JPH08232581A - Shield machine and shield construction method using the same - Google Patents

Shield machine and shield construction method using the same

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JPH08232581A
JPH08232581A JP7041088A JP4108895A JPH08232581A JP H08232581 A JPH08232581 A JP H08232581A JP 7041088 A JP7041088 A JP 7041088A JP 4108895 A JP4108895 A JP 4108895A JP H08232581 A JPH08232581 A JP H08232581A
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tunnel
tail
shield excavator
segment
shield
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Shigeru Nishitake
茂 西岳
Kiyomi Sasaki
清美 佐々木
Kazuo Miyazawa
和夫 宮沢
Toshio Watanabe
俊雄 渡辺
Tetsuo Ikoma
哲夫 生駒
Shinichi Nishimura
晋一 西村
Katsumi Shimizu
勝美 清水
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Shimizu Construction Co Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Shimizu Corp
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Shimizu Construction Co Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Shimizu Corp
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  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

PURPOSE: To construct a tunnel economically even when earth-water pressure is different. CONSTITUTION: An inner tail is removably mounted on a tail 13a of a skin plate 13 of a shield excavator 11 in structure. In a location G1 where earth-water pressure from a ground G is low, the inner tail 15 is mounted and thin segments S1 are assembled, thereby constructing a tunnel T1 having a small lining thickness. In a site where the earth-water pressure from the ground G is higher, the inner tail 15 is removed and thick segments are assembled, thereby constructing a tunnel having a large lining thickness.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、築造すべきトンネルの
周囲地盤からの土水圧が場所によって変化する場合に用
いて好適なシールド掘削機およびそれを用いたシールド
工法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield excavator suitable for use when the soil water pressure from the ground around a tunnel to be built changes depending on the location and a shield construction method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、シールド工法を用いてト
ンネルを築造するときには、シールド掘削機で地盤を掘
進しつつ、その後方側に、トンネルの内壁面を構成する
セグメントを組み立てている。このとき、トンネルの覆
工厚、セグメントの厚さは、築造すべきトンネルに要求
される内径と、周囲地盤からトンネルにかかる土水圧と
に基づいて決定され、これにともなってシールド掘削機
の外径が設定されるようになっている。ところが、図6
に示すように、トンネル1の延在する方向に沿って、ト
ンネル1の設置深さや地質等の変化により、周囲地盤G
からトンネル1に作用する土水圧の大きさが場所によっ
て異なることがあり、このような場合には、最大の土水
圧発生位置に対応して、トンネル1全体の覆工厚寸法を
決定しているのが一般的である。
2. Description of the Related Art As is well known, when constructing a tunnel using a shield construction method, a segment constituting an inner wall surface of the tunnel is assembled on the rear side of the ground while excavating the ground with a shield excavator. At this time, the lining thickness of the tunnel and the thickness of the segment are determined based on the inner diameter required for the tunnel to be built and the soil water pressure applied from the surrounding ground to the tunnel. The diameter is set. However, FIG.
As shown in, the surrounding ground G is changed along the extending direction of the tunnel 1 due to changes in the installation depth and the geology of the tunnel 1.
The magnitude of earth pressure acting on the tunnel 1 may vary depending on the location. In such a case, the lining thickness of the entire tunnel 1 is determined according to the maximum earth pressure generation position. Is common.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のシールド工法には、以下のような問題が
存在する。まず、前記したように最大の土水圧に対応し
てトンネル1の覆工厚寸法を決定すると、土水圧の低い
場所においては、トンネル1が必要以上の覆工厚を有す
ることになり、不経済であるという問題がある。
However, the conventional shield construction method as described above has the following problems. First, if the lining thickness of the tunnel 1 is determined in accordance with the maximum earth pressure as described above, the tunnel 1 will have an unnecessarily large lining thickness in a place where the earth pressure is low. There is a problem that is.

【0004】このような問題を解決するため、図7に示
すように、トンネル1’を土水圧の高い側Aと低い側B
とに区分し、その覆工厚を変化させる工法がある。この
工法では、外径の異なる2種類のシールド掘削機2a,
2bを用いて土水圧の高い側Aと低い側Bとでそれぞれ
トンネル1’a,1’bを掘削していき、最終的に双方
のトンネル1’a,1’bを地盤G中や立坑3内で接合
することによって、トンネル1’を築造するようになっ
ている。しかし、この工法では、複数のシールド掘削機
2a,2bを用意しなければならないうえ、築造する立
坑の本数も増加するため、設備コスト、施工コストが大
幅に上昇してしまうという問題がある。しかも、この工
法では、土水圧が高い場所と低い場所とが交互に連続す
る場合等には、上記の理由から、コストが一層上昇する
ため、現実的ではない。
In order to solve such a problem, as shown in FIG. 7, the tunnel 1'is provided with a side A having a high earth pressure and a side B having a low earth pressure.
There is a construction method that is classified into and, and the lining thickness is changed. In this construction method, two types of shield excavators 2a having different outer diameters,
2b is used to excavate tunnels 1'a and 1'b on the side A and the side B where the soil water pressure is high, respectively, and finally both tunnels 1'a and 1'b are excavated in the ground G or vertical shaft. The tunnel 1 ′ is constructed by joining inside the tunnel 3. However, in this construction method, a plurality of shield excavators 2a and 2b must be prepared, and the number of vertical shafts to be built also increases, so that there is a problem that equipment costs and construction costs increase significantly. Moreover, this method is not realistic because the cost is further increased for the above-mentioned reason when the place where the soil water pressure is high and the place where the soil water pressure is low are alternately continuous.

【0005】このように、従来のシールド工法において
は、土水圧が変化する場所にトンネルを築造する場合に
は、コスト低減の余地があるのが現状である。本発明
は、以上のような点を考慮してなされたもので、土水圧
が異なる場合にも、トンネルを経済的に築造することの
できるシールド掘削機およびそれを用いたシールド工法
を提供することを目的とする。
As described above, in the conventional shield construction method, there is room for cost reduction in the case of constructing a tunnel at a place where soil water pressure changes. The present invention has been made in view of the above points, and provides a shield excavator capable of economically constructing a tunnel even when soil water pressure is different, and a shield construction method using the same. With the goal.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
シールド掘削機の外殻をなすスキンプレートのテール部
の内部に、該テール部の内径よりも小さな内径を有した
インナーテール部材が着脱自在に設けられ、該インナー
テール部材には、裏込材を充填するために掘進方向の前
後に連通する貫通孔が形成されていることを特徴として
いる。
The invention according to claim 1 is
An inner tail member having an inner diameter smaller than the inner diameter of the tail portion is detachably provided inside the tail portion of the skin plate that forms the outer shell of the shield excavator, and the inner tail member is provided with a backing material. It is characterized in that through holes are formed so as to communicate with each other in the front-rear direction in the excavation direction for filling.

【0007】請求項2に係る発明は、請求項1記載のシ
ールド掘削機において、前記インナーテール部材が、周
方向に複数に分割可能な構成とされていることを特徴と
している。
According to a second aspect of the present invention, in the shield excavator according to the first aspect, the inner tail member is configured to be divided into a plurality of pieces in the circumferential direction.

【0008】請求項3に係る発明は、シールド掘削機で
地盤に掘削した穴の内周壁面にセグメントを組み立てる
ことによってトンネルを築造するに際して、前記シール
ド掘削機の外殻をなすスキンプレートのテール部に前記
スキンプレートよりも小さな内径を有したインナーテー
ル部材を着脱自在に取り付け可能な構成としておき、周
囲地盤からの土水圧が予め定めた基準以下である場所に
おいては、前記インナーテール部材を前記テール部に装
着して、前記インナーテール部材の内径と略同寸の外径
を有したセグメントを組み立てるとともに、該セグメン
トと掘削した前記穴との間に裏込め手段によって裏込め
材を充填してトンネルを築造し、前記周囲地盤からの土
水圧が予め定めた基準以上である場所においては、前記
インナーテール部材を前記テール部から取り外して、前
記スキンプレートのテール部の内径と略同寸の外径を有
したセグメントを組み立ててトンネルを築造していくこ
とを特徴としている。
According to the third aspect of the present invention, when a tunnel is constructed by assembling segments on the inner peripheral wall surface of the hole excavated in the ground by the shield excavator, the tail portion of the skin plate forming the outer shell of the shield excavator. The inner tail member having an inner diameter smaller than that of the skin plate is detachably attachable, and the inner tail member is attached to the tail at a place where the soil water pressure from the surrounding ground is below a predetermined standard. Part of the inner tail member to assemble a segment having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the inner tail member, and a backfill material is filled between the segment and the excavated hole by a backfill means to form a tunnel. The inner tail part at a place where the soil water pressure from the surrounding ground exceeds a predetermined standard. The removed from the tail section, is characterized in that said gradually assemble the segments having an outer diameter of an inner diameter substantially the same dimensions of the tail portion of the skin plate and construction of the tunnel.

【0009】[0009]

【作用】請求項1記載の発明では、シールド掘削機のス
キンプレートのテール部の内部にインナーテール部材を
着脱自在に設け、このインナーテール部材に裏込め材を
充填するための貫通孔を形成する構成とした。これによ
り、インナーテール部材を取り外したときには、スキン
プレートの内径と略同じ外径のセグメントを組み立てる
ことができ、インナーテール部材を取り付けたときに
は、インナーテール部材の内径と略同じ外径のセグメン
トを組み立てることができる。このようにして、一台の
シールド掘削機で、場所によって異なる外径のセグメン
トを組み立てることができるので、これによってトンネ
ルの覆工厚を変えることが可能となる。また、インナー
テール部材を装着してセグメントを組み立てるときに
は、インナーテール部材に形成した貫通孔によって、セ
グメントの外周面とシールド掘削機で掘削した穴との間
に裏込め材を充填することができる。
According to the first aspect of the present invention, the inner tail member is detachably provided inside the tail portion of the skin plate of the shield excavator, and the through hole for filling the backfill material is formed in the inner tail member. It was configured. With this, when the inner tail member is removed, a segment having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the skin plate can be assembled, and when the inner tail member is attached, a segment having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the inner tail member can be assembled. be able to. In this way, a single shield excavator can assemble segments having different outer diameters depending on the location, which makes it possible to change the lining thickness of the tunnel. Further, when the inner tail member is mounted and the segment is assembled, the backfill material can be filled between the outer peripheral surface of the segment and the hole excavated by the shield excavator by the through hole formed in the inner tail member.

【0010】請求項2記載の発明では、インナーテール
部材を、周方向に分割可能な構成とした。これにより、
掘進途中であっても、シールド掘削機の後方側からイン
ナーテール部材を搬入してテール部に取り付けることが
でき、これによって、小径のセグメントを組み立てるこ
とが可能となる。このようにして、インナーテール部材
の着脱を容易に行うことができるうえ、トンネルの覆工
厚の大きな部分を築造した後に覆工厚を小さくしたい場
合にも対応することが可能となる。
According to the second aspect of the invention, the inner tail member is configured to be divided in the circumferential direction. This allows
Even during the excavation, the inner tail member can be carried in from the rear side of the shield excavator and attached to the tail portion, whereby a small-diameter segment can be assembled. In this way, it is possible to easily attach and detach the inner tail member, and it is also possible to deal with the case where it is desired to reduce the lining thickness after constructing a portion with a large lining thickness of the tunnel.

【0011】請求項3記載の発明では、シールド掘削機
のスキンプレートのテール部に前記スキンプレートより
も小さな内径を有したインナーテール部材を着脱自在に
取り付け可能な構成としておき、周囲地盤からの土水圧
が予め定めた基準以下である場所においては、インナー
テール部材をテール部に装着して、インナーテール部材
と略同じ外径のセグメントを組み立てるとともに、裏込
め手段によって裏込め材を充填してトンネルを築造し、
周囲地盤からの土水圧が予め定めた基準以上である場所
においては、インナーテール部材をテール部から取り外
して、スキンプレートのテール部の内径と略同じ外径の
セグメントを組み立ててトンネルを築造していく構成と
した。このようにして、一台のシールド掘削機でインナ
ーテール部材を着脱しつつトンネルを築造していくこと
によって、周囲地盤からの土圧に対応して覆工厚を場所
によって変えてトンネルを築造することが可能となる。
According to the third aspect of the present invention, an inner tail member having an inner diameter smaller than that of the skin plate is detachably attachable to the tail portion of the skin plate of the shield excavator, and soil from the surrounding ground is provided. At locations where the water pressure is below a predetermined standard, attach the inner tail member to the tail part, assemble a segment with an outer diameter approximately the same as the inner tail member, and fill the back filling material with the back filling means to fill the tunnel. Built,
At locations where the soil water pressure from the surrounding ground is above a predetermined standard, remove the inner tail member from the tail section and assemble a segment with an outer diameter approximately the same as the inner diameter of the tail section of the skin plate to build a tunnel. I went with the configuration. In this way, a tunnel excavator is constructed by attaching and detaching the inner tail member and constructing a tunnel by changing the lining thickness depending on the location depending on the earth pressure from the surrounding ground. It becomes possible.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明を図面に示す一実施例を参照し
て説明する。図1は、本発明に係るシールド掘削機のテ
ール部を示すものである。図1に示すように、シールド
掘削機11は、断面視外形円筒状で、その掘進方向前方
側には地盤Gを掘削するための掘削部12が備えられ、
後方側には、その外殻をなすスキンプレート13が備え
られた概略構成となっている。そして、このスキンプレ
ート13内には、掘削部12を駆動させるための図示し
ない駆動装置,掘削したズリを後方に排出するズリ搬出
装置、築造すべきトンネルTを構成するセグメントSを
所定の形状に組み立てるセグメント組立装置等が備えら
れている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 shows a tail portion of a shield excavator according to the present invention. As shown in FIG. 1, the shield excavator 11 has a cylindrical outer shape in cross section, and an excavation unit 12 for excavating the ground G is provided on the front side in the excavation direction.
On the rear side, a skin plate 13 forming an outer shell thereof is provided and has a schematic structure. Then, in the skin plate 13, a drive device (not shown) for driving the excavation portion 12, a slip-out device for discharging the excavated slit backward, and a segment S constituting the tunnel T to be built into a predetermined shape. A segment assembling device for assembling is provided.

【0013】図2に示すように、スキンプレート13の
テール部13aの内周面には、複数枚のテールシール部
材14,14,…が設けられている。
As shown in FIG. 2, a plurality of tail seal members 14, 14, ... Are provided on the inner peripheral surface of the tail portion 13a of the skin plate 13.

【0014】また、スキンプレート13のテール部13
aの内部には、略円筒状で一定厚さを有したインナーテ
ール(インナーテール部材)15が装着されている。図
3に示すように、インナーテール15は、同一断面形状
を有した複数のテール部材16,16,…が、周方向に
連結された構成となっている。図2に示したように、各
テール部材16は、スキンプレート13の内周面に、例
えばボルト等の接合手段によって、着脱自在に取り付け
られるようになっている。
Further, the tail portion 13 of the skin plate 13
An inner tail (inner tail member) 15 having a substantially cylindrical shape and a certain thickness is mounted inside a. As shown in FIG. 3, the inner tail 15 has a configuration in which a plurality of tail members 16, 16, ... Having the same cross-sectional shape are connected in the circumferential direction. As shown in FIG. 2, each tail member 16 is detachably attached to the inner peripheral surface of the skin plate 13 by a joining means such as a bolt.

【0015】また、図2および図3に示したように、周
方向に一つおきに配置されたテール部材16,16,…
には、それぞれ、シールド掘削機11の掘進方向と平行
に延在して該テール部材16を前後に貫通するグラウト
ホール(貫通孔)17が形成されている。そして、図2
に示したように、各グラウトホール17の前方側には、
グラウト(裏込め材)18を後方側に注入するためのグ
ラウト注入機構(図示なし)が接続されている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, every other tail member 16, 16, ..
Each of these has a grout hole (through hole) 17 extending in parallel with the direction of advance of the shield excavator 11 and penetrating the tail member 16 back and forth. And FIG.
As shown in, in front of each grout hole 17,
A grout injection mechanism (not shown) for injecting the grout (backfill material) 18 to the rear side is connected.

【0016】また、インナーテール15の後端部の内周
面には、複数枚のテールシール部材19,19,…が備
えられている。
A plurality of tail seal members 19, 19, ... Are provided on the inner peripheral surface of the rear end of the inner tail 15.

【0017】このような構成からなるシールド掘削機1
1では、インナーテール15をスキンプレート13のテ
ール部13aに装着したときには、インナーテール15
の内周面の曲率半径と略同径の外周曲率半径を有したセ
グメント(以下、「薄いセグメント」と称する。)S1
を組み立てて、トンネルTを築造するようになってい
る。また、インナーテール15を取り外したときには、
図4に示すように、スキンプレート13の内周曲率半径
と略同径の外周曲率半径を有したセグメント(以下、
「薄いセグメント」と称する。)S2を組み立てて、ト
ンネルTを築造するようになっている。
The shield excavator 1 having such a structure
In No. 1, when the inner tail 15 is attached to the tail portion 13a of the skin plate 13, the inner tail 15
A segment (hereinafter, referred to as a "thin segment") S1 having an outer radius of curvature substantially the same as the radius of curvature of the inner peripheral surface of
Is assembled and a tunnel T is constructed. When the inner tail 15 is removed,
As shown in FIG. 4, a segment having an outer radius of curvature substantially the same as the inner radius of curvature of the skin plate 13 (hereinafter, referred to as
It is called a "thin segment". ) S2 is assembled and the tunnel T is built.

【0018】ここで、薄いセグメントS1(図2参照)
と、厚いセグメントS2(図4参照)とでは、その外周
曲率半径が異なるのみで、内周曲率半径は同一に設定さ
れている。したがって、薄いセグメントS1を組み立て
て形成した部分のトンネルT1と、厚いセグメントS2に
よって形成した部分のトンネルT2とでは、その外径が
異なるのみで、内径は同一寸法となっている。
Here, the thin segment S1 (see FIG. 2)
And the thick segment S2 (see FIG. 4) differ only in the outer radius of curvature and are set to have the same inner radius of curvature. Therefore, the tunnel T1 of the portion formed by assembling the thin segment S1 and the tunnel T2 of the portion formed by the thick segment S2 differ only in their outer diameters, but have the same inner diameter.

【0019】次に、このような構成のシールド掘削機1
1を用いて、トンネルTを築造する方法について説明す
る。例えば、周囲の地盤Gから作用する土水圧が低い部
分から高い部分に向けてトンネルTを掘進していく場合
には、図1に示したように、予め、シールド掘削機11
のスキンプレート13のテール部13aに、インナーテ
ール15を装着しておく。そして、図示しない立坑から
地盤G中の所定深さにシールド掘削機11を降ろし、掘
削部12で地盤Gを掘進していく。すると、地盤Gに
は、シールド掘削機11のスキンプレート13の外径と
略同径の穴Hが掘削されていくことになる。
Next, the shield excavator 1 having the above structure.
A method of constructing the tunnel T will be described with reference to FIG. For example, when excavating the tunnel T from a portion where the soil water pressure acting from the surrounding ground G is low to a portion where the soil water pressure is high, as shown in FIG.
The inner tail 15 is attached to the tail portion 13a of the skin plate 13 of FIG. Then, the shield excavator 11 is lowered from a vertical shaft (not shown) to a predetermined depth in the ground G, and the ground G is excavated at the excavation unit 12. Then, in the ground G, a hole H having a diameter substantially the same as the outer diameter of the skin plate 13 of the shield excavator 11 is excavated.

【0020】このようにして穴Hを掘進していきつつ、
シールド掘削機11のスキンプレート13内において
は、立坑(図示なし)から搬送してきた薄いセグメント
S1,S1,…をセグメント組立装置(図示なし)で組み
立てていく。これとともに、グラウト注入機構(図示な
し)によって、図2に示した各グラウトホール17を介
して、後方側の既に組立の完了した薄いセグメントS
1,S1,…と、穴Hの内周壁面との間に、グラウト18
を充填する。
While digging the hole H in this way,
In the skin plate 13 of the shield excavator 11, the thin segments S1, S1, ... Carried from a vertical shaft (not shown) are assembled by a segment assembly device (not shown). At the same time, by the grout injection mechanism (not shown), through the respective grout holes 17 shown in FIG.
Between 1, S1, ... and the inner peripheral wall surface of the hole H, the grout 18
To fill.

【0021】このようにして土水圧が小さい部分G1に
おいては、薄いセグメントS1を用いてトンネルT1を築
造していく。
In this way, in the portion G1 where the soil water pressure is small, the tunnel T1 is constructed by using the thin segment S1.

【0022】そして、図5に示すように、シールド掘削
機11が土水圧の高い部分G2に到達したら、その時点
で、インナーテール15を、スキンプレート13のテー
ル部13aから取り外す。次いで、そのままシールド掘
削機11を前進させ、取り外したインナーテール15を
残置する。
Then, as shown in FIG. 5, when the shield excavator 11 reaches the portion G2 where the soil water pressure is high, the inner tail 15 is removed from the tail portion 13a of the skin plate 13 at that time. Next, the shield excavator 11 is advanced as it is, and the removed inner tail 15 is left.

【0023】続いて、外径が漸次大きくなる接続用セグ
メントS3,S3,…を組み立てた後、穴Hの掘進を続行
する。
Subsequently, after assembling the connecting segments S3, S3, ... whose outer diameter is gradually increased, the excavation of the hole H is continued.

【0024】そして、この後は、掘削部12において穴
Hを掘進しつつ、スキンプレート13内に厚いセグメン
トS2,S2,…を搬入し、これらをセグメント組立装置
(図示なし)で所定の形状に組み立ててトンネルT2を
築造していく。このようにして、土水圧の高い部分G2
において、厚いセグメントS2を用いてトンネルT2を築
造していく。
After that, while excavating the hole H in the excavating portion 12, the thick segments S2, S2, ... Are carried into the skin plate 13 and formed into a predetermined shape by a segment assembling device (not shown). Assemble and build the tunnel T2. In this way, the part G2 where the soil water pressure is high
At, the tunnel T2 is built using the thick segment S2.

【0025】この後、シールド掘削機11が、再び土水
圧の低い部分(図示なし)に到達した場合には、スキン
プレート13内に、新たにテール部材16,16,…を
搬入し、スキンプレート13のテール部13aの内周面
に、各テール部材16を取り付けてインナーテール15
を再装着する。そして、前記と同様にして、薄いセグメ
ントS1を組み立てつつ、薄いセグメントS1の外周面と
穴Hの内周面との間にグラウト18を充填することによ
って、トンネルTを築造していくようになっている。
After that, when the shield excavator 11 reaches a portion (not shown) where the soil water pressure is low again, the tail members 16, 16, ... Each tail member 16 is attached to the inner peripheral surface of the tail portion 13a of the inner tail 15
Reattach. Then, in the same manner as described above, the tunnel T is constructed by assembling the thin segment S1 and filling the grout 18 between the outer peripheral surface of the thin segment S1 and the inner peripheral surface of the hole H. ing.

【0026】そして、上記のようにしてトンネルTを築
造して、シールド掘削機11がトンネルTの終点地点に
設けた立坑(図示なし)に到達した時点で、所定長さの
トンネルTの築造が完了する。
Then, when the tunnel T is constructed as described above and the shield excavator 11 reaches a vertical shaft (not shown) provided at the end point of the tunnel T, the tunnel T having a predetermined length is constructed. Complete.

【0027】上述したシールド工法では、シールド掘削
機11のスキンプレート13のテール部13aにインナ
ーテール15を着脱自在に取り付け可能な構成としてお
き、地盤Gからの土水圧が低い場所G1ではインナーテ
ール15を装着して、薄いセグメントS1を組み立てて
覆工厚の小さなトンネルT1を築造し、地盤Gからの土
水圧が高い場所G2ではインナーテール15を取り外し
て、厚いセグメントS2を組み立てて覆工厚の大きなト
ンネルT2を築造する構成となっている。このようにし
て、周囲の地盤Gからの土圧に応じて、築造するトンネ
ルTの覆工厚を変化させることによって、トンネルTを
無駄のない経済的なものとすることができる。しかも、
これを一台のシールド掘削機11で実現することができ
るので、その設計施工コストを抑さえることができる。
In the shield construction method described above, the inner tail 15 is detachably attached to the tail portion 13a of the skin plate 13 of the shield excavator 11, and the inner tail 15 is placed at the place G1 where the soil water pressure is low. , A thin segment S1 is assembled to construct a tunnel T1 with a small lining thickness, and at a place G2 where the soil water pressure from the ground G is high, the inner tail 15 is removed and a thick segment S2 is assembled to assemble the lining thickness. It is constructed to build a large tunnel T2. In this way, by changing the lining thickness of the tunnel T to be built according to the earth pressure from the surrounding ground G, the tunnel T can be made economical without waste. Moreover,
Since this can be realized by one shield excavator 11, the design and construction cost can be suppressed.

【0028】上述したシールド掘削機11では、スキン
プレート13のテール部13aの内周面にインナーテー
ル15が着脱自在に設けられ、このインナーテール15
にグラウトホール17が形成された構成となっている。
これにより、インナーテール15を取り付けたときに
は、薄いセグメントS1,S1,…を組み立てて覆工厚の
小さなトンネルTを築造することができ、インナーテー
ル15を取り外したときには、厚いセグメントS2,S
2,…を組み立てて覆工厚の大きなトンネルTを築造す
ることができる。このようにして、一台のシールド掘削
機11で、土水圧の高低に応じて異なる厚さのセグメン
トS1,S2を設置してトンネルTの覆工厚を変えること
ができるので、複数台のシールド掘削機を用いなければ
ならない従来の方法に比較して、設備コストを大幅に削
減することができる。また、前記したように、インナー
テール15にグラウトホール17,17,…が形成され
ているので、薄いセグメントS1,S1,…の外周面と穴
Hとの間にグラウト18を充填することができるので、
地盤Gの沈下を確実に防止することができる。
In the shield excavator 11 described above, the inner tail 15 is detachably provided on the inner peripheral surface of the tail portion 13a of the skin plate 13.
The grout hole 17 is formed in the structure.
Thus, when the inner tail 15 is attached, the thin segments S1, S1, ... Can be assembled to construct the tunnel T having a small lining thickness, and when the inner tail 15 is removed, the thick segments S2, S1.
It is possible to assemble 2, ... to build a tunnel T with a large lining thickness. In this way, one shield excavator 11 can set the lining thickness of the tunnel T by installing the segments S1 and S2 having different thicknesses depending on the level of soil water pressure. Compared with the conventional method which has to use an excavator, the equipment cost can be significantly reduced. Further, as described above, since the grout holes 17, 17, ... Are formed in the inner tail 15, the grout 18 can be filled between the outer peripheral surface of the thin segments S1, S1 ,. So
It is possible to reliably prevent the subsidence of the ground G.

【0029】さらには、インナーテール15が、周方向
に複数のテール部材16,16,…に分割可能な構成と
されている。これにより、インナーテール15の着脱を
容易に行うことができるうえ、厚いセグメントS2でト
ンネルTの覆工厚の大きな部分を築造した後に、覆工厚
を小さくしたい場合にも、インナーテール15をスキン
プレート13のテール部13aに簡単に装着することが
できる。したがって、トンネルTの覆工厚が何度も変わ
る場合にもこれに容易に対応することができるうえ、設
置する立坑の本数を削減して施工コストを抑さえること
ができる。
Further, the inner tail 15 is configured to be divided into a plurality of tail members 16, 16, ... In the circumferential direction. As a result, the inner tail 15 can be easily attached and detached, and the inner tail 15 can be skinned even when it is desired to reduce the lining thickness after constructing a large lining thickness portion of the tunnel T with the thick segment S2. It can be easily attached to the tail portion 13a of the plate 13. Therefore, even if the lining thickness of the tunnel T changes many times, this can be easily dealt with, and the construction cost can be suppressed by reducing the number of vertical shafts to be installed.

【0030】なお、上記実施例においては、トンネルT
の覆工厚を掘進途中で大きくし、その後再び小さくする
例を用いたが、覆工厚が何度変わる場合であっても、上
記と同様にして施工することにより、同様の効果を奏す
ることができるのは言うまでもない。また、シールド掘
削機11のインナーテール15以外の、例えば掘削部1
2等、他の部分については、その構成を限定するもので
はなく、いかなる形式のシールド掘削機にも上記構成を
適用することができる。さらには、複数種の厚さを有し
たインナーテール15を準備しておき、トンネルTの覆
工厚をより多段階に変化させることも可能である。
In the above embodiment, the tunnel T
The example in which the lining thickness was increased during the excavation and then decreased again was used, but even if the lining thickness changes many times, the same effect can be obtained by performing the same work as above. It goes without saying that you can do it. In addition to the inner tail 15 of the shield excavator 11, for example, the excavation unit 1
The configuration of the other parts such as 2 is not limited, and the above configuration can be applied to any type of shield excavator. Furthermore, it is possible to prepare the inner tail 15 having a plurality of types of thicknesses and change the lining thickness of the tunnel T in multiple stages.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係るシ
ールド掘削機によれば、テール部の内部にインナーテー
ル部材を着脱自在に設け、このインナーテール部材に裏
込め材を充填するための貫通孔を形成する構成とした。
これにより、インナーテール部材を着脱することによっ
て、異なる外径を有したセグメントを組み立てることが
でき、築造するトンネルの覆工厚を変化させることがで
きる。このようにして、一台のシールド掘削機で、土水
圧の高低に応じてトンネルの覆工厚を変えることができ
るので、複数台のシールド掘削機を用いなければならな
い従来の方法に比較して、設備コストを大幅に削減する
ことができる。しかも、インナーテール部材を装着して
セグメントを設置するときには、インナーテール部材に
形成した貫通孔によってセグメントの外周面とシールド
掘削機で掘削した穴との間に裏込め材を充填することが
できるので、地盤の沈下を確実に防止することができ
る。
As described above, according to the shield excavator of the first aspect, the inner tail member is detachably provided inside the tail portion, and the inner tail member is filled with the backfill material. The through hole is formed.
Thus, by attaching and detaching the inner tail member, the segments having different outer diameters can be assembled, and the lining thickness of the tunnel to be built can be changed. In this way, with one shield excavator, the lining thickness of the tunnel can be changed according to the level of soil water pressure, so compared to the conventional method where multiple shield excavators must be used. , The equipment cost can be significantly reduced. Moreover, when the segment is installed by mounting the inner tail member, the backfill material can be filled between the outer peripheral surface of the segment and the hole excavated by the shield excavator by the through hole formed in the inner tail member. It is possible to reliably prevent the subsidence of the ground.

【0032】請求項2に係るシールド掘削機によれば、
インナーテール部材を、周方向に分割可能な構成とし
た。これにより、インナーテール部材の着脱を容易に行
うことができ、トンネルの覆工厚の大きな部分を築造し
た後に覆工厚を小さくする場合にも、容易に対応するこ
とができる。したがって、トンネルの覆工厚が何度も変
わる場合にも対応可能であるうえ、設置する立坑の本数
を削減して施工コストを抑さえることができる。
According to the shield excavator of claim 2,
The inner tail member is configured to be separable in the circumferential direction. Accordingly, the inner tail member can be easily attached and detached, and it is possible to easily cope with a case where the lining thickness is reduced after the portion having a large lining thickness of the tunnel is built. Therefore, it is possible to cope with the case where the lining thickness of the tunnel changes many times, and the construction cost can be suppressed by reducing the number of vertical shafts to be installed.

【0033】請求項3に係るシールド工法によれば、シ
ールド掘削機のスキンプレートのテール部に前記スキン
プレートよりも小さな内径を有したインナーテール部材
を着脱自在に取り付け可能な構成としておき、周囲地盤
からの土水圧が予め定めた基準以下である場所において
は、インナーテール部材をテール部に装着して、インナ
ーテール部材と略同径のセグメントを組み立てるととも
に、裏込め手段によって裏込め材を充填してトンネルを
築造し、周囲地盤からの土水圧が予め定めた基準以上で
ある場所においては、インナーテール部材をテール部か
ら取り外して、スキンプレートのテール部の内径と略同
径のセグメントを組み立ててトンネルを築造していく構
成とした。このようにして、一台のシールド掘削機でイ
ンナーテール部材を着脱しつつトンネルを築造していく
ことによって、周囲地盤からの土水圧に応じて、覆工厚
が場所によって異なるトンネルを築造することができ、
トンネルを土水圧に応じた無駄のない経済的なものとす
ることができる。
According to the shield construction method of the third aspect, an inner tail member having an inner diameter smaller than the skin plate is detachably attachable to the tail portion of the skin plate of the shield excavator, and the surrounding ground is provided. In a place where the soil water pressure from is below a predetermined standard, attach the inner tail member to the tail part, assemble a segment of approximately the same diameter as the inner tail member, and fill the back filling material with the back filling means. In the place where the soil water pressure from the surrounding ground exceeds a predetermined standard, remove the inner tail member from the tail part and assemble a segment with the same diameter as the inner diameter of the tail part of the skin plate. It was constructed to build a tunnel. In this way, a tunnel excavator can be constructed by attaching and detaching the inner tail member with one shield excavator to build a tunnel whose lining thickness varies depending on the location depending on the soil water pressure from the surrounding ground. Can
The tunnel can be economical without waste depending on the earth pressure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るシールド掘削機およびそれを用い
たシールド工法の一例を示す図であって、覆工厚の小さ
なセグメントを組み立てている状態を示す立断面図であ
る。
FIG. 1 is a view showing an example of a shield excavator according to the present invention and a shield construction method using the same, and is a vertical sectional view showing a state in which a segment having a small lining thickness is assembled.

【図2】前記シールド掘削機の要部を示す図であって、
インナーテール部材を装着した状態を示す立断面図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a main part of the shield excavator,
It is an elevational sectional view showing the state where the inner tail member was attached.

【図3】前記シールド掘削機の正断面図である。FIG. 3 is a front sectional view of the shield excavator.

【図4】前記インナーテール部材を取り外した状態を示
す立断面図である。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the inner tail member is removed.

【図5】前記シールド掘削機で、覆工厚の大きなセグメ
ントを組み立てている状態を示す立断面図である。
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a state in which a segment having a large lining thickness is assembled in the shield excavator.

【図6】従来のシールド工法を適用して築造したトンネ
ルの一例を示す立断面図である。
FIG. 6 is a vertical sectional view showing an example of a tunnel constructed by applying a conventional shield method.

【図7】従来のシールド工法を適用して築造したトンネ
ルの他の一例を示す立断面図である。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing another example of a tunnel constructed by applying a conventional shield construction method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 シールド掘削機 13 スキンプレート 13a テール部 15 インナーテール(インナーテール部材) 17 グラウトホール(貫通孔) 18 グラウト(裏込め材) G 地盤 H 穴 S,S1,S2 セグメント T,T1,T2 トンネル 11 shield excavator 13 skin plate 13a tail 15 inner tail (inner tail member) 17 grout hole (through hole) 18 grout (backfill material) G ground H hole S, S1, S2 segment T, T1, T2 tunnel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮沢 和夫 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 渡辺 俊雄 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 生駒 哲夫 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 西村 晋一 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 清水 勝美 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Kazuo Miyazawa 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Toshio Watanabe 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction (72) Inventor Tetsuo Ikoma 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Shinichi Nishimura 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. ( 72) Inventor Katsumi Shimizu 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シールド掘削機の外殻をなすスキンプレ
ートのテール部の内部に、該テール部の内径よりも小さ
な内径を有したインナーテール部材が着脱自在に設けら
れ、該インナーテール部材には、裏込材を充填するため
に掘進方向の前後に連通する貫通孔が形成されているこ
とを特徴とするシールド掘削機。
1. An inner tail member having an inner diameter smaller than the inner diameter of the tail portion is detachably provided inside the tail portion of a skin plate forming the outer shell of the shield excavator, and the inner tail member is attached to the inner tail member. A shield excavator characterized in that through holes are formed to communicate with the back and forth in the excavation direction so as to fill the backfill material.
【請求項2】 請求項1記載のシールド掘削機におい
て、前記インナーテール部材が、周方向に複数に分割可
能な構成とされていることを特徴とするシールド掘削
機。
2. The shield excavator according to claim 1, wherein the inner tail member is configured to be divided into a plurality of pieces in the circumferential direction.
【請求項3】 シールド掘削機で地盤に掘削した穴の内
周壁面にセグメントを組み立てることによってトンネル
を築造するに際して、前記シールド掘削機の外殻をなす
スキンプレートのテール部に前記スキンプレートよりも
小さな内径を有したインナーテール部材を着脱自在に取
り付け可能な構成としておき、 周囲地盤からの土水圧が予め定めた基準以下である場所
においては、前記インナーテール部材を前記テール部に
装着して、前記インナーテール部材の内径と略同寸の外
径を有したセグメントを組み立てるとともに、該セグメ
ントと掘削した前記穴との間に裏込め手段によって裏込
め材を充填してトンネルを築造し、 前記周囲地盤からの土水圧が予め定めた基準以上である
場所においては、前記インナーテール部材を前記テール
部から取り外して、前記スキンプレートのテール部の内
径と略同寸の外径を有したセグメントを組み立ててトン
ネルを築造していくことを特徴とするシールド工法。
3. When constructing a tunnel by assembling a segment on an inner peripheral wall surface of a hole excavated in the ground by a shield excavator, a skin plate forming an outer shell of the shield excavator has a tail portion more than the skin plate. The inner tail member having a small inner diameter is configured to be detachably attachable, and in a place where the soil water pressure from the surrounding ground is below a predetermined standard, the inner tail member is attached to the tail portion, Assembling a segment having an outer diameter approximately the same as the inner diameter of the inner tail member, and filling a backfill material between the segment and the excavated hole by a backfill means to build a tunnel, In a place where the soil water pressure from the ground is higher than a predetermined standard, remove the inner tail member from the tail portion. Disconnect Te, shield tunneling, characterized in that continue to construction a tunnel assembled segments having an outer diameter of an inner diameter substantially the same dimensions of the tail portion of the skin plate.
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CN110985021A (en) * 2019-12-12 2020-04-10 中铁十二局集团第二工程有限公司 Long-distance river-crossing construction method for earth pressure balance shield
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