JPH06105030B2 - シ−ルド機のカッタ−フェイス前面作業用の防護方法 - Google Patents

シ−ルド機のカッタ−フェイス前面作業用の防護方法

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JPH06105030B2
JPH06105030B2 JP41852090A JP41852090A JPH06105030B2 JP H06105030 B2 JPH06105030 B2 JP H06105030B2 JP 41852090 A JP41852090 A JP 41852090A JP 41852090 A JP41852090 A JP 41852090A JP H06105030 B2 JPH06105030 B2 JP H06105030B2
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JP
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shield machine
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shield
frozen
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太郎 粕谷
哲治 加藤
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Seiken Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はシ−ルド機により地中を
掘進させながら、該地中にシ−ルドトンネルを形成して
行くのに際し、シ−ルド機のカッタ−フェイス前面にお
いて、カッタ−ビット交換等の作業を安全に行なわせる
ための防護方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近時、地下開発が盛んに行なわれてお
り、地下トンネルの構築が増加している。この地下トン
ネルの構築は主としてシ−ルド機によって行なわれ、大
深度,長距離に亘るトンネルの構築が行なわれるように
なった。そのため、シ−ルド機の開発も多岐に亘り、掘
削断面が変化するシ−ルド機や多面シ−ルド機等による
トンネル工事も増加している。
【0003】而して、前記シ−ルドトンネルの構築に際
しては、シ−ルド機の掘進中にシ−ルド機にトラブルが
生じて、カッタ−フェイスの点検を行なったり、カッタ
−ビットを交換したりしなければならないことが屡々あ
る。
【0004】このような場合、従来は図5,6に示すよ
うに、シ−ルド機Sの前面に地上から鉛直ボ−リングに
より鉛直凍結管11を埋設して前面の凍土壁F1を造成する
一方、シ−ルドトンネルSTの坑内から凍結管12をシ−ル
ド機Sのスキンプレ−トSP又はセグメントSGを貫通させ
て放射状に埋設し、円錐形の凍土壁F2を造成して、周辺
地山による土圧や地下水の流出を遮断し、マンロック室
SMからシ−ルド機Sの前面に作業員が出て掘削作業やカ
ッタ−ビット交換等の作業を行なっていた。このため、
カッタ−ビットの交換等の作業を行なうには、予め、鉛
直凍結管11の埋設工事が出来る場所や用地を準備してお
き、見込で前記作業を行なわざるを得なかったので、不
測の事態が生じても、作業用地の確保が出来ない場合に
はそれに対応することが出来ない。
【0005】即ち、シ−ルド機Sのカッタ−フェイスSC
前面の掘削作業を実施したい場所が河川の下や地下構造
物の下、更には大深度などの場合、上記の従来方法で
は、カッタ−フェイスSC前面の凍土壁F1を造成するに
は、河川内を専有したり、地下構造物を貫通させて凍結
管を埋設する以外に方法がなく、これらが許可されない
状況下や大深度ではこのような計画自体が成立しないた
め、掘進路線を迂回させたり、上記のような地盤や場所
の手前で、カッタ−ビットの点検や補修,交換作業を行
なうか、また、上記のような地盤でトラブルが生じた場
合には、カッタ−フェイスSC前面に薬液を注入したり、
圧気設備を増設したりして、作業員がマンロック室SMか
らカッタ−フェイスSC前面に出て作業する方法が採られ
ていた。従って、常に不測の事態に対応したり、カッタ
−ビットの交換等を可能にするためには、路線や深度、
更には点検等の場所等を適切に選定しなければならず、
トンネルの構築作業を能率的に行なうことが出来なかっ
たのである。
【0006】そこで、図3及び4に示すように、操向性
ボ−リングにより、可撓性凍結管21を曲線状に埋設し
て、シ−ルド機前面に凍土F1を造成すると共にシ−ルド
トンネルSTの坑内から凍結管22をシ−ルド機Sのスキン
プレ−トSP又はセグメントSGを貫通させて放射状に埋設
し、円錐状の凍土壁F2を造成する方法が考えられるが、
この方法でも比較的広い作業用地を必要とするばかりで
なく、大深度のシ−ルド工法に適合させるのは困難であ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術に鑑み、場所的,空間的制約を受けずに、任
意の場所でトラブルが発生しても容易に対応できるばか
りでなく、予測できるカッタ−ビットの補修や交換等を
容易且つ安全に行なうことの出来るカッタ−フェイス前
面作業用の防護方法を提供することを課題とするもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決することを目的としてなされたもので、その構成は、
掘進してくるシ−ルド機のカッタ−フェイス前面に当る
地盤の部位に、地上又はそれに代わる立坑等の作業空間
から、操向性ボ−リングにより、任意の方向,角度,位
置に可撓性凍結管を所要の凍結形状に合わせ埋設して、
円筒状,コップ状又はブロック状の凍土壁を造成した
後、前記凍土壁内にシ−ルド機を掘進させて、シ−ルド
機後部に貼付凍結管を取付けるか又はセグメント凍結板
を組み立て、シ−ルド機周囲の造成凍土と一体に止水凍
着用の凍土を造成し、止水並びに土留を行なうことを特
徴とするものである。
【0009】
【実施例】図1は本発明方法の実施の一例を示すもの
で、シ−ルド機のカッタ−フェイス前面に凍土壁を造成
した状態の縦断側面図、図2は前記凍土壁内にシ−ルド
機を進入させ凍着,遮水した状態の縦断側面図、図3及
び4は従来方法の改良として考えられる方法によりシ−
ルド機を凍土壁内に進入させた状態の縦断正面図、図5
は従来方法によりシ−ルド機を凍土壁内に進入させた状
態の縦断側面図、図6は同じく縦断正面図である。
【0010】図1及び2において、Gは地盤、GAは作業
用地、Hは家屋等の建造物、Sはシ−ルド機、SCは該シ
−ルド機Sのカッタ−フェイス部、SMは同じくマンロッ
ク室、SPは同じくスキンプレ−ト、SGはシ−ルドセグメ
ントで、作業用地GAから操向性ボ−リングにより地盤G
を穿孔して、上部が鉛直又は略鉛直で下部が円弧を画き
ながら水平に弯曲した略L字状の曲線凍結管1及び2を
埋設してある。ここで、凍結管1は外側に円形状に埋設
した水平部分の長い凍結管であり、凍結管2は前記凍結
管1の内側に円形状に埋設した水平部分の短い凍結管で
あって、これら凍結管1及び2により地盤G内を凍結す
ることにより、円筒状で内部に未凍結部分3が残された
凍土壁Fが造成される。尚、前記未凍結部分3はその中
にシ−ルド機Sが進入できる大きさになるように凍土壁
Fを造成するものとし、該凍土壁Fはシ−ルド機Sの前
面に位置するようにするものとする。
【0011】4は凍土壁F内に進入させたシ−ルド機S
の後部に形成されたシ−ルドセグメントSGに組立てたセ
グメント凍結板で、これにより凍土壁Fの先端部との間
に止水凍着用の凍土壁FAを造成する、5は凍土壁F内に
進入したシ−ルド機Sのマンロック室SMを開放して作業
員Mがカッタ−フェイス部SC前面の凍土を掘削して形成
した作業域で、この作業域5において、作業員Mはカッ
タ−フェイス部SCを点検し、必要であれば、カッタ−ビ
ットの交換等を行なうのであるが、シ−ルド機Sは凍土
壁F及びFAにより、完全に止水,土留がなされて強固に
保護されるため、前記作業を安全且つ容易に行なうこと
が出来る。尚、作業終了後は、作業員Mがマンロック室
SMに戻り該室SMを閉鎖して、再びシ−ルド機Sによる掘
進作業を行なう。
【0012】而して、本発明方法の施工手順について説
明すれば、次のとおりである。 a 地上部又は適当な作業空間から操向性ボ−リングに
より、可撓性を有する凍結管を、L状に曲げながら、凍
結時、円筒状でシ−ルド機の掘進側に該シ−ルド機が進
入できる未凍結部分を残した凍土壁が造成されるように
埋設する。 b シ−ルド機の到着時期を、その掘進速度等を勘案
し、到着時期に周囲の凍土壁造成が完成しているよう
に、凍結運転する。 c シ−ルド機が所定の位置に来たら、セグメント凍結
板を組立てる(セグメント凍結板の組立が困難な場合
は、スキンプレ−トに貼付凍結管を設置する)。 d シ−ルド機内に凍結装置を搬入すると共に配管を行
ない凍結運転を行なう。 e 止水凍土の造成が完了したら、マンロック室SMを開
放し、作業員Mがカッタ−フェイス部SCに出て掘削等の
作業を行ない、作業域5を形成する。 f 作業員Mが作業域5において、カッタ−ビットの点
検等を行なう。 g 作業完了後、マンロック室SMを封鎖して、作業域5
に泥水等を充填する。 h シ−ルド機の掘進に障害となる凍結管を抜去する。 i シ−ルド機の掘進を開始する。 j その他、凍結管の解凍,抜去等の作業を行ない、地
盤を元の状態に戻す。
【0013】
【発明の効果】本発明は上述のとおりであって、操向性
ボ−リングと可撓性を有する凍結管を用いることによ
り、所定の凍土壁造成部位では、凍結管の配列を任意に
行なうことが出来るので、作業用地が狭くても施工が可
能であり、また、予め、任意に方向や角度を設定して凍
土壁を造成しておけるので、シ−ルド機の掘進速度を勘
案して、事前に凍土壁を造成しておけば、シ−ルド機が
凍土域に達したときには、止水,凍着用の凍土壁を造成
するだけで、カッタ−フェイス前面の点検作業やカッタ
−ビットの交換等の作業が可能となるから、凍結工法の
採用により従来問題視されていた工程の遅れは著しく短
縮され、工費の低減を図ることが出来る。
【0014】更に、凍結管埋設のための用地は地上部分
に限られず、関連する立坑等の構造物中や近接した他の
地中構造物でもよいし、先行したシ−ルドトンネルや大
深度立坑等があれば、それらを作業用地として利用でき
るので、作業用地の確保が極めて容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の実施例を示すもので、シ−ルド機
のカッタ−フェイス前面に凍土壁を造成した状態の縦断
側面図である。
【図2】凍土壁内にシ−ルド機を進入させ止水,凍着し
た状態の縦断側面図である。
【図3】従来方法の改良として考えられる方法によりシ
−ルド機を凍土壁内に進入させた状態の縦断正面図であ
る。
【図4】図4の別例の縦断正面図である。
【図5】従来方法によりシ−ルド機を凍土壁内に進入さ
せた状態の縦断側面図である。
【図6】図5の縦断正面図である。
【符号の説明】
1 凍結管 2 凍結管 3 凍土壁の未凍結部分 4 セグメント凍結板 5 作業域 G 地盤 GA 作業用地 H 家屋等の建造物 S シ−ルド機 SC シ−ルド機のカッタ−フェイス部 SM シ−ルド機のマンロック室 SG シ−ルドセグメント M 作業員

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 掘進してくるシ−ルド機のカッタ−フェ
    イス前面に当る地盤の部位に、地上又はそれに代わる立
    坑等の作業空間から、操向性ボ−リングにより、任意の
    方向,角度,位置に可撓性凍結管を所要の凍結形状に合
    わせ埋設して、円筒状,コップ状又はブロック状の凍土
    壁を造成した後、前記凍土壁内にシ−ルド機を掘進させ
    て、シ−ルド機後部に貼付凍結管を取付けるか又はセグ
    メント凍結板を組み立て、シ−ルド機周囲の造成凍土と
    一体に止水凍着用の凍土を造成し、止水並びに土留を行
    なうことを特徴とするシ−ルド機のカッタ−フェイス前
    面作業用の防護方法。
JP41852090A 1990-12-21 1990-12-21 シ−ルド機のカッタ−フェイス前面作業用の防護方法 Expired - Lifetime JPH06105030B2 (ja)

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JP7041575B2 (ja) * 2018-04-04 2022-03-24 鹿島建設株式会社 地下構造体の施工方法
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