JP4611474B2

JP4611474B2 - Shield method

Info

Publication number: JP4611474B2
Application number: JP28207699A
Authority: JP
Inventors: 汎友河内; ▲のぼる▼ 田代; 義和木戸; 良之河村; 啓三千代; 信甲田
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 1999-10-01
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2019-10-01
Also published as: JP2001098886A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シールドトンネルを施工するためのシールド工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、地下鉄道の駅部をシールド工法で構築する場合、単円筒トンネルを２本施工し、ルーフシールド工法またはかんざし桁工法により駅部を施工する工法がある。
この場合、駅両端部に立坑（即ち、発進立坑と到達立坑）を築造し、この両立坑間に２台のシールド掘進機でトンネルを１本ずつ並行して計２本施工したり、あるいは、１台のシールド掘進機を到達立坑でＵターンさせて計２本施工するのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、１台のシールド掘進機を到達立坑でＵターンさせて施工する場合は、少なくとも２つの立坑（即ち、発進立坑と到達立坑）の築造が必要となるが、昨今は用地問題を含む現境条件等により、到達立坑を築造するための用地を確保するのが困難となってきているので、現実にこのような工法を実現できない場合がある。このように、所定の到達位置に到達立坑が築造できない場合、これまではシールド掘進機を解体して埋め殺しとしていたので、新たにトンネルを構築する場合には、そのトンネルの数だけシールド掘進機を用意する必要があり、また、全く異なる場所にトンネルを施工する場合にも、新たにシールド掘進機を用意する必要があるので、コストがかかって経済性に劣るという課題があった。
【０００４】
本願発明は上述した課題を解消するためになされたもので、新たにトンネルを施工する場合に新たにシールド掘進機を用意する必要がなく、外筒が分離されるシールド掘進機本体を回収できてこれを新たなトンネルの施工に流用させることができ、複数のトンネルを施工する場合にコストを低減できる経済的に有利なシールド工法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
複数の推進用ジャッキが取り付けられたシールド掘進機本体の外周側に分離可能となった外筒を有したシールド掘進機を用いて、発進立坑からトンネルを施工した後に、上記外筒から分離させた上記シールド掘進機本体を上記発進立坑内に戻して当該シールド掘進機本体に新規の外筒を組み付けて新規のシールド掘進機を作製し、この新規のシールド掘進機を発進立坑内において移動させて新たなトンネルを施工する位置まで移動させ、発進立坑内から新たなトンネルを施工することによって、同じ発進立坑内から２本以上のトンネルを施工するシールド工法であって、上記シールド掘進機本体の外周側に施工されるセグメントリング上に枕木手段を複数個構築していって、これら複数個の枕木手段に一対のレール部材を配設するとともに、上記シールド掘進機本体には上記レール部材を介してスライドするスライド部材を設け、このスライド部材を上記発進立坑の方向に移動させることにより上記シールド掘進機本体を発進立坑内に戻し、かつ、上記新規の外筒を保持する反力壁及び移動台により構成された保持手段を用い、当該保持手段により保持された上記新規の外筒と上記発進立坑内に戻されてきた上記シールド掘進機本体とが組み付けられることで上記新規のシールド掘進機が作製され、当該新規のシールド掘進機を保持した保持手段を移動手段により上記発進立坑内において移動して新たなトンネルを施工する位置まで移動させた後、上記発進立坑内からセグメントリングを構築していくことで新たなトンネルを施工する。
また、シールド掘進機本体の移動が済んだ部分のレール部材及び枕木手段を撤去して、シールド掘進機本体の次の移動部分に転用するようにした。
【０００６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１によるシールド掘進機を用いたシールド工法の概要を図１ないし図４に基づいて説明する。尚、図１〜図４は上から見た図である。
まず、発進立坑Ｘを築造し、内筒機２（シールド掘進機本体）と外筒機３とを一体化したシールド掘進機１で地中を掘削しながら順次セグメントリングＳを構築していって先行トンネルＹの施工が完了したら（図１）、内筒機２を発進立坑Ｘ内に戻して、内筒機２に新たな外筒機３０を組み付けて新たなシールド掘進機１００と成し、発進立坑Ｘ内において後行トンネルＺを施工する位置まで上記新たなシールド掘進機１００を移動し（図２，図３）、この新たなシールド掘進機１００により後行トンネルＺを施工する（図４）。
【０００７】
次に、本発明の実施の形態１によるシールド掘進機を説明する。図５はシールド掘進機の断面図、図６は図５の左側から見た図（右側は左側と同じなので省略している）、図７は内筒機と外筒機の接続部を図５の右側から見た図である。
シールド掘進機１は、シールド掘進機本体としての内筒機２とその外側に設けられる外筒機３とで構成される。即ち、略同心円状に一体化された内筒機２と外筒機３とで構成される。尚、内筒機２の外径はセグメントリングＳの内径より２００〜５００ｍｍ程度小さく設定されている。
【０００８】
また、シールド掘進機１は、先端側にカッタ部４を備えている。これは、内筒機２の先端に設けられた円盤状のメインカッタ部４ａと、このメインカッタ部４ａの外周側に接続された環状のサブカッタ部４ｂとより成る。このカッタ部４はカッタ駆動装置５により回転し、チャンバ６内に土砂を取り込む。チャンバ６内に取り込まれた土砂はアジテータ７により攪拌され、排泥管８を介して排出される。また、チャンバ６内には送泥管９を介して泥水が供給される。１１はトンネルセグメントＳを組み立てるエレクタである。１２はエレクタ１１，排泥管８，送泥管９，アジテータ７，カッタ駆動装置５等の内筒機２を構成する機器類を保持するハウジングである。尚、５ａはカッタ駆動装置５のモータ、７ａはアジテータ７のモータ、３ｚはテールシールである。
【０００９】
また、外筒機３は鉄などの外筒３Ａを備え、また、外筒３Ａの内側の前後には内筒機２との接続リングガーダ部３ａ，３ｂが周方向に沿って設けられている。
また、内筒機２のハウジング１２には、上記外筒機３の接続リングガーダ部３ａ，３ｂに対応する接続リングガーダ部２ａ，２ｂが設けられている。
【００１０】
上記内筒機２のメインカッタ部４ａとサブカッタ部４ｂは接続ジャッキ（油圧ジャッキ）１３ａ（あるいはピン）により固定され、切り離し可能となっている。
また、上記外筒機３の接続リングガーダ部３ａ，３ｂと内筒機２の接続リングガーダ部２ａ，２ｂが接続ジャッキ（油圧ジャッキ）１３ｂ，１３ｃ（あるいはピン）により固定され、切り離し可能となっている。
以上により、内筒機２は外筒機３と、接続ジャッキ１３ａ，１３ｂ，１３ｃにより切り離し可能に固定されている。
【００１１】
また、シールド掘進機１は複数の推進ジャッキ（油圧ジャッキ）１４Ａ，１４Ｂを備えており、これにより推進する。
本実施の形態１の場合、図７に示すように、下部６本の推進ジャッキ１４Ａは外筒機３の接続リングガーダ部３ａ，３ｂに取り付けられる。即ち、各推進ジャッキ１４Ａのシリンダー尾部は、接続リングガーダ部３ａに当接固定されシールド推進反力点となすとともに、該シリンダー頭部（発進立坑Ｘ側）は、接続リングガーダ部３ｂに周方向に所定の間隔で複数穿設された孔に貫通され固定支持される。各推進ジャッキ１４Ａのピストン先端部にはスプレッダ１５Ａを装着し、該スプレッダ１５ＡによりセグメントリングＳに対して推進反力を取るよう構成している。
また、他の１８本の推進ジャッキ１４Ｂは内筒機２に取り付けられる。即ち、各推進ジャッキ１４Ｂのシリンダー尾部は、接続リングガーダ部２ａに当接固定されシールド推進反力点となすとともに、該シリンダー頭部（発進立坑Ｘ側）は、接続リングガーダ部２ｂに周方向に所定の間隔で複数穿設された孔に貫通され固定支持される（以上図示せず）。
各推進ジャッキ１４Ｂのピストン先端部には偏心アーム１５０を介してスプレッダ１５Ｂを装着し、該スプレッダ１５ＢよりセグメントリングＳに対して推進反力を取るよう構成している。この際、各推進ジャッキ１４Ｂは、接続リングガーダ部２ａ，２ｂの外径より突出しないよう配置する必要があるが、この場合、推進ジャッキ１４Ｂの軸心とスプレッダ１５Ｂが受ける推進反力中心との偏心量ｅが大きくなり、推進ジャッキ１４Ｂには推進反力による軸力以外に、大きな曲げモーメントが作用して推進ジャッキ１４Ｂが不経済な設計となったり、あるいは設計・配置不能になることもある。そこで、このような場合でも対応可能なように、図５，６，７では偏心量ｅをある限界に押さえるよう推進ジャッキ１４Ｂを配置した実施例として図示したものである。即ち、推進ジャッキ１４Ｂのシリンダー尾部は、接続リングガーダ部２ａ及び３ａに当接固定され、一方該シリンダー頭部（発進立坑Ｘ側）は、接続リングガーダ部２ｂに周方向に所定の間隔で複数穿設されたＵ字形孔３ｍと、該Ｕ字形孔３ｍと同位置の接続リングガーダ部３ｂに形成された三日月状の切り欠き部３ｎとの空間部に嵌挿固定されている（図５、図７の右略半断面）。
掘進到達地点に到達後は、以下の手順でジャッキ１４Ｂを内筒機２内に格納できる。
まず、下部格納予定の１本の推進ジャッキ１４Ｂ１以外の全推進ジャッキ１４Ａ，１４Ｂを縮小状態とし、該ジャッキ１４Ｂ１のスプレッダ１５Ｂ１を該ジャッキ１４Ｂ１の軸廻りに旋回させるとともに、該ジャッキ１４Ｂ１を放射内方向に移動させ、かつ、ピストンを縮小する。次に、該ジャッキ１４Ｂ１に隣り合うジャッキ１４Ｂ２のピストンを幾分伸長させ、前記ジャッキ１４Ｂ１の場合と同様にして、スプレッダ１５Ｂ２の旋回，ジャッキ１４Ｂ２の移動及びピストンの縮小を行う。以下同様にして全ジャッキ１４Ｂの内筒機２内への格納が完了する。尚、図７の左略半断面は、推進ジャッキ１４Ｂが内筒機２内に格納された状態を示す。
【００１２】
次に、内筒機２を発進立坑Ｘに戻すための内筒機逆進装置を図８ないし図１０に基づいて説明する。図８は内筒機逆進装置を横から見た概観図、図９は内筒機逆進装置を上から見た概観図、図１０は図９の右側から見た図に相当する。
内筒機２は、図８，９に示すように、下部２箇所にスライド部材１６を装備し、これに対応して、外筒機３は、スライド部材受け１７を装備する。このスライド部材１６とスライド部材受け１７との接触面はテフロン（登録商標名）シート等の摩擦係数の小さな材料で摩擦低減加工が施されている。これにより、外筒機３から内筒機２を小さな牽引力で分離できる。
【００１３】
また、既設セグメントリングＳの内面には逆進案内軌道装置１８が設置される。この逆進案内軌道装置１８は、既設セグメントリングＳの下部２箇所に、上記スライド部材１６に対応するように２本のレール部材１９，１９を設け、この各レール部材１９，１９を複数の結合部材２０で連結して成るものである。この各枕木手段２０は、各既設セグメントリングＳの継ぎ目ＳＴに設けられているボルトボックス２１等のボルト２２により各枕木手段２０の取付舌片２０ａを固定することにより各既設セグメントリングＳに固定される。
【００１４】
この逆進案内軌道装置１８（レール部材１９，１９及び複数の枕木手段２０）と上記スライド部材１６及び内筒機２との接触面はテフロン（登録商標名）シート等の摩擦係数の小さい材料で摩擦低減加工が施されている。これにより、内筒機２を小さな牽引力で発進立坑Ｘの方向に移動できる。尚、スライド部材１６、スライド受け部材１７、逆進案内軌道装置１８は金属性の材料で構成される。
【００１５】
スライド部材１６の一端（発進立坑Ｘ側）１６ａには逆進ジャッキ（油圧ジャッキ）２３のシリンダ２３ａ側が取付けられ、逆進ジャッキ２３のピストン２３ｂの先端２３ｔ側には逆進反力装置２４が取付けられている。逆進反力装置２４は逆進案内軌道装置１８のレール部材１９に固定される。即ち、レール部材１９には穴２５があいており、そこにピン２６を挿入して逆進反力装置２４を固定する。尚、図９，図１０に示すように、１本のレール部材１９に対応して逆進ジャッキ２３を２本設け、逆進推進力を確保している。尚、逆進ジャッキ２３，逆進反力装置２４により、上記スライド部材１６を発進立坑Ｘの方向に移動させて内筒機２を発進立坑Ｘ内に戻すための逆進装置が構成される。
【００１６】
逆進案内軌道装置１８と逆進反力装置２４とが固定された状態で逆進ジャッキ２３を縮めることによりスライド部材１６が牽引され、内筒機２が発進立坑Ｘ側へ移動する。内筒機２は、逆進反力装置２４および逆進ジャッキ２３により尺取虫のように移動する。逆進ジャッキ２３のストローク分の移動が完了した時点で、ピン２６をはずして逆進反力装置２４とレール部材１９との固定を解除する。この状態で逆進ジャッキ２３のピストン２３ｂを伸ばして逆進反力装置２４を発進立坑Ｘ側へ移動させ、移動した位置で逆進反力装置２４をピン２６によりレール部材１９と固定する。以上を繰り返して内筒機２を発進立坑Ｘに戻す。
【００１７】
尚、内筒機２の移動が済んだ部分の逆進案内軌道装置１８は撤去して次の移動部分に転用する。このように転用していって発進立坑Ｘまでの逆進案内軌道装置１８を順次敷設していくようにする。
【００１８】
次に、本実施の形態１によるシールド工法を図１１ないし図１８等に基づいて詳説する。
発進立坑Ｘからシールド掘進機１を発進させ、先行トンネルＹを構築していく。Ｋは裏込め材である（図１，図１１）。所定の到達地点に到達したら、到達部分の周りの地盤を改良する（図１２）。その後、推進ジャッキ１４Ｂのスプレッダ１５Ｂを前記手順により回転及び推進ジャッキ１４Ｂの内方への移動を行って推進ジャッキ１４Ｂを内筒機２に収納する（図１３，図７の左側参照）。内筒機２は、接続部２ａ，２ｂを備えたハウジング１２，メインカッタ部４ａ，接続ジャッキ１３ａ〜１３ｃ，推進ジャッキ１４Ｂ，スライド部材１６を備える。そして、接続ジャッキ１３ａ〜１３ｃを全部解除して外筒機３から内筒機２を分離する。そして、逆進案内軌道装置１８を敷設するとともに、逆進ジャッキ２３及び逆進反力装置２４を設置して、内筒機２を発進立坑Ｘの方向に逆進させる（図１４）。上記発進立坑Ｘ内には、新規の外筒機３０を保持するとともに、当該発進立坑Ｘに戻されてきた内筒機２に新規の外筒機３０を組み付けた新規のシールド掘進機１００を保持する保持手段４０が設けられている。新規の外筒機３０は、外筒３１，サブカッタ部３２，内筒機２との接続リングガーダ部３３ａと３３ｂ，撤去回収した下部６本の推進ジャッキ１４Ａとスプレッダ１５Ａまたは該推進ジャッキ１４Ａとスプレッダ１５Ａの代わりの６本の推進ジャッキ３４及びスプレッダ３５を有する。また、保持手段４０は、新規の外筒機３０を構成する外筒３１を保持する反力壁４１及び移動台４２により構成される。尚、内筒機２はレールを利用して新規の外筒機３０の位置に移動される（以上、図１５）。内筒機２に新規の外筒機３０を組み付けた新規のシールド掘削機１００を保持する保持手段４０を、発進立坑Ｘ内においてレールなどの移動手段５０により横方向に移動させ、後行トンネルＺを施工する位置まで移動させる（図２〜図４，図１６）。そして、発進立坑Ｘ内からセグメントリングＳを構築していき、後行トンネルＺを施工する（図１７）。尚、先行トンネルＹの到達地点で分離された外筒機３は、サブカッタ部４ｂ，内筒機２との接続リングガーダ部３ａ，３ｂの内面側（図１８の点線部）を切除し、現場打ちコンクリートＪで覆う（図１８）。即ち、外筒３Ａとともに埋め殺しにする。尚、推進ジャッキ１４Ａは前記の如く内筒機２を発進立坑Ｘ側に逆進開始以後に別途回収する。
以上により、内筒機２を流用して同じ発進立坑Ｘ内から２本のトンネルを施工することができる。
【００１９】
本実施の形態１によれば、内筒機２の逆進回収装置を備えているので、所定のシールド到達位置に立坑が構築できない場合に、内筒機２を回収でき、この内筒機２を流用して、同じ発進立坑内から２本以上のトンネルを施工することができる。従って、到達立坑を築造しなくてもよくなるので、周辺環境に対する課題に対応できるとともに、複数のトンネルを施工する場合にコストがかからず、経済的に有利なシールド工法を実現できる。
【００２０】
また、シールド掘進機本体としての内筒機２の移動が済んだ部分のレール部材１９，１９及び枕木手段２０を撤去して、内筒機２の次の移動部分に転用するようにしているので、使用するレール部材１９，１９及び枕木手段２０を少なくでき、装置コストを抑えることができる。
【００２１】
また、一端がスライド部材１６に取付けられる逆進ジャッキ２３と、この逆進ジャッキ２３の先端２３ｔ（他端）に取付けられ、かつ、レール部材１９の穴２５に挿入されるピン２６などにより当該レール部材１９に固定される逆進反力装置２４とで逆進手段を構成したので、レール部材１９に対してピン２６などにより逆進反力装置２４を容易に着脱できることから、回収作業を容易に行うことができるようになる。
【００２２】
尚、実施の形態１によれば、外筒３Ａ及び推進ジャッキ１４Ａなどから成る外筒機３を分離した内筒機２を回収するようにしたが、外筒３Ａのみを分離した内筒機を回収するようにしてもよい。
また、実施の形態１によれば、１つの発進立坑内から２本のトンネルを施工する例を示したが、発進立坑Ｘ内に戻した内筒機を発進立坑Ｘより引き上げて、新たな外筒機３０又は外筒３１のみを装着することにより全く別の工事に流用することも可能である。
また、内筒機２は、円筒構造のハウジングで構成してもよいし、トラス構造のハウジングで構成してもよいし、これら構造を組み合わせたハウジングで構成してもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のシールド工法によれば、到達立坑を築造しなくてもよくなるので、周辺環境に対する課題に対応できるようになる。
また、外筒が分離されるシールド掘進機本体（内筒機２）を流用して、同じ発進立坑内から２本以上のトンネルを施工することを可能とし、経済的に有利なシールド工法を実現できるようになる。
また、シールド掘進機本体の移動が済んだ部分のレール部材及び枕木手段を撤去して、シールド掘進機本体の次の移動部分に転用するようにしたので、使用するレール部材及び枕木手段を少なくでき、装置コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるシールド工法の概要を説明するための工程説明図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるシールド工法の概要を説明するための工程説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるシールド工法の概要を説明するための工程説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるシールド工法の概要を説明するための工程説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるシールド工法に使用するシールド掘進機の断面図である。
【図６】カッタ部の略正面図である。
【図７】内筒機と外筒機の接続部及び推進用ジャッキの配置を説明するための説明図である。
【図８】内筒機回収装置を横から見た図である。
【図９】内筒機回収装置を上から見た図である。
【図１０】逆進反力装置と逆進案内軌道装置との関係を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態１によるシールド工法を詳細に説明するための工程説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態１によるシールド工法を詳細に説明するための工程説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態１によるシールド工法を詳細に説明するための工程説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態１によるシールド工法を詳細に説明するための工程説明図である。
【図１５】この発明の実施の形態１によるシールド工法を詳細に説明するめの工程説明図である。
【図１６】この発明の実施の形態１によるシールド工法を詳細に説明するための工程説明図である。
【図１７】この発明の実施の形態１によるシールド工法を詳細に説明するための工程説明図である。
【図１８】この発明の実施の形態１によるシールド工法を詳細に説明するための工程説明図である。
【符号の説明】
１シールド掘進機、２内筒機（シールド掘進機本体）、３外筒機、
３Ａ外筒、１６スライド部材、１９レール部材、２０枕木手段、
２３逆進ジャッキ、２４逆進反力装置、２５穴、２６ピン、
Ｓセグメントリング、Ｘ発進立坑、Ｙ先行トンネル、Ｚ後行トンネル。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shield tunneling for applying a shield tunnel.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, when a station part of a subway is constructed by a shield construction method, there is a construction method in which two single cylindrical tunnels are constructed and the station part is constructed by a roof shield construction method or a hairpin girder construction method.
In this case, a shaft is constructed at both ends of the station (that is, a starting shaft and a reaching shaft), and two tunnels are installed in parallel between the two wells, and a total of two tunnels are constructed. In general, one shield machine is U-turned at the reaching shaft and a total of two are constructed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when constructing a shield excavator by making a U-turn at the reaching shaft, it is necessary to construct at least two shafts (ie, the starting shaft and the reaching shaft). Since it has become difficult to secure a site for constructing the reaching shaft due to conditions and the like, there are cases where such a construction method cannot actually be realized. In this way, when the reaching shaft cannot be built at the predetermined arrival position, the shield machine has been dismantled and buried until now, so when constructing a new tunnel, the number of shield machines is the same as the number of tunnels. In addition, when a tunnel is to be constructed in a completely different place, it is necessary to prepare a new shield machine.
[0004]
The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is not necessary to prepare a new shield machine when constructing a new tunnel, and the shield machine main body from which the outer cylinder is separated can be recovered. This can be diverted to the construction of the new tunnel, it is intended to provide Hisage economically advantageous shield method that can reduce the cost in the case of applying a plurality of tunnels.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Using a shield machine with an outer cylinder that became separable on the outer peripheral side of the shield machine main body to which a plurality of jacks for propulsion were attached, a tunnel was constructed from the start shaft, and then separated from the outer cylinder. The shield machine main body is returned to the start shaft and a new outer cylinder is assembled to the shield machine main body to create a new shield machine, and the new shield machine is moved in the start shaft and newly This is a shield construction method in which two or more tunnels are constructed from the same start shaft by moving to a position where a new tunnel is to be constructed and constructing a new tunnel from the start shaft. sleepers means on the segment ring which is construction went plurality constructed with arranging a pair of rail members to these plurality of sleepers means, The shield machine body is provided with a slide member that slides through the rail member, and the shield machine body is returned to the start shaft by moving the slide member in the direction of the start shaft, and the new Using the holding means constituted by the reaction wall holding the outer cylinder and the moving table, the new outer cylinder held by the holding means and the shield machine main body returned to the start shaft are After being assembled, the above-mentioned new shield machine is manufactured, and after moving the holding means holding the new shield machine to the position where a new tunnel is constructed by moving in the start-up shaft by the moving means, A new tunnel will be constructed by constructing a segment ring from the above-mentioned start shaft .
Moreover, the rail member and sleeper means in the part where the shield machine main body has been moved are removed and diverted to the next moving part of the shield machine main body.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
An outline of the shield method using the shield machine according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 are views seen from above.
First, the starter shaft X is constructed, and the segment ring S is constructed sequentially while excavating the ground with the shield machine 1 in which the inner cylinder machine 2 (shield machine) and the outer cylinder machine 3 are integrated. When the construction of the preceding tunnel Y is completed (FIG. 1), the inner cylinder machine 2 is returned to the start shaft X, and a new outer cylinder machine 30 is assembled to the inner cylinder machine 2 to form a new shield machine 100. The new shield machine 100 is moved to the position where the subsequent tunnel Z is to be constructed in the start shaft X (FIGS. 2 and 3), and the subsequent tunnel Z is constructed by the new shield machine 100 (FIG. 4). ).
[0007]
Next, the shield machine according to Embodiment 1 of the present invention will be described. 5 is a cross-sectional view of the shield machine, FIG. 6 is a view from the left side of FIG. 5 (the right side is omitted because it is the same as the left side), and FIG. 7 is a connection portion between the inner cylinder machine and the outer cylinder machine. It is the figure seen from the right side.
The shield machine 1 includes an inner cylinder machine 2 as a shield machine main body and an outer cylinder machine 3 provided outside the shield machine. That is, it is comprised by the inner cylinder machine 2 and the outer cylinder machine 3 which were integrated in the substantially concentric form. The outer diameter of the inner cylinder 2 is set smaller than the inner diameter of the segment ring S by about 200 to 500 mm.
[0008]
Moreover, the shield machine 1 includes a cutter unit 4 on the tip side. This is composed of a disc-shaped main cutter portion 4a provided at the tip of the inner cylinder machine 2 and an annular sub-cutter portion 4b connected to the outer peripheral side of the main cutter portion 4a. The cutter unit 4 is rotated by a cutter driving device 5 to take earth and sand into the chamber 6. The earth and sand taken into the chamber 6 is stirred by the agitator 7 and discharged through the mud pipe 8. Further, muddy water is supplied into the chamber 6 through a mud pipe 9. Reference numeral 11 denotes an erector for assembling the tunnel segment S. Reference numeral 12 denotes a housing for holding devices constituting the inner cylinder 2 such as the erector 11, the mud pipe 8, the mud pipe 9, the agitator 7, and the cutter driving device 5. Reference numeral 5a denotes a motor of the cutter driving device 5, 7a denotes a motor of the agitator 7, and 3z denotes a tail seal.
[0009]
Further, the outer cylinder 3 includes an outer cylinder 3A such as iron, and connection ring girders 3a and 3b with the inner cylinder 2 are provided along the circumferential direction on the front and rear sides of the outer cylinder 3A. .
In addition, the housing 12 of the inner cylinder 2 is provided with connection ring girders 2a and 2b corresponding to the connection ring girders 3a and 3b of the outer cylinder 3.
[0010]
The main cutter portion 4a and the sub cutter portion 4b of the inner cylinder machine 2 are fixed by a connection jack (hydraulic jack) 13a (or a pin) and can be separated.
Also, the connection ring girders 3a and 3b of the outer cylinder 3 and the connection ring girders 2a and 2b of the inner cylinder 2 are fixed by connection jacks (hydraulic jacks) 13b and 13c (or pins) and can be separated. ing.
As described above, the inner cylinder machine 2 is fixed to the outer cylinder machine 3 by the connection jacks 13a, 13b, and 13c so as to be separable.
[0011]
Further, the shield machine 1 is provided with a plurality of propulsion jacks (hydraulic jacks) 14A and 14B, and propels them.
In the case of the first embodiment, as shown in FIG. 7, the lower six propulsion jacks 14 </ b> A are attached to the connection ring girders 3 a and 3 b of the outer cylinder 3. That is, the cylinder tail portion of each propulsion jack 14A abuts and is fixed to the connection ring girder portion 3a to serve as a shield propulsion reaction force point, and the cylinder head (starting shaft X side) is circumferentially connected to the connection ring girder portion 3b. It penetrates through a plurality of holes formed at predetermined intervals and is fixedly supported. A spreader 15A is attached to the piston tip of each propulsion jack 14A, and the propulsion reaction force is applied to the segment ring S by the spreader 15A.
The other 18 propulsion jacks 14B are attached to the inner cylinder 2. That is, the cylinder over the tail of the propulsion jacks 14B, together with the contact fixed forms with the shield promotes anti emphasis on connecting ring girder portion 2a, the cylinder head (starting pit X side), the circumferential direction to the connecting ring girder portion 2b Are fixedly supported through a plurality of holes formed at predetermined intervals (not shown above).
A spreader 15B is attached to the piston tip of each propulsion jack 14B via an eccentric arm 150, and the propulsion reaction force is applied to the segment ring S from the spreader 15B. At this time, each of the propulsion jacks 14B needs to be arranged so as not to protrude from the outer diameter of the connection ring girders 2a and 2b. In this case, the axis of the propulsion jack 14B and the center of the propulsion reaction force received by the spreader 15B are required. The eccentric amount e becomes large, and a large bending moment acts on the propulsion jack 14B in addition to the axial force caused by the propulsion reaction force, and the propulsion jack 14B may be uneconomical, or may not be designed and arranged. . Therefore, in order to be able to cope with such a case, FIGS. 5, 6 and 7 show an embodiment in which the propulsion jack 14B is arranged so as to suppress the eccentricity e to a certain limit. That is, the cylinder over the tail of the propulsion jacks 14B is connected the ring girder portion contact is fixed to the 2a and 3a, whereas the cylinder over the head (starting pit X side), the connection ring girder portions a predetermined distance in the circumferential direction 2b Are inserted and fixed in a space between a plurality of U-shaped holes 3m perforated and a crescent-shaped notch 3n formed in the connection ring girder 3b at the same position as the U-shaped hole 3m (FIG. 5, right half cross section of FIG. 7).
After reaching the excavation arrival point, the jack 14B can be stored in the inner cylinder 2 in the following procedure.
First, all the propulsion jacks 14A, 14B other than the one propulsion jack 14B1 scheduled to be stored in the lower part are in a contracted state, the spreader 15B1 of the jack 14B1 is turned around the axis of the jack 14B1, and the jack 14B1 is moved radially inward. And the piston is contracted. Next, the piston of the jack 14B2 adjacent to the jack 14B1 is somewhat extended, and the spreader 15B2 is turned, the jack 14B2 is moved, and the piston is contracted in the same manner as the jack 14B1. Thereafter, the storage of all jacks 14B in the inner cylinder 2 is completed in the same manner. 7 shows a state in which the propulsion jack 14B is stored in the inner cylinder machine 2.
[0012]
Next, an internal cylinder reverse device for returning the internal cylinder 2 to the start shaft X will be described with reference to FIGS. 8 is a schematic view of the inner cylinder machine reverse device as viewed from the side, FIG. 9 is an outline view of the internal cylinder device as it is viewed from above, and FIG. 10 is equivalent to a diagram as viewed from the right side of FIG.
As shown in FIGS. 8 and 9, the inner cylinder machine 2 is equipped with slide members 16 at two lower portions, and the outer cylinder machine 3 is equipped with a slide member receiver 17 correspondingly. The contact surface between the slide member 16 and the slide member receiver 17 is subjected to friction reduction processing with a material having a small friction coefficient such as a Teflon (registered trademark) sheet. Thereby, the inner cylinder machine 2 can be separated from the outer cylinder machine 3 with a small traction force.
[0013]
A reverse guide track device 18 is installed on the inner surface of the existing segment ring S. The reverse guide track device 18 is provided with two rail members 19 and 19 corresponding to the slide member 16 at two lower portions of the existing segment ring S, and the rail members 19 and 19 are connected to each other in a plurality of ways. The members 20 are connected to each other. Each sleeper means 20 is fixed to each existing segment ring S by fixing the mounting tongue 20a of each sleeper means 20 with a bolt 22 such as a bolt box 21 provided at the joint ST of each existing segment ring S. The
[0014]
Contact surfaces of the reverse guide track device 18 (rail members 19 and 19 and a plurality of sleeper means 20) with the slide member 16 and the inner cylinder 2 are made of a material having a small coefficient of friction such as a Teflon (registered trademark) sheet. Friction reduction processing is applied. Thereby, the inner cylinder machine 2 can be moved in the direction of the start shaft X with a small traction force. The slide member 16, the slide receiving member 17, and the reverse guide track device 18 are made of a metallic material.
[0015]
The cylinder 23a side of the reverse jack (hydraulic jack) 23 is attached to one end (starting shaft X side) 16a of the slide member 16, and the reverse reaction force device 24 is attached to the tip 23t side of the piston 23b of the reverse jack 23. It has been. The reverse reaction force device 24 is fixed to the rail member 19 of the reverse guide track device 18. That is, the rail member 19 has a hole 25, and a pin 26 is inserted into the hole 25 to fix the reverse reaction device 24. As shown in FIGS. 9 and 10, two reverse jacks 23 are provided corresponding to one rail member 19 to ensure reverse propulsion force. The reverse jack 23 and the reverse reaction force device 24 constitute a reverse device for moving the slide member 16 in the direction of the start shaft X and returning the inner cylinder 2 into the start shaft X.
[0016]
The slide member 16 is pulled by contracting the reverse jack 23 in a state where the reverse guide track device 18 and the reverse reaction force device 24 are fixed, and the inner cylinder machine 2 moves to the start shaft X side. The inner cylinder 2 moves like a scale insect by the reverse reaction device 24 and the reverse jack 23. When the movement of the reverse jack 23 for the stroke is completed, the pin 26 is removed, and the reverse reaction force device 24 and the rail member 19 are released from being fixed. In this state, the piston 23b of the reverse jack 23 is extended to move the reverse reaction force device 24 toward the start shaft X, and the reverse reaction force device 24 is fixed to the rail member 19 by the pin 26 at the moved position. The inner cylinder machine 2 is returned to the start shaft X by repeating the above.
[0017]
In addition, the reverse guide track device 18 in the portion where the inner cylinder machine 2 has been moved is removed and diverted to the next moving portion. In this way, the reverse guide track device 18 that is diverted to the start shaft X is sequentially laid.
[0018]
Next, the shield method according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
The shield tunneling machine 1 is started from the starting vertical shaft X, and the preceding tunnel Y is constructed. K is a backfill material (FIGS. 1 and 11). When a predetermined arrival point is reached, the ground around the arrival part is improved (FIG. 12). Thereafter, the spreader 15B of the propulsion jack 14B is rotated and moved inward of the propulsion jack 14B according to the above procedure, and the propulsion jack 14B is accommodated in the inner cylinder 2 (see the left side of FIGS. 13 and 7). The inner cylinder machine 2 includes a housing 12 having connection portions 2a and 2b, a main cutter portion 4a, connection jacks 13a to 13c, a propulsion jack 14B, and a slide member 16. And all the connection jacks 13a-13c are cancelled | released, and the inner cylinder machine 2 is isolate | separated from the outer cylinder machine 3. FIG. And while laying the reverse guide track apparatus 18, the reverse jack 23 and the reverse reaction force apparatus 24 are installed, and the inner cylinder machine 2 is reversely moved in the direction of the starting shaft X (FIG. 14). In the start shaft X, a new outer cylinder machine 30 is held, and a new shield machine 100 in which the new outer cylinder machine 30 is assembled to the inner cylinder machine 2 returned to the start shaft X is held. Holding means 40 is provided. The new outer cylinder 30 includes an outer cylinder 31, a sub-cutter part 32, connection ring girder parts 33a and 33b with the inner cylinder 2 and the removed and recovered lower six propulsion jacks 14A and spreaders 15A or the propulsion jacks 14A and spreaders. There are six propulsion jacks 34 and spreaders 35 instead of 15A. The holding means 40 includes a reaction force wall 41 and a moving table 42 that hold the outer cylinder 31 constituting the new outer cylinder machine 30. The inner cylinder machine 2 is moved to the position of the new outer cylinder machine 30 by using rails (FIG. 15 above). The holding means 40 for holding the new shield excavator 100 in which the new outer cylinder machine 30 is assembled to the inner cylinder machine 2 is moved in the lateral direction by the moving means 50 such as a rail in the start shaft X, and the rear tunnel Z Is moved to the position for construction (FIGS. 2 to 4, 16). Then, the segment ring S is constructed from the inside of the start shaft X, and the trailing tunnel Z is constructed (FIG. 17). The outer cylinder 3 separated at the arrival point of the preceding tunnel Y cuts off the inner surface side (dotted line portion in FIG. 18) of the sub-cutter portion 4b and the connection ring girder portions 3a and 3b with the inner cylinder device 2 Cover with cast concrete J (Figure 18). That is, it is buried together with the outer cylinder 3A. The propulsion jack 14A separately collects the inner cylinder 2 from the start shaft X side after starting the reverse movement as described above.
As described above, two tunnels can be constructed from the same start shaft X by diverting the inner cylinder machine 2.
[0019]
According to the first embodiment, since the reverse recovery device of the inner cylinder machine 2 is provided, the inner cylinder machine 2 can be recovered when the shaft cannot be constructed at a predetermined shield reaching position. Can be used to construct two or more tunnels from the same start shaft. Accordingly, since it is not necessary to construct a reach shaft, it is possible to cope with the problems with respect to the surrounding environment, and it is possible to realize an economically advantageous shield method that does not cost when constructing a plurality of tunnels.
[0020]
Moreover, since the rail members 19 and 19 and the sleeper means 20 in the portion where the movement of the inner cylinder machine 2 as the shield machine main body has been completed are removed, it is diverted to the next movement portion of the inner cylinder machine 2. The rail members 19 and 19 and the sleeper means 20 to be used can be reduced, and the apparatus cost can be reduced.
[0021]
In addition, the rail is connected by a reverse jack 23 having one end attached to the slide member 16 and a pin 26 attached to the tip 23t (the other end) of the reverse jack 23 and inserted into the hole 25 of the rail member 19. Since the reverse reaction means is constituted by the reverse reaction force device 24 fixed to the member 19, the reverse reaction force device 24 can be easily attached to and detached from the rail member 19 by the pin 26 or the like. Will be able to do.
[0022]
According to the first embodiment, the inner cylinder machine 2 separated from the outer cylinder machine 3 including the outer cylinder 3A and the propulsion jack 14A is collected, but the inner cylinder machine separated only from the outer cylinder 3A is used. You may make it collect | recover.
Moreover, according to Embodiment 1, although the example which constructs two tunnels from one start shaft was shown, the inner cylinder machine returned in the start shaft X is pulled up from the start shaft X, and a new outside By attaching only the cylinder machine 30 or the outer cylinder 31, it is possible to divert it to a completely different construction.
Further, the inner cylinder machine 2 may be constituted by a cylindrical structure housing, a truss structure housing, or a combination of these structures.
[0023]
【The invention's effect】
According to the shield construction method of the present invention, it is not necessary to build a reach shaft, so that it is possible to cope with problems with the surrounding environment.
In addition, it is possible to construct two or more tunnels from the same start shaft by diverting the shield machine main body (inner cylinder machine 2) from which the outer cylinder is separated, realizing an economically advantageous shield method. I can do it .
Also, by removing the rail member and sleepers means moves after completion portion of the shield machine main body. Thus diverting the next movement portion of the shield machine main body, reducing the rail member and the sleepers means used This can reduce the cost of the apparatus .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process explanatory diagram for explaining an outline of a shield method according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 2 is a process explanatory diagram for explaining an outline of a shield method according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 3 is a process explanatory diagram for explaining an outline of a shield method according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 4 is a process explanatory diagram for explaining the outline of the shield method according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 5 is a cross-sectional view of a shield machine used in the shield method according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 6 is a schematic front view of a cutter unit.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the arrangement of the connecting portion and the jack for propulsion of the inner cylinder machine and the outer cylinder machine.
FIG. 8 is a side view of the inner cylinder recovery device.
FIG. 9 is a top view of the inner cylinder recovery device.
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between the reverse reaction force device and the reverse guide track device.
FIG. 11 is a process explanatory diagram for explaining in detail the shield method according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 12 is a process explanatory diagram for explaining in detail the shield method according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 13 is a process explanatory diagram for explaining in detail the shield method according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 14 is a process explanatory diagram for explaining in detail the shield method according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 15 is a process explanatory diagram for explaining in detail the shield method according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 16 is a process explanatory diagram for explaining in detail the shield method according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 17 is a process explanatory diagram for explaining in detail the shield method according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 18 is a process explanatory diagram for explaining in detail the shield method according to the first embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
1 shield machine, 2 inner cylinder machine (shield machine body), 3 outer cylinder machine,
3A outer cylinder, 16 slide member, 19 rail member, 20 sleeper means,
23 reverse jack, 24 reverse reaction force device, 25 holes, 26 pins,
S segment ring, X starting shaft, Y leading tunnel, Z trailing tunnel.

Claims

Using a shield machine with an outer cylinder that became separable on the outer peripheral side of the shield machine main body to which a plurality of jacks for propulsion were attached, a tunnel was constructed from the start shaft, and then separated from the outer cylinder. The shield machine main body is returned to the start shaft and a new outer cylinder is assembled to the shield machine main body to create a new shield machine, and the new shield machine is moved in the start shaft and newly This is a shield construction method in which two or more tunnels are constructed from the same start shaft by moving to a position where a new tunnel is to be constructed and constructing a new tunnel from the start shaft. Constructing a plurality of sleeper means on the segment ring to be constructed, and arranging a pair of rail members on the plurality of sleeper means, Serial The shield machine main body provided with a slide member which slides over the rail member to return the slide member in the starting pit the shield machine main body by moving in the direction of the starting pit and the new Using the reaction force wall that holds the outer cylinder and the holding means, the new outer cylinder held by the holding means and the shield machine main body returned to the start shaft After being assembled, the new shield machine is produced, and the holding means holding the new shield machine is moved to the position where a new tunnel is constructed by moving the moving means in the start shaft by the moving means. A shielding method characterized by constructing a new tunnel by constructing a segment ring from the above-mentioned start shaft .

2. The shield construction method according to claim 1, wherein the rail member and the sleeper means in the part where the shield machine main body has been moved are removed and diverted to the next moving part of the shield machine main body.