JPS59179994A - 既設トンネルの途中に拡大トンネル部を築造する工法と装置 - Google Patents

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 本発明は既設［〜ンネルの途中に拡大１〜ンネル部を築
造づる工法と装置に関し、特にヒコーム管や］ンクリー
トで覆土された既設置〜ンネルの途中に拡大１〜ンネル
部を築造づる工法と装置である。

）従来技術 従来、既設トンネルの一部を拡大Ｊるための工法として
（よ、本（′１出願人かタムの出願て既に提案した拡大
シールド工法かある。この拡大シール１〜工法の概要を
第１〜３図（こＬ↓ついて説明りる。

第１図の符号１は既設ｉ〜ンネルを示し、該既設トンネ
ル１には覆工としＣのゼグメン１−２．３か装着されて
Ｊ５す、符号４は拡大予定区域を示す。拡大予定区域４
の掘削量始端部には、第２図に示づように所望手段を用
いて切り広げ部分６を掘削する。

なおこの際地盤か軟弱である場合には、薬液注入等の″
公知の地盤改良法により強化地盤５を形成し、また切り
広げ部分６の内周面の所定個所には土留鉄板８を装着り
る。そして切り広げ部分６には拡大用シール１−掘）Ｗ
機７を組立ててセット号−る。この拡大用シールド掘進
機７は、外周部から複数の切刃を突設したカッターヘッ
トをもつ７＝ト型の推進刃ロアａと、前記切り広げ部分
６の内因の十留銀１板８等から反力を受（プて前記推進
力口７ａを推進させるジヤツキ７ｂとを備えている。

第３図は上記拡大用シールド掘進機７の掘進状態を示し
、図示しない土しクターにより既設のセグメント２を順
次取外しながら拡大用シールド掘進機７を推進させてい
る。そして拡大用シールド掘進機７の推進反力は拡大済
みのトンネルに新たに装着したセグメント３に対して、
前記シャツ−（７！〕が当接りることによって得ている
。又符号９（、上既設のセグメント２を取外力だめの丁
しクク一台車用レールを示し、符号１０は拡大１ヘンネ
ルに新たな廿グメン１〜３を装着覆るためのエレクタ一
台車用レールを示している３゜ なお掘ｔ’ｉｌｌ終了後は上記拡大用シールド掘）Ｗ（
幾７を分解し℃必要な１口１１分（よ１故去して再１史
用する等の処３里を荀う１゜ 上記した拡大シール１〜１法に。ｊ、るど、立坑の掘削
ヤ〕Ｉ！Ｉ！戻し工事か不昔なこと亡拡大用シールド！
進□７の設置や解１４１′□・ｊか容易−こあり、また
４１進艮力を１′ｊることが゛容易（あるため、在来工
法（こ比べてトンネルの拡大−１−’、１．か）かめて
（１ピ亭的となり工費か大幅（こ低減できる等の利点が
得られる。

（Ｃ）発明の目的 そこで本発明し上記の拡大シールド工法の利点を、シー
ルド工法の場合のセグメント覆工のように容易に取外し
出来ないヒユーム管やコンクリート覆工された既設トン
ネルにも適用させるようにした既設トンネルの途中に拡
大トンネル部を簗造丈る工法と装置を提供するものであ
る。

（ｄ　）発明の構成 本発明の要旨は、拡大予定区域の一方端部を切り広げ掘
削し、ここにＩｉｆ進刃口とｌｌｉ進用ジヤツキとて一
体に組立てた拡大用シールド掘進機を設訂させ、前方の
既設トンネルの覆工を順次破断して取り壊し、その後方
から前記拡大用シールド掘進（幾を既設トンネルに７０
って推進させなから拡大掘削を行うと共に、拡大部内面
にセグメント覆］−を施す−ｒ法である。

又上記工法を行う装置として、既設トンネルの覆工をｔ
ｃｌ　％ηる装置と、これを取り壊す解体用装置と、推
進刃口およびｌｉｔ進用ジＶツキを備えた組立て解体可
能な拡大用シール１〜掘進機と、拡大掘削部にセグメン
ト覆工を行う組立用装置とを各々具備させたものである
。

Ｃ）実施例 まず本発明の第一実施（シリを第４図と第５図Ｊ５よび
第５Ａ乃至５Ｄ図により説明づる。

Ｊ［進Ｊ−法等で榮造されヒｌ−）、τ゛［ｉ“や−１
ンクリート覆工１２された既設置・ンネル１１の途中に
設定した拡大予定区域１４の一方端部に対し、所望手段
により切りｊムり掘削を行い、当該切り広〔プ部分１Ｇ
に既設置〜ンネル１１の外周部を掘削するためのＩｌｉ
、入用シール１〜掘進機１７を第４図のように設置リイ
）。

この拡大用シールド掘進機１７　ｆ、ｉ　Ｊｌｆｆｉ進
刃ロ１７ａとｉｌｌ進用ジ）ノツｊ　’１７　ＩＩとか
らなる各ユニツ［へをドーＪツ１人に！ｉ’（ｌ　ｓ’
ｉ　−ｃ　／、＝　ｂのである。

又前記切り広げ掘削を（−１うに際１−．では、後述づ
−る破断する装置と解体用土レフターを４７１用する等
して覆”’［１２の一部４取り壊し、この両端覆工部分
に各々ガイ１〜リング１３．１３を装着すると共に、当
該カフ１〜リングに案内されながら円周方向に沿って推
進される円周シールド掘）焦機（図示ｉ！ず〉舌を用い
−Ｃ掘削を行う。

」二記円周シールド掘進機と掘進工法に関しては、本件
出願人が先の出願でいくつかの提案を行っているので詳
細に説明は省略するが、断面がＩ８］字形で先端側に刃
口を備えた円弧状のｔ１１枠体に掘進用ジヤツキを装着
したものであり、切り広げ掘削部１６の外周は円周セグ
メント１８で覆土される。

尚１．Ｌ記切り広げ掘削に先たち土質か軟弱な場合には
、薬液注入等により地部改良を行って強化地盤１５を形
成しておく。

次に前記設置された拡大用シールｌ−掘進機１７の推進
側前方にある円周セグメント１８の面板を取外すと共に
、１「進側後法にある円周セグメント１８の面板間に仮
設の反力受（図示せず）を股り、ジャツギ１７ｂを伸長
さぜながら拡大用シール１〜掘進機１７を所定距離前進
させたところでコーン型の反力受け１つを設ける。

更に第５図で示すように、切り広げ部１６の両側に位置
づる既設置−ンネル１１内には各々レール２０．２０を
敷設し、該レール２０上には架台２１．２１か各’ｚ　
１Ｌｔｊ可能に載設されると共に、画架ｆ３２１．２１
間に桁材２２を架設し、この桁４Ａ２２の中間部に破断
装置２３と解体用」ニレフタ−２４３３Ｊ、ひ組立て用
エレクタ−２５か各々装着されている。

上記破断装置２３には、シＡ７ツキヤモータその他手段
により伸縮ないしは旋回可能なアーム２３ａ、２．３ｂ
か゛１′−径プラ向に突設され、該アーム２３ａ、２３
ｈの先端で既設［ヘンネル１１の内面に張設されている
じコーム管つＬ］ンクリー１〜等の覆工１２をｈ皮［り
ｉりるしのて゛ある。

これら破断する手段どしては各種考えられるが、その−
例を示り−と次のとおりである。

■火焔シ」ツｌ〜、レーリーヒーム、マイクロ波等を用
いた熱による破壊。

■つＡ−ラージ１ツ］へ、■−１砂やカーネット等の研
磨材を混合しｌζつΔ−タージェット等を用いた水圧に
よる破壊。

■カッティングアーム、ブレーカ−１穿孔１〜リル、コ
ンクリートカッター宥を用いた切削または衝撃による破
壊。

■ダイナマイ１〜、コンクリート破砕器等を用いた火薬
による破壊。

■静的破砕剤等の膨張物質による破壊。

前記破１！ｌｌｉ装置２３に隣接配廂され／；解体用エ
レクタ−２４は、ジャッキャモータその他手段により伸
縮ないし旋回可能なアーム２／１ａ、２４（〕か半半径
面に突設され、該アーム２４ａ、２４１）の先端で前記
＆！断された覆１１２を取り壊づものである。そして覆
工１２か順次取り壊された既設トンネル１１の外周にあ
る拡大予定区域１４に対して拡大用シールド掘進機１７
で拡大掘削を行うと共に、これに合わせて前記各装置か
装着された４（■材２２をレール２０上で走行させなが
ら拡大掘削部の内面に組立て用］−レクター２５により
、拡大トンネル用セグメント２６を張設せしめ、予定区
域１４全域に渡って拡大１−ンネル部２７を築造する。

。 尚、拡大用シールド掘進機１７を推進させ−る場合、Ｈ
［３１Ｅ用シＶツキ１７ｔ１の反力を最初はコーン型の
反力受ＩＪ　Ｉ　Ｄ−Ｃ・直接受り、１ス１へ［］−り
分の掘進か柊−）Ｃぞこ（ご拡大１〜ンネル用レグメン
［へ２６か装盾さねｌこ後は、当践セクメン１〜を介し
て反ツノを支（〕ることとなる。

又前記組立て用］−レクター２５には、ジＡ７ツギヤモ
ータで−の他手段により伸縮ないし旋回可能なアーム２
５ａか半径ｙＪ向に突設され、該アーム２５ａの先端で
前ｉｉｅ拡人拡大ンネル用レクメント２６の組立てを行
う。

次に本発明の第二実施例を第６図と第６Ａ図ａ−３よひ
第７図と第７　Ａ−Ｂ図により説明する。

尚、切り広げ掘削づるまての工程ｔ、、ｉ　ｔｉｒＪ記
第−実施例と同様のため説明を省略づると共に、Ｉｎ１
一部分は同一符号を用いて説明Ｍる。

この実施例は破ｒ９ｉ装置２８を解体および組立てエレ
クタ−２９と分離させ、予め先行づる破断装置２８で既
設トンネル１１の覆工１２を破断じてｃｌ）き、後続す
る解体および組立ての各エレクタ−装置を一体に装備し
たリング式エレクタ−２９で既設トンネルの覆工１２の
取り壊しと拡大トンネル用セクメンｉ〜２６の組立てを
行うようにしたものである。

上記破断装置２８は相互に摺動可能に連結された前後機
体３０．３１て（１４成され、前機体３０には油圧等に
よる支持用ジャツギ３０ａ、３０ｂが又後機体３１には
支持用シψツキ３１ａ　、３１ｂが各々半径方向に突設
され、伸長さＶた各支持用ジヤツキを覆工１２の内面に
当接すること【こより破断装置２８を固定支持するよう
になっている。又前機体３０側の支持用ジヤツキ３０ｂ
と後機体３１側の支持用ジヤツキ３１８間に前進用ジヤ
ツキ３２を架設し、前機体３０側の支持用ジヤツキ３０
ａ　、３０ｂを伸長すると共に後機体３１側の支持用ジ
ヤツキ３１８．３１ｂを縮めた状態で前進用ジＡ７ツキ
３２を縮めると後機体３１が前機体３０側に牽引され、
次いで後（大体３１側の支持用シャツ−５３１ａ　、３
　ｌｂを伸長させると共に前機体３０側の支持用ジＡノ
ツキ３０ａ　、３０ｂを縮めた状態にして前進用ジヤツ
キ３２を伸長さけるど１１ａ進づることができる。

ヌ後（人体３１側からジ飄７ソー１−ヤし一夕その他手
段により伸縮ないし旋回可能なアーム３３か突設され、
該アーム３３の先端には回転切削ＵＮ　３３　ａを装着
して前記破断装置２８を支持した状態で覆工１２の破壊
を行うＪ−うにしている。

尚、回転切削機３３ａに代え前記第一実施例で説明した
水圧その伯による破壊手段を採用することもてきる。

更に前記リング式玉しクター２９は図示しないが中心部
を回転可能に支持されており、その前方側には破断され
た覆工１２を取り壊ず解体用エレクタ−３４が、又後方
側には拡大用シールド掘進機１７で拡大掘削された拡大
トンネル２７の内周面に拡大トンネル用セグメント２６
を張設するための組立て用エレクタ−３５か各々装備さ
れている。

尚、覆工１２の解体作業は地山の崩壊を防止するために
拡大用シールド掘進機１７の内筒内で行うようにする。

又本実施例おにひ前記第一実施例の双方とも、従来の既
設ｉ−ンネルの場合と同様に必要に応じて拡大１〜ンネ
ル用亡グメント２６の内面にコンクリ−１へ等による二
次覆工される。

（ｆ）発明の詳細 な説明した本発明のエン去と装置によると、推進工法や
その他各種の工法で築造され、ヒユーム管やコンクリー
トその他の覆工をイｊりる各種の既設トンネルに対し、
その途中に所望の拡大トンネル部を築造することか可能
である。

特に立坑の掘削や埋戻し工事か不要なことや拡大用シー
ルド掘進機の設置や解体か容易であること等在来工法に
比へて１〜ンネルの拡大工事が極めて面素的どなり−１
−黄が大幅に低減できる効果を奏り−るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図・〜第３図は既提案の拡大シール１〜工法を示づ
断面説明図、第４図は本発明にお（）る一工程である切
り広げ掘削状態を示すＩＪｉ面説明し１、第５図は本発
明の第一実施例を示づ断面説明図、第５Ａ乃至第５Ｄ図
は第５図の各部分断面図、第６図は本発明の第一■実施
例を承り断面説明図、）’！　６　Ａ図は第６図のＡ　
−Ａ　！！断面図、第７図は同第二実施例を示ず断面説
明図、第７Ａ乃至第７Ｂ図は第７図の各部分を半裁した
断面図である。 ［首号の説明］ １１・・・既設置〜ンネル　　１２・・・をｌ−１３・
・カイトリング　　１４・・・拡大〕２定区ｌ或１５・
・・強化地盤　　　　１６・・・切り広げ掘削部］７・
・・拡大用シールド掘進機 ７ａ・・・推進刃Ｄ　　　　　１７ｂ・・・Ｊ’Ｌｆ進
川シ）用ツ４１８・・・円周用セグメント　１９・・・
反ツノ受２０・・・レール　　　　　２１・・・架台２
２・・・桁材　　　　　　２３．２８・・・破断装置２
４．３４・・・解体用エレクタ− ２３ａ　、２３ｂ　、２４ａ　、２５ａ　、３３−７−
ム２５．３５・・組立て用エレクタ− ２６・拡大トンネル用セグメン１へ ２７・・・拡大トンネル部 ２９・・・リング式ルクター ３０・・前機体　　　　　３１・・・後機体３０ａ、３
０ｂ、３１ａ、３１ｂ・支持用ジ’ｐツキ ３２・・・前進用ジヤツキ　　３３ａ・・・回転切削椴
第１図 第２図 ５．７゜ Ｊ′０ ０ 第３図 第４図 ７ａ １５　　　・ ＼　　／ 第６Ａ図 １２ 第７Ａ図　　　第７Ｂ図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、既設トンネル途中の拡大予定区域の一方端　部の覆
   工を取り壊して切り広げ掘削を行い、該切り広げ部分に
   はｌ［進刃口およびｌｉｔ進用ジヤツキによる拡大用シ
   ールド掘進機を一体（こ組立て設置させ、前方の既設ト
   ンネルの覆工を順次破断して取り壊し、その後方から既
   設１〜ンネルに治って前記拡大用シールド掘進（幾を推
   進させながら拡大掘削を行うと共（こ、拡大部内面にセ
   グメント覆工を施づようにしたことを特徴とする既設置
   −ンネルの途中に拡大１〜ンネル部を築造づる工法。 ２、既設トンネルの覆工を破断する装置と、破断じた既
   設トンネルの覆工を取り壊す解体用装置と、推進刃口あ
   よひＩＷ進用ジヤツキを備え既設トンネルに沿って拡大
   掘削を行う組立て解体可能な拡大用シールド掘進機と、
   拡大掘削部の内面にセグメント覆工を施す組立用装置と
   からなることを特徴とで」る既設トンネルの途中に拡大
   １−ンネル部を築造づる装置。