JP2013199772A - Shield drilling method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shield drilling method which does not need to enhance in rigidity of an earth retaining wall and implement a large-scale soil improvement.SOLUTION: In a shield drilling method, a cuttable earth retaining wall 2A fixed to natural ground by fixing fittings (a metal anchor 10 and a head fitting 12) is cut by a shield machine 25 to drill an adit into the natural ground. The shield drilling method includes: installing the shield machine 25 at a position facing the earth retaining wall 2A; pressing the earth retaining wall 2A by advancing the shield machine 25; removing the fixing fittings in a state that the earth retaining wall 2A is pressed by the shield machine 25; and starting the shield machine 25 to cut and remove the earth retaining wall 2A.

Description

本発明は、切削可能な土留め壁をシールドマシンで切削して、横坑を掘削するシールド掘削工法に関する。   The present invention relates to a shield excavation method for excavating a horizontal shaft by cutting a cutable retaining wall with a shield machine.

シールドマシン（シールド掘削機）によって横坑を掘削するシールド掘削工法では、横坑の掘削を開始する地点に土留め壁を構築し、シールドマシンまたは人力によって土留め壁の一部を撤去した後、シールドマシンによって地山に横坑を掘削している。   In the shield excavation method that excavates the horizontal shaft with a shield machine (shield excavator), after constructing a retaining wall at the point where the excavation of the horizontal shaft starts, after removing a part of the retaining wall by the shield machine or human power, A horizontal shaft is excavated in the natural ground by a shield machine.

例えば、特許文献１のシールド掘削工法では、土留め壁を構築後、土留め壁の裏側の地山にアンカーを打設して、アンカーによって土留め壁を地山に固定している。そして、土留め壁の裏側の地山を凍結させて、土留め壁にかかる土圧および水圧を低減させてから、アンカーおよびアンカーを土留め壁に固定する固定具を撤去し、その後、土留め壁の一部を撤去して、シールドマシンによって横坑を掘削している。   For example, in the shield excavation method disclosed in Patent Document 1, after the earth retaining wall is constructed, an anchor is placed on a natural ground on the back side of the earth retaining wall, and the earth retaining wall is fixed to the natural ground by the anchor. Then, freeze the ground on the back side of the retaining wall to reduce the earth pressure and water pressure on the retaining wall, then remove the anchor and the fixture that fixes the anchor to the retaining wall, and then A part of the wall is removed and a horizontal pit is excavated by a shield machine.

特開２０００−２３４４９３号公報JP 2000-234493 A

しかしながら、特許文献１のシールド掘削工法では、地山を凍結させているため、凍結のための設備が大掛かりであると共に、温度管理が難しいため、コスト高となる。
また、凍結処理の代わりに、セメント系薬液を地山に注入するセメント処理などの地盤改良を行う場合においても、凍結する場合と同程度に土水圧を低減させるには、大規模な地盤改良を行わなければならず、コスト高となる。 However, in the shield excavation method of Patent Document 1, since the ground is frozen, the equipment for freezing is large, and the temperature management is difficult, so the cost is high.
In addition, in the case of ground improvement such as cement treatment in which cement chemical solution is injected into the ground instead of freezing treatment, in order to reduce the soil water pressure to the same extent as freezing, large-scale ground improvement is required. This must be done and is costly.

また、土留め壁の剛性を高くすれば、大規模な地盤改良を行わなくても、土留め壁がアンカー撤去後の土水圧に耐えることは可能であるが、この場合、土留め壁を構成する土留め杭の形状が大きくなると共にその重量が重くなるため、土留め杭の運搬作業や打設作業が大変になる。   If the earth retaining wall is made more rigid, the earth retaining wall can withstand the earth water pressure after anchor removal without large-scale ground improvement. Since the shape of the retaining pile becomes larger and the weight thereof becomes heavier, the carrying work and the placing work of the retaining pile become difficult.

そこで、本発明は、土留め壁の剛性を高めたり大規模な地盤改良を行わなくても済むシールド掘削工法を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the shield excavation method which does not need to raise the rigidity of a retaining wall or to perform a large-scale ground improvement.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

第１の発明のシールド掘削工法は、地山に固定金具を用いて固定された切削可能な土留め壁を、シールドマシンで切削して、前記地山に横坑を掘削するシールド掘削工法であって、前記土留め壁と向かい合う位置に、前記シールドマシンを設置する工程と、前記シールドマシンを前進させて前記土留め壁を押さえる工程と、前記シールドマシンで前記土留め壁を押さえた状態で、前記固定金具を撤去する工程と、前記シールドマシンを発進させて前記土留め壁を切削除去する工程とを有することを特徴とする。   The shield excavation method of the first invention is a shield excavation method in which a cutable earth retaining wall fixed to a natural ground using a metal fitting is cut by a shield machine, and a horizontal shaft is excavated in the natural ground. A step of installing the shield machine at a position facing the retaining wall, a step of advancing the shield machine to press the retaining wall, and a state of pressing the retaining wall with the shield machine, It has the process of removing the said fixing metal fitting, and the process of starting the said shield machine and cutting and removing the said earth retaining wall, It is characterized by the above-mentioned.

この構成によると、シールドマシンによって土留め壁を押さえて、土留め壁にかかる土水圧をシールドマシンで受けながら、土留め壁を地山に固定する固定金具を撤去するため、シールドマシンで土留め壁を押さえずに固定金具を撤去するシールド掘削工法に比べて、固定金具の撤去後に土留め壁が受ける負荷を低減できる。そのため、土留め壁の剛性を低くできる。
また、シールドマシンによって土留め壁にかかる土水圧を受けるため、土留め壁の裏側の地山の状態によっては、地山の土水圧を低減するための地盤改良を行わなくても済む。また、地盤改良を行う場合であっても、シールドマシンによって土留め壁を押さえずに固定金具を撤去する場合ほど土水圧を低減しなくてよいため、地盤改良の規模を小さくできる。 According to this configuration, the earth retaining wall is held by the shield machine in order to remove the fixing bracket that fixes the earth retaining wall to the natural ground while holding the earth retaining wall on the earth retaining wall with the shield machine while holding the earth retaining wall with the shield machine. Compared with the shield excavation method in which the fixing bracket is removed without holding the wall, the load applied to the earth retaining wall after the fixing bracket is removed can be reduced. Therefore, the rigidity of the earth retaining wall can be reduced.
In addition, since the earth and water pressure applied to the earth retaining wall is received by the shield machine, it is not necessary to perform ground improvement for reducing the earth and water pressure of the earth mountain depending on the state of the earth behind the earth retaining wall. Further, even when the ground is improved, the scale of ground improvement can be reduced because the earth and water pressure does not have to be reduced as much as the fixing metal is removed without pressing the retaining wall by the shield machine.

第２の発明のシールド掘削工法は、第１の発明において、前記土留め壁が、複数の切削可能な土留め杭によって形成されており、前記土留め壁は、複数の土留め杭にわたって横設された切削可能な支保工によって補強されていることを特徴とする。   The shield excavation method according to a second aspect of the present invention is the shield excavation method according to the first aspect, wherein the retaining wall is formed of a plurality of cutable retaining piles, and the retaining wall is disposed horizontally across the plurality of retaining piles. It is characterized by being reinforced by a cut workable support.

この構成によると、土留め壁に設置される支保工が切削可能であるため、土留め壁に支保工が設置された状態のまま、シールドマシンによって土留め壁を切削することができる。そのため、支保工が切削可能でなく、横坑を掘削する前に支保工を撤去するシールド掘削工法に比べて、作業を簡易化できると共に、土留め壁の剛性を低くできる。   According to this configuration, since the supporting work installed on the retaining wall can be cut, the retaining wall can be cut by the shield machine while the supporting work is installed on the retaining wall. Therefore, the support work cannot be cut, and the work can be simplified and the rigidity of the retaining wall can be reduced as compared with the shield excavation method in which the support work is removed before excavating the horizontal shaft.

第３の発明のシールド掘削工法は、第２の発明において、前記シールドマシンで前記支保工を押さえることを特徴とする。   The shield excavation method of the third invention is characterized in that, in the second invention, the support machine is pressed by the shield machine.

この構成によると、複数の土留め杭にわたって横設された支保工をシールドマシンで押さえるため、シールドマシンで土留め壁を直接押さえる場合よりも、１つの接触箇所においてより多くの土留め杭を押さえることができる。したがって、広範囲の土留め壁を押さえることができる。
また、支保工によって土留め壁とシールドマシンとの間に隙間を確保することができるため、固定金具の撤去作業が行いやすい。 According to this configuration, since the supporting work placed horizontally across the plurality of retaining piles is pressed by the shield machine, more retaining piles are pressed at one contact point than when the retaining wall is pressed directly by the shield machine. be able to. Therefore, a wide range of retaining walls can be pressed.
Moreover, since a clearance can be secured between the retaining wall and the shield machine by the support work, it is easy to remove the fixing bracket.

第４の発明のシールド掘削工法は、第３の発明において、前記シールドマシンで前記土留め壁を押さえる前に、前記支保工と前記シールドマシンとの間に隙間を確保するためのスペーサを前記支保工に設置しておき、前記シールドマシンで前記土留め壁を押さえる際に、前記シールドマシンを前記スペーサに押し付けることを特徴とする。   The shield excavation method according to a fourth invention is the method according to the third invention, wherein a spacer for securing a gap between the support machine and the shield machine is provided before the retaining wall is pressed by the shield machine. The shield machine is pressed against the spacer when the earth retaining wall is pressed by the shield machine.

この構成によると、スペーサによって支保工とシールドマシンとの間に隙間が確保されるため、固定金具の撤去作業が行いやすい。
また、土留め壁に直交する方向に関して固定金具が支保工よりも突出している場合であっても、スペーサが固定金具よりも突出していれば、固定金具がシールドマシンに接触するのを防止できる。 According to this configuration, since the gap is secured between the support and the shield machine by the spacer, it is easy to remove the fixing bracket.
Further, even when the fixing bracket protrudes from the support in the direction orthogonal to the retaining wall, the fixing bracket can be prevented from contacting the shield machine if the spacer protrudes from the fixing bracket.

第５の発明のシールド掘削工法は、第１の発明において、前記シールドマシンで前記土留め壁を押さえる前に、前記土留め壁と前記シールドマシンとの間に隙間を確保するためのスペーサを前記土留め壁に設置しておき、前記シールドマシンで前記土留め壁を押さえる際に、前記シールドマシンを前記スペーサに押し付けることを特徴とする。   The shield excavation method according to a fifth aspect of the present invention is the first aspect of the invention, in which the spacer for securing a gap between the retaining wall and the shield machine is provided before pressing the retaining wall with the shield machine. It is installed on the earth retaining wall, and when the earth retaining wall is pressed by the shield machine, the shield machine is pressed against the spacer.

この構成によると、スペーサによって土留め壁とシールドマシンとの間に隙間が確保されるため、固定金具の撤去作業が行いやすい。
また、土留め壁に直交する方向に関してスペーサを固定金具よりも突出させることで、固定金具がシールドマシンに接触するのを防止できる。 According to this configuration, since the gap is secured between the retaining wall and the shield machine by the spacer, it is easy to remove the fixing bracket.
Moreover, it can prevent that a fixing bracket contacts a shield machine by making a spacer protrude rather than a fixing bracket regarding the direction orthogonal to a retaining wall.

第６の発明のシールド掘削工法は、第１〜第５のいずれかの発明において、前記固定金具を撤去した後、前記シールドマシンを発進させる前に、前記土留め壁と前記シールドマシンとの間の空間に、セメント混合土を充填することを特徴とする。   The shield excavation method according to a sixth aspect of the present invention is the method according to any one of the first to fifth aspects, wherein after the fixing bracket is removed and before the shield machine is started, between the earth retaining wall and the shield machine. The space is filled with cement-mixed soil.

この構成によると、土留め壁とシールドマシンとの間の空間にセメント混合土が充填されるため、シールドマシンによって土留め壁を切削する際に、土留め壁の破片が飛散するのを防止できる。   According to this configuration, since the cement mixed soil is filled in the space between the retaining wall and the shield machine, it is possible to prevent the fragments of the retaining wall from being scattered when the retaining wall is cut by the shield machine. .

本発明の実施形態に係るシールド掘削工法において形成される発進用立坑の断面図である。It is sectional drawing of the shaft for start formed in the shield excavation method which concerns on embodiment of this invention. 図１の発進用立坑内から切削可能な土留め壁を見た図である。It is the figure which looked at the earth retaining wall which can be cut from the inside of the starting shaft of FIG. 図２の部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2. 図３のＡ−Ａ線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA in FIG. 3. 発進用立坑内で坑口コンクリートを打設した直後の状態を示す図である。It is a figure which shows the state immediately after pit concrete was laid in the start shaft. 発進用立坑内でシールドマシンを組み立てた直後の状態を示す図である。It is a figure which shows the state immediately after assembling a shield machine in the starting shaft. シールドマシンの斜視図である。It is a perspective view of a shield machine. シールドマシンで土留め壁を押さえた直後の状態を示す図である。It is a figure which shows the state immediately after pressing the earth retaining wall with a shield machine. 固定金具（頭部金具およびアンカー）を撤去した直後の状態を示す図である。It is a figure which shows the state immediately after removing a fixing metal fitting (head metal fitting and an anchor). シールドマシンで土留め壁を切削する直前の状態を示す図である。It is a figure which shows the state just before cutting a retaining wall with a shield machine.

次に、本発明の実施の形態に係るシールド掘削工法について図面を用いて説明する。   Next, the shield excavation method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

（土留め壁構築工程）
まず、発進用立坑１を形成する地盤に土留め杭３を打設して、上方から見て矩形状の土留め壁２を構築する（図１および図２参照）。土留め壁２のうち横坑の開始位置となる面は、シールドマシン２５によって切削可能な例えばＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製の土留め杭３Ａと鋼鉄製の土留め杭３Ｂとを連結させた土留め杭と、その両側に配置した鋼鉄製の土留め杭３Ｂによって形成する（図２参照）。その他の面は、鋼鉄製の土留め杭３Ｂによって形成する。土留め壁２のうち土留め杭３Ａで形成された部分を、土留め壁２Ａとする。なお、切削可能な土留め杭３Ａには、後述するブラケット１１を取り付けるためのインサートナット４（図４参照）を埋め込んでおく。 (Retaining wall construction process)
First, the earth retaining pile 3 is placed on the ground forming the starting shaft 1, and a rectangular earth retaining wall 2 is constructed as viewed from above (see FIGS. 1 and 2). The surface of the retaining wall 2 that is the starting position of the horizontal pit is soil obtained by connecting a retaining pile 3A made of, for example, FRP (fiber reinforced plastic) and a steel retaining pile 3B that can be cut by the shield machine 25. It forms with a retaining pile and the steel retaining pile 3B arrange | positioned on the both sides (refer FIG. 2). The other surface is formed by a steel retaining pile 3B. A portion formed by the retaining pile 3A in the retaining wall 2 is referred to as a retaining wall 2A. An insert nut 4 (see FIG. 4) for attaching a bracket 11 to be described later is embedded in the cuttable earth retaining pile 3A.

土留め杭３の幅は例えば３０ｃｍ程度である。土留め杭３は、例えば６０ｃｍ程度の間隔で打設する。土留め杭３の間隔は地盤の状態に応じて決定する。土留め杭３の隙間から地山が崩れないように、土留め杭３の周辺の地盤には、セメント処理などの地盤改良を行う。また、地盤の状態に応じて土留め壁２Ａの裏側の地山を地盤改良する。   The width of the earth retaining pile 3 is, for example, about 30 cm. The earth retaining piles 3 are driven at intervals of about 60 cm, for example. The interval between the retaining piles 3 is determined according to the ground condition. The ground around the retaining pile 3 is improved by a cement treatment or the like so that the ground does not collapse from the gap between the retaining piles 3. Moreover, the ground on the back side of the retaining wall 2A is improved according to the state of the ground.

（発進用立坑掘削・支保工設置工程）
図１に示すように、土留め壁２で囲まれた領域を掘削する。このとき、所定の深さを掘削するごとに、土留め壁２に支保工を設置する。具体的には、土留め壁２Ａよりも上側の部分には、鋼鉄製の腹起し５と切梁６を配置する。また、土留め壁２Ａには、アンカー１０と腹起し９を配置し、土留め壁２Ａに対向する部分には、アンカー８と鋼鉄製の腹起し７を配置する。 (Starting shaft excavation and support installation process)
As shown in FIG. 1, the area surrounded by the retaining wall 2 is excavated. At this time, every time a predetermined depth is excavated, a support is installed on the retaining wall 2. Specifically, a steel uplift 5 and a cut beam 6 are disposed in a portion above the retaining wall 2A. In addition, the anchor 10 and the flank 9 are disposed on the retaining wall 2A, and the anchor 8 and the steel bulge 7 are disposed on a portion facing the retaining wall 2A.

土留め壁２Ａにアンカー１０と腹起し９を配置する手順について説明する。土留め杭３Ａのインサートナット４から下方に約１ｍの位置まで掘削したら、土留め壁２Ａの裏側の地山にアンカー１０を打ち込んで、その先端部を地山に注入したグラウト材によって地山に固定する。アンカー１０は、ＰＣ鋼線などの金属線からなる緊張材と、緊張材を覆うシースとを有する。地山に固定された部分をアンカー体１０ａという。図３に示すように、アンカー１０は、土留め杭３Ａのピッチの２倍のピッチで、隣接する土留め杭３Ａの間に打設する。また、図４に示すように、アンカー１０は、後述する２段式の腹起し９の隙間に対応する位置から斜め下向きに打ち込む。   A procedure for arranging the anchor 10 and the erection 9 on the earth retaining wall 2A will be described. After excavating from the insert nut 4 of the earth retaining pile 3A to a position of about 1 m downward, the anchor 10 is driven into the natural ground on the back side of the earth retaining wall 2A, and the tip portion thereof is grounded by the grout material injected into the natural ground. Fix it. The anchor 10 has a tendon made of a metal wire such as a PC steel wire and a sheath covering the tendon. The part fixed to the natural ground is called anchor body 10a. As shown in FIG. 3, the anchor 10 is driven between adjacent retaining piles 3 </ b> A at a pitch twice that of the retaining pile 3 </ b> A. As shown in FIG. 4, the anchor 10 is driven obliquely downward from a position corresponding to a gap of a two-stage erection 9 described later.

次に、土留め杭３Ａに設けられたインサートナット４にブラケット１１をボルトで固定した後、このブラケット１１の上に腹起し９を載置する。本実施形態では、２本の腹起し９が上下に近接して並んで配置されており、２段式の腹起しとなっている。ブラケット１１および腹起し９は、シールドマシン２５によって切削可能であって、例えばＦＲＰ製である。   Next, after fixing the bracket 11 to the insert nut 4 provided on the earth retaining pile 3 </ b> A with a bolt, the upset 9 is placed on the bracket 11. In the present embodiment, two erections 9 are arranged adjacent to each other in the vertical direction to form a two-stage erection. The bracket 11 and the erection 9 can be cut by the shield machine 25, and are made of, for example, FRP.

アンカー１０の頭部が挿通された頭部金具１２を、腹起し９にボルトで固定してから、アンカー１０の緊張材に緊張力を与えて、緊張材を頭部金具１２に固定する。なお、ブラケット１１を固定後または土留め壁２Ａに腹起し９を設置後にアンカー１０を打設してもよいが、ブラケット１１や腹起し９があるとアンカー１０を打設しにくいので、本実施形態のようにブラケット１１と腹起し９を設置する前にアンカー１０を打設することが好ましい。   The head fitting 12 into which the head of the anchor 10 is inserted is fixed to the abdomen 9 with bolts, and then tension is applied to the tension member of the anchor 10 to fix the tension member to the head fitting 12. The anchor 10 may be driven after the bracket 11 is fixed or after the riser 9 is installed on the retaining wall 2A. However, if the bracket 11 or the bump 9 is present, the anchor 10 is difficult to drive. It is preferable to drive the anchor 10 before installing the bracket 11 and the upset 9 as in the present embodiment.

土留め壁２Ａの表面に凹凸があって、土留め壁２Ａと腹起し９との間に隙間が生じる場合には、この隙間を楔で埋める。楔は、シールドマシン２５によって切削可能であって、例えばＦＲＰ製の板部材からなる。楔の代わりに、モルタルによって隙間を埋めてもよい。   When the surface of the earth retaining wall 2A has irregularities and a gap is generated between the earth retaining wall 2A and the upset 9, the gap is filled with a wedge. The wedge can be cut by the shield machine 25 and is made of, for example, a plate member made of FRP. Instead of the wedge, the gap may be filled with mortar.

次に、腹起し９に複数のスペーサ１３をボルトで固定する。スペーサ１３は、シールドマシン２５によって切削可能であって、例えばＦＲＰ製である。スペーサ１３は、アンカー１０と同じピッチで、隣接する頭部金具１２の間に設置する。なお、図４および図３では、スペーサ１３を直方体状に簡略化して表示しているが、実際の形状は例えば断面Ｈ状であってもよい。   Next, the plurality of spacers 13 are fixed to the flank 9 with bolts. The spacer 13 can be cut by the shield machine 25 and is made of, for example, FRP. The spacers 13 are installed between adjacent head fittings 12 at the same pitch as the anchor 10. 4 and 3, the spacers 13 are simplified and displayed in a rectangular parallelepiped shape, but the actual shape may be, for example, an H-shaped section.

（床付コンクリート打設工程）
その後、所定の深さまで掘削して、発進用立坑１を形成したら、立坑１の底に床付コンクリート２０を打設する。 (Concrete placement process with floor)
Then, after excavating to a predetermined depth and forming the starting shaft 1, the floored concrete 20 is placed on the bottom of the shaft 1.

（坑口コンクリート打設工程）
次に、図５に示すように、横坑の開始位置となる土留め壁２の前面に坑口コンクリート２１を打設して土留め壁２を補強する。また、坑口コンクリート２１の坑口には、シールドマシン２５と坑口との隙間を防ぐためのエントランスパッキン２２を設置する。 (Concrete concrete placing process)
Next, as shown in FIG. 5, the concrete retaining wall 2 is reinforced by placing a wellhead concrete 21 on the front surface of the retaining wall 2 that is the start position of the horizontal shaft. Moreover, the entrance packing 22 for preventing the clearance between the shield machine 25 and the wellhead is installed at the wellhead of the wellhead concrete 21.

（シールドマシン準備工程）
その後、図６に示すように、発進用立坑１内において、マシン受け台２３と、シールドマシン２５と、マシン反力架台２４を組み立てる。マシン反力架台２４は、シールドマシン２５を土留め壁２Ａに押し付ける反力を確保するためのものである。 (Shield machine preparation process)
After that, as shown in FIG. 6, the machine cradle 23, the shield machine 25, and the machine reaction force gantry 24 are assembled in the start shaft 1. The machine reaction force mount 24 is for ensuring a reaction force that presses the shield machine 25 against the earth retaining wall 2A.

図７に示すように、シールドマシン２５は、土圧式のシールドマシンであって、その前端部には、中央の軸２７から放射状に延びるスポーク２８が設けられている。スポーク２８および軸２７の先端には、カッタービット２６が、合計数十個から数百個程度設けられている。シールドマシン２５は、軸２７およびスポーク２８を回転せつつ、カッタービット２６を回転させることで、掘削できるようになっている。また、スポーク２８の後方には、シールドマシン２５の内部を前後に区切る隔壁２９が設けられている。隔壁２９には、掘削した土砂等をマシンの後方部に排出するための開口（図示省略）や、作業員が出入りするための開閉可能な出入口（図示省略）等が設けられている。   As shown in FIG. 7, the shield machine 25 is an earth pressure type shield machine, and spokes 28 extending radially from a central shaft 27 are provided at the front end portion thereof. A total of several tens to several hundreds of cutter bits 26 are provided at the tips of the spokes 28 and the shaft 27. The shield machine 25 can excavate by rotating the cutter bit 26 while rotating the shaft 27 and the spoke 28. A partition wall 29 is provided behind the spoke 28 to divide the interior of the shield machine 25 into the front and the rear. The partition wall 29 is provided with an opening (not shown) for discharging excavated earth and sand to the rear part of the machine, an openable / closable doorway (not shown) for an operator to enter and exit.

（シールドマシンによる押圧工程）
次に、図８に示すように、シールドマシン２５を前進させて、カッタービット２６をスペーサ１３に押し付ける。複数のスペーサ１３のいずれかとカッタービット２６との間に隙間が生じる場合には、この隙間を楔で埋める。楔は、例えば１０ｃｍ四方程度の大きさの薄鉄板や、シールドマシン２５によって切削可能なＦＲＰ製の薄板からなる。 (Pressing process by shield machine)
Next, as shown in FIG. 8, the shield machine 25 is advanced to press the cutter bit 26 against the spacer 13. When a gap is generated between any of the plurality of spacers 13 and the cutter bit 26, the gap is filled with a wedge. The wedge is made of, for example, a thin iron plate having a size of about 10 cm square, or a thin plate made of FRP that can be cut by the shield machine 25.

（金具撤去工程）
そして、図９に示すように、カッタービット２６をスペーサ１３に押し付けた状態（シールドマシン２５によって土留め壁２Ａを押さえた状態）で、頭部金具１２を撤去した後、アンカー１０の緊張材を引っ張ってアンカー１０を地山から撤去する。なお、アンカー体１０ａは地中に残ったままとなる。本実施形態では、頭部金具１２およびアンカー１０の緊張材が、本発明の固定金具に相当する。 (Metal removal process)
Then, as shown in FIG. 9, after removing the head fitting 12 in a state where the cutter bit 26 is pressed against the spacer 13 (a state where the retaining wall 2 </ b> A is pressed by the shield machine 25), the tension material of the anchor 10 is removed. Pull the anchor 10 away from the ground. The anchor body 10a remains in the ground. In the present embodiment, the tension members of the head fitting 12 and the anchor 10 correspond to the fixing fitting of the present invention.

（セメント混合土充填工程）
次に、図１０に示すように、坑口コンクリート２１とシールドマシン２５の側面との隙間を塞ぐように、型枠（図示省略）を設置して、土留め壁２Ａとシールドマシン２５の隔壁２９との間の空間に、セメント混合土３０を充填する。 (Cement mixed soil filling process)
Next, as shown in FIG. 10, a formwork (not shown) is installed so as to close the gap between the wellhead concrete 21 and the side surface of the shield machine 25, and the retaining wall 2 </ b> A and the partition wall 29 of the shield machine 25 are The cement mixed soil 30 is filled in the space between the two.

（発進工程）
セメント混合土３０が硬化して、安定した地盤強度になったら、シールドマシン２５を発進させて、シールドマシン２５によって、スペーサ１３、腹起し９、および土留め壁２Ａを切削除去する。さらにシールドマシン２５を前進させて、地山に横坑を掘削する。なお、掘削される地山中にはアンカー体１０ａが埋まっているが、アンカー体１０ａは小さいため、掘削の邪魔にはならない。 (Starting process)
When the cement-mixed soil 30 hardens and has a stable ground strength, the shield machine 25 is started, and the shield machine 25 cuts and removes the spacer 13, the bump 9 and the retaining wall 2 </ b> A. Further, the shield machine 25 is advanced to excavate a horizontal shaft in the natural ground. Although the anchor body 10a is buried in the excavated ground, the anchor body 10a is small, so that it does not interfere with the excavation.

以上説明したように、本実施形態のシールド掘削工法では、シールドマシン２５によって土留め壁２Ａを押さえて、土留め壁２Ａにかかる土水圧をシールドマシン２５で受けながら、頭部金具１２およびアンカー１０を撤去している。そのため、シールドマシンによって土留め壁を押さえずに頭部金具等を撤去するシールド掘削工法に比べて、頭部金具１２等の撤去後に土留め壁２Ａが受ける負荷を低減できるため、土留め壁２Ａの剛性を低くできる。
また、シールドマシン２５によって土留め壁２Ａにかかる土水圧を受けるため、土留め壁２Ａの裏側の地山の状態によっては、地山の土水圧を低減するための地盤改良を行わなくても済む。また、地盤改良を行う場合であっても、シールドマシン２５によって土留め壁２Ａを押さえずに固定金具を撤去する場合ほど土水圧を低減しなくてよいため、地盤改良の規模を小さくできる。 As described above, in the shield excavation method according to the present embodiment, the head metal 12 and the anchor 10 are pressed while the earth retaining wall 2A is pressed by the shield machine 25 and the earth and water pressure applied to the earth retaining wall 2A is received by the shield machine 25. Has been removed. Therefore, compared with the shield excavation method in which the head metal fittings and the like are removed without pressing the earth retaining wall by the shield machine, the load applied to the earth retaining wall 2A after the head metal parts 12 etc. are removed can be reduced. Can reduce the rigidity.
In addition, since the earth and water pressure applied to the earth retaining wall 2A is received by the shield machine 25, it is not necessary to perform ground improvement for reducing the earth and water pressure of the earth mountain depending on the state of the earth behind the earth retaining wall 2A. . Even when the ground improvement is performed, the earth and water pressure does not have to be reduced as much as the fixing metal is removed without pressing the retaining wall 2A by the shield machine 25, and therefore the scale of the ground improvement can be reduced.

また、本実施形態では、土留め壁２Ａに設置される腹起し９およびブラケット１１が切削可能であるため、土留め壁２Ａに腹起し９およびブラケット１１が設置された状態のまま、シールドマシン２５によって土留め壁２Ａを切削することができる。そのため、腹起しおよびブラケットが切削可能でなく、横坑を掘削する前に腹起し等を撤去するシールド掘削工法に比べて、土留め壁２Ａの剛性を低くできる。   Further, in this embodiment, since the flank 9 and the bracket 11 installed on the retaining wall 2A can be cut, the shield is kept in a state where the erection 9 and the bracket 11 are disposed on the retaining wall 2A. The retaining wall 2A can be cut by the machine 25. Therefore, the erection and the bracket cannot be cut, and the rigidity of the retaining wall 2A can be reduced as compared with the shield excavation method in which the erection and the like are removed before excavating the horizontal shaft.

また、シールドマシン２５で土留め壁２を直接押さえた場合、１つの接触箇所につき１本の土留め杭３Ａしか押さえることができないが、本実施形態では、複数の土留め杭３Ａにわたって横設された腹起し９をシールドマシン２５で押さえているため、１つの接触箇所で多数の土留め杭３Ａを押さえることができる。したがって、広範囲の土留め壁２Ａを押さえることができる。   Moreover, when the earth retaining wall 2 is directly pressed by the shield machine 25, only one earth retaining pile 3A can be pressed per contact point, but in this embodiment, the earth retaining wall 2 is installed horizontally across the plurality of earth retaining piles 3A. Since the uplift 9 is pressed by the shield machine 25, a large number of retaining piles 3A can be pressed at one contact point. Therefore, the wide earth retaining wall 2A can be pressed down.

また、本実施形態では、腹起し９に設置されたスペーサ１３にシールドマシン２５を接触させており、腹起し９とシールドマシン２５との間に隙間を確保できるため、頭部金具１２およびアンカー１０の撤去作業が行いやすい。   Further, in the present embodiment, the shield machine 25 is brought into contact with the spacer 13 installed on the flank 9, and a gap can be secured between the flank 9 and the shield machine 25. It is easy to remove the anchor 10.

また、シールドマシン２５を腹起し９に接触させた場合、頭部金具１２およびアンカー１０の頭部がシールドマシン２５と接触する虞があるが、本実施形態では、土留め壁２Ａに直交する方向に関してスペーサ１３がアンカー１０の頭部よりも突出しており、スペーサ１３にシールドマシン２５を接触させているため、頭部金具１２およびアンカー１０の頭部がシールドマシン２５に接触するのを防止できる。   Further, when the shield machine 25 is erected and brought into contact with the head 9, the head of the head fitting 12 and the anchor 10 may come into contact with the shield machine 25. However, in this embodiment, the shield machine 25 is orthogonal to the retaining wall 2A. Since the spacer 13 protrudes from the head of the anchor 10 with respect to the direction and the shield machine 25 is in contact with the spacer 13, the head fitting 12 and the head of the anchor 10 can be prevented from contacting the shield machine 25. .

また、本実施形態では、土留め壁２Ａとシールドマシン２５の隔壁２９との間の空間にセメント混合土３０が充填されるため、シールドマシン２５によって土留め壁２Ａや腹起し９等を切削する際に、土留め壁２Ａ等の破片が飛散するのを防止できる。   Moreover, in this embodiment, since the cement mixed soil 30 is filled in the space between the retaining wall 2A and the partition wall 29 of the shield machine 25, the retaining wall 2A, the erection 9 and the like are cut by the shield machine 25. When doing so, it is possible to prevent debris such as the retaining wall 2A from scattering.

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims.

シールドマシン２５の構成（例えばスポーク２８の数や配置等）は、上記実施形態のものに限定されない。例えば、泥水式のシールドマシンであってもよい。   The configuration of the shield machine 25 (for example, the number and arrangement of the spokes 28) is not limited to that of the above embodiment. For example, a muddy water type shield machine may be used.

上記実施形態では、アンカー１０の緊張材として、ＰＣ鋼線などの金属線を用いたが、シールドマシン２５によって切削可能な例えばＦＲＰ製の線材を用いてもよい。ＦＲＰの補強繊維としては、アラミド、カーボン、ガラス等が挙げられる。この変更例の場合、金具撤去工程において、シールドマシン２５のカッタービット２６をスペーサ１３に押し付けながら、頭部金具１２を撤去し、アンカーはそのまま残してよい。この場合、頭部金具１２のみが、本発明の固定金具に相当する。   In the above embodiment, a metal wire such as a PC steel wire is used as the tension material of the anchor 10, but a wire made of, for example, FRP that can be cut by the shield machine 25 may be used. Examples of FRP reinforcing fibers include aramid, carbon, and glass. In the case of this modified example, in the metal member removal step, the head metal member 12 may be removed while the cutter bit 26 of the shield machine 25 is pressed against the spacer 13, and the anchor may be left as it is. In this case, only the head fitting 12 corresponds to the fixing fitting of the present invention.

スペーサ１３を設けずに、カッタービット２６を腹起し９に直接押し付けて、頭部金具１２およびアンカー１０を撤去してもよい。但し、隣接するスポーク２８の間に頭部金具１２が位置するようにスポーク２８の角度を調整して、頭部金具１２およびアンカー１０の頭部がシールドマシン２５と接触しないようにする必要がある。   Instead of providing the spacer 13, the head bit 12 and the anchor 10 may be removed by raising the cutter bit 26 and pressing it directly against the head 9. However, it is necessary to adjust the angle of the spoke 28 so that the head fitting 12 is positioned between the adjacent spokes 28 so that the head fitting 12 and the head of the anchor 10 do not contact the shield machine 25. .

また、スペーサ１３を設けずに、カッタービット２６を土留め壁２Ａに直接押し付けて、頭部金具１２およびアンカー１０を撤去してもよい。但し、隣接するスポーク２８の間に頭部金具１２および腹起し９が位置するようにスポーク２８の角度を調整して、腹起し９、頭部金具１２およびアンカー１０の頭部がシールドマシン２５と接触しないようにする必要がある。   Further, without providing the spacer 13, the head bit 12 and the anchor 10 may be removed by pressing the cutter bit 26 directly against the retaining wall 2 </ b> A. However, the angle of the spoke 28 is adjusted so that the head metal fitting 12 and the protuberance 9 are positioned between the adjacent spokes 28, and the head of the protuberance 9, the head metal fitting 12 and the anchor 10 is shield machine. It is necessary to avoid contact with 25.

上記実施形態では、頭部金具１２は腹起し９に設置されているが、土留め壁２Ａに直接設置してもよい。この変更例の場合、土留め壁２Ａに直交する方向に関してアンカー１０の頭部が腹起し９よりも突出しないようにできる。この場合、スペーサ１３を設けずに、カッタービット２６を腹起し９に直接押し付けて、頭部金具１２およびアンカー１０を撤去してもよい。   In the above-described embodiment, the head metal fitting 12 is installed on the belly 9 but may be installed directly on the earth retaining wall 2A. In the case of this modification, the head of the anchor 10 rises in the direction orthogonal to the retaining wall 2 </ b> A and can be prevented from protruding beyond 9. In this case, the head bit 12 and the anchor 10 may be removed by raising the cutter bit 26 directly against the 9 without providing the spacer 13.

上記実施形態では、スペーサ１３を腹起し９に設置しているが、スペーサ１３を土留め壁２Ａに直接設置して、カッタービット２６をスペーサ１３に押し付けて、頭部金具１２およびアンカー１０を撤去してもよい。   In the above-described embodiment, the spacer 13 is erected upright and installed on the 9. However, the spacer 13 is installed directly on the retaining wall 2 </ b> A, the cutter bit 26 is pressed against the spacer 13, and the head fitting 12 and the anchor 10 are attached. It may be removed.

横坑の径が小さい場合には、土留め壁２Ａに腹起し９を設置しなくてもよい。この場合、カッタービット２６を、土留め壁２Ａに設置したスペーサ１３に押し付けるか、土留め壁２Ａに直接押し付けて、頭部金具１２およびアンカー１０を撤去する。後者の場合、隣接するスポーク２８の間に頭部金具１２が位置するようにスポーク２８の角度を調整して、頭部金具１２およびアンカー１０の頭部がシールドマシン２５と接触しないようにする必要がある。   When the diameter of the horizontal shaft is small, it is not necessary to raise 9 on the earth retaining wall 2A. In this case, the cutter bit 26 is pressed against the spacer 13 installed on the retaining wall 2A or directly pressed against the retaining wall 2A, and the head fitting 12 and the anchor 10 are removed. In the latter case, it is necessary to adjust the angle of the spoke 28 so that the head fitting 12 is positioned between the adjacent spokes 28 so that the head fitting 12 and the head of the anchor 10 do not contact the shield machine 25. There is.

上記実施形態では、土留め壁２Ａに、２段式の腹起しを１つだけ設置しているが、２段式の腹起しを２つ以上設置してもよい。   In the above embodiment, only one two-stage erection is installed on the earth retaining wall 2A, but two or more two-stage erections may be installed.

上記実施形態では、土留め壁２Ａを支える支保工は、２段式の腹起し９で構成されているが、切削可能であれば、これ以外の構成の支保工であってもよい。   In the above-described embodiment, the support for supporting the retaining wall 2A is configured by the two-stage uplift 9 but may be a support having other configurations as long as cutting is possible.

上記実施形態は、矩形状の発進用立坑を形成して横坑を掘削するシールド掘削工法に本発明を適用した一例であるが、本発明の適用対象はこれに限定されない。例えば、矩形状以外の多角形状の発進用立坑を形成するシールド掘削工法に本発明を適用してもよい。   Although the said embodiment is an example which applied this invention to the shield excavation method which forms a rectangular start shaft and excavates a horizontal shaft, the application object of this invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to a shield excavation method for forming a starting shaft having a polygonal shape other than a rectangular shape.

１ 発進用立坑
２ 土留め壁
２Ａ 土留め壁（切削可能な土留め壁）
３ 土留め杭
３Ａ 土留め杭（切削可能な土留め杭）
３Ｂ 鋼鉄製の土留め杭
４ インサートナット
５ 鋼鉄製の腹起し
６ 切梁
７ 鋼鉄製の腹起し
８ アンカー
９ 腹起し（切削可能な支保工）
１０ アンカー
１０ａ アンカー体
１１ ブラケット
１２ 頭部金具
１３ スペーサ
２０ 床付コンクリート
２１ 坑口コンクリート
２２ エントランスパッキン
２３ マシン受け台
２４ マシン反力架台
２５ シールドマシン
２６ カッタービット
２７ 軸
２８ スポーク
２９ 隔壁
３０ セメント混合土 1 Starting shaft 2 Earth retaining wall 2A Earth retaining wall (cutable earth retaining wall)
3 Earth retaining pile 3A Earth retaining pile (cutable earth retaining pile)
3B Steel retaining pile 4 Insert nut 5 Steel uplift 6 Cut beam 7 Steel uplift 8 Anchor 9 Uplift (cuttable support)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Anchor 10a Anchor body 11 Bracket 12 Head metal fitting 13 Spacer 20 Concrete with floor 21 Concrete entrance concrete 22 Entrance packing 23 Machine receiving stand 24 Machine reaction force stand 25 Shield machine 26 Cutter bit 27 Shaft 28 Spoke 29 Bulkhead 30 Cement mixed soil

Claims (6)

地山に固定金具を用いて固定された切削可能な土留め壁を、シールドマシンで切削して、前記地山に横坑を掘削するシールド掘削工法であって、
前記土留め壁と向かい合う位置に、前記シールドマシンを設置する工程と、
前記シールドマシンを前進させて前記土留め壁を押さえる工程と、
前記シールドマシンで前記土留め壁を押さえた状態で、前記固定金具を撤去する工程と、
前記シールドマシンを発進させて前記土留め壁を切削除去する工程とを有することを特徴とするシールド掘削工法。 A shield excavation method for excavating a horizontal pit in the natural ground by cutting a retaining wall that can be cut with a fixing metal to the natural ground with a shield machine,
Installing the shield machine at a position facing the retaining wall;
Advancing the shield machine to hold down the retaining wall;
In the state of holding the retaining wall with the shield machine, removing the fixing bracket,
Starting the shield machine and cutting and removing the retaining wall. 前記土留め壁が、複数の切削可能な土留め杭によって形成されており、
前記土留め壁は、複数の土留め杭にわたって横設された切削可能な支保工によって補強されていることを特徴とする請求項１に記載のシールド掘削工法。 The retaining wall is formed by a plurality of cutable retaining piles;
2. The shield excavation method according to claim 1, wherein the retaining wall is reinforced by a cutable support that is provided horizontally across a plurality of retaining piles. 前記シールドマシンで前記支保工を押さえることを特徴とする請求項２に記載のシールド掘削工法。   The shield excavation method according to claim 2, wherein the support machine is pressed by the shield machine. 前記シールドマシンで前記土留め壁を押さえる前に、前記支保工と前記シールドマシンとの間に隙間を確保するためのスペーサを前記支保工に設置しておき、
前記シールドマシンで前記土留め壁を押さえる際に、前記シールドマシンを前記スペーサに押し付けることを特徴とする請求項３に記載のシールド掘削工法。 Before pressing the retaining wall with the shield machine, a spacer for securing a gap between the support machine and the shield machine is installed in the support machine,
The shield excavation method according to claim 3, wherein the shield machine is pressed against the spacer when the earth retaining wall is pressed by the shield machine. 前記シールドマシンで前記土留め壁を押さえる前に、前記土留め壁と前記シールドマシンとの間に隙間を確保するためのスペーサを前記土留め壁に設置しておき、
前記シールドマシンで前記土留め壁を押さえる際に、前記シールドマシンを前記スペーサに押し付けることを特徴とする請求項１に記載のシールド掘削工法。 Before pressing the retaining wall with the shield machine, install a spacer on the retaining wall to ensure a gap between the retaining wall and the shield machine,
The shield excavation method according to claim 1, wherein the shield machine is pressed against the spacer when the earth retaining wall is pressed by the shield machine. 前記固定金具を撤去した後、前記シールドマシンを発進させる前に、前記土留め壁と前記シールドマシンとの間の空間に、セメント混合土を充填することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシールド掘削工法。   6. The cement mixed soil is filled in a space between the earth retaining wall and the shield machine after the fixing bracket is removed and before the shield machine is started. The shield excavation method described in Crab.
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