JPH0321796A - 三等分割セグメントによる小口径シールド工法および該工法の実施に使用するシールド掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、三等分割セグメントにより小口径トンネルを
構築するシールド工法および当該シールド工法の実施に
使用するシールド掘進機に関するものである。

（従来の技術） 三等分割セグメントによる小口径シールド工法は、三等
分割された中心角１２０゜　の弧状セグメントをシール
ド掘進機内で環状に組立て、そのセグメントリングの内
周に開口するグラウトホールに裏込め注入管を接続し、
セグメントリングの外周面と地山の内周面との間の環状
空隙、いわゆるテールボイドに豆砂利およびセメントミ
ルク等の裏込め材を充填して内径が約１．５ｍ程度以下
の小口径トンネルを構築する工法であり、切羽を主とし
て無加圧下で手掘または機械掘削するものである。

三等分割セグメントによる小口径シールド工法では、シ
ールド掘進機内でセグメントを組立て可能とするために
、テールボイドの半径方向寸法をセグメントの肉厚の約
Ａ以上とする必要があり、通常はセグメントの肉厚と１
６ｊ程度に設定している。

その結果、一般的な多分割セグメントを用いるシールド
工法とは異なり、三等分割セグメントによる小口径シー
ルド工法ではテールボイドに裏込め材を均一に充填し、
かつ十分に硬化させることが特に重要である。

ところで、軟弱地盤においてシールド工事を行う場合に
は切羽の崩壊を防止するために切羽周辺の地下水を排除
する必要があり、そのために通常は薬液注入工法、圧気
工法またはポンプを使用する地下水排出工法等の補助工
法が併用されているが、いずれも施工が煩雑であって工
事の長期化および工費の増加につながることが問題点と
して指摘されている。

一般的なシールド工法では、軟弱地盤での施工に際して
泥土加圧工法を併用する場合もある。泥土加圧工法は、
作泥材を切羽に供給して切羽圧力と平衡させるものであ
り、前述の補助工法と対比して遥かに経済的であり、施
工を簡便に行える利点を有している。しかるに、泥土加
圧工法を三等分割セグメントによる小口径シールド工法
と併用することは従来は困難と考えられていた．これは
、三等分割セグメントによる小口径シールド工法では、
シールド掘進機の機長が短いことと相俟って、テ〒ルボ
イドに裏込め材料を充填したときに、含水比の高い作泥
材および地下水により裏込め材料が硬化前に崩壊して本
来の裏込め機能を発揮しえなくなる傾向が認められるこ
とに由来するものである。

（発明の開示） したがって本発明の目的は、泥土加圧工法を併用した場
合であってもテールボイド内に充填された裏込め材を硬
化に至るまで安定に維持し、本来的に必要とされる裏込
め機能を十分に発揮させうるシールド工法およびシール
ド掘進機を提案することにある。

そして、この目的を達戒するため、本発明は、三等分割
されたセグメントを環状に組立て、そのセグメントリン
グの外周面と地山の内周面との間の環状空隙に裏込め材
を充填して小口径トンネルを構築するシールド工法に用
いるシールド掘進機において、トンネル軸線方向に摺動
しうるようにシールド掘進機のテールスキンプレート内
周面と、セグメントリング外周面との間に配置された環
状シール装置、並びに前記環状空隙に裏込め材を充填し
た後、前記シール装置をテールスキンプレートの内周面
およびセグメントリングの外周面の間で切羽から離間す
る軸線方向に向けて摺動させて裏込め材を圧密するアク
チュエー夕を具えることを特徴とする。

また、本発明による小口径シールド工法は、上述した構
底のシールド掘進機を使用すること、並びにシールド掘
進機のテール部内に三等分割セグメントを搬入して該セ
グメントを環状に組立ててセグメントリングを形或する
工程と、その直後にセグメントリングの外周面と地山の
内周面との間の環状空隙に裏込め材を充填する工程と、
シールド掘進機の前記シール装置をテールスキンプレー
トの内周面およびセグメントリングの外周面の間で切羽
から離間する軸線方向に向けて摺動させて裏込め材を圧
密する工程とを含む一連の工程を反復することを特徴と
するものである。

本発明によれば、セグメントリングの外周面と地山の内
周面との間の環状空隙に充填される裏込め材を、当該空
隙内で軸線方向に可動としたシール装置により十分に圧
密しうる構戒としたので、含水比の高い軟弱地盤におい
てもセグメントリングの外面全周にわたって均一かつ緻
密で高強度の裏込め材層を形戒することができる。した
がって、特にテールボイドを比較的大きめに設定する三
等分割セグメントによる小口径シールド工事を軟弱地盤
で実施するに際して従来は不可避的と考えられていた弊
害、すなわち地中からの過度の水分の浸透による裏込め
材層の硬化前の崩壊を未然に防止することができ、三等
分割セグメントによる小口径シールド工事に泥土加圧工
法を併用して所要の小口径トンネルを経済的に施工する
ことが可能となるものである。

（発明を実施するための最良の形態） 以下、本発明を図示の具体的実施例について詳述する。

第１図〜第４図は、本発明の好適な実施例によるシール
ド掘進機１０を示すものである。この掘進機１０は、切
羽圧力と掘削上の圧力とを平衡させて切羽の機械掘削を
行う泥土加圧方式のものであって、それぞれ円筒状をな
す前側部分１１および後側部分１２を具え、これら両部
分１１．　１２を複数の方向修正ジャッキ１３により相
互に屈曲可能に結合した構戒を有している。

掘進機の前側部分１１には、その前端部近傍に隔壁１４
を設け、この隔壁１４に地山Ａを掘削するためのカッタ
１５およびコピー力ツタ１６と、これら力ツタ１５．　
１６の駆動モータ１７とを取付ける。前側部分１１には
、さらに、切羽において力フタ１５．　１６により掘削
された土砂の排出に供するスクリューコンベヤｌ８を配
置する。このスクリューコンベヤｌ８は、その土砂取込
み端がカッタｌ５の背面および隔壁ｌ４の前面の間のス
ペースに開口するように隔壁１４を貫通させる。

掘進機の後側部分１２は、セグメントリングの組立その
他の作業に供するスペースを有し、かつ、スキンプレー
トの内周に複数本のシールドジャッキ１９のシリンダ１
９ａを固定したものである。シールドジャッキｌ９のロ
ッド１９ｂには、組立てられたセグメントリング２０の
端面に推力を負荷するプレスリング２１を固定する。後
側部分１２には、さらに、テールスキンプレート２２と
、その内周面およびセグメントリング２０の外周面の間
の環状間隙、いわゆるテールボイド内に摺動可能に配置
された環状シール装置２３と、テールボイド内に裏込め
材を充填した後にシール装置２３を切羽から離間する方
向に向けて摺動させて裏込め材を圧密するアクチュエー
タ２４とを設ける。

プレスリング２１は、シールドジャッキ１９のロッド１
９ａに連結され、このロッド１９ａにより軸線方向の推
力が負荷される通常の構戒を有するものとする。シール
ドジャッキｌ９からプレスリング２１に推力を適正に伝
達可能とするため、本例においては、第５図に示すよう
にロッド１９ａの先端に球状凸部２５を形或すると共に
、プレスリング２１の端面には上記凸部２５に対応する
球状凹部２６を形成する。

これら凸部２５および凹部２６を相互に球面嵌合させ、
何らかの理由によりロッド１９ａの軸線がプレスリング
２１の軸線に対して正確には直交しない作動条件下にお
いても、もっぱら軸線方向の推力をロッド１９ａからプ
レスリング２１に伝達可能とする。なお、プレスリング
２ｌの端面には、凹部２６からの凸部２５の抜けを防止
して両者を嵌合状態に保持する保持リング２７を固定す
る。　　プレスリング２１は、相互に軸線方向に対向さ
せて配置された一対のリング部材、すなわちシールドジ
ャッキ１９例の第１リング部材２１ａと、セグメントリ
ング２０例の第２リング部材２ｌｂとにより構或する。

両リング部材２１ａ　，　２ｌｂの各対向端面にそれぞ
れ凹部２８および凸部２９を設け、その凹部２８内に環
状のスラスト軸受部材３０を配置して凸部２９と突合わ
せることにより、両リング部材２１ａ　，　２ｌｂを相
対的に回動可能とする。さらに、第１リング部材２１ａ
の端面に保持リング３２を固定し、この保持リング３２
を第２リング部材２１ｂに設けた凸部２９の背面と係合
させてリング部材２１．　２ｌｂの相対的な軸線方向変
位を阻止する。

セグメントリング２０と対向する第２リング部材２ｌｂ
の端面には、ゴムまたはプラスチック等の適宜の材料か
らなる緩衝リング３３（いわゆるティンバーリング）を
ねし結合し、この緩衝リング３３を軸線方向推力の作用
下で圧縮変形させることにより、セグメントリング２０
の切羽側端面会面に推力を均一に負荷し、セグメントリ
ング２０の端面における不所望の局所的応力集中および
これに起因するセグメントリング２０の損傷を防止しう
る構戒とする。

上記構戒のプレスリング２１に対してセグメントリング
２０を正確に芯出し可能とするため、第５図に示すよう
に複数の寄せ金具３４をセグメントリング２０の先端部
に向けて突出するように第２リング部材２ｌｂの外周部
にねじ結合する．寄せ金具３４には、セグメントリング
２０の案内面としてのテーバ状内周面３４ａを形成する
（第６図参照）．すなわち、寄せ金具３４は、セグメン
トリング２０の端面にプレスリング２１を押圧する際に
その内周面３４ａにおいてセグメントリング２０と係合
し、セグメントリング２０をプレスリング２ｌに対して
軸線が一敗する適正芯出し位置まで案内する機能を発揮
するものである．なお、寄せ金具３４は、第４図に示す
ように３個１組として１２０゜の等角度間隔で配置する
のが望ましい。

さらに、プレスリング２１自体をシールド掘進機１０に
対して芯出しするため、第７〜９図に示すように、支持
ローラ組立体４０をプレスリング２ｌの下端部に設ける
ことができる。この支持ローラ組立体４０はテールスキ
ンプレート２２の内面に沿って転勤するローラ４ｌと、
ローラ４ｌを回動可能に支持するブラケット４２と、ブ
ラケット４２をテールスキンプレート２２の内面に向け
て付勢するコイルばね４３とを具える構成とする．この
コイルばね４３は、下端をブラケット４２の上端部に形
成された凸部４２ａにねし結合された受け金具４４に当
接させ、上端を調整ねじ４５に当接させる．ｌ１整ねじ
４５のねじ込み量を加減するとブラケット４２に作用す
るばね４３の付勢力が調整されるので、プレスリング２
１の自重とコイルばね４３の圧縮反力とを、プレスリン
グ２１の軸線がシールド掘進機１０の軸線と正確に整列
する位置で平衡させうることは言うまでもない．次に、
シールド掘進機１０におけるテールスキンプレート２２
の内周面と、セグメントリング２０の外周面との間に配
置されたシール装置２３の具体的構戒につき、第ｌＯ図
〜第１３図の実施例を参照して説明する。

第１０図に示す実施例においてはシール装置２３をテー
ルスキンプレート２２の内周面に沿う内筒４７の遊端に
配置し、この内筒４７は前述したアクチュエータ２４に
連結する。すなわち、シール装置２３は、アクチュエー
タ２４の作動に際してテールスキンプレート２２の内周
面に沿って軸線方向移動を行い、テールボイドに充填さ
れた裏込め材を後述する態様で圧密する機能も発揮する
ものである。

本例においては、内筒４７の遊端に半径方向内側に向け
て延在する一対の端壁４８ａ　，　４８ｂと、これら端
壁を相互に連結する周壁４８ｃとを有する外側保持部材
４８を一体の延長部として設ける．端壁４８ａ４８ｂの
内径は、セグメントリング２０の外径より若干大きめに
設定する。周壁４８ｃの外周面とテールスキンプレート
２２の内周面との間に環状の外側シール部材としてのシ
ールリング４９を配置して保持部材４８とテールスキン
プレート２２との間の隙間５０を封鎖可能とする。さら
に、外側保持部材４８の端壁４８ａ　，　４８ｂおよび
周壁４８ｃにより限定されるスペースをセグメントリン
グ２０の外周面に向けて開口させ、このスペース内には
半径方向外側に向けて延在する一対の端壁５１ａ　，　
５ｌｂと、これら端壁を相互に連結する周壁５１ｃとを
有する内側保持部材５ｌを配置する．内側保持部材５１
の端壁５１ａ　，　５ｌｂの外径は、外側保持部材４８
の周壁４８ｃの内径より若干小さめ、例えば２０ｍ程度
に設定する。周壁５１ｃの内周面とセグメントリング２
０の外周面との間に環状の内側シール部材としてのシー
ルリング５２を配置して周壁５１ｃとセグメントリング
２０との間の隙間５３を封鎖可能とする。外側および内
側のシールリング４９．　５２は充分な軸線方向長さを
もってそれぞれテールスキンプレート２２およびセグメ
ントリング２０に面接触させる。

テールスキンプレート２２の内周面とセグメントリング
２０の外周面との間の半径方向の間隔は、必ずしも全周
にわたって一定ではない．それ故、−前述したとおり外
側保持部材４８の端壁４８ａ．　４８ｂおよび周壁４８
ｃの間のスペース内に保持部材５１を配置し、外側保持
部材４８の端壁４８ａ．　４８ｂの内径をセグメントリ
ング２０の外径より若干大きめに設定すると共に内側保
持部材５１の端壁５１ａ，　５ｌｂの外径を外側保持部
材４８の周壁４８ｃの内径より若干小さめに設定し、テ
ールスキンプレート２２の内周面とセグメントリング２
０の外周面との間隔の円周方向における変化に対応させ
て内側保持部材５１を外側保持部材４８に対して半径方
向に相対変位可能な構成としたものである． 上記のごとく外側保持部材４８と内側保持部材５ｌとを
半径方向に相対変位可能とする場合、端壁４８ａ，４８
ｂはそれぞれ端壁５１ａ，５ｌｂと摺動接触させるのが
望ましい，これらの摺動接触部分で不可避的に生じる僅
かな隙間５３ａ，　５３ｂに起因するシール性能の劣化
を解消するため、少なくとも圧密側の隙間５３ａを封鎖
する中間シール部材５４を設ける。この中間シール部材
５４は、外周部分を外側保持部材４８の圧密側の端壁４
８ａの端面に、また内周部分を内側保持部材５１の圧密
側の端壁５１ａの端面にそれぞれ固着して外側保持部材
４８に対する内側保持部材５１の半径方向変位に追従変
形可能とした弾性シート材料により構或するものである
。外側シール部材４９，内側シール部材５２および中間
シール部材５４を設けた上記構成の環状シール装置２３
によれば、裏込め材が充填されるテールポイドとシール
ド掘進機１０内との間で満足すべきシール性能が達成さ
れ、テールボイドからの水分のシールド機内への侵入を
的確に距止しうる利点が得られる。

第１１図はシール装置２３の他の実施例を示すものであ
る．本例のシール装置は第１０図の実施例によるものと
同様の構威を有しており、したがって対応する要素には
同一の参照符号を付して重複記載を省略する． 本例におけるシール装置２３も、アクチュエータ２４に
連結された内筒４７の遊端に外側および内側の保持部材
４８．　５１を配置したものである．本例においては、
外側および内側の保持部材４８．　５１に設けるシール
部材をそれぞれシールリップ４９．　５２により構成す
る．外側の保持部材４８に設けるシールリップ４９は、
内周側の基端部を保持部材４８の端壁４８ａにねし結合
し、外周側のリップ部をテールスキンプレート２２の内
周面にシール接触させる。同様に、内側の保持部材５ｌ
に設けるシールリップ５２は、外周側の基端部を保持部
材５１の端壁５１ａにねし結合し、内周側のリップ部を
セグメントリング２０の外周面にシール接触させる． 第１２図はシール装置２３のさらに他の実施例を示すも
のである．本例のシール装置は第１０図および第１１図
の実施例を組み合わせた構戒を有しており、対応する要
素には同一の参照符号を付して重複記載を省略する． 本例におけるシール装置２３も、アクチュエータ２４に
連結された内筒４７の遊端に外側および内側の保持部材
４８．　５１を配這したものである。本例では、外側の
保持部材４８におけるシール部材を、端壁４８ａに取付
けたシールリップ４９ａと、周壁４８ｃに取付けたシー
ルリング４９ｂ　とから構威し、シールリング４９ｂは
外周面の軸線方向における断面形状を鋸歯状に形成して
テールスキンプレート２２の内周面に線接触させる。同
様に、内側の保持部材５ｌにおけるシール部材は、端壁
５１ａに取付けたシールリップ５２ａと、周壁５１ｃに
取付けたシールリング５２ｂとから構威し、シールリン
グ５２ｂは内周面の軸線方向における断面形状を鋸歯状
に形成してセグメントリング２０の外周面に線接触させ
る。

本例のシール装置２３は、外側および内側のシール部材
がいずれもシールリップおよびシールリングを組合わせ
た構成を有するため、テールスキンプレート２２の内周
面側およびセグメントリング２０の外周面側でそれぞれ
二重シール構造を形成し、テールボイドとシールド掘進
機１０内との間でより確実なシール機能を発揮させるこ
とが可能となる．第１３図〜第１５圓は、テールボイド
内に裏込め材を充填する装置の実施例を示すものである
．本例における充填装置７０は、前述した構戒のシール
装置２３に組合わせたものであって、シール装Ｗ２３を
軸線方向に貫通させて外側の保持部材４８に固定された
シリンダ７１と、シリンダ７１内を摺動するピストン７
２と、ピストン７２を駆動する駆動ロッド７３と、駆動
ロッド７３をシリンダ７１内で往復移動させるアクチュ
エー夕７４およびその出力ロンド７５とから構成する。

シリンダ７ｌは保持部材４８における切羽側の端壁４８
ｂから切羽に向けて延在させ、その開口端はテールボイ
ド側の端壁４８ａからテールボイド内に僅かに突出させ
る。シリンダ７１には、裏込め材をシリンダ７１内に注
入するための注入管７６と、洗浄水をシリンダ７１およ
び裏込め材注入管７６内に注入するための注入管７７と
を接続する。裏込め材注入管７６は、裏込め材運搬台車
７日（第１図参照）上に載置された裏込め材漕７９およ
び貯水漕８０に仕切り弁８１，ポンブ８２および切換え
弁８３を経て接続し、洗浄水注入管７７は同しく台車７
８上に載置された給水漕８４に仕切り弁８５およびボン
プ８６を経て接続する。そして、シリンダ７１内でピス
トン７２が第１４図に実線で示す裏込め材充填位置にあ
るときにシリンダ７１の開口端が裏込め材注入管７６と
連通ずると共に裏込め材注入管７６と洗浄水注入管７７
との連通が遮断され、また、ピストン７２が想像線で示
す洗浄位置にあるときにはシリンダ７ｌの開口端が閉鎖
され裏込材注入管７６とテールボイドとの連通が遮断さ
れると共に、裏込め材注入管７６が洗浄水注入管７７と
連通ずる配置とするものである。

シリンダ７ｌはシール装置内で所要の内容積を確保すべ
く偏平な断面形状に形成し（第１５図参照）、これに対
応してピストン７２も偏平な断面形状に形成する．駆動
ロッド７３を往復移動させるためのアクチュエー夕７４
は、シリンダ７１に対し円周方向に並設されるよう外側
保持部材４７の端壁４７ｂに固定し、その出力ロッド７
５を駆動ロッド７３に連結する。

すなわち、アクチュエータ７４の出力ロッド７５と駆動
ロッド７３とは相互にＵ字状をなして結合されることに
なり、その結果としてテールボイドの狭いスペース内に
裏込め材充填装置７０をコンパクトに配置することがで
きる。

上述した構成に係る本発明のシールド掘進機の作動をシ
ールド工事における各作業工程と関連させて説明すれば
、次のとおりである。

シールド掘進機のテール部内には三等分割セグメントを
３個１組として搬入し、これらセグメント２０Ａ，　２
０Ｂ，　２０Ｃを環状に組立て単位セグメントリング２
２を形戒する。

三等分割セグメントの組立て要領について概要を説明す
ると、先ず、第ｌ８図に示すようにテールスキンプレー
ト２２内の内筒４７の底部に配置した支持部材９０．　
９１上にインバートセグメント２０＾を載置する。さら
に、第１９図に示すようにサイドセグメント２０Ｂ，　
２０Ｃの各一端をインバートセグメント２ＯＡの両端と
突き合わせ、各他端を内筒４７の内周に仮止めしてから
第２０図に示すように両サイドセグメンＩ−２０Ｂ，　
２０Ｃを突き合わせて単位セグメントリングを形成する
。その作業の詳細については、特公昭５４−１４８５９
号公報等に開示されているとおりである． 次に、シールドジャッキ１９に油圧を作用させ、第１図
に示すようにプレスリング２１をセグメントリング２０
の前端面と係合させた状態で第１６図に示すようにシー
ルドジャッキ１９のロッド１９ａをセグメントの軸線方
向長さに相当する所定のストロークだけ伸長させる．そ
の反力で掘進機前部のカッタ１５．１６が切羽に押し付
けられて他山を掘削しながら掘進機１０が第ｌ６図に示
すように単位ストロークだけ前進する。

掘進機１０の前進に追従して、テールスキンプレート２
２の内周に固定されたアクチュエータ２４も前進するこ
とは、言うまでもない。したがって、掘進機１０の前進
にもかかわらずシール装置２３をセグメントリング２０
の外周面に対する一定の位置に保持して裏込め材の硬化
前の崩壊を積極的に阻止するのが望ましい。そのために
アクチュエータ２４をシールドジャッキ１９と同調作動
させ、アクチュエー夕のロッド２４ａをシールドジャッ
キｌ９の作動ストロークに対応するストロークだけテー
ルボイド側に向けて押し出すのが有利である。

次に、セグメントリング２０の外周面と地山八の内周面
との間の環状間隙に裏込め材を充填する。

すなわち、先ずアクチュエータ２４を作動させてロッド
２４ａを引込め、シール装置２３をセグメントリング２
０に対し切羽側に向けて軸線方向に変位させる。その結
果、既に硬化している裏込め材とシール装置２３との間
に新たな裏込め材を充填するスペースが形成される。こ
の状態でアクチュエータ７４を作動させてピストン７２
を裏込め材注入管７６および洗浄水注入管７７の間の押
込み位置（第１４図における実線位置）まで移動させて
裏込め材注入管７６をシリンダ開口部と連通させ、ポン
プ８２により漕７９内の所定量の裏込め材を注入管７６
およびシリンダ７１を経てテールボイド内に圧送・充填
する．裏込め材の充填が完了した後、アクチュエータ７
４によりピストン７２をシリンダ７１の先端における洗
浄位置（第１４図における想像線位置）まで移動させ、
同時に、注入管７６に介挿した弁８３を切換えてシリン
ダ７１と貯水漕８０とを連通させる。ポンプ８６により
給水漕８４内の洗浄−水を注入管７７を経てシリンダ７
ｌ内に注入してシリンダ７１および裏込め材注入管７６
内を洗浄すると共に使用済みの洗浄水を注入管７６を経
て貯水漕８０内に排出する。洗浄水を所定時間にわたっ
て流すことにより、シリンダ７ｌおよび注入管７６内の
裏込め材が充分に除去され、裏込め材が内壁面に付着し
た状態で固化するのを確実に阻止することができる。

これと相前後してアクチュエータ２４のロンド２４ａを
第１６図に示す位置から更に伸長させ、シール装置２３
をテールボイド側に押し出して裏込め材を圧密する．こ
の圧密により、裏込め材に含まれていた過剰の水分を排
除して地山Ａに吸収させることができ、その結果として
裏込め材の硬化前の崩壊を防止して緻密な裏込め硬化材
層を形成することが可能となる。

上述の各作業工程、すなわち三等分割セグメントの搬入
および組立、掘進機の前進並びに裏込め材の充填および
圧密を反復することにより所望のトンネルが順次に構築
されることは勿論である．以上詳述したところから明ら
かなとおり、本発明によれば、セグメントリングの外周
面と地山の内周面との間の環状空隙に充填される裏込め
材を、当該空隙内で軸線方向に可動としたシール装置に
よって十分に圧密する構戒としたので、含水比の高い軟
弱地盤においてもセグメントリングの外面全周にわたっ
て均一かつ緻密で高強度の裏込め材層を形戒することが
でき、地中からの過度の水分の浸透による裏込め材屡の
硬化前の崩壊を未然に防止することが可能となり、した
がって三等分割セグメントによる小口径シールド工事に
泥土加圧工法を併用して所要の小口径トンネルを経済的
に施工しうる利点が得られるものである。

なお、前記の各実施例においては裏込め材の充填装置を
環状シール装置に組込み、裏込め充填に際してセグメン
ト内周のグラウトホールに対する注入管の接続作業を不
要とすると共に環状シール装置による圧密を可能として
いるが、従来と同様に裏込め材をセグメント内周のグラ
ウトホールからテールボイドに充填し、シール装置にも
っぱらシール機能および裏込め材の圧密機能を発揮させ
る構威としても差支えないことは、言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるシールド掘進機を示す
縦断面図、 第２図は第１図の■一■線に沿う横断面図、第３図は第
１図の■一ｍ線に沿う横断面図、第４図は第１図の■一
■線に沿う横断面図、第５図は上記実施例のシールド掘
進機に設けるプレスリングの要部を示す部分縦断面図、
第６図はプレスリングに設ける寄せ金具を示す斜視図、 第７図はプレスリングに設けた支持ローラ組立体を示す
縦断面図、 第８図は第７図の■−■線に沿う横断面図、第９図は支
持ローラ組立体を示す斜視図、第１０図は上記実施例の
シールド掘進機に設ける環状シール装置の一例を示す縦
断面図、第１ｌ図は環状シール装置の他の実施例を示す
縦断面図、 第１２図は環状シール装置の更に他の実施例を示す縦断
面図、 第１３図は上記実施例のシールド掘進機に設ける裏込め
材充填装置を示す縦断面図、 第１４図は第ｌ３図のＸｒＶ−ＸＩＶ線に沿う縦断面図
、第１５図は第１３図のｘｖ−ｘｖ線に沿う横断面図、
第１６図および第１７図はシールドジャッキの作動に伴
うプレスリングの移動の前後を示す縦断面図、第１８図
〜第２０図は三等分割セグメントの組立要領を示す略図
である。 Ａ・・・地山 ｌＯ・・・シールド掘進機 １５．　１６・・・切羽 ２０・・・セグメントリング ２２・・・テールスキンプレート ２３・・・環状シール装置 ２４・・・アクチュエータ ４９．　５２・・・シール部材 ７０・・・裏込め材充填千段 ７１・・・シリンダ ７６・・・裏込め材注入管 ７７・・・洗浄水注入管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、三等分割されたセグメントを環状に組立て、そのセ
   グメントリングの外周面と地山の内周面との間の環状空
   隙に裏込め材を充填して小口径トンネルを構築するシー
   ルド工法に用いるシールド掘進機において： トンネル軸線方向に摺動しうるようにシー ルド掘進機のテールスキンプレート内周面と、セグメン
   トリング外周面との間に配置された環状シール装置；並
   びに 前記環状空隙に裏込め材を充填した後、前 記シール装置をテールスキンプレートの内周面およびセ
   グメントリングの外周面の間で切羽から離間する軸線方
   向に向けて摺動させて裏込め材を圧密するアクチュエー
   タ；を具えることを特徴とするシールド堀進機。 ２、請求項１記載のシールド掘進機において、前記シー
   ル装置を、テールスキンプレート内周面およびセグメン
   トリング外周面の間の連続シール性を確保しつつ半径方
   向に相対変位可能とした第１および第２のシール部材を
   含むものとし、第１のシール部材をテールスキンプレー
   ト内周面にシール接触させると共に第２のシール部材を
   セグメントリング外周面にシール接触させることを特徴
   とするシールド掘進機。 ３、請求項２記載のシールド掘進機において、テールス
   キンプレート内周面に対する前記第１のシール部材の接
   触部分を、、少なくとも１つの線接触部分として形成し
   たことを特徴とするシールド掘進機。 ４、請求項２記載のシールド掘進機において、セグメン
   トリング外周面に対する前記第２のシール部材の接触部
   分を、少なくとも１つの線接触部分として形成したこと
   を特徴とするシールド掘進機。 ５、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシールド掘進
   機において、前記環状空隙に対する裏込め材充填手段を
   、シールド掘進機内より環状シール装置を貫通して延在
   して前記環状間隙内に開口する裏込め材注入シリンダと
   、該シリンダに接続された裏込め材注入管とを含むもの
   とすることを特徴とするシールド掘進機。 ６、請求項４記載のシールド掘進機において、前記注入
   シリンダを、その円筒方向の幅が半径方向の厚さより大
   きい扁平断面構造としたことを特徴とするシールド掘進
   機。 ７、請求項４または５記載のシールド掘進機において、
   前記シリンダに洗浄水注入管を接続し、さらに、裏込め
   材注入管からの裏込め材を前記環状空隙内に押込む押込
   み位置と、裏込め材注入管および前記環状間隙の間の連
   通が遮断され、かつ裏込め材注入管および洗浄水注入管
   が相互に連通する洗浄位置との間で変位可能なピストン
   を前記シリンダ内に配置したことを特徴とするシールド
   掘進機。 ８、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシールド掘進
   機を使用すること；並びに シールド掘進機のテール部内に三等分割セ グメントを搬入し、該セグメントを環状に組立ててセグ
   メントリングを形成する工程と；該セグメントリングの
   外周面と地山の内周 面との間の環状間隙に裏込め材を充填する工程と； シールド掘進機の環状シール装置をテール スキンプレート内周面およびセグメントリング外周面の
   間で切羽から離間する軸線方向に向けて摺動させて裏込
   め材を圧密する工程とを含む一連の工程を反復すること
   を特徴とする小口径シールド工法。 ９、請求項６記載のシールド掘進機を使用すること；並
   びに シールド掘進機のテール部内に三等分割セ グメントを搬入し、該セグメントを環状に組立ててセグ
   メントリングを形成する工程と；前記裏込め材充填手段
   におけるピストンを 前記押し込み位置まで変位させ、裏込め材注入管からの
   裏込め材をセグメントリングの外周面と地山の内周面と
   の間の前記環状空隙内に押込んで該空隙に裏込め材を充
   填する工程と； シールド掘進機の前記シール装置をテール スキンプレート内周面およびセグメントリング外周面の
   間で切羽から離間する軸線方向に向けて摺動させて裏込
   め材を圧密する工程と；前記裏込め材充填手段における
   ピストンを 前記洗浄位置まで変位させて洗浄水注入管を裏込め材注
   入管に連通させ、洗浄水注入管から注入される洗浄水に
   より前記シリンダおよび裏込め材注入管内を洗浄する工
   程とを含む一連の工程を反復することを特徴とする小口
   径シールド工法。 １０、請求項７または８記載の小口径シールド工法にお
   いて、三等分割セグメントを、環状シール装置の半径方
   向内側領域から外れたシールド掘進機のテール部内領域
   において環状に組立ててセグメントリングを形成するこ
   とを特徴とする小口径シールド工法。