JP3228850B2 - Shield method - Google Patents

Shield method

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JP3228850B2
JP3228850B2 JP19687395A JP19687395A JP3228850B2 JP 3228850 B2 JP3228850 B2 JP 3228850B2 JP 19687395 A JP19687395 A JP 19687395A JP 19687395 A JP19687395 A JP 19687395A JP 3228850 B2 JP3228850 B2 JP 3228850B2
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茂 西岳
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幸司 山崎
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  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

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、例えば、築造すべ
きトンネルの周囲地盤からの土水圧が場所によって変化
する場合に用いて好適なシールド工法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield construction method suitable for use, for example, when soil pressure from the ground surrounding a tunnel to be built varies depending on the location.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、シールド工法を用いてト
ンネルを築造するときには、シールド掘削機で地盤を掘
進しつつ、その後方側に、トンネルの内壁面を構成する
セグメントを組み立てている。このとき、トンネルの覆
工厚、セグメントの厚さは、築造すべきトンネルに要求
される内径と、周囲地盤からトンネルにかかる土水圧と
に基づいて決定され、これにともなってシールド掘削機
の外径が設定されるようになっている。ところが、トン
ネルの設置深さや地質等の変化により、周囲地盤からト
ンネルに作用する土水圧の大きさが場所によって異なる
ことがあり、このような場合には、最大の土水圧発生位
置に対応して、トンネル全体の覆工厚寸法を決定してい
るのが一般的である。
2. Description of the Related Art As is well known, when constructing a tunnel using a shield method, a segment forming an inner wall surface of the tunnel is assembled behind the shield excavator while excavating the ground. At this time, the lining thickness of the tunnel and the thickness of the segment are determined based on the inner diameter required for the tunnel to be built and the soil water pressure applied to the tunnel from the surrounding ground, and accordingly, the outside of the shield excavator. The diameter is set. However, due to changes in the installation depth and geology of the tunnel, the magnitude of the soil water pressure acting on the tunnel from the surrounding ground may differ from place to place. In general, the lining thickness of the entire tunnel is determined.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のシールド工法には、以下のような問題が
存在する。まず、前記したように最大の土水圧に対応し
てトンネルの覆工厚寸法を決定すると、土水圧の低い場
所においては、トンネルが必要以上の覆工厚を有するこ
とになり、不経済であるという問題がある。
However, the above-mentioned conventional shield method has the following problems. First, when the lining thickness of the tunnel is determined according to the maximum soil pressure as described above, the tunnel has an unnecessarily thick lining in a place where the soil pressure is low, which is uneconomical. There is a problem.

【0004】このような問題を解決するため、トンネル
の覆工厚を土水圧の高さによって変化させるシールド工
法がある。この工法では、外径の異なる例えば2種類の
シールド掘削機を用いて土水圧の高い側と低い側からト
ンネルをそれぞれ掘削していき、最終的に双方のトンネ
ルを接合するようになっている。しかし、この工法で
は、複数のシールド掘削機を用意しなければならないう
え、築造する立坑の本数も増加するため、設備コスト、
施工コストが大幅に上昇してしまうという問題がある。
しかも、この工法は、土水圧が高い場所と低い場所とが
交互に連続する場合等には、コストが一層上昇するた
め、現実的ではない。
[0004] In order to solve such a problem, there is a shield method in which the lining thickness of the tunnel is changed according to the level of soil water pressure. In this method, tunnels are excavated from the side with high soil water pressure and the side with low soil water pressure using, for example, two types of shield excavators having different outer diameters, and both tunnels are finally joined. However, this method requires the preparation of multiple shield excavators and increases the number of shafts to be built, which leads to equipment costs,
There is a problem that the construction cost increases significantly.
In addition, this method is not practical because the cost is further increased when places with high and low soil water pressure are alternately continuous.

【0005】このように、従来のシールド工法において
は、土水圧が変化する場所にトンネルを築造する場合に
は、コスト低減の余地があるのが現状である。本発明
は、以上のような点を考慮してなされたもので、土水圧
が異なる場合にも、トンネルを経済的に築造することの
できるシールド工法を提供することを目的とする。
As described above, in the conventional shield method, there is room for cost reduction when a tunnel is constructed in a place where the soil water pressure changes. The present invention has been made in consideration of the above points, and has as its object to provide a shield method capable of economically constructing a tunnel even when soil pressure is different.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
シールド掘削機で前方の地盤を掘進しつつ、略円筒状で
かつそのテール部に泥水や土砂の侵入を防ぐアウターシ
ール部材を備えたスキンプレート内で、前記アウターシ
ール部材の内径と略同じ外径を有した大径のセグメント
を組み立てることによってその後方側にトンネルを築造
していき、その後に、まず、前記シールド掘削機に備え
たジャッキで、既に組み立てた前記大径のセグメントに
反力を得て該シールド掘削機を前進させた後、前記スキ
ンプレートの内側に、該スキンプレートよりも小さな内
径を有した環状のインナーシール部材を固定せずに配置
し、次いで、前記インナーシール部材の内側で、その内
径と略同じ外径を有した小径のセグメントを組み立てる
とともに、該小径のセグメントと前記インナーシール部
材とを一体に固定した後、前記ジャッキで前記小径のセ
グメントに反力を得て該シールド掘削機を前進させて、
前記アウターシール部材とインナーシール部材とを内外
に二重に位置させた状態とし、しかる後に、前記シール
ド掘削機を掘進させつつ前記インナーシール部材の内側
で前記小径のセグメントを組み立ててトンネルを築造し
ていくことを特徴としている。
The invention according to claim 1 is
An outer diameter that is substantially the same as the inner diameter of the outer seal member in a skin plate that is substantially cylindrical and has an outer seal member that prevents intrusion of muddy water and earth and sand into its tail while excavating the ground in front with a shield excavator. A tunnel is constructed on the rear side by assembling the large-diameter segment having a large diameter, and then a reaction force is applied to the already assembled large-diameter segment with a jack provided on the shield excavator. After the shield excavator is moved forward, an annular inner seal member having an inner diameter smaller than that of the skin plate is disposed inside the skin plate without being fixed, and then, inside the inner seal member, And assembling a small-diameter segment having substantially the same outer diameter as the inner diameter, and integrally fixing the small-diameter segment and the inner seal member. And then, by advancing the shield excavator to obtain a reaction force to said small-diameter segment by the jack,
The outer seal member and the inner seal member are in a state where they are doubly positioned inside and outside, and thereafter, the tunnel is constructed by assembling the small diameter segments inside the inner seal member while excavating the shield excavator. It is characterized by going.

【0007】請求項2に係る発明は、シールド掘削機の
略円筒状のスキンプレートのテール部に、泥水や土砂が
侵入するのを防ぐアウターシール部材を備えるととも
に、該アウターシール部材の内側に前記スキンプレート
よりも小さな内径を有したインナーシール部材を取り外
し可能に装着しておき、前記シールド掘削機で前方の地
盤を掘進しつつ、前記スキンプレート内で前記インナー
シール部材の内径と略同じ外径を有した小径のセグメン
トを組み立ててその後方側にトンネルを築造していき、
その後に、まず、前記インナーシール部材とアウターシ
ール部材とを切り離した後、前記ジャッキで、既に組み
立てた前記小径のセグメントに反力を得て前記シールド
掘削機を前進させて前記インナーシール部材を後方に残
置し、しかる後に、前記シールド掘削機を掘進させつつ
前記アウターシール部材の内側で前記スキンプレートの
前記アウターシール部材の内径と略同じ外径を有した大
径のセグメントを組み立ててトンネルを築造していくこ
とを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, a shield excavator is provided with an outer seal member at a tail portion of a substantially cylindrical skin plate for preventing intrusion of muddy water and earth and sand. An inner seal member having an inner diameter smaller than the skin plate is detachably mounted, and while excavating the ground in front with the shield excavator, an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the inner seal member in the skin plate. Assemble a small diameter segment with a and build a tunnel behind it,
Thereafter, first, after separating the inner seal member and the outer seal member, the jack obtains a reaction force on the already assembled small-diameter segment to advance the shield excavator to move the inner seal member rearward. After that, while tunneling the shield excavator, a large-diameter segment having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the outer seal member of the skin plate is assembled inside the outer seal member to construct a tunnel. It is characterized by doing.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシールド工法
の実施の形態の一例を、図1ないし図4を参照して説明
する。ここでは、まず、本シールド工法に用いるシール
ド掘削機について説明する。図1に示すように、シール
ド掘削機1は、その掘進方向前方側には地盤Gを掘削す
るためのカッタ2が備えられ、カッタ2の後方側には、
その外殻をなす断面視外形円筒状のスキンプレート3が
備えられた概略構成となっている。そして、このスキン
プレート3内には、カッタ2を駆動させるためのカッタ
旋回モータ4,ズリを後方に排出するための送泥管5お
よび排泥管6,築造すべきトンネルTを構成するセグメ
ントSを所定の形状に組み立てるエレクタ7,真円保持
装置8,エレクタ7で所定形状に組み立てたセグメント
Sに反力を得てシールド掘削機1を前進させるためのシ
ールドジャッキ9等が備えられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a shield method according to the present invention will be described below with reference to FIGS. Here, first, a shield excavator used in the shield method will be described. As shown in FIG. 1, the shield excavator 1 is provided with a cutter 2 for excavating the ground G on the front side in the excavation direction, and on the rear side of the cutter 2,
It has a schematic configuration provided with a skin plate 3 having a cylindrical shape in a sectional view, which forms the outer shell. In the skin plate 3, a cutter rotating motor 4 for driving the cutter 2, a mud feeding pipe 5 and a mud discharging pipe 6 for discharging the slip backward, and a segment S forming a tunnel T to be constructed. , A shield jack 9 for moving the shield excavator 1 forward by obtaining a reaction force on the segment S assembled into a predetermined shape by the erector 7, and the like.

【0009】図2に示すように、スキンプレート3のテ
ール部3aの内周面には、環状のアウターシール(アウ
ターシール部材)10が設けられ、組み立てたセグメン
トSの外側から土砂や泥水がスキンプレート3内に侵入
するのを防ぐようになっている。このアウターシール1
0には、スキンプレート3の軸線方向に複数枚のシール
部材10a,10a,…が設けられた構成となってい
る。
As shown in FIG. 2, an annular outer seal (outer seal member) 10 is provided on the inner peripheral surface of the tail portion 3a of the skin plate 3 so that earth and sand or muddy water is applied to the skin from the outside of the assembled segment S. The intrusion into the plate 3 is prevented. This outer seal 1
0 has a configuration in which a plurality of seal members 10a, 10a,... Are provided in the axial direction of the skin plate 3.

【0010】また、図3に示すように、スキンプレート
3のテール部3aの内部には、略円筒状で一定厚さを有
したインナーシール(インナーシール部材)11が装着
できるようになっている。インナーシール11は、その
周方向に、同一断面形状を有した複数に分割できるよう
になっている。このインナーシール11の内周面には、
複数枚のシール部材11a,11a,…が備えられてい
る。
Further, as shown in FIG. 3, an inner seal (inner seal member) 11 having a substantially cylindrical shape and a constant thickness can be mounted inside the tail portion 3a of the skin plate 3. . The inner seal 11 can be divided into a plurality of pieces having the same cross-sectional shape in the circumferential direction. On the inner peripheral surface of the inner seal 11,
A plurality of seal members 11a, 11a,... Are provided.

【0011】このような構成からなるシールド掘削機1
では、インナーシール11を取り付けない状態では、ス
キンプレート3の内周曲率半径と略同じ外周曲率半径を
有した大径セグメント(大径のセグメント)S1を組み
立てて、トンネルTを築造するようになっている。ま
た、インナーシール11をスキンプレート3のテール部
3aに装着したときには、インナーシール11の内周面
の曲率半径と略同じ外周曲率半径を有した小径セグメン
ト(小径のセグメント)S2を組み立てて、トンネルT
を築造するようになっている。ここで、大径セグメント
S1と、小径セグメントS2とでは、その外周曲率半径が
異なるのみで、内周曲率半径は同一に設定されている。
したがって、トンネルTの、大径セグメントS1で形成
した部分と、小径セグメントS2で形成した部分とで
は、その外径が異なるのみで内径は同一寸法となってお
り、すなわち、覆工厚が変わる構成となっている。
The shield excavator 1 having such a configuration
In the state where the inner seal 11 is not attached, a large diameter segment (large diameter segment) S1 having an outer radius of curvature substantially equal to the inner radius of curvature of the skin plate 3 is assembled to construct the tunnel T. ing. When the inner seal 11 is attached to the tail 3a of the skin plate 3, a small-diameter segment (small-diameter segment) S2 having an outer radius of curvature substantially equal to the radius of curvature of the inner peripheral surface of the inner seal 11 is assembled. T
Is to be built. Here, the large-diameter segment S1 and the small-diameter segment S2 differ only in the outer radius of curvature, and have the same inner radius of curvature.
Therefore, the portion of the tunnel T formed by the large-diameter segment S1 and the portion formed by the small-diameter segment S2 have the same inner diameter except for the outer diameter, that is, the lining thickness varies. It has become.

【0012】次に、このような構成のシールド掘削機1
を用いて、トンネルTを築造する方法について説明す
る。ここでは、例えば、周囲の地盤Gから作用する土水
圧が高い部分から低い部分に向けてトンネルTを掘進し
ていく場合について説明する。図1に示したように、こ
のときには、シールド掘削機1のスキンプレート3のテ
ール部3aには、インナーシール11を取り付けない状
態としておく。
Next, the shield excavator 1 having such a configuration will be described.
A method of constructing the tunnel T using the method will be described. Here, for example, a case will be described in which a tunnel T is dug from a portion where the soil pressure acting on the surrounding ground G is high to a portion where the soil water pressure is low. At this time, the inner seal 11 is not attached to the tail portion 3a of the skin plate 3 of the shield excavator 1, as shown in FIG.

【0013】そして、図示しない立坑から地盤G中の所
定深さにシールド掘削機1を降ろし、カッタ2で地盤G
を掘進していきつつ、シールド掘削機1のスキンプレー
ト3内においては、立坑(図示なし)から搬送してきた
大径セグメントS1,S1,…をエレクタ7で組み立てて
いく。
Then, the shield excavator 1 is lowered from a shaft not shown to a predetermined depth in the ground G, and the ground G is
, The large-diameter segments S 1, S 1,... Transported from the shaft (not shown) are assembled by the erector 7 in the skin plate 3 of the shield excavator 1.

【0014】そして、シールド掘削機1が土水圧の低い
部分に到達したら、図2(a)に示したように、まず、
既に組み立ての完了した大径セグメントS1に連続させ
て、スペーサ13,13,…を環状に組み立てる。この
スペーサ13は、その長さLsが、大径セグメントS1
の長さL1よりも短く設定されている。
Then, when the shield excavator 1 reaches the portion where the soil water pressure is low, first, as shown in FIG.
The spacers 13, 13,... Are assembled in a ring shape so as to be continuous with the large-diameter segment S1 that has already been assembled. This spacer 13 has a length Ls that is equal to that of the large-diameter segment S1.
Is set shorter than the length L1.

【0015】次いで、各シールドジャッキ9を伸長させ
る。すると、シールドジャッキ9は、大径セグメントS
1に連続して組み立てられたスペーサ13に反力を得
て、これによってシールド掘削機1がスペーサ13の長
さLsだけ前進する。
Next, each shield jack 9 is extended. Then, the shield jack 9 becomes the large-diameter segment S.
The shield excavator 1 moves forward by the length Ls of the spacer 13 by obtaining a reaction force from the spacer 13 assembled continuously with the spacer 13.

【0016】続いて、図2(b)に示すように、スペー
サ13を取り外す。そして、スキンプレート3のテール
部3aの内周面には、アウターシール10の直前位置
に、スライドガイド14を、例えば溶接して取り付け
る。このスライドガイド14は、スキンプレート3の内
周面の全周または周方向等間隔毎に配置する。
Subsequently, as shown in FIG. 2B, the spacer 13 is removed. A slide guide 14 is attached to the inner peripheral surface of the tail portion 3a of the skin plate 3 immediately before the outer seal 10, for example, by welding. The slide guides 14 are arranged on the entire inner circumferential surface of the skin plate 3 or at regular intervals in the circumferential direction.

【0017】そして、図3(a)に示すように、インナ
ーシール11を、スキンプレート3の内側でリング状に
組み立てる。このとき、複数に分割された部材からなる
インナーシール11を例えば溶接して一体に接合するた
め、インナーシール11の基端部11b側のシール部材
11a’は取り外しておき、溶接後に取り付けるように
する。次いで、組み立てたインナーシール11の基端部
11bの周方向複数箇所に、断面L字状のブラケット1
5をボルト等で着脱可能に取り付ける。
Then, as shown in FIG. 3A, the inner seal 11 is assembled in a ring shape inside the skin plate 3. At this time, in order to integrally join the inner seal 11 made of a plurality of members by, for example, welding, the sealing member 11a 'on the base end portion 11b side of the inner seal 11 is removed and attached after welding. . Next, brackets 1 having an L-shaped cross section are provided at a plurality of positions in the circumferential direction of the base end portion 11b of the assembled inner seal 11.
5 is detachably attached with bolts or the like.

【0018】この後、図3(b)に示すように、インナ
ーシール11の内側に、接合部用の小径セグメントS
2’を組み立てる。この接合部用の小径セグメントS2’
は、大径セグメントS1の長さL1と、前記スペーサ13
の長さLs(図2参照)とを加えた長さLを有してい
る。そして、接合部用の小径セグメントS2’とインナ
ーシール11とを、取付ボルト16で一体に固定する。
Thereafter, as shown in FIG. 3B, a small-diameter segment S for a joining portion is provided inside the inner seal 11.
Assemble 2 '. Small diameter segment S2 'for this joint
Is the length L1 of the large diameter segment S1 and the length of the spacer 13
And the length Ls (see FIG. 2). Then, the small-diameter segment S2 'for the joining portion and the inner seal 11 are integrally fixed with the mounting bolts 16.

【0019】このようにして、インナーシール11と接
合部用の小径セグメントS2’との組立が完了した後、
図3(c)に示すように、各シールドジャッキ9を伸長
させてシールド掘削機1を前進させる(言うまでもなく
このときにはカッタ2で地山を掘進している)。する
と、スキンプレート3と、インナーシール11とは接合
されておらず、しかもインナーシール11は小径セグメ
ントS2’に固定されているので、インナーシール11
は前進せずに、アウターシール10がスキンプレート3
と一体に前進するようになっている。このときインナー
シール11の外周面には、スライドガイド14が摺動
し、ブラケット15がそのストッパとして機能するよう
になっている。
After the assembly of the inner seal 11 and the small-diameter segment S2 'for the joint portion is completed,
As shown in FIG. 3C, each shield jack 9 is extended to move the shield excavator 1 forward (it goes without saying that the ground is excavated with the cutter 2 at this time). Then, the skin plate 3 and the inner seal 11 are not joined, and the inner seal 11 is fixed to the small-diameter segment S2 '.
Does not move forward, and the outer seal 10 is
It is designed to move forward together. At this time, the slide guide 14 slides on the outer peripheral surface of the inner seal 11, and the bracket 15 functions as a stopper.

【0020】次いで、ボルト(図示なし)を外してブラ
ケット15を取り外すとともに、取付ボルト16を外
し、インナーシール11の小径セグメントS2’への固
定を解除する。そして、インナーシール11の基端部1
1bと、スライドガイド14とを例えば溶接により接合
する。これにより、インナーシール11はスライドガイ
ド14を介してスキンプレート3に接合され、かつアウ
ターシール10とインナーシール11とが、内外に二重
に位置した状態となる。
Next, the bolts (not shown) are removed to remove the bracket 15, and the mounting bolts 16 are removed to release the inner seal 11 from being fixed to the small-diameter segment S2 '. Then, the base end portion 1 of the inner seal 11
1b and the slide guide 14 are joined by, for example, welding. As a result, the inner seal 11 is joined to the skin plate 3 via the slide guide 14, and the outer seal 10 and the inner seal 11 are in a state of being located inside and outside.

【0021】そして、この後は、カッタ2で地盤Gを掘
進しつつ、図4(a)に示すように、スキンプレート3
内に小径セグメントS2,S2,…を搬入し、これらをエ
レクタ7(図1参照)で所定の形状に組み立てていく。
Then, while excavating the ground G with the cutter 2, as shown in FIG.
, Are carried in, and are assembled into a predetermined shape by the erector 7 (see FIG. 1).

【0022】この後、シールド掘削機1が、再び土水圧
の高い部分に到達した場合には、まず、スキンプレート
3とスライドガイド14との溶接部分、スライドガイド
14とシンナーシール11との溶接部分を溶断して切り
離す。
Thereafter, when the shield excavator 1 again reaches the portion where the soil pressure is high, first, the welding portion between the skin plate 3 and the slide guide 14 and the welding portion between the slide guide 14 and the thinner seal 11 are formed. And cut off.

【0023】次いで、図4(b)に示すように、組立の
完了した小径セグメントS2に連続させて大径セグメン
トS1を組み立てる。そして、この後、各シールドジャ
ッキ9を伸長させてシールド掘削機1を前進させ、イン
ナーシール11を小径セグメントS2の外側の地中にそ
のまま残置する。
Next, as shown in FIG. 4B, a large-diameter segment S1 is assembled so as to be continuous with the assembled small-diameter segment S2. Then, after that, each shield jack 9 is extended and the shield excavator 1 is advanced, and the inner seal 11 is left as it is in the ground outside the small diameter segment S2.

【0024】この後、大径セグメントS1を用いてトン
ネルTを築造していき、シールド掘削機1がトンネルT
の終点地点に設けた立坑(図示なし)に到達した時点
で、所定長さのトンネルTの築造が完了する。
Thereafter, the tunnel T is constructed using the large-diameter segment S1, and the shield excavator 1
When a shaft (not shown) provided at the end point is reached, construction of the tunnel T having a predetermined length is completed.

【0025】上述したシールド工法では、組み立てるセ
グメントSを大径セグメントS1から小径セグメントS2
に切り替えるときには、まず、シールドジャッキ9でシ
ールド掘削機1を前進させた後、スキンプレート3の内
側にインナーシール11を固定せずに配置するととも
に、その内側で、接合部用の小径セグメントS2’を組
み立ててインナーシール11に固定した後、シールドジ
ャッキ9でシールド掘削機1をさらに前進させて、アウ
ターシール10とインナーシール11とを二重に位置さ
せた状態とし、しかる後に、小径セグメントS2を組み
立ててトンネルTを築造していく構成とした。このよう
にして、狭いシールド掘削機1内で、大径セグメントS
1から小径セグメントS2への切り替えを容易に行うこと
ができる。しかも、このとき、アウターシール10によ
って止水性を保った状態でその前方にインナーシール1
1を配置した後に、シールド掘削機1を前進させてアウ
ターシール10とインナーシール11とを内外に配置さ
せるようにしたので、常時止水性を保つことができる。
In the above shield method, the segment S to be assembled is changed from the large-diameter segment S1 to the small-diameter segment S2.
First, after the shield excavator 1 is advanced by the shield jack 9, the inner seal 11 is arranged without fixing the inside of the skin plate 3, and the small-diameter segment S2 'for the joint portion is provided inside the inner seal 11. Is assembled and fixed to the inner seal 11, the shield excavator 1 is further advanced by the shield jack 9, and the outer seal 10 and the inner seal 11 are positioned in a double state. The tunnel T was constructed by assembling. Thus, in the narrow shield excavator 1, the large diameter segment S
Switching from 1 to the small-diameter segment S2 can be easily performed. In addition, at this time, the inner seal 1 is provided in front of the outer seal 10 in a state where the waterproofness is maintained.
Since the shield excavator 1 is moved forward after disposing the outer seal 1 and the outer seal 10 and the inner seal 11 are disposed inside and outside, the watertightness can always be maintained.

【0026】また、逆に、組み立てるセグメントSを小
径セグメントS2から大径セグメントS1に切り替えると
きには、内外に二重に位置するインナーシール11とア
ウターシール10とを切り離し、次いで、シールドジャ
ッキ9でシールド掘削機1を前進させてインナーシール
11を後方に残置し、しかる後に、大径セグメントS1
を組み立ててトンネルTを築造していく構成とした。こ
のときも、前記と同様に、小径セグメントS2から大径
セグメントS1への切り替えを狭いシールド掘削機1内
で容易に行うことができる。しかも、小径セグメントS
2の外周側にインナーシール11を残置したままシール
ド掘削機1を前進させてアウターシール10を露出させ
るようにしたので、止水性を保つことができる。
Conversely, when the segment S to be assembled is switched from the small-diameter segment S2 to the large-diameter segment S1, the inner seal 11 and the outer seal 10 which are located inside and outside are separated, and then the shield jack 9 is used to excavate the shield. The machine 1 is advanced to leave the inner seal 11 behind, and thereafter, the large-diameter segment S1
And a tunnel T is constructed. At this time, similarly to the above, the switching from the small diameter segment S2 to the large diameter segment S1 can be easily performed in the narrow shield excavator 1. Moreover, small diameter segment S
Since the shield excavator 1 is moved forward with the inner seal 11 left on the outer peripheral side of 2 to expose the outer seal 10, it is possible to maintain the water stoppage.

【0027】そして、このようにして、地盤Gからの土
水圧が低い場所G1ではインナーシール11を装着し
て、小径セグメントS2を組み立ててトンネルTの覆工
厚を小さくし、地盤Gからの土水圧が高い場所G2では
大径セグメントS1を組み立ててトンネルTの覆工厚を
大きくする構成とした。このようにして、周囲の地盤G
からの土圧に応じて、築造するトンネルTの覆工厚を変
化させることによって、トンネルTを無駄のない経済的
なものとすることができる。しかも、これを一台のシー
ルド掘削機1で実現することができるので、その設計施
工コストを抑さえることができる。
In this way, in the place G1 where the soil water pressure from the ground G is low, the inner seal 11 is attached, the small diameter segment S2 is assembled, the lining thickness of the tunnel T is reduced, and the soil from the ground G is reduced. At a location G2 where the water pressure is high, the large diameter segment S1 is assembled to increase the lining thickness of the tunnel T. Thus, the surrounding ground G
By changing the lining thickness of the tunnel T to be built in accordance with the earth pressure from, the tunnel T can be made economical without waste. In addition, since this can be realized with one shield excavator 1, the design and construction cost can be suppressed.

【0028】なお、上記実施例においては、トンネルT
の覆工厚を掘進途中で大きくし、その後再び小さくする
例を用いたが、覆工厚を1度縮小あるいは拡大するの
み、または何度も変える場合であっても、上記と同様に
して施工することにより、同様の効果を奏することがで
きるのは言うまでもない。また、シールド掘削機1の各
部については、インナーシール11が取り付けられるの
であれば、その構成を限定するものではなく、いかなる
形式のシールド掘削機であっても、上記構成を適用する
ことができる。さらには、複数種の厚さを有したインナ
ーシール11を準備しておき、トンネルTの覆工厚をよ
り多段階に変化させることも可能である。加えて、覆工
厚を変化させるのではなく、トンネルの径自体(内径も
変化させる)を変化させる場合にも上記工法を適用する
ことが可能である。
In the above embodiment, the tunnel T
The example used was to increase the lining thickness during the excavation and then reduce it again. However, even if the lining thickness is reduced or expanded only once, or is changed many times, the construction is performed in the same manner as above. By doing so, it goes without saying that a similar effect can be obtained. The configuration of each part of the shield excavator 1 is not limited as long as the inner seal 11 is attached, and the above configuration can be applied to any type of shield excavator. Furthermore, it is also possible to prepare inner seals 11 having a plurality of types of thicknesses and change the lining thickness of the tunnel T in more steps. In addition, the above method can be applied to a case where the diameter of the tunnel itself (the inner diameter is also changed) is changed instead of changing the lining thickness.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係るシ
ールド工法によれば、大径のセグメントを組み立ててト
ンネルを築造していき、その後に、まず、シールド掘削
機をジャッキで前進させた後、スキンプレートの内側に
インナーシール部材を固定せずに配置し、次いで、その
内側で小径のセグメントを組み立てるとともに、小径の
セグメントとインナーシール部材とを一体に固定した後
に、シールド掘削機を前進させて、アウターシール部材
とインナーシール部材とを内外に二重に位置させた状態
とし、しかる後に、小径のセグメントを組み立ててトン
ネルを築造していく構成となっている。このようにし
て、狭いシールド掘削機内で、大径のセグメントから小
径のセグメントへの切り替えを容易に行うことができ
る。しかも、このとき、アウターシール部材によって止
水性を保った状態でその前方にインナーシール部材を配
置し、この後にシールド掘削機を前進させてアウターシ
ール部材とインナーシール部材とを内外に配置させるよ
うにしたので、常時止水性を保つことができる。そし
て、周囲地盤からの土水圧が予め定めた基準以上である
場所においては、大径のセグメントを組み立ててトンネ
ルを築造していき、前記土水圧が予め定めた基準以下と
なった場所で、上記したようにして組み立てるセグメン
トを小径のセグメントに切り替えることによって、トン
ネルを無駄のない経済的なものとすることができる。し
かも、これを一台のシールド掘削機で実現することがで
きるので、その設計施工コストを抑さえることができ
る。
As described above, according to the shield method according to the first aspect, the tunnel is constructed by assembling the large-diameter segments, and then the shield excavator is first advanced by the jack. After that, the inner seal member is arranged inside the skin plate without being fixed, and then the small-diameter segment is assembled inside the skin plate, and after the small-diameter segment and the inner seal member are integrally fixed, the shield excavator is moved forward. In this way, the outer seal member and the inner seal member are double-located inside and outside, and then a small diameter segment is assembled to build a tunnel. In this way, it is possible to easily switch from a large-diameter segment to a small-diameter segment in a narrow shield excavator. In addition, at this time, the inner seal member is arranged in front of the outer seal member in a state where water is stopped by the outer seal member, and thereafter, the shield excavator is advanced to arrange the outer seal member and the inner seal member inside and outside. As a result, it is possible to always maintain the water stoppage. Then, in a place where the soil water pressure from the surrounding ground is equal to or higher than a predetermined reference, a large diameter segment is assembled to construct a tunnel, and in a place where the soil water pressure is equal to or lower than a predetermined reference, By switching the segments assembled in this way to the smaller-diameter segments, the tunnel can be made lean and economical. Moreover, since this can be realized by one shield excavator, the design and construction cost can be suppressed.

【0030】請求項2に係るシールド工法によれば、ス
キンプレートのテール部にアウターシール部材を備える
とともに、その内側にインナーシール部材を取り外し可
能に装着して、小径のセグメントを組み立てて前記トン
ネルを築造していき、その後に、インナーシール部材と
アウターシール部材とを切り離し、次いで、シールド掘
削機を前進させて前記インナーシール部材を後方に残置
し、しかる後に、大径のセグメントを組み立ててトンネ
ルを築造していく構成となっている。このようにして、
狭いシールド掘削機内で、小径のセグメントから大径の
セグメントへの切り替えを容易に行うことができる。し
かも、このとき、小径のセグメントの外周側にインナー
シール部材を残置したままシールド掘削機を前進させて
アウターシール部材を露出させるようにしたので、止水
性を保つことができる。そして、周囲地盤からの土水圧
が予め定めた基準以下である場所においては、小径のセ
グメントを組み立ててトンネルを築造していき、前記土
水圧が予め定めた基準以下となった場所で、上記したよ
うにして大径のセグメントに切り替えることによって、
トンネルを無駄のない経済的なものとすることができ
る。しかも、これを一台のシールド掘削機で実現するこ
とができるので、その設計施工コストを抑さえることが
できる。
According to the shield method according to the second aspect, the outer seal member is provided on the tail portion of the skin plate, and the inner seal member is removably mounted inside the outer seal member. Then, the inner seal member and the outer seal member are separated, and then the shield excavator is advanced to leave the inner seal member behind, and thereafter, a large-diameter segment is assembled to form a tunnel. It is constructed to build. In this way,
Switching from a small diameter segment to a large diameter segment can be easily performed in a narrow shield excavator. In addition, at this time, the shield excavator is advanced while the inner seal member is left on the outer peripheral side of the small-diameter segment to expose the outer seal member. Then, in a place where the soil water pressure from the surrounding ground is equal to or lower than a predetermined standard, a small-diameter segment is assembled to construct a tunnel, and in a place where the soil water pressure is equal to or lower than a predetermined standard, the above is described. By switching to larger diameter segments
The tunnel can be made economical without waste. Moreover, since this can be realized by one shield excavator, the design and construction cost can be suppressed.

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

【図1】本発明に係るシールド工法に用いるシールド掘
削機の一例を示す立断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view showing an example of a shield excavator used in a shield method according to the present invention.

【図2】前記シールド工法の一例を示す図であって、大
径のセグメントから小径のセグメントへ切り替える方法
を示す工程図である。
FIG. 2 is a view illustrating an example of the shield method, and is a process diagram illustrating a method of switching from a large-diameter segment to a small-diameter segment.

【図3】図2に続く状態を示す工程図である。FIG. 3 is a process diagram showing a state following FIG. 2;

【図4】前記シールド工法の一例を示す図であって、小
径のセグメントから大径のセグメントへ切り替える方法
を示す工程図である。
FIG. 4 is a view showing an example of the shield method, and is a process diagram showing a method of switching from a small-diameter segment to a large-diameter segment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シールド掘削機 3 スキンプレート 9 シールドジャッキ(ジャッキ) 10 アウターシール(アウターシール部材) 11 インナーシール(インナーシール部材) S セグメント S1 大径セグメント(大径のセグメント) S2 小径セグメント(小径のセグメント) T トンネル Reference Signs List 1 shield excavator 3 skin plate 9 shield jack (jack) 10 outer seal (outer seal member) 11 inner seal (inner seal member) S segment S1 large diameter segment (large diameter segment) S2 small diameter segment (small diameter segment) T tunnel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 俊雄 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 西岳 茂 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番 1号 三菱重工業株式会社 神戸造船所 内 (72)発明者 石瀬 文彦 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重工業株式会社 高砂研究所内 (72)発明者 山崎 幸司 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番 1号 三菱重工業株式会社 神戸造船所 内 (56)参考文献 特開 平8−42293(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 11/38,11/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Toshio Watanabe 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Shigeru Nishitake 1-1-1 Wadazakicho, Hyogo-ku, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo No. 1 Inside Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.Kobe Shipyard (72) Inventor Fumihiko Ise 2-1-1, Araimachi, Takasago, Hyogo Prefecture Inside Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 1-1-1 Wadazakicho Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Kobe Shipyard (56) References JP-A-8-42293 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) E21D 11 / 38,11 / 10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 シールド掘削機で前方の地盤を掘進しつ
つ、略円筒状でかつそのテール部に泥水や土砂の侵入を
防ぐアウターシール部材を備えたスキンプレート内で、
前記アウターシール部材の内径と略同じ外径を有した大
径のセグメントを組み立てることによってその後方側に
トンネルを築造していき、 その後に、まず、前記シールド掘削機に備えたジャッキ
で、既に組み立てた前記大径のセグメントに反力を得て
該シールド掘削機を前進させた後、前記スキンプレート
の内側に、該スキンプレートよりも小さな内径を有した
環状のインナーシール部材を固定せずに配置し、 次いで、前記インナーシール部材の内側で、その内径と
略同じ外径を有した小径のセグメントを組み立てるとと
もに、該小径のセグメントと前記インナーシール部材と
を一体に固定した後、 前記ジャッキで前記小径のセグメントに反力を得て該シ
ールド掘削機を前進させて、前記アウターシール部材と
インナーシール部材とを内外に二重に位置させた状態と
し、 しかる後に、前記シールド掘削機を掘進させつつ前記イ
ンナーシール部材の内側で前記小径のセグメントを組み
立ててトンネルを築造していくことを特徴とするシール
ド工法。
1. A skin plate provided with an outer seal member that is substantially cylindrical and has a tail portion that prevents intrusion of muddy water and earth and sand, while digging a ground in front with a shield excavator,
By assembling a large-diameter segment having substantially the same outer diameter as the inner diameter of the outer seal member, a tunnel is built on the rear side, and then, first, a jack provided on the shield excavator is already assembled. After the shield excavator is advanced by obtaining a reaction force from the large-diameter segment, an annular inner seal member having an inner diameter smaller than the skin plate is arranged inside the skin plate without being fixed. Then, inside the inner seal member, while assembling a small-diameter segment having an outer diameter substantially the same as the inner diameter thereof, and fixing the small-diameter segment and the inner seal member integrally, The shield excavator is advanced by obtaining a reaction force on the small-diameter segment, and the outer seal member and the inner seal member are moved inward and outward. And a state of being positioned in a double, thereafter, the shield method, characterized in that said gradually the while the shield excavator is excavating assemble the small-diameter segments on the inside of the inner seal member construction tunnels.
【請求項2】 シールド掘削機の略円筒状のスキンプレ
ートのテール部に、泥水や土砂が侵入するのを防ぐアウ
ターシール部材を備えるとともに、該アウターシール部
材の内側に前記スキンプレートよりも小さな内径を有し
たインナーシール部材を取り外し可能に装着しておき、 前記シールド掘削機で前方の地盤を掘進しつつ、前記ス
キンプレート内で前記インナーシール部材の内径と略同
じ外径を有した小径のセグメントを組み立ててその後方
側にトンネルを築造していき、 その後に、まず、前記インナーシール部材とアウターシ
ール部材とを切り離した後、前記ジャッキで、既に組み
立てた前記小径のセグメントに反力を得て前記シールド
掘削機を前進させて前記インナーシール部材を後方に残
置し、 しかる後に、前記シールド掘削機を掘進させつつ前記ア
ウターシール部材の内側で前記スキンプレートの前記ア
ウターシール部材の内径と略同じ外径を有した大径のセ
グメントを組み立ててトンネルを築造していくことを特
徴とするシールド工法。
2. An outer seal member for preventing intrusion of muddy water and earth and sand is provided at a tail portion of a substantially cylindrical skin plate of a shield excavator, and an inner diameter smaller than the skin plate is provided inside the outer seal member. A small-diameter segment having an outer diameter that is substantially the same as the inner diameter of the inner seal member in the skin plate while digging the front ground with the shield excavator while the inner seal member having the Then, a tunnel is built on the rear side, and then, first, after separating the inner seal member and the outer seal member, the jack obtains a reaction force on the already assembled small diameter segment with the jack. The shield excavator is advanced to leave the inner seal member behind, and thereafter, the shield excavator is A shield method, wherein a tunnel is constructed by assembling a large-diameter segment having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the outer seal member of the skin plate inside the outer seal member while excavating.
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