JPH0345168B2 - - Google Patents

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
設方法及びその装置に関する。

〔従来の技術〕

上部開口の箱形掘進であるオープンシールド機
を用いて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の前後から押しよ
せ、シールド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
付ける完成筒体の勾配が大きく狂い設計図通り布
設できない。

その為に、従来、この種の極悪質地層に対して
は薬液注入による地盤改良を行つてから施工する
のが普通であつた。

〔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を必要としてい
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布設することができ
る筒体の地中布設方法及びその装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

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ヤツキでオープンシール
ド機を掘進させ、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は、内部に前後に
区画する止水壁を設けたフロント部と、このフロ
ント部後部に前部が摺動自在に組合わさるテール
部とからなり、テール部前端に方形の枠体を取り
付け、この枠体の両側面に小型ジヤツキを介して
シール材付の側面止水柱体を連結したものであ
り、該小型ジヤツキを作動して止水柱体をフロン
ト部内側面に押しつけて、この止水柱体でフロン
ト部とテール部間の側部隙間を塞ぎ、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
据付けかつ後部筒体に連結し、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、これをオープンシールド機のシールドジヤ
ツキにて軽く押圧支持し、かつこの押当兼止水枠
体は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、シールドジヤツ
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ツケージをシールド
機前進後の溝内に残置し、該溝内周と前記パツケ
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、フロント部の後部内面に挿入さ
れるテール部との隙間から流入する泥・土・水に
対しては、止水柱体をフロント部側面に圧着する
ことにより阻止される。

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
機のシールドジヤツキにて軽く押圧支持し、かつ
この押当兼止水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
方形のパツケージをテール部後方の溝内に残置す
るので、溝内面と前記パツ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
なる空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及びその
装置の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、シールドジヤツ
キ７と、方向修正ジヤツキ７′を内装するもので、
前部のフロント部１₁の後端と後部のテール部１₂
の前端とが摺動自在すなわち抜差し可能に組合さ
れて構成され、該フロント部１₁内には、これを
前後に区画する止水壁１１を設ける。

また、テール部１₂の前端面には底部にシール
材を有する方形枠体１２を取付け、枠体１２外側
には、フロント部１₁との接触面に各種シール材
を取付けた止水柱体１３を小型ジヤツキ１４によ
り強固に連結して、フロント部１₁の内面に圧着
可能とする。

図中５は押当兼止水枠体で、これは後述のごと
くテール部１₂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５₂と、この止水枠体５₂
の開放部側に小ジヤツキ６で強固に連結した押当
兼側面止水枠体５₁の組合せからなり、この押当
兼止水枠体５はテール部１₂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１₂内
に筒体３をセツトして、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ヤツキ７でオー
プンシールド機１を推進させる。

この推進は掘進となり、フロント部１₁の切羽
を地上からシヤベルカー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１が前進したなら
ば、シールドジヤツキ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１の掘進に際
し、オープンシールド機１のテール部１₂前端の
方形枠体１２に小型ジヤツキにて連結される外側
にシール材を有する側面止水柱体１３を小型ジヤ
ツキ１４で外側のフロント部１₁の内側側面に押
し付けて密着させる。

これにより、フロント部１₁とテール部１₂とは
強固に連結されて一体化し、両者一体として前進
するとともに、この側面止水柱体１３でフロント
部１₁とテール部１₂との間隙が閉塞され、ここか
らの泥土水の流入を防止できる。

また、フロント部１₁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１１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１₂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。

極軟悪質地盤内を推進するオープンシールド機
１は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）上を進行するので、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
ルドジヤツキ７を縮め、テール部１₂の底面にコ
ンクリートブロツ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６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は小ジヤツキ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１のシールドジヤツキ７で軽く押圧支持
する。

かつ、小ジヤツキ６を伸ばしてこれを左右方向
に押広げ、テール部１₂の内面に密着させる。

その際に、筒体３周辺とテール部１₂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
使用済のマツ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ミルクや水
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１₂と筒体３との間隙
部９にグラウト材２を填充しする。

前記押当兼止水枠体５があるので、このグラウ
ト材２はテール部１₂内でこの押当兼止水枠体５
より前に流出することはない。

また、テール部１₂の後部で筒体３との間隙部
９は前記グラウト材２があることや押当兼止水枠
体５の存在で閉塞され、地下水や泥土水がこのテ
ール部１₂の後方からオープンシールド機１内に
侵入することが防止できる。

このようにしてから、シールドジヤツキ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
（方向修正ジヤツキ７′でフロント部１₁の方向を
修正しながら）オープンシールド機１を地中に推
進させる。

該オープンシールド機１が推進すると、テール
部１₂後方に掘られた跡の溝１０内に筒体３を内
包するグラウト材２のパツケージが残置される。

そこで、テール部１₂の進行中にこのパツケー
ジと溝１０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。

前記一連の作業を一サイクル工程とし、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１₂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。

〔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
及びその装置は、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施工が
不可能とされたは地下水位の高い砂質層やＮ値が
０又は、モンケンが自沈するなどの極軟弱シルト
層中でも、高価な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及びその
装置１実施例を示す側面図、第２図は前記実施例
のフロント部とテール部間の止水手段を示す説明
図、第３図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第４図は
同上Ｂ−Ｂ線断面図、第５図は同上Ｃ−Ｃ線断面
図、第６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、１₁……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……押当兼側面止水枠体、５₂……押当兼
上下側面止水枠体、６……小ジヤツキ、７……シ
ールドジヤツキ、７′……方向修正ジヤツキ、９，
９′……間隙部、１０……溝、１１……止水壁、
１２……枠体、１３……側面止水柱体、１４……
小型ジヤツキ。

Claims (1)

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ヤツキでオープンシー
   ルド機を掘進させ、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は、内部に前後に区画する
   止水壁を設けたフロント部と、このフロント部後
   部に前部が摺動自在に組合わさるテール部とから
   なり、テール部前端に方形の枠体を取り付け、こ
   の枠体の両側面に小型ジヤツキを介してシール材
   付の側面止水柱体を連結したものであり、 該小型ジヤツキを作動して止水柱体をフロント
   部内側面に押しつけて、この止水柱体でフロント
   部とテール部間の側部隙間を塞ぎ、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
   付けかつ後部筒体に連結し、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、これをオープンシールド機のシールドジヤツ
   キにて軽く押圧支持し、かつこの押当兼止水枠体
   は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、シールドジヤ
   ツ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ツケージをシール
   ド機前進後の溝内に残置し、 該溝内周と前記パツ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。 ２ 内部に前後に区画する止水壁を設けたフロン
   ト部と、このフロント部後部に前部が摺動自在に
   組合わさるテール部とからなり、テール部前端に
   方形の枠体を取り付け、この枠体の両側面に小型
   ジヤツキを介してシール材付の側面止水柱体を連
   結したオープンシールド機と、該オープンシール
   ド機に据付けられる筒体前面に配置される押当枠
   体で、コ字状の枠体とこの枠体の開放側に小ジヤ
   ツキで連結した止水柱体とからなる押当兼止水枠
   体とからなることを特徴とした筒体の地中布設装
   置。