(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周にスキンプレートを備え、前方部にカッタを設け、前記スキンプレートの一部において側方に張り出して拡幅、又は拡幅した状態から縮幅可能な張り出し部を設け、前記張り出し部は、スキンプレートと面一な拡大部スキンプレートと、この拡大部スキンプレートの周方向両端部に接合し、張り出し方向に延在する一対の拡大用スキンプレートとからなり、前記拡大部スキンプレートと拡大用スキンプレートとで囲まれる張り出し部の内部で拡大セグメントの組み立てができるシールド掘削機であって、
前記張り出し部は、拡大部スキンプレートの後方内面に当接し、断面方向に延在する着脱可能な拡大補助プレートを備えたことを特徴とするシールド掘削機。
【請求項２】
外周にスキンプレートを備え、前方部にカッタを設け、前記スキンプレートの一部において側方に張り出して拡幅、又は拡幅した状態から縮幅可能な張り出し部を設け、前記カッタの後方に、土砂を取り込んだ後或は取り込むと同時に流動性の地山保持材を充填する充填手段を設けたシールド掘削機であって、
張り出し時に土砂或は流動性地山保持材を取り込む取込装置を設けたことを特徴とするシールド掘削機。
【請求項３】
外周にスキンプレートを備え、前方部にカッタを設け、前記スキンプレートの一部において側方に張り出して拡幅、又は拡幅した状態から縮幅可能な張り出し部を設けたシールド掘削機であって、
縮幅時に地山との間を充填材で充填する充填手段を設けたことを特徴とするシールド掘削機。
【請求項４】
外周にスキンプレートを備え、前方部にカッタを設け、前記スキンプレートの一部において側方に張り出して拡幅可能な張り出し部を設けたシールド掘削機を用い、
前記カッタで拡幅部分を掘削して流動性地山保持材と置き換える工程と、
この置換工程後に前記張り出し部を張り出す工程と、
この張り出し部により一部拡大したシールド掘削機で掘進すると共に、張り出し部内で拡大セグメントを組み立てて連結する工程と、を含むトンネル断面拡幅工法であって、
前記張り出し部分を張り出す工程と共に、張り出し部分の体積相当分の土砂或は流動性地山保持材を取り込むことを特徴とするトンネル断面拡幅工法。
【請求項５】
外周にスキンプレートを備え、前方部にカッタを設け、前記スキンプレートの一部において側方に張り出して拡幅可能な張り出し部を設けたシールド掘削機を用い、
前記カッタで拡幅部分を切削する工程と、
この工程後に前記張り出し部を張り出す工程と、
この張り出し部内で拡大セグメントを組み立てる工程と、
更に、張り出し部により一部拡大したシールド掘削機で掘進すると共に、張り出し部内で拡大セグメントを組み立てる工程と、を含むトンネル断面拡幅工法であって、
前記張り出し部を張り出す工程で、
張り出し部の後端部でスリットを持った特殊セグメントを組み立てる工程と、
この後、張り出し部内で拡大用スキンプレートを拡大部スキンプレートに接合すると共に、特殊セグメント内で拡大補助プレートを組み立てる工程と、
張り出し部を張り出すと共に、拡大用スキンプレート及び拡大補助プレートを押し出す工程と、
特殊セグメントのスリットを塞ぐ工程と、を含むことを特徴とするトンネル断面拡幅工法。
【請求項６】
前記拡大用スキンプレートを拡大部スキンプレートに接合する工程、或は特殊セグメント内で拡大補助プレートを組み立てる工程で、
張り出し部の張り出し量に応じて拡大用スキンプレート或は拡大補助プレートを分割して取り付ける工程と、を含むことを特徴とする請求項５記載のトンネル断面拡幅工法。
【請求項７】
外周にスキンプレートを備え、前方部にカッタを設け、前記スキンプレートの一部において、拡大部にスキンプレートとこの拡大部スキンプレートの周方向両端部に接合された拡大用スキンプレートとからなる張り出し部を側方に設けたシールド掘削機を用いるトンネル断面縮幅工法において、
前記張り出し部内で特殊セグメントを組み立てる工程と、
この特殊セグメント内で拡大補助プレートを組み立てて拡大部スキンプレートに当接させる工程と、
この後、張り出し部の後端が拡大セグメントから外れるまでシールド掘削機を前進させる工程と、
張り出し部を縮幅させる工程と、
前記工程後に拡大補助プレートと拡大用スキンプレートを取り外す工程と、
前記特殊セグメントのスリットを塞ぐ工程と、
その後通常掘進する工程と、を含むトンネル断面縮幅工法。
【請求項８】
前記張り出し部を縮幅させる工程で、縮幅と同時に縮幅によって生じる空間体積相当分を充填材で充填することを特徴とする請求項７記載のトンネル断面縮幅工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削において、掘削途中でトンネル断面の拡大・縮小の変更を可能としたシールド掘削機及びトンネル断面拡縮工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
都市区域でのトンネル築造の代表的なシールド工法は、ますます長距離掘進・大深度化が求められている。しかし、特に小口径トンネルでは坑内で資材運搬用台車のすれ違いや換気用の中継設備ができず、長距離を掘進するには限界があった。そのため、長距離掘進ではトンネル本体として必要な断面以上の大きなトンネルを掘削するか、途中で立坑を設ける等余分な工事費を必要とした。
大口径として代表的な鉄道トンネル（地下鉄）においては、途中にいくつもの駅部を必要とし、道路トンネルでは所定の間隔毎に非常駐車帯を設けなければならない。このため、鉄道トンネル駅部の築造では開削工法や専用のシールド掘削機を製作し、道路トンネルのシールド工法による築造では非常駐車帯を含んだ大断面で掘削を行っており、駅部や非常駐車帯のために長期の工期及び多大な工費を必要とした。
【０００３】
従来、シールドトンネルにおける断面拡幅方法としては次のような工法が一般に知られている。
（１）シールドトンネル築造後、拡幅部分を掘削・覆工する。場合によっては拡幅部分の周囲の地盤改良を行う。
（２）シールド掘削機全体を拡大する。
▲１▼  シールド掘削機本体のスキンプレート（外殻）等にスライド機構を設けて拡幅する。
▲２▼  複数のシールド掘削機を使用して各シールド掘削機の連結部分を拡幅する。
▲３▼  シールド掘削機のスキンプレートを押し広げる。
（３）拡幅断面に相当するシールド掘削機を使用し、拡幅断面より小さい標準断面部は標準断面覆工体とシールド掘削機の隙間を保持するスペーサを使用する。
（４）シールド掘削機後部からセグメント背面にコンクリートを打設し、コンクリート硬化後セグメントを外すことにより断面を拡幅する。コンクリートの厚さ確保のため、シールド機背面及びセグメント（覆工体）背面にエアーバックを配置し、拡大部をシールド掘削機カッタで掘削し、エアーバックでトンネル周囲の土水圧を一時的に保持する。
【０００４】
しかしながら、上記従来の拡幅工法では、以下のような問題点がある。
（１）では一時的に覆工を外すため、周囲の地盤条件として地山が自立する必要があり、施工場所が良質な地盤地域に限られてしまい、又拡幅コストが高価になる。
（２）のシールド掘削機の拡大では、シールド掘削機のスライドや掘削機構が複雑となり、又掘削断面形状が矩形等に限定される場合もある。
（３）では標準断面において、不要部分の掘削が必要であり、トンネル全体のコストが増大する。
（４）ではセグメントが無筋コンクリートとなり、覆工耐力が低く適用地盤が限られてしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされ、トンネル掘削において比較的簡単な手段により容易且つ安価にトンネルの断面を変更でき、その掘削の土質条件が一般のシールド工法と同等であるシールド掘削機及びトンネル断面拡縮工法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための具体的手段として、請求項１は、外周にスキンプレートを備え、前方部にカッタを設け、前記スキンプレートの一部において側方に張り出して拡幅、又は拡幅した状態から縮幅可能な張り出し部を設け、前記張り出し部は、スキンプレートと面一な拡大部スキンプレートと、この拡大部スキンプレートの周方向両端部に接合し、張り出し方向に延在する一対の拡大用スキンプレートとからなり、前記拡大部スキンプレートと拡大用スキンプレートとで囲まれる張り出し部の内部で拡大セグメントの組み立てができるシールド掘削機であって、
前記張り出し部は、拡大部スキンプレートの後方内面に当接し、断面方向に延在する着脱可能な拡大補助プレートを備えたことを特徴とするシールド掘削機シールド掘削機を要旨とする。
そして、請求項２は、外周にスキンプレートを備え、前方部にカッタを設け、前記スキンプレートの一部において側方に張り出して拡幅、又は拡幅した状態から縮幅可能な張り出し部を設け、前記カッタの後方に、土砂を取り込んだ後或は取り込むと同時に流動性の地山保持材を充填する充填手段を設けたシールド掘削機であって、
張り出し時に土砂或は流動性地山保持材を取り込む取込装置を設けたことを特徴とするシールド掘削機を要旨とする。
又、請求項３は、外周にスキンプレートを備え、前方部にカッタを設け、前記スキンプレートの一部において側方に張り出して拡幅、又は拡幅した状態から縮幅可能な張り出し部を設けたシールド掘削機であって、
縮幅時に地山との間を充填材で充填する充填手段を設けたことを特徴とするシールド掘削機を要旨とする。
【０００７】
更に、請求項４は、外周にスキンプレートを備え、前方部にカッタを設け、前記スキンプレートの一部において側方に張り出して拡幅可能な張り出し部を設けたシールド掘削機を用い、
前記カッタで拡幅部分を掘削して流動性地山保持材と置き換える工程と、
この置換工程後に前記張り出し部を張り出す工程と、
この張り出し部により一部拡大したシールド掘削機で掘進すると共に、張り出し部内で拡大セグメントを組み立てて連結する工程と、を含むトンネル断面拡幅工法であって、
前記張り出し部分を張り出す工程と共に、張り出し部分の体積相当分の土砂或は流動性地山保持材を取り込むことを特徴とするトンネル断面拡幅工法を要旨とする。
請求項５は、外周にスキンプレートを備え、前方部にカッタを設け、前記スキンプレートの一部において側方に張り出して拡幅可能な張り出し部を設けたシールド掘削機を用い、
前記カッタで拡幅部分を切削する工程と、
この工程後に前記張り出し部を張り出す工程と、
この張り出し部内で拡大セグメントを組み立てる工程と、
更に、張り出し部により一部拡大したシールド掘削機で掘進すると共に、張り出し部内で拡大セグメントを組み立てる工程と、を含むトンネル断面拡幅工法であって、
前記張り出し部を張り出す工程で、
張り出し部の後端部でスリットを持った特殊セグメントを組み立てる工程と、
この後、張り出し部内で拡大用スキンプレートを拡大部スキンプレートに接合すると共に、特殊セグメント内で拡大補助プレートを組み立てる工程と、
張り出し部を張り出すと共に、拡大用スキンプレート及び拡大補助プレートを押し出す工程と、
特殊セグメントのスリットを塞ぐ工程と、を含むことを特徴とするトンネル断面拡幅工法を要旨とするものである。
請求項６は、請求項５記載のトンネル断面拡幅工法において、前記拡大用スキンプレートを拡大部スキンプレートに接合する工程、或は特殊セグメント内で拡大補助プレートを組み立てる工程で、
張り出し部の張り出し量に応じて拡大用スキンプレート或は拡大補助プレートを分割して取り付ける工程と、を含むことを特徴とする。
請求項７は、外周にスキンプレートを備え、前方部にカッタを設け、前記スキンプレートの一部において、拡大部にスキンプレートとこの拡大部スキンプレートの周方向両端部に接合された拡大用スキンプレートとからなる張り出し部を側方に設けたシールド掘削機を用いるトンネル断面縮幅工法において、
前記張り出し部内で特殊セグメントを組み立てる工程と、
この特殊セグメント内で拡大補助プレートを組み立てて拡大部スキンプレートに当接させる工程と、
この後、張り出し部の後端が拡大セグメントから外れるまでシールド掘削機を前進させる工程と、
張り出し部を縮幅させる工程と、
前記工程後に拡大補助プレートと拡大用スキンプレートを取り外す工程と、
前記特殊セグメントのスリットを塞ぐ工程と、
その後通常掘進する工程と、を含むトンネル断面縮幅工法を要旨とするものである。
請求項８は、請求項７記載のトンネル断面縮幅工法において、前記張り出し部を縮幅させる工程で、縮幅と同時に縮幅によって生じる空間体積相当分を充填材で充填することを特徴とする。
【０００８】
本発明は、掘削するトンネルの一部を断面拡幅するに際し、カッタで拡幅すべき部分を先行切削して地盤を緩め或は地山保持材と置換し、その後シールド掘削機の張り出し部を張り出して拡幅部分を掘進すると共に、その拡幅部分の内部で拡大セグメントを組み立てて拡幅部分を容易に且つ安価に構築することができる。又、拡幅部分に続いて、カッタ及び張り出し部を引っ込めてトンネル断面を縮幅し、通常径のトンネルを構築することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１はシールド掘削機１の概略斜視図を示すもので、外周にスキンプレート１ａを備え、前方部に掘削用カッタ２を有している。この掘削用カッタ２は放射方向に配設され、且つトンネルの拡幅部分を形成する際に使用される伸縮カッタ３が放射方向に出入可能に設けられている。又、スキンプレート１ａのほぼ中間部から後方部にかけて側方に張り出す一対の張り出し部４が出入可能に設けられている。この張り出し部４は、図２のように第１の張り出し部４ａと第２の張り出し部４ｂとを備えている。
【００１０】
シールド掘削機１による通常のトンネル掘削は、前記伸縮カッタ３及び張り出し部４を引っ込めた状態で行い、掘削進行に伴って前記第２の張り出し部４ｂの後端部では内面にセグメント５（図２）を円筒状に組み立てて連結し、通常径のトンネル６を順次構築する。
【００１１】
通常径のトンネル６に拡幅部分を形成すべき箇所に至ると、前記伸縮カッタ３を所定の長さ分突出させ、掘削用カッタ２によるトンネル掘削と同時にそのトンネルの両側部を先行切削して地盤を緩める。この時、伸縮カッタ３は掘削用カッタ２の回転に伴い、張り出し部以外（図ではトンネル上下部）を掘削する際には引っ込め、張り出し部（図では左右両側部）を掘削する際には突出させる。これにより、伸縮カッタ３による拡幅範囲Ｓは図３（ｂ）のようにトンネルの両側部とする。
【００１２】
拡幅範囲Ｓを先行掘削する際、掘削用カッタ２の後方に設けられた地山保持材吐出孔１ｂ（図１）から地山保持材を吐出して地山と置き換えながら充填することもできる。この地山保持材はスキンプレート１ａの内部に設けられた充填手段（図略）により地山保持材吐出孔１ｂを介して吐出される。地山保持材の使用目的は、主として張り出し部以外の地山の崩落防止と、張り出し時に機内に取り込み可能な土砂の流動性を保持するためである。
【００１３】
地山保持材の具体的な材料として、例えばベントナイトと流動性が高く地下水流に対し流出し難い物質とを混合したものを使用する。ベントナイトは地山の崩壊防止材として有効であり、広く使われている。但し、ベントナイトは含水量が少ないと流動性が悪く、含水量が多いと地下水流に対し流出し易くなる。流動性が高く地下水流に対し流出し難い物質としては、
▲１▼  グリスや合成オイル等の鉱油系
▲２▼  粘性を高めるポリブテン等や水と反応してゲル状になる吸水性ポリマー等の高分子系
▲３▼  塩化マグネシウム溶液等の水溶液
が挙げられる。
【００１４】
拡幅部分の始端部には、図３（ａ）のように両側部にスリット７ａを有する特殊セグメント７が円筒状に組み立てられる。この特殊セグメント７は、図３（ｂ）のように上下部に一対の隙間７ｂを有し、スペーサ８によりそれぞれ閉塞されている。この後、図４（ａ）、（ｂ）のように特殊セグメント７の内側に補強材９が組み立てられ、この補強材９の組み立て後にスペーサ８が除去される。スペーサ８が除去されて特殊セグメント７に隙間７ｂがあいた状態でも特殊セグメント７は補強材９により安定良く保持される。
【００１５】
次いで、図５（ａ）、（ｂ）のように第２の張り出し部４ｂの空間内で上下一組の拡大用スキンプレート１０ａを左右一対組み立て、この拡大用スキンプレート１０ａを第２の張り出し部４ｂの拡大部スキンプレート１０にそれぞれ接合する。そして、図５（ｃ）のように前記特殊セグメント７の隙間７ｂに、図５（ｄ）のように上下の拡大用スキンプレート１０ａの端部をそれぞれ挿入することで特殊セグメント７側に移動させる。
【００１６】
この後、図６（ａ）〜（ｃ）のように他方の拡大用スキンプレート１０ｂを前記拡大用スキンプレート１０ａに組み付け、これらを拡大部スキンプレート１０と一体化し、更に図７（ａ）、（ｂ）のように特殊セグメント７の両側部のスリット７ａに拡大補助プレート１０ｃをそれぞれ挿入し、先端部は拡大部スキンプレート１０に当接させると共に、上下端部は拡大用スキンプレート１０ａにそれぞれ当接させる。この結果、拡大部スキンプレート１０と、拡大用スキンプレート１０ａ及び１０ｂと、拡大補助プレート１０ｃとで第２の張り出し部４ｂが形成される。更に、この第２の張り出し部４ｂと第１の張り出し部４ａとで、前記張り出し部４が構成される。尚、本実施の形態では、第１の張り出し部４ａは、第２の張り出し部４ｂの前部に接して設けられている。この第１の張り出し部４ａの機能としては、第２の張り出し部４ｂの前部の閉塞であるが、図１の排土取込孔１ｃ（土砂取込口）、図１１（ａ）の土砂取込装置１４を設けて、土砂取込機能を持たせている。又、伸縮カッタ３を設けない場合は、図１１（ａ）に記載の土砂取込装置１４に掘削機構を付加或は別途に設けることもできる。その他、土砂掘削機構や土砂取込装置を設けないで、拡大補助プレート１０ｃのように単に仕切板としての構成でもよい。
【００１７】
このようにして、左右一対の張り出し部４の組み立てが完了した後、図８（ａ）、（ｂ）のように前記拡幅範囲Ｓに対応させて張り出し部４を、つまり第１の張り出し部４ａと第２の張り出し部４ｂとを張り出す。この時、前記拡大補助プレート１０ｃは、拡大部スキンプレート１０、拡大用スキンプレート１０ｂと共に特殊セグメント７のスリット７ａから側方に突出させる。その後、拡大補助プレート１０ｃを特殊セグメント７に固定する。これによりシールド掘削機１の一部が拡大される。尚、この張り出しにあたり、張り出し部４には図８（ａ）の土砂取込装置１１が設けられているので、張り出し量に応じて、この張り出した体積相当分の土砂を取り込む。こうすることにより周辺地山に変状を与えずに張り出すことができる。
【００１８】
この状態でシールド掘削機１は前進するが、張り出し部４に関連させて土砂取込装置１４を左右側部にそれぞれ設置すれば、張り出し部４が拡幅範囲Ｓ内を移動する際に土砂或は地山保持材を取り込んで除去することができる。拡幅範囲Ｓ内は前記のように伸縮カッタ３により先行切削されて緩められ、又は地山保持材により置換されているため、土砂取込装置１１により効率良く取り込むことができる。取り込まれた土砂又は地山保持材は、図８（ｂ）のように前記補強材９の中間空所Ｒを利用し、ベルトコンベア（図略）等で搬送すると共にトンネル６外に搬出される。土砂取込装置１１の仕様は地山の土質条件によって適宜決定する。
【００１９】
土砂取込装置１１は、例えば図８（ｃ）のように首振り自在のジョイント１１ａを介して接続された管体１１ｂ内にスクリューコンベア１１ｃが配設された構造のもので、このスクリューコンベア１１ｃの回転によって土砂又は地山保持材を内部に取り込む。尚、図１１（ａ）のように張り出し部４の前端部にも土砂取込装置１４を配設し、拡幅範囲Ｓの掘進に伴って排土取込孔１ｃ（図１）を介して土砂又は地山保持材を取り込み、前記ベルトコンベア等によりトンネル６外に排出すると好ましい。
【００２０】
前記張り出し部４によりシールド掘削機１の一部が拡大された状態は図９（ａ）〜（ｃ）に示す通りである。張り出し部４が張り出して拡大用スキンプレート１０ａが抜け出た隙間７ｂには、図９（ｅ）のように前記スペーサ８を詰め込み、特殊セグメント７に残された拡大補助プレート１０ｃはスリット７ａに仮固定して隙間を閉塞する。この後、図９（ｄ）に示されている補強材９を撤去する。更に、図１０（ａ）、（ｂ）のように第２の張り出し部４ｂ内で拡大セグメント１２を組み立てると共に、その拡大セグメント１２の強度が不足する場合には内側に保持材１３を組み立てることも可能である。拡大セグメント１２と前記特殊セグメント７との接合部の隙間は閉塞される。尚、特殊セグメントの次に最初に設置される拡大セグメント１２は、土砂流入防止のため妻部を有している。
【００２１】
シールド掘削機１を一部拡大状態のまま、前記拡幅範囲Ｓの終端まで拡大掘進を行う。この拡大掘進において、拡大セグメント１２を順次組み立てて連結し拡幅部を構築する。これら拡大セグメント１２も強度が不足する場合には、前記保持材１３を組み付けることが可能である。拡大掘進時には前記伸縮カッタ３は張り出されており、拡幅部分Ｓに続く前方は掘削用カッタ２により通常径のトンネルが掘削される。前記拡大補助プレート１０ｃは、図１１（ａ）のように特殊セグメント７のスリット７ａに残されるが、前記補強材９の撤去後に内側に引き抜いて第２の張り出し部４ｂ内に保管し、スリット７ａは閉塞する。しかし、このまま残してもよい。
【００２２】
拡幅範囲Ｓに続いて通常径のトンネルが掘削されるが、その際前記張り出し部４は引っ込められる。図１２（ａ）〜（ｄ）はその手順を示すもので、先ず（ａ）のように第２の張り出し部４ｂ内で、前記特殊セグメント７及び補助材９を組み立てる。
【００２３】
次いで、図１２（ｂ）のように特殊セグメント７のスリット連結金具を外してスリット７ａを開口し、そのスリット７ａに拡大補助プレート１０ｃを挿入して先端部を拡大部スキンプレート１０に当接させる。
【００２４】
この後、図１２（ｃ）のように特殊セグメント７のスリット７ａに拡大補助プレート１０ｃを固定し、シールド掘削機１を拡大セグメント１２から外れる位置まで前進させる。尚、特殊セグメントの直前に設置される拡大セグメント１２は、土砂流入防止のため妻部を有している。
【００２５】
この状態にてシールド掘削機１を停止させ、スリット７ａと拡大補助プレートの固定を解き、図１２（ｄ）のように張り出し部４をスキンプレート１ａと面一になるまで引っ込める。これにより、シールド掘削機１は縮径されて元の状態に復帰する。最後に拡大補助プレート１０ｃを外し、拡大補助プレート１０ｃを外した後のスリット７ａは閉塞する。
【００２６】
この張り出し部４の縮幅工程で、縮幅によって生じる空間を充填するため、縮幅と同時にその空間体積相当分を充填材で充填することが好ましい。このため、第２の張り出し部４ｂ内に充填手段を設けておく。充填材としては、例えば地山保持材を主体として硬化剤を混入したものが使用できる。こうすることで周辺地山に変状を与えない。シールド掘削機１を縮幅した後は、通常径のトンネル掘削を続行し、その先で再度拡幅範囲を切削する場合には前記の要領にて張り出し部４を張り出すことで拡幅切削を行うことができる。
【００２７】
このようにして、トンネル掘削中にシールド掘削機１の張り出し部４を張り出すことで必要とする拡幅範囲を構築することができ、その拡幅範囲は前記のように伸縮カッタ３により先行切削され拡幅範囲の地盤が緩められ又は地山保持材と置換されているので、拡幅範囲の掘進が円滑にできる。しかも、拡幅範囲の構築後は張り出し部４を引っ込めることで、拡幅範囲に続いて通常径のトンネル掘進を続行できるので掘削能率が著しく向上する。図１３（ａ）〜（ｄ）はその施工手順を示す説明図である。
【００２８】
前記実施形態における伸縮カッタ３は、掘削用カッタ２の部分に出入可能に設けるようにしても良い。又、シールド掘削機の一部を拡大する工程で、土質条件によって若しくは張り出し部付近の地盤の地盤改良によって、スリットを持った特殊セグメントを使わずに、張り出し部を張り出した後に拡大用スキンプレートを張り出し部に取り付ける工程、或は張り出し部を僅かずつ張り出させその張り出し量に応じて拡大用スキンプレートを分割して取り付ける工程を含むようにしても良い。尚、本実施の形態においては、拡幅部をほぼ水平横方向で両側に設けているが、この拡幅部は上下方向でもよいし、片側だけ或は水平方向と上下方向の双方の拡幅でもよいことは言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シールド掘削機のスキンプレートの一部を側方に張り出し可能な構造とし、トンネル全長のうち所要の箇所を拡幅・縮幅できるようにしたトンネル築造工法であり、シールド掘削機の張り出し構造が比較的簡単であり、拡幅に要する費用が他の拡幅工法に比べ安価となる。本工法の採用により、特に小口径長距離トンネルや要所に拡幅範囲を必要とするトンネル工事において、工期の短縮及び工費の大幅な削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシールド掘削機の概略斜視図
【図２】（ａ）はシールド掘削機の概略破断平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図
【図３】伸縮カッタで拡幅部分を先行切削し、所定位置で特殊セグメントを組み立てる工程を示すもので、（ａ）は概略破断平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図
【図４】特殊セグメントに補強材を組み立てる工程を示すもので、（ａ）は概略破断平面図、（ｂ）はＤ−Ｄ断面図
【図５】シールド掘削機に拡大用スキンプレートを取り付ける工程を示すもので、（ａ）は概略破断平面図、（ｂ）はＥ−Ｅ断面図、（ｃ）は分割してある拡大用スキンプレートを組み立てる状態を示す概略平面図、（ｄ）は拡大用スキンプレートを特殊セグメントに挿入する状態を示す概略平面図
【図６】拡大用スキンプレートを完成する工程を示すもので、（ａ）は概略破断平面図、（ｂ）はＧ−Ｇ断面図、（ｃ）はＨ−Ｈ断面図
【図７】拡大補助プレートの取付工程を示すもので、（ａ）は概略破断平面図、（Ｂ）はＩ−Ｉ断面図
【図８】拡幅部分の土質によっては土砂取込装置を設置する状態を示すもので、（ａ）は概略破断平面図、（ｂ）はＪ−Ｊ断面図、（ｃ）は土砂取込装置の説明図
【図９】シールド掘削機の一部拡大が完了し、特殊セグメントの補強材を撤去する工程を示すもので、（ａ）は概略破断平面図、（ｂ）はＫ−Ｋ断面図、（ｃ）はＬ−Ｌ断面図、（ｄ）はＭ−Ｍ断面図、（ｅ）は補強材撤去後の状態図
【図１０】拡大セグメントを組み立てる工程を示すもので、（ａ）は概略破断平面図、（ｂ）はＮ−Ｎ断面図
【図１１】拡幅掘進工程を示すもので、（ａ）は概略破断平面図、（ｂ）はＰ−Ｐ断面図
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は張り出し部を縮小する手順を示す概略破断面図
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は施工手順を示す説明図
【符号の説明】
１…シールド掘削機
１ａ…スキンプレート
１ｂ…地山保持材吐出孔
１ｃ…排土取込孔
２…掘削用カッタ
３…伸縮カッタ
４…張り出し部
４ａ…第１の張り出し部
４ｂ…第２の張り出し部
５…セグメント
６…トンネル
７…特殊セグメント
７ａ…スリット
７ｂ…隙間
８…スペーサ
９…補強材
１０…拡大部スキンプレート
１０ａ、１０ｂ…拡大用スキンプレート
１０ｃ…拡大補助プレート
１１…土砂取込装置
１２…拡大セグメント
１３…保持材
１４…土砂取込装置
【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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