JP2005036547A - Shield tunneling method, shield boring machine and widening segment using them - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一部の区間の断面を拡幅して掘削するシールド工法に関するものである。 The present invention relates to a shield method for excavating by widening a cross section of a part of a section.
従来より、シールド工法によるトンネル工事は多用されており、特に近年その用途の多様化に伴い、トンネルの一部の断面形状を本線トンネルより拡幅することが求められていた。このような要求に対して、例えば、本線トンネルを施工した後、地上部からの地盤改良後にセグメントを取り外し、坑内から切り広げて、トンネルの一部分を拡幅させる工法が用いられていた。このシールド工法では、地上部から拡幅部分を切り広げるため地上部を一定期間専有することが要される。 Conventionally, tunnel construction by the shield method has been frequently used, and in recent years, with the diversification of its applications, it has been demanded that the cross-sectional shape of a part of the tunnel is wider than the main tunnel. In response to such a demand, for example, a construction method has been used in which a main tunnel is constructed, a segment is removed after ground improvement from the ground, and a part of the tunnel is widened by widening it from the pit. In this shield method, it is necessary to occupy the ground part for a certain period in order to cut the widened part from the ground part.
しかし、近年の都市化に伴い、場所によっては地上部を占用することが困難であることが多々あった。従来、このような問題を鑑みて、地下部のみで施工できるシールド工法が考えられた。このようなシールド工法としては、例えば、本線トンネルを構築後、一旦組み付けた拡幅部のセグメントを取り脱して施工する拡大シールド工法やNATM工法などが例示される。しかし、前記従来工法では、シールド掘進機による掘削作業と拡幅部の掘削作業とは別個に行われ、効率の悪いものであった。
本発明は、このような問題を鑑みて成されたものであり、標準部分の施工と拡幅部分の施工を並行して行うことができ、効率よく作業を行うことができるシールド工法、シールド掘進機及び拡幅セグメントを提供することを技術的課題とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and can perform the construction of the standard part and the construction of the widened part in parallel, and can perform the work efficiently. And providing a widened segment is a technical problem.
すなわち、本発明は、標準断面を掘削する第一カッターと、この標準断面に対して拡幅する部分を掘削する延伸可能な第二カッターを備えたシールド掘進機を用いて、一部の区間の断面を拡幅して地山に覆工体を形成するシールド工法であって、拡幅すべき部分まで、前記第一カッターで掘削しつつ、セグメントを組み立てて標準断面の覆工体を形成する工程と、前記第二カッターを延伸させて拡幅すべき部分を掘削する工程と、拡幅する部分に配置すべき拡幅セグメントを標準断面の拡幅方向において延伸可能に組み立てて、前記拡幅する部分の覆工体を前記標準断面内で形成する工程と、掘削した拡幅する部分に地山を保持する充填材を充填する工程と、前記充填材を覆工体内に流入させつつ、前記拡幅セグメントを拡幅する部分に押出する工程と、を備えることを特徴とするシールド工法である。 That is, the present invention uses a shield machine having a first cutter for excavating a standard cross section and an extendable second cutter for excavating a portion widened with respect to the standard cross section. Is a shield method that forms a lining body in a natural mountain by widening, and digging with the first cutter to the portion to be widened, assembling the segments to form a lining body of a standard cross section, The step of extending the second cutter to excavate the portion to be widened, and assembling the widened segment to be disposed in the widened portion so as to be stretchable in the widening direction of the standard cross section, the covering body of the widened portion is The step of forming within the standard cross section, the step of filling the excavated widening portion with a filler that holds the natural ground, and the extrusion of the widening segment into the widening portion while allowing the filler to flow into the lining body. And that step a shield tunneling, characterized in that it comprises a.
本発明に係るシールド工法は、前記構成により、第一カッターにより標準断面で掘削し、この標準断面の覆工体を形成しつつ、第二カッターにより拡幅すべき部分を掘削する。標準断面内で形成された拡幅セグメントは放射方向に延伸可能であるため、この拡幅セグメントを拡幅すべき部分に押出することにより、拡幅する部分を構築することが出来る。すなわち、一部の区間の断面を容易に拡幅して、覆工体を構築することが可能となる。 The shield construction method according to the present invention excavates a standard section with a first cutter and excavates a portion to be widened with a second cutter while forming a covering body with the standard section. Since the widened segment formed in the standard cross section can be extended in the radial direction, the widened portion can be constructed by extruding the widened segment to the portion to be widened. That is, it is possible to easily widen the cross section of a part of the section and construct the lining body.
また、本発明は、掘削した拡幅すべき部分に充填材を充填しているため、掘削した地山の安定を図ることが出来る。この充填材は、拡幅する部分が掘削されてから覆工体が構築するまで地山の安定させるものであり、拡幅セグメントを配置する際には覆工体内へ流入させる必要がある。そのため、前記充填材は、円滑に覆工体内へ流入できるよう一定の流動性が要される。しかし、流動性が高すぎると地山の安定を十分に図ることが出来ないため、一定の塑性も要される。さらに、前記充填材は、掘削時の泥水及び標準断面部分の裏込め材と混ざりにくい材料または混ざりにくい方法とすることが要される。このような観点から前記充填材及び充填方法は、土質条件,地下水圧等の諸条件を考慮して、拡幅セグメント構造等と併せて種々検討することが望ましい。例えば、次のものを例示することができる。 In the present invention, since the excavated portion to be widened is filled with the filler, it is possible to stabilize the excavated ground. This filler stabilizes the natural ground from the excavation of the widened portion to the construction of the lining body, and it is necessary to flow into the lining body when placing the widening segment. Therefore, the filler needs a certain fluidity so that it can smoothly flow into the lining body. However, if the fluidity is too high, the natural ground cannot be sufficiently stabilized, so that certain plasticity is also required. Furthermore, the filler is required to be a material that is difficult to mix with the muddy water at the time of excavation and the backfill material of the standard cross section or a method that is difficult to mix. From this point of view, it is desirable that the filler and the filling method are variously studied together with the widened segment structure and the like in consideration of various conditions such as soil conditions and groundwater pressure. For example, the following can be illustrated.
まず、ベントナイト,水ガラス,セメント等を主成分とする塑性流動化材料が挙げられる。この充填材の充填方法としては、拡幅すべき部分を掘削した後、シールド掘進機の後端部から直接充填し、ゲル化させる。一定の塑性を有するまでの時間(ゲルタイム)は、シール掘進機の能力等に応じて適宜に調整することが望ましい。 First, a plastic fluidizing material mainly composed of bentonite, water glass, cement, or the like can be given. As a filling method of this filler, after excavating a portion to be widened, it is directly filled from the rear end portion of the shield machine and gelled. It is desirable that the time (gel time) until a certain plasticity is obtained is appropriately adjusted according to the capability of the seal machine.
また、充填材は、一定区間を掘削する毎に充填することが望ましく、掘削先端方向では前記第二カッターにより掘削していることが多々ある。このような場合に充填材を直接充填すると、掘削によって発生した泥水と混合する恐れがある。そのため、前記塑性流動化材料を充填材として用いる場合には、前記第二カッターの掘削方向後端部には、遮断壁を設ける等の手段を講じることが望ましい。そして、覆工体内に流入させる際には、拡幅セグメントの背面に予め充填材を流入させる流入口を設けておき、この流入口から流入させれば良い。 Further, it is desirable to fill the filler every time a certain section is excavated, and in many cases, the filler is excavated by the second cutter in the direction of the excavation tip. If the filler is directly filled in such a case, it may be mixed with the muddy water generated by the excavation. For this reason, when the plastic fluidizing material is used as a filler, it is desirable to take measures such as providing a blocking wall at the rear end of the second cutter in the excavation direction. And when making it flow in into a lining body, the inflow port which makes a filler flow in beforehand is provided in the back surface of the widening segment, and what is necessary is just to let it flow in from this inflow port.
次いで、例えば水等の流動性の高い充填材が挙げられる。このような流動性の高い充填材は、前述の塑性流動性材料のように直接掘削部分に充填すると泥水等と混合し適当でない。従って、流動性の高い充填材を用いる場合には、予め拡幅セグメントの背面に袋を装着しておき、この袋に充填材を充填することが望ましい。その充填方法は、まず、拡幅セグメントの背面に予め袋を装着する。そして、シールド掘進機による拡幅掘削時には、一旦泥水で地山を保持させておく。次いで、シールド掘進機の後端部から拡幅セグメントが地山に出たときに、充填材に圧力をかけつつ袋内に充填し、地山を保持する。そして、拡幅時には、拡幅セグメントを押し出すと同時に、袋内の充填材をポンプ等で排出する。尚、拡幅セグメントで押し出した後は、袋内に一般に用いられるセメント等から成る裏込め材料を充填する。 Next, for example, a filler having high fluidity such as water can be used. Such a filler having high fluidity is not suitable because it is mixed with mud water or the like when directly filling the excavated portion like the plastic fluidity material described above. Therefore, when using a filler with high fluidity, it is desirable to attach a bag to the back of the widened segment in advance and fill the bag with the filler. In the filling method, first, a bag is previously attached to the back surface of the widened segment. And at the time of widening excavation by a shield machine, the ground is once held with muddy water. Next, when the widening segment comes out from the rear end of the shield machine, the bag is filled with pressure applied to the filler, and the ground is held. At the time of widening, the widening segment is pushed out, and at the same time, the filler in the bag is discharged by a pump or the like. In addition, after extruding at the widening segment, the bag is filled with a backfill material made of cement or the like generally used.
加えて、前記充填材として、発泡スチロールを用いてもよい。発泡スチロールは一定の強度を有しているため、地山の安定を十分に図ることができる。覆工体内へ充填材を流入させる際には、セグメントの背面に電熱線を配して発泡スチロールを加熱したり、発泡スチロールにリモネンを含む溶剤を加える等して、発泡スチロールを溶かし、覆工体内へ流入させれば良い。 In addition, polystyrene foam may be used as the filler. Since the expanded polystyrene has a certain strength, it can sufficiently stabilize the natural ground. When injecting the filler into the lining body, heat the foam by placing a heating wire on the back of the segment, or add the solvent containing limonene to the foamed polystyrene to dissolve the foam and flow into the lining body. You can do it.
次いで、前記第一カッターと第二カッターについて詳細に説明する。前記第一カッターは、標準断面を掘削するカッターであり、通常シールド掘進機の先端に装着されている。一方、前記第二カッターは、標準形断面の放射方向に対して延伸可能であり、拡幅する部分のみを掘削する。そのため、第一カッターと第二カッターは独立して設けることが望ましく、第二カッターはシールド掘進機の外周面に設けると好適である。この第二カッターの構成としては、例えば、2つの回転カッターを組み合わせたアーム式の掘削機が挙げられる。この第二カッターは、標準形断面において径方向及び周方向に延伸可能であることが望ましく、径方向と周方向へ延伸を組み合わせることにより、拡幅に必要な最小限の空間を掘削することが可能となる。さらに、前記第二カッターは、掘進停止時、覆工体を形
成しつつ拡幅する部分のみ掘削するため、標準断面を掘進する際は、シールド掘進機内に格納していることが望ましい。
Next, the first cutter and the second cutter will be described in detail. Said 1st cutter is a cutter which excavates a standard cross section, and is normally mounted | worn with the front-end | tip of a shield machine. On the other hand, the second cutter can be extended with respect to the radial direction of the standard cross section and excavates only the widened portion. Therefore, it is desirable to provide the first cutter and the second cutter independently, and it is preferable to provide the second cutter on the outer peripheral surface of the shield machine. As a structure of this 2nd cutter, the arm type excavator which combined two rotary cutters is mentioned, for example. It is desirable that this second cutter can be extended in the radial direction and the circumferential direction in the standard cross section. By combining the extension in the radial direction and the circumferential direction, it is possible to excavate the minimum space necessary for widening. It becomes. Furthermore, since the second cutter excavates only the widened portion while forming the lining body when the excavation is stopped, it is desirable that the second cutter is stored in the shield excavator when excavating the standard section.
前記拡幅セグメントは、標準断面の放射方向に延伸可能であるため、標準断面内で形成された後、必要に応じて拡幅すべき方向へ押出でき、拡幅する部分を容易に構築することが可能である。すなわち、拡幅セグメントは、標準断面と拡幅する部分を兼ねて構築することができる。従って、新たに拡幅する部分を形成するセグメントを設ける必要がなく、効率のみならず、経済性をも向上させることができる。 Since the widened segment can be extended in the radial direction of the standard cross section, after being formed in the standard cross section, it can be extruded in the direction to be widened as necessary, and the widened portion can be easily constructed. is there. That is, the widened segment can be constructed to serve as both the standard cross section and the widened portion. Therefore, it is not necessary to provide a segment for forming a newly widened portion, and not only the efficiency but also the economic efficiency can be improved.
また、本発明は、一部の区間の断面を拡幅して地山に覆工体を形成するシールド掘進機であって、先端に装着され、標準断面を掘削する第一カッターと、前記標準断面の放射方向において延伸可能に外周面に延伸可能に装着され、拡幅すべき部分を掘削する第二カッターと、掘削した拡幅部分に配置すべき拡幅セグメントを前記放射方向に押し出す押出し装置と、を備えていることを特徴とするシールド掘進機である。 Further, the present invention is a shield excavator that widens the cross section of a part of the section and forms a lining body in a natural ground, the first cutter that is attached to the tip and excavates the standard cross section, and the standard cross section A second cutter for excavating a portion to be widened, and an extruding device for extruding a widened segment to be arranged in the widened portion excavated in the radial direction. It is a shield machine that is characterized by.
本発明に係るシールド掘進機は、前記構成により、第一カッターにより標準断面に掘削し、この標準断面の覆工体を形成しつつ、第二カッターにより拡幅すべき部分を掘削することが出来る。標準断面を形成した拡幅セグメントは放射方向に延伸可能であり、かつ、拡幅セグメントを前記放射方向に押し出す押出し装置を備えているため、拡幅セグメントを容易に拡幅する部分に押出し、拡幅する部分を構築することが出来る。すなわち、一部の区間の断面を容易に拡幅して、覆工体を構築することが可能となる。 With the above configuration, the shield machine according to the present invention can excavate a standard cross section with the first cutter, and excavate a portion to be widened with the second cutter while forming a covering body with the standard cross section. The widened segment that forms the standard cross section can be extended in the radial direction, and is equipped with an extrusion device that pushes the widened segment in the radial direction. I can do it. That is, it is possible to easily widen the cross section of a part of the section and construct the lining body.
また、本発明に係るシールド掘進機は、前記第二カッターで拡幅した部分の地山を保持する充填材の充填装置を備えており、前記第二カッターで掘削した拡幅する部分に充填材を充填した後、前記充填材を覆工体内へ流入させつつ、前記拡幅セグメントを拡幅する部分に配置することが望ましい。前記充填材を掘削した拡幅する部分に充填することにより、充填材で地山の安定を図りつつ、拡幅する部分を構築することができる。 In addition, the shield machine according to the present invention includes a filling material filling device that holds a ground portion of the portion widened by the second cutter, and fills the widening portion excavated by the second cutter. Then, it is desirable to arrange the widened segment in the portion to be widened while allowing the filler to flow into the lining body. By filling the widened portion excavated with the filler, it is possible to construct the widened portion while stabilizing the natural ground with the filler.
さらに、前記シールド工法又はシールド掘進機で用いる拡幅セグメントは、標準断面の放射方向に延伸可能であり、隣り合うセグメントと組み合わされることにより標準断面と略同形の外形を構築するとともに、放射方向に押出されることにより拡幅部分に配置され、かつ、前記充填材を覆工体内へ流入するための流入口が複数設けられていることが望ましい。前記流入口が複数設けられていることにより、容易に充填材を覆工体内へ流入させつつ、拡幅セグメントを配置することが可能となる。 Further, the widening segment used in the shield method or shield machine can be extended in the radial direction of the standard cross section, and is combined with the adjacent segment to form an outer shape that is substantially the same shape as the standard cross section and is extruded in the radial direction. By doing so, it is desirable that a plurality of inflow ports are provided in the widened portion and for allowing the filler to flow into the covering body. By providing a plurality of the inflow ports, it is possible to arrange the widened segments while allowing the filler to easily flow into the covering body.
また、この拡幅セグメントは、構築する覆工体内への漏水を防止する観点から止水対策することが望ましい。例えば、拡幅セグメントの表面は、止水シールの施工、特殊防水剤の湿布が挙げられ、前記流入口等の穴部には、止水ボルトを装着する等の止水対策が挙げられる。 In addition, it is desirable that the widened segment is provided with a water stop measure from the viewpoint of preventing water leakage into the lining body to be constructed. For example, the surface of the widened segment includes a waterproof seal, a special waterproofing agent compress, and a water stop measure such as mounting a waterproof bolt in the hole portion of the inlet or the like.
以上のように、本発明に係るシールド工法、シールド掘進機及びこれらに用いる拡幅セグメントによれば、標準部分の施工と拡幅部分の施工を並行して行うことができ、効率よく作業を行うことができる。また、従来行っていた地盤改良等の補助工法を行う必要がない。そのため、地上部が占有できない箇所、地下埋蔵物が輻輳する箇所、大深度の場所等でも容易に施工を行うことが可能であり、場所に制限がなく好適である。 As described above, according to the shield method, the shield machine and the widening segment used for them according to the present invention, the construction of the standard part and the construction of the widening part can be performed in parallel, and the work can be performed efficiently. it can. In addition, there is no need to perform an auxiliary method such as ground improvement which has been conventionally performed. Therefore, it is possible to easily carry out construction even in places where the above-ground part cannot be occupied, places where underground reserves are congested, places with great depths, etc., and there are no restrictions on the places, which is preferable.
さらに、本発明は、拡幅する部分を掘削する第二カッターが標準断面の放射方向において延伸可能であるため拡幅に必要な最小限の空間を掘削できるため、掘削土量を少なくすることができる。加えて、掘削した拡幅する部分に充填材を充填することにより、早期に
地山を安定させることができ、また、その方法は地山条件等により選択することができる。
Furthermore, since the 2nd cutter which excavates the part to widen can extend | extract in the radial direction of a standard cross section, since this can excavate the minimum space required for widening, the amount of excavation soil can be decreased. In addition, it is possible to stabilize the natural ground at an early stage by filling the excavated widening portion with a filler, and the method can be selected according to natural ground conditions and the like.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施の形態に用いるシールド掘進機の概略図であり、図2から図5は、本実施の形態に係るトンネル掘削の工程説明図である。本実施の形態では、図示するX位置まで標準形のトンネルを施工し、X−X’位置まで下方に拡幅してトンネルを構築する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a shield machine used in the present embodiment, and FIGS. 2 to 5 are explanatory diagrams of tunnel excavation processes according to the present embodiment. In the present embodiment, a standard-type tunnel is constructed to the X position shown in the figure, and the tunnel is constructed by widening downward to the X-X ′ position.
本実施の形態に用いるシールド掘進機1は、円筒状であり、先端に標準形断面を掘削する第一カッターとしてのカッターヘッド11と、外殻としてのスキンプレート12と、このスキンプレート12に設けられた開閉自在なスリット扉13と、前記スリット扉13から外周方向及び径方向に延伸可能な第二カッターとしてのアーム式掘削機14と、前記スリット扉13に隣接してスキンプレート12上に形成された充填材16の充填装置(図示せず)とこの充填装置の注入口15と、シールド掘進機1の内部に配置され、セグメント21を組み立ててトンネル2を構築するエレクタ(図示せず)と、セグメント21を拡幅すべき部分に押出しする押出し装置としての押出しジャッキ17とを備えている。
The shield machine 1 used in the present embodiment has a cylindrical shape, a cutter head 11 as a first cutter for excavating a standard cross section at the tip, a
まず、標準断面のトンネルを施工する状態では、前記カッターヘッド11のみを駆動させる。そして、前記エレクタでセグメント21を組み立てつつ、標準断面のトンネル2の掘進を行う。この際、前記アーム式掘削機14は、シールド掘進機1内に格納されており、前記スリット扉13は閉じている(図2参照)。そして、前記スリット扉13が拡幅する部分の起点となるXに位置したら、スリット扉13を開け、アーム式掘削機14をシールド掘進機1の径方向に伸張させる。
First, in the state where a tunnel having a standard cross section is constructed, only the cutter head 11 is driven. Then, while assembling the
このアーム式掘削機14は、泥水式の掘削方法であり回転掘削する二つの回転式カッター14aと、この回転式カッター14aを移動させるアーム14bとからなる。前記回転式カッター14aは、外周に多数のカッタービットが突設されており、隣り合うリング同士が対向して回転することにより、地山を掘削し、その掘削土砂と泥水をトンネル内へ流入する。前記アーム14bは、シールド掘進機1の径方向への伸縮機構と、シールド掘進機の円周方向への旋回機構を有しており、この機構を組み合わせることにより、拡幅に必要な最小限の空間を掘削することができる(図7参照)。
The
前記カッターヘッド11によりアーム式掘削機14をシールド掘進機1に格納した状態で標準断面を掘削し、セグメント21を組み立てつつ、前記アーム式掘削機14で拡幅する部分を掘削する。そして、セグメント21を組み立てて1リング分形成する毎に、この掘削した拡幅する部分とシールド掘進機1の外周面との間に設けられた空間に注入口15から充填材16を充填する。この充填材16を充填することにより、地山を保持するとともに、地山との摩擦抵抗を低減させることができる。
A standard cross section is excavated in a state where the
一方、シールド掘進機1の後端部では、シールド掘進機1の推進に伴いエレクタによりセグメント21が組み立てられリングを構築されている。図8、9は、拡幅する部分に配置されるリングの断面形状である。図8は拡幅する前の状態を示しており、図9は、拡幅した時の状態を示している。このリングは、複数のセグメント21がボルト,ナットにより連結され一体化している。拡幅する部に配置すべき拡幅セグメント22は、隣接するセグメント21と接触する面22aが長く形成されており、この面22aには二カ所のボルト穴が形成されている。
On the other hand, at the rear end portion of the shield machine 1, a
また、拡幅する部分の両端部に配置される拡幅セグメント22、換言すれば、X面、X’面に配置される拡幅セグメント22は、妻壁22bを有しており、拡幅した時に地山か
らの漏水を防ぐよう形成されている(図10参照)。すなわち、この拡幅セグメント22は、拡幅する前には、標準断面と同じ外形状を形成しており、径方向へ押出されることにより拡幅構造を構築することができる。
Moreover, the widening
また、前記拡幅セグメント22は、リングの外周面を構成する背面に充填材16をトンネル2内へ流入させるための流入口22cが設けられている。この流入口22cは、充填材16をトンネル2内へ流入させる際のみ開口すれば良いため、容易に開閉できる構成にすることが望ましい。また、このリング内には、前記拡幅セグメント22を押し出すための押出しジャッキ17と、リング内の形状を保持するための形状保持柱18が配置されている。本実施の形態では、この押出しジャッキ17と形状保持柱18を各々別々に設けたが、二つの機能をシステムとして一つにまとめた台車とすることも可能である。この台車とすることにより、拡幅の施工性、品質を向上させることができる。
Further, the widening
そして、シールド掘進機1の掘進が進行し、拡幅セグメント22を拡幅する部に押し出す際には、隣接するセグメント21と連結されたボルト、ナットによる締結を外し、拡幅セグメントの表面に設けられている流入口22cを開く。そして、前記押出しジャッキ17を用いて、隣接するセグメント21との接触面22aとスライドさせつつ、拡幅部に押し出す。この際、掘削された拡幅部に予め充填された充填材16は、前記流入口22cからトンネル2内へ流入する。本実施の形態では、3リング毎に前記拡幅セグメント22を拡幅部に押し出した(図4参照)。
And when excavation of the shield machine 1 progresses and the widened
そして、配置すべき位置まで拡幅セグメント22を押し出した後、隣接するセグメント21と連結する。また、地山からの漏水等がリング内に流入するのを防ぐため、流入口22cを密閉する。この際、止水性を向上させることが望ましく、本実施の形態では、流入口22cを塞ぐボルトにゴム製のワッシャを装着した。
Then, after the widened
この工程を繰り返し、前記拡幅すべき部分にトンネル2を構築する。そして、前記アーム式掘削機14がX’の位置まで掘削したら、アーム式掘削機14の掘削を止めて、アーム式掘削機14をスリット扉13内へ格納する(図5参照)。そして、カッターヘッド11のみで毎リング掘削し、トンネル2本体を施工する(図6参照)。
This process is repeated to construct the
以上のように、本実施の形態によれば、標準部分の施工と拡幅部分の施工を並行して行うことができ、効率よく作業を行うことができた。また、拡幅する部分を掘削する第二カッターが標準断面の放射方向において延伸可能であるため拡幅に必要な最小限の空間を掘削できるため、掘削土量を少なくすることができた。加えて、掘削した拡幅する部分に充填材を充填することにより、早期に地山を安定させることができた。 As described above, according to the present embodiment, the construction of the standard part and the construction of the widened part can be performed in parallel, and the work can be performed efficiently. In addition, since the second cutter for excavating the widening portion can be extended in the radial direction of the standard section, the minimum space necessary for widening can be excavated, so the amount of excavated soil could be reduced. In addition, the ground was able to be stabilized at an early stage by filling the excavated widening part with a filler.
図11は、前記実施の形態と異なる態様の充填方法を示した図である。他の部分の実施態様は、前記実施の形態と同様である。本実施例1では、拡幅セグメント22の背面に予め充填材を充填する袋22dを装着している(a)。まず、拡幅する部分を掘削した後、充填材16を袋22d内に充填する(b)。そして、拡幅セグメント22の押出に伴い、トンネル2内に充填材を流入させる。次いで、充填材16を排出した袋に通常の裏込め材を再注入する(c)。
FIG. 11 is a view showing a filling method in a different mode from the above embodiment. Embodiments of other portions are the same as those of the above embodiment. In the first embodiment, a
図12は、前記実施例1同様、前記実施の形態と異なる態様の充填方法を示した図である。他の部分の実施態様は、前記実施の形態と同様である。本実施例2では、充填材として発泡スチロールを用い、掘削断面に直接充填する。まず、拡幅する部分を掘削した後、発泡モルタルを充填する。この充填された発泡モルタルは硬化して発泡スチロール16a
となる(a)。拡幅セグメント22を押出する際には、発泡スチロール16aに溶剤(リモネン)16bを噴射して、発泡スチロール16aを溶かす(b)。そして、溶けた発泡スチロール16aをトンネル2内へ流入しつつ、拡幅セグメント22を拡幅部分に配置する(c)。
FIG. 12 is a view showing a filling method in a mode different from the above embodiment, as in the case of Example 1. Embodiments of other portions are the same as those of the above embodiment. In the present Example 2, a polystyrene foam is used as a filler, and the excavated cross section is directly filled. First, after excavating the widening portion, the foamed mortar is filled. This filled foamed mortar is cured and expanded polystyrene 16a.
(A). When extruding the widened
本実施例では、発泡スチロールを溶かす方法として溶剤を用いたが、拡幅セグメント22の背面を熱する電熱線を拡幅セグメント22の内側に予め配置しておき、電熱線で熱することにより発泡スチロールを溶かしても良い。
In this example, a solvent was used as a method for dissolving the expanded polystyrene, but a heating wire for heating the back surface of the widened
1 シールド掘進機
11 カッターヘッド
12 スキンプレート
13 スリット扉
14 アーム式掘削機
14a 回転式カッター
14b アーム
15 注入口
16 充填材
16a 発泡スチロール
16b 溶剤
17 押出しジャッキ
18 形状保持柱
2 トンネル
21 セグメント
22 拡幅セグメント
22b 妻壁
22c 流入口
22d 袋
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield machine 11
Claims (4)
拡幅すべき部分まで、前記第一カッターで掘削しつつ、セグメントを組み立てて標準断面の覆工体を形成する工程と、
前記第二カッターを延伸させて拡幅すべき部分を掘削する工程と、
拡幅する部分に配置すべき拡幅セグメントを拡幅方向において延伸可能に組み立てて、前記拡幅する部分の覆工体を前記標準断面内で形成する工程と、
掘削した拡幅する部分に地山を保持する充填材を充填する工程と、
前記充填材を覆工体内に流入させつつ、前記拡幅セグメントを拡幅する部分に押出する工程と、を備えることを特徴とするシールド工法。 Using a shield cutter with a first cutter that excavates a standard section and a stretchable second cutter that excavates a portion that widens relative to this standard section, the section of a section is expanded and a natural ground A shield method for forming a lining body on
While excavating with the first cutter to the part to be widened, assembling the segments to form a standard cross-section lining body,
Extending the second cutter to excavate a portion to be widened;
Assembling a widening segment to be arranged in the widening portion so as to be stretchable in the widening direction, and forming a covering body of the widening portion in the standard cross section; and
Filling the excavated widening portion with a filler that holds the natural ground; and
And a step of extruding the widened segment to a portion to be widened while allowing the filler to flow into the covering body.
先端に装着され、標準断面を掘削する第一カッターと、
前記標準断面の放射方向において延伸可能に装着され、拡幅すべき部分を掘削する第二カッターと、
掘削した拡幅する部分に配置すべき拡幅セグメントを前記拡幅方向に押し出す押し出し装置と、を備えていることを特徴とするシールド掘進機。 A shield machine that widens the cross section of some sections and forms a lining body in the natural ground,
A first cutter attached to the tip and drilling a standard cross section;
A second cutter that is mounted so as to be stretchable in the radial direction of the standard cross section and excavates a portion to be widened;
A shield machine, comprising: an extruding device that extrudes a widening segment to be disposed in a widened portion excavated in the widening direction.
前記第二カッターで掘削した拡幅する部分に充填材を充填した後、前記充填材を覆工体内へ流入させつつ、前記拡幅セグメントを拡幅する部分に配置することを特徴とする請求項2に記載のシールド掘進機。 A filling device for filling material that holds the natural ground of the portion widened by the second cutter,
The filling portion is filled in the widening portion excavated by the second cutter, and then the widening segment is disposed in the widening portion while the filling material is allowed to flow into the lining body. Shield machine.
標準断面の拡幅方向に延伸可能であり、隣り合うセグメントと組み合わされることにより標準断面と略同形の外形を構築するとともに、放射方向に押出されることにより拡幅部分に配置され、かつ、前記充填材を覆工体内へ流入するための流入口が複数設けられていることを特徴とする拡幅セグメント。
A widening segment used for the shield construction method according to claim 1 or the shield machine according to claim 3,
The filler can be extended in the widening direction of the standard cross section, is combined with adjacent segments to form an outer shape that is substantially the same shape as the standard cross section, and is arranged in the widened portion by being extruded in the radial direction, and the filler A widening segment characterized in that a plurality of inlets are provided for injecting into the lining body.
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