JPH0932464A - トンネルの接合工法およびそれに用いるシールド掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既設トンネルと新設トンネルとの接合を、容
易かつ確実に行うことができるトンネルの接合工法およ
びそれに用いるシールド掘削機を提供することを課題と
する。 【解決手段】 シールド掘削機１のスキンプレート２の
内側に切削・補強リング６を掘進方向に進退自在に設
け、この切削・補強リング６に、これを押し出すリング
駆動ジャッキ１０を備えた構成となっている。そして、
このシールド掘削機１で新設トンネルＴ２を掘進してい
き、既設トンネルＴ１から所定距離だけ離間した位置で
切削・補強リング６をリング駆動ジャッキ１０で押し出
した後、この切削・補強リング６をカッタ１１の駆動力
を伝達して回転させつつ押し出し、切削ビット７で既設
トンネルＴ１のセグメントを切削して開口部を形成する
ことによって、既設トンネルＴ１と新設トンネルＴ２と
を接合するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、上下水
道，電気，通信，あるいは各種交通等の用途に用いるト
ンネルを新設するにあたり、地中で既設トンネルと新設
トンネルとを接合するときに用いて好適なシールド工法
およびそれに用いるシールド掘削機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、上下水道，電気，通信，あるい
は各種交通等の用途に用いるトンネルを新設する場合、
地中において既設トンネルと新設トンネルとを、略Ｔ字
状に接合することがある。

【０００３】従来、このようなトンネルの接合に際して
は、シールド掘削機で新設トンネルを掘削していき、既
設トンネルの近傍でシールド掘削機の掘進を停止させ、
双方のトンネルの接合部周辺の地盤改良を行った後、シ
ールド掘削機をさらに掘進させて、新設トンネルと既設
トンネルとを接合するようにしている。

【０００４】しかし、このような工法で接合する双方の
トンネルの合流点は、大規模な交差点付近の道路下とな
る場合が多いのが実情である。このような場所には各種
埋設物が存在しているために、トンネルの接合部周辺の
地盤改良はその施工条件が非常に厳しいものとなり、施
工に手間取ったり十分な地盤改良を行うことが困難にな
るという問題がある。そのうえ、地盤改良の完了後に
は、改良されて固くなった地盤中をシールド掘削機で掘
削しなければならないため、非常に掘削効率が悪いとい
う問題も伴っている。

【０００５】近年では、このような問題を解決するトン
ネルの接合工法として、シールド掘削機のスキンプレー
トの外側に筒状のスライドフードを掘進方向に沿って進
退自在に設けておき、シールド掘削機が既設トンネルに
近接したときに、スライドフードを前進させてその先端
を既設トンネルの側面に当接させることによって周辺地
山の安定を図り、この状態でスライドフード内でトンネ
ルの接合を行うという方法が実施されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のトンネルの接合工法およびそれに用いる
シールド掘削機には、以下のような問題が存在する。ま
ず、シールド掘削機に備えるスライドフードは、その先
端を、既設トンネルの外形形状にあわせて凹部状とする
必要があるが、施工性の見地からいうと、外荷重による
既設トンネルの変形（偏平化）や、シールド掘削機の到
達位置精度誤差に対応するためには、スライドフードの
先端部と既設トンネルとの間にある程度のクリアランス
が必要となる。これに反し、安全性の見地からいうと、
クリアランスを設けるとスライドフードと既設トンネル
とが密着しないことになるため、止水性および地山の安
定性を十分に確保することができない。このようにし
て、従来の技術では施工性と安全性の両立を図るのが困
難であるのが実情である。

【０００７】また、スライドフードがシールド掘削機の
外側にあるために、掘進中は周囲地盤との摩擦により、
摩耗や変形等の損傷を受けやすい。このため、新設トン
ネルを掘進していく間に、スライドフードの特に先端部
が損傷した場合、いざ既設トンネルと新設トンネルとを
接合するためにスライドフードを前進させようとしたと
きに、スライドフードが作動できなかったり、所要の機
能を発揮することができないという事態が発生する。し
かも、スライドフードを交換あるいはメンテナンスする
にも、地中においては作業を行うのが非常に困難あるい
は不可能である。このような機械的トラブルは、特に掘
進距離が長い場合や、砂礫地盤を掘進する場合に発生し
やすい。

【０００８】さらには、スライドフードを既設トンネル
に当接させた状態で、既設トンネルに開口部を形成し、
これに新設トンネルを接合するが、このとき既設トンネ
ルの開口部には補強を施す必要があり、これにも手間お
よびコストがかかる。

【０００９】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、既設トンネルと新設トンネルとの接合を容
易かつ確実に行うことができるトンネルの接合工法およ
びそれに用いるシールド掘削機を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
新設トンネルを掘削していき、これを既設トンネルに接
合するに際し、予め、該新設トンネルを掘削するための
シールド掘削機を、その外殻をなす円筒状のスキンプレ
ートの内側に回転自在かつ該スキンプレートの軸線方向
に沿って進退自在に設けた、円筒状でかつ先端周縁部に
切削手段を備えてなるリング体と、前記スキンプレート
内に備えて該リング体を掘進方向に押し出すリング押出
手段と、前記リング体の内側に設けた、地山を掘削する
カッタ手段と、このカッタ手段の回転駆動力を前記リン
グ体に伝達する駆動力伝達手段とを備えた構成としてお
き、前記シールド掘削機の前記カッタ手段で地山を掘削
して新設トンネルを掘進していき、該シールド掘削機が
前記既設トンネルから予め定めた距離だけ離間した位置
に到達したときに、前記リング押出手段で前記リング体
を前記既設トンネルに向けて押し出し、この後に、前記
駆動力伝達手段で前記カッタ手段の回転駆動力を前記リ
ング体に伝達することによって該リング体を回転させつ
つこれをさらに押し出し、前記切削手段で前記既設トン
ネルの覆工体を切削して開口部を形成することによって
該既設トンネルと新設トンネルとを接合させることを特
徴としている。このようにして、シールド掘削機に備え
たリング体の切削手段で既設トンネルの覆工体を切削し
て開口部を形成することによって、既設トンネルと新設
トンネルとをシールド掘削機によって直接接合すること
ができる。また、リング体の先端が既設トンネルに当接
するのではなく食い込むことになるので、高い止水性と
地山の安定性を確保することができる。さらに、リング
体がスキンプレートの内側に収められているので、新設
トンネルの掘進中に周囲地盤との摩擦によってリング体
が損傷するのを防ぐことができる。

【００１１】請求項２に係る発明は、請求項１記載のト
ンネルの接合工法において、前記既設トンネルと新設ト
ンネルとを接合した後、前記リング体を前記既設トンネ
ルに形成した前記開口部に残置することを特徴としてい
る。これにより、残置したリング体によって既設トンネ
ルの開口部を補強することができる。

【００１２】請求項３に係る発明は、新設トンネルを掘
削し、既設トンネルに接合するためのシールド掘削機で
あって、該シールド掘削機には、その外殻をなす円筒状
のスキンプレートの前部に地山を掘削するためのカッタ
機構が設けられ、前記スキンプレートの内側でかつ前記
カッタ機構の外側に、円筒状でかつ先端周縁部に切削部
材を備えるとともに、その軸線方向に回転駆動されるリ
ング体が、前記スキンプレートの軸線方向に沿って進退
自在に設けられ、該リング体には、これを前記掘進方向
に押し出すためのリング押出機構が備えられていること
を特徴としている。これにより、リング体を回転駆動さ
せつつこれをリング押出機構で既設トンネルに向けて押
し出すことによって、切削部材で既設トンネルの覆工体
を切削して開口部を形成して、既設トンネルと新設トン
ネルとを直接接合することができる。また、リング体が
スキンプレートの内側に収められているので、新設トン
ネルの掘進中に周囲地盤との摩擦によってリング体が損
傷を受けるのを防ぐことができる。

【００１３】請求項４に係る発明は、請求項３記載のシ
ールド掘削機において、前記リング押出機構が、前記カ
ッタ機構を押し出すために設けられたカッタ押出機構と
は別に独立して設けられていることを特徴としている。
このようにして、リング押出機構とカッタ押出機構とを
それぞれ独立して設けることによって、これらを一体と
する構成に比較して、カッタ押出機構にかかる負荷を低
減することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図１ないし図６を参照して説明する。これらの図にお
いて、符号Ｔ１は既設トンネル、Ｔ２は掘削すべき新設
トンネル、１はシールド掘削機、２はシールド掘削機１
の外殻をなす円筒状のスキンプレートを示している。

【００１５】図１に示すように、シールド掘削機１のス
キンプレート２の内側には、その前端２ａから一定寸法
後方側に、環状のリングガーダ３が一体に設けられてい
る。そして、このリングガーダ３の一定寸法前方には、
スキンプレート２の軸線と直交する面内に位置し、スキ
ンプレート２の内径よりも一定寸法小さな外径を有した
隔壁４が、支持部材５を介してリングガーダ３と一体に
設けられている。

【００１６】スキンプレート２の内側で、かつ隔壁４の
外側には、筒状でスキンプレート２の軸線方向（以下、
これを「掘進方向」と称する）に一定長を有した切削・
補強リング（リング体）６が配設されている。

【００１７】図２に示すように、この切削・補強リング
６の前端には、既設トンネルＴ１（図１参照）を切削す
るための切削ビット（切削手段，切削部材）７が一体に
設けられている。この切削ビット７には、切削すべき既
設トンネルＴ１のセグメント（覆工体）の材質、例えば
鋼製，コンクリート製等、に応じ、超硬ビットやウォー
タージェット等が適宜適用される。

【００１８】また、切削・補強リング６の内周面の所定
位置には、例えば周方向に４箇所の凹部８，８，…が形
成されている。

【００１９】このような切削・補強リング６は、隔壁４
の外周端縁部と一体に設けられて掘進方向に一定長を有
した略筒状の保持部材９によって、前記軸線方向に進退
自在かつ軸線回りに回転自在に保持されている。保持部
材９は、その前端側に、隔壁４と切削・補強リング６の
間，および切削・補強リング６とスキンプレート２との
間から土砂が侵入するのを防ぐため、リング状の土砂シ
ール部材９ａ，９ａが配設され、後端側に、切削・補強
リング６を進退自在に支持する支持部９ｂ，９ｂが形成
された構成となっている。

【００２０】そして、図１に示したように、この切削・
補強リング６は、通常時においては、その前端の切削ビ
ット７がスキンプレート２の前端部２ａよりも前方に突
出しないようにスキンプレート２内に収納されている。

【００２１】スキンプレート２の内側には、その周方向
に一定間隔毎に、掘進方向前方に向けて伸縮するリング
駆動ジャッキ（リング押出手段，リング押出機構）１
０，１０，…がリングガーダ３に保持されて設けられて
おり、これらリング駆動ジャッキ１０を伸長させて切削
・補強リング６の後端部を押すことによって、これをス
キンプレート２の前端２ａから押し出して突出させるこ
とができるようになっている。

【００２２】隔壁４には、地山を掘削するためのカッタ
（カッタ手段，カッタ機構）１１が駆動軸（カッタ押出
機構）１２を介して回転自在に設けられている。図３お
よび図４に示すように、カッタ１１は、その前面側に、
地山を掘削するカッタビット１３，１３，…が設けら
れ、外周側には、その径方向に所定ストロークで伸縮す
る伸縮カッタ１４，１４，…が設けられた構成となって
いる。

【００２３】図１に示したように。駆動軸１２は、隔壁
４の後面側に配設された駆動装置１５に連結されてお
り、この駆動装置１５で駆動軸１２を介してカッタ１１
を回転駆動させるようになっている。また、この駆動軸
１２は掘進方向に沿って伸縮する伸縮機構を有してお
り、これを伸縮駆動させることによって、カッタ１１を
掘進方向に所定ストロークで進退させることができるよ
うになっている。

【００２４】このようなカッタ１１は、図２および図５
に示すように、駆動軸１２（図５参照）を伸縮・回転さ
せて、伸縮カッタ１４，１４，…を切削・補強リング６
の凹部８，８，…の位置に合わせた後、伸縮カッタ１
４，１４，…を外周側に向けて伸ばすことによって、各
凹部８に伸縮カッタ１４が嵌まり込むようになってい
る。そして、この状態で駆動装置１５によってカッタ１
１を回転駆動させると、その回転駆動力が切削・補強リ
ング６に伝達されて、これが回転するようになってい
る。

【００２５】さらに、スキンプレート２内には、掘削し
たズリを後方に排出する図示しないズリ搬出装置、構築
すべき新設トンネルＴ２を構成するセグメントＳを所定
の形状に組み立てる図示しないセグメント組立装置、組
み立てたセグメントＳ，Ｓ，…に反力をとってシールド
掘削機１を前進させるための前進ジャッキ等が備えられ
ている。

【００２６】また、このシールド掘削機１の前部には止
水材注入機構が備えられており、掘進方向前方でかつス
キンプレート２の外周側の地盤中に止水材を注入するこ
とができるようになっている。

【００２７】次に、上記構成からなるシールド掘削機１
を用いて、新設トンネルＴ２と既設トンネルＴ１とを接
合する工法について説明する。

【００２８】まず、図１に示したように、シールド掘削
機１で、通常のシールド工法と同様にして新設トンネル
Ｔ２を、既設トンネルＴ１に向けて構築していく。この
ときには、切削・補強リング６をスキンプレート２内に
収納しておく。そして、カッタ１１の伸縮カッタ１４，
１４，…を外周側に伸ばし、この状態で駆動装置１５で
カッタ１１を回転駆動させることによって、カッタビッ
ト１３，１３，…と伸縮カッタ１４，１４，…とで地山
を掘削していく。そして、その後方のスキンプレート２
内においては、セグメント組立装置（図示なし）でセグ
メントＳを所定形状に組み立てて一次覆工しつつ、前進
ジャッキ（図示なし）で組み立てたセグメントＳに反力
をとってシールド掘削機１を前進させていく。

【００２９】このようにして、新設トンネルＴ２を構築
していき、シールド掘削機１が既設トンネルＴ１に、予
め定めた所定距離まで接近した時点で、その掘進を停止
させる。前記所定距離は、切削・補強リング６をスキン
プレート２から押し出したときに、切削ビット７が既設
トンネルＴ１に接触せずに若干離れ、かつ凹部８（図２
参照）が伸縮カッタ１４と対応するように設定するのが
望ましい。

【００３０】続いて、図５に示したように、シールド掘
削機１の前部に備えた止水材注入機構（図示なし）で、
掘進方向前方の周囲地盤Ａに止水材を注入する。

【００３１】この後、まずカッタ１１の各伸縮カッタ１
４を縮めた後、リング駆動ジャッキ１０，１０，…を伸
長させることによって、切削・補強リング６を前方に押
し出す。

【００３２】次いで、図２および図４に示したように、
各伸縮カッタ１４を外周側に伸ばし、それぞれを切削・
補強リング６の凹部８，８，…に嵌め込む。

【００３３】そして、図６に示すように、駆動装置１５
によって、切削・補強リング６をカッタ１１と一体に回
転駆動させつつ、駆動軸１２を伸ばして切削・補強リン
グ６を既設トンネルＴ１に押しつけていく。すると、切
削ビット７で既設トンネルＴ１の覆工体であるセグメン
トが切削されていき、その内側の地山はカッタ１１によ
って掘削されていく。そして、既設トンネルＴ１に開口
部が形成された時点で、切削・補強リング６の前進およ
び回転を停止させる。

【００３４】この後、シールド掘削機１を、スキンプレ
ート２と切削・補強リング６のみを残し、他の部分を解
体する。この状態では、止水材および切削・補強リング
６によって、止水性・周囲地山の安定性が確保されてい
る。そして、既設トンネルＴ１に形成された開口部は、
切削・補強リング６の先端部によって補強された形態と
なっている。

【００３５】そして、この後に、組み立てたセグメント
Ｓ，スキンプレート２，切削・補強リング６，および既
設トンネルＴ１の内周面にコンクリートを打設して二次
覆工を行うことによって、新設トンネルＴ２および既設
トンネルＴ１の接合が完了する。

【００３６】上述したように、シールド掘削機１のスキ
ンプレート２の内側に切削・補強リング６が掘進方向に
進退自在に設けられ、この切削・補強リング６には、こ
れを押し出すリング駆動ジャッキ１０が備えられた構成
となっている。そして、このシールド掘削機１で新設ト
ンネルＴ２を掘進していき、既設トンネルＴ１から所定
距離だけ離間した位置で切削・補強リング６をリング駆
動ジャッキ１０で押し出した後、この切削・補強リング
６を、カッタ１１の駆動力を伝達して回転させつつ押し
出すことによって、切削ビット７で既設トンネルＴ１の
セグメントを切削して開口部を形成し、既設トンネルＴ
１と新設トンネルＴ２とを接合するようにした。これに
より、シールド掘削機１によって、既設トンネルＴ１と
新設トンネルＴ２とを直接接合することができる。した
がって、従来に比較して、既設トンネルＴ１と新設トン
ネルＴ２との接合部の周辺地盤の改良等の補助工法を低
減することができ、施工の手間を省いてコストの削減お
よび工期の短縮化を図ることができる。

【００３７】また、切削・補強リング６で既設トンネル
Ｔ１を直接切削するので、切削・補強リング６が既設ト
ンネルＴ１に単に当接するのではなく食い込むことにな
る。したがって、高い止水性と地山の安定性を確保する
ことができ、既設トンネルＴ１の変形や、シールド掘削
機１の到達位置の誤差にも対応することができ、従来こ
れらに対応するためにかかっていたコストを抑さえるこ
とができる。

【００３８】さらに、この切削・補強リング６をそのま
ま残置する構成としたので、これを既設トンネルＴ１の
補強体とすることができ、通常であれば別途施工する必
要のある開口部の補強工事を省略あるいは最低限のもの
とすることができ、この点からもコストの低減，工期の
短縮化を図ることができる。そして、このように既設ト
ンネルＴ１の開口部の補強や周辺地盤の改良といった補
強工法を低減することによって既設トンネルＴ１側から
の作業を少なくすることによって既設トンネルＴ１が供
用中であっても新設トンネルＴ１との接合作業を実施す
ることが可能となる。

【００３９】さらには、切削・補強リング６がスキンプ
レート２の内側に設けられた構成となっている。これに
よって、掘進距離が長い場合や砂礫地盤を掘進する場合
等であっても、新設トンネルＴ１の掘進中に周囲地盤と
の摩擦によって切削・補強リング６が損傷を受けるのを
防ぐことができるので、既設トンネルＴ１と新設トンネ
ルＴ２との接合工事を円滑に行うことが可能となる。

【００４０】また、切削・補強リング６をスキンプレー
ト２の内側に設けることによって、これをスキンプレー
ト２の外側に設けた場合に比較して、切削・補強リング
６の径を小さくすることができる。したがって、切削・
補強リング６を回転させるための駆動力を抑さえること
ができるので、駆動装置１５を小型のものとしてコスト
を抑さえることができる。一方、切削される既設トンネ
ルＴ２側にかかる力（エネルギー）も小さくなるので、
既設トンネルＴ２の破損といった問題も回避することが
できる。この効果は、掘削すべき新設トンネルＴ２が大
径であればあるほど顕著なものとなる。

【００４１】加えて、切削・補強リング６を押し出すリ
ング駆動ジャッキ１０が、カッタ１１を押し出すための
駆動軸１２に備えられた伸縮機構とは別に独立して設け
られた構成となっている。そして、切削・補強リング６
を既設トンネルＴ１に向けて押し出すときには、リング
駆動ジャッキ１０を用いる構成となっている。もちろ
ん、このときに駆動軸１２を伸長させることによって切
削・補強リング６を押し出す構成とすることも考えられ
る。しかし、このような構成とした場合には、駆動軸１
２の伸縮ストロークを大きくとならければならない。駆
動軸１２の伸縮ストロークを大きくすればするほど、駆
動軸１２が伸びた状態では切削・補強リング６やカッタ
１１が既設トンネルＴ１や地山から受ける反力によるモ
ーメントが増大するため、これに抗するために駆動軸１
２を強化しなければならず、これにともなってシールド
掘削機１の製作コストが上昇してしまうという問題が発
生する。また、この問題を回避するために駆動軸１２の
伸縮ストロークを大きくせずに、切削・補強リング６の
凹部８を複数箇所に間隔を隔てて形成し、駆動軸１２の
伸縮を繰り返して切削・補強リング６を押し出す構成と
することも可能であるが、この場合には、カッタ１１の
伸縮カッタ１４を何回も凹部８にかけ変えなければなら
ず、非常に手間がかかるという問題が発生する。これに
対し、上記したように、切削・補強リング６を押し出す
ためのリング駆動ジャッキ１０を、駆動軸１２に備えた
伸縮機構とは別に独立して設ける構成とすることによっ
て、前記各問題は何ら生じず、シールド掘削機１の製作
コストを抑さえ、かつ施工を容易かつ円滑に行うことが
できる。

【００４２】なお、上記の例において、切削・補強リン
グ６を押し出すに先立ち、前方の周囲地盤に止水材を注
入する構成としたが、基本的には切削・補強リング６に
よって止水性および周囲地山の安定性を確保することが
できるので、地質条件によっては止水材の注入を廃した
構成とすることも可能である。また、上記したトンネル
の接合工法およびそれに用いるシールド掘削機１を適用
して構築するトンネルの用途は何ら問うものではない。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るト
ンネルの接合工法によれば、シールド掘削機で新設トン
ネルを掘進していき、既設トンネルから予め定めた距離
だけ離間した位置でスキンプレートの内側に備えたリン
グ体をリング押出手段によって既設トンネルに向けて押
し出し、この後、駆動力伝達手段でカッタ手段の回転駆
動力を伝達してリング体を回転させつつこれを押し出し
て切削手段で既設トンネルを切削することによって開口
部を形成して、既設トンネルと新設トンネルとを接合す
る構成とした。このようにして、既設トンネルと新設ト
ンネルとをシールド掘削機によって直接接合することが
できるので、従来に比較して、既設トンネルと新設トン
ネルとの接合部の周辺地盤の改良等の補助工法を低減し
て、コストの削減および工期の短縮化を図ることができ
る。また、リング体の先端が既設トンネルに当接するの
ではなく食い込むことになるので、高い止水性と地山の
安定性を確保することができる。したがって、既設トン
ネルの変形やシールド掘削機の到達位置誤差にも対応す
ることができ、従来これに対応するためにかかってい
た、リング体の製作費や掘進精度を高めるためのコスト
を抑さえることができる。さらに、リング体がスキンプ
レートの内側におさめられているので、新設トンネルの
掘進中に周囲地盤との摩擦によってリング体が損傷を受
けるのを防ぐことができ、既設トンネルと新設トンネル
との接合工事を円滑に行うことができる。

【００４４】請求項２に係るトンネルの接合工法によれ
ば、既設トンネルと新設トンネルとを接合した後、シー
ルド掘削機に備えたリング体を既設トンネルに形成した
開口部に残置する構成とした。これにより、残置したリ
ング体によって既設トンネルの開口部を補強することが
でき、通常であれば別途施工する必要のある開口部の補
強工事を省略あるいは最低限のものとすることができ、
この点からもコストの低減，工期の短縮化を図ることが
できる。

【００４５】請求項３に係るシールド掘削機によれば、
先端周縁部に切削部材を備えてスキンプレートの内側に
進退自在に設けたリング体と、リング体を掘進方向に押
し出すためのリング押出機構とを備える構成となってい
る。これにより、リング体を回転駆動させつつリング押
出機構で既設トンネルに向けて押し出すことによって、
切削部材で既設トンネルの覆工体を切削して開口部を形
成して、既設トンネルと新設トンネルとを直接接合する
ことができ、請求項１にかかるトンネルの接合工法を実
現することができる。また、リング体がスキンプレート
の内側におさめられているので、新設トンネルの掘進中
に周囲地盤との摩擦によってリング体が損傷を受けるの
を防いで、既設トンネルと新設トンネルとの接合工事を
円滑に行うことができる。しかも、リング体をスキンプ
レートの外側に設けた場合に比較して、リング体を回転
駆動させるための駆動力を抑さえることができるので、
シールド掘削機の製作コストを抑さえることができる。

【００４６】請求項４に係るシールド掘削機によれば、
リング体を押し出すリング押出機構を、該リング体の内
側に設けたカッタ機構を押し出すためのカッタ押出機構
とは別に独立して設ける構成とした。このようにして、
リング押出機構とカッタ押出機構とをそれぞれ独立して
設けることによって、これらを一体とする構成に比較し
て、カッタ押出機構にかかる負荷を低減することができ
るので、シールド掘削機の製作コストを抑さえるととも
に＜施工を容易かつ円滑に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトンネルの接合工法およびそれに
用いるシールド掘削機の一例を示す図であって、該シー
ルド掘削機で新設トンネルを既設トンネルから所定より
離間した位置まで構築した状態を示す立断面図である。

【図２】前記シールド掘削機の要部を示す立断面図であ
る。

【図３】同シールド掘削機の前面図であって、該シール
ド掘削機のカッタ機構で地山を掘削するときの状態を示
す図である。

【図４】同、前記シールド掘削機のカッタ機構でリング
体を回転駆動させるときの状態を示す図である。

【図５】前記トンネルの接合工法を示す図であって、シ
ールド掘削機に備えたリング体を既設トンネルに向けて
押し出した状態を示す立断面図である。

【図６】同工法を示す図であって、前記リング体で既設
トンネルの覆工体を切削した状態を示す立断面図であ
る。

【符号の説明】

１ シールド掘削機 ２ スキンプレート ６ 切削・補強リング（リング体） ７ 切削ビット（切削手段，切削部材） １０ リング駆動ジャッキ（リング押出手段，リング押
出機構） １１ カッタ（カッタ手段，カッタ機構） １２ 駆動軸（カッタ押出機構）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000195971 西松建設株式会社 東京都港区虎ノ門１丁目20番10号 (71)出願人 000140982 株式会社間組 東京都港区北青山２丁目５番８号 (71)出願人 000230010 ジオスター株式会社 東京都港区芝４丁目２番３号 (72)発明者 高橋 和夫 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 東 京都下水道サービス株式会社内 (72)発明者 矢部 利幸 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 東 京都下水道サービス株式会社内 (72)発明者 青木 茂人 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 東 京都下水道サービス株式会社内 (72)発明者 鈴木 実 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 関 伸司 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 木戸 義和 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組東京本社内 (72)発明者 山森 規安 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組東京本社内 (72)発明者 渡辺 徹 神奈川県大和市下鶴間2570番地４ 西松建 設株式会社技術研究所内 (72)発明者 磯 陽夫 神奈川県大和市下鶴間2570番地４ 西松建 設株式会社技術研究所内 (72)発明者 早川 雅彦 東京都港区北青山二丁目５番８号 株式会 社間組内 (72)発明者 萩原 勉 東京都港区北青山二丁目５番８号 株式会 社間組内 (72)発明者 藤野 豊 東京都港区芝四丁目２番３号 ジオスター 株式会社内 (72)発明者 田中 秀樹 東京都港区芝四丁目２番３号 ジオスター 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 新設トンネルを掘削していき、これを既
   設トンネルに接合するに際し、 予め、該新設トンネルを掘削するためのシールド掘削機
   を、その外殻をなす円筒状のスキンプレートの内側に回
   転自在かつ該スキンプレートの軸線方向に沿って進退自
   在に設けた、円筒状でかつ先端周縁部に切削手段を備え
   てなるリング体と、前記スキンプレート内に備えて該リ
   ング体を掘進方向に押し出すリング押出手段と、前記リ
   ング体の内側に設けた、地山を掘削するカッタ手段と、
   このカッタ手段の回転駆動力を前記リング体に伝達する
   駆動力伝達手段とを備えた構成としておき、 前記シールド掘削機の前記カッタ手段で地山を掘削して
   新設トンネルを掘進していき、該シールド掘削機が前記
   既設トンネルから予め定めた距離だけ離間した位置に到
   達したときに、前記リング押出手段で前記リング体を前
   記既設トンネルに向けて押し出し、 この後に、前記駆動力伝達手段で前記カッタ手段の回転
   駆動力を前記リング体に伝達することによって該リング
   体を回転させつつこれをさらに押し出し、前記切削手段
   で前記既設トンネルの覆工体を切削して開口部を形成す
   ることによって該既設トンネルと新設トンネルとを接合
   させることを特徴とするトンネルの接合工法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のトンネルの接合工法にお
   いて、前記既設トンネルと新設トンネルとを接合した
   後、前記リング体を前記既設トンネルに形成した前記開
   口部に残置することを特徴とするトンネルの接合工法。
3. 【請求項３】 新設トンネルを掘削し、既設トンネルに
   接合するためのシールド掘削機であって、 該シールド掘削機には、その外殻をなす円筒状のスキン
   プレートの前部に地山を掘削するためのカッタ機構が設
   けられ、前記スキンプレートの内側でかつ前記カッタ機
   構の外側に、円筒状でかつ先端周縁部に切削部材を備え
   るとともに、その軸線方向に回転駆動されるリング体
   が、前記スキンプレートの軸線方向に沿って進退自在に
   設けられ、該リング体には、これを前記掘進方向に押し
   出すためのリング押出機構が備えられていることを特徴
   とするシールド掘削機。
4. 【請求項４】 請求項３記載のシールド掘削機におい
   て、前記リング押出機構が、前記カッタ機構を押し出す
   ために設けられたカッタ押出機構とは別に独立して設け
   られていることを特徴とするシールド掘削機。