(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設トンネルの外周領域にカッタを有する筒状の掘削装置を配置し、
既設トンネルの外側の地山をカッタにより掘削し、
掘削土を既設トンネルの開孔の内側に排土して掘削装置の前に前空間を作り、
前空間に掘削装置を移動し、
掘削装置が移動した後の後空間に既設トンネルの開孔の内側から注入材を充填し、
既設トンネルの外側をライニングする、
既設トンネルのライニング工法。
【請求項２】
既設トンネルの外周領域にカッタを有する筒状の掘削装置を配置し、
既設トンネルの外側の地山をカッタにより掘削し、
既設トンネルの壁面の開孔の内側から外側に送泥し、
掘削土を内側に排泥し、
掘削装置の前に前空間を作り、
前空間に掘削装置を移動し、
掘削装置が移動した後の後空間に既設トンネルの開孔の内側から注入材を充填し、既設トンネルの外側をライニングする、
既設トンネルのライニング工法。
【請求項３】
既設トンネルの外側をライニングする筒状のライニング用掘削装置において、
伸縮自在の前胴と後胴を有し、
前胴と後胴に各々位置を既設トンネルに固定する前グリップ装置と後グリップ装置を有し、前胴と後胴の間に伸縮装置を配置し、
前胴の前部にカッタを配置してあり、
後グリップ装置で後胴を既設トンネルに固定し、
カッタで地山を掘削しながら伸縮装置を伸長して前胴を前進し、
前グリップ装置で前胴を既設トンネルに固定し、
伸縮装置を縮小して後胴を前進することを特徴とする、
ライニング用掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、既設トンネルの外側ライニングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水道のような既設のトンネルが、老朽化した場合、老朽化した既設トンネルの外側に新たにトンネルを建設し、同時に内部の既設トンネルを壊していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】
しかし、従来、次のような問題点がある。
＜イ＞地下鉄のような既設トンネルが老朽化した場合、絶えず営業が行われているので、トンネルを壊して新設することは困難である。
＜ロ＞通信や電力のような既設トンネルが老朽化した場合、トンネルを壊しながら新設すると、ケーブルや配管などに損傷を与える恐れがある。
【０００４】
【本発明の目的】
＜イ＞本発明は、既設トンネルを修繕することにある。
＜ロ＞本発明は、既設トンネルの外側の狭い領域を利用して、既設トンネルを修繕することにある。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】
本発明は、既設トンネルの外周領域にカッタを有する筒状の掘削装置を配置し、既設トンネルの外側の地山をカッタにより掘削し、掘削土を既設トンネルの開孔の内側に排土して掘削装置の前に前空間を作り、前空間に掘削装置を移動し、掘削装置が移動した後の後空間に既設トンネルの開孔の内側から注入材を充填し、既設トンネルの外側をライニングする既設トンネルのライニング工法である。
さらに本発明は、既設トンネルの外周領域にカッタを有する筒状の掘削装置を配置し、既設トンネルの外側の地山をカッタにより掘削し、既設トンネルの壁面の開孔の内側から外側に送泥し、掘削土を内側に排泥し、掘削装置の前に前空間を作り、前空間に掘削装置を移動し、掘削装置が移動した後の後空間に既設トンネルの開孔の内側から注入材を充填し、既設トンネルの外側をライニングする、既設トンネルのライニング工法である。
さらに本発明は、既設トンネルの外側をライニングする筒状のライニング用掘削装置において、伸縮自在の前胴と後胴を有し、前胴と後胴に各々位置を既設トンネルに固定する前グリップ装置と後グリップ装置を有し、前胴と後胴の間に伸縮装置を配置し、前胴の前部にカッタを配置してあり、後グリップ装置で後胴を既設トンネルに固定し、カッタで地山を掘削しながら伸縮装置を伸長して前胴を前進し、前グリップ装置で前胴を既設トンネルに固定し、伸縮装置を縮小して後胴を前進することを特徴とするライニング用掘削装置である。
【０００６】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
＜イ＞ライニングの概要
既設トンネルの外周にライニング層３１を形成するために、外周の地山をライニング用掘削装置で掘削する。
ライニング層３１は厚さが薄いため、掘削装置は「尺取り虫」のように前進する構成をとり、電力や制御などのケーブル類２０は既設トンネルの壁面の孔を通してトンネル内から配電し、掘削土も壁面の孔から排土し、ライニングの注入材も壁面の孔から注入する。
【０００７】
＜ロ＞ライニング用掘削装置
ライニング用掘削装置は、トンネルの外周に配置し、トンネル外周の地山を掘削するものである。
【０００８】
ライニング用掘削装置のスキンプレート１０は、トンネルの外側に、ライニング層３１の厚み分トンネルの径より大きな径とする。
スキンプレート１０は、例えば、前胴１１と後胴１２の２胴タイプとし、スライド可能に二重円筒構造とする。その間を伸縮装置で連結している。伸縮装置は例えばシールドジャッキ１３が使用される。
【０００９】
前胴１１には前グリップ装置１４を備え、前胴１１の位置を固定したり、開放したりする。同様に後胴１２には後グリップ装置１５を備えている。各グリップ装置１４、１５は、例えば、トンネルの中心に向かって直角に突っ張る構造とする。
【００１０】
前胴１１の先端部にはカッタ２３を備え、地山を掘削する。カッタの後方の前胴１１に隔壁１６とシール１７を配置し、前胴の内部に土砂や地下水などが侵入するのを防止している。このカッタ２３と隔壁１６の距離、即ちチャンバ長は、セグメント長以上とする。後胴１２にも隔壁１８とシール１９を配置して、後方からの注入材や地下水などの侵入を防止している。
【００１１】
＜ハ＞カッタ
カッタ２３は、例えば、円筒形に分割された円筒カッタを使用し、セグメント３０の外側全周にリング状に複数個配置する。カッタ２３をトンネルの半径方向に摺動可能にすると、セグメント外側の劣化したコンクリートを除去することができる。また、カッタは外周に沿って摺動可能とする。
ライニング層３１が厚い場合は、ドーナツ状カッタを回転させることも可能である。
【００１２】
＜ニ＞ケーブル類の接続
電力や制御などのケーブル類２０をトンネルの内部から掘削装置に接続するために、ケーブル類２０とクイックジョイント（ワンタッチ）にて接続できるターミナル２１を掘削装置の内部に配置する。
例えば、掘削装置の内部でトンネルの外周に渡るようにリング２２を配置し、リング２２に沿ってターミナル２１が移動できるようにする。ターミナル２１に接続されたケーブル類２０は、たわみを持たせておき、掘削装置が１ストローク分掘進完了した状態で、送排泥に利用した孔の位置にターミナル２１が来るようにする。ずれている場合は、ターミナル２１を円周方向に微移動し、ジョイントを外す。再度、ケーブル類２０をトンネル内側よりターミナル２１に接続し、次の掘進に移る。
【００１３】
以下に、ライニング工法を説明する。
＜イ＞壁面の開孔
掘削装置の電力や制御などのケーブル類２０を通すために、トンネルの壁面に予め孔を開け、栓をしておく。孔は、例えば、１５０ｍｍ程度の大きさとし、リング２〜３個おきにセグメントの左右サイドに設ける。
【００１４】
＜ロ＞掘削
カッタ２３で掘削した土砂は、トンネル内に排土する。そのために、セグメント３０のグラウトホール３２を利用して送泥と排泥を行う。例えば、全周のグラウトホール３２を利用し、３か所から送泥し、３か所から排泥する。
流量が不足する場合は、事前に、例えば左右両サイドに１５０ｍｍ程度の孔を毎リングに開けておき、すべてのグラウトホール３２から送水し、１５０ｍｍの孔から排泥する。
１リング分掘削後、１つ前進した孔を利用して、送排泥を行う。
【００１５】
＜ハ＞掘進
掘削装置の掘進は、後胴１２の後グリップ装置１５を張り、前胴１１の前グリップ装置１４を解除し、シールドジャッキ１３を伸ばして前胴１１を前進させる。次に前グリップ装置１４を張り、後グリップ装置１５を解除して、シールドジャッキ１３を縮めて、後胴を前進させる。
【００１６】
＜ニ＞注入材の注入
後胴１２の前進により出来た空間にグラウトホールなどを利用して注入材を注入してライニング層３１を形成する。注入材は、セメント系モルタル、高分子系材料やアスファルト系材料などが使用される。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、次のような効果を得ることができる。
＜イ＞既設トンネルを使用したままの状態で作業を行うことができるので、例えば、地下鉄などの営業をしながら、トンネルの補強が可能である。
＜ロ＞広いトンネル内で作業を行えるため、作業能率がよく、安全性に優れている。
＜ハ＞状況によっては、既設トンネルのセグメントを壊すことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ライニング用掘削装置の断面図
【図２】既設トンネル外周のライニング層の形成図
【図３】送排泥の説明図
【図１】
0003595888.tif 000002
【図２】
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【図３】
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