JPH035600A

JPH035600A - シールドトンネルの分岐・接合部の施工方法及び分岐・接合部の仮設隔壁施工装置

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Publication number: JPH035600A
Application number: JP1138368A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Adachi; 足立　義雄; Toshinori Mizutani; 水谷　敏則; Hideto Mashita; 英人真下; Toshio Suzuki; 俊夫鈴木; Muneo Yoshimura; 吉村　宗男; Shiyuuji Kuraki; 修二倉木; Hideki Ogiwara; 荻原　英樹; Minoru Nakamura; 稔中村; Toru Watanabe; 徹渡辺; Toshio Hayashi; 林　寿夫
Original assignee: NISHIMATSU KENSETSU KK; Mitsui Construction Co Ltd; Kajima Corp; Shimizu Construction Co Ltd; IHI Corp; Nippon Steel Corp; Nishimatsu Construction Co Ltd; Sato Kogyo Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: NISHIMATSU KENSETSU KK; Mitsui Construction Co Ltd; Kajima Corp; Shimizu Construction Co Ltd; IHI Corp; Nippon Steel Corp; Nishimatsu Construction Co Ltd; Sato Kogyo Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-01-11
Anticipated expiration: 2010-07-19
Also published as: JPH0765455B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はシールド工法によって地下道路のインターチ
ェンジの分岐、合流部分、地下水路の合流部分或いは地
下鉄の分岐部分等を建設する場合に実施されるシールド
トンネルの分岐・接合部の施工方法及びその施工法に於
いて使用する装置及び分岐・接合部に使用されるセグメ
ントに関するものである。

〔従来技術とこの発明が解決しようとする課題〕従来シ
ールドトンネルの分岐・接合部分の施工には、所謂オー
プンカット工法と呼ばれる方法が用いられてきた。

これはトンネルの形状に合わせて土留めを行い、この内
部を地上から掘削、構造物を構築後埋め戻すもので、浅
い場合には、経済的な方法であるが、深くなるに伴って
施工が困難になる。

深くなる場合は、立坑とトンネルとを組み合わせるもの
があるが、序々に分岐するようなインターチェンジ等で
は立て坑が大きくなり経済的でない。

また、地盤改良などを併用しＮＡＴＭ工法で処理するも
のもあるが、施工深度が大きくなる場合は信頬性の面で
地盤が余程安定していないと採用できない。

更に、２本の円形断面のトンネルを分岐・接合部に於い
て、可能な限り近接させて構築し、しかる後、分岐・接
合部分のセグメントの一部を取り外すことにより、分岐
・接合部を構築する方法も行われているが、かかる方法
によるとセグメントの一部を取り外したときに地山が大
きく露出し、この露出部の地山を自立させるために、大
規模な凍結工法や薬液注入工法等の地盤改良を必要とし
、工費が大幅に嵩むの免れないものである。

この発明は前記従来の問題点を解決するために開発した
もので、その目的とする処は、地盤改良の施工範囲が低
減でき、補助工法を必要とせず、施工性、経済性、更に
施工時の安全性が向上できるシールドトンネルの分岐・
接合部の施工方法、その装置及びそのセグメントを提供
することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の第１の施工方法は、先行シールドトンネルの
掘進に従って覆工体を設置するに際して前記シールドト
ンネルの分岐・接合部分に仮設仕切壁を設置し、次いで
後続シールドトンネルを前記仮設仕切壁に向かって斜め
方向から堀進し、掘進に従って覆工体を設置し、先行シ
ールドトンネルと後続シールドトンネルとを仮設仕切壁
部分で合致させ、仮設仕切壁を撤去してシールドトンネ
ルの分岐・接合部を構築する方法であり、この施工方法
には、シールドフレーム本体に回転フレームを支持させ
、回転フレームの後面から一対のアームを張出し、その
アームに対して１次伸縮ガイドロッドを摺動自在とし、
１次伸縮ガイドロッドの一端には一対の支持アームを固
定し、２次伸縮ガイドロッドを支持アームに対して摺動
自在とし、その２次伸縮ダイトロッドの一端に吊ビーム
を設けて、吊ビームにより仮設仕切壁を保持させるよう
にした構成の装置を使用する。

又、この発明の第２の施工方法は、シールドトンネルに
於ける先行トンネルと後続トンネルとの分岐・接合部に
於いて、前記先行トンネルの分岐・接合区間に、円周の
一部に凹部を有する欠円断面状のセグメントによってト
ンネルの１次覆工を行ない、次いで後続トンネルのシー
ルド掘進基を前記セグメントの凹部に嵌合した状態で掘
進して後続トンネルを構築したのち、同構築トンネルル
と前記先行トンネルとの隔壁を除去し、同両トンネルを
連結する施工方法であり、この施工方法には円周部の一
部に後続トンネル掘進用シールド掘進機が嵌入する凹部
を有する欠円断面形状に形成されたシールドトンネルの
分岐・接合部用セグメントを使用する。

〔実施例〕この発明に係る第１の施工方法について図示する実施例
に基づいて説明する（第１図〜第７図参照）。

この施工方法は第１図乃至第５図に示す通りであり、先
行トンネルＡの掘進に従ってセグメントの組立によって
覆工体ｌを設置する。

その際接合部分には平板状セグメントを組立て、仮設仕
切壁２を設置する。なお、仮設仕切壁２の裏側には低強
度モルタル、発泡スチロール等の裏込め３を施し、その
外側に裏込め注入４を施す。

次いで後続トンネルＢを仮設仕切壁２に向かって斜め方
向から掘進し、先行トンネルＡと後続トンネルＢとの合
致部分の外周には注入管、凍結管５を挿入して地盤改良
を施す。

次いで仮設仕切壁を撤去して両トンネルを接合し、必要
により中柱６を挿入し、あるいは両トンネルに跨って覆
工体１を補強するための桁７を配置する。

前記仮設仕切壁２をセグメントによって組立てる装置は
第６図、第７図に示される。そしてシールドフレーム本
体８に、回転フレーム９を回転できるように支持しであ
る。回転フレームはシールドに本体に授けられた旋回モ
ーター１０により旋回させる。

回転フレームの後面から左右２本のアーム１）を張出し
、１次伸縮ガイドロッド１２を摺動自在の構造としであ
る。

１次伸縮ガイドロッド１２の一端には支持アーム１３を
固定し、アーム１）と支持アーム１３間には１次伸縮ジ
ヤツキ１４を設ける。

支持アーム１３は、セグメント組立位置に張出し、仮設
仕切壁組立時に既設セグメントに干渉しないような形状
とする。

支持アーム１３の後端は、２次伸縮ガイドロッド１５が
摺動できる構造としである。

左右の２次伸縮ガイドロフトの下端の吊ビーム１６の両
端を固定する。

支持アームと吊ビーム間には２次伸縮ジヤツキ１５を設
ける。

仮設間仕切壁２を保持して組立てる吊ビーム１６と、２
次伸縮ガイドロッド１５は仮設仕切壁２組立時、既設セ
グメントの覆工体１に干渉しないようにしである。

続いて、この発明の第２の施工方法を図示する実施例に
基づいて説明する（第８図〜第２０図参照）。

第８図は第２の施工方法が適用されるシールドトンネル
の分岐・接合区間を示す平面図、第９図及び第１０図は
第８図の■−ｎ線及び■−■線に沿って裁断した断面図
で、先行トンネルの分岐・接合区間において、円周部の
一部に凹部１８が設けられた欠円断面形状のコンクリー
ト又は鋼製のセグメント１９で一次覆工を行い、この凹
部１８にはトンネル用のシールド掘進機による掘進と同
時に、同セグメント１９に設けた注入口を介して埋め戻
しを行い、後続トンネルＢの掘進用シールド掘進機Ｃは
同凹部の埋め戻し部分２０に嵌合する形で掘進を行い、
後続トンネルＢを構築する。

第１）図は、後続トンネルＢの掘進用シールド掘進機Ｃ
が先行トンネルＡに接合した後、後続トンネルＢの掘進
を継続して、先行トンネルＡから離隔していく場合を示
し、この場合にも本発明が適用される。

第１２図は前記シールドトンネルの分岐・接合区間に使
用されるセグメント１９を示し、円周部に於ける後続ト
ンネルＢに対向する部分に凹部１８が形成されている。

尚、図中、番号２１はセグメント継手用ボルト孔である
。

第１３図は先行トンネルＡに於ける円形断面の本体部と
、前記分岐・接合部との境界に配設されるセグメント２
２を示し、前記欠円断面形状のセグメント１９に於ける
凹部１８に対応する部分に、妻型枠２３が設置されてい
る。

第１７図乃至第２０図は先行トンネルＡの施工工程を示
し、先行トンネル用シールド掘進機りによって先行トン
ネルＡを掘進し、シールド掘進機のエレクタ一部に於い
て単円断面トンネルの構築に使用される公知のセグメン
ト２４によって覆工する（第１７図参照）。

図中、番号２５はシールドジヤツキ、２６はテールシー
ル、２７はスキンプレートである。

しかして、前記シールド掘進機りがトンネル分岐・接合
開始点に到達すると、第１３図に示すセグメント２２を
組み立てると同時に、シールド掘進機りに、前記凹部の
地山と本トンネル坑内とを隔離する為の同口部分に嵌入
すべき隔離２８及びテールシール２９を新たに設置し、
更に、必要に応じてシールドジヤツキ３０を増設する（
第１４図、第１５図及び第１８図参照）。

この際、前記凹部部分の地山は一時的に露出する為、必
要に応じて同部分の地山防護工を実施する。

次いで、前記のように隔壁２８及びテールシール２９が
増設されたシールド掘進機りによってトンネルを掘進し
、第１２図に示す如きセグメント１９を組み立てる。

この際、発生する前記凹部部分の空間には、セグメント
　に予め設けられた注入口より掘削土やソイルセメント
によって埋め戻す（第１９図参照）。

かくして、シールドトンネルの分岐・接合部の掘進が終
了すると、第１８図とは逆の工程でシールド掘進機りを
改造前の状態に戻すと共に、第１３図に示すセグメント
２２と同一機能を有するセグメントで覆工を行い、トン
ネル断面を単円形に戻す。

以下、前記第１７図に示した場合と同一工程を繰り返し
、所定位置までシールド掘進機による掘進をおこなう。

前記のように先行トンネルＡの分岐・接合区間の構築が
完了すると、後続トンネルＢのシールド掘進機Ｃを、前
記凹部の埋め戻し部分２０に嵌合する形で、後続トンネ
ルＢの掘進を行う。

このように先行トンネルＡと後続トンネルＢとを接合し
た後、第１６図に示すように両トンネルの隔壁を取り除
き、同両トンネル内部及び両トンネル接合部の構築を行
い、トンネルの分岐・接合区間の構造体を構築するもの
である。

本方式は両トンネルが同一水平面上で接合する他に、第
２１図に示すように同一鉛直面上で接合する方法も同様
に考える。

〔発明の効果〕

この発明は以上の構成からなるので、以下の効果を有す
る。

■　先行シールドの覆工体の側部に仮設仕切壁を設け、
この仮設仕切壁部分で後続シールドトンネルを合致させ
るようにしたので、仮設仕切壁を撤去することにより両
トンネルを容易に接続することができる。またその際、
この発明の装置は仮設仕切壁を覆工体を組立てるセグメ
ントと別箇に組立てることができるので施工が容易であ
る。

■　シールドトンネルの分岐接合部に於いて、先行トン
ネルの分岐・接合区間に円周部の一部に凹部を有する欠
円断面形状のセグメントによってトンネルの一次覆工を
行い、次いで同セグメントの凹部に後続トンネルのシー
ルド掘進機を嵌合せしめた状態で、掘進して後続トンネ
ルを構築しようとしたもので、同後続トンネルが先行ト
ンネルに嵌合した状態で接合され、従って分岐接合区間
の地山防護の為の地盤改良の施工範囲が少なくて隅、露
出部分が少なくなり、工費が著しく節減され、又、前記
分岐・接合区間を構築する場合に地山の露出部分が少な
くなるので、施工時の安全性が向上される。

更に、ルーフシールド工法やパイプルーフ工法、かんざ
し桁圧入工法等の補助工法が不要となり、工費が節減さ
れると共に、工期が短縮される。

請求項第２項記載の発明は先行トンネルシルト掘進機の
シールドトンネル分岐・接合区間の掘進中に、隔壁及び
テールシールを部分的に設置し、前記後続トンネル接合
用の凹部を有する欠円断面形状のトンネルを掘進しうる
用にしたものである。

請求項第５項記載の発明はセグメントを円周部の一部に
後続トンネルのシールド掘進機が嵌合する凹部を有する
欠円断面形状に形成して、前記シールドトンネル分岐・
接合部の施工が効果的に行われるようにしたものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図はこの発明の第１の施工方法の施工工
程の断面図、第６図、第７図は当該施工方法に使用する
装置の側面図と正面図、第８図はこの発明の第２の施工
方法に係る分岐・接合部近傍の施工状況を示す平面図、
第９図、第１０図はそれぞれ第８図に於けるＩ−Ｉ線、
ｎ−ｎ線断面図、第１）図は他の実施例を示す平面図、
第１２図及び第１３図はそれぞれ前記分岐・接合部に使
用されるセグメントの斜視図、第１４図はトンネル用シ
ールド掘進機の埋設部分を示す横断平面図、第１５図は
第１４図に於けるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、第１６図は
第２の施工方法によって施工されたシールドトンネル分
岐・接合部の縦断面図、第１７図乃至第２０図は先行ト
ンネルの施工工程を示す縦断面図、第２１図はトンネル
どうしを鉛直面上で接合した状態を示すトンネル分岐部
の側面図、第２２図、第２３図及び第２４図は第２１図
に於けるＩＶ−ＩＶ線、Ｖ−Ｖ線及びＶＩ−ＶＩ線断面
図である。１・・・覆工体、２・・・仮設仕切壁、３・・・裏込め
、４・・・裏込め注入、５・・・注入管、凍結管、６・
・・中柱、７・・・桁、８・・・シールドフレーム本体
、９・・・フレーム、１０・・・モーター　１）・・・
アーム、１２・・弓次伸縮ガイドロッド、１３・・・支持アーム、Ｉ４・・・１次伸縮ジヤツキ、
１５・・・２次伸縮ガイドロッド、１６・・・吊ビーム
、１７・・・桁、１８・・・セグメントの凹部、１９・
・・セグメント、２０・・・凹部埋め戻し部分、２１・
・・セグメント継手用ボルト、２２・・・セグメント、２３・・・妻型枠、２４・・・
セグメント、２５・・・シールドジヤツキ、２６・・・
テールシール、２７・・・スキンプレート、２８・・・
隔壁、２９・・・テールシール、３０・・・シールドジ
ヤツキ、３１・・・構造体。Ａ・・・先行トンネル、Ｂ・・・後続トンネル、Ｃ・・
・後続トンネルのシールド掘進機、Ｄ・・・先行トンネ
ルのシールド掘進機。第４図第５図第６図第図第８図第２図第１図第 μ 図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）先行シールドトンネルの掘進に従って覆工体を設
置するに際して前記先行シールドトンネルの分岐・接合
部分に仮設仕切壁を設置し、次いで後続シールドトンネ
ルを前記仮設仕切壁に向かって斜め方向から掘進し、掘
進に従って覆工体を設置し、前記先行シルードトンネル
と後続シールドトンネルを仮設仕切壁部分で合致させ、
仮設仕切壁を撤去して接合することを特徴とするシール
ドトンネルの分岐・接合部の施工方法。
（２）シールドフレーム本体に回転フレームを支持させ
、回転フレームの後面から一対のアームを張出し、その
アームに対して１次伸縮ガイドロッドを摺動自在とし、
１次伸縮ガイドロッドの一端には一対の支持アームを固
定し、２次伸縮ガイドロッドを支持アームに対して摺動
自在とし、その２次伸縮ガイドロッドの一端に吊ビーム
を設けて、吊ビームにより仮設仕切壁を保持させるよう
にしてあることを特徴とするシールドトンネルの分岐・
接合部の施工方法に使用する装置。
（３）シールドトンネルに於ける先行トンネルと後続ト
ンネルとの分岐・接合部に於いて、先行トンネルの分岐
・接合区間に、円周の一部に凹部を有する欠円断面状の
セグメントによってトンネルの１次覆工を行ない、次い
で後続トンネルのシールド掘進機を前記セグメントの凹
部に嵌合した状態で掘進して後続トンネルを構築したの
ち、同構築トンネルと前記先行トンネルとの隔壁を除去
し、同両トンネルを連結することを特徴とするシールド
トンネルの分岐・接合部の施工方法。
（４）先行トンネルの分岐・接合区間の掘進中に当該先
行トンネルのシールド掘進機に隔壁及びテールシールを
部分的に設置し、円周の一部に凹部を有する欠円断面形
状のトンネルを掘進する請求項第３項記載のシールドト
ンネルの分岐・接合部の施工方法。
（５）円周部の一部に、後続トンネル掘進用シールド掘
進機が嵌入する凹部を有する欠円断面形状に形成された
シールドトンネルの分岐・接合部用セグメント。