JPH11294091A - Lining structure of variable cross-sectional shield - Google Patents

Lining structure of variable cross-sectional shield

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JPH11294091A
JPH11294091A JP10099071A JP9907198A JPH11294091A JP H11294091 A JPH11294091 A JP H11294091A JP 10099071 A JP10099071 A JP 10099071A JP 9907198 A JP9907198 A JP 9907198A JP H11294091 A JPH11294091 A JP H11294091A
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JP
Japan
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segment
shield
segments
section
cross
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Withdrawn
Application number
JP10099071A
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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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure strength of the straight line part, and to improve strength performance of a shield by using segments having the straight line part having the length according to an expanded width quantity as segments used in the part containing the straight line part of an expanded width part cross section. SOLUTION: RC segments 11A, 11B, 11K are used in the general part of a circular cross section, and segments 11A. 11K and steel segments 11M, 11N are used in the taper part or the expanded width part. For example, the horizontal part 11y is provided between the two circular arc parts 11x, the segment 11M is adjacent to the front side of the segment 11K in the clockwise direction in a cross section, and the segment 11N is adjacent to the rear side of the segment 11K. The length of the horizontal part 11y of the segments 11M, 11N is set to the length according to an expanded width quantity on the left/right of a tunnel, and the segments 11M, 11N are used in a place having a large expanded width quantity. Therefore, rigidity of the segments assembled in nonpresence of the horizontal part crossing joining part increases in a tunnel cross section having the horizontal part on the upper/lower sides to secure sufficient strength in the bending moment.

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、トンネルの半径方
向の一部を拡幅することで、拡幅部の断面形状が直線部
を有するような可変断面シールドの覆工構造に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable-width shield lining structure in which a part of a tunnel in a radial direction is widened so that a cross-sectional shape of a widened portion has a straight portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、シールド掘進機によりトンネルの
掘進を行う場合には、トンネルの断面は円形に形成され
るのが一般的である。また、拡大シールド工法などでト
ンネルの中間の断面を拡大する場合には、図13(a)
に示すように、円形断面の一次セグメント51の拡大シ
ールドの発進予定部に円周セグメント52を組立てた
後、この円周セグメント52の内部に拡大シールド53
を組立て、図13(b)に示すように、上記拡大シール
ド53をトンネル方向に掘進させて上記一次セグメント
51の外径よりも大きな径の拡大シールドを形成する。
ところで、トンネルの中間の断面を拡大する場合には、
必ずしも断面を一様に拡大するとは限らず、むしろ、図
14(a)に示すように、円形断面の左,右方向のみを
拡幅する場合の方が掘削量も少なく、かつ、実用的であ
る。そこで、シールド胴部をシールド掘進機の掘削方向
の左,右方向にそれぞれ移動させて掘進するようなシー
ルド掘進機を用い、トンネルの拡幅部において、円形断
面の左,右方向のみを拡幅しながらトンネルの掘進施工
を行う方法が提案されている。このようなトンネルの断
面がシールドの掘進方向で変化するような可変断面シー
ルドの覆工を行う場合には、例えば、図14(b)に示
すような、側円部に配置される通常の円弧上のセグメン
ト11A,11B及び11Kと、拡幅した水平部分に配
置される平板上のセグメント11Hとが用いられる。な
お、セグメント11KはKセグメントである。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a tunnel is excavated by a shield excavator, the cross section of the tunnel is generally formed in a circular shape. When the middle section of the tunnel is enlarged by an enlarged shield method or the like, FIG.
As shown in the figure, after assembling the circumferential segment 52 at the portion where the enlarged shield of the primary segment 51 having the circular cross section is to be started, the enlarged shield 53 is provided inside the circumferential segment 52.
Then, as shown in FIG. 13B, the enlarged shield 53 is dug in the tunnel direction to form an enlarged shield having a diameter larger than the outer diameter of the primary segment 51.
By the way, when expanding the middle section of the tunnel,
The cross section is not always expanded uniformly, but rather, as shown in FIG. 14 (a), when the width is expanded only in the left and right directions of the circular cross section, the excavation amount is smaller and more practical. . Therefore, using a shield excavator that moves the shield body in the left and right directions of the excavation direction of the shield excavator, and expands only the left and right directions of the circular cross section in the widening part of the tunnel. A method of excavating a tunnel has been proposed. When lining a variable cross-section shield such that the cross section of the tunnel changes in the excavation direction of the shield, for example, a normal circular arc arranged in a side circle portion as shown in FIG. The upper segments 11A, 11B and 11K and the flat plate segment 11H arranged on the widened horizontal portion are used. The segment 11K is a K segment.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図14
(a)に示すような断面形状が横長なシールドは、円形
断面のシールドに比較して大きな曲げモーメントが作用
する。特に、水平部分にかかる曲げモーメントは大きい
ので、例えば、四角形シールド等の矩形断面シールドで
は、使用するセグメントの断面を大きくする等の対策が
なされている。また、拡幅部の水平部に、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、セグメント間にずれが発生し、継手部分からの
漏水が起こるなどの問題点があった。
However, FIG.
A shield having a horizontally long cross-sectional shape as shown in FIG. 7A exerts a larger bending moment than a shield having a circular cross-section. In particular, since the bending moment applied to the horizontal portion is large, for example, in a rectangular shield such as a rectangular shield, measures such as enlarging the cross section of the segment to be used are taken. In addition, when a segment having a joint that crosses the horizontal portion is used in the horizontal portion of the widened portion, there is a problem that a gap occurs between the segments and water leaks from the joint. there were.

【0004】本発明は、従来の問題点に鑑みてなされた
もので、拡幅部の断面形状が直線部を有するような可変
断面シールドにおいて、直線部の強度を確保しシールド
の強度性能を向上させることのできる可変断面シールド
の覆工構造を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the conventional problems, and in a variable cross-section shield in which the cross-sectional shape of the widened portion has a straight portion, the strength of the straight portion is secured and the strength performance of the shield is improved. It is an object of the present invention to provide a lining structure of a variable cross-section shield that can be used.

【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
の可変断面シールドの覆工構造は、拡幅部断面の直線部
分を含む部分に用いられるセグメントとして、拡幅量に
応じた長さの直線部を有するセグメントを用いたことを
特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, the lining structure of the variable cross section shield has a length corresponding to the widening amount as a segment used for a portion including a straight portion of the cross section of the widening portion. It is characterized in that a segment having a straight portion is used.

【0006】本発明の請求項2に記載の可変断面シール
ドの覆工構造は、上記セグメントを、2つの円弧部と上
記2つの円弧部の間に形成された水平部とから構成した
ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the lining structure for a variable cross-section shield, the segments are constituted by two arc portions and a horizontal portion formed between the two arc portions. 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】図9(a)は、円形断面の一般部にセグメ
ント11を組上げた状態を示す図で、図9(b)は、テ
ーパ部または拡幅部にセグメント11を組上げた状態を
示す図である。一般部では、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、テーパ部または拡幅部で
は、上記セグメント11A,11Kと鋼製のセグメント
であるセグメント11M,11Nとが用いられる。な
お、上記セグメント11A,11B,11Kは、図10
(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,1
1B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10(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11M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11に示すような拡幅量の大き
な箇所では、水平部11yの長いセグメント11M,1
1N(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では、水平部に大きな曲げ
モーメントが発生するが、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、組立て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. 9A is a diagram showing a state where the segment 11 is assembled on a general portion having a circular cross section, and FIG. 9B is a diagram showing a state where the segment 11 is assembled on a tapered portion or a widened portion. is there. In the general part, the segments 11A, which are RC segments made of concrete material reinforced with reinforcing steel,
11B and 11K are used, and the segments 11A and 11K and the steel segments 11M and 11N are used in the tapered portion or the widened portion. The segments 11A, 11B and 11K are shown in FIG.
As shown in (a), the segment is an arc-shaped segment having a fixed segment shape, and the segment K is a segment 11A, 1
1B is a segment which is inserted between adjacent segments after being connected to each other with a ring bolt (not shown) and assembled into a ring shape, 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. The segments 11M and 11N are, as shown in FIG.
A segment having a horizontal portion 11y between two arc portions 11x, a segment 11M is a segment adjacent to the front side of the segment K clockwise in a cross section, and a segment 11N is a segment adjacent to the rear side of the segment K. . The length of the horizontal portion 11y of each of the segments 11M and 11N is set to a length corresponding to the left and right widening amounts of the tunnel. For example, in a location where the widening amount is large as shown in FIG. Long segment 11M, 1
1N (shaded area in the figure) is used. In a tunnel section having a horizontal portion on the upper or lower side, a large bending moment is generated in the horizontal portion, but the segments 11M and 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 can be secured against the bending moment. 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.

【0016】このように、本実施の形態によれば、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と、上記上,下の水平フレーム5A,5
Bの間に設けられた左,右の拡幅胴3L,3Rとを有す
るシールド掘進機20により、テーパ部を設けたトンネ
ル18を掘削するとともに、拡幅部またはテーパ部に用
いるセグメントとして、2つの円弧部11xの間に水平
部11yを有するセグメント11M,11Nを用いて可
変断面シールドの覆工を行ったので、拡幅部の水平部分
に働く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。
As described above, according to the present embodiment, the upper and lower horizontal frames 5A and 5B having the sub cutter 5k on the front surface and the upper and lower horizontal frames 5A and 5B are provided.
B, a tunnel machine 18 having a tapered portion is excavated by a shield machine 20 having left and right widened cylinders 3L and 3R provided between the two arcs, and two arcs are used as segments used for the widened portion or the tapered portion. Since the variable-section shield is reinforced using the segments 11M and 11N having the horizontal portion 11y between the portions 11x, sufficient strength performance can be secured against the bending moment acting on the horizontal portion of the widened portion. .

【0017】なお、本実施の形態においては、シールド
中胴部の内部に支柱を設け、この支柱と隔壁との上,下
に水平フレーム5A,5Bを有する構造のシールド掘進
機を用いて形成した断面形状の覆工方法について述べた
が、上述した従来の断面形状(図14(a))のような
ほぼ卵形の断面形状でも、上記の実施の形態同様に、十
分な強度性能を有する覆工を行うことができる。すなわ
ち、図12(a)に示すように、拡幅部に用いるセグメ
ントとして、側円部を形成する通常の円弧上のセグメン
ト11A,11Kと、2つの円弧部11rとこの2つの
円弧部11rの間に設けられた水平部11sとから構成
されるセグメント11P,11Q(図12(b)参照)
とを用いる。なお、セグメントKに隣接するセグメント
をセグメント11Pとした。このセグメント11P,1
1Qは、上述したセグメント11M,11Nと同様に、
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、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。また、上
記セグメント11P,11Qも、セグメント11M,1
1Nと同様に、鋼製のセグメントとすれば、水平部分が
長くなった場合でも取扱いが容易となる。
In the present embodiment, a support is provided inside the shield middle body, and a shield excavator having a structure having horizontal frames 5A and 5B above and below the support and the partition wall is formed. Although the method of lining the cross-sectional shape has been described, even a substantially oval cross-sectional shape such as the above-described conventional cross-sectional shape (FIG. 14A) has sufficient strength performance as in the above-described embodiment. Work can be performed. That is, as shown in FIG. 12A, as the segments used for the widened portion, the segments 11A and 11K on the normal arc forming the side circle portion, the two arc portions 11r, and the two arc portions 11r are provided. 11P and 11Q (see FIG. 12 (b)), which are composed of a horizontal portion 11s provided in
Is used. The segment adjacent to the segment K was defined as a segment 11P. This segment 11P, 1
1Q is similar to segments 11M and 11N 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 bending moment can be secured. Further, the segments 11P and 11Q are also the segments 11M and 1M.
As in the case of 1N, if the segment is made of steel, the handling becomes easy even when the horizontal portion becomes long.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、拡幅部断面の直線部分を含む部分に用い
られるセグメントとして、拡幅量に応じた長さの直線部
を有するセグメント、すなわち、水平部を横断するよう
な継手部分を有しないセグメントを用いて可変断面シー
ルドの覆工を行うようにしたので、組立てられたセグメ
ントの剛性を大きくすることができ、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。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a segment having a linear portion having a length corresponding to the widening amount is used as a segment used for a portion including a linear portion of a cross section of a widening portion. In other words, since the variable section shield is reinforced using a segment that does not have a joint portion that crosses the horizontal portion, the rigidity of the assembled segment can be increased, and the bending moment can be reduced. Sufficient strength performance can be secured.

【0019】また、請求項2に記載の発明によれば、上
記セグメントを、2つの円弧部と上記2つの円弧部の間
に形成された水平部とから構成したので、通常のシール
ドに使用される円弧状のセグメントと組合わせることに
より、容易にセグメントを組上げることができる。
According to the second aspect of the present invention, since the segment is composed of two arc portions and a horizontal portion formed between the two arc portions, it is used for a normal shield. The segments can be easily assembled by combining with arc segments.

【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. 9 is a diagram showing an assembled state of segments according to the embodiment of the present invention.

【図10】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. 10 is a diagram showing an example of a segment shape 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組上
げ状態を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a segment assembled state according to the embodiment of the present invention.

【図12】他の掘削断面形状でのセグメント組上げ状態
を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a segment assembled state in another excavation cross-sectional shape.

【図13】従来の拡大シールド工法を説明するための図
である。
FIG. 13 is a view for explaining a conventional enlarged shield method.

【図14】トンネルの拡幅部の断面と従来の拡幅部での
セグメント組上げ状態を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a cross section of a widened portion of a tunnel and a state of assembling segments in a conventional widened portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メインカッター 2 余堀装置 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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main cutter 2 Overhanging 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

───────────────────────────────────────────────────── 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shin Koda 2-1 Tsukudo-cho, Shinjuku-ku, Tokyo Tokyo, Japan Kumagaya Gumi Corporation (72) Inventor Tomoo Mimura 2-1 Tsukudo-cho, Shinjuku-ku, Tokyo Stock Company Kumagaya Gumi Tokyo head office

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 拡幅部を有する可変断面シールドにおい
て、拡幅部断面の直線部分を含む部分に用いられるセグ
メントとして、拡幅量に応じた長さの直線部を有するセ
グメントを用いたことを特徴とする可変断面シールドの
覆工構造。
1. A variable cross-section shield having a widened portion, wherein a segment having a straight portion having a length corresponding to the widening amount is used as a segment used for a portion including a straight portion of a cross section of the widened portion. Lining structure of variable section shield.
【請求項2】 上記セグメントを、2つの円弧部と上記
2つの円弧部の間に形成された水平部とから構成したこ
とを特徴とする請求項1記載の可変断面シールドの覆工
構造。
2. The lining structure for a shield having a variable cross section according to claim 1, wherein said segment comprises two arc portions and a horizontal portion formed between said two arc portions.
JP10099071A 1998-04-10 1998-04-10 Lining structure of variable cross-sectional shield Withdrawn JPH11294091A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103306685A (en) * 2013-06-24 2013-09-18 上海市城市建设设计研究总院 Shield segment structure and shield tunnel
CN104405408A (en) * 2014-10-20 2015-03-11 上海市城市建设设计研究总院 Annular partitioning structure of assembled type rectangular shield tunnel lining

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