JPH0343594A - 地下坑道の地中接合方法 - 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） この発明は、地下坑道の地中接合方法に関し、特に、シ
ールド掘進機で地下坑道を掘削する際の地中接合方法に
関する。

（従来の技術） 周知のように、地下坑道の構築方性としてシルドエ法が
ある。

この種の工法では、通常地下坑道を構築する区間に発進
および到達立坑を形成し、発進立坑から到達立坑に向ｊ
りでシールド掘進機により掘削が行われる。

ところで、構築する地下坑道が長い場合などには、構築
する地下坑道の両端から一対のシールド掘進機を使用し
て掘削が同時に行われる。

このような状態で地下坑道を構築すると、別々に掘り進
められた坑道を地中で接合することになるが、シールド
掘進機同士の掘削位置を正確に測定することが難しいの
で、地中での接合精度を確保することが極めて困難であ
った。

そこで、従来は、地中で接合する際に、接合地点の周辺
地盤を予め地上又は地中より凍結したり、あるいは、固
結剤を注入して地盤改良し、シールド掘進機の接合位置
が若干ズした場合の対策を施しておき、地盤改良した部
分でシールド掘進機同士が接きするようにしていた。

しかしながら、このような接合方法には、以下に説明す
る技術的課題があった。

（発明が解決しようとする課題〉 すなわち、凍結による地盤改良では、接合地点に凍土を
形成するまでに多大の時間を要し、しかも、工費がかさ
むという問題があった。

一方、固結剤を注入する地盤改良では、固結剤を注入す
ることにより、地盤の強度および止水性を改良する方法
であるが、注入された固結剤が接合地点の周辺に確実に
浸透しているかどうかの確認が困難なため、信頼性に欠
けるという問題があった。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、接合地点近傍の
地盤の性状を確実に変更でき、しかも、工期および工費
の面でも有利になる地下坑道の接合方法を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明は、一対のシールド
掘進機でそれぞれ地下坑道を掘削し、これらの地下坑道
を地中で接合させる方法において、前記シールド掘進機
のうち少なくとも一方に拡径部掘削用の補助カッターを
設置するとともに、接合地点の近傍において前記補助カ
ッターを駆動して拡径部を形成し、かつ、形成された前
記拡径部に固化材を注入しながらシールド掘進機を後退
させ、前記固化材の固化前に他方のシールド掘進機をこ
の固化材中に貫入させることを特徴とする。

（発明の作用効果） 上記構成の地下坑道の接合方法によれば、接合地点の近
傍に補助カッターにより空洞状の拡径部を形成し、この
拡径部に固化材を注入しながらシールド掘進機を後退さ
せるので、接合地点の近傍に固化材が硬化することによ
って強度および止水性に優れた固化体を確実に形成でき
る。

また、このようにして形成される固化体は、従来の凍土
よりも遥かに簡１１１に形成できる。

（実施例） 以下、この発明の好適な実施例について添付図面を参照
にして詳細に説明する。

第１図は、この発明にかかる地下坑道の地中接合方法の
一実施例を示している。

同図に示す地中接合方性は、一対のシールド掘進機１０
．１０ａでそれぞれ地下坑道を掘削し、これらの地下坑
道を所定の接合地点Ａで地中接合させる。

シールド掘進機１０．１０ａは、この実施例では同一構
造のものが用いられており、その一方を詳述すると、シ
ールド掘進機１０は、円筒状の前後部に分割された一対
のスキンプレート１２１２ａと、前部スキンプレート１
２の先端に配置されたカッター１４とを有している。

カッター１４の背面側には、前部スキンプレート１２に
固設された隔壁１６により土圧室１８が隔成されており
、カッター１４で掘削した土砂をこの土庄室］８内に充
満して切羽に対抗させる。

カッター１４の内部には、径方向に伸縮する拡径部掘削
用の補助カッター２０が内蔵されている。

カッター１４の回転軸１４ａは、隔９．１６に回転可能
に支持されているとともに、隔壁１６には前後方向に伸
縮する固化付注入管２２が取付けられている。

前部スキンプレート１２と後部スキンプレー１・１２ａ
との間には、前部スキンプレート１２を後部スキンプレ
ート１２ａの外周面に沿って前後方向に移動させるジヤ
ツキ２４が配置され、また、この前部スキンプレート１
２の前後移動を円滑にし、かつ、土砂の侵入を防止する
ためにシールリング２６が介装されている。

後部スキンプレート１２ｇには、シールド掘進機１０を
セグメント２８に反力をとって前進させるための推進ジ
ヤツキ３０が配置されている。

地中接合ではまず、シールド掘進機１ｏが予め設定され
た接合地点Ａの近傍に達すると、第１図（Ａ）に示すよ
うに、ジヤツキ２４を伸長させながら補助カッター２０
を伸ばして、前部スキンプレート１２の先端外周に空洞
状の拡径部Ｂが掘削形成される。

このとき、拡径部Ｂの長さを比較的大きくする必要があ
る場合には、シールド掘進機１０の前部スキンプレート
１２の外周の一部を分断してソリ板３２とし、このソリ
板３２を伸縮ジャキ３４で外方に突出させて地山に当接
させ、ソリ板３２で前部スキンプレート１２を支持する
ようにしても良い。

補助カッター２０により所定の径および長さの拡径部Ｂ
が掘削形成されると、次いで、第１図（Ｂ）に示すよう
に、拡径部Ｂ内に注入管２２を介して固化材Ｃを注入し
ながら前部スキンプレート１２の後退が行われる。

前部スキンプレート１２の後退は、ジヤツキ２４の収縮
によって行うが、これが困難な場合には、第１図（Ａ）
に示すように、セグメント２８と前部スキンプレート１
２との間に、例えば、チェーンブロックや油圧レバーの
操作によりワイヤーの繰出しが行われる引張装置３６を
設置して、ジヤツキ２４との共同作業で行う。

そして、前部スキンプレート１２の後退は、その先端が
拡径部Ｂに注入された固化材Ｃ中に止どまる位置まで行
われ、その状態で停止される。

一方、地中接合の対象である他方のシールド掘進機１０
ａは、拡径部Ｂ内に固化材Ｃの注入が開始されると、前
進作業が開始され、固化材Ｃが完全に固化する前に、第
１図（Ｃ）に示すように、固化材Ｃ中に先端が貫入され
る。

ここで使用される固化材Ｃについて説明すると、固化材
Ｃとしては、例えば、セメントミルク、セメントモルタ
ル、セメントベントナイトなどのセメント系固化材、あ
るいは、ベントナイト、粘土。

ベントナイト赤セメントまたは粘土セメントなどのベン
トナイト粘土系固化材が使用され、固化強度はカッター
１４で掘削可能な状態に調整するとともに、固化タイム
は拡径部Ｂの体積によっても異なるが、比較的長く調整
される。

以上のようにして固化材Ｃ中にシールド掘進機１０．１
０ａの先端部がそれぞれ貫入されると、いずれか一方の
シールド掘進機のカッター１４で固化材Ｃを掘削し、シ
ールド掘進機１０，１０ａが接近した状態で、それぞれ
のカッター１４を撤去し、残った固化材Ｃを除去すれば
地下坑道の地中接合が完了する。

さて、上述したような方法で地中接合を行うと、接合地
点Ａの近傍に補助カッター２０により空洞状の拡径部Ｂ
を形成し、この拡径部Ｂに固化材Ｃを注入しながらシー
ルド掘進機１０の前部スキンプレート１２を後退させる
ので、接合地点Ａの近傍に固化材Ｃが硬化することによ
って強度および止水性に優れた固化体を確実に形成でき
る。

また、この固化体は、シールド掘進機１ｏの内部に設け
られた注入管２２から固化材Ｃを拡径部Ｂに注入すれば
形成されるので、従来の凍土よりも遥かに簡単に形成で
きる。

なお、上記実施例では、一対のシールド掘進機１０．１
０ａを同一構成のものを使用する場合を例示したが、特
に、拡径部掘削用の補助カッター２０はいずれか一方の
シールド掘進機に設けてあれば良く、また、シールド掘
進機１０も前後部スキンプレート１．２，１２ａに分割
したものでなくても良い。

また、シールド掘進機１０．１０ａとして土圧式のもの
を例示したが、例えば、泥水式のシールド掘進機であっ
てもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる地下坑道の池中接合方性の一実
施例の工程を９に示す説ＩＪＪ１図である。 １０．１０ａ・・・シールド掘進機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対のシールド掘進機でそれぞれ地下坑道を掘削し、こ
   れらの地下坑道を地中で接合させる方法において、前記
   シールド掘進機のうち少なくとも一方に拡径部掘削用の
   補助カッターを設置するとともに、接合地点の近傍にお
   いて前記補助カッターを駆動して拡径部を形成し、かつ
   、形成された前記拡径部に固化材を注入しながらシール
   ド掘進機を後退させ、前記固化材の固化前に他方のシー
   ルド掘進機をこの固化材中に貫入させることを特徴とす
   る地下坑道の地中接合方法。