(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘進機の内側の寸法と、トンネル外周との寸法に差がある場合の発進方法であって、
立坑開口部と掘進機との寸法差は、立坑開口部に内側に向けて取り付けた可撓性の部材で閉塞し、
立坑開口部とトンネル外周との寸法差は、立坑開口部に内側に向けて直接トンネルの外周に接触する状態で取り付けた剛性の閉塞部材と、トンネルの一部に設けた鋼製セグメントとの一体化によって閉塞して行う、
シールド掘進機の発進方法。
【請求項２】
シールド掘進機の内側の寸法と、トンネル外周との寸法に差がある場合の発進方法であって、
立坑開口部の内側全周には可撓性の部材を取り付けて、立坑開口部と掘進機との寸法差の部分を閉塞し、
シールド掘進機の尾端が開口部付近に到達した際に、立坑開口部の全周に、トンネルの外周に接触する長さを有する閉塞部材を内側に向けて直接トンネルの外周に接触する状態で突設し、
この閉塞部材の内側端をトンネルの一部に設けた鋼製セグメントの外周に一体化することによって、
立坑開口部とトンネル外周との寸法差を閉塞して行う、シールド掘進機の発進方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘進機の発進方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地中に高速道路のような大空間を形成する場合に、１台のシールド掘進機で掘進するにはその寸法に限界がある。
そこで通常のシールド掘進機を使用して大空間を構築する方法が開発されている。これは、大空間を包囲する配置で多数本のトンネルを隣接して掘削し、各トンネルの内部をコンクリートで充填して大空間の天井、壁に相当する部分を構築する。その後に、周囲を保護された状態でその内部を掘削する方法である。
【０００３】
その場合図６に示すようにシールド掘進機ａで構築するトンネルｂは、掘進機ａの内側寸法よりも小さい寸法に構成し、トンネルｂの周囲は相当の厚さのモルタルなどの改良材の層ｃで包囲する方法が採用されている。
このように改良材で周囲を厚く包囲されたトンネルｂを先行して構築し、隣接するシールド掘進機ａは先行したトンネルｂのモルタルなどの改良材層ｃ部分を削って、多少重複する状態で構築したり、先行シールドの改良材に沿って掘進させてゆく。こうして改良材ｃ部分が重複して連なったトンネルｂを多数本並べたら、隣接部分を地中で接続して一体の天井部、壁部を構築するものである。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
改良材ｃで周囲を厚く包囲されたトンネルｂを地中に構築するには、シールド掘進機ａの内側の寸法と、トンネルｂ外周との寸法に大きな差を付けておく必要があり、その寸法差が改良材の層ｃの厚さとなる。
ところがこのような寸法差の大きいシールド掘進機用を発進するための立坑にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞立坑にはコンクリートの壁面で包囲されているが、その一面には掘進機が貫入する孔が開口してある。貫入時まではこの開口部は崩壊しないように処理してあるが、掘進機が一定距離まで貫入すると寸法差の部分から地下水で流動化した土砂が立坑内へ流入してくる危険性がある。
＜ロ＞立坑に開設した開口部の内寸法と、シールド掘進機の外寸法がぴったりと一致していれば貫通後にも土砂の流入は発生しないはずである。
しかし実際には掘進中にわずかな傾斜や機体の変形が生じるから両者の寸法を完全に一致させることはできない。したがって機体外周と、開口部の内周との間に寸法差が生じており、貫通後にその部分からの土砂が流入することは避けられない。
＜ハ＞上記の問題は一般のシールド掘進機の発進立坑でも生じる問題であるが、とくに前記したような周囲を改良材層で包囲したトンネルを構築する場合にはシールド掘進機の内側の寸法と、トンネル外周との寸法に大きな差がある。
そのために、立坑貫通後にその寸法差の部分から土砂が流入してくることは危険性はきわめて大きい。
【０００５】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、シールド掘進機の内側の寸法と、トンネル外周との寸法に大きな差がある場合でも、立坑開口部と掘進機との寸法差、および掘進機とトンネル外周との寸法差の部分から土砂が立坑内へ流入してくることを避けることのできる、シールド掘進機の発進方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するために、本発明のシールド掘進機の発進方法は、シールド掘進機の内側の寸法と、トンネル外周との寸法に差がある場合の発進方法であって、立坑開口部と掘進機との寸法差は、立坑開口部に内側に向けて取り付けた可撓性の部材で閉塞し、立坑開口部とトンネル外周との寸法差は、立坑開口部に内側に向けて直接トンネルの外周に接触する状態で取り付けた剛性の閉塞部材と、トンネルの一部に設けた鋼製セグメントとの一体化によって閉塞して行うシールド掘進機の発進方法を特徴としたものである。
また本発明のシールド掘進機の発進方法は、シールド掘進機の内側の寸法と、トンネル外周との寸法に差がある場合の発進方法であって、立坑開口部の内側全周には可撓性の部材を取り付けて、立坑開口部と掘進機との寸法差の部分を閉塞し、シールド掘進機の尾端が開口部付近に到達した際に、立坑開口部の全周に、トンネルの外周に接触する長さを有する閉塞部材を内側に向けて直接トンネルの外周に接触する状態で突設し、この閉塞部材の内側端をトンネルの一部に設けた鋼製セグメントの外周に一体化することによって、立坑開口部とトンネル外周との寸法差を閉塞して行う、シールド掘進機の発進方法を特徴としたものである。
【０００７】
【本発明の実施の態様】
以下図面を参照しながら本発明のシールド掘進機の発進方法の実施例について説明する。
【０００８】
＜イ＞立坑開口部と掘進機の寸法差
通常のシールド掘進機では、シールド掘進機１の内側の寸法と、トンネル２の外側の寸法とはほぼ等しく、わずかな間隔を介してシールド掘進機がトンネル外周から滑り出してゆくような構成である。
しかし本発明は前記したようにシールド掘進機１の内側の寸法と、トンネル２の外側の寸法とに大きな差がある場合の発進方法である。
その場合に以下の三重の閉塞部材が必要となる。
▲１▼立坑開口部と掘進機の外周の間隔を閉塞する部材。
▲２▼掘進機とトンネル外周の間隔を閉塞する部材。
▲３▼立坑開口部とトンネル外周の間隔を閉塞する部材。
以上の三重の閉塞部材の内、▲１▼、▲２▼は通常のシールド掘進機の発進にも必要とされ、公知である。
すなわち、▲１▼（立坑開口部と掘進機の外周の間隔を閉塞する部材）はエントランスパッキン３１と称し、可撓性の部材を開口部３の内側の全周に取り付けて構成する。
また▲２▼（掘進機とトンネル外周の間隔を閉塞する部材）は、テールシールと６と称し、可撓性の部材をシールド掘進機の内側の全周に取り付けて構成する。
【０００９】
＜ロ＞掘進機とトンネルの寸法差を閉塞する部材。
本発明のような、シールド掘進機１の内側とトンネル２の外側の寸法差の大きい、特殊な発進においてのみ、特に▲３▼に示す閉塞部材が必要とされる。
そのために、立坑開口部３の全周に、トンネル用閉塞部材５を取り付ける。
このトンネル用閉塞部材５は、トンネル２の外周に接触する長さを有する剛性が高い（可撓性の低い）板体によって構成する。板体にはスライド自在に構成するなどして、長さの調整機能を与える。
【００１０】
このトンネル用閉塞部材５を、シールド掘進機の尾端が開口部付近に到達した際に、掘進機を避けて、直接トンネル２外周に接触する状態で内側に向けて突設する。
こうしてトンネル用閉塞部材５の内側端をトンネル２の外周に接触させることによって、開口部３とトンネル２外周との寸法差を閉塞し、水密性を確保することができる。
このトンネル用閉塞部材５は、開口部３と、トンネル２との寸法差をカバーするものであるから、外形は開口部３の内側形状と同一かそれよりも大きく、内側形状はトンネル２の外側形状と同一である。
【００１１】
＜ハ＞掘進機の前進。
立坑の開口部３は、シールド掘進機１の外形よりも多少大きい寸法で開設してあり、その外部の土砂は薬液注入などにより硬化してある。
進入に際しては立坑内に少数枚のセグメントを組み立て、シールド掘進機１内部のジャッキでセグメントによって形成されたトンネル２の端面に反力を取って開口部３から土砂内に進入する。
その際に開口部３の内側と、掘進機１の外側との間隔から侵入してくる土砂は、開口部３の内側の全周に取り付けた可撓性のエントランスパッキン４によって阻止することができる。
【００１２】
＜ニ＞鋼製リングの設置。
セグメントを組み立てたトンネルの先端が開口部３付近まで到達したら、鋼製のリングを、セグメントの尾端に１リングだけ設置する。
その後にはさらに通常のセグメントを組み立てる。
【００１３】
＜ホ＞トンネル用閉塞部材の取り付け。
シールド掘進機１の尾端が、開口部３付近まで到達したら、開口部３の外壁などを利用して、トンネル用閉塞部材５を内側に向けて突設する状態で取り付ける。  このトンネル用閉塞部材５は、トンネル２の外周に接触する長さを有する剛性の高い板体によって構成してあるから、掘進機１が存在していては取り付けができない。
したがって、このトンネル用閉塞部材５は、シールド掘進機１の尾端が開口部３付近に接近した場合に、掘進機１の位置を避けて、直接トンネル２の一部である鋼製セグメントの外周に接触する状態で内側に向けて突設する。
このトンネル用閉塞部材５の内側形状はトンネル２の外側形状と同一であるから、内側端をトンネル２の鋼製セグメント外周に溶接などで接触、固定することによって、開口部３とトンネル２外周との寸法差を閉塞し、水密性を確保することができる。
【００１４】
＜ヘ＞モルタルなどの充填。
このような状態で掘進機１を前進させる。
そしてモルタルなどの充填材を、開口部３と、トンネル用閉塞部材５、テールシール６、およびトンネル２の外周によって包囲された空間に充填する。
したがって充填材は、開口部３とトンネル２との寸法差が大きいにもかかわらず、剛性の高い閉塞部材５によって立坑内への流出が完全に阻止される。
したがってその後の掘進においても、立坑内への流出は発生しない。
【００１５】
【本発明の効果】
本発明のシールド掘進機の発進方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞シールド掘進機の内側の寸法と、トンネル外周との寸法に大きな差がある場合に、発進時における立坑への土砂の流入の危険性が問題であった。
しかし本発明の方法は、開口部とトンネルとの間の空間を剛性の高い閉塞部材によって閉塞して一定の包囲された空間を形成する方法を採用した。
そのために、きわめて簡単な構造によって、立坑への土砂の流入を完全に防止しつつ、立坑から安全に発進することができる。
＜ロ＞以上のような簡単な発進方法であるから、シールド掘進機がどのような形状であっても、簡単に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シールド掘進機とトンネルとの寸法差が形成されるシールドの発進状態の説明図。
【図２】本発明のシールド掘進機の発進方法の実施例の説明図
【図３】本発明のシールド掘進機の発進方法の実施例の説明図
【図４】本発明のシールド掘進機の発進方法の実施例の説明図
【図５】本発明のシールド掘進機の発進方法の実施例の説明図
【図６】トンネルの周囲に、厚い地盤改良層を構築するトンネルの構築方法の説明図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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