JPH10176497A - 外郭先行シールドトンネル工法に於けるシールドトンネルの連結方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外郭先行シールドトンネル工法に於けるシー
ルドトンネル間の連結作業の施工性を向上させ、且つ、
その連結部の剛性を高める。 【解決手段】 Ｌ型シールドトンネル１１及び方形シー
ルドトンネル１２ａ間に縦Ｈ型断面シールド機１３ａを
導入する。該縦Ｈ型断面シールド機１３ａには上下方向
へ拡幅掘削できるコピーカッタが設けられている。ま
た、その後部上下には外郭が被装されていないため、Ｌ
型シールドトンネル１１及び方形シールドトンネル１２
ａの覆工体背面が露出する。間詰シールドトンネル１６
を構築する際、この露出した覆工体に直接間詰シールド
トンネル１６の覆工体を連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は大断面トンネルの
構築に適用される外郭先行シールドトンネル工法に関す
るものであり、特に、該工法に於けるシールドトンネル
の連結方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１に示す如く、従来の外郭先行シー
ルドトンネル工法に於いては、各シールドトンネル１は
隣接する他のシールドトンネル１から一定の間隔を隔て
て構築される。そして、これらのシールドトンネル１，
１間に地盤改良や山留め等を施して地山の崩壊や漏水を
防いだ後、互いに対接する側の覆工体１ａ，１ａを解体
し、且つ、その間の土砂２を掘削排土することにより、
隣接するシールドトンネル１，１同士を連結する（特開
平４−３０９６９２号，特開平４−３０９６９３号
等）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、地盤改良や山
留め等の施工は煩雑で確実性にも問題がある。また、内
腔形状の変化に対応するためにはシールドの余掘りや埋
殺し等が必要となり、施工ロスが発生して不経済であ
る。更に、連結部の剛性を確保するのが難しい。

【０００４】そこで、外郭先行シールドトンネル工法に
於けるシールドトンネル間の連結作業の施工性を向上さ
せ、且つ、その連結部の剛性を高めるために解決すべき
技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題を解
決することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために提案されたものであり、先行のシールドトン
ネルに沿って後行のシールドトンネルを構築するとき、
該後行のシールドトンネルを構築するシールド機を前記
先行のシールドトンネル方向へ拡幅調整しながら掘進し
て、該シールド機内に前記先行のシールドトンネルの覆
工体背面を露出させることにより、この露出した覆工体
に後行のシールドトンネルの覆工体を連結する外郭先行
シールドトンネル工法に於けるシールドトンネルの連結
方法を提供するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図９に従って詳述する。図１に於いて二点鎖線で示
すトンネル１０は正面断面の大きさが縦横夫々数十メー
トルに及ぶ。斯かる大断面トンネルを１基の大断面シー
ルド機で構築するのは施工性、経済性等の面から問題が
多い。そこで、外郭先行シールドトンネル工法にて該ト
ンネル１０を構築する。

【０００７】初めに、該トンネル１０の隅角に当たる部
分にＬ型シールドトンネル１１，１１，１１，１１を構
築する。このＬ型シールドトンネル１１は、３基の方形
断面シールド機をＬ字型に組合せて、一体的に掘進構築
される。これにより、応力集中箇所であるトンネル１０
の隅角部分の構造的強度を向上させることができる。

【０００８】次に図２に示す如く、対向するＬ型シール
ドトンネル１１，１１の中間に方形シールドトンネル１
２ａ又は矩形シールドトンネル１２ｂを構築する。矩形
シールドトンネル１２ｂは、２基の方形断面シールド機
を並べて一体的に掘進構築される。また、前記方形シー
ルドトンネル１２ａを掘進するための方形断面シールド
機には、上下方向へ拡幅掘削することができるコピーカ
ッタ等が設けられている。一方、前記矩形シールドトン
ネル１２ｂを掘進するための２基の方形断面シールド機
には左右方向へ拡幅掘削することができるコピーカッタ
等が設けられている。

【０００９】次に図３に示す如く、対向するＬ型シール
ドトンネル１１及び方形シールドトンネル１２ａ間に縦
Ｈ型断面シールド機１３ａを導入する。該縦Ｈ型断面シ
ールド機１３ａの外郭左右両側は、前記Ｌ型シールドト
ンネル１１及び方形シールドトンネル１２ａの左右端縁
よりも左右方向へ張り出し、且つ、上下方向へ突出し
て、その突出部１４ａ，１４ａ，１４ａ，１４ａがＬ型
シールドトンネル１１及び方形シールドトンネル１２ａ
の隅角部に係合している。また、図４（ａ）に示す如
く、該縦Ｈ型断面シールド機１３ａの外郭上下両側後部
には開口部１５ａ，１５ａが設けられている。

【００１０】更に、同図（ｂ）に於いて二点鎖線で示す
如く、該縦Ｈ型断面シールド機１３ａ自体が上下方向へ
拡幅することができるように構成されるとともに、該縦
Ｈ型断面シールド機１３ａにはコピーカッタ等が設けら
れることにより、その外郭の正面視輪郭に沿って掘進す
ることができるだけでなく、上下方向へ拡幅掘削を行う
こともできるように構成されている。これらの拡幅機能
により、前記Ｌ型シールドトンネル１１及び方形シール
ドトンネル１２ａの施工誤差に拘わらず、該Ｌ型シール
ドトンネル１１及び方形シールドトンネル１２ａ間の土
砂を両トンネルの覆工体背面に至るまで掘削排土するこ
とができる。そして、一方の開口部１５ａからはＬ型シ
ールドトンネル１１の覆工体背面が露出し、他方の開口
部１５ａからは方形シールドトンネル１２ａの覆工体背
面が露出することとなる。

【００１１】然る後に、図５に示す如く、該縦Ｈ型断面
シールド機１３ａの後部内腔に間詰シールドトンネル１
６の覆工体を構築する。即ち、前記開口部１５ａ，１５
ａからＬ型シールドトンネル１１及び方形シールドトン
ネル１２ａの覆工体背面が露出している位置に間詰シー
ルドトンネル１６の覆工体を構築する。従って、該間詰
シールドトンネル１６の覆工体を構築する際に、該覆工
体を直接前記Ｌ型シールドトンネル１１及び方形シール
ドトンネル１２ａの覆工体に連結することができる。し
かも、その連結作業を縦Ｈ型断面シールド機１３ａの胴
内に於いて行うことができる。これにより、これらの覆
工体同士を剛結合させることができ、連結部の剛性を可
及的に高めることができる。また、連結作業を効率的、
且つ、安全に行うことができる。

【００１２】尚、図４に示す如く、縦Ｈ型断面シールド
機１３ａの外郭後端の前記開口部１５ａの内周縁にはシ
ール材１７を周設して、開口部１５ａの止水をとる。ま
た、突出部１４ａ，１４ａの後方に形成される余掘部分
には、通常のシールド掘削に於けるテールボイドの処理
と同様に裏込め材が充填される。

【００１３】斯かる間詰シールドトンネル１６の構築作
業を全てのＬ型シールドトンネル１１、方形シールドト
ンネル１２ａ及び矩形シールドトンネル１２ｂ間につい
て行うことにより、図６に示す如く、これらのシールド
トンネルが環状に連結して一体化される。尚、Ｌ型シー
ルドトンネル１１と矩形シールドトンネル１２ｂ間には
横Ｈ型断面シールド機１３ｂを導入して間詰シールドト
ンネル１６の掘進構築を行う。図７にも示す如く、この
横Ｈ型断面シールド機１３ｂの外郭は前記縦Ｈ型断面シ
ールド機１３ａを９０度傾倒させた形状をしている。

【００１４】従って、該横Ｈ型断面シールド機１３ｂの
場合は、その外郭が上下方向へ張り出し、且つ、左右へ
突出して、突出部１４ｂ，１４ｂ，１４ｂ，１４ｂが設
けられている。また、図７（ａ）に示す如く、その外郭
左右両側後部に開口部１５ｂが設けられ、該開口部１５
ｂの内周縁にはシール材１７が周設されている。また、
同図（ｂ）に於いて二点鎖線で示す如く、該横Ｈ型断面
シールド機１３ｂ自体が左右方向へ拡幅することができ
るように構成され、更に、コピーカッタ等によっても左
右方向へ拡幅掘削することができるように形成されてい
る。その他、このコピーカッタ等が該横Ｈ型断面シール
ド機１３ｂの外郭の正面視輪郭に沿って掘進できる機能
を有していること等は、前記縦Ｈ型断面シールド機１３
ａと同様である。

【００１５】斯かる縦Ｈ型断面シールド機１３ａ及び横
Ｈ型断面シールド機１３ｂの拡幅機能は、前記方形シー
ルドトンネル１２ａを掘進するための方形断面シールド
機の拡幅機能及び前記矩形シールドトンネル１２ｂを掘
進するための２基の方形断面シールド機の拡幅機能と相
俟って、トンネル１０の断面寸法の変化に対して柔軟に
対応することができる。これにより掘削ロスの低減を図
ることができ経済的になる。

【００１６】而して、図８に示す如く、環状に連結一体
化したＬ型シールドトンネル１１、方形シールドトンネ
ル１２ａ、矩形シールドトンネル１２ｂ及び間詰シール
ドトンネル１６の内腔に適宜補強部材を配置して、コン
クリートを打設充填することにより、トンネル１０の外
周躯体１０ａを形成する。前述した如く、これらのシー
ルドトンネルは相互に剛結合されているので、外周躯体
１０ａの主応用部材として充分な剛性を有している。そ
の後、該外周躯体１０ａの内部の土砂を掘削排土し、床
版１０ｂや隔壁１０ｃ等を構築する。こうして、矩形大
断面のトンネル１０が形成される。

【００１７】尚、Ｌ型シールドトンネル１１、方形シー
ルドトンネル１２ａ、矩形シールドトンネル１２ｂ及び
間詰シールドトンネル１６を組み合わせることにより、
斯かる矩形の大断面トンネルのみならず、図９に示すＬ
型大断面トンネル１８等、種々の複雑な断面形状の大断
面トンネルの外周躯体を構築することもできる。また、
図１０に示す如く、前記方形シールドトンネル１２ａ及
び矩形シールドトンネル１２ｂに代えて円形シールドト
ンネル１９を施工することとしても良い。その場合、間
詰シールドトンネル１６を構築するためのシールド機
は、同図（ａ）の如く、片側を円形に凹設したＨ型断面
シールド機２０や、同図（ｂ）の如く両側を円形に凹設
したＨ型断面シールド機２１を用いる。

【００１８】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、後行のシ
ールドトンネルの覆工体を構築する際に、該覆工体を直
接先行のシールドトンネルの覆工体に連結することがで
き、且つ、その連結作業を後行のシールドトンネル構築
用のシールド機の胴内にて行うことができる。

【００２０】従って、これらの覆工体同士を剛結合させ
て、連結部の剛性を可及的に高めることができる。これ
により、大断面トンネルの外周躯体の主応力部材として
これらの覆工体をそのまま本設利用することができ、経
済性が向上する。また、連結作業の施工性が飛躍的に向
上し、効率的、且つ、安全に施工をすることができる。
更に、拡幅機能により大断面トンネルの断面形状の変化
に柔軟に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示し、Ｌ型シールドト
ンネルを施工した段階に於ける正面断面解説図。

【図２】図１の状態から方形シールドトンネル及び矩形
シールドトンネルを施工した段階に於ける正面断面解説
図。

【図３】図２の状態から一のＬ型シールドトンネル及び
方形シールドトンネル間に縦Ｈ型断面シールド機を導入
した段階に於ける正面断面解説図。

【図４】（ａ）縦Ｈ型断面シールド機の平面解説図。 （ｂ）縦Ｈ型断面シールド機の背面解説図。

【図５】図３の状態から縦Ｈ型断面シールド機の後部内
腔に間詰シールドトンネルを構築した段階に於ける正面
断面解説図。

【図６】全ての間詰シールドトンネルを構築した段階に
於ける正面断面解説図。

【図７】（ａ）横Ｈ型断面シールド機の側面解説図。 （ｂ）横Ｈ型断面シールド機の背面解説図。

【図８】完成した矩形大断面のトンネルの正面断面解説
図。

【図９】本発明の他の実施の形態を示し、Ｌ型大断面の
トンネルの正面断面解説図。

【図１０】本発明の更に他の実施の形態を示し、Ｈ型断
面シールド機を導入した段階に於ける正面断面要部解説
図であり、（ａ）は片側に円形シールドトンネルがある
場合、（ｂ）は両側に円形シールドトンネルがある場
合。

【図１１】従来例を示し、全てのシールドトンネルを施
工した段階に於ける正面断面解説図。

【符号の説明】

１０ 矩形大断面のトンネル １１ Ｌ型シールドトンネル １２ａ 方形シールドトンネル １２ｂ 矩形シールドトンネル １３ａ 縦Ｈ型断面シールド機 １３ｂ 横Ｈ型断面シールド機 １４ａ，１４ｂ 突出部 １５ａ，１５ｂ 開口部 １６ 間詰シールドトンネル １７ シール材 １８ Ｌ型大断面のトンネル １９ 円形シールドトンネル ２０，２１ Ｈ型断面シールド機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先行のシールドトンネルに沿って後行の
   シールドトンネルを構築するとき、該後行のシールドト
   ンネルを構築するシールド機を前記先行のシールドトン
   ネル方向へ拡幅調整しながら掘進して、該シールド機内
   に前記先行のシールドトンネルの覆工体背面を露出させ
   ることにより、この露出した覆工体に後行のシールドト
   ンネルの覆工体を連結することを特徴とする外郭先行シ
   ールドトンネル工法に於けるシールドトンネルの連結方
   法。