JPH02144494A - シールド・トンネルの地中接合工法及び地中接合装置 - 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」 この発明は、１本のトンネルを２台のシールド機を用い
てトンネルの両側端から掘削して、これを途中で接合す
るシールド・トンネルの地中接合工法及び地中接合装置
に関するものである。

「従来の技術」 近年、軟弱な地盤等にトンネルを掘削するシールド工法
の工期短縮化を図る目的で、築造すべきトンネルの両側
端に相当する位置に発進立坑を掘削して、これら発進立
坑から２台のシールド機によりトンネルを掘削し、それ
らを途中で接合することによりトンネルを完成させる、
地中接合工法と呼ばれる手法が提案、実施されている。

第１１図は、前記従来の地中接合工法を示す図である。

図において、符号Ｇは両端部から掘削してきたシールド
・トンネルの接合部付近の地山であり、この地山Ｇ内で
は、紙面に対して右側に一方のトンネルＴａを掘削した
シールド機１と、左側に他方のトンネルＴｂを掘削した
シールド機２とが所定の間隔（約３０ｃｍ程度）の地山
Ｇｉを残した状態で向かい合っている。これらシールド
機１．２の前部には、地山掘削用のカンタ装置５ａ。

５ｂが設けられている。そして、シールド機１．２の後
方に形成されたトンネルＴａ、Ｔｂの壁面は、セグメン
ト３　ａ　−、３ａ　％　・・・３　ｂ　１３　ｂ、・
・・によって覆工が行なわれている。また、シールド機
１．２の先端部にはスキンプレートｌａ、２ａに対して
所定の傾斜角（σ−１７°〜２５ｅ）で、また周方向に
所定のピッチで地山Ｇに向って穿孔式凍結管４ａ、４１
）が設置されていると共ｊこ、スキンプレート１ａ、２
ａおよび最前部のや・グメント３ａ、３ｂには、（の全
内周面番こ貼付は凍結管（図示時）が設置されている。

そして、前記ス−）ンブ１〜−−ｈｌａ、２ａに設置さ
れた穿孔式凍結’Ｆ？’４ａ、４ｂ及び貼付は凍結管内
にブラインを循環さ（士て、地山Ｇ１ｆｆ囲むようにス
キンブレー）１ａ、２ａの外周部の地山Ｇｆを凍結させ
た後、シールド機１．２のカッタ装置５ａ、５ｂを解体
し、次いで、前記シールド機１．２間に残された地山Ｇ
ｉを掘削し、その壁面を覆工することにより左右から掘
削してきたＩ−ン不ルＴａとＴ　ｂとを接合させ、シー
ルド・トンネルを完成させる。

［発明が解決しようどする課題」 々ころが、前記従来のら−ルド機１，２においては、そ
の前部にカッタ装置５　ａ　ｓ　５　ｂが設けられてい
ることから、前述の地中接合工法施工時にＪｉいて、こ
れらカッタ装置５ａ、５ｂが互いに当接するまで両方の
シールド機１．２を接近させることが不可能であり、通
常３０ｃｍ程度の隙間を残して相対向さＪｌ、るため、
止水や土留が完全とは言い難く、その安全性に問題があ
ること、また、補助工法として主に採用される凍結１法
は多くの工費や工期を要すると共ｌこ、、海底下での施
工時に塩分の混入しｊ−凍土の強度が低下すること、さ
らに、凍結時の凍土膨張及び解凍時の地盤沈下の影響が
あること、凍土の管理が難しいこと等の問題点があった
。

この発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、トンネ
ル接合部付近の地山から接合部付近に作用する土水圧に
対するシールや止水を確実なものとし、安全に施工を行
うことができると共に、トンネルの接合に要する工費や
工期を大幅に低減することの可能なシールド・トンネル
の地中接合工法及び地中接合装置の提供を目的としてい
る。

［課題を解決するための手段」 前記課題を解決するために、この発明は以下に掲げるよ
うな手段を採用している。

すなわち、第１の請求項に係る発明は、前部に設けられ
たカッタ装置により地山を掘削しつつ、内部で一次覆工
用のセグメントを組み立てながら地中を推進するシール
ド機を２台用い、築造すべきトンネルの両側端からそれ
ぞれトンネルを掘削してそれらを途中で接合することに
よりトンネルを完成させるシールド・トンネルの地中接
合方法を、次のような工程からなるものとしたことを特
徴とする。

（１）スキンプレートの先端部が外筒と内筒とにより二
重に形成されていると共に、これら外筒と内筒との間に
貫入リングが格納され、さらに前記カッタ装置が前記内
筒の内部に収納自在に構成された第１のシールド機と、
スキンプレートの先端部が前記第１のシールド機と同径
の外筒と内筒とにより二重に形成されていると共に、前
記カッタ装置が前記内筒の内部に収納自在に構成された
第２のシールド機とを１組としてトンネルを掘削する工
程、 （１１）このトンネル掘削工程終了直前において、前記
第１及び第２のシールド機のカッタ装置をそれぞれの内
筒の内部に収納させつつ、いずれか一方のシールド機を
前進させ、かつ、第１のシールド機の貫入リングをこの
シールド機の軸線に沿って前方に摺動させることで、こ
の貫入リングにより前記第１及び第２のシールド機の間
に残されたトンネル接合部の地山を覆う工程、 （ｉｉｉ）この工程終了後、前記第１及び第２のシール
ド機のスキンプレートを残したまま、これらシールド機
を解体して接合部の地山を掘削し、更に前記スキンプレ
ートの内面にコンクリートを打設して前記接合部の壁面
を覆工する工程。

また、第２の請求項に係る発明は、前部に設けられたカ
ッタ装置により地山を掘削しつつ、内部で一次覆工用の
セグメントを組み立てながら、シールドジヤツキでこの
セグメントの先端に反力を取ることで地中を推進すＳシ
ールド機を２台用い、築造すべきトンネルの両側端から
それぞれトンネル【掘削してそれらを途中で接合するこ
とによりトンネルを完成させるシールド・トンネルの地
中接合装置１こおいて、前記一方のシールド機のスキン
ｙ’　１．＝　−１−の先端部を外筒と内高とにより二
重に形成すると共ｔこ、このシールド機の外筒と内筒と
の間にシールド機の油漬方向に移動自在な貫入リングを
収納し、かつ、前記他方のシールド機のスキンプレート
の先端部を前記一方のシールド機と同径の外筒と内筒と
により二重に形成することで前記貫入リングが貫入され
る貫入室を形成し、さらに、それぞれのシールド機のカ
ッタ装置を移動手段によりスキツプに一トの内筒の内部
に収納自在に構成すると共に、これらシールド機のそれ
ぞれにカッタ装置移動手段と前記シールドジヤツキとを
同調させて駆動させる制御手段を設けたことを特徴とし
ている。

「実施例」 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図ない１第４図は、この発明の一実施例であるシー
ルド・トンネルの地中接合装置を示す図である。

図中、符号Ｇは両側端から掘削されてきたシールド・ト
ンネルの接合部付近の地山であり、この地山Ｇ内では、
第１のシールド１１！ｉｏが、その前部に設けられたカ
ッタ装置１１により右側から左側に向ってトンネルＴａ
を掘削し、また、第２のシールド機４０が、その前部に
設けられたカッタ装置４１により左側から右側に向って
他方のトンネルＴｂを掘削している。そして、第１のシ
ールド機１０の後方に形成されたトンネルＴａの壁面は
、このシールド機１０の内部で組み立てられたセグメン
ト１２．１２、・・・によって１次覆工され、同様に、
第２のシールド機４０の後方に形成されたトンネルＴｂ
の壁面は、このシールド機４０の内部で組み立てられた
セグメント４２．４２、・・・によって１次覆工されて
いる。そして、以上の構成において、第１のシールドａ
ｌＯと第２のシールド機４０は、築造すべきトンネルの
両側端からそれぞれトンネルＴａ、Ｔｂを掘削してそれ
らを途中で接合する構造の地中接合装置を構成している
。

前記第１のンールド機１０の外殻を成す円筒状のスキン
プレート１３の先端部は、このスキンプレート１３と同
径に形成された外筒１４と、この外筒１４より小径に形
成された内筒１５とにより、二重に形成されており、こ
の内筒１５は、前記スキンプレート１３の軸線（こ直交
するように形成された中空環状の仕切板１７によりこの
スキングレート１３に連結されている。これら外筒１４
と内筒１５との間には、鉄板を円筒状に形成してなる貫
入リング１６が格納されている。

また、前記第１のシールド機１０には、そのスキンプレ
ート１３中間部内面に環状の反力板１９が取り付けられ
ていると共に、この反力板１９前面には、前記貫入リン
グ１６押出用の押出ジヤツキ２０が、その周方向に間隔
を置いて複数個（図示例では１個のみ図示しである）取
り付けられている。この押出ジヤツキ２０のジヤツキロ
ッド２１は、前記仕切板１７を貫通して、スキンプレー
ト１３の軸線に沿って前方に延在され、その先端が前記
貫入リング１６後端に取り付けられている。

また、前記外筒１４内周面及び内筒１５外周面には、リ
ップシール等のシール材３７．３７、・・・が、前記貫
入リング１６をその両側面から挾持するように設けられ
、以上の構成により、貫入リング１６は、スキンプレー
ト１３の軸線に沿って前後方向に摺動自在に構成されて
いる。

前記仕切板１７の内面１こは、筒状の取付筒１８が前記
スキンプレート１３と同軸状に取り付けられていると共
に、この取付筒１８内周面には、これよりやや小径な有
底円筒状の支持部２３が嵌入されている。この支持部２
３は、筒状の摺動筒２４及びこの摺動筒２４前端部を閉
塞してなる仕切板２５とから構成されている。前記取付
筒１８内周面には、この取付筒１８及び摺動筒２４の間
に介在されるすべり軸受３８．３８及びリップシール、
Ｕシール、０リング等のシール材３７．３７が設けられ
ている。そして、仕切板２５と、シールド機１０ｆｉ方
に設けられたセグメント組立用のエレクタ装置３３との
間には、摺動筒２４移動用のカンタスライドジャツギ（
カンタ装置移動手段）３４が介在され、これにより、前
記支持部２３はスキンプレート１３の軸線に沿って前後
方向に移動自在に構成されている。また、図中、符号３
６は前記仕切板２５中心部に設けられた開閉自在なハツ
チである。

一方、前記第１のシールド機１０のカッタ装置１１は、
前記支持部２３の仕切板２５より小径に形成され、スキ
ンプレー１−１３と同心円状となるようにこの仕切板２
５に軸支された支持ドラム２６と、この支持ドラム２６
先端部に固定され、スキンプレート１３の軸線からその
径方向に放射状に延在する８本のスポーク２７．２７、
・・・とから概略構成されている。

これらスポーク２７．２７、・・・は、その先端を通る
円の直径が前記内筒１５の内径よりやや小径となるよう
に形成されている。スポーク２７の前面には切削刃２８
．２８、・・・が多数配設されている。また、スポーク
２７．２７、・・・のうち、−本おきのスポーク２７の
内部には先端刃２９が格納されていると共に、この先端
刃２９には、これをンールド１９１１０の径方向に伸縮
させてスポーク２７の内外へ格納、露出させる、ジヤツ
キ等からなる伸縮機構３０が付設されている。

また、前記支持ドラム２６は、前記仕切板２５に軸受３
１を介して軸支されている。さらに、摺動筒２４内周面
には、支持ドラム２６後端部と係合して、この支持ドラ
ム２Ｇを回転駆動する油圧モータ等の駆動機構３２が取
り付けられ、これにより、カッタ装置１１全体が前記ス
キンプレート１３の軸線を中心軸として回転駆動される
こととなる。

一方、前記第２のシールド機４０は、その概略構成が前
記第１のシールド機１０と同様であり、そのスキンプレ
ート４３の先端部が前記第１のシールド１１１０と同径
の円筒状の外筒４４及び内筒４５とにより二重に形成さ
れている。この内筒４５は、スキンプレート４３の軸線
に直交して形成された中空環状の仕切板４７により連結
されている。そして、これら外筒４４、内筒４５及び仕
切板４７で囲繞される空間が、第１のシールド機ｌＯの
貫入リング１６が貫入される貫入室４６とされている。

この貫入室４６内には、前記外筒４４及び内筒４５間の
間隔より僅かに薄い肉厚に形成された保護リング５２が
嵌入されている。この保護リング５２の前面には、シー
ルド機２の中心に向って後方に傾斜する傾斜面５２ａが
形成され、これにより、貫入リング１６との圧着性の増
大、及び、掘削土砂の円滑な取り込みが図られている。

また、前記第２のシールド機４０には、そのスキンプレ
ート４３中間部内面に環状の反力板４９が取り付けられ
ていると共に、この反力板４９前面には、前記保護リン
グ５２引込用の引込ジヤツキ５０が、その周方向に間隔
を置いて複数個（図示例では１個のみ図示しである）取
り付けられている。この引込ジヤツキ５０のジヤツキロ
ッド５１は、前記仕切板４７を貫通して、スキンプレー
ト４３の軸線に沿って前方に延在され、その先端が前記
保護リング５２後端に取り付けられている。また、前記
外筒４４内周面及び内筒４５外周面には、すＺプシール
等のシール材３７．３７、・・・が、前記保護りング５
２をその両側面から挾持するように設けられ、以上の構
成により、保護リング５２は、スキンプレート４３の軸
線に沿って前後方向に慴動自在に構成されている。

前記仕切板４７の内面には、前記第１のシールドｖ＆ｌ
Ｏと同様に、筒状の取付筒４８が前記スキンプレート４
３と同軸状に取り付けられていると共に、この取付筒４
８内周面には、これよりやや小径な有底円筒状の支持部
５３が嵌入されている。

この支持部５３は、前記支持部２３と同様に、筒状の摺
動Ｒ５４及び仕切板５５とから構成されている。前記取
付筒４８内周面には、すべり軸受３８．３８及びリップ
シール、Ｕシール、０リング等のンール材３７．３７が
設けられている。そして、仕切板５５と、シールド機４
０後方に設けられたエレクタ装置６３との間には、摺動
筒５４移動用のカッタスライドジヤツキ（カッタ装置移
動手段）６４が介在され、これにより、前記支持部５３
はスキンプレート４３の軸線に沿って前後方向に移動自
在に構成されている。また、図中、符号６６は前記仕切
板５５中心部に設けられた開閉自在なハツチである。

一方、前記カッタ装置４１は、前記第１のシールド機１
０のカッタ装置１１と同様に、前記支持部５３の仕切板
５５に軸支された支持ドラム５６と、この支持ドラム５
６先端部に固定され、スキンプレート４３の軸線からそ
の径方向に放射状に延在する８本のスポーク５７．５７
、・・・とから概略構成されている。

これらスポーク５７．５７、・・・は、前記第１のンー
ルド機１０のスポーク２７と同様に、その先端を通る円
の直径が前記内筒４５の内径よりやや小径となるように
形成されている。スポーク５７の前面には切削刃５８．
５８、・・・が多数配設されている。また、スポーク５
７．５７、・・・のうち、−本おきのスポーク５７の内
部には先端刃５９が格納されていると共に、この先端刃
５９には、これをシールド機４０の径方向に伸縮させて
スポーク５７の内外へ格納、露出させる、ジヤツキ等か
らなる伸縮機構６０が付設されている。

また、前記支持ドラム５６は、前記仕切板５５に軸受６
１を介して軸支されていると共に、摺動筒５４内周面に
は、支持ドラム５６後端部と係合して、この支持ドラム
５６を回転駆動する油圧モータ等の駆動機構６２が取り
付けられ、これにより、カッタ装置４１全体が前記スキ
ンプレート４３の軸線を中心軸として回転駆動されるこ
ととなる。

また、図中、符号３５，６５は、それぞれシールド機１
０，４０の仕切板１７．４７後面に周方向に間隔を置い
て設けられ、前記セグメント１２．４２の先端に反力を
取ってシールド機１０．４０を前方に推進させるための
シールドジヤツキ、符号３９．６９は、それぞれシール
ド機１０，４００スキンプレー１−１３．４３後端部内
面に設けられ、前記セグメント１２．４２とスキンプレ
ート１３．４３との間の間隙を閉塞するテールパツキン
である。。

さらに、これらシールド機１０，４０のそれぞれｌこは
、前記カッタスライドジヤツキ３４，６４及びシールド
ジヤツキ３５．６５を駆動する油圧機構（第１図ないし
第４図において図示時）が付設されている。

この油圧機構は、第５図のような構成となっている。な
お、油圧ＰＩｉ構は第１、第２のシールド機１０．４０
において共通の構成となっているので、第２のシールド
機４０にイす設された油圧機構について以下説明する。

この図において、カッタスライドジヤツキ６４及びシー
ルドジヤツキ６５は、前述の如く第２のシールド機４０
内に設けられたものであり、その説明を省略する。符号
７０．７１は油タンク、符号７２．７３は油タンク７０
．７１からカッタスライドジヤツキ６４及びシールドジ
ヤツキ６５へ圧油を供給するための油圧ポンプである。

また、これら油圧ポンプ７２．７３とカッタスライドジ
ヤツキ６４、シールドジヤツキ６５との間には、電磁弁
（４ボ一ト３位置切換オープンセンタ型）７４．７５が
介在されている。ここで、電磁弁７４は前記カッタスラ
イドジヤツキ３４の作動方向を転換させるためのもの、
電磁弁７５は前記シールドジヤツキ３５の作動方向を転
換させるものである。

また、カッタスライドジヤツキ６４及びシールドジヤツ
キ６５のそれぞれには、そのストロークを検出するスト
ローク検出器７６．７７が付設されている。これら検ｌ
ｆｊ器７６．７７からの信号Ｃ５，ＪＳはシーケンサ（
制御手段）７８に入力される。シーケンサ７βは、カッ
タスライドジヤツキ６４及びシールドジヤツキ６５を同
調させて駆動させる機能を有し、前記信号Ｃ５，ＪＳに
基づさ、予め設定されたプログラムに従って前記電磁弁
７４．７５に対し動作指令信号を退出する。また、符号
８０．８１，８２はそれぞれ設定用スイッチであり、そ
れぞれ同期駆動、シールドジヤツキ単独駆動、力ｌタス
ライドジャッキ単独駆動の設定をシーケンサ７８に対し
て行う。

次に、以上のような構成を打する地中接合装置を用いて
、この発明の一実施例であるシールド・トンネルの地中
接合コニ法について説明する。

（ｉ）トンネル掘削 まず、・／−ルドｅＡ１０．．４０を用いて、トンネル
の両側端からトンネルＴａ、Ｔｂを掘削しつつ、トンネ
ルＴａ　％　Ｔ　ｂの壁面にセグメント１２．４２を組
み立てることで、１次覆工を行う。この際、カッタ装置
１１．４１の先端刃２９．５９を伸縮機構３０．６０に
より伸長させることで、掘削するトンネルＴａ、、Ｔｂ
の径を外筒１４．４４と少なくとも同径どし、ておく。

また、これらンールド１ｔｉｏ、４０１こよるトンネル
掘削においては、第２のシールド機４０による掘削を先
行させ、この第２のシールド機４０のほうが後述するト
ンネル接合部に先に到達するように掘削計画を立ててお
く。

なお、前記第２のシールド機４０の保護リング５２の貫
入室４６内での位置は、いずれであっても良いが、トン
ネルＴｂ掘進時に保護リング５２を貫入室４６前部に位
置させておくことで、この貫入室４６内部への掘削土砂
や礫の侵入を阻止することができる。

（ｉｉ）第２のシールド機停止 前述の如く、第２のシールド機４０によるトンネル掘削
が第１のシールド機ＩＯによる！・ンネル掘削より先行
されているので、まず、第２のシールド機４０がトンネ
ル接合部に到達する（第７図参照）。次に、伸長させて
おいた先端刃５９を元の長さにまで短縮させた伐に、前
記油圧機構及びシーケンサ７８により、カッタスライド
ジヤツキ６４とシールドジヤツキ６５とを同調させて駆
動させることで、カッタ装置４１を内筒４５内に収納し
ながら、このカッタ装置４１収納に伴いシールド機４０
前面と地山との間に空隙を生じさせないようにシールド
機４０を前方に推進させる（第８図参照）、。

シーケンサ７８の動作を、第６図に示すフローチャート
を用いて説明する。プログラムが開始されると（ステッ
プ５ＰＩ）、同調回路ＯＮが指令され（ステップ５Ｐ２
）、検出器７６．７７からのカッタスライドジヤツキ６
４及びシールドジヤツキ６５のストローク量を示す信号
Ｃ５，ＪＳが読み込まれる（ステップＳＰ３．５Ｐ４）
。

次に、カッタスライドジヤツキ６４を短縮しかつシール
ドジヤツキ１３５を伸長させる旨の指令信号がシーケン
サ７８から各電磁弁７４．７５に送出されることで各ジ
ヤツキ６４．６５の操作が行われる（ステップ５Ｐ５）
。そして、カッタスライドジャンキロ４が短縮される一
方、シールドジヤツキ６５が伸長されることで（ステッ
プＳＰ６．５Ｐ７）、カッタ装置ｔ４１がシールド機４
０の軸線に沿って後方Ｉこ移動することでこのカッタ装
置４０が内筒４５内に収納され、かつ、シールド機４０
全体が前方へ推進される。

この、各ジヤツキ６４．６５駆動中においても、ジヤツ
キストローク量を表す信号Ｃ８，ＪＳは読み込まれ、単
位時間毎に逐次その増分ΔＣ８１ΔＪＳが計算される（
ステップ５Ｐ８）。そして、ステップＳＰ９においてこ
れら増分ΔＣ５１ΔＪＳが比較され、ΔＣ５〈ΔＪＳで
あればステップ５ＰＩＯに移行し、ΔＣ３〉ΔＪＳであ
れあステップＳＰＩ　ｔに移行する。

ステップ５ＰＩＯでは、シールドジヤツキ６５の伸長駆
動が停止され、さらにプログラムがステップ５Ｐ１２に
移行する。一方、ステップ５ＰＩＩでは、カッタスライ
ドジヤツキ６４の短縮駆動が停止され、プログラムがス
テップＳＰ７に移行することでシールドジヤツキ６５の
み駆動される状態となる。

ステップＳＰＩ　２では、シールドジヤツキ６５のスト
ロークの絶対量が予め設定した最大値に至ったかどうか
が判断され、最大値に達していればプログラムが停止ト
され（ステップ５Ｐ１３）、ｌＦｔ大値に達していなけ
ればステップ５Ｐ１４に移行する。

ステップ５Ｐ１４では、カッタスライドジヤツキ６４の
ストロークの絶対量が予め設定した最大値に至ったかど
うかが判断され、最大値に達していればプログラムが終
了され（ステップ５Ｐ１５）、最大値に達していなけれ
ばステップＳＰ６に移行畦−ることでカッタスライドジ
ヤツキ６４のみ駆動される状態となる。

このようにして、カッタスライドジヤツキ６４とシール
ドジヤツキ６５とを同期して駆動することで、カッタ装
置４１を内筒４５内に収納しながら、このカンタ装置４
１収納に伴い、シールド機４０萌面と地山との間に空隙
を生じさせないようにシールド機４（ｌｒ前方に推進さ
せることができる。

（ｉｉ）ｌ・ン不ル接合 第２のソールＦ機４０が前述したカッタ装置４０収納工
程を行ってし＼る際にも、第１のシールド機１０はトン
ネルを掘削している。そして、これらシールド機ｌ０１
４０がシールド機の機長の３倍程度の距離にまで接近し
た時点で、シールド機１０．４０間の相対位置を確認す
る。この相対位置確認手段は周知慣用の手段でよく、何
等特殊な技術は必要とされない。そして、これらシール
ド機１０．４０の両軸線が一致するように第１のシルト
機１０の掘進方向を修正しつつ、さらにトンネル掘削を
継続する。

そして、トンネルの接合部において、シールド機１０．
４０間に所定長さの地山Ｇｉを残しｊ二状態で第１のシ
ールド機１０を停止させることで、シールド機１０．４
０をトンネル接合部において相対向させる（第９図参照
）。

次に、第１のシールド機１０のカッタ装置１１収納工程
を行う。すなわち、伸長させておいた先端刃２９を元の
長さにまで短縮させた後に、前記油圧機構及びシーケン
サ７８により、カッタスライドジヤツキ３４とシールド
ジヤツキ３５とを同調させて駆動させ５ことで、カッタ
装置ｘｉを内筒１５内に収納しながら、このカッタ装置
１１収納に伴いシールド機１０前面と地山との間に空隙
を生じさせないようにシールドｔａ１０を前方に推進さ
せる（第１０図参照）。この工程の詳細は、前述した第
２のシールド機４０における工程と同様であるので、そ
の説明を省略する。

これと同時に、前記保護リング５２が貫入室４６の奥に
ある場合には、引込ジヤツキ５０．５０、・・・を駆動
することで、保護リング５２を貫入室４６前部にまで摺
動させ、これにより貫入室４６内に侵入した土砂や礫を
外部に排出しておく。この状態で、押出ジヤツキ２０．
２０、・・・を駆動することで、貫入リング１６を第１
のシールド機１０のスキンプレート１３の軸線に沿って
前方に摺動させ、その先端を保護リング傾斜面５２ａに
当接させる。さらに、押出ジヤツキ２０，２０、・・・
による貫入リング１６の押し出しを続けつつ、これに連
動して、引込ジヤツキ５０，５０．・・・を駆動するこ
とで、その傾斜面５２ａに貫入リング１６の先端を当接
させたまま、保護リング５２を後方に摺動させ、これに
より、貫入リング１６を貫入室４６奥にまで引き込む。

すなわち、この貫入リング１６により、シールド機１０
．４０の間に残されたトンネル接合部の地山Ｇｆを覆う
のである（第１０図参照）。

（ｉｖ）トンネル接合部仕上 この後、カッタ装置１１．４１及び支持部２３．５３を
解体、撤去すると共に、エレクタ装置３３．６３等の周
辺機材を撤去し、更に貫入リング１６の両端部を内筒１
５．４５に溶接して固定する。

そして、シールドｆｉｌＯ１４０のスキンプレート１３
．４３内面に、２次覆工分の厚さを含めた場所打ちコン
クリートを打設することで、トンネル接合部の覆工を行
う。ここで、前記トンネル接合部を補強する目的で、内
筒１５．４５の内面に、例えばＨ形鋼からなる支保工を
設けても良い。

以上の工法により、シールド・トンネルの接合部の施工
が完了される。ここで、トンネル接合時においては、そ
れぞれのシールド機１０．４０のカッタ装置１１，４１
の先端刃２９．５９を短縮させることで、カッタ装置ｔ
ｔ、４ｔの先端部の径を内筒１５．４５の内径よりも小
さくでき、これにより移動ジヤツキ３４．６４を短縮さ
せることで、支持部２３．５３、ひいてはカッタ装置１
１．４１を内筒１５．４５内に収納することが可能とな
る。従って、トンネル接合時において、シルト機１０．
４０のスキンプレート１３．４３前端がそれぞれ当接す
る程度にまで、双方のシールド機１０．４０を接近させ
ることが可能となるため、トンネル接合部付近の地山Ｇ
から接合部付近に作用する土水圧に対する土留や止水を
確実なものとでき、安全にシールド・トンネルの接合部
の施工を行うことができる。また、前記従来の地中接合
工法の如く、凍結工法のような補助工法を用いる必要が
無いため、トンネル接合時において多大な工費や工期を
要することなく、接合部の施工を行うことが可能となる
。

特に、この実施例の地中接合工法及び装置においては、
カンタスライドジヤツキ３４．６４とシールドジヤツキ
３５，６５とを同調して駆動させているので、前述した
カッタ装置１１．４１を内筒１５．４５内に収納する時
において、このカッタ装置１１．４１の収納に伴ってシ
ールド機１０゜４０前部と地山との間に空隙を生じさせ
ないようにシールド機ｌ０１４０を前方に推進させるこ
とができる。

すなわち、カッタ装置１１．４１を内筒１５．４５内に
収納することにより、このカッタ装置１１．４１の幅に
相当する間隙がシールド機１０．４０前部と地山との間
に生じ、トンネル掘削時においてカッタ装置１１．４１
（特に前面）により切羽面に与えていた圧力が解除され
る結果となる。

従って、この切羽面１こおいて地山崩壊の恐れがあり、
貫入リング１６押出が不能となることもありうるため、
切羽面に泥水圧、泥土圧を加える必要があるが、これら
は地山の土質条件によって複雑な管理を必要とすると共
１こ、適度でない圧力は地盤の隆起、沈下現象を生じる
おそれがあった。

しかしながら、この実務例によれば、カッタスライドジ
ヤツキ３４．６４とシールドジヤツキ３５．６５とを同
調して駆動することにより、カッタ装置１１．４１収納
と共にシールド機１０，４０を前進させることができ、
これによりシールド機１０．４０と地山との間に空隙を
生じさせることなくカンタ装置１１，４１収納を行うこ
とができる。従って、カッタ装置１１．４１（前面）に
より常時切羽面を押さえることができ、地山崩壊を防止
できて貫入リング１６押出もスムースに行うことができ
る。

また、第６図のフローチャートの如く、カッタスライド
ジヤツキ３４．６４とシールドジヤツキ３５．６５のス
トローク量を同一と為すように制御すれば、切羽面に殆
ど圧力を加えることがなく、地盤隆起を防ぐことができ
る。一方、カッタスライドジヤツキ３４、β４の油圧を
一定と為すように制御すれば、切羽面を一定の圧力で押
さえることができ、崩壊性軟弱地盤に対して有効な地盤
崩壊対策を施すことができる。しかも、泥水圧、泥土圧
の管理と併用することで、地山崩壊を更に有効に防止す
ることができる。

なお、この発明のシールド・トンネルの地中接合工法及
び地中接合装置は、その細部が前記実施例に限定される
ことなく、種々の変形実施例が可能である。−例として
、前記第２のシールド機４０に、その一端が前記貫入室
４６内に開口する止水材注入管（図示せず）を配設し、
トンネル接合時にこの止水材注入管により貫入室４６内
に止木材を充填して、トンネル接合部における止水をよ
り確実なものとしても良い。また、この止木材の注入個
所は前記貫入室４６内に限定されず、止水が必要な個所
に適宜注入管を配設して注入作業を行えば良い。

また、前記実施例の地中接合装置は、いわゆる中間支持
型シールド機を用いたものであるが、各種周知慣用のシ
ールド機を用いて構成可能であることは言うまでもない
。

「発明の効果ｊ 以上詳細に説明したように、この発明によれば、シール
ド機を２台用い、築造すべきトンネルの両側端からそれ
ぞれトンネルを掘削してそれらを途中で接合することに
よりトンネルを完成させるシールド・トンネルの地中接
合方法及び装置において、シールド掘削機のスキンプレ
ート前部に設けられたカッタ装置をスキンプレート先端
部の内筒内に収納自在に構成すると共に、トンネル接合
時においてこのカッタ装置収納と同調させてシールド機
を前進させているので、シールド機と地山との間に空隙
を生じさせることなくカッタ装置収納を行うことができ
る。従って、カッタ装置により常時切羽面を押さえるこ
とができ、地山崩壊を防止できて地中接合工程もスムー
スに行うことができる。よって、トンネル接合部付近の
地山から接合部付近に作用する土水圧に対する土留や止
水を確実なものとでき、安全１こシールド・トンネルの
接合部の施工を行うことができる。また、この発明の地
中接合工法及び装置によりシールド・トンネルの地中接
合を行えば、前記従来の地中接合工法の如く、凍結工法
のような補助工法を用いる必要が無いため、トンネル接
合時において多大な工費や工期を要することなく、接合
部の施工を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の一実施例であるシール
ド・トンネルの地中接合装置を示す図であって、第１図
は一方のシールド機を示す側面図、第２図は正面図、第
３図は他方のシールド機を示す側面図、第４図は正面図
、第５図はカッタスライドジヤツキ及びシールドジヤツ
キ駆動用の油圧磯構を示す油圧回路図、第６図は制御動
作を示すフローチャート、第７図ないし第１０図はこの
発明の一実施例であるシールド・トンネルの地中接合工
法を説明するための工程図、第１１図は従来の地中接合
工法を示す図である。 Ｇ・・・・・・地山、Ｓ・・・・・・地中接合装置、Ｔ
　ａ　ｓ　Ｔ　ｂ・・・・・・トンネル、 １０．４０・・・・・・シールド掘削機、１１，４１・
・・・・・カッタ装置、１２．４２・・・・・・セグメ
ント、１３．４３・・・・・・スキンプレート、１４．
４４・・・・・・外筒、１５．４５・・・・・・内筒、
１６・・・・・・貫入リング、３４、６４・・・・・・
カッタスライドジヤツキ（カッタ装置移動手段）、３５
．６５・・・・・・シールドジャツギ、７８・・・・・
・シーケンサ（制御手段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）前部に設けられたカッタ装置により地山を掘削し
   つつ、内部で一次覆工用のセグメントを組み立てながら
   地中を推進するシールド機を２台用い、築造すべきトン
   ネルの両側端からそれぞれトンネルを掘削してそれらを
   途中で接合することによりトンネルを完成させるシール
   ド・トンネルの地中接合方法であって、 スキンプレートの先端部が外筒と内筒とにより二重に形
   成されていると共に、これら外筒と内筒との間に貫入リ
   ングが格納され、さらに前記カッタ装置が前記内筒の内
   部に収納自在に構成された第１のシールド機と、スキン
   プレートの先端部が前記第１のシールド機と同径の外筒
   と内筒とにより二重に形成されていると共に、前記カッ
   タ装置が前記内筒の内部に収納自在に構成された第２の
   シールド機とを１組としてトンネルを掘削する工程と、 このトンネル掘削工程終了直前において、前記第１及び
   第２のシールド機のカッタ装置をそれぞれの内筒の内部
   に収納させつつ、いずれか一方のシールド機を前進させ
   、かつ、第１のシールド機の貫入リングをこのシールド
   機の軸線に沿って前方に摺動させることで、この貫入リ
   ングにより前記第１及び第２のシールド機の間に残され
   たトンネル接合部の地山を覆う工程と、 この工程終了後、前記第１及び第２のシールド機のスキ
   ンプレートを残したまま、これらシールド機を解体して
   接合部の地山を掘削し、更に前記スキンプレートの内面
   にコンクリートを打設して前記接合部の壁面を覆工する
   工程とを具備したシールド・トンネルの地中接合工法。
2. （２）前部に設けられたカッタ装置により地山を掘削し
   つつ、内部で一次覆工用のセグメントを組み立てながら
   、シールドジャッキでこのセグメントの先端に反力を取
   ることで地中を推進するシールド機を２台用い、築造す
   べきトンネルの両側端からそれぞれトンネルを掘削して
   それらを途中で接合することによりトンネルを完成させ
   るシールド・トンネルの地中接合装置であって、 前記一方のシールド機は、そのスキンプレートの先端部
   が外筒と内筒とにより二重に形成されていると共に、こ
   のシールド機の外筒と内筒との間にはシールド機の前後
   方向に移動自在な貫入リングが収納され、かつ、前記他
   方のシールド機には、そのスキンプレートの先端部が前
   記一方のシールド機と同径の外筒と内筒とにより二重に
   形成されることで前記貫入リングが貫入される貫入室が
   形成され、さらに、それぞれのシールド機のカッタ装置
   は移動手段によりスキンプレートの内筒の内部に収納自
   在に構成されていると共に、これらシールド機のそれぞ
   れには、カッタ装置移動手段と前記シールドジャッキと
   を同調させて駆動させる制御手段が設けられていること
   を特徴とするシールド・トンネルの地中接合装置。