JPH03197796A - シールド掘進方法及びシールド掘進機 - 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、シールド工法によって地山を掘進するシール
ド掘進方法及びシールド掘進機に関するものである。

［従来の技術］ シールド工法は、円筒形のスキンプレートを有するシー
ルド掘削機の前部に設けた回転するカッターで掘削しな
がらセグメントを円形に組立て、地中に円形断面のトン
ネルを構築する工法である。

ところで地中に構築される高速道路等において、第７図
に示すように１つの道路ａから２つの道路す、ｃが分岐
する箇所、あるいは２つの道路す、ｃが合流して１つの
道路ａになる箇所においては、幅の広い並走部分ｄ　（
通常１００Ｉ前後）を構築する必要がある。

従来のシールド掘削機では円形断面のトンネルしか掘削
できないので、幅の広い並走部分ｄを構築するためには
、地上から掘削する開削工法によるか、あるいは第８図
に示すように円形に地山を掘削する３個のカッターｅ、
ｒ、Ｑを一部重なるように横に並べた複合式の特別なシ
ールド掘削機を使用しなければならなかった。

［発明か解決しようとする課題］ しかし、従来のシールド掘削機では円形断面のトンネル
しか掘削できないために、目的に応じた形状効率の良い
断面のトンネルを掘削するようなことはできず、よって
資材、排土量が増加する問題を有していた。

又、並走部分ｄを開削工法で掘削する場合には、単独の
道路ａ、ｂ、ｃの部分を能率的なシールド工法で掘削す
るのに対して、並走部分ｄの施工能率が著しく低下して
しまう問題があった。

また第８図に示す３つのカッターｅ、ｆ、ｇを有するシ
ールド掘削機で掘削した場合には、断面矩形状の並走部
分ｄを構築するためには、掘り残し部分りを手掘り等に
よって更に掘削しなければならない問題があった。

本発明はこのような従来の問題を解決し、断面ほぼ四角
形のトンネルを掘削することができ、且つ幅の広い並走
部分をシールド工法によって断面ほぼ矩形状に掘削し、
さらに分岐している複数の道路も続けてシールド工法に
より断面ほぼ四角形に掘削できるようにしたシールド掘
進方法及びシールド掘進機を提供することを目的とする
ものである； ［課題を解決するための手段］ 本発明は、断面ほぼ四角形のスキンプレートの前部対角
に回動中心を有する２本のカッターアームを互に干渉し
ない状態で回動させて掘進することを特徴とするシール
ド掘進方法、及び断面ほぼ四角形のスキンプレートの前
部対角に回動中心を有する２本のカッターアームを備え
たシールド機を複数機密接させて並設し、該密接させて
並設された複数機のシールド機の後方に配置した反力体
の推進により前記密接させて並設した複数機のシールド
機で同時に地山を掘削した後、前記複数機のシールド機
を別々に推進させて別々の方向に地山を掘削することを
特徴とするシールド掘進方法、及び断面ほぼ四角形のス
キンプレートの前部対角に回動中心を有する２本のカッ
ターアームを備えたことを特徴とするシールド掘進機、
及び断面ほぼ四角形のスキンプレートの前部対角に回動
中心を有する２本のカッターアームを備えたシールド機
を複数機密接させて並設し、該密接させて並設された複
数機のシールド機の複数機骨の断面を有する反力体を前
記並設された複数機のシールド機の後方に設け、前記各
シールド機の後部及び前記反力体の後部にそれぞれ推進
装置を取付けたことを特徴とするシールド掘進機によっ
て前記の目的を達成するものである。

［作　　　用］ 断面ほぼ四角形のスキンプレートの前部対角に回動中心
を有する２本のカッターアームを回動させつつシールド
掘進機を前進させて、断面ほぼ四角形のトンネルを掘削
する。

又、シールド機を複数機密接させて並設し、その後方に
反力体を位置させ、複数機のシールド機を同時に作動さ
せると、断面ほぼ矩形状の並走部分を掘削することかで
き、複数機のシールド機を単独で作動させることにより
、分岐した複数の断面ほぼ四角形の道路を掘削すること
ができる。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図ないし第３図において１．２はそれぞれシールド
機であって、密接して並設されている。

図示した実施例においては、シールド機１のスキンプレ
ート３の横幅は、他方のシールド機２のスキンプレート
４よりも若干幅広になっている。スキンプレート３．４
を第１図の■方向から見ると、第２図に示すように四角
形に形成したものとするか、あるいは第３図に示すよう
に密接する壁面は平板で、他は緩やかに湾曲した壁面に
より、ほぼ四角形に近い断面に形成したものとすること
ができる。

スキンプレート３前部の対角位置には１対の回動軸５，
６が設けてあって、回動輪５．６の先端には、地山を切
削する多数のビット７を取付けたカッターアーム８．９
の基端が固着されている。

回動軸５，６は、第１図に示す原動機１０、減速機１１
により往復回動されるようになっていて、カッターアー
ム８，９はそれぞれ第２図、第３図に二点鎖線で示すよ
うに回動輪５．６を中心として四半分の円形状に往復回
動じ、スキンプレート３の前面の他山を、スキンプレー
ト３の断面形状と同じ断面で掘削することができるよう
になっている。そしてシールド機１の内周後部には、推
進装置として推進用ジヤツキ１２が取付けられており、
さらにセグメント２６をスキンプレート３の内周で組立
てるエレクタ１３が取付けられている。

前記カッターアーム８．９は、その前面か同一位置にな
るように備えられている場合には、カッターアーム８．
９の回動時に互に干渉しないように駆動を交互に行う必
要があるが、カッタアーム８．９を前後にずらして設け
るようにすれば、独自に自由に回動させて掘削を行うこ
とができる。

他方のスキンプレート４も同様に前部の対角位置に１対
の回動軸１４．１５が設けてあって、回動軸１４，１５
の先端には、地山を切削する多数のビット１６を取付け
たカッターアーム１７．１８の基端が固着されている。

回動軸１４，１５は、第１図に示す原動機１９、減速機
２０により往復回動されるようになっていて、カッター
アーム１７．１８はそれぞれ第２図、第３図に二点鎖線
で示すように回動軸１４．１５を中心として四半分の円
形状に往復回動じ、スキンプレート４の前面の地山を、
スキンプレート４の断面形状と同じ断面で掘削すること
ができるようになっている。そしてシールド機２の内周
後部には、推進装置として推進用ジヤツキ２１が取付け
られており、さらにセグメントをスキンプレート４の内
周で組立てるエレクタ２２が取付けられている。

第１図に示すようにシールド機１，２の後方には反力体
２３が設けられている。反力体２３は前方にある２機の
シールド機１．２の断面形状を合わせた２機分の断面形
状を有するもので、シールド機１．２に第２図の断面四
角形のものを使用している場合には、第４図に示す横長
の矩形断面の反力体２３を使用し、シールド機１．２に
第３図に示す緩やかに湾曲したほぼ四角形に近い断面の
ものを使用している場合には、第５図に示す緩やかに湾
曲した壁面をもつ横長形状のものを使用する。いずれの
形状の反力体２３においても、シールド機１．２の密接
されている壁面の位置に中間壁２４が設けられている。

そして反力体２３の前端は第１図に示すようにスキンプ
レート３．４の内部に挿入され、推進用ジヤツキ１２，
２１の後端に接している。また反力体２３の内周後部に
は推進装置として推進用ジヤツキ２５が取付けられてお
り、さらにセグメント２６を反力体２３の後部内周で組
立てるエレクタ２７が取付けられている。

上述した第１図ないし第３図のシールド掘進機によって
第７図に示す並走部分ｄを掘削する場合について説明す
る。

道路ａの部分はシールド機ｌのみを単独で使用し、カッ
ターアーム８．９を回動軸５，６を中心として往復回動
させながら地山をスキンプレート３の断面形状に掘削し
ながらエレクタ１３でセグメントを組立て、推進用ジヤ
ツキ１２でシールド機ｌを推進して道路ａを構築する。

並走部分ｄを構築すべき場所まで道路ａの構築が進むと
、地表から立坑２８を掘削し、地表から立坑２８内にシ
ールド機２及び反力体２３を搬入する。そして立坑２８
の底部でシールド機１，２のカッターアーム８．９．１
？、１８が第７図の左方に向かうようにしてシールド機
１．２を密接させて並設し、反力体２３の前端をシール
ド機１．２のスキンプレート３，４の内部に挿入する。

これによって、立坑２８の底部でシールド機１，２、反
力体２３は第１図に示す状態に組付けられることになる
。

この状態でシールド機１のカッターアーム８．９及びシ
ールド機２のカッターアーム１７．１８を同時に往復回
動させて地山を掘削し、エレクタ２７でセグメント２６
を反力体２３の断面形状に組立て、組立てられたセグメ
ント２６の前端に推進用ジヤツキ２５を当てて伸長させ
ることにより、並走部分ｄ　（通常ｌｏｏｍ前後）を構
築することができる。

２つの道路す、ｃが分岐する箇所まで並走部分ｄの構築
が完了すると、シールド機１のカッターアーム８．９を
往復回動させて他山を掘削し、第６図に示すようにエレ
クタ１３でセグメント２９をスキンプレート３の断面形
状に組立て、組立てられたセグメント２９の前端に推進
用ジヤツキ１２を当てて伸長させることにより、シール
ド機１は反力体２３から離れて前進し、道路すを構築す
ることができる。

上記による道路すの構築と同時に、他方のシールド機２
のカッターアーム１７．１８を往復回動させて地山を掘
削し、エレクタ２２でセグメント３０をスキンプレート
４の断面形状に組立て、組立てられたセグメント３ｏの
前端に推進用ジヤツキ２１を当てて伸長させながらシー
ルド機２の方向を次第に変えることにより、シールド機
２は反力体２３から離れて前進し、道路Ｃを構築するこ
とができる。

シールド機１．２から分離された反力体２３は、並走部
分ｄの終端に立坑３１を掘削し、地表に搬出する。

尚、本発明は上記実施例にのみ限定されるものではなく
、カッターアームの形状に応じてスキンプレートの断面
形状を種々変更できること、シールド機を２台以上並設
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、等は勿論である。

［発明の効果コ 本発明は、ほぼ四角形断面のトンネルを効率良く掘削す
ることができる。

更に、通常のトンネル及び地中において道路が分岐ある
いは合流する箇所の幅の広い並走部分を、シールド工法
により断面ほぼ矩形状に能率よく掘削することができる
。また並走部分に続いて分岐側の道路を、無駄のないほ
ぼ四角形断面で連続して掘削することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシールド掘進機の一実施例の横断面図
、第２図は第１図の■方向から見た正面図、第３図は他
の実施例を示すもので第２図と同様な正面図、第４図は
第１図を■方向から見た背面図、第５図は他の実施例を
示すもので第４図と同様な背面図、第６図は道路の分岐
箇所の構築状態を示す横断面図、第７図は道路の並走部
分を示す平面図、第８図は従来のシールド掘削機の正面
図である。 図中、ｌ、２はシールド機、３．４はスキンプレート、
５．８は回動軸、８，９はカッターアーム、１２は推進
用ジヤツキ、１４．１５は回動軸、１７．１８はカッタ
ーアーム、２１は推進用ジヤツキ、２３は反力体、２５
は推進用ジヤツキを示す。 第１ 図 第２図 第３ 図 ７ ６ 第４ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）断面ほぼ四角形のスキンプレートの前部対角に回動
   中心を有する２本のカッターアームを互に干渉しない状
   態で回動させて掘進することを特徴とするシールド掘進
   方法。 ２）断面ほぼ四角形のスキンプレートの前部対角に回動
   中心を有する２本のカッターアームを備えたシールド機
   を複数機密接させて並設し、該密接させて並設された複
   数機のシールド機の後方に配置した反力体の推進により
   前記密接させて並設した複数機のシールド機で同時に地
   山を掘削した後、前記複数機のシールド機を別々に推進
   させて別々の方向に地山を掘削することを特徴とするシ
   ールド掘進方法。 ３）断面ほぼ四角形のスキンプレートの前部対角に回動
   中心を有する２本のカッターアームを備えたことを特徴
   とするシールド掘進機。 ４）断面ほぼ四角形のスキンプレートの前部対角に回動
   中心を有する２本のカッターアームを備えたシールド機
   を複数機密接させて並設し、該密接させて並設された複
   数機のシールド機の複数機分の断面を有する反力体を前
   記並設された複数機のシールド機の後方に設け、前記各
   シールド機の後部及び前記反力体の後部にそれぞれ推進
   装置を取付けたことを特徴とするシールド掘進機。