JPS62276193A

JPS62276193A - シ−ルド・トンネルの地中接合工法

Info

Publication number: JPS62276193A
Application number: JP11987486A
Authority: JP
Inventors: 俊雄渡辺; 宮沢　和夫; 本多　章浩; 久雄荒井; 中川　孝雄; 信洋土屋; 東　洋二
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1986-05-24
Filing date: 1986-05-24
Publication date: 1987-12-01
Anticipated expiration: 2009-05-02
Also published as: JPH0633713B2

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】３、発明の詳細な説明「産業上の利用分野」この発明は、１本のトンネルを２台のシールド機を用い
てトンネルの両端側から同時に掘削して途中で接合°４
−る際のシールド・トンネルの地中接合工法に関する。

「従来の技術」従来、この種のシールド・トンネルの地中接合工法とし
ては第９図に示すようなものが知られている。

図において、符号Ｇは両端部から掘削してきたシールド
・トンネルの接合部付近の地山であり、地山Ｇ内では紙
面に対して右側に一方のトンネルＴａを掘削したシール
ド１ｆｆｌ＋と、左側に他方のトンネルＴｂを掘削した
シールド機２とが所定の間隔（約３０ｃｍ程度）の地山
Ｇｉを残した状態で向がい合っている。そして、シール
ド機ｔ、２の後方に形成されたトンネルＴａ、Ｔｂの壁
面は、セグメント３　ａ、　３　ａ、・・・、３　ｂ、
　３　ｂ、・・・にょって覆工が行なわれている。また
、シールド機１．２の先端部にはスキンプレートｌａ、
２ａに対して所定の傾斜角（α＝１７°〜２５°）で、
又周方向に所定のピッチで地山Ｇ内に穿孔式凍結管４ａ
、４ｂが設置されているとともに、スキンプレートｌａ
、２ａおよび最前部のセグメント３　ａ、　３　ｂには
全内周面に貼付は凍結管（図示せず）が設置された構成
となっている。

そして、前記スキンプレートｌａ、２ａに設置された穿
孔式凍結管４ａ、４ｂ及び貼付は凍結管内にブラインを
循環させることにより、地山Ｇｉを囲むようにスキンプ
レー）１ａ、２ａの外周部の地山Ｇｒを凍結さ仕た後、
シールド機１．２の前部５ａ。

５ｂを解体し、次いで、前記シールド１１１．２間に残
された地山Ｇｉを掘削し、その壁面を覆工することによ
り左右から掘削してきたトンネルＴａとＴｂとを接合さ
せ、シールド・トンネルを完成させる。

「発明が解決しようとする問題点」ところが、前記従来のシールド・トンネルの接合工法に
おいては、両方のシールド機が接触せず、シールド機相
互間に通常３０ｃｍ程度の隙間ができることになり、止
水や土留が完全とは言い難く安全性に問題があること、
また、補助工法として主に採用される凍結工法は多くの
工費や工期を要するとともに、海底下での施工時に塩分
の混入した凍土の強度が低下すること、凍結時の凍土膨
張および解凍時の地盤沈下の影響があること、凍土の管
理が難しいこと等の問題点があった。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、トンネ
ル接合部付近の地山Ｇからトンネル接合部に作用する土
水圧に対するシールや上水を確実なものとし、地山を損
なうことなく、安全に施工を行うことができるとともに
、トンネルの接合に要する工費や工期を大幅に低減する
ことのできるシールド・トンネルの地中接合工法を提供
することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」本発明は、前記問題点を解決するために、先端部に第１
の伸縮継手部が固定された筒状の第１のスキンプレート
を有するととら（こ、＠３己スキンプレートの内側に収
納可能となるように先端刃が伸縮自在に構成された第１
のカッタ装置を有する第１のシールド機と、ｉｔ記第１
のスキンプレートと同径の筒状に形成され、先端部に前
記第１の伸縮継手部と当接する第２の伸縮継手部が固定
されに第２のスキンプレートを在するとともに、前記第
１のカッタ装置と同様に先端刃が伸縮自在に構成された
第２のシールド機とを１組としてトンネルを両端側から
掘削した後、トンネルを接合する際に、前記第１及び第
２のカッタ装置の先端刃を縮小してスキンプレートの内
側に収納した後、第１のシールド機を推進させて前記第
１及び第２の伸縮継手部を密着させることにより、前記
第１及び第２のシールド機の間に残されたトンネル接合
部の地山を覆い、次いで前記シールド機のスキンプレー
トを残したままシールド機を解体するととらに、接合部
の地山を掘削した後、前記スキンプレートの内側にコン
クリートを打設することによって前記接合部の壁面を覆
工することを特徴としている。

「実施例」以下、本発明を図面を参照しながら説明する。

第１図ないし第８図は、本発明の一実血例を示すらので
ある。これらの図にお０て、前記第９図に示した構成要
素と同一の要素については同一符号を付しである。

図において、符号Ｇは両端部から掘削してきたシールド
・トンネルの接合部付近の地山であり、地山Ｇ内では紙
面に対して右側に第１のトンネルＴａを掘削した第１の
シールド機ｌと、左側に他方のトンネルＴｂを掘削した
第２のシールド機２とが所定の間隔（約１．０ｍ程度）
の接合部の地山Ｇｉを残した状態で向かい合っている。

そして、第１のシールド機ｌの後方に形成されたトンネ
ルＴａの壁面は、セグメント３　ａ、　３　ａ、・・・
によって−次覆工されているとともに、第２のシールド
機２の後方に形成されたトンネルＴｂの壁面は、セグメ
ント３　ｂ、　３　ｂ、・・・によって−次覆工が行な
われている。

前記、第１のシールド機ｌは、円筒状に形成されるとと
もに、先端部に形成されたリング状の凹部に、リング状
の硬質ゴムからなる第１の伸縮継手部１０が固定された
第１のスキンプレートＩａと、このスキンプレートｌａ
の内側に固定された仕切板１ｂに軸部１１を介して取り
付けられた第１のカッタ装置１２と、スキンプレートの
後部に設けられた推進ジヤツキ１３．＋３．・・・とを
主な構成要素としており、第２のシールド機２は、前記
第１の伸縮継手部１０と同様に構成された第２の伸縮継
手部１４が、先端部に形成された嵌合凹部に固定される
とともに、前記第１のスキンプレートｌａと同径の筒状
に形成された第２のスキンプレート２ａと、このスキン
プレート２ａの内側に固定された仕切板２ｂに軸部１５
を介して取り付けられた第２のカッタ装置１６と、スキ
ンプレート２ａの後部に設けられた推進ジヤツキ１７．
１７、・・・とを主な構成要素としている。

そして、前記伸縮継手部１０．１４は、第６図に示すよ
うに、スキンプレートｌａ、２ａの先端部のリング状の
嵌合凹部１’ｃ、２ｃに固定されている部分と、スキン
プレートｌａ、２ａの先端部から突出して、その内周面
と外周面とを摩耗防止用の薄鉄板１８．１９で覆われた
部分とからなっている。

また、カッタ装置１２．１６は、第７図、第８図に示す
ように、前方に突出して内周側を掘削する内刃部１２ａ
、１６ａと、その後方で外周側を掘削する外刃部１２ｂ
、１６ｂ、及びそれらを支持する軸部１１，１５とから
なっている。外刃部１２ｂ。

１６ｂの先端部には、外刃部１２ｂ、１６ｂを固定して
いる支持部１８ａ、Ｉｓｂ内に伸縮自在な先端刃１９ａ
、１９ｂが取り付けられており、通常の掘削時には、第
７図に示すように、スキンプレートｌａ、２ａの外径と
ほぼ同寸法の長さとなっており、トンネル接合時には第
８図に示すように、油圧ジヤツキを用いた駆動装置２０
ａ、２Ｑｂによって、カッタ装置１２．１６の先端部が
スキンプレートｌａ。

２ａの内径の内側に伸縮可能なような構成とされている
。

つぎに、第１図ないし第５図を用いて本発明の地中接合
工法について説明する。

（ｉ）　　一本のトンネルを、まず、紙面に対して右側
から第１のシールドｍｔを用いてカッタ装置１２により
地山Ｇを掘削し、その掘削した坑の壁面にセグメント３
　ａ、　３　ａ、・・・により一次覆工を行い、そのセ
グメント３　ａ、　３　ａ、・・・に反力を取って推進
ジヤツキｌ　３，１３．・・・を駆動させることにより
一方のトンネルＴａを築造していくとともに、左側から
第２のシールド機２を用いてカッタ装置１６により地山
Ｇを掘削し、その掘削した坑の壁面にセグメント３　ｂ
、　３　ｂ、・・・により一次覆工を行い、そのセグメ
ント３　ｂ、　３　ｂ、・・・に反力を取って推進ジヤ
ツキ１７．１７．・・・を駆動させることにより他方の
トンネルＴｂを築造していく。そして、接合部において
シールド機ｌとシールド機２とを所定長さの地山Ｇｉ（
約１ｍ）を残して対向させる。

（１１）　　つぎに、第２図に示すように、第２のシー
ルド機２を停止したまま、第１のノールドＦｔｌの推進
ジヤツキ！３．１３．・・・を駆動させろとともに、カ
ッタ装置１２により地山Ｇｉを掘削しながらシールド機
ｌを掘進させ＝、カッタ装置１２をカッタ装置１６近傍
まで近付けろ。

（山）　つぎに、第３図に示すように、シールド機１．
２のカッタ装置１２．１６の先端刃１９ａ、１９ｂを縮
小させてスキンプレートｌａ、２ａの内径の内側に収納
する。この際、地山保持のために仕切仮ｌｂ、２ｂに設
けた注入管により切羽に泥土を注入しながら先端刃１９
ａ、１９ｂを縮小させる。

（１ｖ）つぎに、第４図に示すように、シールド機ｌを
さらに前進させて第１の伸縮継手部１０を第２のシール
ド機２の伸縮継手部１４に全周にわたって密着させるこ
とにより、スキンプレー）１ａ、２ａによってシールド
機１．２間の接合部の地山Ｇｉを覆う。

その際、推進ジヤツキ１３，１３．・・・によってスキ
ンプレートＩａをスキンプレート２ａに押し付けておく
ことにより、止水効果を高めるようにする。また、伸縮
継手部１０．１４の内、外周面を覆う薄鉄板１８．１９
は、ジヤツキ推力により変形して硬質ゴムの部分が露出
し、直接密着することになる。

（ｖ）最後に、スキンプレート１ａ、２ａをトンネル壁
面の覆工材として残したまま、シールド機ｌ。

２のカッタ装置１２．１６や仕切板１ｂ、２ｂ等を解体
するとともに、接合部の地山Ｇ１を掘削した後、スキン
プレートＬ　ａ、　２　ａの内側に二次覆工のコンクリ
ート壁Ｃに合わせてコンクリートＣを打設して接合部の
壁面の覆工を行なう。

したがって、本発明のシールド・トンネルの地中接合工
法によれば、トンネル接合の際にシールド機Ｉをシール
ド機２に当接させることにより、伸縮継手部１０．１４
が密着した状態となるため、接合地点の地山Ｇｉがスキ
ンプレートに覆われてシールド機内部に取り込まれ、シ
ールド機１．２間に大きな隙間がなくなり、接合部の止
水や土留がほぼ確実な状態で行なわれ、地山を損なうこ
となく、安全にトンネルの接合作業を行なうことができ
る。その結果、補助工法として採用されろ凍結工法等を
用いる必要がなく、工費の大幅な低減や工期の大幅な短
縮を実現することができる。

「発明の効果」以上説明したように本発明は、第１の伸縮継手部が固定
された第１のスキンプレートと、第１のカッタ装置とを
有する第１のシールド機と、第１の伸縮継手部と当接す
る第２の伸縮継手部が固定された第２のス；−ンプレー
トと、第２のカッタ装置とを有する第２のシールド機と
を１組としてトンネルを両端側から掘削した後、トンネ
ルを接合する際に、先端刃を伸縮してスキンプレートの
内側に収納した後、第１のシールド機を推進させて面記
第１及び第２の伸縮継手部を密着させることにより、前
記第１及び第２のシールド機の間に残されたトンネル接
合部の地山を覆い、次いで前記シールド機のスキンプレ
ートを残したままシールド機を解体するとともに、接合
部の地山を掘削した後、前記スキンプレートの内側にコ
ンクリートを打設することによって前記接合部の壁面を
覆工するようにしたらのであるので、凍結工ｌ去等の補
助手段をもちいることなく、トンネル接合部付近の地山
がらトンネル接合部に作用する土水圧に対する山留めや
止水を確実なものとし、地山を損なうことなく、安全に
施工を行うことができるとともに、トンネルの接合に要
する工費や工期を大幅に氏減することのできる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は、本発明のシールド・トンネルの
地中接合工法の一実施例を示す乙のであり、第１図は左
右から掘進してきた２台のシールド機が接合部の地山を
残して対向している状態を示すトンネルの側断面図、第
２図は第１のシールド機のみを推進させて第２のシール
ド機に近付けているところを示すトンネルの側断面図、
第３図はカッタ装置の先端刃を縮めたところ示すトンネ
ルの側断面図、第４図は伸縮継手どうしを密着させてト
ンネル接合部のシールを行った状態を示すトンネルの側
断面図、第５図は壁面に二次覆工を行って完成した状態
のトンネルの側断面図、第６図は伸縮継手部の拡大断面
図、第７図は通常掘削時のカッター置の側断面図、第８
図はトンネル接合時のカッタ装置の側断面図、第９図は
従来の凍結工法を用いたシールド・トンネルの地中接合
工法を示すトンネルの側断面図である。Ｇ・・・・地山、Ｇｉ・・・・・接合部の地山、Ｔａ、
’Ｅｂ・・・・トンネル、Ｃ〜　・コンクリート、１・
・・第１のシールド機、Ｉａ・・・・第１のスキンプレ
ー１・、２・・・・・・第２のシールド機、２ａ・・・
・・・第２のスキンプレート、３ａ、３ｂ・・・・・・
セグメント、ｌｏ　・・・・第１の伸縮継手部、１２・
・・・・・第１のカッタ装置、１４・・・・・・第２の
伸縮継手部、Ｉ６・・・・・、第２の力、タ装置、１９
ａ、１９ｂ・・・・・・先端刃。

Claims

【特許請求の範囲】

前部に設けられたカッタ装置により地山を掘削するとと
もに、後部において一次覆工のセグメントを組み立てな
がら、地中を推進するシールド機を２台用いることによ
って、築造すべきトンネルの両端側からそれぞれトンネ
ルを掘削し、それらを途中で接合することによりトンネ
ルを完成させる際のシールド・トンネルの地中接合工法
であって、先端部に第１の伸縮継手部が固定された筒状
の第１のスキンプレートを有するとともに、前記スキン
プレートの内側に収納可能となるように先端刃が伸縮自
在に構成された第１のカッタ装置を有する第１のシール
ド機と、前記第１のスキンプレートと同径の筒状に形成
され、先端部に前記第１の伸縮継手部と当接する第２の
伸縮継手部が固定された第２のスキンプレートを有する
とともに、前記第１のカッタ装置と同様に先端刃が伸縮
自在に構成された第２のシールド機とを１組としてトン
ネルを両端側から掘削した後、トンネルを接合する際に
、前記第１及び第２のカッタ装置の先端刃を縮小してス
キンプレートの内側に収納した後、第１のシールド機を
推進させて前記第１及び第２の伸縮継手部を密着させる
ことにより、前記第１及び第２のシールド機の間に残さ
れたトンネル接合部の地山を覆い、次いで前記シールド
機のスキンプレートを残したままシールド機を解体する
とともに、接合部の地山を掘削した後、前記スキンプレ
ートの内側にコンクリートを打設することによって前記
接合部の壁面を覆工することを特徴とするシールド・ト
ンネルの地中接合工法。