[go: up one dir, main page]

JP7303756B2 - Open shield machine and tunnel construction method - Google Patents

Open shield machine and tunnel construction method Download PDF

Info

Publication number
JP7303756B2
JP7303756B2 JP2020005222A JP2020005222A JP7303756B2 JP 7303756 B2 JP7303756 B2 JP 7303756B2 JP 2020005222 A JP2020005222 A JP 2020005222A JP 2020005222 A JP2020005222 A JP 2020005222A JP 7303756 B2 JP7303756 B2 JP 7303756B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shield machine
main body
mud
muddy water
open shield
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020005222A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021113409A (en
Inventor
憲二 大久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kajima Corp
Original Assignee
Kajima Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kajima Corp filed Critical Kajima Corp
Priority to JP2020005222A priority Critical patent/JP7303756B2/en
Publication of JP2021113409A publication Critical patent/JP2021113409A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7303756B2 publication Critical patent/JP7303756B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Description

本発明は、オープンシールド機と、オープンシールド機を用いてトンネルを構築する方法とに関する。 The present invention relates to open shield machines and methods of constructing tunnels using open shield machines.

特許文献1は、オープンシールド機を用いて小規模下水道管などの円形暗渠を埋設する方法を開示している。特許文献1では、地上に配置されたパワーショベルなどの掘削機(重機)により、オープンシールド機の前方の地山を掘削している。 Patent Literature 1 discloses a method of burying circular underdrains such as small-scale sewer pipes using an open shield machine. In Patent Document 1, an excavator (heavy equipment) such as a power shovel placed on the ground excavates a rock in front of an open shield machine.

特許第2761516号公報Japanese Patent No. 2761516

しかしながら、特許文献1に開示の技術は、小規模な暗渠を地面近くに埋設するものであるので、掘削機で掘削可能な深さが浅く、また、周辺地山の地下水位に着目していない。ゆえに、道路トンネルなどの大口径のトンネルを地中に構築するには不適であった。 However, since the technology disclosed in Patent Document 1 is for burying a small-scale culvert near the ground, the depth that can be excavated by an excavator is shallow, and it does not pay attention to the groundwater level of the surrounding ground. . Therefore, it was not suitable for constructing large-diameter tunnels such as road tunnels underground.

本発明は、このような実状に鑑み、大口径のトンネルの構築に使用可能なオープンシールド機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an open shield machine that can be used for constructing large-diameter tunnels.

そのため本発明に係るオープンシールド機は、前面バルクヘッドによって構成され、上面に第1開口部を有し、かつ、後面下部に第2開口部を有する箱状の本体部と、本体部に設けられて本体部を前方に推進する推進ジャッキと、本体部より前方の地山に掘削溝を形成する掘削機と、掘削溝内の泥水を掘削溝外に排出する泥水排出手段と、を備える。泥水排出手段は、バルクヘッドに貫通形成された泥水排出口を含む。ここにおいて、バルクヘッドは、前方から見て、上下に延びる長方形の下端に半円が連結された形状である下端半円長方形状である。 Therefore, the open shield machine according to the present invention includes a box-shaped main body having a bulkhead on the front, a first opening on the top, and a second opening on the bottom of the rear, and A propulsion jack provided to propel the main body forward, an excavator for forming an excavated trench in the ground ahead of the main body, and a mud discharge means for discharging mud in the excavated trench to the outside of the excavated trench. . The mud discharge means includes a mud discharge opening formed through the bulkhead. Here, the bulkhead has a rectangular shape with a bottom semicircle connected to the bottom end of a vertically extending rectangle when viewed from the front.

本発明に係るトンネル構築方法は、前述のオープンシールド機を用いてトンネルを構築する方法である。本発明に係るトンネル構築方法は、バルクヘッドより前方の地山を掘削機で泥水掘削することで掘削溝を形成することを含む。 A tunnel construction method according to the present invention is a method for constructing a tunnel using the above-described open shield machine. A tunnel construction method according to the present invention includes forming an excavated trench by excavating mud ahead of a bulkhead with an excavator.

本発明によれば、掘削溝内の泥水を掘削溝外に排出する泥水排出手段は、バルクヘッドに貫通形成された泥水排出口を含む。ゆえに、バルクヘッドより前方の地山を泥水掘削して掘削溝を形成した後にオープンシールド機の本体部を前進させるときに、掘削溝内の泥水を前述の泥水排出口を介してオープンシールド機の本体部内(つまり掘削溝外)に排出することができる。従って、大口径のオープンシールド機に見合った大きさの掘削溝を泥水掘削により形成することができ、また、掘削溝内の泥水の水位を所望の高さに保ちつつオープンシールド機を前進させることができるので、当該オープンシールド機を用いて大口径のトンネルを構築することができる。 According to the present invention, the mud discharge means for discharging the mud in the excavated trench to the outside of the excavated trench includes the mud discharge port penetrating the bulkhead. Therefore, when the main body of the open shield machine is moved forward after the ground ahead of the bulkhead is excavated with mud to form an excavated trench, the mud in the excavated trench is discharged through the aforementioned mud discharge port into the open shield machine. It can be discharged into the body (that is, out of the trench). Therefore, it is possible to form an excavation trench of a size suitable for a large-diameter open shield machine by mud excavation, and to advance the open shield machine while maintaining the water level of the mud in the excavation trench at a desired height. Therefore, it is possible to construct a large-diameter tunnel using the open shield machine.

本発明の第1実施形態におけるオープンシールド機の縦断図BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Longitudinal view of the open shield machine in 1st Embodiment of this invention 図1のA-A断面図AA sectional view of FIG. 図2におけるオープンシールド機のB-B矢視図及びC-C矢視図BB arrow view and CC arrow view of the open shield machine in FIG. 前記第1実施形態におけるオープンシールド機の背面図Rear view of the open shield machine in the first embodiment 前記第1実施形態におけるトンネル構築方法を示す図The figure which shows the tunnel construction method in the said 1st Embodiment. 前記第1実施形態におけるトンネル構築方法を示す図The figure which shows the tunnel construction method in the said 1st Embodiment. 前記第1実施形態におけるトンネル構築方法を示す図The figure which shows the tunnel construction method in the said 1st Embodiment. 前記第1実施形態におけるトンネル構築方法を示す図The figure which shows the tunnel construction method in the said 1st Embodiment. 前記第1実施形態におけるトンネル構築方法を示す図The figure which shows the tunnel construction method in the said 1st Embodiment. 前記第1実施形態における刃口内掘削の掘削パターンの一例を示す図A diagram showing an example of an excavation pattern of excavation inside the cutting edge according to the first embodiment. 前記第1実施形態における刃口内掘削の掘削パターンの一例を示す図A diagram showing an example of an excavation pattern of excavation inside the cutting edge according to the first embodiment. 密閉型シールド掘進機の発進状況を示す図Diagram showing the starting situation of the sealed shield machine 密閉型シールド掘進機の到達状況を示す図Figure showing the arrival status of the closed shield machine 本発明の第2実施形態におけるトンネル構築方法を示す図A diagram showing a tunnel building method according to the second embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1実施形態におけるオープンシールド機1の縦断図である。図2は図1のA-A断面図である。図3(ア)は、図2におけるオープンシールド機1のB-B矢視図である。図3(イ)は、図2におけるオープンシールド機1のC-C矢視図である。図4はオープンシールド機1の背面図である。ここで、図1~図3は、掘削機4によって地山(地盤)Gを泥水掘削をして掘削溝30を形成している状態を示している。一方、図4は掘削機4を掘削溝30内から地上に引き上げた状態している。尚、本実施形態では、便宜上、トンネル施工進行方向を前進方向として前後左右を規定している。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an open shield machine 1 according to a first embodiment of the invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 3(a) is a BB arrow view of the open shield machine 1 in FIG. FIG. 3(a) is a CC arrow view of the open shield machine 1 in FIG. FIG. 4 is a rear view of the open shield machine 1. FIG. Here, FIGS. 1 to 3 show a state in which a ground (ground) G is excavated with mud water to form an excavated trench 30 by an excavator 4. As shown in FIG. On the other hand, FIG. 4 shows a state in which the excavator 4 is lifted from the excavated trench 30 to the ground. In this embodiment, for the sake of convenience, the front, rear, right, and left directions are defined with the tunnel construction advancing direction as the advancing direction.

本実施形態におけるオープンシールド機1は、例えば、道路トンネルなどの大口径のトンネルの構築に用いられ得る。オープンシールド機1は、箱状の本体部2と、筒状のスキンプレート3と、掘削機4と、泥水供給手段5と、泥水排出手段6とを備える。 The open shield machine 1 in this embodiment can be used, for example, for constructing large-diameter tunnels such as road tunnels. The open shield machine 1 includes a box-shaped main body 2 , a cylindrical skin plate 3 , an excavator 4 , mud supply means 5 and mud discharge means 6 .

本体部2は、上面視で、前面2a、後面2b、左側面2c、及び右側面2dによって囲まれた矩形状である。本体部2の前面2a(及び後面2b)は、上下に延びる長方形の下端に半円が連結された形状(下端半円長方形状)である。 The main body 2 has a rectangular shape surrounded by a front surface 2a, a rear surface 2b, a left side 2c, and a right side 2d when viewed from above. The front surface 2a (and the rear surface 2b) of the main body 2 has a shape in which a semicircle is connected to the lower end of a vertically extending rectangle (rectangular shape with a semicircle at the lower end).

本体部2の前面2aはバルクヘッド(シールド隔壁)10により構成される。本体部2の後面2bは後部プレート12により構成される。本体部2の左側面2cは、左側部プレート13により構成される。本体部2の右側面2dは、右側部プレート14により構成される。本体部2の左側面2c及び右側面2d(左側部プレート13及び右側部プレート14)は、それぞれ、後面2b(後部プレート12)より後方に延長された延長面2ce,2de(延長部分13e,14e)を有する。 A front surface 2 a of the body portion 2 is configured by a bulkhead (shield partition) 10 . A rear surface 2 b of the body portion 2 is configured by a rear plate 12 . A left side surface 2 c of the body portion 2 is configured by a left side plate 13 . A right side surface 2 d of the body portion 2 is configured by a right side plate 14 . The left side surface 2c and the right side surface 2d (the left side plate 13 and the right side plate 14) of the main body 2 are respectively extended rearwardly from the rear surface 2b (the rear plate 12) and extend surfaces 2ce and 2de (extended portions 13e and 14e). ).

本体部2の湾曲面2eは、下に凸の半円状に湾曲しており、左側上端部が左側面2cの下端部に接続され、右側上端部が右側面2dの下端部に接続されている。本体部2の湾曲面2eは、下に凸の半円状に湾曲した下部プレート15により構成されている。 The curved surface 2e of the main body 2 is curved in a downwardly convex semicircular shape, the upper left end portion is connected to the lower end portion of the left side surface 2c, and the upper right end portion is connected to the lower end portion of the right side surface 2d. there is A curved surface 2e of the main body 2 is formed by a lower plate 15 curved in a downwardly convex semicircular shape.

バルクヘッド10の前面10aの縁部のうち上縁部以外の部分(つまり、左右両縁部及び下縁部)には、前方から見てU字状に延びる刃口16が設けられている。刃口16は、その先端(前端)が尖っている。刃口16は、オープンシールド機1の周面抵抗を低減するためのフリクションカット(段差部)17を有する。 Of the edges of the front surface 10a of the bulkhead 10, portions other than the upper edge (that is, both the left and right edges and the lower edge) are provided with a cutting edge 16 extending in a U shape when viewed from the front. The cutting edge 16 has a sharp tip (front end). The cutting edge 16 has a friction cut (stepped portion) 17 for reducing the peripheral surface resistance of the open shield machine 1 .

本体部2は、その上面2fに第1開口部21を有する。第1開口部21は上面視で矩形状であり、前面2a(バルクヘッド10)の上縁部と、後面2b(後部プレート12)の上縁部と、左側面2c(左側部プレート13)の上縁部と、右側面2d(右側部プレート14)の上縁部とによって囲まれている。 The body portion 2 has a first opening 21 on its upper surface 2f. The first opening 21 has a rectangular shape when viewed from above, and includes an upper edge portion of the front surface 2a (bulkhead 10), an upper edge portion of the rear surface 2b (rear plate 12), and a left side surface 2c (left side plate 13). It is surrounded by the upper edge and the upper edge of the right side 2d (right side plate 14).

本体部2は、その後面2b(後部プレート12)の下部に第2開口部22を有する。第2開口部22は背面視で円形状である。第2開口部22の内径は、後述するリング状構造体40の外径よりも大きく、スキンプレート3の内径と略同等である。 The body portion 2 has a second opening 22 at the bottom of the rear surface 2b (rear plate 12). The second opening 22 is circular in rear view. The inner diameter of the second opening 22 is larger than the outer diameter of the ring-shaped structure 40 to be described later, and is substantially equal to the inner diameter of the skin plate 3 .

スキンプレート3は、前後方向に延びる円筒状であり、その前端部が本体部2の後面2b(後部プレート12)の第2開口部22に接続されている。すなわち、スキンプレート3は、本体部2の後面2b(後部プレート12)の第2開口部22に接続されて後方に延びている。スキンプレート3のテール部3aの内周面には、スキンプレート3の後縁部に沿って周方向に延びる複数列のテールシール3bが設けられている。 The skin plate 3 has a cylindrical shape extending in the front-rear direction, and its front end is connected to the second opening 22 of the rear surface 2b (rear plate 12) of the main body 2. As shown in FIG. That is, the skin plate 3 is connected to the second opening 22 of the rear surface 2b (rear plate 12) of the main body 2 and extends rearward. A plurality of rows of tail seals 3 b extending in the circumferential direction along the rear edge of the skin plate 3 are provided on the inner peripheral surface of the tail portion 3 a of the skin plate 3 .

テールシール3bは、例えば、金属製のブラシ(ワイヤブラシ)である。尚、テールシール3bについては、金属製に限らず、例えば、ウレタンなどの樹脂製であってもよい。
テールシール3bは、スキンプレート3のテール部3aの内周面と、リング状構造体40の外周面との間の間隙を塞ぐ。尚、テールシール3b間の隙間にはグリースなどの充填材が充填され得る。
The tail seal 3b is, for example, a metal brush (wire brush). Incidentally, the tail seal 3b is not limited to being made of metal, and may be made of resin such as urethane.
The tail seal 3 b closes the gap between the inner peripheral surface of the tail portion 3 a of the skin plate 3 and the outer peripheral surface of the ring-shaped structure 40 . A filler such as grease may be filled in the gap between the tail seals 3b.

本体部2内には、本体部2を前方に推進するための複数の推進ジャッキ7が設けられている。オープンシールド機1の後方から見て、スキンプレート3より内側に、複数の推進ジャッキ7が、スキンプレート3の内周面に沿って周方向に互いに間隔を空けて配置されている。推進ジャッキ7は前後方向に伸縮自在である。推進ジャッキ7は、前端部が本体部2に固定されて、後端部が、既設のリング状構造体40に当接可能である。 A plurality of propelling jacks 7 for propelling the main body 2 forward are provided inside the main body 2 . A plurality of propelling jacks 7 are circumferentially spaced from each other along the inner peripheral surface of the skin plate 3 inside the skin plate 3 when viewed from the rear of the open shield machine 1 . The propulsion jack 7 is telescopic in the front-rear direction. The propulsion jack 7 has a front end portion fixed to the main body portion 2 and a rear end portion capable of coming into contact with the existing ring-shaped structure 40 .

推進ジャッキ7は、シリンダ7aとロッド7bとにより構成される油圧ジャッキである。シリンダ7aは、その前端部が本体部2に固定されており、後端部側にて、ロッド7bが進出・退入可能となっている。推進ジャッキ7のロッド7bの後端部を既設のリング状構造体40に当接させた状態で推進ジャッキ7を伸長作動させることにより、本体部2を含むオープンシールド機1は推進力を得ることができる。このようにして、推進ジャッキ7は、既設のリング状構造体40から反力を取ってオープンシールド機1を推進させる。 The propulsion jack 7 is a hydraulic jack composed of a cylinder 7a and a rod 7b. The front end portion of the cylinder 7a is fixed to the main body portion 2, and the rod 7b can be advanced and retracted at the rear end portion side. The propulsion jack 7 is extended while the rear end of the rod 7b of the propulsion jack 7 is in contact with the existing ring-shaped structure 40, whereby the open shield machine 1 including the main body 2 obtains propulsion force. can be done. In this way, the propelling jack 7 takes reaction force from the existing ring-shaped structure 40 to propel the open shield machine 1 .

本体部2の前側上部には上部架台25が設けられている。上部架台25上には、揚重装置の一例であるウインチ26が設けられている。ウインチ26は、上部架台25上を上部架台25に対して左右方向に相対移動可能に構成されている(後述する図10及び図11参照)。 An upper frame 25 is provided on the front upper portion of the main body 2 . A winch 26 that is an example of a lifting device is provided on the upper frame 25 . The winch 26 is configured to be movable in the left-right direction relative to the upper mount 25 on the upper mount 25 (see FIGS. 10 and 11, which will be described later).

掘削機4は、ワイヤー27を介して、ウインチ26により吊り下げられている。ここで、前述の揚重装置とは、掘削機4を揚重するものである。また、前述の揚重装置は、掘削機4を本体部2の前面2a(バルクヘッド10)に沿って移動させるものである。 The excavator 4 is suspended by a winch 26 via wires 27 . Here, the aforementioned lifting device lifts the excavator 4 . The lifting device described above moves the excavator 4 along the front surface 2a (bulkhead 10) of the main body 2. As shown in FIG.

尚、本実施形態では、前述の揚重装置の一例として、上部架台25上に設けられたウインチ26を挙げて以下説明するが、当該揚重装置の態様はこれに限らない。例えば、前述の揚重装置として、地上に設置された門型クレーンや、地上を走行可能な移動式クレーンであってもよい。つまり、前述の揚重装置は、本体部2に一体的に設けられているものに限らず、本体部2と別体であってもよい。 In this embodiment, the winch 26 provided on the upper frame 25 will be described as an example of the lifting device, but the lifting device is not limited to this. For example, the aforementioned lifting device may be a portal crane installed on the ground or a mobile crane that can travel on the ground. In other words, the lifting device described above is not limited to being provided integrally with the body portion 2, and may be provided separately from the body portion 2. FIG.

掘削機4は、本体部2の前面2a(バルクヘッド10)より前方の地山Gを泥水掘削(泥水中で掘削)することにより、地山Gに掘削溝30を形成する。本実施形態では、掘削機4は、U字状の刃口16内を掘削する。尚、本実施形態では、掘削溝30の前後方向の長さは、リング状構造体40の1リング分程度である。 The excavator 4 forms an excavated groove 30 in the natural ground G by muddy excavating (excavating in muddy water) the natural ground G in front of the front surface 2 a (bulkhead 10 ) of the main body 2 . In this embodiment, the excavator 4 excavates the inside of the U-shaped cutting edge 16 . In this embodiment, the length of the excavated groove 30 in the front-rear direction is about one ring of the ring-shaped structure 40 .

掘削機4として、例えば、地中連続壁を構築する際に用いられる掘削機を用いることができる。本実施形態では、掘削機4として、水平多軸回転カッター方式(いわゆる回転式(ロータリー式))の掘削機を図示しているが、この他、掘削機4として、懸垂式クラムシェル方式(いわゆるバケット式)の掘削機を用いてもよい。また、本実施形態では、掘削機4が水平な4軸のドラムカッター4aを備える例を示しているが、この他、例えば、掘削機4が水平な2軸のドラムカッター4aを備えてもよい。掘削機4は、ドラムカッター4aを回転させる駆動装置(図示せず)を備えている。 As the excavator 4, for example, an excavator used when constructing a diaphragm wall can be used. In this embodiment, as the excavator 4, a horizontal multi-axis rotary cutter type (so-called rotary type) excavator is illustrated. A bucket-type excavator may also be used. Further, in the present embodiment, an example in which the excavator 4 is provided with a horizontal four-axis drum cutter 4a is shown, but in addition, for example, the excavator 4 may be provided with a horizontal two-axis drum cutter 4a. . The excavator 4 has a drive (not shown) that rotates the drum cutter 4a.

バルクヘッド10の前面10aには、上下方向に延びる複数本のガイドレール31と、これらガイドレール31を左右及び下側から囲むようにU字状に延びるガイドレール32とが設けられている。ここで、ガイドレール31,32は、掘削機4の移動を案内するものである。掘削機4は、ガイドレール31,32を把持しつつガイドレール31,32に沿って移動できるように構成されている。また、ガイドレール31,32に沿って掘削機4を移動させればバルクヘッド10より前方の地山G(刃口16内)を満遍なく掘削することができるように、ガイドレール31,32がバルクヘッド10の前面10aに設けられている。 A front surface 10a of the bulkhead 10 is provided with a plurality of guide rails 31 extending in the vertical direction, and guide rails 32 extending in a U shape so as to surround the guide rails 31 from the left, right and bottom sides. Here, the guide rails 31 and 32 guide the movement of the excavator 4 . The excavator 4 is configured to move along the guide rails 31 and 32 while holding the guide rails 31 and 32 . Further, the guide rails 31 and 32 are bulk-mounted so that the ground G (within the cutting edge 16) in front of the bulkhead 10 can be evenly excavated by moving the excavator 4 along the guide rails 31 and 32. It is provided on the front surface 10 a of the head 10 .

本実施形態では、掘削機4をガイドレール31に把持させた状態で、ウインチ26のワイヤー巻取り・繰出し動作により、掘削機4をガイドレール31に沿って移動させつつ、掘削機4により刃口16内を掘削することができる。また、本実施形態では、掘削機4をガイドレール32に把持させた状態で、ウインチ26のワイヤー巻取り・繰出し動作と、ウインチ26自体の左右移動とにより、掘削機4をガイドレール32に沿って移動させつつ、掘削機4により刃口16内を掘削することができる。本実施形態では掘削機4がガイドレール31,32を把持するので、多少の縦断勾配を持った掘削でも刃口16内を精度よく掘削することができる。 In this embodiment, while the excavator 4 is gripped by the guide rail 31, the wire winding and feeding operations of the winch 26 move the excavator 4 along the guide rail 31 while the excavator 4 moves the cutting edge. 16 can be excavated. Further, in this embodiment, the excavator 4 is moved along the guide rail 32 by the wire winding/feeding operation of the winch 26 and the lateral movement of the winch 26 itself in a state where the excavator 4 is gripped by the guide rail 32 . The inside of the cutting edge 16 can be excavated by the excavator 4 while moving the cutting edge 16 by the excavator. In this embodiment, since the excavator 4 grips the guide rails 31 and 32, the inside of the cutting edge 16 can be accurately excavated even when excavating with a slight longitudinal gradient.

泥水供給手段5は、掘削溝30内に泥水を供給する機能を実現する。また、泥水供給手段5は、前述の泥水掘削のための泥水を供給する機能を実現する。泥水供給手段5は、泥水供給管(送泥管)35を含んで構成される。泥水供給管35は、地上に設置された泥水処理プラント(図示せず)に接続されている。泥水供給管35の途中には送泥ポンプ(図示せず)が介装されている。 The mud supply means 5 realizes the function of supplying mud into the excavated trench 30 . Further, the mud supply means 5 realizes the function of supplying mud for the aforementioned mud excavation. The mud supply means 5 includes a mud supply pipe (mud feed pipe) 35 . The mud supply pipe 35 is connected to a mud treatment plant (not shown) installed on the ground. A mud pump (not shown) is interposed in the middle of the mud supply pipe 35 .

泥水排出手段6は、掘削溝30内の泥水を掘削溝30外に排出する機能を実現する。また、泥水排出手段6は、掘削溝30内の泥水と共に掘削土砂を掘削溝30外に排出する機能も実現する。 The mud discharge means 6 realizes the function of discharging the mud in the excavated trench 30 to the outside of the excavated trench 30 . Further, the mud discharge means 6 also realizes a function of discharging the excavated earth and sand out of the excavated groove 30 together with the mud in the excavated groove 30 .

泥水排出手段6は、バルクヘッド10に貫通形成された複数の泥水排出口(排泥口)36と、泥水排出口36からの泥水が流通する泥水排出管(排泥管)37と、泥水排出管37を開閉する複数の開閉弁38とを含んで構成される。 The mud discharge means 6 includes a plurality of mud discharge ports (sludge discharge ports) 36 formed through the bulkhead 10, a mud discharge pipe (sludge discharge pipe) 37 through which the mud flows from the mud discharge ports 36, and a mud discharge. and a plurality of on-off valves 38 for opening and closing the pipe 37 .

泥水排出口36は、バルクヘッド10に形成された貫通孔である。泥水排出管37は、バルクヘッド10の背面から本体部2内を経て前述の泥水処理プラントに接続されている。泥水排出管37の途中には図示しない排泥ポンプが介装されている。 The mud discharge port 36 is a through hole formed in the bulkhead 10 . The muddy water discharge pipe 37 is connected from the rear surface of the bulkhead 10 through the inside of the main body 2 to the aforementioned muddy water treatment plant. A mud discharge pump (not shown) is interposed in the middle of the mud discharge pipe 37 .

前述の泥水処理プラントは、泥水を所定濃度に調整する。濃度調整された泥水は、前述の送泥ポンプにより加圧されて、泥水供給管35を通って、バルクヘッド10の前方の掘削溝30内に供給され得る。掘削溝30内では、掘削機4のドラムカッター4aの回転動作などにより、泥水と掘削土砂とが混合される。掘削溝30内で掘削土砂が混合された泥水は、前述の排泥ポンプにより吸引されて、泥水排出口36及び泥水排出管37を通って、前述の泥水処理プラントに送られる。泥水処理プラントでは、泥水と土砂との分離が行われて、分離された泥水は、所定濃度に調整される。一方、分離された土砂は、図示しない土砂ピットに一時貯留される。 The aforementioned mud treatment plant adjusts the mud to a predetermined concentration. The mud whose concentration has been adjusted can be pressurized by the above-described mud pump and supplied into the excavated trench 30 in front of the bulkhead 10 through the mud supply pipe 35 . In the excavated trench 30, the drum cutter 4a of the excavator 4 rotates, for example, to mix the muddy water and the excavated earth and sand. Mud water mixed with excavated earth and sand in the excavated trench 30 is sucked by the above-described mud discharge pump and sent to the above-described mud water treatment plant through the mud water discharge port 36 and the mud water discharge pipe 37 . In the muddy water treatment plant, muddy water is separated from earth and sand, and the separated muddy water is adjusted to a predetermined concentration. On the other hand, the separated earth and sand are temporarily stored in an earth and sand pit (not shown).

本実施形態では、複数の泥水排出口36の各々に対応するように泥水排出管37の上流部分37aが分岐しており、この分岐した上流部分37aの各々に開閉弁38が設けられている。すなわち、複数の泥水排出口36の各々に対応するように開閉弁38が設けられており、各開閉弁38の開閉により、各泥水排出口36の開閉を個別に制御することができる。ここで、本実施形態では、開閉弁38は電磁弁である。 In this embodiment, the upstream portion 37a of the muddy water discharge pipe 37 is branched so as to correspond to each of the plurality of muddy water discharge ports 36, and an on-off valve 38 is provided in each of the branched upstream portions 37a. That is, the on-off valve 38 is provided so as to correspond to each of the plurality of muddy water discharge ports 36 , and opening and closing of each muddy water discharge port 36 can be individually controlled by opening and closing each of the on-off valves 38 . Here, in this embodiment, the on-off valve 38 is an electromagnetic valve.

本実施形態では、周辺の地山Gの地下水位WL1に比べて、掘削溝30内の泥水の水位WL2が高くなるように、各開閉弁38の開閉が調整され得る。 In this embodiment, opening and closing of each on-off valve 38 can be adjusted so that the water level WL2 of muddy water in the excavated trench 30 is higher than the groundwater level WL1 of the surrounding natural ground G.

左側部プレート13は、左側方からの土水圧に抵抗するものである。左側部プレート13の延長部分13eは、オープンシールド機1の前進と共に一時的に崩壊する部分(後述する図7(イ)の隙間C参照)の土留壁の役割を果たす。 The left side plate 13 resists earth and water pressure from the left side. The extended portion 13e of the left side plate 13 serves as an earth retaining wall for a portion that temporarily collapses as the open shield machine 1 advances (see gap C in FIG. 7(a), which will be described later).

右側部プレート14は、右側方からの土水圧に抵抗するものである。右側部プレート14の延長部分14eは、オープンシールド機1の前進と共に一時的に崩壊する部分(後述する図7(イ)の隙間C参照)の土留壁の役割を果たす。 The right side plate 14 resists earth and water pressure from the right side. The extended portion 14e of the right side plate 14 serves as a retaining wall for a portion that temporarily collapses as the open shield machine 1 advances (see gap C in FIG. 7(a), which will be described later).

後部プレート12は、後方からの土水圧に抵抗するものである。また、後部プレート12は、リング状構造体40を本体部2内に挿入する際(後述する図8(ア)及び(イ)参照)に推進ジャッキ7が除荷された際の反力を後方の地山Gから取る目的も有する。 The rear plate 12 resists earth and water pressure from behind. Further, the rear plate 12 absorbs the reaction force when the thrust jack 7 is unloaded when the ring-shaped structure 40 is inserted into the main body 2 (see FIGS. 8A and 8B described later). It also has the purpose of taking from the natural ground G.

次に、オープンシールド機1を用いてトンネル41を構築する方法について、前述の図1~図4に加えて、図5~図9を用いて説明する。図5~図9は、本実施形態におけるトンネル41の構築方法を示す。ここで、図5(ア)は、図5(イ)のD-D断面図である。図6(ア)は、図6(イ)のE-E断面図である。図7(ア)は、図7(イ)のF-F断面図である。図8(ア)は、図8(イ)のG-G断面図である。図9(ア)は、図9(イ)のH-H断面図である。 Next, a method of constructing the tunnel 41 using the open shield machine 1 will be described using FIGS. 5 to 9 in addition to FIGS. 1 to 4 described above. 5 to 9 show the construction method of the tunnel 41 in this embodiment. Here, FIG. 5(a) is a cross-sectional view taken along line DD of FIG. 5(b). FIG. 6(a) is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 6(b). FIG. 7(a) is a cross-sectional view taken along line FF of FIG. 7(b). FIG. 8(a) is a cross-sectional view taken along line GG of FIG. 8(b). FIG. 9(a) is a cross-sectional view taken along the line HH of FIG. 9(b).

本実施形態で構築されるトンネル41は、円形断面を有するリング状構造体40をトンネル軸方向(トンネル施工進行方向)に順次連結することで形成される。すなわち、トンネル41は、トンネル軸方向に連結された複数のリング状構造体40を含んで構成される。リング状構造体40は、複数の円弧状のセグメントを周方向に連結することで形成されている。このセグメントは、運搬車両によって運搬可能な大きさのプレキャストコンクリートである。本実施形態では、リング状構造体40の組立作業(セグメントの連結作業)を地上で行っている。 The tunnel 41 constructed in this embodiment is formed by sequentially connecting ring-shaped structures 40 having a circular cross section in the axial direction of the tunnel (tunnel construction progress direction). That is, the tunnel 41 includes a plurality of ring-shaped structures 40 connected in the axial direction of the tunnel. The ring-shaped structure 40 is formed by connecting a plurality of arcuate segments in the circumferential direction. This segment is precast concrete sized to be transportable by a transport vehicle. In this embodiment, the work of assembling the ring-shaped structure 40 (the work of connecting the segments) is performed on the ground.

本実施形態におけるトンネル41の構築方法では、まず、図5(ア)及び(イ)と図6(ア)及び(イ)とに示すように、掘削機4を用いて刃口16内の掘削を行うことで、バルクヘッド10の前方に掘削溝30を形成する。ここで、図5(ア)及び(イ)は、掘削機4による刃口16内の掘削の初期の状態を示し、図6(ア)及び(イ)は、掘削機4による刃口16内の掘削の終期の状態を示す。掘削機4による泥水掘削により発生した掘削土砂は、バルクヘッド10に設けられた泥水排出口36から泥水排出管37に排泥される。これと同時に泥水供給管35から泥水を掘削溝30内に供給することで、掘削溝30内の安定液となる泥水の水位WL2が切羽の壁面を崩壊させない水位以上となる状態を保つ。各開閉弁38は、掘削機4の移動に連動して開閉する。具体的には、例えば、掘削機4による泥水掘削によって掘削土砂が発生している箇所の近傍又はその若干上方に位置する泥水排出口36に対応する開閉弁38のみを開弁して排泥を行い、それに応じて泥水供給管35から泥水を掘削溝30内に供給することで、前述のように掘削溝30内の泥水の水位WL2を保持する。このようにすることで、効率的な排泥を行うことができる。 In the construction method of the tunnel 41 according to the present embodiment, first, as shown in FIGS. 5A and 5B and FIGS. , an excavated groove 30 is formed in front of the bulkhead 10 . Here, FIGS. 5A and 5B show the initial state of excavation inside the cutting edge 16 by the excavator 4, and FIGS. shows the state of the final stage of excavation. Excavated earth and sand generated by mud excavation by the excavator 4 is discharged from a mud discharge port 36 provided in the bulkhead 10 to a mud discharge pipe 37 . At the same time, by supplying mud into the excavated groove 30 from the mud supply pipe 35, the water level WL2 of the mud, which is a stable liquid in the excavated groove 30, is maintained above the level at which the wall surface of the face is not collapsed. Each on-off valve 38 opens and closes in conjunction with movement of the excavator 4 . Specifically, for example, only the on-off valve 38 corresponding to the mud discharge port 36 located near or slightly above the location where excavated soil is generated by the excavator 4 is opened to drain the mud. By supplying mud from the mud supply pipe 35 into the excavated trench 30 accordingly, the water level WL2 of the mud in the excavated trench 30 is maintained as described above. By doing so, efficient sludge can be discharged.

図10及び図11は、本実施形態における刃口16内掘削の掘削パターンの一例を示す。ここで、図10及び図11では、掘削溝30内の泥水の水位WL2の図示を省略している。図10及び図11の(ア)~(ク)の順に掘削機4により泥水掘削を行うことで、刃口16内を隅々まで効率よく掘削して掘削溝30を形成することができる。尚、刃口16内掘削の掘削パターンは、図10及び図11に図示のものに限らない。 10 and 11 show an example of an excavation pattern for excavation inside the cutting edge 16 in this embodiment. 10 and 11, illustration of the muddy water level WL2 in the excavated trench 30 is omitted. 10 and 11, muddy water excavation is performed by the excavator 4 in the order of (a) to (h) in FIG. 10 and FIG. The excavation pattern for excavating inside the cutting edge 16 is not limited to that shown in FIGS. 10 and 11 .

次に、図7(ア)及び(イ)に示すように、掘削機4をウインチ26によりワイヤー27を介して掘削溝30内から地上に引き上げる。そして、推進ジャッキ7を伸長して、既設のリング状構造体40から反力を取って、オープンシールド機1を前進させる。この前進時には、全ての開閉弁38を開弁して、掘削溝30内の泥水の水位WL2を保ちながら全体的に排泥を行う。このように、オープンシールド機1の前進時に全ての開閉弁38を開弁して全体的な排泥を行うことで、オープンシールド機1の前進時にバルクヘッド10が掘削溝30内の泥水から受ける抵抗が低減され得る。オープンシールド機1の前進により、刃口16が前方の地山Gに貫入される。これと同時に、後部プレート12の後方に隙間Cが形成されるので、この隙間Cの埋め戻しをバックホウなどの重機を用いて速やかに行う。この埋め戻しには、前述の泥水処理プラントで分離された土砂が用いられてもよい。 Next, as shown in FIGS. 7A and 7B, the excavator 4 is lifted from the excavated trench 30 to the ground by the winch 26 via the wire 27 . Then, the propelling jack 7 is extended to take a reaction force from the existing ring-shaped structure 40 to move the open shield machine 1 forward. During this forward movement, all the on-off valves 38 are opened, and the muddy water level WL2 in the excavated trench 30 is maintained while the muddy water is discharged as a whole. In this way, when the open shield machine 1 moves forward, all the on-off valves 38 are opened to perform overall mud discharge, so that the bulkhead 10 receives muddy water in the excavation trench 30 when the open shield machine 1 moves forward. Resistance can be reduced. As the open shield machine 1 advances, the cutting edge 16 penetrates the ground G ahead. At the same time, since a gap C is formed behind the rear plate 12, the gap C is quickly backfilled using a heavy machine such as a backhoe. For this backfilling, sediment separated by the aforementioned mud treatment plant may be used.

オープンシールド機1を所定の距離前進させた後、全ての開閉弁38を閉弁する。そして、図8(ア)及び(イ)に示すように、前述の埋め戻し土を確実に締め固めて、受働抵抗を確保する。その後、推進ジャッキ7を短縮させ、地上で組み立てられた新設のリング状構造体40を、本体部2の上面2fの第1開口部21から本体部2内に挿入し、既設のリング状構造体40と、短縮させた推進ジャッキ7との間に配置する。この新設のリング状構造体40の挿入・配置には、地上に設置された門型クレーンや、地上を走行可能な移動式クレーンなどが用いられ得る。 After advancing the open shield machine 1 by a predetermined distance, all the on-off valves 38 are closed. Then, as shown in FIGS. 8(a) and 8(b), the above-mentioned backfilling soil is surely compacted to ensure passive resistance. After that, the propulsion jack 7 is shortened, and the new ring-shaped structure 40 assembled on the ground is inserted into the main body 2 from the first opening 21 of the upper surface 2f of the main body 2, and the existing ring-shaped structure 40 and the shortened propulsion jack 7. A gate-type crane installed on the ground, a mobile crane that can travel on the ground, or the like can be used for inserting and arranging the newly-installed ring-shaped structure 40 .

次に、図9(ア)及び(イ)に示すように、新設のリング状構造体40を既設のリング状構造体40に接合し、推進ジャッキ7を伸長してオープンシールド機1を固定する。この後、前述の刃口16内の掘削を行う。このようにして、図5~図9に示した工程を繰り返すことで、トンネル41が地中に構築される。 Next, as shown in FIGS. 9A and 9B, the newly installed ring-shaped structure 40 is joined to the existing ring-shaped structure 40, and the propelling jack 7 is extended to fix the open shield machine 1. . After that, the inside of the cutting edge 16 is excavated as described above. By repeating the steps shown in FIGS. 5 to 9 in this way, the tunnel 41 is constructed in the ground.

本実施形態に示した工法によれば、これまで開削工法が採用されてきた浅いトンネルにおいて土留掘削を行わずに機械掘削することができ、更に、プレキャストコンクリートであるセグメントを地組して形成されるリング状構造体40を用いることで工期を大幅に短縮できると共に工費を大幅に削減できる。また、現地での作業が大幅に簡素化されるため今後の労働力不足にも対応でき、開削工法に比べて掘削量も低減されるので残土処分費も削減される。 According to the construction method shown in this embodiment, it is possible to mechanically excavate a shallow tunnel, for which an open-cut method has been adopted so far, without performing earth retaining excavation. By using the ring-shaped structure 40, the construction period can be greatly shortened and the construction cost can be greatly reduced. In addition, since the on-site work is greatly simplified, it will be possible to cope with future labor shortages, and the amount of excavation will be reduced compared to the open-cut method, so the surplus soil disposal cost will also be reduced.

また、道路トンネルのように地上から地下に入っていく際に、シールド工法に必要な土被りが確保できるまでの区間を施工する場合には、シールド工法により構築されるシールドトンネルよりもひとまわり大きなトンネルをオープンシールド機1を用いて施工し、前面を地盤改良することにより密閉型シールド掘進機の発進及び到達を可能することができ、ひいては、発進立坑や到達立坑の構築を省略することができる。この点について、図12及び図13を用いて説明する。 In addition, when constructing a section from the ground to the underground, such as a road tunnel, when constructing a section until the earth covering necessary for the shield construction method can be secured, it is slightly larger than the shield tunnel constructed by the shield construction method. By constructing the tunnel using the open shield machine 1 and improving the ground on the front side, it is possible to start and reach the closed shield machine, and in addition, it is possible to omit the construction of the starting shaft and the reaching shaft. . This point will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG.

図12は、密閉型シールド掘進機50の発進状況を示す図である。詳しくは、図12(ア)は、密閉型シールド掘進機50の発進基地として機能するトンネル51をオープンシールド機1を用いて構築している状態を示す。図12(イ)は、当該発進基地として機能するトンネル51から密閉型シールド掘進機50が発進している状態を示す。 12A and 12B are diagrams showing the starting state of the enclosed shield machine 50. FIG. Specifically, FIG. 12(a) shows a state in which a tunnel 51 functioning as a starting base for the closed shield machine 50 is constructed using the open shield machine 1. FIG. FIG. 12(a) shows the closed shield machine 50 starting from the tunnel 51 functioning as the starting base.

図12(ア)及び(イ)は、シールドトンネル52よりもひとまわり大きなトンネル51をオープンシールド機1を用いて施工し、前面にて発進防護工(地盤改良工)54を施工することを示している。トンネル51は、地面から下方に傾斜して延びている。バルクヘッド10を鏡切りして、密閉型シールド掘進機50は、発進基地であるトンネル51から発進する。 12A and 12B show construction of a tunnel 51 that is slightly larger than the shield tunnel 52 using the open shield machine 1, and construction of start protection work (ground improvement work) 54 on the front. ing. The tunnel 51 extends obliquely downward from the ground. After cutting the bulkhead 10, the enclosed shield machine 50 starts from a tunnel 51 which is a starting base.

ここで、密閉型シールド掘進機50は、例えば、掘進機本体の外殻をなす筒状のスキンプレート50aと、このスキンプレート50aの前端部(切羽側端部)に設けられて地山Gを掘削するカッタヘッド50bと、スキンプレート50aの内側に設けられる推進ジャッキ50cとを備える。密閉型シールド掘進機50が用いられるシールド工法では、密閉型シールド掘進機50で地山Gを掘削しながら、スキンプレート50aの後部(テール部)の内方でエレクター装置(図示せず)を用いて次々にセグメントピースをトンネル周方向に組み立ててセグメントリング50dを構築すると共に、隣接するセグメントリング50d同士をトンネル軸方向で連結することでシールドトンネル52を構築する。シールド工法では、密閉型シールド掘進機50は、その後方の既設セグメントリング50dを推進ジャッキ50cで後方へ押圧し、その反力として発生する推力によって、地山Gを掘削しながら前進する。 Here, the closed shield machine 50 includes, for example, a cylindrical skin plate 50a that forms the outer shell of the machine body, and a front end (face side end) of the skin plate 50a that protects the natural ground G. It comprises a cutter head 50b for excavating and a propulsion jack 50c provided inside the skin plate 50a. In the shield construction method using the closed shield machine 50, while excavating the ground G with the closed shield machine 50, an erector device (not shown) is used inside the rear portion (tail portion) of the skin plate 50a. The segment rings 50d are constructed by assembling the segment pieces one after another in the tunnel circumferential direction, and the shield tunnel 52 is constructed by connecting the adjacent segment rings 50d in the tunnel axial direction. In the shield construction method, the closed shield excavator 50 pushes the existing segment ring 50d behind it backward with the propulsion jack 50c, and moves forward while excavating the natural ground G by thrust generated as a reaction force.

図13は、密閉型シールド掘進機50の到達状況を示す図である。詳しくは、図13(ア)は、密閉型シールド掘進機50の到達基地として機能するトンネル56をオープンシールド機1を用いて構築している状態を示す。図13(イ)は、当該到達基地として機能するトンネル56に密閉型シールド掘進機50が到達している状態を示す。 FIG. 13 is a diagram showing the arrival state of the enclosed shield machine 50. As shown in FIG. Specifically, FIG. 13A shows a state in which a tunnel 56 functioning as an arrival base for the closed shield machine 50 is constructed using the open shield machine 1 . FIG. 13(a) shows a state in which the enclosed shield machine 50 has reached the tunnel 56 functioning as the arrival base.

図13(ア)及び(イ)は、シールドトンネル52よりもひとまわり大きなトンネル56をオープンシールド機1を用いて施工し、前面にて到達防護工(地盤改良工)57を施工することを示している。トンネル56は、地面から下方に傾斜して延びている。バルクヘッド10を鏡切りして、密閉型シールド掘進機50は、到達基地であるトンネル56に到達する。 FIGS. 13A and 13B show construction of a tunnel 56 that is slightly larger than the shield tunnel 52 using the open shield machine 1, and construction of an arrival protection work (soil improvement work) 57 on the front. ing. The tunnel 56 extends obliquely downward from the ground. After cutting the bulkhead 10, the enclosed shield machine 50 reaches the tunnel 56 which is the arrival base.

本実施形態によれば、オープンシールド機1は、前面2aにバルクヘッド10を有し、上面2fに第1開口部21を有し、かつ、後面2bの下部に第2開口部22を有する箱状の本体部2と、本体部2に設けられて本体部2を前方に推進する推進ジャッキ7と、本体部2より前方の地山Gに掘削溝30を形成する掘削機4と、掘削溝30内の泥水を掘削溝30外に排出する泥水排出手段6と、を備える。泥水排出手段6は、バルクヘッド10に貫通形成された泥水排出口36を含む。ゆえに、バルクヘッド10より前方の地山Gを泥水掘削して掘削溝30を形成した後にオープンシールド機1の本体部2を前進させるときに、掘削溝30内の泥水を泥水排出口36を介してオープンシールド機1の本体部2内(つまり掘削溝30外)に排出することができる。従って、大口径のオープンシールド機1に見合った大きさの掘削溝30を泥水掘削により形成することができ、また、掘削溝30内の泥水の水位を所望の高さに保ちつつオープンシールド機1を前進させることができるので、オープンシールド機1を用いて大口径のトンネル41,51,56を構築することができる。 According to this embodiment, the open shield machine 1 is a box having a bulkhead 10 on the front surface 2a, a first opening 21 on the top surface 2f, and a second opening 22 on the bottom of the rear surface 2b. a body portion 2 having a shape, a propulsion jack 7 provided in the body portion 2 to propel the body portion 2 forward, an excavator 4 for forming an excavation groove 30 in the ground G ahead of the body portion 2, and an excavation groove and a mud discharge means 6 for discharging the mud in the excavated trench 30 to the outside. The mud discharge means 6 includes a mud discharge port 36 formed through the bulkhead 10 . Therefore, when the main body 2 of the open shield machine 1 is moved forward after muddy excavating the natural ground G ahead of the bulkhead 10 to form the excavated groove 30, the mud in the excavated groove 30 is discharged through the mud discharge port 36. can be discharged into the main body 2 of the open shield machine 1 (that is, outside the excavated trench 30). Therefore, the excavation groove 30 having a size suitable for the large-diameter open shield machine 1 can be formed by muddy water excavation, and the open shield machine 1 can maintain the muddy water level in the excavation groove 30 at a desired height. can be advanced, the open shield machine 1 can be used to construct large-diameter tunnels 41, 51, 56.

また本実施形態によれば、バルクヘッド10は、掘削機4の移動を案内するガイドレール31,32を備える。これにより、掘削機4を用いて刃口16内を精度よく掘削することができる。 According to this embodiment, the bulkhead 10 also includes guide rails 31 and 32 that guide the movement of the excavator 4 . As a result, the inside of the cutting edge 16 can be excavated with high accuracy using the excavator 4 .

また本実施形態によれば、オープンシールド機1は、第2開口部22に接続されて後方に延びる筒状のスキンプレート3と、スキンプレート3の内周面に設けられてスキンプレート3の後縁部に沿って延びるテールシール3bと、を更に備える。このテールシール3bにより、スキンプレート3の内周面と、既設のリング状構造体40の外周面との間の間隙を塞ぐことができる。 Further, according to the present embodiment, the open shield machine 1 includes the cylindrical skin plate 3 connected to the second opening 22 and extending rearward, and the skin plate 3 provided on the inner peripheral surface of the skin plate 3 and extending behind the skin plate 3 . and a tail seal 3b extending along the edge. The tail seal 3 b can close the gap between the inner peripheral surface of the skin plate 3 and the outer peripheral surface of the existing ring-shaped structure 40 .

また本実施形態によれば、掘削機4は、揚重装置(例えばウインチ26)によって吊り下げられて昇降可能である。この揚重装置は、前述のウインチ26のように、本体部2に直接的又は間接的に取り付けられているものであってもよく、又は、地上に設置された門型クレーンや、地上を走行可能な移動式クレーンなどの、地上に配置されているものであってもよい。 Further, according to this embodiment, the excavator 4 can be lifted and lowered by being suspended by a lifting device (for example, the winch 26). This lifting device may be directly or indirectly attached to the main body 2 like the winch 26 described above, or may be a portal crane installed on the ground, or a crane traveling on the ground. It may also be located on the ground, such as possible mobile cranes.

また本実施形態によれば、本体部2は、上面視で、前面2a、後面2b、及び2つの側面(左側面2c,右側面2d)によって囲まれた矩形状である。2つの側面(左側面2c,右側面2d)は、後面2bより後方に延長された延長面2ce,2deを有する。これら延長面2ce,2deは、オープンシールド機1の前進と共に一時的に崩壊する部分(図7(イ)の隙間C参照)の土留壁の役割を果たし得る。 Further, according to the present embodiment, the main body 2 has a rectangular shape surrounded by a front surface 2a, a rear surface 2b, and two side surfaces (a left side surface 2c and a right side surface 2d) when viewed from above. The two side surfaces (left side surface 2c, right side surface 2d) have extension surfaces 2ce, 2de that extend rearward from the rear surface 2b. These extended surfaces 2ce and 2de can serve as earth retaining walls for portions that temporarily collapse as the open shield machine 1 advances (see gap C in FIG. 7(a)).

また本実施形態によれば、オープンシールド機1は、掘削溝30内に泥水を供給する泥水供給手段5を更に備える。泥水供給手段5を構成する泥水供給管35は、本体部2の前進時に邪魔にならない位置に設けられることが好ましい。この点、本実施形態では、泥水供給管35の出口部35aが本体部2の前面2a(バルクヘッド10の前面10a)の上端部近傍に位置して下向きに開口している。 Further, according to the present embodiment, the open shield machine 1 further includes a mud supply means 5 for supplying mud into the excavated trench 30 . The muddy water supply pipe 35 constituting the muddy water supply means 5 is preferably provided at a position that does not interfere with the forward movement of the body portion 2 . In this regard, in the present embodiment, the outlet 35a of the muddy water supply pipe 35 is located near the upper end of the front surface 2a of the main body 2 (the front surface 10a of the bulkhead 10) and opens downward.

また本実施形態によれば、オープンシールド機1を用いてトンネル41,51,56を構築する方法は、バルクヘッド10より前方の地山Gを掘削機4で泥水掘削することで掘削溝30を形成することを含む。これにより、大口径のオープンシールド機1に見合った大きさの掘削溝30を泥水掘削により形成することができる。 Further, according to the present embodiment, the method of constructing the tunnels 41, 51, 56 using the open shield machine 1 is to excavate the ground G ahead of the bulkhead 10 with mud water using the excavator 4, thereby forming the excavated trench 30. Including forming. As a result, the excavated groove 30 having a size suitable for the large-diameter open shield machine 1 can be formed by mud excavation.

また本実施形態によれば、泥水排出手段6は、泥水排出口36からの泥水が流通する泥水排出管37と、泥水排出管37を開閉する開閉弁38とを更に含む。オープンシールド機1を用いてトンネル41,51,56を構築する方法は、推進ジャッキ7による本体部2の前進時に開閉弁38を開弁することを更に含む。これにより、オープンシールド機1の前進時にバルクヘッド10が掘削溝30内の泥水から受ける抵抗が低減され得る。 According to this embodiment, the mud discharge means 6 further includes a mud discharge pipe 37 through which mud flows from the mud discharge port 36 and an on-off valve 38 for opening and closing the mud discharge pipe 37 . The method of constructing the tunnels 41 , 51 , 56 using the open shield machine 1 further includes opening the on-off valve 38 when the main body 2 is advanced by the propulsion jack 7 . As a result, the resistance that the bulkhead 10 receives from the muddy water in the excavation trench 30 when the open shield machine 1 moves forward can be reduced.

また本実施形態によれば、オープンシールド機1を用いてトンネル41,51,56を構築する方法は、推進ジャッキ7による本体部2の前進に先立って、揚重装置(例えばウインチ26)によって掘削機4を掘削溝30内から地上に引き上げることを更に含む。ゆえに、推進ジャッキ7による本体部2の前進を掘削機4が邪魔することはない。 Further, according to the present embodiment, the method for constructing the tunnels 41, 51, 56 using the open shield machine 1 is to excavate the tunnels 41, 51, 56 using a lifting device (for example, the winch 26) prior to the advance of the main body 2 by the propulsion jack 7. It further includes raising the machine 4 from within the excavated trench 30 to the ground. Therefore, the excavator 4 does not interfere with the forward movement of the main body 2 by the propulsion jack 7 .

また本実施形態によれば、オープンシールド機1を用いてトンネル41,51,56を構築する方法は、推進ジャッキ7による本体部2の前進時に本体部2の後面2bと地山Gとの間に形成された隙間Cを埋め戻すことを更に含む。この埋め戻し土を確実に締め固めることで、受働抵抗を確保することができる。 Further, according to the present embodiment, the method for constructing the tunnels 41, 51, 56 using the open shield machine 1 is such that when the main body 2 is advanced by the propulsion jack 7, there is a gap between the rear surface 2b of the main body 2 and the natural ground G. backfilling the gap C formed in the . Passive resistance can be ensured by firmly compacting this backfill soil.

また本実施形態によれば、オープンシールド機1を用いてトンネル41,51,56を構築する方法は、トンネル41,51,56を構成するリング状構造体40を、本体部2の上面2fの第1開口部21から本体部2内に挿入することを更に含む。プレキャストコンクリートであるセグメントを地組して形成されるリング状構造体40を用いることで工期を大幅に短縮できると共に工費を大幅に削減できる。 Further, according to the present embodiment, the method for constructing the tunnels 41, 51, 56 using the open shield machine 1 is to place the ring-shaped structure 40 constituting the tunnels 41, 51, 56 on the upper surface 2f of the main body 2. It further includes inserting into the body portion 2 through the first opening 21 . By using the ring-shaped structure 40 formed by assembling segments of precast concrete, the construction period can be greatly shortened and the construction cost can be greatly reduced.

また本実施形態によれば、密閉型シールド掘進機50の発進方法は、オープンシールド機1を用いて構築されたトンネル51を発進基地として密閉型シールド掘進機50をトンネル51から発進させることを含む。つまり、トンネル51が密閉型シールド掘進機50の発進基地として機能する。トンネル51は、地面から下方に傾斜して延びる。ゆえに、密閉型シールド掘進機50用の発進立坑の構築を省略することができる。 Further, according to the present embodiment, the method for starting the closed shield machine 50 includes starting the closed shield machine 50 from the tunnel 51 constructed using the open shield machine 1 as a starting base. . In other words, the tunnel 51 functions as a starting base for the closed shield machine 50 . The tunnel 51 extends obliquely downward from the ground. Therefore, construction of a starting shaft for the closed shield machine 50 can be omitted.

また本実施形態によれば、密閉型シールド掘進機50の到達方法は、オープンシールド機1を用いて構築されたトンネル56を到達基地として密閉型シールド掘進機50をトンネル56に到達させることを含む。つまり、トンネル56が密閉型シールド掘進機50の到達基地として機能する。トンネル56は、地面から下方に傾斜して延びる。ゆえに、密閉型シールド掘進機50用の到達立坑の構築を省略することができる。 Further, according to the present embodiment, the method of reaching the closed shield machine 50 includes making the closed shield machine 50 reach the tunnel 56 using the tunnel 56 constructed using the open shield machine 1 as the arrival base. . In other words, the tunnel 56 functions as an arrival base for the closed shield machine 50 . The tunnel 56 extends at an angle downward from the ground. Therefore, the construction of the arrival shaft for the enclosed shield machine 50 can be omitted.

図14は、本発明の第2実施形態におけるトンネル構築方法を示す図である。ここで、図14(ア)は、図14(イ)のI-I断面図である。前述の第1実施形態と異なる点について説明する。 FIG. 14 is a diagram showing a tunnel construction method according to the second embodiment of the present invention. Here, FIG. 14(a) is a sectional view taken along line II of FIG. 14(b). Differences from the first embodiment described above will be described.

本実施形態では、トンネル41内(既設のリング状構造体40内)にインバート45が設置されている。インバート45はプレキャストコンクリートであるか、又は、現場打ちコンクリートである。 In this embodiment, the invert 45 is installed inside the tunnel 41 (inside the existing ring-shaped structure 40). Invert 45 may be precast concrete or cast-in-place concrete.

本実施形態では、本体部2内に、複数のインバートジャッキ46が設けられている。インバートジャッキ46は前後方向に伸縮自在である。インバートジャッキ46は、前端部が本体部2に固定されて、後端部が、既設のインバート45に当接可能である。 In this embodiment, a plurality of inverted jacks 46 are provided inside the main body 2 . The inverted jack 46 is telescopic in the front-rear direction. The inverted jack 46 has a front end portion fixed to the main body portion 2 and a rear end portion capable of coming into contact with the existing invert 45 .

図14(ア)及び(イ)は、前述の図8(ア)及び(イ)に示した新設のリング状構造体40の本体部2内への挿入工程に対応するものである。 FIGS. 14A and 14B correspond to the step of inserting the new ring-shaped structure 40 into the main body 2 shown in FIGS. 8A and 8B.

この新設のリング状構造体40の本体部2内への挿入工程において、新設のリング状構造体40をかわすために推進ジャッキ7を短縮する際の切羽圧に抵抗するのは、基本的に刃口16の摩擦と本体部2の後面2b(後部プレート12)の受働土圧である。しかしながら、例えば地下水位WL1が高く、刃口16の摩擦と本体部2の後面2bの受働土圧のみではオープンシールド機1が押し戻されることが想定される場合には、インバートジャッキ46を適宜用いて、オープンシールド機1の押し戻しを防止する。 In the process of inserting the new ring-shaped structure 40 into the main body 2, it is basically the blade that resists the face pressure when the propelling jack 7 is shortened in order to avoid the new ring-shaped structure 40. Friction of mouth 16 and passive earth pressure on rear surface 2b (rear plate 12) of main body 2. FIG. However, for example, when the groundwater level WL1 is high and it is assumed that the open shield machine 1 will be pushed back only by the friction of the cutting edge 16 and the passive earth pressure on the rear surface 2b of the main body 2, the inverted jack 46 is used as appropriate. , to prevent the open shield machine 1 from being pushed back.

インバートジャッキ46は、シリンダ46aとロッド46bとにより構成される油圧ジャッキである。シリンダ46aは、その前端部が本体部2に固定されており、後端部側にて、ロッド46bが進出・退入可能となっている。インバートジャッキ46のロッド46bの後端部を既設のインバート45に当接させることで、インバートジャッキ46を張った状態とすることができる。 The inverted jack 46 is a hydraulic jack composed of a cylinder 46a and a rod 46b. The front end portion of the cylinder 46a is fixed to the main body portion 2, and the rod 46b can advance and retract at the rear end portion side. By bringing the rear end portion of the rod 46 b of the inverted jack 46 into contact with the existing inverted jack 45 , the inverted jack 46 can be put in a stretched state.

本実施形態では、新設のリング状構造体40を、本体部2の上面2fの第1開口部21から本体部2内に挿入する際に、複数の推進ジャッキ7及びインバートジャッキ46のうちリング状構造体40をかわすものは短縮し、その残りは既設のリング状構造体40及びインバート45に当接させた状態(つまり張った状態)として適宜盛り替えながら、オープンシールド機1の押し戻しを防止する。 In the present embodiment, when inserting the new ring-shaped structure 40 into the main body 2 from the first opening 21 of the upper surface 2 f of the main body 2 , the ring-shaped structure among the plurality of propelling jacks 7 and the inverted jacks 46 is inserted into the main body 2 . The part that evades the structure 40 is shortened, and the rest is kept in contact with the existing ring-shaped structure 40 and the invert 45 (i.e., stretched) to prevent the open shield machine 1 from being pushed back. .

ここで、図14(ア)及び(イ)には、新設のリング状構造体40をかわすために上側の推進ジャッキ7-1を短縮し、下側の推進ジャッキ7-2とインバートジャッキ46とは張った状態として、オープンシールド機1の押し戻しを防止している様子を示している。 Here, in FIGS. 14A and 14B, the upper propulsion jack 7-1 is shortened to avoid the newly installed ring-shaped structure 40, and the lower propulsion jack 7-2 and the inverted jack 46 are combined. shows a stretched state to prevent the open shield machine 1 from being pushed back.

特に本実施形態によれば、オープンシールド機1は、本体部2に設けられるインバートジャッキ46を更に備える。推進ジャッキ7は、前後方向に伸縮自在であり、前端部が本体部2に固定されて、後端部が、トンネル41を構成するリング状構造体40に当接可能である。インバートジャッキ46は、前後方向に伸縮自在であり、前端部が本体部2に固定されて、後端部が、リング状構造体40内に設置されたインバート45に当接可能である。従って、新設のリング状構造体40を本体部2内に挿入する際に、推進ジャッキ7及びインバートジャッキ46の盛り替えを適宜行うことで、切羽圧によるオープンシールド機1の押し戻しを防止することができる。 In particular, according to this embodiment, the open shield machine 1 further includes an inverted jack 46 provided on the main body 2 . The propulsion jack 7 is extendable in the front-rear direction, and has a front end fixed to the main body 2 and a rear end abuttable against the ring-shaped structure 40 forming the tunnel 41 . The inverted jack 46 is extendable in the front-rear direction, and has a front end fixed to the main body 2 and a rear end that can abut against the invert 45 installed in the ring-shaped structure 40 . Therefore, when inserting the newly installed ring-shaped structure 40 into the main body 2, it is possible to prevent the open shield machine 1 from being pushed back due to the face pressure by appropriately replacing the propelling jack 7 and the inverting jack 46. can.

本実施形態では、リング状構造体40は円形状であるが、リング状構造体40の形状は円形状に限らない。例えば、リング状構造体40は楕円形状又は矩形状であってもよい。リング状構造体40の形状に応じて、本体部2の形状(特に、バルクヘッド10の形状)及びスキンプレート3の形状が適宜選択され得る。 Although the ring-shaped structure 40 has a circular shape in this embodiment, the shape of the ring-shaped structure 40 is not limited to a circular shape. For example, the ring-shaped structure 40 may be oval or rectangular. Depending on the shape of the ring-shaped structure 40, the shape of the main body 2 (in particular, the shape of the bulkhead 10) and the shape of the skin plate 3 can be selected as appropriate.

図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
尚、出願当初の請求項は以下のとおりであった。
[請求項1]
前面にバルクヘッドを有し、上面に第1開口部を有し、かつ、後面下部に第2開口部を有する箱状の本体部と、
前記本体部に設けられて前記本体部を前方に推進する推進ジャッキと、
前記本体部より前方の地山に掘削溝を形成する掘削機と、
前記掘削溝内の泥水を前記掘削溝外に排出する泥水排出手段と、
を備え、
前記泥水排出手段は、前記バルクヘッドに貫通形成された泥水排出口を含む、
オープンシールド機。
[請求項2]
前記バルクヘッドは、前記掘削機の移動を案内するガイドレールを備える、請求項1に記載のオープンシールド機。
[請求項3]
前記本体部に設けられるインバートジャッキを更に備え、
前記推進ジャッキは、前後方向に伸縮自在であり、前端部が前記本体部に固定されて、後端部が、トンネルを構成するリング状構造体に当接可能であり、
前記インバートジャッキは、前後方向に伸縮自在であり、前端部が前記本体部に固定されて、後端部が、前記リング状構造体内に設置されたインバートに当接可能である、
請求項1又は請求項2に記載のオープンシールド機。
[請求項4]
前記第2開口部に接続されて後方に延びる筒状のスキンプレートと、
前記スキンプレートの内周面に設けられて前記スキンプレートの後縁部に沿って延びるテールシールと、
を更に備える、請求項1~請求項3のいずれか1つに記載のオープンシールド機。
[請求項5]
請求項1~請求項4のいずれか1つに記載のオープンシールド機を用いてトンネルを構築する方法であって、
前記バルクヘッドより前方の地山を前記掘削機で泥水掘削することで前記掘削溝を形成することを含む、トンネル構築方法。
[請求項6]
前記泥水排出手段は、前記泥水排出口からの泥水が流通する泥水排出管と、前記泥水排出管を開閉する開閉弁とを更に含み、
前記トンネル構築方法は、前記推進ジャッキによる前記本体部の前進時に前記開閉弁を開弁することを更に含む、請求項5に記載のトンネル構築方法。
[請求項7]
前記推進ジャッキによる前記本体部の前進に先立って、揚重装置によって前記掘削機を前記掘削溝内から地上に引き上げることを更に含む、請求項5又は請求項6に記載のトンネル構築方法。
The illustrated embodiments are merely illustrative of the present invention, and the present invention includes various improvements and modifications made by those skilled in the art within the scope of the claims in addition to those directly indicated by the described embodiments. It goes without saying that it is inclusive.
The claims as originally filed were as follows.
[Claim 1]
a box-shaped main body having a bulkhead on the front surface, a first opening on the top surface, and a second opening on the lower rear surface;
a propulsion jack provided on the main body for propelling the main body forward;
an excavator that forms an excavation groove in the ground ahead of the main body;
a mud discharge means for discharging mud in the excavated trench to the outside of the excavated trench;
with
The mud discharge means includes a mud discharge port formed through the bulkhead,
open shield machine.
[Claim 2]
2. The open shield machine of claim 1, wherein the bulkhead comprises guide rails for guiding movement of the excavator.
[Claim 3]
Further comprising an inverted jack provided in the main body,
The propulsion jack is extendable in the front-rear direction, has a front end fixed to the main body, and a rear end abuts against a ring-shaped structure constituting a tunnel,
The inverted jack is telescopic in the front-rear direction, has a front end fixed to the main body, and has a rear end that can abut against an invert installed in the ring-shaped structure.
An open shield machine according to claim 1 or claim 2.
[Claim 4]
a cylindrical skin plate connected to the second opening and extending rearward;
a tail seal on the inner peripheral surface of the skin plate and extending along the trailing edge of the skin plate;
An open shield machine according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
[Claim 5]
A method for constructing a tunnel using the open shield machine according to any one of claims 1 to 4,
A method for constructing a tunnel, comprising forming the excavated groove by excavating mud ahead of the bulkhead with the excavator.
[Claim 6]
The muddy water discharge means further includes a muddy water discharge pipe through which muddy water flows from the muddy water discharge port, and an on-off valve that opens and closes the muddy water discharge pipe,
6. The tunnel construction method according to claim 5, further comprising opening the on-off valve when the main body portion is advanced by the propulsion jack.
[Claim 7]
7. The tunnel construction method according to claim 5 or 6, further comprising lifting the excavator from within the excavation trench to the ground by a lifting device prior to advancing the body portion by the propulsion jack.

1…オープンシールド機、2…本体部、2a…前面、2b…後面、2c…左側面、2ce…延長面、2d…右側面、2de…延長面、2e…湾曲面、2f…上面、3…スキンプレート、3a…テール部、3b…テールシール、4…掘削機、4a…ドラムカッター、5…泥水供給手段、6…泥水排出手段、7,7-1,7-2…推進ジャッキ、7a…シリンダ、7b…ロッド、10…バルクヘッド、10a…前面、12…後部プレート、13…側部プレート、13e…延長部分、14…右側部プレート、14e…延長部分、15…下部プレート、16…刃口、17…フリクションカット、21…第1開口部、22…第2開口部、25…上部架台、26…ウインチ、27…ワイヤー、30…掘削溝、31,32…ガイドレール、35…泥水供給管、35a…出口部、36…泥水排出口、37…泥水排出管、37a…上流部分、38…開閉弁、40…リング状構造体、41…トンネル、45…インバート、46…インバートジャッキ、46a…シリンダ、46b…ロッド、50…密閉型シールド掘進機、50a…スキンプレート、50b…カッタヘッド、50c…推進ジャッキ、50d…セグメントリング、51…トンネル、52…シールドトンネル、54…発進防護工、56…トンネル、57…到達防護工、C…隙間、G…地山、WL1…地下水位、WL2…水位 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Open shield machine, 2... Main body part, 2a... Front surface, 2b... Rear surface, 2c... Left side surface, 2ce... Extension surface, 2d... Right side surface, 2de... Extension surface, 2e... Curved surface, 2f... Top surface, 3... Skin plate 3a Tail portion 3b Tail seal 4 Excavator 4a Drum cutter 5 Mud supply means 6 Mud discharge means 7, 7-1, 7-2 Propulsion jack 7a Cylinder 7b Rod 10 Bulkhead 10a Front 12 Rear plate 13 Side plate 13e Extension 14 Right side plate 14e Extension 15 Lower plate 16 Blade Mouth 17 Friction cut 21 First opening 22 Second opening 25 Upper frame 26 Winch 27 Wire 30 Excavation groove 31, 32 Guide rail 35 Mud water supply Pipe, 35a...Outlet part, 36...Muddy water discharge port, 37...Muddy water discharge pipe, 37a...Upstream part, 38...On-off valve, 40...Ring-shaped structure, 41...Tunnel, 45...Invert, 46...Invert jack, 46a Cylinder 46b Rod 50 Closed shield excavator 50a Skin plate 50b Cutter head 50c Propulsion jack 50d Segment ring 51 Tunnel 52 Shield tunnel 54 Departure protection work 56... Tunnel, 57... Access protection work, C... Gap, G... Natural ground, WL1... Underground water level, WL2... Water level

Claims (10)

前面バルクヘッドによって構成され、上面に第1開口部を有し、かつ、後面下部に第2開口部を有する箱状の本体部と、
前記本体部に設けられて前記本体部を前方に推進する推進ジャッキと、
前記本体部より前方の地山に掘削溝を形成する掘削機と、
前記掘削溝内の泥水を前記掘削溝外に排出する泥水排出手段と、
を備え、
前記泥水排出手段は、前記バルクヘッドに貫通形成された泥水排出口を含み、
前記バルクヘッドは、前方から見て、上下に延びる長方形の下端に半円が連結された形状である下端半円長方形状である、オープンシールド機。
a box- shaped body having a bulkhead on the front surface, a first opening on the top surface, and a second opening on the bottom of the rear surface;
a propulsion jack provided on the main body for propelling the main body forward;
an excavator that forms an excavation groove in the ground ahead of the main body;
a mud discharge means for discharging mud in the excavated trench to the outside of the excavated trench;
with
The mud discharge means includes a mud discharge port formed through the bulkhead,
The open shield machine, wherein the bulkhead has a rectangular shape with a bottom semicircle connected to the bottom end of a vertically extending rectangle when viewed from the front.
前記バルクヘッドに設けられて前記掘削機の移動を案内するガイドレールを有し、
前記掘削機は、前記ガイドレールを把持しつつ前記ガイドレールに沿って移動できるように構成されており、
前記ガイドレールは、前方から見てU字状に延びている、請求項1に記載のオープンシールド機。
a guide rail provided on the bulkhead for guiding movement of the excavator ;
The excavator is configured to be able to move along the guide rail while gripping the guide rail,
The open shield machine according to claim 1 , wherein said guide rail extends in a U shape when viewed from the front .
前記バルクヘッドの縁部のうち上縁部以外の部分には、前方から見てU字状に延びる刃口が設けられており、A cutting edge extending in a U-shape when viewed from the front is provided at a portion of the edge of the bulkhead other than the upper edge,
前記掘削機は、U字状の前記刃口内の地山を掘削することで前記掘削溝を形成する、請求項1又は請求項2に記載のオープンシールド機。The open shield machine according to claim 1 or 2, wherein the excavator forms the excavated groove by excavating the ground inside the U-shaped cutting edge.
前記第2開口部に接続されて後方に延びる円筒状のスキンプレートと、
前記スキンプレートの内周面に設けられて前記スキンプレートの後縁部に沿って延びるテールシールと、
を更に備え、
前記本体部の後面が前記下端半円長方形状であり、前記第2開口部が円形状であり、
前記第2開口部の内径が、前記スキンプレートの内径と同等である、請求項1~請求項3のいずれか1つに記載のオープンシールド機。
a cylindrical skin plate connected to the second opening and extending rearward;
a tail seal on the inner peripheral surface of the skin plate and extending along the trailing edge of the skin plate;
further comprising
the rear surface of the main body portion has a semicircular rectangular shape at the lower end, and the second opening portion has a circular shape;
The open shield machine according to any one of claims 1 to 3 , wherein the inner diameter of the second opening is equal to the inner diameter of the skin plate .
前記本体部は、上面視で、前記前面、前記後面、左側面、及び右側面によって囲まれた矩形状であり、前記左側面と前記右側面とは、それぞれ、前記後面より後方に延長された延長面を有する、請求項1~請求項4のいずれか1つに記載のオープンシールド機。When viewed from above, the main body has a rectangular shape surrounded by the front surface, the rear surface, the left side surface, and the right side surface, and the left side surface and the right side surface each extend rearward from the rear surface. An open shield machine according to any one of claims 1 to 4, having an extended surface. 前記本体部に設けられるインバートジャッキを更に備え、
前記推進ジャッキは、前後方向に伸縮自在であり、前端部が前記本体部に固定されて、後端部が、トンネルを構成するリング状構造体に当接可能であり、
前記インバートジャッキは、前後方向に伸縮自在であり、前端部が前記本体部に固定されて、後端部が、前記リング状構造体内に設置されたインバートに当接可能である、請求項1~請求項5のいずれか1つに記載のオープンシールド機。
Further comprising an inverted jack provided in the main body,
The propulsion jack is extendable in the front-rear direction, has a front end fixed to the main body, and a rear end abuts against a ring-shaped structure constituting a tunnel,
The invert jack is telescopic in the front-rear direction , has a front end fixed to the main body, and has a rear end contactable with an invert installed in the ring-shaped structure. 6. An open shield machine according to any one of claims 5 .
請求項1~請求項6のいずれか1つに記載のオープンシールド機を用いてトンネルを構築する方法であって、
前記バルクヘッドより前方の地山を前記掘削機で泥水掘削することで前記掘削溝を形成することを含む、トンネル構築方法。
A method for constructing a tunnel using the open shield machine according to any one of claims 1 to 6 ,
A method for constructing a tunnel, comprising forming the excavated groove by excavating mud ahead of the bulkhead with the excavator.
前記泥水排出手段は、前記泥水排出口からの泥水が流通する泥水排出管と、前記泥水排出管を開閉する開閉弁とを更に含み、
前記トンネル構築方法は、前記推進ジャッキによる前記本体部の前進時に前記開閉弁を開弁することを更に含む、請求項7に記載のトンネル構築方法。
The muddy water discharge means further includes a muddy water discharge pipe through which muddy water flows from the muddy water discharge port, and an on-off valve that opens and closes the muddy water discharge pipe,
8. The tunnel construction method according to claim 7 , further comprising opening the on-off valve when the main body portion is advanced by the propulsion jack.
前記泥水排出手段は、前記泥水排出口からの泥水が流通する泥水排出管と、前記泥水排出管を開閉する開閉弁とを更に含み、
前記トンネル構築方法は、周辺地山の地下水位に比べて前記掘削溝内の泥水の水位が高くなるように、前記開閉弁の開閉を調整することを更に含む、請求項7に記載のトンネル構築方法。
The muddy water discharge means further includes a muddy water discharge pipe through which muddy water flows from the muddy water discharge port, and an on-off valve that opens and closes the muddy water discharge pipe,
8. The tunnel construction method according to claim 7 , further comprising adjusting the opening and closing of the on-off valve so that the water level of muddy water in the excavated trench is higher than the groundwater level of the surrounding ground. Method.
前記推進ジャッキによる前記本体部の前進に先立って、揚重装置によって前記掘削機を前記掘削溝内から地上に引き上げることを更に含む、請求項7~請求項9のいずれか1つに記載のトンネル構築方法。 The tunnel according to any one of claims 7 to 9 , further comprising lifting the excavator from within the excavation trench to the ground by a lifting device prior to advancing the body portion by the propulsion jack. construction method.
JP2020005222A 2020-01-16 2020-01-16 Open shield machine and tunnel construction method Active JP7303756B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020005222A JP7303756B2 (en) 2020-01-16 2020-01-16 Open shield machine and tunnel construction method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020005222A JP7303756B2 (en) 2020-01-16 2020-01-16 Open shield machine and tunnel construction method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021113409A JP2021113409A (en) 2021-08-05
JP7303756B2 true JP7303756B2 (en) 2023-07-05

Family

ID=77076718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020005222A Active JP7303756B2 (en) 2020-01-16 2020-01-16 Open shield machine and tunnel construction method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7303756B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117738680B (en) * 2023-11-28 2024-11-15 中铁十一局集团有限公司 Method and system for controlling circular flow of large-diameter slurry shield

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002013394A (en) 2000-06-27 2002-01-18 Hazama Gumi Ltd Lining structure of shield tunnel, work execution method thereof, and invert segment
JP2002047883A (en) 2000-08-02 2002-02-15 Hazama Gumi Ltd Shield machine for segment with invert, and its attitude controlling method
JP2005105695A (en) 2003-09-30 2005-04-21 Taisei Corp Tunnel construction method
JP2010065405A (en) 2008-09-09 2010-03-25 Kaneken:Kk Method and device for removing obstacle

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5421033A (en) * 1977-07-18 1979-02-16 Makoto Kodera Open plate shielding machine
JPS58111292U (en) * 1982-01-23 1983-07-29 石川島播磨重工業株式会社 shield tunneling machine
JP2779679B2 (en) * 1990-03-06 1998-07-23 大成建設株式会社 Construction method of underwater tunnel and underwater excavator
JP3750186B2 (en) * 1996-04-08 2006-03-01 株式会社大林組 Construction method of underground continuous wall

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002013394A (en) 2000-06-27 2002-01-18 Hazama Gumi Ltd Lining structure of shield tunnel, work execution method thereof, and invert segment
JP2002047883A (en) 2000-08-02 2002-02-15 Hazama Gumi Ltd Shield machine for segment with invert, and its attitude controlling method
JP2005105695A (en) 2003-09-30 2005-04-21 Taisei Corp Tunnel construction method
JP2010065405A (en) 2008-09-09 2010-03-25 Kaneken:Kk Method and device for removing obstacle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021113409A (en) 2021-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6661448B2 (en) Construction method of underground diaphragm wall
JP4687713B2 (en) Construction method and equipment for tunnels submerged on the seabed
JP6245608B2 (en) Inspection method of cutter board of shield machine
JP7303756B2 (en) Open shield machine and tunnel construction method
JP6218180B2 (en) Rectangular section propulsion method
JP4959444B2 (en) Open tunnel excavator and tunnel excavation method
CN106677242A (en) Engineering ship for underwater tunnel and construction method of engineering ship
JP2021080798A (en) Pipeline construction method using propulsion method
KR102009865B1 (en) Apparatus and method for changing sewer pipe of tbm excavation type
JP4148047B2 (en) Open shield machine
JP4334954B2 (en) Method and apparatus for widening underground space
JP3867924B2 (en) Diverging type propulsion machine
JP6062677B2 (en) tube
JP7597777B2 (en) Method of entering the vertical shaft of an open shield machine in the open shield construction method
JP2004003229A (en) Method for constructing vertical shaft
JP6006570B2 (en) Pipe installation method
JP4211362B2 (en) Connecting method of shield tunneling machine
JP3926818B2 (en) Installation method of concrete box
JP4060836B2 (en) Open shield method
JPH06306887A (en) Chain type ditching machine and pipe embedding method therewith
JPS63217098A (en) Method and device for constructing underground shell body
JPH04238997A (en) Ring-shaped lining device for planned tunnel
JPH08218767A (en) Construction method for horizontal slab-shaped structure in ground
JPS63151795A (en) Method of construction of tunnel
JPH0610590A (en) Outer ring-shaped lining device for planned tunnel

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220912

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230424

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230509

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230606

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230620

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230623

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7303756

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150