JPH0538093U - 地中ドツキング可能なシールド掘進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トンネルの接合工程を簡素化して短時間で安
全な接合作業を可能とし、トンネル掘削作業の作業性の
向上を図る。 【構成】 １つのシールド掘進機１１を一方向に地山を
掘進させると共に別のシールド掘進機２１をシールド掘
進機１１の掘進方向反対側から地山を掘進させて２つの
シールド掘進機１１，２１を互いに掘進側となるカッタ
ヘッド１２，２２を突合わせて連続したトンネルを掘削
する地中ドッキング可能なシールド掘進装置において、
一方のシールド掘進機１１のシールドフレームの外周部
に他方のシールド掘進機２１の掘進方向前方部に接合す
る掘進方向に伸縮自在な外筒１６を設ける一方、他方の
シールド掘進機２１の前方部に伸出した外筒１６の内周
面に密着する伸縮自在なドッキングシール２７を設け
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本発明は、２台のシールド掘進機により掘削を行い、これらシールド掘進機を 突合わせて連続したトンネルを掘削する地中ドッキング可能なシールド掘進装置 に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、地上より深いところに長距離のトンネルを形成する場合、２台のシールド 掘進機を用いて１つのシールド掘進機で一方向から地山を掘進すると共に、別の シールド掘進機で上記シールド掘進機の掘進方向反対側から地山を掘進し、これ らシールド掘進機を互いに掘進側となるカッタを突合わせて各シールド掘進機を 停止させる。そして、各掘進機のカッタ等の地山を掘削する作業機を取外した後 、作業者が連結部の土砂を掘削し、２つのシールドフレームの間に鋼板を跨設し て２台のシールド掘進機により掘削されたトンネルを連結し、連続したトンネル としている。

【０００３】 ところが、このように２台のシールド掘進機で連続したトンネルを掘削する場 合にあっては、各掘進機のカッタを取外すとき、２つのシールドフレームの間か ら土砂や地下水がトンネル内に入らないように連結部の周囲の地山に地盤硬化剤 を注入するなどして地山を補強強化している。しかし、地盤硬化剤などを用いて 地山補強するには、その対象地質に適した注入方法、注入範囲及び硬化剤の選択 などをしなければならないので、充分に地山を補強するのが難しく、特に地下水 位の高い砂層や砂れき層の場合は難しい。

【０００４】 このような問題を解決するものとして、特開平３−１２９０９０号公報に開示 されたものがある。

【０００５】 これは１つのシールド掘進機を一方向に地山を掘進させると共に別のシールド 掘進機を上記シールド掘進機の掘進方向反対側から地山を掘進させ、これらシー ルド掘進機を互いに掘進側となるカッタを突合わせて連続したトンネルを掘削す る地中ドッキング可能なシールド掘進機であって、いずれか一方のシールド掘進 機のシールドフレームの外周部に摺動自在に嵌装されて他方のシールド掘進機の カッタを含む掘進方向前方部を嵌入させるための外筒と、その外筒を上記シール ド掘進機の掘進時にそのシールドフレームに固定すると共に上記双方のシールド 掘進機が突合わせられたときに固定を解除し、外筒が被嵌されるシールド掘進機 のシールドフレームを掘進方向反対側に後退させて外筒内に他方のシールド掘進 機のシールドフレームを嵌入させるための外筒固定解除手段とを備えたものであ る。

【０００６】 而して、２台のシールド掘進機で地山を掘削し、それら掘削したトンネルを連 続したトンネルとして形成すべく、それらシールド掘進機を互いに掘進側となる カッタを突合わせ、外筒固定解除手段を解除して外筒が被嵌されるシールド掘進 機のシールドフレームを他方のシールド掘進機で外筒内の掘進方向反対側に押し て後退させ、外筒内に他方のシールド掘進機のシールドフレームが嵌入されるこ とで、２台のシールド掘進機によって連続したトンネルが形成される。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上述した従来のシールド掘進機にあっては、２台のシールド掘進機の掘進方向 がそれぞれ異なるためにそれぞれが掘削したトンネルを連結するためには、一方 のシールド掘進機が他方のシールド掘進機の掘進方向とは反対方向から押さなけ ればならない。そのため、互いのカッタ同士が近接することとなり、その接触を 防止しながら作業を行わなければならず、作業性が良くないという問題がある。

【０００８】 また、トンネルの連結後、その接合部の止水は一方のシールド掘進機から止水 剤を注入して行っていたため、経費が増大すると共に作業時間が長くかかってし まうという問題があった。

【０００９】 本考案はこのような問題点を解決するものであって、トンネル掘削作業の作業 性の向上を図った地中ドッキング可能なシールド掘進装置を提供することを目的 とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上述した目的を達成するための本考案の地中ドッキング可能なシールド掘進装 置は、１つのシールド掘進機を一方向に地山を掘進させると共に別のシールド掘 進機を前記シールド掘進機の掘進方向反対側から地山を掘進させて前記２つのシ ールド掘進機を互いに掘進側となるカッタを突合わせて連続したトンネルを掘削 する地中ドッキング可能なシールド掘進装置において、前記シールド掘進機のい づれか一方のシールド掘進機のシールドフレームの外周部に前記他方のシールド 掘進機のカッタを含む掘進方向前方部に嵌合する掘進方向に伸縮自在な外筒を設 けると共に掘削径を変更可能なオーバカッタを設ける一方、前記他方のシールド 推進機の前方部に前記伸出した外筒の円周面に密着する伸縮自在なドッキングシ ールを設けたことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】

２台のシールド掘進機によって地山を掘削して各シールド掘進機のカッタヘッ ドを突合せる。そして、一方のシールド掘進機に設けられた外筒を伸出させ、他 方のシールド掘進機の前方部に嵌合させる。更に、他方のシールド掘進機に設け られたドッキングシールを伸出させて外筒とのシールを行うことで連続したトン ネルが形成される。

【００１２】

【実施例】

以下、図面に基づいて本考案の実施例を詳細に説明する。

【００１３】 図１に本考案の一実施例に係る地中ドッキング可能なシールド掘進装置の断面 、図２にその作動説明を示す。

【００１４】 図１に示すように、第１のシールド掘進機１１はカッタヘッド１２により地山 を掘削し、セグメント１３より反力を取りシールド掘進機本体１４に装備された シールドジャッキ１５によって前進して行くことができるようになっている。カ ッタヘッド１２の外径は後述する外筒１６よりも小さいが、オーバカッタ１７が 装備されており、通常の掘削時には、第１のシールド掘進機１１が大きな抵抗を 受けることなく前進できるようにシールド本体１４よりわずかに大きな掘削径が 得られる程度に伸ばして掘削する。シールド掘進機本体１４の前方部はシールド 前方に外筒伸縮用ジャッキ１８によって伸縮可能で、且つＶＤシール１９等でシ ールされた外筒１６とシールド掘進機本体１４と一体となっている内筒２０との ２重構造となっており、通常の掘削では外筒１６は縮んで掘削する。

【００１５】 第２のシールド掘進機２１は、カッタヘッド２２により地山を掘削し、セグメ ント２３より反力を取りシールド掘進機本体２４に装備されたシールドジャッキ ２５によって前進して行くことができるようになっている。カッタヘッド２２の 外径は前述した第１のシールド掘進機１１の外筒１６よりも小さいが、第２のシ ールド掘進機２１が大きな抵抗を受けることなく前進できるようにシールド掘進 機本体２４よりわずかに大きな掘削径が得られるようになっている。シールド掘 進機本体２４の前方部にはドッキングシール伸縮用ジャッキ２６によって外方に 伸縮可能なドッキングシール２７が装備されている。

【００１６】 以下、第１のシールド掘進機１１と第２のシールド掘進機２１による地中ドッ キングの手順を説明する。まず、第１のシールド掘進機１１と第２のシールド掘 進機２１の２台１組のシールド掘進装置を築造しようとするトンネルの両端部よ りそれぞれのシールド掘進機１１，２１の方向に向って掘削させる。そして、規 定の間隔に達した時にそれぞれの掘削を停止する。このとき、停止した第１のシ ールド掘進機１１のカッタヘッド１２に装備されているオーバカッタ１７を縮と し、カッタ外径を外筒１６より小さい状態にする。次に、第１のシールド掘進機 １１の外筒１６を伸とし、地山Ｇ₁ と、第１のシールド掘進機１１と第２のシー ルド掘進機２１との間にある地山Ｇ₂ とを隔離しつつ、第２のシールド掘進機２ １と接合する。

【００１７】 更に、第２のシールド掘進機２１と外筒１６との接合部の止水性を高めるため 、第２のシールド掘進機２１のシールド掘進機本体２４前方部に装備されている ドッキングシール２７をドッキングシール伸縮用ジャッキ２６によって伸ばして 第１のシールド掘進機１１の外筒１６と第２のシールド掘進機２１のシールド掘 進機本体２４との隙間をなくし、第１シールド掘進機１１の外筒１６と内筒２０ 間のシール１９とともに、地山Ｇ₁ よりの止水を確実にする。止水が確実に行な われた時点で第１のシールド掘進機１１および第２のシールド掘進機２１の内部 を解体し、第１のシールド掘進機１１と第２のシールド掘進機２１の間にある地 山Ｇ₂ を取り除き、その後、トンネルの二次施工を実施する。

【００１８】

【考案の効果】

以上、実施例を挙げて詳細に説明したように本考案の地中ドッキング可能なシ ールド掘進装置によれば、一方のシールド掘進機のシールドフレームの外周部に 他方のシールド掘進機の掘進方向前方部に接合する掘進方向に伸縮自在な外筒を 設ける一方、他方のシールド掘進機の前方部に伸出した外筒の内周面に密着する 伸縮自在なドッキングシールを設けたので、トンネルの接合工程が簡単となって 短時間で安全な接合作業が可能となると共に接合止水作業に要する時間が短縮さ れ、トンネル掘削作業の作業性の向上を図ることができる。また、オーバカッタ は一方のシールド掘進機にのみ装着することとなり、構造の簡素化を図ることが できると共に他方のオーバカッタを装着しないシールド掘進機は過酷な土質条件 に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る地中ドッキング可能な
シールド掘進装置の断面図である。

【図２】シールド掘進装置の作動説明図である。

【符号の説明】

１１ 第１のシールド掘進機 １２，２２ カッタヘッド １４，２４ シールド掘進機本体 １６ 外筒 １７ オーバカッタ １８ 外筒伸縮用ジャッキ ２０ 内筒 ２１ 第２のシールド掘進機 ２６ ドッキングシール伸縮用ジャッキ ２７ ドッキングシール

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つのシールド掘進機を一方向に地山を
   掘進させると共に別のシールド掘進機を前記シールド掘
   進機の掘進方向反対側から地山を掘進させて前記２つの
   シールド掘進機を互いに掘進側となるカッタを突合わせ
   て連続したトンネルを掘削する地中ドッキング可能なシ
   ールド掘進装置において、前記シールド掘進機のいづれ
   か一方のシールド掘進機のシールドフレームの外周部に
   前記他方のシールド掘進機のカッタを含む掘進方向前方
   部に嵌合する掘進方向に伸縮自在な外筒を設けると共に
   掘削径を変更可能なオーバカッタを設ける一方、前記他
   方のシールド推進機の前方部に前記伸出した外筒の円周
   面に密着する伸縮自在なドッキングシールを設けたこと
   を特徴とする地中ドッキング可能なシールド掘進装置。