JP2982059B2 - オープンピット工法 - Google Patents
オープンピット工法Info
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Description
を用いたオープンピット工法に関する。
すようにフロントフレームaとテールフレームb間を中
間ジャッキcで連結すると共に、両フレームa,bの両
側にメッセルd,eを摺動自在に配置し、各メッセル
d,eとフレームa間に複数の圧入ジャッキfを配設
し、個々の圧入ジャッキfの伸長操作によりメッセル
d,eの推進操作と、全ジャッキfの収縮操作によるフ
レームa,bの前進操作を繰り返しながら自走する構造
になっている。
ルド機にあっては、メッセルd,eを介した土圧に対抗
するため、両フレームa,bが剛性構造体で構成され、
テールフレームbが各種埋設物Aの吊込空間hを備えて
いる。特にテールフレームbは、テールフレームbの前
後に複数の切梁材g,iを設置して、埋設物を上方から
跨ぐラーメン構造を呈している。したがって埋設可能な
埋設物Aの高さは図9に示すように、テールフレームb
の後部下位側に設けた切梁iの高さ、すなわちテールフ
レームbの縦長L1 以下であることが条件となる。その
ため埋設物Aの全高が高い場合はこれに合わせて切梁i
の設置高さを大きく設計した大型のメッセルシールド機
を使用しなければならない。しかしながら、以下の理由
によりメッセルシールド機の大型化に限界があり、埋設
物Aが一定以上の大きさになるとフレームの剛性確保が
困難となって対応できない。 切梁iに対する継部材の下部が固定されていないた
め、埋設物Aに合わせて継部材の長さL2 を長くするほ
ど側面に加わる土圧によって図9の一点鎖線で示すよう
にテールフレームbの後方下部の撓み量が増す。具体的
にはテールフレームbの撓みはその長さの3乗に比例し
て大きくなる。 土圧は深度に比例して大きくなる。そのためテール
フレームbが門型ラーメン構造の場合、側面に加わる土
圧もテールフレームbの縦長L1 に比例して大きくな
る。またテールフレームbの下部(先端部)の撓み量
は、テールフレームbの縦長L1 の3乗に比例して大き
くなり、撓み量に制約を受けてある限界以上に縦長L1
を大きく設定することができない。 またフレームbに所定の剛性を確保するラーメン構造
は、メッセルシールド機の自重を増す要因になっている
だけでなく、マシンの高額化の一因にもなっている。
その目的とするところは、埋設物の大きさに制限を受け
ずに施工できるメッセルシールド機を提供することにあ
る。さらに本発明は、メッセルシールド機の上方に覆工
板を覆工しながら施工できるオープンピット工法を提供
することを目的とする。
フロントフレームとテールフレーム間を中間ジャッキで
連結し、両フレームの側部にメッセルを摺動自在に配置
したメッセルシールド機を用いて開削した溝内に埋設物
を布設するオープンピット工法において、前記テールフ
レームを構成する枠体の前部間のみに切梁を配置してテ
ールフレームを平面コ字形に形成したメッセルシールド
機を使用し、前記メッセルシールド機の前方に溝を開削
する工程と、テールフレーム内に埋設物を吊り込む工程
と、メッセルシールド機を掘進する工程とを繰り返して
行うことを特徴とする、オープンピット工法である。請
求項2に係る発明は、フロントフレームとテールフレー
ム間を中間ジャッキで連結し、両フレームの側部にメッ
セルを摺動自在に配置したメッセルシールド機を用いて
開削した溝内に埋設物を布設するオープンピット工法に
おいて、前記テールフレームの両側に一枚もののスキン
プレートを固着し、テールフレームを箱型の剛構造とし
たメッセルシールド機を使用し、前記メッセルシールド
機の前方に溝を開削する工程と、テールフレーム内に埋
設物を吊り込む工程と、メッセルシールド機を掘進する
工程とを繰り返して行うことを特徴とする、オープンピ
ット工法である。請求項3に係る発明は、請求項1又は
請求項2に記載のオープンピット工法において、メッセ
ルシールド機のテールフレームに直接覆工板を覆工しな
がら施工することを特徴とする、オープンピット工法で
ある。請求項4に係る発明は、請求項1又は請求項2に
記載のオープンピット工法において、メッセルシールド
機の上部両側の地山に覆工板を覆工しながら施工するこ
とを特徴とする、オープンピット工法である。請求項5
に係る発明は、請求項4に記載のオープンピット工法に
おいて、埋設物の上方の地山間に受桁を横架し、前記受
桁に覆工板を覆工しながら施工することを特徴とする、
オープンピット工法工法である。
の実施の形態について説明する。 <イ>全体の構成 図1にメッセルシールド機の平面図を示し、図2にその
縦断面図を示す。メッセルシールド機は剛性のフロント
フレーム10とテールフレーム20とを具備し、両フレ
ーム10,20間を複数の中間ジャッキ30が連結して
いる。フロントフレーム10は複数の縦柱材11の交差
方向に向けて複数の横補強材12を一体に接合した枠体
の間に複数の切梁13を配設して構成する公知の剛性構
造体である。テールフレーム20については後述する。
又、テールフレーム20の前部に延設した水平梁21が
フロントフレーム10の後部に延設した支持梁14に載
置されていて、掘進中にテールフレーム20が沈降する
のを抑止できるようになっている。各フレーム10,2
0の両側に複数のフロントメッセル40及びテールメッ
セル41が摺動自在に配列され、各フロントメッセル4
0とテールメッセル41の間がピンで連結されている。
フロントフレーム10と各フロントメッセル40間は圧
入ジャッキ15で夫々連結されている。またフロントフ
レーム10の底部にはボトムジャッキ16を介してボト
ムメッセル17が摺動自在に配備されている。さらにテ
ールフレーム20の底部にはそり体22が配備されてい
る。個々の圧入ジャッキ15とボトムジャッキ16の伸
長操作により各メッセル40,41,17を開削方向へ
掘進させ、圧入ジャッキ15の収縮により両フレーム1
0,20を掘進方向へ引き寄せできるようになってい
る。フロントフレーム10に搭載した制御ユニット18
がこれらのジャッキ15,16,30の伸縮を制御す
る。
構造を呈していた。これに対して本発明で使用するマシ
ンは、一般に運搬の便宜を図る観点から埋設物Aの断面
が大型化するにしたがってその長さ(スパン)が短くな
る慣行に着目し、埋設物Aの前方横から跨いで土圧を支
持する横型のラーメン構造を採用した。すなわち、図
1,2に示すようにテールフレーム20は複数の縦柱材
23と複数の横補強材24を交差してテールメッセル4
1を支持する枠体25,25を形成し、これらの枠体2
5,25の前部間のみに複数の切梁26が配設して平面
コ字形に形成されている。テールフレーム20は中間か
ら後部にかけて切梁が存在せず、枠体25,25に作用
する土圧を枠体25,25の前部間に横架した切梁26
で支持することになる。前記各切梁26は少なくとも横
補強材24に合わせて多段的に配設されていて、各切梁
26と横補強材24の隅部に補強材28を設けて補強し
てある。対向する枠体25,25の間には埋設物Aを吊
り込むための吊込空間27が形成されている。この吊込
空間27は一切の切梁類が存在せず、空間の上方および
後方が開放されている。そのため、図3に示すようにテ
ールフレーム20(枠体25)の縦長L1 を越える高さ
の埋設物Aであっても施工が可能となる。テールフレー
ム20を平面コ字形にすることで、テールフレーム20
(枠体25)の掘進方向の長さL2 (図1)を従来より
短く設計できる。これはテールフレーム20の長さL2
が短いほどテールフレーム20(枠体25)の後方下部
に作用する土圧による曲げモーメントが低減して内側へ
撓み難くなるためである。テールフレーム20の長さL
2 は埋設物Aの1スパン長以上であればよい。したがっ
て、テールフレーム20の長さL2 や切梁26の強度は
埋設物Aの1スパンの長さやテールフレーム20(枠体
25)の後方下部に作用する土圧等を考慮して設計す
る。尚、図1中符号29はテールフレーム20に設けた
土留板で、その先端部が埋設物Aの周面に当接して図示
しない埋戻土が吊込空間27内に進入するのを阻止して
いる。
布設方法について説明する。
0内でメッセルシールド機を組み立てる。つぎにテール
フレーム20の吊込空間27を利用して、予め溝50の
底に砕石層51を形成した後にその上面にドライコンク
リート層52を構築する。
込空間27を利用して、埋設物Aを吊り込み、ドライコ
ンクリート層52の上に布設する。テールフレーム20
の吊込空間27の上部及び後部には切梁類が一切存在し
ないので、大きな埋設物Aでも容易に吊り込みできる。
操作して各メッセル40,41,17を開削側へ掘進さ
せた後、各ジャッキ15、18の収縮でフロントフレー
ム10を前進させる。このときフロントフレーム10の
前進量に合わせて中間ジャッキ30を伸長させる。次に
中間ジャッキ30を収縮操作してテールフレーム20を
フロントフレーム10側に引き寄せる。メッセルシール
ド機を掘進する際、テールフレーム20の後方に切梁類
が存在せず、単に空間が開放されていることから、切梁
類が埋設物Aに衝突する心配がまったくなく、テールフ
レーム20を円滑に掘進側へ移動することができる。ま
たマシンテール部に作用する土圧は、平面コ字形のテー
ルフレーム20で支持することになるが、テールフレー
ム20(枠体25)の掘進方向の長さL2 (図1)を従
来より短く設計して、テールフレーム20(枠体25)
の後方下部の土圧による曲げモーメントを低減してある
から、テールフレーム20が内側へ撓む危険はない。
外周面間に形成された空間内に埋戻材を投入して締め固
める。 以上の各工程を繰り返しながら、埋設物Aを連続して埋
設する。
ル40とテールメッセル41が複数の帯状板で構成する
場合について説明した。図4は少なくともテールメッセ
ルが一枚もののスキンプレート41aで構成する他の実
施の態様を示す。すなわち一枚もののスキンプレート4
1aがテールフレーム20の枠体25に固着されてい
る。フロントメッセル40のみが圧入ジャッキ15によ
りスライドする構造になっている。この場合、フロント
メッセル40の尾端に閉鎖板42を設けてスキンプレー
ト41a間に隙間を生じないようにしておく。本実施の
形態にあっては、スキンプレート41aを固着すること
で、テールフレーム20を箱型の剛構造として構成でき
るので、土圧の支持効率が向上し、軽量化が可能とな
る。また、フロントメッセルも一枚もののスキンプレー
ト(図示せず)で構成しても良い。
覆工板60を覆工しながら、埋設物Aを布設する場合の
他の施工方法について示す。なお、本実施の形態の説明
に当たり、既述した実施の形態と同一部位は同一の符号
を付して説明し、またその構造については既述した通り
であるから説明を省略する。
ールフレームの埋設物吊込空間の後方に切梁類が存在す
る関係から、布設可能な埋設物Aの大きさに制約のある
ことは既述した通りであるが、その他に埋設物の土被り
が少ないと、メッセルシールド機が地表から突出するこ
とになって、覆工板を使用できない難点があった。
ルフレーム20を具備するメッセルシールド機を使用す
ることで、覆工板の使用が可能となる。すなわち、本発
明ではテールフレーム20の後部に切梁類が存在しない
から、メッセルシールド機の高さが布設可能な埋設物A
の高さを制約する要因とならない。そのため、例えば図
5に示すように埋設物Aの高さがメッセルシールド機の
テールフレーム20の高さとほぼ同高又はそれ以下の場
合は、テールフレーム20の上部に直接覆工板60を覆
工することができる。また図6は覆工板60をメッセル
シールド機の上部両側の地山に支持させて覆工する場合
を示す。この場合、地山にH鋼等の支持部材61,61
を設けるとよい。
ついて説明したが、大断面の場合は図7に示すように、
支持部材61,61の間に受桁62を横架し、この受桁
62上に覆工板60を覆工してもよい。勿論、この場合
も最終的に覆工板60に作用する重量は地山で支持する
ことになる。
は、埋設物Aの土被りが少なくとも路面に使いところで
覆工板60を覆工しながら施工することができる。その
ため、施工に伴う開口面積を小さく抑えて、人や車両の
通行に与える影響を極力小さくできる利点がある。
工できる埋設物の高さに制限があった。本発明では、テ
ールフレームを平面コ字形のラーメン構造とすること
で、テールフレームの掘進方向の長さを従来より短く
し、テールフレームの後方下部を撓み難い構造としたメ
ッセルシールド機を使用することで、テールフレームを
越える高さの埋設物であっても施工が可能となり、これ
までの埋設物の高さ制限の問題を解消できる。 <ロ> 一般に埋設物の断面が大きくなると、重量と才
数が増して公道を運搬できないため、埋設物の長さ(ス
パン)を短くして対処している。例えばカルバートボッ
クスの場合、一辺の長さが約2m以内であるとそのスパ
ンは約2mであるに対して、一辺の長さが倍の約4mに
なるとそのスパンは半分の約1mになっている。したが
って、埋設物が大型になるほどテールフレームの掘進方
向の長さを短くできるので、大型埋設物の施工に最適で
ある。 <ハ> テールフレームの吊込空間の上部及び後部にお
ける一切の切梁類をなくした。そのため、メッセルシー
ルド機の掘進時に埋設物が切梁に衝突しないで済み、テ
ールフレームを越える高さの埋設物であっても円滑に施
工することができる。 <ニ> メッセルシールド機の組立、解体に当たって
は、築造した立坑の上部に土留用の切梁を架設してい
る。埋設物を上方から跨ぐ門型フレームを有する従来の
メッセルシールド機にあっては、土留用の切梁の架設高
さがメッセルシールド機より上方の位置に制約されるた
め、坑壁の崩壊を回避するために土留壁や腹起しを増強
して対処しなければならなかった。これに対して、本発
明では埋設物の高さがマシンの背の高さに制約されない
ので、従来のように土留壁や腹起しを増強する必要がな
く、経済的な施工が可能となる。 <ホ> 埋設物の土被りが少なくとも路面に使いところ
で覆工板を直接マシンに、或いは地山に覆工しながら施
工することができる。そのため、施工に伴う開口面積を
小さく抑えて、人や車両の通行に与える影響を極力小さ
くできる。
図
ッセルシールド機の平面図
説明図で、一部を省略したメッセルシールド機のテール
フレームの横断面図
部を省略したメッセルシールド機のテールフレームの横
断面図
部を省略したメッセルシールド機のテールフレームの横
断面図
斜視図
レームに作用する土圧の説明図
Claims (5)
- 【請求項1】 フロントフレームとテールフレーム間
を中間ジャッキで連結し、両フレームの側部にメッセル
を摺動自在に配置したメッセルシールド機を用いて開削
した溝内に埋設物を布設するオープンピット工法におい
て、 前記テールフレームを構成する枠体の前部間のみに切梁
を配置してテールフレームを平面コ字形に形成したメッ
セルシールド機を使用し、 前記メッセルシールド機の前方に溝を開削する工程と、 テールフレーム内に埋設物を吊り込む工程と、 メッセルシールド機を掘進する工程とを繰り返して行う
ことを特徴とする、 オープンピット工法。 - 【請求項2】 フロントフレームとテールフレーム間
を中間ジャッキで連結し、両フレームの側部にメッセル
を摺動自在に配置したメッセルシールド機を用いて開削
した溝内に埋設物を布設するオープンピット工法におい
て、 前記テールフレームの両側に一枚もののスキンプレート
を固着し、テールフレームを箱型の剛構造としたメッセ
ルシールド機を使用し、 前記メッセルシールド機の前方に溝を開削する工程と、 テールフレーム内に埋設物を吊り込む工程と、 メッセルシールド機を掘進する工程とを繰り返して行う
ことを特徴とする、 オープンピット工法。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載のオープ
ンピット工法において、メッセルシールド機のテールフ
レームに直接覆工板を覆工しながら施工することを特徴
とする、オープンピット工法。 - 【請求項4】 請求項1又は請求項2に記載のオープ
ンピット工法において、メッセルシールド機の上部両側
の地山に覆工板を覆工しながら施工することを特徴とす
る、オープンピット工法。 - 【請求項5】 請求項4に記載のオープンピット工法
において、埋設物の上方の地山間に受桁を横架し、前記
受桁に覆工板を覆工しながら施工することを特徴とす
る、オープンピット工法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9049866A JP2982059B2 (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | オープンピット工法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9049866A JP2982059B2 (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | オープンピット工法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10231687A JPH10231687A (ja) | 1998-09-02 |
JP2982059B2 true JP2982059B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=12842980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9049866A Expired - Fee Related JP2982059B2 (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | オープンピット工法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2982059B2 (ja) |
-
1997
- 1997-02-18 JP JP9049866A patent/JP2982059B2/ja not_active Expired - Fee Related
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