JPH11117662A - 直接地中接合工法用シールド掘進機及び直接地中接合工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カッタ駆動装置の能力を通常のシールド掘進
機並みに維持できシールド掘進機の構造も複雑にならな
い直接地中接合工法の技術を提供する。 【解決手段】 一対のシールド掘進機で接近するように
地中を掘進して形成した地下坑同士を接合することによ
り一連の地下坑を形成する直接地中接合工法に用いら
れ、地下坑同士を接合する領域を覆うための円筒状の貫
入リング２ａ，２ｂを有する直接地中接合工法用シール
ド掘進機において、バルクヘッド９ａ，９ｂの前方のシ
ールド本体１０ａ，１０ｂ内の空間に、カッタホイール
１ａ，１ｂの外周を囲むように出没可能に貫入リング２
ａ，２ｂを設けるとともに、リングスライドジャッキ４
ａ，４ｂをカッタホイール１ａ，１ｂに取り付け、地下
坑同士を接合する際、貫入リング２ａ，２ｂをリングス
ライドジャッキ４ａ，４ｂによりカッタホイール１ａ，
１ｂの前方に押し出すようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対向する一対のシ
ールド掘進機で互いに接近するように地中を掘進して形
成した地下坑同士を接合することにより一連の地下坑を
形成する直接地中接合工法と、こうした工法の実施に用
いられる直接地中接合工法用シールド掘進機に関する。

【０００２】

【従来の技術】長距離の地下坑を短期間で施工する等の
ため、通称、ＭＳＤ（メカニカル・シールド・ドッキン
グ）工法と称する直接地中接合工法が実施されている。
この直接地中接合工法では、掘削すべき地下坑の両端位
置からシールド掘進機を対向して発進させ、この対向す
る一対のシールド掘進機で互いに接近するように地中を
掘進する。次いで、こうして互いに接近するように形成
された地下坑同士を接合することにより連絡して一連の
地下坑を形成する。地下坑同士を接合するとき、土留め
や止水を行って接合作業を安全に行えるようにするた
め、その接合領域を円筒状の貫入リングで覆うようにし
たものが従来知られており、その例として、特開平３ー
１７２４９６号公報に記載されている地中接合型シール
ド機の接合部止水工法を挙げることができる。こうした
貫入リングを用いる直接地中接合工法の実施には、シー
ルド本体前部に貫入リングを押出し可能に格納したシー
ルド掘進機を用いる。本発明は、こうした貫入リングを
有する直接地中接合工法用シールド掘進機やこれを用い
て実施する直接地中接合工法を改良しようとするもので
ある。そこで、前記特開平３ー１７２４９６号公報に記
載の工法やその工法の実施に用いられているシールド掘
進機を従来の技術して取上げ、その技術内容を以下に概
説する。

【０００３】まず、シールド掘進機の技術内容について
述べると、この公報に記載の直接地中接合工法には、ス
キンプレート（シールド本体）前部に貫入リングを有す
る第１のシールド掘進機と、この貫入リングを前方に押
し出したときにその先端部を貫入させ得る貫入室を有す
る第２のシールド掘進機との二種類のシールド掘進機が
用いられる。第１のシールド掘進機は、スキンプレート
の前部を外筒と内筒とで二重壁に形成し、これら外筒と
内筒の間に円筒状の貫入リングを前方に押出し得るよう
摺動可能に格納しているとともに、この貫入リング後方
のスキンプレート内には、貫入リングを前方に押し出す
ための押出しジャッキを設置している。こうした二重壁
は、仕切壁（バルクヘッド）の後方のカッタ駆動装置の
設置領域に至るまで形成されている。また、貫入リング
を前方に押し出す際にカッタ装置（カッタホイール）が
障害にならないようにするため、カッタ装置は、周縁部
に伸縮自在なカッタ部を設けて外径を適宜縮小できるよ
うに構成している。

【０００４】一方、第２のシールド掘進機は、貫入室を
形成するため、スキンプレートの前部を第１のシールド
掘進機と同様に外筒と内筒とで二重壁に形成し、これら
外筒と内筒の間に形成された貫入室に、貫入リングの先
端部を貫入させることができるようにしている。この貫
入室には、貫入リングの先端を当接させることができる
リング状の受圧ゴムがその後方設けた引込ジャッキによ
り前後に移動可能に設けられている。また、第１のシー
ルド掘進機の貫入リングを貫入室に貫入させる際にカッ
タ装置が障害にならないようにするため、カッタ装置
は、第１のシールド掘進機と同様、周縁部に伸縮自在な
カッタ部を設けて外径を適宜縮小できるように構成して
いる。

【０００５】次に、これら第１のシールド掘進機及び第
２のシールド掘進機を用いて直接地中接合工法を実施す
る方法を述べる。両シールド掘進機を掘削予定の地下坑
の両端位置に相対向するように設置した後、両シールド
掘進機で互いに接近するよう地中を掘進する。その場
合、両シールド掘進機のカッタ装置は、カッタ部を伸ば
すことによりスキンプレートと同径の地下坑を掘削でき
るようにする。両シールド掘進機を地下坑の接合位置ま
で接近させて位置決めしたら、第１のシールド掘進機
は、押出しジャッキを駆動することにより貫入リングを
押し出してその先端を第２のシールド掘進機の受圧ゴム
に当接させる。また、第２のシールド掘進機は、引込ジ
ャッキを駆動することにより、貫入リングを当接させた
状態のまま受圧ゴムを引っ込めて貫入リングを貫入室の
奥まで引き込む。その場合、両シールド掘進機のカッタ
装置は、カッタ部を縮めることにより、貫入リングを貫
入室に引き込む動作の障害にならないように外径を縮小
させる。こうして貫入リングを貫入室に引き込むことに
より、地下坑同士を接合する領域を貫入リングで覆い、
接合作業を安全に行えるようにし、次いで、両シールド
掘進機のカッタ装置を解体する等地下坑の接合作業の仕
上げを行って一連の地下坑を形成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした従
来の技術では、第１のシールド掘進機において、貫入リ
ングや押出しジャッキを、カッタ駆動装置を設置する機
内に内蔵するようにしている。すなわち、シールド本体
としてのスキンプレートの前部を外筒と内筒とで二重壁
に形成してその二重壁をバルクヘッド後方のカッタ駆動
装置の設置領域まで延長するとともに、その後方のシー
ルド本体内に押出しジャッキを設置するようにしてい
る。そのため、カッタ駆動装置の設置空間が狭くなっ
て、カッタ駆動装置の能力を通常のシールド掘進機より
も相対的にに小さくしなければならず、大きなカッタト
ルクが確保しにくくなる。また、シールド本体前部をこ
のように外筒と内筒とで二重壁に形成することに加え、
この二重壁に格納した貫入リングを前方に押し出せるよ
うにする必要上、カッタホイールとしてのカッタ装置
は、周縁部に伸縮自在なカッタ部を設けて外径を縮小で
きるように構成しなければならず、シールド掘進機の構
造自体も複雑になる。一方、第２のシールド掘進機につ
いても、シールド本体前部を二重壁に形成するとともに
カッタ装置の外径を縮小できるように構成しなければな
らないため、同様の問題が生じる。

【０００７】本発明は、こうした従来の技術にみられる
問題を解決するため創作されたものであって、その技術
課題は、カッタ駆動装置の能力を通常のシールド掘進機
並みに維持することができシールド掘進機の構造も複雑
にならない直接地中接合工法に関する技術を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のこうした技術課
題は、この出願の第１番目の発明に関する次の１）のシ
ールド掘進機及びこの出願の第２番目の発明に関する次
の２）の工法によりそれぞれ達成される。

【０００９】１）対向する一対のシールド掘進機で互い
に接近するように地中を掘進して形成した地下坑同士を
接合することにより一連の地下坑を形成する直接地中接
合工法に用いられ、地下坑同士を接合する領域を覆うた
めの貫入リングを有する直接地中接合工法用シールド掘
進機において、貫入リングを、カッタホイールの外周を
囲むように出没可能にバルクヘッドの前方に設けるとと
もに、貫入リングをカッタホイール前方に押し出すよう
に駆動するための貫入リング駆動手段をカッタホイール
に設けたことを特徴とする直接地中接合工法用シールド
掘進機。

【００１０】２）対向する一対のシールド掘進機で互い
に接近するように地中を掘進して形成した地下坑同士を
接合することにより一連の地下坑を形成する直接地中接
合工法を実施する場合に、一対のシールド掘進機のそれ
ぞれに請求項１記載の直接地中接合工法用シールド掘進
機を使用して実施する直接地中接合工法であって、対向
する一対のシールド掘進機で互いに接近するように地下
坑同士を接合するための所定位置まで掘進する第１の工
程と、一対のシールド掘進機のうちの所定位置に先着し
た一方のシールド掘進機を他方のシールド掘進機が所定
位置に到着するまで待機させる第２の工程と、他方のシ
ールド掘進機が所定位置に到着後、各シールド掘進機の
貫入リング駆動手段を駆動することにより各貫入リング
を押し出して連結する第３の工程を経て地下坑同士を接
合し、一連の地下坑を形成することを特徴とする直接地
中接合工法。

【００１１】この出願の第１番目の発明では、貫入リン
グを、特に、カッタホイールの外周を囲むようにバルク
ヘッドの前方に設けるとともに、貫入リング駆動手段を
カッタホイールに設けていて、貫入リングや貫入リング
駆動手段が従来のようにシールド本体の機内側に内蔵さ
れることはないので、シールド本体内におけるカッタ駆
動装置の設置空間が狭くなるようなことはなく、そのた
め、カッタ駆動装置の能力を通常のシールド掘進機並み
に維持することができる。また、従来のようにシールド
本体前部を二重壁に形成したりカッタホイールの外径を
縮小できるように構成したりする必要もないため、シー
ルド掘進機の構造が複雑になるようなこともない。この
出願の第２番目の発明では、こうした出願の第１番目の
発明の直接地中接合工法用シールド掘進機を用いて実施
する直接地中接合工法の発明であるので、第１番目の発
明と同様、カッタ駆動装置の能力を通常のシールド掘進
機並みに維持することができ、かつ、シールド掘進機の
構造も複雑にならない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この出願の直接地中接合工
法用シールド掘進機及び直接地中接合工法に関する発明
が実際上どのように具体化されるのかを示す具体化例を
図１乃至図７に基づいて説明することにより、これらの
発明の実施の形態を明らかにする。図１は、本発明の具
体化例の一対の直接地中接合工法用シールド掘進機が接
近しつつある状態を示す縦断面図、図２は、本発明の具
体化例の一対の直接地中接合工法用シールド掘進機の一
方がドッキング地点に到達した状態を示す縦断面図、図
３は、本発明の具体化例の一対の直接地中接合工法用シ
ールド掘進機の貫入リングで地下坑を接合する工程を示
す縦断面図、図４は、図３のＣ部の拡大図、図５は、図
３の工程を経て地下坑同士を連絡した後、貫入リングを
溶接により固定した状態を示す要部の縦断面図、図６
は、図１の矢印Ａ方向の矢視図、図７は、図６のＢ−Ｂ
線断面図である。これらの図中図１乃至図５は、本具体
化例の直接地中接合工法の一連の工程を順次図示したも
のである。この直接地中接合工法は、前述した従来の直
接地中接合工法と同様、対向する一対のシールド掘進機
で互いに接近するように地中を掘進して形成した地下坑
同士を接合することにより一連の地下坑を形成する工法
である。また、本具体化例の直接地中接合工法用シール
ド掘進機は、前述した従来のシールド掘進機と同様、こ
の直接地中接合工法に用いられ、地下坑同士を接合する
領域を覆うための貫入リングを有するものである。

【００１３】まず、本具体化例の直接地中接合工法用シ
ールド掘進機の構造について説明すると、図１乃至図７
において、１ａ，１ｂは地山を掘削する回転カッタとし
てのカッタホイール、２ａ，２ｂは地下坑同士を接合す
る領域を覆うための円筒状の貫入リング、３ａ，３ｂは
カッタホイール１ａ，１ｂの内部外周付近に径方向に向
けて取り付けられた伸縮するサイドカッタジャッキ、４
ａ，４ｂは貫入リング２ａ，２ｂをカッタホイール１
ａ，１ｂの前方に押し出すように駆動するための貫入リ
ング駆動手段としてのリングスライドジャッキ、５ａ，
５ｂはカッタホイール１ａ，１ｂの外周部に出没可能に
設けたコピーカッタ、６ａ，６ｂはカッタホイール１
ａ，１ｂの中心部をなし切羽を先行掘削するカッタヘッ
ド、７ａ，７ｂは裏込め材を注入するための注入管、８
ｂは図１の左側のシールド掘進機に設けたチェックボー
リングを行うためのチェックボーリング用の孔、９ａ，
９ｂはシールド本体１０ａ，１０ｂ内を機内と機外とに
密封状態で仕切る仕切壁としてのバルクヘッド、１０
ａ，１０ｂはシールド掘進機の胴体をなすシールド本
体、１１ａ，１１ｂはモータと減速機構とで構成されカ
ッタホイール１ａ，１ｂを減速して回転駆動するカッタ
駆動装置、１２ａ，１２ｂはシールド掘進機の掘進方向
を修正するための中折れジャッキ、１３ａ，１３ｂはセ
グメントで反力をとってシールド本体１０ａ，１０ｂを
推進するシールドジャッキである。

【００１４】カッタホイール１ａ，１ｂは、その駆動軸
８をバルクヘッド９ａ，９ｂに支承してシールド本体１
０ａ，１０ｂの前方に回転可能に設置される。シールド
本体１０ａ，１０ｂは、この例では前胴と後胴とで構成
され、これらが複数の中折れジャッキ１２ａ，１２ｂで
接続されている。したがって、複数の中折れジャッキ１
２ａ，１２ｂの所望のものをストローク差を付けて伸縮
することにより、シールド本体１０ａ，１０ｂを中折れ
させてシールド掘進機の掘進方向を所望の方向に修正す
ることができる。コピーカッタ５ａ，５ｂは、こうした
シールド掘進機の方向修正時にカッタホイール１ａ，１
ｂの外周部より突出させて、掘削断面より外側の地山の
上下左右所望の領域を余掘することにより、シールド掘
進機の方向修正が円滑に行えるようにする。シールド掘
進機を方向修正するためのこれらの手段は、通常の中折
れ式シールド掘進機が備えている手段である。

【００１５】直接地中接合工法を実施するための手段に
関連する構造について説明する。貫入リング２ａ，２ｂ
は、バルクヘッド９ａ，９ｂの前方におけるシールド本
体１０ａ，１０ｂ内の機外側の空間に、カッタホイール
１ａ，１ｂの外周を囲み、かつ、シールド本体１０ａ，
１０ｂの内周面に沿うように配置される。貫入リング２
ａ，２ｂの先端部には、図４によく表されているよう
に、互いに面接触できるようなテーパ面が形成されてい
て、貫入リング２ａ，２ｂを互いに嵌め合わせることが
できるようになっている。リングスライドジャッキ４
ａ，４ｂは、図６及び図７に示すように、カッタホイー
ル１ａ，１ｂの外周部に複数個取り付けられる。貫入リ
ング２ａ，２ｂは、これら複数個のリングスライドジャ
ッキ４ａ，４ｂに取り付けることにより、カッタホイー
ル４ａ，４ｂの最外周に出没可能に配設される。カッタ
ホイール１ａ，１ｂの外周部には、これらのリングスラ
イドジャッキ４ａ，４ｂとともに複数個のサイドカッタ
ジャッキ３ａ，３ｂが周方向に位相をずらして取り付け
られる。

【００１６】これら複数個のサイドカッタジャッキ３
ａ，３ｂには、図４及び図６によく表されているよう
に、その中心部にストッパ部材１４ａ，１４ｂが設けら
るとともに、その前方に二股状のブラケット１５ａ，１
５ｂを介して一対のカッタビット１６ａ，１６ｂが取り
付けられる。リングスライドジャッキ４ａ，４ｂを縮め
て貫入リング２ａ，２ｂを没入させているとき、サイド
カッタジャッキ３ａ，３ｂを伸ばすと、図１及び図２に
示すように、ストッパ部材１４ａ，１４ｂが貫入リング
２ａ，２ｂの凹部に係合するとともに、一対のカッタビ
ット１６ａ，１６ｂが貫入リング２ａ，２ｂの前方に位
置して、その刃先が図６に示すように貫入リング２ａ，
２ｂの外周面の外方に突出する。ストッパ部材１４ａ，
１４ｂは、貫入リング２ａ，２ｂを没入位置に位置固定
する働きをし、カッタビット１６ａ，１６ｂは、地下坑
の外周部を掘削する働きをする。なお、図示はしていな
いが、図１の右側のシールド掘進機にもチェックボーリ
ング用の孔８ｂと同様のチェックボーリング用の孔８ａ
を設けており、これら一対のチェックボーリング用の孔
８ａ，８ｂは、互いに、バルクヘッド９ａ，９ｂの同じ
位置に設けている。そして、通常は閉鎖しておき、チェ
ックボーリングをするときにだけ開口できるようにして
いる。

【００１７】次に、以上述べた一対のシールド掘進機を
用いて実施する本具体化例の直接地中接合工法を図１乃
至図５を用いて説明する。

【００１８】イ）一対のシールド掘進機による地下坑の
掘削 以上述べた一対のシールド掘進機を掘削予定の地下坑の
両端位置に相対向するように設置した後、両シールド掘
進機で互いに接近するよう地中を掘進する。その場合、
リングスライドジャッキ４ａ，４ｂを縮めるとともにサ
イドカッタジャッキ３ａ，３ｂを伸ばしておくことによ
り、貫入リング２ａ，２ｂをストッパ部材１４ａ，１４
ｂで没入位置に位置固定するとともにカッタビット１６
ａ，１６ｂの刃先を貫入リング２ａ，２ｂの外周面の外
方に突出させておく。こうして両シールド掘進機が図１
に示すようにドッキング地点に近づいたら、チェックボ
ーリング用の孔８ａ，８ｂを利用して２点鎖線で示すよ
うにチェックボーリングを行って両シールド掘進機の位
置確認を行う。すなわち、チェックボーリング用の孔８
ａ，８ｂの一方の孔から他方の孔へ向かってボーリング
を行って、ボーリング装置のビットがその他方の孔を通
過するか否かをみることにより、両シールド掘進機が正
しい姿勢で対向して定められた地点に位置しているか否
かを実地に確認して最終的な位置確認をする。こうして
位置確認をした後、地下坑同士を接合するための所定位
置まで最小限の誤差で到達できるように、中折れジャッ
キ１２ａ，１２ｂの操作により方向制御や姿勢制御を行
って、両シールド掘進機を再度接近させる。

【００１９】ロ）先着シールド掘進機の待機 図２に示すように、地下坑を接合するための所定位置に
先に到着した先着シールド掘進機すなわち図２の右側の
シールド掘進機は、図２の左側のシールド掘進機が所定
位置に到着するまで待機する。その間、先着シールド掘
進機は、所定位置に位置したままの状態で、カッタホイ
ール１ａを駆動しつつ中折れジャッキ１２ａを操作する
ことにより前方の地山を掘削する。すなわち、カッタホ
イール１ａは駆動するがシールドジャッキ１３ａでの推
進は行わずに、中折れジャッキ１２ａだけを操作して前
胴を前後左右等各方向に傾動させることにより、カッタ
ホイール１ａの周辺部をカッタヘッド６ａの突出寸法Ｘ
分程度前方に突き出して前方の地山を掘削する。そうす
ると、サイドカッタジャッキ３ａに設けたカッタビット
１６ａやカッタホイール１ａのカッタビットさらにはカ
ッタヘッド６ａにより、切羽の周辺部や中央部が突出寸
法Ｘ分程度先行掘削されることとなり、これにより地下
坑の接合領域における右側の地山を掘り崩すことができ
る。こうして前方の地山を掘削が終了した後は、中折れ
ジャッキ１２ａを操作して、前胴が傾動していない元の
状態に戻す。

【００２０】ハ）貫入リングによる地下坑の接合 左側のシールド掘進機が地下坑を接合するための所定位
置に到着したら、各サイドカッタジャッキ３ａ，３ｂを
縮めることにより、ストッパ部材１４ａ，１４ｂによる
貫入リング２ａ，２ｂの位置固定を解除するとともにカ
ッタビット１６ａ，１６ｂを貫入リング２ａ，２ｂの内
周側に引っ込める。次いで、図３及び図４に示すよう
に、各シールド掘進機のリングスライドジャッキ４ａ，
４ｂを駆動することにより貫入リング２ａ，２ｂを共に
押し出して互いに接触させる。その場合、貫入リング２
ａ，２ｂは、カッタホイール１ａ，１ｂの外周を囲むよ
うに設けているので、従来のようにカッタホイール１
ａ，１ｂの外径を縮小さるような余分の操作をしないで
も、各貫入リング２ａ，２ｂを前方に押し出すことがで
きる。このように、貫入リング２ａ，２ｂを、従来とは
異なり一対のシールド掘進機の双方から押し出すように
しているため、各貫入リング２ａ，２ｂをバルクヘッド
９ａ，９ｂの前方に設けてその長さを従来より短くして
も、双方の貫入リング２ａ，２ｂで協働して地下坑の接
合領域を覆うことができる。この例では、前述したよう
に、互いに面接触できるようなテーパ面が貫入リング２
ａ，２ｂの先端部に形成されているので、貫入リング２
ａ，２ｂを押し出すと、貫入リング２ａ，２ｂの先端部
は、互いにテーパ面でガイドされながら嵌め合わされる
こととなり、しかも、貫入リング２ａ，２ｂの先端部の
接触面積は、その先端部のテーパ面により拡大すること
ができる。

【００２１】ニ）地下坑接合の仕上げ作業 こうして地下坑の接合領域を貫入リング２ａ，２ｂで覆
って地下坑の接合作業を安全に行えるようにした後は、
地下坑の接合領域における左側の地山を始めとする残存
地山や残存土砂を適宜の手段により除去するとともに、
各シールド掘進機の注入管７ａ，７ｂからモルタルセメ
ント等の裏込め材を貫入リング２ａ，２ｂと地山との間
に注入して、貫入リング２ａ，２ｂの周りを固める。ま
た、シールド本体１０ａ，１０ｂの内部から各カッタホ
イール１ａ，１ｂやカッタ駆動装置１１ａ，１１ｂを解
体するとともにバルクヘッド９ａ，９ｂを撤去して地下
坑同士を連絡する。さらに、図５に示すように、貫入リ
ング２ａ，２ｂをそれぞれシールド本体１０ａ，１０ｂ
に溶接により固着するとともに貫入リング２ａ，２ｂの
先端部同士を溶接により固着し、貫入リング２ａ，２ｂ
を構造材に利用して地下坑の接合領域の坑壁を形成す
る。こうして、地下坑の接合に必要な種々の仕上げ作業
を行って一連の地下坑を形成する。

【００２２】以上述べた直接地中接合工法用シールド掘
進機及び直接地中接合工法では、各貫入リング２ａ，２
ｂを、特に、各カッタホイール１ａ，１ｂの外周を囲む
ように設けるとともに、各リングスライドジャッキ４
ａ，４ｂを各カッタホイール１ａ，１ｂに取り付けてい
て、貫入リング２ａ，２ｂやリングスライドジャッキ４
ａ，４ｂが従来のようにシールド本体１０ａ，１０ｂの
機内側に内蔵されるようなことはないので、シールド本
体１０ａ，１０ｂ内におけるカッタ駆動装置１１ａ，１
１ｂの設置空間が狭くなるようなことはない。そのた
め、カッタ駆動装置１１ａ，１１ｂの能力を従来のよう
に通常のシールド掘進機よりも小さくしなければならい
というような問題は生じず、大きなカッタトルクを容易
に確保することができる。また、貫入リング２ａ，２ｂ
をこのようにカッタホイール１ａ，１ｂの外周を囲むよ
うに設けたことにより、シールド本体１０ａ，１０ｂの
前部を従来のように外筒と内筒とで二重壁に形成する必
要はなく、しかも、従来とは異なり、カッタホイール１
ａ，１ｂの外径を縮小できるように構成しなくても、貫
入リング２ａ，２ｂをそのまま押し出すことができるた
め、シールド掘進機の構造が複雑になるようなこともな
い。

【００２３】したがって、本具体化例の技術によれば、
カッタ駆動装置の能力を通常のシールド掘進機並みに維
持することができシールド掘進機の構造も複雑にならな
い直接地中接合工法に関する技術を得ることができる。
また、一対のシールド掘進機で形成した地下坑同士を貫
入リング２ａ，２ｂで接合する際、従来とは異なり、カ
ッタホイール１ａ，１ｂの外径を縮小する余分な操作を
要することなく貫入リング２ａ，２ｂを押し出すことが
できるため、一対のシールド掘進機で形成した地下坑同
士を接合する作業は従来よりも簡単な操作で行える。本
具体化例の直接地中接合工法では、従来のように貫入リ
ングを有する第１のシールド掘進機と貫入室を有する第
２のシールド掘進機のような二種類のシールド掘進機を
配備する必要はなく、同じ構造の一対のシールド掘進機
を配備すれば足るので、その実施に用いるシールド掘進
機の製作に手間を要せず、ひいては、施工費用を節減す
ることができる。

【００２４】本具体化例の直接地中接合工法では、前記
ロ）の工程で述べたように、先着シールド掘進機は、他
のシールド掘進機の到着を待って待機している間、カッ
タホイール１ａを駆動しつつ中折れジャッキ１２ａを操
作することにより前方の地山を掘削するようにしている
ので、貫入リング２ａの押し出し経路の近辺が事前に掘
削されることとなって、リングスライドジャッキ４ａに
よる貫入リング２ａの押し出しを円滑に行うことができ
るとともに、地下坑の接合領域における右側の地山を事
前に掘り崩すことができて、前記ニ）の地下坑接合の仕
上げ作業を効率的に行うことができる。また、一対の貫
入リング２ａ，２ｂの先端部に、互いに面接触できるよ
うなテーパ面を形成しているので、貫入リング２ａ，２
ｂを押し出して連結する際に、貫入リング２ａ，２ｂの
先端部が互いにテーパ面でガイドされながら嵌め合わさ
れることとなり、貫入リング２ａ，２ｂの先端部同士を
容易かつ確実に接触させることができるとともに、貫入
リング２ａ，２ｂの先端部の接触面積は、その先端部の
テーパ面により拡大されて、貫入リング２ａ，２ｂの先
端部同士を接触させた際に密着性を向上させることがで
きる。サイドカッタジャッキ３ａ，３ｂにストッパ部材
１４ａ，１４ｂ及びカッタビット１６ａ，１６ｂを設け
てカッタホイール１ａ，１ｂの外周部に取り付けている
ため、カッタビット１６ａ，１６ｂで地下坑の外周部を
掘削できることに加えて、ストッパ部材１４ａ，１４ｂ
で貫入リング２ａ，２ｂを位置固定するために兼用する
ことができ、一つのサイドカッタジャッキ３ａ，３ｂを
種々の用途に多角的に活用することができる。

【００２５】この例では、直接地中接合工法を実施する
場合、前記ロ）の工程において、中折れジャッキ１２ａ
を操作してカッタヘッド６ａの突出寸法Ｘ分前方の地山
を掘削するようにしているが、この操作は、リングスラ
イドジャッキ４ａによる貫入リング２ａの押し出しを円
滑に行えるようにする等のために実施する付加的な操作
であるから、本発明の工法にとって必ずしも不可欠の操
作ではない。また、こうした操作を先着シールド掘進機
についてだけ行うようにしているが、後から到着する他
のシールド掘進機にも行うようにして、リングスライド
ジャッキ４ｂによる貫入リング２ｂの押し出しを円滑に
行えるようにするとともに、地下坑の接合領域における
左側の地山を掘り崩すようにしてもよい。この例では、
直接地中接合工法を実施する場合に、使用する一対のシ
ールド掘進機の貫入リング２ａ，２ｂの先端部に、互い
に面接触できるようなテーパ面を形成するようにしてい
るが、こうしたテーパ面を形成しないで先端部同士を突
き合わせて接触させるようにしたりその先端部にシール
部材を設けて先端部同士をシール部材を介して接触させ
るようにしてもよく、要は、各貫入リング２ａ，２ｂを
押し出して連結できるように構成していればよい。この
例では、本発明の直接地中接合工法を実施する場合に、
その実施に使用する一対のシールド掘進機に、中折れジ
ャッキを有する中折れ式のシールド掘進機を使用してい
るが、中折れジャッキを有しないシールド掘進機を使用
してもよい。また、本発明の直接地中接合工法用シール
ド掘進機は、土圧式のシールド掘進機であっても泥水式
のシールド掘進機であってもよく、シールド掘進機の種
類は問わない。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、直接地
中接合工法用シールド掘進機に関するこの出願の第１番
目の発明及び直接地中接合工法に関するこの出願の第２
番目の発明は、それぞれ課題を解決するための手段の項
に示した１）及び２）の技術手段を採用しているので、
これらの発明によれば、カッタ駆動装置の能力を通常の
シールド掘進機並みに維持することができシールド掘進
機の構造も複雑にならない直接地中接合工法に関する技
術が得られる。こうした基本的な効果を奏することに加
え、この出願の第１番目の発明及び第２番目の発明で
は、従来のようにカッタホイールの外径を縮小する余分
な操作をすることなく貫入リングを押し出すことができ
るため、一対のシールド掘進機で形成した地下坑同士を
接合する作業は従来よりも簡単な操作で行える。この出
願の第２番目の発明では、同じ構造の一対のシールド掘
進機を配備すれば足るので、その実施に用いるシールド
掘進機の製作に手間を要せず、ひいては、施工費用を節
減することができる。

【００２７】この出願の第２番目の発明を具体化する場
合に特許請求の範囲の請求項３の構成を採用すれば、貫
入リングの押し出し経路の近辺が事前に掘削されること
となって、貫入リング駆動手段による貫入リングの押し
出しを円滑に行うことができるとともに、地下坑の接合
領域における片側の地山を事前に掘り崩すことができ
て、下坑接合の仕上げ作業を効率的に行うことができ
る。この出願の第２番目の発明を具体化する場合に特許
請求の範囲の請求項４の構成を採用すれば、貫入リング
を押し出して連結する際に、貫入リングの先端部同士を
容易かつ確実に接触させることができるとともに、貫入
リングの先端部の接触面積はその先端部のテーパ面によ
り拡大されて、貫入リングの先端部同士を接触させた際
に密着性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体化例の一対の直接地中接合工法用
シールド掘進機が接近しつつある状態を示す縦断面図で
ある。

【図２】本発明の具体化例の一対の直接地中接合工法用
シールド掘進機の一方がドッキング地点に到達した状態
を示す縦断面図である。

【図３】本発明の具体化例の一対の直接地中接合工法用
シールド掘進機の貫入リングで地下坑を接合する工程を
示す縦断面図である。

【図４】図３のＣ部の拡大図である。

【図５】図３の工程を経て地下坑同士を連絡した後、貫
入リングを溶接により固定した状態を示す要部の縦断面
図である。

【図６】図１の矢印Ａ方向の矢視図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ カッタホイール ２ａ，２ｂ 貫入リング ３ａ，３ｂ サイドカッタジャッキ ４ａ，４ｂ リングスライドジャッキ ７ａ，７ｂ 注入管 ８ａ，８ｂ チェックボーリング用孔 ９ａ，９ｂ バルクヘッド １０ａ，１０ｂ シールド本体 １１ａ，１１ｂ カッタ駆動装置 １２ａ，１２ｂ 中折れジャッキ １４ａ，１４ｂ ストッパ部材 １６ａ，１６ｂ カッタビット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏 浩二 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機エ ンジニアリング株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する一対のシールド掘進機で互いに
   接近するように地中を掘進して形成した地下坑同士を接
   合することにより一連の地下坑を形成する直接地中接合
   工法に用いられ、地下坑同士を接合する領域を覆うため
   の貫入リングを有する直接地中接合工法用シールド掘進
   機において、貫入リングを、カッタホイールの外周を囲
   むように出没可能にバルクヘッドの前方に設けるととも
   に、貫入リングをカッタホイール前方に押し出すように
   駆動するための貫入リング駆動手段をカッタホイールに
   設けたことを特徴とする直接地中接合工法用シールド掘
   進機。
2. 【請求項２】 対向する一対のシールド掘進機で互いに
   接近するように地中を掘進して形成した地下坑同士を接
   合することにより一連の地下坑を形成する直接地中接合
   工法を実施する場合に、一対のシールド掘進機のそれぞ
   れに請求項１記載の直接地中接合工法用シールド掘進機
   を使用して実施する直接地中接合工法であって、対向す
   る一対のシールド掘進機で互いに接近するように地下坑
   同士を接合するための所定位置まで掘進する第１の工程
   と、一対のシールド掘進機のうちの所定位置に先着した
   一方のシールド掘進機を他方のシールド掘進機が所定位
   置に到着するまで待機させる第２の工程と、他方のシー
   ルド掘進機が所定位置に到着後、各シールド掘進機の貫
   入リング駆動手段を駆動することにより各貫入リングを
   押し出して連結する第３の工程を経て地下坑同士を接合
   し、一連の地下坑を形成することを特徴とする直接地中
   接合工法。
3. 【請求項３】 一対のシールド掘進機のそれぞれに請求
   項１記載の直接地中接合工法用シールド掘進機を使用す
   る場合に、中折れジャッキを有する中折れ式のシールド
   掘進機に構成した直接地中接合工法用シールド掘進機を
   使用し、第２の工程において、所定位置に先着した一方
   のシールド掘進機を所定位置に位置させたままの状態
   で、カッタホイールを駆動しつつ中折れジャッキを操作
   することにより前方の地山を掘削するようにしたことを
   特徴とする請求項２記載の直接地中接合工法。
4. 【請求項４】 一対のシールド掘進機のそれぞれに請求
   項１記載の直接地中接合工法用シールド掘進機を使用す
   る場合に、一対のシールド掘進機の貫入リングの先端部
   に、互いに面接触できるようなテーパ面を形成したこと
   を特徴とする請求項２記載の直接地中接合工法。