JPH0244996B2 - - Google Patents

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JPH0244996B2
JPH0244996B2 JP57160224A JP16022482A JPH0244996B2 JP H0244996 B2 JPH0244996 B2 JP H0244996B2 JP 57160224 A JP57160224 A JP 57160224A JP 16022482 A JP16022482 A JP 16022482A JP H0244996 B2 JPH0244996 B2 JP H0244996B2
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JP
Japan
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shield
shield machine
cutter
excavation
construction
Prior art date
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JP57160224A
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English (en)
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JPS5948595A (ja
Inventor
Shoichi Fujita
Hiromi Hagimoto
Yutaka Kashima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DAIHO KENSETSU KK
TOKYOTO
Original Assignee
DAIHO KENSETSU KK
TOKYOTO
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、特に軟弱地盤に異径断面の横孔を築
造するのに好適な異径断面横孔築造法に関する。
(従来技術およびその問題点) 下水道やガス管等を地中に埋設するためにシー
ルド工事により地中に横孔が築造されるが、都市
部においては都市周辺地域から中心部分に移つて
いく程、人口は集中していき、それに伴つて下水
道、上水道、電力、通信、ガス等の需要は変化し
ていく。これらの需要に答えるために、管渠は1
つの幹線を造りこれから枝線を伸ばしている。ま
た、その幹線は地域の需要に合わせて、順次、管
径を適切な大きなものに変えていく必要がある。
しかして、従来、この種の工事においては掘削
工事がある地点に達すると予め定められた掘進計
画に沿つてそれまでとは異なつた管径の掘削工事
を行うために新たに立坑を築造しているが、都市
部の管渠築造のためのシールド工事は、シールド
機路線上の交通量の増大、民家、工場等の密集か
ら立坑築造のための用地確保が困難になつて来て
いる実情にある。そのため、これらの管渠築造の
ためのシールド路線にあつては民家、工事等の密
集地帯を回避しなければならないため、路線が必
要以上に長くなつてその分工期が延びることがあ
り、かつシールド路線の途中で管径を変化させる
必要が出て来るため、特に地盤が軟弱であるとそ
の工事自体が煩雑であると共に、多くの工費を要
するという欠点があつた。
(問題点を解決するための手段) 本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、シ
ールド路線の途中で管径を変化させ、新たに立坑
を築造しなくともシールド坑内から管径に合わせ
てシールドを継続的に掘進させて工事を行うこと
により、民家、工場等の密集地帯有無の制約を従
来に比べ少なくし、必要以上にシールド路線を長
くすることなく、工期を短縮すると共に、工事費
をも低減し、しかも容易に工事を行い得る異径断
面横孔築造法を提供することを目的とするもので
ある。
以下、図面に沿つて本発明を説明する。
第1図は本発明で使用される装置を用いて築造
した横坑の説明図を示すもので、例えば矢印で示
すように図中右側から左側に向つて工事が進めら
れる場合において、本発明ではシールド路線の適
宜の箇所で立坑を築造することなく管径が順次小
さくなる横坑を連続的に築造し得る点に特徴を有
している。
第2図イ,ロおよび第3図は本発明で用いられ
る装置の一例を示し、この例におけるシールド機
は密閉機械式シールド機となつている。しかし
て、11は円筒状の第1のシールド筒であり、こ
の第1シールド筒11に形成された後述する作泥
土室42の前方部には回転可能なカツタ装置12
が設けられている。このカツタ装置12は、中心
部に配せられ、かつ先端部に先端ビツト13が設
けられ独立した駆動系により回転可能な回転軸1
4が内部に貫設された円筒体15と、この円筒体
15の外周に基部が固着され、かつ先端部が放射
状に延びる複数本のカツターウイング16と、こ
のカツターウイング16の前面の適宜の箇所に
夫々対をなすように設けられたカツタビツト17
と、カツターウイング16の後方に設けられた混
合羽根18と、カツターウイング16の外周端に
設けられた外周リング19と、この外周リング1
9の前方に設けられた外周リング付カツタビツト
20および外周リング19の後方において略等間
隔に設けられた外周リング付混合羽根21と、カ
ツターウイング16の強度を図るべくカツターウ
イング16,16間を連結する連結部材22とを
備えて構成されている。
この密閉機械式シールド機においては、シール
ド筒11の内側における内外隔壁23,24間に
設けられた支持部材25,26の間に小型シール
ド機のシールド筒の前方部分を構成する円筒状の
フード部27が前部に突出可能に設けられている
点に特徴を有している。28はフード部27の外
周と支持部材25との間に設けられたシール兼滑
出材である。なお、図示の例ではフード部27が
一つの場合について示しているが、フード部27
の数は装置自体が比較的大口径のものとなる場合
には必要に応じ支持部材25とシールド筒11と
の間を他の支持部材で更に区切り、第2、第3の
フード部を設けることも可能である。
また、29はカツタ装置12を駆動するための
カツタ駆動装置で、カツタ駆動モータ30、歯車
機構等からなる回転伝達機構31、この回転伝達
機構31が連結されていると共にカツターウイン
グ16の後部にも連結され、かつ回転伝達軸とし
て機能する回転伝達材32とにて構成されてい
る。
33は回転伝達材32の内側に位置する内周混
合羽根で、第1腕部34を介し回転軸14に設け
られており、この内周混合羽根33は腕部34の
前後に延びている。また、35,36は第2、第
3腕部で第1腕部34の後方に夫々順次設けら
れ、かつその後方部のみに内周混合羽根37が設
けられている。また、38は回転伝達機構39を
介し前記回転軸14を駆動するための回転軸駆動
用モータ、40は回転軸14の先端部に設けられ
た作泥材注入口、41は前記隔壁23,24と相
俟つてシールド筒11の前部に形成された作泥室
42を作成するための隔壁、43は隔壁23に設
けられた土圧計の如き圧力計、44は隔壁41の
下方に接続された排土装置の一例であるスクリユ
ーコンベヤで、このスクリユーコンベア44は後
端に開閉自在なゲートを有する排土口45が設け
られた外筒46と、その内部に回動自在に設けら
れたスクリユー47と、このスクリユー47の先
端に適宜設けられた引つ掻き棒48と、スクリユ
ー47を回転せしめるモータ49とにより構成さ
れている。50はエレクター、51は順次円筒状
に継ぎ足されたセグメント、52はシールド機を
捉進させるための掘進ジヤツキである。
上記密閉機械式シールド機を用いて横孔を掘削
するには、先ずカツタ装置12を駆動装置29
よび回転軸駆動用モータ38にてなる駆動装置に
より駆動せしめて地山を掘削しその掘削土砂を作
泥土室42内に取入れ、この土砂と、この作泥土
室42内に必要に応じ作泥材注入管53から注入
される、例えばベントナイト、CMC、空気連行
剤、発泡剤、高分子吸水剤などのような作泥材と
をカツタ装置12の混合羽根18等の回転により
混合して切羽を押えるに足る塑性流動性をもつ混
合体とし、この混合体が作泥土室42およびスク
リユーコンベヤ44の外筒46内に充満したら推
進ジヤツキ52を伸長せしめてこの混合体に圧力
を与え、この圧力により切羽を押えてその崩壊を
防止しつつ掘削作業を行うものである。しかし
て、このときスクリユーコンベヤ44のスクリユ
ー47をモータ49により回転せしめない限り作
泥土室42内の混合体は外部に排出されることは
ないので、この作泥土室42内の圧力は一定に保
たれる。このようにして地山の掘削が進み作泥土
室42内に溜る土砂の量が増してきてこの圧力が
増大してきたらその圧力計43により検知しその
検知に従いスクリユーコンベヤ44のスクリユー
47をモータ49により回転せしめてこの混合体
を排土口45から外部に排出せしめて作泥土室4
2内に圧力を常時一定に保持するものである。
そして、このようにして、第3図に示すよう
に、予めシールド断面に合わせて、地盤改良が行
なわれている所定の掘進位置まで掘進する。シー
ルド機が到達地点の地盤改良区間Aに到達する
と、作泥土室42内の混合体を抜き、作業空間を
確保して次断面に合わせてカツターウイング16
を切断加工してカツタ装置12を縮少する。そし
て次に発進するシールド機の先端フード部を前方
に押し出す。しかる後、再発進する小型のシール
ド機のシールドハル部分55と推進ジヤツキ5
2、エレクター50等の小型のシールド機の後部
を坑内で取り付け、再発進に備えて、反力受セグ
メント54を組み立て再掘進する。
再発進にあたつて、小径のシールドで掘進する
区間が直進区間であるような場合、セグメント巾
を通常より大きくすると前記掘進区間でセグメン
ト組立回数が少なくできシールドの進捗を大きく
でき経済的である。
しかるに、本発明では大型のシールド機内に小
型のシールド機の前部のみが設けられ、大型、小
型シールド機は共にセグメント組立位置が同じで
あり、小型のシールド機の後部分は途中で接続す
るようになつているため、大型のシールド機の機
長を大きくしなくともセグメント巾を通常より大
とすることができ、よつてセグメント組立回数を
少なくし得る。
以上の操作を繰り返せば、密閉機械式シールド
機を使つて順次断面を縮少していくことが出来
る。なお、上記実施例において排土装置としては
スクリユーコンベヤの他に排出量調整可能な排土
用パイプ、排土用土砂圧送ポンプ等を取付けても
良い。本発明の工法は泥水シールド土圧シールド
等に適用できることは勿論である。
第4図は密閉機械式シールド機の他の実施例を
示すもので、前述の実施例は比較的大型のもの
で、カツタ装置12は2つのモータ30,38に
よつて駆動され、かつ作泥土室42内に多数の混
合羽根33,37が設けられているのに対し、こ
の実施例におけるシールド機のカツターウイング
16は回転軸14に固着され、かつこの回転軸1
4は隔壁24′に設けられた軸受57によつて支
承され、歯車機構からなる回転伝達機構39を介
し適数個のカツタ駆動モータ38によつて駆動さ
れるようになつている。56はフード部で隔壁2
3′と隔壁24′との間において前方に突出可能に
配設されている。
その他の概ねの構成、作用等は前述の実施例と
ほぼ同様であるため、詳細な説明は省略する。
(発明の効果) 以上の通り本発明によれば、管径の断面を変化
させて掘進を行うものにおいて、掘進計画に合わ
せ所定の地点に達した際、装置のシールド筒の径
を変化させることにより、新たに立坑を築造する
ことなく断面を順次縮少させてシールド路線を形
成することができ、切羽が自立性のものはもとよ
り、軟弱地盤であつても切羽を安定に押えつつ掘
削することができ、公害の原因となる薬液を注入
して地盤を改良するといつた補助工法を極力押え
容易に掘削を行うことができ、シールド路線上の
交通の問題、民家、工場等の有無の制約を特に受
けることがないため、必要以上に路線が長くなる
ことはなく効率良く掘進作業を行うことができ
る。従つて、工期が短縮すると共に、工事費も低
減し、かつ新たに立坑を築造する必要がないた
め、その分についても工事が楽になると共に工事
費も低減する等の効果がある。
また、本発明では小型のシールド機にフードな
どを有する同シールド機の前部であるフード部を
隔壁に設けるようになつているため、掘進計画に
沿つた径とすることができ、掘削断面を容易に、
しかも大巾に縮少可能な効果がある。
さらに、本発明では大型のシールド機から掘進
計画に沿つた小型のシールド機を容易に得ること
ができるが、この場合、大型のシールド機の機長
が長くなることがないため、曲線施工に際しても
余掘りを最少限に押えることができ、施工精度や
地表面沈下等に悪影響を与えることはない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の工法により断面が順次縮少し
て形成されたシールド路線の断面説明図、第2図
は本発明で用いられる装置の一例、イ図は正面
図、ロ図は縦断面図、第3図は同上の実施例の動
作説明図、第4図は本発明の他の例である。 11……シールド筒、12……カツタ装置、2
4,24′……隔壁、27,56……フード部、
42……作泥土材、44……排土装置、52……
シールドジヤツキ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 大型の機械式シールド機内の内外隔壁間に小
    型シールド機のシールド筒の前方部分を突出可能
    に設け、シールド路線の途中で前記大型の機械式
    シールド機のカツター装置を縮少し、ついで、前
    記シールド筒の前方部分を前方に突出させて小型
    のシールド機の前部を構成し、かつしかる後、そ
    の小型のシールド機の後部を取り付け再掘進を行
    い断面が変化した横孔を連続的に掘進してゆくこ
    とを特徴とした異径断面横孔築造法。
JP16022482A 1982-09-13 1982-09-13 異径断面横孔築造法およびその装置 Granted JPS5948595A (ja)

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