JPH08232575A

JPH08232575A - シールド発進基地の構築方法

Info

Publication number: JPH08232575A
Application number: JP34686995A
Authority: JP
Inventors: Shuji Hori; 修二堀; Junichi Ikeguchi; 潤一池口; Yasutaka Yuasa; 康尊湯浅; Akira Abe; 晄阿部; Hirofumi Fukushima; 弘文福島; Kazuyoshi Sendai; 一義千代; Nobuyuki Yamamoto; 信幸山本; Akira Honma; 昭本間
Original assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 1994-12-15
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 1996-09-10
Anticipated expiration: 2015-12-13
Also published as: JP3710106B2

Abstract

(57)【要約】【目的】既設軌道の鉛直方向下方にシールドトンネルを
形成する際に、簡潔な施工工程で、また、小規模な地盤
改良で、シールド発進基地を構築する。【構成】既設軌道４１と水平方向に隣接した場所に坑口
３ａを設定し、ガイド体６を、坑口３ａからシールドト
ンネル４６の形成予定箇所に向けた形で斜め方向に設置
し、内部に斜坑空間が形成されたケーソン５０を、坑口
３ａからガイド体６をガイドとする形でシールドトンネ
ル４６の形成予定箇所に達するまで沈設して斜坑３を形
成し、ケーソン５０の底部に底部コンクリート１０を打
設して、シールド発進基地３０とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、供用中の既設軌道や既
設道路や既設河川などの地下に、新規軌道や新規道路や
新規河川などのためのシールドトンネルを建設する際に
適用するに好適な、シールド発進基地の構築方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１３は従来の既設軌道下のシールド発
進基地の一例を示す断側面図、図１４は図１１のXI、XI
矢視断面図、図１５は従来の既設軌道下のシールド発進
基地の別の例を示す断側面図、図１６は図１５のXIV、X
IV矢視断面図である。従来、地上に既設された軌道（即
ち鉄道の線路等）、道路、河川等の地上流通路施設を供
用しながら、該既設の地上流通路施設の地下に、新たな
軌道、道路、河川等の地下流通路施設を通すため、シー
ルドトンネルを建設せんとすることがあり、このとき、
用地確保等の問題により、シールド発進基地を既設の地
上流通路施設直下に配置させることが要求される場合が
ある。こうした場合に、従来の方法の一例として、図１
３乃至図１４に示すように、既設軌道４１に隣接して立
坑４２を設け、該立坑４２の坑底４２ａ近傍から横坑４
３を掘削構築し、該横坑４３の前記既設軌道４１直下に
対応した箇所を、シールド掘削機４５の発進基地４４と
して、図１４一点鎖線で示すように、シールドトンネル
４６の掘削を開始する。また、別の従来の方法として、
図１５乃至図１６に示すように、既設軌道４１下に軌道
防護工４７を構築し、該軌道防護工４７に既設軌道４１
を仮受させておいて、該既設軌道４１下に立坑４８を掘
削し、該立坑４８の坑底部分を発進基地４９として、シ
ールド掘削機４５を発進させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１３乃至図
１４に示す方法では、立坑４２の掘削のための図１３矢
印Ａ方向向きの掘削工程、横坑４３の掘削のための図１
３矢印Ｂ方向向きの掘削工程、さらに、シールドトンネ
ル４６を掘削するための図１４矢印Ｃ、Ｃ’方向向きの
掘削工程、と掘削方向を少なくとも３回変更する必要が
生じるところから、工程及び掘削機械、設備等が複雑に
なり、非常に手間がかかる。また、立坑４２の坑底４２
ａ付近から横坑４３を構築する場合、その掘削箇所が大
深度になり、高水圧下での掘削となるところから、掘削
領域全域に対して（即ち図１３に示す幅Ｗ１をなす領域
分だけ）の地盤安定化を図る必要が生じ、これには莫大
な量の補助工法、例えば凍結工法等が必要となる。ま
た、図１５乃至図１６に示す方法では、軌道防護工４７
を構築し、これに既設軌道４１を仮受させる、という作
業が立坑掘削と別個に必要となり、特に既設軌道４１が
供用中の鉄道路線である場合等は、その工程が非常に煩
雑なものとなる。さらに、立坑４８は、仮受けされた既
設軌道４１下の地盤を開削する形で掘削するために、該
既設軌道４１を支持する軌道防護工４７の基礎部４７ａ
は、立坑４８の掘削によって揺らぐことがないよう堅固
に構築される必要がある。このため、基礎部４７ａを支
持するための改良地盤５１を形成したり、土留壁５０を
構築し、大規模なる地盤改良によって確実なる地盤安定
化を図る必要が生じる。そこで本発明は、上記事情に鑑
み、既設の地上流通路施設の地下に新たなシールドトン
ネルを形成するに際し、施工工程が簡潔で、小規模な地
盤改良で施工出来る、シールド発進基地の構築方法を提
供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち本発明のうち請求項
１記載の発明は、既設の地上流通路施設（４１）、（５
６）、（５７）の鉛直方向下方に位置する地盤（２）中
に、該既設の地上流通路施設（４１）、（５６）、（５
７）に沿って伸延するシールドトンネル（４６）を形成
するに際し、前記既設の地上流通路施設（４１）、（５
６）、（５７）と水平方向に隣接した場所に坑口（３
ａ）、（４ａ）を設定し、筒状の地盤支持手段（９０）
を、前記坑口（３ａ）、（４ａ）から前記シールドトン
ネル（４６）の形成予定箇所に向けた形で、斜め方向に
設置すると共に、前記地盤支持手段（９０）の内部の地
盤（２）を掘削して、斜坑（３）、（４）を、前記坑口
（３ａ）、（４ａ）と前記シールドトンネル（４６）の
形成予定箇所を連絡する形で形成し、前記斜坑（３）、
（４）の底部に底部コンクリート（１０）を打設して、
シールド発進基地（３０）を構築して、構成される。ま
た、本発明のうち請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明において、前記既設の地上流通路施設は既設軌道
（４１）であることを特徴として、構成される。また、
本発明のうち請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記既設の地上流通路施設は既設道路（５
６）であることを特徴として、構成される。また、本発
明のうち請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明に
おいて、前記既設の地上流通路施設は既設河川（５７）
であることを特徴として、構成される。また、本発明の
うち請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明におい
て、前記地盤支持手段（９０）は、前記斜坑（３）、
（４）の周囲に配置する形の土留め材（９）からなるよ
うにして、構成される。また、本発明のうち請求項６記
載の発明は、既設の地上流通路施設（４１）、（５
６）、（５７）の鉛直方向下方に位置する地盤（２）中
に、該既設の地上流通路施設（４１）、（５６）、（５
７）に沿って伸延するシールドトンネル（４６）を形成
するに際し、前記既設の地上流通路施設（４１）、（５
６）、（５７）と水平方向に隣接した場所に坑口（３
ａ）、（４ａ）を設定し、ガイド手段（６）、（７）、
（８）を、前記坑口（３ａ）、（４ａ）から前記シール
ドトンネル（４６）の形成予定箇所に向けた形で、斜め
方向に設置し、内部に斜坑空間（５０ｓ）、（５１
ｓ）、（５２ｓ）が形成されたケーソン（５０）、（５
１）、（５２）を、前記坑口（３ａ）、（４ａ）から前
記ガイド手段（６）、（７）、（８）をガイドとする形
で前記シールドトンネル（４６）の形成予定箇所に達す
るまで沈設し、前記ケーソン（５０）、（５１）、（５
２）の底部に底部コンクリート（１０）を打設して、シ
ールド発進基地（３０）を構築して、構成される。ま
た、本発明のうち請求項７記載の発明は、請求項６記載
の発明において、前記既設の地上流通路施設は既設軌道
（４１）であることを特徴として、構成される。また、
本発明のうち請求項８記載の発明は、請求項６記載の発
明において、前記既設の地上流通路施設は既設道路（５
６）であることを特徴として、構成される。また、本発
明のうち請求項９記載の発明は、請求項６記載の発明に
おいて、前記既設の地上流通路施設は既設河川（５７）
であることを特徴として、構成される。また、本発明の
うち請求項１０記載の発明は、請求項６記載の発明にお
いて、前記ガイド手段（６）、（７）、（８）は、前記
ケーソン（５０）、（５１）、（５２）の外周形状に沿
って配置される複数の柱状部材（６１）からなるように
して、構成される。また、本発明のうち請求項１１記載
の発明は、請求項６記載の発明において、前記ガイド手
段（６）、（８）は、前記ケーソン（５０）、（５
１）、（５２）の外周形状に対応した形で筒状に設置す
ることを特徴として、構成される。また、本発明のうち
請求項１２記載の発明は、請求項６記載の発明におい
て、前記ガイド手段（７）は、前記ケーソン（５０）、
（５１）、（５２）のトンネル形成位置（５ｐ）を除外
した形で設置されることを特徴として、構成される。な
お、（）内の番号等は、図面における対応する要素を
示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されるものではない。以下の作用の欄に
ついても同様である。

【０００５】

【作用】上記した構成により、本発明のうち請求項１記
載の発明は、シールドトンネル（４６）の形成予定箇所
にシールド発進基地（３０）が配置するように作用す
る。また、本発明のうち請求項２記載の発明は、既設軌
道（４１）の仮受けをしないで済む。また、本発明のう
ち請求項３記載の発明は、既設道路（５６）の仮受けを
しないで済む。また、本発明のうち請求項４記載の発明
は、既設河川（５７）の仮受けをしないで済む。また、
本発明のうち請求項５記載の発明は、土留め材（９）か
らなる地盤支持手段（９０）が斜坑の周囲の地盤を土留
めするように作用する。また、本発明のうち請求項６記
載の発明は、ケーソン（５０）、（５１）、（５２）の
設置によって斜坑空間（５０ｓ）、（５１ｓ）、（５２
ｓ）を、坑口（３ａ）、（４ａ）とシールドトンネル
（４６）の形成予定箇所を連絡する形で直状に配置させ
るように作用する。また、本発明のうち請求項７記載の
発明は、既設軌道（４１）の仮受けをしないで済む。ま
た、本発明のうち請求項８記載の発明は、既設道路（５
６）の仮受けをしないで済む。また、本発明のうち請求
項９記載の発明は、既設河川（５７）の仮受けをしない
で済む。また、本発明のうち請求項１０記載の発明は、
複数の柱状部材（６１）を地盤（２）中に列状に並べて
打設することによりガイド手段（６）、（７）、（８）
の設置を行うように作用する。また、本発明のうち請求
項１１記載の発明は、ケーソン（５０）、（５１）、
（５２）を、ガイド手段（６）、（８）に包囲された地
盤（２）中に沈設させるように作用する。また、本発明
のうち請求項１２記載の発明は、トンネル形成位置５ｐ
にはガイド手段（６）、（７）、（８）が配置しないよ
うに作用する。

【０００６】

【実施例】図１は本発明の一実施例により構築中のシー
ルド発進基地における地上部分の平面図、図２は図１の
II、II矢視断面図、図３は図２のIII、III矢視断面図、
図４は図３のIV、IV矢視断面図、図５は図４に示すシー
ルド発進基地の別の例を示す断面図、図６は本発明の別
の実施例により構築中のシールド発進基地における地上
部分の平面図、図７は図６に示すシールド発進基地にお
ける地下部分の平断面図、図８は本発明のさらに別の実
施例の施工手順を示す図、図９は本発明のさらに別の実
施例の施工手順を示す図、図１０は本発明のさらに別の
実施例の施工手順を示す図、図１１は本発明のさらに別
の実施例の施工手順を示す図、図１２は本発明のさらに
別の実施例の施工手順を示す図である。

【０００７】シールド発進予定地域１には、図１に示す
ように、地面２ａ上に形成された路盤上に設けられた形
で、上り線４１ａと下り線４１ｂからなる既設軌道４１
が図１一点鎖線で示すように敷設されており、既設軌道
４１の図１上下に示す両側のハッチングで示す箇所に
は、図２に示すようにプラットフォーム４０、４０が設
けられている。なお既設軌道４１は、既設の地上流通路
施設の一具体例である。地上流通路施設とは地上におい
て人や物が流通する流通路のことであり、具体的には、
上述した鉄道などの軌道のほか、自動車が通行し得る道
路、或いは水が流通する河川などがある。既設軌道４１
の鉛直方向下方に位置する地盤２中には、図１及び図２
に示すように、シールドトンネル４６が、図１破線で示
すように、該既設軌道４１に沿って即ちその伸延方向を
既設軌道４１の伸延方向と略一致させた形で構築される
ことが予定されており、従って、既設軌道４１の線路中
心ＣＴ１とシールドトンネル４６の線路中心ＣＴ２は、
図２に示すように、略一致している。

【０００８】また、シールド発進予定地域１には、図１
及び図２に示すように、斜坑３が、既設軌道４１に隣接
した地面２ａの所定箇所と前記形成予定のシールドトン
ネル４６を斜め方向に接続した形で掘削形成されてお
り、斜坑３はその坑口３ａが図１に示すように既設軌道
４１と水平方向に隣接した位置において略円形をなし、
その斜坑軸心ＣＴ３が、図２及び図３に示すように既設
軌道４１の線路中心ＣＴ１と直交し且つ所定の勾配αを
なす形で、斜円柱状に形成されている。なお、斜坑３
は、その斜坑軸心ＣＴ３と直交方向に形成される横断面
形状が円形をなすように形状設定されているため、坑口
３ａの平面形状は図１に示すように、若干長円形をな
す。

【０００９】斜坑３の周囲には、図１乃至図３に示すよ
うに、内部に斜坑空間５０ｓが形成されたオープンタイ
プのケーソン５０を地盤２中に沈設してなるコンクリー
ト製の側壁５が、所定の巻厚をなす斜円筒状に設けられ
ており、さらに、側壁５の周囲には鋼製のガイド体６
が、斜坑３の全長に亙って斜円筒状をなす形で配置され
ている。ガイド体６は、図１に示すように、地面２ａか
ら坑口３ａを介して斜坑３の周囲を包囲し得る形で、即
ちケーソン５０の外周形状に対応した形で地盤２中に列
状に並んで配置された、その各々が柱状をなす複数本の
鋼管６１によって形成されている。

【００１０】また、斜坑３の坑底部には、図２に示すよ
うに、遮水性を有する底部コンクリート１０が、図２ハ
ッチングで示すように、天端１０ａが水平方向に形成さ
れた形で打設されており、底部コンクリート１０上は、
前記側壁５によって支保された空間から前記シールドト
ンネル４６を掘削形成するシールド掘削機４５が発進し
得る形で、発進基地３０となっている。従って、発進基
地３０は、ケーソン５０からなる側壁５を側壁とし、底
部コンクリート１０を床版とする構造体により形成され
ている。発進基地３０には、図３乃至図４に示すよう
に、シールド掘削機４５が、側壁５を構成しているケー
ソン５０に設定されたトンネル形成位置５ｐを切り破っ
て地盤２中にシールドトンネル４６を掘進自在な形で配
置されており、従って、シールド掘削機４５は、図２に
示すように、発進基地３０において、前記構築すべきシ
ールドトンネル４６の断面位置と整合配置されている。

【００１１】シールド発進予定地域１及び既設軌道４１
等は以上のような構成を有しているので、該既設軌道４
１の鉛直方向下方に位置する地盤２中にシールドトンネ
ル４６を構築するに際しては、まず、斜坑３の構築形成
を行う。これにはまず、図１乃至図３に示すように、地
面２ａ上において、既設軌道４１から、該既設軌道４１
の線路中心ＣＴ１と直交する方向に、既設軌道４１の供
用に影響がない距離だけ離隔した地点、即ち既設軌道４
１と水平方向に所定距離をもって隣接した場所に、坑口
３ａとすべき場所を測量によって設定する。

【００１２】次に、複数の鋼管６１を、図１に示すよう
に、坑口３ａとなるべき箇所の外周から、後に沈設すべ
きケーソン５０による側壁５の外周形状に対応した形
で、即ち、該鋼管６１のそれぞれが図２に示す所定の勾
配αをなす形で、該坑口３ａに対応した地面２ａからシ
ールドトンネル４６の形成箇所予定箇所に向けて、地盤
２中に斜め方向に打設する。なお、鋼管６１は、斜坑３
の深さに対応した地点まで到達し得るように、適宜継ぎ
足し打設する。こうして複数の鋼管６１を地盤２中に打
設すると、斜円筒状のガイド体６が、これから沈設する
ケーソン５０のガイド手段として設置される。この際、
１本１本の鋼管６１は、斜坑３に比して極小径であると
ころから、ガイド体６の地中打ち込みは容易であり、ま
た、これによって地盤２が掻き乱される懸念もない。

【００１３】そこで、ガイド体６を利用して、側壁５の
形状に対応した形状をなし、内部に斜坑空間５０ｓが形
成されたケーソン５０を、所定の勾配αをなすよう傾け
て、該ケーソン５０の部材軸心が斜坑軸心ＣＴ３に一致
した形になるよう坑口３ａに据付ける。そして、該ケー
ソン５０を設置すべき箇所の地盤２を掘削除去すること
により、該ガイド体６をガイドとする形で、シールドト
ンネル４６の形成予定箇所に達するまで地盤２中に圧入
沈設する。すると、ケーソン５０は、既に所定の勾配α
をなす形で地盤２中に打設設置されたガイド体６をガイ
ドとする形で、円滑に地盤２中に圧入沈設され、これに
より、斜坑３の形成と側壁５の構築が同時進行されてい
く。この際、ケーソン５０は、その沈設姿勢を、既に地
盤２中に打設されたガイド体６によりガイドされ、斜坑
３の形成形状に的確に対応した形で所定の勾配αをもっ
て沈設される。また、沈設中のケーソン５０の外周には
ガイド体６が配置する形になるため、該ケーソン５０沈
設に伴う掘削箇所は、ガイド体６の内方側となり、掘削
作業も好適に行われる。この結果、斜坑３のように勾配
αをなす大きな斜め状の空間であっても安定的に形成さ
れる。

【００１４】こうして、ケーソン５０をシールドトンネ
ル４６の形成予定箇所に達する所定深さまで沈設して、
側壁５の構築及び斜坑３の形成を完了させたところで、
底部コンクリート１０を、図２乃至図３ハッチングで示
すように打設する。なお、斜坑３は、斜め状の空間であ
るところから、側壁５は、図２右側に示す低い側の全長
が、図２左側に示す高い側の全長より次第に長くなって
いるが、底部コンクリート１０は、その天端１０ａが略
水平に形成されるところから、図２に示す実施例におい
ては、上面側と下面側が平行しない異形形状となってい
るが、斜坑３の底部が地面２ａと平行するようなケーソ
ンを用いても構わない。

【００１５】このように底部コンクリート１０を打設す
ると、該底部コンクリート１０上の空間は、図２に示す
ように、新たに構築すべきシールドトンネル４６の路線
上に重なった形で配置し、ガイド体６及び側壁５によっ
て支保され、底部コンクリート１０によって遮水された
形の安定的な空間となる。そこで、該底部コンクリート
１０上の空間を、発進基地３０として用いることが出来
る。従って、ケーソン５０を用いて斜坑３を形成し、そ
の坑底部に底部コンクリート１０を打設するだけで、側
壁５と底部コンクリート１０を構造体とする発進基地３
０の構築を行うことが出来、該発進基地３０構築に係る
工程は極めて簡潔である。また、発進基地３０は、既設
軌道４１の鉛直方向下方の地盤２中に配置させる必要が
あるため、その構築に際しては、地盤２に薬液注入等を
施して該斜坑３の周囲及びその下側の地盤２の改良安定
化を図ることがあるが、こうした地盤改良の対象となる
領域は、斜坑３の周辺及びその下側の領域に限定される
ので、小規模な地盤改良ですむ。

【００１６】こうして発進基地３０が出来たところで、
坑口３ａから斜坑３を介して底部コンクリート１０上に
シールド掘削機４５を降ろして来て、該シールド掘削機
４５を、図３乃至図４に示すように、シールドトンネル
４６の掘進方向に向けて配置させる。すると、斜坑３内
においてシールド掘削機４５の向きを変える必要なく、
直ちにシールドトンネル４６の掘削を開始することが出
来る。そこで、シールド掘削機４５を、ケーソン５０の
トンネル形成部５ｐ及びこれに対応したガイド体６を切
り破って地盤２中に推進させる形で、発進させる。する
と、既設軌道４１の鉛直方向下方においてシールドトン
ネル４６を、該既設軌道４１の伸延方向に沿った形で掘
削形成していくことが安全且つ的確に出来る。従って、
シールドトンネル４６を掘削開始するまでの段取りが簡
単であり、また、坑口３ａとケーソンのトンネル形成位
置５ｐが、斜坑３を介して一直線状に連絡しているの
で、斜坑３を作業坑として利用したときの作業性にも優
れる。また、上述した手順により形成された斜坑３は、
ガイド体６、ケーソン５０、底部コンクリート１０によ
って堅固に支保された形となるため、シールドトンネル
４６の構築完了後には、斜坑３を、換気塔、駅舎の一
部、点検用立坑、非難通路等の目的に、有用且つ安全に
利用することが出来る。

【００１７】なお、上述した実施例においては、ガイド
手段であるガイド体６を、ケーソン５０の外周形状に対
応した形で筒状に設置するようにした例を述べたが、ガ
イド体６は、必ずしも筒状を呈している必要はない。即
ち、図５に示す例においては、ガイド体７が、先に述べ
たケーソン５０のトンネル形成位置５ｐを除外した形で
形成設置される。すると、ガイド体７は、ケーソン５０
が所定の勾配αをもって地盤２中に設置されるようにこ
れをガイドする機能は果たしながら、トンネル形成位置
５ｐを切り破って発進するシールド掘削機４５の発進動
作の障害とならない。従って、シールド掘削機４５を円
滑に発進させることが可能となる。なお、図５に示すガ
イド体７の非設置箇所は、ケーソン５０のトンネル形成
位置５ｐ付近のみでも良く、また、該斜坑３の全長に亙
っていても良い。

【００１８】また、上述した実施例においては、斜円筒
状に形成されたケーソン５０の利用によって、斜坑３を
斜円柱状に形成した例を述べたが、斜坑の形成形状はこ
れに限定されるものではなく、例えば、図６乃至図７に
示すように、断面形状が矩形をなす形の斜坑４を形成し
ても構わない。矩形の斜坑４の形成には、既設軌道４１
と水平方向に隣接した地面２ａの所定場所に坑口４ａを
矩形に設定し、該坑口４ａからシールドトンネル４６の
形成予定箇所に向けた形で斜め方向に複数の鋼管６１
を、角筒状に配置させた形で設置してガイド体８とし、
該ガイド体８をガイド手段として内部に斜坑空間５１ｓ
が形成された矩形のケーソン５１を、シールドトンネル
４６の形成予定箇所に達するまで沈設し、該ケーソン５
１の底部に打設した底部コンクリート１０上を発進基地
３０とする。従って、その施工手順は、先に述べた斜円
柱状の斜坑３の場合と何等変わりなく、斜坑断面形状の
選択は自由である。即ち、斜坑３、４等の斜坑の形成形
状は、本実施例で述べたようにその断面が円形、或いは
矩形を呈しているものに限定されることはなく、例え
ば、長円形、楕円形、馬蹄形、眼鏡形等、如何様であっ
ても差し支えない。

【００１９】また、上述したガイド体６、７等のガイド
手段は、実施例のように複数の鋼管６１を列状に並べる
形で１本１本打設施工されなくても差し支えなく、即
ち、継手を介して何本かづつ連結された鋼管６１をガイ
ド手段として打ち込み設置していっても良い。また、最
初から筒状に組み立てたガイド手段を坑口３ａ、４ａ等
の坑口から斜め方向に打設しても構わない。さらに、ガ
イド手段は、鋼管６１等の鋼製材料によって構成されて
いなくても良く、樹脂製の素材、或いはＰＣ部材、石
材、その他であっても構わない。

【００２０】さらに、上述した実施例では、斜坑３、４
等の斜坑を形成して、その底部コンクリート１０上に発
進基地３０を配置させるために、オープンタイプのケー
ソン５０、５１を用いた例を述べたが、発進基地３０の
構築のためには、ケーソン５０、５１以外のケーソン
や、或いはその他の地盤支持手段が用いられても差し支
えない。図８乃至図１０にその他のケーソン或いはその
他の地盤支持手段を用いた斜坑３による発進基地３０の
例を示す。なお、図８乃至図１０に示す斜坑３は、紙面
の手前側から奥側に向けて所定の勾配αをなす形で形成
されている。

【００２１】ケーソンの別の例としては、図８に示すよ
うに、内部に斜坑空間５２ｓが形成されたニューマチッ
クタイプのケーソン５２があり、ケーソン５２の底部に
は、刃口５２ａによって包囲され、隔壁５２ｂによって
斜坑空間５２ｓ側と隔絶された形の作業室５２ｃが設け
られている。図８において作業室５２ｃには、ケーソン
５２の底部部分として既に底部コンクリート１０が打設
されており、従って、ケーソン５２と底部コンクリート
１０は斜坑空間５２ｓによって形成された斜坑３の底部
からシールド掘削機４５を発進させ得る形で、発進基地
３０を構成している。

【００２２】図８の例の施工手順は、まず、先に述べた
と同様のガイド体６を設置し、該ガイド体６をガイド手
段としてケーソン５２を、坑口３ａからシールドトンネ
ル４６の形成予定箇所に達するまで沈設し、該沈設後、
作業室５２ｃに底部コンクリート１０を打設する。する
と、斜坑空間５２ｓの底部は、ニューマチックタイプの
ケーソン５２によって、ケーソン沈設作業中も高水圧に
耐え、その後は底部コンクリート１０によって遮水され
る形で、的確に支保される。よって、発進基地３０を大
深度に構築せんとする場合にも、安全且つ的確な作業が
可能である。

【００２３】さらに、図９には、筒状の地盤支持手段９
０を用いて、斜坑３の掘削形成を行った例を示す。地盤
支持手段９０は、例えば、遮水性を有する土留め材９
を、斜坑３の周囲に筒状に配置する形で地盤２中に斜め
方向に打設したものによって、構成されている。こうし
た地盤支持手段９０を用いても、発進基地３０を的確に
構築することが出来る。即ち、図９に示す例の施工手順
は、先に述べたケーソンを用いた発進基地３０の構築手
順と同様に、まず地上２ａにおいて既設軌道４１の水平
方向に隣接した場所に坑口３ａを設定し、土留め材９か
らなる地盤支持手段９０を、坑口３ａからシールドトン
ネル４６の形成予定箇所に向けた形で斜め方向に設置す
る。これと共に、地盤支持手段９０の底部付近に改良地
盤２ｋを形成しておいて、該地盤支持手段９０の内部の
地盤２を掘削して、斜坑３を、坑口３ａと該シールドト
ンネル４６の形成予定箇所を連絡する形で形成する。そ
して、斜坑３の底部に底部コンクリート１０を打設する
と、該底部コンクリート１０上が発進基地３０となる。
従って、ケーソンの設置を行わなくても、斜坑３を形成
して、該斜坑３を支保している地盤支持手段９０と、斜
坑３の底部に打設された底部コンクリート１０により、
発進基地３０を構築することは可能であり、これにより
一層簡潔な施工工程で、即ち一層短い工期で発進基地３
０を構築することが可能となる。また、必要とされる資
材、機材、設備が簡素ですむ。

【００２４】さらに、図１０には、地盤支持手段９０の
内周側に側壁コンクリート１１を現場打設した例を示
す。図１０の施工手順は、図９の例と同様に、地盤支持
手段９０を、坑口３ａからシールドトンネル４６の形成
予定箇所に向けた形で斜め方向に設置すると共に、地盤
支持手段９０の底部付近に改良地盤２ｋを形成しておい
て、該地盤支持手段９０の内部の地盤２を掘削して、斜
坑３を、坑口３ａと該シールドトンネル４６の形成予定
箇所を連絡する形で形成する。その後、底部コンクリー
ト１０を打設し、さらに、側壁コンクリート１１を現場
打設する。すると、斜坑３ａの底部に打設された底部コ
ンクリート１０と地盤支持手段９０及び側壁コンクリー
ト１１は、これらによって形成された斜坑３を安定的に
支保する形で、発進基地３０が構築完了される。従っ
て、該発進基地３０からシールド掘削機４５を発進させ
て、シールドトンネル４６の構築を行って後も、斜坑３
を、換気塔、駅舎の一部、点検用斜坑、非難通路等とし
て、有用且つ安全に利用出来る。

【００２５】また上述した各実施例では、既設の地上流
通路施設が既設軌道４１である例を説明したが、本発明
では、既設の地上流通路施設は地上での人や物の流通路
であればその他ものでもよい。例えば、図１１に示すよ
うに、既設の地上流通路施設が、自動車等が流通する既
設道路５６であってもよい（なお、この場合図中の番号
ＣＴ１は道路中心を示す。）。また、例えば、図１２に
示すように、既設の地上流通路施設が、雨水などが流通
する既設河川５７であってもよい（なお、この場合図中
の番号ＣＴ１は河川中心を示す。）。更にこれらの例以
外にも、既設の地上流通路施設が、既設歩道などであっ
てもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１記載の発明によれば、既設軌道４１、既設道路５
６、既設河川５７等の既設の地上流通路施設の鉛直方向
下方に位置する地盤２中に、該既設の地上流通路施設に
沿って伸延するシールドトンネル４６を形成するに際
し、前記既設の地上流通路施設と水平方向に隣接した場
所に坑口３ａ、４ａ等の坑口を設定し、筒状の地盤支持
手段９０を、前記坑口から前記シールドトンネル４６の
形成予定箇所に向けた形で、斜め方向に設置すると共
に、前記地盤支持手段９０の内部の地盤２を掘削して、
斜坑３、４等の斜坑を、前記坑口と前記シールドトンネ
ル４６の形成予定箇所を連絡する形で形成し、前記斜坑
の底部に底部コンクリート１０を打設して、発進基地３
０等のシールド発進基地を構築して、構成したので、シ
ールドトンネル４６の形成予定箇所にシールド発進基地
を配置させることが簡潔な施工工程によって容易に出来
る。即ち、シールド掘削機４５は既設の地上流通路施設
の鉛直方向下方に位置するシールドトンネル４６の形成
予定箇所から発進させることが要求されるが、このため
のシールド発進基地を構築する際に必要とされる掘削工
程は、斜坑の掘削工程だけですみ、掘削方向を途中で変
更する必要はない。また、底部コンクリート１０をシー
ルド掘削機４５を据付けるための床版として利用出来る
ので、シールド発進基地下方に対する遮水対策と、構造
体としての床部分の構築が一度に施工されてしまう。ま
た、掘削に際し、既設の地上流通路施設を仮受けする作
業は不要である。また、シールド発進基地の構築に際し
て地盤安定を図るべき領域は斜坑の周囲だけですみ、さ
らに、地盤支持手段９０は斜坑掘削に伴う地盤の緩みの
発生を極力防止することが出来るので、シールド発進基
地の構築に必要とされる地盤改良は小規模なものです
む。さらに、シールドトンネル４６の形成予定箇所と坑
口は、斜坑によって直状に連絡された形となるため、シ
ールド発進時のシールド掘削機４５の底部コンクリート
１０上への据付け作業が簡単であり、加えて、シールド
トンネル４６構築作業に必要とされる資材、機材等は斜
坑を作業坑として利用することにより円滑に搬送され
る。即ち、立坑及び該立坑に連結された横坑による作業
坑（従来のもの）は、資材、機材の搬送方向が途中で向
きが変わるため、搬送手段も複数種類必要になるが、本
発明のように斜坑を利用すれば、搬送方向が一直線状と
なるため、何種類もの搬送手段を組み合わせて用いる必
要はない。

【００２７】また、本発明のうち請求項２記載の発明
は、請求項１記載の発明において、前記既設の地上流通
路施設は既設軌道４１等の既設軌道であることを特徴と
して、構成されるので、請求項１記載の発明による効果
に加えて以下の効果を生む。即ち本発明は、従来の工法
の１つである仮受工法、即ち既設軌道を、軌道防護工等
により仮受させる形で施工する工法に比べて、次の点で
優れている。即ち従来のこの仮受工法では、特に既設軌
道が供用中の鉄道路線である場合等は、その仮受けの工
程が非常に煩雑なものとなり不都合が生じていたが、本
発明ではこの仮受け作業が不要になることにより作業工
程が簡潔となり好都合である。また、供用中の鉄道路線
である既設軌道が施工前の状態と略同一の状態で使用で
きるので、従来のように既設軌道が仮受けされることに
より列車の徐行運転などが必要となるようなこともなく
好都合である。

【００２８】また、本発明のうち請求項３記載の発明
は、請求項１記載の発明において、前記既設の地上流通
路施設は既設道路５６等の既設道路であることを特徴と
して、構成されるので、請求項１記載の発明による効果
に加えて以下の効果を生む。即ち本発明は、従来の工法
の１つである仮受工法、即ち既設道路を仮受させる形で
施工する工法に比べて、次の点で優れている。即ち従来
のこの仮受工法では、既設道路を仮受させるという作業
を行う場合には、例えば既設道路の路面を鉄板材などに
より構成し、該鉄板材を仮受けするという方法をとって
いたので、自動車等がこの鉄板材上を通過する際には震
動などが生じ、不快感を生む原因になっていた。しか
し、本発明ではこの仮受け作業が不要になるため、供用
中の既設道路が施工前の状態と略同一の状態で使用でき
るので（つまり鉄板材等を使用しないので）、従来のよ
うに震動が生じて不快感を生むといった不都合がなく好
都合である。また、供用中の既設道路が施工前の状態と
略同一の状態で使用できるので、自動車の徐行運転など
が必要となるようなこともなく好都合である。

【００２９】また、本発明のうち請求項４記載の発明
は、請求項１記載の発明において、前記既設の地上流通
路施設は既設河川５７等の既設河川であることを特徴と
して、構成されるので、請求項１記載の発明による効果
に加えて以下の効果を生む。即ち本発明は、従来の工法
の１つである仮受工法、即ち既設河川を仮受させる形で
施工する工法に比べて、次の点で優れている。即ち従来
のこの仮受工法では、既設河川を仮受させるという作業
を行う場合には、漏水対策など困難な点が多かった。し
かし、本発明ではこの仮受け作業が不要になり、供用中
の既設河川が施工前の状態と略同一の状態で使用できる
ので、漏水対策は不要になり好都合である。また、供用
中の既設河川が施工前の状態と略同一の状態で使用でき
るので、河川流量の不用意な増減などが生じず好都合で
ある。

【００３０】また、本発明のうち請求項５記載の発明
は、請求項１記載の発明において、前記地盤支持手段９
０は、前記斜坑の周囲に配置する形の土留め材９からな
るようにして構成したので、土留め材からなる地盤支持
手段が斜坑の周囲の地盤を土留めすることが出来る。従
って、斜坑は土留め材９からなる地盤支持手段９０によ
り一層安定的に支保された空間となり、既設の地上流通
路施設下の地盤が斜坑側に崩落することも防止されるの
で、斜坑を介しての新たなシールドトンネルの構築と、
既設の地上流通路施設の供用の両面において、安全性が
増大する。また、斜坑周囲の地盤の緩みは地盤支持手段
によって一層確実に抑制された形となり、この結果、所
望の地盤安定性を得るために必要とされる地盤改良は低
減される。

【００３１】また、本発明のうち請求項６記載の発明
は、既設軌道４１、既設道路５６、既設河川５７等の既
設の地上流通路施設の鉛直方向下方に位置する地盤２中
に、該既設の地上流通路施設に沿って伸延するシールド
トンネル４６を形成するに際し、前記既設の地上流通路
施設と水平方向に隣接した場所に坑口３ａ、４ａ等の坑
口を設定し、ガイド体６、７、８等のガイド手段を、前
記坑口３ａ、４ａ等の坑口から前記シールドトンネル４
６の形成予定箇所に向けた形で、斜め方向に設置し、内
部に斜坑空間５０ｓ、５１ｓ、５２ｓ等の斜坑空間が形
成されたケーソン５０、５１、５２等のケーソンを、前
記坑口から前記ガイド手段をガイドとする形で前記シー
ルドトンネル４６の形成予定箇所に達するまで沈設し、
前記ケーソンの底部に底部コンクリート１０を打設し
て、発進基地３０等のシールド発進基地を構築して、構
成したので、ケーソンの設置によって斜坑空間を、坑口
とシールドトンネル４６の形成予定箇所を連絡する形で
直状に配置させることが出来る。従って、こうして配置
されたケーソンの斜坑空間は、前述した請求項１記載の
発明で述べた斜坑として機能する形になるため、該ケー
ソンの利用によって、シールドトンネル４６の形成予定
箇所にシールド発進基地を配置させることが簡潔な施工
工程によって容易に出来る。即ち、既設の地上流通路施
設下におけるシールド発進基地構築に際して掘削方向の
変更や該既設の地上流通路施設の仮受けは不要である。
また、ケーソンは公知のようにその沈設作業を斜坑空間
内部で行う形になるため、大規模な地盤改良を必要とせ
ず、さらに、地盤中に配置された斜坑空間はケーソンに
よって安全に支保された形となるため、シールド発進基
地構築並びにその利用に要する地盤改良は小規模なもの
ですむ。また、ケーソンは、その沈設工程（即ち斜坑側
壁部分の構築）と地盤掘削（即ち斜坑内部空間の形成）
が同時進行するので、施工効率が良い。さらに、ガイド
手段は、ケーソンの沈設時にこれを、坑口からシールド
トンネル４６の形成予定箇所に向けて正確に斜め方向に
ガイドすることが出来るので、ケーソンの沈設姿勢を保
持するのが容易であり、従って、ケーソンの設置方向が
斜めであることがケーソン沈設作業の障害とならない。

【００３２】また、本発明のうち請求項７記載の発明
は、請求項６記載の発明において、前記既設の地上流通
路施設は既設軌道４１等の既設軌道であることを特徴と
して、構成されるので、請求項６記載の発明による効果
に加えて以下の効果を生む。即ち本発明は、従来の工法
の１つである仮受工法に比べて、煩雑な仮受け作業が不
要になることにより作業工程が簡潔となり好都合であ
る。また、供用中の鉄道路線である既設軌道が施工前の
状態と略同一の状態で使用できるので、列車の徐行運転
などが必要となるようなこともなく好都合である。

【００３３】また、本発明のうち請求項８記載の発明
は、請求項６記載の発明において、前記既設の地上流通
路施設は既設道路５６等の既設道路であることを特徴と
して、構成されるので、請求項６記載の発明による効果
に加えて以下の効果を生む。即ち本発明は、従来の工法
の１つである仮受工法に比べて、仮受け作業が不要にな
るため、供用中の既設道路が、鉄板材等を使用した仮設
路面により形成されるのでなく、施工前の状態と略同一
の状態で使用できるので、震動が生じて不快感を生むと
いった不都合がなく好都合でである。また、供用中の既
設道路が施工前の状態と略同一の状態で使用できるの
で、自動車の徐行運転などが必要となるようなこともな
く好都合である。

【００３４】また、本発明のうち請求項９記載の発明
は、請求項６記載の発明において、前記既設の地上流通
路施設は既設河川５７等の既設河川であることを特徴と
して、構成されるので、請求項６記載の発明による効果
に加えて以下の効果を生む。即ち本発明は、従来の工法
の１つである仮受工法に比べて、既設河川を仮受させる
という作業が不要になり、供用中の既設河川が施工前の
状態と略同一の状態で使用できるので、漏水対策は不要
になり好都合である。また、供用中の既設河川が施工前
の状態と略同一の状態で使用できるので、河川流量の不
用意な増減などが生じず好都合である。

【００３５】また、本発明のうち請求項１０記載の発明
は、請求項６記載の発明において、前記ガイド手段を、
前記ケーソンの外周形状に沿って配置される複数の鋼管
６１等の柱状部材からなるようにして、構成したので、
複数の柱状部材を地盤中に列状に並べて打設することに
よりガイド手段の設置を行うことが出来る。すると、柱
状部材を地盤に打設するのは比較的容易な作業であるた
め、該柱状部材を複数並べてなるガイド手段であれば、
これがケーソンをガイドし得る形となるよう、坑口から
シールドトンネル４６の形成予定箇所に向けた形で、斜
め方向に打設するのが、作業性良く出来る。

【００３６】また、本発明のうち請求項１１記載の発明
は、請求項６記載の発明において、前記ガイド体６、８
等のガイド手段を、前記ケーソンの外周形状に対応した
形で筒状に設置することを特徴として構成したので、ケ
ーソンを、ガイド手段に包囲された地盤中に沈設させる
ことが可能となる。従って、ケーソンは筒状のガイド手
段から逸れることなく、一層確実にシールドトンネルの
形成予定箇所に向けて斜め方向に沈設設置される。ま
た、ケーソン沈設のために掘削される箇所は、該ケーソ
ン沈設より先に打設された筒状のガイド手段の内方とな
るため、掘削及びこれに伴うケーソン沈設を一層安全に
行うことが出来る。

【００３７】また、本発明のうち請求項１２記載の発明
は、請求項６記載の発明において、前記ガイド体６等の
ガイド手段を、前記ケーソンのトンネル形成位置５ｐを
除外した形で設置されることを特徴として構成したの
で、トンネル形成位置５ｐにはガイド手段が配置しな
い。このため、シールド掘削機４５はその発進時には、
ケーソンのトンネル形成位置５ｐを切り破る形で地盤中
に掘進していくが、このとき、トンネル形成位置５ｐに
ガイド手段がないことによって、シールド掘削機４５が
円滑に発進することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例により構築中のシールド発進
基地における地上部分の平面図である。

【図２】図１のII、II矢視断面図である。

【図３】図２のIII、III矢視断面図である。

【図４】IV、IV矢視断面図である。

【図５】図４に示すシールド発進基地の別の例を示す断
面図である。

【図６】本発明の別の実施例により構築中のシールド発
進基地における地上部分の平面図である。

【図７】図６に示すシールド発進基地における地下部分
の平断面図である。

【図８】本発明のさらに別の実施例の施工手順を示す図
である。

【図９】本発明のさらに別の実施例の施工手順を示す図
である。

【図１０】本発明のさらに別の実施例の施工手順を示す
図である。

【図１１】本発明のさらに別の実施例の施工手順を示す
図である。

【図１２】本発明のさらに別の実施例の施工手順を示す
図である。

【図１３】従来の既設軌道下のシールド発進基地の一例
を示す断側面図、

【図１４】図１３のXI、XI矢視断面図である。

【図１５】従来の既設軌道下のシールド発進基地の別の
例を示す断側面図である。

【図１６】図１５のXIV、XIV矢視断面図である。

【符号の説明】

２……地盤３、４……斜坑３ａ、４ａ……坑口３０……シールド発進基地（発進基地）４１……既設の地上流通路施設（既設軌道）５６……既設の地上流通路施設（既設道路）５７……既設の地上流通路施設（既設河川）４６……シールドトンネル９……土留め材９０……地盤支持手段６、７、８……ガイド手段（ガイド体）６１……柱状部材（鋼管）１０……底部コンクリート５０、５１、５２……ケーソン５０ｓ、５１ｓ、５２ｓ……斜坑空間５ｐ……トンネル形成位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者阿部晄東京都千代田区岩本町三丁目10番１号三井建設株式会社内 (72)発明者福島弘文東京都千代田区岩本町三丁目10番１号三井建設株式会社内 (72)発明者千代一義東京都千代田区岩本町三丁目10番１号三井建設株式会社内 (72)発明者山本信幸東京都千代田区岩本町三丁目10番１号三井建設株式会社内 (72)発明者本間昭東京都千代田区岩本町三丁目10番１号三井建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】既設の地上流通路施設の鉛直方向下方に位
置する地盤中に、該既設の地上流通路施設に沿って伸延
するシールドトンネルを形成するに際し、前記既設の地上流通路施設と水平方向に隣接した場所に
坑口を設定し、筒状の地盤支持手段を、前記坑口から前記シールドトン
ネルの形成予定箇所に向けた形で、斜め方向に設置する
と共に、前記地盤支持手段の内部の地盤を掘削して、斜坑を、前
記坑口と前記シールドトンネルの形成予定箇所を連絡す
る形で形成し、前記斜坑の底部に底部コンクリートを打設して、シール
ド発進基地を構築して構成した、シールド発進基地の構
築方法。
【請求項２】前記既設の地上流通路施設は既設軌道であ
ることを特徴とする、請求項１記載のシールド発進基地
の構築方法。
【請求項３】前記既設の地上流通路施設は既設道路であ
ることを特徴とする、請求項１記載のシールド発進基地
の構築方法。
【請求項４】前記既設の地上流通路施設は既設河川であ
ることを特徴とする、請求項１記載のシールド発進基地
の構築方法。
【請求項５】前記地盤支持手段は、前記斜坑の周囲に配
置する形の土留め材からなる、請求項１記載のシールド
発進基地の構築方法。
【請求項６】既設の地上流通路施設の鉛直方向下方に位
置する地盤中に、該既設の地上流通路施設に沿って伸延
するシールドトンネルを形成するに際し、前記既設の地上流通路施設と水平方向に隣接した場所に
坑口を設定し、ガイド手段を、前記坑口から前記シールドトンネルの形
成予定箇所に向けた形で、斜め方向に設置し、内部に斜坑空間が形成されたケーソンを、前記坑口から
前記ガイド手段をガイドとする形で前記シールドトンネ
ルの形成予定箇所に達するまで沈設し、前記ケーソンの底部に底部コンクリートを打設して、シ
ールド発進基地を構築して構成した、シールド発進基地
の構築方法。
【請求項７】前記既設の地上流通路施設は既設軌道であ
ることを特徴とする、請求項６記載のシールド発進基地
の構築方法。
【請求項８】前記既設の地上流通路施設は既設道路であ
ることを特徴とする、請求項６記載のシールド発進基地
の構築方法。
【請求項９】前記既設の地上流通路施設は既設河川であ
ることを特徴とする、請求項６記載のシールド発進基地
の構築方法。
【請求項１０】前記ガイド手段は、前記ケーソンの外周
形状に沿って配置される複数の柱状部材からなる、請求
項６記載のシールド発進基地の構築方法。
【請求項１１】前記ガイド手段は、前記ケーソンの外周
形状に対応した形で筒状に設置することを特徴とする、
請求項６記載のシールド発進基地の構築方法。
【請求項１２】前記ガイド手段は、前記ケーソンのトン
ネル形成位置を除外した形で設置されることを特徴とす
る、請求項６記載のシールド発進基地の構築方法。