JPH05256098A - 大断面地中構造物の構築方法及び該構造物の構築に用いる分割ブロック及び掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】大断面地中構造物を、効率的、経済的に構築す
る。 【構成】サイロット部９Ａ、９Ｂを構築し、掘削機１０
のガイド部１３を、既設のアーチ帯３のアーチ部材１の
凹部１ａと係合させて、サイロット部間を往復させる形
で、地山２０を掘削し、該掘削機１０の後方に掘削形成
されたアーチ型空洞６に、新たなアーチ部材１を、アー
チ帯３のアーチ部材１の凹部１ａと新たなアーチ部材１
の凸部１ｂを係合させる形で建て込み、更なるアーチ帯
３を構築し、これら構築されたアーチ帯３の内側の地山
２０である中央部７の掘削を行う。構築されたアーチ帯
３を、トンネル５の本体構造として利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル、巨大な地下
空間等の大断面地中構造物の構築方法及び該構造物の構
築に用いる分割ブロック及び掘削機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、地中構造物の構築に際して、アー
チ部分を先行施工することが一般的に行われている。即
ち、アーチ部分を先行して施工することによって、アー
チ部分の内側の地山の掘削に際して、天盤崩落、切羽崩
壊を有効に防止することが出来る。例えば、プレライニ
ング工法、フォアパイリング工法（ＮＡＴＭ工法におけ
る補助工法）、シールド先行方法（ブレードによる地山
差込方式）等、種々の施工法が試みられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これ等の工法
は、補助工法であり、アーチ部分自体を本体構造として
利用することが出来ず、また、大断面になると、アーチ
部分が強度不足となり、実現は困難と思われる。また、
大断面施工法として、パイプルーフ状に小型トンネルを
連結施工する方法が提案されているが、アーチ部材の構
造体の強度計算が困難であり、施工、経済性等に難点が
ある。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑み、先行して施工
されるアーチ部分の強度が高く、効率的、経済的に施工
することが出来る大断面地中構造物の構築方法及び該構
造物の構築に用いる分割ブロック及び掘削機を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明のうち第１
の発明は、構築すべき構造物（５）のアーチ部（５ａ）
のアーチ形状に対応して、その軸心方向の形状を円弧状
に形成した分割ブロック（１、１Ａ、１Ｂ）を有し、該
分割ブロックの前記構造物の構築方向に対応する第１の
側面（１ｄ、１Ａｄ、１Ｂｄ）に、前記アーチ部の形状
に対応して円弧状に伸延する形で、第１の係合部（１
ａ、１Ａａ、１Ｂａ）を設け、前記第１の側面に背向す
る第２の側面（１ｅ、１Ａｅ、１Ｂｅ）に、前記第１の
係合部と係合し得る第２の係合部（１ｂ、１Ａｂ、１Ｂ
ｂ）を設け、また、地山（２０）を掘削し得る掘削機
（１０、１０Ａ）を有し、該掘削機の外殻（１１、１１
Ａ）を、その軸心方向の形状を前記分割ブロックの形状
に対応させて円弧状に形成し、かつ該外殻の前記構造物
構築方向に対応する側面（１１ａ、１１Ａａ）に、前記
分割ブロックの第１の係合部と係合し得る案内部（１
３、１３Ａ）を設け、前記構築すべき構造物のアーチ部
の両端に対応する地山中に、それぞれサイロット（９
Ａ、９Ｂ）を構築し、前記サイロット間に、前記掘削機
を掘進させると共に、該掘削機の後方に前記分割ブロッ
クを前記第１の係合部と第２の係合部のそれぞれが整合
する形で、直列に建て込みアーチブロック（３、３Ａ）
を構築し、前記アーチブロック構築後、前記掘削機を、
該掘削機の案内部と、前記アーチブロックに建て込まれ
た分割ブロックの第１の係合部とを係合させて、第１の
係合部をガイドとして、前記サイロット間を掘進させる
と共に、該掘削機の後方に前記分割ブロックを、該分割
ブロックの前記第２の係合部を前記アーチブロックの分
割ブロックの第１の係合部とを係合させて、該第１の係
合部をガイドとして、直列に建て込み、前記アーチブロ
ックに隣接して新たなアーチブロックを構築し、これら
構築されたアーチブロックの内側部分の地山を掘削する
ようにして構成される。

【０００６】また、本発明のうち第２の発明は、構築物
（５）を形成し得る分割ブロック（１、１Ａ、１Ｂ）に
おいて、該分割ブロックを、前記構造物のアーチ部（５
ａ）のアーチ形状に対応して、その軸心方向の形状を円
弧状に形成し、該分割ブロックの前記構造物の構築方向
に対応する第１の側面（１ｄ、１Ａｄ、１Ｂｄ）に、前
記アーチ部の形状に対応して円弧状に伸延する形で、第
１の係合部（１ａ、１Ａａ、１Ｂａ）を設け、前記第１
の側面に背向する第２の側面（１ｅ、１Ａｅ、１Ｂｅ）
に、前記第１の係合部と係合し得る第２の係合部（１
ｂ、１Ａｂ、１Ｂｂ）を設けて構成される。

【０００７】更に、本発明のうち第３の発明は、地山を
掘削し得る掘削機において、外殻（１１、１１Ａ）を有
し、該外殻を、構築すべき構造物（５）のアーチ部（５
ａ）のアーチ形状に対応して、その軸心方向の形状を円
弧状に形成し、該外殻の前記構造物の構築方向に対応す
る側面（１１ａ、１１Ａａ）に、該構造物の構築に用い
る分割ブロックと係合し得る案内部（１３、１３Ａ）を
設けて構成される。

【０００８】なお、（ ）内の番号等は、図面における
対応する要素を示す、便宜的なものであり、従って、本
記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以
下の「作用」の欄についても同様である。

【０００９】

【作用】上記した構成により、本発明は、掘削機（１
０、１０Ａ）が、アーチブロック（３、３Ａ）に建て込
まれた分割ブロック（１、１Ａ、１Ｂ）の第１の係合部
（１ａ、１Ａａ、１Ｂａ）に案内される形で、構造物
（５）のアーチ部（５ａ）のアーチ形状に対応して正確
に掘削し得るように作用する。また、複数の分割ブロッ
ク（１、１Ａ、１Ｂ）を、ボルト等の締結器具を使用せ
ずに組み立てて、一体化し得るように作用する。更に、
分割ブロック（１、１Ａ、１Ｂ）を、構造物（５）のア
ーチ部（５ａ）のアーチ形状に掘削した地山中に、該ア
ーチ形状に沿って建て込めるように作用する。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づき、本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明による大断面地中構造物の構築方
法の一実施例を示す正面図、図２は、図１を側面方向か
ら投影した断面図、図３は、図１に示した大断面地中構
造物の構築方法に使用されるアーチ部材の斜視図、図４
は、図１に示した大断面地中構造物の構築方法に使用さ
れる掘削機の一実施例を示す斜視図、図５は、図４に示
した掘削機の正面図、図６は、図４に示した掘削機の別
の例を示す掘削機の正面図、図７は、本発明による大断
面地中構造物の構築方法に使用されるアーチ部材の断面
図であり、（ａ）は、図１に示したアーチ部材の断面図
である。（ｂ）は、別のアーチ部材の断面図である。
（ｃ）は、更に別のアーチ部材の断面図である。図８
は、図７（ｂ）に示したアーチ部材の斜視図である。

【００１１】大断面地中構造物の構築方法に使用される
アーチ部材１は、図３に示すように、直径Ｄの円筒形状
の鉄筋コンクリートプレキャスト部材によって、荷重条
件に対応した所定の強度（大きな強度）を有する形で形
成され、また、アーチ部材１は、該アーチ部材１の軸心
方向の形状を構築すべきトンネル５のアーチ部５ａの形
状に対応した円弧状に長さＬに分割される形で形成され
ている。即ち、アーチ部材１は、その軸心方向の形状を
トンネル５のアーチ部５ａの曲率半径Ｒと同じ曲率半径
Ｒで形成されており、アーチ部５ａの全長を複数個に分
割して長さＬの円弧状に形成されている。また、アーチ
部材１内の中央部には、中空部１ｃがアーチ部材１に沿
ってその軸心方向に円弧状に貫通する形で設けられてお
り、アーチ部材１のトンネル構築方向（矢印Ａ方向）に
対応する側面１ｄには、凹部１ａがアーチ部材１の形状
に対応した円弧状に部材の軸心方向に伸延する形で形成
されている。また、側面１ｄとは背向するアーチ部材１
のトンネル構築方向（矢印Ｂ方向）に対応する側面１ｅ
には、凹部１ａと係合し得る凸部１ｂがアーチ部材１の
形状に対応した円弧状に部材の軸心方向に伸延する形で
形成されている。尚、アーチ部材１の凹部１ａと凸部１
ｂは、他の（前後の）アーチ部材１の凸部１ｂ又は凹部
１ａと係合することが出来れば、どのような形状に構成
してもよい。

【００１２】また、大断面地中構造物の構築方法に使用
される掘削機１０は、図４に示すように、アーチ部材１
の形状に対応してその軸心方向の形状を円弧状に形成さ
れた外殻１１を有している。即ち、外殻１１は、略直径
Ｄの円筒形状で、その軸心方向の形状を構築すべきトン
ネル５のアーチ部５ａの形状に対応した曲率半径Ｒで円
弧状に形成されている。また、外殻１１の前方には、カ
ッタ１２が矢印Ｐ方向に回転する形で設けられており、
カッタ１２には、図１に示す回転駆動自在なモータ１０
ａが接続されている。また、外殻１１のトンネル構築方
向（矢印Ａ、Ｂ方向）に対応する側面１１ａには、凸部
形状のガイド１３が外殻１１の形状に対応して円弧状に
伸延する形で着脱自在に設けられている。即ち、ガイド
１３は、アーチ部材１の凹部１ａと係合し得る形で形成
されており、掘進機１０は、既設のアーチ部材１の凹部
１ａに案内される形で掘進する。なお、ガイド１３は、
アーチ部材１の凹部１ａと係合することが出来れば、ど
のような形状に構成しても良い。また、ガイド１３は、
図４に示すように片側だけでなく両側に設けても良い
し、更に、着脱自在とせずに、外殻１１内部に格納し得
る形としても良い。

【００１３】そして、大断面のアーチ状のトンネル５を
構築するに際しては、まず、図１左右両側の地山２０を
従来工法によって掘削して、小型のトンネルを構築する
形で、サイロット部９Ａ、９Ｂを構築すべきトンネル５
の全長に亙り施工する。サイロット部９Ａ、９Ｂ内部に
は、それぞれアーチ状のトンネル５のアーチに加わる荷
重を支持し得る形で、コンクリート等から成る基礎工
２、２をサイロット部９Ａ、９Ｂ全長に亙り構築する。
次に、アーチ部材１の建て込みを開始する最初の部分に
は、図１に示すような構築すべきアーチ形状に、アーチ
部材１を建て込む。そして、図４に示す掘削機１０を、
図１に示す走行駆動自在な移動架台１７等に積載して、
例えばサイロット部９Ａ内部の、掘進を開始すべき掘進
位置に、前記アーチ部材１をアーチ状に建て込んだ最初
のアーチ帯３のアーチ部材１の凹部１ａと係合し得る形
で設置する。このとき、油圧ジャッキ等から成る元押し
ジャッキ１５も、図１に示すように、前記掘進位置に、
基礎工２から反力を取る形で、掘削機１０を推進し得る
形で設置する。そして、掘削機１０のモータ１０ａを回
転駆動させてカッタ１２を回転させ、元押しジャッキ１
５を適宜突出後退させて、前記アーチ状に建て込んだ既
設のアーチ帯３のアーチ部材１の凹部１ａと係合する形
でカッタ１２を地山２０に当接させて、掘削機１０によ
り地山２０の掘削を開始する。すると、掘削機１０は、
既設のアーチ帯３のアーチ部材１の凹部１ａに案内され
る形で、地山２０を掘進するので、前記既設のアーチ部
材１の側方には、該既設のアーチ帯３に沿って、アーチ
部材１の直径Ｄ相当のアーチ状のアーチ型空洞６が形成
される。

【００１４】そして、元押しジャッキ１５を、１個のア
ーチ部材１の長さＬに相当するだけ突出して掘削機１０
により掘進し、地山２０中の既設のアーチ帯３の側方
に、該既設のアーチ帯３に沿って、アーチ部材１の直径
Ｄ相当のアーチ型空洞６をアーチ部材１の長さＬだけ形
成したら、掘削機１０のモータ１０ａを停止させてカッ
タ１２を停止し、掘進を止める。次に、元押しジャッキ
１５を後退させて、元押しジャッキ１５と掘削機１０の
間に、１個の新たなアーチ部材１を、該新たなアーチ部
材１の凸部１ｂが前記アーチ状に建て込んだ既設のアー
チ帯３のアーチ部材１の凹部１ａと係合し得る形で、設
置する。そして、元押しジャッキ１５を適宜突出させ
て、新たなアーチ部材１を掘削機１０の後端に当接させ
る。そして、再び、掘削機１０のカッタ１２を回転させ
ると共に、更に元押しジャッキ１５を突出させて、新た
なアーチ部材１の凸部１ｂ及び掘削機１０のガイド１３
を、前記既設のアーチ帯３のアーチ部材１の凹部１ａと
係合する形で掘削機１０による地山２０の掘削を開始す
る。すると、掘削機１０は、新たなアーチ部材１を介し
て元押しジャッキ１５から推進力を得る形で、掘進す
る。また、新たなアーチ部材１は、元押しジャッキ１５
から押されて、掘削機１０によりすでに掘削されたアー
チ型空洞６に、掘削機１０の後方に直列に続く形で挿入
される。このとき、新たなアーチ部材１は、構築すべき
トンネル５のアーチ部５ａの形状に対応した円弧状に形
成されているので、アーチ型空洞６のアーチ形状に沿っ
て建て込むことにより、小さい推力で建て込むことがで
きるばかりか、正確にアーチ形状を形成することができ
る。また、掘削機１０の掘進に伴い生じるズリは、掘削
機１０の後方に続くアーチ部材１の中空部１ｃを通し
て、外部に排出することができる。

【００１５】そして、また、元押しジャッキ１５を、長
さＬに相当するだけ突出して掘削機１０により、地山２
０中の既設のアーチ帯３の側方に、該既設のアーチ帯３
に沿って、更にアーチ部材１の直径Ｄ相当のアーチ型空
洞６をアーチ部材１の長さＬだけ形成したら、掘削機１
０のカッタ１２を停止し、掘進を止める。次に、元押し
ジャッキ１５を後退させて、元押しジャッキ１５と掘削
機１０の間に、更に１個の新たなアーチ部材１を、該新
たなアーチ部材１の凸部１ｂが前記アーチ状に建て込ん
だ既設のアーチ帯３のアーチ部材１の凹部１ａと係合し
得る形で、設置する。そして、元押しジャッキ１５を適
宜突出させて、新たなアーチ部材１を掘削機１０の後端
に当接させて、再び、掘削機１０のカッタ１２を回転さ
せると共に、更に元押しジャッキ１５を突出させて、新
たなアーチ部材１の凸部１ｂ、先に挿入したアーチ部材
１の凸部１ｂ及び掘削機１０のガイド１３を、前記既設
のアーチ帯３のアーチ部材１の凹部１ａと係合する形で
掘削機１０による地山２０の掘削を開始する。すると、
掘削機１０は、新たなアーチ部材１及び先に挿入したア
ーチ部材１を介して元押しジャッキ１５から推進力を得
る形で、掘進する。また、新たなアーチ部材１は、元押
しジャッキ１５から押されて、掘削機１０によりすでに
掘削されたアーチ型空洞６に、掘削機１０の直ぐ後方の
先に挿入したアーチ部材１に、更に後方に直列に続く形
で挿入される。このとき、掘削機１０の掘進に伴い生じ
るズリは、掘削機１０の後方に続くこれらアーチ部材
１、１の中空部１ｃ、１ｃを通って、外部に排出するこ
とができる。このように、掘削機１を、元押しジャッキ
１５のストローク分だけ、推進させて、アーチ状に構築
すべき新たなアーチ部材１を１個ずつ追加しながら、地
山２０の掘進と新たなアーチ部材１の建て込みを、サイ
ロット部９Ｂ側に到達するまで実施して、新たなアーチ
帯３を構築する。

【００１６】ところで、サイロット部９Ｂ側において
も、掘進してきた掘削機１０を受け取ることができるよ
うに、図１に示す走行駆動自在な移動架台１７を、サイ
ロット部９Ｂ内部の、掘進が終了するであろう終了位
置、即ち、前記アーチ状に建て込んだ既設のアーチ部材
１の側方に設置しておく。そして、掘削機１がサイロッ
ト部９Ｂ側に到達したら、掘削機１０は移動架台１７で
受けて、移動架台１７上で掘削機１０を、サイロット部
９Ａ側に向けて掘進し得るように、１８０゜反転させ
る。このとき、掘削機１０のガイド１３は、反対側に着
け換える。すると、掘削機１０は、サイロット部９Ａ側
からサイロット部９Ｂ側に向けて建て込んできたアーチ
部材１の凹部１ａに係合し案内される形で、サイロット
部９Ａ側に向けて掘進することができる。そこで、前述
したように、掘削機１０を、該アーチ部材１を建て込ん
で構築したアーチ帯３のアーチ部材１の凹部１ａと係合
し得る形で設置し、また、元押しジャッキ１５も、図１
に示すように、基礎工２から反力を取る形で、掘削機１
０を推進し得る形で設置する。そして、掘削機１０のモ
ータ１０ａを回転駆動させてカッタ１２を回転させ、元
押しジャッキ１５を適宜突出後退させて、前記アーチ帯
３のアーチ部材１の凹部１ａと係合する形でカッタ１２
を地山２０に当接させて、掘削機１０により地山２０の
掘削を開始する。すると、掘削機１０は、凹部１ａに案
内される形で、地山２０を掘進するので、前記建て込ん
できたアーチ帯３の側方には、該アーチ帯３に沿って、
アーチ部材１の直径Ｄ相当のアーチ型空洞６が形成され
ていく。従って、前述のように、掘削機１を、元押しジ
ャッキ１５のストローク分だけ、推進させて、アーチ状
に構築すべき新たなアーチ部材１を１個ずつ追加しなが
ら、地山２０の掘進と新たなアーチ部材１の建て込み
を、サイロット部９Ａ側に到達するまで実施していく。

【００１７】以上のように、掘削機１を、元押しジャッ
キ１５のストローク分だけ、推進させて、サイロット部
９Ａ側からサイロット部９Ｂ側、サイロット部９Ｂ側か
らサイロット部９Ａ側に向けて、交互に地山の掘削、ア
ーチ部材１の建て込みを繰り返すことにより、地山２０
中にアーチ状のアーチ帯３を構築し、これらアーチ帯３
間には、モルタル等を裏込めして、地山２０中にトンネ
ル５のアーチ部５ａを形成する。次に、このように構築
されたサイロット部９Ａ、９Ｂ利用して、アーチ部材１
で、トンネル５のアーチ部５ａを形成したら、図２に示
すように、アーチ部５ａとなるアーチ状に構築したアー
チ帯３の下方の地山２０、即ち、トンネル５の中央部７
の内、構築完了したアーチ帯３の内側部分の地山２０を
掘削し、トンネル５のアーチ部５ａを露出させる。な
お、アーチ部材１によるアーチ部５ａの構築は、トンネ
ル５の中央部７の掘削に対して、数十メートル先行して
行う。

【００１８】ところで、アーチ部材１を組み立てるに際
しては、図３に示すように、既に設置されたアーチ部材
１の凹部１ａに、新たに設置するアーチ部材１の凸部１
ｂを嵌入させ、各アーチ部材１をその接続面１ｆ部分が
互いに隣接しないように千鳥型に配列する形で行う。従
って、各アーチ部材１に作用する曲げ、剪断力を、凹部
１ａと凸部１ｂを介して均等に負担することが出来る。
即ち、各アーチ部材１を組み立てるに際しては、アーチ
部材１同士をボルト等の締結器具を介して接合しなくて
も、各アーチ部材１を凹部１ａ、凸部１ｂを介して容易
に一体化することが出来るばかりか、アーチ部のアーチ
形状に対応して正確に建て込むことができる。また、掘
削機１０により先行して地山２０を掘削することによ
り、従来工法のような矢板等の補助的な部材ではなく、
所定の強度を有する（強度の大きな）アーチ部材１を、
図２に示すように、中央部７の掘削に先行して地山２０
中に設置することが出来る。尚、アーチ構造であるの
で、アーチ部材１に作用する力は、圧縮力が支配的であ
り、曲げ、剪断力は比較的小さい。

【００１９】また、アーチ部材１は強度発現の完了した
プレキャスト部材によって構築されているので、アーチ
型空洞６を掘削するに際して、掘削機１０は、掘削機１
０の後方に設置したアーチ部材１から反力を取りながら
前進することが出来る。

【００２０】トンネル５の中央部７を掘削するに際して
は、アーチ部５ａには、矢板等の補助的な部材ではな
く、所定の強度を有する（強度の大きな）アーチ部材１
が設置されている（覆工が構築されている）ので、大断
面であってもアーチ部５ａが強度不足となることはな
く、天井崩落、切羽２１の崩壊を防止することが出来
る。また、掘削断面内には障害物もない。従って、効率
的に施工を行うことが出来る。また、トンネル５の中央
部７の掘削と並行して、必要なインバート施工を行う。

【００２１】そして、前述のようにアーチ部５ａに設置
されたアーチ部材１を、トンネル５の本体構造として、
そのまま利用する。従って、経済的に施工を行うことが
出来る。尚、必要に応じて、アーチ部５ａに設置された
アーチ部材１の内側に、二次覆工を施工することも可能
である。

【００２２】尚、上述の実施例においては、トンネル５
の構築について述べたが、本発明は、トンネル以外に
も、地中発電所、石油備蓄基地等の巨大な地下空間の構
築に利用することが出来る。

【００２３】また、上述の実施例においては、アーチ部
材１は、図７（ａ）に示すように、円形断面としたが、
アーチ部材１は、互いに係合し得る凹部１ａと凸部１ｂ
をアーチ状に形成し得る形で設けていれば良く、例え
ば、図７（ｂ）に示すように、矩形断面のアーチ部材１
Ａでも良いし、また、図７（ｃ）に示すように、楕円形
断面のアーチ部材１Ｂでも良い。ただし、この場合、掘
削機は、それぞれのアーチ部材の断面形状に対応する掘
削断面を有するものが好ましく、例えば、図７（ｂ）に
示すように、矩形断面のアーチ部材１Ａを用いて、トン
ネルを構築する場合は、図６に示すような掘削機１０Ａ
が望ましい。

【００２４】即ち、掘削機１０Ａは、図７（ｂ）に示す
矩形断面のアーチ部材１Ａと略同等な矩形断面を有する
矩形断面の外殻１１Ａを有しており、外殻１１Ａの側面
１１Ａａには、凸部形状のガイド１３Ａが外殻１１の外
形に対応して、円弧状に掘進方向に伸延した形で着脱自
在に設けられている。また、外殻１１Ａの前方には、回
転自在なカッタ１２Ａが設けられており、カッタ１２Ａ
は、矩形状の掘削線ＶＬに沿って、カッタ１２Ａを回転
させがら矩形状に移動駆動し得る形で設けられている。
即ち、カッタ１２Ａは、カッタ１２Ａを回転させると共
に、掘削線ＶＬに沿って移動駆動することにより、地山
２０を矩形断面状に掘削することができる。従って、図
７（ｂ）に示す矩形断面のアーチ部材１Ａを挿入し得る
アーチ型空洞を地山２０中に掘削することができ、例え
ば、アーチ部材１Ａとして、図８に示すような、高さ
Ｈ、ピッチＰ、長さＬの矩形断面のアーチ部材１Ａを用
いると、トンネル５Ａを構築することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のうち第
１の発明は、構築すべきトンネル５等の構造物のアーチ
部５ａ等のアーチ部のアーチ形状に対応して、その軸心
方向の形状を円弧状に形成したアーチ部材１、１Ａ、１
Ｂ等の分割ブロックを有し、該分割ブロックの前記構造
物の構築方向に対応する側面１ｄ、１Ａｄ、１Ｂｄ等の
第１の側面に、前記アーチ部の形状に対応して円弧状に
伸延する形で、凹部１ａ、１Ａａ、１Ｂａ等の第１の係
合部を設け、前記第１の側面に背向する側面１ｅ、１Ａ
ｅ、１Ｂｅ等の第２の側面に、前記第１の係合部と係合
し得る凸部１ｂ、１Ａｂ、１Ｂｂ等の第２の係合部を設
け、また、地山２０を掘削し得る掘削機１０、１０Ａ等
の掘削機を有し、該掘削機の外殻１１、１１Ａ等の外殻
を、その軸心方向の形状を前記分割ブロックの形状に対
応させて円弧状に形成し、かつ該外殻の前記構造物構築
方向に対応する側面１１ａ、１１Ａａ等の側面に、前記
分割ブロックの第１の係合部と係合し得るガイド部１
３、１３Ａ等の案内部を設け、前記構築すべき構造物の
アーチ部の両端に対応する地山中に、それぞれサイロッ
ト部９Ａ、９Ｂ等のサイロットを構築し、前記サイロッ
ト間に、前記掘削機を掘進させると共に、該掘削機の後
方に前記分割ブロックを前記第１の係合部と第２の係合
部のそれぞれが整合する形で、直列に建て込みアーチ帯
３、３Ａ等のアーチブロックを構築し、前記アーチブロ
ック構築後、前記掘削機を、該掘削機の案内部と、前記
アーチブロックに建て込まれた分割ブロックの第１の係
合部とを係合させて、第１の係合部をガイドとして、前
記サイロット間を掘進させると共に、該掘削機の後方に
前記分割ブロックを、該分割ブロックの前記第２の係合
部を前記アーチブロックの分割ブロックの第１の係合部
とを係合させて、該第１の係合部をガイドとして、直列
に建て込み、前記アーチブロックに隣接して新たなアー
チブロックを構築し、これら構築されたアーチブロック
の内側部分の地山を掘削するようにして構成したので、

【００２６】大断面地中構造物を、効率的、経済的に施
工することが出来る。即ち、掘削機が、該掘削機の案内
部が分割ブロックの第１の係合部に案内される形で、構
造物のアーチ部のアーチ形状に対応して正確に掘削する
ことができる。また、第１及び第２の係合部が互いに係
合することにより、複数の分割ブロックを、ボルト等の
締結器具を使用せずに組み立てて、一体化することが出
来ると共に、アーチ部のアーチ形状に対応して正確に建
て込むことができる。また、掘削機により地山２０を先
行して掘削することにより、分割ブロックとして、鉄筋
コンクリートプレキャスト部材等の所定の強度を有する
（強度の大きな）部材を、先行して地山中に設置するこ
とが出来る。従って、設置された分割ブロックの内側部
分（中央部７）の地山２０を掘削するに際して、掘削す
べき断面が大断面であっても、分割ブロックの設置され
たアーチブロックが強度不足となることはなく、天井崩
落、切羽崩壊を防止することが出来、効率的に施工を行
うことが出来る。更に、先行して設置された分割ブロッ
クを、中央部７の地山２０を掘削する際の補助手段とし
てだけではなく、大断面地中構造物の本体構造としても
利用することが出来るので、経済的に施工することが出
来る。

【００２７】また、本発明のうち第２の発明は、トンネ
ル５等の構造物を形成し得るアーチ部材１、１Ａ、１Ｂ
等の分割ブロックにおいて、該分割ブロックを、前記構
造物のアーチ部５ａ等のアーチ部のアーチ形状に対応し
て、その軸心方向の形状を円弧状に形成し、該分割ブロ
ックの前記構造物の構築方向に対応する側面１ｄ、１Ａ
ｄ、１Ｂｄ等の第１の側面に、前記アーチ部の形状に対
応して円弧状に伸延する形で、凹部１ａ、１Ａａ、１Ｂ
ａ等の第１の係合部を設け、前記第１の側面に背向する
側面１ｅ、１Ａｅ、１Ｂｅ等の第２の側面に、前記第１
の係合部と係合し得る凸部１ｂ、１Ａｂ、１Ｂｂ等の第
２の係合部を設けて構成したので、第１及び第２の係合
部が互いに係合することにより、複数の分割ブロック
を、ボルト等の締結器具を使用せずに組み立てて、一体
化することが出来ると共に、アーチ部のアーチ形状に対
応して正確に建て込むことができる。また、分割ブロッ
クを、構築すべき構築物のアーチ部のアーチ形状に掘削
された地山中に建て込む際に、該アーチ形状に沿って建
て込むことにより、小さい推進力で建て込むことができ
る。

【００２８】更に、本発明のうち第３の発明は、地山を
掘削し得る掘削機において、外殻１１、１１Ａ等の外殻
を有し、該外殻を、構築すべきトンネル５等の構造物の
アーチ部５ａ等のアーチ部のアーチ形状に対応して、そ
の軸心方向の形状を円弧状に形成し、該外殻の前記構造
物の構築方向に対応する側面１１ａ、１１Ａａ等の側面
に、該構造物の構築に用いる分割ブロックと係合し得る
ガイド１３、１３Ａ等の案内部を設けて構成したので、
案内部が分割ブロックに案内される形で、構造物のアー
チ部のアーチ形状に対応して正確に掘削することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による大断面地中構造物の構築
方法の一実施例を示す正面図である。

【図２】図２は、図１を側面方向から投影した断面図で
ある。

【図３】図３は、図１に示した大断面地中構造物の構築
方法に使用されるアーチ部材の斜視図である。

【図４】図４は、図１に示した大断面地中構造物の構築
方法に使用される掘削機の一実施例を示す斜視図であ
る。

【図５】図５は、図４に示した掘削機の正面図である。

【図６】図６は、図４に示した掘削機の別の例を示す掘
削機の正面図である。

【図７】図７は、本発明による大断面地中構造物の構築
方法に使用されるアーチ部材の断面図であり、（ａ）
は、図１に示したアーチ部材の断面図である。（ｂ）
は、別のアーチ部材の断面図である。（ｃ）は、更に別
のアーチ部材の断面図である。

【図８】図８は、図７（ｂ）に示したアーチ部材の斜視
図である。

【符号の説明】

１、１Ａ、１Ｂ……分割ブロック（アーチ部材） １ａ、１Ａａ、１Ｂａ……第１の係合部（凹部） １ｂ、１Ａｂ、１Ｂｂ……第２の係合部（凸部） １ｄ、１Ａｄ、１Ｂｄ……第１の側面（側面） １ｅ、１Ａｅ、１Ｂｅ……第２の側面（側面） ３、３Ａ……アーチブロック（アーチ帯） ５……構造物（トンネル） ５ａ……アーチ部（アーチ部） ９Ａ、９Ｂ……サイロット（サイロット部） １０、１０Ａ……掘削機（掘削機） １１、１１Ａ……外殻（外殻） １１ａ、１１Ａａ……側面（側面） １３、１３Ａ……案内部（ガイド） ２０……地山

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構築すべき構造物のアーチ部のアーチ形
   状に対応して、その軸心方向の形状を円弧状に形成した
   分割ブロックを有し、 該分割ブロックの前記構造物の構築方向に対応する第１
   の側面に、前記アーチ部の形状に対応して円弧状に伸延
   する形で、第１の係合部を設け、 前記第１の側面に背向する第２の側面に、前記第１の係
   合部と係合し得る第２の係合部を設け、 また、地山を掘削し得る掘削機を有し、 該掘削機の外殻を、その軸心方向の形状を前記分割ブロ
   ックの形状に対応させて円弧状に形成し、かつ該外殻の
   前記構造物構築方向に対応する側面に、前記分割ブロッ
   クの第１の係合部と係合し得る案内部を設け、 前記構築すべき構造物のアーチ部の両端に対応する地山
   中に、それぞれサイロットを構築し、 前記サイロット間に、前記掘削機を掘進させると共に、
   該掘削機の後方に前記分割ブロックを前記第１の係合部
   と第２の係合部のそれぞれが整合する形で、直列に建て
   込みアーチブロックを構築し、 前記アーチブロック構築後、前記掘削機を、該掘削機の
   案内部と、前記アーチブロックに建て込まれた分割ブロ
   ックの第１の係合部とを係合させて、第１の係合部をガ
   イドとして、前記サイロット間を掘進させると共に、該
   掘削機の後方に前記分割ブロックを、該分割ブロックの
   前記第２の係合部を前記アーチブロックの分割ブロック
   の第１の係合部とを係合させて、該第１の係合部をガイ
   ドとして、直列に建て込み、前記アーチブロックに隣接
   して新たなアーチブロックを構築し、 これら構築されたアーチブロックの内側部分の地山を掘
   削するようにして構成した大断面地中構造物の構築方
   法。
2. 【請求項２】 構築物を形成し得る分割ブロックにおい
   て、 該分割ブロックを、前記構造物のアーチ部のアーチ形状
   に対応して、その軸心方向の形状を円弧状に形成し、 該分割ブロックの前記構造物の構築方向に対応する第１
   の側面に、前記アーチ部の形状に対応して円弧状に伸延
   する形で、第１の係合部を設け、 前記第１の側面に背向する第２の側面に、前記第１の係
   合部と係合し得る第２の係合部を設けて構成した大断面
   地中構造物の構築に用いる分割ブロック。
3. 【請求項３】 地山を掘削し得る掘削機において、 外殻を有し、 該外殻を、構築すべき構造物のアーチ部のアーチ形状に
   対応して、その軸心方向の形状を円弧状に形成し、 該外殻の前記構造物の構築方向に対応する側面に、該構
   造物の構築に用いる分割ブロックと係合し得る案内部を
   設けて構成した大断面地中構造物の構築に用いる掘削
   機。