JP4190102B2 - シールドトンネルの構築方法 - Google Patents

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勝哉 長谷川
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールドトンネルの構築方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
鉄道、道路、水路などのトンネルをシールド掘進機で掘進する際に、トンネルの一部を拡幅する必要が生じる場合がある。たとえば鉄道トンネルの駅部分などであるが、特に複線トンネルの場合には従来は図11に示すような構築方法を採用している。
すなわち、小径トンネル(拡大部に比較して「小径」という意味。以下同じ)を、小径のシールド掘進機で掘進し、拡大部を大径のシールド掘進機で掘進するために 大径トンネル部分ではその両側に立坑を構築する。
そして、大径のシールド掘進機で一方の立坑(ひとつの立坑)から他方の立坑(他の立坑)まで掘進する。
この他の立坑で大径シールド掘進機をUターンさせ、今度は他の立坑からひとつの立坑に向けて大径のシールド掘進機で掘進する。
こうして立坑間には大径のシールドトンネルを構築することができる。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】
前記した従来のシールドトンネルの構築方法にあっては、大径シールド掘進機をUターンさせることで大径のシールド掘進機の構築距離が倍になる。 しかしそれでも通常のシールド掘進機の耐久距離から比較すると数分の一程度の距離でしかなく、その程度の短距離に大型のシールド掘進機を投入することはきわめて不経済な方法である。
【0004】
【本発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、複線トンネルにおいて直径の拡大部を経済的に構築することができる、シールドトンネルの構築方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明のシールドトンネルの構築方法は、小径シールド掘進機によって小径トンネルを構築し、小径シールド掘進機が到達したひとつの立坑において、小径シールド掘進機をそれよりも直径が大きい大径筒の内部に収納して大径シールド掘進機を構成し、この大径シールド掘進機を前記のひとつの立坑から発進して大径トンネルを構築し、大径シールド掘進機が到達した他の立坑内部において、小径シールド掘進機と大径筒とを分離し、小径シールド掘進機は前記の他の立坑から発進して掘進を続け、分離後の大径筒は掘進方向を変更した状態で前記の他の立坑内に設置し、この大径筒の内部に、前記の他の立坑に到達した他の小径シールド掘進機を収納して大径シールド掘進機を構成し、この大径シールド掘進機を前記の他の立坑から発進して大径トンネルを構築し、大径シールド掘進機が到達した前記のひとつの立坑内部において、小径シールド掘進機と大径筒とを分離し、小径シールド掘進機は前記のひとつの立坑から発進して掘進を続けて行う、シールドトンネルの構築方法を特徴としたものである。
【0006】
【本発明の実施の態様】
以下図面を参照しながら本発明のシールドトンネルの構築方法の実施例について説明する。
【0007】
<イ>前提条件。
本発明の方法は、小径のシールド掘進機1によって、上り、下り、二本の小径トンネルU1,D1を並べて構築し、この小径トンネルのおのおのの一部に、上り、下り二本の大径トンネルU2,D2を構築する方法に関するものである。
その場合に「上り」「下り」という表現は二本のトンネルを区別するための便宜上の呼称であって、実際の鉄道や道路の上下線に限定するものではない。
【0008】
<ロ>大径シールド掘進機の構造。
大径筒2は、小径シールドトンネルを掘進する小径シールド掘進機1よりも直径が大きい筒体である。
この大径筒2の内部に小径シールド掘進機1を収納して大径シールド掘進機3を構成する。小径シールド掘進機1のほとんどの装置は大径シールド掘進機3として転用して利用することができる。
すなわち、掘削装置は、小径シールド掘進機1のカッター11の外周を周囲に延長可能に構成して大径シールド掘進機3の掘削装置として転用する。
小径シールド掘進機1のシールドジャッキ12は、ジャッキ2本に対して1枚の押し板13を取り付けて大径シールド掘進機3に転用する。
小径シールド掘進機1のテールプレート14、フードプレートは切断して、あるいはスライド式に引き込んで大径シールド掘進機3に転用する。
セグメントを組み立てるエレクタ15も、転用することができる。直径の差が大きい場合には別個に装備することも可能である。
直径の差から土砂の流入を阻止するために、土砂流入防止プレート16を取り付ける。
大径筒2と小径シールド掘進機1の一体化をはかるために。小径シールド掘進機1の外殻には、出入り自在のキー17を設け、大径筒2には受け入れ溝を開設する。
【0009】
<ハ>立坑の構築。
二本の大径トンネルの掘進予定位置には、大径トンネルの両端の位置に立坑を事前に構築しておく。これをひとつの立坑P1と、他の立坑P2と仮称する。
【0010】
<ニ>上り側小径トンネルの構築。
ひとつの立坑P1に向けて上り側小径シールド掘進機1を掘進して、上り側小径トンネルU1を構築する。(図4)
この小径トンネルU1が本線のトンネルを構成する。
【0011】
<ホ>大径筒2への収納。
上り側の小径シールド掘進機1がひとつの立坑P1に到着したら、その内部において上り側小径シールド掘進機1をそれよりも直径の大きい大径筒2の内部に収納する。前記したように小径シールド掘進機のほとんどの装備が、大径筒2の内部において大径シールド掘進機3として転用することができる。
こうして大径シールド掘進機3を構成する。
【0012】
<ヘ>上り側大径トンネルの構築。
このようにカッター11、ジャッキ12、エレクタ15などの主要装備のほとんどを、小径シールド掘進機1から転用した大径シールド掘進機3を使用して、ひとつの立坑P1から他の立坑P2に向けて、上り側大径トンネルU2を構築する。(図6)
【0013】
<ト>大径シールド掘進機3との分離。
大径シールド掘進機3が他の立坑P2に到着したら、上り側小径シールド掘進機1と大径筒2とを分離する。(図7)
【0014】
<チ>上り側小径トンネルの構築。
分離した上り側小径シールド掘進機1は、他の立坑P2からさらに上り側に向けて掘進を続け、上り側小径トンネルU1を構築する。(図7)
【0015】
<リ>大径筒2の転用。
他の立坑P2には、下り側小径トンネルD1を掘進する、小径シールド掘進機1が到達している。
この下り側小径シールド掘進機1を、他の立坑P2内部において大径筒2に収納して、再度大径シールド掘進機3を構成する。これが下り側の大径トンネルD2を構築する大径シールド掘進機3となる。(図8)
【0016】
<ヌ>下り側大径トンネルの構築。
他の立坑P2からひとつの立坑P1に向けて、下り側小径シールド掘進機1を収納して構成した大径シールド掘進機3によって下り側大径トンネルD2を構築する。(図9)
【0017】
<ル>大径筒2との分離。
大径シールド掘進機3がひとつの立坑P1に到着したら、下り側小径シールド掘進機1と大径筒2とを分離する。
大径筒2はひとつの立坑P1から吊り上げて地上に回収する。あるいはひとつの立坑P1に到達した状態で地中に残す。
【0018】
<ヲ>下り側小径トンネルの構築。
大径筒2と分離した後の、小径シールド掘進機1は、ひとつの立坑P1からさらに下り側に向けて掘進を続けて下り側小径トンネルD1の構築を継続する。(図10)
【0019】
【本発明の効果】
本発明のシールドトンネルの構築方法は以上説明したように、大径シールド掘進機3はその装備のほとんどを小径シールド掘進機の装備を転用して構成した装置である。
したがって従来の構築方法のように、大径シールド掘進機と、小径シールド掘進機とを別々に準備せずに、大径トンネルと小径トンネルとを構築することが可能である。
そのために大幅にコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシールドトンネルの構築方法の実施例の説明図。
【図2】小径シールド掘進機1の実施例の説明図。
【図3】大径筒2に小径シールド掘進機1を合体させた状態の説明図。
【図4】トンネルの構築順序の説明図。
【図5】トンネルの構築順序の説明図。
【図6】トンネルの構築順序の説明図。
【図7】トンネルの構築順序の説明図。
【図8】トンネルの構築順序の説明図。
【図9】トンネルの構築順序の説明図。
【図10】トンネルの構築順序の説明図。
【図11】トンネルの構築順序の説明図。

Claims (1)

  1. 小径シールド掘進機によって小径トンネルを構築し、
    小径シールド掘進機が到達したひとつの立坑において、小径シールド掘進機をそれよりも直径が大きい大径筒の内部に収納して大径シールド掘進機を構成し、
    この大径シールド掘進機を前記のひとつの立坑から発進して大径トンネルを構築し、
    大径シールド掘進機が到達した他の立坑内部において、小径シールド掘進機と大径筒とを分離し、
    小径シールド掘進機は前記の他の立坑から発進して掘進を続け、
    分離後の大径筒は掘進方向を変更した状態で前記の他の立坑内に設置し、
    この大径筒の内部に、前記の他の立坑に到達した他の小径シールド掘進機を収納して大径シールド掘進機を構成し、
    この大径シールド掘進機を前記の他の立坑から発進して大径トンネルを構築し、
    大径シールド掘進機が到達した前記のひとつの立坑内部において、小径シールド掘進機と大径筒とを分離し、
    小径シールド掘進機は前記のひとつの立坑から発進して掘進を続けて行う、
    シールドトンネルの構築方法。
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