JPH0127240B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、比較的曲率の大きな湾曲部を持つた
トンネルをシールド機により掘削するための曲線
シールド工法に関する。

（従来技術とその問題点） 一般に、下水道等のシールドトンネルは、道路
下方の地中で道路の線形に沿つて築造されること
が多い。しかし、道路の交差点等で、シールドト
ンネルを比較的急な曲線に沿つて曲げなければな
らない場合、シールド機は比較的急な曲線に沿つ
て掘進することが不可能であるので、交差点等で
立坑（回転立坑）を築造し、該立坑内でシールド
機の方向を転換させる方法が一般に用いられてい
る。

しかし、近年はシールドトンネルの位置が超深
度化しており、また地上における施工環境も厳し
くなつているので、回転立坑の施工は困難になつ
ている。たとえば、交通量が激しく、道路幅員が
狭く、地下埋設物が多い等の施工環境により、回
転立坑は地上からの施工が不可能なことも多い。

そのような場合、従来は凍結工法を採用して素
掘りトンネルで回転空間、および急曲線施工空間
を築造したり、あるいは補助工法を多用して
NATM工法により回転空間、および急曲線施工
空間を築造した後、シールド掘進機を直角に方向
転換させた施工例もある。しかし、そのときの工
事費は高額となり、また施工の安全性の面では、
補助工法を全面的に信頼しての素掘りであるため
問題がある。

（発明の目的） 本発明は、このような従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的は、シールド工法
のみで経済的かつ安全に比較的急な曲線部を有す
るトンネルを掘削することができる急曲線シール
ド工法を提供することにある。

（発明の要旨） 一次シールド機によりほぼ直線に沿つてトンネ
ルの曲線部の始端位置まで通常径トンネルを掘削
した後、一次シールド機の後方で通常径トンネル
の一部に拡大シールド機の発進基地を築造し、該
発進基地で一次シールド機に比べて機長の短い拡
大シールド機を組立てた後、前方の一次シールド
機を一旦発進基地内に戻し、前記拡大シールド機
で所定の曲線に沿つて曲線部の終端位置まで拡大
トンネルを掘削し、その後掘削済みの拡大トンネ
ル内で前記一次シールド機を拡大トンネルの終端
部まで搬送し、該一次シールド機により所定方向
に向かつてほぼ直線状に再び通常径トンネルを掘
削することにある。

本発明の第２の要旨は、一次シールド機により
ほぼ直線に沿つて所定個所まで通常径トンネルを
掘削した後、一次シールド機の後方で通常径トン
ネルの一部に拡大シールド機の発進基地を築造
し、該発進基地で一次シールド機に比べて機長の
短い環状の拡大シールド機を組立てた後、当該拡
大シールド機で拡大掘削を行つて一次シールド機
のほぼ先端部周囲まで掘進させ、その後前記一次
シールド機の少くとも一部を取外して機長を短く
して前記拡大シールド機に取付け、残りの一次シ
ールド機を放置したまま前記拡大シールド機によ
り所定の曲線に沿つて曲線部の終端位置まで拡大
トンネルを掘削し、その後前記放置した一次シー
ルド機を曲線部の終端位置まで搬送させ、その後
拡大シールド機から一次シールド機の一部を取り
外すとともに、取外した一部を一次シールド機に
再び取り付け、該一次シールド機により所定方向
に向かつてほぼ直線状に通常径トンネルを掘削す
ることにある。

（発明の具体的実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図は本発明工法の全体の概要を示してい
る。すなわち、符号Ａは道路１，２の交差点であ
り、道路１の下方には一次シールド機３により通
常径トンネル４が築造され、通常径トンネル４の
延長上において交差点Ａの下方には拡大トンネル
５が築造される。拡大トンネル５の先端（終端）
部には拡大シールド機６が位置している。また、
符号４ａは道路２に沿つて築造すべき通常径トン
ネルを示している。

このように、交差点Ａの下方において比較的急
に曲がる曲線部を有する通常径トンネル４，４ａ
の施工方法について、第２図以下に基づき詳細に
説明する。

本発明工法の第１実施例は、第２図に示すよう
に、まず一次シールド機３によりほぼ直線的な所
定経路に沿つて、交差点Ａ近くの所定位置まで通
常径トンネル４を掘削する。通常径トンネル４の
内面には、既存のエレクター（図示せず）等によ
つて一次セグメント８を装着する。また、一次シ
ールド機３は、掘削用泥水の注入ポンプ９および
排出ポンプ１０と、推進ジヤツキ１１等を備えて
いるが、従来と同一構造のものであるので詳細な
説明は省略する。

上記のように、所定個所まで通常径トンネル４
を掘削した後、一次シールド機３をそのままに
し、一次シールド機３の後方で通常径トンネル４
の一部に拡大シールド機６のための発進基地１２
を築造する。発進基地１２を掘削するには手掘り
等に頼つてもよいが、第３図に示すように、本件
出願人の先の出願において提案された円周シール
ド機１３を用いると能率的である。なお、符号１
４は円周シールド機１３の発進基地の一部を被覆
する包囲体であり、符号１５は円周セグメントを
示し、円周シールド機１３は包囲体１４ないし円
周セグメント１５より反力を得て推進ジヤツキ１
６により掘進し、発進基地１２を築造する。

次に、発進基地１２で前記拡大シールド機６を
組立てる。この場合、拡大シールド機６として
は、ほぼ一次シールド機３の刃口部分のみに相当
する長さで一次シールド機３に比べて機長が短
く、且つ一次シールド機３より径を大きくしたも
のであり、その他の構造はほぼ一次シールド機３
と同一のもので、詳細な説明を省略する。

上記拡大シールド機６を組立てた後、第４図に
示すように、拡大シールド機６を一次シールド機
３の周囲で掘進させ、一次シールド機３の前端部
付近まで拡大トンネル５を掘削する。

なお、拡大シールド機６を掘進させる際に、一
次シールド機３が邪魔にならないよう、予め一次
シールド機３を発進基地１２内に戻して、当該発
進基地１２内に完全に収納するようにする。この
場合、発進基地１２の寸法を予め一次シールド機
３を完全に収納し得る大きさにしておいてもよ
く、あるいは一次シールド機３を戻す際に発進基
地１２を拡大してもよい。

なお、拡大トンネル５の内面には既存のエレク
ターや所望の手段によつて二次セグメント１７を
装着する。また、拡大トンネル５内で一次シール
ド機３を所定位置に支持するには、第４〜５図に
示すように、たとえばレール等を備える前進可能
なシールド受け台１８を用いるのがよい。なお、
拡大シールド機６は本実施例では推進ジヤツキ
（図示せず）により、たとえば反力受け２０ない
し二次セグメント１７より反力を得て掘進する。

上記拡大シールド機６は、本実施例では、一次
シールド機３を取り残したまま第１図の符号６ａ
で示すように、徐々に向きを変えながら交差点Ａ
の下方の所定の曲線に沿つて、所定個所まで拡大
トンネル５を掘削する。

拡大トンネル５の掘削終了後は、前記シールド
受け台１８等を用いて拡大トンネル５内で一次シ
ールド機３（第１図）を拡大トンネル５の終端部
まで搬送する。

そして、当該一次シールド機３により所定方向
に向かつて再び通常径トンネル４ａを掘削する。

したがつて、回転立坑を設けることなく、シー
ルド機のみで曲線的なトンネルを容易に掘削する
ことができる。

次に、本発明の第２実施例を説明すると、上記
拡大シールド機６を一次シールド機３の前端部付
近まで掘進させることは第１実施例とほぼ同一で
あるが、本実施例では拡大シールド機６を環状の
半完成状態に組立て、その後第１図の符号６ｂで
示すように拡大シールド機６ｂで上記拡大トンネ
ル５を所要個所まで築造した後で、第４，６図に
示すように、拡大シールド機６ｂと一次シールド
機３を例えば同心的に一体に結合させる。この場
合、一次シールド機３のテール部３ａを胴部３ｂ
から一旦取り外す。そして、一次シールド機３の
一部と一体の拡大シールド機６ｂにより、徐々に
向きを変えながら、交差点Ａ下方の所定の曲線に
沿つて所定個所まで拡大トンネル５を掘削する。

なお、環状の拡大シールド機６ｂと一次シール
ド機３を一体化して用いる場合は、一次シールド
機３の少なくとも前部、すなわち刃口や、カツタ
ー、泥水掘削機、面板、山留め板等を用いるのみ
で充分であり、前記テール部３ａを取り外す際に
はそれらを残すようにすればよい。その結果、一
次シールド機３の寸法が短かくなり、急な曲線に
沿つて拡大掘削を行なうことが容易となる。

次に、拡大トンネル５の掘削終了後、第１図に
示すように、拡大シールド機６ｂから一次シール
ド機３の一部を分離させるが、その前にこの一部
の一次シールド機３に、拡大トンネル５内で搬送
したテール部３ａを再び取り付ける。そして、再
び組立てられた該一次シールド機３により所定方
向に向かつて直線状に再び通常径トンネル４ａを
掘削する。

（発明の効果） 上記実施例の説明から明らかなように、本発明
工法においては、一次シールド機に比べて機長の
短い拡大シールド機により湾曲した拡大トンネル
を掘削して、搬送装置または拡大シールド機によ
り一次シールド機を拡大トンネル内で推進させる
ので、従来のように回転立坑を施工する必要がな
く、経済的かつ安全に一次シールド機の方向を転
換させることができる。

したがつて、本発明によると、シールド機によ
り比較的急な曲線部を持つたトンネルを能率的か
つ安全に掘削し得る工法が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明工法の第１および第２
実施例を示す工程図であつて、第１図は本発明工
法の全容を示す概略横断面図、第２図は通常径ト
ンネルおよび拡大シールド機用発進基地を築造し
た状態の概略縦断面図、第３図は第２図の−
線断面図、第４図は拡大シールド機を推進させた
状態の概略縦断面図、第５図は第４図の−線
断面図、第６図は拡大および一次シールド機の結
合関係を示す断面図である。 Ａ……交差点、１，２……道路、３……一次シ
ールド機、４，４ａ……通常径トンネル、５……
拡大トンネル、６，６ａ，６ｂ……拡大シールド
機、８……一次セグメント、９，１０……泥水ポ
ンプ、１１……推進ジヤツキ、１２……発進基
地、１７……二次セグメント、１８……シールド
受け台。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一次シールド機によりほぼ直線に沿つてトン
   ネルの曲線部の始端位置まで通常径トンネルを掘
   削した後、一次シールド機の後方で通常径トンネ
   ルの一部に拡大シールド機の発進基地を築造し、
   該発進基地で一次シールド機に比べて機長の短い
   拡大シールド機を組立てた後、前方の一次シール
   ド機を一旦発進基地内に戻し、前記拡大シールド
   機で所定の曲線に沿つて曲線部の終端位置まで拡
   大トンネルを掘削し、その後掘削済みの拡大トン
   ネル内で前記一次シールド機を拡大トンネルの終
   端部まで搬送し、該一次シールド機により所定方
   向に向かつてほぼ直線状に再び通常径トンネルを
   掘削することを特徴とする曲線シールド工法。 ２ 一次シールド機によりほぼ直線に沿つてトン
   ネルの曲線部の始端位置まで通常径トンネルを掘
   削した後、一次シールド機の後方で通常径トンネ
   ルの一部に拡大シールド機の発進基地を築造し、
   該発進基地で一次シールド機に比べて機長の短い
   環状の拡大シールド機を組立てた後、当該拡大シ
   ールド機で拡大掘削を行つて一次シールド機のほ
   ぼ先端部周囲まで掘進させ、その後前記一次シー
   ルド機の少くとも一部を取外して機長を短くして
   前記拡大シールド機に取付け、残りの一次シール
   ド機を放置したまま前記拡大シールド機により所
   定の曲線に沿つて曲線部の終端位置まで拡大トン
   ネルを掘削し、その後前記放置した一次シールド
   機を曲線部の終端位置まで搬送させ、その後拡大
   シールド機から一次シールド機の一部を取り外す
   とともに、取外した一部を一次シールド機に再び
   取り付け、該一次シールド機により所定方向に向
   かつてほぼ直線状に再び通常径トンネルを掘削す
   ることを特徴とする曲線シールド工法。