JP3145524B2 - Filling method of filler at tail seal of shield machine - Google Patents
Filling method of filler at tail seal of shield machineInfo
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Landscapes
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、大深度高水圧工区を掘
進するシールド掘進機のテールシール部を止水するため
の充填材充填方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filler filling method for stopping a tail seal portion of a shield machine for excavating a deep water section with high hydraulic pressure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】大深度高水圧工区を掘進するシールド掘
進機では、坑内作業の安全確保のためにテールシール部
の止水性の維持が重要課題となっている。この課題を解
決する手段として、特開平２−１７６０９６号で述べら
れているように、シールド掘進機に装備された複数段の
テールシールの間に半固体状の充填材を充填し、テール
シール間の充填材圧を地下水圧（泥水シールドでは切羽
水圧）に対抗できる圧力に保持することにより、５ｋｇ
ｆ／ｃｍ2以上の高水圧下においても、テールシール部
からの漏水を防止できることが実験により明らかになっ
てきた。2. Description of the Related Art In a shield excavator that excavates in a large-depth high-pressure construction area, it is important to maintain the water-tightness of a tail seal portion in order to ensure the safety of underground work. As means for solving this problem, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-176096, a semi-solid filler is filled between a plurality of tail seals provided in a shield machine, and a gap between the tail seals is filled. 5kg by maintaining the pressure of the filling material at a pressure that can withstand the groundwater pressure (face water pressure in muddy water shield)
Experiments have shown that water leakage from the tail seal portion can be prevented even under a high water pressure of f / cm 2 or more.
【０００３】図３は上記従来技術によるシールド掘進機
の地山を掘進中の状態を示したものである。同図におい
て、シールド掘進機１は、前面のカッタヘッド２で地山
Ｇを掘削し、シールドジャッキ３によりセグメント６を
反力受として所定のルート上を掘進する。シールド掘進
機１のテールスキンプレート４には複数段（図示例では
３段）のテールシール５１〜５３がセグメント６の外面
に接するように取り付けられ、テールシール部５０を構
成している。そのテールシール５１〜５３間にシールド
掘進機機内の充填材注入ポンプ７より充填材注入配管８
を通して半固体状の充填材（繊維入グリース等）９が注
入充填される。テールシール５１〜５３として図４に示
すようなブラシシールを用いた場合、充填された充填材
９の油分と混入された繊維がブラシシールを構成する線
材の束に絡まって止水効果を発揮する。したがって、テ
ールシール間に充填材を隙間なく充填することが高水圧
下でテールシール部の止水を行うために重要なことであ
る。そこで、従来技術では、テールスキンプレート４の
内側部分に設置した圧力計１０１，１０２とテールスキ
ンプレート４の後端部に設置した圧力計１０３により、
掘進中のテールシール間の充填材圧とテールシール背面
に作用する水圧を計測し、充填材圧が水圧に応じて設定
された上下限値の間に保たれるように注入ポンプ制御装
置１１により充填材注入ポンプ７の運転を制御するなど
の方法で、シールド掘進と共にセグメント６に付着して
地山側に流出した分の充填材を補給し、テールシール間
の充填材圧を地下水圧等に対抗できる圧力に保持するよ
うにしている。FIG. 3 shows a state in which the above-described shield machine according to the prior art is excavating the ground. In FIG. 1, a shield machine 1 excavates a ground G with a cutter head 2 on a front surface, and excavates on a predetermined route by a shield jack 3 with a segment 6 receiving a reaction force. A plurality of (three in the illustrated example) tail seals 51 to 53 are attached to the tail skin plate 4 of the shield machine 1 so as to be in contact with the outer surface of the segment 6 to constitute a tail seal part 50. A filler injection pipe 8 is provided between the tail seals 51 to 53 by a filler injection pump 7 in the shield machine.
Through which semi-solid filler (fiber-containing grease or the like) 9 is injected and filled. When a brush seal as shown in FIG. 4 is used as the tail seals 51 to 53, the oil content of the filled filler 9 and the mixed fibers are entangled with a bundle of wires constituting the brush seal to exhibit a water stopping effect. . Therefore, it is important to fill the space between the tail seals with the filler without any gap in order to stop the water in the tail seal portion under high water pressure. Therefore, in the related art, the pressure gauges 101 and 102 installed on the inner part of the tail skin plate 4 and the pressure gauge 103 installed on the rear end of the tail skin plate 4 are used.
The filler pressure between the tail seals during excavation and the water pressure acting on the back of the tail seals are measured, and the injection pump control device 11 controls the filler pressure so that the filler pressure is maintained between upper and lower limits set according to the water pressure. By controlling the operation of the filler injection pump 7, the filler adhering to the segment 6 along with the excavation of the shield and replenishing the amount of the filler flowing out to the ground side is supplied, and the pressure of the filler between the tail seals against the underground water pressure or the like. We try to keep the pressure as high as possible.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、シール
ド掘進機の通常掘進時には、テールシール間の充填材の
圧力・充填量を管理することで高水圧に対抗できる止水
性を持たせることが可能である。しかし、従来技術で
は、シールド掘進機が立坑から発進し、通常掘進を開始
する過程でのテールシールの止水性を確保する点に問題
があった。As described above, at the time of normal excavation of a shield excavator, by controlling the pressure and amount of the filler between the tail seals, it is possible to provide a water stoppage that can withstand high water pressure. It is possible. However, in the related art, there is a problem in that the shield excavator starts from the shaft and normally maintains the watertightness of the tail seal in the process of starting the excavation.
【０００５】発進時のテールシール間への充填材充填方
法としては、発進立坑内で組み上げたシールド掘進機の
テールシール間にあらかじめ充填材を手塗により充填
し、発進立坑内でのセグメント組立後、テールシール間
にさらにシールド掘進機機内から充填材注入配管を通し
て充填材を注入充填することが考えられるが、これらの
方法ではテールシール間に隙間なく充填材を充填するこ
とができない。理由は、手塗ではテールシール間の隙間
を完全に埋めることができず、またセグメント組立後に
注入充填を行っても、このときはテールシール背面に水
圧がかかっていないため、少し充填材圧が上がると、テ
ールシールがセグメント外面からめくれ上がってテール
シール後端から充填材が漏れてしまうためである。この
ようにテールシール間に充填材が密に充填されていない
状態で、シールド掘進機が立坑から発進し、発進口付近
に施工された地盤改良範囲を通過して地山に貫入した場
合、テールシール背面に急激に地下水圧がかかることに
よってテールシール部からトンネル坑内への漏水が起こ
り、この漏水と共に地山の土砂がテールシール部に侵入
してテールシールに付着し、テールシールの止水性能を
低下させる。[0005] As a method of filling the filler between the tail seals at the time of starting, a filler is filled by hand beforehand between the tail seals of the shield excavator assembled in the starting shaft, and after the segments are assembled in the starting shaft. In addition, it is conceivable that the filler is further injected between the tail seals through a filler injection pipe from inside the shield machine, but with these methods, the filler cannot be filled without a gap between the tail seals. The reason is that with hand coating, the gap between the tail seals cannot be completely filled, and even if injection filling is performed after assembling the segment, at this time there is no water pressure on the back of the tail seal, so the filler pressure will be a little When the tail seal is raised, the tail seal is turned up from the outer surface of the segment and the filler leaks from the rear end of the tail seal. In the state where the filler is not densely filled between the tail seals in this way, when the shield machine starts from the shaft and penetrates the ground through the ground improvement area constructed near the start port, the tail Rapidly applying groundwater pressure to the back of the seal causes water leakage from the tail seal into the tunnel pit, and along with this water, earth and sand from the ground penetrates into the tail seal and adheres to the tail seal. Lower.
【０００６】また、充填材の種類によっては充填材に含
まれる繊維がブラシシール中の線材の束に絡まるまで十
分な止水効果を発揮できないものがある。この場合は、
テールシール背面に地下水圧がかかることによりテール
シール間の充填材圧が上昇して、充填材の油分がトンネ
ル坑内側に流出し、残った繊維分がブラシシール中の線
材の束に絡まって止水効果を発揮するまでテールシール
部からの漏水が続き、前述のようにテールシールに土砂
が付着して、止水性能を低下させる。[0006] Further, depending on the type of filler, there is a case where a sufficient water stopping effect cannot be exerted until the fibers contained in the filler are entangled with the bundle of wires in the brush seal. in this case,
Filler pressure between the tail seals rises due to groundwater pressure applied to the back of the tail seals, the oil content of the fillers flows out inside the tunnel pit, and the remaining fibers become entangled with the bundle of wires in the brush seals and stop. Water leakage from the tail seal portion continues until the water effect is exerted, and as described above, earth and sand adhere to the tail seal, reducing the water stopping performance.
【０００７】そこで本発明の目的は、大深度高水圧工区
を掘進するシールド掘進機の発進時に、急激に地下水圧
がかかってもテールシール部から漏水を起こすことがな
いようにテールシール間に充填材を密かに充填すること
ができる充填材充填方法を提供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to fill the space between the tail seals so as not to cause leakage from the tail seal portion even when suddenly underground water pressure is applied when the shield excavator for excavating the deep hydraulic section is started. An object of the present invention is to provide a filler filling method capable of secretly filling a material.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、シールド掘進機の発進時に、複数段配置さ
れたテールシール間に下記（ａ）〜（ｇ）の手順により
止水用の充填材を充填することを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method for stopping water in accordance with the following procedures (a) to (g) between a plurality of tail seals when a shield machine is started. Characterized by filling with a filler.
【０００９】（ａ） 発進立坑内でシールド掘進機のテ
ールシール間にあらかじめ充填材を塗り込み充填する。(A) A filler is applied and filled in advance between the tail seals of the shield machine in the starting shaft.
【００１０】（ｂ） 発進立坑内でのセグメント組立
後、シールド掘進機機内から充填材注入配管を通してテ
ールシール間にさらに充填材を注入充填する。(B) After the segments are assembled in the starting shaft, the filler is further injected and filled between the tail seals through the filler injection pipe from inside the shield machine.
【００１１】（ｃ） 立坑発進口付近にシールド掘進機
の全長以上にわたって施工した地盤改良範囲にシールド
掘進機を貫入させ、セグメントを組みながらテールシー
ル部が発進口のエントランスパッキン部を通過するまで
掘進させる。(C) The shield excavator is made to penetrate the ground improvement area constructed over the entire length of the shield excavator near the shaft start port, and excavated until the tail seal portion passes through the entrance packing portion of the start port while forming segments. Let it.
【００１２】（ｄ） その後、エントランスパッキンと
テールシールの間に発生する空間に該空間につながる充
填材注入口から流体を注入し、該空間の流体圧をこの時
点でテールシールの耐え得る限度内の圧力まで上昇させ
る。(D) Thereafter, a fluid is injected into a space generated between the entrance packing and the tail seal from a filler inlet connected to the space, and a fluid pressure in the space is set within a range that the tail seal can withstand at this time. To a pressure of
【００１３】（ｅ） テールシール間に充填材注入配管
を通して充填材を注入し、前記空間の流体圧に見合う圧
力までテールシール間の充填材圧を上昇させる。(E) A filler is injected between the tail seals through a filler injection pipe, and the pressure of the filler between the tail seals is increased to a pressure corresponding to the fluid pressure in the space.
【００１４】（ｆ） 前記（ｄ），（ｅ）の作業を繰り
返し、テールシール間の充填材圧が地下水圧または予定
切羽水圧に対抗できる所定圧力に達するまで、前記空間
の流体圧とテールシール間の充填材圧を逐次上昇させ
る。(F) By repeating the above operations (d) and (e), the fluid pressure in the space and the tail seal are maintained until the pressure of the filler material between the tail seals reaches a predetermined pressure that can withstand the groundwater pressure or the scheduled face water pressure. The filler pressure between them is gradually increased.
【００１５】（ｇ） その後、シールド掘進機が地盤改
良範囲を通り抜けるまで、前記空間の流体圧を所定圧力
に保持するように流体を注入しながら掘進させる。(G) Thereafter, the shield excavator is excavated while injecting fluid so as to maintain the fluid pressure in the space at a predetermined pressure until the shield excavator passes through the ground improvement area.
【００１６】また、本発明は、立坑発進口にエントラン
スパッキンを複数段配置し、発進時、そのエントランス
パッキン間に下記（ａ′）〜（ｅ′）の手順により止水
用の充填材を充填することを特徴とする。Further, according to the present invention, a plurality of entrance packings are arranged at the shaft start port, and at the time of starting, the sealing material is filled between the entrance packings by the following procedures (a ') to (e'). It is characterized by doing.
【００１７】（ａ′） エントランスパッキン間にあら
かじめ充填材を塗り込み充填する。(A ') A filler is applied and filled in advance between the entrance packings.
【００１８】（ｂ′） エントランスパッキン部をシー
ルド掘進機が通過した後、エントランスパッキン間に発
進立坑内から充填材注入配管を通してさらに充填材を注
入充填する。(B ') After the shield excavator has passed through the entrance packing, a filler is further injected and filled between the entrance packings through a filler injection pipe from inside the starting shaft.
【００１９】（ｃ′） エントランスパッキン部をシー
ルド掘進機が通過した後、エントランスパッキンとテー
ルシールの間に発生する空間に該空間につながる流体注
入口から流体を注入し、該空間の流体圧をこの時点でテ
ールシールおよびエントランスパッキンの耐え得る限度
内の圧力まで上昇させる。(C ') After the shield excavator has passed through the entrance packing, a fluid is injected into a space generated between the entrance packing and the tail seal from a fluid inlet connected to the space, and the fluid pressure in the space is reduced. At this point, the pressure is raised to a level within the limits of the tail seal and the entrance packing.
【００２０】（ｄ′） テールシール間への充填材の注
入充填と並行して、エントランスパッキン間にも充填材
注入配管を通して充填材を注入し、前記空間の流体圧に
見合う圧力までエントランスパッキン間の充填材圧を上
昇させる。(D ') Injecting the filler into the space between the tail seals In parallel with the filling, the filler is also injected between the entrance packings through the filler injection pipe, and the space between the entrance packings is adjusted to a pressure corresponding to the fluid pressure in the space. To increase the filler pressure.
【００２１】（ｅ′） 前記（ｃ′）、（ｄ′）の作業
を繰り返し、テールシール間の充填材圧が地下水圧また
は予定切羽水圧に対抗できる所定圧力に達するまで、前
記空間の流体圧、テールシール間の充填材圧と共にエン
トランスパッキン間の充填材圧を逐次上昇させる。(E ') The operations of (c') and (d ') are repeated until the pressure of the filler material between the tail seals reaches a predetermined pressure that can withstand the underground water pressure or the expected face water pressure. The filler pressure between the entrance packing and the filler pressure between the tail seals is sequentially increased.
【００２２】[0022]
【作用】本発明では、複数段配置されたテールシール部
に充填材が隙間なく充填されるまでテールシール背面に
地下水圧を作用させないため、立坑発進口からシールド
掘進機の全長以上にわたる範囲に薬液注入または凍結工
法による地盤改良を施しておく。そして、この地盤改良
範囲にシールド掘進機を貫入させ、シールド掘進機のテ
ールシール部が立坑発進口のエントランスパッキン部を
通過するまで掘進させたところで、エントランスパッキ
ンとテールシールの間に発生する空間に該空間につなが
る流体注入口から流体を注入し、管理された流体圧をテ
ールシールに背圧として作用させた状態でテールシール
間への充填材の注入充填を行う。According to the present invention, the underground water pressure is not applied to the rear surface of the tail seal until the filler is completely filled in the tail seal portion arranged in a plurality of stages, so that the chemical solution extends from the shaft starting port to the entire length of the shield excavator. The ground is improved by injection or freezing. Then, when the shield excavator penetrated this ground improvement area and the tail excavation of the shield excavator was excavated until it passed the entrance packing part of the shaft shaft entrance, the space generated between the entrance packing and the tail seal A fluid is injected from a fluid injection port connected to the space, and a filling material is injected and filled between the tail seals while a controlled fluid pressure acts on the tail seals as a back pressure.
【００２３】発進立坑内でテールシール間におらかじめ
充填材を塗り込み充填し、発進立坑内でのセグメント組
立後、さらに充填材をテールシール間に注入充填するの
は、テールシール背面に流体圧をかける初期段階でのト
ンネル坑内への流体の漏出を防止するためである。ま
た、前記空間の流体圧を急激に上げないで、前記空間へ
の流体の注入とテールシール間への充填材の注入充填を
交互に繰り返して、前記空間の流体圧とテールシール間
の充填材圧を少しずつ上げていくのも、トンネル坑内へ
の流体の漏出を防止しながらテールシール間の充填材圧
を最終的に地下水圧（泥水シールドでは予定切羽水圧）
に対抗できる所定圧力に到達させるためである。これに
より、シールド掘進機が地盤改良範囲を通り抜けて、テ
ールシール背面に地下水圧がかかった際、それに対抗で
きる密な充填材層をテールシール間に作り上げることが
できる。The filling and filling of the filler between the tail seals in the starting shaft beforehand, and after assembling the segments in the starting shaft, the filler is injected and filled between the tail seals. This is to prevent leakage of fluid into the tunnel pit at the initial stage of applying pressure. Also, the fluid pressure in the space and the filler between the tail seals are alternately repeated by repeatedly injecting the fluid into the space and filling the filler between the tail seals without rapidly increasing the fluid pressure in the space. Increasing the pressure little by little also prevents the fluid from leaking into the tunnel pit and finally increases the pressure of the filler material between the tail seals to the groundwater pressure (scheduled face pressure for mud shields).
This is to reach a predetermined pressure that can counteract the pressure. Accordingly, when the shield machine passes through the ground improvement area and the groundwater pressure is applied to the rear surface of the tail seal, a dense filler layer can be formed between the tail seals to counter the pressure.
【００２４】また、立坑発進口にエントランスパッキン
を複数段配置して、そのエントランスパッキン間にもあ
らかじめ充填材を塗り込み充填し、エントランスパッキ
ン部をシールド掘進機が通過した後、さらに充填材の注
入充填を行い、その後、エントランスパッキンとテール
シールの間に発生する空間への流体の注入、テールシー
ル間への充填材の注入充填、エントランスパッキン間へ
の充填材の注入充填を交互に繰り返して、前記空間の流
体圧、テールシール間の充填材圧と共にエントランスパ
ッキン間の充填材圧を少しずつ上げていくようにすれ
ば、前記空間に注入した流体の発進立坑内への漏出を防
止して、流体圧によるテールシール背圧の確立を助ける
ことができる。Also, a plurality of entrance packings are arranged at the shaft starting port, and a filler is applied between the entrance packings in advance, and after the shield excavator passes through the entrance packing, the filler is further injected. After filling, afterwards, alternately repeating injection of fluid into the space generated between the entrance packing and the tail seal, injection and filling of the filler between the tail seals, and injection and filling of the filler between the entrance packings, By gradually increasing the filler pressure between the entrance packing together with the fluid pressure in the space and the filler pressure between the tail seals, it is possible to prevent the fluid injected into the space from leaking into the starting shaft, Fluid pressure can help establish tail seal back pressure.
【００２５】[0025]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２６】図１はシールド掘進機が立坑発進口のエン
トランスパッキン部を通過した直後のテールシール部の
充填材充填状況を示す断面図、図２は地盤改良範囲を含
む発進立坑周辺の概略断面図であり、図１，図２の図３
と対応する部分には同一符号を付して示す。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a filling state of a filler in a tail seal portion immediately after a shield machine has passed an entrance packing portion of a shaft start port, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of a start shaft including a ground improvement area. And FIG. 3 of FIGS.
The parts corresponding to are denoted by the same reference numerals.
【００２７】本実施例では、図３の説明で述べたよう
に、シールド掘進機１のテールスキンプレート４内面に
３段に配置したテールシール５１〜５３によりテールシ
ール部５０を構成している。テールシール５１〜５３と
しては、図４に示すように、波線加工された線材の束５
ａ、これの両側に配置されたばね鋼製の保護板５ｂ，５
ｃ、線材間に配置された金網等のメッシュ構造物５ｄの
基端部を取付金具５ｅで挟み一体成形したブラシシール
を用いることが望ましい。テールシール５１〜５３間に
充填する充填材（繊維入グリース等）９は、充填材注入
ポンプ７によりシールド掘進機１の機内から充填材注入
配管８を通してテールシール５１〜５３間の充填材注入
口に供給される。テールスキンプレート４の内側部分に
はテールシール５１〜５３間の充填材圧を計測するため
の圧力計１０１，１０２を設け、また、テールスキンプ
レート４の後端部には、テールシール５１〜５３の背面
に作用する地下水圧および後述する空間１９の流体圧を
計測するための圧力計１０３を設ける。注入ポンプ制御
装置１１は、圧力計１０１〜１０３の計測データに基づ
いて後述するような充填材注入ポンプ７の運転制御がで
きるようになっている。In the present embodiment, as described in the description of FIG. 3, the tail seal portion 50 is constituted by the tail seals 51 to 53 arranged in three stages on the inner surface of the tail skin plate 4 of the shield machine 1. As shown in FIG. 4, as the tail seals 51 to 53, a bundle 5
a, protection plates 5b, 5 made of spring steel arranged on both sides thereof
c, It is desirable to use a brush seal in which the base end of a mesh structure 5d such as a wire mesh disposed between the wires is sandwiched between mounting brackets 5e and integrally formed. Filler (fiber-containing grease or the like) 9 to be filled between the tail seals 51 to 53 is filled by the filler injection pump 7 from the inside of the shield excavator 1 through the filler injection pipe 8 through the filler injection port between the tail seals 51 to 53. Supplied to Pressure gauges 101 and 102 for measuring a filler pressure between the tail seals 51 to 53 are provided on an inner portion of the tail skin plate 4, and tail seals 51 to 53 are provided at a rear end of the tail skin plate 4. There is provided a pressure gauge 103 for measuring the underground water pressure acting on the back surface of the slab and the fluid pressure of the space 19 described later. The injection pump control device 11 is capable of controlling the operation of the filler injection pump 7 as described later based on the measurement data of the pressure gauges 101 to 103.
【００２８】一方、発進立坑１２の発進口を止水するた
めに、本実施例では発進口周辺にエントランスパッキン
１３１〜１３３を３段に配置して、エントランスパッキ
ン部１３０を構成している。エントランスパッキン１３
１〜１３３にも図４に示すようなブラシシールを用いる
ことが望ましい。エントランスパッキン１３１〜１３３
間に充填する充填材（繊維入グリース等）１４は、充填
材注入ポンプ１５により発進立坑１２内から充填材注入
配管１６を通してエントランスパッキン１３１〜１３３
間の充填材圧注入口１７に供給される。発進立坑１２内
には、エントランスパッキン１３１〜１３３間の充填材
圧を計測するための圧力計１８１，１８２を設置する。
別に、トンネル坑内から後述する空間１９にベントナイ
ト溶液等の流体を注入するための流体注入ポンプ２０を
用意する。On the other hand, in order to stop the water at the starting opening of the starting shaft 12, in this embodiment, the entrance packings 131 to 133 are arranged in three stages around the starting opening to constitute the entrance packing part 130. Entrance packing 13
It is desirable to use a brush seal as shown in FIG. Entrance packing 131-133
Filler (fiber-filled grease or the like) 14 to be filled in between is filled by a filler injection pump 15 from the inside of the starting shaft 12 through the filler injection pipe 16 to the entrance packings 131 to 133.
It is supplied to the filler pressure injection port 17 in between. In the starting shaft 12, pressure gauges 181 and 182 for measuring the filler pressure between the entrance packings 131 to 133 are installed.
Separately, a fluid injection pump 20 for injecting a fluid such as a bentonite solution from the inside of a tunnel into a space 19 described later is prepared.
【００２９】発進立坑１２の発進口付近には、図２に示
すように、薬液注入または凍結工法による地盤改良範囲
２１を、シールド掘進機１の全長以上にわたって設けて
おく。As shown in FIG. 2, a ground improvement area 21 by chemical injection or freezing method is provided over the entire length of the shield machine 1 near the start port of the start shaft 12.
【００３０】本実施例では、シールド発進時のテールシ
ール部５０の充填材充填作業を下記（１）〜（１０）の
手順により行う。In this embodiment, the filling operation of the tail seal portion 50 with the filler at the time of starting the shield is performed according to the following procedures (1) to (10).
【００３１】（１） 発進立坑１２内で組み上げたシー
ルド掘進機１のテールシール５１〜５３間に充填材９を
塗り込み充填する。(1) The filler 9 is applied between the tail seals 51 to 53 of the shield machine 1 assembled in the starting shaft 12 and filled.
【００３２】（２） 発進立坑１２内でセグメント６を
組み立てた後、テールシール５１〜５３に背圧がかかっ
ていない状態で充填材注入ポンプ７により充填材注入配
管８を通してテールシール５１〜５３間に充填材９を注
入し、その間の充填材圧が１段当り０．５ｋｇｆ／ｃｍ
2程度になるまで充填する。(2) After assembling the segment 6 in the starting shaft 12, the tail seals 51 to 53 are passed through the filler injection pipe 8 by the filler injection pump 8 while the back pressure is not applied to the tail seals 51 to 53. And the filler pressure is 0.5 kgf / cm per stage.
Fill until about 2 .
【００３３】（３） 発進立坑１２内でエントランスパ
ッキン１３１〜１３３間に充填材１４を塗り込み充填す
る。(3) The filling material 14 is applied and filled between the entrance packings 131 to 133 in the starting shaft 12.
【００３４】（４） シールド掘進機１を機内でセグメ
ント６を組みながら地盤改良範囲２１に貫入させ、テー
ルシール部５０がエントランスパッキン部１３０を通過
するまで掘進させる。(4) The shield machine 1 is penetrated into the ground improvement area 21 while assembling the segments 6 in the machine, and is machined until the tail seal portion 50 passes through the entrance packing portion 130.
【００３５】（５） テールシール部５０がエントラン
スパッキン部１３０を通過した後、セグメント６の外面
に接したエントランスパッキン１３１〜１３３間に充填
材注入ポンプ１５により充填材注入配管１６を通して充
填材１４を注入し、その間の充填材圧が０．５ｋｇｆ／
ｃｍ2程度になるまで充填する。(5) After the tail seal portion 50 has passed through the entrance packing portion 130, the filler 14 is passed through the filler injection pipe 16 by the filler injection pump 15 between the entrance packings 131 to 133 in contact with the outer surface of the segment 6. The filler pressure during the injection is 0.5 kgf /
Fill until cm 2 is reached.
【００３６】（６） その後、エントランスパッキン１
３１とテールシール５３の間に発生する空間１９に、セ
グメント６のグラウト注入口６ａを利用してベントナイ
ト溶液等の流体を流体注入ポンプ２０で注入し、前記空
間１９の流体圧をこの時点でテールシール５１〜５３お
よびエントランスパッキン１３１〜１３３の耐え得る限
度内の圧力（１ｋｇｆ／ｃｍ2程度）まで上げ、テール
シール５１〜５３に背圧をかける。(6) Then, the entrance packing 1
A fluid such as a bentonite solution is injected into the space 19 formed between the tail seal 53 and the tail seal 53 using the grout injection port 6a of the segment 6 by the fluid injection pump 20, and the fluid pressure of the space 19 is adjusted at this time by the tail. The pressure is raised to a level (about 1 kgf / cm 2 ) within the limits of the seals 51 to 53 and the entrance packings 131 to 133, and a back pressure is applied to the tail seals 51 to 53.
【００３７】（７） テールシール５１〜５３間に充填
材注入ポンプ７により充填材注入配管８を通して充填材
９を注入し、その間の充填材圧を前記空間１９の流体圧
に見合う圧力（１ｋｇｆ／ｃｍ2程度）まで上げる。(7) The filler 9 is injected between the tail seals 51 to 53 through the filler injection pipe 8 by the filler injection pump 7, and the pressure of the filler is adjusted to a pressure (1 kgf / kg) corresponding to the fluid pressure of the space 19. cm 2 ).
【００３８】（８） エントランスパッキン１３１〜１
３３間にも充填材注入ポンプ１５により充填材注入配管
１６を通して充填材１４を注入し、その間の充填材圧を
上記と同程度まで上げる。(8) Entrance packing 131-1
The filler 14 is also injected into the space 33 through the filler injection pipe 16 by the filler injection pump 15, and the pressure of the filler during the injection is increased to the same level as above.
【００３９】（９） 前記（６），（７），（８）の作
業を繰り返し、１ｋｇｆ／ｃｍ2程度ずつ所定圧力（地
下水圧＋α、泥水シールドでは予定切羽水圧）まで前記
空間１９の流体圧、テールシール部５０の充填材圧、エ
ントランスパッキン部１３０の充填材圧を上昇させる。(9) The operations of (6), (7), and (8) are repeated, and the fluid pressure of the space 19 is increased by about 1 kgf / cm 2 until a predetermined pressure (ground water pressure + α, and a scheduled face water pressure in a muddy water shield). , The filler pressure of the tail seal part 50 and the filler pressure of the entrance packing part 130 are increased.
【００４０】（１０） その後、シールド掘進機１が地
盤改良範囲２１を通り抜けるまで、前記空間１９の流体
圧を所定圧力に保持するように流体を前記空間１９に注
入しながら掘進させる。(10) Thereafter, until the shield machine 1 passes through the ground improvement area 21, the excavation is performed while injecting a fluid into the space 19 so as to maintain the fluid pressure in the space 19 at a predetermined pressure.
【００４１】ここで、テールシール５１〜５３間への充
填材注入、前記空間１９への流体の注入は、それぞれ圧
力計１０１，１０２により充填材圧の計測値と圧力計１
０３による流体圧の計測値を監視しながら行い、また、
エントランスパッキン１３１〜１３３間への充填材注入
は圧力計１８１，１８２による充填材圧の計測値を監視
しながら行う。The filling of the filler into the space between the tail seals 51 to 53 and the injection of the fluid into the space 19 are carried out by the pressure gauges 101 and 102, respectively.
03 while monitoring the fluid pressure measurement, and
The filling material is injected into the space between the entrance packings 131 to 133 while monitoring the measured value of the filling material pressure by the pressure gauges 181 and 182.
【００４２】前記空間１９に注入する流体は、ベントナ
イト溶液のほか、水または粘土による泥水なども使用で
き、テールシール背面に一様な背圧をかけることができ
るものであればよい。前記空間１９への流体の注入は、
泥水シールドでは送水管を利用し、土圧シールドでは作
泥材注入管を利用して行うこともできる。また、前記空
間１９の流体圧の計測は、テールスキンプレート後端部
に設けた圧力計１０３の代りに、セグメントグラウト注
入口６ａに接続した圧力計により行ってもよい。As the fluid to be injected into the space 19, besides the bentonite solution, water or muddy water made of clay can be used, as long as a uniform back pressure can be applied to the back surface of the tail seal. The injection of the fluid into the space 19
For muddy water shields, water pipes can be used, and for earth pressure shields, mud material injection pipes can be used. The measurement of the fluid pressure in the space 19 may be performed by a pressure gauge connected to the segment grout inlet 6a instead of the pressure gauge 103 provided at the rear end of the tail skin plate.
【００４３】[0043]
【発明の効果】本発明では、シールド掘進機がエントラ
ンスパッキン部を通過した後、エントランスパッキンと
テールシールの間に発生する空間に流体を注入し、該空
間の流体圧を背圧としてテールシールのセグメント外面
からのめくれ上がりを防止した状態でテールシール間へ
の充填材の注入充填を行うため、テールシール間の充填
材圧を上げて充填材を密に充填することができ、しか
も、前記空間への流体注入とテールシール間への充填材
注入を交互に繰り返して、前記空間の流体圧とテールシ
ール間の充填材圧を所定圧力まで逐次上昇させていくよ
うにしたので、注入した流体をトンネル坑内に漏出させ
ることなく、地下水圧に対抗できる密な充填材層をテー
ルシール間に作り上げることができる。このように、発
進時に充填材をテールシール間に密に充填できるため、
シールド掘進機が地盤改良範囲を通り抜けて、テールシ
ール背面に地下水圧がかかった際にも、テールシールか
らトンネル坑内への漏水を防止できる。According to the present invention, after the shield machine has passed through the entrance packing, a fluid is injected into a space generated between the entrance packing and the tail seal, and the fluid pressure in the space is used as a back pressure to form the tail seal. Injection and filling of the filler between the tail seals is performed in a state where turning up from the outer surface of the segment is prevented, so that the filler pressure between the tail seals can be increased and the filler can be densely filled. Fluid injection into the space between the tail seal is alternately repeated, and the fluid pressure in the space and the filler pressure between the tail seals are sequentially increased to a predetermined pressure. A dense layer of packing can be created between the tail seals that can withstand groundwater pressure without leaking into the tunnel pit. In this way, the filler can be densely filled between the tail seals when starting,
Even if the shield machine passes through the ground improvement area and groundwater pressure is applied to the back of the tail seal, water leakage from the tail seal into the tunnel pit can be prevented.
【００４４】また、エントランスパッキンを複数段配置
して各段のエントランスパッキン間にも充填材を充填
し、その充填材圧を前記空間の流体圧に見合うように逐
次上昇させていくことにより、前記空間に注入した流体
の発進立坑内への漏出を防止して、流体圧によるテール
シール背圧の確立を助け、テールシール間に充填材を密
に充填することが可能になる。By arranging the entrance packing in a plurality of stages, filling the space between the entrance packings of each stage with the filler, and gradually increasing the pressure of the filler to match the fluid pressure of the space, This prevents the fluid injected into the space from leaking into the starting shaft, helps to establish the back pressure of the tail seal by fluid pressure, and makes it possible to densely fill the space between the tail seals.
【図１】シールド掘進機が対抗発進口のエントランスパ
ッキン部を通過した直後のテールシール部の充填材充填
状況を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a filling state of a filler in a tail seal portion immediately after a shield machine has passed an entrance packing portion of a counter launch port.
【図２】地盤改良範囲を含む発進立坑周辺の概略断面図
である。FIG. 2 is a schematic sectional view around a starting shaft including a ground improvement area.
【図３】図１のシールド掘進機が地山を掘進中の状態を
示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where the shield machine shown in FIG. 1 is excavating a ground.
【図４】テールシールの例として示したブラシシールの
断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a brush seal shown as an example of a tail seal.
１…シールド掘進機、４…テールスキンプレート、５０
…テールシール部、５１〜５３…テールシール、６…セ
グメント、６ａ…グラウト注入口（流体注入口）、７…
充填材注入ポンプ、８…充填材注入配管、９…充填材、
１０１〜１０３…圧力計、１２…発進立坑、１３０…エ
ントランスパッキン部、１３１〜１３３…エントランス
パッキン、１４…充填材、１５…充填材注入ポンプ、１
６…充填材注入配管、１７…充填材注入口、１８１，１
８２…圧力計、１９…流体を注入する空間、２０…流体
注入ポンプ、２１…地盤改良範囲。1: Shield excavator, 4: Tail skin plate, 50
... Tail seal part, 51-53 ... Tail seal, 6 ... Segment, 6a ... Grout inlet (fluid inlet), 7 ...
Filler injection pump, 8 ... Filler injection pipe, 9 ... Filler,
101 to 103: pressure gauge, 12: starting shaft, 130: entrance packing part, 131 to 133: entrance packing, 14: filler, 15: filler injection pump, 1
6 ... filler filling pipe, 17 ... filler filling port, 181, 1
82: pressure gauge, 19: space for injecting fluid, 20: fluid injection pump, 21: ground improvement area.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末石 吏 兵庫県神戸市須磨区小寺町１丁目１番13 号 日本グリース 株式会社 技術研究 所内 (72)発明者 新井 友行 大阪府大東市御領３丁目８番29号 昭和 工業 株式会社内 (72)発明者 三好 博明 大阪府大東市御領３丁目８番29号 昭和 工業 株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E21D 11/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tsutomu Sueishi 1-1-1 Kodera-cho, Suma-ku, Kobe-shi, Hyogo Japan Grease Co., Ltd. Technical Research Institute (72) Inventor Tomoyuki Arai 3-chome, Daito-shi, Osaka No.8-29 Showa Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Hiroaki Miyoshi 3-29-3, Goto, Daito-shi, Osaka Showa Kogyo Co., Ltd. (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) E21D 11 / 00
Claims (2)
されたテールシール間に下記（ａ）〜（ｇ）の手順によ
り止水用の充填材を充填することを特徴とするシールド
掘進機のテールシール部の充填材充填方法。 （ａ） 発進立坑内でシールド掘進機のテールシール間
にあらかじめ充填材を塗り込み充填する。 （ｂ） 発進立坑内でのセグメント組立後、シールド掘
進機機内から充填材注入配管を通してテールシール間に
さらに充填材を注入充填する。 （ｃ） 立坑発進口付近にシールド掘進機の全長以上に
わたって施工した地盤改良範囲にシールド掘進機を貫入
させ、セグメントを組みながらテールシール部が発進口
のエントランスパッキン部を通過するまで掘進させる。 （ｄ） その後、エントランスパッキンとテールシール
の間に発生する空間に該空間につながる流体注入口から
流体を注入し、該空間の流体圧をこの時点でテールシー
ルの耐え得る限度内の圧力まで上昇させる。 （ｅ） テールシール間に充填材注入配管を通して充填
材を注入し、前記空間の流体圧に見合う圧力までテール
シール間の充填材圧を上昇させる。 （ｆ） 前記（ｄ），（ｅ）の作業を繰り返し、テール
シール間の充填材圧が地下水圧または予定切羽水圧に対
抗できる所定圧力に達するまで、前記空間の流体圧とテ
ールシール間の充填材圧を逐次上昇させる。 （ｇ） その後、シールド掘進機が地盤改良範囲を通り
抜けるまで、前記空間の流体圧を所定圧力に保持するよ
うに流体を注入しながら掘進させる。1. A shield machine according to claim 1, wherein a plurality of tail seals are filled with a filler for stopping water according to the following procedures (a) to (g) when the shield machine is started. How to fill the tail seal with filler. (A) Fill and fill the space between the tail seals of the shield machine in the starting shaft. (B) After the segments are assembled in the starting shaft, the filler is further injected and filled between the tail seals through the filler injection pipe from inside the shield machine. (C) The shield excavator is made to penetrate the ground improvement area constructed over the entire length of the shield excavator near the shaft start port, and excavated until the tail seal portion passes through the entrance packing section of the start port while forming segments. (D) Thereafter, a fluid is injected into a space generated between the entrance packing and the tail seal from a fluid injection port connected to the space, and the fluid pressure in the space is increased to a pressure within a limit that the tail seal can withstand at this time. Let it. (E) Inject the filler through the filler injection pipe between the tail seals, and increase the filler pressure between the tail seals to a pressure corresponding to the fluid pressure in the space. (F) The operations of (d) and (e) are repeated, and the fluid pressure in the space and the filling between the tail seals are maintained until the filler pressure between the tail seals reaches a predetermined pressure that can withstand the groundwater pressure or the scheduled face water pressure. Increase material pressure sequentially. (G) Thereafter, excavation is performed while injecting fluid so that the fluid pressure in the space is maintained at a predetermined pressure until the shield excavator passes through the ground improvement area.
ルシール部の充填材充填方法において、立坑発進口にエ
ントランスパッキンを複数段配置し、発進時、そのエン
トランスパッキン間に下記（ａ′）〜（ｅ′）の手順に
より止水用の充填材を充填することを特徴とするシール
ド掘進機のテールシール部の充填材充填方法。 （ａ′） エントランスパッキン間にあらかじめ充填材
を塗り込み充填する。 （ｂ′） エントランスパッキン部をシールド掘進機が
通過した後、エントランスパッキン間に発進立坑内から
充填材注入配管を通してさらに充填材を注入充填する。 （ｃ′） エントランスパッキン部をシールド掘進機が
通過した後、エントランスパッキンとテールシールの間
に発生する空間に該空間につながる流体注入口から流体
を注入し、該空間の流体圧をこの時点でテールシールお
よびエントランスパッキンの耐え得る限度内の圧力まで
上昇させる。 （ｄ′） テールシール間への充填材の注入充填と並行
して、エントランスパッキン間にも充填材注入配管を通
して充填材を注入し、前記空間の流体圧に見合う圧力ま
でエントランスパッキン間の充填材圧を上昇させる。 （ｅ′） 前記（ｃ′）、（ｄ′）の作業を繰り返し、
テールシール間の充填材圧が地下水圧または予定切羽水
圧に対抗できる所定圧力に達するまで、前記空間の流体
圧、テールシール間の充填材圧と共にエントランスパッ
キン間の充填材圧を逐次上昇させる。2. A method for filling a filler in a tail seal portion of a shield excavator according to claim 1, wherein a plurality of entrance packings are disposed at a shaft starting port, and at the time of starting, the following (a ′) to (d) are provided between the entrance packings. A filler filling method for a tail seal portion of a shield machine, wherein the filler for water stoppage is filled according to the procedure (e '). (A ') A filler is applied and filled between the entrance packings in advance. (B ') After the shield excavator passes through the entrance packing, the filler is further injected and filled between the entrance packings through the filler injection pipe from inside the starting shaft. (C ') After the shield machine has passed through the entrance packing, a fluid is injected into a space generated between the entrance packing and the tail seal from a fluid inlet connected to the space, and the fluid pressure in the space is adjusted at this time. Increase the pressure to within the limits of the tail seal and entrance packing. (D ') Injecting the filler into the space between the tail seals, in parallel with the filling, injecting the filler through the filler injection pipe between the entrance packings, and filling the space between the entrance packings to a pressure corresponding to the fluid pressure in the space. Increase pressure. (E ') Repeat the above operations (c') and (d '),
The fluid pressure in the space, the filler pressure between the tail seals and the filler pressure between the entrance packings are successively increased until the filler pressure between the tail seals reaches a predetermined pressure that can withstand the groundwater pressure or the scheduled face water pressure.
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