JP2005054380A

JP2005054380A - Mobile enlarged shield device

Info

Publication number: JP2005054380A
Application number: JP2003206200A
Authority: JP
Inventors: Masato Honda; 正人本多; Wataru Kawashima; 渉川嶋; Shigeru Kitamura; 茂北村; Masanori Yoshino; 正則吉野
Original assignee: Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd; Kayaba System Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd; Kayaba System Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2003-08-06
Publication date: 2005-03-03

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mobile enlarged shield device capable of holding a construction cost to the minimum and, at the same time, making accuracy of an excavated position better in the case a certain section of the existing tunnel is widened in order to provide a branch confluent section and an emergency parking strip or the like. <P>SOLUTION: The device is equipped with a body 15 placed in a widening part A<SB>22</SB>, a cylindrical member 8 supported by the body 15 and fitted into the existing tunnel A<SB>1</SB>and an excavator 9 excavating the perimeter of the existing tunnel A<SB>1</SB>installed in the body 15, and part excavated by the excavator 9 is so constituted that it is protected by a Messer sheet pile 5 to be advanced. It can be thereby excavated in an optional cross sectional shape other than a circle, and a construction cost can be reduced by controlling an excavated amount in comparison with the case when an enlarged shield machine capable of being only excavated in a circular section or the like is used. Since excavation is carried out in a state to fit the cylindrical member 8 into the existing tunnel A<SB>1</SB>, the accuracy of the excavated position is also better. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設トンネルを順次拡幅しながら移動して拡幅部分を形成する自走式拡大シールド装置に係り、詳しくは、円筒部材を既設トンネルに嵌装させた状態で必要な形状に拡幅を行う自走式拡大シールド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大断面道路トンネルに分岐合流部や非常駐車帯区間を設ける場合は、既設トンネルを一定区間だけ拡幅することが行われており、その拡幅方法としては、
・一定区間を開削して拡幅のための工事を行う開削工法や、
・拡大シールド工法（円形−円形の拡大シールド工法）や、
・ＮＡＴＭ工法
が一般的に用いられていた（例えば、特許文献１，２，３参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−０４１８８２号公報
【特許文献２】
特開２００２−２８５７８６号公報
【特許文献３】
特開２００２−２０１８９０号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの工法においても掘削位置（拡幅位置）を正確に制御できる簡便な方法が望まれていた。
【０００４】
また、上述の開削工法では、施工費が高くなると共に、地上の道路交通や環境に影響を与えてしまうという問題があった。
【０００５】
これに対して、上述の拡大シールド工法は、硬質地盤内のトンネルの拡幅に適した工法であって、地上の道路交通への影響や環境への影響を軽減できるものの、施工費は依然高いという問題があった。すなわち、この工法は、既設トンネルの外周部分を拡大シールド機を用いてリング状に掘削していくものであることから、拡幅部分の断面は円形になるので、分岐合流部や非常駐車帯区間として必要な部分よりも大きな部分を掘削せざるを得ず、その分、施工費が高くなってしまうという問題があった。また、この工法では、シールド推進反力を取る為に高価なセグメントが必要であり、その分、施工費が高くなってしまうという問題があった。さらに、通常の拡大シールド機は、拡幅工事終了後にはその拡幅部分に埋設したまま放置されるが、該シールド機を他の工事に再使用できない分、施工費が高くなってしまうという問題があった。
【０００６】
なお、分岐合流部や非常駐車帯区間を設けるような道路トンネルは、幅が２０ｍ以上で高さが１５ｍ以上の大断面であることが多く、通常のシールドマシンでは拡幅できないという問題もあった。
【０００７】
またさらに、上述のＮＡＴＭ工法は、様々な機械を必要とし、工事が大掛かりになってしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、掘削位置の制御が可能で、地上の道路交通や環境への影響も少なく、施工費を低く抑えることができる自走式拡大シールド装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１に例示するものであって、既設トンネル（Ａ_１）を順次拡幅しながら移動して拡幅部分（Ａ_２２）を形成する自走式拡大シールド装置（１）において、
本体（１５）に摺動自在に支持されると共に前記拡幅部分（Ａ_２２）の地山（４）に沿うように並設された複数のメッセル（５）と、
前記本体（１５）に支持されて各メッセル（５）を前進させる複数のメッセル用ジャッキ（６）と、
既設トンネル（Ａ_１）に嵌装可能となるように前記本体（１５）に取り付けられた円筒部材（８）と、
前記本体（１５）に設置された掘削機（９）と、
前記本体（１５）に設置されて装置全体を前進させる自走手段（１６）と、を備え、
前記掘削機（９）による前記既設トンネル周囲の地山の掘削及び前記本体（１５）の前進を、前記円筒部材（８）を前記既設トンネル（Ａ_１）に嵌装させることにより行うようにして構成した、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記本体（１５）は、前記円筒部材（８）に対して少なくともトンネル掘削方向（ｘ）に対して直角な方向に幅広の形状に形成されている、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記本体（１５）は、略平坦な底部を有する略蒲鉾形状である、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記円筒部材（８）の掘削方向の長さ（Ｗ_１）は、前記既設トンネルを構成するセグメント（Ｄ）の幅（Ｗ_２）よりも大きく形成されている、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、前記円筒部材（８）は、前記既設トンネル（Ａ_１）のセグメント（Ｄ）の外周面に嵌装可能となるように構成された、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、前記円筒部材（８）は、前記既設トンネル（Ａ_１）のセグメント（Ｄ）の内周面に嵌装可能となるように構成された、ことを特徴とする。
【００１５】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲に何ら影響を与えるものではない。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、通常の拡大シールド工法と異なり、拡幅部分（Ａ_２２）の断面形状は円等に限定されてしまわれないので、掘削量を必要最小限にして施工費を安くできる。また、既設トンネル（Ａ_１）に円筒部材（８）を嵌装した状態での掘削であって、該円筒部材（８）がガイドとしての役割を果たすため、正確な位置精度での拡幅を行うことができる。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、前記本体（１５）は、前記円筒部材（８）に対して少なくともトンネル掘削方向（ｘ）に対して直角な方向に幅広の形状に形成されているので、前記拡幅部分（Ａ_２２）の断面形状は、既設トンネル（Ａ_１）と比べて少なくとも横方向に広い形状にでき、道路トンネルの分岐合流部や非常駐車帯を設ける場合、掘削量を必要最小限にして施工費を安くできる。
【００１８】
請求項３に係る発明によれば、前記拡幅部分（Ａ_２２）は、略平坦な底面を有する略蒲鉾形状にできるため、掘削量を必要最小限にして施工費を安くできる。
【００１９】
請求項４に係る発明によれば、既設トンネルの最後端部のセグメントを解体する際、円筒部材（８）は次のセグメントにも嵌装された状態であるため、その解体作業は、既設トンネル（Ａ_１）の内部空間が円筒部材（８）により完全に保護された形で行うことができる。
【００２０】
請求項５に係る発明によれば、円筒部材（８）内には掘削土砂は落下等しないので、より一層安全に作業することができる。そして、既設トンネル外方での掘削作業とトンネル内でのセグメント解体作業を同時に行うことができ、能率的である。
【００２１】
請求項６に係る発明によれば、前記円筒部材（８）内には解体セグメントや土砂の落下は生じないので、より一層安全に作業することができる。
【００２２】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲に何ら影響を与えるものではない。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
（１）まず、本発明に係る自走式拡大シールド装置の構成について説明する。
【００２４】
図１及び図２は、本発明に係る自走式拡大シールド装置の構成を示す図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）はそのＥ_１−Ｅ_１断面図、図１（ｃ）は円筒部材８とセグメントＤとの嵌合状態を説明するための図、図２（ａ）は図１（ａ）のＥ_２−Ｅ_２断面図、図２（ｂ）は背面図である。また、図３は、本発明に係る自走式拡大シールド装置により拡幅した部分を示す断面図であり、（ａ）はその水平断面図、（ｂ）は（ａ）のＦ_１−Ｆ_１垂直断面図、（ｃ）は（ａ）のＦ_２−Ｆ_２垂直断面図である。さらに、図４及び図５は、本発明の作用を説明するための図であり、図４（ａ）は自走式拡大シールド装置１を組み立てた状態を示す図、同図（ｂ）は上段のメッセル５を移動させた状態を示す図、同図（ｃ）は中段のメッセル５を移動させた状態を示す図、図５（ａ）は下段のメッセル５を移動させた状態を示す図、同図（ｂ）はメッセル５の移動が完了してフレーム２等を移動させた状態を示す図である。
【００２５】
本発明に係る自走式拡大シールド装置は、既設トンネル（図３（ａ）の符号Ａ_１参照）に築造した発進基地部Ａ_２１にて組み立てられ、既設トンネルＡ_１を順次拡幅しながら移動して拡幅部分Ａ_２２を形成するものである。図中の符号Ａ_２は拡幅区間を示し、符号Ａ_２３は到達基地部を示す。また、符号Ｃの斜線領域は地盤改良範囲を示す。
【００２６】
ところで、本発明に係る自走式拡大シールド装置にて拡幅される拡幅部分Ａ_２２の断面形状は、既設トンネルＡ_１と比べて少なくとも横方向（幅方向）±ｙに広い形状である。具体的な例としては、図３（ｂ）に示すような略蒲鉾形状（板付蒲鉾のように中高で、断面が半月形をなすもの）を挙げることができる。同図に示す拡幅部分Ａ_２２の断面は、既設トンネルＡ_１に対して＋ｙ方向にオフセットしているが、オフセットしていなくても良い。また、拡幅部分Ａ_２２は略平坦な底面を有することが望ましいが、底面以外の部分は他の形状（半月以外の形状）にしても良い。なお、発進基地部Ａ_２１や到達基地部Ａ_２３の断面形状は、拡幅部分Ａ_２２と同様の形状にすると良い。
【００２７】
一方、本発明に係る自走式拡大シールド装置により掘削し拡幅する断面領域（切羽領域）は、図３（ｂ）に示す斜線領域（符号Ｂ_１，Ｂ_２，Ｂ_３に示す区間の斜線領域であって、既設トンネルＡ_１以外の領域）であるが、本明細書では、説明の便宜上、この斜線領域を“掘削断面域”と称することとする。
【００２８】
本発明に係る自走式拡大シールド装置１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、拡幅部分Ａ_２２に配置される本体１５を有している。この本体１５は、後述する円筒部材８に対して少なくともトンネル掘削方向ｘに対して直角な方向（図１（ａ）の左右水平方向）に幅広の形状に形成されている。例えば、前記本体１５は、略平坦な底部１５ａを有する略蒲鉾形状に形成されている。なお、本体１５を、地山４に沿うと共に内側に空間を形成するような形状（図１（ａ）のような正面視では略馬蹄形状）のフレーム２と、該フレーム２を内側から支持する支柱３と、によって構成すると良く、支柱３と支柱３との間、或いは支柱３とフレーム２との間には作業床１４を架け渡すと良い。
【００２９】
この本体１５には、装置全体を前進させる自走手段１６が設置されている。
この自走手段１６は、掘削方向ｘに移動可能となるように本体１５の下面と地面との間に配置された複数の短冊状のボトムメッセル１６０と、各ボトムメッセル１６０と本体１５との間にそれぞれ介装された複数のボトム側ジャッキ１６１と、により構成すると良く、装置全体の前進は、各ボトム側ジャッキ１６１を伸縮させることにより行うと良い（詳細は後述）。
【００３０】
一方、この本体１５には、複数のメッセル５が、前記拡幅部分Ａ_２２の地山４に沿うように並設された状態で、摺動自在に支持されている。すなわち、本体１５（具体的には、そのフレーム２）は、地山４との間に隙間を有していて、その隙間には、複数のメッセル５が地山４に沿うように並設されている。各メッセル５は、短冊状に形成されていて、トンネル軸線と平行に（先端が掘削方向ｘを向くように）本体１５に摺動可能に支持されている。そして、本体１５には複数のメッセル用ジャッキ６が支持されていて、このメッセル用ジャッキ６により各メッセル５を前進させることができるようになっている。具体的には、メッセル用ジャッキ６の一端がブラケット７を介してメッセル５に連結され、他端は本体１５に連結されていて、各メッセル用ジャッキ６を前記掘削方向ｘに沿って伸張させることにより各メッセル５を前進させるように構成されている。
【００３１】
一方、本体１５には、既設トンネルＡ_１に嵌装可能な円筒部材８が取り付けられている。そのような円筒部材８の具体的構造としては、
・図７（ｂ）（ｃ）に示すように、円筒部材８の内径を、既設トンネルＡ_１から掘削方向後方に突出するセグメントＤの外径よりも若干大きくして、同図（ａ）のような正面視においては既設トンネルＡ_１に相当する位置に、同図（ｂ）のような側面視においては掘削方向前方に所定長だけ突出するように配置して、該セグメントＤの外周面に嵌装されるようにする構成や、
・図１（ｂ）（ｃ）に示すように、円筒部材８の外径を、既設トンネルＡ_１の内径（つまり、セグメントＤの内径）よりも若干小さくして、図１（ａ）のような正面視においては既設トンネルＡ_１に相当する位置に、図１（ｂ）のような側面視においては掘削方向前方に所定長だけ突出するように配置して、セグメントＤの内周面に嵌装されるようにする構成、
を挙げることができる。この円筒部材８は、掘削時には既設トンネル（正確には、掘削方向前方にある既設トンネル）Ａ_１に嵌装されて装置の位置を規定するガイドとしての役割を果たし、既設トンネル解体時にはその内部を作業場として利用するものである（詳細は後述）。なお、円筒部材８の掘削方向ｘの長さ（図１（ｃ）及び図７（ｃ）の符号Ｗ_１参照）は、既設トンネルＡ_１を構成するセグメントＤの幅（同図の符号Ｗ_２参照）よりも大きく形成されている（詳細は後述）。
【００３２】
また、この本体１５の作業床１４には掘削機９が設置されている。この掘削機９は掘削断面域（図３（ｂ）の斜線部分）に対向する位置に配置されて、該断面域の切羽（図１（ｂ）の符号Ｂ参照）を掘削できるように構成されている。この掘削機９としては、ブームの先端に掘削部が設けられたブームカッター等の自由断面掘削機を用いることができる。また、この掘削機９は、油圧シリンダからの駆動力を受けて揺動及び伸縮できるように構成すると良い。
（２）次に、上述した自走式拡大シールド装置１の作用について、図４及び図５を参照して説明する。
（２−１）図１に示す自走式拡大シールド装置（円筒部材８の外径がセグメントＤの内径よりも小さい自走式拡大シールド装置）の作用について
上述した自走式拡大シールド装置１を用いて既設トンネルＡ_１を拡幅する場合には、図３（ａ）に示すように、拡幅しようとする拡幅区間Ａ_２の端部に相当する位置に発進基地部Ａ_２１を築造し、その発進基地部Ａ_２１で、図４（ａ）に示すように自走式拡大シールド装置１を組み立てる。具体的には、フレーム２、支柱３及び作業床１４を構築し、フレーム２と地山４との間にはメッセル５を配置する。そして、その支柱３には円筒部材８や掘削機９を上述の位置に取り付ける。
なお、円筒部材８は、その先端を既設トンネルＡ_１の内周面に所定深さ（ｘ方向の所定深さ）だけ嵌入させる形で嵌装させておき、掘削機９は作業床１４に配置しておく。
【００３３】
そして、同図に符号Ｂ_１で示すような切羽の一部分（正面視では、図３（ｂ）に斜線で示すような領域であって、既設トンネルＡ_１以外の部分。以下、“上段部分”とする）を掘削機９により掘削し、該掘削終了後に、図４（ｂ）に示すように、該拡幅した上段部分Ｂ_１のメッセル５をメッセル用ジャッキ６により前進させて掘削部分を保護する。なお、メッセル５を前進させるには、該メッセル５に連結されているメッセル用ジャッキ６を伸張させると良い。かかる場合、メッセル用ジャッキ６からの力はフレーム２及びメッセル５の両方に逆向きにそれぞれ作用するが、自走式拡大シールド装置全体の重量がフレーム２の移動を阻止する方向に働くので、メッセル５が前進する。
【００３４】
次に、符号Ｂ_２で示すような切羽の一部分（正面視では、図３（ｂ）に斜線で示すような領域であって、既設トンネルＡ_１以外の部分。以下、“中段部分”とする）を掘削機９により掘削し、該掘削終了後に、図４（ｃ）に示すように、中段部分Ｂ_２のメッセル５をメッセル用ジャッキ６により前進させて掘削部分を保護する。
【００３５】
同じようにして、符号Ｂ_３で示すような切羽の一部分（正面視では、図３（ｂ）に斜線で示すような領域であって、既設トンネルＡ_１以外の部分。以下、“下段部分”とする）を掘削機９により掘削し、該掘削終了後に、図５（ａ）に示すように、下段部分Ｂ_３のメッセル５をメッセル用ジャッキ６により前進させて掘削部分を保護する。
【００３６】
このようにして、
・前記掘削機９による切羽の部分的掘削
・前記メッセル用ジャッキ６によりメッセル５を前進させることによる該掘削した部分の保護を、
切羽全体（掘削断面域全体Ｂ_１，Ｂ_２，Ｂ_３）に対して順次行って、切羽全体の１ストローク分の掘削及び全メッセルの前進を完了させる。
【００３７】
この状態では、図１（ｃ）に破線で示すように、既設トンネルＡ_１の幅Ｗ_２なるセグメントＤだけが切羽Ｂから後方側に１セグメント分だけ突出した状態で残っている。その状態で、円筒部材８の外周部に露出した既設トンネルの１セグメント分のセグメントＤを解体する。この際、円筒部材８が掘削土砂の既設トンネルＡ_１内への落下を防止するので、既設トンネルＡ_１内での他の作業（セグメント間の連結ボルトの取り外し作業など）を安全に行うことが出来る。
【００３８】
なお、円筒部材８の掘削方向であるｘ軸方向の長さＷ_１、即ち、円筒部材８に対する既設トンネルを構成するセグメントＤの最大嵌入長さＷ_１は、既設トンネルＡ_１を構成するセグメントＤのｘ軸方向の幅Ｗ_２よりも大きく形成されているので、既設トンネルＡ_１のセグメントＤを解体する際には、円筒部材８を、最大嵌入長さＷ_１に相当する長さだけｘ軸方向に、既設トンネルＡ_１内に、図１（ｃ）に示すように、嵌入させておく。これにより、既設トンネルＡ_１の最後端部（図１（ｃ）右端部）のセグメントＤの解体作業は、既設トンネルＡ_１の内部空間が円筒部材８により完全に保護された形で行うことが出来る。
【００３９】
そして、切羽Ｂの１ストローク分の掘削、並びに既設トンネルの１セグメント分の解体が終了した時点で、自走手段１６により装置全体を前進させる。具体的には以下のようにする。
【００４０】
１つ（或いは幾つかの）ボトム側ジャッキ１６１を伸張させると、ボトム側ジャッキ１６１からの力は本体１５及びボトムメッセル１６０の両方に逆向きにそれぞれ作用するが、自走式拡大シールド装置全体の重量が本体１５の移動を阻止する方向に働くのでボトムメッセル１６０が前進する。このような動作を全てのボトムメッセル１６０について行って、全てのボトムメッセル１６０を前進させる。そして、このように全てのボトムメッセル１６０が前進したならば、伸張されたままの状態のボトム側ジャッキ１６１を一斉に収縮させる。かかる場合、ボトム側ジャッキ１６１からの力は本体１５及びボトムメッセル１６０の両方に逆向きにそれぞれ作用するが、ボトムメッセル１６０は地面との間の摩擦力によって移動しないため、本体１５が前進する。本実施の形態によれば、本体１５は自走可能であることから、推進反力を取るために、本体１５の図１（ｂ）右方（後方）へのセグメントの構築が不要で、その分、装置及び施工費を安価にすることができる。なお、メッセル５を移動させた後の地山４には、図６に示すような覆工を施せば良い。図中の符号１０は鋼製支保工を示し、符号１１はタイロッドを示し、符号１２は金網を示し、符号１３は吹付けコンクリートを示す。
【００４１】
こうして、メッセル５の前進（図４（ｂ）（ｃ）及び図５（ａ）参照）と本体１５の前進（図５（ｂ）参照）とを繰り返しながら、既設トンネルＡ_１の拡幅が行われる。
（２−２）図７に示す自走式拡大シールド装置（円筒部材８の内径がセグメントＤの外径よりも大きい自走式拡大シールド装置）の作用について
上述と同様に、発進基地部Ａ_２１を築造し、自走式拡大シールド装置１を組み立てる。その際、円筒部材８は、その先端をセグメントＤの外周面に所定深さ（ｘ方向の所定深さ）だけ嵌装させておく。
【００４２】
そして、上述と同様に、切羽の部分的掘削及びメッセル５の移動を切羽全体（掘削断面域全体Ｂ_１，Ｂ_２，Ｂ_３）に対して順次行って、切羽全体の１ストローク分の掘削及び全メッセルの前進を完了させる。
【００４３】
この状態では、図７（ｃ）に示すように、セグメントＤが切羽Ｂから掘削方向後方側に突出した状態に残っており、その突出長はセグメント幅Ｗ_２よりも大きく、しかも、円筒部材８は、最後端部のセグメントＤ_１だけでなく２番目のセグメントＤ_２にも嵌装されている。その状態で、円筒部材８の内側から最後端部のセグメントＤ_１を解体する。この際、掘削土砂の既設トンネルＡ_１内への落下が円筒部材８により防止されるので、解体作業等を安全に行うことができる。また、セグメントＤ_１を解体している間も掘削作業を継続して行うことができ、能率的である。
【００４４】
そして、切羽Ｂの１ストローク分の掘削、並びに既設トンネルの１セグメント分の解体が終了した時点で、自走手段１６により装置全体を上述と同様に前進させる。
【００４５】
本実施の形態によれば、通常の拡大シールド工法と異なり、拡幅部分Ａ_２２の断面形状は円等に限定されてしまわれないので、掘削量を必要最小限にして施工費を安くできる。例えば、前記拡幅部分Ａ_２２の断面形状は、既設トンネルＡ_１と比べて少なくとも横方向±ｙに広い形状にでき、道路トンネルの分岐合流部や非常駐車帯を設ける場合、掘削量を必要最小限にして施工費を安くできる。特に、前記拡幅部分Ａ_２２を、略平坦な底面を有する略蒲鉾形状とした場合には、掘削量を必要最小限にして施工費を安くできる。また、円筒部材８がガイドとしての役割を果たすため、正確な位置精度での拡幅を行うことができる。さらに、前記円筒部材内では掘削土砂の落下等は生じないので、既設トンネルＡ_１の解体等をする場合において、より一層安全に作業することができる。特に、上記（２−２）の場合には既設トンネル外方での掘削作業とトンネル内でのセグメント解体作業を同時に行うことができ、能率的である。
【００４６】
また、フレーム２を複数の部材（フレーム構成部材）２ａ，…に分解可能に構成し、掘削機９や円筒部材８や支柱３や作業床１４等を取り外し可能に構成しておけば、到達基地部（図３（ａ）の符号Ａ_２３参照）までの拡幅が終了した時点で、それらを分解して既設トンネルＡ_１から外部に搬出することができる。これらは、他のトンネルの拡幅工事にも使用できるため、施工費を安くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る自走式拡大シールド装置の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はそのＥ_１−Ｅ_１断面図であり、（ｃ）は円筒部材８とセグメントＤとの嵌合状態を説明するための図である。
【図２】図２は、本発明に係る自走式拡大シールド装置の構成を示す図であり、（ａ）は図１（ａ）のＥ_２−Ｅ_２断面図、（ｂ）は背面図である。
【図３】図３は、本発明に係る自走式拡大シールド装置により拡幅した部分を示す断面図であり、（ａ）はその水平断面図、（ｂ）は（ａ）のＦ_１−Ｆ_１垂直断面図、（ｃ）は（ａ）のＦ_２−Ｆ_２垂直断面図である。
【図４】図４は、本発明の作用を説明するための図であり、（ａ）は自走式拡大シールド装置１を組み立てた状態を示す図、（ｂ）は上段のメッセル５を移動させた状態を示す図、（ｃ）は中段のメッセル５を移動させた状態を示す図である。
【図５】図５は、本発明の作用を説明するための図であり、（ａ）は下段のメッセル５を移動させた状態を示す図、（ｂ）はメッセル５の移動が完了してフレーム２等を移動させた状態を示す図である。
【図６】図６は、覆工部分の構造を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明に係る自走式拡大シールド装置の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はそのＥ_１−Ｅ_１断面図であり、（ｃ）は円筒部材８とセグメントＤとの嵌合状態を説明するための図である。
【符号の説明】
１自走式拡大シールド装置
２フレーム
４地山
５メッセル
６メッセル用ジャッキ
８円筒部材
９掘削機
１５本体
１６自走手段
１６０ボトムメッセル
１６１ボトム側ジャッキ
Ａ_１既設トンネル
Ａ_２２拡幅部分
Ｂ切羽
ｘ掘削方向
ｙ横方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a self-propelled expansion shield device that moves an existing tunnel while sequentially widening it to form a widened portion, and more specifically, widens a necessary shape while a cylindrical member is fitted to the existing tunnel. The present invention relates to a self-propelled expansion shield device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a branch junction and an emergency parking zone section are provided in a large-section road tunnel, the existing tunnel has been widened only by a certain section.
・ The excavation method for excavating a certain section to perform widening work,
・ Enlargement shield method (circular-circular enlargement shield method)
-The NATM construction method was generally used (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2003-041882 A [Patent Document 2]
JP 2002-285786 A [Patent Document 3]
JP, 2002-201890, A [Problems to be solved by the invention]
However, in any construction method, a simple method capable of accurately controlling the excavation position (widening position) has been desired.
[0004]
Further, the above-mentioned open-cut method has a problem that the construction cost becomes high and the road traffic on the ground and the environment are affected.
[0005]
On the other hand, the above-mentioned expansion shield method is a method suitable for widening the tunnel in hard ground and can reduce the influence on the road traffic on the ground and the influence on the environment, but the construction cost is still high. There was a problem. In other words, since this method involves excavating the outer peripheral part of the existing tunnel into a ring shape using an expansion shield machine, the cross section of the widened part becomes circular, so as a branching junction or emergency parking zone section There was a problem that a larger part than the necessary part had to be excavated, and the construction cost was increased accordingly. In addition, this construction method has a problem that an expensive segment is required to take the shield propulsion reaction force, and the construction cost increases accordingly. Furthermore, a normal expansion shield machine is left buried in the widened portion after the widening work is completed, but there is a problem that the construction cost becomes high because the shield machine cannot be reused for other works. It was.
[0006]
In addition, road tunnels that provide branching junctions and emergency parking zone sections often have a large cross section with a width of 20 m or more and a height of 15 m or more, and there is a problem in that it cannot be widened with a normal shield machine.
[0007]
Furthermore, the above-mentioned NATM construction method requires various machines, and there is a problem that the construction becomes large.
[0008]
Therefore, the present invention aims to provide a self-propelled expansion shield device that can control the excavation position, has little influence on the road traffic and the environment on the ground, and can keep the construction cost low. is there.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is illustrated in FIG. 1, and is a self-propelled expansion shield device (1) that forms the widened portion (A ₂₂ ) by moving the existing tunnel (A ₁ ) while sequentially widening. In
A plurality of messels (5) that are slidably supported by the main body (15) and that are arranged side by side along the ground (4) of the widened portion (A ₂₂ );
A plurality of mice jacks (6) supported by the body (15) to advance each of the micelles (5);
A cylindrical member (8) attached to the main body (15) so as to be fitted into the existing tunnel (A ₁ );
An excavator (9) installed in the body (15);
Self-propelled means (16) installed in the main body (15) to advance the entire apparatus,
Excavation of natural ground around the existing tunnel by the excavator (9) and advancement of the main body (15) are performed by fitting the cylindrical member (8) into the existing tunnel (A ₁ ). It is characterized by comprising.
[0010]
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the main body (15) has a wide shape in a direction perpendicular to the tunnel excavation direction (x) with respect to the cylindrical member (8). It is formed, It is characterized by the above-mentioned.
[0011]
The invention according to claim 3 is characterized in that, in the invention according to claim 2, the main body (15) has a substantially bowl shape having a substantially flat bottom.
[0012]
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1, wherein the length (W ₁ ) of the cylindrical member (8) in the excavation direction is the width (W ₂ ) of the segment (D) constituting the existing tunnel. It is characterized by being formed larger than.
[0013]
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the cylindrical member (8) is fitted to an outer peripheral surface of the segment (D) of the existing tunnel (A ₁ ). It is configured to be possible.
[0014]
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the cylindrical member (8) is fitted to the inner peripheral surface of the segment (D) of the existing tunnel (A ₁ ). It is configured to be able to be worn.
[0015]
Note that the reference numerals in the parentheses are for contrast with the drawings, but this is for convenience of understanding the invention and does not affect the scope of the claims. Absent.
[0016]
【The invention's effect】
According to the invention of claim 1, unlike the normal expansion shield method, the cross-sectional shape of the widened portion (A ₂₂ ) is not limited to a circle or the like. Can be cheap. Further, the excavation is performed in a state where the cylindrical member (8) is fitted to the existing tunnel (A ₁ ), and the cylindrical member (8) serves as a guide, so that the widening is performed with an accurate positional accuracy. be able to.
[0017]
According to the invention of claim 2, the main body (15) is formed in a wide shape in a direction at least perpendicular to the tunnel excavation direction (x) with respect to the cylindrical member (8). The cross-sectional shape of the widened portion (A ₂₂ ) can be made wider at least in the lateral direction compared to the existing tunnel (A ₁ ). The construction cost can be reduced.
[0018]
According to the invention of claim 3, wherein the widened portion (A _22), since it substantially semicylindrical shape having a substantially flat bottom surface, can be cheaper construction costs and requires minimum excavation amount.
[0019]
According to the invention of claim 4, when disassembling the rearmost segment of the existing tunnel, the cylindrical member (8) is in a state of being fitted to the next segment. The internal space of (A ₁ ) can be carried out in a form that is completely protected by the cylindrical member (8).
[0020]
According to the invention which concerns on Claim 5, since excavated earth and sand do not fall etc. in a cylindrical member (8), it can work still more safely. Further, excavation work outside the existing tunnel and segment dismantling work in the tunnel can be performed simultaneously, which is efficient.
[0021]
According to the sixth aspect of the present invention, since the dismantling segment and the earth and sand are not dropped in the cylindrical member (8), it is possible to work more safely.
[0022]
Note that the reference numerals in the parentheses are for contrast with the drawings, but this is for convenience of understanding the invention and does not affect the scope of the claims. Absent.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) First, the structure of the self-propelled expansion shield device according to the present invention will be described.
[0024]
1 and 2 are views showing the structure of a self-propelled expansion shield apparatus according to the present invention, FIG. 1 (a) is a front view, FIG. 1 (b) Part E ₁ -E ₁ sectional view, FIG. 1 (c) is a view for explaining a fitting state of the cylindrical member 8 and the segment D, FIG. 2 (a) is a cross-sectional view taken along line E ₂ -E ₂ of FIG. 1 (a), and FIG. FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a portion widened by the self-propelled expansion shield device according to the present invention, wherein (a) is a horizontal cross-sectional view thereof, and (b) is F ₁ -F ₁ vertical of (a). Sectional drawing, (c) is a F ₂ -F ₂ vertical sectional view of (a). 4 and 5 are diagrams for explaining the operation of the present invention. FIG. 4 (a) is a diagram showing a state where the self-propelled expansion shield device 1 is assembled, and FIG. The figure which shows the state which moved the 2nd message cell 5, The figure (c) is the figure which shows the state which moved the middle stage cell 5, The figure 5 (a) is the figure which shows the state which moved the lower stage cell 5 FIG. 4B is a diagram showing a state in which the frame 2 and the like are moved after the movement of the message 5 is completed.
[0025]
It propelled larger shield apparatus according to the present invention is assembled in existing tunnels (FIGS. 3 (a) of the code A ₁ reference) starting base unit A ₂₁ which is constructed on, moves while sequentially widening an existing tunnel A ₁ Thus, the widened portion A ₂₂ is formed. Sign A ₂ in the figure shows the widening section, reference numeral A ₂₃ indicates the arrival base portion. Further, the hatched area with the symbol C indicates the ground improvement range.
[0026]
By the way, the cross-sectional shape of the widened portion A ₂₂ widened by the self-propelled expansion shield device according to the present invention is a shape wider in at least the lateral direction (width direction) ± y than the existing tunnel A ₁ . As a specific example, there may be mentioned a substantially bowl-shaped shape (as shown in FIG. 3B) (a medium-high shape like a plate-shaped bowl and a half-moon shaped cross section). The cross section of the widened portion A ₂₂ shown in the figure is offset in the + y direction with respect to the existing tunnel A ₁ , but may not be offset. The widened portion A ₂₂ preferably has a substantially flat bottom surface, but the portion other than the bottom surface may have another shape (a shape other than a half moon). The cross-sectional shape of the starting base unit _{A 21} or reach the base unit _{A 23,} it is preferable to the same shape as the wide part _{A 22.}
[0027]
On the other hand, a cross-sectional area (face area) excavated and widened by the self-propelled expansion shield device according to the present invention is a hatched area (hatched areas in sections shown by reference numerals B ₁ , B ₂ , and B ₃ ) shown in FIG. a is, although it is existing tunnel a ₁ other than the region), in the present specification, for convenience of explanation, it will be referred to as the shaded region "drilling sectional area".
[0028]
Propelled enlarged shield apparatus 1 according to the present invention, as shown in FIG. 1 (a) (b), it has a body 15 disposed in the wide part A _22. The main body 15 is formed in a wide shape at least in a direction perpendicular to the tunnel excavation direction x (a horizontal direction in FIG. 1A) with respect to a cylindrical member 8 described later. For example, the main body 15 is formed in a substantially bowl shape having a substantially flat bottom portion 15a. The main body 15 is supported by the frame 2 having a shape that forms a space along the natural mountain 4 and forms an inner space (a substantially horseshoe shape in a front view as shown in FIG. 1A), and the frame 2 from the inner side. It is good to comprise by the support | pillar 3, and it is good to bridge the work floor 14 between the support | pillar 3 and the support | pillar 3, or between the support | pillar 3 and the flame | frame 2.
[0029]
The main body 15 is provided with a self-propelled means 16 for moving the entire apparatus forward.
The self-propelled means 16 includes a plurality of strip-shaped bottom mess 160 disposed between the lower surface of the main body 15 and the ground so as to be movable in the excavation direction x, and between the bottom messels 160 and the main body 15. And a plurality of bottom jacks 161 respectively interposed between them, and advancement of the entire apparatus is preferably performed by extending and contracting each bottom jack 161 (details will be described later).
[0030]
Meanwhile, this is the main body 15, a plurality of Messel 5, in a state of being arranged along the natural ground 4 of the widened portion A _22, and is slidably supported. That is, the main body 15 (specifically, the frame 2) has a gap with the natural ground 4, and a plurality of micelles 5 are arranged in parallel in the clearance along the natural ground 4. ing. Each of the messels 5 is formed in a strip shape, and is slidably supported by the main body 15 in parallel with the tunnel axis (so that the tip faces the excavation direction x). The main body 15 supports a plurality of jacks 6 for micelles, and each of the micelles 5 can be advanced by the jacks 6 for micelles. Specifically, one end of the jack 6 for the message is connected to the message 5 via the bracket 7, and the other end is connected to the main body 15, and each of the jacks 6 for the msell is extended along the excavation direction x. Thus, each of the messages 5 is moved forward.
[0031]
On the other hand, a cylindrical member 8 that can be fitted into the existing tunnel A ₁ is attached to the main body 15. As a specific structure of such a cylindrical member 8,
· As shown in FIG. 7 (b) (c), the inner diameter of the cylindrical member 8, and slightly larger than the outer diameter of the segment D projecting digging rearward from the existing tunnel A _1, the diagram (a) the position corresponding to the existing tunnel a ₁ in front view as, and disposed so as to project by a predetermined length in the direction of excavation forward in a side view as in FIG. (b), the outer peripheral surface of the segment D Configuration to be fitted,
As shown in FIGS. 1B and 1C, the outer diameter of the cylindrical member 8 is made slightly smaller than the inner diameter of the existing tunnel A ₁ (that is, the inner diameter of the segment D), as shown in FIG. in a position corresponding to the existing tunnel a ₁ in front view, in side view as shown in FIG. 1 (b) and arranged so as to project by a predetermined length in the direction of excavation front, fitted on the inner peripheral surface of the segment D Configuration to be mounted,
Can be mentioned. The cylindrical member 8, the existing tunnel (more precisely, the existing tunnel is drilling forward) during excavation serves as a guide for defining the position of being fitted into A ₁ and device, its internal during existing tunnel dismantling It is used as a work place (details will be described later). The length of the drilling direction x of the cylindrical member 8 (see numeral _{W 1} in FIG. 1 (c) and FIG. 7 (c)), the existing tunnel width of the segment D that constitutes the _{A 1} (FIG code _{W 2} (See details later).
[0032]
An excavator 9 is installed on the work floor 14 of the main body 15. This excavator 9 is arranged at a position facing the excavation cross-sectional area (shaded portion in FIG. 3B) and is configured to excavate the face of the cross-sectional area (see symbol B in FIG. 1B). ing. As this excavator 9, a free-section excavator such as a boom cutter provided with an excavating portion at the tip of a boom can be used. The excavator 9 may be configured to swing and expand and contract in response to a driving force from a hydraulic cylinder.
(2) Next, the effect | action of the self-propelled expansion shield apparatus 1 mentioned above is demonstrated with reference to FIG.4 and FIG.5.
(2-1) The self-propelled expansion shield device 1 described above with respect to the action of the self-propelled expansion shield device (a self-propelled expansion shield device in which the outer diameter of the cylindrical member 8 is smaller than the inner diameter of the segment D) shown in FIG. when widening the existing tunnel a ₁ using, as shown in FIG. 3 (a), and construction of the starting base unit a ₂₁ in a position corresponding to the end of the widened segment a ₂ to be widened, the starting the base unit _{a 21,} assembled self-propelled enlarged shield apparatus 1 as shown in Figure 4 (a). Specifically, the frame 2, the support 3, and the work floor 14 are constructed, and the messel 5 is disposed between the frame 2 and the natural ground 4. The cylindrical member 8 and the excavator 9 are attached to the column 3 at the above-described positions.
The end of the cylindrical member 8 is fitted into the inner peripheral surface of the existing tunnel A _{1 by} a predetermined depth (a predetermined depth in the x direction), and the excavator 9 is disposed on the work floor 14. Keep it.
[0033]
Then, in the working face of a portion (front view as indicated at B ₁ in the figure, a region shown by oblique lines in FIG. 3 (b), the existing tunnel A ₁ other portion. Hereinafter, "upper portion" excavated by the excavator 9 to) after the end of excavation, as shown in FIG. 4 (b), to protect the digging portion to advance Messel 5 of the upper portion B ₁ that the enlarged width by Messel jacks 6 . In order to move the message 5 forward, the jack 6 for the message connected to the message 5 may be extended. In such a case, the force from the jack 6 for the messels acts in the opposite direction on both the frame 2 and the messels 5, but the weight of the entire self-propelled expansion shield device acts in a direction to prevent the frame 2 from moving. 5 moves forward.
[0034]
Next, a part of the face as indicated by reference numeral B ₂ (in the front view, it is an area indicated by hatching in FIG. 3B and is a part other than the existing tunnel A ₁ . ) excavated by the excavator 9, after the end of excavation, as shown in FIG. 4 (c), the Messel 5 of the middle portion B ₂ is advanced by Messel jack 6 to protect the digging portion.
[0035]
In the same way, in the portion (a front view of the working face as indicated at B _3, a region as shown by oblique lines in FIG. 3 (b), the existing tunnel A ₁ other portion. Hereinafter, "lower portion" excavated by the excavator 9 to) after the end of excavation, as shown in FIG. 5 (a), the Messel 5 of the lower portion B ₃ is advanced by Messel jack 6 to protect the digging portion.
[0036]
In this way
-Partial excavation of the face by the excavator 9-Protection of the excavated part by advancing the message 5 by the jack 6 for the message,
The entire face (the entire excavation cross-sectional area B ₁ , B ₂ , B ₃ ) is sequentially performed to complete the excavation for one stroke of the entire face and the advance of all the messages.
[0037]
In this state, as shown by the broken line in FIG. 1 (c), are left with only the width W ₂ becomes segments D of the existing tunnel A ₁ is projected by one segment on the rear side from the working face B. In this state, the segment D corresponding to one segment of the existing tunnel exposed on the outer peripheral portion of the cylindrical member 8 is disassembled. At this time, since the cylindrical member 8 is prevented from dropping to the existing tunnel A ₁ drilling soil, it is carried out other work in the existing tunnel A within ₁ (such as detaching the connecting bolts between segments) securely I can do it.
[0038]
The length W ₁ in the x-axis direction that is the excavation direction of the cylindrical member 8, that is, the maximum insertion length W ₁ of the segment D that constitutes the existing tunnel with respect to the cylindrical member 8 is the segment D that constitutes the existing tunnel A _1. since the is formed larger than the width W ₂ of the x-axis direction, when dismantling the segment D of the existing tunnel a ₁ is a cylindrical member 8, by a length corresponding to the maximum intrusion length W ₁ x axis In the direction, it is inserted into the existing tunnel A ₁ as shown in FIG. Thus, dismantling of the segment D of the rearmost portion of the existing tunnel A ₁ (FIG. 1 (c) the right end) is to be done in a manner that the inner space of the existing tunnel A ₁ is completely protected by the cylindrical member 8 I can do it.
[0039]
When the excavation for one stroke of the face B and the disassembly for one segment of the existing tunnel are completed, the entire apparatus is advanced by the self-propelled means 16. Specifically:
[0040]
When one (or several) bottom jacks 161 are extended, the force from the bottom jack 161 acts on both the main body 15 and the bottom messels 160 in opposite directions. Since the weight acts in a direction to prevent the main body 15 from moving, the bottom messel 160 moves forward. Such an operation is performed for all the bottom messels 160, and all the bottom messels 160 are advanced. If all the bottom messels 160 have advanced in this manner, the bottom jacks 161 that have been stretched are contracted all at once. In such a case, the force from the bottom jack 161 acts on both the main body 15 and the bottom messel 160 in opposite directions, but the bottom messel 160 does not move due to the frictional force with the ground, so the main body 15 moves forward. According to the present embodiment, since the main body 15 can be self-propelled, it is not necessary to construct a segment to the right (rear) in FIG. Minutes, equipment and construction costs can be reduced. It should be noted that the natural ground 4 after the movement of the message 5 may be laid as shown in FIG. Reference numeral 10 in the figure indicates a steel support, reference numeral 11 indicates a tie rod, reference numeral 12 indicates a wire mesh, and reference numeral 13 indicates shotcrete.
[0041]
In this way, the existing tunnel A ₁ is widened while repeating the forward movement of the message 5 (see FIGS. 4B and 4C and FIG. 5A) and the forward movement of the main body 15 (see FIG. 5B). .
(2-2) As described above with the operation of the self-propelled expansion shield apparatus shown in FIG. 7 (self-propelled larger shield apparatus greater than the outer diameter of the inner diameter segment D of the cylindrical member 8), starting the base unit A ₂₁ Is built and the self-propelled expansion shield device 1 is assembled. At that time, the end of the cylindrical member 8 is fitted to the outer peripheral surface of the segment D by a predetermined depth (a predetermined depth in the x direction).
[0042]
Then, in the same manner as described above, partial excavation of the face and movement of the message 5 are sequentially performed on the entire face (the entire excavation cross-sectional area B ₁ , B ₂ , B ₃ ), Complete the advance of all the messels.
[0043]
In this state, as shown in FIG. 7 (c), the segments D are left in the state of projecting in the direction of excavation rearward from working face B, the projecting length is greater than the segment width W _2, moreover, the cylindrical member 8 Is fitted not only to the last segment D ₁ but also to the second segment D ₂ . In this state, the segment D ₁ at the rearmost end is disassembled from the inside of the cylindrical member 8. In this case, since the fall of the existing tunnel A ₁ drilling soil is prevented by the cylindrical member 8, it is possible to perform the disassembling operation or the like safely. Also, while disassembling the segments D ₁ can also be continued drilling operations, it is efficient.
[0044]
When the excavation for one stroke of the face B and the disassembly of one segment of the existing tunnel are completed, the entire apparatus is advanced by the self-propelled means 16 in the same manner as described above.
[0045]
According to this embodiment, unlike the conventional expansion shield method, the cross-sectional shape of the widened portion A ₂₂ is because not put away limited to a circle or the like, can be cheaper construction costs and requires minimum excavation amount. For example, the cross-sectional shape of the widened portion A ₂₂ can be made wider at least in the lateral direction ± y compared to the existing tunnel A _1, and when providing a branching junction or emergency parking zone of a road tunnel, the amount of excavation is minimized. The construction cost can be reduced. In particular, when the widened portion A ₂₂ has a substantially bowl shape having a substantially flat bottom surface, the amount of excavation can be minimized and the construction cost can be reduced. Moreover, since the cylindrical member 8 plays a role as a guide, widening can be performed with accurate positional accuracy. Furthermore, within the cylindrical member it does not occur such as a drop of the digging soil, in the case of the dismantling of the existing tunnel A _1, it is possible to work more safer. Particularly in the case of (2-2), excavation work outside the existing tunnel and segment dismantling work in the tunnel can be performed simultaneously, which is efficient.
[0046]
Further, if the frame 2 is configured to be disassembled into a plurality of members (frame components) 2a,... And the excavator 9, the cylindrical member 8, the column 3, the work floor 14, etc. are configured to be removable, the arrival base parts when the widening is finished up (see reference numeral a ₂₃ in FIG. 3 (a)), by decomposing them can be carried to the outside from the existing tunnel a _1. Since these can be used for widening construction of other tunnels, construction costs can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a self-propelled expansion shield device according to the present invention, (a) is a front view, (b) is an E ₁ -E ₁ cross-sectional view thereof, (c ) Is a diagram for explaining a fitting state between the cylindrical member 8 and the segment D. FIG.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a self-propelled expansion shield device according to the present invention, wherein (a) is a cross-sectional view taken along line E ₂ -E ₂ of FIG. 1 (a), and (b) is a rear view. It is.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a portion widened by the self-propelled expansion shield device according to the present invention, (a) is a horizontal cross-sectional view thereof, and (b) is F ₁ -F of (a). _{1 is a} vertical sectional view, (c) is an F ₂ -F ₂ vertical sectional view of (a).
4A and 4B are diagrams for explaining the operation of the present invention, in which FIG. 4A is a diagram showing a state where the self-propelled expansion shield device 1 is assembled, and FIG. The figure which shows the state made to move, (c) is a figure which shows the state which moved the middle stage message 5.
5A and 5B are diagrams for explaining the operation of the present invention, in which FIG. 5A is a diagram showing a state in which the lower messel 5 is moved, and FIG. 5B is a diagram in which the movement of the messel 5 is completed. It is a figure which shows the state which moved the flame | frame 2 grade | etc.,.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a structure of a lining portion.
7 is a diagram showing a configuration of a self-propelled expansion shield device according to the present invention, (a) is a front view, (b) is an E ₁ -E ₁ sectional view thereof, and (c) FIG. ) Is a diagram for explaining a fitting state of the cylindrical member 8 and the segment D. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Self-propelled expansion shield apparatus 2 Frame 4 Ground 5 Messel 6 Messe jack 8 Cylindrical member 9 Excavator 15 Main body 16 Self-propelled means 160 Bottom messel 161 Bottom side jack A ₁ Existing tunnel A ₂₂ Widened part B Face x Excavation direction y Horizontal direction

Claims

In the self-propelled expansion shield device that moves while expanding the existing tunnel sequentially to form the widened part,
A plurality of messels that are slidably supported by the main body and arranged side by side along the ground of the widened portion;
A plurality of jacks for the messels that are supported by the main body and advance the messels;
A cylindrical member attached to the main body so as to be fitted into an existing tunnel;
An excavator installed in the main body;
A self-propelled means installed in the main body to advance the entire apparatus,
A self-propelled expansion shield characterized in that the excavator excavates a natural ground around the existing tunnel and advances the main body by fitting the cylindrical member into the existing tunnel. apparatus.

The self-propelled expansion shield device according to claim 1, wherein the main body is formed in a wide shape in a direction perpendicular to the tunnel excavation direction with respect to the cylindrical member.

The self-propelled expansion shield device according to claim 2, wherein the main body has a substantially bowl shape having a substantially flat bottom.

The self-propelled expansion shield device according to claim 1, wherein a length of the cylindrical member in the excavation direction is formed to be larger than a width of a segment constituting the existing tunnel.

The self-propelled enlargement according to any one of claims 1 to 4, wherein the cylindrical member is configured to be fitted to an outer peripheral surface of a segment protruding from the existing tunnel. Shield device.

5. The self-propelled expansion shield device according to claim 1, wherein the cylindrical member is configured to be fitted to an inner peripheral surface of a segment of the existing tunnel. .