(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にシールド掘進機を収納した発進用外殻を水底に設置し、
この発進用外殻の周囲を土砂で埋設し、
この埋設材を掘削してシールド掘進機を発進させ、
掘進するシールド掘進機の後方に水中トンネルを構築する水底トンネルの構築方法であって、
シールド掘進機の外周面と発進用外殻の内周面との間にはブロック状の滑り支承を介在させ、
外殻に加わる土圧や水圧は、この滑り支承を介してシールド掘進機に伝達させ、
かつ、シールド掘進機の外周面と発進用外殻の内周面との間に注水して、
外殻の内外の水圧を一致させて行う、
水底トンネルの構築方法。
【請求項２】
シールド掘進機の前面には、埋設の前に仮壁を設置して行う、
請求項1記載の水底トンネルの構築方法。
【請求項３】
シールド掘進機のコンクリート構造物側には、仮設止水壁を設けて行う、
請求項1記載の水底トンネルの構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水底トンネルの構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
沈埋トンネルなどの水中のコンクリート構造物から水底トンネルを発進させる場合がある。
その際に、従来は図７に示すようにシールドマシンaと外殻ｂとの間に固結材ｃを充填した後、周囲を土砂で埋め戻し、発進を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記したような従来の水底トンネルの構築方法は次のような問題を備えていた。
＜イ＞周囲の固結材の付着力が大きい場合には発進時にシールド掘進機のカッタの回転が困難となる。
＜ロ＞外殻には外周から土圧、水圧が作用する。従来の装置では外殻はそれらの土圧、水圧に耐える強固な構造を採用する必要がある。そのために外殻の重量が大きくなり、取り扱うクレーン船も大型のものが必要となり不経済なものであった。
【０００４】
【本発明の目的】
本発明は上記のような問題を改善するためになされたもので、発進時にカッタの回転が容易で、簡易な外殻によって発進させることができる、水底トンネルの構築方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の水底トンネルの構築方法は、内部にシールド掘進機を収納した発進用外殻を水底に設置し、この発進用外殻の周囲を土砂で埋設し、この埋設材を掘削してシールド掘進機を発進させ、掘進するシールド掘進機の後方に水中トンネルを構築する水底トンネルの構築方法であって、シールド掘進機の外周面と発進用外殻の内周面との間にはブロック状の滑り支承を介在させ、外殻に加わる土圧や水圧は、この滑り支承を介してシールド掘進機に伝達させ、かつ、シールド掘進機の外周面と発進用外殻の内周面との間に注水して、外殻の内外の水圧を一致させて行うことを特徴としたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下図面にもとづいて本発明の一実施例を説明する。
【０００７】
＜イ＞発進用外殻。
発進用外殻１は内部にシールド掘進機２を収納できる寸法の、両端開放の筒体である。
外殻１の一方の開放側には、内側に突出した状態で反力台１１を設ける。
また外殻１の一端面にはゴムガスケット１２を取り付ける場合がある。
【０００８】
＜ロ＞シールド掘進機２の収納。
外殻１の内部にはシールド掘進機２を収納する。さらにシールド掘進機２の後方には数リング分のセグメント２１を組み立て、セグメント２１群の端は前記した反力台１１に接した状態で配置する。
セグメント２１の代わりに、反力台１１と一体となった構造を採用することもできる。
反力台１１の位置、すなわちシールド掘進機２の後方にはシールド掘進機２が水没しないように、止水壁３を取り付ける。
シールド掘進機２のジャッキ２２を伸長すれば、セグメント２１群を介して反力台１１に反力を取って、シールド掘進機２は前進することができる。
シールド掘進機２の外径と、外殻１の内径を一致させれば、シールド掘進機２の外周面は、外殻１の内周面に接するように配置することができる。すると外殻１に作用する外力はすべてシールド掘進機２に伝達するから、外殻１はシートのような強度のない材料によって構成することもできる。
【０００９】
＜ハ＞滑り支承４の設置。
シールド掘進機２の外周面と発進用外殻１の内周面との間には滑り支承４を介在させる事もできる。
滑り支承４はたとえばポリエチレンのブロックなどで構成する。
多数の滑り支承４を介在させておけば、外殻１に加わる土圧や水圧は、この滑り支承４を介してシールド掘進機２に伝達される。したがって、外圧はシールド掘進機２によって支持することができ、外殻１自体には大きな強度を期待する必要がない。
【００１０】
＜ニ＞ 外殻１の水中への設置。
外殻１を水上から吊り下げるなどの方法で、水中のコンクリート構造物に接して設置する。水中に設置したコンクリート構造物５とは、例えば推進工法や沈埋工法によって構築した水中トンネルである。
あるいは先行して外殻１を水底に設置しておき、その後に推進工法や沈埋工法によって、水中構造物５を後から構築することもできる。
シールド掘進機２の後方は止水壁３で区画してあるから、吊り下げの工程でシールド掘進機２のマシンが水没することはない。
図の実施例では水底を掘削してその内部に外殻１を設置した状態を示す。
コンクリート構造物５と外殻１を密着させる方法は、水圧接合、その他の 沈埋トンネルで用いられる方法を採用することができる。
【００１１】
＜ホ＞前面の仮壁６の設置。
埋設の前に、シールド掘進機２の前面に仮壁６を設置すると、外殻１の内部に埋設土砂が流入することを避けることができる。
仮壁６は、シールド掘進機２のカッタによって簡単に切削することができること材料で構成する。
仮壁６はシールド掘進機２の前面と密着させる場合には、シートのような柔軟な部材を使用することもできる。
仮壁６は外殻１を製造する際に外殻１に取り付けておくことができる。
あるいはシールド掘進機２を収納した外殻１を沈設する際には鋼製の仮蓋をしておき、沈設後に内部から、あるいは外部から仮壁６を設置する方法を採用することもできる。その場合には鋼製の仮蓋は、シールド掘進機２の掘進に先立って撤去する。
あるいは外殻１の内周とシールド掘進機２の外周との間に詰め物をしておき、外殻１の沈設後に仮壁６を外殻１前面に取り付ける方法を採用することもできる。
【００１２】
＜ヘ＞外殻１の埋設。
水上からクレーン船などによって吊り下ろした発進用外殻１の周囲を埋設土砂７で埋設する。
【００１３】
＜ト＞注水。
シールド掘進機２の外周面と発進用外殻１の内周面との間に注水を行う場合もある。そのために、外殻１の一部には外部の水の流入が可能な調整弁を設けておく。
注水することによって外殻１の内外の水圧を一致させれば、さらに外殻１の強度は簡易なもので足りる。
【００１４】
＜チ＞シールド掘進機２の発進。
以上の状態でシールド掘進機２のカッタを回転し、ジャッキ２２を伸長して埋設土砂７を掘削してシールド掘進機２を発進させる。発進が容易なように、外殻１とシールド掘進機２の間に潤滑材を充填しておくことも可能である。
埋設土砂７の掘進を続けて、そのまま水底の地中に進入する場合もある。
シールド掘進機２の掘進に応じて、その後方にセグメント２１を組み立てて水中トンネルを構築する。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は上記したようになるから、次のような効果を達成することができる。
＜イ＞外殻１に作用する水圧や土圧を滑り支承４を介してシールド掘進機２に預けることができる。したがって外殻１は簡易、軽量な構造のもので足り、扱いが簡単である。
＜ロ＞外殻１とシールド掘進機２の間に注水する構成を採用すれば、外殻１の内外の水圧差を無視することができる。したがって、外力を伝達する支承４の機能とともに、外殻１はさらに簡易な構造で足り、きわめて経済的である。
＜ハ＞  シールド掘進機２の外径と、外殻１の内径を一致させれば、シールド掘進機２の外周面は、外殻１の内周面に接するように配置することができる。すると外殻１に作用する外力はすべてシールド掘進機２に伝達するから、外殻１はシートのような強度のない材料によって構成することもできる。
＜ニ＞上記のような各種の構成のひとつ、あるいは組み合わせを採用することによって、外殻１を軽量なものとすることができる。その結果、外殻１の制作費が安価になるだけでなく、取り扱いが簡単となり、運搬、沈設するフローティングクレーンなども小型のもので足り、きわめて経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水底トンネルの構築方法に使用する装置の実施例の説明図。
【図２】構築中の説明図。
【図３】構築中の説明図。
【図４】構築中の説明図。
【図５】構築中の説明図。
【図６】外殻とシールド掘進機の一部断面図。
【図７】従来の水底トンネルの構築方法の一例の説明図。
【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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