JPH02285196A - シールド掘削機及びこれを用いたシールド工法 - 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」 この発明は、シールド掘削機及びこれを用いて地中にト
ンネルを形成するシールド工法に係り、特に、１台のシ
ールド掘削機で掘削断面が拡大された拡大部を形成しう
るシールド掘削機及びこれを用いたシールド工法に関す
るものである。

「従来の技術」 周知の如く、シールド工法は、外形円筒状のスキンプレ
ートを宵するシールド掘削機の前部に設けられたカッタ
装置で地山を掘削しつつ、ンールド掘削機内部で円筒分
割体たるセグメントを組み立て、さらに、このセグメン
トの前端に反力を取ってシールド掘削機内部のシールド
ジヤツキを伸長させることで、シールド掘削機全体を前
方に推進させ、これら工程を繰り返すことで地中にトン
ネルを形成する工法である。

このシールド掘削機による掘削断面は、その径がスキン
プレートの外径に略等しい円形断面である。しかしなが
ら、トンネル内部においては、地中駅や通風口等通常の
掘削断面に対して拡大した掘削断面が要求される場合が
ある。この場合、シールド掘削機では定められた掘削断
面しか得られないため、地上から立坑を掘削して拡大部
分を築造したり、あるいは、トンネル形成後にこのトン
ネルを作業基地としてシールド機や掘削機を用いて拡大
部分を形成することが行われている。

「発明が解決しようとする課題」 しかし、前記従来の工法では、多大の工期と薬液注入工
法等の補助工法が必要となり、工費が割高となる、とい
った課題を抱えていた。また、立坑掘削や補助工法の施
工による周辺への、特に埋設物への影響が無視できない
ため、施工場所等の制限があり、広範な施工条件での適
用が困難な状況にあった。

二の発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、通常
の掘削断面に対して拡大した掘削断面を短期かつ安価に
施工でき、しかも周辺への影響を極力抑えて施工しうる
シールド掘削機及びこれを用いたシールド工法の提供を
目的としている。

「課題を解決するための手段」 そこでこの発明は、次に掲げるような手段を採用するこ
とで、前記課題を解決せんとしている。

すなわち、第１の請求項に係る発明は、外形円筒状のス
キンプレートを有し、前部に設けられたカッタ装置によ
り地山を掘削しつつ、内部で覆工用壁体を組み立でなが
ら地中を推進するシールド掘削機において、前記スキン
プレートをその長手方向に沿って分割すると共に、これ
らスキンプレート分割体を径方向に移動させる伸縮手段
を設け、さらに前記カッタ装置に径方向に伸縮自在な伸
縮刃を設けたような構成としたことを特徴とするもので
ある。

また、第２の請求項に係る発明は、外形円筒状のスキン
プレートを有するシールド掘削機の前部に設けられたカ
ッタ装置により地山を掘削しつつ、このシールド掘削機
内部で覆工用壁体を組み立てながらシールド掘削機自体
を推進させることでトンネルを形成するシールド工法を
、以下の工程からなるものとしたことを特徴とする。

（ｉ）前記スキンプレートをその長平方向に沿って分割
すると共に、これらスキンプレー１・分割体を径方向に
移動させる伸縮手段を設けたシールド掘削機で地山を掘
進する工程、 （ｉｉ）掘削断面を拡大すべき地点に到達した段階で、
前記力、夕装置に設けられた径方向に伸縮自在な伸縮刃
を伸長させることで掘削断面の拡大部を余掘りする工程
、 （ｉｉｉ）この余掘り部分に合わせてスキンプレート分
割体を径方向に拡張することで拡大部の掘進を行う工程
。

「実施例Ｊ 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図ないし第２図は、この発明の一実施例であるシー
ルド掘削機を示す図である。これら図において、符号１
全体で表されるものはシールド掘削機であり、このシー
ルド掘削機１は、外径略円筒状に形成されたスキンプレ
ート２と、このスキンプレート２前部に回動自在に支持
されたカッタ装置３とを備えている。

前記スキンプレート２は、第２図に示すようにその上端
及び下端において長手方向に沿って２分割され、それぞ
れがスキンプレート分割体４．４（以下、単に「分割体
」と称する）とされている。

これら分割体４．４の両端部４ａ、４　ａ　％・・・は
それぞれ平坦に形成され、互いに重畳された状態で配置
されている。この端部４ａの長さ及び重畳長さは、後述
するトンネルの掘削断面の拡大幅によって決定される。

また、シールド掘削機１内の前部及び中央部には、スキ
ンプレート２より小径な断面略十字形の固定フレーム５
．５が、連結バー６．６、・・・により連結された状態
で設けられていると共に、これら固定フレーム５．５の
周囲には、前記分割体４．４内面に固定された移動フレ
ーム７．７、・・・が配置されている。これら固定フレ
ーム５．５及び移動フレーム７．７の相対向する部分は
、第１図に示すように互いに嵌合する形状に形成され、
これにより、固定フレーム５．５と移動フレーム７．７
との相対的な前後動が規制されている。

さらに、これら固定フレーム５．５と移動フレーム７．
７の間には押出ジヤツキ８．８、・・・が介在され、こ
れにより、移動フレーム７．７及び分割体４．４がシー
ルド掘削機１の径方向に移動自在とされている。

一方、前記カッタ装置３は、後部に円筒状の回転軸９を
有し、この回転軸９が軸受ｌＯを介してシールド掘削機
ｌ前部にある固定フレーム５に軸支されることで、全体
として回動自在に構成されている。このカッタ装置３前
面には、シールド掘削機ｌの径方向に伸縮自在な伸縮刃
１１．１１、・・・が設けられている。

なお、図中、符号１２はシールド掘削機１の中央部にあ
る固定フレーム５に固定されたエレクタ装置、符号１３
はシールド掘削機１の移動フレーム７．７に固定され、
周方向に間隔をおいて複数個配置されたシールドジヤツ
キである。

次に、第１図ないし第４図を参照して、この発明の一実
施例であるシールド工法について説明する。

（ｉ）トンネル形成 通常の掘削断面を有するトンネルを形成する場合には、
前記押出ジヤツキ８．８、・・・を縮小させることで、
スキンプレート２全体として略円筒状を為すようにし、
この状態でカッタ装置３で地山を掘削しつつ、エレクタ
装置１２でセグメント（図示路）を組み立てて、このセ
グメント前端に反力を取ることでシールドジヤツキ１３
．１３、・・・を伸長させることでシールド掘削機１全
体を前方に推進させる。これにより、シールド掘削機１
後方に略円筒状のトンネルが形成される。

（１１）拡大トンネル形成 掘削断面を拡大すべき地点に到達した段階で、第３図に
示すように、カッタ装置３の伸縮刃１１．１１を伸長さ
せることで、掘削断面の拡大部を余−掘りする。この状
態で、前述したシールド掘削機ｌによる掘進工程も継続
して行う。

余掘り部分の長さがシールド掘削機ｌの機長に至った段
階で、第４図に示すように押出ジヤツキ８．８、・・・
を伸長させることで、移動フレーム７．７、・・・及び
分割体４．４をシールド掘削ｆ１１の径方向に沿って拡
張させ、その表面を余掘り部の掘削壁面近くにまで至ら
せる。この状態で、第３図ないし第４図に示すように、
固定フレーム５．５ト移動フレーム７．７、・との間に
スペーサ１４．１４、・・・を介挿した後、前述したシ
ールド掘削機１堀進工程を継続することで、拡大された
掘削断面を有するトンネルを形成することができる。

また、掘削断面を通常の掘削断面に戻したい場合には、
前述した工程を逆に行えばよい。

以上説明した工法により、地中に拡大された掘削断面を
有するトンネルを形成することができる。

ここで、この実施例では、シールド掘削機１のスキンプ
レート２を長手方向に２分割し、これら分割体４．４に
設けられた押出ジヤツキ８．８、・・・で掘削断面を拡
大していると共に、カッタ装置３に径方向に伸縮自在な
伸縮刃１１，１１を設け、この伸縮刃１１．１１で掘削
断面の拡大部を余掘りしているので、通常のシールド掘
削機１によるトンネル形成工程と全く同一の工程により
拡大された掘削断面を有するトンネルを形成することが
できる。従って、前記従来の如く、トンネル形成後に立
坑を築造したり掘削機等を搬入する必要もなく、しかも
薬液注入等の補助工法が不要であり、工期、工費の低減
及び周辺への悪影響を殆ど抑えた施工が可能である。

なお、この発明のシールド掘削機及びシールド工法は、
その細部が前記実施例に限定されず、種々の変形例が可
能である。−例として、スキンプレート２は２分割のみ
ならずより多数個への分割が可能である。また、分割体
４．４の端部４ａ、４ａの位置する箇所はシールド掘削
機ｌの左右方向又は上下方向のいずれにも限定されない
。

「発明の効果」 以上詳細に説明したように、この発明によれば、シール
ド掘削機のスキンプレートを長手方向に分割し、これら
分割体に設けられた伸縮手段で掘削断面を拡大すると共
に、カッタ装置に径方向に伸縮自在な伸縮刃を設け、こ
の伸縮刃で掘削断面の拡大部を余掘りしているので、通
常のシールド掘削機によるトンネル形成工程と全く同一
の工程により拡大された掘削断面を有するトンネルを形
成することができる。従って、従来の如く、トンネル形
成後に立坑を築造したり掘削機等を搬入する必要もなく
、しかも薬液注入等の補助工法が不要であり、工期、工
費の低減及び周辺への悪影響を殆ど抑えた施工が可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図は、この発明の一実施例であるシー
ルド掘削機を示す図であって、第１図は側断面図、第２
図は同水平断面図、第３図ないし第４図は同シールド掘
削機により拡大された掘削断面を有するトンネルを形成
している状態を示す図であって、第３図は側断面図、第
４図は同水平断面図である。 ｌ・・・・・・シールド掘削機、２・・・・・・スキン
プレート、３・・・・・カッタ装置、４・・・・・・ス
キンプレート分割体、８・・・・・押出ジヤツキ（伸縮
手段）、１１・・・・・・伸縮刃。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外形円筒状のスキンプレートを有し、前部に設け
   られたカッタ装置により地山を掘削しつつ、内部で覆工
   用壁体を組み立てながら地中を推進するシールド掘削機
   であって、前記スキンプレートがその長手方向に沿って
   分割されていると共に、これらスキンプレート分割体を
   径方向に移動させる伸縮手段が設けられ、さらに前記カ
   ッタ装置には径方向に伸縮自在な伸縮刃が設けられてい
   ることを特徴とするシールド掘削機。
2. （２）外形円筒状のスキンプレートを有するシールド掘
   削機の前部に設けられたカッタ装置により地山を掘削し
   つつ、このシールド掘削機内部で覆工用壁体を組み立て
   ながらシールド掘削機自体を推進させることでトンネル
   を形成するシールド工法であって、前記スキンプレート
   をその長手方向に沿って分割すると共に、これらスキン
   プレート分割体を径方向に移動させる伸縮手段を設けた
   シールド掘削機で地山を掘進し、掘削断面を拡大すべき
   地点に到達した段階で、前記カッタ装置に設けられた径
   方向に伸縮自在な伸縮刃を伸長させることで掘削断面の
   拡大部を余掘りしてから、この余掘り部分に合わせてス
   キンプレート分割体を径方向に拡張することで拡大部の
   掘進を行うことを特徴とするシールド工法。