JP3080302B2 - 地中接合型シールド掘進機及びその地中接合方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は地中接合型シール
ド掘進機及びその地中接合方法に関し、特に第１のシー
ルド掘進機の側面部に第２のシールド掘進機の前端部を
直交状に接合する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来、上下水道用トンネルや共同溝等
を、シールド掘進機を適用したシールド工法により直交
状に構築する場合、その直交部にシールド掘進機を搬出
入する立坑を設け、この立坑を利用して２つのトンネル
を直交状に接合するのが一般的な工法である。ところ
で、都市部の地下に形成するトンネルの場合、地上地下
ともに構造物が輻輳しているため立坑を形成できないこ
とが多い。そこで、シールド掘進機を既設のトンネルの
側面部に向かって掘進させ、シールド掘進機の前端部を
既設トンネルの側面部に接合し、トンネルを直交状に構
築する工法も実用化されている（特開平２−１２０４９
７号公報参照）。

【０００３】前記特開平２−１２０４９７号公報の地中
トンネル接合工法において、シールド掘進機は、胴部材
に摺動自在に外嵌され前端面が既設トンネルの外側から
その坑壁の側面部に当接可能な保護筒と、保護筒を押出
し駆動する複数の油圧ジャッキを有する。シールド掘進
機の掘進中、地山を掘削するカッターディスクの後方に
保護筒を待機させ、カッターディスクが既設トンネルの
坑壁の側面部に接近したときに掘進を停止させ、油圧ジ
ャッキで保護筒を押出し駆動しその前端面を坑壁の外面
に当接させる。

【０００４】次に、トンネルの接合部の周辺の地山を地
盤硬化剤の注入により地盤改良し、前記地山から保護筒
内に、地盤の崩壊や陥没等が起こったり、地下水や土砂
が侵入しないようにした後、作業者がチャンバーからそ
の前側の保護筒内へ出て、保護筒内において既設トンネ
ルまでの残りの土砂を掘削し、スクリューコンベアまで
搬送して取除くとともに、既設トンネルの坑壁の側面部
（セグメント）をガス溶断等で切断して開口を形成し、
直交する２つのトンネルを接合する。

【０００５】他方、立坑の構築場所の制約に加え、工事
期間の制約があったり、１台のシールド掘進機により掘
進できる距離にも限界があることから、立坑と立坑の間
を２台のシールド掘進機により分担して相接近する方向
へ掘進し、２台のシールド掘進機の前端同士を地中で接
合する技術が実用化されている（特開平４−５５５９４
号公報参照）。しかし、シールド掘進機の構造上、２台
のシールド掘進機を地中で直交状に接合する技術は未だ
提案されておらず実用に供されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】 前記特開平２−１２
０４９７号公報の地中トンネル接合工法では、シールド
掘進機に、保護筒と、保護筒を押出し駆動する複数の油
圧ジャッキを設けなければならないため、シールド掘進
機の構造が複雑になり製作コストも高価になる。しか
も、トンネルの接合部の周辺の地山を地盤改良するた
め、その地盤改良工事に多大の費用と時間が必要であ
る。更に、作業者が保護筒内の残りの土砂を取除き、ト
ンネルの坑壁の側面部（セグメント）をガス溶断等で切
断して開口を形成しなければならないため、危険性が高
く作業負荷も大きいという問題がある。

【０００７】本発明の目的は、経済性及び安全性に優
れ、作業負荷が軽減され、工期を短縮できる地中接合型
シールド掘進機及びその地中接合方法を提供することで
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 請求項１の地中接合型
シールド掘進機は、第１，第２シールド掘進機を備え、
第１シールド掘進機の側面部に第２シールド掘進機の前
端部を地中で直交状に接合するようにした地中接合型シ
ールド掘進機であって、前記第１シールド掘進機の胴部
材の一部分に、第２シールド掘進機を貫入させる為にそ
のカッターディスクで掘削可能なコンクリート材料製の
封鎖部を設け、前記封鎖部に直列状に貫通させた複数組
のシールドジャッキ及び管状部材を介して掘進推力を伝
達可能に構成し、地中接合に際しては、前記封鎖部を第
２シールド掘進機のカッターディスクで掘削して開口を
形成しつつ、その開口から第２シールド掘進機の胴部材
の前端部を第１シールド掘進機内へ貫入させて接合する
ように構成したものである。

【０００９】前記封鎖部は、第２シールド掘進機のカッ
ターディスクで掘削可能であり、地山からの土水圧に耐
え得る強度を有する、例えば、炭素繊維或いはグラスフ
ァイバー混入の無筋のコンクリート材料（通称ノムスト
材料という）で構成される。第２シールド掘進機の胴部
材の前端部を第１シールド掘進機内へ貫入させる為に、
第１シールド掘進機は第２シールド掘進機より大径に構
成するのが望ましい。更に、第１，第２シールド掘進機
をそれらの軸心の高さ位置を揃えて接合するのが望まし
いが、第１，第２シールド掘進機の頂部又は底部を揃え
た状態にして接合することも可能である。

【００１０】第１シールド掘進機を、第２シールド掘進
機と接合可能な接合位置に停止させた後、第２シールド
掘進機を第１シールド掘進機の封鎖部に向かって直交状
に掘進させ、そのカッターディスクで封鎖部を掘削して
開口を形成しつつ、その開口から第２シールド掘進機の
胴部材の前端部を第１シールド掘進機内へ貫入させて接
合する。第２シールド掘進機の胴部材の前端部を第１シ
ールド掘進機内へ貫入させるため、作業者がシールド掘
進機の外部へ出て作業する必要がなくなり、また、前記
開口から第１シールド掘進機内への水の流入を防止する
止水対策を容易に講じることが可能になり、第１，第２
シールド掘進機の接合部の周辺の地山を地盤改良する必
要がなくなる。

【００１１】請求項２の地中接合型シールド掘進機は、
請求項１の発明において、前記第１シールド掘進機は第
２シールド掘進機より大径に構成されたことを特徴とす
るものである。それ故、第２シールド掘進機の胴部材の
前端部を第１シールド掘進機内へ確実に貫入することが
できる。その他請求項１と同様の作用を奏する。

【００１２】請求項３の地中接合型シールド掘進機は、
請求項２の発明において、前記第１シールド掘進機と第
２シールド掘進機を接合する際に、前記封鎖部の内側部
分を封止する封止部であって第２シールド掘進機のディ
スクカッターで掘削可能な封止部を第１シールド掘進機
に設けたことを特徴とするものである。第２シールド掘
進機のカッターディスクにより、第１シールド掘進機の
封鎖部を掘削し貫通した後封止部の途中部を掘削してい
る際に、第２シールド掘進機の胴部材の前端部が第１シ
ールド掘進機内へ貫入する。それ故、掘削されずに残っ
た封止部により封鎖部に形成された開口から第１シール
ド掘進機内への水の流入を確実に防止することができ
る。その他請求項２と同様の作用を奏する。

【００１３】請求項４の地中接合型シールド掘進機は、
請求項３の発明において、前記封止部は、前記封鎖部の
内面側を密閉するケーシング内に充填して固化された充
填材で構成されたことを特徴とするものである。それ
故、第１シールド掘進機と第２シールド掘進機を接合す
る際に、封鎖部の内側部分を封止する封止部を簡単に設
けることができる。前記ケーシングを複数の支持部材等
を介して封鎖部と対向する胴部材の内面部で支持し、第
２シールド掘進機で第１シールド掘進機の封鎖部を掘削
する際の荷重を支持できるようにするのが望ましい。そ
の他請求項３と同様の作用を奏する。

【００１４】請求項５の地中接合型シールド掘進機は、
請求項１〜４の何れか１項の発明において、前記第２シ
ールド掘進機の胴部材の前端部分の外周部に、前記封鎖
部に形成された開口から第１シールド掘進機内への水の
流入を防止する為の止水手段を設けたことを特徴とする
ものである。第２シールド掘進機の胴部材の前端部を第
１シールド掘進機の内部へ貫入させた後、止水手段によ
り前記開口から第１シールド掘進機内への水の流入を防
止し、ケーシングと封止部を解体し取除くことができ
る。その他請求項１〜４の何れか１項と同様の作用を奏
する。

【００１５】請求項６の地中接合型シールド掘進機の地
中接合方法は、第１シールド掘進機の側面部に第２シー
ルド掘進機の前端部を地中で直交状に接合する地中接合
型シールド掘進機の接合方法であって、前記第１シール
ド掘進機の側面部に第２シールド掘進機を貫入させる為
に第２シールド掘進機で掘削可能なコンクリート材料製
の封鎖部を予め形成するとともに、封鎖部に直列状に貫
通させた複数組のシールドジャッキ及び管状部材を介し
て掘進推力を伝達可能に予め構成し、地中接合に際して
は、前記第２シールド掘進機で封鎖部を掘削し、第２シ
ールド掘進機の前端部を第１シールド掘進機の胴部材内
へ突入させて第１，第２シールド掘進機を地中接合する
方法である。

【００１６】第１シールド掘進機の側面部に第２シール
ド掘進機を貫入させる為に第２シールド掘進機で掘削可
能なコンクリート材料製の封鎖部を予め形成し、この封
鎖部を第２シールド掘進機で封鎖部を掘削して、第２シ
ールド掘進機の前端部を第１シールド掘進機の胴部材内
へ突入させて、第１，第２シールド掘進機を地中接合す
ることができる。第２シールド掘進機の胴部材の前端部
を第１シールド掘進機内へ貫入させるため、作業者がシ
ールド掘進機の外部へ出て作業する必要がなくなり、ま
た、前記開口から第１シールド掘進機内への水の流入を
防止する止水対策を容易に講じることが可能になるた
め、第１，第２シールド掘進機の接合部の周辺の地山を
地盤改良する必要がなくなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。この地中接合型シールド掘
進機は、第１シールド掘進機と、この第１シールド掘進
機よりも小径の第２シールド掘進機とで構成されてい
る。最初に、第１シールド掘進機１Ａについて説明する
が、第１シールド掘進機１Ａについてはその掘進方向を
前方とし、その前方に向かって左右を左右として説明す
る。

【００１８】図１〜図３に示すように、第１シールド掘
進機１Ａは、円筒状の胴部材２と、胴部材２の前端部に
回転自在に支持され胴部材２と略径のカッターディスク
３と、カッターディスク３を回転駆動する複数（例えば
６つの）のカッター駆動油圧モータ４と、胴部材２とと
もにカッターディスク３を前進させる複数（例えば１８
つ）のシールドジャッキ５と、カッターディスク３で掘
削されたチャンバー３４内の掘削土を後方へ搬送するス
クリューコンベア６を含む排土設備と、掘削したトンネ
ルＴａの内面にセグメント９を覆工するエレクタ７と、
胴部材２の後端部に設けられたテールシール８等を有す
る。

【００１９】胴部材２について説明する。胴部材２の右
側面中央部分には、第２シールド掘進機１Ｂを貫入させ
る為に第２シールド掘進機１Ｂのカッターディスク６１
（図４参照）で掘削可能な封鎖部１０が設けられてい
る。この封鎖部１０は、例えば、炭素繊維或いはグラス
ファイバー混入の無筋のコンクリート材料（通称ノムス
ト材料という）で構成され、側面視にて第２シールド掘
進機１Ｂより少し大径の円形で、胴部材２の直径の約１
／１０の厚さに形成され、地山からの土水圧に耐え得る
強度を有している。

【００２０】封鎖部１０は、胴部材２に形成された開口
部２ａに密閉状に内嵌され、その外周部分が胴部材２に
固着の支持板１２に受け止められ固定されている。封鎖
部１０の内周面の大部分は胴部材２の内部に直接面し、
第２シールド掘進機１Ｂのカッターディスク６１が、封
鎖部１０を掘削して貫通できるようになっている。封鎖
部１０の内部には、複数（例えば４つ）の油圧ジャッキ
５が挿通する前後方向向きの挿通孔１１が形成されてい
る。

【００２１】図７に示すように、第１シールド掘進機１
Ａと第２シールド掘進機１Ｂを接合する際には、胴部材
２内の部品を取り除いた後、封鎖部１０の内側部分を封
止する封止部２０が設けられる。この封止部２０は、第
２シールド掘進機１Ｂのディスクカッター６１で掘削可
能で、第２シールド掘進機１Ｂのカッターディスク６１
が封鎖部１０を掘削して貫通しても、封鎖部１０の掘削
により形成された開口１５から第１シールド掘進機１Ａ
内への水の流入を防止するためのもので、封鎖部１０の
内面側を密閉するケーシング２１内に充填して固化され
た充填材２２で構成されている。封止部２０は、第２シ
ールド掘進機１Ｂの胴部材６０の前端部が第１シールド
掘進機１Ａの内部に貫入しても、カッターディスク６１
が貫通しない程度の厚さに形成される。

【００２２】胴部材２の前部の内側付近には、封鎖部１
０以外の部分において部分円筒状の内胴３０が胴部材２
と同心状に配設され、この内胴３０の前後両端部は胴部
材２の内面に固着された前後１対のリングウェブ材３
１，３２に固着されている。前側のリングウェブ材３１
の前側には隔壁３３が固定的に設けられ、この隔壁３３
とカッターディスク３の間にチャンバー３４が形成され
ている。

【００２３】カッターディスク３は、円板状の中央フレ
ーム４０と、中央フレーム４０から放射状に外周側へ伸
びる複数のカッタースポーク４１と、複数のカッタース
ポーク４１の外周側端部を連結する外周リング４２を有
し、中央フレーム４０にはフィッシュテールカッター４
３が取付けられ、各カッタースポーク４１には複数のカ
ッタービット４４が取付けられている。また、１又は複
数のカッタースポーク４１の外端部分には、油圧シリン
ダ４５とこの油圧シリンダ４５により径方向へ進退駆動
可能なコピーカッター４６が設けられている。尚、図示
していないが、カッターディスク３の背面部には攪拌ロ
ッドが設けられている。

【００２４】カッターディスク３の背面部には、カッタ
ーディスク３と一体の環状フレーム５０が、胴部材２の
前端部分の内面付近に同心状に固定され、環状フレーム
５０の後端部分の内周面が、隔壁３３に固定された環状
支持部５１にベアリングを介して回転自在に支持され、
環状フレーム５０の後端部分の外周面が、胴部材２の内
面に固定的に設けられたベアリング受け胴５２にベアリ
ングを介して回転自在に支持されている。隔壁３３の中
心部には前方へ伸びる回転軸５３が回転自在に支持さ
れ、回転軸５３の先端部がカッターディスク３の中央フ
レーム４０に連結されている。回転軸５３の後部にはカ
ッターディスク３のノズルに加泥剤等を供給する供給系
のスイベルジョンイト５４が設けられている。

【００２５】前記環状フレーム５０の後端部には、内周
部にリングギヤ５５ａを形成した環状部材５５が固定さ
れており、このリングギヤ５５ａに複数のカッター駆動
油圧モータ４の出力軸に固着の複数のピニオン４ａが噛
合している。複数のカッター駆動油圧モータ４は、リン
グウェブ材３１に固定して設けられ、油圧供給源を含む
駆動制御機構（図示略）により同期させて駆動制御さ
れ、環状部材５５と環状フレーム５０とを介してカッタ
ーディスク３が正逆回転駆動される。尚、環状部材５５
の後端面はリングウェブ材３１に固定された環状のベア
リングメタルに摺接している。

【００２６】胴部材２の後部の内周面にはリングウェブ
材３５が固着され、このリングウェブ材３５とその前側
のリングウェブ材３２との間に、複数のシールドジャッ
キ５が周方向等間隔おきとなるように後方向きに水平に
配設され、シールドジャッキ５のシリンダ本体の前後両
端部が１対のリングウェブ材３２，３５に固着されてい
る。一方、封鎖部１０の挿通孔１１を挿通するシールド
ジャッキ５のシリンダ本体の後端部はリングウェブ材３
５に固着され、シリンダ本体の前端部には前方へ伸びる
管状部材としてのパイプ部材３６が連結され、パイプ部
材３６の前端部がリングウェブ材３１に固着されてい
る。

【００２７】各シールドジャッキ５のピストンロッドの
先端部にはその軸心から偏心した凸球座を有する偏心金
具５ａが連結され、各偏心金具５ａの凸球座は各スプレ
ッダー５ｂの凹球座に係合されてピン連結され、各スプ
レッダー５ｂをトンネルＴａの内面を覆工するセグメン
ト９に押圧させることで掘進の反力をとり、複数のシー
ルドジャッキ５により推進力を発生させつつ掘進するよ
うになっている。尚、エレクタ７はエレタクフレーム７
ａとエレクタ本体７ｂを有する。

【００２８】次に、第２シールド掘進機１Ｂについて説
明する。第２シールド掘進機１Ｂについてはその掘進方
向を前方とし、その前方に向かって左右を左右として説
明する。但し、前記第１シールド掘進機１Ａと略同様の
構造であるので、同一構造のものについては詳細な説明
を省略し簡単に説明する。

【００２９】図４に示すように、第２シールド掘進機１
Ｂは、円筒状の胴部材６０と、胴部材６０の前端部に回
転自在に支持され胴部材６０と略同径のカッターディス
ク６１、カッターディスク６１を回転駆動する複数のカ
ッター駆動油圧モータ６２、胴部材６０とともにカッタ
ーディスク６１を前進させる複数のシールドジャッキ６
３、カッターディスク６１で掘削されたチャンバー６７
内の掘削土を後方へ搬送するスクリューコンベア６４、
掘削したトンネルＴｂの内面にセグメント６８を覆工す
るエレクタエレクタ６５、胴部材６０の後端部に設けら
れたテールシール６６等を有する。

【００３０】第２シールド掘進機１Ｂの直径は、第１シ
ールド掘進機１Ａの側面視にて円形の封鎖部１０の直径
よりも少し小径に構成され、胴部材６０の前端部分の外
周部には、カッターディスク６１で前記封鎖部１０を掘
削して開口１５を形成した際、その開口１５から第１シ
ールド掘進機１Ａ内への水の流入を防止する為の止水機
構７０が設けられている。

【００３１】図５に示すように、止水機構７０は、胴部
材６０の前端部分の外周部に凹設された環状溝７１、環
状溝７１を開閉する開閉カバー７２、環状溝７１の全周
に亙ってその底面を閉止する可撓性の閉止板７３、閉止
板７３の外周側にその前端縁が全周に亙って固定された
シール部材７５等を有する。開閉カバー７２の後部内面
には、胴部材６０内に装備された複数の油圧ジャッキ７
６の各ピストンロッド７７の先端部がブラケット７８を
介して連結され、複数の油圧ジャッキ７６が同期駆動さ
れ開閉カバー７２が開閉される。

【００３２】胴部材６０にはブラケット７８が挿通する
長孔７９が形成され、長孔７９の前後両側の胴部材６１
と開閉カバー７２との間に１対の環状シール７９ａ，７
９ｂが設けられ長孔７９から胴部材６０内への水の流入
が防止される。尚、止水機構７０においては、第２シー
ルド掘進機１Ｂの胴部材６０の前端部が第１シールド掘
進機１Ａの内部へ貫入した状態で、封鎖部１０に形成さ
れる開口１５の内周側に位置するように設けられてい
る。

【００３３】シール部材７５は、ポリウレタン樹脂又は
ゴム製の板材７５ａの中に、多数枚の短冊状金属片７５
ｂが全周に亙って整列状態で埋め込まれたものであり、
カッターディスク６１で第１シールド掘進機１Ａの封鎖
部１０を掘削して開口１５を形成した後、環状溝７１の
底面と閉止板７３との間に供給口８０から水を圧入する
ことにより、閉止板７３が外部へ膨出するとともにシー
ル部材７５が起立し、封鎖部１０に形成された開口１５
の内周面に、シール部材７５の板材７５ａが圧着して、
胴部材６０と開口１５の間から第１シールド掘進機１Ａ
側への水の流入を防止できる。

【００３４】次に、第１シールド掘進機１Ａと第２シー
ルド掘進機１Ｂとで互いに直交する方向に掘進し、トン
ネルＴａ，Ｔｂの合流部において第１シールド掘進機１
Ａの側面部に第２シールド掘進機１Ｂの前端部を地中で
直交状に接合する地中接合方法について、図６〜図１１
を参照して説明する。

【００３５】第１シールド掘進機１Ａが第２シールド掘
進機１Ｂと接合する接合地点に到達すると掘進を停止
し、図６に示すように、第１シールド掘進機１Ａにおい
て、その胴部材２の後部とセグメント９を複数の固定金
具８０で固定し、胴部材２内のカッター駆動用モータ
４、シールドジャッキ５、スクリューコンベア６、エレ
クタ７等の部品を取り外す。第２シールド掘進機１Ｂ
は、第１シールド掘進機１Ａの封鎖部１０の手前で停止
させ待機させる（図７参照）。

【００３６】次に、図７に示すように、第１シールド掘
進機１Ａの胴部材２内において、ケーシング２１の開放
端を支持部材１２に溶接して固着し、封鎖部１０の内面
側を密閉するとともに、封鎖部１０と対向する胴部材２
の内周面に設けた複数の受け座２３とケーシング２１の
間に複数の支持棒２４を介装して固定し、第２シールド
掘進機１Ｂのカッターディスク６１で封鎖部１０を掘削
する際の荷重を、これら支持棒２４と受け座２３を介し
て支持できるようにする。

【００３７】次に、ケーシング２１内から封鎖部１０を
挿通して第２シールド掘進機１Ｂ側外部へ臨む合成樹脂
材料で構成されたチェックボーリング用パイプ２５を設
け、接合可能にシールド掘進機１Ａ，１Ｂの相対位置を
確認できるようにする。その後、ケーシング２１の注入
口２１ａから液状の充填剤（例えば、発泡性の高いモル
タル）を注入し固化させ、この固化した充填材２２が、
封鎖部１０の内側部分を封止し、第２シールド掘進機１
Ｂのディスクカッター６１で掘削可能な封止部２０にな
る。

【００３８】次に、第１シールド掘進機１Ａの封鎖部１
０の手前で待機させた第２シールド掘進機１Ｂの掘進を
再開し、図８に示すように、第２シールド掘進機１Ｂの
カッターディスク６１で第１シールド掘進機１Ａの封鎖
部１０をチェックボーリング用パイプ２５とともに掘削
していく。更に、第２シールド掘進機１Ｂを掘進させ、
図９に示すように、第２シールド掘進機１Ｂの胴部材６
０の先端部が、第１シールド掘進機１Ａ内に完全に貫入
した時点で第２シールド掘進機１Ｂの掘進を停止する。
この状態で、第２シールド掘進機１Ｂのカッターディス
ク６１は、封鎖部１０を貫通した後封止部２０の途中部
まで掘削した状態になり、掘削されずに残った封止部２
０により、開口１５から第１シールド掘進機１Ａ内へ水
が流入するのが防止される。

【００３９】次に、図１０に示すように、第２シールド
掘進機１Ｂに設けた止水機構７０を作動させ、封鎖部１
０に形成された開口１５から第１シールド掘進機１Ａ内
への水の流入を防止した状態で、支持棒２４、受け座２
３、ケーシング２１及び残りの封止部２０（充填材２
２）を取り外すとともに、第２シールド掘進機１Ｂのカ
ッターディスク６１を取り外すと、トンネルＴａ，Ｔｂ
が貫通状になり、その後、トンネルＴａ，Ｔｂの内面の
うちのセグメント２６，７６を含む内周面部をモルタル
８５で適宜覆工する。

【００４０】以上説明した地中接合型シールド掘進機
（第１，第２シールド掘進機１Ａ，１Ｂ）によれば、第
１シールド掘進機１Ａの胴部材２の一部分に、第２シー
ルド掘進機１Ｂを貫入させる為にそのカッターディスク
６１で掘削可能なコンクリート材料製の封鎖部１０を設
けたので、この封鎖部１０を第２シールド掘進機１Ｂの
カッターディスク６１で掘削して開口１５を形成しつ
つ、その開口１５から第２シールド掘進機１Ｂの胴部材
６０の前端部を第１シールド掘進機１Ａ内へ貫入させて
接合することができる。それ故、作業者がシールド掘進
機の外部へ出て作業する必要がなくなるため、作業負荷
を軽減することができる。

【００４１】更に、第２シールド掘進機１Ｂの胴部材６
０の前端部を第１シールド掘進機１Ａ内へ貫入させて接
合できるため、封止部２０や止水機構７０の簡単な構造
や機構により、封鎖部１０に形成された開口１５から第
１シールド掘進機１Ａ内への水の流入を防止でき、第
１，第２シールド掘進機１Ａ，１Ｂの接合部周辺の地山
を地盤改良する必要がなくなる。従って、経済性及び安
全性に優れ且つ工期の短縮を図ることが可能になる。

【００４２】更に、第１シールド掘進機１Ａにおいて
は、胴部材２に封鎖部１０を設ける比較的簡単な構造に
なるため、製作コスト的にも非常に有利になものにな
る。しかも、第１シールド掘進機１Ａを第２シールド掘
進機１Ｂより大径に構成したので、第２シールド掘進機
１Ｂの胴部材６０の前端部を第１シールド掘進機１Ａ内
へ確実に貫入することができる。

【００４３】第１シールド掘削機１Ａの封鎖部１０の内
側部分を封止し、第２シールド掘進機１Ｂのディスクカ
ッター６１で掘削可能な前記封止部２０を設けたので、
第２シールド掘進機１Ｂのカッターディスク６１によ
り、封鎖部１０を掘削し貫通した後封止部２０の途中部
を掘削している際に、第２シールド掘進機１Ｂの胴部材
６０の前端部を第１シールド掘進機１Ａ内へ貫入させる
ことができる。従って、掘削されずに残った封止部２０
により、封鎖部１０に形成された開口１５から第１シー
ルド掘進機１Ａ内への水の流入を確実に防止できる。

【００４４】しかも、この封止部２０においては、封鎖
部１０の内面側を密閉するケーシング２１内に充填して
固化された充填材２１で構成したので、第１シールド掘
進機１Ａと第２シールド掘進機１Ｂを接合する際に、非
常に簡単に設けることができ、工期の短縮を図るうえで
非常に有利になる。

【００４５】封鎖部１０に形成された開口１５から第１
シールド掘進機１Ａ内への水の流入を防止する前記止水
機構７０を設けたので、第１シールド掘進機１Ａと第２
シールド掘進機１Ｂとの接合後、この止水機構７０によ
り開口１５から第１シールド掘進機内への水の流入を防
止した状態で、前記封鎖部２０（充填材２２）及びケー
シング２１を解体し取除くことが可能になる。この止水
機構７０においては、泥水圧が高い場合にも第１シール
ド掘進機内への水の流入を確実に防止できる。

【００４６】前記説明した地中接合型シールド掘進機の
地中接合方法によれば、第１シールド掘進機１Ａの側面
部に第２シールド掘進機１Ｂを貫入させる為に第２シー
ルド掘進機１Ｂで掘削可能なコンクリート材料製の封鎖
部１０を予め形成し、第２シールド掘進機１Ｂで封鎖部
１０を掘削し、第２シールド掘進機１Ｂの前端部を第１
シールド掘進機１Ａの胴部材内へ突入させて第１，第２
シールド掘進機１Ａ，１Ｂを地中接合するので、作業者
がシールド掘進機の外部へ出て作業する必要がなくなる
とともに、封鎖部１０に形成された開口１５から第１シ
ールド掘進機１Ａ内への水の流入を防止する止水対策
（封止部２０と止水機構７０）を容易に講じることが可
能になるため、第１，第２シールド掘進機１Ａ，１Ｂの
接合部周辺の地山を地盤改良する必要もなくなり、経済
性及び安全性に優れ且つ作業負荷の軽減と工期の短縮を
図ることが可能になる。

【００４７】次に、前記実施形態を部分的に変更した変
更形態について説明する。 １〕図１２に示すように、前記止水機構７０の代わり
に、水圧が低い場合に適用できる止水機構７０Ａを設け
てもよい。この止水機構７０Ａは、第２シールド掘進機
１Ｂの胴部材６０の前端部分の外周部にモルタル注入管
８６を設け、第２シールド掘進機１Ｂの胴部材６０の先
端部が、第１シールド掘進機１Ａ内に貫入した状態で、
モルタル注入管８６から開口１５と胴部部材６０の間に
モルタルを注入し止水するように構成してある。

【００４８】２〕前記第１シールド掘進機１Ｂに止水機
構７０，７０Ａの両方を設け、第１，第２シールド掘進
機１Ａ，１Ｂの接合部の水圧に応じて、止水機構７０，
７０Ａの一方を使用することにより、封鎖部１０に形成
された開口１５から第１シールド掘進機１Ａ内への水の
流入を防止するように構成してもよい。 ３〕前記実施形態では、第１，第２シールド掘進機１
Ａ，１Ｂをそれらの軸心の高さ位置を揃えて接合した
が、封鎖部１０の配置を変更し、第１シールド掘進機１
Ａの側面部の上部或いは下部に第２シールド掘進機１Ｂ
の前端部を接合するようにしてもよい。

【００４９】

【発明の効果】 請求項１の地中接合型シールド掘進機
によれば、第１シールド掘進機の胴部材の一部分に、第
２シールド掘進機を貫入させる為にそのカッターディス
クで掘削可能なコンクリート材料製の封鎖部を設け、前
記封鎖部に直列状に貫通させた複数組のシールドジャッ
キ及び管状部材を介して掘進推力を伝達可能に構成し、
地中接合に際しては、前記封鎖部を第２シールド掘進機
のカッターディスクで掘削して開口を形成しつつ、その
開口から第２シールド掘進機の胴部材の前端部を第１シ
ールド掘進機内へ貫入させて接合するように構成したの
で、作業者がシールド掘進機の外部へ出て作業する必要
がなくなるとともに、封鎖部に形成された開口から第１
シールド掘進機内への水の流入を防止する止水対策を容
易に講じることが可能になるため、第１，第２シールド
掘進機の接合部周辺の地山を地盤改良する必要がなくな
る。従って、経済性及び安全性に優れ且つ作業負荷の軽
減と工期の短縮を図ることが可能になる。更に、第１シ
ールド掘進機においては、その胴部材に封鎖部を設ける
だけでよいため、構造も比較的複雑化せず製作コスト的
にも有利なものになる。

【００５０】請求項２の地中接合型シールド掘進機によ
れば、請求項１と同様の効果を奏するが、前記第１シー
ルド掘進機を第２シールド掘進機より大径に構成したの
で、第２シールド掘進機の胴部材の前端部を第１シール
ド掘進機内へ確実に貫入することができる。

【００５１】請求項３の地中接合型シールド掘進機によ
れば、請求項２と同様の効果を奏するが、前記第１シー
ルド掘進機と第２シールド掘進機を接合する際に、前記
封鎖部の内側部分を封止する封止部であって第２シール
ド掘進機のディスクカッターで掘削可能な封止部を第１
シールド掘進機に設けたので、第２シールド掘進機のカ
ッターディスクにより、第１シールド掘進機の封鎖部を
掘削し貫通した後封止部の途中部を掘削している際に、
第２シールド掘進機の胴部材の前端部が第１シールド掘
進機内へ貫入する。従って、掘削されずに残った封止部
により封鎖部に形成された開口から第１シールド掘進機
内への水の流入を確実に防止できる。

【００５２】請求項４の地中接合型シールド掘進機によ
れば、請求項３と同様の効果を奏するが、前記封止部
を、前記封鎖部の内面側を密閉するケーシング内に充填
して固化された充填材で構成したので、第１シールド掘
進機と第２シールド掘進機を接合する際に、前記封止部
を簡単に設けることができる。

【００５３】請求項５の地中接合型シールド掘進機によ
れば、請求項１〜４の何れか１項と同様の効果を奏する
が、前記第２シールド掘進機の胴部材の前端部分の外周
部に、前記封鎖部に形成された開口から第１シールド掘
進機内への水の流入を防止する為の止水手段を設けたの
で、第１シールド掘進機と第２シールド掘進機との接合
後、止水手段により封鎖部に形成された開口から第１シ
ールド掘進機内への水の流入を防止した状態で、前記封
鎖部を解体し取除くことができる。

【００５４】請求項６の地中接合型シールド掘進機の地
中接合方法によれば、第１シールド掘進機の側面部に第
２シールド掘進機を貫入させる為に第２シールド掘進機
で掘削可能なコンクリート材料製の封鎖部を予め形成す
るとともに、封鎖部に直列状に貫通させた複数組のシー
ルドジャッキ及び管状部材を介して掘進推力を伝達可能
に予め構成し、地中接合に際しては、前記第２シールド
掘進機で封鎖部を掘削し、第２シールド掘進機の前端部
を第１シールド掘進機の胴部材内へ突入させて第１，第
２シールド掘進機を地中接合するので、作業者がシール
ド掘進機の外部へ出て作業する必要がなくなるととも
に、封鎖部に形成された開口から第１シールド掘進機内
への水の流入を防止する止水対策を容易に講じることが
可能になるため、第１，第２シールド掘進機の接合部周
辺の地山を地盤改良する必要もなくなり、経済性及び安
全性に優れ且つ作業負荷の軽減と工期の短縮を図ること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る第１シールド掘進機の
縦断面側面図である。

【図２】前記第１シールド掘進機の横断面平面図であ
る。

【図３】図２のIII −III 線断面図である。

【図４】第２シールド掘進機の縦断面側面図である。

【図５】図２の要部拡大断面図である。

【図６】地中接合方法の第１番面の状態を示す説明図で
ある。

【図７】地中接合方法の第２番面の状態を示す説明図で
ある。

【図８】地中接合方法の第３番面の状態を示す説明図で
ある。

【図９】地中接合方法の第４番面の状態を示す説明図で
ある。

【図１０】地中接合方法の第５番面の状態を示す説明図
である。

【図１１】地中接合方法の第６番面の状態を示す説明図
である。

【図１２】変更形態に係る止水機構をを有する第２シー
ルド掘進機と第１シールド掘進機の地中接合方法を示す
図である。

【符号の説明】 １Ａ 第１シールド掘進機 １Ｂ 第２シールド掘進機 ２，６０ 胴部材 ３，６１ カッターディスク １０ 封鎖部 １５ 開口 ２０ 封止部 ２１ ケーシング ２２ 充填材 ７０，７０Ａ 止水手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/06 301

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１，第２シールド掘進機を備え、第１
   シールド掘進機の側面部に第２シールド掘進機の前端部
   を地中で直交状に接合するようにした地中接合型シール
   ド掘進機であって、 前記第１シールド掘進機の胴部材の一部分に、第２シー
   ルド掘進機を貫入させる為にそのカッターディスクで掘
   削可能なコンクリート材料製の封鎖部を設け、前記封鎖部に直列状に貫通させた複数組のシールドジャ
   ッキ及び管状部材を介して掘進推力を伝達可能に構成
   し、 地中接合に際しては、前記 封鎖部を第２シールド掘進機
   のカッターディスクで掘削して開口を形成しつつ、その
   開口から第２シールド掘進機の胴部材の前端部を第１シ
   ールド掘進機内へ貫入させて接合するように構成したこ
   とを特徴とする地中接合型シールド掘進機。
2. 【請求項２】 前記第１シールド掘進機は第２シールド
   掘進機より大径に構成されたことを特徴とする請求項１
   に記載の地中接合型シールド掘進機。
3. 【請求項３】 前記第１シールド掘進機と第２シールド
   掘進機を接合する際に、前記封鎖部の内側部分を封止す
   る封止部であって第２シールド掘進機のディスクカッタ
   ーで掘削可能な封止部を第１シールド掘進機に設けたこ
   とを特徴とする請求項２に記載の地中接合型シールド掘
   進機。
4. 【請求項４】 前記封止部は、前記封鎖部の内面側を密
   閉するケーシング内に充填して固化された充填材で構成
   されたことを特徴とする請求項３に記載の地中接合型シ
   ールド掘進機。
5. 【請求項５】 前記第２シールド掘進機の胴部材の前端
   部分の外周部に、前記封鎖部に形成された開口から第１
   シールド掘進機内への水の流入を防止する為の止水手段
   を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に
   記載の地中接合型シールド掘進機。
6. 【請求項６】 第１シールド掘進機の側面部に第２シー
   ルド掘進機の前端部を地中で直交状に接合する地中接合
   型シールド掘進機の接合方法であって、 前記第１シールド掘進機の側面部に第２シールド掘進機
   を貫入させる為に第２シールド掘進機で掘削可能なコン
   クリート材料製の封鎖部を予め形成するとともに、封鎖
   部に直列状に貫通させた複数組のシールドジャッキ及び
   管状部材を介して掘進推力を伝達可能に予め構成し、 地中接合に際しては、 前記第２シールド掘進機で封鎖部
   を掘削し、第２シールド掘進機の前端部を第１シールド
   掘進機の胴部材内へ突入させて第１，第２シールド掘進
   機を地中接合することを特徴とする地中接合型シールド
   掘進機の接合方法。