JPS59102088A - 拡大トンネル掘削工法とその装置 - 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】 本発明は拡大トンネル掘削工法とその装置に係シ、特に
通常トンネルの途中に拡大トンネルを掘削する拡大トン
ネル掘削工法とその装置に関するものである。

従来のこの種拡大掘削工法では、通常径による一部シー
ルド掘進ＬＪで掘削された通常トンネルに対して、拡大
予定区域の地上よＱ縦穴を掘削し、当該通常径トンネル
を拡幅するのが一般的であった。

しかしながら上記工法によると、過密化した最近の地上
の状況では縦穴を掘削する場所の確保が困難であること
や、折角掘削した縦穴を拡幅工事終了後に埋め次式なけ
ればならないこと等の欠点があり、その改善が望まれて
いた。

そこで、本願出願人は先に一部シールド掘進機で通常径
トンネルを掘削したのち、当該トンネルの拡大予定区域
の一方端部を部分的に拡大掘削して発進基地を設け、こ
の発進基地で拡大シールド掘進機全組立設置し、拡大予
定区域の全域にすてに張設さｎている一部セグメントを
順次取外しながら拡大シールド掘進機を推進させて拡大
掘削を行うと共に、拡幅部の内面に二次セグメントヲ施
こして拡大トンネルを築造せしめる工法の提案を行った
。

本願はこの工法を更に改善するものであり、その要旨の
第１は一部シールド掘進機で通常径トンネルを掘削しな
がら拡大予定区域に到達したところで一部シールド掘進
機の後方に発進基地を設け１、この発進基地で拡大シー
ルド掘進４ｆｉ　’に組立て前記−次シールド掘進機に
連結し、当該拡大シールド−３−− 掘進機の推進ジヤツキを使用して一部シールド掘進機と
拡大シールド掘進機とを同時進行でせながら拡大トンネ
ルを掘削ぜ１．める工法である。

又その？１２は上記工法に使用σれる装置として、通常
径のトンネル掘削を行う一部シールド掘進機と、この−
次シールド掘進機に対して着脱可能に装着され、当該−
次シールド掘進４＋ｉ’２と協働して拡大トンネルｋ　
’Ｉ＞１１！削する拡大シールド掘進とから成るシール
ド掘進機である。

又そのｒ１３３はＭｉＪ記通常径の掘削を行う一部シー
ルドＪ’ｌｊｉ進槻の刃口部が、拡大トンネルを掘削す
る拡大シールド掘進機の刃口部より前方に位置するよう
配備さ九ている前記第２の実施態様である。

更にその第４は通常径のトンネル掘削を行う一部シール
ド掘進イλ１！！と、この−次シールド掘進機に対して
着脱可能に装着され、当該−次シールド掘進機と協働し
て拡大トンネルを掘削する拡大シールド掘進機とを備え
、前記−次シ、−ルド掘進行ノーと拡大シールド掘進機
との各刃口部が同一平面内に位置すると共に、前記−次
シールド掘進機の後端側　４− にエレクタ−装置を装着せしめたシールド掘進機である
。これにより先に提寛した工法のように、拡大予定区域
の全域に渡って一担一部セグメントを施こし、拡幅工事
の際に再度取外さなければ々らなかった点は改善され、
工期の短縮と経済的効果を一段と向上させるものである
。

以下に本発明の実施例を図面により説明すると、まず第
１図（Ｎのように従来のシールド掘進機と同様にジヤツ
キ１ａを装備した一部シールド掘進機１（詳細な図示は
省略する。）で通常径トンネル２を拡大予定区域３の一
方端部迄掘削し、当該通常径トンネル２の内面に一部セ
グメント４を施こす。

そして前記−次シールド掘進機１の推進はすでに張設さ
れた一部セグメント４を反力受としてジヤツキｌａｉ伸
長させて行なわれ、切羽の掘削をしたのちジヤツキ１ａ
を縮めて推進したトンネル内面にエレクタ−装置により
新たな一部セグメントをすてに張設でれた一部セグメン
トに連結して張設されることは従来のシールド工法と同
様である。

次に前記−次シールド掘進機１の後方で拡大予定区域３
の一方端部に張設されている一部セグメント４のうち数
リングをトンネル内側よシ取外し、その取外し内端に第
１図（Ｂｌのようにガイドリング５を装着させ、円周下
部に埋設した鋼製ボックス６内に円周シールド掘進機７
を設置して該掘進機のジヤツキ７ａを伸長させながら前
記ガイドリング５に沿って円周方向の掘削を行って発進
基地８を築造する。この発進基地８の内面には地山の崩
壊を防ぐための鋼製による内向きコ字形をした円周セグ
メント９が円周掘削の都度連設され、土質によっては斜
線で示す基地周域１０に薬注等による地盤改良が施され
る。

次に前記発進基地８内においては第２図（ＡＪ　（Ｂ）
で示すように、各分割ユニットをエレクタ−装置１２に
よってドーナツ状の拡大シールド掘進機１１を組立て設
置する。

次いで前記円周セグメント９の前面板９ａｉ取外し、第
３図に示すようにガイドリング５の後方側と拡大シール
ド掘進機１１との間に初期推進用ジヤツキ１３を設け、
彼方の一部セグメント４を反力受として当該ジヤツキ１
３を−セグメントの長さづつ伸長させながら拡大シール
ド掘進１ａ１１を一セグメントの長さづつ前進せしめ、
第４図に示すように前進による空隙部に仮組セグメント
１４を順次装着する。この初期推進は拡大シールド掘進
機１１のテールシールと前記円周セグメント９との摺接
が解除する寸前迄おこなわ力１、その後前記初期推進用
ツヤツキ１３と仮組セグメント１４とを取外す。

そして第５図のように円周セグメント９の内面に二次セ
グメント１４を一体に張設し、当該二次セグメント１４
を反力受として拡大シールド掘進機１１のジヤツキＩｌ
ａを伸長させて拡大シールド掘進機１１を前進させなが
ら、順次前方の一部セグメント４を取外し拡大掘削部分
に二次セグメント１４を連結状態で継ぎ足す。そして拡
大シールド掘進機１１の先端刃口部１１ｂが一部シール
ド掘進機１のスキンプレート１ｃの後端部と重合したと
ころで両シールド掘進機１．ｌ１ｉ一体に連　７− 結し、−次セグメント４と二次セグメント１４との間に
は斜材による補強反力受１５を架設する。

両シールド掘進機１，１１０連結部１６は、第６回置の
連結部拡大図と第６回置の矢視図である第６図（Ｂ）で
示すように一部シールド掘進機１後端側ノテールシール
１ｄが装着されているスキンプレート１ｃと拡大シール
ド掘進機１１前端側のスキングレート１．１　ｃとを調
整板１７の両側から重合させ、更にその両側に当て板１
８ｆ：設けてこれらを挿通する取付がルト１９をナラ）
２０に螺着することにより一体に接合さｎる。

このようにして一体接合さｎた両シールド掘進機１．１
１は、以降の拡大予定区域３に対して拡大シールド掘進
機１１側のジヤツキｌｌａを推進器として補強反力受１
５および二次セグメント１４で反力を取りながら同時進
行させ、先行する一部シールド掘進機１の刃口部１ｂで
通常径のトンネルを掘削し、後続する拡大シールド掘進
機１１の刃口部１１ｂでこの周域を拡幅する。そして掘
削された拡大トンネルの内面には、前記エレクタ−８− 装置１２により二次セグメント１４が順次張設され、拡
大予定区域３の全域に対する拡大トンネルの築造が完了
したところで前記−次シールド掘進機１から拡大シール
ド掘進機１１を取外して解体撤去される。

更に引続いて通常径トンネルの掘削を行う場合には、前
記同様に一部シールド掘進機１をジヤツキ１ａによシ推
進させながら行う。

上記実ｈ１槓例の工法と装置によると、−次シールド掘
進機】と拡大シールド掘進機１１とが同時進行させるこ
とによシ拡大予定区域全域に渡って一部セグメントを張
設しておく必要がなく、当然のことながらこれ全取外す
作業もなくなる。

又−次シールド掘進機１の刃口部１ｂを拡大シールド掘
進機１１の刃口部１１ｂより前方に位置するよう配備さ
せ、まず通常径トンネルを掘削したのち引続いてその周
域を拡大掘削するようにしたことによシ、粘土やシルト
質の場合の掘削に適している。

次に本願の他の実施例に付いて説明すると、第７図は装
置の縦断面図、第８図（４）は連結部の部分拡大図、第
８図（Ｂ）は第８装置の矢視図である。

該装置；、’ｉは内側の一部シールド掘進機２１とその
外周の拡大シールド掘進機２２とが、刃口部となる前端
部が同一平面上になるよう配備して着脱可能に一体に連
結したものである。

前記−次シールド掘進機２１は１シ１示を省略するが前
方には刃口部が形成され、スキングレー）　２１ｃ内部
にはジヤツキが各々装着され、テールシールが装着され
たテール部２１ｄは拡大シールド掘進機２２と連結する
際には取外す。

前記−次シールド掘進機２１の後端側にはエレクタ−装
置２３が装着され、二次セグメント２４を拡大トンネル
２５の内面に張設することが出来る。

一方拡大シールド掘進機２２は図示を省略テるが前方に
刃口部が形成され、スキングレート２２Ｃの内部にはジ
ャッキ２２ａｅ装着し、この拡大シールド掘進機２２は
前記第一の実施例と同様に各分割ユニットを組立ててド
ーナツ状に一体化されている。

前記−次シールド掘進機２１と拡大シールド掘進機２２
との連結部２６は、−次シールド掘進機２１のスキング
レー）２１（！と拡大シールド掘進機２２のスキングレ
ート２２Ｃとを相互に連結するものであシ、各スキンプ
レートの水平面板相互は中間に調整板２７を介在させ、
各スキングレートの垂直面板相互は両面に当て板２８を
介在させて各々を挿通する取付けがルト２９とこれに螺
合するナツト３（）とにより一体に組着される。

前記一体化されるシールド掘進機は、前記第１の実施例
と同様工法により、−次シールド掘進機２１で通常径ト
ンネルを掘削し、拡大予定区域に到達したところで発進
基地用拡大部を設け、該拡大部において組立てられた拡
大シールド機２２と一体に連結される。

そして拡大シールド掘進機２１のジヤツキ２２ａを推進
器に、拡大トンネル２５の内面に張設した二次セグメン
ト２４を反力受として両シールド掘進機を同時に前進せ
しめ、拡大予定区域に対して拡大トンネルの掘削をおこ
なうものであり、拡幅終了稜引続いて通常径トンネルを
掘削する場合には、再び拡大シールド掘進機２２を取外
して解体撤去し、−次シールド掘進機２１を装着された
ジヤツキの推進によシ行うものである。

上記第２の実施例による装置は、両シールド掘進機２１
．２２の刃口部が同時に地山に作用し、父上方からの土
圧等に対しても強いので、土質が土砂や岩石まじシの場
合に能率より処理することが出来ると共に、湧水の多い
ところなどでも水処理を容易に行うことが出来る。

このように本発明の方法と装置によると、−次シールド
掘進機に対して、拡大予定区域の一方端部に設けた発進
基地用拡大部において組立てた拡大シールド掘進機を一
体に連結し、このシールド掘進機を同時進行させ寿から
拡大トンネルを築造するものである。

従って拡幅工事の際地上から縦穴を掘る従来工法のよう
に、地上の状況に制約を受けたシ、拡幅工事後に縦穴を
埋め戻すこともなく、又本出願人が先に提案した通常径
トンネルを先膜し、拡幅工事の際には拡大予定区域の全
域に渡って張設されている一部セグメントを順次取外し
なから掘進を行う工法と異なシ、二次セグメントを張設
せずに拡大掘削を行うために作業能率を一段と向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実−例を示すものであシ、第１
図は発進基地用拡大部の築造状態を示す説明図、第２図
は拡大シールド掘進機の組立状態を示す説明図、第３図
と第４図は初期掘進状態を示す説明図、第５図と第６図
は第１実施例による一部シールド掘進機と拡大シールド
掘進機との連結状態を示す説明図、第７図と第８図は同
第２の実施例による説明図である。 〔符号の説明〕 １．２１・・・−次シールド掘進機　２・・・・・・通
常径トンネル３・・・・・・拡大予定区域　　４・・・
・・・−次セグメント５・・・・・・ガイドリング　　
６・・・・・・鋼製ボックス７・・・・・・円周シール
ド掘進機　８・・・・・・発進基地９・・・・・・円周
セグメント　１０・・・・・・基地周域１１．２２・・
・・・・拡大シールド掘進機１２．２３・・・・・・エ
レクタ−装置１３・・・・・・初期推進用ジヤツキ　　
１４・・・・・・仮組セグメント１５・・・・・・補強
反力受　　　１６，２６・・・・・・連結部１７．２７
・・・・・・調整板　　　　　１８．２８・・・・・・
当て板１９．２９・・・・・・取付はポル）　　　２０
．３０・・・・・・ナツト特許出願人　　三井建設株式
会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、−次シールド掘進機で通常径トンネルを掘削しなが
   ら拡大予定区域に到達したところで発進基地用拡大部を
   設け、該拡大部内で拡大シールド掘進４＝ｔ−＋組立て
   前記−次シールド掘進機に連結し、当該拡大シールド掘
   進機の推進ジヤツキを使用して一部シールド掘進碩と拡
   大シールド掘進機とを同時進行させながら拡大トンネル
   を掘削せしめることを特徴とする拡大トンネル掘削工法
   。 ２、　通常径のトンネル掘削を行う一部シールド掘進機
   と、この−次シールド掘進機に対して着脱可能に装着さ
   れ、当該−次シールド掘進機と協働して拡大トンネルを
   掘削する拡大シールド掘進機とから成るシールド掘進＋
   ／Ｊ。 ３、　通常径のトンネル掘削を行う一部シールド掘進機
   の刃口部が、拡大トンネルを掘削する拡大シールド掘進
   機の刃口部よシ前方に位置するよう配備されている請求
   の範囲第２項記載のシールド掘進機。 ４　通常径のトンネル掘削を行う一部シールド掘進機と
   、この−次シールド掘進機に対して着脱可能に装着され
   、当該−次シールド掘進機と協働して拡大トンネルを掘
   削する拡大シールド掘進機とを備え、前記−次シールド
   掘進様と拡大シールド掘進機との各刃口部は同一平面内
   に位置すると共に、前記−次シールド掘進機の後端側に
   エレクタ−装置を装着せしめて成るシールド掘進機。