JPH03187498A - 異形複円形地中掘削方法およびその装置 - 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、多連断面のものを必要に応じ異径であってそ
れぞれ独立した復円の孔を掘削可能とした異形複円形地
中掘削方法およびその装置に関する。

（従来の技術） 従来、シールド工法によって築造されるトンネルは単線
円形のものが多く、そのトンネル断面の大きさは、その
シールド工事を開始する立坑から終了する立坑までは変
化しないものが一般であり、築造されるトンネル断面の
大きさを変えるためには新たに立坑を構築し、異った大
きさのシールド装置によって掘削を行わなければならな
かった。

そこで、これに対し特開昭５９−４８５９５号公報に示
されるように、新たな立坑を必要とすることなく、シー
ルド工法によって築造される管の径を適切な大きさに変
えてゆく方法がある。

（発明が解決しようとする課ａ） しかしながら、この方法においても、異った径の単線円
形なトンネル断面を築造はできるが、トンネル線形が幹
線より枝線に変化し、単線から複線へ断面変化するため
には新たに立坑を構築する必要があり、作業が煩雑で、
かつ経費も要するといった課題があった。

また、近年、地価が異常に高騰し、かつ空いている土地
スペースもなく、建造物を地上に建てることが著しく回
能になりつつあり、地下空間の有効利用が盛んに模索さ
れている。

しかしながら、地中を掘削するには多大な労力。

時間、経費等を要するものであり、こうような状況下で
一挙に多連の断面を得ることができることから、多連形
の掘削方法、装置が注目されている。

しかし、従来の方法、装置では同一断面の多連形断面し
か得ることができず、途中で何等立坑を構築することな
く単位断面に分離したり、分離したものを進路変更でき
るものはなく、用途が極めて狭いといった課題があった
。

本発明はこのようなことに鑑み提案されたもので、その
目的とするところは、所定の位置で、新たに立坑を構築
せずに多連形断面より独立した複数の円形トンネルを構
築可能な異形複円形地中掘削方法およびその装置を提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 多連形断面を掘削する装置において、シールド筒の各単
位断面部分内に、前記多連形断面シールド筒に対して異
径であって前面に外周の多連形状シールドに対し分離可
能に、かつ独立したシールド筒を構成し得るシールド部
材を設け、かつ前記シールド筒およびその前方に設けら
れたカッタースポークの外径を縮小可能に構成された装
置を用い、所定地点で立坑を構築することなく当初の単
位断面と異径で、かつ独立した複数のシールドトンネル
をほぼ同時に掘削可能としたことに特徴を有し、これに
よって上記目的を達成している。

（作用） 上記のように構成し、所定の地点で、最外周のシールド
筒を除去するとともに、カッタースポークの外径を縮小
し、内蔵されたシールド部材を用いて、一つの多連形地
中掘削装置から小径であって独立した地中掘削装置を複
数構成し、これによって複数のトンネルを構築可能とし
ている。

（実施例） 第１図（（）　（Ｅｌ）は本発明の一実施例による異形
複円形地中掘削方法およびその装置により築造されたト
ンネルの平面図、側面図をそれぞれ示すもので、本発明
では、例えば矢印αで示すよう図中右側から左側に向か
って掘進が行われ、図中、中央のトンネル路線の所定位
置ａにおいて、単断面から複数の断面に新たに立坑を構
築することなく変化させ、また、必要に応じｂ位置にお
いて進路を変更しながらトンネルを連続的に築造できる
ものである。

第２図（４）　（Ｅｌ）と第３図は本発明にかかる異形
複円形地中掘削装置の実施例を示すもので、この実施例
における装置は、多連円形断面密閉型機械掘シールド機
Ｓとなっている。すなわち、図中１は多連形状のシール
ド筒であり、このシールド筒ｌの前方部に回転可能に設
けられたカッタ装置２ａ。

２ｂがある。このカッタ装置１ｊ２ａ、２ｂの各々は、
それぞれの円の略中心部に配せられ、かつ先端部に先端
ビン）３ａ、３ｂが設けられ、個々の駆動系により回転
可能な回転軸４ａ、４ｂと、この回転軸４ａ、４ｂ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
本のカッターウィング５ａ、５ｂと、このカッターウィ
ング５ａ、５ｂの所定の位置にそれぞれ対凌なすように
設けられたカッタービット６ａ、６ｂと、カッターウィ
ング５ａ、５ｂの後方に設けられた練混ぜ翼７ａ。

７ｂとを備えて構成されている。

この多連円形断面密閉機械式シールド機Ｓにおいては、
シールド筒ｌの内側に位置し、かつ各単位断面部分に設
けられた円形の隔壁部１２ａ、　１２ｂとが通常掘進時
は一体的に構成されているが、単円シールドとして分離
する時、前後にスライド分離可能に設けられている。

また、１３ａ、１３ｂはカッタ装置２ａ、２ｂを駆動す
るためのカッタ駆動装置で、カッタ駆動モータ１４ａ、
　１４ｂ、歯車機構等からなる回転伝達１ａ横１５ａ、
１５ｂにて構成されている。

１６ａ、１６ｂは回転軸４ａ、４ｂの先端部に設けられ
た作泥土材注入口、１７ａ、１７ｂは隔壁１２ａ。

１２ｂの下方に接続されたスクリューコンベヤで、この
スクリューコンベヤ１７ａ、１７ｂは後端に排土口１８
ａ、１８ｂが設けられた外筒１９ａ、１９ｂと、その内
部に回転自在に設けられたスクリュー２０ａ。

２０ｂと、このスクリュー２０ａ、２０ｂを回転させる
モータ２１ａ、２１ｂとにより構威されている。

なお、２２は順次継ぎ足された多連形断面のセグメント
、２３はシールド＠Ｓを掘進させるための推進ジヤツキ
である。

しかして、上記多連円形断面密閉機械式シールド機Ｓを
用いて、トンネルを築造するには、先ずカッタ装置２ａ
、２ｂを駆動装置１３ａ、１３ｂにより駆動させて地山
を掘削し、その掘削土砂を作泥上室２４内に取入れ、こ
の土砂とこの作泥上室２４内に作泥土材注入管２５ａ、
２５ｂから注入される、例えばベットナイ）、ＣＭＣ，
気泡剤などのような作泥土材とをカッタ装置２ａ、２ｂ
の練混ぜ翼７ａ、７ｂの回転により練り混ぜて、塑性流
動性と不透水性をもつ泥土と化し、この泥土が作泥上室
２４およびスクリューコンベヤ１７ａ、１７ｂの外筒１
９ａ、１９ｂ内に充満したら例えば推進ジヤツキ２３を
伸長させてこの泥土に圧力を与え、この泥土圧により切
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。圧力は掘進にともない作泥上室２４の泥土圧を圧
力計２６ａ、２６ｂにより検知し、その検知に従いスク
リューコンベヤ１７ａ、１７ｂのスクリュ　２０ａ、２
０ｂをモータ２１ａ、２１ｂにより回転させてこの泥土
を排土口１８ａ、１８ｂから外部に排出させて、作泥上
室２４内に泥土圧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、予め地盤改良が行われている所定
の位置まで掘進する。シールド機が到達地点地盤改良区
間Ａに到達すると、作泥上室２４内の泥土を抜き、切羽
部Ｂに作業空間を確保して次断面に合わせてカッターウ
ィング５ａ、５ｂを、例えば切断するなどして縮小して
改造する。

そして、次に発進するシールド機のフード部２７ａ。

２７ｂをシールド部材ＩＡ、ＩＢの外周前方に組立てる
。そして、再発進するシールド機のシールドハル部分２
８ａ、２８ｂをシールド部材ＬＡ、ＩＢの外周後方に連
結し、この内側に推進ジヤツキ２９ａ。

２９ｂ、図示されていないがエレクタ−等を取り付け、
再発進に備えて、円弧セグメント３１ａ、３１ｂおよび
多連形断面セグメント２２との間を継ぐ継部セグメント
３３を組み立て、仮想線で示すように再発進させ掘削す
れば、異径であって複数の円形トンネルを得ることがで
き、また、必要に応じ、各掘削機の進路を変更すること
ができ、種々の用途に用いることもできる。

なお、本発明は横坑のみならず縦坑にも適用でき、また
、通常の多連形地中掘削装置だけの使い方もできること
は勿論である。

また、実施例では２連形地中掘削装置から２つの独立し
た地中掘削装置を得る例について説明したが、２以上の
ｎ連形のものでは同様に構成することにより、ｎ個の装
置に分離させ、掘削することができる。

更に、この多連形断面シールド筒の内側にわずか小径の
円形断面を複数構成する場合は前記実施例と異り、構威
されてなる円形断面シールドは、フード部２７ａ、２７
ｂ及びシールドハル２８ａ、２８ｂシールドジヤツキを
当初より取付けて、多連形断面シールドＳとして機能せ
しめることができる。

この場合、当初のシールド外径と次断面の円形シールド
外径とは、わずかな差しかないので、シールドカッタウ
ィングはコピーカッターを用いれば当初のシールドＳの
機内すべてのシールドを分離する作業をすませることが
できるので好適である。

また、本発明は泥土圧シールドのみならず、開放型機械
シールド、泥水シールド等にも適用されることは言うま
でもない。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、多連形断面のシールド筒
の各単位断面部分内に、この多連形断面のシールド筒に
対し異径であって、かつ独立したほぼ円形のシールド筒
を構威し得るシールド部材あるいはシールドを備えた装
置を用いるため、所定の位置で、複数の地中掘削シール
ドを構成し、新たに立坑を構築することなく、多連形断
面のトンネルから独立した複数のシールドトンネルを連
続的につくることができ、用途が拡大する効果がある。

また、分離せず多連形地中掘削装置としても使用できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本発明によって地中に構築されたトンネ
ルの平面図、　（［＋）図は同上の側面図、第２図（イ
）は本発明装置の正面図、・（ｒｌ）図は側面図、第３
図は本発明の動作説明図を示す。 ｌ・・・・・・シールド筒 ｌＡ、ｌＢ・・シールド部材 １１・・・・・・多連形状隔壁 １２ａ、　１２ｂ　−−隔壁 ２７ａ、２７ｂ　−−７一ド部 ２８ａ、２８ｂ・・シールドハル 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多連形断面のトンネルを掘削する方法において、 所定地点で立坑を構築することなく当初の単位断面と異
   径で、かつ独立した複数のトンネルをほぼ同時に掘削可
   能としたことを特徴とする異形複円形地中掘削方法。
2. （２）多連形断面を掘削する装置において、シールド筒
   の各単位断面部分内に、前面に外周の多連形状隔壁に対
   し分離可能な隔壁を有し、かつ外周前方にフード部、後
   方にシールドハルを連結して前記多連形状のシールド筒
   に対し異径であって、かつ独立したシールド筒を構成す
   るシールド部材あるいはシールドを設け、かつ多連形シ
   ールド筒およびその前方に設けられたカッタースポーク
   の外径を縮小可能に構成して成ることを特徴とした異形
   複円形地中掘削装置。