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JP6733862B2 - Construction method of the underground widening part - Google Patents
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JP6733862B2 - Construction method of the underground widening part - Google Patents

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Description

本発明は、地中拡幅部の施工方法、外殻シールド、及び止水装置に関する。 The present invention relates to a method for constructing an underground widened portion, an outer shell shield, and a water stop device.

地下の分岐合流部における大断面の地下構造物として、複数の矩形状のシールドトンネルを隣接配置して一体化することで、大断面トンネルの外殻を構築する技術や、NATM工法(New Austrian Tunnelling Method)等の山岳工法により大断面トンネルを構築する施工技術が開示されている。 As an underground structure with a large cross section at an underground junction, a technique for constructing the outer shell of a large cross section tunnel by arranging and integrating a plurality of rectangular shield tunnels adjacent to each other, and the NATM method (New Australian Tunneling) A construction technique for constructing a large-section tunnel by a mountain construction method such as Method) is disclosed.

また、例えば、特許文献1には、先進導坑を掘進する工程と、先進導坑内から該先進導坑の周囲に所定の間隔を空けて止水領域を形成する工程と、止水領域の内側において、先進導坑を取り囲むように複数の小断面トンネルを構築する工程と、止水領域の内側において、複数の小断面トンネルを利用して先進導坑を取り囲む外殻を構築する工程とを含む地下構造物の構築方法が開示されている。 Further, for example, in Patent Document 1, a step of excavating an advanced tunnel, a step of forming a water blocking area at a predetermined interval from within the advanced tunnel around the advanced tunnel, and an inside of the water blocking area In, a step of constructing a plurality of small section tunnels surrounding the advanced tunnel, and a step of constructing an outer shell surrounding the advanced tunnel by utilizing the plurality of small section tunnels inside the water stop region A method of constructing an underground structure is disclosed.

また、例えば、特許文献2には、地中を掘削して地中空洞を施工するに際し、地中空洞の施工予定位置の外側に、複数のルーフシールドトンネルを所定間隔で配列した状態で施工して、施工予定位置を取り囲むシールドルーフ先受工を構築し、前記ルーフシールドトンネルの内側から、隣り合うルーフシールドトンネル間接合予定位置にルーフシールドトンネルの延在方向に対して斜め前方もしくは斜め後方に凍結管を打設して凍結ゾーンを形成し、該凍結ゾーン内において隣り合うルーフシールドトンネル間を掘削して、各ルーフシールドトンネル間および各ルーフシールドトンネル内に、隣り合うルーフシールドトンネルどうしを接合する一連の本設覆工壁を先行施工した後、該本設覆工壁の内側を掘削して地中空洞を完成させることを特徴とする地中空洞の施工方法が開示されている。 Further, for example, in Patent Document 2, when excavating the underground to construct an underground cavity, a plurality of roof shield tunnels are arranged outside the planned location of the underground cavity at predetermined intervals. By constructing a shield roof pre-construction surrounding the planned construction position, and from the inside of the roof shield tunnel to the joining position between adjacent roof shield tunnels diagonally forward or diagonally backward with respect to the extending direction of the roof shield tunnel. A freezing pipe is driven to form a freezing zone, and adjacent roof shield tunnels are excavated in the freezing zone, and adjacent roof shield tunnels are joined to each other and between the roof shield tunnels. There is disclosed a method for constructing an underground cavity, which comprises first performing a series of permanent lining walls, and then excavating the inside of the permanent lining wall to complete an underground cavity.

また、例えば、特許文献3には、先行トンネルに常設するセグメントに比して、後行側シールド掘進機の切削が可能な切削可能セグメントを常設セグメントの代わりに先行トンネル側の分岐合流部に備えておく先行トンネル施工工程を備えるシールドトンネルの分岐合流部施工方法が開示されている。 In addition, for example, in Patent Document 3, as compared with a segment that is permanently installed in the preceding tunnel, a cutable segment that can be cut by a trailing shield machine is provided in the branch merging portion on the preceding tunnel side instead of the permanent segment. There is disclosed a method of constructing a branching and joining part of a shield tunnel including a preceding tunnel construction step.

特開2006−348718号公報JP, 2006-348718, A 特許第4803429号公報Japanese Patent No. 4803429 特許第4934416号公報Japanese Patent No. 4934416

トンネルの分岐・合流部など、地中拡幅部の施工では、地山の安定を確保すること、施工時の止水を実現すること、地表面の沈下を最小限に抑えること、地下水環境への影響を最小化することが求められる。また、特に都市部など、地理的条件により、開削できない場合も多く、非開削で分岐合流部を施工できることが求められる。 When constructing the widened part of the ground such as the branching/merging part of the tunnel, ensure the stability of the ground, realize water stoppage during the construction, minimize the subsidence of the ground, and improve the groundwater environment. Minimizing the impact is required. In addition, due to geographical conditions, especially in urban areas, in many cases it is not possible to open and cut, and it is necessary to be able to construct a branch confluence without cutting.

本発明は、このような問題に鑑み、非開削で施工でき、かつ、安全性に優れた地中拡幅部の施工方法に関する技術を提供することを課題とする。 In view of such problems, it is an object of the present invention to provide a technique relating to a construction method of an underground widening portion that can be constructed without cutting and is excellent in safety.

上記課題を解決するため、本発明は、シールドトンネルのセグメントを取り外し、当該シールドトンネル回りに地中拡幅部を構築するためのシールドの発進基地を構築し、当該発進基地からシールド機を発進させ、切削可能なセグメントが配置された先行シールドを間隔を空けて環状に複数構築し、前記発進基地からシールド機を発進させ、先行シールドの一部を切削しながら、後行シールドを環状に複数構築し、シールドトンネルの外側に地中拡幅部の外殻を形成する環状の外殻シールドを構築することとした。 In order to solve the above problems, the present invention removes a segment of a shield tunnel, constructs a starting base of a shield for constructing an underground widening section around the shielding tunnel, and starts a shield machine from the starting base. Build a plurality of leading shields with cuttable segments arranged in an annular shape at intervals, launch a shield machine from the starting base, and while cutting a part of the leading shield, build a plurality of trailing shields in an annular shape. , It was decided to construct a ring-shaped outer shell shield that forms the outer shell of the underground widening part outside the shield tunnel.

詳細には、本発明は、地中拡幅部の施工方法であって、シールドトンネルのセグメントを取り外し、当該シールドトンネル回りに地中拡幅部を構築するためのシールド機の発進基地を構築する発進基地の構築工程と、前記発進基地から先行シールド機を発進させ、切削可能なセグメントが配置された先行シールドを間隔を空けて環状に複数構築する先行シールドの構築工程と、前記発進基地から後行シールド機を発進させ、前記先行シールドの一部を切削しながら、後行シールドを環状に複数構築する後行シールドの構築工程と、前記先行シールド、及び前記後行シールドの外周に止水領域を構築する止水工程と、前記先行シールドと隣接する前記後行シールドとを連結し、シールドトンネルの外側に地中拡幅部の外殻を形成する環状の外殻シールドを構築する外殻シールドの構築工程と、前記外殻シールドの構築後、前記外殻シールドの内側を掘削する掘削工程と、を備える。 More specifically, the present invention is a method for constructing an underground widening part, in which a segment of a shield tunnel is removed, and a starting base for constructing a starting base of a shield machine for constructing an underground widening part around the shield tunnel is constructed. And a starting shield machine starting from the starting base, and a leading shield building process for building a plurality of leading shields having cutable segments arranged in an annular shape at intervals, and a trailing shield from the starting base. Starting the machine, while cutting a part of the preceding shield, constructing a trailing shield that constructs a plurality of trailing shields in an annular shape, and constructing a water stop area around the leading shield and the trailing shield. A step of constructing an outer shell shield that connects the leading shield and the trailing shield adjacent to the leading shield, and constructs an annular outer shield that forms the outer shell of the underground widened portion outside the shield tunnel. And an excavation step of excavating the inside of the outer shell shield after the outer shell shield is constructed.

本発明に係る地中拡幅部の施工方法によれば、シールドトンネルのセグメントを取り外し、当該シールドトンネル回りに地中拡幅部を構築するためのシールドの発進基地を構築することで、非開削で地中拡幅部を施工することができる。また、先行シールド、及び前記後行シールドの外周に止水領域を構築することで、地山が安定し、また、先行シールド、及び後行シールドの内側への水の浸入を抑制できる。その結果、地下水環境への影響を最小限に抑えることができる。また、外殻シールドの構築後に外殻シールドの内側を掘削し、地中拡幅部を構築することで、地表面の沈下を最小限に抑えることができる。これにより、十分に安全性を確保した上で、地中拡幅部の施工を行うことができる。止水領域は、先行シールド及び後行シールドの外周に凍土を造成することで構築することができる。また、止水領域は、先行シールド及び後行シールドの外周に薬液注入等による地盤改良を行うことで構築してもよい。外殻シールドの構築工程は、鉄筋の組み立て、コンクリートの打設により、RCリング覆工体を構築する工程を含むものとすることができる。 According to the method for constructing the underground widening portion according to the present invention, the segment of the shield tunnel is removed, and the starting base of the shield for constructing the underground widening portion around the shield tunnel is constructed, so that the ground is not excavated. The middle widened part can be constructed. Further, by constructing a water blocking area on the outer circumferences of the leading shield and the trailing shield, the ground is stabilized, and water can be prevented from entering the inside of the leading shield and the trailing shield. As a result, the impact on the groundwater environment can be minimized. Further, by excavating the inside of the outer shell shield after constructing the outer shell shield and constructing the widened portion in the ground, the subsidence of the ground surface can be minimized. As a result, it is possible to perform the construction of the underground widened portion while ensuring sufficient safety. The water stop area can be constructed by forming frozen soil around the leading shield and the trailing shield. Further, the water blocking area may be constructed by improving the ground by injecting a chemical solution or the like around the outer circumferences of the leading shield and the trailing shield. The step of constructing the outer shell shield may include a step of constructing an RC ring lining body by assembling a reinforcing bar and placing concrete.

ここで、前記止水工程では、前記発進基地の反対側の褄部を止水することができる。これにより、先行シールド、及び後行シールドの内側への水の浸入を抑制できる。発進基地の反対側の褄部は、凍土を造成することで止水することができる。また、発進基地の反対側の褄部は、例えば到達立坑を設けたり、地盤改良するなどして止水することができる。 Here, in the water stopping step, water can be stopped in the case part on the opposite side of the starting base. This can prevent water from entering the inside of the leading shield and the trailing shield. The soil on the opposite side of the starting base can be stopped by creating frozen soil. In addition, the stem on the opposite side of the starting base can be stopped by, for example, providing a reaching shaft or improving the ground.

また、本発明に係る地中拡幅部の施工方法は、前記先行シールド内に埋め戻し材を充填する充填工程を更に備えるものでもよい。これにより、シールド機で切削する際、地山部分と先行シールド部分の抵抗の差を抑えることができる。その結果、後行シールドの切削をより安定的に行うことができる。埋め戻し材は、周囲の地山と同程度の強度とすることが好ましい。埋め戻し材には、エアモルタル、流動化処理土が例示される。 Further, the method for constructing the underground widened portion according to the present invention may further include a filling step of filling the back shield with the backfill material. As a result, when cutting with a shield machine, it is possible to suppress the difference in resistance between the ground portion and the leading shield portion. As a result, the trailing shield can be cut more stably. The backfill material preferably has the same strength as the surrounding ground. Examples of the backfill material include air mortar and fluidized soil.

前記外殻シールドの構築工程では、後行シールドを構成するセグメントの一部を撤去して前記先行シールドと隣接する前記後行シールドとが連通する連通部を構築し、前記連通部を構成する前記後行シールドの端部の外周面に前記先行シールドの端部を接続し、かつ、当該先行シールドの端部の内側と前記後行シールドの端部の外周面を跨ぐようにシートを設置するようにしてもよい。セグメントの一部には、セグメントを構成するスキンプレートの一部が例示される。 In the step of constructing the outer shell shield, a part of the segment forming the trailing shield is removed to build a communicating portion in which the leading shield and the trailing shield adjacent to the leading shield are constructed to form the communicating portion. Connect the end of the leading shield to the outer surface of the end of the trailing shield, and install the sheet so as to straddle the inside of the end of the leading shield and the outer surface of the end of the trailing shield. You may A part of the skin plate which comprises a segment is illustrated by a part of segment.

先行シールドの端部の内側と後行シールドの端部の外周面を跨ぐようにシートを設置す
ることで、先行シールド、及び後行シールドの内側への水の浸入を更に抑制できる。
By arranging the sheet so as to straddle the inside of the end of the leading shield and the outer peripheral surface of the end of the trailing shield, it is possible to further suppress the infiltration of water into the inside of the leading shield and the trailing shield.

ここで、本発明は、外殻シールドとして特定することができる。例えば、本発明は、先行シールドと後行シールドが交互に環状に配置されることで形成される外殻シールドであって、先行シールドと後行シールドが連通する連通部と、前記連通部を構成する先行シールドと後行シールドの接続部分を覆う防水部と、を備え、前記連通部を構成する後行シールドの端部の外周面に前記連通部を構成する先行シールドの端部が接続され、前記防水部は、前記先行シールドの端部の内側と前記後行シールドの端部の外周面を跨ぐように配置される。 Here, the present invention can be specified as an outer shell shield. For example, the present invention is an outer shell shield formed by alternately arranging a leading shield and a trailing shield in an annular shape, and includes a communicating portion in which the leading shield and the trailing shield communicate with each other, and the communicating portion. A waterproof portion covering the connecting portion of the leading shield and the trailing shield is provided, and the end portion of the leading shield forming the communicating portion is connected to the outer peripheral surface of the end portion of the trailing shield forming the communicating portion, The waterproof portion is arranged so as to straddle the inside of the end portion of the leading shield and the outer peripheral surface of the end portion of the trailing shield.

先行シールドよりも強度が高い後行シールドのセグメントの外周面に先行シールドの端部が接続されることで、先行シールドと後行シールドとの接続部分の強度を向上することができる。また、先行シールドの端部の内側と後行シールドの端部の外周面を跨ぐように防水部が配置されることで、先行シールド、及び後行シールドの内側への水の浸入を更に抑制できる。防水部は、地山からの水の浸入を抑制するもので、吹付防水による層や膜、又はシート等により形成することができる。 By connecting the end portion of the leading shield to the outer peripheral surface of the segment of the trailing shield having higher strength than the leading shield, the strength of the connecting portion between the leading shield and the trailing shield can be improved. Further, since the waterproof part is arranged so as to straddle the inside of the end of the leading shield and the outer peripheral surface of the end of the trailing shield, it is possible to further suppress the infiltration of water into the inside of the leading shield and the trailing shield. .. The waterproof part suppresses the intrusion of water from the natural ground, and can be formed by a layer, a film, a sheet, or the like made by spray waterproofing.

また、本発明は、上述した止水工程に用いることができる止水装置として特定することができる。例えば、先行シールドと後行シールドが交互に環状に配置されることで形成される外殻シールドの外周に凍土を構築する止水装置であって、前記先行シールドと前記後行シールドのセグメントの内側に設けられ、冷却媒体が流れる凍結管と、前記凍結管を覆う被覆材と、を備える。 Further, the present invention can be specified as a water stop device that can be used in the water stop process described above. For example, a water shutoff device for building frozen soil on the outer circumference of an outer shell shield formed by alternately arranging leading and trailing shields in an annular shape, wherein the inside of a segment of the leading shield and the trailing shield A freezing tube through which a cooling medium flows and a covering material that covers the freezing tube.

凍結管を設けることで、先行シールドと後行シールドのセグメントの外周、換言すると、外殻シールドの外周に凍土を構築することができる。また、凍結管を被覆材で覆うことで、冷却性能が向上し、効率よく凍土を構築することができる。 By providing the freezing pipe, it is possible to construct frozen soil on the outer circumferences of the segments of the leading shield and the trailing shield, in other words, the outer circumference of the outer shell shield. Further, by covering the freezing pipe with the covering material, the cooling performance is improved and the frozen soil can be efficiently constructed.

また、本発明に係る止水装置は、前記被覆材を覆う断熱材を更に備える構成とすることができる。これにより、より冷却性能が向上し、更に効率よく凍土を構築することができる。 Further, the water stopping apparatus according to the present invention may be configured to further include a heat insulating material that covers the coating material. Thereby, the cooling performance is further improved, and the frozen soil can be constructed more efficiently.

また、本発明に係る止水装置において、前記先行シールドと前記後行シールドのセグメントは、内部に中詰めコンクリートを含むものでもよい。これにより、凍結管を流れる冷却媒体の冷熱が効率よく外殻シールドの外周の地山に伝達される。その結果、効率よく凍土を構築することができる。 In addition, in the water stopping apparatus according to the present invention, the segments of the leading shield and the trailing shield may include inner filling concrete. As a result, the cold heat of the cooling medium flowing through the freezing pipe is efficiently transferred to the ground around the outer shell shield. As a result, frozen soil can be efficiently constructed.

本発明によれば、非開削で施工でき、かつ、安全性に優れた地中拡幅部の施工方法に関する技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique regarding the construction method of the underground widening part which can be constructed by non-opening and is excellent in safety can be provided.

図1Aは、第1実施形態に係る地中拡幅部の施工方法によって構築される地中拡幅部の概要を示す。FIG. 1A shows an outline of an underground widening portion constructed by a method of constructing an underground widening portion according to the first embodiment. 図1Bは、第1実施形態に係る地中拡幅部の施工方法によって構築される地中拡幅部の発進基地側の断面図を示す。FIG. 1B is a sectional view of a starting base side of an underground widening part constructed by the method of constructing an underground widening part according to the first embodiment. 図1Cは、第1実施形態に係る地中拡幅部の施工方法によって構築される地中拡幅部の到達点側の断面図を示す。FIG. 1C shows a cross-sectional view of the reaching point of the underground widening portion constructed by the method for constructing the underground widening portion according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態に係る地中拡幅部の施工フローを示す。FIG. 2 shows a construction flow of the underground widening portion according to the first embodiment. 図3は、立坑の構築状況を示す。FIG. 3 shows the construction status of the shaft. 図4は、円周シールドの構築状況を示す。FIG. 4 shows the construction of the circumferential shield. 図5は、円周シールドの完成状態を示す。FIG. 5 shows a completed state of the circumferential shield. 図6は、先行シールドの構築状況を示す。FIG. 6 shows the construction of the leading shield. 図7は、先行シールドの完成状態を示す。FIG. 7 shows the completed state of the leading shield. 図8は、先行シールドにエアモルタルが充填された状態を示す。FIG. 8 shows a state where the leading shield is filled with air mortar. 図9は、後行シールドの構築状況を示す。FIG. 9 shows the construction status of the trailing shield. 図10は、後行シールドの構築状況を示す。FIG. 10 shows the construction status of the trailing shield. 図11は、後行シールドの完成状態を示す。FIG. 11 shows a completed state of the trailing shield. 図12は、褄部に凍土が造成された状態を示す。FIG. 12 shows a state in which frozen soil has been created in the chest. 図13は、外殻シールドの外周に凍土が造成された状態を示す。FIG. 13 shows a state in which frozen soil is formed on the outer circumference of the outer shell shield. 図14は、外殻シールドの外周に凍土が造成された状態を示す。FIG. 14 shows a state in which frozen soil is formed on the outer circumference of the outer shell shield. 図15は、内部にRCリング覆工体を構築する場合の外殻シールドの外観を示す。FIG. 15 shows the outer appearance of the outer shell shield when the RC ring lining body is built inside. 図16は、セグメント、エアモルタルの撤去状況を示す。FIG. 16 shows the removal status of segments and air mortar. 図17は、先行シールドと後行シールドが水平方向に連なる箇所における防水シートの設置状況を示す。FIG. 17 shows the installation state of the waterproof sheet at a location where the leading shield and the trailing shield are horizontally arranged. 図18は、先行シールドと後行シールドが垂直方向に連なる箇所における防水シートの設置状況を示す。FIG. 18 shows the installation state of the waterproof sheet at the location where the leading shield and the trailing shield are vertically aligned. 図19は、先行シールドと後行シールドが水平方向に連なる箇所におけるRCリング覆工体の構築状況を示す。FIG. 19 shows the state of construction of the RC ring lining body at a location where the leading shield and the trailing shield are horizontally continuous. 図20は、先行シールドと後行シールドが垂直方向に連なる箇所におけるRCリング覆工体の構築状況を示す。FIG. 20 shows a construction state of the RC ring lining body in a portion where the leading shield and the trailing shield are vertically continuous. 図21は、RCリング覆工体が構築された外殻シールドを示す。FIG. 21 shows an outer shell shield in which an RC ring lining is constructed. 図22は、外殻シールドの外周の凍土が解凍された状態を示す。FIG. 22 shows a state where the frozen soil on the outer circumference of the outer shell shield is thawed. 図23は、外殻シールド内部の掘削状況を示す。FIG. 23 shows a situation of excavation inside the outer shell shield. 図24は、施工完了状態を示す。FIG. 24 shows a construction completed state. 図25は、第2実施形態に係る地中拡幅部の施工方法によって構築される地中拡幅部の概要を示す。FIG. 25: shows the outline of the underground widening part built by the construction method of the underground widening part which concerns on 2nd Embodiment. 図26は、第2実施形態に係る地中拡幅部の施工フローを示す。FIG. 26: shows the construction flow of the underground widening part which concerns on 2nd Embodiment. 図27は、第2実施形態に係る立坑の構築状況を示す。FIG. 27 shows a construction state of a vertical shaft according to the second embodiment. 図28は、第2実施形態に係る円周シールドの構築状況を示す。FIG. 28 shows a construction state of the circumferential shield according to the second embodiment. 図29は、第2実施形態に係る円周シールドの完成状態を示す。FIG. 29 shows a completed state of the circumferential shield according to the second embodiment. 図30は、第2実施形態に係る先行シールドの構築状況を示す。FIG. 30 shows a construction state of the leading shield according to the second embodiment. 図31は、第2実施形態に係る先行シールド内の構築状況を示す。FIG. 31 shows a construction situation in the preceding shield according to the second embodiment. 図32は、第2実施形態に係る後行シールドの構築状況を示す。FIG. 32 shows a state of construction of a trailing shield according to the second embodiment. 図33は、第2実施形態に係る外殻シールドの外周に凍土が造成された状態を示す。FIG. 33 shows a state in which frozen soil is formed on the outer circumference of the outer shell shield according to the second embodiment. 図34は、第2実施形態に係る先行シールドと後行シールドが水平方向に連なる箇所における防水シートの設置状況を示す。FIG. 34 shows the installation state of the waterproof sheet at a location where the leading shield and the trailing shield according to the second embodiment are horizontally arranged. 図35は、シールドを凍結する場合のシールドの断面図を示す。FIG. 35 shows a sectional view of the shield when the shield is frozen. 図36は、図35のA−A断面図を示す。FIG. 36 shows a sectional view taken along line AA of FIG. 35. 図37は、凍結管が被覆材で被覆された場合を示す。FIG. 37 shows a case where the freezing tube is coated with a coating material. 図38は、凍結管の一例を示す。FIG. 38 shows an example of a freezing tube. 図39は、凍結管の他の例を示す。FIG. 39 shows another example of the freezing tube.

次に、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、本発明に係る地中拡幅部1の施工方法として、本線シールド2(トンネル)とランプシールド3(トンネル)が分岐・合流する地中拡幅部1を施工する場合を一例として説明する。但し、以下で説明する実施形態は本発明を実施するための例示であり、本発明は以下で説明する態様に限定されない。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, as an example of a method of constructing the underground widening portion 1 according to the present invention, a case of constructing the underground widening portion 1 where the main line shield 2 (tunnel) and the lamp shield 3 (tunnel) branch/merge explain. However, the embodiments described below are examples for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the modes described below.

<第1実施形態>
<全体構成>
図1Aは、第1実施形態に係る地中拡幅部の施工方法によって構築される地中拡幅部の概要を示す。図1Bは、第1実施形態に係る地中拡幅部の施工方法によって構築される地中拡幅部の発進基地側の断面図を示す。図1Cは、第1実施形態に係る地中拡幅部の施工方法によって構築される地中拡幅部の到達点側の断面図を示す。第1実施形態に係る地中拡幅部1は、本線シールド2とランプシールド3が分岐・合流する分岐合流部を拡幅するものであり、外殻シールド4を備える。外殻シールド4は、断面視環状であり、本線(本線シールド2)の単独側(図1Aでは、紙面奥側)に発進基地7が設けられ、発進基地7から分岐合流部側(図1Aでは、紙面手前側)に向けて延びる、先行シールド5及び後行シールド6が環状に交互に配置されることで形成されている。外殻シールド4の内部には、発進基地7側では本線シールド2が設けられ、発進基地7の反対側の到達点側では本線シールド2とランプシールド3が並んで設けられている。なお、ランプシールド3の端部は、外殻シールド4の内部、かつ、到達点側の褄部の近傍に位置している。外殻シールド4の内部では、ランプシールド3の道路線形と本線シールド2の道路線形とが分岐合流する。
<First Embodiment>
<Overall structure>
FIG. 1A shows an outline of an underground widening portion constructed by a method of constructing an underground widening portion according to the first embodiment. FIG. 1B is a sectional view of a starting base side of an underground widening part constructed by the method of constructing an underground widening part according to the first embodiment. FIG. 1C shows a cross-sectional view of the reaching point of the underground widening portion constructed by the method for constructing the underground widening portion according to the first embodiment. The underground widening portion 1 according to the first embodiment widens a branching/merging portion where the main line shield 2 and the lamp shield 3 branch/merge, and includes an outer shell shield 4. The outer shell shield 4 has an annular shape in cross section, and a starting base 7 is provided on the independent side of the main line (main line shield 2 in FIG. 1A), and from the starting base 7 a branching/merging side (in FIG. 1A). , Leading shields 5 and trailing shields 6 that extend toward the front side of the drawing) are alternately arranged in an annular shape. Inside the outer shell shield 4, the main line shield 2 is provided on the starting base 7 side, and the main line shield 2 and the lamp shield 3 are provided side by side on the arrival point side opposite to the starting base 7. The end portion of the lamp shield 3 is located inside the outer shell shield 4 and in the vicinity of the reach-side portion. Inside the outer shell shield 4, the road alignment of the lamp shield 3 and the road alignment of the main line shield 2 branch and merge.

<施工方法>
図2は、第1実施形態に係る地中拡幅部の施工フローを示す。また、図3から図24は、施工フローに対応した説明図を示す。ステップS01からステップS03では、シールド機の発進基地7が構築される。ステップS01からステップS03は、本発明の発進基地の構築工程に相当する。
<Construction method>
FIG. 2 shows a construction flow of the underground widening portion according to the first embodiment. 3 to 24 are explanatory diagrams corresponding to the construction flow. In steps S01 to S03, the starting base 7 of the shield machine is constructed. Steps S01 to S03 correspond to the starting base construction process of the present invention.

まず、ステップS01では、図3に示すように、本線シールド2の任意の位置に地中立坑82が構築される。より詳細には、本線シールド2の下部にブライン(本発明の冷却媒体に相当する)が流れる凍結管(水平管、垂直管)が埋設され、立坑82よりも広い領域について立坑用の凍土81が造成される。立坑用の凍土81の造成は、既存の地盤凍結工法を用いることができる。立坑用の凍土81が造成されることで、立坑82の周囲の地山が保持され、また、立坑82内への水の浸入を抑制することができる。立坑用の凍土81が造成されると、本線シールド2を構成するセグメントの一部が取り外され、本線シールド2の下部に立坑82が構築される。なお、立坑用の凍土81の造成に代えて、薬液注入等による地盤改良を行うようにしてもよい。 First, in step S01, as shown in FIG. 3, an underground pit 82 is constructed at an arbitrary position on the main line shield 2. More specifically, a freezing pipe (horizontal pipe, vertical pipe) through which brine (corresponding to the cooling medium of the present invention) flows is buried under the main line shield 2, and the frozen soil 81 for the vertical shaft is provided in a wider area than the vertical shaft 82. Created. The existing ground freezing method can be used to create the frozen soil 81 for the vertical shaft. By forming the frozen soil 81 for the vertical shaft, the ground around the vertical shaft 82 is retained, and the infiltration of water into the vertical shaft 82 can be suppressed. When the frozen soil 81 for the vertical shaft is created, a part of the segment forming the main line shield 2 is removed, and the vertical shaft 82 is constructed below the main line shield 2. Instead of creating the frozen soil 81 for the vertical shaft, the ground may be improved by injecting a chemical solution or the like.

ステップS02では、図4に示すように、円周シールドを構築する密閉式シールド機により掘進が開始される。より詳細には、立坑82内で密閉式シールド機が本線シールド2の外周に設けられたガイドリングに設置され、密閉式シールド機が本線シールド2の周りを掘進する。第1実施形態では、立坑82を基点として、本線シールド2の周囲に、本線シールド2よりも径が大きい第1円周シールド83aが徐々に構築される。図4の点線は、円周シールドの未構築部分を示す。第1円周シールド83aが構築されると、第1円周シールド83aよりも更に径が大きい第2円周シールド83bが徐々に構築される。第2円周シールド83bの径は、外殻シールド7の径とほぼ一致している。つまり、第1実施形態では、径方向に2回に分けて円周シールド83が構築される。 In step S02, as shown in FIG. 4, excavation is started by the sealed shield machine that constructs the circumferential shield. More specifically, the sealed shield machine is installed in the guide ring provided on the outer circumference of the main shield 2 in the shaft 82, and the sealed shield machine digs around the main shield 2. In the first embodiment, a first circumferential shield 83a having a diameter larger than that of the main line shield 2 is gradually built around the main line shield 2 with the shaft 82 as a base point. The dotted line in FIG. 4 shows the unconstructed portion of the circumferential shield. When the first circumferential shield 83a is constructed, the second circumferential shield 83b having a diameter larger than that of the first circumferential shield 83a is gradually constructed. The diameter of the second circumferential shield 83b is substantially the same as the diameter of the outer shell shield 7. That is, in the first embodiment, the circumferential shield 83 is constructed by dividing it in the radial direction twice.

ステップS03では、図5に示すように、円周シールド83が完成する。円周シールド83は、先行シールド5及び後行シールド6を構築するシールド機の発進基地7として機能する。また、円周シールド83は、地中拡幅部1の本線(本線シールド)の単独側の褄壁としても機能する。 In step S03, as shown in FIG. 5, the circumferential shield 83 is completed. The circumferential shield 83 functions as the starting base 7 of the shield machine that constructs the leading shield 5 and the trailing shield 6. Further, the circumferential shield 83 also functions as a wall for the main line (main line shield) of the underground widening portion 1 on the single side.

ステップS04からステップS14では、外殻シールド4が構築される。まず、ステッ
プS04では、図6に示すように、先行シールド5が構築される。ステップS04は、本発明の先行シールドの構築工程に相当する。より詳細には、発進基地7にシールド機(SM)(先行シールド機)が設置され、順次、複数の先行シールド5が構築される。発進基地7から掘進するシールド機(SM)は、地中拡幅部の到達点まで掘進すると、褄部にカッター及びスキンプレートを残して発進基地7に戻され、次の先行シールド5の掘進を開始する。先行シールド5と先行シールド5との間には、後行シールド6が構築される。最終的に環状になるように、先行シールド5同士が所定の間隔を空けて配置され、順次複数の先行シールド5が構築される。先行シールド5は、切削可能なセグメント52と鋼製セグメント51によって構成される。先行シールド5と後行シールド6は、これらのシールドの軸方向と直交する断面において、一部が重なるように構築される。そのため、切削可能なセグメント52は、後行シールド6と重なる領域に主に用いられる。切削可能なセグメント52には、軽量骨材コンクリート、炭素繊維補強筋、炭素繊維補強筋等を用いることができる。
In steps S04 to S14, the outer shell shield 4 is constructed. First, in step S04, as shown in FIG. 6, the leading shield 5 is constructed. Step S04 corresponds to the process of constructing the leading shield of the present invention. More specifically, a shield machine (SM) (leading shield machine) is installed at the starting base 7, and a plurality of leading shields 5 are sequentially constructed. When the shield machine (SM) that digs from the starting base 7 digs to the reaching point of the underground widening part, it is returned to the starting base 7 leaving the cutter and the skin plate in the pit and starts digging the next preceding shield 5. To do. A trailing shield 6 is constructed between the leading shield 5 and the leading shield 5. The leading shields 5 are arranged at a predetermined interval so as to finally form a ring, and a plurality of leading shields 5 are sequentially constructed. The leading shield 5 is composed of a machinable segment 52 and a steel segment 51. The leading shield 5 and the trailing shield 6 are constructed such that they partially overlap each other in a cross section orthogonal to the axial direction of these shields. Therefore, the cuttable segment 52 is mainly used in a region overlapping with the trailing shield 6. For the cuttable segment 52, lightweight aggregate concrete, carbon fiber reinforcing bar, carbon fiber reinforcing bar, or the like can be used.

ステップS05では、図7に示すように、先行シールド5が完成する。完成した複数の先行シールド5は、隣接する先行シールド5同士が所定の間隔を空けて、全体として環状に構築される。なお、図7では、図示を省略するが、到達点側では先行シールド2と並んでランプシールド3が設けられている。 In step S05, the leading shield 5 is completed as shown in FIG. The plurality of completed leading shields 5 are constructed in an annular shape as a whole with the leading shields 5 adjacent to each other having a predetermined gap. Although not shown in FIG. 7, the lamp shield 3 is provided side by side with the leading shield 2 on the arrival point side.

ステップS06では、図8に示すように、先行シールド5にエアモルタル(AM)が充填される。ステップS06は、本発明のエアモルタル(AM)の充填工程に相当する。エアモルタル(AM)が充填されることで、シールド機(SM)で後行シールド6を切削する際の安定性が向上する。エアモルタル(AM)に代えて、流動化処理土を充填してもよい。 In step S06, as shown in FIG. 8, the leading shield 5 is filled with air mortar (AM). Step S06 corresponds to the air mortar (AM) filling step of the present invention. By being filled with the air mortar (AM), the stability when the trailing shield 6 is cut by the shield machine (SM) is improved. Fluidized soil may be filled instead of air mortar (AM).

ステップS07では、図9に示すように、後行シールド6が構築される。ステップS07は、本発明の後行シールドの構築工程に相当する。より詳細には、発進基地7にシールド機(SM)(後行シールド機)が設置され、先行シールド5の一部を切削しながら、順次、複数の後行シールド6が構築される。発進基地7から掘進するシールド機(SM)は、地中拡幅部の到達点まで掘進すると、褄部にカッター及びスキンプレートを残して発進基地7に戻され、次の後行シールド6の掘進を開始する。 In step S07, the trailing shield 6 is constructed as shown in FIG. Step S07 corresponds to the step of constructing the trailing shield of the present invention. More specifically, a shield machine (SM) (rearward shield machine) is installed at the starting base 7, and a plurality of rear shields 6 are sequentially constructed while cutting a part of the front shield 5. When the shield machine (SM) digging from the starting base 7 digs up to the reaching point of the underground widening part, it is returned to the starting base 7 leaving the cutter and the skin plate in the pit and the digging of the next trailing shield 6 Start.

ここで、図10は、後行シールドの構築状況を示す。図10に示すように、先行シールド5と後行シールド6は、交互に配置され、シールドの軸方向と直交する断面において一部が重なっている。先行シールド5のうち、後行シールド6と重なる領域は、切削可能なセグメント52で構成され、それ以外の領域は、鋼製セグメント51で構成されている。また、先行シールド5には、エアモルタル(AM)が充填されている。一方、後行シールド6は、全て鋼製セグメント61で構成されている。 Here, FIG. 10 shows the construction status of the trailing shield. As shown in FIG. 10, the leading shields 5 and the trailing shields 6 are alternately arranged, and partially overlap each other in a cross section orthogonal to the axial direction of the shields. A region of the leading shield 5 that overlaps with the trailing shield 6 is composed of a machinable segment 52, and the other region is composed of a steel segment 51. The leading shield 5 is filled with air mortar (AM). On the other hand, the trailing shield 6 is composed entirely of steel segments 61.

ステップS08では、図11に示すように、後行シールド6が完成する。その結果、エアモルタル(AM)が充填された先行シールド5と後行シールド6が交互に配置され、環状の外殻シールド4が形成される。 In step S08, the trailing shield 6 is completed as shown in FIG. As a result, the leading shields 5 and the trailing shields 6 filled with air mortar (AM) are alternately arranged to form the annular outer shell shield 4.

ステップS09では、図12に示すように、発進基地7と反対側の褄部に褄部の凍土41が造成される。ステップS09は、本発明の止水工程の一部に相当する。より詳細には、発進基地7と反対側の褄部にブラインが流れる凍結管(水平管、垂直管)が埋設され、外殻シールド4の内側のうち、本線シールド2及び本線シールド2に分岐合流するランプシールド3(図12では図示せず)を除く領域に褄部の凍土41が造成される。例えば、褄部の凍土41は、3mの厚さとすることができる。これにより、褄部から外殻シールド4内への水の浸入を抑制することができる。褄部の凍土41の厚さは、上記に限定される
もではなく、地中拡幅部1の周囲の土圧、水圧、深度、土質、及び先行シールド6や後行シールド6の径などに基づいて適宜決定することができる。なお、褄部の凍土41に代えて到達立坑を設けて、止水するようにしてもよい。
In step S09, as shown in FIG. 12, the frozen soil 41 of the chest is formed in the chest opposite to the starting base 7. Step S09 corresponds to a part of the water stopping step of the present invention. More specifically, a freezing pipe (horizontal pipe, vertical pipe) through which brine flows is buried in the case on the side opposite to the starting base 7, and the main line shield 2 and the main line shield 2 of the inner side of the outer shell shield 4 are joined together. Frozen soil 41 of the burial part is formed in a region excluding the lamp shield 3 (not shown in FIG. 12). For example, the frozen soil 41 in the chest may have a thickness of 3 m. As a result, it is possible to prevent water from entering the outer shell shield 4 from the case portion. The thickness of the frozen soil 41 in the burial portion is not limited to the above, but is based on the earth pressure, water pressure, depth, soil quality around the underground widening portion 1, the diameter of the leading shield 6 and the trailing shield 6, and the like. Can be determined as appropriate. It should be noted that a reaching shaft may be provided in place of the frozen soil 41 of the chest to stop the water.

ステップS10では、図13に示すように、外殻シールド4の外周に外周の凍土42が造成される。ステップS10は、本発明の止水工程の一部に相当する。ここで、図14は、外殻シールドの外周に凍土が造成された状態を示す。図14は、外殻シールド4の部分拡大図であり、他の先行セグメント5や後行セグメント6は省略されている。先行シールド5及び後行シールド6の上部に、これらのシールドの軸方向に延びる凍結管85(水平管)が設置され、先行シールド5及び後行シールド6の外側、換言すると外殻シールドの外周に例えば厚さ0.8mの外周の凍土42が造成される。これにより、外殻シールド4内への水の浸入を抑制することができる。外周の凍土42の厚さは、上記に限定されるもではなく、地中拡幅部1の周囲の土圧、水圧、深度、土質、及び先行シールド6や後行シールド6の径などに基づいて適宜決定することができる。なお、地山に埋設する凍結管(垂直管)を用いて外周の凍土42を造成してもよい。 In step S10, as shown in FIG. 13, the outer circumference frozen soil 42 is formed on the outer circumference of the outer shell shield 4. Step S10 corresponds to a part of the water stopping step of the present invention. Here, FIG. 14 shows a state in which frozen soil is formed on the outer circumference of the outer shell shield. FIG. 14 is a partially enlarged view of the outer shell shield 4, and other leading segment 5 and trailing segment 6 are omitted. Freezing pipes 85 (horizontal pipes) that extend in the axial direction of these shields are installed above the leading shield 5 and the trailing shield 6, and outside the leading shield 5 and the trailing shield 6, in other words, on the outer circumference of the outer shell shield. For example, a frozen soil 42 having a thickness of 0.8 m is formed on the outer circumference. As a result, it is possible to prevent water from entering the outer shell shield 4. The thickness of the frozen soil 42 on the outer periphery is not limited to the above, and is based on the earth pressure, water pressure, depth, soil quality around the underground widened portion 1, the diameter of the leading shield 6 and the trailing shield 6, and the like. It can be determined as appropriate. In addition, you may create the frozen soil 42 of the outer periphery using the freezing pipe (vertical pipe) buried in the natural ground.

ステップS11では、外殻シールド4の内部にRCリング覆工体9が構築される。図15は、内部にRCリング覆工体を構築する場合の外殻シールドの外観を示す。ステップS11は、本発明の外殻シールドの構築工程の一部に相当する。ここで、図16は、セグメント、エアモルタルの撤去状況を示す。図16は、外殻シールド4の部分拡大図であり、他の先行セグメント5や後行セグメント6は省略されている。図16に示すように、後行シールド6と先行シールド5とを連通させて連通部を形成するため、後行シールド6の側方のセグメント、より詳細にはセグメントのスキンプレートが撤去される。また、先行シールド5に充填されたエアモルタル(AM)が撤去される。エアモルタル(AM)の撤去には、バックホウなどの重機が用いられる。また、撤去したセグメントやエアモルタル(AM)は、搬出車輛を用いて排出することができる。 In step S11, the RC ring lining body 9 is built inside the outer shell shield 4. FIG. 15 shows the outer appearance of the outer shell shield when the RC ring lining body is built inside. Step S11 corresponds to a part of the process of constructing the outer shell shield of the present invention. Here, FIG. 16 shows a removal situation of the segment and the air mortar. FIG. 16 is a partially enlarged view of the outer shell shield 4, and other leading segment 5 and trailing segment 6 are omitted. As shown in FIG. 16, since the trailing shield 6 and the leading shield 5 are communicated with each other to form a communicating portion, the segment on the side of the trailing shield 6, more specifically, the skin plate of the segment is removed. Further, the air mortar (AM) filled in the leading shield 5 is removed. Heavy equipment such as a backhoe is used to remove the air mortar (AM). In addition, the removed segment or air mortar (AM) can be discharged using a unloading vehicle.

図17は、先行シールド5と後行シールド6が水平方向に連なる箇所における防水シートの設置状況を示す。また、図18は、先行シールド5と後行シールド6が垂直方向に連なる箇所における防水シートの設置状況を示す。図17、図18は、外殻シールド4の部分拡大図であり、他の先行セグメント5や後行セグメント6は省略されている。図17、図18に示すように、連通部を構成する後行シールド6の端部の外周面に先行シールド5の端部が接続されている。連通部を構成する後行シールド6の端部は、切削可能なセグメント52と比較して止水性の高い鋼製セグメント61によって構成されている。連通部を構成する先行シールド5の端部は、鋼製セグメント51の端部に連なる、一部が切削された切削可能なセグメント52によって構成されている。防水シート86は、上記のような切削可能なセグメント52からなる先行シールド5の端部の内側と鋼製セグメント61からなる後行シールド6の端部の外周面を跨ぐように設置されている。防水シート86は、固定部材87(ナット87a、プレート87d、ネオプレンゴム87e、プチルゴムワッシャー87c、ワッシャー87b)によって固定されている。 FIG. 17 shows the installation state of the waterproof sheet at the location where the leading shield 5 and the trailing shield 6 are continuous in the horizontal direction. In addition, FIG. 18 shows the installation state of the waterproof sheet at a location where the leading shield 5 and the trailing shield 6 are vertically connected. 17 and 18 are partially enlarged views of the outer shell shield 4, and other leading segment 5 and trailing segment 6 are omitted. As shown in FIGS. 17 and 18, the end portion of the leading shield 5 is connected to the outer peripheral surface of the end portion of the trailing shield 6 that constitutes the communication portion. An end portion of the trailing shield 6 that constitutes the communication portion is formed of a steel segment 61 having a higher water blocking property than the cuttable segment 52. The end portion of the leading shield 5 that constitutes the communication portion is formed by a partially cuttable segment 52 that is continuous with the end portion of the steel segment 51. The waterproof sheet 86 is installed so as to straddle the inside of the end of the leading shield 5 made of the cuttable segment 52 and the outer peripheral surface of the end of the trailing shield 6 made of the steel segment 61. The waterproof sheet 86 is fixed by a fixing member 87 (nut 87a, plate 87d, neoprene rubber 87e, butyl rubber washer 87c, washer 87b).

図19は、先行シールドと後行シールドが水平方向に連なる箇所におけるRCリング覆工体の構築状況を示す。また、図20は、先行シールドと後行シールドが垂直方向に連なる箇所におけるRCリング覆工体の構築状況を示す。図19、図20は、外殻シールド4の部分拡大図であり、他の先行セグメント5や後行セグメント6は省略されている。図19、図20に示すように、外殻シールド4の内部にRCリング覆工体を構成する鉄筋が組み立てられる。鉄筋の組立が完了すると、図21に示すように、コンクリートが打設されRCリング覆工体9が完成する。なお、鉄筋の周囲に型枠を組み立てるようにしてもよい。 FIG. 19 shows the state of construction of the RC ring lining body at a location where the leading shield and the trailing shield are horizontally continuous. Further, FIG. 20 shows a construction state of the RC ring lining body in a portion where the leading shield and the trailing shield are vertically continuous. 19 and 20 are partially enlarged views of the outer shell shield 4, and the other leading segment 5 and trailing segment 6 are omitted. As shown in FIG. 19 and FIG. 20, the reinforcing bars constituting the RC ring lining body are assembled inside the outer shell shield 4. When the assembly of the reinforcing bars is completed, concrete is poured and the RC ring lining body 9 is completed, as shown in FIG. The form may be assembled around the reinforcing bar.

ステップS12では、図22に示すように、外殻シールド4の外周の凍土が解凍される。 In step S12, as shown in FIG. 22, the frozen soil around the outer shell shield 4 is thawed.

ステップS13では、図23に示すように、外殻シールド4内が掘削される。ステップS13は、本発明の掘削工程に相当する。外殻シールド4内部の掘削は、上部から階段状になるように複数段に分けて掘削される。その際、本線シールド2の上部のセグメントが取り外される。外殻シールド4内部の掘削は、既存のベンチカット工法によって行うことができる。また、発進基地7と反対側の褄部においては、掘削と平行してコンクリートが打設される。換言すると、上部から順に複数回に分けて、コンクリートが打設され、褄壁が構築される。発進基地7と反対側の褄壁は、既存の逆巻き工法によって構築することができる。 In step S13, as shown in FIG. 23, the inside of the outer shell shield 4 is excavated. Step S13 corresponds to the excavation process of the present invention. The excavation inside the outer shell shield 4 is divided into a plurality of steps from the upper part so as to be stepwise. At that time, the upper segment of the main line shield 2 is removed. Excavation inside the outer shell shield 4 can be performed by the existing bench cut method. In addition, concrete is placed in parallel with the excavation in the pit on the side opposite to the starting base 7. In other words, concrete is poured in order from the top in a plurality of times, and the wall is constructed. The casing wall opposite to the starting base 7 can be constructed by the existing reverse winding method.

ステップS14では、褄部の凍土41が解凍される。また、ランプシールド3の道路線形と本線シールド2の道路線形とが分岐合流するように道路が構築され、地中拡幅部の施工が完了する(図24参照)。 In step S14, the frozen soil 41 in the chest is thawed. Further, the road is constructed such that the road alignment of the ramp shield 3 and the road alignment of the main line shield 2 branch and merge, and the construction of the underground widening portion is completed (see FIG. 24).

<効果>
以上説明した地中拡幅部1の施工フローによれば、本線シールド2のセグメントを取り外し、本線シールド2の回りに地中拡幅部1を構築するためのシールドの発進基地7を構築することで、非開削で地中拡幅部1を施工することができる。また、先行シールド5、及び後行シールド6の外周に外周の凍土42を造成することで、地山が安定し、また、先行シールド5、及び後行シールド6の内側への水の浸入を抑制できる。その結果、地下水環境への影響を最小限に抑えることができる。また、発進基地7の反対側の褄部に褄部の凍土41を造成することで、先行シールド5、及び後行シールド6の内側への水の浸入をより効果的に抑制できる。また、先行シールド5内にエアモルタル(AM)を充填することで、後行シールド6での切削をより安定的に行うことができる。
<Effect>
According to the construction flow of the underground widening part 1 explained above, by removing the segment of the main line shield 2 and constructing the starting base 7 of the shield for constructing the underground widening part 1 around the main line shield 2, The underground widened portion 1 can be constructed without cutting. In addition, by forming the frozen soil 42 on the outer periphery of the leading shield 5 and the trailing shield 6, the ground is stabilized, and the infiltration of water into the inside of the leading shield 5 and the trailing shield 6 is suppressed. it can. As a result, the impact on the groundwater environment can be minimized. Further, by forming the frozen soil 41 in the chest on the opposite side of the starting base 7, it is possible to more effectively suppress the infiltration of water into the inside of the leading shield 5 and the trailing shield 6. Further, by filling the leading shield 5 with air mortar (AM), the cutting with the trailing shield 6 can be performed more stably.

また、後行シールド6を構成する鋼製セグメント61の一部(スキンプレート)を撤去して先行シールド5と隣接する後行シールド6とが連通する連通部を構築し、連通部を構成する後行シールド6の端部の外周面に先行シールド5の端部を接続し、かつ、先行シールド5の端部の内側と後行シールド6の端部の外周面を跨ぐように防水シート86を設置することで、先行シールド5、及び後行シールド6の内側への水の浸入を更に抑制できる。 Further, by removing a part (skin plate) of the steel segment 61 constituting the trailing shield 6 to construct a communicating portion where the leading shield 5 and the trailing shield 6 adjacent to the leading shield 5 communicate with each other, the communicating portion is formed. The waterproof sheet 86 is installed so as to connect the end portion of the leading shield 5 to the outer peripheral surface of the end portion of the row shield 6 and to straddle the inside of the end portion of the leading shield 5 and the outer peripheral surface of the end portion of the trailing shield 6. By doing so, it is possible to further suppress the intrusion of water into the inside of the leading shield 5 and the trailing shield 6.

また、鉄筋を組み立て、コンクリートを打設し、RCリング覆工体9を完成させて外殻シールド4を構築し、その後、外殻シールド4の内側を掘削することで、地表面の沈下を最小限に抑えることができる。これにより、十分に安全性を確保した上で、地中拡幅部1の施工を行うことができる。 Also, by assembling the rebar, placing concrete, completing the RC ring lining body 9 to construct the outer shell shield 4, and then excavating the inside of the outer shell shield 4, the subsidence of the ground surface is minimized. You can keep it to the limit. As a result, it is possible to perform the construction of the underground widened portion 1 while sufficiently ensuring safety.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る地中拡幅部の施工方法、及び当該地中拡幅部の施工方法によって構築される地中拡幅部について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成、同様の工程には同一符号を付し、説明を割愛する。
<Second Embodiment>
Next, the construction method of the underground widening portion according to the second embodiment and the underground widening portion constructed by the construction method of the underground widening portion will be described. The same configurations and steps as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

<全体構成>
図25は、第2実施形態に係る地中拡幅部の施工方法によって構築される地中拡幅部の概要を示す。第2実施形態に係る地中拡幅部1の構成は、第2実施形態に係る地中拡幅部1と基本的に同じであり、本線シールド2とランプシールド3が分岐・合流する分岐合流部を拡幅するものであり、外殻シールド4を備える。但し、第2実施形態に係る地中拡幅部1では、第1実施形態と異なり、発進基地7がランプシールド3に設けられる。そのた
め、図25では、本線(本線シールド2)の単独側が紙面手前側であり、本線シールド2とランプシールド3が分岐・合流する分岐合流部側が紙面奥側となっている。
<Overall structure>
FIG. 25: shows the outline of the underground widening part built by the construction method of the underground widening part which concerns on 2nd Embodiment. The configuration of the underground widening portion 1 according to the second embodiment is basically the same as the underground widening portion 1 according to the second embodiment, and includes a branching and joining portion where the main line shield 2 and the lamp shield 3 branch and join. The width is widened, and the outer shell shield 4 is provided. However, in the underground widening portion 1 according to the second embodiment, unlike the first embodiment, the starting base 7 is provided in the lamp shield 3. Therefore, in FIG. 25, the single side of the main line (main line shield 2) is the front side of the paper surface, and the branch/merging portion side where the main line shield 2 and the lamp shield 3 branch/merge is the back side of the paper surface.

<施工方法>
図26は、第2実施形態に係る地中拡幅部の施工フローを示す。以下、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
<Construction method>
FIG. 26: shows the construction flow of the underground widening part which concerns on 2nd Embodiment. The differences from the first embodiment will be mainly described below.

まず、ステップS01では、図27に示すように、ランプシールド3の任意の位置に地中立坑82が構築される。より詳細には、ランプシールド3の側部のうち本線シールド2と隣接する側部と反対側の側部にブライン(本発明の冷却媒体に相当する)が流れる凍結管(水平管、垂直管)が埋設され、立坑82よりも広い領域について立坑用の凍土81が造成される。立坑用の凍土81の造成は、既存の地盤凍結工法を用いることができる。立坑用の凍土81が造成されることで、立坑82の周囲の地山が保持され、また、立坑82内への水の浸入を抑制することができる。立坑用の凍土81が造成されると、ランプシールド3を構成するセグメントの一部が取り外され、ランプシールド3の側部に立坑82が構築される。なお、立坑用の凍土81の造成に代えて、薬液注入等による地盤改良を行うようにしてもよい。 First, in step S01, as shown in FIG. 27, an underground shaft 82 is constructed at an arbitrary position on the lamp shield 3. More specifically, a freezing pipe (horizontal pipe, vertical pipe) in which brine (corresponding to the cooling medium of the present invention) flows on the side of the lamp shield 3 opposite to the side adjacent to the main line shield 2. Is buried, and the frozen soil 81 for the vertical shaft is formed in an area wider than the vertical shaft 82. The existing ground freezing method can be used to create the frozen soil 81 for the vertical shaft. By forming the frozen soil 81 for the vertical shaft, the ground around the vertical shaft 82 is retained, and the infiltration of water into the vertical shaft 82 can be suppressed. When the frozen soil 81 for the vertical shaft is created, a part of the segment forming the lamp shield 3 is removed, and the vertical shaft 82 is built on the side portion of the lamp shield 3. Instead of creating the frozen soil 81 for the vertical shaft, the ground may be improved by injecting a chemical solution or the like.

ステップS02では、図28に示すように、円周シールドを構築する密閉式シールド機により掘進が開始される。より詳細には、立坑82内で密閉式シールド機が本線シールド2及びランプシールド3の外周に設けられたガイドリングに設置され、密閉式シールド機が本線シールド2及びランプシールド3の周りを掘進する。図28の点線は、円周シールドの未構築部分を示す。 In step S02, as shown in FIG. 28, excavation is started by the sealed shield machine that constructs the circumferential shield. More specifically, the sealed shield machine is installed in the guide ring provided on the outer periphery of the main line shield 2 and the lamp shield 3 in the shaft 82, and the sealed shield machine digs around the main line shield 2 and the lamp shield 3. .. The dotted line in FIG. 28 shows the unconstructed portion of the circumferential shield.

ステップS03では、図29に示すように、ドーナツ形状の円周シールド83が完成する。円周シールド83は、先行シールド5及び後行シールド6を構築するシールド機の発進基地7、及び地中拡幅部1の分岐・合流部側の褄壁として機能する。 In step S03, as shown in FIG. 29, the donut-shaped circumferential shield 83 is completed. The circumferential shield 83 functions as a starting base 7 of the shield machine for constructing the leading shield 5 and the trailing shield 6 and a berth wall on the branching/merging portion side of the underground widening portion 1.

ステップS04からステップS14では、外殻シールド4が構築される。まず、ステップS04では、図30に示すように、先行シールド5が構築される。第1実施形態と異なり、分岐・合流部側から本線シールド2の単独側に向けて先行シールド5が構築される。 In steps S04 to S14, the outer shell shield 4 is constructed. First, in step S04, as shown in FIG. 30, the leading shield 5 is constructed. Unlike the first embodiment, the leading shield 5 is constructed from the branch/merge portion side toward the single side of the main line shield 2.

ステップS05では、先行シールド5が完成する(図7参照)。ステップS06−1では、先行シールド5にエアモルタル(AM)が充填され、更に、第2実施形態では、先行シールド5内に、凍結管85、RCリング覆工体9が構築される。図31は、第2実施形態に係る先行シールド内の構築状況を示す。エアモルタル(AM)は、後に構築される後行シールド6と重なる部分(以下、切削部ともいう)に充填される。エアモルタル(AM)は、施工誤差を許容するため、切削部よりもやや大きい範囲に充填される。換言すると、後行シールド6の最外周面よりも外側の位置にエアモルタル(AM)用の型枠が組み立てられ、エアモルタル(AM)が充填される。また、エアモルタル(AM)とエアモルタル(AM)の間には、RCリング覆工体9が構築される。更に、図31に示す例では、先行シールド5の上部2カ所に、先行シールドの軸方向に延びる凍結管85が設置される。凍結管85は、例えば所謂Uバンドにより先行シールド5の上部(鋼製セグメントの内側面)に固定される。また、凍結管85を覆うようにモルタル88(コンクリートでもよい)が打設され、更にそのモルタル88を覆うように断熱材(例えば、発泡ウレタン)が吹き付けられる。 In step S05, the leading shield 5 is completed (see FIG. 7). In step S06-1, the leading shield 5 is filled with air mortar (AM), and in the second embodiment, the freezing pipe 85 and the RC ring lining body 9 are built in the leading shield 5. FIG. 31 shows a construction situation in the preceding shield according to the second embodiment. The air mortar (AM) is filled in a portion (hereinafter, also referred to as a cutting portion) that overlaps with the trailing shield 6 constructed later. Since the air mortar (AM) allows a construction error, it is filled in a range slightly larger than the cut portion. In other words, a mold for air mortar (AM) is assembled at a position outside the outermost peripheral surface of the trailing shield 6 and filled with air mortar (AM). An RC ring lining body 9 is constructed between the air mortar (AM) and the air mortar (AM). Further, in the example shown in FIG. 31, freezing tubes 85 extending in the axial direction of the leading shield 5 are installed at two upper portions of the leading shield 5. The freezing pipe 85 is fixed to the upper portion (the inner surface of the steel segment) of the leading shield 5 by a so-called U band, for example. Further, a mortar 88 (may be concrete) is cast so as to cover the freezing pipe 85, and a heat insulating material (for example, urethane foam) is sprayed so as to further cover the mortar 88.

ステップS07では、後行シールド6が構築される(図9参照)。ここで、図32は、第2実施形態に係る後行シールドの構築状況を示す。図32に示すように、先行シールド5と後行シールド6は、交互に配置され、シールドの軸方向と直交する断面において一部
が重なっている。先行シールド5のうち、後行シールド6と重なる領域は、切削可能なセグメント52で構成され、それ以外の領域は、鋼製セグメント51で構成されている。なお、後行シールド6は、全て鋼製セグメント61で構成されている。また、先行シールド5には、切削部及び切削部よりも大きい領域にエアモルタル(AM)が充填されるが、後行シールド6が構築されることで、切削部のエアモルタル(AM)が撤去され、施工誤差を許容するために充填された切削部の外側のエアモルタル(AM)が残る。
In step S07, the trailing shield 6 is constructed (see FIG. 9). Here, FIG. 32 shows a construction state of the trailing shield according to the second embodiment. As shown in FIG. 32, the leading shields 5 and the trailing shields 6 are alternately arranged and partially overlap each other in a cross section orthogonal to the axial direction of the shields. A region of the leading shield 5 that overlaps with the trailing shield 6 is composed of a machinable segment 52, and the other region is composed of a steel segment 51. The trailing shield 6 is composed entirely of steel segments 61. Further, the leading shield 5 is filled with air mortar (AM) in a cutting portion and a region larger than the cutting portion, but by constructing the trailing shield 6, the air mortar (AM) in the cutting portion is removed. Then, the air mortar (AM) outside the cutting portion filled in to allow a construction error remains.

ステップS08では、後行シールド6が完成する(図11参照)。その結果、施工誤差を許容するために充填された切削部の外側のエアモルタル(AM)が残され、RCリング覆工体9が構築され、凍結管85が設置された先行シールド5と後行シールド6が交互に配置され、環状の外殻シールド4が形成される。 In step S08, the trailing shield 6 is completed (see FIG. 11). As a result, the air mortar (AM) outside the cutting portion filled in to allow a construction error is left, the RC ring lining body 9 is constructed, and the freezing pipe 85 is installed behind the leading shield 5 and the trailing shield 5. The shields 6 are alternately arranged to form the annular outer shell shield 4.

ステップS09では、発進基地7と反対側の褄部に褄部の凍土41が造成される(図12参照)。ステップS10では、外殻シールド4の外周に外周の凍土42が造成される(図13参照)。ここで、図33は、第2実施形態に係る外殻シールドの外周に凍土が造成された状態を示す。図33は、外殻シールド4の部分拡大図であり、他の先行セグメント5や後行セグメント6は省略されている。後行シールド6の上部にも、先行シールド5と同じく、凍結管85(水平管)が設置され、凍結管85を覆うようにモルタル88が打設され、モルタル88を覆うように断熱材が吹き付けられる。その結果、先行シールド5及び後行シールド6の外側、換言すると外殻シールドの外周に例えば厚さ0.8mの外周の凍土42が造成される。 In step S09, the frozen soil 41 of the chest is formed in the chest on the side opposite to the starting base 7 (see FIG. 12). In step S10, the frozen soil 42 on the outer periphery is formed on the outer periphery of the outer shell shield 4 (see FIG. 13). Here, FIG. 33 shows a state in which frozen soil is formed on the outer periphery of the outer shell shield according to the second embodiment. FIG. 33 is a partially enlarged view of the outer shell shield 4, and other leading segment 5 and trailing segment 6 are omitted. A freezing pipe 85 (horizontal pipe) is installed above the trailing shield 6 as well as the leading shield 5, a mortar 88 is placed to cover the freezing pipe 85, and a heat insulating material is sprayed to cover the mortar 88. To be As a result, frozen soil 42 having a thickness of 0.8 m is formed outside the leading shield 5 and the trailing shield 6, in other words, on the outer circumference of the outer shell shield.

ステップS11では、外殻シールド4の内部にRCリング覆工体9が構築される(図15参照)。具体的には、まず、後行シールド6と先行シールド5とを連通させて連通部を形成するため、後行シールド6の側方のセグメント、より詳細にはセグメントのスキンプレートが撤去される。その際、施工誤差を許容するために充填された切削部の外側のエアモルタル(AM)が撤去される。また、図34に示すように、先行シールド5と後行シールド6が水平方向に連なる箇所には、吹付防水として、例えば硬質ウレタンの層86aが設けられる。そして、第2実施形態では、先行シールド5内に、先行してRCリング覆工体9が構築されているため、後行シールド6内にRCリング覆工体9が構築され、先行シールド5内のRCリング覆工体9と後行シールド6内のRCリング覆工体9が鉄筋継手などにより接続される。 In step S11, the RC ring lining body 9 is built inside the outer shell shield 4 (see FIG. 15). Specifically, first, since the trailing shield 6 and the leading shield 5 are communicated with each other to form a communicating portion, the segment on the side of the trailing shield 6, more specifically, the skin plate of the segment is removed. At that time, the air mortar (AM) on the outer side of the cutting portion filled in to allow a construction error is removed. Further, as shown in FIG. 34, a hard urethane layer 86a, for example, is provided as a spray waterproof at a location where the leading shield 5 and the trailing shield 6 are continuous in the horizontal direction. Then, in the second embodiment, since the RC ring lining body 9 is built in advance in the leading shield 5, the RC ring lining body 9 is built in the trailing shield 6 and the inside of the leading shield 5 is formed. The RC ring lining body 9 and the RC ring lining body 9 in the trailing shield 6 are connected by a reinforcing bar joint or the like.

ステップS12では、外殻シールド4の外周の凍土が解凍される(図22参照)。次に、ステップS13では、外殻シールド4内が掘削される(図23参照)。また、外殻シールド4の内側に耐火モルタル等が吹き付けられる。ステップS14では、褄部の凍土41が解凍される。また、ランプシールド3の道路線形と本線シールド2の道路線形とが分岐合流するように道路が構築され、地中拡幅部の施工が完了する(図25参照)。 In step S12, the frozen soil on the outer periphery of the outer shell shield 4 is thawed (see FIG. 22). Next, in step S13, the inside of the outer shell shield 4 is excavated (see FIG. 23). Further, refractory mortar or the like is sprayed inside the outer shell shield 4. In step S14, the frozen soil 41 in the chest is thawed. Further, the road is constructed such that the road alignment of the ramp shield 3 and the road alignment of the main line shield 2 branch and merge, and the construction of the underground widening portion is completed (see FIG. 25).

<効果>
以上説明した第2実施形態に係る地中拡幅部1の施工フローによれば、第1実施形態と同じく、本線シールド2のセグメントを取り外し、本線シールド2の回りに地中拡幅部1を構築するためのシールドの発進基地7を構築することで、非開削で地中拡幅部1を施工することができる。また、先行シールド5、及び後行シールド6の外周に外周の凍土42を造成することで、地山が安定し、また、先行シールド5、及び後行シールド6の内側への水の浸入を抑制できる。その結果、地下水環境への影響を最小限に抑えることができる。また、発進基地7の反対側の褄部に褄部の凍土41を造成することで、先行シールド5、及び後行シールド6の内側への水の浸入をより効果的に抑制できる。また、先行シールド5内にエアモルタル(AM)を充填することで、後行シールド6での切削をより安定的に行うことができる。
<Effect>
According to the construction flow of the underground widening portion 1 according to the second embodiment described above, the segment of the main line shield 2 is removed and the underground widening portion 1 is built around the main line shield 2 as in the first embodiment. By constructing the starting base 7 of the shield, the underground widening portion 1 can be constructed without cutting. In addition, by forming the frozen soil 42 on the outer periphery of the leading shield 5 and the trailing shield 6, the ground is stabilized, and the infiltration of water into the inside of the leading shield 5 and the trailing shield 6 is suppressed. it can. As a result, the impact on the groundwater environment can be minimized. Further, by forming the frozen soil 41 in the chest on the opposite side of the starting base 7, it is possible to more effectively suppress the infiltration of water into the inside of the leading shield 5 and the trailing shield 6. Further, by filling the leading shield 5 with air mortar (AM), the cutting with the trailing shield 6 can be performed more stably.

また、凍結管85をモルタル88、及び断熱材89で覆うことで冷却性能が向上する。そのため、より効率よく凍土42を造成することができ、地山が安定する。 Further, the cooling performance is improved by covering the freezing pipe 85 with the mortar 88 and the heat insulating material 89. Therefore, the frozen soil 42 can be created more efficiently, and the ground is stabilized.

<止水装置>
凍結工法に用いる止水装置の一例について、説明する。以下に説明する止水装置は、例えば、ステップS06、ステップS06−1、ステップS07等における先行シールド5や後行シールド6の周囲の凍土42の造成に用いることができる。
<Water stop device>
An example of the water stop device used in the freezing method will be described. The water stop device described below can be used, for example, to create the frozen soil 42 around the leading shield 5 and the trailing shield 6 in step S06, step S06-1, step S07, and the like.

図35は、シールドを凍結する場合のシールドの断面図を示す。図35は、シールドの一例として先行シールド5を示す。図36は、図35のA−A断面図を示す。図35、図36に示すように、止水装置は、凍結管85、被覆材88、断熱材89を含む。先行シールド5を構成する鋼製セグメント51の内側に凍結管85が設置されている。鋼製セグメント51は、コンクリートを中詰めした鋼製セグメントからなる。凍結管85は、図示しない所謂Uバンドで鋼製セグメント51に固定されている。また、凍結管85は、被覆材88(コンクリート又はモルタル等)で被覆されている。また、被覆材88は、断熱材89(例えば、発泡ウレタン)で被覆されている。 FIG. 35 shows a sectional view of the shield when the shield is frozen. FIG. 35 shows the leading shield 5 as an example of the shield. FIG. 36 shows a sectional view taken along line AA of FIG. 35. As shown in FIGS. 35 and 36, the water shutoff device includes a freezing pipe 85, a covering material 88, and a heat insulating material 89. A freezing pipe 85 is installed inside the steel segment 51 that constitutes the leading shield 5. The steel segment 51 is a steel segment in which concrete is filled. The freezing tube 85 is fixed to the steel segment 51 by a so-called U band (not shown). The freezing pipe 85 is covered with a covering material 88 (concrete, mortar, or the like). The covering material 88 is covered with a heat insulating material 89 (for example, urethane foam).

ここで、図37は、凍結管が被覆材で被覆された場合を示す。図37に示す例では、凍結管85の表面に、被覆材88の内部において凍結管85の伸縮を許容するための低摩擦材(例えば、シリコン、グリースなど)が塗布され、凍結管85と被覆材との間に低摩擦材が介在している。これにより、凍結管85の内部にブラインが流れ、凍結管85が温度低下により縮んだ場合でも凍結管85の縮みが許容される。 Here, FIG. 37 shows a case where the freezing tube is covered with a covering material. In the example shown in FIG. 37, a low-friction material (for example, silicone, grease, etc.) for allowing the expansion and contraction of the freezing tube 85 inside the coating material 88 is applied to the surface of the freezing tube 85, and the freezing tube 85 and the coating are covered. A low-friction material is interposed between the material and the material. As a result, the brine flows inside the freezing tube 85, and even if the freezing tube 85 contracts due to the temperature decrease, the freezing tube 85 can be contracted.

図38は、凍結管の一例を示す。図38に示す例では、2本の凍結管85が、凍結管85の軸方向の伸縮を許容する継手851(例えば、所謂フレキシブル管)によって接続されている。継手851は、内径が凍結管85の外径よりも僅かに大きく形成された筒状部材からなり、両端部の内側に環状の止水部材852が設けられている。凍結管85の内部にブラインが流れ、凍結管85が温度低下により縮んだ場合(図37の矢印参照)でも、継手851が凍結管85の接続部を覆うことで、ブラインの漏れを抑制することができる。なお、継手851は、外径を凍結管85の内径よりも小さくし、凍結管85の内側に設置するようにしてもよい。この場合、筒状部材からなる継手851の両端部の外側に止水部材852が設けられる。また継手851は、樹脂によって構成するとともに形状を蛇腹状として伸縮を許容するようにしてもよい。 FIG. 38 shows an example of a freezing tube. In the example shown in FIG. 38, two freezing pipes 85 are connected by a joint 851 (for example, a so-called flexible pipe) that allows the freezing pipe 85 to expand and contract in the axial direction. The joint 851 is a tubular member having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the freezing pipe 85, and annular water blocking members 852 are provided inside both ends. Even if the brine flows inside the freezing pipe 85 and the freezing pipe 85 contracts due to the temperature decrease (see the arrow in FIG. 37 ), the joint 851 covers the connection portion of the freezing pipe 85 to suppress the leakage of the brine. You can The outer diameter of the joint 851 may be smaller than the inner diameter of the freezing pipe 85, and the joint 851 may be installed inside the freezing pipe 85. In this case, water stop members 852 are provided outside both ends of the joint 851 made of a tubular member. Further, the joint 851 may be made of resin and may have a bellows shape to allow expansion and contraction.

図39は、凍結管の他の例を示す。図39に示す凍結管85は、ブラインの流れ方向において上流側の凍結管の接続口85aが、下流側の凍結管の接続口85bに内包できるよう、下流側の凍結管の接続口85bよりも細く形成されている。下流側の凍結管の接続口85bの径は、他の部分(本体部)の径と同じである。より詳細には、上流側の凍結管の接続口85aは、テーパ部85a1を介して本体部より径が細く形成されており、端部に外側に突出し、下流側の凍結管の接続口85bに内包された際に、下流側の凍結管の接続口85bの内面と接する環状の突出部85a2が形成されている。一方で、下流側の凍結管の接続口85bは、端部に、突出部85a2の移動を規制する規制部85b1が形成されている。規制部85b1は、傾斜面85b2を有している。上流側の凍結管の接続口85aが下流側の凍結管の接続口85bに挿入されると、突出部85a2が規制部85b1の傾斜面85b2と接する。突出部85a2が規制部85b1の傾斜面85b2を乗り越えると、突出部85a1の軸方向の移動が規制される。なお、上記構成に代えて、上流側の凍結管の接続口85a、及び下流側の凍結管の接続口85bに互いに螺合する螺旋溝を形成し、ネジ構造により両者を接続できるようにしてもよい。また、パッキンなど、ブラインの漏れを抑制する止水部を形成してもよい。図39に示す凍結管85によれば、外側
の突出がないため、鋼管セグメント51との密着性が向上する。その結果、凍結管85からの冷熱をより効率よく地山側に伝達することができる。また、図39に示す凍結管85によれば、別部材としての継手が不要となる。そのため、部品点数を削減することができる。
FIG. 39 shows another example of the freezing tube. In the freezing pipe 85 shown in FIG. 39, the connection port 85a of the freezing pipe on the upstream side in the flow direction of the brine can be included in the connection port 85b of the freezing pipe on the downstream side rather than the connection port 85b of the downstream freezing pipe. It is thinly formed. The diameter of the connection port 85b of the downstream freezing pipe is the same as the diameter of the other portion (main body). More specifically, the connection port 85a of the freezing pipe on the upstream side is formed to have a diameter smaller than that of the main body portion via the tapered portion 85a1, protrudes outward at the end, and is connected to the connection port 85b of the freezing pipe on the downstream side. When enclosed, an annular protrusion 85a2 is formed that contacts the inner surface of the connection port 85b of the downstream freezing pipe. On the other hand, the connection port 85b of the freezing pipe on the downstream side has a restriction portion 85b1 for restricting the movement of the protrusion 85a2 at the end thereof. The regulation portion 85b1 has an inclined surface 85b2. When the connection port 85a of the upstream freeze pipe is inserted into the connection port 85b of the downstream freeze pipe, the protruding portion 85a2 contacts the inclined surface 85b2 of the restriction portion 85b1. When the protruding portion 85a2 gets over the inclined surface 85b2 of the restricting portion 85b1, the axial movement of the protruding portion 85a1 is restricted. Instead of the above configuration, spiral grooves that are screwed with each other are formed in the connection port 85a of the upstream side freezing tube and the connection port 85b of the downstream side freezing tube so that both can be connected by a screw structure. Good. Moreover, you may form the water stop part which suppresses leakage of brine, such as packing. According to the freezing pipe 85 shown in FIG. 39, since there is no protrusion on the outside, the adhesion with the steel pipe segment 51 is improved. As a result, the cold heat from the freezing pipe 85 can be more efficiently transferred to the natural ground side. Moreover, according to the freezing pipe 85 shown in FIG. 39, a joint as a separate member becomes unnecessary. Therefore, the number of parts can be reduced.

凍結工法に、上述した止水装置を用いることで、鋼製セグメント51を凍結することができ、そのエネルギー(冷熱)を鋼製セグメント51と接する地山に効率よく伝達することができる。また、凍土42を構築する際の作業効率が向上し、より効率よく凍土42を造成することができる。 By using the water stop device described above in the freezing method, the steel segment 51 can be frozen, and the energy (cold heat) can be efficiently transmitted to the ground contacting the steel segment 51. Further, the work efficiency in constructing the frozen soil 42 is improved, and the frozen soil 42 can be created more efficiently.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は、可能な限り実施形態を組み合わせて実施することができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be implemented by combining the embodiments as much as possible.

1・・・地中拡幅部
2・・・本線シールド
3・・・ランプシールド
4・・・外殻シールド
5・・・先行シールド
6・・・後行シールド
7・・・発進基地
51、61・・・鋼製セグメント
52・・・切削可能なセグメント
82・・・立坑
1... Underground widening part 2... Main line shield 3... Lamp shield 4... Outer shell shield 5... Leading shield 6... Trailing shield 7... Starting bases 51, 61. ..Steel segment 52...Machinable segment 82...Vertical shaft

Claims (5)

地中拡幅部の施工方法であって、
シールドトンネルのセグメントを取り外し、地中拡幅部を構築するためのシールド機の発進基地を、当該シールドトンネル回りに円周状に構築する発進基地の構築工程と、
前記発進基地から先行シールド機を発進させ、切削可能なセグメントが配置された先行シールドを間隔を空けて環状に複数構築する先行シールドの構築工程と、
前記発進基地から後行シールド機を発進させ、前記先行シールドの一部を切削しながら、後行シールドを環状に複数構築する後行シールドの構築工程と、
前記先行シールド、及び前記後行シールドの構築後、前記先行シールドと前記後行シールドとが交互に配置されることで形成される環状の外殻シールドの外周に止水領域を構築する止水工程と、
前記止水領域の構築後、前記先行シールドと当該先行シールドに隣接する前記後行シールドとを連通し、前記先行シールドと前記後行シールドの内部に鉄筋とコンクリートとを有するRCリング覆工体を構築し、前記シールドトンネルの外側に地中拡幅部の外殻を形成する環状の外殻シールドを構築する外殻シールドの構築工程と、
前記外殻シールドの構築後、前記外殻シールドの内側を掘削する掘削工程と、を備え、
前記止水工程では、前記先行シールドと前記後行シールドのセグメントの内側に、冷却媒体が流れる凍結管と、当該凍結管を覆う被覆材とを含む止水装置が設置される、地中拡幅部の施工方法。
It is a construction method of the underground widening part,
Removing the shield tunnel segment, the starting base of the shield machine for constructing the underground widening part, the starting base construction process of constructing in a circle around the shield tunnel,
Starting the leading shield machine from the starting base, a step of constructing a leading shield in which a plurality of leading shields in which cuttable segments are arranged are spaced apart and are annularly constructed,
Starting the trailing shield machine from the starting base, while cutting a part of the leading shield, a trailing shield building step of building a plurality of trailing shields in an annular shape,
After constructing the leading shield and the trailing shield, a water blocking step of building a water blocking region on the outer circumference of an annular outer shell shield formed by alternately arranging the leading shield and the trailing shield. When,
After constructing the water blocking area, an RC ring lining body having the leading shield and the trailing shield adjacent to the leading shield in communication with each other and having reinforcing bars and concrete inside the leading shield and the trailing shield is provided. Constructing, an outer shell shield construction step of constructing an outer shell shield forming an outer shell of the underground widening portion outside the shield tunnel,
A drilling step of drilling the inside of the outer shell shield after the outer shell shield is constructed,
In the water blocking step, a water blocking device including a freezing pipe through which a cooling medium flows and a covering material that covers the freezing pipe is installed inside the segments of the leading shield and the trailing shield. Construction method.
前記止水工程で設置される止水装置は、凍結管と被覆材との間に被覆材の内部において凍結管の伸縮を許容する低摩擦材が介在する、請求項1に記載の地中拡幅部の施工方法。 The underground widening according to claim 1, wherein the water stop device installed in the water stopping step has a low friction material between the freezing pipe and the covering material, which allows expansion and contraction of the freezing pipe inside the covering material. Method of construction. 請求項1に記載の地中拡幅部の施工方法に用いる止水装置であって、
前記止水工程において前記先行シールドと前記後行シールドのセグメントの内側に設置される、冷却媒体が流れる凍結管と、
前記凍結管を覆う被覆材と、を備え、
前記凍結管は、前記先行シールドと前記後行シールドの軸方向に延びる、
止水装置。
A water stop device for use in the method for constructing an underground widening part according to claim 1,
A freezing tube through which a cooling medium flows, which is installed inside the segments of the preceding shield and the following shield in the water stopping step,
A covering material for covering the freezing tube,
The freezing tube extends in the axial direction of the leading shield and the trailing shield,
Water stop device.
前記凍結管の軸方向の伸縮を許容する継手であって、内径が前記凍結管の外径よりも大きく形成された筒状部材からなる継手を更に備える、請求項3に記載の止水装置。 The water stop device according to claim 3, further comprising a joint that allows expansion and contraction in the axial direction of the freezing pipe, the joint including a tubular member having an inner diameter larger than an outer diameter of the freezing pipe. 前記凍結管は、他の凍結管を接続する接続口を有し、
前記凍結管を流れるブラインの流れ方向において上流側の凍結管の接続口は、下流側の凍結管の接続口に内包できるよう、下流側の凍結管の接続口よりも細く形成されている、請求項3に記載の止水装置。
The freezing tube has a connection port for connecting another freezing tube,
The connection port of the freezing pipe on the upstream side in the flow direction of the brine flowing through the freezing pipe is formed thinner than the connection port of the freezing pipe on the downstream side so as to be included in the connection port of the freezing pipe on the downstream side, Item 3. The water shutoff device according to item 3 .
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