JPH03187497A

JPH03187497A - シールド工法及びその装置

Info

Publication number: JPH03187497A
Application number: JP32376489A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kaneko; 研一金子; Toshihiko Bessho; 俊彦別所; Toshimi Ino; 伊野　敏美; Toshiaki Uehara; 俊明上原; Hiroyuki Ito; 広幸伊藤
Original assignee: Taisei Corp; Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: Taisei Corp; IHI Corp
Priority date: 1989-12-15
Filing date: 1989-12-15
Publication date: 1991-08-15
Anticipated expiration: 2009-11-09
Also published as: JPH0689629B2

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〉本発明は縦坑から横坑に急角度に掘進することができる
シールド工法及びその装置に関するものである。

〈従来の技術〉シールドトンネル工事において、縦坑から横坑に連続し
て掘削する場合は、通常中折れ式のシールドマシン等が
使用される。

〈本発明が解決しようとする問題点〉上記の従来技術には、次のような問題点が存在する。

〈イ〉第６図に示すように、中折れ式シールドマシンａ
等を用いて連続掘削する従来の方法は、縦坑すと横坑Ｃ
との連結区間を、必要以上に大きな半そのため、カーブ
区間での無駄な施工が多く、工費及び工期の両面におい
て不経済である。

〈口〉トンネルの構築中及び完成後に、地上からの機材
や資材等の搬入の際、大きな半径のカーブ区間を運搬す
るための特別な装置等が必要になり、不経済である。

〈ハ〉カーブ区間が長いため、Ｒ加工したセグメントが
多数必要になり、不経済である。

〈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、縦坑と横坑の連結区間を急角度に掘進すること
ができ、工費及び工期の削減を図ることができるシール
ド工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、掘進先端部にカッタヘッドを有し、この
カッタヘッドの前面及び外周面にビットを取り付けたド
ーナツ状の前胴と、前胴の掘進後端部に同軸上に配置し
た後胴と、前胴と後胴を折り曲げ自在に連結したヒンジ
と、前胴の中空部に分離可能に装着した中核シールドマ
シンよりなる二重シールドマシンによって、前記前胴と
後胴を同軸上に固定し、かつ中核シールドマシンを装着
した状態で掘進させて縦坑を構築し、次に、前胴と後胴
を、ヒンジによる連結部を除いて切離し可能に構成し、
前胴及び中核シールドマシンのカッタヘッドを回転させ
るとともに、後胴に設置したジヤツキによって、後胴と
前胴の間に曲線状に組み立てたセグメントを押圧し、前
胴を、ヒンジを中心に所定の角度まで回転掘進させた後
、中核シールドマシンを分離して、横坑を構築すること
を特徴とした、シールド工法である。

また本発明は、掘進先端部にカッタヘッドを有し、この
カッタヘッドの前面及び外周面にビットを取り付けたド
ーナツ状の前胴と、前胴の掘進後端部に同軸上に配置し
た後胴と、前胴と後胴を折り曲げ自在に連結したヒンジ
と、前胴の中空部に分離可能に装着した中核シールドマ
シンよりなることを特徴とした、二重シールドマシンで
ある。

〈本発明の説明〉以下、本発明の詳細な説明する。

［シールドマシンの構造１〈イ〉前胴前胴１は、中央に貫通孔を開設し、ドーナツ状に形成す
る。

前胴１の軸方向の厚さは、掘進時の外圧に耐え得る最小
の厚さに形成する。

前胴１の掘進先端部には、回転可能なカッタヘッド１１
を設け、このカッタヘッド１１の前面及び外周面１２に
は、複数のビット１３を取り付ける。

また、前胴１の後端面の周縁部には、セグメント設置溝
１４を環状に設ける。

なお、カッタヘッド外周面１２の先端には、コピーカッ
タ１５を設ける。

〈口〉後胴後胴２は、前胴１と外径の等しい筒体であり、前胴２の
後端部に同軸上に配置する。

そして、前胴１と後胴２を、ヒンジ２１によって、折り
曲げ可能に連結する。

なお、ヒンジ２１は、前胴ｌ及び後胴２の内側に取り付
ける構造とする。

〈ハ〉中核シールドマシン中核シールドマシン３は、前胴１の中量部に分離可能に
装着する。

装着する場合には、中核シールドマシン３のカッタヘッ
ド３１を、前胴１のカッタヘッド１１と同一平面上に位
置するように装着する。

モータ４等の駆動装置は、中核シールドマシン３及び前
胴ｌとで共用できる構造とする。

また、送排泥管その他掘進に必要な装置は、中核シール
ドマシン３の内側または内外に装備する。

［施工方法１次に上記のように構成したシールドマシン１を用いた、
トンネルの構築方法について説明する。

〈イ〉縦坑の構築縦坑を構築する場合は、後胴２内に推進ジヤツキ２２を
設置する。

また、前胴１と後胴２の外周全長に、さや管５を装着し
、前胴１と後胴２を同軸上に固定する。

中核シールドマシン３は前胴１内に装着したままである
。

そして、前胴１と中核シールドマシン３のカッタヘッド
１１及び３１を回転させ、後胴２の後方に縦坑セグメン
ト６を組み立てながら、推進ジヤツキ２２によって掘進
し、所定の深度まで縦坑をｍ築する。

〈口〉連結区間の構築縦坑と横坑の連結区間の曲線部を構築する前に、ヒンジ
２１の反対側に装備した推進ジヤツキ２２と、下方に押
圧可能な回転ジヤツキ２３を盛り替える。

なお、回転ジヤツキ２３は、予め推進ジヤツキ２２の間
に装備しておいてもよい。

次に、さや管５を後胴２内に設置したジヤツキ等により
、ヒンジ２１の上まで引き上げる。

そして、前胴１及び中核シールドマシン３！７）カッタ
ヘッド１１．３１を回転させるとともに、回転ジヤツキ
２３によって、後胴２と前胴１のセグメント設置溝１４
間に組み立てた曲線状セグメント６１を押圧し、回転掘
進させる。

なお、曲線状セグメント６１は、第４．５図に示すよう
に、ヒンジ２１に当たらない形状とする。

例えば、円形の一部弦を切り欠いた形状とし、曲線部セ
グメント６１間は長尺ボルト等で結合する。

前胴１をヒンジ２１を中心に所定の角度まで回転掘進さ
せた後、カッタヘッド１１．３１を停止する。

このとき、第２図に示すように、カッタヘッド１１．３
１のみの掘削では、斜線部の掘削が不可能であるが、カ
ッタヘッド外周面１２のビット１３よって斜線部が掘削
されるため、前胴１は急角度（直角または鋭角も可能）
まで、回転掘削することが可能となる。

なお、トンネルの連結区間は、Ｒ加工したセグメントを
組み立てる他、レジンコンクリート等による場所打によ
って構築してもよい。

〈ハ〉横坑の構築連結区間の掘進が終了した後、中核シールドマシン３の
外殻３２の後端部にテールプレート３３を連結し、中核
シールドマシン３を前胴１から分離して、通常のシール
ド工法と同様に、横坑の掘進を開始する。

なわ、横坑掘進時には、縦坑の下部に反力部を設ける。

〈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〉中折れ式シールドマシン等を用いて連続掘削する
従来の方法は、縦坑と横坑との連続部を、必要以上に大
きな半径のカーブでしか掘削することができないため、
カーブ区間での無駄な施工が多く、工費及び工期の両面
において不経済である。

それに対して本発明は、シールドマシンの前胴と後胴を
、直角またはそれ以上に折り曲げ可能に連結した構造で
あり、後胴を支点に前胴を回転掘削させることができる
。

そのため、縦坑と横坑の連続部を、直角または鋭角等の
急角度に掘進し、トンネルを構築することができる。

従って、連結区間での無駄な施工がなく、工費及び工期
の両面において経済的な施工が可能となる。

〈口〉本発明のシールドマシンは、道路下、交差点にお
ける水平方向の急角度方向転換等にも対応することがで
きる。

〈ハ〉従来技術では、トンネルの構築中及び完成後に、
地上からの機材や資材等の搬入の際、大きな半径のカー
ブ区間を運搬するための特別な装置等が必要になり、不
経済である。

しかし本発明の場合は、縦坑と横坑の連結区間を急角度
に施工できるため、機材等を縦坑内を直線的に降ろし、
横坑内に直線的に引き入れるだけの作業で済む。

従って、機材等の曲線的な運搬が必要なく、従来のよう
な特別な運搬装置を必要としない。

〈二〉従来技術では、カーブ区間の、距離が長いため、
Ｒ加工したセグメントが多数必要になり、不経済である
。

それに対して本発明は、縦坑と横坑の連結区間の半径が
小さく、距離が短い。

そのため、Ｒ加工したセグメントが少なくて済み、経済
的である。

〈ホ〉本発明によれば、縦坑の径が太く、横坑の径が細
い場合の設計に対して、柔軟に対応することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図：縦坑掘削の説明図第２図：連結区間の掘削の説明図第３図：横坑掘削の説明図第４．５図：連結区間のセグメントの説明図第６図：従
来技術の説明図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）掘進先端部にカッタヘッドを有し、このカッタヘ
ッドの前面及び外周面にビットを取り付けたドーナツ状
の前胴と、前胴の掘進後端部に同軸上に配置した後胴と、前胴と後
胴を折り曲げ自在に連結したヒンジと、前胴の中空部に
分離可能に装着した中核シールドマシンよりなる二重シ
ールドマシンによって、前記前胴と後胴を同軸上に固定
し、かつ中核シールドマシンを装着した状態で掘進させ
て縦坑を構築し、次に、前胴と後胴を、ヒンジによる連結部を除いて切離
し可能に構成し、前胴及び中核シールドマシンのカッタヘッドを回転させ
るとともに、後胴に設置したジャッキによって、後胴と前胴の間に曲
線状に組み立てたセグメントを押圧し、前胴を、ヒンジ
を中心に所定の角度まで回転掘進させた後、中核シールドマシンを分離して、横坑を構築することを
特徴とした、シールド工法。
（２）掘進先端部にカッタヘッドを有し、このカッタヘ
ッドの前面及び外周面にビットを取り付けたドーナツ状
の前胴と、前胴の掘進後端部に同軸上に配置した後胴と、前胴と後
胴を折り曲げ自在に連結したヒンジと、前胴の中空部に
分離可能に装着した中核シールドマシンよりなることを
特徴とした、二重シールドマシン。