掘削装置

【課題】地盤改良を必要とせずとも地表面沈下の懸念のないようにできる地下空間構築技術を提供すること。
【解決手段】トンネル１の構築用にトンネル１の長手方向に沿ってトンネル１の構築前に予め地下に対向状態で形成される一対の作業用トンネル９Ａ，９Ｂの間で地下を掘削し、トンネル１の横断面の形を画成する仮想ラインＬｕ１，Ｌｄ１に沿って移動する掘削装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路用や鉄道用のトンネルその他の地下空間構築技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば本線トンネルに対して分岐線トンネルを合流または分岐させるごとき横断面が大きなトンネルその他の地下空間を構築する場合には、施工時および完成時において周辺地山の安定および地下水対策を施した上で安定した覆工構造が必要であり、従来、周知のＮＡＴＭ（ＮｅｗＡｕｓｔｒｉａｎＴｕｎｎｅｌｉｎｇＭｅｔｈｏｄ）工法やパイプルーフ工法等により、地盤改良等の補助工法を併用して施工している。
ところで、このような従来工法で砂礫地盤のような崩壊性の高い地山等に大断面の地下空間を構築する場合には、地表面沈下の懸念が生じたり、地盤改良の範囲が大きくなったり、覆工構造が大規模になったりする等の問題がある。
【特許文献１】特開２００１−２８００６５
【特許文献２】特開平９−３２５００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明はこのような実情に鑑みて為されたものであり、その解決しようとする課題は、最小限必要な地盤改良で十分であり地表面沈下の懸念のないようにできる地下空間構築技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記した課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用した。
すなわち本発明は、トンネルその他の地下空間の構築用に当該地下空間の長手方向に沿って当該地下空間の構築前に予め地下に対向状態で形成される一対の補助空間部の間で地下を掘削すると共に、当該掘削を行うに当たり、前記地下空間の横断面の形を地中内に画成するための仮想ラインである横断面形成用ラインに沿って移動することを特徴とする掘削装置である。
【０００５】
掘削装置が、地下内に、前記一対の補助空間部の一方を当該掘削装置の進行上の始点とし、他方を終点として、前記横断面形成用ラインに沿って地下を掘削すると、掘削装置は、当該横断面形成用ラインと合致する掘削坑を地下に形成することができる。この掘削坑は前記地下空間の形を一部画成するための地下空間画成部を形成する。
【０００６】
そして、地下空間画成部を並列的に多数連続して形成すると、地下空間画成部によって地下内に中実の囲繞領域が画成される。
また地下空間画成部を、Ｈ形鋼その他の形鋼を骨格とし、コンクリートやモルタルを充填材とする鋼製の殻室からなる構造体とすれば、砂礫地盤のような崩壊性の高い地山等に地下空間を構築する場合において前記囲繞領域の中を掘削しても、地下空間画成部が支えになる。
【発明の効果】
【０００７】
よって本発明によれば、地盤改良をできるだけ抑制した状態で地表面沈下を有効に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態（以下、実施形態）を添付した図面を参照して説明する。
図１および図２に、自動車専用道路のトンネル（大断面地下空間）１を本実施形態に係る掘削装置３を用いて構築した場合を例示する。
【０００９】
図１及び図２において、符号５および７は、それぞれ自動車専用道路の本線及び本線から分岐する分岐線を示唆する。また、符号９Ａおよび９Ｂは、トンネル１の構築用にトンネル１の長手方向に沿ってトンネル１の構築前に予め地下に対向状態で形成されたトンネル１の構築作業用としての一対の作業用トンネル（補助空間部）であり、図３に示す掘削装置３や、トンネル１を構築するのに必要な資材および機械類が、作業用トンネル９Ａ，９Ｂを介して地下に搬送される。作業用トンネル９Ａ，９Ｂは、図示しないシールドマシンにより掘削される。
【００１０】
図２は、図１のII-II線に沿った横断面図であり、作業用トンネル９Ａ，９Ｂの間にトンネル１が構築されているのが判る。
トンネル１は、図２からわかるように、その横断面の外郭線は、上側曲線Ｌｕと下側曲線Ｌｄとからなる。両線はともに掘削装置３によって、地面を掘削することで形成された弧状の坑である。当該坑は、その中に鋼製の殻室に形鋼（この実施形態ではＨ形鋼）１０とコンクリートやモルタル等の充填材（図２では示さず）が入れられた構造物とされている。なお、強度上の理由から上側曲線Ｌｕよりも下側曲線Ｌｄの方が曲率が大きくされている。
【００１１】
掘削装置３は、上側曲線Ｌｕ及び下側曲線Ｌｄの掘削予定ラインである横断面形成用ラインＬｕ１及びＬｄ１に沿って移動しながら地中を掘削する。当該掘削により地下空間の横断面の形（輪郭）を地中内に画成する。なお画成とは、区切る、または仕切る（間を断つ）ことで特定のものを形成するという意味である。
掘削装置３は、図３に示すように、対向する一対の主面が平行で、全体として扁平で一見したところ直方体に似た形状の構造体であるが、横断面が競技用トラック状をしているため、その両側縁は曲面とされている。また、掘削装置３は、その進行方向における中央部で先方部３１および後方部３３に二分されている。
【００１２】
先方部３１および後方部３３は、屈曲可能に連結された状態でかつジャッキ手段３２により両者間で伸縮自在とされている。掘削装置３の重量は２０トン程度である。
先方部３１には、図示しない駆動手段により岩盤や砂礫を掘削する複数の掘削用カッタ３１１が、先方部３１の前面に臨んだ状態で幅方向に並列されている。また、掘削用カッタ３１１は円形をしており、軸方向において交互にわずかに前後して配置されている。各掘削用カッタ３１１は、円形の掘削用カッタ３１１が幅方向に配列されている関係で、既述のように、掘削装置３の横断面が競技用トラック状を呈するようになる。
【００１３】
また、後方部３３には、掘削装置３とほぼ同じ大きさで一見すると同じような偏平直方体形状に見える殻室部１３又は１５が、適宜の治具によって連結されるようになっている。
殻室部１３は、鋼板を蜂の巣状に組み合わせて後方に延びる複数（本実施形態では３つ）の殻室Ｒ（図５および図６参照）が幅方向に一列に並列されている。また、殻室部１３の幅方向両側端は、内側に台形状に窪む凹形をしている。また一対の主対向面Ｓは、平坦面となっている。鋼板を蜂の巣状に組み合わせることにより、土圧や水圧に対する耐久力が高まる。
【００１４】
殻室部１５は殻室部１３と構造的には同じであるが、相違点は、幅方向両側端の形状が殻室部１３とは反対に、外側に台形状に突き出た凸形をしているという点である。なお、殻室部１３および殻室部１５は、それらの両側端の形状から、便宜上、それぞれ雌型鋼殻１３及び雄型鋼殻１５ということにする。
【００１５】
そしてこれら雌型鋼殻１３及び雄型鋼殻１５の各殻室Ｒは、中空かつそれらの長手方向両端が開口されていて、Ｈ形鋼１０が、掘削装置３の進行方向における後方から挿入され、必要に応じて前方から出るようになっている。
掘削装置３の先方部３１および後方部３３は、掘削装置３の進行方向に平行な一対の対向面Ｓ１，Ｓ１を有し、当該一対の対向面Ｓ１，Ｓ１に対応されて掘削装置３の内部には、掘削中に掘削面Ｂ（図８〜図１２参照）を押圧する押圧装置Ｐをそれぞれ有する。
【００１６】
また雌型鋼殻１３又は雄型鋼殻１５の後方では掘削装置３の進行を補助する図示しない補助装置の推力（図２の白抜き矢印ａ参照）を受けるようになっている。
補助装置として、作業用トンネル９Ａ，９Ｂ内に設置されたジャッキ手段を挙げられる。
【００１７】
このような掘削装置３を用いて、地下空間であるトンネル１の形成方法について図６〜図１７を参照して説明する。
＜１＞図６に示すように、一対の作業用トンネル９Ａ，９Ｂを予め地下に対向状態で形成する。
【００１８】
＜２＞図７に示すように、作業用トンネル９Ａ，９Ｂ周りに所定の薬液１７を注入して、作業用トンネル９Ａ，９Ｂ周りの地盤改良を行う。作業用トンネル９Ａ，９Ｂ周りの地盤改良を行うことで、上側曲線Ｌｕ及び下側曲線Ｌｄの掘削予定ラインである横断面形成用ラインＬｕ１及びＬｄ１に掘削装置３による掘削時に地盤に係る外力に耐えられるようにする。
【００１９】
＜３＞図８に示すように、作業用トンネル９Ａ，９Ｂの一方を掘削装置３の進行上の始点とし、同じく他方を終点とする。そして、始点及び終点間で掘削装置３が進行し、これによって両者間を掘削するために、まず始点側の作業用トンネル９Ａ又は９Ｂ（この実施形態では作業用トンネル９Ａ）に掘削装置３を設置する。そして、補助装置の推力を利用して掘削装置３により横断面形成用ラインＬｕ１又はＬｄ１（この実施形態では横断面形成用ラインＬｕ１）に沿って地中内の掘削を開始する。横断面形成用ラインＬｕ１及びＬｄ１に沿って地中内に掘削された掘削坑をそれぞれ符号Ｈｕ１及びＨｄ１で示すが、図８では掘削途中のため、掘削後と掘削前とを実線及び想像線で区分けしてある。
【００２０】
＜４＞先方部３１は、掘削用カッタ３１１が作動した状態でジャッキ手段３２が伸びることにより前進する。また、後方部３３は、ジャッキ手段３２が縮むことで先方部３１の側に牽引されることで進む。そして、ジャッキ手段３２が伸びた後、又は縮んだ後はジャッキ手段３２が暫時停止する。このような動作を繰り返すことで、掘削装置３は、地中を掘削しながら進行する（図９〜図１２参照）。
【００２１】
先方部３１の前進時において、先方部３１に装着されている押圧装置Ｐは、非作動状態にされ、後方部３３に装着されている押圧装置Ｐは作動状態とされる（図９，図１０参照）。そして、ジャッキ手段３２による後方部３３の牽引時、押圧装置Ｐのうち先方部３１に装着されている押圧装置Ｐは作動状態にされ、後方部３３に装着されている押圧装置Ｐは非作動状態にされる（図１１参照）。
【００２２】
押圧装置Ｐが掘削面Ｂを押圧すると、掘削装置３と掘削面Ｂとの間にはわずかに隙間ができるため、土圧や水圧に坑して掘削装置３は進行することができる。また押圧装置Ｐは、これが作動した時に、地山から推進反力を得るための反力装置ともいえる。
掘削装置３の１回当たりの進行量は、雌型鋼殻１３又は雄型鋼殻１５の長さ分である。なお、掘削装置３の１回当たりの進行量はジャッキの延び量でもある。また、雌型鋼殻１
３および雄型鋼殻１５の使い分けについては後述する。
【００２３】
要するに横断面形成用ラインＬｕ１又はＬｄ１に沿った掘削装置３の進行は、前進及び停止を繰り返す間欠的な進行であって、掘削装置３が停止している時には、始点側から雌型鋼殻１３又は雄型鋼殻１５を新たに補充して、掘削装置３によって牽引されている先行の雌型鋼殻１３（雄型鋼殻１５）に連結させ、連結後掘削装置３を再び進行させて、掘削装置３が雌型鋼殻１３（雄型鋼殻１５）の長さ分前進したら再び停止させるという作業を繰り返し実行することで、掘削坑内に雌型鋼殻１３（雄型鋼殻１５）を列車のごとく数珠繋ぎ状に配置する。そして、当該数珠繋ぎ状に配置された雌型鋼殻１３（雄型鋼殻１５）により、地下空間画成部Ａを形成する（図１及び図２参照）。
【００２４】
＜５＞雌型鋼殻１３又は雄型鋼殻１５は、掘削装置３の進行度合いに合わせて一つずつ連結される（図１２）。但し、雌型鋼殻１３及び雄型鋼殻１５は混在されず、どちらか一方だけの連結となる（図では雄型鋼殻１５が連結されている状態を示す）。なお、既述のように雌型鋼殻１３及び雄型鋼殻１５は、その長手方向両端が開口しているため、これらが複数連結されると、一連の通路が形成されるようになる。
【００２５】
＜６＞作業用トンネル９Ａ，９Ｂの一方を掘削装置３の進行上の始点とし、同じく他方を終点としてトンネル１の横断面形成用ラインＬｕ１及びＬｄ１に沿って掘削装置３により地下を掘削する。そして、掘削装置３を当該始点から終点に到着させることにより、前記掘削坑Ｈｕ１及びＨｄ１が地下内に形成される。このようにして掘削坑Ｈｕ１及びＨｄ１を構築することにより、トンネル１の形を一部画成するための地下空間画成部Ａを形成する（図１参照）。
【００２６】
＜７＞トンネル１の横断面形成用ラインＬｕ１及びＬｄ１に合致する掘削坑Ｈｕ１及びＨｄ１内において、数珠繋ぎ状に雌型鋼殻１３又は雄型鋼殻１５を配置した後、当該数珠繋ぎ状の雌型鋼殻１３（雄型鋼殻１５）の各殻室Ｒに、前記一対の作業用トンネル９Ａ，９Ｂのいずれの側（この実施形態では作業用トンネル９Ａ）から他方の側（この実施形態では作業用トンネル９Ｂ）に複数のＨ形鋼１０を連結した状態で先頭のＨ形鋼１０にワイヤ１８を付けてウィンチ１９で複数のＨ形鋼１０を引き入れる。この結果、各雌型鋼殻１３の殻室ＲにＨ形鋼１０による骨格を形成する（図４及び図５の想像線で一つのみ示すＨ形鋼１０参照）。なお、雌型鋼殻１３（雄型鋼殻１５）には殻室Ｒは３つ形成されており、その全てにＨ形鋼１０が引き入れられる。
【００２７】
そして、当該骨格を形成後、殻室Ｒの剛性を高めるための充填材２０を掘削坑Ｈｕ１及びＨｄ１に供給し、骨格周りを充填材で肉付けする。充填材には既述のようにコンクリート又はモルタルが適用される（図１４，図１８及び図１９参照）。このようにして地下空間画成部Ａの剛性及び強度が高まる。
【００２８】
なお、殻室Ｒ内に引き入れられる複数のＨ形鋼は、トンネル１の横断面形成用ラインＬｕ１及びＬｄ１の曲率に合致するように、地下空間画成部ＡにＨ形鋼１０を引き入れるに当たり横断面形成用ラインＬｕ１及びＬｄ１の曲率に合致させて先行するＨ形鋼１０に後続のＨ形鋼１０を溶接によって連結する。なお、先行するＨ形鋼１０に後続のＨ形鋼１０が回動自在になるように数珠繋ぎ状に連結することでも対応できる。
【００２９】
＜８＞前記作業用トンネル９Ａ，９Ｂにコンクリート２２を充填打設して、基礎部分の強度を確保する。
なお上記、（７）項および（８）項の処理は、地下空間画成部Ａがある程度複数まとまって形成されてから、まとめて行ってもよいし、地下空間画成部Ａが一つ形成される毎に行ってもよい。
【００３０】
＜９＞掘削装置３が前記始点から終点に到着すると、到着した側の作業用トンネル９Ａ又は９Ｂで掘削装置３を当該作業用トンネル９Ａ（９Ｂ）の長手方向にスライドさせる。そして、当該スライドさせた位置にて今度は前記終点側の作業用トンネル（この場合９Ｂ）を始点とし前記始点側の作業用トンネル（この場合９Ａ）を終点として同様に掘削装置３による掘削処理を実行し、当該掘削作業を前記一対の作業用トンネル９Ａ及び９Ｂの間で繰り返し実行する。なお、便宜上作業用トンネル９Ａから作業用トンネル９Ｂに進行する場合を往路とし、作業用トンネル９Ｂから作業用トンネル９Ａに進行する場合を復路とすると、雌型鋼殻１３および雄型鋼殻１５の配列の都合上、雌型鋼殻１３および雄型鋼殻１５のうち先行して搬送されるのは、雌型鋼殻１３であり、後続して搬送されるのは、雄型鋼殻１５である。
【００３１】
詳しくは、図１９を用いて説明する。
図１９は、地下空間画成部Ａが５つ構築された状態を示している。
雌型鋼殻１３及び雄型鋼殻１５を１番目から５番目の順序で往路及び復路で搬送し、雌型鋼殻１３は１番目の往路、２番目の復路及び４番目の復路で搬送し、雄型鋼殻１５は、３番目の往路及び５番目の往路で搬送する。
また、掘削装置３を１番目から２番目に、２番目から３番目に、３番目から４番目に及び４番目から５番目に移動する場合、掘削装置３を作業用トンネル９Ａ又は９Ｂ上でスライド移動させるのは既述の通りである。
【００３２】
作業用トンネル９Ａ及び９Ｂ間で移動する掘削装置３によって搬送される雌型鋼殻１３および雄型鋼殻１５が搬送の順番によって違えてあるのは、既述の通り、掘削装置３の横断面形状が競技用トラック状をしていること及び競技用トラック状を呈するのは掘削用カッタ３１１が円形をしていることに起因する。上述の順番通りでないと、雄型鋼殻１５の両端が掘削装置３の掘削用カッタ３１１によって削剥されてしまうからである。また、雌型鋼殻１３の両側端が内側に台形状に窪む凹形をしており、雄型鋼殻１５の両側端が外側に突き出た台形状の凸形をしていることで、隣接しあう両者の収まりも良くなる。
【００３３】
このように、横断面形成用ラインＬｕ１及びＬｄ１と合致した地下空間画成部Ａが複数形成され、地下空間画成部Ａを地下内に並列的に複数形成することを繰り返すことで、トンネル１の輪郭を地中内に画成する。
【００３４】
＜１１＞次に、並列的に複数形成された地下空間画成部Ａによって画成された地下内の囲繞領域２４をショベルカー等によって掘削してトンネル坑１’を構築する（図１６参照）。なおトンネル坑とは、掘削したばかりで、化粧板その他の内壁処理が済んでいない荒削り状態のトンネルをこの明細書では便宜上そのように呼称する。そして、トンネルとしての体裁を有する完成したトンネルが符号１で示すものである。
【００３５】
＜１２＞トンネル坑１’の壁面に防水シート２５を布設し、その後当該防水シート２５を鉄筋コンクリート２７で覆工する（図１６及び図１７参照）。
次に本実施形態の作用効果について説明する。
掘削装置１は、地下内に、一対の作業用トンネル９Ａ，９Ｂの一方を掘削装置３の進行上の始点とし他方を終点とする。そして掘削装置１が横断面形成用ラインＬｄ１，Ｌｕ１に沿って地下を掘削すると、横断面形成用ラインＬｄ１，Ｌｕ１と合致する掘削坑Ｈｕ１，Ｈｄ１を地下内に形成することができる。
【００３６】
この掘削坑Ｈｕ１，Ｈｄ１には、既述のように雌型鋼殻１３（雄型鋼殻１５）を列車のごとく数珠繋ぎ状に配置され、当該数珠繋ぎ状に配置された雌型鋼殻１３（雄型鋼殻１５）によりトンネル１の形を一部画成するための地下空間画成部Ａを形成する。雌型鋼殻１
３（雄型鋼殻１５）は、Ｈ形鋼１０を骨格とし、コンクリートやモルタルを充填材とする鋼製の殻室Ｒからなる構造体となる。
【００３７】
そして、地下空間画成部Ａを並列的に多数連続して形成すると、地下空間画成部Ａによって地下内に中実の囲繞領域２４が画成される。
したがって、砂礫地盤のような崩壊性の高い地山等に地下空間を構築する場合において囲繞領域２４を掘削しても、地下空間画成部Ａが支えになるため地表面が沈下してしまうことを効果的に防止できる。
よって本発明によれば、地盤改良を必要とせずに地表面沈下を有効に防止できる。
【００３８】
なお、本発明は上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種種変更を加え得ることは勿論である。
例えば、トンネル坑１’の壁面に防水シート２５を布設するようになっているが、雌型鋼殻１３（雄型鋼殻１５）の外面にジベル鉄筋等を設けることで、雌型鋼殻１３（雄型鋼殻１５）の外面とコンクリートとを一体化し易くすることができる。
また、防水シートの代わりに隣接する雌型鋼殻１３同士又は雄型鋼殻１５同士を止水板で結合することもできるし、それらを併用してもよい。
【００３９】
さらに、本実施形態では、一対の補助空間部である作業用トンネル９Ａ又は９Ｂを、始点又は終点とし、作業用トンネル９Ａ又は９Ｂの間で掘削装置３による掘削行った場合について説明したが、補助空間部としての作業用トンネル９Ａ又は９Ｂを一つのみ構築し、すなわち掘削装置３の始点及び終点を一つの作業用トンネル９Ａ又は９Ｂで兼用し、トンネル１（トンネル坑１’）の前記外郭線を掘削装置３によって一度に形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る道路トンネルの全体斜視図である。
【図２】図1のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本発明に係る掘削装置の全体斜視図である。
【図４】本発明に係る雌型鋼殻の全体斜視図である。
【図５】本発明に係る雄型鋼殻の全体斜視図である。
【図６】本発明に係る道路トンネルの形成手順を説明するための図である。
【図７】図６に連続し、本発明に係る道路トンネルの形成手順を説明するための図である。
【図８】図７に連続し、本発明に係る道路トンネルの形成手順を説明するための図である。
【図９】図８に連続し、本発明に係る道路トンネルの形成手順を説明するための図であって掘削装置による掘削状態を斜視図および側面図でまとめて示す図である。
【図１０】図９に連続し、本発明に係る道路トンネルの形成手順を説明するための図であって掘削装置による掘削状態を斜視図および側面図でまとめて示す図である。
【図１１】図１０に連続し、本発明に係る道路トンネルの形成手順を説明するための図であって掘削装置による掘削状態を斜視図および側面図でまとめて示す図である。
【図１２】図１１に連続し、本発明に係る道路トンネルの形成手順を説明するための図であって掘削装置による掘削状態を斜視図および側面図でまとめて示す図である。
【図１３】図１２に連続し、本発明に係る道路トンネルの形成手順を説明するための図である。
【図１４】図１３に連続し、本発明に係る道路トンネルの形成手順を説明するための図である。
【図１５】図１４に連続し、本発明に係る道路トンネルの形成手順を説明するための図である。
【図１６】図１５に連続し、本発明に係る道路トンネルの形成手順を説明するための図である。
【図１７】図１６に連続し、本発明に係る道路トンネルの形成手順を説明するための図である。
【図１８】図１のXVIII-XVIII線断面の斜視図である。
【図１９】雌型鋼殻及び雄型鋼殻の搬送順序を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４１】
１トンネル（地下空間）
１’ トンネル坑
３掘削装置
９Ａ作業用トンネル（補助空間部）
９Ｂ作業用トンネル（補助空間部）
１０Ｈ形鋼
１３雌型鋼殻（殻室部）
１５雄型鋼殻（殻室部）
１７薬液
１８ワイヤ
１９ウィンチ
２２コンクリート
２４囲繞領域
２５防水シート
２７鉄筋コンクリート
３１先方部
３２ジャッキ手段
３３後方部
３１１掘削用カッタ
Ａ地下空間画成部
Ｂ掘削面
Ｈｕ１掘削坑
Ｈｄ１掘削坑
Ｌｄ下側曲線
Ｌｕ上側曲線
Ｌｕ１横断面形成用ライン（掘削予定ライン）
Ｌｄ１横断面形成用ライン（掘削予定ライン）
Ｐ押圧装置
Ｒ殻室
Ｓ主対向面
Ｓ１対向面

【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルその他の地下空間の構築用に当該地下空間の長手方向に沿って当該地下空間の構築前に予め地下に形成される補助空間部を始点又は／及び終点として始点である補助空間部及び終点である補助空間部の間で地下を掘削すると共に、
当該掘削を行うに当たり、前記地下空間の横断面の形を画成する掘削予定ラインである横断面形成用ラインに沿って移動することを特徴とする掘削装置。
【請求項２】
前記補助空間部は、始点又は終点となる一対の補助空間部であり、
前記掘削装置は、その進行方向における中央部で先方部および後方部に二分され、
当該先方部および後方部は屈曲可能でかつジャッキ手段により伸縮自在に連結され、
前記先方部には、その前面に複数の掘削用カッタが幅方向に配列され、
前記後方部には、後方に延びる複数の殻室が幅方向に並列されてなる殻室部が接続されることを特徴とする請求項１に記載の掘削装置。
【請求項３】
前記先方部および後方部は、掘削装置の進行方向に平行な一対の対向面を有すると共に、当該一対の対向面に対応されて、掘削中の掘削面を押圧する押圧装置をそれぞれ有し、掘削中、前記先方部および後方部が有する押圧装置のうちの一方が、掘削面を押圧することを特徴とする請求項２に記載の掘削装置。
【請求項４】
前記先方部は、前記掘削用カッタが作動した状態で前記ジャッキ手段が伸びることにより前進し、
前記後方部は、前記ジャッキ手段が縮むことで前記前方部の側に牽引され、
前記先方部の前進時、当該先方部に装着されている押圧装置は非作動状態にされると共に前記後方部に装着されている押圧装置は作動状態とされ、
前記ジャッキ手段による前記後方部の牽引時、前記押圧装置のうち前記先方部に装着されている押圧装置は作動状態にされると共に前記後方部に装着されている押圧装置は非作動状態にされることを特徴とする請求項３に記載の掘削装置。
【請求項５】
前記殻室部の後方には掘削装置の進行を推力により補助する補助装置が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の掘削装置。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の掘削装置を用いて、前記一対の補助空間部の一方を当該掘削装置の進行上の始点とすると共に他方を終点として前記地下空間の横断面形成用ラインに沿って地下を掘削し、
掘削装置が当該始点から終点に到着することにより、前記横断面形成用ラインと合致した掘削坑を地下内に形成するとともに、掘削坑に前記殻室部を導入することで前記地下空間の形を一部画成するための地下空間画成部を形成する地下空間画成部の形成方法。
【請求項７】
前記地下空間の横断面形成用ラインに沿った前記掘削装置の進行は、前進及び停止を繰り返す間欠的な進行であって、
掘削装置が停止している時には、前記始点側から前記殻室部を新たに補充して先行する殻室部に連結させ、連結後掘削装置を再び進行させて、掘削装置が前記殻室部の長さ分前進したら再び停止させるという作業を繰り返し実行することで、
前記掘削坑内に殻室部を数珠繋ぎ状に配置し、当該数珠繋ぎ状に配置された殻室部により地下空間画成部を形成する請求項６に記載の地下空間画成部の形成方法。
【請求項８】
前記地下空間の横断面形成用ラインに合致する掘削坑内に対し、数珠繋ぎ状に殻室部を配置した後、当該殻室部の各殻室に前記一対の補助空間部のいずれの側から他方の側に複数の形鋼を連結状態で引き入れて前記各殻室部の殻室に骨格を形成し、当該骨格を形成後
、前記殻室に当該殻室の剛性を高める充填材を供給することを特徴とする請求項７に記載の地下空間画成部の形成方法。
【請求項９】
前記殻室内に引き入れられる複数の形鋼は、前記地下空間の横断面形成用ラインの曲率に合致するように連結されることを特徴とする請求項８に記載の地下空間画成部の形成方法。
【請求項１０】
前記充填材はコンクリート又はモルタルであって、
前記殻室に当該充填材を充填後、前記一対の補助空間部にコンクリートを充填打設することを特徴とする請求項９に記載の地下空間画成部の形成方法。
【請求項１１】
掘削装置が前記始点から終点に到着すると、到着した側の補助空間部で前記掘削装置を当該補助空間部の長手方向にスライドさせ、当該スライド位置にて今度は前記終点側の補助空間部を始点とし前記始点側の補助空間部を終点として同様に掘削装置による掘削処理を実行し、当該掘削作業を前記一対の補助空間部の間で繰り返し実行することで、前記横断面形成用ラインと合致する請求項６〜１０のいずれかに記載の地下空間画成部の形成方法により画成した地下空間画成部を地下内に並列的に複数形成することで、前記地下空間の輪郭を画成する地下空間画成方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の地下空間画成方法により画成された前記地下空間画成部を形成後、当該地下空間画成部によって画成された地下内の囲繞領域を掘削して前記地下空間を構築する地下空間構築方法。

【図１】