JPH11294092A - 可変断面シールドの覆工構造 - Google Patents
可変断面シールドの覆工構造Info
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- JPH11294092A JPH11294092A JP10099154A JP9915498A JPH11294092A JP H11294092 A JPH11294092 A JP H11294092A JP 10099154 A JP10099154 A JP 10099154A JP 9915498 A JP9915498 A JP 9915498A JP H11294092 A JPH11294092 A JP H11294092A
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Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 テーパ部を設けた可変断面シールドにおい
て、セグメントの外側と地山とのクリアランスを小さく
することのできる可変断面シールドの覆工構造を提供す
る。 【解決手段】 テーパ部を設けた可変断面シールドのテ
ーパ部に用いられるセグメントとして、セグメントの外
周側の形状が上記テーパ部と平行になるように形成され
た、例えば、セグメントの幅方向の断面形状が平行四辺
形であるセグメント１１を用いた。
て、セグメントの外側と地山とのクリアランスを小さく
することのできる可変断面シールドの覆工構造を提供す
る。 【解決手段】 テーパ部を設けた可変断面シールドのテ
ーパ部に用いられるセグメントとして、セグメントの外
周側の形状が上記テーパ部と平行になるように形成され
た、例えば、セグメントの幅方向の断面形状が平行四辺
形であるセグメント１１を用いた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円形断面を有する
一般部と上記断面を半径方向に拡幅した拡幅部との間に
拡幅幅が変化するテーパ部を設けた可変断面シールドの
覆工構造に関するもので、特に、テーパ部の覆工構造に
関するものである。
一般部と上記断面を半径方向に拡幅した拡幅部との間に
拡幅幅が変化するテーパ部を設けた可変断面シールドの
覆工構造に関するもので、特に、テーパ部の覆工構造に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、円形断面を有する一般部に掘削断
面が広がった拡幅部を有するようなトンネルを掘削する
場合には、シールド胴部の一部を拡幅方向に一様に拡幅
して掘削を行う、いわゆる平行拡縮式のシールド推進機
が用いられている。また、トンネルの拡幅幅が大きい場
合には、上記一般部と拡幅部との間に拡幅幅が徐々に変
化するテーパ部を設けてトンネルの掘進を行う方法があ
る。図１６は、テーパ部において、上記平行拡縮式のシ
ールド推進機を用い、左，右の胴部が平行な状態で掘進
を行った場合の覆工状態を示す図である。ここでは、テ
ーパ部のトンネル形状をできるだけ滑らかにするため、
シールド推進機は一つのセグメント１１の幅分だけ進む
毎にシールド胴部を段階的に拡幅して掘進を行ってい
る。このような可変断面シールドの覆工で用いられるセ
グメント１１としては、断面１１ｚの形状が長方形であ
るセグメントが用いられる。また、セグメント１１と掘
削されたトンネルの隙間にはテールシール１３が取付け
られていて、土砂と水の進入を防ぐようにしている。
面が広がった拡幅部を有するようなトンネルを掘削する
場合には、シールド胴部の一部を拡幅方向に一様に拡幅
して掘削を行う、いわゆる平行拡縮式のシールド推進機
が用いられている。また、トンネルの拡幅幅が大きい場
合には、上記一般部と拡幅部との間に拡幅幅が徐々に変
化するテーパ部を設けてトンネルの掘進を行う方法があ
る。図１６は、テーパ部において、上記平行拡縮式のシ
ールド推進機を用い、左，右の胴部が平行な状態で掘進
を行った場合の覆工状態を示す図である。ここでは、テ
ーパ部のトンネル形状をできるだけ滑らかにするため、
シールド推進機は一つのセグメント１１の幅分だけ進む
毎にシールド胴部を段階的に拡幅して掘進を行ってい
る。このような可変断面シールドの覆工で用いられるセ
グメント１１としては、断面１１ｚの形状が長方形であ
るセグメントが用いられる。また、セグメント１１と掘
削されたトンネルの隙間にはテールシール１３が取付け
られていて、土砂と水の進入を防ぐようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記セ
グメント１１の断面１１ｚの形状が長方形なので、セグ
メントの内側及び外側の両方で、リング間の段差が生じ
てしまい、テールシール１３が上記リング間の段差に追
従できなくなり、止水対策が難しくなるという問題点が
あった。
グメント１１の断面１１ｚの形状が長方形なので、セグ
メントの内側及び外側の両方で、リング間の段差が生じ
てしまい、テールシール１３が上記リング間の段差に追
従できなくなり、止水対策が難しくなるという問題点が
あった。
【０００４】本発明は、従来の問題点に鑑みてなされた
もので、テーパ部を設けた可変断面シールドにおいて、
上記テーパ部の形状に追随できるようなセグメントを用
いた可変断面シールドの覆工構造を提供することを目的
とする。
もので、テーパ部を設けた可変断面シールドにおいて、
上記テーパ部の形状に追随できるようなセグメントを用
いた可変断面シールドの覆工構造を提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の可変断面シールドの覆工構造は、テーパ部を設けた可
変断面シールドのテーパ部に用いられるセグメントとし
て、セグメントの外周側の形状が上記テーパ部と平行に
なるように形成されたセグメントを用いたことを特徴と
する。
の可変断面シールドの覆工構造は、テーパ部を設けた可
変断面シールドのテーパ部に用いられるセグメントとし
て、セグメントの外周側の形状が上記テーパ部と平行に
なるように形成されたセグメントを用いたことを特徴と
する。
【０００６】本発明の請求項２に記載の可変断面シール
ドの覆工構造は、上記セグメントの幅方向の断面形状が
平行四辺形であることを特徴とする。
ドの覆工構造は、上記セグメントの幅方向の断面形状が
平行四辺形であることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき説明する。図１は、本発明の実施の形
態に係わるシールド掘進機２０の構成を示す図で、図１
（ａ）は全体断面図、図１（ｂ）は正面図である。図に
おいて、１はシールド掘進機２０の前面に取付けられ切
り羽を掘削するメインカッター、２は上記メインカッタ
ー１に取付けられ上記メインカッター１の径方向（シー
ルドの径方向）に伸縮自在な１対の余堀装置、３Ｌ，３
Ｒはそれぞれ左，右に移動する断面が円弧状の左，右の
拡幅胴、４は上記メインカッター１の後部に配置された
円板状の隔壁、５Ａ，５Ｂは前面に複数のサブカッター
５ｋを備え、シールド掘進機２０の軸方向と平行に延長
する平板状の水平フレームで、５Ａは上部胴を構成する
上側の水平フレーム、５Ｂは下部胴を構成する下側の水
平フレームである。なお、上記水平フレーム５Ａ，５Ｂ
は、上記左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒとともにシールド胴
部３を構成している。また、６はシールドの中胴部の内
部に設けられ上記隔壁４とともに上記水平フレーム５
Ａ，５Ｂを支える支柱、７は上記水平フレーム５Ａ，５
Ｂのシールド内部側に取付けられ上記左，右の拡幅胴３
Ｌ，３Ｒをそれぞれ左，右に移動させるためスライドジ
ャッキ、８はメインカッターの１の軸部、９はメインカ
ッター１の駆動装置、１０はセグメント１１を押してシ
ールド掘進機を前進させるためのシールド推進ジャッ
キ、１２はセグメント１１をリング状に組立るためのエ
レクタ、１３は上記セグメント１１とシールド掘進機２
０との間に設置される止水用のテールシールである。な
お、上，下の水平フレーム５Ａ，５Ｂ内でサブカッター
５ｋの後部には、上記サブカッター５ｋの駆動装置５ｍ
が収納される。また、図を簡明化するため、隔壁４の前
方に高圧の泥水を送るための送泥管１４と、メインカッ
ター１等で掘削された土砂等と上記泥水とをシールドの
後方に送るための排泥管１５とを２点鎖線で示した。
て、図面に基づき説明する。図１は、本発明の実施の形
態に係わるシールド掘進機２０の構成を示す図で、図１
（ａ）は全体断面図、図１（ｂ）は正面図である。図に
おいて、１はシールド掘進機２０の前面に取付けられ切
り羽を掘削するメインカッター、２は上記メインカッタ
ー１に取付けられ上記メインカッター１の径方向（シー
ルドの径方向）に伸縮自在な１対の余堀装置、３Ｌ，３
Ｒはそれぞれ左，右に移動する断面が円弧状の左，右の
拡幅胴、４は上記メインカッター１の後部に配置された
円板状の隔壁、５Ａ，５Ｂは前面に複数のサブカッター
５ｋを備え、シールド掘進機２０の軸方向と平行に延長
する平板状の水平フレームで、５Ａは上部胴を構成する
上側の水平フレーム、５Ｂは下部胴を構成する下側の水
平フレームである。なお、上記水平フレーム５Ａ，５Ｂ
は、上記左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒとともにシールド胴
部３を構成している。また、６はシールドの中胴部の内
部に設けられ上記隔壁４とともに上記水平フレーム５
Ａ，５Ｂを支える支柱、７は上記水平フレーム５Ａ，５
Ｂのシールド内部側に取付けられ上記左，右の拡幅胴３
Ｌ，３Ｒをそれぞれ左，右に移動させるためスライドジ
ャッキ、８はメインカッターの１の軸部、９はメインカ
ッター１の駆動装置、１０はセグメント１１を押してシ
ールド掘進機を前進させるためのシールド推進ジャッ
キ、１２はセグメント１１をリング状に組立るためのエ
レクタ、１３は上記セグメント１１とシールド掘進機２
０との間に設置される止水用のテールシールである。な
お、上，下の水平フレーム５Ａ，５Ｂ内でサブカッター
５ｋの後部には、上記サブカッター５ｋの駆動装置５ｍ
が収納される。また、図を簡明化するため、隔壁４の前
方に高圧の泥水を送るための送泥管１４と、メインカッ
ター１等で掘削された土砂等と上記泥水とをシールドの
後方に送るための排泥管１５とを２点鎖線で示した。
【０００８】図２（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図
で、サブカッター５ｋは、水平フレーム５Ａ，５Ｂのそ
れぞれの両端側に各３個ずつ設けられており、３個のサ
ブカッターのうち中央のサブカッターは他のサブカッタ
ーよりも前面に位置している（図１（ｂ）参照）。ま
た、上側の水平フレーム５Ａの前面中央には送泥管１４
の送泥口１４ａが、下側の水平フレーム５Ｂの前面中央
には、掘削された土砂等と上記送泥口１４ａからの泥水
とを攪拌するアジテータ１６と排泥管１５の排泥口１５
ａとが設けられている。なお、同図の排泥口１５ａの一
方は予備の排泥口である。また、左，右の拡幅胴３Ｌ，
３Ｒの隔壁４の裏側にあたる部分には、図示しない止水
用のシールを挟んで、上記隔壁４に密着するように移動
隔壁３ｐ，３ｑが設けられている。図２（ｂ）は、図１
（ａ）のＢ−Ｂ断面図で、支柱６は水平フレーム５Ａ，
５Ｂ間に上記水平フレーム５Ａ，５Ｂに垂直に建られた
平行な２本の棒状の部材から構成されている。また、メ
インカッター１の駆動装置９はシールド胴部３と同心円
状に左，右３個ずつ設けられ、シールド推進ジャッキ１
０は、シールド胴部３の内側に同心円状に設けられい
る。詳細には、上部胴及び下部胴である水平フレーム５
Ａ，５Ｂの内側に配置されたシールド推進ジャッキは、
サブカッター５ｋの駆動装置５ｍの後部に配置され、他
のシールド推進ジャッキは、移動する左，右の拡幅胴３
Ｌ，３Ｒの内側に配置されている。なお、図１（ｂ）で
は、支柱６に取付けられているエレクタ１２は省略し
た。
で、サブカッター５ｋは、水平フレーム５Ａ，５Ｂのそ
れぞれの両端側に各３個ずつ設けられており、３個のサ
ブカッターのうち中央のサブカッターは他のサブカッタ
ーよりも前面に位置している（図１（ｂ）参照）。ま
た、上側の水平フレーム５Ａの前面中央には送泥管１４
の送泥口１４ａが、下側の水平フレーム５Ｂの前面中央
には、掘削された土砂等と上記送泥口１４ａからの泥水
とを攪拌するアジテータ１６と排泥管１５の排泥口１５
ａとが設けられている。なお、同図の排泥口１５ａの一
方は予備の排泥口である。また、左，右の拡幅胴３Ｌ，
３Ｒの隔壁４の裏側にあたる部分には、図示しない止水
用のシールを挟んで、上記隔壁４に密着するように移動
隔壁３ｐ，３ｑが設けられている。図２（ｂ）は、図１
（ａ）のＢ−Ｂ断面図で、支柱６は水平フレーム５Ａ，
５Ｂ間に上記水平フレーム５Ａ，５Ｂに垂直に建られた
平行な２本の棒状の部材から構成されている。また、メ
インカッター１の駆動装置９はシールド胴部３と同心円
状に左，右３個ずつ設けられ、シールド推進ジャッキ１
０は、シールド胴部３の内側に同心円状に設けられい
る。詳細には、上部胴及び下部胴である水平フレーム５
Ａ，５Ｂの内側に配置されたシールド推進ジャッキは、
サブカッター５ｋの駆動装置５ｍの後部に配置され、他
のシールド推進ジャッキは、移動する左，右の拡幅胴３
Ｌ，３Ｒの内側に配置されている。なお、図１（ｂ）で
は、支柱６に取付けられているエレクタ１２は省略し
た。
【０００９】次に、上記構成のシールド掘進機２０の動
作について説明する。切り羽の掘進は、上側の水平フレ
ーム５Ａに設けられた送泥管１４の送泥口１４ａから高
圧の泥水を送りながらメインカッター１を回転させ、シ
ールド推進ジャッキ１０でリング状に組立られたセグメ
ント１１を押して、シールド掘進機２０を前進させつつ
行う。このとき、上，下の水平フレーム５Ａ，５Ｂに設
けられたサブカッター５ｋによる上，下の水平方向に延
長する長穴の掘削も同時に行う。掘削された土砂等は、
メインカッター１，アジテータ１６により上記泥水とと
もに攪拌され、排泥口１５ａから排泥管１４を通ってシ
ールド掘進機２０外部の図示しない排泥処理装置に送ら
れる。１つのセグメント幅の掘削が完了すると、シール
ド掘進機２０の後部において、エレクタ１２を用いてセ
グメント１１の組立を行う。セグメント１１とシールド
掘進機２０の隙間にはテールシール１３が取付けられて
いて、土砂と水の進入を防ぐようにしている。
作について説明する。切り羽の掘進は、上側の水平フレ
ーム５Ａに設けられた送泥管１４の送泥口１４ａから高
圧の泥水を送りながらメインカッター１を回転させ、シ
ールド推進ジャッキ１０でリング状に組立られたセグメ
ント１１を押して、シールド掘進機２０を前進させつつ
行う。このとき、上，下の水平フレーム５Ａ，５Ｂに設
けられたサブカッター５ｋによる上，下の水平方向に延
長する長穴の掘削も同時に行う。掘削された土砂等は、
メインカッター１，アジテータ１６により上記泥水とと
もに攪拌され、排泥口１５ａから排泥管１４を通ってシ
ールド掘進機２０外部の図示しない排泥処理装置に送ら
れる。１つのセグメント幅の掘削が完了すると、シール
ド掘進機２０の後部において、エレクタ１２を用いてセ
グメント１１の組立を行う。セグメント１１とシールド
掘進機２０の隙間にはテールシール１３が取付けられて
いて、土砂と水の進入を防ぐようにしている。
【００１０】図３は、シールド前胴部の隔壁４と、シー
ルドの中胴部の内部に直角に建てられた支柱６と、隔壁
４と支柱６の上，下にそれぞれ取付けられた上，下の水
平フレーム５Ａ，５Ｂとから構成される補強枠の構成
と、左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒの移動機構であるスライ
ドジャッキ７の配置の詳細を示す斜視図である。スライ
ドジャッキ７は、水平フレーム５Ａ，５Ｂのシールド内
部側に上，下に各４個ずつ取付けられ、右の拡幅胴３Ｒ
を移動させるための前，後２本の右胴スライドジャッキ
７Ｒ，７ｒと、左の拡幅胴３Ｌを移動させるための前，
後２本の左胴スライドジャッキ７Ｌ，７ｌとから成り、
右胴スライドジャッキ７Ｒ，７ｒと左胴スライドジャッ
キ７Ｌ，７ｌとは前，後方向に交互に配置されている。
なお、同図で、符号５Ｐは、上，下胴部である水平フレ
ーム５Ａ，５Ｂの隔壁で、隔壁４と一体に構成されてい
る（図１（ａ）では省略した）。図４は、上記スライド
ジャッキ７により、シールドの掘削方向の左，右に移動
するシールド胴部（左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒ）を示す
斜視図で、隔壁４の後部には、メインカッターの１の軸
部を避けるための矩形の切り欠き部を有する移動隔壁３
ｐ，３ｑが上記隔壁４と重複するように位置している。
また、上記移動隔壁３ｐ，３ｑのそれぞれの後部で、か
つ、左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒの上，下の部分にはシー
ルドの軸方向に延長された板状の延長部が形成され、こ
の延長部のシールド内側の端面で上記スライドジャッキ
７の先端部に対応する位置には、スライドジャッキ７の
先端部を受けるジャッキ受け部３ｘが設けられている。
スライドジャッキ７がこのジャッキ受け部３ｘをそれぞ
れシールドの左，右方向に押すことにより、左，右の拡
幅胴３Ｌ，３Ｒが左，右方向へそれぞれ移動しシールド
胴部３は左，右に拡幅される。なお、移動隔壁３ｐ，３
ｑと隔壁４の間等の拡幅時の移動箇所には、図示しない
止水用のシールが設けられている。
ルドの中胴部の内部に直角に建てられた支柱６と、隔壁
４と支柱６の上，下にそれぞれ取付けられた上，下の水
平フレーム５Ａ，５Ｂとから構成される補強枠の構成
と、左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒの移動機構であるスライ
ドジャッキ７の配置の詳細を示す斜視図である。スライ
ドジャッキ７は、水平フレーム５Ａ，５Ｂのシールド内
部側に上，下に各４個ずつ取付けられ、右の拡幅胴３Ｒ
を移動させるための前，後２本の右胴スライドジャッキ
７Ｒ，７ｒと、左の拡幅胴３Ｌを移動させるための前，
後２本の左胴スライドジャッキ７Ｌ，７ｌとから成り、
右胴スライドジャッキ７Ｒ，７ｒと左胴スライドジャッ
キ７Ｌ，７ｌとは前，後方向に交互に配置されている。
なお、同図で、符号５Ｐは、上，下胴部である水平フレ
ーム５Ａ，５Ｂの隔壁で、隔壁４と一体に構成されてい
る（図１（ａ）では省略した）。図４は、上記スライド
ジャッキ７により、シールドの掘削方向の左，右に移動
するシールド胴部（左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒ）を示す
斜視図で、隔壁４の後部には、メインカッターの１の軸
部を避けるための矩形の切り欠き部を有する移動隔壁３
ｐ，３ｑが上記隔壁４と重複するように位置している。
また、上記移動隔壁３ｐ，３ｑのそれぞれの後部で、か
つ、左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒの上，下の部分にはシー
ルドの軸方向に延長された板状の延長部が形成され、こ
の延長部のシールド内側の端面で上記スライドジャッキ
７の先端部に対応する位置には、スライドジャッキ７の
先端部を受けるジャッキ受け部３ｘが設けられている。
スライドジャッキ７がこのジャッキ受け部３ｘをそれぞ
れシールドの左，右方向に押すことにより、左，右の拡
幅胴３Ｌ，３Ｒが左，右方向へそれぞれ移動しシールド
胴部３は左，右に拡幅される。なお、移動隔壁３ｐ，３
ｑと隔壁４の間等の拡幅時の移動箇所には、図示しない
止水用のシールが設けられている。
【００１１】図５（ａ）は、スライドジャッキ７の一例
を示す図で、スライドジャッキ７は、ガイド部材７ｂに
収納されたシリンダ７ａによりロッド７ｐを伸縮させる
もので、図５（ｂ）に示すように、シールド掘進機２０
の前，後方向でスライドジャッキ７Ｒ，７Ｌ，７ｒ，７
ｌの各ロッド７ｐの伸縮量を適宜設定し、シールド胴部
（左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒ）の前，後方向の拡幅量を
変化させる。なお、左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒとが平行
でない場合でも、ジャッキ受け部３ｘが一様に押され、
左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒの移動が滑らかになるよう
に、ロッド７ｐの先端部７ｘは曲面で構成されている。
また、符号７ｑは移動隔壁３ｐ，３ｑの受け部で、通常
時には上記ジャッキ受け部３ｘと接している。
を示す図で、スライドジャッキ７は、ガイド部材７ｂに
収納されたシリンダ７ａによりロッド７ｐを伸縮させる
もので、図５（ｂ）に示すように、シールド掘進機２０
の前，後方向でスライドジャッキ７Ｒ，７Ｌ，７ｒ，７
ｌの各ロッド７ｐの伸縮量を適宜設定し、シールド胴部
（左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒ）の前，後方向の拡幅量を
変化させる。なお、左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒとが平行
でない場合でも、ジャッキ受け部３ｘが一様に押され、
左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒの移動が滑らかになるよう
に、ロッド７ｐの先端部７ｘは曲面で構成されている。
また、符号７ｑは移動隔壁３ｐ，３ｑの受け部で、通常
時には上記ジャッキ受け部３ｘと接している。
【００１２】図６（ａ），（ｂ）は、拡幅部の施工を行
う場合のシールド掘進機２０の正面図及びＡ−Ａ断面図
（図１参照）で、左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒを上述した
スライドジャッキ７によりそれぞれ左，右に移動させ、
メインカッター１に備えられた余掘り装置２を駆動して
左，右方向の拡幅掘削を行う。余掘り装置２は、図６
（ａ）に示すように、伸縮する腕部２ａの先端に余掘り
用カッター２ｂを取付けたもので、メインカッター１の
対称な位置にそれぞれ１個ずつ取付けられており、拡幅
掘削時には、予め設定された左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒ
の拡幅幅相当の余掘りを行うように、メインカッター１
の回転に同期して上記腕部２ａの長さが制御される。こ
のとき、移動隔壁３ｐ，３ｑは隔壁４と重畳した状態で
左，右に拡幅する。シールド掘進機２０は、上述した補
強枠により補強されているので、シールド掘進機２０全
体の剛性が高く、したがって、拡幅掘削時に左，右の拡
幅胴３Ｌ，３Ｒの受ける反力を十分受け取ることができ
る。
う場合のシールド掘進機２０の正面図及びＡ−Ａ断面図
（図１参照）で、左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒを上述した
スライドジャッキ７によりそれぞれ左，右に移動させ、
メインカッター１に備えられた余掘り装置２を駆動して
左，右方向の拡幅掘削を行う。余掘り装置２は、図６
（ａ）に示すように、伸縮する腕部２ａの先端に余掘り
用カッター２ｂを取付けたもので、メインカッター１の
対称な位置にそれぞれ１個ずつ取付けられており、拡幅
掘削時には、予め設定された左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒ
の拡幅幅相当の余掘りを行うように、メインカッター１
の回転に同期して上記腕部２ａの長さが制御される。こ
のとき、移動隔壁３ｐ，３ｑは隔壁４と重畳した状態で
左，右に拡幅する。シールド掘進機２０は、上述した補
強枠により補強されているので、シールド掘進機２０全
体の剛性が高く、したがって、拡幅掘削時に左，右の拡
幅胴３Ｌ，３Ｒの受ける反力を十分受け取ることができ
る。
【００１３】また、図６（ｃ）は、上述したシールド掘
進機２０のＢ−Ｂ断面図（図１参照）の拡幅施工時の状
態を示す図で、最後部（図では手前）の左胴スライドジ
ャッキ７ｌが左の拡幅胴３Ｌを、右の拡幅胴スライドジ
ャッキ７ｒが右の拡幅胴３Ｒをそれぞれ左，右に押し、
このとき、左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒの内側に配置され
たそれぞれの推進ジャッキ１０は、拡幅胴３Ｌ，３Ｒと
一体となってそれぞれ左，右に移動する。１つのセグメ
ント幅の掘削が完了すると、シールド掘進機２０の後部
において、図示しないエレクタ１２によりセグメント１
１を組立てる。図７（ａ）は、シールド掘進機２０によ
る一般部の掘削形状を示す図で、図７（ｂ）は、拡幅部
の掘削形状を示す図である。同図において、サブカッタ
ー５ｋによる掘削で生じるテールボイド１７ｖ（同図の
斜線部）には、セメントや水ガラス等の混合物からなる
裏込め材を注入し充填する。また、一般部及び拡幅部に
使用されるセグメント１１は、後述するように、トンネ
ルの掘削形状にあわせたものを用いる。
進機２０のＢ−Ｂ断面図（図１参照）の拡幅施工時の状
態を示す図で、最後部（図では手前）の左胴スライドジ
ャッキ７ｌが左の拡幅胴３Ｌを、右の拡幅胴スライドジ
ャッキ７ｒが右の拡幅胴３Ｒをそれぞれ左，右に押し、
このとき、左，右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒの内側に配置され
たそれぞれの推進ジャッキ１０は、拡幅胴３Ｌ，３Ｒと
一体となってそれぞれ左，右に移動する。１つのセグメ
ント幅の掘削が完了すると、シールド掘進機２０の後部
において、図示しないエレクタ１２によりセグメント１
１を組立てる。図７（ａ）は、シールド掘進機２０によ
る一般部の掘削形状を示す図で、図７（ｂ）は、拡幅部
の掘削形状を示す図である。同図において、サブカッタ
ー５ｋによる掘削で生じるテールボイド１７ｖ（同図の
斜線部）には、セメントや水ガラス等の混合物からなる
裏込め材を注入し充填する。また、一般部及び拡幅部に
使用されるセグメント１１は、後述するように、トンネ
ルの掘削形状にあわせたものを用いる。
【００１４】図８は、本実施の形態のシールド掘進機２
０を用いて、掘進方向にテーパ部が設けられたトンネル
１８を掘削する様子を模式的に示したもので、シールド
胴部３の左，右方向への拡幅量をシールド掘進機２０の
前，後方向で可変することができるため、シールド掘進
機２０全体をトンネル形状に沿って移動させることがで
きる。したがって、余掘量を少なくでき、掘進の結果、
シールド掘進機と地山との間のクリアランスを小さくで
きる。
０を用いて、掘進方向にテーパ部が設けられたトンネル
１８を掘削する様子を模式的に示したもので、シールド
胴部３の左，右方向への拡幅量をシールド掘進機２０の
前，後方向で可変することができるため、シールド掘進
機２０全体をトンネル形状に沿って移動させることがで
きる。したがって、余掘量を少なくでき、掘進の結果、
シールド掘進機と地山との間のクリアランスを小さくで
きる。
【００１５】図９（ａ）は、円形断面の一般部にセグメ
ント１１を組上げた状態を示す図で、図９（ｂ）は、テ
ーパ部または拡幅部にセグメント１１を組上げた状態を
示す図である。一般部では、図１０（ａ）に示すよう
に、セグメント形状が一定の円弧状のセグメント１１
Ａ，１１Ｂ，１１Ｋが用いられ、テーパ部または拡幅部
では、上記セグメント１１Ａ，１１Ｋの他に、図１０
（ｂ）に示すような、２つの円弧部１１ｘの間に水平部
１１ｙを有するセグメント１１Ｍ，１１Ｎが用いられ
る。
ント１１を組上げた状態を示す図で、図９（ｂ）は、テ
ーパ部または拡幅部にセグメント１１を組上げた状態を
示す図である。一般部では、図１０（ａ）に示すよう
に、セグメント形状が一定の円弧状のセグメント１１
Ａ，１１Ｂ，１１Ｋが用いられ、テーパ部または拡幅部
では、上記セグメント１１Ａ，１１Ｋの他に、図１０
（ｂ）に示すような、２つの円弧部１１ｘの間に水平部
１１ｙを有するセグメント１１Ｍ，１１Ｎが用いられ
る。
【００１６】また、セグメントがテーパ部で用いられる
セグメントである場合には、セグメント幅方向（掘進方
向）をテーパ状に形成する。例えば、円弧状のセグメン
ト１１Ａでは、図１１（ａ）に示すように、セグメント
１１Ａの両側面１１ｚ，１１ｚにおいてセグメント幅方
向の外周側をテーパ状に形成し、セグメント外面でのリ
ング間に段差が生じないようにする。あるいは、図１１
（ｂ）に示すように、セグメント幅方向の断面を平行四
辺形に形成し、セグメントの内，外面ともに段差が生じ
ないようにする。但し、Ｋセグメントであるセグメント
１１Ｋにはテーパを形成せず、セグメントＫに隣接する
セグメント１１Ｂ，１１Ｍ，１１Ｎの各セグメントのセ
グメントＫ側の側面にはテーパを形成しない。図１２
は、上記平行四辺形のセグメント断面を有するセグメン
トを用いて拡幅部にセグメントを組上げた図で、セグメ
ント１１Ａの外面がテーパ状に形成されているため、テ
ールシール１３のテールシールプレート１３ａをセグメ
ントの外周に追従して設定することができる。また、セ
グメント外周と地山の隙間がほぼ一定なので、シールブ
ラシ１３ｂを長足化したり増毛したりすることなくテー
ルシール１３を取り付けることができ、容易に止水性を
向上させることができる。
セグメントである場合には、セグメント幅方向（掘進方
向）をテーパ状に形成する。例えば、円弧状のセグメン
ト１１Ａでは、図１１（ａ）に示すように、セグメント
１１Ａの両側面１１ｚ，１１ｚにおいてセグメント幅方
向の外周側をテーパ状に形成し、セグメント外面でのリ
ング間に段差が生じないようにする。あるいは、図１１
（ｂ）に示すように、セグメント幅方向の断面を平行四
辺形に形成し、セグメントの内，外面ともに段差が生じ
ないようにする。但し、Ｋセグメントであるセグメント
１１Ｋにはテーパを形成せず、セグメントＫに隣接する
セグメント１１Ｂ，１１Ｍ，１１Ｎの各セグメントのセ
グメントＫ側の側面にはテーパを形成しない。図１２
は、上記平行四辺形のセグメント断面を有するセグメン
トを用いて拡幅部にセグメントを組上げた図で、セグメ
ント１１Ａの外面がテーパ状に形成されているため、テ
ールシール１３のテールシールプレート１３ａをセグメ
ントの外周に追従して設定することができる。また、セ
グメント外周と地山の隙間がほぼ一定なので、シールブ
ラシ１３ｂを長足化したり増毛したりすることなくテー
ルシール１３を取り付けることができ、容易に止水性を
向上させることができる。
【００１７】このように、本実施の形態によれば、左，
右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒの左，右方向への拡幅量を掘進方
向の前，後方向で可変できるようなシールド掘進機２０
を用いて掘削を行い、拡幅部及びテーパ部に用いるセグ
メントとして、セグメント幅方向の外周側をテーパ状に
形成したセグメント、あるいは、幅方向の断面形状が平
行四辺形であるセグメントを用いて可変断面シールドの
覆工を行ったので、セグメント１１の内外周ともにリン
グ間の段差がなく、したがって、テールシール１３の追
従性を向上させることができ、止水性の高い覆工を行う
ことができる。
右の拡幅胴３Ｌ，３Ｒの左，右方向への拡幅量を掘進方
向の前，後方向で可変できるようなシールド掘進機２０
を用いて掘削を行い、拡幅部及びテーパ部に用いるセグ
メントとして、セグメント幅方向の外周側をテーパ状に
形成したセグメント、あるいは、幅方向の断面形状が平
行四辺形であるセグメントを用いて可変断面シールドの
覆工を行ったので、セグメント１１の内外周ともにリン
グ間の段差がなく、したがって、テールシール１３の追
従性を向上させることができ、止水性の高い覆工を行う
ことができる。
【００１８】なお、本実施の形態においては、セグメン
ト幅方向の外周側をテーパ状に形成するか、あるいは、
セグメント幅方向の断面１１ｚを平行四辺形に形成した
が、図１３（ａ）に示すように、セグメント１１の外面
の端部付近のみをテーパ状に形成しても、セグメントの
外側でのリング間の段差を解消することができ、止水性
を向上させることができる。図１３（ｂ）は、上記セグ
メント１１の断面１１ｚを拡大したもので、セグメント
１１の断面１１ｚのトンネルの傾斜が拡大する側の端部
に、上記傾斜よりも大きな傾斜をもつテーパ部を形成
し、隣接するセグメントの外側の段差をなくすようにし
ている。
ト幅方向の外周側をテーパ状に形成するか、あるいは、
セグメント幅方向の断面１１ｚを平行四辺形に形成した
が、図１３（ａ）に示すように、セグメント１１の外面
の端部付近のみをテーパ状に形成しても、セグメントの
外側でのリング間の段差を解消することができ、止水性
を向上させることができる。図１３（ｂ）は、上記セグ
メント１１の断面１１ｚを拡大したもので、セグメント
１１の断面１１ｚのトンネルの傾斜が拡大する側の端部
に、上記傾斜よりも大きな傾斜をもつテーパ部を形成
し、隣接するセグメントの外側の段差をなくすようにし
ている。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、テーパ部を設けた可変断面シールドのテ
ーパ部に用いられるセグメントとして、セグメントの外
周側の形状が上記テーパ部と平行になるように形成され
たセグメントを用いたので、セグメントの外側でのリン
グ間の段差を解消することができ、テールシールの追従
性を向上させることができ、止水性の高い覆工を行うこ
とができる。
発明によれば、テーパ部を設けた可変断面シールドのテ
ーパ部に用いられるセグメントとして、セグメントの外
周側の形状が上記テーパ部と平行になるように形成され
たセグメントを用いたので、セグメントの外側でのリン
グ間の段差を解消することができ、テールシールの追従
性を向上させることができ、止水性の高い覆工を行うこ
とができる。
【００２０】また、請求項２に記載の発明によれば、セ
グメントの幅方向の断面形状が平行四辺形であるセグメ
ントを用いて可変断面シールドのテーパ部の覆工を行っ
たので、セグメントの内外周ともにリング間の段差がな
く、止水性を更に向上させることができる。
グメントの幅方向の断面形状が平行四辺形であるセグメ
ントを用いて可変断面シールドのテーパ部の覆工を行っ
たので、セグメントの内外周ともにリング間の段差がな
く、止水性を更に向上させることができる。
【図１】本発明の実施の形態に係わるシールド掘進機の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わるシールド掘進機の
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わるシールド掘進機の
枠構造を示す図である。
枠構造を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係わるシールド掘進機の
拡幅胴を示す図である。
拡幅胴を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係わる拡幅胴の移動機構
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図６】拡幅時のシールド掘進機の正面図とシールド胴
部の断面を示す図である。
部の断面を示す図である。
【図７】実施の形態のシールド掘進機による掘削形状を
示す図である。
示す図である。
【図８】実施の形態のシールド掘進機のテーパ部におけ
る掘進状態を示す図である。
る掘進状態を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係わるセグメントの組上
げ状態を示す図である。
げ状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係わるセグメント形状
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係わるテーパを有する
セグメントの一例である。
セグメントの一例である。
【図１２】本発明の実施の形態に係わる平行四辺形の断
面を有するセグメントを用いたテーパ部のトンネル断面
を示す図である。
面を有するセグメントを用いたテーパ部のトンネル断面
を示す図である。
【図１３】端部付近にテーパを有する断面のセグメント
を用いた場合のトンネル断面を示す図である。
を用いた場合のトンネル断面を示す図である。
【図１４】従来の平行拡縮式のシールド推進機による可
変断面シールドのテーパ部の覆工方法を説明するための
図である。
変断面シールドのテーパ部の覆工方法を説明するための
図である。
１ メインカッター ２ 余堀装置 ３ シールド胴部 ３Ｌ 左の拡幅胴 ３Ｒ 右の拡幅胴 ４ 隔壁 ５Ａ，５Ｂ 水平フレーム ６ 支柱 ７ スライドジャッキ ８ （メインカッターの）軸部 ９ （メインカッターの）駆動装置 １０ シールド推進ジャッキ １１ セグメント １２ エレクタ １３ テールシール １４ 送泥管 １５ 排泥管 １６ アジテータ ２０ シールド掘進機
フロントページの続き (72)発明者 甲田 信 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 三村 友男 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
Claims (2)
- 【請求項１】 円形断面を有する一般部と上記断面を半
径方向に拡幅した拡幅部との間に拡幅幅が変化するテー
パ部を設けた可変断面シールドのテーパ部に用いられる
セグメントとして、セグメントの外周側の形状が上記テ
ーパ部と平行になるように形成されたセグメントを用い
たことを特徴とする可変断面シールドの覆工構造。 - 【請求項２】 セグメントの幅方向の断面形状が平行四
辺形であることを特徴とする請求項１記載の可変断面シ
ールドの覆工構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09915498A JP4038533B2 (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 可変断面シールドの覆工構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09915498A JP4038533B2 (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 可変断面シールドの覆工構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11294092A true JPH11294092A (ja) | 1999-10-26 |
| JP4038533B2 JP4038533B2 (ja) | 2008-01-30 |
Family
ID=14239774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09915498A Expired - Fee Related JP4038533B2 (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 可変断面シールドの覆工構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4038533B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108489745A (zh) * | 2018-03-11 | 2018-09-04 | 北京工业大学 | 一种变截面土压平衡式盾构模拟试验系统 |
| WO2022170638A1 (zh) * | 2021-02-09 | 2022-08-18 | 山东大学 | 一种盾构隧道管片结构及其施工方法 |
-
1998
- 1998-04-10 JP JP09915498A patent/JP4038533B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108489745A (zh) * | 2018-03-11 | 2018-09-04 | 北京工业大学 | 一种变截面土压平衡式盾构模拟试验系统 |
| WO2022170638A1 (zh) * | 2021-02-09 | 2022-08-18 | 山东大学 | 一种盾构隧道管片结构及其施工方法 |
| US11965420B2 (en) | 2021-02-09 | 2024-04-23 | Shandong University | Shield tunnel segment structure and construction method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4038533B2 (ja) | 2008-01-30 |
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