JPS58189495A - シ−ルドトンネル掘進方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は密閉式シールドトンネル掘削機におけるシール
ドトンネル掘進方法に係るものである。

この梅のシールドトンネル掘進方法において、従来の制
御の基準となる土圧は、多（は事前調査の地質ポーリン
グによって設定されている。一部においてはカッタディ
スクの駆動軸を中空として、その中空部に細長い貫入棒
を嵌装し、その貫入棒を切羽に貫入させてその貫入抵抗
を測定したり。

あるいはカッタディスクの駆動軸にストレーンゲージな
附設してカッタディスク全体な切羽に押圧してその抵抗
力を測定して基準土圧にあてはめているが、地質ポーリ
ングは対象地盤に広い間隔で局部的にしか実悔できなく
て、その中間地域は実際と大巾に異なる値を示すことが
多かったり、貫入棒方式やカッタディスクの軸が測定で
は局面摩擦があったり、圧力算出の基準とする受圧面積
の判定があいまいで信頼のある土圧が碍られない。

又、チャンバ部の内圧も隔壁に固定した土圧計によって
測定した値、またはその測定値を隔壁の推進速度によっ
て補正した値によって判定しているが、一般に土圧計と
呼ばれているものは受圧板変位が小さく作られており、
擁壁背面や地下構造物の外面等のよ５に静止した状態の
土庄の測定には性能が良いが、移動する構造物の面や流
動状態の土の圧力な測定するには移動の影響を過敏に受
けてしまい、測定値の信頼性が極め【小さい。受圧板変
位の大きい土圧計を作ると逆に測定に際し。

測定すべき地点の土粒子が移動するので負荷状態が電動
してしまったり、土質構造を破壊してしまうので所期の
目的な達成できない。トンネル掘削機に直接固定された
土圧計は掘削機の移動の影響によって大きな変動を受け
てしまい、現在の技術ではこの影響を補正することは困
難である。したがってこれらの測定値を基として制御さ
れたジ−ルビトンネル掘削は切羽部における土圧バラン
スを失ない、切羽崩壊や地表面陥没などの事故を生起す
る惧れさえある。

本発明はこのような実情に鑑みて提案されたもので、密
閉式シールドトンネル掘削機において、受圧面がカッタ
ディスク面より前後に移動可能な圧力計による計測圧力
と、同圧力計の受圧面の移動量から、チャンバ部内圧の
制御基準となる静止土圧相当値を選出して、同遠出値と
チャンバ部における実測、若しくは算出内圧と比較して
掘進を制御するシールドトンネル掘進方法に係り、その
目的とする処は、嚢に特願昭５５−１４４２４７号で提
案した信頼度の高い土圧測定方法並びにシールドトンネ
ル掘削方法を更に改良し、単に内圧測定とその測定値の
みによる制御から、土圧は勿論、制御に係る地盤の工学
的係数を測定し、それに基いてトンネル掘削を制御し、
切羽部における土圧バランスな保持しながら掘進し、切
羽の崩壊。

その他の事故を防止する点にある。

以下本発明を図示の実柿例について貯明する。

第１図は本発明の方法に採用されるシールドトンネル掘
削方法 面図な示すものであって鋼板よりなるシールド筒体（１
）の前方に隔壁（２）が設けられ、それより突出した位
置のカッタディスク（３）はカッタビット（４）を備え
、隔壁（２）とカッタディスク（４）の間にチャンバ部
（５）が区画され、旋回装置（６）によるカッタディス
ク（３）の回転駆動によってカッタビット（４）は切羽
地盤（力な切削し、同カッタディスクに設けられた空間
より切削土砂が適者し、チャンバ部（５）に充満され、
同切削土はチャンバ部（５）に先端を臨ましめたスクリ
ュウコンベヤ等よりなる排出装＃（８）よりチャンバ部
（５）を介して排出される。

排土に伴ってチャンバ部（５）の内圧が低下するので、
ジ−ルビジヤツキ（９）を操作してシールド９筒体（１
）隔壁（２）を推進すると、カッタディスク（３）、カ
ッタビット（４）は切羽に侵入し、カッタディスクの空
間から土砂が取入れられるのでチャンバ部（５）の内圧
は土性し安定を保つ。地山（７）の土質は地盤構造によ
ってはカッタディスク（３）の駆動軸をスライド０可能
とし、ジヤツキ（図示せず）の操作により時給するよう
に１て、隔壁（２）の移動とカッタディスク（３）の移
動を調整するようにし、カッタビット（４）の切羽地盤
（７）への喰い込み量を調整したり、隔壁（２）Ｋ補給
口な設けてチャンバ内に進入した切削土の流動性、透水
性、比重、間隙圧を調整する作泥添加材、削土改良材を
補給したり、又排土を良好ならしめるべき搬送用泥水や
泥土又は水な補給したりする。これらの部分の構成の相
違から、カッタディスクスライド装置付、作泥式、加泥
式、泥水式、限定圧気式、或いは最も簡単な様式、即ち
カッタディスク（３）す欠くグラインド°式、掘削断面
の一部に対してのみカッタディスク（３）が設けられた
掘削装置付ブラインド９式等と呼称されるが、これらは
何れも密閉式シールド０トンネル掘削機で第１図、第２
図はこれらを代表するものである。また作泥添加材、削
土改良材又は搬送用泥水、泥土或いは水な補給する形式
のものにおいては５、これらのものと切削土とを混合し
てチャンバ部（５）内部な均一な状態にする攪拌装置な
備えてあってもよい。カッタディスク（３）と隔壁（２
）Ｋは第５図の一部切断側面に示された切羽用圧力計０
１、隔壁用圧力計θＢな、受圧面な切羽用圧力計０１で
は切羽地盤（力に向けて、チャンノ考用圧力計Ｑｌｌで
はチャンバ部（５）に向けて設置する。圧力計（ＩＩＣ
Ｉυは一般には後に示す構造の全土圧を測定するものな
使用するが、地山又はチャンバ部（５）の土質が砂礫系
であって透水性が高い場合は、圧力計とともに間隙水圧
計を取付け、この計測値と全土圧計測値から、有効土圧
と間隙手圧な分離し、各々に対し【制御機能な対応させ
る。

第５図は前記圧力計（ＩＩＱＩＩの詳細を示し、外套０
３に一端な固定された複動式計器用ジヤツキ０９の可動
端部に移動針α６１４Ｉ：Ｘ通した連結枠な介して内套
０３が外套０′３に内接し進退動自在に装架され、その
内部に前面が内妻０３前面と同一面上に位置するよう荷
重計ＯＩが配設されている。図中の左側の二点鎖線は計
測用ジヤツキ０９が最大限度伸長した時の自棄０３及び
荷重計Ｉの位置を示したものである。

図中右側の矢印を持つ二点鎖線は荷重計（１４，移動針
Ｏｅの計測信号な後続機器（ｒ！Ａ示略）ｔｉｃ伝える
信号伝送ケーブル及び計測用ジヤツキ（１５１の駆動用
油圧ホースな示す。

荷重計（１帳マ計測用ジヤツキ（１５１が停止していて
も受圧面は前方から圧力を受けその値を検知するが、本
発明においては計測用ジヤツキ（１９を操作して。

荷重計（挿の受圧面を積極的に切羽（力又はチャンｊ部
（５）の泥土内に進退させて、この間における受圧面が
受ける圧力を計測するように構成されている。

第１図及第２図においてその表示を省略したが、シール
ドジヤツキ（９）Ｋはストローク針が並設され、シール
ドジヤツキ（９）の伸縮量に対応してシールド。

筒体（１）、隔壁（２）の地山に対する移動量を計測す
る。

又カッタディスク（３）の駆動軸をスライド９可能とし
、ジヤツキ操作により伸縮する構造のものにあってはこ
のジヤツキにもストローク計が並設され、カッタディス
ク（３）の面の隔壁（２）に対する移動量を副側するよ
うに構成されている。

前記切羽用圧力計ＯＩの移動針（１６１及びシールドジ
ヤツキ（９）のストローク計、カッタディスク（３）に
付誠したストローク計の計測値は演算器に集められ、圧
力計ＯＩの受圧面の地山に対する関係位ｆｌｔ、（以下
変位量と呼ぶ）ならびに移動速度が算出され、受圧面が
カッタビット（４）によって切削されない処女地盤に圧
入される位置の信号を、受圧面の対地山移動表示の図上
に記録するようになっている。又前記のよ５に算出され
た移動速度から、圧力計Ｑｌの計測用ジヤツキ（１５１
の伸縮速度が制御され、荷重計１４１０受圧面の移動速
度な設定した一定速度に保持するように制（財）される
ように構成されている。

又チャンバ部用圧力計（１１１においてもチャンバ＆Ｂ
（８）内泥土に対して移動した位置（以下変位量と呼ぶ
）ならびに移＃ｂ速度が値出され、受圧面の対泥土移動
速度が一定に制御され、変位量とそれに対応する受圧面
圧力が図上に記録するようになっている。

排出装置ｆ８）（作泥添加材、削土改良材あるいは搬送
用泥水、泥土又は水がチャンバ部（５）Ｋ補給されてい
るものにおいては、この装置をもあわせて意味する）Ｋ
は排土量制御装置、および排土作業動作から排土量な算
出する演算装置又は実排出十量を計測する装置が併設さ
れており、圧力計ＩＩ　（１１１による計測値から演算
された制御指令によって、土庄バランスが成立するよう
な排土量を確保するように排出装置が駆動されるととも
に、その駆動状態の排土量が計算又は実測され、一定時
間での排土量が（又は添加材等の補充との差）シールド
断面積によって見掛上の隔壁（２）の移動に換算される
。

次に同じ一定時間内のシールドジヤツキ（９）の伸縮に
よる隔壁（２）の移動量は前記したようＫ、ストローク
計によって計測されているから掘削量が計算され、前者
との加減演算により掘削土量と排出土竜とのバランスが
比較計算される。現実には地山がら排出部までの間にお
いて、土には種々の作業が加えられるからこの間におい
て状態変化な生じこれに応じ容積変化を発生している。

従ってバランス比較において、例えば不撹乱の地山状態
に統一して行なわなければならない。本発明においては
掘削土量と排出土量とのバランス比較がなされるがこれ
によって直接的な掘進制御は行なわれない。

土量のバランスはチャンバ部（５）の土の粗密、従って
内圧となって表われる。掘ａによって掘削土量と排出土
量とがバランスしておればチャンバ部（５）の土は変化
なくその部に臨ませた圧力計αυの検出する内圧は変ら
ないが、排出土量が掘削土量を上回っていると内圧は低
下し、圧力計ｏｌ）の検知値は小さくなる。従って圧力
１ｔｌａυの検知値の変化（＠分値）は現実の作業中の
土量のバランスを示すこととなる。圧力計（Ｉｆ）の検
知した値そのものは、成る時間内の累計した土量のアン
ノＺランス量を示すこととなる。この発明においては掘
削土量と排出土量のバランスは圧力針ａｌｌの検出値に
よって判定される。従ってこの検出値そのものと、その
経渦動向と変化値（＠分値）及びその重力方向がグラフ
上に或一定時間自動的に表示されるようＫなっている。

切羽（力に対して受圧面を臨ましめた圧力計ＯＩにおい
ても同様に、その検出値（前記したように受圧面が自主
的に出入するので後記するようにこの受圧面の移動に伴
う特定値）そのものと、その経過動向がグラフ上に一定
時間自動表示されるように構成されている。史に圧力計
（１０と圧力計ａＤの検出値の差とその動向が別のグラ
フＥに、シールド筒体（１）、従って隔壁（２）の１リ
ング毎に更新される推進量、カッタディスク（３）の回
転状況、排出装置（８）の稼動状況、その他の稼動状況
並にその所要動力と共に自動表示される。

シールドトンネル掘進においては、圧力計ＯＩの受圧面
の地山に対する変位量と、同受圧面が受ける圧力との図
形から特性値を判定し、圧力計ＱｌｌＯｌｌ間の泥土に
対する変位量と受圧面が受ける圧力との図形から特性値
を判定し、切羽用圧力計＋ＩＩ及びチャフッ２部用圧力
計θＤの検出値とし、間両圧力計ＣＩＩＱＩＩの検出値
の差とその動向、圧力計θＤの検出値とその動向ならび
にその変化値とその動向、圧力計ＯＩの検出値とその動
向く注目し、圧力計ＯＩの検出値をチャンバ部（５）の
内圧の制御基準とする所請靜止土圧相当地とし、圧力計
Ｏ１ｌの検出値なチャンバ部（５）の内圧とし、この比
較即ち圧力計（１１と圧力計重）の検出値の差によって
掘進操作な制御する。なおこの時、両正力計ＱＩＣＩυ
の差の動向、圧力計Ｑｌｌの検出値の変化値その他なも
制御の二次手段として総合的に操作するようにする。以
上は制御と掘進操作を手動的に行なう様式で説明したが
、コンピュータによる図示器１図面判読器な用いればこ
れを自動制御することもできる。

また掘進に際し隔壁（２）の推進量及び排出装置（８）
（添加材等補給装置ある場合はこれを含む）の排土量か
ら換算された排土による見掛けの隔壁（２）の移動量か
らチャンノ′之部（５）内の土の状態を予想できるよう
に同部の土嚢のバランス、又はその偏倚から同部内の土
の内圧が計算される。なおこの計算において土の圧縮量
から圧力の算出において圧力計０υに関連する変位量と
それに対応する受圧面圧力が画く図上から選定されるチ
ャンバ部（５）内の土の特性値な使用する。

排出装置（８）（添加材等が補給される時はそれに関す
る装置な含む以下同じ）がいずれの形式・構造であって
も、また排出量制御がどのようなものであっても、制御
操作量と実排出土嚢とは土の性質およびチャンバ部（５
）の内圧に左右される。排土量制御にはその時に応じた
適切な制御係数が採用されねばならない。

本発明においては前記実測したチャンバ部（５）の内圧
検出値と同じく前記した計算された同部の土の内圧とを
比較して、合致した場合は初期設定値のまま、また差が
ある場合は両者が合致するよう修正される。この修正値
を以って排土量制御の操作が行なわれるように構成され
ている。

排土量の実測装置を備えるものにおいても、排出時とチ
ャンバ部（５）内にある時とでは、圧力その他の環境が
異なり土は状態が違うので検知値をもってそのまま内圧
演算又鳴排土量制御操作量良否判定に使用することがで
きない。これを〜前記同様、チャンバ部（５）の内圧検
出値と計算された内圧との比較によって修正して使用す
る。

次に本発明においてはシールド掘進において、前記した
表示図形特に圧力計（ｉ＋）α１）の変位量と圧力が画
く図形とその経時的変化動向によって予め設定された図
形判断とそれに応する注意、誉報発信・掘進制御機構要
素の作動順位・制御量が制御される。即ち、シールドジ
ヤツキ（９）の操作、排出装置（８）の操作とともにカ
ッタディスク（３）の回転、カッタディスク（３）の萌
後進、カッタディスク罠おける開口部の開閉、添加材等
の材質の選定、補給量、補給圧、並にグラインドシール
ドの場合にはその開口比が調整される。

このように本発明においてはカッタディスク（３）と隔
壁（２）Ｋ設けた受圧面が前後に移動可能な圧力計０（
１（Ｉｌｌによる計測反力とその受圧面の移動量から制
御基準圧および内圧を検知するとともＫ、圧力と移動量
が示す図形から地盤の性状・掘削の状況を判断してシー
ルド掘削機の各種操作要素な総合的に制御するものであ
る。

本発明によるシールド掘削機の掘削作用及びその制御の
作用の概要は前述の如くであるが以下前記制御作用の要
素となる圧力計（１１（＋１）の作用及び同各圧力側に
より検知された土圧から特性値を選定利用する方法につ
いて説明する。

第４図は参考としてプレジオメータ等ポーリング孔内載
荷テスト装置によって測定される地盤内士圧の１１Ｊｌ
ｊ定値な模式的に示す。

第５図乃至第９図は本発明に保る圧力計１１υ旧）（特
に切羽用圧力計０１の測定値な示す。圧力計＋Ｉｌ＋の
測定値は多少これとは異なるがこれで代表させることが
できるので両者？代表させることとする。

特に圧力計ＯＤでの測定値について説明せねばならない
点は必要な生じた所で説明する）の測定値を模式的に示
したものである。

第４図の横軸（偏位軸）はプレジオメータのセルの外径
の偏位量（したがって以下で説明する圧力計１１ｔ）（
Ｉｎ）の受圧面の変位ｔ）Ｉ！ｌｔ、縦軸はセルの内圧
力（梃って以Ｆで説明する圧力計Ｃｌ０（１１１の受圧
面の蛍ける圧力）な示す。即ちポーリング孔内に挿入し
たプレジオメータのセル内に流体を補給し、セルの外径
をポーリング孔壁に接した時の状態な第４図の０点にプ
ロットし、横軸にセル外径の偏位置な、また縦軸にセル
内の流体の圧力の増カロ量なプロットしたものである。

セル内の流体の補充によって圧力増加な生起するととも
に、セル外径は膨張して地盤内へ突出し、０→０→Ｙ−
４４の経路をとる。まず曲線状変化部０−０を経て、次
に直線状変化０−Ｙな経１次にＪ：部に凸の曲線部な経
て、最高点ｐに至り、同点若しくは同点な少し過ぎた点
で孔壁が破壊する。０→６間はポーリング掘削による孔
壁近傍の攪乱された地盤が圧縮されて、攪乱される前の
地盤の状態に回復する過程であり１次の直線部Ｏ→Ｙ間
は変形体数が一定の状態で弾性体として堆扱ってよい地
盤の載荷過程□ であり、０点は地盤の不変位時点を示し、その点の圧力
Ｐ。は地盤の静止土圧を、点Ｙは地盤の降伏点を示し、
ｐｙは地盤の降伏土圧である。また同様ＶＣＰ４３は地
盤の強度を表わす。直線３Ｙの傾斜は地盤反力係数に（
圧縮係数）な示し、上のポアソン比νが与えられ、Ｅ＝
（１＋ν）・γ・にから地盤の弾性係数Ｅが計算される
ことは公知である。（γはセル外径）。第４図の破線表
示のグラフは同一地盤の同一深度の他の測定値な示した
もので、地盤と深度、従って地盤内土圧が同一であれば
静止土圧を示すδ′までのグラフが異なるだけであり、
検知圧力が静止土圧に達した以降は、同一の状態な表わ
すことが確認されている。

プレジオメータは地中円孔を四周へ拡大する負荷状態の
載荷テストであり、本発明で利用する圧力計（１１０１
１は地中の一平面な水平に圧縮するような負荷状態の載
荷テストであるが、ボーリンメ孔内載荷テストにはこの
プレジオメータ以外にボアホールジヤツキの分類名の下
にエラストメータとかＫＫＴ試験機と呼称されている、
孔内において決められた受圧面の方向のみに載荷する装
置による載荷テストが行なわれているが、このテストに
おいても上記のよりな土圧検知がなされることが確かめ
られている。即ち地盤に偏位な与えない状態での地中の
中立土圧（静止上）Ｆ）が受圧面を自主的に地盤内に圧
入し、その移動量と受圧面がり・ける圧力とな測定して
測定できるわけである。

第５図は圧力計（１■０の受圧面の移動量（倚重剖０滲
内の偏位は微小として無視するが、検出圧力から逆算し
て以下述べる自主的移＠１に加算して表示してもよい）
な示し、移動針αｅで測定する計器用ジヤツキＱ５１の
ｒ！縮量を表わしている。

計器用ジヤツキ（１５１の最縮小時の状態なａ点にプロ
ットし、計器用ジヤツキ（１５１のストロークＩｓとし
て、その坤長に伴っての状ＭＩｋａ→３→Ｙ→ｂとｂな
ジヤツキ（１５＋の最伸長状態とし、次にｂの状態から
のジヤツキｎｓの縮小の経路なり→Ｃ→ａと表示する、
今横軸の移動量に移動針（１６１で測定した計測ジヤツ
キ０５１の押縮に伴う移動量を用いているので、最縮小
時のａ点の位置と、呻長・縮小の作動をした後の再最縮
小時のり点とは一致する。またこの移動量と荷重計Ｉの
受圧面が受ける圧力（縦軸）との画く図形は第４図のプ
レジオメータと行ぼ同様なものになる。プレジオメータ
では地盤の静止圧力で、圧縮係数の１Ｉ４１ｊ定よりも
むしろ地盤の強度を必要とする場合の測定か多いので、
降伏点（Ｙ点）以上最大強度（２点）最終強度の点まで
をｌ５１１１定範囲としているのに対し本発明での測定
では静止土圧と圧縮係数の測定を主としているので、第
５図では降伏点以上のやや流動状態になった所までｔ＃
を測しているが、普通０点とＹ点の中間ｂ’点位までで
よい。（主として切羽用圧力計Ｈの場合）チャンバ部用
圧力計０υでチャンバ内の泥土の流動性までな測定する
場合は移動１ｉＩｌａ囲な拡げて余裕な以って最終強度
なカバーするようにし、１！に載荷制−にも歪量制御方
式をとらず、段階的圧力制御方式を採用し、載荷間のク
リープ時間を充分にとり測定するようにする。

ｌ＠５図において静止圧力は６点のＰｏで、また圧縮係
数は直線ｏｙの傾きで判定される。攪乱されない地盤で
はジヤツキＵ４１の伸長時に示す静止土圧Ｐｏを示す０
点に対応し、ジヤツキ０４１の縮小時の直線変化の下位
点Ｃがはぼ同じ圧力位置で対応するが、攪乱が大きい場
合や地盤の＊ｆＩＫが測定点の近くで変っている場合は
異なる事があり、この場合は例えば後述する第７図乃至
第９図の如き判定をする。（この点については本発明を
１幅後なおデータを集積する必要がある） 槙５図では慣軸に計器用ジヤツキ（１５１の伸縮量のみ
を４４９１量とした場合を示したが、現実のシールドト
ンネル掘削機においては計器用ジヤツキ［１５１の取付
けられたカッタディスク（３）、隔壁（２）はカッタデ
ィスク駆動軸伸縮装置（図示時）や、シールド０ジヤツ
キ（９）の伸縮により移動するので、この移動ｔなも加
算したものを地山に対する移装置としての変位量と名付
けて表示すると、第５図に対応するものが第６図のよ５
になる。

Ｗｔ器用ジヤツキ（＋５）、カッタディスク駆動軸伸縮
装置、シールドジヤツキ（９）の伸縮がすべて等速であ
り、計器用ジヤツキａ９のストロークがＳであり、この
ストロークＳの沖縮時のカッタディスク駆動軸伸縮装置
とシールドジヤツキ（９）の合計した呻び（前進）なλ
とすると荷重計Ｑ４１の受圧面の切羽地盤（力に対する
変位量は第６図の横軸で示−ｒようになり、受圧面圧力
と変位量との関係は第６図の如くなる。

いま第６図においてカッタビット（４）の先端がカッタ
ディスク（３）の面より突出した寸法を計算に入れ、各
々のジヤツキの移動量から荷重計Ｉの受圧面がカッタビ
ット（４）の切削しない切羽地盤（７）即ち完全な処女
地山に押出される位置関係をｄｔ算してこれを横軸上に
プロットしたものが二点鎖線Ｘ工である。

換言すると荷重計（１４１の受圧面が押出される行程を
示すグラフう→３→石→Ｙ　−＋　ｂのうち、ＸＸ線よ
り左１則は受圧面がカッタビット（４）で既に切削され
た地盤中を押出されていることを表わし、ＸＸ線より右
側は受圧面がカッタビット（４）で未だ切削されない状
態の完全な地山に押出されていることを表わしている。

第５ｖｔＪ及び第６図の相違は第５図では荷重計圓の計
測−行程、即ち計器用ジヤツキａ９の最短状態から伸縮
して再度最短状態になったときの点ａが同一点で表示さ
れているのに対し。

第６図では始点ａと終点ｄと分離ｌ−ていること、第６
図のジヤツキの伸長時の画くグラフａＯＹｂの傾斜が緩
くなり、ジヤツキの縮小時の画くグラフｂｅｄの傾斜が
急になっている点、及び前述したＸ線、即ち荷重計Ｉの
受圧面が完全な地山に押出される位置な示している点で
ある、 荷重計０４１０受圧面の変位量と圧力の画く図形からチ
ャンバ部（５）の内圧の制御基準とする所謂静止土圧相
当値の選出には切羽用圧力計四の／＃重計（１４）の受
圧面の変位量と圧力の画く図形から、原則として受圧面
が完全な地山に押出されている状態第６図で線ＸＸより
右方でのグラフの直線部の始まる点、即ち０点に対応す
る圧力Ｐｏ　’ｌとる。

同様に地山（７）の圧縮係数にはグラフ直線部の軸斜か
ら求める。

チャンバ部（５）の内圧も上記と同じ考えであるが、チ
ャンバ部（５）の土の状態及び内圧値のトンネル掘削側
ａｈの利用の仕方から、例えば本出願人の先願（％願昭
５５−１４４２４７）＆Ｃ記載の如くする。チャンバ部
（５）白土の圧縮係数に′も同様である。

荷重計Ｉの受圧面が完全な地山に押出されてもまだ曲線
部を有するときは（第６図及び第８ｖ４参照）トノネル
掘進によるカッタディスク（３）、カッタビット（４）
の作動の影響（地山の擾乱等）が、カッタビット（４）
の切削通過したより深部まで及んでいることな示し、受
圧面が兄全な地山に押出される以前に直線部が始まると
鎗は（第７図及び第９図参照）受圧面が完全な地山に押
出される以前に変位と圧力が弾性的表現な示したことに
なり、シールド掘削機の推進等の影響によりチャンバ部
（５）内の泥土の圧力や、カッタディスク（３）の移動
の影響が既にカッタビット（４）によって切削された切
羽のカッタ側切崩部（７）な疑似弾性体状にしているの
で真の地山の性質を示してはいない。この様な場合には
前述の地山の静止土圧相当値選定の原則は適用できなる
から第７図乃至第９図に示すように、ジヤツキの縮小行
程の現象を利用して判定する。

切羽用圧力計（１１の計測グラフ、例えば第６図におい
て線ｎより右Ｗにおいて、ジヤツキ縮小の行程ｂｅｄが
伸長の行程ｏＹｂ　より１：側にくるようなときは、切
羽（７）は崩壊現象を起したと判定することができ、ま
た、大径粒子のある土砂、或いは砂利、玉石混合地盤で
ないことが前もって解っているとき、グラフが大きく乱
れるということはシールド掘削を注意すべきことな表わ
している。史に地盤の事前調査結果と地形その他池表の
形状から子側される掘削点の予想地盤とグラフの表わす
形状によって、圧力計ａ１その他計器の故障なども判断
できる。

本発明においては上記図形の他に、静止土圧相当値、チ
ャンバ部内圧値とともにその縦渦動向、変化値とその動
向がグラフ上に一定時間内表示されまた、これと併行し
てシールド掘削機各部の稼動状況が表示されているので
、チャンバ部（５）の内圧の変動の１合、制御基準値と
の、偏差の状況が掘削機の動作及び推進に対応して把握
できる。

即ち掘削すべき土量と排出すべき土嚢のバランス状態、
圧力のバランスの状態が現在値のみならず。

− それに到る経１尚状況まであわせて総合的に判断できる
。特に静止土庄相当値関係と推進状況とは地盤の掘進方
向にそのての変化即ち水平地質柱状図的データが肖られ
、その地点その地点の最適の制＃へ準が所られる。この
シールドトンネル掘削機においては制御すべきチャンバ
部（５）の内圧とそれの基準となるべき器差地点の地盤
の静止土庄相当イ１〜が共に測定され、その地点な掘進
中の掘削機の駆動状態、その操作状況も同時に表示され
ているから、制御に関係するすべての要素が掘削機に備
えられているわけで制御運転システムは完成されて℃）
る、 制御に関係するすべての甥素を備した掘削機でその地点
その地点に最適な制−〇基準となる切羽地盤（７）の所
謂静止土圧相当値を選定し、またチャンバ部（５）の内
圧を選定し比較し、史にその変化の動向までを一定時間
表示し、またシールドトンネル掘削機の各部の蛸きを合
せて表示しているから、制御が各時点で最適な状態で行
なえ、切羽地盤（７）の土圧とチャンバ部］５）の土圧
とを単に圧力実測値のみの比較によって行なわず、掘進
中の各時点においてその運転条件における掘削土量と排
出土量との土量バランス及びチャンバ部（５）の内圧が
計算され実則値と常圧比較されているので制（財）指令
によって操作される操作量がその時点の地盤条件に適合
でき切羽崩壊その他地表陥没などの事故が完全に防止で
きる。

以上本発明を実施例について説明したが、本発明は勿論
このような実施例にだけ局限されるものではなく１本発
明の精神な逸脱しない範囲内で種々の設計の改変ｔｍし
うるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に採用されるシールド掘削機の正
面図、第２図はその一部縦断側面図、第５図は圧力計の
縦断側面図、第４図は地盤内側定値を模式的に示した図
表、第５図乃至第９図は圧力計の測定値を模式的に示し
た図表である。 ＜１１・・・シールド筒体　　　（２）・・・隔壁（３
）・・・カッタディスク　　（５）・・・チャンバ部（
力・・・切羽地盤　　　　　（９）・・・シールドジヤ
ツキＯＩ・−・切羽用圧力計　　　０９・・・隔壁用圧
力計α滲・・・荷重計　　　　　　（Ｉ５１・・・計測
用ジヤツキ　　　　′復代理人　弁理士岡本重文

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 密閉式シールドトンネル掘削機において、受圧面がカッ
   タディスク面より前後に移動可能な圧力計による計測圧
   力と、同圧力計の受圧面の移動量から、チャンバ部内圧
   の制御基準となる静止土圧相当値を選出して、同選出値
   とチャンバ部における実測、若しくは算出内圧と比較し
   て掘進を制御するシールドトンネル掘進方法。