JPH03169915A - 筒体の地中布設方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高水位で極軟悪質の地盤中に筒体を縦列に布
設し、人、車輌、水、ケーブルその他を通過させる地中
トンネルを施工する筒体の地中布設方法に関する。

〔従来の技術〕

このような筒体の地中布設方法としてオープンシールド
工法がある。

これは、縦坑による発進基地から前後端および上面開口
のオープンシールド機を発進させるが、該オープンシー
ルド機の掘進はフロント部先端の土砂を地上等から掘削
・排土してシールドジャッキで行い、また掘進後オープ
ンシールド機内でこの掘進分に新たな筒体を据え付けて
、掘進と筒体の据え付け工程を繰り返すものである。

このオープンシールド工法では、シールド機の形状が前
後端および上面開口という開放面の多いものであること
から、地下水位の高い砂質層やＮ値が０前後の極軟弱地
層中に各種筒体を布設する場合は、地下水又は極軟シル
トがシールド機の前後から押しよせ、シールド機内に流
入してシールド掘進は不可能に近く、また、たとえ掘進
できたとしても上下の勾配の凹凸狂いが甚だしくシール
ドテール内で据付ける完戒筒体の勾配が大きく狂い設計
図通り布設できないという問題がある。

このような問題に対処するには、薬液注入による地盤改
良を行ってから施工するのが普通であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記のように従来のオープンシールド工法では前記の悪
質地盤に対してはほとんど用いられないか又は薬液注入
による地盤改良の補助工法を必要としている。

しかし、薬液注入による地盤改良の補助工法は悪質地盤
のすべてにわたり施す必要があり、膨大な工期と工費が
必要となる。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、オープン
シールド工法で高価な薬液注入等の地盤改良工法の併用
なくして地下水位の高い砂質層や極軟弱シルト層中でも
筒体を適正に布設することができる筒体の地中布設方法
を提供することにある。

〔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、前後端および上面開
口のオープンシールド機内に筒体を据え付け、この筒体
及びそれに後続する筒体を反力にシールドジャッキでオ
ープンシールド機を掘進させ、オープンシールド機内で
この掘進分に新たな筒体を据え付けて同様の工程を繰り
返す筒体の地中布設方法において、オープンシールド機
のフロント部内部に前後に区画する止水壁を設け、オー
プンシールド機の推進に伴いこの止水壁によりオープン
シールド機前方の切羽部土砂を圧密脱水し、これを掘削
排土し、また、テール部底面に高さ調整具を配設し、そ
の上に筒体を据付け、さらに、筒体前面には左右方向に
押広げ自在な押当兼側面止水枠を当てこれを左右に押し
開いてテール部内面に密着させ、次いで、筒体上部より
グラウト材を筒体外周とテール部間の空隙部に填充した
後、シールドジャッキで押当兼止水枠体を介して筒体を
反力としてオープンシールド機を掘進させ、筒体とその
外周のグラウト材よりなる方形のバンケージをシールド
機前進後の溝内に残置し、該溝内周と前記パッケージ外
周面間の小隙間にグラウト材を注入填充することを要旨
とするものである。

〔作用〕

本発明によれば、オープンシールド機のフロント部の前
からシールド機内へ侵入する泥土水は止水壁で阻止され
、かつ、オープンシールド機前方の切羽部は、フロント
部内の止水壁により圧密脱水されて、水位が上るか、軟
泥土がフロント部内に盛上り、これが周辺地盤の地下水
または地盤を加圧気味に圧迫するので、これを掘削しつ
つ直ちにオープンシールド機を前進すれば切羽部周辺に
発生する地盤の変移は皆無に近いものとなる。

また、テール部後方からの地下水泥土は筒体周辺とテー
ル部内面間の間隙に充填されるグラウト材で侵入が阻止
される。

さらに、筒体前面に左右方向に押広げ自在な押当兼側面
止水枠を当て、これをオープンシールド機のシールドジ
ャッキにて軽く押圧支持し、かつこの押当兼止木枠体は
左右に押し開いてテール部内面に密着させることで、筒
体周辺とテール部内面間の間隙に充填するグラウト材が
テール部内でこの押当兼止水枠体より前に流出するのを
防止できる。

これに加えて、筒体とその外周填充材の一体的方形のパ
ッケージをテール部後方の溝内に残置するので、溝内面
と前記パッケージ外周間の隙間はテール部の肉厚だけの
僅少なものとなり、しかもこの僅少の隙間にもグラウト
材の填充を行うので、在来オープンシールド工法で、掘
削されるテール部後方の方形の溝の内面と筒体外周間と
の大なる？隙の填充時間の遅延による溝周辺からの地下
水と泥土の流入による地盤沈下と付近構造物変移の問題
はなくなる。

〔実施例〕

以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の筒体の地中布設方法の１実施例を示す
縦断側面図で、図中１は前後端および上面開口のオープ
ンシールド機である。

このオープンシールド機１は、シールドジャッキ７を内
装するもので、前部のフロント部ｈ内には、これを前後
に区画する止水壁ｌ１を設ける。

また、図中５は押当兼止水枠体で、これは後述のごとく
オープンシールド機ｌ後部のテール部ｈの内部に据付け
られる筒体３の前面に配置されるもので、外形がコ字状
又は逆コ字状の押当兼側面止水枠体５■と、この止水枠
体５■の開放部側に小ジャッキ６で強固に連結した押当
兼側面止水枠柱５，の組合せからなり、この押当兼止水
枠体５はテール部１■および筒体３の接触面にスポンジ
等のシール材を介在させて使用する。

発進基地上にオープンシールド機１を据え付け、このオ
ープンシールド機１のテール部１ｔ内に筒体３をセット
して、この筒体３および発進基地内の反力壁を反力にシ
ールドジャッキ７でオープンシールド機ｌを推進させる
。

この推進は掘進となり、フロント部ｈの切羽を地上から
シャベル力一等の掘削機で掘削排土し、この掘削排土部
分にオープンシールド機１を前進させる。

そして、オープンシールド機ｌが前進したならば、シー
ルドジャッキ７を縮め、筒体３の前に新たな筒体３を吊
り降ろして再度オープンシールド機１を掘進させること
になる。

このようなオープンシールド機ｌの掘進に際し、フロン
ト部ｈの前面すなわち切羽からシールド機１内へ侵入す
る泥土水は止水壁ｌ１で阻止されるが、特にこの止水壁
１１はオープンシールド機１の前進とともに前進して切
羽土砂を圧密する。

その結果、圧密脱水される切羽部の地下水位は在来地下
水位より上昇し、切羽周辺土砂を加圧して周囲地盤の沈
下を防ぎ切羽の圧密土砂だけを掘削機にて掘削排土する
ことができる。

なお、前記発進基地において、オープンシールド機１の
据え付けは、テール部ｌ２底面に配置する高さ調整具４
の高さ分を考慮して、この分だけ計画掘進ラインより下
に位置させるようにする。

極軟悪質地盤中においては、オープンシールド機１も沈
下しやすいので設計勾配通りに前進することができず必
然的に凹凸の高低差を生じながら、蛇行掘削ラインのＢ
線（第６図）上を進行することになる。

従って、土質により生ずる凸部の高さ分だけを下に下げ
て、施工計画線より深い位置を上下、波打ちながら掘進
させるものである。

オープンシールド機１が掘進したならば、シールドジャ
ッキ７を縮め、テール部ｌ２の底面にコンクリートブロ
ック等からなる高さ調整具４を配置し、この高さ調整具
４の上に地上から吊り降ろす筒体３を正しい設計高の底
部勾配ラインＡ線？第５図）上に沿わせて据付け、かつ
後続の筒体３と鋼棒その他で接続する。

次いで、この筒体３の前端に押当兼止水枠体５を配置す
る。

該押当兼止水枠体５は小ジャッキ６を縮めて全体を縮小
した状態で地上からの吊り降ろし、吊り上げを行い、筒
体３の前面ではこれをオープンシールド機ｌのシールド
ジャッキ７で軽く押圧支持する． かつ、小ジャッキ６を伸ばしてこれを左右方向に押広げ
、テール部ｌｔの内面に密着させる．その際に、筒体３
周辺とテール部１■間及び筒体３の前面と押当兼止水枠
体５間との間隙部９を使用済のマットレスなどのスポン
ジを利用したシール材でシールする。

そして、筒体３の上部よりセメント逅ルクや水ガラス＋
セメント（ＬＷ）などの各種グラウト材２を注入填充し
、テール部１ｔと筒体３との間隙部９にグラウト材２を
填充する。

前記押当兼止水枠体５があるので、このグラウ？材２は
テール部１■内でこの押当兼止木枠体５より前に流出す
ることはない。

このようにしてから、シールドジャッキ７により押当兼
止水枠体５を介して筒体３を反力として（方向修正ジャ
ッキ７“でフロント部ｈの方向を修正しながら）オープ
ンシールド機ｌを地中に推進させる。

該オープンシールド機ｌが推進すると、テール部ｈ後方
に掘られた跡の溝ＩＯ内に筒体３を内包するグラウト材
２のパッケージが残置される。

そこで、テール部１■の進行中にこのパッケージと溝１
０間に存在するテール部肉厚に相当する僅少の間隙部９
“にグラウト材２を填充する。

前記一連の作業をーサイクル工程とし、シールド掘進作
業が完了すると押当兼止水枠体５を前方へ移動して、テ
ール部ｌｘ内に再び高さ調整具４を所要高さに修正し、
この上に筒体３を第５図に示す正しい設計勾配ラインＡ
に合わせて据付け、前記の作業を繰返す。

先にも述べたように、極軟弱地盤中へのシールド機の掘
進操作は困難な作業で、どうしてもシールド機の上下の
狂いは避けられない。

そこで、本発明は地質と経験実績により、シールド機の
上下凹凸高さを算定し（多くの場合５ｃｍ前後）はじめ
からシールド機１の掘進深さをこの凹凸の凸部の高さ（
　５　ｃｍ前後）分だけ、深く掘進させて行き、後部テ
ール部の底面に高さ調整具４を据付けて、この上に筒体
３の底部の高さを正しい計画勾配ラインの高さにセット
することにより、オープンシールド機１は、上下に凹凸
の波形の掘進勾配を取り乍ら、掘進してゆくが、筒体３
は正しい計画勾配高さに常にセットされて正しい設計勾
配ライン上に布設されていく。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の筒体の地中布設方法は、従来
のオープンシールド機を用いたオープンシールド工法で
は高価な薬液注入等の地盤改良工法の補助工法の併用な
くしては施工が不可能とされた地下水位の高い砂質層や
Ｎ値がＯ又は、モンケンが自沈するなどの極軟弱シル｝
！中でも、こ？補助工法なしに施工することができ、施
工費のコストダウンと工期の短縮を実現できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の筒体の地中布設方法の１実施例を示す
側面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は同
上Ｂ−Ｂ線断面図、第４図は同上Ｃ−Ｃ線断面図、第５
図は本発明のシールド掘削蛇行ラインＢと、筒体設計布
設ラインＡの関係を示す説明図である。 １・・・オープンシールド機 ｈ・・・フロント部　　　１２・・・テール部２・・・
グラウト材　　　　３・・・筒体４・・・高さ調整具　
　　　５・・・押当兼止水枠体５１・・・押当兼側面止
水柱体 ．５■・・・押当兼上下側面止水枠体 ６・・・小ジャッキ　　　　７・・・シールドジャッキ
７′・・・方向修正ジャッキ ９，９１・・・間隙部 １０・・・溝　　　　　　　　ｉｉ・・・止水壁第 １ 図 第２図 ７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前後端および上面開口のオープンシールド機内に筒体を
   据え付け、この筒体及びそれに後続する筒体を反力にシ
   ールドジャッキでオープンシールド機を掘進させ、オー
   プンシールド機内でこの掘進分に新たな筒体を据え付け
   て同様の工程を繰り返す筒体の地中布設方法において、
   オープンシールド機のフロント部内部に前後に区画する
   止水壁を設け、オープンシールド機の推進に伴いこの止
   水壁によりオープンシールド機前方の切羽部土砂を圧密
   脱水し、これを掘削排土し、また、テール部底面に高さ
   調整具を配設し、その上に筒体を据付け、さらに、筒体
   前面には左右方向に押広げ自在な押当兼側面止水枠を当
   てこれを左右に押し開いてテール部内面に密着させ、次
   いで、筒体上部よりグラウト材を筒体外周とテール部間
   の空隙部に填充した後、シールドジャッキで押当兼止水
   枠体を介して筒体を反力としてオープンシールド機を掘
   進させ、筒体とその外周のグラウト材よりなる方形のパ
   ッケージをシールド機前進後の溝内に残置し、該溝内周
   と前記パッケージ外周面間の小隙間にグラウト材を注入
   填充することを特徴とする筒体の地中布設方法。