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JP4274891B2 - Partial widening method of shield tunnel - Google Patents
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Description

本発明は、シールドトンネルの部分拡幅工法に関する。   The present invention relates to a partially widening method for a shield tunnel.

従来、シールドトンネルのトンネル径およびトンネル幅を延設方向の途中から拡大するシールドトンネルの拡幅施工が行われている。そのような拡幅工法として、シールド機の掘削範囲およびシールド断面が可変とされた拡幅シールド機を用いて掘削範囲を拡大しその後方に大断面のセグメントを組み立てる工法が知られている。また、シールド機により一定断面を掘削して、外周の一部が張出し可能とされた部分拡幅セグメントを設置し、シールドトンネル構築後に、シールド機を用いることなく拡幅する工法が知られている。
後者の例として、例えば特許文献1には、シールド機のオーバーカッタにより、セグメントの外側に余堀り部を設けて泥土を注入し、セグメント設置後に、断面略コ字状の拡大用アダプタをジャッキで張出す拡大シールド工法が記載されている。
また例えば、特許文献2には、セグメント設置後に断面略コ字状の拡幅用セグメントの前面にあるグラウトホールから超高圧水を噴射して、張出し方向を掘削した後、拡幅用セグメントを張出すシールド工法によるトンネルの部分拡幅工法が記載されている。
特公平5−17354号公報(第3−4頁、図9−10) 特開昭58−73693号公報(第2−3頁、図1−3)
Conventionally, a widening construction of a shield tunnel has been performed in which the tunnel diameter and the tunnel width of the shield tunnel are expanded from the middle of the extending direction. As such a widening method, a method is known in which the excavation range is expanded using a widening shield machine in which the excavation range of the shield machine and the shield cross section are variable, and a large cross-section segment is assembled behind it. In addition, a method is known in which a certain cross section is excavated by a shield machine, a partially widened segment in which a part of the outer periphery can be extended is installed, and after the shield tunnel is constructed, the width is widened without using the shield machine.
As an example of the latter, for example, in Patent Document 1, an overcutter of a shield machine is used to provide a dugout on the outside of a segment to inject mud, and after the segment is installed, an expansion adapter having a substantially U-shaped cross section is jacked. The expansion shield method that extends in is described.
Further, for example, Patent Document 2 discloses a shield in which ultrahigh pressure water is jetted from a grout hole in front of a widening segment having a substantially U-shaped cross section after the segment is installed and the overhanging direction is excavated, and then the widening segment is extended. The method of partially widening the tunnel by the method is described.
Japanese Patent Publication No. 5-17354 (page 3-4, Fig. 9-10) Japanese Patent Laid-Open No. 58-73693 (page 2-3, FIG. 1-3)

しかしながら、上記のようなシールドトンネルの部分拡幅工法には以下のような問題がある。
拡幅シールド機を用いる工法では、複雑な掘削機構やスライド機構が必要となるため、シールド機のコストが高くなり、その結果、拡幅部の築造コストが高価となるという問題がある。
特許文献1に記載の技術では、予め余堀り部を形成してから拡大用アダプタを張出すまでの間に時間差があるので、万一余堀り部で地山が崩落したり、土砂が溜まったりした場合には、それらを掘削除去する手段がないため張出し不能となるという問題がある。
特許文献2に記載の技術では、拡幅用セグメントの張出し方向に油圧ジャッキを設けて押し出すが、拡幅されない固定側のセグメントも土水圧を受けるので、拡幅用セグメントの側方から高圧を受けることになり、拡幅用セグメントを移動させるために大出力の油圧ジャッキが必要となるという問題がある。また、超高圧水の噴射口として拡幅用セグメントの表面に貫通するグラウトホールを用いるので、張出し方向に均一に掘削することができず、掘削の効率が劣るという問題がある。
However, the partial widening method for the shield tunnel as described above has the following problems.
In the construction method using the widening shield machine, since a complicated excavation mechanism and a slide mechanism are required, the cost of the shield machine becomes high, and as a result, there is a problem that the construction cost of the widening part becomes expensive.
In the technique described in Patent Document 1, since there is a time difference between the formation of the surplus portion and the extension adapter being extended, the natural ground collapses in the surplus portion, or earth and sand are If they accumulate, there is a problem that they cannot be extended because there is no means for excavating them.
In the technique described in Patent Document 2, a hydraulic jack is provided and pushed out in the extending direction of the widening segment, but the fixed-side segment that is not widened is also subjected to earth and water pressure, and therefore receives high pressure from the side of the widening segment. There is a problem that a high output hydraulic jack is required to move the widening segment. In addition, since a grout hole that penetrates the surface of the widening segment is used as an injection port for ultra-high pressure water, there is a problem in that excavation efficiency cannot be achieved because excavation cannot be performed uniformly in the overhang direction.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、セグメント設置後にセグメントの一部に設けた張出し移動部を地山側に向けて移動して拡幅する際、確実かつ容易に移動させることができるシールドトンネルの部分拡幅工法を提案することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and moves the overhang moving portion provided in a part of the segment after the segment is installed toward the natural mountain side and moves it reliably and easily. The purpose is to propose a method of partially widening the shield tunnel.

上記の課題を解決するために、請求項2に記載の発明では、トンネル内部から地山側に向けてセグメントの一部を張出し可能とした張出し移動部としての拡幅セグメントを設置して、トンネルを築造した後に拡幅を行うシールドトンネルの部分拡幅工法であって、前記張出し移動部の移動前に、トンネル内部から前記張出し移動部の張出し方向に向けて、開閉手段を備えた工具取付口を前記拡幅セグメントに設置し、該工具取付口に地山を掘削する掘削手段を挿着し、該掘削手段を駆動して前記張出し移動部の前方を掘削して地山掘削部を形成し、前記張出し移動部に、隣接するセグメントとの接合面に摺接するためのシール部材を、前記張出し移動部の摺動面に設け、トンネル延設方向に隣接して配置された張出し移動部をそれぞれ一回の移動で、前記シール部材が前記隣接するセグメントとの接合面と摺接可能な距離だけ移動し、そのような張出し移動をトンネル延設方向において繰り返すことにより、前記張出し移動部を張出すとともに、前記地山掘削部から泥水を排出して拡幅し、拡幅終了後、前記工具取付口を閉止する工法とする。
この発明によれば、張出し移動部の移動前に、開閉手段を備えた工具取付口を設置して、この工具取付口に掘削手段などの工具を挿着可能とするので、部分拡幅セグメントの構造を簡素とすることができ、シールド掘進時にセグメントの組立に支障となることがなく、各種工具を付け替えて拡幅施工に用いることができる。その結果、掘削手段を地山側に突出させて駆動させ、張出し移動を行うための安定した地山掘削部を確実かつ容易に形成することができる。
また、張出し移動部の延設方向の側面を摺動面として用いるので、妻部材などの摺動面を形成する部材を別に設けることなく拡幅を行うことができる。
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention described in claim 2, a widening segment is installed as an overhanging moving part that allows a part of the segment to be extended from the inside of the tunnel toward the natural ground side, thereby constructing the tunnel. a portion widening method of shield tunneling performing widening after the prior movement of the overhang moving portion, toward the interior tunnel projecting direction of the projecting movement section, the wider segment of the tool attachment hole with an opening and closing means The excavation means for excavating a natural ground is inserted into the tool mounting opening, and the excavation means is driven to excavate the front of the overhang moving section to form a natural ground excavation section. In addition, a seal member for slidably contacting the joint surface with the adjacent segment is provided on the sliding surface of the overhang moving portion, and each of the overhang moving portions arranged adjacent to the tunnel extending direction is provided once. In movement, the seal member moves by a distance that allows sliding contact with the joint surface with the adjacent segment, and by repeating such overhang movement in the tunnel extending direction, the overhang moving portion is overhanged, and Muddy water is discharged from the natural ground excavation part and widened, and after the widening is completed, the tool mounting port is closed.
According to the present invention, the tool attachment port provided with the opening / closing means is installed before the movement of the overhanging movement unit, and a tool such as an excavation means can be inserted into the tool attachment port. Can be simplified, and there is no hindrance to assembling the segments during shield excavation, and various tools can be replaced and used for widening construction. As a result, it is possible to reliably and easily form a stable ground excavation section for projecting and driving the excavation means toward the ground and performing overhanging movement.
Moreover, since the side surface in the extending direction of the overhanging moving part is used as the sliding surface, the widening can be performed without providing a member that forms the sliding surface such as a wife member.

請求項に記載の発明では、請求項1に記載のシールドトンネルの部分拡幅工法において、前記工具取付口が、前記張出し移動部の内周面に設けられた穴部と、該穴部に着脱可能に係合される管状の工具取付口本体とからなり、該工具取付口本体に装着した前記掘削手段により、前記穴部から前記掘削手段を地山側に駆動する工法とする。
この発明によれば、張出し移動部には工具取付口本体と着脱可能に係合される穴部を設け、開閉手段や掘削手段を保持する機構などは工具取付口本体に設けることができるから、張出し移動部を簡素な構成とすることができる。また、工具取付口が穴部からなるので、部分拡幅セグメントを設置する際には、張出し移動部の外周面が穴底で塞がれており、シールド機のテールパッキン通過時に良好なシール性を保つことができる。
According to a second aspect of the present invention, in the partial widening method of the shield tunnel according to the first aspect, the tool attachment port is a hole provided on the inner peripheral surface of the overhanging moving part, and is attached to and detached from the hole. The drilling means includes a tubular tool attachment port body that can be engaged, and the excavation means that is attached to the tool attachment port body drives the excavation means to the natural ground side from the hole.
According to the present invention, the overhanging movement part is provided with a hole part that is detachably engaged with the tool attachment port body, and a mechanism for holding the opening / closing means and the excavation means can be provided in the tool attachment port body. The overhanging moving part can have a simple configuration. In addition, since the tool attachment port consists of a hole, when installing the partially widened segment, the outer peripheral surface of the overhanging moving part is blocked by the hole bottom, providing good sealing performance when passing through the tail packing of the shield machine. Can keep.

請求項に記載の発明では、請求項1または2に記載のシールドトンネルの部分拡幅工法において、前記掘削手段が、高圧流体を噴射する高圧流体噴射管を備えてなる工法とする。
この発明によれば、高圧流体噴射管から高圧流体を噴射することにより、トンネル内に複雑な掘削駆動機構を設けることなく、地山掘削部を確実に掘削し泥水化することができるので、張出し移動部の張出し移動を容易に行うことができる。
According to a third aspect of the invention, in the shield tunnel partial widening method according to the first or second aspect , the excavating means includes a high-pressure fluid injection pipe for injecting a high-pressure fluid.
According to the present invention, since the high pressure fluid is ejected from the high pressure fluid ejection pipe, the ground excavation part can be reliably excavated and made muddy without providing a complicated excavation drive mechanism in the tunnel. The overhanging movement of the moving part can be easily performed.

請求項に記載の発明では、請求項に記載のシールドトンネルの部分拡幅工法において、前記張出し移動部を移動する際、前記地山掘削部の水圧と、前記高圧流体の流量と、前記地山掘削部からの排泥流量および排泥密度とを計測し、それらの計測結果に応じて前記張出し移動部の移動量、前記高圧流体の流量および前記排泥流量を制御する工法とする。
この発明によれば、地山掘削部の水圧と、高圧流体の流量および密度と、地山掘削部からの排泥流量および排泥密度とに応じて張出し移動部の移動量、前記高圧流体の流量および前記排泥流量を制御するので、地山掘削部の安定化を図ることができるとともに、地山を確実に保持して張出し移動部を移動させることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the partial widening method of the shield tunnel according to the third aspect , when moving the overhang moving part, the water pressure of the ground excavation part, the flow rate of the high-pressure fluid, and the ground A method for measuring the flow rate and density of waste mud from a mountain excavation part and controlling the amount of movement of the overhanging part, the flow rate of the high-pressure fluid and the flow rate of waste mud according to the measurement results.
According to the present invention, the amount of movement of the overhanging moving part according to the water pressure of the natural ground excavation part, the flow rate and density of the high-pressure fluid, and the waste mud flow rate and waste mud density from the natural ground excavation part, Since the flow rate and the waste mud flow rate are controlled, the ground excavation part can be stabilized, and the overhang moving part can be moved while the natural ground is securely held.

請求項に記載の発明では、トンネル内部から地山側に向けてセグメントの一部を張出し可能とした張出し移動部としての拡幅セグメントを設置して、トンネルを築造した後に拡幅を行うシールドトンネルの部分拡幅工法であって、少なくとも前記張出し移動部を移動する際、前記張出し移動部に摺接する固定セグメント部の端部近傍にトンネル延設方向に延びる梁部材を設置し、前記張出し移動部の移動方向と交差する方向において前記梁部材を保持する支柱部材を設置して、拡幅を行う工法とする。
この発明によれば、支柱部材により、張出し移動部と摺接する固定セグメント部の端部近傍において張出し移動部の移動方向と交差する方向に保持するので、土水圧が作用しても支柱部材で負荷することができるから、固定セグメント部との摺接面から張出し移動部に対して負荷荷重がかからないようにすることができ、張出し移動部を良好な止水性を保ちつつ円滑に移動させることが行うことができる。
In the invention according to claim 5 , the portion of the shield tunnel that widens after the construction of the tunnel by installing the widening segment as the overhanging moving portion that allows the partial extension of the segment from the inside of the tunnel toward the natural mountain side In the widening method, at least when moving the overhang moving portion, a beam member extending in the tunnel extending direction is installed in the vicinity of the end of the fixed segment portion that is in sliding contact with the overhang moving portion, and the moving direction of the overhang moving portion A column member that holds the beam member in a direction intersecting with the beam member is installed to widen the width.
According to the present invention, the support member holds the support segment in the vicinity of the end of the fixed segment portion that is in sliding contact with the overhang moving portion. Therefore, it is possible to prevent a load from being applied to the overhanging moving part from the slidable contact surface with the fixed segment part, and the overhanging moving part can be smoothly moved while maintaining good water stoppage. be able to.

請求項に記載の発明では、請求項に記載のシールドトンネルの部分拡幅工法において、前記張出し移動部を移動する際、隣接するセグメントとの摺動部に妻部材を仮設してから移動し、該妻部材側に隣接するセグメントの張出し移動部を移動した後に前記妻部材を撤去して、順次拡幅を行う工法とする。
この発明によれば、仮設した妻部材を順次掛け替えることにより、張出し移動部を順次、所定の拡幅位置まで移動して拡幅を行うことができる。
According to a sixth aspect of the invention, in the partial widening method of the shield tunnel according to the fifth aspect , when moving the overhanging moving part, the wife member is moved after temporarily setting a wife member on a sliding part with an adjacent segment. Then, after moving the overhang moving portion of the segment adjacent to the end member side, the end member is removed, and the width is successively increased.
According to the present invention, by temporarily changing the temporary wife members, the overhanging movement portion can be sequentially moved to a predetermined widening position for widening.

請求項に記載の発明では、請求項に記載のシールドトンネルの部分拡幅工法において、前記張出し移動部に、隣接するセグメントとの接合面に摺接するためのシール部材を、前記張出し移動部の摺動面に設け、トンネル延設方向に隣接して配置された張出し移動部をそれぞれ一回の移動で、前記シール部材が前記隣接するセグメントとの接合面と摺接可能な距離だけ移動し、そのような張出し移動をトンネル延設方向において繰り返すことにより、拡幅を行う工法とする。
この発明によれば、張出し移動部の延設方向の側面を摺動面として用いるので、妻部材などの摺動面を形成する部材を別に設けることなく拡幅を行うことができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the partial widening method of the shield tunnel according to the fifth aspect, a seal member for slidingly contacting a joint surface with an adjacent segment is provided on the overhang moving portion. Provided on the sliding surface, each of the overhang moving parts arranged adjacent to the tunnel extending direction is moved once, and the seal member moves by a distance capable of sliding contact with the joint surface with the adjacent segment, By repeating such overhanging movement in the tunnel extending direction, a widening method is adopted.
According to the present invention, since the side surface in the extending direction of the overhang moving portion is used as the sliding surface, the widening can be performed without separately providing a member that forms the sliding surface, such as a wife member.

本発明のシールドトンネルの部分拡幅工法によれば、張出し移動部の構成を簡素化しつつ、掘削手段などの工具を工具取付口に容易に挿着して拡幅施工を行うことができるから、安定した地山掘削部を形成して張出し移動部を確実かつ容易に移動することができるという効果を奏する。
また本発明の他のシールドトンネルの部分拡幅工法によれば、張出し移動部が固定セグメント部と摺接する面にかかる荷重を支柱部材で負荷することができ、張出し移動部を円滑に移動することができるから、張出し移動部を確実かつ容易に移動することができるという効果を奏する。
According to the partially widening method of the shield tunnel of the present invention, the construction of the overhanging moving part can be simplified, and the widening construction can be performed by easily inserting a tool such as an excavating means into the tool mounting opening. The ground excavation part is formed and the overhanging movement part can be moved reliably and easily.
Further, according to another method of partially widening a shield tunnel of the present invention, a load applied to the surface where the overhanging moving portion slides in contact with the fixed segment portion can be loaded with the support member, and the overhanging moving portion can be moved smoothly. Since it can do, there exists an effect that the overhanging movement part can be moved reliably and easily.

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。なおすべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
[第1の実施形態]
図1(a)は、本発明の第1の実施形態に係るシールドトンネルの部分拡幅工法について説明するための斜視説明図である。図1(b)は、同じくE方向から見た斜視説明図である。図2〜5は、それぞれ図1(a)におけるD−D断面図、C−C断面図、B−B断面図、A−A断面図である。図6は、図2におけるF視説明図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In all the drawings, even if the embodiments are different, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[First Embodiment]
Fig.1 (a) is a perspective explanatory view for demonstrating the partial widening method of the shield tunnel which concerns on the 1st Embodiment of this invention. FIG. 1B is a perspective explanatory view as seen from the E direction. 2 to 5 are a DD sectional view, a CC sectional view, a BB sectional view, and an AA sectional view, respectively, in FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram viewed from F in FIG.

本発明の第1の実施形態に係るシールドトンネルの部分拡幅工法について説明する。本工法は、トンネルの拡幅区間に、部分拡幅セグメント1を設置して、トンネル築造後にトンネル内側から拡幅を行う工法である。
部分拡幅セグメント1は、図1に示したように、非拡幅範囲を覆う固定セグメント2と固定セグメント2の外周部の一部から径方向外方に移動自在な拡幅セグメント3(張出し移動部)とからなる。
本実施形態はトンネルの側方の一部を側方に張出して拡幅する例となっている。そのため、固定セグメント2は側方に開口を有する断面C字状に組み立てられる。
拡幅セグメント3は、固定セグメント2の周方向の曲率に従った湾曲を有するスライド部3aと、その周方向の両端部から張出し方向に沿って延ばされて固定セグメント2の端部と摺接可能な張出し部3b、3bとを有する断面大略コ字状とされた部材である。
固定セグメント2と拡幅セグメント3との間の摺接部、並びにそれぞれの延設方向の隣接部には、適宜の止水材および継手部材が設けられる。また特に図示しないが、拡幅しない区間では、周方向に閉じた筒状の非拡幅セグメントが設置されている。
The partial widening method of the shield tunnel according to the first embodiment of the present invention will be described. This construction method is a construction method in which the partially widened segment 1 is installed in the widening section of the tunnel, and widening is performed from the inside of the tunnel after tunnel construction.
As shown in FIG. 1, the partially widened segment 1 includes a fixed segment 2 that covers a non-widened range, and a widened segment 3 (an overhanging moving portion) that is movable radially outward from a part of the outer periphery of the fixed segment 2. Consists of.
The present embodiment is an example in which a part of the side of the tunnel is extended to the side and widened. Therefore, the fixed segment 2 is assembled in a C-shaped cross section having an opening on the side.
The widened segment 3 extends along the protruding direction from both ends in the circumferential direction of the slide portion 3a having a curvature according to the curvature in the circumferential direction of the fixed segment 2, and can be slidably contacted with the end of the fixed segment 2. It is a member having a substantially U-shaped cross section having extended portions 3b, 3b.
An appropriate water stop material and a joint member are provided at the sliding contact portion between the fixed segment 2 and the widened segment 3 and the adjacent portions in the extending direction. Although not particularly illustrated, a cylindrical non-widened segment closed in the circumferential direction is provided in a section where the width is not widened.

図1(a)は、本工法を実施中の拡幅施工部の様子を示す。図示斜め左上方向が拡幅終了部1A、図示斜め右下方向が未拡幅部1Cである。拡幅移動部1Bは、移動中の拡幅セグメント3を示す。
本工法は、大きく分けて4つの工程からなる。
第1工程では、拡幅施工を行う範囲において、固定セグメント2の周方向の開口の近傍に、固定セグメント2の内側と張出し部3bの摺動面とにともに当接しつつ、延設方向に延びる梁部材4、4を設置する。
図2、3に示したように、未拡幅部1Cにおいては、梁部材4との間で張出し部3bを挟持するとともに、張出し部3b、3bのスパン間を支持する拡幅セグメント部支柱5a(支柱部材)を設置する。それにより固定セグメント2を通して張出し部3bにかかる土水圧を保持できる支柱構造を構築する。
Fig.1 (a) shows the mode of the widening construction part which is implementing this construction method. The diagonally upper left direction in the drawing is the widening end portion 1A, and the diagonally lower right direction in the drawing is the unwidened portion 1C. The widening moving part 1B shows the widening segment 3 that is moving.
This construction method is roughly divided into four steps.
In the first step, the beam extending in the extending direction is in contact with the inner side of the fixed segment 2 and the sliding surface of the overhang portion 3b in the vicinity of the opening in the circumferential direction of the fixed segment 2 in the range where the widening construction is performed. The members 4 and 4 are installed.
As shown in FIGS. 2 and 3, in the unwidened portion 1 </ b> C, the overhanging portion 3 b is sandwiched between the beam member 4 and the widened segment column column 5 a (the column is supported) between the spans of the overhanging portions 3 b and 3 b. Member). As a result, a strut structure that can hold the earth and water pressure applied to the overhanging portion 3b through the fixed segment 2 is constructed.

第2工程では、張出し移動する拡幅セグメント3の延設方向に隣接する他の拡幅セグメント3または非拡幅セグメント(不図示)との摺動面を形成するための妻部材3dを設置する。妻部材3dは拡幅セグメント3に着脱自在とされ、例えば鋼板などからなり、張出し移動する拡幅セグメント3にボルト締結される。
そして張出し移動する拡幅セグメント3のスライド部3aに、地山100を掘削するための高圧流体噴射管6…(掘削手段)と、スライド部3a前方の泥水を排出するための排泥管8…とを設置する。図2、4にそれらが設置された様子を示した。
その際、拡幅セグメント部支柱5aは必要に応じて撤去するが、隣接するセグメントには支柱部材が設置されているので、張出し移動する部分拡幅セグメント1の固定セグメント2にかかる土水圧は、梁部材4、4を介して隣接するセグメントの支柱部材により支持される。
In the second step, a wife member 3d is formed for forming a sliding surface with another widened segment 3 or a non-widened segment (not shown) adjacent to the extending direction of the widened segment 3 that moves overhang. The end member 3d is detachably attached to the widened segment 3, and is made of, for example, a steel plate and is bolted to the widened segment 3 that moves overhanging.
Then, on the slide portion 3a of the widening segment 3 that moves overhang, the high-pressure fluid jet pipe 6 (excavation means) for excavating the natural ground 100, and the mud pipe 8 for discharging the muddy water in front of the slide section 3a, Is installed. 2 and 4 show how they are installed.
At that time, the widened segment support column 5a is removed as necessary. However, since the column member is installed in the adjacent segment, the earth and water pressure applied to the fixed segment 2 of the partially widened segment 1 which moves overhangs is the beam member. 4 and 4 are supported by the strut members of adjacent segments.

第3工程では、高圧流体噴射管6から高圧流体を噴射し、スライド部3aの前方を掘削し、地山100を泥水化して地山掘削部100Aを形成する。そして地山掘削部100Aの泥水を排泥管8で排出して、地山掘削部100Aの泥水圧を管理しつつ、拡幅セグメント3を張出し移動させる。
排泥の取り込みはセグメント外側の水圧を利用した自然圧力排泥もしくは負圧を利用した強制回収で行う。後者の場合、地山の自立性や排泥管の長さ、設備費などに応じて、例えば排泥管8の終端部をタンク構造としタンク内を負圧とする方法や、排泥口上部に高圧の気流を吹き込む方法などを適宜使い分けることができる。
In the third step, high-pressure fluid is ejected from the high-pressure fluid ejection pipe 6, the front of the slide portion 3a is excavated, and the natural ground 100 is made muddy to form the natural ground excavation portion 100A. And the muddy water of the natural ground excavation part 100A is discharged | emitted by the sludge pipe 8, and the widening segment 3 is extended and moved, managing the muddy water pressure of the natural mountain excavation part 100A.
The sludge is taken in by natural pressure sludge using the water pressure outside the segment or forced recovery using negative pressure. In the latter case, for example, depending on the independence of the natural ground, the length of the sludge pipe, the equipment cost, etc. For example, a method of blowing a high-pressure air flow can be properly used.

図7は、張出し移動時の制御機構を説明するための構成ブロック図である。
図7に示したように、トンネル内部には、泥水圧と拡幅セグメント3の移動量とを管理しつつ拡幅セグメント3を移動させるための制御部7が設けられる。
スライド部3aには、地山掘削部100Aの泥水圧を検知する圧力センサ9が設けられ、その出力信号が制御部7に入力される。排泥管8の流路中には密度計11、流量計12が設けられ、それぞれの出力信号が制御部7に入力され、泥水の密度、流量が検知される。
そして、制御部7は、高圧流体噴射管6から高圧流体を噴射するための高圧ユニット10および拡幅セグメント3を張出し方向に移動するための油圧ジャッキ(不図示)に接続され、それらの駆動制御信号を送出することができる。
なお高圧ユニット10には高圧流体の流量計や密度計が設けられている。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a control mechanism during overhanging movement.
As shown in FIG. 7, a control unit 7 for moving the widening segment 3 while managing the muddy water pressure and the movement amount of the widening segment 3 is provided inside the tunnel.
The slide unit 3 a is provided with a pressure sensor 9 that detects the muddy water pressure of the ground excavation unit 100 </ b> A, and an output signal thereof is input to the control unit 7. A density meter 11 and a flow meter 12 are provided in the flow path of the mud discharge pipe 8, and respective output signals are input to the control unit 7 to detect the density and flow rate of the muddy water.
The control unit 7 is connected to a high-pressure unit 10 for injecting high-pressure fluid from the high-pressure fluid injection pipe 6 and a hydraulic jack (not shown) for moving the widening segment 3 in the extending direction, and drive control signals thereof Can be sent out.
The high-pressure unit 10 is provided with a high-pressure fluid flow meter and density meter.

第3工程に用いることができる高圧流体噴射管6の構成について簡単に説明する。
図8(a)は、高圧流体噴射管6の構成を説明するための概略構成図である。
高圧流体噴射管6は、耐圧ホース(不図示)で接続された高圧ユニット10から昇圧された高圧水15(高圧流体)の供給を受けて噴射するもので、いわゆるウォータジェット工法による掘削を行うことができる。すなわち、高圧水15の流路を形成する管部6aの先端の側方に高圧水15を噴射する適宜形状のノズルを備える噴射孔6b、6bが設けられる。
さらに本実施形態では、管部6aの先端に地山100を掘削可能とする掘削ビット6cが設けられる。管部6aは不図示の駆動機構により、軸周りに回転可能とされており、掘削ビット6cには、高圧水15を軸方向前方に噴射する噴射孔6dが設けられている。
その結果、管部6aを回転させつつ地山100内を前進させると、掘削ビット6cにより先端から地盤に貫入することができ、その側方および前方が高圧水15の掘削作用により掘削され、高圧水15のおよぶ範囲が泥水化できるようになっている。このため、1つの高圧流体噴射管6により、管部6aの回転軸を中心として円柱状の掘削を行うことができる。
したがって高圧流体噴射管6…を、それぞれの掘削範囲が重なり合う間隔に配置することでスライド部3aの前面が略一様に掘削できるものである。
また、高圧流体噴射管6は、回転カッタなどの掘削手段に比して可動部が少なく動力もほとんど必要としないので、簡素な構成とすることができる。
したがって狭いトンネル内部でも効率的に作業することができ、本実施形態のように張出し移動する拡幅セグメント3に順次付け替えたり、必要に応じて設置個数を増減したりして使用することも容易となるという利点がある。
また高圧水15の水圧、水量を変更することで、地山100の状態に応じて掘削力を調整できるという利点がある。
なお、噴射孔6dは掘削ビット6cのみで十分な掘削が行える場合には、設けなくてもよい。
The configuration of the high-pressure fluid ejection pipe 6 that can be used in the third step will be briefly described.
FIG. 8A is a schematic configuration diagram for explaining the configuration of the high-pressure fluid ejection pipe 6.
The high-pressure fluid injection pipe 6 is supplied with high-pressure water 15 (high-pressure fluid) pressurized from a high-pressure unit 10 connected by a pressure-resistant hose (not shown) and injects it, and performs excavation by a so-called water jet method. Can do. That is, the injection holes 6b and 6b having nozzles of appropriate shapes for injecting the high-pressure water 15 are provided on the side of the tip of the pipe portion 6a that forms the flow path of the high-pressure water 15.
Furthermore, in this embodiment, the excavation bit 6c which can excavate the natural ground 100 is provided in the front-end | tip of the pipe part 6a. The pipe portion 6a can be rotated around an axis by a drive mechanism (not shown), and the excavation bit 6c is provided with an injection hole 6d for injecting the high-pressure water 15 forward in the axial direction.
As a result, when the pipe portion 6a is rotated and the inside of the natural ground 100 is advanced, the excavation bit 6c can penetrate the ground from the tip, and the side and the front are excavated by the excavation action of the high-pressure water 15, The range covered by the water 15 can be made muddy. For this reason, it is possible to perform columnar excavation with the single high-pressure fluid jet pipe 6 around the rotation axis of the pipe portion 6a.
Therefore, the front surfaces of the slide portions 3a can be excavated substantially uniformly by arranging the high-pressure fluid ejection pipes 6 at intervals where the excavation ranges overlap.
Further, the high-pressure fluid ejection pipe 6 has a movable portion and hardly requires power as compared with an excavating means such as a rotary cutter, and therefore can have a simple configuration.
Therefore, it is possible to work efficiently even in a narrow tunnel, and it is easy to replace the widened segment 3 that projects and moves as in this embodiment, or to increase or decrease the number of installations as necessary. There is an advantage.
Moreover, there is an advantage that excavation force can be adjusted according to the state of the natural ground 100 by changing the water pressure and the amount of water of the high-pressure water 15.
Note that the injection hole 6d may not be provided when sufficient excavation can be performed with only the excavation bit 6c.

ここで、高圧流体噴射管6の設置工程と撤去工程とについて詳しく説明する。本実施形態では、高圧流体噴射管6を、取付穴3A(穴部)と工具取付部17(工具取付口本体)とからなる工具取付口を設けて設置する。
図9は、本実施形態の第3工程における高圧流体噴射管6の設置工程と撤去工程とを説明するための動作説明図である。
図9(a)は、スライド部3aにトンネル内側から工具取付部17を設置する様子を示す。
スライド部3aの内側には、工具取付部17を設置するための取付穴3Aが設けられている。取付穴3Aは、スライド部3aの外側表面と滑らかに整列する穴底部3Cを備え、トンネル内側の開口部に雌ねじを形成するねじ部17bが設置される。
工具取付部17は、一端にねじ部17bと螺合する雄ねじが形成された鋼管などからなる円筒状部材で、その他端側には円筒状部材と摺動可能なゴムパッキンなどからなるシール材17aが、中間部には円筒状の開口を開閉するバルブ18(開閉手段)がそれぞれ設けられる。シール材17aと開放時のバルブ18とは、いずれも所定径を有する略円筒状の工具を止水しつつ挿通させることを可能としている。円筒状の工具の例として、高圧流体噴射管6、グラウト注入管19などが挙げられる。
Here, the installation process and removal process of the high-pressure fluid ejection pipe 6 will be described in detail. In the present embodiment, the high-pressure fluid ejection pipe 6 is installed by providing a tool attachment port including an attachment hole 3A (hole portion) and a tool attachment portion 17 (tool attachment port body).
FIG. 9 is an operation explanatory diagram for explaining the installation process and the removal process of the high-pressure fluid ejection pipe 6 in the third process of the present embodiment.
Fig.9 (a) shows a mode that the tool attachment part 17 is installed in the slide part 3a from the tunnel inner side.
An attachment hole 3A for installing the tool attachment portion 17 is provided inside the slide portion 3a. The mounting hole 3A includes a hole bottom portion 3C that smoothly aligns with the outer surface of the slide portion 3a, and a screw portion 17b that forms a female screw is installed in the opening inside the tunnel.
The tool mounting portion 17 is a cylindrical member made of a steel pipe or the like in which a male screw threadedly engaged with the screw portion 17b is formed at one end, and a seal material 17a made of a rubber packing that can slide on the other end side. However, a valve 18 (opening / closing means) for opening and closing the cylindrical opening is provided in each intermediate portion. Both the sealing material 17a and the opened valve 18 allow a substantially cylindrical tool having a predetermined diameter to be inserted while water is stopped. Examples of the cylindrical tool include the high-pressure fluid injection pipe 6 and the grout injection pipe 19.

そこで、工具取付部17をねじ部17bに螺合し、高圧流体噴射管6の先端がシール材17aを通過したら、バルブ18を開放する。そして、高圧流体噴射管6を工具取付部17に挿入し、回転させつつ前進させる。そして、掘削ビット6cにより穴底部3Cを除去して、高圧流体噴射管6を地山100に挿入する(図9(b)参照)。
このとき、シール材17aにより、止水されるので、泥水がトンネル内に侵入することはない。
そして、高圧水15を噴射させ、回転しつつ前方に掘進する。これにより、スライド部3aの前方に泥水化された地山掘削部100Aが形成される。
Therefore, the tool mounting portion 17 is screwed into the screw portion 17b, and the valve 18 is opened when the tip of the high-pressure fluid ejection pipe 6 passes through the sealing material 17a. Then, the high-pressure fluid jet pipe 6 is inserted into the tool mounting portion 17 and advanced while rotating. Then, the hole bottom 3C is removed by the excavation bit 6c, and the high-pressure fluid ejection pipe 6 is inserted into the natural ground 100 (see FIG. 9B).
At this time, the sealing material 17a stops the water, so that muddy water does not enter the tunnel.
Then, the high-pressure water 15 is jetted and digs forward while rotating. Thereby, the ground excavation part 100A muddy is formed ahead of the slide part 3a.

そして、地山掘削部100Aの安定を保ちつつ拡幅セグメント3を張出し移動する。
本実施形態における地山掘削部100Aの管理について簡単に説明する。本工法では、地山掘削部100Aを安定させ、拡幅セグメント3の張出しを効率的に行うために、泥水流量を泥水シールド機の切羽における泥水流量と略同様に管理するものである。
高圧水15の送水量をQ(m/min)、送水密度をρ(水の場合:1)(g/cm)とし、密度計11、流量計12により計測される排泥流量、排泥密度を、Q(m/min)、ρ(g/cm)とする。すると、サンプリング間隔Δt(min)の間に掘削された掘削土水中質量M(t)は、
={Q・(ρ−1)−Q・(ρ−1)}・Δt ・・・(1)
となる。
一方、Gを土粒子真比重(一般的には、2.7)とすると掘削土乾砂量W(t)は、
={G/(G−1)}・M ・・・(2)
となる。
そこで、掘削土地山換算体積V(m)は、土質調査などにより算出した地山間隙比をeとすると、
V={(1+e)/G}・W ・・・(3)
となる。
このように式(1)〜(3)により、送水量Q0、排泥流量Q、送水密度ρ0、排泥密度ρから、掘削土地山換算体積Vを知ることができる。したがって張出し移動に必要な容積分だけ地山100を掘削することができるので無駄がなく効率的である。また、サンプル間隔ごとに掘削土地山換算体積Vを知ることにより、拡幅セグメント3の張出し移動距離を適切に設定し、地山掘削部100Aを安定させつつ、張出し移動の制御を行うことができる。
And the widening segment 3 is extended and moved, maintaining the stability of the natural ground excavation part 100A.
Management of the natural ground excavation part 100A in this embodiment is demonstrated easily. In this construction method, in order to stabilize the natural ground excavation part 100A and to efficiently extend the widening segment 3, the muddy water flow rate is managed in substantially the same manner as the muddy water flow rate at the face of the muddy water shield machine.
Waste water flow rate measured by the density meter 11 and the flow meter 12 with the water supply amount of the high-pressure water 15 as Q 0 (m 3 / min) and the water supply density as ρ 0 (in the case of water: 1) (g / cm 3 ). The sludge density is Q 1 (m 3 / min) and ρ 1 (g / cm 3 ). Then, the excavated soil water mass M R (t) excavated during the sampling interval Δt (min) is
M R = {Q 1 · (ρ 1 −1) −Q 0 · (ρ 0 −1)} · Δt (1)
It becomes.
On the other hand, (typically, 2.7) G S soil particles true specific gravity and the excavated soil Inuisuna weight W S (t) is
W S = {G S / (G S −1)} · M R (2)
It becomes.
Therefore, the excavated land-mount equivalent volume V (m 3 ) is expressed as follows:
V = {(1 + e) / G S } · W S (3)
It becomes.
In this way, the excavated land-mount equivalent volume V can be known from the water supply amount Q 0, the discharged mud flow rate Q 1 , the supplied water density ρ 0, and the discharged mud density ρ 1 by the equations (1) to (3). Therefore, since the natural ground 100 can be excavated by the volume necessary for the overhang movement, it is efficient without waste. Further, by knowing the excavated land-mount equivalent volume V at every sample interval, the overhang movement distance of the widening segment 3 can be set appropriately, and the overhang movement can be controlled while stabilizing the natural-land excavation section 100A.

このように送水流量(高圧流体の流量)、排泥流量、送水密度(高圧流体が単に水の場合は1とする)、泥水密度を管理しながら、拡幅に必要な所定距離だけ拡幅セグメント3を張出し移動する。その際、固定セグメント2は、拡幅セグメント部支柱5a、梁部材間支柱5bなどにより上下方向に支持されているので、張出し部3bに固定セグメント2から荷重がかからないから、比較的低荷重で張出すことができるという利点がある。
拡幅セグメント3を安定して張出し移動するためには、スライド部3aの内周側や張出し部3bの後端側に少なくとも上下左右の4基以上の油圧ジャッキを配備し、それぞれの張出し移動量が同一となるように制御部7で制御して張出することが好ましい。
また、高圧流体噴射管6による掘削効率を向上するために、スライド部3aの外周側や噴射孔6bの近傍に圧力センサを設置して、そのセンサ出力により掘削効率を判定し、必要に応じて高圧流体の流量や排泥流量を制御するとよい。
なお、例えば地山の状態などによっては、張出し移動量、高圧流体の流量、排泥流量のすべてを制御する必要はなく、適宜一定として掘削してもよい。
また、地山掘削部100Aをより安定させるために、高圧水15に、例えばベントナイトなどの地山安定処理材を混入することもできる。
In this way, while managing the water supply flow rate (flow rate of the high-pressure fluid), the waste mud flow rate, the water supply density (1 when the high-pressure fluid is simply water), and the muddy water density, the widening segment 3 is set for a predetermined distance required for widening. Move overhang. At that time, since the fixed segment 2 is supported in the vertical direction by the widened segment support column 5a and the beam member support column 5b, the fixed segment 2 does not receive a load from the fixed segment 2 and thus is extended with a relatively low load. There is an advantage that you can.
In order to stably extend and move the widened segment 3, at least four hydraulic jacks on the upper, lower, left and right sides are arranged on the inner peripheral side of the slide portion 3a and the rear end side of the extended portion 3b. It is preferable that the overhang is controlled by the control unit 7 so as to be the same.
Further, in order to improve the excavation efficiency by the high-pressure fluid injection pipe 6, a pressure sensor is installed on the outer peripheral side of the slide portion 3a or in the vicinity of the injection hole 6b, and the excavation efficiency is determined based on the sensor output. It is recommended to control the flow rate of high-pressure fluid and the flow rate of mud.
For example, depending on the condition of the natural ground, it is not necessary to control all of the overhang movement amount, the flow rate of the high-pressure fluid, and the waste mud flow rate, and the excavation may be performed as appropriate.
Moreover, in order to make the natural ground excavation part 100A more stable, a natural ground stabilization treatment material such as bentonite can be mixed in the high-pressure water 15.

所定範囲の掘削が終了し、拡幅セグメント3を拡幅位置まで移動したら、高圧流体噴射管6をトンネル内側に引抜き、シール材17aの位置まで来たら、バルブ18を閉止して、その後完全に引き抜く(図9(c)参照)。
そして、高圧流体噴射管6と同径のグラウト注入管19を工具取付部17に挿入する(図9(d)参照)。
そして拡幅セグメント3の周囲を地山100と同等強度以上とするために、グラウト注入管19から適宜のグラウト材20を注入する。注入終了後、グラウト注入管19を後退させ、工具取付部17のバルブ18より前方にグラウト材20を充填して止水した状態でグラウト注入管19を引き抜き、バルブ18を閉止する(図9(e)参照)。一方、排泥管8も泥水がグラウト材20で置換された時点で閉止する。
グラウト材20の固化後、工具取付部17、排泥管8をトンネル内部から撤去し、トンネル内面側で必要な表面処理を行う(図9(f)参照)。
引抜いた高圧流体噴射管6、グラウト注入管19は、隣接する拡幅セグメント3を張出す工程で再利用することができる。
なお、排泥管8は、図9(a)から(e)に2点鎖線で示すように、工具取付部17から分岐する形で、バルブ付き排泥管8を設けるようにすれば、スライド部3aに排泥管8を設けるためだけの開口を設けなくて済むとともに、掘削が行われる近傍で排泥できるので排泥効率を向上できるという利点がある。
When excavation within a predetermined range is completed and the widening segment 3 is moved to the widening position, the high-pressure fluid jet pipe 6 is pulled out to the inside of the tunnel, and when it reaches the position of the sealing material 17a, the valve 18 is closed and then completely pulled out ( (See FIG. 9C).
Then, a grout injection pipe 19 having the same diameter as the high-pressure fluid injection pipe 6 is inserted into the tool mounting portion 17 (see FIG. 9D).
Then, an appropriate grout material 20 is injected from the grout injection pipe 19 in order to make the periphery of the widened segment 3 equal to or higher than the strength of the natural ground 100. After the completion of the injection, the grout injection pipe 19 is retracted, and the grout injection pipe 19 is pulled out in a state where the grout material 20 is filled in front of the valve 18 of the tool mounting portion 17 and stopped, and the valve 18 is closed (FIG. 9 ( e)). On the other hand, the mud discharge pipe 8 is also closed when the mud is replaced with the grout material 20.
After the grout material 20 is solidified, the tool attachment portion 17 and the mud pipe 8 are removed from the inside of the tunnel, and the necessary surface treatment is performed on the inner surface side of the tunnel (see FIG. 9F).
The extracted high-pressure fluid jet pipe 6 and grout injection pipe 19 can be reused in the process of extending the adjacent widened segment 3.
The sludge discharge pipe 8 slides when the valve-equipped sludge discharge pipe 8 is provided so as to branch from the tool mounting portion 17 as shown by a two-dot chain line in FIGS. 9A to 9E. There is an advantage that it is not necessary to provide an opening only for providing the mud pipe 8 in the portion 3a, and the mud efficiency can be improved because mud can be drained in the vicinity of excavation.

第4工程では、図2、5に示したように、拡幅セグメント3が張出し移動した後、梁部材4、4の間に梁部材間支柱5bを設置する。また、不要となった妻部材3dを取り外す。
上記の第1〜第4工程を繰り返して、拡幅終了部1Aを延設方向に伸長する。そして、摺動面としての役割を終了した妻部材3dは、拡幅移動部1Bに掛け替えて用いる。
また、梁部材間支柱5bは、拡幅セグメント3の接合が終了して、梁部材4の支持が不要になった時点で適宜撤去する。したがって、拡幅セグメント部支柱5a、梁部材間支柱5bは、適宜掛け替えて再利用して施工することができる。
In the fourth step, as shown in FIGS. 2 and 5, after the widened segment 3 projects and moves, the beam member struts 5 b are installed between the beam members 4 and 4. Further, the wife member 3d that is no longer needed is removed.
The first to fourth steps are repeated to extend the widening end portion 1A in the extending direction. Then, the end member 3d that has finished its role as a sliding surface is used by being replaced by the widening moving portion 1B.
Further, the post 5b between the beam members is appropriately removed when the joining of the widening segment 3 is finished and the support of the beam member 4 becomes unnecessary. Therefore, the widened segment support column 5a and the beam member support column 5b can be appropriately replaced and reused.

このように、第1の実施形態に係るシールドトンネルの部分拡幅工法によれば、部分拡幅セグメント1を設置後、トンネルの内側から地山掘削部100Aの状態を管理しつつ、地山100の安定を保って拡幅セグメント3を押し出すことにより、確実かつ容易にシールドトンネルの拡幅を行うことができる。
また支柱部材で拡幅セグメントの近傍を支持するので、きわめて円滑に拡幅セグメントを張出し移動することができるから、簡素な装置で施工することができる。
また地山100を掘削しつつ拡幅セグメント3を張出し移動するので、セグメント外周が軟弱地盤や高水圧地盤などであっても広範な地盤改良や凍結などが不要となるので拡幅部の築造費を低減できるとともに、一層確実な拡幅が可能となる。
Thus, according to the partial widening method of the shield tunnel according to the first embodiment, after the partial widening segment 1 is installed, the stability of the natural ground 100 is controlled while managing the state of the natural ground excavation part 100A from the inside of the tunnel. By pushing out the widened segment 3 while maintaining the above, the shield tunnel can be widened reliably and easily.
Moreover, since the vicinity of the widened segment is supported by the support member, the widened segment can be extended and moved very smoothly, so that it can be constructed with a simple device.
In addition, since the widened segment 3 is extended and moved while excavating the ground 100, it is not necessary to perform extensive ground improvement or freezing even if the outer periphery of the segment is soft ground or high water pressure ground, etc., thus reducing the construction cost of the widened section In addition, more reliable widening is possible.

第1の実施形態の第1変形例について説明する。
図10は、本発明の第1の実施形態の第1変形例について説明するための断面視の模式説明図である。
第1の実施形態が工具取付部17をトンネル内側から着脱自在としたものであるのに対し、本変形例は、取付穴3A、工具取付部17に代えて、スライド部3aに固定されたソケット21(工具取付口)を設け、ソケット21内に高圧流体噴射管60を進退および回転自在に挿着したものである。
図10(a)は、高圧流体噴射管60をスライド部3aの外径から外側に突出しない状態でソケット21内に収めた様子を示す。ソケット21の内周にはシール材21aが設けられ、土水がトンネル内に侵入しないように止水される。この状態では、高圧流体噴射管60がシールドと干渉しないので、拡幅セグメント3をシールド機内で組み立ててシールド機後方に設置することができる。
図10(b)は、第3工程における高圧流体噴射管60の様子を示す。高圧流体噴射管60は、ソケット21に対して進退および回転自在に保持されるので、地山100側に前進および回転させて地山100を掘進し、所定量掘進した後、図10(a)の状態に戻すことができる。その際、穴底部3Cを切削する必要がないので、高圧流体噴射管60の先端には掘削ビットを設けなくてもよいという利点がある。
ただし、地山100をより効率よく掘削を行うためには、先端に掘削ビットを設けておいてもよい。あるいは、掘削ビットの代わりに、前方への高圧水噴射孔を設けておき、前方および側方を高圧水で掘削するようにしてもよい。
また、ソケット21の中間部にバルブ18と同様の止水手段を設け、高圧流体噴射管60を引抜いたり、他の円筒状工具と交換できるようにしたりしてもよい。
A first modification of the first embodiment will be described.
FIG. 10 is a schematic explanatory view in cross-sectional view for explaining a first modification of the first embodiment of the present invention.
In contrast to the first embodiment in which the tool mounting portion 17 is detachable from the inside of the tunnel, this modified example is a socket fixed to the slide portion 3a in place of the mounting hole 3A and the tool mounting portion 17. 21 (tool mounting opening) is provided, and the high-pressure fluid ejection pipe 60 is inserted into the socket 21 so as to be able to advance and retract and rotate freely.
FIG. 10A shows a state in which the high-pressure fluid ejection pipe 60 is housed in the socket 21 without protruding outward from the outer diameter of the slide portion 3a. A sealing material 21a is provided on the inner periphery of the socket 21 to stop water so that soil water does not enter the tunnel. In this state, since the high-pressure fluid injection pipe 60 does not interfere with the shield, the widened segment 3 can be assembled in the shield machine and installed behind the shield machine.
FIG. 10B shows a state of the high-pressure fluid ejection pipe 60 in the third step. Since the high-pressure fluid ejection pipe 60 is held so as to advance and retreat and rotate with respect to the socket 21, it is advanced and rotated toward the natural ground 100 side to excavate the natural ground 100, and after excavating a predetermined amount, FIG. It can be returned to the state. At this time, since it is not necessary to cut the hole bottom 3C, there is an advantage that it is not necessary to provide a drill bit at the tip of the high-pressure fluid jet pipe 60.
However, in order to excavate the natural ground 100 more efficiently, an excavation bit may be provided at the tip. Alternatively, instead of the excavation bit, a forward high-pressure water injection hole may be provided, and the front and sides may be excavated with high-pressure water.
Further, a water stop means similar to the valve 18 may be provided in the middle part of the socket 21 so that the high-pressure fluid ejection pipe 60 can be pulled out or replaced with another cylindrical tool.

第1の実施形態の第2変形例について説明する。
図11(a)、(b)は、本発明の第1の実施形態の第2変形例について説明するための概略断面図および概略斜視説明図である。
本変形例は、スライド部3aの外周面である張出し面30aにおいて、各高圧流体噴射管6の周りを、セグメントの周方向に延びる仕切板30bと、セグメントの延設方向に延びる仕切板30cとで囲繞し、区画Sを形成してなるものである。仕切板30b、30cは、例えば鋼板などの薄肉の板部材からなる。
なお、図11(a)に示したように、拡幅セグメント3をシールド機24の後方に組み立てる際には、例えばモルタルなどの仮埋め材30Aにより、仮埋めされる。そのため、シールド機24のテールシール23と隙間なく摺接できるから止水された状態でセグメントを組み立てることができる。
仮埋め材30Aは、拡幅セグメント3の張出し移動時に、高圧流体噴射管6の掘削ビット6cや高圧水により破砕され、図11(b)のような区画Sが露出した状態が形成される。
このような構成により、拡幅セグメント3を張出し移動する際、仕切板30b、30cが地盤に貫入して区画Sに区割りするので、その区画S内で高圧流体噴射管6を作用させることにより、掘削の効率を高めることができるという利点がある。また高圧流体噴射管6を前進する際、上記実施形態のように穴底部3Cなど拡幅セグメント3を破砕しないので、例えば鋼板で拡幅セグメント3を製作することができるという利点がある。
A second modification of the first embodiment will be described.
FIGS. 11A and 11B are a schematic cross-sectional view and a schematic perspective explanatory view for explaining a second modification of the first embodiment of the present invention.
In this modified example, a partition plate 30b extending in the circumferential direction of the segment and a partition plate 30c extending in the extending direction of the segment around each of the high-pressure fluid ejection pipes 6 on the projecting surface 30a that is the outer peripheral surface of the slide portion 3a. And a section S is formed. The partition plates 30b and 30c are made of thin plate members such as steel plates.
As shown in FIG. 11A, when the widened segment 3 is assembled behind the shield machine 24, it is temporarily filled with a temporary filling material 30A such as mortar. Therefore, the segments can be assembled in a state where the water is stopped since the tail seal 23 of the shield machine 24 can be slidably contacted with no gap.
The temporary filling material 30A is crushed by the excavation bit 6c of the high-pressure fluid ejection pipe 6 and the high-pressure water when the widening segment 3 is extended, and a state in which the section S as shown in FIG. 11B is exposed is formed.
With such a configuration, when the widening segment 3 is extended and moved, the partition plates 30b and 30c penetrate into the ground and divide into sections S, so that the high-pressure fluid jet pipe 6 acts in the section S to excavate. There is an advantage that the efficiency can be increased. Further, when the high-pressure fluid jet pipe 6 is advanced, the widened segment 3 such as the hole bottom 3C is not crushed as in the above-described embodiment. Therefore, there is an advantage that the widened segment 3 can be manufactured using, for example, a steel plate.

排泥管8は、適宜の区画Sに設ける(図11(b)参照)か、後述するように高圧流体噴射管の一部にその機能を持たせる(図8(d)参照)ことができる。
前者の場合、より効率よく排泥するために、仕切板30b、30cの適宜箇所に切欠きを設けてもよい。それにより、張出し面30a上で排泥管8への流れが形成しやすくなるという利点がある。切欠きを設ける適宜箇所としては、例えば、区画Sの四方の角部や、区画Sの辺上の中間部などが好適である。
The drainage pipe 8 can be provided in an appropriate section S (see FIG. 11 (b)), or a part of the high-pressure fluid jet pipe can have its function (see FIG. 8 (d)) as described later. .
In the former case, in order to drain mud more efficiently, notches may be provided at appropriate portions of the partition plates 30b and 30c. Thereby, there exists an advantage that it becomes easy to form the flow to the sludge pipe 8 on the overhang | projection surface 30a. As appropriate portions where the cutouts are provided, for example, the four corners of the section S, the intermediate section on the side of the section S, and the like are suitable.

次に、高圧流体噴射管6に代えて、第1の実施形態およびその変形例に用いることができる例として、高圧流体噴射管13、14について説明する。
図8(b)は、高圧流体噴射管13について説明するための軸方向断面図である。図8(c)は、そのH−H断面図である。図8(d)は、高圧流体噴射管14について説明するための軸方向断面図である。
図8(b)に示した高圧流体噴射管13は、外側管13aと内側管13bとの二重管構造を備え、内側管13bの内側を高圧水流路13Bとし、外側管13aと内側管13bとで囲まれる領域に高圧空気16(高圧流体)を流す高圧空気流路13Aとしている。そして、内側管13bの先端側方から内側管13bの外側に向けて高圧水噴射孔13Cを設け、高圧水噴射孔13Cの周りに高圧空気噴射孔13Dを設け、高圧水15の周囲に高圧空気16の流れが形成される構成としたものである。また、高圧流体噴射管6と同様に、掘削ビット6cや噴射孔6dを備える。噴射孔6dは高圧水15、高圧空気16のいずれかまたは両方を吐出できるようにしておく。
高圧空気16を周囲に伴うことにより、高圧水15による掘削をより掘削力を増大することができより効率的な掘削を行うことができるという利点がある。
Next, instead of the high-pressure fluid ejection pipe 6, high-pressure fluid ejection pipes 13 and 14 will be described as examples that can be used in the first embodiment and its modifications.
FIG. 8B is an axial sectional view for explaining the high-pressure fluid ejection pipe 13. FIG. 8C is an HH sectional view thereof. FIG. 8D is an axial sectional view for explaining the high-pressure fluid ejection pipe 14.
The high-pressure fluid jet pipe 13 shown in FIG. 8 (b) has a double pipe structure of an outer pipe 13a and an inner pipe 13b, the inside of the inner pipe 13b is a high-pressure water flow path 13B, and the outer pipe 13a and the inner pipe 13b. And a high-pressure air flow path 13A through which high-pressure air 16 (high-pressure fluid) flows. Then, a high-pressure water injection hole 13C is provided from the tip side of the inner pipe 13b toward the outside of the inner pipe 13b, a high-pressure air injection hole 13D is provided around the high-pressure water injection hole 13C, and high-pressure air is surrounded around the high-pressure water 15. In this configuration, 16 flows are formed. Further, similarly to the high-pressure fluid injection pipe 6, a drill bit 6c and an injection hole 6d are provided. The injection hole 6d is configured so that either or both of the high-pressure water 15 and the high-pressure air 16 can be discharged.
By accompanying the high-pressure air 16 around, there is an advantage that excavation with the high-pressure water 15 can increase the excavation force and more efficient excavation.

図8(d)に示した高圧流体噴射管14は、内側管13b、外側管13aに代えて、第2内側管14c、第1内側管14bを備え、それぞれ高圧水流路14C、高圧空気流路14Bを形成できるようにし、第2内側管14cから高圧水噴射孔14Dを延ばし、その周囲を囲むように高圧空気噴射孔14Eを設けている。そして、第1内側管14bの外側に外側管14aを設け、外側管14a上に設けられた排泥吸入孔14Fから、地山掘削部100Aの泥水を吸入して排泥を輸送する排泥流路14Aを形成したものである。
この場合、排泥流路14Aは、排泥管8の機能を備えるので、排泥管8を別に設けなくてもよいという利点がある。
なお、高圧流体噴射管13、14においても、高圧流体噴射管6と同様、掘削ビット6cで十分な掘削が可能な場合には、噴射孔6dを設けなくてもよい。
The high-pressure fluid injection pipe 14 shown in FIG. 8D includes a second inner pipe 14c and a first inner pipe 14b instead of the inner pipe 13b and the outer pipe 13a, and a high-pressure water flow path 14C and a high-pressure air flow path, respectively. 14B can be formed, the high pressure water injection hole 14D is extended from the second inner pipe 14c, and the high pressure air injection hole 14E is provided so as to surround the periphery thereof. And the outer pipe | tube 14a is provided in the outer side of the 1st inner pipe | tube 14b, and the mud flow which inhales the mud of the natural ground excavation part 100A and conveys mud from the mud suction hole 14F provided on the outer pipe 14a A path 14A is formed.
In this case, since the sludge passage 14A has the function of the sludge pipe 8, there is an advantage that it is not necessary to provide the sludge pipe 8 separately.
In the high-pressure fluid injection pipes 13 and 14, as in the high-pressure fluid injection pipe 6, the injection hole 6 d may not be provided when the excavation bit 6 c can perform sufficient excavation.

[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態に係るシールドトンネルの部分拡幅工法について、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図12(a)は、本発明の第2の実施形態に係るシールドトンネルの部分拡幅工法について説明するための断面説明図である。図12(b)は、図12(a)におけるG部部分拡大図である。
本実施形態のシールドトンネルの部分拡幅工法は、妻部材を用いないで拡幅する点が第1の実施形態と異なる。そのために、第1の実施形態の拡幅セグメント3、固定セグメント2に代えて、拡幅セグメント32(張出し移動部)、固定セグメント31を用いる。これらは延設方向の側面におけるシールの構成以外は、拡幅セグメント3、固定セグメント2と同様の構成を有する。
[Second Embodiment]
The shield tunnel partial widening method according to the second embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the first embodiment.
FIG. 12A is a cross-sectional explanatory diagram for explaining a partially widening method for a shield tunnel according to the second embodiment of the present invention. FIG.12 (b) is the G section partial enlarged view in Fig.12 (a).
The partial widening method of the shield tunnel of this embodiment is different from that of the first embodiment in that it is widened without using a wife member. Therefore, instead of the widened segment 3 and the fixed segment 2 of the first embodiment, the widened segment 32 (overhang moving part) and the fixed segment 31 are used. These have the same configuration as the widened segment 3 and the fixed segment 2 except for the configuration of the seal on the side surface in the extending direction.

固定セグメント31は、延設方向の一方の側面である接合面31Aの厚さ方向の中央において、並行して配置された、例えば2条からなるセグメントシール33を有する。固定セグメント31の他方の側面は、他の固定セグメント31のセグメントシール33と当接してシールされるとともに、延設方向に接合可能な適宜の継手形状を備えた溝付き平面よりなる。
セグメントシール33は、通常のセグメント組立に用いるのと同様のシールを採用することができ、例えば、水膨潤型合成樹脂製のシール材を採用することができる。
そして、固定セグメント31のC字の端面では、拡幅セグメント32とスライド部外周面32cにおいて摺接可能なシール材37がセグメントシール33と接続するように設けられる。シール材37は、適宜断面形状に成形された合成ゴム製のシール材、いわゆるリップシールなどを好適に採用できる。
セグメントシール33、シール材37は全体として並行する2条によって閉じられた二重シールを構成する。
The fixed segment 31 has, for example, two segment seals 33 arranged in parallel at the center in the thickness direction of the joining surface 31A, which is one side surface in the extending direction. The other side surface of the fixed segment 31 is formed by a grooved flat surface having an appropriate joint shape that can be sealed in contact with the segment seal 33 of the other fixed segment 31 and can be joined in the extending direction.
As the segment seal 33, a seal similar to that used for normal segment assembly can be adopted. For example, a water swelling type synthetic resin sealing material can be adopted.
Further, a sealing material 37 that can be slidably contacted with the widened segment 32 and the slide portion outer peripheral surface 32 c is provided on the C-shaped end surface of the fixed segment 31 so as to connect to the segment seal 33. As the sealing material 37, a synthetic rubber sealing material, which is appropriately formed into a cross-sectional shape, a so-called lip seal or the like can be suitably used.
The segment seal 33 and the sealing material 37 constitute a double seal closed by two parallel strips as a whole.

拡幅セグメント32は、拡幅セグメント3のスライド部3a、張出し部3bに代えて、略同様の構成のスライド部32a、張出し部32bからなる。接合面31Aと並んで配置される延設方向の側面には、スライド部32a、張出し部32bに対応して、スライド部摺動面32A、張出し部摺動面32Bが形成される。
スライド部摺動面32A上には、スライド部32aの厚さ方向の中央位置に、例えば2条からなるシール材34が設けられる。すなわち、図12(b)に示したように、拡幅セグメント32の張出し方向において、外周面、内周面からそれぞれ距離dの位置に、シール材34が配置される。そして、張出し部摺動面32B上では、張出し部外周面32cの近傍に沿って直線的に延ばされる。
互いに並行するシール材34は、それぞれスライド部32aのトンネル内側の端部位置の近傍で折り曲げられ、全体として切れ目のないループの二重シールを構成する。
シール材34の材質は、摺動に適し土砂を含む泥水を止水可能であれば、合成樹脂、合成ゴムまたはそれらの複合物などを採用することができる。特に硬質土砂シール材を好適に採用できる。
The widened segment 32 includes a slide portion 32a and an overhang portion 32b having substantially the same configuration instead of the slide portion 3a and the overhang portion 3b of the wide segment 3. On the side surface in the extending direction arranged side by side with the joint surface 31A, a slide portion sliding surface 32A and an overhang portion sliding surface 32B are formed corresponding to the slide portion 32a and the overhang portion 32b.
On the slide part sliding surface 32A, for example, a sealing material 34 composed of two strips is provided at the center position in the thickness direction of the slide part 32a. That is, as shown in FIG. 12B, the sealing material 34 is disposed at a distance d from the outer peripheral surface and the inner peripheral surface in the extending direction of the widened segment 32. And on the overhang part sliding surface 32B, it extends linearly along the vicinity of the overhang part outer peripheral surface 32c.
The seal members 34 that are parallel to each other are bent in the vicinity of the end portion inside the tunnel of the slide portion 32a, and constitute a double seal with a continuous loop as a whole.
As the material of the sealing material 34, a synthetic resin, a synthetic rubber, a composite thereof, or the like can be adopted as long as it is suitable for sliding and can stop muddy water containing earth and sand. In particular, a hard earth and sand sealing material can be suitably employed.

本実施形態のシールドトンネルの部分拡幅工法の工程について説明する。
図13は、本発明の第2の実施形態に係るシールドトンネルの部分拡幅工法の工程について説明するための概念図である。
本工法は、第1の実施形態における第2工程を割愛し、第3工程における張出し移動量を変えたものである。本実施形態では、拡幅セグメント32の張出し移動を1回に距離d以下とすることにより、妻部材を配置することなく、拡幅を行うことができるようにしている。
本工法では、図12(a)に示したように、第1工程において、梁部材4、4を固定セグメント31のC字の開口からやや内側に設置し、拡幅セグメント32の張出し方向の位置に関係なく、土水圧に抗して梁部材4、4間のスパンを保持する梁部材間支柱38を設置する。
そして、梁部材間支柱38に干渉しない位置に、拡幅セグメント32を推進する張出し手段35を設置する。
張出し手段35は、例えば、固定セグメント31側に反力をとるためのジャッキ受け台36を設け、そこに保持部35bを設置し、保持部35b上をトンネル延設方向に移動可能に油圧ジャッキ35aを設けるか、あるいは、保持部35bを走行式にして、油圧ジャッキ35aとジャッキ受け台36とを保持部35bに固定してもよい。そして油圧ジャッキ35aの先端で、スライド部32aの端部を押圧するとともに、押圧部35cを介して張出し部32bを押圧して、張出し移動を可能とした構成を採用することができる。
The process of the partial widening method of the shield tunnel of this embodiment will be described.
FIG. 13: is a conceptual diagram for demonstrating the process of the partial widening method of the shield tunnel which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.
This construction method omits the second step in the first embodiment and changes the overhang movement amount in the third step. In the present embodiment, widening can be performed without disposing a wife member by setting the overhanging movement of the widening segment 32 to a distance d or less at a time.
In this construction method, as shown in FIG. 12A, in the first step, the beam members 4 and 4 are installed slightly inward from the C-shaped opening of the fixed segment 31, and the widened segment 32 is positioned in the protruding direction. Regardless, the beam member struts 38 are installed to hold the span between the beam members 4 and 4 against soil pressure.
And the overhang | projection means 35 which propels the widening segment 32 is installed in the position which does not interfere with the support | pillar 38 between beam members.
The overhanging means 35 is provided with, for example, a jack cradle 36 for taking a reaction force on the fixed segment 31 side, a holding portion 35b is installed there, and a hydraulic jack 35a is movable on the holding portion 35b in the tunnel extending direction. Alternatively, the hydraulic jack 35a and the jack cradle 36 may be fixed to the holding part 35b by making the holding part 35b travel. A configuration is possible in which the end of the slide portion 32a is pressed with the tip of the hydraulic jack 35a, and the overhanging portion 32b is pressed through the pressing portion 35c to enable overhanging movement.

本実施形態では、第1の実施形態の第2工程は割愛される。
第3工程においては、地山100の掘進についてはまったく同様なので説明を省略し、図13を用いて、張出し移動について簡単に説明する。
まず、図13(a)に示したように、未拡幅部1CのセグメントSに隣接するセグメントSを距離dだけ張出し移動する。そして、図13(b)に示した矢印方向に張出し手段35を移動し、セグメントSに隣接するセグメントSを距離dだけ前進させる。
次に、張出し手段35を移動し、セグメントSに隣接するセグメントSを距離dだけ前進させる(図13(c)参照)。そして、図13(d)に示したように張出し手段35を矢印の方向に延設方向の逆方向に移動し、セグメントSを距離dだけ前進させる。
以上により、セグメントSを距離2dだけ前進させることができる。
このように、張出し手段35の延設方向への移動を繰り返し、常に隣接するセグメントの張出し量を距離dに保持しながら、特定のセグメントを距離dの整数倍だけ前進させることができる。それにより、延設方向の所望の長さにわたって拡幅を行うことができる。
本実施形態では、梁部材間支柱38を設置したままで張出し手段35を移動できるようにするので、拡幅終了まで梁部材間支柱38を掛け替えないで施工することができるものである。
なお、張出し量dであるが、シール材34のスライド部摺動面32Aでの設置位置をセグメント内面側に寄せれば張出し量を大きくとることができる。
In the present embodiment, the second step of the first embodiment is omitted.
In the third step, the excavation of the natural ground 100 is exactly the same, so the description thereof is omitted, and the overhanging movement is briefly described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 13 (a), the segments S 2 adjacent to the segment S 1 of the non-widened portion 1C distance d to overhang move. Then, move the overhanging section 35 in the arrow direction shown in FIG. 13 (b), advancing the segment S 3 adjacent to the segment S 2 by distance d.
Next, move the overhang section 35, advancing the segment S 4 adjacent to the segment S 3 by a distance d (see FIG. 13 (c)). Then, move the overhanging section 35 as shown in the direction opposite to the extending direction in the direction of the arrow in FIG. 13 (d), to advance the segment S 3 by distance d.
Thus, it is possible to advance the segment S 3 distance 2d only.
In this way, the movement of the overhanging means 35 in the extending direction can be repeated, and a specific segment can be advanced by an integral multiple of the distance d while always keeping the overhang amount of the adjacent segment at the distance d. Thereby, widening can be performed over a desired length in the extending direction.
In the present embodiment, since the projecting means 35 can be moved while the beam member struts 38 are installed, the beam member struts 38 can be installed without changing until the end of widening.
In addition, although it is the overhang | projection amount d, if the installation position in the slide part sliding surface 32A of the sealing material 34 is brought close to the segment inner surface side, the overhang amount can be increased.

本実施形態の工法によれば、張出し形状として、両端部が徐々に張出す形状であれば、妻部材を用いなくても済み、また一度に張出す形状でも妻部材は両端部だけで済むので、妻部材の設置や掛け替え作業を省略でき、張出し手段35の移動と、張出し手段35による張出し移動の繰り返し作業により拡幅を行うことができる。したがって、1回の移動量が少ないため、地山の掘削や張出し移動を小規模にとどめることができるから、比較的小規模な施工設備でも確実に拡幅施工が行えるという利点がある。   According to the construction method of the present embodiment, as long as the projecting shape is a shape in which both ends gradually project, it is not necessary to use a wife member. Thus, the installation of the wife member and the replacement work can be omitted, and the widening can be performed by repeating the movement of the overhanging means 35 and the overhanging movement by the overhanging means 35. Therefore, since the amount of movement at one time is small, excavation and overhanging movement of natural ground can be performed on a small scale, so that there is an advantage that widening construction can be surely performed even with a relatively small construction facility.

なお、上記の説明では、掘削手段として、高圧流体噴射管およびその先端に掘削ビットを設けた場合で説明したが、シールドトンネルの内側から地山を掘削できる手段であれば、これに限るものではない。例えば工具取付口から地山側に出た後に拡径する回転カッタなどを採用することができる。   In the above description, the excavation means has been described in the case where the high-pressure fluid injection pipe and the excavation bit are provided at the tip of the excavation means. Absent. For example, it is possible to employ a rotary cutter whose diameter is increased after coming out from the tool mounting opening to the natural ground side.

また、上記の説明では、張出し移動部として、一方向に平行移動する場合の例で説明したが、張出し移動部を断面視で2つの円弧が大略L字状に接合された形状とし、その一端を固定セグメントにピン係止して回転支点を形成した構成も採用できる。このような構成によれば、回転支点を中心とした回転移動により大略L字の角部を地山側に張出し移動できるので、張出し移動するための手段を簡素化できるという利点がある。   Moreover, in the above description, the example of the case where the overhanging movement part is translated in one direction has been described, but the overhanging movement part has a shape in which two arcs are joined in a substantially L shape in a cross-sectional view, and one end thereof It is also possible to adopt a configuration in which a rotation fulcrum is formed by pin-locking to a fixed segment. According to such a configuration, the substantially L-shaped corner portion can be projected and moved to the natural ground side by rotational movement around the rotation fulcrum, so that there is an advantage that means for projecting movement can be simplified.

また、上記の説明では、シールドトンネルの側方の一部を張出し移動する例で説明したが、1つの部分拡幅セグメントに複数の張出し移動部を複数備えるようにしてもよいことは言うまでもない。   In the above description, the example in which a part of the shield tunnel is extended and moved has been described. However, it goes without saying that a plurality of protruding moving parts may be provided in one partial widened segment.

本発明の第1の実施形態に係るシールドトンネルの部分拡幅工法について説明するための斜視説明図である。It is an isometric view explanatory drawing for demonstrating the partial widening construction method of the shield tunnel which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1(a)におけるD−D断面図である。It is DD sectional drawing in Fig.1 (a). 図1(a)におけるC−C断面図である。It is CC sectional drawing in Fig.1 (a). 図1(a)におけるB−B断面図である。It is BB sectional drawing in Fig.1 (a). 図1(a)におけるA−A断面図である。It is AA sectional drawing in Fig.1 (a). 図2におけるF視説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram viewed from F in FIG. 2. 本発明のシールドトンネルの部分拡幅工法の張出し移動時の制御機構を説明するための構成ブロック図である。It is a block diagram for explaining a control mechanism at the time of overhanging movement of the partially widening method of the shield tunnel of the present invention. 本発明の第1の実施形態に用いる高圧流体噴射管の例を説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating the example of the high pressure fluid injection pipe used for the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の第3工程における高圧流体噴射管の設置工程と撤去工程とを説明するための動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing for demonstrating the installation process and removal process of a high pressure fluid injection pipe in the 3rd process of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の第1変形例について説明するための断面視の模式説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the cross-sectional view for demonstrating the 1st modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の第2変形例について説明するための概略断面図および概略斜視説明図である。It is the schematic sectional drawing and schematic perspective explanatory drawing for demonstrating the 2nd modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係るシールドトンネルの部分拡幅工法について説明するための断面説明図およびそのG部部分拡大図である。It is sectional explanatory drawing for demonstrating the partial widening construction method of the shield tunnel which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and its G part partial enlarged view. 本発明の第2の実施形態に係るシールドトンネルの部分拡幅工法の工程について説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the process of the partial widening construction method of the shield tunnel which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 部分拡幅セグメント
1A 拡幅終了部
1B 拡幅移動部
1C 未拡幅部
2、31 固定セグメント
3、32 拡幅セグメント(張出し移動部)
3A 取付穴(穴部)
3C 穴底部
3d 妻部材
4 梁部材
5a 拡幅セグメント部支柱(支柱部材)
5b、38 梁部材間支柱(支柱部材)
6、13、14、60 高圧流体噴射管(掘削手段)
6c 掘削ビット
8 排泥管
9 圧力センサ
11 密度計
12 流量計
14F 排泥吸入孔
15 高圧水(高圧流体)
16 高圧空気(高圧流体)
17 工具取付部(工具取付口本体)
17a、21a シール材
18 バルブ(開閉手段)
21 ソケット(工具取付口)
30A 仮埋め材
30b、30c 仕切板
32A スライド部摺動面
32B 張出し部摺動面
33 セグメントシール
34 シール材
35 張出し手段
37 シール材
100 地山
100A 地山掘削部
1 Partial widened segment 1A Widening end part 1B Widened moving part 1C Unwidened part 2, 31 Fixed segment 3, 32 Widened segment (overhang moving part)
3A Mounting hole (hole)
3C Hole bottom 3d Wife member 4 Beam member 5a Widened segment support column (post member)
5b, 38 Posts between beam members (post members)
6, 13, 14, 60 High-pressure fluid injection pipe (excavation means)
6c Drilling bit 8 Mud pipe 9 Pressure sensor 11 Density meter 12 Flow meter 14F Mud suction hole 15 High pressure water (high pressure fluid)
16 High pressure air (high pressure fluid)
17 Tool mounting part (Tool mounting port body)
17a, 21a Sealing material 18 Valve (opening / closing means)
21 Socket (tool mounting port)
30A Temporary filling material 30b, 30c Partition plate 32A Slide portion sliding surface 32B Overhang portion slide surface 33 Segment seal 34 Seal material 35 Overhang means 37 Seal material 100 Ground 100A Ground mountain excavation portion

Claims (7)

トンネル内部から地山側に向けてセグメントの一部を張出し可能とした張出し移動部としての拡幅セグメントを設置して、トンネルを築造した後に拡幅を行うシールドトンネルの部分拡幅工法であって、
前記張出し移動部の移動前に、トンネル内部から前記張出し移動部の張出し方向に向けて、開閉手段を備えた工具取付口を前記拡幅セグメントに設置し、
該工具取付口に地山を掘削する掘削手段を挿着し、
該掘削手段を駆動して前記張出し移動部の前方を掘削して地山掘削部を形成し、
前記張出し移動部に、隣接するセグメントとの接合面に摺接するためのシール部材を、前記張出し移動部の摺動面に設け、
トンネル延設方向に隣接して配置された張出し移動部をそれぞれ一回の移動で、前記シール部材が前記隣接するセグメントとの接合面と摺接可能な距離だけ移動し、そのような張出し移動をトンネル延設方向において繰り返すことにより、前記張出し移動部を張出すとともに、前記地山掘削部から泥水を排出して拡幅し、
拡幅終了後、前記工具取付口を閉止することを特徴とするシールドトンネルの部分拡幅工法。
It is a partial widening method for a shield tunnel that widens after building a tunnel by setting up a widening segment as an overhanging moving part that allows part of the segment to be extended from the inside of the tunnel toward the natural mountain side,
Before the movement of the overhang moving part, a tool attachment port provided with an opening / closing means is installed in the widening segment from the inside of the tunnel toward the overhang direction of the overhang moving part,
Insert excavation means for excavating natural ground in the tool mounting opening,
Driving the excavation means to excavate the front of the overhang moving unit to form a natural excavation unit,
Provided on the sliding surface of the overhang moving part is a seal member for slidingly contacting the joint surface with the adjacent segment in the overhang moving part,
Each of the overhang moving portions arranged adjacent to each other in the tunnel extending direction is moved by a distance that allows the seal member to be in sliding contact with the joint surface with the adjacent segment. By repeating in the tunnel extending direction, the overhang moving part is extended, and muddy water is discharged from the ground excavation part and widened.
A partial widening method for a shield tunnel, wherein the tool attachment port is closed after widening is completed.
前記工具取付口が、前記張出し移動部の内周面に設けられた穴部と、該穴部に着脱可能に係合される管状の工具取付口本体とからなり、
該工具取付口本体に装着した前記掘削手段により、前記穴部から前記掘削手段を地山側に駆動することを特徴とする請求項1に記載のシールドトンネルの部分拡幅工法。
The tool attachment port is composed of a hole provided on the inner peripheral surface of the overhang moving part, and a tubular tool attachment port body that is detachably engaged with the hole,
2. The method for partially widening a shield tunnel according to claim 1, wherein the excavating means mounted on the tool attachment port body drives the excavating means to the natural ground side from the hole.
前記掘削手段が、高圧流体を噴射する高圧流体噴射管を備えてなることを特徴とする請求項1または2に記載のシールドトンネルの部分拡幅工法。 The partial widening method for a shield tunnel according to claim 1 or 2 , wherein the excavation means includes a high-pressure fluid injection pipe for injecting a high-pressure fluid. 前記張出し移動部を移動する際、
前記地山掘削部の水圧と、前記高圧流体の流量と、前記地山掘削部からの排泥流量および排泥密度とを計測し、
それらの計測結果に応じて前記張出し移動部の移動量、前記高圧流体の流量および前記排泥流量を制御することを特徴とする請求項に記載のシールドトンネルの部分拡幅工法。
When moving the overhang moving part,
Measure the water pressure of the natural ground excavation part, the flow rate of the high pressure fluid, the waste mud flow rate and the waste mud density from the natural ground excavation part,
The partial widening method for a shield tunnel according to claim 3 , wherein the moving amount of the overhanging moving part, the flow rate of the high-pressure fluid, and the waste mud flow rate are controlled in accordance with the measurement results.
トンネル内部から地山側に向けてセグメントの一部を張出し可能とした張出し移動部としての拡幅セグメントを設置して、トンネルを築造した後に拡幅を行うシールドトンネルの部分拡幅工法であって、
少なくとも前記張出し移動部を移動する際、前記張出し移動部に摺接する固定セグメント部の端部近傍にトンネル延設方向に延びる梁部材を設置し、前記張出し移動部の移動方向と交差する方向において前記梁部材を保持する支柱部材を設置して、拡幅を行うことを特徴とするシールドトンネルの部分拡幅工法。
It is a partial widening method for a shield tunnel that widens after building a tunnel by setting up a widening segment as an overhanging moving part that allows part of the segment to be extended from the inside of the tunnel toward the natural mountain side,
At least when moving the overhang moving portion, a beam member extending in the tunnel extending direction is installed in the vicinity of the end of the fixed segment portion that is in sliding contact with the overhang moving portion, and in the direction intersecting the moving direction of the overhang moving portion. A partial widening method for a shield tunnel, characterized in that a pillar member for holding a beam member is installed and widened.
前記張出し移動部を移動する際、隣接するセグメントとの摺動部に妻部材を仮設してから移動し、
該妻部材側に隣接するセグメントの張出し移動部を移動した後に前記妻部材を撤去して、順次拡幅を行うことを特徴とする請求項に記載のシールドトンネルの部分拡幅工法。
When moving the overhang moving part, move the temporary member in the sliding part with the adjacent segment after moving,
The partial widening method for a shield tunnel according to claim 5 , wherein after extending the overhanging moving portion of the segment adjacent to the end member side, the end member is removed and the widening is sequentially performed.
前記張出し移動部に、隣接するセグメントとの接合面に摺接するためのシール部材を、 前記張出し移動部の摺動面に設け、
トンネル延設方向に隣接して配置された張出し移動部をそれぞれ一回の移動で、前記シール部材が前記隣接するセグメントとの接合面と摺接可能な距離だけ移動し、
そのような張出し移動をトンネル延設方向において繰り返すことにより、拡幅を行うことを特徴とする請求項に記載のシールドトンネルの部分拡幅工法。
Provided on the sliding surface of the overhang moving portion is a seal member for slidingly contacting the joint surface with the adjacent segment in the overhang moving portion,
Each of the overhang moving parts arranged adjacent to the tunnel extending direction is moved once, and the seal member is moved by a distance capable of sliding contact with the joint surface with the adjacent segment,
6. The method of partially widening a shield tunnel according to claim 5 , wherein widening is performed by repeating such overhang movement in the tunnel extending direction.
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