JP2961685B2 - 分岐シールド掘進方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールド工法で分
岐トンネルを掘削する分岐シールド掘進方法に関するも
ので、特に、本線トンネル内より複数本の分岐トンネル
を直接分岐掘削できるようになした（分岐トンネルは必
ずしもシールド工法でなくてもよい。）分岐シールド掘
進方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明者等は、予め分岐トンネルを掘削
する予定がある場合の分岐掘進機を特願平６−３３２５
９３号等として提案した。これら等は、予めシールド機
内に分岐掘進機を収納しておいて、分岐予定地で該分岐
掘進機を発進するものである。しかし、この従来の分岐
掘進機は本線トンネルより一つの分岐トンネルを掘削す
ることを想定したもので、複数の分岐トンネルを掘進す
るには分岐掘進機を複数台シールド掘進機内に収納して
おかなくてはならず、始めの本線シールド掘進機があま
りに長くなり過ぎて掘進不能となることが想定される。

【０００３】しかし、最近は一本の本線トンネルより複
数の分岐トンネルを掘削する要求があり、特にトンネル
を交差する（交差部は二方向への分岐とみなされる。）
要求は多く、一本のトンネルより複数の分岐トンネルを
掘削する要求もあり、さらには、一つの立坑の両側に、
或は一つの立坑より段違いに複数のトンネルを掘削する
要求等も実際に寄せられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、一本
の本線トンネルより複数本の分岐トンネルを、該本線ト
ンネル内より掘削できる分岐シールド掘進方法を提供す
ることを課題としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
め、本発明の構成は、スキンプレート１１と掘削カッタ
ー１２と推進ジャッキ１３，１３，１３・・・とを設け
たシールド掘進機本体１０の後方に、分岐トンネルＴ２
の直径より長い後胴２１を中折れ式に連結して本線シー
ルド掘進機１００を構成し、常時は、上記本線シールド
掘進機１００を使用して、常法で本線トンネルＴ１を掘
進し、分岐予定位置では、第一工程として、上記後胴２
１内に、分岐用開口部ＳＯを有したセグメントリングＳ
１，Ｓ２，Ｓ３・・・Ｓｎを組み立て、第二工程とし
て、立坑外等の坑外より分岐掘進機２００を、上記後胴
２１内に搬入し、この分岐掘進機２００を分岐用開口部
ＳＯに、この分岐用開口部ＳＯより分岐トンネルＴ２を
掘進可能な状態とすると共に該分岐用開口部ＳＯを塞ぐ
ように設置し、第三工程として、上記本線シールド掘進
機１００による本線トンネルＴ１を、上記後胴２１の内
側に組み立てたセグメントリングＳ１，Ｓ２，Ｓ３・・
・Ｓｎの分岐用開口部ＳＯが、該後胴２１の外に抜け出
るまで掘進し、第四工程として、本線シールド掘進機１
００による掘進を中断して、分岐掘進機２００による分
岐トンネルＴ２の掘進を行ない、第五工程として、上記
分岐掘進機２００が本線トンネルＴ１内より完全に抜け
出てたら、本線シールド掘進機１００による掘進を再開
して、本線トンネルＴ１と分岐トンネルＴ２との両掘進
を同時に進行するようになした技術的手段を講じたもの
である。

【０００６】また、「請求項２」の発明は、スキンプレ
ート１１と掘削カッター１２と推進ジャッキ１３，１
３，１３・・・とを設けたシールド掘進機本体１０の後
方に、分岐トンネルＴ２の直径より長い後胴２１を中折
れ式に連結して本線シールド掘進機１００を構成し、常
時は、上記本線シールド掘進機１００を使用して、常法
で本線トンネルＴ１を掘進し、分岐予定位置では、第一
工程として、上記後胴２１内に、分岐用開口部ＳＯを有
したセグメントリングＳ１，Ｓ２，Ｓ３・・・Ｓｎを組
み立て、第二工程として、上記セグメントリングＳ１，
Ｓ２，Ｓ３・・・Ｓｎの内側に分岐用開口部ＳＯに連通
するエントランスリング３１を取り付け、立坑外等の坑
外より分岐掘進機２００を、上記エントランスリング３
１内に挿入し、該エントランスリング３１と分岐掘進機
２００との間には止水パッキン３２を設置し、第三工
程として、上記本線シールド掘進機１００による本線ト
ンネルＴ１を、上記後胴２１の内側に組み立てたセグメ
ントリングＳ１，Ｓ２，Ｓ３・・・Ｓｎの分岐用開口部
ＳＯが、該後胴 ２１の外に抜け出るまで掘進し、第四
工程として、本線シールド掘進機１００による掘進を中
断して、分岐掘進機２００による分岐トンネルＴ２の掘
進を行ない、第五工程として、上記分岐掘進機２００が
本線トンネルＴ１内より完全に抜け出たら、本線シール
ド掘進機１００による掘進を再開して、本線トンネルＴ
１と分岐トンネルＴ２との両掘進を同時に進行するよう
になした技術的手段を講じたものである。

【０００７】したがって、本発明は、後胴２１内に、分
岐用開口部ＳＯを有したセグメントリングＳ１，Ｓ２，
Ｓ３・・・Ｓｎを組み立てるので、この分岐用開口部Ｓ
Ｏには、その外側を後胴２１で覆われ地圧が加わらない
作用を呈する。

【０００８】そして、上記分岐用開口部ＳＯは、分岐掘
進機２００で塞いだ後、本線トンネルＴ１の掘進を行な
って、上記後胴２１が本線シールド掘進機１００と共に
推進してその内側に組み立てたセグメントリングＳ１，
Ｓ２，Ｓ３・・・Ｓｎの分岐用開口部ＳＯが、該後胴２
１の外（後方）に抜け出て開口するため、この状態で分
岐掘進機２００は分岐トンネルＴ２を掘進可能となると
共に、地圧は該分岐掘進機２００で受けられ解放される
ことがないように、すなわち、分岐予定場所の地盤の地
圧を解放することなく安全に本線トンネルＴ１より分岐
トンネルＴ２を掘削することができる作用を呈する。

【０００９】なお、上記分岐用開口部ＳＯを設け、分岐
掘進機２００を搬入すれば、所望の場所で何箇所からも
同様な分岐トンネルＴ２を分岐掘削することが可能とな
る作用を呈するものである。

【００１０】また、「請求項３」の発明は、スキンプレ
ート１１と掘削カッター１２と推進ジャッキ１３，１
３，１３・・・とを設けたシールド掘進機本体１０の後
方に、分岐トンネルＴ２ａ，Ｔ２ｂの直径より長い後胴
２１を中折れ式に連結して本線シールド掘進機１００を
構成し、上記本線シールド掘進機１００の後胴２１内に
は、内胴２２を収納し、この内胴２２には分岐用開口部
ＳＯ１を開口し、この内胴２２内には予め第一分岐掘進
機２００ａを、分岐用開口部ＳＯ１より第一分岐トンネ
ルＴ２ａを掘進可能な状態とすると共に該分岐用開口部
ＳＯ１を塞ぐように設置し、常時は、上記本線シールド
掘進機１００を使用して、常法で本線トンネルＴ１を掘
進し、第一の分岐予定位置では、第一工程として、内胴
２２及びその内側に設置した第一分岐掘進機２００ａを
その場に残して本線トンネルＴ１の掘進を行ない、第一
の分岐予定位置での第二工程として、分岐用開口部ＳＯ
１が後胴２１より完全に抜け出たら、本線トンネルＴ１
の掘進を一時中断し、第一分岐掘進機２００ａによる第
一分岐トンネルＴ２ａの掘進を行ない、第一の分岐予定
位置での第三工程として、上記第一分岐掘進機２００ａ
が本線トンネルＴ１内より完全に抜け出てたら、本線シ
ールド掘進機１００による掘進を再開して、本線トンネ
ルＴ１と第一分岐トンネルＴ２ａとの両掘進を同時に進
行するようになし、さらに本線シールド掘進機１００に
よる掘進が進行して第二の分岐予定位置まで掘進した
ら、第一工程として、本線トンネルＴ１の掘進を一時中
断し、上記後胴２１内に、分岐用開口部ＳＯ２を有した
セグメントリングＳ１，Ｓ２，Ｓ３・・・Ｓｎを組み立
て、第二の分岐予定位置での第二工程として、立坑外等
の坑外より第二分岐掘進機２００ｂを、上記後胴２１内
に搬入し、この第二分岐掘進機２００ｂを第二の分岐用
開口部ＳＯ２に、この第二の分岐用開口部ＳＯ２より第
二分岐トンネルＴ２ｂを掘進可能な状態とすると共に該
第二の分岐用開口部ＳＯ２を塞ぐように設置し、第二の
分岐予定位置での第三工程として、上記本線シールド掘
進機１００による本線トンネルＴ１の掘進を、上記後胴
２１の内側に組み立てたセグメントリングＳ１，Ｓ２，
Ｓ３・・・Ｓｎの第二の分岐用開口部ＳＯ２が、該後胴
２１の外に抜け出るまで再開し、第二の分岐予定位置で
の第四工程として、本線シールド掘進機１００による掘
進を再度中断して、第二分岐掘進機２００ｂによる第二
分岐トンネルＴ２ｂの掘進を行ない、第二の分岐予定位
置での第五工程として、上記第二分岐掘進機２００ｂが
本線トンネルＴ１内より完全に抜け出てたら、本線シー
ルド掘進機１００による掘進を再開して、本線トンネル
Ｔ１と第二分岐トンネルＴ２ｂとの両掘進を同時に進行
するようになした技術的手段を講じたものである。

【００１１】したがって、第一の分岐予定位置では、内
胴２２及びその内側に設置した第一分岐掘進機２００ａ
をその場に残して本線シールド掘進機１００により本線
トンネルＴ１の掘進を行なうと、分岐用開口部ＳＯ１が
後胴２１より順次抜け出るが、この分岐用開口部ＳＯ１
は予め第一分岐掘進機２００ａで塞がれているので、地
圧の解放がなく、第一分岐トンネルＴ２ａを安全に掘進
できる作用を呈するものである。

【００１２】なお、第一分岐トンネルＴ２ａを掘進した
後、本線トンネルＴ１の掘進を続行して第二分岐トンネ
ルＴ２ｂの掘進予定場所に到達したら、第二分岐トンネ
ルＴ２ｂを分岐掘削するが、この第二分岐トンネルＴ２
ｂは「請求項１」と同じ作用で掘削できるものである。

【００１３】

【発明の実施の態様】次に、本発明の実施の態様を説明
する。図中、１００が本発明に使用される本線シールド
掘進機である。そして、この本線シールド掘進機１００
は、スキンプレート１１と掘削カッター１２と推進ジャ
ッキ１３，１３，１３・・・とを設けたシールド掘進機
本体１０の後方に、分岐トンネルＴ２の直径より長い後
胴２１を中折れ式に連結して構成してある。

【００１４】上記シールド掘進機本体１０自体及び、こ
のシールド掘進機本体１０に後胴２１を中折れ式に連結
することは従来公知であり、要するに、本線シールド掘
進機１００は従来公知なものである。該本線シールド掘
進機１００は推進ジャッキ１３，１３，１３・・・で推
進力を得て、掘削カッター１２を回転して切羽を掘削
し、掘削したズリと称する掘削土は図示しない排泥装置
で搬出するようになしてある。なお、この排泥装置は切
羽の崩壊を防ぎ安定性を保ちつつ掘削土を排出するもの
で切羽を泥水で安定化する泥水シールド方式、掘削土自
体で安定化する土圧シールド方式、圧気で安定化する圧
気シールド方式等があり、これらのいずれの方式を採用
してもよい。

【００１５】上記後胴２１は、分岐トンネルＴ２を掘削
し始める場所を確保するために使用されるためのもの
で、該後胴２１を連結して本線シールド掘進機１００が
長くなると本線トンネルＴ１が屈曲している部位で曲が
りずらくなるので中折れ式となすもので、この中折れ式
のシールド掘進機は前記したように従来公知なものが利
用できる。すなわち、シールド掘進機本体１０のスキン
プレート１１の後端に後胴（後ろスキンプレートとも称
する。）２１を適宜継手等で気密を保って屈曲可能に連
結し、該スキンプレート１１と後胴２１との内側には両
者を連結する複数の中折れジャッキ（図示せず）を設
け、この中折れジャッキを選択的に進退することでスキ
ンプレート１１と後胴２１との連結角度を変更可能とな
してある。

【００１６】なお、掘削を予定している複数本の分岐ト
ンネルＴ２，Ｔ２，Ｔ２・・・の径が相違する場合は、
最も径の大きい分岐シールドＴ２の径よりも長い後胴２
１を使用するものである。

【００１７】そして、常時は、上記本線シールド掘進機
１００を使用して、常法で本線トンネルＴ１を掘進す
る。

【００１８】すなわち、上記シールド掘進機本体１０
は、土圧シールド方式または泥水シールド方式、さらに
は圧気シールド方式、またはこれらの複合方式のいずれ
の方式でもよいが、掘削カッター１２で切刃を掘削し、
掘削土は切羽の崩壊を防ぎつつ図示しない排泥装置で地
上等に排出し、スキンプレート１１の後部、本実施態様
では後胴２１内にセグメントＳを組み立て、このセグメ
ントＳを反力受けにして推進ジャッキ１３，１３，１３
・・・で掘進の推進力を得るようになしてある。なお、
推進ジャッキ１３，１３，１３・・・を伸長して本線シ
ールド掘進機１００を推進させ、所定距離の掘進が終了
すると、掘進を一時停止して、推進ジャッキ１３，１
３，１３・・・を縮退して、この縮退によって生じた空
隙に新たなセグメントＳを組み立てるようになしてあ
る。

【００１９】そして、分岐予定位置まで本線トンネルＴ
１を掘進したら、分岐予定位置では、第一工程として、
上記後胴２１内に、分岐用開口部ＳＯを有したセグメン
トリングＳ１，Ｓ２，Ｓ３・・・Ｓｎを組み立てる。

【００２０】「図１」（Ｂ）の分岐用開口部ＳＯが分岐
予定位置に合致するもので、この分岐用開口部ＳＯを設
けるには「図１」（Ａ）の分岐予定場所にさしかかった
時より順次後胴２１内に分岐用開口部ＳＯを有したセグ
メントリングＳ１，Ｓ２，Ｓ３・・・Ｓｎを順次組み立
てて最終的に「図１」（Ｂ）の状態となす。

【００２１】上記分岐用開口部ＳＯは、セグメントＳに
欠部を設けて形成すればよいが、この欠部を設けること
は本線シールド掘進機１００の掘進のための反力を充分
受けることができなくなることもあるので、該欠部には
「図１」（Ｂ）及び同図（Ｃ）に示す補強桟Ｒ，Ｒ，Ｒ
・・・を一時的に入れておくとよい。

【００２２】また、別の分岐用開口部ＳＯの実施態様と
しては、図示はしていないがセグメントＳに上記分岐用
開口部ＳＯに該当する部分を着脱可能な組み込み部とし
て取り付けておき、必要時に該組み込み部を外して分岐
用開口部ＳＯを形成するようになしてもよい。さらに、
別の実施態様としては、分岐用開口部ＳＯの予定場所の
セグメントＳを鉄筋を有さないコンクリートまたは繊維
補強コンクリートで形成し、後記する分岐掘進機２００
で掘削可能となしておいてもよい。

【００２３】そして、第二工程として、立坑外等の坑外
より分岐掘進機２００を、上記後胴２１内に搬入し、こ
の分岐掘進機２００を分岐用開口部ＳＯに、この分岐用
開口部ＳＯより分岐トンネルＴ２を掘進可能な状態とす
ると共に該分岐用開口部ＳＯを塞ぐように設置する。

【００２４】すなわち、分岐用開口部ＳＯが後胴２１内
にある時、言い換えると分岐用開口部ＳＯが後胴２１で
塞がれている時に、「図１」（Ｃ）から同図（Ｄ）に示
すように分岐掘進機２００の設置を完了して、分岐用開
口部ＳＯが開かれる際は、その分岐用開口部ＳＯの外側
部位を切羽とする地圧が分岐掘進機２００で受けられよ
うになしたものである。

【００２５】したがって、上記分岐用開口部ＳＯを分岐
掘進機２００で塞ぐには、確実な土留めと止水とが必要
で、分岐用開口部ＳＯ内側に「図３」及び「図４」に示
すように、分岐掘進機２００が挿入されるエントランス
リング３１を組み立て、このエントランスリング３１内
に分岐掘進機２００を挿入し、分岐掘進機２００とエン
トランスリング３１との間には止水パッキン３２を配置
する。

【００２６】さらに、分岐掘進機２００での分岐トンネ
ルＴ２を掘進可能とするため、本線トンネルＴ１内には
分岐掘進機２００の推進力を受ける反力受け４０を設置
するが、この反力受け４０は次の第三工程の支障ともな
ることがあるので、次ぎの第三工程が終了した後となし
てもよい。

【００２７】第三工程として、上記本線シールド掘進機
１００による本線トンネルＴ１の掘進を、上記後胴２１
の内側に組み立てたセグメントリングＳ１，Ｓ２，Ｓ３
・・・Ｓｎの分岐用開口部ＳＯが、該後胴２１の外（後
方）に抜け出るまで行う。

【００２８】すなわち、「図１」（Ｄ）の状態より、本
線シールド掘進機１００での掘進を行ない、該本線シー
ルド掘進機１００が同図「Ｅ」に示すように左側に進む
と、分岐用開口部ＳＯは該後胴２１の外（後方）に抜け
出ることになる。

【００２９】なお、上記第三工程に先立って、分岐用開
口部ＳＯが開くと、分岐掘進機２００の掘削カッター１
２ａの前方に相応の空隙が発生し、一時的に分岐トンネ
ルＴ２の掘進開始場所の地盤が緩むことがあるので、分
岐掘進機２００が泥水シールド方式の場合は該分岐掘進
機２００の隔壁前方に泥水を満たしておき、土圧シール
ド方式の場合は該分岐掘進機２００のカッター１２ａの
前方の空隙に「図３」に示すモルタルＭ等を充填してお
くとよい。

【００３０】なお、上記泥水やモルタルを使用する場合
は、セグメントリングＳ１，Ｓ２，Ｓ３・・・Ｓｎと後
胴２１との間に、「図３」に示すパッキンＰ１を配して
おくことが望ましいのは無論である。

【００３１】第四工程として、本線シールド掘進機１０
０による掘進を中断して、分岐掘進機２００による分岐
トンネルＴ２の掘進を行なう。

【００３２】この分岐トンネルＴ２の掘進も従来法で行
なえばよい、図示例では分岐掘進機２００にシールド掘
進機を使用しており、「図４」に示すように、分岐トン
ネルＴ２のセグメントリングｓ，ｓ，ｓ・・・と反力受
け４０との間に支保４１，４１，４１・・・を組み立
て、図では明示していない分岐掘進機２００の推進ジャ
ッキで推進力を得て掘進できるようになしている。した
がって、この状態では、エントランスリング３１、セグ
メントリングｓ、支保４１、反力受け４０等で本線トン
ネルＴ１の断面はほぼ占拠されてしまうため、本線シー
ルド掘進機１００による掘進は中断せざるを得ないが、
特別に本線トンネルＴ１の径が大きい等の事由で分岐ト
ンネルＴ２の掘進開始時にも本線トンネルＴ１内に排泥
装置を設置したり新たなセグメント等の資材搬入路が確
保できる充分な余裕のある場合は、本線トンネルＴ１の
掘削を中断しなくてよい場合もあり、無論、このような
場合は本線シールド掘進機１００による掘進を中断する
必要性はない。なお、分岐掘進機２００は、必ずしもシ
ールド掘進機を使用しなくてもよく、例えば推進用掘進
機を使用してもよく、この場合は前記支保４１，４１，
４１・・・を元押し装置に変更すればよいものである。

【００３３】そして、第五工程として、上記分岐掘進機
２００が本線トンネルＴ１内より完全に抜け出たら、
（分岐掘進機２００にシールド掘進機を使用する場合
は、この分岐掘進機２００の後方に組み立てたセグメン
トリングが該分岐掘進機２００の掘進反力を充分受けら
れるようになった）本線シールド掘進機１００による掘
進を再開して、本線トンネルＴ１と分岐トンネルＴ２と
の両掘進を同時に進行する。

【００３４】すなわち、「図４」の状態から、さらに分
岐掘進機２００による分岐トンネルＴ２の掘削が進行
し、分岐掘進機２００が本線トンネルＴ１内より完全に
抜け出たら、その分空隙が確保（エントランスリング３
１は撤去する。）でき、排泥装置を設置するスペースや
新たなセグメント等の資材搬入路が確保されるので本線
シールド掘進機１００による掘進を再開すればよい。

【００３５】なお、図示シールド掘進機の場合は、分岐
掘進機２００が本線トンネルＴ１内より完全に抜け出て
その後方に組み立てた分岐トンネルＴ２のセグメント
ｓ，ｓ，ｓ・・・に地圧が加わり、この地圧のみで分岐
掘進機２００の掘進力の反力を充分受けられるようにな
る。そこで、前記した本線トンネルＴ１内のエントラン
スリング３１、セグメントリングｓ、支保４１、反力受
け４０等は不要となるので、これらを撤去することで排
泥装置を設置するスペースや新たなセグメント等の資材
搬入路が確保されるので本線シールド掘進機１００によ
る掘進を再開すればよい。

【００３６】そして、本線シールド掘進機１００による
掘進を再開した後、新たに別の分岐トンネルＴ２を掘削
する必要性がある場合は、その分岐予定場所において、
上記第一工程から第五工程を繰り返して行なえばよいも
のである。

【００３７】なお、以上は本線トンネルＴ１を横方向の
トンネルと想定して説明したが、上記の本線トンネルＴ
１を立坑とした場合、すなわち、立坑を上記本線シール
ド掘進機１００で掘削（掘進力は本線シールド掘進機１
００の自重で得る、足りない場合はアースアンカー等を
使用する）して、横方向の通常のトンネルをこの立坑よ
り分岐して掘削することもでき、別途立坑を構築する従
来方法に比べて工法の大幅な簡素化も期待できるもので
ある。

【００３８】なお、分岐トンネルＴ２が本線トンネルＴ
１の一箇所から両側に設けられる、すなわち本線トンネ
ルＴ１に分岐トンネルＴ２が交差するようになすには、
両側に同時に分岐掘進機２００を搬入すればよいが、通
常本線トンネルＴ１にそのようなスペースの余裕はな
い。そこで、一方側の分岐トンネルＴ２を掘削した後に
他方側の分岐トンネルＴ２を掘削すればよいが、この場
合一方の分岐用開口部ＳＯは通孔とせずに、前記した分
岐用開口部ＳＯに着脱可能な組み込み部材を装着する
か、鉄筋を有さないコンクリートまたは繊維補強コンク
リートで形成しておき、分岐掘進機２００で掘進可能と
なしておけばよい。

【００３９】次ぎに、「請求項２」の発明は、最初の分
岐トンネル、すなわち第一分岐トンネルＴ２ａを掘削す
る第一分岐掘進機２００ａを予め本線シールド掘進機１
００内に収納しておくもので、スキンプレート１１と掘
削カッター１２と推進ジャッキ１３，１３，１３・・・
とを設けたシールド掘進機本体１０の後方に、分岐トン
ネルＴ２の直径より長い後胴２１を中折れ式に連結して
本線シールド掘進機１００を構成してあるのは「請求項
１」と同じである。

【００４０】そして、上記本線シールド掘進機１００の
後胴２１内には、内胴２２を収納し、この内胴２２には
分岐用開口部ＳＯ１を開口し、この内胴２２内には予め
第一分岐掘進機２００ａを、分岐用開口部ＳＯ１より第
一分岐トンネルＴ２を掘進可能な状態とすると共に該分
岐用開口部ＳＯを塞ぐようにして設置しておく。

【００４１】上記内胴２２は後胴２１と同心筒状に構成
し、適所に分岐用開口部ＳＯ１を開口しておく。そし
て、この内胴２２は、常時は後胴２１に一体的に連結し
ておく。また、図示はしていないが、該内胴２２には
「請求項１」で説明したエントランスリング３１と止水
パッキン３２と同じものをあらかじめ設けておき、第一
分岐掘進機２００ａはこのエントランスリング３１内に
挿入・固定しておく。

【００４２】そして、常時は、上記本線シールド掘進機
１００を使用して、常法で本線トンネルＴ１を掘進す
る。

【００４３】上記本線トンネルＴ１の掘削は「請求項
１」と同様に行なえばよいが、本発明では、予め第一分
岐掘進機２００ａが収納されているため、この部位には
セグメントＳを組むことができない。そこで、セグメン
トＳは前記内胴２２の後方に順次組み立てるようになし
てあり、図示例では、内胴２２のさらに後方に最後尾胴
２３を中折れ式に連結（中折れ式連結は後胴２１ではな
く内胴２２に連結する）し、この最後尾胴２３内にセグ
メントＳを組み立てつつ本線トンネルＴ１を掘削するよ
うになしてある。

【００４４】なお、「図２」実施態様では最後尾胴２３
内に設けた推進ジャッキ１３ｂ，１３ｂ，１３ｂ・・・
と、スキンプレート１１内に設けた推進ジャッキ１３
ａ，１３ａ，１３ａ・・・とを有してなるが、スキンプ
レート１１内に推進ジャッキ１３ａ，１３ａ，１３ａ・
・・は省略し、必要時に最後尾胴２３内に設けた推進ジ
ャッキ１３ｂ，１３ｂ，１３ｂ・・・を取り外して組み
込むようになしてもよい。

【００４５】そして、第一の分岐予定位置では、第一工
程として、内胴２２及びその内側に設置した第一分岐掘
進機２００ａをその場に残して本線トンネルＴ１の掘進
を行なう。

【００４６】すなわち、「図２」（イ）の状態まで掘進
したら、後胴２１と内胴２２との連結を外し、前記した
スキンプレート１１内に設けた推進ジャッキ１３ａ，１
３ａ，１３ａ・・・を作動させて本線トンネルＴ１を掘
削する。すると、シールド掘進機本体１０と後胴２１と
は掘進に伴って推進（「図２」左側に移動）するが、内
胴２２及びその内側に設置した第一分岐掘進機２００ａ
はその場に残ることになる。なお、本実施態様では最後
尾胴２３もその場に残る。

【００４７】そして、第一の分岐予定位置での第二工程
として、分岐用開口部ＳＯ１が後胴２１より完全に抜け
出たら、本線トンネルＴ１の掘進を一時中断し、第一分
岐掘進機２００ａによる第一分岐トンネルＴ２ａの掘進
を行なう。

【００４８】上記第一分岐トンネルＴ２ａの掘進は前記
「請求項１」の分岐トンネルＴ２の掘進と同じ方法で行
なえばよい。

【００４９】そして、第一の分岐予定位置での第三工程
として、上記第一分岐掘進機２００ａが本線トンネルＴ
１内より完全に抜け出たら、（第一分岐掘進機２００ａ
にシールド掘進機を使用した場合は、この第一分岐掘進
機２００ａの後方に組み立てたセグメントリングｓ，
ｓ，ｓ・・・が該第一分岐掘進機２００ａの掘進反力を
充分受けられるようになったら）本線シールド掘進機１
００による掘進を再開して、本線トンネルＴ１と第一分
岐トンネルＴ２ａとの両掘進を同時に進行するようにな
すのも「請求項１」の分岐トンネルＴ２の掘進の場合と
同じである。

【００５０】そして、本線トンネルＴ１と第一分岐トン
ネルＴ２ａとの両掘進を行ない、本線トンネルＴ１が再
度分岐予定場所まで掘進したら、第二の分岐予定位置で
は、第一工程として、本線トンネルＴ１の掘進を一時中
断し、上記後胴２１内に、分岐用開口部ＳＯを有したセ
グメントリングＳ１，Ｓ２，Ｓ３・・・Ｓｎを組み立
て、第二の分岐予定位置での第二工程として、立坑外等
の坑外より第二分岐掘進機２００ｂを、上記後胴２１内
に搬入し、この第二分岐掘進機２００を分岐用開口部Ｓ
Ｏに、この分岐用開口部ＳＯより分岐トンネルＴ２を掘
進可能な状態とすると共に該分岐用開口部ＳＯを塞ぐよ
うに設置し、第二の分岐予定位置での第三工程として、
上記本線シールド掘進機１００による本線トンネルＴ１
の掘進を、上記後胴２１の内側に組み立てたセグメント
リングＳ１，Ｓ２，Ｓ３・・・Ｓｎの分岐用開口部ＳＯ
が、該後胴２１の外に抜け出るまで再開し、第二の分岐
予定位置での第四工程として、本線シールド掘進機１０
０による掘進を再度中断して、第二分岐掘進機２００ｂ
による第二分岐トンネルＴ２ｂの掘進を行ない、第二の
分岐予定位置での第五工程として、上記分岐掘進機２０
０が本線トンネルＴ１内より完全に抜け出てら、本線シ
ールド掘進機１００による掘進を再開して、本線トンネ
ルＴ１と第二分岐トンネルＴ２ｂとの両掘進を同時に進
行するようになす。

【００５１】なお、上記に於て、第一分岐トンネルＴ２
ａの掘削が終了していない場合は、この第一分岐トンネ
ルＴ２ａの掘削も同時に行えばよいのは無論である。

【００５２】すなわち、第一分岐掘進機２００ａはすで
に使用しているので、第二分岐トンネルＴ２ｂは新たな
第二分岐掘進機２００ｂを搬入しなくてはならず、「図
２」（ニ）の状態で搬入する。そして、この「図２」
（ニ）から以後の工程は「請求項１」と同じである。

【００５３】そして、図示しない第三分岐トンネルが必
要な場合は、「図２」（ニ）の状態からの工程を場所を
変えて行なえばよいのは無論である。

【００５４】

【発明の効果】本発明は上記のごときであるので、途中
で複数の分岐トンネルを、分岐予定場所に立坑を掘るこ
となく、本線トンネルＴ１内より掘削することのできる
分岐シールド掘進方法を提供できるものである。

【００５５】また、本発明は分岐掘進機を必要時に搬入
するようになしたので、本線シールド掘進機をいたずら
に長くすることなく、複数の分岐トンネルを分岐掘削す
ることができる分岐シールド掘進方法を提供できるもの
である。

【００５６】また本発明は分岐用開口部ＳＯ，ＳＯ１を
予め設けるので、分岐掘進がし易く、また、この分岐用
開口部ＳＯ，ＳＯ１は分岐トンネル掘進前は後胴２１で
遮蔽されているので安全であり、分岐トンネル掘進時は
分岐掘進機２００，２００ａ，２００ｂで塞がれるの
で、地圧が解放されたり、止水構造が崩れることがなく
安全で信頼性の高い分岐シールド掘進方法を提供できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明法での施工例工程を順に示す縦断面図で
ある。

【図２】本発明法での別の実施態様での施工例工程を順
に示す縦断面図である。

【図３】「図１」（Ｄ）状態での要部横断面図である。

【図４】「図１」（Ｅ）状態での要部横断面図である。

【符号の説明】

１１ スキンプレート １２ 掘削カッター １３ 推進ジャッキ １０ シールド掘進機本体 ２１ 後胴 ２２ 内胴 １００ 本線シールド掘進機 ２００ 分岐掘進機 ２００ａ 第一分岐掘進機 ２００ｂ 第二分岐掘進機 Ｓ１ セグメントリング Ｓ２ セグメントリング Ｓ３ セグメントリング Ｓｎ セグメントリング ｓ セグメントリング ＳＯ 分岐用開口部 ＳＯ１ 分岐用開口部 Ｔ１ 本線トンネル Ｔ２ 分岐トンネル Ｔ２ａ 第一分岐トンネル Ｔ２ａ 第二分岐トンネル

フロントページの続き (72)発明者 桑原 資孝 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松 建設株式会社内 (72)発明者 大西 徳治 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−26879（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−317087（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−127376（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−38318（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/06 301 E21D 11/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スキンプレート（１１）と掘削カッター
   （１２）と推進ジャッキ（１３，１３，１３・・・）と
   を設けたシールド掘進機本体（１０）の後方に、分岐ト
   ンネル（Ｔ２）の直径より長い後胴（２１）を中折れ式
   に連結して本線シールド掘進機（１００）を構成し、 常時は、上記本線シールド掘進機（１００）を使用し
   て、常法で本線トンネル（Ｔ１）を掘進し、 分岐予定位置では、第一工程として、上記後胴（２１）
   内に、分岐用開口部（ＳＯ）を有したセグメントリング
   （Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・・Ｓｎ）を組み立て、 第二工程として、立坑外等の坑外より分岐掘進機（２０
   ０）を、上記後胴（２１）内に搬入し、この分岐掘進機
   （２００）を分岐用開口部（ＳＯ）に、この分岐用開口
   部（ＳＯ）より分岐トンネル（Ｔ２）を掘進可能な状態
   とすると共に該分岐用開口部（ＳＯ）を塞ぐように設置
   し、 第三工程として、上記本線シールド掘進機（１００）に
   よる本線トンネル（Ｔ１）を、上記後胴（２１）の内側
   に組み立てたセグメントリング（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・
   ・Ｓｎ）の分岐用開口部（ＳＯ）が、該後胴（２１）の
   外に抜け出るまで掘進し、 第四工程として、本線シールド掘進機（１００）による
   掘進を中断して、分岐掘進機（２００）による分岐トン
   ネル（Ｔ２）の掘進を行ない、 第五工程として、上記分岐掘進機（２００）が本線トン
   ネル（Ｔ１）内より完全に抜け出てたら、本線シールド
   掘進機（１００）による掘進を再開して、本線トンネル
   （Ｔ１）と分岐トンネル（Ｔ２）との両掘進を同時に進
   行するようになした分岐シールド掘進方法。
2. 【請求項２】 スキンプレート（１１）と掘削カッター
   （１２）と推進ジャッキ（１３，１３，１３・・・）と
   を設けたシールド掘進機本体（１０）の後方に、分岐ト
   ンネル（Ｔ２）の直径より長い後胴（２１）を中折れ式
   に連結して本線シールド掘進機（１００）を構成し、 常時は、上記本線シールド掘進機（１００）を使用し
   て、常法で本線トンネル（Ｔ１）を掘進し、 分岐予定位置では、第一工程として、上記後胴（２１）
   内に、分岐用開口部（ＳＯ）を有したセグメントリング
   （Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・・Ｓｎ）を組み立て、第二工程
   として、上記セグメントリング（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・
   ・Ｓｎ）の内側に分岐用開口部（ＳＯ）に連通するエン
   トランスリング（３１）を取り付け、立坑外等の坑外よ
   り分岐掘進機（２００）を、上記エントランスリング
   （３１）内に挿入し、該エントランスリング（３１）と
   分岐掘進機（２００）との間には止水パッキン（３２）
   を設置し、 第三工程として、上記本線シールド掘進機（１００）に
   よる本線トンネル（Ｔ１）を、上記後胴（２１）の内側
   に組み立てたセグメントリング（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・
   ・Ｓｎ）の分岐用開口部（ＳＯ）が、該後胴（２１）の
   外に抜け出るまで掘進し、 第四工程として、本線シールド掘進機（１００）による
   掘進を中断して、分岐掘進機（２００）による分岐トン
   ネル（Ｔ２）の掘進を行ない、 第五工程として、上記分岐掘進機（２００）が本線トン
   ネル（Ｔ１）内より完全に抜け出てたら、本線シールド
   掘進機（１００）による掘進を再開して、本線トンネル
   （Ｔ１）と分岐トンネル（Ｔ２）との両掘進を同時に進
   行するようになした分岐シールド掘進方法。
3. 【請求項３】 スキンプレート（１１）と掘削カッター
   （１２）と推進ジャッキ（１３，１３，１３・・・）と
   を設けたシールド掘進機本体（１０）の後方に、分岐ト
   ンネル（Ｔ２ａ，Ｔ２ｂ）の直径より長い後胴（２１）
   を中折れ式に連結して本線シールド掘進機（１００）を
   構成し、 上記本線シールド掘進機（１００）の後胴（２１）内に
   は、内胴（２２）を収納し、この内胴（２２）には分岐
   用開口部（ＳＯ１）を開口し、この内胴（２２）内には
   予め第一分岐掘進機（２００ａ）を、分岐用開口部（Ｓ
   Ｏ１）より第一分岐トンネル（Ｔ２ａ）を掘進可能な状
   態とすると共に該分岐用開口部（ＳＯ１）を塞ぐように
   設置し、 常時は、上記本線シールド掘進機（１００）を使用し
   て、常法で本線トンネル（Ｔ１）を掘進し、 第一の分岐予定位置では、第一工程として、内胴（２
   ２）及びその内側に設置した第一分岐掘進機（２００
   ａ）をその場に残して本線トンネル（Ｔ１）の掘進を行
   ない、 第一の分岐予定位置での第二工程として、分岐用開口部
   （ＳＯ１）が後胴（２１）より完全に抜け出たら、本線
   トンネル（Ｔ１）の掘進を一時中断し、第一分岐掘進機
   （２００ａ）による第一分岐トンネル（Ｔ２ａ）の掘進
   を行ない、 第一の分岐予定位置での第三工程として、上記第一分岐
   掘進機（２００ａ）が本線トンネル（Ｔ１）内より完全
   に抜け出たら、本線シールド掘進機（１００）による掘
   進を再開して、本線トンネル（Ｔ１）と第一分岐トンネ
   ル（Ｔ２ａ）との両掘進を同時に進行するようになし、 さらに本線シールド掘進機（１００）による掘進が進行
   して第二の分岐予定位置まで掘進したら、第一工程とし
   て、本線トンネル（Ｔ１）の掘進を一時中断し、上記後
   胴（２１）内に、分岐用開口部（ＳＯ２）を有したセグ
   メントリング（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・・Ｓｎ）を組み立
   て、 第二の分岐予定位置での第二工程として、立坑外等の坑
   外より第二分岐掘進機（２００ｂ）を、上記後胴（２
   １）内に搬入し、この第二分岐掘進機（２００ｂ）を第
   二の分岐用開口部（ＳＯ２）に、この第二の分岐用開口
   部（ＳＯ２）より第二分岐トンネル（Ｔ２ｂ）を掘進可
   能な状態とすると共に該第二の分岐用開口部（ＳＯ２）
   を塞ぐように設置し、 第二の分岐予定位置での第三工程として、上記本線シー
   ルド掘進機（１００）による本線トンネル（Ｔ１）の掘
   進を、上記後胴（２１）の内側に組み立てたセグメント
   リング（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・・Ｓｎ）の第二の分岐用
   開口部（ＳＯ２）が、該後胴（２１）の外に抜け出るま
   で再開し、 第二の分岐予定位置での第四工程として、本線シールド
   掘進機（１００）による掘進を再度中断して、第二分岐
   掘進機（２００ｂ）による第二分岐トンネル（Ｔ２ｂ）
   の掘進を行ない、 第二の分岐予定位置での第五工程として、上記第二分岐
   掘進機（２００ｂ）が本線トンネル（Ｔ１）内より完全
   に抜け出てたら、本線シールド掘進機（１００）による
   掘進を再開して、本線トンネル（Ｔ１）と第二分岐トン
   ネル（Ｔ２ｂ）との両掘進を同時に進行するようになし
   た分岐シールド掘進方法。