JP3646984B2

JP3646984B2 - オープンシールド工法

Info

Publication number: JP3646984B2
Application number: JP2001234769A
Authority: JP
Inventors: 誠植村; 廣明竹川
Original assignee: 誠植村; 植村賢治郎
Priority date: 2001-08-02
Filing date: 2001-08-02
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2021-08-02
Also published as: JP2003041888A

Description

【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２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、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を上方から吊り降し、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】
バックホー等の掘削機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プレスバー８を配設する。図中３は、オープンシールド機１内を前部の切羽掘削部と後部の函体据付部とに区画する隔壁である。
【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り返して、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内に吊り降す際には、レール、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安定性固化材であるグラウト材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、オープンシールド機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から出て後方の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10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】
【発明が解決しようとする課題】
コンクリート函体４の左右および下部の空隙に安定性固化材であるグラウト材６を充填するタイミングとして、前記のように従来は、テール部１ｃ内にコンクリート函体４を吊り降した時に行っている。
【００１２】
しかしながら、この状態ではコンクリート函体４の下方にはレール、コンクリートブロック等による高さ調整材７や底板１ｂが存在しているため、当然のことであるがこれらレール、高さ調整材７や底板１ｂの部分にはグラウト材６が充填されず、次の工程でオープンシールド機１を前進させテール部１ｃ内のコンクリート函体４をレール上を滑らせて後方の地中に残置したとき、該コンクリート函体４の周囲で、レール、高さ調整材７や底板１ｂのあった部分に空隙が残ってしまう。
【００１３】
このため、オープンシールド機１を前進させた後、後方の地中に残置したコンクリート函体４の周囲に残った空隙に対してさらにグラウト材６を充填する必要があり、グラウト材６の二次的な注入作業を要して作業工程が多くなる。
【００１４】
また、テール部１ｃ内でコンクリート函体４の周囲にグラウト材６を充填する際には、コンクリート函体４のセット位置より前方にグラウト材６が流入することを阻止するために、プレスバー８を一旦撤去して流入ストッパーをセットし、グラウト材６の注入後、流入ストッパーを撤去しプレスバー８を再度セットする必要があり、この面でも作業工程が多く、オープンシールド機１の日進量を減退させる原因のひとつとなっていた。
【００１５】
また、テール部１ｃ内で注入するため、テール部１ｃ内をドライな状態に常時保持することができず、作業性がよくないものになっている。
【００１６】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、地中に残置するコンクリート函体の周囲の空隙に安定性固化材を充填する場合、二次的な注入作業が不要となって一回の注入作業で足り、また、プレスバーや流入ストッパーの撤去・設置などの作業も不要となって作業工程を削減でき、オープンシールド機１の日進量を大幅にアップでき、また、テール部内をドライな状態に保持でき作業性も向上できるオープンシールド工法を提供することにある。
【００１７】
【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、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左右側板と上床板と下床板とからなる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、シールド機を前進させ、テール部内にセットしたコンクリート函体をテール部内を滑らせて後方の地中に残置した状態で、テール部の底板が移動した結果、コンクリート函体の下部と地山との間に生じた空隙と、左右側壁板が移動した結果、コンクリート函体の左右と地山との間に生じた空隙とにテール部の外部後方で安定性固化材を充填すること、第２に、オープンシールド機はテール部の後部にコンクリート函体との間に介装されて、テール部内への安定性固化材の流入を阻止する注入ストッパーを備えることを要旨とするものである。
【００１８】
請求項１記載の本発明によれば、コンクリート函体の周囲への安定性固化材の充填は、オープンシールド機を前進させ、コンクリート函体をテール部内を滑らせて後方の地中に残置した状態で行うから、テール部の外部での充填となり、周囲の地山との間の空隙の全てに一回の作業で確実に充填できる。また、プレスバーを撤去する必要もなく作業性がよく、オープンシールド機の日進量がアップする。さらに、テール部内には安定性固化材か注入されないから、テール部内をドライな状態に保持でき、この点からも作業性が向上する。
【００１９】
請求項２記載の本発明によれば、前記作用に加えて、テール部には、テール部内への安定性固化材の流入を阻止する注入ストッパーを設けたから、別途格別に流入阻止手段を講じることなく、テール部内への安定性固化材の流入を阻止することができ、作業性のよいものになっている。
【００２０】
【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。図１は本発明のオープンシールド工法の実施の形態を示す平面図で、工法の全体の概要としては前記図２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のセット工程を繰り返して、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。
【００２１】
本発明では、オープンシールド機１のテール部１ｃに位置する左右の側壁板１ａの内側に安定性固化材の流入を阻止する注入ストッパー12を突設した。この注入ストッパー12はシール材としての機能を有するもので、テール部１ｃにセットしたコンクリート函体４の外周面とテール部１ｃとの間の隙間を塞ぐ幅を有する。
【００２２】
本発明のオープンシールド工法では、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内の底板１ｂの上に吊り降し、バックホー等の掘削機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、これにより、テール部１ｃ内にセットしたコンクリート函体４をテール部１ｃ内を滑らせて後方の地中に残置する。
【００２３】
この状態で後方に残置されたコンクリート函体４は、図１に示すように先端はテール部１ｃ内にあり、テール部１ｃの底板１ｂ上で支持され、また、後端は前回の工程で既に充填された安定性固化材13の上に位置しており、コンクリート函体４の下方にはテール部１ｃの底板１ｂが移動して撤去した分の空隙が地山との間に生じている。また、コンクリート函体４の側方にもオープンシールド機の左右の側壁板１ａが移動して撤去した分の空隙が地山との間に生じている。
【００２４】
また、コンクリート函体４の周壁の前部分は、テール部１ｃとの間の隙間は注入ストッパー12で塞がれる。
【００２５】
よって、注入管14を使用してこの空隙内に安定性固化材13を注入すれば、コンクリート函体４と地山との間の全ての空隙に安定性固化材が一度の注入作業で充填される。
【００２６】
そして、この注入作業は、オープンシールド機１を前進させながら行えば、コンクリート函体４の先端側で、テール部１ｃの底板１ｂ上で支持されていた部分の下方に生じる空隙にも安定性固化材13が継続して注入される。
【００２７】
かかる安定性固化材13の注入時、コンクリート函体４とテール部１ｃとの間には注入ストッパー12で塞がれているから、安定性固化材13がテール部１ｃ内に流入することはなく、止水性も確保されるから、テール部１ｃ内ではドライな状態で作業を続行できる。
【００２８】
【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、地中に残置するコンクリート函体の周囲の空隙に安定性固化材を充填する場合、二次的な注入作業が不要となって一回の注入作業で足り、また、プレスバーや流入ストッパーの撤去・設置などの作業も不要となって作業工程を削減でき、オープンシールド機１の日進量を大幅にアップでき、また、テール部内をドライな状態に保持でき作業性も向上できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオープンシールド工法の実施の形態を示す平面図である。
【図２】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３】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…左側板４ｂ…右側板
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…プレスバー
９…掘削機 10…開口
11…刃口 12…注入ストッパー
13…安定性固化材 14…注入管

Claims

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左右側板と上床板と下床板とからなる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、シールド機を前進させ、テール部内にセットしたコンクリート函体をテール部内を滑らせて後方の地中に残置した状態で、テール部の底板が移動した結果、コンクリート函体の下部と地山との間に生じた空隙と、左右側壁板が移動した結果、コンクリート函体の左右と地山との間に生じた空隙とにテール部の外部後方で安定性固化材を充填することを特徴とするオープンシールド工法。
オープンシールド機はテール部の後部にコンクリート函体との間に介装されて、テール部内への安定性固化材の流入を阻止する注入ストッパーを備える請求項１記載のオープンシールド工法。