(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体をフロント部、ミドル部およびテール部とに分割し、フロント部とミドル部とを、ミドル部とテール部とをそれぞれ中折れジャッキで連結したオープンシールド機において、ミドル部に後方に布設されたコンクリート函体から反力をとる推進ジャッキを配設したことを特徴とするオープンシールド機。
【請求項２】
ミドル部とテール部とを連結する中折れジャッキをピンジャッキで構成する請求項１記載のオープンシールド機。
【請求項３】
機体をフロント部、ミドル部およびテール部とに分割し、フロント部とミドル部とを、ミドル部とテール部とをそれぞれ中折れジャッキで連結し、ミドル部に推進ジャッキを配設したオープンシールド機を使用するオープンシールド工法であって、テール部の後方に布設されたコンクリート函体から反力をとって前記推進ジャッキを伸長してフロント部とミドル部とを前進させることを特徴とするオープンシールド工法。
【請求項４】
ミドル部とテール部とを連結する中折れジャッキをピンジャッキで構成し、該ピンジャッキの押し戻しでテール部を前進させる請求項３記載のオープンシールド工法。
【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およびそれ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５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11として形成し、また側壁板１ａの中央又は後端近くにシールドジャッキ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、オープンシールド機１のシールドジャッキ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を上方から吊り降し、オープンシールド機１のテール部１ｃ内で縮めたシールドジャッキ２の後方にセットする。シールドジャッキ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シールドジャッキ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。
【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をオープンシールド機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をオープンシールド機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、オープンシールド機１のテール部１ｃ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。
【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６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、先端の刃口11を備えた部分から後端のコンクリート函体４を吊り降ろすテール部１ｃまでが一体に構成されているオープンシールド機１では、機体全体が同時に同方向に進行するため、曲線施工が困難であった。そこで、オープンシールド機１の機体を前後方向に複数に分割するものが提案されており、刃口11を先端に有するフロント部１ｄ、ミドル部１ｅ、推進ジャッキが配設されるとともにコンクリート函体４が吊り降ろされるテール部１ｃの３つに分割するものがある。
【００１２】
そして、かかるタイプのオープンシールド機１ではテール部１ｃの後方に布設されたコンクリート函体４に反力をとってテール部１ｃに配設した推進ジャッキでその前方のミドル部１ｅとフロント部１ｄを押し出す。
【００１３】
この場合、施工曲線に対応するように、ミドル部１ｅ、テール部１ｃを方向修正しながら推進ジャッキで前進させるが、修正された方向にミドル部１ｅ、テール部１ｃを方向制御する手段として牽引ジャッキを使用している。この牽引ジャッキは例えばテール部１ｃに配設し、センターホール方式でピアノ線などの牽引部材の端部を先端のフロント部１ｄに定着具により固定するもので、牽引部材でミドル部１ｅ、テール部１ｃを牽引することによりその前進方向をフロント部１ｄの方向へ修正制御する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
オープンシールド機１を前進させるための推進ジャッキがテール部１ｃに配設されているため、テール部１ｃはコンクリート函体４の据え付けのためのスペースと推進ジャッキを配設するためのスペースとを要し、テール部１ｃの長さが長くなる。その結果、オープンシールド機１の全体長も長くなり、曲線施工部での方向修正が行いにくくなる不都合があった。
【００１５】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、機体をフロント部、ミドル部、コンクリート函体が吊り降ろされるテール部の３つに分割するオープンシールド機において、機体の全体長を短くでき、曲線施工部での方向修正が容易にできるオープンシールド機およびオープンシールド工法を提供することにある。
【００１６】
【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、構造として、第１に、機体をフロント部、ミドル部およびテール部とに分割し、フロント部とミドル部とを、ミドル部とテール部とをそれぞれ中折れジャッキで連結したオープンシールド機において、ミドル部に後方に布設されたコンクリート函体から反力をとる推進ジャッキを配設したことを要旨とするものである。
【００１７】
第２に、ミドル部とテール部とを連結する中折れジャッキをピンジャッキで構成することを要旨とするものである。
【００１８】
オープンシールド工法として、第３に、機体をフロント部、ミドル部およびテール部とに分割し、フロント部とミドル部とを、ミドル部とテール部とをそれぞれ中折れジャッキで連結し、ミドル部に推進ジャッキを配設したオープンシールド機を使用するオープンシールド工法であって、テール部の後方に布設されたコンクリート函体から反力をとって前記推進ジャッキを伸長してフロント部とミドル部とを前進させることを要旨とするものである。
【００１９】
第４に、ミドル部とテール部とを連結する中折れジャッキをピンジャッキで構成し、該ピンジャッキの押し戻しでテール部を前進させることを要旨とするものである。
【００２０】
請求項１、請求項３記載の本発明によれば、後方に布設されたコンクリート函体から反力をとる推進ジャッキをミドル部に配設することにより、テール部に配設した場合に比較して機体の全体長が短くなる。よって、曲線施工部での機体の方向修正が容易に行え、施工性が向上する。
【００２１】
請求項２、請求項４記載の本発明によれば、前記作用に加えて、推進ジャッキでフロント部とミドル部とを推進した後、ミドル部とテール部とを連結するピンジャッキの押し戻しでテール部を簡単に前進させることができる。そして、テール部の中折れ量も確保でき前進方向を確実に修正することができる。
【００２２】
【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第１実施形態を示す平面図で、オープンシールド機１の基本構成は左右の側壁板１ａ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するものである。
【００２３】
本発明のオープンシールド機１は機体を前後方向に３つに分割するもので、刃口11を先端に有するフロント部１ｄ、ミドル部１ｅ、コンクリート函体４が吊り降ろされるテール部１ｃの３つに分割し、後方に布設されたコンクリート函体４から反力をとる推進ジャッキ12をミドル部１ｅに配設した。
【００２４】
そして、先端のフロント部１ｄには、ミドル部１ｅの方向に向けて中折れジッャキ13としてシールドジャッキを配設する。また、ミドル部１ｅにはテール部１ｃの方向に向けて中折れジッャキ14としてシールドジャッキを配設する。
【００２５】
さらに、センターホール方式の牽引ジャッキ15をテール部１ｃに配設し、ピアノ線などの牽引部材の端部を先端のフロント部１ｄに定着具により固定する。
【００２６】
これによりフロント部１ｄ、ミドル部１ｅ、テール部１ｃはそれぞれ独自に方向変換可能な中折れ構造となり、フロント部１ｄとミドル部１ｅ、また、ミドル部１ｅとテール部１ｃとはそれぞれ中折れジャッキ13，14としてのシールドジャッキで連結され、フロント部１ｄとテール部１ｃとが牽引ジャッキ15で連結され、推進ジャッキ12がミドル部１ｅに配設されることになる。
【００２７】
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５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の前進方法は、フロント部１ｄとミドル部１ｅとの前進は、後方に布設のコンクリート函体４、またはコンクリート函体４がまだ布設されていない場合は支圧壁に反力をとって、ミドル部１ｅに配設の推進ジャッキ12の伸長により行う。
【００２８】
この場合、施工箇所が曲線部のときは、図２に示すようにシールドジャッキによる中折れジャッキ13，14の伸長ストロークを変えることでフロント部１ｄとミドル部１ｅの中折れ量をそれぞれ確保し、曲線部に対応するように前進させる。
【００２９】
フロント部１ｄとミドル部１ｅの前進後、テール部１ｃを前進させるには、牽引ジャッキ15でテール部１ｃを前方に引っ張る。そして、テール部１ｃの後方に新たにコンクリート函体４を吊り下ろして布設する。
【００３０】
図３、図４は第２実施形態を示し、基本構造は第１実施形態と同様で、推進ジャッキ12をミドル部１ｅに配設するものであるが、ミドル部１ｅとテール部１ｃとの間に配設する中折れジャッキ14にピンジャッキを使用し、フロント部１ｄとテール部１ｃとの間には牽引ジャッキを配設しない構造とした。
【００３１】
これにより、オープンシールド機１を推進するには、フロント部１ｄとミドル部１ｅとの前進は、第１実施形態と同様、後方に布設のコンクリート函体４、またはコンクリート函体４がまだ布設されていない場合は支圧壁に反力をとって、テール部１ｃに配設の推進ジャッキ12の伸長により行う。
【００３２】
この場合、施工箇所が曲線部のときは、図４に示すようにシールドジャッキによる中折れジャッキ13とピンジャッキによる中折れジャッキ14の伸長ストロークを変えることでフロント部１ｄとミドル部１ｅの中折れ量をそれぞれ確保し、曲線部に対応するように前進させる。
【００３３】
フロント部１ｄとミドル部１ｅの前進後、テール部１ｃを前進させるには、ミドル部１ｅに配設のピンジャッキによる中折れジャッキ14を押し戻すことにより、テール部１ｃを前方に直接引っ張る。この場合、ミドル部１ｅからのピンジャッキによる引き戻しとなるから、方向性がよく、施工曲線に対応する中折れ量を確保できる。
【００３４】
そして、テール部１ｃの後方に新たにコンクリート函体４を吊り下ろして布設する。
【００３５】
【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およびオープンシールド工法は、機体をフロント部、ミドル部、コンクリート函体が吊り降ろされるテール部の３つに分割するオープンシールド機において、従来テール部に配設していた推進ジャッキをミドル部に配設し、後方に布設されたコンクリート函体から反力をとるようにしたので、機体の全体長を短くでき、曲線施工部での方向修正が容易にできるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオープンシールド機の第１実施形態を示す平面図である。
【図２】本発明のオープンシールド機の第１実施形態を示す曲線施工部での平面図である。
【図３】本発明のオープンシールド機の第２実施形態を示す平面図である。
【図４】本発明のオープンシールド機の第２実施形態を示す曲線施工部での平面図である。
【図５】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６】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…シールドジャッキ
１ｄ…フロント部                  １ｅ…ミドル部
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…推進ジャッキ
13…中折れジャッキ                14…中折れジャッキ
15…牽引ジャッキ
【図１】
0003553524.tif 000002
【図２】
0003553524.tif 000003
【図３】
0003553524.tif 000004
【図４】
0003553524.tif 000005
【図５】
0003553524.tif 000006
【図６】
0003553524.tif 000007