(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間シ−ルドマシンと、その両側に並列された２基の端部シ−ルドマシンとよりなる３連形のシ−ルドマシンであって、
前記各シ−ルドマシンの軸心を結ぶ仮想線がへの字状になるように折り曲げ可能に構成したことを特徴とする、
３連形シ−ルドマシン。
【請求項２】
請求項１に記載の３連形シ−ルドマシンにおいて、
前記中間シ−ルドマシンのスキンプレ−トは、
前記一方の端部シ−ルドマシンのスキンプレ−トと一体に形成され、軸方向の全長に亘って開放部を有する摺動スキンプレ−トと、
前記他方の端部シ−ルドマシンのスキンプレ−トと一体に形成され、軸方向の全長に亘って開放部を有する保持スキンプレ−トとよりなり、
保持スキンプレ−トの内周面によって摺動スキンプレ−トの外周面を円周方向に摺動可能に保持して構成したことを特徴とする、
３連形シ−ルドマシン。
【請求項３】
請求項２に記載の３連形シ−ルドマシンにおいて、
前記中間シ−ルドマシンの摺動スキンプレ−トのテ−ル部を着脱自在に構成したことを特徴とする、
３連形シ−ルドマシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下鉄の駅部シ−ルドトンネルなどの構築に適した３連形シ−ルドマシンに関するものである。
【０００２】
【課題を解決するための手段】
従来、地下鉄の駅部は、掘削面積が広いため、連続地中壁工法等によって山留をし、内部を掘削して構築されていた（開削工法）。そのため、次のような問題点が存在する。
【０００３】
＜イ＞駅部の面積が広いため、覆工板等により地上部を塞いだとしても、舗装のように平坦ではないため、交通渋滞の原因となる。
【０００４】
＜ロ＞杭打ちや山留壁の施工期間が長いため、長期間に亘って道路を占有し、交通渋滞だけでなく、付近住民への騒音や振動等の影響も長期間に及ぶことになる
。
【０００５】
＜ハ＞駅部の面積が広く、施工が広範囲に及ぶため、工事で迷惑をかける民家や商店も多くなる。
【０００６】
＜ニ＞事情によっては（例えば営業線直下）、地上からの施工が困難な場合もある。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、地上からの工事を極力少なくして、交通渋滞や付近住民への迷惑を緩和すると共に、営業線直下のような場所でも施工が可能な３連形シ−ルドマシンを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、本発明は、中間シ−ルドマシンと、その両側に並列された２基の端部シ−ルドマシンとよりなる３連形のシ−ルドマシンであって、前記各シ−ルドマシンの軸心を結ぶ仮想線がへの字状になるように折り曲げ可能に構成したことを特徴とする、３連形シ−ルドマシンを提供する。
【０００９】
具体的には、上記の３連形シ−ルドマシンにおいて、中間シ−ルドマシンのスキンプレ−トは、前記一方の端部シ−ルドマシンのスキンプレ−トと一体に形成され、軸方向の全長に亘って開放部を有する摺動スキンプレ−トと、前記他方の端部シ−ルドマシンのスキンプレ−トと一体に形成され、軸方向の全長に亘って開放部を有する保持スキンプレ−トとよりなり、保持スキンプレ−トの内周面によって摺動スキンプレ−トの外周面を円周方向に摺動可能に保持して構成したことを特徴とする。また、中間シ−ルドマシンの摺動スキンプレ−トのテ−ル部を着脱自在に構成したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施の形態について説明する。
＜イ＞端部シ−ルドマシン
端部シ−ルドマシン１は、図１、２に示すように、断面円形（楕円形や矩形等でもよい）のスキンプレ−ト１１を有する。このスキンプレ−ト１１には、軸方向の全長に亘って、かつ円周方向に所定の幅をもって開放部１２が開設されている。
【００１１】
端部シ−ルドマシン１の掘進方向の端部には隔壁１３を設ける。この隔壁１３は、後述の中間シ−ルドマシン３の隔壁としても共用されるため、大小の円盤を一体に連結した瓢箪状に形成される。
【００１２】
隔壁１３の前面にはカッタ１４を設ける。カッタ１４にはスポ−ク状や面盤状などのものを用いることができる。また、カッタ１４の先端には、突出収納可能なコピ−カッタ１５を配備しておく。
【００１３】
他方の端部シ−ルドマシン２は、上記と同様に、断面円形等のスキンプレ−ト２１を有し、このスキンプレ−ト２１には、軸方向の全長に亘って、かつ円周方向に所定の幅をもって開放部２２が開設されている。
【００１４】
また、掘進方向の端部に設けた隔壁２３には、前述の瓢箪形の隔壁１３の小円盤の一部と合致するように切欠部２４を設けておく。さらに、隔壁２３の前面に配備したカッタ２５の先端にもコピ−カッタ２６を配備する。
【００１５】
＜ロ＞中間シ−ルドマシン
中間シ−ルドマシン３のスキンプレ−トは、端部シ−ルドマシン１のスキンプレ−ト１１と一体に形成した摺動スキンプレ−ト３ａと、他方の端部シ−ルドマシン２のスキンプレ−ト２１と一体に形成した保持スキンプレ−ト３ｂとよりなる。
【００１６】
摺動スキンプレ−ト３ａは、端部シ−ルドマシン１のスキンプレ−ト１１よりも小径の円筒状を有し、軸方向の全長に亘って、かつ円周方向に所定の幅をもって開放部３１ａが開設されている。円周方向の所定の幅とは、端部シ−ルドマシン２の開放部２２とほぼ等しい幅とする。
【００１７】
従って、摺動スキンプレ−ト３ａは、ほぼ等しい円周方向の長さを有する円弧状スキンプレ−ト３２ａ、３３ａより構成されることになる。また、円弧状スキンプレ−ト３３ａのテ−ル部は設けずに切欠部３４を形成する。
【００１８】
この切欠部３４には、図３、４に示すように、帯板状等のテ−ル板体４を複数円周方向に配列させてテ−ル部を形成できるようになっている。このテ−ル板体４の長手方向の縁部には凸部４１が突設され、他端の縁部には凹部４２が凹設されており、シ−ルドの軸方向にテ−ル板体４をスライドさせ、凹部４２内に凸部４１を嵌合させて取り付けを行う。なお、テ−ル板体４の尾端部内面等にはワイヤシ−ル４３を植設しておくとよい。
【００１９】
摺動スキンプレ−ト３ａの前端部には、隔壁１３の小円盤部が合致され、その前面にはカッタ３５が配備されている。そして、各シ−ルドマシンのカッタ１４、３５、２５はインバ−タ制御によりお互いに干渉しないよう構成されている。カッタが円盤状の場合は前後にずらして配備する。
【００２０】
一方、保持スキンプレ−ト３ｂは、端部シ−ルドマシン２のスキンプレ−ト２１よりも小径で、かつ摺動スキンプレ−ト３ａよりも若干大径の円筒状を有している。保持スキンプレ−ト３ｂには軸方向の全長に亘って、かつ円周方向にかなり大きな幅をもって開放部３１ｂが開設されている。
【００２１】
従って、保持スキンプレ−ト３ｂは、摺動スキンプレ−ト３ａの円弧状スキンプレ−ト３２ａとほぼ等しい円周方向の長さを有する円弧状スキンプレ−ト３２ｂと、円周方向の長さがかなり短い円弧状スキンプレ−ト３３ｂとより構成されることになる。なお、円弧状スキンプレ−ト３３ｂが短いのは、図５に示すように、３連形に合体した際に、折れ曲がるのを許容するためである。
【００２２】
＜ハ＞３連形シ−ルドマシン
上記のように構成した摺動スキンプレ−ト３ａを、保持スキンプレ−ト３ｂ内に円周方向に摺動可能に収納し、隔壁１３を隔壁２３の切欠部２４に合致させて、図１に示すような３連形シ−ルドマシンを構成する。
【００２３】
また、図６に示すように、端部シ−ルドマシン１、２内には、地山を押すためのスタビライザ−５や、組み立てたセグメント等のトンネル躯体を押すための回転ジャッキ６を装備する。なお、これらの装置は、３連形シ−ルドマシンを効率良く折り曲げたり、元に伸ばしたりできる位置に適当に配置する（図６では下部のみだが上部等にも配置するとよい）。
【００２４】
さらに、スタビライザ−５が有効に働く向きは、両端部シ−ルドマシン１、２が摺動するのに伴って変化するため、変化に追従できる構造とする。なお、各シ−ルドマシン内には、シ−ルドジャッキや排土装置等の掘削に必要なその他の機械類を装備する。
【００２５】
【作用】
次に、上記のように構成した３連形シ−ルドマシンを用いた地下鉄トンネルの施工方法について説明する。
＜イ＞線路部トンネルの構築
線路部のみのトンネルを構築する場合は、図５に示すように、各シ−ルドマシンの軸心を結んだ仮想線がヘの字になった状態で掘進し、後方にセグメント７を組み立てる。
【００２６】
このときは、円弧状スキンプレ−ト３３ａの切欠部３４は設けないで、各シ−ルドマシンのテ−ル部を連通しておき、図７に示すような線路部トンネル８を構築する。線路部トンネル８は、下り線路８１、上り線路８２、それらの中間の上部に構築されたコンコ−ス８３等の空間より構成されている。
【００２７】
＜ロ＞駅部トンネルの構築
駅部の構築予定場所が近付いたら、図６に示すように、コピ−カッタ１５、２６により、端部シ−ルドマシン１、２の上部を余掘り（Ａ）し、スタビライザ−５で周囲地山を押したり、回転ジャッキ６により既設のセグメントを押したりして、矢印方向に拡張させる。そして、図１に示すような各シ−ルドマシンが直線上に位置するよう変形させる。
【００２８】
このとき、テ−ル板体４を順次継ぎ足して切欠部３４を閉塞しながら拡張、掘進する。なお、テ−ル板体４は溶接等で継ぎ足してもよく、自立地盤や改良地盤の場合には、セグメントが溶接作業を邪魔するときには、テ−ル部が抜けてから最後のセグメントを組み立てても良い。
【００２９】
このように、３連形シ−ルドマシンを直線状に拡張した状態で掘進させて後方にせグメント７を組み立て、図８に示すような駅部トンネル９を構築する。駅部トンネル９は、下り線路９１、上り線路９２、それらの中間部のホ−ム９３より構成されている。再び線路部トンネル８を構築する場合は、上記と逆の手順で行えばよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようになるため、次のような効果を得ることができる。
＜イ＞地上からの工事が極力減少するため、交通渋滞や付近住民への迷惑を緩和することができると共に、営業線直下のような場所でも施工が可能となる。
【００３１】
＜ロ＞駅部全体を開削で行う従来の開削工法よりもコストが安くなる場合がある。
【００３２】
＜ハ＞線路部トンネルの掘削時には、３連形シ−ルドマシンがヘの字状に折り曲げられており、駅部トンネルに比べて占有幅が小さいため、発進立坑の幅も小さくて済む。
【００３３】
＜ニ＞逆への字状に折り曲げておくことで、中間部を排水等の施設に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の３連形シ−ルドマシンの説明図
【図２】  本発明の３連形シ−ルドマシンの分解説明図
【図３】  摺動スキンプレ−トのテ−ル部の説明図
【図４】  摺動スキンプレ−トのテ−ル部のテ−ル板体の説明図
【図５】  ３連形シ−ルドマシンがヘの字状に変形した状態の説明図
【図６】  ３連形シ−ルドマシンがヘの字状に変形した状態の説明図
【図７】  線路部トンネルの説明図
【図８】  駅部トンネルの説明図
【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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【図８】
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