JPH02210190A - シールド工法 - 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） 本発明は地下鉄用トンネル等を地中に構築する場合のシ
ールド工法に関する。

（従来の技術） 地下鉄用トンネルは駅部と該駅部を結ぶ駅間部とから成
り、このような地下鉄用トンネルは、従来、例えば単線
又は複線用の円形掘削断面をなすシールド工法によって
構築されていた。

すなわち、例えば単線用円形断面トンネルの場合、第１
１図（ａ）に示されるように、上り下り線用に２つのシ
ールド機を並行に配置しこれらをほぼ並行に掘進させて
いた。

そしてこの場合、各シールド機の配置間隔は互いの掘進
に影響を及ぼさないように少なくともほぼ１つのシール
ド外径（ｄ）に等しい距離を離すためトンネル占用幅が
３ｄ程度以上必要であった。

また、複線用円形断面トンネルの場合、第１１図（ｂ）
に示されるように、より大径の円形断面を有するシール
ド機により掘削していた。この場合、トンネル占用幅（
ｄｏ）としては前述した単線用のトンネル占用幅（３ｄ
）に比べやや小さくて済むという利点を有する。

（発明が解決しようとする課Ｈ） しかしながら、前に述べた単線用円形断面の場合、トン
ネルの占用幅が少なくともほぼトンネル３本分必要とな
り、このためトンネルを幅の狭い道路下に構築する場合
、道路幅以外の地下の占有権をその土地の所有者から取
得しなければならず、高額の用地費が必要になるという
問題があった。

また、複線用円形断面の場合、上下空間に不要断面が多
くなると共にシールド外径が大口径であるため、立坑寸
法や立坑深度が大きくなり不経済であるという問題があ
った。

このため、地下鉄の施工場所が制約され、その普及を阻
害する原因ともなっていた。

そこで、トンネルを構築する場合は、トンネルの占用幅
が小さくかつ不要断面の少ないものであることが望まし
いが、このようなものとして本件出願人の出願に係る特
願昭５６−８２８７２号のような二連形シールド機を用
いてトンネルを構築することが有利であるといえる。ま
た、駅部については、その形式がサイドホーム式や島ホ
ーム式等があるが、乗り換えが簡単なこと等から今後は
島ホーム式が多くなると思われる。

この島ホーム式の場合、上り・下り腺の間にプラットホ
ームの幅が必要となるので、駅部におけるトンネルの幅
は広くなるという特徴を有している。

この発明は斯る課題を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、駅近傍においては上り・下り
用の単円形断面のトンネルを掘削すると共に駅間部にお
いてはこれらを隣接接合して二連形断面のトンネルを掘
削するようにしたシールド工法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明方法においては、互
いに離間している地下駅間を接続するトンネルを掘削す
るシールド工法において、駅発進部では上り用、下り用
の各シールド機を所定間隔をとり、かつ漸次接近する方
向に掘進し、所定の位置においては前記各シールド機を
隣接接合して多連形断面シールド機として掘進し、到達
側駅に近づくに従い前記シールド機を再び分離し、かつ
漸次離反させながら掘進することを特徴とする。

（作用） 前記構成により、本発明によれば、上り用と下り用の各
シールド機を隣接接合したり、またこの接合したシール
ド機を分割したりすることにより、駅発進部においては
各シールド機を所定間隔を隔てて並置しておいてこれら
が漸次接近する方向に掘進し、これによって単円形断面
のトンネルが掘削され、また、駅間部においてはこれら
各シールド機を隣接接合して掘進することにより、多連
形断面のトンネルが掘削される。更に、到達側駅におい
ては、前記接合したシールド機を再び分割して、これら
が互いに離反する方向に掘進して単円形断面のトンネル
が掘削されるようにしたものである。

以上により、所要断面の異なる別々のシールド機を必要
とすることなく経済的にトンネル掘削を行うことができ
る。

（実施例） 以下、図面に基づき本発明の一実施例を詳説する。

第１図には本発明方法によって溝築されたトンネル掘削
部の断手面図が示されている。

同図において、符号１．１１は将来地下駅部となる立坑
であり、２．１２は同様に将来構築される予定の島式プ
ラットホームである。また、３゜３ａ、１３，１３ａは
それぞれ下り線用および上り線用の駅取付区間のトンネ
ルであり、５は一般区間トンネルである。

前記駅取付区間のトンネル３．３ａ、１３，１３ａは、
後述する第３図に示されるように、それぞれ筒形セグメ
ン）４．１４で形成され、一般区間トンネル５は、後述
する第７図に示されるように二連形セグメント６で形成
される。

次に本発明の具体的な施工方法について説明する。

第２図は、当初においては所定間隔を隔てて並置された
２つのシールド１１８．１８が、それぞれ別個に掘進し
所定位置において近接かつ接合する状態を示す図である
。

同図において、７は地盤改良部であり、８．１８はそれ
ぞれ同種のシールド機であって、これら各シールド機８
．１８の前部にはフード９．１９゜弓形フード９ａ、１
９ａや隔壁１０．２０および回転カッタ２１．３１が設
けられている。また、２２゜３２はシールド筒部であり
、２３．３３はシールド筒直線部、２４．３４　　はシ
ールドテール部、２５゜３５はテール直線部である。更
に、２６．３６はシールドジヤツキ、２７．３７はスク
リューコンベアのような排土装置であり、２８．３８は
人力等によって切り広げられた作業空間である。

第３図には筒形セグメント４．１４が示されており、こ
れらは円弧形セグメント４ａ、１４ａと端部セグメント
４ｂ、１４ｂおよびパネルセグメント４ｃ、１４ｃから
成る。

第４図はシールド機８を前面から見た場合の図であり、
略Ｘ字状に配置された回転カッタ２１の周囲にフード９
と弓形フード９ａが設けられている。また、第５図はシ
ールド機８の横断面を示すものであり、シールド筒部２
２の一部に弦状のテール直線部２５が設けられ、これら
の内周部にはシールドジヤツキ２６が設けられている。

以上において、先ず一方のシールド機８が先行して掘進
し、駅取付区間トンネル３を構築する。

このとき、当然のことながらセグメント４の外周部と他
山との間には裏込めが充填される。このシールドＩ！Ｂ
は、予め地盤改良部７の所定の位置まで掘進した後、−
時的に掘進を停止する。そして、シールド機８の内側か
ら隔壁１０のマンホール（図示せず）を通じて作業員が
切羽に出て作業空間２８を切り広げ、弓形フード部９ａ
を取り外す。

この状態でシールド機８はそのまま待機する。

次に、他方のシールド機１８が掘進して駅取付区間トン
ネル３ａを構築し、該トンネル３ａが前記トンネル３に
近接したならば、地盤改良部７の所定の位置において一
時掘進を停止し、前述と同様に作業空間３８を設け、弓
形フード部１９ａを取り外す、そして、新たに手掘りに
よって掘進を再開し、シールド機８に徐々に接近させて
いってシールド機８と１８とを並設　せしめ、シールド
機１８の掘進を停止する。

続いて、各シールド機８．１８のテール直線部２５．３
５を取り外し、シールド機８と１８とを例えば溶接ある
いはボルト接合等により一体的に結合して、第６図のよ
うに二連形シールド機３０を形成する。そして、この二
連形シールド機３０により前述した一般区間トンネル５
が構築されるのである。

以下、この二連形シールド機３０を用いて一般区間トン
ネル５を構築する方法について説明する。

第６図において、３９は二連形フード部、４０は二連形
筒部、４１はシールド筒直線部、４２は二連形テール部
であり、これらは前述したシールド機８．１８の各部を
一体化したものである。

第７図は二連形シールド機３０を前面から見た場合の図
であり、回転カッタ２１．３１は、互いに逆方向かつ衝
突しないように同期制御されて回転して切羽を掘削しな
がらシールド機３０が掘進する。

第８図には二連形セグメント６が示されており、この二
連形セグメント６は円弧形セグメント４３と分校セグメ
ント４４，４５、および柱セグメント４６から成る。こ
の二連形シールド機３０にて掘進する場合、２本のトン
ネル３，３ａが接合する地点においては、セグメント６
の中央部には前部と後部の厚さの異なる柱セグメント４
６を使用して二連形セグメント６が組立てられる。

そして、それ以後は厚さが一定である柱セグメント４６
ａを用いて、順次二連形セグメント６を組立てつつ二連
形シールド３０を掘進し、一般区間トンネル５が構築さ
れる。

次に第９図および第１０図に基づき到達側駅の駅取付区
間トンネル１３，１３ａを構築する方法について説明す
る。

即ち、二連形シールド機３０が所定の位置まで掘進した
後、地盤改良部７で一時的に停止し、前記と同様に切羽
を切り広げて作業空間を設ける。

そして、前の第６図で述べた二連形フード３９、二連形
筒部４０、シールド筒直線部４１、二連形テール部４２
等を分離し、再びシールド機８と１８とに分割する（第
９図参照）、続いて、シールド４１１８．１Ｂにそれぞ
れテール直線部２５．３５を取付ける。

こうして、第９図のようにまず一方のシールド機８が手
掘りにより先行して掘進し、所定の位置に達した後、前
記と同様に作業空間４８を設けて、シールド機８に弓形
フード９ａを取付ける。その後、回転カッタ２１により
切羽を掘削し、スクリューコンベア２７にて排出しつつ
シールド機８を掘進させ、筒形セグメント４（下り用）
を組立てつつ収取付区間トンネル１３を構築する。

次に、第１０図のように他方のシールド機１８にて手掘
りにより掘進し、駅区間トンネル１３から徐々に離れ、
所定位置において前記と同様に作業空間５８を設け、シ
ールド機１８に弓形フード１９ａを取付ける。

その後は、回転カッタ３１により切羽を掘削し、スクリ
ューコンベア３７にて排土しつつシールド機１８を掘進
させ、筒形セグメント１４（上り用）を組立てつつ収取
付区間トンネル１３ａを溝築する。

こうして、２つのシールド機８，１８が所定間隔を隔て
て他方の駅部まで掘進し到達する。

前記各シールド機８．１８が分離する地点においては、
前記と同様に二連形セグメント６の中央部に前部と後部
で厚さの異なる特殊柱セグメント４６を用いる。

なお、本実施例においては、２本のトンネルのうち下り
線は直線状に掘削され、上り線は前記下り線と近接、接
合したり分離したりしているが、これに限らず、例えば
双方のトンネルが近接、接合、分離するものでもよく、
更に上り線と下り線が以上と逆であってもよい、更に２
つのシールドを接合及び分離する手段は前記実施に限定
されるものではないことは勿論のことである。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明は、互いに離間している地下
駅間を接続するトンネルを掘削するシールド工法におい
て、駅発進部では上り用、下り用の各シールド機を所定
間隔をとり、かつ漸次接近する方向に掘進し、所定の位
置においては前記各シールド機を隣接接合して多連形断
面シールド機として掘進し、到達側駅に近づくに従い前
記シールド機を再び分離し、かつ漸次離反させながら掘
進することにより、各シールド機を隣接接合したり、こ
の接合したシールド機を分割したりすることで、駅近傍
においては上り・下り用の単円形断面のトンネルを掘削
すると共に駅間部においてはこれらを隣接接合して二連
形断面のトンネルを掘削することができ、所要断面の異
なる別々のシールド機を必要とすることもないため地下
鉄トンネルの施工場所が制約されず、経済的にも有利で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法により構築したトンネルの掘削断面
を示す図、第２図は各シールド機が漸次接近しながら掘
進して収取付区間トンネルを構築する状態を示す図、第
３図はその■−■線に沿う断面図、第４図は第２図のＩ
Ｖ−ＩＶ方向矢視図、第５図は第２図のＶ−Ｖ線に沿う
断面図、第６図は各シールド機が接合されて二連形シー
ルド機として掘進する状態を示す図、第７図はその■−
■方向矢視図、第８図は第６図の■−■線に沿う断面図
、第９図および第１０図はシールド機が離反するように
掘進して到達側駅の収取付区間トンネルを構築する場合
の掘削状態を示す図、第１１図（ａ）　（ｂ）は従来の
トンネル掘削断面を示す図である。 ３．３ａ、１３．１３ａ・・収取付区間トンネル４．１
４・・・筒形セグメント ５・・・一般区間トンネル ６・・・二連形セグメント ８．１８・・・シールド機 ９．１９・・・フード ９ａ、１９ａ・・・弓形フード １０．２０・・・隔壁 ２１．３１・・・回転力フタ ２２．３２・・・シールド筒部 ２３．３３・・・シールド筒直線部 ２４．３４・・・シールドテール部 ２５．３５・・・テール直線部 ２６．３６・・・シールドジ中ツキ ３９　・ ４０　・ ４　ｌ　・ ４２　・ ・二連形フード部 ・二連形部部 ・シールド筒直線部 ・二連形テール部 第 ２図 第８図 第 ９図 第 図 り 第１１ 図 （ａ） 第１１ 図（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 互いに離間している地下駅間を接続するトンネルを掘削
   するシールド工法において、 駅発進部では上り用、下り用の各シールド機を所定間隔
   をとり、かつ漸次接近する方向に掘進し、所定の位置に
   おいては前記各シールド機を隣接接合して多連形断面シ
   ールド機として掘進し、到達側駅に近づくに従い前記シ
   ールド機を再び分離し、かつ漸次離反させながら掘進す
   ることを特徴としたシールド工法。