JP3219746B2 - Existing tunnel removal method and shield tunneling machine for removal of existing tunnel - Google Patents

Existing tunnel removal method and shield tunneling machine for removal of existing tunnel

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JP3219746B2
JP3219746B2 JP28991199A JP28991199A JP3219746B2 JP 3219746 B2 JP3219746 B2 JP 3219746B2 JP 28991199 A JP28991199 A JP 28991199A JP 28991199 A JP28991199 A JP 28991199A JP 3219746 B2 JP3219746 B2 JP 3219746B2
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existing tunnel
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】 本発明は既設トンネル撤去
工法及び既設トンネル撤去用シールド掘進機に関し、特
に、既設トンネルの内面を覆工するスチールセグメント
とその内面を覆うコンクリート層を撤去する際に、コン
クリート層を切削して除去してからスチールセグメント
を解体するようにした技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for removing an existing tunnel and a shield tunneling machine for removing an existing tunnel, and more particularly to a method for removing a steel segment for lining the inner surface of an existing tunnel and a concrete layer covering the inner surface. The present invention relates to a technique in which a steel segment is disassembled after a layer is cut and removed.

【0002】[0002]

【従来の技術】 近年、老朽化が進んだり小径すぎるト
ンネル等、不要となったトンネルが増加しつつあり、そ
の既設トンネルを残存させておくと種々の問題が生じ
る。特に、トンネルを含む地下構造物が過密ぎみになっ
ている大都市圏等においては、例えば、不要な既設トン
ネルと交差状に或いは既設トンネルと同一ルート上に新
トンネルを掘進しなければならないケースが増えてお
り、その場合不要な既設トンネルが新トンネルを掘進す
る上で支障となる。
2. Description of the Related Art In recent years, unnecessary tunnels such as tunnels that have become obsolete or have too small a diameter are increasing, and various problems occur if the existing tunnels are left. Especially in metropolitan areas where underground structures including tunnels are overcrowded, for example, new tunnels must be excavated at the intersection of unnecessary existing tunnels or on the same route as existing tunnels. In that case, unnecessary existing tunnels will hinder the excavation of new tunnels.

【0003】ところで、通常、トンネルの内面はスチー
ル又はコンクリート製のセグメントやコンクリート層で
覆われているが、強度強化の為に、トンネル内面をスチ
ールセグメントで覆工し、そのスチールセグメントの内
面をコンクリート層で覆って2重構造としたものが多
い。また、最近では、胴部材(スキンプレート)、カッ
ターヘッド、エレクタ装置等を備えた種々のシールド掘
進機が実用に供されており、そのシールド掘進機を用い
て、トンネルを掘進しつつその内面にセグメントを組付
ける技術が一般的である。
In general, the inner surface of a tunnel is covered with a steel or concrete segment or a concrete layer. However, in order to strengthen the strength, the inner surface of the tunnel is covered with a steel segment, and the inner surface of the steel segment is concreted. Many have a double structure covered with a layer. In recent years, various shield excavators having a body member (skin plate), a cutter head, an erector device, etc. have been put into practical use. Techniques for attaching segments are common.

【0004】さて、不要な既設トンネルが新トンネルを
構築する上で支障とならないように、その既設トンネル
の上側の地山を地上から掘下げて、セグメントやコンク
リート層を撤去し、既設トンネルを埋没させることが有
利な場合もある。しかし、既設トンネルの上側に構造物
等が存在して、既設トンネルまで地山を掘下げることが
できない場合が多いし、既設トンネルが地下深くにある
場合作業負荷が大きくなり、また、既設トンネルと同一
ルート上に新トンネルを掘進する場合には、上記工程の
後にシールド掘進機で再度トンネルを掘進しセグメント
を組付けなければならないため非能率的である。
In order to prevent unnecessary existing tunnels from hindering construction of a new tunnel, the ground above the existing tunnel is dug from the ground, segments and concrete layers are removed, and the existing tunnel is buried. It may be advantageous in some cases. However, there are many cases where structures etc. exist above the existing tunnel and it is not possible to dig deep into the existing tunnel, and when the existing tunnel is deep underground, the workload increases, and When excavating a new tunnel on the same route, it is inefficient because the tunnel must be excavated again with a shield excavator after the above-mentioned process and segments are assembled.

【0005】そこで、シールド掘進機により、既設トン
ネルのセグメントの外周付近の地山を環状に掘進すると
ともにこのセグメントを撤去して、シールド掘進機の後
端部の仕切板の後側において掘削された既設トンネルよ
りも大径のトンネル内にモルタルを充填したり、その新
トンネルの内面にエレクタ装置によりセグメントを組付
けるようにした種々の技術が実用に供されている。
Therefore, the ground near the outer periphery of the existing tunnel segment was dug annularly by a shield excavator and this segment was removed, and the excavation was performed on the rear side of the partition plate at the rear end of the shield excavator. Various techniques for filling mortar into a tunnel having a diameter larger than that of an existing tunnel and assembling segments with an erector device on the inner surface of the new tunnel have been put to practical use.

【0006】特公平4−19358号公報の技術では、
シールド掘進機のカッターヘッドの中央部分に開口が形
成され、シールド掘進機内からその開口を挿通して前方
へ突出して所定長さ延びる筒状のシール体が、セグメン
トの内面に沿って配設されている。カッターヘッドで既
設トンネルのセグメントとともに既設トンネル(セグメ
ント)の外周付近が環状に掘削されて、新たに形成され
た既設トンネルよりも大径の新トンネルの内面にエレク
タ装置でセグメントが組付けられる。
In the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 19358/1992,
An opening is formed in the central portion of the cutter machine of the shield machine, and a cylindrical seal body extending a predetermined length protruding forward through the opening from inside the shield machine is disposed along the inner surface of the segment. I have. The vicinity of the outer periphery of the existing tunnel (segment) is excavated in an annular shape together with the segment of the existing tunnel by the cutter head, and the segment is attached to the inner surface of the new tunnel having a larger diameter than the newly formed existing tunnel by the erector device.

【0007】特開平9−133000号公報の技術で
は、シールド掘進機の環状カッターヘッドの中央部分の
開口の後側に、ディスクカッターが設けられている。環
状カッターヘッドで既設トンネルのセグメントの外周付
近が環状に掘進されると、このセグメントが開口からシ
ールド掘進機内に挿入され、そこでセグメントがディス
クカッターで切削されて除去され、既設トンネルよりも
大径の新トンネルの内面にはエレクタ装置でセグメント
が組付けられる。
In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-133000, a disk cutter is provided behind an opening at a central portion of an annular cutter head of a shield machine. When the circumference of the existing tunnel segment is dug annularly with the annular cutter head, this segment is inserted into the shield excavator from the opening, where the segment is cut by a disk cutter and removed, and the diameter of the segment is larger than that of the existing tunnel. A segment is assembled on the inner surface of the new tunnel by an erector device.

【0008】特開平6−88499号公報では、既設ト
ンネルの内面を覆工するセグメントとその内面を覆うコ
ンクリート層をシールド掘進機を用いて撤去するととも
に、掘進したシールド掘進機の後端部の仕切板の後側の
空間にモルタルを充填してトンネルを埋めるようにした
技術が開示されている。このシールド掘進機には、カッ
ターヘッドの中央部分の開口の後側に、連結解除装置、
コンクリート破砕装置、解体用エレクタ装置等が設けら
れている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-88499, a segment for lining the inner surface of an existing tunnel and a concrete layer covering the inner surface are removed by using a shield excavator, and a rear end of the excavated shield excavator is partitioned. There is disclosed a technique in which a space behind a plate is filled with mortar to fill a tunnel. The shield excavator has a disconnecting device behind the opening in the center of the cutter head,
A concrete crushing device, a dismantling erector device, and the like are provided.

【0009】カッターヘッドで既設トンネルのセグメン
トの外周付近が環状に掘進されると、セグメント及びコ
ンクリート層が開口からシールド掘進機内に挿入され、
先ず、連結解除装置により撤去予定のセグメントとそれ
に隣合うセグメント間のボルト連結が分離される。次
に、コンクリート破砕装置により撤去予定のセグメント
の内面側のコンクリート層がそれに連なるコンクリート
層から破砕分離され、そのセグメントとコンクリート層
とが一体的にエレクタ装置で解体される。解体されたセ
グメントとコンクリート層からなる大きな撤去物は、既
設トンネル内に設けた搬送路を経由してトンネル外へ搬
出される。
When the periphery of the segment of the existing tunnel is dug annularly by the cutter head, the segment and the concrete layer are inserted into the shield excavator from the opening,
First, a bolt connection between a segment to be removed and an adjacent segment is separated by a connection release device. Next, the concrete layer on the inner surface side of the segment to be removed is crushed and separated from the concrete layer connected thereto by the concrete crushing device, and the segment and the concrete layer are integrally dismantled by the erector device. The large dismantled material consisting of the dismantled segments and concrete layers is transported out of the tunnel via the transport path provided in the existing tunnel.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】 特公平4−1935
8号公報の技術では、既設トンネルの内面を覆工するス
チールセグメントとその内面を覆うコンクリート層とを
撤去する場合、カッターヘッドでコンクリート層ととも
にスチールセグメントを切削することになる。つまり、
スチールセグメントを切削する為に長時間要すること、
カッターヘッドのビットが磨耗し易くなりその交換を頻
繁に行う必要があること等により、工期が長く工費が高
くなるし、スチールセグメントの切削が進まずに空回り
するカッターヘッドにより、トンネルの外周側の余計な
地山が吸い込まれて地面が陥没する等の危険もある。
[Problems to be Solved by the Invention]
According to the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-210, when removing a steel segment covering the inner surface of an existing tunnel and a concrete layer covering the inner surface, the steel segment is cut together with the concrete layer by a cutter head. That is,
The long time it takes to cut a steel segment,
The bit of the cutter head is liable to be worn and it is necessary to replace it frequently, so the construction period is long and the cost is high. There is also a danger that the ground will sink when extra ground is sucked.

【0011】特開平9−133000号公報の技術で
は、シールド掘進機の環状カッターヘッドの後側にディ
スクカッターを設け、セグメントをシールド掘進機内に
挿入してディスクカッターで切削するため、上記特公平
4−19358号公報のシールド掘進機のシール体を省
略でき、環状カッターヘッドを空回りさせることがない
ので地面陥没等の危険も防止できる。しかし、前記スチ
ールセグメントとコンクリート層とを撤去する場合、デ
ィスクカッターでコンクリート層とともにスチールセグ
メントを切削することになるため、前記公報と同様に、
工期が長く工費が高くなる。
In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-133000, a disk cutter is provided behind the annular cutter head of the shield machine, and segments are inserted into the shield machine and cut by the disk cutter. The seal body of the shield machine described in Japanese Patent No. -19358 can be omitted, and the danger such as the collapse of the ground can be prevented because the annular cutter head does not run idle. However, when the steel segment and the concrete layer are removed, the steel segment is cut together with the concrete layer by a disk cutter.
The construction period is long and the construction cost is high.

【0012】特開平6−88499号公報の技術では、
セグメントとコンクリート層とからなる大荷重の撤去物
をエレクタ装置で解体しなければならないため、エレク
タ装置の支持剛性をかなり高める必要があり、エレクタ
装置の構造が大型化し製作コストが高価になる。しか
も、不要になるトンネルは小径すぎるという理由による
ものが多いこと、更に、トンネルはモルタル注入により
埋められるため、地山掘削の為の配管(送泥管や排泥管
等)を既設トンネル内に配設しなければならないこと等
により、既設トンネル内に、スチールセグメントとその
内面を覆うコンクリート層とからなる大きな撤去物を外
部へ搬出する為の搬送路を確保しにくい。
In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-88499,
Since the heavy-load removed material including the segments and the concrete layers must be dismantled by the erector device, it is necessary to considerably increase the rigidity of the support of the erector device, which increases the size of the erector device structure and increases the manufacturing cost. In addition, many of the unnecessary tunnels are too small in diameter, and because the tunnels are filled by mortar injection, pipes for ground excavation (such as mud pipes and drain pipes) are installed in the existing tunnel. Due to the necessity of installation, it is difficult to secure a transportation path for carrying out a large removed material including a steel segment and a concrete layer covering the inner surface of the existing tunnel to the outside in the existing tunnel.

【0013】また、セグメントの内面をコンクリート層
で覆った状態では、ボルトやその連結部付近が内面側へ
露出していないため、連結解除装置によりセグメント同
士間のボルト連結を容易に分離しにくいという虞もあ
る。尚、撤去されたスチールセグメントとコンクリート
層からなる撤去物が産業廃棄物とならないように、それ
らをトンネル外部で分離する処理も必要となる。
Further, when the inner surface of the segment is covered with the concrete layer, the bolts and the vicinity of the connection portion thereof are not exposed to the inner surface side, so that it is difficult to easily separate the bolt connection between the segments by the connection releasing device. There is a fear. In addition, a treatment for separating the removed material including the steel segment and the concrete layer outside the tunnel is also required so as not to become an industrial waste.

【0014】本発明の目的は、スチールセグメントの内
面を覆うコンクリート層を切削して除去してからスチー
ルセグメントを解体することにより、スチールセグメン
トとコンクリート層を簡単に且つ確実に撤去できるよう
にし、工期短縮と工費削減を実現可能な既設トンネル撤
去工法及び既設トンネル撤去用シールド掘進機を提供す
ることである。
An object of the present invention is to make it possible to easily and surely remove a steel segment and a concrete layer by cutting and removing a concrete layer covering the inner surface of the steel segment, and then disassembling the steel segment. It is an object of the present invention to provide an existing tunnel removing method and a shield tunneling machine for removing an existing tunnel, which can reduce the time and cost.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】 請求項1の既設トンネ
ル撤去工法は、既設トンネルの内面を覆工するスチール
セグメントとその内面を覆うコンクリート層をシールド
掘進機を用いて撤去する既設トンネル撤去工法におい
て、既設トンネルの一端側から他端側に向けてシールド
掘進機を進め、既設トンネルのスチールセグメントの外
周付近の地山を環状に掘進するとともに、このスチール
セグメントの内面のコンクリート層を切削して除去する
第1工程と、前記コンクリート層が除去された部分のス
チールセグメントをエレクタ装置により解体して、既設
トンネル外へ搬出する第2工程とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an existing tunnel removing method for removing a steel segment for covering an inner surface of an existing tunnel and a concrete layer covering the inner surface by using a shield machine. Advancing the shield excavator from one end of the existing tunnel to the other end, excavating the ground near the outer periphery of the steel segment of the existing tunnel in an annular shape, and cutting and removing the concrete layer on the inner surface of this steel segment And a second step of disassembling the portion of the steel segment from which the concrete layer has been removed by an erector device and carrying the steel segment out of an existing tunnel.

【0016】この既設トンネル撤去工法では、第1工程
において、既設トンネルの一端側から他端側に向けてシ
ールド掘進機を進め、既設トンネルのスチールセグメン
トの外周付近の地山を環状に掘進するとともに、このス
チールセグメントの内面のコンクリート層を切削して除
去し、第2工程において、コンクリート層が除去された
部分のスチールセグメントを解体して、既設トンネル外
へ搬出する。
In this method of removing the existing tunnel, in the first step, the shield excavator is advanced from one end of the existing tunnel to the other end, and the ground near the outer periphery of the steel segment of the existing tunnel is dug annularly. Then, the concrete layer on the inner surface of the steel segment is cut and removed, and in the second step, the steel segment where the concrete layer has been removed is dismantled and carried out of the existing tunnel.

【0017】スチールセグメントを解体する前に、スチ
ールセグメントの内面を覆うコンクリート層を切削し除
去することにより、スチールセグメント同士間のボルト
連結を容易に分離することができる。しかも、コンクリ
ート層が除去された部分のスチールセグメントは、コン
クリート層が覆われたものに対して小型且つ軽量になる
ため、そのスチールセグメントを解体し、更に、解体し
たスチールセグメントを既設トンネル外へ容易に搬出す
る上で有利になる。また、産業廃棄物にならないように
する、スチールセグメントとコンクリート層を分離する
処理を軽減することができる。
By cutting and removing the concrete layer covering the inner surface of the steel segment before disassembling the steel segment, the bolt connection between the steel segments can be easily separated. In addition, since the steel segment where the concrete layer has been removed is smaller and lighter than the one where the concrete layer is covered, the steel segment is dismantled, and the disassembled steel segment is easily put out of the existing tunnel. This is advantageous for carrying out to Further, the process of separating the steel segment and the concrete layer so as not to become industrial waste can be reduced.

【0018】更に、不要になるトンネルは小径すぎると
いう理由によるものが多いが、コンクリート層が除去さ
れた部分のスチールセグメントは、コンクリート層が覆
われたものに対して小型になることから、既設トンネル
内に切削したコンクリート片を排出する為の排出管や掘
削土を排出する為の排泥管等を配設した場合でも、解体
したスチールセグメントを既設トンネル外へ搬出する為
の搬送路を既設トンネル内に確保することができる。以
上のことから、スチールセグメントとコンクリート層を
簡単に且つ確実に撤去できるようになり、既設トンネル
撤去の為の工期短縮と工費削減を実現できる。
[0018] Further, many of the unnecessary tunnels are because the diameter of the tunnel is too small. However, since the steel segment at the portion where the concrete layer is removed is smaller than the one where the concrete layer is covered, the existing tunnel is not used. Even if drain pipes for discharging concrete pieces cut inside or mud pipes for discharging excavated soil are installed, a transport path for carrying out the dismantled steel segments out of the existing tunnel will be used. Can be secured within. As described above, the steel segment and the concrete layer can be easily and reliably removed, and the construction period for removing the existing tunnel and the construction cost can be reduced.

【0019】請求項2の既設トンネル撤去工法は、請求
項1の発明において、前記シールド掘進機の後端部の内
部にトンネル内をトンネル軸心方向と直交状に仕切る仕
切板を配設した状態で、その仕切板により仕切られた後
側の空間にモルタルを充填する第3工程を有することを
特徴とするものである。つまり、第3工程において、仕
切板により仕切られた後側の空間にモルタルを確実に充
填しそのモルタルで既設トンネルを確実に埋めていくこ
とができる。
According to a second aspect of the present invention, in the method of the first aspect, a partition plate for partitioning the inside of the tunnel in a direction perpendicular to the axial direction of the tunnel is provided inside the rear end of the shield machine. And a third step of filling a mortar into a rear space partitioned by the partition plate. That is, in the third step, the rear space partitioned by the partition plate can be reliably filled with the mortar, and the existing tunnel can be reliably filled with the mortar.

【0020】請求項3の既設トンネル撤去工法は、請求
項1の発明において、前記シールド掘進機は掘削したト
ンネル内面にセグメントを組付けるエレクタ装置を有
し、シールド掘進機で掘削された既設トンネルよりも大
径の新トンネルの内面にエレクタ装置によりセグメント
を組付ける第3工程を有することを特徴とするものであ
る。つまり、既設トンネルと同一ルート上に既設トンネ
ルよりも大径の新トンネルを掘進し、第3工程におい
て、エレクタ装置により新トンネルの内面にセグメント
を確実に組付けていくことができる。
According to a third aspect of the present invention, in the method of the first aspect, the shield excavator has an erector device for assembling a segment on an inner surface of the excavated tunnel. Also has a third step of assembling segments on the inner surface of the new tunnel with a large diameter by an erector device. That is, a new tunnel having a larger diameter than the existing tunnel can be dug on the same route as the existing tunnel, and in the third step, the segments can be reliably assembled on the inner surface of the new tunnel by the erector device.

【0021】請求項4の既設トンネル撤去工法は、請求
項1〜3の何れかの発明において、前記第1工程におい
て切削したコンクリート片を排出管から排出することを
特徴とするものである。第1工程において、切削したコ
ンクリート片を排出管からトンネル外へ確実に排出し撤
去できるようになる。
The method for removing an existing tunnel according to a fourth aspect is characterized in that, in the invention according to any one of the first to third aspects, the concrete piece cut in the first step is discharged from a discharge pipe. In the first step, the cut concrete pieces can be reliably discharged from the discharge pipe to the outside of the tunnel and removed.

【0022】請求項5の既設トンネル撤去工法は、請求
項1〜3の何れか1項の発明において、前記第2工程に
おいて、シールド掘進機に装備した連結解除装置により
スチールセグメント同士間のボルト連結を分離しながら
スチールセグメントを解体することを特徴とするもので
ある。第2工程において、連結解除装置によりスチール
セグメント同士間のボルト連結を分離するため、スチー
ルセグメントを簡単に解体することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the method of removing an existing tunnel according to any one of the first to third aspects, wherein, in the second step, a bolt disconnection between the steel segments is performed by a disconnection device provided on the shield machine. And disassembling the steel segments while separating the steel segments. In the second step, since the bolt connection between the steel segments is separated by the connection release device, the steel segments can be easily disassembled.

【0023】請求項6の既設トンネル撤去工法は、請求
項2の発明において、前記第1工程においてシールド掘
進機のシールドジャッキで後胴に対して前胴を前進さ
せ、第3工程においてグリップ装置により前胴を地山に
グリップさせた状態で、シールドジャッキで後胴を前進
させつつ前記モルタルを充填することを特徴とするもの
である。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method of the second aspect, the front trunk is advanced with respect to the rear trunk by the shield jack of the shield machine in the first step, and the gripping device is moved by the gripping device in the third step. The mortar is filled while the front trunk is gripped by the ground and the rear trunk is advanced by a shield jack.

【0024】第1工程において、シールド掘進機のシー
ルドジャッキで後胴に対して前胴を前進させることで、
既設トンネルのスチールセグメントの外周付近の地山を
環状に掘進することができ、第3工程において、グリッ
プ装置により前胴を地山にグリップさせた状態で、シー
ルドジャッキで後胴を前進させることで、仕切板の後側
の空間を作りつつ、その空間にモルタルを充填すること
ができる。ここで、前胴と後胴に両端部が連結された複
数のシールドジャッキにより、前胴と後胴とを相対的に
移動させることができる。
In the first step, the front trunk is advanced with respect to the rear trunk with the shield jack of the shield machine,
The ground near the outer circumference of the steel segment of the existing tunnel can be dug annularly, and in the third step, the rear trunk is advanced by the shield jack while the front trunk is gripped by the ground by the grip device. The mortar can be filled in the space while creating a space behind the partition plate. Here, the front body and the rear body can be relatively moved by the plurality of shield jacks whose both ends are connected to the front body and the rear body.

【0025】請求項7の既設トンネル撤去用シールド掘
進機は、既設トンネルの内面を覆工するスチールセグメ
ントとその内面を覆うコンクリート層を撤去する既設ト
ンネル撤去用シールド掘進機において、前記スチールセ
グメントの外周付近の地山を掘削するカッターヘッド
と、前記コンクリート層を切削するコンクリート切削装
置と、前記コンクリート切削装置で切削されたコンクリ
ート片を流動させてトンネル外へ排出するコンクリート
排出手段とを備えたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a shield tunneling machine for removing an existing tunnel, wherein the steel segment covers an inner surface of the existing tunnel and a concrete layer covering the inner surface is removed. A cutter head for excavating a nearby ground, a concrete cutting device for cutting the concrete layer, and concrete discharging means for flowing concrete pieces cut by the concrete cutting device and discharging the concrete pieces out of the tunnel. is there.

【0026】この既設トンネル撤去用シールド掘進機で
は、既設トンネルの一端側から他端側に向けて進める
際、カッターヘッドによりスチールセグメントの外周付
近の地山が掘削され、コンクリート切削装置によりコン
クリート層が切削され、コンクリート排出手段により、
コンクリート切削装置で切削されたコンクリート片が流
動してトンネル外へ排出される。
In this shield tunneling machine for removing an existing tunnel, when the tunnel is advanced from one end to the other end, a ground near the outer periphery of a steel segment is excavated by a cutter head, and a concrete layer is formed by a concrete cutting device. It is cut and concrete discharge means,
Concrete pieces cut by the concrete cutting device flow and are discharged out of the tunnel.

【0027】スチールセグメントの内面のコンクリート
層を切削して除去することで、コンクリート層が除去さ
れた部分のスチールセグメントを解体して、既設トンネ
ル外へ搬出することができる。つまり、他請求項1の作
用と略同様の作用が得られ、スチールセグメントとコン
クリート層を簡単に且つ確実に撤去できるようになり、
既設トンネル撤去の為の工期短縮と工費削減を実現する
ことが可能となる。
By cutting and removing the concrete layer on the inner surface of the steel segment, the portion of the steel segment from which the concrete layer has been removed can be disassembled and carried out of the existing tunnel. That is, substantially the same operation as the operation of the other claim 1 can be obtained, and the steel segment and the concrete layer can be easily and reliably removed.
It is possible to shorten the construction period and reduce the construction cost for removing the existing tunnel.

【0028】請求項8の既設トンネル撤去用シールド掘
進機は、請求項7の発明において、前記スチールセグメ
ント同士を連結する複数のボルトを分離する分離手段
と、ボルト分離後のスチールセグメントを解体する解体
手段とを設けたことを特徴とするものである。分離手段
によりスチールセグメント同士を連結する複数のボルト
を確実に分離でき、解体手段によりスチールセグメント
を簡単に解体することができる。そして、コンクリート
層が除去された部分のスチールセグメントは、コンクリ
ート層が覆われたものに対して軽量になるため、スチー
ルセグメントを解体する解体手段を簡単化でき製作コス
ト的に有利になる。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a shield excavator for removing an existing tunnel according to the seventh aspect of the present invention, comprising: a separating means for separating a plurality of bolts connecting the steel segments; Means are provided. The plurality of bolts connecting the steel segments can be reliably separated by the separating means, and the steel segments can be easily disassembled by the disassembling means. Since the steel segment in the portion where the concrete layer has been removed is lighter than the steel segment where the concrete layer is covered, the disassembling means for disassembling the steel segment can be simplified, which is advantageous in terms of manufacturing cost.

【0029】請求項9の既設トンネル撤去用シールド掘
進機は、請求項8の発明において、前記解体手段で解体
されたスチールセグメントを外部へ搬送する搬送手段を
有することを特徴とするものである。搬送手段により解
体手段で解体されたスチールセグメントを外部へ確実に
搬送することができる。そして、コンクリート層が除去
された部分のスチールセグメントは、コンクリート層が
覆われたものに対して軽量且つ小型になるため、搬送手
段により解体されたスチールセグメントを外部へ搬送す
る上で非常に有利になる。
The shield tunneling machine for removing an existing tunnel according to a ninth aspect of the present invention is characterized in that, in the invention of the eighth aspect, there is provided a transport means for transporting the steel segments dismantled by the dismantling means to the outside. The steel segment disassembled by the dismantling means can be reliably conveyed to the outside by the conveying means. And since the steel segment of the part from which the concrete layer was removed is lighter and smaller than that covered with the concrete layer, it is very advantageous in transporting the steel segment disassembled by the transport means to the outside. Become.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。本実施形態は、既設ト
ンネルの内面を覆工するスチールセグメントとその内面
を覆うコンクリート層を撤去する既設トンネル撤去用シ
ールド掘進機、及びそのシールド掘進機を用いて前記ス
チールセグメントとコンクリート層を撤去する既設トン
ネル撤去工法に、本発明を適用した場合の例である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, a steel segment for lining the inner surface of an existing tunnel and a shield excavator for removing an existing tunnel for removing a concrete layer covering the inner surface thereof, and the steel segment and the concrete layer are removed using the shield excavator. This is an example in which the present invention is applied to an existing tunnel removal method.

【0031】最初にシールド掘進機1について説明す
る。図1〜図5に示すように、シールド掘進機1は、胴
部材2、胴部材2の前側に設けられたカッターヘッド
3、胴部材2内の後部に配設された複数(例えば、10
個)のシールドジャッキ4、カッターヘッド3と胴部材
2の前部に胴部材2と同心状に形成された開口5,6、
胴部材2の内部において開口6の後側に配設されたコン
クリート切削装置7とセグメント連結解除装置8a,8
b(分離手段)とセグメント解体装置9(解体手段)、
胴部材2の前後方向略中央部分に設けられたグリップ装
置10等を備えている。
First, the shield machine 1 will be described. As shown in FIGS. 1 to 5, the shield machine 1 includes a trunk member 2, a cutter head 3 provided on the front side of the trunk member 2, and a plurality (for example, 10
), Openings 5, 6 formed concentrically with the torso member 2 at the front of the cutter head 3, the torso member 2 and the torso member 2.
A concrete cutting device 7 and a segment disconnecting device 8a, 8 disposed behind the opening 6 inside the body member 2.
b (separating means) and segment dismantling device 9 (dismantling means),
A grip device 10 and the like provided at a substantially central portion in the front-rear direction of the body member 2 are provided.

【0032】前記胴部材2は、図1、図3、図4に示す
ように、前胴12と、前胴12の約1/3長さの後胴1
3とを有し、前胴12の後部に後胴13が摺動自在に内
嵌され、前胴12の後端部内面と後胴13の外面との間
が環状シール部材14によりシールされている。前胴1
2の前部内面に中空のリング状体15が固着され、前胴
12の後端から約1/3長さ位置の内面に隔壁16が固
着されている。前記開口6は、リング状体15の軸心側
の内面部側に形成され、既設トンネルTaの内面を覆工
するスチールセグメントSとその内面を覆うコンクリー
ト層Cを挿入可能に、スチールセグメントSの径よりも
僅かに大径に構成されている。リング状体15の内部に
おいて前胴12の前端部分には環状部材17が固着され
ている。
As shown in FIGS. 1, 3 and 4, the body member 2 includes a front body 12 and a rear body 1 having a length of about 1/3 of the front body 12.
The rear body 13 is slidably fitted inside the rear part of the front body 12, and the space between the inner surface of the rear end of the front body 12 and the outer surface of the rear body 13 is sealed by an annular seal member 14. I have. Front torso 1
2, a hollow ring-shaped body 15 is fixed to the inner surface of the front part, and a partition 16 is fixed to the inner surface at a position approximately 1/3 the length from the rear end of the front body 12. The opening 6 is formed on the inner surface side of the ring-shaped body 15 on the axial center side, and the steel segment S for covering the inner surface of the existing tunnel Ta and the concrete layer C for covering the inner surface thereof can be inserted into the steel segment S. The diameter is slightly larger than the diameter. An annular member 17 is fixed to the front end portion of the front body 12 inside the ring-shaped body 15.

【0033】リング状体15の前端内壁を構成する筒状
部材18には、開口6の内面と開口6に挿入されるスチ
ールセグメントSの外面との間をシールする第1,第2
前端シール機構19,20が設けられている。図6に示
すように、第1前端シール機構19は、弾性変形可能な
チューブ体19aを流体圧により膨張させ、グリース止
め用のワイヤブラシ19bをスチールセグメントSの外
面に押圧し、第2前端シール機構20は、流体圧により
膨張するチューブ体20a自体をスチールセグメントS
の外面に押圧して止水する。
The cylindrical member 18 constituting the inner wall of the front end of the ring-shaped body 15 has first and second seals for sealing between the inner surface of the opening 6 and the outer surface of the steel segment S inserted into the opening 6.
Front end seal mechanisms 19 and 20 are provided. As shown in FIG. 6, the first front end seal mechanism 19 expands the elastically deformable tube body 19a by fluid pressure, presses the wire brush 19b for stopping grease against the outer surface of the steel segment S, and generates the second front end seal. The mechanism 20 is configured such that the tube body 20a itself, which is expanded by the fluid pressure, is
Press against the outer surface of to stop the water.

【0034】図1、図4に示すように、後胴13の後端
部の内部に、カッターヘッド3により既設トンネルTa
よりも大径に形成されるトンネルTb内をトンネル軸心
方向と直交状に仕切る仕切板21が固着されている。こ
の仕切板21には複数のモルタル注入口22が取付けら
れ、仕切板21により仕切られた後側の空間に複数のモ
ルタル注入口22からモルタルを充填するようになって
いる。
As shown in FIG. 1 and FIG. 4, the existing tunnel Ta is
A partition plate 21 for partitioning the inside of the tunnel Tb having a larger diameter than the tunnel Tb in a direction orthogonal to the tunnel axis direction is fixed. A plurality of mortar inlets 22 are attached to the partition plate 21, and the mortar is filled from the plurality of mortar inlets 22 into a space on the rear side partitioned by the partition plate 21.

【0035】後胴13の後端部の外面部分には、後胴1
3の外面とトンネルTbの内面との間をシールする第
1,第2後端シール機構25,26が設けられている。
図7に示すように、第1後端シール機構25は、流体圧
により膨張するチューブ体25aをトンネルTbの内面
に押圧して止水し、第1後端シール機構26は、弾性体
であるシール部材26aをトンネルTbの内面に押圧し
てモルタルの逆流防止用として機能する。
The outer surface of the rear end of the rear body 13 has a rear body 1
First and second rear end sealing mechanisms 25 and 26 for sealing between the outer surface of the third and the inner surface of the tunnel Tb are provided.
As shown in FIG. 7, the first rear end sealing mechanism 25 presses the tube body 25a, which expands due to fluid pressure, against the inner surface of the tunnel Tb to stop water, and the first rear end sealing mechanism 26 is an elastic body. The seal member 26a is pressed against the inner surface of the tunnel Tb and functions to prevent mortar from flowing backward.

【0036】前記カッターヘッド3は、前述のように、
スチールセグメントSの外周付近の地山を掘削可能で、
図1、図2に示すように、胴部材2と同径の環状のカッ
ターフレーム30と、カッターフレーム30の前面部に
設けられた多数のカッタービット31と、カッターフレ
ーム30の前面内縁部に設けられた複数のローラカッタ
ー32を有し、前記開口5は、カッターフレーム30の
軸心側の内面部側に形成され、前記胴部材2の開口6と
略同径に構成されている。
The cutter head 3 is, as described above,
It is possible to excavate the ground near the outer periphery of the steel segment S,
As shown in FIGS. 1 and 2, an annular cutter frame 30 having the same diameter as the body member 2, a large number of cutter bits 31 provided on the front surface of the cutter frame 30, and provided on an inner edge of the front surface of the cutter frame 30. The opening 5 is formed on the inner surface side of the cutter frame 30 on the axial center side, and has a diameter substantially equal to the opening 6 of the body member 2.

【0037】カッターヘッド3の後側にリング部材33
が連結され、このリング部材33が、前記環状部材17
と筒状部材18の間に環状シール33a,33bを介し
て回動可能に嵌合支持され、リング部材33の後端部
に、筒状部材18の外面に摺動自在に外嵌されたリング
ギヤ34が固着されている。リング状体15の内部に固
着された鉛直取付板35に、複数(例えば、10個)の
油圧モータ36が前向き挿通状に取付けられ、これら油
圧モータ36の駆動ギヤ36aがリングギヤ34に噛合
している。
A ring member 33 is provided on the rear side of the cutter head 3.
The ring member 33 is connected to the annular member 17.
A ring gear rotatably fitted and supported between the ring member 33 and the cylindrical member 18 via annular seals 33a and 33b, and slidably fitted to the rear end of the ring member 33 on the outer surface of the cylindrical member 18. 34 are fixed. A plurality of (for example, ten) hydraulic motors 36 are attached to the vertical mounting plate 35 fixed inside the ring-shaped body 15 so as to face forward, and a drive gear 36 a of these hydraulic motors 36 meshes with the ring gear 34. I have.

【0038】さて、複数の油圧モータ36が同期駆動さ
れると、駆動ギヤ36a、リングギヤ34、リング部材
33等を介してカッターヘッド3が回動されて、スチー
ルセグメントSの外周付近の地山が環状に掘削される。
そして、掘削土は前胴12の前端部分のリング状体15
の内部において環状部材17とリング部材33の前側に
形成されたチャンバー37に回収され、その掘削土は送
泥管38により送られてきてチャンバー37の上部から
放出される泥水(加泥剤)により改良されて、チャンバ
ー37の下部から排泥管39により外部へ排出される。
When the plurality of hydraulic motors 36 are driven synchronously, the cutter head 3 is rotated via the drive gear 36a, the ring gear 34, the ring member 33 and the like, and the ground near the outer periphery of the steel segment S is removed. Drilled in a ring.
The excavated soil is the ring-shaped body 15 at the front end of the front body 12.
Is collected in a chamber 37 formed in front of the annular member 17 and the ring member 33, and the excavated soil is sent by a mud pipe 38 and discharged by muddy water (muddy agent) discharged from the upper part of the chamber 37. After being improved, it is discharged from the lower part of the chamber 37 to the outside by a mud pipe 39.

【0039】前記複数のシールドジャッキ4は、前胴1
2の隔壁16と後胴13の仕切板21との間に胴部材2
の内面に沿って配設され、各シールドジャッキ4の前端
部が隔壁16に連結され後端部が仕切板21に連結され
ている。複数のシールドジャッキ4により、胴部材2の
前胴12と後胴13が収縮している状態から、後胴13
に対して前胴12を前進させ、また、胴部材2の前胴1
2と後胴13が伸長している状態から、前胴12に対し
て後胴13を前進させて、仕切板21により仕切られた
後側に空間を形成しその空間にモルタルを充填してい
く。
The plurality of shield jacks 4 are connected to the front trunk 1
Between the partition 16 of the second body 2 and the partition plate 21 of the rear body 13
The shield jack 4 has a front end connected to the partition 16 and a rear end connected to the partition plate 21. The state in which the front trunk 12 and the rear trunk 13 of the trunk member 2 are contracted by the plurality of shield jacks 4 is changed to the rear trunk 13
The front body 12 is advanced with respect to
2 and the rear trunk 13 are extended, the rear trunk 13 is advanced with respect to the front trunk 12, a space is formed on the rear side partitioned by the partition plate 21, and the space is filled with mortar. .

【0040】前記コンクリート切削装置7(以下、切削
装置7という)と、セグメント連結解除装置8a,8b
(以下、連結解除装置8a,8bという)と、セグメン
ト解体装置9(以下、解体装置9という)について、図
1、図2に基づいて詳細に説明する。
The concrete cutting device 7 (hereinafter referred to as the cutting device 7) and the segment disconnecting devices 8a and 8b
(Hereinafter, the disconnection devices 8a and 8b) and the segment disassembly device 9 (hereinafter, disassembly device 9) will be described in detail with reference to FIGS.

【0041】カッターヘッド3により既設トンネルTa
のスチールセグメントSの外周付近の地山が環状に掘進
されると、このスチールセグメントSがシールド掘進機
1の開口5,6に挿入されるが、切削装置7は、開口6
に挿入されたスチールセグメントSの内面のコンクリー
ト層Cを切削して除去する為の装置で、連結解除装置8
a,8bは、開口6に挿入されたスチールセグメントS
同士を連結する複数のボルトを分離する為の装置で、解
体装置9は、ボルト分離後のスチールセグメントSを解
体する為の一種のエレクタ装置である。
The existing tunnel Ta is operated by the cutter head 3.
When the ground near the outer periphery of the steel segment S is excavated in an annular shape, the steel segment S is inserted into the openings 5 and 6 of the shield excavator 1.
A device for cutting and removing the concrete layer C on the inner surface of the steel segment S inserted into the steel segment S.
a, 8b are steel segments S inserted into the openings 6
The disassembling device 9 is a device for separating a plurality of bolts that connect each other, and is a kind of erector device for disassembling the steel segment S after the bolts are separated.

【0042】前記隔壁16の中央部分には開口16aが
形成され、その開口16a付近に後端部が連結されて前
方へ延び、開口16aを通過して前部が既設トンネルT
a内へ挿入される中空状のシャフト40が設けられてい
る。シャフト40の後端部分に回動可能に且つ前後移動
可能に外嵌された可動スリーブ41が設けられ、この可
動スリーブ41を回動駆動する複数の油圧モータ42
と、可動スリーブ41を前後方向に移動駆動する複数の
油圧シリンダ43が設けられている。
An opening 16a is formed at the center of the partition 16, and a rear end is connected near the opening 16a and extends forward.
A hollow shaft 40 to be inserted into a is provided. A movable sleeve 41 is provided at the rear end of the shaft 40 so as to be rotatable and movable back and forth, and a plurality of hydraulic motors 42 for driving the movable sleeve 41 to rotate.
And a plurality of hydraulic cylinders 43 for moving and driving the movable sleeve 41 in the front-rear direction.

【0043】これらシャフト40、可動スリーブ41、
油圧モータ42、油圧シリンダ43等は、切削装置7と
連結解除装置8a,8bと解体装置9に共通の部材であ
る。尚、各油圧モータ42は隔壁16に前方挿通状に取
付けられ、その出力軸に固着の駆動ギヤ42aが、可動
スリーブ41の後側に連結されたリングギヤ41aに噛
合し、また、油圧シリンダ43の一端部が可動スリーブ
41に連結され他端部が隔壁16に連結されている。
The shaft 40, the movable sleeve 41,
The hydraulic motor 42, the hydraulic cylinder 43, and the like are members common to the cutting device 7, the connection release devices 8a and 8b, and the disassembly device 9. Each hydraulic motor 42 is attached to the partition 16 so as to be inserted through the front. A drive gear 42 a fixed to an output shaft of the hydraulic motor 42 meshes with a ring gear 41 a connected to the rear side of the movable sleeve 41. One end is connected to the movable sleeve 41 and the other end is connected to the partition 16.

【0044】切削装置7は、複数のビットを水平傘状に
設けてなる切削部材50、この切削部材50を水平軸心
回りに自転駆動する油圧モータ52を有する自転駆動機
構、切削部材50をトンネル径方向へ揺動させて径方向
に移動駆動する油圧シリンダ53を有する径方向駆動機
構、前記油圧モータ42を含み可動スリーブ41ととも
に切削部材50をトンネル軸心回りに公転駆動する公転
駆動機構、前記油圧シリンダ43を含み可動スリーブ4
1とともに切削部材50を前後方向に駆動する前後駆動
機構等を備えている。
The cutting device 7 includes a cutting member 50 having a plurality of bits provided in a horizontal umbrella shape, a rotation driving mechanism having a hydraulic motor 52 for driving the cutting member 50 to rotate about a horizontal axis, and a tunnel for cutting the cutting member 50. A radial drive mechanism having a hydraulic cylinder 53 that swings in the radial direction and is driven to move in the radial direction; a revolving drive mechanism that includes the hydraulic motor 42 and revolves the cutting member 50 around the tunnel axis together with the movable sleeve 41; Movable sleeve 4 including hydraulic cylinder 43
1 and a front-rear drive mechanism for driving the cutting member 50 in the front-rear direction.

【0045】油圧モータ52を取付けたブラケット54
が可動スリーブ41にピン結合され、油圧シリンダ53
の前端部がブラケット54にピン結合され、油圧シリン
ダ53の後端部が可動スリーブ41に固着のブラケット
55にピン結合されている。そして、上記複数の駆動機
構を駆動制御することにより、切削部材50の位置や姿
勢を調節して、開口6の後部に収容されたコンクリート
層Cの全周全てを掘削することが可能である。
Bracket 54 to which hydraulic motor 52 is attached
Is pin-connected to the movable sleeve 41, and the hydraulic cylinder 53
The front end of the hydraulic cylinder 53 is pin-connected to a bracket 55 fixed to the movable sleeve 41 at the front end of the hydraulic cylinder 53. By controlling the driving of the plurality of driving mechanisms, it is possible to adjust the position and posture of the cutting member 50 and excavate the entire circumference of the concrete layer C accommodated in the rear part of the opening 6.

【0046】連結解除装置8aは、周方向に隣合うスチ
ールセグメントS同士を連結する複数の周方向向きのボ
ルトを、例えば、その周辺のコアごと切断し引抜くボル
ト分離機57を有し、そのボルト分離機57が、切削部
材50に対してトンネル軸心回り90度位置において可
動スリーブ41の外周部に位置調節可能に連結されてい
る。また、連結解除装置8bは、トンネル軸心方向に隣
合うスチールセグメントS同士を連結する複数の軸心向
きのボルトをその周辺のコアごと切断し引抜くボルト分
離機58を有し、そのボルト分離機58が、切削部材5
0に対して前記ボルト分離機57の反対側にトンネル軸
心回り90度位置において、可動スリーブ41に位置調
節可能に連結されている。
The disconnecting device 8a has a bolt separator 57 for cutting and pulling out, for example, a plurality of circumferentially oriented bolts for connecting circumferentially adjacent steel segments S together with their peripheral cores. A bolt separator 57 is connected to the outer periphery of the movable sleeve 41 at a position 90 degrees around the tunnel axis with respect to the cutting member 50 so as to be position-adjustable. Further, the connection release device 8b has a bolt separator 58 that cuts and pulls out a plurality of axially oriented bolts that connect the steel segments S adjacent to each other in the tunnel axial direction together with their peripheral cores. Machine 58, cutting member 5
The movable sleeve 41 is connected to the movable sleeve 41 at an angle of 90 degrees around the tunnel axis on the opposite side of the bolt separator 57 with respect to the bolt 0.

【0047】解体装置9は、スチールセグメントSを把
持可能で把持フーム60aに前後移動可能に支持された
把持部材60、この把持部材60を前後方向に移動駆動
する油圧シリンダ61、把持部材60をトンネル径方向
へ移動駆動する1対の油圧シリンダ62を有し、把持フ
レーム60aと可動スリーブ41に固着のブラケット6
3とが、1対のリンク64及び油圧シリンダ62を介し
て連結されている。
The dismantling device 9 comprises a gripping member 60 capable of gripping the steel segment S and supported by a gripping foom 60a so as to be able to move back and forth, a hydraulic cylinder 61 for driving the gripping member 60 to move in the front-back direction, and a tunnel. A bracket 6 having a pair of hydraulic cylinders 62 driven to move in the radial direction and fixed to the gripping frame 60a and the movable sleeve 41
3 are connected via a pair of links 64 and a hydraulic cylinder 62.

【0048】図1、図5に示すように、前記シャフト4
0には、その前端部に可動シャフト支持体65が前後移
動可能に連結され、可動シャフト支持体65の後側に固
定シャフト支持体66が固定的に連結され、これらシャ
フト支持体65,66は、前後方向向きの1対の油圧シ
リンダ67により連結されている。可動シャフト支持体
65は、120度間隔で設けられ径方向外側へ延びる左
右1対の伸縮脚部65a及び伸縮柱部65bを有し、固
定シャフト支持体66は、120度間隔で設けられ径方
向外側へ延びる左右1対の伸縮脚部66aを有する。
As shown in FIGS. 1 and 5, the shaft 4
0, a movable shaft support 65 is connected to the front end thereof so as to be able to move back and forth, and a fixed shaft support 66 is fixedly connected to the rear side of the movable shaft support 65. These shaft supports 65, 66 , Are connected by a pair of hydraulic cylinders 67 oriented in the front-rear direction. The movable shaft support 65 has a pair of left and right telescopic legs 65a and telescopic pillars 65b that are provided at 120-degree intervals and extend radially outward, and the fixed shaft support 66 is provided at 120-degree intervals and extends in the radial direction. It has a pair of left and right telescopic legs 66a extending outward.

【0049】可動シャフト支持体65の伸縮脚部65a
と伸縮柱部65bを伸長させて既設トンネルTaのコン
クリート層Cの内面に当接させ、固定シャフト支持体6
6の伸縮脚部66aを収縮させた第1状態で、前胴12
と一体的に移動するシャフト40の前端部分が可動シャ
フト支持体65に前後移動可能に支持される。また、可
動シャフト支持体65の伸縮脚部65aと伸縮柱部65
bを収縮させ、固定シャフト支持体66の伸縮脚部66
aを伸長させコンクリート層Cの内面に当接させた第2
状態で、シャフト40の前部が固定シャフト支持体66
に前後移動不能に固定的に支持される。
The telescopic leg 65a of the movable shaft support 65
And the telescopic column portion 65b is extended and brought into contact with the inner surface of the concrete layer C of the existing tunnel Ta, and the fixed shaft support 6
6 in the first state in which the telescopic leg 66a is contracted,
A front end portion of the shaft 40 that moves integrally with the shaft is supported by the movable shaft support 65 so as to be movable back and forth. The telescopic leg 65 a and the telescopic column 65 of the movable shaft support 65 are also provided.
b, and retractable leg 66 of fixed shaft support 66
a is extended and abuts against the inner surface of the concrete layer C.
In this state, the front of the shaft 40 is fixed to the fixed shaft support 66.
Is fixedly supported so that it cannot move back and forth.

【0050】そして、前記第1状態のとき、油圧シリン
ダ67が伸長しシャフト支持体65,66が離隔してい
る場合に、シールド掘進機1(前胴12)を1リング分
前進させることができる。このとき、油圧シリンダ67
は収縮しシャフト支持体65,66が接近するが、その
後、次の掘進に備えて、前記第1状態から第2状態に切
換え、その後、油圧シリンダ67を伸長駆動してシャフ
ト40(固定シャフト支持体66)に対して可動シャフ
ト支持体65を前進させ、シャフト支持体65,66を
離隔させてから、前記第1状態に切換える。
In the first state, when the hydraulic cylinder 67 is extended and the shaft supports 65 and 66 are separated from each other, the shield machine 1 (the front body 12) can be advanced by one ring. . At this time, the hydraulic cylinder 67
Is contracted, and the shaft supports 65 and 66 approach each other. Thereafter, the state is switched from the first state to the second state in preparation for the next excavation, and then the hydraulic cylinder 67 is extended and driven to extend the shaft 40 (fixed shaft support). The movable shaft support 65 is advanced with respect to the body 66) to separate the shaft supports 65 and 66, and then the state is switched to the first state.

【0051】前記グリップ装置10は前胴12を地山に
グリップさせる為の装置で、図1、図3に示すように、
前胴12の隔壁16の直ぐ前側の外周部付近に形成され
た複数(例えば、3つ)の孔71に収容された大径軸状
のグリップ部材70を有する。各グリップ部材70は、
孔71に退入した退入位置と孔71から一部が突出した
突出位置とに亙って切換え可能に構成され、グリップ部
材70が退入位置のときにグリップ解除状態になり、グ
リップ部材70が突出位置のときに地山に圧接しグリッ
プ状態になる。
The grip device 10 is a device for gripping the front trunk 12 to the ground, and as shown in FIGS. 1 and 3,
A large-diameter shaft-shaped grip member 70 is accommodated in a plurality (for example, three) of holes 71 formed in the vicinity of the outer peripheral portion of the front body 12 immediately before the partition 16. Each grip member 70
It is configured to be switchable between a retracted position retracted into the hole 71 and a projecting position partially protruded from the hole 71, and the grip member 70 is released when the grip member 70 is in the retracted position. When is in the protruding position, it comes into pressure contact with the ground and becomes a grip state.

【0052】前記グリップ解除状態のとき、複数のシー
ルドジャッキ4が伸長駆動されると、これらシールドジ
ャッキ4が仕切板21を介してその後側の固化したモル
タルを押す反力により、後胴13に対して前胴12が前
進し、前記グリップ状態のとき、複数のシールドジャッ
キ4が収縮駆動されると、グリップされた前胴12は後
退することなく、その前胴12に対して後胴13が引き
寄せられて前進する。
In the grip release state, when the plurality of shield jacks 4 are driven to extend, the shield jacks 4 exert a reaction force against the solidified mortar on the rear side thereof through the partition plate 21, thereby causing the rear body 13 to move. When the plurality of shield jacks 4 are contracted and driven in the grip state, the gripped front body 12 does not move backward, and the rear body 13 is pulled toward the front body 12. And move forward.

【0053】前胴12に対して後胴13を前進させなが
らモルタルを注入する際、モルタル注入による反力によ
り前胴12が前進しないように、スチールセグメントS
の後端部と前胴の隔壁16の間に前後方向向きの複数の
油圧シリンダ75が介装されている。各油圧シリンダ7
5において、シリンダ本体75aの後端部が隔壁16に
連結されその途中部が前胴12で支持され、ピストンロ
ッド75bの前端部の受け部材76がスチールセグメン
トSの後端面に接触可能になっている。
When the mortar is injected while the rear body 13 is advanced with respect to the front body 12, the steel segments S are so arranged that the front body 12 does not advance due to the reaction force due to the mortar injection.
A plurality of hydraulic cylinders 75 oriented in the front-rear direction are interposed between the rear end of the front cylinder and the partition 16 of the front trunk. Each hydraulic cylinder 7
In 5, the rear end of the cylinder body 75a is connected to the partition 16 and the middle thereof is supported by the front trunk 12, so that the receiving member 76 at the front end of the piston rod 75b can contact the rear end face of the steel segment S. I have.

【0054】さて、図1〜図3、図5に示すように、こ
のシールド掘進機1には、トンネル外部からシールド掘
進機1内に送水する送水管81、送水管81で送られて
きた水をポンプ(図示略)で加圧し、そのジャット水流
により切削装置7で切削されたコンクリート片を流動さ
せてトンネル外へ排出する排出管82を有するコンクリ
ート排出機構80が設けられている。このコンクリート
排出機構80の送水管81と排出管82は、前記送泥管
38及び排泥管39ととにも、シャフト40を挿通して
配設されている。
As shown in FIGS. 1 to 3 and 5, the shield machine 1 is provided with a water pipe 81 for sending water from outside the tunnel into the shield machine 1, and water transmitted through the water pipe 81. Is pressurized by a pump (not shown), and a concrete discharge mechanism 80 having a discharge pipe 82 for discharging the concrete pieces cut by the cutting device 7 by the water jet and discharging the concrete pieces out of the tunnel is provided. The water supply pipe 81 and the discharge pipe 82 of the concrete discharge mechanism 80 are disposed so that the shaft 40 is inserted through the mud feed pipe 38 and the mud discharge pipe 39.

【0055】また、このシールド掘進機1には、解体装
置9で解体されたスチールセグメントSを外部へ搬送す
る搬送機構85が設けられている。この搬送機構85
は、既設トンネルTaのコンクリート層Cの上面に架設
された搬送土台86の上側に、ローラコンベア87を配
設して構成されている。
The shield machine 1 is provided with a transport mechanism 85 for transporting the steel segment S dismantled by the dismantling device 9 to the outside. This transport mechanism 85
Is configured such that a roller conveyor 87 is disposed above a transport base 86 laid on the upper surface of the concrete layer C of the existing tunnel Ta.

【0056】上記シールド掘進機1を用いて行う既設ト
ンネル撤去工法について説明する。図8は、シールド掘
進機1の前胴12が掘進する直前の状態を示し、シール
ドジャッキ4は収縮し、反力受け用の複数の油圧シリン
ダ75は伸長し、それらの受け部材76が開口6の前後
中央部分まで挿入されたスチールセグメントSの後端面
に接触している。また、可動シャフト支持体65の伸縮
脚部65aと伸縮柱部65bが伸長して既設トンネルT
aのコンクリート層Cの内面に固定し、且つ、固定シャ
フト支持体66の伸縮脚部66aが収縮した状態に、ま
た、グリップ装置10はグリップ解除状態に、また、切
削装置7と連結解除装置8a,8bと解体装置9は作動
待機状態になっている。
A method for removing an existing tunnel using the shield machine 1 will be described. FIG. 8 shows a state immediately before the front trunk 12 of the shield machine 1 excavates. The shield jack 4 contracts, the plurality of hydraulic cylinders 75 for receiving the reaction force extend, and their receiving members 76 are opened. Is in contact with the rear end surface of the steel segment S inserted up to the front and rear central portions. In addition, the telescopic leg 65a and the telescopic column 65b of the movable shaft support 65 extend to extend the existing tunnel T.
a, fixed to the inner surface of the concrete layer C, and the telescopic legs 66a of the fixed shaft support 66 are contracted, the grip device 10 is in the grip released state, and the cutting device 7 and the connection release device 8a , 8b and the dismantling device 9 are in an operation standby state.

【0057】図8の状態から、複数の油圧モータ36に
よりカッターヘッド3を回動し、図9に示すように、1
リング分、複数のシールドジャッキ4を伸長駆動する
と、後胴13に対して前胴12が前進し、カッターヘッ
ド3で既設トンネルTaのスチールセグメントSの外周
付近の地山が環状に掘進されて、スチールセグメントS
の後端部が開口6の後端部付近まで挿入される。
From the state shown in FIG. 8, the cutter head 3 is rotated by a plurality of hydraulic motors 36, and as shown in FIG.
When the plurality of shield jacks 4 are extended and driven by the amount of the ring, the front trunk 12 advances with respect to the rear trunk 13, and the ground near the outer periphery of the steel segment S of the existing tunnel Ta is dug annularly by the cutter head 3, Steel segment S
Is inserted to the vicinity of the rear end of the opening 6.

【0058】前胴12が1リング分前進すると、反力受
け用の複数の油圧シリンダ75が、スチールセグメント
Sからの反力を受けて収縮し、また、前胴12と一体的
にシャフト40も前進する。すると、シャフト40とと
もにそれに固定された固定シャフト支持体66が前進し
て可動シャフト支持体65に接近し、このとき、これら
シャフト支持体65,66を連結する油圧シリンダ67
が収縮する。
When the front body 12 advances by one ring, the plurality of hydraulic cylinders 75 for receiving the reaction force contract by receiving the reaction force from the steel segment S, and the shaft 40 is also integrated with the front body 12. Advance. Then, the fixed shaft support 66 fixed to the shaft 40 together with the shaft 40 advances to approach the movable shaft support 65, and at this time, a hydraulic cylinder 67 connecting the shaft supports 65 and 66 is provided.
Contracts.

【0059】続いて、図9に示すように、反力受け用の
複数の油圧シリンダ75を完全に収縮させた後、切削装
置7により、油圧モータ42、油圧シリンダ43,53
を駆動制御して、油圧モータ52で回転(自転)駆動さ
れる切削部材50の位置及び姿勢を調節して、図10に
示すように、後端1リング分のスチールセグメントSの
内面のコンクリート層Cを内面側から切削して除去す
る。
Subsequently, as shown in FIG. 9, after the plurality of hydraulic cylinders 75 for receiving the reaction force are completely contracted, the hydraulic motor 42, the hydraulic cylinders 43 and 53 are cut by the cutting device 7.
Is controlled to adjust the position and orientation of the cutting member 50 driven (rotated) by the hydraulic motor 52 to form a concrete layer on the inner surface of the steel segment S for one ring at the rear end as shown in FIG. C is removed by cutting from the inner surface side.

【0060】次に、コンクリート排出機構80により、
切削装置7で切削されたコンクリート片を、排出管82
の回収孔からその内部へ回収し、送水管81によりトン
ネル外部からシールド掘進機1内に送水されたきた水を
ポンプ(図示略)で加圧し、そのジャット水流により排
出管82に回収されたコンクリート片を、排出管82を
流動させてトンネル外へ排出する(第1工程)。
Next, by the concrete discharging mechanism 80,
The concrete piece cut by the cutting device 7 is discharged into a discharge pipe 82.
The water collected into the shield excavator 1 from the outside of the tunnel through the water supply pipe 81 is pressurized by a pump (not shown) by the water supply pipe 81, and the concrete collected in the discharge pipe 82 by the jet water flow. The pieces are discharged outside the tunnel by flowing the discharge pipe 82 (first step).

【0061】その後、図10に示すように、連結解除装
置8a,8bにより、それらのボルト分離機57,78
の位置を調節して、コンクリート層Cが除去された部分
のスチールセグメントS(後端の1リング分のスチール
セグメントS)のうち、次に解体予定のスチールセグメ
ントSとそれに隣合うスチールセグメントSを連結する
軸方向及び周方向の複数のボルトを、例えば、その周辺
のコアごと切断し引抜いて分離し、次に解体予定のスチ
ールセグメントSをその他のスチールセグメントSから
連結解除する。
Thereafter, as shown in FIG. 10, these bolt separators 57, 78 are connected by the disconnecting devices 8a, 8b.
Of the steel segment S from which the concrete layer C has been removed (the steel segment S for one ring at the rear end), the steel segment S to be dismantled next and the steel segment S adjacent thereto are next A plurality of bolts in the axial direction and the circumferential direction to be connected are separated by, for example, cutting and pulling out the entire core around the bolt, and then the steel segment S to be dismantled is disconnected from the other steel segments S.

【0062】次に、図11に示すように、解体装置9に
より、油圧モータ42,油圧シリンダ43、61,62
等を駆動制御して、連結解除装置8a,8bにより連結
解除されたスチールセグメントSを解体する(第2工
程)。解体装置9により解体されたスチールセグメント
Sは、搬送機構85のローラコンベア87に移載され、
このローラコンベア87により外部へ搬送されて撤去さ
れる。このように、スチールセグメントSを1つづ連結
解除装置8a,8bにより連結解除して解体装置9によ
り解体する作業を1リング分続けて行う。
Next, as shown in FIG. 11, a hydraulic motor 42 and hydraulic cylinders 43, 61, 62
And the like, and the steel segments S disconnected by the connection release devices 8a and 8b are dismantled (second step). The steel segment S dismantled by the dismantling device 9 is transferred to the roller conveyor 87 of the transport mechanism 85,
The sheet is conveyed outside by the roller conveyor 87 and removed. In this way, the operation of disconnecting the steel segments S one by one by the disconnection devices 8a and 8b and dismantling them by the dismantling device 9 is continuously performed for one ring.

【0063】この後、図12に示すように、反力受け用
の複数の油圧シリンダ75を伸長駆動し、ピストンロッ
ド75bの前端部の受け部材76をスチールセグメント
Sの後端面に押付け、続いて、固定シャフト支持体66
の左右1対の伸縮脚部66aを伸長してコンクリート層
Cに当接させて、固定シャフト支持体66でシャフト4
0を支持可能な状態にする。
Thereafter, as shown in FIG. 12, the plurality of hydraulic cylinders 75 for receiving the reaction force are extended and driven, and the receiving member 76 at the front end of the piston rod 75b is pressed against the rear end face of the steel segment S. , Fixed shaft support 66
The pair of left and right telescopic legs 66a is extended and brought into contact with the concrete layer C, and the shaft 4 is fixed by the fixed shaft support 66.
0 is in a supportable state.

【0064】次に、図13に示すように、可動シャフト
支持体65の伸縮脚部65aと伸縮柱部65bを収縮さ
せて、固定シャフト支持体66だけでシャフト40を支
持した状態から、油圧シリンダ67を伸長駆動して、可
動シャフト支持体65を前進させて固定シャフト支持体
66から離隔させ、その後、可動シャフト支持体65の
伸縮脚部65aと伸縮柱部65bを再び伸長させる。
Next, as shown in FIG. 13, the telescopic legs 65a and the telescoping columns 65b of the movable shaft support 65 are contracted, and the shaft 40 is supported by the fixed shaft support 66 alone. The extension 67 is driven to move the movable shaft support 65 forward and away from the fixed shaft support 66, and then the extendable leg 65a and the extendable column 65b of the movable shaft support 65 are extended again.

【0065】次に、図14に示すように、固定シャフト
支持体66の伸縮脚部66aを収縮させるとともに、グ
リップ装置10により、複数のグリップ部材70を突出
位置に突出させて、前胴12を地山にグリップさせる。
この状態で、図15に示すように、複数のシールドジャ
ッキ4を収縮駆動すると後胴13が前進する。それと同
時に、仕切板21の後側に形成される空間に、複数のモ
ルタル注入口22からモルタルを充填する(第3工
程)。
Next, as shown in FIG. 14, the telescopic legs 66a of the fixed shaft support 66 are contracted, and the grip device 10 causes the plurality of grip members 70 to protrude to the protruding positions, thereby causing the front body 12 to move. Let the ground grip.
In this state, as shown in FIG. 15, when the plurality of shield jacks 4 are contracted and driven, the rear trunk 13 moves forward. At the same time, the space formed on the rear side of the partition plate 21 is filled with mortar from the plurality of mortar inlets 22 (third step).

【0066】その後、図16に示すように、グリップ装
置10のグリップ部材70を退入位置に退入させ、前胴
12の地山へのグリップを解除する。そして、既設トン
ネルTaの一端側から他端側に向けてシールド掘進機1
を進め、上記1リング分の工程を繰返し行うことによ
り、既設トンネルTaよりも大径のトンネルTbを掘進
し、既設トンネルTaの内面を覆工するスチールセグメ
ントSとその内面を覆うコンクリート層Cを全て撤去す
るとともに、トンネルTbをモルタルにより埋めること
が可能になる。
Thereafter, as shown in FIG. 16, the grip member 70 of the grip device 10 is retracted to the retracted position, and the grip of the front trunk 12 on the ground is released. Then, the shield excavator 1 moves from one end of the existing tunnel Ta to the other end.
By repeating the process for one ring, the tunnel Tb having a larger diameter than the existing tunnel Ta is dug, and the steel segment S for lining the inner surface of the existing tunnel Ta and the concrete layer C for covering the inner surface thereof are formed. While removing all, it becomes possible to fill the tunnel Tb with mortar.

【0067】このように、解体装置9でスチールセグメ
ントSを解体する前に、切削装置7により、スチールセ
グメントSの内面を覆うコンクリート層Cを切削し除去
することができ、これにより、連結解除装置8a,8b
により、スチールセグメントS同士間のボルト連結を容
易に分離することができる。しかも、コンクリート層C
が除去された部分のスチールセグメントSは、コンクリ
ート層Cが覆われたものに対して小型且つ軽量になるた
め、そのスチールセグメントSを解体装置9で解体し、
更に、解体したスチールセグメントSを搬送機構85で
既設トンネルTa外へ容易に搬出する上で有利になり、
解体装置9と搬送機構85の構造も簡単化し製作コスト
的に有利になる。
As described above, before the steel segment S is dismantled by the dismantling device 9, the concrete layer C covering the inner surface of the steel segment S can be cut and removed by the cutting device 7. 8a, 8b
Thereby, the bolt connection between the steel segments S can be easily separated. And concrete layer C
Is smaller and lighter than the steel segment S covered with the concrete layer C, the steel segment S is dismantled by the dismantling device 9,
Further, this is advantageous in that the disassembled steel segment S can be easily carried out of the existing tunnel Ta by the transport mechanism 85,
The structures of the dismantling device 9 and the transport mechanism 85 are also simplified, which is advantageous in terms of manufacturing cost.

【0068】更に、不要になるトンネルTaは小径すぎ
るという理由によるものが多いが、コンクリート層Cが
除去された部分のスチールセグメントSは、コンクリー
ト層Cが覆われたものに対して小型になることから、既
設トンネルTa内に、前記送泥管38及び排泥管39
や、コンクリート排出機構80の送水管81と排出管8
2等を配設しても、解体したスチールセグメントSを既
設トンネルTa外へ搬出する為の搬送路を既設トンネル
Ta内に確保することができる。
Furthermore, although the unnecessary tunnel Ta is often too small in diameter, the steel segment S where the concrete layer C is removed is smaller than the steel segment S covered with the concrete layer C. From the above, in the existing tunnel Ta, the mud feed pipe 38 and the mud discharge pipe 39
And the water pipe 81 and the discharge pipe 8 of the concrete discharge mechanism 80
Even if 2 or the like is provided, a transport path for carrying out the dismantled steel segment S outside the existing tunnel Ta can be secured in the existing tunnel Ta.

【0069】切削装置7で切削したコンクリート片につ
いては排出管82からトンネル外へ確実に排出し撤去で
きるようになる。また、切削装置7によりスチールセグ
メントSの内面を覆うコンクリート層Cを切削し除去で
きることから、トンネル外において産業廃棄物にならな
いようにする、スチールセグメントSとコンクリート層
Cを分離する処理を軽減することができる。
The concrete pieces cut by the cutting device 7 can be reliably discharged from the discharge pipe 82 to the outside of the tunnel and removed. Further, since the concrete layer C covering the inner surface of the steel segment S can be cut and removed by the cutting device 7, the process of separating the steel segment S and the concrete layer C so as not to become industrial waste outside the tunnel can be reduced. Can be.

【0070】グリップ装置10をグリップ解除した状態
で、シールド掘進機1のシールドジャッキ4を伸長駆動
して、後胴13に対して前胴13を確実に前進させるこ
とができ、グリップ装置10により前胴12を地山にグ
リップさせた状態で、シールドジャッキを収縮駆動し
て、後胴13を確実に前進させつつ前記モルタルを充填
することができる。
With the grip device 10 released from the grip, the shield jack 4 of the shield machine 1 can be extended to drive the front trunk 13 forward with respect to the rear trunk 13 without fail. With the body 12 gripped on the ground, the shield jack is contracted and driven, and the mortar can be filled while the rear body 13 is reliably advanced.

【0071】シールド掘進機1の後端部の内部にトンネ
ルTb内をトンネル軸心方向と直交状に仕切る仕切板2
1を配設した状態で、その仕切板21により仕切られた
後側の空間に複数のモルタル注入口22からモルタルを
確実に充填し、そのモルタルでトンネルTbを確実に埋
めていくことができる。以上のことから、既設トンネル
Taの内面を覆工するスチールセグメントSとその内面
を覆うコンクリート層Cを簡単に且つ確実に撤去できる
ようになり、既設トンネル撤去の為の工期短縮と工費削
減を実現することが可能になる。
Inside the rear end of the shield machine 1, a partition plate 2 for partitioning the inside of the tunnel Tb in a direction perpendicular to the axial direction of the tunnel.
In a state where the mortar 1 is provided, the rear space partitioned by the partition plate 21 can be filled with mortar from the plurality of mortar injection ports 22 reliably, and the mortar can reliably fill the tunnel Tb. From the above, the steel segment S lining the inner surface of the existing tunnel Ta and the concrete layer C covering the inner surface can be easily and reliably removed, thereby shortening the construction period and reducing the cost for removing the existing tunnel Ta. It becomes possible to do.

【0072】次に、前記実施形態の変更形態について説
明する。但し、前記実施形態と同じものは同一符号を付
して説明を省略する。図17に示すように、変更形態に
係るシールド掘進機1Aは、胴部材2A、カッターヘッ
ド3、複数のシールドジャッキ4A、開口5,6、コン
クリート切削装置7、セグメント連結解除装置8a,8
b、セグメント解体装置9、グリップ装置10、エレク
タ装置90、テールシール98等を備えている。
Next, a modification of the above embodiment will be described. However, the same components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. As shown in FIG. 17, a shield machine 1A according to a modified embodiment includes a trunk member 2A, a cutter head 3, a plurality of shield jacks 4A, openings 5, 6, a concrete cutting device 7, and a segment connection release device 8a, 8.
b, a segment disassembly device 9, a grip device 10, an erector device 90, a tail seal 98, and the like.

【0073】このシールド掘進機1Aでは、前記シール
ド掘進機1に装備されている、環状シール部材14、仕
切板21、モルタル注入口22、第1,第2後端シール
機構25,26等を省略するとともに、胴部2Aとシー
ルドジャッキ4Aを変更して、胴部材2A内の後部に掘
削したトンネル内面にセグメントSbを組付けるエレク
タ装置90を設け、胴部材2Aの後端部分にテールシー
ル98を設けたものである。胴部材2Aは、伸縮不能に
一体的に構成され、胴部材2Aの後端から約1/4長さ
位置の内面に環状部材91が固着されている。
In the shield machine 1A, the annular seal member 14, the partition plate 21, the mortar inlet 22, the first and second rear end seal mechanisms 25 and 26, etc., provided in the shield machine 1 are omitted. At the same time, the body 2A and the shield jack 4A are changed to provide an erector device 90 for assembling the segment Sb on the inner surface of the excavated tunnel at the rear of the body 2A, and a tail seal 98 at the rear end of the body 2A. It is provided. The body member 2A is integrally formed so as not to be able to expand and contract, and an annular member 91 is fixed to the inner surface at a position about 1/4 length from the rear end of the body member 2A.

【0074】エレクタ装置90は、環状部材91に装着
された複数のローラ91Aにより回動可能に支持された
回動フレーム92、回動フレーム92を回動駆動する油
圧モータ(図示略)、回動フレーム92に固定されたガ
イドブロック92a、このガイドブロック92aに径方
向へ移動自在にガイドされたガイドロッド93a、ガイ
ドロッド93aに連結され先端部に把持部材94を有す
るエレクタ本体93、エレクタ本体を径方向へ移動駆動
する油圧シリンダ95、把持部材94を前後方向へ移動
駆動する油圧シリンダ96等で構成されている。
The elector device 90 includes a rotating frame 92 rotatably supported by a plurality of rollers 91A mounted on an annular member 91, a hydraulic motor (not shown) for rotating the rotating frame 92, and a rotating motor. A guide block 92a fixed to the frame 92, a guide rod 93a guided movably in the radial direction by the guide block 92a, an erector body 93 connected to the guide rod 93a and having a gripping member 94 at a distal end, The hydraulic cylinder 95 is configured to move the gripping member 94 in the front-rear direction.

【0075】このシールド掘進機1Aを用いた既設トン
ネル撤去工法によれば、前記シールド掘進機1Aを用い
た既設トンネル撤去工法の第1,第2工程は略同じであ
るが、第3工程において、シールド掘進機1Aで掘削さ
れた既設トンネルTaよりも大径の新トンネルTbの内
面にエレクタ装置90によりセグメントSbを組付ける
ようにしてある。尚、新トンネルTbの内面に組付ける
セグメントSbについては、シールド掘進機1Aの後側
の既にセグメントSbで覆工したトンネルTbを通って
外部から供給されるようにしてある。尚、新トンネルT
bとその内面に組付けたセグメントSbの間にモルタル
を注入する装置も設けられている。
According to the existing tunnel removing method using the shield excavator 1A, the first and second steps of the existing tunnel removing method using the shield excavator 1A are substantially the same, but in the third step, The segment Sb is attached to the inner surface of the new tunnel Tb having a larger diameter than the existing tunnel Ta excavated by the shield machine 1A by the erector device 90. Note that the segment Sb to be assembled on the inner surface of the new tunnel Tb is supplied from the outside through the tunnel Tb lining with the segment Sb on the rear side of the shield machine 1A. In addition, new tunnel T
There is also provided a device for injecting mortar between b and the segment Sb attached to the inner surface thereof.

【0076】つまり、既設トンネルTaと同一ルート上
に既設トンネルTaよりも大径の新トンネルTbを掘進
し、その新トンネルTbの内面にエレクタ装置90によ
りセグメントSbを確実に組付けていくことができる。
その他、前記実施形態と略同様の作用・効果を奏する。
That is, a new tunnel Tb having a diameter larger than that of the existing tunnel Ta is dug on the same route as the existing tunnel Ta, and the segment Sb is securely attached to the inner surface of the new tunnel Tb by the erector device 90. it can.
Other functions and effects are substantially the same as those of the above embodiment.

【0077】前記実施形態の変形例について説明する。 1〕シールド掘進機1,1Aにおいて、セグメント連結
解除装置8a,8bにおいては、連結ボルトの周辺のコ
アごと切断し引抜くボルト分離機の代わりにガス溶断機
を設け、このガス溶断機により、スチールセグメントS
同士を連結する複数のボルトやその連結部付近を溶断に
て分離するように構成してもよい。
A modification of the above embodiment will be described. 1] In the shield excavating machines 1 and 1A, in the segment uncoupling devices 8a and 8b, a gas fusing machine is provided instead of a bolt separating machine that cuts and pulls out the entire core around the connecting bolt, and the gas fusing machine uses Segment S
A plurality of bolts connecting each other and the vicinity of the connection portion may be separated by fusing.

【0078】2〕シールド掘進機1においては、グリッ
プ装置10を作動させて前胴13を地山にグリップさせ
ることで、モルタル注入による反力を受けることができ
るため、反力受け用の複数の油圧シリンダ75を省略可
能である。 3〕シールド掘進機1Aではグリップ装置10を省略し
てもよい。 4〕シールド掘進機1Aでは、送泥管38、排泥管3
9、送水管81、排出管82を既設トンネルTa内を通
して外部へ延ばしているが、逆に、新トンネルTb内を
通して外部へ延ばしてもよい。
2) In the shield machine 1, the gripping device 10 is operated to grip the front body 13 to the ground, thereby receiving the reaction force due to mortar injection. The hydraulic cylinder 75 can be omitted. 3) The grip device 10 may be omitted in the shield machine 1A. 4] In the shield machine 1A, the mud feed pipe 38 and the mud discharge pipe 3
9. Although the water supply pipe 81 and the discharge pipe 82 extend outside through the existing tunnel Ta, they may extend outside through the new tunnel Tb.

【0079】尚、前記シールド掘進機1,1Aの構造、
及び、シールド掘進機1,1Aを用いてスチールセグメ
ントSとコンクリート層Cを撤去する既設トンネル撤去
工法は一例を示すものに過ぎず、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲において種々の変形を付加した形態で実施可能
である。
The structure of the shield machine 1, 1A,
The existing tunnel removal method for removing the steel segment S and the concrete layer C using the shield machine 1, 1A is only an example, and various modifications are added without departing from the spirit of the present invention. It can be implemented in.

【0080】[0080]

【発明の効果】 請求項1の既設トンネル撤去工法によ
れば、第1工程において、既設トンネルのスチールセグ
メントの外周付近の地山を環状に掘進するとともに、こ
のスチールセグメントの内面のコンクリート層を切削し
除去することにより、第2工程において、コンクリート
層が除去された部分のスチールセグメントを解体する前
に、スチールセグメント同士間のボルト連結を容易に分
離することができる。しかも、コンクリート層が除去さ
れた部分のスチールセグメントは、コンクリート層が覆
われたものに対して小型且つ軽量になるため、第2工程
において、そのスチールセグメントをエレクタ装置によ
り簡単に解体し、更に、解体したスチールセグメントを
既設トンネル外へ搬出する上で有利になる。また、産業
廃棄物にならないようにする、スチールセグメントとコ
ンクリート層を分離する処理を軽減することができる。
According to the method for removing an existing tunnel according to the first aspect, in the first step, the ground near the outer periphery of the steel segment of the existing tunnel is dug annularly, and the concrete layer on the inner surface of the steel segment is cut. By removing the steel segments in the second step, the bolt connection between the steel segments can be easily separated before disassembling the steel segments in the portion where the concrete layer has been removed. Moreover, since the steel segment in the portion where the concrete layer has been removed is smaller and lighter than the steel segment where the concrete layer is covered, in the second step, the steel segment is easily dismantled by an erector device, This is advantageous for transporting dismantled steel segments out of existing tunnels. Further, the process of separating the steel segment and the concrete layer so as not to become industrial waste can be reduced.

【0081】更に、不要になるトンネルは小径すぎると
いう理由によるものが多いが、コンクリート層が除去さ
れた部分のスチールセグメントは、コンクリート層が覆
われたものに対して小型になることから、既設トンネル
内に、切削したコンクリート片を排出する排出管や掘削
土を排出する為の排泥管等を配設した場合でも、解体し
たスチールセグメントを既設トンネル外へ搬出する為の
搬送路を既設トンネル内に確保することができる。以上
のことから、スチールセグメントとコンクリート層を簡
単に且つ確実に撤去できるようになり、既設トンネル撤
去の為の工期短縮と工費削減を実現することが可能とな
る。
Further, many of the unnecessary tunnels are because the diameter of the tunnel is too small. However, since the steel segment in the portion where the concrete layer is removed is smaller than the one where the concrete layer is covered, the existing tunnel is not used. Even if a drain pipe for discharging the cut concrete pieces or a mud pipe for discharging excavated soil is installed inside the tunnel, a transport path for carrying out the dismantled steel segments out of the existing tunnel is provided. Can be secured. From the above, the steel segment and the concrete layer can be easily and reliably removed, and it is possible to shorten the construction period and reduce the construction cost for removing the existing tunnel.

【0082】請求項2の既設トンネル撤去工法によれ
ば、第3工程において、仕切板により仕切られた後側の
空間にモルタルを確実に充填しそのモルタルで既設トン
ネルを確実に埋めていくことができる。
According to the method for removing an existing tunnel according to the second aspect, in the third step, it is possible to reliably fill the rear space partitioned by the partition plate with the mortar and fill the existing tunnel with the mortar. it can.

【0083】請求項3の既設トンネル撤去工法によれ
ば、既設トンネルと同一ルート上に既設トンネルよりも
大径の新トンネルを掘進し、第3工程において、エレク
タ装置で新トンネルの内面にセグメントを確実に組付け
ていくことができる。
According to the existing tunnel removing method, a new tunnel having a larger diameter than the existing tunnel is dug on the same route as the existing tunnel, and in the third step, a segment is formed on the inner surface of the new tunnel by the erector device. It can be assembled securely.

【0084】請求項4の既設トンネル撤去工法によれ
ば、第1工程において、切削したコンクリート片を排出
管から確実に排出し撤去できるようになる。
According to the method for removing the existing tunnel according to the fourth aspect, in the first step, the cut concrete pieces can be reliably discharged from the discharge pipe and removed.

【0085】請求項5の既設トンネル撤去工法によれ
ば、第2工程において、シールド掘進機に装備した連結
解除装置によりスチールセグメント同士間のボルト連結
を分離するため、スチールセグメントを簡単に解体する
ことができる。
According to the method for removing an existing tunnel according to the fifth aspect, in the second step, the steel segments are easily dismantled because the bolt connection between the steel segments is separated by the connection releasing device provided on the shield machine. Can be.

【0086】請求項6の既設トンネル撤去工法によれ
ば、第1工程において、シールド掘進機のシールドジャ
ッキで後胴に対して前胴を前進させることで、既設トン
ネルのスチールセグメントの外周付近の地山を環状に掘
進することができ、第3工程において、グリップ装置に
より前胴を地山にグリップさせた状態で、シールドジャ
ッキで後胴を前進させることで、仕切板の後側の空間を
作りつつ、その空間にモルタルを充填することができ
る。
According to the method for removing an existing tunnel according to claim 6, in the first step, the front body is advanced with respect to the rear body by the shield jack of the shield machine, so that the ground near the outer periphery of the steel segment of the existing tunnel is provided. The mountain can be dug in a ring. In the third step, the rear body is moved forward with the shield jack while the front body is gripped by the ground device by the grip device, creating a space behind the partition plate. Meanwhile, the mortar can be filled in the space.

【0087】請求項7の既設トンネル撤去用シールド掘
進機によれば、既設トンネルの一端側から他端側に向け
て進める際、カッターヘッドによりスチールセグメント
の外周付近の地山を掘削し、コンクリート切削装置によ
りコンクリート層を切削し、コンクリート排出手段によ
り、コンクリート切削装置で切削されたコンクリート片
を流動させてトンネル外へ排出することができる。
According to the shield tunneling machine for removing an existing tunnel according to claim 7, when proceeding from one end of the existing tunnel to the other end, the cutter head excavates the ground near the outer periphery of the steel segment to cut concrete. The concrete layer is cut by the device, and the concrete piece cut by the concrete cutting device can be flown and discharged to the outside of the tunnel by the concrete discharging device.

【0088】スチールセグメントの内面のコンクリート
層を切削して除去することで、コンクリート層が除去さ
れた部分のスチールセグメントを解体して、既設トンネ
ル外へ搬出することができる。つまり、請求項1の効果
と略同様の効果が得られ、スチールセグメントとコンク
リート層を簡単に且つ確実に撤去できるようになり、既
設トンネル撤去の為の工期短縮と工費削減を実現するこ
とが可能となる。
By cutting and removing the concrete layer on the inner surface of the steel segment, the portion of the steel segment from which the concrete layer has been removed can be disassembled and carried out of the existing tunnel. In other words, substantially the same effect as the effect of claim 1 can be obtained, and the steel segment and the concrete layer can be easily and reliably removed, so that it is possible to shorten the construction period and reduce the cost for removing the existing tunnel. Becomes

【0089】請求項8の既設トンネル撤去用シールド掘
進機によれば、分離手段によりスチールセグメント同士
を連結する複数のボルトを確実に分離でき、解体手段に
よりスチールセグメントを簡単に解体することができ
る。そして、コンクリート層が除去された部分のスチー
ルセグメントは、コンクリート層が覆われたものに対し
て軽量になるため、スチールセグメントを解体する解体
手段を簡単化でき製作コスト的に有利になる。
According to the shield tunneling machine for removing an existing tunnel, a plurality of bolts connecting the steel segments can be reliably separated by the separating means, and the steel segments can be easily dismantled by the dismantling means. Since the steel segment in the portion where the concrete layer has been removed is lighter than the steel segment where the concrete layer is covered, the disassembling means for disassembling the steel segment can be simplified, which is advantageous in terms of manufacturing cost.

【0090】請求項9の既設トンネル撤去用シールド掘
進機によれば、搬送手段により解体手段で解体されたス
チールセグメントを外部へ確実に搬送することができ
る。そして、コンクリート層が除去された部分のスチー
ルセグメントは、コンクリート層が覆われたものに対し
て軽量且つ小型になるため、搬送手段により解体された
スチールセグメントを外部へ搬送する上で非常に有利に
なる。
According to the shield tunneling machine for removing an existing tunnel according to the ninth aspect, the steel segment disassembled by the dismantling means by the conveying means can be reliably transported to the outside. And since the steel segment of the part from which the concrete layer was removed is lighter and smaller than that covered with the concrete layer, it is very advantageous in transporting the steel segment disassembled by the transport means to the outside. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係るシールド掘進機の縦断
面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a shield machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のII−II線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図3】図1のIII − III線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 1;

【図4】図1のIV−IV線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 1;

【図5】図1のV −V 線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. 1;

【図6】図1の前端シール機構を含む要部拡大図であ
る。
FIG. 6 is an enlarged view of a main part including a front end sealing mechanism of FIG. 1;

【図7】図1の後端シール機構を含む要部拡大図であ
る。
FIG. 7 is an enlarged view of a main part including a rear end sealing mechanism of FIG. 1;

【図8】シールド掘進機の掘進待機状態を示す工程図で
ある。
FIG. 8 is a process diagram showing a state in which the shield machine is in a standby state.

【図9】コンクリート層掘削途中の状態を示す工程図で
ある。
FIG. 9 is a process diagram showing a state during excavation of a concrete layer.

【図10】スチールセグメント同士間の連結を分離する
工程図である。
FIG. 10 is a process diagram for separating connection between steel segments.

【図11】スチールセグメントを解体する工程図であ
る。
FIG. 11 is a process diagram of disassembling a steel segment.

【図12】シャフト支持体の位置を切換える工程図であ
る。
FIG. 12 is a process chart for switching the position of the shaft support.

【図13】シャフト支持体の位置を切換える工程図であ
る。
FIG. 13 is a process chart for switching the position of the shaft support.

【図14】グリップ装置作動時の工程図である。FIG. 14 is a process diagram when the grip device is operated.

【図15】後胴前進完了直後の工程図である。FIG. 15 is a process diagram immediately after completion of the rear trunk advance.

【図16】グリップ装置作動解除後の工程図である。FIG. 16 is a process diagram after the grip device operation is released.

【図17】別実施形態に係るシールド掘進機の縦断面図
である。
FIG. 17 is a longitudinal sectional view of a shield machine according to another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

C コンクリート層 S スチールセグメント Sb セグメント Ta 既設トンネル Tb トンネル 1,1A シールド掘進機 2,2A 胴部材 3 カッターヘッド 4 シールドジャッキ 7 コンクリート切削装置 8a,8b セグメント連結解除装置 9 セグメント解体装置 10 グリップ装置 12 前胴 13 後胴 21 仕切板 80 コンクリート排出機構 85 搬送機構 90 エレクタ装置 C Concrete layer S Steel segment Sb segment Ta Existing tunnel Tb tunnel 1, 1A Shield excavator 2, 2A Trunk member 3 Cutter head 4 Shield jack 7 Concrete cutting device 8a, 8b Segment connection release device 9 Segment demolition device 10 Grip device 12 Front Body 13 Rear body 21 Partition plate 80 Concrete discharge mechanism 85 Transport mechanism 90 Elector device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−133000(JP,A) 特開 平6−88499(JP,A) 特公 平4−19358(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21F 15/00 E21D 9/06 301 E21D 11/40 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-9-133000 (JP, A) JP-A-6-88499 (JP, A) JP-B-4-19358 (JP, B2) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) E21F 15/00 E21D 9/06 301 E21D 11/40

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 既設トンネルの内面を覆工するスチール
セグメントとその内面を覆うコンクリート層をシールド
掘進機を用いて撤去する既設トンネル撤去工法におい
て、 既設トンネルの一端側から他端側に向けてシールド掘進
機を進め、既設トンネルのスチールセグメントの外周付
近の地山を環状に掘進するとともに、このスチールセグ
メントの内面のコンクリート層を切削して除去する第1
工程と、 前記コンクリート層が除去された部分のスチールセグメ
ントをエレクタ装置により解体して、既設トンネル外へ
搬出する第2工程と、 を備えたことを特徴とする既設トンネル撤去工法。
1. An existing tunnel removing method for removing a steel segment lining the inner surface of an existing tunnel and a concrete layer covering the inner surface by using a shield excavator, wherein a shield is provided from one end to the other end of the existing tunnel. The excavator is advanced to excavate the ground near the outer periphery of the steel segment of the existing tunnel in an annular shape, and the concrete layer on the inner surface of the steel segment is cut and removed.
And a second step of disassembling a portion of the steel segment from which the concrete layer has been removed by an erector device and transporting the steel segment out of the existing tunnel.
【請求項2】 前記シールド掘進機の後端部の内部にト
ンネル内をトンネル軸心方向と直交状に仕切る仕切板を
配設した状態で、その仕切板により仕切られた後側の空
間にモルタルを充填する第3工程を有することを特徴と
する請求項1に記載の既設トンネル撤去工法。
2. A state in which a partition plate for partitioning the inside of a tunnel at right angles to the tunnel axis direction is provided inside a rear end portion of the shield machine, and a mortar is provided in a rear space partitioned by the partition plate. The method for removing an existing tunnel according to claim 1, further comprising a third step of filling the tunnel.
【請求項3】 前記シールド掘進機は掘削したトンネル
内面にセグメントを組付けるエレクタ装置を有し、シー
ルド掘進機で掘削された既設トンネルよりも大径の新ト
ンネルの内面にエレクタ装置によりセグメントを組付け
る第3工程を有することを特徴とする請求項1に記載の
既設トンネル撤去工法。
3. The shield machine comprises an erector device for assembling a segment on the inner surface of the excavated tunnel, and assembling the segment by an erector device on the inner surface of a new tunnel having a larger diameter than the existing tunnel excavated by the shield machine. The method for removing an existing tunnel according to claim 1, further comprising a third step of attaching.
【請求項4】 前記第1工程において切削したコンクリ
ート片を排出管から排出することを特徴とする請求項1
〜3の何れかに記載の既設トンネル撤去工法。
4. The concrete piece cut in the first step is discharged from a discharge pipe.
The method for removing an existing tunnel according to any one of (1) to (3).
【請求項5】 前記第2工程において、シールド掘進機
に装備した連結解除装置によりスチールセグメント同士
間のボルト連結を分離しながらスチールセグメントを解
体することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の
既設トンネル撤去工法。
5. The steel segment according to claim 1, wherein in the second step, the steel segment is disassembled while separating a bolt connection between the steel segments by a connection releasing device provided on the shield machine. The existing tunnel removal method described in.
【請求項6】 前記第1工程においてシールド掘進機の
シールドジャッキで後胴に対して前胴を前進させ、第3
工程においてグリップ装置により前胴を地山にグリップ
させた状態で、シールドジャッキで後胴を前進させつつ
前記モルタルを充填することを特徴とする請求項2に記
載の既設トンネル撤去工法。
6. In the first step, the front trunk is advanced with respect to the rear trunk by a shield jack of the shield machine,
The method for removing an existing tunnel according to claim 2, wherein in the process, the mortar is filled while the rear trunk is advanced by a shield jack while the front trunk is gripped by the ground by the grip device.
【請求項7】 既設トンネルの内面を覆工するスチール
セグメントとその内面を覆うコンクリート層を撤去する
既設トンネル撤去用シールド掘進機において、 前記スチールセグメントの外周付近の地山を掘削するカ
ッターヘッドと、 前記コンクリート層を切削するコンクリート切削装置
と、 前記コンクリート切削装置で切削されたコンクリート片
を流動させてトンネル外へ排出するコンクリート排出手
段と、 を備えたことを特徴とする既設トンネル撤去用シールド
掘進機。
7. A shield tunneling machine for removing a steel segment lining an inner surface of an existing tunnel and a concrete layer covering the inner surface thereof, comprising: a cutter head for digging a ground near an outer periphery of the steel segment; A concrete cutting device for cutting the concrete layer, and a concrete discharging means for flowing concrete pieces cut by the concrete cutting device and discharging the concrete pieces to the outside of the tunnel, a shield excavator for removing an existing tunnel. .
【請求項8】 前記スチールセグメント同士を連結する
複数のボルトを分離する分離手段と、ボルト分離後のス
チールセグメントを解体する解体手段とを設けたことを
特徴とする請求項7に記載の既設トンネル撤去用シール
ド掘進機。
8. The existing tunnel according to claim 7, further comprising separating means for separating a plurality of bolts connecting the steel segments, and dismantling means for disassembling the steel segments after the bolts are separated. Removal shield machine.
【請求項9】 前記解体手段で解体されたスチールセグ
メントを外部へ搬送する搬送手段を有することを特徴と
する請求項8に記載の既設トンネル撤去用シールド掘進
機。
9. The shield tunnel machine for removing an existing tunnel according to claim 8, further comprising a transport unit for transporting the steel segments dismantled by the dismantling unit to the outside.
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