JP2005240306A - シールドトンネル構築方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】シールドトンネルにおいて拡幅部を構築する場合において、セグメントまたは推進機構をできる限り簡素化し、シールド機の操作を容易にし、安定的に施工できるものとし、工事全体の工費を低減することである。
【解決手段】円形掘削部の一側方に拡幅用掘削部を備えるシールド機1により掘進するとともに、拡幅部以外の一般部の構築時においては、円形セグメント6を組み立てて円形に覆工して、拡幅用掘削部のトンネルの掘削壁面と前記円形セグメント6の外周面との間の空間部に充填材10を注入し、拡幅部の構築時においては、円形セグメント6の略半分を組み立てるとともに、前記一側方に拡幅部セグメント7を組み立てて覆工し、前記シールド機1の掘進を、前記円形セグメント6に推進反力をとるように配置された複数のシールドジャッキ8により、トンネル全長にわたって行う。
【選択図】図2
【解決手段】円形掘削部の一側方に拡幅用掘削部を備えるシールド機1により掘進するとともに、拡幅部以外の一般部の構築時においては、円形セグメント6を組み立てて円形に覆工して、拡幅用掘削部のトンネルの掘削壁面と前記円形セグメント6の外周面との間の空間部に充填材10を注入し、拡幅部の構築時においては、円形セグメント6の略半分を組み立てるとともに、前記一側方に拡幅部セグメント7を組み立てて覆工し、前記シールド機1の掘進を、前記円形セグメント6に推進反力をとるように配置された複数のシールドジャッキ8により、トンネル全長にわたって行う。
【選択図】図2
Description
本発明は、トンネルの所定区間に非常駐車帯等の拡幅部を構築するシールドトンネル構築方法に関する。
道路トンネルでは一定区間毎に非常駐車帯などの設置が必要とされるため、シールド工法によって構築する際、非常駐車帯区間の断面を、基準となる道路幅区間の断面より拡幅する必要がある。
このような非常駐車帯等の拡幅部を有するトンネルを構築する方法としては、非常駐車帯区間に予め立坑を構築して、シールド機を到達させ、立坑内に非常駐車帯を構築する工法がある。また、このような立坑を要しないで非常駐車帯をトンネル坑内から構築するには、以下の方法が採られている。
例えば、基準となる道路幅区間をトンネル断面に選定し、非常駐車帯区間において、補助工法を適用しながらNATM工法で拡幅する方法が一般的に考えられる。
また、シールドトンネルの全長にわたって大断面で掘削する方法が従来から行われている。この方法において、施工期間を短縮するためさらに改良したものに、トンネル本体部を掘削するカッタヘッドの側部に拡幅部を掘削する小径のカッタヘッドを設けてなるシールド掘削機によってトンネル本体部とこのトンネル本体部の側部に拡幅部をトンネル全長に亘って掘削していくと共に、道路部のみを築造するトンネル区間においてはトンネル本体部にトンネル覆工を施工して該トンネル覆工により隠蔽された上記拡幅部内に間詰め材を充填し、道路部の側部に非常駐車帯部を設ける区間においてはトンネル本体部から拡幅部全面にトンネル覆工を施工してトンネル本体部内に道路部を、拡幅部内に該道路部を拡幅した非常駐車帯部を築造する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。また、本線トンネルを構築する際には、第1の掘進装置と第2の掘進装置の各スキンプレートの間に配置されたスクリューコンベアで、第2の掘進装置のカッタヘッドで掘削した土砂を本線トンネルの外周面とカッタヘッドにより掘削された穴の内周面との間に形成された空間に埋め戻す。拡幅トンネルを構築する際には、第1の掘進装置のスキンプレートの後部と、スクリューコンベアを取り外し、シールドジャッキを第2の掘進装置のスキンプレートに沿って配置して掘進を行ない、該スキンプレートに沿って拡幅トンネル用のセグメントを組み立てて、拡幅トンネルの構築を行なう方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
また、非常駐車帯の設置位置はトンネル断面の横方向に位置しているため、横方向を長軸とする楕円断面のシールド工法が考えられる。
また、以上のようなトンネル拡幅部の構築方法以外に、トンネル断面方向に拡縮自在なスキンプレートを有するシールド機等を用いて所定区間に拡幅部を構築する方法も知られている。
特開2002−106282号公報
特開2003−262086号公報
また、シールドトンネルの全長にわたって大断面で掘削する方法が従来から行われている。この方法において、施工期間を短縮するためさらに改良したものに、トンネル本体部を掘削するカッタヘッドの側部に拡幅部を掘削する小径のカッタヘッドを設けてなるシールド掘削機によってトンネル本体部とこのトンネル本体部の側部に拡幅部をトンネル全長に亘って掘削していくと共に、道路部のみを築造するトンネル区間においてはトンネル本体部にトンネル覆工を施工して該トンネル覆工により隠蔽された上記拡幅部内に間詰め材を充填し、道路部の側部に非常駐車帯部を設ける区間においてはトンネル本体部から拡幅部全面にトンネル覆工を施工してトンネル本体部内に道路部を、拡幅部内に該道路部を拡幅した非常駐車帯部を築造する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。また、本線トンネルを構築する際には、第1の掘進装置と第2の掘進装置の各スキンプレートの間に配置されたスクリューコンベアで、第2の掘進装置のカッタヘッドで掘削した土砂を本線トンネルの外周面とカッタヘッドにより掘削された穴の内周面との間に形成された空間に埋め戻す。拡幅トンネルを構築する際には、第1の掘進装置のスキンプレートの後部と、スクリューコンベアを取り外し、シールドジャッキを第2の掘進装置のスキンプレートに沿って配置して掘進を行ない、該スキンプレートに沿って拡幅トンネル用のセグメントを組み立てて、拡幅トンネルの構築を行なう方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
また、非常駐車帯の設置位置はトンネル断面の横方向に位置しているため、横方向を長軸とする楕円断面のシールド工法が考えられる。
また、以上のようなトンネル拡幅部の構築方法以外に、トンネル断面方向に拡縮自在なスキンプレートを有するシールド機等を用いて所定区間に拡幅部を構築する方法も知られている。
しかしながら、立坑を構築する方法では、地上の用地確保や立坑の開削深さによって工費が上昇するという問題があった。
また、NATM工法で拡幅する方法では、拡幅区間においてトンネル坑内の占有が行われ、工期が延び、また、トンネル構築の全線にわたって二次覆工の構築にも影響するだけでなく、地中に存在する地下水を一時的に除去するなどの措置も必要となり、特に都市部では地下水の低下による地表の地盤沈下が懸念される。
また、全長にわたって大断面で掘削する方法を改良した方法では、特殊なシールド機を必要とし、大径のセグメントと小径のセグメントにそれぞれ対応したシールドジャッキを必要とし、または大径のセグメントと小径のセグメントの間でシールドジャッキの盛り替えを必要とすることなどシールド機の推進機構が複雑となり機械費が高くなるとともに、その操作が煩雑となる。
また、楕円断面のシールド工法では、トンネル覆工のセグメントにある程度の剛性が要求され、純円形セグメントに比べ高価なものとなる。
また、トンネル断面方向に拡縮自在なスキンプレートを有するシールド機等を用いる方法では、特殊なシールド機やセグメントが必要となり、シールド機及びセグメントの構造が複雑となり機械費が高くなるとともに、その操作が煩雑となる。
また、NATM工法で拡幅する方法では、拡幅区間においてトンネル坑内の占有が行われ、工期が延び、また、トンネル構築の全線にわたって二次覆工の構築にも影響するだけでなく、地中に存在する地下水を一時的に除去するなどの措置も必要となり、特に都市部では地下水の低下による地表の地盤沈下が懸念される。
また、全長にわたって大断面で掘削する方法を改良した方法では、特殊なシールド機を必要とし、大径のセグメントと小径のセグメントにそれぞれ対応したシールドジャッキを必要とし、または大径のセグメントと小径のセグメントの間でシールドジャッキの盛り替えを必要とすることなどシールド機の推進機構が複雑となり機械費が高くなるとともに、その操作が煩雑となる。
また、楕円断面のシールド工法では、トンネル覆工のセグメントにある程度の剛性が要求され、純円形セグメントに比べ高価なものとなる。
また、トンネル断面方向に拡縮自在なスキンプレートを有するシールド機等を用いる方法では、特殊なシールド機やセグメントが必要となり、シールド機及びセグメントの構造が複雑となり機械費が高くなるとともに、その操作が煩雑となる。
本発明の課題は、シールドトンネルにおいて拡幅部を構築する場合に、セグメントまたは推進機構をできる限り簡素化し、シールド機の操作を容易にし、安定的に施工できるものとし、工事全体の工費を低減することである。
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、例えば図1から3に示すようにトンネルの所定区間に、円形断面の一側方に拡幅部を設けるシールドトンネル構築方法であって、円形掘削部の一側方に拡幅用掘削部を備えるシールド機(シールド機1)により掘進するとともに、拡幅部以外の一般部の構築時においては、円形セグメント6を組み立てて円形に覆工して、前記拡幅用掘削部によるトンネルの掘削壁面と前記円形セグメント6の外周面との間の空間部に充填材10を注入し、拡幅部の構築時においては、円形セグメント6の略半分を組み立てるとともに、前記一側方に拡幅部セグメント(楕円形セグメント7)を組み立てて覆工し、前記シールド機(シールド機1)の掘進を、前記円形セグメント6に推進反力をとるように配置された複数のシールドジャッキ8により、トンネル全長にわたって行うことを特徴とする。
このように、前記シールド機の掘進を、前記円形セグメント6に推進反力をとるように配置された複数のシールドジャッキ8により、トンネル全長にわたって行うことによって、拡幅部セグメント(楕円形セグメント7)に対応したシールドジャッキ8を設けることなく、シールド機の推進機構を簡素化することができ、シールド機の操作を容易にすることができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のシールドトンネル構築方法において、例えば図1に示すように、前記シールド機の拡幅用掘削部は半楕円形であり、前記拡幅部セグメントは楕円形セグメント7であることを特徴とする。
このように、前記シールド機の拡幅用掘削部を半楕円形とし、円形セグメント6及び楕円形セグメント7をほぼ半分ずつ組み立てて覆工し、セグメントに屈曲する箇所を生じさせないことにより、セグメントに発生する断面力を抑えることができ、セグメントを簡素化することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のシールドトンネル構築方法において、例えば図2及び3に示すように、前記拡幅部の構築時において、前記シールドジャッキ8と当接する位置に複数のストラット12を連設し、この連設されたストラット12を介して前記円形セグメント6に推進反力をとることを特徴とする。
このように、シールドジャッキ8と当接する位置に複数のストラット12を連設し、この連設されたストラット12を介して円形セグメント6に推進反力をとることにより、拡幅部セグメント(楕円形セグメント7)にシールドジャッキ8を盛り替えることがないため、シールド機の推進機構を簡素化することができ、かつ、安定した推進力を与えることができる。よって、シールド機の操作を容易にすることができる。
本発明によれば、前記シールド機の掘進を、前記円形セグメントに推進反力をとるように配置された複数のシールドジャッキにより、トンネル全長にわたって行うことによって、拡幅部セグメントに対応したシールドジャッキを設けることなく、シールド機の推進機構を簡素化することができ、シールド機の操作を容易にすることができる。
さらに、シールドジャッキと当接する位置に連接された複数のストラットにより、トンネル全長にわたって行うことによって、拡幅部セグメントに対応したシールドジャッキを設けることなく、または拡幅部セグメントにシールドジャッキを盛り替えることがないため、シールド機の推進機構を簡素化することができ、かつ、安定した推進力を与えることができる。よって、シールド機の操作を容易にすることができる。
また、前記シールド機の拡幅用掘削部を半楕円形とし、円形セグメント及び楕円形セグメントをほぼ半分ずつ組み立てて覆工し、セグメントに屈曲する箇所が生じないことにより、セグメントに発生する断面力を抑えることができ、セグメントを簡素化することができる。
これらにより、セグメントまたは推進機構を簡素化し、シールド機の操作を容易にし、工事全体の工費を低減することができる。
さらに、シールドジャッキと当接する位置に連接された複数のストラットにより、トンネル全長にわたって行うことによって、拡幅部セグメントに対応したシールドジャッキを設けることなく、または拡幅部セグメントにシールドジャッキを盛り替えることがないため、シールド機の推進機構を簡素化することができ、かつ、安定した推進力を与えることができる。よって、シールド機の操作を容易にすることができる。
また、前記シールド機の拡幅用掘削部を半楕円形とし、円形セグメント及び楕円形セグメントをほぼ半分ずつ組み立てて覆工し、セグメントに屈曲する箇所が生じないことにより、セグメントに発生する断面力を抑えることができ、セグメントを簡素化することができる。
これらにより、セグメントまたは推進機構を簡素化し、シールド機の操作を容易にし、工事全体の工費を低減することができる。
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
本発明において、シールド機1は、図1に示すように、円形掘削部の一側方に拡幅用掘削部を備えるものである。この拡幅用掘削部の断面はほぼ半楕円形状であり、掘削断面全体としてはほぼ卵形状をしている。このシールド機1は、その外周部のほぼ半分が半楕円筒状で残りのほぼ半分が半円筒状のスキンプレート3により覆われて構成され、非常駐車帯等の拡幅部の掘削断面に対応して選定されている。なお、このシールド機1には、図示しない、カッターヘッドとその駆動手段、土砂排出手段、セグメント組立手段等を備えている。
本発明において、シールド機1は、図1に示すように、円形掘削部の一側方に拡幅用掘削部を備えるものである。この拡幅用掘削部の断面はほぼ半楕円形状であり、掘削断面全体としてはほぼ卵形状をしている。このシールド機1は、その外周部のほぼ半分が半楕円筒状で残りのほぼ半分が半円筒状のスキンプレート3により覆われて構成され、非常駐車帯等の拡幅部の掘削断面に対応して選定されている。なお、このシールド機1には、図示しない、カッターヘッドとその駆動手段、土砂排出手段、セグメント組立手段等を備えている。
スキンプレート3の半楕円筒状の部分の後端部の内周面には、第1のスペーサ4が内周面に沿ってボルト等によって着脱自在に接合され、さらに後方にテールシール3bが取り付けられている。第1のスペーサ4は、円形セグメント6とほぼ同じ幅を有し、円形セグメント6との間に所定のクリアランスを確保している。第1のスペーサ4の全体としての形状は三日月状であり、第1のスペーサ4の内周面はスキンプレート3の半円筒状の部分の内周面とともに円形断面を形成している。また、スキンプレート3の半円筒状の部分の後端部の内周面には、テールシール3bのみが取り付けられている。
第1のスペーサ4の後方側面には、第2のスペーサ5がボルト等によって着脱自在に連結されている。この第2のスペーサ5は、円形セグメント6とほぼ同じ幅を有し、スキンプレート3及び円形セグメント6との間に所定のクリアランスを確保している。そして、第2のスペーサ5の外周面は、スキンプレート3の後端部の内周面に取り付けられたテールシール3bに接している。また、第2のスペーサ5の内周面には、テールシール5bが取り付けられ、第2のスペーサ5と円形セグメント6の間から水や土砂がシールド機1内に侵入するのを防止する。
上記第1のスペーサ4及び第2のスペーサ5には、図示しない裏込め材9注入設備から裏込め材9を注入するための注入孔4a、5aがそれぞれ形成されている。
そして、前記スキンプレート3の内周面に沿って所定の間隔で、組み立てられた円形セグメント6に推進反力をとるように複数のシールドジャッキ8が配置されている。
このように構成したシールド機1によって、基準となる道路幅区間である一般部と非常駐車帯部区間等の拡幅部のシールドトンネルを構築する方法について次に説明する。
まず、一般部のトンネル覆工16を構築する手順について説明する。図2(a)に示すように、第1のスペーサ4及びスキンプレート3の半円筒状の部分の内周面に沿ってトンネル周方向に複数の円形セグメント6を連結することによって、円環状に組み立てて1リング分を覆工する。
こうして組み立てた円形セグメント6の前端面に、スキンプレート3の内周面に配置された複数のシールドジャッキ8のロッド8aを伸長させることにより当接させ、その状態からさらにこれらのシールドジャッキ8のロッド8aを伸長させることによって、円形セグメント6に推進反力をとりながらシールド機1を掘進させる。
図2(b)に示すように、シールド機1の掘進に従って、第2のスペーサ5の前端部が組み立てられた円形セグメント6の前端部の上方位置まで前進した時に、シールド機1の掘進を停止させて、シールドジャッキ8を収縮させることにより次の円形セグメント6を組み立てるための空間を設け、再び、上記同様にして第1のスペーサ4及びスキンプレート3の半円筒状の部分の内周面に沿ってトンネル周方向に複数の円形セグメント6を連結することによって、円環状に組み立てて1リング分を覆工する。
この一般部のトンネル覆工16の構築時において、円形セグメント6の外周面と拡幅用掘削部の掘削壁面の間の空間部に充填材10を注入する。この充填材10の注入は、スキンプレート3の半楕円筒状の部分の外周面上に設けられた注入管3aによって、シールド機1の掘進と同時に行われる。充填材10は、掘削土あるいはこの掘削土にセメント等の添加材を混合したものを用いてもよい。これにより、地山の崩壊を防止するとともに、シールドジャッキ8の推力が伝達された円形セグメント6の挙動を抑え、応力による変形を防止する。
また、円形セグメント6の外周面と上記充填材10との隙間、及び円形セグメント6の外周面とスキンプレート3の半円筒状の部分の内周面との隙間に、円形セグメント6の外周面に沿って裏込め材9を注入する。この裏込め材9の注入は、裏込め材9を図示しない注入管に送り出し、この注入管から第1のスペーサ4の注入孔4aとこの注入孔4aに連通している第2のスペーサ5の注入孔5aを通じて、シールド機1の掘進と同時に行われる。
こうして、シールド機1の掘進に従って円形セグメント6を組み立て、シールド機1の掘進と同時に充填材10、裏込め材9を注入するという作業を繰り返すことによって、一般部のトンネル覆工16を構築する。
次に、拡幅部のトンネル覆工17を構築する手順について説明する。シールド機1の掘進に従って、第2のスペーサ5の前端部が組み立てられた円形セグメント6の前端部の上方位置まで前進した時に、シールド機1の掘進を停止させて、前記シールドジャッキ8を収縮させることにより次の円形セグメント6を組み立てるための空間を設けた図2(b)に示す状態で、第1のスペーサ4をスキンプレート3及び第2のスペーサ5から取り外す。このとき、第2のスペーサ5は、最前部の円形セグメント6の外周面上に残置される。ここで、取り外された第1のスペーサ4は、再び一般部のトンネル覆工16を構築する際に、転用が可能である。
図2(c)に示すように、第1のスペーサ4を取り外した後の、前記シールドジャッキ8と第2のスペーサ5及び円形セグメント6との間の空間に、スキンプレート3の半楕円筒状の部分の内周面に沿ってトンネル周方向に複数のレジューサ11を連結することによって、ほぼ三日月状に組み立てる。このレジューサ11は、一般部の円形セグメント6の内周面と拡幅部の楕円形セグメント7の外周面との断面差を高さにもつ肉厚のセグメント部材であり、一般部と拡幅部のトンネル覆工を連続させるものである。また、スキンプレート3の半円筒状の部分の内周面に沿って、一般部と同様にトンネル周方向に複数の円形セグメント6を連結することによって、半円環状に組み立てる。こうして、一側方が肉厚の、全体としてほぼ卵形の円環状の1リング分を覆工する。
こうして組み立てたレジューサ11の前端面及び円形セグメント6の前端面に、前記シールドジャッキ8のロッド8aを伸長させることにより当接させ、さらに伸長させることによって、レジューサ11と円形セグメント6及びそれらの後方の円形セグメント6に推進反力をとりながらシールド機1を掘進させる。
そして、シールド機1の掘進に従って、スキンプレート3の内周面に取り付けられたテールシール3bがレジューサ11の上方位置まで前進した時に、シールド機1の掘進を停止させて、前記シールドジャッキ8を収縮させることにより拡幅部セグメントである楕円形セグメント7と円形セグメント6を組み立てるための空間を設ける。図2(d)に示すように、この空間にスキンプレート3の半楕円筒状の部分の内周面に沿ってトンネル周方向に複数の楕円形セグメント7を連結することによって、楕円形の半円環状に組み立てる。また、スキンプレート3の半円筒状の部分の内周面に沿って、一般部と同様にトンネル周方向に複数の円形セグメント6を連結することによって、半円環状に組み立てる。こうして、全体としてほぼ卵形の円環状の1リング分を覆工する。
このように拡幅部のトンネル覆工17においてもセグメントに屈曲する箇所を生じさせないことにより、セグメントに発生する断面力を抑えることができ、セグメントを簡素化することができる。
次に、前記シールドジャッキ8と前記レジューサ11との間にストラット12を挿入し、このストラット12をレジューサ11の前方側面に着脱自在に接合する。このストラット12は、前端面が前記シールドジャッキ8に当接し、シールドジャッキ8の推進反力をレジューサ11を介して円形セグメント6に伝達する。また、スキンプレート3の半円筒状の部分の内周面に沿って組み立てられた円形セグメント6の前端面には、シールドジャッキ8がそのまま当接する。
前記シールド機1の掘進を、前記円形セグメント6に推進反力をとるように配置された複数のシールドジャッキ8、さらにシールドジャッキ8と当接する位置に連接された複数のストラット12により、楕円形セグメント7に対応したシールドジャッキ8を設けることなく、または楕円形セグメント7にシールドジャッキ8を盛り替えることがないため、シールド機1の推進機構を簡素化することができ、シールド機1の操作を容易にすることができる。
そして、このストラット12の前端面に前記シールドジャッキ8のロッド8aを伸長させることにより当接させ、その状態からさらに伸長させることによって、ストラット12に推進反力をとりながらシールド機1を掘進させる。
スキンプレート3の外周面と楕円形セグメント7の外周面との隙間、及びスキンプレート3の外周面と円形セグメント6の外周面との隙間にスキンプレート3の外周面に沿って裏込め材9を注入する。この裏込め材9の注入は、スキンプレート3の外周面上に設けられた注入管3aによって、シールド機1の掘進と同時に行われる。
こうして、シールド機1の掘進に従って楕円形セグメント7を組立て、ストラット12を挿入し、シールドの掘進と同時に裏込め材9を注入するという作業を繰り返すことによって、図3(a)に示すように、所定長さの拡幅部のトンネル覆工17を構築する。
ストラット12は、拡幅部のトンネル覆工17の構築が終わった後に取り外し、次の拡幅部のトンネル覆工17の構築に転用される。
次に、拡幅部のトンネル覆工17を構築した後、再び、一般部のトンネル覆工16を構築する手順について説明する。
この一般部のトンネル覆工16の構築開始時においては、シールド機1の掘進に従って、スキンプレート3の内周面に取り付けられたテールシール3bが最前部の楕円形セグメント7及び円形セグメント6の上方位置まで前進した時に、シールド機1の掘進を停止させて、前記シールドジャッキ8を収縮させることにより空間を設け、この空間にスキンプレート3の半楕円筒状の部分の内周面に沿ってトンネル周方向に複数のレジューサ13を連結することによって、ほぼ三日月状に組み立てる。このレジューサ13は、拡幅部のトンネル覆工17の構築開始時において用いられたレジューサ11と同大、同形のものであり、ストラット12とは着脱可能に接合されている。また、スキンプレート3の半円筒状の部分の内周面に沿って、トンネル周方向に複数の円形セグメント6を連結することによって、半円環状に組み立てる。こうして、一側方が肉厚の、全体としてほぼ卵形の円環状の1リング分を覆工する。
こうして組み立てたレジューサ13及び円形セグメント6の前端面に、前記シールドジャッキ8のロッド8aを伸長させることにより当接させ、さらに伸長させることによって、レジューサ13と円形セグメント6及びその後方のストラット12、円形セグメント6に推進反力をとりながらシールド機1を掘進させる。
そして、シールド機1の掘進に従って、スキンプレート3の内周面に取り付けられたテールシール3bがレジューサ13の上方位置まで摺動した時に、シールド機1の掘進を停止させて、前記シールドジャッキ8を収縮させることにより、円形セグメント6を組み立てるための空間を設ける。図3(c)に示すように、この空間にスキンプレート3の半円筒状の部分の内周面に沿ってトンネル周方向に新たな第2のスペーサ5を設置するとともに、複数の円形セグメント6を、この第2のスペーサ5及びスキンプレート3の半円筒状の部分の内周面に沿って、第2のスペーサ5に係止部材14で仮に固定しながら、連結することによって、円環状に組み立てて1リング分を覆工する。
こうして組み立てた円形セグメント6の前端面に、前記シールドジャッキ8のロッド8aを伸長させることにより当接させ、さらに伸長させることによって、円形セグメント6に推進反力をとりながらシールド機1を掘進させる。
そして、シールド機1の掘進に従って、スキンプレート3の内周面に取り付けられたテールシール3bが第2のスペーサ5の上方位置まで摺動した時に、シールド機1の掘進を停止させて、前記シールドジャッキ8を収縮させることにより円形セグメント6を組み立てるための空間を設ける。図3(d)に示すように、前記係止部材14の固定を解きながら、この空間にスキンプレート3の半楕円筒状の部分の内周面に沿ってトンネル周方向に複数の第1のスペーサをスキンプレート3の内周面及び第2のスペーサの前端面にそれぞれボルト等によって着脱自在に接合する。
第1のスペーサ4は、前述した、拡幅部のトンネル覆工17の構築時に回収したものを転用しており、第2のスペーサ5は、一般部のトンネル覆工16の構築時に用いられたものと同大、同形のものである。
次に、図3(d)に示すように、第1のスペーサ4及びスキンプレート3の半円筒状の部分の内周面に沿ってトンネル周方向に複数の円形セグメント6を連結することによって、円環状に組み立ててさらに1リング分を覆工する。
そして、シールド機1の掘進に従って、第2のスペーサ5の前端部が組み立てられた円形セグメント6の前端部の上方位置まで前進した時に、シールド機1の掘進を停止させて、前記シールドジャッキ8を収縮させることにより次の円形セグメント6を組み立てるための空間を設け、再び、上記同様にして第1のスペーサ4及びスキンプレート3の半円筒状の部分の内周面に沿ってトンネル周方向に複数の円形セグメント6を連結することによって、円環状に組み立てて1リング分を覆工する。
この時、一般部のトンネル覆工16の構築時と同様に、円形セグメント6の外周面と拡幅用掘削部の掘削壁面の間の空間部に充填材10を注入し、円形セグメント6の外周面と上記充填材10の隙間に円形セグメント6の外周面に沿って裏込め材9を注入する。
このようにして、一般部のトンネル覆工16と拡幅部のトンネル覆工17の構築作業を繰り返すことによって、図7に示すように、トンネルの所定区間に非常駐車帯等の拡幅部を設けるシールドトンネルを構築する。これにより、セグメント及び推進機構を簡素化し、シールド機の操作を容易にし、工事全体の工費を低減することができる。
なお、楕円形セグメント7とストラット12を別々に組み立てていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、予め楕円形セグメント7とストラット12とを着脱自在に取り付けておいても良い。
また、本発明では、標準的なセグメント等を使用し、施工全般を簡素化することが一つの特徴であり、その趣旨を踏まえたうえで、シールド機及びセグメント等の選択は任意でる。例えば、シールド機は、円形掘削部の一側方に備える拡幅用掘削部として、必ずしも拡幅部専用のカッターヘッドを備える必要はなく、カッターヘッド内に装備した余掘り用のコピーカッターを用いるものであってもよい。その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
1 シールド機
3 スキンプレート
4 第1のスペーサ
5 第2のスペーサ
6 円形セグメント
7 楕円形セグメント(拡幅部セグメント)
8 シールドジャッキ
9 裏込め材
10 充填材
11、13 レジューサ
12 ストラット
16 一般部のトンネル覆工
17 拡幅部のトンネル覆工
3 スキンプレート
4 第1のスペーサ
5 第2のスペーサ
6 円形セグメント
7 楕円形セグメント(拡幅部セグメント)
8 シールドジャッキ
9 裏込め材
10 充填材
11、13 レジューサ
12 ストラット
16 一般部のトンネル覆工
17 拡幅部のトンネル覆工
Claims (3)
- トンネルの所定区間に、円形断面の一側方に拡幅部を設けるシールドトンネル構築方法であって、
円形掘削部の一側方に拡幅用掘削部を備えるシールド機により掘進するとともに、
拡幅部以外の一般部の構築時においては、円形セグメントを組み立てて円形に覆工して、前記拡幅用掘削部によるトンネルの掘削壁面と前記円形セグメントの外周面との間の空間部に充填材を注入し、
拡幅部の構築時においては、円形セグメントの略半分を組み立てるとともに、前記一側方に拡幅部セグメントを組み立てて覆工し、
前記シールド機の掘進を、前記円形セグメントに推進反力をとるように配置された複数のシールドジャッキにより、トンネル全長にわたって行うことを特徴とするシールドトンネル構築方法。 - 前記シールド機の拡幅用掘削部は半楕円形であり、
前記拡幅部セグメントは楕円形セグメントであることを特徴とする請求項1に記載のシールドトンネル構築方法。 - 前記拡幅部の構築時において、前記シールドジャッキと当接する位置に複数のストラットを連設し、この連設されたストラットを介して前記円形セグメントに推進反力をとることを特徴とする請求項1または2に記載のシールドトンネル構築方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004048067A JP2005240306A (ja) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | シールドトンネル構築方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004048067A JP2005240306A (ja) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | シールドトンネル構築方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2005240306A true JP2005240306A (ja) | 2005-09-08 |
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ID=35022328
Family Applications (1)
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JP2004048067A Pending JP2005240306A (ja) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | シールドトンネル構築方法 |
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-
2004
- 2004-02-24 JP JP2004048067A patent/JP2005240306A/ja active Pending
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