JP2700261B2 - 地下空間の構築方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は地下に大空間を構成する構築方法に関するも
のである。

〈従来の技術〉 地下空間を安全に構築する方法としてシールド工法が
知られている。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 しかしシールド工法では使用する掘進機のサイズ、能
力に限界がある。

さらにこの工法は経済的にも限界があり、通常は直径
15〜20M以上の空間の構築は不可能であると言われてい
る。

ところが一方最近では地下空間の利用への要求が高ま
ってきている。

特に都市地下の有効利用などの目的から、大面積の空
間の構築方法が求められている。

〈本発明の目的〉 本発明は上記のような問題点を改善するためになされ
たもので、空間の直径や形状に関係なく、安全な状態の
もとで、地下に大断面の空間を構築することのできる方
法を提供することを目的とする。

〈本発明の構成〉 次に本発明の一実施例について説明する。

〈イ〉掘進装置 本発明の方法を実施するためには、第１図に示すよう
な装置を使用する。

すなわち複数のシールド掘進機１を相互にその側面を
接触させて位置させる。

シールド掘進機１は通常は円形断面によって構成して
ある。

しかし本発明の掘進機では、その側面の両側に平面壁
11を形成する。

すなわち、円形断面の両側を切り欠いた形状のシール
ド掘進機１を使用する。

そしてシールド掘進機１同志を相互にこの平面壁11を
介して接触させる。

この平面壁11にはキーやレールなどの継ぎ手４を設け
て、相互に前後方向のスライドが自在でかつ離れてしま
うことのないように構成する。

各シールド掘進機１の前面にはスポーク状の掘削刃２
を設ける。

ただしこの掘削刃２はシールド掘進機１の前面に接触
させて取り付けるのではなく、前面端から一定の距離だ
け回転軸21を前方に突出させた状態で取り付ける。

〈ロ〉閉空間の形成 以上のような構造によって複数のシールド掘進機１の
側面を順次接続するが、その結果最終的にはひとつの閉
空間を構成する。

この閉空間の形状は、第２図では楕円形を示すが、シ
ールド掘進機１相互の接続位置は機体の側面に限らず床
面、天井面など自由である。

したがってシールド掘進機１群で構成する形状は、円
形、矩形、その他の変形の閉空間を自由に構成すること
ができる。

〈ハ〉羽根の回転の同調 各シールド掘進機１の前面には回転する掘削刃２を突
設してある。

この掘削刃２の回転軌跡は、側面を切り欠いた形状の
シールド掘進機１よりもその一部が外部に露出してお
り、隣接する掘削刃２は相互にその回転軌跡を重合して
いる。

したがって掘削刃２と掘削刃２とが衝突しないよう
に、位相をずらして回転させるがこうした調整は機械的
いも、電気的にも公知の技術で容易に行うことができ
る。

〈ニ〉機体の進行の同調 各シールド掘進機１が勝手に前進してしまうと、機体
の前端が隣接する機体の掘削刃２に接触してしまう。

したがって隣接するシールド掘進機１は相互に回転軸
21の長さ以上には前後方向の距離が発生しないように構
成する。

この同調機構も、機械的あるいは電気的に公知の技術
によって構成することができる。

〈本発明の施工方法〉 次に本発明の施工方法について説明する。

〈イ〉掘進 多数のシールド掘進機１群のすべて、あるいはその内
の一部の掘削刃２を回転させて掘削を行い、ジャッキ群
を伸長することによって、セグメント３に反力を取って
前進させる。

〈ロ〉セグメントの組み立て 接続した多数のシールド掘進機１群が前進するため
に、セグメント３も相互に連続した形状に構成される。

そしてセグメント３の間には柱31や壁を設置して強度
を維持する。（第３図） 〈ハ〉掘進の完了 前記したように、相互に接続したシールド掘進機１群
は、ひとつの閉空間を形成している。

したがってその閉空間に囲まれた内部の土砂を残した
まま、目的地点の堅坑に到達して外側面だけの掘進を完
了する。

〈ニ〉補強 次にセグメント３内部に鉄筋などの補強材を配置し、
コンクリートを充填する。

こうすることによってシールド掘進機１群の通過後の
空間はすべて鉄筋コンクリートによって置き換えられる
ことになる。

すなわち、地中に厚さがきわめて厚く（シールド掘進
機の直径を厚さとした）、直径の大きいコンクリート製
の筒体を打ち込んだ状態が形成される。

〈ホ〉内部の掘削 周囲を鉄筋コンクリートで補強された閉空間内部の土
砂を公知の方法で掘削する。

周囲を完全に補強してあるから、その内部の土砂の掘
削は容易である。

掘削が完了すれば地下に大空洞を構築することができ
る。

〈本発明の効果〉 本発明は上記したようになるから、次のような効果を
達成することができる。

〈イ〉閉空間の断面の形状は、シールド掘進機の連結状
態によって自由に選択することができる。

したがってどのような地下空間の掘削の要求にも自由
に応じることができる。

〈ロ〉全断面の同時掘削の掘進機に比較して、本発明の
方法は、まずその周囲のみを掘削する装置を使用するか
ら、機械費を大幅に減らすことができる。

〈ハ〉シールド掘進機群をすべて一体に固定するのでは
なく、一定の距離だけは相互に自由に移動できるように
構成してある。

そのために掘進その他の動力が小さくて済み経済的で
ある。

〈ハ〉各々のシールド掘進機が独立して稼働できる。

そのために掘進、セグメント組み立て、裏込め注入な
どの作業を順次サイクルを作って行うことができ能率的
である。

〈ニ〉掘削中での土砂崩壊の影響範囲が、各シールド掘
進機の影響範囲に限られる。

これは全断面掘削と比較してきわめて小さいものであ
り、経済的な安全な作業を行うことができる。

〈ホ〉以上は水平方向へのトンネルの掘進について説明
したが、垂直方向への掘進、すなわち大口径の堅坑を構
築する場合に本発明の工法が使用できることももちろん
である。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明の構築方法に使用する装置の一実施例の
一部の説明図。 第２図：装置全体の説明図 第３図：セグメントの組み立て状態の説明図

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のシールド掘進機をその側面を継手構
   造により接触して位置させ、 隣接する掘進機を相互に軸方向の移動可能に連結し、 各シールド掘進機をセグメントを組み立てながら地中を
   掘進せしめ、 隣接するセグメント群を連結することによって閉空間の
   外側面を構成し、 この外側面を鉄筋コンクリートで補強し、 その後にこの面で保護された閉空間領域の内部を掘削し
   て行う、 地下空間の構築方法。