JPH07180485A - 地下構造物の構築方法および構築装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 掘削・排土が簡単かつ迅速に行えるオープン
シールド工法の利点を活用しながら、コンクリート函体
の吊り下ろしにクローラクレーン等の大型揚重機を移動
させての使用を無くしたので、市街地等で場所を取らず
に安全に施工できる。 【構成】 発進坑19より推進ジャッキ21でコンクリート
函体４を縦列に押し進める場合に、先頭のコンクリート
函体４にオープンシールド機１を組合せ、このオープン
シールド機１の前方の土砂を掘削排土する工程と、オー
プンシールド機１内の推進ジャッキ３を伸長してコンク
リート函体４を反力にしてオープンシールド機１を前進
させる工程と、オープンシールド機１のテール部内で縮
めた推進ジャッキ３に当接するまで発進坑19側より推進
ジャッキ21でコンクリート函体４を押し進める推進工程
を適宜繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地下道や地下水路等の
地下構造物の構築方法および構築装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】地下道や地下水路等の地下構造物をコン
クリート構造物として施工しようとする場合に、開削工
法、シールド工法、およびオープンシールド工法などが
ある。

【０００３】このうちオープンシールド工法は、地上か
ら掘削する開削工法（オープン工法）とまったく地上に
は影響を与えずにシールド機の先端で掘削するシールド
工法のそれぞれの長所を生かした合理性に富む工法であ
る。

【０００４】先にこのオープンシールド工法を説明する
と、図６、図７に示すように図中１はオープンシールド
機で、これは左右の側壁板１ａを主たる構成部材として
その間を底板や梁部材で連結して前面、後面及び上面を
開口し、先端を刃口２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３を後方に向け上下に
複数並べて配設する。側壁板１ａの先端部にはスライド
自在な可動側板１ｂを設けた。

【０００５】図中７は、推進ジャッキ３の後端に適宜上
方から吊り下ろして配設する受圧部材で、ボックス鋼材
又は型鋼を用いた枠体よりなる。また、図中８はオープ
ンシールド機１内に前部の掘削部と後部とを区画する隔
壁である。

【０００６】オープンシールド工法は発進坑と到達坑と
の間で施工される。図示は省略するが発進坑内で前記オ
ープンシールド機を組立て、発進坑の前の地盤を地上に
設置したシャベル系の掘削機６で掘削し、該シールド機
１の推進ジャッキ３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のテール部内で縮めた推進ジャッキ３の後
方にセットする。推進ジャッキ３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
シートパイル等の土留壁で構成し、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。

【０００７】次いで、同様に掘削機６でシールド機１の
前面又は上面から土砂を掘削しかつ排土してシールド機
１を前進させ、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
ル部内に吊り下ろす。以下、同様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を縦列に地中に埋設し、ドーザショベル等を使用し
て後方のコンクリート函体４上に埋戻し５を施し、振動
ローラ等でかため、図示は省略するがオープンシールド
機１が到達坑まで達したならばこれを分解・撤去して工
事を完了する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このようにオープンシ
ールド工法では、コンクリート函体４は前進するシール
ド機１のテール部内に吊り下ろしてこれを既設のコンク
リート函体４の先頭に継いでいくものであり、その吊り
下ろし作業場所も施工の進行にともない移動する。そし
て、かかるコンクリート函体４の吊り下ろし作業は、ク
ローラクレーン等の大型重機により行うが、狭い市街地
ではその設置場所の確保が困難な場合がある。

【０００９】特に、このオープンシールド機１がある個
所では、シャベル系の掘削機６で掘削作業も行われるの
で、その直後にクローラクレーン等の大型重機を搬入す
るのではより錯綜したものとなり、充分なスペースが取
れないことが多い。

【００１０】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、シールド工法と比べて掘削・排土が簡単かつ迅速に
行えるいうオープンシールド工法の利点を活用しなが
ら、クローラクレーン等の大型揚重機の移動使用を不要
として、市街地等で場所を取らずに安全に施工できる地
下構造物の構築方法および構築装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【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、地下構造物の構築方法としては、発進坑より
推進ジャッキでコンクリート函体を縦列に押し進める場
合に、先頭のコンクリート函体に、前面、後面及び上面
を開口し、側壁板の内側に推進ジャッキを後方に向けて
上下に複数並べて配設したオープンシールド機を組合
せ、このオープンシールド機の前方の土砂を掘削排土す
る工程と、オープンシールド機内の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オープンシールド機
を前進させる工程と、オープンシールド機のテール部内
で縮めた推進ジャッキに当接するまで発進坑側より推進
ジャッキでコンクリート函体を押し進める推進工程を適
宜繰り返すこと、および、先頭のコンクリート函体前端
面に鋼製枠体による受圧部材を固定して設け、オープン
シールド機内の推進ジャッキはこの受圧部材に当接させ
ること、さらに、オープンシールド機のテール部側と先
頭のコンクリート函体側とをロッドで連結し、このロッ
ドをジャッキで牽引可能とする引き戻し装置を推進ジャ
ッキに併設し、該引き戻し装置で必要に応じて伸長した
推進ジャッキを強制的に縮小させることを要旨とするも
のである。

【００１２】地下構造物の構築装置としては、発進坑よ
り推進ジャッキで縦列に押し進めるコンクリート函体の
先頭のコンクリート函体に組み合わせるものとして、前
面、後面及び上面を開口し、側壁板の内側に推進ジャッ
キを後方に向けて上下に複数並べて配設したオープンシ
ールド機と、先頭のコンクリート函体前端面に固定する
鋼製枠体による押角と、オープンシールド機の推進ジャ
ッキに併設するべく、オープンシールド機のテール部側
と先頭のコンクリート函体側とをロッドで連結し、この
ロッドをジャッキで牽引可能とする引き戻し装置とから
なることを要旨とするものである。

【００１３】

【作用】請求項１および請求項４記載の本発明によれ
ば、コンクリート函体は発進坑に新たに接続するものを
吊り下ろして既設の縦列の末尾につなげ、これを推進ジ
ャッキで押し進めるようにしたので、コンクリート函体
吊り下ろし用のクローラクレーン等の大型揚重機は、こ
れを発進坑付近にのみ設置すればよく、市街地等で場所
を取らずに安全に施工できる。また、コンクリート函体
の先頭部分では従来のオープンシールド工法と同様に地
上から掘削でき、掘削・排土を簡単かつ迅速に行うこと
ができる。また、オープンシールド機の左右の推進ジャ
ッキのストローク差を調整することでカーブ施工も可能
である。

【００１４】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、先頭のコンクリート函体前端面には鋼製枠体
による受圧部材を固定して設けることでこの部分でオー
プンシールド機の推進ジャッキの推進反力を受け、コン
クリート函体の破損を防止できる。そして、受圧部材は
常に先頭のコンクリート函体とともに前進するので、一
々配置する手間が不要である。

【００１５】請求項３記載の本発明によれば、カーブ施
工の場合に伸長する側の推進ジャッキと反対側の推進ジ
ャッキもこれがフリーとなって引きずられ伸びてしまう
が、これを引き戻し装置で強制的に縮小させることで、
オープンシールド機の確実な曲がりが得られる。また、
オープンシールド機の直線前進時でもこの引き戻し装置
で左右の推進ジャッキで強制的に縮小させることで、よ
り迅速な作業が可能となる。

【００１６】

【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。図１は本発明の地下構造物の構築方法および
構築装置の１実施例を示す縦断側面図で、前記オープン
シールド工法を示す図６、図７と同一構成要素には同一
参照符号を付したものである。

【００１７】先に、本発明の構築装置について説明する
と、オープンシールド機１は従来のと同じく、前面、後
面及び上面を開口し、側壁板１ａの内側に推進ジャッキ
３を後方に向けて上下に複数並べて配設したものであ
る。

【００１８】図２〜図５に示すように、オープンシール
ド機１は側壁板１ａの先端部にスライドジャッキ９で押
し出し・引込みを行う可動側板１ｂを設けている。そし
て、スライドジャッキ９の後方に推進ジャッキ３が配置
される。

【００１９】図中10はＨ型鋼等鋼製枠体による受圧部材
で、これはコンクリート函体４と同じような大きさであ
り、図４に示すように先頭のコンクリート函体４の前端
面に重ね、これを貫通するネジ鋼棒等の緊張材11でコン
クリート函体４に固定したものである。図中12は緊張材
11の端部の定着を行うものとして定着板およびナットの
組合せによる定着具で、コンクリート函体４側では、先
頭のコンクリート函体４もしくはその後方のコンクリー
ト函体４に箱抜き凹部13を形成し、この凹部13に緊張材
11の挿入孔を連通させて、該凹部13内で定着具12での固
定を行う。

【００２０】前記受圧部材10は後方へ向けてスカート状
のカラー部14を一体に形成し、このカラー部14にコンク
リート函体４の前部を嵌込むとともに、コンクリート函
体４の前端面と受圧部材10との間にはネオプレンゴム等
による緩衝材15を介在させた。

【００２１】図３に示すように、オープンシールド機１
と前記受圧部材10とをＰＣ鋼棒によるロッド16で連結す
るが、このロッド16は牽引ジャッキ17で牽引可能とし、
これらロッド16と牽引ジャッキ17との組合せからなる引
き戻し装置18は推進ジャッキ３に併設する。

【００２２】次に、本発明の地下構造物の構築方法につ
いて説明する。本発明の地下構造物の構築方法も発進坑
と到達坑との間で施工される。発進坑19内で前記オープ
ンシールド機１を組立てる。

【００２３】このようにして、発進坑19の前の地盤をオ
ープンシールド機１内のバックホータイプのシャベル系
掘削機６で掘削し、該シールド機１の推進ジャッキ３を
伸長して発進坑19内の反力壁20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内で
縮めた推進ジャッキ３の後方にセットする。この第１番
目のコンクリート函体４は前端面に前記受圧部材10を取
付けてあり、また、後方には受圧部材７を吊り下ろして
配置し、また、受圧部材７と反力壁20の間には推進ジャ
ッキ21を配置した。

【００２４】次いで、同様にオープンシールド機１内の
バックホータイプのシャベル系掘削機６でシールド機１
の前面から前方の土砂を掘削しかつ排土し、推進ジャッ
キ３を伸ばしてシールド機１を前進させ、推進ジャッキ
３を縮小する。

【００２５】この推進ジャッキ３の縮小分、推進ジャッ
キ21を伸長して受圧部材７および第１番目のコンクリー
ト函体４を押し出す。この押し出し分推進ジャッキ21を
縮め、第２目のコンクリート函体４を１番目のコンクリ
ート函体４の後に縦列になるように、発進坑19内に吊り
下ろし配置する。

【００２６】以下、同様にオープンシールド機１の前方
の土砂を掘削・排土する工程と、オープンシールド機１
内の推進ジャッキ３を伸長してコンクリート函体４を反
力にしてオープンシールド機１を前進させる工程と、オ
ープンシールド機１のテール部内で縮めた推進ジャッキ
３に当接するまで発進坑１側より推進ジャッキ21でコン
クリート函体４を押し進める推進工程と、発進坑19内で
のコンクリート函体４の吊り下ろし工程を適宜繰り返
す。

【００２７】なお、カーブ施工の場合には、オープンシ
ールド機１内の左右の推進ジャッキ３のストロークに差
をつけ、曲げようとする側と反対側の推進ジャッキ３を
より伸長するが、この大きく伸長する推進ジャッキ３に
引きずられて反対側の推進ジャッキ３も伸びてしまう。

【００２８】そこで、引き戻し装置18の牽引ジャッキ17
でロッド16を牽引し、この推進ジャッキ３で強制的に縮
小させることでオープンシールド機１の確実な曲がりが
得られるようにする。

【００２９】また、縦列に地中に埋設するコンクリート
函体４の上方の埋戻しを行うが、コンクリート函体４の
上面に鉄板等のフリクションカット材を配置し、該埋戻
し土砂はそのままでコンクリート函体４のみを前進させ
る方法と、埋戻し土砂と地盤との間に縦板によるフリク
ションカット材を配置し、コンクリート函体４とともに
埋戻し土砂も移動させる方法のいずれを選択してもよ
い。

【００３０】さらに、縦列に地中に埋設するコンクリー
ト函体４の押し出しに関しては、これが長くなる場合は
発進坑19での推進ジャッキ21のみならす、途中のコンク
リート函体４間に中押しジャッキを介在させて押し出し
個所を分散させることもできる。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように本発明の地下構造物の
構築方法および構築装置は、シールド工法と比べて掘削
・排土が簡単かつ迅速に行えるいうオープンシールド工
法の利点を活用しながら、コンクリート函体の吊り下ろ
しにクローラクレーン等の大型揚重機を移動させての使
用を無くしたので、市街地等で場所を取らずに安全に施
工できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の地下構造物の構築方法および構築装置
の１実施例を示す縦断側面図である。

【図２】本発明で使用するオープンシールド機の横断平
面図である。

【図３】本発明で使用するオープンシールド機の要部の
拡大横断平面図である。

【図４】受圧部材の固定を示す横断平面図である。

【図５】本発明で使用するオープンシールド機の縦断側
面図である。

【図６】従来のオープンシールド工法の掘進工程を示す
縦断側面図である。

【図７】従来のオープンシールド工法のコンクリート函
体設置工程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…可動側板 ２…刃口 ３…推進ジャッキ ４…コンクリート函体 ５…埋戻し ６…掘削機 ７…受圧部材 ８…隔壁 ９…スライドジャッキ 10…受圧部材 11…緊張材 12…定着具 13…凹部 14…カラー部 15…緩衝材 16…ロッド 17…牽引ジャッキ 18…引き戻し装置 19…発進坑 20…反力壁 21…推進ジャッキ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発進坑より推進ジャッキでコンクリート
   函体を縦列に押し進める場合に、先頭のコンクリート函
   体に、前面、後面及び上面を開口し、側壁板の内側に推
   進ジャッキを後方に向けて上下に複数並べて配設したオ
   ープンシールド機を組合せ、このオープンシールド機の
   前方の土砂を掘削排土する工程と、オープンシールド機
   内の推進ジャッキを伸長してコンクリート函体を反力に
   してオープンシールド機を前進させる工程と、オープン
   シールド機のテール部内で縮めた推進ジャッキに当接す
   るまで発進坑側より推進ジャッキでコンクリート函体を
   押し進める推進工程を適宜繰り返すことを特徴とした地
   下構造物の構築方法。
2. 【請求項２】 先頭のコンクリート函体前端面に鋼製枠
   体による受圧部材を固定して設け、オープンシールド機
   内の推進ジャッキはこの受圧部材に当接させる請求項１
   記載の地下構造物の構築方法。
3. 【請求項３】 オープンシールド機のテール部側と先頭
   のコンクリート函体側とをロッドで連結し、このロッド
   をジャッキで牽引可能とする引き戻し装置を推進ジャッ
   キに併設し、該引き戻し装置で必要に応じて伸長した推
   進ジャッキを強制的に縮小させる請求項１および請求項
   ２記載の地下構造物の構築方法。
4. 【請求項４】 発進坑より推進ジャッキで縦列に押し進
   めるコンクリート函体の先頭のコンクリート函体に組み
   合わせるものとして、前面、後面及び上面を開口し、側
   壁板の内側に推進ジャッキを後方に向けて上下に複数並
   べて配設したオープンシールド機と、先頭のコンクリー
   ト函体前端面に固定する鋼製枠体による受圧部材と、オ
   ープンシールド機の推進ジャッキに併設するべく、オー
   プンシールド機のテール部側と先頭のコンクリート函体
   側とをロッドで連結し、このロッドをジャッキで牽引可
   能とする引き戻し装置とからなることを特徴とした地下
   構造物の構築装置。