JP2000345794A - シールド掘進機 - Google Patents

シールド掘進機

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JP2000345794A
JP2000345794A JP11156326A JP15632699A JP2000345794A JP 2000345794 A JP2000345794 A JP 2000345794A JP 11156326 A JP11156326 A JP 11156326A JP 15632699 A JP15632699 A JP 15632699A JP 2000345794 A JP2000345794 A JP 2000345794A
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JP
Japan
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wall
ground
cavity
unit wall
unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11156326A
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English (en)
Inventor
Takao Shirasawa
貴夫 白沢
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd filed Critical Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】地下大空洞の壁体を、小断面のシールド掘進機
を用いて構築する場合、その施工費の低減と工期の短縮
を図る。 【構成】小口径のカッターとほぼ同一寸法を有する胴体
13の後端部13aを外胴体15とこの外胴体15と所
定の間隔fを有して内方に配置された内胴体16とによ
り二重構造Eを構成し、内胴体16の後方よりセグメン
トSからなる単位壁体22を押出すと共に、前記二重構
造Eの後端の段部の後方の空洞内に地盤改良材を吐出し
て、単位壁体22とその外周の改良地盤とからなる二重
構造の小断面の空洞を形成するようにしたシールド掘進
機。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はシールド掘進機、よ
り詳しくは、大断面のトンネルを、小断面のシールド掘
進機を使用して掘削して小断面の多数の空洞(穴)を形
成し、この空洞の間を止水構造に連結して大断面のトン
ネルを構築する場合の壁体に使用されるシールド掘進機
に関するものである。
【0002】
【従来技術】一般に都市トンネル等の地下空洞を構築す
る場合はシールド掘進機が用いられているが、この地下
空洞が大型になると自ずからこのシールド掘進機も大型
化せざるを得なく、その結果、建造費が多大なものとな
るという問題があった。また、この大断面を持つシール
ド掘進機による掘削方法では、地下空洞が円形以外の四
角形等の各種の断面のものには対応できないこととな
る。
【0003】このような事情から、小断面のシールド掘
進機を使用してセグメントを連結して単位壁体を形成
し、この単位壁体を多数連結して所定の断面形状及び強
度の壁体を構成し、この壁体の内部の土砂を排出して目
的とする大型の地下空洞を構築することが行われてい
る。
【0004】より詳しくは、例として図5に示されるよ
うに地盤1に、先ず多数の小トンネルを連結配置した壁
体2を形成し、この壁体2内の土砂3を排出して地下空
洞4を形成している。この場合、壁体2を構成する手段
として図4に示すように小断面のシールド掘進機により
単位壁体5a〜5e(セグメントからなる小トンネル)
・・を複数連結して配置することが行われている。また
壁体に要求される荷重が大きい場合、図4に示される単
位壁体及び単位壁体間を鉄筋コンクリート等で補強する
等の作業が行われる。いずれにしても単位壁体間の止水
を確保する必要がある。
【0005】そして具体的な工程としては、この壁体2
は止水され、かつ強構造のものとする必要があるため
に、第一の単位壁体5a,5c,5e(小トンネル)を
所定の間隔Lで配置する。この第一の単位壁体5a,5
c,5eを形成するセグメントには、地盤改良材を地盤
1中に吐出するノズルを突出させる穴が開口されてお
り、この穴よりノズルを突出させて地盤1中に地盤改良
材を吐出して所定の寸法の改良地盤6a,6c,6eを
形成する。
【0006】この時、改良地盤6a,6c,6eの間隔
をW、シールド掘進機の掘進径をDとするとき、各寸法
関係を「W<D<L」となるように、予め第一の単位壁
体5a,5c,5eを配置しておく。
【0007】そして次にシールド掘進機で前記改良地盤
6aと6cとの間、更に6cと6eの間を掘進して第二
の単位壁体5b,5d(小トンネル)を形成する際に、
第一の単位壁体の周囲に形成された改良地盤6a,6
c,6eの一部を「掛け切り」して第二の単位壁体5
b,5dを形成する。
【0008】この第二の単位壁体5b,5dの外周に
は、この単位壁体を形成するための掘削の際に、この掘
削機の後方に形成される掘削機本体の厚さに相当するテ
ールボイド内に地盤改良材を送り出すことによって、既
に形成されている厚い幅の改良地盤6a,6c,6eの
間に、第二の単位壁体5b,5dの周囲の薄い改良地盤
が連続し、厚い改良地盤と薄い改良地盤からなる改良地
盤同志が連結されて地下空洞4用の壁体を形成すること
になる。
【0009】前記のように図5に示すような大断面の地
下空洞4の壁体2を構築する場合は、第一の単位壁体5
a,5c,5eをシールド掘進機で形成する際に接続部
付近のセグメントに設けた多数の穴よりノズルを地盤中
に突出させ、このノズルより地盤改良材を吐出させて改
良地盤を形成するという、極めて煩雑な作業が必要であ
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うな従来の大断面の地下空洞の壁体を構築する場合にお
いて、その止水地盤を構築するためには、第一の単位壁
体5a,5c,5eの周囲に、セグメントにあけた多数
の穴よりノズルを地盤中に突出させ、このノズルより改
良地盤材を注入することによって改良地盤6a,6c,
6eを形成する作業が必要である。従って、その作業は
煩雑であるためや、施工費が高くなる上に工期が長くな
るという問題があったのである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係るシールド掘
進機は、前記したような従来の問題点を解決しようとす
るものであって、カッターと、このカッターとほぼ同一
の寸法を有する胴体を有し、この胴体の後端部を外胴体
と、この外胴体より小寸法の内胴体を配置して前記外胴
体と内胴体との間を改良地盤の厚さに対応する幅の環状
壁で閉止して段部を形成し、この段部の後方に形成され
る空洞内に地盤改良材を吐出するように構成し、シール
ド掘進機の掘進と共に、前記内胴体の内面に沿ってセグ
メントを組立てた単位壁体を後方より送り出すと共に、
この単位壁体の外周であって前記段部の後方の空洞内に
地盤改良材を注入し、前記単位壁体とその外周部に形成
された改良地盤からなる二重殻構造を持つ空洞を連続し
て形成できるようにしたことを特徴としている。
【0012】そして、このシールド掘進機の断面形状
は、基本的には円形であるが、これに限定されることな
く、矩形や楕円形あるいはこれらを組合わせたもの等の
何れの形状でも適用できる。また、外胴体と内胴体の中
心を偏心させたシールド掘進機であっても本発明を適用
することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、図1乃至図5を参照して本
発明によるシールド掘進機の実施例を説明する。
【0014】図1乃至図3において、12は軸11を中
心にして回転する回転面板よりなるカッターであって、
このカッター12は直径Dは小口径に形成している。そ
して、このカッター12の後方に、このカッター12の
外径とほぼ同一径の胴体13を設けてシールド掘進機1
4を構成している。
【0015】この胴体13は、少なくともその後端部1
3a において外胴体15とこの外胴体15の内部に所定
の間隔fを持って配置した内胴体16と、これらの内外
の胴体15,16の開口部を環状の壁体17で閉止して
胴体13を二重構造Eとすると共に、この壁体17の部
分で段部Fを形成している。
【0016】この段部Fは、本発明において地盤改良材
を吐出させて改良地盤を形成する部分であって、従来の
シールド掘進機よりかなり広幅に形成している点に特徴
がある。
【0017】そして、この胴体13の後端部13aの壁
体17にはその円周方向に、所定の間隔を置いて複数の
地盤改良材の吐出口18を配置している。また、この胴
体13の内部にはセグメントSを組立てて短い円筒状の
単位壁体22を送出すようになっている。なお、19は
シールド掘進機14の前進用ジャッキである。
【0018】前記構成のシールド掘進機14において、
今、カッター12を図示しない油圧駆動装置で駆動して
地盤20を掘削して行くと、内胴体16内に設けた図示
しないエレクター装置より組立てられたセグメントSで
構成した単位壁体22が内胴体16の内周面に沿って押
し出され、段部Fの後方に内径D1,外径Dの空洞21
が自動的に管状に形成される。
【0019】そしてこの掘進中に空洞21内に、図1及
び図3に示す如く地盤改良材の吐出口18から地盤改良
材を注入して改良地盤20aを構築する。勿論、かかる
改良地盤20aの内部には第一の単位壁体22が配置さ
れており、この改良地盤20a(図4の6a,6c,6
eに相当する)は図4に示す如く、改良地盤20aの外
径部分が所定の間隔Wを持つように複数列並列に配置し
ている。
【0020】しかる後、この第一の単位壁体22の間
に、直径dの他の通常のシールド掘進機により第二の単
位壁体(図示せず)を形成して壁体を構築する。この場
合、第二の単位壁体(図4の5b,5d)の周囲に地盤
改良材を吐出することによってこの第二の単位壁体と、
既に形成されている改良地盤(図4の6a,6c,6
e)と第二の単位壁体(図4の5b,5d)とを水止め
状態で確実に連結することができる。
【0021】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によるシールド掘進機によれば、シールド掘進機を構成
する胴体の少なくとも後端部を二重構造としてその後端
部に改良地盤の厚さに相当する幅を持つ段部を形成し、
このシールド掘進機により地盤を掘削しながら、この段
部の後方部に形成される空洞(テールボイド)の内部に
セグメントを組立てた単位壁体を押出しながら、この単
位壁体の周囲に地盤改良材を注入することによって単位
壁体と改良地盤とからなる二重構造の改良地盤を形成す
ることができる。
【0022】従って、シールド掘進機による単位壁体の
配置操作と同時に、この単位壁体の周囲に地盤改良材を
吐出して改良地盤を形成することができるので、極めて
効率的に各単位壁体間の止水地盤を安価に、かつ早期に
構築することができるという効果がある。
【0023】そして本発明のシールド掘進機によれば、
小断面の単位壁体の周囲に改良地盤を形成し、これを平
行して連続配置して止水地盤を形成しながら、各種の大
断面のトンネルを効率的に形成することができるのであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるシールド掘進機の一実施例の一部
破断側面図である。
【図2】図1のYーY矢視断面図である。
【図3】図1に示したシールド掘進機の斜視図である。
【図4】図5の壁体部分の拡大断面図である。
【図5】従来の地下大空洞構築工法の説明図である。
【符号の説明】
11 軸 12 カッター 13 胴体 13a 後端部 14 シールド掘進機 15 外胴体 16 内胴体 17 環状の壁体 18 地盤改良材の吐出口 19 ジャッキ 20 地盤 21 空洞 22 単位壁体 E 二重構造 F 段部 S セグメント

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カッターと、このカッターとほぼ同一の
    寸法を有する胴体を有し、この胴体の後端部を外胴体
    と、この外胴体より小寸法の内胴体を配置して前記外胴
    体と内胴体との間を改良地盤の厚さに対応する幅の環状
    壁で閉止して段部を形成し、この段部の後方に形成され
    る空洞内に地盤改良材を吐出するように構成し、掘進中
    に前記内胴体の内面に沿ってセグメントからなる単位壁
    体を後方より送り出すと共に、この単位壁体の外周であ
    って前記段部の後方の空洞内に地盤改良材を注入して前
    記単位壁体とその外周部の改良地盤からなる二重殻構造
    を持つ空洞を連続して形成できるようにしたシールド掘
    進機。
JP11156326A 1999-06-03 1999-06-03 シールド掘進機 Withdrawn JP2000345794A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110206555A (zh) * 2019-07-09 2019-09-06 中建五局土木工程有限公司 一种盾构推进方法
WO2022083096A1 (zh) * 2020-10-20 2022-04-28 中铁十九局集团第五工程有限公司 上软下硬地层的隧道开挖方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 20060905