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公開番号2025073841
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2023184950
出願日2023-10-27
発明の名称シールドマシンおよび掘進方法
出願人鹿島建設株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類E21D 9/06 20060101AFI20250502BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】シールドトンネルの工事において振動を低減させることができるシールドマシンおよび掘進方法を提供する。
【解決手段】一実施形態に係るシールドマシンは、地下の地盤Gを掘進するシールドマシン1である。シールドマシン1は、シールドマシン1が掘進する方向である掘進方向に延びる軸線Lを中心として回転するカッター2と、軸線Lからカッター2の外周に向かって延びており、カッター2の外周に形成された余掘部Sに、石粉および水を含む無機粒体材料Mを供給する無機粒体材料供給部10と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
地下の地盤を掘進するシールドマシンであって、
前記シールドマシンが掘進する方向である掘進方向に延びる軸線を中心として回転するカッターと、
前記カッターから前記掘進方向とは反対方向に延びており筒状を呈するスキンプレートと、
前記軸線から前記カッターの外周に向かって延びており、前記カッターの外周に形成された余掘部に、石粉および水を含む無機粒体材料を供給する無機粒体材料供給部と、
を備える、
シールドマシン。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
前記無機粒体材料の含水比が２０％以上かつ２８％以下である、
請求項１に記載のシールドマシン。
【請求項３】
前記無機粒体材料はカオリンを含む、
請求項１または請求項２に記載のシールドマシン。
【請求項４】
組み立てられたセグメントに形成された孔から前記余掘部に滑剤を供給する滑剤供給部をさらに備える、
請求項１または請求項２に記載のシールドマシン。
【請求項５】
シールドマシンによって地下の地盤を掘進する掘進方法であって、
前記シールドマシンが掘進する方向である掘進方向に延びる軸線を中心として前記シールドマシンのカッターを回転させる工程と、
前記カッターの外周に形成された余掘部に、石粉および水を含む無機粒体材料を供給する工程と、
を備える、
掘進方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、地下の地盤を掘進するシールドマシンおよび掘進方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、大断面シールドトンネル掘進方法およびシールド掘削機が記載されている。シールド掘削機は、円筒状のスキンプレートと、スキンプレートの前端部に設けられており駆動軸によって回転して地山を掘削するカッター装置と、スキンプレートの内部に設けられた仕切板に基端が連結された推進ジャッキとを備える。掘進方法では、カッター装置によって地山を掘削しつつ、掘削されたトンネルの内壁に沿って覆工用のセグメントを組み立て、当該セグメントに推進ジャッキの反力をとって推進力を得る。カッター装置によって掘削された掘削土は、排土装置によってトンネル後方へ搬送され、立て杭などから地上に排出される。
【０００３】
カッター装置の後方には、スキンプレートの先端部外周面に沿うとともに周方向に延びるフリクションカットが設けられている。フリクションカットの後方に位置するスキンプレートの外周面には、周方向に延びる切欠部が形成されている。切欠部は、スキンプレートの軸方向に直交する直交面と、直交面からスキンプレートの外周側に傾斜して延びる傾斜面とから構成されている。この傾斜面には、複数の注入口が形成されている。
【０００４】
注入口は注入パイプの先端開口であり、注入パイプはスキンプレートの内側に向けて延びている。注入パイプは、タンクを有する注入ポンプ車に接続されている。タンクには、スキンプレートと掘削孔内壁との間の摩擦を低減するための滑剤が充填されている。滑剤には、ウレタン、エポキシ等のポリマー材が用いられる。滑剤は、掘進機の推進にともなってスキンプレートの外面側に形成される隙間に進入し、スキンプレートと掘削孔の内壁面との間の摩擦係数を小さくする機能を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平５－１５６８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、地下の地盤をシールドマシンが掘進して地盤を掘削するときに、シールドマシンから発生した振動が地表面に到達することがある。シールドマシンから発生した振動は、地盤の中を伝播した後、家屋等に伝わって苦情が生じる場合がある。しかしながら、シールドトンネルの工事では、振動を効果的に低減させる具体的な方法が乏しいという現状がある。
【０００７】
本開示は、シールドトンネルの工事において振動を低減させることができるシールドマシンおよび掘進方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本開示に係るシールドマシンは、地下の地盤を掘進するシールドマシンである。シールドマシンは、シールドマシンが掘進する方向である掘進方向に延びる軸線を中心として回転するカッターと、軸線からカッターの外周に向かって延びており、カッターの外周に形成された余掘部に、石粉および水を含む無機粒体材料を供給する無機粒体材料供給部と、を備える。
【０００９】
このシールドマシンは、シールドマシンが掘進する方向である掘進方向に延びる軸線を中心として回転するカッターによって地盤を掘削する。シールドマシンは無機粒体材料供給部を有し、無機粒体材料供給部はカッターの外周に形成された余掘部に石粉および水を含む無機粒体材料を供給する。無機粒体材料は回転するカッターの外周から余掘部に供給されるので、シールドマシンの掘進にともなって無機粒体材料を、スキンプレートの全周を覆うように供給できる。無機粒体材料は、地盤の土粒子の間隙に負圧を生じさせ、当該負圧によって地盤を伝わるせん断による振動が低減される。したがって、シールドトンネルの工事においてシールドマシンから発生した振動を低減できるので、当該振動が地表面に到達することを抑制できる。さらに、このシールドマシンでは、無機粒体材料を余掘部に供給するので、振動の低減のための材料を環境にやさしいものとすることができる。すなわち、無機粒体材料は、樹脂等の有機材料と比較して、地盤等を構成する自然材料に近いため、環境への負荷を低減できる。さらに、無機粒体材料は、有機材料と比較して安定的であり劣化しにくいという利点もある。
【００１０】
（２）上記（１）において、無機粒体材料の含水比が２０％以上かつ２８％以下であってもよい。無機粒体材料の含水比が２０％以上であることにより、無機粒体材料に適度な流動性を持たせることができる。無機粒体材料の含水比が２８％以下であることにより、無機粒体材料に適度な粘性を持たせることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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