JPH0493494A - Shield excavating machine and construction of tunnel by using shield excavating machine thereof - Google Patents

Shield excavating machine and construction of tunnel by using shield excavating machine thereof

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JPH0493494A
JPH0493494A JP21084790A JP21084790A JPH0493494A JP H0493494 A JPH0493494 A JP H0493494A JP 21084790 A JP21084790 A JP 21084790A JP 21084790 A JP21084790 A JP 21084790A JP H0493494 A JPH0493494 A JP H0493494A
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constructed
tunnels
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Minoru Yamamoto
稔 山本
Teruo Inoue
輝雄 井上
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SAEI KENKO KK
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily construct a branched and jointed part by excavating a tunnel having a large section in the cooperation of five units of shield machines and constructing a simple circular and multiple circular tunnels by a simple circular and multiple circular tunnel shielding machines from the opposite side and joining these tunnels. CONSTITUTION:Four shield machines 3, 5, 7, and 9 having each independent excavating mechanism are arranged in rectangular form, and the fifth shield machine 11 having independent excavating mechanism is arranged in projection forwardly at the near center part, and a shielding excavating machine 1 is constituted. A multiple circularr tunnel 27 is constructed by this shielding excavating machine 1, and four units of simple circular shielding machines 29a,... are advanced from the oppoite side, and the simple circular tunnels 31a-31d are constructed. Then, the tunnel 27 and the single circular tunnels 31a-31d are joined at each front, and a branched and joined structure consisting of four lines in reciprocation of the tunnel is constructed. Accordingly, the branched and joined part of the tunnel having a large section can be constructed easily.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、大断面を掘削するのに適したシールド掘削機
およびそのシールド掘削機によるトンネルの築造方法に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a shield excavator suitable for excavating a large cross section and a method for constructing a tunnel using the shield excavator.

(従来の技術) 昨今、地下トンネルを掘削するのにシールド掘削機が用
いられている。しかしながら、かかるシールド掘削機は
単向のシールド機であり、往復4車線部を有する道路ト
ンネルをこのシールド掘削機で構築しようとすると、断
面が非常に大きいので、切羽の安定性等の面で問題があ
った。
(Prior Art) Recently, shield excavators have been used to excavate underground tunnels. However, such a shield excavator is a unidirectional shield machine, and if an attempt is made to construct a road tunnel with a four-lane section using this shield excavator, the cross section will be very large, causing problems in terms of stability of the face, etc. was there.

また従来、トンネルの分岐・接合部は、オーブンカット
工法で構築されることが多かった。この工法ではトンネ
ルの形状に合せて土留めを行い、この内部を地上から掘
削し、構造物を構築後、埋め戻すのであるか、トンネル
の深度が増すにつれて施工が困難となり、費用もかさむ
という問題があった。
Furthermore, in the past, tunnel branches and joints were often constructed using the oven cut method. In this construction method, earth retaining is done to match the shape of the tunnel, the inside of this is excavated from the ground, and the structure is constructed and then backfilled. However, as the depth of the tunnel increases, construction becomes difficult and costs increase. was there.

(発明が解決しようとする課題) このように従来のシールド掘削機を用いて、往復4車線
部を有する道路トンネルを構築することは困難であり、
また、トンネルの分岐・接合部分をオーブンカット工法
で築造すると、施工が困難であり、費用もかさむという
問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, it is difficult to construct a road tunnel with a four-lane section using a conventional shield excavator.
Furthermore, if the branching and joining parts of the tunnel were constructed using the oven cut method, there were problems in that construction was difficult and expensive.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、往復4車線部を有する道路トン
ネルのような大断面のトンネルを掘削できるシールド掘
削機を提供することにある。
The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to provide a shield excavator that can excavate tunnels with large cross sections such as road tunnels with four lanes in both directions. .

また、トンネルの分岐・接合部を容易に築造することの
できるトンネル築造方法を提供することを第2の目的と
する。
A second object of the present invention is to provide a tunnel construction method that can easily construct tunnel branches and joints.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 前述した目的を達成するために本発明のシールド掘削機
は、各々独立した掘削機構を有し、矩形状に配設された
4台のシールド機と、前記4台のシールド機の略中央部
に前方側に突出して設けられ、独立した掘削機構を有す
る第5のシールド機とを具備し、これら5台のシールド
機が一体で掘進することを特徴とするシールド掘削機で
ある。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above-mentioned object, the shield excavator of the present invention has four shields arranged in a rectangular shape, each having an independent excavation mechanism. and a fifth shield machine which is provided approximately at the center of the four shield machines and protrudes forward and has an independent excavation mechanism, and these five shield machines excavate together. This is a shield excavator featuring:

また、本発明のトンネル築造方法は、請求項第1項記載
のシールド掘削機により多重円トンネルを構築し、反対
側から単円シールド機または2重円シールド機を前進さ
せ、単円トンネルまたは2重円トンネルを構築し、トン
ネルの分岐地点において、前記多重円トンネルと前記単
円トンネルまたは前記2重円トンネルを接合することに
より、トンネルの分岐構造を築造するトンネル築造方法
である。
Further, in the tunnel construction method of the present invention, a multiple circular tunnel is constructed using the shield excavator according to claim 1, a single circular shield machine or a double circular shield machine is advanced from the opposite side, and the single circular tunnel or the double circular tunnel is This tunnel construction method constructs a double circular tunnel, and connects the multiple circular tunnel and the single circular tunnel or the double circular tunnel at a branching point of the tunnel, thereby constructing a branch structure of the tunnel.

(作用) 第1の発明に係るシールド掘削機は、5台のシールド機
が一体で掘進して、大断面のトンネルを掘削する。
(Function) In the shield excavator according to the first invention, five shield excavators work together to excavate a tunnel with a large cross section.

第2の発明に係るトンネル築造方法では、トンネルの分
岐・接合部において、一方から前述したシールド掘削機
によって、大断面のトンネルを掘削し、反対側から既知
の単円シールド機または2重日シールド機によって、単
円または2重円トンネルを構築し、これらを接合させる
ようにしたので、深い所においても容易にトンネルの分
岐・接合部を築造することができる。
In the tunnel construction method according to the second invention, at the branch/joint part of the tunnel, a tunnel with a large cross section is excavated from one side using the above-mentioned shield excavator, and from the other side, a known single-circle shield machine or double-shield excavator is used. Depending on the machine, single circular or double circular tunnels are constructed and these are joined together, making it possible to easily construct tunnel branches and junctions even in deep places.

(実施例) 以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第1図および第2図は、本発明の一実施例に係るシール
ド掘削機の正面図および側面図である。
1 and 2 are a front view and a side view of a shield excavator according to an embodiment of the present invention.

第1図に示すように、このシールド掘削機1は、それぞ
れ独立して駆動されるカッター面板13.14.15.
16を有する第1シールド機3、第2シールド機5、第
3シールド機7、第4シールド機9が矩形状に配設され
、さらに、この4台のシールド機の中央部にカッター面
板17を有する第5シールド機11が前方側に突出して
設けられる。これら5台のシールド機3.5.7.9.
11は、一体となり掘進する。
As shown in FIG. 1, this shield excavator 1 includes cutter face plates 13, 14, 15.
16, a first shield machine 3, a second shield machine 5, a third shield machine 7, and a fourth shield machine 9 are arranged in a rectangular shape, and a cutter face plate 17 is installed in the center of these four shield machines. A fifth shield device 11 is provided to protrude toward the front side. These five shield machines 3.5.7.9.
11 dig together as one.

第2図において、19a、19b、19cは、掘削面に
液状の泥を送る送泥管であり、21a121b、21c
は、掘削された土砂等を排出する排泥管である。
In FIG. 2, 19a, 19b, 19c are mud feeding pipes that send liquid mud to the excavation surface, and 21a, 121b, 21c
is a sludge pipe that discharges excavated earth and sand.

第3図は、シールド掘削機1のテール部で組立てられる
トンネルの断面図である。このシールドトンネルに使用
される覆工部材は、円弧状セグメント22と、床版セグ
メント23および隔壁セグメント25からなる。この床
版セグメント23および隔壁セグメント25は、各々の
トンネルを仕切り、鉛直方向および水平方向の荷重に対
抗するものである。
FIG. 3 is a sectional view of a tunnel assembled at the tail section of the shield excavator 1. The lining member used for this shield tunnel consists of an arcuate segment 22, a floor slab segment 23, and a partition wall segment 25. The deck segment 23 and bulkhead segment 25 partition each tunnel and resist vertical and horizontal loads.

シールド掘削機1は、通常の単円シールド機または2重
円シールド機と同様に掘進し、テール部において第3図
示すようなセメントを構築して、同図に示すような往復
4車線部を有する道路トンネルを掘進する。
The shield excavator 1 excavates in the same way as a normal single-circle shield machine or double-circle shield machine, builds cement as shown in Figure 3 in the tail part, and creates a four-lane section as shown in the figure. Excavate road tunnels.

このように、本実施例では、5台のシールド機を一体と
して掘進させることにより、経験断面である既存のシー
ルド機を組合わせ往復4車線部を有するような大断面の
トンネルを掘削することができる。
In this way, in this example, by excavating five shield machines as one unit, it is possible to excavate a tunnel with a large cross section, such as a four-lane section, by combining existing shield machines, which is an experimental cross section. can.

次に、このシールド掘削機1を用いて、トンネルの分岐
・接合部を築造する方法について述べる。
Next, a method of constructing a tunnel branch/junction using this shield excavator 1 will be described.

第4図および第5図は、本発明に係るシールド掘削機と
単円シールド機とを組合わせて築造したトンネルの分岐
・接合部の構造に関するもので、第4図は、そのトンネ
ルの平面図、第5図は、第4図のa−aによる断面図で
ある。
Figures 4 and 5 relate to the structure of a branch/joint part of a tunnel constructed by combining a shield excavator and a single-circle shield machine according to the present invention, and Figure 4 is a plan view of the tunnel. , FIG. 5 is a sectional view taken along line a-a in FIG. 4.

第4図に示すように、図中六方向からシールド掘削機1
を前進させ、第3図に示すような断面を有するトンネル
27を築造する。
As shown in Figure 4, the shield excavator 1 is viewed from six directions in the figure.
is advanced to construct a tunnel 27 having a cross section as shown in FIG.

また、図中B方向から4台の単円シールド機29 a、
 29 b (29c、 29 d)を前進させ、単円
トンネル31a、31b、31c、31dを築造し、ト
ンネル27および単円トンネル31a131b、31c
、31dを正面接合することにより、道路トンネルの往
復4車線における分岐・接合構造を築造する。
Also, from the direction B in the figure, four single circular shield machines 29a,
29 b (29 c, 29 d) and build single circular tunnels 31 a, 31 b, 31 c, 31 d, tunnel 27 and single circular tunnels 31 a 131 b, 31 c
, 31d will be joined head-on to construct a branching/joining structure for the four-lane round trip road tunnel.

第6図に示すように、図中六方向からシールド掘削機1
を前進させ、第3図に示すような断面を有するトンネル
27を築造する。
As shown in Figure 6, the shield excavator 1 is viewed from six directions in the figure.
is advanced to construct a tunnel 27 having a cross section as shown in FIG.

また、図中B方向から2台の横2連日形シールド機33
a、(33b)を前進させ、横2連円形トンネル35a
、35bを築造し、トンネル27および横2連円形トン
ネル35a、35bを正面接合することにより、道路ト
ンネルの往復4車線における分岐・接合構造を築造する
Also, from the direction B in the figure, two horizontal two-day shield machines 33
a, (33b) are advanced, and the horizontal double circular tunnel 35a
, 35b, and connect the tunnel 27 and the two horizontal circular tunnels 35a and 35b head-on, thereby constructing a branching/joining structure for the four-lane road tunnel in both directions.

第6図および第7図は、本発明に係るシールド掘削機1
と横2連円形シールド機とを組合わせたトンネルの分岐
・接合の築造に関するものであり、第6図は、そのトン
ネルの平面図、第7図は、第6図のb−bによる断面図
である。
FIG. 6 and FIG. 7 show a shield excavator 1 according to the present invention.
6 is a plan view of the tunnel, and FIG. 7 is a sectional view taken along line bb in FIG. 6. It is.

第10図および第11図は、他の分岐・接合構造に関す
るものであり、第10図は、そのトンネルの平面図、第
11図は、そのd−dによる断面図である。
10 and 11 relate to another branching/junction structure, FIG. 10 is a plan view of the tunnel, and FIG. 11 is a sectional view taken along line dd.

この例においては、2台のシールド掘削機1a、1bを
水平方向に1車線分ずらし、トンネル27a、27bを
築造する。また、縦2連円形シールド機41a、41b
により、トンネル43a、43bを築造する。そして、
各トンネル27a、27b、43a、43bを正面接合
させる。
In this example, two shield excavators 1a and 1b are shifted horizontally by one lane to construct tunnels 27a and 27b. In addition, vertical double circular shield machines 41a, 41b
Accordingly, tunnels 43a and 43b are constructed. and,
Each tunnel 27a, 27b, 43a, 43b is joined face-to-face.

尚、第11図に示すように、トンネル27a127bの
築造に関してはルーフシールド工法と併用する。
Incidentally, as shown in FIG. 11, the roof shield method is used in conjunction with the construction of the tunnel 27a127b.

一般に道路トンネルにおけるランプ等の分岐部分は、車
の車線変更や視覚距離確保のため、車線の境界部に柱等
の構造物を設置することができない。そのため、この区
間では既に実施化されているルーフシールド工法をこの
発明と組合わせることでトンネルの覆工を築造する。
Generally, structures such as pillars cannot be installed at the lane boundaries at branching sections such as ramps in road tunnels in order to allow vehicles to change lanes and ensure visual distance. Therefore, in this section, the tunnel lining will be constructed by combining the roof shield construction method, which has already been implemented, with this invention.

すなわち、第3図に示すような偏角部を有するトンネル
断面形状では、この部分に土圧等の外圧に対して応力の
集中が起こるため、柱材なしではトンネル覆工が構造的
に成立しない。そのため、柱材なしでもトンネル覆工を
構造的に成立させるために、トンネル形状をなるべく円
形に似せる必要があり、この区間は本発明のシールドト
ンネルを掘進した後、ルーフシールド機をさらに本発明
のシールドトンネルに沿って掘進させ掘削部45a、4
5bを掘削し、トンネル27a、27bを築造し、柱材
なしでも外圧に耐えれるトンネル27a、27bとする
In other words, in a tunnel cross-sectional shape with a declination part as shown in Figure 3, stress concentration occurs in this part due to external pressure such as earth pressure, so the tunnel lining cannot be built structurally without pillars. . Therefore, in order to make the tunnel lining structurally viable even without pillar materials, it is necessary to make the tunnel shape as circular as possible, and after excavating the shield tunnel of the present invention in this section, the roof shield machine of the present invention is further used. The excavated parts 45a and 4 are excavated along the shield tunnel.
5b is excavated and tunnels 27a and 27b are constructed so that the tunnels 27a and 27b can withstand external pressure even without pillars.

[発明の効果コ 以上詳細に説明したように本発明によれば、往復4車線
部を有する道路トンネルのような大断面のトンネルを掘
削できるシールド掘削機を提供することができる。また
、トンネルの分岐・接合部を容易に築造することのでき
るトンネル築造方法を提供することができる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a shield excavator capable of excavating a tunnel with a large cross section such as a road tunnel having a four-lane section. Further, it is possible to provide a tunnel construction method that allows easy construction of tunnel branches and joints.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図および第2図は、本発明の一実施例に係るシール
ド掘削機の正面図および側面図、第3図は、シールド掘
削機1によって掘削されたトンネルの断面図、 第4図は、トンネルの分岐・接合部の構造を示す図、 第5図は、第4図のa−aによる断面図、第6図は、ト
ンネルの別の分岐・接合部の構造を示す図、 第7図は、第6図のb−bによる断面図、第8図は、ト
ンネルの別の分岐・接合部の構造を示す図、 第9図は、第8図のc−cによる断面図、第10図は、
トンネルの別の分岐・接合部の構造を示す図、 第11図は、第10図のd−dによる断面図である。 1・・・シールド掘削機 3・・・第1シールド機 5・・・第2シールド機 7・・・第3シールド機 9・・・第4シールド機 11・・・第5シールド機 呂願人     山 本  稔 呂願大     佐栄建工株式会社 代理人 弁理士 井 上 誠 −
1 and 2 are a front view and a side view of a shield excavator according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a sectional view of a tunnel excavated by the shield excavator 1, and FIG. 4 is a Figure 5 is a cross-sectional view taken along a-a in Figure 4; Figure 6 is a diagram showing the structure of another branch and junction of the tunnel; Figure 7; is a sectional view taken along b-b in Fig. 6, Fig. 8 is a diagram showing the structure of another branch/joint part of the tunnel, Fig. 9 is a sectional view taken along c-c in Fig. 8, and Fig. 10 The diagram is
FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line dd in FIG. 10, showing the structure of another branch/joint part of the tunnel. 1... Shield excavator 3... First shield machine 5... Second shield machine 7... Third shield machine 9... Fourth shield machine 11... Fifth shield machine Roganto Toshiro Yamamoto Gandai Saei Kenko Co., Ltd. Agent Patent attorney Makoto Inoue −

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)各々独立した掘削機構を有し、矩形状に配設され
た4台のシールド機と、 前記4台のシールド機の略中央部に前方側に突出して設
けられ、独立した掘削機構を有する第5のシールド機と
を具備し、 これら5台のシールド機が一体で掘進することを特徴と
するシールド掘削機。
(1) Four shield machines each having an independent excavation mechanism and arranged in a rectangular shape, and a shield machine installed protruding toward the front approximately in the center of the four shield machines, each having an independent excavation mechanism. A shield excavator, comprising: a fifth shield machine having a fifth shield machine, and these five shield machines dig together.
(2)請求項第1項記載のシールド掘削機により多重円
トンネルを構築し、反対側から単円シールド機または2
重円シールド機を前進させ、単円トンネルまたは2重円
トンネルを構築し、トンネルの分岐地点において、前記
多重円トンネルと前記単円トンネルまたは前記2重円ト
ンネルを接合することにより、トンネルの分岐構造を築
造するトンネル築造方法。
(2) A multiple circular tunnel is constructed using the shield excavator according to claim 1, and a single circular shield excavator or two tunnels are constructed from the opposite side.
The tunnel is branched by advancing the double circular shield machine to construct a single circular tunnel or double circular tunnel, and joining the multiple circular tunnel and the single circular tunnel or the double circular tunnel at the branching point of the tunnel. A tunnel construction method for building a structure.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0860979A (en) * 1994-08-24 1996-03-05 Kajima Corp Method for joining tunnel

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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