(57)【要約】【課題】  複数のシールドマシンを並列に連結して同時に発進させる際に、発進立坑に設けたエントランスにおいて、確実かつ容易に止水を行う。【解決手段】  並列に連結したシールドマシン１０ａ、１０ｂの後部に、掘削するトンネルの断面形状に合致した一体型仮セグメント２０を取り付けた状態で、移動式バックアンカー装置５０によりシールドマシン１０ａ、１０ｂをエントランス４０に向かって移動させる。そして、エントランス４０に一体型仮セグメント２０が到達した状態で、エントランスパッキン３０と一体型仮セグメント２０により止水を行う。その後、一体型仮セグメント２０を固定して、シールドマシン１０ａ、１０ｂの後方にセグメント６０を組み立てながらシールドジャッキ７０を用いてシールドマシン１０ａ、１０ｂの掘進を行う。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシールドマシンを並列に連結して同時に発進させる際のシールド発進坑口におけるシールド発進方法であって、
掘削するトンネルの断面形状に合致した一体型仮セグメントを、並列に連結したシールドマシンのテール部の後部に取り付け、
移動式バックアンカー装置を用いて、前記並列に連結したシールドマシン及び前記一体型仮セグメントを同時に掘進させ、
前記一体型仮セグメントが止水構造を有するエントランスに進入した位置で、前記移動式バックアンカー装置を用いた掘進を停止させるとともに、前記移動式バックアンカー装置を固定して、前記一体型仮セグメントを当該エントランス位置に留め、
シールドマシンが備えるシールドジャッキを用いて、シールドマシンを掘進させながら、シールドマシンの後部にセグメントを設置する、
ことを特徴とするシールド発進坑口におけるシールド発進方法。
【請求項２】
前記各シールドマシンのテール部の後端面と前記一体型仮セグメントとの間に、所定数のセグメントを介在させたことを特徴とする請求項１に記載のシールド発進坑口におけるシールド発進方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド発進坑口におけるシールド発進方法に関するものであり、特に、複数のシールドマシンを並列に連結して同時に発進させるためのシールド発進坑口におけるシールド発進方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のシールドマシンを組み合わせることにより、断面形状が複円形等のトンネルを掘削するための技術が種々開発され、実用に供されている。このようなシールド工法では、例えば、断面形状が円形の２つのシールドマシンを一体に連結して、メガネ状のトンネルを掘削し、あるいは、横並列から縦並列や、縦並列から横並列に旋回させて、スパイラルトンネルを掘削し、さらには、掘削途中で連結したシールドマシンを分離して、それぞれのシールドマシンを別方向に掘進させて分岐トンネルを構築する等、施工条件や使用目的等に応じて多種多様なトンネル断面を提供することができる。
【０００３】
一般的に、シールドマシンを用いたトンネル掘削では、発進立坑を設け、この発進立坑から地盤中にシールドマシンを掘進させている。この際、発進坑口から地盤中の地下水が浸出することを防止するため、発進坑口に止水構造を設けなければならない。シールドマシンによるトンネル掘削では、シールドマシンの後方にセグメントを組み立てながら掘進を行うため、シールドマシンが１機のみの場合には、単純な構造の止水構造であっても十分に止水を行うことができる。
【０００４】
しかし、複数のシールドマシンを並列に連結して発進させる工法では、シールドマシンで掘削するトンネルの断面形状とセグメントの形状が異なるため、隣合うシールドマシンの間における止水が不十分となることがある。
【０００５】
例えば、２機のシールドマシンを連結材で並列に連結して掘進するシールドマシンでは、外殻の断面形状は、いわゆるメガネ型となっている。このため、発進立坑に設けるエントランスの形状もメガネ型となる。一方、シールドマシン内で組み立てるセグメントは、各シールドマシン毎にそれぞれ独立した単円形状であるため、メガネ型のエントランスでは、シールドマシンが通過した後に、並列するセグメント同士の間に存在する隙間は止水できない。
【０００６】
そこで、複数のシールドマシンを結合して発進させる工法において、エントランス部における止水を行うための技術が種々開示されている（例えば、特許文献１記載の技術や、いわゆる親子エントランス工法）。
【０００７】
特許文献１に記載された技術は、複数台の単断面シールド掘進機を用いてトンネルを掘削する際に、覆工断面に対応して連結された連結体を発進用エントランス内から地山に向けて掘進させるとともに、各シールド掘進機のテール部でトンネル覆工用セグメントにより覆工体を組み立てて、トンネル覆工体を構築していくシールド工法に関するものである。このシールド工法では、覆工体と略同形の内周面を形成する穴部を備えるとともに、エントランス開口部を塞ぐ止水部材を、連結体の後端部に配置しておく。そして、止水部材の後端部から覆工体と略同形の内周面を有する掘進部材を挿入し、止水部材がエントランス内に配置されるまで連結体及び止水部材を掘進させた後に、連結体のみを掘進させる構成となっている。
【０００８】
また、いわゆる親子エントランス工法では、シールドマシンの後方に分離可能な子エントランスを取り付け、親エントランスに子エントランスが到達した時点で、シールドマシンから子エントランスを分離し、並列するセグメント同士の間に存在する隙間を閉塞する工法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４２５９９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１に記載された技術は、地山からの漏水を防ぎ、止水性を容易に向上させることが可能であるという点で有用な技術であるが、施工現場において、シールドマシン連結体の後端部に止水部材を取り付ける作業を容易に行うことができない場合があり、さらなる改善が望まれていた。
【００１１】
また、いわゆる親子エントランス工法では、子エントランスがシールドマシンの後方に連結された状態で、仮セグメントの上を移動する。このため、子エントランスと仮セグメントが干渉した場合には、子エントランスの止水部材を構成するチューブパッキンが損傷し、止水効果がなくなるおそれがあった。
【００１２】
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、複数のシールドマシンを並列に連結して同時に発進させる際に、発進立坑に設けたエントランスにおいて、確実かつ容易に止水を行うことが可能なシールド発進坑口におけるシールド発進方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のシールド発進坑口におけるシールド発進方法は、上述した目的を達成するため、以下の特徴を有している。すなわち、本発明のシールド発進坑口におけるシールド発進方法は、複数のシールドマシンを並列に連結して同時に発進させる際のシールド発進坑口におけるシールド発進方法に関するものである。
【００１４】
このシールド発進坑口におけるシールド発進方法は、掘削するトンネルの断面形状に合致した一体型仮セグメントを、並列に連結したシールドマシンのテール部の後部に取り付け、移動式バックアンカー装置を用いて、並列に連結したシールドマシン及び一体型仮セグメントを同時に掘進させる。
【００１５】
そして、一体型仮セグメントが止水構造を有するエントランスに進入した位置で、移動式バックアンカー装置を用いた掘進を停止させるとともに、移動式バックアンカー装置を固定して、一体型仮セグメントを当該エントランス位置に留め、シールドマシンが備えるシールドジャッキを用いて、シールドマシンを掘進させながら、シールドマシンの後部にセグメントを設置することを特徴とするものである。
【００１６】
また、上述したシールド発進坑口におけるシールド発進方法において、各シールドマシンのテール部の後端面と一体型仮セグメントとの間に、所定数のセグメントや仮セグメントを介在させることが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のシールド発進坑口におけるシールド発進方法によれば、並列に連結したシールドマシンのテール部の後部に、連結したシールドマシン及び連結部の端面と外殻形状が同様な一体型仮セグメントを取り付けてシールドマシンの発進を行い、一体型仮セグメントが止水構造を有するエントランスに進入した位置で、一体型仮セグメントの掘進を停止させる。そして、一体型仮セグメントを当該位置に残置したまま、シールドマシンが備えるシールドジャッキを用いて、シールドマシンを掘進させる。
【００１８】
したがって、一体型仮セグメントがエントランス内を移動し続けることがないため、エントランスに設けた止水構造を損傷することなく、当該止水構造と一体型仮セグメントの外周部とが密着し、確実かつ容易に止水を行うことが可能となる。
【００１９】
また、シールドマシンのテール部の後端面と一体型仮セグメントとの間に、所定数のセグメントや仮セグメントを介在させることにより、シールドマシンのテール部を保護するとともに、シールドマシンの形状、エントランスの形状等、シールド発進坑口の状態に合わせて、一体型仮セグメントの停止位置を調整することができるため、より一層、確実かつ容易に止水を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るシールド発進坑口におけるシールド発進方法に用いる一体型仮セグメントの正面図。
【図２】本発明の実施形態に係るシールド発進坑口におけるシールド発進方法に用いるエントランスパッキンの正面図。
【図３】一体型仮セグメントの設置を示す説明図。
【図４】移動式バックアンカーを用いた仮掘進の説明図。
【図５】一体型仮セグメントがエントランスパッキンに到達した状態の説明図。
【図６】シールドジャッキを使用したシールドマシン掘進の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図１〜図６は本発明の実施形態に係るシールド発進坑口におけるシールド発進方法（以下、シールド発進方法という）を説明するもので、図１は一体型仮セグメントの正面図、図２はエントランスパッキンの正面図、図３は一体型仮セグメントの設置を示す説明図、図４は移動式バックアンカーを用いた仮掘進の説明図、図５は一体型仮セグメントがエントランスパッキンに到達した状態の説明図、図６はシールドジャッキを使用したシールドマシン掘進の説明図である。
【００２２】
＜シールド発進方法の概要＞
本発明の実施形態に係るシールド発進方法は、図３〜図５に示すように、複数のシールドマシン（例えば、２機のシールドマシン１０ａ、１０ｂ）を並列に連結して、発進坑口から同時に発進させる際に用いる方法であり、特に、トンネルの断面形状に合致した一体型仮セグメント２０を用いる点と、一体型仮セグメント２０が止水構造（例えば、エントランスパッキン３０）を有するエントランス４０に進入するまでは、移動式バックアンカー装置５０によりシールドマシン１０ａ、１０ｂの掘進を行う点、その後、一体型仮セグメント２０を当該位置に留めて、シールドマシン１０ａ、１０ｂの後方にセグメント６０を組み立てながらシールドジャッキ７０を用いてシールドマシン１０ａ、１０ｂの掘進を行う点に特徴がある。
【００２３】
すなわち、本発明の実施形態に係るシールド発進方法では、図３〜図５に示すように、並列に連結したシールドマシン１０ａ、１０ｂの後部に、掘削するトンネルの断面形状に合致した一体型仮セグメント２０を取り付けた状態で、移動式バックアンカー装置５０によりシールドマシン１０ａ、１０ｂをエントランス４０に向かって移動させる。そして、エントランス４０に一体型仮セグメント２０が到達した状態で、エントランスパッキン３０と一体型仮セグメント２０により止水を行う。
【００２４】
エントランス４０に取り付けたエントランスパッキン３０と一体型仮セグメント２０により、止水が確実に行われている状態で、シールドジャッキ７０を用いてシールドマシン本来の掘進を行い、シールドマシン１０ａ、１０ｂの後方にセグメント６０を組み立てながら、シールドマシン１０ａ、１０ｂの掘進を行う。
【００２５】
なお、以下に説明する実施形態では、断面円形状の２機のシールドマシン１０ａ、１０ｂを並列に連結した、いわゆるメガネ型のシールドマシンについて説明を行うが、本発明は、このような形状のシールドマシン１０ａ、１０ｂの発進だけではなく、複数のシールドマシンを並列に連結して同時に発進させる際に、広く適用することができる。例えば、３機以上のシールドマシンを並列に連結してもよく、断面形状が楕円形、矩形等のシールドマシンであってもよく、さらに、各シールドマシンの断面積が異なっていてもよい。
【００２６】
＜一体型仮セグメント＞
本発明の実施形態に用いる一体型仮セグメント２０は、図１に示すように、掘削するトンネルの断面形状に合致している。この一体型仮セグメント２０は、２機のシールドマシン１０ａ、１０ｂの断面形状と、両シールドマシン１０ａ、１０ｂの連結部の断面形状とを一体としたもので、例えば、鋼板により製造される部材である。一体型仮セグメント２０は、各シールドマシン１０ａ、１０ｂの断面形状にそれぞれ合致した円形部２１と、両円形部２１、２１を繋ぐＸ型部２２とからなり、全体としてメガネ型となっている。
【００２７】
＜エントランスパッキン＞
エントランスパッキン３０は、エントランス４０において、シールドマシン１０ａ、１０ｂ及び両者の連結部の外周部に密着して、地山とシールドマシン１０ａ、１０ｂとの間の止水を行う部材で、本発明では、このエントランスパッキン３０及びその付属部材を含めて止水構造と称している。このエントランスパッキン３０は、図２に示すように、可撓性及び弾性を有するゴム部材等により形成する。
【００２８】
また、図２に示すように、エントランスパッキン３０には、シールドマシン１０ａ、１０ｂの掘進方向の後方に位置するようにして複数のフラッパー３１が取り付けられている。このフラッパー３１は、シールドマシン１０ａ、１０ｂの掘進方向に回動可能となっており、シールドマシン１０ａ、１０ｂの掘進に伴い、シールドマシン１０ａ、１０ｂの外周部及び連結部に密着しながら、掘進方向に回動してエントランスパッキン３０を押さえ付けることにより、エントランスパッキン３０の自由端部（シールドマシン１０ａ、１０ｂの外周部に接触する端部）の裏返りを防止する。
【００２９】
＜シールドマシンの発進手順＞
次に、図３〜図６を参照して、本実施形態のシールド発進方法を説明する。本実施形態のシールド発進方法では、図３に示すように、エントランス４０にシールドマシン１０ａ、１０ｂを設置し、掘削するトンネルの断面形状に合致した一体型仮セグメント２０を、並列に連結したシールドマシン１０ａ、１０ｂのテール部の後部に取り付ける。この際、シールドマシン１０ａ、１０ｂのテール部の後端面と一体型仮セグメント２０との間に、所定数のセグメント６０を介在させる。なお、シールドマシン１０ａ、１０ｂのテール部の後端面と一体型仮セグメント２０との間に介在させるセグメント６０には、本セグメント６０だけではなく、仮セグメント１１０を含めてもよい。このセグメント６０及び仮セグメント１１０により、シールドマシン１０ａ、１０ｂのテール部を保護するとともに、エントランス４０の厚み等に合わせて、一体型仮セグメント２０の停止位置を調整する。
【００３０】
＜移動式バックアンカー装置を用いた仮掘進＞
また、図４に示すように、発進立坑内に、シールドマシン１０ａ、１０ｂの周囲を囲うようにして、シールドマシン１０ａ、１０ｂの掘進方向に沿って複数のレール部材８０を配設する。そして、一体型仮セグメント２０の後部に移動式バックアンカー装置５０を取り付ける。移動式バックアンカー装置５０は、上述した各レール部材８０に沿って移動可能で、かつレール部材８０の任意の位置に固定可能なクランプ装置（図示せず）を備えている。
【００３１】
この状態で、反力ベース９０と移動式バックアンカー装置５０との間にセンターホールジャッキ１００を取り付け、センターホールジャッキ１００を伸長させると、並列に連結したシールドマシン１０ａ、１０ｂ及び一体型仮セグメント２０が、エントランス４０に向かって同時に掘進する。
【００３２】
＜エントランスパッキンへの到達＞
そして、図５に示すように、一体型仮セグメント２０が、エントランスパッキン３０に到達したら、移動式バックアンカー装置５０を用いた掘進を停止させるとともに、移動式バックアンカー装置５０を固定して、一体型仮セグメント２０を当該エントランス４０位置に留める。具体的には、一体型仮セグメント２０がエントランス４０に進入した位置で、センターホールジャッキ１００を取り外し、反力ベース９０と移動式バックアンカー装置５０の枠部材を固定する。
【００３３】
これにより、一体型仮セグメント２０が、エントランスパッキン３０に接触した状態で、エントランス４０の入口付近に固定される。したがって、エントランス４０の後端部において、一体型仮セグメント２０の外周面とエントランスパッキン３０とが密着するため、確実に止水を行うことができる。
【００３４】
＜シールドジャッキを使用したシールドマシンの掘進＞
一体型仮セグメント２０をエントランス４０の入口付近に固定したら、図６に示すように、通常のシールドマシン１０ａ、１０ｂの掘進と同様に、シールドジャッキ７０を用いて、シールドマシン１０ａ、１０ｂを掘進させながら、シールドマシン１０ａ、１０ｂの後部にセグメント６０を設置する。この際、予めシールドマシン１０ａ、１０ｂのテール部の後端面と一体型仮セグメント２０との間にセグメント６０が介在しているため、各シールドマシン１０ａ、１０ｂの直後で、各セグメント６０の外周面とエントランスパッキン３０とが密着するため、この部分においても、確実に止水を行うことができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０ａ、１０ｂ  シールドマシン
２０  一体型仮セグメント
２１  円形部
２２  Ｘ型部
３０  エントランスパッキン
３１  フラッパー
４０  エントランス
５０  移動式バックアンカー装置
６０  セグメント
７０  シールドジャッキ
８０  レール部材
９０  反力ベース
１００  センターホールジャッキ
１１０  仮セグメント
【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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