JPS63151794A - シ−ルド機の地中接合方法およびそのシ−ルド機 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は地中に１−ンネルの如き横坑を構築する場合に
用いられる大口径のシールドに好適なシールド機の地中
接合方法およびそのシールド機に関する。

（従来技術およびその問題点） 従来、地中に横坑を構築するには１発進側立坑からシー
ルド機を発進させるかたわら、到達側立坑からも発進側
立坑に向かって別のシールド機を発進させ、所定地点の
地中において両者を接合させる場合がある。

この場合、シールド同士の地中接合では、予め地上部か
ら接合部の地盤改良を行なって両シールドを掘進接合し
たり、あるいは、接合部が海底下、河川下等など地上部
からの地盤改良が困難な場合には両シールド接合慢にシ
ールド機内から接合部周辺の地盤改良を行なってシール
ド機の解体を行ない、所定の構造物を築造していた。

しかるに、第５図（イ）、（ロ）は地中に大口径の横坑
を構築する場合に用いると好適な従来のシールドｔｌｌ
Ａ”を示すもので、このような、第５図に示す如き％掘
削具がシールドフード１ａ’より前方に突出している内
周部掘削量６°と外周部掘削具５′とよりなるシールド
の接合では、接合時に両シールド外殻１゛の間隔が広く
、シールド機Ａ”の解体作業を行なうためには、第６図
に示すように、非常に広い範囲の地盤改良ｂ°と、ざら
に作業員の安全を図るための山留め材や支保ＩＣ’、ｄ
’が掘削具の周辺に必要であった。

一般に、シールド外径が大きい程内周掘削具は掘削の段
掘り効果を得るためにシールドフードＩａ’からより前
方に突出する傾向が見られ、地中接合する場合に両シー
ルド外殻１′の間隔がより広くなる。また、軟弱な地盤
、高圧地下水圧等、接合部の土質条件が厳しくなる程シ
ールド解体時の補助工法としての地盤改良範囲が大きく
なり、山留め材Ｃ°や支保工ｄ゛も多量必要となって工
期工事費等がかかるという問題があった。

さらに、支保工ｄ゛を設置するために人が前に出なけれ
ばならず安全性にも問題があった。

（問題虫を解決するための手段） 本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、その目的と
するところは、経済的で、しかも安全に地中接合を成し
得るシールド機の地中接合方法およびそのシールド機を
提供することにある。

すなわち、本発明ではその目的を達成するために、掘削
具が内周掘削具と外周掘削具とよりなり、かつ前記内周
掘削具が前方に突出したシールド機において、前記内周
掘削具を機内側に設けた引き込み装置により内部に引き
込み自在に構成し、シールド機を地中において接合させ
る場合に前記内周掘削具を機内に引き込み他のシールド
機に当てがうようにしたものである。

（作用） 本発明では内周掘削具を引込み装置ｌ辷より機内に引き
込み自在とし、これにより接合する他のシールド機閤の
間隙を少なくし、補助工法を極少し抑えることを可能と
している。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の一実施例を説明する。

第１図および第２図は本発明のシールド機Ａの一例を示
すもので、シールド外殻を形成する大口径のシールド筒
１の前方部には切羽室２を形成すべく隔ｇ！３が設けら
れ、かつこの隔壁３の中央部には軸受け４を介し外周部
掘削具５の駆動軸となる回転自在な回転伝達部材７が設
けられている。

この回転伝達部材７は内部に作業室８を形成する程度の
、例えば円筒の如き形状の中空シャフト状になっており
、かつその回転伝達部材７の先端部外周には大口径の横
坑を掘削するための前記外周部掘削具５が設けられてい
る。この外周部掘削具５は、１１端が回転伝達部材７に
連結された放射状に延びる例えば中空状のカッタースポ
ーク９を複数有し、これらのカッタースポーク９の前面
には多数の掘削刃１０が、また、後面には隔壁３側に延
びる練混ぜｌ１１１がそれぞれ設けられている。また、
各カッタースポーク９の外周部にはシールド筒１の外径
と略同程度の外径を有する円環状の外周リング１２を設
けると好ましい。なお、この場合１ｍｍ刀刃０はカッタ
ースポーク９内に引き込んで収納し得るように構成する
ことも可能である。

また、回転伝達部材７先端には適間隔で掘削刃１３が設
けられ、かつ前方開口部には、その部分を閉塞しつつ開
口部内を摺動可能な、回転伝達部材７と対応した形状の
センタ一部隔壁１４が設けられ、更にこのセンタ一部隔
！！１４の略中央部には軸受け１５を介し内周ｌ！！掘
削用駆動軸１６が回転自在に設けられている。なお、回
転伝達部材７の掘削刃１３は省略し、回転伝達部材７の
先端をテーバ状にし刃口を形成しても良い。しかして、
内周部掘削用駆動軸１Ｇの先端には外周部掘削具５より
前方に突出した内周部掘削具６が設けられている。この
内周部掘削具６を構成する駆動軸１６の先端にはフィッ
シュテール状の中央掘削刃１７が設けられ、かつそのヤ
ヤ後方にボス１８を介し放射状に延びる複数のカッター
スポーク１９が設、けられている。このカッタースポー
ク１９の良さは回転伝達部材７内に引き込み可能にその
内径と略同程度か若干短目となっており、また、カッタ
ースポーク１９の外端には必要に応じオーバーカッター
２０が設けられる。このオーバーカッ９ニー２０はカッ
タースポーク１９に対し周知の適宜な手段によって出入
自在に構成することも可能である。また、各カッタース
ポーク１９の前面に多数の掘Ｍｌ刃２１が、後面には後
方に延びる練混ぜ＠２２が設けられている。

しかして、内周部掘削具６およびセンタ一部隔壁１４は
引込み装［２３を介しシールド軸方向に引き込み自在に
構成されている。この引込み装置１２３は、例えば回転
伝達部材７の内周壁に固定された支持部材２４に一端が
連結され、かっ他端がセンタ一部隔壁１４の内壁外周部
に連結されたジヤツキ２５にて構成し、第３図に示すよ
うに、地中接合を行なう場合、ジヤツキ２５を縮めるこ
とにより内周部掘削具６およびセンタ一部隔壁１４を引
き込むようにしているが、他の構成、例えばウィンチ（
図示せず）を回転伝達部材７内の適位置に設け、このウ
ィンチによって巻上げられるワイヤー（図示せず）をセ
ンタ一部隔！！１４に連結した構成とすることも可能で
ある。また、引き込む場合、軸受け１５部分を駆動軸１
Ｇを回転自在に支承するが軸方向の動きを規制する構成
とし、センタ一部隔壁１４の引き込みと同時に内周部掘
削具６を引き込むようにしたり、あるいは内周部掘削具
６自体にも他の引き込み装置２３を設け、センタ一部隔
壁１４と衝突しない範囲内で別個に引き込むようにする
ことも可能である。

なお、図中マンホール２６はセンタ一部隔壁１４及び外
周部隔壁３に設けられ、必要に応じ人が切羽側に出入り
可能としたものである。２７は外周部掘削具駆動用モー
タで、その駆動軸に設けられたピニオンギヤ２８が回転
伝達部材７の外周に設けられたギヤ２９と噛合され、モ
ータ２７を駆動することによって回転伝達部材７、ひい
ては外周部掘削具５が回転し、地山を掘削するように構
成されている。

なお、内周部掘削具６については別の駆動源により独立
して回転するように構成されている。

また、３０は、例えばスクリューコンベア構成の如き排
土装置で、特に図示しない推進用ジヤツキを用い、シー
ルド筒１を押圧してマシン本体を掘進させる場合に切羽
室２内に取込まれた推進量に見合う掘削土砂に排出する
ものである。

なお、上記実施例では掘削具は特に面板を備えていない
が、面板タイプのものとすることも可能である。

また、上記において引込み装置２３は掘削中は取また、
上記において引込み装置２３は掘削中は取り外しておき
、地中接合後センタ一部隔Ｗ１４を引き込む時に設置し
ても良い。

次に、第４図を参照しつつ本発明による地中接合方法例
について説明する。

■　先ず、（イ）図中において、例えば左側からシール
ド機Ａ？／ｆｉ！進され、所定の地中接合位置へ先行し
て到達した場合、内周部掘削具６の前方および周辺地山
の地盤改良を行う。図中３１はシールド機Ａの掘進に伴
なって組込まれたセグメント、また、斜線で示したａ部
分は地盤改良範囲である。この地盤改良はシールド機内
から行われる。例えば、センタ一部隔壁１４および隔壁
３に予め地盤改良剤圧入用の孔を設けておき、作業室８
あるいはシールド機内から地盤改良剤を注入して地盤改
良を行う。また予め地上側から接合位置の地盤改良を行
っておいても良い。

■　次に、（ロ）図に示すように、センタ一部隔壁１４
および内周部掘削具６を、例えばジヤツキあるいはウィ
ンチ等の引込み装置２３によって外周部掘削具５の回転
伝達部材７内へ引き込む。

■　ついで（ハ）図に示すように、反対側から別のシー
ルドＩｍＡ’の内周部掘削具６が前記のシールドＩＩＡ
に接するまで掘進を行う。

■　その債、シールド機Ａ°のシールドＩＩＡと同様に
構成された内周部掘削具６およびセンタ一部隔壁１４を
引込み装置２３により後方へ引き込む。

なお、この場合、シールド機Ａのセンタ一部隔壁１４お
よび内周部掘削具６をシールドＩＡ’の内周部掘削具６
の突出し長以上に引き込み、かつ、シールド機へ゛の内
周部掘削具６の径をシールド機Ａの回転伝達・部材７内
に収まる大きさとすることで、シールド機へ°側の内周
部掘削具６の引き込み作業を省（ことも可能である。

■　次に（ニ）図に示すように、両シールド機Ａ。

Ａｏの掘削具が当たるまでシールド機Ａ°を掘進させる
。この場合、両シールド機Ａ、Ａ’とも掘削刃１０をカ
ッタースポーク９内へ引き込み可能な構造とした場合、
接合時にカッタースポーク９内に引き込めることで続削
具同士をより密接にすることができる。また、例えば第
１図に示すように、各カッタースポーク９の外周部に、
シールドｌ１１１の外径と略同程度の外径を有する円環
状の外周リング１２を設けた場合、接合の際に両シール
ド機Ａ、Ａ’の外周リング１２．１２を当接でき、接合
時の２機のシールドの間隙は外周リングとシールドフー
ドとの微小なものとなり。

より好適である。

■　シールド機Ａもしくは相手方のシールド機Ａ′ある
いは両シールド機内から必要に応じて接合部周辺地山の
地盤改良を行う。例えば、外周部掘削具５のカッタース
ポーク９先端から地盤改良用の固化剤を周辺地山に注入
可能な機構を設けておいてカッタースポークを回転させ
ながら、接合部周辺地山の地盤改良を行う。切羽室２内
の掘削土も作泥土材の代りに同化剤を注入することで固
化することも可能である。

■　両シールド機Ａ、Ａ’のセンタ一部隔壁１４に予め
設けたマンホール２６等によって地盤改良効果の確認を
行い、切羽室２内の土砂を排土装置３０を介し機内に取
り込み、必要に応じて両シールド機Ａ、Ａ’間隙の掘削
具周辺に山留めを行う。

１Φ　その後５両シールド外殻を残して解体を行う。

なお、外周リング１２を設けたシールド機の場合、外周
リング１２は山留め材の役目を果たすため解体しない方
が望ましい。

■　両シールド機Ａ、Ａ’内に所定の構造物を築造すれ
ば良い。

なお、地盤改良範囲や方法等は土質の状況に応じ異なり
、その他の方法として第４図（イ）で示したｔａｎ改良
ａを行わず第４図（ニ）の状態にした後に図に示す外周
リング１２およびシールド周辺地山の地盤改良すを行う
場合もある。

なお、上記接合例では相互のシールド機Ａ、Ａ’は同じ
タイプとなっているが、何れか一方については例図以外
の他の密閉式機械シールドとすることも可能である。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、掘削貴び突出しているシ
ールド機の地中接合を行うにあたり、突出した内周ｌｌ
５ｆｉ４削具部分を漬方に引き込み自在に構成したから
、接合時の２機のシールド間隔を接近させ、シールド機
解体の際に水圧および土圧に対抗するための地盤改良お
よび出留め材料が従来の地中接合に比べて低減でき経済
的、より安全に接合できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるシールド機の一実施例の１！部
を示す側断面図、第２図は同上の内周部掘削具の正面図
、第３図は同上のシールド機の動作説明図、第４図（イ
）〜（ニ）は本発明の地中接合方法を示す説明図、第５
図〈イ）は従来例の正面図、（ロ）図はその概略側断面
図、第６図は従前のシールド機を用いた地中接合例を示
す。 Ａ、Ａ’・・・・シールド機、５・・・・外周部掘削具
、６・・・・内周部掘削具、１２・・・・外周リング、
２３・・・・引込み装置 第３図 第４図 第５ （イ） 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）掘削具が内周掘削具と外周掘削具とよりなり、か
   つ前記内周掘削具が前方に突出したシールド機を地中に
   おいて接合させる場合に前記内周掘削具を機内に引き込
   み接合させることを特徴としたシールド機の地中接合方
   法。
2. （２）掘削具が内周掘削具と外周掘削具とよりなり、か
   つ前記内周掘削具が前方に突出したシールド機において
   、前記内周掘削具は機内側に設けた引き込み装置により
   内部に引き込み自在に構成したことを特徴とするシール
   ド機。