JP2000345790A - シールド機、シールド機の掘進方法および斜坑または立坑の構築方法 - Google Patents

シールド機、シールド機の掘進方法および斜坑または立坑の構築方法

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JP2000345790A JP11160762A JP16076299A JP2000345790A JP 2000345790 A JP2000345790 A JP 2000345790A JP 11160762 A JP11160762 A JP 11160762A JP 16076299 A JP16076299 A JP 16076299A JP 2000345790 A JP2000345790 A JP 2000345790A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 地上部の専用が小さく、資機材の搬出入をト
ンネル側から行え、騒音、振動公害に発生のない、シー
ルド機等を提供すること。 【解決手段】 シールド機1は、前胴部3と後胴部5と
を有し、前胴部3と後胴部5との間には、ジャッキ13
が設けられ、後胴部5には、ワイヤハンガ9が設けられ
る。第1のモードでは、シールド機1は、センタホール
ジャッキ23を介してワイヤ11に支持された後胴部5
をジャッキ13が押圧しつつ、前胴部3のみが、カッタ
7により掘削しつつ前進する。第2のモードでは、セン
タホールジャッキ23にてワイヤ11を牽引し、後胴部
5と鋼殻25とを推進する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はシールド機、シール
ド機の掘進方法、および斜坑または立坑の構築方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、地下鉄等の駅部等において、階段
やエスカレータ等の斜坑等を構築する場合、地上部側か
ら掘削を行うことが多かった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この場合、
地上部分に用地を確保しなければならず、また掘削残土
を搬出したり、一次履工材料を搬入したり、斜坑等の構
築に必要な資機材を地上部より搬出入するため、道路の
交通支障をきたすことが避けられない。
【0004】本発明はこのような問題を鑑みてなされた
ものでその目的とするところは、地上部の専用が小さ
く、資機材の搬出入をトンネル側から行え、騒音、振動
公害に発生のない、シールド機、シールド機の掘進方
法、および斜坑または立坑の構築方法を提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前述した問題を解決する
ための第1の発明は、ワイヤが取付けられる後胴部と、
カッタを有し、前記後胴部を押圧する押圧手段を有し、
前記後胴部に取付けられる前胴部と、前記ワイヤを牽引
する牽引手段とを具備し、第1のモードでは、前記前胴
部が、前記カッタを用いて地盤中を掘削しつつ、前記押
圧手段により、前記後胴部を押圧し、第2のモードで
は、前記牽引手段が、前記ワイヤを用いて、前記後胴部
を牽引させることを特徴とするシールド機である。
【0006】第2の発明は、ワイヤが取付けられる後胴
部と、カッタを有し、前記後胴部を押圧する押圧手段を
有し、前記後胴部に取付けられる前胴部と、前記ワイヤ
を牽引する牽引手段と、を具備したシールド機を用いて
推進を行う方法であって、第1のモードでは、前記前胴
部が、前記カッタを用いて地盤中を掘削しつつ、前記押
圧手段により、前記後胴部を押圧し、第2のモードで
は、前記牽引手段が、前記ワイヤを用いて、前記後胴部
を牽引させることを特徴とするシールド機の掘進方法で
ある。
【0007】第3の発明は、請求項1記載のシールド機
を用いて、斜坑または立坑を構築する構築方法であっ
て、地上部に前記牽引手段を設置し、既設のトンネル
に、前記シールド機を設置し、前記地上部と、前記トン
ネルとの間に、前記シールド機を用いて斜坑または立坑
を構築することを特徴とする斜坑または立坑の構築方法
である。
【0008】第4の発明は、請求項1記載のシールド機
を用いて、斜坑または立坑を構築する構築方法であっ
て、地上部と既設のトンネルとの間にワイヤの挿入され
たワイヤ挿入管を設ける工程と、既設のトンネルにシー
ルド機を設置する工程と、地上部に、牽引手段を設置す
る工程と、前記シールド機と、前記牽引手段に、前記ワ
イヤを連結する工程と、前記牽引手段で、前記シールド
機を牽引しつつ、斜坑または立坑を構築する工程とを特
徴とする斜坑または立坑の構築方法である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は、シールド機1の断
面図であり、図2は、シールド機1の正面図である。図
1、図2に示すように、シールド機1は、前後2つの部
分、前胴部3と後胴部5とに分割された胴部をもつ。前
胴部3と後胴部5との間には、前胴部3の推進のため
と、シールド機1の方向制御に用いられるジャッキ13
が設けられている。即ち、ジャッキ13を押圧すること
により、前胴部3は、後胴部5に対してスライドする。
【0010】前胴部3の前部には、掘削のためのカッタ
7が設けられる。また、後胴部5の側面には、シールド
機1を牽引するワイヤ11を取付けるためワイヤハンガ
9が設けられている。このワイヤハンガ9は、使用しな
い時は、シールド機1の推進の妨げとならないよう後胴
部5の内部に格納できる。
【0011】図3、図4、図5は、シールド機1の推進
方法を示す図である。図3に示すように、シールド機1
の後胴部5のワイヤハンガ9にワイヤ11がつながれ、
そして、ワイヤ11の他端は、シールド機1の到達地点
に設けられた反力桁21に支持されたセンタホールジャ
ッキ23につながれる。後胴部5の後部にはトンネル覆
工のための鋼殻25が設けられている。この鋼殻25
は、鋼製セグメント等であり、シールド機1発進側のシ
ールドトンネル内で組立てられる。尚、鋼殻25に代え
て、コンクリート製セグメントを用いてもよい。
【0012】次に、図4に示されるように、シールド機
1の後胴部5は、センタホールジャッキ23を介してワ
イヤ11に支持されている。第1のモードでは、ジャッ
キ13を押圧しつつ、カッタ7により掘削するので、前
胴部3のみが前進する。この時の前胴部3の前進距離を
Lで表す。前胴部3の前進後、必要に応じて、シールド
機1の後方にて鋼殻25を組立てる。
【0013】次に、図5に示すように、第2のモードで
は、センタホールジャッキ23にてワイヤ11を牽引
し、後胴部5と後胴部5に固定された鋼殻25を距離L
だけ前方に推進する。この時、シールド機1の全面土圧
を管理しながら、ジャッキ13を後胴部5の推進に合わ
せて縮める。
【0014】以上のように、図3から図5のシールド機
1の推進方法を繰り返すことにより、シールド機1は、
到達地点までトンネルを構築することができる。
【0015】このように、シールド機1の到達地点側か
ら、センタホールジャッキ23によりシールド機1を牽
引する場合、シールド機1を前胴部3と後胴部5とに分
割し、前胴部3が後胴部5に対してスライドできるの
で、前胴部3と後胴部5との摩擦力を分散することが出
来、牽引力が小さくてすむ。シールド機1の胴部が1体
の場合に比較して、ワイヤ11敷設のためのボーリング
工事、センタホールジャッキ23の反力を支持する反力
桁21の耐力等が少なくてすみ、コストの削減となる。
【0016】また、シールド機1をワイヤ11によって
牽引することにより、シールド機1の方向制御が容易で
あり、シールド機1にジャッキ13を設けることによ
り、より方向制御が容易になる。さらに、シールド機1
をワイヤ11によって牽引することにより、シールド機
1に推進ジャッキが不要となり、鋼殻25に推力が加わ
らず、鋼殻25は、土水圧、牽引力のみ考慮すればよ
く、推力に対応した鋼殻25のリブを減らすことがで
き、安価にできる。
【0017】図6から図19は、シールド機1を用いた
斜坑の掘削工法の説明図であり、図12は、図11の拡
大図、図16は、図15の拡大図である。図6から図1
9に示すように、シールド機1による斜坑を構築する場
合、先行するシールドトンネル33より斜坑の到達地点
の地盤31に到達立坑35を設ける(図6)。そして、
到達立坑35の底部に、牽引用ワイヤ基礎37を設置し
(図7)、牽引用ワイヤ基礎37より削坑し、ワイヤ挿
入管39を設置する(図8)。
【0018】次に、シールドトンネル33のシールド機
1発進部のセグメントを取外し、ガイド41を設置し、
シールド機1を搬入または、組立て、ガイド41に設置
する(図9)。そして、シールド機1に到達立坑35と
の間でワイヤ11を取付ける(図10)。即ち、ワイヤ
挿入管39の内部にワイヤ11を通し、このワイヤ11
の一端をシールド機1のワイヤハンガ9に取付ける。そ
して、シールド機1の止水用のエントランスパッキン4
3を取付ける(図11、図12)。
【0019】その後、ワイヤ挿入管37を撤去し(図1
3)、牽引用ワイヤ基礎37部にセンタホールジャッキ
23を設置し(図14)、ワイヤ11の端部をセンタホ
ールジャッキ23に取付ける。そして、シールド機1を
発進させ、図3から図5で説明した手順により、斜坑を
掘削する(図15、図16)。
【0020】尚、図16に示すように、シールド機1の
後胴部5の後部に鋼殻25を接続させ、シールド機1の
掘削、前進と同時に鋼殻25により斜坑の1次覆工も行
う。鋼殻25は、シールドトンネル33内の発進部側で
随時、必要分を組立てる。図16において、45は、地
盤改良部を示す。
【0021】シールド機1が到達立坑35に到達し、斜
坑の掘削及び鋼殻25による1次覆工の完了となる(図
17)。シールド機1を引き出し、解体し、センタホー
ルジャッキ23、及びガイド41を撤去し(図18)、
2次覆工51を行い、斜坑53が完成する(図19)。
【0022】このように、シールドトンネル33側から
シールド機1により、上方へ向かって掘削し、斜坑また
は立坑を構築することができる。
【0023】このため、掘削残土搬出、1次覆工材料、
シールド機搬入等、斜坑または立坑構築に必要な資機材
はシールドトンネル33側から行えるので、路上での交
通支障の発生を防ぐことができる。また、地上専用部分
が小さくてすむため、用地費、埋設物防護費、道路復旧
工事費が低減でき、地上部での作業も低減できるため、
騒音、振動等の公害の発生もおさえられる。
【0024】更に、地上よりワイヤ11でシールド機1
を牽引することから、シールドトンネル33内に、シー
ルド機1推進のための反力壁、支圧壁が不要となり、鋼
殻25の組立てスペースがシールドトンネル33内に確
保できる。
【0025】シールド機1は、到達立坑35に到達後回
収するので、転用が可能となる。また、シールドトンネ
ル33と同時期に斜坑53を施工する場合、運搬設備等
の仮設備の兼用が可能である。
【0026】尚、本発明は、種々の変形が可能である。
例えば、シールド機1は、前胴部3と後胴部5を有する
が、胴部が3分割、または4分割されたものでもよい。
また、横2連式、横3連式のシールド機にも本発明を応
用することができる。また、シールド機1は、泥土圧式
で記しているが、泥水式でもよい。
【0027】図20は、円形断面のシールド機を示す図
である。図20に示すように、円形断面の胴部をもつシ
ールド機101においても、シールド機1と同様に斜坑
または立坑の掘削を行うことができる。
【0028】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、 地上部の専用が小さく、資機材の搬出入をトン
ネル側から行え、騒音、振動公害に発生のない、シール
ド機等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 シールド機1の断面図
【図2】 シールド機1の正面図
【図3】 シールド機1の推進方法を示す図
【図4】 シールド機1の推進方法を示す図
【図5】 シールド機1の推進方法を示す図
【図6】 斜坑の掘削工法の説明図
【図7】 斜坑の掘削工法の説明図
【図8】 斜坑の掘削工法の説明図
【図9】 斜坑の掘削工法の説明図
【図10】 斜坑の掘削工法の説明図
【図11】 斜坑の掘削工法の説明図
【図12】 斜坑の掘削工法の説明図(図11の拡大
図)
【図13】 斜坑の掘削工法の説明図
【図14】 斜坑の掘削工法の説明図
【図15】 斜坑の掘削工法の説明図
【図16】 斜坑の掘削工法の説明図(図15の拡大
図)
【図17】 斜坑の掘削工法の説明図
【図18】 斜坑の掘削工法の説明図
【図19】 斜坑の掘削工法の説明図
【図20】 シールド機101の正面図
【符号の説明】
1、101………シールド機 3………前胴部 5………後胴部 9………ワイヤハンガ 11………ワイヤ 13………ジャッキ 21………反力桁 23………センタホールジャッキ 25………鋼殻 33………シールドトンネル 35………到達立坑 39………ワイヤ挿入管 41………ガイド 53………斜坑

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワイヤが取付けられる後胴部と、カッタ
    を有し、前記後胴部を押圧する押圧手段を有し、前記後
    胴部に取付けられる前胴部と、前記ワイヤを牽引する牽
    引手段と、を具備し、 第1のモードでは、前記前胴部が、前記カッタを用いて
    地盤中を掘削しつつ、前記押圧手段により、前記後胴部
    を押圧し、 第2のモードでは、前記牽引手段が、前記ワイヤを用い
    て、前記後胴部を牽引させることを特徴とするシールド
    機。
  2. 【請求項2】 発進側で、鋼殻またはセグメントを順次
    組立て、前記後胴部が、この鋼殻またはセグメントを牽
    引することを特徴とする請求項1記載のシールド機。
  3. 【請求項3】 ワイヤが取付けられる後胴部と、カッタ
    を有し、前記後胴部を押圧する押圧手段を有し、前記後
    胴部に取付けられる前胴部と、前記ワイヤを牽引する牽
    引手段と、を具備したシールド機を用いて推進を行う方
    法であって、 第1のモードでは、前記前胴部が、前記カッタを用いて
    地盤中を掘削しつつ、前記押圧手段により、前記後胴部
    を押圧し、 第2のモードでは、前記牽引手段が、前記ワイヤを用い
    て、前記後胴部を牽引させることを特徴とするシールド
    機の掘進方法。
  4. 【請求項4】 発進側で、鋼殻またはセグメントを順次
    組立て、前記後胴部が、この鋼殻またはセグメントを牽
    引することを特徴とする請求項3記載のシールド機の掘
    進方法。
  5. 【請求項5】 請求項1記載のシールド機を用いて、斜
    坑または立坑を構築する構築方法であって、地上部に前
    記牽引手段を設置し、既設のトンネルに、前記シールド
    機を設置し、前記地上部と、前記トンネルとの間に、前
    記シールド機を用いて斜坑または立坑を構築することを
    特徴とする斜坑または立坑の構築方法。
  6. 【請求項6】 請求項1記載のシールド機を用いて、斜
    坑または立坑を構築する構築方法であって、地上部と既
    設のトンネルとの間にワイヤの挿入されたワイヤ挿入管
    を設ける工程と、既設のトンネルにシールド機を設置す
    る工程と、地上部に、牽引手段を設置する工程と、前記
    シールド機と、前記牽引手段に、前記ワイヤを連結する
    工程と、前記牽引手段で、前記シールド機を牽引しつ
    つ、斜坑または立坑を構築する工程と、を特徴とする斜
    坑または立坑の構築方法。
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