JP3105349B2 - 既設トンネル撤去シールド機 - Google Patents
既設トンネル撤去シールド機Info
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- JP3105349B2 JP3105349B2 JP04164877A JP16487792A JP3105349B2 JP 3105349 B2 JP3105349 B2 JP 3105349B2 JP 04164877 A JP04164877 A JP 04164877A JP 16487792 A JP16487792 A JP 16487792A JP 3105349 B2 JP3105349 B2 JP 3105349B2
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- Japan
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、不要になった既設の埋
設管を撤去するための既設トンネル撤去シールド機に関
する。
設管を撤去するための既設トンネル撤去シールド機に関
する。
【０００２】
【従来の技術】例えばシールドトンネルを掘進する際な
どに、そのルート上にある既設の埋設管路を撤去するこ
とがある。従来の既設埋設管の撤去工法は、図６に示す
ように、まづ道路面１から地下の埋設管２をはさんで鋼
矢板３などを打ち込んで山留めを行う。ついで、その内
部を掘り下げて立坑４を形成し、鋼矢板３を山留め材５
で支持して地盤の崩壊を防ぐ。その後、地下の埋設管２
を撤去し、撤去したあとを埋め戻すというのが一般的で
ある。また、立坑４内に露出した撤去しない既設埋設管
６は、山留め材５に吊り防護部材７で吊り下げて保護さ
れる。
どに、そのルート上にある既設の埋設管路を撤去するこ
とがある。従来の既設埋設管の撤去工法は、図６に示す
ように、まづ道路面１から地下の埋設管２をはさんで鋼
矢板３などを打ち込んで山留めを行う。ついで、その内
部を掘り下げて立坑４を形成し、鋼矢板３を山留め材５
で支持して地盤の崩壊を防ぐ。その後、地下の埋設管２
を撤去し、撤去したあとを埋め戻すというのが一般的で
ある。また、立坑４内に露出した撤去しない既設埋設管
６は、山留め材５に吊り防護部材７で吊り下げて保護さ
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、新設の大口径シ
ールドトンネルが地下深部に計画されることが多くなる
に従い、地下深部の既設埋設管を撤去する必要が生じて
きた。しかしながら、上記従来の既設埋設管の撤去工法
は、埋設管が浅いうちは良いが、地下深い埋設管の撤去
に対しては次のような種々の問題点があった。
ールドトンネルが地下深部に計画されることが多くなる
に従い、地下深部の既設埋設管を撤去する必要が生じて
きた。しかしながら、上記従来の既設埋設管の撤去工法
は、埋設管が浅いうちは良いが、地下深い埋設管の撤去
に対しては次のような種々の問題点があった。
【０００４】山留が深くなり工事費が高くなる。工
事中、道路を専有するため交通渋滞につながる。より
浅い所にある他の埋設管を防護しなくてはならない場合
が多い。そこで、この発明は、上記従来の問題点に着目
してなされたものであり、既設埋設管をシールド工法を
利用して撤去するようにした既設トンネル撤去シールド
機を提供することにより従来の問題点を解決することを
目的とする。
事中、道路を専有するため交通渋滞につながる。より
浅い所にある他の埋設管を防護しなくてはならない場合
が多い。そこで、この発明は、上記従来の問題点に着目
してなされたものであり、既設埋設管をシールド工法を
利用して撤去するようにした既設トンネル撤去シールド
機を提供することにより従来の問題点を解決することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、後端が隔壁により蓋され前端が開口して撤去す
べき既設管の内部に走行可能に装入される一個の円筒殻
体、この殻体より大きな外径を有して殻体の軸心部に軸
方向移動可能に支持されるとともに殻体に面した側の外
周部に既設管の端面と対向するビットを備えた回転カッ
タヘッド、殻体内に固定されて回転カッタヘッドを既設
管に対して推進するスライドジャッキ、このスライドジ
ャッキの推進中は殻体を既設管内壁に固定するグリッパ
を少なくとも備えた既設トンネル撤去シールド機であ
る。
発明は、後端が隔壁により蓋され前端が開口して撤去す
べき既設管の内部に走行可能に装入される一個の円筒殻
体、この殻体より大きな外径を有して殻体の軸心部に軸
方向移動可能に支持されるとともに殻体に面した側の外
周部に既設管の端面と対向するビットを備えた回転カッ
タヘッド、殻体内に固定されて回転カッタヘッドを既設
管に対して推進するスライドジャッキ、このスライドジ
ャッキの推進中は殻体を既設管内壁に固定するグリッパ
を少なくとも備えた既設トンネル撤去シールド機であ
る。
【０００６】
【作用】グリッパで殻体を既設管内に固定し、回転カッ
タヘッドを回転させつつスライドジャッキで前進させ
る。ビットが既設管の端面を掘削して切除しながら掘進
する。同時に、回転カッタヘッドの後方に生じた隙間
に、砕かれた既設管の砕片と外部から送給される充填材
を注入する。スライドジャッキが伸びきった時点で、グ
リッパを緩め、殻体をウインチによる牽引その他の方法
で一定距離前進させる。同時にスライドジャッキを縮め
る。
タヘッドを回転させつつスライドジャッキで前進させ
る。ビットが既設管の端面を掘削して切除しながら掘進
する。同時に、回転カッタヘッドの後方に生じた隙間
に、砕かれた既設管の砕片と外部から送給される充填材
を注入する。スライドジャッキが伸びきった時点で、グ
リッパを緩め、殻体をウインチによる牽引その他の方法
で一定距離前進させる。同時にスライドジャッキを縮め
る。
【０００７】このようにして、既設管端部の除去と殻体
の掘進と既設管の端部の除去を繰り返すことで、地下の
既設管の撤去と埋め戻しをシールド方式で行うことがで
きる。
の掘進と既設管の端部の除去を繰り返すことで、地下の
既設管の撤去と埋め戻しをシールド方式で行うことがで
きる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の一実施例の断面図である。既設
トンネル撤去シールド機１０は、後端が隔壁１２により
蓋され、前端は開口している筒状の殻体１４で本体が形
成されている。この殻体１４の外径は、撤去すべき既設
管２の内径より少し小さく形成され、既設管２の内部に
装入される。装入された殻体１４の外径面には、シール
材１５とスペーサ１６とが取り付けてあり、既設管２の
内壁との間に介装される。殻体１４は既設管２の内部を
走行するので、前記スペーサ１６は車輪状のものが好ま
しい。また、シール材１５のリップは、は殻体１４の後
方からの水を効果的に止水（セルフシール）できる方向
に傾斜させ、この傾斜が同時に殻体１４の進行方向に合
致して摺動抵抗を緩和するように構成している。
する。図１は、本発明の一実施例の断面図である。既設
トンネル撤去シールド機１０は、後端が隔壁１２により
蓋され、前端は開口している筒状の殻体１４で本体が形
成されている。この殻体１４の外径は、撤去すべき既設
管２の内径より少し小さく形成され、既設管２の内部に
装入される。装入された殻体１４の外径面には、シール
材１５とスペーサ１６とが取り付けてあり、既設管２の
内壁との間に介装される。殻体１４は既設管２の内部を
走行するので、前記スペーサ１６は車輪状のものが好ま
しい。また、シール材１５のリップは、は殻体１４の後
方からの水を効果的に止水（セルフシール）できる方向
に傾斜させ、この傾斜が同時に殻体１４の進行方向に合
致して摺動抵抗を緩和するように構成している。
【０００９】また、殻体１４にはグリッパ１７が設置さ
れ、必要に応じて殻体１４の外径面から突出して既設管
２の内壁を押圧することにより、殻体１４を既設管内に
固定するようにしている。殻体１４の後部の隔壁１２の
外部には、殻体１４より大きな外径すなわち既設管２の
外径とほぼ同じ外径を有する回転カッタヘッド１８が近
接して配設され、その回転軸１８ａが隔壁１２を貫通し
て殻体１４の軸心部に延び、軸方向移動可能に支持され
ている。この回転カッタヘッド１８は、従来のシールド
装置とは異なり、カッタヘッドの内側すなわち殻体１４
に面した側の外周部にビット１９が設けられている。そ
して、これらのビット１９は、撤去すべき既設管２の端
面と対向するように配置されている。また、回転カッタ
ヘッド１８は、切除した既設管２のコンクリート片が通
過し易いように、大きなスリットが開いた構造であるこ
とが望ましい。
れ、必要に応じて殻体１４の外径面から突出して既設管
２の内壁を押圧することにより、殻体１４を既設管内に
固定するようにしている。殻体１４の後部の隔壁１２の
外部には、殻体１４より大きな外径すなわち既設管２の
外径とほぼ同じ外径を有する回転カッタヘッド１８が近
接して配設され、その回転軸１８ａが隔壁１２を貫通し
て殻体１４の軸心部に延び、軸方向移動可能に支持され
ている。この回転カッタヘッド１８は、従来のシールド
装置とは異なり、カッタヘッドの内側すなわち殻体１４
に面した側の外周部にビット１９が設けられている。そ
して、これらのビット１９は、撤去すべき既設管２の端
面と対向するように配置されている。また、回転カッタ
ヘッド１８は、切除した既設管２のコンクリート片が通
過し易いように、大きなスリットが開いた構造であるこ
とが望ましい。
【００１０】殻体１４の隔壁１２の内壁には複数台のス
ライドジャッキ２１が取り付けてあり、そのスライドジ
ャッキの可動軸２１ａの先端が、前記回転カッタヘッド
１８の軸方向スライド可能に支持されている回転軸１８
ａに係合している。又、この実施例では、回転カッタヘ
ッド１８の中を通して注入管２２が配設されていて、回
転カッタヘッド１８と共に注入管２２を回転させながら
充填材を後方空間に注入できる構成になっている。
ライドジャッキ２１が取り付けてあり、そのスライドジ
ャッキの可動軸２１ａの先端が、前記回転カッタヘッド
１８の軸方向スライド可能に支持されている回転軸１８
ａに係合している。又、この実施例では、回転カッタヘ
ッド１８の中を通して注入管２２が配設されていて、回
転カッタヘッド１８と共に注入管２２を回転させながら
充填材を後方空間に注入できる構成になっている。
【００１１】殻体１４には走行手段としてのケーブル２
３が連結されていて、既設管２の内部に設置される図外
のウインチで牽引しつつ進行させるようにしてある。も
っとも、殻体１４の走行手段としては、その他例えば殻
体１４にモータ等を備えた走行手段を設置して自走式に
しても良い。次に作用を説明する。
３が連結されていて、既設管２の内部に設置される図外
のウインチで牽引しつつ進行させるようにしてある。も
っとも、殻体１４の走行手段としては、その他例えば殻
体１４にモータ等を備えた走行手段を設置して自走式に
しても良い。次に作用を説明する。
【００１２】この既設トンネル撤去シールド機１０を用
いた施工手順は、つぎの通りである。 先ず、既設管２の撤去箇所の始点Ａと終点Ｂとに立坑
４，４を設置する。山留杭３を打設し、既設管２が邪魔
になって山留杭３の打設ができなかった箇所には地盤改
良Ｃを施してから内部を掘削する（図２）。
いた施工手順は、つぎの通りである。 先ず、既設管２の撤去箇所の始点Ａと終点Ｂとに立坑
４，４を設置する。山留杭３を打設し、既設管２が邪魔
になって山留杭３の打設ができなかった箇所には地盤改
良Ｃを施してから内部を掘削する（図２）。
【００１３】始点Ａの立坑４内で既設トンネル撤去シ
ールド機１０を組み立てて、既設管２の撤去部分の始端
で既設管２に既設トンネル撤去シールド機１０を組み付
ける（図３）。 始点Ａの立坑４の内部空間を砂，埋土Ｆで埋め戻し、
山留杭３を引き抜く（図４）。外部と既設トンネル撤去
シールド機１０内との間で行われる物や人の出入りに
は、終点Ｂの立坑４を利用する。
ールド機１０を組み立てて、既設管２の撤去部分の始端
で既設管２に既設トンネル撤去シールド機１０を組み付
ける（図３）。 始点Ａの立坑４の内部空間を砂，埋土Ｆで埋め戻し、
山留杭３を引き抜く（図４）。外部と既設トンネル撤去
シールド機１０内との間で行われる物や人の出入りに
は、終点Ｂの立坑４を利用する。
【００１４】既設管２を壊しながら、終点Ｂの立坑４
の側に向かって既設トンネル撤去シールド機１０を推進
させる（図５）。すなわち、先ず既設トンネル撤去シー
ルド機１０の殻体１４からグリッパ１７を張り出して、
既設管２に内壁を径方向に押圧することにより既設トン
ネル撤去シールド機１０の殻体１４を既設管２内に固定
する。その後、回転カッタヘッド１８を回転駆動させな
がらスライドジャッキ２１の可動軸２１ａを伸長させ
る。これにより、ビット１９で既設管２の端面を切削し
ながら回転カッタヘッド１８を前進させることができ
る。その前進と同時に、回転カッタヘッド１８の後方に
隙間空間が生じる。回転カッタヘッドのビット１９で切
削された既設管２のコンクリート破片等は、回転カッタ
ヘッド１８の大きなスリットを通り抜けて前記隙間空間
に放出される。同空間には同時に、注入管２２から例え
ばモルタル系の充填材を注入する。この実施例にあって
は、その際、注入管２２が回転カッタヘッド１８と共に
回転しているから、注入管２２から放出される充填材と
前記既設管のコンクリート破片とがうまく分散され、均
一に混合しながら空間を埋めていくことができるという
独特の効果が得られる。
の側に向かって既設トンネル撤去シールド機１０を推進
させる（図５）。すなわち、先ず既設トンネル撤去シー
ルド機１０の殻体１４からグリッパ１７を張り出して、
既設管２に内壁を径方向に押圧することにより既設トン
ネル撤去シールド機１０の殻体１４を既設管２内に固定
する。その後、回転カッタヘッド１８を回転駆動させな
がらスライドジャッキ２１の可動軸２１ａを伸長させ
る。これにより、ビット１９で既設管２の端面を切削し
ながら回転カッタヘッド１８を前進させることができ
る。その前進と同時に、回転カッタヘッド１８の後方に
隙間空間が生じる。回転カッタヘッドのビット１９で切
削された既設管２のコンクリート破片等は、回転カッタ
ヘッド１８の大きなスリットを通り抜けて前記隙間空間
に放出される。同空間には同時に、注入管２２から例え
ばモルタル系の充填材を注入する。この実施例にあって
は、その際、注入管２２が回転カッタヘッド１８と共に
回転しているから、注入管２２から放出される充填材と
前記既設管のコンクリート破片とがうまく分散され、均
一に混合しながら空間を埋めていくことができるという
独特の効果が得られる。
【００１５】スライドジャッキの可動軸２１ａが伸びき
った時点で、グリッパ１７を緩めて殻体１４の固定を解
除する。次いで、走行手段のウインチでケーブル２３を
巻き取りながら殻体１４を牽引する。殻体１４は、車輪
状スペーサ１６に乗っているから、軽く牽引されて既設
管２内を前進する。なお、このとき、シール材１５は殻
体１４の進行方向に逆らわない向きに傾斜しているから
その摺動抵抗は極めて小さく、殻体１４の走行を妨害し
ない。走行手段が自走式とされている場合は、勿論、殻
体１４は自走して進行する。殻体１４の走行距離は、ス
ライドジャッキ２１のストローク長を限度とする。そし
て、殻体１４の前進に伴い、スライドジャッキの可動軸
２１ａを縮める。続いてグリッパ１７を再び張り出し、
回転カッタヘッド１８を回転させて、次の掘進サイクル
に移る。
った時点で、グリッパ１７を緩めて殻体１４の固定を解
除する。次いで、走行手段のウインチでケーブル２３を
巻き取りながら殻体１４を牽引する。殻体１４は、車輪
状スペーサ１６に乗っているから、軽く牽引されて既設
管２内を前進する。なお、このとき、シール材１５は殻
体１４の進行方向に逆らわない向きに傾斜しているから
その摺動抵抗は極めて小さく、殻体１４の走行を妨害し
ない。走行手段が自走式とされている場合は、勿論、殻
体１４は自走して進行する。殻体１４の走行距離は、ス
ライドジャッキ２１のストローク長を限度とする。そし
て、殻体１４の前進に伴い、スライドジャッキの可動軸
２１ａを縮める。続いてグリッパ１７を再び張り出し、
回転カッタヘッド１８を回転させて、次の掘進サイクル
に移る。
【００１６】以上のようにして、殻体１４の固定、回転
カッタヘッド１８の回転と一定距離の掘進による既設管
２の端部の取り壊し、回転カッタヘッド１８の後方に生
じた隙間空間の充填、殻体１４の固定解除と一定距離の
走行、再び殻体１４の固定というサイクルを繰り返すこ
とにより、始点Ａの立坑４から終点Ｂの立坑４に至る部
分の地下の既設管２の撤去と埋め戻しを、シールド方式
で行うことができる。
カッタヘッド１８の回転と一定距離の掘進による既設管
２の端部の取り壊し、回転カッタヘッド１８の後方に生
じた隙間空間の充填、殻体１４の固定解除と一定距離の
走行、再び殻体１４の固定というサイクルを繰り返すこ
とにより、始点Ａの立坑４から終点Ｂの立坑４に至る部
分の地下の既設管２の撤去と埋め戻しを、シールド方式
で行うことができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の既設トン
ネル撤去シールド機は、撤去すべき既設管の内部に走行
可能に装入される殻体と、この殻体より大きな外径を有
して殻体の軸心部に軸方向移動可能に支持されるととも
に殻体に面した側の外周部に既設管の端面と対向するビ
ットを備えた回転カッタヘッドと、殻体内に固定されて
回転カッタヘッドを既設管に対して推進するスライドジ
ャッキと、殻体を既設管内壁に固定するグリッパとを少
なくとも備え、既設管の端部を回転カッタヘッドで壊し
ながら後方にできる隙間空間を埋め戻すことを、所定距
離づつ既設管内を走行しながら繰り返すことで既設管を
除去するものとした。そのため、次のような効果が得ら
れる。
ネル撤去シールド機は、撤去すべき既設管の内部に走行
可能に装入される殻体と、この殻体より大きな外径を有
して殻体の軸心部に軸方向移動可能に支持されるととも
に殻体に面した側の外周部に既設管の端面と対向するビ
ットを備えた回転カッタヘッドと、殻体内に固定されて
回転カッタヘッドを既設管に対して推進するスライドジ
ャッキと、殻体を既設管内壁に固定するグリッパとを少
なくとも備え、既設管の端部を回転カッタヘッドで壊し
ながら後方にできる隙間空間を埋め戻すことを、所定距
離づつ既設管内を走行しながら繰り返すことで既設管を
除去するものとした。そのため、次のような効果が得ら
れる。
【００１８】破壊した既設管のコンクリート屑を地表
にまで搬出する必要はないため、掘削土処理費や運搬費
がかからず経済的である。 既設トンネル撤去シールド機の内部には掘削土，コン
クリート屑が侵入しないため、安全で清潔な作業空間を
保てる。 地中作業であるから、工事中に道路が専有されること
がなく、道路交通を妨げない。
にまで搬出する必要はないため、掘削土処理費や運搬費
がかからず経済的である。 既設トンネル撤去シールド機の内部には掘削土，コン
クリート屑が侵入しないため、安全で清潔な作業空間を
保てる。 地中作業であるから、工事中に道路が専有されること
がなく、道路交通を妨げない。
【００１９】山留工事で工事費が嵩むようなこともな
く、又浅い所にある他の埋設管を護する必要もなく、埋
設管等を切り回す必要もないから、試掘を含めて工事費
が節減できる。
く、又浅い所にある他の埋設管を護する必要もなく、埋
設管等を切り回す必要もないから、試掘を含めて工事費
が節減できる。
【図１】本発明の一実施例を模式的に示す断面図であ
る。
る。
【図２】図１に示す既設トンネル撤去シールド機による
施工手順説明図である。
施工手順説明図である。
【図３】同じく施工手順説明図である。
【図４】同じく施工手順説明図である。
【図５】同じく施工手順説明図である。
【図６】従来の既設トンネル撤去工事の一例を説明する
図である。
図である。
１０ 既設トンネル撤去シールド機 １２ 隔壁 １４ 殻体 １７ グリッパ １８ 回転カッタヘッド １９ ビット ２１ スライドジャッキ ２２ 注入管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩原 隆司 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大 成建設株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E21F 15/00 E21D 9/06 301 E21D 9/06 311 E21D 9/08
Claims (1)
- 【請求項１】 後端が隔壁により蓋され前端が開口して
撤去すべき既設管の内部に走行可能に装入される一個の
円筒殻体、 該殻体より大きな外径を有して殻体の軸心部に軸方向移
動可能に支持されるとともに、殻体に面した側の外周部
に既設管の端面と対向するビットを備えた回転カッタヘ
ッド、 殻体内に固定されて該回転カッタヘッドを前記既設管に
対して推進するスライドジャッキ、 該スライドジャッキの推進中は殻体を既設管内壁に固定
するグリッパ、を少なくとも備えた既設トンネル撤去シ
ールド機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04164877A JP3105349B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 既設トンネル撤去シールド機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04164877A JP3105349B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 既設トンネル撤去シールド機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0610599A JPH0610599A (ja) | 1994-01-18 |
| JP3105349B2 true JP3105349B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=15801615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04164877A Expired - Fee Related JP3105349B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 既設トンネル撤去シールド機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3105349B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102392654A (zh) * | 2011-12-10 | 2012-03-28 | 中铁隧道装备制造有限公司 | 盾构机刀盘喷口保护装置 |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP04164877A patent/JP3105349B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0610599A (ja) | 1994-01-18 |
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