JPS6340092A - 地中接合型シ−ルド機の掘削装置構造 - 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】 「産業上の利用分野Ｊ この発明は、１本のトンネルを２台の７一ルド機を用い
てトンネルの両端部から同時に掘進して途中で接合する
際のシールド・トンネルの地中接合工法に使用する地中
接合型シールド機の掘削装置構造に関する乙のである。

［従来の技術ｆ 本出願人は、先にトンネルを両側から同時に掘進して途
中で接合させる際に用いて好適な、シールド・トンネル
の地中接合工法（特願昭６１−１０２８５９号）を提供
した。

この工法を第４図、第５図を用いて簡単に説明すると、
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他山であり、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１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０．３ｍ程度）
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１の後方に形成されたトンネルＴａの
壁面は、セグメント３ａによって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Ｔ
ｂの壁面は、セグメント３ｂによって覆工が行なわれて
いる。

首記第１のシールド機ｌは円筒状に形成されたスキンプ
レートＩａの先端部に、その内部で軸線方向に摺動自在
な掘削装置本体ＩＩが設けられ、この掘削装置本体１１
は内筒１２と仕切板１３とで構成された枠体となってお
り、枠体の前部にはカッタ装置１４が設けられている。

カッタ装置１４は軸体１５によって仕切板１３に支持さ
れるとともに、仕切板１３の背面（トンネルＴａ側）に
はその周方向に複数の推進ツヤツキ１６が固定されてい
る。そして、前記スキンプレート！ａと掘削装置本体１
１とは通常の掘削時においては、図示しない固定手段に
より固定された構成とされている。

一方、第２のシールド機２は、前記スキンプレートＩａ
と同径の円筒状に形成されたスキンプレート２ａの先端
部（即ち、はねだ出し部分２ｂ）に、その内部で軸線方
向に摺動自在な掘削装置本体２１が設けられ、この掘削
装置本体２１は内筒２２と仕切板２３とて構成された枠
体となっており、その面部にはカッタ装置２４が設けら
れている。カッタ装置２４は軸体２５によって仕切板２
３に支持されているとともに、仕切板２３の後方には掘
削装置２１を摺動させるための空間部Ｓがはね出し部分
２ｂ内に設けられている。さらに、その後方にはスキン
プレート２ａの内周部に固定されたリング状の支持部材
２Ｃの周方向にわたって；隻数の推進ジヤツキ２６が取
り付けられている。そして、スキンプレート２ａと掘削
装置本体２■とは、通常の掘削時においては図示されな
い固定手段により固定された構成とされている。

そして、このシールド・トンネルの地中接合工法は、前
記２台のシールド機Ｉ及び２を一組として、第４図に示
すように、両側からトンネルを掘削する工程と、このト
ンネル掘削工程終了直前において、第５図に示すように
、シールド機２の掘削装置本体２１を空間Ｓ内に後退さ
せるとともに、他方のシールド機ｌの掘削装置本体１１
をカッタ装置［４で接合部の他山を掘削しながら前進さ
せて、この前進させた掘削装置本体１１の内筒Ｉ２によ
り、２台のシールド機１．２のそれぞれのスキンプレー
ｔ・１ａ、２ａの間を内側から塞ぐ工程と、この工程終
了後、前記２台のシールド機のスキンプレー）１ａ、２
ａ及び内筒１１ａ、２１ａを残したままシールド機を解
体するとともに、　前記スキンプレートｌａ。

２ａと内筒１１ａ、２１ａとを溶接により一体化し、さ
らに、スキンプレートＩａ、２ａの内面にコンクリート
を打設して前記接合部の壁面を覆工する工程とを備えた
ものである。

「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・トンネルの接合方法に
おいては、シールド機１．２を接合さける際に、掘削装
置本体■１を前進さ仕て内筒１２によってスキンプレー
ト１　ａ、　２　ａを内側から塞ぐ工程において、土留
や上水効果を高めるためにスキンプレート２ａと内筒１
２とが十分に重なり合うように、第２のシールド機２の
掘削装置本体２１をその分後方へスライドさせる必要が
あり、第２のシールド機２のスキンプレート２ａにはそ
のための空間Ｓが必要となり、その分スキンプレート２
ａの先端部のはね出し部分（第・１図、第５図において
符号２ｂて示す部分）の長さが長くなるとともに、シー
ルド機の機長全体も長くなってしまい、そのため、はね
出し部分２ｂのスキンプレートの肉厚を厚くして剛性を
高める等、土水圧に耐え得る構造としなければならず、
製作費が増大するとともに、機長が長くなるために掘進
時の方向制御が難しくなるという問題点があった。また
、はね出し部分２ｂの内側に沿ってリング状の補強材を
設ける構造としたり、制御性を向上させるために機長を
短くしたりすると、内筒１２との十分な重なり長さを確
保することができないという問題点があった。

本発明は、首記問題点に鑑みてなされたしので、シール
ド機の機長を長くすることなく、また、はね出し部分２
ｂの長さを長くしたり、肉厚を厚くしたりすることなく
掘削装置本体をスキンプレートの後方に所定の長さだけ
スライドさせることができ、スキンプレートの先端部分
に十分な土留や上水効果が発揮できる重なり長さを確保
することのできる地中接合型シールド機の掘削装置構造
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Ｊ 本発明は、前記問題点を解決するために、一方のシール
ド機のスキンプレートの先端部内周面に沿ってリング状
の隔壁部を設け、この隔壁部の内側にスキンプレートの
軸線に沿って後方へ移動可能な掘削装置本体を設け、こ
の掘削装置本体には背面に前記隔壁部を切削可能なカッ
タビットが固定されたカッタ装置を設けてなり、この方
ツタ装置は前記隔壁部を切削しながら前記掘削装置本体
と一体に後方へ移動可能に構成されたことを特徴として
いる。

「実施例」 以下、本発明を第１図ないし第３図を参照しなから説明
する。これらの図は、本発明のシールド機の掘削装置構
造の一実施例を示すもので、前記第４図、第５図に示し
た地中接合工法に用いる２台のシールド機の内の第２の
シールド機を示すものであり、前記第２の７一ルド機の
構成要素と同一の要素については同一符号を付してその
説明を省略する。

図において、符号Ｇはンールド・トンネルの接合部付近
の他山であり、地山Ｇ内では紙面に対して右側の第１の
シールド機１と、左側の第２のシールド機２とが所定の
間隔（約０，３ｍ程度）の地山Ｇｉを残した状態で向か
い合っている。そして、第２のシールド機２は、第１の
シールド機ｌのスキンプレートＩａと同径の円筒状に形
成されたスキンプレート２ａと、このスキンプレート２
ａの先端部、即ち、はね出し部分２ｂの内周面に沿って
リング状に形成された隔壁部３０と、この隔壁部３０の
内側にスキンプレート２ａの軸線に沿って後方へ移動可
能な掘削装置本体２１と、この掘削装置本体２１の前部
に軸体２５を介して取り付けられるとと６に、背面に前
記隔壁部３０を切削可能なカッタビット２４ｂが固定さ
れたカッタ装置２４とを主な構成要素としいる。

前記はね出し部分２ｂは、第１のシールド機の内筒が貫
入された際に、十分な土留や止水効果を有するに足りる
重なり長さく本実施例においては５００ｍｍ以上）とな
っており、その内部に設けられた隔壁部３０は、その後
方にスキンプレート２ａの周方向に固定して設けられた
リング状の反力壁３１と同じ壁厚とされている。そして
、隔壁１３０はカッタ装置２４によって掘削した土砂が
円滑にシールド１ｌＩｉ２内に取り込まれるように先端
部が形成されているとともに、掘進時にシールド機２内
に土砂が侵入しないような構成とされている。さらに、
隔壁部３０は前記カッタビット２４ｂによって切削可能
なように、例えば硬質ゴム、空洞ブロック、貧配合モル
タル等の材料によって形成されている。

前記反力壁３１は、スキンプレート２ａの補強部材とし
ての機能を有するようにスキンプレート２ａの内周而に
沿ってリング状に設けられているとともに、その後部に
固定され、かつスキンプレート２ａの周方向の所定間隔
毎に配設される推進ジャ・ツキ２６、２６．・・・より
、内周面がスキンプレート２ａの内部側に位置するよよ
うな肉厚とされており、掘削装置本体２１を後方へ移動
させる際に推進ジヤツキ２６．２６．・・・が障害物と
ならないように構成されている。

前記掘削装置本体２１は、スキンプレート２ａの前部に
垂直に設けられた鋼製隔壁２３と、その外周面を形成す
るとともに、前記隔壁部３０及び反力壁３１の内周而と
止水用のシール部材（図示せず）を介してスキンプレー
ト２ａの軸方向に摺動自在な内筒２２とによって形成さ
れている。　そして、前記掘削装置本体２１には、その
前部に軸体２５を介して取り付けられたカッタ装置２４
を回転駆動させるための駆動源（図示せず）と、掘削装
置本体２１をその後方の空間部Ｓに摺動させるためのジ
ヤツキを用いた駆動装置（図示せず）が備えられている
。

前記カッタビット２４ｂは、カッタ装置２４の背面の外
周縁付近に、刃先を隔壁部３０側に向けて固定されてい
るとともに、前記カッタ装置２４はカッタビット２４ｂ
によって隔壁部３０を掘削しながら掘削装置本体２１と
一体にスキンプレートの後方へ移動可能とされている。

　そして、通常掘進時においては、掘削装置本体２１は
、図示しない固定手段によってスキンプレート２ａに固
定された構成となっている。

次ぎに、第１図ないし第３図を用いて本発明の作用につ
いて説明する。

まず、第１図に示すように、一本のトンネルを、紙面に
対して右側から第１のシールド機ｌを用いて掘進すると
ともに、左側から第２のシールド機２を用いて掘進し、
接合地点Ｇｉにおいて第１のシールド機ｌと第２のシー
ルド機２とを所定間隔（本実施例においては０．３ｍ程
度）を残して対向させる。次ぎに、第２図に示すように
、第２のシールド機２の掘削装置本体２１の固定手段を
解除した後、カッタ装置２４を回転駆動させながら掘削
装置本体２１を後方の空間部Ｓへ摺動させる。そうする
ことにより、反力壁３０はカッタ装置２４の背面のカッ
タピット２４ｂによって、次第に削られて第１のシール
ド機１の掘削装置本体が貫入される貫入室Ｒが形成され
ていく。　そして、第３図に示すように、さらに掘削装
置本体２１を後方に移動させることにより、スキンプレ
ート２ａの前部（はね出し部分２１、＋　）に、軸方向
に所定の長さく本実施例においては、６００ｍｍ程度）
を存する貫入室Ｒが形成される。

そして、このｒＹ入室Ｒが形成されて行くに従って、第
１の７一ルド機ｌの掘削装置本体が次第に貫入されて来
る。以下、前記従来の技術に示した工程と同様に、内筒
１２により２台のシールド機１１２のそれぞれのスキン
プレー）１ａ、２ａの間を内側から塞いだ後、２台のシ
ールド機のスキンブレー）ｌａ、２ａ及び内筒１１ａ、
２１ａを残したままシールド機を解体し、さらに、スキ
ンプレートｌａ。

２ａの内面にコンクリートを打設して接合部の壁面を覆
工する。

したがって、本発明の掘削装置構造は、掘削装置本体２
１をスキンプレート２ａの先端部内周面に１０っでリン
グ状に形成された隔壁部３０及び反力隔壁３１の内側に
摺動可能に設けるとともに、カッタ装置２４の背面に前
記隔壁部３０を切削可能なカッタピット２４ｂを設ける
ことにより、第２のシールド機２の後方の空間部Ｓ内へ
スライドさせることができるようにしたものであるので
、スキンプレート２ａのはね出し部分２ｂに、シールド
機１の掘削装置本体の内筒と十分な重なり長さの貫入室
Ｒを確保することができ、接合部の土留や止水効果を十
分発揮させることができる。さらに、はね出し部分２ｂ
の長さを長くしたり、肉厚を厚くしたりする必要がない
とともに、シールド機２の機長を長くする必要がなくな
るために、製作費を低減することができ、かつ掘進時の
方向制御性を損なうことがない。

「発明の効果」 上述したように、本発明は一方のシールド機のスキンプ
レートの先端部内周面に沿ってリング状の隔壁部を設け
、この隔壁部の内側にスキンプレートの軸線に沿って後
方へ移動可能な掘削装置本体を設け、この掘削装置本体
には背面に前記隔壁部を切削可能なカッタピットが固定
されたカッタ装置を設けてなり、このカッタ装置は前記
隔壁部を切削しながら首記掘削装置本体と一体に後方へ
移動可能にしたものであるので、シールド機の機長を長
くすることなく、また、はね出し部分の長さを長くした
り、肉厚を厚くしたりすることなく掘削装置本体及びカ
ッタ装置をスキンプレートの後方に所定の長さだけスラ
イドさせることかでき、スキンプレートの先端部分に十
分な土留や上水効果か発揮できる重なり長さを確保する
ことのできる。したがって、コストダウンを図ることが
できるとともに、シールド機の方向制御性を損なうこと
がない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明のシールド機の掘削装置構
造の一実施例を説明するものであり、第１図は接合地点
における接合面の第２のシールド機の側断面図、第２図
は掘削装置本体を後方へ移動させているところを示す第
２のシールド機の側断面図、第３図は掘削装置本体を完
全に後方へ移動させてスキンプレートの前部に貫入室が
形成された状態の第２のシールド機の側断面図、第４図
。 第５図は従来の技術を示すらのであり、ノールド・トン
ネルの地中接合法を説明する側断面図であＩ　゛・第１
のノールド機、２・・・・・・第２のンールド機、ｌａ
　、２ａ・・・・・スキンプレート、　２ｂ・・・・・
・スキンプレートの先端部（はね出し部分）、２１・・
・・・・開削装置本体、２４・・・・・カッタ装置、２
・１ｂ・・・・・・カンタビット、３０　　隔壁部　。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 築造すべきトンネルを２台のシールド機を用いて両側か
   ら掘削し、それらを途中で接合することによりトンネル
   を完成させるシールド・トンネルの地中接合工法に用い
   る地中接合型シールド機の掘削装置構造であって、一方
   のシールド機のスキンプレートの先端部内周面に沿って
   リング状の隔壁部を設け、この隔壁部の内側にスキンプ
   レートの軸線に沿って後方へ移動可能な掘削装置本体を
   設け、この掘削装置本体には背面に前記隔壁部を切削可
   能なカッタビットが固定されたカッタ装置を設けてなり
   、このカッタ装置は前記隔壁部を切削しながら前記掘削
   装置本体と一体に後方へ移動可能に構成されたことを特
   徴とする地中接合型シールド機の掘削装置構造。