JPH0588355B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、１本のトンネルを２台のシールド
機を用いてトンネルの両端部から同時に掘進して
途中で接合する際のシールド・トンネルの地中接
合工法に使用する地中接合型シールド機の掘削装
置構造に関するものである。

「従来の技術」 本出願人は、先にトンネルを両側から同時に掘
進して途中で接合させる際に用いて好適な、シー
ルド・トンネルの地中接合工法（特願昭61−
102859号）を提供した。

この工法を第４図、第５図を用いて簡単に説明
すると、図において、符号Ｇは両端部から掘削し
てきたシールド・トンネルの接合部付近の地山で
あり、地山Ｇ内では紙面に対して右側に第１のト
ンネルTaを掘削した第１のシールド機１と、左
側に他方のトンネルTbを掘削した第２のシール
ド機２とが所定の間隔（約0.3m程度）の地山Gi
を残した状態で向かい合つている。そして、第１
のシールド機１の後方に形成されたトンネルTa
の壁面は、セグメント３ａによつて覆工されてい
るとともに、第２の後方に形成されたトンネル
Tbの壁面は、セグメント３ｂによつて覆工が行
なわれている。

前記第１のシールド機１は円筒状に形成された
スキンプレート１ａの先端部に、その内部で軸線
方向に摺動自在な掘削装置本体１１が設けられ、
この掘削装置本体１１は内筒１２と仕切板１３と
で構成された枠体となつており、枠体の前部には
カツタ装置１４が設けられている。カツタ装置１
４は軸体１５によつて仕切板１３に支持されると
ともに、仕切板１３の背面（トンネルTa側）に
はその周方向に複数の推進ジヤヤツキ１６が固定
されている。そして、前記スキンプレート１ａと
掘削装置本体１１とは通常の掘削時においては、
図示しない固定手段により固定された構成とされ
ている。

一方、第２のシールド機２は、前記スキンプレ
ート１ａと同径の円筒状に形成されたスキンプレ
ート２ａの先端部（即ち、はねだ出し部分２ｂ）
に、その内部で軸線方向に摺動自在な掘削装置本
体２１が設けられ、この掘削装置本体２１は内筒
２２と仕切板２３とで構成された枠体とつてお
り、その前部にはカツタ装置２４が設けられてい
る。カツタ装置２４は軸体２５によつて仕切板２
３に支持されているとともに、仕切板２３の後方
には掘削装置２１を摺動させるための空間部Ｓが
はね出し部分２ｂ内に設けられている。さらに、
その後方にはスキンプレート２ａの内周部にに固
定されたリング状の支持部材２ｃの周方向にわた
つて複数の推進ジヤツキ２６が取り付けられてい
る。そして、スキンプレート２ａと掘削装置本体
２１とは、通常の掘削時においては図示されない
固定手段により固定されたた構成とされている。

そして、このシールド・トンネルの地中接合工
法は、前記２台のシールド機１及び２を一組し
て、第４図に示すように、両側からトンネルを掘
削する工程と、このトンネル掘削工程終了直前に
おいて、第５図に示すように、シールド機２の掘
削装置本体２１を空間Ｓ内に後退させるととも
に、他方のシールド機１の掘削装置本体１１をカ
ツタ装置１４で接合部の地山を掘削しながら前進
させて、この前進させた掘削装置傍体１１の内筒
１２により、２台のシールド機１，２のそれぞれ
スキンプレート１ａ，２ａの間を内側から塞ぐ工
程と、この工程終了後、前記２台のシールド機の
スキンプレート１ａ，２ａ及び内筒１１ａ，２１
ａを残したままシールド機を解体するとともに、
前記スキンプレート１ａ，２ａと内筒１１ａ，２
１ａとを溶接により一体化し、さらに、スキンプ
レート１ａ，２ａの内面にコンクリートを打設し
て前記接合部の壁面を覆工する程とを備えたもの
である。

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、前記従来のシールド・トンネルの接
合方法においては、シールド機１，２を接合させ
る際に、掘削装置本体１１を前進させて内筒１２
によつてスキンプレート１ａ，２ａを内側から塞
ぐ工程において、土留や止水効果を高めるために
スキンプレート２ａと内筒１２とが十分に重なり
合うように、第２のシールド機２の掘削装置本体
２１をその分後方へスライドさせる必要があり、
第２のシールド機２のスキンプレート２ａにはそ
のための空間Ｓが必要となり、その分スキンプレ
ート２ａの先端部のはね出し部分（第４図、第５
図において符号２ｂで示す部分）の長さが長くな
るとともに、シールド機の機長全体も長くなつて
しまい、そのため、はね出し部分２ｂのスキンプ
レートの肉厚を厚くして剛性を高める等、土水圧
に耐え得る構造としてなければならず、製作費が
増大するとともに、機長が長くなるために掘進時
の方向制御が難しくなるという問題点があつた。
また、はね出し部分２ｂの内側に沿つてリング状
の補強材を設ける構造としたり、制御性を向上さ
せるために機長を短くしたりする、内筒１２との
十分な重なり長さを確保することができないとい
う問題点があつた。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもの
で、シールド機の機長を長くすることなく、ま
た、はね出し部分２ｂの長さを長くしたり、肉厚
を厚くしたりすることなくく掘削装置本体をスキ
ンプレートの後方に所定の長さだけスライドさせ
ることができ、スキンプレートの先端部分に十分
な土留や止水効果が発揮できる重なり長さを確保
することのできる地中接合型シールド機の掘削装
置構造を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、前記問題点を解決するために、一方
のシールド機のスキンプレートの先端部内周面に
沿つてリング状の隔壁部を設け、この隔壁部の内
側にスキンプレートの軸線に沿つて後方へ移動可
能な掘削装置本体を設け、この掘削装置本体には
背面に前記隔壁部を切削可能なカツタビツトが固
定されたカツタ装置を設けてなり、このカツタ装
置は前記隔壁部を切削しながら前記掘削装置本体
と一体に後方へ移動可能に構成されたことを特徴
としている。

「実施例」 以下、本発明を第１図ないし第３図図を参照し
ながら説明する。これらの図は、本発明のシール
ド機の掘削装置構造の一実施例を示すもので、前
記第４図、第５図に示した地中接合工法に用いる
２台のシールド機の内の第２のシールド機を示す
ものであり、前記第２のシールド機の構成要素と
同一の要素については同一符号を付してその説明
を省略する。

図において、符号Ｇはシールド・トンネルの接
合部付近の地上であり、地山Ｇ内では紙面に対し
て右側の第１のシールド機１と、左側の第２のシ
ールド機２とが所定の間隔（約0.3m程度）の地
山Giを残した状態で向かい合つている。そして、
第２のシールド機２は、第１のシールド機１のス
キンプレート１ａと同径の円筒状に形成されたス
キンプレート２ａと、このスキンプレート２ａの
先端部、即ち、はね出し部分２ｂの内周面に沿つ
てリング状に形成された隔壁部３０と、この隔壁
部３０の内側にスキンプレート２ａの軸線に沿つ
て後方へ移動可能な掘削装置本体２１と、この掘
削装置本体２１の前部に軸体２５を介して取り付
けられるとともに、背面に前記隔壁部３０を掘削
可能なカツタビツト２４ｂが固定されたカツタ装
置２４とを主な構成要素としている。

前記はね出し部分２ｂは、第１のシールド機の
内筒が貫入された際に、十分な土留や止水効果を
有するに足りる重なり長さ（本実施例においては
500mm以上）となつており、その内部に設けられ
た隔壁部３０は、その後方にスキンプレート２ａ
の周方向に固定して設けられたリング状の反力壁
３１と同じ壁厚とされている。そして、隔壁部３
０ははカツタ装置２４によつて掘削した土砂が円
滑にシールド機２内に取り込まれるように先端部
が形成されているとともに、掘進時にシールド機
２内に土砂が伸入しないような構成とされてい
る。さらに、隔壁部３０は前記カツタビツト２４
ｂによつて掘削可能なように、例えば硬化ゴム、
空洞ブロツク、貧配合モルタル等の材料によつて
形成されている。

前記反力壁３１は、スキンプレート２ａの補強
部材としての機能を有するようにスキンプレート
２ａの内周面に沿つてリング状に設けられている
とともに、その後部に固定され、かつスキンプレ
ート２ａの周方向の所定間隔毎に配設される推進
ジヤツキ２６，２６，…より、内周面がスキンプ
レート２ａの内部側に位置するような肉厚とされ
ており、掘削装置本体２１を後方へ移動させる際
に推進ジヤツキ２６，２６，…が障害物とならな
いように構成されている。

前記掘削装置本体２１は、スキンプレート２ａ
の前部に垂直に設けられた鋼製隔壁２３と、その
外周面を形成するとともに、前記隔壁部３０及び
反力壁３１の内周面と止水用のシール部材（図示
せず）を介してスキンプレート２ａの軸方向に摺
動自在な内筒２２とによつて形成されている。そ
して、前記掘削装置本体２１には、その前部に軸
体２５を介して取り付けられたカツタ装置２４を
回転駆動させるための駆動源（図示せず）と、掘
削装置本体２１をその後方の空間部Ｓに摺動させ
るためのジヤツキを用いた駆動装置（図示せず）
が備えられている。

前記カツタビツト２４ｂは、カツタ装置２４の
背面の外周縁付近に、刃先を隔壁部３０側に向け
て固定されているとともに、前記カツタ装置２４
はカツタビツト２４ｂによつて隔壁部３０を掘削
しながら掘削装置本体２１と一体にスキンプレー
トの後方へ移動可能とされている。そして、通常
掘進時においては、掘削装置本体２１は、図示し
ない固定手段によつてスキンプレート２ａに固定
された構成となつている。

次ぎに、第１図ないし第３図を用いて本発明の
作用について説明する。

まず、第１図に示すように、一本のトンネル
を、紙面に対して右側から第１のシールド機１を
用いて掘進するとともに、左側から第２のシール
ド機２を用いて掘進し、接合地点Giにおいて第
１のシールド機１と第２のシールド機２とを所定
間隔（本実施例においては0.3m程度）を残して
対向させる。次ぎに、第２図に示すように、第２
のシールド機２の掘削装置本体２１の固定手段を
解除した後、カツタ装置２４を回転駆動させなが
ら掘削装置本体２１を後方の空間部Ｓへ摺動させ
る。そうすることにより、反力壁３０はカツタ装
置２４の背面のカツタビツト２４ｂによつて、次
第に削られて第１のシールド機１の掘削装置本体
が貫入される貫入室Ｒが形成されていく、そし
て、第３図に示すように、さらに掘削装置本体２
１を後方に移動させることにより、、スキンプレ
ート２ａのより、スキンプレート２ａの前部（は
ね出し部分２ｂ）に、軸方向に所定の長さ（本実
施例においては、600mm程度）を有する貫入室Ｒ
が形成される。そして、この貫入室Ｒが形成され
て行くに従つて、第１のシールド機１の掘削装置
本体が次第に貫入されて来る。以下、前記従来の
技術に示した工程と同様に、内筒１２により２台
のシールド機１，２のそれぞれのスキンプレート
１ａ，２ａの間を内側から塞いだ後、２台のシー
ルド機のスキンプレート１ａ，２ａ及び内筒１１
ａ，２１ａを残したままシールド機を解体し、さ
らに、スキンプレート１ａ，２ａの内面にコンク
リートを打設して接合部の壁面を覆工する。

したがつて、本発明の掘削装置構造は、掘削装
置本体２１をスキンプレート２ａの先端部内周面
に沿つてリング状に形成された隔壁部３０及び反
力隔壁３１の内側に摺動可能に設けるとともに、
カツタ装置２４の背面に前記隔壁部３０を切削可
能なカツタビツト２４ｂを設けることにより、第
２のシールド機２の後方の空間部Ｓ内へスライド
させることができるようにしたものであるので、
スキンプレート２ａのはね出し部分２ｂに、シー
ルド機１の掘削装置本体の内筒と十分な重なり長
さの貫入室Ｒを確保するることができ、接合部の
土留や止水効果を十分発揮させることができる。
さらに、はね出し部分２ｂの長さを長くしたり、
肉厚を厚くしたりする必要がないことともに、シ
ールド機２の機長を長くする必要がなくなるため
に、製作費を低減することができ、かつ掘進時の
方向制御性を損なうことがない。

「発明の効果」 上述したように、本発明は一方のシールド機の
スキンプレートの先端部内周面に沿つてリング状
の隔壁部の内側にスキンプレートの軸線に沿つて
後方へ移動可能な掘削装置本体を設け、この掘削
装置本体には背面に前記隔壁部を切削可能なカツ
タビツトが固定されたカツタ装置を設けてなり、
このカツタ装置は前記隔壁部を切削しながら前記
掘削装置本体と一体に後方へ移動可能にしたもの
であるので、シールド機の機ツ長を長くすること
なく、また、はね出し部分の長さを長くしたり、
肉厚を厚くしたりすることなく掘削装置本体及び
カツタ装置をスキンプレートの後方に所定の長さ
だけスイドさせることができ、スキンプレートの
先端部分に十分な土留や止水効果が発揮できる重
なり長さを確保することのできる。したがつて、
コストダウンを図ることができるとともに、シー
ルド機の方向制御性を損なうことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明のシールド機の掘
削装置構造の一実施例を説明するものであり、第
１図は接合地点における接合前の第２のシールド
機の側断面図、第２図は掘削装置本体を後方へ移
動させているところを示す第２のシールド機の側
断面図、第３図は掘削装置本体を完全に後方へ移
動させてスキンプレートの前部に貫入室が形成さ
れた状態の第２のシールド機の側断面図、第４
図、第５図は従来の技術を示すものであり、シー
ルド・トンネルの地中接合法を説明する側断面図
である。 １……第１のシールド機、２……第２のシール
ド機、１ａ，２ａ……スキンプレート、２ｂ……
スキンプレートの先端部（はね出し部分）、２１
……掘削装置本体、２４……カツタ装置、２４ｂ
……カツタビツト、３０……隔壁部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 築造すべきトンネルを２台のシールド機を用
   いて両側から掘削し、それらを途中で接合するこ
   とによりトンネルを完成させるシールド・トンネ
   ルの地中接合工法に用いる地中接合型シールド機
   の掘削装置構造であつて、一方のシールド機のス
   キンプレートの先端部内周面に沿つてリング状の
   隔壁部を設け、この隔壁部の内側にスキンプレー
   トの軸線に沿つて後方へ移動可能な掘削装置本体
   を設け、この掘削装置本体には背面に前記隔壁部
   を切削可能なカツタビツトが固定されたカツタ装
   置を設けてなり、このカツタ装置は前記隔壁部を
   切削しながら前記掘削装置本体と一体に後方へ移
   動可能に構成されたことを特徴とする地中接合型
   シールド機の掘削装置構造。