JPH11294068A - Shielding construction method - Google Patents

Shielding construction method

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JPH11294068A
JPH11294068A JP9905098A JP9905098A JPH11294068A JP H11294068 A JPH11294068 A JP H11294068A JP 9905098 A JP9905098 A JP 9905098A JP 9905098 A JP9905098 A JP 9905098A JP H11294068 A JPH11294068 A JP H11294068A
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JP
Japan
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shield
widening
excavation
segment
tunnel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9905098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikazu Kido
義和 木戸
Noriyasu Yamamori
規安 山森
Hirobumi Sasaki
博文 佐々木
Makoto Koda
信 甲田
Tomoo Mimura
友男 三村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kumagai Gumi Co Ltd
Original Assignee
Kumagai Gumi Co Ltd
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Publication date
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce clearance with bedrock by boring along a tunnel external shape in the boring machine frong/rear parts by using the boring machine having an overbreak device and expanded width cylinders in the radial direction and capable varying an expanded width quantity in the shield longitudinal direction. SOLUTION: Overbreak is started from when a front face 20F of a shielding boring machine 20 reaches this side by the machine length L from a first taper starting point P1, and the front face 20F reaches the taper starting point P1 to become a maximum overbreak quantity. Next, expanded with cylinders 3L, 3R are expanded to perform excavation while expanding a longitudinal expanded width of the boring machine 20 until the front face 20F reaches a taper end point Q1. Next, boring is propelled by an expanded shield up to reaching a second taper starting point P2, and the boring is propelled by reducing the front face 20F until the tail 20T reaches the taper starting point P2. In that case, the overbreak is resumed from when the front face 20F advances to this side by the machine length L from a taper end point Q2, and afterwards, an overbreak quantity is reduced, and after the tail 20T passes through the taper end point Q2, the boring is ordinarily advanced. Therefore, clearance with bedrock can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルの左,右
方向に拡幅可能なシールド掘進機を用いて掘削方向の断
面形状が異なるトンネルを掘削する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 construction method for excavating tunnels having different cross-sectional shapes in an excavation direction using a shield machine capable of widening the tunnel in the left and right directions.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、トンネル断面を拡大する施工法と
しては、開削工法と地中切り拡げ工法とがある。開削工
法は、開削部の用地を確保する必要があるだけでなく、
周辺の道路交通や地域環境への影響が大きい。特に、都
市部においては地下開発が進んでいるため、新設トンネ
ルの建設深度が深くならざるを得ず、開削工法の適用が
難しくなっている。また、地中切り拡げ工法は、薬液注
入法や地盤凍結法等の補助工法により拡大施工予定の周
辺の地盤を固化した後、拡大すべき区間のセグメントを
取り外し、トンネル断面を拡大するもので、そのため、
施工位置が深い場合や拡大区間が長い場合には、上記補
助工法に伴う工費,工期の増大が大きな問題となってい
た。また、中間立坑を設け、シールドを中間立坑内に引
き込み、上記シールドを所要断面に改造して再掘進する
方法もあるが、この場合には中間立坑が必要不可欠であ
る。そこで、例えば、特開昭58−207494号公報
に記載された円形断面を有し、シールドの半径方向を拡
幅する機構を有するシールド掘進機を用いてトンネル断
面を拡大する技術が提案されている。これは、図15に
示すように、シールド本体50の前面に設けられたメイ
ンカッター51の後部に、密閉箱型構造の拡幅胴52
(図の太線部)を設け、この拡幅胴52の内部に、それ
ぞれに拡幅余掘用のカッターディスク53を備えた複数
の拡幅余堀手段54を円弧状に配置して収納するととも
に、上記拡幅胴52をシールド本体50の半径方向に移
動させてトンネルの拡幅施工を行うものである。図16
(a)は、拡幅胴52の移動機構を示す図で、拡幅胴5
2はシールドの半径方向に移動させるための拡幅ジャッ
キ55を有し、拡幅余掘りを行う場合には、図16
(b)に示すように、上記拡幅ジャッキ55を伸長さ
せ、シールド本体50のガイド部50sに収納されてい
る拡幅胴52のスライド部52sを上記ガイド部50s
に沿って移動させ、上記拡幅胴52をシールド本体50
から半径方向に突出させるようにしている。なお、拡幅
胴52側のシールド推進ジャッキ56及びエレクタ57
とを収納している拡幅胴52の後部胴50aも、シール
ドの半径方向に移動可能で、拡幅施工時には、後部胴5
0aも拡幅胴52と同型に拡幅し、シールド後部におい
て、セグメント58を組立るようにしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a construction method for enlarging a tunnel section, there are an open-cutting method and an underground cutting and expanding method. The excavation method not only needs to secure land for the excavated part,
Significant impact on road traffic and local environment. In particular, underground development is progressing in urban areas, and the construction depth of new tunnels must be increased, making it difficult to apply open-cutting methods. In addition, the underground cutting and spreading method is to solidify the surrounding ground to be expanded by auxiliary methods such as chemical injection method and ground freezing method, then remove the segment of the section to be expanded and enlarge the tunnel cross section, for that reason,
When the construction position is deep or the expanded section is long, the increase in construction cost and construction period due to the above-mentioned auxiliary construction method has been a serious problem. There is also a method in which an intermediate shaft is provided, the shield is drawn into the intermediate shaft, the shield is remodeled to have a required cross section, and re-excavation is performed. In this case, the intermediate shaft is indispensable. Therefore, for example, a technique of enlarging a tunnel cross section using a shield excavator having a circular cross section described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-207494 and having a mechanism for widening the shield in a radial direction has been proposed. As shown in FIG. 15, a wide box 52 having a closed box structure is provided at the rear of a main cutter 51 provided on the front surface of the shield body 50.
(Bold line portion in the drawing), a plurality of widening excavating means 54 each having a cutter disk 53 for widening and excavating are arranged and housed in an arc shape inside the widening cylinder 52, and the widening is performed. The trunk 52 is moved in the radial direction of the shield body 50 to widen the tunnel. FIG.
(A) is a figure which shows the moving mechanism of the widening cylinder 52,
2 has a widening jack 55 for moving in the radial direction of the shield.
As shown in (b), the widening jack 55 is extended, and the sliding portion 52s of the widening cylinder 52 housed in the guide portion 50s of the shield body 50 is moved to the guide portion 50s.
Along with the shield body 50
From the radial direction. It should be noted that the shield propulsion jack 56 and the elector 57 on the widening cylinder 52 side
The rear body 50a of the widening cylinder 52 that accommodates the rear body 50a is also movable in the radial direction of the shield.
0a is also widened to the same shape as the widening cylinder 52, and a segment 58 is assembled at the rear of the shield.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のシールド掘進機は、スライド部52s及びガイド部
50sの剛性がないので、強度的に弱く、また、スライ
ド部52sの長さが構造上制限されるので、拡幅量を大
きくできないという問題点があった。また、トンネルの
拡幅幅が大きい場合には、円形断面を有するトンネルの
一般部と掘削断面が広がった拡幅部との間に拡幅幅が徐
々に変化するテーパ部を設けてトンネルの掘進を行う方
法があるが、上記従来のシールド掘進機では、拡幅胴5
2と後部胴50aとは、それぞれ独立して拡幅量を変化
させる構造になっているので、拡幅時におけるシールド
本体50は、シールドの前,後方向で平行に拡幅された
形状となるため、上記従来のシールド掘進機をテーパ部
が設けられたトンネル形状に沿って掘進させることがで
きなかった。すなわち、上記テーパ部において、従来の
シールド掘進機を左,右の胴部が平行な状態で掘進させ
た場合には、余掘量を多くする必要があるだけでなく、
掘進の結果、シールド掘進機と地山との間に大きなクリ
アランスが生じ、地山の安定が難しくなるという問題点
があった。
However, in the shield machine described above, the rigidity of the slide portion 52s and the guide portion 50s is not provided, so that the strength thereof is weak, and the length of the slide portion 52s is limited structurally. Therefore, there has been a problem that the widening amount cannot be increased. In addition, when the widening width of the tunnel is large, a method of excavating the tunnel by providing a tapered portion where the widening width gradually changes between the general portion of the tunnel having a circular cross section and the widening portion having the widened excavation cross section. However, in the conventional shield machine described above, the widening cylinder 5
2 and the rear trunk 50a have a structure in which the widening amount is changed independently of each other, so that the shield main body 50 at the time of widening has a shape which is widened in parallel in front and rear directions of the shield. The conventional shield excavator cannot be excavated along the shape of the tunnel provided with the tapered portion. In other words, when the conventional shield machine is excavated in the tapered portion with the left and right trunks parallel, not only does it need to increase the amount of extra excavation,
As a result of the excavation, there is a problem that a large clearance is generated between the shield excavator and the ground, and it is difficult to stabilize the ground.

【0004】本発明は、従来の問題点に鑑みてなされた
もので、テーパ部を設けたトンネルを掘進する際に、シ
ールドと地山との間のクリアランスを小さくすることの
できるシールド工法を提供することを目的とする。
[0004] The present invention has been made in view of the conventional problems, and provides a shield method capable of reducing the clearance between the shield and the ground when excavating a tunnel provided with a tapered portion. The purpose is to do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
のシールド工法は、シールドの径方向に伸縮自在な余掘
り装置と、シールドの掘削方向の左,右に移動する1対
の拡幅胴とを備えるとともに、上記拡幅胴のそれぞれの
拡幅量をシールドの前,後方向で可変できるシールド掘
進機を用い、上記シールド掘進機の前部及び後部をトン
ネルの外形に沿うようにして掘進作業を行うようにした
ことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a shield construction method, comprising: an extra excavation device which can be extended and contracted in a radial direction of a shield; and a pair of widening members which move to the left and right in the excavation direction of the shield. Using a shield excavator that can change the width of each of the widening cylinders in front of and behind the shield, and excavating the front and rear of the shield excavator along the outer shape of the tunnel. Is performed.

【0006】本発明の請求項2に記載のシールド工法
は、上記余掘り装置により、一般部または拡幅部とテー
パ部との境界付近の掘進形状が滑らかになるような余掘
を行うことを特徴とする。
The shield method according to a second aspect of the present invention is characterized in that the above-mentioned excavation device performs extra excavation such that the excavation shape near the boundary between the general portion or the widened portion and the tapered portion becomes smooth. And

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき説明する。図1は、本発明の実施の形
態に係わるシールド掘進機20の構成を示す図で、図1
(a)は全体断面図、図1(b)は正面図である。図に
おいて、1はシールド掘進機20の前面に取付けられ切
り羽を掘削するメインカッター、2は上記メインカッタ
ー1に取付けられ上記メインカッター1の径方向(シー
ルドの径方向)に伸縮自在な1対の余堀装置、3L,3
Rはそれぞれ左,右に移動する断面が円弧状の左,右の
拡幅胴、4は上記メインカッター1の後部に配置された
円板状の隔壁、5A,5Bは前面に複数のサブカッター
5kを備え、シールド掘進機20の軸方向と平行に延長
する平板状の水平フレームで、5Aは上部胴を構成する
上側の水平フレーム、5Bは下部胴を構成する下側の水
平フレームである。なお、上記水平フレーム5A,5B
は、上記左,右の拡幅胴3L,3Rとともにシールド胴
部3を構成している。また、6はシールドの中胴部の内
部に設けられ上記隔壁4とともに上記水平フレーム5
A,5Bを支える支柱、7は上記水平フレーム5A,5
Bのシールド内部側に取付けられ上記左,右の拡幅胴3
L,3Rをそれぞれ左,右に移動させるためスライドジ
ャッキ、8はメインカッターの1の軸部、9はメインカ
ッター1の駆動装置、10はセグメント11を押してシ
ールド掘進機を前進させるためのシールド推進ジャッ
キ、12はセグメント11をリング状に組立るためのエ
レクタ、13は上記セグメント11とシールド掘進機2
0との間に設置される止水用のテールシールである。な
お、上,下の水平フレーム5A,5B内でサブカッター
5kの後部には、上記サブカッター5kの駆動装置5m
が収納される。また、図を簡明化するため、隔壁4の前
方に高圧の泥水を送るための送泥管14と、メインカッ
ター1等で掘削された土砂等と上記泥水とをシールドの
後方に送るための排泥管15とを2点鎖線で示した。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a shield machine 20 according to an embodiment of the present invention.
1A is an overall sectional view, and FIG. 1B is a front view. In the figure, 1 is a main cutter mounted on the front surface of a shield machine 20 for excavating a face, and 2 is a pair of main cutters mounted on the main cutter 1 and capable of expanding and contracting in the radial direction of the main cutter 1 (radial direction of the shield). Equipment of 3L, 3
R is a left and right widening cylinder having an arc-shaped cross section that moves left and right respectively, 4 is a disk-shaped partition wall arranged at the rear of the main cutter 1, 5A and 5B are a plurality of sub-cutters 5k on the front surface. And a flat horizontal frame extending parallel to the axial direction of the shield machine 20. Reference numeral 5A denotes an upper horizontal frame constituting an upper trunk, and 5B denotes a lower horizontal frame constituting a lower trunk. The horizontal frames 5A, 5B
Constitutes the shield body 3 together with the left and right widening cylinders 3L and 3R. Further, 6 is provided inside the middle body of the shield, and the horizontal frame 5 is provided together with the partition 4.
A column for supporting A and 5B, 7 is the horizontal frame 5A and 5
B, attached to the inside of the shield of B
A slide jack for moving L and 3R to the left and right respectively, 8 is a shaft portion of the main cutter 1, 9 is a driving device of the main cutter 1, and 10 is a shield propulsion for pushing the segment 11 to advance the shield excavator. A jack, 12 is an erector for assembling the segment 11 into a ring shape, and 13 is the segment 11 and the shield machine 2
This is a tail seal for stopping water installed between the tail seal. In the upper and lower horizontal frames 5A and 5B, a driving device 5m for the sub-cutter 5k is provided at the rear of the sub-cutter 5k.
Is stored. Further, in order to simplify the drawing, a mud pipe 14 for sending high-pressure muddy water in front of the partition wall 4 and a drainage for sending earth and sand excavated by the main cutter 1 and the above muddy water to the rear of the shield. The mud pipe 15 is indicated by a two-dot chain line.

【0008】図2(a)は、図1(a)のA−A断面図
で、サブカッター5kは、水平フレーム5A,5Bのそ
れぞれの両端側に各3個ずつ設けられており、3個のサ
ブカッターのうち中央のサブカッターは他のサブカッタ
ーよりも前面に位置している(図1(b)参照)。ま
た、上側の水平フレーム5Aの前面中央には送泥管14
の送泥口14aが、下側の水平フレーム5Bの前面中央
には、掘削された土砂等と上記送泥口14aからの泥水
とを攪拌するアジテータ16と排泥管15の排泥口15
aとが設けられている。なお、同図の排泥口15aの一
方は予備の排泥口である。また、左,右の拡幅胴3L,
3Rの隔壁4の裏側にあたる部分には、図示しない止水
用のシールを挟んで、上記隔壁4に密着するように移動
隔壁3p,3qが設けられている。図2(b)は、図1
(a)のB−B断面図で、支柱6は水平フレーム5A,
5B間に上記水平フレーム5A,5Bに垂直に建られた
平行な2本の棒状の部材から構成されている。また、メ
インカッター1の駆動装置9はシールド胴部3と同心円
状に左,右3個ずつ設けられ、シールド推進ジャッキ1
0は、シールド胴部3の内側に同心円状に設けられい
る。詳細には、上部胴及び下部胴である水平フレーム5
A,5Bの内側に配置されたシールド推進ジャッキは、
サブカッター5kの駆動装置5mの後部に配置され、他
のシールド推進ジャッキは、移動する左,右の拡幅胴3
L,3Rの内側に配置されている。なお、図1(b)で
は、支柱6に取付けられているエレクタ12は省略し
た。
FIG. 2A is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1A. Three sub-cutters 5k are provided at both ends of each of the horizontal frames 5A and 5B. Among the sub-cutters, the center sub-cutter is located on the front side of the other sub-cutters (see FIG. 1B). Further, a mud pipe 14 is provided at the center of the front surface of the upper horizontal frame 5A.
The agitator 16 for stirring the excavated earth and sand and the muddy water from the mud port 14a and the mud port 15 of the mud pipe 15 are provided in the center of the front surface of the lower horizontal frame 5B.
a. One of the outlets 15a in the figure is a spare outlet. Also, the left and right widening cylinders 3L,
Moving portions 3p and 3q are provided on a portion corresponding to the back side of the partition 4 of the 3R so as to be in close contact with the partition 4 with a waterproof seal (not shown) interposed therebetween. FIG.
In the sectional view taken along the line BB of FIG.
It is composed of two parallel bar-like members which are vertically built between the horizontal frames 5A and 5B between 5B. The drive device 9 for the main cutter 1 is provided concentrically with the shield body 3 at left and right three each.
Numeral 0 is provided concentrically inside the shield body 3. Specifically, the horizontal frame 5 which is an upper trunk and a lower trunk
A, the shield propulsion jack arranged inside 5B,
The other shield propulsion jack, which is arranged at the rear of the driving device 5m of the sub cutter 5k, moves the left and right widening cylinders 3
It is arranged inside L, 3R. In FIG. 1B, the erector 12 attached to the column 6 is omitted.

【0009】次に、上記構成のシールド掘進機20の動
作について説明する。切り羽の掘進は、上側の水平フレ
ーム5Aに設けられた送泥管14の送泥口14aから高
圧の泥水を送りながらメインカッター1を回転させ、シ
ールド推進ジャッキ10でリング状に組立られたセグメ
ント11を押して、シールド掘進機20を前進させつつ
行う。このとき、上,下の水平フレーム5A,5Bに設
けられたサブカッター5kによる上,下の水平方向に延
長する長穴の掘削も同時に行う。掘削された土砂等は、
メインカッター1,アジテータ16により上記泥水とと
もに攪拌され、排泥口15aから排泥管14を通ってシ
ールド掘進機20外部の図示しない排泥処理装置に送ら
れる。1つのセグメント幅の掘削が完了すると、シール
ド掘進機20の後部において、エレクタ12を用いてセ
グメント11の組立を行う。セグメント11とシールド
掘進機20の隙間にはテールシール13が取付けられて
いて、土砂と水の進入を防ぐようにしている。
Next, the operation of the shield machine 20 configured as described above will be described. The excavation of the cutting face is performed by rotating the main cutter 1 while feeding high-pressure muddy water from a mud feed port 14a of a mud feed pipe 14 provided on the upper horizontal frame 5A, and a segment assembled in a ring shape by the shield propulsion jack 10. Press 11 to move the shield machine 20 forward. At this time, excavation of a long hole extending in the upper and lower horizontal directions by the sub-cutter 5k provided in the upper and lower horizontal frames 5A and 5B is performed at the same time. Excavated earth and sand
The slurry is stirred together with the mud by the main cutter 1 and the agitator 16, and is sent from the mud outlet 15 a through the mud pipe 14 to a sludge treatment device (not shown) outside the shield machine 20. When the excavation of one segment width is completed, the segment 11 is assembled using the erector 12 at the rear of the shield machine 20. A tail seal 13 is attached to a gap between the segment 11 and the shield machine 20 so as to prevent earth and sand and water from entering.

【0010】図3は、シールド前胴部の隔壁4と、シー
ルドの中胴部の内部に直角に建てられた支柱6と、隔壁
4と支柱6の上,下にそれぞれ取付けられた上,下の水
平フレーム5A,5Bとから構成される補強枠の構成
と、左,右の拡幅胴3L,3Rの移動機構であるスライ
ドジャッキ7の配置の詳細を示す斜視図である。スライ
ドジャッキ7は、水平フレーム5A,5Bのシールド内
部側に上,下に各4個ずつ取付けられ、右の拡幅胴3R
を移動させるための前,後2本の右胴スライドジャッキ
7R,7rと、左の拡幅胴3Lを移動させるための前,
後2本の左胴スライドジャッキ7L,7lとから成り、
右胴スライドジャッキ7R,7rと左胴スライドジャッ
キ7L,7lとは前,後方向に交互に配置されている。
なお、同図で、符号5Pは、上,下胴部である水平フレ
ーム5A,5Bの隔壁で、隔壁4と一体に構成されてい
る(図1(a)では省略した)。図4は、上記スライド
ジャッキ7により、シールドの掘削方向の左,右に移動
するシールド胴部(左,右の拡幅胴3L,3R)を示す
斜視図で、隔壁4の後部には、メインカッターの1の軸
部を避けるための矩形の切り欠き部を有する移動隔壁3
p,3qが上記隔壁4と重複するように位置している。
また、上記移動隔壁3p,3qのそれぞれの後部で、か
つ、左,右の拡幅胴3L,3Rの上,下の部分にはシー
ルドの軸方向に延長された板状の延長部が形成され、こ
の延長部のシールド内側の端面で上記スライドジャッキ
7の先端部に対応する位置には、スライドジャッキ7の
先端部を受けるジャッキ受け部3xが設けられている。
スライドジャッキ7がこのジャッキ受け部3xをそれぞ
れシールドの左,右方向に押すことにより、左,右の拡
幅胴3L,3Rが左,右方向へそれぞれ移動しシールド
胴部3は左,右に拡幅される。なお、移動隔壁3p,3
qと隔壁4の間等の拡幅時の移動箇所には、図示しない
止水用のシールが設けられている。
FIG. 3 shows a partition wall 4 in the front body of the shield, a column 6 built at right angles inside the middle body of the shield, and upper and lower parts mounted on and below the partition 4 and the column 6, respectively. FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of a reinforcing frame composed of the horizontal frames 5A and 5B, and details of the arrangement of a slide jack 7 as a moving mechanism of the left and right widening cylinders 3L and 3R. The four slide jacks 7 are attached to the inside of the shield of the horizontal frames 5A and 5B, four at the top and four at the bottom.
Front and rear to move the right wide body slide jacks 7R and 7r, and the front and rear to move the left wide body 3L.
It consists of the rear two left body slide jacks 7L, 7l,
The right body slide jacks 7R, 7r and the left body slide jacks 7L, 7l are arranged alternately in the front and rear directions.
In FIG. 1, reference numeral 5P denotes a partition of the horizontal frames 5A and 5B, which are upper and lower trunks, and is formed integrally with the partition 4 (omitted in FIG. 1A). FIG. 4 is a perspective view showing a shield body (left and right widening bodies 3L, 3R) moving left and right in the shield excavation direction by the slide jack 7, and a main cutter is provided at the rear of the partition wall 4. Moving partition 3 having a rectangular notch for avoiding one of the shafts
p and 3q are located so as to overlap with the partition wall 4.
In addition, a plate-like extension extending in the axial direction of the shield is formed at the rear part of each of the moving bulkheads 3p and 3q, and above and below the left and right widening cylinders 3L and 3R, A jack receiving portion 3x for receiving the distal end portion of the slide jack 7 is provided at a position corresponding to the distal end portion of the slide jack 7 on the inner end surface of the extension portion inside the shield.
The slide jack 7 pushes the jack receiving portion 3x leftward and rightward of the shield, respectively, so that the left and right widening cylinders 3L and 3R move leftward and rightward, respectively, and the shield trunk 3 widens left and right. Is done. In addition, the moving partition walls 3p, 3
A water stop seal (not shown) is provided at a moving portion at the time of widening such as between q and the partition wall 4.

【0011】図5(a)は、スライドジャッキ7の一例
を示す図で、スライドジャッキ7は、ガイド部材7bに
収納されたシリンダ7aによりロッド7pを伸縮させる
もので、図5(b)に示すように、シールド掘進機20
の前,後方向でスライドジャッキ7R,7L,7r,7
lの各ロッド7pの伸縮量を適宜設定し、シールド胴部
(左,右の拡幅胴3L,3R)の前,後方向の拡幅量を
変化させる。なお、左,右の拡幅胴3L,3Rとが平行
でない場合でも、ジャッキ受け部3xが一様に押され、
左,右の拡幅胴3L,3Rの移動が滑らかになるよう
に、ロッド7pの先端部7xは曲面で構成されている。
また、符号7qは移動隔壁3p,3qの受け部で、通常
時には上記ジャッキ受け部3xと接している。
FIG. 5A is a view showing an example of the slide jack 7. The slide jack 7 extends and contracts a rod 7p by a cylinder 7a housed in a guide member 7b, and is shown in FIG. 5B. So, shield machine 20
Before and after the slide jacks 7R, 7L, 7r, 7
The amount of expansion and contraction of each rod 7p is appropriately set, and the amount of widening in the front and rear directions of the shield body (left and right widening bodies 3L and 3R) is changed. Note that even when the left and right widening cylinders 3L and 3R are not parallel, the jack receiving portion 3x is pressed uniformly,
The tip 7x of the rod 7p is formed as a curved surface so that the left and right widening cylinders 3L and 3R can move smoothly.
Reference numeral 7q denotes a receiving portion of the movable partition walls 3p and 3q, which is normally in contact with the jack receiving portion 3x.

【0012】図6(a),(b)は、拡幅部の施工を行
う場合のシールド掘進機20の正面図及びA−A断面図
(図1参照)で、左,右の拡幅胴3L,3Rを上述した
スライドジャッキ7によりそれぞれ左,右に移動させ、
メインカッター1に備えられた余掘り装置2を駆動して
左,右方向の拡幅掘削を行う。余掘り装置2は、図6
(a)に示すように、伸縮する腕部2aの先端に余掘り
用カッター2bを取付けたもので、メインカッター1の
対称な位置にそれぞれ1個ずつ取付けられており、拡幅
掘削時には、予め設定された左,右の拡幅胴3L,3R
の拡幅幅相当の余掘りを行うように、メインカッター1
の回転に同期して上記腕部2aの長さが制御される。こ
のとき、移動隔壁3p,3qは隔壁4と重畳した状態で
左,右に拡幅する。シールド掘進機20は、上述した補
強枠により補強されているので、シールド掘進機20全
体の剛性が高く、したがって、拡幅掘削時に左,右の拡
幅胴3L,3Rの受ける反力を十分受け取ることができ
る。
FIGS. 6A and 6B are a front view and a sectional view taken along the line AA (see FIG. 1) of the shield machine 20 when the widening section is constructed. 3R is moved left and right by the slide jack 7 described above,
The over-digging device 2 provided on the main cutter 1 is driven to perform left and right widening excavation. Excavation device 2 is shown in FIG.
As shown in (a), an excavating cutter 2b is attached to the tip of an expanding and contracting arm 2a, and one excavating cutter 2b is attached to each of the symmetrical positions of the main cutter 1. Left and right widened cylinders 3L, 3R
Main cutter 1
The length of the arm 2a is controlled in synchronization with the rotation of the arm. At this time, the movable partition walls 3p and 3q are widened to the left and right while overlapping with the partition wall 4. Since the shield excavator 20 is reinforced by the above-mentioned reinforcing frame, the rigidity of the shield excavator 20 as a whole is high, and therefore, it is possible to sufficiently receive the reaction force received by the left and right widening cylinders 3L and 3R during widening excavation. it can.

【0013】また、図6(c)は、上述したシールド掘
進機20のB−B断面図(図1参照)の拡幅施工時の状
態を示す図で、最後部(図では手前)の左胴スライドジ
ャッキ7lが左の拡幅胴3Lを、右の拡幅胴スライドジ
ャッキ7rが右の拡幅胴3Rをそれぞれ左,右に押し、
このとき、左,右の拡幅胴3L,3Rの内側に配置され
たそれぞれの推進ジャッキ10は、拡幅胴3L,3Rと
一体となってそれぞれ左,右に移動する。1つのセグメ
ント幅の掘削が完了すると、シールド掘進機20の後部
において、図示しないエレクタ12によりセグメント1
1を組立てる。図7(a)は、シールド掘進機20によ
る一般部の掘削形状を示す図で、図7(b)は、拡幅部
の掘削形状を示す図である。同図において、サブカッタ
ー5kによる掘削で生じるテールボイド17v(同図の
斜線部)には、セメントや水ガラス等の混合物からなる
裏込め材を注入し充填する。また、一般部及び拡幅部に
使用されるセグメント11は、後述するように、トンネ
ルの掘削形状にあわせたものを用いる。
FIG. 6 (c) is a view showing the state of the shield machine 20 during the widening construction in the sectional view taken along the line BB (see FIG. 1). The slide jack 71 pushes the left widening cylinder 3L and the right widening body slide jack 7r pushes the right widening cylinder 3R to the left and right, respectively.
At this time, the respective propulsion jacks 10 arranged inside the left and right widening cylinders 3L, 3R move left and right, respectively, integrally with the widening cylinders 3L, 3R. When the excavation of one segment width is completed, the segment 1
Assemble 1. FIG. 7A is a diagram illustrating a digging shape of a general portion by the shield machine 20, and FIG. 7B is a diagram illustrating a digging shape of the widened portion. In the figure, a backfill material made of a mixture of cement, water glass and the like is injected and filled into a tail void 17v (hatched portion in the figure) generated by excavation by the subcutter 5k. Further, as described later, the segment 11 used for the general portion and the widening portion is used in accordance with the excavation shape of the tunnel.

【0014】図8は、本実施の形態のシールド掘進機2
0を用いて、掘進方向にテーパ部が設けられたトンネル
18を掘削する様子を模式的に示したもので、シールド
胴部3の左,右方向への拡幅量をシールド掘進機20の
前,後方向で可変することができるため、シールド掘進
機20全体をトンネル形状に沿って移動させることがで
きる。したがって、余掘量を少なくでき、掘進の結果、
シールド掘進機と地山との間のクリアランスを小さくで
きる。
FIG. 8 shows a shield machine 2 according to the present embodiment.
FIG. 4 schematically shows how to excavate a tunnel 18 provided with a tapered portion in the excavation direction using 0, and the amount of widening of the shield body 3 in the left and right directions is measured before the shield excavator 20. Since it can be changed in the backward direction, the entire shield excavator 20 can be moved along the tunnel shape. Therefore, the amount of extra excavation can be reduced, and as a result of excavation,
The clearance between the shield machine and the ground can be reduced.

【0015】次に、左,右方向に断面が変化するトンネ
ルを掘削する方法について詳細に説明する。図9(a)
は、外径がφ5m(トンネル幅;w=5m)の円形断面
の一般部に対して、幅6m延長10mの拡幅部を設ける
際に、この拡幅部の前,後に延長10mのテーパ部を設
けてトンネルを掘削する場合のトンネルの平面形状を示
す図で、21は第1のテーパ始点P1までの第1の一般
部、22はP1地点から第1のテーパ終点Q1までの
左,右方向にトンネル幅が徐々に拡大している第1のテ
ーパ部、23は第1のテーパ終点Q1から第2のテーパ
始点P2までの左,右方向のトンネル幅WがW=6mの
拡幅部、24は第2のテーパ始点P2から第2のテーパ
終点Q2までの左,右方向にトンネル幅が徐々に縮小し
ている第2のテーパ部、25は第2のテーパ終点Q2以
降の第2の一般部である。図9(b)は、シールド掘進
機20の掘削位置と拡幅状態の経緯を模式的に示す図
で、シールド掘進機20は、まず、第1の一般部21
で、拡幅胴3L,3Rを左,右に拡大しない状態でトン
ネルの掘削を行う。次に、シールド掘進機20のシール
ド前面20Fが第1のテーパ始点P1から機長分Lだけ
手前に到達した時点(図9(a)の点p1)から、余掘
り装置2により、図9(a)の点線で示す幅の余掘を開
始し、掘進とともに余掘量を増大させ、シールド前面2
0Fが上記第1のテーパ始点P1に到達した時点で最大
余掘量(例えば、81mm)となるようにする。シール
ド前面20Fが上記第1のテーパ始点P1に到達してか
らは、シールド前面20Fを予定しているトンネル形状
に沿うように拡幅胴3L,3Rをそれぞれ徐々に拡大し
ながらトンネルの掘削を行う。このとき、余掘量は徐々
に減少し、シールド前面20Fが第1のテーパ始点P1
から機長分進んだ時点(図9(a)の点r1)で0にな
るようにする。その後は、シールド前面20Fが第1の
テーパ終点Q1に到達するまで、余掘量0で、シールド
前面20F及びシールドテール20Tをトンネル形状に
沿うように、シールド推進機20の前,後の拡幅幅をそ
れぞれ徐々に拡大しながら掘削を行う。
Next, a method of excavating a tunnel whose cross section changes in the left and right directions will be described in detail. FIG. 9 (a)
Is to provide a tapered portion with an extension of 10 m before and after the widened portion when providing a widened portion with a width of 6 m and an extension of 10 m for a general portion having a circular cross section with an outer diameter of φ5 m (tunnel width; w = 5 m) FIG. 21 is a diagram showing a planar shape of a tunnel when a tunnel is excavated, where 21 is a first general portion from a first taper start point P1, and 22 is a left and right direction from a point P1 to a first taper end point Q1. A first tapered portion where the tunnel width gradually increases, 23 is a widened portion in which the left and right tunnel width W from the first taper end point Q1 to the second taper start point P2 is W = 6 m, and 24 is A second tapered portion in which the tunnel width is gradually reduced leftward and rightward from the second taper start point P2 to the second taper end point Q2, 25 is a second general portion after the second taper end point Q2. It is. FIG. 9B is a diagram schematically illustrating the excavation position of the shield machine 20 and the history of the widening state. The shield machine 20 first includes the first general unit 21.
Then, the tunnel is excavated without expanding the widening cylinders 3L and 3R left and right. Then, from the time when the shield front 20F of the shield machine 20 has reached the front by the captain amount L from the first taper starting point P1 (a point p 1 in FIG. 9 (a)), the outbreak device 2, FIG. 9 ( a) Excavation of the width indicated by the dotted line is started, and the amount of extra excavation is increased as the excavation proceeds.
When 0F reaches the first taper start point P1, the maximum remaining amount (for example, 81 mm) is set. After the shield front surface 20F reaches the first taper start point P1, tunnel excavation is performed while gradually widening the widening cylinders 3L and 3R so that the shield front surface 20F follows the planned tunnel shape. At this time, the surplus digging amount gradually decreases, and the shield front surface 20F moves to the first taper start point P1.
At point (point r 1 in FIG. 9 (a)) at the point when the aircraft has advanced by the length of the aircraft. Thereafter, until the shield front face 20F reaches the first taper end point Q1, the width of the shield front face 20F and the shield tail 20T is adjusted so as to follow the tunnel shape so that the shield front face 20F and the shield tail 20T extend along the tunnel shape. Excavation while gradually expanding each.

【0016】シールド前面20Fが上記第1のテーパ終
点Q1に到達してからは、シールド前面20Fの拡幅幅
を拡幅部23の拡幅幅Wにほぼ等しい一定幅に保ち、シ
ールドテール20Tが第1のテーパ終点Q1に到達する
までは、シールドテール20Tの拡幅幅を第1のテーパ
部22のトンネル形状に沿うように徐々に拡大しながら
掘削を行なう。シールドテール20Tが第1のテーパ終
点Q1に到達した時点でシールドテール20Tの拡大を
終了し、シールド前面20Fが第2のテーパ始点P2に
到達するまで拡幅幅一定の拡大シールドで掘進する。次
に、シールドテール20Tが第2のテーパ始点P2に到
達するまでは、シールド前面20Fをトンネル形状にし
たがって縮小しながら掘進し、シールド前面20Fが第
2のテーパ終点Q2より機長分Lだけ手前に進んだ時点
(図9(a)の点p2)から余掘を再開する。余掘量
は、図9(a)の点線で示すように、第2のテーパ終点
Q2で最大余掘量(例えば、81mm)となるようにす
る。シールド前面20Fが第2のテーパ終点Q2に到達
した後は、シールド前面20Fの幅を一定に保ち、、シ
ールドテール20Tを引き続き縮小しながら掘進する。
このとき、余掘量は徐々に減少し、シールドテール20
Tが第2のテーパ終点Q2に到達した時点(図9(a)
の点r2)で0になるようにする。シールドテール20
Tが第2のテーパ終点Q2を通過後は、通常の掘進とな
る。
After the shield front surface 20F reaches the first taper end point Q1, the widened width of the shield front surface 20F is maintained at a constant width substantially equal to the widened width W of the widened portion 23, and the shield tail 20T is moved to the first position. Until the taper end point Q1 is reached, excavation is performed while gradually increasing the width of the shield tail 20T along the tunnel shape of the first tapered portion 22. When the shield tail 20T reaches the first taper end point Q1, the enlargement of the shield tail 20T is finished, and the shield tail 20F excavates with the enlarged shield having a constant width until the shield front face 20F reaches the second taper start point P2. Next, until the shield tail 20T reaches the second taper start point P2, the shield front face 20F is excavated while being reduced in accordance with the tunnel shape, and the shield front face 20F is moved forward by the length L from the second taper end point Q2. Excavation is resumed from the point in time (point p 2 in FIG. 9A). As shown by the dotted line in FIG. 9A, the amount of extra excavation is set to be the maximum amount of extra excavation (for example, 81 mm) at the second taper end point Q2. After the shield front surface 20F reaches the second taper end point Q2, the shield front surface 20F is kept constant in width and excavated while the shield tail 20T is continuously reduced.
At this time, the surplus digging gradually decreases, and the shield tail 20
When T reaches the second taper end point Q2 (FIG. 9A)
At point r 2 ). Shield tail 20
After T passes the second taper end point Q2, normal excavation is performed.

【0017】図9(a)の点線で示した余掘の区間p1
〜r1及びp2〜r2を設けた理由は、第1のテーパ始点
P1と第2のテーパ終点Q2付近で、シールド掘進機2
0の最大外周軌跡が、トンネル外形よりも外側に位置す
るため、実際の掘進において、シールド掘進機20がス
ムースに通過できるよう、シールド掘進機20と地山と
の間のクリアランスを確保するためである。なお、余掘
量が最大になる第1のテーパ始点P1と第2のテーパ終
点Q2付近では、セグメント外周ラインに丸みを持た
せ、上記クリアランスを更に小さくすることができる。
また、第1のテーパ終点Q1と第2のテーパ始点P2付
近では、シールド掘進機20の最小外周軌跡が、シール
ド前面20Fよりも内側に位置するため、実際の掘進に
おいて、シールド掘進機20と地山との間のクリアラン
スが大きくなるので、第1のテーパ終点Q1と第2のテ
ーパ始点P2付近でもセグメント外周ラインに丸みを持
たせ、クリアランスを更に小さくすることができる。な
お、余掘量やクリアランスを一定にした場合、本実施の
形態のシールド推進機20は、拡幅量がシールドの前,
後で一定な平行拡縮式のシールド推進機に比べ、テーパ
部の勾配を大きくできるため、テーパ部の長さを短くす
ることができる。
[0019] The surplus section p 1 shown by the dotted line in FIG.
Rr 1 and p 2 rr 2 are provided because the shield excavator 2 is located near the first taper start point P1 and the second taper end point Q2.
Since the maximum outer trajectory of 0 is located outside the outer shape of the tunnel, in actual excavation, the clearance between the shield excavator 20 and the ground is ensured so that the shield excavator 20 can pass smoothly. is there. In addition, in the vicinity of the first taper start point P1 and the second taper end point Q2 where the surplus amount becomes maximum, the segment outer peripheral line can be rounded to further reduce the clearance.
In the vicinity of the first taper end point Q1 and the second taper start point P2, the minimum outer trajectory of the shield machine 20 is located inside the shield front face 20F. Since the clearance between the ridges is increased, the segment outer peripheral line is rounded also near the first taper end point Q1 and the second taper start point P2, so that the clearance can be further reduced. When the amount of extra excavation and the clearance are constant, the shield propulsion device 20 according to the present embodiment has a widening amount before the shield,
Later, the slope of the tapered portion can be increased as compared with a constant parallel expansion / contraction type shield propulsion device, so that the length of the tapered portion can be shortened.

【0018】図10(a)は、一般部21,25にセグ
メント11を組上げた状態を示す図で、図10(b)
は、テーパ部22,24及び拡幅部23にセグメント1
1を組上げた状態を示す図である。一般部21,25で
は、鉄筋で補強したコンクリート材から成るRCセグメ
ントであるセグメント11A,11B,11Kが用いら
れ、テーパ部22,24及び拡幅部23では、上記セグ
メント11A,11Kと鋼製のセグメントである11
M,11Nとが用いられる。なお、上記セグメント11
A,11B,11Kは、図11(a)に示すように、セ
グメント形状が一定の円弧状のセグメントで、セグメン
トKは、セグメント11A,11Bを図示しないリング
ボルトで連結してリング状に組上げた後に、隣接するセ
グメントの間に挿入され、リングボルトで連結されるセ
グメントである。リングボルトは、組立られたセグメン
ト間に力が伝達するように締付ける。また、セグメント
11BはセグメントKに隣接するセグメントで、上記セ
グメント11Aとほぼ同型であるが、セグメントKを挿
入できるようにセグメントKとの接続部側の挿入方向に
テーパが付けられている。セグメント11M,11N
は、図11(b)に示すように、2つの円弧部11xの
間に水平部11yを有するセグメントで、セグメント1
1Mは、断面において時計周りでセグメントKの前側に
隣接するセグメントで、セグメント11Nは、セグメン
トKの後ろ側に隣接するセグメントである。セグメント
11M,11Nの水平部11yの長さはトンネルの左,
右の拡幅量に応じた長さに設定されるもので、例えば、
図12に示すような拡幅量の大きな箇所では、水平部1
1yの長いセグメント11M,11N(同図の斜線部)
が用いられる。上側または下側に水平部を有するトンネ
ル断面においては、水平部は大きな曲げモーメントが発
生する。したがって、上記水平部に水平部を横断するよ
うな継手部分があるようなセグメントを用いた場合に
は、曲げモーメントによりセグメント間にずれが発生
し、継手部分から漏水したり、漏水等のためトンネルが
早期に劣化する恐れがある。セグメント11M,11N
は、上述したように、水平部を横断するような継手部分
を有しないので、組立られたセグメントの剛性は大き
く、上記曲げモーメントに対して十分な強度性能を確保
することができる。更に、セグメント11M,11Nを
鋼製のセグメントとしたので、重量がRCセグメントよ
りも軽く、水平部分が長くなった場合でも取り扱いが容
易である。
FIG. 10A shows a state where the segments 11 are assembled in the general parts 21 and 25, and FIG.
Is the segment 1 in the tapered portions 22 and 24 and the widened portion 23.
FIG. 3 is a diagram showing a state in which 1 is assembled. In the general portions 21 and 25, segments 11A, 11B and 11K, which are RC segments made of a concrete material reinforced with reinforcing steel, are used. In the tapered portions 22 and 24 and the widened portion 23, the segments 11A and 11K and the steel segments are used. 11
M and 11N are used. The above segment 11
A, 11B, and 11K are arc-shaped segments having a fixed segment shape as shown in FIG. 11A, and the segment K is assembled into a ring shape by connecting the segments 11A and 11B with a ring bolt (not shown). Later, the segment is inserted between adjacent segments and connected by a ring bolt. The ring bolts are tightened so that force is transmitted between the assembled segments. The segment 11B is a segment adjacent to the segment K and has substantially the same shape as the segment 11A. However, the segment 11B is tapered in the insertion direction on the side of the connection portion with the segment K so that the segment K can be inserted. Segment 11M, 11N
Is a segment having a horizontal portion 11y between two arc portions 11x as shown in FIG.
1M is a segment adjacent to the front side of the segment K in the clockwise direction in the cross section, and the segment 11N is a segment adjacent to the rear side of the segment K. The length of the horizontal portion 11y of the segments 11M and 11N is the left of the tunnel,
It is set to a length according to the right widening amount, for example,
In places where the widening amount is large as shown in FIG.
1y long segments 11M and 11N (hatched portions in the figure)
Is used. In a tunnel section having a horizontal portion on the upper side or the lower side, a large bending moment is generated in the horizontal portion. Therefore, if a segment is used in which the horizontal portion has a joint that crosses the horizontal portion, a displacement occurs between the segments due to the bending moment, and water leaks from the joint or the tunnel due to water leakage, etc. May deteriorate early. Segment 11M, 11N
As described above, since there is no joint portion that crosses the horizontal portion, the rigidity of the assembled segment is large, and sufficient strength performance against the bending moment can be secured. Further, since the segments 11M and 11N are made of steel, the weight is lighter than that of the RC segment, and the handling is easy even when the horizontal portion is long.

【0019】また、セグメントがテーパ部22,24で
用いられるセグメントである場合には、セグメント幅方
向(掘進方向)をテーパ状に形成する。例えば、円弧状
のセグメント11Aでは、図13(a)に示すように、
セグメント11Aの両側面11z,11zにおいてセグ
メント幅方向の外周側をテーパ状に形成し、セグメント
外面でのリング間に段差が生じないようにする。あるい
は、図13(b)に示すように、セグメント幅方向の断
面を平行四辺形に形成し、セグメントの内,外面ともに
段差が生じないようにする。但し、Kセグメントである
セグメント11Kにはテーパを形成せず、セグメントK
に隣接するセグメント11B,11M,11Nの各セグ
メントのセグメントK側の側面にはテーパを形成しな
い。図14は、上記平行四辺形のセグメント断面を有す
るセグメントを用いて拡幅部にセグメントを組上げた図
で、セグメント11Aの外面がテーパ状に形成されてい
るため、テールシール13のシールテールプレート13
aをセグメントの外周に追従して設定することができる
ので、シールブラシ13bを長足化したり増毛したりす
ることなくテールシール13を取付けることができ、容
易に止水性を向上させることができる。
When the segment is a segment used for the tapered portions 22 and 24, the segment width direction (digging direction) is formed in a tapered shape. For example, in the arc-shaped segment 11A, as shown in FIG.
The outer peripheral side in the segment width direction is formed in a tapered shape on both side surfaces 11z, 11z of the segment 11A so that a step does not occur between the rings on the outer surface of the segment. Alternatively, as shown in FIG. 13B, the cross section in the segment width direction is formed as a parallelogram so that no step is formed on both the inner and outer surfaces of the segment. However, the taper is not formed in the segment 11K, which is the K segment, and the segment K
No taper is formed on the side surface on the segment K side of each of the segments 11B, 11M, and 11N adjacent to. FIG. 14 is a view in which the segments having the parallelogram segment cross section are assembled into the widened portion. Since the outer surface of the segment 11A is formed in a tapered shape, the seal tail plate 13 of the tail seal 13 is formed.
Since a can be set so as to follow the outer periphery of the segment, the tail seal 13 can be attached without increasing the length of the seal brush 13b or increasing the number of hairs, and the water stoppage can be easily improved.

【0020】このように、本実施の形態によれば、メイ
ンカッター1にシールドの径方向に伸縮自在な余掘り装
置2を取付けるとともに、シールドの中胴部の内部に直
角に建てられた支柱6とシールド本体の前胴部の隔壁4
との上,下に、前面にサブカッター5kを備えた平板状
の上,下の水平フレーム5A,5Bを設け、上記上,下
のの水平フレーム5A,5Bの内側に設けたスライドジ
ャッキ7により、左,右の拡幅胴3L,3Rをシールド
の掘削方向の左,右に移動させて拡幅施工を行うように
したので、隔壁4と本の支柱6と上,下の水平フレーム
5A,5Bから構成される補強枠のためシールド掘進機
20全体の剛性が高くなり、拡幅掘削時に拡幅胴3L,
3Rの受ける反力を十分受け取ることができるので、安
定して大幅な拡幅施工を行うことができる。更に、上記
スライドジャッキ7を、上記シールド胴部の前,後方向
にそれぞれ2個ずつ設け、上記拡幅胴3L,3Rの左,
右方向への拡幅量をシールド推進機20の前,後方向で
可変できるようにしたので、テーパ部を設けたトンネル
18を掘削する場合、シールド掘進機20全体をトンネ
ル形状に沿って移動させることができ、掘進の結果、シ
ールド掘進機と地山との間のクリアランスを小さくでき
る。
As described above, according to the present embodiment, the extra cutter 2 that can be extended and contracted in the radial direction of the shield is attached to the main cutter 1 and the column 6 that is built at right angles inside the middle body of the shield. And the partition 4 on the front body of the shield body
The upper and lower horizontal frames 5A and 5B having a sub-cutter 5k on the front surface are provided above and below, and the slide jack 7 provided inside the upper and lower horizontal frames 5A and 5B. The left and right widening cylinders 3L and 3R are moved to the left and right in the direction of excavation of the shield, so that the widening work is performed, so that the bulkhead 4, the columns 6 and the upper and lower horizontal frames 5A and 5B. The rigidity of the shield machine 20 as a whole is increased due to the reinforcing frame configured, and the widening cylinder 3L,
Since the reaction force received by the 3R can be sufficiently received, the widening work can be stably performed. Further, two slide jacks 7 are provided in the front and rear directions of the shield body, respectively.
When the tunnel 18 having the tapered portion is excavated, the entire shield excavator 20 is moved along the shape of the tunnel, because the width of the rightward widening can be changed in front and rear directions of the shield propulsion device 20. As a result, the clearance between the shield machine and the ground can be reduced.

【0021】なお、本実施の形態においては、シールド
前面20Fとシールドテール20Tとを連続的に拡縮し
ながら掘進を行ったが、シールド前面20Fとシールド
テール20Tのそれぞれの拡幅量を一定にして所定の距
離だけ掘進した後、シールド掘進機20を停止させて上
記れぞれの拡幅量を変化させるような施工を行っても良
い。この場合には、テールクリアランスが若干大きくな
るが、シールド掘進機20は、左,右の拡幅胴3L,3
Rの拡幅量や余掘り装置2による余掘量を一定して前進
することになるので、余掘り装置2やスライドジャッキ
7等の制御が容易となる。
In the present embodiment, the excavation is performed while continuously expanding and contracting the shield front face 20F and the shield tail 20T. However, the width of each of the shield front face 20F and the shield tail 20T is kept constant to a predetermined value. After excavating by the distance of 距離, the shield excavator 20 may be stopped and construction may be performed to change the respective widening amounts. In this case, the tail clearance is slightly increased, but the shield machine 20 includes the left and right widened cylinders 3L, 3L.
Since the forward movement is performed with the R widening amount and the excess digging amount by the extra digging device 2 controlled, the control of the extra digging device 2 and the slide jack 7 becomes easy.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
シールド工法は、シールドの左,右の拡幅量をシールド
の前,後方向で可変できるシールド掘進機を用い、シー
ルド掘進機の前部及び後部をトンネルの外形に沿うよう
にして掘進作業を行うようにしたので、シールド掘進機
全体をトンネル形状に沿って移動させることができ、掘
進の結果、シールド掘進機と地山との間のクリアランス
を小さくできるだけでなく、従来の平行拡縮式のシール
ド推進機に比べ、テーパ部の勾配を大きくできるため、
テーパ部の長さを短くすることができる。
As described above, the shield method according to the first aspect uses a shield excavator in which the width of the left and right sides of the shield can be changed in front of and behind the shield, and before the shield excavator. Since the excavation work is performed with the part and the rear part along the outer shape of the tunnel, the entire shield excavator can be moved along the tunnel shape, and as a result of excavation, between the shield excavator and the ground Not only can reduce the clearance, but also can increase the slope of the tapered part compared to the conventional parallel expansion / contraction type shield propulsion machine.
The length of the tapered portion can be reduced.

【0023】また、請求項2に記載のシールド工法は、
余掘り装置により、一般部または拡幅部とテーパ部との
境界付近の掘進形状が滑らかになるような余掘を行うよ
うにしたので、上記境界部でのクリアランスを更に小さ
くすることができる。
The shield method according to claim 2 is
Since the extra excavation device performs extra excavation so that the excavated shape near the boundary between the general portion or the widened portion and the tapered portion is smoothed, the clearance at the boundary can be further reduced.

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

【図1】本発明の実施の形態に係わるシールド掘進機の
構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a shield machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に係わるシールド掘進機の
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of the shield machine according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態に係わるシールド掘進機の
枠構造を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a frame structure of the shield machine according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態に係わるシールド掘進機の
拡幅胴を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a widening cylinder of the shield machine according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態に係わる拡幅胴の移動機構
を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a mechanism for moving the widening cylinder according to the embodiment of the present invention.

【図6】拡幅時のシールド掘進機の正面図とシールド胴
部の断面を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a front view of the shield machine when widening and a cross section of the shield body.

【図7】実施の形態のシールド掘進機による掘削形状を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an excavation shape by the shield machine according to the embodiment.

【図8】実施の形態のシールド掘進機のテーパ部におけ
る掘進状態を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a state of excavation in a tapered portion of the shield excavator according to the embodiment.

【図9】本実施の形態に係わるテーパ部を設けたトンネ
ルを掘削する方法を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a method of excavating a tunnel provided with a tapered portion according to the present embodiment.

【図10】本発明の実施の形態に係わるセグメントの組
上げ状態を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an assembled state of segments according to the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施の形態に係わるセグメント形状
の一例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a segment shape according to the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施の形態に係わるセグメント組上
げ状態を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a segment assembled state according to the embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施の形態に係わるテーパを有する
セグメントの一例である。
FIG. 13 is an example of a segment having a taper according to the embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施の形態に係わる平行四辺形の断
面を有するセグメントを用いたテーパ部のトンネル断面
を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a tunnel cross section of a tapered portion using a segment having a parallelogram cross section according to the embodiment of the present invention.

【図15】従来のシールド掘進機の構成を示す図であ
る。
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a conventional shield machine.

【図16】従来のシールド掘進機の拡幅機構を示す図で
ある。
FIG. 16 is a view showing a widening mechanism of a conventional shield machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メインカッター 2 余掘り装置 3 シールド胴部 3L 左の拡幅胴 3R 右の拡幅胴 4 隔壁 5A,5B 水平フレーム 6 支柱 7 スライドジャッキ 8 (メインカッターの)軸部 9 (メインカッターの)駆動装置 10 シールド推進ジャッキ 11 セグメント 12 エレクタ 13 テールシール 14 送泥管 15 排泥管 16 アジテータ 20 シールド掘進機 21,25 一般部 22,24 テーパ部 23 拡幅部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main cutter 2 Extra digging device 3 Shield trunk 3L Left widening cylinder 3R Right widening cylinder 4 Partition wall 5A, 5B Horizontal frame 6 Post 7 Slide jack 8 (Main cutter) shaft 9 (Main cutter) drive 10 Shield propulsion jack 11 Segment 12 Elector 13 Tail seal 14 Mud feed pipe 15 Drain pipe 16 Agitator 20 Shield excavator 21, 25 General part 22, 24 Tapered part 23 Widening part

フロントページの続き (72)発明者 甲田 信 東京都新宿区津久戸町2番1号 株式会社 熊谷組東京本社内 (72)発明者 三村 友男 東京都新宿区津久戸町2番1号 株式会社 熊谷組東京本社内Continued on the front page (72) Inventor Shin Koda 2-1 Tsukudo-cho, Shinjuku-ku, Tokyo Tokyo Main Office (72) Inventor Tomoo Mimura 2-1 Tsukudo-cho, Shinjuku-ku, Tokyo Kumagaya Gumi Tokyo head office

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 掘削方向の断面形状が異なるトンネル
で、円形断面を有する一般部と上記断面を半径方向に拡
幅した拡幅部との間に拡幅幅が変化するテーパ部を設け
たトンネルを施工する際に、シールドの径方向に伸縮自
在な余掘り装置と、シールドの掘削方向の左,右に移動
する1対の拡幅胴とを備えるとともに、上記拡幅胴のそ
れぞれの拡幅量をシールドの前,後方向で可変できるシ
ールド掘進機を用い、上記シールド掘進機の前部及び後
部をトンネルの外形に沿うようにして掘進作業を行うよ
うにしたことを特徴とするシールド工法。
1. A tunnel in which a cross-sectional shape in an excavation direction is different, wherein a tunnel having a tapered portion having a widening width is provided between a general portion having a circular cross-section and a widening portion obtained by widening the cross-section in a radial direction. In this case, an extra excavation device that can expand and contract in the radial direction of the shield, and a pair of widening cylinders that move to the left and right in the direction of excavation of the shield are provided. A shield method, wherein a shield excavator that can be changed in a rearward direction is used, and excavation work is performed so that a front part and a rear part of the shield excavator are along the outer shape of a tunnel.
【請求項2】 上記余掘り装置を、一般部または拡幅部
とテーパ部との境界付近の滑らかな掘進形状に沿って制
御し、掘進形状が滑らかになるような余掘を行うように
したことを特徴とする請求項1記載のシールド工法。
2. The excavation device according to claim 1, wherein the excavation device is controlled along a smooth excavation shape near a boundary between the general portion or the widened portion and the tapered portion, and the excavation is performed so that the excavation shape becomes smooth. The shield method according to claim 1, wherein:
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