JP3177059B2 - トンネル覆工用エレメントの掘進方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、鉄道や道路
等の下に立体交差するトンネルを構築する場合に適応さ
れるトンネル覆工用エレメントの掘進方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】鉄道や道路の下に立体交差するトンネル
を構築する方法として、現場打設コンクリートによって
分割されない一体構造の覆工体を構築する施工法に代
え、断面形状が矩形で、長尺な管状のトンネル覆工用エ
レメントを用いて施工する方法が知られている。この方
法は、まず、発進立坑にて、地山に向けてトンネル覆工
用エレメント（以下単にエレメントと称す）をセット
し、このエレメントを、エレメント後方に配した推進装
置によって地山へ水平に推進させながら、エレメントの
先端に備えられたカッタにより地山の土砂を掘削するこ
とによって、エレメントを掘進させて地山中に貫通させ
た状態で埋設する。このようにして、複数のエレメント
を、互いに隣接した状態でトンネルの覆工断面に沿って
地山に貫通させ、これらエレメントを相互に連結してト
ンネル覆工体を構築した後、このトンネル覆工体の内側
の土砂を掘削除去してトンネルを構築する。また、図６
に示すように、この種のトンネルＴには、その開口端面
Ｋに対して角度をつけて構築する場合もあり、このよう
な場合には、それぞれのエレメント１、１…を斜めに掘
進させた後に、これらエレメント１、１…同士を連結す
るとともに、それぞれのエレメント１、１…の端部に沿
って構築した主桁Ｓとエレメント１、１…の端部とを接
合していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のエレメント１にあっては、その両端部が直角に形成
されているため、エレメント１の端部と主桁Ｓとの接合
箇所に三角形の隙間Ｄが形成されてしまう。このため、
これらエレメント１、１…と主桁Ｓとを剛結させるため
の接合構造が極めて複雑かつ大掛かりになってしまい、
その作業に多大な労力を要するとともに、構築費が嵩む
という問題があった。

【０００４】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、極めて容易に、主桁との接合を行うことができ、
構築費用の低減を図ることが可能なトンネル覆工用エレ
メントの掘進方法を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のトンネル覆工用
エレメントの掘進方法は、構築すべきトンネルの開口端
面に対して斜めに嵌入し、それぞれの側部を連結するこ
とにより前記トンネルの開口端面に対して所定角度を有
するトンネル覆工体を構成させる複数のエレメントを、
カッタによって地山を掘削しながら推進させるトンネル
覆工用エレメントの掘進方法において、両端部が前記ト
ンネルの開口端部に対して面一となるように軸線に対し
て前記所定角度に形成されたエレメントの先端部に、前
記エレメントの先端部と同一角度に形成されかつ前記エ
レメントの先端部へ脱着可能に取り付けられる接合端部
を有し、この接合端部を前記エレメントの先端部に取り
付けることにより他端部が前記エレメントの軸線に対し
て直角となる刃先カップを装着し、前記エレメントの後
端部に、前記エレメントの後端部と同一角度に形成され
かつ前記エレメントの後端部へ脱着可能に取り付けられ
る接合端部を有し、この接合端部を前記エレメントの後
端部に取り付けることにより他端部が前記エレメントの
軸線に対して直角となる推進カップを装着し、前記刃先
カップに前記カッタを設置するとともに前記推進カップ
の後方に推進装置を設置し、前記カッタによって地山を
掘削させながら前記推進装置によって推進させることを
特徴としている。

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【作用】本発明のトンネル覆工用エレメントの掘進方法
によれば、推進カップによってエレメントの後端部が軸
線に対して直角とされているので、推進装置による推進
を確実に行うことが可能となる。 また、刃先カップによ
ってエレメントの先端部が軸線に対して直角とされてい
るので、カッタによって地山を掘削しながら推進装置に
よって推進させてこのエレメントを掘進させる際に、エ
レメントを掘進方向へ正確に直進させることが可能とな
る。

【０００９】

【００１０】

【実施例】以下、本発明のトンネル覆工用エレメントの
掘進方法の実施例を図によって説明する。図１におい
て、符号１１は、内部が中空とされた鋼製のエレメント
である。このエレメント１１は、開口端面Ｋに対して角
度がついたトンネルＴを構築する際に用いられるもの
で、このエレメント１１を地山へ掘進させてそれぞれの
エレメント１１同士を連結させることにより、トンネル
Ｔの開口端面Ｋに対して所定角度αを有するトンネル覆
工体１２が構築されるようになっている。

【００１１】エレメント１１は、図２に示すように、そ
の先端部１１ａ及び後端部１１ｂが軸線Ｘに対してそれ
ぞれ所定角度αに形成されている。即ち、このエレメン
ト１１を地山へ斜めに掘進させて埋設し、トンネルＴの
開口端面Ｋに対して所定角度αを有するトンネル覆工体
１２を構成した際に、このエレメント１１の先端部１１
ａ及び後端部１１ｂが、それぞれトンネルＴの開口端面
Ｋに対して面一となるように形成されている。また、こ
のトンネル覆工体１２の端面には、エレメント１１、１
１…の端部に沿って主桁Ｓが構築されており、この主桁
Ｓと、開口端面Ｋに対して面一にされたエレメント１
１、１１…の端部とが接合されている。

【００１２】また、図３に示すように、このエレメント
１１の先端部１１ａには、脱着可能に刃先カップ１３が
取り付けられるようになっており、同後端部１１ｂに
は、脱着可能に推進カップ１４が取り付けられるように
なっている。刃先カップ１３は、エレメント１１の先端
部１１ａとの接合端部１３ａが、軸線Ｘに対してエレメ
ント１１の先端部１１ａと同一所定角度αに形成されて
おり、この接合端部１３ａをエレメント１１の先端部１
１ａに接合させることにより、この刃先カップ１３の他
端部１３ｂが、軸線Ｘに対して直角となるように形成さ
れている。

【００１３】また、刃先カップ１３と同様に、推進カッ
プ１４は、エレメント１１の後端部１１ｂとの接合端部
１４ａが、軸線Ｘに対してエレメント１１の後端部１１
ｂと同一所定角度αに形成されており、この接合端部１
４ａをエレメント１１の後端部１１ｂに接合させること
により、この推進カップ１４の他端部１４ｂが、軸線Ｘ
に対して直角となるように形成されている。

【００１４】次に、上記のエレメント１１を地山に対し
て斜めに掘進させることにより、開口端面Ｋに対して所
定角度αを有するトンネルＴの構築作業について図４及
び図５によって説明する。まず、エレメント１１の先端
部１１ａに刃先カップ１３の接合端部１３ａを、ボルト
・ナット等によって締結させて接合させるとともに、エ
レメント１１の後端部１１ｂに推進カップ１４の接合端
部１４ａを、ボルト・ナット等によって締結させて接合
させる。

【００１５】このようにすると、このエレメント１１の
前方及び後方が、刃先カップ１３及び推進カップ１４の
それぞれの他端部１３ｂ、１４ｂによって軸線Ｘに対し
て直角となる。この状態において、発進立坑にて、地山
に向けて斜めにエレメント１１をセットし、このエレメ
ント１１の先端部１１ａに取り付けた刃先カップ１３に
カッタ（図示略）を設置する。

【００１６】さらに、エレメント１１の後端部１１ｂに
推進カップ１４を介して推進装置（図示略）を設置し、
このエレメント１１を、前記カッタにより地山を掘削さ
せながら、推進装置によって水平に地山へ推進させるこ
とによって、このエレメント１１を既に埋設させたエレ
メント１１に隣接させて地山中へ掘進させる（図４参
照）。このようにすると、このエレメント１１が地山へ
斜めに埋設され、このエレメント１１の先端部１１ａに
取り付けた刃先カップ１３及び後端部１１ｂに取り付け
た推進カップ１４のみが、トンネルＴの開口端面Ｋから
突出した状態となる（図５参照）。

【００１７】次いで、このエレメント１１の先端部１１
ａ及び後端部１１ｂに取り付けた刃先カップ１３及び推
進カップ１４を取り外す。このようにすると、所定角度
αに形成されたエレメント１１の先端部１１ａ及び後端
部１１ｂがトンネルＴの開口端面Ｋに対して面一とな
る。さらに、他のエレメント１１も上記手順にて、同様
に地山へ埋設させて、それぞれのエレメント１１、１１
…同士の側部を、例えば、ボルト・ナット等によって連
結する。

【００１８】この状態において、それぞれのエレメント
１１、１１…内及びエレメント１１、１１…同士の間へ
コンクリートを打設してトンネル覆工体１２を構築し、
このトンネル覆工体１２内の地山を掘削する。さらに、
このトンネルＴの開口端面Ｋに対して面一とされたエレ
メント１１、１１…のそれぞれの端部に沿って主桁Ｓを
構築し、この主桁Ｓとエレメント１１、１１…のそれぞ
れの端部とを接合することにより、トンネルＴが完成さ
れる。

【００１９】このように、上記実施例によれば、開口端
面Ｋに対して角度αを有するトンネルＴを構成するエレ
メント１１の先端部１１ａ及び後端部１１ｂに、このエ
レメント１１を地山へ埋設した際に、トンネルＴの開口
端面Ｋと面一となるように、軸線Ｘに対して所定角度α
がつけられているので、このエレメント１１の先端部１
１ａ及び後端部１１ｂとトンネルＴの開口端面Ｋに構築
される主桁Ｓとの間に、従来のような三角形の隙間Ｄが
形成されることがない。したがって、このエレメント１
１の先端部１１ａ及び後端部１１ｂと主桁Ｓとを極めて
容易に接合させることができ、従来のように、複雑かつ
大掛かりな接合構造を不要とすることができ、構築費用
の低減を図ることができる。

【００２０】また、このエレメント１１を掘進させる際
に、所定角度αに形成された先端部１１ａ及び後端部１
１ｂに、刃先カップ１３及び推進カップ１４を取り付け
ることにより、このエレメント１１の前方及び後方を軸
線Ｘに対して直角にすることができ、このエレメント１
１を掘進させる際に、このエレメント１１を掘進方向へ
直進させて正確に埋設させることができる。

【００２１】なお、エレメント１１の先端部１１ａ及び
後端部１１ｂにつけた所定角度αは、開口端面Ｋに対す
るトンネルＴの角度αに応じて変更することは勿論であ
る。また、本実施例では、中空部を有する鋼製のエレメ
ントについて説明したが、エレメント１１としては、鋼
製に限定されることなく、例えば、コンクリート製であ
っても良い。なおまた、掘進距離が長く、複数のエレメ
ントを接合させながら掘進させる場合は、最初のエレメ
ントの先端部及び最後のエレメントの後端部のみを所定
角度αに形成し、これら最初のエレメントの先端部に刃
先カップ１３を取り付けるとともに最後のエレメントの
後端部に推進カップ１４を取り付ければ良い。

【００２２】

【００２３】

【発明の効果】 以上、説明したように、本発明によれ
ば、下記の効果を得ることができる。 本発明のトンネル
覆工用エレメントの掘進方法によれば、開口端面に対し
て角度を有するトンネルを構成するエレメントを掘進さ
せる際に、所定角度に形成された先端部及び後端部に、
刃先カップ及び推進カップを取り付けることにより、こ
のエレメントの前方及び後方を軸線に対して直角にする
ことができ、このエレメントを掘進させる際に、このエ
レメントを掘進方向へ直進させて正確に埋設させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例のエレメントの掘進方法に
よって構築されたトンネルの構造及び構成を説明する地
山の断面図である。

【図２】 本発明の一実施例のエレメントの掘進方法に
用いられるエレメントの構成及び構造を説明するエレメ
ントの平面図である。

【図３】 本実施例のエレメントの掘進方法に用いられ
るエレメントの先端部及び後端部に取り付けられる刃先
カップ及び推進カップの構成及び構造を説明する刃先カ
ップ及び推進カップが取り付けられたエレメントの平面
図である。

【図４】本実施例のエレメントの掘進方法を説明する地
山の断面図である。

【図５】本実施例のエレメントの掘進方法を説明する地
山の断面図である。

【図６】従来のエレメントによって構築されたトンネル
の構造を説明する地山の断面図である。

【符号の説明】

１１ エレメント １１ａ 先端部 １１ｂ 後端部 １２ トンネル覆工体 １３ 刃先カップ １３ａ、１４ａ 接合端部 １３ｂ、１４ｂ 他端部 １４ 推進カップ Ｋ 開口端面 Ｔ トンネル Ｘ 軸線 α 所定角度

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構築すべきトンネルの開口端面に対して
   斜めに嵌入し、それぞれの側部を連結することにより前
   記トンネルの開口端面に対して所定角度を有するトンネ
   ル覆工体を構成させる複数のエレメントを、カッタによ
   って地山を掘削しながら推進させるトンネル覆工用エレ
   メントの掘進方法において、 両端部が前記トンネルの開口端部に対して面一となるよ
   うに軸線に対して前記所定角度に形成されたエレメント
   の先端部に、前記エレメントの先端部と同一角度に形成
   されかつ前記エレメントの先端部へ脱着可能に取り付け
   られる接合端部を有し、この接合端部を前記エレメント
   の先端部に取り付けることにより他端部が前記エレメン
   トの軸線に対して直角となる刃先カップを装着し、 前記エレメントの後端部に、前記エレメントの後端部と
   同一角度に形成されかつ前記エレメントの後端部へ脱着
   可能に取り付けられる接合端部を有し、この接合端部を
   前記エレメントの後端部に取り付けることにより他端部
   が前記エレメントの軸線に対して直角となる推進カップ
   を装着し、 前記刃先カップに前記カッタを設置するとともに前記推
   進カップの後方に推進装置を設置し、 前記カッタによって地山を掘削させながら前記推進装置
   によって推進させることを特徴とするトンネル覆工用エ
   レメントの掘進方法。