(57)【要約】【課題】これまでにないアンダーパス工法であって、効率性に優れ、もって工期の短縮化が可能な立体交差部構築技術を提供すること。【解決手段】シールド掘削機１の方向及び勾配を修正しながら、シールド掘削機により地表面より直接掘削して地中内を進行し、これにより既存又は構築予定の相手方路線１７と地下道形式で立体交差し、当該交差後もシールド掘削機１の進行方向における発進側と反対側に位置する到着側の地表面に向けて地中内を掘削し、シールド掘削機１が地中内を掘削している場合と、地上部分に臨む領域を掘削している場合とで、シールド掘削機１の形体を変化させ、地上部分に臨む領域を掘削している間は、シールド掘削機の形体を土留め作業に適したものとし、地中内で掘削している間は、前記土留め作業に適した形体からシールド掘削機本来の地中掘削に適した形体に変化させる。【選択図】図２
2006316494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘削機により発進側の地表面より掘削して地中内を進行し、
前記シールド掘削機が、地上部分に臨む領域を掘削している場合と地中内を掘削している場合とで、シールド掘削機の形体を変化させ、
シールド掘削機が、地上部分に臨む領域を掘削している間は、シールド掘削機の形体を土留め作業に適したものとし、
その状態でシールド掘削機を進行させて地表に開放する溝型の半地下トンネルを構築し、
シールド掘削機が、地中内を掘削している間は、前記土留め作業に適した形体からシールド掘削機本来の機能形体である地中掘削に適した形体に変化させてトンネルを構築することを特徴とする、シールド掘削機による半地下トンネル及びトンネルの構築方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半地下トンネルとトンネルの構築方法で用いられるシールド掘削機であって、
このシールド掘削機には、前記半地下トンネルを構築する場合に使用される装置であって当該半地下トンネルに土留めを形成するための土留め形成装置が装備され、当該土留め形成装置は、シールド掘削機が前記半地下トンネルを構築するに当たり土留め形成を要する場合にはシールド掘削機本体から出されるが、シールド掘削機が地中を掘削することによりトンネルを形成している間は、シールド掘削機の本体に収納されることを特徴とするシールド掘削機。
【請求項３】
前記土留め形成装置は、前記半地下トンネルの両側面にそれぞれ対向して設けられることにより土留めとなる左右一対の側板部を有し、この側板部はシールド掘削機の本体に対して出入りすることを特徴とする請求項２に記載のシールド掘削機。
【請求項４】
前記側板部は、前記シールド掘削機の進行方向において伸縮する伸縮板を有し、この伸縮板は前記側板部に対して出入りすることを特徴とする請求項３に記載のシールド掘削機。
【請求項５】
前記シールド掘削機は、当該シールド掘削機が前記トンネルを構築している間において地表との間の距離が所定寸法未満の場合には進行方向側に突出するが、地表との間の距離が前記所定寸法以上の場合には収納されるフードを有することを特徴とする請求項４に記載のシールド掘削機。
【請求項６】
シールド掘削機は、前記半地下トンネル又は前記トンネルを覆工するためのセグメントを組み立てる組立装置を備え、この組立装置によってセグメントが覆工される前記半地下トンネル又はトンネルは、その形が相違し、前記半地下トンネルはその横断面が地上に開口したＵ字形であるのに対し、前記トンネルは、その横断面が矩形状をした閉塞形であることを特徴とする請求項５に記載のシールド掘削機。
【請求項７】
前記土留め形成装置が機能している場合において、前記側板部の一部が前記半地下トンネルを構築するために覆工されたセグメントに対して又はセグメントが未だ覆工されていない状態にある半地下トンネルのセグメント覆工予定箇所に対してオーバーラップできるように、前記側板部は、前記半地下トンネルに対しシールド掘削機の幅方向で外側に位置すると共に、シールド掘削機本体の後方に延在されていることを特徴とする請求項６に記載のシールド掘削機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルの構築技術、詳しくはシールド掘削機による半地下トンネル及びトンネルの構築方法、並びにシールド掘削機に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市部では、環境や景観に配慮し、道路、鉄道その他の路線を地下に構築する場合が少なくない。地下に路線を構築する工法として、例えば、既存の道路や鉄道その他の路線に対し、新たな路線を地下に立体交差させて構築するアンダーパス工法が周知である。
【０００３】
ところでアンダーパス工法では、下水管，ガス管，地下ケーブルその他の地下埋設物があることや施工上の制約で工事が長期化する傾向にある。工事の長期化は、交通渋滞を招来し、経済活動への影響も否定できない。
そこで、短期間で実現可能なアンダーパス工法の開発が望まれていた。
【０００４】
これまで、アンダーパス工法により路線を構築する場合、新たに構築予定の路線箇所を土留め壁で囲い、囲われた地山を掘削する開削工法が周知である（特許文献１参照）。
【０００５】
土留め壁は、掘削した地山の土砂くずれや流水の浸入を防ぐために、地中内に、Ｈ型鋼を挿入した場所打ちのモルタル柱や鋼矢板などを連続して設けるものであり、作業場所を広く取る必要があること、手間と時間が掛かることなどの問題がある。このため開削工法で長い路線を構築するのは、都市部ではあまり向いていない。
長い路線を構築するための工法としてシールド工法がある。
【０００６】
シールド工法では、新たに構築予定の路線上において、対向する一対の立坑を設け、一方の立坑内でシールド掘削機を組み立てた後、当該立坑を起点に他方の立坑に向けてシールド掘削機を発進させることにより、既存路線と交差するシールド坑を設けて新たな路線を構築する（特許文献２参照）。なお、前記一対の立坑のうち発進側の立坑及び到着側の立坑をそれぞれ発進側立坑及び到着側立坑ということにする。
【０００７】
シールド掘削機を用いる場合、シールド掘削機の組立に時間を要する割に発進側立坑と到着側立坑との間の距離が短いため、シールド掘削機の走行距離が短くなってしまい、この結果、効率性の点で問題がある。
【０００８】
一方、シールド掘削機を用いて、地中の路線（本線）に対して合流又は分流する支線としてのランプトンネルを構築する場合がある。この場合もシールド掘削機の走行距離がやはり短いため、効率性の点で問題があった。
【０００９】
また、特許文献３は、アンダーパス工法にパイプルーフ工法を適用した場合の一例を示す。
パイプルーフ工法とは、立坑構築後、地中内に構築予定の本体構造部（新たに構築されるトンネルのこと）の外郭線形成予定ラインに沿ってパイプ（鋼管）をアーチ状又は柱列状に水平に打設又は牽引により並列することで、地中内にパイプにより画成した区画域を形成し、当該区画内をショベルカーその他の掘削機械で掘削して本体構造部を構築するという工法である。
【００１０】
ルーフは屋根という意味であり、パイプを屋根や壁のように並列することで前記区画域
を形成するため、このような名称になっている。なお、画成とは、区切る又は仕切る（間を断つ）ことにより、特定のものを形成するという意味である。この場合、パイプを地中に多数並列することで前記区画領域が形成される。
【００１１】
パイプルーフ工法が適用される場合は、パイプルーフを地下内で打設又は牽引するための装置及び作業が別途必要となるが、これに起因して工事の長期化とコストの増大を招来していた。
【特許文献１】特開２００２−２１０９８公報
【特許文献２】特開２００５−１６１２０公報
【特許文献３】特開２００２−２４２５８２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明はこのような実情に鑑みて為されたものであり、その解決しようとする課題は、作業効率に優れると共に工期の短縮化が可能なトンネルを構築する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記した課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用した。
すなわち、本発明はシールド掘削機による半地下トンネル及びトンネルの構築方法であり、シールド掘削機により発進側の地表面より掘削して地中内を進行し、前記シールド掘削機が、地上部分に臨む領域を掘削している場合と地中内を掘削している場合とで、シールド掘削機の形体を変化させ、シールド掘削機が、地上部分に臨む領域を掘削している間は、シールド掘削機の形体を土留め作業に適したものとし、その状態でシールド掘削機を進行させて地表に開放する溝型の半地下トンネルを構築し、シールド掘削機が、地中内を掘削している間は、前記土留め作業に適した形体からシールド掘削機本来の機能形体である地中掘削に適した形体に変化させてトンネルを構築することを特徴とする。
ここで、半地下トンネルとは、シールド掘削機が地上部分に臨む領域を掘削するに連れてその後方に構築され地表に開放された溝型の形成路をいうことにし、トンネルとはシールド掘削機が、地中を掘削して形成された坑をいうことにする。
【００１４】
また本発明は、この半地下トンネルとトンネルの構築方法で用いられるシールド掘削機である。このシールド掘削機には、前記半地下トンネルを構築する場合に使用される装置であって当該半地下トンネルに土留めを形成するための土留め形成装置が装備され、当該土留め形成装置は、シールド掘削機が前記半地下トンネルを構築するに当たり土留め形成を要する場合にはシールド掘削機本体から出されるが、シールド掘削機が地中を掘削することによりトンネルを形成している間は、シールド掘削機の本体に収納されることを特徴とする。
【００１５】
前記土留め形成装置は、前記半地下トンネルの両側面にそれぞれ対向して設けられることにより土留めとなる左右一対の側板部を有する。この側板部はシールド掘削機の本体に対して出入りする。
前記側板部は、前記シールド掘削機の進行方向において伸縮する伸縮板を有する。そして、この伸縮板は前記側板部に対して出入りする。
【００１６】
前記シールド掘削機は、当該シールド掘削機が前記トンネルを構築している間において地表との間の距離が所定寸法未満の場合には進行方向側に突出するが、地表との間の距離が前記所定寸法以上の場合には収納されるフードを有する。
【００１７】
シールド掘削機は、前記半地下トンネル又は前記トンネルを覆工するためのセグメント
を組み立てる組立装置を備える。この組立装置によってセグメントが覆工される前記半地下トンネル又はトンネルは、その形が相違する。前記半地下トンネルはその横断面が地上に開口したＵ字形であるのに対し、前記トンネルは、その横断面が矩形状をした閉塞形である。
【００１８】
前記土留め形成装置が機能している場合において、前記側板部の一部が前記半地下トンネルを構築するために覆工されたセグメントに対して又はセグメントが未だ覆工されていない状態にある半地下トンネルのセグメント覆工予定箇所に対してオーバーラップできるように、前記側板部は、前記半地下トンネルに対しシールド掘削機の幅方向で外側に位置すると共に、シールド掘削機本体の後方に延在されている。
【００１９】
本発明は、シールド掘削機が地表から地中に入った後は、シールド掘削機を地中内で進行させた後、シールド掘削機が地表から地中に入った手順の逆順で地表に出せばよいので、シールド掘削機の発進側立坑及び到着側立坑を構築する必要がない。また、立坑間のみをシールド掘削機が進行するでわけではないので、シールド掘削機を長期に亘って使用することができる。
【００２０】
またシールド掘削機は、シールド掘削機が地上部分に臨む領域を掘削して、半地下トンネルを構築する間は、シールド掘削機の形体が土留め作業に適したものとなる。そのためにシールド掘削機には半地下トンネルの両側面にそれぞれ対向する土留め装置が装備され、この土留め装置には、シールド掘削機の本体に対して昇降する左右一対の側板部を有しているので、半地下トンネルを構築する場合には左右一対の側板部をシールド掘削機の本体から上昇させることで、シールド掘削機で掘削を行うのとほぼ同時にシールド掘削機本体に対する土留めができる。したがって、シールド掘削機を進行させることでできた半地下トンネルのうち、少なくともシールド掘削機の両側面に対向する地盤の変状を容易に抑制できるため、シールド掘削機本体に土砂が崩れるのを抑制できる。また、側板部はシールド掘削機の本体に対して出入りするから土留めの長さ調整も簡単である。
【００２１】
シールド掘削機でトンネルを構築できるので、パイプルーフ工法を適用する必要もない。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、作業の効率性に優れ、もって工期の短縮化が可能なトンネルの構築技術を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態（以下、実施形態）を添付した図面を参照して説明する。
まず、図１〜図３を用いて本発明に係るシールド掘削機１を説明する。
【００２４】
本実施形態に係るシールド掘削機１によるアンダーパス工法が、これまでのものと相違する点は、シールド掘削機１にはその発進側立坑及び到着側立坑を設けず、シールド掘削機１により発進側の地表面より直接掘削して地中内を進行し、これにより既存又は構築予定の相手方路線と地下道形式で立体交差させ、当該交差後も前記シールド掘削機１を到着側の地表面に向けて地中内を掘削させて地中から地表面に出るようにしている点にある。また、シールド掘削機１も改良し、シールド掘削機１が地中を掘削する場合と、地上部分に臨む領域を掘削する場合とで、その形体を変化できるようになっている。
【００２５】
シールド掘削機１が地上部分に臨む領域を掘削している間、シールド掘削機１は土留め作業に適するように形体変化し、地中内で掘削している間、シールド掘削機はシールド掘削機本来の地中掘削に適した形体に変化する。そのためシールド掘削機１には、土留め形
成装置３が備えられている。なお、シールド掘削機１が地上部分に臨む領域を掘削するに連れてその後方に構築され地表に開放された溝型の形成路を半地下トンネルということにし、シールド掘削機１が、地中を掘削して形成された坑をトンネルということにし、それぞれ符号２及び２Ａで示す。
【００２６】
なお、シールド掘削機１はその本来の装備に関しては周知事項であるため、当該周知事項については簡単に述べる。
【００２７】
シールド掘削機１は、直方体形状をしており、その前面部にカッター機構１０を備えている（図１参照）。また、シールド掘削機１には図示しないジャイロコンパスその他シールド掘削機１の進行方向や勾配を検知するための装置、進行方向や勾配を調整する装置、掘削したばかりの半地下トンネルやトンネルに覆工するためのセグメントを組み立てるための装置であるエレクターその他の装置を装備する。
【００２８】
次に土留め形成装置３について、各図を参照して述べる。
土留め形成装置３は、シールド掘削機１の本体１１の両側部に設けられており、いずれも構造は同じである。
【００２９】
土留め形成装置３は、本体１１の内部両側にそれぞれ配置されている（図１及び図２参照）。詳しくは、土留め形成装置３は、シールド掘削機１が半地下トンネル２の左右両側面２Ｒ・２Ｌ（図６参照）にそれぞれ対向する左側板部３１Ｌ及び右側板部３１Ｒを有し、これら左右の側板部３１Ｌ・３１Ｒは、本体１１内に設けられた図示しない特定のガイドに案内されながら複数（この実施形態では４本）の昇降用油圧ジャッキ３１ｖによって昇降される（図１，図２，図４，図７，図８及び図１４，図１５参照）。左右の側板部３１Ｌ・３１Ｒが上昇した位置にあるときに側板部３１Ｌ・３１Ｒによって土留めが形成される。
【００３０】
また、土留め形成装置３は、昇降ばかりかシールド掘削機１の進行方向にも伸縮するようになっており、土留め形成装置３の側板部３１Ｌ・３１Ｒの内部に配置された複数（この実施形態では３本）の水平移動用油圧ジャッキ３１ｈによって伸縮壁３１１が、側板部内の図示しない特定のガイドに案内されて側板部３１Ｌ・３１Ｒに対して出入りする（図１，図２及び図４等参照）。なお、伸縮壁３１１が左右側板部３１Ｌ・３１Ｒから出ている・いないに拘わらず、昇降用油圧ジャッキ３１ｖによって左右側板部３１Ｌ・３１Ｒが上昇された状態にある場合をシールド掘削機が土留め作業に適した形体にあるという。反対に、昇降用油圧ジャッキ３１ｖによって左右側板部３１Ｌ・３１Ｒが降下された状態にある場合を地中掘削に適した形体にあるという。なお、シールド掘削機の進行具合によっては、次に述べるフード７が延びている状態も含めることができる。
【００３１】
さらに、シールド掘削機１は、その本体１１の天井部１１１にシールド掘削機１が地中を掘削している間においてシールド掘削機１の先端と地表との間の距離Ｌ（図１０(ｂ)，図１２(ｂ)参照）が所定寸法未満の場合に、進行方向側に突出するが、地表との間の距離がＬ以上の場合には収納されるフード７を有する（図１及び図２参照）。
【００３２】
フード７は、シールド掘削機１による掘削深度が余り深くない場合にシールド掘削機１と地表との間にある土や砂礫が崩落するのを防止するためのものであり、シールド掘削機の進行方向側に伸縮自在に突出する（図１，図２，図１０及び図１２参照）。フード７は、シールド掘削機１の天井部１１１の内部に配置された複数（この実施形態では８本）のフード用油圧ジャッキ３１ｃ（図１及び図２参照）によって、天井部内の図示しない特定のガイドに案内されながら天井部１１１に対して出入りする。
【００３３】
また、シールド掘削機１は、これが掘削するに連れてその後方に形成される半地下トンネル２（又はトンネル２Ａ）を掘削し、掘削面を覆工するためのセグメントを組み立てるセグメント組立装置であるエレクター９を備える。
【００３４】
当該覆工により永久構造物としての擁壁１２が構築される。擁壁１２が構築された状態の、半地下トンネル２とトンネル２Ａとではそれらの形が相違する（図１及び図２参照）。
【００３５】
このようにセグメントにより半地下トンネル２又はトンネル２Ａが覆工されることで、シールド掘削機１によって掘削された掘削面は土留めがされた状態となる。また、当該土留めがされた状態で、半地下トンネル２はその横断面が地上に開口したＵ字形であるのに対し、トンネル２Ａは、その横断面が矩形状をした閉塞形である。なお、半地下トンネル２又はトンネル２において、セグメントが未だ覆工されていない状態にある箇所をセグメント覆工予定箇所という。
【００３６】
そして、半地下トンネル２に適用されるセグメントによって構築された土留めを擁壁１２というのに対し、トンネル２Ａを形成する場合に適用されるセグメントは地中に配置されるので当該セグメントによって構築された土留めを、便宜上、地中内擁壁といい符号１２Ａで示す。
【００３７】
セグメントそのものやエレクター９については、周知の事項であるからここでは説明を省略する。
【００３８】
次にこのようなシールド掘削機１を用いて既存又は構築予定の相手方路線１７に対して、地下道形式で立体交差する新たな路線５５の構築方法について説明する。
（１）シールド掘削機１の進行方向及び進行時の勾配を調整しながらシールド掘削機１により地表面を直接掘削して半地下トンネル２を構築する（図５のＳ１，図６(ａ)及び図６(ｂ)参照）。
【００３９】
このとき所定領域までは、ショベルカー（バックホウその他の油圧ショベル）やダンプカーその他の建設機械１９により主たる掘削作業を行う。そしてシールド掘削機１による掘削を補助的に行う。これらショベルカー（バックホウその他の油圧ショベル）やダンプカーその他の建設機械１９によって掘削した土は、建設汚泥として産業廃棄処分される土（以下、廃土）としての取扱いが為されない。このため、環境保全に好適といえる。
【００４０】
（２）掘削の進行に合わせて半地下トンネル２には、エレクター９によって半地下トンネル２に擁壁１２が構築されて行く（図５のＳ２，図７(ａ)及び図７(ｂ)参照）。そして、地中へ向けての進行が進み、掘削深度が大きくなるに連れ、擁壁１２の高さ寸法は次第に大きくされる（図５のＳ３，図８(ａ)及び図８(ｂ)参照）。
【００４１】
（３）掘削深度が大きくなるに連れ、昇降用油圧ジャッキ３１ｖを作動して本体１１内の土留め形成装置３を上昇させ、その後、水平移動用油圧ジャッキ３１ｈによって伸縮壁３１１を側板部３１Ｌ・３１Ｒから出す（図２，図５のＳ３，図４，図８(ａ)及び図８(ｂ)参照）。なお、所定深度に至るまで掘削した場合には、擁壁１２には、剛性部材としてのストラット１２１が組み込まれる。
【００４２】
（４）シールド掘削機１による掘削深度が所定の深度（例えばシールド掘削機１の大部分が地中内にある状態にまで掘進した場合の深度）に至ると、擁壁１２の高さ寸法を増大し、擁壁１２と地中内擁壁１２Ａとの境界壁である妻壁１２Ｂを構築する（図５のＳ４，図９(ａ)及び図９(ｂ)参照）。そして、ショベルカー等の建設機械１９により掘削した土を
妻壁１２Ｂに埋め戻し土２３として埋め戻す（図９(ｂ)参照）。
【００４３】
また、掘削深度が大きくなるに連れ擁壁の高さ寸法を増大する。エレクター９だけで擁壁を構築するのは、環境その他の理由により必ずしも効率の良いものとはいえない。このため、地上からも組み付けられるように、妻壁１２Ｂを構築後、又はその前後における擁壁を形成する段において、前記左右の側板部３１Ｌ・３１Ｒの一部が、擁壁１２にオーバーラップするようにこれらの側板部３１Ｌ・３１Ｒは、擁壁１２に対しシールド掘削機の幅方向で外側に位置するようにされている。なお、オーバーラップが実行されるのは、セグメントが未だ覆工されていない状態にある半地下トンネルのセグメント覆工予定箇所であってもよい。
【００４４】
また、側板部３１Ｌ・３１Ｒは、相対的にシールド掘削機本体１１よりも後方に延在された状態にある。このようにすることで、シールド掘削機１の天井部１１１には、例えば図１〜図３等に示すような作業用穴部１１１ａが形成される。作業用穴部１１１ａを介して、擁壁を構成するブロックＢが地上からクレーン車によって組み立てられる（図２，図３参照）。なお、作業用穴部１１１ａを介して構成される擁壁は主として地中内擁壁１２Ａである。
【００４５】
（５）さらに掘削深度が大きくなると、水平移動用油圧ジャッキ３１ｈによって伸縮壁３１１を側板部３１Ｌ・３１Ｒに収納し、その後昇降用油圧ジャッキ３１ｖを作動して本体１１に土留め形成装置３を降下して収納する（図５のＳ５，図１０(ａ)及び図１０(ｂ)参照）。なお、図５のＳ４の後、所定深度に至るまでは天井部１１１からフード用油圧ジャッキ３１ｃによりフード７を出した状態にしておく。
【００４６】
（６）シールド掘削機１が十分な深度にまで至り、シールド掘削機１と地表との間の土が崩落しなくなった時点でフード７を天井部１１１に収納する（図５のＳ６，図１１(ａ)及び図１１(ｂ)参照）。その状態で、さらに進行して相手方路線１７を地下で立体交差する。その後、シールド掘削機１は所定距離を地中内で進行する。シールド掘削機１が完全に地中内にある間は、エレクター９のみにより地中内擁壁１２Ａをトンネル２Ａに構築する。
【００４７】
（７）シールド掘削機１が相手方路線１７を交差した後、シールド掘削機１は地表に向けて進行する。掘削深度が次第に小さくなり、シールド掘削機１と地表との間にある土や砂礫がシールド掘削機１による掘削中に崩落する虞がある深度にまで達すると（距離Ｌが所定寸法未満の場合）、天井部１１１からフード用油圧ジャッキ３１ｃにより再びフード７を出す（図２，図５のＳ７，図１２(ａ)及び図１２(ｂ)参照）。
【００４８】
（８）シールド掘削機１による掘削深度がさらに小さくなり、所定の深度（例えばシールド掘削機１の先端部が地表に突出する状態にすぐに至る程度にまでシールド掘削機１が地上に向けて進行した場合の深度）に至ると、シールド掘削機１の地表面への到達地点は予め予測できているので、シールド掘削機１の進行方向における発進側と反対側に位置する到着側の地表面をショベルカーその他の建設機械１９により予め掘削しておく（図５のＳ８，図１３（ａ），（ｂ）参照）。
【００４９】
シールド掘削機１の先端部が地表に出る寸前にまで達したら、到達側でも擁壁１２と地中内擁壁１２Ａとの境界壁である妻壁１２Ｂを構築する（図１３(ｃ)参照）。そして、ショベルカー等の建設機械１９により掘削した土を妻壁１２Ｂに埋め戻し土２３として埋め戻す。妻壁１２Ｂの構築を境にその後は、既述したようにシールド掘削機１の天井部１１１と左右の側板部３１Ｌ・３１Ｒとの間の前記（４）で述べたような作業用穴部１１１ａを介して、地上からも擁壁を構成するセグメントを組み立てる（図２，図１３(ｂ)参照）
。
【００５０】
このときも前記左右の側板部３１Ｌ・３１Ｒの一部が、擁壁１２にオーバーラップするようにこれらの側板部３１Ｌ・３１Ｒは、擁壁１２に対しシールド掘削機１の幅方向で外側に位置すると共に、相対的にシールド掘削機本体１１よりも後方に延在されている（図５のＳ８，図１３（ａ）及び図１３（ｂ），（ｃ）参照）。
【００５１】
（９）そして、地表へ向けての進行が進み、掘削深度がさらに小さくなるに連れ、擁壁１２の高さ寸法は次第に小さくされる（図５のＳ９，図１４（ａ）及び図１４（ｂ）参照）。
【００５２】
（１０）さらにシールド掘削機１による掘削の進行に合わせて半地下トンネル２には、エレクター９によって半地下トンネル２に擁壁１２が構築されて行く（図５のＳ１０，図１５（ａ）及び図１５（ｂ）参照）。
【００５３】
（１１）シールド掘削機１が到達地点に至りシールド掘削機１及びショベルカーその他の建設機械１９による半地下トンネル２の構築が終了する（図５のＳ１１，図１６（ａ）及び図１６（ｂ）参照）。
【００５４】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
シールド掘削機１は、シールド掘削機が地表から地中に入りその後地表面に出るので立坑を構築する必要がない。
また土留め装置３によってシールド掘削機１で掘削を行うのとほぼ同時に土留めが左右の側板によってできるので、地盤変状の抑制が容易にできる。
【００５５】
シールド掘削機１でトンネルを構築できるので、パイプルーフ工法を適用する必要もない。
シールド掘削機１が地中内を進行するときは、土留め形成装置３は、シールド掘削機本体１１内に収納されるので、シールド掘削機１はコンパクト化される。このため、シールド掘削機１が地中内を進行する際に回避しなければならない、下水管，ガス管，地下ケーブルその他の既存の地下埋設物の埋設地点を通過するに当たり、大きな勾配で掘進する必要がない。
【００５６】
また、シールド掘削機１による掘削深度が余り深くない場合には、フード７により、シールド掘削機１と地表との間にある土が崩落するのを防止するので、地中内掘削中に土砂の崩落に起因したシールド掘削機１の進行が阻害されることはない。
さらに土留め形成装置３は、その左右の側板部３１Ｌ及び３１Ｒが、シールド掘削機１の進行方向に対して伸縮自在であるから、必要に応じた分の土留めの形成が容易にできる。
【００５７】
したがって、シールド掘削機１を進行させることでできた半地下トンネル２のうち、少なくともシールド掘削機１の両側面に対向する地盤の変状を容易に抑制できるようになる。このようにして、シールド掘削機本体１１に土砂が崩れるのを抑制できる。また、側板部３１Ｌ及び３１Ｒはシールド掘削機本体１１に対して出入りするから、土留めの長さ調整も簡単にできる。
【００５８】
本実施形態によれば、路線を地下内に立体交差させるに当たって、効率よくまた短い工期での実現が可能となる。
【００５９】
なお、本発明は上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲内において種種変更を加え得ることは勿論である。
【００６０】
例えば、本実施形態では一路線のみ構築する場合を例示したが、上下路線を構築する場合は、発進側から到着側にシールド掘削機が到着した後、到着側と発進側とを入れ替えて、前記到着側を発進側とし、前記発進側を到着側としてシールド掘削機を掘進させるとよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係るシールド掘削機の全体斜視図であり、シールド掘削機本体に土留め形成装置を収納した時の状態を示す図である。
【図２】図１の状態から土留め形成装置を出しているときの状態を示す図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】本発明に係るシールド掘削機の土留め形成装置の作動状態を説明するための図であり、（ａ）は土留め形成装置がシールド掘削機に収納されている状態、（ｂ）は、土留め形成装置がシールド掘削機から出ているが側板部に伸縮壁が収納されている状態、（ｃ）は側板部から伸縮壁が出ている状態、（ｄ）は側板部から出た伸縮壁が再び収納されている状態、（ｅ）は土留め形成装置がシールド掘削機に再び収納されている状態を連続して示す図である。
【図５】本発明に係るシールド掘削機を用いてアンダーパス工法により既存路線に交差状態で新たな路線を構築している状態を示す概念図である。
【図６（ａ）】図５のＳ１の状態にあるシールド掘削機の拡大斜視図である。
【図６（ｂ）】図５のＳ１の状態にあるシールド掘削機の側面図である。
【図７（ａ）】図５のＳ２の状態にあるシールド掘削機を示し、半地下トンネルにセグメントが宛がわれて擁壁が構築されている状態の拡大斜視図である。
【図７（ｂ）】図５のＳ２の状態にあるシールド掘削機の側面図及び横断面図をまとめて示す図である。
【図８（ａ）】図５のＳ３の状態にあるシールド掘削機を示し、半地下トンネルにセグメントが宛がわれて擁壁が構築され、かつストラットを適用された状態の拡大斜視図である。
【図８（ｂ）】図５のＳ３の状態にあるシールド掘削機の側面図及び横断面図をまとめて示す図である。
【図９（ａ）】図５のＳ４の状態にあるシールド掘削機を示し、半地下トンネルに妻壁が宛がわれている状態の拡大斜視図である。
【図９（ｂ）】図５のＳ４の状態にあるシールド掘削機の側面図及び横断面図をまとめて示す図である。
【図１０（ａ）】図５のＳ５の状態にあるシールド掘削機を示し、トンネルにセグメントが宛がわれて地中内擁壁が構築されている状態の拡大斜視図である。
【図１０（ｂ）】図５のＳ５の状態にあるシールド掘削機の側面図及び横断面図をまとめて示す図である。
【図１１（ａ）】図５のＳ６の状態にあるシールド掘削機を示し、トンネルにセグメントが宛がわれて地中内擁壁が構築されている状態の拡大斜視図である。
【図１１（ｂ）】図５のＳ６の状態にあるシールド掘削機の側面図及び横断面図をまとめて示す図である。
【図１２（ａ）】図５のＳ７の状態にあるシールド掘削機を示し、トンネルにセグメントが宛がわれて地中内擁壁が構築されている状態の拡大斜視図である。
【図１２（ｂ）】図５のＳ７の状態にあるシールド掘削機の側面図及び横断面図をまとめて示す図である。
【図１３（ａ）】図５のＳ８の状態にあるシールド掘削機を示し、半地下トンネルにセグメントが宛がわれて擁壁が構築され、かつストラットを適用された状態の拡大斜視図である。
【図１３（ｂ）】図５のＳ８の状態にあるシールド掘削機の側面図及び横断面図をまとめて示す図である。
【図１３（ｃ）】図１３（ｂ）に至る前段階の状態にあるシールド掘削機を示し、半地下トンネルにセグメントが宛がわれて擁壁と地中内擁壁との境界壁である妻壁が構築されている状態の側面図及び横断面図をまとめて示す図である。
【図１４（ａ）】図５のＳ９の状態にあるシールド掘削機を示し、半地下トンネルにセグメントが宛がわれて擁壁が構築され、かつストラットを適用された状態の拡大斜視図である。
【図１４（ｂ）】図５のＳ９の状態にあるシールド掘削機の側面図及び横断面図をまとめて示す図である。
【図１５（ａ）】図５のＳ１０の状態にあるシールド掘削機を示し、半地下トンネルにセグメントが宛がわれて擁壁が構築されている状態の拡大斜視図である。
【図１５（ｂ）】図５のＳ１０の状態にあるシールド掘削機の側面図及び横断面図をまとめて示す図である。
【図１６（ａ）】図５のＳ１１の状態にあるシールド掘削機の拡大斜視図である。
【図１６（ｂ）】図５のＳ１１の状態にあるシールド掘削機の側面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ シールド掘削機
２ 半地下トンネル
２Ａ トンネル
２Ｒ・２Ｌ 半地下トンネルの両側面
３ 土留め形成装置
７ フード
９ エレクター
１０ カッター機構
１１ シールド掘削機本体
１２ 擁壁
１２Ａ 地中内擁壁
１２Ｂ 妻壁
１７ 相手方路線
１９ 建設機械
２３ 埋め戻し土
３１Ｌ 左側板部
３１Ｒ 右側板部
３１ｃ フード用油圧ジャッキ
３１ｈ 水平移動用油圧ジャッキ
３１ｖ 昇降用油圧ジャッキ
５５ 新たな路線
１１１ 天井部
１１１ａ 作業用穴部
１２１ ストラット
３１１ 伸縮壁
Ｌ シールド掘削機の先端と地表との間の距離
【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（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図７（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１１（ａ）】
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【図１１（ｂ）】
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【図１２（ａ）】
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【図１２（ｂ）】
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【図１３（ａ）】
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【図１３（ｂ）】
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【図１３（ｃ）】
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【図１４（ａ）】
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【図１４（ｂ）】
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【図１５（ａ）】
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【図１５（ｂ）】
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【図１６（ａ）】
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【図１６（ｂ）】
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