JPH10205280A

JPH10205280A - トンネル施工方法

Info

Publication number: JPH10205280A
Application number: JP2619297A
Authority: JP
Inventors: Kenji Matsuo; 健治松尾; Teiji Aida; 禎二相田; Kazunori Yabe; 和則矢部; Hiroki Shikata; 弘樹志方; Osamu Taniguchi; 修谷口; Taketoshi Shimoda; 武利霜田; Kazumi Kurihara; 和美栗原
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Kyowa Exeo Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Kyowa Exeo Corp
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 1998-08-04
Anticipated expiration: 2017-01-24
Also published as: JP3803753B2

Abstract

(57)【要約】【課題】発進口前方の地盤を改良せずに掘削機を発進
させる。【解決手段】発進坑１０に配設した構築壁１２に設け
た発進口を封止材３２によって封鎖するとともに、発進
口１６の構築壁内部側をシャッタ３４によって覆ってお
く。そして、構築壁１２内にシールド掘削２０を搬入す
るとともに、発進口１６の周囲に鋼製リング３８を設置
し、このリング３８の内周面にパッキン４０を二重に取
り付ける。その後、シールド掘削機２０の先端部をリン
グ３８内に挿入し、パッキン２０に圧縮空気を供給して
掘削機２０の外周面に密着させる。次ぎに、シールド掘
削機２０のチャンバを介してリング３８内に泥水加圧部
４４を形成して構築壁外部の圧力に対抗させる。その
後、シールド掘削機２０を前進させ、封止材３２を掘削
して構築壁１２の外に発進させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルを構築す
る方法に係り、特に発進坑からの掘削機の発進、到達坑
へ掘削機を到達させるのに好適なトンネル施工方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、通信ケーブルや光ケーブルまたは
電力ケーブルなどは、地下に形成したトンネルに埋設す
るようになっている。そして、新たにトンネルを構築す
る場合、既に建設されているビルディングの地下部分や
既設のトンネルとの干渉を避けるため、地中のより深い
位置にトンネルを建設するようになっている。また、地
下の有効利用を図るために、地下５０ｍを越える位置に
トンネルを建設したり、地下空間を構築することが行な
われている。これらのトンネルや地下空間を構築する場
合、一般にシールド掘削機が使用される。

【０００３】シールド掘削機によってトンネルや地下空
間を構築する場合、まず、シールド掘削機を発進させる
ための立坑を所定の深さまで掘削し、この立坑（発進
坑）に土留め用の壁を形成して発進坑内において掘削機
を組み立て、壁の一部を取り壊して掘削機を発進させる
ようにしている。ところが、構築するトンネルや地下の
大深度化に伴い、立坑の土留め壁の外部には非常に大き
な土圧や水圧が作用しており、掘削機を発進させるため
に土留め壁を取り壊した際に、その部分の土砂が崩壊し
て発進坑内に流入し、掘削機を発進させることができな
い。そこで、従来の泥水加圧シールド工法などにおいて
掘削機を発進させる場合、図７に示すような方法を採用
していた。

【０００４】まず、同図（１）に示してあるように、発
進坑１０を順巻工法、逆巻工法、ケーソン工法、全旋回
ボーリング工法、深礎工法やシールド工法などによって
築造する。この構築壁１２には、掘削機を発進させるた
めの発進口１６が設けてあって、発進口１６が鉄筋コン
クリート構造の仮壁１４によって塞いである。そして、
掘削機を発進させるために仮壁１４を撤去したときに、
土砂が崩壊して発進口１６から流入するしたり、地下水
が流入するのを防止するため、発進口１６の前方に地盤
改良部１８を形成する。この地盤改良部１８は、例えば
地上からボーリングして注入ロッドなどを地中に挿入
し、注入ロッドから地盤改良剤を高圧噴射して周囲の地
山に注入し、固化させることにより行なわれる。

【０００５】その後、シールド掘削機をクレーンによっ
て発進坑１０内に搬入し、図７（２）に示したように、
発進坑１０の内部で掘削機２０を組み立てる。また、発
進口の周囲に止水用のエントランスパッキン２２と称す
るシール材を鋼製リング２３を介して取り付けるととも
に、シールド掘削機２０の後部に反力受け２４を設置す
る。次ぎに、構築壁１０内よりチェックボーリングによ
って地盤改良部１８の安定改良状態を確認し、同図
（３）に示してあるように、作業者２６がブレーカ等に
よって仮壁１４をはつり、３〜４分割にして撤去して順
次低強度モルタルに置換する。

【０００６】その後、図７（４）に示したように、仮セ
グメント２８を組み立てながら掘削機２０をエントラン
スパッキン２２の位置まで前進させ、リング２３の端部
にスライドプレート２９を取り付けてエントランスパッ
キン２２をスライド調整して固定する。そして、同図
（５）に示したように、シールド掘削機２０を徐々に前
進させて先に打設した低強度モルタルを掘削して地盤改
良部１８へ進める。その後、掘削機２０の前面切羽部に
泥水加圧部３０を形成し、定常推進における泥水圧まで
徐々に加圧しながら地盤改良部１８を掘削し、無改良ゾ
ーンに入ると設定泥水圧に保持しつつ掘進する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
してシールド掘削機２０の発進させる従来のトンネル施
工方法は、仮壁１４を鏡切りした際の地山の崩壊を防止
するために、発進口の前方に地盤改良部１８を形成する
必要がある。そして、地盤改良部１８の長さＬ（図７
（１）参照）は、一般に、シールド掘削機の長さ＋２ｍ
程度となっており、多くの費用と工期を必要とする。し
かも、近年は、地上に建築物が存在するなどの影響によ
り、地上から地盤改良工事を行なうことが困難となって
おり、発進坑１０をトンネルの計画線上に設けられない
場合もある。また、従来の方法は、構築壁１２に形成し
た仮壁１４を人力によって取り壊し、低強度モルタルと
置換しており、仮壁１４の撤去作業が容易でないととも
に、多くの時間を必要とする。このため、発進口の周囲
を地盤改良工事をせずにシールド掘削機２０を発進させ
ることができる工法の開発が強く望まれている。そし
て、シールド掘削機２０を到達させる到達坑に関しても
同様の問題を有している。

【０００８】本発明は、上記の要請に鑑みてなされたも
ので、発進口部の地盤改良を必要とせずに掘削機を発進
できるようにすることを目的としている。また、本発明
は、掘削機の発進時に人力によるはつり作業をなくすこ
とを目的としている。さらに、本発明は、掘削機の到達
坑における到達口部の地盤改良を省略できるようにする
ことを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るトンネル施工方法の第１は、掘削機
により掘削可能な封止材により封鎖した発進口と、この
発進口を覆って配設され、前記掘削機を発進させる発進
坑周囲の土圧、水圧を支持できる移動可能なシャッタと
を有する構築壁を前記発進坑内に設けるとともに、前記
掘削機の発進の際に前記発進坑内に形成される圧力室の
充填材が、前記シャッタの解放時にシャッタと前記構築
壁との間から漏れるのを防止する漏出防止部材を前記シ
ャッタに設け、前記掘削機を前記構築壁内に搬入して前
記シャッタと掘削機との間に構築壁外部の圧力に対抗す
る前記圧力室を形成し、その後、前記シャッタを移動開
放して前記掘削機により前記発進口を封鎖している前記
封止材を掘削して掘削機を前記構築壁の外に発進させる
構成となっている。

【００１０】また、本発明に係るトンネル施工方法の第
２は、掘削機により掘削可能な封止材により封鎖した発
進口と、この発進口を覆っている移動可能なシャッタと
を有する構築壁を前記掘削機を発進させる発進坑内に設
けたのち、前記掘削機を前記構築壁内に搬入するととも
に、前記シャッタに対面させて前記掘削機により掘削可
能な土留め部を形成し、その後、前記シャッタを移動開
放して前記掘削機により前記土留め部と前記封止材とを
掘削して掘削機を前記構築壁の外に発進させる構成にし
てある。さらに、本発明に係るトンネル施工方法の第３
は、掘削機により掘削可能な封止材により封鎖した到達
口と、この到達口を覆って配設され、前記掘削機を到達
させる到達坑周囲の土圧、水圧を支持できる移動可能な
シャッタとを有する構築壁を前記到達坑内に設け、前記
到達口を封鎖している封止材を前記構築壁の外側から前
記掘削機によって所定位置まで掘削したのち、前記シャ
ッタを移動開放して掘削機先端部の前記封止材を到達坑
内から除去する構成にしてある。また、本発明に係るト
ンネル施工方法の第４は、掘削機により掘削可能な封止
材により封鎖した到達口と、この到達口を覆って配設し
た移動可能なシャッタとを有する構築壁を前記掘削機を
到達させる到達坑内に設けるとともに、前記シャッタに
対面させて到達坑内に前記掘削機により掘削可能な仮地
山を形成し、前記構築壁の外側から前記到達口を封鎖し
ている封止材を前記掘削機により掘削するとともに、前
記シャッタを移動開放して掘削機を前記仮地山内に掘進
させたのち、仮地山を除去する構成となっている。

【００１１】そして、本発明に係る第５のトンネル施工
方法は、掘削機により掘削可能な封止材により封鎖した
到達口を有する構築壁を前記掘削機を到達させる到達坑
内に設けるとともに、前記到達口に対面させて到達坑内
に前記掘削機により掘削可能な仮地山を形成し、前記構
築壁の外側から前記到達口を封鎖している封止材を前記
掘削機により掘削して掘削機を前記仮地山内に掘進させ
たのち、仮地山を除去する構成となっている。封止材と
しては、掘削機により直接掘進が可能なアルミニウムの
ロッドや炭素繊維とモルタルとの複合材（コンポジッ
ト）、または強度の高いモルタル等を用いることができ
る。また、発進坑内に形成する土留め部を構成するもの
としては、モルタルに発泡剤を混入させて発泡させた発
泡モルタルであってよい。そして、圧力室の周囲をコン
クリートなどの補強材によって覆うことが望ましい。さ
らに、到達坑内に設ける仮地山は、土留め部と同様に発
泡モルタルによって形成することができる。

【００１２】

【作用】上記のごとく構成した本発明の第１は、発進坑
に設けた構築壁の発進口を掘削機によって掘削可能な封
止材によって閉鎖するとともにシャッタを発進口を覆っ
て配置し、封止材が構築壁外部の圧力によって破壊さ
れ、外部から土砂が構築壁内に流入するのを防止する。
そして、掘削機を発進させる際に、シャッタと掘削機と
の間に、構築壁外部の圧力に対抗する圧力室を形成して
からシャッタを移動開放するため、シャッタを開放した
としても構築壁外部の圧力によって封止材が破れて土砂
が流入するようなことを防ぐことができる。従って、発
進口の前方に地盤改良を施す必要がなく、工期の短縮と
コストの低減が図れるとともに、建築物の存在などによ
って地盤改良工事が困難な場所であっても発進坑を構築
して掘削機を発進させることができ、トンネル計画線の
最適な位置から掘削機を発進させることができる。ま
た、封止材とシャッタとを併用することにより、大断
面、大深度のトンネル施工も容易に行えるばかりでな
く、封止材として比較的強度の弱いものを使用できると
ともに薄肉化が可能となり、掘削機による掘削が容易に
なるとともにコストの低減を図ることができる。しか
も、封止材を掘削機によって掘削するため、人力による
はつり作業をなくすことができ、作業者の負担の軽減を
図ることができるとともに、工期の短縮化を図ることが
できる。そして、シャッタに漏出防止部材を取り付けて
いるため、シャッタを移動開放する際に、掘削機との間
に形成した圧力室に充填した泥水やエア等の充填材がシ
ャッタと構築壁との間から漏れでるのを防ぐことができ
る。

【００１３】また、本発明の第２においては、発進口を
覆っているシャッタに対面させて掘削機により掘削可能
な土留め部を形成することにより、掘削機を発進させる
際の圧力室の形成が容易となる。すなわち、圧力室を形
成せずにシャッタを徐々に開放しながら、シャッタを開
放することによって生じた隙間に急結剤を注入し、土留
め部に土圧を受け持たせる。そして、外部の圧力に対抗
する圧力室形成せずに掘削機を発進させることができる
ため、掘削機の発進作業が容易となる。そして、本発明
の第３においては、到達坑内に設けた構築壁に形成した
到達口を封鎖している封止材を掘削機により所定位置ま
で掘削したのち、到達口を覆っているシャッタを移動開
放し、掘削機を停止させた状態でその先端部に残存する
封止部材を到達坑の内部からブレーカ等を用いて除去す
る。従って、矩形立坑の到達口部では、地盤の改良を行
わなくともシャッタが地盤の崩壊を阻止するため、到達
坑周囲の地盤が崩壊して到達坑に進入するような事故を
確実に防止することができ、掘削機の発進坑の場合と同
様な効果を得ることができる。この第３発明は、特に掘
削機本体（シールド本体）を到達口部のトンネル内に埋
め殺しするようなトンネルの施工に好適である。また、
円形立坑の場合についても、地盤改良範囲を大幅に削減
することが可能となる。

【００１４】さらに、本発明の第４においては、到達坑
内に仮地山を形成し、シャッタを移動開放したのちに掘
削機を仮地山内に掘進させる。その後、掘削機を停止さ
せた状態で仮地山をブレーカなどを用いて除去し、掘削
機を到達坑内で分解して地上に搬出する。この第４発明
は、特に到達坑の周囲の土圧、水圧が大きい大深度など
のトンネル施工に有効である。また、本発明の第５にお
いては、到達坑内の構築壁に設けた到達口に直接対面さ
せて仮地山を形成し、この仮地山内に掘削機を掘進させ
る。その後、掘削機を停止させた状態で仮地山を除去す
る。この第５発明は、大深度のトンネル施工や掘削機を
回収するトンネルの施工に好適である。しかも、シャッ
タを設けないため、コストの低減が図れる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係るトンネル施工方法の
好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明す
る。図１は、本発明の第１実施の形態に係るトンネル施
工方法の説明図であって、発進坑部の断面図である。図
１において、土留め壁である構築壁１２は、順巻工法、
逆巻工法、ケーソン工法、全旋回ボーリング工法、深礎
工法やシールド工法などによって築造される。また、構
築壁１２には、同図（１）に示したように、シールド掘
削機を発進させるための発進口１６が設けてあり、この
発進口１６が封止材３２によって封鎖してあり、外部の
土砂が構築壁１０の内部に流入するのを阻止している。
この発進口の形成および封止材３２による封鎖は、地上
において行なわれる。

【００１６】封止材３２は、例えばアルミニウムのロッ
ド（アルミ筋）を格子状に配置してモルタル中に埋め込
んだものや、ガラス繊維強化プラスチック、炭素繊維強
化プラスチックからなる格子をモルタルに埋め込んだも
のなど、掘削機によって掘削可能なものによって形成し
てある。そして、構築壁１２の内部には、発進口１６を
覆ってシャッタ３４が設けてあって、構築壁外部の土圧
や水圧によって封止材３２が破壊されるのを防止してい
る。このシャッタ３４は、発進坑周囲の土圧、水圧を支
持できるように例えば鋼板によって形成してあり、地上
において適宜な方法によって構築壁１２にガイドレール
などを介して移動可能に支持させてあって、後述するよ
うに移動させることにより、発進口１６の構築壁１２内
部側を開放することができるようになっている。さら
に、シャッタ３４には、構築壁１２側の周囲に図示しな
い漏出防止部材が取り付けてある。漏出防止部材は、後
述するように、シャッタ３４と掘削機との間に形成され
る圧力室に充填された泥水やエア等の充填材がシャッタ
３４を移動開放するときに、シャッタ３４と構築壁１２
との間から漏れるのを防止するもので、シール材やワイ
ヤブラシ、エアパッキン等によって構成してある。ま
た、構築壁１２の底部には、シールド掘削機を配置する
ためにベースコンクリート３６が打設してあり、このベ
ースコンクリート３６の上にシールド掘削機の発進架台
（図示せず）が設置される。

【００１７】発進坑１０が所定の深さまで掘削される
と、シールド掘削機２０は、クレーンによって分解した
状態で搬入され、図１（２）に示したように、構築壁１
２内で組み立てられる。そして、シャッタ３４の内面側
には、発進口に対応させて鋼製リング３８を架台などを
用いて設置し、鋼製リング３８の先端側内周面に止水用
のリング状パッキン４０を二重に取り付ける。このパッ
キン４０は、チューブ状に形成してあって内部に圧縮空
気を注入して膨張させることにより、シールド掘削機２
０の外面に密着させて止水するようになっている。さら
に、構築壁１２のシャッタ３４に対面する位置には、シ
ールド掘削機２０を前進させるための反力受け４２を設
置する。

【００１８】次ぎに、同図（３）に示したように、シー
ルド掘削機２０を前進させ、先端部を鋼製リング３８内
に挿入する。そして、パッキン４０に圧縮空気を供給し
て膨張させてシールド掘削機２０の外面に密着させたの
ち、シールド掘削機２０の先端部に形成してあるチャン
バ内に加圧した泥水を供給し、シールド掘削機２０の先
端部周囲に圧力室となる泥水加圧部４４を設けて、構築
壁１２の外部の圧力に対抗させる。その後、図１（４）
に示したように、シャッタ３４をジャッキなどによって
引き上げ、鋼製リング３８と構築壁１２との隙間をシー
ルしたのち、仮セグメント２８を組み立てながらシール
ド掘削機２０を前進させ、発進口を封鎖している封止材
３２を直接掘削して構築壁１２の外に発進させる。

【００１９】これにより、発進口前方の地盤を改良する
必要がなく、工期の短縮を図ることができるとともに、
コストの低減を図ることができる。また、地上に建造物
が存在したり、道路事情などで地盤改良工事を行なうこ
とができないような場所であっても、発進坑１０を構築
してシールド掘削機２０を発進させることができ、トン
ネルを構築するのに最適な場所からシールド掘削機２０
を発進させることができる。しかも、従来のように人力
によりはつり工事を必要としないため、作業者の負担の
軽減と工期の短縮が図れる。また、封止材３２とシャッ
タ３４とを併用したことにより、大断面のトンネルや土
圧、水圧の大きな大深度のトンネルの施工を安全に行う
ことができるばかりでなく、封止材３２を薄肉化するこ
とができるとともに、比較的強度の低いものを用いるこ
とができ、シールド掘削機２０による掘削が容易に行な
え、またコストを低減することができる。

【００２０】図２は、トンネル施工方法の第２実施形態
を示す断面図である。この実施の形態においては、円形
の２つの発進坑４６、４８を近接して掘削する。これら
の発進坑４６、４８は、シールド掘削機２０を組み立て
配置するためのもので、一方の立坑（例えば発進坑４
６）に配設した構築壁５０にシールド掘削機２０の発進
口を形成し、その発進口を封止材３２によって封鎖して
おく。そして、発進口１６は、構築壁４０の内部側がシ
ャッタ３４によって覆ってある。

【００２１】シャッタ３４は、図３に示してあるよう
に、複数のボルト５２によって構築壁５０の内面に固定
してある。さらに、シャッタ３４は、両側部が構築壁５
０に固定したガイド５４に挿入してあり、ボルト５２を
取り外したときに、ガイド５４に案内されて上下方向に
移動可能となっている。また、ガイド５４の適宜の個所
には、グリスを注入するためのニップル（図示せず）が
設けてあって、後述するように、シャッタ３４を引き上
げる際にガイド５４にグリスを注入し、シャッタ３４の
摺動抵抗を小さくするようにしてある。一方、発進坑４
６に配設した土留め壁である構築壁５０は、図４に示し
たように、二重の鋼管によって形成してある。発進坑４
８には位置した構築壁５６も同様である。そして、この
実施形態に係る封止材３２は、アルミ筋を配置したアル
ミモルタルからなっていて、アルミ製の円筒枠を介して
構築壁５０に螺着してある。

【００２２】シールド掘削機２０を発進させる場合、例
えば２本の発進坑４６、４８を所定の深さまで掘削した
ならば、図２に示したように、発進口の対向側において
２つの構築壁５０、５６を横坑５９によって相互に連結
する。そして、分解された状態で構築壁５０、５６内に
搬入されたシールド掘削機２０を組み立て、横坑５９に
配置しする。また、シャッタ３４を固定しているボルト
５２を取り外し、シャッタ３４を下降させて移動可能で
あることを確認する。さらに、図示しないパッキン架台
をベースコンクリート３６に配設し、パッキン架台に鋼
製リング６０を設置するとともに、鋼製リング６０の内
周面にパッキン４０を二重に取り付ける。その後、図２
に示したように、リング６０の周囲にコンクリート６２
を打設して鋼製リング６０を補強する。コンクリート６
２が固化したならば、シャッタ３４の上部両側にブラケ
ット６４を取り付け（図４参照）、このブラケット６４
にシャッタ３４を引き上げるためのロッド６５を連結す
る。そして、ロッド６５の上部を構築壁５０に取り付け
たセンターホール型のジャッキ６６に通す。

【００２３】次ぎに、図２に示したように、シャッタ３
４の前面側に型枠６７を配設し、シャッタ３４と鋼製リ
ング６０との間に発泡モルタル６８を打設して発進口の
対面部に土留め部を形成する。発泡モルタル６８が固化
したならば、シールド掘削機２０を前進させて先端部を
リング６０内に挿入する。また、パッキン４０に圧縮空
気を供給して膨張させ、パッキン４０をシールド掘削機
２０の外周面に密着させ、シールド掘削機２０のカッタ
ヘッド７０の周囲に水密な空間を形成する。そして、こ
の空間に加圧した泥水を満たして泥水加圧部４４を形成
して構築壁５０の外部の圧力に対抗させた圧力室にした
のち、ジャッキ６６を作動してロッド６５を介してシャ
ッタ３４を上方に移動させて開放する。その後、シャッ
タ３４を開放したことによる空隙を埋めるとともに、シ
ールド掘削機２０を前進させて発泡モルタル６８、封止
材３２を掘削して構築壁５０の外に発進させる。

【００２４】このように、第２実施の形態においては、
発進口に面した部分に発泡モルタル６８による土留め部
を形成しているため、シャッタ３４を撤去しながら急結
剤と置換することにより、封止材３２の外部の土圧によ
る破壊を防止することができる。また、シャッタ３４に
は、泥水加圧部４４の圧力が直接さようすることがない
ため、シャッタ３４の引き上げを容易に行なえるととも
に、シャッタ３４を引き上げたことにより生ずる間隙か
ら泥水が漏れるようなことがなく、その間隙を埋める作
業を容易に行なうことができる。

【００２５】なお、前記実施の形態においては、泥水加
圧式シールド掘削機２０について説明したが、掘削機は
土圧式などであってもよい。また、前記の実施形態にお
いては、土留め部を発泡モルタルにより形成した場合に
ついて説明したが、土留め部を構成する部材は、シール
ド掘削機２０によって掘削できるものであればよい。そ
して、前記実施の形態においては、シャッタ３４を上下
方向に移動させる場合について説明したが、左右方向
（構築壁の周方向）に移動させるようにしてもよい。さ
らに、前記第２実施の形態においては、円形の発進立坑
を２つ形成して連結した場合について説明したが、立坑
は１つであってもよい。また、発進坑は、断面形状が円
形に限らす矩形等であってもよく、横坑などであっても
よい。

【００２６】図５は第３実施の形態の説明図であって、
到達坑部の断面図である。図５（１）において、到達坑
８０には、構築壁８２が設けてある。この構築壁８２に
は、シールド掘削機２０を到達させるための到達口８４
が形成してあるとともに、構築壁８２の内面側に到達口
８４を覆ってシャッタ８６が上下方向移動可能に設けて
ある。そして、到達口８４は、シールド掘削機２０によ
って掘削可能な封止材３２によって封鎖してある。ま
た、シャッタ８６は、前記の実施の形態と同様に鋼板な
どによって形成してあり、到達坑周囲の土圧、水圧を支
持できるようになっている。

【００２７】このように構成した到達坑８０において
は、同図（２）に示したように、シールド掘削機２０を
矢印８８のように掘進させ、封止材３２を掘削してその
先端部を到達口８４内に挿入する。また、封止材３２を
所定位置まで掘削したならば、シールド掘削機２０を停
止させ、同図（３）に示したようにシャッタ８６を移動
させて開放し、到達口８４を露出させる。そして、シー
ルド掘削機２０の先端部に残存している封止材３２を到
達坑８０の内部からブレーカなどを使用して除去すると
ともに、シールド掘削機２０の本体（シールド本体）内
部を分解して搬出し、シールドをトンネル内に埋め殺し
にしてトンネルを完成させる。このように、この実施の
形態においては、到達口８４をシールド掘削機２０によ
って掘削可能な封止材３２によって封鎖するとともに、
シャッタ８６によって到達口８４を覆って到達口部にお
ける地盤の崩壊を防止しているため、到達口部の地盤を
改良する必要がなく、コストの低減を図ることができ
る。

【００２８】図６は、第４実施の形態の説明図である。
この実施の形態においては、図６（１）に示したよう
に、到達坑８０の内部に、シャッタ８６に対面させて仮
地山９０が形成してある。この仮地山９０は、シールド
掘削機２０によって掘削可能な部材、例えば発泡モルタ
ルによって形成してあり、シールド掘削機２０の全長よ
りやや長くしてある。そして、同図（２）に示したよう
に、シールド掘削機２０が到達口８４を封鎖している封
止材３２を掘削し始めたとき、または封止材３２を所定
位置まで掘削したならば、同図（３）に示したようにシ
ャッタ８６を移動開放する。その後、シールド掘削機２
０を仮地山９０の内部に掘進させ、シールド掘削機２０
の全体が到達坑８０内に入った段階でシールド掘削機２
０の運転を停止する。そして、仮地山９０をブレーカな
どによって除去するとともに、シールド掘削機２０を分
解して地上に搬出する。この実施の形態においては、シ
ャッタ８６を配設するとともに仮地山９０を形成してい
るため、到達坑８０の周囲の地山の土圧や水圧が大きい
大深度のトンネルであっても安全にシールド掘削機２０
を到達坑８０に到達させることができる。なお、シャッ
タ８６を設けずに仮地山９０を到達口８４に直接対面さ
せて形成してもよい。このようにシャッタ８６を省略す
れば、よりコストの低減が図れる。

【００２９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の第１に
よれば、発進坑に設けた構築壁の発進口を掘削機によっ
て掘削可能な封止材によって閉鎖するとともにシャッタ
を発進口を覆って配置し、封止材が構築壁外部の圧力に
よって破壊され、外部から土砂が構築壁内に流入するの
を防止するとともに、掘削機を発進させる際に、シャッ
タと掘削機との間に、構築壁外部の圧力に対抗する圧力
室を形成してからシャッタを移動開放するため、シャッ
タを開放したとしても構築壁外部の圧力によって封止材
が破れて土砂が流入するようなことを防ぐことができ
る。従って、発進口の前方に地盤改良を施す必要がな
く、工期の短縮とコストの低減が図れるとともに、建築
物の存在などによって地盤改良工事が困難な場所であっ
ても発進坑を構築して掘削機を発進させることができ、
トンネル計画線の最適な位置から掘削機を発進させるこ
とができる。また、封止材とシャッタとを併用すること
により、大断面、大深度のトンネル施工も容易に行える
ばかりでなく、封止材として比較的強度の弱いものを使
用できるとともに薄肉化が可能となり、掘削機による掘
削が容易になるとともにコストの低減を図ることができ
る。しかも、封止材を掘削機によって掘削するため、人
力によるはつり作業をなくすことができ、作業者の負担
の軽減を図ることができるとともに、工期の短縮化を図
ることができる。そして、シャッタに漏出防止部材を取
り付たことにより、シャッタを移動開放する際に、掘削
機との間に形成した圧力室に充填した泥水やエア等の充
填材がシャッタと構築壁との間から漏れでるのを防ぐこ
とができる。

【００３０】また、本発明の第２においては、発進口を
覆っているシャッタに対面させて掘削機により掘削可能
な土留め部を形成したことにより、圧力室を形成しなく
とも土留め部の存在によって発進口を封鎖している封止
材が外部の圧力によって破壊されるおそれがない。そし
て、外部の圧力に対抗する圧力室形成せずに掘削機を発
進させることができるため、掘削機の発進作業が容易と
なる。そして、本発明の第３においては、到達坑内に設
けた構築壁に形成した到達口を掘削機により掘削可能な
封止材によって封鎖するとともに、到達口を覆ってシャ
ッタを配設しているため、到達口部の地盤改良が不要で
コストの低減が図れ、到達坑周囲の地盤が崩壊して到達
坑に進入するような事故を確実に防止することができ
る。

【００３１】さらに、本発明の第４においては、到達坑
内に仮地山を形成し、シャッタを移動開放したのちに掘
削機を仮地山内に掘進させるようにしているため、到達
坑周囲の土圧、水圧が大きい大深度などのトンネル施工
を安全に行うことができる。また、本発明の第５におい
ては、シャッタを設けずに構築壁に設けた到達口に直接
対面させて仮地山を形成し、この仮地山内に掘削機を掘
進させるようにしているため、よりコストの低減が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態に係るトンネル施工方
法を説明する発進坑部の断面図である。

【図２】本発明の第２実施の形態に係るトンネル施工方
法を説明する発進坑の横断面図である。

【図３】第２実施の形態に係るシャッタの正面図であ
る。

【図４】図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図５】第３実施の形態の説明図であって、到達坑部の
断面図である。

【図６】第４実施の形態の説明図である。

【図７】従来のトンネル施工方法の説明図である。

【符号の説明】

１０発進坑１２構築壁１６発進口２０シールド掘削機３２封止材３４シャッタ４０パッキン４４圧力室（泥水加圧部）４６、４８発進立坑５０、５６構築壁６８土留め部（発泡モルタル）８０到達坑８４到達口８６シャッタ９０仮地山

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者矢部和則東京都港区赤坂４丁目13番13号株式会社協和エクシオ内 (72)発明者志方弘樹東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (72)発明者谷口修東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (72)発明者霜田武利東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (72)発明者栗原和美東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】掘削機により掘削可能な封止材により封
鎖した発進口と、この発進口を覆って配設され、前記掘
削機を発進させる発進坑周囲の土圧、水圧を支持できる
移動可能なシャッタとを有する構築壁を前記発進坑内に
設けるとともに、前記掘削機の発進の際に前記発進坑内
に形成される圧力室の充填材が、前記シャッタの解放時
にシャッタと前記構築壁との間から漏れるのを防止する
漏出防止部材を前記シャッタに設け、前記掘削機を前記
構築壁内に搬入して前記シャッタと掘削機との間に構築
壁外部の圧力に対抗する前記圧力室を形成し、その後、
前記シャッタを移動開放して前記掘削機により前記発進
口を封鎖している前記封止材を掘削して掘削機を前記構
築壁の外に発進させることを特徴とするトンネル施工方
法。
【請求項２】掘削機により掘削可能な封止材により封
鎖した発進口と、この発進口を覆っている移動可能なシ
ャッタとを有する構築壁を前記掘削機を発進させる発進
坑内に設けたのち、前記掘削機を前記構築壁内に搬入す
るとともに、前記シャッタに対面させて前記掘削機によ
り掘削可能な土留め部を形成し、その後、前記シャッタ
を移動開放して前記掘削機により前記土留め部と前記封
止材とを掘削して掘削機を前記構築壁の外に発進させる
ことを特徴とするトンネル施工方法。
【請求項３】掘削機により掘削可能な封止材により封
鎖した到達口と、この到達口を覆って配設され、前記掘
削機を到達させる到達坑周囲の土圧、水圧を支持できる
移動可能なシャッタとを有する構築壁を前記到達坑内に
設け、前記到達口を封鎖している封止材を前記構築壁の
外側から前記掘削機によって所定位置まで掘削したの
ち、前記シャッタを移動開放して掘削機先端部の前記封
止材を到達坑内から除去することを特徴とするトンネル
施工方法。
【請求項４】掘削機により掘削可能な封止材により封
鎖した到達口と、この到達口を覆って配設した移動可能
なシャッタとを有する構築壁を前記掘削機を到達させる
到達坑内に設けるとともに、前記シャッタに対面させて
到達坑内に前記掘削機により掘削可能な仮地山を形成
し、前記構築壁の外側から前記到達口を封鎖している封
止材を前記掘削機により掘削するとともに、前記シャッ
タを移動開放して掘削機を前記仮地山内に掘進させたの
ち、仮地山を除去することを特徴とするトンネル施工方
法。
【請求項５】掘削機により掘削可能な封止材により封
鎖した到達口を有する構築壁を前記掘削機を到達させる
到達坑内に設けるとともに、前記到達口に対面させて到
達坑内に前記掘削機により掘削可能な仮地山を形成し、
前記構築壁の外側から前記到達口を封鎖している封止材
を前記掘削機により掘削して掘削機を前記仮地山内に掘
進させたのち、仮地山を除去することを特徴とするトン
ネル施工方法。