JPH03233094A - 立坑もしくは斜坑と横坑の築造に伴う地盤改良方法 - 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） 本発明は立坑もしくは斜坑と横坑の築造に伴う地盤改良
方法及びその装置に係るものである。

（従来の技術） 従来のシールドトンネルの築造には、シールド掘削機の
発進に際し“Ｃ同掘削機を収容する可成り大きな立坑ま
たは斜坑を必要としていた。

更に立坑からのシールド掘削機の発進に際しては、立坑
または斜坑の一部を切断して、この部分から前記掘削機
を発進している。

しかしながら、立坑または斜坑の築造には可成りの工期
を必要とし、しかも立坑または斜坑の築造費用がトンネ
ル築造において可成りの割合を占めており、トンネル築
造上の経済性の向上を妨げている要因となっていた。

また前記したように、立坑または斜坑からのシールド掘
削機の発進に際して、同立坑または斜坑の一部を切断し
て地山の露出部分がら前記掘削機を発進させているが、
地山を露出させることは施工上の安全性に問題があり、
このため通常、露出地山の地盤改良工事を行っているが
、この地盤改良工事がトンネル築造において可成りの経
済的負担となっていた。

しかも近年のシールドトンネルは、大深度化、大断面化
が進んできており、そのためトンネル築造における立坑
または斜坑の築造が全体工事Ｇコ対して占める割合が益
々大きくなっＣいく傾向にある。

このような実情に鑑みて本発明者等はｉに特願平２−　
　　号（平成２年１月２２日出願）において、前面に地
山掘削機構を具えた、独立した本線シールドトンネル掘
進用のシールド掘削機を内部に保持し、推１１！機構及
び前記独立したシールド掘削機の姿勢制御装置を具えた
立坑または斜坑掘進用のシールド掘削機によゲこ立坑部
または斜坑部を掘削、築造して所定の深度まで達したの
ち、前記独立したシールド掘削機の姿勢を制ｊ引−同掘
削機によって本線シールドトンネルを掘削、築造する立
坑もしくは斜坑と横坑の築造方法を提案した。

（発明が解決しようとする課題） このようにシールドトンネルを地中で分岐、接合するに
は、同分岐接合個所をシールド掘削機の推進反力に耐え
うるように地盤改良しておく必要がある。

この地盤改良を表面から行うと、その施工中に交通障害
を生起する等、周辺環境の悪化を招来するとともに、多
くの工期と工費とを必要とする。

本発明は前記従来技術の有する問題点に鑑みてＢｚされ
たもので、その目的とする処は、立坑もしくは斜坑と横
坑の築造に伴う地盤の改良施工のための工期を短縮し、
工費を節減しうる地盤改良方法及びその装置を従供する
点にある。

（Ｒ題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、本発明に係る立坑もしくは
斜坑と横坑の築造に伴う地盤改良方法は、立坑もしくは
斜坑と横坑をシールド掘削機によって連ｖｔ掘進じて築
造する際、内部に独立したシールド掘進機を保持したシ
ールド掘削機で立坑もしくは斜坑を掘削、築造して所定
の深度に達したのち、前記した内部の独立したシールド
掘削機で横坑を掘削する、立坑もしくは斜坑と横坑の築
造方法において、立坑もしくは斜坑から横坑への移行部
において、内部の独立したシールド掘削機を分離させて
掘進し、次いご同独立したシールド掘削機を前記シール
ド掘削機の内部に引込み、前記独立したシールド掘削機
内からその引込みによって生じた地山の空隙部内に地盤
改良土を注入するように構成されている。

また本発明に係る立坑もしくは斜坑と横坑の築造に伴う
地盤改良装置は、推進機構を有している立坑もしくは斜
坑掘進用シールド掘削機と、同掘削機の内部に保持され
、同掘削機より分離して掘進可能な前面に地山掘削機構
を具えた独立したシールド掘削機とよりなり、同独立し
たシールド掘削機には切羽前面部に対する地盤改良土注
入機構を設け、前記シールド掘削機内には、前記独立し
たシールド掘削機の中心軸を変化させる姿勢制御装置を
設けて構成されている。

（作用） 本発明によれば内部に独立した横抗掘進用の独立したシ
ールド掘削機を保持したシールド掘削機によって、立坑
もしくは斜坑を掘削し′ζ所定の深度に達したのち、前
記した内部の独立したシールド掘削機による横坑の掘削
に移行する際、同独立したシールド掘削機を一旦前記シ
ールド掘削機より分離させ′ζ掘進したのち、再び同シ
ールド掘削機内に引込み、この引込みによって生起した
地山内の空隙部に前記独立したシールド掘削機内より地
盤改良土を注入し、前記立坑または斜坑と横坑との移行
部の地盤改良を、シールドトンネル内部側より行なうも
のである。

（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。

囚は横坑掘進用の独立したシールド掘削機で、立坑もし
くは斜坑掘進用のシールド掘削機（８１内に同掘削機（
印と独立して保持された、通常の急曲線対策を施した公
知のシールド掘削Ｉ！で・、中折れ機構を有し、独立し
たシールドジヤツキ（１）と中折れジヤツキ（２）とを
有し、前面にカッター面板（３）またはカッタースポー
クと、コピーカッター（４）と、その駆動機構（図示せ
ず）とよりなる地山掘削ｉ積が装架されＣいる。

前記立坑もしくは斜坑掘削用のシールド掘削機（印は他
山の掘削機構は具えておらず、その内部に前記独立した
シールド掘削ＩＩ囚を同心状に保持し、その前端開口部
周縁においこ球面スライド装置（５）を介し゛Ｃ前記独
立したンールド掘削！Ｒ囚の前端部を支承するとともに
、シールド内周面に前記独立したシールド掘削機構を囲
繞して列設された伸縮自在な油圧ジヤツキ（６）先端の
ガイドローラ（７）によって同シールド掘削機（２）の
前胴を支承し、前記油圧ジヤツキ（６）を伸縮すること
によって、同第１のシールド掘削ＩＩ囚を前記第２のシ
ールド掘削機（Ｂｌの機軸から自由に傾動せしめること
ができるようになっている。

なお前記球面スライド装置（５）及びガイドローラ（７
）付き油圧ジヤツキ（６）によって、第１のシールド掘
削＠囚の姿勢制御装置が構成されている。

更に前記シールド掘削機＋８１には、同掘削機推進機構
とし゛このシールドジヤツキ（８）が装架されている。

而し”Ｃ前記両シールド掘削機ｗｅを同一軸線上に保持
し、前記シールド掘削機構のカッター面板（３）及びコ
ピーカッター（４）を駆動回転して地上部より立坑（Ｑ
もしくは斜坑を掘削築造するとともに、シールドジヤツ
キ（８）を立坑トンネル（Ｏまたは斜坑の内周壁に組付
けたセグメント０に反力をとって伸長し、立坑または斜
坑を掘進、築造する。（第３図参照） かくしで所定深度まで掘進すると、独立したシールド掘
削機構の外周の油圧ジヤツキ（６）を伸縮し°ζ同掘削
機囚を前記第２のシールド掘削機（８１の機軸に対して
所要角度傾斜させ、この状態から前記シールド掘削機構
に装架しているシールドジヤツキ（１）を使用して、前
記独立したシールド掘削機構より分岐、独立して発進さ
せ、横坑を築造することができる。（第５図参照）この
場合、図示を省略されているが独立したシールド掘削Ｉ
！ＩＡＩの推進反力受けを前記シールド掘削ａＯの中に
新たに構築する必要がある。

このように前記独立したシールド掘削ＩＩ（１６１１を
傾斜させて発進させるごとによっ′Ｃ１同掘削機の中折
れ角度を増大させたのと同様の効果を発揮できる。従っ
て、従来の急曲線対策を施した公知のシールド掘削機で
施工するよりも、それ以上の箸曲線ご立坑または斜坑と
横坑とを繋ぐことができる。

第３図乃至第５図は前記シールド掘削機によっこ築造さ
れる立坑もしくは斜坑と横坑の移行部の地盤改良工程を
示し、先ず前記シールド掘削ＩＩ　（８１が所定の深度
に達したのち、同掘削ＩＩ（８１から前記独立したシー
ルド掘削１１（Ａｌを分離させて鉛直に掘進し、同掘削
ＩＩ囚に附設したコピーカッター（４）等の余掘り装置
によって拡径掘削し、この拡径した部分に前記独立した
シールド掘削Ｓ囚に内蔵された地盤改良土注入機構（図
示せず）によってフィルセメント等の地盤改良土りを掘
進と並行し°ζ注入し、地山改良ゾーンを造成する。（
第３図参照）前記独立したシールド掘削機（２）による
掘削完了後、コピーカッター（４）等の余堀り装置を独
立したシールド掘削１１（Ａｌの本体内に引込み、同掘
削ｔ７Ｂの前面よりフィルセメント等の地盤改良土りを
注入しながら、同掘削１１ｆＡ）を前記シールド掘削１
１ｔＢｊ内に引戻すごとによって、立坑シールド下部の
地盤を改良する（第４図参照） かくして地盤改良の完了後、前記独立したシールド囚を
シールド掘削１ｌ（Ｂｌ内で傾斜させて発進させ、横坑
（Ｆ）を構築する。

この場合、立坑（Ｑもしくは斜坑から横坑への移行部（
Ｆ）は急曲線となるが、急曲線施工に必要なシールド掘
削機の推進反力に耐えうる地山の強度が、予め地盤改良
施工で確保されているので、急曲線の施工が容易に行な
われる。（第５図参照）第６図は立坑（Ｏの下端部にお
いて、前記独立したシールド掘削機内を互いに反対の方
向へ２回発進した実施例である。

本実施例の場合、先ずシールド掘削ｉｔａ＋から独立し
たシールド掘削機（２）を前記第４図及び第５図で示し
た要領で発進させて横坑（Ｇ）を構築する。

横坑（Ｇ）が貫通したのち、前記シールド掘削機内を回
収し、再度シールド掘削機（Ｂｌから前記横坑（Ｇ）と
反対側に掘進して横坑（Ｇ′）を構築する。

この場合、反対側の横坑（Ｇ′）の掘進に際して、前記
横坑（Ｇ）における支障となるセグメント（Ｄ′）の部
分は、横坑（Ｇ′）の発進する以前に予め撤去し、埋戻
しておくものとする。その後、横坑（Ｇ）及び立坑（Ｏ
を互いに連結することによって、立坑及び水平トンネル
の構築を行う６　（第７図参照）この場合、横坑（Ｇ）
におけるセグメント部分の撤去、更に横坑（Ｇ）（Ｇ’
ｌを連結する際に、周辺地山は自立する程度の強度を必
要とするが、前記した方法によっＣ１予めこの部分の地
山の強度増加を容易に行うことができる。

第５図及び第７図においては地山の埋戻し改良区域が横
坑の曲線部全域に亘ゲζいないが、横坑シールドに比し
て立坑シールド径を大きくすれば、横坑の曲線部をずぺ
て埋戻し改良区域で覆うことも可能となる。

（発明の効果） 本発明によれば前記したように、内部に独立したシール
ド掘削機を保持したシールド掘削機で立坑もしくは斜坑
を掘削築造して所定深度に達したのち、前記独立したシ
ールド掘削機を分離させて掘進し、次いで同独立したシ
ールド掘削機を前記シールド掘削機の内部に引込み、こ
の引込みに生して地山に生じた空隙部内に、前記独立し
たシールド掘削機より地盤改良土を注入することによっ
て、立坑もしくは斜坑と横坑との移行部の地盤改良を、
地中部より行なって、泡曲線となる前記立坑もしくは斜
坑と横坑部との移行部に　や曲線施工に必要なシールド
掘削機の推進反力に耐えうる地山強度を与えることによ
っ”Ｃ１前記移行部における急曲線の施工を容易に行な
うことができるものであり、本発明によればこのように
、前記立坑もしくは斜坑と横坑の移行部の地盤改良を地
中部より行なうことができるので、同地盤改良工事を地
表部の環境に悪影響を与えることなく、工期を短縮し、
工費を節減しうるものである。

請求項２の発明は、推進機構を有しζいる立坑もしくは
斜坑掘進用シールド掘削機と、同掘削機の内部に保持さ
れ、同掘削機より分離して掘進可能な前面に他山掘削機
構を具えた独立したシールド掘削機とよりなり、同独立
したシールド掘削機には切羽前面部に対する地盤改良土
注入機構を設け、前記シールド掘削機内には、前記独立
したシールド掘削機の中心軸を変化させる姿勢制御装置
を設け′ζ地盤改良装置を構成したごとによって、前記
立坑もしくは斜坑と横坑の築造に伴う地盤改良方法を円
滑に遂行することができるようにしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図の方法に使用される立坑もしくは斜坑
と横坑の築造装置の一実施例を示す横断平面図で、第１
図は立坑もしくは斜坑掘進時の状態を、第２図は横坑掘
進時の状態を示す。第３図乃至第７図は本発明の方法の
工程を示す縦断面図である。 ＾・・・独立したシールド掘削機、 （Ｂ）・・・シールド掘削機、 ０・・・立坑、　　　　　　０・・・セグメント、Ｄ・
・・地盤改良土、 （Ｇ）（Ｇ’）・・・横坑、 （１）　・・・シールドジヤツキ、（２）・・・中折れ
ジヤツキ、（３）・・・カッター面板、　　（４）・・
・コピーカッター（５）・・・球面スライド装置、（６
）・・・油圧ジヤツキ、（７）・・・ガイドローラ、　
　（８）・・・シールドジヤツキ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、立坑もしくは斜坑と横坑をシールド掘削機によって
   連続掘進して築造する際、内部に独立したシールド掘進
   機を保持したシールド掘削機で立坑もしくは斜坑を掘削
   、築造して所定の深度に達したのち、前記した内部の独
   立したシールド掘削機で横坑を掘削する、立坑もしくは
   斜坑と横坑の築造方法において、立坑もしくは斜坑から
   横坑への移行部において、内部の独立したシールド掘削
   機を分離させて掘進し、次いで同独立したシールド掘削
   機を前記シールド掘削機の内部に引込み、前記独立した
   シールド掘削機内からその引込みによって生じた地山の
   空隙部内に地盤改良土を注入することを特徴とする立坑
   もしくは斜坑と横坑の築造に伴う地盤改良方法。 ２、推進機構を有している立坑もしくは斜坑掘進用シー
   ルド掘削機と、同掘削機の内部に保持され、同掘削機よ
   り分離して掘進可能な前面に地山掘削機構を具えた独立
   したシールド掘削機とよりなり、同独立したシールド掘
   削機には切羽前面部に対する地盤改良土注入機構を設け
   、前記シールド掘削機内には、前記独立したシールド掘
   削機の中心軸を変化させる姿勢制御装置を設けてなるこ
   とを特徴とする立坑もしくは斜坑と横坑の築造に伴う地
   盤改良装置。