JPS61165493A

JPS61165493A - オープンシールド工法

Info

Publication number: JPS61165493A
Application number: JP29870085A
Authority: JP
Inventors: 植村　厚一; 誠植村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-12-28
Filing date: 1985-12-28
Publication date: 1986-07-26
Also published as: JPH0357248B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は上面を開口した掘進機を地中に前進させる優れ
た方法を提供するものである。

在来のオープンシールド工法、オープン式推進工法、オ
ープン式けん引工法、オープン式自走前進工法等のオー
プン式１法に用いる１体式又は分割式掘進機は推進ジヤ
ツキにより前進させる為に推進機の長さが長くなり、方
向修正が難しく、急カーブ施工ができない欠点がある。

又、地下埋設物がある場合は前もって移設、撤去、切廻
し等をしなければならない欠点がある。さらに又、軟弱
滞水地盤は、薬液注入による地盤改良工法、ウェルポイ
ント等による地下水位低下工法等の補助工法を必要とし
、薬害、地盤沈下環の公害問題が発生すると共に、工期
が長く、工事費も大となる欠点がある。その上さらに、
在来のオープンシールド工法では地中構造物を吊下しセ
ットする位置に支保工がある為にその分だけ掘進機の幅
が大となリ、掘削土量と埋戻土量が多く、かつ周辺地盤
の緩みも大となる欠点がある。

本発明は上記の多くの欠点を解消し、補助工法を併用す
ることなく、土破りの浅い軟弱地中に方向正しくカーブ
施工もでき、諸々の公害も発生させずに工期を短縮し、
工事費を大幅に節減し、安全、確実に地中に掘進機を前
進させることができる優れた掘進機の前進方法とその装
置である。即ち、上面を開口した掘進機を前部のフロン
ト掘進機と後部のテール掘進機の前後に２分割して短く
した双方を摺動自在に嵌合させ、両掘進機間にはフロン
ト掘進機を前進させるジヤツキ前進設備を配設すると共
に、フロント掘進機とテール掘進機を連結する連結部材
を配設し、連結部材の１端には連結部材の定着具を、他
端には定着具を具備するけん引ジヤツキ設備を配設して
掘進装置を構成し、テール掘進機内の地中構造物を反力
に用い、ジヤツキ前進設備を作動してフロント掘進機を
前進させ、ジャ・ツキ前進設備を介する地中構造物とフ
ロンＩ−ｆ１ｍ進機の双方を反力に用いてけん引ジヤツ
キ設備を作動して連結部材でフロント掘進機と連結され
たテール掘進機をけん引するようにして前進させるもの
である。切羽土砂の排土は地山が自立する場合は手掘り
、機械掘りにより排土し、軟弱含水地盤の場合はフロン
ト掘進機内に配設した隔壁、又は可動土砂圧密設備、或
いはその双方の組合せにより前方の軟弱含水上砂を圧密
脱水した後に排土するが、スクリューオーガー設備によ
り排土するか、泥水撹拌後に排土するものである。

地中構造物は、テール掘進機内にセグメント、支保工等
の組立式地中構造物を組立てる場合と、後方の発進基地
に吊下しセットした地中構造物を順次地中及びテール掘
進機内に前進させる地中前進式地中構造物の場合と、テ
ール掘進機内に地上より吊下セットして地中に残置する
吊下セット式地中構造物等がある。

地下埋設物がある場合は掘進機の側板上部を取付、取外
し又は枢軸回動自在にして地下埋設物が当る掘進機の上
部側板を取下し又は枢軸回路自在にして地下埋設物下を
通過させた後、上部側板を元に戻す。地下埋設物を吊防
護できない場合或いは民家等があり開削的に排土できな
い場合は、その部分だけ掘進機の上部側板を取外し、上
面に蓋をしてトンネル式に前進させ地下埋設物下又は民
家等を通過後上面の蓋を外して再びオーブン式に掘進排
土してゆくものである。

従って前後に二分割した掘進機の長さは短く、特にテー
ル掘進機はけん引して前進させるので短くてよく、上下
左右の方向修正が容易でカーブ施工ができ、切羽土砂の
排土は掘進機内又は前方より地上に排土するので、短時
間で排土でき、軟弱地盤の場合は高価な補助工法を用い
ないで圧密脱水した土砂を排土でき、地下埋設物がある
場合はその下をオープン式に又はトンネル式に通過させ
ることができ、大幅に工期を短縮し、工事費を節減でき
る優れた発明である。

以下本発明の方法について実施例をあげて図面により説
明する。

第１図に示すように地中に前進させる上面を開口した掘
進機（２）を第２図に示すように前部のフロント掘進機
（２１）と後部のテール掘進８３１（２ｚ）に二分割し
て夫々の長さを短かくし、両者（２１）（２２）を摺動
自在に嵌合させ、両掘進機（２１）（２２）間には　フ
ロント掘進＠（２１）前進用のジヤツキ前進設備（６）
を配設するとともに、テール掘進機（２２）を前進用の
連結部材（８）を展着自在に定着する定着具（９）を両
端に有する連結部材（８）とけん引ジヤツキ設備（７）
より構成するけん引設備を配設して掘進装置を構成する
。

フロント掘進機（２１）の前進方法は第２図に示すよう
に連結部材（８）の定着具（９）を解放し、テール掘進
ｆｆ１（２ｔ）内の地中構造物（１）を反力に用いてジ
ヤツキ前進設備（６）を作動してフロント掘進機を前進
させる。方向修正が必要な時は、上下左右のジヤツキ前
進設備（６）を調整して上下左右の方向修正をする。

テール掘進機（２２）の前進方法は、第３図に示すよう
に定着具（９）を連結部材（８）に定着してけん引ジヤ
ツキ設備（７）を作動し、テール掘進機（２２）をけん
引するようにして前進させる。この時の前進反力はジヤ
ツキ前進設備（６）を介するテール掘進機（２２）に後
続する地中構造物（１）群とフロント掘進機（２１）の
双方を反力に用いる。又、上下左右のけん引ジヤツキの
設備（７）の操作によりテール掘進機の上下左右の方向
を修正する。

フロント掘進機（２１）とテール掘進機（２２）間に配
設するジヤツキ前進設置Ｊｆ　（６）とけん引ジヤツキ
設備（７）は図示しないがテール掘進機（２２）側に配
設してもよい。切羽土砂の排土方法は第２図に示すよう
に地上のタラムシエル（２２）によりフロント掘進ｆｉ
（２＋）上面の開口部より排土する。

地中構造物（１）のテール掘進機（２２）内への配設は
第２図、第３図に示すように発進基地内に吊下しセ・ツ
トした地中構造物（１）を地中に推進してテール掘進機
（２２）内へ前進させる。

以下、前述のようにフロント掘進機前進−テール掘進機
前進切羽土砂排土−地中構造物前進を繰返して地中に掘
進機を前進させるものである。

以上の説明で明らかなように、本発明は地中に前進させ
る上面を開口した掘進機を二分割して個々の掘進機の長
さを短くして上下左右の方向ｆ１正を容易にし、特にテ
ール掘進機内にジヤツキ設備を配設しない場合はテール
掘進機の長さをジヤツキ長さとそのストローク長さ分を
短（できるので方向修正が容易になる利点がある。

さらに切羽土砂の排土は地上の掘進機によりフロント掘
進機上面に排土できるので排土が容易で工期を短縮でき
、経済的である。又、掘進機を前後に短く二分割して前
進させることにより個々の掘進機の前進設備は小さくて
よく経済的であり、且つ巨大な前進反力設備を必要とせ
ず、さらに経済的である。

特許請求の範囲第（２）項記載の方法は、第１図に示す
ように掘進機（２）の側板（３）は地上面付近の高さと
するものであり、切羽地盤が崩れ易く、地下埋設物がな
い場合に掘進機側面土砂の崩壊を防ぐ利点がある。

特許請求の範囲第（３）項記載の方法は、第４図に示す
ように掘進機の側板（３）高さを地中構造物（１）上面
高さ近くにしたものであり、掘進機（２）と交差する地
下埋設物（４）下を掘進機（２）が通過できる利点があ
る。掘進機（２）より上部の土砂が崩壊し易い場合は第
５図に示すように別の短い土留材（５）で側方土砂の崩
壊を防ぐごとができる利点がある。

特許請求の範囲第（４）項記載の方法は、第６図に示す
ように掘進ｔＪＭ　（２）の下部側板（３２）を地中構
造物上面近くとし、その上の上部のｆＪＩＪ　＆（３１
）は１体式又は縦長の取付取外し自在な分割側板とした
ものであり第７図は上部側板（３１）を横長又は縦横に
分割した場合の実施例である。

本発明は地下埋設物（４）の当たる側板を取外しながら
掘進機を前進させ、地下埋設物（４）を通過後、取外し
た側板を元に取付けて、側方土砂の崩壊を防ぐことがで
きる利点がある。

特許請求の範囲第（５）項記載の方法は、第７図に示す
ように掘進機（２）の下部側板（３２）高さを地中構造
物（１）上面近くとし、上部側板（３１）を１体式又は
縦長の側板（３１）或いは第８図に示すように横長又は
縦横の枢軸の分割側板とし、地下埋設物（４）の当る側
板を倒し、通過復元に戻すものであり、取付取下しの手
間を省き工期を短縮する利点がある。

特許請求の範囲第（６）項記載の方法は、第１０図に示
すように掘進機（２）の下部側板（３２）高さを地中構
造物（１）上面近くとし、上部側板（３１）は下部側板
（３２）上を前後にスライド自在にし、ジヤツキ設［（
１０）により前進させるものであり、掘進機（２）を上
下に分割前進することにより、上部側板の前進力により
掘進機が上向きになるのを防ぎさらに方向正しく前進さ
せる利点がある。

特許請求の範囲第（７）項記載の方法は、第１１図に示
すようにテール掘進機（２２）の上部側板（３１）を後
方に伸長させたものであり、掘進機後部の側方土砂の崩
壊を防ぐとともに、埋戻覆土（２３）　した土砂が安息
角になってもテール掘進機内に浸入するのを防ぐ利点が
ある。

特許請求の範囲第（８）項記載の方法は、第１２図に示
すように掘進機（２）の上部側板（３１）の後部に掘進
機（２）の上部側板（３１）の後部に掘進機（２）と分
離可動又は１体式の土留設備を配設したものであり、埋
戻覆土（２３）　した土砂が掘進機（２）内に浸入する
のを防ぐと共に上部側板を分離前進させる場合は埋戻覆
土した土砂を前進反力に用いることができる利点がある
。

特許請求の範囲第（９）項記載の方法は、第１３図に示
すように掘進機（２）は地中構造物（１）上面付近で脱
着自在な蓋（１２）を設けると共に蓋より上部の側板（
３１）も脱着自在に取付けたものであり、切羽土砂を開
削的に排土できない地下埋設物下や民家等の下を上部側
板を取外し、掘進機に蓋をしてトンネル式に掘進させて
通過した後に蓋を外し上部側板を取付けて再び開削的に
排土できるようにしたものであり、上部の障害物を移設
、撤去をしなくてよい利点がある。

特許請求の範囲第（１０）項記載の方法は、第１４図に
示すように、掘進機（２）の上部側板（３１）を地中構
造物（１）上面付近で脱着自在又は枢軸回動により内側
に倒し掘進機（２）の地中構造物上面付近で上面閉鎖用
の蓋（１２）に使用できるようにしたものであり、上部
側板と蓋の両様に使用できるのでより経済的である。

特許請求の範囲第（１１）項記載の方法は、第１５図に
示すようにフロント掘進機（２１〉内に土砂圧密用の隔
壁（１３）を設けたものであり、軟弱滞水地盤の場合、
切羽の土砂をフロント掘進機（２１）の前進に伴い隔壁
（１３）で圧密脱水後排土するので薬液注入による地盤
改良工法又はウェルポイント等による地下水位低下工法
等の補助工法を併用することなく、安全、確実に掘進で
き、大幅な工期の短縮と工事費を節減できる利点がある
。

特許請求の範囲第（１２）項記載の方法は、軟弱地盤の
場合に第１６図に示すようにフロント掘進機（２１）内
にジヤツキ設備（１（ｈ）で可動する可動土砂圧密設備
（１５）を配没し、可動土砂圧密設備（１５）で切羽土
砂を圧密脱水して排土するものであり、前項記載の利点
の他にフロント掘進機（２２）の前進力と切羽の土砂の
圧密抵抗を分離することにより、土砂圧密対抗によるフ
ロント掘進機の方向狂をなくし、小さな力で前進させる
利点がある。

特許請求の範囲第（１３）項記載の方法は、軟弱滞水地
盤の場合に第１８図に示すようにフロント掘進機（２１
）内の前部に開口部（１４）を有する隔壁（１３）と、
その後部にジヤツキ設備（１０１）により可動する可動
土砂圧密設備（１５）を配設し、隔壁（１４）で−次圧
密した切羽土砂を開口部（１４）からしぼり出すように
隔壁（１３）の後方に浸入させ、可動土砂圧密設備（１
５）によりさらに二次圧密脱水して排土できるようにし
たちであり切羽の軟弱地盤を一次圧密後二次圧密するこ
とによりさらに圧密脱水して安全に排土できる利点があ
る。

隔壁と可動土砂圧密設備の開口部は第１７図（ａ）〜（
ｄ）に示すように縦長、横長、角型、丸型等の開口部（
１４）であり、地質に合せて形と開口部の数を特徴する特許請求の範囲第（１４）項記載の方法はフロント掘進
機（２１）内に第１９図に示すように開口部（１４）に
ジヤツキ設備（１０２）により可動する開閉戸からなる
開閉設備（１６）を設け、開口部（１４）の開口率を調
整できるようにした隔壁（１３）を配設するか、第２０
図に示すように開口部に角落等の開閉設備（１６）を設
けた可動土砂圧密設備（１５）を配設するか、第２１図
に示すようにフロント掘進ｔａ（２ｔ）内前部にはジヤ
ツキ設備（１０２）により開閉する開閉設備（１６）を
具備した開口部（１４）のある隔壁（１３）とその後部
に開口部（１４）に開閉設備（１６）を具備した可動土
砂圧密設備（１５）を配設したものであり開口率を土質
に合せて調整１次圧密、２次圧密して脱水した土砂を排
土できる利点がある。

特許請求の範囲第（１５）項記載の方法は第１８図乃至
第２１図に示すようにフロント掘進機（２１）内の隔壁
（１３）又は可動土砂圧密設備（１５）の開口部（１４
）或いはその双方の組合による開口部（１４）から圧密
土砂を隔壁（１３）又は可動土砂圧密設備（１５）後方
にしぼり出すようにして排土するものであり、薬液注入
による地盤改良工法、ウェルポイント等による地下水位
低下工法等の補助工法を用いることなく、安全、確実に
掘進でき、大幅に工期と工費を短縮できる利点がある。

特許請求の範囲第（１６）項記載の方法は第２２図に示
すように隔壁（１３）前方に立てたスクリューオーガー
設備（１７）により圧密土砂を排土するが、第２３図に
示すように隔壁（１３）を貫通するようにスクリューオ
ーガー設備（１７）を配設し、隔壁（１３）前方の圧密
土砂を隔壁（１３）後方に排土するものであり、圧密上
の小さな砂、砂礫層に効果的である。

特許請求の範囲第（１７）項記載の方法は第２４図に示
すようにフロント掘進機（２１）内に配設した隔壁（１
３）を貫通する拌攪軸（１８）の前部には撹拌刃（１９
）を後部に撹拌機（２ｏ）を配設し、隔壁（Ｉ３）前部
の土砂を給水撹拌し、排土パイプ（２１）により泥水排
土するか図示しないがサンドポンプ等により排土するも
のであり、砂層に通している。

特許請求の範囲第（１７）項記載の方法は掘進機（２）
の周辺の地上に配設するバックホー、グラムシェル等の
掘削機により切羽土砂を排土するものであり、切羽が自
立する地盤に通している。

特許請求の範囲第（１９）項記載の方法はテール掘進機
（２２）内に配設する地中構造物は第２図、第３図に示
すように発進基地内に吊下し、推進ジヤツキで地中に前
進させて配設する前進式地中構造物（１１）群の前端を
テール掘進機（２２）内へ前進させて配設するものであ
り、図示しないが、前進方法はけん引上法、自走前進工
法その他等により前進させる場合もある。

本方法は発進基地で地中構造物をセットし、切羽土砂の
掘削排土は掘進機内より上地へ行うので夫々独立作業と
なり工期の短縮ができる利点がある。

特許請求の範囲第（２０）項記載の方法は第２５図に示
すようにテール掘進機（２２）内に配設する地中構造物
はテール掘進機（２２）内に次々に組立てる支保工、セ
グメント等の組立式地中構造物（１２）を組立て配設す
るものであり、大きな地中構造物の場合に小さく分割し
たものを組立てるので、大きな地中構造物でも配設する
ことができる利点がある。

特許請求の範囲第（２Ｉ）項記載の方法は第２６図に示
すようにテール掘進機（２２）内に吊下して配設する吊
下セット式地中構造物であり、地中構造物の前進設備を
必要としないのでより経済的な方法である。

以上の説明で明らかなように本発明の方法は土破りの浅
い軟弱滞水地盤中に掘進機を方向正しく前進させるもの
であり、各種実施例の組合せにより薬液注入、ウェルポ
イント等の高価な補助工法を不要とし、埋設物等の移設
、撤去をしないでその下を通過でき、時にはトンネル式
に前進させ排土は掘進機内より地上へ排土でき、安全、
確実であり、大幅に工期を短縮し、工事費を節減できる
優れた発明である。

以上、本発明の方法について実施例をあげて図面により
説明したが、勿論本発明はこのような実施例に局限され
ることな（、本発明の精神を逸脱しない範囲での種々の
設計の改変をなし得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す正面図、第２図、第３
図は本発明の１実施例の施工順序を示す側面図、第４図
乃至第９図は本発明の夫々別の実施例を示す正面図、第
１０図乃至第１２図は同じく側面図、第１３図、第１４
図は同じく正面図、第１５図、第１６図は同じく側面図
、第１７図（ａ）〜（ｄ）は同じく正面図、第１８図乃
至第２１図は同じく平面図、第２２図乃至第２６図は同
じく側面図である。１・・・地中構造物　　　１１・・・前進式地中構造物
１２・・・組立式地中構造物Ｉ３・・・吊下しセット式地中構造物２・・・掘進機　　　　　２１・・・フロント掘進機２
２・・・テール掘進機３・・・側板　　　　　　３１・・・上部側板３２・・
・下部側板　　　４・・・地下埋設物５・・・土留材　
　　　　６・・・ジヤツキ前進設備７・・・けん１式ジ
ヤツキ設備

Claims

【特許請求の範囲】

（１）地中に掘進機を前進させる方法に関し、上部に開
口部を有するフロント掘進機とテール掘進機を摺動自在
に嵌合させ、両掘進機間にはジャッキ前進設備を配設す
ると共に、両掘進機間に連結部材と連結部材の着脱自在
な定着具及びけん引ジャッキ設備よりなるけん引設備を
配設するようにして各種掘進機を構成し、両掘進機間の
連結部材を解放しテール掘進機又はテール掘進機内の地
中構造物或いはその両者の反力を反力に用いて前進設備
を作動してフロント掘進機を前進させる工程と、フロン
ト掘進機及びジャッキ前進設備に支持される各種地中構
造物との両者の反力を反力に用いてけん引ジャッキ設備
を作動し、連結部材を介してテール掘進機をけん引して
前進させる工程と、掘進機の開口部より切羽の土砂を各
種排土方法により排土する工程と、テール掘進機内に各
種地中構造物を各種方法により配設するようにして地中
に掘進機を前進させることを特徴とする掘進機の前進方
法。
（２）各種掘進機はその側板高さを地上面付近とする特
許請求の範囲第１項記載の掘進機の前進方法。
（３）各種掘進機は、その側板高さを各種地中構造物上
面高付近とする特許請求の範囲第１項記載の掘進機の前
進方法。
（４）各種掘進機は、その下部側板高さを各種地中構造
物上面付近とし、その上部側板は１体式又は縦、横、縦
横の分割方式等による脱着自在の側板の掘進機とする特
許請求の範囲第１項記載の掘進機の前進方法。
（５）各種掘進機は、その下部側板高さは、各種地中構
造物上面付近とし、上部側板を１体式、縦、横又は縦横
の分割方式による枢軸回転自在な側板の掘進機とする特
許請求の範囲第１項記載の掘進機の前進方法。
（６）各種掘進機は、その下部側板高さを、各種地中構
造物上面付近とし、上部側板は下部側板上をジャッキに
より前後に摺動可能な掘削機とする特許請求の範囲第１
項記載の掘削機の前進方法。
（７）各種掘進機は、テール掘進機の上部側板を後方に
伸長させた掘進機とする特許請求の範囲第１項記載の掘
進機の前進方法。
（８）各種掘進機は、その上部側板の後に１体式又は可
動式の土留設備を有する掘進機とする特許請求の範囲第
１項記載の掘進機の前進方法。
（９）各種掘進機は、各種地中構造物上面付近で脱着自
在な蓋を有すると共に蓋より上部の側板も脱着自在に取
付けた掘進機とする特許請求の範囲第１項記載の掘進機
の前進方法。
（１０）各種掘進機は、その上部側板を各種地中構造物
上面付近で脱着又は枢動等により内側に倒し上面部の閉
塞用に使用できる掘進機とする特許請求の範囲第１項記
載の掘進機の前進方法。
（１１）各種掘進機はフロント掘進機内部に１〜数個の
有口又は無口の隔壁を設けた掘進機とする特許請求の範
囲第１項記載の掘進機の前進方法。
（１２）各種掘進機はフロント掘進機内部に有口又は無
口の１〜数個の可動土砂圧密設備を設けた掘進機とする
特許請求の範囲第１項記載の掘進機の前進方法。
（１３）各種掘進機はフロント掘進機内部に有口又は無
口の隔壁及び土砂圧密設備の組合せを有する特許請求の
範囲第１項記載の掘進機の前進方法。
（１４）各種掘進機はそのフロント掘進機内部に開閉設
備付開口部を有する隔壁又は可動土砂圧密設備或いはこ
れら双方の組合せを有する特許請求の範囲第１項記載の
掘進機の前進方法。
（１５）各種排土方法はフロント掘進機内の隔壁又は可
動土砂圧密設備に設けた開口部或いはこれら双方の組合
せの開口部からの排土とする特許請求の範囲第１項記載
の掘進機の前進方法。
（１６）各種排土方法は固定式又は可動式スクリューオ
ーガー設備により排土する特許請求の範囲第１項記載の
掘進機の前進方法。
（１７）各種排土方法は、土砂圧密用の隔壁又は可動土
砂圧密設備前方の土砂を泥水撹拌して泥水排土とする特
許請求の範囲第１項記載の掘進機の前進方法。
（１８）各種排土方法は地上に配設するバックホー、グ
ラムシェル等の掘進機により直接的に地上部への排土と
する特許請求の範囲第１項記載の掘進機の前進方法。
（１９）各種地中構造物の各種配設方法は発進基地内に
順次セットし地中に推進工法、けん引工法、自走前進工
法等の前進工法により前進させ配設する特許請求の範囲
第１項記載の掘進機の前進方法。
（２０）各種地中構造物の各種配設方法はテール掘進機
内にセグメント、支保工等の組立式地中構造物を組立て
て配設する特許請求の範囲第１項記載の掘進機の前進方
法。
（２１）各種地中構造物の各種配設方法は地中構造物を
テール掘進機内に地上より吊下したセットして配設する
特許請求の範囲第１項記載の掘進機の前進方法。