JPH0213698A - 矩形断面トンネルの構築工法及びそれに用いるシールド掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はシールド工法及びシールド掘進機に関するもの
である。

（従来の技術） 一般に地下鉄や地下自動車道路の建設は、主に開削工法
又はシールド工法で行われている。

該開削工法は断面箱型状の溝を地表面から掘削し、その
溝の上面開口部に床板を仮設した状態で掘削部を構築し
な後再び必要な土を埋め戻して構築する工法である。こ
れは上述のように地表面から断面箱型上の清を掘削をす
るなめ膨大な費用と期間がかかり、しかも市街地等では
工事が夜間にしかできないという制限があった。そのた
め現在ではシールド工法が多く用いられるようになって
いる。

このシールド工法とは土砂を掘削するカッターを備えた
シールド機と該シールド機の外周に設けた円筒状のシー
ルドフレームとにより構成されたシールド掘進機を、根
状の坑口から地中に搬入して横方向へ推進させてトンネ
ルを掘削し、その内周面にセグメントを覆工するという
工法である。

（発明が解決しようとする課Ｈ） しかしながら、電車や自動車等の建築限界は矩形状であ
り、またケーブル等を敷設するためのトンネルも断面矩
形状であることが望ましい。

ところが上記シールド工法は断面が円形状のため、無駄
な空間を掘削しなければならずしかも高価なセグメント
を使用するので工費が高価になるという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その
目的は無駄な空間のない断面箱型で、かつセグメントを
使用しない安価なシールド工法及びシールド掘進機を提
供することである。

（課題を達成するための手段） 以上の課題を達成するための本発明の手段は、土砂を掘
削するシールド機の外周に、外周面が矩形状のシールド
フレームを取外自在に設けたシールド掘進機により断面
矩形状のトンネルを掘削し、該トンネルの内周面に現場
打ち鉄筋コンクリ−１へを覆工するとともに、該現場打
ち鉄筋コンクリートをプレスジヤツキにより押圧しつつ
その反力でシールド掘進機を推進させ、掘削終了後には
シールド機をシールドフレー１＼から分離解体すること
により該シールドフレームが地中に埋設されてなること
を特徴とするシールド工法及び、土砂を掘削するカッタ
ーを備えたシールド機と、該シールド機の外周に取り外
し自在に設けた外周面が矩形状のシールドフレームとに
よりなり、該シールドフレームの先端内部に土砂をゆる
める水を噴射する噴射体を適宜間隔をもって環状に設け
るとともに、該シールドフレーム内の後部には後方向へ
作用するプレスジヤツキを設けてなることを特徴とする
シールド掘進機に存する。

（作用〉 而して上記構成によれば、坑口から搬入されたシールド
掘進機は先端内部の噴射体から切羽側に水が噴射されて
土を緩めるとともにその緩んだ地山をカッターで削りな
がら推進してトンネルを掘削する。

そして掘削されたトンネルの内周面に現場打ち鉄筋コン
クリートを覆工し、該現場打ち鉄筋コンクリートをプレ
スジヤツキで押圧しながらその反力によりシールド掘進
機を更に推進させてトンネルを横築し、掘削終了後はシ
ールド機をシールドフレームから分離解体して地上に搬
出せしめて他に転用するとともに、前記シールドフレー
ムがそのまま地中に埋設される。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

本発明のシールド掘進機Ａは根状の坑口から地中に搬入
されて横方向に推進しながら断面箱型のトンネルを掘削
するものであり、シールドｆｉｌとその外周に設けられ
たシールドフレーム２とにより構成されている。

該シールド機ｌは円筒状の枠体３とカッター４とにより
構成され、該カッター４は環状のフレーム４ｂに掘削羽
４ａが収り付けられて構成され、その回転軸４ｂが枠体
前面３ａのモーター５に連結接合されることにより土砂
等を掘削すものである。

前記枠体前面３ａにはカッター４により掘削された泥水
等をトンネルＩＩＪＩＪに排出する排泥管６ａと泥水圧
による切羽の土圧に対向するための送泥管６ｂとが設け
られている。

この排泥管６ａ及び送泥管６ｂは泥水式の場合に設けら
れるものであるが、土圧式の場合は排泥管６ａのかわり
にスクリュウコンベヤが設けられてこれにより排泥する
ものである。

また枠体３内部周面の対角位置には並列状に配置された
一対のシールドジヤツキ７が設けられ、その先端がトン
ネルｍの内面に組立られな型枠ｋに当接され、該型枠ｋ
を押圧することにより推進反力をシールド掘進機Ａに与
えている。

シールドフレーム２は矩形状の外筒２ａと円筒状の内筒
２ｂとが連結片２ｄを介して連結して構成され、第３図
に示すよｈに防水性のクツション材８を介してポル１−
２　ｃにより枠体３の外周に嵌合固着されている。また
シールドフレーム２の先端部は切羽側の他山に喰い込み
やすいように内側に傾斜したテーパー状の四部９が形成
され、該凹部９の外側には他山に水を噴射する噴射体」
、０が適宜間隔をもって設けられ、その噴射ノズル１０
、・ｌが凹部９の内側に臨んでいる。

該シールドジヤツキ、２における外筒２ａと内筒２ｂと
の間にはプレスジヤツキ１１が適宜間隔ごとに設けられ
、伸縮自在な押圧シリンダー１１．ａがトンネルｍ側に
伸長してトンネル内周面に覆工した現場打ち鉄筋コンク
リートｎを押圧することによりその反力でシールド掘進
機Ａを推進させる。

次に本発明のシールド掘進機Ａを使用したシールド工法
について説明する。

まず始めに該シールド掘進機Ａを地中に搬入するための
編状の坑口を掘削するとともに、坑口中においてシール
ド掘進機Ａを組立形成する。

そして第１図に示すように、シールドフレーム２先端部
における噴射体１０の噴射ノズル１０ａから切羽側に水
を噴射して地山を緩めながらカッター４を回転させるこ
とにより地山が掘削され、その掘削された土砂は泥水と
なって排泥管６ａから後部側（トンネル側）へ排出され
る。

この際プレスジヤツキ１１が坑口の壁面に当接されてこ
れを押圧することによりその反力でシールド掘進機Ａが
前方へ推進せしめられてトンネルｍが掘削される。そし
て該トンネルｍの内周面に型枠ｋを組み立ててその間に
現場打ち鉄筋コンクリートｎを打設する０次に、この型
枠ｋ及び現場打ち鉄筋コンクリートｎにシールドジヤツ
キ７及びプレスジヤツキ１１を当接し、これらを押圧し
ながらその反力によりシールド掘進機Ａを更に推進させ
つつ、これら一連の動作を繰り返すことにより地下構造
物Ｔを構築するものである。

最後に、シールド掘進機Ａによる掘削が終了した後は、
枠体３の内面側からボルト２Ｃを外してシールド機１を
分離解体して地上に搬出するとともに、該シールドフレ
ーム２を地中にそのまま埋殺しをして終了する。

（発明の効果） 本発明は以上の様な構成にしたことにより下記の効果を
有する。

■　土砂を掘削するシールド機の外周に、外周面が矩形
状のシールドフレームを取外自在に設けたシールド掘進
機で断面矩形状のトンネルを掘削し、該トンネルの内周
面に現場打ち鉄筋コンクリートを覆工するとともに、該
現場打ち鉄筋コンクリートをプレスジヤツキにより押圧
しつつ、その反力でシールド掘進機を推進させ、掘削終
了後にはシールド機をシールドフレームから分離解体し
て該シールドフレームを地中に埋殺しすることにより、
セグメントを使用しない安価なシールド工法を提供でき
、シールドフレームから分離解体したシールド機を地上
に搬出して他に転用することが可能となる。

■　シールド掘進機を、カッターを備えたシールド機と
、該シールド機の外周に取り外し自在に設けた外周面が
矩形状のシールドフレームとにより楕成し、該シールド
フレームの先端内部には噴射体を適宜間隔をもって環状
に設けるとともに、シールドフレーム内の後部にはプレ
スジヤツキを設けた構成にしたことにより、無駄な空間
のない断面矩形状の地下構造物を安価で且つ容易に構築
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシールド掘進機の使用状態を示す断面
図、第２図は第１図のＢ−Ｂ線断面図、第３図は同Ｃ−
Ｃｌ！断面、第４図は同Ｄ−Ｄ線断面、第５図は同Ｅ−
Ｅ線断面図である。 Ａ：シールド掘進機　　１：シールド機２：シールドフ
レーム　４：カッター １０：噴射体　　　　　１１ニブレスジヤツキｍ；トン
ネル ｍ：現場打ち鉄筋コンクリート 第２図 第４図 第３図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）土砂を掘削するシールド機の外周に、外周面が矩
   形状のシールドフレームを取外自在に設けたシールド掘
   進機により断面矩形状のトンネルを掘削し、該トンネル
   の内周面に現場打ち鉄筋コンクリートを覆工するととも
   に、該現場打ち鉄筋コンクリートをプレスジャッキによ
   り押圧しつつその反力でシールド掘進機を推進させ、掘
   削終了後にはシールド機をシールドフレームから分離解
   体することにより該シールドフレームが地中に埋殺され
   てなることを特徴とするシールド工法。
2. （２）土砂を掘削するカッターを備えたシールド機と、
   該シールド機の外周に取り外し自在に設けた外周面が矩
   形状のシールドフレームとによりなり、該シールドフレ
   ームの先端内部に土砂をゆるめる水を噴射する噴射体を
   適宜間隔をもって環状に設けるとともに、該シールドフ
   レーム内の後部には後方向へ作用するプレスジャッキを
   設けてなることを特徴とするシールド掘進機。