JPH05239995A - オープンシールド工法およびそれに使用するコンクリート函体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オープンシールド工法において、コンクリー
ト函体相互を簡単に接合し、しかもずれることなく接合
して目開きを防止し、カーブ施工にも耐られるようにで
きる。 【構成】 地下構造物用コンクリート函体４は、一方の
端面に、円または角錐台形の根本部17とこの根本部17よ
りも小径の膨大頭部18を有する係合突起16を突設し、他
方の端面に、前記係合突起16の根本部17が嵌合 る円ま
たは角錐台形の開口26を有するグラウト充填用ボックス
25を埋設し、相互に接続するコンクリート函体４は、一
方の係合突起16をその根本部17を他方のグラウト充填用
ボックス25の開口26に嵌合しながら該ボックス25内に差
し入れ、ボックス25内をグラウト材28で充填してグラウ
ト固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、市街地に上下水道、共
同溝、電信、電話等の布設地下道等の地下構造物を施工
するオープンシールド工法およびそれに使用するコンク
リート函体に関する。

【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４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。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。

【０００３】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。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。

【０００４】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。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。

【０００５】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。

【０００６】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。

【０００７】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、前後面が
開口10として開放されている。

【０００８】ところで前記のごときオープンシールド工
法で、コンクリート函体４はシールド機１のテール部１
ｃ内に吊り降ろした際に既に設置してあるコンクリート
函体４と接続する必要がある。このコンクリート函体４
同士の接続方法としては、実開昭49-45110号公報にもあ
るようなボックスカルバートの継手が利用できる。

【０００９】その詳細を図６に示すと、図中11はボルト
穴で、コンクリート函体４のそれぞれの角隅部にあって
コンクリート函体４の端面12より直角方向に、かつボル
ト13の全長を格納しうる所定の長さに設ける。14はコン
クリート函体４の内部に開口し、ボルト穴11に導通する
溝で、ボルト穴11の長さをほぼ２等分する中間位置にそ
れぞれボルト穴11にほぼ直角に設ける。

【００１０】このようにして、シールド機１のテール部
１ｃ内に吊り降ろすまでは、図６に鎖線で示すようにコ
ンクリート函体４のボルト穴11にボルト13を格納してお
き、コンクリート函体４の相互を接続するに当たって、
ボルト穴11よりボルト13を矢印方向に引き出し、相対す
るコンクリート函体４のボルト穴11に挿入し、相対する
コンクリート函体４に設けた溝14までボルト13の先端を
引き出す。しかる後にナット15をそれぞれコンクリート
函体４の溝14からボルト13の両先端部に螺入して締め付
けを行う。このような作業をそれぞれのコンクリート函
体４の四隅について行うことによってコンクリート函体
４相互の接続作業が完了する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このような継手方法で
は、ボルト13の引き出し等の面倒な操作を行わなければ
ならない。また、カーブ施工をする場合は、シールド機
１の内側で左右に配置した推進ジャッキ３のストローク
を相違させてシールド機１を曲げて前進させることにな
り、コンクリート函体４も左右で不均等な荷重を受ける
ので、前記ボルト13のみでは、コンクリート函体４が相
互にずれようとするのを止めることができない。

【００１２】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、コンクリート函体相互を簡単に接合し、しかもずれ
ることなく接合して目開きを防止し、カーブ施工にも耐
られるようにできるオープンシールド工法およびそれに
使用するコンクリート函体を提供することにある。

【００１３】

【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、左右側板と上床板と下床板とから
なり、開口面を中央に設ける前後端面を接合面とする地
下構造物用コンクリート函体は、一方の端面に、円また
は角錐台形の根本部とこの根本部よりも小径の膨大頭部
を有する係合突起を突設し、他方の端面に、前記係合突
起の根本部が嵌合する円または角錐台形の開口を有する
グラウト充填用ボックスを埋設し、相互に接続するコン
クリート函体は、一方の係合突起をその根本部を他方の
グラウト充填用ボックスの開口に嵌合しながら該ボック
ス内に差し入れ、ボックス内をグラウトして固定するこ
とを要旨とするものである。

【００１４】

【作用】本発明によれば、コンクリート函体相互は、一
方の端面に突設する係合突起をその根本部を他方の端面
のグラウト充填用ボックスの開口に嵌合しながら該ボッ
クス内に差し入れ、ボックス内をグラウトして固定する
ので、ナット等の締め付けの手間を省くことができ、ま
た、この係合突起にせん断抵抗を受け持たせ、しかも係
合突起の根本部とグラウト充填用ボックスの開口との楔
的嵌合があるので、カーブ施工をする場合などでもコン
クリート函体相互はずれることもない。

【００１５】

【実施例】以下、図面について本発明の実施例を詳細に
説明する。先に本発明のコンクリート函体について説明
すると、このコンクリート函体４は鉄筋コンクリート製
のものであり、前記図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
後面が開口10となる。

【００１６】本発明は、図１、図３に示すように、コン
クリート函体４の前端面には円錐台形の根本部17とこの
根本部17よりも小径の膨大頭部18を有する係合突起16を
突設した。図２はこの係合突起16を構成する部材を示す
もので、コンクリート函体４の前端面に埋め込むベース
板19と、このベース板19のネジ穴20に螺合すべく、係合
突起16の根本端はネジ21とし、また、円錐台形の根本部
17を構成するものとして、係合突起16が貫通する透孔22
を中央に穿設した台板とからなる。さらに、係合突起16
の途中には該台板の上面に当設する鍔板23を一体的に形
成する。前記ベース板19はアンカー24を有する。

【００１７】このようにして、ベース板19をコンクリー
ト函体４の前端面に埋め込んでおき、該ベース板19の上
に根本部17となる台板を重ね、この台板を貫通するよう
に係合突起16をネジ込めば、セットは完了する。

【００１８】一方、コンクリート函体４の後端面には、
グラウト充填用ボックス25を埋設するが、このボックス
25は前記円錐台形の根本部17が嵌合する円錐台形の開口
26をコンクリート函体４の後端面上に開けた。さらに、
該グラウト充填用ボックス25にはコンクリート函体４の
内側に通じるグラウト注入口27を設ける。

【００１９】次に、かかる本発明のコンクリート函体４
を使用する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４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。

【００２０】その場合に、シールド機１の内に吊り下ろ
すコンクリート函体４はシールド機１内で先に設置した
コンクリート函体４とは、一方の係合突起16をその根本
部17を他方のグラウト充填用ボックス25の開口26に嵌合
しながら該ボックス25内に差し入れる。

【００２１】このようにしてから、グラウト注入口27か
らモルタル等のグラウト材28をボックス25内に充填して
このボックス25内をグラウトして係合突起16を固定す
る。

【００２２】その結果、係合突起16はボックス25から抜
け出ることはなく、コンクリート函体４相互は接続され
る。この係合突起16にせん断抵抗を受け持たせ、しかも
係合突起16の根本部17とグラウト充填用ボックス25の開
口26との楔的嵌合があるので、カーブ施工をする場合な
どでもコンクリート函体４の相互はずれることもない。

【００２３】なお、以上の実施例はコンクリート函体４
の前端面に係合突起16を、後端面にグラウト充填用ボッ
クス25を設けた場合について説明したが、他の実施例と
してこの逆にコンクリート函体４の前端面にグラウト充
填用ボックス25を設け、後端面に係合突起16を設けても
よい。また、コンクリート函体４はあるものは前端面と
後端面の両方に係合突起16を設け、他のものは前端面と
後端面の両方にグラウト充填用ボックス25を設けるよう
にしてもよい。

【００２４】さらに、係合突起16の根本部17や、グラウ
ト充填用ボックス25の開口26はこれを円錐台形ではな
く、矩形、多角形の角錐台形としてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように本発明のオープンシー
ルド工法およびそれに使用するコンクリート函体は、コ
ンクリート函体相互を簡単に接合し、しかもずれること
なく接合して目開きを防止し、カーブ施工にも耐られる
ようにできるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンクリート函体の１実施例を示す要
部の縦断正面図である。

【図２】本発明のコンクリート函体に設ける係合突起の
構成部材を示す側面図である。

【図３】本発明のコンクリート函体の１実施例を示す斜
視図である。

【図４】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５】コンクリート函体の従来例を示す斜視図であ
る。

【図６】従来のコンクリート函体の接合を示す縦断側面
図である。

【符号の説明】

１…オープンシールド機 １ａ…側壁板 １ｂ…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…押角 ９…掘削機 10…開口 11…ボルト穴 12…端面 13…ボルト 14…溝 15…ナット 16…係合突起 17…根本部 18…膨大頭部 19…ベース板 20…ネジ穴 21…ネジ 22…透孔 23…鍔板 24…アンカー 25…グラウト充填ボックス 26…開口 27…グラウト注入口 28…グラウト材

フロントページの続き (72)発明者 斉田 登喜三 東京都新宿区荒木町13−２ 住建コンクリ ート株式会社内 (72)発明者 有松 卓哉 東京都新宿区荒木町13−２ 住建コンクリ ート株式会社内 (72)発明者 染谷 設夫 東京都中央区築地１−８−２ 旭コンクリ ート工業株式会社内 (72)発明者 新田 裕之 山形県山形市富神台19 東栄コンクリート 工業株式会社内 (72)発明者 野手 誠 千葉県山武郡横芝町横芝1092 千葉窯業株 式会社内 (72)発明者 伊藤 久 東京都千代田区神田小川町１−６−３川新 ビル 興建産業株式会社内

Claims (2)

【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、左右側板と上床板と下床板と
   からなり、開口面を中央に設ける前後端面を接合面とす
   る地下構造物用コンクリート函体は、一方の端面に、円
   または角錐台形の根本部とこの根本部よりも小径の膨大
   頭部を有する係合突起を突設し、他方の端面に、前記係
   合突起の根本部が嵌合する円または角錐台形の開口を有
   するグラウト充填用ボックスを埋設し、相互に接続する
   コンクリート函体は、一方の係合突起をその根本部を他
   方のグラウト充填用ボックスの開口に嵌合しながら該ボ
   ックス内に差し入れ、ボックス内をグラウトして固定す
   ることを特徴とするオープンシールド工法。
2. 【請求項２】 左右側板と上床板と下床板とからなり、
   開口面を中央に設ける前後端面を接合面として、この接
   合面相互を合わせて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、一方のコンクリート函体は端面か
   らは円または角錐台形の根本部とこの根本部よりも小径
   の膨大頭部を有する係合突起を突設し、他方のコンクリ
   ート函体は端面に前記係合突起の根本部が嵌合する円ま
   たは角錐台形の開口を有するグラウト充填用ボックスを
   埋設したしたことを特徴とするオープンシールド工法に
   使用するコンクリート函体。