JP2017128898A - Shield machine transfer system and large section tunnel construction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シールド機移動システム、及び大断面トンネルの施工方法に関する。 The present invention relates to a shield machine moving system and a method for constructing a large section tunnel.
従来、地中を掘削する地中拡幅部の施工法として、地中空洞の施工予定位置の外側に複数の外殻シールドトンネルを所定間隔で配列することにより、大断面空間の施工予定位置を取り囲むシールドルーフ先受工を構築し、このシールドルーフ先受工の内側を大断面シールドトンネルで掘削し、大断面シールドトンネルと、シールドルーフ先受工との間をさらに掘削することにより大断面空間を構築する施工法が知られている。
このようなシールドルーフ先受工を用いて地中拡幅部を施工する方法では、地中拡幅部の必要空間を包含する筒型覆工壁が例えば外径4m程度の外殻シールドトンネルにより構成され、先行して施工されるシールドトンネルより複数の外殻シールドトンネルを発進させている(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, as a method of constructing the underground widening part that excavates the ground, a plurality of outer shell shield tunnels are arranged outside the planned construction position of the underground cavity at a predetermined interval to surround the planned construction position in the large cross-sectional space. By constructing a shield roof tip receiver, excavating the inside of this shield roof tip receiver with a large section shield tunnel, and further excavating between the large section shield tunnel and the shield roof tip receiver, The construction method to build is known.
In the method of constructing the underground widened portion using such a shield roof tip receiving construction, the cylindrical lining wall including the necessary space of the underground widened portion is constituted by, for example, an outer shell shield tunnel having an outer diameter of about 4 m. A plurality of outer shield tunnels are started from shield tunnels that are constructed in advance (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1には、本線シールドトンネルとランプシールドトンネル同士の分岐合流部を施工するに際し、本線シールドトンネルよりもランプシールドトンネルを先行掘進し、ランプシールドトンネルの先端部付近からルーフシールド機を発進させ、多数のルーフシールドトンネル(外殻シールドトンネル)を分岐合流部の外側にその輪郭に沿って密に配列した状態で施工することにより、分岐合流部を取り囲むシールドルーフ先受工を構築する方法について開示されている。 In Patent Document 1, when constructing a branching junction between the main shield tunnel and the lamp shield tunnel, the lamp shield tunnel is advanced ahead of the main shield tunnel, and the roof shield machine is started near the tip of the lamp shield tunnel. A method of constructing a shield roof tip receiving work that surrounds a branch junction by constructing a number of roof shield tunnels (outer shell shield tunnels) in a state of being closely arranged along the contour of the junction outside the branch junction It is disclosed.
しかしながら、上述した従来の大断面トンネルの施工方法では、以下のような問題があった。
すなわち、従来のような大断面シールドで使用する外殻シールドは、地中発進基地の円周方向に複数台を所定の位置に設置している。しかし、外殻シールドは、例えば外径4m程度のシールド掘削機であっても例えば100t近い重量がある。そして、上述した地中発進基地は、作業空間が限定されることから、シールド機と発進架台等を一体に組み合わせてユニット化することも考えられているが、さらにその一体ユニットの重量が例えば150tと大きくなっている。従って、このような重量の大きな外殻シールド機をスペースの限られた地中発進基地内において、所定の発進位置まで移動させて設置するには非常に手間と時間がかかる複雑な作業を行うことになる。
However, the conventional large-section tunnel construction method described above has the following problems.
That is, the outer shell shield used in the conventional large-section shield has a plurality of units installed at predetermined positions in the circumferential direction of the underground start base. However, even if the outer shell shield is a shield excavator having an outer diameter of about 4 m, for example, it has a weight of nearly 100 t. And since the underground launch base mentioned above has a limited work space, it is also considered that the shield machine and the launch stand are combined together to form a unit. Further, the weight of the integral unit is, for example, 150 t. It is getting bigger. Therefore, it is very complicated and time consuming to move and install such a heavy outer shell shield machine in a ground start base with limited space to a predetermined start position. become.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構造で外殻シールド機を地中発進基地内の所定の発進位置に移動させることで、施工効率を向上させて工期の短縮を図ることができるシールド機移動システム、及び大断面トンネルの施工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and by moving the outer shell shield machine to a predetermined start position in the underground start base with a simple structure, the construction efficiency is improved and the construction period is shortened. It is an object of the present invention to provide a shield machine moving system capable of achieving the above and a method for constructing a large section tunnel.
上記目的を達成するため、本発明に係るシールド機移動システムでは、地中を掘削して本線トンネルの一部から外殻シールド機を発進させて外殻トンネルを構築する際に使用され、前記本線トンネルの外周部に沿ってリング状に構築された地中発進基地に設けられるシールド機移動システムであって、前記地中発進基地にトンネル周方向に延在するとともに、前記外殻シールド機をトンネル周方向に案内する案内ガイドレールと、前記外殻シールド機のトンネル周方向の一端に連結され、トンネル周方向に沿って伸縮自在な伸縮装置と、 前記案内ガイドレールに対して着脱可能に支持され、前記案内ガイドレールに支持した状態で前記伸縮装置の反力を取る反力受け部と、を備えていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the shield machine moving system according to the present invention, the main machine is used when excavating the ground and starting the outer shield machine from a part of the main tunnel to construct the outer shell tunnel. A shield machine moving system provided in an underground start base constructed in a ring shape along the outer periphery of the tunnel, and extending to the underground start base in the tunnel circumferential direction, and tunneling the outer shell shield machine A guide guide rail that guides in the circumferential direction, a telescopic device that is connected to one end in the tunnel circumferential direction of the outer shell shield machine, and that can expand and contract along the tunnel circumferential direction, and is detachably supported with respect to the guide guide rail And a reaction force receiving portion that takes a reaction force of the telescopic device in a state of being supported by the guide guide rail.
上記目的を達成するため、本発明に係る大断面トンネルの施工方法では、上述したシールド機移動システムを用いた大断面トンネルの施工方法であって、本線トンネルを施工する工程と、前記本線トンネルの外周部に沿ってリング状に地中発進基地を構築する工程と、前記地中発進基地にトンネル周方向に延在する案内ガイドレールを設ける工程と、前記伸縮装置を備えた前記外殻シールド機を前記案内ガイドレールの所定位置に設置する工程と、前記伸縮装置を盛り替えながら、前記反力受け部に反力を取って前記伸縮装置を伸張させて前記外殻シールド機を前記案内ガイドレールに案内させてトンネル周方向に沿って移動させ、該外殻シールド機を所定の発進位置に設置する工程と、前記地中発進基地から前記外殻シールド機を発進させて外殻トンネルを施工する工程と、を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the construction method of a large section tunnel according to the present invention, a construction method of a large section tunnel using the above-described shield machine moving system, a process of constructing a main tunnel, A step of constructing an underground start base in a ring shape along the outer periphery, a step of providing a guide guide rail extending in the tunnel circumferential direction on the underground start base, and the outer shell shield machine provided with the telescopic device Installing the outer shell shield machine at the predetermined position of the guide guide rail and extending the expansion / contraction device by applying a reaction force to the reaction force receiving portion while changing the expansion / contraction device. The outer shell shield machine is moved in the circumferential direction of the tunnel, the outer shield machine is installed at a predetermined start position, and the outer shield machine is started from the underground start base. Is characterized by comprising the steps of applying a shell tunnel, the.
本発明では、本線トンネルに設けられた地中発進基地の所定の発進位置に外殻シールド機を配置させる際に、伸縮装置を案内ガイドレールに対して順次盛り替えながら、反力受け部に反力を取って伸縮装置を伸張させて外殻シールド機を案内ガイドレールに案内させてトンネル周方向に沿って移動させることが可能となり、外殻シールド機を所定の発進位置に設置することができる。そして、地中発進基地の複数の発進位置から外殻シールド機を発進させて本線トンネルの周囲に複数の外殻トンネルを構築し、それら外殻トンネルによって構成される外殻部の内側を掘削することで、本線トンネルよりも断面の大きな大断面トンネルを施工することができる。
このように、本発明では、地中発進基地という大型クレーンを使用することができない地下空間において、重量物である外殻シールド機をトンネル周方向に容易に移動させることができる。しかも、案内ガイドレールに外殻シールド機を案内させる移動方法となるので、移動中の外殻シールド機の姿勢が安定するから、発進位置における位置決め作業にかかる手間を低減することができる。
In the present invention, when the outer shell shield machine is arranged at a predetermined start position of the underground start base provided in the main tunnel, the expansion and contraction device is sequentially repositioned with respect to the guide guide rail, and the reaction force receiving portion is counteracted. It is possible to extend the telescopic device by taking force and guide the outer shield machine to the guide guide rail and move it along the circumferential direction of the tunnel, so that the outer shield machine can be installed at a predetermined start position . Then, the outer shell shield machine is started from the multiple starting positions of the underground starting base to construct a plurality of outer shell tunnels around the main line tunnel, and the inside of the outer shell portion constituted by these outer shell tunnels is excavated. Therefore, it is possible to construct a large-section tunnel having a larger cross section than the main tunnel.
Thus, in the present invention, the outer shell shield machine, which is a heavy object, can be easily moved in the tunnel circumferential direction in an underground space where a large crane called an underground start base cannot be used. Moreover, since the outer shield machine is guided by the guide guide rail, the posture of the moving outer shield machine is stabilized, so that it is possible to reduce time and effort required for positioning work at the starting position.
また、本発明に係るシールド機移動システムでは、前記外殻シールド機を格納するとともに、前記案内ガイドレールに沿って摺動する摺動部を有する格納枠が設けられ、前記伸縮装置は、前記格納枠を介して前記外殻シールド機に連結されていることが好ましい。 Further, in the shield machine moving system according to the present invention, the outer shell shield machine is stored, and a storage frame having a sliding portion that slides along the guide guide rail is provided, and the telescopic device is stored in the storage It is preferable that it is connected to the outer shell shield machine through a frame.
本発明のシールド機移動システムによれば、外殻シールド機を格納した格納枠の摺動部を案内ガイドレールに沿って摺動させて移動させることができる。そのため、円筒状の外形なす外殻シールド機を直接案内ガイドレールに沿って移動させない方法となることから、移動中に外殻シールド機がシールド機軸回りに回転することを抑えることができる。 According to the shield machine moving system of the present invention, the sliding portion of the storage frame storing the outer shell shield machine can be moved by sliding along the guide guide rail. Therefore, since the outer shell shield machine having a cylindrical outer shape is not moved directly along the guide guide rail, the outer shell shield machine can be prevented from rotating around the shield machine axis during the movement.
また、本発明に係るシールド機移動システムでは、前記伸縮装置の前記外殻シールド機側には、前記案内ガイドレールに対して着脱可能に固定される固定部を有していることが好ましい。 Further, in the shield machine moving system according to the present invention, it is preferable that the outer shell shield machine side of the expansion / contraction device has a fixing portion that is detachably fixed to the guide guide rail.
この場合には、外殻シールド機の移動中で伸縮装置の盛り替え時において、伸張装置を伸張させた後、固定部を案内ガイドレールに固定する。そして、反力受け部の案内ガイドレールに対する支持を解除して伸張装置を伸縮して反力受け部の位置を移動し、その移動した位置で反力受け部を案内ガイドレールに支持し、前記固定部を案内ガイドレールから解除することで盛り替え作業を円滑に行うことができる。 In this case, when the outer shell shield machine is moving, when the expansion and contraction device is replaced, after the extension device is extended, the fixing portion is fixed to the guide guide rail. Then, the support of the reaction force receiving portion with respect to the guide guide rail is released, the extension device is expanded and contracted to move the position of the reaction force receiving portion, and the reaction force receiving portion is supported on the guide guide rail at the moved position, The removal work can be smoothly performed by releasing the fixing portion from the guide guide rail.
また、本発明に係る大断面トンネルの施工方法では、前記外殻シールド機は、前記地中発進基地においてトンネル周方向の全周にわたって所定の間隔をあけて複数が配置されていてもよい。 Moreover, in the construction method of the large-section tunnel according to the present invention, a plurality of the outer shell shield machines may be arranged at predetermined intervals over the entire circumference in the tunnel circumferential direction at the underground starting base.
この場合には、地中発進基地においてトンネル周方向に所定の間隔をあけて配置された外殻シールド機を並進させて施工することができる。この場合、地中発進基地内における所定の箇所からトンネル周方向の配列順に順番に外殻シールド機を移動させて、所定の発進位置に設置することができる。つまり、複数の外殻シールド機を同時に地中発進基地内で移動させることが可能となるので、施工効率を向上させることができ、工期の短縮を図ることができる。 In this case, the outer shell shield machine disposed at a predetermined interval in the circumferential direction of the tunnel at the underground start base can be translated and installed. In this case, the outer shield machine can be moved in order from the predetermined location in the underground start base in the order of arrangement in the circumferential direction of the tunnel, and can be installed at the predetermined start position. That is, since a plurality of outer shell shield machines can be simultaneously moved in the underground start base, construction efficiency can be improved and the construction period can be shortened.
本発明のシールド機移動システム、及び大断面トンネルの施工方法によれば、簡単な構造で外殻シールド機を地中発進基地内の所定の発進位置に移動させることで、施工効率を向上させて工期の短縮を図ることができる。 According to the shield machine moving system of the present invention and the method for constructing a large section tunnel, the construction efficiency is improved by moving the outer shield machine to a predetermined start position in the underground start base with a simple structure. The construction period can be shortened.
以下、本発明の実施の形態によるシールド機移動システム、及び大断面トンネルの施工方法について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a shield machine moving system and a method for constructing a large section tunnel according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図3に示すように、本実施の形態によるシールド機移動システム、及び大断面トンネルの施工方法は、例えば大断面の道路トンネルにおいて、地中をシールド工法により掘削して本線トンネル1の一部に地中拡幅部Kを構築する施工に適用したものである。具体的には、地中拡幅部Kの掘削予定位置の内側に本線トンネル1を予め施工しておき、その本線トンネル1の外側に複数の外殻トンネル2を複数の外殻シールド機10を掘進させることにより、それら外殻トンネル2によって構成され本線トンネル1を取り囲む外殻部20を構築し、この外殻部20の内側を掘削して地中拡幅部Kを構築する施工方法である。本線トンネル1及び外殻トンネル2は、周知のシールド工法により施工される。なお、図3では、外殻トンネル2および外殻部20が省略されている。
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the shield machine moving system and the large-section tunnel construction method according to the present embodiment, for example, in a large-section road tunnel, excavate the ground by a shield method and use the main tunnel 1. This is applied to the construction for constructing the underground widened portion K in part. Specifically, the main line tunnel 1 is constructed in advance inside the planned excavation position of the underground widened portion K, and a plurality of
ここで、本線トンネル1におけるトンネル軸方向を符号Xで示している。そして、本実施の形態では、大断面トンネルをトンネル軸方向Xから見た平面視において、トンネル軸に直交する方向をトンネル径方向といい、トンネル軸回りに周回する方向をトンネル周方向という。そして、大断面トンネルにおいて、トンネル径方向で中心側を内周側といい、地山側を外周側という。 Here, the direction of the tunnel axis in the main tunnel 1 is indicated by the symbol X. In the present embodiment, in a plan view of the large-section tunnel viewed from the tunnel axis direction X, a direction orthogonal to the tunnel axis is referred to as a tunnel radial direction, and a direction around the tunnel axis is referred to as a tunnel circumferential direction. In the large section tunnel, the center side in the tunnel radial direction is referred to as the inner peripheral side, and the natural mountain side is referred to as the outer peripheral side.
外殻トンネル2は、本線トンネル1のトンネル軸方向Xの所定位置に設けられる地中発進基地3において、トンネル周方向に複数箇所に配置されるシールド発進部3A(図4及び図5参照)から本線トンネル1と略平行に発進される。なお、構築する外殻部20の大きさに合せて、掘進開始後に進行方向に向かうに従って漸次、本線トンネル1からトンネル径方向の外側に離れる方向に向けて掘進させ、所定の位置になったところで、本線トンネル1に対して略平行に掘進させるようにしてもよい。
The
地中発進基地3は、本線トンネル1と同軸でトンネル周方向に沿ってリング状に設けられ、図3に示すように地中発進基地掘削機30を使用して本線トンネル1の外周面に沿って周方向に掘削して発進基地セグメント31を組み付けることで施工されている。あるいは、一般的なトンネル工法で用いられる図示しない支保工(鋼材、吹き付け、ロックボルト等)を使用して施工されていてもよい。地中発進基地3のトンネル径方向の距離は、1台の外殻シールド機10が発進できる大きさであって、さらに後述するシールド機ユニット10Aがトンネル周方向に移動可能な寸法に設定されている。
なお、地中発進基地3の施工の際には、予め掘削施工範囲の地盤を凍結工法等により凍結地盤改良しておく。また、外殻シールド機10の発進部分の壁面は、一般的なシールド工法と同様に切削カッタで切削可能な例えば炭素繊維入りコンクリート等の材料により施工しておく。
The
In addition, when the
図4乃至図6に示すように、外殻シールド機10は、地中発進基地3内でトンネル周方向に沿って移動するため移動ユニット4を一体的に備えている。この外殻シールド機10と移動ユニット4の組み合わせをシールド機ユニット10Aという。シールド機ユニット10Aは、地中発進基地3の円周方向に沿って設けられる案内ガイドレール5に案内されてトンネル周方向に移動可能に設けられ、地中発進基地3の任意の位置に設置できるように構成されている。
ここで、地中発進基地3、移動ユニット4、および案内ガイドレール5は、本発明のシールド機移動システムに相当する。
As shown in FIGS. 4 to 6, the outer
Here, the
案内ガイドレール5は、地中発進基地3の内周面に沿って設けられる2本の内周ガイドレール51、および外周面に沿って設けられる2本の外周ガイドレール52からなる。これらガイドレール51、52は、H形鋼からなり、フランジ面をトンネル径方向に直交させ、かつトンネル周面に沿うようにして配置されている。
The
移動ユニット4は、図7に示すように、外殻シールド機10を収容し内周ガイドレール51および外周ガイドレール52に案内されて移動させる摺動部(後述する内枠材211、外枠材212)を有する格納枠41と、格納枠41のトンネル周方向の一端に伸縮方向の一方のロッド先端42aを連結した伸縮ジャッキ42(伸縮装置)と、伸縮ジャッキ42のロッド基端42bに設けられたクランプ43(反力受け部)と、を備えている。
シールド機ユニット10Aは、図8に示すように、クランプ43をガイドレール51、52に把持させることによりトンネル周方向へ移動させる際の反力を取り、連結された伸縮ジャッキ42によりトンネル周方向の一方に向けて押し出す。
As shown in FIG. 7, the moving
As shown in FIG. 8, the
格納枠41は、図7に示すトンネル軸方向から見て、内周ガイドレール51に沿って摺接した状態で延在する内枠材411と、外周ガイドレール52に沿って摺接した状態で延在する外枠材412と、内枠材411および外枠材412のそれぞれのトンネル周方向の端部同士を連結する縦枠材413と、を有し、さらに図9に示すようにトンネル軸方向Xの前方と後方の内枠材411同士、および外枠材412同士のそれぞれを連結する横枠材414を備えて構成されている。
The
格納枠41には、外殻シールド機10の発進架台(図示省略)を備えている。つまり、格納枠41内に格納される外殻シールド機10は、発進架台上に載置された状態のまま案内ガイドレール5に沿って移動されることになる。
なお、格納枠41には、発進架台の他に、例えば作業ステージ46やシード掘進に必要な後続設備等の設備を組み込んでおくことで、所定の発進位置へ格納枠41を移動させた後の掘進準備作業が少なくなり、工期の短縮を図ることができる。
The
In addition to the start frame, the
また、格納枠41には、内周ガイドレール51及び外周ガイドレール52のそれぞれに対して着脱可能に固定される固定部(図示省略)が設けられている。なお、この固定部は、伸縮ジャッキ42の外殻シールド機10側であればよく、格納枠41に設けられることに限定されることはない。例えば外殻シールド機10に設けられても良い。
The
伸縮ジャッキ42は、図9に示すように、トンネル周方向から見た側面視で格納枠41の各ガイドレール51、52に対してクランプ43を介して支持される位置に設けられている。図7に示すように、伸縮ジャッキ42のロッド基端42bは、内枠材411及び外枠材412のトンネル周方向の一端に固定されている。
As shown in FIG. 9, the
図8に示すように、クランプ43は、一方向に沿って延びる支持部44と、支持部44の長手方向に配列される複数(ここでは3つ)の把持部45と、を備えている。クランプ43は、支持部44の長手方向を伸縮ジャッキ42の伸縮軸方向とほぼ同じ方向に向けて伸縮ジャッキ42のロッド基端42bに連結されている。伸縮ジャッキ42のロッド先端42aと格納枠41の連結、及び伸縮ジャッキ42のロッド基端42bとクランプ43との連結は、それぞれ伸縮方向に直交する水平方向を中心として回転可能に連結されている。
As shown in FIG. 8, the
把持部45は、それぞれが同時に案内ガイドレール5に把持できるように配列されている。内周ガイドレール51に設けられるクランプ43は、支持部44に対して内周側に把持部45が設けられ、外周ガイドレール52に設けられるクランプ43は、支持部44に対して外周側に把持部45が設けられている。
The gripping
このように構成されるシールド機ユニット10Aでは、伸縮ジャッキ42の押し出し(伸張)によるストロークに合わせて、クランプ43の案内ガイドレール5に対する把持位置を順次盛り替えることにより、外殻シールド機10を案内ガイドレール5に沿ってトンネル周方向に移動される。
In the
次に、上述したシールド機移動システムを用いた大断面トンネルの施工方法について、図面に基づいて説明する。
図3及び図5に示すように、本実施の形態では、既設の本線トンネル1の地中拡幅部Kの構築予定位置よりも手前の所定位置で地中発進基地3を構築し、その地中発進基地3より複数の外殻シールド機10を発進させ、本線トンネル1の外側に複数の外殻トンネル2を施工する。
Next, the construction method of the large-section tunnel using the shield machine moving system described above will be described based on the drawings.
As shown in FIGS. 3 and 5, in the present embodiment, the
地中発進基地3の施工に際し、図3に示すように、本線トンネル1の下部を掘り下げて断面矩形状のシール掘削機からなる地中発進基地掘削機30が発進可能な大きさに設定された地中発進基地掘削機発進部32が構築される。この地中発進基地掘削機発進部32には、トンネル周方向の一方が切羽となるように地中発進基地掘削機30を配置し、地中発進基地掘削機30を本線トンネル1の外周に沿うように掘削しつつ、発進基地セグメント31を設置して、本線トンネル1の周囲に図1に示すようなリング状の地中発進基地3を構築する。そして、図4に示すように、地中発進基地3内に、内周ガイドレール51および外周ガイドレール52をトンネル周方向に沿って設置する。
When the
次に、図5に示すように、地中発進基地掘削機発進部32において、移動ユニット4を備えた外殻シールド機10を案内ガイドレール51、52上に設置する。つまり、図7に示すように、発進架台とともに格納枠41に格納された状態の外殻シールド機10において、格納枠41の所定位置に伸縮ジャッキ42及びクランプ43を設ける。そして、クランプ43の把持部45で案内ガイドレール5を把持しておく。このとき、格納枠41の内枠材411と外枠材412とが案内ガイドレール5に対して摺接した状態で設けられている。
Next, as shown in FIG. 5, in the underground starting base
そして、図5及び図7に示すように、伸縮ジャッキ42を伸縮させ、かつクランプ43を案内ガイドレール5に対して着脱を繰り返すことで、シールド機ユニット10Aを案内ガイドレール5に沿って順次トンネル周方向に移動させる。このとき、4本の伸縮ジャッキ42を同調させてロッドを伸張させるので、案内ガイドレール5に対して外殻シールド機10の中心軸が向く方向のバランスを保った状態で格納枠41を移動させることができる。つまり、格納枠41の軸線がトンネル軸線に沿う方向とずれることを抑えることができるので、トンネル周方向の所定位置への移動後に行う位置決め作業が簡単になる。
ここで、地中発進基地3におけるシールド機ユニット10Aの移動方向は、トンネル周方向で正逆いずれの方向でもかまわない。すなわち、地中発進基地掘削機発進部32からトンネル周方向の両側に向けてシールド機ユニット10Aを移動させることで、最長の移動距離は180度の範囲となり、1つのシールド機ユニット10Aの移動距離を抑えることができ、作業効率を高めることができる。
Then, as shown in FIGS. 5 and 7, the
Here, the moving direction of the
なお、本実施の形態では、外殻シールド機10の移動中で伸縮ジャッキ42の盛り替え時において、伸縮ジャッキ42を伸張させた後、格納枠41に設けられる不図示の固定部を案内ガイドレール5に固定する。そして、クランプ43の案内ガイドレール5に対する支持を解除して伸縮ジャッキ42を伸縮してクランプ43の位置を移動し、その移動した位置でクランプ43を案内ガイドレール5に把持することにより支持し、前記固定部を案内ガイドレール5から解除することで盛り替え作業を円滑に行うことができる。
In this embodiment, when the outer
シールド機ユニット10Aは、図6に示すように、地中発進基地3においてトンネル周方向の全周にわたって所定の間隔をあけて複数が所定の発進位置に配置される。なお、図5は外殻シールド機10の最後の1機を搬入している図であり、周方向の移動を伴わないため、格納枠41は必要なく、地中発進基地3内に設置した外殻シールド機発進架台に直接、外殻シールド機10を設置すればよい。
次に、各外殻シールド機10を同時に、あるいはそれぞれ個別に発進し、掘進に伴って裏込め注入、及びセグメントの組み立てを行うことで外殻トンネル2を施工する。このときの掘削土砂は地中発進基地3を介して本線トンネル1内を通じて外部へ搬出し、掘進に必要なセグメント等の資材類は本線トンネル1内から地中発進基地3を通して外殻トンネル2内に搬入される。
このようにして、複数の外殻トンネル2が略トンネル軸方向Xに沿って施工され、本線トンネル1の周囲に、複数本の外殻トンネル2からなる外殻部20が構築される。
As shown in FIG. 6, a plurality of
Next, each outer
In this way, a plurality of
ここで、施工される外殻トンネル2は、外殻シールド機10の発進直後においてトンネル軸方向Xにほぼ平行に掘進させ、例えば外殻シールド機10の機体全体、あるいは後続設備の全体が地中発進基地3から地盤内に進出したときに、本線トンネル1からトンネル径方向の外側に離れるように向きを曲げながら所定位置まで掘進させ、さらに所定位置において本線トンネル1に対して所定のトンネル径方向の位置で本線トンネル1と略平行に掘進することによって外殻トンネル2を構築するようにしてもよい。これにより複数の外殻トンネル2、2、…によって形成される外殻部20の断面を大きくすることができる。
Here, the
次に、施工された複数本の外殻トンネル2のうちトンネル周方向に隣り合う外殻トンネル2、2同士の間を、凍結工法、薬液注入工法等により地盤改良を行った後、切開き構造体として接続することにより一体化を図り、これにより支保機能、及び止水機能を有する外殻部20を形成する。
なお、外殻シールド機10は、掘進により外殻トンネル2を施工した後、地中拡幅部Kの褄壁予定地点に到達させて解体される。
Next, after the ground improvement is performed between the
In addition, after constructing the
その後、褄壁予定地点の本線トンネル1における褄壁付近のセグメントを解体、撤去して褄壁を構築しながら、複数の外殻トンネル2によって構成される外殻部20の内側を掘削するとともに、本線トンネル1のシールドルーフ内の残りのセグメントを解体、撤去し、大断面トンネル(地中拡幅部K)が構築されることになる。
Then, while excavating the inside of the
次に、上述したシールド機移動システム、及び大断面トンネルの施工方法の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
図4に示すように、本実施の形態では、地中発進基地3という大型クレーンを使用することができない地下空間において、重量物である外殻シールド機10をトンネル周方向に容易に移動させることができる。しかも、案内ガイドレール5に外殻シールド機10を案内させる移動方法となるので、移動中の外殻シールド機10の姿勢が安定するから、発進位置における位置決め作業にかかる手間を低減することができる。
Next, the operation of the shield machine moving system and the method for constructing the large section tunnel described above will be described in detail based on the drawings.
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the outer
また、本実施の形態では、外殻シールド機10を格納した格納枠41の摺動部(内枠材411、外枠材412)を案内ガイドレール5に沿って摺動させて移動させることができる。そのため、円筒状の外形なす外殻シールド機10を直接案内ガイドレール5に沿って移動させない方法となることから、移動中に外殻シールド機10がシールド機軸回りに回転することを抑えることができる。
In the present embodiment, the sliding portions (the
また、本実施の形態による大断面トンネルの施工方法では、複数の外殻シールド機10が地中発進基地3においてトンネル周方向の全周にわたって所定の間隔をあけて配置されているので、これら複数の外殻シールド機10を並進させて施工することができる。この場合、地中発進基地3内における所定の箇所からトンネル周方向の配列順に順番に外殻シールド機10を移動させて、所定の発進位置に設置することができる。つまり、複数の外殻シールド機10を同時に地中発進基地3内で移動させることが可能となるので、施工効率を向上させることができ、工期の短縮を図ることができる。
Moreover, in the construction method of the large-section tunnel according to the present embodiment, since the plurality of outer
上述のように本実施の形態によるシールド機移動システム、及び大断面トンネルの施工方法では、簡単な構造で外殻シールド機10を地中発進基地3内の所定の発進位置に移動させることで、施工効率を向上させて工期の短縮を図ることができる。
As described above, in the shield machine moving system and the large-section tunnel construction method according to the present embodiment, by moving the
以上、本発明によるシールド機移動システム、及び大断面トンネルの施工方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では、移動ユニット4として格納枠41を設ける構成となっているが、格納枠41を設ける構成であることに限定されることはなく、格納枠41を省略することも可能である。この場合、外殻シールド機10に直接、伸縮ジャッキ42を取り付けるようにしてもよい。
As mentioned above, although embodiment of the construction method of the shield machine movement system by this invention and the large section tunnel was described, this invention is not limited to said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, it is appropriate. It can be changed.
For example, although the
また、本実施の形態では、地中発進基地3において複数の外殻シールド機10がトンネル周方向の全周にわたって所定の間隔をあけて所定の発進位置に配置しているが、このような施工方法に制限されることはない。外殻シールド機10を1台ずつ所定の発進位置に移動させて掘進させる方法であってもよい。
In the present embodiment, a plurality of outer
さらに、本実施の形態では、地中発進基地3を地中発進基地掘削機発進部32から地中発進基地掘削機30を本線トンネル1の外周に沿ってリング状に掘進させることにより構築しているが、このような施工方法に限定されることはなく、NATM工法や在来の山岳トンネル工法によって切り広げる方法によって地中発進基地3を構築するようにしてもよい。また、地中発進基地3は必ずしもリング状であることに限定されず、断面矩形状、アーチ形状などでもよい。要は、地中発進基地内にトンネル周方向に沿うリング状の案内ガイドレールが設けられた構成であればよいのである。
Further, in the present embodiment, the
さらにまた、地中発進基地3の位置、大きさ等は、本線トンネル1の外径、外殻シールド機10の外径、地盤などの条件に応じて適宜、設定することが可能である。さらに、外殻シールド機10の構成、外径などの構成についても本実施の形態に制限されることはなく、適宜決定することができる。
また、案内ガイドレール5に関しても、本実施の形態では内周ガイドレール51および外周ガイドレール52をそれぞれ2本ずつ配置した構成であるが、これら案内ガイドレール5の本数、位置についてもとくに制限されるものではない。
Furthermore, the position, size, etc. of the
Further, regarding the
また、本実施の形態では大断面の道路トンネルを施工する場合の適用例であるが、上記地中拡幅部を有する様々な規模、用途、形態のトンネルを施工する場合全般に広く適用できるものであるし、施工対象のトンネルにおける地中拡幅部の規模や形態に応じて、また周辺環境等の諸条件を考慮して様々な設計的変更が可能である。 Also, in this embodiment, it is an application example when constructing a road tunnel with a large cross section, but it can be widely applied in general when constructing tunnels of various scales, uses, and forms having the above-mentioned underground widened portion. In addition, various design changes can be made in accordance with the scale and form of the underground widened portion in the tunnel to be constructed and in consideration of various conditions such as the surrounding environment.
また、隣り合う外殻トンネル同士の間に一体に形成する凍結工法などによる地盤改良部の範囲、形態やその施工方法、その他の各工程の細部についても、本発明の要旨を逸脱しない範囲で最適設計すれば良く、必要に応じて適宜の補助工法を採用しても勿論良い。 In addition, the range of the ground improvement part by the freezing method that is integrally formed between adjacent outer shell tunnels, the form and its construction method, and other details of each process are also optimal within the scope of the present invention. It is sufficient to design, and of course, an appropriate auxiliary method may be adopted as necessary.
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with known components without departing from the spirit of the present invention.
1 本線トンネル
2 外殻トンネル
3 地中発進基地
3A シールド発進部
4 移動ユニット
5 案内ガイドレール
10 外殻シールド機
10A シールド機ユニット
20 外殻部
41 格納枠
42 伸縮ジャッキ(伸縮装置)
43 クランプ
44 支持部
45 把持部
51 内周ガイドレール
X トンネル軸方向
K 地中拡幅部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
43
Claims (5)
前記地中発進基地にトンネル周方向に延在するとともに、前記外殻シールド機をトンネル周方向に案内する案内ガイドレールと、
前記外殻シールド機のトンネル周方向の一端に連結され、トンネル周方向に沿って伸縮自在な伸縮装置と、
前記案内ガイドレールに対して着脱可能に支持され、前記案内ガイドレールに支持した状態で前記伸縮装置の反力を取る反力受け部と、
を備えていることを特徴とするシールド機移動システム。 An underground launch base that is used to construct an outer shell by excavating the ground and launching an outer shell shield machine from a part of the main tunnel, and constructed in a ring shape along the outer periphery of the main tunnel A shield machine moving system provided in
A guide guide rail that extends in the tunnel circumferential direction to the underground launch base and guides the outer shell shield machine in the tunnel circumferential direction;
A telescopic device connected to one end of the outer shell shield machine in the tunnel circumferential direction and stretchable along the tunnel circumferential direction;
A reaction force receiving portion that is detachably supported with respect to the guide guide rail, and that takes a reaction force of the telescopic device in a state of being supported by the guide guide rail;
A shield machine moving system characterized by comprising:
前記伸縮装置は、前記格納枠を介して前記外殻シールド機に連結されていることを特徴とする請求項1に記載のシールド機移動システム。 While storing the outer shell shield machine, a storage frame having a sliding portion that slides along the guide guide rail is provided,
2. The shield machine moving system according to claim 1, wherein the expansion and contraction device is connected to the outer shell shield machine via the storage frame.
本線トンネルを施工する工程と、
前記本線トンネルの外周部に沿ってリング状に地中発進基地を構築する工程と、
前記地中発進基地にトンネル周方向に延在する案内ガイドレールを設ける工程と、
前記伸縮装置を備えた前記外殻シールド機を前記案内ガイドレールの所定位置に設置する工程と、
前記伸縮装置を盛り替えながら、前記反力受け部に反力を取って前記伸縮装置を伸張させて前記外殻シールド機を前記案内ガイドレールに案内させてトンネル周方向に沿って移動させ、該外殻シールド機を所定の発進位置に設置する工程と、
前記地中発進基地から前記外殻シールド機を発進させて外殻トンネルを施工する工程と、
を有することを特徴とする大断面トンネルの施工方法。 A construction method of a large-section tunnel using the shield machine moving system according to any one of claims 1 to 3,
The process of constructing the main tunnel,
Constructing an underground start base in a ring shape along the outer periphery of the main tunnel,
Providing a guide guide rail extending in the tunnel circumferential direction at the underground starting base;
Installing the outer shield machine provided with the telescopic device at a predetermined position of the guide guide rail;
While changing the expansion and contraction device, the reaction force receiving portion takes a reaction force to extend the expansion and contraction device and guide the outer shell shield machine to the guide guide rail and move it along the circumferential direction of the tunnel. Installing the outer shell shield machine at a predetermined start position;
Starting the outer shell shield machine from the underground launch base and constructing an outer shell tunnel;
A construction method of a large-section tunnel characterized by comprising:
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018071158A (en) * | 2016-10-27 | 2018-05-10 | エヌエイチパーキングシステムズ株式会社 | Transport device for outer shell tunnel |
JP2018145665A (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-20 | エヌエイチパーキングシステムズ株式会社 | Device for conveying along circumference |
CN108755755A (en) * | 2018-06-19 | 2018-11-06 | 中交第二航务工程局有限公司 | The prefabricated assembled piping lane of fragment equips the counterforce device originated |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6088788A (en) * | 1983-10-18 | 1985-05-18 | 三井建設株式会社 | Circumferential shield drilling machine |
US4530621A (en) * | 1982-12-08 | 1985-07-23 | Mitsui Kensetsu Kabushiki Kaisha | Shield driving process for enlargement |
JPH02194300A (en) * | 1989-01-24 | 1990-07-31 | Shimizu Corp | Device for supplying segment to shield machine |
JP2009264047A (en) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Mitsubishi Heavy Industries Tunneling Machinery & Geotechnology Co Ltd | Tunnel excavating method |
JP2015129411A (en) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 清水建設株式会社 | Material feeder for use in shield tunnel, and tunnel construction method |
-
2016
- 2016-01-19 JP JP2016008309A patent/JP6611247B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4530621A (en) * | 1982-12-08 | 1985-07-23 | Mitsui Kensetsu Kabushiki Kaisha | Shield driving process for enlargement |
JPS6088788A (en) * | 1983-10-18 | 1985-05-18 | 三井建設株式会社 | Circumferential shield drilling machine |
JPH02194300A (en) * | 1989-01-24 | 1990-07-31 | Shimizu Corp | Device for supplying segment to shield machine |
JP2009264047A (en) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Mitsubishi Heavy Industries Tunneling Machinery & Geotechnology Co Ltd | Tunnel excavating method |
JP2015129411A (en) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 清水建設株式会社 | Material feeder for use in shield tunnel, and tunnel construction method |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018071158A (en) * | 2016-10-27 | 2018-05-10 | エヌエイチパーキングシステムズ株式会社 | Transport device for outer shell tunnel |
JP2018145665A (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-20 | エヌエイチパーキングシステムズ株式会社 | Device for conveying along circumference |
CN108755755A (en) * | 2018-06-19 | 2018-11-06 | 中交第二航务工程局有限公司 | The prefabricated assembled piping lane of fragment equips the counterforce device originated |
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