JP2002038872A - Hollow shield machine and widening method for tunnel - Google Patents

Hollow shield machine and widening method for tunnel

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JP2002038872A
JP2002038872A JP2000227837A JP2000227837A JP2002038872A JP 2002038872 A JP2002038872 A JP 2002038872A JP 2000227837 A JP2000227837 A JP 2000227837A JP 2000227837 A JP2000227837 A JP 2000227837A JP 2002038872 A JP2002038872 A JP 2002038872A
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existing tunnel
tunnel
shield machine
hollow
hollow shield
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JP2000227837A
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Japanese (ja)
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Etsuro Shioda
悦郎 潮田
Itsuo Hirano
逸雄 平野
Yoshimi Saitou
儀巳 斎藤
Shinichi Wakasa
慎一 若狭
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Taisei Corp
Original Assignee
Taisei Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hollow shield machine and a widening method for a tunnel, allowing the outer periphery of the existing tunnel to be smoothly widened and excavated and permitting a sufficient cut-off effect to be secured. SOLUTION: In the hollow shield machine 1, wherein a hollow part having approximately the same inside diameter as the outer periphery of the existing tunnel (a) is installed in an opened manner, an inner cylinder 2 is mounted between the outer periphery of the existing tunnel (a) and the inner periphery of the shield machine 1 and installed C without being fixed in a radial direction relative to the shield machine 1. Gaps on both sides are hermetically sealed with a seal member 3 and a flexible material 4, and a filler 5 is injected into a void part. In the widening method for the existing tunnel (a), inner-surface protecting construction is carried out by means of a protective member installed within the existing tunnel (a) while the shield machine 1 allows the outer periphery of the existing tunnel (a) to be widened and excavated in a doughnut shape, a new segment having a larger diameter than the existing tunnel (a) is assembled, and the existing tunnel (a) is supported on a supporting trestle installed within the new segment. After that, the existing tunnel (a) is removed for the purpose of constructing a new widened tunnel.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、既設のトンネルの
拡幅工事を行うための中空シールド掘進機とトンネルの
拡幅方法に関する。
The present invention relates to a hollow shield machine for widening an existing tunnel and a method for widening the tunnel.

【0002】[0002]

【本発明が解決しようとする課題】シールドトンネルが
都市のトンネルとして本格的に使用され始めたのは昭和
40年代である。それ以来すでに30年近く経過し、一
部に老朽化の問題が発生し、リニューアルの必要が生じ
ている。老朽化したトンネルのリニューアルの方法とし
ては、従来より、例えば内壁面を取り壊して、内巻きコ
ンクリート又は内巻き支保工を施す、トネンル内から周
辺地盤の改良を行う等の方法が採用されている。しか
し、多くのシールドトンネルは建設時のコスト抑制のた
め必要最小限の内空断面で設計施工されているため、ト
ンネル内部において補修、補強工事を行うことが極めて
困難であった。
[Problems to be Solved by the Invention] It was in 1965 that shield tunnels began to be used in earnest as urban tunnels. Almost 30 years have passed since then, and the problem of aging has occurred in some parts, necessitating renewal. Conventionally, as a method of renewing an aging tunnel, for example, a method has been adopted in which an inner wall surface is demolished, an inner winding concrete or an inner winding support is provided, and a surrounding ground is improved from inside the tonnel. However, since many shield tunnels are designed and constructed with a minimum necessary inner space section in order to control costs during construction, it has been extremely difficult to repair and reinforce the tunnel interior.

【0003】一方、大型のトンネルにおいては、その外
側に断面の大きいトンネルを新たに構築し、その後に老
朽化したトンネルを解体する方法も提案されている。し
かし、既設トンネルを撤去し、新たなトンネルをシール
ド工法で構築するためには、既設トンネルの周囲に、新
たな止水ゾーンを構築して覆工体を作る必要があった。
また、施工誤差や老朽化などによってセグメント自身、
又はセグメント間の接続部に横断方向の変形がトンネル
の軸方向に沿って生じる場合が多い。更に前記トンネル
のセグメントと地山との間には、裏込材が注入されてい
る。そのため、シールド掘進機が前進する際に、シール
部材が引き裂かれ易く、十分な止水効果を確保し難く、
既設セグメントの外周を平滑に掘削することが困難であ
った。
On the other hand, for a large-sized tunnel, a method has been proposed in which a tunnel having a large cross section is newly constructed outside the tunnel, and thereafter, the deteriorated tunnel is dismantled. However, in order to remove the existing tunnel and build a new tunnel using the shield method, it was necessary to construct a new water-stop zone around the existing tunnel and make a lining body.
In addition, due to construction errors and aging, the segment itself,
Or, transverse deformation often occurs at the connection between the segments along the axial direction of the tunnel. Further, a backing material is injected between the tunnel segment and the ground. Therefore, when the shield machine advances, the seal member is easily torn, and it is difficult to secure a sufficient water stopping effect.
It was difficult to excavate the outer circumference of the existing segment smoothly.

【0004】[0004]

【本発明の目的】本発明は上記したような従来の問題を
解決するためになされたもので、その目的とするところ
は既設トンネルの外周を平滑に掘削でき、しかもシール
部材の破損を回避できる中空シールド掘進機を提供する
ことにある。さらに本発明の他の目的は、既設トンネル
の外周を掘削して、新規拡幅トンネルを構築できるトン
ネルの拡幅方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to make it possible to excavate the outer periphery of an existing tunnel smoothly and to avoid breakage of a seal member. An object of the present invention is to provide a hollow shield machine. Still another object of the present invention is to provide a tunnel widening method capable of constructing a new widening tunnel by excavating the outer periphery of an existing tunnel.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明の請求項1に係る中空シールド掘進
機は、既設トンネルの外周とほぼ同一の内径の中空部を
開設した中空シールド掘進機であって、既設トンネルの
外周と中空シールド掘進機の内周との間には内筒を設
け、この内筒は、中空シールド掘進機に対して半径方向
に固定せずに設置したことを特徴としたものである。
In order to achieve the above object, a hollow shield machine according to a first aspect of the present invention is a hollow shield excavator having a hollow portion having an inner diameter substantially the same as the outer circumference of an existing tunnel. In a shield machine, an inner cylinder is provided between the outer periphery of the existing tunnel and the inner periphery of the hollow shield machine, and the inner cylinder is installed without being fixed to the hollow shield machine in a radial direction. It is characterized by the following.

【0006】また、本発明の請求項2に係る中空シール
ド掘進は、既設トンネルの外周とほぼ同一の内径の中空
部を開設した中空シールド掘進機であって、既設トンネ
ルの外周と中空シールド掘進機の内周との間には内筒を
設け、この内筒は、中空シールド掘進機に対して半径方
向に固定せずに設置すると共に、内筒と既設トンネルと
の間の隙間を密閉するシール部材を取付けたことを特徴
としたものである。
A hollow shield excavator according to a second aspect of the present invention is a hollow shield excavator in which a hollow portion having an inner diameter substantially the same as the outer periphery of an existing tunnel is opened. An inner cylinder is provided between the inner cylinder and the tunnel, and this inner cylinder is installed without being fixed in the radial direction with respect to the hollow shield machine, and a seal that seals a gap between the inner cylinder and the existing tunnel is provided. It is characterized by attaching members.

【0007】さらに、本発明の請求項3に係る発明は、
内筒と中空シールド掘進機との間には可撓材を取付け
た、請求項1又は請求項2に記載の中空シールド掘進機
である。
[0007] Further, the invention according to claim 3 of the present invention provides:
The hollow shield machine according to claim 1 or 2, wherein a flexible material is attached between the inner cylinder and the hollow shield machine.

【0008】本発明の請求項4に係るトンネルの拡幅方
法は、既設トンネルの拡幅工事を行うための拡幅工法で
あって、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の中空
シールド掘進機を使用し、中空シールド掘削機によっ
て、既設トンネルの外周をドーナツ状に拡幅掘削しなが
ら、既設トンネルの内面防護工を既設トンネル内に設置
した防護部材によって行い、既設トンネルより大径の新
設セグメントを組立て、既設トンネルを新設セグメント
内に設置した支持架台によって支持した後、既設トンネ
ルを撤去して、新規拡幅トンネルを構築することを特徴
としたものである。
A method for widening a tunnel according to a fourth aspect of the present invention is a widening method for widening an existing tunnel, wherein the hollow shield machine according to any one of the first to third aspects is provided. While using a hollow shield excavator to excavate the outer periphery of the existing tunnel in a donut shape while widening the tunnel, protect the inner surface of the existing tunnel with the protective member installed in the existing tunnel, and assemble a new segment with a larger diameter than the existing tunnel In addition, the existing tunnel is supported by a support frame installed in the new segment, the existing tunnel is removed, and a new widening tunnel is constructed.

【0009】[0009]

【本発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、本発
明の中空シールド掘進機とトンネルの拡幅方法の実施の
形態について説明するが、本発明はこれに限定されるも
のではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the hollow shield machine and the method of widening a tunnel according to the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.

【0010】<イ>中空シールド掘進機の基本構成 中空シールド掘進機1は、図1のように、施工対象の既
設トンネルaの外周とほぼ同一の内径の中空部を開設し
た、筒状のシールド掘進機である。その前面には、中空
のドーナツ状の円盤を環状掘削円盤11として取付け
る。この中空シールド掘進機1の内周と既設トンネルa
の外周との間には、内筒2を中空シールド掘進機1に対
して半径方向に固定せずに設置する。この内筒2の両側
には、隙間を密閉するシール部材3を取付けてある。さ
らに、内筒2と中空シールド掘進機1との間には可撓材
4を設けてある(図3)。なお、内筒2と中空シールド
掘進機1の内周との間には、必ずしもシール部材3を設
けなくて良い。また、内筒2と既設トンネルaとの間に
も、可撓材4を挟んでもよい。以下、各部について詳述
する。
<A> Basic Configuration of Hollow Shield Excavator As shown in FIG. 1, a hollow shield excavator 1 is a cylindrical shield having a hollow portion having an inside diameter substantially the same as the outer periphery of an existing tunnel a to be constructed. It is an excavator. On the front surface thereof, a hollow donut-shaped disk is attached as an annular drilling disk 11. Inner circumference of this hollow shield machine 1 and existing tunnel a
The inner cylinder 2 is installed without being fixed to the hollow shield machine 1 in the radial direction between the outer periphery of the inner cylinder 2 and the outer periphery of the hollow shield machine 1. On both sides of the inner cylinder 2, seal members 3 for sealing the gap are attached. Further, a flexible member 4 is provided between the inner cylinder 2 and the hollow shield machine 1 (FIG. 3). Note that the seal member 3 does not always need to be provided between the inner cylinder 2 and the inner periphery of the hollow shield machine 1. Further, the flexible member 4 may be interposed between the inner cylinder 2 and the existing tunnel a. Hereinafter, each part will be described in detail.

【0011】<ロ>中空シールド掘進機本体 中空シールド掘進機1本体は、図2のように、断面が円
形の既設トンネルaの外周を環状に掘削するものであっ
て、筒状に形成された外スキンプレート17と、この外
スキンプレート17から内側に所定の間隔を隔てて設置
された筒状の内スキンプレート18とを有している。そ
の前面の環状掘削円盤11には、切削ビット11aが放
射状に設けられている。また、環状掘削円盤11は、図
2に示すように、モーター12によって回転されるよう
になっている。また、前記掘削円盤11の後方には、シ
ールドジャッキ13、送泥管14、排泥管15、テール
シール16を配設している。また、既設トンネルaの外
周部上に注入された裏込材bを確実に切削するために、
前記掘削円盤11の内側には、図2のようなカッタービ
ット11bが突設されている。このビット11bは、下
記内筒2がシールド掘進機1に対して、半径方向に往復
動することによって、既設トンネルaと接触せずに、裏
込材bを切削するようになっている(図3、4)。
<B> Hollow Shield Excavator Main Body The hollow shield excavator 1 main body, as shown in FIG. 2, excavates the outer periphery of an existing tunnel a having a circular cross section in an annular shape, and is formed in a cylindrical shape. It has an outer skin plate 17 and a cylindrical inner skin plate 18 installed inside the outer skin plate 17 at a predetermined interval. A cutting bit 11a is radially provided on the annular drilling disk 11 on the front surface. The annular excavating disk 11 is rotated by a motor 12 as shown in FIG. A shield jack 13, a mud feeding pipe 14, a mud discharging pipe 15, and a tail seal 16 are provided behind the excavating disk 11. Also, in order to reliably cut the backing material b injected on the outer peripheral portion of the existing tunnel a,
Inside the excavating disk 11, a cutter bit 11b as shown in FIG. The bit 11b cuts the backing material b without contacting the existing tunnel a by reciprocating the inner cylinder 2 described below in the radial direction with respect to the shield machine 1 (FIG. 3, 4).

【0012】<ハ>内筒 内筒2は、鋼材で形成したリング状の円筒で、図3のよ
うに、既設トンネルaの外周と中空シールド掘進機1の
内周又は内スキンプレート18との間に、半径方向に固
定せずに、例えばローラ等の公知の可動手段によって設
置する。従って、この内筒2は、中空シールド掘進機1
の掘進に伴い、所定の許容範囲で半径方向に往復動可能
になっている。これによって、既設トンネルaのセグメ
ント、やセグメントやセグメント間の接合部に凹凸のよ
うな変形があっても、上記中空シールド掘進機1(又は
ビット11b)が、既設トンネルaに接触しないよう
に、かつその外周部に付着している裏込材bや土砂など
を確実に切削し、掘進を安全に進めることができる。
<C> Inner cylinder The inner cylinder 2 is a ring-shaped cylinder formed of a steel material. As shown in FIG. 3, the inner cylinder 2 is formed between the outer periphery of the existing tunnel a and the inner periphery of the hollow shield machine 1 or the inner skin plate 18. Between them, they are not fixed in the radial direction but are installed by a known movable means such as a roller. Therefore, this inner cylinder 2 is a hollow shield machine 1
With the excavation, the robot can reciprocate in the radial direction within a predetermined allowable range. Thereby, even if the segments of the existing tunnel a, or the joints between the segments and the segments are deformed like irregularities, the hollow shield machine 1 (or the bit 11b) does not contact the existing tunnel a. In addition, the backing material b, earth and sand, etc. attached to the outer peripheral portion can be reliably cut, and the excavation can be safely advanced.

【0013】<ニ>シール部材 図4において、上記内筒2の両側には、シール部材3が
リング状に配設されている。これらのシール部材3は、
いずれもワイヤブラシ状のもので構成する。また、これ
らのシール部材3と、下記可撓材4によって形成された
空隙部には、止水用充填剤5が注入されている。上記充
填剤5は、グリースや樹脂等で構成しており、図示しな
い充填剤供給装置を通って、内スキンプレート18と、
内筒2と、既設トンネルaの外周部との間に注入され
る。さらに、内スキンプレート18と内筒2の間の前方
には、高水圧シール用Uパッキン6を配設している。こ
のUパッキン6と、シール部材3との間にも、前記充填
剤5を充填し、シール性を高めるようになっている。こ
のようにして、シール部材3、Uパッキン6および充填
剤5が共同して地下水、裏込材b及び土砂の中空シール
ド掘進機1内への侵入を防止する。なお、上記実施形態
においては、シール部材3は、内筒2の両側に配置して
いるが、これに限定されず、内スキンプレート18と内
筒2との間には設けなくてもよい。
<D> Seal Member In FIG. 4, on both sides of the inner cylinder 2, seal members 3 are arranged in a ring shape. These sealing members 3
Each of them is made of a wire brush. Further, a water-stopping filler 5 is injected into a gap formed by the seal member 3 and the flexible member 4 described below. The filler 5 is made of grease, resin, or the like, passes through a filler supply device (not shown),
It is injected between the inner cylinder 2 and the outer periphery of the existing tunnel a. Further, a U-packing 6 for high-hydraulic pressure seal is disposed in front of the inner skin plate 18 and the inner cylinder 2. The space between the U packing 6 and the seal member 3 is also filled with the filler 5 so as to enhance the sealing performance. In this manner, the seal member 3, the U packing 6, and the filler 5 cooperate to prevent groundwater, backing material b, and earth and sand from entering the hollow shield machine 1. In the above embodiment, the seal members 3 are arranged on both sides of the inner cylinder 2, but are not limited to this, and need not be provided between the inner skin plate 18 and the inner cylinder 2.

【0014】<ホ>可撓材 内筒2の両側には、図4のように、可撓材4を数段に装
着している。これらの可撓材4は、伸縮自在なリング状
の袋体で構成しており、その内部には、空気や水などの
流体を所定圧力で注入しておく。したがって、これらの
可撓材4は、掘進時、上記内筒2が半径方向に往復動す
ることに追従して変形するようになっている。これによ
って、内筒2の既設トンネルaへの接触を防止するとと
もに、シール部材3の破損を回避し、充填剤5の外部へ
の流出を防止することができる。なお、図4に示す実施
形態においては、可撓材4は、内筒2の両側に配置して
いるが、内筒2とシールド掘進機1との間だけに設けて
もよい。
<E> Flexible Materials On both sides of the inner cylinder 2, flexible materials 4 are mounted in several stages as shown in FIG. These flexible members 4 are formed of elastic ring-shaped bags, into which fluid such as air or water is injected at a predetermined pressure. Accordingly, these flexible members 4 are adapted to deform as the inner cylinder 2 reciprocates in the radial direction during excavation. This prevents the inner cylinder 2 from contacting the existing tunnel a, prevents the seal member 3 from being damaged, and prevents the filler 5 from flowing out. In the embodiment shown in FIG. 4, the flexible members 4 are disposed on both sides of the inner cylinder 2, but may be provided only between the inner cylinder 2 and the shield machine 1.

【0015】次に上記のような構成の中空シールド掘進
機によるトンネルの拡幅方法について説明する。
Next, a method of widening a tunnel by the hollow shield machine having the above configuration will be described.

【0016】<イ>中空シールド掘進機の設置 まず、所定の作業基地例えば発進立坑内において、既設
トンネルaの外周に、中空シールド掘進機1を設置す
る。その際、既設トンネルaの外周と中空シールド掘進
機1の内周との間には、内筒2を中空シールド掘進機1
に対して半径方向に固定せずに設置しておく。そして、
この内筒2の両側に設けたシール部材3と可撓材4によ
り区画された空隙部に充填剤5を充填してシールし、掘
進時にシールド掘進機1の前方からシールド機内にごみ
や埃等の異物が侵入しないようにする。また、圧力を調
整しながら、可撓材4内に水又は空気を注入すると共
に、前記内筒2を半径方向に往復動させて、その作動状
況を確認しておく。
<A> Installation of Hollow Shield Excavator First, the hollow shield excavator 1 is installed on the outer periphery of the existing tunnel a at a predetermined work base, for example, in a starting shaft. At this time, the inner cylinder 2 is inserted between the outer periphery of the existing tunnel a and the inner periphery of the hollow shield machine 1.
Install without fixing in the radial direction. And
The gap defined by the seal member 3 and the flexible member 4 provided on both sides of the inner cylinder 2 is filled with a filler 5 to seal the space therebetween, and when excavating, dirt, dust, and the like enter the shield machine from the front of the shield machine 1. To prevent foreign matter from entering. Further, while adjusting the pressure, water or air is injected into the flexible member 4 and the inner cylinder 2 is reciprocated in the radial direction to check the operation state.

【0017】<ロ>既設トンネルの内面防護 拡幅掘削時において、既設トンネルa内面の変形又は覆
工の剥離崩落を防止するための内面防護工を既設トンネ
ルa内に設置した防護材によって行う。その構成は、例
えば、図5のように、掘削の先端部に台車8を移動さ
せ、この台車上に取付けた防護枠7を既設トンネルaの
内面に位置を合わせ設置するとする。上記防護枠7は、
H型鋼等の鋼材で構成する防護部材7a、7bを所定の
間隔で組立てることにより、図示のような円弧状に形成
する。そして、上記防護枠7は、台車8の上に装備され
たジャッキ8a、8bを調整することによって、既設ト
ンネルの内面に位置を合わせて設置し、既設トンネルa
を強固に支持するようになっている。なお、前記ジャッ
キ8a、8bで防護枠7を既設トンネルaから取り外す
こともできる。従って、防護枠7を所定の作業区間に設
置するには、トンネルの前後方向には台車8の前後進で
対処し、トンネルの横方向には、台車8の上に装備され
たジャッキ8a、8bで位置合わせをして防護工が容易
になり、トンネル内の作業にも関わらず作業能率が向上
して、安全、確実に施工できる。
<B> Inner surface protection of the existing tunnel At the time of widening excavation, inner surface protection for preventing deformation of the inner surface of the existing tunnel a or peeling-off of the lining is performed by using a protective material installed in the existing tunnel a. For example, as shown in FIG. 5, it is assumed that the truck 8 is moved to the tip of the excavation, and the protective frame 7 mounted on the truck is positioned and installed on the inner surface of the existing tunnel a. The protective frame 7 is
The protective members 7a and 7b made of a steel material such as an H-section steel are assembled at predetermined intervals to form an arc as shown in the figure. The protective frame 7 is installed by adjusting jacks 8a and 8b mounted on the trolley 8 so as to be aligned with the inner surface of the existing tunnel.
Has been firmly supported. The protective frame 7 can be removed from the existing tunnel a with the jacks 8a and 8b. Therefore, in order to install the protective frame 7 in a predetermined work section, the truck 8 moves in the forward and backward direction of the tunnel, and the jacks 8a and 8b mounted on the truck 8 in the lateral direction of the tunnel. Protecting work becomes easier by adjusting the position, and work efficiency is improved in spite of work inside the tunnel, and safe and reliable construction is possible.

【0018】<ハ>中空シールド掘進機による掘削 図5のように、中空シールド掘進機1によって、既設ト
ンネルaの外周を掘削する。この筒状シールド掘進機
は、施工対象の既設トンネルaの外周とほぼ同一の内径
の中空部を開設してあり、その中空部と既設トンネルa
との間には、半径方向に固定せずにリング状の内筒2を
設けてある。そして、環状掘削円盤11を回転駆動すれ
ば、既設トンネルaの外周部を所定範囲で環状に拡幅掘
削される。その際、老朽化した既設トンネルaの自身変
形や、施工誤差などに対応して、内筒2が、シールド掘
進機1の前進に伴い、トンネルの半径方向又は横方向に
往復動できる。また、この内筒2の両面に取付けた、図
4に示すように、シール部材3と、Uパッキン、可撓材
4および充填剤5が共同して、裏込材b、泥水および泥
土の中空シールド掘進機1内への侵入を防止する。
<C> Excavation by Hollow Shield Excavator As shown in FIG. 5, the outer periphery of the existing tunnel a is excavated by the hollow shield excavator 1. In this cylindrical shield machine, a hollow portion having substantially the same inner diameter as the outer periphery of the existing tunnel a to be constructed is opened, and the hollow portion and the existing tunnel a
Between them, a ring-shaped inner cylinder 2 is provided without being fixed in the radial direction. When the annular excavating disk 11 is driven to rotate, the outer periphery of the existing tunnel a is excavated in a predetermined range in an annular manner. At this time, the inner cylinder 2 can reciprocate in the radial direction or the lateral direction of the tunnel with the advance of the shield excavator 1 in response to the own deformation of the deteriorated existing tunnel a, the construction error, and the like. As shown in FIG. 4, the seal member 3, the U-packing, the flexible member 4 and the filler 5 attached to both surfaces of the inner cylinder 2 cooperate to form the backing material b, the muddy water and the muddy hollow. The shield machine 1 is prevented from entering.

【0019】<ニ>新設セグメントの組立て 図5に示すように、掘削した土砂は、シールド掘進機1
内の送泥管14を経由して後方へ搬出する。シールド掘
進機本体1を1ピッチ推進させたら、シールドジャッキ
13を縮小して掘削された1ピッチ分のスペースに新設
セグメント91を組立て、既設トンネルaより径の大き
な新規拡幅トンネル9を構築する。
<D> Assembling of the new segment As shown in FIG.
It is carried out rearward via a mud pipe 14 inside. When the shield machine 1 is propelled by one pitch, the shield jack 13 is reduced and the new segment 91 is assembled in the excavated space of one pitch to construct the new widened tunnel 9 having a larger diameter than the existing tunnel a.

【0020】<ホ>既設トンネルの外面防護 上記新規拡幅トンネル9と既設トンネルaとの間におい
て、図7のように、既設トンネルaの沈下又は振れを防
止するための外面防護工を行う。その防護工は、既設ト
ンネルaが沈下しないように支持架台10により既設ト
ンネルaを下方より支持するとする。上記支持架台10
は、H型鋼などの鋼材10a、10bで構成しており、
その寸法や位置は、内蔵ジャッキ等によって、調整可能
になっている。また、既設トンネルaが振れないように
円周方向に複数本の支持材10cを所定間隔で配置して
もよい。
<E> External protection of the existing tunnel Between the new widening tunnel 9 and the existing tunnel a, as shown in FIG. 7, an external protection work for preventing the sinking or swinging of the existing tunnel a is performed. It is assumed that the protector supports the existing tunnel a from below by the support frame 10 so that the existing tunnel a does not sink. The support base 10
Consists of steel materials 10a and 10b such as H-section steel,
The size and position can be adjusted by a built-in jack or the like. Further, a plurality of support members 10c may be arranged at predetermined intervals in the circumferential direction so that the existing tunnel a does not swing.

【0021】上記作業を繰返することにより、新設セグ
メント91の組立てが完了したら、既設トンネルaを下
方より支持する支持架台10を取外しながら、既設トン
ネルaを撤去する。そして、既設トンネルaより径の大
きな新規拡幅トンネル9の構築を完了する。
When the assembling of the new segment 91 is completed by repeating the above operation, the existing tunnel a is removed while removing the support base 10 supporting the existing tunnel a from below. Then, the construction of the new widening tunnel 9 having a larger diameter than the existing tunnel a is completed.

【0022】[0022]

【本発明の効果】本発明の中空シールド掘進機とトンネ
ルの拡幅方法は以上説明したようになるから次のような
効果を得ることができる。 <イ>既設トンネルの外周と中空シールド掘進機の内周
との間には中空シールド掘進機に対して半径方向に固定
せずに内筒を設置すると共に、この内筒の両側の隙間を
シール部材と可撓材で密閉し、シール材と可撓材とより
区画された空隙部に充填剤を注入するようにしている。
したがって、既設トンネルの変形があっても、内筒が半
径方向に往復動してその変形に追従することによって、
中空シールド掘進機が既設トンネルと接触せずに、その
外周上の裏込材を平滑に切削することが可能となり、か
つシール部材が破断することなく、十分な止水性を得る
ことができる。 <ロ>中空シールド掘削機によって、既設トンネルの外
周をドーナツ状に拡幅掘削しながら、既設トンネルの内
面防護工を既設トンネル内に設置した防護部材によって
行い、既設トンネルより大径の新設セグメントを組立
て、既設トンネルを新設セグメント内に設置した支持架
台によって支持した後、既設トンネルを撤去して、新規
拡幅トンネルを構築するようにしている。したがって、
従来技術に比べて、既設トンネルの周囲に新たな止水ゾ
ーンの構築を必要とせず、十分な止水効果を確保するこ
とができ、しかも安全、確実に拡幅工事を施工すること
ができる。
The hollow shield machine and the method for widening a tunnel according to the present invention are as described above, and the following effects can be obtained. <A> An inner cylinder is installed between the outer circumference of the existing tunnel and the inner circumference of the hollow shield machine without fixing the hollow shield machine in the radial direction, and the gaps on both sides of this inner cylinder are sealed. It is sealed with a member and a flexible material, and a filler is injected into a space defined by the sealing material and the flexible material.
Therefore, even if the existing tunnel is deformed, the inner cylinder reciprocates in the radial direction and follows the deformation,
The backing material on the outer periphery of the hollow shield excavator can be cut smoothly without contact with the existing tunnel, and sufficient waterproofness can be obtained without breaking the seal member. <B> While excavating the outer periphery of the existing tunnel in a donut shape with a hollow shield excavator, protect the inner surface of the existing tunnel with the protective members installed in the existing tunnel, and assemble a new segment with a larger diameter than the existing tunnel. After the existing tunnel is supported by the support base installed in the new segment, the existing tunnel is removed and a new widening tunnel is constructed. Therefore,
Compared with the prior art, it is not necessary to construct a new water stop zone around the existing tunnel, a sufficient water stop effect can be secured, and the widening work can be performed safely and reliably.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の中空シールド掘進機の作業状態を示す
斜視図
FIG. 1 is a perspective view showing a working state of a hollow shield machine according to the present invention.

【図2】本発明の中空シールド掘進機の縦断面図FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a hollow shield machine according to the present invention.

【図3】本発明の中空シールド掘進機の横断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of the hollow shield machine according to the present invention.

【図4】本発明の中空シールド掘進機の一部拡大図FIG. 4 is a partially enlarged view of the hollow shield machine of the present invention.

【図5】本発明の既設トンネルの拡幅方法の説明図FIG. 5 is an explanatory view of a method for widening an existing tunnel according to the present invention.

【図6】既設トンネルの内面防護工の説明図FIG. 6 is an explanatory view of the inner surface protection of an existing tunnel.

【図7】既設トンネルの外面防護工の説明図FIG. 7 is an explanatory view of an outer surface protection work for an existing tunnel.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 儀巳 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 若狭 慎一 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 Fターム(参考) 2D054 AA05 AA06 AC05 AD22 BA05 FA06 2D055 BA01 BB01 FB02 FB05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yoshimi Saito 1-25-1, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Taisei Construction Co., Ltd. (72) Inventor Shinichi Wakasa 1-25-1, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. Taisei Corporation F term (reference) 2D054 AA05 AA06 AC05 AD22 BA05 FA06 2D055 BA01 BB01 FB02 FB05

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】既設トンネルの外周とほぼ同一の内径の中
空部を開設した中空シールド掘進機であって、 既設トンネルの外周と中空シールド掘進機の内周との間
には内筒を設け、 この内筒は、中空シールド掘進機に対して半径方向に固
定せずに設置したことを特徴とする、 中空シールド掘進機。
Claims: 1. A hollow shield machine having a hollow portion having substantially the same inner diameter as the outer periphery of an existing tunnel, wherein an inner cylinder is provided between the outer periphery of the existing tunnel and the inner periphery of the hollow shield machine. The hollow shield excavator is characterized in that the inner cylinder is installed without being fixed to the hollow shield excavator in the radial direction.
【請求項2】既設トンネルの外周とほぼ同一の内径の中
空部を開設した中空シールド掘進機であって、 既設トンネルの外周と中空シールド掘進機の内周との間
には内筒を設け、 この内筒は、中空シールド掘進機に対して半径方向に固
定せずに設置すると共に、内筒と既設トンネルとの間の
隙間を密閉するシール部材を取付けたことを特徴とす
る、 中空シールド掘進機。
2. A hollow shield machine having a hollow portion having substantially the same inner diameter as the outer periphery of an existing tunnel, wherein an inner cylinder is provided between the outer periphery of the existing tunnel and the inner periphery of the hollow shield machine. The inner cylinder is installed without being fixed to the hollow shield machine in the radial direction, and a seal member that seals a gap between the inner cylinder and the existing tunnel is attached. Machine.
【請求項3】内筒と中空シールド掘進機との間には可撓
材を取付けた、 請求項1又は請求項2に記載の中空シールド掘進機。
3. The hollow shield machine according to claim 1, wherein a flexible material is attached between the inner cylinder and the hollow shield machine.
【請求項4】既設トンネルの拡幅工事を行うための拡幅
方法であって、 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の中空シールド
掘進機を使用し、 中空シールド掘削機によって、既設トンネルの外周をド
ーナツ状に拡幅掘削しながら、 既設トンネルの内面防護工を既設トンネル内に設置した
防護部材によって行い、 既設トンネルより大径の新設セグメントを組立て、 既設トンネルを新設セグメント内に設置した支持架台に
よって支持した後、 既設トンネルを撤去して、新規拡幅トンネルを構築する
ことを特徴とする、 トンネルの拡幅方法。
4. A widening method for widening an existing tunnel, comprising using the hollow shield excavator according to any one of claims 1 to 3, wherein the hollow shield excavator is used to expand the existing tunnel. While supporting the inner surface of the existing tunnel with a protective member installed in the existing tunnel while excavating the outer circumference in a donut shape, assembling a new segment with a larger diameter than the existing tunnel, and installing the existing tunnel in the new segment The method of widening a tunnel, characterized by removing the existing tunnel and constructing a new widening tunnel after having been supported by.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003253984A (en) * 2002-03-07 2003-09-10 Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd Changing device for reconstructing tunnel
JP2004003209A (en) * 2002-05-31 2004-01-08 Fukuda Corp Method for replacing existing pipe
KR101853947B1 (en) * 2017-12-06 2018-05-02 동서건설 주식회사 Horizontal directional drilling system strengthening driving force

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