JPS62220693A - Enlarging shield construction method and apparatus - Google Patents

Enlarging shield construction method and apparatus

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JPS62220693A
JPS62220693A JP61060877A JP6087786A JPS62220693A JP S62220693 A JPS62220693 A JP S62220693A JP 61060877 A JP61060877 A JP 61060877A JP 6087786 A JP6087786 A JP 6087786A JP S62220693 A JPS62220693 A JP S62220693A
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shield
primary segment
segment
seal
primary
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西岳 茂
隆夫 松本
博司 小川
正弘 長谷川
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Hazama Ando Corp
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Hazama Gumi Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は拡大シールド工法及びその装置に係るものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to an expanding shield construction method and an apparatus therefor.

(従来の技術) 第4図及び第5図は夫々従来の拡大シールド工法を示し
、地中に埋設された小径トンネル部σ、)を構成する1
次セグメント(1)の外周に沿って、拡大シールド″’
@(2)を同機の掘進に伴ってその後方に形成された大
径トンネル部(T2)の内周壁に組立てられた2次セグ
メント(3)に反力をとって推進ジヤツキ(4)により
推進し、拡大シールド9機(2)の内筒部(5)または
テール部に装着されたシール材(6)によって1次セグ
メン) (1)の外周を地下水や土砂よシシールし、且
つ同1次セグメント(1)を分解しながら2次セグメン
ト(3)を組立てて拡大部を掘進するものである。
(Prior art) Fig. 4 and Fig. 5 respectively show the conventional expansion shield construction method.
Along the outer periphery of the next segment (1), expand the shield''
@ (2) is propelled by the propulsion jack (4) by taking the reaction force from the secondary segment (3) assembled on the inner peripheral wall of the large diameter tunnel section (T2) formed behind it as the aircraft excavates. The outer periphery of the primary segment (1) is sealed from groundwater and earth and sand using the sealing material (6) attached to the inner tube (5) or tail of the 9 expansion shields (2), and The enlarged portion is excavated by assembling the secondary segment (3) while disassembling the segment (1).

なお第4図において(7)は泥水式拡大シールド機(2
)の前部に設けられた隔壁、(8)崖既叫は夫々同隔壁
(5)によって画成されたチャンノ2に連通する泥水供
給管、(9)は排泥管である。
In Fig. 4, (7) is the muddy water type expanding shield machine (2
), (8) a mud water supply pipe connected to the channel 2 defined by the same partition wall (5), and (9) a mud drainage pipe.

また第6図及び第7図は1次セグメント(1)の外周シ
ール部の他の例を示し、第6図においてOIはパツカ、
aυはストツノへ第7図において02はシール材(6)
間に横裂されたグリースである。
Further, FIGS. 6 and 7 show other examples of the outer peripheral seal portion of the primary segment (1), and in FIG. 6, OI is Patsuka,
aυ is to the stock. In Figure 7, 02 is the sealing material (6)
Grease split horizontally in between.

(発明が解決しようとする問題点) 前記従来の拡大シールド工法においては、1次セグメン
ト(1)の分解作業と2次セグメント(3)の組立作業
を伴ない、この作業は掘進工程上大きな割合を占め、掘
進作業が容易に進捗しない。
(Problems to be Solved by the Invention) The conventional expansion shield construction method involves disassembling the primary segment (1) and assembling the secondary segment (3), and this work accounts for a large proportion of the excavation process. The excavation work does not progress easily.

更に前記従来工法においては、1次セグメント(1)の
シールが大きな問題点となる。1次セグメント(1)の
外周には必らず裏込材が注入され、同裏込材はセグメン
トの外周土壌内に非常に剛固な固結体を形成しておシ、
その範囲も一様ではなく、1次セグメント(1)の外周
面ぎシぎりにシール可能な平滑面に切削することは不可
能である。
Furthermore, in the conventional construction method, sealing of the primary segment (1) poses a major problem. A backfilling material is always injected into the outer periphery of the primary segment (1), and the backfilling material forms a very hard compact in the soil around the segment.
Its range is also not uniform, and it is impossible to cut it into a smooth surface that can be sealed to the edge of the outer peripheral surface of the primary segment (1).

また1次セグメント(1)の組立時の誤差、及びセグメ
ント製作時の誤差等によシ、相隣る1次セグメン) (
1)の外周面間には必らず段差が生起する。
In addition, due to errors in assembling the primary segment (1) and errors in segment manufacturing, adjacent primary segments) (
1) A step always occurs between the outer circumferential surfaces.

更に前記シール材(6)の向きは地下水、土砂の侵入す
る方向X即ち拡大シールドの進行方向yと反対方向に取
付けざるを得ないため、シール性能が極めて不安になる
。(第8図参照)更にスクレーパ状のシール材α3を拡
大シールド機(2)の前方に取付けたものにおいては、
同機(2)の進行に伴って1次セグメン) (1)の段
差部によって直ぐに破損してしまう。(第9図参照) (問題点を解決するだめの手段) 本発明はこのような問題点を解決しようとするもので、
1次セグメントをシールド掘削機の掘削刃で切削可能な
レジンモルタル、無筋コンクIJ−ト、合成樹脂等の非
金属を主とした材料で構成し。
Furthermore, since the sealing material (6) must be installed in the direction X in which groundwater and earth and sand infiltrate, that is, in the direction opposite to the traveling direction y of the expanding shield, the sealing performance becomes extremely unstable. (See Figure 8) In addition, in the case where a scraper-shaped sealing material α3 is attached to the front of the expanding shield machine (2),
As the aircraft (2) moved forward, it was immediately damaged by the stepped portion of the primary segment (1). (Refer to Figure 9) (Means for solving the problem) The present invention aims to solve the above problem.
The primary segment is made of mainly non-metallic materials such as resin mortar, unreinforced concrete IJ, and synthetic resin, which can be cut with the excavation blade of a shield excavator.

前記掘削機によって同1次セグメントを切削しながら拡
大部を掘進することを特徴とし、その目的とする処は、
1次セグメントを分解することなく拡大部を掘進しうる
改良された拡大シールド工法を供する点にある。
The excavator is characterized by excavating the enlarged portion while cutting the same primary segment, and its purpose is to:
An object of the present invention is to provide an improved expansion shield construction method that allows excavation of an expansion portion without disassembling the primary segment.

本発明はまたシールド9掘削機における掘削部材よす前
方に1次セグメントシール部材を突設してな)、同シー
ル部材の外周面と前記掘削機前面に敷設され、且つ前記
掘削部材によって掘削可能な1次セグメントの内周面と
の間に地下水、土砂の侵入防止用シールを構成してなる
ことを特徴とするもので、その目的とする処は、前記拡
大シールド機による掘進時に、1次セグメントのシール
性能が確保される改良された拡大シールド装置を供する
点にある。
The present invention also provides a shield 9 excavator with a primary segment seal member protruding from the front of the excavating member, which is installed on the outer peripheral surface of the seal member and the front surface of the excavator, and is capable of being excavated by the excavating member. This is characterized by forming a seal between the inner peripheral surface of the primary segment and the inner peripheral surface of the primary segment to prevent the intrusion of groundwater and earth. An object of the present invention is to provide an improved expansion shield device that ensures segment sealing performance.

(作 用) 本発明においては前記したように、1次セグメントがシ
ールド掘削機の掘削刃で切削可能な材料で構成されてい
て、同1次セグメントを切削しながらシールド掘削機を
掘進ぜしめ、同シールド掘削機の後方に拡大部を形成し
、同部内周面に2次セグメントを組立てるものである。
(Function) As described above, in the present invention, the primary segment is made of a material that can be cut with the excavation blade of the shield excavator, and the shield excavator is allowed to excavate while cutting the primary segment, An enlarged part is formed at the rear of the shield excavator, and a secondary segment is assembled on the inner peripheral surface of the enlarged part.

この際、掘削部材よシ前方に、1次セグメントシール部
材が突設されたシールド掘削機によって拡大部を掘進す
ることによって、前記1次セグメントシール外周面と1
次セグメント内周面との間に、地下水、土砂等の侵入を
防止するシール部を構成するものである。
At this time, by excavating the enlarged portion with a shield excavator having a primary segment seal member protruding in front of the excavation member, the outer circumferential surface of the primary segment seal
A seal portion is formed between the inner circumferential surface of the next segment and prevents groundwater, earth and sand from entering.

(発明の効果) このように本発明によれば1次セグメントをシールド掘
削機の掘削刃で切削可能な材料よシ構成し、シールド掘
削機によって1次セグメントを切削しながら拡大部を掘
進するようにしたので、従来のように1次セグメントの
分解作業がなくなシ、施工が著しく簡略化され、工期が
短縮される。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the primary segment is made of a material that can be cut with the excavation blade of the shield excavator, and the enlarged portion is excavated while cutting the primary segment with the shield excavator. As a result, there is no need to disassemble the primary segment, which is required in the conventional method, and the construction process is significantly simplified and the construction period is shortened.

また本発明によれば、シールド掘削機の前面に突設した
1次セグメントシール部材によって、1次セグメントの
内周面をシールすることによって。
Further, according to the present invention, the inner circumferential surface of the primary segment is sealed by the primary segment seal member protruding from the front surface of the shield excavator.

シールド掘削機の進行に対しても逆らうことなく地下水
や土砂をシールすることができ、シール構造が簡単にな
シ、1次セグメントの組立誤差、製作誤差や裏込注入部
の切削やその仕上9面に関係なく、優れたシール性能が
確保される。
It is possible to seal groundwater and earth and sand without going against the progress of the shield excavator, and the seal structure is simple, eliminating assembly errors in the primary segment, manufacturing errors, and cutting and finishing of the backfill injection part. Excellent sealing performance is ensured regardless of the surface.

(実施例) 以下本発明を図示の実施例について説明する。(Example) The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.

第1図及び第2図において、(2υは本拡大シールド工
法に使用される拡大シールド9掘削機のシールド9本体
、(2)は同本体Qυに装着され、掘削機の掘進に伴っ
てその後方に形成される大径トンネルの内周壁に組立て
られる拡大セグメント(ハ)の端面に当接し、同セグメ
ント(ハ)に反力をとって前記本体0υを推進せしめる
シールドジヤツキ、(財)はシールド本体0υの固定部
の1個所または複数個所に取付けられたカッタ駆動用モ
ータで、その駆動軸に固着された小歯本C29がカッタ
軸受弼の回転部に固着された大歯車(5)に噛合し、同
回転部側に固定されたカッタドラム(ハ)及び同カッタ
ドラム(至)に固定され、且つ掘削刃−が装着されたカ
ッタ本体(至)を前記モータ(財)によって駆動回転す
るように構成されている。なお前記カッタドラム@、掘
削刃(2)及びカッタ本体(至)が前記掘削部材を構成
するものである。
In Figures 1 and 2, (2υ is the shield 9 body of the expansion shield 9 excavator used in this expansion shield construction method, (2) is attached to the same main body Qυ, and as the excavator excavates, A shield jack that comes into contact with the end face of an enlarged segment (c) assembled on the inner circumferential wall of a large diameter tunnel formed in The cutter drive motor is attached to one or more locations on the fixed part of the main body 0υ, and the small toothed head C29 fixed to the drive shaft meshes with the large gear (5) fixed to the rotating part of the cutter bearing 2. The cutter drum (C) fixed to the rotating part side and the cutter body (C) fixed to the cutter drum (C) and to which the excavation blade is attached are driven and rotated by the motor. Note that the cutter drum @, the excavation blade (2), and the cutter body (to) constitute the excavation member.

図中5neaはシールド本体シυの固定部のカッタドラ
ム(ハ)との間に介装された地下水及び土砂の侵入防止
用シールである。
In the figure, 5nea is a seal for preventing the intrusion of groundwater and earth and sand, which is interposed between the cutter drum (c) of the fixed part of the shield main body υ.

シールド本体(2])の前面には1次セグメントシール
ハウジング關がボルトによって固定され、同ハウジング
儲はカッタ本体(至)を超えて前方に突出し。
A primary segment seal housing is fixed to the front of the shield body (2) with bolts, and the housing protrudes forward beyond the cutter body (2).

同突出部は地中に埋設された、前記カッタビット翰で切
削可能なレジンモルタル、無筋コンクリート、合成樹脂
等の非金属を主体とした材料よ多構成された1次セグメ
ント(ロ)内に嵌入され、且つ同セグメント(ロ)を掘
削刃09)で切削したときに影響を受けないように、1
次セグメントシールハウジング關の外周面と1次セグメ
ント(財)の内周面との間に間隔が設けられ、前記ハウ
ジング(至)の外周面に後述のように1次セグメントシ
ールが装着されている。
The protrusion is located in a primary segment (b) that is buried underground and is made of a variety of non-metallic materials such as resin mortar, unreinforced concrete, and synthetic resin that can be cut with the cutter bit. 1 so that it will not be affected when the segment (b) is inserted and cut with the drilling blade 09).
A space is provided between the outer peripheral surface of the next segment seal housing and the inner peripheral surface of the primary segment, and the primary segment seal is attached to the outer peripheral surface of the housing as described below. .

第2図は前記1次セグメントシール取付部の詳細を示し
、1次セグメントシールハウジング田の1次セグメント
(ロ)に対向する外周面に、天然ゴム。
FIG. 2 shows the details of the primary segment seal mounting part, and the outer peripheral surface facing the primary segment (b) of the primary segment seal housing is coated with natural rubber.

ウレタンゴム等で構成された従来のシールド掘削機で使
用されているテールシール状のシール本体(ト)が押え
板(ト)及びボルト67)を介して取付けられ。
A tail seal-shaped seal body (T) made of urethane rubber or the like and used in conventional shield excavators is attached via a holding plate (T) and bolts 67).

同シール本体651が1次セグメント(ロ)の内周面に
圧着され、地下水や土砂をシールするようになっている
。なおシール本体(ト)はブラシ状銅線ワイヤよ多構成
されてもよく、この場合、溶接によって1次セグメント
シールハウジング(至)に取付けることがある。
The seal main body 651 is pressed onto the inner circumferential surface of the primary segment (b) to seal out groundwater and earth and sand. Note that the seal body (T) may be composed of a brush-like copper wire, in which case it may be attached to the primary segment seal housing (T) by welding.

図中間は前記ハウジング關の先端に取付けられたガイド
ブロック、(至)は同ハウジング關とシールド本体Qυ
の固定部との間に介装されたシールである。
The middle part of the figure shows the guide block attached to the tip of the housing part, and the part (towards) shows the housing part and the shield body Qυ.
This is a seal interposed between the fixed part of the

なお前記1次セグメント(ロ)と1次セグメントシール
ハウジング關との間隙を計測する検出器を円周の天地左
右に均等に配設して同検出器によシ。
Note that detectors for measuring the gap between the primary segment (b) and the primary segment seal housing are arranged evenly on the top, bottom, left and right sides of the circumference.

前記間隙を計測し、シールドジヤツキと連動させて1次
セグメント(ロ)の内周面に沿って1次セグメントシー
ルハウジング(至)を推進制御するようにしてもよい。
The gap may be measured, and the primary segment seal housing (to) may be propelled and controlled along the inner circumferential surface of the primary segment (b) in conjunction with a shield jack.

なお図中スクリュウコンベヤや排泥管の図示を省略して
いるが1図示の装置は密閉式シールであればどの型式の
シールドにも適用できる。
Although the screw conveyor and mud removal pipe are not shown in the figure, the device shown in one figure can be applied to any type of shield as long as it is an airtight seal.

図示の実施例は前記したように構成されているので、カ
ッタドラム(ハ)を駆動回転しながら、拡大セグメント
(ハ)に反力をとってシールドジヤツキ(23によって
シールド本体Qυを推進すると、前記1次セグメント(
ロ)はその外周面土壌内に形成された裏込注入材固結部
とともに掘削刃(ハ)によって掘削され、シールド本体
c!乃の掘進に伴って地中に大径トンネル部が掘削され
る。
Since the illustrated embodiment is configured as described above, when the shield main body Qυ is propelled by the shield jack (23) by taking a reaction force to the enlarged segment (c) while driving and rotating the cutter drum (c), The primary segment (
(b) is excavated by the excavation blade (c) together with the backfill injection material consolidation part formed in the soil on its outer peripheral surface, and the shield body c! As Nono excavates, a large diameter tunnel is excavated underground.

この際、前記1次セグメントシールハウジング国の外周
面に装着されたシール本体(至)によって1次セグメン
ト(ロ)と1次セグメントシールハウジング(至)との
間隙からの地下水、土砂の侵入がシールされる。
At this time, the seal body (to) attached to the outer peripheral surface of the primary segment seal housing prevents groundwater and earth from entering through the gap between the primary segment (b) and the primary segment seal housing (to). be done.

かくしてシールド本体(21)の掘進に伴って形成され
た大径トンネル部の内周面に、拡大セグメント(ハ)を
組立てるものである。
In this way, the enlarged segment (C) is assembled on the inner peripheral surface of the large-diameter tunnel portion formed as the shield body (21) excavates.

このように前記実施例によれば1次セグメント(ロ)を
シールド本体Qυの掘削刃(至)で切削可能な材料よ多
構成し、同1次セグメント翰を切削しながらシールド本
体Qυによって拡大部を掘進するようにしたので、前記
従来の拡大シールド工法における1次セダメン)CXI
の分解作業が省略され、施工が簡略化され、工期が短縮
される。
In this way, according to the above embodiment, the primary segment (B) is made of a material that can be cut by the excavating blade (to) of the shield body Qυ, and while cutting the primary segment blade, the enlarged portion is cut by the shield body Qυ. Since we decided to excavate the CXI
The disassembly work is omitted, the construction is simplified, and the construction period is shortened.

またシールド9本体Qυの掘進に際して、同本体Qυの
前面に突設された1次セグメントシールハウジング(ハ
)によって1次セグメント(ロ)を内周面側からシール
するようにしたので、シールド本体Qυの進行に対して
逆らうことなく土砂や地下水をシールすることができ、
シール構造が簡単になり、1次セグメントの組立誤差、
製作誤差や裏込注入部の切削とその仕上がシ面等に関係
なく、シール性能を確保しうるものであシ、従来よシ使
用されていたテールシールのようなものを使用して所期
のシール効果を挙げることができる。
In addition, when the shield 9 main body Qυ is excavated, the primary segment (b) is sealed from the inner circumferential side by the primary segment seal housing (c) protruding from the front surface of the shield main body Qυ. Sediment and groundwater can be sealed without resisting the progress of water.
The seal structure is simplified and the assembly error of the primary segment is reduced.
Seal performance can be ensured regardless of manufacturing errors or the cutting and finishing of the backfilling injection part, regardless of the seal surface, etc., and the desired seal performance can be achieved by using something like the tail seal that has been conventionally used. The sealing effect can be mentioned.

第3図は本発明の他の実施例を示し、1次セグメント(
財)を仕切壁0Iによって区画してなる部屋(41)内
に、土砂、水、泥水、または泥土等を充満させておき、
拡大シールド機本体Qυによって1次セグメント(ロ)
を掘削しながら拡大シールド機本体(21)全断面をカ
ッタ本体(至)の全面に亘って配設された掘削刃−によ
って掘進する。
FIG. 3 shows another embodiment of the invention, in which the primary segment (
A room (41) partitioned by a partition wall (0I) is filled with earth and sand, water, muddy water, mud, etc.
Primary segment (b) by expanding shield machine body Qυ
While excavating, the entire cross section of the enlarging shield machine body (21) is excavated by the excavating blade disposed over the entire surface of the cutter body (toward).

図中03はカッタ本体(至)とカッタドラム(2槌とを
接続するビームである。その他前記実施例と均等部分に
は同一符号が附されている。
In the figure, 03 is a beam that connects the cutter body (end) and the cutter drum (two hammers).Other parts equivalent to those in the above embodiment are given the same reference numerals.

本実施例の工法は1次セダメン)(331の中心とシー
ルド本体Qυの中心とを大幅にずらせる必要のある場合
に有利である。
The construction method of this embodiment is advantageous when it is necessary to significantly shift the center of the primary sedamen (331) and the center of the shield body Qυ.

以上本発明を実施例について説明したが1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5本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種種の設計の改変を施し
うるものである。
Although the present invention has been described above with reference to embodiments, 1. the present invention is of course not limited to such embodiments, and 5. various design changes may be made without departing from the spirit of the present invention. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第4図は本発明に係る拡大シールド工法の一実施例の実
施状況を示す縦断側面図、第2図は1次セグメントのシ
ール部分を示す縦断側面図、第3図は本発明の拡大シー
ルド9工法の他の実施例の実施状況を示す縦断側面図、
第4図及び第5図は夫々従来の拡大シールド工法の実施
状況を示す縦断側面図、第6図乃至第9図は従来工法に
おける1次セグメントのシール部を示す縦断側面図であ
る。 0υ・・・シールド本体   (2淘・・・拡大セグメ
ント(ハ)・・・カッメト9ラム   (2か・・掘削
刃(ロ)・・・1次セグメント  (ハ)・・・シール
本体復代理人 弁理士 岡 本 重 文 外2名
FIG. 4 is a vertical side view showing the implementation status of one embodiment of the expanding shield construction method according to the present invention, FIG. 2 is a vertical side view showing the seal portion of the primary segment, and FIG. 3 is the expanding shield 9 of the present invention. A longitudinal side view showing the implementation status of another example of the construction method,
4 and 5 are longitudinal sectional side views showing the state of implementation of the conventional enlarged shield construction method, respectively, and FIGS. 6 to 9 are longitudinal sectional side views showing the seal portion of the primary segment in the conventional construction method. 0υ...Shield body (2 selections...Expanded segment (C)...Kameto 9 ram (2)...Drilling blade (B)...Primary segment (C)...Seal body sub-agent Patent attorney: Shige Okamoto (2 persons)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)1次セグメントをシールド掘削機の掘削刃で切削
可能なレジンモルタル、無筋コンクリート、合成樹脂等
の非金属を主とした材料で構成し、前記掘削機によつて
同1次セグメントを切削しながら拡大部を掘進すること
を特徴とする拡大シールド工法。
(1) The primary segment is made of materials mainly made of non-metals such as resin mortar, unreinforced concrete, and synthetic resin that can be cut with the excavation blade of a shield excavator, and the primary segment is Expansion shield construction method that is characterized by excavating the enlarged area while cutting.
(2)シールド掘削機における掘削部材より前方に1次
セグメントシール部材を突設してなり、同シール部材の
外周面と前記掘削機前面に敷設され、且つ前記掘削部材
によつて切削可能な1次セグメントの内周面との間に地
下水、土砂の侵入防止用シールを構成してなることを特
徴とする拡大シールド装置。
(2) A primary segment seal member is provided protruding forward from the excavation member of the shield excavator, and is laid on the outer peripheral surface of the seal member and the front surface of the excavator, and is cuttable by the excavation member. An expansion shield device comprising a seal for preventing the intrusion of groundwater and earth and sand between the inner peripheral surface of the next segment and the inner peripheral surface of the next segment.
JP61060877A 1986-03-20 1986-03-20 Enlarging shield construction method and apparatus Granted JPS62220693A (en)

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