JPS6126466Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はセグメントで覆工したトンネルを内部
から拡幅する工法に使用するセグメントに関する
ものである。

通常、シールド工法によつて築造されるトンネ
ルは、下水道、電力や通信用の配線坑、或いは地
下鉄等に用いられている。

このようなトンネルはシールド工法によつて土
砂を掘削すると共に掘削壁面にコンクリートや鋼
製のセグメントを覆工して形成されるものである
が、地下鉄における退避場所や排水、換気設備の
設置場所、或いは配線の引込、接続部、下水道の
維持管理用の場所、分岐トンネル等のようにシー
ルド工法で得られるトンネル断面を更に広くした
断面形状にする必要がある場合には、従来のシー
ルド工法ではトンネルの掘削後に地上から立坑を
掘削して所要の拡幅部を築造するのが通常であ
る。

しかしながら、近年、道路事情の悪化、絶対的
な土地不足に加えて環境保全に関する地域住民の
関心の高まり、更には新しく築造されるトンネル
が年々深くなる傾向があるところから、前述した
立坑の用地取得や工事の施工が極めて困難になつ
てきている。

このような点に鑑みて、地上から立坑を掘削す
ることなくトンネル内部から所望の拡幅部分を築
造する工法を開発した。

本考案は、この拡幅部分を形成するために、ト
ンネルの覆工として組立てられたセグメントにお
いて、拡幅形成予定部分に予め組込んでおき、拡
幅時において地盤中に圧入される拡幅用刃口セグ
メントを提供するものである。

実施例を示す図面について説明すると、１は拡
幅用刃口セグメント主体で、鉄板製の縦長矩形板
２の四方周辺に鉄板製周枠３を一体的に固着して
なるものであり、この周枠３の前端部を全周に亘
つて矩形板２の前面から前方に突出させていると
共に矩形板２の上下中央部に円形の掘削用開口部
４，４を開設してある。

５は矩形板２の前面外周に、周枠３の前端部内
周面と一体に接合して固着した斜板で、前方に向
かつて斜め外方に傾斜して先端が尖鋭な刃口を形
成しているものである。６は矩形板２の前面中央
部に横方向に取付けた断面逆Ｖ字状の中央刃口部
材である。

７は周枠３の前端部内周面で囲まれた矩形板２
の前面に全面的に貧配合のコンクリートを充填、
固着してなる壁面部材で、その前面をトンネルを
覆工する通常のセグメントと同様な曲面に形成し
てあり、又、この壁面部材７によつて前記開口部
４，４は閉塞されると共に壁面部材７の裏面中央
に縦長長方形状の凹所よりなる通路２２を形成し
ている。

８は矩形板２の後方に適宜小間隔を存して並設
した隔壁板で、その外周縁を前記周枠３の内周面
に一体的に固着すると共にその上下中央部に前記
開口部４，４と同一中心線上にして該開口部より
もやゝ大径の通孔９，９を開設してある。

１０は矩形板２と隔壁板８間の間隔部１１の外
周対向面に介在させた弾性部材である。

１２，１２は間隔部１１の上下部に配設した円
形の開口部開閉扉で、その外周一部に延設した取
付片１２ａを矩形板２又は隔壁板８の一側部に回
動自在に枢着１３してある。

１４，１５は筒状の上下泥水室で、その前端開
口部を隔壁板８の背面における通孔９の外周に固
着した環状フランジ１６に密着、固定してあり、
さらに後端開口部に内周部をこの開口部から内方
に突出させた環状パツキン１７をパツキン押え１
８を介して固着してある。

１９は前記環状フランジ１６の内周部前面に取
付けたリング状のシールパツキンで、前記開閉扉
１２の背面外周部を密着させるものである。

２０，２０は泥水室１４，１５の外周面におけ
る対向面側に固定したゲートジヤツキで、そのピ
ストンロツドを前記開閉扉１２の回動用枢軸１３
に固着したリンク２１の端部に連結して該ジヤツ
キ２０の作動により開閉扉１２を開閉させ、開口
部４４を開放した状態においては開閉扉１２，１
２は間隔部１１の中央部で互いに重ね合わせ状態
となるように構成されている。

２３は上下泥水室１４，１５間を連結、連通し
たバイパス管で、バルブ２４を設けてある。

２５はセグメント主体１の周枠３の後端内周面
に周設したボツクスフレーム取付枠で、周方向に
所定間隔毎にボツクスフレーム取付孔２６を穿設
していると共に四方隅角部に崩し棒２７の挿通孔
２８を設けてあり、この崩し棒２７をセグメント
主体１の四方隅角部に挿通してその先端ビツト２
９をセグメント主体１から前方に突出させてあ
る。

３０，３１は上下泥水室１４，１５に連通させ
た送、排泥管である。

以上のように構成した拡幅用刃口セグメント
は、トンネル施工時においてトンネルの断面形状
を拡幅すべき部分に予め組込まれる。

この際、セグメント主体１の周枠３の外周面に
摩擦抵抗の少ない剪断し易い材料をスペーサ３２
として取付けておき、隣接するセグメントとの摩
擦抵抗を軽減しておく。

拡幅時においては、まず、ボツクスフレーム３
３をセグメント主体１の背面にボルトによつて接
続したのち、トンネル内を移動可能な台車３４上
の上下掘削機３５，３５を、その切削刃３６を最
小に縮めた状態で前進させ、パツキン１７を押し
開いて上下泥水室１４，１５内に夫々挿入する。
しかるのち、送泥管３０を通して泥水室１４，１
５に泥水を供給し、排泥管３１から泥水処理プラ
ント（図示せず）に導くと共に水を環流させる。

この時、バイパスバルブ２４を開放してバイパ
ス管２３を介して上下泥水室１４，１５を連通さ
せ、一方の排泥管に閉塞が生じても他方の排泥管
により泥水を流通させるようにしてある。

こうして、泥水室１４，１５内が一定の泥水圧
に保持すると、次にゲートジヤツキ２０，２０を
作動させて開閉扉１２，１２を開き、開口部４，
４を開放して泥水を壁面部材７の背面通路２２に
も環流させる。

この状態にしてバルブ２４を閉じ、掘削機３
５，３５をジヤツキによつて前進させ、切削刃３
６を回転させながら徐々に拡大して壁面部材７を
切削する。壁面部材７は細かく破砕される材質、
強度のものであり、破砕されたのち泥水によつて
機外に排出される。

又、掘削機３５，３５による切削範囲以外の部
分は、崩し棒２７に回転と前後動による衝撃を与
えて切削する。この崩し棒２７の基端は螺子結合
によつて継足しできるようになつており、その基
端に可搬式の削孔機（図示せず）を取付けて切削
を可能にするものである。

こうして壁面部材７の切削が完了すると、掘削
機３５，３５は地盤に達して該地盤の掘削を始め
ると共に台車４に配設した圧入ジヤツキ３７によ
りボツクスフレーム３３を押圧してセグメント主
体１と共に地盤に圧入する。

ボツクスフレーム３３が所定長さだけ圧入され
ると、掘削機３５の切削刃を縮少しながら後退さ
せて泥水室１４，１５内に収縮したのちバルブ２
４を開くと共に開閉扉１２で開口部４，４を閉止
する。さらに、泥水室１４，１５内の掘削土砂が
完全に排出されると、掘削機３５，３５を泥水室
１４，１５から後退させ、圧入ジヤツキ３７を縮
めて次のボツクスフレームを継ぎ足し、以後、前
述した作業工程を繰返し行つて所望の拡幅トンネ
ル部を形成するものである。

以上のように本考案は、掘削用開口部を有する
矩形板の周縁に周枠を一体に設けると共に該周枠
により囲まれた矩形板の前面に貧配合のコンクリ
ートの充填による壁面部材を固着し、さらに矩形
板の背面側に前記掘削用開口部の開閉扉を配設し
たことを特徴とする拡幅用刃口セグメントに係る
ものであるから、トンネルの覆工を行う際に、こ
の刃口セグメントの周枠を介して通常のセグメン
トと容易に組合せてトンネルの拡幅予定部位に配
設することができると共に壁面部材によつて確実
に止水を行い且つ土圧に対して充分に耐えること
ができるものであり、又、矩形板に掘削用開口部
を設けているので、この開口部を介して適宜の掘
削機により壁面部材を破壊して地盤の掘削が行
え、その際、掘削刃によつて容易に切削でき且つ
細かく破壊できて環流泥水等により簡単に排除し
得るものである。

さらに、掘削用開口部を通じて掘削機で地盤を
掘削しながら適宜の推進機構でこの刃口セグメン
トを地盤に圧入したのち掘削機を後退させた際
に、矩形板の背面側に設けた開閉扉によつて開口
部を閉止して土砂の流入等を阻止でき、トンネル
拡幅部の形成後にはセグメントを拡幅部の壁面と
して利用し得る特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
その縦断側面図、第２図は背面図、第３図は壁面
部材を設けていない状態の正面図、第４図は壁面
部材の背面図、第５図は拡幅開始状態を示すトン
ネルの縦断面図である。 １……刃口セグメント主体、２……矩形板、３
……周枠、４……開口部、５……斜板、７……壁
面部材、８……隔壁板、１２……開閉扉、１４，
１５……泥水室、１７……環状パッキン、２７…
…崩し棒、３３……ボツクスフレーム。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 掘削用開口部を有する矩形板の周縁に周枠を一
   体に設けると共に該周枠により囲まれた矩形板の
   前面に貧配合のコンクリートの充填による壁面部
   材を固着し、さらに矩形板の背面側に前記掘削用
   開口部の開閉扉を配設したことを特徴とする拡幅
   用刃口セグメント。