(57)【要約】【課題】掘進基地内での円周シールド掘進機の組立解体作業の効率性を向上させ、安定した掘進作業ができ、坑口止水装置や地盤改良などの発進到達防護装置をシンプルな形状とすることができる円周シールド掘進機の掘進基地を提供すること。【解決手段】線形が鉛直方向に設けられる円周トンネル３を施工する円周シールド掘進機６の発進または到達の少なくともいずれか一方が行われる掘進基地１０であって、円周シールド掘進機６のカッター６ｃが対向するカッター対向壁面１１ａ、１２ａを備えており、カッター対向壁面１１ａ、１２ａは、円周トンネル３の線形に対して、法線上に設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線形が鉛直方向に設けられる円周トンネルを施工する円周シールド掘進機の発進または到達の少なくともいずれか一方が行われる掘進基地であって、
前記掘進基地は、前記円周シールド掘進機のカッターが対向するカッター対向壁面を備えており、
前記カッター対向壁面は、前記円周トンネルの線形に対して、法線上に設けられていることを特徴とするシールド掘進機の掘進基地。
【請求項２】
前記カッター対向壁面は、前記円周シールド掘進機が発進するときにカッターが対向する発進壁面を備えており、
前記発進壁面を含む壁は、前記円周シールド掘進機が発進するときに、前記円周シールド掘進機の前記発進壁面に沿った前記円周トンネルの外周方向への移動を規制する規制部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシールド掘進機の掘進基地。
【請求項３】
前記発進壁面は、前記円周シールド掘進機が下向きに発進するときにカッターが対向する発進壁面であることを特徴とする請求項２に記載のシールド掘進機の掘進基地。
【請求項４】
前記カッター対向壁面は、前記円周シールド掘進機が発進するときにカッターが対向する発進壁面と、前記円周シールド掘進機が到達するときにカッターが対向する到達壁面とを備えており、
前記発進壁面と前記到達壁面とは、互いに上下方向に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のシールド掘進機の掘進基地。
【請求項５】
前記掘進基地の壁のうち少なくとも前記カッター対向壁面を含む部分は、前記円周シールド掘進機で切削が可能な材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のシールド掘進機の掘進基地。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のシールド掘進機の掘進基地の製造方法であって、
前記掘進基地は、上壁、側壁および下壁とを有しており、
少なくとも前記上壁が位置する部分を、矩形シールド掘進機によって掘削し、
前記上壁、前記側壁および前記下壁を逆巻き工法によって構築し、
前記逆巻き工法による構築のときには、掘進基地支持部材によって構築中の躯体を支持することを特徴とするシールド掘進機の掘進基地の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円周シールド掘進機の掘進基地およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
線形が円周となるトンネルを掘削するために、特許文献１の図６および図７に記載されたような円周シールド掘進機が用いられる。この円周シールド掘進機は、矩形断面で円周トンネルの線形に沿って湾曲した形状をしている。この円周シールド掘進機によって、トンネルを施工することで円周トンネルが完成する。
【０００３】
円周トンネルは、トンネルの拡幅工事をはじめとした様々な用途に採用される。その採用例として、地下に設けられる高速道路の本線トンネルとランプトンネルとを接合する工事に採用される例があげられる。
図１３は、高速道路の本線トンネルとランプトンネルとを接合する工事に採用された円周トンネル３の例である。
この工事では、本線トンネル１とランプトンネル２とを取り囲む図１４において点線でしめされた外周壁７を施工し、その内部の土砂の一部または全部を掘削して、本線トンネル１とランプトンネル２とが連通するものである。
【０００４】
外周壁は、外周壁が設置される位置に沿って施工された多数の中小口径のシールドトンネルに基づいて施工される。中小口径のシールドトンネルの施工は、中口径シールドトンネル４を施工した後に小口径シールドトンネル５が施工される。そして、中口径シールドトンネル４や小口径シールドトンネル５の一部が連結され、コンクリートが打設されるなどして、外周壁が製造される。
【０００５】
この中口径シールドトンネル４のシールド掘進機や小口径シールドトンネル５のシールド掘進機の発進や到達するための掘進基地として、円周トンネル３が使用される。
円周トンネル３は、その線形が鉛直方向に設けられる。そして、円周トンネル３もこれを施工する円周シールド掘進機を発進到達させるための掘進基地が必要となる。
【０００６】
図１３および図１４に示すように、円周シールド掘進機６の掘進基地１００は、ランプトンネル２の一部を拡幅することで設けられる。そして、その形状も略直方体の形状であった。なお、掘進基地１００の拡幅に伴いランプトンネル２には、ランプトンネル補強材２１が設けられる。
図１４は、この掘進基地１００から円周シールド掘進機６を発進させ、掘進基地１００に到達させることを示したものである。
円周シールド掘進機６は、円周トンネル３の線形に沿って掘進基地１００内に配置されてから、掘進基地１００に水平方向に設けられた下壁（発進壁）１０１から発進し、水平方向に設けられた上壁（到達壁）１０２に到達する。図中１０３は、掘進基地１００の右側壁である。
【０００７】
この例では、掘進基地１００の高さが円周シールド掘進機６の機長に比べて短いため、円周シールド掘進機６を前胴部６ａと後胴部６ｂとに分割して発進および到達作業を行っている。先ず前胴部６ａを組み立てて発進してから、掘進基地１００内で前胴部６ａに後胴部６ｂを連結する。
到達についても円周シールド掘進機６の前胴部６ａが掘進基地１００内に入ったところで、前胴部６ａを解体した後、後胴部６ｂを掘進基地１００内に進めて解体する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１６−１７６２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１４に示すように、円周シールド掘進機の掘進基地の発進壁１０１、到達壁１０２は、水平に設けられるため、以下のような問題点が存在する。
円周シールド掘進機の機長は、円周トンネルの外周側が長く、内周側が短いので、円周シールド掘進機の発進時の組立作業や到達時の解体作業のときにスペースが偏ってしまい作業効率が低下する。
【００１０】
発進壁１０１を円周シールド掘進機６で切削可能な材料で構成し、直接切削しながら、円周シールド掘進機で発進させる場合には、図１４に示すように、切削開始時に円周トンネルの外周面側を点で切削することになり、安定した切削が困難になるとともに、円周シールド掘進機６の姿勢制御も難しくなる。
また、到達壁１０２を円周シールド掘進機６で切削可能な材料で構成し、直接切削しながら、円周シールド掘進機で到達させる場合にも、同様に、切削開始時に円周トンネルの内周面側を点で切削することになり、安定した切削が困難になるとともに、円周シールド掘進機６の姿勢制御も難しくなる。
【００１１】
図１５（Ａ）に示すように、円周シールド掘進機６を発進させる際には、エントランスパッキンを備えた坑口止水装置３０を発進壁１０１の掘進基地１００内側に設ける場合がある。坑口止水装置３０は、掘進機とトンネル軸方向に所定距離だけラップさせる必要がある。よって、坑口止水装置３０の円周トンネルの外周側３０ａより内周側３０ｂを長くしなければならず、坑口止水装置３０を複雑な形状としなければならない。
また、円周シールド掘進機を到達させるときに、エントランスパッキンを備えた坑口止水装置を到達壁の掘進基地内側に設ける場合についても、同様に、坑口止水装置を複雑な形状としなければならない。
【００１２】
図１５（Ｂ）に示すように、円周シールド掘進機６を到達させる際には、坑口地盤改良３１を到達壁１０２の掘進基地１００外側に設ける場合がある。坑口地盤改良３１は、掘進機とトンネル軸方向に所定距離だけラップさせる必要がある。この場合にも、坑口地盤改良３１の円周トンネルの内周側３１ｂより外周側３１ａを長くしなければならず、坑口地盤改良３１を複雑な形状としなければならない。
また、円周シールド掘進機を発進させるときに、坑口地盤改良を発進壁の掘進基地外側に設ける場合についても、同様に、坑口地盤改良帯を複雑な形状としなければならない。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を鑑みて、掘進基地内での円周シールド掘進機の組立解体作業の効率性を向上させ、安定した掘進作業ができ、坑口止水装置や地盤改良などの発進到達防護装置をシンプルな形状とすることができる円周シールド掘進機の掘進基地を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願請求項１に係る発明は、線形が鉛直方向に設けられる円周トンネルを施工する円周シールド掘進機の発進または到達の少なくともいずれか一方が行われる掘進基地であって、前記掘進基地は、前記円周シールド掘進機のカッターが対向するカッター対向壁面を備えており、前記カッター対向壁面は、前記円周トンネルの線形に対して、法線上に設けられていることを特徴とするシールド掘進機の掘進基地である。
【００１５】
本願請求項２に係る発明は、前記カッター対向壁面は、前記円周シールド掘進機が発進するときにカッターが対向する発進壁面を備えており、
前記発進壁面を含む壁は、前記円周シールド掘進機が発進するときに、前記円周シールド掘進機の前記発進壁面に沿った前記円周トンネルの外周方向への移動を規制する規制部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシールド掘進機の掘進基地である。
【００１６】
本願請求項３に係る発明は、前記発進壁面は、前記円周シールド掘進機が下向きに発進するときにカッターが対向する発進壁面であることを特徴とする請求項２に記載のシールド掘進機の掘進基地である。
【００１７】
本願請求項４に係る発明は、前記カッター対向壁面は、前記円周シールド掘進機が発進するときにカッターが対向する発進壁面と、前記円周シールド掘進機が到達するときにカッターが対向する到達壁面とを備えており、前記発進壁面と前記到達壁面とは、互いに上下方向に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のシールド掘進機の掘進基地である。
【００１８】
本願請求項５に係る発明は、前記掘進基地の壁のうち少なくとも前記カッター対向壁面を含む部分は、前記円周シールド掘進機で切削が可能な材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のシールド掘進機の掘進基地である。
【００１９】
本願請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のシールド掘進機の掘進基地の製造方法であって、前記掘進基地は、上壁、側壁および下壁とを有しており、少なくとも前記上壁が位置する部分を、矩形シールド掘進機によって掘削し、前記上壁、前記側壁および前記下壁を逆巻き工法によって構築し、前記逆巻き工法による構築のときには、掘進基地支持部材によって構築中の躯体を支持することを特徴とするシールド掘進機の掘進基地の製造方法である。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に係る構成により、基地内での円周シールド掘進機の組立解体作業の効率性を向上させ、安定した掘進作業ができ、坑口止水装置や地盤改良などの発進到達防護装置をシンプルな形状とすることができる円周シールド掘進機の掘進基地を実現することができる。
【００２１】
加えて、請求項２で新たに限定した構成により、円周シールド掘進機が発進するときに、発進壁の円周トンネル外周側に向って円周シールド掘進機が移動しないようにすることができる。
【００２２】
加えて、請求項３で新たに限定した構成により、円周シールド掘進機が下向きに発進するときには、自重も加わり特に発進壁の円周トンネル外周側に向って円周シールド掘進機が移動しやすくなるので、これを防止することができる。
【００２３】
加えて、請求項４で新たに限定した構成により、円周シールド掘進機が発進するときに、円周トンネルの線形に沿って配置される円周シールド掘進機の推進ジャッキは、到達壁面に偏って対面しないようになるので、その制御も複雑にならず、また、到達壁面への反力が均一に伝達されやすくすることができる。さらに、円周シールド掘進機の発進時の組立時や到達時のスペースを確保することができる。
【００２４】
加えて、請求項５で新たに限定した構成により、カッター対向壁面を含む部分の壁を円周シールド掘進機が直接に切削することができるので、より安全で効率的な円周シールド掘進機の発進もしくは到達作業を行うことができる。
【００２５】
加えて、請求項６で新たに限定した構成により、安全で効率的な円周シールド掘進機の掘進基地を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態における円周シールド掘進機の掘進基地の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態における円周シールド掘進機の掘進基地の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態における円周シールド掘進機の掘進基地での発進説明図および到達説明図である。
【図４】本発明の実施の形態における円周シールド掘進機の掘進基地の施工方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における円周シールド掘進機の掘進基地の施工方法を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態における円周シールド掘進機の掘進基地の施工方法を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態における円周シールド掘進機の掘進基地の施工方法を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態における円周シールド掘進機の掘進基地の施工方法を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態における円周シールド掘進機の掘進基地の施工方法を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態における円周シールド掘進機の掘進基地の施工方法を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態における円周シールド掘進機の掘進基地の施工方法を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態における円周シールド掘進機の掘進基地の施工方法を示す断面図である。
【図１３】従来の円周シールド掘進機の掘進基地の説明図である。
【図１４】従来の円周シールド掘進機の掘進基地の説明図である。
【図１５】従来の円周シールド掘進機の掘進基地での発進説明図および到達説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について図面の図１乃至図１２と共に説明する。なお、本発明は、実施形態に限定されないことはいうまでもない。
本発明の実施形態は、地下に設けられる高速道路の本線トンネル１とランプトンネル２とを接合する工事において採用される円周トンネル３に、本発明の掘進基地１０を適用したものである。
【００２８】
本線トンネル１の右側にランプトンネル２が並設されている。本線トンネル１とランプトンネル２を連通するために外周壁７が設けられる。図１および図２において、外周壁７は、円周トンネル３の略中心の線形に沿って点線で記載されている。外周壁７は、本線トンネル１とランプトンネル２を連通させるのに、両トンネルの一部を開口し両トンネル外側の地盤を掘削する際に、土砂や地下水が無制限に流入しないようにするために設けられるものである。
【００２９】
外周壁７は、図示しない多数の中小口径のシールドトンネルに基づいて、コンクリートが打設されるなどして施工される。
外周壁７を施工するための中小口径のシールドトンネルは、円周トンネル３を発進や到達の掘進基地として施工される。
図１は、円周トンネル３を前方側から見た状態を示している。円周トンネル３は、その線形が、図１に示すように鉛直方向であって、ランプトンネル２の軸方向に直角に設けられる。円周トンネル３は、円周シールド掘進機６によって施工される。
【００３０】
掘進基地１０は、円周トンネル３を施工する円周シールド掘進機６の発進と到達を行うためものである。
掘進基地１０は、ランプトンネル２の右側を開口させて横坑として構築される。掘進基地１０の施工順序は、後述する。
ランプトンネル２を開口するためランプトンネル２の強度が低下する。よって、ランプトンネル２の内部には強度低下を防ぐためランプトンネル２を支持するランプトンネル補強材２１が設けられる。ランプトンネル補強材２１は、掘進基地１０のランプトンネル２側に設けられる開口部の補強材としても機能する。
【００３１】
掘進基地１０は、図１および図２に示すように、前方からみてランプトンネル２側である左側が開口した略コの字形状で、下壁１１、上壁１２、右側壁１３を備えている。また、掘進基地１０は、下壁１１、上壁１２および右側壁１３の前面に前側壁１４、後面に後側壁１５を備えている（図１２（Ｂ））。
図１、図２および図１２に示すように、右側壁１３、前側壁１４、後側壁１５は鉛直方向に形成されている。右側壁１３は、ランプトンネル２の軸方向に平行に形成され、前側壁１４および後側壁１５は、ランプトンネル２の軸方向に直角に形成されている。掘進基地１０は、コンクリートなどで構築される。
【００３２】
下壁１１は、図１および図２に示すように、ランプトンネル２の開口下部から右下がりに形成されている。下壁１１は、掘進基地１０の内側に円周シールド掘進機６のカッター６ｃが発進する際に対向する発進壁面１１ａを有している。発進壁面１１ａは、下壁１１の内側の壁面であって、発進した際の開口である坑口の内側となる部分である。
そして、発進壁面１１ａは、円周トンネル３の中心線３ａの線形に対して、法線上に設けられている。
本発明における線形に対して発進壁面１１ａが位置する「法線上」とは、必ずしも数学的に厳密な意味での法線上に位置することを示しているのではなく、本発明が属する技術分野の平均的な技術水準において法線上の位置であれば足りるものであり、また、本発明の作用効果を奏するような場合であれば、「法線上」に含まれる。
【００３３】
よって、図１および図２に示すように、円周シールド掘進機６のカッター６ｃ面を発進壁面１１ａにちょうど対向させて設置すると、円周シールド掘進機６は予定する円周トンネル３の線形に沿って設置することが可能となる。
【００３４】
下壁１１の発進壁面１１ａを含む部分は、円周シールド掘進機６のカッター６ｃで切削可能な材料で構成することが望ましい。この場合、下壁１１すべてを切削可能な材料で構成しても良いし、切削される部分のみ切削可能な材料で構成しても良い。
【００３５】
図２に示すように、円周シールド掘進機６は、下壁１１を発進壁として下向きに発進する。下壁１１は右下がりに傾斜しているため、円周シールド掘進機６の自重も加わり、発進壁面１１ａに沿った円周トンネル３の外周方向へ移動する力が作用する。これに対応するために、下壁１１は、掘進基地１０の内側に、円周シールド掘進機６の当該移動を規制する規制部５０を備えている。
【００３６】
規制部５０は、下壁１１から上方に突出した形状であり、そのランプトンネル２側に円周シールド掘進機６が当接して、円周シールド掘進機６の発進壁面１１ａに沿った円周トンネル３の外周方向へ移動を規制する。規制部５０は、コンクリートで形成されていても良いし、鋼材で形成されていても良い。
【００３７】
規制部５０は、下壁１１に埋設されたアンカー材５１を介して設けられてもよい。このようにすると、さらに円周シールド掘進機６の移動を規制することができる。
このアンカー材５１には、掘進基地１０を施工するときに用いられる後述する下部掘進基地支持部材４４ｂを利用しても良い。このようにすると、下壁１１の施工後に別途、アンカー材５１を埋設する必要がなくなる。
【００３８】
上壁１２は、図１および図２に示すように、ランプトンネル２の開口上部から右上がりに形成されている。上壁１２は、掘進基地１０の外側に円周シールド掘進機６のカッター６ｃが到達する際に対向する到達壁面１２ａを有している。到達壁面１２ａは、上壁１２の外側の壁面であって、到達した際の開口である坑口の内側となる部分である。
そして、到達壁面１２ａは、円周トンネル３の中心線の線形に対して、法線上に設けられている。
本発明における線形に対して到達壁面１２ａが位置する「法線上」も、発進壁面１１ａと同様に、必ずしも数学的に厳密な意味での法線上に位置することを示しているのではない。
【００３９】
よって、図１および図２に示すように、円周シールド掘進機６が円周トンネル３の線形に沿って到達すると、円周シールド掘進機６のカッター６ｃ面は、到達壁面１２ａにちょうど対向させることが可能となる。
したがって、円周シールド掘進機６で到達壁面１２ａを直接切削しながら到達させる場合では、従来の掘進基地での到達のように、切削開始時に円周トンネル３の内周面側を点で切削することがなくなり、安定した切削が可能となり、円周シールド掘進機６の姿勢制御も行いやすくなる。
【００４０】
上壁１２の到達壁面１２ａを含む部分は、円周シールド掘進機６のカッター６ｃで切削可能な材料で構成することが望ましい。この場合、上壁１２すべてを切削可能な材料で構成しても良いし、切削される部分のみ切削可能な材料で構成しても良い。
【００４１】
図２に示すように、円周シールド掘進機６は、円周トンネル３の線形に合わせて湾曲した形状となっている。また、中折れジャッキ６ｄや推進ジャッキ６ｅも円周トンネル３の線形に合わせて配置されている。
円周シールド掘進機６は、カッター６ｃを有する前胴部６ａと推進ジャッキ６ｅを有する後胴部６ｂとを備えている。また、前胴部６ａと後胴部６ｂとが中折れジャッキ６ｄで連結される。
【００４２】
本実施形態では、掘進基地１０のスペースの関係から、前胴部６ａだけで発進した後、前胴部６ａの後部に後胴部６ｂを連結して、円周トンネル３を施工する。
図１および図２では、円周シールド掘進機６の前胴部６ａが発進するときの状態を、掘進基地１０の内側であって下壁１１の上方に示している。円周シールド掘進機６のカッター６ｃ面が発進壁面１１ａとちょうど対向している。また、図１および図２では、前胴部６ａと後胴部６ｂとが連結された円周シールド掘進機６が到達するときの状態を、掘進基地１０の外側であって上壁１２の上方に示している。円周シールド掘進機６のカッター６ｃ面が到達壁面１２ａとちょうど対向している。
【００４３】
掘進基地１０は、上壁１２が右上がりの形状であり、下壁１１が右下がりの形状であり、互いに上下方向に配置される。ランプトンネル２の開口寸法には限界があるので、これを一定とした場合には、上壁１０２および下壁１０１が水平方向に設けられる従来の掘進基地１００より、大きなスペースを確保できる。よって、円周シールド掘進機６の組立および解体作業を安全に効率的に行うことができる。
【００４４】
上壁１２の到達壁面１２ａは、円周トンネル３の線形の法線上に位置するため、到達壁面１２ａに対して裏面である上壁１２の内側面もほぼ円周トンネル３の線形の法線上に位置することになる。このため、円周シールド掘進機６が発進するときには、円周トンネル３の線形に沿って配置される円周シールド掘進機６の推進ジャッキ６ｅの押圧面は、上壁１２の到達壁面１２ａの内側面に偏って対向しないようになる。よって、その制御も複雑にならず、また、上壁１２への反力が均一に伝達されやすくすることができる。
【００４５】
図３（Ａ）は、掘進基地１０から円周シールド掘進機６を発進させるときに用いる坑口止水装置３０を示したものである。図３（Ａ）では円周シールド掘進機６は、円周トンネル３の線形に沿った形状として示していない。また、円周トンネル３の線形の中心線３ａも直線で示している。
【００４６】
下壁１１の発進壁面１１ａは、円周トンネル３の線形の法線上に位置するため、従来の掘進基地と異なり、坑口止水装置３０の円周トンネルの外周側３０ａと内周側３０ｂとの距離を同じにすることができ、坑口止水装置３０を複雑な形状としなくてもよい。
また、到達壁面１２ａに対して裏面である上壁１２の内側面も円周トンネル３の線形のほぼ法線上に位置するので、これに設けられる坑口止水装置３０も複雑な形状としなくてもよい。
【００４７】
図３（Ｂ）は、掘進基地１０に円周シールド掘進機６を到達させるときに施工される坑口地盤改良３１を示したものである。図３（Ｂ）では円周シールド掘進機６は、円周トンネル３の線形に沿った形状として示していない。また、円周トンネル３の線形の中心線３ａも直線で示している。坑口地盤改良３１としては、薬液注入工法や凍結工法など適宜の地盤改良で構わない。
【００４８】
上壁１２の到達壁面１２ａは、円周トンネル３の線形の法線上に位置するため、従来の掘進基地と異なり、坑口地盤改良３１の円周トンネルの外周側３１ａと内周側３１ｂとの距離を同じにすることができ、坑口地盤改良３１を複雑な形状としなくてもよい。
また、発進壁面１１ａに対して裏面である下壁１１の外側面も円周トンネル３の線形のほぼ法線上に位置するので、これに施工される坑口地盤改良３１も複雑な形状としなくてもよい。
【００４９】
本実施形態における掘進基地１０の施工方法を図４乃至図１２に共に説明する。
図４乃至図１２において、（Ａ）は、ランプトンネル２を前方側から見た状態を示した図であり、（Ｂ）は、ランプトンネル２の右側方向から見た状態を示した図（（Ａ）図におけるＩ−Ｉ断面図）である。
【００５０】
図４は、ランプトンネル２から４つの上部矩形シールド掘進機４１ａと４つの下部矩形シールド掘進機４１ｂを発進させて掘進が完了した状態を示したものである。
上部矩形シールド掘進機４１ａおよび下部矩形シールド掘進機４１ｂを発進させるために、ランプトンネル補強材２１が予め設置され、ランプトンネル２の右側が開口される。必要であれば、ランプトンネル２の外周部の地盤Ｇに発進防護のための地盤改良を行われる。
【００５１】
ランプトンネル２の右側の開口上部から斜め上方に上部矩形シールド掘進機４１ａが発進され、後方に上部矩形セグメント４２ａが組み立てられる。上部矩形シールド掘進機４１ａは、後に施工される掘進基地１０の上壁１２の到達壁面１２ａが、円周トンネル３の線形の法線上に位置することが可能なように施工される。
ランプトンネル２の右側の開口下部から斜め下方に下部矩形シールド掘進機４１ｂが発進され、後方に下部矩形セグメント４２ｂが組み立てられる。下部矩形シールド掘進機４１ｂは、後に施工される掘進基地１０の下壁１１の発進壁面１１ａが、円周トンネル３の線形の法線上に位置することが可能なように施工される。
【００５２】
上部矩形セグメント４２ａおよび下部矩形セグメント４２ｂは、鋼製セグメントである。
本実施形態では、図４（Ｂ）に示すように、隣り合う上部矩形シールド掘進機４１ａ同士、下部矩形シールド掘進機４１ｂは間隔を設けて施工されているが、設けなくてもよい。また、矩形シールド掘進機でなく、推進機を採用し推進管を元押しジャッキで設置していくものでもよい。
【００５３】
図５は、掘進基地１０が構築される外周部に地盤改良４３が行われた状態を示したものである。
上部矩形シールド掘進機４１ａ、下部矩形シールド掘進機４１ｂ、上部矩形セグメント４２ａおよび下部矩形セグメント４２ｂの内部から、掘進基地１０が構築される外周部に地盤改良４３が行われる。上部地盤改良４３ａは上壁１２、下部地盤改良４３ｂは下壁１１、右部地盤改良４３ｃは右側壁１３、前部地盤改良４３ｄは前側壁１４、後部地盤改良４３ｅは後側壁１５が構築される外周に沿って設けられる。この実施形態では、地盤改良４３には凍結工法が採用されている。
【００５４】
図６は、上部掘進基地支持部材４４ａと下部掘進基地支持部材４４ｂとが設置された状態を示したものである。
上部掘進基地支持部材４４ａおよび下部掘進基地支持部材４４ｂは、逆巻きで構築される掘進基地１０を支持するものである。
【００５５】
上部掘進基地支持部材４４ａは、上部矩形セグメント４２ａの内部から下方の地盤Ｇに向って打ち込まれる。上部掘進基地支持部材４４ａは、下部矩形セグメント４２ｂの上壁に達するまで打ち込まれる。上部掘進基地支持部材４４ａは、ＢＨ杭が採用されている。
下部掘進基地支持部材４４ｂは、上部掘進基地支持部材４４ａの直下であって、下部矩形セグメント４２ｂの上壁と下壁との間に設置される。下部掘進基地支持部材４４ｂは、上部掘進基地支持部材４４ａからの荷重を受けることができるように設置される。
【００５６】
図７は、上部矩形セグメント４２ａが配置された空間を利用して、掘進基地の上壁１２、右側壁１３の一部、前側壁１４の一部および後側壁１５の一部が施工された状態を示したものである。
上部矩形セグメント４２ａが解体され、隣り合う上部矩形セグメント４２ａ同士の間隔に存在する地盤Ｇが除去される。鉄筋型枠が組み立てられた後、コンクリートが打設され、掘進基地の上壁１２、右側壁１３の一部、前側壁１４の一部および後側壁１５の一部が施工される。上壁１２の一部を円周シールド掘進機６で直接切削させる場合には、当該部分を切削可能な材料で施工する。
【００５７】
上部掘進基地支持部材４４ａの上部には、掘進基地の上壁１２が載置されるようになり、地盤Ｇとの摩擦力や下部掘進基地支持部材４４ｂとの支持力で、施工された掘進基地の上壁１２、右側壁１３の一部、前側壁１４の一部および後側壁１５の一部の荷重が支持される。
なお、上部掘進基地支持部材４４ａの上部が掘進基地の上壁１２に埋設されるようにしてもよい。上部矩形セグメント４２ａの掘進基地の上壁１２、右側壁１３、前側壁１４および後側壁１５に重なる部分については、埋設されるようにしてもよい。これらは、円周シールド掘進機６の到達を考慮して計画する。
【００５８】
上部矩形シールド掘進機４１ａと右部地盤改良４３ｃ内の上部矩形セグメント４２ａは切断され、地盤Ｇ内に残置されることになる。
図７（Ｂ）に示すように、掘進基地開口支持部材４５が上壁１２の下面に設けられる。掘進基地開口支持部材４５によっても、施工された掘進基地の上壁１２、右側壁１３の一部、前側壁１４の一部および後側壁１５の一部の荷重を支持させることができる。
【００５９】
図８は、図７の状態から下方向に向って掘進基地の右側壁１３、前側壁１４および後側壁１５が施工された状態を示したものである。
上部矩形セグメント４２ａが撤去された下方に向って地盤Ｇが掘削される。掘削された箇所の上部掘進基地支持部材４４ａに支持部材補強部材４６が設置される。
そして、地盤Ｇが掘削された箇所に鉄筋型枠が組み立てられ、コンクリートが打設され、掘進基地の右側壁１３、前側壁１４および後側壁１５が下方に延長される。
【００６０】
図９は、掘進基地の右側壁１３、前側壁１４および後側壁１５が、下部矩形セグメント４２ｂの上方まで施工された状態を示したものである。
下部矩形セグメント４２ｂの上方まで地盤Ｇが掘削される。掘削された箇所の上部掘進基地支持部材４４ａに支持部材補強部材４６が設置される。
そして、地盤Ｇが掘削された箇所に鉄筋型枠が組み立てられ、コンクリートが打設され、掘進基地の右側壁１３、前側壁１４および後側壁１５が下部矩形セグメント４２ｂの上方まで延長される。
【００６１】
図１０は、掘進基地の下壁１１が施工された状態を示したものである。
下部矩形セグメント４２ｂが解体され、隣り合う下部矩形セグメント４２ｂ同士の間隔に存在する地盤Ｇが除去される。撤去された下部矩形セグメント４２ｂの箇所の下部掘進基地支持部材４４ｂに、支持部材補強部材４６が設置される。鉄筋型枠が組み立てられた後、コンクリートが打設され、掘進基地の下壁１１が施工される。下壁１１の一部を円周シールド掘進機６で直接切削させる場合には、当該部分を切削可能な材料で施工する。
【００６２】
上部掘進基地支持部材４４ａの下部と下部掘進基地支持部材４４ｂの上部とは、下部矩形セグメント４２ｂの上壁を介して連結される（図１０（Ｂ））。連結される箇所以外の下部矩形セグメント４２ｂが切断され撤去される。そして、上部掘進基地支持部材４４ａおよび下部掘進基地支持部材４４ｂによって、施工された掘進基地の上壁１２、右側壁１３の一部、前側壁１４の一部および後側壁１５の一部の荷重が支持される。
【００６３】
本実施形態では、下部掘進基地支持部材４４ｂの下部は、掘進基地の下壁１１のコンクリートが打設されたときに埋設されないように、箱抜きされている。
また、下部矩形セグメント４２ｂの下壁のうち下部掘進基地支持部材４４ｂの下部に面した部分以外は切断して撤去される。下部矩形セグメント４２ｂの下壁の下部掘進基地支持部材４４ｂの下部に面した部分は、下部掘進基地支持部材４４ｂの下部とともに掘進基地の下壁１１に箱抜きされる。
なお、下部矩形セグメント４２ｂの掘進基地の下壁１１に重なる部分については、下壁１１に埋設されるようにしてもよいが、円周シールド掘進機６の発進の支障を考慮して計画する。
【００６４】
下部矩形シールド掘進機４１ｂと右部地盤改良４３ｃ内の下部矩形セグメント４２ｂは切断され、地盤Ｇ内に残置されることになる。
図１０（Ｂ）に示すように、掘進基地開口支持部材４５の下部は、掘進基地の下壁１１に埋設される。
【００６５】
図１１は、掘進基地の右側壁１３、前側壁１４および後側壁１５の残りの部分が施工された状態を示すものである。
施工された掘進基地の右側壁１３、前側壁１４および後側壁１５の下方から下壁１１まで、鉄筋型枠が組み立てられた後、コンクリートが打設される。
【００６６】
図１２は、掘進基地１０が施工された状態を示したものである。
上壁１２および下壁１１のランプトンネル２側の端部が、ランプトンネル補強材２１と連結され、掘進基地１０の開口部が補強される。
上部掘進基地支持部材４４ａ、下部掘進基地支持部材４４ｂ、掘進基地開口支持部材４５および支持部材補強部材４６などが撤去される。そして、下部掘進基地支持部材４４ｂが埋設されないように設置された箱抜きも撤去され、当該部分の開口に充填工が施工される。
【００６７】
下部掘進基地支持部材４４ｂは、発進壁面１１ａに該当しない部分であれば下壁１１に埋設されるようにしてもよい。その場合には、下壁１１の内側表面で切断されて撤去される。図２に示すように、埋設された下部掘進基地支持部材４４ｂを前述した規制部５０のアンカー材５１と利用する場合には、必要な分だけ突出させて撤去する。
【００６８】
地盤改良４３の凍結工法で凍結された地盤を解凍する。
なお、引き続き発進防護や到達防護として、地盤改良４３を残しておく場合は解凍しないでそのまま凍結を維持させておく。
【００６９】
〔その他の変形例〕
本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば以下のようなものも含まれる。
【００７０】
本実施の形態では、組み立てたセグメントから推進ジャッキの反力をとって掘進するシールド掘進機で説明しているが、本発明におけるシールド掘進機は、これに限られず、広い概念のものである。すなわち、元押しジャッキによって推進管とともに掘進するシールド掘進機、いわゆる推進工法で用いられるシールド掘進機も含まれる。
【００７１】
本実施の形態では、掘進基地１０をランプトンネル２の右側に設けたが、本線トンネル１の左側に設けるようにしてもよい。また、掘進基地１０を円周トンネル３の右側に設けたが、任意の位置に設けてもよい。さらに、掘進基地１０から円周シールド掘進機６を下向きに発進させ時計回りに円周トンネル３を施工したが、上向きに発進させて反時計回りに円周トンネルを施工するようにしてもよい。
【００７２】
本実施の形態では、円周トンネルの円周シールド掘進機の発進および到達に用いるものであったが、発進または到達のいずれか一方の掘進基地に設けるものでも良い。
円周トンネルは、その線形すべての曲率が一定である必要もなく、変化するものや途中に直線が入るものでも良い。
円周シールド掘進機は、円周トンネルの線形に沿った形状となっているものであるが、中折れジャッキなどの屈曲部により屈曲して円周トンネルの線形に沿った形状とされているものも含まれる。非屈曲部が、円周トンネルの線形に沿った形状となっているものだけに限られない。
【００７３】
実施形態における各技術的事項を他の変形例に適用して実施例としても良い。
【符号の説明】
【００７４】
１          本線トンネル
２          ランプトンネル
３          円周トンネル
４          中口径シールドトンネル
５          小口径シールドトンネル
６          円周シールド掘進機
６ａ        前胴部
６ｂ        後胴部
６ｃ        カッター
６ｄ        中折れジャッキ
６ｅ        推進ジャッキ
７          外周壁
１０        掘進基地
１１        下壁
１１ａ      発進壁面
１２        上壁
１２ａ      到達壁面
１３        右側壁
１４        前側壁
１５        後側壁
２１        ランプトンネル補強材
３０        坑口止水装置
３１        坑口地盤改良
４１ａ      上部矩形シールド掘進機
４１ｂ      下部矩形シールド掘進機
４２ａ      上部矩形セグメント
４２ｂ      下部矩形セグメント
４３        地盤改良
４３ａ      上部地盤改良
４３ｂ      下部地盤改良
４３ｃ      右部地盤改良
４３ｄ      前部地盤改良
４３ｅ      後部地盤改良
４４ａ      上部掘進基地支持部材
４４ｂ      下部掘進基地支持部材
４５        掘進基地開口支持部材
４６        支持部材補強部材
５０        規制部
５１        アンカー材
Ｇ          地盤
【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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