(57)【要約】【課題】フロント部、ジャッキ部およびテール部に分割したオープンシールド機において、曲線施工場所でもフロント部とジャッキ部との重合部における止水性を確保できるオープンシールド機を得る。【解決手段】機体をフロント部１ｄ、ジャッキ部１ｅおよびテール部とに分割するとともに、フロント部１ｄとジャッキ部１ｅとを縦横に分割し、フロント部１ｄにスライドジャッキを配設し、ジャッキ部１ｅにシールドジャッキを配設したオープンシールド機１において、フロント部１ｄの後部にジャッキ部１ｅの前部に摺接するシール部材１６を設け、このシール部材１６はゴム等の弾性体による複数のひれ状突片１６ａで構成し、ひれ状突片１６ａ間に潤滑剤１８を充填した。【選択図】    図１
2005180009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体をフロント部、ジャッキ部およびテール部とに分割するとともに、フロント部とジャッキ部とを縦横に分割し、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、フロント部の後部にジャッキ部の前部に摺接するシール部材を設け、このシール部材はゴム等の弾性体による複数のひれ状突片で構成し、ひれ状突片間に潤滑剤を充填したことを特徴とするオープンシールド機。
【請求項２】
前記ジャッキ部の側板のシール部材摺接部分を曲面形状に形成したことを特徴とする請求項１記載のオープンシールド機。
【請求項３】
前記ジャッキ部の下部に位置する側板と底板との角部を円弧状に形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオープンシールド機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、市街地に上下水道、地下道などの地下構造物を施工するオープンシールド機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オープンシールド機によ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に示すような左右の側壁板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もので、前記側面板１ａと底板１ｂの先端を刃口１１として形成し、また、側面板１ａの中央または後端近くにシールドジャッキ２を後方に向けて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を上方から吊り下ろし、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と反力壁と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。
【０００５】
ショベルなどの掘削機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の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。
【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内に吊り下ろす。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。
【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内に吊り下ろす際には、コンクリートブロックなどによる高さ調整材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が到達坑まで到達したならば、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体４をオープンシールド機１の前進に伴い地中に残置し、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内に吊り下ろされ、オープンシールド機１の前進とともにこのテール部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とした床板板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を吊り下ろすテール部１ｃまでが一体に形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、例えば図５に示すように刃口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が吊り下ろされるテール部１ｃの３つに分割し、さらに刃口１１を有するフロント部１ｄおよびジャッキ部１ｅを上下左右方向に複数に分割するものがある（例えば特許文献１参照）。
【００１２】
そして、かかるタイプのオープンシールド機１では、例えば、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を縦横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ャッキ１３を配設する。また、フロント部１ｄとジャッキ部１ｅとに跨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の方向に向けてシールドジャッキ２を配設する。これにより、フロント部１ｄ、ジャッキ部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る。
【００１３】
そして、曲線施工の場合は、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。
【特許文献１】特開２００２−１６８０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
フロント部１ｄとジャッキ部１ｅとは、フロント部１ｄの後部とジャッキ部１ｅの前部とが前後で重なり合うが、この重合部から機体内に水が浸入することを防止するため、ここに帯状のシール部材を配設している。しかしながら、曲線施工場所では、フロント部１ｄがジャッキ部１ｅに先行してカーブするため、進行方向に対するジャッキ部１ｅとの向きが変わり、その結果、フロント部１ｄとジャッキ部１ｅとの間に大きな隙間が形成され、従来のような平坦な帯状のシール部材では隙間を塞ぎきれず、止水性がよくなかった。
【００１５】
この発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、フロント部、ジャッキ部およびテール部に分割したオープンシールド機において、曲線施工場所でもフロント部とジャッキ部との重合部における止水性を確保できるオープンシールド機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明は前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、機体をフロント部、ジャッキ部およびテール部とに分割するとともに、フロント部とジャッキ部とを縦横に分割し、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、フロント部の後部にジャッキ部の前部に摺接するシール部材を設け、このシール部材はゴム等の弾性体による複数のひれ状突片で構成し、ひれ状突片間に潤滑剤を充填したことを要旨とするものである。
【００１７】
請求項１記載の本発明によれば、フロント部とジャッキ部との重合部には弾性体による複数のひれ状の突片の腹の部分がジャッキ部の外側に押し付けられるようにして摺接するから、重合部を水密状態とすることができ、止水性を向上できる。そして、この部分に潤滑剤を充填することでフロント部またはジャッキ部をそれぞれ別個に前進させるときに、両者の重合部にシール部材が介装することによる摩擦抵抗を軽減できる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、前記ジャッキ部の側板のシール部材摺接部分を曲面形状に形成したことを要旨とするものである。
【００１９】
請求項２記載の本発明によれば、前記シール部材の摺接部分のジャッキ部の側板を曲面形状に形成することにより、曲面施工の際、フロント部を先行して前進させ、次にジャッキ部を前進させるとき、両者の重合部がスムーズにカーブにそって移動する。
【００２０】
請求項３記載の発明は、前記ジャッキ部の下部に位置する側板と底板との角部を円弧状に形成することを要旨とするものである。
【００２１】
請求項３記載の本発明によれば、ジャッキ部の下部に位置する側板と底板との角部を円弧状に形成することにより、曲線施工の際にジャッキ部をさらにスムーズに前進させられる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明のオープンシールド機は、フロント部、ジャッキ部およびテール部に分割したオープンシールド機において、フロント部のジャッキ部との重合部に複数のひれ状のシール部材を配設したから、複数のひれ状のシール部材のそれぞれがジャッキ部の側板に圧接する状態でフロント部が前進し、曲線施工場所でもカーブにそって複数のひれ状シール部材がそれぞれ異なる角度に湾曲しながらジャッキ部の側板に摺接する。よって、フロント部とジャッキ部との重合部における止水性を確保できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面についてこの発明の実施形態を詳細に説明する。図１はこの発明のオープンシールド機の実施形態を示す要部の横断平面図、図２はこの発明のオープンシールド機の実施形態を示す要部であるシール部材の横断平面図で、オープンシールド機の全体構成は図５について従来例として説明したものと同様であるから、ここでの詳細な説明は省略する。
【００２４】
この発明のオープンシールド機１も機体を曲線施工に対応できるよう、前後方向に複数に分割するものであり、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が吊り下ろされるテール部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してある。図１において、１５は中折れプレスバーを示す。
【００２５】
かかる構成のオープンシールド機１において、フロント部１ｄの後部で、側壁１ａおよび底板１ｂの内側に、ジャッキ部１ｅの前部に摺接するシール部材１６をコ字形に設ける。このシール部材１６はゴム等の弾性体によるもので、帯状の本体部１６ｂとこの本体部１６ｂから一体的に突出する複数の並列するひれ状突片１６ａで構成し、このひれ状突片１６ａは突出高をフロント部１ｄとジャッキ部１ｅとの隙間の幅よりも大きく形成するとともに、オープンシールド機１の前進方向に対して後方に向けて傾斜するように形成する。
【００２６】
図２に示すようにシール部材１６は本体部１６ｂをボルト１７でフロント部１ｄの側壁板１ａおよび底板１ｂに固定され、オープンシールド機１の組立時に複数のひれ状突片１６ａの間の隙間にグリスなどの潤滑剤１８を充填する。図中２０は潤滑剤１８の注入用のパイプを示し、潤滑剤１８はジャッキ部１ｅの側板の内側から注入する。
【００２７】
さらに、図１に示すようにジャッキ部１ｅの側板のシール部材１６の摺接部分を曲面形状部１９に形成した。
【００２８】
また、図３に示すようにジャッキ部１ｅの下部に位置する側板と底板との角部を面取りして円弧状部２１に形成する。
【００２９】
次に作用について説明する。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は、工法の全体の概要としては前記図４に示すとお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、まずスライドジャッキ１２を伸長して１ｄ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。
【００３０】
施工場所が曲線のときは、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の分割体毎に前進ストロークを異ならせる。
【００３１】
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。
【００３２】
このようにフロント部１ｄは分割体ごとに異なるストロークで前進し、ジャッキ部１ｅに対してはその重合部において摺接するが、図１に示すようにこの重合部においてフロント部１ｄの内側にはシール部材１６が配設され、ひれ状突片１６の腹から先端の部分がジャッキ部１ｅの外側に圧接している。よって、このひれ状突片１６ａの存在によりフロント部１ｄとジャッキ部１ｅとの隙間が閉塞され、止水性が確保される。
【００３３】
この場合、ひれ状突片１６ａはゴムなどの弾性体で作製され、しかも複数がそれぞれの先端が後方に向くように傾斜した状態で突出しており、さらに、このひれ状突片１６ａが圧接するジャッキ部１ｅの外面は曲面形状部１９に形成されているから、各ひれ状突片１６ａの先端がジャッキ部１ｅの外面にそって個別に確実に圧接する。そして、複数のひれ状突片１６ａの間には潤滑剤１８が充填されているから、ひれ状突片１６ａはジャッキ部１ｅの曲面形状部１９に圧接し確実に止水を図りながらスムーズに摺接し、フロント部１ｄは容易にカーブする。
【００３４】
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。この場合もフロント部１ｄに対してジャッキ部１ｅがその重合部分において摺接するが、ここにはひれ状突片１６ａが介在し、なおかつジャッキ部１ｅの外面が曲面形状部１９に形成されているから、フロント部１ｄに対してジャッキ部１ｅは止水性を確保しつつスムーズに前進する。
【００３５】
さらに、ジャッキ部１ｅの下部に位置する側板と底板との角部を円弧状部２１に形成したから、曲線方向にジャッキ部１ｅを前進させるときに、側板と底板との角部に尖る部分が存在しないから周囲の地山との摩擦抵抗が少なくなり、スムーズにカーブをえがいて前進する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明のオープンシールド機の実施形態を示す要部の横断平面図である。
【図２】この発明のオープンシールド機の実施形態を示す要部であるシール部材の横断平面図である。
【図３】この発明のオープンシールド機の実施形態を示すジャッキ部の要部の正面図である。
【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】オープンシールド機の一部切り欠いた平面図である。
【図６】コンクリート函体の斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  オープンシールド機          １ａ  側壁板
１ｂ  底板                      １ｃ  テール部
１ｄ  フロント部                １ｅ  ジャッキ部
２  シールドジャッキ            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  スライドジャッキ          １３  中折れジャッキ
１４  修正ジャッキ              １５  中折れプレスバー
１６  シール部材                １６ａ  ひれ状突片  
１６ｂ  本体部                  １７  ボルト
１８  潤滑剤                    １９  曲面形状部
２０  パイプ                    ２１  曲面形状部
【図１】
2005180009.tif 000003
【図２】
2005180009.tif 000004
【図３】
2005180009.tif 000005
【図４】
2005180009.tif 000006
【図５】
2005180009.tif 000007
【図６】
2005180009.tif 000008