(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中を推進され、到達立て坑の土留め壁を掘削してこれに到達した、トンネル掘削機の受け入れ方法であって、前記トンネル掘削機の到達前に前記到達立て坑内に設置された、止水性を有しかつ溶解可能である第１のブロックであって前記土留め壁との間を密閉された第１のブロックおよび該第１のブロックに接する止水性を有する第２のブロックを、前記トンネル掘削機が前記第１のブロックを貫通し、前記トンネル掘削機の一部が前記第２のブロック内に至るように順次掘削すること、前記第１のブロックを溶解すること、溶解された前記第１のブロックを排除すること、前記第１のブロックの排除跡に凝固性を有する材料を充填することを含む、トンネル掘削機の受け入れ方法。
【請求項２】
地中を推進され、到達立て坑の土留め壁を掘削してこれに到達したトンネル掘削機およびこれに引き続くセグメントリングまたは管の受け入れ方法であって、前記トンネル掘削機の到達前に前記到達立て坑内に設置された、止水性を有しかつ溶解可能である第１のブロックであって前記土留め壁との間を密閉された第１のブロックおよび該第１のブロックに接する止水性を有する第２のブロックを、前記トンネル掘削機およびこれに引き続くセグメントリングまたは管が前記第１のブロックを貫通し、前記トンネル掘削機の全部が前記第２のブロック内に至るように順次掘削すること、前記第１のブロックを溶解すること、溶解された前記第１のブロックを排除すること、前記第１のブロックの排除跡に凝固性を有する材料を充填することを含む、トンネル掘削機の受け入れ方法。
【請求項３】
地中を推進され、到達立て坑の土留め壁を掘削してこれに到達したトンネル掘削機の受け入れ方法であって、前記トンネル掘削機の到達前に前記到達立て坑内に設置された止水性を有するブロックを、該ブロックと前記土留め壁との間に設けられかつ液体が満たされた密閉空間を前記トンネル掘削機が貫通した後に、該トンネル掘削機の一部が前記ブロック内に至るように掘削すること、前記密閉空間内の液体を排除すること、前記液体の排除跡に凝固性を有する材料を充填することを含む、トンネル掘削機の受け入れ方法。
【請求項４】
地中を推進され、到達立て坑の土留め壁を掘削してこれに到達したトンネル掘削機およびこれに引き続くセグメントリングまたは管の受け入れ方法であって、前記トンネル掘削機の到達前に前記到達立て坑内に設置された止水性を有するブロックを、該ブロックと前記土留め壁との間に設けられかつ液体が満たされた密閉空間を前記トンネル掘削機が貫通した後に、該トンネル掘削機の全部が前記ブロック内に至るように掘削すること、前記密閉空間内の液体を排除すること、前記液体の排除跡に凝固性を有する材料を充填することを含む、トンネル掘削機の受け入れ方法。
【請求項５】
前記第１のブロックの溶解に先立ち、前記トンネル掘削機と前記土留め壁との間の隙間に間詰め材を充填する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のブロックの溶解に先立ち、前記セグメントリングまたは管と前記土留め壁との間の隙間に間詰め材を充填する、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記液体の排除に先立ち、前記トンネル掘削機と前記土留め壁との間の隙間に間詰め材を充填する、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記液体の排除に先立ち、前記セグメントリングまたは管と前記土留め壁との間の隙間に間詰め材を充填する、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記排除跡に加えて、前記トンネル掘削機と前記土留め壁との間の隙間に前記凝固性材料を充填する、請求項１または３に記載の方法。
【請求項１０】
前記排除跡に加えて、前記セグメントリングまたは管と前記土留め壁との間の隙間に前記凝固性材料を充填する、請求項２または４に記載の方法。
【請求項１１】
地中を推進され、到達立て坑の土留め壁を掘削してこれに到達したトンネル掘削機の受け入れ設備であって、前記到達立て坑内に配置された、止水性を有しかつ溶解可能である第１のブロックであって前記トンネル掘削機の掘削作用を受けて貫通される第１のブロックと、前記第１のブロックに接する、止水性を有する第２のブロックであって前記トンネル掘削機の掘削作用を受けてその一部または全部を受け入れ可能である第２のブロックと、前記第１のブロックと前記土留め壁との間を密閉する密閉手段とを含む、トンネル掘削機の受け入れ設備。
【請求項１２】
地中を推進され、到達立て坑の土留め壁を掘削してこれに到達したトンネル掘削機の受け入れ設備であって、前記到達立て坑内に配置された、止水性を有するブロックであって前記トンネル掘削機の掘削作用を受けてその一部または全部を受け入れ可能であるブロックと、該ブロックと前記土留め壁との間に、前記トンネル掘削機の貫通を許す、液体が満たされた密閉空間を規定する密閉手段とを含む、トンネル掘削機の受け入れ設備。
【請求項１３】
さらに、前記土留め壁に設けられた複数のアンカ部材であって前記土留め壁から、前記第１のブロックの前記トンネル掘削機により貫通される部分以外の部分に伸びる複数のアンカ部材を含む、請求項１１に記載の設備。
【請求項１４】
さらに、前記土留め壁に設けられた複数のアンカ部材であって前記土留め壁から、前記密閉空間の前記トンネル掘削機により貫通される部分以外の部分に伸びる複数のアンカ部材を含む、請求項１２に記載の設備。
【請求項１５】
前記第１のブロックが発泡プラスチック材料からなる、請求項１１に記載の設備。
【請求項１６】
前記第１のブロックが環状体からなり、該環状体が規定する空間が液体またはモルタルの固化物で満たされている、請求項１５に記載の設備。
【請求項１７】
前記第２のブロックがモルタルの固化物からなる、請求項１１に記載の設備。
【請求項１８】
前記ブロックがモルタルの固化物からなる、請求項１２に記載の設備。
【請求項１９】
前記密閉手段が前記第１のブロックおよび前記第２のブロックを収容するケーシングからなる、請求項１１に記載の設備。
【請求項２０】
前記密閉手段が前記液体および前記ブロックを収容するケーシングからなる、請求項１２に記載の設備。
【請求項２１】
前記密閉手段がモルタルの固化物からなる、請求項１１に記載の設備。
【請求項２２】
前記密閉手段が、前記到達立て坑内に設けられ前記土留め壁に連なる壁体からなる、請求項１１または１２に記載の設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中を推進され、到達立て坑の土留め壁を掘削してこれに到達したトンネル掘削機の受け入れ方法およびその受け入れ設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネルの形成のために地中を推進され、その後、土留め壁を掘削、貫通して該土留め壁が規定する到達立て坑内に到達した、シールド型トンネル掘削機や管推進型トンネル掘削機のようなトンネル掘削機は、土留め壁とこれを貫通するトンネル掘削機との間の隙間からの地下水および土砂の流入を阻止するため、到達立て坑内に設置された受け入れ設備内に受け入れられる。
【０００３】
従来、トンネル掘削機の受け入れのため、予め土留め壁にこれを貫通したトンネル掘削機の一部を受け入れるための密閉空間を規定するケーシングを取り付けておき、前記トンネル掘削機の一部を受け入れた後、前記密閉空間に、凝固性の材料であってその固化物が止水性を有するモルタルのような材料を充填することが提案されている（特開平１０−２５９８９号）。
【０００４】
これによれば、前記ケーシング内に充填されトンネル掘削機と土留め壁との間の隙間を埋める前記凝固性材料の固化物により、前記隙間からの地下水および土砂の流入を阻止する止水を完全にすることができる。この止水状態は、その後に行われるケーシングおよび該ケーシング内固化物の撤去、さらに、これに引き続いて行われる前記トンネル掘削機の一部（回転カッタヘッド）の分離・撤去または前記到達立て坑からの再発進のための前記土留め壁からのトンネル掘削機の引き抜き作業の間にも維持される。
【０００５】
ところで、トンネル掘削機の一部の分離・撤去または引き抜きを行うに先立ち、トンネル掘削機が掘削・貫通することによって土留め壁に生じた貫通穴を補強するため、土留め壁に環状構造物である坑口壁が設けられる。
【０００６】
坑口壁は、前記貫通穴を貫通した状態にあるトンネル掘削機の本体またはこれに引き続くセグメントリングもしくは管の周りに型枠を組み立て、これにコンクリートまたはモルタルのような凝固性を有する材料を打設することにより構築されている。
【０００７】
しかし、型枠の組み立ておよびその後の解体、撤去に多大の時間と労力を要する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、坑口壁の構築のために型枠を特別に設置することを不要とするトンネル掘削機の受け入れ方法及びその設備を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、地中を推進され、到達立て坑の土留め壁を掘削してこれに到達したトンネル掘削機の受け入れ方法であって、前記トンネル掘削機の到達前に前記到達立て坑内に設置された止水性を有しかつ溶解可能である第１のブロックであって前記土留め壁との間を密閉された第１のブロックおよび該第１のブロックに接する、止水性を有する第２のブロックを、前記トンネル掘削機が前記第１のブロックを貫通し、前記トンネル掘削機の一部が前記第２のブロック内に至るように順次に掘削すること、前記第１のブロックを溶解すること、溶解された前記第１のブロックを排除すること、前記第１のブロックの排除跡に凝固性を有する材料を充填することを含む（第１発明）。
【００１０】
また、他の本発明は、前記第１のブロックおよび前記第２のブロックを、前記トンネル掘削機およびこれに引き続くセグメントリングまたは管が前記第１のブロックを貫通し、前記トンネル掘削機の全部が前記第２のブロック内に至るように順次掘削し、その後、前記第１のブロックを溶解し、これを排除し、その排除跡に凝固性を有する材料を充填することを含む（第２発明）。
【００１１】
さらに、他の本発明は、前記トンネル掘削機の到達前に前記到達立て坑内に設置された止水性を有するブロックを、該ブロックと前記土留め壁との間に設けられかつ液体が満たされた密閉空間を前記トンネル掘削機が貫通した後に、該トンネル掘削機の一部が前記ブロック内に至るように掘削すること、前記密閉空間内の液体を排除すること、前記液体の排除跡に凝固性を有する材料を充填することを含む（第３発明）。
【００１２】
さらに、他の本発明は、前記ブロックを、前記密閉空間を貫通した後に、前記トンネル掘削機の全部が前記ブロック内に至るように掘削し、その後、前記密閉空間内の液体を排除し、その排除跡に凝固性を有する材料を充填することを含む（第４発明）。
【００１３】
第１発明および第２発明においては、それぞれ、前記第１のブロックの溶解に先立ち、前記土留め壁とこれを貫通するトンネル掘削機との間の隙間、あるいは、前記土留め壁とこれを貫通する前記セグメントリングまたは管との間の隙間に間詰め材を充填することができ、また、第３発明および第４発明においては、それぞれ、前記液体の排除に先立ち、前記トンネル掘削機と前記土留め壁との間の隙間、あるいは、前記セグメントリングまたは管と前記土留め壁との間の隙間に間詰め材を充填することができる。
【００１４】
前記間詰め材を充填する代わりに、第１発明および第３発明において、それぞれ、前記排除跡に加えて、前記トンネル掘削機と前記土留め壁との間の隙間に前記凝固性の材料を充填し、また、第２発明および第４発明において、それぞれ、前記セグメントリングまたは管と前記土留め壁との間の隙間に前記凝固性の材料を充填することができる。
【００１５】
第１発明および第２発明の実施に供される受け入れ設備に係る本発明（第５発明）は、前記到達立て坑内に配置された、止水性を有しかつ溶解可能である第１のブロックであって前記トンネル掘削機の掘削作用を受けて貫通される第１のブロックと、前記第１のブロックに接する、止水性を有する第２のブロックであって前記トンネル掘削機の掘削作用を受けてその一部または全部を受け入れ可能である第２のブロックと、前記第１のブロックと前記土留め壁との間を密閉する密閉手段とを含む。
【００１６】
第３発明または第４発明の実施に供される受け入れ設備に係る本発明（第６発明）は、前記到達立て坑内に配置された、止水性を有するブロックであって前記トンネル掘削機の掘削作用を受けてその一部または全部を受け入れ可能であるブロックと、該ブロックと前記土留め壁との間に、前記トンネル掘削機の貫通を許す、液体が満たされた密閉空間を規定する密閉手段とを含む。
【００１７】
第５発明に関しては、さらに、前記土留め壁に設けられた複数のアンカ部材であって前記土留め壁から、前記第１のブロックの前記トンネル掘削機により貫通される部分以外の部分に伸びる複数のアンカ部材を含むものとし、また、第６発明に関しては、さらに、前記土留め壁から、前記密閉空間の前記トンネル掘削機により貫通される部分以外の部分に伸びる複数のアンカ部材を含むものとすることができる。
【００１８】
第５発明において、前記第１のブロックが発泡プラスチック材料からなるものとし、あるいは、さらに、該第１のブロックが環状体からなりかつその空間を液体またはモルタルの固化物で満たされているものとすることができる。
【００１９】
また、第５発明および第６発明において、それぞれ、前記第２のブロックおよび前記ブロックがモルタルの固化物からなるものとすることができる。
【００２０】
さらに、第５発明および第６発明において、前記密閉手段が、それぞれ、前記第１のブロックおよび前記第２のブロックを収容するケーシングからなるもの、および、前記液体および前記ブロックを収容するケーシングからなるものとすることができる。
【００２１】
さらに、第５発明において、前記密閉手段がモルタルの固化物からなるものとすることができる。
【００２２】
さらに、第５発明および第６発明において、前記密閉手段が、前記到達立て坑内に設けられ前記土留め壁に連なる壁体からなるものとすることができる。
【００２３】
【発明の作用および効果】
第１発明によれば、到達立て坑の土留め壁を掘削してこれを貫通したトンネル掘削機は、これが第１のブロックを掘削して貫通し、さらに第２のブロックを掘削してその一部が該第２のブロック内に至るとき、両ブロック内に受け入れられる。このとき、トンネル掘削機の受け入れ空間が土留め壁とこれを貫通するトンネル掘削機との間の隙間と連通し、第１のブロックが止水性を有し、該ブロックと到達立て坑の土留め壁との間が密閉され、また、第２のブロックが止水性を有し、第１のブロックに接していることから、前記隙間を通して到達立て坑内に地下水および土砂が流入することを完全に阻止すること、すなわちトンネル掘削機の到達立て坑への到達時における止水を完全にすることができる。
【００２４】
また、その後、前記第１のブロックを溶解し、これを排除した後に残る空間である排除跡に凝固性を有する材料を充填することにより、トンネル掘削機の周囲に土留め壁に連なる環状構造物である坑口壁を構築することができる。
【００２５】
第２発明にあっては、トンネル掘削機は、第１のブロックを掘削して貫通し、さらに第２のブロックを掘削してその全部が該第２のブロック内に至るとき、第２のブロック内に受け入れられる。このとき、トンネル掘削機に引き続くセグメントリングまたは管が第１のブロックを貫通することから、前記第１のブロックの排除跡に凝固性材料を充填することにより、前記セグメントリングまたは管の周囲に土留め壁に連なる坑口壁を構築することができる。
【００２６】
また、第３発明によれば、到達立て坑の土留め壁を貫通したトンネル掘削機は、これが液体で満たされた密閉空間を経て、ブロックを掘削し、その一部が該ブロック内に至るとき、前記密閉空間およびブロックに受け入れられる。このとき、トンネル掘削機の受け入れ空間が土留め壁とこれを貫通するトンネル掘削機との間の隙間と連通し、土留め壁とブロックとの間の空間が密閉され、また、ブロックが止水性を有することから、前記隙間を通しての到達立て坑内への地下水および土砂の流入を完全に阻止すること、すなわちトンネル掘削機の到達立て坑への到達時における止水を完全にすることができる。
【００２７】
その後、前記密閉空間内の液体を排除した後に残る空間である排除跡に凝固性を有する材料を充填することにより、トンネル掘削機の周囲に土留め壁に連なる坑口壁を構築することができる。
【００２８】
第４発明にあっては、トンネル掘削機は、密閉空間を経た後にブロックを掘削してその全部が該ブロック内に至るとき、ブロック内に受け入れられる。このとき、トンネル掘削機に引き続くセグメントリングまたは管が前記密閉空間を貫通することから、密閉空間内の液体の排除跡に凝固性材料を充填することにより、前記セグメントリングまたは管と周囲に土留め壁に連なる坑口壁を構築することができる。
【００２９】
したがって、第１発明および第２発明にあっては止水のために設置した第１のブロックの排除跡を、また、第３発明および第４発明にあっては止水のために設けた密閉空間内の液体の排除跡を前記凝固性を有する材料の充填空間として利用するため、坑口壁の構築のための型枠の準備、その設置および撤去を不要とすることができる。このため、前記型枠の設置に伴う到達立て坑内空間の狭小化を回避し、また、前記型枠の設置および撤去作業のための労力および時間を不要とすることができる。
【００３０】
また、前記凝固性を有する材料として例えばモルタルやコンクリートを使用し、また、前記第２のブロックおよび前記ブロックをモルタル製のそれとするときは（第５発明および第６発明）、前記凝固性材料の固化物と前記ブロックとがいわゆるコールドジョイントをなして互いに接合することから、前記固化物からの前記ブロックの分離を容易に行うことができる。
【００３１】
第１発明および第２の発明における第１のブロックの排除、第３発明および第４発明における液体の排除に先立って、土留め壁とトンネル掘削機またはこれに引き続くセグメントリングもしくは管との間の隙間に間詰め剤を充填し、これにより到達立て坑の外部との連通を遮断するときは、地下水の影響を排した状態で前記凝固性材料の充填作業を行うことができる。
【００３２】
前記隙間は、前記間詰め材の充填を省略して、前記坑口壁の構築材料である凝固性材料をもって充填することができ、これにより、前記隙間をより高強度の材料をもって塞ぐことができる。
【００３３】
さらに、第１発明および第２発明によれば、土留め壁がいわゆるノムスト工法(NOMST=Novel Material Shield-cuttable Tunnel-wall System)で採用されるノムスト壁からなる場合、第１のブロックが、トンネル掘削機からの押圧力と掘削作用とを同時に受ける前記ノムスト壁をその撓み量を少なくするように支える作用なす。
【００３４】
第３発明および第４発明においては、この作用は、非圧縮性流体である前記密閉空間を満たす液体が発揮する。
【００３５】
第１の発明および第２の発明は第５発明に係る設備をもって実施することができ、また、第３発明および第４発明は第６発明に係る設備をもって実施することができる。
【００３６】
第５発明によれば、前記凝固性材料の充填空間は、土留め壁と、密閉手段と、第２のブロックとにより規定することができ、第６発明によれば、土留め壁と、密閉手段と、ブロックとにより規定することができる。
【００３７】
第５発明において、第１のブロックを発泡プラスチック製とするときは、有機溶剤を用いて容易に前記第１のブロックを液状に溶解することができ、また、液状物はその排除が容易である。
【００３８】
発泡プラスチック製の第１のブロックを環状体とするときは、トンネル掘削機による第１のブロックの掘削量を少なくし、また、その材料費を節減することができる。前記環状体が規定する空間を充填する液体またはモルタルの固化物は、土留め壁が前記ノムスト壁からなる場合における該ノムスト壁の撓み量の低減に寄与する。
【００３９】
また、第５発明および第６発明における複数のアンカ部材は、それぞれ、第１のブロックおよび液体を除去したときにその除去跡に残り、該除去跡に充填される前記凝固性材料中に埋設されることから、土留め壁に対する前記坑口壁の接合をより強固にすることができる。
【００４０】
前記密閉手段は、地下水圧が比較的大きいときはケーシングとし、また、比較的小さいときはモルタルの固化物もしくは土留め壁に連なる壁体とすることができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、トンネル１０の形成のため、発進立て坑（図示せず）から到達立て坑１２に向けて、トンネル掘削機１４が地中を推進されている。
【００４２】
到達立て坑１２は、円形、矩形等の横断面形状を有する土留め壁１６により規定されている。土留め壁１６は、例えば前記ノムスト壁のような、トンネル掘削機１４の後記カッタヘッド２２により切削または掘削可能である材料で形成された部分を有する壁からなる。
【００４３】
図示のトンネル掘削機１４はシールド型トンネル掘削機からなる。掘削機１４は、前記シールド型掘削機ではなく、例えば管推進型トンネル掘削機であってもよい。
【００４４】
いずれのトンネル掘削機も筒状（円筒状または角筒状）の本体と、その先端（推進方向前端）に前記本体の軸線の周りに回転可能に支承されたカッタヘッドとを備え、推力を受ける間に、回転駆動される前記カッタヘッドにより地盤を掘削し、最後に土留め壁１６を掘削し、これを経て到達立て坑１２に到達する。
【００４５】
土留め壁１６を掘削、貫通し、到達立て坑１２に到達したトンネル掘削機１４は、後述する本発明に係る方法および設備をもって、その一部または全部が受け入れられる。
【００４６】
図示のトンネル掘削機１４すなわちシールド型トンネル掘削機は、前記したように、筒状の本体２０と、カッタヘッド２２とを有する。本体２０の後方には、トンネル掘削機１４が先行して掘削した跡の壁面の覆工をなす、複数のセグメントをリング状に組み立ててなる複数のセグメントリング２４が直列に連なっている。
【００４７】
シールド掘進機１４はこれに内蔵された複数のシールドジャッキ（図示せず）の伸長作動により、セグメントリング２４に反力を担わせて、地中２６を推進される。なお、前記管推進型トンネル掘削機では、該掘削機が先行して掘り進んだ跡に直列に配置されるコンクリート管のような管に推力を与えることにより該管と共に推進される。推力は、前記発進立て坑に設置された液圧ジャッキからなる元押し装置（図示せず）により付与される。
【００４８】
掘削機１４が土留め壁１６に掘削作用を及ぼしてこれにあけた穴２８（図２）を貫通しまたはこれを経て到達立て坑１２内に到達すると、掘削機１４の一部または全部が本発明に係る受け入れ設備３０に受け入れられる。
【００４９】
掘削機１４の一部（カッタヘッド２２のみ、または、カッタヘッド２２およびシールド本体２０の一部）が受け入れられるときは、後に、掘削機のカッタヘッド２２のみが分離、撤去され、シールド本体２０は到達立て坑１２および地中２６に残置され、トンネルの一部とされる。また、掘削機１４の全部（カッタヘッド２２およびシールド本体２０）が受け入れられるときは、後に、到達立て坑１２または他の立て坑を発進立て坑とするトンネル掘削に再度使用するために撤去される。
【００５０】
まず、掘削機１４の一部が受け入れられる場合について説明する。
【００５１】
図１に示すように、到達立て坑１２内への掘削機１４の到達に先立ち、到達立て坑１２内に本発明の受け入れ装置３０を設置する。
【００５２】
受け入れ装置３０は、第１のブロック３２と、第２のブロック３４と、密閉手段３６とを備える。
【００５３】
第１のブロック３２は、水を通さない性質である止水性を有し、また溶解可能であり、さらにカッタヘッド２２により掘削可能である材料、例えば発泡スチロールのような発泡プラスチック材料からなる。
【００５４】
第１のブロック３２はカッタヘッド２２の掘削作用を受けてその貫通穴３７（図２参照）が形成され得る大きさまたは平面形状を有し、到達立て坑１２内においてカッタヘッド２２の掘削作用を受け得る位置に配置されている。
【００５５】
図示の第１のブロック３２は矩形や円形のような横断面形状を有する板状体からなり、土留め壁１６に接している。土留め壁１６との間に間隔をおいて配置することも可能である。
【００５６】
第２のブロック３４は、止水性を有しかつカッタヘッド２２により掘削可能である材料、例えばエアモルタルや無収縮モルタルのような凝固性を有する材料の固化物からなる。
【００５７】
第２のブロック３４は、トンネル掘削機１４の一部であるカッタヘッド２２を受け入れることができるように該カッタヘッドの厚さ寸法（トンネル掘削機１４の推進方向に関する長さ）よりも大きい厚さ寸法を有し、第１のブロック３２の前方（掘削機１４の推進方向に関する前方）に配置されている。
【００５８】
第２のブロック３４は第１のブロック３２と同じ横断面形状を有し、第１のブロック３２の前端面に接している。
【００５９】
密閉手段３６は、箱状の鋼製ケーシングからなる。両ブロック３２，３４はこのケーシングに隙間無く収容され、該ケーシングを介して土留め壁１６に支持されている。
【００６０】
前記ケーシングはその開放端の周囲を取り巻くフランジ部３８を有し、フランジ部３８を経て伸びる複数のボルトおよびナットの組立体４０により土留め壁１６に水密に取り付けられている。
【００６１】
したがって、前記ケーシングにより、第１のブロック３２と土留め壁１６との間が密閉されている。図示の例では、両ブロック３２，３４相互間も、また、前記ケーシングにより密閉されている。
【００６２】
第２のブロック３４は、例えば、第１のブロック３２が配置された前記ケーシング内に前記凝固性材料を注入することにより形成することができる。符号４２は、前記ケーシング内に前記凝固性材料を注入するために前記ケーシングに取り付けられた導管を示す。
【００６３】
本発明に係るトンネル掘削機１４の受け入れ方法であっては、土留め壁１６を掘削、貫通するトンネル掘削機１４の推進の継続により、そのカッタヘッド２２で第１のブロック３２および第２のブロック３４を順次に掘削する。トンネル掘削機１４の推進は、カッタヘッド２２の全部が第２のブロック３４内に隠れるまで行う（図２）。両ブロック３２，３４の被掘削片はトンネル掘削機１４内に取り込むことができる。
【００６４】
その結果、トンネル掘削機１４はそのシールド本体２０が土留め壁１６と第１のブロック３２とを貫通しており、かつ、そのカッタヘッド２２が第２のブロック３４内に位置する状態、すなわち、トンネル掘削機１４の一部が両ブロック３２，３４内に受け入れられた状態におかれる。
【００６５】
このとき、両ブロック３２，３４に形成された受け入れ空間４４が土留め壁の貫通穴２８と連通し、受け入れ空間４４内には地下水および土砂が流入する。しかし、両ブロック３２，３４が止水性を有しかつ互いに接しており、また、第１のブロック３２と土留め壁１６との間が密閉手段３６により密閉され、さらに、図示の例では両ブロック３２，３４相互間が密閉手段３６により補助的に密閉されているため、前記地下水および土砂は受け入れ空間４４内に保持され、該空間から到達立て坑１２内に漏れ出ることはない。これにより、到達立て坑１２内へのトンネル掘削機１４の到達に伴う止水を確保することができる。
【００６６】
また、本発明によれば、土留め壁１６がトンネル掘削機１４による掘削作用を受けて前方に撓むとき、土留め壁１６に接する第１のブロック３２が第２のブロック３４および密閉手段３６による支持の下、これに抵抗し、土留め壁１６の撓みの程度を少なくする。これにより、土留め壁１６の掘削を円滑に、また、効率よく行うことができる。
【００６７】
なお、トンネル掘削機１４の推力を受ける両ブロック３２，３４に対してより大きい反力を付与するため、密閉手段３６とその前方に相対する坑壁との間に複数のスクリュージャッキ４６と支保材４７とを配置することができる。
【００６８】
トンネル掘削機１４の受け入れ後、土留め壁１６とこれを貫通しているシールド本体２０との間の隙間４８、好ましくはさらにシールド本体２０と第１のブロック３２との間の隙間４４にエアモルタル、水ガラス等からなる間詰め材５０を充填する（図３）。間詰め材５０の充填は、例えば、シールド本体２０内から隙間４８に前記間詰め材を送り込むことにより行うことができる。
【００６９】
その後、第１のブロック３２を溶解し、溶解した第１のブロック３２を排除する（図４）。
【００７０】
前記発泡スチロールからなる第１のブロック３２の場合には、これに醋酸エチルやアセトンのような有機溶剤を作用させることにより溶解し、これを液状にすることができる。前記有機溶剤は、密閉手段３６である前記ケーシングの上部に取り付けられた導管５２を通して前記ケーシング内に注入することができる。
【００７１】
また、液状にされた第１のブロック３２は、前記ケーシングの下部に取り付けられた導管５４を通して前記ケーシング外に排出することができる。
【００７２】
両導管５２，５４は、それぞれ、第１のブロック３２が占めまたは占めていた、前記ケーシング内の空間５６（図４）に開放している。
【００７３】
第１のブロック３２を前記ケーシング内から排除した後、その排除跡すなわち空間５６に凝固性を有する材料であってその固化物が前記モルタル等に比べてより高い強度を発現する凝固性材料（以下、前記モルタルのような凝固性材料と区別するため、これを「高強度材料」という。）、例えばコンクリート材料や合成樹脂材料を充填する。
【００７４】
前記高強度材料は、前記有機溶剤を注入するために使用した導管５２を通して、空間５６に導入することができる。シールド本体２０の周囲（より詳細には、間詰め材５０の固化物の周囲）を取り巻く前記高強度材料の固化物は、土留め壁１６を補強する環状構造物である坑口壁５８をなす（図５）。
【００７５】
これによれば、受け入れ設備３０の解体後における坑口壁の構築を不要とすることができ、したがって、これに要する型枠の搬入、組み立て、解体等に要する作業が不要である。
【００７６】
坑口壁５８は土留め壁１６に固着するが、その程度をより高めるため、土留め壁１６に該土留め壁から坑口壁５８中に伸びることとなる複数のアンカ部材６０を配置しておくことが望ましい。
【００７７】
アンカ部材６０は、土留め壁１６の構築時に設置することができる。アンカ部材６０は、トンネル掘削機１４によって掘削され、これにより生じるであろう穴（図２の符号２８参照）の周りに間隔をおいて配置される。したがって、第１のブロック３２は、その設置時、前記穴（２８）の周囲の部分と相対する部分においてアンカ部材６０の突き刺しを受け、アンカ部材６０は第１のブロック３２中を伸びる（図１参照）。
【００７８】
その後、ジャッキ４６、支保材４７、密閉手段３６、その内部の第２のブロック３４およびカッタヘッド２２を解体、撤去して、坑口壁５８を露出させる。第２のブロック３４と坑口壁５８とはいわゆるコールドジョイント状態で連なっているため、坑口壁５８からの第２のブロック３４の分離を比較的容易に行うことができる。
【００７９】
この間、シールド本体２０と土留め壁１６との間の隙間４８が間詰め材５０で塞がれているため、該隙間からの地下水および土砂の流入は生じない。
【００８０】
残されたシールド本体２０は、セグメントリング２４と共に、トンネル１０を規定する一部として用いられる。その後、到達立て坑１２内に、土留め壁１６に沿って伸びかつこれに連なり、また、坑口壁５８を取り巻きかつこれに連なる例えばコンクリート製の壁体６２が設けられる。
【００８１】
ところで、トンネル掘削機１４の受け入れ後における隙間４８への間詰め材５０の充填を省略することができる。この場合には、トンネル掘削機１４の受け入れ後、間詰め材５０の充填を行うことなしに、第１のブロック３２を溶解し、除去した後、その除去跡５６と隙間４８との双方に坑口壁５８を形成するために用いた前記高強度材料を充填する（図６）。
【００８２】
また、図１ないし図５および図６にそれぞれ示す第１のブロック３２に代えて、これを水のような液体（図示せず）とすることができる。この場合には、取り付け前の密閉手段３６である前記ケーシングの開放端を上にして例えば前記モルタルを打設して第２のブロック３４と同様のブロック（図示せず）を成形し、次いで、前記ケーシングを土留め壁１６に取り付けた後、前記ケーシング内における前記ブロックと土留め壁１６との間の空間に、導管５２を通して、前記液体を注入し、前記空間を満たす。
【００８３】
液体は、非圧縮流体であるため、土留め壁１６がトンネル掘削機１４による掘削作用を受けるとき、第１のブロック３２と同様、土留め壁１６の撓みに対する抵抗作用をなす。
【００８４】
この例では、トンネル掘削機１４のカッタヘッド２２が、前記液体で満たされた、密閉手段３６が規定する密閉空間を経て、第２のブロック３４と同様の前記ブロックの後端に至り、その掘削を開始する。この間、前記密閉空間内の液体が到達立て坑１２外の地下水圧に対抗する作用をなすようにその圧力を調整する。圧力調整は、導管５２，５４を使って、前記密閉空間内に液体を出し入れすることにより行う。
【００８５】
前記ブロックの掘削、図３に示すような間詰め材５０の充填後、導管５４を通して前記密閉空間内の液体を除去する。その後、図４ないし図５に示すと同様の工程を行う。前記液体を排除する間に、前記高強度材料を供給することにより、前記液体を前記高強度材料と置換してもよい。また、図６に示す工程を採用してもよい。
【００８６】
また、図７に示すように、第１のブロック３２を環状体からなるものとし、かつ、該環状体が規定する空間を水のような液体６４で満たすことができる。
【００８７】
前記環状体は、トンネル掘削機のカッタヘッド２２により掘削され得る内径を有する。この例では、密閉手段３６である前記ケーシングの側部に、該ケーシング内の液体６４の圧力を調整するための液体出入用導管６６，６８が設けられている。
【００８８】
これによれば、環状の第１のブロック３２をトンネル掘削機１４が掘削するとき、シールド本体２０と第１のブロック３２との間の前記圧力調整された液体が前記地下水圧と対抗する作用をなす。
【００８９】
第１のブロック３２の掘削、図３に示すような間詰め材５０の充填後、導管６８を通して液体６４を除去する。その後は、図４ないし図５に示すと同様の工程を行う。また、図６に示す工程を採用してもよい。
【００９０】
液体６４に代えて、前記モルタルのような凝固性材料の固化物で満たすことができる。あるいは、また、前記環状体が規定する空間を中空のままの状態とすることができる。
【００９１】
密閉手段３６を前記ケーシングとする例は、トンネル掘削機１４の推進地盤の地下水圧が比較的高い場合に適する。
【００９２】
前記地下水圧が比較的低いときは、図８に示すように、密閉手段３６として、モルタルの固化物７０からなるものとすることができる。
【００９３】
止水性を有する固化物７０は第１および第２の両ブロック３２，３４の周囲を筒状に取り巻きかつ土留め壁１６に水密に接しており、両ブロック３２，３４を所定の位置に支持している。これにより、土留め壁１６と第１のブロック３２との間のほか、さらに両ブロック３２，３４間が密閉されている。図示の例では、固化物７０は第２のブロック３４と一体をなしている。理解を容易にするため、固化物７０と第２のブロック３４との境界を想像線７２で示す。
【００９４】
符号７３は、第１のブロック３２と固化物７０との間に配置された、第１のブロック３２の周囲を筒状に取り巻く、導管５２，５４を支持する鋼板を示す。第１のブロック３２を溶解するための溶剤を注入するための導管５２および液状に溶解された後の第１のブロック３２を排出するための導管５４がそれぞれ固化物７０内を経てその外部に伸びている。
【００９５】
この例においても、図２ないし図５に示す工程と同様の工程を経て、図９に示すような坑口壁５８が形成される。固化物７０は、第２のブロック３２と共に到達立て坑１２内から撤去される。
【００９６】
この例についても、図６に示すような工程を適用することができる。
【００９７】
また、この例において、第１のブロック３２を、図７に示す環状の第１のブロックと液体６４との組み合わせで置き換えることができる。環状の第１のブロック３２が規定する空間を液体６４の代わりにモルタルの固化物で満たし、または、中空とすることができる。
【００９８】
さらに、第１のブロック３２に代えて、前記例におけると同様、これを液体とすることができる。
【００９９】
図１０に示すように、到達立て坑１２内に予め側壁６２が設けられる場合には、側壁６２の構築時に第１のブロック３２を配置するための空間７４を予め確保しておき、第１のブロック３２を配置したときにこれを取り巻く側壁６２を密閉手段３６とすることができる。
【０１００】
空間７４に配置された第１のブロック３２に接する第２のブロック３４は、図８に示す例におけると同様、その周囲が固化物７０で覆われかつ該固化物を介して到達立て坑１２内に支持されている。
【０１０１】
また、この例では、第１のブロック３２を溶解するための溶剤を導く導管５２と、液状にされた第１のブロック３２を排出するための導管５４が、それぞれ、側壁６２の内部を経てその外部に伸びている。
【０１０２】
これらの導管５２，５４は、側壁６２の構築時にこれに埋設される。また、導管５２，５４は、第１のブロック３２の除去後に注入される、コンクリートのような前記高強度材料で満たされ、その後、切断され、側壁６２内に埋め殺しにされる。
【０１０３】
この例においても、図２ないし図４に示す工程と同様の工程を経て、図１１に示すような坑口壁５８が形成される。固化物７０は、第２のブロック３２と共に到達立て坑１２内から撤去される。また、この例においても、図６に示すような工程を適用することができる。さらに、この例において、第１のブロック３２を、図７に示す環状の第１のブロックと液体６４との組み合わせで置き換えることができる。環状の第１のブロック３２が規定する空間を液体６４の代わりにモルタルの固化物で満たし、または、中空とすることができる。さらに、第１のブロック３２に代えて、前記例におけると同様、これを液体とすることができる。
【０１０４】
次に、掘削機１４の全部が受け入れられる場合について説明する。
【０１０５】
この場合には、図１２に示すように、掘削機１４の全長、すなわちカッタヘッド２２およびシールド本体２０の全長より長い長さ寸法（トンネル掘削機の推進方向に関する長さ寸法）を有する第２のブロック３４を備える受け入れ設備３０が準備される。また、密閉手段３６をなす前記ケーシングも、第１および第２の両ブロック３２，３４を収容可能である長さ寸法を有するものが準備される。より重量の大きい受け入れ設備３０は、複数の支柱７６で支えられている。
【０１０６】
受け入れ設備３０のその他の構成については、図１ないし図５に示した受け入れ設備と同様であるので、その説明を省略し、同図において使用したと同じ符号を付するに止める。
【０１０７】
図１３に示すように、土留め壁１６を掘削、貫通して到達立て坑内１２に到達したトンネル掘削機１４は、さらに第１のブロック３２を掘削し、これを貫通した後、その全部が第２のブロック３４内に受け入れられるまで該ブロックを掘削する。この間、トンネル掘削機１４の後方にセグメントリング２４が組み立てられる。組み立てられたセグメントリング２４は、土留め壁の穴２８と第１のブロック３２の穴３７を貫通する。なお、トンネル掘削機１４が前記管推進が他トンネル掘削機であるときは、穴２８および穴３７を貫通するのは前記管である。
【０１０８】
その後、図３に示すと同様にして、シールド掘進機１４およびセグメントリング２４と両ブロック３２，３４との間の隙間４４と、さらに後方のセグメントリング２４と土留め壁１６との間の隙間４８とに間詰め材５０を充填し、止水を行う（図１４）。
【０１０９】
次に、図４に示すと同様に、導管５２から有機溶剤を前記ケーシング内に導入して第１のブロック３２を溶解し、液状にして、これを導管５４から外部に排除し、排除跡５６を得る（図１５）。
【０１１０】
その後、図５に示すと同様に、導管５２から排除跡５６にコンクリートや合成樹脂のような前記高強度材料を送り込んでこれを充填し、坑口壁５８を構築する（図１６）。
【０１１１】
坑口壁５８の構築後、アンカ部材６０を除く、受け入れ設備３０の構成要素およびトンネル掘削機１４を撤去する。
【０１１２】
図１２ないし図１６図に示す例も、また、図１ないし図５に示す例と同様、地下水圧が比較的高い場合に適する。
【０１１３】
図１２ないし図１６図に示す例においても、図６に示す工程と同様、隙間４８に間詰め材５０を充填することなく、空間５６と共に隙間４８をも前記高強度材料で満たすことができる。
【０１１４】
また、この例において、第１のブロック３２を、図７に示す環状の第１のブロックと液体６４との組み合わせで置き換えることができる。環状の第１のブロック３２が規定する空間を液体６４の代わりにモルタルの固化物で満たし、または、中空とすることができる。
【０１１５】
さらに、第１のブロック３２に代えて、前記例におけると同様、これを液体とすることができる。
【０１１６】
地下水圧が比較的低い場合には、密閉手段３６を前記ケーシングとすることに代えて、図８に示す例と同様の固化物７０からなる密閉手段３６を適用することができる（図１７）。ただし、長さ寸法の大きい第２のブロック３４と密閉手段３６とを得るため、図８に示す例と異なり、これらは、到達立て坑１２の底部を全部埋めるように打設されたモルタルの固化物により形成されている。
【０１１７】
また、図１８に示すように、予め側壁６２が形成されている場合には、図１０に示す例と同様、密閉手段３６を、第１のブロック３２の周囲を取り巻く側壁６２とすることができる。この例においても、トンネル掘削機１４の全部を受け入れるに足る長さ寸法の大きい第２のブロック３４を得るため、第２のブロック３４および固化物７０が、図１７に示す例と同様、到達立て坑１２の下部の全部を埋めるモルタルの固化物で形成されている。
【０１１８】
図１６ないし図１８に示す例においても、図６に示すような工程を適用することができる。
【０１１９】
また、これらの例において、第１のブロック３２を、図７に示す環状の第１のブロックと液体６４との組み合わせで置き換えることができる。環状の第１のブロック３２が規定する空間を液体６４の代わりにモルタルの固化物で満たし、または、中空とすることができる。
【０１２０】
さらに、第１のブロック３２に代えて、前記例におけると同様、これを液体とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トンネル掘削機が到達立て坑へ向けて地中を推進されている状態を示す縦断面図である。
【図２】トンネル掘削機が到達立て坑内の受け入れ設備に受け入れられた状態を示す縦断面図である。
【図３】土留め壁および受け入れ設備とトンネル掘削機との間に間詰め材を充填した状態を示す縦断面図である。
【図４】第１のブロックを除去した状態を示す縦断面図である。
【図５】第１のブロックの除去跡に高強度材料を充填して環状構造物である坑口壁を構築した後、トンネル掘削機のカッタヘッドを撤去した状態を示す縦断面図である。
【図６】第１のブロックの除去跡と、土留め壁およびトンネル掘削機間の隙間とに高強度材料を充填した状態を示す縦断面図である。
【図７】受け入れ設備の第１のブロックを環状体とした場合の、図１と同様の縦断面図である。
【図８】受け入れ設備の密閉手段をモルタルの固化物とした場合の、図１と同様の縦断面図である。
【図９】図８に示す例についての、図５と同様の縦断面図である。
【図１０】受け入れ設備の密閉手段を土留め壁に沿って構築された側壁とした場合の、図１と同様の縦断面図である。
【図１１】図１８に示す例についての、図５と同様の縦断面図である。
【図１２】トンネル掘削機の全部を受け入れる場合の、図１と同様の縦断面図である。
【図１３】トンネル掘削機の全部を受け入れる場合の、図２と同様の縦断面図である。
【図１４】トンネル掘削機の全部を受け入れる場合の、図３と同様の縦断面図である。
【図１５】トンネル掘削機の全部を受け入れる場合の、図４と同様の縦断面図である。
【図１６】トンネル掘削機の全部を受け入れる場合の、図５と同様の縦断面図である。
【図１７】受け入れ設備の密閉手段をモルタルの固化物とした場合の、図１３と同様の縦断面図である。
【図１８】受け入れ設備の密閉手段を土留め壁に沿って構築された側壁とした場合の、図１３と同様の縦断面図である。
【符号の説明】
１２  到達立て坑
１４  トンネル掘削機
１６  土留め壁
２４  セグメントリング
２８  土留め壁にあけられた掘削穴
３０  受け入れ設備
３２，３４，３６  第１のブロック、第２のブロックおよび密閉手段
４８  隙間
５０  間詰め材
５６  第１のブロックの除去跡
５８  坑口壁（環状構造物）
６０  アンカ部材
【図１】
0004460146.tif 000002
【図２】
0004460146.tif 000003
【図３】
0004460146.tif 000004
【図４】
0004460146.tif 000005
【図５】
0004460146.tif 000006
【図６】
0004460146.tif 000007
【図７】
0004460146.tif 000008
【図８】
0004460146.tif 000009
【図９】
0004460146.tif 000010
【図１０】
0004460146.tif 000011
【図１１】
0004460146.tif 000012
【図１２】
0004460146.tif 000013
【図１３】
0004460146.tif 000014
【図１４】
0004460146.tif 000015
【図１５】
0004460146.tif 000016
【図１６】
0004460146.tif 000017
【図１７】
0004460146.tif 000018
【図１８】
0004460146.tif 000019