JPH031479B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、シールドトンネルの断面を部分的に
拡大するためのシールドトンネル部分拡大工法に
関するものである。

（従来の技術） 最近、シールドトンネル内に超高圧電力ケーブ
ルを配線する例が多くなつてきている。この場
合、電力ケーブルの接続部は他のケーブル断面よ
り大きな断面を要するため、従来は立坑内ですべ
ての接続処理を行なつていた。ところが、シール
ドトンネルは近年増々大深度化の傾向であり、そ
の為、立坑を設置する方法は多額の工費がかか
り、たとえ深度の小さいシールドトンネルの場合
であつても地表面の条件、例えば、交通量、道路
幅員等により施工が困難を極める場合が多くなつ
ているのが現況である。

（発明が解決しようとする問題点） そこで、シールドトンネルの部分拡大を行なう
工法が種々提案されるに至つているが、これらの
工法は施工延長が極めて短い区間において、いず
れも特殊な機械や装置を用いて行なうもので、施
工方法も複雑であり、工事費も高価で、かつ工期
も長くなるため、ほどんど利用されていないのが
実情である。

（発明の目的） 本発明は、以上の点に鑑み案出されたもので、
シールドトンネル内の作業のみでシールドトンネ
ルの断面を容易に拡大でき、かつ、安価に施工す
ることができるシールドトンネル部分拡大工法を
提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明は、シールドトンネル内の部分拡大区間
の上部セグメントに開閉窓及びアースアンカー貫
通孔を有するセグメントを使用し、拡大部施工
時、前記貫通孔を介してアースアンカーを打込む
とともに前記開閉窓を開口して上部の地山をかき
落し、前記アースアンカーをガイドとして前記セ
グメントを上昇させ、そのあとの側壁部に拡大セ
グメントを取付けてシールドトンネルを部分的に
拡大するようにしたもので、特殊な機械や装置を
使用することなくシールドトンネル内の作業のみ
でシールドトンネルの断面を部分的に拡大施工す
ることができる。

（発明の効果） 本発明によると、施工が極めて容易であるとと
もに上部セグメントをそのまま拡大部に再使用で
きるため、経済的であり、安価に施工することが
でき、しかも拡大部が竪形の長円形断面となるた
め、外力に対する対抗力が大きくなる。また拡大
区間のセグメント組立を他の部分と同様に行なう
ことができるため、シールド掘進時の掘進速度に
悪影響を及ぼさない等の効果を奏し得る。

実施例 第１図はシールドトンネルの部分拡大区間のセ
グメントを示し、第２図はその側面図を示すもの
で、同区間のセグメント１はＫセグメント２、Ｂ
セグメント３、Ａセグメント４からなり、水平ピ
ース間継手５及びリング間継手６によりシールド
掘進時において一般に使用されているセグメント
と同様に組立てられるものである。

上記Ｋ、Ｂ、Ａの各セグメントは、それぞれス
キンプルート７、セグメント主桁８、セグメント
継手板９より構成されており、そのうち上部セグ
メントを構成するＢセグメント３及びＡセグメン
ト４には後述する開閉窓１０が設けられていると
ともにＢセグメント３には後述するアースアンカ
ーの貫通孔１１が設けられている。

第３図は、拡大部の上部セグメントを上昇させ
る際、上部セグメントの変形を防止するために使
用する補強材１２を示し、第４図はその側面図を
示すもので、補強材１２は外周面が上部セグメン
トの内面と同じ曲率半径の主桁１３、同主桁１３
間をつなぐつなぎ材１４、主桁１３に設けられた
アースアンカー貫通孔１５及び座金１６から構成
されている。

なお、補強材は鋼材を使用するのが望ましく、
本例では角パイプを用いている。

第５図及び第６図は拡大セグメントを示すもの
で、第５図ａ及び第６図の左半分に示す拡大セグ
メント１７は、スキンプレート１８、セグメント
主桁１９及びセグメント継手板２０より構成さ
れ、第５図ｂ及び第６図の右半分に示す拡大セグ
メント１７ａは、崩壊し易し地山で積上げながら
使用する高さの小さいセグメントで、この場合ス
キンプレート１８、セグメント主桁１９、セグメ
ント継手板２０及び水平ピース間継手２１より構
成される。

第７図は開閉窓１０を有するセグメントの平面
図で、第８図は第７図におけるＡ−Ａ線矢視断面
図である。

セグメント主桁８にはリング間継手ボルト穴２
２が設けられ、セグメント継手板９にはピース間
継手ボルト穴２３が、スキンプレート７の略中央
にはボルト２５及びナツト２６を介して開閉可能
な状態に窓２４が設けられている。

つぎに、第９図乃至第１３図を参照してシール
ドトンネルの部分拡大の施工要領を説明する。

第９図のａは、拡大施工前のシールドトンネル
の軸方向断面図、ｂはそのＡ−Ａ線及びｃはＢ−
Ｂ線矢視断面図を示したものである。３１は地
山、３２はシールドトンネル一般部、３３はシー
ルドトンネル拡大部、３４は拡大部の上部セグメ
ント、３５は拡大部の下部セグメントであり、上
部セグメント３４及び下部セグメント３５は、第
１図及び第２図で既に説明した各セグメントから
構成されている。

まず、第１０図のａとそのＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ
線矢視断面図であるｂ、ｃが示すように、拡大部
全区間に上部セグメント３４に設けられているア
ースアンカー貫通孔１１を通してアースアンカー
３８を各上部セグメント毎にそれぞれ平行に２本
ずつ上方へ打込むとともに、薬液注入ゾーン３７
に薬液を注入し、さらに、上部セグメント３４の
内側には補強材１２を取付ける。アースアンカー
３８の打込み及び薬液の注入は坑内に据付けられ
たボーリングマシンを使用して実施すればよい。
なお、薬液注入はセグメントに設置してあるグラ
ウトホールより行なえばよく、また補強材１２の
取付けは、第１４図及び第１５図に示すように貫
通孔１５にアースアンカー３８を貫通させてナツ
ト３９により固定すればよい。

次いで、ナツト２６を取外して上部セグメント
３４の窓２４を開口し、上部の地山３１をかき落
しながらナツト３９を回転して補強材１２ととも
に上部セグメント３４を上昇させる。

第１１図ａは一部の上部セグメント３４を上記
により所定位置まで上昇させ、そのあとに拡大セ
グメント１７を取付けた状態のトンネル軸方向断
面図を示したものである。又ｂ，ｃはａにおける
Ａ−Ａ線及びＢ−Ｂ線矢視断面図を示したもので
ある。

この作業は、拡大部区間を同時に施工するので
はなく適当な間隔、例えば本例のように１リング
おきに施工し、安全を確保しながら実施される。

なお、掘削は入力若しくは小型ブレーカーを使
用すればよい。また崩壊し易い地山の場合には安
全のため、高さの小さい拡大セグメント１７ａを
積上げながら実施することができる。

第１２図ａは、拡大区間全部の上部セグメント
３４を所定位置まで上昇させ、拡大セグメント１
７の取付けを完了した状態を示すトンネル軸方向
断面図でありｂとｃはそのＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線矢
視断面図である。

このように上部セグメント３４を所定位置まで
上昇させた後、第１３図ａのトンネル軸方向断面
図とそのＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線矢視断面図ｂ，ｃ
が示すように上部セグメント３４の内周面付近で
アースアンカー３８を切断し、補強材１２を取外
すことによりシールドトンネル拡大部の一次覆工
が完了し、その後、コンクリートを打設して二次
覆工を行なうことにより拡大部の施工が完了す
る。

以上に述べたシールドトンネル部分拡大工法に
よると以下のような数々の効果を得ることができ
る。

(1) シールド掘進時に使用したセグメントをその
まま拡大部に再使用できるため経済的である。

(2) 拡大部が竪形の長円形断面となるため外力に
対する対抗力が大きくなり、拡大部の施工を経
済的にできる。

(3) シールド掘進時に拡大部のセグメント組立を
通常のセグメントと同様に組立てることができ
るためシールド掘進速度に何らの影響を与えな
い。

(4) アースアンカーをガイドとして上部セグメン
トを上昇させるので施工が極めて容易である。

(5) 特殊な機械、装置を必要としないため施工コ
ストが低廉である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、セグメントの断面図、第２図は、第
１図の側面図、第３図は、補強材の断面図、第４
図は、第３図の側面図、第５図ａ，ｂは、それぞ
れ拡大セグメントの断面図、第６図、左半分が第
５図ａに示した拡大セグメント、右半分が第５図
ｂに示した拡大セグメントの側面図、第７図は、
開閉窓を有するセグメントの平面図、第８図は、
第７図のＡ−Ａ線矢視断面図、第９図乃第１３図
は、拡大部の施工要領説明図で、それぞれのａは
シールドトンネルの軸方向断面図、ｂはそのＡ−
Ａ線及びｃはＢ−Ｂ線矢視断面を示す図、第１４
図は、第１１図のＣ部拡大図、第１５図は、第１
０図の平面図である。 １……セグメント、１０……開閉窓、１１……
アースアンカー貫通孔、１２……補強材、１５…
…アースアンカー貫通孔、１７，１７ａ……拡大
セグメント、３１……地山、３２……シールドト
ンネル一般部、３３……シールドトンネル拡大
部、３４……上部セグメント、３７……薬液注入
ゾーン、３８……アースアンカー、３９……ナツ
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シールドトンネル内の部分拡大区間の上部セ
   グメントに開閉窓及びアースアンカー貫通孔を有
   するセグメントを使用し、拡大部施工時、前記貫
   通孔を介してアースアンカーを打込むとともに前
   記開閉窓を開口して上部の地山をかき落し、前記
   アースアンカーをガイドとして前記上部セグメン
   トを上昇させ、そのあとの側壁部に拡大セグメン
   トを取付けてシールドトンネルを部分的に拡大す
   ることを特徴とするシールドトンネル部分拡大工
   法。 ２ 上部セグメント内側にはナツトを介して補強
   材を取付けることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のシールドトンネル部分拡大工法。 ３ 前記上部セグメントの上昇にともない高さの
   小さい拡大セグメントを複数個積上げながら取付
   けることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のシールドトンネル部分拡大工法。 ４ 拡大部施工は拡大区間内において適当な間隔
   毎に行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のシールドトンネル部分拡大工法。