JPH11101089A - オープンシールド工法に使用するコンクリート函体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分割体で変位吸収コンクリート函体を構成す
る場合に、分割体相互の隙間に内外の周面にシール材を
設けなくとも止水を図ることができ、分割体相互の隙間
に介在させた部材が推進ジャッキの推力伝達部材となる
だけでなく、分割体がずれたときの緩衝部材としても機
能し、その撤去も不要で施工性の向上を図る。 【解決手段】 オープンシールド工法に使用するコンク
リート函体において、通常のコンクリート函体の間で適
宜間隔で配置する変位吸収コンクリート函体11は、前後
で２分割し、対向する分割体11Ａ，11Ｂ相互の隙間に可
撓性部材としてゴム板19を介在させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【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７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。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、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。

【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。

【０００８】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。

【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、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８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】ところでコンクリート函体４同士の接続
は、図示は省略するが、コーナー部に前後方向の貫通孔
を設け、長ボルト等の締結をもって縦列に並ぶものを剛
に接続していく。

【００１２】しかし、地下構造物として縦列にコンクリ
ート函体４は、地震や軟弱地盤を原因とする地盤の不等
沈下等の影響で変位を受けることがあり、ボルト等で剛
に接続されたものでは、この変位に対応できず継手部の
破壊をもたらすおそれがある。

【００１３】そこで、地盤の不等沈下等の影響での変位
に対応できる可撓性の変位吸収コンクリート函体11とし
て、例えば図６に示すように前後で２分割し、対向する
分割体11Ａ，11Ｂの相互の間に隙間を確保し、各分割体
11Ａ，11Ｂの端面には水膨潤性止水材14を介在させて継
手金物13を配設するものがある。水膨潤性止水材14は、
液状ゴムとウレタンポリマーの混練による膨潤性止水材
や、ゴム物質、水膨潤性物質および吸水性物質を配合し
た均質混和組成物を主成分とする膨潤性止水材である。

【００１４】継手金物13は図示のようにアンカー15を介
して分割体11Ａ，11Ｂの成形時に同時にセットできるよ
うにしたり、図示は省略するがナットを分割体11Ａ，11
Ｂの端面に埋込んでおき、ボルト等で固定する方法もあ
る。

【００１５】なお、分割体11Ａ，11Ｂの対向する端部
は、箱抜きとなるような凹部16として形成しておく。

【００１６】そして、分割体11Ａ，11Ｂの相互間に鋼材
による厚板の間隔保持材18を配設して一体化し、この間
隔保持材18が配置された隙間12の外周面を予め第１の可
撓性輪状シール材17ａで閉塞する。

【００１７】可撓性輪状シール材17ａは耐候性、耐水性
に優れたゴムに補強繊維層を挟んだ三層構造からなるも
の、または、ナイロン基布を埋層し、その外側に耐候性
の良いクロロプレン系のゴムでカバーしたものなどで、
強力な補強繊維層で外水圧を受け止め、また、山形もし
くは蛇行させた形状で変位に対してスムーズに対応でき
るものとする。

【００１８】第１の可撓性輪状シール材17ａは端部を継
手金物13に水密にボルト止めした。

【００１９】このような変位吸収コンクリート函体11
は、通常のコンクリート函体４の間に、適宜間隔で配置
するが、コンクリート函体４との接合は、コンクリート
函体４同士の接合と同じく、コーナー部に前後方向の貫
通孔を設け、長ボルト等の締結をもって縦列に並ぶもの
を剛に接続していく方法などが採用できる。

【００２０】このような変位吸収コンクリート函体11を
使用するオープンシールド工法は、工法の全体の概要と
しては前記図７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。

【００２１】シールド機１のテール部１ｃ内に吊り下ろ
すコンクリート函体４以外の変位吸収コンクリート函体
11は、図５にも示すように分割体11Ａ，11Ｂは間隔保持
材18により連結され一体的になるので、両方揃ってシー
ルド機１内に吊り下ろすことができ、これら分割体11
Ａ，11Ｂは、先に順次オープンシールド機１の前進に伴
い縦列に残置したコンクリート函体４に長ボルト等の締
結をもって剛に接続し、その後ではシールド機１を掘進
させ、新たなコンクリート函体４をシールド機１内に吊
り下ろして同様に分割体11Ａ，11Ｂに長ボルト等の締結
をもって剛に接続する。

【００２２】前記シールド機１を掘進し、ショベル等の
掘削機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。図示は省略するがこの前進工程の場合、コンクリー
ト函体４もしくは分割体11Ａ，11Ｂ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を配設する。

【００２３】推進ジャッキ２の推力を受け、反力受け体
となる分割体11Ａ，11Ｂは間隔保持材18により連結され
一体的になっているので、そのまま後方に推進ジャッキ
２の推力を伝えることができる。

【００２４】このようにしてかなり後方になり、シール
ド機１の推進ジャッキ２からの力を受けない状態になっ
た時点で、間隔保持材18をそのまま内側に引き抜くこと
で撤去して、函体内部から隙間12の内周面に第２の可撓
性輪状シール材17ｂを取り付け、これで閉塞する。この
第２の可撓性輪状シール材17ｂは第１の可撓性輪状シー
ル材17ａと同様のものである。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】分割体11Ａ，11Ｂで変
位吸収コンクリート函体11を構成する場合に、分割体11
Ａ，11Ｂの間に隙間12に介装する間隔保持材18が鋼板で
あるため、この間隔保持材18と分割体11Ａ，11Ｂとの間
の止水を図るための部材として第１と第２の可撓性輪状
シール材17ａ，17ｂが必須のものとなる。

【００２６】また、間隔保持材18は鋼板であるから、推
進ジャッキ２の推力伝達部材として機能するだけで、分
割体11Ａ，11Ｂが相互にずれたときにこれに対処するこ
とは困難である。

【００２７】そして、シールド機１の掘進が進行して分
割体11Ａ，11Ｂがシールド機１の推進ジャッキ２からの
推力を受けない後方に位置したときには、間隔保持材18
を引き抜いて撤去する必要があり、施工性がよくない。

【００２８】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、分割体で変位吸収コンクリート函体を構成する場合
に、分割体相互の隙間に内外の周面にシール材を設けな
くとも止水を図ることができ、分割体相互の隙間に介在
させた部材が推進ジャッキの推力伝達部材となるだけで
なく、分割体がずれたときの緩衝部材としても機能し、
その撤去も不要で施工性の向上を図ることができるオー
プンシールド工法に使用するコンクリート函体を提供す
ることにある。

【００２９】

【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使用するコンクリート函体におい
て、通常のコンクリート函体の間で適宜間隔で配置する
変位吸収コンクリート函体は、前後で２分割し、対向す
る分割体相互の隙間に可撓性部材としてゴム板を介在さ
せたことを要旨とするものである。

【００３０】第２に、ゴム板の外側または内側、または
内外両方の側に止水部材として可撓性輪状シール材を取
り付けたこと、第３に、分割体相互の隙間に介在させる
ゴム板は、前後の分割体の方向に向けて外側端部を延長
し、前後の分割体への止水部を形成したこと、第４に、
ゴム板は、ゴム層と鋼板とを交互に積層した免震ゴムで
形成することを要旨とするものである。

【００３１】請求項１記載の本発明によれば、変位吸収
コンクリート函体は、前後で２分割し、対向する分割体
相互の隙間に可撓性部材としてゴム板を介在させたか
ら、シールド機の推進ジャッキからの推力を後方に伝達
する伝達部材としての機能を確保しつつ、分割体が相互
にずれた場合には緩衝部材として機能する。

【００３２】そして、分割体相互の隙間に介在させる部
材の材質をゴムとすることで、接着などにより分割体に
容易に取り付けることができ、さらに分割体の内外の周
面にシール材などを別途設けずに止水を図れる。

【００３３】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、ゴム板の外側または内側、または内外両方の
側に止水部材として可撓性輪状シール材を取り付けるこ
とにより、さらに確実に止水できる。

【００３４】請求項３記載の本発明によれば、分割体相
互の隙間に介在させるゴム板は、前後の分割体の方向に
向けて外側端部を延長し、前後の分割体への止水部を形
成することにより、分割体の内外の周面に止水部材とし
て可撓性輪状シール材を取り付けることなく、ゴム板に
一体に形成した止水部によりさらに確実に止水できる。

【００３５】請求項４記載の本発明によれば、ゴム板に
ゴム層と鋼板とを交互に積層した免震ゴムを使用するこ
とで、ゴム板に対して鉛直に加わる推進ジャッキからの
推力は確実に後方に伝達でき、分割体が相互にずれたと
きに加わるズレ方向の力に対してはこれを吸収するよう
にしてゴム板が撓むから、さらに確実に推力伝達部材お
よび緩衝部材として機能する。

【００３６】

【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
ルド工法に使用するコンクリート函体の第１実施形態を
示す要部の縦断側面図で、地盤の不等沈下等の影響での
変位に対応できる可撓性の変位吸収コンクリート函体11
として、基本構成は従来と同様にして図１に示すように
前後で２分割し、対向する分割体11Ａ，11Ｂの相互の間
に隙間を確保する。

【００３７】各分割体11Ａ，11Ｂの端面には継手金物13
を配設する。継手金物13は図示のようにアンカー15を介
して分割体11Ａ，11Ｂの成形時に同時にセットできるよ
うにしたり、図示は省略するがナットを分割体11Ａ，11
Ｂの端面に埋込んでおき、ボルト等で固定する方法もあ
る。

【００３８】なお、分割体11Ａ，11Ｂの対向する端部
は、箱抜きとなるような凹部16として形成しておく。

【００３９】そして、分割体11Ａ，11Ｂのそれぞれの端
面に接着剤20によりゴム板19を配設して、分割体11Ａ，
11Ｂの相互の隙間にゴム板19を介在させ、さらに分割体
11Ａ，11Ｂの角部を相互に鋼棒21で緊結して、分割体11
Ａ，11Ｂを一体化する。

【００４０】このような変位吸収コンクリート函体11を
使用するオープンシールド工法は、工法の全体の概要と
しては前記図７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。

【００４１】シールド機１のテール部１ｃ内に吊り下ろ
すコンクリート函体４以外の変位吸収コンクリート函体
11は、図５にも示すように分割体11Ａ，11Ｂはゴム板19
および鋼棒21により連結され一体的になるので、両方揃
ってシールド機１内に吊り下ろすことができ、これら分
割体11Ａ，11Ｂは、先に順次オープンシールド機１の前
進に伴い縦列に残置したコンクリート函体４に長ボルト
等の締結をもって剛に接続し、その後ではシールド機１
を掘進させ、新たなコンクリート函体４をシールド機１
内に吊り下ろして同様に分割体11Ａ，11Ｂに長ボルト等
の締結をもって剛に接続する。

【００４２】前記シールド機１を掘進し、ショベル等の
掘削機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。図示は省略するがこの前進工程の場合、コンクリー
ト函体４もしくは分割体11Ａ，11Ｂ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を配設する。

【００４３】推進ジャッキ２の推力を受け、反力受け体
となる分割体11Ａ，11Ｂはゴム板19により連結され一体
的になっているので、そのまま後方に推進ジャッキ２の
推力を伝えることができる。

【００４４】同時に、分割体11Ａ，11Ｂが相互にずれた
ときはゴム板19の有する弾力によりこれが緩衝部材とし
て機能する。

【００４５】また、このゴム板19が止水材としても機能
するから、分割体11Ａ，11Ｂの間にさらに格別に止水用
のシール材などを介装しなくてもすむ。

【００４６】このような変位吸収コンクリート函体11
は、通常のコンクリート函体４の間に、適宜間隔で配置
するが、コンクリート函体４との接合は、コンクリート
函体４同士の接合と同じく、コーナー部に前後方向の貫
通孔を設け、長ボルト等の締結をもって縦列に並ぶもの
を剛に接続していく方法などが採用できる。そして、設
置が完了した変位吸収コンクリート函体11に配設されて
あるゴム板19はこれを撤去する必要はない。

【００４７】図２は第２実施形態を示し、ゴム板19が配
置された隙間12の内外の周面を第１の可撓性輪状シール
材17ａ、第２の可撓性輪状シール材17ｂで閉塞する。こ
の場合、可撓性輪状シール材の配設は、図示のように内
外の周面に施すものに限定されるものではなく、内周面
または外周面のいずれか一方だけでもよく、端部を継手
金物13に水密にボルト止めした。

【００４８】これにより、ゴム板19による止水に加え
て、第１の可撓性輪状シール材17ａ、第２の可撓性輪状
シール材17ｂでシールされるから、さらに確実な止水を
図れる。

【００４９】可撓性輪状シール材17ａ，17ｂは耐候性、
耐水性に優れたゴムに補強繊維層を挟んだ三層構造から
なるもの、または、ナイロン基布を埋層し、その外側に
耐候性の良いクロロプレン系のゴムでカバーしたものな
どで、強力な補強繊維層で外水圧を受け止め、また、山
形もしくは蛇行させた形状で変位に対してスムーズに対
応できるものとする。

【００５０】図３は第３実施形態を示し、ゴム板19の外
側端部を前後の分割体の方向に向けて延長し、この延長
部19ａ，19ｂを前後の分割体への止水部に形成した。よ
って、分割体11Ａ，11Ｂの相互の隙間に介在するゴム板
で分割体11Ａ，11Ｂの結合部の外周面を一体に覆うこと
ができ、前記のような可撓性輪状シール材17ａ，17ｂを
配設しなくとも、分割体11Ａ，11Ｂ相互を確実に止水で
きる。

【００５１】図４は第４実施形態を示し、ゴム板19をゴ
ム層22と鋼板23とを交互に幾層にも積層した免震ゴムで
形成した。これにより、免震ゴムの特性を活かし、ゴム
板19はこれに対して鉛直に加わる力に対しては強いか
ら、推進ジャッキ２からの推力は確実に後方に伝達で
き、また、分割体11Ａ，11Ｂが相互にずれたときに加わ
るズレ方向の力に対してはこれを吸収するようにしてゴ
ム板19が撓むから、さらに確実に推力伝達部材および緩
衝部材として機能する。

【００５２】

【発明の効果】以上述べたように本発明のオープンシー
ルド工法に使用するコンクリート函体は、分割体で構成
する変位吸収コンクリート函体を適宜間隔で配置するこ
とで、地盤の不等沈下等の影響での変位に対応でき、こ
の場合に分割体相互の隙間に内外の周面にシール材を設
けなくとも止水を図ることができ、分割体相互の隙間に
介在させた部材が推進ジャッキの推力伝達部材となるだ
けでなく、分割体がずれたときの緩衝部材としても機能
し、その撤去も不要で施工性の向上を図ることができる
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に使用するコン
クリート函体の第１実施形態を示す要部の縦断側面図で
ある。

【図２】本発明のオープンシールド工法に使用するコン
クリート函体の第２実施形態を示す要部の縦断側面図で
ある。

【図３】本発明のオープンシールド工法に使用するコン
クリート函体の第３実施形態を示す要部の縦断側面図で
ある。

【図４】本発明のオープンシールド工法に使用するコン
クリート函体の第４実施形態を示す要部の縦断側面図で
ある。

【図５】本発明のコンクリート函体を使用するオープン
シールド工法を示す縦断側面図である。

【図６】オープンシールド工法に使用する従来のコンク
リート函体の一例を示す縦断側面図である。

【図７】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８】通常の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…変位吸収コンクリート函体 11Ａ，11Ｂ…分割
体 12…隙間 13…継手金物 14…水膨潤性止水材 15…アンカー 16…凹部 17ａ…第１の可撓
性輪状シール材 17ｂ…第２の可撓性輪状シール材 18…間隔保持材 17ｃ…可撓性輪状シール材 19…ゴム板 19ａ，19ｂ…延長部 20…接着剤 21…鋼棒 22…ゴム層 23…鋼板

Claims (4)

【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
   ンシールド工法に使用するコンクリート函体において、
   通常のコンクリート函体の間で適宜間隔で配置する変位
   吸収コンクリート函体は、前後で２分割し、対向する分
   割体相互の隙間に可撓性部材としてゴム板を介在させた
   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。
2. 【請求項２】 ゴム板の外側または内側、または内外両
   方の側に止水部材として可撓性輪状シール材を取り付け
   た請求項１記載のオープンシールド工法に使用するコン
   クリート函体。
3. 【請求項３】 分割体相互の隙間に介在させるゴム板
   は、前後の分割体の方向に向けて外側端部を延長し、前
   後の分割体への止水部を形成した請求項１記載のオープ
   ンシールド工法に使用するコンクリート函体。
4. 【請求項４】 ゴム板は、ゴム層と鋼板とを交互に積層
   した免震ゴムで形成する請求項１から請求項３のいずれ
   かに記載のオープンシールド工法に使用するコンクリー
   ト函体。