JPH02120497A - 地中トンネル接合工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は到達立坑、既設トンネル、他方のシールドトン
ネル等の地中坑に対してシールドトンネルを地中ドツキ
ングさせる地中トンネル接合工法に関するものである。

［従来の技術］ 垂直方向に地中に構築された到達立坑にシールドトンネ
ルを地中接合する場合を例にとって、従来の工法を第１
５．１６図について説明すると、ンールド掘進機ｌを前
進させてその前面のカッター２により掘削を行いつつ、
シールド掘進機１内後部で順次セグメント３を組立てる
ことによりシールドトンネル４を形成し、カッター２が
到達立坑５の直前まで接近したら掘進作業を停止する。

続いて、カッター２等を取り外した後、作業者かシール
ド掘進機ｌの前部に出て残りの連結部６の土砂を掘削し
ている。

この際、カッター２等を取り外した跡の土砂崩れを防止
するため、従来はセメントミルク等の多量の地盤硬化剤
を上部地上から或いは到達立坑５に形成した注入孔から
、連結部６周囲土と１．て上方の地盤に広範囲に注入し
、地盤を強化する方法かとられている。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、斯かる地盤硬化剤による地盤強化方法は
、非常に多くの手段を要して工期が延長され、更に多量
の地盤硬化剤を必要として多大の費用が掛る問題がある
。又、従来は前記地盤硬化剤の効果を期待して到達立坑
５に開ロアを形成するようにしているが、地下水の多い
地盤の場合には前記注入した地盤硬化剤が注入口から到
達立坑５内に流出してしまう問題かある。又、一般に砂
質の地盤や地下水の多い地盤の場合、地盤硬化剤による
強度効果には疑問があり、このため主要道路の交差点の
ように頬繁な振動のある場所などでは地盤が陥没し易い
状態にある。

従って、到達立坑５とシールドトンネル４の連結部６の
連結作業の安全性は、充分とはいえず、地盤の崩れによ
る人身事故発生のおそれがある。

本発明は、地中坑に対するシールドトンネルの接合を、
安全に、しかも低価格で、短期間に実施し得る地中トン
ネル接合工法をｔＩＪｌ供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、地中坑等のトンネル接合部形状に少なくとも
上部前端が合致する形状を有した保護筒を、シールドフ
レームの外周に前方に突出可能に備えたシールド掘進機
によりトンネル掘進を行わしめ、該掘進作業を地中坑等
に到達する直前で停止した後、前記保護筒を突出させて
その前端を地中坑等に押し当てることにより地盤を支持
した状態でカッタ等の内部機器及び土砂を除去し、地中
坑等との連通を行うことを特徴とする地中トンネル接合
工法に係るものである。

［作　　　用］ シールド掘進作業を地中坑等の直前で停止した後、保護
筒を突出させてその前端を地中坑等に押し当てることに
より地盤を支持した状態で、カッタ等の内部機器及び土
砂の除去、更に地中坑との連通作業を行うので、作業を
安全に行うことができる。

又、地下水の多い地盤についても、地盤の保持は保護筒
が行っており、地中坑等と保護筒との隙間からの出水を
防止するのみで良いので、地盤硬化剤の使用量か少なく
て済む・ ［実　施　例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１〜４図は地中坑である到達立坑５にシールドトンネ
ル４を接合する本発明の工法に使用するシールド掘進機
１の一例であり、図中８はシールドフレーム、９はカッ
ターウィング、１０はカッタービット、１１はフィッシ
ュテール、１２は隔壁、１３はスクリューコンベアであ
り、前記シールドフレーム８の先端部近傍に該先端部側
か若干小径となるよう段差１４を設け、その小径部１５
に円筒状の保護筒１６を該小径部１５と密着して摺動し
得るように嵌装しである。該保護筒１６の外径は前記シ
ールドフレーム８の外径と路間−とする。

該保護筒１６の先端側上部には、既設の到達立坑５の外
周面に密着し得るよう水平方向に湾曲した切欠き１７を
設け、前記保護筒Ｉ６がシールドフレーム８の小径部１
５先端側に最も突出した状態において、カッターウィン
グ９の最外周ビット１８と干渉しないようにする。ここ
で、最外周ビット１８を出没可能に構成して前方に張り
出して来る保護筒１６と干渉しないようにする。

前記シールドフレーム８の小径部１５であって隔壁１２
後方近傍部の外周面に長孔１９を複数ケ所（本実施例で
４ケ所）に穿設し、該各長孔１９を通してブラケット２
０を前記保護筒１６内周面に溶接等により固着し得るよ
うにし、該ブラケット２０を固着してない状態のときは
図示しない盲蓋を前記小径部１５内周面にビス等により
着脱可能に固定して前記長孔１９を閉塞できるようにす
る。

該各長孔１９の後方のシールドフレーム８内周而に油圧
ジヤツキ２１を、ブラケット２２．２３及びビン２４を
介してシールドフレーム８の軸方向に枢着し、該各油圧
ジヤツキ２１のロッド２５先端部を前記各ブラケット２
０に、中間継手２６及びビン２７を介して接続し得るよ
うにする。

前記保護筒１６の後端部に、第５図に示すように、ワイ
ヤブラシ２８゛内にメツシュ、グリースその他の止水材
を施し、シールドフレーム８外周面に押圧するように環
状に形成したシール装置２８を設け、或いは第６図に示
すように、保護筒１６の後端内周面に形成した環状の溝
２９内に、樹脂等の可撓性と摩耗強度を有してシールド
フレーム８外周面に押圧するようにしたシール材３０を
装入してなるシール装置２８を設ける。

」−記構成において、通常のシールドトンネル４の掘削
の場合は、保護筒１６をシールドフレーム８の小径部１
５後端側に引き込み、少なくとも該保護筒１６の先端部
か回転するカッターウィング９の間外周ピント１８と干
渉しないようにする。

このとき各長孔１９は盲蓋により塞ぎ、漏水等を防止し
ておく。該保護筒１Ｇの外径はシールドフレーム８の外
径と路間−であるので、掘削抵抗の増加は殆どない。

該シールドトンネル４を到達立坑の直前まで掘り進んだ
後、最外周ビット１８をカッターウィング９内に引き込
ませて掘進を停止し、前記各盲蓋を取り外し、ブラケッ
ト２ｏを各長孔１９がら通して保護筒１６内周側に溶接
し、該各ブラケット２０と油圧ジヤツキ２１のロッド２
５とを中間継手２６及びビン２７を介して接続する。

次いで、各油圧ジヤツキ２１のロット２５を回期して突
出し、保護筒■６をブラケット２０を介して前方に押し
出す。油圧ジヤツキ２１のストローク及び長孔１９の長
さが充分長ければ、保護筒１６の先端側切欠き１７か到
達立坑５の外側面に密着する。しかし油圧ジヤツキ２１
のストローク又は長孔１９の長さか短かい場合は、第１
回目のストロークエンドまで押し出した後、ブラヶッ］
・２゜をハッリ等により取り外し、油圧ジヤツキ２１の
ロッド２５を引き込んでから該ブラケット２ｏを保護筒
１６後部に円管し直し、再び油圧ジヤツキ２１により保
護筒１６を押し出し、該保護筒１６の切欠き１７を到達
立坑に密もさせる。

このとき、最外周ビット１８がカッターウィング９内に
引き込まれているので保護筒１６の押し出しの際干渉し
ない。

上記において、保護筒１６とシールドフレーム８との間
か、シール装置２８により常に水密が確保されているの
で、シールドトンネル４後方からの出水が、保護筒１６
とシールドフレーム８との間からシールドフレーム８内
に噴出するようなことか防止される。また、上記シール
装置２８によるシール効果が良好に作用すると、前記長
孔１９を盲蓋て塞ぐ作業を省略することもできる。

次に第７図に示すように、到達立坑５と保護筒１Ｇとの
連結部Ｇに地盤硬化剤３２を注入する。

このとき、保護筒Ｌ６の前端は到達立坑５の外周に合致
するように切欠き１７を有し、て密着して地盤を支持し
ているので、わずがな地盤硬化剤３２を注入するのみで
、地盤の陥没や出水の問題をμ月トすることができ、（
羊って、上Ｓ己わずかな地盤硬化剤３２の注入はシール
ドｈ１進機ｌ内部がらも行うことかできる。

このようにして、到達立坑５とシールドトンネル４の連
結部上方の地盤が、保護筒ＩＧにより支持されているの
で、作業者が隔９１２の出入口から切羽側に出て、カッ
ター２等を取り外すと共に残りの連結部の土砂を掘削し
、スクリューコンベア１３により排出する。一般に土圧
は垂直方向が最も大きく、横方向は許しく小さいので、
出水か少ない地盤の掘削の場合は保護筒１６が上半分を
支持するようにした形状でも充分であり、作業者は地盤
の崩れの危険なく、安全に作業できる。

続いて、第８図に示すように到達立坑５に開ロアを形成
し、二次巻きコンクリ−１・３３を打設してシールドト
ンネル４の接合を完成させる。

第９，１０図は地中坑である大径の既設置・ンネル３４
にシールドトンネル４を側方がら接合する場合を示すも
ので、保、Ｊ！！筒１Ｇの上半分に既設置・ンネル３４
の外周に合致するように−に一ト方向に湾曲した切欠き
３５を形成している点以外は前記実施例と全く同様であ
り、全く同様の操作で接合を行うことができる。

第１Ｌ　１２図はシールドトンネル４と同等の径を有す
る地中坑である既設トンネル３６にシールドトンネル４
を側方から接合する場合を示すもので、保護筒１６の前
端面に既設トンネル３６の外周に合致する垂直方向に湾
曲した切欠き３７を形成している意思外は前記実施例の
場合と同様である。

第１３．１４図は前端が垂直面状に形成された保護筒１
Ｂを有するシールド掘進機１により２方向から対向させ
てシールドトンネル４を掘進させて両者を突き当てるこ
とにより一本のシールドトンネル４を形成する場合を示
しているが、これも前記実施例の場合と同様である。

尚本発明は上記実施例にのみ限定されるものではなく、
保護筒の前端の形状を変更することにより種々の地中坑
等への接合に適用できること、種々の型式の密閉型シー
ルド掘進機による接合に適用できること、地下水の状況
に応じて地盤硬化剤の注入を行うようにすること、その
池水発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を
加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 上記したように、本発明の地中トンネル接合工法によれ
ば、シールド掘進作業を地中坑等の直前で停止し保護筒
を突出させて地中坑等に押し当てることにより地盤を支
持した状態で、カッタ等の内部機器及び土砂の除去、更
に地中坑との連通作業を行うので、作業を安全に行うこ
とができる。又、地下水の多い地盤についても、地盤の
保持は保護筒が行っており、地中坑等と保護筒との隙間
からの出水を防止するのみで良いので、地盤硬化剤の使
用量が少なく、よって地盤改良費の低減、工期の短縮か
図れる等、種々の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工法に使用するシールド掘進機の一例
を示す側断面図、第２図は第１図の平面図、第３図は第
１図の■−■矢視図、第４図は第１図のＩＶ−ＩＶ矢視
図、第５図及び第６図は保護筒に備えたシール装置の例
を示す側断面図、第７図は保護筒を到達立坑に当てて直
結部に地盤硬化剤を注入した状態を示す側断面図、第８
図は到達立坑とシールドトンネルとが接合された状態を
示す側断面図、第９図及び第１０図は大径の既設トンネ
ルにシールドトンネルを接合する状態を操作順に示した
側断面図、第１１図及び第１２図は同径の既設トンネル
にシールドトンネルを接合する状態を操作順に示した側
断面図、第１３図及び第１４図はシールドトンネル同志
を対向させて接合する場合を操作順に示した側断面図、
第１５図は従来の接合工法の一例を示す側断面図、第１
６図は第１５図の平面図である。 ｌはシールド掘進機、２はカッタ、３はセグメント、４
はシールドトンネル、５は到達立坑、６は連結部、７は
開口、８はシールドフレーム、１４は段差、１５は小径
部、１６は保護筒、１７は切欠き、２１は油圧ジヤツキ
、２８はシール装置、３２は地盤硬化剤、３４は大径既
設トンネル、３５は切欠き、３６は同径既設トンネル、
３７は切欠きを示す。 第２図 峡 〔乃 第５図 拵１５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）地中坑等のトンネル接合部形状に少なくとも上部前
   端が合致する形状を有した保護筒を、シールドフレーム
   の外周に前方に突出可能に備えたシールド掘進機により
   トンネル掘進を行わしめ、該掘進作業を地中坑等に到達
   する直前で停止した後、前記保護筒を突出させてその前
   端を地中坑等に押し当てることにより地盤を支持した状
   態でカッタ等の内部機器及び土砂を除去し、地中坑等と
   の連通を行うことを特徴とする地中トンネル接合工法。