JPH064996B2

JPH064996B2 - 地中接合型シ−ルド機の貫入リング押出装置

Info

Publication number: JPH064996B2
Application number: JP16597186A
Authority: JP
Inventors: 俊雄渡辺; 大三田中; 和夫宮沢; 章浩本多; 裕之久保; 久雄荒井; 信洋土屋; 孝雄中川; 良彦清水; 洋二東
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1986-07-15
Filing date: 1986-07-15
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPS6322989A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、築造すべきトンネルの両側端からトンネル
を掘進し、これらを途中で接合してトンネルを完成させ
る地中接合工法に使用される地中接合型シールド機の貫
入リング押出装置に関する。

「従来の技術」従来、都市におけるトンネル工事は、騒音、振動等の公
害問題、また地表、地下における既設工作物との輻輳状
況、トンネル自体の深部化、路面交通の確保等の複雑な
問題を伴うため、地面を開削することなく、また低振
動、低騒音で昼夜施工可能なシールド工法が、前記諸条
件に適合する工法として急速にその施工実績を増加しつ
つある。また、軟弱な地盤の多い海沿い等の平地、さら
には川底、海底においても、掘削すべき地山の崩壊を未
然に防止しつつ、安全かつ確実にトンネル工事を行いう
るシールド工法の適用が増加しつつある。

近年、前記シールド工法おいて、築造すべきトンネルの
両側端に相当する位置に発進立坑を掘削して、これら発
進立坑から２台のシールド掘進機によりトンネルを掘削
し、それらを途中で接合することによりトンネルを完成
させる、地中接合工法と呼ばれるような手法が用いられ
ている。この地中接合工法では、シールド掘進機を２台
用いてトンネルを掘削するので、工期の短縮につなが
り、大変能率的な工法であると言える。しかし、前記シ
ールド掘進機の円筒状外殻である各スキンプレート径
は、当然の如く同一径であるので、前記トンネル接合部
においてこれらシールド掘進機を互いに当接させたので
は、シールド掘進機前面に設けられたカッタ装置の損傷
を招く結果となるため、このトンネル接合部において何
等かの手段を講じる必要があった。

そこで、本出願人は、前記トンネル接合工事を安全かつ
確実に施工でき、また工費や工期を大幅に低減すること
の可能なシールド・トンネルの地中接合工法を先に提案
した（特願昭61−101810号）。この地中接合工法を、第
７図ないし第１０図を参照して説明する。

この地中接合工法では、まず２台のシールド機のうち、
第１のシールド機１の外殻である円筒状のスキンプレー
ト1aの先端部を、外筒１１及び内筒１２により二重に形
成すると共に、これら外筒１１及び内筒１２の間に円筒
状の貫入リング１３（長さ１ｍ程度）を格納し、また第
２のシールド機２のスキンプレート2aの先端部を、前記
第１のシールド機１と同径の外筒２１及び内筒２２によ
り二重に形成して、前記貫入リング１３が貫入される貫
入室２３を形成する。また、貫入リング１３の後方に、
この貫入リング１３押出用の押出ジャッキ１４、１４、
…を、前記スキンプレート1aの周方向に間隔を置いて複
数個設置する。

次に、前記第１及び第２のシールド機１、２の先端に設
けたカッタ装置１０、２０により地山Ｇを掘削しつつ、
これらシールド機１、２の後部において掘削した坑の壁
面にセグメント3a、3bの覆工を行い、さらに前記セグメ
ント3a、3bの先端に反力を取って推進ジャッキ１５、２
５、…を駆動することで、トンネルＴａ、Ｔｂを築造し
てゆく（第７図）。

そして、トンネルの接合部において、第１のシールド機
１と第２のシールド機２とを、所定長さの地山Ｇｉ（約
３０cm〜１ｍ程度）を残した状態で互いに対向させる
（第８図）。

次に、第１のシールド機１の押出ジャッキ１４を駆動し
て、前記貫入リング１３の先端部が第２のシールド機２
の外筒２１と内筒２２との間の貫入室２３内に挿入され
るまで、この貫入リング１３を前記第１のシールド機１
の軸線に沿って前方に摺動させる。つまり、貫入リング
１３により、第１のシールド機１と第２のシールド機２
との間に残された地山Ｇｉを覆うのである（第９図）。

そして、前記カッタ装置１０、２０を解体、撤去すると
共に、前記貫入リング１３の両端部を内筒１２、２２に
溶接し、さらに前記スキンプレート1a、2aの内壁面に現
場打ちコンクリート３０を打設して、トンネル接合部の
壁面の覆工を行い、施工を完了する（第１０図）。

以上説明した地中接合工法によれば、前記貫入リング１
３により、トンネル接合部の土留めや止水を行うことが
できるので、補助工法を用いることなく安全かつ確実に
トンネルを接合することが可能となると共に、接合時の
工費及び工期を大幅に低減することが可能となる。

「発明が解決しようとする問題点」ところで、前述の本出願人が提案した地中接合工法にお
いては、貫入リング１３がトンネル工事終了間際のトン
ネル接合時にしか用いられず、従って、この貫入リング
１３押出のための専用の押出ジャッキ１４、１４を予め
前記第１のシールド機１に装備してしまうのは不経済で
あり、また大きな伸張量（約１ｍ程度）を確保するため
に、前記押出ジャッキ１４に比較的大規模なジャッキを
必要とし、従って、前記第１のシールド機１内でのジャ
ッキ取付スペースを大きく確保する必要があるため、こ
の第１のシールド機１内のスペースの効率的な活用を阻
害し、またシールド機１の全長を長くする結果となる、
という更に解決すべき点を残していた。

この発明は、トンネルの地中接合工法に使用される地中
接合型シールド機において、シールド機内スペースの有
効利用及びシールド機自体のコスト低減を図りうる貫入
リング押出装置を如何にして実現するかを問題にしてい
る。

「問題点を解決するための手段」この発明は、スキンプレートの先端部が外筒と内筒とに
より二重に形成されていると共に、前記外筒と内筒との
間に貫入リングが格納された第１のシールキ機と、スキ
ンプレートの先端部が前記第１のシールド機と同径の外
筒と内筒とにより二重に形成されることで、前記貫入リ
ングが貫入される貫入室が先端部に形成されている第２
のシールド機とを１組として築造すべきトンネルをその
両側端から掘進して、それらを途中で接合してトンネル
を完成させる地中接合型シールド機において、一端が前
記貫入リングに取り付けられた取付ロッドの他端を前記
第１のシールド機内に突出させ、かつ前記取付ロッドを
ピストンロッドとする貫入リング押出ジャッキを、前記
第１のシールド機内に着脱自在に取り付けたような地中
接合型シールド機の貫入リング押出装置を構成して、前
記問題点を解決している。

「作用」この発明では、貫入リング押出ジャッキが着脱自在に取
り付けられているので、この貫入リングの押し出し時の
みに前記押出ジャッキを取り付ければ良く、例えばシー
ルド機内に装備されたシールドジャッキを撤去した後
に、このシールドジャッキが撤去された位置に前記押出
ジャッキを取り付けることで、この押出ジャッキ専用の
スペースを不要とし、シールド機内での省スペース化を
図ることが可能となる。

「実施例」以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図ないし第６図は、この発明の一実施例である地中
接合型シールド機の貫入リング押出装置を示す図であ
る。なお、以下の説明において、本出願人が先に提案し
た前記地中接合工法におけるシールド機と同一の構成要
素については、同一の符号を付し、その説明を省略す
る。

前述のシールド機とこの発明の一実施例であるシールド
機との相異点は、第１のシールド機１についてであり、
即ち、貫入リング１３の後端にはこの貫入リング１３の
周方向に間隔を置いて取付ロッド１６、１６、…が複数
個取り付けられていると共に、前記第１のシールド機１
内には、前記取付ロッド１６、１６、…をピストンロッ
ドとする押出ジャッキ１７、１７、…が着脱自在に取り
付けられている点である。よって、以下の説明では主に
第１のシールド機１について詳説する。

前記第１のシールド１の外筒１１及び内筒１２の間に
は、これらを連結し、かつこのシールド機１の軸線に略
直交するように形成された支圧板１８が設けられてい
る。前記取付ロッド１６の一端16aは、前記貫入リング
１３の後端にピン結合されて取り付けられていると共
に、その他端16bは、前記支圧板１８を厚さ方向に貫通
し、かつこの支圧板１８の周方向に間隔を置いて複数個
形成された挿通孔18a、18a、…を貫通して、前記第１の
シールド機１内に突出されている。この取付ロッド１６
の他端16bには、めねじ孔16cが刻設されている。

前記支圧板１８の後面には、前記取付ロッド１６、１
６、…をピストンロッドとする押出ジャッキ１７、１
７、…が着脱自在に取り付けられている。ここで、この
支圧板１８の後面には、同様シールドジャッキ１５、１
５、…も取り付けられているので、前記第１のシールド
機１をその軸線に沿って眺めた場合、前記押出ジャッキ
１７、１７、…とシールドジャッキ１５、１５、…は、
前記第１のシールド機１の周方向に交互に配置されるよ
うな構成が好ましい。

この押出ジャッキ１７は、いわゆるセンターホール式の
ジャッキであり、略円筒状のピストン17aと、このピス
トン17aが嵌入される有底二重円筒状のシリンダ17bと、
このピストン17a及びシリンダ17bの間の間隙、即ち油溜
め17cに油を圧入する注油管（図示略）とから概略構成
されている。前記ピストン17aの後端には、ピストンロ
ッドたる前記取付ロッド１６等を把持する把持具17dが
取り付けられている。

このシールド機１を用いてトンネルを接合する方法は、
本出願人が先に提案した前記地中接合工法とほぼ同様で
ある。即ち、 (i)まず前記押出ジャッキ１７、１７、…を外した状態
で、第１のシールド機１及び第２のシールド機２によ
り、所定長さの地山Ｇｉを残してこれら第１及び第２の
シールド機１、２を互いに対向させ、この状態でシール
ド機１、２による掘進を停止する。

(ii)次に、前記シールドジャッキ１５、１５、…や、前
記カッタ装置１０後方の不要設備を解体撤去して、トン
ネル接合の準備を行う（第３図）。

(iii)そして、前記取付ロッド１６、１６、…をピスト
ンロッドとして、前記押出ジャッキ１７、１７、…を前
記支圧板１８の後面に取り付け、さらに前記ピストン17
a、17a、…に設けられた把持具17d、17d、…により前記
取付ロッド１６、１６、…を把持する。ここで、取付ロ
ッド１６、１６、…の突出している部分の長さが短い場
合、その両端におねじとめねじ孔がそれぞれ刻設されて
いるロッド１９、１９、…を継ぎ足して、このロッド１
９、１９、…を把持する（第４図）。

(iv)次に、前記押出ジャッキ１７の注油管（図示略）か
ら油を供給して、前記ピストン17aを前記第１のシール
ド機１前方へ付勢することで、取付ロッド１６、ひいて
は貫入リング１３をこのシールド機１の軸線に沿って前
方へ押し出す（第５図）。

(v)さらに、前記ロッド１９、１９、…を継ぎ足しつ
つ、前記工程(iv)を繰り返して、前記第２のシールド機
２の貫入室２３内に前記貫入リング１３が貫入されるま
で、この貫入リング１３の押し出しを行う。

この後、前述した地中接合工法と同様に、カッタ装置１
０、２０等の解体、撤去を行い、また貫入リング１３の
両端部を前記内筒１２、２２に溶接し、さらにスキンプ
レート1a、2a内面にコンクリートを打設して覆工を行っ
て、トンネルが完成される。

以上説明した方法により、前記第２のシールド機２の貫
入室２３内に貫入リング１３を貫入させることができ
る。ここで、この貫入リング１３を押し出すための押出
ジャッキ１７は、着脱自在に取り付けられていると共
に、この押出ジャッキ１７は、前記シールドジャッキ１
５が撤去された位置に取り付けることが可能であるの
で、押出ジャッキ１７専用のジャッキスペースが不要と
なるため、シールド機１内のスペースを有効に利用する
ことが可能となり、ひいてはシールド機１全長を短縮化
することにより、小回りのきくシールド機１を構成する
ことが可能となる。

また、貫入リング１３押出時にのみ、この押出ジャッキ
１７をシールド機１内に取り付ければ良いので、押出ジ
ャッキ１７の転用が可能となり、シールド機１そのもの
のコスト低減に寄与することができる。

特に、この実施例では、押出ジャッキ１７にセンターホ
ール式ジャッキを使用しており、このセンターホール式
ジャッキは、比較的小型で短ストロークであるため、取
り付けスペースが小さくて済み、かつ、ロッド１９を適
宜継ぎ足すだけで所要の長ストロークを確保することが
可能である、という利点を有する。

従って、トンネルの地中接合工法に使用される地中接合
型シールド機において、シールド機内スペースの有効利
用及びシールド機自体のコスト低減を図りうる貫入リン
グ押出装置を実現することが可能となる。

なお、この発明である地中接合型シールド機の貫入リン
グ押出装置は、前記実施例に限定されない。一例とし
て、前記貫入リング押出用の押出ジャッキ１７は、前記
実施例の如くセンターホール式に限定されず、前記取付
ロッド１６をピストンロッドとするジャッキであれば、
周知のジャッキから適宜選択されれば良い。また、使用
方法についても前記実施例に述べた方法に限定されず、
前記シールドジャッキ１５、１５間に適当の間隙があれ
ば、押出ジャッキ１７を予め装備して、この押出ジャッ
キ１７を取り付ける手間を省くような使用法であっても
良い。

「発明の効果」以上詳細に説明したようにこの発明によれば、一端が第
１のシールド機の貫入リングに取り付けられた取付ロッ
ドの他端を、前記第１のシールド機内に突出させ、かつ
前記取付ロッドをピストンロッドとする貫入リング押出
ジャッキを、前記第１のシールド機内に着脱自在に取り
付けたような地中接合型シールド機の貫入リング押出装
置を構成したので、前記第１のシールド機内に設置され
たシールドジャッキ等の設備を解体、撤去し、この後に
前記貫入リング押出ジャッキを取り付けることが可能と
なる。従って、押出ジャッキ専用のジャッキスペースが
不要となるため、シールド機内のスペースを有効に利用
することが可能となり、また、貫入リング押出時にのみ
この押出ジャッキをシールド機内に取り付ければ良いの
で、押出ジャッキの転用が可能となり、シールド機その
もののコスト低減に寄与することができる。従って、ト
ンネルの地中接合工法に使用される地中接合型シールド
機において、シールド機内スペースの有効利用及びシー
ルド機自体のコスト低減を図りうる貫入リング押出装置
を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はこの発明の一実施例である地中接
合型シールド機の貫入リング押出装置を示す図であり、
第１図はシールド機全体を示す断面図、第２図は第１図
の要部を拡大視して示した断面図、第３図はシールドジ
ャッキが撤去された状態を示す断面図、第４図は押出ジ
ャッキを取り付けた状態を示す断面図、第５図は押出ジ
ャッキにより貫入リングを押し出している状態を示す断
面図、第６図はロッドを継ぎ足してさらに貫入リングを
押し出している状態を示す断面図、第７図ないし第１０
図はシールド・トンネルの地中接合工法を示す図であ
り、第７図は２台のシールド機により地山を掘進してい
る状態を示す断面図、第８図は所定長さの地山を残して
掘進を停止した状態を示す断面図、第９図は貫入リング
の押し出しが行なわれている状態を示す断面図、第１０
図はトンネルの覆工が終了した状態を示す断面図であ
る。Ｔａ、Ｔｂ……トンネル、１……第１のシールド機、２……第２のシールド機、１
ａ、２ａ……スキンプレート、１１、２１……外筒、１
２、２２……内筒、１３……貫入リング、１６……取付
ロッド、１７……押出ジャッキ、２３……貫入室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮沢和夫東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者本多章浩東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者久保裕之東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者荒井久雄東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者土屋信洋東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者中川孝雄東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者清水良彦東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者東洋二東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スキンプレートの先端部が外筒と内筒とに
より二重に形成されていると共に、前記外筒と内筒との
間に貫入リングが格納された第１のシールド機と、スキ
ンプレートの先端部が前記第１のシールド機と同径の外
筒と内筒とにより二重に形成されることで、前記貫入リ
ングが貫入される貫入室が先端部に形成されている第２
のシールド機とを１組として築造すべきトンネルをその
両側端から掘進して、それらを途中で接合してトンネル
を完成させる地中接合型シールド機の貫入リング押出装
置であって、この押出装置は、一端が前記貫入リングに
取り付けられていると共に他端が前記第１のシールド機
内に突出された取付ロッドと、前記第１のシールド機内
に着脱自在に取り付けられ、前記取付ロッドをピストン
ロッドとする貫入リング押出ジャッキとから構成されて
いることを特徴とする地中接合型シールド機の貫入リン
グ押出装置。