Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4079816B2 - Tunnel construction method and shield machine - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4079816B2 - Tunnel construction method and shield machine - Google Patents

Tunnel construction method and shield machine Download PDF

Info

Publication number
JP4079816B2
JP4079816B2 JP2003106822A JP2003106822A JP4079816B2 JP 4079816 B2 JP4079816 B2 JP 4079816B2 JP 2003106822 A JP2003106822 A JP 2003106822A JP 2003106822 A JP2003106822 A JP 2003106822A JP 4079816 B2 JP4079816 B2 JP 4079816B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tunnel
main
widening
widened
cutter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003106822A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004308372A (en
Inventor
計夫 高見沢
康 長嶋
研一 金子
睦 木暮
佳文 服部
秀夫 松井
譲 吉田
茂男 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taisei Corp
IHI Corp
Original Assignee
Taisei Corp
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taisei Corp, IHI Corp filed Critical Taisei Corp
Priority to JP2003106822A priority Critical patent/JP4079816B2/en
Publication of JP2004308372A publication Critical patent/JP2004308372A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4079816B2 publication Critical patent/JP4079816B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルの構築方法及びシールド掘進機に係り、特に、主トンネルと拡幅トンネルとを並行に構築して接合するトンネルの構築方法と、シールド掘進機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
道路トンネルにおいては、所定距離毎に車両の非常駐車帯を設ける必要がある。この非常駐車帯は、道路本線の脇に駐車スペースを形成するものであり、トンネルの長手方向の一部に沿って構築された拡幅トンネル内に形成されている。
【0003】
従来、トンネルの長手方向の一部に沿って拡幅トンネルを構築する場合、まず、シールド掘進機により道路本線を形成する主トンネルを掘削・構築し、次に、拡幅用のシールド掘削機により主トンネルから径方向外側に掘削して拡幅トンネルを構築していた。例えば、特許文献1にもそのような拡幅掘削装置が開示されている。しかしながら、この方法はトンネルを構築するのに2つの工程を必要とするため、コストが高く、かつ工期が長期化するという欠点があった。
【0004】
【特許文献1】
特公昭62−1073号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者は、図6に示すように、主トンネル50と拡幅トンネル51とを並行に構築できるシールド掘進機52を新規開発し、このシールド掘進機52を用いて構築した主トンネル50と拡幅トンネル51とを接合する技術を開発中である。
【0006】
このトンネル構築方法にあっては、主トンネル50と拡幅トンネル51とを近接して構築する必要があるが、拡幅トンネル51は主トンネル50から前方へ離間した位置で組み立てられるため、地山の土質等の条件によっては拡幅トンネル51が主トンネル50の組立位置に至る前に土中で動いて主トンネル50から離れてしまう可能性があるという課題があった。そして、主トンネル50に拡幅トンネル51を接合するときには主トンネル50に拡幅トンネル51を固定させ、トンネル50、51間の止水を確保する必要があるが、このような作業を行う技術は確立されていないという課題があった。
【0007】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、主トンネルと拡幅トンネルとを近接して構築でき、主トンネルに拡幅トンネルを固定できると共にトンネル間の止水を確保できるトンネルの構築方法及びシールド掘進機を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、シールド掘進機の前方のカッタで主トンネル孔を掘削し、シールド掘進機のシールドフレームの後部で主トンネル孔内壁にセグメントを張設して主トンネルを構築し、そのシールド掘進機の掘進中にシールドフレームの周面より径方向外方に拡幅カッタを突出させ、その拡幅カッタで主トンネル孔の側部に拡幅トンネル孔を掘削し、シールドフレームから拡幅トンネル孔に拡幅シールドフレームを突出させ、以後、主カッタで主トンネル孔を掘削しつつ拡幅カッタで主トンネル孔に沿って拡幅トンネル孔を掘削し、上記拡幅シールドフレーム内で拡幅セグメントを組み立てて拡幅トンネルを構築すると共にその後方のシールドフレーム内でセグメントを組み立てて主トンネルを構築し、しかる後、上記拡幅トンネルを主トンネルに引き寄せて互いに連結するようにしたものである。
【0009】
そして、上記拡幅トンネルと主トンネルとの間に介在する異物を上記主トンネルに吸引して除去し、その拡幅トンネルの外側に加わる土圧で拡幅トンネルを主トンネルに引き寄せるとよい。
【0010】
また、上記拡幅トンネル上記主トンネルに引き寄せた後、これらを引用ボルトで連結するようにするとよい。
【0011】
そして、上記拡幅トンネルが主トンネルの外周部に沿った断面略弧状を呈する筒体状に構築されると共に、主トンネルに接合する部分の両端に弾性を有するシール部材を備え、そのシール部材間の拡幅トンネル内面と主トンネル外面間の異物を主トンネル内に吸引して拡幅トンネルの外周に土圧を作用させて拡幅トンネルを主トンネルに引き寄せ、しかる後、拡幅トンネルの内周側と主トンネルとを引用ボルトで締結するとよい。
【0012】
また、掘進方向前方部に主カッタを有すると共に掘進方向後方部に掘削された主トンネル孔にセグメントを張設するための主セグメント組立部を有するシールド本体と、上記主カッタと主セグメント組立部との間のシールド本体の側部にこれより径方向外方に出没自在に設けられ上記主トンネル孔の側部に沿って拡幅トンネル孔を掘削する拡幅カッタと、該拡幅カッタの後方に設けられ該拡幅カッタによって掘削される拡幅トンネル孔内に拡幅セグメントを張設すべく組み立てる拡幅セグメント組立部と、該拡幅セグメント組立部と上記主セグメント組立部とを結ぶシールド本体外側壁に沿って設けられ、組み立てられた拡幅セグメントを主トンネル側に案内するための案内手段とを備えたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の好適実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0014】
図1に示すように、シールド掘進機1は、掘進方向前方部に主カッタ2を有すると共に掘進方向後方部に掘削された主トンネル孔3に主トンネル33を構成するセグメント4を張設するための主セグメント組立部5を有するシールド本体6と、シールド本体6の側部に径方向外方に出没自在に設けられ主カッタ2で掘削された主トンネル孔3の側部に沿って拡幅トンネル孔7を掘削する拡幅カッタ8と、拡幅カッタ8の後方に設けられ拡幅カッタ8によって掘削される拡幅トンネル孔7内に拡幅セグメント9を張設すべく組み立てる拡幅セグメント組立部10とを備えて構成されている。
【0015】
主カッタ2は、シールド本体6のバルクヘッド11に回転自在に設けられており、回転中心から径方向外方へ放射状に延びる複数のスポーク12と、それぞれのスポーク12に設けられた多数のカッタビット13と、スポーク12の外側端部に径方向外方に出没自在に設けられたコピーカッタ14とを備えて構成されている。バルクヘッド11には、主カッタ2を回転駆動するためのカッタ駆動モータ15が設けられている。
【0016】
主セグメント組立部5には、エレクタ(図示せず)が設けられている。
【0017】
シールド本体6は、断面円形に形成され外殻を形成するシールドフレーム16を有する。
【0018】
拡幅カッタ8は、主カッタ2と主セグメント組立部5との間の位置に設けられており、シールド本体6に径方向内側に窪んで形成されたガイド部17内に径方向スライド自在に収容されたスライド部18と、スライド部18に縦軸回り揺動可能に設けられ球面状のシール面19を有する揺動体20と、揺動体20に回転自在に設けられたカッタ本体部21とからなる。スライド部18とシールド本体6との間にはスライド部18を径方向にスライドさせるためのアクチュエータたるシリンダ22が設けられている。また、スライド部18と揺動体20との間には揺動体20を縦軸回り揺動させるためのアクチュエータたるシリンダ23が設けられている。
【0019】
拡幅セグメント組立部10は、シールド本体6に径方向外方に出没自在に設けられシールド本体6の径方向外側に拡幅セグメント9を組み立てるスペースを確保するための拡幅シールドフレーム24からなる。
【0020】
拡幅シールドフレーム24は、拡幅カッタ8と主セグメント組立部5との間に配置されており、シールド本体6から径方向外方へ突出されたときに前端を区画する前端壁部25と、前端壁部25の外縁から後方へ延びる周壁部26とを備えて構成されている。拡幅シールドフレーム24は、内部に掘進方向後方に臨んで開放された作業スペースを有し、拡幅カッタ8で掘削した拡幅トンネル孔7内に突出するようになっている。
【0021】
また、拡幅シールドフレーム24とシールドフレーム16との間にはシール部材(図示せず)が設けられており、これらフレーム24、16間から機内に浸水しないようになっている。そして、拡幅シールドフレーム24には、組み立てた拡幅セグメント9を後方へ押圧するためのジャッキ27が設けられており、拡幅シールドフレーム24の後端部には、拡幅セグメント9と拡幅シールドフレーム24との間を止水するためのテールシール28が設けられている。
【0022】
そして、拡幅シールドフレーム24内には、拡幅セグメント9を組み立てるための拡幅セグメント組立装置29が設けられている。
【0023】
図1及び図2に示すように、拡幅セグメント組立装置29は、拡幅シールドフレーム24内に機幅方向に延びて設けられたガイドレール30と、ガイドレール30に走行自在に設けられた走行部31と、走行部31に前後移動自在に設けられ拡幅セグメント9を係脱自在に把持する把持部32とを備えて構成されている。
【0024】
図3(a)に示すように、拡幅セグメント9は、ループ状に閉じた形状に形成されており、掘進方向に重ねてつなげることで主トンネル33の外周部に沿った断面略弧状を呈する筒体状の拡幅トンネル34を構築するようになっている。そして、拡幅セグメント9は、シールド本体6及び主トンネル33の外周形状に沿う形状に形成された嵌合部35を有する。
【0025】
嵌合部35はシールド本体6及び主トンネル33と略同じ曲率の円弧状に形成されており、後述する案内手段36に係合される被案内部37を外周に有する。被案内部37は、機軸に沿って延びるガイド溝38からなり、案内手段36を前後スライド可能に収容するようになっている。ガイド溝38は、嵌合部35に周方向に離間して複数形成されており、周方向に離間する複数の箇所で案内手段36に係合されるようになっている。
【0026】
また、嵌合部35には、引用ボルト(図示せず)を挿通させるためのボルト孔(図示せず)が径方向に延びて形成されると共に、主トンネル33に圧着接合され弾性を有するシール部材39が設けられている。具体的には、シール部材39は、嵌合部35の上端縁と下端縁とに、嵌合部35の前端から後端に渡って延び、かつ、主トンネル33側へ突出するように設けられている。
【0027】
シールド本体6には、組み立てられた拡幅セグメント9を主トンネル33側に案内するための案内手段36が、拡幅セグメント組立部10と主セグメント組立部5とを結ぶシールド本体6の外側壁に沿って設けられている。
【0028】
具体的には、案内手段36は、シールドフレーム16に径方向外方へ突出する突起40を設けて構成されている。突起40は、拡幅セグメント9のガイド溝38内に嵌る形状に形成されており、周方向に離間するそれぞれのガイド溝38内に嵌るように上下多段に設けられている。
【0029】
図3(b)に示すように、突起40は、主トンネル33のみを構築するときに掘進方向の制御に影響を及ぼさないように前後方向の寸法と周方向の寸法とを略同じに形成されており、機軸に沿って複数整列して設けられている。
【0030】
次にトンネルの構築方法について述べる。
【0031】
主トンネル33に沿って拡幅トンネル34を構築する場合、シールド掘進機1を掘進させて主トンネル33を構築しながら、シールド本体6内に完全に収容されている拡幅カッタ8を回転駆動しつつ徐々に径方向外方へ突出させ、拡幅カッタ8の掘削面を前方へ向けるように傾動させる。そして、拡幅カッタ8の突出量に応じて拡幅シールドフレーム24を徐々に径方向外側へ突出させる。主トンネル33は、主カッタ2で掘削された主トンネル孔3内壁にセグメント4を張設することで構築される。
【0032】
拡幅カッタ8と拡幅シールドフレーム24とが所定量突出されたら、拡幅カッタ8で掘削した拡幅トンネル孔7内壁に拡幅セグメント9を張設し始める。
【0033】
拡幅セグメント9の張設作業は、まず、拡幅トンネル34の後端を塞ぐための蓋部材41をジャッキ27で後方へ押し、拡幅セグメント組立装置29で蓋部材41の前側に拡幅セグメント9を組み立てる。そして、シールド本体6の掘進量に応じて既設の拡幅セグメント9の前側に新たな拡幅セグメント9を組み立てる作業を順次繰り返す。
【0034】
拡幅セグメント9が拡幅シールドフレーム24の外側へ出ると、シールドフレーム16に設けられた突起40が拡幅セグメント9のガイド溝38内に入り、拡幅セグメント9をシールド本体6に沿ってシールド本体6の後方へスライドさせるようにガイドする。このため、拡幅トンネル34を主トンネル33に沿う位置に正確に構築できる。
【0035】
そして、シールド掘進機1が掘進し、拡幅セグメント9を組み立ててなる拡幅トンネル34の横を通過すると、拡幅トンネル34はシールド掘進機1の後方に構築された主トンネル33に近接される。
【0036】
このようにして、拡幅トンネル34と主トンネル33とが所定の位置関係で近接されたら、図4に示すように、主トンネル33に形成されたグラウトホール42からトンネル33、34間に介在する異物(泥水あるいは残土)43を主トンネル33側に吸引して拡幅トンネル34を主トンネル33に引き寄せる。そして、拡幅トンネル34のシール部材39が主トンネル33に当接されると、トンネル33、34間は負圧となり、シール部材39は周囲の土圧によって主トンネル33に圧着される。
【0037】
この後、図5に示すように、拡幅セグメント9に形成したボルト孔44と、セグメント4に形成したボルト孔45とに引用ボルト46を挿通して主トンネル33と拡幅トンネル34とを係合させ、引用ボルト46を締結することにより主トンネル33に拡幅トンネル34を更に引き寄せて固定する。
【0038】
そして、同様の手順で前方の拡幅セグメント9を順次主トンネル33に固定しつつ、後側から順に拡幅トンネル34を主トンネル33に連結する。
【0039】
トンネル33、34同士の連結は、上下のシール部材39間で主トンネル33と拡幅トンネル34とが重なり合う部分を切り開き、主トンネル33と拡幅トンネル34とを溶接等により接合することで行う。
【0040】
このように、シールド掘進機1により掘削された主トンネル孔3内壁にセグメント4を張設して主トンネル33を構築すると共にシールド掘進機1の側部より径方向外方に拡幅カッタ8を突出させて主トンネル孔3の側部にこれに沿って拡幅トンネル孔7を掘削し、掘削された拡幅トンネル孔7内壁に拡幅セグメント9を張設して拡幅トンネル34を構築した後、拡幅トンネル34を主トンネル33に引き寄せて互いに連結するようにしたため、主トンネル33に拡幅トンネル34を固定でき、トンネル33、34間の止水を確保できる。
【0041】
また、拡幅トンネル34と主トンネル33との間に介在する異物43を主トンネル33側に吸引して拡幅トンネル34を主トンネル33に引き寄せるため、容易に拡幅トンネル34を主トンネル33に引き寄せることができる。
【0042】
そして、拡幅トンネル34と主トンネル33とを引用ボルト46で係合させて引用ボルト46を締結させることにより拡幅トンネル34を主トンネル33に引き寄せて連結するようにしたため、容易かつ確実に主トンネル33に拡幅トンネル34を固定でき、拡幅トンネル34を主トンネル33の正確な位置に固定できる。
【0043】
また、拡幅トンネル34が主トンネル33の外周部に沿った断面略弧状を呈する筒体状に構築されると共に、主トンネル33に接合する部分に弾性を有するシール部材39を備えたため、拡幅トンネル34を主トンネル33に引き寄せて密着させることで容易に止水を確保できる。
【0044】
そして、拡幅セグメント組立部10と主セグメント組立部5とを結ぶシールド本体6外側壁に沿って設けられ、組み立てられた拡幅セグメント9を主トンネル33側に案内するための案内手段36を備えてシールド掘進機1を構成したため、主トンネル33と拡幅トンネル34とを近接して構築できる。
【0045】
なお、シール部材39は嵌合部35の上下両端に設けるものとしたが、これに限るものではなく、嵌合部35に沿って網の目に延びるシール部材(図示せず)を設けてもよい。この場合、セグメント4に、シール部材に囲まれるエリア毎にグラウトホール42を設けるとよい。拡幅セグメント9の一部を切り開いても切り開いていない他のエリアで負圧状態を維持することができ、拡幅トンネル34を主トンネル33に圧着させておくことができる。
【0046】
また、拡幅セグメント9にガイド溝38を設け、シールド本体6に案内手段36として突起40を設けるものとしたが、逆に拡幅セグメントに突起40を設け、シールド本体に案内手段としてガイド溝38を設けてもよい。
【0047】
そして、主トンネル33にグラウトホール42を形成し、トンネル33、34間に介在する異物43を主トンネル33側に吸引するものとしたが、グラウトホール42を拡幅トンネル34に形成し、異物43を拡幅トンネル34側に吸引するものとしてもよい。
【0048】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を奏する。
(1)主トンネルと拡幅トンネルとを近接して構築できる。
(2)主トンネルに拡幅トンネルを固定でき、トンネル間の止水を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適実施の形態を示すシールド掘進機の平面断面図である。
【図2】図1のII−II線矢視断面図である。
【図3】(a)は案内手段の正面断面図であり、(b)は案内手段の側面図である。
【図4】拡幅トンネルと主トンネルとの間に介在する異物を主トンネル側に吸引している状態の正面説明図である。
【図5】拡幅トンネルと主トンネルとを引用ボルトで引き寄せている状態の正面説明図である。
【図6】開発中のシールド掘進機の概略説明図である。
【符号の説明】
1 シールド掘進機
2 主カッタ
3 主トンネル孔
4 セグメント
5 主セグメント組立部
6 シールド本体
7 拡幅トンネル孔
8 拡幅カッタ
9 拡幅セグメント(セグメント)
10 拡幅セグメント組立部
33 主トンネル
34 拡幅トンネル
36 案内手段
39 シール部材
43 異物
46 引用ボルト
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tunnel construction method and a shield machine, and more particularly to a tunnel construction method in which a main tunnel and a widening tunnel are constructed and joined in parallel, and a shield machine.
[0002]
[Prior art]
In a road tunnel, it is necessary to provide an emergency parking zone for a vehicle every predetermined distance. This emergency parking zone forms a parking space on the side of the main road, and is formed in a widening tunnel constructed along a part of the longitudinal direction of the tunnel.
[0003]
Conventionally, when constructing a widening tunnel along a part of the longitudinal direction of the tunnel, first the main tunnel that forms the main road is excavated and constructed by a shield machine, and then the main tunnel is constructed by a shield excavator for widening. A widening tunnel was constructed by excavating radially outward. For example, Patent Document 1 discloses such a widening excavator. However, since this method requires two steps to construct a tunnel, there are disadvantages that the cost is high and the construction period is prolonged.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Examined Patent Publication No. 62-1073
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, as shown in FIG. 6, the present inventor newly developed a shield tunneling machine 52 capable of constructing the main tunnel 50 and the widening tunnel 51 in parallel, and the main tunnel 50 constructed using the shield tunneling machine 52 and the widening tunnel. A technique for joining the tunnel 51 is under development.
[0006]
In this tunnel construction method, it is necessary to construct the main tunnel 50 and the widening tunnel 51 close to each other, but the widening tunnel 51 is assembled at a position spaced forward from the main tunnel 50, so Depending on the conditions, there is a problem that the widening tunnel 51 may move in the soil before reaching the assembly position of the main tunnel 50 and be separated from the main tunnel 50. When the widening tunnel 51 is joined to the main tunnel 50, it is necessary to fix the widening tunnel 51 to the main tunnel 50 and ensure water stoppage between the tunnels 50 and 51. However, a technique for performing such work has been established. There was a problem that not.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to construct a main tunnel and a widening tunnel close to each other, fix the widening tunnel to the main tunnel, and secure a water stop between the tunnels and a shield. It is to provide an excavator.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention excavates a main tunnel hole with a cutter in front of a shield machine, and stretches a segment on the inner wall of the main tunnel hole at the rear part of the shield frame of the shield machine to form the main tunnel. constructs, are projected a widening cutter radially outward from the peripheral surface of the shield frame during excavation of the shield machine, excavating expansion width tunnel hole on the side of the main gallery bore at its widened cutter, from the shield frame The widening shield frame protrudes into the widening tunnel hole, and then the main tunnel hole is drilled with the main cutter while the widening tunnel hole is drilled along the main tunnel hole with the widening cutter, and the widening segment is assembled within the widening shield frame. assemble the segments within the rear of the shield frame with constructing the widened tunnel building a main tunnel, thereafter, the Width tunnel drawn to the main tunnel is obtained so as to connect to each other.
[0009]
Then, the foreign matter interposed between the widening tunnel and the main tunnel may be sucked and removed into the main tunnel, and the widening tunnel is attracted to the main tunnel by earth pressure applied to the outside of the widening tunnel.
[0010]
Further, after the widening tunnels attracted to the main tunnel, it may be such that consolidated them in quotation volts.
[0011]
The widening tunnel is constructed in a cylindrical shape having a substantially arc-shaped cross section along the outer periphery of the main tunnel, and has elastic sealing members at both ends of the portion joined to the main tunnel, and between the sealing members The foreign matter between the inner surface of the widening tunnel and the outer surface of the main tunnel is sucked into the main tunnel and earth pressure is applied to the outer periphery of the widening tunnel to attract the widening tunnel to the main tunnel, and then the inner peripheral side of the widening tunnel and the main tunnel It is good to conclude with a quotation bolt .
[0012]
A shield body having a main cutter at a front portion in the excavation direction and having a main segment assembly portion for extending a segment in a main tunnel hole excavated at a rear portion in the excavation direction; and the main cutter and the main segment assembly portion, A widening cutter provided on the side of the shield main body between the main tunnel hole so as to be able to protrude and retract outward in the radial direction, and a rear side of the widening cutter provided on the rear side of the widening cutter. A widening segment assembly section for assembling a widening segment in a widening tunnel hole excavated by the widening cutter, and an outer wall of the shield body connecting the widening segment assembly section and the main segment assembly section. And a guide means for guiding the widened segment to the main tunnel side.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0014]
As shown in FIG. 1, the shield machine 1 has a main cutter 2 at the front part in the excavation direction and extends a segment 4 constituting the main tunnel 33 in the main tunnel hole 3 excavated at the rear part in the excavation direction. A shield body 6 having a main segment assembly portion 5 and a widened tunnel hole along a side portion of the main tunnel hole 3 provided in a side portion of the shield body 6 so as to be able to protrude and retract radially outward and excavated by the main cutter 2. A widening cutter 8 for excavating 7, and a widening segment assembly 10 for assembling the widening segment 9 in the widening tunnel hole 7 provided behind the widening cutter 8 and excavated by the widening cutter 8. ing.
[0015]
The main cutter 2 is rotatably provided on the bulkhead 11 of the shield body 6, and includes a plurality of spokes 12 extending radially outward from the center of rotation and a number of cutter bits provided on each of the spokes 12. 13 and a copy cutter 14 provided at the outer end of the spoke 12 so as to be able to protrude and retract radially outward. The bulkhead 11 is provided with a cutter driving motor 15 for rotationally driving the main cutter 2.
[0016]
The main segment assembly portion 5 is provided with an erector (not shown).
[0017]
The shield body 6 has a shield frame 16 which is formed in a circular cross section and forms an outer shell.
[0018]
The widening cutter 8 is provided at a position between the main cutter 2 and the main segment assembly portion 5 and is housed in a guide portion 17 formed in the shield body 6 so as to be radially slidable in a radially slidable manner. The slide portion 18, a swing body 20 having a spherical sealing surface 19 provided so as to be swingable about the vertical axis on the slide portion 18, and a cutter body 21 provided rotatably on the swing body 20. Between the slide part 18 and the shield body 6, a cylinder 22 is provided as an actuator for sliding the slide part 18 in the radial direction. In addition, a cylinder 23 serving as an actuator for swinging the swinging body 20 around the vertical axis is provided between the slide unit 18 and the swinging body 20.
[0019]
The widened segment assembly portion 10 includes a widened shield frame 24 that is provided in the shield body 6 so as to be able to project and retract radially outward, and for securing a space for assembling the widened segment 9 on the radially outer side of the shield body 6.
[0020]
The widened shield frame 24 is disposed between the widened cutter 8 and the main segment assembly portion 5, and includes a front end wall portion 25 that defines a front end when projecting radially outward from the shield body 6, and a front end wall And a peripheral wall portion 26 extending rearward from the outer edge of the portion 25. The widening shield frame 24 has an open work space facing rearward in the excavation direction and projects into the widening tunnel hole 7 excavated by the widening cutter 8.
[0021]
Further, a sealing member (not shown) is provided between the widened shield frame 24 and the shield frame 16 so that water does not enter the machine from between the frames 24 and 16. The widened shield frame 24 is provided with a jack 27 for pressing the assembled widened segment 9 backward. The rear end portion of the widened shield frame 24 is connected with the widened segment 9 and the widened shield frame 24. A tail seal 28 for stopping water is provided.
[0022]
In the widened shield frame 24, a widened segment assembly device 29 for assembling the widened segment 9 is provided.
[0023]
As shown in FIGS. 1 and 2, the wide segment assembling device 29 includes a guide rail 30 provided in the wide shield frame 24 so as to extend in the machine width direction, and a running portion 31 provided on the guide rail 30 so as to be able to run. And a grip portion 32 that is provided on the traveling portion 31 so as to be movable back and forth and grips the widened segment 9 in a freely detachable manner.
[0024]
As shown in FIG. 3A, the widened segment 9 is formed in a closed loop shape, and is a cylinder that has a substantially arc-shaped cross section along the outer peripheral portion of the main tunnel 33 by being overlapped and connected in the excavation direction. A body-shaped widening tunnel 34 is constructed. The widened segment 9 has a fitting portion 35 formed in a shape along the outer peripheral shape of the shield body 6 and the main tunnel 33.
[0025]
The fitting portion 35 is formed in an arc shape having substantially the same curvature as the shield body 6 and the main tunnel 33, and has a guided portion 37 engaged with a guide means 36 described later on the outer periphery. The guided portion 37 includes a guide groove 38 extending along the axis, and accommodates the guide means 36 so as to be slidable back and forth. A plurality of guide grooves 38 are formed in the fitting portion 35 so as to be spaced apart in the circumferential direction, and are engaged with the guide means 36 at a plurality of locations separated in the circumferential direction.
[0026]
Further, a bolt hole (not shown) for inserting a reference bolt (not shown) is formed in the fitting portion 35 so as to extend in the radial direction, and is a pressure-bonded and joined to the main tunnel 33 for elasticity. A member 39 is provided. Specifically, the seal member 39 is provided at the upper end edge and the lower end edge of the fitting portion 35 so as to extend from the front end to the rear end of the fitting portion 35 and project toward the main tunnel 33 side. ing.
[0027]
The shield body 6 has guide means 36 for guiding the assembled widened segment 9 to the main tunnel 33 side along the outer wall of the shield main body 6 connecting the widened segment assembly portion 10 and the main segment assembly portion 5. Is provided.
[0028]
Specifically, the guide means 36 is configured by providing the shield frame 16 with a protrusion 40 protruding radially outward. The protrusions 40 are formed in a shape that fits in the guide grooves 38 of the widened segment 9, and are provided in multiple upper and lower stages so as to fit in the respective guide grooves 38 that are separated in the circumferential direction.
[0029]
As shown in FIG. 3B, the protrusions 40 are formed to have substantially the same dimensions in the front-rear direction and the circumferential direction so as not to affect the control in the excavation direction when only the main tunnel 33 is constructed. A plurality of them are arranged along the axis.
[0030]
Next, the tunnel construction method is described.
[0031]
When the widening tunnel 34 is constructed along the main tunnel 33, the widening cutter 8 that is completely accommodated in the shield body 6 is gradually driven while the shield tunneling machine 1 is excavated and the main tunnel 33 is constructed. And projecting outward in the radial direction to tilt the excavation surface of the widening cutter 8 forward. Then, the widening shield frame 24 is gradually protruded radially outward according to the protruding amount of the widening cutter 8. The main tunnel 33 is constructed by stretching the segment 4 on the inner wall of the main tunnel hole 3 excavated by the main cutter 2.
[0032]
When the widening cutter 8 and the widening shield frame 24 protrude by a predetermined amount, the widening segment 9 starts to be stretched on the inner wall of the widening tunnel hole 7 excavated by the widening cutter 8.
[0033]
In the extending operation of the widening segment 9, first, the lid member 41 for closing the rear end of the widening tunnel 34 is pushed backward by the jack 27, and the widening segment assembly device 29 assembles the widening segment 9 on the front side of the lid member 41. And the operation | work which assembles the new widening segment 9 on the front side of the existing widening segment 9 according to the amount of excavation of the shield main body 6 is repeated sequentially.
[0034]
When the widened segment 9 goes outside the widened shield frame 24, the projection 40 provided on the shield frame 16 enters the guide groove 38 of the widened segment 9, and the widened segment 9 extends along the shield main body 6 and behind the shield main body 6. Guide to slide to For this reason, the widening tunnel 34 can be accurately constructed at a position along the main tunnel 33.
[0035]
Then, when the shield machine 1 is dug and passes by the side of the widening tunnel 34 formed by assembling the widening segment 9, the widening tunnel 34 is brought close to the main tunnel 33 constructed behind the shield machine 1.
[0036]
When the widening tunnel 34 and the main tunnel 33 are brought close to each other in a predetermined positional relationship in this way, as shown in FIG. 4, foreign matter interposed between the tunnels 33, 34 from the grout hole 42 formed in the main tunnel 33. (Muddy water or residual soil) 43 is sucked toward the main tunnel 33 to draw the widening tunnel 34 toward the main tunnel 33. When the sealing member 39 of the widening tunnel 34 comes into contact with the main tunnel 33, a negative pressure is generated between the tunnels 33 and 34, and the sealing member 39 is pressed against the main tunnel 33 by the surrounding earth pressure.
[0037]
Thereafter, as shown in FIG. 5, the reference bolt 46 is inserted into the bolt hole 44 formed in the widened segment 9 and the bolt hole 45 formed in the segment 4 to engage the main tunnel 33 and the widened tunnel 34. The widening tunnel 34 is further pulled and fixed to the main tunnel 33 by fastening the quotation bolt 46.
[0038]
Then, the widening tunnel 34 is connected to the main tunnel 33 in order from the rear side while the front widening segment 9 is sequentially fixed to the main tunnel 33 in the same procedure.
[0039]
The tunnels 33 and 34 are connected to each other by opening a portion where the main tunnel 33 and the widening tunnel 34 overlap between the upper and lower sealing members 39 and joining the main tunnel 33 and the widening tunnel 34 by welding or the like.
[0040]
In this way, the main tunnel 33 is constructed by stretching the segment 4 on the inner wall of the main tunnel hole 3 excavated by the shield machine 1, and the widening cutter 8 protrudes radially outward from the side of the shield machine 1. Then, the widened tunnel hole 7 is excavated along the side of the main tunnel hole 3, the widened segment 9 is stretched on the inner wall of the excavated widened tunnel hole 7, and the widened tunnel 34 is constructed. Since the main tunnel 33 is attracted to the main tunnel 33 and connected to each other, the widening tunnel 34 can be fixed to the main tunnel 33, and water stoppage between the tunnels 33 and 34 can be secured.
[0041]
Further, since the foreign matter 43 interposed between the widening tunnel 34 and the main tunnel 33 is sucked toward the main tunnel 33 and the widening tunnel 34 is drawn to the main tunnel 33, the widening tunnel 34 can be easily drawn to the main tunnel 33. it can.
[0042]
Since the widening tunnel 34 and the main tunnel 33 are engaged with the reference bolt 46 and the reference bolt 46 is fastened, the widening tunnel 34 is drawn and connected to the main tunnel 33, so that the main tunnel 33 is easily and reliably connected. The widening tunnel 34 can be fixed to the main tunnel 33 at an accurate position.
[0043]
In addition, the widening tunnel 34 is constructed in a cylindrical shape having a substantially arc-shaped cross section along the outer peripheral portion of the main tunnel 33, and is provided with a sealing member 39 having elasticity at a portion joined to the main tunnel 33. The water stop can be easily ensured by pulling and adhering to the main tunnel 33.
[0044]
The shield is provided with guide means 36 provided along the outer wall of the shield body 6 connecting the widened segment assembly portion 10 and the main segment assembly portion 5, and for guiding the assembled widened segment 9 to the main tunnel 33 side. Since the digging machine 1 is configured, the main tunnel 33 and the widening tunnel 34 can be constructed close to each other.
[0045]
The seal members 39 are provided at both upper and lower ends of the fitting portion 35. However, the present invention is not limited to this, and a seal member (not shown) extending along the mesh along the fitting portion 35 may be provided. Good. In this case, the segment 4 may be provided with a grout hole 42 for each area surrounded by the seal member. Even if a part of the widened segment 9 is cut open, a negative pressure state can be maintained in other areas that are not cut open, and the widened tunnel 34 can be pressed against the main tunnel 33.
[0046]
Further, the guide groove 38 is provided in the widened segment 9, and the projection 40 is provided as the guide means 36 in the shield body 6. Conversely, the protrusion 40 is provided in the widened segment, and the guide groove 38 is provided as the guide means in the shield body. May be.
[0047]
The grout hole 42 is formed in the main tunnel 33 and the foreign matter 43 interposed between the tunnels 33 and 34 is sucked to the main tunnel 33 side. However, the grout hole 42 is formed in the widening tunnel 34 and the foreign matter 43 is removed. It is good also as what is attracted | sucked to the widening tunnel 34 side.
[0048]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained.
(1) The main tunnel and the widening tunnel can be constructed close to each other.
(2) A widening tunnel can be fixed to the main tunnel, and water can be secured between the tunnels.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan sectional view of a shield machine showing a preferred embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
3A is a front sectional view of the guiding means, and FIG. 3B is a side view of the guiding means.
FIG. 4 is an explanatory front view of a state in which foreign matter interposed between the widening tunnel and the main tunnel is sucked to the main tunnel side.
FIG. 5 is an explanatory front view of a state in which the widening tunnel and the main tunnel are drawn together with a reference bolt.
FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of a shield machine under development.
[Explanation of symbols]
1 Shield machine 2 Main cutter 3 Main tunnel hole 4 Segment 5 Main segment assembly 6 Shield body 7 Wide tunnel hole 8 Wide cutter 9 Wide segment (segment)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Widening segment assembly part 33 Main tunnel 34 Widening tunnel 36 Guide means 39 Seal member 43 Foreign material 46 Quote bolt

Claims (5)

シールド掘進機の前方のカッタで主トンネル孔を掘削し、シールド掘進機のシールドフレームの後部で主トンネル孔内壁にセグメントを張設して主トンネルを構築し、そのシールド掘進機の掘進中にシールドフレームの周面より径方向外方に拡幅カッタを突出させ、その拡幅カッタで主トンネル孔の側部に拡幅トンネル孔を掘削し、シールドフレームから拡幅トンネル孔に拡幅シールドフレームを突出させ、以後、主カッタで主トンネル孔を掘削しつつ拡幅カッタで主トンネル孔に沿って拡幅トンネル孔を掘削し、上記拡幅シールドフレーム内で拡幅セグメントを組み立てて拡幅トンネルを構築すると共にその後方のシールドフレーム内でセグメントを組み立てて主トンネルを構築し、しかる後、上記拡幅トンネルを主トンネルに引き寄せて互いに連結するようにしたことを特徴とするトンネルの構築方法。The main tunnel hole is excavated with the cutter in front of the shield machine, and the main tunnel is constructed by stretching a segment on the inner wall of the main tunnel hole at the rear of the shield frame of the shield machine, while the shield machine is in progress circumferential surface radially outward of the shield frame is projected to widening cutter, the at widening cutter drilling expansion width tunnel hole on the side of the main tunnel hole, is protruded a widened shielding frame from the shield frame widening tunnel hole, Thereafter, the main tunnel hole is excavated with the main cutter, the widened tunnel hole is excavated along the main tunnel hole with the widened cutter, the widened segment is assembled in the widened shield frame, and the rear shield frame is constructed. assembling segments to build the main tunnel in the inner, attract Thereafter, the widening tunnel main tunnel Tunnel construction method of being characterized in that so as to connect to each other. 上記拡幅トンネルと主トンネルとの間に介在する異物を上記主トンネルに吸引して除去し、その拡幅トンネルの外側に加わる土圧で拡幅トンネルを主トンネルに引き寄せることを特徴とする請求項1記載のトンネルの構築方法。Claim, characterized in that draw foreign matter interposed between the widening tunnel and main tunnels is removed by suction in the main tunnel, a widening tunnel earth pressure acting on the outside of the widened tunnel main tunnel 1 The tunnel construction method described. 上記拡幅トンネル上記主トンネルに引き寄せた後、これらを引用ボルトで連結するようにした請求項1又は2記載のトンネルの構築方法。It said after the widening tunnels attracted to the main tunnel, the tunnel construction method of these claims 1 or 2, wherein was set to be consolidated in quotation volts. 上記拡幅トンネルが主トンネルの外周部に沿った断面略弧状を呈する筒体状に構築されると共に、主トンネルに接合する部分の両端に弾性を有するシール部材を備え、そのシール部材間の拡幅トンネル内面と主トンネル外面間の異物を主トンネル内に吸引して拡幅トンネルの外周に土圧を作用させて拡幅トンネルを主トンネルに引き寄せ、しかる後、拡幅トンネルの内周側と主トンネルとを引用ボルトで締結することを特徴とする請求項3記載のトンネルの構築方法。The widening tunnel is constructed in a cylindrical shape having a substantially arc-shaped cross section along the outer periphery of the main tunnel, and has elastic sealing members at both ends of a portion joined to the main tunnel, and the widening tunnel between the sealing members The foreign matter between the inner surface and the outer surface of the main tunnel is sucked into the main tunnel and earth pressure is applied to the outer periphery of the widening tunnel to draw the widening tunnel into the main tunnel, and then the inner peripheral side of the widening tunnel and the main tunnel are cited. 4. The tunnel construction method according to claim 3 , wherein the tunnel is fastened with bolts . 掘進方向前方部に主カッタを有すると共に掘進方向後方部に掘削された主トンネル孔にセグメントを張設するための主セグメント組立部を有するシールド本体と、上記主カッタと主セグメント組立部との間のシールド本体の側部にこれより径方向外方に出没自在に設けられ上記主トンネル孔の側部に沿って拡幅トンネル孔を掘削する拡幅カッタと、該拡幅カッタの後方に設けられ該拡幅カッタによって掘削される拡幅トンネル孔内に拡幅セグメントを張設すべく組み立てる拡幅セグメント組立部と、該拡幅セグメント組立部と上記主セグメント組立部とを結ぶシールド本体外側壁に沿って設けられ、組み立てられた拡幅セグメントを主トンネル側に案内するための案内手段とを備えたことを特徴とするシールド掘進機。  A shield body having a main cutter at the front portion in the excavation direction and having a main segment assembly portion for extending a segment in the main tunnel hole excavated at the rear portion in the excavation direction; and between the main cutter and the main segment assembly portion A widening cutter provided on the side of the shield body so as to be able to protrude and retract radially outward from the main body, and a widening cutter for excavating the widening tunnel hole along the side of the main tunneling hole, and the widening cutter provided behind the widening cutter. The widened segment assembly section for assembling to widen the widened segment in the widened tunnel hole excavated by, and the shield body outer wall connecting the widened segment assembly section and the main segment assembly section, and assembled. A shield machine having guide means for guiding the widened segment to the main tunnel side.
JP2003106822A 2003-04-10 2003-04-10 Tunnel construction method and shield machine Expired - Fee Related JP4079816B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003106822A JP4079816B2 (en) 2003-04-10 2003-04-10 Tunnel construction method and shield machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003106822A JP4079816B2 (en) 2003-04-10 2003-04-10 Tunnel construction method and shield machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004308372A JP2004308372A (en) 2004-11-04
JP4079816B2 true JP4079816B2 (en) 2008-04-23

Family

ID=33468890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003106822A Expired - Fee Related JP4079816B2 (en) 2003-04-10 2003-04-10 Tunnel construction method and shield machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4079816B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4536564B2 (en) * 2005-03-28 2010-09-01 西松建設株式会社 Widening part structure and widening part construction method of shield tunnel
CN116556964B (en) * 2023-06-25 2026-02-06 瑞威智造(北京)机械科技有限公司 Rapid construction method of large-section tunnel

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004308372A (en) 2004-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4079816B2 (en) Tunnel construction method and shield machine
JP2004183303A (en) Shield drilling rig
JP3590429B2 (en) How to assemble a segment with a cutter
JP4021978B2 (en) Construction method of underground excavator and branch shield tunnel
JP3950386B2 (en) Tunnel excavator and tunnel construction method
JP3403696B2 (en) Multiple branch shield machine
JP3830917B2 (en) Tunnel excavator for pipe formation
JP5139207B2 (en) Parent-child shield machine
JP4378030B2 (en) Tunnel underground bonding method
JP6799227B2 (en) Shield boring machine with a recoverable cutter drive unit
JP4368762B2 (en) Segment connecting apparatus and tunnel construction method
JP3758858B2 (en) Underground junction tunnel excavator
JP3636320B2 (en) Diverging type propulsion machine
JP3380213B2 (en) Multiple branch shield machine
JP4079817B2 (en) Shield machine
KR102397292B1 (en) Adapter ring for dual excavating method and How to make tube of adapter ring
JP4191536B2 (en) How to construct a confluence of shield tunnels
JP3905725B2 (en) Tunnel excavator
JP3380220B2 (en) Shield excavator capable of branch excavation
JP4368763B2 (en) Segment assembly device and tunnel construction method
JP3967233B2 (en) Shield starter for branch line shield machine
JP6940341B2 (en) Tunnel excavator and tunnel construction method
JP2835390B2 (en) Branch shield machine
JP2774569B2 (en) Underground joining shield machine
JP2000240397A (en) How to change the tail seal of shield machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070907

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070925

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080115

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080205

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110215

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110215

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120215

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120215

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120215

Year of fee payment: 4

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120215

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130215

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130215

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140215

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees