JPH033797B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、シール掘進機の推進のために竪坑の
坑壁に形成された発進口のシール構造に関する。

（従来技術） 竪坑の発進口からシール掘進機を推進する際、
掘削土砂や地下水が発進口から竪坑内に流入する
のを防止するため、従来、第１図および第２図に
示すようなシール構造が発進口１０を規定する坑
壁１２に配置されている。

このシール構造では、シールド本体１４の外径
より小径の円形孔１６ａを有する環状の弾性シー
ル材１６が発進口１０と同心的に配置され、シー
ル材１６の背面側には矩形の金属板から成る複数
の金具１８が発進口１０の周りに間隔をおいて配
置されている。シール材１６と金具１８とは、ア
ンカーボルト２０および該アンカーボルトに螺合
するナツト２２のような固定具により坑壁１２に
固定され、また金具１８にはアンカーボルト２０
が貫通する長孔が設けられている。

シールド掘進機の推進を開始すると、第２図に
鎖線で示すように、シール材１６はシールド本体
１４の推進方向へ折り曲げられ、円形孔１６ａを
規定する内周縁部はシールド本体１４の外周面に
当接する。これにより、シールド本体と発進口を
規定する壁面との間が密閉され、発進口１０から
の掘削土砂、地下水等の流入が阻止される。

シールド掘進機がさらに推進されると、シール
材１６の前記内周縁部はシールド本体１４の後方
に引き続く例えば覆工セグメントの外周面に当接
することとなる。ところで、シール材１６には前
記掘削土砂、地下水等による大きな土水圧が作用
する。しかし、前記覆工セグメントの外径はシー
ルド本体１４の外径より小さく、シール材１６と
覆工セグメントとの接触面積はシール材１６とシ
ールド本体１４とのそれより少ない。そこで、各
金具１８をその先端部が前記覆工セグメントの外
周面に接するまで移動させる。これにより、各金
具１８はシール材１６が前記折れ曲がり状態を維
持して前記土水圧に対抗し得るようにこれをその
背面で支持する。

しかし、各金具の移動はこれを一斉に殴打する
ことによりなされるため、多人数を要するばかり
でなく、各金具の移動に時間遅れが生じることに
より発進口のシールが不完全となるおそれがあ
る。

（目的） したがつて、本発明は、人手を介することな
く、また確実に発進口をシールすることができる
ようにすることを目的とする。

（構成および作用効果） 本発明は、シールド本体の外径より小径の円形
孔を有し、該円形孔と前記発進口とが同心となる
ように前記坑壁に配置された弾性のシール材と、
該シール材の背面側にあつて前記発進口の周りに
間隔をおいて配置された複数の金具と、該金具お
よび前記シール材を前記坑壁に固定する固定具と
を含み、各金具が前記固定具により前記坑壁に固
定された第１プレートおよび該第１プレートに揺
動可能に連結された第２プレートとを備え、推進
中、前記第２プレートの先端部が前記シールド本
体またはその後方に引き続くトンネル覆工材の外
周面に接触することを特徴とする。

本発明によれば、第２プレートはシールド掘進
機が推進されるとその推力を受けて角度的に回転
し、またその先端部は推進中のシールド本体また
はトンネル覆工材の外周面に当接することから、
第２プレートの前記回転角度が維持され、これに
よりシール材が支持される。

（実施例） 本発明が特徴とするところは、第３図ないし第
６図に示す実施例についての以下の説明により、
さらに明らかとなろう。

第３図および第４図を参照すると、本発明に係
るシール構造３０が、シールド掘進機３２の推進
のために竪坑３４の坑壁３６に形成された円形状
の発進口３８に適用されている。

シールド掘進機３２は、前方にカツタヘツド４
０が回転可能に取り付けられたシールド本体４２
を備え、シールド本体４２の外径より大径に形成
された前記発進口３８と同心的に竪坑３４内に据
えられる。シールド本体４２の後方にはこれより
小径の外径を有する覆工セグメント４４がシール
ド本体４２に引き続いてこれと同心的に配置され
ている。シールド本体４２の内部後端にはこれと
覆工セグメント４４との間の密封を図るためにテ
ールシール４６が取り付けられている。シールド
掘進機３２は、シールド本体４２の内壁に固定さ
れた複数のジヤツキ４８を覆工セグメント４４の
前端に向けて伸長させることによりこれを反力支
持体として推進することができる。シールド掘進
機の推進は他のいかなる方法によつてもよい。一
例として、覆工セグメント４４の後方にこれを推
進するための複数のジヤツキ（図示せず）を配置
し、これらを作動させてシールド掘進機を推進す
る方法がある。

シールド掘進機は、いわゆる手掘り式、機械掘
り式を問わず、また、トンネル覆工材は前記覆工
セグメントに限らず、例えば管体であつてもよ
い。発進口３８を規定する坑壁３６は場所打ちコ
ンクリートにより形成される。この場所打ちコン
クリートに代えて、プレキヤストコンクリート
板、鋼材等により形成することもできる。

坑壁３６には、シール構造３０を構成するゴム
板のような弾性を有するシール材５０が配置され
ている。シール材５０はシールド本体４２および
覆工セグメント４４の外径より小径の円形孔５０
ａを有し、円形孔５０ａの中心は発進口３０の軸
線上にある。

シール材５０の背面側すなわちその後方には、
発進口３８の周りに間隔をおいて複数の金具５２
が配置されている。各金具５２は、シール材５０
および一対のワツシヤ５４とともに固定具５６に
より坑壁３６に固定されている。

金具５２は、前記固定具を構成するアンカーボ
ルト５６ａおよびこれに螺合するナツト５６ｂに
より坑壁３６に固定された第１プレート５２ａ
と、該第１プレートにピン５８を介して枢着さ
れ、これにより揺動可能の第２プレート５２ｂと
を備える。

シール材５０および第１プレート５２ａを貫通
するアンカーボルト５６ａは、坑壁３６の成形時
に、その一端をコンクリートに埋め込むことによ
り坑壁３６に取り付けられる。坑壁をプレキヤス
トコンクリート板により形成する場合には、プレ
キヤストコンクリート板に予めソケツトを埋め込
んでおき、該ソケツトにボルトの一端をねじ込み
かつ他端にナツトを螺合させる。また、坑壁が鋼
製の場合には、例えば坑壁にボルトを溶接し、ナ
ツトを螺合させる。いずれの例にあつても、前記
固定具は、シール材５０と金具５２とを坑壁に固
定することができれば、他の構造のものであつて
もよい。

金具５２は、シールド本体４２の推進中、第２
プレート５２ｂの先端部がシールド本体４２の外
周面および覆工セグメント４４の外周面に接触す
るように位置決められ、配置される。後に詳述す
るが、これにより、シールド掘進機３２が推進さ
れて発進口３８を通過するとき、その推力を受け
て第２プレートが回転することができる。金具５
２の位置決めを容易にするため、第１プレート５
２ａに設けられるアンカーボルト５６ａの貫通孔
６０を、丸孔に代えて第２プレートへ向けて伸び
る長孔とすることが望ましい。

また、第２プレート５２ｂにこれから第１プレ
ートの側に爪のように突出する、第１プレート５
２ａの背面に当接可能のストツパ６２を取り付け
ておけば、第２プレート５２ｂが前記回転方向と
逆方向に回転することを制限することができる。
ストツパ６２は、例えば一対の板体で構成するこ
とができ、第２プレート５２ｂと一体または別体
のいずれであつてもよい。前記板体の非突出部
分、すなわち第２プレートの背面に沿つて伸びる
部分は、第２プレートを補強する。なお、この第
２プレートを補強する部分をストツパ６２と反対
の側に突出させるか否かは任意である。

次に、本発明に係るシール構造３０の作用を、
天端に位置する金具５２に着目して示す第５ａ図
ないし第５ｃ図を参照して説明する。まず、シー
ルド掘進機３２が金具５２の後方に位置するとき
（第５ａ図）、第２プレート５２ｂは鉛直方向に単
に吊持されているに留まる。シールド掘進機３２
が推進を開始してそのシールド本体４２が発進口
３６を通過するとき（第５ｂ図）、第２プレート
５２ｂは、その先端部がシールド本体４２の外周
面に接するため、その推力を受けて時計方向へ角
度的に回転しかつその回転角度を維持される。こ
のとき、シール材５０は前方に折り曲げられ、ま
たシール材の円形孔５０ａが押し広げられてその
縁部がシールド本体４２の外周面に密着する。こ
れにより、第２プレート５２ｂがシール材５０の
背面に当接した状態でこれを支持し、発進口３８
がシールされる。

シールド掘進機３２がさらに推進されて第２プ
レート５２ｂの先端部が覆工セグメント４４に接
触すると、覆工セグメント４４の外径はシールド
本体４２の外径より小さいため、第２プレート５
２ｂは前記回転角度位置から僅かに反時計方向に
回転しかつその角度位置を維持され（第５ｃ図）、
シールド本体４２が発進口３８を通過する際と同
様、シール材５０は第２プレート５２ｂによつて
確実に保持され、発進口３８がシールされる。

また、第６図に示すように、地質の急変等によ
りシールド掘進機３２の推進方向が変化してこれ
が偏心するとき、第２プレート５２ｂがシールド
本体４２または覆工セグメント４４の外周面に当
接不能となる場合がある。しかし、ストツパ６２
が第１プレート５２ａの背面に当接して、第２プ
レート５２ｂが鉛直方向位置からさらに反時計方
向に回転することを阻止することとなるため、こ
の場合にもシール材５０は第２プレート５２ｂに
よつて支持される。したがつて、前記土水圧が作
用しているシール材５０が逆方向に折れ曲がつ
て、掘削土砂、地下水等が漏れ出るようなことは
全くない。

第２プレート５２ｂは、前記したことから、ス
トツパ６２を備えることが好ましいが、ストツパ
を有しない場合には、金具を設置したとき第２プ
レート５２ｂが無負荷状態で回転しないように、
予め第１および第２プレート相互をきつめに枢着
しておくことが望ましい。

本発明に係るシール構造によれば、これを構成
する金具の第２プレートは揺動可能でありしかも
その先端部が推進中のシールド本体またはトンネ
ル覆工材の外周面に当接することから、第２プレ
ートはシールド掘進機の推進に追随して自動的に
しかも確実にシール材をその後方から保持する。

また、シールド掘進機が偏心して第２プレート
が当接不能となつた場合でも、第２プレートに設
けられるストツパにより第２プレートの回転が制
限され、シール材が非保持状態となることを回避
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来のシール構
造の側面図および縦断面図、第３図および第４図
はそれぞれ本発明に係るシール構造の側面図およ
び縦断面図、第５ａ図、第５ｂ図、第５ｃ図およ
び第６図はそれぞれ天端におけるシール構造の状
況説明図である。 ３０：シール構造、３２：シールド掘進機、３
４：竪坑、３６：坑壁、３８：発進口、４２：シ
ールド本体、４４：覆工セグメント、５０：シー
ル材、５２：金具、５２ａ，５２ｂ：第１および
第２プレート、５６：固定具、６２：ストツパ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シールド掘進機の推進のために竪坑の坑壁に
   形成された発進口のシール構造であつて、シール
   ド本体の外径より小径の円形孔を有し、該円形孔
   と前記発進口とが同心となるように前記坑壁に配
   置された弾性のシール材と、該シール材の背面側
   にあつて前記発進口の周りに間隔をおいて配置さ
   れた複数の金具と、該金具および前記シール材を
   前記坑壁に固定する固定具とを含み、各金具は前
   記固定具により前記坑壁に固定された第１プレー
   トと該第１プレートに揺動可能に連結された第２
   プレートとを備え、推進中、前記第２プレートの
   先端部が前記シールド本体の外周面またはその後
   方に引き続くトンネル覆工材の外周面に接触する
   ことを特徴とする、発進口のシール構造。 ２ 前記坑壁は場所打ちコンクリートにより形成
   され、前記固定具は、前記坑壁に埋め込まれ、前
   記第１プレートに穿たれた孔を経て伸びるアンカ
   ーボルトおよびこれに螺合されたナツトから成
   る、特許請求の範囲第１項に記載のシール構造。 ３ 前記坑壁はプレキヤストコンクリート板によ
   り形成され、前記固定具は、前記坑壁に埋め込ま
   れたソケツトと該ソケツトに螺合され、前記第１
   プレートに穿たれた孔を経て伸びるボルトとを有
   する、特許請求の範囲第１項に記載のシール構
   造。 ４ 前記第２プレートは、前記第１プレートの背
   面に当接可能のストツパを有する、特許請求の範
   囲第１項に記載のシール構造。