JPH06158980A - シールド機の発進方法および発進装置並びに到達方法および到達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 坑口部に鉄筋コンクリート地中連続壁や立坑
土留め壁を構築し、また掘進部の防護工事としてシール
ドの前方部に強固な地盤改良工事を行い、さらに前記鉄
筋コンクリート地中連続壁や立坑土留め壁を取り壊す工
事を全て省略し得るシールド機の発進、到達立坑への到
達技術を提供すること。 【構成】 発進立坑１の立坑壁２に予め設定された坑口
部３に、立坑内部から引き抜き可能に複数本のアンカケ
ーブル４ａ，４ｂを配列しておき、前記坑口部３を掘削
すべき横坑の位置に合わせて発進立坑１を所定の位置に
沈設し、前記発進立坑１内にシールド機７を設置し、シ
ールド機７の後方に仮セグメント８を組み立て、仮セグ
メント８に反力を取ってシールド機７を推進し、シール
ド機７により坑口部３を掘削中、シールド機７の先端部
が前記アンカケーブル４ａ，４ｂの列に接触する直前
に、アンカケーブル４ａ，４ｂを引き抜き、再び坑口部
３を掘削し、通過させるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シールド機の発進方法
および発進装置並びに到達方法およびその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のシールド式トンネル掘進工事で
は、シールド機の発進，到達工程で、坑口部に鉄筋コン
クリート地中連続壁や、Ｈ型鋼，鋼製矢板などで立坑土
留め壁を構築し、さらに掘進部の防護工事としてシール
ドの前方部に強固な地盤改良を行っていた。

【０００３】また、この種シールド機の発進技術とし
て、従来特開昭５３−５８１３４号公報、および特開昭
６１−７２１９３号公報に記載の技術がある。

【０００４】前記特開昭５３−５８１３４号公報に記載
の技術では、発進立坑の底部に床版を設け、この床版上
に、一端部を立坑前壁面に密接に当接させて筒状体を設
置している。一方、立坑後端面側には、反力壁を設けて
いる。前記筒状体の内部の前半部側には、シールド式ト
ンネル掘進機を設置している。前記反力壁とシールド式
トンネル掘進機間には、推進用ジャッキを取り付けてい
る。そして、前記筒状体の内部に圧気を加え、立坑前壁
面の安定と湧水の防止を図りながら、推進用ジャッキを
介して反力壁に反力を取り、シールド式トンネル掘進機
を推進させ、シールド式トンネル掘進機を立坑前壁面か
ら発進させるようにしている。

【０００５】また、特開昭６１−７２１９３号公報に記
載の技術では、立坑壁の坑口部に、両端開放型で筒状の
カプセル本体を設置し、その内部にシールド機を設置
し、このシールド機の後方に仮セグメントを組み立てて
いる。さらに、前記カプセル本体の内周と仮セグメント
の外周間を止水材でシールし、前記仮セグメントに反力
を取ってシールド機を前進させ、シールド機をカプセル
本体の内部から坑口部に向かって発進させるようにして
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術のうち
の、坑口部に鉄筋コンクリート地中連続壁や立坑土留め
壁を構築し、さらに掘進部の防護工事として、シールド
の前方部に強固な地盤改良を行う技術では、鉄筋コンク
リート地中連続壁や立坑土留め壁をシールド機のカッタ
ビットで切削できず、発進，到達時にはシールド機が通
過する部分を人力で取り壊さなければならないという問
題があった。また、立坑土留め壁の壁厚は、大深度にな
れば高い土圧，水圧に耐えられるように厚くなってお
り、さらに大口径になれば取り壊し面積が増大する。し
たがって、立坑土留め壁の取り壊し作業が長期に及ぶ問
題があり、危険を伴うという問題があった。

【０００７】また、前記特開昭５３−５８１３４号公報
に記載の技術は、筒状体の内部を圧気状態に保って、シ
ールド機であるシールド式トンネル掘進機を推進するよ
うにしている。したがって、筒状体を堅牢な構造としな
ければならないこと、および圧気設備を要することによ
り設備費が嵩む問題があり、重量も増大するため、設置
作業性が悪いという問題があり、圧気下で仮セグメント
の組み立て等の作業を行うことになるので、潜函病の発
生のおそれもある。

【０００８】さらに、前記特開昭６１−７２１９３号公
報に記載の技術では、前述の問題は解決されるものの、
発進立坑の立坑壁に設定された坑口部をシールド機によ
り掘削し、通過させるときの作業性を改善することにつ
いては配慮されていない。

【０００９】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、坑口部に鉄筋コンクリ
ート地中連続壁や立坑土留め壁を構築し、また掘進部の
防護工事としてシールドの前方部に強固な地盤改良工事
を行い、さらに前記鉄筋コンクリート地中連続壁や立坑
土留め壁を取り壊す工事を全て省略でき、しかも発進立
坑の立坑壁に設定された坑口部をシールド機により掘削
し、通過させるときに、その坑口部の崩壊を防止しつつ
掘削作業を能率良く行い得るシールド機の発進方法を提
供しようとするものである。

【００１０】本発明の他の目的は、前記本発明方法を的
確に実施し得るシールド機の発進装置を提供しようとす
るものである。また、到達方法、到達装置をも提供する
ものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明方法は発進立坑１の立坑壁２に予め設定され
た坑口部３に、立坑内部から引き抜き可能に複数本のア
ンカケーブル４ａ，４ｂを配列しておき、前記坑口部３
を掘削すべき横坑の位置に合わせて発進立坑１を所定の
位置に沈設し、前記発進立坑１内に、坑口部３に対向さ
せてシールド機７を設置し、このシールド機７の後方に
仮セグメント８を組み立て、この仮セグメント８に反力
を取ってシールド機７を推進し、このシールド機７によ
り坑口部３を掘削中、シールド機７の先端部が前記アン
カケーブル４ａ，４ｂの列に接触する直前に、アンカケ
ーブル４ａ，４ｂを引き抜き、再び坑口部３を掘削し、
通過させるようにしたものである。

【００１２】また、上記目的を達成するため、本発明方
法は前記坑口部３の内壁側周辺とシールド機７の前端部
外周間を、シールするようにしたものである。

【００１３】さらに、上記目的を達成するため、本発明
方法は発進立坑１の立坑壁２に予め設定された坑口部３
に、立坑内部から引き抜き可能に複数本のアンカケーブ
ル４ａ，４ｂを配列しておき、前記坑口部３を掘削すべ
き横坑の位置に合わせて発進立坑１を所定の位置に沈設
し、前記発進立坑１内に、両端開放型の筒状のカプセル
本体１４を、前記坑口部３に一方の開口部を当接させて
設置し、その内部に、坑口部３に対向させてシールド機
７を設置し、このシールド機７の後方に仮セグメント８
を組み立て、少なくとも前記坑口部３の内壁側周辺とカ
プセル本体１４の前端部間、およびカプセル本体１４の
後端部内周と仮セグメント８の外周間をそれぞれシール
し、前記仮セグメント８に反力を取ってシールド機７を
推進し、このシールド機７により坑口部３を掘削中、シ
ールド機７の先端部が前記アンカケーブル４ａ，４ｂの
列に接触する直前に、アンカケーブル４ａ，４ｂを引き
抜き、再び坑口部３を掘削し、通過させるようにしたも
のである。

【００１４】また、上記目的をより良く達成するため、
本発明方法は前記アンカケーブル４ａ，４ｂを、シール
ド機７の掘進方向に複数列配置させるようにしたもので
あり、さらに前記アンカケーブル４ａ，４ｂを引き抜い
た後の空隙に、充填材を充填するようにしたものであ
る。

【００１５】そして、上記目的を達成するため、本発明
装置は立坑壁における予め設定された坑口部３に、立坑
内部から引き抜き可能に複数本のアンカケーブル４ａ，
４ｂを配列し、かつ前記坑口部３を掘削すべき横坑の位
置に合わせて沈設された発進立坑１と、この発進立坑内
１に、坑口部３に対向させて設置されたシールド機７
と、このシールド機７の後方に組み立てられ、かつシー
ルド機７が反力を取って進出するための仮セグメント８
とを備えて構成したものである。

【００１６】さらに、上記目的を達成するため、本発明
装置は立坑壁における予め設定された坑口部３に、立坑
内部から引き抜き可能に複数本のアンカケーブル４ａ，
４ｂを配列し、かつ前記坑口部３を掘削すべき横坑の位
置に合わせて沈設された発進立坑１と、両端開放型の筒
状に形成され、かつ発進立坑１内に一方の開口部を前記
坑口部３に当接させて設置されたカプセル本体１４と、
このカプセル本体１４内に、前記坑口部３に対向させて
設置されたシールド機７と、このシールド機７の後方に
組み立てられ、かつシールド機７が反力を取って進出す
るための仮セグメント８と、少なくとも前記坑口部３の
内壁側周辺とカプセル本体１４の前端部間をシールする
シール手段、および前記カプセル本体の後端部内周と仮
セグメント８の外周間をシールするシール手段とを備え
て構成したものである。

【００１７】また、到達立坑２９の立坑壁３０に予め設
定された坑口部に、立坑内部から引き抜き可能に複数本
のアンカケーブル４ａ，４ｂを配列しておき、前記坑口
部にシールド機７が到達し、その掘削中、シールド機７
の先端部が前記アンカケーブル４ａ，４ｂの列に接触す
る直前に、アンカケーブル４ａ，４ｂを引き抜き、再び
坑口部３を掘削し開口し、坑口部３の立坑内部に設けた
耐圧容器３１内に前記シールド機７を収容する構成とし
ている。

【００１８】また、沈設された到達立坑２９と、この到
達立坑２９における坑口部に、立坑内部から引き抜き可
能に配列された複数本のアンカケーブル４ａ，４ｂと前
記坑口部の立坑内部に設けられ、かつ前記シールド機７
を収容可能な耐圧容器３１とを備えた構成としている。

【００１９】

【作用】本発明方法では、発進立坑１の立坑壁に予め設
定された坑口部３に、立坑内部から引き抜き可能にアン
カケーブル４ａ，４ｂを複数本配列しておく。そして、
前記坑口部３を掘削すべき横坑の位置に合わせて発進立
坑１を所定の位置に沈設する。ついで、発進立坑１内
に、前記坑口部３に対向させてシールド機７を設置し、
シールド機７の後方に仮セグメント８を組み立て、この
仮セグメント８に反力を取ってシールド機７を推進し、
坑口部３を掘削する。この坑口部３の掘削中、シールド
機７の先端部が前記アンカケーブル４ａ，４ｂの列に接
触する直前に、アンカケーブル４ａ，４ｂを引き抜く。
その後、シールド機７により再び前記坑口部３を掘削
し、通過させる。

【００２０】このように、本発明方法では発進立坑１の
立坑壁に予め設定された坑口部３に複数本のアンカケー
ブル４ａ，４ｂを配列しておき、シールド機７により坑
口部３を掘削中、シールド機７の先端部がアンカケーブ
ル４ａ，４ｂの列に接触する直前に、アンカケーブル４
ａ，４ｂを引き抜くようにしており、シールド機７によ
り坑口部３を掘削する途中の段階ではアンカケーブル４
ａ，４ｂの列により強度を大きくでき、シールド機７が
坑口部３の残りの部分を掘削する段階ではアンカケーブ
ル４ａ，４ｂを引き抜いて掘削しやすいようにしている
ので、坑口部３に鉄筋コンクリート地中連続壁や立坑土
留め壁を構築し、また掘進部の防護工事としてシールド
の前方部に強固な地盤改良工事を行い、さらに前記鉄筋
コンクリート地中連続壁や立坑土留め壁を取り壊す工事
を全て省略でき、しかも発進立坑１の立坑壁に設定され
た坑口部３をシールド機７により掘削し、通過させると
きに、坑口部３の崩壊を防止しつつ掘削作業を能率良く
行うことができる。

【００２１】また、本発明方法では前記坑口部３の内壁
側周辺とシールド機７の前端部外周間を、シールするよ
うにしているので、発進立坑１の外部から土砂や水の浸
入を防止しつつシールド機を発進させることができる。

【００２２】さらに、本発明方法では所定の位置に沈設
された発進立坑１内に、両端開放型の筒状のカプセル本
体１４を、坑口部３に一方の開口部を当接させて設置
し、その内部に、坑口部３に対向させてシールド機７を
設置する。また、シールド機７の後方に仮セグメント８
を組み立てる。そして、前記坑口部３の内壁側周辺とカ
プセル本体１４の前端部間、およびカプセル本体１４の
後端部内周と仮セグメント８の外周間をそれぞれシール
するようにしている。

【００２３】これにより、シールド機７をより一層安全
に発進させることができる。

【００２４】さらにまた、本発明方法ではアンカケーブ
ル４ａ，４ｂを、シールド機７の掘進方向に複数列配置
しているので、シールド機７でより一層安全に坑口部を
掘削し、通過することができる。

【００２５】しかも、本発明方法ではアンカケーブル４
ａ，４ｂを引き抜いた後の空隙に、充填材を充填するよ
うにしているので、アンカケーブル４ａ，４ｂを引き抜
いた後の空隙からの漏水や漏砂等を防止し、坑口部の掘
削を安全に行うことができる。

【００２６】本発明装置では、立坑壁２に予め設定され
た坑口部３に、立坑内部から引き抜き可能に複数本のア
ンカケーブル４ａ，４ｂを配列した発進立坑１を、前記
坑口部３を掘削すべき横坑の位置に合わせて沈設してい
る。また、前記発進立坑１内に、坑口部３に対向させて
シールド機７を設置している。さらに、シールド機７の
後方に仮セグメント８を組み立て、この仮セグメント８
に反力を取ってシールド機７を推進し、坑口部３を掘削
するようにしている。そして、坑口部３の掘削中、シー
ルド機７が前記アンカケーブル４ａ，４ｂの列に接触す
る直前にアンカケーブル４ａ，４ｂを引き抜き、その後
再び坑口部３を掘削し、シールド機７を通過させるよう
にしている。

【００２７】したがって、前記本発明装置により本発明
方法を的確に実施することができる。

【００２８】また、本発明装置では前記発進立坑１内
に、両端開放型の筒状のカプセル本体１４を、坑口部３
に一方の開口部を当接させて設置している。さらに、カ
プセル本体１４の内部に、前記坑口部３に対向させてシ
ールド機７を設置し、このシールド機７の後方に仮セグ
メント８を組み立てている。そして、シール手段によ
り、前記坑口部３の内壁側周辺とカプセル本体１４の前
端部間をシールしている。さらに、他のシール手段によ
り、カプセル本体１４の後端部内周と仮セグメント８の
外周間をシールしている。

【００２９】したがって、前記本発明装置ではより一層
安全にかつ的確に本発明方法を実施することができる。

【００３０】シールド機７の到達側の到達立坑２９も上
記と同様のアンカケーブル４ａ，４ｂを設けたため、坑
口部に従来のように鉄筋コンクリート地中連続壁や立坑
土留め壁などの構築を不要とし、かつシールド機７を到
達立坑２９内の密閉状の耐圧容器３１に収容するように
し、到達立坑側での作業性を良好としている。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１〜図４は本発明の第１実施例を工程順に示し
た一部縦断側面図、図５は図１のＡ−Ａ矢視図、図６は
本発明で用いるアンカケーブルの一実施例とその引き抜
き過程を示す斜視図、図７，図８および図９は図６のＢ
−Ｂ線，Ｃ−Ｃ線およびＤ−Ｄ線断面図である。

【００３２】その図１〜図４に示す第１実施例では、地
山１３の所定の位置に発進立坑１が沈設されている。こ
の発進立坑１には、鉄筋コンクリートケーソンが用いら
れており、筒型の立坑壁２を有している。前記発進立坑
１の立坑壁２には、予め坑口部３が設定されている。こ
の坑口部３は、コンクリートで作られている。この坑口
部３のコンクリートは、曲げ圧縮に耐えられるので、発
進立坑１における坑口部３以外の部分のコンクリートよ
り強度の小さいものでも良い。前記坑口部３の骨材は、
比較的小さいもので、切削しやすいものが良い。また、
坑口部３には、必要に応じて、カッターで切削が容易な
細い鉄筋を配力筋として配置しても良い。なお、発進立
坑１における坑口部３以外の部分には、複数本の鉄筋が
適正に配置されている。しかして、前記発進立坑１は坑
口部３を、掘削すべき横坑の位置に合わせて沈設されて
いる。

【００３３】前記坑口部３には、図１，図２に示すよう
に、シールド機の推進方向に所定の間隔をおいて、アン
カケーブル４ａ，４ｂが２列配置されている。各列のア
ンカケーブル４ａ，４ｂとも、図５から分かるように、
シールド機の推進方向と直交する方向にほぼ等間隔をお
いて複数本配列されている。各列のアンカケーブル４
ａ，４ｂは、立坑壁２の内側に取り付けられた当該ケー
ブル台座５ａ，５ｂを介して坑口部３に挿入されかつ緊
張した状態に設けられており、さらに前記ケーブル台座
５ａ，５ｂを通じて立坑内部から引き抜き可能に設けら
れている。

【００３４】前記アンカケーブル４ａ，４ｂには、例え
ば「センターコア工法研究会」が開発した「アンカーケ
ーブルＣ５，Ｃ６タイプ」のものを使用する。このタイ
プのアンカケーブルは、図６，図７に符号４０で代表し
て示すように、センタコア４１と、引き抜き鋼材４３
と、ＰＣより線４４と、コアカバー４５と、グラウト４
６とを有して構成されている。前記センタコア４１は、
合成樹脂で形成され、円周方向に等間隔をおいて仕切り
板４２が設けられている。前記引き抜き鋼材４３は、Ｐ
Ｃより線で形成され、センタコア４１の中心部に設けら
れた穴に挿入され、かつコアボンドによりセンタコア４
１と一体化され、センタコア４１を引き抜くために用い
られる。前記ＰＣより線４４は、センタコア４１におけ
る円周方向に隣接する仕切り板４２間に形成された溝内
に、この実施例では２本ずつ挿入されている。前記コア
カバー４５は、センタコア４１の仕切り板４２の外側
と、仕切り板４２間の溝内に挿入されたＰＣより線４４
の外側とを一括して包み込むように設けられており、ま
たコアカバー４５と仕切り板４２間には、グリース状の
潤滑剤が塗布されている。前記グラウト４６は、コアカ
バー４５のさらに外側を被覆し、保護している。そし
て、このタイプのアンカケーブル４０を引き抜く場合
は、引き抜き専用のジャッキを使用し、引き抜き鋼材４
３を引っ張り、この引き抜き鋼材４３を介してセンタコ
ア４１を引き抜く。前記センタコア４１を引き抜くと、
アンカケーブルの中央部に空隙ができるので、その空隙
を利用して各ＰＣより線４４を引き抜く。

【００３５】前記発進立坑１内の底部には、架台６が設
置されている。この架台６上には、シールド機７がその
先端部を前記坑口部３に対向させて設置されている。

【００３６】前記シールド機７の後方には、仮セグメン
ト８が組み立てられており、シールド機７はこの仮セグ
メント８に反力を取って推進されるようになっている。

【００３７】前記坑口部３の内側の周辺には、シール台
座９が設けられている。このシール台座９には、シール
手段である止水材１０が取り付けられている。この止水
材１０は、ゴムパッキン等で形成されており、立坑内に
掘削物や土砂，水等が浸入しないようにシールしてい
る。なお、この止水材１０は必要に応じて２段以上取り
付けても良い。

【００３８】前記坑口部３の内側と、シールド機７の先
端部と、シール台座９と、止水材１０とに囲まれた空間
部１２には、シール台座９に設けられた注入口１１を通
じて、土砂または泥土が注入され、充満されている。

【００３９】この第１実施例では、前記機材や部材のほ
かに、シールド機用の推進ジャッキ、シールド機７の隔
壁に取り付けられた土圧計、排土装置であるスクリュー
コンベアや、作泥土材の注入設備等が配備されている
が、これらは図面では省略されている。

【００４０】次に、前記第１実施例の作用に関連して、
本発明方法の一例を説明する。

【００４１】まず、発進立坑１の立坑壁２に予め坑口部
３を設定し、その坑口部３にケーブル台座５ａ，５ｂを
通じて、シールド機７の推進方向に２列にアンカケーブ
ル４ａ，４ｂを挿入し、各列のアンカケーブル４ａ，４
ｂとも、シールド機７の推進方向と直交する方向に間隔
をおいて複数本配列し、緊張状態に配置しておく。ま
た、前記坑口部３の内側周辺に設けられたシール台座９
には、止水材１０を取り付ける。

【００４２】この状態から、発進立坑１を予め設定され
た位置に設置し、発進立坑１内の地山１３を常法により
掘削し、発進立坑１を自重により沈下させて行き、図１
に示すように、前記坑口部３を掘削すべき横坑に対応す
る位置に合わせて発進立坑１を沈設する。

【００４３】ついで、発進立坑１内の底部に架台６を設
置し、さらにこの架台６上に、先端部を坑口部３に対向
させてシールド機７を設置する。

【００４４】その後、シールド機７の後方に仮セグメン
ト８を組み立てる。一方、坑口部３の内側と、シールド
機７の先端部と、シール台座９と、止水材１０とにより
囲まれた空間部１２に、シール台座９に設けられた注入
口１１を通じて、土砂または泥土を注入し、充満させて
おく。

【００４５】次に、後方取り付けの推進ジャッキを用
い、仮セグメント８に反力を取りシールド機７を坑口部
３に向かって推進させる。このとき、例えばシールド機
７の隔壁に取り付けられている土圧計の値と、坑口部３
に作用する土水圧とがほぼ等しくなるように、シールド
機７内の後方に取り付けられているスクリューコンベア
の回転数を調整しながらシールド機７を推進させる。ま
た、必要に応じて、作泥土材の注入設備を通じて作泥土
材を注入する。

【００４６】このようにして、図２に示すように、シー
ルド機７により坑口部３の掘削を行う。この掘削中、坑
口部３は各列複数本ずつ配置されたアンカケーブル４
ａ，４ｂにより強度が強化されているので、坑口部３の
外側の土圧や水圧による坑口部３の崩壊を防ぐことがで
きる。そして、シールド機７の先端部が内側のアンカケ
ーブル４ａの列に接触する直前に、アンカケーブル４ａ
を引き抜く。このアンカケーブル４ａの引き抜きには、
引き抜きジャッキおよび油圧ユニットを用いて行う。前
述のごとく、アンカケーブル４ａを引き抜く前に、基本
的には空間部１２側を坑口部３に作用する外圧とほぼ同
等になるように加圧し、崩壊を防ぐ。

【００４７】前記坑口部３の内側のアンカケーブル４ａ
を引き抜いた後、再びシールド機７を推進させ、図３に
示すように、坑口部３を掘削する。そして、シールド機
７の先端部が坑口部３の外側のアンカケーブル４ｂの列
に接触する直前に、引き抜きジャッキおよび油圧ユニッ
トを用いてアンカケーブル４ｂを引き抜く。

【００４８】前記アンカケーブル４ｂを引き抜いた後、
図４に示すように、再びシールド機７を推進させ、坑口
部３の残りの部分を掘削し、シールド機７を通過させ、
到達立坑に向かって推進させる。

【００４９】以上説明した第１実施例によれば、シール
ド機７の発進過程で、坑口部３の前方に鉄筋コンクリー
ト地中連続壁や立坑土留め壁を構築する必要がないし、
さらに掘進部の防護工事として、シールド機７の前方に
強固な地盤改良を行う必要もなく、シールド機７を発進
させることができる。

【００５０】なお、前記アンカケーブル４ａ，４ｂは必
ずしも完全に引き抜く必要はなく、アンカケーブル４
ａ，４ｂの先端部が坑口部３の上側の位置にまで引き抜
いても良い。アンカケーブル４ａ，４ｂを完全に引き抜
いたとき、空隙ができる。そこで、シールド機７の発進
後に、ケーブル台座５ａ，５ｂからモルタル等を注入
し、前記空隙および坑口部３内に充填し、漏水，漏砂等
を防止するようにしても良い。

【００５１】前述のごとく、アンカケーブル４ａ，４ｂ
を引き抜くことにより、主筋部材がなくなるため、シー
ルド機７による坑口部３の掘削を能率良く行うことがで
きる。

【００５２】なお、シールド機７の到達立坑について
も、アンカケーブルを複数本緊張させて設けた坑口部を
形成することにより、地盤改良等の工事を省略すること
が可能となる。

【００５３】次に、図１０は本発明の第２実施例を示す
一部縦断側面図、図１１はこの第２実施例で用いるカプ
セル本体の拡大斜視図、図には図１０中Ａ−Ａ線の概略
断面図である。この第２実施例では、発進立坑１内にカ
プセル本体１４が設置され、その内部にシールド機７が
設置されている点に特徴を有している。

【００５４】前記カプセル本体１４は、図１１に示すよ
うに、円弧型に形成されたカプセルエレメント１５を複
数個組み合わせて、両端開放型の筒状に構成されてい
る。円周方向および長さ方向に隣接するカプセルエレメ
ント１５は、互いにフランジ１６同士、およびリブ１７
同士を当接させ、前記フランジ１６およびリブ１７に設
けられたボルト穴１８にボルト（図示せず）を通して連
結されている。また、カプセル本体１４の前端部にはボ
ルト穴２０を有するフランジ１９が設けられている。さ
らに、カプセル本体１４の胴部の前端部、後端部および
中間部には、モルタル等の注入口２１が設けられてい
る。

【００５５】そして、前記カプセル本体１４を、図１０
に示すように、発進立坑１内の底部に設置された架台６
上に、フランジ１９を有する前端部を発進立坑１の坑口
部３に合わせて設置する。ついで、前記フランジ１９に
設けられたボルト穴２０にボルト２２を通し、このボル
ト２２を介してカプセル本体１４の前端部を坑口部３の
周辺に気密的に取り付ける。また、坑口部３の内側とフ
ランジ１９間に、必要に応じてパッキン材、その他の充
填材による止水材を介装し、シールしても良い。さら
に、カプセル本体１４の内部に設置されているシールド
機７の後方に仮セグメント８を組み立てる。ついで、少
なくともカプセル本体１４の後端部内周と、仮セグメン
ト８の外周間に、フランジ１６に設けられたボルト穴１
８を利用してゴムパッキン等の止水材２３を取り付け、
シールする。なお、カプセル本体１４はシールド機７の
全長が収まる長さを持ち、さらにカプセル本体１４の後
端部は止水材２３により仮セグメント８と固定されてい
る。この止水材２３は坑口部の掘削の前に設けられる。

【００５６】以上のように坑口部３に両端開放型の筒状
のカプセル本体１４を、図１２に示すように、架台２６
に介して取り付け、その内部に設けられた発進架台２４
上にシールド機７を設置する。この発進架台２４は、例
えばＨ鋼を用い、シールド機７の進行方向に２本配列さ
れ、固定部材２５に固定されている。しかして、シール
ド機７の後方に仮セグメント８を組み立て、少なくとも
坑口部３の内側周辺とカプセル本体１４の前端部をシー
ルし、また、シールド機７の外周とカプセル本体１４の
内周間にパッキン材２７を設け、かつカプセル本体１４
の後端部内周と仮セグメント８の外周間をシールし、確
実に土砂や水の侵入を防止したうえで、前述の第１実施
例と同じ要領でシールド機７を発進させ、坑口部３を通
過させ、到達立坑に向かって掘進させる。なお、発進に
際してはカプセル本体１４のリブ１６のボルト穴を利用
し、ゴムパッキンを取付け、第１実施例と同様チャンバ
ー内の空間部１２に泥土を充満させ発進させる。

【００５７】以上説明した第２実施例によれば、カプセ
ル本体１４の内部からシールド機７を発進させるように
しているので、シールド機７をより一層安全に発進させ
ることができる。

【００５８】なお、この第２実施例において、カプセル
本体１４は円筒状に限らず、多角筒状に形成しても良
い。また、カプセル本体１４は複数個のカプセルエレメ
ント１５を組み立てる型式のものに限らず、一体型とし
ても良い。

【００５９】さらに、坑口部３の内側周辺とカプセル本
体１４の前端部のフランジ１９との間に、ゴムパッキン
等を介装し、シールしても良い。このパッキン材は必要
に応じ適位置に複数設置できる。

【００６０】また、止水材２３はカプセル本体１４の後
端部内周と仮セグメント８の外周間の１個所に設ける場
合に限らず、カプセル本体１４の内周とシールド機７の
外周間等にわたる複数個所に設けても良い。さらに、ゴ
ムパッキンを用いた止水材２３に代えて、カプセル本体
１４に設けられた注入口２１を利用して、モルタル等の
充填物を注入し、充填しても良い。さらには、カプセル
本体１４と仮セグメント８とが鋼製の場合には、鋼鉄板
を両者間に溶接して取り付け、シールするようにしても
良い。なお、上記実施例において、必ずしもカプセル本
体１４はシールド機７の全長より長くする必要はない。

【００６１】図１３は到達立坑２９の実施例を示す。こ
の到達立坑２９の立坑壁３０には発進立坑１と同様に引
き抜き可能なアンカケーブル４ａ，４ｂがケーブル台座
５ａ，５ｂを介して設けられている。また、到達立坑２
９の内には断面略横Ｕ字状をなし、かつシールド機７の
先端ビットからシールド筒の後端部を収容可能な大きさ
の耐圧容器３１の開口端２８側が立坑壁３０に、例えば
ボルト等により固定されている。耐圧容器３１内には泥
土または水等の充填物３２が入っており、この固定部は
耐圧容器３１内の充填物３２の泥圧または水圧等の圧が
逃げないように確実に止水されている。

【００６２】この耐圧容器３１は蓋体３１ａと筒体３１
ｂとからなり、全体として底部が弧状となっている有底
筒状の形状をなし、到達立坑２９内に設けられた架台３
７上に固定され、かつ、耐圧容器３１の開口端２８側の
外周には地山から土砂や水等が耐圧容器３１内に侵入す
るのを防止する裏込め注入バルブ３３が取付けられてい
る。この注入バルブ３３からは比較的硬化の早い水中コ
ンクリートが掘進に伴って組込まれたセグメント８Ａの
外周部に注入される。この裏込め注入はアンカケーブル
４ａ，４ｂの引き抜き後のアンカケーブル孔４ａ’，４
ｂ’を利用して行うこともできる。

【００６３】また、耐圧容器３１の開口端２８側の内周
には、例えばワイヤーブラシ等を適数段設けてなるシー
ル材３４が設けられ、裏込め注入材が耐圧容器３１内に
流入しないようになっている。

【００６４】また、耐圧容器３１の底部側近くには、耐
圧容器３１内に充填物３２を注入するためのバルブ３
５、３６が設けられている。

【００６５】次にシールド機７が到達立坑２９に到達す
る工程を説明する。まず、到達立坑２９の所定の位置に
耐圧容器３１を取付け、バルブ３５、３６を用いて内部
に充填物３２を注入し圧力を発生させる。この圧力はシ
ールド機７が掘削する立坑壁３０に作用する土水圧とほ
ぼ同等に設定される。

【００６７】シールド機７が到達立坑２９の立坑壁３０
の外側に達したら、発進方法のときと同様にアンカケー
ブル４ａ，４ｂを引き抜きながら掘進を行う。しかし
て、シールド機７が立坑壁３０を貫通して耐圧容器３１
内の所定の位置に達するまでは常に耐圧容器３１内の圧
力はほぼ一定に維持される。

【００６８】裏込め注入バルブ３３からの裏込め材の注
入は、シールド機７の後端部が立坑壁３０を抜け出る位
置において行う。

【００６９】裏込め材硬化後、耐圧容器３１内の充填物
３２をバルブ３５、３６を介し取除き、かつ耐圧容器３
１の蓋体３１ａをボルト３７を取除くことによって取り
外し、シールド機７を解体すれば発進立坑１から到達立
坑２９にわたってトンネルを完成させることができる。

【００７０】なお、上記実施例ではシールド機７のシー
ルド筒の後端部が耐圧容器３１内に完全に入る場合につ
いて説明したが、例えばシールド機７を埋設してしまう
場合には、実施例で示すような長さは必要でなく、短く
ても良い。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明方法では発
進立坑１の立坑壁に予め設定された坑口部３に、立坑内
部から引き抜き可能に複数本のアンカケーブル４ａ，４
ｂを配列しておき、前記坑口部３を掘削すべき横坑の位
置に合わせて発進立坑１を所定の位置に沈設し、前記発
進立坑１内に、坑口部３に対向させてシールド機７を設
置し、このシールド機７の後方に仮セグメント８を組み
立て、この仮セグメント８に反力を取ってシールド機７
を推進し、このシールド機７により坑口部３を掘削中、
シールド機７の先端部が前記アンカケーブル４ａ，４ｂ
の列に接触する直前に、アンカケーブル４ａ，４ｂを引
き抜き、再び坑口部３を掘削し、通過させるようにして
いるので、坑口部３に鉄筋コンクリート地中連続壁や立
坑土留め壁を構築し、また掘進部の防護工事としてシー
ルドの前方部に強固な地盤改良工事を行い、さらに前記
鉄筋コンクリート地中連続壁や立坑土留め壁を取り壊す
工事を全て省略し得る効果を有する外、シールド機７に
より坑口部３を掘削する途中の段階ではアンカケーブル
４ａ，４ｂの列により強度を大きくでき、シールド機７
が坑口部３の残りの部分を掘削する段階ではアンカケー
ブル４ａ，４ｂを引き抜いて掘削しやすいようにしてい
るので、発進立坑１の立坑壁に設定された坑口部３をシ
ールド機７により掘削し、通過させるときに、坑口部３
の崩壊を防止しつつ掘削作業を能率良く行い得る効果が
ある。

【００７２】また、本発明方法では前記坑口部３の内壁
側周辺とシールド機７の前端部外周間を、シールするよ
うにしているので、発進立坑１の外部から土砂や水の浸
入を防止しつつシールド機７を発進させ得る効果があ
る。

【００７３】さらに、本発明方法では発進立坑１の立坑
壁２に予め設定された坑口部３に、立坑内部から引き抜
き可能に複数本のアンカケーブル４ａ，４ｂを配列して
おき、前記坑口部３を掘削すべき横坑の位置に合わせて
発進立坑１を所定の位置に沈設し、前記発進立坑１内
に、両端開放型の筒状のカプセル本体１４を、前記坑口
部３に一方の開口部を当接させて設置し、その内部に、
坑口部３に対向させてシールド機７を設置し、このシー
ルド機７の後方に仮セグメント８を組み立て、少なくと
も前記坑口部３の内壁側周辺とカプセル本体１４の前端
部間、およびカプセル本体１４の後端部内周と仮セグメ
ント８の外周間をそれぞれシールし、前記仮セグメント
８に反力を取ってシールド機７を推進し、このシールド
機７により坑口部３を掘削中、シールド機７の先端部が
前記アンカケーブル４ａ，４ｂの列に接触する直前に、
アンカケーブル４ａ，４ｂを引き抜き、再び坑口部３を
掘削し、通過させるようにしているので、シールド機７
をより一層安全に発進させ得る効果がある。

【００７４】さらにまた、本発明方法ではアンカケーブ
ル４ａ，４ｂを、シールド機７の掘進方向に複数列配置
しているので、シールド機７でより一層安全に坑口部を
掘削し、通過させ得る効果がある。

【００７５】また、本発明方法ではアンカケーブル４
ａ，４ｂを引き抜いた後の空隙に、充填材を充填するよ
うにしているので、アンカケーブル４ａ，４ｂを引き抜
いた後の空隙からの漏水や漏砂等を防止し、坑口部３の
掘削を安全に行い得る効果がある。

【００７６】そして、本発明装置では立坑壁２における
予め設定された坑口部３に、立坑内部から引き抜き可能
に複数本のアンカケーブル４ａ，４ｂを配列し、かつ前
記坑口部３を掘削すべき横坑の位置に合わせて沈設され
た発進立坑１と、この発進立坑１内に、坑口部３に対向
させて設置されたシールド機７と、このシールド機７の
後方に組み立てられ、かつシールド機７が反力を取って
進出するための仮セグメント８とを備えて構成している
ので、前記本発明方法を的確に実施し得る効果がある。

【００７７】さらに、本発明装置では立坑壁２における
予め設定された坑口部３に、立坑内部から引き抜き可能
に複数本のアンカケーブル４ａ，４ｂを配列し、かつ前
記坑口部３を掘削すべき横坑の位置に合わせて沈設され
た発進立坑１と、両端開放型の筒状に形成され、かつ発
進立坑１内に一方の開口部を前記坑口部３に当接させて
設置されたカプセル本体１４と、このカプセル本体１４
内に、前記坑口部３に対向させて設置されたシールド機
７と、このシールド機７の後方に組み立てられ、かつシ
ールド機７が反力を取って進出するための仮セグメント
８と、少なくとも前記坑口部３の内壁側周辺とカプセル
本体１４の前端部間をシールするシール手段、および前
記カプセル本体１４の後端部内周と仮セグメント８の外
周間をシールするシール手段とを備えて構成しているの
で、より一層安全にかつ的確に本発明方法を実施し得る
効果がある。

【００７８】また、到達技術において、本発明では到達
立坑２９に発進側と同様のアンカケーブル４ａ，４ｂを
設け、かつ立坑壁３０を通過して到達立坑２９内に入っ
てきたシールド機７を収容する耐圧容器３１を立坑壁３
０の坑口部に接続したから、坑口部に鉄筋コンクリート
地中連続壁や立坑土留め壁などの構築が不要となり、か
つ坑口部の崩壊を防止しつつ容易にシールド機７を到達
立坑２９内に引き込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す一部縦断側面図であ
り、シールド機の発進当初の工程を示す図である。

【図２】図１に続く工程説明図である。

【図３】図２に続く工程説明図である。

【図４】図３に続く工程説明図である。

【図５】図１のＡ−Ａ矢視図である。

【図６】本発明で用いるアンカケーブルの一実施例を示
す斜視図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図である。

【図８】図６のＣ−Ｃ線断面図である。

【図９】図６のＤ−Ｄ線断面図である。

【図１０】本発明の第２実施例を示す一部縦断側面図で
ある。

【図１１】第２実施例で用いるカプセル本体の拡大斜視
図である。

【図１２】図１０中Ａ−Ａ線概略断面図。

【図１３】本発明の到達側立坑の実施例を示す。

【符号の説明】

１ 発進立坑 ２ 立坑壁 ３ 坑口部 ４ａ，４ｂ アンカケーブル ５ａ，５ｂ ケーブル台座 ７ シールド機 ８ 仮セグメント １０ 止水材 １１ モルタル等の注入口 １３ 地山 １４ カプセル本体 １５ カプセルエレメント １６，１９ フランジ ２１ モルタル等の注入口 ２２ 坑口部の内側とカプセル本体の前端部の接続用の
ボルト ２３ 止水材 ２４ 発進架台 ２５ 固定部材 ２６ 架台 ２７ パッキン材 ２８ ボルト ２９ 到達立坑 ３０ 立坑壁 ３１ 耐圧容器 ３２ 充填材 ３３ 裏込め注入バルブ ３４ シール材 ３５、３６ バルブ ３７ 架台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 行宏 東京都中央区新川１丁目24番４号 大豊建 設株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発進立坑１の立坑壁２に予め設定された
   坑口部３に、立坑内部から引き抜き可能に複数本のアン
   カケーブル４ａ，４ｂを配列しておき、前記坑口部３を
   掘削すべき横坑の位置に合わせて発進立坑１を所定の位
   置に沈設し、前記発進立坑１内に、坑口部３に対向させ
   てシールド機７を設置し、このシールド機７の後方に仮
   セグメント８を組み立て、この仮セグメント８に反力を
   取ってシールド機７を推進し、このシールド機７により
   坑口部３を掘削中、シールド機７の先端部が前記アンカ
   ケーブル４ａ，４ｂの列に接触する直前に、アンカケー
   ブル４ａ，４ｂを引き抜き、再び坑口部３を掘削し、通
   過させることを特徴とするシールド機の発進方法。
2. 【請求項２】 前記坑口部３の内壁側周辺とシールド機
   ７の前端部外周間を、シールすることを特徴とする請求
   項１記載のシールド機の発進方法。
3. 【請求項３】 発進立坑１の立坑壁２に予め設定された
   坑口部３に、立坑内部から引き抜き可能に複数本のアン
   カケーブル４ａ，４ｂを配列しておき、前記坑口部３を
   掘削すべき横坑の位置に合わせて発進立坑１を所定の位
   置に沈設し、前記発進立坑１内に、両端開放型の筒状の
   カプセル本体１４を、前記坑口部３に一方の開口部を当
   接させて設置し、その内部に、坑口部３に対向させてシ
   ールド機７を設置し、このシールド機７の後方に仮セグ
   メント８を組み立て、少なくとも前記坑口部３の内壁側
   周辺とカプセル本体１４の前端部間、およびカプセル本
   体１４の後端部内周と仮セグメント８の外周間をそれぞ
   れシールし、前記仮セグメント８に反力を取ってシール
   ド機７を推進し、このシールド機７により坑口部３を掘
   削中、シールド機７の先端部が前記アンカケーブル４
   ａ，４ｂの列に接触する直前に、アンカケーブル４ａ，
   ４ｂを引き抜き、再び坑口部３を掘削し、通過させるこ
   とを特徴とするシールド機の発進方法。
4. 【請求項４】 前記アンカケーブル４ａ，４ｂを、シー
   ルド機７の掘進方向に複数列配置することを特徴とする
   請求項１または３記載のシールド機の発進方法。
5. 【請求項５】 前記アンカケーブル４ａ，４ｂを引き抜
   いた後の空隙に、充填材を充填することを特徴とする請
   求項１または３記載のシールド機の発進方法。
6. 【請求項６】 立坑壁２における予め設定された坑口部
   ３に、立坑内部から引き抜き可能に複数本のアンカケー
   ブル４ａ，４ｂを配列し、かつ前記坑口部３を掘削すべ
   き横坑の位置に合わせて沈設された発進立坑１と、この
   発進立坑１内に、坑口部３に対向させて設置されたシー
   ルド機７と、このシールド機７の後方に組み立てられ、
   かつシールド機７が反力を取って前進するための仮セグ
   メント８とを備えていることを特徴とするシールド機の
   発進装置。
7. 【請求項７】 立坑壁２における予め設定された坑口部
   ３に、立坑内部から引き抜き可能に複数本のアンカケー
   ブル４ａ，４ｂを配列し、かつ前記坑口部３を掘削すべ
   き横坑の位置に合わせて沈設された発進立坑１と、両端
   開放型の筒状に形成され、かつ発進立坑１内に一方の開
   口部を前記坑口部３に当接させて設置されたカプセル本
   体１４と、このカプセル本体１４内に、前記坑口部３に
   対向させて設置されたシールド機７と、このシールド機
   ７の後方に組み立てられ、かつシールド機７が反力を取
   って前進するための仮セグメント８と、少なくとも前記
   坑口部３の内壁側周辺とカプセル本体１４の前端部間を
   シールするシール手段、および前記カプセル本体１４の
   後端部内周と仮セグメント８の外周間をシールするシー
   ル手段とを備えていることを特徴とするシールド機の発
   進装置。
8. 【請求項８】 到達立坑２９の立坑壁３０に予め設定さ
   れた坑口部に、立坑内部から引き抜き可能に複数本のア
   ンカケーブル４ａ，４ｂを配列しておき、前記坑口部に
   シールド機７が到達し、その掘削中、シールド機７の先
   端部が前記アンカケーブル４ａ，４ｂの列に接触する直
   前に、アンカケーブル４ａ，４ｂを引き抜き、再び坑口
   部３を掘削し開口し、坑口部３の立坑内部に設けた耐圧
   容器３１内に前記シールド機７を収容することを特徴と
   するシールド機の到達方法。
9. 【請求項９】 沈設された到達立坑２９と、この到達立
   坑２９における坑口部に、立坑内部から引き抜き可能に
   配列された複数本のアンカケーブル４ａ，４ｂと、前記
   坑口部の立坑内部に設けられ、かつ前記シールド機７を
   収容可能な耐圧容器３１とを備えたことを特徴とするシ
   ールド機の到達装置。