JP4205123B2 - オープンシールド機 - Google Patents

Description

本発明は、上下水道、共同溝、電信・電話などの付設地下道等の地下構造物を市街地などに施工するオープンシールド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。

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活かした合理性に富む工法であり、このオープンシールド工法で使用するオープンシールド機１の概略は図４に示すように左右の側壁板１ａと、これら側壁板１ａに連結する底板１ｂとからなる前面、後面および上面を開口したもので、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の中央または後端近くにシールドジャッキ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。

かかるオープンシールド機１を使用して施工するオープンシールド工法は、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のシールドジャッキ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を上方から吊り降ろし、オープンシールド機１のテール部（ジャッキ・テール部）１ｃ内で縮めたシールドジャッキ２の後方にセットする。シールドジャッキ２と反力壁と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など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。

ショベル等の掘削機９でオープンシールド機１の前面また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シールドジャッキ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または型鋼を用いた枠体よりなるプレスバー８を配設し、オープンシールド機１は後方にセットされたコンクリート函体４から反力をとる。

そして第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（ジャッキ・テール部）１ｃ内で吊り降ろす。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の上面に埋戻土５を入れる。

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（ジャッキ・テール部）１ｃ内に吊り降ろす際には、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（ジャッキ・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。

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。

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、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（ジャッキ・テール部）１ｃ内に吊り降ろされ、オープンシールド機１の前進とともに該テール部（ジャッキ・テール部）１ｃから出て地中に残されていくものであり、オープンシールド機１はこのように地中に残置したコンクリート函体４に反力をとって前進する。

コンクリート函体４は鉄筋コンクリート製で、図５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、前後面を開口１０として開放されている。

前記先行技術は当業者間で一般的に行なわれているものであり、文献公知発明にかかるものではない。

前記シールドジャッキ２はオープンシールド機１の本体を推進させる推進ジャッキであるが、施工部が曲線の場合は図２にも示すようにカーブにそってシールド機が推進するようにフロント部１ｄとテール部（ジャッキ・テール部）１ｃとの間を中折れ部としてここに中折れジャッキ１２を配設し、この中折れジャッキの左右のストローク差によりフロント部１ｄとテール部（ジャッキ・テール部）１ｃとの進行方向を変えてカーブにそってシールド機が前進するようにしている。

このため、フロント部１ｄとテール部（ジャッキ・テール部）１ｃとの間の中折れ部は、カーブの内側ではフロント部１ｄの側壁板１ａとテール部（ジャッキ・テール部）１ｃの側板とが近接しているが、外側はフロント部１ｄの側壁板１ａとテール部（ジャッキ・テール部）１ｃの側板とが離間し、ここに大きな開口１３が形成されてしまう。

その結果、この開口１３の箇所ではテール部（ジャッキ・テール部）１ｃと掘削壁との間に大きな隙間が生じ、カーブに対応させてオープンシールド機１を推進することが困難になり、また、ここからオープンシールド機１内に土砂が侵入したり、掘削壁が崩壊するおそれもある。

かかる不都合は、シールドジャッキ２の外側位置までテール部（ジャッキ・テール部）１ｃの側板を前方に延長してテール部（ジャッキ・テール部）１ｃの側方を塞げばよいが、中折れ部では、曲線施工部でシールドジャッキ２の配設部分のテール部（ジャッキ・テール部）１ｃがフロント部１ｄ内に入り込んでフロント部１ｄとテール部（ジャッキ・テール部）１ｃとが重なることもあるため、その妨げにならないよう、この箇所にはテール部側板を設けることはできない。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、曲線の施工場所でフロント部１ｄとテール部（ジャッキ・テール部）１ｃとの間の中折れ部が、カーブの内側と外側とでその開口幅が異なることになって、外側でフロント部１ｄの側壁板１ａとテール部（ジャッキ・テール部）１ｃの側板との間に大きな開口１３が形成されても、この開口１３から土砂がシールド機に侵入したり、掘削壁が崩壊したりすることを防止でき、シールド機を曲線に対応させて推進できるオープンシールド機を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、オープンシールド機の前面または上面開口より前方の土砂を掘削・排土する工程と、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、シールド機のジャッキ・テール部内で縮めたシールド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ろ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で使用するオープンシールド機において、前記シールドジャッキの配設部分のジャッキ・テール部の側部にはジャッキ・テール部側板を設けず、側部を開口に形成しておき、この開口を開閉自在に塞ぐものとしてジャッキ・テール部側板の前方位置である左右前端に、半月板の前端部を、該半月板が外方に開くように回動自在に軸着したことを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、曲線施工部では、中折れ部でフロント部とテール部との推進方向を異ならせてカーブにそってシールド機が推進するようにシールドジャッキでシールド機を推進させると、中折れ部ではカーブの外側でフロント部の側壁板とジャッキ・テール部の側板とが離間し、ここに開口が形成されてしまうが、半月板を外方に張出して掘削壁に圧着させれば、この開口を半月板で閉塞することができ、開口から土砂がシールド機内に侵入することを防止できる。

また、半月板が掘削壁に密着することで掘削壁を圧密でき、崩壊を防止でき、シールド機をカーブにそって円滑に推進できる。

さらに、半月板は軸着したから開閉度を自由に設定でき、カーブの曲線度に柔軟に対応させることができる。

以上述べたように本発明のオープンシールド機は、曲線の施工場所でフロント部とテール部との間の中折れ部が、カーブの内側と外側とでその開口幅が異なることになって、外側でフロント部の側板とジャッキ・テール部の側板との間に大きな開口が形成されても、この開口を半月板で塞げるから、ここから土砂が侵入したり、掘削壁が崩壊したりすることを防止でき、シールド機を曲線に対応させて推進できるものである。

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実施形態を示す曲線部施工箇所の横断平面図である。

本発明のオープンシールド機は、基本構成は図２、図３に示した従来例と同様であり、テール部（ジャッキ・テール部）１ｃの前部の左右位置にシールドジャッキ２を配設するとともに、フロント部１ｄの後部の左右位置に中折れジャッキ１２を配設し、左右の中折れジャッキ１２のストローク差を変えることで、シールドジャッキ２でシールド機１を前進させる場合の、フロント部１ｄとテール部（ジャッキ・テール部）１ｃとの前進方向を異なるものにして、曲線施工部のカーブに対応させている。

かかる構成のオープンシールド機１において、前記フロント部１ｄの後端部とテール部（ジャッキ・テール部）１ｃの前端部とが中折れ部となる。この中折れ部は、図１に示すように曲線施工部においてはカーブの内側でフロント部１ｄの後部とテール部（ジャッキ・テール部）１ｃの前部とが近接し、例えばテール部（ジャッキ・テール部）１ｃがフロント部１ｄ内に入り込み重なり合う状態となるが、カーブの外側では、フロント部１ｄの後端部にテール部（ジャッキ・テール部）１ｃの前端部が当接する状態で、フロント部１ｄの側壁板１ａとテール部（ジャッキ・テール部）１ｄの側板１５とが離間し、ここに開口１３が生じる。

本発明は、この開口１３を塞ぐべく、テール部（ジャッキ・テール部）１ｃのシールドジャッキ２の配設箇所であり側板１５の前方位置である左右前端に平面半月状の半月板１４の前端部を外方に開くよう回動自在に軸着した。

曲線施工部では、カーブの外側でフロント部１ｄの側壁板１ａとテール部（ジャッキ・テール部）１ｃの側板１５とが離間し、ここに開口１３が生じた場合、カーブの外側に配置された半月板１４を外方に回動してこれを掘削壁に圧着する。

これにより、開口１３を半月板１４で閉塞でき、開口１３から土砂がオープンシールド機１内に侵入することを阻止でき、また、半月板１４が掘削壁に密着することで掘削壁を圧密できて崩壊を防止でき、オープンシールド機１をカーブにそって円滑に推進できる。

さらに、半月板１４は軸着したから開閉度を自由に設定でき、カーブの曲線度に柔軟に対応させることができる。

本発明のオープンシールド機の曲線施工部における横断平面図である。 従来のオープンシールド機の横断平面図である。 従来のオープンシールド機の縦断側面図である。 オープンシールド工法の概略を示す縦断側面図である。 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（ジャッキ・テール部）
１ｄ フロント部 ２ シールドジャッキ
２ シールドジャッキ ３ 隔壁
４ コンクリート函体
４ａ 左側板 ４ｂ 右側板
４ｃ 上床板 ４ｃ 下床板
５ 埋戻土 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 中折れジャッキ
１３ 開口 １４ 半月板
１５ 側板

Claims (1)

1. オープンシールド機の前面または上面開口より前方の土砂を掘削・排土する工程と、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、シールド機のジャッキ・テール部内で縮めたシールド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ろ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で使用するオープンシールド機において、前記シールドジャッキの配設部分のジャッキ・テール部の側部にはジャッキ・テール部側板を設けず、側部を開口に形成しておき、この開口を開閉自在に塞ぐものとしてジャッキ・テール部側板の前方位置である左右前端に、半月板の前端部を、該半月板が外方に開くように回動自在に軸着したことを特徴とするオープンシールド機。

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