JPH03110295A - 水底トンネルの構築方法及びその装置 - 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〉 本発明は水底にトンネルを構築する方法及びその装置に
関するものである。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 水中にトンネルを構築する方法としては、従来から、シ
ールド工法あるいは沈埋工法が採用されている。

しかし上記の方法には、次のような問題点が存在する。

〈イ〉シールド工法の場合 従来のシールド工法の場合は、掘削した土砂の運搬ある
いは処理に手間がかかり、費用が高くなる。

即ち、土庄式の場合では、掘削した土砂をスクツユ−コ
ンベアによってシールドマシン内に取り込み、その土砂
をトロッコ運搬または流体輸送により坑外に運び、さら
にこれを土砂捨場までトラック運搬しなければならない
。

また泥土正式の場合には、泥水処理のための処理設備に
費用がかかり、また用地の確保が必要となる。

〈口〉沈埋工法の場合 沈埋工法は、トレンチを掘り函体を沈設した後、おさえ
盛土作業を別途に行うため、工程面でも費用の面でも不
経済である。

また、浚渫時及びおさえ盛土時に、水中汚濁を引き起こ
し、また船舶の航路を封鎖してしまうため、海上交通の
妨げとなることがある。

〈本発明の目的〉 本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、水中トンネルの施工を、工程面及び費用の面に
おいて経済的に行うことができる水底トンネルの構築方
法及びその装置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 即ち本発明は、シールドマシンによって水底にトンネル
を構築する方法において、シールドマシンの前面に位置
し、スキンプレートの上端より突出するカッター装置と
、このカッター装置の裏面に取り付けた掘削土のかき上
げビットを有するシールドマシンによって水底を掘削し
、掘削した土砂をかき上げビットによって、シールドマ
シンの上方にかき上げ、シールドマシンの後方にセグメ
ントを組み立てて水底トンネルを構築することを特徴と
した、水底トンネルの構築方法である。

また本発明は、水底にトンネルを構築するシールドマシ
ンにおいて、シールドマシンの前面に位置し、スキンプ
レートの上端より突出するカッター装置と、このカッタ
ー装置の裏面に取り付けた掘削土のかき上げビットを有
することを特徴とした、シールドマシンである。

〈本発明の説明〉 以下、本発明の詳細な説明する。

〈イ〉シールドマシンの構造（第Ｌ２図）本発明のシー
ルドマシン１は、掘削前面を閉塞し、その掘削前面に、
トンネルの短径より大きい径のカッタ装置２を取り付け
である。

カッタ装置２は、掘削土の通過を許容する構造とし、ス
ポーク状その他の形状のものを使用することができる。

またカッタ装置２は、第２図に示すように、トンネルの
形状に合わせて複数台取り付けてもよい。

カッタ装置２の取り付けは、カッタ装置２の中心に連結
する回転軸２１を、シールドマシン１の中央ではなく、
やや上方に取り付ける。

この際、カッタ装置２の下端が、シールドマシン１の下
端と、同レベルに位置するように取り付ける。

従って、カッタ装置２の上端は、シールドマシン１の上
端のスキンプレート１１から、高さＨだけ突出すること
になる。

この高さＨは、第４図に示すように、所要の土被り（水
底からトンネル上端までの距離）の厚さよりも、高くな
るよう設計することが望ましい。

一方、カッタ装置２の裏面には、掘削土をシールドマシ
ン１の上方にかき上げるためのかき上げビット２２を複
数取り付ける。

そして、スキンプレート１１のフード部１２は、上部を
短くする構造とし、掘削土砂を排出しやすいようにする
。

また、シールドマシン１の掘削前面の隔壁を、上部に向
かうほどカッタ装置２との間隔が広がるように、テーパ
ー状に形成してもよい。

その他、本発明のシールドマシン１は、カッタ装置２を
回転させるためのモータ１３、シールドマシン１の推進
用ジヤツキ１４などを備えている。

なお、通常のシールドマシンと同様に、掘削前面に、開
閉自在の土砂の取込口を設けておき、掘進ができない場
合には、この取込口を開いて、土砂を取り込み、掘進を
促すようにする。

〈口〉シールドマシンの発進率１（第３図）次に、上記
のように構成したシールドマシン１を用いて、水底トン
ネルを構築する。

先ず、水底の所定の深度まで、縦坑壁３を構築し、この
縦坑壁３の発進側の外側には、外壁３１を構築し、二重
構造とする。

そして、カッタ装置２が縦坑壁３と外壁３１との間に位
置させて、シールドマシン１を縦坑内に設置し、シール
ドマシン１自体で止水を行う。

また、シールドマシン１の後方の縦坑壁３には、シール
ドマシン１の初期発進の反力をとるための反力台４を組
み立てる。

くハ〉掘進及びトンネルの構築く第４図）次に、第４図
に示すように、シールドマシン１の後方にセグメント５
を組み立てながら、水底にシールドマシン１を掘進させ
る。

この際、セグメント５の下面には、注入材５１を注入す
る。

そして、所定の距離まで掘進し、セグメント５の組立を
行い、水底トンネルの構築を完成する。

〈本発明の作用〉 第４図に示すように、カッタ装置２によって掘削された
土砂は、カッタ装置２を通過し、かき上げビット２２に
よって、シールドマシン１の上方にかき上げられる。

そのため、かき上げられた掘削土は、トンネルのおさえ
盛土６を形成することになる。

〈本発明の効果〉 本発明は以上説明したようになるので、次のような効果
を期待することができる。

〈イ〉従来のシールド工法の場合は、掘削した土砂の運
搬あるいは処理に手間がかかり、費用が高くなる。

それに対して本発明は、掘削土をシールドマシンの上方
にかき上げて、トンネルを構築するものである。

そのため、従来のように掘削土をシールドマシン内に取
り込む必要がない。

従って、掘削土の運搬あるいは処理が不要てあり、施工
費を低減することができる。

〈口〉従来の沈埋工法は、トレンチを掘り函体を沈設し
た後、おさえ盛土作業を別辻に行うため、工程面でも費
用の面でも不経済である。

それに対して本発明は、シールドマシンの上方に掘削土
をかき上げ、そのかき上げ土砂によって、トンネルのお
さえ盛土を形成することができる。

そのため、掘進とトンネルのおさえ盛土を、同時に進行
させることができる。

従って、工程面における費用を削減することができる。

〈ハ〉従来のシールドと異なり、土被りをとる必要がな
いため、水底から浅い位置にトンネルを構築することが
できる。

そのため、水底トンネルへのアクセストンネルが短くて
済み、トンネルの全長が短くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明のシールドマシンの縦断面図第２図・シ
ールドマシンの正面図 第３図：発進準備状態の説明図 第４図：掘進状態の説明図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シールドマシンによって水底にトンネルを構築す
   る方法において、 シールドマシンの前面に位置し、スキンプレートの上端
   より突出するカッター装置と、 このカッター装置の裏面に取り付けた掘削土のかき上げ
   ビットを有するシールドマシンによって水底を掘削し、 掘削した土砂をかき上げビットによって、シールドマシ
   ンの上方にかき上げ、 シールドマシンの後方にセグメントを組み立てて水底ト
   ンネルを構築することを特徴とした、水底トンネルの構
   築方法。
2. （２）水底にトンネルを構築するシールドマシンにおい
   て、 シールドマシンの前面に位置し、スキンプレートの上端
   より突出するカッター装置と、 このカッター装置の裏面に取り付けた掘削土のかき上げ
   ビットを有することを特徴とした、シールドマシン。