JP2759445B2 - 地下構造物の構築方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地下道や地下水路
等の地下構造物の構築方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地下道や地下水路等の地下構造物をコン
クリート構造物として施工しようとする場合に、開削工
法、シールド工法、およびオープンシールド工法などが
ある。

【０００３】このうちオープンシールド工法は、地上か
ら掘削する開削工法（オープン工法）とまったく地上に
は影響を与えずにシールド機の先端で掘削するシールド
工法のそれぞれの長所を生かした合理性に富む工法であ
る。

【０００４】先にこのオープンシールド工法を説明する
と、図６、図７に示すように図中１はオープンシールド
機で、これは左右の側壁板１ａを主たる構成部材として
その間を底板や梁部材で連結して前面、後面及び上面を
開口し、先端を刃口２として形成し、また側壁板１ａの
中央又は後端近くに推進ジャッキ３を後方に向け上下に
複数並べて配設する。側壁板１ａの先端部にはスライド
自在な可動側板１ｂを設けた。

【０００５】図中７は、推進ジャッキ３の後端に適宜上
方から吊り下ろして配設する受圧部材で、ボックス鋼材
又は型鋼を用いた枠体よりなる。また、図中８はオープ
ンシールド機１内に前部の掘削部と後部とを区画する隔
壁である。

【０００６】オープンシールド工法は発進坑と到達坑と
の間で施工される。図示は省略するが発進坑内で前記オ
ープンシールド機を組立て、発進坑の前の地盤を地上に
設置したシャベル系の掘削機６で掘削し、該オープンシ
ールド機１の推進ジャッキ３を伸長して発進坑内の反力
壁に反力をとってオープンシールド機１を前進させ、地
下構造物を形成する第１番目のコンクリート函体４を上
方から吊り降し、オープンシールド機１のテール部内で
縮めた推進ジャッキ３の後方にセットする。推進ジャッ
キ３と反力壁の間にはストラットを配設して適宜間隔調
整をする。また、発進坑はシートパイル等の土留壁で構
成し、オープンシールド機１を発進さるにはこの土留壁
を一部鏡切りするが、必要に応じて薬液注入等で発進坑
の前方部分に地盤改良を施しておくこともある。

【０００７】次いで、同様に掘削機６でオープンシール
ド機１の前面又は上面から土砂を掘削しかつ排土してオ
ープンシールド機１を前進させ、前記第１番目のコンク
リート函体４の前に第２番目のコンクリート函体４をオ
ープンシールド機１のテール部内に吊り下ろす。以下、
同様の掘進及びコンクリート函体４のセット工程を繰返
して、順次コンクリート函体４を縦列に地中に埋設し、
ドーザショベル等を使用して後方のコンクリート函体４
上に埋戻し５を施し、振動ローラ等でかため、図示は省
略するがオープンシールド機１が到達坑まで達したなら
ばこれを分解・撤去して工事を完了する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このようにオープンシ
ールド工法では、コンクリート函体４は前進するオープ
ンシールド機１のテール部内に吊り下ろしてこれを既設
のコンクリート函体４の先頭に継いでいくものであり、
その吊り下ろし作業場所も施工の進行にともない移動す
る。そして、かかるコンクリート函体４の吊り下ろし作
業は、クローラクレーン等の大型重機により行うが、狭
い市街地ではその設置場所の確保が困難な場合がある。

【０００９】特に、このオープンシールド機１がある個
所では、シャベル系の掘削機６で掘削作業も行われるの
で、その直後にクローラクレーン等の大型重機を搬入す
るのではより錯綜したものとなり、充分なスペースが取
れないことが多い。

【００１０】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、シールド工法と比べて掘削・排土が簡単かつ迅速に
行えるというオープンシールド工法の利点を活用しなが
ら、クローラクレーン等の大型揚重機の移動使用を不要
として、市街地等で場所を取らずに安全に施工できる地
下構造物の構築方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、発進坑より推進ジャッキでコンクリート函体
を縦列に押し進める場合に、先頭のコンクリート函体前
端面に、鋼製枠体によるものであり、後方へ向けてスカ
ート状のカラー部を一体に形成し、このカラー部にコン
クリート函体の前部を嵌込むとともに、コンクリート函
体の前端面との間にはネオプレンゴム等による緩衝材を
介在させてなる受圧部材を、ネジ鋼棒等の緊張材でコン
クリート函体に固定して設け、さらに、その前に前面、
後面及び上面を開口し、側壁板の内側に推進ジャッキを
後方に向けて上下に複数並べて配設したオープンシール
ド機を組合せ、このオープンシールド機の前方の土砂を
掘削排土する工程と、オープンシールド機内の推進ジャ
ッキを伸長して受圧部材に当接させ、コンクリート函体
を反力にしてオープンシールド機を前進させる工程と、
オープンシールド機のテール部内で縮めた推進ジャッキ
に当接するまで発進坑側より推進ジャッキでコンクリー
ト函体および先頭のコンクリート函体に設けた受圧部材
を押し進める推進工程と、発進坑内でのコンクリート函
体の吊り下ろし工程を適宜繰り返すことを要旨とするも
のである。

【００１２】本発明によれば、コンクリート函体は発進
坑に新たに接続するものを吊り下ろして既設の縦列の末
尾につなげ、これを推進ジャッキで押し進めるようにし
たので、コンクリート函体吊り下ろし用のクローラクレ
ーン等の大型揚重機は、これを発進坑付近にのみ設置す
ればよく、市街地等で場所を取らずに安全に施工でき
る。また、コンクリート函体の先頭部分では従来のオー
プンシールド工法と同様に地上から掘削でき、掘削・排
土を簡単かつ迅速に行うことができる。

【００１３】さらに、前記作用に加えて、先頭のコンク
リート函体前端面には鋼製枠体による受圧部材を固定し
て設けることでこの部分でオープンシールド機の推進ジ
ャッキの推進反力を受け、コンクリート函体の破損を防
止できる。そして、受圧部材は常に先頭のコンクリート
函体とともに前進するので、一々配置する手間が不要で
ある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明の地下構造物の
構築方法の１実施形態を示す縦断側面図で、前記オープ
ンシールド工法を示す図６、図７と同一構成要素には同
一参照符号を付したものである。

【００１５】先に、本発明で使用する装置について説明
すると、オープンシールド機１は従来のと同じく、前
面、後面及び上面を開口し、側壁板１ａの内側に推進ジ
ャッキ３を後方に向けて上下に複数並べて配設したもの
である。

【００１６】図２〜図５に示すように、オープンシール
ド機１は側壁板１ａの先端部にスライドジャッキ９で押
し出し・引込みを行う可動側板１ｂを設けている。そし
て、スライドジャッキ９の後方に推進ジャッキ３が配置
される。

【００１７】図中10はＨ型鋼等鋼製枠体による受圧部材
で、これはコンクリート函体４と同じような大きさであ
り、図４に示すように先頭のコンクリート函体４の前端
面に重ね、これを貫通するネジ鋼棒等の緊張材11でコン
クリート函体４に固定したものである。図中12は緊張材
11の端部の定着を行うものとして定着板およびナットの
組合せによる定着具で、コンクリート函体４側では、先
頭のコンクリート函体４もしくはその後方のコンクリー
ト函体４に箱抜き凹部13を形成し、この凹部13に緊張材
11の挿入孔を連通させて、該凹部13内で定着具12での固
定を行う。

【００１８】前記受圧部材10は後方へ向けてスカート状
のカラー部14を一体に形成し、このカラー部14にコンク
リート函体４の前部を嵌込むとともに、コンクリート函
体４の前端面と受圧部材10との間にはネオプレンゴム等
による緩衝材15を介在させた。

【００１９】図３に示すように、オープンシールド機１
と前記受圧部材10とをＰＣ鋼棒によるロッド16で連結す
るが、このロッド16は牽引ジャッキ17で牽引可能とし、
これらロッド16と牽引ジャッキ17との組合せからなる引
き戻し装置18は推進ジャッキ３に併設する。

【００２０】次に、本発明の地下構造物の構築方法につ
いて説明する。本発明の地下構造物の構築方法も発進坑
と到達坑との間で施工される。発進坑19内で前記オープ
ンシールド機１を組立てる。

【００２１】このようにして、発進坑19の前の地盤をオ
ープンシールド機１内のバックホータイプのシャベル系
掘削機６で掘削し、該オープンシールド機１の推進ジャ
ッキ３を伸長して発進坑19内の反力壁20に反力をとって
オープンシールド機１を前進させ、地下構造物を形成す
る第１番目のコンクリート函体４を上方から吊り降し、
オープンシールド機１内で縮めた推進ジャッキ３の後方
にセットする。この第１番目のコンクリート函体４は前
端面に前記受圧部材10を取付けてあり、また、後方には
受圧部材７を吊り下ろして配置し、また、受圧部材７と
反力壁20の間には推進ジャッキ21を配置した。

【００２２】次いで、同様にオープンシールド機１内の
バックホータイプのシャベル系掘削機６でオープンシー
ルド機１の前面から前方の土砂を掘削しかつ排土し、推
進ジャッキ３を伸ばしてオープンシールド機１を前進さ
せ、推進ジャッキ３を縮小する。

【００２３】この推進ジャッキ３の縮小分、推進ジャッ
キ21を伸長して受圧部材７および第１番目のコンクリー
ト函体４を押し出す。この押し出し分推進ジャッキ21を
縮め、第２目のコンクリート函体４を１番目のコンクリ
ート函体４の後に縦列になるように、発進坑19内に吊り
下ろし配置する。

【００２４】以下、同様にオープンシールド機１の前方
の土砂を掘削・排土する工程と、オープンオープンシー
ルド機１内の推進ジャッキ３を伸長してコンクリート函
体４を反力にしてオープンシールド機１を前進させる工
程と、オープンシールド機１のテール部内で縮めた推進
ジャッキ３に当接するまで発進坑１側より推進ジャッキ
21でコンクリート函体４を押し進める推進工程と、発進
坑19内でのコンクリート函体４の吊り下ろし工程を適宜
繰り返す。

【００２５】なお、カーブ施工の場合には、オープンシ
ールド機１内の左右の推進ジャッキ３のストロークに差
をつけ、曲げようとする側と反対側の推進ジャッキ３を
より伸長するが、この大きく伸長する推進ジャッキ３に
引きずられて反対側の推進ジャッキ３も伸びてしまう。

【００２６】そこで、引き戻し装置18の牽引ジャッキ17
でロッド16を牽引し、この推進ジャッキ３で強制的に縮
小させることでオープンシールド機１の確実な曲がりが
得られるようにする。

【００２７】また、縦列に地中に埋設するコンクリート
函体４の上方の埋戻しを行うが、コンクリート函体４の
上面に鉄板等のフリクションカット材を配置し、該埋戻
し土砂はそのままでコンクリート函体４のみを前進させ
る方法と、埋戻し土砂と地盤との間に縦板によるフリク
ションカット材を配置し、コンクリート函体４とともに
埋戻し土砂も移動させる方法のいずれを選択してもよ
い。

【００２８】さらに、縦列に地中に埋設するコンクリー
ト函体４の押し出しに関しては、これが長くなる場合は
発進坑19での推進ジャッキ21のみならす、途中のコンク
リート函体４間に中押しジャッキを介在させて押し出し
個所を分散させることもできる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように本発明の地下構造物の
構築方法は、シールド工法と比べて掘削・排土が簡単か
つ迅速に行えるというオープンシールド工法の利点を活
用しながら、コンクリート函体の吊り下ろしにクローラ
クレーン等の大型揚重機を移動させての使用を無くした
ので、市街地等で場所を取らずに安全に施工できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の地下構造物の構築方法の１実施形態を
示す縦断側面図である。

【図２】本発明で使用するオープンシールド機の横断平
面図である。

【図３】本発明で使用するオープンシールド機の要部の
拡大横断平面図である。

【図４】受圧部材の固定を示す横断平面図である。

【図５】本発明で使用するオープンシールド機の縦断側
面図である。

【図６】従来のオープンシールド工法の掘進工程を示す
縦断側面図である。

【図７】従来のオープンシールド工法のコンクリート函
体設置工程を示す縦断側面図である。

【符号の説明】

１…オープンシールド機 １ａ…側壁板 １ｂ…可動側板 ２…刃口 ３…推進ジャッキ ４…コンクリート函体 ５…埋戻し ６…掘削機 ７…受圧部材 ８…隔壁 ９…スライドジャッキ 10…受圧部材 11…緊張材 12…定着具 13…凹部 14…カラー部 15…緩衝材 16…ロッド 17…牽引ジャッキ 18…引き戻し装置 19…発進坑 20…反力壁 21…推進ジャッキ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−62230（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−248521（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−165493（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−15115（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−29756（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/06 331

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発進坑より推進ジャッキでコンクリート
   函体を縦列に押し進める場合に、先頭のコンクリート函
   体前端面に、鋼製枠体によるものであり、後方へ向けて
   スカート状のカラー部を一体に形成し、このカラー部に
   コンクリート函体の前部を嵌込むとともに、コンクリー
   ト函体の前端面との間にはネオプレンゴム等による緩衝
   材を介在させてなる受圧部材を、ネジ鋼棒等の緊張材で
   コンクリート函体に固定して設け、さらに、その前に前
   面、後面及び上面を開口し、側壁板の内側に推進ジャッ
   キを後方に向けて上下に複数並べて配設したオープンシ
   ールド機を組合せ、このオープンシールド機の前方の土
   砂を掘削排土する工程と、オープンシールド機内の推進
   ジャッキを伸長して受圧部材に当接させ、コンクリート
   函体を反力にしてオープンシールド機を前進させる工程
   と、オープンシールド機のテール部内で縮めた推進ジャ
   ッキに当接するまで発進坑側より推進ジャッキでコンク
   リート函体および先頭のコンクリート函体に設けた受圧
   部材を押し進める推進工程と、発進坑内でのコンクリー
   ト函体の吊り下ろし工程を適宜繰り返すことを特徴とし
   た地下構造物の構築方法。