JP3348052B2 - オープンシールド機 - 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、上下水道、共同
溝、電信電話等の布設地下道等の地下構造物を市街地等
に施工する地下構造物の施工法で使用するオープンシー
ルド機に関するものである。

【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５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11として形成し、また側壁板１
ａ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。図中３は隔壁を示す。

【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、オープンシールド機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を上方から吊り下ろ
し、オープンシールド機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をオープンシール
ド機１のテール部１ｃ内に吊り下ろす。以下、同様の掘
削・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をオープンシー
ルド機１のテール部１ｃ内に吊り下ろす際には、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】コンクリート函体４は、前記のようにオー
プンシールド機１のテール部１ｃ内に吊り下ろされ、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が、該コンクリート
函体４は鉄筋コンクリート製のもので、図６に示すよう
に左側壁板４ａ，右側板壁４ｂと上床板４ｃと下床板４
ｄ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】このようなオープンシールド工法では、前
記のごとく掘削・排土は地上に設置したショベル等の掘
削機９で行い、また、コンクリート函体４のオープンオ
ープンシールド機１のテール部１ｃへのセットもコンク
リート函体４をテール部１ｃの近くまで台車やトラック
などで搬送し、地上に設置したクローラクレーン等の揚
重機で吊り上げてからテール部１ｃ内に吊り下ろすよう
にして行う。

【００１２】ところで、橋桁や大きな配管等の構造物の
直下を横切るような場合には、それがある箇所では前記
掘削機９や揚重機が配置できず、オープンシールド工法
の施工が不可能となる。そこで、開削工法とシールド工
法の長所を生かした合理性に富むオープンシールド工法
により施工する場合に、施工箇所の上方に橋桁などの障
害物が存在し、その下を横切る場合でも、オープンシー
ルド工法に用いたオープンシールド機はそのまま設置し
てこの障害物の影響を受けずに地下構造物を施工し、ま
た、障害物通過後はオープンシールド工法にすぐ移行し
て施工を続行できる地下構造物の施工法として、次のよ
うな施工法がある。

【００１３】これは、発進坑に元押しジャッキを設置
し、障害物の下方を横切るときは、オープンシールド機
の前面を掘削排土し、オープンシールド機ごとコンクリ
ート函体を発進坑に設置の前記元押しジャッキで押し出
し、該元押しジャッキと押し出したコンクリート函体と
の間に新たなコンクリート函体を配設して押し出しを繰
り返す推進工程をオープンシールド工法に組み合わせた
ものである。

【００１４】この施工法において、オープンシールド機
１のテール部１ｃを切り離し可能に形成し、該テール部
１ｃに元押しジャッキを設置しておき、テール部１ｃを
切り離してこれを発進坑とすることも考えられ、この場
合もテール部１ｃ内にコンクリート函体４が前記と同様
の方法で吊り下ろされることになる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】このようなオープンシ
ールド工法、また、推進工程を含む工法において、コン
クリート函体４のテール部１ｃへの吊り下ろしは、台車
などでテール部１ｃの上方に搬送してから、これを地上
に設置したクレーンで吊り下ろすようにしているが、オ
ープンシールド工法ではオープンシールド機１が前進す
るにしたがい、コンクリート函体４の吊り下ろし地点も
前進するため、その都度、クレーンも別途前進させて設
置位置を移動させねばならず、さらに、場合によっては
吊下装置が吊り下ろし地点の直上に位置するように調整
する必要もあり、コンクリート函体４の吊り下げには時
間と手間を要して作業性がよくなかった。

【００１６】テール部１ｃを発進坑としてここにコンク
リート函体４を吊り下ろして押し出す推進工程において
も、クレーンの設置場所を確保し、さらにこの位置にセ
ットする必要があり、やはり作業性のよくないものであ
った。

【００１７】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、オープンシールド工法で施工する場合や、オープン
シールド工法に、オープンシールド機ごとコンクリート
函体を元押しジャッキで押し出す推進工程を組み合わせ
た工法で施工する場合に、コンクリート函体をオープン
シールド機のテール部に吊り下ろすとき、所定位置に確
実、容易に吊り下ろすことができ、時間と手間を低減で
きて施工性の向上が図れるオープンシールド機を提供す
ることにある。

【００１８】

【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、第１に、機体の上部にコンクリート函体など
の部材の吊り下ろし設備として、門型フレームを立設
し、該門型フレームにチェーンブロックなどからなり、
コンクリート函体用とプレスバー用とを別個に取り付け
てなる吊下装置を取り付けたことを要旨とするものであ
る。

【００１９】第２に、吊り下ろし設備は、機体のテール
部に設置すること、第３に、門型フレームは、下方に台
車、トラックなどの運搬車両が侵入可能なスペースを有
することを要旨とするものである。

【００２０】請求項１記載の本発明によれば、オープン
シールド機の機体の上部にコンクリート函体などの部材
の吊り下ろし設備を固定し設置したから、オープンシー
ルド工法によってオープンシールド機が前進するにとも
ない、吊り下ろし設備も一体となって前進するから、従
来のようにクレーンを吊り下ろし場所に移動させる必要
がなく、施工性がよい。

【００２１】また、吊り下ろし設備は、門型フレームを
機体上部に立設し、該門型フレームにチェーンブロック
などによる吊下装置を取り付けたものであるから、吊り
下ろし設備をオープンシールド機に固定しておいても、
その上方には空間が確保され、他の作業の支障になるこ
とはない。

【００２２】さらに、吊下装置はコンクリート函体用と
プレスバー用とを別個に取り付けることにより、コンク
リート函体と推進ジャッキとの間にプレスバーをセット
する場合に、容易、確実に行える。

【００２３】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、吊り下ろし設備は、機体のテール部に設置し
たから、オープンシールド工法に推進工程を組み合わせ
た施工法で、テール部を発進坑とする場合でも、発進坑
であるテール部内にコンクリート函体を吊り下ろすこと
ができる。

【００２４】請求項３記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、門型フレームの下方に台車、トラックなどの
運搬車両が侵入可能なスペースを確保してあるから、コ
ンクリート函体などを搭載したトラックや台車をここに
移動すれば、トラックなどの荷台上からそのまま簡単に
コンクリート函体などを吊下装置で吊り下ろすことがで
きる。

【００２５】

【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は本発明のオープンシー
ルド機の側面図で、オープンシールド機１の基本構成お
よびオープンシールド工法は図５について既に説明した
とおりであるから、ここでの詳細な説明は省略する。

【００２６】本発明のオープンシールド機１は、コンク
リート函体４やプレスバーなどの部材を吊り下ろすため
の吊り下ろし設備12として、テール部１ｃの上部にＨ型
鋼などによる門型フレーム13を前後左右の４個所から立
設し、該門型フレーム13にチェーンブロックなどによる
吊下装置14を取り付けた。

【００２７】吊下装置14は図１に示すようにコンクリー
ト函体４を吊り下ろすためのものとして上下動のみする
上下式ウィンチ14ａだけを設けてもよいが、図４に示す
ように第２実施形態としてこの上下式ウィンチ14ａとは
別に、プレスバーを吊り下ろすためのものとして横移動
も可能なチェーンブロック14ｂを並設することもでき
る。

【００２８】また、図１のＡ−Ａ線断面図である図２に
示すように前記門型フレーム13の左右のフレームを構成
するＨ型鋼による柱13ａ間の幅は、コンクリート函体４
の横幅より少し大きく形成し、さらに、前後左右の柱13
ａと上部の梁13ｂとの間には、図１、図２に示すよう
に、下方に台車、トラックなどの搬送車両15が進入可能
なようなスペースを形成する。

【００２９】次に作用について説明する。前記した従来
例と同様にオープンシールド機１を前進させ、既に設置
したコンクリート函体４の前でテール部１ｃ内にスペー
スを確保する。この状態で、門型フレーム13や吊下装置
14を備えた吊り下ろし設備12はテール部１ｃの上部に固
定されているから、該吊り下ろし設備12もオープンシー
ルド機１とともに前進する。

【００３０】そして、図１に示すように荷台にコンクリ
ート函体４を積載したトラックなどの搬送車両15を門型
フレーム13の下方に進入させ、上下式ウィンチ14ａを上
下動させて荷台上のコンクリート函体４を荷台から吊り
上げ、次いで搬送車両15を門型フレーム13の外に移動さ
せてから、上下式ウィンチ14ａを下降させて既に設置し
てあるコンクリート函体４の前に次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１ｃ内に吊り下ろ
す。

【００３１】かかる動作を繰り返してオープンシールド
機１とともに吊り下ろし設備12を前進させながらコンク
リート函体４をテール部１ｃ内に順次吊り下ろしてい
く。なお、図４に示すようにプレスバー17をコンクリー
ト函体４の前部にセットする場合は、横移動も可能なチ
ェーンブロック14ｂを使用してこれを吊り下ろす。

【００３２】ところで橋桁や大きな配管等の構造物の直
下を横切るような場合には、それがある箇所では掘削機
や揚重機が配置できず、オープンシールド工法の施工が
不可能となった場合、テール部１ｃをフロント部１ｄか
ら切り離して、テール部１ｃを発進坑とし、図３に示す
ようにテール部１ｃに元押しジャッキ16を設置してお
き、この元押しジャッキ16でフロント部１ｄごとコンク
リート函体４を押し出し、該元押しジャッキ16と押し出
したコンクリート函体４との間に新たなコンクリート函
体４を配設し、このコンクリート函体４の配設と押し出
しを繰り返す推進工程によりコンクリート函体４を設置
する。

【００３３】かかる推進工程の場合も、吊り下ろし設備
12はテール部１ｃに固定してあるから、テール部１ｃを
発進坑としてその所定位置にコンクリート函体４を確実
にセットできる。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように本発明のオープンシー
ルド機は、オープンシールド工法で施工する場合や、オ
ープンシールド工法に、オープンシールド機ごとコンク
リート函体を元押しジャッキで押し出す推進工程を組み
合わせた工法で施工する場合に、コンクリート函体をオ
ープンシールド機のテール部に吊り下ろすとき、テール
部に吊り下げ設備を固定してあるから、テール部がオー
プンシールド機の前進により移動する場合、また、テー
ル部を切り離して発進坑とする場合のいずれの場合で
も、所定位置に短時間で確実、容易に吊り下ろすことが
でき、時間と手間を低減できて施工性の向上が図れるも
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機の第１実施形態を
示す側面図である。

【図２】本発明のオープンシールド機の第１実施形態を
示す図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明のオープンシールド機の第１実施形態を
示す図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】本発明のオープンシールド機の第２実施形態を
示す縦断側面図である。

【図５】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６】オープンシールド工法で使用するコンクリート
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 １ｄ…フロント部 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…刃口 12…吊り下ろし設
備 13…門型フレーム 14…吊下装置 13ａ…柱 13ｂ…梁 14ａ…上下式ウィンチ 14ｂ…チェ−ンブ
ロック 15…搬送車両 16…元押しジャッ
キ 17…プレスバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/06 331 E21D 11/40

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体の上部にコンクリート函体などの部
   材の吊り下ろし設備として、門型フレームを立設し、該
   門型フレームにチェーンブロックなどからなり、コンク
   リート函体用とプレスバー用とを別個に取り付けてなる
   吊下装置を取り付けたことを特徴とするオープンシール
   ド機。
2. 【請求項２】 吊り下ろし設備は、機体のテール部に設
   置する請求項１記載のオープンシールド機。
3. 【請求項３】 門型フレームは、下方に台車、トラック
   などの運搬車両が侵入可能なスペースを有する請求項１
   または請求項２のいずれかに記載のオープンシールド
   機。