JPS5948595A - 異径断面横孔築造法およびその装置 - 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】 本発明は異径−ｒ血槓孔築造法およびその装置に関する
。

一ト水プ４やガス管等を地中に埋設する／ξめにシール
ド工事により地中に横孔が築造さ′！Ｌるが、都市部に
あ・いては都市周辺地域から中心部分に移つ−Ｃいく程
、人口は巣中１〜でいき、それに伴って汗水、’ｇｒ、
」二水通、′電力、ＪＩｕ倍、ガス等の需ｊｐ、ｕ−変
化していく。こｔＬらの需要に答える／とめに、管渠は
１つの幹線を造シこＩＬから枝線を伸Ｃ」、している。

また、その幹線６−ｉ地域の需要に合わゼて、順欠、管
径を適切な太ささのものに俊λていく必要がある。

しかして、従来、この柚の工事ｖＣ２いてはむ１１削」
牛かある地点に達すると予め定めら１れた掘進ぽ１画に
ｒＴＪ″）てぞれまでとは異なった管径のｌｉ＋＋削」
、事勿行うために新たに立坑を築造しているが、都市部
の管渠築造のためのシールド工事υ１、シールド路線上
の交通薪の増大、民家、４工場ヤＩの密集から立坑築造
のための用地確保が困難になりて来又いる夾１西にある
。そのため、これらの管渠築造の１こめのシールド路線
ＶＣ−あっては民家、］二１等のｈ９集地帯ケ回避しな
りればならないため、路線が必散以上に長くなってその
分工期が延ひることがあり、かつシールド路線の途中で
管径を袈化孕セる必璧〃Δ出て来るために工事自体が煩
雑であると共に、多くの工費を叢するという欠点があっ
た。

本発明は上記の点に鑑魯提案されたもので、シールド路
線の途中で管径を変化さセ、新たに立坑を築造しなくと
もシールド坑内から管径に合わせ１シールドを継続的に
掘進させて］１事を行うことにより、民家、工場等の密
集地帯南無の制約１に米に比べ少なくし、必要以上にシ
ールド路線を長くすることなく、エル」を匂縮り′ると
共ｅこ、土」Ｉ費をも低減し、しかも容易１ｃ土拳を行
い得る異径田［面横孔築造法ふ・よひ七の装置を提供す
４こと全目的とするものである。

以−ト、図面に沿って本発明を説明する。

第１図は本発明による工法および装置−ｒ用いて築造し
た横坑のｈ兄明図ケ示すもので、賛１ｊえＣ」、矢印で
示すように図中右側かＩ−）左側に向って一１事が進め
られる場合において、本発明でｔ」、シールド路線の適
宜の箇７９ｉで立坑勿タシ造１−ることなく管径がｌ１
ｌＬ１？Ｘ小烙くなる横坑を連続的に築造ｉ得る点に特
徴を治している。

第２図（イ）、（ロ）ないし第４図は本発明にかかる異
径直曲横孔１Ａ１（削装置の第１実施例勿ボすもので、
この実施例におりるシールド機ｄ、解放！（す手仇（シ
ールド機となつ又いる。ずなわち、図中ｌＩＪ：最外周
に位置する円筒状の第１シールド筒、２はこの第１シー
ルド筒１の後部に設りら］したゾールシール、３は第１
シールド筒１を推進さぜるための推進ジヤツキ、４′１
ｌ−Ｊ：第１シールド筒。ｌの後方に掘進に伴って順次
組立１られたセグメントである。

しかし１．８ｒ放型手掘シールド機本体の第１シールド
筒１の内部前方には、推進ジヤツキおよび縮少断面の掘
削径に合わせられ、かつシールド筒としても作用する円
筒状の第１ノート部５、第２７−ド部６が前方に突出ｉ
Ｊ能に収納されている。

すなわち、第１．第２フード部５，６は第１シールド愉
ｌの前方部内周壁１ａと、前方部よシやや内側において
中心部に向って延ひ、かつ推進にあたっては推進ジヤツ
キ３により押圧される支持部旧１ｂとにより区画形成さ
れる空間部内に収納されている。なお、こ君ら先端フー
ド都５，６の数はシールド掘進削画に合わせて適宜増減
され得るものである。

また、図示の例では第１．第２フード部５゜６１よ第１
シールド筒１と同心円状をなして設けら＃’１．’ｔい
るρ・、場合によつ−Ｃケア目Ｊｌ削方向葡Ｕ」変−ノ
へく多少（１１ｉｉ心させて岐けることも可能である。

。 法ｆε−この火施例に基つ）く州放ハシ」・御シールド
（λ１１！を用い−Ｌ仇１削を行９」劾冶について簡明
する。

う１．り゛、第２図ｆ１）　、　（ロノに示−ｊ゛如き
、内部に第１゜ｇ’、１１．２ノー　ト？ｊｌＳ　５　
＋　６′ｆ！：廟する状１１１４のｈ〔放型手ＩＪｎシ
ール１゛１・汐によ：）″を地中を掘１）りし１いき、
）’）’ｒ定の掘：１ｉ！４１．１１．　Ｍ　Ｖ＜−＝
ａ　Ｌだ場合、支持部）ｒＡｌ　ｂ　ｑ取り外すと共Ｖ
こ、適宜推進ジャツギ３も取り外ず１、そしで、第３図
に示すよりに、第１ンールト’　ｆ？、）■の内部に収
納されている第１フード部５のＬ字状に折曲された後端
部５ａｆｆｉ押圧ｌ〜で第１フード部５を前方に押し出
（７、その後端に、Ｍｉｌ端がＬ字状に折曲された折曲
部７ａｉ４する第２シールド筒７の前記折曲部７ａを第
１フード部５の後端に当接せしめ第１フード部５に対し
第２シールド筒７を一体的に取υ伺りる。その後、第２
シールド筒７内に推進ジヤツキ３をセットし掘進ケ再開
する。掘進を再開するに当って、最初に反力受セグメン
ト８′およびセグメント４″等紮第１シールド筒１内で
組み立てられたセグメント４′の内周に組砂・立てでお
き、推進ジヤツキ３奮介し第２シールドｍ７が掘進する
時の反力受とする。同様な手Ｉｎ　ｋ繰り返して第３シ
ールド筒６”６：　、第４図に示すように、、　ａｒ進
させ順次、シールド掘削断面奮縮少していけば、第１図
に示し／ζように、管径が１−次小さくなるシールド路
線全築造することができる。なお、第４図中８″′Ｑ；
１、ノ又力・ンセクメクト、４″′はセクメントである
。

第５５図（イ）、　６１）および第６Ｎｄ、本発明装置
の第２ソミＭｌｉ　（）ＩＪ介・ンＪ＜すもので、この
実施例におけるシールミー機ｔ」、密閉機械式シールド
機とな′：）ている。

しかし°ＣＸ１ｌは円筒状の第１シールド筒であり、こ
の第１シールド筒１１の前方部に回転可能に設けられた
カッタ装置坪が設けられている。このカッタ装置採は、
中心部に配せられ、かつ先端部に先端ビン目３が設けら
れ独立した駆動系によ、！７回転ＥｉＪ能な１！Ｊ１転
軸１４が内部に貫設きれ／Ｃ円筒体１５と、この円筒体
１５の外周に基部が固Ｍ−ａれ、かつ先端部が放射状に
延ひる複数本のカッターウィング】６と、このカッター
ウィング１６の前向の適宜の丙Ｌ［に夫々対をなりよう
に設けられたカッタヒツトＪ７と、カッターウィング１
６の後方に設りられた練混せ翼１８と、カッターウィン
グ１６の外周端に設けられた外周りング１９と、この外
周リング１９の前方に設けられた外周リング付カッタビ
ット２（）および外周リング１９の後方において略等間
隔に設けられた外周リング付練混ぜ翼２１と、カッター
ウィング１６の強度を図るべくカッターウィング１６　
、１６間を連結する連結Ｍｌ！拐２２とを備えて構成さ
れている。

この密閉機械式シールド機においては、シールド筒１１
の内側における隔壁２３　、２４間に設けらＩした支持
部月２５　、２１）の間に円筒状のフード部２７が前部
に突出可能に設けられている点に特徴音イエしている。

２８はフード部２７の外周と支持部利２５との間に設け
られたシール兼滑出拐である、ｙｚお、１ンｊ示の例で
はフード部２７が一つの場合について示しているが、フ
ード部２７の数は装置自体が比較的大口径のものとなる
場合には必髪にに、、’　ｌ〜支持部材２５とシールド
筒１１との間全他の支持部拐で更に区切シ、第２．第３
のフード部を股りることもｏＪ能である。

壕だ、萄はカッタ装置掃を駆動するためのカッタ駆動装
置で、カッタ駆動モータ３ｏ１　両車機構等からなる回
転伝達機構３１．この回転伝達機構３１が連結されでい
ると共にカッターウィング１６の後部にも連結され、か
つ回転伝達軸として機能する回転伝達拐３２とに−Ｃ構
成憾れでいる。

３３１−Ｊ、回転伝達拐３２の内側に位１６する内周線
混せ翼で、第１腕部３４ケ介し回転軸１４に設けられて
４・・す、この内周線混、ｎ日３＆よ腕部：（４の前後
に延ひている。また、：３５　、３６は第２．第３腕部
で第１腕部３４の後方に夫々順次眼りら）！、かつく′
の後方部のみに内周線混ぜ翼３７が設けられ−Ｃいる。

また、３８は回転伝達機構３９を介（７，前記回転軸１
４を駆動するための回転軸駆動用モータ、４０は回転軸
１４の先端部に設けられた作泥王制注入口、４１１ｄ前
記隔壁２３　、２４と相俟ってシールド筒１１の前部に
形成された作泥上室４２全作成するための隔壁、４３は
隔壁２３に設りられた士圧削、鍔ｌｉ隔り、？！４１の
トカに接続されたスクリューコンベヤＶで、このスクリ
ューコンベヤ傳は後端に開閉自在なり“−１・を不する
排土口４５が設けら７−した外筒４（５と、−七の内部
に回動自在に設けられたスクリュー４’７と、このスク
リュー４７の先端に適宜設りＩ’：＋Ｊｌた引っ掻き林
４８と、スクリュー４７を回転ゼしめるモータ４９とに
より構成されている。５゜ｔ、１、エレクタ−１５１は
順次円筒状に継き足びれたセク゛メント、５２はシール
ド機′？ｒ：掘進させる／こめの推進ジヤツキである。

」１記密閉機械式シールド機を用いて横孔全掘削するに
は、先ずカッタ装置服を駆動装置萄ツタよひ回転軸駆動
用モータ３８にてなる駆動装置に上り駆動せしめ−Ｃ地
山を掘削しその掘削土砂を作泥上室４２内に取入れこの
土砂とこの作泥上室４２内に作泥土羽注入管５３から注
入される、例えｔよベンナイト、ＣＭＣのような作泥土
材とケヵツタ装置坪の練混ぜ翼１８等の回転により練り
混ぜて他山とはｔま同程度の含水比、単位体槓垂箪で、
塑性流動性、不透水性をもつ高粘度の泥土と化し、この
泥土が作泥上室４２およびスクリューコンベヤ便の外筒
４６内に充満したら推進ジャツギ５２を伸長せしめてこ
の泥土に土、圧を与え、この土庄によシ切羽を押えでそ
の崩壊を防止しつつ掘削作業を行うものである。しかし
て、このときスクリューコンベヤａのスクリュー４７ヲ
モータ４９により回転せしめない限υ作泥土室４２内の
泥土ｄ、外部に排出されることはないのでこの作泥上室
４２内の土圧ｔよ一定に保たれる。このようｆ／（Ｌ、
で地山の掘削が進与１′ト泥土室４２Ｖ」に溜る土砂の
ｋｙｊが増して＠てこの土庄が増大してき／紅らそり±
７−（Ｅ削４３によシ検知しイの検知にしＥいスクリュ
ーコンベヤ４４のスクリュー４７葡七−ク４９により回
転セし、めでこの泥土を］ジ１土口４５から夕１部に排
出ゼし７め−Ｃ作泥土室４２内に土庄を常時一定に作動
′ｊるものであ２）。

化して、このよりにして、第６図に示すように、予ダ）
シールドｌす１面ＶＣ合わせて、地盤改良が行なわｉＬ
でいる１ツｌ定の掘進位置′まで掘進する。

シールド路線機がヱＩＪ達地点の地盤改良区間Ａに到達
すると、作泥上室４２内の泥土４抜き、作業空間を雌株
し−Ｃ次断面に合わセでカッターウィング１６を切断加
重する。そして次に発進するシールド機の先端フード部
２７ヲ前方に押し出したり、場合によつで（よりと力・
らフード部全組立溶接加］ニする。しかる後、再発進す
るシールド機のシールドハル部分５５と推進ジヤツキ５
２、エレクタ−５０等全シール−・ド坑内で＋（ｙシ利
け、再発ブ色に備えて、反力受セグメント５４を組み立
て再掘進する。

以上の操作を繰り返せば、穎閉機械式シールド機ケ使っ
て）１１１次−「面勿縮少していく事が出来る。

第７図は密閉機械式シールド機の他の実施例金示すもの
で、前述の実施例は比較的大型のもので、カッタ装置μ
Ｖｉ２つのモータ３１１　、３８によって駆動され、か
つ作泥上室４２内に多数の紳混ぜ翼３３　、３７が設け
られているのに対し、この実施例におけるシールド機の
カッターウィング１６は回転軸１４に固着され、かつこ
の回転軸１４は隔壁２４′に設けられた軸受Ｓ７によっ
て支承され、歯車機構からなる回転伝達機構３９り介し
適数個のカッタ駆動モーフ３８によって駆動されるよう
になっている。５６はフード部で隔＊　２３’と隔壁２
４′との間において前方に突出可能に配設されている。

その他の概ねの構成、作用等は前述の実施例とｅユはＩ
ＩｆＪ様であるため、Ｍｌ・刑１ｊな説明は９ｊ略する
。

第８図はシールド路線の断面を矢印で示す如きＩＪｉｔ
進方向において順次拡大しで形成した場合を示し、この
ように本発明の工法におい又はシールドの施工条件によ
ｆ）第１図に示したように断面を順次縮少させたり、あ
るい幻、その逆に拡大させていくことがｂ」能である点
に工法」二の特徴がある。

第９図ないし第１１図は悩・径を拡大゛またｔｉ紺ｉ少
する場合に用いられる装置の実施制令：示す。この装置
における触放型手掘シールド機のシールド筒本体すは縦
１す１面が略楕円形を呈し、かつシールド筒本体倶は２
分割構造となつ−℃おり、上下方向の内径が拡大または
縮少可能に構成されている。

すなわち、シールド筒本体県は断１＾１が夫々略半円状
ケ呈する第１シールドｊｈ部６２および第２シールド筒
部６３からなっでいる。各シールド筒部（ｉ２　、６３
は外筒６２ａ、６：（ａと内筒６２ｂ、６３ｂとを有し
、第１シールド筒部６２の側縁部に２ける外局端６２’
＆；Ｉ、内側に向かって段ｒ・１１−６４が形成、され
、この段部６４に第２シールド筒６３の外筒☆ｉｉ５　
ｊ；：３’が摺動可能Ｋ１ｎ−合δれている。なｊ・・
、第１〕−ルト筒部６２の外筒端６２′と第２シールド
筒部６３の外筒端６；４′との間にｒよシール兼渭出利
６５が設いノもれている。

使用に際し、断面を１１口次拡大する場合にＶ」１、第
１０図（イノに示すように、ｄ’ｒ　１１第２シ一ルド
筒部＋ｉ２　、６：３の摺動部分全縮めた状態で１１ジ
初（λ１（削侘し、かつ第９図に示すように、シール１
゛筒本体９！の内部に設けられた支持部６１．　ａと順
次組み込洩れたセフメン！−６６’との間に設けら扛た
推進ジヤツキ６７を介し掘進を行う。セして、ｒ’）を
笈の地点に達した場合に掘削断面に合わせで、第１（１
図（口」に示すように、第ｌ、第２シールド筒部（＋２
゜６３を上−下方向に摺動させて押し広り、第１１図に
示すように、反力受セグメント６Ｂ寂よひセグメント６
６“７組み立て掘進作業を進めて行けｔよ艮い。

なお、図中６９は保持部拐である。

−力、第１図に示したように、断面を順次縮少する場合
Ｖｃは、上記とは逆にシールド筒本体す７掘Ｆ３１１当
初第１０図（へ）ンに示すような状態にセットして］；
ｉ＋＋進しＣＩ／−１＠、掘削断面に自わせで第１゜Ｊ
’ｓ　２シールド１７；）部（氾、６３の摺動部分を順
次摺動δせ押し７縮めで掘進を行つでゆ１）はシールド
路線の断面全順次縮少させることかできる。

ン；ｒ治・、この第４夾〃１すセロ（ｊ９いてＶよ」ニ
ー十力向にＣ）［而をＷ１人擾たｉＪ：縮少する場合？
こりいて説明しだが’、Ｅ右力向の４＋ｌｔ人、紬少に
も適用し得ることｔ、１、Ｆ−１うまてもない。また、
本発明の工法ｒ、１．　）同様なフード部を４Ａ＋！削
イ幾にａψりることに上り、泥水シールド、ブラインド
シールド、史には開放メカニーｈル型のものＱＣも胸用
できることは勿１ｉｉｉ＋　Ｔ　ｒｊｚ）る０ １屯ノ、土の狙り本づＩ゛、明＆Ｌ、　、Ｌ７Ｌ、　＆
Ｊ、繁仕の１ノ「間を変化賂−Ｉして１１１進をイ］う
もの＆Ｃ：１；−い−し、掘進側内に合わせｆｙ１定の
地点ｉ／Ｃ達した際、装置６．のシールド筒の径金変化
させることにより、新たに立坑を築造することなく断面
全順次紛少“または拡大さセてシールド路線を形成する
ことができるため、（イ）シールド路線上の交ｊσ１の
問題、民家、工場等のイ］無の制約を受けないため、必
要以−にに路線が長くなることＣよなく効率良＜　ｌＪ
ｌ＋進作業全作業ことができる。

（ロ）従って、工期が短縮すると共に、工事費も低減す
る。

Ｃつ新／こに立坑を築造する必委がないため、その分に
ついても玉串が楽になると共に、工↓Ｊｉ′Ｒも低減す
る。

笠の効果が必る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工法によシ１す［而がｌｉ１次縮少し
で形成されたシールド路線の断面説明図、第２図は本発
明による異径断面横孔４Ｊ＋Ｉ削装置の第ｌ実力１１」
例全示し、（４２図は正面図、（口２図は縦ＩＱｒ曲図
、第３図および第４図は同、上の実施例の動作説明図、
第５図および第６図は本発明装置の第２実施例を示し、
第５図日］はその止血図、（ロノ図は縦断面図、第６図
は同上の動作説明図、第７図は本発明装置の第３実施例
、第８図は本発明の」−法により断面が順次拡大して形
成されたシールド路線の断面説す」図、第９図は本発明
装置。 の第４実施例、第１０図（イ）、（ロ）は第９図中Ａ−
Ａ線肋面で７ｊ＜シた同上の実施例の動作説明図、第１
１図ｄ、同第４実施例の動作説明図を示す。 １　　・第１シールド筒、５・・・・・第１フード部、
６・　・・第２フード部、１１・・・・・・第１シール
ド筒、２°ｌ・・・・・フード７ｓＢ、　６１・・・・
・・シールド筒本体、６２・・・・・イソ１シールド筒
部、６３・・・・・第２シールド筒部特許出願人　東　
京　都 ほか１名 ２□〜、 第８図 Ａ 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）管径１１ノ（而を変化させて横孔を築造するもの
   において、掘進１１画に合わゼシールド路線の途中で冶
   たに立坑を築造することなく管径ケ変化さゼ、１υ［曲
   が変化した４ｔｌｊ孔乞・連続的ｅ（ｆＡＩＩ進してゆ
   く仁と’Ｉｔ：　’Ｋｌ徴とした異径１ｘｙｒ　＋ｏ口
   ｊｆｉ孔築造法。 （２］　ｌ”：Ｓ円筒状金檗するシールド部内９（、、
   （ｋ１１進計部上ｉ）ｌ　テ）だ径に翁し、かつ前記シ
   ールド筒とは太き→の異なる少なくとも一以−にのシー
   ルド筒用ンー１部を設りてｌイ）ことを：ｑ！ｆｖｊ、
   とじた異径〜「ＩＩＩ口Ｉ・ξ孔堀削装商、。 （，３）　　略（貨円状？ｊ−’　ｋしＪるシールド向
   本体は略半円状ｉｒ（７，ｉ、ＩＬ１−１．第２のシー
   ルｉ・ゴロ１８ｔカ・しなり、かつ該第１．第２のシー
   ルド筒部の側線部が摺動川面に粘合され、１１工記シ一
   ルド筒本体の断面形状が可変となること欠特徴とした異
   径断面横孔掘削装い、。