JPH0545759B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は地中にトンネルの如き横坑を構築する
場合に用いられる大口径のシールドに好適なシー
ルド機の地中接合方法に関する。

（従来技術およびその問題点） 従来、地中に横坑を構築するには、発進側立坑
からシールド機を発進させるかたわら、到達側立
坑からも発進側立坑に向かつて別のシールド機を
発進させ、所定地点の地中において両者を接合さ
せる場合がある。

この場合、シールド同士の地中接合では、予め
地上部から接合部の地盤改良を行なつて両シール
ドを掘進接合したり、あるいは、接合部が海底
下、河川下等など地上部からの地盤改良が困難な
場合には両シールド接合後にシールド機内から接
合部周辺の地盤改良を行なつてシールド機の解体
を行ない、所定の構造物を築造していた。

しかるに、第５図イ，ロは地中に大口径の横坑
を構築する場合に用いると好適な従来のシールド
機A″を示すもので、このような、第５図に示す
如き、掘削具がシールドフード１a′より前方に突
出している内周部掘削具６′と外周部掘削具５′と
よりなるシールドの接合では、接合時に両シール
ド外殻１′の間隔が広く、シールド機A″の解体作
業を行なうためには、第６図に示すように、非常
に広い範囲の地盤改良b′と、さらに作業員の安全
を図るための山留め材や支保工c′，d′が掘削具の
周辺に必要であつた。

一般に、シールド外径が大きい程内周掘削具は
掘削の段掘り効果を得るためにシールドフード１
a′からより前方に突出する傾向が見られ、地中接
合する場合に両シールド外殻１′の間隔がより広
くなる。また、軟弱な地盤、高圧地下水圧等、接
合部の土質条件が厳しくなる程シールド解体時の
補助工法としての地盤改良範囲が大きくなり、山
留め材c′や支保工d′も多量必要となつて工期工事
費等がかかるという問題があつた。

さらに、支保工d′を設置するために人が前に出
なければならず安全性にも問題があつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、そ
の目的とするところは、経済的で、しかも安全に
地中接合を成し得るシールド機の地中接合方法を
提供することにある。

すなわち、本発明ではその目的を達成するため
に、掘削具が内周掘削具と外周掘削具とよりな
り、かつ前記内周掘削具が前方に突出したシール
ド機において、前記内周掘削具を機内側に設けた
引き込み装置により内部にほぼ完全に引き込み自
在に構成し、シールド機を地中において接合させ
る場合に前記内周掘削具を機内に引き込み他のシ
ールド機を当てがうようにしたものである。

（作用） 本発明では内周掘削具を引込み装置により機内
に引き込み自在とし、これにより接合する他のシ
ールド機間の間隙を少なくし、補助工法を極少し
抑えることを可能としている。

（実施例） 以下、図面に沿つて本発明の一実施例を説明す
る。

第１図および第２図は本発明に用いられるシー
ルド機Ａの一例を示すもので、シールド外殻を形
成する大口径のシールド筒１の前方部には切羽室
２を形成すべく隔壁３が設けられ、かつこの隔壁
３の中央部には軸受け４を介し外周部掘削具５の
駆動軸となる回転自在な回転伝達部材７が設けら
れている。この回転伝達部材７は内部に作業室８
を形成する程度の、例えば円筒の如き形状の中空
シヤフト状になつており、かつその回転伝達部材
７の先端部外周には大口径の横坑を掘削するため
の前記外周部掘削具５が設けられている。この外
周部掘削具５は、基端が回転伝達部材７に連結さ
れた放射状に延びる例えば中空状のカツタースポ
ーク９を複数有し、これらのカツタースポーク９
の前面には多数の掘削刃１０が、また、後面には
隔壁３側に延びる練混ぜ翼１１がそれぞれ設けら
れている。また、各カツタースポーク９の外周部
にはシールド筒１の外径と略同程度の外径を有す
る円環状の外周リング１２を設けると好ましい。
なお、この場合、掘削刃１０はカツタースポーク
９内に引き込んで収納し得るように構成すること
も可能である。

また、回転伝達部材７先端には適間隔で掘削刃
１３が設けられ、かつ前方開口部には、その部分
を閉塞しつつ開口部内を摺動可能な、回転伝達部
材７と対応した形状のセンター部隔壁１４が設け
られ、更にこのセンター部隔壁１４の略中央部に
は軸受け１５を介し内周部掘削用駆動軸１６が回
転自在に設けられている。なお、回転伝達部材７
の掘削刃１３は省略し、回転伝達部材７の先端を
テーパ状にし刃口を形成しても良い。しかして、
内周部掘削用駆動軸１６の先端には外周部掘削具
５より前方に突出した内周部掘削具６が設けられ
ている。この内周部掘削具６を構成する駆動軸１
６の先端にはフイツシユテール状の中央掘削刃１
７が設けられ、かつそのやや後方にボス１８を介
し放射状に延びる複数のカツタースポーク１９が
設けられている。このカツタースポーク１９の長
さは回転伝達部材７内に引き込み可能にその内径
と略同程度か若干短目となつており、また、カツ
タースポーク１９の外端には必要に応じオーバー
カツター２０が設けられる。このオーバーカツタ
ー２０はカツタースポーク１９に対し周知の適宜
な手段によつて出入自在に構成することも可能で
ある。また、各カツタースポーク１９の前面に多
数の掘削刃２１が、後面には後方に延びる練混ぜ
翼２２が設けられている。

しかして、内周部掘削具６およびセンター部隔
壁１４は引込み装置２３を介しシールド軸方向に
引き込み自在に構成されている。この引込み装置
２３は、例えば回転伝達部材７の内周壁に固定さ
れた支持部材２４に一端が連結され、かつ他端が
センター部隔壁１４の内壁外周部に連結されたジ
ヤツキ２５にて構成し、第３図に示すように、地
中接合を行なう場合、ジヤツキ２５を縮めること
により内周部掘削具６およびセンター部隔壁１４
を引き込むようにしているが、他の構成、例えば
ウインチ（図示せず）を回転伝達部材７内の適位
置に設け、このウインチによつて巻上げられるワ
イヤー（図示せず）をセンター部隔壁１４に連結
した構成とすることも可能である。また、引き込
む場合、軸受け１５部分を駆動軸１６を回転自在
に支承するが軸方向の動きを規制する構成とし、
センター部隔壁１４の引き込みと同時に内周部掘
削具６を引き込むようにしたり、あるいは内周部
掘削具６自体にも他の引き込み装置２３を設け、
センター部隔壁１４と衝突しない範囲内で別個に
引き込むようにすることも可能である。

なお、図中マンホール２６はセンター部隔壁１
４及び外周部隔壁３に設けられ、必要に応じ人が
切羽側に出入り可能としたものである。２７は外
周部掘削具駆動用モータで、その駆動軸に設けら
れたピエオンギヤ２８が回転伝達部材７の外周に
設けられたギヤ２９と噛合され、モータ２７を駆
動することによつて回転伝達部材７、ひいては外
周部掘削具５が回転し、地山を掘削するように構
成されている。なお、内周部掘削具６については
別の駆動源により独立して回転するように構成さ
れている。

また、３０は、例えばスクリユーコンベア構成
の如き排土装置で、特に図示しない推進用ジヤツ
キを用い、シールド筒１を押圧してマシン本体を
掘進させる場合に切羽室２内に取込まれた推進量
に見合う掘削土砂に排出するものである。

なお、上記実施例では掘削具は特に面板を備え
ていないが、面板タイプのものとすることも可能
である。

また、上記において引込み装置２３は掘削中は
取 また、上記において引込み装置２３は掘削中は
取り外しておき、地中接合後センター部隔壁１４
を引き込む時に設置しても良い。

次に、第４図に参照しつつ本発明による地中接
合方法例について説明する。

先ず、イ図中において、例えば左側からシー
ルド機Ａが掘進され、所定の地中接合位置へ先
行して到達した場合、内周部掘削具６の前方お
よび周辺地山の地盤改良を行う。図中３１はシ
ールド機Ａの掘進に伴なつて組込まれたセグメ
ント、また、斜線で示したａ部分は地盤改良範
囲である。この地盤改良はシールド機内から行
われる。例えば、センター部隔壁１４および隔
壁３に予め地盤改良剤注入用の孔を設けてお
き、作業室８あるいはシールド機内から地盤改
良剤を注入して地盤改良を行う。また予め地上
側から接合位置の地盤改良を行つておいても良
い。

次に、ロ図に示すように、センター部隔壁１
４および内周部掘削具６を、例えばジヤツキあ
るいはウインチ等の引込み装置２３によつて外
周部掘削具５の回転伝達部材７の中空部内にほ
ぼ完全に引き込む。

ついでハ図に示めすように、反対側から別の
シールド機A′の内周部掘削具６が前期のシー
ルド機Ａに接するまで掘進を行う。

その後、シールド機A′のシールド機Ａと同
様に構成された内周部掘削具６およびセンター
部隔壁１４を引込み装置２３により後方へ引き
込む。なお、この場合、シールド機Ａのセンタ
ー部隔壁１４および内周部掘削具６をシールド
機A′の内周部掘削具６の径をシールド機Ａの
回転伝達部材７内に収まる大きさとすること
で、シールド機A′側の内周部掘削具６の引き
込み作業を省くことも可能である。

次にニ図に示すように、両シールド機Ａ，
A′の掘削具が当たるまでシールド機A′を掘進
させる。この場合、両シールド機Ａ，A′とも
掘削刃１０をカツタースポーク９内へ引き込み
可能な構造とした場合、接合時にカツタースポ
ーク９内に引き込めることで掘削具同士をより
密接にすることができる。また、例えば第１図
に示すように、各カツタースポーク９の外周部
に、シールド筒１の外径と略同程度の外径を有
する円環状の外周リング１２を設けた場合、接
合の際に両シールド機Ａ，A′の外周リング１
２，１２を当接でき、接合時の２機のシールド
の間〓は外周リングとシールドフードとの微小
なものとなり、より好適である。

シールド機Ａもしくは相手方のシールド機
A′あるいは両シールド機内から必要に応じて
接合部周辺地山の地盤改良を行う。例えば、外
周部掘削具５のカツタースポーク９先端から地
盤改良用の固化剤を周辺地山に注入可能な機構
を設けておいてカツタースポークを回転させな
がら、接合部周辺地山の地盤改良を行う。切羽
室２内の掘削土も作泥土材の代りに固化剤を注
入することで固化することも可能である。

両シールド機Ａ，A′のセンター部隔壁１４
に予め設けたマンホール２６等によつて地盤改
良効果の確認を行い、切羽室２内の土砂を排土
装置３０を介し機内に取込み、必要に応じて両
シールド機Ａ，A′間〓の掘削具周辺に山留め
を行う。

その後、両シールド外殻を残して解体を行
う。なお、外周リング１２を設けたシールド機
の場合、外周リング１２は山留め材の役目を果
たすため解体しない方が望ましい。

両シールド機Ａ，A′内に所定の構造物を築
造すれば良い。

なお、地盤改良範囲や方法等は土質の状況に応
じ異なり、その他の方法として第４図イで示した
地盤改良ａを行わず第４図ニの状態にした後に図
に示す外周リング１２およびシールド周辺地山の
地盤改良ｂを行う場合もある。

なお、上記接合例では相互のシールド機Ａ，
A′は同じタイプとなつているが、何れか一方に
ついては例図以外の他の密閉式機械シールドとす
ることも可能である。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、掘削具が突出し
ているシールド機の地中接合を行うにあたり、突
出した内周部掘削具部分を後方に引き込み自在に
構成したから、接合時の２機のシールド間隔を接
近させ、シールド機解体の際に水圧および土圧に
対抗するための地盤改良および山留め材料が従来
の地中接合に比べて低減でき経済的であり、より
安全に接合できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いられるシールド機の一実
施例の要部を示す側断面図、第２図は同上の内周
部掘削具の正面図、第３図は同上のシールド機の
動作説明図、第４図イ〜ニは本発明の地中接合方
法を示す説明図、第５図イは従来例の正面図、ロ
図はその概略側断面図、第６図は従前のシールド
機を用いた地中接合例を示す。 Ａ，A′……シールド機、５……外周部掘削具、
６……内周部掘削具、１２…外周リング、２３…
…引込み装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 掘削具が外周掘削具５と、この内側に位置
   し、かつ前方に突出した内周掘削具６とよりな
   り、この内周掘削具６および隔壁１４を機内側に
   設けた引き込み装置により外周掘削具５の回転伝
   達部材７の中空部内にほぼ完全に引き込み自在に
   構成した２台のシールド機Ａ，A′相互を地中に
   おいて対向・接合させる場合に前記内周掘削具６
   および隔壁１４を回転伝達部材７の中空部内にほ
   ぼ完全に引き込ませることを特徴としたシールド
   機の地中接合方法。