JPS586957Y2 - メツセルシ−ルド工法における矢板支持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は主としてトンネルなどのメツセル工法におい
て、前方切羽部分に貫入したメツセル鋼矢板の土庄によ
る前だれ防止や前だれ矢板を復元させる矢板支持装置に
関する。

メツセル工法においては、所定の間隔をもって敷設した
支保工の周面に、摺動自在にメツセル矢板を配設し、こ
れら矢板を支持枠に反力を取って推進ジヤツキにより、
一般的には１本づつ矢板を切羽に貫入させ、このように
して保護した切羽を掘削する。

メツセル矢板は最前部の支持枠よりできるだけ長く切羽
に向けて張りだすことが、切羽の崩壊を防ぐ意味からも
望ましいのだが、このため張り出したメツセル矢板の外
面から負荷される土庄に十分耐え、かつ貫入時の座屈に
耐える強度をメツセル矢板に与えようとすると、矢板断
面寸法を相当大きく採る必要が生じる。

しかしこのようにすると、メツセル矢板の貫入時に多大
な推進力を必要とし、またこの反力を受ける既設の支持
枠の強度上の問題や、さらに断面寸法を大きくしたメツ
セル矢板を前進させたあとの支持枠外周に生じる過度の
間隙は、そこに挿入される一次覆工用の松矢板を多量に
必要とするなどの問題があるので、結局これらのことを
考慮するとメツセル矢板の張り出し長さにはおのずと限
界があった。

また限定された張り出し長さのメツセル矢板で切羽の崩
壊を抑止して掘進するためには、一般のメツセルシール
ド工法では切羽の自立角度が７５％以上必要とされるが
、掘進中常時所定の自立角度を有する土質とは限らず、
従って、その対応にはメツセル矢板の前垂れを防止し、
時には土圧に坑して前垂れしたメツセル矢板の復元のた
めの装置が必要とされていた。

この考案は、かかる要望を解決するために、矢板を内面
から支持する支持枠を伸縮自在化したうえ、これらの支
持枠を一対の案内筒を介して相対的に組立て交互の伸縮
操作で自走しながら矢板を支持すると同時に支持枠の伸
縮移動中、常時前面切羽を抑止するようにしたメツセル
シールドの矢板支持装置を提供するものである。

以下添附図面に基づいてこの考案の実施例を説明する。

この考案の矢板支持装置１は、第２図に示すように主と
してメツセル矢板２の張り出し部を、その内面から支持
する同一断面形状の伸縮自在な前方支持枠３ａと、前方
支持枠３ｂ、並びにこれらの支持枠３ ａ 、３ ｂを
挿通した案内筒４とから構成され、該案内筒４は、前方
支持枠３ａに対して固定的に結合し、また後方支持枠３
ｂに対しては摺動的に結合しである。

上記メツセル矢板２は前後支持枠３ ａ 、３ ｂの外
側に軸方向に摺動自在に配設され、周面がらの土庄に耐
えて所定のトンネル空間６を形成する。

案内筒４は、第３図に示すように角断面中空の剛性体で
形成され、その内部には、支持枠移動用ジヤツキ７が組
込んであって、このジヤツキ７の先端は前方支持枠３ａ
の側壁にピン９を介して固定され、また後端は後方支持
枠３ｂの両側壁に取付け、かつ案内筒４の長孔１０を貫
通させたピン１１を介して取付けである。

また案内筒４の切羽側に位置する部分には、該案内筒４
内に摺動自在に組込まれた角断面中空の摺動筒１２が設
けてあり、この摺動筒１２内には、一端を摺動筒１２に
ピン１３を介して連結し、他端を案内筒４にピン１４を
介して結合した山押えジヤツキ１５が組込んである。

次に上記複数の支持枠３ａ、３ｂは、第１図、第２図に
示すように、内側支柱１６と、該内側支柱１６に上部押
上げジヤツキ１７を介して支持された上方梁８、並びに
該上方梁８に可動的にピン結合され更に内側支柱１６か
ら横張りジヤツキ１８で支持された側方梁１９とから構
成され、内側支柱１６の両脚部には下部押上げジヤツキ
２０が内装しである。

また内側支柱１６と側方梁１９とは、振れ止めガイド２
１によって前後方向に側方梁１９が移動するのを抑止す
るようにしである。

また２２は、掘削土砂を後方に移送するベルトコンベア
である。

なお支持枠移動用のジヤツキ７は案内筒４内に設けると
は限らず案内筒４と並設して前後支持枠３ ａ 、３
ｂを相互に連結しても良い。

次に上記の構成からなるこの考案の作用について説明す
る。

先ずメツセル矢板２を切羽に貫入させ、所定の掘削を行
なうと同時に掘削進行に合せて山押えジヤツキ１５を伸
張作動させ、摺動筒１２による切羽前面の山押えを行な
う。

次に後部支持枠３ｂに装着されている横張ジヤツキ１８
、上部押上げジヤツキ１７、更に下部押上げジヤツキ２
０と順次縮小操作することにより、後部支持枠３ｂによ
るメツセル矢板２の支持を一時的に解放し、後部支持枠
３ｂを案内筒４に着座させる。

次に支持枠移動用ジヤツキ７を縮小操作して、後部支持
枠３ｂを案内筒４に懸架摺動させながら前方支持枠３ａ
側に引き寄せたうえ、先に縮小させたジヤツキ類２０，
１７．１８を順次伸長操作して後部支持枠３ｂを拡大し
、再びメツセル矢板２の内面より支持する。

以上の後方支持枠３ｂの縮小移動拡大操作の間、切羽前
面山押えの反力は、前方支持枠３ａで受ける。

次に前方支持枠３ａの横張りジヤツキ１８、上部押上げ
ジヤツキ１７、下部押上げジヤツキ２０を順次縮小操作
して前方支持枠３ａによるメツセル矢板２の支持を一時
的に解放し、案内筒４を介して後方支持枠３ｂでメツセ
ル矢板２を懸架する。

この場合、前面切羽の山押えジヤツキ１５の反力は、前
方支持枠３ａから後方支持枠３ｂへ転換支持されるので
山押え効果は同じである。

次に支持枠移動用ジヤツキ７を伸張すると同時に、山押
えジヤツキ１５を縮小すると、同調機構により前面切羽
Ｇは抑止され、また前方支持枠３ａは切羽側に移動する
。

そして所定の位置において、先に縮小したジヤツキ類２
０，１７．１８を順次伸張操作して前方支持枠３ａを拡
大し、メツセル矢板２の内面を再び支持する。

支持枠３ ａ 、３ ｂの縮小、移動、拡大操作をして
いる間に貫入メツセル矢板２が経時的に負荷する土圧に
よって、前垂れが生じた場合には、支持枠３ｂの拡大操
作時にメツセル矢板２の修正、復元を行なう。

以上の操作を順次繰返し行なうことによって、摺動筒１
２による切羽山押えを行ないつつ前、後部支持枠３ ａ
、３ ｂを交互に縮小、移動、拡大する尺取虫的運動
によりメツセル矢板２の前垂れ防止と、前垂れした矢板
の復元を行ないつつ自走前進するものである。

この考案は、上記のような構成であって、従来のメツセ
ル矢板の貫入中にしばしば発生するメツセル矢板の貫入
先端までの切羽の崩壊により、メツセル矢板先端の貫入
切羽による支持が実質的に行なうことができなかった自
立角度の小さい土質でも、本考案の装置で、メツセル矢
板の貫入中、並びにメツセル矢板の支持枠の縮小、移動
、拡大の各工程中も常時、貫入メツセル矢板の前垂れを
防止することができるうえ、前面切羽を抑止することが
できる。

従って従来と同寸法程度のメツセル矢板でも、より大き
な張り出し長さにできるため、従来のメツセルシールド
工法の大きな制約条件とされた切羽の自立角度の適用範
囲を拡大、緩和することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の正面図、第２図は、第１図のＩＩ
−ＩＩ矢視の縦断側面図、第３図は第２図のＩＩＩ−
ＩＩＩ線に沿う縦断側面図、第４図は第２図のＩＶ−Ｉ
Ｖ線に沿う縦断側面図である。 １・・・・・・矢板支持装置、２・・・・・・メツセル
矢板、３ａ、３ｂ・・・・・・前後支持枠、４・・・・
・・案内筒、６・・・・・・トンネル空間、７・・・・
・・支持枠移動用ジヤツキ、９・・・・・・ピン、８・
・・・・・上方梁、１０・・・・・・長孔、１１・・・
・・・ピン、１２・・・・・・摺動筒、１３・・・・・
・ピン、１４・・・・・・ピン、１５・・・・・・山押
えジヤツキ、１６・・・・・・内側支柱、１７・・・・
・・上部押上ジヤツキ、１８・・・・・・横梁ジヤツキ
、１９・・・・・・側方梁、２０・・・・・・下部押上
げジヤツキ、２１・・・・・・振れ止めガイド、２２・
・・・・・ベルトコンベア、Ｇ・・・・・・切羽。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数のメツセル矢板の張り出し部を、その内面から支持
   する伸縮可能な前方支持枠と後方支持枠とを設け、前方
   支持枠に固設した案内筒に、後方支持枠を摺動自在に連
   結するとともに前方支持枠と後方支持枠とをジヤツキを
   介して連結し、該ジヤツキの伸縮作動により前方支持枠
   と、後方支持枠とを交互に推進させる一方、前記案内筒
   内の切羽側に摺動筒を摺動自在に嵌合し、この摺動筒内
   に、一端を前方支持枠に固定し、他端を摺動筒に固定し
   たジヤツキを内装し、該摺動筒を常時切羽面に押圧する
   ようにしたメツセルシールド工法における矢板支持装置
   。