JPH08121075A - 既設トンネルからのシールド掘進機の発進方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 既設トンネルの坑内から他のルートのシール
ド掘進機を直接発進させることを可能にして、立坑を介
することなく交差する二方向に延長するシールドトンネ
ルを容易に接続することのできる既設トンネルからのシ
ールド掘進機の発進方法を提供する。 【構成】 既設トンネル１０の坑内からこれの側方の地
山に向かってシールド掘進機２１を発進させるためのシ
ールド掘進機２１の発進方法であって、既設トンネル１
０の内壁面に形成した推進用発進坑口２２から、シール
ド掘進機２１の発進方向に向かって、シールド掘進機を
収容し得る大きさの鋼管２３を、推進用発進坑口２２と
対向する内壁面に形成した反力壁２４から反力を得て、
既設トンネル１０から側方に突出して推進設置する工程
と、既設トンネル１０の坑内を経て搬入したシールド掘
進機２１を、推進設置した鋼管２３内に設置する工程
と、推進用発進坑口２２と対向する内壁面に形成した反
力壁２４から反力を得て、鋼管２３内に設置したシール
ド掘進機２１を発進させる工程とによって構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、既設トンネルからの
シールド掘進機の発進方法に関し、特に、予め形成され
たシールドトンネル等の坑内からシールド掘進機を発進
させて、これと交差する方向に新たなシールドトンネル
を掘削形成するための、既設トンネルの坑内からのシー
ルド掘進機の発進方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】シールドトンネルは、一般に地表面から
発進立坑を構築し、この発進立坑からシールド掘進機を
発進させて掘進作業を行なうことにより形成するのが一
般的である。

【０００３】また、交差する二方向に延長するシールド
トンネルを接続する場合においても、その交差部分に立
坑を設け、かかる立坑からシールド掘進機を発進させ、
あるいはこの立坑にシールド掘進機を到達させることに
より、当該立坑を介してシールドトンネルを接続する方
法が採用されている。

【０００４】一方、トンネルの経路によっては、市街地
や河川等の下方を通過するため、トンネルの交差部分に
立坑を構築するための敷地を確保することができない場
合があり、このよう場合の対応策として、シールドトン
ネル等の既設のトンネル内に他のルートのシールド掘進
機を直接到達させる方法や、既設のトンネル内から他の
ルートのシールド掘進機を直接発進させる方法が考えら
れる。

【０００５】そして、既設のトンネル内に他のルートの
シールド掘進機を直接到達させる方法としては、例えば
本願出願人の出願にかかる特願平６−２０７６７３号に
記載された既設管路とシールドトンネルとの接合方法が
提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これに対し、既設のト
ンネル内から他のルートのシールド掘進機を直接発進さ
せる方法については、狭隘な既設のトンネル内におい
て、これの交差方向に、相当の長さを有するシールド掘
進機を発進方向に向けて設置することは容易でないた
め、特に、シールド掘進機の大きさが既設のトンネルの
坑内の大きさより大きいかあるいはこれに近い大きさで
ある場合には、このような方法を採用することが困難で
ある。

【０００７】そこで、この発明は、かかる従来の問題点
に鑑みてなされたものであり、既設トンネルの坑内から
他のルートのシールド掘進機を発進させることを可能に
して、立坑を介することなく交差する二方向に延長する
トンネルを容易に接続することのできる既設トンネルか
らのシールド掘進機の発進方法を提供することを目的と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するためになされたもので、その要旨は、既設トン
ネルの坑内からこれの側方の地山に向かってシールド掘
進機を発進させるためのシールド掘進機の発進方法であ
って、前記既設トンネルの内壁面に形成した推進用発進
坑口から、シールド掘進機の発進方向に向かって、当該
シールド掘進機を収容し得る大きさの鋼管を、前記推進
用発進坑口と対向する内壁面に形成した反力壁から反力
を得て、前記既設トンネルから側方に突出して推進設置
する工程と、前記既設トンネルの坑内を経て搬入したシ
ールド掘進機を、前記推進設置した鋼管内に設置する工
程と、前記推進用発進坑口と対向する内壁面に形成した
反力壁から反力を得て、前記鋼管内に設置したシールド
掘進機を発進させる工程とからなることを特徴とする既
設トンネルからのシールド掘進機の発進方法にある。

【０００９】また、この発明は、前記シールド掘進機を
鋼管内に設置する工程において、前記シールド掘進機を
これの軸方向に複数の部分に分割し、当該シールド掘進
機を先頭の部分からトンネルの坑内を経て順次搬入して
前記鋼管内に押し込むとともに、これらを一体として組
立て設置することもできる。

【００１０】

【作用】そして、この発明の既設トンネルからのシール
ド掘進機の発進方法によれば、既設トンネルから側方に
突出して推進設置された鋼管内にシールド掘進機を設置
することにより、既設トンネルの坑内に、シールド掘進
機をこれの発進方向に設置するのに十分な広さがない場
合においても、シールド掘進機を設置するための空間を
確保してシールド掘進機を既設トンネルと交差する方向
に配置することができるとともに、トンネルの内壁面か
ら支持反力を得つつ、かつ前記鋼管をガイドとして、シ
ールド掘進機をこれの発進方向に容易にかつ精度良く発
進して行くことができる。

【００１１】また、シールド掘進機を鋼管内に設置する
工程において、前記シールド掘進機をこれの軸方向に複
数の部分に分割し、当該シールド掘進機を先頭の部分か
らトンネルの坑内を経て順次搬入して前記鋼管内に押し
込むとともに、これらを一体として組立て設置するよう
にすれば、シールド掘進機の長さが既設のトンネルの坑
内の大きさより長いかあるいはこれに近い大きさである
場合にも、容易にシールド掘進機をこれの発進方向に設
置することができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の一実施例を、添付図面を参
照して詳細に説明する。この実施例にかかるシールド掘
進機の発進方法は、図１に示すように、既設トンネルと
しての径約５ｍ程度の幹線シールドトンネル１０の側方
に、これの略直角方向に、径約２．５ｍ程度の別ルート
の新設シールドトンネル２０を接続すべく、幹線シール
ドトンネル１０から、新設シールドトンネル２０のシー
ルド掘進機２１を発進させるために採用されたものであ
る。

【００１３】すなわち、新設シールドトンネル２０のシ
ールド掘進機２１は、例えば径２．７ｍ、延長５ｍ程度
の長さを有し、したがって、幹線シールドトンネル１０
内にこれの横断方向に設置するのは困難であるため、こ
の実施例の発進方法によりシールド掘進機２１の発進作
業を行なう。

【００１４】そして、この実施例にかかる既設トンネル
１０の坑内からのシールド掘進機の発進方法によれば、
まず、図２に示すように、幹線シールドトンネル１０の
側方の内壁面に開口形成した推進用発進坑口２２から、
シールド掘進機２１の発進方向に向かって、シールド掘
進機２１を収容し得る大きさ、すなわち長さ６ｍ程度、
内径２．８ｍ程度の大きさの鋼管２３を、推進用発進坑
口２２と対向する内壁面に形成した反力壁２４から反力
を得て、幹線シールドトンネル１０から側方に突出して
推進設置する。

【００１５】この鋼管２３の推進設置作業は、推進工法
として公知の従来の工法と同様の方法によって行われ
る。すなわち、推進用発進坑口２２の周囲に発進坑口リ
ング２５を施工し、これに貫入するかたちで鋼管２３を
推進用発進坑口２２に向けて設置する。一方、この推進
用発進坑口２２と対向するトンネル坑内の内壁面には、
鋼管２３を推進するための推進力を受けてこれを周囲の
地盤に伝達する、鉄筋コンクリート製の反力壁２４を構
築するとともに、この反力壁２４によって支持される推
進ジャッキ１５を設置し、この推進ジャッキ１５を伸縮
しつつ当該推進ジャッキ１５と推進用発進坑口２２との
間にスペーサリング１６を順次介装設置し、鋼管２３の
内方の土砂を除去しつつ鋼管２３を幹線シールドトンネ
ル１０の側方の地山に推進する。

【００１６】ここで、前記鋼管２３は、図３に示すよう
に、長さ２ｍ程度のものに３分割され、これを溶接等に
より順次継ぎ足しつつ、シールド掘進機２１を収容し得
る所定の深度まで鋼管２３を推進設置する。また、推進
作業中は鋼管２３の外周と地山との間に滑材注入配管２
８から滑材を注入して摩擦抵抗の低減を図り、推力がむ
やみに大きくならないようにする（図２参照）。更に、
推進作業の完了後には、鋼管２３の外周の地山のゆるみ
を防止すべく注入ホース２９を介して裏込材を注入す
る。

【００１７】なお、鋼管２３の推進設置作業に先立ち、
推進用発進坑口２２及び鋼管２３の設置個所の周囲の地
山には、薬液注入工法や凍結工法により地盤改良を施工
して地盤の安定化を図り、推進用発進坑口２２のための
鏡切り工や鋼管２の推進作業時における掘削作業の安全
を期するようにする。

【００１８】また、鋼管２３の推進設置作業の完了後
に、鋼管２３の内部の空洞の先端部分には、切羽防護工
としての発泡モルタル１１の打設作業を行なう（図１１
参照）。すなわち、鋼管２３を所定の位置まで推進設置
したら、管先の地山すなわち切羽面を平滑にし、この切
羽面から例えば約１ｍ程度離して型枠を設置した後、こ
の型枠内に、幹線シールドトンネル１０内に設置した発
泡モルタル製造装置を用いて製造した発泡モルタル１１
を、例えば圧送ポンプにより圧送して注入固化させるこ
とにより、管端部分を閉塞する。

【００１９】なお、かかる鋼管２３の推進設置作業にお
いて、あるいは後述するシールド掘進機２１の鋼管２３
内への設置作業時及びシールド掘進機２１の発進作業時
において、各種の資・機材の搬入作業等は、幹線シール
ドトンネル１０の天井部に敷設設置したクレーン用桁１
７に沿って移動するクレーンや、幹線シールドトンネル
１０の底部に敷設設置したレール２６に沿って走行移動
する台車等を介して行うことができる。

【００２０】そして、鋼管２３の推進設置作業が終了し
たら、幹線シールドトンネル１０の坑内を経て搬入した
シールド掘進機２１を、推進設置した鋼管２３内に設置
する作業を行う。すなわち、この実施例では、図４に示
すように、シールド掘進機２１を前方部３０、中央部３
１、及び後方部３２の３つの部分に分割し、各々の部分
を、図５に示す搬入台車３３及び据付台車３４からなる
シールド掘進機運搬台車３５により、幹線シールドトン
ネル１０の坑内を経て順次搬入し、前記発進坑口２２に
向かって据え付けた後、前記推進ジャッキ１５及びスペ
ーサリング１６を用いて鋼管２３の内部に押込み設置す
るとともに、これらを一体として組み立てる。

【００２１】ここで、前記シールド掘進機２１の搬入及
び鋼管２３への押し込み作業は、図５〜図１０に示すよ
うに、まず、運搬台車３５の搬入台車３３の上に据付台
車３４を載置するとともに、搬入台車３３の上にさらに
シールド掘進機２１の各部分３０、３１、３２を順次各
々載置した状態（図５参照）で、運搬台車３５を前記幹
線シールドトンネル１０の底部に敷設設置したレール２
６に沿って発進坑口２２の位置までスライド移動する
（図６参照）。次に、発進坑口リング２５の設置位置に
おいて、レール２６の下方に設けた据え付けジャッキ２
７を伸張して、シールド掘進機２１の各部分３０、３
１、３２を据付台車３４とともに上昇する（図７参
照）。そして、据付台車３４の下方に残置された搬入台
車３３を引き抜くとともに（図８参照）、据え付けジャ
ッキ２７の伸縮量を調整してシールド掘進機２１の各部
分３０、３１、３２が発進坑口リング２５の位置と合致
するように位置決めし（図９参照）、しかる後に前記推
進ジャッキ２５等を用いてシールド掘進機２１の各部分
３０、３１、３２を順次各々鋼管２３の内部に押し込む
（図１０参照）。

【００２２】そして、鋼管２３の内部に押し込んだシー
ルド掘進機２１の各部分３０、３１、３２は、予めこれ
らの各部分３０、３１、３２に取り付けられている接続
治具等を介して一体として組立設置される。

【００２３】なお、シールド掘進機２１の鋼管２３への
搬入、設置作業に先立って、シールド掘進機２１の後方
に取り付ける作業台車は、新設シールドトンネル２０の
接続位置すなわちシールド掘進機２１の発進位置より前
方の幹線シールドトンネル１０の坑内に仮置きしておく
ことが好ましい。

【００２４】次に、シールド掘進機２１を鋼管２３から
これの前方の地山に向かって発進させる作業を行う。す
なわち、図４に示すように、前記反力壁２４と発進坑口
２２との間には例えばＨ形鋼を組み立ててなる反力架台
３８を設置するとともに、この反力架台３８に連設し
て、鋼管２３の内部には、シールド掘進機２１のスキン
プレート３６の内方まで延長する仮組みセグメント３７
を設置する。そして、シールド掘進機２１の推進ジャッ
キを伸張してこの仮組みセグメント３７に押し当て、反
力架台３５を介して反力壁２４から掘進反力を得つつ、
鋼管２の先端部分に形成した発泡モルタル１１を切削
し、さらに前方の地山を切削しつつシールド掘進機２１
の発進作業が行われる。

【００２５】そして、仮組みセグメント３７の前方に新
たにセグメントを接続しつつ、また、シールド掘進機２
１の後方に、前方の幹線シールドトンネル１０の坑内に
仮置きしておいた作業台車を接続して、通常のシールド
トンネルの掘進作業に移行する。

【００２６】すなわち、この実施例のシールド掘進機の
発進方法により、既設のトンネルである幹線シールドト
ンネル１０から、これと略直交する方向にシールド掘進
機２１を発進させて、幹線シールドトンネル１０に、こ
れと交差する方向に別ルートの新設シールドトンネル２
０を容易に接続することができる。

【００２７】なお、上記実施例では、シールド掘進機２
１を前方部３０、中央部３１、及び後方部３２の３つの
部分に分割し、各々の部分を順次搬入して鋼管２３の内
部に設置する場合について記載したが、この発明はかか
る実施例に限定されるものではなく、一体として搬入設
置することができる場合には、これを分割する必要はな
く、また３つの部分に限らずさらに多くの部分に分割し
てもよい。

【００２８】また、上記実施例では、既設のトンネルが
シールドトンネルである場合について記載したが、この
発明はかかる実施例に限定されるものではなく、その他
のトンネルから発進させる場合にも適用することができ
る。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
既設トンネルからのシールド掘進機の発進方法によれ
ば、既設トンネルから側方に突出してシールド掘進機を
収容し得る大きさの鋼管を設けるので、ここにシールド
掘進機を設置して、既設トンネルからシールド掘進機を
容易に発進させることができる。したがって、立坑を介
することなく、シールド工法用いて、交差する二方向に
延長するトンネルを容易に接続することができる。

【００３０】また、シールド掘進機を鋼管内に設置する
工程において、前記シールド掘進機をこれの軸方向に複
数の部分に分割し、当該シールド掘進機を先頭の部分か
らトンネルの坑内を経て順次搬入して前記鋼管内に押し
込むとともに、これらを一体として組立て設置するよう
にすれば、シールド掘進機の長さが既設のトンネルの坑
内の大きさより長いかあるいはこれに近い大きさである
場合にも、容易にシールド掘進機をこれの発進方向に設
置することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の既設トンネルからのシールド掘進機
の発進方法の一実施例を示す平面図である。

【図２】この発明の一実施例に係る既設トンネルからの
シールド掘進機の発進方法において、鋼管を既設トンネ
ルから側方に突出して推進設置する状況を示す説明図で
ある。

【図３】この実施例に用いる鋼管の構成を示す側面図で
ある。

【図４】鋼管内に設置するシールド掘進機を３分割する
状況を示す側面図である。

【図５】鋼管内にシールド掘進機を搬入、設置する工程
において、運搬台車に、３分割した各シールド掘進機を
載置する状況を示す説明図である。

【図６】鋼管内にシールド掘進機を搬入、設置する工程
において、運搬台車に載置した３分割した各シールド掘
進機を発進坑口まで移動する状況を示す説明図である。

【図７】鋼管内にシールド掘進機を搬入、設置する工程
において、据え付けジャッキを伸張して、３分割した各
シールド掘進機を据付台車とともに上昇する状況を示す
説明図である。

【図８】鋼管内にシールド掘進機を搬入、設置する工程
において、据付台車の下方に残置された搬入台車を引き
抜く状況を示す説明図である。

【図９】鋼管内にシールド掘進機を搬入、設置する工程
において、運搬台車に載置した３分割した各シールド掘
進機を発進坑口に向けて位置決めする状況を示す説明図
である。

【図１０】鋼管内にシールド掘進機を搬入、設置する工
程において、位置決めした３分割した各シールド掘進機
を、鋼管内に押し込む状況を示す説明図である。

【図１１】鋼管内に設置したシールド掘進機を発進させ
る状況を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 幹線シールドトンネル（既設トンネル） ２０ 新設シールドトンネル ２１ シールド掘進機 ２２ 推進用発進坑口 ２３ 鋼管 ２４ 反力壁 ３０ 前方部（シールド掘進機の分割部分） ３１ 中央部（シールド掘進機の分割部分） ３２ 後方部（シールド掘進機の分割部分）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設トンネルの坑内からこれの側方の地
   山に向かってシールド掘進機を発進させるためのシール
   ド掘進機の発進方法であって、 前記既設トンネルの内壁面に形成した推進用発進坑口か
   ら、シールド掘進機の発進方向に向かって、当該シール
   ド掘進機を収容し得る大きさの鋼管を、前記推進用発進
   坑口と対向する内壁面に形成した反力壁から反力を得
   て、前記既設トンネルから側方に突出して推進設置する
   工程と、 前記既設トンネルの坑内を経て搬入したシールド掘進機
   を、前記推進設置した鋼管内に設置する工程と、 前記推進用発進坑口と対向する内壁面に形成した反力壁
   から反力を得て、前記鋼管内に設置したシールド掘進機
   を発進させる工程とからなることを特徴とする既設トン
   ネルからのシールド掘進機の発進方法。
2. 【請求項２】 前記シールド掘進機を鋼管内に設置する
   工程において、前記シールド掘進機をこれの軸方向に複
   数の部分に分割し、当該シールド掘進機を先頭の部分か
   らトンネルの坑内を経て順次搬入して前記鋼管内に押し
   込むとともに、これらを一体として組立て設置すること
   を特徴とする請求項１に記載の既設トンネルの坑内から
   のシールド掘進機の発進方法。