JPH0522634U - ゲート付オープンシールド機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オープンシールド機により既設水路を下流か
ら上流に向って掘削し撤去しながら新しい水路を付設す
る場合に、工事の途中で洪水が起きても、切羽部から土
砂崩壊が生じず、水が地表に溢れないようにする。 【構成】 オープンシールド機１の前方の掘削部２１と
後方のシールド部２３の間に、水路からの流水量を調整
する開閉ゲート２９を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はシールド工法に用いるシールド機に関し、特に地表の浅い所で掘削 を行い、上部がオープン型となって土砂の搬出や函体の布設をこの上部から行う ことのできるオープンシールド機の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

シールド工法とは、一般に、トンネルの外径よりわずかに大きい断面をもつ枠 体を有するシールド機を地中に押し込み、且つ進ませて、先端部で切羽部の掘削 を行い、併せて、後端部でセグメントと呼ばれるリング状に組立てられた構造体 によってトンネルの内面を支えつつ、トンネルを掘り進んで行く工法である。

【０００３】 このシールド工法を地表近くで行い、トンネルの上部をオープンにして掘り進 む、すなわち溝を掘り進んで行く工法がオープンシールド工法である。 この工法に用いられるオープンシールド機は、上部がオープン型となっており 、この部分から土砂の搬出、及びセグメントに相当する函体の付設ができるよう なっている。また、切羽部における掘削は、地表のショベルカーなどが行うこと ができる。

【０００４】 このようなオープンシールド工法は、従来から設けられている既設水路から新 しい水路に造り変えるために用いることができる。この場合には、下流から上流 に向ってオープンシールド機を進ませ掘削を行う。この時、既設水路の上流から 流れてくる水は仮設水路（例えば仮設パイプ）を通して下流に流すようになって いた。

【０００５】 そして、洪水時には、前記仮設パイプから溢れ出た水がシールド機、及び既に 設けられた函体の内部を通って下流に流れるので、掘削作業が中断される。

【考案が解決しようとする課題】 しかしながら、洪水時には前記仮設パイプから溢れ出た水がシールド機及び既 に付設された函体の内部を流れるのみならず、この水が切羽部を落下する際の浸 食作用により、切羽部に土砂崩壊を生じる危険があった。

【０００６】 このような土砂崩壊が生じると、せっかく布設した函体の内部が土砂で埋って しまったり、シールド機自体が使用できなくなるおそれがある。 この考案は上述のような問題点を解決するためになされたもので、洪水時に切 羽部で土砂崩壊が生ずるのを防止するゲート付オープンシールド機を提供するこ とを目的とする。

【０００７】

【課題と解決するための手段】

この考案は、上記目的を達成するためになされたもので、既設水路を掘削して これを撤去しながら函体を新設し、シールドを実施しながら前進するオープンシ ールド機において、前方の掘削部と後方のシールド部の間に、前記既設水路から の流水量を調整する開閉ゲートを設けた構成としている。

【０００８】

【作用】

通常時は、従来と同様に、上流からの水は仮設パイプなどを通して下流に流す 。洪水時などに仮設パイプから水が溢れ出ると、開閉ゲートを少し開き、水のみ をシールド機及び布設した函体を通して下流に逃がす。土砂は、少し開いてはい るが、まだかなり閉じた状態を維持している開閉ゲートによっせき止める。

【０００９】 溢れ出る水がさらに増加すれば、開閉ゲートをさらに開く。この開閉ゲートの 開く量は、水が地表に溢れ出ないようにして調整する。 このようにして開閉ゲートはできるだけ閉じた状態とすることで、切羽部の流 速を落とし土砂崩壊を防止し、あわせて既に崩れた土砂を可能な限りせき止め、 土砂がシールド機、及びすでに布設した函体内に侵入しないようにする。

【００１０】

【実施例】 以下、この考案の第一実施例を図１〜８において説明する。 図６は、この実施例に係るオープンシールド機１により、既設水路３を掘削し これを撤去しながら新しい水路５を布設している状態を表わす。オープンシール ド機１は、既設水路３の下流から上流に向って掘り進むものであり、新しい水路 ５の外径よりわずかに大きい断面を持つ頑丈な鋼製の枠体７を有し、この枠体７ が掘削に伴い前進していく。枠体７から前方に向って土留板９が突出しており前 進方向左右からの土砂の崩壊を防止している。

【００１１】 また枠体７の上部には掘削機11である油圧バックフォー（ショベルカーの一種 ）が搭載され、シールド機１の先端部で掘削を行う。枠体７の後方は上部がオー プンとなり、すなわち開口部を有し、この開口部から函体13であるボックスカル バートが、クローラクレーン15によって搬入され布設される。

【００１２】 なお、前記掘削機11によって掘削された土砂はダンプトラック17によって運び 出される。 また布設された函体13の上は、ダンプトラック17によって搬入される新しい砂 利石などにより埋め戻しが行なわれる。このようにして、周囲に民家19が建て込 んだ場所の既設水路（図７）を、民家に対する騒音、震動、あるいは交通障害な どの悪影響を最小限に押えながら撤去し、既設水路上に、上面が閉じた新規の水 路を布設することができる。

【００１３】 この新規の水路の布設に用いられる、本実施例に係るゲート付オープンシール ド機を図１〜図５に示す。図１がその側面図、図２が縦断面図、図３が平面図、 図４〜図５が要部拡大図である。

【００１４】 このゲート付オープンシールド機１の枠体７は、前方の掘削部21と後方のシー ルド部23からなる。シールド部21に対し掘削部23が中折ジャッキ25によって連結 され、シールド部23に対し、掘削部21が所定の角度θで首振り可能であり、掘削 し前進する方向を変えることができるようになっている。

【００１５】 掘削部21の前方には、複数枚の土留板９が土留用ジャッキ27によって前進後退 可能に突設されており、前進方向に対する左右側面の土留を行うようになってい る。

【００１６】 土留用ジャッキ27の少し後方には、開閉ゲート29を取付けるための背の低い隔 壁31が設けられている。この隔壁31の上端にはヒンジ33によって開閉ゲート29が 取り付けられている。この開閉ゲート29は、垂直に立設され閉じた状態から、上 端が前方に回動して開くことができるようになっている。この開閉動作は、ゲー ト開閉用油圧ジャッキ34によって行われる。閉じた状態の開閉ゲート29の上端に はシールゴム35（図５）が設けられ、水密が維持できるようになっている。

【００１７】 この開閉ゲート29の後方付近には前記した中折ジャッキ25が複数設けられて、 後方のシールド部23と連結されており、この中折ジャッキ25の働きにより掘削部 21のシールド部23に対する水平面内での角度が調整され、従って掘削し前進する 方向を変え、曲った水路の掘削も可能になっている。

【００１８】 シールド部23には水平状態のシールドジャッキ37が複数上下方向に配列され、 上下方向に設けられる一本のプレスバー39を大きな力で後方に押しやることがで きるようになっている。このプレスバー39を後方に押しやるストローク量は、少 なくとも函体13であるボックスカルバートの１個分の前後方向の長さよりも大き い。このストロークが行なわれる位置の上方は、シールド部23に開口部が設けら れ、これにより上方から函体13が搬入できるようになっている。

【００１９】 なお、掘削部21の上面には鋼材41を載置し、この鋼材41上に掘削機11が載せら れている。 以下、本実施例の動作について説明する。

【００２０】 土留用ジャッキ27が土留板９を前方に突出させ左右側面の土留を行いつつ、掘 削機11が切羽部43の掘削を行う。この掘削が進むにつれて、土留用ジャッキ27に よって土留板９の突出量が増加させられる。この掘削量が函体13一個分の前後方 向の長さより大きくなると、掘削は一時中断される。

【００２１】 そしてシールドジャッキ37が働いてプレスバー39が後方に押しやられ、既に布 設されている函体13を押圧する。この押圧の反作用により枠体７全体が前方に前 進する。この前進の際に中折ジャッキ25を働かせれば、シールド部23に対する、 すなわち既に布設された函体13に対する掘削部21の角度を変えることができ、従 って掘削する方向を変え、曲った水路を布設できる。

【００２２】 なお、この前進の際には土留用ジャッキ27は縮小し、土留板９を後退させ、土 留板９が前進を妨げないようにする。 既設水路の上流から流れてくる水は枠体７を迂回する仮設水路、例えば仮設パ イプを通って後方に流される。この時、開閉ゲート29は完全に閉じており、掘削 作業の際に湿った土砂がシールド部23の内部、ひいては函体13の内部に侵入しな いようにする。

【００２３】 また、水量が増え、ある程度仮設パイプからこれが溢れても、掘削機11が水を 土砂といっしょに排出できる場合には、開閉ゲート29は閉じたままにする。 水量がさらに増え洪水になると、掘削機11が、水を土砂といっしょに外部に排 出できなくなるので、開閉ゲート29を少し開き、水のみがシールド部23及び布設 された函体13を通って下流に流れるのを許容する。この時、土砂は、まだかなり 閉じた状態を維持している開閉ゲート29によってせき止められ、この土砂がシー ルド部23や函体13の内部に侵入するのをできるだけ防止する。土砂のみならず速 く流れようとする水の一部もせき止めるので、切羽部43における水の流速を落す ことができ、切羽部43において、大きな流速を有する水の流れが原因となって生 ずる土砂崩壊を防止できる。

【００２４】 さらに洪水が大規模になり水量が増えると、水が地表に溢れてしまう可能性が 出てくるので、これを地表に溢れさせないように開閉ゲート29をさらに開き、よ り多くの水をシールド部23及び函体13を通して下流に流す。

【００２５】 以上説明したように本実施例によれば、開閉ゲート29を洪水時の水量に応じて 開閉させ、水のみを後方に逃がし土砂は塞き止めることにより、水が地表に溢れ ることを防止し、且つ土砂がシールド機内部すなわちシールド機の枠体７のシー ルド部23に侵入し、ひいては函体13内部を埋めてしまう等のことを防止できる。 また、洪水時の水を少し開いた開閉ゲート29により一度塞き止めることで、流速 を落し、これにより切羽部43での土砂崩壊を抑止することができる。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案のゲート付オープンシールド機によれば、洪水 時に既設水路の上流から流れてくる水量に応じて開閉ゲートを開閉することで、 切羽部の水の流速を落して土砂崩壊を防止し、すでに崩れた土砂は開閉ゲートで 塞き止めできるだけシールド機及び函体内に侵入しないようにし、水量が多すぎ る時は地表に溢れ出ないように開閉ゲートを開くようにできる。これにより洪水 時の土砂崩壊及び水が地表に溢れ出すことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この考案の一実施例に係るゲート付オープン
シールド機の側面からの透視図である。

【図２】 図１の縦断面図（(A)がIIＡ−IIＡ断面、(B)
がIIＢ−IIＢ断面）である。

【図３】 図１の上方から見た水平透視図である。

【図４】 図１のIV部拡大図である。

【図５】 図１のＶ部拡大図である。

【図６】 図１のオープンシールド機が工事を行ってい
る状態を示す全体側面図である。

【図７】 図６のVII−VII断面図である。

【図８】 図６のVIII−VIII断面図である。

【符号の説明】 １…オープンシールド機 ３…既設水路 ５…新しい布設された水路 ７…枠体 ９…土留板 11…掘削機 13…函体 15…クローラクレーン 17…ダンプトラック 19…民家 21…掘削部 23…シールド部 25…中折れジャッキ 27…土留用ジャッキ 29…開閉ゲート 31…隔壁 35…シールゴム 37…シールドジャッキ 39…プレスバー 41…鋼材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設水路を掘削し、これを撤去しながら
   函体を新設してシールドを実施しながら前進するオープ
   ンシールド機において、前方の掘削部と後方のシールド
   部の間に、前記既設水路からの流水量を調整する開閉ゲ
   ートを設けたことを特徴とするゲート付オープンシール
   ド機。