JP2003269079A - トンネルの構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 地下構造物の内部空間を移動可能なシールド
機および地下構造物内シールド機移動方法を提供する。 【解決手段】 予め構築された駅舎部５０の移動空間５
５に連通するトンネル６５を掘削する際、シールド機１
をシールド機本体２と、このシールド機本体２の上部側
の一部２ｂとに分割可能に構成し、予め構築されている
地下構造物５０の始端部で、シールド機１から上部側の
一部２ｂを取り外して分割することにより、シールド機
本体２を地下構造物５０の移動空間５５より小さい通過
可能な形状寸法とし、シールド機本体２を、移動空間５
５を移動可能な姿勢として、移動空間５５内を移動通過
させ、地下構造物５０の終端部でシールド機本体２とそ
の一部とを再組立てし、このシールド機１で複数のトン
ネルを構築する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予め構築された地
下構造物である例えば地下鉄の駅舎部の内部空間に連通
するトンネルを築造するためのトンネルの構築方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、シールド工法を用いて地下鉄を施
工する場合には、予め複数の駅舎部を地下構造物として
先行して構築しておき、その後、各駅舎部間の本線トン
ネルをシールド機にて掘削して築造している。

【０００３】この方法で本線トンネルを築造する場合、
シールド機を駅舎部の内部空間を通過させることが困難
であるため、シールド機が駅舎部に到達する毎に当該シ
ールド機解体破棄し、新たなシールド機を用意して解体
地点の駅舎部出口に搬入する。そして、その駅舎部出口
からシールド機を再発進させて、次の駅舎部までの本線
トンネルを築造するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
地下鉄施工においては、駅舎部毎にシールド機が必要に
なるため、それぞれのシールド機コストによりトンネル
築造コストが増大してしまった。また、従来のトンネル
築造方法においては、シールド機のトンネル内からの搬
出作業およびトンネル内への搬入作業用の後方設備を設
置するための大規模な立坑用地を駅舎部毎に確保しなけ
ればならない。

【０００５】しかしながら、駅舎部毎に立坑用地を確保
することは、立坑用地コストを大幅に上昇させる結果と
なり、トンネル築造コスト自体の上昇を招いていた。ま
た、特に都心部においては、住宅地等が密集しているた
め、立坑用地の確保自体が困難であり、シールド機のト
ンネル内搬入・搬出作業に支障を来たす恐れが生じてい
た。

【０００６】この点、各駅舎部を仮設状態としておき、
シールド機を通過させてから各駅舎部の構築を行う地下
鉄施工方法も考えられている。

【０００７】しかしながら、上記地下鉄施工方法では、
駅舎部毎に大規模な仮設設備が必要になり、仮設設備コ
ストに起因した地下鉄施工コストの上昇を招いていた。
また、仮設設備構築作業、およびトンネル駅舎部通過後
の駅舎部構築作業が必要となる結果、駅舎部構築の工期
が延びることになり、地下鉄施工全体の工期に影響を及
ぼす結果となっていた。

【０００８】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
ので、地下鉄駅舎部等の地下構造物の内部空間を移動可
能なシールド機および地下構造物内シールド機移動方法
を提供することにより、駅舎部仮設設備を用いることな
く、同一のシールド機で駅舎部間のトンネルを掘削する
ことを可能にすることをその目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、請求項１に記載の発明は、シールド機をシール
ド機本体と、このシールド機本体の上部側の一部とに分
割可能に構成し、予め構築されている地下構造物の始端
部で、前記シールド機から前記上部側の一部を取り外し
て分割することにより、前記シールド機本体を前記地下
構造物の移動空間より小さい通過可能な形状寸法とし、
前記シールド機本体を、前記移動空間を移動可能な姿勢
として、該移動空間内を移動通過させ、前記地下構造物
の終端部で前記シールド機本体とその一部とを再組立て
し、このシールド機で複数のトンネルを構築することを
特徴とする。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のトンネルの構築方法において、前記一部は、上
部カッタと上部鋼殻とを有することを特徴とする。

【００１１】さらに、請求項３に記載の発明は、請求項
１または２に記載のトンネルの構築方法において、前記
シールド機本体は、単軸の中央部カッタを備えたシール
ド中央部を有し、前記一部は、前記中央部カッタの外周
側に着脱自在に連結される外周カッタを有することを特
徴とする。

【００１２】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
乃至３の何れか１つに記載のトンネルの構築方法におい
て、前記シールド機は、偏心多軸式で平行リンク運動を
行うものであることを特徴とする。

【００１３】さらに、請求項５に記載の発明は、請求項
１乃至４の何れか１つに記載のトンネルの構築方法にお
いて、前記一部を分割した後、前記移動空間の軸方向を
中心として９０°回転させて、前記移動空間を通過可能
な姿勢としたことを特徴とする。

【００１４】また、請求項６に記載の発明は、シールド
機を前側のシールド機本体と、このシールド機本体の後
側に取付けられたテールプレートとに分割可能に構成
し、予め構築されている地下構造物の始端部で、前記シ
ールド機から前記テールプレートを分割し、前記シール
ド機本体を鉛直方向に沿う軸を中心として９０°回転さ
せて、前記地下構造物の移動空間を移動可能な姿勢とし
て、該移動空間内を移動通過させ、前記地下構造物の終
端部で前記シールド機本体と前記テールプレートとを再
組立てし、このシールド機で複数のトンネルを構築する
ことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照して説明する。

【００１６】（第１の実施の形態）図１〜図１３は、本
発明の第１の実施の形態を示す。

【００１７】本実施の形態においては、予め築造された
「地下構造物」としての相対式ホームの構内の移動空間
を移動する例を説明する。

【００１８】図１〜図３に示すように、シールド機１
は、単軸型円形泥土圧シールド機である。

【００１９】このシールド機１は、トンネル掘削時にお
けるトンネル中央部分に対応するシールド中央部２ａを
備えていてる。このシールド中央部２ａは、トンネル掘
削方向から見て円形形状を有している。シールド中央部
２ａの外周側には、シールド中央部２ａの上部側に着脱
自在に連結されたシールド上部２ｂと、シールド中央部
２ａの下部側に着脱自在に連結されたシールド下部２ｃ
と、シールド中央部２ａの側面におけるＡ−Ａ矢視側か
ら見て向かって右側に着脱自在に連結されたシールド右
側部２ｄと、シールド中央部２ａの側面におけるＡ−Ａ
矢視側から見て向かって左側に着脱自在に連結されたシ
ールド左側部２ｅとを備えている。

【００２０】シールド上部２ｂ、シールド下部２ｃ、シ
ールド右側部２ｄおよびシールド左側部２ｅは、Ａ−Ａ
矢視側から見て、円弧状内周面および円弧状外周面をそ
れぞれ有する扇形状を成しており、シールド中央部２ａ
に対する連結時において互いに連接してシールド中央部
２ａと共にＡ−Ａ矢視側から見て円形形状を呈してい
る。

【００２１】また、シールド機１は、シールド中央部２
ａに対応した形状の中央カッタ部材を有し、シールド上
部２ｂ、シールド下部２ｃ、シールド右側部２ｄおよび
シールド左側部２ｅにはそれぞれの形状に対応して中央
部カッタ部材３ａの外周側に着脱自在に連結された上部
カッタ部材３ｂ、下部カッタ部材３ｃ、右側部外周カッ
タ部材３ｄおよび左側部カッタ部材３ｅを備えている。

【００２２】シールド中央部２ａに取り付けられた中央
部カッタ部材３ａは、シールド中央部２ａにおける掘削
側前面に設けられた円形のフレーム４と、この円形フレ
ーム４の掘削側前面に放射状に取り付けられた複数のス
ポーク５と、この複数のスポーク５の掘削側前面に取り
付けられた地山の切羽掘削用のカッタであるビット６と
を備えている。

【００２３】上部カッタ部材３ｂは、シールド上部２ｂ
の弧状外周に対応した弧状フレーム１０ｂと、この弧状
フレーム１０ｂに対して放射状に設置されて、中央部カ
ッタ部材３ａのフレーム４上部あるいはスポーク５に着
脱自在に取り付けられた複数のスポーク１１ｂと、この
スポーク１１ｂの掘削側前面に取り付けられた地山の切
羽掘削用のカッタであるビット１２ｂとを備えている。

【００２４】同様に、下部カッタ部材３ｃ、右側部カッ
タ部材３ｄおよび左側部カッタ部材３ｅは、それぞれ弧
状フレーム１０ｃ、１０ｄおよび１０ｅと、複数のスポ
ーク１１ｃ、１１ｄおよび１１ｅと、ビット１２ｃ、１
２ｄおよび１２ｅとを備えている。

【００２５】シールド中央部２ａは、掘削側とシールド
機内部とを仕切る円形の中央部隔壁２０と、この中央部
隔壁２０に回動可能に取り付けられて、円形フレーム４
に着脱自在に取り付けられた回動機構２１と、この回動
機構２１を回動駆動して円形フレーム４、すなわち、全
てのカッタ部材３ａ〜３ｅを回動機構２１の回動軸を中
心に一体に回動させるためのカッタ駆動用モータ２２と
を備えている。

【００２６】また、シールド中央部２ａは、掘削したト
ンネルの内面を覆工するセグメントＳＧ（図４参照）を
組み立てるためのエレクタリング２５を含むエレクタ２
６を備えている。

【００２７】シールド上部２ｂは、シールド中央部２ａ
の上部に着脱自在に取り付けられた上部鋼殻３０と、掘
削側と上部鋼殻３０内部とを仕切る上部隔壁３１と、上
部鋼殻３０内に設けられており、掘進方向に沿った伸長
動作に基づくセグメントＳＧからの反力により、シール
ド機１に上記掘進方向側への推進力を与えるシールドジ
ャッキ３２とを備えている。

【００２８】また、シールド上部２ｂは、上部鋼殻３０
の後側に着脱自在に取り付けられた上部テールプレート
３３を備え、この上部テールプレート３３によりシール
ド機１の後端部側をシールし、シールド掘削機外からシ
ールド機内への泥土侵入を防止するようになっている。

【００２９】同様に、シールド下部２ｃは、シールド中
央部２ａの下部に着脱自在に取り付けられた下部鋼殻３
５と、掘削側と下部鋼殻３５内部とを仕切る下部隔壁３
６と、下部鋼殻３５内に設けられた、シールド機１への
推進力付与用のシールドジャッキ３７と、下部鋼殻３５
の後端部に着脱自在に取り付けられたシールド機内への
泥土侵入防止用の下部テールプレート３８とを備えてい
る。

【００３０】シールド右側部２ｄおよびシールド左側部
２ｅは、シールド中央部２ａの左右両側それぞれに着脱
自在に取り付けられた側部鋼殻４０と、掘削側と側部鋼
殻４０内部とを仕切る側部隔壁４１と、側部鋼殻４０内
に設けられた、シールド機１への推進力付与用のシール
ドジャッキ（図示せず）と、側部鋼殻４０の後端部に着
脱自在に取り付けられたシールド機内への泥土侵入防止
用の側部テールプレート４２とを備えている。

【００３１】そして、シールド機１は、シールド中央部
２ａ及び下部隔壁３６を貫通して掘進側一端部が掘削側
に面するように、着脱自在に取り付けられたスクリュー
コンベア４５を備えている。このスクリューコンベア４
５の他端部は、シールド機１の後端側に突出しており、
掘削土砂を吸い込んで後端側へ排出するようになってい
る。

【００３２】一方、図４は、予め構築された相対式ホー
ムの駅舎部５０を示す縦断面図である。また、図５は、
図４に示す駅舎部５０のＤ−Ｄ矢視断面図である。

【００３３】図４および図５に示すように、駅舎部５０
は、ホームの長手方向に沿って配置された底壁部５１
と、この底壁部５１の長手方向の両端部に直交して連接
する一対の側壁部５２と、この一対の側壁部５２に連接
し上記底壁部５１に対向する上壁部５３とを備えてお
り、この底壁部５１、一対の側壁部５２および上壁部５
３により、上記長手方向に延びる横断面矩形状の移動空
間５５が構築されている。

【００３４】また、駅舎部５０は、移動空間５５の両端
部に連通して形成された「始端部」としての立坑５６ａ
と「終端部」としての立坑５６ｂとを備えている。この
立坑５６ａおよび５６ｂの底面は、移動空間５５の底壁
部５１に対してさらに下方に位置しており、凹溝５７
ａ、５７ｂを構成している。また、立坑５６ａおよび５
６ｂは、凹溝５７ａおよび５７ｂの上方の地表面Ｇ側に
開口する開口部５８ａおよび５８ｂを備えている。

【００３５】凹溝５７ａには、立坑５６ａ内へ移動した
シールド機１を載せるためのシールド架台６０が設置さ
れており、このシールド架台６０は、凹溝５７ａ内に設
置されたジャッキ機構６１によりジャッキアップおよび
ダウン可能になっている。このジャッキ機構６１は、凹
溝５７ｂ内にも設置されている。

【００３６】次に、本実施形態のシールド機１を駅舎部
の移動空間を移動させてトンネルを構築する方法につい
て説明する。

【００３７】シールド機１は、図示しない立坑から発進
し、本線トンネル６５およびこの本線トンネル６５の内
面を覆工するセグメントＳＧを構築しながら、予め築造
されている駅舎部５０に到達する。そして、シールド機
１は、駅舎部５０の立坑５６ａの側壁６６を例えば直接
掘削して立坑５６ａ内に進入する。なお、立坑５６ａ側
から予め側壁６６を解体・撤去しておいてもよい。

【００３８】次いで、シールド機１を本線トンネル６５
から押し出して、立坑５６ａの凹部５７ａ内に予め設置
されたシールド架台６０上に載置する。

【００３９】続いて、図４および図５に示すように、シ
ールド機１の上部側の上部カッタ部材３ｂ、右側部外周
カッタ部材３ｄ、左側部カッタ部材３ｅおよびスクリュ
ーコンベア４５を、それぞれ取り外す。そして、取り外
した上部カッタ部材３ｂ、右側部外周カッタ部材３ｄ、
左側部カッタ部材３ｅおよびスクリューコンベア４５を
図示しない重機等で持ち上げて、立坑５６ａの開口部５
８ａを介して駅舎部５０内から搬出し（図４および図５
中矢印参照）、地表面Ｇまたは施工に支障がない場所に
仮置きする。

【００４０】次に、図１および図２に示す鋼殻３０、４
０、隔壁３１、４１及びテールプレート３３、４２を有
するシールド上部２ｂ、シールド右側部２ｄ並びにシー
ルド左側部２ｅをそれぞれ取り外す。そして、取り外し
たシールド上部２ｂ、シールド右側部２ｄおよびシール
ド左側部２ｅを、を図示しない重機等で持ち上げて、立
坑５６ａの開口部５８ａを介して駅舎部５０内から搬出
し（図６および図７中矢印参照）、地表面Ｇまたは施工
に支障がない場所に仮置きする。

【００４１】これにより、分割されたシールド中央部２
ａ及びシールド下部２ｃからなるシールド機本体２が、
移動空間５５を移動可能な形状寸法となる。

【００４２】そして、図８および図９に示すように、シ
ールド機本体２をシールド架台６０に移動空間内を移動
可能な姿勢として載置した状態で、ジャッキ機構６１を
介してジャッキアップし、シールド架台６０を駅舎部５
０の底壁部５１に連接させる。そして、図示しないジャ
ッキ等の移動設備を用いて、シールド中央部２ａ及びシ
ールド下部２ｃからなるシールド機本体をシールド架台
６０ごと駅舎部５０の移動空間５５内を立坑５６ｂに向
けて移動させる（図８および図９中の矢印参照）。そし
て、一体化されたシールド中央部２ａおよびシールド下
部２ｃを含むシールド架台６０を立坑５６ｂ内の凹部５
７ｂ内のジャッキ機構６１上に載置し、ジャッキ機構６
１をジャッキダウンして、シールド架台６０を凹部５７
ｂ内に載置する。

【００４３】このとき、図９に示すように、本実施形態
では、各シールド中央部２ａおよびシールド下部２ｃか
らなるシールド機本体２の横断面形状が移動空間５５の
横断面形状よりも小さいため、シールド中央部２ａおよ
びシールド下部２ｃを分離することなく移動空間５５内
を移動させることが可能である。

【００４４】このようにして、シールド機本体２の構成
要素であるシールド中央部２ａおよびシールド下部２ｃ
の駅舎部５０構内の移動空間５５を介した移動が完了し
て上記シールド中央部２ａおよびシールド下部２ｃを駅
舎部５０の終端部の立坑５６ｂ内に移動させることがで
きる。

【００４５】この状態において、シールド上部２ｂ、シ
ールド右側部２ｄおよびシールド左側部２ｅを図示しな
い重機等により立坑５６ｂ内に投入し、シールド中央部
２ａに連結する（図１０および１１参照）。

【００４６】そして、スクリューコンベア４５、上部カ
ッタ部材３ｂ、右側部カッタ部材３ｄおよび左側部カッ
タ部材３ｅを図示しない重機等により立坑５６ｂ内に投
入し、シールド中央部２ａ、シールド上部２ｂ、シール
ド右・左側部２ｄ・２ｅに連結して（図１２および図１
３参照）、シールド機１を組み立てる。

【００４７】これにより、シールド機１を駅舎部５０構
内の移動空間５５内において通過させ、新たな本線トン
ネル掘削開始位置まで移動させることができる。

【００４８】その後、シールド機１で、立坑５６ｂの側
壁６６を例えば直接掘削し、本線トンネル６５およびこ
の本線トンネル６５の内面を覆工するセグメントＳＧを
構築しながら掘進する。なお、予め立坑５６ｂの側壁６
６を解体・撤去してもよい。

【００４９】以後、本線トンネル６５およびセグメント
ＳＧを構築しながら掘進し、予め構築された駅舎部５０
に到達した時点で、駅舎部５０の移動空間５５内を移動
させながら、駅舎部５０間の本線トンネル６５およびセ
グメントＳＧを構築することができる。

【００５０】以上述べたように、本実施形態によれば、
シールド中央部２ａ及びシールド下部２ｃからなるシー
ルド機本体２から、シールド上部２ｂ、シールド右側部
２ｄおよびシールド左側部２ｅを分割して、シールド機
本体２を移動空間５５より小さい通過可能なの形状寸法
としている。このため、シールド機本体２を駅舎部５０
の移動空間５５内の移動空間５５を移動可能な姿勢とし
て移動通過させれば、シールド機本体２を容易に移動さ
せることができる。

【００５１】したがって、シールド機１自体のトンネル
内への搬入／搬出を駅舎部毎に繰り返すことなく、複数
の駅舎部間のトンネルを１台のシールド機１を繰り返し
使用して施工することができる。このため、シールド機
使用コストおよび立坑用地コストをそれぞれ大幅に低減
することができ、さらに、立坑用地確保にかかる手間を
解消することができる。

【００５２】さらに、本実施形態によれば、予め構築さ
れた駅舎部５０の移動空間５５内においてシールド機本
体２を移動・通過させることができるため、大規模な駅
舎部５５の仮設設備が不要になり、仮設設備コストの発
生を無くし、仮設設備に起因した地下鉄施工工期の遅延
を解消することができる。

【００５３】しかも、シールド機１をシールド機本体２
と、このシールド機本体２の上部側のシールド上部２
ｂ、シールド右側部２ｄおよびシールド左側部２ｅとに
分割可能に構成しているため、地中の立坑５６ａ、５６
ｂ内で、分割や組立、さらには搬出や搬入が容易な上部
側からシールド機を分割することができ、分解及び再組
立を容易に行うことができる。

【００５４】なお、本実施形態においては、シールド機
１を、単軸型シールド機として説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、偏心多軸型シールド機で
あっても、同等の作用・効果が得られる。

【００５５】また、シールド機１を、泥土圧式シールド
機として説明したが、泥水式シールド機等、他のシール
ド機であってもよい。

【００５６】さらに、本実施形態では、駅舎部を相対式
ホームを有する駅舎部５０の移動空間５５内においてシ
ールド機１を移動させる場合について説明したが、本発
明は、駅舎部５０の構成やシールド機の単線／複線が限
定されるものではない。

【００５７】（第２の実施の形態）図１４〜図２２は、
本発明の第２の実施の形態を示す。

【００５８】本実施の形態においては、予め築造された
「地下構造物」としての島式ホームを有する駅舎部の構
内の機移動空間を移動する例を説明する。

【００５９】図１４〜図１６に示すように、シールド機
１Ａは、偏心多軸型円形泥土圧シールド機であり、上記
移動空間の底壁部側に位置する「シールド機本体」とし
てのシールド下部７０ａと、上記移動空間の上壁部側に
位置し、シールド下部７０ａの上端部に対して分離およ
び連結可能に構成されたシールド上部７０ｂとを備えて
いて、その連結時においてＩ−Ｉ矢視側から見て円形形
状を成している。

【００６０】シールド下部７０ａおよびシールド上部７
０ｂは、下部カッタ部材７１ａおよび上部カッタ部材７
１ｂを備えている。

【００６１】下部カッタ部材７１ａは、シールド下部７
０ａに設けられた複数の駆動軸７５と、この複数の駆動
軸７５に偏心して取り付けられて、下部カッタ部材７１
ａの掘削側前面に設けられた切り欠き部を含む略円形形
状の第１のフレーム７６と、この第１のフレーム７６の
掘削側前面に格子状に取り付けられた複数の下部スポー
ク７７と、この複数の下部スポーク７７の掘削側前面お
よび側面と上記第１のフレーム７６の内・外周面にそれ
ぞれ取り付けられた地山の切羽掘削用のカッタであるビ
ット７８とを備えている。

【００６２】上部カッタ７０ｂは、上記切り欠き部に対
応する形状を有し、下部カッタ部材７１ａとの連結時に
おいて第１のフレーム７６の切り欠き部に連結してフレ
ーム全体で円形形状を呈する第２のフレーム８０と、こ
の第２のフレーム８０に取り付けられており、第１のフ
レーム７６の下部スポーク７７に着脱自在な複数の上部
スポーク８１と、この複数の上部スポーク８１の掘削側
前面および側面と上記第２のフレーム８０の内・外周面
にそれぞれ取り付けられた地山の切羽掘削用のカッタで
あるビット８２とを備えている。

【００６３】シールド下部７０ａは、下部鋼殻８５と、
掘削側とこの下部鋼殻８５内部とを仕切る弓形切り欠き
部を有する円形の下部隔壁８６と、この下部隔壁８６に
回動可能に取り付けられており、下部スポーク７７の駆
動軸７５に着脱自在に取り付けられた複数の回動機構８
７と、この回動機構８７を回動駆動して駆動軸７５を介
して第１のフレーム７６および下部スポーク７７を偏心
多軸式で平行リンク運動させるカッタ駆動用モータ８８
とを備えている。

【００６４】また、シールド下部７０ａは、掘削したト
ンネルの内面を覆工するセグメントＳＧ（図１７参照）
を組み立てるためのエレクタリング８９を含むエレクタ
９０と、エレクタリング８９を支持するサポート部材９
０ａと、下部鋼殻８５内に設けられており、掘進方向に
沿った伸長動作に基づくセグメントＳＧからの反力によ
り、シールド機１Ａへ上記掘進方向側へ推進力を与える
シールドジャッキ９１と、下部鋼殻８５の後端部に着脱
自在に取り付けられたシールド機内土砂侵入防止用の下
部テールプレート９２とを備えている。

【００６５】シールド上部７０ｂは、略弓形を有し、シ
ールド下部７０ａの下部鋼殻８５の上端部に着脱自在に
取り付けられた上部鋼殻９５と、掘削側と上部鋼殻９５
内部とを仕切る上部隔壁９６と、上部鋼殻９５内に設け
られたシールド機１Ａへの推進力付与用のシールドジャ
ッキ９７とを備えている。

【００６６】また、シールド上部７０ｂは、上部鋼殻９
５の掘削方向とは反対側の端部（後端部）に着脱自在に
取り付けられたシールド機内土砂侵入防止用の上部テー
ルプレート９８を備えている。

【００６７】そして、シールド機１Ａは、下部鋼殻８５
及び下部隔壁８６を着脱自在に貫通して掘進側一端部が
掘削側に面するように取り付けられたスクリューコンベ
ア９９を備えている。このスクリューコンベア９９の他
端部は、シールド機１Ａの後端側に突出しており、掘削
土砂を吸い込んで後端側へ排出するようになっている。

【００６８】次に、島式ホームの駅舎部１００構内の移
動空間を移動させてトンネルを構築する方法について説
明する。なお、図１７および図１８においては、一方の
駅舎部移動空間の図示を省略する。

【００６９】シールド機１Ａは、図示しない立坑から発
進し、本線トンネル６５およびこの本線トンネル６５の
内面を覆工するセグメントＳＧを構築しながら、予め築
造されている駅舎部１００に到達する。そして、シール
ド機１Ａは、駅舎部１００の立坑５６ａの側壁６６を例
えば直接掘削して立坑５６ａ内に進入する。

【００７０】次いで、シールド機１Ａを本線トンネル６
５から押し出して、立坑５６ａの凹部５７ａ内に予め設
置されたシールド架台６０上に載置する。

【００７１】このとき、シールド架台６０の上面には、
シールド機１Ａを回転可能に支持する回転支持部材１０
１が搭載されており、シールド機１Ａは、回転支持部材
１０１上に載置される（図１８（ａ）および（ｂ）参
照）。なお、この回転支持部材１０１には、図示しない
ストッパが取り付けられており、このストッパにより回
転支持部材１０１の回転動作を停止および停止解除可能
になっている。

【００７２】続いて、図１７および図１８に示すよう
に、シールド機１Ａの上部カッタ部材７１ｂ、シールド
上部７０ｂおよびスクリューコンベア９９を、それぞれ
シールド下部７０ａから取り外す。そして、取り外した
上部カッタ部材７１ｂ、シールド上部７０ｂおよびスク
リューコンベア９９を図示しない重機等で持ち上げて、
立坑５６ａの開口部５８ａを介して駅舎部１００内から
搬出し（図１７および図１８中矢印参照）、地表面Ｇま
たは施工に支障がない場所に仮置きする。

【００７３】このとき、図１８に二点鎖線で示したよう
に、シールド下部７０ａの横幅が移動空間５５の横幅よ
りも長いため、そのままでは、シールド下部７０ａを移
動空間５５内において通過させることができない。

【００７４】しかしながら、シールド下部７０ａの高さ
方向の長さは、シールド上部７０ｂを分離したため、移
動空間５５の横幅よりも短い。

【００７５】そこで、ストッパによる回転支持部材１０
１の回転停止状態を解除し、シールド下部７０ａの数箇
所に図示しないワイヤを取り付け、そのシールド下部７
０ａを、移動空間５５の軸方向を中心に、上記シールド
下部７０ａの高さ方向が移動空間５５の横幅に平行にな
る位置まで、約９０°回転させる。そして、回転終了
後、ストッパにより回転支持部材１０１を再び回転停止
状態にする。

【００７６】次いで、図１９に示すように、シールド架
台６０をジャッキ機構６１を介してジャッキアップし
て、シールド架台６０を駅舎部１００の底壁部５１に連
接させる。そして、図示しないジャッキ等の移動設備を
用いて、シールド下部７０ａを、その高さ方向が移動空
間５５の横幅に平行な状態、すなわち、図２０（ａ）お
よび（ｂ）に示す状態を保持したまま、ガイド部材に沿
って移動空間５５内を立坑５６ｂに向けて移動させる
（図１９中の矢印参照）。

【００７７】このとき、図２０（ａ）および（ｂ）に示
すように、シールド下部７０ａの高さ方向が移動空間５
５の横幅よりも短いため、シールド下部７０ａを移動空
間５５内を移動させることが可能である。

【００７８】このようにして、シールド下部７０ａを含
むシールド架台６０が立坑５６ｂ内に到達すると、その
シールド架台６０を立坑５６ｂの凹部５７ｂ内のジャッ
キ機構６１上に載置し、ジャッキ機構６１をジャッキダ
ウンして、シールド架台６０を凹部５７ｂ内に載置す
る。

【００７９】続いて、ストッパによる回転支持部材１０
１の回転停止状態を解除し、シールド下部７０ａの数箇
所に図示しないワイヤを取り付け、そのシールド下部７
０ａを、移動空間の軸方向を中心に元の状態まで、逆方
向に約９０°回転させる。そして、回転終了後、ストッ
パにより回転支持部材１０１を再び回転停止状態にす
る。

【００８０】このようにして、シールド機１Ａの構成要
素であるシールド下部７０ａの駅舎部１００構内の移動
空間５５を介した移動が完了して上記シールド下部７０
ａを駅舎部１００の終端側の立坑５６ｂ内に移動させる
ことができる。

【００８１】この状態において、上部カッタ部材７１
ｂ、シールド上部７０ｂおよびスクリューコンベア９９
を図示しない重機等により立坑５６ｂ内に投入し、シー
ルド下部７０ａに連結する（図２１および図２２参
照）。次いで、サポート部材９０ａを取り外してエレク
タ−リング９０を所定の位置に戻し、シールド機１Ａを
再度組み立てる。

【００８２】この結果、シールド機１Ａを駅舎部１００
構内の移動空間５５内において通過させ、駅舎部１００
の終端側の新たな本線トンネル掘削開始位置まで移動さ
せることができる。

【００８３】その後、シールド機１Ａは、立坑５６ｂの
側壁６６を例えば直接掘削し、本線トンネル６５および
この本線トンネル６５の内面を覆工するセグメントＳＧ
を構築しながら掘進する。なお、立坑５６ｂ側において
予め側壁６６を解体・撤去していてもよい。

【００８４】そして、本線トンネル６５およびセグメン
トＳＧを構築しながら掘進し、予め構築された駅舎部５
０に到達した時点で、駅舎部５０の移動空間５５内を移
動させながら、駅舎部５５間の本線トンネル６５および
セグメントＳＧを構築することができる。

【００８５】以上述べたように、本実施形態によれば、
シールド機１Ａを、分離および連結可能なシールド下部
７０ａおよびシールド上部７０ｂとして構成し、立坑５
６ａ内で分割することにより、移動空間５５を移動可能
な形状寸法とし、移動空間５５内を移動可能な姿勢とし
て移動させるので、シールド機自体のトンネル内への搬
入／搬出を駅舎部毎に繰り返すことなく、第１実施形態
と同様に、駅舎部間のトンネルを１台のシールド機１Ａ
を繰り返し使用して施工することができる。

【００８６】しかも、シールド上部７０ｂを分割した
後、移動空間５５の軸方向を中心として９０°回転させ
て、移動空間５５を通過可能な姿勢とするため、シール
ド下部７０ａの横幅が移動空間５５の横幅よりも長く、
シールド下部７０ａを移動空間５５内において通過させ
ることができない場合であっても、立て坑５６ａ、５６
ｂ内で分割や組立、さらには搬出や搬入が容易な上側か
らシールド上部７０を分割することができ、下側や側面
側から分割するような場合に比べて移動が容易である。

【００８７】なお、本実施形態においては、シールド機
を、偏心多軸型シールド機として説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、単軸型シールド機であ
っても、同等の作用・効果が得られる。

【００８８】また、本実施形態では、駅舎部を島式ホー
ムを有する駅舎部の移動空間内において単線シールド機
を移動させる場合について説明したが、本発明は、駅舎
部のホームの構成やシールド機の単線／複線に限定され
るものではない。

【００８９】（第３の実施の形態）図２３〜図２５は、
本発明の第３の実施の形態を示す。

【００９０】この実施の形態では、図２３に示すよう
に、偏心多軸型円弧状矩形泥土圧シールド機からなる複
線シールド機１Ｂが、第１実施形態と同様に予め築造さ
れている相対式駅舎部５０に到達して立坑５６ａ内に進
入した例を説明する。

【００９１】なお、この複線シールド機１Ｂは、前掲図
１４〜図１６に示した偏心多軸型シールド機１Ａにおけ
る第１のフレーム７６および第２のフレーム８０の連結
形状が円弧状に湾曲した矩形状を呈している。その他の
構成要素については、第２の実施の形態の構成要素と同
等であるため、その説明を簡略化する。

【００９２】この実施の形態では、まず、シールド機１
Ｂが立坑５６ａ内に進入した際に、シールド機１Ｂを本
線トンネル６５から押し出して、立坑５６ａの凹部５７
ａ内に予め設置されたシールド架台６０上に載置する。

【００９３】このとき、図２３に示すように、シールド
機１Ｂのからスクリューコンベア１４５、上部テールプ
レート１３３、下部テールプレート１３８および側部テ
ールプレート１４２を取り外して、シールド機本体１２
０と分割する。そして、取り外したスクリューコンベア
１４５、上部テールプレート１３３、下部テールプレー
ト１３８および側部テールプレート１４２を図示しない
重機等で持ち上げて、立坑５６ａの開口部５８ａを介し
て駅舎部５０内から搬出し（図２３中矢印参照）、地表
面Ｇまたは施工に支障がない場所に仮置きする。

【００９４】ここでは、シールド機１Ｂからテールプレ
ート部分を分離しているため、シールド機本体１２０の
中心軸方向に沿った長さが移動空間５５の横幅よりも短
くなっている。そのため、シールド機本体１２０からさ
らに構成要素を分離することなく、シールド機本体２を
移動空間５５を通過可能な向き、例えば、シールド機本
体２の中心軸方向が移動空間５５の延長方向に直交する
向きになるまで、鉛直方向に沿う軸を中心として約９０
°回転させる（図２４参照）。

【００９５】次いで、シールド架台６０をジャッキアッ
プして、シールド架台６０を駅舎部１００の底壁部５１
に連接させる。そして、図示しないジャッキ等の移動設
備を用いて、シールド機本体１２０を、その中心軸方向
が移動空間５５の延長方向に直交する状態、すなわち、
図２４に示す状態を保持したまま、移動空間５５内を立
坑５６ｂに向けて移動させる（図２４参照）。

【００９６】このようにして、シールド機本体１２０を
含むシールド架台６０が立坑５６ｂ内に到達すると、そ
のシールド架台６０を立坑５６ｂの凹部５７ｂ内におい
てシールド架台６０をジャッキダウンして凹部５７ｂ内
に載置する。

【００９７】もちろん、スクリューコンベアおよびテー
ルプレート部分の分割だけでは、分割後のシールド機本
体１２０の形状が移動空間５５の断面形状よりも小さく
ならない場合には、シールド上部１２０ｂおよび上部カ
ッタ部材１３０ｂをシールド機本体１２０から分離、搬
出および仮置きしてから、或いは、さらに、第２実施形
態と同様に移動空間５５の軸方向を中心に回転させてか
ら、移動させてもよい。

【００９８】移動後、シールド機本体１２０を、鉛直方
向に沿う軸を中心に、元の状態になるまで回転させる。
このようにして、シールド機１Ｂの構成要素であるシー
ルド機本体１２０の駅舎部５０構内の移動空間５５を介
した移動が完了して、上記シールド機本体２を駅舎部５
０の終端部の立坑５６ｂ内に移動させることができる。

【００９９】この状態において、図２５に示すように、
テールプレート１３３、１３８、１４２およびスクリュ
ーコンベア１４５を図示しない重機等により立坑５６ｂ
内に投入し、シールド機本体１２０に連結し（図２５参
照）、シールド機１Ｂを再度組み立てる。なお、シール
ド上部および上側カッタ部材をシールド機本体１２０か
ら分離した場合には、これらをシールド機本体１２０に
連結して、シールド機１Ｂを再度組み立てる。

【０１００】この結果、シールド機１Ｂを駅舎部５０構
内の移動空間５５内において通過させ、駅舎部５０の立
坑５６ｂ側の新たな本線トンネル掘削開始位置までシー
ルド機１Ｂを移動させることができる。

【０１０１】以上述べたように、シールド機本体１２０
の横幅が移動空間５５の横幅よりも長く、シールド機本
体１２０を移動空間５５内において通過させることがで
きない場合であっても、シールド機本体１２０を、鉛直
方向に沿う軸を中心として９０°回転させて、移動空間
５５内を移動可能な姿勢とすることにより、シールド機
本体１２０を容易に移動空間５５内において移動させる
ことができる。

【０１０２】なお、シールド機を、偏心多軸型シールド
機として説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、単軸型シールド機であっても、同等の作用・効
果が得られる。

【０１０３】また、駅舎部を相対式ホームを有する駅舎
部の移動空間内においてシールド機を移動させる場合に
ついて説明したが、本発明は、駅舎部のホームの構成や
シールド機の単線／複線に限定されるものではない。

【０１０４】さらに、第１〜３の各実施の形態において
は、シールド機を泥土圧式シールド機として説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、泥水圧式
シールド機も適用可能である。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜５に記
載された発明によれば、予め構築されている地下構造物
の始端部で、シールド機から上部側の一部を取り外して
分割することにより、シールド機本体を地下構造物の移
動空間より小さい通過可能な形状寸法とし、移動空間内
を移動可能な姿勢として移動通過させ、地下構造物の終
端部でシールド機本体とその一部とを再組立てするよう
にしたので、上部側の一部が取り外されたシールド機本
体を移動空間内で移動させれば、シールド機のトンネル
内への搬入／搬出を地下構造物毎に繰り返すことなく、
地下構造物間のトンネルを１台のシールド機を繰り返し
使用して施工することができる。このため、シールド機
使用コストおよび立坑用地コストをそれぞれ大幅に低減
することができ、さらに、立坑用地確保にかかる手間を
解消することができる。

【０１０６】また、予め構築された地下構造物の移動空
間内においてシールド機本体を移動・通過させることが
できるため、大規模な仮設設備が不要になり、仮設設備
コストの発生を無くし、仮設設備に起因した施工工期の
遅延を解消することができる。

【０１０７】また、請求項６に記載された発明によれ
ば、予め構築されている地下構造物の始端部で、シール
ド機からテールプレートを分割し、シールド機本体を鉛
直方向に沿う軸を中心として９０°回転させて、地下構
造物の移動空間を移動可能な姿勢として、該移動空間内
を移動通過させ、地下構造物の終端部でシールド機本体
とテールプレートとを再組立てするようにしたので、テ
ールプレートが取り外されたシールド機本体を回転させ
て移動空間内を移動させれば、シールド機のトンネル内
への搬入／搬出を地下構造物毎に繰り返すことなく、地
下構造物間のトンネルを１台のシールド機を繰り返し使
用して施工することができる。このため、シールド機使
用コストおよび立坑用地コストをそれぞれ大幅に低減す
ることができ、さらに、立坑用地確保にかかる手間を解
消することができる。また、大規模な仮設設備が不要に
なり、仮設設備コストの発生を無くし、仮設設備に起因
した施工工期の遅延を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるシールド機
の後掲図２および図３におけるＡ−Ａ矢視図である。

【図２】同実施の形態の図１におけるシールド機のＢ−
Ｂ矢視図である。

【図３】同実施の形態の図１におけるシールド機のＣ−
Ｃ矢視断面図である。

【図４】同実施の形態に係わる相対式ホームを有する駅
舎部の概略構成およびシールド機の移動工程を説明する
ための一部縦断面図である。

【図５】同実施の形態の図４に示すＤ−Ｄ矢視横断面図
である。

【図６】同実施の形態に係わる相対式ホームを有する駅
舎部の概略構成およびシールド機の移動工程を説明する
ための一部縦断面図である。

【図７】同実施の形態の図６に示すＥ−Ｅ矢視断面図で
ある。

【図８】同実施の形態に係わる相対式ホームを有する駅
舎部の概略構成およびシールド機の移動工程を説明する
ための一部縦断面図である。

【図９】同実施の形態の図８に示すＦ−Ｆ矢視断面図で
ある。

【図１０】同実施の形態に係わる相対式ホームを有する
駅舎部の概略構成およびシールド機移動後の組立工程を
説明するための一部縦断面図である。

【図１１】同実施の形態の図１０に示すＧ−Ｇ矢視断面
図である。

【図１２】同実施の形態に係わる相対式ホームを有する
駅舎部の概略構成およびシールド機移動後の組立工程を
説明するための一部縦断面図である。

【図１３】同実施の形態の図１２に示すＨ−Ｈ矢視断面
図である。

【図１４】本発明の第２の実施の形態に係わるシールド
機の後掲図１５および図１６におけるＩ−Ｉ矢視図であ
る。

【図１５】同実施の形態の図１４におけるシールド機の
Ｊ−Ｊ矢視図である。

【図１６】同実施の形態の図１４におけるシールド機の
Ｋ−Ｋ矢視断面図である。

【図１７】同実施の形態に係わる島式ホームを有する駅
舎部の概略構成およびシールド機の移動工程を説明する
ための一部縦断面図である。

【図１８】同実施の形態に係り、（ａ）は、図１７に示
すシールド機のシールド上部等の分離時におけるａ−ａ
矢視横断面図、（ｂ）は、図１７に示すシールド機のシ
ールド上部等の分離後におけるｂ−ｂ矢視横断面図であ
る。

【図１９】同実施の形態に係わる島式ホームを有する駅
舎部の概略構成およびシールド機の移動工程を説明する
ための一部縦断面図である。

【図２０】同実施の形態に係り、（ａ）は、図１９に示
すシールド機のａ−ａ矢視横断面図、（ｂ）は、図１９
に示すシールド機のｂ−ｂ矢視横断面図である。

【図２１】同実施の形態に係わる島式ホームを有する駅
舎部の概略構成およびシールド機移動後の組立工程を説
明するための一部縦断面図である。

【図２２】同実施の形態に係り、（ａ）は、図２１に示
すシールド機のａ−ａ矢視横断面図、（ｂ）は、図２１
に示すシールド機のｂ−ｂ矢視横断面図である。

【図２３】第３の実施の形態に係わる相対式ホームを有
する駅舎部の概略構成およびシールド機の移動工程を説
明するための一部縦断面図である。

【図２４】同実施の形態に係わる相対式ホームを有する
駅舎部の概略構成およびシールド機の移動工程を説明す
るための一部縦断面図である。

【図２５】同実施の形態に係わる相対式ホームを有する
駅舎部の概略構成およびシールド機移動後の組立工程を
説明するための一部縦断面図である。

【符号の説明】

１、１Ａ、１Ｂ シールド機 ２、１２０ シールド機本体 ２ａ シールド中央部 ２ｂ、７０ｂ、１２０ｂ シールド上部 ２ｃ、７０ａ シールド下部 ２ｄ シールド右側部 ２ｅ シールド左側部 ３ａ 中央部カッタ部材 ３ｂ、７１ｂ、１３０ｂ 上部カッタ部材 ３ｃ、７１ａ 下部カッタ部材 ３ｄ 右側部カッタ部材 ３ｅ 左側部カッタ部材 ４ フレーム ５、１１ｂ〜１１ｅ スポーク ６、１２ｂ〜１２ｅ、７８、８２ ビット １０ｂ〜１１０ｅ 弧状フレーム ２０ 中央部隔壁 ２１、８７ 回動機構 ２２、８８ カッタ駆動用モータ ２５、８９ エレクタリング ２６、９０ エレクタ ３０、９５ 上部鋼殻 ３１、９６ 上部隔壁 ３２、３７、９１、９７ シールドジャッキ ３３、９８、１３３ 上部テールプレート ３５、８５ 下部鋼殻 ３６、８６ 下部隔壁 ３８、９２、１３８ 下部テールプレート ４０ 側部鋼殻 ４１ 側部隔壁 ４２、１４２ 側部テールプレート ４５、９９、１４５ スクリューコンベア ５０、１００ 駅舎部 ５１ 底壁部 ５２ 側壁部 ５３ 上壁部 ５６ａ、５６ｂ 立坑 ５７ａ、５７ｂ 凹溝 ６０ シールド架台 ６１ ジャッキ機構 ７６ 第１のフレーム ７７ 下部スポーク ８０ 第２のフレーム ８１ 上部スポーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 佳樹 東京都中央区新川１丁目24番４号 大豊建 設株式会社 (72)発明者 藤由 雅裕 東京都中央区新川１丁目24番４号 大豊建 設株式会社 Ｆターム(参考） 2D054 AA03 AA04 AC04 AD05 BA02 EA01 EA07

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド機をシールド機本体と、このシ
   ールド機本体の上部側の一部とに分割可能に構成し、予
   め構築されている地下構造物の始端部で、前記シールド
   機から前記上部側の一部を取り外して分割することによ
   り、前記シールド機本体を前記地下構造物の移動空間よ
   り小さい通過可能な形状寸法とし、前記シールド機本体
   を、前記移動空間を移動可能な姿勢として、該移動空間
   内を移動通過させ、前記地下構造物の終端部で前記シー
   ルド機本体とその一部とを再組立てし、このシールド機
   で複数のトンネルを構築することを特徴とするトンネル
   の構築方法。
2. 【請求項２】 前記一部は、上部カッタと上部鋼殻とを
   有することを特徴とする請求項１に記載のトンネルの構
   築方法。
3. 【請求項３】 前記シールド機本体は、単軸の中央部カ
   ッタを備えたシールド中央部を有し、前記一部は、前記
   中央部カッタの外周側に着脱自在に連結される外周カッ
   タを有することを特徴とする請求項１または２に記載の
   トンネルの構築方法。
4. 【請求項４】 前記シールド機は、偏心多軸式で平行リ
   ンク運動を行うものであることを特徴とする請求項１乃
   至３の何れか１つに記載のトンネルの構築方法。
5. 【請求項５】 前記一部を分割した後、前記移動空間の
   軸方向を中心として９０°回転させて、前記移動空間を
   通過可能な姿勢としたことを特徴とする請求項１乃至４
   の何れか１つに記載のトンネルの構築方法。
6. 【請求項６】 シールド機を前側のシールド機本体と、
   このシールド機本体の後側に取付けられたテールプレー
   トとに分割可能に構成し、予め構築されている地下構造
   物の始端部で、前記シールド機から前記テールプレート
   を分割し、前記シールド機本体を鉛直方向に沿う軸を中
   心として９０°回転させて、前記地下構造物の移動空間
   を移動可能な姿勢として、該移動空間内を移動通過さ
   せ、前記地下構造物の終端部で前記シールド機本体と前
   記テールプレートとを再組立てし、このシールド機で複
   数のトンネルを構築することを特徴とするトンネルの構
   築方法。