JP5155236B2 - オープンシールド工法における覆工板の設置方法 - Google Patents

Description

本発明は、上下水道、共同溝、電信・電話などの付設地下道等の地下構造物をオープンシールド工法で市街地などに施工する場合の覆工板の設置に関するものである。

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活かした合理性に富む工法である。図９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、後面および上面を開口したシールド機である。

この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１１として形成し、また側壁板１ａの中央また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。

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、オープンシールド機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オープンシールド機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を上方から吊り降ろし、オープンシールド機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と反力壁と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など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。

ショベル等の掘削機９でオープンシールド機１の前面また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または型鋼を用いた枠体よりなる押角８を配設し、オープンシールド機１は後方にセットされたコンクリート函体４から反力をとる。

そして第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をオープンシールド機１のテール部１内で吊り降ろす。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。

なお、コンクリート函体４をオープンシールド機１のテール部１ｃ内に吊り降ろす際には、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。

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。

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、オープンシールド機１のテール部１ｃ内に吊り降ろされ、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り、オープンシールド機１はこのように地中に残置したコンクリート函体４に反力をとって前進する。

コンクリート函体４は鉄筋コンクリート製で、図１０に示すように左側板４ａ、右側板４ｂと上床板４ｃと下床板４ｄとからなる一体のもので、前後面が開口１０として開放されている。

ところでこのようなオープンシールド工法によるコンクリート函体４の埋設は市街地の道路下で施工されることが多く、施工中は通行止めとなるが、一日のうちの一定の時間は道路を開放して通行可能とすることが義務付けられている。このため、オープンシールド機が発進坑から到達坑にまで到達するまでの間に、掘進を適宜中止し、オープンシールド機の上部開口すなわち道路の開削した部分に覆工板を布設して開口を一時的に閉塞し、この覆工板の上を自動車が走行し、また、人が歩行できるようにしている。

この覆工板の布設は、従来、例えば、受桁を開口の側部に設置し、この上にクレーンなどで吊り上げた覆工板を一枚ずつ架け渡すようにして順次載せている。また、覆工板の撤去も布設の場合と反対の作業で行っている。この場合、施工場所が道路を横切るように直交するとき、道路の一方の側から他方の側に向けて覆工板を押出すようにして敷設する。

前記のような覆工板の設置方法では、手間を要してその分だけ工期が長引くだけでなく、規制される交通時間も長くなって交通に及ぼす影響が大きい。

そこで、例えば下記特許文献１に示すように、オープンシールド工法による施工に先行して覆工板を敷設して路面覆工を行い、さらに覆工板は発信坑から一方向に順次押出すことにより、交通障害を少なくする方法がある。
特開２００５−３０７５４４号公報

前記特開２００５−３０７５４４公報に記載のような覆工板の設置方法では、施工場所の発進坑から一方向に覆工板を押出すものであり、夜間には両側交通とすることができても、交通量の多い昼間は片側交通となり、その分だけやはり工期が長引き、車両規制期間が長くなって交通に及ぼす影響が大きい。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、オープンシールド工法でコンクリート函体を敷設する場合に、交通障害を少なくでき、工期の短縮も図ることができる覆工板の設置方法を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、オープンシールド機の前面また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おいて、施工場所が道路と直交する方向の道路下では、まず、夜間施工として路面を掘削して到達坑側から覆工板敷設のためのガイドレール、覆工板推進用レールを道路の片側車線の範囲で設置し、次に昼間施工として前日の夜間に設置したガイドレール、覆工板推進用レールの上を埋め戻して道路を開放し、両側車線とも全面通行可能とし、この昼間施工では、道路外の到達坑側で、覆工板推進引込ジャッキを設置し、これに覆工板および覆工板の受桁を設置し、次の夜間には前日の昼間に到達坑側に設置した覆工板や受桁を覆工板推進用レールにそって覆工板推進引込ジャッキで道路に押出して道路の一方の側から道路の略中央まで覆工板を推進し敷設した後、道路の他方の側から道路の略中央まで同様の工程で覆工板を推進し敷設することを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、道路の片側半分に覆工板を敷設した後、残りの片側半分に反対方向から覆工板を敷設するようにしたから、道路の片側半分は常に開放されており、車両はこの片側半分を走行でき、全面的に交通規制されることなく、交通障害を少なくできる。

本発明は、覆工板推進工程は夜間に行うことを要旨とするものである。

本発明によれば、覆工板推進工程は夜間に行うから、道路の片側を閉鎖する必要のある工程を交通量の少ない夜間に行うことで、交通規制を最小に止めることができる。そして、交通量の多い昼間は、道路上では覆工板推進を行わないから、両側とも通行可能であり、交通規制されない。

本発明は、覆工板推進の準備工程である覆工板受桁設置は、道路の外で昼間に行うことを要旨とするものである。

本発明によれば、前記のように昼間は道路上での覆工板推進は行わないが、道路外で覆工板推進のための準備として覆工板受桁設置を行うことで、夜間の覆工板推進を迅速に開始でき、工期短縮を図れる。

以上述べたように本発明のオープンシールド工法における覆工板の設置方法は、オープンシールド工法でコンクリート函体を敷設する場合に、道路と直交する方向に道路下で施工するとき、道路の片側半分に覆工板を敷設した後、残りの片側半分に反対方向から覆工板を敷設するようにして、道路の両側から覆工板を敷設するから、道路の片側半分は常に開放されており、車両はこの片側半分を走行でき、全面的に交通規制されることなく、交通障害を少なくでき、また、工期の短縮も図ることができる。

以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図１〜図６は本発明のオープンシールド工法における覆工板の設置方法の実施形態を示す平面図で、本発明の覆工板の設置方法が実施されるオープンシールド工法を図７、図８について説明する。

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で道路下を横切るようにして道路と直交する方向にコンクリート函体４を埋設するには、道路の側方の一方の側に発進坑１２を設け、他方の側に到達坑１３を設け、発進坑１２側から到達坑１３側に向けてオープンシールド機１を前進させ、オープンシールド機１前方の土砂をバックホー１４で掘削・排土して、発進坑１２側から縦列にコンクリート函体４を埋設する。

図中１５は、コンクリート函体４を発進坑１２に吊降ろすクローラクレーン、１６はバックホー１４で掘削排土した土を搬出する残土運搬用のダンプトラックを示す。

このように道路を横切るようにしてその下にコンクリート函体４を埋設する場合、車両の通行を妨げないように覆工板１７を敷設するが、その方法として本発明では道路両側の発進坑１２側と到達坑１３側とにそれぞれ覆工板推進引込ジャッキ１８を設置する。なお、道路は、図示の例では片側２車線の合計４車線道路とする。

覆工板１７を敷設するには、図１に示すように、まず、夜間施工として例えばバックホー１４で路面を掘削して到達坑１３側から覆工板１７敷設のためのガイドレール１９、覆工板推進用レール２０を設置する。このガイドレール１９、覆工板推進用レール２０の設置は、道路の中央位置、すなわち片側２車線の範囲で行う。

次に図２に示すように昼間施工として前日の夜間に設置したガイドレール１９、覆工板推進用レール２０の上を埋め戻して道路を開放し、両側車線とも全面通行可能とする。

この昼間施工では、道路外の到達坑１３側で、覆工板推進引込ジャッキ１８を設置し、これに覆工板１７および覆工板１７の受桁を設置する。

次の夜間には図３に示すように前日の昼間に到達坑１３側に設置した覆工板１７や受桁を覆工板推進用レール２０にそって覆工板推進引込ジャッキ１８で道路に押出す。図中２１は覆工板推進用ストラットを示す。

以上のようにして昼間に道路外の到達坑１３側で覆工板１７や受桁を設置し、夜間にこの覆工板１７や受桁を道路に押出す。よって、夜間は、道路の片側の２車線が通行可能で、他の片側２車線は車両規制されるが、昼間は道路上での施工は行わないから道路は開放され両側の全車線が通行可能となる。

そして、一方の片側２車線の範囲に覆工板１７が敷設されたならば、図３、図４に示すように他の片側２車線にも発進坑１２側から同様にして覆工板１７を敷設する。この場合も昼間は道路外での覆工板１７と受桁の設置工が行われるから道路は全面開放される。

道路下でのコンクリート函体４の埋設が完了すれば、覆工板１７を撤去する。この場合も、図５に示すように夜間施工として覆工板推進引込ジャッキ１８で道路上から覆工板１７を引き戻し、昼間施工として道路外で引き戻した覆工板１７と受桁を撤去する。

本発明のオープンシールド工法における覆工板の設置方法の実施形態を示す夜間の覆工板推進用レール設置工程の説明図である。 本発明のオープンシールド工法における覆工板の設置方法の実施形態を示す昼間の覆工板・受桁設置工程の説明図である。 本発明のオープンシールド工法における覆工板の設置方法の実施形態を示す夜間の覆工板設置工程の説明図である。 本発明のオープンシールド工法における覆工板の設置方法の実施形態を示す昼間の発進坑側からの覆工板・受桁設置工程の説明図である。 本発明のオープンシールド工法における覆工板の設置方法の実施形態を示す夜間の覆工板撤去工程の説明図である。 本発明のオープンシールド工法における覆工板の設置方法の実施形態を示す昼間の覆工板・受桁撤去工程の説明図である。 本発明におけるオープンシールド工法の平面図である。 本発明におけるオープンシールド工法の縦断側面図である。 オープンシールド工法の概略を示す縦断側面図である。 コンクリート函体の斜視図である。

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 左側板 ４ｂ 右側板
４ｃ 上床板 ４ｄ 下床板
５ 埋戻土 ６ グラウト材
７ 高さ調整材 ８ 押角
９ 掘削機
１０ 開口 １１ 刃口
１２ 発進坑 １３ 到達坑
１４ バックホー １５ クローラクレーン
１６ 残土運搬ダンプトラック １７ 覆工板
１８ 覆工板推進引込ジャッキ １９ ガイドレール
２０ 覆工板推進用レール ２１ 覆工板推進用ストラット

Claims (1)

1. オープンシールド機の前面また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おいて、施工場所が道路と直交する方向の道路下では、
   まず、夜間施工として路面を掘削して到達坑側から覆工板敷設のためのガイドレール、覆工板推進用レールを道路の片側車線の範囲で設置し、次に昼間施工として前日の夜間に設置したガイドレール、覆工板推進用レールの上を埋め戻して道路を開放し、両側車線とも全面通行可能とし、この昼間施工では、道路外の到達坑側で、覆工板推進引込ジャッキを設置し、これに覆工板および覆工板の受桁を設置し、次の夜間には前日の昼間に到達坑側に設置した覆工板や受桁を覆工板推進用レールにそって覆工板推進引込ジャッキで道路に押出して道路の一方の側から道路の略中央まで覆工板を推進し敷設した後、
   道路の他方の側から道路の略中央まで同様の工程で覆工板を推進し敷設することを特徴とするオープンシールド工法における覆工板設置方法。

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