JPS59161593A - トンネル構築方法及びその装置 - 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、地中に地下道、下水道、上水道なとのトンネ
ルを構築するに当り、地下水を掘削付近から既に形成さ
れたトンネル部分を経て排水しなから掘進す−る能率良
く且つ経済的なトンネル構築方法及びその装置に関する
ものてある。

従来、地下道、下水道、上水道などのトンネルを構築す
る方法としてシールド工法が広く行われている。第１図
は地下水位の高い場所における従来のシールド工法の実
施状態を一部を切除して示す側面説明図、第２図は第１
図中のＡ−Ａ線横断面説明図である。シールド工法で使
用されてきた従来のシールド機１は、第１図に示すよう
に、通常、頭部側の端部に掘削用の開口部２ａと尾部側
の端部に土砂搬出用の開口部２ｂとを有する鋼製の円筒
管２の尾部に、円筒管２を前進させる手段として例えば
油圧ツヤツキ３が設けられた管状の外観を呈するもので
ある。このシールド機１を使用してトンネルを構築する
シールド工法は、第１図中に見られるように、シールド
機１の頭部側の開口部２ａで機械力または人力により土
砂４を掘削し、その上砂４をシールド機１の尾部側の開
口部２ｂからシールド機１に後続する既に構築されテｌ
／Ｔｈ　ルｌ−ンネル５を経てベルトコンベア、トロソ
フ、トランクなどにより地上に搬出した後、油圧ジヤツ
キ３を用いトンネル５のセグメント６を支点とする反力
によりシールド機］を前進せしめ、その跡に新たなセグ
メント６を施工し、以上の作業を繰り返す方法で゛ある
。シールド機１０頭部前面の土砂を掘削する際にしばし
ば起る土砂の崩れ込みを防止するために１シ一ルド機１
全体に空気圧力をかけ、その圧力により土庄とのバラン
スを保ちながら土砂を掘削するという圧気式シールド工
法を行う場合も多い。このようなシールド機１を使用し
て第１図、第２図に示す９Ｌ１き地下水位りがトンネル
施工位置以上に高い場所にトンネルを構築しようとする
と、シールド工法はもとより、圧気式シールド工法によ
る場合でもシールド機１の前面での湧水や湧水による土
砂の崩壊、更にはシールド機１の尾部からの漏水な防ぐ
ことはできなかった。そこで従来、このような場合、地
下水位りをトンネル掘削側近で降げろための補助工法が
シールド工法などと共に行われてきた。この補助工法と
は、例えば第１図及び第２図の如く、シールド機】が掘
進して行く付近の地中に、一定間隔て吸水管７を打設し
て地上で集水管８に連結し、吸水ポンプ（図示せず）に
て地下水を汲み上げて図示した地下水位曲線Ｌ′の如く
地下水位をシールド機１よりも下方に降ける工法である
。この補助工法を併用する場合には、トンネル構築後、
或はシールド機】の前進に伴いその後方から逐次、吸水
管７を引き抜き、集水管８を解体する必要がある。従来
のシールド工法によるトンネル構築方法は、上記の如き
補助工法を共に行うことにより、地下水位の高い場所に
おいてもシールド機１を使用して支障なくトンネルを構
築することができた。

しかしながら、このような従来のトンネル構築法では、
地ド水位の高い場合は上記の如き手間のかかる補助工法
の実施を必要とし、そのため施２行期間が長くなるばか
りでなく、トンネルが長大な場合は施−Ｅ量が著増し、
莫大な費用がかかる欠点があった。

本発明昔らは上記の如き欠点を除き、地下水位トンネル
構築方法及びその装置を提供することを目的に研究した
結果、工夫さ、１また手段によりトンネル構築装置自体
て地下水の排出を行いなから１１ｉｌｔ進することによ
り目的を達成することができろことを究明して本発明を
完成した。

すなわち本発明の一つは、管状のシールド機の先端開口
部で掘削した土砂を該シールド機内及び後続ずろトンネ
ルを経て搬出して該シールド機を前進せしめてトンネル
を構築するに際し、該シールド機の外周に管外から管内
に水が透通ずる多数のフィルターを散ｒｒせしめた外管
を一体に設けると共に該フィルターを経た透通水な排出
する手段を設けて地中の水をシールド機自体で排出しな
がらトンネルを構築することを特徴とするトンネル構築
方法に関するものである。

また、本発明の他の一つは、管壁の全周に管外から管内
に水が透通ずる多数のフィルターを散在せしめられてい
る鋼製の外管と該外管との間に該フィルターを経た透通
水の両端か閉塞されている碩路を形成し且つ両端に掘削
用の開口部及び掘削した土砂の搬出用開口部がそれぞれ
設けられている鋼製の内管とから成る二重管の該内管内
に、前記透通水の通路に連通して該透通水を後続するト
ンネルを経て排出するための排出ポンプ付排水管と該二
重管の前進手段とか設けられていることを特徴とするト
ンネル構築装部に関するものである。

以丁、図面により本発明の詳細な説明する。第３図は本
発明の実施に使用するトンネル構築装置の１実施例の側
面図、第４図は第３図中のＢ−Ｂ線断面図、第５図は地
下水位の高い場所での第３図のトンネル構築装置を使用
したトンネル構築方法の実施状態を一部を切除して示す
側面説明図、第６図は第５図中のＣ−Ｃ線断面図である
。

第１図及び第２図に示す如く、従来のシールド機１を使
用してトンネルを施工するシールド工法１すなわち管状
のシールド機１の先端開口部２ａで掘削した土砂４を後
続するトンネル５を経て排出してシールド機１を前進せ
しめる工法では、地下水位■、の高い場合にはシールド
機１外において吸水管７や集水管８などを使用する補助
工法により地下水を排出していたが、本発明方法ではそ
のようなことは行わず、次のように行う。すなわち、管
状のシールド機の外周に、管外から管内に水が透通ずる
多数のフィルターを散在せしめた外管を一体に設けると
共に該フィルターを経た透通水を排出する手段をシール
ド機に殺げてシールド機自体で排水しながら掘進するの
であるが、その詳細は、上記本発明方法を実施するに際
してシールド機として最適なトンネル構築装置と共に以
丁に説明する。

各図において」５は本発明に係るトンネル構築装置を示
す。その詳細な構造は次のようになっている。９は二重
管であって鋼製の外管１０と鋼製の内管１２とから成り
、外管１０にはその管壁の全周に管外から管内に水が透
通ずる多数のフィルター１１カ散在せしめられている。

フィルター１１の形状、大きさ、散在数は本発明の目的
を達成する限り、自由に宇めることができろ。またフィ
ルター１１の目は透通水の排出輸送に支障を起さない範
囲内で地下水中に混入している微粒子を透過させるもの
であっても差し支えない。外管１０と′内管１２とはそ
れらの全周、全長に亘ってほぼ均等な間隙を保って強固
な二重管に構成されていてフィルター１１を透通ずる透
通水の通路９ａを形成し、長は方向の両端部ては外管１
０と内管１２との間隙が閉塞されていて土砂の流入や透
通水の漏洩が防止式れている。

そして第５図に示す如く内管］２内には、透通水の通路
９ａＫ連通ずる排水管１３が設けられており、更にこの
排水管１３には排水ポンプ１４が設けられていて、後続
する既に構築されたトンネル部分を経て地上に延長され
る排水管１６を通して二重管９の通路９ａ中の透通水を
排水することができる。以」二の他、二重管９の内管１
２の頭部側の端部に掘削用の開口部９ｂと尾部側の端部
に土砂搬出用の開口部９ｃとを有すること、及び二重管
９の尾部に二重管９を前進させる手段として例えば油圧
ジヤツキ３が設けられていることは従来のシールド機１
と同様である。」１記の如きｌ・ンネル構築装置１５を
使用する本発明方法により、地下水位の高い場所にトン
ネルを構築する実施例を説明する。第５図及び第６図に
示す如く、地下水位りがトンネル掘削位置よりも高い場
所では、地下水はトンネル構築装置１５の外管１０の管
外から外管１０に散在せしめられている多数のフィルタ
ー１１を透通して通路９ａを流れて外管１０の底部に集
まり、排水ポンプ１４により排水％１−１３と既に構築
されているトンネル部分を通って地上に延長されている
排水管１６とを経て地とに排水式れる。このようにして
トンネル構築装置１５の付近の地下水位りは第５図及び
第６図の地下水位曲線Ｌ′の如く降下し、二重管９の頭
部側の開口部９ｂの前面における湧水や湧水による土砂
の崩壊はなく、土砂の掘削は支障なく行われ、また二重
管９の尾部側の開口部９ｃからの漏水もない。そして掘
削された土砂を搬出し、油圧ジヤツキ３全用いてトンネ
ル５のセグメント６を支点とする反力によジトンネル構
築装置１５を前進せしめ、その跡に新たなセグメント６
を施工することなどは従来と同様に実施する。

以上、本発明によれば、地下水位全廃げるための手間と
費用のかかる補助工法の実施を何ら必要とせず、トンイ
・ル構Ｓ’装置自体て地下水を排出しながら掘進するー
ことができるので、地下水位の高い場所においても極め
て迅速に且つ経済的にトンイ・ルを構築することができ
、産業の発展に訂与するところ人である。

【図面の簡単な説明】

第１図は地下水位の高い場所における従来の７−ルドエ
法の実施状態全一部を切除して示す側面説明図、沃２図
は第１図中のＡ−Ａ勝・嵌りｔ面説明図、第３図は本発
明の実施Ｖこ便用するトンネル構築装置の１実施例の側
面図、第４図は第３図中のＢ−Ｂ線断面図、第５図は地
下水位の高い場所ての第３図のトンネル構築装置を使用
したトンネル構築方法の実施状態を一部を切除して示す
側面説明図、第６図は第５図中のＣ−Ｃ線断ｍ１図であ
る。 １・・従来のシールド機 ２・・鋼製の円筒管 ２ａ・・開口部 ２ｂ・・・開口部 ３・・・油圧ノヤンキ ４・・土砂 ５　トンネル ６・・・セグメント ７・・吸水管 ８・・集水管 ９・・・二重管 ９ａ・・透通水の通路 ９ｂ・開口部 ９Ｃ・・開口部 １０・・・外管 １１・・フィルター １２・・・内管 １３・・排水管 １４・排水ポンフ０ １５トンネル構築装置 １６・−排水管 Ｌ・地下水位 Ｌ′・地下水位曲線 第１図 ／ 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　管状のシールド機の先端開口部で掘削した土砂を該
   ンールト機内及び後続するトンネルを経て搬出して該シ
   ールド機を前進せしめてトンネルを構築するに際し、該
   シールド機の外周に管外から管内に水が透通ずる多数の
   フィルターを散在せしめた外管を一体に設けると共に該
   フィルターを経た透通水を排出する手段を設けて地中の
   水をシールド機自体で排出しなからトンネルを構築する
   ことを腸徴とするトンネル構築方法。 ２　管壁の全周に管外から管内に水が透通する多数のフ
   ィルターを散在せしめられている鋼製の外管と該外管と
   の間に該フィルターを経た透通水の両端が閉塞されてい
   る通路を形成し目、つ両端に掘削用の開口部及び掘削し
   た土砂の搬出ＩＴ４開口部がそれぞれ設けられている鋼
   製の内管とから成る二重管の該内管内に、前記透通水の
   通路に連通して該透通水を後続するトンネルを経て排出
   するための排出ポンプ付排水管と該二重管の前進手段と
   が設けられていることを特徴とするトンネル構築装置。