JPS594032B2 - シ−ルド工法による横坑掘削法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシールド工法によりシルト、粘土質のような軟
弱土質の地盤に横坑を掘削する方法に関するもので、そ
の目的とするところはシールド筒の推進時にこのシール
ド筒の外周面と地山との間の摩擦力や粘着力の作用によ
り地盤沈下が生ずることを有効に防止しうる横坑掘削法
を提供するにある。

従来極く軟弱な地盤に横坑を掘削するにはシールド工法
が多く採用されているが、この工法は第３図に示すよう
にカッターａで切削した土砂をカッターフレームｂ内と
スクリューコンベヤｅ内とに充填してこのカッターフレ
ームｂ内の土圧により切羽ｆの崩壊を防ぎこの状態を維
持しながらオイルジヤツキｇによりシールド筒Ｓを前方
に推進させて地盤Ｇ中に横坑を掘削し、この横坑の内周
面とセグメントｄの外周面との間に形成される間隙ｅ内
に裏込モルタルｈを充填固化させて地盤Ｇの落ち込みを
防止していたが、このような方法で地盤の沈下防止対策
を施こしても実際にはシールド筒Ｓが地盤Ｇ内で推進さ
れるときにこの地盤が沈下するもので特にシルト、粘土
質のような軟弱土質の地盤ではこの地盤沈下が顕著に見
られるものである。

今この地盤沈下が起こる理由を第４図および第５図を参
照して説明すると軟弱地盤は粘着力が大きいためシール
ド筒Ｓが地盤Ｇ中を進むときにこのシールド筒Ｓと地盤
Ｇの地山との間に摩擦力や粘着力が作用してシールド筒
Ｓの外周の土砂が矢印ｐで示すように前方に引張られ、
このために地盤Ｇのシールド筒Ｓの外周面に接する部分
が粒子構造を変化させてしまい、この部分が体積変化を
起こしそのために地盤Ｇがδで示すように沈下するもの
である。

本発明方法はこのような地盤の沈下現象を起こることを
防止することをその目的とするものである。

第１図および第２図は本発明方法を実施する装置の一例
を示すものでこの各図において１は例えば鋼板よりなる
円筒形シールド筒、２はこのシールド筒１の前面開口部
内に設けたドラム型回転カッターで、このカッターはド
ラム型フレーム３の前面に円板状のカッターフェース４
を取付け、このカッターフェイス４にはその中心にセン
ターカッタービット５を取付けると共にその直径方向に
おいて２対のカッタースリット６．６’を穿設し、この
カッタースリット６．６′には複数のカッタービット７
．７′を設ける。

８，８′はドラム形フレーム３の外周にその直径方向に
おいて互いに対向して設けたフリクションカット用切削
具で、この切削具８，８′にはその外周部前面にフリク
ションカット用ビット９，９’を又後面に練混翼１０，
１０’をそれぞれ取付ける。

しかしてこのフリクションカット用切削具８，８′は上
記ドラム形フレーム３の外周面より若干外方に突出して
いる。

１１はドラム形フレーム３の後端外周に設けたカッター
回転用減速ギヤ、１２はこの減速ギヤ１１に噛合するピ
ニオンで、このピニオン１２はカッター駆動用モータ１
３の回転軸１３′に取付けられる。

１４はバルクヘッドで、このバルクヘッド１４の中心部
には排土用スクリューコンベヤ１５が取付けられる。

しかしてこのスクリューコンベヤ１５は後端に泥土排出
口１６を設けた外筒１７と、この外筒１７内に挿入され
たスクリュー１８と、このスクリュー１８を回転せしめ
るモータ１９とよりなるものである。

２０はベヤリング、２１，２２゜２３はシール環、２４
は切羽室、２５はシールド筒１の沈下防止用のソリ、２
６はシールド筒１の外周盤１′内に設けた滑材注入管、
２６′は滑材注入口、２７はシールド筒１の推進用オイ
ルジヤツキ、２８はセグメント、２９は裏込モルタル注
入管、３０はベルトコンベヤである。

この第１図および第２図に示す装置を使用して本発明方
法を実施するにはドラム型カッター２のピッＩ−５，７
、７’、 ９等を切羽Ｇ′に当接してこのカッター２
をモータ１３によりピニオン１２、減速ギヤ１１を介し
て回転せしめて地盤Ｇの切羽αを掘削しながらシールド
筒１をオイルジヤツキ２７により前方に推進せしめて地
盤Ｇ中に横坑を掘削する。

このようにしてこの横坑の掘削が進むに従いシールド筒
１の後端にセグメント２８を順次に継足してゆくもので
ある。

このようにして切羽室２４内に掘削土砂が溜ったらこの
掘削土砂をモータ１９により回転するスクリューコンベ
ヤ１５のスクリュー１８により外筒１７内をへて泥土排
出口１６から排出せしめてベルトコンベヤ３０を介して
外部に排出せしめるものである。

しかしてこのときドラム型カッターのドラム型フレーム
３の外周に取付けたフリクションカット用切削具８，８
′のビット９，９′の回転により地盤Ｇ中にシールド筒
１の外径よりやや大径の横坑が掘削されてこのシールド
筒１の外周に環状の小間隙３１が形成されるのでこの間
隙３１内に滑材注入管２６から例えばベントナイト溶液
や粘土溶液などの滑材を注入しこの滑材とビット９，９
’で掘削した土砂とを練混翼１０，１０’で練り混ぜて
泥土化したものによりシールド筒１の外周面と上記横坑
の内周面との間の粘着力や摩擦力を大巾に低下せしめて
シールド筒１の外周面と地盤Ｇとの縁を切りこれにより
シールド筒１の推進によりその外周の地山が引張られて
この地盤Ｇが沈下することを有効に防止することができ
るものである。

本発明方法は以上説明したように軟弱地盤にシールド工
法により横坑を掘削するに当りシールド筒の外周に環状
の小間隙を形成しこの間隙内に滑材を含む掘削土砂（泥
土）を充填することによりこのシールド筒の推進時にシ
ールド筒の外周面と上記横坑の内周面との間に生ずる粘
着力および摩擦力を低下せしめるようにしたので、従来
のこの種方法のようにシールド筒の推進時にこのシール
ド筒の外周面に接触する軟弱地盤の地山がこのシールド
筒により前方に引張られて地盤沈下を起こすことを有効
に防止することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に使用する装置の一例の縦断面図、
第２図はその前面図、第３図ないし第５図は本発明方法
の説明図である。 １・・・・・・シールド筒、８，８′・・・・・・切削
具、２・・・・・・回転型カッター、Ｇ・・・・・・軟
弱地盤、３１・・・・・・環状の小間隙、１０，１０’
・・・・・・練混翼。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シールド筒の前面にこのシールド筒の外周面より外
   方に突出する切削具をもつ回転型カッターを設け、この
   カッターを回転せしめることにより軟弱地盤に上記シー
   ルド筒の外径よりやや大径の横坑を掘削してこのシール
   ド筒の外周に環状の小間隙を形成し、この間隙内に溜っ
   た掘削土砂とこの間隙内に注入される滑材とを上記切削
   具の外周部後方に設けた練混翼により練混ぜてできた泥
   土により上記シールド筒の推進時におけるこのシールド
   筒外周面と上記横坑の内周面との間の粘着力および摩擦
   力を低下せしめることを特徴とするシールド工法による
   横坑掘削法。