JP3084476B2 - オープンシールド機 - Google Patents

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
工法に使用するオープンシールド機に関する。

【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
性に富む工法であり、このオープンシールド工法で使用
するオープンシールド機１の概略は図３に示すように左
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もので、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。

【０００３】かかるオープンシールド機１を使用して施
工するオープンシールド工法は、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。

【０００４】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。

【０００５】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。

【０００６】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の上面に埋戻土５を入れる。

【０００７】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。

【０００８】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。

【０００９】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、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。

【００１０】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15として開放されている。

【００１１】シールド機１から出て縦列に並ぶコンクリ
ート函体４の上部は前記埋戻土５を入れるまでは、溝と
なっており、その側方の崩壊をなるべく防止するため
に、テール部１ｃの後部開口の上方に側方土留め板10
ａ′を延設している。

【００１２】そして、このコンクリート函体４の上面に
埋戻土５を入れるものであるが、埋戻土５がオープンシ
ールド機１の側にくずれるのを防ぐために、図４に示す
ようにテール部１ｃの後部開口の上方に土留め板10ｂ′
を取り付けることもある。

【００１３】これら土留め板のうち、土留め板10ｂ′は
テール部１ｃの開口面と同一面に位置するものであり、
側方土留め板10ａ′はオープンシールド機１の進行方向
と同方向にテール部１ｃの後部から側方に突設するもの
であるが、いずれもテール部１ｃと一体か、もしくはボ
ルトなどで固定されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】オープンシールド機１
は例えば埋設物などを避けるために掘進方向を曲げるこ
とがある。かかる場合、特にオープンシールド機１の後
方に突出する側方土留め板10ａ′について、該側方土留
め板10ａ′はテール部１ｃに一体固定的であるため、こ
の側方土留め板10ａ′の長さ分だけオープンシールド機
１の全長が実質的に長くなることになり、オープンシー
ルド機１をカーブさせて進行させにくくなる。

【００１５】また、埋戻土５は図３に示すように安息角
５ａをもってオープンシールド機１への流入を防止する
が、このような安息角５ａを確保しないと、テール部１
ｃの後部開口と同一面に位置する土留め板10ｂ′は１枚
だけであるから、十分に土留めできないことがある。

【００１６】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、オープンシールド機の後方に突出させて土留め板を
設ける場合、オープンシールド機がカーブして進行する
ときにこの曲がりに追随して曲がり、オープンシールド
機の前進に支障を生じることがなく、また、埋戻土のオ
ープンシールド機側への流出も完全に阻止でき、施工性
のよいオープンシールド機を提供することにある。

【００１７】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において、
テール部の後面開口の上部から左右側壁板の後部延長方
向に突設する側方土留め板を前記テール部に回動自在に
軸着し、また、両側の側方土留め板間に端部を回動自在
に軸着して梁部材を恒常的に架設することを要旨とする
ものである。

【００１８】第２に、後面開口の上方で該開口面と同一
面に配設した第１の土留め板と間隔をおいて平行位置
で、側方土留め板間に、第２の土留め板を着脱自在に取
り付けることを要旨とするものである。

【００１９】第３に、第１と第２の土留め板の下部にコ
ンクリート函体の上面に密着するゴム板などのシール材
を取り付けたことを要旨とするものである。

【００２０】請求項１記載の本発明によれば、側方土留
め板をテール部に回動自在に軸着したから、オープンシ
ールド機がカーブして前進するときに、これに追随して
側方土留め板もテール部に対して取り付け角度が可変す
る。よって、側方土留め板がオープンシールド機の前進
の妨げになることがない。

【００２１】さらに、側方土留め板間に設ける梁部材
は、側方土留め板に端部を回動自在に取り付けたから、
これを恒常的なものとして設置でき、しかも両側の側方
土留め板の曲がりに追随して側方土留め板への取り付け
角度が可変し、梁部材が側方土留め板の曲がりを妨げる
ことはない。

【００２２】請求項２記載の本発明によれば、側方土留
め板間に配設した第２の土留め板により、後方の埋戻土
の安息角を保持できる。また、この第２の土留め板と第
１の土留め板とで２重の土留めが行えて確実に土留めで
きる。そして、第２の土留め板は自在に取り外せるか
ら、必要のない場合に邪魔にならない。

【００２３】請求項３記載の本発明によれば、第１と第
２の土留め板の下部にコンクリート函体の上面に密着す
るゴム板などによるシール材を取り付けたから、コンク
リート函体の上面からオープンシールド機内に埋戻土が
入り込むことを確実に阻止できる。

【００２４】

【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
ルド機の実施形態を示す要部の縦断側面図、図２は同上
一部切欠いた平面図で、オープンシールド機１の全体構
成は図３、図４について既に説明したとおり左右の側壁
板１ａの内側に推進ジャッキ２を配設し、前面、後面及
び上面を開口したものであるからここでの詳細な説明は
省略する。

【００２５】本発明のオープンシールド機１は、テール
部１ｃの後面開口の上部から左右の側壁板１ａの後部延
長方向に突設する側方土留め板10ａを前記テール部１ｃ
の左右の側壁板１ａにヒンジ11で回動自在に軸着する。

【００２６】第２図に示すように、該両側の側方土留め
板10ａ間には梁部材12を掛け渡す。これは受部を側方土
留め板10ａに形成しておいて、これに梁部材の端を落と
し込んで着脱自在にセットする。また、他の実施例とし
て、側方土留め板10ａに対して梁部材12の両端をヒンジ
11で回動自在に軸着して架設して恒常的に設置するよう
にしてもよい。

【００２７】また、テール部１ｃの後面開口の上方で該
開口面と同一面に配設した第１の土留め板10ｂと間隔
（図示の例では側方土留め板10ａの突出長の約半分の位
置）をおいて平行位置で、側方土留め板10ａ間に、第２
の土留め板10ｃを着脱自在に取り付けた。着脱の手段と
しては、上下方向に落とし込み、引き抜きが自在なよう
にコ字形のガイド14を側方土留め板10ａの内壁に取り付
ける。

【００２８】さらに、第１と第２の土留め板10ｂ，10ｃ
の下部にコンクリート函体４の上面に密着するゴム板な
どによるシール材13を取り付けた。このシール材13は側
面略Ｌ字形に湾曲させたもので、下部の水平部がコンク
リート函体４の上面に密着する。

【００２９】このようなオープンシールド機１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３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の上面に埋戻土５を入れる。

【００３０】オープンシールド機１がカーブしながら前
進するとき、左右側壁板１ａの後方に突設してある側方
土留め板10ａは、側壁板１ａに対してヒンジ11により回
動自在に取り付けてあるから、このヒンジ11の箇所で回
動し左右側壁板１ａのカーブに追随して前進する。よっ
て、左右側壁板１ａ、側方土留め板10ａともにスムーズ
に前進し、オープンシールド機１の後方側方からの土砂
の崩壊を確実に阻止できる。

【００３１】また、側方土留め板10ａの間に第２の土留
め板10ｃをガイド14にそって落とし込んで第１の土留め
板10ｂと間隔をおいてセットし、２重の土留めとする。
そして、第１と第２の土留め板10ｂ，10ｃの間の空間に
土嚢などを入れ、第２の土留め板10ｃを補強する。これ
により第２の土留め板10ｃの後方の埋戻土５の雪崩込み
を防止する。

【００３２】そして、第１と第２の土留め板10ｂ，10ｃ
の下部にはゴム板などによるシール材が取り付けてあ
り、その水平部がコンクリート函体４の上面に密着する
から、摺動部でのシールが確実になされ、埋戻土５がコ
ンクリート函体４の上部からオープンシールド機１の内
部に入り込むことを防げる。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように本発明のオープンシー
ルド機は、第１に、側方土留め板をテール部に回動自在
に軸着したから、オープンシールド機がカーブして前進
するときに、これに追随して側方土留め板もテール部に
対して取り付け角度が可変する。よって、側方土留め板
がオープンシールド機の前進の妨げになることがない。

【００３４】また、側方土留め板間に設ける梁部材も、
側方土留め板に端部を回動自在に取り付けるようにすれ
ば、これを恒常的に設けても、両側の側方土留め板の曲
がりに追随して側方土留め板への取り付け角度が可変
し、梁部材が側方土留め板の曲がりを妨げることはな
い。

【００３５】そして、側方土留め板間に配設した第２の
土留め板により、後方の埋戻土の安息角を保持できる。
また、この第２の土留め板と第１の土留め板とで２重の
土留めが行えて確実に土留めでき、第２の土留め板は自
在に取り外せるから、必要のない場合に邪魔にならな
い。

【００３６】さらに、第２の土留め板の下部にコンクリ
ート函体の上面に密着するゴム板などによるシール材を
取り付けたから、コンクリート函体の上面からオープン
シールド機内に埋戻土が入り込むことを確実に阻止でき
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機の実施形態の要部
を示す縦断側面図である。

【図２】本発明のオープンシールド機の実施形態の要部
を示す一部切欠いた平面図である。

【図３】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４】土留め板を設けたオープンシールド機によるオ
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…埋戻土 ５ａ…安息角 ６…グラウト材 ７…高さ調整材 ８…押角 ９…掘削機 10…土留め板 10ａ，10ａ′…側方土留め板 10ｂ，10ｂ′…第
１の土留め板 10ｃ…第２の土留め板 11…ヒンジ 12…梁部材 13…シール材 14…ガイド 15…開口

Claims (3)

(57)【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
   において、テール部の後面開口の上部から左右側壁板の
   後部延長方向に突設する側方土留め板を前記テール部に
   回動自在に軸着し、また、両側の側方土留め板間に端部
   を回動自在に軸着して梁部材を恒常的に架設することを
   特徴としたオープンシールド機。
2. 【請求項２】 後面開口の上方で該開口面と同一面に配
   設した第１の土留め板と間隔をおいて平行位置で、側方
   土留め板間に、第２の土留め板を着脱自在に取り付ける
   請求項１記載のオープンシールド機。
3. 【請求項３】 第１と第２の土留め板の下部にコンクリ
   ート函体の上面に密着するゴム板などによるシール材を
   取り付けた請求項２記載のオープンシールド機。