WO2006003916A1

WO2006003916A1 - シールド機の推進工法及びシールド機

Info

Publication number: WO2006003916A1
Application number: PCT/JP2005/011918
Authority: WO
Inventors: Keizo Miki; Masataka Hayashi; Fumiyuki Yokomizo; Komei Sakamoto; Seiji Hatachi; Masahiro Yoshida; Sadafumi Inoue; Masayoshi Izawa
Original assignee: Obayashi Corporation
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2006-01-12

Abstract

　複数の主シールド６及び複数の大径シールド２６を組み合せて、下段には上段より径の大きい主シールド２６を配置し、上段に配置された主シールド６を最初に駆動させる。そして、上段の３つの主シールド６、６、６を突出させた状態で、下段の２つの主シールド２６、２６のカッターヘッド２８を回転駆動させながら、下段の２つの大径主シールド２６、２６を前胴体３内に格納した状態でシールドジャッキを伸張させることにより前胴体３及び後胴体１６からなるシールド機２０本体を前進させ、大径主シールド２６、２６の前方に位置する地盤をカッターヘッド２８のカッター２９により掘削するとともに、上段の３つの主シールド６、６、６を前胴体３内に格納する。

Description

明細書

シールド機の推進工法及びシールド機

技術分野

[0001] 本発明は、シールド機及びシールド機の推進工法に関し、特に、道路等をアンダーパスするトンネルを構築するのに有効なシールド機及びシールド機の推進工法に関する。

背景技術

[0002] 例えば、道路をアンダーパスするトンネルを構築する場合においては、（1)全線を開削工法にて行う、（2)道路の交差点部を推進工法にて行い、アプローチ部を開削工法で行う、のいずれかが主に用いられる。（1)の全線を開削工法にて施工する場合は、地中を掘削する範囲の両側に連続した土留め壁を造成し、開削によって生じる地盤変状を防止する。そして、掘削した部分にトンネルを構築し、元の地盤の高さまで埋め戻しを行う。また、交差点部においては、路面覆ェを行い路面交通を可能にし、トンネルを構築した後に埋め戻しを行い道路を復旧するものである。（2)の道路の交差点部を推進工法の一つであるフロンテジャッキング工法にて施工し、ァプロ一チ部を開削工法にて施工する場合は、まず、交差点部を挟んだ両側に立坑を設け、交差点の下方に、これを横断するように発進立坑カも到達立坑ヘプレキャストされた複数のコンクリート函体を引き込みながら設置し、この函体力もなるトンネルを構築し、次に、上述した開削工法にて施工する場合と同様に、トンネルと地上の道路とを接続するためのアプローチ部を開削して構築するものである。

[0003] 推進工法は、道路等を開削しないために交通を遮断する必要がないので、周辺の住宅環境に影響を与えることがないものである (例えば、特許文献 1参照)。

特許文献 1 :特開 2005— 120622号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] しかし、アンダーパスの交差点直下に対応する部分は、土被りを 3. 5m程度に設定することが多いため、例えば、フロンテジャッキング工法等の推進工法にて一度に大断面を掘削した場合に、地山の状態によっては地盤変状が発生することがある。このため、交差点を一時占有して、地盤改良等の地盤変状の対策ェを実施しなければならず、その作業に非常に手間が力かるため、ェ期が長くなり、工事費が高くついてしまつ。

[0005] 本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、道路等をアンダ一パスするトンネルを構築する場合に、交差点直下に対応する低土被りの部分を掘進する場合であっても、特別な対策ェを実施することなく地盤変状を阻止することができ、これによりェ期を短縮することができるとともに、工事費を削減することができるシールド機及びシールド機の推進工法を提供することを目的とするものである。課題を解決するための手段

[0006] 本発明は、上記のような課題を解決するために、以下のような手段を採用している。

[0007] すなわち、請求項 1に係るシールド機の推進工法の発明は、シールド機本体内に、互いに独立して駆動可能な複数の主シールドが上下複数段に配置され、少なくとも最上段には複数の主シールドが配置されたシールド機を用いてトンネルを掘削する推進工法において、前記最上段の主シールドを先に駆動させ、次にその下段に配置された主シールドを駆動させることによりトンネルを掘削することを特徴とする。

[0008] 請求項 2に係る発明は、請求項 1に記載のシールド機の推進工法において、前記シールド機本体を前記下段に配置された主シールドと一体に駆動させることによりトンネルを掘削することを特徴とする。

[0009] 請求項 3に係る発明は、請求項 1又は 2に記載のシールド機の推進工法において、前記下段に配置された主シールドの径は、前記最上段に配置された主シールドの径よりも大きいことを特徴とする。

[0010] 請求項 4に係る発明は、請求項 1から 3のいずれかに記載のシールド機の推進工法にお、て、前記上段に配置された複数の主シールドのうちの外側に位置する主シールドを先に駆動させ、次にその内側に位置する主シールドを駆動させることを特徴とする。

[0011] 請求項 5に係る発明は、請求項 1から 4のいずれかに記載のシールド機の推進工法にお、て、前記複数の主シールドのうちの両側に配置された主シールドの外側にそれぞれ側部シールドを独立して駆動可能に設け、トンネルへのアプローチ部の掘削の際に、前記側部シールドを前記複数の主シールドに先行させて駆動させることを特徴とする。

[0012] 請求項 6に係るシールド機の発明は、シールド機本体内に、互いに独立して駆動可能な複数の主シールドが上下複数段かつ少なくとも最上段には複数配置されたシ一ルド機であって、前記最上段の下段に配置される主シールドは、シールド機本体と一体に駆動可能に構成されたことを特徴とする。

図面の簡単な説明

[0013] [図 1]本発明の第一実施形態に係るシールド機の斜視図である。

[図 2]本発明の第一実施形態に係るシールド機の上段の左外側の主シールドの掘進状態を示した説明図である。

[図 3]本発明の第一実施形態に係るシールド機の上段の右外側の主シールドの掘進状態を示した説明図である。

[図 4]本発明の第一実施形態に係るシールド機の上段の真中の主シールドの掘進状態を示した説明図である。

[図 5]本発明の第一実施形態に係るシールド機の下段の 3つの主シールドの掘進状態を示した説明図である。

[図 6]本発明の第一実施形態に係るシールド機の前胴体及び後胴体を前進させた状態を示した説明図である。

[図 7]本発明の第一実施形態に係るシールド機の上段の左外側の主シールドの掘進状態を示した説明図である。

[図 8]本発明の第一実施形態に係るシールド機の上段の右外側の主シールドの掘進状態を示した説明図である。

[図 9]本発明の第一実施形態に係るシールド機の上段の真中の主シールドの掘進状態を示した説明図である。

[図 10]本発明の第一実施形態に係るシールド機の下段の 3つの主シールドの掘進状態を示した説明図である。

[図 11]本発明の第一実施形態に係るシールド機の主シールドの他の組み合せの例を示した説明図である。

[図 12]本発明の第一実施形態に係るシールド機の主シールドの他の組み合せの例を示した説明図である。

[図 13]本発明の第一実施形態に係るシールド機の主シールドの他の組み合せの例を示した説明図である。

[図 14]本発明の第二実施形態に係るシールド機の正面図である。

[図 15]本発明の第二実施形態に係るシールド機の上段の左外側の主シールドの掘進状態を示した説明図である。

[図 16]本発明の第二実施形態に係るシールド機の上段の右外側の主シールドの掘進状態を示した説明図である。

[図 17]本発明の第二実施形態に係るシールド機の上段の真中の主シールドの掘進状態を示した説明図である。

[図 18]本発明の第二実施形態に係るシールド機の前胴体及び後胴体を前進させた状態を示した説明図である。

符号の説明

[0014] 1 シールド機、 2 機械本体部、 3 前胴体、 6 主シールド、

7 シールド本体、 8 カッターヘッド、 9 カッター、

10 側部シールド、 11 シールド本体、 12 カッターヘッド、

13 カッター、 15 動力部、 16 後胴体、

20 シールド機、 26 大径主シールド、 27 シールド本体、

28 カッターヘッド、 29 カッター、

30 側部シールド、 31 シールド本体

発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本発明に係るシールド機及びシールド機の推進工法は、道路等をアンダーノスするトンネルを構築するのに有効なものであって、特に、交差点をアンダーパスする土被りに対応する部分を掘進するのに有効なシールド機及びシールド機の推進工法である。

[0016] 図 1は、本発明の第一実施形態に係るシールド機の斜視図である。図 1に示すように、シールド機 1は地盤を掘削するためのカッター 9、 13を備えた機械本体部 2と、機械本体部 2を推進させるための動力部 15と、機械本体部 2と動力部 15とを連結する連結手段（図示せず)とから構成されている。

[0017] 機械本体部 2は、矩形筒状の前胴体 3と、前胴体 3内に縦横に所定の組み合せで配列されるとともに、各々が独立して前胴体 3から推進可能、かつ各々が独立して駆動可能な複数の矩形状の主シールド 6と、幅方向の両端の主シールド 6と前胴体 3との間に設けられるとともに、各々が独立して前胴体 3から推進可能、かつ各々が独立して駆動可能な複数の主シールド 6よりも小幅にして縦長の矩形状の側部シールド 1 0とを備えている。

[0018] 前胴体 3の内部は、各主シールド 6及び各側部シールド 10がスライド自在に設けられ、前胴体 3からその前方に向かって推進可能に構成されている。各主シールド 6及び各側部シールド 10は、独立して前胴体 3から推進可能に構成されている。なお、各主シールド 6間、及び主シールド 6と側部シールド 10との間には、前胴体 3と一体の隔壁を設けることもできる。

[0019] 主シールド 6の配列は、構築するトンネルの掘削断面の形状、大きさ等に応じて適宜の組み合せとすることができ、本実施形態においては、縦 (鉛直)方向 X横 (水平）方向 = 2 (段） X 3 (列）として、る。

[0020] 各主シールド 6は、前胴体 3内に前後移動自在に設けられる矩形状のシールド本体 7と、シールド本体 7と前胴体 3との間に設けられて、シールド本体 7を進退させるスライドジャッキ（図示せず）と、シールド本体 7の前面側に回転可能に設けられるとともに、先端部にカッター 9を有するカッターヘッド 8と、シールド本体 7に設けられる駆動源（図示せず)と、駆動源の駆動力をカッターヘッド 8に伝達する動力伝達機構（図示せず）とを備えており、各主シールド 6は、独立して駆動可能に構成されている。

[0021] 各側部シールド 10は、前胴体 3内に前後移動自在に設けられる矩形状のシールド本体 11と、シールド本体 11と前胴体 3との間に設けられて、シールド本体 11を進退させるスライドジャッキ（図示せず）と、シールド本体 11の前面側に回転可能に設けられるとともに、先端部にカッター 13を有するカッターヘッド 12と、シールド本体 11に設けられる駆動源（図示せず)と、駆動源の駆動力をカッターヘッド 12に伝達する動力伝達機構（図示せず)とを備えており、各側部シールド 10は、独立して駆動可能に構成されている。

[0022] 各主シールド 6のシールド本体 7及び各側部シールド 10のシールド本体 11には、掘削した土砂を排出するための排出装置（図示せず)がそれぞれ接続されている。

[0023] 動力部 15は、機械本体部 2の前胴体 3の後部に連結手段（図示せず)を介して連結される矩形筒状の後胴体 16と、後胴体 16内の 4隅に設けられ、前胴体 3と後胴体 16と力なるシールド機全体 1を推進させる複数のシールドジャッキ（図示せず）とを備えている。

[0024] 連結手段は、前胴体 3と後胴体 16とを、上下方向及び左右方向に相対的に屈曲自在に連結する連結継手（図示せず）と、前胴体 3と後胴体 16との間に設けられて、前胴体 3の後胴体 16に対する上下方向及び左右方向への相対的な屈曲角度を所定の値に設定する中折れジャッキ（図示せず）とから構成されて、る。

[0025] 後胴体 16の内側にはセグメント組立装置（図示せず）が設けられ、このセグメント組立装置により、掘削した部分の内面に順次セグメント（図示せず）が組み立てられ、セグメントによる内壁が構築される。

[0026] 以下に、交差点の下方をアンダーパスする際のシールド機 1の推進工法について掘削手順に従って説明する。

[0027] 図 2〜図 10は、本発明の第一実施形態に係るシールド機 1の推進方法を示す図である。

[0028] 上記のように構成した本実施形態によるシールド機 1を用いてトンネルを構築するには、まず、シールド機 1を掘削対象箇所に設置し、図 2に示すように、上段の左外側に位置する主シールド 6のカッターヘッド 8を回転駆動させ、スライドジャッキを伸張させることにより主シールド 6を前胴体 3から推進させ、その主シールド 6の前方に位置する地盤をカッターヘッド 8のカッター 9により掘削する。

[0029] 次に、図 3に示すように、上段の右外側に位置する主シールド 6のカッターヘッド 8 を回転駆動させ、スライドジャッキを伸張させることによりその主シールド 6を前胴体 3 から推進させ、その主シールド 6の前方に位置する地盤をカッターヘッド 8のカッター 9により掘削する。 [0030] 次に、図 4に示すように、上段の真中に位置する主シールド 6のカッターヘッド 8を回転駆動させ、スライドジャッキを伸張させることによりその主シールド 6を前胴体 3から推進させ、その主シールド 6の前方に位置する地盤をカッターヘッド 8のカッター 9 により掘削する。

[0031] 次に、図 5に示すように、上段の 3つの主シールド 6、 6、 6を突出させた状態で、下段の 3つの主シールド 6、 6、 6のカッターヘッド 8、 8、 8を回転駆動させ、それらのスライドジャッキを伸張させることによりそれらの主シールド 6、 6、 6を前胴体 3から推進させ、それらの主シールド 6、 6、 6の前方に位置する地盤を各々のカッターヘッド 8の力ッター 9により掘削する。

[0032] この場合、図示はしないが、上段の 3つの主シールド 6、 6、 6の駆動順番と同様に、左外側の主シールド 6、右外側の主シールド 6、真中の主シールド 6の順に駆動させ、それらの主シールド 6の前方に位置する地盤を掘削しても良い。

[0033] このようにして、上段の 3つの主シールド 6、 6、 6及び下段の 3つの主シールド 6、 6 、 6によって掘削対象箇所の第 1段階の掘削作業が完了する。

[0034] 次に、図 6に示すように、上段の 3つの主シールド 6、 6、 6及び下段の 3つの主シールド 6、 6、 6を突出させた状態で、シールドジャッキを伸張させることにより前胴体 3及び後胴体 16を推進させ、上段の 3つの主シールド 6、 6、 6及び下段の 3つの主シールド 6、 6、 6を前胴体 3内に格納する。

[0035] 次に、図 7に示すように、上段の左外側に位置する主シールド 6のカッターヘッドを回転駆動させ、スライドジャッキを伸張させることによりその主シールド 6を前胴体 3から推進させ、その主シールド 6の前方に位置する地盤をカッターヘッド 8のカッター 9 により掘削する。

[0036] 次に、図 8に示すように、上段の右外側に位置する主シールド 6のカッターヘッド 8 を回転駆動させ、スライドジャッキを伸張させることによりその主シールド 6を前胴体 3 から推進させ、その主シールド 6の前方に位置する地盤をカッターヘッド 8のカッター 9により掘削する。

[0037] 次に、図 9に示すように、上段の真中に位置する主シールド 6のカッターヘッド 8を回転駆動させ、スライドジャッキを伸張させることによりその主シールド 6を前胴体 3から推進させ、その主シールド 6の前方に位置する地盤をカッターヘッド 8のカッター 9 により掘削する。

[0038] 次に、図 10に示すように、上段の 3つの主シールド 6、 6、 6を突出させた状態で、下段の 3つの主シールド 6、 6、 6のカッターヘッド 8、 8、 8を回転駆動させ、それらのスライドジャッキを伸張させることによりそれらの主シールド 6、 6、 6を前胴体 3から推進させ、それらの主シールド 6、 6、 6の前方に位置する地盤を各々のカッターヘッド 8の力ッター 9により掘削する。

[0039] この場合、図示はしないが、上段の 3つの主シールド 6、 6、 6の駆動順番と同様に、左外側の主シールド 6、右外側の主シールド 6、真中の主シールド 6の順に駆動させ、それらの主シールド 6の前方に位置する地盤を掘削しても良い。

[0040] このようにして、上段の 3つの主シーノレド 6、 6、 6及び下段の 3つの主シーノレド 6、 6 、 6によって掘削対象箇所の第 1段階の掘削作業が完了する。

[0041] 次に、上段の 3つの主シールド 6、 6、 6及び下段の 3つの主シールド 6、 6、 6を突出させた状態で、シールドジャッキを伸張させることにより前胴体 3及び後胴体 16を推進させ、上段の 3つの主シールド 6、 6、 6及び下段の 3つの主シールド 6、 6、 6を前月同体 3内に格納する。

[0042] そして、上述したように、上段の各主シールド 6により掘進してから、下段の各主シ一ルド 6による掘進までの一連の作業を 1サイクルとし、このサイクルを複数回繰り返すことにより、掘削対象箇所全体を掘削する。

[0043] なお、上方が開放されて、る部分、例えばトンネルへのアプローチ部を掘削する場合には、上段の各主シールド 6及び下段の各主シールド 6より先に側部シールド 10を駆動させて、掘削対象箇所の両側を掘削し、この掘削した部分の内側の部分を主シ一ルド 6で掘削する方法にて、両壁面からの崩壊を防止する。

[0044] 上述した本実施形態におけるシールド機 1及びシールド機 1の推進工法にあっては、複数の主シールド 6を縦横に組み合せて、各主シールド 6を独立して駆動可能とし、上段の外側の主シーノレド 6、上段の内側の主シーノレド 6、下段の 3つの主シーノレド 6 の順に駆動させるように構成したために、掘削断面を分割して複数の小断面として、断面ごとに掘削することができる。従って、掘削対象箇所を大断面で掘削する従来の、例えば、フロンテジャッキング工法等の推進工法に比べて、低土被りの地盤を掘削する場合であっても、地盤変状が発生するような虡は全くない。この結果、交差点を一時占有して低土被りの部分に地盤改良等の地盤変状の対策ェを実施する必要はなぐェ期を短縮することができるとともに、工事費を削減することができる。

[0045] さらに、上段の外側及び下段の外側の主シールド 6を内側の主シールド 6よりも先に駆動させ、掘削対象箇所の両壁面の崩壊を外側の主シールド 6にて支持するために、掘削対象箇所の壁面の崩落を防止し、シールド機 1を安定して推進させることができる。

[0046] さらに、交通を遮断する必要がないので、周辺の生活環境に影響を与えることもない。また、各主シールド 6を個別に推進させて小断面ごとに掘削するために、カッターヘッド及びスライドジャッキを駆動させるための駆動源が小さぐ安価なものとすることができる。また、小さな駆動源を使用するために、掘削時の騒音、振動を小さく抑えることができる。この結果、周辺の生活環境に与える影響を少なくすることができる。また、掘削断面の形状、大きさに応じて、複数の主シールド 6を縦横に任意の配列で組み合せることができるために、汎用性を高めることができる。

[0047] 図 11〜図 13に主シールド 6の他の組み合せ例を示す。

図 11 (a)ゝ (b)は、縦 X横 = 2 (段） X 3 (列）の組み合せ、図 12 (a)、（b)は、縦 X横 = 2 (段） 5 (列）の組み合せ、図 13 (a)、（b)は、縦 X横 = 3 (段） X 3 (列）の組み合せである。図 11〜図 13中、 1〜6は、駆動順番を示している。これらの組み合せのシ一ルド機を用いた場合であっても、前述したものと同様の作用効果を奏するものである。

[0048] 次に、本発明における第一実施形態と異なる実施形態を示す。下記に示す説明において、第一実施形態と同様の技術を用いたものと対応する部分には同一の符号を付して、説明を省略する。

[0049] 図 14は、本発明の第二実施形態に係るシールド機の正面図である。図 14に示すように、シールド機 20は地盤を掘削するためのカッター 9、 13、 29を備えた機械本体部 2と、動力部 15と、連結手段（図示せず）とから構成されている。

[0050] 機械本体部 2は、前胴体 3と、前胴体 3内の上段に配置される主シールド 6と、主シ一ルド 6よりも大きい径で、各々が独立して駆動可能なカッターヘッド 28を有する複数の矩形状の大径主シールド 26と、側部シールド 10と、幅方向の両端の大径主シ一ルド 26と前胴体 3との間に設けられるとともに、各々が独立して前胴体 3から推進可能、かつ各々が独立して駆動可能な側部シールド 10よりも縦長の矩形状の側部シ一ルド 30とを備えている。

[0051] 前胴体 3の内部は、各主シールド 6及び各側部シールド 10、 30が前後移動自在に設けられ、前胴体 3からその前方に向かって推進可能に構成されている。各主シールド 6及び各側部シールド 10、 30は、独立して前胴体 3から推進可能に構成されている。なお、各主シールド 6間、各大径主シールド 26間、主シールド 6と側部シールド 10との間、大径主シールド 26と側部シールド 30との間には、前胴体 3と一体の隔壁を設けることちでさる。

[0052] 本実施形態にぉ、て、主シールド 6と大径主シールド 26との配列は、縦 (鉛直)方向は、主シールド 6を上段、大径主シールド 26を下段とする縦 2段で、横 (水平)方向は、主シールド 6を 3列、大径主シールド 26を 2列としている。なお、主シールド 6と大径シールド 26との配列は、上段に径が小さ、主シールド 6となるように構成すれば、横方向はトンネルの掘削断面の形状、大きさ等に応じて適宜の組み合せとすることができる。

[0053] 各大径主シールド 26は、前胴体 3内に設けられる矩形状のシールド本体 27と、シ一ルド本体 27の前面側に回転可能に設けられるとともに、先端部にカッター 29を有するカッターヘッド 28と、シールド本体 27に設けられる駆動源（図示せず）と、駆動源の駆動力をカッターヘッド 28に伝達する動力伝達機構（図示せず)とを備えており、各大径主シールド 26は、独立して駆動可能に構成されている。本実施形態において、大径主シールド 26は、スライドジャッキを備えていないために前胴体 3から推進することはできない。

[0054] 各側部シールド 30は、前胴体 3内に前後移動自在に設けられる矩形状のシールド本体 31と、シールド本体 31と前胴体 3との間に設けられて、シールド本体 31を進退させるスライドジャッキ（図示せず）と、カッターヘッド 12と、シールド本体 31に設けられる駆動源（図示せず)と、駆動源の駆動力をカッターヘッド 12に伝達する動力伝達機構（図示せず)とを備えており、各側部シールド 30は、独立して駆動可能に構成されている。

[0055] 各主シールド 6のシールド本体 7、各大径主シールド 26のシールド本体 27及び各側部シールド 10、 30のシールド本体 11、 31には、掘削した土砂を排出するための排出装置（図示せず)がそれぞれ接続されている。

[0056] 動力部 15は、機械本体部 2の前胴体 3の後部に連結手段（図示せず)を介して連結される矩形筒状の後胴体 16と、後胴体 16内の内周面部分に、等間隔で環状に設けられてシールド機 20全体を推進させる複数のシールドジャッキ（図示せず）とを備えている。

[0057] 以下に、シールド機 20にて交差点の下方をアンダーパスする際のシールド機 20の推進工法について掘削手順に従って説明する。

[0058] 図 15〜図 18は、本発明の第二実施形態に係るシールド機 20の推進方法を示す図である。

[0059] 上記のように構成したこの実施の形態によるシールド機 20を用いてトンネルを構築するには、まず、図 15に示すように、シールド機 20を掘削対象箇所に設置し、第一実施形態と同様に上段の左外側に位置する主シールド 6のカッターヘッド 8を回転駆動させ、スライドジャッキを伸張させることによりその主シールド 6を前胴体 3から推進させ、その主シールド 6の前方に位置する地盤をカッターヘッド 8のカッター 9により掘削する。

[0060] 次に、図 16に示すように、第一実施形態と同様に上段の右外側に位置する主シールド 6のカッターヘッド 8を回転駆動させ、スライドジャッキを伸張させることによりその主シールド 6を前胴体 3から推進させ、その主シールド 6の前方に位置する地盤を力ッターヘッド 8のカッター 9により掘削する。

[0061] 次に、図 17に示すように、第一実施形態と同様に上段の真中に位置する主シールド 6のカッターヘッド 8を回転駆動させ、スライドジャッキを伸張させることによりその主シールド 6を前胴体 3から推進させ、その主シールド 6の前方に位置する地盤をカツタ一ヘッド 8のカッター 9により掘削する。

[0062] 次に、図 18に示すように、上段の 3つの主シールド 6、 6、 6を突出させた状態で、下段の 2つの主シールド 26、 26のカッターヘッド 28を回転駆動させながら、シールドジャツキを伸張させることにより前胴体 3及び後胴体 16からなるシールド機 20本体を前進させ、前胴体 3内に格納された下段の大径主シールド 26、 26の前方に位置する地盤をカッターヘッド 28のカッター 29により掘削しながら、上段の 3つの主シールド 6 、 6、 6を前胴体 3内に格納する。

[0063] そして、上述したように、上段の各主シールド 6により掘進してから、下段の大径主シールド 26のカッターヘッド 28を回転駆動させ、シールド機 20本体を推進させて大径主シールド 26により地盤を掘削するまでの一連の作業を 1サイクルとし、このサイクルを複数回繰り返すことにより、掘削対象箇所全体を掘削する。

[0064] なお、上方が開放されて、る部分、例えばトンネルへのアプローチ部を掘削する場合には、まず側部シールド 10、 30を駆動させて掘削対象箇所の両側を掘削し、次にこの掘削した部分の内方を上段の主シールド 6で掘削し、そして下段の大径主シールド 26のカッターヘッド 28を回転駆動させ、シールド機 20本体を推進させて大径主シールド 26により地盤を掘削する方法にて両壁面の崩壊を防止する。ただし、この場合、側部シールド 10、 30をシールド機 20本体に対して常時突出させた状態のまま側部シールド 10、 30を本体ごと推進させることとしても良、。

[0065] なお、本実施形態にぉ、ては、側部シールド 30は前胴体 3に対して推進可能な構成とした力これに限定されるものではなぐ推進しない構成としても良い。

[0066] 上記のように構成した本実施形態におけるシールド機 20及びシールド機 20の推進工法にあっては、複数の主シールド 6及び複数の大径シールド 26を組み合せて、下段には上段より径の大きい主シールド 26を配置し、掘削断面を分割して、掘削断面の上部は小断面、下部は小断面より大きい断面として掘削するために、掘削断面すベてを小断面として掘削するよりも短時間で掘削することができる。また、各主シールド 6が独立して駆動して、掘削断面を分割して複数の小断面として断面ごとに掘削するために、掘進時における土被り部への影響を防止することができる。さらに、上段に配置された主シールド 6を最初に駆動させるために、下段の大径主シールド 26の力ッターヘッド 28を回転駆動させ、シールド機 20本体を推進させて大径主シールド 26 により地盤を掘削する際の土被り部への掘削の影響を防止することができる。これらの結果より、掘削対象箇所を大断面で掘削する従来の、例えば、フロンテジャッキング工法等の推進工法に比べて、低土被りの地盤を掘削する場合であっても、地盤変状を防止することができる。従って、交差点を一時占有して低土被りの部分に地盤改良等の地盤変状の対策ェを実施する必要はなぐ工期を短縮することができるとともに、工事費を削減することができる。そして、交通を遮断する必要がないので、周辺の生活環境に影響を与えることもな、。

[0067] また、各主シールド 6を個別に推進させて小断面ごとに掘削するために、カッターへッド 8及びスライドジャッキを駆動させるための駆動源が小さぐ安価なものとすることができる。また、小さな駆動源を使用するために、掘削時の騒音、振動を小さく抑えることができる。この結果、周辺の生活環境に与える影響を少なくすることができる。

[0068] そして、下段の大径主シールド 26のカッターヘッド 28を回転駆動させ、シールド機 20本体を推進させて大径主シールド 26により地盤を掘削することにより、トンネルの下部部分の掘削とシールド機 20本体の前進とを同時に行うことができるために、 1サイタルの施工時間を短くすることができる。従って、掘削の日進量を増加することができる。また、下段の大径主シールド 26は推進機構を備えていないために、シールド機 20の機構が簡素化され、シールド機 20に対する設備投資費を安くすることができる

[0069] さらに、上段の外側の主シールド 6若しくは上段の側部シールド 10又は下段の側部シールド 30を先に駆動させ、掘削対象箇所の両壁面の崩壊を上段の外側の主シ一ルド 6若しくは上段の側部シールド 10又は下段の側部シールド 30にて支持するために、掘削対象箇所の壁面の崩壊を防止し、シールド機 20を安定して推進させることがでさる。

[0070] なお、本実施形態にぉ、て、大径主シールド 26はスライドジャッキを備えてヽなヽ構成について説明した力これに限定されるものではなぐスライドジャッキを備えている構成でも良い。そして、上述したスライドジャッキを備えていない構成力もなるシ一ルド機 1の推進方法と同様に、シールド機本体を下段に配置された大径主シールド 26と一体に駆動させることにより、トンネル下部の掘削とシールド機本体の前進とを同時に行う。

Claims

請求の範囲

[1] シールド機本体内に、互いに独立して駆動可能な複数の主シールドが上下複数段に配置され、少なくとも最上段には複数の主シールドが配置されたシールド機を用いてトンネルを掘削する推進工法にぉ、て、

前記最上段の主シールドを先に駆動させ、

次にその下段に配置された主シールドを駆動させることによりトンネルを掘削することを特徴とするシールド機の推進工法。

[2] 前記シールド機本体を前記下段に配置された主シールドと一体に駆動させることによりトンネルを掘削することを特徴とする請求項 1に記載のシールド機の推進工法。

[3] 前記下段に配置された主シールドの径は、前記最上段に配置された主シールドの径よりも大きいことを特徴とする請求項 1又は 2に記載のシールド機の推進工法。

[4] 前記上段に配置された複数の主シールドのうちの外側に位置する主シールドを先に駆動させ、次にその内側に位置する主シールドを駆動させることを特徴とする請求項 1〜3のいずれかに記載のシールド機の推進工法。

[5] 前記複数の主シールドのうちの両側に配置された主シールドの外側にそれぞれ側部シールドを独立して駆動可能に設け、トンネルへのアプローチ部の掘削の際に、前記側部シールドを前記複数の主シールドに先行させて駆動させることを特徴とする請求項 1〜4のいずれかに記載のシールド機の推進工法。

[6] シールド機本体内に、互いに独立して駆動可能な複数の主シールドが上下複数段かつ少なくとも最上段には複数配置されたシールド機であって、

前記最上段の下段に配置される主シールドは、シールド機本体と一体に駆動可能に構成されたことを特徴とするシールド機。