JPH09177475A - 単一のシールド機による異径，異形状のシールドトンネルの構築方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単一のシールド機を用い、そのシールド機の
径を変えずに、シールドトンネルを小径→大径に、大径
→小径に、円形断面→矩形断面に、さらには矩形断面→
円形断面に、それぞれ簡単に切り替えて構築し得る異
径，異形状のシールドトンネルの構築方法を提供するこ
と。 【解決手段】 単一のシールド機１によりシールド掘進
の途中で、構築すべきシールドトンネルの径または／お
よび形状を切り替えるシールドトンネルの構築方法であ
って、あらかじめまたはシールドの断面変化時に、シー
ルド内に内筒１３を設置し、シールドの断面変化時に、
前記内筒１３とシールド機１とを結合または切り離し、
一次シールドセグメントと二次シールドセグメントの一
方または両方にシールド推進力を支持し、掘進するよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単一のシールド機
による異径，異形状のシールドトンネルの構築方法およ
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上下水道，電線，通信線，ガス管等を地
中に埋設するために、シールド工法により地中にトンネ
ルを構築する。かかるトンネルとして、需要の変化や用
途により、様々な径および形状のものが必要となる。

【０００３】従来は、このような要求に対して、異なっ
た管径および形状のトンネルを施工する場合には、新た
に立坑を築造し、各別のシールド機を使用して施工して
いた。

【０００４】また、従来大型の機械式シールド機内に、
小型シールド機のシールド筒の前方部分を突出可能に設
け、管径が変化する場合に、順次小型のシールド機を再
掘進させ、施工していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近時、交通
量の増大、民家，工場等、建造物が密集していることか
ら、立坑築造のための用地確保が困難になって来てい
る。したがって、新たに立坑を築造する従来技術では、
民家，工場等の密集地帯を回避しなければならないた
め、路線が必要以上に長くなり、工期が延びる問題があ
り、工事費も嵩む問題があった。

【０００６】また、大型シールド機内に小型シールド機
のシールド筒の前方部分を突出可能に設け、順次小型の
シールド機を繰り出して掘削する従来技術では、トンネ
ルの断面を順次小さくすることは可能であるが、断面を
小さくした後、再度断面を大きくすることはできないと
いう問題がある。さらに、この従来技術では小型のシー
ルド機を再発進させる際に、地盤改良を行う必要があ
る。このため、公害の原因となる薬液を注入しなければ
ならないという問題もあり、切り放し作業のため、地山
内に作業員が入らなければならず、危険作業を伴う問題
があり、シールド機の一部を埋め殺ししなければなら
ず、工事費が高くなる問題もあった。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、単一のシールド機を用
い、しかもシールド機の径を変えないで、シールドトン
ネルを小径→大径に、大径→小径に、円形断面→矩形断
面に、さらには矩形断面→円形断面に、それぞれ簡単に
切り替えて構築でき、かつ経済的に施工し得る異径，異
形状のシールドトンネルの構築方法を提供することにあ
る。

【０００８】また、本発明の他の目的は、単一のシール
ド機を用い、しかもシールド機の径を変えずに小径→大
径に、反対に大径→小径に、簡単に切り替え、かつ確実
に、しかも経済的に構築し得る異径のシールドトンネル
の構築方法を提供することにある。

【０００９】また、本発明の他の目的は、単一のシール
ド機を用い、しかもシールド機の径を変えずに円形断面
→矩形断面に、簡単に切り替え、かつ確実に、しかも経
済的に構築し得る異形状のシールドトンネルの構築方法
を提供することにある。

【００１０】また、本発明の他の目的は、単一のシール
ド機を用い、しかもシールド機の径を変えずに矩形断面
→円形断面に、簡単に切り替え、かつ確実に、しかも経
済的に構築し得る異形状のシールドトンネルの構築方法
を提供することにある。

【００１１】また、本発明の他の目的は、内筒を利用し
て地山とセグメント間のすき間に裏込め材を的確に注入
し得るシールドトンネルの構築方法を提供することにあ
る。

【００１２】また、本発明の他の目的は、単一のシール
ド機を用い、しかもシールド機の径を変えずに小径→大
径に、大径→小径に、簡単に切り替え、かつ的確に構築
し得る異径のシールドトンネルの構築装置を提供するこ
とにある。

【００１３】また、本発明の他の目的は、単一のシール
ド機を用い、しかもシールド機の径を変えずに円形断面
→矩形断面に、簡単に切り替え、かつ的確に構築し得る
異形状のシールドトンネルの構築装置を提供することに
ある。

【００１４】さらに、本発明の他の目的は、単一のシー
ルド機を用い、しかもシールド機の径を変えずに矩形断
面→円形断面に、簡単に切り替え、かつ的確に構築し得
る異形状のシールドトンネルの構築装置を提供すること
にある。

【００１５】そして、本発明の他の目的は、内筒を利用
して地山とセグメント間のすき間に裏込め材を的確に注
入し得るシールドトンネルの構築装置を提供することに
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明方法は、単一のシールド機１によりシールド
掘進の途中で、構築すべきシールドトンネルの径または
／および形状を切り替えるシールドトンネルの構築方法
であって、あらかじめまたはシールドの断面変化時に、
シールド内に断面調整用内筒１３を設置し、シールド断
面が相対的に大きい径から小さい径のシールドトンネル
の掘進に切り替えるときは、大径のセグメントの前面に
断面調整用内筒１３（以下、「内筒１３」という。）を
設置し、シールドに固定し、大径のセグメントにシール
ド推進力を支持してシールド機１を推進させ、内筒１３
をシールド機１と一緒に前進させ、この内筒１３の内側
で小径のセグメントを組み立て、シールド断面が相対的
に小さい径から大きい径のシールドトンネルの掘進に切
り替えるときは、あらかじめ大径のセグメントを組立て
る位置でシールド機１に固定しておいた内筒１３を切離
し、小径のセグメントにシールド推進力を支持してシー
ルド機１を推進させ、シールドテール部１１内で大径の
セグメントを組み立て、異径または／異形状のシールド
トンネルを構成するようにしている。

【００１７】また、前記目的を達成するため、本発明方
法は、単一のシールド機１によりシールド掘進の途中
で、構築すべきシールドトンネルを小径から大径に切り
替えるシールドトンネルの構築方法であって、基本シー
ルドのシールドテール部１１の内部後方に、その内部で
一次シールドセグメントを組み立て可能な形状に形成さ
れ、かつその内部に内筒テールシール１４を有する内筒
１３をあらかじめ着脱可能に固着し、シールドトンネル
の断面を変える地点で、前記シールド機１から内筒１３
を切り離し、一次シールドセグメントと断面の大きい二
次シールドセグメントとを、シールド推進力を支持可能
に連結し、シールドトンネルを構成するようにしてい
る。

【００１８】また、前記目的を達成するため、本発明方
法は単一のシールド機１によりシールド掘進の途中で、
構築すべきシールドトンネルを大径から小径に切り替え
るシールドトンネルの構築方法であって、シールドトン
ネルの断面を変化させる地点で、一次シールドセグメン
トと断面の小さい二次シールドセグメントとをシールド
推進力を支持可能に連結し、前記一次シールドセグメン
トと二次シールドセグメントとにシールド推進力を支持
して、内筒１３を収容するスペースを確保するための掘
進を行い、シールド機１のシールドテール部の内部後方
に、その内部で二次シールドセグメントを組立可能な形
状に形成され、かつその内部に内筒テールシール１４を
有する内筒１３を着脱可能に固着し、一次シールドセグ
メントと二次シールドセグメントとにシールド推進力を
支持してシールドトンネルを構成するようにしている。

【００１９】また、前記目的を達成するため、本発明方
法では、前記内筒１３の内部に、裏込め注入管２３を挿
通している。

【００２０】また、前記目的を達成するため、本発明方
法では、前記シールド推進力を支持するため、内筒１３
と、その内部に組み立てられたセグメントとを締結ボル
ト２２により締結するようにしている。

【００２１】また、前記目的を達成するため、本発明方
法では、前記シールド推進力を支持するため、小径から
大径に切り替えるときは、内筒１３と、その内部に組み
立てられたセグメントとにわたって、また、大径から小
径に切り替えるときは、大径セグメントとその内側で小
径セグメントが組立てられる位置にわたって、その前面
に連結板２６を取り付けるようにしている。

【００２２】また、前記目的を達成するため、本発明方
法は円形断面のシールドトンネル３１の構築から矩形断
面のシールドトンネル３２の構築に切り替えるシールド
トンネルの構築方法であって、前記円形断面のシールド
トンネル３１に対応させて組み立てられた前列のセグメ
ント３３の外周に、外形が構築すべき矩形断面のシール
ドトンネル３２に対応する形状に形成され、かつ内形が
円形断面のシールドトンネル３１に対応する形状に形成
された内筒３５をあらかじめ収容し、前記内筒３５と円
形断面のセグメント３３の前端面に連結板２７を固定
し、矩形断面のシールドトンネル３２に適応する位置に
シールドジャッキ１７を盛り替え、前記連結板２７にシ
ールド推進力を支持してシールドジャッキ１７を伸長さ
せ、シールド機１を推進させた後、矩形断面のシールド
トンネル３２に対応させて、矩形のセグメント３４を組
み立てるようにしている。

【００２３】また、前記目的を達成するため、本発明方
法は、矩形断面のシールドトンネル３２の構築から円形
断面のシールドトンネル３１の構築に切り替えるシール
ドトンネルの構築方法であって、前記矩形断面のシール
ドトンネル３２に対応させて組み立てられた最前列のセ
グメント３４の前端面に、連結兼土留め板２８を固定
し、円形断面のシールドトンネル３１に適応する位置に
シールドジャッキ１７を盛り替え、前記連結兼土留め板
２８にシールド推進力を支持してシールドジャッキ１７
を伸長させ、シールド機１を推進させて内筒３６を収容
するスペースを確保し、前記スペース内に、内形が構築
すべき円形断面のシールドトンネル３１に対応する形状
に形成され、かつ外形がシールド筒２の内周に沿って移
動可能な形状に形成された内筒３６を収容し、前記内筒
３６の内周に円形のセグメント３３を組み立て、この円
形のセグメント３３にシールド推進力を支持してシール
ドジャッキ１７を伸長させ、シールド機１を推進させる
とともに、前記シールド機１と一緒に内筒３６を前進さ
せ、この内筒３６の内周側に円形のセグメント３３を組
み立てるようにしている。

【００２４】また、前記目的を達成するため、本発明方
法では、前記内筒３５または内筒３６の内部に、裏込め
注入管２３を挿通している。

【００２５】また、前記目的を達成するため、本発明装
置では、構築すべきシールドトンネルにおける最大径の
シールドトンネルを掘削可能なシールド機１と、シール
ドジャッキ１７を構築すべきシールドトンネルの径に適
応する位置に盛り替え可能なシールドジャッキ盛り替え
手段と、内径が小径セグメント２０の外周に嵌合するよ
うに形成され、かつ外径が大径のシールドトンネルに対
応する形状に形成され、小径のシールドトンネルの構築
から大径のシールドトンネルの構築への切り替え時に、
小径セグメント２０の外周側に収容する内筒１３と、小
径のシールドトンネルの構築から大径のシールドトンネ
ルの構築への切り替え時には、前列の小径セグメント２
０に内筒１３あるいは大径セグメント２１を締結し、大
径のシールドトンネルの構築から小径のシールドトンネ
ルの構築への切り替え時には、前列の大径セグメント２
１に小径セグメント２０を締結するための締結ボルト２
２と、小径のシールドトンネルの構築時に、シールド筒
２に固定の部材に前記内筒１３を連結する連結手段とを
備えて構成している。

【００２６】また、前記目的を達成するため、本発明装
置では前記締結ボルト２２に代わる連結板２６を備え、
小径のシールドトンネルの構築から大径のシールドトン
ネルの構築への切り替え時には、内筒１３と小径セグメ
ント２０の前端面に前記連結板２６を固定し、大径のシ
ールドトンネルの構築から小径のシールドトンネルの構
築への切り替え時には、大径セグメント２１の前端面に
前記連結板２６を固定するようにしている。

【００２７】また、前記目的を達成するため、本発明装
置は円形断面のシールドトンネル３１の構築から矩形断
面のシールドトンネル３２の構築に切り替える装置であ
って、構築すべきシールドトンネルにおける最大径のシ
ールドトンネルを掘削可能なシールド機１と、シールド
ジャッキ１７を構築すべきシールドトンネルの形状に適
応する位置に盛り替え可能なシールドジャッキ盛り替え
手段と、外形が構築すべき矩形断面のシールドトンネル
３２に対応する形状に形成され、かつ内形が円形断面の
シールドトンネル３１に対応する形状に形成され、円形
のセグメント３３の外周側に収容する内筒３５と、リン
グ状に形成され、かつ前記内筒３５と円形のセグメント
３３の前端面に固定される連結板２７とを備えて構成し
ている。

【００２８】さらに、前記目的を達成するため、本発明
装置は矩形断面のシールドトンネル３２の構築から円形
断面のシールドトンネル３１の構築に切り替える装置で
あって、構築すべきシールドトンネルにおける最大径の
シールドトンネルを掘削可能なシールド機１と、シール
ドジャッキ１７を構築すべきシールドトンネルの形状に
適応する位置に盛り替え可能なシールドジャッキ盛り替
え手段と、最前列の矩形のセグメント３４の前端面に配
置され、かつ固定される連結兼土留め板２８と、内形が
構築すべき円形断面のシールドトンネル３１に対応する
形状に形成され、かつ外形がシールド筒２の内周に沿っ
て移動可能な形状に形成された内筒３６と、シールド筒
２に固定の部材に前記内筒３６を連結する連結手段とを
備えて構成している。

【００２９】そして、前記目的を達成するため、本発明
装置では前記シールド筒側から内筒の内部を通って、地
山とセグメント間のすき間に、裏込め材を注入する裏込
め材注入手段を設けている。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００３１】図１〜図７は本発明の第１実施例を示すも
ので、図１は小径のシールドトンネルの掘進状態を示す
縦断面図、図２は小径→大径のシールドトンネルの構築
に切り替える過程を示す縦断面図、図３は大径のシール
ドトンネルの掘進状態を示す縦断面図、図４は大径→小
径のシールドトンネルの構築に切り替える過程を示す縦
断面図、図５は内筒を設置して小径のシールドトンネル
の施工に段取り替えをした状態の縦断面図、図６は小径
のシールドトンネルの掘進状態を示す縦断面図、図７は
図１のＡ−Ａ線切断拡大断面図である。

【００３２】これら図１〜図７に示す第１実施例では、
シールド機１と、内筒１３と、この内筒の連結手段であ
る固定金物１５と、シールドジャッキ１７の取り付け位
置の盛り替え手段を構成している取り付け部材１９とを
用いる。

【００３３】前記シールド機１は、シールド筒２と、カ
ッタビット４および攪拌翼５ならびにフィッシュテール
６を有する回転カッタ３と、隔壁７と、これに取り付け
られた回転カッタ用の駆動装置８と、これに連結されか
つ回転カッタ３を回転させるシャフト９と、排土装置
（スクリューコンベア）１０と、シールドテール部１１
側に設けられた外筒テールシール１２と、スプレッダ１
８を有しかつ円周方向に間隔をおいて複数基適正配置さ
れたシールドジャッキ１７と、裏込め注入管２３等を備
えている。そして、このシールド機１には構築すべきシ
ールドトンネルにおける最大径のシールドトンネルを掘
進可能なものを使用する。

【００３４】前記内筒１３は、例えばセグメントと同等
の材質，強度に形成されていて、小径セグメント２０の
重量および摩擦力に耐え、かつシールドジャッキ１７の
推力を伝え得る強度に形成されている。この内筒１３の
内径は、小径セグメント２０の外周に嵌合するように形
成され、外径は大径セグメント２１の外径と同一に形成
されている。この内筒１３は、リング状に一体に形成し
てもよく、円周方向に複数個に分割された分割片をリン
グ状に組み合わせて結合してもよい。また、内筒１３の
小径セグメント２０側には、フッ素樹脂加工や鉄板を埋
め込むなど、摩擦低減加工を施している。さらに、前記
内筒１３は外筒と小径セグメント２０間に収容され、小
径のシールドトンネルの構築時には、シールド筒２に固
定の部材であるリングビーム１６に、固定金物１５を介
して着脱自在に連結される。そして、前記内筒１３には
内筒テールシール１４が設けられている。

【００３５】前記シールドジャッキ１７の取り付け部材
１９は、シールド筒２の内壁に固定されている。この取
り付け部材１９は、シールドジャッキ１７を大径のシー
ルドトンネルの掘進時にはシールド筒２の半径方向の外
側寄りの位置に盛り替え、小径のシールドトンネルの掘
進時にはシールド筒２の半径方向の内側寄りの位置に盛
り替え得るようになっている。

【００３６】しかして、小径のシールドトンネルを掘進
するときは、図１に示すように、シールドテール部１１
に内筒１３をセットしておく。この状態では、シールド
筒２内に泥水や土砂が入り込まないように、外筒テール
シール１２により掘削された地山と内筒１３間がシール
され、内筒テールシール１４により内筒１３と小径セグ
メント２０間がシールされる。

【００３７】また、前記内筒１３を固定金物１５によ
り、シールド筒２に固定の部材であるリングビーム１６
に連結し、シールド機１と一緒に移動可能に取り付け
る。

【００３８】また、シールドジャッキ１７を掘進すべき
小径のシールドトンネルに適応する位置、つまりこの場
合はシールドジャッキ１７の取り付け部材１９における
シールド筒２の半径方向の内部寄りの位置に取り付けて
おく。

【００３９】さらに、シールド筒２の内部から内筒１３
の内部に裏込め注入管２３を挿通し、内筒テール部から
裏込め材を注入可能にセットしておく。

【００４０】前述のごとく各部材をセットしたうえで、
通常の方法（以下、「常法」という。）により回転カッ
タ３で切羽３０を掘削し、その掘削土砂を排土装置１０
に取り込み、この実施例では一部を裏込め材として利用
し、残部を排土する。

【００４１】前記切羽３０を所定量掘削後、この小径の
シールドトンネルの掘進時には図１から分かるように、
シールドテール部１１内で、内筒１３の内周面に沿って
小径セグメント２０を組み立て、この小径セグメント２
０にシールド推進力を支持してシールドジャッキ１７を
伸長させ、シールド機１を推進させる。このとき、内筒
１３がシールド機１と一緒になって前進する。ここで、
内筒１３の小径セグメント２０側に、フッ素樹脂加工や
鉄板を埋め込むなどの摩擦低減加工を施していること
が、内筒１３の前進時に役立つ。

【００４２】前記シールド機１の推進時に、この実施例
では裏込め注入管２３を内筒１３の内部に通して内筒テ
ール部より、地山と小径セグメント２０間のすき間に小
径裏込め材２４を注入する。この小径裏込め材２４に
は、通常使用されている裏込め材を用いてもよいが、こ
の実施例では掘削土砂に固化材を添加し、混練したもの
を使用する。これにより、廃棄される土砂の量が減り、
環境に及ぼす影響が少なく、経済的でもある。

【００４３】以上の作業を繰り返して行い、小径のシー
ルドトンネルを構築する。

【００４４】小径のシールドトンネルの構築から大径の
シールドトンネルの構築に切り替える場合は、次のよう
にする。

【００４５】まず、図２に示すように、前列の小径セグ
メント２０と内筒１３とを締結ボルト２２により締結
し、小径セグメント２０に内筒１３を固定する。

【００４６】また、シールド筒２側に固定の部材である
リングビーム１６と内筒１３とを切り離す。

【００４７】さらに、シールドジャッキ１７の取り付け
位置を大径のシールドトンネルの掘進に適応する位置、
つまり図２から分かるように、内筒１３、大径セグメン
ト２１および一次シールドセグメントである小径セグメ
ント２０にシールド推進力を支持してシールド機１を推
進させ得る位置に盛り替え、シールドジャッキ１７をそ
の取り付け部材１９に取り付け、最初はシールドジャッ
キ１７を縮小させておく。

【００４８】以上のように各部材をセットした後、常法
により切羽３０を掘削し、掘削当初は内筒１３と一次シ
ールドセグメントである小径セグメント２０にシールド
推進力を支持してシールドジャッキ１７を伸長させ、シ
ールド機１を推進させ、裏込め注入管２３により地山と
内筒１３の外周間のすき間に裏込め材を注入し、シール
ドジャッキ１７を縮小させ、シールドテール部１１で二
次シールドセグメントである大径セグメント２１を組み
立てる。

【００４９】前述の作業を繰り返し、そのとき図３から
分かるように、シールド機１の２回目以降の推進には大
径セグメント２１、内筒１３および小径セグメント２０
にシールド推進力を支持してシールドジャッキ１７を伸
長させ、シールド機１を推進させ、裏込め注入管２３を
通じて、地山と大径セグメント２１間のすき間に大径裏
込め２５を注入し、大径のシールドトンネルを構築して
行く。

【００５０】大径のシールドトンネルの構築後、小径の
シールドトンネルの掘進に切り替える場合には、次のよ
うにする。

【００５１】すなわち、図４に示すように、この場合の
一次シールドセグメントである前列の大径セグメント２
１の内周に、締結ボルト２２によりこの場合の二次シー
ルドセグメントである小径セグメント２０を締結する。

【００５２】また、シールドジャッキ１７をその取り付
け部材１９における小径セグメント２０に対応する位置
に盛り替え、そのシールドジャッキ１７を縮小させてお
く。

【００５３】この状態で、常法により切羽３０を掘削
し、小径セグメント２０および大径セグメント２１にシ
ールド推進力を支持してシールドジャッキ１７を伸長さ
せ、シールド機１を推進させ、大径セグメント２１の前
面に内筒１３を収容するスペースを確保する。

【００５４】ついで、前述のごとく確保されたスペース
内に図５に示すように、内筒１３をセットする。また、
内筒１３をシールド筒２に固定の部材であるリングビー
ム１６に固定金物１５を介して連結する。さらに、内筒
１３の内部に裏込め注入管２３を挿通し、内筒１３のテ
ール部から裏込め材を注入可能にセットする。さらにま
た、シールドテール部１１において内筒１３の内周側に
小径セグメント２０を組み立てる。

【００５５】この状態で、常法により切羽３０を掘削す
る。ついで、図６に示すように、小径セグメント２０お
よび大径セグメント２１にシールド推進力を支持してシ
ールドジャッキ１７を伸長させ、シールド機１を推進さ
せる。

【００５６】このとき、図６から分かるように、リング
ビーム１６、固定金物１５を介して内筒１３をシールド
筒２と一体に前進させると同時に、裏込め注入管２３を
通じて内筒１３のテール部から、地山と小径セグメント
２０の外周間のすき間に小径裏込め２４を注入する。シ
ールド機１を所定の長さ、推進させた後、シールドジャ
ッキ１７を縮小させる。さらに、内筒１３の内側で二次
シールドセグメントである小径セグメント２０を組み立
てる。

【００５７】このような作業を繰り返して行い、大径の
シールドトンネルの構築から切り替えて、小径のシール
ドトンネルを構築する。

【００５８】以上の説明から分かるように、この実施例
によれば、小径→大径のシールドトンネルの構築、反対
に大径→小径のシールドトンネルの構築に際して、その
都度立坑を築造することなく、施工することができる。

【００５９】また、前記小径および大径のシールドトン
ネルを単一のシールド機１を用い、しかもシールド機１
の径を変えずに構築することができるので、シールドト
ンネルを小径→大径に、反対に大径→小径に簡単に切り
替えることが可能である。また、シールドジャッキ用の
取り付け部材１９に、構築すべきシールドトンネルに適
応する位置に盛り替え得るように改造するだけの僅かな
改良を加えるだけで、既存のシールド機をも使用できる
し、ほかには締結ボルト２２を備えるだけの簡素な付帯
部材で施工することができる。

【００６０】従来技術では、大径のシールドトンネルを
掘削後、小径のシールド機を搬入し、かかる小径のシー
ルド機を発進させる際に、薬液を注入して地盤改良を行
う必要があり、この薬液注入作業は切り放し作業のた
め、作業員が地山内に入らなければならず、危険を伴う
作業であった。これに対して、本発明のこの実施例では
地盤改良の必要がなく、したがって公害の原因となる薬
液の注入を必要としないし、薬液注入のための危険な作
業を解消することができる。

【００６１】さらには、裏込め材として掘削土砂に固化
材を添加し、混練したものを使用すれば、廃棄される土
砂を減量でき、環境に及ぼす影響を抑制できるばかりで
なく、経済的でもある。

【００６２】図８は本発明の第２実施例を示す縦断側面
図である。

【００６３】この図８に示す第２実施例では、前記第１
実施例における内筒１３と小径セグメント２０とを締結
ボルト２２で締結する代わりに、リング状の連結板２６
を用いる。この連結板２６は、円周方向に複数個に分割
された分割片をリング状に組み合わせて結合したもので
ある。

【００６４】この第２実施例において、小径→大径のシ
ールドトンネルの掘進に切り替える場合には、内筒１３
と最前列の小径セグメント２０の前端面に連結板２６を
固定する。そして、シールドジャッキ１７を大径のシー
ルドトンネルを掘進するために適応する位置に盛り替
え、前記連結板２６および一次シールドセグメントであ
る小径セグメント２０にシールド推進力を支持して伸長
させる。

【００６５】そのほかの作業は、前記第１実施例におけ
る図３に示す場合と同様である。

【００６６】また、この第２実施例において大径→小径
のシールドトンネルの掘進に切り替える場合も、前列の
大径セグメント２１の前端面に連結板２６を固定する。

【００６７】ついで、前記連結板２６および一次シール
ドセグメントである大径セグメント２１にシールド推進
力を支持してシールドジャッキ１７を伸長させ、大径の
シールドトンネルの掘削要領でシールド機１を推進さ
せ、内筒１３を収容するためのスペースを確保する。

【００６８】そのほかの作業は、前記第１実施例におけ
る図５および図６に示す場合と同様である。

【００６９】以上の説明からも分かるように、この第２
実施例においても、小径→大径のシールドトンネルの構
築に、また反対に大径→小径のシールドトンネルの構築
に、その都度立坑を築造することなく切り替えることが
できるし、単一のシールド機１を用い、しかもシールド
機１の径を変えることなく施工することができる。

【００７０】さらに、図９は本発明の第３実施例を示す
縦断側面図である。

【００７１】この図９に示す第３実施例では、連結板を
用いることに代えて、セグメント同士を締結する。

【００７２】つまり、小径→大径のシールドトンネルの
掘進に切り替える場合には、一次シールドセグメントで
ある小径セグメント２０にシールド推進力を支持し、シ
ールド機１を推進させ、二次シールドセグメントである
大径セグメント２１を収容するスペースを確保する。

【００７３】ついで、前述のごとく確保されたスペース
内に大径セグメント２１を収容し、その内側に小径セグ
メント２０を組み立て、この小径セグメント２０を大径
セグメント２１に締結ボトル２２´により締結する。

【００７４】そして、シールドジャッキ１７を大径のシ
ールドトンネルを掘進するために適応する位置に盛り替
え、前記大径セグメント２１、これに締結された小径セ
グメント２０、および一次シールドセグメントである小
径セグメント２０にシールド推進力を支持してシールド
機１を推進させ、大径セグメント２１を組み立てる。以
後、前記作業を繰り返して行い、大径のシールドトンネ
ルを構築する。

【００７５】次に、大径→小径のシールドトンネルの掘
進に切り替える場合には、一次シールドセグメントであ
る大径セグメント２１の前列の内側に小径セグメント２
０を締結する。さらに、シールドジャッキ１７を小径の
シールドトンネルの掘進に適応する位置に盛り替える。

【００７６】ついで、前記大径セグメント２１に締結さ
れた小径セグメント２０、および一次シールドセグメン
トである大径セグメント２１にシールド推進力を支持
し、シールドジャッキ１７を伸長させ、シールド機１を
推進させ、内筒１３を収容するためのスペースを確保す
る。

【００７７】その他の作業は、前記第２実施例と同様で
あり、作用も同様である。

【００７８】なお、前記第１，第２および第３実施例と
も、小径→大径に、反対に大径→小径に、多段階に切り
替え得るようにしてもよい。

【００７９】次に、図１０は本発明の第４実施例を示す
縦断側面図である。

【００８０】この図１０に示す第４実施例は、連結板２
７と、内筒３５とを用いて円形断面のシールドトンネル
３１の構築から矩形断面のシールドトンネル３２の構築
に切り替える場合を示す。

【００８１】前記連結板２７は、外径がシールド筒２の
内径とほぼ同径で、内径は円形のセグメント３３とほぼ
同径のリング状に形成されている。この連結板２７は、
円周方向に分割された分割片をリング状に組み合わせ
る。

【００８２】前記内筒３５は、外形が構築すべき矩形断
面のシールドトンネル３２に対応する形状に形成され、
内形は円形断面のシールドトンネル３１に対応する形状
に形成されている。この内筒３５の後部には、円形のセ
グメント３３の外周面に接してシールする内筒テールシ
ール３５′が設けられている。また、内筒３５の内部に
は、裏込め注入管２３が挿通されている。前記内筒３５
は、リング状に一体に形成してもよく、円周方向に複数
個に分割された分割片をリング状に組み合わせ、結合し
てもよい。

【００８３】そして、円形断面のシールドトンネルから
矩形断面のシールドトンネルの掘進に切り替えるとき
は、内筒３５と前列のセグメント３３の前端面に連結板
２７を固定する。また、シールドジャッキ１７を矩形断
面のシールドトンネル３２を構築するために適応する位
置に盛り替える。

【００８４】この状態で、前記連結板２７および一次シ
ールドセグメントである円形のセグメント３３にシール
ド推進力を支持してシールドジャッキ１７を伸長させ、
シールド機１を推進させる。

【００８５】ついで、シールドジャッキ１７を縮小さ
せ、シールドテール部１１内で矩形断面のシールドトン
ネル３２に対応する矩形のセグメント３４を組み立て
る。以後、矩形のセグメント３４、連結板２７および一
次シールドセグメントである円形のセグメント３３にシ
ールド推進力を支持し、シールド機１を推進させる。

【００８６】以上の作業により、円形断面のシールドト
ンネル３１の構築から矩形断面のシールドトンネル３２
の構築に、その都度立坑を築造することなく切り替える
ことができるし、単一のシールド機１を用い、しかもシ
ールド機１の径を変えずに施工することができる。

【００８７】なお、この第４実施例の他の作業は、前記
第１実施例における図２および図３に示す小径→大径の
シールドトンネルの構築に切り替える場合と同様であ
る。

【００８８】また、この第４実施例では小断面の円形か
ら大断面の矩形のシールドトンネルの構築に限らず、小
断面の矩形から大断面の円形のシールドトンネルの構築
に切り替えることもできる。

【００８９】続いて、図１１は本発明の第５実施例を示
す縦断側面図、図１２は図１１のＢ−Ｂ線切断拡大断面
図である。

【００９０】これら図１１および図１２に示す第５実施
例は、連結兼土留め板２８と、内筒３６とを用いて、矩
形断面のシールドトンネル３２の構築から円形断面のシ
ールドトンネル３１の構築に切り替える場合を示す。

【００９１】前記連結兼土留め板２８は、リング状に形
成されており、その後方にはに推力伝達プレート２９が
一体に設けられている。前記推力伝達プレート２９は、
矩形断面のシールドトンネル３２に対応する矩形のセグ
メント３４にボルト結合可能に形成されている。

【００９２】前記内筒３６は、内形が構築すべき円形断
面のシールドトンネル３１に対応する形状に形成され、
外形はシールド筒２の内周に沿って移動可能な形状に形
成されている。この内筒３６の内部には、図１２に示す
ように、裏込め注入管２３が挿通されている。また、内
筒３６の後部には円形のセグメント３３の外周面に接し
てシールする内筒テールシール３６′が設けられてい
る。

【００９３】なお、前記連結兼土留め板２８および内筒
３６とも、円周方向に複数個に分割された分割片をリン
グ状に組み立て、結合する。

【００９４】この第５実施例において、矩形断面のシー
ルドトンネル３２の構築から円形断面のシールドトンネ
ル３１の構築に切り替えるに当たっては、矩形断面のシ
ールドトンネル３２のセグメント３４の前端面に、連結
兼土留め板２８を配置する。そして、連結兼土留め板２
８の後方の推力伝達プレート２９を最前列のセグメント
３４に締結ボルト２２により締結する。

【００９５】この状態から、連結兼土留め板２８、推力
伝達プレート２９および一次シールドセグメントである
矩形のセグメント３４にシールド推進力を支持してシー
ルドジャッキ１７を伸長させ、シールド機１を推進さ
せ、内筒３６を収容するために必要なスペースを確保す
る。

【００９６】ついで、シールドジャッキ１７を円形断面
のシールドトンネル３１を構築するために適応する位置
に盛り替える。さらに、シールド筒２に固定の部材であ
るリングビーム１６に固定金物１５を介して内筒３６を
連結し、図１１に示すように、この内筒３６の内周側
に、円形断面のシールドトンネル３１に対応する円形の
セグメント３３を組み立てる

【００９７】そのほかの作業は、前記第１実施例におけ
る図５および図６に示す場合と同様である。

【００９８】これにより、矩形断面のシールドトンネル
３２の構築から円形断面のシールドトンネル３１の構築
に、その都度立坑を築造することなく切り替えることが
でき、また単一のシールド機１を用い、しかもシールド
機１の径を変えないで施工することができるし、薬液注
入などによる地盤改良を行わずに施工することができ
る。

【００９９】なお、この第５実施例では大断面の矩形か
ら小断面の円形のシールドトンネルの構築に切り替える
場合に限らず、大断面の円形から小断面の矩形のシール
ドトンネルの構築に切り替えることもできる。

【０１００】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１記載の
発明によれば、あらかじめまたはシールドの断面変化時
に、シールド断面が相対的に大きい径から小さい径のシ
ールドトンネルの掘進に切り替えるときは、大径のセグ
メント前面に内筒１３を設置し、大径のセグメントにシ
ールド推進力を支持してシールド機１を推進させ、内筒
１３をシールド機１と一緒に前進させ、この内筒１３の
内側で小径のセグメントを組み立て、シールド断面が相
対的に小さい径から大きい径のシールドトンネルの掘進
に切り替えるときは、あらかじめ大径のセグメントを組
立てる位置でシールド機１に固定しておいた内筒１３を
切離し、小径のセグメントにシールド推進力を支持して
シールド機１を推進させ、シールドテール部１１内で大
径のセグメントを組み立て、異径または／異形状のシー
ルドトンネルを構成するようにしているので、単一のシ
ールド機を用い、しかもシールド機の径を変えないで、
シールドトンネルを小径→大径に、大径→小径に、円形
断面→矩形断面に、さらには矩形断面→円形断面に、そ
れぞれ簡単に切り替えて構築し得る効果を有する外、経
済的に施工し得る効果がある。

【０１０１】また、本発明の請求項２記載の発明によれ
ば、基本シールドのシールドテール部１１の内部後方
に、その内部で一次シールドセグメントを組み立て可能
な形状に形成され、かつその内部に内筒テールシール１
４を有する内筒１３をあらかじめ着脱可能に固着し、シ
ールドトンネルの断面を変える地点で、前記基本シール
ドから内筒１３を切り離し、一次シールドセグメントと
断面の大きい二次シールドセグメントとを、シールド掘
進反力を支持可能に連結し、シールドトンネルを掘進す
るようにしているので、単一のシールド機を用い、しか
もシールド機の径を変えないで、シールドトンネルを小
径→大径に簡単に切り替えて構築し得る効果があり、経
済的に施工し得る効果もある。

【０１０２】また、本発明の請求項３記載の発明によれ
ば、シールドトンネルの断面を変化させる地点で、一次
シールドセグメントと断面の小さい二次シールドセグメ
ントとをシールド掘進反力を支持可能に連結し、前記一
次シールドセグメントと二次シールドセグメントとにシ
ールド掘進反力を支持して、内筒１３を収容するスペー
スを確保するための掘進を行い、基本シールドのシール
ドテール部の内部後方に、その内部で二次シールドセグ
メントを組立可能な形状に形成され、かつその内部に内
筒テールシール１４を有する内筒１３を着脱可能に固着
し、一次シールドセグメントと二次シールドセグメント
とにシールド掘進反力を支持してシールドトンネルを掘
進するようにしているので、単一のシールド機を用い、
しかもシールド機の径を変えないで、シールドトンネル
を大径→小径に簡単に切り替えて構築し得る効果があ
り、経済的に施工し得る効果もある。

【０１０３】また、本発明の請求項４記載の発明によれ
ば、前記内筒１３の内部に、裏込め注入管２３を挿通し
ているので、前記内筒１３を利用して地山とセグメント
間のすき間に、裏込め材を的確に注入し得る効果があ
る。

【０１０４】また、本発明の請求項５記載の発明によれ
ば、前記シールド掘進反力を支持するため、内筒１３
と、その内部に組み立てられたセグメントとを締結ボル
ト２２により締結するようにしているので、異径または
／および異形状のシールドトンネルを的確に切り替えて
掘進し得る効果がある。

【０１０５】また、本発明の請求項６記載の発明によれ
ば、前記シールド推進力を支持するため、小径から大径
に切り替えるときは、内筒１３と、その内部に組み立て
られたセグメントとにわたって、また、大径から小径に
切り替えるときは、大径セグメントとその内側で小径セ
グメントが組立てられる位置にわたって、その前面に連
結板２６を取り付けるようにしているので、異径または
／および異形状のシールドトンネルを的確に切り替えて
掘進し得る効果がある。

【０１０６】また、本発明の請求項７記載の発明によれ
ば、円形断面のシールドトンネル３１に対応させて組み
立てられた前列のセグメント３３の外周に、外形が構築
すべき矩形断面のシールドトンネル３２に対応する形状
に形成され、かつ内形が円形断面のシールドトンネル３
１に対応する形状に形成された内筒３５をあらかじめ収
容し、前記内筒３５と円形断面のセグメント３３の前端
面に連結板２７を固定し、矩形断面のシールドトンネル
３２に適応する位置にシールドジャッキ１７を盛り替
え、前記連結板２７にシールド推進力を支持してシール
ドジャッキ１７を伸長させ、シールド機１を推進させた
後、矩形断面のシールドトンネル３２に対応させて、矩
形のセグメント３４を組み立てるようにしているので、
単一のシールド機を用い、しかもシールド機の径を変え
ずに円形断面→矩形断面に、簡単にかつ的確に切り替え
てシールドトンネルを構築し得る効果がある。

【０１０７】また、本発明の請求項８記載の発明によれ
ば、矩形断面のシールドトンネル３２に対応させて組み
立てられた最前列のセグメント３４の前端面に、連結兼
土留め板２８を固定し、円形断面のシールドトンネル３
１に適応する位置にシールドジャッキ１７を盛り替え、
前記連結兼土留め板２８にシールド推進力を支持してシ
ールドジャッキ１７を伸長させ、シールド機１を推進さ
せて内筒３６を収容するスペースを確保し、前記スペー
ス内に、内形が構築すべき円形断面のシールドトンネル
３１に対応する形状に形成され、かつ外形がシールド筒
２の内周に沿って移動可能な形状に形成された内筒３６
を収容し、前記内筒３６の内周に円形のセグメント３３
を組み立て、この円形のセグメント３３にシールド掘進
反力を支持してシールドジャッキ１７を伸長させ、シー
ルド機１を推進させるとともに、前記シールド機１と一
緒に内筒３６を前進させ、この内筒３６の内周側に円形
のセグメント３３を組み立てるようにしているので、単
一のシールド機を用い、しかもシールド機の径を変えず
に矩形断面→円形断面に、簡単にかつ的確に切り替えて
シールドトンネルを構築し得る効果がある。

【０１０８】また、本発明の請求項９記載の発明によれ
ば、内筒３５または内筒３６の内部に、裏込め注入管２
３を挿通しているので、シールド機１と一緒に内筒を前
進させるとき、その内筒の内部を通って後部から、地山
とセグメント間のすき間に、裏込め材を的確に注入し得
る効果がある。

【０１０９】また、本発明の請求項１０記載の発明によ
れば、構築すべきシールドトンネルにおける最大径のシ
ールドトンネルを掘削可能なシールド機１と、シールド
ジャッキ１７を構築すべきシールドトンネルの径に適応
する位置に盛り替え可能なシールドジャッキ盛り替え手
段と、内径が小径セグメント２０の外周に嵌合するよう
に形成され、かつ外径が大径のシールドトンネルに対応
する形状に形成され、小径のシールドトンネルの構築か
ら大径のシールドトンネルの構築への切り替え時に、小
径セグメント２０の外周側に収容する内筒１３と、小径
のシールドトンネルの構築から大径のシールドトンネル
の構築への切り替え時には、前列の小径セグメント２０
に内筒１３あるいは大径セグメント２１を締結し、大径
のシールドトンネルの構築から小径のシールドトンネル
の構築への切り替え時には、前列の大径セグメント２１
に小径セグメント２０を締結するための締結ボルト２２
と、小径のシールドトンネルの構築時に、シールド筒２
に固定の部材に前記内筒１３を連結する連結手段とを備
えて構成しているので、単一のシールド機を用い、しか
もシールド機の径を変えないで、小径→大径に、大径→
小径に簡単にかつ的確に切り替え、シールドトンネルを
構築し得る効果がある。

【０１１０】また、本発明の請求項１１記載の発明によ
れば、前記締結ボルト２２に代わる連結板２６を備え、
小径のシールドトンネルの構築から大径のシールドトン
ネルの構築への切り替え時には、内筒１３と小径セグメ
ント２０の前端面に前記連結板２６を固定し、大径のシ
ールドトンネルの構築から小径のシールドトンネルの構
築への切り替え時には、大径セグメント２１の前端面に
前記連結板２６を固定するようにしているので、本発明
においても、単一のシールド機を用い、しかもシールド
機の径を変えないで、小径→大径に、大径→小径に簡単
にかつ的確に切り替え、シールドトンネルを構築し得る
効果がある。

【０１１１】また、本発明の請求項１２記載の発明によ
れば、構築すべきシールドトンネルにおける最大径のシ
ールドトンネルを掘削可能なシールド機１と、シールド
ジャッキ１７を構築すべきシールドトンネルの形状に適
応する位置に盛り替え可能なシールドジャッキ盛り替え
手段と、外形が構築すべき矩形断面のシールドトンネル
３２に対応する形状に形成され、かつ内形が円形断面の
シールドトンネル３１に対応する形状に形成され、円形
のセグメント３３の外周側に収容する内筒３５と、リン
グ状に形成され、かつ前記内筒３５と円形のセグメント
３３の前端面に固定される連結板２７とを備えて構成し
ているので、単一のシールド機を用い、しかもシールド
機の径を変えないで、円形断面→矩形断面に簡単にかつ
的確に切り替え、シールドトンネルを構築し得る効果が
ある。

【０１１２】さらに、本発明の請求項１３記載の発明に
よれば、構築すべきシールドトンネルにおける最大径の
シールドトンネルを掘削可能なシールド機１と、シール
ドジャッキ１７を構築すべきシールドトンネルの形状に
適応する位置に盛り替え可能なシールドジャッキ盛り替
え手段と、最前列の矩形のセグメント３４の前端面に配
置され、かつ固定される連結兼土留め板２８と、内形が
構築すべき円形断面のシールドトンネル３１に対応する
形状に形成され、かつ外形がシールド筒２の内周に沿っ
て移動可能な形状に形成された内筒３６と、シールド筒
２に固定の部材に前記内筒３６を連結する連結手段とを
備えて構成しているので、単一のシールド機を用い、し
かもシールド機の径を変えないで、矩形断面→円形断面
に簡単にかつ的確に切り替えて、シールドトンネルを構
築し得る効果がある。

【０１１３】そして、本発明の請求項１５記載の発明に
よれば、前記シールド筒側から内筒の内部を通って、地
山とセグメント間のすき間に、裏込め材を注入する裏込
め材注入手段を設けているので、内筒を利用して地山と
セグメント間のすき間に裏込め材を的確に注入し得る効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すもので、小径のシー
ルドトンネルの掘進状態を示す縦断面図である。

【図２】第１実施例において、小径→大径のシールドト
ンネルの構築に切り替える過程を示す縦断面図である。

【図３】第１実施例において、大径のシールドトンネル
の掘進状態を示す縦断面図である。

【図４】第１実施例において、大径→小径のシールドト
ンネルの構築に切り替える過程を示す縦断面図である。

【図５】第１実施例において、内筒を設置して小径のシ
ールドトンネルの施工に段取り替えした状態を示す縦断
面図である。

【図６】第１実施例において、小径のシールドトンネル
の掘進状態を示す縦断面図である。

【図７】図１のＡ−Ａ線切断拡大断面図である。

【図８】本発明の第２実施例を示すもので、連結板を使
用し、小径→大径のシールドトンネルの掘進に切り替え
た状態を示す縦断面図である。

【図９】本発明の第２実施例を示すもので、セグメント
同士を連結して小径→大径のシールドトンネルの掘進に
切り替えた状態を示す縦断面図である。

【図１０】本発明の第４実施例を示すもので、連結板を
使用し、円形断面→矩形断面のシールドトンネルの構築
に切り替えた状態を示す縦断面図である。

【図１１】本発明の第５実施例を示すもので、連結兼土
留め板を使用して、矩形断面→円形断面のシールドトン
ネルの構築に切り替えた状態を示す縦断面図である。

【図１２】図１１のＢ−Ｂ線切断拡大断面図である。

【符号の説明】

１ シールド機 ２ シールド筒 ３ 回転カッタ ８ 駆動装置 １０ 排土装置 １１ シールドテール部 １３ 内筒 １４ 内筒テールシール １５ 内筒の連結手段である固定金物 １６ シールド筒に固定の部材であるリングビーム １７ シールドジャッキ １９ シールドジャッキの盛り替え手段を構成している
取り付け部材 ２０ 小径セグメント ２１ 大径セグメント ２２，２２′ 締結ボルト ２３ 裏込め注入管 ２６ 異径のシールドトンネルの構築に用いる連結板 ２７ 円形断面→矩形断面のシールドトンネルの構築に
用いる連結板 ２８ 矩形断面→円形断面のシールドトンネルの構築に
用いる連結兼土留め板 ３０ 切羽 ３１ 円形断面のシールドトンネル ３２ 矩形断面のシールドトンネル ３３ 円形のセグメント ３４ 矩形のセグメント ３５ 円形断面→矩形断面のシールドトンネル構築用の
内筒 ３５′ 内筒テールシール ３６ 矩形断面→円形断面のシールドトンネル構築用の
内筒 ３６′ 内筒テールシール

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単一のシールド機１によりシールド掘進
   の途中で、構築すべきシールドトンネルの径または／お
   よび形状を切り替えるシールドトンネルの構築方法であ
   って、 あらかじめまたはシールドの断面変化時に、シールド内
   に断面調整用内筒１３を設置し、 シールド断面が相対的に大きい径から小さい径のシール
   ドトンネルの掘進に切り替えるときは、大径のセグメン
   ト２１の前面に断面調整用内筒１３を設置して、シール
   ドに固定し、大径のセグメントにシールド推進力を支持
   してシールド機１を推進させ、断面調整用内筒１３をシ
   ールド機１と一緒に前進させ、この断面調整用内筒１３
   の内側で小径のセグメントを組み立て、 シールド断面が相対的に小さい径から大きい径のシール
   ドトンネルの掘進に切り替えるときは、あらかじめ大径
   のセグメントを組立てる位置でシールド機１に固定して
   おいた断面調整用内筒１３を切離し、小径のセグメント
   にシールド推進力を支持してシールド機１を推進させ、
   シールドテール部１１内で大径のセグメントを組み立
   て、 異径または／異形状のシールドトンネルを構成する、 ことを特徴とする異径，異形状のシールドトンネルの構
   築方法。
2. 【請求項２】 単一のシールド機１によりシールド掘進
   の途中で、構築すべきシールドトンネルを小径から大径
   に切り替えるシールドトンネルの構築方法であって、 シールド機１のシールドテール部１１の内部後方に、そ
   の内部で一次シールドセグメントを組み立て可能な形状
   に形成され、かつその内部に内筒テールシール１４を有
   する断面調整用内筒１３をあらかじめ着脱可能に固着
   し、 シールドトンネルの断面を変える地点で、前記基本シー
   ルドから断面調整用内筒１３を切り離し、 一次シールドセグメントと断面の大きい二次シールドセ
   グメントとを、シールド推進力を支持可能に連結し、シ
   ールドトンネルを構成する、ことを特徴とする異径のシ
   ールドトンネルの構築方法。
3. 【請求項３】 単一のシールド機１によりシールド掘進
   の途中で、構築すべきシールドトンネルを大径から小径
   に切り替えるシールドトンネルの構築方法であって、 シールドトンネルの断面を変化させる地点で、一次シー
   ルドセグメントと断面の小さい二次シールドセグメント
   とをシールド推進力を支持可能に連結し、 前記一次シールドセグメントと二次シールドセグメント
   とにシールド推進力を支持して、断面調整用内筒１３を
   収容するスペースを確保するための掘進を行い、シール
   ド機１のシールドテール部の内部後方に、その内部で二
   次シールドセグメントを組立可能な形状に形成され、か
   つその内部に内筒テールシール１４を有する断面調整用
   内筒１３を着脱可能に固着し、 一次シールドセグメントと二次シールドセグメントとに
   シールド推進力を支持してシールドトンネルを構成す
   る、ことを特徴とする異径のシールドトンネルの構築方
   法。
4. 【請求項４】 前記断面調整用内筒１３の内部に、裏込
   め注入管２３を挿通したことを特徴とする請求項１〜３
   のいずれかに記載のシールドトンネルの構築方法。
5. 【請求項５】 前記シールド推進力を支持するため、断
   面調整用内筒１３と、その内部に組み立てられたセグメ
   ントとを締結ボルト２２により締結したことを特徴とす
   る請求項１，２，４のいずれかに記載のシールドトンネ
   ルの構築方法。
6. 【請求項６】 前記シールド推進力を支持するため、小
   径から大径に切り替えるときは断面調整用内筒１３と、
   その内部に組み立てられたセグメントとにわたって、ま
   た、大径から小径に切り替えるときは、大径セグメント
   とその内側で小径セグメントが組立てられる位置にわた
   って、その前面に連結板２６を取り付けたことを特徴と
   する請求項１〜４いずれかに記載のシールドトンネルの
   構築方法。
7. 【請求項７】 円形断面のシールドトンネル３１の構築
   から矩形断面のシールドトンネル３２の構築に切り替え
   るシールドトンネルの構築方法であって、 前記円形断面のシールドトンネル３１に対応させて組み
   立てられた前列のセグメント３３の外周に、外形が構築
   すべき矩形断面のシールドトンネル３２に対応する形状
   に形成され、かつ内形が円形断面のシールドトンネル３
   １に対応する形状に形成された内筒３５をあらかじめ収
   容し、 前記内筒３５と円形断面のセグメント３３の前端面に連
   結板２７を固定し、 矩形断面のシールドトンネル３２に適応する位置にシー
   ルドジャッキ１７を盛り替え、前記連結板２７にシール
   ド推進力を支持してシールドジャッキ１７を伸長させ、
   シールド機１を推進させた後、 矩形断面のシールドトンネル３２に対応させて、矩形の
   セグメント３４を組み立てる、ことを特徴とする異形状
   のシールドトンネルの構築方法。
8. 【請求項８】 矩形断面のシールドトンネル３２の構築
   から円形断面のシールドトンネル３１の構築に切り替え
   るシールドトンネルの構築方法であって、 前記矩形断面のシールドトンネル３２に対応させて組み
   立てられた最前列のセグメント３４の前端面に、連結兼
   土留め板２８を固定し、 円形断面のシールドトンネル３１に適応する位置にシー
   ルドジャッキ１７を盛り替え、前記連結兼土留め板２８
   にシールド推進力を支持してシールドジャッキ１７を伸
   長させ、シールド機１を推進させて内筒３６を収容する
   スペースを確保し、 前記スペース内に、内形が構築すべき円形断面のシール
   ドトンネル３１に対応する形状に形成され、かつ外形が
   シールド筒２の内周に沿って移動可能な形状に形成され
   た内筒３６を収容し、 前記内筒３６の内周に円形のセグメント３３を組み立
   て、この円形のセグメント３３にシールド推進力を支持
   してシールドジャッキ１７を伸長させ、シールド機１を
   推進させるとともに、 前記シールド機１と一緒に内筒３６を前進させ、この内
   筒３６の内周側に円形のセグメント３３を組み立てる、
   ことを特徴とする異形状のシールドトンネルの構築方
   法。
9. 【請求項９】 前記内筒３５または内筒３６の内部に、
   裏込め注入管２３を挿通したことを特徴とする請求項７
   または８記載のシールドトンネルの構築方法。
10. 【請求項１０】 構築すべきシールドトンネルにおける
    最大径のシールドトンネルを掘削可能なシールド機１
    と、 シールドジャッキ１７を構築すべきシールドトンネルの
    径に適応する位置に盛り替え可能なシールドジャッキ盛
    り替え手段と、 内径が小径セグメント２０の外周に嵌合するように形成
    され、かつ外径が大径のシールドトンネルに対応する形
    状に形成され、小径のシールドトンネルの構築から大径
    のシールドトンネルの構築への切り替え時に、小径セグ
    メント２０の外周側に収容する断面調整用内筒１３と、 小径のシールドトンネルの構築から大径のシールドトン
    ネルの構築への切り替え時には、前列の小径セグメント
    ２０に断面調整用内筒１３あるいは大径セグメント２１
    を締結し、大径のシールドトンネルの構築から小径のシ
    ールドトンネルの構築への切り替え時には、前列の大径
    セグメント２１に小径セグメント２０を締結するための
    締結ボルト２２と、 大径のシールドトンネルの構築時に、シールド筒２に固
    定の部材に前記断面調整用内筒１３を連結する連結手段
    と、を備えて構成したことを特徴とする異径のシールド
    トンネルの構築装置。
11. 【請求項１１】 前記締結ボルト２２に代わる連結板２
    ６を備え、小径のシールドトンネルの構築から大径のシ
    ールドトンネルの構築への切り替え時には、断面調整用
    内筒１３と小径セグメント２０の前端面に前記連結板２
    ６を固定し、大径のシールドトンネルの構築から小径の
    シールドトンネルの構築への切り替え時には、大径セグ
    メント２１の前端面に前記連結板２６を固定することを
    特徴とする請求項６記載の異径のシールドトンネルの構
    築装置。
12. 【請求項１２】 円形断面のシールドトンネル３１の構
    築から矩形断面のシールドトンネル３２の構築に切り替
    える装置であって、 構築すべきシールドトンネルにおける最大径のシールド
    トンネルを掘削可能なシールド機１と、 シールドジャッキ１７を構築すべきシールドトンネルの
    形状に適応する位置に盛り替え可能なシールドジャッキ
    盛り替え手段と、 外形が構築すべき矩形断面のシールドトンネル３２に対
    応する形状に形成され、かつ内形が円形断面のシールド
    トンネル３１に対応する形状に形成され、円形のセグメ
    ント３３の外周側に収容する内筒３５と、 リング状に形成され、かつ前記内筒３５と円形のセグメ
    ント３３の前端面に固定される連結板２７と、を備えて
    構成したことを特徴とする異形状のシールドトンネルの
    構築装置。
13. 【請求項１３】 矩形断面のシールドトンネル３２の構
    築から円形断面のシールドトンネル３１の構築に切り替
    える装置であって、 構築すべきシールドトンネルにおける最大径のシールド
    トンネルを掘削可能なシールド機１と、 シールドジャッキ１７を構築すべきシールドトンネルの
    形状に適応する位置に盛り替え可能なシールドジャッキ
    盛り替え手段と、 最前列の矩形のセグメント３４の前端面に配置され、か
    つ固定される連結兼土留め板２８と、 内形が構築すべき円形断面のシールドトンネル３１に対
    応する形状に形成され、かつ外形がシールド筒２の内周
    に沿って移動可能な形状に形成された内筒３６と、 シールド筒２に固定の部材に前記内筒３６を連結する連
    結手段と、を備えて構成したことを特徴とする異形状の
    シールドトンネルの構築装置。
14. 【請求項１４】 前記シールド筒側から内筒の内部を通
    って、地山とセグメント間のすき間に、裏込め材を注入
    する裏込め材注入手段を設けたことを特徴とする請求項
    １１〜１３のいずれかに記載のシールドトンネルの構築
    装置。