(57)【要約】【課題】大断面の地下構造物を構築するに際して、シールド掘進機を簡単に転用して経済的に施工することができる。【解決手段】セグメントを組み立てながら、作業坑を形成する作業筒部と、作業筒部の中心軸に対して放射する方向に配置した躯体形成部とにより構成する。作業筒部から躯体形成部へ、ブロック単体を押し出して地下構造物の躯体ブロックを形成する。【選択図】    図１
2006226036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下構造物の躯体の一部を構築するシールド掘進機であって、
セグメントを組み立てながら、作業坑を形成する作業筒部と、
作業筒部の中心軸に対して放射する方向に配置した躯体形成部とにより構成し、
作業筒部と躯体形成部との前面には掘進用のカッターを設置し、
作業筒部と躯体形成部との内部空間は連通して構成し、
作業筒部から躯体形成部へ、ブロック単体を押し出して地下構造物の躯体ブロックを形成できるように構成した、
シールド掘進機。
【請求項２】
地下構造物の躯体の一部を構築するシールド掘進機であって、
セグメントを組み立てながら、作業坑を形成する作業筒部と、
作業筒部の中心軸に対して放射する方向に配置した躯体形成部とにより構成し、
躯体形成部は、作業筒部から水平方向と鉛直方向の二方向へ向けて取り付け、
作業筒部と躯体形成部との前面には掘進用のカッターを設置し、
作業筒部と躯体形成部との内部空間は連通して構成し、
作業筒部から躯体形成部へ、ブロック単体を押し出して地下構造物の躯体ブロックを形成できるように構成した、
シールド掘進機。
【請求項３】
請求項１記載のシールド掘進機を使用し、
このシールド掘進機の躯体形成部をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第一の躯体ブロックを構築し
上記のシールド掘進機と、鉛直軸対称型のシールド掘進機を使用し、
そのシールド掘進機の躯体形成部をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロックを構築し
第一の躯体ブロックの自由端部と、第二の躯体ブロックの自由端部とを接近させて配置し、
躯体ブロックの自由端部の間隔は、掘削して間隔を連結して地下構造物の躯体の天井部を形成し、
同様の工程によって、地下構造物の躯体の床部を形成し、
天井部と床部の作業坑の間は、地中を鉛直に掘削して壁面部を形成して行う、
地下構造物の構築方法。
【請求項４】
請求項２記載のシールド掘進機を使用し、
このシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、
鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第一の躯体ブロックを構築し、
上記のシールド掘進機と、鉛直軸対称型のシールド掘進機を使用し、
そのシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、
鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロックを構築し、
以上の工程を、水平軸を対象状態で施工して、第三、第四の躯体ブロックを構築し、
各躯体ブロックの自由端部を接近させて配置し、
各躯体ブロックの自由端部の間隔は、掘削して間隔を連結して地下構造物の躯体を形成する、
地下構造物の構築方法。
【請求項５】
請求項２記載のシールド掘進機を使用し、
このシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、
鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第一の躯体ブロックを構築し、
到達立坑に到達した上記のシールド掘進機の前後を反転させ、
到達立坑から、第一の躯体ブロックに対して鉛直線対象位置に当該シールド掘進機を配置し、
その水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、
鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロックを構築し、
以上の工程を、水平軸対象状態で施工して、第三、第四の躯体ブロック６Ｄを構築し、
各躯体ブロックの自由端部を接近させて配置し、
各躯体ブロックの自由端部の間隔は、掘削して間隔を連結して地下構造物の躯体を形成する、
地下構造物の構築方法。
【請求項６】
請求項１記載のシールド掘進機を使用し
このシールド掘進機によって第一の躯体ブロックの作業坑と連結覆工体を構築し、
第一の躯体ブロックの作業坑のセグメントの一部には、軟切削セグメントを使用し、
上記のシールド掘進機と、鉛直軸、あるいは水平軸と対象型のシールド掘進機を使用して、第二の躯体ブロックを構築し、
第二の躯体ブロックの掘進に際しては、
先行した第一の躯体ブロックの作業坑の軟切削セグメントを切削して行い、
同様の掘進を繰り返して地下構造物の躯体を形成する、
地下構造物の構築方法。
【請求項７】
請求項２記載のシールド掘進機を使用し、
このシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、
鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第一の躯体ブロックを構築し、
上記のシールド掘進機と、点対称型のシールド掘進機を使用し、
そのシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、
鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロックを構築し、
各躯体ブロックの自由端部を接近させて配置し、
各躯体ブロックの自由端部の間隔は、掘削して間隔を連結して地下構造物の躯体を形成する、
地下構造物の構築方法。
【請求項８】
請求項１記載のシールド掘進機を使用し、
このシールド掘進機の躯体形成部をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第一の躯体ブロックを構築し、
上記のシールド掘進機と、鉛直軸対称型のシールド掘進機を使用し、
そのシールド掘進機の躯体形成部をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロックを構築し、
第一と第二の躯体ブロックの自由端は接近して配置し、
請求項２記載のシールド掘進機を使用し、
このシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、
鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第三の躯体ブロックを構築し、
上記のシールド掘進機と、鉛直軸対称型のシールド掘進機を使用し、
そのシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、
鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第四の躯体ブロックを構築し、
第三、第四の躯体ブロックの自由端は、
第一、第二の躯体ブロックの作業坑に接近させて配置する、
地下構造物の構築方法。
【請求項９】
請求項１記載のシールド掘進機を使用し、
このシールド掘進機の躯体形成部をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第一の躯体ブロックを構築し、
上記のシールド掘進機と、鉛直軸対称型のシールド掘進機を使用し、
そのシールド掘進機の躯体形成部をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロックを構築し、
第一と第二の躯体ブロックの自由端は接近させて配置し、
第一、第二の躯体ブロックの作業坑のセグメントの一部には、軟切削セグメントを使用し、
請求項２記載のシールド掘進機を使用し、
このシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、
鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第三の躯体ブロックを構築し、
第三の躯体ブロックの掘進に際しては、
先行した第一の躯体ブロックの作業坑の軟切削セグメントを切削して行い、
上記のシールド掘進機と、鉛直軸対称型のシールド掘進機を使用し、
そのシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、
鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第四の躯体ブロックを構築し、
第四の躯体ブロックの掘進に際しては、
先行した第二の躯体ブロックの作業坑の軟切削セグメントを切削して行い、
第三、第四の躯体ブロックの自由端は、接近させて配置し、間隔を掘削して連結して地下構造物の躯体を形成する、
地下構造物の構築方法。
【請求項１０】
請求項１、または２記載のシールド掘進機を使用して構築した先行躯体と、その後に構築した後行躯体とを連結する方法であって、
先行する躯体の自由端に軟切削部を形成しておき、
後行するシールド掘進機の躯体形成部の自由端を円弧状に突設して形成しておき、
この後行シールド掘進機によって、先行躯体の自由端の軟切削部を円弧状に削り取り、
後行シールド掘進機が前進した跡に構築した後行躯体と先行躯体の間の間隙に強度を有する充填材を充填して両者を一体化する、
地下構造物の躯体間の連結方法。
【請求項１１】
請求項１、または２記載のシールド掘進機を使用して構築した先行躯体と、その後に構築した後行躯体とを連結する方法であって、
先行躯体と、後行躯体との間の間隙の外側の地山を地盤改良し、
間隙部分を構造物の内側から掘削し、
掘削した間隙に、プレキャスト部材を挿入し、
プレキャスト部材と、躯体との隙間があれば調整部材を挿入する、
地下構造物の躯体間の連結方法。
【請求項１２】
請求項１、または２記載のシールド掘進機を使用して構築した先行躯体と、その後に構築した後行躯体とを連結する方法であって、
先行躯体と、後行躯体ともに、その自由面に、構造物の外へ向けて広がる傾斜面を形成し、
傾斜面の間の間隙の外側の地山を地盤改良し、
間隙部分を構造物の内側から掘削し、
掘削した間隙に、外側の辺がひろい台形状を呈するプレキャストを挿入する、
地下構造物の躯体間の連結方法。
【請求項１３】
請求項１、または２記載のシールド掘進機を使用して構築した先行躯体と、その後に構築した後行躯体とを連結する方法であって、
先行躯体と、後行躯体ともに、その自由面に、構造物の外へ向けて広がる傾斜面を形成し、
傾斜面の間には間隙の外側の地山を地盤改良し、
間隙部分を構造物の内側から掘削し、
掘削した間隙に、複数個を組み合わせると外側の辺がひろい台形状を形成する形状を呈するプレキャスト部材を挿入し、
プレキャスト部材と、躯体との隙間があれば調整部材を挿入する、
地下構造物の躯体間の連結方法。
【請求項１４】
請求項１、または２記載のシールド掘進機を使用して構築した先行躯体と、その後に構築した後行躯体とを連結する方法であって、
先行躯体と、後行躯体ともに、その自由面に、構造物の外へ向けて広がる傾斜面を形成し、
傾斜面の間には間隙の外側の地山を地盤改良し、
間隙部分を構造物の内側から掘削し、
掘削した間隙に、鉄筋を配置し、
配筋後の間隙にコンクリートを打設する、
地下構造物の躯体間の連結方法。
【請求項１５】
請求項１、または２記載のシールド掘進機を使用して構築した先行躯体と、その後に構築した後行躯体とを連結する方法であって、
先行躯体と、後行躯体との間の間隙に向けて、
後行躯体を形成するブロックを後行シールド掘進機の作業筒部から押し出して、先行躯体の自由端と当接させる、
地下構造物の躯体間の連結方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は大断面トンネル、地下河川、地下貯槽等の地下構造物の躯体を構築する、シールド掘進機と地下構造物の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時地下空間の有効活用を図る観点から、河川や貯槽、或いは道路、鉄道用トンネル等の大型の地下構造物を構築する計画が進められている。
この種の施工に際しては開削工法、パイプルーフ工法、シールド工法、山岳トンネル工法の採用が試みられているが、各工法ともに大型の地下構造物の施工に転用するには問題があった。
そこでこれらの工法の問題を解決したものとして、平行に配置した一対の筒体シールド掘進機の間を、箱状の中間シールド掘進機で連結した構成のシールド掘進機を使用する工法が開発されている。
このシールド掘進機は、一回の施工で地下構造物のすべてを構築するのではなく、地下構造物のたとえば天井部分だけを構築する。次の施工では床部分、あるいは壁部分を構築するといった施工を繰り返すことによって大断面の地下構造物の全体を構築する工法である。
【特許文献１】特開平７−２９３１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記した文献記載の地下構造物を構築する工法はすぐれた点を備えているが次のような問題点もあった。
＜１＞  大断面の地下構造物の天井部分や床部分を、一度のシールド掘進機の通過によって構築する構成である。そのために大型のシールド掘進機が必要となり、簡単に転用することが困難であった。
＜２＞  一度に大型の天井や床、壁を構築することができるが、構築した各部分を連結する技術については開発の余地を残していた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために本発明は、地下構造物の躯体の一部を構築するシールド掘進機であって、セグメントを組み立てながら、作業坑を形成する作業筒部と、作業筒部の中心軸に対して放射する方向に配置した躯体形成部とにより構成し、作業筒部と躯体形成部との前面には掘進用のカッターを設置し、作業筒部と躯体形成部との内部空間は連通して構成し、作業筒部から躯体形成部へ、ブロック単体を押し出して地下構造物の躯体ブロックを形成できるように構成したシールド掘進機を特徴とするものである。
【０００５】
さらに本発明は、地下構造物の躯体の一部を構築するシールド掘進機であって、セグメントを組み立てながら、作業坑を形成する作業筒部と、
作業筒部の中心軸に対して放射する方向に配置した躯体形成部とにより構成し、躯体形成部は、作業筒部から水平方向と鉛直方向の二方向へ向けて取り付け、作業筒部と躯体形成部との前面には掘進用のカッターを設置し、作業筒部と躯体形成部との内部空間は連通して構成し、作業筒部から躯体形成部へ、ブロック単体を押し出して地下構造物の躯体ブロックを形成できるように構成したシールド掘進機を特徴とするものである。
【０００６】
さらに本発明は、請求項１記載のシールド掘進機を使用し、このシールド掘進機の躯体形成部をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第一の躯体ブロックを構築し、上記のシールド掘進機と、鉛直軸対称型のシールド掘進機を使用し、そのシールド掘進機の躯体形成部をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロックを構築し、第一の躯体ブロックの自由端部と、第二の躯体ブロックの自由端部とを接近させて配置し、躯体ブロックの自由端部の間隔は、掘削して間隔を連結して地下構造物の躯体の天井部を形成し、同様の工程によって、地下構造物の躯体の床部を形成し、天井部と床部の作業坑の間は、地中を鉛直に掘削して壁面部を形成して行う、地下構造物の構築方法を特徴とするものである
【０００７】
さらに本発明は、請求項２記載のシールド掘進機を使用し、このシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第一の躯体ブロックを構築し、上記のシールド掘進機と、鉛直軸対称型のシールド掘進機を使用し、そのシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロックを構築し、以上の工程を、水平軸を対象状態で施工して、第三、第四の躯体ブロック６Ｄを構築し、各躯体ブロックの自由端部を接近させて配置し、各躯体ブロックの自由端部の間隔は、掘削して間隔を連結して地下構造物の躯体を形成する、地下構造物の構築方法を特徴とするものである。
【０００８】
さらに本発明は、請求項１記載のシールド掘進機を使用し、このシールド掘進機によって第一の躯体ブロックの作業坑と連結覆工体を構築し、第一の躯体ブロックの作業坑のセグメントの一部には、軟切削セグメントを使用し、上記のシールド掘進機と、鉛直軸、あるいは水平軸と対象型のシールド掘進機を使用して、第二の躯体ブロックを構築し、第二の躯体ブロックの掘進に際しては、先行した第一の躯体ブロックの作業坑の軟切削セグメントを切削して行い、同様の掘進を繰り返して地下構造物の躯体を形成する、地下構造物の構築方法を特徴とするものである。
【０００９】
さらに本発明は、請求項２記載のシールド掘進機を使用し、このシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第一の躯体ブロックを構築し、上記のシールド掘進機と、点対称型のシールド掘進機を使用し、そのシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロックを構築し、各躯体ブロックの自由端部を接近させて配置し、各躯体ブロックの自由端部の間隔は、掘削して間隔を連結して地下構造物の躯体を形成する、地下構造物の構築方法を特徴とするものである。
【００１０】
さらに本発明は、請求項１記載のシールド掘進機を使用し、このシールド掘進機の躯体形成部をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第一の躯体ブロックを構築し、上記のシールド掘進機と、鉛直軸対称型のシールド掘進機を使用し、そのシールド掘進機の躯体形成部をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロックを構築し、第一と第二の躯体ブロックの自由端は接近して配置し、請求項２記載のシールド掘進機を使用し、このシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第三の躯体ブロックを構築し、上記のシールド掘進機と、鉛直軸対称型のシールド掘進機を使用し、
そのシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第四の躯体ブロック６Ｄを構築し、第三、第四の躯体ブロック６Ｄの自由端は、第一、第二の躯体ブロックの作業坑に接近させて配置する、地下構造物の構築方法を特徴とするものである。
【００１１】
さらに本発明は、請求項１記載のシールド掘進機を使用し、このシールド掘進機の躯体形成部をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第一の躯体ブロックを構築し、上記のシールド掘進機と、鉛直軸対称型のシールド掘進機を使用し、そのシールド掘進機の躯体形成部をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロックを構築し、第一と第二の躯体ブロックの自由端は接近させて配置し、第一、第二の躯体ブロックの作業坑のセグメントの一部には、軟切削セグメントを使用し、請求項２記載のシールド掘進機を使用し、このシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、
鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第三の躯体ブロックを構築し、第三の躯体ブロックの掘進に際しては、先行した第一の躯体ブロックの作業坑の軟切削セグメントを切削して行い、上記のシールド掘進機と、鉛直軸対称型のシールド掘進機を使用し、そのシールド掘進機の水平躯体形成部をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第四の躯体ブロック６Ｄを構築し、第四の躯体ブロック６Ｄの掘進に際しては、先行した第二の躯体ブロックの作業坑の軟切削セグメントを切削して行い、第三、第四の躯体ブロック６Ｄの自由端は、接近させて配置し、間隔を掘削して連結して地下構造物の躯体を形成する、地下構造物の構築方法を特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明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＞  大断面の地下構造物の一部を一度に施工するのではなく、たとえば天井部分を複数回に分けて施工する装置、工法が中心であるから、天井部分の施工に使用したシールド掘進機を、次には床部分の施工に転用するといった使用が容易であって経済的に地下構造物を構築することができる。
＜ロ＞  地中において、先行して構築した部分と、後から構築した部分とを接続する方法が明確になったので、迅速に地下構造物を構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１４】
＜１＞鍵穴型シールド掘進機。（図１）
地下構造物の躯体の一部を構築するシールド掘進機１である。
このシールド掘進機１は、鋼製の外郭体であり、作業筒部２と、躯体形成部３とによって構成する。
作業筒部２は円筒状の筒体であり、その作業筒部の中心軸に対して放射する方向に延長した矩形箱状の躯体形成部３とによって構成する。
作業筒部２、および躯体形成部３の前面には回転カッター４を備える。
作業筒部２は円筒であるから、円盤状の回転カッター４を使用できる。
躯体形成部３は矩形であるから、円盤状の回転軸から放射方向に刃が出入りするタイプの公知のコピーカッター４を使用すると良好な掘削ができる。
さらに躯体形成部３に多数設けたカッター４においては、隣り合うカッター４を前後にずれて配設すれば、良好な全面の掘削ができる。
作業筒部２では円弧状のセグメントを円筒状に組み立てて、作業坑５を形成する。
円弧状のセグメントは、作業筒を通して台車によって坑外から搬入する。
掘削土砂も、作業坑５に設置した泥水泥土の給排路を通して坑外に排出する。
作業筒部２のセグメントの組み立ては従来のシールド掘進機と同様に、セグメントを把持して伸縮するエレクターによって行う。
円筒状に組み立てたセグメントが、地下構造物の躯体の交点の作業坑５を形成する。
躯体形成部３では、セグメントを組み立てる必要はなく、単なる矩形の単体ブロックを接続して躯体ブロック６を形成してゆく。
すなわち矩形の単体ブロックの連続体が、躯体ブロック６となり、この躯体ブロック６が地下構造物の躯体の一部を形成する。
シールド掘進機１は作業坑５、および躯体ブロック６に反力をとってジャッキを伸張しながら外郭体が前進してゆく。
この躯体ブロック６の端面を、自由端部６３とよぶ。
作業筒部２と躯体形成部３との内部空間は連通しており、作業筒部２に横断方向に向けて設置したジャッキによって、躯体形成部３へ躯体の単体ブロックを押し出すことができるように構成してある。
以下、説明の便宜上、図１に示す本実施例のシールド機を「鍵穴型」と称する。
【００１５】
＜２＞Ｌ字型シールド掘進機。（図２）
地下構造物の躯体の一部を構築するシールド掘進機１である。
このシールド掘進機１も、前記した鍵穴型のシールド掘進機１と同様に鋼製の外郭体であり、円筒状の作業筒部２と、その作業筒部２の中心軸に対して放射方向に延長した矩形箱状の躯体形成部３とによって構成する。
ただし躯体形成部３は、作業筒部２から水平方向と鉛直方向の二方向へ向けてＬ字状に設ける。
すなわち円筒状の作業筒部２から水平方向に向けて設けた、矩形箱状の水平躯体形成部３１と、作業筒部２から鉛直方向に向けて設けた、矩形箱状の鉛直躯体形成部３２とから構成する。
前面に配置したカッター４、作業筒部２の内部でのセグメントの組み立て、各躯体形成部３へのブロックの押し出し、その他の構成は前記の鍵穴型と同様の構成である。
作業筒部２の内部で形成した作業坑５に対して、水平方向には水平躯体ブロック６１が、鉛直方向には鉛直躯体ブロック６２が形成される。
水平、鉛直躯体ブロック６１、６２の、作業坑５と反対側の端面を、自由端部６３とよぶ。
なお、本明細書において「水平」躯体、「鉛直」躯体とは精密に９０度の角度差を設けるという意味ではなく、異なった二方向を意味するものである。
したがって、矩形以外の多角形の地下構造物を構築する場合など、９０度以外の角度差を設ける場合もあり、その構成もこの用語に含まれるものである。
以下、説明の便宜上で図２，４に示す実施例のシールド機を「Ｌ字型」と称する。
【００１６】
＜３＞曲面躯体。（図３，４）
以上で説明した鍵穴型、Ｌ字型ともに、シールド掘進機１の躯体形成部３は矩形の箱状体であった。
しかし図３，４に示すように、躯体形成部３を円弧状に形成することもできる。
その場合には躯体形成部３で組み立てるブロックはアーチ状であり、ブロックを接続した躯体ブロック６はアーチ状の躯体となる。
躯体形成部３が円弧状である他は、前記の実施例の構成と同様である。
【００１７】
次に上記のシールド掘進機１を使用して行う地下構造物の構築方法を説明する。
【００１８】
＜１＞鍵穴型シールド掘進機１を使用した構築方法。（図５）
上記の「鍵穴型」シールド掘進機１を使用する。
このシールド掘進機１の躯体形成部３をほぼ水平方向に配置して掘削してブロックを設置することによって、第一の躯体ブロック６Ａを構築する。
次に第一の躯体ブロック６Ａを構築した上記のシールド掘進機１と、鉛直軸対称型のシールド掘進機１を使用し、そのシールド掘進機１の躯体形成部３をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロック６Ｂを構築する。
その際に、第一の躯体ブロック６Ａの自由端部６３と、第二の躯体ブロック６Ｂの自由端部６３とを接近させて配置する。
そして、躯体ブロックの自由端部６３の間隔は、掘削して後述する各種の方法によって連結する。
こうして地中に、地下構造物の躯体の天井部を形成する。
鍵穴型のシールド掘進機１を使用し、同様の工程によって、天井部を形成する第一、第二の躯体ブロック６Ａ、６Ｂと一定距離はなれた位置に、第三、第四の躯体ブロック６Ｃ、６Ｄを構築する。
これが、地下構造物の本体の床部となる。
天井部と床部の作業坑５の間は、地中を鉛直に掘削して壁面部を形成する。
この壁面は、地盤改良した地中に天井側の作業坑５から加圧装置によってパイプ群を床側の作業坑５に向けて圧入して形成するなど、公知の方法を採用することができる。
作業坑５は、その役目が終了したら内部にコンクリートを充填して地下構造物の隅部を構成させる。
こうして、地中に躯体ブロックによる天井部、床部、両者を連結する壁部が完成し、その結果、地中には大断面を有する矩形の地下構造物が完成する。
【００１９】
＜２＞Ｌ字型シールド掘進機１を使用した構築方法。（図６）
上記の「Ｌ字型」シールド掘進機１を使用する。
このシールド掘進機１の水平躯体形成部３１をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部３２をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによってＬ字状の第一の躯体ブロック６Ａを構築する。
次に上記のシールド掘進機１と、鉛直軸対称型のシールド掘進機１を使用し、そのシールド掘進機１の水平躯体形成部３１をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部３２をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロック６Ｂを構築する。
以上の工程を、水平軸を対象状態で施工して、第三、第四の躯体ブロック６Ｃ、６Ｄを構築する。
その際に、各躯体ブロックの自由端部６３を接近させて配置する。
そして各躯体ブロックの自由端部６３の間隔は、掘削して後述する各種の方法によって連結する。
その結果、地下構造物が完成する。
【００２０】
＜３＞鍵穴型シールド掘進機１を使用した構築方法。（図７）
上記した「鍵穴型」シールド掘進機１を使用する。
このシールド掘進機１の躯体形成部３をほぼ水平に配置して掘進することによって作業坑５と第一の躯体ブロック６Ａを構築する。
その際に、第一の躯体ブロック６Ａの作業坑５のセグメントの一部には、通常のセグメントの強度より強度の小さい軟切削セグメント５１を使用する。
第一の躯体ブロック６Ａを形成した上記のシールド掘進機１と、鉛直軸、あるいは水平軸と対象型のシールド掘進機１、あるいは直交する方向に配置したシールド掘進機１を使用して、第二の躯体ブロック６Ｂを構築する。
第二の躯体ブロック６Ｂの掘進に際しては、先行した第一の躯体ブロック６Ａの作業坑５の軟切削セグメント５１を切削して行う。
すなわち、第二の躯体ブロック６Ｂを掘削する際には、シールド掘進機１の水平躯体形成部の自由端部側の一部が、第一の躯体ブロック６Ａの作業坑５に食い込む状況で掘進を行う。
同様の掘進を繰り返して地下構造物の躯体を形成して地下構造物が完成する。
【００２１】
＜４＞Ｌ字型シールド掘進機１を使用した構築方法。（図８）
上記した「Ｌ字型」シールド掘進機１を使用する。
このシールド掘進機１の水平躯体形成部３１をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部３２をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第一の躯体ブロック６Ａを構築する。
次に、上記の第一の躯体ブロック６Ａを構築したシールド掘進機１と、点対称型のシールド掘進機１を使用して、そのシールド掘進機１の水平躯体形成部３１をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部３２をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロック６Ｂを構築する。
その際に、ひとつの躯体ブロックの自由端部６３を、他の躯体ブロックの自由端６３に接近させて配置する。
各躯体ブロックの自由端部６３の間隔は、後述する方法などによって連結する。
その結果、地下構造物が完成する。
【００２２】
＜５＞Ｌ字型シールド掘進機１を使用した他の構築方法。（図９）
上記した「Ｌ字型」シールド掘進機１を使用するが、この実施例では２台のシールド掘進機１を使用せず、１台のシールド掘進機１によって第一と第二の躯体ブロックを完成する。
まずシールド掘進機１の水平躯体形成部３１をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部３２をほぼ鉛直方向に配置して発進立坑から到達立坑へ向けて掘削することによって第一の躯体ブロック６Ａを構築する。
次に、他の掘進機ではなく同一のシールド掘進機１を使用して、鉛直線位置の第二の躯体ブロック６Ｂを構築する。
そのために、到達立坑に到達したシールド掘進機１を、その前後を反転させる。
そして、到達立坑側から、第一の躯体ブロックに対して鉛直線対象位置に当該シールド掘進機を配置し、発進立坑側へ向けて掘進を行う。
その際に、反転させたシールド掘進機１の水平躯体形成部３１をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部３２をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロック６Ｂを構築する。
以上の工程を、第一、第二の躯体ブロックに対して水平軸対象状態で施工して、第三、第四の躯体ブロック６Ｄを構築する。
その際に、ひとつの躯体ブロックの自由端部６３を、他の躯体ブロックの自由端６３に接近させて配置する。
各躯体ブロックの自由端部６３の間隔は、後述する方法などによって連結する。
その結果、地下構造物が完成する。
【００２３】
＜６＞鍵穴型とＬ字型の組み合わせ。（図１０）
上記した「鍵穴型」シールド掘進機１を使用する。
このシールド掘進機１の躯体形成部３をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第一の躯体ブロック６Ａを構築する。
第一の躯体ブロック６Ａを構築したシールド掘進機１と、鉛直軸対称型のシールド掘進機１を使用し、そのシールド掘進機１の躯体形成部３をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロック６Ｂを構築する。
次に上記した「Ｌ字型」シールド掘進機１を使用する。
このシールド掘進機１の水平躯体形成部３１をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部３２をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第三の躯体ブロック６Ｃを構築する。
さらに第三の躯体ブロック６Ｃを構築したシールド掘進機１と、鉛直軸対称型のシールド掘進機１を使用し、そのシールド掘進機１の水平躯体形成部３１をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部３２をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第四の躯体ブロック６Ｄを構築する。
その際に、第三、第四の躯体ブロック６Ｃ、６Ｄの自由端６３は、第一、第二の躯体ブロック６Ａ、６Ｂの作業坑５に接近させて配置する。
そして各自由端６３の間隔を後述する方法によって連結する。
こうして地中に地下構造物を構築する。
【００２４】
＜７＞鍵穴型とＬ字型の組み合わせ。（図１１）
上記した鍵穴型シールド掘進機１を使用する。
このシールド掘進機１の躯体形成部３をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第一の躯体ブロック６Ａを構築する。
第一の躯体ブロック６Ａを掘進した上記のシールド掘進機１と、鉛直軸対称型のシールド掘進機１を使用し、そのシールド掘進機１の躯体形成部３をほぼ水平方向に配置して掘削することによって第二の躯体ブロック６Ｂを構築する。
その際に、第一と第二の躯体ブロック６Ｂの自由端６３は接近させて配置する。
さらに、第一、第二の躯体ブロック６Ｂの作業坑５のセグメントの一部には、シールド掘進機１のカッター４で掘削が容易な、軟切削セグメント５１を使用する。
次に上記した「Ｌ字型」シールド掘進機１を使用する。
このシールド掘進機１の水平躯体形成部３１をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部３２をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第三の躯体ブロック６Ｃを構築する。
この第三の躯体ブロック６Ｃの掘進に際しては、先行した第一の躯体ブロック６Ａの作業坑５の軟切削セグメント５１をカッター４で切削して行い、自由端側の一部を第一の躯体ブロック６Ａの作業坑５の内部に位置させる。
さらに第三の躯体ブロック６Ｃを掘進した上記のシールド掘進機１と、鉛直軸対称型のシールド掘進機１を使用し、そのシールド掘進機１の水平躯体形成部３１をほぼ水平方向に配置し、鉛直躯体形成部３２をほぼ鉛直方向に配置して掘削することによって第四の躯体ブロック６Ｄ６Ｄを構築する。
第四の躯体ブロック６Ｄの掘進に際しては、先行した第二の躯体ブロック６Ｂの作業坑５の軟切削セグメント５１を切削して行う。
その際に第三、第四の躯体ブロック６Ｃ、６Ｄの自由端６３は、接近させて配置し、自由端部６３の間隔は後述する方法によって連結する。
こうして地下構造物が完成する。
【００２５】
＜８＞継ぎ手の構成。
上記した各工法において、躯体ブロックの自由端６３の間に発生した間隙を連結する方法を具体的に説明する。
ただし、上記した方法で地下構造物を構築するに際して、自由端の連結は以下の連結方法に限定されるものではなく、それ以外にも他の公知の方法によって連結することも可能である。
【００２６】
＜９＞ピン構造。（図１２）
先行する第一の躯体ブロック６Ａの自由端６３に軟切削部６３ａを形成しておく。
後行する第二の躯体ブロック６Ｂを掘進するシールド掘進機１では、その躯体形成部３の自由端を円弧状に突設して形成しておく。
すると、後行シールド掘進機１の掘進によって第一の躯体ブロック６Ａの軟切削部６３ａは円弧状に削り取られる。
後行シールド掘進機１が前進した跡には後行する第二の躯体ブロック６Ｂが形成されるが、この躯体ブロックの自由端も円弧状に突設した形状に形成しておく。  
先行する第一の躯体ブロック６Ａの自由端６３と、後行する第二の躯体ブロック６Ｂの自由端６３の間には間隙が残るから、両者の間に強度を有する充填材６３ｂを充填して両者を一体化する。
【００２７】
＜１０＞プレキャスト部材の挿入。（図１３）
先行する第一の躯体ブロック６Ａと、後行する第二の躯体ブロック６Ｂとの間に間隙が生じているが、この間隙の外側の地山に薬液注入を行い地盤改良範囲７１を形成する。
その後に、間隙部分を構造物の内側から掘削する。
そして掘削した間隙に、コンクリートブロックのようなプレキャスト部材７を挿入する。
プレキャスト部材７と、躯体間にまだ隙間が存在する場合にはさらに調整部材を充填する。
【００２８】
＜１１＞一体くさびの挿入。（図１４）
先行する第一の躯体ブロック６Ａと、後行する第二の躯体ブロック６Ｂともに、その自由面６３に、構造物の外へ向けて広がる傾斜面６３ｃを形成しておく。
両側の傾斜面６３ｃの間には間隙があるから、この間隙の外側の地山に薬液注入を行い地盤改良範囲７１を形成する。
その後に間隙部分を構造物の内側から掘削する。
そして掘削した間隙に、プレキャスト部材７ａを挿入するが、このプレキャスト部材７ａは、外側の辺がひろい台形状を呈するもの、すなわち「くさび」を使用する。
台形状のプレキャスト部材７ａが、傾斜面に食い込み、連結できる。
ただし台形状のプレキャスト部材７ａは、外側の辺が広いからそのままでは間隙に挿入できない。そこで地盤改良範囲７１の一部を掘削していったん縦方向に挿入し、その後回転させて広い辺を外側に向けて挿入する。
台形状のプレキャスト部材７ａと、躯体との隙間があれば調整部材を充填する。
【００２９】
＜１２＞分割くさび。（図１５）
上記の台形状のプレキャスト部材７ａ先行する第一の躯体ブロック６Ａと後行する第二の躯体ブロック６Ｂ間に挿入する点は、上記の実施例と同じである。
ただし、台形状のプレキャスト部材７ａを分割した分割プレキャスト部材７ｂを使用する。
これは、複数個を組み合わせると外側の辺がひろい台形状、すなわち「くさび」を形成する。
すると、分割プレキャスト部材７ｂを回転させることなく、両者を組み合わせて台形状のくさびを形成することができる。
この組み合わせ後のくさびが傾斜面に食い込み、両躯体の間を連結することができる。
分割プレキャスト部材７ｂと、躯体６Ａ、６Ｂの自由端６３との間に隙間があれば調整部材を充填する
【００３０】
＜１３＞場所打ち構造。（図１６）
先行する第一の躯体ブロック６Ａと、後行する第二の躯体ブロック６Ｂともに、その自由面６３を構造物の外へ向けて広がる傾斜面６３ｃとして形成する。
傾斜面６３ｃの間には間隙があるので、この間隙の周囲の外側の地山に薬液を注入して地盤改良範囲７１を形成する。
そして、間隙部分を構造物の内側から掘削する。
掘削した間隙に、鉄筋７ｃを配置する。
その場合に鉄筋７ｃの配筋が簡単に行えるように、各躯体の傾斜面６３ｃには鉄筋７を挿入することができる市販の器具などを埋め込んでおく。
鉄筋７ｃを配筋後の間隙を内側から型枠でふさぎ、その内部にコンクリート７ｄを打設する。
【００３１】
＜１４＞後行躯体の押し出し。（図１７）
各躯体ブロック６Ａ、６Ｂは、作業筒部２の内部から横断方向のジャッキを用いて単体のブロックを押し出して形成してある。
そこで、先行する第一の躯体ブロック６Ａの端面に向けて、後行する第二の躯体ブロック６Ｂからブロック単体を押し出して、先行する第一の躯体ブロック６Ａの自由端６３と当接させる。
ブロック単体の押し出しが容易であるように、その外周には滑剤を充填しておくこともできる。
こうして第一、第二の躯体ブロック６Ａ、６Ｂを連結する。
場合によっては両方の躯体にＰＣ鋼材を挿入するシース管を配置しておき、両躯体を当接後にＰＣ鋼材を挿入して緊張して定着して確実な一体化をはかる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のシールド掘進機１の実施例の説明図。
【図２】躯体形成部３を二方向に設けたシールド掘進機１の説明図。
【図３】躯体形成部３を曲線状に形成したシールド掘進機１の説明図。
【図４】躯体形成部３を曲線状に形成したシールド掘進機１の説明図。
【図５】大断面の地下構造物の構築状態の説明図。
【図６】大断面の地下構造物の構築状態の他の実施例の説明図。
【図７】大断面の地下構造物の構築状態の他の実施例の説明図。
【図８】大断面の地下構造物の構築状態の他の実施例の説明図。
【図９】大断面の地下構造物の構築状態の他の実施例の説明図。
【図１０】大断面の地下構造物の構築状態の他の実施例の説明図。
【図１１】大断面の地下構造物の構築状態の他の実施例の説明図。
【図１２】躯体間の連結方法の説明図。
【図１３】躯体間の連結方法の他の実施例の説明図。
【図１４】躯体間の連結方法の他の実施例の説明図。
【図１５】躯体間の連結方法の他の実施例の説明図。
【図１６】躯体間の連結方法の他の実施例の説明図。
【図１７】躯体間の連結方法の他の実施例の説明図。
【符号の説明】
【００３３】
１：シールド掘進機
２：作業筒部
３：躯体形成部
３１：水平躯体形成部
３２：鉛直躯体形成部
４：カッター
５：作業坑
５１：軟切削セグメント
６：躯体ブロック
６１：水平躯体ブロック
６２：鉛直躯体ブロック
６Ａ：第一の躯体ブロック
６Ｂ：第二の躯体ブロック
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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