JP2021075842A - Construction method of tunnel curved part in shield tunneling method - Google Patents

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Abstract

To provide a construction method of a tunnel curved part preventing rolling of a shield machine, when constructing the tunnel curved part using a tapered hexagonal segment.SOLUTION: In the construction method of a tunnel curved part in a shield tunneling method, long side joint parts J1 of hexagonal segments SG having long side joint parts J1 formed facing each other and tapered in plan view and V-shaped inclined joint parts J2 projectedly formed at both sides of the long side joint part J1, are assembled zigzag toward front and rear directions of an excavation pit, to thereby construct the tunnel curved part covering an inner peripheral face of the excavation pit. The cutting face sides of a lining body B formed of an annularly assembled tapered hexagonal segment SG are pressed with an equal pressing force, respectively, by all of the shield jacks 9b of a shield machine.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明は、シールド工法におけるトンネル曲線部の施工方法に関し、特に、六角形セグメントを環状に組み立ててトンネルの曲線部を構築する技術に関するものである。 The present invention relates to a method for constructing a curved portion of a tunnel in a shield method, and more particularly to a technique for constructing a curved portion of a tunnel by assembling hexagonal segments in an annular shape.

シールド掘進機は、切羽の安定を図りながら切羽に押し当てられたカッタ盤を回転させることにより地山を掘削する一方、掘削された坑の内周にセグメントを環状に組み立てることによりトンネルを構築する機器である。 The shield excavator excavates the ground by rotating the cutter board pressed against the face while stabilizing the face, while constructing a tunnel by assembling segments in a ring shape on the inner circumference of the excavated pit. It is a device.

シールド掘進機の機器本体は、前胴部と後胴部とを備えている。前胴部は、後胴部の前方端部に屈折自在の状態で接続されている。この機器本体内において前胴部と後胴部との間には中折れジャッキが、後胴部には推進ジャッキが、それぞれ機器本体の周方向に沿って複数配置されている。一般的に、この中折れジャッキや推進ジャッキの選択によりシールド掘進機の姿勢が制御されている。 The main body of the shield excavator has a front body and a rear body. The front torso is flexibly connected to the front end of the rear torso. In the main body of the device, a plurality of center-folding jacks are arranged between the front body and the rear body, and a plurality of propulsion jacks are arranged on the rear body along the circumferential direction of the device. Generally, the attitude of the shield excavator is controlled by selecting the center-folding jack or the propulsion jack.

そして、シールド掘進機でトンネル曲線部を施工する場合には、掘削坑の前後に位置する前後接合部がテーパ状になったセグメントを使用して、目的とする方向に屈曲したセグメント組立体である覆工体を構築する。 Then, when constructing a tunnel curved portion with a shield excavator, it is a segment assembly that is bent in a target direction by using a segment in which the front and rear joints located in front of and behind the excavation pit are tapered. Build a lining body.

なお、シールド掘進機によるトンネル曲線部の施工に関しては、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。 As for the construction of the tunnel curved portion by the shield excavator, for example, the one described in Patent Document 1 is known.

特開2005−330749公報JP-A-2005-330794

セグメントには、対向して形成された長辺接合部および長辺接合部の両側に突出形成されたV字状の傾斜接合部を備えた六角形セグメントがある。六角形セグメントでは、長辺接合部を掘削坑の前後に向けて配置して千鳥状に組み立てて掘削坑の内周面を覆うトンネルを構築する。そして、この六角形セグメントを用いてトンネル曲線部を施工する場合には、対向する長辺接合部が平面視でテーパ状になった曲線部用の六角形セグメントが用いられる。 The segment includes a hexagonal segment having a long-sided joint formed to face each other and a V-shaped inclined joint formed to protrude on both sides of the long-sided joint. In the hexagonal segment, the long side joints are arranged facing the front and back of the excavation pit and assembled in a staggered manner to construct a tunnel covering the inner peripheral surface of the excavation pit. When a tunnel curved portion is constructed using this hexagonal segment, a hexagonal segment for the curved portion in which the opposing long side joints are tapered in a plan view is used.

ここで、テーパ状の六角形セグメントを使用する場合、推進ジャッキと六角形セグメントの端面(推進ジャッキによる押圧面)とが直交しないので、周方向に偶力が発生する。 Here, when a tapered hexagonal segment is used, a couple is generated in the circumferential direction because the propulsion jack and the end surface of the hexagonal segment (pressing surface by the propulsion jack) are not orthogonal to each other.

そして、六角形セグメントでは、切羽に近い凸部と、凸部から六角形セグメントの半分の幅分窪んだ台形状の凹部とが周方向に沿って交互に形成(凹凸形成)されることから、凸部を形成する六角形セグメントでは周方向の拘束力が弱くなる。また、凹凸形成されている六角形セグメントの端面を押圧する複数の推進ジャッキにおけるストロークの長短差が大きくなってバランスが悪化する。 In the hexagonal segment, convex portions close to the face and trapezoidal concave portions recessed by half the width of the hexagonal segment from the convex portion are alternately formed along the circumferential direction (concave and convex formation). In the hexagonal segment forming the convex portion, the binding force in the circumferential direction becomes weak. In addition, the difference in stroke length between the plurality of propulsion jacks that press the end faces of the hexagonal segments formed in the uneven shape becomes large, and the balance deteriorates.

このため、千鳥状に組み立てられたテーパ状の六角形セグメントの端面を押圧してシールド掘進機を前進させる際には、通常の矩形セグメントを押圧した場合に比べてローリングが生じ易くなる。 Therefore, when the end face of the tapered hexagonal segment assembled in a staggered manner is pressed to advance the shield excavator, rolling is more likely to occur as compared with the case where the normal rectangular segment is pressed.

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、テーパ状の六角形セグメントを用いてトンネルの曲線部を施工する際におけるシールド掘進機のローリングを防止することが可能な技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made from the above-mentioned technical background, and provides a technique capable of preventing rolling of a shield excavator when constructing a curved portion of a tunnel using a tapered hexagonal segment. The purpose is to do.

上記課題を解決するため、本発明の請求項1に記載のトンネル曲線部の施工方法は、カッタヘッドを備えた前胴部、周方向に複数の推進ジャッキを備えて前記前胴部の後方端部に設けられた後胴部、および前記前胴部と前記後胴部との間の周方向に複数に配置されて前記前胴部と前記後胴部とを屈曲自在に連結する中折れジャッキを有するシールド掘進機を用い、相互に対向して形成されて平面視でテーパ状になった長辺接合部および前記長辺接合部の両側に突出形成されたV字状の傾斜接合部を備えた六角形セグメントの前記長辺接合部を掘削坑の前後に向けて千鳥状に組み立てて当該掘削坑の内周面を覆うトンネルの曲線部を構築するシールド工法におけるトンネル曲線部の施工方法であって、環状に組み立てられた前記六角形セグメントからなる覆工体の切羽側を全ての前記推進ジャッキにより相互に同一の押圧力で押圧して反力をとりながら、前記中折れジャッキで前記シールド掘進機の推進方向を制御する、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the method of constructing the tunnel curved portion according to claim 1 of the present invention includes a front body portion provided with a cutter head and a rear end of the front body portion provided with a plurality of propulsion jacks in the circumferential direction. A center-folding jack provided on the portion and a plurality of jacks arranged in the circumferential direction between the front body portion and the rear body portion to flexibly connect the front body portion and the rear body portion. It is provided with a long-sided joint formed to face each other and tapered in a plan view, and a V-shaped inclined joint formed to protrude on both sides of the long-sided joint. It is a construction method of the tunnel curved part in the shield method in which the long side joint of the hexagonal segment is assembled in a staggered manner toward the front and back of the excavation pit to construct the curved part of the tunnel covering the inner peripheral surface of the pit. Then, the face side of the lining body composed of the hexagonal segments assembled in an annular shape is pressed by all the propulsion jacks with the same pressing force to take a reaction force, and the shield excavation is carried out by the center-folding jack. It is characterized by controlling the propulsion direction of the machine.

本発明によれば、テーパ状の六角形セグメントからなる覆工体を推進ジャッキで押圧した場合、それぞれの六角形セグメントに発生した偶力が相殺されるようになる。このように、千鳥状に組み立てられたテーパ状の六角形セグメントの端面を推進ジャッキで押圧したときの偶力が各セグメント間で相殺されるので、テーパ状の六角形セグメントを用いてトンネルの曲線部を施工する際におけるシールド掘進機のローリングを防止することが可能になる。 According to the present invention, when a lining body composed of tapered hexagonal segments is pressed by a propulsion jack, the couple generated in each hexagonal segment is offset. In this way, the couple when the end face of the tapered hexagonal segment assembled in a staggered pattern is pressed by the propulsion jack is canceled between the segments, so the curve of the tunnel using the tapered hexagonal segment is used. It is possible to prevent the shield excavator from rolling when constructing the part.

発明の一実施の形態であるシールド工法におけるトンネル曲線部の施工方法において使用されるシールド掘進機の内部を側面から透かして見た構成図である。It is a block diagram which saw through the inside of the shield excavator used in the construction method of the tunnel curve part in the shield construction method which is one Embodiment of the invention from the side. トンネルの直線部の施工に用いられる六角形セグメントの平面図である。It is a top view of the hexagonal segment used for the construction of the straight part of a tunnel. 図2の六角形セグメントの正面図である。It is a front view of the hexagonal segment of FIG. 図2の六角形セグメントの側面図である。It is a side view of the hexagonal segment of FIG. 図2の六角形セグメントを組み立てて構築されたリング状の覆工体を側面から示す図である。It is a figure which shows the ring-shaped lining body constructed by assembling the hexagonal segment of FIG. 2 from the side view. (a)はトンネルの曲線部の施工に用いられるテーパ状の六角形セグメントの一例を示す平面図、(b)は(a)のx−x線に沿った断面図である。(A) is a plan view showing an example of a tapered hexagonal segment used for construction of a curved portion of a tunnel, and (b) is a cross-sectional view taken along line xx of (a). (a)はトンネルの曲線部の施工に用いられるテーパ状の六角形セグメントの他の一例を示す平面図、(b)は(a)のy−y線に沿った断面図である。(A) is a plan view showing another example of the tapered hexagonal segment used for construction of the curved portion of the tunnel, and (b) is a cross-sectional view along the yy line of (a). テーパ状の六角形セグメントを組み立てて構築されたリング状の覆工体を側面から示す図である。It is a figure which shows the ring-shaped lining body constructed by assembling the tapered hexagonal segment from the side. テーパ状の六角形セグメントを推進ジャッキで押圧したときに発生する偶力を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the couple generated when the tapered hexagonal segment is pressed by a propulsion jack. テーパ状の六角形セグメントを組み立てて構築されたリング状の覆工体の展開した状態において推進ジャッキで押圧したとき偶力を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a couple when pressed by a propulsion jack in the unfolded state of the ring-shaped lining body constructed by assembling the tapered hexagonal segment.

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments as an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in the drawing for demonstrating the embodiment, the same constituent elements are in principle given the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

図1は発明の一実施の形態であるシールド工法におけるトンネル曲線部の施工方法において使用されるシールド掘進機の内部を側面から透かして見た構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of the inside of a shield excavator used in a method of constructing a tunnel curved portion in a shield method according to an embodiment of the invention, as seen through from the side.

図1に示すように、本実施の形態のシールド掘進機1は、カッタヘッド2により掘削された土砂に添加材を注入して練り混ぜることで不透水性と塑性流動性とを持つ泥土を生成し、その泥土をカッタヘッド2と機器本体3との間の室内に充満した状態で掘進することで泥土圧を発生させ、その泥土圧を切羽の土圧に対抗させた状態で掘削坑を構築する機器である。 As shown in FIG. 1, the shield excavator 1 of the present embodiment generates mud with impermeable property and plastic fluidity by injecting an additive into the earth and sand excavated by the cutter head 2 and kneading it. Then, the mud pressure is generated by digging with the mud filled in the room between the cutter head 2 and the equipment body 3, and the excavation pit is constructed with the mud pressure counteracting the earth pressure of the face. It is a device to do.

カッタヘッド2は、地山の切羽を掘削する部材であり、カッタヘッド2の周方向に沿って回転自在の状態で機器本体3の前面に設置されている。このカッタヘッド2には、切羽を掘削するための様々なタイプのビット4が装着されている。 The cutter head 2 is a member for excavating the face of the ground, and is installed on the front surface of the device main body 3 in a state of being rotatable along the circumferential direction of the cutter head 2. The cutter head 2 is equipped with various types of bits 4 for excavating a face.

機器本体3は、前述したカッタヘッド2を備えた前胴部3aと、その後方の後胴部3bとを備えている。前胴部3aおよび後胴部3bは、例えば円筒状の鋼製板により形成されており、機器本体3の外形を形成するとともに、機器本体3の内部に中空空間を形成する部材である。 The device main body 3 includes a front body portion 3a provided with the cutter head 2 described above, and a rear body portion 3b behind the front body portion 3a. The front body portion 3a and the rear body portion 3b are formed of, for example, a cylindrical steel plate, and are members that form the outer shape of the device body 3 and form a hollow space inside the device body 3.

前胴部3aの前面側において、その前面から機器本体3の内方に後退した位置には、機器本体3内の中空空間を切羽側と機内側とに分ける隔壁7が設けられている。この隔壁7の切羽側、すなわちカッタヘッド2と隔壁7との間には、カッタヘッド2により掘削された土砂等が取り込まれる空間であるチャンバ6が設けられている。また、隔壁7の機内側には、添加材注入部5b、カッタ駆動体8、中折れジャッキ9a、推進ジャッキ9b、スクリューコンベア10、エレクタ11などが設けられている。 On the front side of the front body portion 3a, a partition wall 7 is provided at a position retracted from the front surface to the inside of the device main body 3 to divide the hollow space in the device main body 3 into the face side and the inside of the machine. A chamber 6 is provided on the face side of the partition wall 7, that is, between the cutter head 2 and the partition wall 7, which is a space for taking in the earth and sand excavated by the cutter head 2. Further, inside the partition wall 7, an additive injection portion 5b, a cutter drive body 8, a center-folding jack 9a, a propulsion jack 9b, a screw conveyor 10, an erector 11, and the like are provided.

ここで、添加材注入部5bは、機器本体3の外回りやチャンバ6内に向けて添加材を注入する機器である。カッタ駆動体8は、カッタヘッド2を回転させる駆動源である。中折れジャッキ9aは、前胴部3aと後胴部3bとを屈曲自在に連結するとともに、シールド掘進機1の推進方向を制御する機器である。推進ジャッキ9bは、機器本体3の後方に設置されたセグメントSGに反力をとってシールド掘進機1を前進させるための推進力を発生させる機器であり、図1に示すように、機器本体3の後胴部3bに、シールド掘進機1の周方向に沿って複数個並んで配置されている。スクリューコンベア10は、チャンバ6内に取り込まれた土砂を機外に排出するための機器である。エレクタ11は、セグメントを把持して環状の覆工体に組み立てるための機器である。 Here, the additive injection unit 5b is a device that injects the additive toward the outside of the device body 3 or the inside of the chamber 6. The cutter drive body 8 is a drive source for rotating the cutter head 2. The center-folding jack 9a is a device that flexibly connects the front body portion 3a and the rear body portion 3b and controls the propulsion direction of the shield excavator 1. The propulsion jack 9b is a device that generates a propulsive force for advancing the shield excavator 1 by taking a reaction force on a segment SG installed behind the device main body 3, and as shown in FIG. 1, the device main body 3 A plurality of shield excavators 1 are arranged side by side on the rear body portion 3b along the circumferential direction. The screw conveyor 10 is a device for discharging the earth and sand taken into the chamber 6 to the outside of the machine. The Elekta 11 is a device for gripping a segment and assembling it into an annular lining body.

さて、本実施の形態では、以上の構成を有するシールド掘進機1を用い、六角形セグメントを千鳥状に組み立てて環状の覆工体とし、これを連続させることで掘削坑の内周面を覆うトンネルが構築される。 By the way, in the present embodiment, the shield excavator 1 having the above configuration is used, and the hexagonal segments are assembled in a staggered manner to form an annular lining body, which is continuously connected to cover the inner peripheral surface of the excavation pit. A tunnel is built.

ここで、トンネルの直線部の施工に用いられる六角形セグメントについて、図2〜図4を用いて説明する。 Here, the hexagonal segment used for the construction of the straight portion of the tunnel will be described with reference to FIGS. 2 to 4.

これらの図面に示すように、六角形セグメントSGは、トンネル周方向に湾曲して平面六角形状に形成されており、相互に対向して形成されて平面視で平行になった2つの長辺接合部J1、および長辺接合部J1の両側に突出形成されたV字状の傾斜接合部J2を有している。また、内面の中央部には、エレクタ11で把持されるときのアンカ(図示せず)が挿入される把持孔H1が形成されている。 As shown in these drawings, the hexagonal segment SG is formed into a plane hexagonal shape curved in the circumferential direction of the tunnel, and two long-sided joints formed so as to face each other and parallel to each other in a plan view. It has a V-shaped inclined joint J2 formed so as to project on both sides of the portion J1 and the long side joint J1. Further, a gripping hole H1 into which an anchor (not shown) to be gripped by the Elekta 11 is inserted is formed in the central portion of the inner surface.

この六角形セグメントSG内には、傾斜接合部J2の一方の傾斜面と平行に、斜辺間継手ボルトが貫通するシース管Tが埋設され、一方の長辺接合部J1には、斜辺間継手ボルトを締め付けるための締付孔H2がシース管Tと連続して形成されている。また、傾斜接合部J2の他方の傾斜面と平行に、接合される他の六角形セグメントSGのシース管Tを貫通した斜辺間継手ボルトとねじ結合するインサートアンカF1が埋設されている。さらに、他方の長辺接合部J1から内部に向けて、六角形セグメントSGを吊す際に用いられる吊り用インサートF2が埋設されている。 In this hexagonal segment SG, a sheath pipe T through which the hypotenuse joint bolt penetrates is embedded in parallel with one inclined surface of the inclined joint J2, and the hypotenuse joint bolt is embedded in one long side joint J1. A tightening hole H2 for tightening the sheath tube T is formed continuously with the sheath tube T. Further, in parallel with the other inclined surface of the inclined joint portion J2, an insert anchor F1 screwed with an inter-hypotenuse joint bolt penetrating the sheath pipe T of another hexagonal segment SG to be joined is embedded. Further, a suspension insert F2 used for suspending the hexagonal segment SG is embedded from the other long side joint J1 toward the inside.

そして、六角形セグメントSGの外周面には、他の六角形セグメントSGと凹凸嵌合して位置合わせを行うための部位として、凹部であるリング間ソケットR1ならびに凸部であるリング間プラグR2が形成されている。 Then, on the outer peripheral surface of the hexagonal segment SG, a concave ring-to-ring socket R1 and a convex inter-ring plug R2 are provided as a portion for unevenly fitting and aligning with another hexagonal segment SG. It is formed.

なお、六角形セグメントSGは、本実施の形態では鉄筋コンクリート製であるが、鋼製であってもよい。 The hexagonal segment SG is made of reinforced concrete in the present embodiment, but may be made of steel.

このような六角形セグメントSGを掘削坑の周方向に千鳥状に組み立てて、図5に示すリング状の覆工体Bが構築される。覆工体Bにおいて、六角形セグメントSGの長辺接合部J1が掘削坑の前後(つまり、切羽側と坑口側)を向くように配置されており、前後方向に位置する六角形セグメントSGにおける傾斜接合部J2同士が交互に連結されることで、切羽に近い凸部と、この凸部から六角形セグメントSGの半分の幅分窪んだ台形状の凹部とが周方向に沿って交互に形成(凹凸形成)される。そして、形成された凹部に次の六角形セグメントSGの前半部を軸挿入して嵌合されている。 Such a hexagonal segment SG is assembled in a staggered manner in the circumferential direction of the excavation pit to construct a ring-shaped lining body B shown in FIG. In the lining body B, the long side joint J1 of the hexagonal segment SG is arranged so as to face the front and back of the excavation pit (that is, the face side and the wellhead side), and the inclination of the hexagonal segment SG located in the front and back direction. By alternately connecting the joints J2 to each other, a convex portion close to the face and a trapezoidal concave portion recessed by half the width of the hexagonal segment SG from this convex portion are alternately formed along the circumferential direction ( Concavo-convex formation). Then, the front half of the next hexagonal segment SG is axially inserted into the formed recess and fitted.

また、六角形セグメントSGを組み立てる際には、既に環状に組み立てられた六角形セグメントからなる覆工体Bの切羽側を推進ジャッキ9bにより押圧して反力をとりながらシールド掘進機1を六角形セグメントSGの幅分だけ前進させて組み立てスペースを形成する。また、中折れジャッキ9aでシールド掘進機1の推進方向を制御する。 Further, when assembling the hexagonal segment SG, the shield excavator 1 is hexagonal while taking a reaction force by pressing the face side of the lining body B made of the hexagonal segment already assembled in an annular shape by the propulsion jack 9b. The assembly space is formed by advancing by the width of the segment SG. Further, the propulsion direction of the shield excavator 1 is controlled by the center-folding jack 9a.

さて、トンネルには、曲がりのない直線部と、上下方向や横方向などに曲がった曲線部との領域がある。そして、六角形セグメントを用いてトンネルの曲線部を施工する場合には、長辺接合部J1がテーパ状になった曲線部用の六角形セグメントSGが用いられる。 By the way, in the tunnel, there is an area of a straight part without a bend and a curved part bent in the vertical direction or the horizontal direction. When the curved portion of the tunnel is constructed using the hexagonal segment, the hexagonal segment SG for the curved portion in which the long side joint J1 is tapered is used.

曲線部用の六角形セグメントの一例を図6および図7に示す。何れの六角形セグメントSGも、対向形成された長辺接合部J1は平面視でテーパ状になっているが、図6に示す六角形セグメントSGでは、両側の傾斜接合部J2の頂点を結んだ直線Lが坑口側の長辺接合部J1に対して傾斜しており(図6(a)参照)、当該直線Lで六角形セグメントSGが僅かに折れ曲がっている(図6(b)参照)。そして、直線Lと切羽側の長辺接合部J1とは平行になっている。 An example of the hexagonal segment for the curved portion is shown in FIGS. 6 and 7. In each of the hexagonal segment SGs, the long side joints J1 formed opposite to each other are tapered in a plan view, but in the hexagonal segment SG shown in FIG. 6, the vertices of the inclined joints J2 on both sides are connected. The straight line L is inclined with respect to the long side joint J1 on the wellhead side (see FIG. 6A), and the hexagonal segment SG is slightly bent at the straight line L (see FIG. 6B). The straight line L and the long side joint J1 on the face side are parallel to each other.

また、図7に示す六角形セグメントSGでは、坑口側の長辺接合部J1と切羽側の長辺接合部J1とがテーパ状になっているが、図6に示す六角形セグメントSGとは異なり、両側の傾斜接合部J2の頂点を結んだ直線Lで折れ曲がっていない(図7(a)参照)。また、切羽側の長辺接合部J1の端面が表裏面に対して僅かに傾斜している(図7(b)参照) Further, in the hexagonal segment SG shown in FIG. 7, the long side joint J1 on the wellhead side and the long side joint J1 on the face side are tapered, but unlike the hexagonal segment SG shown in FIG. , It is not bent at the straight line L connecting the vertices of the inclined joints J2 on both sides (see FIG. 7A). Further, the end surface of the long side joint J1 on the face side is slightly inclined with respect to the front and back surfaces (see FIG. 7B).

このような六角形セグメントSGを用いて構築された曲線部のトンネルを図8に示す。 FIG. 8 shows a tunnel of a curved portion constructed by using such a hexagonal segment SG.

ここで、図9に示すように、テーパ状の六角形セグメントSGを使用する場合、推進ジャッキ9bの押圧方向Dと六角形セグメントSGの切羽側の長辺接合部J1の端面(つまり、推進ジャッキ9bによる押圧面)とが直交しないので、六角形セグメントSGにはトンネルの周方向に偶力Fが発生し、推進ジャッキ9bには当該偶力Fと対になる反対方向の偶力F’が発生することになる。 Here, as shown in FIG. 9, when the tapered hexagonal segment SG is used, the pressing direction D of the propulsion jack 9b and the end surface of the long side joint J1 on the face side of the hexagonal segment SG (that is, the propulsion jack). Since the pressing surface by 9b) is not orthogonal to each other, a couple F is generated in the circumferential direction of the tunnel in the hexagonal segment SG, and a couple F'in the opposite direction paired with the couple F is generated in the propulsion jack 9b. It will occur.

そして、前述のように、六角形セグメントSGでは、凸部と凹部とが周方向に沿って交互に形成されることから、凸部を形成する六角形セグメントでは周方向の拘束力が弱くなる。また、六角形セグメントでは周方向に凹凸に形成されることから、当該六角形セグメントの端面を押圧する複数の推進ジャッキにおけるストロークの長短差が大きくなってバランスが悪化する。 As described above, in the hexagonal segment SG, the convex portions and the concave portions are alternately formed along the circumferential direction, so that the hexagonal segment forming the convex portions has a weaker binding force in the circumferential direction. Further, since the hexagonal segment is formed to be uneven in the circumferential direction, the difference in stroke length between the plurality of propulsion jacks that press the end faces of the hexagonal segment becomes large, and the balance deteriorates.

そのため、六角形セグメントSGを押圧して前進するシールド掘進機1は、推進ジャッキ9bの偶力F’の影響を受けてローリングが生じ易くなる。 Therefore, the shield excavator 1 that presses the hexagonal segment SG to move forward is likely to be rolled due to the influence of the couple F'of the propulsion jack 9b.

そこで、本実施の形態においては、環状に組み立てられたテーパ状の六角形セグメントSGからなる覆工体Bの切羽側を推進ジャッキ9bで押圧する際に、全ての推進ジャッキ9bの押圧力が相互に同一となるように調整している。そして、このように全ての推進ジャッキ9bが同一の押圧力となるように六角形セグメントSGを押して反力をとりながらシールド掘進機1を前進させ、中折れジャッキ9aでシールド掘進機1の推進方向を制御している。 Therefore, in the present embodiment, when the face side of the lining body B composed of the tapered hexagonal segment SG assembled in an annular shape is pressed by the propulsion jacks 9b, the pressing pressures of all the propulsion jacks 9b are mutual. It is adjusted so that it is the same as. Then, the hexagonal segment SG is pushed so that all the propulsion jacks 9b have the same pressing force, and the shield excavator 1 is advanced while taking a reaction force. Is in control.

ここで、環状に組み立てられたテーパ状の六角形セグメントSGからなる覆工体Bの切羽側を推進ジャッキ9bで押圧している状態を図10に示す。図10のハッチングを付した六角形セグメントSGが、トンネルの曲線部で用いられるテーパ状の六角形セグメントSGである。 Here, FIG. 10 shows a state in which the face side of the lining body B made of the tapered hexagonal segment SG assembled in an annular shape is pressed by the propulsion jack 9b. The hexagonal segment SG with hatching in FIG. 10 is a tapered hexagonal segment SG used in the curved portion of the tunnel.

図10に示すように、テーパ状の六角形セグメントSGからなる覆工体Bを推進ジャッキ9bで押圧した場合、それぞれの六角形セグメントSGに発生した偶力が相殺されるようになる。 As shown in FIG. 10, when the lining body B made of the tapered hexagonal segment SG is pressed by the propulsion jack 9b, the couple generated in each hexagonal segment SG is offset.

すなわち、頂部に位置する六角形セグメントSGに発生した偶力Fa1と底部に位置する六角形セグメントSGに発生した偶力Fa2とが相互に逆方向になって相殺される。また、片方の側面を形成する隣接した2つの六角形セグメントSGにそれぞれ発生した偶力Fb1と偶力Fb2とが相互に逆方向になって相殺される。そして、もう片方の側面を形成する隣接した2つの六角形セグメントSGにそれぞれ発生した偶力Fc1と偶力Fc2とが相互に逆方向になって相殺される。 That is, the couple Fa1 generated in the hexagonal segment SG located at the top and the couple Fa2 generated in the hexagonal segment SG located at the bottom cancel each other out in opposite directions. Further, the couple Fb1 and the couple Fb2 generated in the two adjacent hexagonal segments SG forming one side surface are offset in opposite directions. Then, the couple Fc1 and the couple Fc2 generated in the two adjacent hexagonal segments SG forming the other side surface are offset in opposite directions.

このように、千鳥状に組み立てられたテーパ状の六角形セグメントSGの端面を推進ジャッキ9bで押圧したときの偶力が各セグメントSG間で相殺されるので、六角形セグメントSGを用いてトンネルの曲線部を施工する際におけるシールド掘進機1のローリングを防止することが可能になる。 In this way, the couple when the end face of the tapered hexagonal segment SG assembled in a staggered pattern is pressed by the propulsion jack 9b is canceled between the segment SGs, so that the hexagonal segment SG is used to form a tunnel. It is possible to prevent the shield excavator 1 from rolling when constructing the curved portion.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiments, the embodiments disclosed in the present specification are exemplary in all respects and are limited to the disclosed techniques. It's not a thing. That is, the technical scope of the present invention is not limitedly interpreted based on the description in the above-described embodiment, but should be interpreted according to the description of the claims, and the scope of claims. All changes are included as long as they do not deviate from the description technology and the technology equivalent to the above and the gist of the claims.

例えば、全ての推進ジャッキ9bによりテーパ状の六角形セグメントSGの端面を押圧する押圧力が相互に同一とは、厳密に同一であることを意味するものではなく、ほぼ同一であれば足りる。 For example, the fact that the pressing forces for pressing the end faces of the tapered hexagonal segments SG by all the propulsion jacks 9b are not exactly the same does not mean that they are exactly the same, but it is sufficient if they are substantially the same.

以上の説明では、本発明を泥土圧式のシールド掘進機に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、カッタヘッドの後方の機器本体内に設けられた泥水室に送泥ポンプにより泥水を圧送し、泥水室内の泥水の圧力を切羽の土圧および地下水圧に見合う圧力にして切羽の安定を図りながらカッタヘッドを切羽に押し当て回転させることにより地山に掘削坑を形成する泥水式のシールド掘進機等、他のシールド掘進機にも適用が可能である。 In the above description, the case where the present invention is applied to a mud pressure type shield excavator has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, the pump is sent to a muddy water chamber provided in the main body of the device behind the cutter head. The muddy water is pumped by a mud pump, and the pressure of the muddy water in the muddy water chamber is adjusted to the pressure commensurate with the earth pressure and ground water pressure of the face. It can also be applied to other shield excavators such as the muddy water type shield excavator to be formed.

1 シールド掘進機
2 カッタヘッド
3 機器本体
3a 前胴部
3b 後胴部
6 チャンバ
7 隔壁
9a 中折れジャッキ
9b 推進ジャッキ
11 エレクタ
B 覆工体
F,F’,Fa1,Fa2,Fb1,Fb2,Fc1,Fc2 偶力
J1 長辺接合部
J2 傾斜接合部
SG 六角形セグメント
1 Shield excavator 2 Cutter head 3 Equipment body 3a Front body 3b Rear body 6 Chamber 7 Partition 9a Center-folded jack 9b Propulsion jack 11 Electa B Lining body F, F', Fa1, Fa2, Fb1, Fb2, Fc1, Fc2 Couple J1 Long Edge Joint J2 Inclined Joint SG Hexagonal Segment

Claims (1)

カッタヘッドを備えた前胴部、周方向に複数の推進ジャッキを備えて前記前胴部の後方端部に設けられた後胴部、および前記前胴部と前記後胴部との間の周方向に複数に配置されて前記前胴部と前記後胴部とを屈曲自在に連結する中折れジャッキを有するシールド掘進機を用い、
相互に対向して形成されて平面視でテーパ状になった長辺接合部および前記長辺接合部の両側に突出形成されたV字状の傾斜接合部を備えた六角形セグメントの前記長辺接合部を掘削坑の前後に向けて千鳥状に組み立てて当該掘削坑の内周面を覆うトンネルの曲線部を構築するシールド工法におけるトンネル曲線部の施工方法であって、
環状に組み立てられた前記六角形セグメントからなる覆工体の切羽側を全ての前記推進ジャッキにより相互に同一の押圧力で押圧して反力をとりながら、前記中折れジャッキで前記シールド掘進機の推進方向を制御する、
ことを特徴とするシールド工法におけるトンネル曲線部の施工方法。
A front fuselage with a cutter head, a rear fuselage with a plurality of propulsion jacks in the circumferential direction provided at the rear end of the front fuselage, and a circumference between the front fuselage and the rear fuselage. Using a shield excavator having a center-folding jack that is arranged in a plurality of directions and that flexibly connects the front body portion and the rear body portion.
The long side of a hexagonal segment having a long side joint formed so as to face each other and tapered in a plan view and a V-shaped inclined joint formed to project on both sides of the long side joint. It is a construction method of the tunnel curved part in the shield method in which the joint part is assembled in a staggered manner toward the front and back of the excavation pit to construct the curved part of the tunnel covering the inner peripheral surface of the pit.
The face side of the lining body composed of the hexagonal segments assembled in an annular shape is pressed by all the propulsion jacks with the same pressing force against each other to take a reaction force, and the shield excavator with the center-folding jack. Control the propulsion direction,
A method of constructing a tunnel curve portion in a shield method characterized by the fact that.
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