JPH0369439B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、１本のトンネルを２台のシールド
機を用いてトンネルの両端部から同時に掘削して
途中で接合する際のシールド・トンネルの地中接
合工法に関するものである。

「従来技術」 従来、この種のシールド・トンネルの地中接合
方法としては第７図に示すようなものが知られて
いる。

図において、符号Ｇは両端部から掘削してきた
シールド・トンネルの接合部付近の地山であり、
地山Ｇ内では紙面に対して右側に一方のトンネル
Taを掘削したシールド機１と、左側に他方のト
ンネルTbを掘削したシールド機２とが所定の間
隔（約30cm程度）の地山Giを残した状態で向か
い合つている。そして、シールド機１，２の後方
に形成されたトンネルTa，Tbの壁面は、セグメ
ント３ａ，３ｂによつて覆工が行なわれている。
また、シールド機１，２の先端部にはスキンプレ
ート１ａ，２ａに対して所定の傾斜角（α＝17゜
〜25゜）で、又周方向に所定のピツチで地山Ｇ内
に穿孔式凍結管４ａ，４ｂが設置されているとと
もに、スキンプレート１ａ，２ａおよび最前部の
セグメント３ａ，３ｂには全内周面に貼付け凍結
管（図示せず）が設置された構成となつている。

そして、前記スキンプレート１ａ，２ａに設置
された穿孔式凍結管４ａ，４ｂ及び貼付け凍結管
内にブラインを循環させることにより、地山Gi
を囲むようにスキンプレート１ａ，２ａの外周部
の地山Gfを凍結させた後、シールド機１，２の
前部５ａ，５ｂを解体し、次いで、前記シールド
機１，２間に残された地山Giを掘削し、その壁
面を覆工することにより左右から掘削してきたト
ンネルTaとTbとを接合させ、シールド・トンネ
ルを完成させる。

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、前記従来のシールド・トンネルの接
合方法においては、両方のシールド機が接触せ
ず、通常30cm程度の隙間ができることになり、止
水や土留が完全とは言い難く完全性に問題がある
こと、また、補助工法として主に採用される凍結
工法は多くの工費や工期を要するとともに、海底
下での施工時に塩分の混入した凍土の強度が低下
すること、凍結時の凍土膨張および解凍時の地盤
沈下の影響があること、凍土の管理が難しいこと
等さまざまな問題点があつた。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもの
で、トンネル接合部付近の地山Ｇから接合部付近
に作用する土水圧に対するシールや止水を確実な
ものとし、安全に施工を行うことができるととも
に、トンネルの接合に要する工費や工期を大幅に
低減することのできるシールド・トンネルの地中
接合工法を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 そこで本発明は、前記目的を達成するために、
前部に設けられたカツタ装置により地山を掘削し
つつ、内部で１次覆工用のセグメントを組み立て
ながら地中を推進させるシールド機を２台用い、
築造すべきトンネルの両端側からそれぞれトンネ
ルを掘削してそれらを途中で接合することにより
トンネルを完成させる際のシールド・トンネルの
地中接合法を、先端部が外筒と内筒とにより二重
に形成されたスキンプレートをそれぞれ有した２
台のシールド機を一組としてトンネルを掘削する
工程と、該トンネル掘削工程終了直前において、
前記２台のシールド機の内、一方のシールド機の
内筒を後退させると共に他方のシールド機の内筒
を接合部の地山を掘削しながら前進させて、この
前進させた内筒により２台のシールド機のそれぞ
れの外筒間を塞ぐ工程と、該工程終了後前記２台
のシールド機のスキンプレートを残したままシー
ルド機を解体して、さらに前記スキンプレートの
内面のコンクリートを打設して前記接合部の壁面
を覆工する工程とからなるものとした。

「作用」 内側のスキンプレートが、間隙を有して対向す
る外側スキンプレートの端部をつなぐ重ね継手と
して残ることにより、止水が確実なものとなる。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第６図
を参照しながら説明する。これらの図において、
前記第７図に示した構成要素と同一の要素につい
ては同一符号を付してある。

図において、符号Ｇは両端部から掘削してきた
シールド・トンネルの接合部付近の地山であり、
地山Ｇ内では紙面に対して右側に一方のトンネル
Taを掘削した第１のシールド機１と、左側に他
方のトンネルTbを掘削した第２のシールド機２
とが所定の間隔（約0.3ｍ程度）の地山Giを残し
た状態で向かい合つている。そして、第１のシー
ルド機１の後方に形成されたトンネルTaの壁面
は、セグメント３ａによつて覆工されているとと
もに、第２のシールド機２の後方に形成されたト
ンネルTbの壁面は、セグメント３ｂによつて覆
工が行なわれている。

前記第１のシールド機１は円筒状に形成された
第１外側スキンプレート１ａと、その内部で所定
の隙間１０を形成して軸線方向に摺動自在な第１
掘削装置本体１１とからなつている。前記第１掘
削装置本体１１は円筒状に形成された第１スキン
プレート１１ａと、その内部にこの第１スキンプ
レート１１ａと直角に固定された円板状の仕切板
１３とで枠体が構成されており、枠体の前部には
第１カツタ装置１４が設けられている。第１カツ
タ装置１４の軸体１５はシール機構を有する軸受
部１６を介して前記仕切板１３に支持されるとと
もに、仕切板１３の背面（トンネルTa側）には
その周方向に複数の第１推進ジヤツキ１７が固定
されている。さらに、前記第１外側スキンプレー
ト１ａと第１スキンプレート１１ａとの間の隙間
１０には、たとえば第５図に示すようなウレタン
製のリツプシール３１等の止水手段が設けられて
いる上に、掘進中には、前記第１外側スキンプレ
ート１ａの内部を通つてこの隙間１０に開口する
注油管３２により隙間１０にグリスなどが給脂さ
れ、該隙間１０に水などが侵入することを防いで
いる。そして、前記第１外側スキンプレート１ａ
と第１スキンプレート１１ａとは通常の掘削時に
おいては、図示しない固定手段により固定されて
一体となつて動くように構成されている。

一方、前記第２のシールド機２は、前記第１外
側スキンプレート１ａと同径の円筒状に形成され
た第２外側スキンプレート２ａと、その内部で所
定の隙間１０を形成して軸線方向に摺動自在な第
２掘削装置本体２１とからなつている。第２掘削
装置本体２１は、円筒状に形成された第２スキン
プレート２１ａと、その後端部にこの第２スキン
プレート２１ａと直角に固定された円板状の仕切
板２３とで枠体が構成されており、枠体の前部に
は第２カツタ装置２４が設けられている。第２カ
ツタ装置２４の軸体２５は、シール機構を有する
軸受部２６を介して前記仕切り板２３に支持され
ている。

また、前記第２外側スキンプレート２ａは、内
周面の中程にスキンプレート補助リング２０を有
しており、このスキンプレート補助リング２０の
背面（トンネルTb側）に、周方向にわたつて複
数の第２推進ジヤツキ２７が取り付けられてい
る。前記第２掘削装置本体２１と第２外側スキン
プレート２ａとを固定して、このジヤツキ２７を
作動させてスキンプレート補助リング２０を押す
ことにより、第２のシールド機２は前方に進むこ
とができる。また、前記第１のシールド機１と同
様、この第２のシールド機２においても第２外側
スキンプレート２ａと第２スキンプレート２１ａ
との間の隙間１０には、第６図に示すようなリツ
プシール３３の止水手段が設けられ、さらに第２
外側スキンプレート２ａの内側には、隙間１０に
開口する給油管３４が備えられている。そして、
第２外側スキンプレート２ａと第２スキンプレー
ト２１ａとは、通常の掘削時においては図示され
ない固定手段により固定されて一体となつて動く
ように構成されている。

次ぎに、第１図ないし第４図を用いて本発明の
地中接合工法について説明する。

(i) 一本のトンネルを、まず、紙面に対して右側
から第１のシールド機１を用いて第１カツタ装
置１４により地山Ｇを掘削し、その掘削した坑
の壁面にセグメント３ａにより覆工を行い、そ
のセグメント３ａに反力を取つて第１推進ジヤ
ツキ１７を作動させることにより一方のトンネ
ルTaを築造していくとともに、左側から第２
のシールド機２を用いて第２カツタ装置２４に
より地山Ｇを掘削し、その掘削した坑の壁面に
セグメント３ｂの覆工を行い、そのセグメント
３ｂに反力を取つて第２推進ジヤツキ２７を作
動させることにより他方のトンネルTbを築造
していく。そして、接合地点において第１のシ
ールド機１と第２のシールド機２とを所定長さ
の地山Gi（約0.3ｍ）を残して対向させる。

(ii) 次ぎに、第１のシールド機１の外側スキンプ
レート１ａと第１掘削装置本体１１との固定手
段、および第２のシールド機２の外側スキンプ
レート２ａと第２掘削装置本体２１との固定手
段を解除する。

(iii) つぎに、第２図に示すように、第１外側スキ
ンプレート１ａおよび第２外側スキンプレート
２ａはそのままの状態で、第２掘削装置本体２
１を、そのスキンプレート２１ａを前記第２外
側スキンプレート２ａに対して摺動させながら
前記スキンプレート補助リング２０と当接する
位置まで後退させると同時に、第１掘削装置本
体１１を、そのスキンプレート１１ａを第１外
側スキンプレート１ａに対して摺動させながら
前進させる。この第１掘削装置本体１１の前進
操作は、第１カツタ装置１４を駆動させると共
に推進ジヤツキ１７を作動させることにより行
い、これにより２台のシールド機の間に残され
た前記地山Giは掘削される。

(iv) 前記第１掘削装置本体１１のスキンプレート
１１ａが摺動移動して、ちようど第１外側スキ
ンプレート１ａと第２外側スキンプレート２ａ
との隙間をまたいでこれを塞ぐ位置に達したな
らば、第１掘削装置本体１１の前進を停止し、
第１スキンプレート１１ａと第１外側スキンプ
レート１ａおよび第２外側スキンプレート２ａ
との間に形成される隙間１０に注入管２８によ
り薬液を注入して止水を行う。

(v) 次ぎに、第３図に示すように、第１掘削装置
本体１１および第２掘削装置本体２１を、それ
ぞれ第１スキンプレート１１ａおよび第２スキ
ンプレート２１ａを残した状態で解体すると同
時に、それぞれ第１と第２の推進ジヤツキ１
７，２７も解体する。

これにより、トンネルTaとトンネルTbとが
貫通して一本のトンネルが形成される。

(vi) その後、第１外側スキンプレート１ａと第２
外側スキンプレート２ａとの間に形成される隙
間をその内側から覆う状態で残つた前記第１ス
キンプレート１１ａの両端部を、それぞれ第１
外側スキンプレート１ａと第２外側スキンプレ
ート２ａとにそれらの内側から溶接して固定す
る。これにより、この第１スキンプレート１１
ａはちようどスリーブ状をした重ね継手として
作用する。

(vii) そして最後に、スキンプレートの内側の壁面
にコンクリート３０を打設することにより接合
部の施工を完了させる。

「発明の効果」 以上説明したとおり、本発明によりシールド・
トンネルの地中接合工法によれば、掘削機本体解
体後において、内側のスキンプレートを、間隙を
有して対向する外側スキンプレートの端部をつな
ぐスリーブ状の重ね継手として外側スキンプレー
トの内周面に残し、これにより、トンネル接合部
の止水を、工期をかけず簡単にしかも確実なもの
とすることができる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はそれぞれ本発明によるシ
ールド・トンネルの地中接合工法の一実施例を説
明する側断面図、第５図および第６図は、それぞ
れ第１のシールド機１および第２のシールド機２
の止水手段を示す側断面図、第７図は従来のシー
ルド・トンネルの地中接合法を説明する側断面図
である。 １……第１のシールド機、１ａ……第１外側ス
キンプレート、２……第２のシールド機、２ａ…
…第２外側スキンプレート、１１……第１掘削装
置本体、１１ａ……第１スキンプレート、１４…
…第１カツタ装置、１７……第１推進ジヤツキ、
２１……第２掘削装置本体、２１ａ……第２スキ
ンプレート、２４……第２カツタ装置、２７……
第２推進ジヤツキ、３１……リツプシール、３３
……リツプシール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 前部に設けられたカツタ装置により地山を掘
   削しつつ、内部で１次覆工用のセグメントを組み
   立てながら地中を推進させるシールド機を２台用
   い、築造すべきトンネルの両端側からそれぞれト
   ンネルを掘削してそれらを途中で接合することに
   よりトンネルを完成させる際のシールド・トンネ
   ルの地中接合工法であつて、先端部が外筒と内筒
   とにより二重に形成されたスキンプレートをそれ
   ぞれ有した２台のシールド機を一組としてトンネ
   ルを掘削する工程と、該トンネル掘削工程終了直
   前において、前記２台のシールド機の内、一方の
   シールド機の内筒を後退させると共に他方のシー
   ルド機の内筒を接合部の地山を掘削しながら前進
   させて、この前進させた内筒により、２台のシー
   ルド機のそれぞれの外筒間を塞ぐ工程と、該工程
   終了後、前記２台のシールド機のスキンプレート
   を残したままシールド機を解体して、さらに前記
   スキンプレートの内面のコンクリートを打設して
   前記接合部の壁面を覆工する工程とを具備してな
   るシールド・トンネルの地中接合工法。 ２ 前記掘削装置本体のスキンプレートと外側ス
   キンプレートとの間に止水手段を設けておくこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のシール
   ド・トンネルの地中接合工法。