オープンシールド機

【課題】隔壁にかかる切羽前面からの土圧を隔壁のみで受け止めることなく、側壁方向に逃がすことができ、シールド機の推進方向が変位することを防止できるオープンシールド機を得る。
【解決手段】刃口を有するフロント部１ｄと、シールドジャッキ２を有するジャッキ部１ｅと、コンクリート函体を吊降ろすテール部１ｃとで構成されるオープンシールド機１において、前記フロント部１ｄ内に配設された隔壁３を中央部が前方に向けて突出する平面円弧状のアーチ型に形成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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市街地などに施工に使用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、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、後面および上面を開口したもので、前記側壁板１ａと底板１ｂの先端をフロント部１ｄとしてさらにその先端を刃口１１に形成した。
【０００３】
図中１２はフロント部１ｄの先端左右に配設したスライド土留板、１３はこのスライド土留板１２を推進させるためのスライドジャッキ、１４はストローク長を変更することで推進方向を変更する中折れジャッキを示す。
【０００４】
また、側壁板１ａの中央または後端近くにシールドジャッキ２を後方に向け上下に並べて配設し、この部分をジャッキ部１ｅとする。図中３はフロント部１ｄ内に配設しされて切羽土砂の侵入を防ぐ隔壁を示し、平板状の板体が垂直に立設されている。
【０００５】
このジャッキ部１ｅの後方がコンクリート函体４を吊降ろすテール部１ｃである。
【０００６】
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を上方から吊り降ろし、オープンシールド機１のジャッキ部１ｅ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。
【０００７】
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。
【０００８】
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プレスバー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。
【０００９】
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１ｃ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。
【００１０】
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内でオープンシールド機１の内側からコンクリート函体４の底部下方の底板１ｂとの隙間に裏込注入材６を一次注入し、さらに、オープンシールド機１を前進させ、底板１ｂが前進した後にここに形成される隙間とコンクリート函体４の左右にさらに裏込注入材６を二次注入して、裏込注入材の充填が終了する。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
コンクリート函体４は鉄筋コンクリート製で、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、前後面を開口１０として開放されている。
【００１４】
前記先行技術は当業者間で一般的に行なわれているものであり、文献公知発明にかかるものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
前記のようなオープンシールド工法によるオープンシールド機の掘進は、シールド機のフロント部で囲まれた中を切羽地山前方へ掘削する。このとき、フロント部内の隔壁で切羽前面からの土圧を受ける。
【００１６】
この土圧は各部均一ではないこともあり、また、隔壁は平板状でかつ垂直に配設されているため、全ての土圧を隔壁面のみで受け止めることになるばかりでなく、隔壁の各部にかかる土圧の値が異なることになり、その結果、シールド機の推進方向が変位するおそれがある。
【００１７】
本発明は前記従来例の不都合を解消するものとして、隔壁にかかる切羽前面からの土圧を隔壁のみで受け止めることなく、側壁方向に逃がすことができ、シールド機の推進方向が変位することを防止できるオープンシールド機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
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、刃口を有するフロント部と、シールドジャッキを有するジャッキ部と、コンクリート函体を吊降ろすテール部とで構成されるオープンシールド機において、前記フロント部内に配設された隔壁を中央部が前方に向けて突出する平面円弧状のアーチ型に形成したことを要旨とするものである。
【００１９】
請求項１記載の本発明によれば、オープンシールド機のフロント部内に配設されている隔壁を、中央部が前方に向けて突出する平面円弧状のアーチ型に形成したことにより、切羽前面から隔壁に加わる土圧をシールド機側壁板から側方の地山に逃がすことができ、切羽前面からの土圧が原因でシールド機の推進方向が変位することはない。
【発明の効果】
【００２０】
以上述べたように本発明のオープンシールド機は、切羽前面から隔壁に加わる土圧を隔壁のみで受け止めず、シールド機側壁板から側方の地山に逃がすことができるから、切羽前面からの土圧が原因でシールド機の推進方向が変位することはないものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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形態を示す平面図、図２は同上縦断側面図、図３は同上隔壁の箇所の縦断正面図で、図４、図５に示した従来例と同一の構成要素には同一の参照符号を付してある。
【００２２】
本発明のオープンシールド機１も、基本構成は従来と同様であり、フロント部１ｄ、ジャッキ部１ｅおよびテール部１ｃから構成され、フロント部１ｄには左右側部にスライドジャッキ１３とスライド土留板１２とが配設され、その内側にストローク差を変えることでシールド機１の進行方向を変換するための中折れジャッキ１４が配設されている。
【００２３】
ジャッキ部１ｅには後方のコンクリート函体に反力をとってオープンシールド機１を推進するためのシールドジャッキ２が配設され、テール部１ｃにはコンクリート函体を吊降ろすためのスペースが形成されている。
【００２４】
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の内側に従来と同様に隔壁３を配設するが、本発明では、この隔壁３の形状を図１、図２に示すように前方に向けて中央部分が突出する平面円弧状の緩やかなアーチ型に形成した。
【００２５】
次に動作を説明する。オープンシールド工法の基本構成は既に説明したとおりであるからここでの詳細な説明は省略する。フロント部１ｄ内で切羽を掘削してオープンシールド機１を推進させるとき、前方の切羽からの土圧が隔壁３にかかる。
【００２６】
このとき、隔壁３は中央が切羽方向に突出し、側部が側壁板１ａの方向に向かって後方に湾曲しているから、隔壁３で受けた土圧をオープンシールド機１の側壁板１ａから側方地山に逃がすことができる。これにより、隔壁３の各部で受けた土圧が原因の、オープンシールド機１の推進方向の変位をおさえることができる。
【００２７】
また、前記のように隔壁３の形状をアーチ型にすることにより、隔壁３の箇所の強度を増加させ、隔壁面を強化できるから、オープンシールド機１自体の変形も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のオープンシールド機の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実施形態を示す縦断側面図である。
【図３】本発明のオープンシールド工法の実施形態を示す隔壁の箇所の縦断正面図である。
【図４】従来のオープンシールド機の平面図である。
【図５】オープンシールド工法の概略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】
【００２９】
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
４ｃ下床板５埋戻土
６裏込注入材７高さ調整材
８プレスバー９掘削機
１０開口１１刃口
１２スライド土留板１３スライドジャッキ
１４中折れジャッキ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃口を有するフロント部と、シールドジャッキを有するジャッキ部と、コンクリート函体を吊降ろすテール部とで構成されるオープンシールド機において、前記フロント部内に配設された隔壁を中央部が前方に向けて突出する平面円弧状のアーチ型に形成したことを特徴とするオープンシールド機。

【図１】