JP3153887B2 - シールドトンネルの接合工法 - Google Patents
シールドトンネルの接合工法Info
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Description
ネルの側面に新設のシールドトンネルを接合する接合工
法に関する。
シールドトンネルの側面に新設のシールドトンネルを接
合する方法としては従来、種々の方法が提案されてい
る。
ンネル施工用のシールド掘削機で既設トンネルの近傍ま
で掘削した後、このシールド掘削機での掘進を停止し、
シールド掘削機内からトンネル接合部周辺を自立できる
地盤に地盤改良する。この地盤改良には、薬液注入、ジ
ェットグラウト、凍結工法等が採用可能である。
等を解体し、前記地盤改良した内部であるトンネル間を
手掘りにより掘削し、接合作業を行う。
ル施工用のシールド掘削機のスキンプレートの外側にシ
ールド掘削機の前後方向に移動する筒状のスライドフー
ドを設け、既設トンネルにシールド掘削機が近接した時
点でこのスライドフードを押し出して既設トンネルの側
面に接触させ、スライドフードで周辺の地山の安定を図
るとともに、セグメントとスライドフードとの接触箇所
やスライドフードを分割している場合は、フード間の隙
間からの土砂・地下水の流入を防止するため薬液注入に
よる地盤改良を行い、トンネルの接合を行う。
部は、大規模な交差点付近の道路下となる場合が多く、
当該箇所は各種埋設物が輻輳している。そのため、トン
ネル接合部周辺の地盤改良は非常に厳しい施工条件とな
り、施工に手間取ったり、地下埋設物の位置によっては
必要とする範囲の地盤改良が行えない等の問題があり、
薬液注入を行う方法は、場所により限定されてしまう。
方法は、密着させるためには次の問題がある。第1に、
スライドフードの凹部の形状は、既設トンネルの変形
(偏平化)およびシールド機の到達精度を考慮して、あ
る程度の余裕が必要となる。
機のスキンプレートの外側にあるため、掘進中の掘削抵
抗により変形し、その結果、スキンプレートとのセリが
発生し、所定の位置まで押し出すことが困難となり、既
設トンネルとスキンプレートとの隙間が大きくなるおそ
れがある。
イドフードとセグメント間に接合時に礫が噛み込み、接
合が不十分となる。さらに、第4に、スライドフードは
既設トンネルと分離した構造となっており、接合部の補
強が別途必要となる。
施工することも検討され、既設シールド内から新設トン
ネル施工用のシールド機の外周に事前にパイプルーフを
打設し、筒状のガイドを作り内部を薬液注入により地盤
改良する。
プルーフを施工する方法は、既設トンネルの断面径の作
業スペースしか確保できず、作業スペースの確保の点で
施工性が劣る。また、既設トンネルの接合個所のセグメ
ントを解体・撤去してからパイプルーフ用のパイプを打
ち込むことになるので、その防護工も必要であり、さら
に、パイプルーフ用のパイプはシールド掘削機と接合し
ないので支保として機能しない。
し、地盤改良を低減または無くすことができ、施工場所
が限定されず、しかも、既設セグメント開口部周辺の補
強材も低減でき、また、スライドフード方式ではスライ
ドが困難な砂礫地盤等でもスムーズに掘進して所定位置
に確実にかつ安価な施工で接合できるシールドトンネル
の接合工法を提供することにある。
するため、第1に、既設シールドトンネルの側面に新設
のシールドトンネルを接合する場合において、新設のシ
ールドトンネル施工用のシールド掘削機を接合個所に近
接させ、このシールド掘削機から既設シールドトンネル
内に到達するようにパイプルーフ用パイプを削孔挿入し
て、このパイプを新設のシールドトンネル内空断面の外
周部に一定間隔で配列してパイプルーフを形成するこ
と、第2に、パイプルーフ用パイプはシールド掘削機側
でリング支保工で支持すること、第3に、新設のシール
ドトンネル施工用のシールド掘削機のカッターヘッドは
縮径可能で、シールド掘削機からパイプルーフ用パイプ
を削孔挿入するとき、このカッターヘッドを縮径してそ
の外側に配列すること、第4に、縮径したカッターヘッ
ドの一部をリング支保工として利用すること、第5に、
パイプルーフ用パイプは、先端部にコアドリル機構によ
るカッターを装着することを要旨とするものである。
ーフで掘削時の地山を支保できるので地盤強化を目的と
した地盤改良を低減または無くすことができ、施工場所
が限定されず、また、このパイプルーフがトンネル間の
切り広げ時の土留めだけでなく、既設セグメント開口部
の補強部材となり、開口部周辺の補強材を低減できる。
しかも、パイプルーフ用パイプはシールド掘削機から既
設シールドトンネル内に到達するようにトンネル軸方向
に削孔挿入するので、パイプルーフ用パイプが比較的長
さのあるものでも十分な作業スペースを確保することが
できる。なお、パイプルーフ用パイプはトンネル軸方向
に削孔挿入するので、既設シールドトンネルに接合する
新設のシールドトンネルの向きは直交する方向のみなら
ず、斜め方向に接合する場合でも可能である。
ーフ用パイプはシールド掘削機側でリング支保工で支持
することで、支保工としての機能を十分発揮することが
できる。
ールドトンネル施工用のシールド掘削機のカッターヘッ
ドは縮径可能とすることで、このカッターヘッドが邪魔
になることなくパイプルーフ用パイプを削孔挿入するこ
とができる。
保工を別途部材として格別に用意する必要がなく、カッ
ターヘッドと共用化できる。
等でもパイプはカッターにより礫を削孔しながら確実に
掘進し、既設トンネルのセグメントの所定位置に確実に
削孔・挿入することができる。
の形態を詳細に説明する。図1〜図5は本発明によるシ
ールドトンネルの接合工法の各工程を示す説明図で、図
中1は既設トンネル8aのセグメント、2はこの既設ト
ンネル8aのセグメント1の側面に接合して分岐・合流
する新設トンネル8b側のシールド掘削機を示す。図示
の例ではこのシールド掘削機2は泥水式シールド等の隔
壁4を有する密閉式のシールド掘削機である。図中12は
内巻きコンクリートを示す。
を示す縦断側面図で、隔壁4の後方にはパイプルーフ用
パイプ5の回転圧入機9を設置し、また、隔壁4にはゴ
ム板等のパッキング10による止水機構を有するパイプ挿
入孔4aを形成しておく。前記回転圧入機9は詳細の図
示は省略するが一例として駆動部9aとしてパイプルー
フ用パイプ5の外周をチャックするチャック機構、この
チャック機構を回転させるモーターとその伝達機構、さ
らに、駆動部9aを前後動させるレール9bと推進ジャ
ッキ9bとからなる。
のとするが、その機構としては例えばジャッキ機構等に
より径方向に所定ストロークで伸縮する伸縮カッター3
aを設けたものや、外周に拡径できる継ぎ足し部材とし
ての補助カッター部を設けたものなどが考えられる。図
中6はスキンプレートを示す。
cm程度の比較的小さな径のものであり、前記回転圧入機
9との組み合わせでこれをコアドリル機構として使用す
るカッター5aを先端に装着しておく。
4のパイプ挿入孔4aの止水機構の構造上、継手構造を
有しない単管式のものとする。
て、既設トンネル8aのセグメント1の外側面の直前に
シールド掘削機2のカッターヘッド3が位置したところ
でシールド掘削機1を停止する(図1参照)。
ら想像線(鎖線)に示す位置へとカッターヘッド3を縮
径し、次に、その後の工程で必要な排土機構等を残し
て、隔壁4の後方のシールド掘削機2内を解体する。
記回転圧入機9を設置してシールド掘削機2内からこの
シールド掘削機2から既設トンネル8a内に到達するよ
うにパイプルーフ用パイプ5を削孔挿入して、パイプル
ーフを施工する。
に縮径してあるから、パイプルーフ用パイプ5の削孔・
挿入を妨げることはない。また、パイプルーフ用パイプ
5は先端カッター5aで鉄筋コンクリートや鋼板のコア
抜きが可能なので、既設のセグメント1を貫通掘削する
ことができ、砂礫地盤などであってもセグメント1の所
定位置に確実にパイプを設置できる。
パイプルーフ用パイプ5を配列したならば、第4工程と
してパイプルーフ用パイプ5の周囲を止水を目的とした
地盤改良を行い、第5工程として図3に示すようにチャ
ンバー内に残留している掘削土砂を排土する。
て、カッターヘッド3の前面の内部掘削を行い、図6に
も示すように、パイプルーフ用パイプ5間を鋼板11で溶
接止めし、さらにその内側にリング支保工としてのパイ
プ固定支持リング7を設置し、これでパイプルーフ用パ
イプ5を支持する。次いで、カッターヘッド3を解体す
る。かかるカッターヘッド3の解体の際にはパイプ固定
支持リング7を増加してこれで支持を増やす。
の型鋼を組み立てて形成してもよいが、例えばカッター
ヘッド3を外周の支保リング部と撤去する内空断面部と
が分離する構造に構成しておき、カッターヘッド3を解
体分離することで、この支保リング部をパイプ固定支持
リング7として残置するようにすることもできる。
るまでは、縮径した状態のカッターヘッド3をそのまま
リング支保工として使用することも可能である。
し、第8工程として、パイプルーフで囲まれた部分の既
設のトンネルのセグメント1を解体撤去する。この状態
では、1または複数のリング支保工であるパイプ固定支
持リング7でパイプルーフ用パイプ5を支持することで
掘削時の地山が支保され、地盤強化を目的とした地盤改
良が低減または無くすことができる。
トンネル8a,8bを連結し、所要内空断面での仕上げ
を行う。なお、パイプルーフ用パイプ5はこれを埋め殺
しにするものであり、これでトンネル8a,8b間の切
り広げ時の土留めだけでなく、既設のトンネル8aのセ
グメント1の開口部の周辺の補強も図れる。
を配置した段階で、内部に鉄筋コンクリート、コンクリ
ート、モルタル等を充填することにより、土留部材とし
ての剛性を高めることができる。
ド掘削機1から既設のトンネル8a内に到達するように
トンネル軸方向に削孔挿入するので、既設のトンネル8
aに接合する新設のトンネル8bの向きは直交する方向
のみならず、斜め方向に接合する場合でもこのパイプル
ーフ用パイプ5の支保は完全である。
ネルの接合工法は、第1に、パイプルーフで掘削時の地
山を支保でき地盤強化を目的とした地盤改良を低減また
は無くすことができ、施工場所が限定されず、簡単かつ
安価に施工できるものである。
間の切り広げ時の土留めだけでなく、既設セグメント開
口部の補強部材となり、開口部周辺の補強材を低減でき
る。
イプは、先端にカッターを設けることによりスライドフ
ード方式ではスライドが困難な砂礫地盤等でも礫を削孔
しながら確実に掘進し、既設トンネルのセグメントの所
定位置に確実に削孔・挿入して、接合の確実性、密着性
が向上する。
シールド掘削機のカッターヘッドは縮径可能とすること
でシールド掘削機からパイプルーフ用パイプを削孔挿入
するとき、カッターヘッドがパイプ削孔挿入の邪魔にな
らないものであり、第5に、縮径したカッターヘッドの
一部をリング支保工として利用することにより、部材を
共用化でき、より安価に施工できる。
形態を示す第1、第2工程の説明図である。
形態を示す第3、第4工程の説明図である。
形態を示す第5工程の説明図である。
形態を示す第6、第7、第8工程の説明図である。
形態を示す第9工程の説明図である。
である。
である。
パイプ 5a…カッター 6…スキンプレート 7…パイプ固定支持リング 8a…既設トンネル 8b…新設トンネル 9…回転圧入機 9a…駆動部 9b…レール 9c…推進ジャッキ 10…パッキング 11…鋼板 12…内巻きコンクリ
ート
Claims (5)
- 【請求項1】 既設シールドトンネルの側面に新設のシ
ールドトンネルを接合する場合において、新設のシール
ドトンネル施工用のシールド掘削機を接合個所に近接さ
せ、このシールド掘削機から既設シールドトンネル内に
到達するようにパイプルーフ用パイプを削孔挿入して、
このパイプを新設のシールドトンネル内空断面の外周部
に一定間隔で配列してパイプルーフを形成することを特
徴とするシールドトンネルの接合工法。 - 【請求項2】 パイプルーフ用パイプはシールド掘削機
側でリング支保工で支持する請求項1記載のシールドト
ンネルの接合工法。 - 【請求項3】 新設のシールドトンネル施工用のシール
ド掘削機のカッターヘッドは縮径可能で、シールド掘削
機からパイプルーフ用パイプを削孔挿入するときこのカ
ッターヘッドを縮径してその外側に配列する請求項1ま
たは請求項2記載のシールドトンネルの接合工法。 - 【請求項4】 縮径したカッターヘッドの一部をリング
支保工として利用する請求項2または請求項3記載のシ
ールドトンネルの接合工法。 - 【請求項5】 パイプルーフ用パイプは、先端部にコア
ドリル機構によるカッターを装着する請求項1乃至請求
項4のいずれかに記載のシールドトンネルの接合工法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22339795A JP3153887B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | シールドトンネルの接合工法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22339795A JP3153887B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | シールドトンネルの接合工法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0967996A JPH0967996A (ja) | 1997-03-11 |
JP3153887B2 true JP3153887B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=16797515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22339795A Expired - Lifetime JP3153887B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | シールドトンネルの接合工法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3153887B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009293205A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Shimizu Corp | トンネル掘削方法 |
CN115132048B (zh) * | 2022-06-28 | 2023-11-28 | 中铁四院集团西南勘察设计有限公司 | 一种在已建隧道区域近接施工的模拟试验装置及试验方法 |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP22339795A patent/JP3153887B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0967996A (ja) | 1997-03-11 |
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