JP3041434B2 - オープンシールド工法 - 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、市街地に上下水
道、地下道等の地下構造物を施工するオープンシールド
工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】オープンシールド工法は開削工法（オー
プンカット工法）とシールド工法の長所を生かした合理
性に富む工法である。図３にその概略を示すと、図中１
はオープンシールド機で、これは左右の側壁板１ａとこ
れら側壁板１ａに連結する底板１ｂとからなる前面、後
面及び上面を開口したシールド機である。

【０００３】該オープンシールド機１は前記側壁板１ａ
と底板１ｂの先端を刃口として形成し、また側壁板１ａ
の中央又は後端近くに推進ジャッキ２を後方に向け上下
に並べて配設する。

【０００４】図示は省略するが、発進坑内にこのオープ
ンシールド機１を設置して、シールド機１の推進ジャッ
キ２を伸長して発進坑内の反力壁に反力をとってシール
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、シールド機１の
テール部１ｃ内で縮めた推進ジャッキ２の後方にセット
する。推進ジャッキ２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。

【０００５】また、発進坑は土留壁で構成し、オープン
シールド機１を発進させ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。

【０００６】ショベル等の掘削機９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する。こ
の排土工程と同時またはその後に推進ジャッキ２を伸長
してオープンシールド機１を前進させる。この前進工程
の場合、コンクリート函体４の前にはボックス鋼材又は
型鋼を用いた枠体よりなる押角８を配設する。

【０００７】そして前記第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をシールド機１の
テール部１ｃ内に吊り降す。以下、同様の排土工程、前
進工程、コンクリート函体４のセット工程を適宜繰返し
て、順次コンクリート函体４をオープンシールド機１の
前進に伴い縦列に地中に残置し、さらにこのコンクリー
ト函体４の上面に埋戻し５を施す。

【０００８】なお、コンクリート函体４をシールド機１
のテール部１ｃ内に吊り降す際には、コンクリートブロ
ック等による高さ調整材７をコンクリート函体４下に配
設し、このテール部１ｃ内でコンクリート函体４の左右
および下部の空隙にグラウト材６を充填する。

【０００９】このようにして、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撤去して工事を完了す
る。

【００１０】このようなオープンシールド工法では、前
記のごとくコンクリート函体４は、シールド機１のテー
ル部内に吊り降され、オープンシールド機１の前進とと
もに該テール部１ｃから出て地中に残されていくもので
ある。そして、コンクリート函体４は鉄筋コンクリート
製のもので、図４に示すように左側板４ａ，右側板４ｂ
と上床板４ｃと下床板４ｄとからなるもので、前後面が
開口10として開放されている。

【００１１】ところでコンクリート函体４同士の接続
は、図示は省略するが、コーナー部に前後方向の貫通孔
を設け、長ボルト等の締結をもって縦列に並ぶものを剛
に接続していく。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、地下構造物と
して縦列にコンクリート函体４は、地震や軟弱地盤を原
因とする地盤の不等沈下等の影響で変位を受けることが
あり、ボルト等で剛に接続されたものでは、この変位に
対応できず継手部の破壊をもたらすおそれがある。

【００１３】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、地盤の不等沈下等の影響での変位に対応できるオー
プンシールド工法を提供することにある。

【００１４】

【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、左右側壁板の内側に推進ジャッキを配設し、
前面、後面及び上面を開口したオープンシールド機の前
面又は上面開口より前方の土砂を掘削排土する工程と、
推進ジャッキを伸長してコンクリート函体を反力にして
シールド機を前進させる工程と、シールド機のテール部
内で縮めた推進ジャッキの後方に新たなコンクリート函
体を上方から吊り降してセットする工程とを適宜繰り返
して順次コンクリート函体を縦列に埋設するオープンシ
ールド工法において、前後で２分割し、対向する分割体
相互隙間の外周面を可撓性輪状シール材で閉塞し、ま
た、分割体相互に間隔保持材を配設した状態での変位吸
収コンクリート函体をシールド機のテール部内に吊り降
して通常のコンクリート函体の間に適宜間隔で配置し、
これがオープンシールド機の推進ジャッキからの力を受
けない状態になった時点で間隔保持材を撤去して分割体
相互に隙間を確保することを要旨とするものである。

【００１５】本発明によれば、縦列に接続する地下構造
物用コンクリート函体において、通常のコンクリート函
体の間で適宜間隔で配置する変位吸収コンクリート函体
は、可撓性輪状シール材で対向する分割体相互の隙間が
閉塞され、この部分で止水性を保ちながら変位可能とな
るので、他の部分に影響を及ぼさずに地盤の不等沈下等
の影響での変位に対応できる。

【００１６】そして、分割体相互の隙間はその外周面の
みを可撓性輪状シール材で閉塞しているが、内側を閉塞
するものではないので、早い時期にこの可撓性輪状シー
ル材を先付けして、さらに、分割体相互に間隔保持材を
介在させ、これでオープンシールド機の推進ジャッキか
らの力を受けるように一時的には変位のない剛なコンク
リート函体として構成することができ、この間隔保持材
を撤去するのに、前記可撓性輪状シール材の存在が邪魔
になることもない。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
形態を詳細に説明する。先に本発明の変位吸収コンクリ
ート函体11について説明すると、前記図４に示すような
通常のコンクリート函体と全体形状は同じであり、図示
は省略するが左側板、右側板、上床板と下床板とからな
るもので前後面が開口となる。

【００１８】ただし、通常のコンクリート函体４とは相
違し、この通常のコンクリート函体を前後で２分割し、
対向する分割体11Ａ，11Ｂの相互に隙間12を確保するも
のとした。

【００１９】各分割体11Ａ，11Ｂは端部に継手金物13を
配設するが、この継手金物13は分割体11Ａ，11Ｂの端面
との間に水膨潤性止水材14を介在させた。かかる水膨潤
性止水材14は、液状ゴムとウレタンポリマーの混練によ
る膨潤性止水材や、ゴム物質、水膨潤性物質および吸水
性物質を配合した均質混和組成物を主成分とする膨潤性
止水材である。

【００２０】継手金物13は図示のようにアンカー15を介
して分割体11Ａ，11Ｂの成形時に同時にセットできるよ
うにしたり、図示は省略するがナットを分割体11Ａ，11
Ｂの端面に埋込んでおき、ボルト等で固定する方法もあ
る。

【００２１】なお、分割体11Ａ，11Ｂの対向する端部
は、箱抜きとなるような凹部16として形成しておく。

【００２２】図中17は前記分割体11Ａ，11Ｂの隙間12の
外周面を閉塞する可撓性輪状シール材で、耐候性、耐水
性に優れたゴムに補強繊維層を挟んだ三層構造からなる
もの、または、ナイロン基布を埋層し、その外側に耐候
性の良いクロロプレン系のゴムでカバーしたものなど
で、強力な補強繊維層で外水圧を受け止め、また、山形
もしくは蛇行させた形状で変位に対してスムーズに対応
できるものとする。

【００２３】可撓性輪状シール材17は、端部を継手金物
13に水密にボルト止めした。

【００２４】このような変位吸収コンクリート函体11
は、通常のコンクリート函体４の間に、適宜間隔で配置
するが、コンクリート函体４との接合は、コンクリート
函体４同士の接合と同じく、コーナー部に前後方向の貫
通孔を設け、長ボルト等の締結をもって縦列に並ぶもの
を剛に接続していく方法などが採用できる。

【００２５】次に、このような変位吸収コンクリート函
体11を使用する本発明のオープンシールド工法について
説明するが、工法の全体の概要としては前記図３に示す
通りで詳細説明は省略するが、オープンシールド機１で
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をオープンシールド機１の
前進に伴い縦列に地中に残置し、さらにこのコンクリー
ト函体４の上面に埋戻し５を施す。

【００２６】図１、図２に示すようにその場合に、シー
ルド機１のテール部１ｃ内に吊り下ろすコンクリート函
体４以外の変位吸収コンクリート函体11は、分割体11
Ａ，11Ｂの相互間に鋼材による厚板の間隔保持材18を配
設して一体化し、この間隔保持材18が配置された隙間12
の外周面を予め可撓性輪状シール材17で閉塞したもので
ある。

【００２７】分割体11Ａ，11Ｂは間隔保持材18により連
結され一体的になるので、両方揃ってシールド機１内に
吊り下ろすことができ、これら分割体11Ａ，11Ｂは、先
に順次オープンシールド機１の前進に伴い縦列に残置し
たコンクリート函体４に長ボルト等の締結をもって剛に
接続し、その後ではシールド機１を掘進させ、新たなコ
ンクリート函体４をシールド機１内に吊り下ろして同様
に分割体11Ａ，11Ｂに長ボルト等の締結をもって剛に接
続する。

【００２８】前記シールド機１を掘進は、ショベル等の
掘削機でオープンシールド機１の前面又は上面から土砂
を掘削しかつ排土する。この排土工程と同時またはその
後に推進ジャッキ２を伸長してシールド機１を前進させ
る。図示は省略するがこの前進工程の場合、コンクリー
ト函体４もしくは分割体11Ａ，11Ｂの前にはボックス鋼
材又は型鋼を用いた枠体よりなる押角を配設する。

【００２９】推進ジャッキ２の推力を受け、反力受け体
となる分割体11Ａ，11Ｂは間隔保持材18により連結され
一体的になっているので、そのまま後方に推進ジャッキ
２の推力を伝えることができる。

【００３０】このようにしてかなり後方になり、シール
ド機１の推進ジャッキ２からの力を受けない状態になっ
た時点で、間隔保持材18をそのまま内側に引き抜くこと
で撤去して、隙間12を確保することが可能である。

【００３１】なお、間隔保持材18はジャッキ等で伸縮出
来るものとし、これを撤去する際には縮小させて抜ける
ようにしてもよい。このようにすれば隙間12の幅を大き
く確保することができ、大きな変位に対応できるものと
なる。また、可撓性輪状シール材17も蛇行させた変位量
の多いものとすることもできる。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように本発明のオープンシー
ルド工法は、変位吸収コンクリート函体を適宜間隔で配
置することで、地盤の不等沈下等の影響での変位に対応
できるものである。また、分割体相互の隙間はその外周
面のみを可撓性輪状シール材で閉塞しているが、内側を
閉塞するものではないので、早い時期にこの可撓性輪状
シール材を先付けして、さらに、分割体相互に間隔保持
材を介在させ、これでオープンシールド機の推進ジャッ
キからの力を受けるように一時的には変位のない剛なコ
ンクリート函体として構成することができ、この間隔保
持材を撤去するのに、前記可撓性輪状シール材の存在が
邪魔になることもなく施工性のよいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオープンシールド工法の実施形態を示
す縦断側面図である。

【図２】本発明のオープンシールド工法を示す前段階で
のコンクリート函体の要部の縦断側面図である。

【図３】オープンシールド工法の概要を示す縦断側面図
である。

【図４】通常のコンクリート函体の斜視図である。

【符号の説明】 １…オープンシールド機 １ａ…側壁板 １ｂ…底板 １ｃ…テール部 ２…推進ジャッ
キ ３…隔壁 ４…コンクリー
ト函体 ４ａ…左側壁板 ４ｂ…右側壁板 ４ｃ…上床板 ４ｄ…下床板 ５…埋戻し ６…グラウト材 ７…高さ調整材 ８…押角 ９…掘削機 10…開口 11…変位吸収コンクリート函体 11Ａ，11Ｂ…分
割体 12…隙間 13…継手金物 14…水膨潤性止水材 15…アンカー 16…凹部 17…可撓性輪状
シール材 18…間隔保持材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右側壁板の内側に推進ジャッキを配設
   し、前面、後面及び上面を開口したオープンシールド機
   の前面又は上面開口より前方の土砂を掘削排土する工程
   と、推進ジャッキを伸長してコンクリート函体を反力に
   してシールド機を前進させる工程と、シールド機のテー
   ル部内で縮めた推進ジャッキの後方に新たなコンクリー
   ト函体を上方から吊り降してセットする工程とを適宜繰
   り返して順次コンクリート函体を縦列に埋設するオープ
   ンシールド工法において、前後で２分割し、対向する分
   割体相互隙間の外周面を可撓性輪状シール材で閉塞し、
   また、分割体相互に間隔保持材を配設した状態での変位
   吸収コンクリート函体をシールド機のテール部内に吊り
   降して通常のコンクリート函体の間に適宜間隔で配置
   し、これがオープンシールド機の推進ジャッキからの力
   を受けない状態になった時点で間隔保持材を撤去して分
   割体相互に隙間を確保することを特徴としたオープンシ
   ールド工法。