(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体をフロント部と、ジャッキ部およびテール部とに２分割し、フロント部にスライドジャッキを配設し、ジャッキ部にテール部との間に跨らせてシールドジャッキを配設したオープンシールド機において、前記フロント部に中折れジャッキを配設し、フロント部とジャッキ部とに跨がらせてピンジャッキである修正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。
【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４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、シールドジャッキ２が配設されているジャッキ部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、さらに刃口11を有するフロント部１ｄを上下左右方向に複数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では施工曲線に対応させて分割されたフロント部１ｄを分割体毎にストロークを異ならせて前進させ、これに追随するように前後に分割されたジャッキ部１ｅ、テール部１ｃを方向修正しながらシールドジャッキ２で前進させるが、修正された方向にジャッキ部１ｅ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、牽引部材でジャッキ部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。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
牽引ジャッキによる方向制御の方法では、牽引ジャッキがセットされている箇所と、牽引部材の端部の定着箇所との距離が長く、牽引ストロークが大きくなるために方向性がよくなく、施工曲線に対応する中折れ量を確保することが困難であった。
【００１４】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、施工曲線に対応させてオープンシールド機を前後方向に複数に分割したものにおいて、先端のフロント部の前進方向に対して、後方のジャッキ部の中折れ量を確保でき前進方向を確実に修正することができ、曲線部での施工性を向上できるオープンシールド機を提供することにある。
【００１５】
【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、機体をフロント部と、ジャッキ部およびテール部とに２分割するとともにフロント部とジャッキ部とを縦横の分割体の結合による集合体で構成し、フロント部にスライドジャッキを配設し、ジャッキ部にテール部との間に跨らせてシールドジャッキを配設したオープンシールド機において、前記フロント部に中折れジャッキを配設し、フロント部とジャッキ部とに跨がらせてピンジャッキである修正ジャッキを配設したことを要旨とするものである。
【００１６】
請求項１記載の本発明によれば、曲線部を施工する場合、中折れジャッキと修正ジャッキとの併用でオープンシールド機を強力に中折れすることができ、方向修正の制御性が向上する。
【００１７】
請求項２記載の本発明によれば、前記作用に加えて、修正ジャッキにピンジャッキを使用することで、フロント部とジャッキ部とはピンジャッキで直接接続されている状態となり、牽引ジャッキを使用する場合に比較して強力に戻しをかけることができ、また、さらに中折れ量を確保できる。
【００１８】
【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の形態を示す縦断側面図、図２は同上一部切欠いた平面図、図３は同上縦断正面図で、オープンシールド機１の基本構成は図４について既に説明したとおり左右の側壁板１ａの内側にシールドジャッキ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。
【００１９】
本発明のオープンシールド機１は機体を前後方向に複数に分割するもので、本実施形態では刃口11を先端に有するフロント部１ｄと、シールドジャッキ２が配設されているジャッキ部１ｅとコンクリート函体４が吊り降ろされるテール部１ｃの２つに分割し、さらに先端のフロント部１ｄとジャッキ部１ｅとは上下左右方向の複数の分割体の結合による集合体で構成した。
【００２０】
そして、先端のフロント部１ｄには、左右両側に位置する分割体にスライドジャッキ12を縦列に配設するとともにジャッキ部１ｅの方向に向けて中折れジッャキ13を配設する。また、フロント部１ｄとジッャキ部１ｅとに跨がらせてピンジャッキで構成する修正ジャッキ14を配設する。さらに、ジャッキ部１ｅにはテール部１ｃの方向に向けて該テール部１ｃとの間に跨らせてシールドジャッキ２を配設する。なお、ピンジャッキは図示の例ではピンの方向が上下の垂直方向になっているが、これに限定されるものではなく、横の水平方向とすることもできる。
【００２１】
これによりフロント部１ｄと、ジャッキ部１ｅ及びテール部１ｃと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とジャッキ部１ｅとはピンジャッキで構成する修正ジャッキ14により、ボールジョイント構造で結合されることになる。
【００２２】
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４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、スライドジャッキ12を伸長してフロント部１ｄの刃口11のみをスライドジャッキ12のストローク分だけ前進させる。このとき、スライドジャッキ12は後方のジャッキ部１ｅとテール部１ｃの自重と土圧による摩擦抵抗を反力として伸長する。
【００２３】
この場合、施工箇所が曲線のときは、曲線に対応させて複数のスライドジャッキ12および中折れジャッキ13毎に伸長ストロークを変え、フロント部１ｄの前進ストロークを異ならせる。
【００２４】
また、フロント部１ｄとジャッキ部１ｅとを接続している修正ジャッキ14もフロント部１ｄの前進ストロークに対応して伸長する。このようにして先端のフロント部１ｄが曲線に対応しながら前進する。
【００２５】
次に、ジャッキ部１ｅをフロント部１ｄの方向に前進させるには、中折れジャッキ13と修正ジャッキ14を収縮することでジャッキ部１ｅをフロント部１ｄの方向に前進させる。
【００２６】
このとき、フロント部１ｄとジャッキ部１ｅとは修正ジャッキ14で直接接続されており、修正ジャッキ14の収縮がダイレクトにジャッキ部１ｅに伝達するから、ジャッキ部１ｅに対して強力な引きをかけることができ、中折れ量を確保でき、ジャッキ部１ｅをフロント部１ｄの方向に確実、容易に前進させることができる。
【００２７】
また、修正ジャッキ14にはピンジャッキを使用したからフロント部１ｄとジャッキ部１ｅとがピン結合される構造となり簡単に方向を変換でき方向制御が容易となる。そして、方向制御はこの修正ジャッキ14と中折れジャッキ13とを併用することで確実なものにできる。
【００２８】
前進後は、最後部のテール部１ｃにコンクリート函体４をセットする。以上のようにして曲線部の施行を行う。
【００２９】
【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、施工曲線に対応させてオープンシールド機を前後方向に複数に分割したものにおいて、先端のフロント部の前進方向に対して、後方のジャッキ部の中折れ量を確保でき前進方向を確実に修正することができ、曲線部での施工性を向上できるものである。
【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を示す一部切欠いた平面図である。
【図３】本発明のオープンシールド機の実施形態を示す縦断正面図である。
【図４】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…シールドジャッキ
１ｄ…フロント部                  １ｅ…ジャッキ部
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…スライドジャッキ
13…中折れジャッキ                14…修正ジャッキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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