JP3447050B2 - Widening shield device - Google Patents

Widening shield device

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JP3447050B2 JP2000345116A JP2000345116A JP3447050B2 JP 3447050 B2 JP3447050 B2 JP 3447050B2 JP 2000345116 A JP2000345116 A JP 2000345116A JP 2000345116 A JP2000345116 A JP 2000345116A JP 3447050 B2 JP3447050 B2 JP 3447050B2
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森 邦 博 永
坂 明 上
本 正 芳 岡
井 孝 辻
谷 典 夫 三
切 満 行 岩
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明が属する技術分野】本発明は、一部の区間の断面
を拡幅して掘削するシールド装置に関する。 【0002】 【従来の技術】シールドトンネルにおいては、占用企業
者の分岐接続など一部分のみ断面を大きくする必要があ
る。例えば、共同溝において、直交方向からのケーブル
を接続する場合に、ケーブルは、適当なRを有して折り
曲がるので、その分のスペースとして拡幅部が必要であ
り、また、ケーブルを接続する場合も同様である。さら
に、例えば地下道(地下鉄や地下高速道路等)でポンプ
室を設けるのにも拡幅部を要する。 【0003】最近では、地上部の占用を長期間行うこと
は困難であるため、地上を使用せず地中のみからの施工
が望まれている。通常、地下のトンネル掘削作業はシー
ルド機によって行われており、このような拡幅部分の掘
削には、標準径の断面でシールドトンネルを築造後に一
旦組み付けた拡幅部分のセグメントを取り脱して施工す
る拡大シールド工法やNATM工法などが用いられてい
る。 【0004】すなわち、従来の拡大シールド工法では、
図3〜図4に示すように、標準径で1次シールド施工を
行い(図3)、拡幅予定部のセグメントの底部ピースを
撤去して山留めを行いながら1次トンネル下部に円周シ
ールド発進基地を築造し、その発進基地内で円周シール
ドをセットして円周シールド掘進と円周セグメントの組
み立てを繰り返す。そして、円周シールドで切り広げた
基地において分割搬入した拡大シールドLを組み立て
(図4)、拡大シールドLの掘進、拡大セグメント6の
組み立て、1次セグメント2の解体撤去を繰り返して拡
大シールドLを推進させ所定範囲の切り広げを行ってい
る(図5)。 【0005】また、NATM工法では、1次シールド覆
工後に、上半セグメントを撤去して上半掘削・1次吹き
付けを行い、次ぎに下半セグメントを撤去して下半掘削
・1次吹き付けを行う。そして、インバート掘削・イン
バート打設を行い覆工を行っている。 【0006】この他、特開昭58−98595号公報、
特開昭59−102095号公報、特公昭63−462
35号公報、特公平3−41637号公報、特公平5−
20556号公報などに拡大シールド工法の技術が開示
されているが、これらの従来工法では、シールド機によ
る掘削作業と拡幅部の掘削作業とは別個に行われ、能率
の悪いものであった。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、1次シールド掘削を先行して拡幅部の掘削をその後
に別個に行う従来工法を改め、能率よく拡幅部を同時施
工できるシールド装置を提供することを目的としてい
る。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、一部の
区間の断面を拡幅して掘削するシールド装置において、
テール部を拡幅起点として拡大掘削した所に設置したシ
ェルター(3)を備え、そのシェルター(3)内には標
準セグメント(2)の端部に複数個円周状に設置されて
シールド機(M)を推進するための推進ジャッキ(4)
と拡幅部セグメント(6)の後端に設けられた拡幅部セ
グメント(6)の推進に使用される別の推進ジャッキ
(4a)とが設けられ、シールド機(M)の推進により
シェルター(3)内には拡幅部セグメント(6)が組み
込まれると共に、標準径部の推力伝達部材(8)が設け
られ、前記拡幅部セグメント(6)と推力伝達部材
(8)とを連結する補強部材(7)が設けられている。 【0009】このように、本発明によれば、標準径のシ
ールド工によりテール部が拡幅開始位置に達する所定位
置まで掘削され、その位置で拡大掘削、シェルター設置
後、標準径部分の掘削と拡幅部分の掘削とが推進ジャッ
キによる推進で同時に施工される。この掘進は、所定距
離(1リング分)毎のセグメント組み立てと交互に行わ
れ、所定の拡幅区間の施工後は、標準径シールド工に戻
される。 【0010】したがって、従来の工法のように、標準径
部分の掘削の後に拡幅部分の掘削が施工されるのではな
く、標準径シールドと拡幅部分とが同時に掘削され、能
率よい施工が可能である。なお、拡幅部分の断面は同心
円に限らず、非同心円、馬蹄形、矩形など任意形状の断
面に対し適用できる。 【0011】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1には、拡幅開始位置でのシール
ド機Mが示され、テール部を拡幅起点として標準セグメ
ント2を脱枠解放し、拡大掘削してシェルター3を設置
した状態が示されている。なお、地盤条件によっては符
号Xで示すシェルター設置部はコラム改良、Yで示す推
進部は薬注などの地盤改良が施工されている。 【0012】そして、シェルター3下において、拡幅部
切羽Kの掘削が行われ、シールドMを推進する推進ジャ
ッキ4が、セグメント2の後端部に複数個円周状に設置
され、拡幅部セグメント6後端にも推進ジャッキ4aが
設置されている。なお、シールドMの推進には、通常、
セグメント2後端のジャッキ4が用いられ、拡幅部のジ
ャッキ4aは、拡幅部セグメント6の推進に使用され
る。 【0013】次に、図2には、前記図1の状態から拡幅
部セグメント6が7リング進められた状態が示されてい
る。拡幅部切羽Kの前進に合わせ、順次、推力伝達部材
8が挿入され、推進ジャッキ4によってシールドMが掘
進されて拡幅部にはセグメント6が組み立てられてい
る。なお、図中の符号7は、拡幅部セグメント6と標準
径部の推力伝達部材8とを連結する補強部材を示してい
る。 【0014】以下、施工手順の態様を説明する。まず、
拡幅区間の地盤改良、すなわち、シェルター設置部Xは
開放可能な地盤改良、推進部Yは止水目的の地盤改良を
行う。地盤改良工法については、土質に適した工法を用
いる。そして、標準径シールド機Mで拡幅区間の所定位
置まで掘進し停止する。もちろん、水圧等のかからない
自立するような地盤であれば地盤改良の必要はない。 【0015】次に、拡幅部起点であるシールド機M後部
の標準セグメント2を脱枠解放し、拡大掘削を行って外
周部にシェルター3を設置する。そして、そのシェルタ
ー部に推進ジャッキ4などの拡幅用推進設備を組み込
む。こうして、拡幅部切羽Kの掘削(人力掘削でも可)
を行いながら、推進ジャッキ4でシールド機Mを推進
し、推進量にリンクしてシールド機のカッターを回転し
てシールド掘進を同時に行う。そして、拡幅部セグメン
ト幅(1リング分)を掘進する毎に停止し、シェルター
部において拡幅部セグメント6を組み込み、再度、推進
ジャッキ4によってシールド機Mおよび拡幅部セグメン
ト6を推進し、掘削を拡幅部終点まで行う。拡幅区間を
通過後、推進ジャッキ4などの設備を撤去し、通常の標
準径シールド工に復帰する。なお、拡幅部に設置したシ
ェルター3は、埋殺し残置する。 【0016】 【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成さ
れ、以下に示す効果を奏する。 (1) 拡幅施工が、シールド掘進工程内で行え、工程
の把握が容易である。 (2) 推進ジャッキなどの拡幅用推進設備のほかは、
本体を掘進するシールド設備を使用するので、経済性が
大きい。 (3) 拡幅部掘削切羽の露出が少なく、作業の安全性
が高い。 (4) 地盤改良範囲を少なくてすみ、コストが低減さ
れる。 (5) 拡幅部の標準径セグメントが不要となり、コス
トが低減される。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield apparatus for excavating a cross section of a part of a section by widening the section. 2. Description of the Related Art In a shield tunnel, it is necessary to enlarge the cross section of only a part such as a branch connection of a private company. For example, when connecting a cable from an orthogonal direction in a common groove, the cable is bent with an appropriate radius, so a widened portion is required as a space for the cable, and when connecting a cable, The same is true for Further, for example, providing a pump room in an underpass (subway, underground expressway, etc.) also requires a widened portion. [0003] Recently, it is difficult to occupy the ground for a long period of time, and it is desired to perform construction only from underground without using the ground. Normally, underground tunnel excavation work is performed by a shield machine, and for excavation of such a widened part, after constructing a shield tunnel with a standard diameter section, remove the segment of the widened part once assembled and expand it The shield method and the NATM method are used. That is, in the conventional enlarged shield method,
As shown in Figs. 3 and 4, a primary shield is constructed with a standard diameter (Fig. 3). Is built, and the circumferential shield is set at the starting base, and the circumferential shield excavation and assembly of the circumferential segments are repeated. Then, the enlarged shield L divided and brought in at the base cut and opened by the circumferential shield is assembled (FIG. 4), the excavation of the enlarged shield L, the assembly of the enlarged segment 6 and the disassembly and removal of the primary segment 2 are repeated to form the enlarged shield L. Propulsion is performed to widen a predetermined range (FIG. 5). In the NATM method, after the primary shield lining, the upper half segment is removed and the upper half excavation and primary spraying are performed, and then the lower half segment is removed and the lower half excavation and primary spraying are performed. Do. And lining is performed by excavating and placing inverts. In addition, JP-A-58-98595,
JP-A-59-102095, JP-B-63-462.
No. 35, Japanese Patent Publication No. 3-41637, Japanese Patent Publication No. 5-
Japanese Patent Application Publication No. 20556 and the like disclose the technique of the enlarged shield method. However, in these conventional methods, the excavation work by the shield machine and the excavation work of the widened portion are performed separately, which is inefficient. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has improved the conventional method in which the primary shield excavation is preceded and the widened part is separately excavated thereafter, so that the shield capable of simultaneously constructing the widened part efficiently can be improved. It is intended to provide a device. According to the present invention, there is provided a shield device for excavating by enlarging a cross section of a part of a section.
A shelter (3) is installed at the place where the tail section is widened and the excavation is performed. In the shelter (3), a plurality of shelters (M) are circumferentially installed at the ends of the standard segments (2). Propulsion jack for propelling (4)
And another propulsion jack (4a) provided at the rear end of the widening section segment (6) and used for propulsion of the widening section segment (6). The shelter (3) is propelled by the shield machine (M). A wide-width segment (6) is incorporated therein, and a standard-diameter thrust transmission member (8) is provided. A reinforcing member (7) for connecting the wide-width segment (6) and the thrust transmission member (8) is provided. ) Is provided. As described above, according to the present invention, the tail portion is excavated to the predetermined position where the widening start position is reached by the shield work of the standard diameter. Excavation of the part is carried out simultaneously with propulsion by the propulsion jack. This excavation is performed alternately with the segment assembly for each predetermined distance (for one ring), and after the construction of the predetermined widening section, the work is returned to the standard diameter shield work. Therefore, the excavation of the widened portion is not performed after the excavation of the standard diameter portion as in the conventional construction method, but the standard diameter shield and the widened portion are excavated at the same time, and efficient construction is possible. . The cross section of the widened portion is not limited to a concentric circle, and can be applied to a cross section of an arbitrary shape such as a non-concentric circle, a horseshoe, or a rectangle. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the shield machine M at the widening start position, showing a state where the standard segment 2 is released from the tail portion with the tail portion as the starting point for widening, and the shelter 3 is installed by widening excavation. Note that, depending on the ground conditions, the shelter installation portion indicated by reference symbol X is subjected to column improvement, and the propulsion portion indicated by Y is subjected to ground improvement such as chemical injection. Then, under the shelter 3, excavation of the widened face K is performed, and a plurality of propulsion jacks 4 for propelling the shield M are installed at the rear end of the segment 2 in a circumferential manner. A propulsion jack 4a is also provided at the rear end. In addition, for promotion of shield M, usually,
The jack 4 at the rear end of the segment 2 is used, and the jack 4 a at the widened portion is used to propel the widened segment 6. FIG. 2 shows a state in which the widened portion segment 6 has been advanced by seven rings from the state shown in FIG. The thrust transmitting member 8 is sequentially inserted in accordance with the advance of the widened face K, the shield M is dug by the propulsion jack 4, and the segment 6 is assembled in the widened portion. Reference numeral 7 in the drawing indicates a reinforcing member that connects the widened portion segment 6 and the thrust transmitting member 8 of the standard diameter portion. Hereinafter, the construction procedure will be described. First,
The ground improvement of the widened section, that is, the shelter installation part X performs ground improvement that can be opened, and the propulsion part Y performs ground improvement for water stoppage. Regarding the soil improvement method, a method suitable for soil quality will be used. Then, the standard diameter shield machine M excavates to a predetermined position in the widening section and stops. Of course, there is no need for ground improvement as long as the ground is self-supporting and does not require water pressure. Next, the standard segment 2 at the rear of the shield machine M, which is the starting point of the widening portion, is unframed and released, and the excavation is performed to install the shelter 3 on the outer periphery. Then, a widening propulsion facility such as a propulsion jack 4 is incorporated in the shelter. Excavation of the widened section face K in this way (manual excavation is also possible)
, The shield machine M is propelled by the propulsion jack 4, and the cutter of the shield machine is rotated while being linked to the propulsion amount, and the shield excavation is performed simultaneously. Then, it stops every time the excavating section segment width (for one ring) is excavated, incorporates the enlarging section segment 6 in the shelter section, propells the shield machine M and the enlarging section segment 6 again by the propulsion jack 4, and widens the excavation. Repeat until the end of the section. After passing through the widening section, the equipment such as the propulsion jack 4 is removed, and the operation returns to the normal standard diameter shield work. In addition, the shelter 3 installed in the widening section is buried and left. The present invention is configured as described above and has the following effects. (1) Widening work can be performed in the shield excavation process, and the process can be easily grasped. (2) Apart from widening propulsion equipment such as propulsion jacks,
The use of shield equipment for excavating the main unit is economical. (3) The excavation face of the widened part is less exposed, and the work safety is high. (4) The area for ground improvement can be reduced, and the cost can be reduced. (5) The standard diameter segment of the widened portion becomes unnecessary, and the cost is reduced.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施形態の拡幅開始位置での状態を
示す断面図。 【図2】図1から数リング分推進した状態を示す断面
図。 【図3】従来の拡大シールド工法の1次シールド工を説
明する図。 【図4】従来の拡大シールド工法の拡大シールド組み立
て状態を説明する図。 【図5】従来の拡大シールド工法で拡幅部の掘削状態を
説明する図。 【符号の説明】 K・・・拡幅部切羽 M・・・シールド機 2・・・標準セグメント 3・・・シェルター 4・・・推進ジャッキ 6・・・拡幅部セグメント
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view showing a state at a widening start position according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where several rings have been propelled from FIG. 1; FIG. 3 is a view for explaining a primary shield method of a conventional enlarged shield method. FIG. 4 is a view for explaining an assembled state of an enlarged shield according to a conventional enlarged shield method. FIG. 5 is a diagram illustrating a state of excavation of a widened portion by a conventional enlarged shield method. [Explanation of Signs] K: widened section face M: shield machine 2: standard segment 3: shelter 4: propulsion jack 6: widened section segment

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上 坂 明 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 岡 本 正 芳 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 辻 井 孝 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 三 谷 典 夫 東京都港区赤坂二丁目3番6号 株式会 社小松製作所内 (72)発明者 岩 切 満 行 東京都港区赤坂二丁目3番6号 株式会 社小松製作所内 (56)参考文献 特開 昭59−102086(JP,A) 特開 昭59−102088(JP,A) 特開 昭59−102089(JP,A) 特開 昭60−30797(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Akira Uesaka 1-2-7 Moto-Akasaka, Minato-ku, Tokyo Kashima Construction Co., Ltd. (72) Inventor Masayoshi Okamoto 1-2-Chome Moto-Akasaka, Minato-ku, Tokyo No. 7 Kashima Construction Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Tsujii 1-2-7 Moto-Akasaka, Minato-ku, Tokyo Kashima Construction Co., Ltd. (72) Inventor Norio Mitani 2-chome Akasaka, Minato-ku, Tokyo No. 6 Inside Komatsu Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Mitsuyuki Iwakiri 2-3-6 Akasaka Minato-ku, Tokyo Inside Komatsu Manufacturing Co., Ltd. (56) References JP-A-59-102086 (JP, A JP-A-59-102088 (JP, A) JP-A-59-102089 (JP, A) JP-A-60-30797 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) E21D 9/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 一部の区間の断面を拡幅して掘削するシ
ールド装置において、テール部を拡幅起点として拡大掘
削した所に設置したシェルター(3)を備え、そのシェ
ルター(3)内には標準セグメント(2)の端部に複数
個円周状に設置されてシールド機(M)を推進するため
の推進ジャッキ(4)と拡幅部セグメント(6)の後端
に設けられた拡幅部セグメント(6)の推進に使用され
る別の推進ジャッキ(4a)とが設けられ、シールド機
(M)の推進によりシェルター(3)内には拡幅部セグ
メント(6)が組み込まれると共に、標準径部の推力伝
達部材(8)が設けられ、前記拡幅部セグメント(6)
と推力伝達部材(8)とを連結する補強部材(7)が設
けられていることを特徴とする拡幅シールド装置。
(57) [Claim 1] A shield device for widening the cross section of a part of a section and excavating, comprising a shelter (3) installed at a place where the tail portion is widened and excavated with a tail portion as a starting point. In the shelter (3), a plurality of protruding jacks (4) for propelling the shield machine (M) and a widening section segment (6) are installed circumferentially at the end of the standard segment (2). Another propulsion jack (4a) used for propulsion of the widened segment (6) provided at the end is provided, and the widened segment (6) is provided in the shelter (3) by the propulsion of the shield machine (M). And a standard-diameter thrust transmitting member (8) is provided, and the widened portion segment (6) is provided.
A reinforcing member (7) for connecting the thrust transmitting member (8) and the thrust transmitting member (8).
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