(57)【要約】【課題】シールドトンネルの拡幅部を含む拡径部の構築工事において、拡径部スキンプレートの張出しを確実に行えるようにする。【解決手段】シールド機は、互いに分離動作可能な前胴２に連結され且つ後胴３内に格納可能な中胴４に、拡径用カッタ５及び拡径部スキンプレート６が組み込まれている。このシールド機により掘進しながら、前胴２から後胴３を分離して、前胴２に連結された中胴４を後胴３から前進させ、中胴４周面から前記拡径用カッタ５を突出させて拡径掘削するとともに、その拡径掘削による空洞部１２に充填材１３を注入する。その後、空洞部１２内の充填材１３を中胴４内に取込みながら中胴４周面から拡径部スキンプレート６を突出させて空洞部１２内に張出す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体前面にカッタを備えたシールド機であって、
本体周面から外側に突出可能な拡径用カッタと、
前記拡径用カッタにより拡径掘削される空洞部に充填材を注入する充填材注入手段と、
前記拡径用カッタの後側において本体周面から外側に突出可能な拡径部スキンプレートとを備えることを特徴とするシールド機。
【請求項２】
前記拡径部スキンプレートの突出動作時に、前記空洞部に注入された充填材を前記本体内に取込む充填材取込手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のシールド機。
【請求項３】
前記本体は、互いに分離動作可能な前胴及び後胴と、前胴及び後胴に連結され且つ前胴または後胴内の少なくとも一方に格納可能な中胴とからなり、
前記中胴に、前記拡径用カッタ及び前記拡径部スキンプレートが組み込まれていることを特徴とする請求項１または２に記載のシールド機。
【請求項４】
シールド機による掘進と並行して本体周面から拡径用カッタを突出させて拡径部を掘削するとともに、
その拡径用カッタにより拡径掘削される空洞部に充填材を注入した後、
前記本体周面から拡径部スキンプレートを突出させて前記空洞部内に張出すことを特徴とするシールドトンネルの拡径部スキンプレート張出し方法。
【請求項５】
前記拡径部スキンプレートの突出動作は、前記空洞部内の充填材を前記本体内に取込みながら行うことを特徴とする請求項４に記載のシールドトンネルの拡径部スキンプレート張出し方法。
【請求項６】
前胴から後胴を分離して、前胴に連結された中胴を後胴から前進させ、中胴周面から前記拡径用カッタを突出させて拡径掘削するとともに、その拡径掘削による空洞部に充填材を注入した後、
前記空洞部内の充填材を前記中胴内に取込みながら前記中胴周面から前記拡径部スキンプレートを突出させて前記空洞部内に張出すことを特徴とする請求項４または５に記載のシールドトンネルの拡径部スキンプレート張出し方法。
【請求項７】
本体前面にカッタを備えたシールド機であって、
本体周面から外側に突出可能な拡径部スキンプレートと、
前記拡径部スキンプレートの前面に設けられた拡径用カッタと、
前記拡径部スキンプレートの外周面に設けられ外側にウォータージェットを噴射するウォータージェット噴射手段とを備えることを特徴とするシールド機。
【請求項８】
前記拡径部スキンプレートの突出動作時に、前記ウォータージェット噴射手段による地山へのウォータージェット噴射により流動化した流動化物を前記本体内に取込む流動化物取込手段を備えることを特徴とする請求項７に記載のシールド機。
【請求項９】
前記本体は、互いに分離動作可能な前胴及び後胴と、前胴及び後胴に連結され且つ前胴または後胴内の少なくとも一方に格納可能な中胴とからなり、
前記中胴に、前記拡径用カッタ及び前記ウォータージェット噴射手段を有する前記拡径部スキンプレートが組み込まれていることを特徴とする請求項７または８に記載のシールド機。
【請求項１０】
シールド機による掘進と並行して本体周面から地山にウォータージェットを噴射した後、
前記本体周面から拡径部スキンプレートを突出させて張出すことを特徴とするシールドトンネルの拡径部スキンプレート張出し方法。
【請求項１１】
前記拡径部スキンプレートの突出動作は、地山へのウォータージェット噴射により流動化した流動化物を前記本体内に取込みながら行うことを特徴とする請求項１０に記載のシールドトンネルの拡径部スキンプレート張出し方法。
【請求項１２】
前胴から後胴を分離して、前胴に連結された中胴を後胴から前進させ、中胴周面から前記ウォータージェットを噴射した後、
地山へのウォータージェット噴射により流動化した流動化物を前記中胴内に取込みながら前記中胴周面から前記拡径部スキンプレートを突出させて張出すことを特徴とする請求項１０または１１に記載のシールドトンネルの拡径部スキンプレート張出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路トンネルにおける合流部・分岐部などの拡径部を備えるトンネルを構築するために用いるシールド機と、そのようなシールド機を用いて行うシールドトンネルの拡径部スキンプレート張出し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールドトンネルは、発進立坑から到達まで同じ断面で掘削するのが一般的である。そして、道路トンネルの非常駐車帯のように途中で拡幅が必要な場合には、初めから全線にわたって大断面で掘削するのが従来一般的であった。
しかし、トンネル断面が大きくなることから、発生土量が多くなり環境負荷が大きい、覆工及びシールド機が大きくなり、不経済であるなどの問題があった。
【０００３】
このため、部分的にトンネルを拡幅する工法として、例えばＥＳ−Ｔｕｂｅ工法、クレセント工法等がある。
ＥＳ−Ｔｕｂｅ工法は、カッタビットの径を伸縮させる伸縮カッタ機構と、シールド機胴体の両側部を一時的に張出すシールド断面拡大機構とを備えるシールド機を使って、道路トンネルの非常駐車帯などを施工する技術である（非特許文献１参照）。
クレセント工法は、シールド機胴体に組み込んだ球体に内蔵したカッタ装置により非常駐車帯などを掘削していき、本体セグメント外側に三日月形セグメントを組み立て、本線部と拡幅部を結合する技術である（非特許文献２参照）。
【非特許文献１】シールドの掘削断面を自在に拡大・縮小できる「ＥＳ−Ｔｕｂｅ（イー・エス  チューブ）」工法を開発〜大深度地下に建設する電力・ガス用などの長距離シールド工事で威力を発揮〜「２０００年８月３日掲載」＜http://www.shimz.co.jp/news#release2000/364.html＞
【非特許文献２】非常駐車帯と本線トンネルを１台のシールド機で構築−拡幅分岐シールド「クレセント」工法の開発−「２００３年５月２２日掲載」＜http://www.taisei.co.jp/release/2003/may/may04.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、拡幅用カッタの掘削により形成される空洞部に、拡幅部セグメントを組立てていくための拡幅部スキンプレートを張出す際、実際には空洞部内に地山の崩れが起きて拡幅部スキンプレートの張出しが不十分となる問題がある。
このような問題は、道路トンネルにおける本線トンネルとランプトンネルの合流部・分流部の構築工事において、例えば前面に拡径用カッタが設けられた拡径部スキンプレートをシールド機本体から上下に張出そうとする場合にも同様にある。
【０００５】
本発明の課題は、シールドトンネルの拡幅部を含む拡径部の構築工事において、拡径部スキンプレートの張出しを確実に行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１に示すように、本体前面にカッタ１を備えたシールド機であって、本体周面から外側に突出可能な拡径用カッタ５と、前記拡径用カッタにより拡径掘削される空洞部１２に充填材１３を注入する充填材注入手段と、前記拡径用カッタ５の後側において本体周面から外側に突出可能な拡径部スキンプレート６とを備えることを特徴とする。
【０００７】
このように、本体周面から突出する拡径用カッタにより拡径掘削される空洞部への充填材注入手段を備えるシールド機なので、拡径用カッタにより拡径掘削される空洞部に充填材を注入して充填状態とすることによって、拡径掘削による空洞部での地山の崩れを防止できる。
従って、拡径用カッタの後側から拡径部スキンプレートを突出させて空洞部内に押し込むようにして張出すことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシールド機であって、例えば図１に示すように、前記拡径部スキンプレート６の突出動作時に、前記空洞部１２に注入された充填材１３を前記本体内に取込む充填材取込手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
このように、充填材取込手段を備えることで、拡径掘削による空洞部内の充填材を本体内に取込みながら拡径部スキンプレートの空洞部内への張出しが確実に行える。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のシールド機であって、例えば図１に示すように、前記本体は、互いに分離動作可能な前胴２及び後胴３と、前胴及び後胴に連結され且つ前胴２または後胴３内の少なくとも一方に格納可能な中胴４とからなり、前記中胴４に、前記拡径用カッタ５及び前記拡径部スキンプレート６が組み込まれていることを特徴とする。
【００１１】
このように、互いに分離動作可能な前胴及び後胴に連結され且つ前胴または後胴内の少なくとも一方に格納可能な中胴に、拡径用カッタ及び拡径部スキンプレートが組み込まれているので、前胴から後胴を分離して、前胴に連結された中胴を後胴から前進させ、中胴周面から拡径用カッタを突出させて拡径掘削するとともに、中胴周面から拡径部スキンプレートを突出させて空洞部内に張出すことができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、シールドトンネルの拡径部スキンプレート張出し方法であって、例えば図１に示すように、シールド機による掘進と並行して本体周面から拡径用カッタ５を突出させて拡径部を掘削するとともに、その拡径用カッタ５により拡径掘削される空洞部１２に充填材１３を注入した後、前記本体周面から拡径部スキンプレート６を突出させて前記空洞部１２内に張出すことを特徴とする。
【００１３】
このように、シールド機による掘進と並行して本体周面から突出させた拡径用カッタにより拡径部を掘削するとともに、その拡径掘削による空洞部に充填材を注入して充填状態とすることで、本体周面から拡径部スキンプレートを突出させて空洞部内に張出すことができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のシールドトンネルの拡径部スキンプレート張出し方法であって、例えば図１に示すように、前記拡径部スキンプレート６の突出動作は、前記空洞部１２内の充填材１３を前記本体内に取込みながら行うことを特徴とする。
【００１５】
このように、拡径掘削による空洞部内の充填材を本体内に取込みながら拡径部スキンプレートを突出動作させることで、拡径部スキンプレートの空洞部内への張出しが確実に行える。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載のシールドトンネルの拡径部スキンプレート張出し方法であって、例えば図１に示すように、前胴２から後胴３を分離して、前胴２に連結された中胴４を後胴３から前進させ、中胴４周面から前記拡径用カッタ５を突出させて拡径掘削するとともに、その拡径掘削による空洞部１２に充填材１３を注入した後、前記空洞部１２内の充填材１３を前記中胴４内に取込みながら前記中胴４周面から前記拡径部スキンプレート６を突出させて前記空洞部１２内に張出すことを特徴とする。
【００１７】
このように、シールド機において、前胴から後胴を分離して、前胴に連結された中胴を後胴から前進させ、中胴周面から拡径用カッタを突出させることで、拡径用カッタにより拡径部を掘削できる。そして、その拡径掘削による空洞部に充填材を注入した後、中胴周面から拡径部スキンプレートを突出させることで、空洞部内に拡径部スキンプレートを張出すことができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、例えば図４に示すように、本体前面にカッタ１を備えたシールド機であって、本体周面から外側に突出可能な拡径部スキンプレート６と、前記拡径部スキンプレート６の前面に設けられた拡径用カッタ５と、前記拡径部スキンプレート６の外周面に設けられ外側にウォータージェット１７を噴射するウォータージェット噴射手段７とを備えることを特徴とする。
【００１９】
このように、本体周面から突出する拡径部スキンプレートの外周面にウォータージェット噴射手段を備えるシールド機なので、拡径部スキンプレート外表面から地山にウォータージェットを噴射することによって、拡径部スキンプレートが接する地山表面を流動化状態とすることができる。
従って、本体周面から拡径部スキンプレートを突出させて地山表面の流動化層に押し込むようにして張出すことができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のシールド機であって、例えば図７に示すように、前記拡径部スキンプレート６の突出動作時に、前記ウォータージェット噴射手段７による地山へのウォータージェット１７噴射により流動化した流動化物１８を前記本体内に取込む流動化物取込手段９を備えることを特徴とする。
【００２１】
このように、流動化物取込手段を備えることで、地山表面へのウォータージェット噴射による流動化物を本体内に取込みながら拡径部スキンプレートの張出しが確実に行える。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載のシールド機であって、例えば図４に示すように、前記本体は、互いに分離動作可能な前胴２及び後胴３と、前胴及び後胴に連結され且つ前胴２または後胴３内の少なくとも一方に格納可能な中胴４とからなり、前記中胴４に、前記拡径用カッタ５及び前記ウォータージェット噴射手段７を有する前記拡径部スキンプレート６が組み込まれていることを特徴とする。
【００２３】
このように、互いに分離動作可能な前胴及び後胴に連結され且つ前胴または後胴内の少なくとも一方に格納可能な中胴に、拡径用カッタ及びウォータージェット噴射手段を有する拡径部スキンプレートが組み込まれているので、前胴から後胴を分離して、前胴に連結された中胴を後胴から前進させ、中胴周面に露出する拡径部スキンプレートからウォータージェットを噴射して地山表面を流動化状態にできる。
従って、中胴周面から拡径部スキンプレートを突出させて地山表面の流動化層に張出すことができる。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、シールドトンネルの拡径部スキンプレート張出し方法であって、例えば図４に示すように、シールド機による掘進と並行して本体周面から地山にウォータージェット１７を噴射した後、前記本体周面から拡径部スキンプレート６を突出させて張出すことを特徴とする。
【００２５】
このように、シールド機による掘進と並行して本体周面から地山にウォータージェットを噴射することで、地山表面を流動化状態とすることができる。
従って、本体周面から拡径部スキンプレートを突出させて地山表面の流動化層に押し込むようにして張出すことができる。
【００２６】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のシールドトンネルの拡径部スキンプレート張出し方法であって、例えば図７に示すように、前記拡径部スキンプレート６の突出動作は、地山へのウォータージェット１７噴射により流動化した流動化物１８を前記本体内に取込みながら行うことを特徴とする。
【００２７】
このように、地山表面のウォータージェット噴射による流動化物を本体内に取込みながら拡径部スキンプレートの突出動作を行うことで、拡径部スキンプレートの張出しが確実に行える。
【００２８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１０または１１に記載のシールドトンネルの拡径部スキンプレート張出し方法であって、例えば図４及び図７に示すように、前胴から後胴を分離して、前胴２に連結された中胴４を後胴３から前進させ、中胴４周面から前記ウォータージェット１７を噴射した後、地山へのウォータージェット１７噴射により流動化した流動化物１８を前記中胴４内に取込みながら前記中胴４周面から前記拡径部スキンプレート６を突出させて張出すことを特徴とする。
【００２９】
このように、前胴から後胴を分離して、前胴に連結された中胴を後胴から前進させ、中胴周面に露出する拡径部スキンプレートからウォータージェットを噴射することで、地山表面を流動化状態にできる。
従って、中胴周面から拡径部スキンプレートを突出させて地山表面の流動化層に張出すことができる。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１に記載の発明によれば、拡径用カッタにより拡径掘削される空洞部に充填材を注入して充填状態とすることによって、拡径掘削による空洞部での地山の崩れを防止でき、従って、拡径用カッタの後側から拡径部スキンプレートを突出させて空洞部内に押し込むようにして張出すことができる。
【００３１】
請求項２に記載の発明によれば、拡径掘削による空洞部内の充填材を本体内に取込みながら拡径部スキンプレートの空洞部内への張出しが確実に行える。
【００３２】
請求項３に記載の発明によれば、前胴から後胴を分離して、前胴に連結された中胴を後胴から前進させ、中胴周面から拡径用カッタを突出させて拡径掘削するとともに、中胴周面から拡径部スキンプレートを突出させて空洞部内に張出すことができる。
【００３３】
請求項４に記載の発明によれば、シールド機による掘進と並行して本体周面から突出させた拡径用カッタにより拡径掘削される空洞部に充填材を注入して充填状態とすることで、本体周面から拡径部スキンプレートを突出させて空洞部内に張出すことができる。
【００３４】
請求項５に記載の発明によれば、拡径掘削による空洞部内の充填材を本体内に取込みながら拡径部スキンプレートを突出動作させることで、拡径部スキンプレートの空洞部内への張出しが確実に行える。
【００３５】
請求項６に記載の発明によれば、シールド機の前胴から後胴を分離して、前胴に連結されて後胴から前進する中胴周面から拡径用カッタを突出させて拡径部を掘削でき、さらに、その拡径掘削による空洞部に充填材を注入した後、中胴周面から拡径部スキンプレートを突出させて空洞部内に張出すことができる。
【００３６】
請求項７に記載の発明によれば、シールド機による掘進と並行して拡径部スキンプレート外表面から地山にウォータージェットを噴射することによって、拡径部スキンプレートが接する地山表面を流動化状態とすることができ、従って、本体周面から拡径部スキンプレートを突出させて地山表面の流動化層に押し込むようにして張出すことができる。
【００３７】
請求項８に記載の発明によれば、地山表面へのウォータージェット噴射による流動化物を本体内に取込みながら拡径部スキンプレートの張出しが確実に行える。
【００３８】
請求項９に記載の発明によれば、前胴から後胴を分離して、前胴に連結された中胴を後胴から前進させ、中胴周面に露出する拡径部スキンプレートからウォータージェットを噴射して地山表面を流動化状態にでき、従って、中胴周面から拡径部スキンプレートを突出させて地山表面の流動化層に張出すことができる。
【００３９】
請求項１０に記載の発明によれば、シールド機による掘進と並行して本体周面から地山にウォータージェットを噴射することで、地山表面を流動化状態とすることができ、従って、本体周面から拡径部スキンプレートを突出させて地山表面の流動化層に押し込むようにして張出すことができる。
【００４０】
請求項１１に記載の発明によれば、地山表面のウォータージェット噴射による流動化物を本体内に取込みながら拡径部スキンプレートの突出動作を行うことで、拡径部スキンプレートの張出しが確実に行える。
【００４１】
請求項１２に記載の発明によれば、前胴から後胴を分離して、前胴に連結された中胴を後胴から前進させ、中胴周面に露出する拡径部スキンプレートからウォータージェットを噴射することで、地山表面を流動化状態にでき、従って、中胴周面から拡径部スキンプレートを突出させて地山表面の流動化層に張出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
本発明において、シールド機は、図１に示すように、前面に回転式等のカッタ１を備える前胴２と、この前胴２から分離動作可能な後胴３と、この後胴３内に格納可能な前胴２の後端部に連結された中胴４とにより本体が構成されている。後胴３は、前胴２の後端部に連結動作可能で且つ中胴４の後端部にも連結動作可能である。
【００４３】
そして、中胴４には、上下に突出動作可能な一対の拡径用カッタ５と、同じく上下に突出動作可能な一対の拡径部スキンプレート６が格納されている。
これら拡径用カッタ５及び拡径部スキンプレート６は、中胴４から外側への突出状態において略三角形をなしており、図示しない拡径用押出機構（例えば第２実施形態の図５に示したような平行ジャッキや図６に示したような揺動ジャッキによる拡径用押出機構８参照）によりそれぞれ上下に同期して押出動作される。
【００４４】
また、拡径部スキンプレート６には、図示しないが、図１（ｄ）に示したように、地山に形成される空洞部１２に孔やスリットから充填材１３を注入する充填材注入手段が備えられるとともに、その空洞部１２内の充填材１３を孔やスリットから取込む充填材取込手段が備えられている。なお、充填材取込手段は、拡径部スキンプレート６の押出動作に伴って孔やスリットから充填材１３を取込む方式のものや、バキューム装置で吸引するバキューム吸引方式のものでも良い。
【００４５】
次に、以上のシールド機によるトンネルの合流部・分流部構築手順を説明する。
図１（ａ）は通常掘進を示しており、図示のように、前胴２に後胴３を連結した状態として、前胴２前面のカッタ１によりトンネルを掘進していくとともに、後胴３の後側に円形セグメント１１を組立てて覆工していく。
そして、合流部・分流部を施工する開始地点に近付くと、前胴２から後胴３を分離して、図１（ｂ）に示すように、前胴２の前進により中胴４を露出し始める。
続いて、拡径用押出機構を作動させて、図１（ｃ）に示すように、中胴４から上下一対の拡径用カッタ５を上下に同期して突出動作させて地山に押し込むように張出すとともに、その拡径用カッタ５の揺動駆動（図２参照）により上下の拡径部掘削を開始する。
【００４６】
そして、図１（ｄ）に示すように、上下の拡径部掘削による空洞部１２に充填材１３を充填していく。この充填材１３の注入は、中胴４が後胴３から前進して略全長が露出状態となった時点で終了する。
この時点で拡径用押出機構を作動させて、図１（ｅ）に示すように、中胴４から上下一対の拡径部スキンプレート６を上下に同期して突出動作させて空洞部１２内に押し込むように張出す。このとき、空洞部１２内の充填材１３を孔やスリットから拡径部スキンプレート６内に取込んでいく。
【００４７】
その後、後胴３を切り離し、図１（ｆ）に示すように、上下の拡径用カッタ５で拡径部を掘進していくとともに、中胴４及び上下の拡径部スキンプレート６の後側に拡径部セグメント１４を組立てて覆工していく。
ここで、本線トンネルとランプトンネルの合流部・分流部は、図２に示したように、本線トンネルを掘進するシールド機（中胴４Ａ参照）と、ランプトンネルを掘進するシールド機（中胴４Ｂ参照）とが、互いの拡径用カッタ５Ａと拡径用カッタ５Ｂが隣り合うような掘進によって行われる。
以上の拡径部掘削施工は所定区間、即ち、合流部・分流部の設計長に到達するまで継続して行われる。
【００４８】
そして、合流部・分流部の設計長に到達した時点で、拡径用カッタ５及び拡径部スキンプレート６を含む中胴４を切り離す。
その後、前胴２で掘進していくとともに、その前胴２の後側に円形セグメント１１を組立てて覆工していく。
【００４９】
以上のように、拡径用カッタ５により拡径掘削される空洞部１２に充填材１３を注入して充填状態とすることで、拡径掘削による空洞部１２での地山の崩れを防止できる。
そして、拡径用カッタ５の後側から拡径部スキンプレート６を突出させて、空洞部１２内の充填材１３を拡径部スキンプレート６内に取込みながら、拡径部スキンプレート６を空洞部１２内に押し込むことで、空洞部１２内に拡径部スキンプレート６を確実に張出すことができる。
従って、中胴４及び上下の拡径部スキンプレート６の後側において、拡径部セグメント１４の組立て覆工が行えるようになる。
【００５０】
〔第２の実施の形態〕
この実施形態のシールド機は、図３に示すように、本体が前胴２、後胴３及び中胴４により構成され、中胴４に上下対をなす拡径用カッタ５及び拡径部スキンプレート６が組み込まれている点において、前述した第１実施形態と同様である。
但し、この実施形態においては、図３（ｄ）に示したように、拡径部スキンプレート６の前面に拡径用カッタ５が一体化して設けられている。図４は拡径用カッタ５の揺動動作機構５１を示したもので、中胴４内に設けた揺動動作機構５１は、図示のように、拡径用カッタ５を揺動動作させる揺動ジャッキ５２及びクランク機構５３からなる。
【００５１】
そして、拡径部スキンプレート６の外表面には、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、外側にウォータージェット１７を噴射するウォータージェット噴射手段７、具体的には多数のウォータージェット噴射ノズル７が設けられている。
このようなウォータージェット噴射ノズル７及び拡径用カッタ５を有する拡径部スキンプレート６は、図５に示したような平行ジャッキによる拡径用押出機構８や図６に示したような揺動ジャッキによる拡径用押出機構８により上下に同期して押出動作される。
【００５２】
また、拡径部スキンプレート６には、図７に示したように、ウォータージェット噴射ノズル７からのウォータージェット１７の噴射により地山表面が流動化された流動化物１８を孔やスリットから取込む流動化物取込手段９が設けられている。この流動化物取込手段９は、拡径部スキンプレート６の押出動作に伴って孔やスリットから流動化物１８を取込む方式のものや、バキューム装置で吸引するバキューム吸引方式のものでも良い。
【００５３】
次に、以上のシールド機によるトンネルの合流部・分流部構築手順を説明する。
図３（ａ）は通常掘進を示しており、図示のように、前胴２に後胴３を連結した状態として、前胴２前面のカッタ１によりトンネルを掘進していくとともに、後胴３の後側に円形セグメント１１を組立てて覆工していく。
そして、合流部・分流部を施工する開始地点に近付くと、前胴２から後胴３を分離して、図３（ｂ）に示したように、前胴２の前進により中胴４の略全長を露出状態にする。従って、上下の拡径部スキンプレート６が露出状態となる。
【００５４】
次いで、図３（ｃ）に示したように、拡径部スキンプレート６の外表面に設けた多数のウォータージェット噴射ノズル７から地山にウォータージェット１７を噴射する。
このようなウォータージェット１７の噴射によって、拡径部スキンプレート６に接する地山表面が流動化状態となり、図５〜図７に示したような流動化物１８が生成される。
【００５５】
続いて、拡径用押出機構８を作動させて、図３（ｄ）に示したように、中胴４から上下一対の拡径部スキンプレート６を上下に同期して突出動作させて地山表面の流動化層、即ち、流動化物１８に押し込むように張出す。このとき、図７に示したように、流動化物１８を孔やスリットから流動化物取込手段９により拡径部スキンプレート６内に取込んでいく。
以上のウォータージェット１７の噴射と拡径部スキンプレート６の突出動作は、拡径部スキンプレート６が所定の張出し量となった時点で終了する。
【００５６】
その後、後胴３を切り離し、図３（ｅ）に示すように、上下の拡径部スキンプレート６前面の拡径用カッタ５で拡径部を掘進していくとともに、中胴４及び上下の拡径部スキンプレート６の後側に拡径部セグメント１４を組立てて覆工していく。
以降は前述した第１実施形態と同様である。
【００５７】
以上のように、シールド機による掘進と並行して拡径部スキンプレート６外表面の多数のウォータージェット噴射ノズル７から地山にウォータージェット１７を噴射することで、拡径部スキンプレート６が接する地山表面を流動化状態にして流動化物１６を生成できる。
そして、拡径部スキンプレート６を突出させて、地山表面の流動化物１８を流動化物取込手段９により取込みながら、拡径部スキンプレート６を地山表面の流動化層に押し込むことで、地山内に拡径部スキンプレート６を確実に張出すことができる。
従って、上下の拡径部スキンプレート６前面の拡径用カッタ５による拡径部掘進が行えるとともに、中胴４及び上下の拡径部スキンプレート６の後側において、拡径部セグメント１４の組立て覆工が行えるようになる。
【００５８】
なお、以上の実施の形態においては、本線トンネルとランプトンネルの合流部・分流部の構築工事としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、非常駐車帯等の拡幅部の構築工事であっても良い。
また、拡径動作機構などシールド機の具体的な構成等についても適宜に変更可能であることは勿論である。例えば、前胴に中胴を格納したり、前胴及び後胴の中間に中胴を格納するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明を適用した第１の実施の形態を示すもので、本発明に係るシールド機による通常掘進（ａ）、中胴露出（ｂ）、拡径用カッタ張出し（ｃ）、拡径部掘削（ｄ）、拡径部スキンプレート張出し（ｅ）、合流部掘進（ｆ）を工程順に示した概略斜視図である。
【図２】左右のシールド機の拡径用カッタによる掘削時の振動状態（ａ〜ｅ）を示した概略正面図である。
【図３】本発明を適用した第２の実施の形態を示すもので、本発明に係るシールド機による通常掘進（ａ）、中胴露出（ｂ）、ウォータージェット噴射（ｃ）、拡径部スキンプレート張出し（ｄ）、合流部掘進（ｅ）を工程順に示した概略斜視図である。
【図４】拡径用カッタの揺動動作機構を示した側面図（ａ）と正面図（ｂ）である。
【図５】拡径部スキンプレート押出機構の一例を示すもので、格納状態（ａ）と張出し状態（ｂ）を示した縦断正面図である。
【図６】拡径部スキンプレート押出機構の他の例を示すもので、格納状態（ａ）と張出し状態（ｂ）を示した縦断正面図である。
【図７】拡径部スキンプレートのウォータージェット噴射ノズル及び流動化物取込部を示した破断正面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  カッタ
２  前胴
３  後胴
４  中胴
５  拡径用カッタ
６  拡径部スキンプレート
７  ウォータージェット噴射手段
８  拡径用押出機構
９  流動化物取込手段
１１  円形セグメント
１２  空洞部
１３  充填材
１４  拡径部セグメント
１７  ウォータージェット
１８  流動化物
５１  揺動動作機構
５２  揺動ジャッキ
５３  クランク機構
【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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