JP2003262086A - Excavating device and method for constructing tunnel - Google Patents

Excavating device and method for constructing tunnel

Info

Publication number
JP2003262086A
JP2003262086A JP2002064920A JP2002064920A JP2003262086A JP 2003262086 A JP2003262086 A JP 2003262086A JP 2002064920 A JP2002064920 A JP 2002064920A JP 2002064920 A JP2002064920 A JP 2002064920A JP 2003262086 A JP2003262086 A JP 2003262086A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tunnel
excavation device
excavation
skin plate
excavated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002064920A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Suzuki
明彦 鈴木
Yoshiyuki Takahashi
義幸 高橋
Kunihiko Izumi
国彦 泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd filed Critical Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Priority to JP2002064920A priority Critical patent/JP2003262086A/en
Publication of JP2003262086A publication Critical patent/JP2003262086A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To continuously construct a main line tunnel and a widened tunnel, shorten a construction period of a tunnel construction and provide an inexpensive excavating device. <P>SOLUTION: When the main line tunnel 5 is constructed, earth and sand excavated by a cutter head 33 of a second excavating device 30 are returned and buried to a space formed between the outer peripheral surface of the main line tunnel 5 and the inner peripheral surface of a hole 3b excavated by cutter heads 16 and 33 by a screw conveyor 40 disposed between respective skin plates 17 and 35 of a first excavating device 10 and the second excavating device 30. When the widened tunnel is constructed, a rear part of the skin plate 17 of the first excavating device 10 and the screw conveyor 40 are removed, a shield jack 27 is disposed along the skin plate 35 of the second excavating device 30 to excavate and segments for the widened tunnel are assembled along the skin plate 35 to construct the widened tunnel. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、シールドトンネル
を構築するための掘進装置に係り、特に、トンネルの軸
心に沿って任意の位置でトンネルの覆工径を拡大、縮小
することができる掘進装置と、該掘進装置により掘削さ
れた穴内にトンネルを構築するトンネルの構築方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an excavation device for constructing a shield tunnel, and more particularly to an excavation device capable of enlarging or reducing the lining diameter of the tunnel at any position along the axis of the tunnel. The present invention relates to a device and a tunnel construction method for constructing a tunnel in a hole excavated by the excavation device.

【0002】[0002]

【従来の技術】鉄道のトンネル内における駅部、道路ト
ンネルの非常駐車帯、曲線部、ランプ接合部等、トンネ
ル内部において本線トンネルを拡幅することが要求され
る場所がある。
2. Description of the Related Art There are places where it is required to widen a main line tunnel inside a tunnel such as a railway station station, an emergency parking zone of a road tunnel, a curved section, a ramp junction and the like.

【0003】このトンネルの拡幅工事は、本線トンネル
を施工し、必要に応じて、拡幅予定部の周辺地盤を地質
改良工法、冷凍工法などの補助工法で防護、補強した後
行なわれる。この拡幅工事には、本線トンネルの拡幅予
定部のセグメントを取り外し、予定部を一般の山岳トン
ネル方式やNATMで切り広げる方法と、拡幅予定部の
一端にセグメントの外周に接する環状の発進基地を形成
し、この発進基地内で環状の掘進装置を組み立て掘進す
る方法がある。
The widening work of this tunnel is carried out by constructing a main line tunnel and, if necessary, protecting and reinforcing the ground around the planned widening portion by an auxiliary construction method such as a geotechnical improvement method or a refrigeration method. For this widening work, the segment of the planned widening part of the main line tunnel is removed, and the planned part is cut by a general mountain tunnel method or NATM, and an annular starting base that contacts the outer circumference of the segment is formed at one end of the widening planned part. However, there is a method of assembling and excavating an annular excavation device in this starting base.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの工法
では、拡幅工事は本線トンネルの施工完了後に拡幅部の
施工を行うため、トンネル工事の工期が長くなる。ま
た、前記補助工事は、本線トンネルの坑内から行なうた
め、さらに、トンネル工事の工期が長くなるだけでな
く、補助工事の工費が多大になる。また、環状の掘進装
置を用いる工法では、本線掘進用の掘進装置の他に、独
立して駆動可能な環状の掘進装置が必要になり、工費が
高くなる。
However, in these construction methods, since the widening work is performed on the widening portion after the construction of the main line tunnel is completed, the construction period of the tunnel work is lengthened. Further, since the auxiliary work is performed from inside the tunnel of the main line tunnel, not only the tunnel construction period becomes longer, but also the auxiliary work cost becomes large. Further, in the construction method using the annular excavating device, an independently excavable annular excavating device is required in addition to the excavating device for main line excavation, which increases the construction cost.

【0005】上記の事情に鑑み、本発明は、本線トンネ
ルの施工時に拡幅部の施工を同時に行い、トンネル工事
の工期を短縮することができ、しかも、安価な掘進装置
と、該掘進装置により掘削された穴内にトンネルを構築
するトンネル構築方法を提供することを目的とする。
In view of the above circumstances, according to the present invention, the widening portion can be constructed at the same time when the main line tunnel is constructed, and the construction period of the tunnel construction can be shortened. An object of the present invention is to provide a tunnel construction method for constructing a tunnel in a formed hole.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の請求項1は、構築すべき本線トンネル
(5)の径(D1)に対応した掘削径を有するカッタヘ
ッド(16)を備え、かつスキンプレート(17)の後
部が内部から分解、組み立て可能に形成された第1の掘
進装置(10)と、前記カッタヘッド(16)の外側に
構築すべき拡幅トンネル(6)の径(D2)に対応した
掘削径を有するカッタヘッド(33)を備えた第2の掘
進装置(30)と、前記第1の掘進装置(10)のスキ
ンプレート(17)もしくは第2の掘進装置(30)の
スキンプレート(35)の内周面に沿って着脱可能に配
置され、掘削された穴内に組み立てられたセグメント
(7a、7b)に当接させて、掘進力を発生させる複数
のシールドジャッキ(27)と、前記第1の掘進装置
(10)のスキンプレート(17)と前記第2の掘進装
置(30)のスキンプレート(35)との間に着脱自在
に配置されて、トンネル掘進方向後方に向けて掘削土砂
を搬送し得る排土手段(40)と、を有して構成され
る。
In order to achieve the above object, claim 1 of the present invention provides a cutter head (16) having an excavation diameter corresponding to a diameter (D1) of a main tunnel (5) to be constructed. And a widening tunnel (6) to be constructed outside the cutter head (16), and a first excavation device (10) having a rear part of the skin plate (17) that can be disassembled and assembled from the inside. A second excavation device (30) provided with a cutter head (33) having an excavation diameter corresponding to the diameter (D2), and a skin plate (17) or a second excavation device of the first excavation device (10) A plurality of shields that are detachably arranged along the inner peripheral surface of the skin plate (35) of (30) and that are brought into contact with the segments (7a, 7b) assembled in the excavated hole to generate an advancing force. Jack (2 ), And the skin plate (17) of the first excavation device (10) and the skin plate (35) of the second excavation device (30) are detachably disposed, and are disposed rearward in the tunnel excavation direction. And a soil discharging means (40) capable of transporting the excavated soil.

【0007】また、本発明の請求項2は、前記請求項1
記載の掘進装置により掘削された穴(3b)内に、本線
トンネル(5)と拡幅トンネル(6)を構築するトンネ
ルの構築方法であって、前記本線トンネル(5)を構築
する際には、前記第1の掘進装置(10)のスキンプレ
ート(17)と、第2の掘進装置(30)のスキンプレ
ート(35)との間に、前記排土手段(40)を配置す
ると共に、前記シールドジャッキ(27)を前記第1の
掘進装置(10)のスキンプレート(17)の内周面に
沿って配置し、前記第1の掘進装置(10)内でセグメ
ント(7a)を組み立てると共に、前記第2の掘進装置
(30)で掘削された土砂を、前記排土手段(40)で
前記第2の掘進装置(30)で掘削された穴(3b)の
内周面と本線トンネル(5)の外周面の間に形成される
空間に搬送し、前記拡幅トンネル(6)を構築する際に
は、前記第1の掘進装置(10)のスキンプレート(1
7)の後部を分解して取り外すと共に、前記排土手段
(40)を取り外し、前記シールドジャッキ(27)を
前記第2の掘進装置(30)のスキンプレート(35)
に沿って配置すると共に、前記第2の掘進装置(30)
内でセグメント(7b)を組み立てるようにした。
A second aspect of the present invention is the above-mentioned claim 1.
A tunnel construction method for constructing a main tunnel (5) and a widening tunnel (6) in a hole (3b) excavated by the excavation device as described, wherein when the main tunnel (5) is constructed, The earth removing means (40) is arranged between the skin plate (17) of the first excavation device (10) and the skin plate (35) of the second excavation device (30), and the shield is provided. The jack (27) is arranged along the inner peripheral surface of the skin plate (17) of the first excavation device (10) to assemble the segment (7a) in the first excavation device (10), and The earth and sand excavated by the second excavation device (30), the inner peripheral surface of the hole (3b) excavated by the second excavation device (30) by the soil discharging means (40) and the main line tunnel (5). It is transported to the space formed between the outer peripheral surfaces of When building widened tunnel (6), skin plate (1 of the first excavation device (10)
7) The rear part of the excavator is disassembled and removed, the soil discharging means (40) is removed, and the shield jack (27) is attached to the skin plate (35) of the second excavation device (30).
Along with the second excavation device (30)
The segment (7b) was assembled inside.

【0008】なお、括弧内の符号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
The reference numerals in parentheses indicate the corresponding elements in the drawings, and the present description is not limited to the description of the drawings.

【0009】[0009]

【発明の効果】以上述べたように、請求項1に係る本発
明によると、掘進装置内のシールドジャッキやスキンプ
レート等の装備を段取り替えするだけで、本線トンネル
を構築するセグメントと、拡幅トンネルを構築するセグ
メントを交互に組み立てながら掘進することができるの
で、トンネル工事全体の工期を短縮させることができ
る。また、本線トンネル施工後の補助工事が不用とな
り、工費を大幅に軽減することができる。また、安価な
掘進装置を提供することができる。また、請求項2に係
る発明によると、掘進装置内のシールドジャッキやスキ
ンプレート等の装備を段取り替えするだけで、本線トン
ネルを構築するセグメントと、拡幅トンネルを構築する
セグメントを交互に組み立てることができるので、トン
ネル工事全体の工期を短縮させることができる。また、
本線トンネル施工後の補助工事が不用となり、工費を大
幅に軽減することができる。
As described above, according to the present invention of claim 1, the segment for constructing the main line tunnel and the widening tunnel can be obtained only by changing the equipment such as the shield jack and the skin plate in the excavation device. Since it is possible to dig while alternately constructing the segments to construct, it is possible to shorten the construction period of the entire tunnel construction. In addition, auxiliary work after construction of the main line tunnel is unnecessary, and the construction cost can be greatly reduced. Moreover, an inexpensive excavation device can be provided. Further, according to the invention of claim 2, it is possible to assemble the segments for constructing the main line tunnel and the segments for constructing the widening tunnel alternately by merely changing the equipment such as the shield jack and the skin plate in the excavation device. As a result, the overall construction period for tunnel construction can be shortened. Also,
The auxiliary work after the main line tunnel construction is unnecessary, and the construction cost can be reduced significantly.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1乃至図3は、本発明を土圧式
の掘進装置に適用した実施の形態を示すものである。図
1は、本発明における掘進装置による本線トンネルの掘
進状態を示す説明図、図2は、図1における掘進装置に
よる本線トンネルの掘進から拡幅トンネルの掘進への移
行状態を示す説明図、図3は、図1における掘進装置に
よる拡幅トンネルの掘進から本線トンネルの掘進への移
行状態を示す説明図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 show an embodiment in which the present invention is applied to an earth pressure type excavation device. 1 is an explanatory view showing a state of excavation of a main line tunnel by the excavation device according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state of transition from excavation of a main line tunnel to excavation of a widening tunnel by the excavation device in FIG. FIG. 2 is an explanatory view showing a transition state from the excavation of the widening tunnel to the excavation of the main line tunnel by the excavation device in FIG. 1.

【0011】同図において、掘進装置1は、地山2に直
径D1の本線トンネル5が構築できる大きさの穴3aを
掘進する第1の掘進装置10と、該第1の掘進装置10
に対し、第1の掘進装置10の進行方向に所定量遅れた
位置に外嵌し、前記本線トンネル5に比較して大径の直
径D2の拡幅トンネル6が構築できる大きさの穴3bを
掘進する環状の第2の掘進装置30とを有している。
In FIG. 1, the excavation device 1 includes a first excavation device 10 for excavating a hole 3a having a size capable of constructing a main tunnel 5 having a diameter D1 in the ground 2, and the first excavation device 10.
On the other hand, the first excavation device 10 is externally fitted at a position delayed by a predetermined amount in the traveling direction, and the hole 3b having a size large enough to construct the widening tunnel 6 having the diameter D2 larger than that of the main line tunnel 5 is excavated. The second excavation device 30 has an annular shape.

【0012】前記第1の掘進装置10は、バルクヘッド
11に軸受12を介して回転自在に支持された軸13を
有している。この軸13の先端(図面の左側)には、複
数のカッタビット15が固定されたカッタヘッド16が
固定されている。
The first excavation device 10 has a shaft 13 rotatably supported by a bulkhead 11 via a bearing 12. A cutter head 16 to which a plurality of cutter bits 15 are fixed is fixed to the tip of the shaft 13 (on the left side in the drawing).

【0013】前記カッタヘッド16の後端面からバルク
ヘッド11の外周を覆い後方(図面の右側)に延びる円
筒形のスキンプレート17が設けられている。このスキ
ンプレート17は、第2の掘進装置30のバルクヘッド
31より後側(図面の右側)を、内側から分解、組み立
てができるように、複数の部材を着脱可能に組み合わせ
て構成されている。
A cylindrical skin plate 17 is provided which covers the outer periphery of the bulkhead 11 from the rear end surface of the cutter head 16 and extends rearward (right side in the drawing). The skin plate 17 is configured by detachably combining a plurality of members so that the rear side (the right side in the drawing) of the bulkhead 31 of the second excavation device 30 can be disassembled and assembled from the inside.

【0014】前記バルクヘッド11とカッタヘッド16
及びスキンプレート17で囲まれた空間は、掘削された
土砂を受け入れるチャンバ19を構成している。
The bulk head 11 and the cutter head 16
The space surrounded by the skin plate 17 constitutes a chamber 19 for receiving the excavated earth and sand.

【0015】前記バルクヘッド11とスキンプレート1
7で囲まれる空間20の内部には、前記バルクヘッド1
1に支持され、前記カッタヘッド16を回転駆動するた
めのカッタモータ21と、前記掘進装置30のカッタヘ
ッド33を回転駆動するためのカッタモータ22と、第
2の掘進装置30のスクリューコンベア40を駆動する
モータ23が配置されている。
The bulkhead 11 and the skin plate 1
Inside the space 20 surrounded by 7, the bulkhead 1
1, a cutter motor 21 for rotationally driving the cutter head 16, a cutter motor 22 for rotationally driving the cutter head 33 of the excavation device 30, and a screw conveyor 40 of the second excavation device 30. A motor 23 for driving is arranged.

【0016】また、前記空間20には、駆動源が内臓さ
れ、前記バルクヘッド11を通して前記チャンバ19内
に取り込まれた土砂を排出するスクリューコンベア25
が配置されている。なお、このスクリューコンベア25
で排出された土砂は、搬送装置46により地上に排出さ
れる。
A drive source is incorporated in the space 20, and a screw conveyor 25 for discharging the earth and sand taken into the chamber 19 through the bulkhead 11.
Are arranged. In addition, this screw conveyor 25
The earth and sand discharged in 2 are discharged to the ground by the transport device 46.

【0017】また、前記空間20には、前記スキンプレ
ート17の内周面に沿って所定の間隔で複数の受圧壁
(図示せず)が配置されている。そして、この受圧壁と
本線トンネル5として組み立てられたセグメント7aの
間に位置するように、前記スキンプレート17の内周面
に沿って所定の間隔で複数のシールドジャッキ27(図
では上下2本のみ表示)が着脱自在に配置されている。
A plurality of pressure receiving walls (not shown) are arranged in the space 20 along the inner peripheral surface of the skin plate 17 at predetermined intervals. A plurality of shield jacks 27 (upper and lower two in the figure) are arranged at predetermined intervals along the inner peripheral surface of the skin plate 17 so as to be located between the pressure receiving wall and the segment 7a assembled as the main tunnel 5. (Display) is detachably arranged.

【0018】前記スキンプレート17の後端(図面の右
側端部)には、テールシール29が着脱可能に固定さ
れ、前記セグメント7aとスキンプレート17の間から
水や土砂が第1の掘進装置10内に侵入するのを防止す
る。
A tail seal 29 is detachably fixed to the rear end of the skin plate 17 (the right end portion in the drawing), and water or earth and sand from the segment 7a and the skin plate 17 is removed by the first excavation device 10. Prevent invasion.

【0019】前記第2の掘進装置30は、前記第1の掘
進装置10のバルクヘッド11より所定量だけ後方(図
面の右側)に位置するように、前記スキンプレート17
に固定された環状のバルクヘッド31を備えている。
The second excavation device 30 is positioned so as to be located behind the bulkhead 11 of the first excavation device 10 by a predetermined amount (on the right side in the drawing).
It has an annular bulkhead 31 fixed to.

【0020】また、前記バルクヘッド31の前方(図面
の左側)には、複数のカッタビット32を固定した環状
のカッタヘッド33が、前記スキンプレート17の外周
に回転可能に支持されている。
An annular cutter head 33, to which a plurality of cutter bits 32 are fixed, is rotatably supported on the outer periphery of the skin plate 17 in front of the bulkhead 31 (on the left side in the drawing).

【0021】前記カッタヘッド33の後端面からバルク
ヘッド31の外周を覆い後方(図面の右側)に延びる円
筒形のスキンプレート35が設けられている。そして、
前記バルクヘッド31とカッタヘッド33及びスキンプ
レート17、35で囲まれた空間は、掘削された土砂を
受け入れるチャンバ36を構成している。
A cylindrical skin plate 35 is provided which covers the outer periphery of the bulkhead 31 from the rear end surface of the cutter head 33 and extends rearward (right side in the drawing). And
The space surrounded by the bulkhead 31, the cutter head 33 and the skin plates 17 and 35 constitutes a chamber 36 for receiving the excavated earth and sand.

【0022】前記スキンプレート17とバルクヘッド3
1及びスキンプレート35で囲まれる空間39には、複
数のスクリューコンベア40(図面では上下2台のみ表
示)が所定の間隔で配置されている。これらのスクリュ
ーコンベア40は、図示しない伝動手段を介して前記モ
ータ23で駆動され、第2の掘進装置30で掘削され前
記チャンバ36に取り込まれた土砂を、第2の掘進装置
30で掘削された穴3bと前記セグメント7aとの間の
空間に向けて搬送する。
The skin plate 17 and the bulkhead 3
In a space 39 surrounded by 1 and the skin plate 35, a plurality of screw conveyors 40 (only two upper and lower units are shown in the drawing) are arranged at predetermined intervals. These screw conveyors 40 are driven by the motor 23 via a transmission unit (not shown), and the earth and sand excavated by the second excavation device 30 and taken into the chamber 36 are excavated by the second excavation device 30. It is conveyed toward the space between the hole 3b and the segment 7a.

【0023】また、前記スキンプレート35の後端(図
面の右側端部)の内側には、図2に示すように、テール
シール41が着脱自在に固定され、セグメント7bとス
キンプレート35の間から水や土砂が掘進装置1内に侵
入するのを防止する。
Further, as shown in FIG. 2, a tail seal 41 is detachably fixed to the inside of the rear end of the skin plate 35 (the right end in the drawing), and the tail seal 41 is removed from between the segment 7b and the skin plate 35. It prevents water and earth and sand from entering the excavation device 1.

【0024】図2に示すように、前記スキンプレート1
7を外して、前記空間20と空間39が連通した空間4
2には、駆動源が内臓され、前記バルクヘッド31を通
して前記チャンバ36内に取り込まれた土砂を排出する
スクリューコンベア43が配置されている。
As shown in FIG. 2, the skin plate 1
7 is removed, and the space 4 in which the space 20 and the space 39 communicate with each other
2, a drive source is incorporated, and a screw conveyor 43 for discharging the earth and sand taken into the chamber 36 through the bulkhead 31 is arranged.

【0025】なお、このスクリューコンベア43で排出
された土砂は、前記スクリューコンベア25から排出さ
れる土砂と共に、搬送装置46により地上に排出され
る。
The earth and sand discharged from the screw conveyor 43 are discharged to the ground by the carrying device 46 together with the earth and sand discharged from the screw conveyor 25.

【0026】また、前記空間20(42)に位置するよ
うに、注入装置50が配置されている。この注入装置5
0は、組み立てられたセグメント7a(7b)の注入穴
(図示せず)を介して、掘進装置1で掘削された地山2
の穴2bの内周面と、組み立てられたセグメント7a
(7b)の空間に添加材(流動化材、固化材)や裏込め
材(以下、裏込め材という)を注入する。
Further, an injection device 50 is arranged so as to be located in the space 20 (42). This injection device 5
0 is a natural ground 2 excavated by the excavation device 1 through the injection hole (not shown) of the assembled segment 7a (7b).
Inner peripheral surface of hole 2b and assembled segment 7a
An additive material (fluidizing material, solidifying material) or backfill material (hereinafter referred to as backfill material) is injected into the space (7b).

【0027】上記の構成で、掘進装置1で地山2を掘削
して、本線トンネル5を構築する場合、カッタモータ2
1、22を作動させてカッタヘッド16、33を回転さ
せる。また、モータ23を作動させてスクリューコンベ
ア40を回転させると共に、スクリューコンベア25を
作動させる。この状態で、シールドジャッキ27を作動
させて、セグメント7aを反力受けとして、前記第1及
び第2の掘進装置10、30に矢印A方向への推進させ
る。
In the above structure, when excavating the ground 2 with the excavation device 1 to construct the main line tunnel 5, the cutter motor 2 is used.
1, 22 are operated to rotate the cutter heads 16, 33. Further, the motor 23 is operated to rotate the screw conveyor 40, and the screw conveyor 25 is operated. In this state, the shield jack 27 is operated to cause the segment 7a to receive a reaction force, and to cause the first and second excavation devices 10 and 30 to propel in the arrow A direction.

【0028】すると、それぞれ回転しているカッタヘッ
ド16とカッタヘッド33が、地山2の切羽面2a、2
bに押付けられ地山2の掘削を行なう。このとき、カッ
タヘッド16で掘削された土砂は、チャンバ19内に流
入する。一方、カッタヘッド33で掘削された土砂は、
チャンバ36内に流入する。
Then, the cutter head 16 and the cutter head 33, which are respectively rotating, move to the face faces 2a, 2 of the natural ground 2.
It is pressed against b and excavates the ground 2. At this time, the earth and sand excavated by the cutter head 16 flow into the chamber 19. On the other hand, the soil excavated by the cutter head 33 is
It flows into the chamber 36.

【0029】チャンバ19内に流入した土砂は、スクリ
ューコンベア25によって、チャンバ19から搬送装置
46まで排出される。一方、チャンバ36内に流入した
土砂は、スクリューコンベア40によって、地山2に形
成された穴3bの内周面とセグメント7aの外周面で形
成される環状の空間に向けて搬送され、埋め戻しが行な
われる。
The earth and sand that have flowed into the chamber 19 are discharged from the chamber 19 to the transfer device 46 by the screw conveyor 25. On the other hand, the earth and sand that have flowed into the chamber 36 are conveyed by the screw conveyor 40 toward the annular space formed by the inner peripheral surface of the hole 3b formed in the natural ground 2 and the outer peripheral surface of the segment 7a, and backfilled. Is performed.

【0030】しかし、埋め戻しに必要な土砂の容積とカ
ッタヘッド33で掘削される土砂の容積との間には、カ
ッタヘッド16で掘削される穴3aの内周面とセグメン
ト7aの外周面で形成される環状の空間部の容積に相当
する土砂が不足することになる。この土砂の不足分は、
注入装置50から裏込め材を注入することで補う。
However, between the volume of earth and sand necessary for backfilling and the volume of earth and sand excavated by the cutter head 33, there is an inner peripheral surface of the hole 3a excavated by the cutter head 16 and an outer peripheral surface of the segment 7a. The amount of earth and sand corresponding to the volume of the formed annular space will be insufficient. This shortage of sediment is
It is supplemented by injecting the backfill material from the injection device 50.

【0031】セグメント7aの幅に相当する距離を掘進
すると、シールドジャッキ27とカッタモータ21、2
2を停止させて、掘進装置1の推進を停止させると共
に、シールドジャッキ27を縮小させる。そして、セグ
メント7aとシールドジャッキ27の間に新しいセグメ
ント7aを組み立てる。上記のような操作を繰り返すこ
とにより、直径がD1の本線トンネル5の構築を行な
う。
When the distance corresponding to the width of the segment 7a is advanced, the shield jack 27 and the cutter motors 21, 2 are
2 is stopped, the propulsion of the excavation device 1 is stopped, and the shield jack 27 is reduced. Then, a new segment 7a is assembled between the segment 7a and the shield jack 27. By repeating the above operation, the main line tunnel 5 having a diameter of D1 is constructed.

【0032】本線トンネル5から拡幅トンネル6切替え
る場合には、必要に応じて、本線トンネル5と拡幅トン
ネル6切替位置に地質改良材を注入して地山2の崩落を
防止しておく。そして、掘進装置1を、本線トンネル5
構成するセグメント7aからテールシール29が外れる
位置まで掘進させて停止させる。
When switching from the main line tunnel 5 to the widening tunnel 6, a geological improvement material is injected into the switching position of the main line tunnel 5 and the widening tunnel 6 as necessary to prevent the ground 2 from collapsing. Then, the excavation device 1 is connected to the main tunnel 5
The segment 7a is made to dig up to a position where the tail seal 29 comes off, and then stopped.

【0033】セグメント7aの端部に、図2に示すよう
に、扇面状に形成されたセグメント7cを固定すると共
に、セグメント7aから裏込め材を注入して十分に硬化
させる。
As shown in FIG. 2, a fan-shaped segment 7c is fixed to the end of the segment 7a, and a backfill material is injected from the segment 7a and sufficiently cured.

【0034】一方、掘進装置1側では、スクリューコン
ベア40を駆動するためのモータ23、シールドジャッ
キ27、テールシール29、第1の掘進装置10の、第
2の掘進装置のバルクヘッド31の後方(図の右側)に
位置するスキンプレート17及びスクリューコンベア4
0を取り外し、空間42を形成する。
On the other hand, on the side of the excavation device 1, the motor 23 for driving the screw conveyor 40, the shield jack 27, the tail seal 29, the rear of the bulkhead 31 of the second excavation device of the first excavation device 10 ( Skin plate 17 and screw conveyor 4 located on the right side of the figure)
0 is removed to form a space 42.

【0035】第2の掘進装置30のスキンプレート35
の後端部(図面の右側)の内周面にテールシール41を
取りつける。そして、このテールシール41の内周面に
接触するように、セグメント7cに接続させた形でセグ
メント7bを組み立てる。
Skin plate 35 of second excavation device 30
Attach the tail seal 41 to the inner peripheral surface of the rear end (right side in the drawing). Then, the segment 7b is assembled so as to be connected to the segment 7c so as to come into contact with the inner peripheral surface of the tail seal 41.

【0036】シールドジャッキ27を、一端が図示しな
い受圧壁に接触し、かつ他端が前記セグメント7bの端
面と対向するように、スキンプレート35の内周面に沿
って所定の位置に取りつける。さらに、スクリューコン
ベア43を、チャンバ36と連通するようにバルクヘッ
ド31に接続する。
The shield jack 27 is attached at a predetermined position along the inner peripheral surface of the skin plate 35 so that one end contacts a pressure receiving wall (not shown) and the other end faces the end surface of the segment 7b. Further, the screw conveyor 43 is connected to the bulkhead 31 so as to communicate with the chamber 36.

【0037】カッタモータ21、22を作動させ、カッ
タヘッド16、33を回転させると共に、スクリューコ
ンベア25、43を作動させる。この状態で、シールド
ジャッキ27を作動させ、セグメント7bを反力受けと
して掘進装置1を矢印A方向に推進させる。
The cutter motors 21 and 22 are operated, the cutter heads 16 and 33 are rotated, and the screw conveyors 25 and 43 are operated. In this state, the shield jack 27 is operated to propel the excavation device 1 in the direction of arrow A by using the segment 7b as a reaction force receiver.

【0038】すると、それぞれ回転しているカッタヘッ
ド16とカッタヘッド33が、地山2の切羽面2a、2
bに押付けられ地山2の掘削を行なう。このとき、カッ
タヘッド16で掘削された土砂は、チャンバ19内に流
入する。一方、カッタヘッド33で掘削された土砂は、
チャンバ36内に流入する。
Then, the cutter head 16 and the cutter head 33, which are respectively rotating, move to the face faces 2a, 2 of the natural ground 2.
It is pressed against b and excavates the ground 2. At this time, the earth and sand excavated by the cutter head 16 flow into the chamber 19. On the other hand, the soil excavated by the cutter head 33 is
It flows into the chamber 36.

【0039】チャンバ19内に流入した土砂は、スクリ
ューコンベア25によって、チャンバ19から搬送装置
46まで排出される。一方、チャンバ36内に流入した
土砂は、スクリューコンベア43によって、チャンバ3
6から搬送装置46まで排出される。
The earth and sand that have flowed into the chamber 19 are discharged from the chamber 19 to the transfer device 46 by the screw conveyor 25. On the other hand, the earth and sand that have flowed into the chamber 36 are transferred to the chamber 3 by the screw conveyor 43.
6 is discharged to the conveying device 46.

【0040】セグメント7bの幅に相当する距離を掘進
すると、シールドジャッキ27とカッタモータ21、2
2を停止させて、掘進装置1の推進を停止させると共
に、シールドジャッキ27を縮小させる。そして、セグ
メント7bとシールドジャッキ27の間に新しいセグメ
ント7bを組み立てる。上記のような操作を繰り返すこ
とにより、直径がD2の拡幅トンネル6の構築を行な
う。
When the distance corresponding to the width of the segment 7b is dug, the shield jack 27 and the cutter motors 21 and 2 are
2 is stopped, the propulsion of the excavation device 1 is stopped, and the shield jack 27 is reduced. Then, a new segment 7b is assembled between the segment 7b and the shield jack 27. By repeating the above operation, the widening tunnel 6 having the diameter D2 is constructed.

【0041】このとき、前記第2の掘進装置30で掘削
された地山2の穴3bの内周面と、セグメント7bの外
周面との間隙には、注入装置50から裏込め材を注入し
て、地山2の崩落を防止する。
At this time, the backfill material is injected from the injection device 50 into the gap between the inner peripheral surface of the hole 3b of the natural ground 2 excavated by the second excavation device 30 and the outer peripheral surface of the segment 7b. To prevent the ground 2 from collapsing.

【0042】拡幅トンネル6から本線トンネル5へ切替
える場合には、必要に応じて、拡幅トンネル6と本線ト
ンネル5の切替位置に地質改良材を注入して地山2の崩
落を防止しておく。そして、掘進装置1を、拡幅トンネ
ル6を構成するセグメント7bからテールシール41が
外れる位置まで掘進させて停止させる。
When switching from the widening tunnel 6 to the main tunnel 5, a geological improvement material is injected into the switching position between the widening tunnel 6 and the main tunnel 5 as necessary to prevent the ground 2 from collapsing. Then, the excavation device 1 is advanced to the position where the tail seal 41 is removed from the segment 7b forming the widening tunnel 6 and stopped.

【0043】図3に示すように、セグメント7bの端部
に、扇面状に形成されたセグメント7cを固定すると共
に、セグメント7bから裏込め材を注入して十分に硬化
させる。
As shown in FIG. 3, a fan-shaped segment 7c is fixed to the end of the segment 7b, and a backfill material is injected from the segment 7b and sufficiently cured.

【0044】一方、掘進装置1側では、スクリューコン
ベア43、シールドジャッキ27、テールシール41を
取り外す。そして、第2の掘進装置30のスキンプレー
ト35の内周面に沿って複数のスクリューコンベア40
を組み付ける。さらに、モータ23を取りつけ図示しな
い伝動手段を配置して、モータ23と複数のスクリュー
コンベア40を接続する。
On the other hand, on the side of the excavation device 1, the screw conveyor 43, the shield jack 27, and the tail seal 41 are removed. Then, a plurality of screw conveyors 40 are provided along the inner peripheral surface of the skin plate 35 of the second excavation device 30.
Assemble. Further, the motor 23 is attached and a transmission means (not shown) is arranged to connect the motor 23 and the plurality of screw conveyors 40.

【0045】この状態で、第1の掘進装置10のスキン
プレート17を組み付けて、空間42を空間20と空間
39に仕切ると共に、スキンプレート17の後端部(図
面の右側)の内周面にテールシール29を取りつける。
そして、このテールシール29の内周面に接触するよう
に、セグメント7cに接続させた形でセグメント7aを
組み立てる。
In this state, the skin plate 17 of the first excavation device 10 is assembled to partition the space 42 into the space 20 and the space 39, and at the inner peripheral surface of the rear end portion (right side in the drawing) of the skin plate 17. Attach the tail seal 29.
Then, the segment 7a is assembled so as to be connected to the segment 7c so as to come into contact with the inner peripheral surface of the tail seal 29.

【0046】シールドジャッキ27を、一端が受圧壁に
接触し、かつ他端が前記セグメント7aの端面と対向す
るように、スキンプレート17の内周面に沿って所定の
位置に取りつける。以下、前記本線トンネル5を構築す
る場合で説明した工程を繰り返す。
The shield jack 27 is attached at a predetermined position along the inner peripheral surface of the skin plate 17 so that one end contacts the pressure receiving wall and the other end faces the end surface of the segment 7a. Hereinafter, the steps described in the case of constructing the main tunnel 5 are repeated.

【0047】上記の操作を繰り返すことにより、本線ト
ンネル5と、大径の拡幅トンネル6とを交互に構築する
ことができる。
By repeating the above operation, the main line tunnel 5 and the large-diameter widening tunnel 6 can be constructed alternately.

【0048】なお、上記の実施形態においては、カッタ
ヘッド16とカッタヘッド33を、それぞれ個別のカッ
タモータ21、22で駆動するようにしているが、2つ
のカッタヘッド16、33を単一の駆動源で駆動するよ
うにしてもよい。
In the above embodiment, the cutter head 16 and the cutter head 33 are driven by the respective cutter motors 21 and 22, but the two cutter heads 16 and 33 are driven by a single drive. It may be driven by a source.

【0049】また、上記の実施の形態においては、カッ
タヘッド16に対してカッタヘッド33を、その進行方
向に所定量遅れた位置に配置した場合について説明した
が、カッタヘッド16とカッタヘッド33を、その進行
方向の一平面内に位置するように配置してもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the cutter head 33 is arranged at a position delayed by a predetermined amount in the traveling direction with respect to the cutter head 16 has been described, but the cutter head 16 and the cutter head 33 are arranged. , May be arranged so as to be located within a plane of the traveling direction.

【0050】また、カッタヘッド16、33の構成は、
その前面形状が解放形、閉塞形、調節形等の何れであっ
てもよい。また、カッタヘッド16、33は、垂直ヘッ
ド、心抜きヘッド、傾斜ヘッド等の何れであってもよ
い。さらに、掘削方式も、回転掘削方式に限らず、揺動
掘削方式、プラネット掘削方式であってもよい。即ち、
本発明は、掘進機1の掘削方式や、カッタヘッド16,
33の構造、形状に拘わりなく適用が可能である。
The construction of the cutter heads 16 and 33 is as follows.
The front shape may be an open type, a closed type, an adjustable type, or the like. The cutter heads 16 and 33 may be vertical heads, centering heads, tilting heads, or the like. Furthermore, the excavation method is not limited to the rotary excavation method, and may be a rocking excavation method or a planet excavation method. That is,
The present invention relates to the excavation method of the excavator 1, the cutter head 16,
It is applicable regardless of the structure and shape of 33.

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

【図1】本発明における掘進装置による本線トンネルの
掘進状態を示す説明図。
FIG. 1 is an explanatory view showing a state of excavation of a main line tunnel by an excavation device according to the present invention.

【図2】図1における掘進装置による本線トンネルの掘
進から拡幅トンネルの掘進への移行状態を示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory view showing a transition state from the excavation of a main line tunnel to the excavation of a widening tunnel by the excavation device in FIG.

【図3】図1における掘進装置による拡幅トンネルの掘
進から本線トンネルの掘進への移行状態を示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory view showing a transition state from the excavation of the widening tunnel to the excavation of the main tunnel by the excavation device in FIG. 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5…本線トンネル 6…拡幅トンネル 7a、7b…セグメント 10…第1の掘進装置 16…カッタヘッド 17…スキンプレート 27…シールドジャッキ 30…第2の掘進装置 33…カッタヘッド 35…スキンプレート 40…排土手段(スクリューコンベア) 5 ... Main line tunnel 6 ... Widening tunnel 7a, 7b ... Segment 10 ... First excavation device 16 ... Cutter head 17 ... Skin plate 27 ... Shield jack 30 ... Second excavation device 33 ... Cutter head 35 ... Skin plate 40 ... Soil removal means (screw conveyor)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉 国彦 千葉県千葉市美浜区中瀬一丁目9番1号 三井建設株式会社幕張事務所内 Fターム(参考) 2D054 AA05 AD07 AD19 AD20 BA05 BA25 CA04 DA03 FA02    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kunihiko Izumi             1-9-1, Nakase, Mihama-ku, Chiba City, Chiba Prefecture             Mitsui Construction Co., Ltd. Makuhari Office F term (reference) 2D054 AA05 AD07 AD19 AD20 BA05                       BA25 CA04 DA03 FA02

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 構築すべき本線トンネルの径に対応した
掘削径を有するカッタヘッドを備え、かつスキンプレー
トの後部が内部から分解、組み立て可能に形成された第
1の掘進装置と、 前記カッタヘッドの外側に構築すべき拡幅トンネルの径
に対応した掘削径を有するカッタヘッドを備えた第2の
掘進装置と、 前記第1の掘進装置のスキンプレートもしくは、第2の
掘進装置のスキンプレートの内周面に沿って着脱可能に
配置され、掘削された穴内に組み立てられたセグメント
に当接させて、掘進力を発生させる複数のシールドジャ
ッキと、 前記第1の掘進装置のスキンプレートと前記第2の掘進
装置のスキンプレートとの間に着脱自在に配置されて、
トンネル掘進方向後方に向けて掘削土を搬送し得る排土
手段と、を有する、 ことを特徴とする掘進装置。
1. A first excavation device comprising a cutter head having an excavation diameter corresponding to a diameter of a main tunnel to be constructed, and a rear portion of a skin plate formed so as to be disassembled and assembled from the inside, and the cutter head. A second excavation device having a cutter head having an excavation diameter corresponding to the diameter of the widening tunnel to be constructed on the outside, and a skin plate of the first excavation device or a skin plate of the second excavation device. A plurality of shield jacks that are detachably arranged along the peripheral surface and that abut on the segment assembled in the excavated hole to generate the excavation force, the skin plate of the first excavation device, and the second excavation device. Detachable between the skin plate of the excavator and
An excavation device that has an excavation means that can convey excavated soil toward the rear in the tunnel excavation direction.
【請求項2】 前記請求項1記載の掘進装置により掘削
された穴内に、本線トンネルと拡幅トンネルを構築する
トンネルの構築方法であって、 前記本線トンネルを構築する際には、前記掘進装置の第
1の掘進装置のスキンプレートと、第2の掘進装置のス
キンプレートとの間に、前記排土手段を配置すると共
に、前記シールドジャッキを前記第1の掘進装置のスキ
ンプレートの内周面に沿って配置し、前記第1の掘進装
置内でセグメントを組み立てると共に、前記第2の掘進
装置で掘削された土砂を、前記排土手段で前記第2の掘
進装置で掘削された穴の内周面と本線トンネルの外周面
の間に形成される空間に搬送し、 前記拡幅トンネルを構築する際には、前記掘進装置の第
1の掘進装置のスキンプレートの後部を分解して取り外
すと共に、前記排土手段を取り外し、前記シールドジャ
ッキを前記第2の掘進装置のスキンプレートに沿って配
置すると共に、前記第2の掘進装置内でセグメントを組
み立てる、 ことを特徴とする、トンネルの構築方法。
2. A tunnel construction method for constructing a main tunnel and a widening tunnel in a hole excavated by the excavation device according to claim 1, wherein when constructing the main tunnel, The soil discharging means is arranged between the skin plate of the first excavation device and the skin plate of the second excavation device, and the shield jack is provided on the inner peripheral surface of the skin plate of the first excavation device. Along with assembling the segments in the first excavation device, and at the inner circumference of the hole excavated by the second excavation device by the earth discharging means, the earth and sand excavated by the second excavation device. The tunnel is conveyed to a space formed between the surface and the outer peripheral surface of the main tunnel, and when the widening tunnel is constructed, the rear part of the skin plate of the first excavation device of the excavation device is disassembled and removed, Remove the Kihaido means, wherein with the shield jacks disposed along the skin plate of the second excavation device, assembling the segments in the second excavation device, and wherein the tunnel construction method of.
JP2002064920A 2002-03-11 2002-03-11 Excavating device and method for constructing tunnel Pending JP2003262086A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002064920A JP2003262086A (en) 2002-03-11 2002-03-11 Excavating device and method for constructing tunnel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002064920A JP2003262086A (en) 2002-03-11 2002-03-11 Excavating device and method for constructing tunnel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003262086A true JP2003262086A (en) 2003-09-19

Family

ID=29197475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002064920A Pending JP2003262086A (en) 2002-03-11 2002-03-11 Excavating device and method for constructing tunnel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003262086A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108643927A (en) * 2018-03-23 2018-10-12 岩土科技股份有限公司 Soil body shuttle machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108643927A (en) * 2018-03-23 2018-10-12 岩土科技股份有限公司 Soil body shuttle machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI698575B (en) Method of constructing very large underground space and outer shield tunnel
US5118220A (en) Method of building underground cavern and tunneling machine
JP4471521B2 (en) Shield construction method, large section tunnel and its construction method, and shield machine
JP2003262086A (en) Excavating device and method for constructing tunnel
JP7121638B2 (en) Circumferential shield excavator
JP2004124697A (en) Tunnel constructing method and tunnel excavator
JP2696505B2 (en) Method and apparatus for constructing shield tunnels with different diameters and shapes using a single shield machine
JPH0489992A (en) Existing pipe duct enlarging method and shield excavation device used with the method
JPH0243494A (en) Shield tunneling method and shield tunneling excavator
JP2652513B2 (en) Shield construction method for removal of existing pipes and construction of new pipes
JPH02210189A (en) Shield machine
JPH0244996B2 (en)
JP7162501B2 (en) Outer shell shield construction method using shield starting base and circumferential tunnel
JP3867924B2 (en) Diverging type propulsion machine
JP2005273399A (en) Tunnel excavating method and master-slave shield machine used therefor
JPH11148296A (en) Tunnel excavator and execution method for connecting tunnel
JP2004169455A (en) Mud type pipe jacking method and boring machine
JP3773625B2 (en) Underground excavator
JP3636320B2 (en) Diverging type propulsion machine
JP2002013386A (en) Shield device and existing pipe replacing method
JPH05179886A (en) Tunnel branching method by shield excavator and cutter plate for excavator
JPH0696949B2 (en) Construction method of rectangular section tunnel and shield machine used for it
JP2620133B2 (en) Shield machine
JPH0468195A (en) Excavator having right and left swivel type carrying paddle screw
JPH0525998B2 (en)