JPH0525989A - Vertical type shield method - Google Patents

Vertical type shield method

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JPH0525989A
JPH0525989A JP17789691A JP17789691A JPH0525989A JP H0525989 A JPH0525989 A JP H0525989A JP 17789691 A JP17789691 A JP 17789691A JP 17789691 A JP17789691 A JP 17789691A JP H0525989 A JPH0525989 A JP H0525989A
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JP
Japan
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shield machine
shaft
excavation
shield
vertical
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JP17789691A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsutoshi Asai
勝稔 浅井
Yasuyoshi Tatsumi
安良 辰巳
Hiroshi Iwamoto
宏 岩本
Yoshibumi Fujii
義文 藤井
Taizo Uchida
泰三 内田
Yasushi Kanzaki
靖 神崎
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Takenaka Komuten Co Ltd
Takenaka Doboku Co Ltd
Original Assignee
Takenaka Komuten Co Ltd
Takenaka Doboku Co Ltd
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Publication date
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily build a large depth shaft by providing a rough gravel taking-in mechanism in a soil discharging pipe utilizing a hollow part of a center shaft of a shield machine, assembling trapezoidal segments formed by equally dividing a circular ring from a starting shaft and giving reaction to the segment to excavate downward with fresh water excavation. CONSTITUTION:A shield machine 1 is held by machine holding mechanisms 7, 9, 10 of a starting shaft 5 to ensure vertical accuracy and initial excavation reaction through reaction mechanisms 4, 6. Next, trapezoidal segments 2 formed by dividing equally a circular ring from a position of the starting shaft 5 are assembled to give reaction to the segments 2 and continuously excavate vertically downward by fresh water excavation. Then when a soil discharging pipe is choked with rough gravel, the rough gravel is discharged to the rear side of a partition wall 11 by a rough gravel taking-in mechanism provided in a hollow part of a center shaft 13. At the step of excavation up to a predetermined depth, a cutter spoke 14 is pulled up and a bottom plate concrete 16 having a face plate 15 as a reinforcement is built in a pressure chamber 12.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、深部シールドトンネ
ル用の発進用及び到達用に使用される立坑、あるいは深
部トンネル用の換気立坑、又は大規模構造物の深部基礎
構造物を構築する立坑など、口径が3〜7m位で、深さ
は100m前後に及ぶ大深度立坑の構築に実施される立
型シールド工法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shaft used for starting and reaching a deep shield tunnel, a ventilation shaft for a deep tunnel, or a shaft for constructing a deep foundation structure of a large-scale structure. The present invention relates to a vertical shield construction method used for constructing a deep shaft with a diameter of about 3 to 7 m and a depth of about 100 m.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、立坑を構築する技術は、深度と平
面寸法(口径)の大きさに応じて種々ある。まず口径が
1〜2mで深さ50m位までの立坑の構築は、リバース
工法が有効である。口径が5m位まで大きくなり、深さ
が50m位までなら、PCウエル工法が有効である。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are various techniques for constructing a vertical shaft depending on the depth and the plane size (caliber). First, the reverse construction method is effective for constructing a vertical shaft having a diameter of 1 to 2 m and a depth of up to about 50 m. The PC well method is effective when the diameter is increased to about 5 m and the depth is up to about 50 m.

【0003】口径が5m以上で、深さが50m以深の立
坑は、地中連続壁による構築工法が有効である。
For a shaft having a diameter of 5 m or more and a depth of 50 m or more, a construction method using a continuous underground wall is effective.

【0004】[0004]

【本発明が解決しようとする課題】上述のリバース工法
は、孔壁の安定を安定液(泥水)にのみ頼るため、砂礫
層を貫通して立坑を施工することは困難である。しか
し、我国の大都市圏が位置している扇状地やデルタ地帯
における大深度立坑の施工は、多くの場合砂礫層を貫通
することになるので問題である。
In the above-mentioned reverse method, it is difficult to construct a vertical shaft through the gravel layer because the stability of the hole wall depends only on the stabilizing liquid (muddy water). However, the construction of deep shafts in fans and deltas, where the metropolitan areas of Japan are located, is a problem because it often penetrates the gravel layer.

【0005】PCウエル工法やニューマチックケーソン
工法は、50m以上の大深度の施工が困難である。また
仮に、施工が可能になっても、工期や工費の面で合理的
と云えない。従って、本発明の目的は、口径が3〜7m
程度で、地下100m前後に及ぶ大深度立坑を安全に、
能率的に、精度良く構築するための立型シールド工法を
提供することである。
The PC well method and the pneumatic caisson method are difficult to construct at a large depth of 50 m or more. Even if construction is possible, it is not rational in terms of construction period and construction cost. Therefore, the object of the present invention is to have a diameter of 3 to 7 m.
In a degree, safely the deep shaft of about 100m underground,
It is to provide a vertical shield construction method for constructing efficiently and accurately.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、この発明に係る立型シールド工法
は、図面に実施例を示したとおり、シールド機1を地表
部から垂直下向きに掘進させ立坑を構築する立型シール
ド工法において、 イ) 地表部に発進立坑5を構築し、シールド機1が自
重で沈下しないように支持する機械保持機構、及び初期
の掘進反力を確保するための反力機構4を設けること、 ロ) シールド機1は、密閉加圧型で、センターシャフ
ト型のカッター部を具備し、前記センターシャフト13
の中空部を利用した排土管19に粗礫の取込み機構2
1、22、23が設けられており、前記発進立坑5の位
置から円形リングを台形に等分割したセグメント2を組
立て、同セグメント2に反力をとり清水掘削により垂直
下向きに連続的に掘進させること、 ハ) シールド機1が所定の深度まで掘削した段階でシ
ールド機先端の加圧チャンバー12内に底版コンクリー
ト16を水中打設し、底版コンクリート16の養生が完
成した後にシールド機1の隔壁11を解体し、可能なか
ぎり主要装備類を回収すること、 をそれぞれ特徴とする。
As a means for solving the above-mentioned problems, the vertical shield construction method according to the present invention, as shown in the drawings, shows the shield machine 1 being vertically downwardly excavated from the ground surface. In the vertical shield construction method for constructing a vertical shaft, (a) a machine holding mechanism for supporting the starting vertical shaft 5 on the surface of the ground to prevent the shield machine 1 from sinking due to its own weight, and an initial reaction force for excavation. Providing a reaction force mechanism 4, b) The shield machine 1 is a hermetically sealed pressurizing type, and includes a center shaft type cutter portion.
Mechanism for picking up gravel in the waste pipe 19 that uses the hollow part of the
1, 22, and 23 are provided, and a segment 2 in which a circular ring is equally divided into trapezoids is assembled from the position of the starting shaft 5 and a reaction force is applied to the segment 2 to continuously dig vertically downward by fresh water excavation. C) When the shield machine 1 is excavated to a predetermined depth, the bottom slab concrete 16 is poured into the pressure chamber 12 at the tip of the shield machine underwater, and after the curing of the bottom slab concrete 16 is completed, the partition wall 11 of the shield machine 1 is completed. Dismantling and recovering the main equipment as much as possible.

【0007】本発明はまた、センターシャフト型のカッ
ター部を構成する面板15とカッタースポーク14とは
分離可能とし、カッタースポーク14は拡径、縮径が可
能な構造とされ、シールド機先端の加圧チャンバー12
内に底版コンクリート16を水中打設する以前に、カッ
タースポーク14を縮径した上で加圧チャンバー12内
の隔壁近傍の位置まで引上げ、同加圧チャンバー12内
の前記カッタースポーク14の位置より以下のレベルま
で底版コンクリートを打設して面板15を埋め殺し、面
板15を補強材とする底版コンクリート16を構築する
こと、及び、シールド機1は給水機構18を具備し、前
記給水機構18により加圧チャンバー12内に清水を送
り、センターシャット13の中空部19から土砂と水を
取込みながら掘削を進めること、及び、シールド機1
は、隔壁11の背後側から加圧チャンバー12内に挿入
した圧力型内視カメラ32を具備し、シールド機1の清
水掘削の施工及び砂礫層の掘削及び粗礫の取込み状況は
ビデオモニターを監視しながら施工を進めること、もそ
れぞれ特徴とする。
Further, according to the present invention, the face plate 15 constituting the center shaft type cutter portion and the cutter spoke 14 can be separated from each other, and the cutter spoke 14 has a structure capable of expanding and contracting the diameter. Pressure chamber 12
Before the bottom slab concrete 16 is poured into the water, the diameter of the cutter spoke 14 is reduced, and then the cutter spoke 14 is pulled up to a position in the vicinity of the partition wall in the pressurizing chamber 12, which is below the position of the cutter spoke 14 in the pressurizing chamber 12. The bottom slab concrete is cast up to the level of 1 to bury the face plate 15 to construct the bottom slab concrete 16 using the face plate 15 as a reinforcing material, and the shield machine 1 is equipped with the water supply mechanism 18, and the water supply mechanism 18 adds water. Sending clean water into the pressure chamber 12 and advancing the excavation while taking in earth and sand and water from the hollow portion 19 of the center shut 13, and the shield machine 1
Is equipped with a pressure-type endoscopic camera 32 inserted into the pressurizing chamber 12 from the rear side of the partition wall 11. The construction of fresh water excavation of the shield machine 1, the excavation of the gravel layer and the incorporation of coarse gravel are monitored by a video monitor. It is also characteristic that the construction is advanced while doing so.

【0008】[0008]

【作用】発進立坑5の機械保持機構7、9、10によ
り、シールド機1の保持及び垂直精度の確保が行なわれ
る。また、反力機構4、6により、初期の掘進反力が与
えられる。このシールド機1は砂礫層の掘進が可能で、
掘り出された砂礫はセンターシャット13の中空部を利
用した排土管19を通じて水流と共に排出される。仮
に、粗礫によって排土管19に詰まりを生じたときは、
同排土管19に設けた粗礫の取込み機構21、22、2
3を操作してシールド機1内の隔壁11の背後側20へ
排出し、詰まりを解消する。
The mechanical holding mechanisms 7, 9, 10 of the starting shaft 5 hold the shield machine 1 and ensure vertical accuracy. Further, the reaction force mechanisms 4 and 6 give an initial excavation reaction force. This shield machine 1 can excavate the gravel layer,
The dug out gravel is discharged together with the water flow through the earth discharge pipe 19 that uses the hollow portion of the center shut 13. If the soil discharge pipe 19 is clogged with coarse gravel,
Rubbish gravel intake mechanisms 21, 22, 2 provided in the soil discharge pipe 19
3 is discharged to the rear side 20 of the partition wall 11 in the shield machine 1 to clear the clogging.

【0009】円形リングを台形に数等分割したセグメン
ト2は、立坑の軸線方向(垂直下向き)への組立が容易
であり、軸対称配置のシールドジャッキ30、30’の
選別使用が可能で、連続推進を実施できる。地盤を垂直
下向きに掘削する立型シールドは、地盤の崩壊の心配が
なく、清水掘削が可能である。従って、泥水(地盤安定
液)の製造や処理の必要がない。孔壁の安定及び止水
は、シールド機のスキンプレートが一時的に保持し、シ
ールド機の通過部分はセグメント2及びその裏込め材3
により行なわれる。
The segment 2 in which a circular ring is divided into a number of trapezoids is easy to assemble in the axial direction of the shaft (vertically downward), and the shield jacks 30 and 30 'arranged axially symmetrically can be selected and used. Can be promoted. The vertical shield, which excavates the ground vertically downward, allows clear water excavation without fear of the ground collapsing. Therefore, there is no need to manufacture or treat muddy water (ground stabilization liquid). The skin plate of the shield machine temporarily holds the stability and water stop of the hole wall, and the passing portion of the shield machine is the segment 2 and its backfill material 3.
Performed by.

【0010】立坑の底部は底版コンクリート16の構築
により、地下水圧及び止水の完全な処理が出来る。
By constructing the slab concrete 16 at the bottom of the shaft, groundwater pressure and water stop can be completely treated.

【0011】[0011]

【実施例】次に、図示した本発明の実施例を説明する。
図1は本発明による立型シールド工法の全体的な施工概
要を示している。図中1が垂直下向きに掘進するシール
ド機で、2は組み立てられたセグメント、3は裏込め
材、4は地表部の発進立坑部分に設けた反力桁である。
EXAMPLE An example of the present invention shown in the drawings will be described below.
FIG. 1 shows an overall construction outline of the vertical shield construction method according to the present invention. In the figure, 1 is a shield machine that digs vertically downward, 2 is an assembled segment, 3 is a backfill material, and 4 is a reaction force girder provided on the starting shaft of the ground surface.

【0012】図2A、B、Cは地表部の発進立坑5の構
造詳細とシールド機1の初期掘進の状況を示している。
シールド機1の外径が4〜5m位である場合に、発進立
坑5の口径は一辺が6〜7m位の矩形とされ、ソイルパ
イル柱列などによる山留壁6を施工し、その内側を掘削
して発進立坑5が構築されている。この発進立坑5の深
さは約7m位とし、その孔底にはシールド機1の導入口
7を有する床版コンクリート(捨コンクリート)8が施
工されている。また、図示例の場合、孔底がシールド機
の自重によって沈下する程度の軟弱地盤であることを考
慮し、セメントなどの添加混合処理による地盤改良9が
施工されている。
2A, 2B and 2C show the details of the structure of the starting shaft 5 on the surface of the ground and the state of initial excavation of the shield machine 1.
When the outer diameter of the shield machine 1 is about 4 to 5 m, the diameter of the starting shaft 5 is a rectangle with one side of about 6 to 7 m, and the mountain retaining wall 6 is constructed by a pile pile column and the inside is excavated. Then, the starting shaft 5 is constructed. The starting shaft 5 has a depth of about 7 m, and floor slab concrete (abandoned concrete) 8 having an inlet 7 of the shield machine 1 is installed on the bottom of the hole. Further, in the case of the illustrated example, in consideration of the fact that the bottom of the hole is a soft ground that sinks due to the weight of the shield machine, ground improvement 9 is performed by adding and mixing treatment such as cement.

【0013】従って、床版コンクリート8の導入口7を
通じて改良地盤9の上に垂直下向きに据付けたシールド
機1は安定に支持される(機械保持機構)。山留壁6の
上端にはH形鋼を利用した反力桁4が固定され、この反
力桁4と前記シールド機1との間にセグメント2が組立
てられている。シールド機1の初期掘進は、セグメント
2を介して反力桁4に必要十分の反力を確保して推進さ
れる(反力機構)。反力桁4は山留壁6を通じて地盤に
反力を伝える。前記のようにセグメント2を組立て、シ
ールド機1の推進が開始される前に、発進立坑5内には
図2のようにシールド機1の外周に埋戻し土10が充填
され、これによってシールド機1の側面の拘束が行なわ
れ、推進時の垂直精度が確保される(機械保持機構)。
Therefore, the shield machine 1 installed vertically downward on the improved ground 9 is stably supported through the inlet 7 of the slab concrete 8 (machine holding mechanism). A reaction force girder 4 made of H-shaped steel is fixed to the upper end of the mountain retaining wall 6, and a segment 2 is assembled between the reaction force girder 4 and the shield machine 1. The initial excavation of the shield machine 1 is promoted through the segment 2 while ensuring a necessary and sufficient reaction force to the reaction force beam 4 (reaction mechanism). The reaction force girder 4 transmits the reaction force to the ground through the Yamadome wall 6. Before the shield machine 1 is assembled by assembling the segments 2 as described above, the starting shaft 5 is filled with backfill soil 10 on the outer periphery of the shield machine 1 as shown in FIG. The side surface of No. 1 is restrained, and vertical accuracy during propulsion is secured (machine holding mechanism).

【0014】シールド機1は、隔壁11より先端側のカ
ッター部を含む加圧チャンバー12内を、地下水圧と同
等以上の水圧に保持する密閉加圧型の構成とされてい
る。給水管18は隔壁11を貫通して加圧チャンバー1
2に連通されている。カッター部は、図4A,Bに示し
たように、センターシャフト13の先端に拡径、縮径が
可能な構造のカッタースポーク14を取り付けたセンタ
ーシャフト型として構成されている。面板15は、前記
カッタースポーク14と分離可能な構造(カッタースポ
ーク14が出入り可能なスリットを有する構造)とさ
れ、回収するカッタースポーク14は加圧チャンバー1
2内の隔壁11の近傍位置まで引上げ得る(図4A)。
面板15は半球形の凸状に構成され(図4A)、半径方
向に配置した数本の支持壁17によって補剛されてい
る。従って、この面板15及び支持壁17が底版コンク
リート中に埋め殺され補強材として働く際には力学的に
有利である。
The shield machine 1 is of a closed pressurizing type in which the inside of the pressurizing chamber 12 including the cutter portion on the tip side of the partition wall 11 is maintained at a water pressure equal to or higher than groundwater pressure. The water supply pipe 18 penetrates the partition wall 11 and pressurizes the chamber 1.
It is connected to 2. As shown in FIGS. 4A and 4B, the cutter portion is configured as a center shaft type in which a cutter spoke 14 having a structure capable of expanding and contracting diameter is attached to the tip of the center shaft 13. The face plate 15 has a structure separable from the cutter spokes 14 (a structure having a slit through which the cutter spokes 14 can move in and out).
It can be pulled up to a position in the vicinity of the partition wall 11 in FIG. 2 (FIG. 4A).
The face plate 15 is formed in a hemispherical convex shape (FIG. 4A) and is stiffened by several supporting walls 17 arranged in the radial direction. Therefore, it is mechanically advantageous when the face plate 15 and the support wall 17 are buried in the slab concrete and function as a reinforcing material.

【0015】前記センターシャフト13には管材が使用
され、その中空部が排土管19に兼用され、カッター部
で掘削した土砂や礫類は排土管19を通じて水流と共に
運搬し地上へ排出する構成とされている(図3)。隔壁
11より上方の作業員が立入る背後側空間20の領域に
は、粗礫により排土管19が詰まりを生じた場合の対策
として、まず排土管19を仕切るゲートバルブ21が設
置され、このゲートバルブ21より下流側に礫取出口2
2を横向きに形成し、その開口部を仕切るゲートバルブ
23が設置されている。つまり、粗礫により排泥管13
が詰まった場合は、まずゲートバルブ21を全閉として
水流を止め、次にゲートバルブ23を開いて排土管13
内に詰まった粗礫を背後側空間20内へ取出す。その後
再びゲートバルブ23を全閉とし、他のゲートバルブ2
1を全開として水流を再開させるのである。
A pipe material is used for the center shaft 13, and its hollow portion is also used as an earth discharging pipe 19. The earth and sand and gravel excavated by the cutter are carried with the water flow through the earth discharging pipe 19 and discharged to the ground. (Fig. 3). In the area of the rear space 20 above the partition 11 where workers enter, a gate valve 21 for partitioning the soil discharge pipe 19 is installed as a countermeasure against clogging of the soil discharge pipe 19 due to gravel. Gravel outlet 2 downstream of the valve 21
A gate valve 23 is provided which forms 2 in a lateral direction and partitions the opening. In other words, the mud pipe 13 due to the gravel
If it becomes clogged, the gate valve 21 should be fully closed to stop the water flow, and then the gate valve 23 should be opened to open the soil discharge pipe 13
The rubble clogged inside is taken out into the back space 20. After that, the gate valve 23 is fully closed again, and the other gate valves 2
1 is fully opened to restart the water flow.

【0016】上記構成のシールド機1による立坑の掘削
は、組立てたセグメント2に反力をとったシールドジャ
ッキ30の推進力と、清水掘削とにより垂直下向きに掘
進することによって行なわれる。垂直下向きの掘削では
地盤の崩壊の心配がないからである。土砂の取出しは排
土管19内の流連を確保する必要のため、加圧チャンバ
ー12内へ清水を供給して行なわれる。
The vertical shaft is excavated by the shield machine 1 having the above-mentioned structure by vertically driving downward by the propulsive force of the shield jack 30 having a reaction force against the assembled segment 2 and the fresh water excavation. This is because the vertical downward excavation does not cause any ground collapse. The removal of the earth and sand is performed by supplying fresh water into the pressurizing chamber 12 because it is necessary to secure a flow connection in the earth discharging pipe 19.

【0017】シールド機1の掘進に伴なうセグメント2
の組立てに関しては、セグメントピースの形状、構造
が、図6のように円形リングを台形に等分割した形状、
構造とされ、このセグメントピース2a、2bを互い違
いの向きに組合せて円形リングに組み立てられる(図6
Aを参照)。セグメント2は、図5A,Bに示したよう
に、1個のセグメントピースにつき2個ずつの割合で軸
対称に配置されたシールドジャッキ30で落下しないよ
うに支持させシールド機1を推進させる反力を得ると共
に、同シールドジャッキ30、30’の選別使用により
連続推進が行なわれる。即ち、図6A〜Dに示したよう
に、台形のセグメントピースの特長として、円形リング
に組立てられたセグメント2は、その半数の正立台形の
セグメントピース2aを軸対称配置の半数のシールドジ
ャッキ30で支持すれば、崩落を完全に防げるし、シー
ルド機1の推進反力も確保できる。そこで次の段階とし
ては、図6Bに示したように、次段の円形リングの半数
に相当する倒立台形のセグメントピース2bを現在働い
ているシールドジャッキ30の間の部位に組入れ、今度
は倒立台形のセグメントピース2bを残る半数のシール
ドジャッキ30’で軸対称に支持する形に盛り替える
(図6C)。しかる後に、前記シールドジャッキ30’
の間の部位に残る半数の正立台形のセグメントピース2
aを組入れ、やはりこのセグメントピース2aを半数の
シールドジャッキ30で支持する形に盛り替える工程を
くり返すことにより、セグメント2の支持及び組立てと
シールド機1の推進とを連続的に行なうことができる。
Segment 2 accompanying excavation of shield machine 1
As for the assembly of, the shape and structure of the segment piece is a shape obtained by equally dividing a circular ring into a trapezoid as shown in FIG.
As a structure, these segment pieces 2a and 2b are assembled in a circular ring by combining them in alternate directions (Fig. 6).
(See A). As shown in FIGS. 5A and 5B, the segment 2 is supported by the shield jacks 30 arranged axially symmetrically at a rate of two per one segment piece so as not to fall, and the reaction force that propels the shield machine 1. And the shield jacks 30 and 30 'are selected and used for continuous propulsion. That is, as shown in FIGS. 6A to 6D, as a feature of the trapezoidal segment piece, the segment 2 assembled in the circular ring has half the upright trapezoidal segment pieces 2a, and half the shield jacks 30 in the axially symmetrical arrangement. If it is supported by, the collapse can be completely prevented and the propulsive reaction force of the shield machine 1 can be secured. Then, as the next step, as shown in FIG. 6B, the inverted trapezoidal segment pieces 2b corresponding to half of the circular ring in the next step are installed in a portion between the shield jacks 30 which are currently working. The segment piece 2b is replaced by a shape in which the remaining half of the shield jacks 30 'are supported axially symmetrically (FIG. 6C). After that, the shield jack 30 '
Half of the upright trapezoidal segment pieces 2 that remain in the space between
By assembling a and repeating the process of reassembling the segment piece 2a so that it is supported by half of the shield jacks 30, the segment 2 can be supported and assembled and the shield machine 1 can be continuously driven. .

【0018】シールド機1による掘削の状況は、図3に
示したように、隔壁11の背後側から加圧チャンバー1
2内に挿入された圧力型内視カメラ32により、加圧チ
ャンバー12内をモニターテレビの目視により監視して
清水掘削の施工及び砂礫層の掘削が効果的に実施され
る。かくして、シールド機1の掘削が所定の深度まで進
み、立坑の底を構築する段階では、まず図7に示したよ
うにカッタースポーク14を縮径させ、面板15から分
離させて加圧チャンバー12内の隔壁11の近傍位置ま
で引き上げる。そして、加圧チャンバー12内の前記カ
ッタースポーク14より以下のレベルまで、清水と置換
しながら底版コンクリートを水中打設し、面板15及び
支持壁17を埋め殺して底版コンクリート16を構築す
る。この底版コンクリート16は、半球形状の面板15
及び支持壁17を補強材とするので、大深度の巨大な地
下水圧にも十分耐え得る。
The state of excavation by the shield machine 1 is as shown in FIG.
The pressure type endoscopic camera 32 inserted in the inside 2 monitors the inside of the pressurizing chamber 12 visually by a monitor TV, and the construction of fresh water excavation and the excavation of the gravel layer are effectively performed. Thus, in the stage where the excavation of the shield machine 1 progresses to a predetermined depth and the bottom of the shaft is constructed, the cutter spokes 14 are first reduced in diameter as shown in FIG. Is pulled up to a position near the partition wall 11. Then, the bottom slab concrete is poured into the water from the cutter spokes 14 in the pressurizing chamber 12 to the following level while being replaced with fresh water, and the face plate 15 and the supporting wall 17 are buried to construct the bottom slab concrete 16. This bottom slab concrete 16 is a hemispherical face plate 15
Also, since the support wall 17 is used as a reinforcing material, it can sufficiently withstand a huge underground water pressure at a large depth.

【0019】前記底版コンクリート16の養生が完成し
た後に、隔壁11を解体し、カッタースポーク14その
他の主要装備類を回収する。そして、必要に応じて、シ
ールドスキンプレートの内側に二次覆工を施工する。
After the curing of the slab concrete 16 is completed, the partition walls 11 are disassembled and the cutter spokes 14 and other main equipment are recovered. Then, if necessary, a secondary lining is applied inside the shield skin plate.

【0020】[0020]

【本発明が奏する効果】本発明に係る立型シールド工法
によれば、口径が3〜7m位で、深さが100m前後に
及ぶ大深度立坑の構築を、安全に、経済的に、合理的に
進めることができ、深部シールドトンネル用の発進用若
しくは到達用立坑、又は深部トンネル用の換気立坑、深
部基礎構造物用の立坑の構築に寄与するのである。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the vertical shield construction method of the present invention, it is possible to safely, economically and reasonably construct a deep shaft having a diameter of about 3 to 7 m and a depth of about 100 m. It contributes to the construction of a starting or reaching shaft for deep shield tunnels, a ventilation shaft for deep tunnels, and a shaft for deep foundation structures.

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

【図1】この発明に係る立型シールド工法の実施状況の
全体像を示した垂直断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view showing an overall image of an implementation state of a vertical shield construction method according to the present invention.

【図2】A、B、Cは発進立坑部分の平面図と垂直断面
図である。
2A, 2B and 2C are a plan view and a vertical sectional view of a starting shaft portion.

【図3】シールド機の構造概要を示した垂直断面図であ
る。
FIG. 3 is a vertical sectional view showing an outline of the structure of a shield machine.

【図4】A、Bはシールド機の構造概要を示した垂直断
面図である。
4A and 4B are vertical cross-sectional views showing an outline of the structure of the shield machine.

【図5】A、Bはシールドジャッキとセグメントの関係
を模式的に示した垂直断面図とb−b矢視図である。
5A and 5B are a vertical sectional view and a bb arrow view schematically showing the relationship between the shield jack and the segments.

【図6】A〜Dはセグメントの組立て方法とシールドジ
ャッキによる支持の展開された説明図である。
6A to 6D are explanatory views in which a segment assembling method and a support by a shield jack are developed.

【図7】底版コンクリートの構築状況を示した立面図で
ある。
FIG. 7 is an elevation view showing a construction state of bottom slab concrete.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シールド機 5 発進立坑 4 反力桁(反力機構) 13 センターシャット 19 排土管 2 セグメント 12 加圧チャンバー 16 底版コンクリート 11 隔壁 14 カッタースポーク 15 面板 18 給水管(給水機構) 32 内視カメラ 1 shield machine 5 starting shaft 4 Reaction force digit (reaction force mechanism) 13 Center shut 19 Exhaust pipe 2 segments 12 Pressurized chamber 16 Bottom slab concrete 11 partitions 14 Cutter spoke 15 face plate 18 Water supply pipe (water supply mechanism) 32 Endoscopic camera

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 宏 東京都江東区南砂二丁目5番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 藤井 義文 東京都中央区銀座八丁目21番1号 株式会 社竹中土木内 (72)発明者 内田 泰三 東京都中央区銀座八丁目21番1号 株式会 社竹中土木内 (72)発明者 神崎 靖 東京都中央区銀座八丁目21番1号 株式会 社竹中土木内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hiroshi Iwamoto             2-5-14 Minamisuna, Koto-ku, Tokyo Stock Market             Takenaka Corporation Technical Research Institute (72) Inventor Yoshifumi Fujii             8-21-21 Ginza, Chuo-ku, Tokyo Stock market             Takenaka engineering works (72) Inventor Taizo Uchida             8-21-21 Ginza, Chuo-ku, Tokyo Stock market             Takenaka engineering works (72) Inventor Yasushi Kanzaki             8-21-21 Ginza, Chuo-ku, Tokyo Stock market             Takenaka engineering works

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シールド機を地表部から垂直下向きに掘
進させ立坑を構築する立型シールド工法において、 イ) 地表部に発進立坑を構築し、シールド機が自重で
沈下しないように支持する機械保持機構、及び初期の掘
進反力を確保するための反力機構を設けること、 ロ) シールド機は、密閉加圧型で、センターシャフト
型のカッター部を具備し、前記センターシャフトの中空
部を利用した排土管に粗礫の取込み機構が設けられてお
り、前記発進立坑の位置から円形リングを台形に等分割
したセグメントを組立て、同セグメントに反力をとり清
水掘削により垂直下向きに掘進させること、 ハ) シールド機が所定の深度まで掘削した段階で、シ
ールド機先端の加圧チャンバー内に底版コンクリートを
水中打設し、この底版コンクリートの養生が完成した後
にシールド機の隔壁を解体し、可能なかぎり主要装備類
を回収すること、 をそれぞれ特徴とする、立型シールド工法。
1. A vertical shield construction method in which a shield machine is dug vertically downward from the ground surface to construct a vertical shaft. B) A mechanical support that constructs a starting vertical shaft on the ground surface and supports the shield machine so that it does not sink under its own weight. A mechanism and a reaction force mechanism for securing the initial reaction force for excavation are provided. (B) The shield machine is a closed pressurizing type, has a center shaft type cutter part, and uses the hollow part of the center shaft. The earth removal pipe is equipped with a mechanism for taking in gravel, and a circular ring is assembled from the position of the starting shaft into segments that are equally divided into trapezoids, and a reaction force is applied to the segments to vertically excavate with fresh water. ) When the shield machine has excavated to a specified depth, the bottom slab concrete is placed underwater in the pressure chamber at the tip of the shield machine, and the bottom slab concrete is cured. The vertical shield method is characterized by disassembling the bulkhead of the shield machine after completion and collecting the main equipment as much as possible.
【請求項2】センターシャフト型のカッター部を構成す
る面板とカッタースポークとは分離可能とされ、カッタ
ースポークは拡径、縮径が可能な構造とされ、シールド
機先端の加圧チャンバー内に底版コンクリートを水中打
設する以前に、カッタースポークを縮径した上で加圧チ
ャンバー内の隔壁近傍の位置まで引上げ、同加圧チャン
バー内の前記カッタースポークの位置より以下のレベル
まで底版コンクリートを打設して面板を埋め殺し、面板
を補強材とする底版コンクリートを構築することを特徴
とする、請求項1に記載した立型シールド工法。
2. A face plate constituting a center shaft type cutter portion and a cutter spoke can be separated, and the cutter spoke has a structure capable of expanding and contracting the diameter, and a bottom plate is provided in a pressure chamber at the tip of the shield machine. Before pouring concrete in water, reduce the diameter of the cutter spoke and pull it up to the position near the partition wall in the pressure chamber, and place the bottom slab concrete to the following level from the position of the cutter spoke in the pressure chamber. The vertical shield construction method according to claim 1, characterized in that the bottom plate concrete is constructed by burying the face plate and using the face plate as a reinforcing material.
【請求項3】シールド機は給水機構を具備し、前記給水
機構により加圧チャンバー内に清水を送り、センターシ
ャフトの中空部から土砂と水を取り込みながら掘削を進
めることを特徴とする、請求項1記載の立型シールド工
3. The shield machine is provided with a water supply mechanism, which sends fresh water into the pressure chamber by the water supply mechanism and advances excavation while taking in earth and sand and water from the hollow portion of the center shaft. Vertical shield construction method described in 1.
【請求項4】シールド機は、隔壁の背後側から加圧チャ
ンバー内に挿入した圧力型内視カメラを具備し、シール
ド機の清水掘削の施工及び砂礫層の掘削及び粗礫の取込
み状況はビデオモニターを監視しながら施工を進めるこ
とを特徴とする、請求項1記載の立型シールド工法
4. The shield machine is equipped with a pressure type endoscopic camera inserted into the pressure chamber from the back side of the partition wall, and the construction of fresh water excavation of the shield machine, excavation of the gravel layer, and intake of coarse gravel are video. The vertical shield construction method according to claim 1, wherein the construction is advanced while monitoring the monitor.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6671049B1 (en) 1999-10-29 2003-12-30 Cognex Corporation Article of manufacture bearing a universal alignment target
US7043055B1 (en) 1999-10-29 2006-05-09 Cognex Corporation Method and apparatus for locating objects using universal alignment targets
CN106437722A (en) * 2016-10-14 2017-02-22 洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司 Segment erector system for vertical shaft development machine
CN106640089A (en) * 2016-10-14 2017-05-10 洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司 Platform system for vertical shaft heading machine

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