JPS60184196A - 発進立坑を必要としないシ−ルドトンネル築造方法 - 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】 本発明は発進立坑を必要としないシールドトンネル築造
方法に関するものである。

従来、地下の所定位置から別の所定位置までシールドト
ンネルを築造するには、シールド機を地下の掘進開始場
所に搬入するだめの発進立坑を必要としている。すなわ
ち、第１図従来例において、２がシールド機ｌを地下の
掘進開始場所Ｐに搬入するだめの発進立坑、３が該発進
立坑２の土留め、４が腹起し、５が切梁で、シールド機
ｌは、該発進立坑２の底部に設けた発進架台６上で組立
てられ、トンネル掘進予定場所Ｔを掘進するものである
。

しかし、この発進立坑２を必要とする従来例は該発進立
坑２を築造するための工期、工費が増大し、かつ、該発
進立坑２の築造時に騒音、振動等の公害が発生するおそ
れがあるという欠点を有している。

例えば、シールド機１の外径を３ｍとじた場合、該シー
ルド６１の全長は５ｍ程度であるが、このシールド機ｌ
の後方には、さらに、資材、作業者、掘削上等の出入れ
口（セグメントリングＳ。

Ｓ、Ｓの上部に設けけられるもので、図示はしていない
）とシールド機ｌの反力受け２０゛を設けるスペースと
か、また、該シールド機１の側方には該シールド機１の
組立等の作業用スペースが必要となり、該発進立坑２は
ｌｏｏｍ’以上の広い面積が要求され、工期、工費の低
減には限りがあるまた、無騒音、無振動で該発進立坑２
を築造することも無論可能であるが、従来この無騒音、
無振動工法として一般的な、土留め３に連続地中壁を採
用すると、８々工期、工費の増大を招くことになる。

そしてまた、Ｌ記従来法は、トンネル掘進開始時に、特
に大きい危険が伴なうことが知られている。シールド機
ｌ、が発進立坑２から土留め３を貫通して地山に貫入す
るまでの初期発進を鏡切りと称しているが、この鏡切り
に伴なう地山崩壊等の危険性は、土圧、水圧の高い地下
深部の地山が、シールド機１の外周側が僅かな面積でし
かシールできない状態で大気圧と隣合うことに起・因し
、この危険防止には、発進立坑２の底部よりトンネル掘
進開始場所Ｐ伺近の発進地盤８に大量の地盤改良剤を注
入する等の補助工法が必要になってくる。

そこで本発明は、上記欠点を解決すべくなされたもので
、発進☆：坑を省略し、直接地上より掘進を行なうこと
で、発進立坑の築造に要する工期。

工費を削減し、さらに鏡切りにおける危険性の回避と工
費の削減をハすることを目的としたものである。

以下、本発明を第２図乃至第９図に示す実施例にもとす
いて詳細に説明する。

まず、本発明法は、シールド機ｌを該・シールド機ｌの
力・ンターを下方に向けて地上に倒立せしめる。

このシールド機ｌは、従来公知なものを使用すればよい
が、該シールド機ｌ内に設けられる、図示しない運転室
または側転席は該シールド機ｌの中心軸にたいする角度
を例えば小力作用により変更ｔｊｆ能とし、シールド機
ｌが傾斜したり水平になっても、運転者は体をうつぶせ
にしないですみ、また、該シールド機ｌ内に設けられる
、同じく図示しない辻転操作用の機器は、運転室または
運転席とともに角度をかえて、楽な姿勢で該シールドＲ
１の蓮転できるようになすことが望ましい。

Ｌ記該シールド機ｌを地上に倒立するには、該シールド
機ｌを、地上の所定位置でカンタ−側から順次組みあげ
たり、その場所付近または工場でＭ１立たシールドＪｊ
ｆｆ　１を、所定位置で倒立せしめればよい。しかし、
該シールド機１のカッター側は必ずしも地表と接するよ
うになさなくてもよく、地表部に、予めある程度の深さ
にシールド機１を差込む穴を設けて、該穴にシールド＠
１を差込むようになしてもよい。

このシールド機ｌを地上に倒ケせしめる図示具体例は、
地上に発進台１０を敷設し、該シールド機ｌはこの発進
台ｌＯ上に倒立せしめられる。この発進ｈｌＯは、鉄筋
コンクリ−Ｉ・を打設して形成され、第３図に最も明ら
かに示すごとく、中央にシールド機ｌの外径より大径な
発進口１１を設け、その下刃部は砂利等を充填してシー
ルド機１の自重を支えられるように十分締固めておく。

該発進口１１の周囲には採用する工法にもよるが、泥水
シールド工法であればゴム製のパツキン１２を数句けて
おく。また、この発進台１０はアースアンカー１３．１
３．１３・・・により固定されている。なお１図示例と
はことなり、上記発進口１１は設けずにシールド機１の
カッターが初期掘進時に発進台ｌＯをも掘削するように
なしてもよく、この場合発進台１０はシールド機１のカ
ッターで掘削可能な材質で構成する５ことは無論である
。または、地盤の関係や、前述の予めシールド機ｌを差
込む穴を掘るとか、第９図に示すごとき地上受台４０を
配する等のことで、シールド機１が倒れる心配のない場
合は、該発進台１０を省略してもよい。

なお、上記シールド機１の倒立は、必ずしも垂１１シに
する必要はなく、後述する第８図例のごとく斜設しても
よい。

そして、本発明法は、上記シールド機１を使用して、地
下のトンネル掘進開始場所Ｐまで掘り下げて進入用トン
ネルＴ２を築造する。この際、シールド機１には、推力
が与えられなければならず、該１ｆｔ力の反力受けが必
要である。通常、シールド機ｌの推力はシールド機１に
内臓した図示しないシールドジャキによりのみ得られる
が、本発明の場合は初期掘進は下方への掘進でシールド
機ｌの重量が推力として作用するため、特にシールド機
１の自重が大きいか、地盤が難質のときは、シールド機
１の自重で十分な推力を得られることもあり、この場合
は該反力受けは不要となる。しかし、本発明法において
も通常は、該推力の反力受け２０が使用される。

上記反力受け２ｏは、第４図に最も明らかに示すごとく
、中央にシールド機１の内径より小径な（実施例として
は、後述覆エリングセグメン）Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３・φ・
の内径と同一内径の）出入Ｃ’＋　２１を設けてなり、
倒立したシールドｆｉｌ上に配される。そして、この反
力受け２ｏは、前記発進台ｌＯと鋼線１５，１５，１５
・・Φ等で連結されて、シールドジャキを該反力受け２
ｏの出入口２１の周部に作用せしめて該シールド機１の
推力を得るようになすか、該鋼線１５，１５，１．５・
・・を反力受け２０の挿通孔１５ａ、１５ａ。

１５ａ・・拳を挿通して反力受け２０上に配したジヤツ
キ１７，１７，１７・・嗜で該鋼線１５゜１５．１５−
−・を引いて反力受け２ｏを押下げることでシールド機
１の推力を摺るようになせばよい。なお、該反力受け２
０は、図示側形状に限られるものでなく、Ｈ鋼等で適宜
形状に組んでもよく、または、地上の構築物等の固定部
、重量車両のアーム等を利用してもよい。な８第３図お
よび第４図中、１３ａはアースアンカー１３の頭部、１
５ｂは鋼線１５の挿通用孔を示すものであるそして、上
記の掘進においては、掘削部内を順次地上側の覆工リン
グセグメントと連結する覆エリングセグメン）Ｓｌ、Ｓ
２．Ｓ３−φ−で覆工する。この工程を、第５図乃至第
８図により、さらに詳しく説明する。

先ず、０１ノ述のごとくになして、シールド機１を第５
図図示状態に地上に倒立する。そして、シールド機ｌで
垂直ド方に掘進を開始する。シールド機ｌの全てが地中
に入り込む第６図図示状態までは、ジヤツキ１７，１７
，１７・・Φまたはシールドジャキで該シールド機１の
推力を得るが、このシー、ルドジャキを使用する場合は
、シールド機１が一定距〜Ｅ下降すると該シールドジャ
キを戻し反力受け２０の固定位置をその分下げることを
繰返す。そして、第６図まで掘進したら、反力受け２０
を発進台ｌＯ」−に固定具１８または溶接等の適宜手段
をもって固定する。そして、シールド機１で、さらに掘
進を行ない、掘削部内は順次地上側の覆工リングセグメ
ントと連結する覆工リングセグメント３１，３２．Ｓ３
・・・で覆工して進入用トンネルＴ２を築造していく。

上記覆エリングセグメンｌ−Ｓ　Ｌ　、　Ｓ　２　、　
Ｓ　３・・・は、シールド機１のテール内で組立てられ
、通常シールド機１で掘削される径よりは小径である。

そして、掘進■￥はシールドジヤツキが該覆エリングセ
グメン１−３ｔ、Ｓ２．Ｓ３・・・の最下端にを押して
いるが、新たな覆エリングセグメンＩ・をつぎたすとき
は該シールドジヤツキがその最ド端より離さななければ
ならないため、最」二の覆工リングセグメントＳｌは発
進台１０或は反力受け２０等に固定し、以下の覆工リン
グセグメントＳ２．Ｓ、３．Ｓ４・・・は順次上方のも
のに連結し、覆工リングセグメントＳＬ、Ｓ２．Ｓ３−
・・が吊下がるようになす。

そして、この掘進は、垂直或いは斜め下方、に行なわれ
、トンネル掘進開始場所Ｐに至るまでに、シールド機１
の角度を所定に保つ姿勢制御が行われる。この、シール
ドａ　ｌの姿勢制御は、シールド機ｌを地中の掘進中に
カーブせしめ、その際掘削される曲線部に、覆工リング
セグメントＳｌ。

３２、Ｓ３．・・・としてテーパ状のものを使用すれば
よい、 なお、覆工リングセグメントＳＬ、Ｓ２．Ｓ３・・伽の
設ｊδ数が増えると、該覆工リングセグメントｓｌ、Ｓ
２．Ｓ３・Φ・の背面に裏込注入Ｑができるため、発進
台ｌＯおよび反力受け２０は不要となる。

次いで本発明法は、引続き該シールドｓｌを使用してト
ンネル掘進予定場所Ｔを常法で掘進して上記進入用トン
ネルＴ２と連続するトンネルＴｌを築造する。トンネル
掘進開始場所Ｐまで上記法により掘進した後は、シール
ド機ｌの反力は、すでに組立てられた覆工リングセグメ
ン）３１．Ｓ２、Ｓ３−・・で十分少られることになり
、常法の施工方法と全く同様で掘進可能である。

本発明法における、掘削した土砂の搬出は、泥水シール
ド工法であれば排泥管で、泥水シールド工法以外であれ
ば風送管による搬出も可能であり、これらは、いずれも
一般的な搬出方法なので図示しない。また、後述台車３
４による土砂の搬出も無論可能である。そして、人間の
出入りには、覆工リングセグメントｓｔ、ｓ２．ｓ３・
・・にレール３０を取付け、このレール３０を案内に走
行するクライマ一台車３１を使用するとよい。このクラ
イマ一台車３１には重心の作用で常に鉛直を向く入用ゲ
ージ３２を有している。また、資材の搬入には、覆エリ
ングセグメン１−　Ｓ　Ｌ　、　Ｓ　２　。

Ｓ３・・・の前記レール３０とは反対側にレール３３を
取付け、該レール３３を案内に走行する台車３４を別に
用意するとよい。この資材用の台車３４には落下防止用
のホント３′５力月長られ、さらに、万一、資材が落下
する場合も卑えると、シールド機ｌのテール部とその後
方とにｔｉ落下物を受けとめるネットを張っておくこと
が望ましい。さらにまた、施工中のＩ！ｌｌｌ　１は、
レーザー光をデフレクタ−て屈折させて行うことも、ジ
ャイロスコープを利用することも可能であり、これらも
、一般的測量法である。

第９図例は、シールド機１を地上より斜発進せしめる例
で、地上にシールド機１を斜めに保持する台４０を設け
、この台４０より一体的に突出した反力受け４１をシー
ルドジヤツキで押て該シールド機ｌは地下に斜めに掘進
を開始するようになっている。この斜め発進は、シール
ド機１をトンネル掘進予定場所Ｔまでに姿整するのに、
前記垂直に掘進するより急カーブをとらなくてよい利点
を有するもので、地上より浅いＩ・ンネル掘進で特に効
果的である。

本発明、発進立坑を必要としないシールドトンネル築造
方法は、上記のごときであり、地上より直接覆エリング
セグメンｌ−Ｓ　１　、　Ｓ　２　、　Ｓ　３・拳・で
覆工された縦方向の一トンネルを構築し、発進−＼ｊ坑
２を省略できるため、工期、工費の著しい低減ができ、
また、発進立坑２の構築による公害も無い。

また、本発明法は、＠筆すべき効果として、鏡切り作業
を省略でき、安全性においても従来工法に優れるもので
ある。

さらにまた、本発明法は、従来、発進立坑２内で行なっ
ていた、シールド機１の組立作業を広いい地上空間で行
なうため、この面での安全性、経済性、工期いずれにも
有利である。

さらにまた、本発明法は、シ゛−ルド掘進における推力
と反力受けとの関係において、初期掘進が下方に向くた
め、推力はにはシールド機ｌの重量が、反力受けには覆
エリングセグメン）Ｓｌ、Ｓ２、Ｓ３＠・・の重量を利
用でき、このため、従来の反力受け２０゛は省略、乃至
第２図以下に示すごとく小型化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法の発進立坑部断面図、第２図は本発明発
進立坑を必要としないシールドトンネル築造方法による
掘進開始状態時正面図、第３図は本発明法に使用される
発進台平面図、第４図は同じく本発明法に使用される反
力受けの正面図、第５図乃至第７図は本発明法の初期掘
進工程を説明するための正面図、第８図は本発明法によ
り掘削したトンネル断面図、第９図は本発明法の別の実
施例正面図である。 １〜シ一ルド機　１０−発進台　２０ 〜反力受け　１３〜アースアンカー １５〜鋼線　Ｐ〜トンネル掘進開始場所Ｔ〜トネル掘進
予定場所　Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３〜覆エリングセグメント 特許出願人 西　松　建　設　株　式　会　杜 氏　理　人 茅　１　ｍ ７２　ｍ 着　８　ｍ 矛　９　ｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シールド機ｌを該シールド機ｌのカッターを下方に向け
   て地上に倒立し、 上記シールド機ｌを使用して下方に向は掘削を開始し、
   その掘削部内を順次地上側の覆工リングセグメントと連
   結する覆工リングセグメントＳｌ、Ｓ２．Ｓ３・・・で
   覆工して、地下のトンネル掘進開始場所Ｐまで進入用ト
   ンネルＴ２を築造し引続き、該シールド機ｌを使用して
   トンネル掘進予定場所Ｔを常法で掘進して上記進入用ト
   ンネルＴ２に連続するトンネルＴｌを構築するようにな
   したことを特徴とする発進立坑を必要としないシールド
   トンネル築造方法。