シールド掘削機の地中接合方法
【課題】簡易且つ安価な構成によって、地中において掘削径の異なる一対のシールド掘削機の外殻体を接合一体化すことを可能にするシールド掘削機の地中接合方法を提供する。
【解決手段】地盤改良された接合予定箇所３０に先行して到達した大径シールド掘削機１０に向けて、小径シールド掘削機２０を到達させ、小径シールド掘削機２０の先端カッター２５等を撤去すると共に大径シールド掘削機１０の先端カッター１５を撤去し、大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内周面に当接リングプレート１４を接合固定して、小径シールド掘削機２０の外殻体２１の先端部２４を当接リングプレート１４に密着接合することによって、各シールド掘削機１０，２０の外殻体１１，２１を接合一体化する。
【解決手段】地盤改良された接合予定箇所３０に先行して到達した大径シールド掘削機１０に向けて、小径シールド掘削機２０を到達させ、小径シールド掘削機２０の先端カッター２５等を撤去すると共に大径シールド掘削機１０の先端カッター１５を撤去し、大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内周面に当接リングプレート１４を接合固定して、小径シールド掘削機２０の外殻体２１の先端部２４を当接リングプレート１４に密着接合することによって、各シールド掘削機１０，２０の外殻体１１，２１を接合一体化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド掘削機の地中接合方法に関し、特に、掘削径の異なる一対のシールド掘削機の外殻体を、地中において正面から接合一体化するためのシールド掘削機の地中接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば都市部において、地中に上下水道用トンネルやその他のトンネルを形成するための工法として、シールド掘削機を用いたシールド工法や推進工法が多用されている。シールド掘削機は、例えばスキンプレートと呼ばれる円筒状の外郭体の先端部分に、切羽面を切削する回転カッターを備えると共に、回転カッターの後方に、隔壁によって仕切られたチャンバーや、排土機構等の諸設備を備えている。また、シールド掘削機を用いたシールド工法や推進工法では、発進立坑から到達立坑に向けてシールド掘削機を発進させると共に、シールドジャッキや元押しジャッキによって地中に押し込み、後方にセグメントや推進管を連設させながらトンネルを構築して行くことになる。
【０００３】
一方、近年、シールド工法や推進工法では、発進立坑や到達立坑を構築する際の地上での制約が大きく、またこれらの立坑を数多く形成すると施工コストが増大することから、地中において、接合箇所の両側から掘進されてきた一対のシールド掘削機を、正面から直接接合一体化する工法が開発されている（例えば、特許文献１参照）。また、シールド掘削機を用いた工法の種類やトンネルの種類によっては、掘削径の異なる一対のシールド掘削機を接合する必要もあることから、掘削径の異なる一対のシールド掘削機を、地中において直接接合一体化する技術も開発されている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。
【特許文献１】特公平６−４９９６号公報
【特許文献２】特開平４−５５５９４号公報
【特許文献３】特開平８−１６５８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の掘削径の異なる一対のシールド掘削機を地中において直接接合一体化する技術では、一方又は双方のシールド掘削機に対して、回転カッターのカッタースポーク部を径方向に伸縮可能に形成したり、外郭体を二重構造としてその間に貫入リングを進退可能に設置する等、特殊な構造に改造する必要を生じることになる。このため、シールド掘削機の構成が複雑になって設備費用が高くなり、施工コストの低減を図ることが難しくなる。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたものであり、シールド掘削機を特殊な構造とすることなく、簡易且つ安価な構成によって、地中において掘削径の異なる一対のシールド掘削機の外殻体を接合一体化することを可能にするシールド掘削機の地中接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、掘削径の異なる一対のシールド掘削機の外殻体を、地中において正面から接合一体化するためのシールド掘削機の地中接合方法であって、地中における接合予定箇所及びこれの周囲の地盤に地盤改良を施す地盤改良工程と、掘削径が大きい方の大径シールド掘削機を、前記接合予定箇所まで先行して掘進させる先行掘進工程と、前記接合予定箇所の大径シールド掘削機に向けて、掘削径が小さい方の小径シールド掘削機を、これの先端カッターが前記大径シールド掘削機の先端カッターと近接するまで、前記大径シールド掘削機と同軸上に配置されるように掘進到達させる到達掘進工程と、前記小径シールド掘削機側から、当該小径シールド掘削機の先端カッター、隔壁、及び排土機構を撤去する小径部設備撤去工程と、前記小径シールド掘削機側から、前記大径シールド掘削機の先端カッターを撤去する大径部第１設備撤去工程と、前記小径シールド掘削機をさらに前進させ、これの外殻体の先端部を前記大径シールド掘削機の外殻体の内周面に密着接合する小径部接合工程と、前記大径シールド掘削機の隔壁及び排土機構を撤去する大径部第２設備撤去工程とを含むシールド掘削機の地中接合方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００７】
そして、本発明のシールド掘削機の地中接合方法によれば、前記大径部第１設備撤去工程の後に、前記先端カッターを撤去した後の前記大径シールド掘削機の外殻体の内周面から内方に突出させて、前記小径シールド掘削機の掘削径よりも小さな内径を有する円環帯板形状の当接リングプレートを接合固定するリングプレート接合工程を含み、前記小径部接合工程において、前記小径シールド掘削機の外殻体の先端部を前記当接リングプレートに当接させて密着接合することにより、前記当接リングプレートを介して前記小径シールド掘削機の外殻体の先端部を前記大径シールド掘削機の外殻体の内周面に密着接合させることがが好ましい。
【０００８】
また、本発明のシールド掘削機の地中接合方法によれば、前記小径部設備撤去工程の後に、前記小径シールド掘削機の外殻体の先端部分に仮設隔壁を設置する隔壁設置工程を含んでいることがが好ましい。
【０００９】
さらに、本発明のシールド掘削機の地中接合方法によれば、前記大径シールド掘削機は、後続してセグメントを組み立てるシールド工法のシールド掘削機であり、前記小径シールド掘削機は、後続して推進管を推進させる推進工法のシールド掘削機であり、前記大径シールド掘削機を用いたシールド工法によるトンネルの内径と、前記小径シールド掘削機を用いた推進工法によるトンネルの内径とが同じ内径となるように施工されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のシールド掘削機の地中接合方法によれば、シールド掘削機を特殊な構造とすることなく、簡易且つ安価な構成によって、地中において掘削径の異なる一対のシールド掘削機の外殻体を接合一体化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１〜図４に示す本発明の好ましい一実施形態に係るシールド掘削機の地中接合方法は、掘削径の異なる一対のシールド掘削機として、例えばシールド工法による掘削径が大きい方の大径シールド掘削機１０と、推進工法による掘削径が小さい方の小径シールド掘削機２０とを、これらの外殻体１１，２１同士を直接接合して、立坑を介することなく地中において一体化することにより、例えば上下水道用のトンネルを連通させた状態で形成する際に採用されたものである。
【００１２】
また、本実施形態では、大径シールド掘削機１０を用いたシールド工法によるトンネル１２の仕上り内径と、小径シールド掘削機２０を用いた推進工法によるトンネル２２の仕上り内径とが、同じ内径となるように施工されるようになっている。シールド工法と推進工法とを併用して同じ仕上り内径のトンネル１２，２２を形成する場合、使用するシールド掘削機１０，２０の掘削径を推進工法のものよりもシールド工法のものの方を大きくする必要があることから、これらの掘削径の異なるシールド掘削機１０，２０の外郭体１１，２１を、簡易且つ安価な構成によって、地中において直接接合できるようにするために、本実施形態のシールド掘削機の地中接合方法が採用されたものである。
【００１３】
ここで、本実施形態では、シールド工法は、シールド掘削機１０の後方に組み立てたセグメント１３から掘進反力を取りつつ、シールド掘削機１０を掘進させて行く公知の工法であり、シールド掘削機１０は、公知のシールド工法用のシールド掘削機と同様に、スキンプレートと呼ばれる円筒状の外郭体１１の先端部分に、切羽面を切削する先端カッター（回転カッター）１５を備えると共に、先端カッター１５の後方に、隔壁１６によって仕切られたチャンバー１７や、排土機構（図示せず。）等の諸設備を備えている。
【００１４】
また、推進工法は、シールド掘削機２０の後方に推進管２３を連設推進させつつ、発進立坑に設けた元押しジャッキにより押圧しながらシールド掘削機２０を掘進させて行く公知の工法であり、シールド掘削機２０は、公知の推進工法用のシールド掘削機と同様に、スキンプレートと呼ばれる円筒状の外郭体２１の先端部分に、切羽面を切削する先端カッター（回転カッター）２５を備えると共に、先端カッター２５の後方に、隔壁２６によって仕切られたチャンバー２７や、排土機構２８等の諸設備を備えている。
【００１５】
そして、本実施形態に係るシールド掘削機の地中接合方法は、シールド工法と推進工法による掘削径の異なる一対のシールド掘削機１０，２０の外殻体１１，２１を、地中において正面から接合一体化するための地中接合方法であって、図１〜図４に示すように、地中における接合予定箇所３０及びこれの周囲の地盤に地盤改良を施す地盤改良工程と、掘削径が大きい方のシールド工法による大径シールド掘削機１０を、接合予定箇所３０まで先行して掘進させる先行掘進工程と、接合予定箇所３０の大径シールド掘削機１０に向けて、掘削径が小さい方の推進工法による小径シールド掘削機２０を、これの先端カッター２５が大径シールド掘削機１０の先端カッター１５と近接するまで、大径シールド掘削機１０と同軸上に配置されるように掘進到達させる到達掘進工程と（図１参照）、小径シールド掘削機２０側から、当該小径シールド掘削機２０の先端カッター２５、隔壁２６、及び排土機構２７を撤去する小径部設備撤去工程と（図２参照）、小径シールド掘削機２０側から、大径シールド掘削機１０の先端カッター１５を撤去する大径部第１設備撤去工程と（図３参照）、小径シールド掘削機２０をさらに前進させ、これの外殻体２１の先端部２４を大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内周面に密着接合する小径部接合工程と（図４参照）、大径シールド掘削機１０の隔壁１６及び排土機構（図示せず。）を撤去する大径部第２設備撤去工程とを含んで構成されている。
【００１６】
また、本実施形態のシールド掘削機の地中接合方法は、大径部第１設備撤去工程の後に、先端カッター１５を撤去した後の大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内周面から内方に突出させて、小径シールド掘削機２０の掘削径よりも小さな内径を有する円環帯板形状の当接リングプレート１４を接合固定するリングプレート接合工程を含んでおり、小径部接合工程において、小径シールド掘削機２０の外殻体２１の先端部２４を当接リングプレート１４に当接させて密着接合することにより、当接リングプレート１４を介して小径シールド掘削機２０の外殻体２１の先端部２４を大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内周面に密着接合させるようになっている。
【００１７】
さらに、本実施形態のシールド掘削機の地中接合方法は、小径部設備撤去工程の後に、小径シールド掘削機２０の外殻体２１の先端部分に仮設隔壁３１を設置する隔壁設置工程を含んでいる。
【００１８】
本実施形態では、地盤改良工程は、例えば高圧噴射攪拌工法、凍結工法、薬液注入工法等の公知の各種の地盤改良工法を用いて行うことができる。地盤改良工法は、地上からの作業によって地中の所定箇所の地盤を固化させる工法であり、地盤面を開削することなく安価に地盤を改良することができる。地盤改良工程によって、シールド掘削機１０，２０の接合予定箇所３０及びこれの周囲の地盤を予め固化させて改良しておくことにより、後述する小径部設備撤去工程や大径部第１設備撤去工程等において、周囲の地盤が崩壊したり、周囲の地盤から出水するのを、効果的に回避することが可能になる。
【００１９】
先行掘進工程は、大径シールド掘削機１０を、一般のシールド工法と同様に、地盤改良された接合予定箇所３０に向けて掘進してゆくことにより行われる。シールド工法では、先端カッター１５によって切削された土砂を、後方の隔壁１６によって仕切られたチャンバー１７の内部に取り込み、泥水や泥土とした後に、排土機構を介して後方に排出する。また、シールド工法では、各種の測量装置を用いて、後続させるセグメント１３を組み立てつつ、シールド掘削機１０を接合予定箇所３０に向けて精度良く掘進して行くことができるようになっている。接合予定箇所３０までシールド掘削機１０を掘進したら、掘進作業を停止する。
【００２０】
到達掘進工程は、小径シールド掘削機２０を、一般の推進工法と同様に、接合予定箇所３０に先行して到達した大径シールド掘削機１０に向けて掘進してゆくことにより行われる。推進工法では、先端カッター２５によって切削された土砂を、後方の隔壁２６によって仕切られたチャンバー２７の内部に取り込み、泥水や泥土とした後に、排土機構２８を介して後方に排出する。また、推進工法では、各種の測量装置を用いて、後方に推進管２３を連設して推進させつつ、大径シールド掘削機１０に向けて精度良く掘進して行くことができるようになっている。小径シールド掘削機２０を、大径シールド掘削機１０と対向させてこれと同軸上に配置されるように掘進させると共に、先端カッター２５が大径シールド掘削機１０の先端カッター１５と近接するまで到達させたら、掘進作業を停止する（図１参照）。
【００２１】
小径部設備撤去工程では、接合予定箇所３０に到達した小径シールド掘削機２０から、先端カッター２５、隔壁２６、及び排土機構２７を解体撤去する（図２参照）。解体作業は、各種の解体工具やガス切断装置等を用いて容易に行うことができる。接合予定箇所３０及びこれの周囲の地盤が地盤改良されているので、隔壁２６や先端カッター２５を解体しても、周囲の地盤を崩落させることなく安全に作業を行うことができる。解体された諸設備は、外郭体２１や推進管２３の内部を介して例えば発進立坑まで搬送されて搬出されることになる。また、外郭体２１以外のその他の不要となったな設備もまた、この小径部設備撤去工程において撤去されることになる。さらに、チャンバー２７内に残っていた土砂や、小径シールド掘削機２０と大径シールド掘削機１０との間に残置された改良地盤３２も、この小径部設備撤去工程において撤去することができる。
【００２２】
なお、小径シールド掘削機２０を、本願出願人の出願に係る特開２００４−３４６６８８号公報に記載されているような、回収型掘削機としておくことにより、小径部設備撤去工程をよりスムーズに行うことが可能になる。
【００２３】
そして、本実施形態では、小径部設備撤去工程の後に、例えば小径シールド掘削機２０と大径シールド掘削機１０との間の改良地盤３２を撤去する作業に先立って、小径シールド掘削機２０の外殻体２１の先端部分に仮設隔壁３１を設置する隔壁設置工程を行うことが好ましい。隔壁設置工程では、図２及び図５に示すように、例えば先端カッター２５を撤去した後の外郭体２１の先端部分の内側において、中央部分を挟んだ両側に一対のＨ形鋼３３を、横方向に間隔をおいた状態で上下に立設させて両端部を支持リングプレート３６に溶着固定する。また各Ｈ形鋼３３の外側の一対の弓形部分を、鉄板３４を溶着固定することによって閉塞して、仮設隔壁３１を形成する。また、一対のＨ形鋼３３の間の中央部分には、複数の横矢板３５を着脱可能に嵌め込んでおき、改良地盤３２や大径シールド掘削機１０の先端カッター１５を撤去する作業を行う際には、横矢板３５を取り外して、小径シールド掘削機２０と大径シールド掘削機１０との間の作業空間に出入りする。
【００２４】
隔壁設置工程によって仮設隔壁３１を設けることにより、万が一の周辺地盤の崩壊や出水に備えることが可能になり、より安全に作業を行うことが可能になる。
【００２５】
大径部第１設備撤去工程では、隔壁２６や先端カッター２５等を撤去した小径シールド掘削機２０側からの作業によって、大径シールド掘削機１０の先端カッター１５を撤去する（図３参照）。大径シールド掘削機１０の先端カッター１５を撤去する作業は、例えば小径シールド掘削機２０と大径シールド掘削機１０との間に残置されていた改良地盤３２（図２参照）を撤去してから、各種の解体工具やガス切断装置等を用いて容易に行うことができる。解体された先端カッター１５は、小径シールド掘削機２０の外郭体２１や推進管２３の内部を介して例えば発進立坑まで搬送されて搬出されることになる。また、大径シールド掘削機１０のチャンバー１７内に残っていた土砂や不要となった設備もまた、この大径部第１設備撤去工程において撤去されることになる。
【００２６】
リングプレート接合工程では、先端カッター１５を撤去した後の大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内周面に円環帯板形状の当接リングプレート１４を接合固定する（図４参照）。当接リングプレート１４は、例えば厚さ１０ｍｍ程度の鉄板からなり、大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内径と略等しい外径を有すると共に、小径シールド掘削機２０の外殻体２１の内径よりも小さな内径を有する、例えば３５０ｍｍ程度の幅の円環帯板形状に形成されている。当接リングプレート１４は、例えば先端カッター１５が撤去された後のチャンバー１７の先端部分において、外殻体１１の内周面に沿って配置されると共に、内方に突出した状態で強固に溶着固定され、小径シールド掘削機２０側の外殻体２１の先端部２４を当接させる当接面を形成する。
【００２７】
本実施形態では、小径部接合工程において、図６に示すように、大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内周面から内方に突出する当接リングプレート１４に向けて、小径シールド掘削機２０の外殻体２１をさらに前進させることにより、外殻体２１の先端部２４を当接リングプレート１４に当接させて密着接合する。小径シールド掘削機２０の外殻体２１の前進は、発進立坑に設けた元押しジャッキからの押圧によって、推進管２３の前進を伴いつつ容易に行うことができる。また外殻体２１の先端部２４の当接リングプレート１４への密着接合は、これらを溶接することによって容易に行うことができる。外殻体２１の先端部２４が当接リングプレート１４に密着接合されることにより、当接リングプレート１４を介して小径シールド掘削機２０の外殻体２１の先端部２４が大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内周面に密着接合されると共に、大径シールド掘削機１０の外殻体１１と小径シールド掘削機２０の外殻体２１とが強固に接合一体化されることになり、周囲の地盤からの土圧や水圧を安定した状態で支持して、以後のトンネル１２，２２の構築作業等を容易且つ安全に行うことが可能になる。
【００２８】
なお、小径シールド掘削機２０の外殻体２１の先端部２４を当接リングプレート１４へ密着接合したら、不要になった仮設隔壁３１を撤去する。また、例えば小径シールド掘削機２０の外殻体２１に設けた注入孔から、外殻体１１，２１の外側に裏込め材を注入して、周囲の地盤の空隙に充填することにより、さらに安定した状態で以後の作業を行うことが可能になる。
【００２９】
大径部第２設備撤去工程では、小径シールド掘削機２０側からの作業によって、及び／又は大径シールド掘削機１０側からの作業によって、大径シールド掘削機１０の隔壁１６及び排土機構を撤去する。これらの撤去作業は、各種の解体工具やガス切断装置等を用いて容易に行うことができる。解体されたこれらの諸設備は、各シールド掘削機１０，２０の外郭体１１，２１や、推進管２３あるいは組み立てたセグメント１３の内部を介して、例えば発進立坑まで搬送されて搬出されることになる。
【００３０】
これによって、大径シールド掘削機１０によるトンネル１２と、小径シールド掘削機２０によるトンネル２２とが一体として連通するので、以後の上下水道用のトンネルの構築作業等を、容易且つスムーズに行うことが可能になる。
【００３１】
そして、上述の構成を備える本実施形態のシールド掘削機の地中接合方法によれば、シールド掘削機を特殊な構造とすることなく、簡易且つ安価な構成によって、地中において掘削径の異なる一対のシールド掘削機１０，２０の外殻体１１，２１を接合一体化することが可能になる。すなわち、本実施形態では、地盤改良された接合予定箇所３０に先行して到達した大径シールド掘削機１０に向けて、小径シールド掘削機２０を到達させ、小径シールド掘削機２０の先端カッター２５等を撤去すると共に大径シールド掘削機１０の先端カッター１５を撤去し、好ましくは大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内周面に当接リングプレート１４を接合固定して、小径シールド掘削機２０の外殻体２１の先端部２４を当接リングプレート１４に密着接合することによって、各シールド掘削機１０，２０の外殻体１１，２１を接合一体化する。従って、本実施形態によれば、先端カッターのカッタースポーク部を径方向に伸縮可能に形成したり、外郭体を二重構造としてその間に貫入リングを進退可能に設置する等の特殊な構造にシールド掘削機を改造することなく、簡易且つ安価な構成によって、掘削径の異なる一対のシールド掘削機１０，２０の外殻体１１，２１を容易に接合一体化することが可能になる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、大径シールド掘削機がシールド工法によるシールド掘削機で、小径シールド掘削機が推進工法によるシールド掘削機である必要は必ずしもなく、双方が共にシールド工法によるシールド掘削機であったり、双方が共に推進工法によるシールド掘削機である場合でも、本発明を適用することができる。また、大径シールド掘削機によるトンネルの内径と、小径シールド掘削機によるトンネルの内径とが同じ内径となるように施工される必要は必ずしもなく、異なる内径となるように施工することもできる。さらに、上下水道用のトンネルに限定されることなく、その他の種々の地下トンネルを構築するべく本発明を採用することができる。
【００３３】
また、リングプレート接合工程を設けて、大径シールド掘削機の外殻体の内周面から内方に突出させて設けた当接リングプレートに、小径シールド掘削機の外殻体の先端部を密着接合することによって、小径シールド掘削機の外殻体の先端部を大径シールド掘削機の外殻体の内周面に密着接合させる必要は必ずしもない。例えば、大径部第１設備撤去工程の後に、小径シールド掘削機をさらに前進させて、これの外殻体の先端部を大径シールド掘削機の外殻体の内側に配置し、例えば大径シールド掘削機の外殻体の内部からの作業によって、大径シールド掘削機の外殻体の内側面と、小径シールド掘削機の外殻体の先端部との間の隙間を埋めるようにして、閉塞プレートを溶着接合することにより、この閉塞プレートを介して、小径シールド掘削機の外殻体の先端部を大径シールド掘削機の外殻体の内周面に密着接合することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の好ましい一実施形態に係るシールド掘削機の地中接合方法の作業工程を説明する略示断面図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態に係るシールド掘削機の地中接合方法の作業工程を説明する略示断面図である。
【図３】本発明の好ましい一実施形態に係るシールド掘削機の地中接合方法の作業工程を説明する略示断面図である。
【図４】本発明の好ましい一実施形態に係るシールド掘削機の地中接合方法の作業工程を説明する略示断面図である。
【図５】仮設隔壁を取り付けた状態を説明する、図２をＡ−Ａから見た略示正面図である。
【図６】小径シールド掘削機をさらに前進させて、外殻体の先端部を当接リングプレートに当接させる状況を説明する略示断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 大径シールド掘削機
１１ 大径シールド掘削機の外殻体
１２ 大径シールド掘削機によるトンネル
１３ セグメント
１４ 当接リングプレート
１５ 大径シールド掘削機の先端カッター
１６ 大径シールド掘削機の隔壁
１７ 大径シールド掘削機のチャンバー
２０ 小径シールド掘削機
２１ 小径シールド掘削機の外殻体
２２ 小径シールド掘削機によるトンネル
２３ 推進管
２４ 小径シールド掘削機の外殻体の先端部
２５ 小径シールド掘削機の先端カッター
２６ 小径シールド掘削機の隔壁
２７ 小径シールド掘削機のチャンバー
２８ 小径シールド掘削機の排土機構
３０ 接合予定箇所
３１ 仮設隔壁
３２ 改良地盤
３３ Ｈ形鋼
３４ 鉄板
３５ 横矢板
３６ 支持リングプレート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド掘削機の地中接合方法に関し、特に、掘削径の異なる一対のシールド掘削機の外殻体を、地中において正面から接合一体化するためのシールド掘削機の地中接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば都市部において、地中に上下水道用トンネルやその他のトンネルを形成するための工法として、シールド掘削機を用いたシールド工法や推進工法が多用されている。シールド掘削機は、例えばスキンプレートと呼ばれる円筒状の外郭体の先端部分に、切羽面を切削する回転カッターを備えると共に、回転カッターの後方に、隔壁によって仕切られたチャンバーや、排土機構等の諸設備を備えている。また、シールド掘削機を用いたシールド工法や推進工法では、発進立坑から到達立坑に向けてシールド掘削機を発進させると共に、シールドジャッキや元押しジャッキによって地中に押し込み、後方にセグメントや推進管を連設させながらトンネルを構築して行くことになる。
【０００３】
一方、近年、シールド工法や推進工法では、発進立坑や到達立坑を構築する際の地上での制約が大きく、またこれらの立坑を数多く形成すると施工コストが増大することから、地中において、接合箇所の両側から掘進されてきた一対のシールド掘削機を、正面から直接接合一体化する工法が開発されている（例えば、特許文献１参照）。また、シールド掘削機を用いた工法の種類やトンネルの種類によっては、掘削径の異なる一対のシールド掘削機を接合する必要もあることから、掘削径の異なる一対のシールド掘削機を、地中において直接接合一体化する技術も開発されている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。
【特許文献１】特公平６−４９９６号公報
【特許文献２】特開平４−５５５９４号公報
【特許文献３】特開平８−１６５８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の掘削径の異なる一対のシールド掘削機を地中において直接接合一体化する技術では、一方又は双方のシールド掘削機に対して、回転カッターのカッタースポーク部を径方向に伸縮可能に形成したり、外郭体を二重構造としてその間に貫入リングを進退可能に設置する等、特殊な構造に改造する必要を生じることになる。このため、シールド掘削機の構成が複雑になって設備費用が高くなり、施工コストの低減を図ることが難しくなる。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたものであり、シールド掘削機を特殊な構造とすることなく、簡易且つ安価な構成によって、地中において掘削径の異なる一対のシールド掘削機の外殻体を接合一体化することを可能にするシールド掘削機の地中接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、掘削径の異なる一対のシールド掘削機の外殻体を、地中において正面から接合一体化するためのシールド掘削機の地中接合方法であって、地中における接合予定箇所及びこれの周囲の地盤に地盤改良を施す地盤改良工程と、掘削径が大きい方の大径シールド掘削機を、前記接合予定箇所まで先行して掘進させる先行掘進工程と、前記接合予定箇所の大径シールド掘削機に向けて、掘削径が小さい方の小径シールド掘削機を、これの先端カッターが前記大径シールド掘削機の先端カッターと近接するまで、前記大径シールド掘削機と同軸上に配置されるように掘進到達させる到達掘進工程と、前記小径シールド掘削機側から、当該小径シールド掘削機の先端カッター、隔壁、及び排土機構を撤去する小径部設備撤去工程と、前記小径シールド掘削機側から、前記大径シールド掘削機の先端カッターを撤去する大径部第１設備撤去工程と、前記小径シールド掘削機をさらに前進させ、これの外殻体の先端部を前記大径シールド掘削機の外殻体の内周面に密着接合する小径部接合工程と、前記大径シールド掘削機の隔壁及び排土機構を撤去する大径部第２設備撤去工程とを含むシールド掘削機の地中接合方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００７】
そして、本発明のシールド掘削機の地中接合方法によれば、前記大径部第１設備撤去工程の後に、前記先端カッターを撤去した後の前記大径シールド掘削機の外殻体の内周面から内方に突出させて、前記小径シールド掘削機の掘削径よりも小さな内径を有する円環帯板形状の当接リングプレートを接合固定するリングプレート接合工程を含み、前記小径部接合工程において、前記小径シールド掘削機の外殻体の先端部を前記当接リングプレートに当接させて密着接合することにより、前記当接リングプレートを介して前記小径シールド掘削機の外殻体の先端部を前記大径シールド掘削機の外殻体の内周面に密着接合させることがが好ましい。
【０００８】
また、本発明のシールド掘削機の地中接合方法によれば、前記小径部設備撤去工程の後に、前記小径シールド掘削機の外殻体の先端部分に仮設隔壁を設置する隔壁設置工程を含んでいることがが好ましい。
【０００９】
さらに、本発明のシールド掘削機の地中接合方法によれば、前記大径シールド掘削機は、後続してセグメントを組み立てるシールド工法のシールド掘削機であり、前記小径シールド掘削機は、後続して推進管を推進させる推進工法のシールド掘削機であり、前記大径シールド掘削機を用いたシールド工法によるトンネルの内径と、前記小径シールド掘削機を用いた推進工法によるトンネルの内径とが同じ内径となるように施工されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のシールド掘削機の地中接合方法によれば、シールド掘削機を特殊な構造とすることなく、簡易且つ安価な構成によって、地中において掘削径の異なる一対のシールド掘削機の外殻体を接合一体化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１〜図４に示す本発明の好ましい一実施形態に係るシールド掘削機の地中接合方法は、掘削径の異なる一対のシールド掘削機として、例えばシールド工法による掘削径が大きい方の大径シールド掘削機１０と、推進工法による掘削径が小さい方の小径シールド掘削機２０とを、これらの外殻体１１，２１同士を直接接合して、立坑を介することなく地中において一体化することにより、例えば上下水道用のトンネルを連通させた状態で形成する際に採用されたものである。
【００１２】
また、本実施形態では、大径シールド掘削機１０を用いたシールド工法によるトンネル１２の仕上り内径と、小径シールド掘削機２０を用いた推進工法によるトンネル２２の仕上り内径とが、同じ内径となるように施工されるようになっている。シールド工法と推進工法とを併用して同じ仕上り内径のトンネル１２，２２を形成する場合、使用するシールド掘削機１０，２０の掘削径を推進工法のものよりもシールド工法のものの方を大きくする必要があることから、これらの掘削径の異なるシールド掘削機１０，２０の外郭体１１，２１を、簡易且つ安価な構成によって、地中において直接接合できるようにするために、本実施形態のシールド掘削機の地中接合方法が採用されたものである。
【００１３】
ここで、本実施形態では、シールド工法は、シールド掘削機１０の後方に組み立てたセグメント１３から掘進反力を取りつつ、シールド掘削機１０を掘進させて行く公知の工法であり、シールド掘削機１０は、公知のシールド工法用のシールド掘削機と同様に、スキンプレートと呼ばれる円筒状の外郭体１１の先端部分に、切羽面を切削する先端カッター（回転カッター）１５を備えると共に、先端カッター１５の後方に、隔壁１６によって仕切られたチャンバー１７や、排土機構（図示せず。）等の諸設備を備えている。
【００１４】
また、推進工法は、シールド掘削機２０の後方に推進管２３を連設推進させつつ、発進立坑に設けた元押しジャッキにより押圧しながらシールド掘削機２０を掘進させて行く公知の工法であり、シールド掘削機２０は、公知の推進工法用のシールド掘削機と同様に、スキンプレートと呼ばれる円筒状の外郭体２１の先端部分に、切羽面を切削する先端カッター（回転カッター）２５を備えると共に、先端カッター２５の後方に、隔壁２６によって仕切られたチャンバー２７や、排土機構２８等の諸設備を備えている。
【００１５】
そして、本実施形態に係るシールド掘削機の地中接合方法は、シールド工法と推進工法による掘削径の異なる一対のシールド掘削機１０，２０の外殻体１１，２１を、地中において正面から接合一体化するための地中接合方法であって、図１〜図４に示すように、地中における接合予定箇所３０及びこれの周囲の地盤に地盤改良を施す地盤改良工程と、掘削径が大きい方のシールド工法による大径シールド掘削機１０を、接合予定箇所３０まで先行して掘進させる先行掘進工程と、接合予定箇所３０の大径シールド掘削機１０に向けて、掘削径が小さい方の推進工法による小径シールド掘削機２０を、これの先端カッター２５が大径シールド掘削機１０の先端カッター１５と近接するまで、大径シールド掘削機１０と同軸上に配置されるように掘進到達させる到達掘進工程と（図１参照）、小径シールド掘削機２０側から、当該小径シールド掘削機２０の先端カッター２５、隔壁２６、及び排土機構２７を撤去する小径部設備撤去工程と（図２参照）、小径シールド掘削機２０側から、大径シールド掘削機１０の先端カッター１５を撤去する大径部第１設備撤去工程と（図３参照）、小径シールド掘削機２０をさらに前進させ、これの外殻体２１の先端部２４を大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内周面に密着接合する小径部接合工程と（図４参照）、大径シールド掘削機１０の隔壁１６及び排土機構（図示せず。）を撤去する大径部第２設備撤去工程とを含んで構成されている。
【００１６】
また、本実施形態のシールド掘削機の地中接合方法は、大径部第１設備撤去工程の後に、先端カッター１５を撤去した後の大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内周面から内方に突出させて、小径シールド掘削機２０の掘削径よりも小さな内径を有する円環帯板形状の当接リングプレート１４を接合固定するリングプレート接合工程を含んでおり、小径部接合工程において、小径シールド掘削機２０の外殻体２１の先端部２４を当接リングプレート１４に当接させて密着接合することにより、当接リングプレート１４を介して小径シールド掘削機２０の外殻体２１の先端部２４を大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内周面に密着接合させるようになっている。
【００１７】
さらに、本実施形態のシールド掘削機の地中接合方法は、小径部設備撤去工程の後に、小径シールド掘削機２０の外殻体２１の先端部分に仮設隔壁３１を設置する隔壁設置工程を含んでいる。
【００１８】
本実施形態では、地盤改良工程は、例えば高圧噴射攪拌工法、凍結工法、薬液注入工法等の公知の各種の地盤改良工法を用いて行うことができる。地盤改良工法は、地上からの作業によって地中の所定箇所の地盤を固化させる工法であり、地盤面を開削することなく安価に地盤を改良することができる。地盤改良工程によって、シールド掘削機１０，２０の接合予定箇所３０及びこれの周囲の地盤を予め固化させて改良しておくことにより、後述する小径部設備撤去工程や大径部第１設備撤去工程等において、周囲の地盤が崩壊したり、周囲の地盤から出水するのを、効果的に回避することが可能になる。
【００１９】
先行掘進工程は、大径シールド掘削機１０を、一般のシールド工法と同様に、地盤改良された接合予定箇所３０に向けて掘進してゆくことにより行われる。シールド工法では、先端カッター１５によって切削された土砂を、後方の隔壁１６によって仕切られたチャンバー１７の内部に取り込み、泥水や泥土とした後に、排土機構を介して後方に排出する。また、シールド工法では、各種の測量装置を用いて、後続させるセグメント１３を組み立てつつ、シールド掘削機１０を接合予定箇所３０に向けて精度良く掘進して行くことができるようになっている。接合予定箇所３０までシールド掘削機１０を掘進したら、掘進作業を停止する。
【００２０】
到達掘進工程は、小径シールド掘削機２０を、一般の推進工法と同様に、接合予定箇所３０に先行して到達した大径シールド掘削機１０に向けて掘進してゆくことにより行われる。推進工法では、先端カッター２５によって切削された土砂を、後方の隔壁２６によって仕切られたチャンバー２７の内部に取り込み、泥水や泥土とした後に、排土機構２８を介して後方に排出する。また、推進工法では、各種の測量装置を用いて、後方に推進管２３を連設して推進させつつ、大径シールド掘削機１０に向けて精度良く掘進して行くことができるようになっている。小径シールド掘削機２０を、大径シールド掘削機１０と対向させてこれと同軸上に配置されるように掘進させると共に、先端カッター２５が大径シールド掘削機１０の先端カッター１５と近接するまで到達させたら、掘進作業を停止する（図１参照）。
【００２１】
小径部設備撤去工程では、接合予定箇所３０に到達した小径シールド掘削機２０から、先端カッター２５、隔壁２６、及び排土機構２７を解体撤去する（図２参照）。解体作業は、各種の解体工具やガス切断装置等を用いて容易に行うことができる。接合予定箇所３０及びこれの周囲の地盤が地盤改良されているので、隔壁２６や先端カッター２５を解体しても、周囲の地盤を崩落させることなく安全に作業を行うことができる。解体された諸設備は、外郭体２１や推進管２３の内部を介して例えば発進立坑まで搬送されて搬出されることになる。また、外郭体２１以外のその他の不要となったな設備もまた、この小径部設備撤去工程において撤去されることになる。さらに、チャンバー２７内に残っていた土砂や、小径シールド掘削機２０と大径シールド掘削機１０との間に残置された改良地盤３２も、この小径部設備撤去工程において撤去することができる。
【００２２】
なお、小径シールド掘削機２０を、本願出願人の出願に係る特開２００４−３４６６８８号公報に記載されているような、回収型掘削機としておくことにより、小径部設備撤去工程をよりスムーズに行うことが可能になる。
【００２３】
そして、本実施形態では、小径部設備撤去工程の後に、例えば小径シールド掘削機２０と大径シールド掘削機１０との間の改良地盤３２を撤去する作業に先立って、小径シールド掘削機２０の外殻体２１の先端部分に仮設隔壁３１を設置する隔壁設置工程を行うことが好ましい。隔壁設置工程では、図２及び図５に示すように、例えば先端カッター２５を撤去した後の外郭体２１の先端部分の内側において、中央部分を挟んだ両側に一対のＨ形鋼３３を、横方向に間隔をおいた状態で上下に立設させて両端部を支持リングプレート３６に溶着固定する。また各Ｈ形鋼３３の外側の一対の弓形部分を、鉄板３４を溶着固定することによって閉塞して、仮設隔壁３１を形成する。また、一対のＨ形鋼３３の間の中央部分には、複数の横矢板３５を着脱可能に嵌め込んでおき、改良地盤３２や大径シールド掘削機１０の先端カッター１５を撤去する作業を行う際には、横矢板３５を取り外して、小径シールド掘削機２０と大径シールド掘削機１０との間の作業空間に出入りする。
【００２４】
隔壁設置工程によって仮設隔壁３１を設けることにより、万が一の周辺地盤の崩壊や出水に備えることが可能になり、より安全に作業を行うことが可能になる。
【００２５】
大径部第１設備撤去工程では、隔壁２６や先端カッター２５等を撤去した小径シールド掘削機２０側からの作業によって、大径シールド掘削機１０の先端カッター１５を撤去する（図３参照）。大径シールド掘削機１０の先端カッター１５を撤去する作業は、例えば小径シールド掘削機２０と大径シールド掘削機１０との間に残置されていた改良地盤３２（図２参照）を撤去してから、各種の解体工具やガス切断装置等を用いて容易に行うことができる。解体された先端カッター１５は、小径シールド掘削機２０の外郭体２１や推進管２３の内部を介して例えば発進立坑まで搬送されて搬出されることになる。また、大径シールド掘削機１０のチャンバー１７内に残っていた土砂や不要となった設備もまた、この大径部第１設備撤去工程において撤去されることになる。
【００２６】
リングプレート接合工程では、先端カッター１５を撤去した後の大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内周面に円環帯板形状の当接リングプレート１４を接合固定する（図４参照）。当接リングプレート１４は、例えば厚さ１０ｍｍ程度の鉄板からなり、大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内径と略等しい外径を有すると共に、小径シールド掘削機２０の外殻体２１の内径よりも小さな内径を有する、例えば３５０ｍｍ程度の幅の円環帯板形状に形成されている。当接リングプレート１４は、例えば先端カッター１５が撤去された後のチャンバー１７の先端部分において、外殻体１１の内周面に沿って配置されると共に、内方に突出した状態で強固に溶着固定され、小径シールド掘削機２０側の外殻体２１の先端部２４を当接させる当接面を形成する。
【００２７】
本実施形態では、小径部接合工程において、図６に示すように、大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内周面から内方に突出する当接リングプレート１４に向けて、小径シールド掘削機２０の外殻体２１をさらに前進させることにより、外殻体２１の先端部２４を当接リングプレート１４に当接させて密着接合する。小径シールド掘削機２０の外殻体２１の前進は、発進立坑に設けた元押しジャッキからの押圧によって、推進管２３の前進を伴いつつ容易に行うことができる。また外殻体２１の先端部２４の当接リングプレート１４への密着接合は、これらを溶接することによって容易に行うことができる。外殻体２１の先端部２４が当接リングプレート１４に密着接合されることにより、当接リングプレート１４を介して小径シールド掘削機２０の外殻体２１の先端部２４が大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内周面に密着接合されると共に、大径シールド掘削機１０の外殻体１１と小径シールド掘削機２０の外殻体２１とが強固に接合一体化されることになり、周囲の地盤からの土圧や水圧を安定した状態で支持して、以後のトンネル１２，２２の構築作業等を容易且つ安全に行うことが可能になる。
【００２８】
なお、小径シールド掘削機２０の外殻体２１の先端部２４を当接リングプレート１４へ密着接合したら、不要になった仮設隔壁３１を撤去する。また、例えば小径シールド掘削機２０の外殻体２１に設けた注入孔から、外殻体１１，２１の外側に裏込め材を注入して、周囲の地盤の空隙に充填することにより、さらに安定した状態で以後の作業を行うことが可能になる。
【００２９】
大径部第２設備撤去工程では、小径シールド掘削機２０側からの作業によって、及び／又は大径シールド掘削機１０側からの作業によって、大径シールド掘削機１０の隔壁１６及び排土機構を撤去する。これらの撤去作業は、各種の解体工具やガス切断装置等を用いて容易に行うことができる。解体されたこれらの諸設備は、各シールド掘削機１０，２０の外郭体１１，２１や、推進管２３あるいは組み立てたセグメント１３の内部を介して、例えば発進立坑まで搬送されて搬出されることになる。
【００３０】
これによって、大径シールド掘削機１０によるトンネル１２と、小径シールド掘削機２０によるトンネル２２とが一体として連通するので、以後の上下水道用のトンネルの構築作業等を、容易且つスムーズに行うことが可能になる。
【００３１】
そして、上述の構成を備える本実施形態のシールド掘削機の地中接合方法によれば、シールド掘削機を特殊な構造とすることなく、簡易且つ安価な構成によって、地中において掘削径の異なる一対のシールド掘削機１０，２０の外殻体１１，２１を接合一体化することが可能になる。すなわち、本実施形態では、地盤改良された接合予定箇所３０に先行して到達した大径シールド掘削機１０に向けて、小径シールド掘削機２０を到達させ、小径シールド掘削機２０の先端カッター２５等を撤去すると共に大径シールド掘削機１０の先端カッター１５を撤去し、好ましくは大径シールド掘削機１０の外殻体１１の内周面に当接リングプレート１４を接合固定して、小径シールド掘削機２０の外殻体２１の先端部２４を当接リングプレート１４に密着接合することによって、各シールド掘削機１０，２０の外殻体１１，２１を接合一体化する。従って、本実施形態によれば、先端カッターのカッタースポーク部を径方向に伸縮可能に形成したり、外郭体を二重構造としてその間に貫入リングを進退可能に設置する等の特殊な構造にシールド掘削機を改造することなく、簡易且つ安価な構成によって、掘削径の異なる一対のシールド掘削機１０，２０の外殻体１１，２１を容易に接合一体化することが可能になる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、大径シールド掘削機がシールド工法によるシールド掘削機で、小径シールド掘削機が推進工法によるシールド掘削機である必要は必ずしもなく、双方が共にシールド工法によるシールド掘削機であったり、双方が共に推進工法によるシールド掘削機である場合でも、本発明を適用することができる。また、大径シールド掘削機によるトンネルの内径と、小径シールド掘削機によるトンネルの内径とが同じ内径となるように施工される必要は必ずしもなく、異なる内径となるように施工することもできる。さらに、上下水道用のトンネルに限定されることなく、その他の種々の地下トンネルを構築するべく本発明を採用することができる。
【００３３】
また、リングプレート接合工程を設けて、大径シールド掘削機の外殻体の内周面から内方に突出させて設けた当接リングプレートに、小径シールド掘削機の外殻体の先端部を密着接合することによって、小径シールド掘削機の外殻体の先端部を大径シールド掘削機の外殻体の内周面に密着接合させる必要は必ずしもない。例えば、大径部第１設備撤去工程の後に、小径シールド掘削機をさらに前進させて、これの外殻体の先端部を大径シールド掘削機の外殻体の内側に配置し、例えば大径シールド掘削機の外殻体の内部からの作業によって、大径シールド掘削機の外殻体の内側面と、小径シールド掘削機の外殻体の先端部との間の隙間を埋めるようにして、閉塞プレートを溶着接合することにより、この閉塞プレートを介して、小径シールド掘削機の外殻体の先端部を大径シールド掘削機の外殻体の内周面に密着接合することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の好ましい一実施形態に係るシールド掘削機の地中接合方法の作業工程を説明する略示断面図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態に係るシールド掘削機の地中接合方法の作業工程を説明する略示断面図である。
【図３】本発明の好ましい一実施形態に係るシールド掘削機の地中接合方法の作業工程を説明する略示断面図である。
【図４】本発明の好ましい一実施形態に係るシールド掘削機の地中接合方法の作業工程を説明する略示断面図である。
【図５】仮設隔壁を取り付けた状態を説明する、図２をＡ−Ａから見た略示正面図である。
【図６】小径シールド掘削機をさらに前進させて、外殻体の先端部を当接リングプレートに当接させる状況を説明する略示断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 大径シールド掘削機
１１ 大径シールド掘削機の外殻体
１２ 大径シールド掘削機によるトンネル
１３ セグメント
１４ 当接リングプレート
１５ 大径シールド掘削機の先端カッター
１６ 大径シールド掘削機の隔壁
１７ 大径シールド掘削機のチャンバー
２０ 小径シールド掘削機
２１ 小径シールド掘削機の外殻体
２２ 小径シールド掘削機によるトンネル
２３ 推進管
２４ 小径シールド掘削機の外殻体の先端部
２５ 小径シールド掘削機の先端カッター
２６ 小径シールド掘削機の隔壁
２７ 小径シールド掘削機のチャンバー
２８ 小径シールド掘削機の排土機構
３０ 接合予定箇所
３１ 仮設隔壁
３２ 改良地盤
３３ Ｈ形鋼
３４ 鉄板
３５ 横矢板
３６ 支持リングプレート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削径の異なる一対のシールド掘削機の外殻体を、地中において正面から接合一体化するためのシールド掘削機の地中接合方法であって、
地中における接合予定箇所及びこれの周囲の地盤に地盤改良を施す地盤改良工程と、
掘削径が大きい方の大径シールド掘削機を、前記接合予定箇所まで先行して掘進させる先行掘進工程と、
前記接合予定箇所の大径シールド掘削機に向けて、掘削径が小さい方の小径シールド掘削機を、これの先端カッターが前記大径シールド掘削機の先端カッターと近接するまで、前記大径シールド掘削機と同軸上に配置されるように掘進到達させる到達掘進工程と、
前記小径シールド掘削機側から、当該小径シールド掘削機の先端カッター、隔壁、及び排土機構を撤去する小径部設備撤去工程と、
前記小径シールド掘削機側から、前記大径シールド掘削機の先端カッターを撤去する大径部第１設備撤去工程と、
前記小径シールド掘削機をさらに前進させ、これの外殻体の先端部を前記大径シールド掘削機の外殻体の内周面に密着接合する小径部接合工程と、
前記大径シールド掘削機の隔壁及び排土機構を撤去する大径部第２設備撤去工程とを含むシールド掘削機の地中接合方法。
【請求項２】
前記大径部第１設備撤去工程の後に、前記先端カッターを撤去した後の前記大径シールド掘削機の外殻体の内周面から内方に突出させて、前記小径シールド掘削機の掘削径よりも小さな内径を有する円環帯板形状の当接リングプレートを接合固定するリングプレート接合工程を含み、前記小径部接合工程において、前記小径シールド掘削機の外殻体の先端部を前記当接リングプレートに当接させて密着接合することにより、前記当接リングプレートを介して前記小径シールド掘削機の外殻体の先端部を前記大径シールド掘削機の外殻体の内周面に密着接合させる請求項１に記載のシールド掘削機の地中接合方法。
【請求項３】
前記小径部設備撤去工程の後に、前記小径シールド掘削機の外殻体の先端部分に仮設隔壁を設置する隔壁設置工程を含む請求項１又は２に記載のシールド掘削機の地中接合方法。
【請求項４】
前記大径シールド掘削機は、後続してセグメントを組み立てるシールド工法のシールド掘削機であり、前記小径シールド掘削機は、後続して推進管を推進させる推進工法のシールド掘削機であり、前記大径シールド掘削機を用いたシールド工法によるトンネルの内径と、前記小径シールド掘削機を用いた推進工法によるトンネルの内径とが同じ内径となるように施工される請求項１〜３のいずれかに記載のシールド掘削機の地中接合方法。
【請求項１】
掘削径の異なる一対のシールド掘削機の外殻体を、地中において正面から接合一体化するためのシールド掘削機の地中接合方法であって、
地中における接合予定箇所及びこれの周囲の地盤に地盤改良を施す地盤改良工程と、
掘削径が大きい方の大径シールド掘削機を、前記接合予定箇所まで先行して掘進させる先行掘進工程と、
前記接合予定箇所の大径シールド掘削機に向けて、掘削径が小さい方の小径シールド掘削機を、これの先端カッターが前記大径シールド掘削機の先端カッターと近接するまで、前記大径シールド掘削機と同軸上に配置されるように掘進到達させる到達掘進工程と、
前記小径シールド掘削機側から、当該小径シールド掘削機の先端カッター、隔壁、及び排土機構を撤去する小径部設備撤去工程と、
前記小径シールド掘削機側から、前記大径シールド掘削機の先端カッターを撤去する大径部第１設備撤去工程と、
前記小径シールド掘削機をさらに前進させ、これの外殻体の先端部を前記大径シールド掘削機の外殻体の内周面に密着接合する小径部接合工程と、
前記大径シールド掘削機の隔壁及び排土機構を撤去する大径部第２設備撤去工程とを含むシールド掘削機の地中接合方法。
【請求項２】
前記大径部第１設備撤去工程の後に、前記先端カッターを撤去した後の前記大径シールド掘削機の外殻体の内周面から内方に突出させて、前記小径シールド掘削機の掘削径よりも小さな内径を有する円環帯板形状の当接リングプレートを接合固定するリングプレート接合工程を含み、前記小径部接合工程において、前記小径シールド掘削機の外殻体の先端部を前記当接リングプレートに当接させて密着接合することにより、前記当接リングプレートを介して前記小径シールド掘削機の外殻体の先端部を前記大径シールド掘削機の外殻体の内周面に密着接合させる請求項１に記載のシールド掘削機の地中接合方法。
【請求項３】
前記小径部設備撤去工程の後に、前記小径シールド掘削機の外殻体の先端部分に仮設隔壁を設置する隔壁設置工程を含む請求項１又は２に記載のシールド掘削機の地中接合方法。
【請求項４】
前記大径シールド掘削機は、後続してセグメントを組み立てるシールド工法のシールド掘削機であり、前記小径シールド掘削機は、後続して推進管を推進させる推進工法のシールド掘削機であり、前記大径シールド掘削機を用いたシールド工法によるトンネルの内径と、前記小径シールド掘削機を用いた推進工法によるトンネルの内径とが同じ内径となるように施工される請求項１〜３のいずれかに記載のシールド掘削機の地中接合方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−７９４２５（Ｐ２００９−７９４２５Ａ）
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４９５４０（Ｐ２００７−２４９５４０）
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（０００１４０２９２）株式会社奥村組 (469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（０００１４０２９２）株式会社奥村組 (469)
【Ｆターム（参考）】
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