JP4278124B2 - Construction method of underwater tunnel - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水底トンネルの構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
沈埋トンネルなどの水中のコンクリート構造物から水底トンネルを発進させる場合がある。
その際に、従来は図７に示すようにシールドマシンaと外殻ｂとの間に固結材ｃを充填した後、周囲を土砂で埋め戻し、発進を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記したような従来の水底トンネルの構築方法は次のような問題を備えていた。
＜イ＞周囲の固結材の付着力が大きい場合には発進時にシールド掘進機のカッタの回転が困難となる。
＜ロ＞外殻には外周から土圧、水圧が作用する。従来の装置では外殻はそれらの土圧、水圧に耐える強固な構造を採用する必要がある。そのために外殻の重量が大きくなり、取り扱うクレーン船も大型のものが必要となり不経済なものであった。
【０００４】
【本発明の目的】
本発明は上記のような問題を改善するためになされたもので、発進時にカッタの回転が容易で、簡易な外殻によって発進させることができる、水底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、本発明の水底トンネルの構築方法は、内部にシールド掘進機を収納した発進用外殻を水底に設置し、この発進用外殻の周囲を土砂で埋設し、この埋設材を掘削してシールド掘進機を発進させ、掘進するシールド掘進機の後方に水中トンネルを構築する水底トンネルの構築方法であって、シールド掘進機の外周面と発進用外殻の内周面との間にはブロック状の滑り支承を介在させ、外殻に加わる土圧や水圧は、この滑り支承を介してシールド掘進機に伝達させ、かつ、シールド掘進機の外周面と発進用外殻の内周面との間に注水して、外殻の内外の水圧を一致させて行うことを特徴としたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下図面にもとづいて本発明の一実施例を説明する。
【０００７】
＜イ＞発進用外殻。
発進用外殻１は内部にシールド掘進機２を収納できる寸法の、両端開放の筒体である。
外殻１の一方の開放側には、内側に突出した状態で反力台１１を設ける。
また外殻１の一端面にはゴムガスケット１２を取り付ける場合がある。
【０００８】
＜ロ＞シールド掘進機２の収納。
外殻１の内部にはシールド掘進機２を収納する。さらにシールド掘進機２の後方には数リング分のセグメント２１を組み立て、セグメント２１群の端は前記した反力台１１に接した状態で配置する。
セグメント２１の代わりに、反力台１１と一体となった構造を採用することもできる。
反力台１１の位置、すなわちシールド掘進機２の後方にはシールド掘進機２が水没しないように、止水壁３を取り付ける。
シールド掘進機２のジャッキ２２を伸長すれば、セグメント２１群を介して反力台１１に反力を取って、シールド掘進機２は前進することができる。
シールド掘進機２の外径と、外殻１の内径を一致させれば、シールド掘進機２の外周面は、外殻１の内周面に接するように配置することができる。すると外殻１に作用する外力はすべてシールド掘進機２に伝達するから、外殻１はシートのような強度のない材料によって構成することもできる。
【０００９】
＜ハ＞滑り支承４の設置。
シールド掘進機２の外周面と発進用外殻１の内周面との間には滑り支承４を介在させる事もできる。
滑り支承４はたとえばポリエチレンのブロックなどで構成する。
多数の滑り支承４を介在させておけば、外殻１に加わる土圧や水圧は、この滑り支承４を介してシールド掘進機２に伝達される。したがって、外圧はシールド掘進機２によって支持することができ、外殻１自体には大きな強度を期待する必要がない。
【００１０】
＜ニ＞ 外殻１の水中への設置。
外殻１を水上から吊り下げるなどの方法で、水中のコンクリート構造物に接して設置する。水中に設置したコンクリート構造物５とは、例えば推進工法や沈埋工法によって構築した水中トンネルである。
あるいは先行して外殻１を水底に設置しておき、その後に推進工法や沈埋工法によって、水中構造物５を後から構築することもできる。
シールド掘進機２の後方は止水壁３で区画してあるから、吊り下げの工程でシールド掘進機２のマシンが水没することはない。
図の実施例では水底を掘削してその内部に外殻１を設置した状態を示す。
コンクリート構造物５と外殻１を密着させる方法は、水圧接合、その他の 沈埋トンネルで用いられる方法を採用することができる。
【００１１】
＜ホ＞前面の仮壁６の設置。
埋設の前に、シールド掘進機２の前面に仮壁６を設置すると、外殻１の内部に埋設土砂が流入することを避けることができる。
仮壁６は、シールド掘進機２のカッタによって簡単に切削することができること材料で構成する。
仮壁６はシールド掘進機２の前面と密着させる場合には、シートのような柔軟な部材を使用することもできる。
仮壁６は外殻１を製造する際に外殻１に取り付けておくことができる。
あるいはシールド掘進機２を収納した外殻１を沈設する際には鋼製の仮蓋をしておき、沈設後に内部から、あるいは外部から仮壁６を設置する方法を採用することもできる。その場合には鋼製の仮蓋は、シールド掘進機２の掘進に先立って撤去する。
あるいは外殻１の内周とシールド掘進機２の外周との間に詰め物をしておき、外殻１の沈設後に仮壁６を外殻１前面に取り付ける方法を採用することもできる。
【００１２】
＜ヘ＞外殻１の埋設。
水上からクレーン船などによって吊り下ろした発進用外殻１の周囲を埋設土砂７で埋設する。
【００１３】
＜ト＞注水。
シールド掘進機２の外周面と発進用外殻１の内周面との間に注水を行う場合もある。そのために、外殻１の一部には外部の水の流入が可能な調整弁を設けておく。
注水することによって外殻１の内外の水圧を一致させれば、さらに外殻１の強度は簡易なもので足りる。
【００１４】
＜チ＞シールド掘進機２の発進。
以上の状態でシールド掘進機２のカッタを回転し、ジャッキ２２を伸長して埋設土砂７を掘削してシールド掘進機２を発進させる。発進が容易なように、外殻１とシールド掘進機２の間に潤滑材を充填しておくことも可能である。
埋設土砂７の掘進を続けて、そのまま水底の地中に進入する場合もある。
シールド掘進機２の掘進に応じて、その後方にセグメント２１を組み立てて水中トンネルを構築する。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は上記したようになるから、次のような効果を達成することができる。
＜イ＞外殻１に作用する水圧や土圧を滑り支承４を介してシールド掘進機２に預けることができる。したがって外殻１は簡易、軽量な構造のもので足り、扱いが簡単である。
＜ロ＞外殻１とシールド掘進機２の間に注水する構成を採用すれば、外殻１の内外の水圧差を無視することができる。したがって、外力を伝達する支承４の機能とともに、外殻１はさらに簡易な構造で足り、きわめて経済的である。
＜ハ＞ シールド掘進機２の外径と、外殻１の内径を一致させれば、シールド掘進機２の外周面は、外殻１の内周面に接するように配置することができる。すると外殻１に作用する外力はすべてシールド掘進機２に伝達するから、外殻１はシートのような強度のない材料によって構成することもできる。
＜ニ＞上記のような各種の構成のひとつ、あるいは組み合わせを採用することによって、外殻１を軽量なものとすることができる。その結果、外殻１の制作費が安価になるだけでなく、取り扱いが簡単となり、運搬、沈設するフローティングクレーンなども小型のもので足り、きわめて経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水底トンネルの構築方法に使用する装置の実施例の説明図。
【図２】構築中の説明図。
【図３】構築中の説明図。
【図４】構築中の説明図。
【図５】構築中の説明図。
【図６】外殻とシールド掘進機の一部断面図。
【図７】従来の水底トンネルの構築方法の一例の説明図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for constructing a submarine tunnel.
[0002]
[Prior art]
A submarine tunnel may be launched from an underwater concrete structure such as a submerged tunnel.
At that time, conventionally, as shown in FIG. 7, after filling the consolidation material c between the shield machine a and the outer shell b, the surroundings are backfilled with earth and sand and the vehicle is started.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional method for constructing a submarine tunnel as described above has the following problems.
<A> When the adhering force of the surrounding consolidated material is large, it becomes difficult to rotate the cutter of the shield machine at the start.
<B> Earth pressure and water pressure act on the outer shell from the outer periphery. In the conventional apparatus, the outer shell needs to adopt a strong structure that can withstand such earth pressure and water pressure. For this reason, the weight of the outer shell is increased, and a crane ship to be handled is required to be large, which is uneconomical.
[0004]
[Object of the present invention]
The present invention has been made to improve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a method for constructing a submarine tunnel in which a cutter can be easily rotated when starting and can be started with a simple outer shell. To do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the method of constructing a bottom tunnel according to the present invention is to install a starting shell containing a shield machine inside the bottom of the water, and bury the surroundings of the starting shell with earth and sand. The underwater tunnel is constructed by excavating the buried material to start the shield machine and constructing an underwater tunnel behind the shield machine, and the outer surface of the shield machine and the outer shell of the launch machine A block-shaped sliding bearing is interposed between the inner peripheral surface, and earth pressure and water pressure applied to the outer shell are transmitted to the shield machine through this sliding bearing, and the outer surface of the shield machine is started. Water is injected between the inner peripheral surface of the outer shell and the water pressure inside and outside the outer shell is made to coincide .
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0007]
<I> Starting shell.
The starting outer shell 1 is a cylindrical body having both ends open and having a dimension capable of accommodating the shield machine 2 inside.
A reaction force table 11 is provided on one open side of the outer shell 1 so as to protrude inward.
A rubber gasket 12 may be attached to one end surface of the outer shell 1.
[0008]
<B> Storage of shield machine 2
A shield machine 2 is housed inside the outer shell 1. Further, several rings of segments 21 are assembled behind the shield machine 2 and the ends of the segments 21 are arranged in contact with the reaction table 11 described above.
Instead of the segment 21, a structure integrated with the reaction force table 11 can be adopted.
The water blocking wall 3 is attached to the position of the reaction table 11, that is, behind the shield machine 2 so that the shield machine 2 is not submerged.
If the jack 22 of the shield machine 2 is extended, the shield machine 2 can move forward by taking a reaction force on the reaction force table 11 via the group of segments 21.
If the outer diameter of the shield machine 2 and the inner diameter of the outer shell 1 are matched, the outer peripheral surface of the shield machine 2 can be disposed so as to contact the inner peripheral surface of the outer shell 1. Then, since all the external forces acting on the outer shell 1 are transmitted to the shield machine 2, the outer shell 1 can be made of a material having no strength such as a sheet.
[0009]
<C> Installation of sliding bearing 4
A sliding bearing 4 can be interposed between the outer peripheral surface of the shield machine 2 and the inner peripheral surface of the starting outer shell 1.
The sliding bearing 4 is made of, for example, a polyethylene block.
If a large number of sliding supports 4 are interposed, earth pressure and water pressure applied to the outer shell 1 are transmitted to the shield machine 2 through the sliding supports 4. Accordingly, the external pressure can be supported by the shield machine 2, and the outer shell 1 itself does not need to be expected to have a high strength.
[0010]
<D> Installation of outer shell 1 in water.
The outer shell 1 is installed in contact with an underwater concrete structure by suspending it from the water. The concrete structure 5 installed in the water is, for example, an underwater tunnel constructed by a propulsion method or a submerged method.
Alternatively, the outer shell 1 can be installed in advance at the bottom of the water, and then the underwater structure 5 can be constructed later by a propulsion method or a submergence method.
Since the rear of the shield machine 2 is partitioned by the water blocking wall 3, the machine of the shield machine 2 is not submerged in the suspension process.
In the embodiment shown in the figure, the bottom of the water is excavated and the outer shell 1 is installed in the inside.
As a method for bringing the concrete structure 5 and the outer shell 1 into close contact with each other, hydraulic bonding or other methods used in submerged tunnels can be employed.
[0011]
<E> Installation of temporary wall 6 on the front.
If the temporary wall 6 is installed in front of the shield machine 2 before burying, it is possible to prevent the buried earth and sand from flowing into the outer shell 1.
The temporary wall 6 is made of a material that can be easily cut by the cutter of the shield machine 2.
When the temporary wall 6 is brought into close contact with the front surface of the shield machine 2, a flexible member such as a sheet can be used.
The temporary wall 6 can be attached to the outer shell 1 when the outer shell 1 is manufactured.
Alternatively, when the outer shell 1 containing the shield machine 2 is sunk, a temporary steel cover is provided, and the temporary wall 6 can be installed from the inside or the outside after the sunk. In that case, the steel temporary lid is removed prior to the excavation of the shield machine 2.
Alternatively, it is possible to employ a method in which padding is provided between the inner periphery of the outer shell 1 and the outer periphery of the shield machine 2 and the temporary wall 6 is attached to the front surface of the outer shell 1 after the outer shell 1 is set.
[0012]
<F> Embedding the outer shell 1.
The starting outer shell 1 suspended from the water by a crane ship or the like is buried with buried earth and sand 7.
[0013]
<G> Water injection.
Water may be injected between the outer peripheral surface of the shield machine 2 and the inner peripheral surface of the starting outer shell 1. For this purpose, a part of the outer shell 1 is provided with a regulating valve capable of inflowing external water.
If the water pressure inside and outside the outer shell 1 is matched by pouring water, the strength of the outer shell 1 can be further simplified.
[0014]
<H> Start of shield machine 2
In the above state, the cutter of the shield machine 2 is rotated, the jack 22 is extended, the buried soil 7 is excavated, and the shield machine 2 is started. It is also possible to fill a lubricant between the outer shell 1 and the shield machine 2 so that starting is easy.
There is a case where the buried earth 7 continues to be digged and enters the bottom of the water as it is.
According to the excavation of the shield machine 2, the segment 21 is assembled on the rear side to construct an underwater tunnel.
[0015]
【The invention's effect】
Since the present invention is as described above, the following effects can be achieved.
<I> Water pressure and earth pressure acting on the outer shell 1 can be deposited in the shield machine 2 via the sliding support 4. Therefore, the outer shell 1 needs only to have a simple and lightweight structure and is easy to handle.
<B> If a structure in which water is poured between the outer shell 1 and the shield machine 2 is adopted, the water pressure difference between the outer shell 1 and the outer shell 1 can be ignored. Therefore, together with the function of the support 4 for transmitting an external force, the outer shell 1 needs a simpler structure and is extremely economical.
<C> If the outer diameter of the shield machine 2 and the inner diameter of the outer shell 1 are matched, the outer peripheral surface of the shield machine 2 can be disposed so as to be in contact with the inner peripheral surface of the outer shell 1. Then, since all the external forces acting on the outer shell 1 are transmitted to the shield machine 2, the outer shell 1 can be made of a material having no strength such as a sheet.
<D> The outer shell 1 can be made light by employing one or a combination of the above-described various configurations. As a result, not only the production cost of the outer shell 1 is reduced, but also handling becomes easy, and a floating crane to be transported and sunk is only required to be small and very economical.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of an apparatus used in a method for constructing a water tunnel according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram during construction.
FIG. 3 is an explanatory diagram during construction.
FIG. 4 is an explanatory diagram during construction.
FIG. 5 is an explanatory diagram during construction.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of an outer shell and a shield machine.
FIG. 7 is an explanatory diagram of an example of a conventional method for constructing a water-bottom tunnel.
Claims (3)
この発進用外殻の周囲を土砂で埋設し、
この埋設材を掘削してシールド掘進機を発進させ、
掘進するシールド掘進機の後方に水中トンネルを構築する水底トンネルの構築方法であって、
シールド掘進機の外周面と発進用外殻の内周面との間にはブロック状の滑り支承を介在させ、
外殻に加わる土圧や水圧は、この滑り支承を介してシールド掘進機に伝達させ、
かつ、シールド掘進機の外周面と発進用外殻の内周面との間に注水して、
外殻の内外の水圧を一致させて行う、
水底トンネルの構築方法。A starting shell with a shield machine inside is installed on the bottom of the water,
The circumference of this starting shell is buried with earth and sand,
Excavate this buried material and start a shield machine,
A method of constructing a submarine tunnel that constructs an underwater tunnel behind a shield excavator that digs ,
A block-shaped sliding bearing is interposed between the outer peripheral surface of the shield machine and the inner peripheral surface of the starting shell,
Earth pressure and water pressure applied to the outer shell are transmitted to the shield machine through this sliding bearing,
And water is injected between the outer peripheral surface of the shield machine and the inner peripheral surface of the starting shell,
Perform by matching the water pressure inside and outside the outer shell,
Construction method of underwater tunnel.
請求項1記載の水底トンネルの構築方法。A temporary wall is installed on the front of the shield machine before burial.
The method for constructing a submarine tunnel according to claim 1.
請求項1記載の水底トンネルの構築方法。Provide a temporary water barrier on the concrete structure side of the shield machine,
The method for constructing a submarine tunnel according to claim 1.
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