JP2780777B2

JP2780777B2 - シールド工法およびシールド掘進機

Info

Publication number: JP2780777B2
Application number: JP63045883A
Authority: JP
Inventors: 晃次星野; 哲岩本; 斉澤田; 五十一久保田; 清土屋; 文哉高野; 均高橋
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd; Maeda Corp
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd; Maeda Corp
Priority date: 1988-03-01
Filing date: 1988-03-01
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: JPH01223291A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、シールド掘進機同士を地中接合してトンネ
ルを貫通させるシールド工法およびそれに使用するシー
ルド掘進機に関するものである。

［従来の技術］回転カッタを備えたシールド掘進機同士を地中接合す
る場合、第16図に示すように、各々のシールド掘進機1
A,1Bの回転カッタ6,7の前面には掘削ビット8,9が設けら
れているため、回転カッタ6,7の前面が密着するまでシ
ールド掘進機同士を近づけることはできず、大口径のシ
ールド掘進機では、地中接合時に各々の回転カッタ6,7
間の距離（未掘削部の長さ）ｌが1m程度に達する場合が
ある。また、シールド掘進機同士を地中接合する場合に
は、坑外および坑内にわたる入念な測量により、掘進中
に各々のシールド掘進機の位置および方向を正確に把握
しておき、地中接合部で各々のシールド掘進機の中心位
置と傾きが一致するようにシールド掘進機の掘進方向の
制御を行うことは言うまでもないが、測量誤差等に起因
する各々のシールド掘進機の計画路線からのずれによ
り、地中接合部において第17図（ａ）に示す中心位置の
ずれや第17図（ｂ）に示す傾きの違いが多少なりとも生
じることは免れず、実際にはシールド掘進機同士の相対
的なずれが第17図（ａ），（ｂ）の複合した状態とな
る。このため、回転カッタ6,7の外周部の間では距離ｌ
がさらに開く可能性がある。

従来のシールド工法では、シールド掘進機同士の地中
接合に際し、上述した未掘削部の周辺地山を支えるもの
が何もないので、トンネル坑内を連通させるに当り、地
山の崩壊を防止して施工の安全性を確保するために、事
前に地中接合部近傍の地盤強化を必要とする範囲に対
し、凍結工法による地山安定処理を施すのが一般的であ
った。

凍結工法を用いた地中接合工事は、第16図中に斜線を
付して示す地中接合部近傍の地盤強化を必要とする範囲
70に対して、凍結管を所定間隔にシールド掘進機1A,1B
内からのボーリングにより埋設し、この凍結管を通して
冷却したブライン（不凍液）を循環させることにより、
凍結管周囲の地山を土中間隙水の氷結温度まで冷却し、
地山を凍結させる。そして、地中に埋設した測温管によ
り地中温度の測定を入念に行い、地山の凍結範囲が拡大
して周辺地山の安定が確保されたことを確認した後、各
々のシールド掘進機1A,1Bの回転カッタ6,7および隔壁2
0,21の解体と、未掘削部の開削を行い、トンネル坑内を
連通させるものである。

［発明が解決しようとする課題］上記の凍結工法によるシールド掘進機同士の地中接合
工事は、測温による地山凍結状態の確認が可能で、高い
信頼性が得られてはいるものの、凍結工法の施工に大が
かりな設備と通常、数箇月の日数を要するため、工期が
長くなること、費用のかさむことが問題となっていた。

本発明の目的は、凍結工法によらず、より短期間で安
価に、かつ安全にシールド掘進機同士の地中接合を行う
ことを可能とするシールド工法およびそれに使用するに
適したシールド掘進機を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するため請求項１記載の発明は、地中
接合するほぼ同じ径のシールド掘進機の一方にスライド
シェルを装備し、相手側シールド掘進機の回転カッタ外
周部はリング形状となし、その回転カッタ外周リングの
外径をスライドシェルの内径より小さくし、かつその回
転カッタに装着されている外周部掘削ビットをスライド
シェルの前進時にスライドシェルの摺動範囲より退避で
きるように構成し、一方のシールド掘進機から突き出さ
れたスライドシェルを相手側シールド掘進機の回転カッ
タ外周部の少なくとも一部にオーバラップさせることを
特徴とする。

請求項２記載の発明は、地中接合するシールド掘進機
の一方にスライドシェルを装備し、相手側シールド掘進
機の回転カッタ外周部はリング形状となし、その回転カ
ッタ外周リング上に外周部掘削ビットを設け、かつその
回転カッタ外周リングの少なくとも外周部掘削ビットよ
り切羽側の部分の外径をスライドシェルの内径より小さ
くし、一方のシールド掘進機から突き出されたスライド
シェルを相手側シールド掘進機の回転カッタ外周リング
の外周部掘削ビットより切羽側の部分にオーバラップさ
せることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、シールドハルと、このシール
ドハルの外周部の一部として構成され、シールドハルの
前方へ摺動可能な筒状のスライドシェルと、シールドハ
ルの前面に装備され、その外径がスライドシェルの内径
より小さい回転カッタと、この回転カッタの外周部に装
着され、スライドシェルの前進時に前方へ倒伏可能な外
周部掘削ビットとを設けたことを特徴とする。この請求
項３記載のシールド掘進機は、スライドシェルを装備し
たシールド掘進機として、請求項１および請求項２に記
載のシールド工法の実施に使用されるものである。

請求項４記載の発明は、シールドハルと、このシール
ドハルの外周部の一部として構成され、シールドハルの
前方へ摺動可能な筒状のスライドシェルと、シールドハ
ルの前面に装備され、その外径がスライドシェルの内径
より小さい回転カッタと、この回転カッタの外周部に装
備され、スライドシェルの前進時にスライドシェルの摺
動範囲より退避可能な外周部掘削ビットと、一端がシー
ルドハルに係止されたシールドジャッキと、このシール
ドジャッキの他端をスライドシェルに連結する手段とを
設けたことを特徴とし、請求項４記載のシールド掘進機
と同様、請求項１から請求項３までに記載のシールド工
法の実施に使用されるものである。

［作用］請求項１記載の発明は、シールド掘進機同士を地中接
合するに当り、近接して向き合ったシールド掘進機の一
方からシールドハル外周部の一部として構成されたスラ
イドシェルを相手側シールド掘進機に向かって突き出
し、相手側シールド掘進機の回転カッタ前面またはその
掘削ビットにスライドシェルの先端部を当接させ、この
スライドシェルで地中接合部の周辺地山を支えることに
より、地中接合工事における地山の崩壊防止を図ったも
のである。すなわち、シールド掘進機同士の位置や傾き
に多少のずれがある場合でも、シールド掘進機から伸び
たスライドシェルが未掘削部全体あるいはその大部分を
包囲する形で周辺地山を支え、それによって地山崩壊の
危険性を少なくする。このため、スライドシェルを相手
側シールド掘進機に向かって突き出し、相手側シールド
掘進機の回転カッタ前面またはその掘削ビットにスライ
ドシェルの先端部を当接させた後、施工速度の早い薬液
注入を併用してスライドシェル先端部近傍の地山を固め
止水することにより、短期間で安全性を確保しながらト
ンネル坑内を連通させることが可能となる。

特に、請求項１、２記載のように、一方のシールド掘
進機から突き出したスライドシェルを相手側シールド掘
進機の回転カッタ外周部にオーバラップさせる方法をと
れば、スライドシェルによる周辺地山の保持は一層確実
に行われ、施工の安定性を高めることができる。ただ
し、スライドシェルを相手側シールド掘進機の回転カッ
タ外周部にオーバラップさせる場合には、回転カッタ外
周部をリング形状とすることが必要である。

請求項３、４記載のように、スライドシェルを装備し
たシールド掘進機は、回転カッタの外径をスライドシェ
ルの内径より小さくし、通常掘進時には回転カッタに装
着されている外周部掘削ビットによりスライドシェル外
径まで掘削し、掘進停止後、スライドシェルを前進させ
る時に外周部掘削ビットをスライドシェルの摺動範囲か
ら退避させることにより、シールドハル外周部の一部と
して構成されているスライドシェルが回転カッタ外周部
を越えて前方切羽側に突き出されるようにする。

［実施例］以下、本発明の実施例を第１図〜第15図により説明す
る。

第１図から第４図までは、本発明のシールド工法によ
るシールド掘進機同士の地中接合時の状態を示す。図に
おいて、1A,1Bは地中接合するシールド掘進機で、ここ
では、泥水加圧式シールド掘進機の例を示す。2,3はシ
ールドハル、４はスライドシェル、５はスライドシェル
内周ガイド、6,7は回転カッタ、8,9は回転カッタ前面の
掘削ビット、10,11は外周部掘削ビット、12,13は外周部
掘削ビット用ジャッキ、14,15はオーバカッタ、16,17は
オーバカッタ用ジャッキ、18,19はカッタチャンバ、20,
21は隔壁（バルクヘッド）、22,23はセンタシャフト、2
4,25はアジテータ、26はスライドシェル４に取付けられ
たテールプレート、27,28はシールドハル2,3に後続する
セグメントであり、これらの符号は各図に共通である。
なお、スライドシェル４が装備されているシールド掘進
機1Aについては後に詳述することにする。

まず、シールド工法を第１図により説明する。図示の
ように、シールド掘進機同士が所定距離で向き合ったと
ころで、一方のシールド掘進機1Aからスライドシェル４
を突き出し、相手側シールド掘進機1Bの回転カッタ７前
面またはその掘削ビット８にスライドシェル４の先端部
を当接させる。その後、カッタチャンバ18,19内、回転
カッタ6,7間の未掘削部およびスライドシェル４外周側
の周辺地山を薬液注入により固め、地山の安定化と止水
を行ってから、トンネル坑内と切羽を隔離している隔壁
20,21、回転カッタ6,7の外周リング部を除く内側部分を
解体、撤去し、トンネル坑内を連通させる。その際、地
中接合部の周辺地山はスライドシェル４で支えられてい
るので、地山を露出させることなく、安全に作業でき
る。

次に、請求項１記載のシールド工法の実施例を第２図
により説明する。本実施例は、ほぼ同じ径のシールド掘
進機同士を地中接合する場合、一方のシールド掘進機1A
よりスライドシェル４を突き出し、相手側シールド掘進
機1Bの回転カッタ７外周部にスライドシェル４をオーバ
ラップさせることにより、地山崩壊の恐れは一層少なく
なる。この場合、相手側シールド掘進機1Bの回転カッタ
７外周部はリング形状とする（外周リングに土砂取り込
み用の穴があいていてもよい）。回転カッタ７の外周リ
ング外径はスライドシェル４内径より小さくし、その差
は製作公差、計画路線からの施工上のずれから生じる地
中接合時のシールド掘進機同士の中心位置ずれや傾きの
違いを考慮して決定し、必ずオーバラップ部ａをもつよ
うにする。また、スライドシェル４が装備されていない
シールド掘進機1Bには、スライドシェル４の外径より製
作公差、計画路線からの施工上のずれから生じる地中接
合時のシールド掘進機同士の中心位置のずれや傾きの違
いを考慮した大きな径に掘削するためのオーバカッタ15
を装備し、スライドシェル４が未掘削部に貫入する範囲
をできるだけ小さくするため、地中接合部付近ではオー
バカッタ15を伸ばし、上記のように掘削外径を大きくし
ておく。

スライドシェル４が伸びて相手側シールド掘進機1Bの
回転カッタ７外周部にオーバラップするためには、相手
側シールド掘進機1Bの外周部を掘削するビットが干渉
し、じゃまになる。そこで、本実施例では、外周部掘削
ビット11を回転カッタ７の径方向に伸縮するジャッキ13
に連結し、外周部掘削ビット11とジャッキ13を回転カッ
タ７に内蔵させた構造としてある。地中接合時には、ジ
ャッキ13を引き動作させて外周部掘削ビット11を図示の
ようにスライドシェル４と干渉しない位置まで引っ込め
た後、スライドシェル４を伸ばし、回転カッタ７外周部
にオーバラップさせる（オーバラップ長は、シールド掘
進機同士の傾きがある程度違っていても全周にわたりオ
ーバラップできるような長さとする）。

スライドシェル４を伸ばした後の薬液注入、トンネル
連通作業は第１図と同様である。ただし、オーバラップ
部ａがあるので、地山崩壊の恐れは一層少なくなる。外
周部掘削ビット11を退避させる手段は他の構造でもよ
い。

次に、請求項２記載のシールド工法の実施例を第３図
により説明する。本実施例は、一方のシールド掘進機1A
から突き出したスライドシェル４を相手側シールド掘進
機1Bの回転カッタ７外周部にオーバラップさせる点では
第２図の実施例と同じであるが、相手側シールド掘進機
1Bの回転カッタ７に外周部掘削ビットを退避させる手段
を設けないで同じ効果を得ようとするものである。回転
カッタ７外周部のスライドシェル４とオーバラップする
部分は図中のａ部であり、この部分には外周部掘削ビッ
トを設けていない。このａ部における回転カッタ７外径
とスライドシェル４外径との関係、オーバラップの長さ
の関係は、第２図の実施例と同様である。本実施例で
は、このａ部以外の箇所、つまりスライドシェル４と干
渉しないテール側の回転カッタ７外周部に外周部掘削ビ
ット11が装着されている。

第３図では、回転カッタ７の外周部全体が同一径とな
っているが、第４図に示すように、回転カッタ７外周部
を段付形状とし、外周部掘削ビット11より切羽側の部分
のリング外径だけをスライドシェル４内径より小さくし
てもよい。

図示は省略するが、スライドシェル４を両方のシール
ド掘進機から突き出し、スライドシェル同士の先端部を
当接させるか、あるいは互いにオーバラップさせるよう
にしてもよい。

次に、本発明のスライドシェルを装備したシールド掘
進機の一実施例を第５図〜第10図により説明する。本実
施例では泥水加圧式としているが、シールド方式は土圧
式でも、泥土加圧式でもよい。また、カッタ支持方式が
センタシャフト方式となっているが、周辺支持や中間支
持でもよい。また、回転カッタは、実施例では面板付け
となっているが、面板のないもの、あるいはスポーク形
式の回転カッタであってもよい。

本実施例は次のように構成されている。シールド掘進
機の前面に回転カッタ６が装着されている。回転カッタ
６は、センタシャフト22で支持され、隔壁20の機内側に
装着されたカッタ駆動モータ29により回転駆動される。
回転カッタ６と隔壁20の間に形成されたカッタチャンバ
18には送泥水管30と排泥水管31が接続され、下部にはア
ジテータ24が設置されている。回転カッタ６は面板付
で、前面に掘削ビット8,9が装着されている。回転カッ
タ６の外径はスライドシェル４の内径より小さく作られ
ており、その面板がシールドハル２より切羽側に突き出
た先掘り形となっている。回転カッタ６には、面板上に
装着された掘削ビット8,9のほかに、シールドハル２外
周部（スライドシェル４外周とシールドハル２外周は寸
法上一致している）を掘削するための外周部掘削ビット
10が複数本（図では３本）装備されている。これら外周
部掘削ビット10はそれぞれ回転カッタ６内部に装着され
た外周部掘削ビット用ジャッキ12に取りつけられ、この
ジャッキ12の伸縮により回転カッタ６の径方向にビット
10が移動する。本実施例では、ジャッキ12を最大ストロ
ークにしたところで、外周部掘削ビット10の先端部がス
ライドシェル４またはシールドハル２の最外周に合うよ
うに、シム32によりジャッキ12の装着位置を調整して取
りつけてある。

回転カッタ６には、このほかオーバカッタ14が１本つ
いており、余掘りができるように、オーバカッタ用ジャ
ッキ16はオーバカッタ14をスライドシェル４外周より外
側へ出せるストロークをもっている。スライドシェル４
を切羽側へ突き出す際には、外周部掘削ビット10と同様
に、オーバカッタ14も回転カッタ６の中心方向に引っ込
み、スライドシェル４と干渉しないようになっている。

シールドハル２の外周部にはスライドシェル４が装着
されている。スライドシェル４は円筒形状で、その外周
はシールドハル２のテール部と同径となっている。シー
ルドハル２のスライドシェル４より内側の部分はスライ
ドシェル４の内周とはまり合い、スライドシェル４が前
進する際のガイド５となっている。スライドシェル４の
切羽側先端部4aは、地山に貫入する際の抵抗を少なくす
るため、鋭角状のエッジがつけられている。本実施例で
は、スライドシェル４を前進させる際に力を伝える突き
出しロッド装着用ブラケット33がスラドシェル内周の３
箇所に設けられている。ブラケット33は、スライドシェ
ル４が前進する際、同時に前進するので、その摺動範囲
だけ内側のガイド５を切り欠くとともに、その切欠き部
35に相当する部分を凹状のボックス構造部36として地山
とトンネル坑内とを隔離している。スライドシェル４の
テール側端部には、スライドシェル４の前進時に切欠き
部35を覆い土砂の侵入を防ぐように、スライドシェル４
のストロークより長い長さと、切欠き部35の幅より大き
い幅をもつテールプレート26が取りつけられている。ま
た、スライドシェル内周ガイド５の切羽側端部近傍とテ
ール側端部近傍にはスライドシェル４内周に接するシー
ル37,38を装着し、土砂、地下水の侵入と防止してい
る。土砂や地下水が侵入すると、スライドシェル４とガ
イド５が錆びついて作動できなくなるからである。これ
を防ぐためには、前端シール部37、後端シール部38にシ
ールを複数段配置し、段間にグリース給脂が行えるよう
に給脂配管を接続しておくとなお良い。

本実施例では、シールドハル２内部にシールドジャッ
キ39が８本設置されており、第８図に示すように、シー
ルドジャッキ39−１と39−８の間、39−３と39−４の
間、39−５と39−６の間に、スライドシェル４を前進さ
せる際に力を伝える突き出しロッド装着用ブラケット33
−１〜33−３およびロッド継手34−１〜34−３が配置さ
れている。ロッド継手34のロッド部とシールドハル２に
つけたボス40との間にはシール41と装着し、ボックス構
造部36とトンネル坑内とを隔離している。ロッド継手34
の端部にはねじ穴を設け、泥がつまらないように盲プラ
グ42を装着してある。この盲プラグ42はロッド継手34の
ロッド径より外径を大きく作ってあるので、スライドシ
ェル４が外力により切羽側へ引張られた場合でも、ロッ
ド継手34がボス40より抜け出すことはない。エレクタ43
は、本実施例では第６図に示す５個のローラブラケット
44で支持されている。このうち、シールドジャッキ39−
３と39−４および39−５と39−６のスプレッダの間にあ
るエレクタローラブラケット44−2,44−４は、第７図に
示すようにシールドハル２にボルト45で取りつけられて
おり、スライドシェル４を突き出す際、この２つのエレ
クタローラブラケットは取りはずせるようになってい
る。

次に、本実施例のスライドシェル４を突き出す際の手
順を説明する（第５図〜第10図参照）。

（１）．地中接合部近傍では、オーバカッタ14をスライ
ドシェル４外周より伸ばし、全周をオーバカットしなが
ら掘進する。理由は、スライドシェル４を前進させるに
当って、その外周面の摺動抵抗を少なくするためであ
る。それと、接合部付近に掘進してくるまでに、外周部
掘削ビット10の外周端が摩耗している場合、スライドシ
ェル４の外周部に切り残しが生じている可能性があるた
めである。したがって、オーバカッタ14により全周をオ
ーバカットすることで、スライドシェル４を突き出す際
の突き出し力を軽減することができる。

（２）．所定位置（相手側シールド掘進機とのカッタ同
士の干渉がなく、シールドジャッキ39がセグメント27を
１リング押し切った位置が望ましい）で掘進を停止し、
オーバカッタ用ジャッキ16（１本）、外周部掘削ビット
用ジャッキ12（３本）を縮め、スライドシェル４の摺動
範囲からそれぞれのカッタビット10,14を退避させる。

（３）．シールドジャッキ39−３と39−４および39−５
と39−６のスプレッダの間にあるエレクタローラブラケ
ット44−2,44−４を取りはずす。

（４）．シールドジャッキ39−2,39−７を伸ばし、スラ
イドシェル４を突き出す際に、シールド掘進機自体が後
退することのないように、スプレッダ49をセグメント27
に押しつけて反力をとる。また、シールドジャッキ39−
４と39−５の間には、両端がセグメント27とシールドハ
ルのリングガーダ46に接するように、まくら木（図示せ
ず）を設置する。

（５）．ロッド継手34端部より盲プラグ42をはずし、突
き出しロッド47をロッド継手34の端部ねじ穴にねじ込
む。３本とも突き出しロッド47を装着した時点で、それ
らの他端にロッド継手48を取りつける（第10図参照）。

（６）．シールドジャッキ39−1,39−８を伸ばし、各々
のスプレッダ49−1,49−８に引張り継手50−1,50−８を
取りつける。そして、引張り継手50−1,50−８とロッド
継手48−１とをクロスバー51−１で連結してしまう。

（７）．シールドジャッキ39−3,39−４とロッド継手48
−２の連結も（６）と同様に行う。

（８）．シールドジャッキ39−5,39−６とロッド継手48
−３の連結も（６）と同様に行う。

（９）．（６），（７），（８）の作業が終了すると、
シールドジャッキ39−１と39−8,39−３と39−４、39−
５と39−６を引き動作させることで、突き出しロッド47
が押され、スライドシェル４が前進することになる。シ
ールドジャッキ39のリングガーダ部には、この引張力を
受けるための支持部材52が装着されている（かわりに、
シールドジャッキ39の切羽側の支持部材53を強化してこ
の引張力に対向させてもよい）。

（10）.3本の突き出しロッド47を、ストロークを測定し
ながら、３本のストロークが均等になるように少しずつ
押し出す。

（11）．スライドシェル４が相手側シールド掘進機に当
って油圧が上昇するか、または相手側シールド掘進機の
回転カッタ外周部とのオーバラップに必要な所定ストロ
ーク長に達したところで突き出しをやめる。それまで
は、突き出しロッド47を継ぎ足して上記動作を繰り返し
行う。相手側シールド掘進機の位置は、隔壁20より検知
棒を突き出して確認する（第９図に示すカッタスリット
54を通して検知棒を相手側シールド掘進機のカッタ面板
に当てる。あらかじめ、両方のカッタスリット54が合わ
ないようにローリング計またはレベル計を利用してカッ
タの停止位置を調整しておくことが必要である）。

（12）．突き出した状態で、スライドシェル４に取りつ
けられているテールプレート26が内周ガイド５の切欠き
部35を覆い、土砂の侵入を防止する。トンネル連通作業
時には、ボックス構造部36を内部に固化材を充てんして
から切り取るが、直接、地山が露出しないため安全であ
る。

次に、スライドシェル４を装備したシールド掘進機の
他の実施例を第11図および第12図により説明する。本実
施例は、面板付の回転カッタ６をリング状支持部材56と
カッタベアリング57で支持する中間支持方式をとってお
り、このほか第５図〜第10図に示した実施例との主な相
違点は、外周部掘削ビットの取りつけ構造と、専用のス
ライドシェル突き出し用ジャキを備えている点である。

外周部掘削ビット10はホルダ58に溶接され、そのホル
ダ58が回転カッタ６上のピン59により支持されている。
外周部掘削ビット10は、ストッパ60によりテール側には
回転できないようになっており、また、ストッパ61によ
り、ある程度の力でストッパ61を破壊しない限り、切羽
側にも回転しないようになっている。この状態を第12図
（ａ）に示す。スライドシェル４が前進する途中でホル
ダ58に当り、突き出し力でストッパ61を破壊し、第12図
（ｂ）に示すように外周部掘削ビット10とホルダ58をピ
ン59の回りに回転させ、スライドシェル４の摺動範囲か
ら退避させる。

シールドジャッキ39の間には、必要推力に見合った個
数のスライドシェル突き出し用ジャッキ62が均等に配置
されている。スライドシェル４の突き出しロッド装着用
ブラケット33に突き出し用ジャッキ62のロッド63を連結
し、突き出し用ジャッキ62の押し動作によりスライドシ
ェル４を前進させる構成となっている。突き出し用ジャ
ッキ62の引き動作を利用してもよい。スライドシェル内
周ガイド５に突き出しロッド装着用ブラケット33の摺動
範囲だけ切欠き部35を設け、ボックス構造部36によりト
ンネル坑内と地山を隔離している点は第５図と同様であ
る。

次に、地中接合の過程を第13図〜第15図により説明す
る。

（１）．シールド掘進機1Bが先着する。地中接合部近傍
でオーバカッタ15を伸ばし、相手側シールド掘進機1Aの
スライドシェル４外径より大きくオーバカットする（ス
ライドシェル４の製作公差、計画路線からの施工上のず
れから生じる地中接合時のシールド掘進機同士の中心位
置のずれ、傾きの違い等を考慮してオーバカット量を決
定する）。第13図において、64はオーバカッタ15による
オーバカット部を示す。

（２）．次に、スライドシェル４を装備したシールド掘
進機1Aが後着する。地中接合部近傍でオーバカッタ14を
伸ばし、スライドシェル４の前面および外周側の土砂を
突きくずすことで、スライドシェル４の突き出し負荷を
軽減する。第14図において、65はオーバカッタ14による
オーバカット部を示す。

（３）．検知棒で相手側カッタまでの距離を確認し、後
着シールド掘進機1Aの掘進を停止する。

（４）．両方のシールド掘進機の外周部掘削ビット10、
11、オーバカッタ14,15を引き込む。

（５）．スライドシェル４を突き出す。

（６）．突き出しストローク、突き出し用ジャッキ39ま
たは62の油圧上昇等で、スライドシェル４が相手側シー
ルド掘進機1Bの回転カッタ７外周部にオーバラップした
ことを確認し、突き出しをやめる。

（７）．カッタチャンバ18,19内、カッタ6,7間の未掘削
部、スライドシェル４外周側地山に薬液注入を行い、地
山崩壊、水漏れを防止する。薬液注入は、シールド掘進
機に装備されている薬注管66（第11図）を利用して行
う。

（８）．回転カッタ6,7内部、隔壁20,21等を解体，撤去
し、未掘削部を開削して、トンネル坑内を連通させる。

（９）．接合部内周をコンクリートで固め、補強する。
上記説明では、スライドシェルを装備していないシール
ド掘進機が先着するものとしたが、到着順序はどちらが
先でもよい。

［発明の効果］請求項１、２記載のように、一方のシールド掘進機か
ら突き出したスライドシェルを相手側シールド掘進機の
回転カッタ外周部にオーバラップさせる方法とることに
より、周辺地山の保持が一層確実に行われ、安全性が増
大する。また、請求項１記載の発明によれば、スライド
シェルを装備したシールド掘進機の外径を相手側シール
ド掘進機の外径より大きくしなくてよいので、セグメン
トの裏込め量が増大することもなく、工費を低減でき
る。

また、請求項２記載の発明によれば、上記効果に加え
て、スライドシェル前進時に相手側シールド掘進機の外
周部掘削ビットを退避させる機構が不要で、構造を簡単
化できる。

また、請求項３、４記載の発明によれば、請求項１、
２記載のシールド工法に使用するのに適したスライドシ
ェルを装備したシールド掘進機を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はシールド工法を示す地中接合時の状態図、第２
図は請求項１記載のシールド工法の実施例を示す地中接
合時の状態図、第３図は請求項２記載のシールド工法の
実施例を示す地中接合時の状態図、第４図は第３図のイ
部詳細図、第５図は本発明のスライドシェルを装備した
シールド掘進機の一実施例を示す縦断面図、第６図は第
５図のＡ−Ａ断面図、第７図は第６図中のエレクタロー
ラブラケットの拡大図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側
面図、第８図は第５図のＢ−Ｂ断面図、第９図は第５図
のＣ矢視図、第10図は第５図のＤ矢視図、第11図は本発
明のスライドシェルを装備したシールド掘進機の他の実
施例を示す縦断面図、第12図は第11図中のスライドシェ
ルと外周部掘削ビットの作動状態図、第13図〜第15図は
本発明の一実施例の地中接合過程を示す状態図、第16図
は従来工法による地中接合時の状態図、第17図は地中接
合するシールド掘進機同士の位置、傾きの関係を示す図
である。 1A,1B……シールド掘進機、2,3……シールドハル、４…
…スライドシェル、５……スライドシェル内周ガイド、
6,7……回転カッタ、8,9……前面掘削ビット、10,11…
…外周部掘削ビット、12,13……外周部掘削ビット用ジ
ャッキ、20,21……隔壁、26……テールプレート、33…
…突き出しロッド装着用ブラケット、35……内周ガイド
切欠き部、37……切羽側シール、38……テール側シー
ル、39……シールドジャッキ、47……突き出しロッド、
48……ロッド継手、50……引張り継手、51……クロスバ
ー、58……外周部掘削ビットホルダ、59……ホルダ支持
ピン、60……テール側ストッパ、61……切羽側ストッ
パ、62……スライドシェル突き出し用ジャッキ、63……
突き出しロッド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者澤田斉東京都千代田区富士見２丁目10番26号前田建設工業株式会社内 (72)発明者久保田五十一東京都千代田区富士見２丁目10番26号前田建設工業株式会社内 (72)発明者土屋清茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者高野文哉茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者高橋均茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (56)参考文献特開昭63−47498（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−47499（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−118493（ＪＰ，Ａ) 特開平１−102198（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/06 301

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転カッタを備えたほぼ同じ径のシールド
掘進機同士の地中接合工事において、地中接合するシー
ルド掘進機の一方にシールドハル外周部の一部として構
成された前後に摺動可能な筒状のスライドシェルを装備
し、相手側シールド掘進機の回転カッタ外周部はリング
形状となし、その回転カッタ外周リングの外径をスライ
ドシェルの内径より小さくし、かつその回転カッタに装
着されている外周部掘削ビットをスライドシェルの前進
時にスライドシェルの摺動範囲より退避できるように構
成し、一方のシールド掘進機から突き出されたスライド
シェルを相手側シールド掘進機の回転カッタ外周部の少
なくとも一部にオーバラップさせ、地中接合部の周辺地
山をスライドシェルで支えた後、トンネル坑内を連通さ
せることを特徴とするシールド工法。
【請求項２】回転カッタを備えたシールド掘進機同士の
地中接合工事において、地中接合するシールド掘進機の
一方にシールドハル外周部の一部として構成された前後
に摺動可能な筒状のスライドシェルを装備し、相手側シ
ールド掘進機の回転カッタ外周部はリング形状となし、
その回転カッタ外周リング上に外周部掘削ビットを設
け、かつその回転カッタ外周リングの少なくとも外周部
掘削ビットより切羽側の部分の外径をスライドシェルの
内径より小さくし、一方のシールド掘進機から突き出さ
れたスライドシェルを相手側シールド掘進機の回転カッ
タ外周リングの外周部掘削ビットより切羽側の部分にオ
ーバラップさせ、地中接合部の周辺地山をスライドシェ
ルで支えた後、トンネル坑内を連通させることを特徴と
するシールド工法。
【請求項３】シールドハルと、このシールドハルの外周
部の一部として構成され、シールドハルの前方へ摺動可
能な筒状のスライドシェルと、シールドハルの前面に装
備され、その外径がスライドシェルの内径より小さい回
転カッタと、この回転カッタの外周部に装着され、スラ
イドシェルの前進時のスライドシェルと回転カッタの相
対移動により、スライドシェルに押されて前方へ倒伏し
スライドシェル内に収容される外周部掘削ビットとを設
けたことを特徴とするシールド掘進機。
【請求項４】シールドハルと、このシールドハルの外周
部の一部として構成され、シールドハルの前方へ摺動可
能な筒状のスライドシェルと、シールドハルの前面に装
備され、その外径がスライドシェルの内径より小さい回
転カッタと、この回転カッタの外周部に装着され、スラ
イドシェルの前進時に、スライドシェルの摺動範囲より
退避可能な外周部掘削ビットと、一端がシールドハルに
係止されたシールドジャッキと、このシールドジャッキ
の多端をスライドシェルに連結する手段とを設けたこと
を特徴とするシールド掘進機。