JPH0366895A - シールドマシン - 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〉 本発明は立坑や各種地下構造物の施工に好適なシールド
マシンに関する。

〈従来の技術〉 シールドマシンを用いるシールド工法は、周囲の軟弱地
盤の崩落を積極的に防止しつつ掘削した孔壁を覆工する
方法で、一般に広く知られている。

シールドマシンは、その構造や掘削手段により種々分類
されるが、何れの機種も発進立坑内に吊り込み、到達立
坑から吊り上げる点で共通する。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 前記した従来のシールドマシンには、次の問題点がある
。

くイ〉　従来のシールドマシンは、施工を完了したトン
ネルの内径との関係から、発進立坑側に後退できない。

そのため、シールドマシンの撤去が不可能である立坑に
はシールドマシンの採用が不可能とされている。

〈口〉　立坑や斜坑を施工する方法としては、特殊機械
を用いるクライマー工法やグランドホッグエ法が存在す
る。

ところが、この種の工法を適用できるのは比較的安定し
た地盤だけであり、不安定な軟質地盤への適用には不向
きである。

〈ハ〉　上記したような背景から、施工性や安全性の点
で有利なシールドマシンを用いて立坑を施工できる技術
の提案が望まれている。

支持し、かつ、補強をなすガーダ部と、フード部の後部
で覆工を行う円筒状のテール部とよりなり、ガーダ部に
装備した掘削手段で掘削しつつ、覆工材に反力を得で・
掘進するシールドマシンにおいて、前記フード部とテー
ル部を分離可能に連結すると共に、フード部及びガーダ
部を一体に連結し、フード部及びガーダ部を拡径及び縮
径旨在に構成したことを特徴とする、シールドマシンで
ある。

〈本発明の目的〉 本発明は以上の問題点を解決するために成されたもので
、その目的とするところは、シールドマシンを発進側に
回収でき、しかも高い安全の基で立坑の施工に適用でき
る、シールドマシンを提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 即ち本発明は切羽にて掘削を行う円筒状のフード部と、
フード部の内側でシールド全体の構造を〈本発明の説明
〉 以下、図面を参照しながら本発明について説明する。

〈イ〉シールドマシン 第１図にシールドマシン１０の一例を示す。

シールドマシン１０は全体が円筒状を呈し、切羽にて掘
削を行う縮径可能なフード部２０と、フード部２０の内
側でシールド全体の構造を支持し、かつ、補強をなすガ
ーダ部３０と、フード部２０の後部で覆工を行うテール
部４０とよりなる。

以下、各部について説明する。

〈口〉フード部 フード部２０は円筒体を縦方向に分割した複数の分割体
からなる。

各分割体の下端は、鋭角に形成しである。

フード部２０は次記するガーダ部３０によって径を拡縮
する。

〈ハ〉ガーダ部 ガーダ部３０は第２図に示すように、複数の円弧状のピ
ース３１〜３４をビン３５．３６で連結し、各ピース３
１〜３４間に一対の拡縮用ジヤツキ３７．３８を接続し
て、その径を拡縮自在に構成しである。

各ピース３１〜３４の外周面には、フード部２０の分割
体を一体に固着している。

従って、ガーダ部３０の縮径操作に伴い、フード部２０
も縮径することになる。

又、ガーダ部３０は、第１図に示す既設の覆工材５０の
内方を通過可能な寸法まで縮径できるように構成してお
く必要がある。

〈二〉テール部 テール部４０は、フード部２０と等しい外径の円筒体を
縦方向に分割した複数の分割体よりなる。

テール部４０の各分割体はシールドマシン１０の掘進方
向にのみ摺動するように連結している。

テール部４０の各分割体の下端は、フード部２０の各分
割体の上端にボルト等で分離可能に接続している。

〈ホ〉掘進手段 テール部４０の内側には、複数組の掘進用ジヤツキ６０
を装備している。

尚、掘進用ジヤツキ６０の下端をガーダ部３０に取り付
け、掘進用ジヤツキ６０の上端を覆工材５０の内面に突
出させたブラケット等に押し当てて掘進させてもよい。

〈へ〉掘削手段 ガーダ３０は、掘削手段を有している。

掘削手段としては例えば機械的に掘削するカッターロー
ダ−等公知の掘削機を採用できる。

〈ト〉排土手段 切羽で掘削した土砂を坑外へ排出する方法としては、昇
降自在なパケットを用いたり、或は真空ポンプで負圧吸
引して坑外へホース輸送して排土する方法が考えられる
。

削土を負圧吸引する方法にあっては、その吸弓口を掘削
機の近傍に設けておくと、掘削と並行して効率良く排土
を行える。

〈本発明の作用〉 次に本発明のシールドマシンを使用しての立坑の施工方
法について説明する。

〈イ〉立坑の構築工程 第３Ａ図に示すように、縦方向に向けたシールドマシン
１０の切羽を掘削機等で掘り下げる。

続いて第３Ｂ図に示すように、掘進用ジヤツキ６０を一
斉に伸長し、既設の覆工材５０から反力を得てシールド
マシン１０を下方へ掘進する。

掘進を完了したら第３Ｃ図に示すように掘進用ジヤツキ
６０を収縮する。

テール部４０の内側に保護されている既設の覆工材５０
の下端と掘進用ジヤツキ６０との間に新たな覆工材５０
ａを接続する。

覆工材５０．５０ａは現場でコンクリートを打設して形
成するか、或は円弧形のセグメントを組み立てて形成し
てもよい。

以上の工程を繰り返して、所定の立坑を得る。

〈口〉シールドマシンの撤去 従来の施工法であればシールドマシンを撤去するために
シールドマシンを回収する到達立坑が必要であった。

つまり従来のシールドマシンは定形であるという固定観
念があった。

又、撤去を無視して従来のシールドマシンを立坑の施工
に利用した場合を想定すると、シールドマシンの位置す
る立坑の底部は覆工材で覆工されないまま残ることにな
る。

本発明は、次の操作に従うことでシールドマシン１０を
発進側へ撤去できると共に、立坑の底部を安全に覆工す
ることができる。

〈ハ〉フード部の分離 即ち、不要になった掘削機や排土設備等を地上へ搬出し
たら、第４Ａ図に示すようにフード部２０をテール部４
０から切り離す。

〈二〉ガーダの縮径 次に、第２図に示す各拡縮用ジヤツキ３７．３８を所定
の順序で収縮し、ガーダ部３０と共にフード部２０を縮
径する。

〈ホ〉テール部の置換 フード部２０が縮径すると、フード部２０で支持されて
いた地山が崩落する危険がある。

そこで、第４Ａ図に示すようにフード部２０から切り離
したテール部４０の各分割体を下方に押し下げ、テール
部４０で未覆工の孔壁を支持する。

尚、テール部４のの押し下げは、例えば図示しない着脱
自在の専用ジヤツキを用い、既設の覆工材５０とテール
部４０の下端との間に配設して行う。

〈へ〉覆工 続いて、テール部４０の内側に覆工材５０を形成する。

〈ト〉シールドマシンの撤去 第４Ｂ図の一点鎖線で示すように覆工材５０を立坑の底
部まで形成したら、縮径済みのフード部２０及びガーダ
部３０をクレーン等で吊り上げ撤去する。

坑外へ撤去したフード部２０及びガーダ部３０は、新た
にテール部４０を接続して他の立坑の施工に転用する。

〈本発明の効果〉 本発明は以上説明したようになるから次の効果が得られ
る。

〈イ〉　従来のシールドマシンは立坑を施工することが
不可能とされていた。

本発明はシールドマシンを縮径可能に構成することで、
立坑の施工が可能となる。

〈口〉　シールドマシンの転用が可能である。

〈ハ〉　立坑の施工以外に、斜坑や横坑の施工に適用で
きる。

〈二〉　シールドマシン内で覆工作業を安全に行える。

完成時の説明図 〈ホ〉　シールドマシンの運転が遠隔操作可能である。

〈へ〉　スキップタワーの設置が不要である。

従って、高さ制限がある現場での施工に好適である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）切羽にて掘削を行う円筒状のフード部と、フード
   部の内側でシールド全体の構造を支持し、かつ、補強を
   なすガーダ部と、フード部の後部で覆工を行う円筒状の
   テール部とよりなり、ガーダ部に装備した掘削手段で掘
   削しつつ、覆工材に反力を得て掘進するシールドマシン
   において、 前記フード部とテール部を分離可能に連結すると共に、 フード部及びガーダ部を一体に連結し、 フード部及びガーダ部を拡径及び縮径自在に構成したこ
   とを特徴とする、 シールドマシン。