JP2779681B2 - 水中掘進機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は施工性に優れた水中掘進機に関する。

〈従来の技術〉 水底トンネルの施工方法としては、水中掘進機を使用
するシールド工法や、陸上で製作したトンネルの一部
（トンネルエレメント）をトンネルのトレンチに沈めな
がら順次トンネルを延長していく沈埋工法などが知られ
ている。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 〈イ〉 シールド工法にあってはトンネル径の1.5倍以
上の土被りをとることにより、トンネル延長が長くな
る。

土被りをこれより小さくするとトンネルが浮上する問
題を生じたり、セグメントに土圧のアンバランスによる
曲げ応力が発生し、セグメント構造に問題を生じる。

〈ロ〉 沈埋工法の場合、トレンチの浚渫や沈設後の埋
戻等で大量の土砂を取り扱うため、残土処分地の問題が
発生する。

その他に函体を製作するためのドッグヤードを必要と
し、さらには海上作業が多いことから航行船舶の障害に
もなり易いなどの問題がある。

〈ハ〉 トンネルを場所打ちして構築する方式にあって
は、コンクリートの強度が発現するまでに時間を要し、
トンネルの掘進速度を送らせる原因になる。

〈本発明の目的〉 本発明は以上の問題点を解決するために成されたもの
で、その目的とするところは施工性に優れた水中掘進機
を提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 即ち本発明はシールド本体と、既設トンネルから反力
を得て掘進する複数のシールドジャッキと、掘削手段と
排土手段を備えた水中掘進機において、シールド本体の
一部にトンネルの構成材であるリングピース挿通可能な
寸法の開口部を有し、上端が水上に突出する長さのリン
グピース搬入用の筒体を前記開口部の外側に取り付けた
ことを特徴とする、水中掘進機である。

〈本発明の説明〉 以下、図面を参照しながら本発明について説明する。

〈イ〉水中掘進機 第１図に本発明に係る水中掘進機を示す。

この水中掘進機は、水上からトンネルの組みピースを
搬入し、水中掘進機内でトンネルを組み立てながら掘進
する機能を有する。

水中掘進機はシールド本体１と、既設トンネル２から
反力を得てシールド本体１に掘進力を与える複数のシー
ルドジャッキ３と、掘削手段と排土手段とを備えている
ことは従来のシールド掘進機と同様である。

本発明に係る水中掘進機はシールド本体１の一部、す
なわち外殻の一部に開口部４を有すると共にこの開口部
４の外側に搬入筒５を装備している。

開口部４はリングピース2a、2b…を搬入可能な寸法に
設定してある。

また従来のシールド掘進機はセグメントを保持して組
み立てるためのエレクタ装置と呼ばれる組立装置を具備
しているが、本発明の水中掘進機ではこれを具備しな
い。

尚、第１図中６は切羽からの土圧や水圧に対抗するた
めのストッパで、シールド本体１内に出入り自在または
着脱自在に配備されている。

７は排土管、８は既設トンネル２に被せた覆土、９は
水底、10は作業船である。

〈ロ〉搬入筒 搬入筒５はシールド本体１内への浸水防止を図りなが
ら、リングピース2a、2b…をシールド本体１内に導入す
るための筒体であり、その全長は少なくとも上部開口が
水面より上に突出する長さとする。

また、搬入筒５に伸縮機能を付与して、水深変化に対
応できるように構成してもよい。

〈ハ〉リングピース 従来のセグメントは円弧状であるが、本発明で使用す
るリングピース７は、トンネルを一定幅で輪切りしたリ
ング形或は矩形のものを使用する。

〈作用〉 つぎに水底トンネルの施工方法について説明する。

〈イ〉掘削、排土、覆土（第１図） 掘削と並行して既設トンネル２から反力を得て掘進す
る工程や、昨土をシールド本体１外へ排出する工程は従
来のシールド掘進機の場合と同様である。

ただ、水底９の浅部を掘進する関係上、既設トンネル
２の上部が露出した状態となるから、覆土８する必要が
ある。

〈ロ〉リングピースの吊り込み（第１図） 作業船10を用いて、陸上で或は水上の船上で製作した
リングピース2bを、水上に露出している搬入筒５の上部
開口から吊り込み。

搬入筒６は水上へ突出しているから、シールド本体１
内へ浸水する心配がない。

第２図に示すようにシールド本体１内にリングピース
2bを込んだ後、吊りワイヤを外す。

つぎに、第１図に示すストッパ６を取り外すか或は後
退させた後、シールドジャッキ３を利用してリングピー
ス2bを既設トンネル２先端のリングピース2aに押し付け
る。

〈ハ〉掘進（第３図） リングピース2bの接続が完了したらシールドジャッキ
３をさらに伸長し、既設トンネル２から反力を得なが
ら、シールド本体１を１ピース分または数ピース分だけ
掘進する。

〈ニ〉ジョイント部の施工 リングピース2a、2b間をPCボルト或はPCケーブルなど
で締め付けて連結する。

リングピース2a、2b間の空隙部にコンクリートやモル
タルなどの充填材11を充填する。

前記の工程を繰り返しながら、所定の長さまでトンネ
ルを施工する。

〈本発明の効果〉 本発明は以上説明したようになるから次の効果が得ら
れる。

〈イ〉 吊り込んだリングピースをトンネル先端に接続
した直後に掘進できるので、施工性に優れ、工期の大幅
な短縮が図れる。

〈ロ〉 水中掘進機の外殻の一部に開設した開口部を搬
入筒が遮蔽して水中掘進機内への浸水を有効に阻止でき
る。

そのため、ドライ状態で効率よく作業を行える。

【図面の簡単な説明】

第１図：水中掘進機の断面図 第２図：リングピースの組付時における水中掘進機の断
面図 第３図：掘進時における水中掘進機の断面図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/06 331 E02D 29/063 E02D 29/073

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シールド本体と、既設トンネルから反力を
   得て掘進する複数のシールドジャッキと、掘削手段と排
   土手段を備えた水中掘進機において、 シールド本体の一部にトンネルの構成材であるリングピ
   ース挿通可能な寸法の開口部を有し、 上端が水上に突出する長さのリングピース搬入用の筒体
   を前記開口部の外側に取り付けたことを特徴とする、 水中掘進機。