JPH08333987A - オープンシールド工法およびオープンシールド機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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、オープンシールド機内への地下水
の浸入を簡単かつ確実に抑えることができる。 【構成】 オープンシールド機１は左右の側壁板２の下
方部分にメッシュ14またはスリットでの土砂流入防止手
段を備えた透水孔13を設け、この透水孔13からの浸入水
を排出してオープンシールド機１の外側の地下水位を下
げる。

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とそれに使用するオープンシ
ールド機に関するものである。

【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９〜図12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２とこれら側壁板２に連結する底板３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。

【０００３】図示のものではオープンシールド機１はカ
ーブ施工に対応できるように、フロント部１ａとテール
部１ｂとに分割し、相互に端部を遊嵌する。

【０００４】該オープンシールド機１はフロント部１ａ
において前記側壁板２と底板３の先端を刃口２として形
成し、また、フロント部１ａとテール部１ｂの双方で側
壁板２の内側に推進ジャッキ４を後方に向け上下に並べ
て配設する。なお、フロント部１ａについていえば、隔
壁５により前半の掘削部と後半の推進ジャッキ４による
推進部とに区画される。

【０００５】図９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４を伸長して発進坑８内の反力壁６に反力をとって
フロント部１ａとテール部１ｂを順次個別に前進させ、
地下構造物を形成する第１番目のコンクリート函体７を
上方から吊り降し、シールド機１のテール部１ｂ内で縮
めた推進ジャッキ４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６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。

【０００６】次いで、ショベル等の掘削機９でオープン
シールド機１のフロント部１ａ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４を伸長してフロント部１ａとテール
部１ｂを順次個別に前進させさせる。

【０００７】そして前記第１番目のコンクリート函体７
の前に第２番目のコンクリート函体７をシールド機１の
テール部１ｂ内に吊り降す。

【０００８】図10、図11に示すように、以下、同様の排
土工程、前進工程、コンクリート函体７のセット工程を
適宜繰返して、順次コンクリート函体７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７の上面に埋戻しを施す。

【０００９】このようにして、図12に示すように、オー
プンシールド機１が到達坑12まで達したならばこれを撤
去して工事を完了する。

【００１０】このようなオープンシールド工法で、河川
の改修などで帯水性の地盤を対象とする場合には地下水
位が高く、工事中に侵水するおそれがある。かかる侵水
はフロント部１ａの先端の掘削部に関しては隔壁５で阻
止できるが、フロント部１ａとテール部１ｂの相互遊嵌
個所では阻止することが困難であり、推進ジャッキ４の
設置されている個所やコンクリート函体７の配置個所に
水が溜まることにより作業に支障をきたす。

【００１１】その対処としては、前記のごとき薬液注入
や凍結工法等での地盤改良を施工予定個所全部に施すよ
うにして侵水を抑えることやオープンシールド機内への
侵水を許すがこれをポンプによりなるべく急速に排出す
ることがおこなわれている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の地盤改
良を施してオープンシールド機内への侵水を抑える方法
では別途工事としての地盤改良工事を必要とし、工費の
高騰と工期の長期化を招く。一方、オープンシールド機
内へ侵水した水をくみ出す方法ではポンプの能力にもよ
るが完全に水を除去できず、不十分である。

【００１３】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、オープンシールド機内への地下水の浸入を簡単かつ
確実に抑えることができるオープンシールド工法および
オープンシールド機を提供することにある。

【００１４】

【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、オープンシールド工法としては、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、
オープンシールド機は機体の下方に透水孔を設け、この
透水孔からの浸入水を排出してオープンシールド機外側
の地下水位を下げること、および、透水孔は左右側壁板
の下方部分に設けること、または、透水孔は底板に設け
ること、さらに、透水孔にポンプによる強制送水を行う
送水管を接続し、透水孔からの浸入水は吸引して強制的
に排出することを要旨とするものである。

【００１５】また、オープンシールド機としては、第１
に、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において、
左右側壁板の下方または底板にメッシュまたはスリット
での土砂流入防止手段を備えた透水孔を設けたこと、第
２に、透水孔には送水管を接続し、これを左右側壁板の
内側に沿って立ち上げて地上まで導くこと、第３に、透
水孔には送水管を接続し、これをオープンシールド機内
および縦列するコンクリート函体を通して発進坑に導く
こと、第４に、送水管にはポンプを配設することを要旨
とするものである。

【００１６】

【作用】請求項１記載の本発明によれば、オープンシー
ルド工法でオープンシールド機の機体の下方に透水孔を
設け、この透水孔からの浸入水を排出してオープンシー
ルド機外側の地下水位を下げることにより、透水孔以外
からオープンシールド機内に浸入する地下水の量を極力
減じることができ、オープンシールド機内の作業の支障
にならないようにすることができる。また、オープンシ
ールド機の機外でのウエルポイントの設置などとは異な
り、オープンシールド機そのものからの排水ができるの
で、器具その他の設置の手間も省け、オープンシールド
機の進行にともなっての排水個所の移動も楽に行うこと
ができる。

【００１７】請求項２記載の本発明によれば、左右側壁
板の下方部分の外側から地下水をオープンシールド機内
に取り込むことになり、請求項３記載の本発明によれ
ば、底板部分の外側から地下水をオープンシールド機内
に取り込むことになり、いずれもオープンシールド機外
側の地下水位を下げることができる。

【００１８】請求項４記載の本発明によれば、透水孔に
ポンプによる強制送水を行う送水管を接続し、ポンプに
よる吸引力を利用して透水孔からの浸入水は吸引して強
制的に排出することにより、オープンシールド機外側の
地下水位を下げることをより確実にすることができる。

【００１９】請求項５記載の本発明によれば、オープン
シールド機として左右側壁板の下方部分の外側から地下
水をオープンシールド機内に取り込むことになり、この
浸入水を排出してオープンシールド機外側の地下水位を
下げることができる。その際メッシュまたはスリットで
の土砂流入防止手段により、地下水とともに土砂が流入
してしまうことを防止できる。

【００２０】請求項６記載の本発明によれば、オープン
シールド機として底板の外側から地下水をオープンシー
ルド機内に取り込むことになり、前記請求項５と同様の
作用が得られる。

【００２１】請求項７記載の本発明によれば、極力短い
長さの送水管で排水処理ができるものであり、請求項８
記載の本発明によれば、オープンシールド機の左右に十
分な敷地がない狭い場所での施工の場合に発進坑での排
水処理を行うことで対処できる。さらに、請求項９記載
の本発明によればポンプによる吸引力を利用して透水孔
からの浸入水は吸引して強制的に排出することにより、
オープンシールド機外側の地下水位を下げることをより
確実にすることができる。

【００２２】

【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および
オープンシールド機の第１実施例を示す縦断正面図、図
２は同上縦断側面図で、前記従来例を示す図９〜図12と
同一構成要素には同一参照符号を付したものである。

【００２３】オープンシールド工法の全体の概要として
は前記従来例として図９〜図12で説明した通りであり、
また、オープンシールド機１の基本的構成としても左右
の側壁板２とこれら側壁板２に連結する底板３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。

【００２４】図示のものではオープンシールド機１はカ
ーブ施工に対応できるように、フロント部１ａとテール
部１ｂとに分割し、相互に端部を遊嵌する。

【００２５】また、該オープンシールド機１はフロント
部１ａにおいて前記側壁板２と底板３の先端を刃口とし
て形成し、また、フロント部１ａとテール部１ｂの双方
で側壁板２の内側に推進ジャッキ４を後方に向け上下に
並べて配設する。なお、フロント部１ａについていえ
ば、隔壁５により前半の掘削部と後半の推進ジャッキ４
による推進部とに区画される。

【００２６】本発明は、オープンシールド機１の左右の
側壁板２の下方に透水孔13を穿設した。この透水孔13の
数や大きさは適宜でよいが、例えば、フロント部１ａで
隔壁５よりも後方に設ける。

【００２７】また、透水孔13には土砂流入防止手段とし
てメッシュ14を配設するが、このメッシュ14の代わりに
格子でスリットを形成して土砂流入防止手段としてもよ
い。

【００２８】さらに、透水孔13の周囲から内側に継手15
を突設し、この継手15に送水管16の端部を接続し、該送
水管16を左右の側壁板２の内側に沿って立ち上げて地上
まで導く。また、送水管16の途中にはポンプ17を配設し
た。

【００２９】このような透水孔13を設けたオープンシー
ルド機１を使用するオープンシールド工法は先に述べた
とおりであり、図９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４を伸長して発進坑８内の反力壁６に反力をとっ
てフロント部１ａとテール部１ｂを順次個別に前進さ
せ、地下構造物を形成する第１番目のコンクリート函体
７を上方から吊り降し、シールド機１のテール部１ｂ内
で縮めた推進ジャッキ４の後方にセットする。

【００３０】次いで、ショベル等の掘削機９でオープン
シールド機１のフロント部１ａ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４を伸長してフロント部１ａとテール
部１ｂを順次個別に前進させさせる。

【００３１】そして前記第１番目のコンクリート函体７
の前に第２番目のコンクリート函体７をシールド機１の
テール部１ｂ内に吊り降す。

【００３２】図10、図11に示すように、以下、同様の排
土工程、前進工程、コンクリート函体７のセット工程を
適宜繰返して、順次コンクリート函体７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７の上面に埋戻しを施し、図12に示す
ように、オープンシールド機１が到達坑12まで達したな
らばこれを撤去して工事を完了する。

【００３３】そしてこのような工程の際にポンプ17を駆
動して透水孔13からの浸入水を送水管16を介して地上へ
排出すれば、オープンシールド機１の外側の地下水位を
鎖線のように下げることができる。

【００３４】これにより、透水孔13以外から、特にフロ
ント部１ａとテール部１ｂの相互遊嵌個所などからオー
プンシールド機１内に浸入する地下水の量を極力減じる
ことができ、オープンシールド機内の作業の支障になら
ないようにすることができる。

【００３５】図３、図４は本発明の第２実施例を示すも
ので、送水管16はこれをオープンシールド機１内および
縦列するコンクリート函体７を通して発進坑８（図９以
下参照）に導くこととした。

【００３６】さらに、第３実施例として図５、図６に示
すように前記透水孔13はこれをオープンシールド機１の
底板３に設けるようにしてもよい。その他のこの透水孔
13の数や大きさは適宜でよいが、例えば、フロント部１
ａで隔壁５よりも後方に設けることや、また、透水孔13
には土砂流入防止手段としてメッシュ14を配設するが、
このメッシュ14の代わりに格子でスリットを形成して土
砂流入防止手段としてもよいことは前記第１実施例と同
じである。

【００３７】さらに、透水孔13の周囲から内側に継手15
を突設し、この継手15に送水管16の端部を接続し、該送
水管16を左右の側壁板２の内側に沿って立ち上げて地上
まで導く。また、送水管16の途中にはポンプ17を配設し
た点も前記第１実施例と同一である。

【００３８】ポンプ17を駆動して底板３に設けた透水孔
13からの浸入水を送水管16を介して地上へ排出しても、
オープンシールド機１の外側の地下水位を鎖線のように
下げることができる。

【００３９】図７、図８に示すように、送水管16はこれ
をオープンシールド機１内および縦列するコンクリート
函体７を通して発進坑８に導くこととしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上述べたように本発明のオープンシー
ルド工法およびオープンシールド機は、オープンシール
ド機内への地下水の浸入を簡単かつ確実に抑えることが
でき、その結果、オープンシールド機内の作業の支障に
ならないようにすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオープンシールド工法およびオープン
シールド機の第１実施例を示す縦断正面図である。

【図２】本発明のオープンシールド工法およびオープン
シールド機の第１実施例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およびオープン
シールド機の第２実施例を示す縦断正面図である。

【図４】本発明のオープンシールド工法およびオープン
シールド機の第２実施例を示す縦断側面図である。

【図５】本発明のオープンシールド工法およびオープン
シールド機の第３実施例を示す縦断正面図である。

【図６】本発明のオープンシールド工法およびオープン
シールド機の第３実施例を示す縦断側面図である。

【図７】本発明のオープンシールド工法およびオープン
シールド機の第４実施例を示す縦断正面図である。

【図８】本発明のオープンシールド工法およびオープン
シールド機の第４実施例を示す縦断側面図である。

【図９】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１０】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１１】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１２】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…フロント部 １ｂ…テール部 ２…側壁板 ３…底板 ４…推進ジャッキ ５…隔壁 ６…反力壁 ７…コンクリート函体 ８…発進坑 ９…掘削機 10…ストラット 11…地盤改良 12…到達坑 13…透水孔 14…メッシュ 15…継手 16…送水管 17…ポンプ

Claims (9)

【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、オープンシールド機は機体の
   下方に透水孔を設け、この透水孔からの浸入水を排出し
   てオープンシールド機外側の地下水位を下げることを特
   徴とするオープンシールド工法。
2. 【請求項２】 透水孔は左右側壁板の下方部分に設ける
   請求項１記載のオープンシールド工法。
3. 【請求項３】 透水孔は底板に設ける請求項１記載のオ
   ープンシールド工法。
4. 【請求項４】 透水孔にポンプによる強制送水を行う送
   水管を接続し、透水孔からの浸入水は吸引して強制的に
   排出する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のオー
   プンシールド工法。
5. 【請求項５】 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
   において、左右側壁板の下方部分にメッシュまたはスリ
   ットでの土砂流入防止手段を備えた透水孔を設けたこと
   を特徴とするオープンシールド機。
6. 【請求項６】 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
   において、底板にメッシュまたはスリットでの土砂流入
   防止手段を備えた透水孔を設けたことを特徴とするオー
   プンシールド機。
7. 【請求項７】 透水孔には送水管を接続し、これを左右
   側壁板の内側に沿って立ち上げて地上まで導く請求項５
   または請求項６記載のオープンシールド機。
8. 【請求項８】 透水孔には送水管を接続し、これをオー
   プンシールド機内および縦列するコンクリート函体を通
   して発進坑に導く請求項５または請求項６記載のオープ
   ンシールド機。
9. 【請求項９】 送水管にはポンプを配設する請求項５な
   いし請求項８のいづれかに記載のオープンシールド機。