(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘削機の発進口に設けた発進壁及び底版にアンカーを打設し、該アンカーにはシールド掘削機が発進する前に緊張力を導入し、
シールド掘削機後方に設置した支圧壁に推進ジャッキを押し当ててシールド掘削機を前進させた後に、
前記発進壁と前記支圧壁を連結材で連結し、
再び前記シールド掘削機を前進させる、
シールド掘削機の発進方法。
【請求項２】
請求項１記載のシールド掘削機の発進方法において、
前記アンカーの定着部は発進前のシールド掘削機より前方に配置したことを特徴とする、
シールド掘削機の発進方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のシールド掘削機の発進方法において、
前記連結材は前記発進壁と前記支圧壁間の間隔を固定する部材であることを特徴とする、
シールド掘削機の発進方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のシールド掘削機の発進方法において、
前記連結材により前記発進壁と前記支圧壁を連結する前に、前記支圧壁の背面地盤を所定の量だけ変形させておくことを特徴とする、
シールド掘削機の発進方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のシールド掘削機の発進方法において、
前記底版に打設したアンカーの緊張力を所定値以上で許容値より小さい緊張力にしたことを特徴とする、
シールド掘削機の発進方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘削機の発進方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シールド掘削機は、地中に構築した立坑内から発進することが多く、発進時の反力はすべて支圧壁を通じて背面の立坑壁（背面地盤）から得ていた。
また、地下鉄の駅部等から発進する場合には、立坑壁がないため、支圧壁に作用する推力はその後方に構築した斜梁のトラス構造で受ける場合が多い。
【０００３】
一方、開削部や堀割り部等で大型のシールド掘削機ａを発進させる場合は以下のような方法が採用できる。
鋼管杭ｃを使用する方法では、鋼製支圧壁ｂの後方に鋼管杭ｃを複数打設し、鋼管杭ｃの間を連結鋼材ｆで連結することで一体としてシールド掘削機ａの推力に対抗させる（図４参照）。
重力式擁壁を使用する方法では、鋼製支圧壁の背面にコンクリート擁壁を構築し、鋼製支圧壁を介して伝達するシールド掘削機ａの推力を支持させる（図示せず）。
改良盛土を使用する方法では、鋼製支圧壁の背面に地盤改良した盛土を構築し、その受動土圧によってシールド掘削機ａの推力を支持させる（図示せず）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来のシールド掘削機の発進方法にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞鋼管杭を使用する方法では、発進後に鋼管杭を撤去する必要があるため撤去作業に時間及び費用がかかる。また、通常、鋼管杭の撤去は頭部を切断することによっておこなわれるため、鋼管杭の一部が地中に残ることとなる。
＜ロ＞鋼管杭を使用する方法、重力式擁壁を使用する方法及び改良盛土を使用する方法のいずれにおいても、大型の反力構造物を鋼製支圧壁の背面に構築する必要があり、工期及び工費ともに増加する原因となる。
＜ハ＞上記の方法は、シールド掘削機の発進口の後方に、大規模な反力構造物を構築するための工事用地を確保する必要がある。このため、工事用地の確保が難しい場所では採用できない。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、小規模な設備で実施可能なシールド掘削機の発進方法を提供することを目的とする。特に、仮設構造物が少なく、シールド掘削機を発進させるための設備の構築を最小限に抑えることができるシールド掘削機の発進方法を提供することを目的とする。
また、短期間で、経済的に実施可能なシールド掘削機の発進方法を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明のシールド掘削機の発進方法は、シールド掘削機の発進口に設けた発進壁及び底版にアンカーを打設し、該アンカーにはシールド掘削機が発進する前に緊張力を導入し、シールド掘削機後方に設置した支圧壁に推進ジャッキを押し当ててシールド掘削機を前進させた後に、前記発進壁と前記支圧壁を連結材で連結し、再び前記シールド掘削機を前進させる方法である。
【０００７】
ここで上記したシールド掘削機の発進方法において、前記アンカーの定着部は発進前のシールド掘削機より前方に配置するのが好ましい。
シールド掘削機の発進方法。
【０００８】
また、前記連結材は前記発進壁と前記支圧壁間の間隔を固定できるような剛性の高い部材であることが好ましい。
【０００９】
さらに上記したシールド掘削機の発進方法において、前記連結材により前記発進壁と前記支圧壁を連結する前に、前記支圧壁の背面地盤を所定の量だけ変形させておくことができる。最初に充分に背面地盤を変形させておけば、連結材を設置した後の背面地盤の変形量を小さく抑えることができる。
【００１０】
そして、上記したシールド掘削機の発進方法において、前記底版に打設したアンカーの緊張力を所定値以上で許容値より小さい緊張力にすることもできる。例えば、許容値の８０％程度にする。こうすることによって、底版の滑動によるアンカーの過緊張を防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
＜イ＞発進壁及び底版
発進壁２は、シールド掘削機１によって掘削する地盤の端部に設置する。つまり、シールド掘削機１を発進させる坑口に設ける壁体である。
発進壁２は、鉄筋コンクリートなどで構築する。但し、発進壁２のシールド掘削機１が通過する部分は、掘削しやすい材質及び構造とする。
底版３は、発進前のシールド掘削機１を設置する床版である。底版３は鉄筋コンクリート、コンクリートなどで構築する。
発進壁２及び底版３には、後述するアンカー（６，７）の頭部を定着するため、アンカー緊張力を導入し、アンカー緊張力を伝達できる程度の剛性を有する構造物とする必要がある。
なお、掘削する地盤の土被りが薄い場合は、掘削によるゆるみ防止、沈下防止などを目的としたパイプルーフを、シールド掘削機１が通過する断面の上部に半円状に形成するのが好ましい。
【００１３】
＜ロ＞支圧壁
支圧壁４は、シールド掘削機１の後方に設置し、シールド掘削機１を最初に前進させるときにジャッキ１１を押し当てる壁体である。シールド掘削機１が前進し、シールド掘削機１と支圧壁１の間にセグメント８等を設置した後は、シールド掘削機１の推力はセグメント８を介して支圧壁４に伝達する。
支圧壁４は、解体撤去できるように板状及び棒状の鋼材などを組み立てて構築するのが好ましい。
支圧壁４は、後述する背面地盤５で支持される。
【００１４】
＜ハ＞背面地盤
背面地盤５は支圧壁４の背面に位置する地盤である。
背面地盤５と支圧壁４の間には背面壁５１を介在させるのが好ましい。
背面地盤５には、必要に応じて地盤改良を施し、補強することもできる。
背面地盤５は底版３からの高さが高いほうがシールド掘削機１の推力を多く負担できるので好ましいが、本発明の方法によればシールド掘削機１の半分以下の高さしかない場合でもシールド掘削機１を発進させることができる。
【００１５】
＜ニ＞アンカー
アンカー（６，７）は、シールド掘削機１を発進させるための反力を確保するために打設するグラウンドアンカーである。
底版３に固定するアンカー６は、掘進方向の斜め下方に向けて打設し、所定の支持地盤に定着部６１を構築する。
発進壁２に固定するアンカー７は、発進壁２上部から掘進方向に打設する。例えば、発進壁２のシールド掘削機１が通過する坑口の上部や側部にシールド掘削機１を囲むようにアンカー７を打設する。
なお、発進壁２側から打設するアンカー７は、シールド掘削機１の掘削の影響が大きく及ばない位置に定着部７１を構築する。
【００１６】
＜ホ＞連結材
連結材９は、発進壁２と支圧壁４を連結する接続材である（図３参照）。
連結材９には、シールド掘削機１が前進するときの推力が、支圧壁４を介して引張り力となって作用する。発進壁２と支圧壁４との間の相対変位の発生を小さく抑えるためには、剛性の高い連結材９を使用するのが好ましい。
連結材９には、鉄骨、ＰＣ梁などが使用できる。
【００１７】
以下図面を参照しながら本発明のシールド掘削機の発進方法について説明する。
【００１８】
＜イ＞アンカーの緊張
シールド掘削機１が発進する前にアンカー（６，７）を緊張する（図１参照）。
発進壁２から打設したアンカー７は、設計力と同じ大きさの力で緊張する。底版３に打設したアンカー６には設計力の８０％程度のプレストレスを与える。
このように予めアンカーを緊張しておけば、シールド掘削機１の推進時に作用する力が導入荷重以下の場合はアンカーの伸び変形がほとんど生じない。この結果、発進壁２及び底版３の移動を抑えることができる。
なお、底版３に打設したアンカー６は、底版３が滑動することによって緊張力が増加するおそれがあるため、事前におこなう緊張は設計力の８０％程度とするのが好ましい。
【００１９】
＜ロ＞初期発進
シールド掘削機１のジャッキ推力が最初の段階で確保できる設計反力に至るまでシールド掘削機１を前進させる。
この最初の段階で確保できる設計反力とは、背面地盤５の受働土圧と、底版３と地盤の摩擦抵抗と、アンカー６の緊張導入力と足し合わせた反力である。
シールド掘削機１を初期発進させると、ジャッキ１１の反力が支圧壁４を介して背面壁５１に伝達する。また、シールド掘削機１の前進によって底版３が滑動し後方に移動することによって背面壁５１を加圧する。
これらの力によって背面壁５１が後方に移動するため背面地盤５は変形する。このように、一旦、地盤を加圧圧縮して変形させておけば、それ以降の変形量は小さくなるので、再発進後の変形を最小限に抑えることができる。
シールド掘削機１を前進させた後にシールド掘削機１と支圧壁４の間に生じる空間には、セグメント８を組み立てる（図２参照）。
【００２０】
＜ハ＞発進壁と支圧壁との連結
初期発進後、再度シールド掘削機１を推進する前に、発進壁２と支圧壁４を連結する。
この連結により、支圧壁４に作用するシールド掘削機１の推進反力は、連結材９を介して発進壁２に伝わる。この結果、発進壁２は支圧壁４側に引っ張られることになるが、発進壁２はアンカー７によって係留されているためアンカー７導入力以下の引張り力では移動しない。
【００２１】
＜ニ＞再発進
連結材９で発進壁２と支圧壁４を連結した後に、再びシールド掘削機１を前進させる。
このときシールド掘削機１の推進力に対しては、初期発進時の反力に発進壁２に固定したアンカー７の反力を加えた反力で対抗する。
ここで、背面地盤５は初期発進時に一旦変形しているため、大きく変形することもなく、アンカー７のみに偏って推進力が作用することはない。
【００２２】
＜ホ＞セグメントの効果
セグメント８の組み立てが進めば、セグメント８と底版３や掘削地盤との摩擦抵抗も推進反力とすることができる。
即ち、底版３上に組み立てられたセグメント８は、セグメント８と底版３の摩擦抵抗によってシールド掘削機１の推進反力となる。さらに掘削が進んでセグメント８が地盤内に設置されるようになると、セグメント８の全周と地盤との摩擦抵抗が推進反力として加わる。ここで、地盤内に突入した後は、セグメント８を組み立てた後できるだけ早い段階で裏込め注入をおこない、セグメント８の周面と地盤との摩擦抵抗を確実に確保するのが好ましい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のシールド掘削機の発進方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞支圧壁の背面に鋼管杭などからなる大規模な反力構造物を構築しない。即ち、背面地盤及びアンカーによる反力を最大限に利用し、余分な構造物を構築しない。このため、反力構造物の構築、撤去にかかる工期及び工費を削減でき、経済的である。
＜ロ＞背面地盤に大規模な反力構造物を構築する必要がない。このため、工事用地の確保が難しい場合でも実施できる。また、施工後に鋼管杭などの大規模な仮設構造物が地中に残ることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシールド掘削機の発進前の実施例の説明図。
【図２】初期発進時のシールド掘削機の発進方法の実施例の説明図。
【図３】連結材を設置した状態でのシールド掘削機の発進方法の実施例の説明図。
【図４】従来のシールド掘削機の発進方法の実施例の説明図。
【符号の説明】
１・・・シールド掘削機
１１・・ジャッキ
２・・・発進壁
３・・・底版
４・・・支圧壁
５・・・背面地盤
６・・・アンカー
６１・・定着部
７・・・アンカー
７１・・定着部
９・・・連結材
【図１】
0004524451.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004524451.tif 000004
【図４】
0004524451.tif 000005