JPS6362638B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、比較的曲率の大きい湾曲部を持つた
トンネルをシールド機により掘削するための曲線
シールド工法に関する。

（従来技術とその問題点） 一般に、下水道等のシールドトンネルは、道路
下方の地中で道路の線形に沿つて築造されること
が多い。しかし、道路の交差点等で、シールドト
ンネルを比較的急な曲線に沿つて曲げなければな
らない場合、シールド機は比較的急な曲線に沿つ
て掘進することが不可能であるので、交差点等で
立坑（回転立坑）を築造し、該立坑内でシールド
機の方向を転換させる方法が一般に用いられてい
る。

しかし、近年はシールドトンネルの位置が超深
度化しており、また地上における施工環境も厳し
くなつているので、回転立坑の施工は困難になつ
ている。たとえば、交通量が激しく、道路幅員が
狭く、地下埋設物が多い等の施工環境により、回
転立坑は地上からの施工が不可能なことも多い。

そのような場合、従来は凍結工法を採用して素
掘りトンネルで回転空間、および急曲線施工空間
を築造したり、あるいは補助工法を多用して
NATM工法により回転空間、および急曲線施工
空間を築造した後、シールド掘進機を直角に方向
転換させた施工例もある。しかし、そのときの工
事費は高額となり、また施工の安全性の面では、
補助工法を全面的に信頼しての素掘りであるため
問題がある。

（発明の目的） 本発明は、このような従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的は、シールド工法
のみで経済的かつ安全に比較的急な曲線部を有す
るトンネルを掘削することができ、特に比較的長
尺のシールド機を用いても曲線部を容易に掘削す
ることが可能になる曲線シールド工法を提供する
ことにある。

（発明の要旨） 本発明の要旨は、一次シールド機によりトンネ
ルの曲線部の始端位置までほぼ直線状に沿つて所
定の通常径トンネルを掘削した後、一次シールド
機の後方で通常径トンネルの一部に拡大ールド機
の発進基地を築造し、該発進基地で一次シールド
機に比べて機長の短い拡大シールド機を組立てた
後、前方の一次シールド機を発進基地まで一旦後
退させ、前記拡大シールド機で前記通常径トンネ
ルの周囲を拡大掘削しながら一次シールド機で掘
削した曲線部の始端位置まで掘進させ、その後に
一次シールド機を前進させて拡大シールド機と偏
心状態で一体に結合させた後、前記拡大シールド
機により前記一次シールド機の偏心している側に
徐々に向きを変えながら所定の曲線に沿つて所定
個所まで拡大トンネルを掘削し、その後一次シー
ルド機から拡大シールド機を取り外して、該一次
シールド機により所定方向に向かつてほぼ直線状
に通常径トンネルを掘削することにある。

（発明の具体的実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。

第１図は本発明工法の全体の概要を示してい
る。すなわち、符号Ａは道路１，２の交差点であ
り、道路１の下方には一次シールド機３により通
常径トンネル４が築造され、通常径トンネル４の
延長上において交差点Ａの下方には拡大トンネル
５が築造される。拡大トンネル５の先端（終端）
部には拡大シールド機６が位置している。また、
符号４ａは道路２に沿つて築造すべき通常径トン
ネルを示している。

このように、交差点Ａの下方において比較的急
に曲がる曲線部を有する通常径トンネル４，４ａ
の施工方法について、第２図以下に基づき詳細に
説明する。

本発明工法は、第２図に示すように、まず一次
シールド機３によりトンネルの曲線部の始端位置
までほぼ直線的な所定経路に沿つて、交差点Ａ近
くの所定位置まで通常径トンネル４を掘削する。
通常径トンネル４の内面には、既存のエレクター
（図示せず）等によつて一次セグメント８を装着
する。また、一次シールド機３は、掘削用泥水の
注入ポンプ９および排出ポンプ１０と、推進ジヤ
ツキ１１等を備えているが、従来と同一構造のも
のであるので詳細な説明は省略する。

上記のように、曲線部の始端位置まで通常径ト
ンネル４を掘削した後、一次シールド機３をその
ままにし、一次シールド機３の後方で通常径トン
ネル４の一部に拡大シールド機６のための発進基
地１２を築造する。発進基地１２を掘削するには
手掘り等に頼つてもよいが、第３図に示すよう
に、本件出願人の先の出願において提案された円
周シールド機１３を用いると能率的である。な
お、符号１４は円周シールド機１３の発進基地の
一部を被覆する包囲体であり、符号１５は円周セ
グメントを示し、円周シールド機１３は包囲体１
４ないし円周セグメント１５より反力を得て推進
ジヤツキ１６により掘進し、発進基地１２を築造
する。

次に、発進基地１２で前記拡大シールド機６を
組立てる。この場合、拡大シールド機６として
は、ほぼ一次シールド機３の刃口部分のみに相当
する一次シールド機に比べて機長の短いもので、
後述するように内部に一次シールド機３を偏心状
態に装着できるような中空部を備えたドーナツ状
であつて、詳細な説明は省略するが一次シールド
機とほぼ同様に内蔵した推進ジヤツキにより掘進
が行なわれる。

上記拡大シールド機６を組立てた後、第４図に
示すように内蔵した推進ジヤツキが最初は反力受
２０からその後は掘削内面に張設した二次セグメ
ント１７から各々反力を得るようにした拡大シー
ルド機６で、前記通常径トンネルの周囲を拡大掘
削しながら一次シールド機で掘削した曲線部の始
端位置まで拡大トンネル５を掘削する。なお、拡
大トンネル５の内面には既存のエレクターや所望
の手段によつて二次セグメント１７を装着する。
また、拡大トンネル５内で一次シールド機３を所
定位置に支持するには、第４〜５図に示すよう
に、たとえばレール等を備える前進および後退が
可能なシールド受け台１８を用いるのがよい。又
前記拡大シールド機で発進基地から曲線部の始端
位置まで拡大掘削するに際し、拡大掘削を容易に
するために、前方の一次シールド機３を前記受け
台１８を用いて一担発進基地まで後退させるよう
にする。

この場合、発進基地１２の寸法を予め一次シー
ルド機３を完全に収納し得る大きさにしておいて
もよく、あるいは一次シールド機３を戻す際に発
進基地１２を拡大してもよい。

上記拡大トンネル５を所要個所まで築造した後
は、第４，６図に示すように、拡大シールド機６
と一次シールド機３を偏心状態で一体に結合させ
る。そして、一次シールド機３と一体の拡大シー
ルド機６により、一次シールド機３の偏心してい
る側に徐々に向きを変えながら、交差点Ａ下方の
所定曲線に沿つて曲線部の終端位置まで拡大トン
ネル５を掘削する。

なお、一次シールド機３を一体に結合された拡
大シールド機６を曲線部で推進させる際には、各
推進ジヤツキの推進量を適宜異ならせてもよく、
あるいは一次シールド機３の軸心線が拡大シール
ド機６の軸心線に対して例えば第５図のように所
望角度に適宜傾斜されるよう、一次シールド機３
を調節可能に取り付けておき、一次シールド機３
の正面にかかる土砂の抵抗で拡大シールド機６の
向きが変えられるようにしてもよい。

次に、第１図に示すように、一次シールド機３
から拡大シールド機６を取り外し、該一次シール
ド機３により所定方向に向かつて再びほぼ直線状
に通常径トンネル４ａを掘削する。

尚、前記実施例において拡大シールド機６に一
次シールド機３を連結するに際して一次シールド
機３のテール部分を取外すようにすれば、掘削す
る拡大トンネル５の径を小さくすることができ
る。

（発明の効果） 上記実施例の説明から明らかなように、本発明
工法においては、一次シールド機に比べて機長の
短い拡大シールド機により湾曲した拡大トンネル
を掘削しつつ、拡大シールド機により一次シール
ド機を拡大トンネル内で推進させるので、従来の
ように回転立坑を施工する必要がなく、経済的か
つ安全に一次シールド機の方向を転換させること
ができる。特に、本発明では拡大シールド機と一
次シールド機が偏心状態で一体化されるので、一
次シールド機が比較的長尺のものであつても方向
転換が容易であり、一次シールド機を短く切断す
る必要がない。

したがつて、本発明によると、シールド機によ
り比較的急な曲線部を持つたトンネルを極めて能
率的かつ安全に掘削し得る工法が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明工法の一実施例を示す
工程図であつて、第１図は本発明工法の全容を示
す概略横断面図、第２図は通常径トンネルおよび
拡大シールド機用発進基地を築造した状態の概略
縦断面図、第３図は第２図の−線断面図、第
４図は拡大シールド機を推進させた状態の概略縦
断面図、第５図は第４図の−線断面図、第６
図は拡大および一次シールド機の結合関係を示す
断面図である。 Ａ……交差点、１，２……道路、３……一次シ
ールド機、４，４ａ……通常径トンネル、５……
拡大トンネル、６……拡大シールド機、８……一
次セグメント、９，１０……泥水ポンプ、１１…
…推進ジヤツキ、１２……発進基地、１７……セ
グメント、１８……シールド受け台。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一次シールド機によりトンネルの曲線部の始
   端位置までほぼ直線状に沿つて所定の通常径トン
   ネルを掘削した後、一次シールド機の後方で通常
   径トンネルの一部に拡大シールド機の発進基地を
   築造し、該発進基地で一次シールド機に比べて機
   長の短い拡大シールド機を組立てた後、前方の一
   次シールド機を発進基地まで一旦後退させ、前記
   拡大シールド機で前記通常径トンネルの周囲を拡
   大掘削しながら一次シールド機で掘削した曲線部
   の始端位置まで掘進させ、その後に前記一次シー
   ルド機を前進させて拡大シールド機と偏心状態で
   一体に結合させた後、前記拡大シールド機により
   前記一次シールド機の偏心している側に除々に向
   きを変えながら所定の曲線に沿つて曲線部の終端
   位置まで拡大トンネルを掘削し、その後一次シー
   ルド機から拡大シールド機を取り外して、該一次
   シールド機により所定方向に向かつてほぼ直線状
   に通常径トンネルを掘削したことを特徴とする曲
   線シールド工法。