JPH0551930A - オープンシールド工法およびそれに使用するコンクリート函体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オープンシールド機の前面又は上面開口より
前方の土砂を掘削排土する工程と、推進ジャッキを伸長
してコンクリート函体を反力にしてシールド機を前進さ
せる工程と、シールド機のテール部内で縮めた推進ジャ
ッキの後方に新たなコンクリート函体を上方から吊り降
してセットする工程とを適宜繰り返して順次コンクリー
ト函体を縦列に埋設するオープンシールド工法におい
て、工程中にその一環としてコンクリート函体の地盤の
支持力を増すことができ、沈下を簡単に防止できる。 【構成】 コンクリート函体４は左側板４ａと右側板４
ｂに上下方向の貫通孔14を形成してあり、該貫通孔14を
介して地盤改良用のロッド17をコンクリート函体４の上
下に貫通させ、コンクリート函体４下に円柱固結体15の
造成による地盤改良を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、市街地に上下水道、共
同溝、電信、電話等の布設地下道等の地下構造物を施工
するオープンシールド工法およびそれに使用するコンク
リート函体に関する。

【０００２】

【従来の技術】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生かした合
理性に富む工法である。図３〜図６にその概略を示す
と、図中１はオープンシールド機で、これは左右の側壁
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、後面及び上面を開口したシールド機である。該
オープンシールド機１は前記側壁板１ａと底板１ｂの先
端を刃口２として形成し、また側壁板１ａの中央又は後
端近くに推進ジャッキ３を後方に向け上下に並べて配設
する。

【０００３】図３に示すように、発進坑８内にこのオー
プンシールド機１を設置して、シールド機１の推進ジャ
ッキ３を伸長して発進坑内の反力壁９に反力をとってシ
ールド機１を前進させ、地中構造物を形成する第１番目
のコンクリート函体４を上方から吊り降し、シールド機
１のテール部内で縮めた推進ジャッキ３の後方にセット
する。図中10はストラットで、推進ジャッキ３と反力壁
９の間に適宜間隔調整のために配設する。また、発進坑
８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
液注入等で発進坑８の前方部分に地盤改良11を施してお
くこともある。

【０００４】次いで、ショベル等の掘削機６でオープン
シールド機１の前面又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推進ジャッキ
３を伸長してシールド機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又は
型鋼を用いた枠体よりなる押角７を配設する。そして前
記第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をシールド機１のテール部内に吊り降
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の上面に埋戻し
５を施し、その表面に舗装12を施す。

【０００５】このようにして、オープンシールド機１が
到達坑13まで達したならばこれを撤去して工事を完了す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】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は、
シールド機１のテール部内に吊り降され、オープンシー
ルド機１の前進とともに該テール部から出て地中に残さ
れていくものであり、後方のコンクリート函体４とは鋼
棒やカラーで接続するが、地盤が軟弱な場合は沈下する
おそれがある。このような対策としては、薬液注入工法
を併用してコンクリート函体４を設置すべき地盤を工事
に先立ち予め周辺地盤を地盤改良し、この改良された地
盤の上をシールド機１を掘進させてコンクリート函体４
を設置していくことが考えられるが、工費が高騰し、ま
た工期も長くなる。

【０００７】さらに、オープンシールド機１の底板高さ
すれすれに薬液注入工法で地盤改良するのは技術的に極
めて困難である。その結果、この地盤改良部分がオープ
ンシールド機１に当たり、オープンシールド機１の掘進
の障害となるおそれもある。

【０００８】一方、近年、地下道等の地中構造物も大断
面のものが要求されるが、このような大断面の地中構造
物用にコンクリート函体を埋設するに地盤が軟弱のもの
でなくとも地中構造物の沈下防止の対策を要求され、オ
ープンシールド工法では前記周辺地盤の全面的地盤改良
以外に適切なものはなかった。

【０００９】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の工程中にその一環としてコ
ンクリート函体下の地盤の支持力を増すことができ、沈
下を簡単に防止できるオープンシールド工法およびそれ
に使用するコンクリート函体を提供することにある。

【００１０】

【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、左右側壁板の内側に推進ジャッキを配設し、
前面、後面及び上面を開口したオープンシールド機の前
面又は上面開口より前方の土砂を掘削排土する工程と、
推進ジャッキを伸長してコンクリート函体を反力にして
シールド機を前進させる工程と、シールド機のテール部
内で縮めた推進ジャッキの後方に新たなコンクリート函
体を上方から吊り降してセットする工程とを適宜繰り返
して順次コンクリート函体を縦列に埋設するオープンシ
ールド工法において、コンクリート函体は左右側板に上
下方向の貫通孔を形成してあり、該貫通孔を介して地盤
改良用のロッドをコンクリート函体の上下に貫通させ、
コンクリート函体下に地盤改良を施すことを要旨とする
ものである。

【００１１】

【作用】本発明によれば、オープンシールド工法の工程
の一部として工期中に地中構造物としてのコンクリート
函体下に地盤改良を施すことができ、軟弱な地盤であっ
てももしくは大断面の地中構造物でも函体布設後の沈下
が防止できる。

【００１２】

【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。図１は本発明のオープンシールド工法の１実
施例を示す説明図である。さきに本発明工法で使用する
コンクリート函体４について説明すると、図２に示すよ
うに該コンクリート函体４は従来とおなじく左側板４
ａ，右側板４ｂと上床板４ｃと下床板４ｄとからなる前
後面が開口した函体であるが、本発明ではこのうち左側
板４ａ，右側板４ｂの中央部に上下方向の貫通孔14を設
け、この貫通孔14を介してコンクリート函体４を上下に
貫通できるようにした。

【００１３】この貫通孔14は図示は省略するが、前後に
よせてコンクリート函体４の長さ方向に複数個を並べて
設けるようにしてもよい。さらに、図示は省略するが、
貫通孔14にモルタル等を填充して楽に開口できるように
塞いでおくようにしてもよい。

【００１４】オープンシールド工法の全体の概要として
は、前記図３〜図６に示す通りで詳細説明は省略する
が、本発明はオープンシールド機１での掘進及びコンク
リート函体４のセット工程を繰返して、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
戻し５を施す前に、高圧ジェット噴射混合処理法によ
り、コンクリート函体４の下部の地盤に円柱固結体15を
造成する。

【００１５】この高圧ジェット噴射混合処理法は、ボー
リングマシンによって目標深度まで掘削した後、ロッド
下端から改良材（グラウト）を超高圧で噴射し、地盤を
切削すると同時に土粒子をグラウトを混合攪拌するか、
もしくは置換により円柱固結体15を造成する工法である
が、グラウトの高圧噴射のみで施工するグラウト噴射方
式、グラウトを空気ジェットとともに高圧で噴射させて
土を切削する方法のグラウト・空気噴射方式、さらに、
高圧の水ジェットと空気ジェットの噴射で地盤を切削し
空隙を作りながらグラウトを注入させる水・空気噴射、
グラウト注入方式の３種類がある。

【００１６】このうち、図１ではグラウト・空気噴射方
式でのＪＳＴ工法の場合である。図中16はＪＳＴベース
マシン、17はそのロッド、18は水中ポンプ、19は材料ミ
キサ、20は油圧ユニット、21は超高圧ポンプ、22はフロ
ーセルで、ベースマシン16はコンクリート函体４上に設
置し、ロッド17を貫通孔14を介して左側板４ａ，右側板
４ｂを通し、コンクリート函体４の全体を上下に貫通さ
せる。

【００１７】このようにして、コンクリート函体４の下
に円柱固結体15を造成することにより地盤改良を行う
が、施工手順はボーリング開始、ボーリング終了、
噴射注入開始、ロッド回転引上げ、円柱固結体造
成となる。また、円柱固結体15の造成後は、前記貫通孔
14はモルタル等で施栓23をなす。

【００１８】その後、従来とおなじく、コンクリート函
体４の上面に埋戻し５を施し、その表面に舗装12を施
す。

【００１９】先に述べたように高圧ジェット噴射混合処
理法は前記グラウト・空気噴射方式の他にグラウト噴射
方式や水・空気噴射、グラウト注入方式などがあり、何
れの場合もベースマシンをコンクリート函体４上に設置
し、ロッドを貫通孔を介してコンクリート函体４の全体
を上下に貫通させることにより、コンクリート函体４の
下に円柱固結体15を造成することができる。

【００２０】さらに、図２のごとく貫通孔14はコンクリ
ート函体４の左右で複数個を並べて設けられるものであ
り、この円柱固結体15もコンクリート函体４下の左右で
複数形成でき、コンクリート函体４が大断面の大型の場
合には極めて効果的である。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように本発明のオープンシー
ルド工法は、オープンシールド工法の工程の一部として
工期中に地中構造物としてのコンクリート函体下に地盤
改良を施すことができ、軟弱な地盤であってももしくは
大断面の地中構造物でも安価に地中構造物の沈下を防止
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオープンシールド工法の１実施例を示
す説明図である。

【図２】本発明のオープンシールド工法で使用するコン
クリート函体の一例を示す斜視図である。

【図３】オープンシールド工法の概要を示す第１工程の
縦断側面図である。

【図４】オープンシールド工法の概要を示す第２工程の
縦断側面図である。

【図５】オープンシールド工法の概要を示す第３工程の
縦断側面図である。

【図６】オープンシールド工法の概要を示す第４工程の
縦断側面図である。

【符号の説明】

１…オープンシールド機 １ａ…側壁板 １ｂ…底板 ２…刃口 ２ａ…スライド土留板 ３…推進ジャッキ ４…コンクリート函体 ４ａ…左側板 ４ｂ…右側板 ４ｃ…上床板 ４ｄ…下床板 ５…埋戻し ６…掘削機 ７…押角 ８…発進坑 ９…反力壁 10…ストラット 11…地盤改良 12…舗装 13…到達坑 14…貫通孔 15…円柱固結体 16…ベースマシン 17…ロッド 18…水中ポンプ 19…材料ミキサ 20…油圧ユニット 21…超高圧ポンプ 22…フローセル 23…施栓

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右側壁板の内側に推進ジャッキを配設
   し、前面、後面及び上面を開口したオープンシールド機
   の前面又は上面開口より前方の土砂を掘削排土する工程
   と、推進ジャッキを伸長してコンクリート函体を反力に
   してシールド機を前進させる工程と、シールド機のテー
   ル部内で縮めた推進ジャッキの後方に新たなコンクリー
   ト函体を上方から吊り降してセットする工程とを適宜繰
   り返して順次コンクリート函体を縦列に埋設するオープ
   ンシールド工法において、コンクリート函体は左右側板
   に上下方向の貫通孔を形成してあり、該貫通孔を介して
   地盤改良用のロッドをコンクリート函体の上下に貫通さ
   せ、コンクリート函体下に地盤改良を施すことを特徴と
   するオープンシールド工法。
2. 【請求項２】 前後面が開口し、左右側板と上床板と下
   床板とからなるコンクリート函体において、左右側板に
   函体全体を上下に貫通する貫通孔を設けたことを特徴と
   するオープンシールド工法用コンクリート函体。