JPH02304197A - 立坑掘削併用型シールド掘進機 - 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１台の掘進機で立坑とトンネルの掘削を行える
ようにした立坑掘削併用型シールド掘進機に関するもの
である。

［従来の技術］ トンネルの施工を行う場合、従来は、第５図に一例を示
す如く、立坑ａを開削又はケーソン工法により施工した
後、上記立坑ａ内にシールド掘進ｐｃを搬入し、該シー
ルド掘進機Ｃによ゛リドンネルｂを掘削するようにして
いる。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記従来方式の場合、立坑ａが大深度である
と、シールド掘進機Ｃの投入工事が大変であり、又、立
坑ａの掘削とトンネルｂの掘削のために別々の機械を用
意しなければならず費用も嵩む問題があった。

そこで、本発明は、立坑掘削から最終トンネル掘削まで
を１台の機械で併用して行うことができるような立坑掘
削併用型シールド掘進機を提供しようとするものである
。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記課題を解決するために、外側フレームと
中間フレームと内側フレームとを互に軸心方向べ摺動自
在としてぞれぞれ切り離し可能な３重構造として備え、
且つ上記内側フレームに、径方向へ伸縮自在なカッター
スポークを有するカッターを回転自在に支持させてなる
構成とする。

［作　　用］ トンネル施工を行う場合、先ず、ケーソン二り法により
所定深さまで立坑を施工し、次に、外側フレームを切り
離して推進工法により曲線状の１〜ンネルを施工し、更
に、中間フレームを切り離してシールド工法により内側
ル−ムを掘進させて最終トンネルを施工する。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図に示す如く、本発明の立坑掘削併用型シールド掘
進機は、立坑施工時のシールドフレームとなる筒状の外
側フレーム１と、最終トンネル施工時のシールドフレー
ムとなるリング状の内側フレーム３と、立坑と最終トン
ネルとの間の曲線状のトンネル施工時のシールドフレー
ムとなるリング状の中間フレーム２とを、シール部４Ｊ
４を介在させてそれぞれ軸心方向へ摺動自在に重合させ
た３重フレーム構造としてあり、且つ上記外側フレーム
１には中間フレーム２の後端面へ向（ブて張り出す荷重
受構造体５を設（プて、該荷重受構造体５と中間フレー
ム２の後端面とをポル１〜又はピンにより＠脱可能に固
定すると共に、上記中間フレーム２には内側フレーム３
の後端面へ向けて張り出す荷重受構造体６を設けで、該
仙重受構造体６と内側フレーム３の後端面とをボルト又
はピンにより着脱可能に固定し、内側フレーム３に作用
する前面側からのスラスト荷重を順次中間フレーム２、
外側フレーム１へと伝えられるようにする。

上記外側フレーム１の内側には、曲線状のトンネル施工
時に用いる推進ジヤツキ７と曲線状のトンネル施工部の
セグメント組立装置８を装備させ、又、上記内側フレー
ム１には、該内側フレーム１の前面部に配したカッター
９をカッター軸受１０及びカッターシール１１を介して
回転自在に支持させると共に、上記カッター９を駆動覆
るだめのカッター駆動用モータ１２を設置する。上記カ
ッター９は内側フレーム３と対応する外径を有し、且つ
ジ（／ツキ等の伸縮装置２３の操作により外側フレーム
１の外径と対応する位置まで外周部から放射状に張り出
すことができるようにしたカッタースポーク１３を有す
る崩成としである。更に上記内側フレーム３の後端面外
周部には、最終トンネル掘削時に分割状態で搬入して組
み立てるシールドジヤツキ１４を装備したガーダ一部１
５とセグメント組立部となるゾール部１６を取り付けら
れるようにする。

トンネル施工を行う場合、先ず、カッタースポーク１３
をカッター９の外周より外側フレーム１の外径と対応す
る位置まで伸ばした状態にしておき、この状態で、第２
図に示す如く、掘進機を上記カッター９が下向きになる
ようにして配置し、カッター９の駆動により掘削を行い
ながらケーソン工法により所定深さ位置まで立坑１７を
施工する。この際、推進力は立坑１７の上部に設置した
元押し装置（図示せず〉により外側フレーム１に与えら
れる。

次に、掘進機は縦から横へ方向転換するために曲線施工
に入るが、その前に、外側フレーム１の外径と対応する
位置まで伸ばしてあいたカッタースポーク１３を、伸縮
装置２３の作動により中間フレーム２の外径と対応する
位置まで収縮させる。又、この時点で、外側フレーム１
の荷重受構造体５と中間フレーム２どの機械的結合を解
除し、外側フレーム１と中間フレーム２の縁を切る。こ
の状態において、推進工法により曲線状のトンネル１８
を施工する。すなわち、外側フレーム１内にてセグメン
ト組立装置８により曲線施工用のテーパーセグメント２
０を組み立てて中間フレーム２の後端面上にセットする
。

しかる後、推進ジヤツキ７により上記テーパーセグメン
ト２０に押し力を与えながらカッター９で掘削を行う。

この場合、外側フレーム１と中間フレーム２とは、上述
した如く縁が切っであるため、中間フレーム２はカッタ
ー９と共に外側フレーム１から押し出される。テーパー
セグメント２０の１リング分の長さが押し終わると、上
記テーパーセグメント２０の後部に次のテーパーセグメ
ント２０を組み立てて固定し、同様に中−〇　− 問フレーム２を推進させる。かかる作業を所定回数繰り
返すことにより、第３図に示す如く曲線状の１〜ンネル
１８が施工される。

方向変換が完了した時点で、内側フレーム３の後端面外
周部に、分割して搬入したガーダ一部１５とテール部１
６を組み立てて取り付け、本来のシールド形態とする。

この際、カッタースポーク１３は内側フレーム３の外径
と対応するように縮めた状態とし、更に中間フレーム２
と内側フレーム３の機械的結合を解除し、中間フレーム
２と内側フレーム３の縁を切る。かかる状態において、
内側フレーム３をシールド工法により推進させ、第４図
に示す如く、順次セグメント２１を据え（ｑけて行くこ
とによりトンネル１９を施工する。この場合、第４図の
二点鎖線で示す如く、既に施工済みの曲線状のトンネル
１８内に、予め推進反力受構造体２２を架設し、該構造
体２２にシールドジヤツキ１４にＪ：る反力を受けさせ
るようにして内側フレーム３を掘進させながらセグメン
ト２１を順次据え付けて行き、１〜ンネル１９の施工が
完了した後、上記構造体２２を撤去する。

このように、外側フレーム１と中間フレーム２を工法毎
に切り離して行くことにより、１台の掘進機でトンネル
の施工を簡単に行うことができる。

なお、上記実施例においては排土方式について言及して
いないが、排土方式としては流体輸送方式でもコンベヤ
排土方式でもよく、又、シールド機種としては泥水式や
土圧式等を採用することができ、更に各フレーム間の結
合及び切り離しには図示し説明した以外の方式を採用し
てもよく、その池水発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上述べた如く、本発明の立坑掘削併用型シールド掘進
機によれば、３重構造とした外側フレームと中間フレー
ムと内側フレームとを掘進に伴い順次切り離すことがで
きるようにしであるので、立坑施工から最終トンネル施
工に伴う掘削作業を一連の作業として行うことができ、
これにより、従来の如く立坑への掘進機の投入工事を不
要にでき、特に、大深度、大口径立坑の場合に工期の短
縮化及び経済的効果が向上し、又、立坑と１〜ンネルの
掘削のために別々の機械を用意する必要がないことから
、機械全体の製作費を従来に比して削減づることができ
る、という優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の立坑掘削併用型シールド掘進機の一実
施例の概要を示す切断側面図、第２図乃至第４図は本発
明のシールド掘進機によりトンネル施工を行っている状
態の作業要領を示す概略図、第５図は従来の１〜ンネル
施工の作業要領を示す概略図でおる。 １・・・外側フレーム、２・・・中間フレーム、３・・
・内側フレーム、５，６・・・荷重受構造体、７・・・
推進ジヤツキ、８・・・セグメント組立装置、９・・・
カッター、１２・・・カッター駆動用モータ、１３・・
・カッタースポーク、２３・・・伸縮装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）外側フレームと中間フレームと内側フレームとを
   互に軸心方向へ摺動自在としてそれぞれ切り離し可能な
   ３重構造として備え、且つ上記内側フレームに、径方向
   へ伸縮自在なカッタースポークを有するカッターを回転
   自在に支持させてなる構成を有することを特徴とする立
   坑掘削併用型シールド掘進機。