拡幅セグメント、押し当て装置及びトンネルの構築方法

【課題】構築中のトンネルの位置ズレを防ぐ。
【解決手段】シールド掘進機1で掘削した主トンネル孔7に沿って拡幅トンネル孔5を掘削し、拡幅トンネル孔5内に拡幅トンネル11を構築すべく拡幅トンネル孔5内に張設して拡幅トンネル11を構築するための拡幅セグメント15において、拡幅セグメント本体57に、そのセグメント本体57をトンネル孔5の地山で保持するためのアンカー部材47を設けたものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、掘削したトンネル孔内に張設してトンネルを構築するためのセグメントに係り、特に主トンネルに沿って構築される拡幅トンネルの拡幅セグメント及び拡幅セグメントを地山で保持する押し当て装置とトンネルの構築方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
道路トンネルにおいては、所定距離毎に車両の非常駐車帯を設ける必要がある。この非常駐車帯は、道路本線の脇に駐車スペースを形成するものであり、トンネルの長手方向の一部に沿って構築された拡幅トンネル内に形成されている。
【0003】
従来、トンネルの長手方向の一部に沿って拡幅トンネルを構築する場合、まず、シールド掘進機により道路本線を形成する主トンネルを掘削・構築し、次に、拡幅用のシールド掘進機により主トンネルから径方向外側に掘削して拡幅トンネルを構築していた。例えば、特許文献1にもそのような拡幅掘削装置が開示されている。しかしながら、この工法はトンネルを構築するのに2つの工程を必要とするため、コストが高く、かつ工期が長期化するという欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特公昭62−1073号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで本発明者らは、図10に示すように、主トンネル60と拡幅トンネル61とを並行に構築できるシールド掘進機62を新規開発し、このシールド掘進機62を用いて構築した主トンネル60と拡幅トンネル61とを一体に接合して連通させる技術を開発中である。このシールド掘進機62は、シールド本体63の側部に設けられ拡幅トンネル孔(図示せず)を掘削するための拡幅カッタ64と、シールド本体63の側部に拡幅カッタ64に近接して設けられ拡幅トンネル穴内に拡幅セグメント67を張設するための拡幅シールド部65とを備えて構成されている。
【0006】
ところで、このシールド掘進機62の拡幅シールド部65は少なくとも主トンネル60のセグメント組立位置より前方に設けられるものであり、拡幅シールド部65で組み立てられた拡幅セグメント67は主トンネル60の前方で拡幅トンネル孔内に押し出されるものであるため、拡幅トンネル61が主トンネル60に隣接されるまでは主トンネル60に拡幅トンネル61を固定することができないという制約がある。このため、拡幅シールド部65から最初に送り出される拡幅トンネル61の後端部分66が特に位置ズレを起こし易いという課題があった。
【0007】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、構築中のトンネルの位置ズレを防ぐことができるセグメント及び押し当て装置並びにトンネルの構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために本発明は、シールド掘進機で掘削した主トンネル孔に沿って拡幅トンネル孔を掘削し、該拡幅トンネル孔内に拡幅トンネルを構築すべく上記拡幅トンネル孔内に張設して拡幅トンネルを構築するための拡幅セグメントにおいて、拡幅セグメント本体に、そのセグメント本体をトンネル孔の地山で保持するためのアンカー部材を設けたものである。
【0009】
上記アンカー部材が、拡幅セグメント本体に設けられた球面受座と、該球面受座に回転自在に取り付けられた球状部材と、該球状部材に出没自在に挿通された杆状部材とを備えて構成されるとよい。
【0010】
また、シールド掘進機で主トンネル孔に沿って拡幅トンネル孔を掘削し、その拡幅トンネル孔内に張設する拡幅セグメントに、拡幅セグメントをトンネル孔の地山で保持するためのアンカー部材を設けたものである。
【0011】
上記アンカー部材が、上記拡幅セグメントに設けられた球面受座と、該球面受座に回転自在に取り付けられた球状部材と、該球状部材に出没自在に挿通された杆状部材とを備えて構成されるとよい。
【0012】
また、シールド掘進機により、主トンネル孔を掘削すると共にその主トンネル孔の任意の位置に拡幅トンネル孔を掘削し、これら主トンネル孔と拡幅トンネル孔にセグメントを張設して主トンネルと拡幅トンネルとを構築したのち、これらトンネル同士のセグメントを互いに連結して固定し、主トンネルと拡幅トンネルを連通させるトンネルの構築方法であって、上記拡幅トンネル孔にセグメントを張設するまえに、そのセグメントに、セグメントをトンネル孔の地山で保持するためのアンカー部材を設け、拡幅トンネル孔にセグメントを張設するとき、上記セグメントを上記アンカー部材で地山に係止したのち、セグメントを順次組み立てて拡幅トンネルを構築して行き、該拡幅トンネルが上記シールド掘進機の後方で上記主トンネルに隣接されたとき拡幅トンネルを主トンネルにボルト・ナットで連結するものである。
【0013】
上記拡幅トンネルの始端に位置されるセグメントに上記アンカー部材を設けるとよい。
【0014】
そして、上記アンカー部材を設けたセグメントの前側に他のセグメントを組み付けるまえに、上記他のセグメントに地山に打ち込まれるグラウンドアンカーを予め設けるとよい。
【0015】
また、シールド掘進機により、主トンネル孔を掘削すると共にその主トンネル孔の任意の位置に拡幅トンネル孔を掘削し、これら主トンネル孔と拡幅トンネル孔にセグメントを張設して主トンネルと拡幅トンネルとを構築したのち、これらトンネル同士のセグメントを互いに連結して固定し、主トンネルと拡幅トンネルを連通させるトンネルの構築方法であって、上記拡幅トンネル孔にセグメントを張設するまえに、そのセグメントに、セグメントをトンネル孔の地山で保持するためのアンカー部材を設け、拡幅トンネル孔にセグメントを張設するとき、上記セグメントを上記アンカー部材で地山に係止したのち、セグメントを順次組み立てて拡幅トンネルを構築して行き、これと同時に上記シールド掘進機からガイドロッドを径方向外方に突出させて上記拡幅トンネルをガイドし、拡幅トンネルが上記シールド掘進機の後方で上記主トンネルに隣接されたとき拡幅トンネルを主トンネルにボルト・ナットで連結するものである。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、構築中のトンネルの位置ズレを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の好適実施の形態を示す押し当て装置の背面断面図である。
【図2】拡幅セグメント内に没入した押し当て装置の背面断面図である。
【図3】押し当て装置の側面断面図である。
【図4】主トンネルと拡幅トンネルを構築するシールド掘進機の平面図である。
【図5】図4のA−A線矢視断面図である。
【図6】図4のB−B線矢視断面図である。
【図7】図4のC−C線矢視断面図である。
【図8】拡幅トンネルの後端を塞ぐ妻セグメントの背面断面図である。
【図9】他の実施の形態を示す構築中のトンネルの概略平面図である。
【図10】開発中のシールド掘進機の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
図4は、主トンネルと拡幅トンネルを構築するシールド掘進機の平面図であり、図5は図4のA−A線矢視断面図であり、図6は図4のB−B線矢視断面図であり、図7は図4のC−C線矢視断面図である。
【0019】
図4に示すように、シールド掘進機1は、掘進方向前方部に主カッタ2を有するシールド本体3と、シールド本体3の側部に径方向外方に出没自在に設けられた拡幅カッタ4と、シールド本体3の側部に設けられ拡幅カッタ4で掘削された拡幅トンネル孔5内に出没する拡幅シールド部6とを備えて構成されている。シールド本体3は、主カッタ2で掘削した主トンネル孔7内に主セグメント8を張設して主トンネル9を構築するための主セグメント用エレクタ10を後部に有する。図4及び図6に示すように、シールド本体3の側部には、後述する拡幅トンネル11をガイドすべく径方向外方に出没するガイド装置12が設けられており、拡幅トンネル11に予め設けられた溝42及び拡幅トンネル11の上下端に係合することで、拡幅トンネル11を支持するようになっている。ガイド装置12は、シールド本体3の側部に周方向に離間すると共に軸方向(前後方向)に離間して複数設けられている。ガイド装置12は、それぞれシールド本体3に一体に設けられたシリンダ部44と、シリンダ部44に出没自在に設けられ拡幅トンネル11に摺接されるガイドロッド45とを備えて構成されている。拡幅カッタ4は、略円盤状に形成されたカッタ面部13と、カッタ面部13を前後傾動自在に枢支し掘削面の向きを変えるための回動機構14とを備えて構成されており、カッタ面部13を主トンネル孔7の径方向外方に突出させてその掘削面を前方へ向けることで主トンネル孔7の側部に沿って拡幅トンネル孔5を掘削できるように構成されている。
【0020】
図4及び図5に示すように、拡幅シールド部6は、拡幅カッタ4で掘削した拡幅トンネル孔5内に拡幅セグメント15を張設して拡幅トンネル11を構築するための拡幅セグメント用エレクタ16を有すると共に、拡幅トンネル11を後方に押し出すためのジャッキ17を有する。拡幅シールド部6の外周部後端には組み立てた拡幅セグメント15を送り出すための開口18が形成されている。開口18は、拡幅シールド部6を拡幅トンネル孔5に出没させる際、拡幅セグメント15たる妻セグメント19で塞がれるようになっており、開口18から機内に浸水しないようになっている。妻セグメント19は、開口18と略同じ形状の板状に形成されている。
【0021】
図4に示すように、拡幅トンネル11は、拡幅トンネル孔5内における拡幅トンネル11の位置を固定するための押し当て装置46を有する。押し当て装置46は、拡幅セグメント15に、拡幅セグメント15を拡幅トンネル孔5の地山で保持するためのアンカー部材47を設けて構成されている。すなわち、押し当て装置46を構成する拡幅セグメント15は、拡幅セグメント本体57にアンカー部材47を設けて構成されている。アンカー部材47には、妻セグメント19に拡幅トンネル11の径方向外方に突出可能に設けた周辺アンカー部材20と、妻セグメント19に拡幅トンネル11の軸方向に突出可能に設けた妻側アンカー部材21と、妻セグメント19の前側に組み付けられる他の拡幅セグメント15に設けたグラウンドアンカー43とがある。
【0022】
図1及び図2に示すように、周辺アンカー部材20は、妻セグメント19に設けられた球面受座23と、球面受座23に回転自在に取り付けられた球状部材24と、球状部材24に出没自在に挿通された杆状部材30とを備えて構成されており、球状部材24を適宜回動させることで突出する方向を調節できるようになっている。球面受座23は、略リング状に形成された受座本体28の内周に球面を受ける凹面を形成してなるものであり、凹面には球状部材24との間をシールするためのシール29が設けられている。また、受座本体28は分割可能に形成されており、球状部材24の周囲を囲むように組み立てることで、球状部材24と分離しないように構成されている。そしてこれにより球状部材24は、球面受座23に任意の方向に回動自在に保持されるようになっている。
【0023】
杆状部材30は、一端側をトンネル外に露出されており、その先端には、地山を捕らえるための先端部材31が設けられている。先端部材31は、地山を面で捕らえるように板状に形成されており、杆状部材30に回動可能に連結されている。先端部材31の外周縁は反り返るように所定角度屈曲されており、地山を押圧したときに外周縁に当たる土砂を適宜逃がしながら良好に地山を捕らえるように構成されている。また、妻セグメント19には、先端部材31を収容するための凹部25が形成されており、シールド本体3に対する拡幅シールド部6の出没を先端部材31で邪魔しないようになっている。
【0024】
球状部材24には、杆状部材30との間をシールするためのシール35が設けられると共に、杆状部材30をトンネル外に送り出すための送出手段36が設けられている。送出手段36は、球状部材24に設けられ拡幅トンネル11の内側に向けて延びる送りねじ37と、送りねじ37を摺動自在に挿通させると共に杆状部材30の他端側に一体に設けられたスライド部材38と、送りねじ37に螺合されスライド部材38を送るための送りナット39とを備えて構成されている。
【0025】
図3に示すように、妻側アンカー部材21は、周辺アンカー部材20と略同様の構成であり、杆状部材48と送りねじ49を周辺アンカー部材20より長く形成されている。これにより妻側アンカー部材21は、周辺アンカー部材20よりストロークを長く形成されており、拡幅カッタ4起動時に拡幅カッタ4の突出量に応じて徐々に拡幅される拡幅トンネル孔5の拡幅途上部分に届くように構成されている。図1に示すように、グラウンドアンカー43は、地山に打ち込まれるロックボルト32と、ロックボルト32の基端側に挿通されるワッシャ(当て板)33と、ロックボルト32に螺合されワッシャ33を介して拡幅セグメント15に密着固定されるナット34とを備えて構成されている。
【0026】
また、図7に示すように、主トンネル9の拡幅トンネル11側の主セグメント8と、拡幅トンネル11の主トンネル9側の拡幅セグメント15とには、主トンネル9と拡幅トンネル11を連結するための連結装置22が予め組み立てる前に設けられており、シールド掘進機1の後方で主トンネル9と拡幅トンネル11とを連結するようになっている。連結装置22は、ボルト26とナット27を備えて構成されている。ボルト26とナット27は、それぞれ周辺アンカー部材20と同様の球面受座23a及び球状部材24a、24bを介して主セグメント8又は拡幅セグメント15に回動自在に設けられている。ナット27側の球状部材24bには、ボルト26にナット27を位置合わせするとき球状部材24bを回動させるためのハンドル24cが設けられている。
【0027】
次にトンネルの構築方法について述べる。
【0028】
図4に示すように、主トンネル9に沿って拡幅トンネル11を構築する場合、まず、主トンネル孔7を掘削すると共にその主トンネル孔7の任意の位置に拡幅トンネル孔5を掘削し、これら主トンネル孔7と拡幅トンネル孔5にセグメント8、15を張設して主トンネル9と拡幅トンネル11とを構築する。
【0029】
主トンネル孔7の掘削は主カッタ2にて行い、主セグメント用エレクタ10で主トンネル孔7内に主セグメント8を張設することで主トンネル9を構築する。拡幅トンネル孔5の掘削は拡幅カッタ4にて行う。具体的には、拡幅カッタ4を駆動させながらシールド本体3から突出させ、前方へ傾けることで拡幅トンネル孔5を掘削し始める。このとき、拡幅トンネル孔5内に拡幅シールド部6を徐々に突出させ、拡幅セグメント15を組み立てる準備をしておく。また同時に、シールド本体3からガイド装置12のガイドロッド45を突出させ、拡幅シールド部6で組み立てられる拡幅セグメント15をガイドする準備をしておく。拡幅シールド部6を突出させるとき、妻セグメント19は開口18内に配置されているが、妻側アンカー部材21の先端部材31は妻セグメント19の凹部25内に収容されているため、拡幅シールド部6の移動を邪魔することはない。
【0030】
このようにして、拡幅シールド部6がシールド本体3から完全に突出されたら、拡幅シールド部6の開口18に配置された妻セグメント19に他の拡幅セグメント15を組み付けつつ、妻側アンカー部材21を後方に延出させる。妻セグメント19に組み付ける他の拡幅セグメント15には、予めグラウンドアンカー43が設けられたものを用いる。また、妻側アンカー部材21の延出は、送りナット39を回してスライド部材38を後方へ送り、杆状部材48を軸方向後方に突出させることで行う。このとき、拡幅トンネル孔5後端の拡幅途上部分は後方へ向かうにつれて徐々に幅を狭めるように傾斜されているが、杆状部材48は球状部材24を適宜回動させることで突出する方向を調節できるようになっており、杆状部材48の先端には先端部材31が回動自在に設けられているため、杆状部材48の先端を適宜径方向外方に向けるように球状部材24を回動させながら杆状部材48を後方に突出させることで先端部材31を拡幅トンネル孔5の地山に安定して着座させることができ、地山を確実に捕らえることができる。
【0031】
このようにして、拡幅トンネル孔5に対する妻セグメント19の軸方向の位置が固定されたら、妻セグメント19に組み付けた他の拡幅セグメント15をジャッキ17で後方へ押す。妻セグメント19と妻セグメント19に組み付けられた拡幅セグメント15は、シールド掘進機1の前進に応じて相対的に後方に押し出されることとなる。妻セグメント19が拡幅シールド部6から完全に出たら、妻側アンカー部材21と同様の手順で周辺アンカー部材20をそれぞれ径方向外方に延出させ、妻セグメント19の径方向の位置を固定する。これにより、妻セグメント19は突出方向の異なる複数のアンカー部材47で地山に係止され、いずれの方向にも動かないように固定される。妻セグメント19に続いて拡幅セグメント15が拡幅シールド部6から出たら、拡幅セグメント15からグラウンドアンカー43を突出させ、地山に打ち込む。これにより、拡幅トンネル11の後端部がさらに強固に地山に固定されることとなる。以降、拡幅セグメント15を順次組み立てて拡幅シールド部6から押し出すことで拡幅トンネル11を構築して行く。
【0032】
図6に示すように、シールド掘進機1が所定距離進むと、拡幅トンネル11はシールド本体3から突出されたガイドロッド45に上下端と溝42とを係合され、上下方向の位置をガイドされることとなる。
【0033】
図4に示すように、構築した主トンネル9と拡幅トンネル11とがシールド掘進機1の後方まで延び、互いに隣接されたら、隣接されたセグメント8、15同士を互いに連結装置22で連結して固定する。このとき、拡幅トンネル11は後端部の前後左右上下の位置を押し当て装置46を介して地山に保持され、中間部の周方向の位置をガイドロッド45に保持されながら延長されているため、殆ど位置ズレを起こすことなく主トンネル9に隣接される。主トンネル9と拡幅トンネル11を連結するときは、図7に示すように、連結装置22のボルト26とナット27を適宜回動させて互いの軸心を合わせつつ、ボルト26をナット27側に突出させ、ボルト26とナット27を締結する。
【0034】
拡幅セグメント15を所定の距離組み立てたら、拡幅セグメント15に妻セグメント19を組み付けて拡幅トンネル11の前端を塞ぐと共に、拡幅シールド部6の開口18を妻セグメント19で塞ぎ、拡幅カッタ4と拡幅シールド部6をシールド本体3内に没入させて拡幅トンネル11の構築作業を終える。この後、セグメント8、15の周辺部の止水用地盤改良を行う。
【0035】
このようにして、拡幅トンネル11を全長に渡って主トンネル9に連結し、止水作業が完了したら、主トンネル9と拡幅トンネル11とが重なり合う部分を切り開き、主トンネル9と拡幅トンネル11とを溶接等により接合して連通させる。
【0036】
このように、拡幅トンネル孔5内に張設する拡幅セグメント15に、拡幅セグメント15を拡幅トンネル孔5の地山で保持するためのアンカー部材47を設けて押し当て装置46を構成したため、構築中の拡幅トンネル11の位置ズレを容易に防ぐことができる。
【0037】
拡幅セグメント15に周辺アンカー部材20を拡幅トンネル11の径方向外方に突出可能に設けたため、拡幅トンネル11の上下左右の位置を容易に固定することができる。拡幅セグメント15に妻側アンカー部材21を拡幅トンネル11の軸方向に突出可能に設けたため、拡幅トンネル11の軸方向の位置を容易に固定することができる。
【0038】
そして、周辺アンカー部材20と妻側アンカー部材21を、拡幅セグメント15に設けられた球面受座23と、球面受座23に回転自在に取り付けられた球状部材24と、球状部材24に出没自在に挿通された杆状部材30、48とを備えて構成したため、周辺アンカー部材20及び妻側アンカー部材21を突出させる方向を適宜調節することができ、周辺アンカー部材20及び妻側アンカー部材21を地山に安定して係合させることができ、地山に拡幅セグメント15を確実に保持させることができる。
【0039】
また、アンカー部材47が、地山に打ち込まれるグラウンドアンカー43からなるものとすると、アンカー部材47を簡易な構造にすることができる。
【0040】
拡幅トンネル孔5に拡幅セグメント15を張設するとき、拡幅セグメント15をアンカー部材47で地山に係止したのち、拡幅セグメント15を順次組み立てて拡幅トンネル11を構築して行き、拡幅トンネル11がシールド掘進機1の後方で主トンネル9に隣接されたとき拡幅トンネル11を主トンネル9にボルト26・ナット27で連結するため、拡幅トンネル11を構築している最中に拡幅トンネル11の後端部が位置ズレを起こすのを防ぐことができ、拡幅トンネル11の後端部を主トンネル9に略所定の位置で隣接させて拡幅トンネル11と主トンネル9を容易に連結することができる。
【0041】
そして、拡幅トンネル11の始端に位置される拡幅セグメント15、すなわち妻セグメント19にアンカー部材47を設けたため、構築し始めた拡幅トンネル11がずれる前に拡幅トンネル11の後端を地山に保持させることができ、確実に拡幅トンネル11の位置ズレを防ぐことができる。
【0042】
そしてさらに、妻セグメント19の前側に他の拡幅セグメント15を組み付けるまえに、その拡幅セグメント15に地山に打ち込まれるグラウンドアンカー43を予め設けたため、妻セグメント19の前側でも拡幅トンネル11を地山に保持させることができ、より確実に拡幅トンネル11の位置ズレを防ぐことができる。
【0043】
また、拡幅トンネル孔5に拡幅セグメント15を張設するとき、拡幅セグメント15をアンカー部材47で地山に係止したのち、拡幅セグメント15を順次組み立てて拡幅トンネル11を構築して行き、これと同時にシールド掘進機1からガイドロッド45を径方向外方に突出させて拡幅トンネル11をガイドし、拡幅トンネル11がシールド掘進機1の後方で主トンネル9に隣接されたとき拡幅トンネル11を主トンネル9にボルト26・ナット27で連結するため、拡幅トンネル11を構築している最中に拡幅トンネル11の後端部や中間部が位置ズレを起こすのを防ぐことができる。これにより、拡幅トンネル11の中間部が径方向外方にズレ動いて後端部が前方に引っ張られるのを防ぐことができ、拡幅トンネル11の後端部を主トンネル9に略所定の位置で隣接させて拡幅トンネル11と主トンネル9とを容易に連結することができる。
【0044】
なお、妻セグメント19の前側の拡幅セグメント15から地山にグラウンドアンカー43を打ち込み、拡幅セグメント15を地山に保持させるものとしたが、グラウンドアンカー43に替えて周辺アンカー部材20を用いてもよい。また、妻セグメント19に設けたアンカー部材47だけで十分拡幅トンネル11の後端部を地山に保持できる場合、妻セグメント19の前側にグラウンドアンカー43等のアンカー部材47を設けた拡幅セグメント15を組み立てなくともよい。
【0045】
そして、上述の実施の形態では、妻セグメント19に直接組み付けられる他の拡幅セグメント15にグラウンドアンカー43を設けるものとしたが、グラウンドアンカー43は、いずれの拡幅セグメント15に設けてもよい。
【0046】
また、拡幅セグメント15にアンカー部材47を設ける実施の形態について述べたがこれに限るものではない。アンカー部材47は、以下に述べる他の実施の形態のように他のセグメントに設けてもよい。なお、上述と同様の構成については同符号を付し、説明を省く。
【0047】
図9に示すように、シールド掘進機50で掘削したカーブするトンネル孔51内には通常のカーブ用セグメント52と共に、地山に固定されるアンカー付きセグメント53が所定間隔おきに組み立てられるようになっている。アンカー付きセグメント53は、カーブ用セグメント52のセグメント本体54に、そのセグメント本体54をトンネル孔51の地山で保持するためのアンカー部材47を設けて構成されている。アンカー部材47は、それぞれグラウンドアンカー43からなり、径方向外方に突出可能に設けられている。また、アンカー付きセグメント53は、同一周上に複数配置されており、トンネル55を地山に強固に保持させるようになっている。
【0048】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【0049】
シールド掘進機50でカーブするトンネル孔51内にセグメント52、53を張設する場合、シールド掘進機50内のエレクタ(図示せず)で通常のカーブ用セグメント52を組み立てつつ、所定間隔置きにアンカー付きセグメント53を組み立てる。アンカー付きセグメント53は、前側に他のカーブ用セグメント52を順次組み付けられ、シールドジャッキ(図示せず)で後方へ押されることにより、シールド掘進機50から送り出される。アンカー付きセグメント53がシールド掘進機50から送り出されたら、そのアンカー部材47をそれぞれ突出させ、地山に打ち込む。これにより、アンカー付きセグメント53は地山に保持され、たとえ地盤が緩くともずれ動くことがなく、シールドジャッキの推進力を確実に地山に伝えてシールド掘進機50に所定の反力を与えることができる。
【0050】
このように、掘削したトンネル孔51内に張設してトンネル55を構築するためのセグメント52のセグメント本体54に、そのセグメント本体54をトンネル孔51の地山で保持するためのアンカー部材47を設けてアンカー付きセグメント53を構成しても、アンカー付きセグメント53をアンカー部材47で地山に保持させることができ、アンカー付きセグメント53がズレ動くのを防ぐことができる。
【0051】
なお、アンカー部材47はグラウンドアンカー43からなるものとしたが、上述の周辺アンカー部材20であってもよい。すなわち、アンカー部材47が、セグメント本体54に設けられた球面受座23と、球状部材24と、杆状部材30、48とを備えて構成されていてもよい。また、アンカー部材47は、セグメント本体54に軸方向に突出可能に設けられるものであってもよい。
【0052】
トンネル55がカーブする位置にアンカー付きセグメント53を組み立てるものとしたが、直線位置など他の位置にアンカー付きセグメント53を組み立て、アンカー付きセグメント53を地山に保持させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【0053】
1 シールド掘進機
5 拡幅トンネル孔
7 主トンネル孔
8 主セグメント(セグメント)
9 主トンネル
11 拡幅トンネル
15 拡幅セグメント
19 妻セグメント(セグメント)
23 球面受座
24 球状部材
26 ボルト
27 ナット
30 杆状部材
43 グラウンドアンカー
45 ガイドロッド
46 押し当て装置
47 アンカー部材
48 杆状部材
51 トンネル孔
53 セグメント
54 セグメント本体
55 トンネル
57 拡幅セグメント本体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
シールド掘進機で掘削した主トンネル孔に沿って拡幅トンネル孔を掘削し、該拡幅トンネル孔内に拡幅トンネルを構築すべく上記拡幅トンネル孔内に張設して拡幅トンネルを構築するための拡幅セグメントにおいて、拡幅セグメント本体に、そのセグメント本体をトンネル孔の地山で保持するためのアンカー部材を設けたことを特徴とする拡幅セグメント。
【請求項2】
上記アンカー部材が、拡幅セグメント本体に設けられた球面受座と、該球面受座に回転自在に取り付けられた球状部材と、該球状部材に出没自在に挿通された杆状部材とを備えて構成された請求項1記載の拡幅セグメント。
【請求項3】
シールド掘進機で主トンネル孔に沿って拡幅トンネル孔を掘削し、その拡幅トンネル孔内に張設する拡幅セグメントに、拡幅セグメントをトンネル孔の地山で保持するためのアンカー部材を設けたことを特徴とする拡幅トンネルの押し当て装置。
【請求項4】
上記アンカー部材が、上記拡幅セグメントに設けられた球面受座と、該球面受座に回転自在に取り付けられた球状部材と、該球状部材に出没自在に挿通された杆状部材とを備えて構成された請求項3記載の押し当て装置。
【請求項5】
シールド掘進機により、主トンネル孔を掘削すると共にその主トンネル孔の任意の位置に拡幅トンネル孔を掘削し、これら主トンネル孔と拡幅トンネル孔にセグメントを張設して主トンネルと拡幅トンネルとを構築したのち、これらトンネル同士のセグメントを互いに連結して固定し、主トンネルと拡幅トンネルを連通させるトンネルの構築方法であって、上記拡幅トンネル孔にセグメントを張設するまえに、そのセグメントに、セグメントをトンネル孔の地山で保持するためのアンカー部材を設け、拡幅トンネル孔にセグメントを張設するとき、上記セグメントを上記アンカー部材で地山に係止したのち、セグメントを順次組み立てて拡幅トンネルを構築して行き、該拡幅トンネルが上記シールド掘進機の後方で上記主トンネルに隣接されたとき拡幅トンネルを主トンネルにボルト・ナットで連結することを特徴とするトンネルの構築方法。
【請求項6】
上記拡幅トンネルの始端に位置されるセグメントに上記アンカー部材を設けた請求項5記載のトンネルの構築方法。
【請求項7】
上記アンカー部材を設けたセグメントの前側に他のセグメントを組み付けるまえに、上記他のセグメントに地山に打ち込まれるグラウンドアンカーを予め設けた請求項5又は6記載のトンネルの構築方法。
【請求項8】
シールド掘進機により、主トンネル孔を掘削すると共にその主トンネル孔の任意の位置に拡幅トンネル孔を掘削し、これら主トンネル孔と拡幅トンネル孔にセグメントを張設して主トンネルと拡幅トンネルとを構築したのち、これらトンネル同士のセグメントを互いに連結して固定し、主トンネルと拡幅トンネルを連通させるトンネルの構築方法であって、上記拡幅トンネル孔にセグメントを張設するまえに、そのセグメントに、セグメントをトンネル孔の地山で保持するためのアンカー部材を設け、拡幅トンネル孔にセグメントを張設するとき、上記セグメントを上記アンカー部材で地山に係止したのち、セグメントを順次組み立てて拡幅トンネルを構築して行き、これと同時に上記シールド掘進機からガイドロッドを径方向外方に突出させて上記拡幅トンネルをガイドし、拡幅トンネルが上記シールド掘進機の後方で上記主トンネルに隣接されたとき拡幅トンネルを主トンネルにボルト・ナットで連結することを特徴とするトンネルの構築方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate


【公開番号】特開2009−174312(P2009−174312A)
【公開日】平成21年8月6日(2009.8.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−86161(P2009−86161)
【出願日】平成21年3月31日(2009.3.31)
【分割の表示】特願2004−242247(P2004−242247)の分割
【原出願日】平成16年8月23日(2004.8.23)
【出願人】(000206211)大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】(000000099)株式会社IHI (5,014)
【Fターム(参考)】