JPH0361837B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は地盤中に下水管等の管路を敷設する際
に、管路の外周を筒状不透水膜によて連続的に被
覆しながら管体を敷設し得るようにしたシールド
掘削機に関するものである。

（従来技術とその問題点） 従来から、下水管等の管体を敷設する方法とし
て、シールド工法と推進工法とが一搬に採用され
ている。

前者のシールド工法は掘削機によつて地盤を掘
削し、掘削機の後方部においてセグメントを管状
に組立てる作業を順次行いながら管路を形成する
ものであり、後者の推進工法は掘削機に後続して
ヒユーム管を接続し、立坑内に配設した推進ジヤ
ツキによつてヒユーム管の後端を押圧しながら掘
削機により土砂を掘削してヒユーム管を地盤に圧
入し、一定長の推進毎にヒユーム管を継足して順
次圧入することにより管路を形成するものであ
る。

しかしながら、このようにして形成された管路
は、一定寸法のセグメント或いはヒユーム管を順
次接合してなるものであるから、地下水の多い地
盤の場合では管路供用時にその接合部から地下水
が管路内に浸入し、管路内には流通する実際の下
水流量よりも多く流れることになつて下水処理場
における処理量が２〜３割も増大するという問題
点がある。

又、上記両工法において、掘削機により掘削し
た地盤と管体外周面との間に生じる空隙を充填す
るために裏込注入を行つているが、その注入剤が
地盤に吸収されたりして設計量の150〜200％も必
要とすることになる。

このような問題点を解消するために、特開昭59
−27095号公報や特開昭59−31397号公報に開示さ
れているように、掘削機本体の後方内部に筒状不
透水膜を折畳み状態で格納した格納部を一体的に
設け、掘削機本体の掘進と共に格納部の後端から
筒状不透水膜を引出しながら管体と地盤との間に
挟設して管体外周を筒状不透水膜で全面的に被覆
するようにした工法が開発された。

しかしながら、これらの工法によれば、筒状不
透水膜を圧縮した状態で格納する格納部を掘削機
本体に一体的に形成しているので、掘削機本体の
全長が長くなつてその掘進方向の制御が困難とな
り、さらに、シールド工法においては掘削機本体
の後端側に推進ジヤツキを配設しているので、こ
の推進ジヤツキと本体のスキンプレートとの間に
不透水膜を収納すると、掘進中に不透水膜がなく
なつた場合、追加格納できないという問題点があ
つた。

（発明の目的） 本発明はこのような問題点に鑑みてなされても
ので、掘削機本体と筒状不透水膜格納管とを別体
にして掘進方向の制御が円滑に行えるようにする
と共に筒状不透水膜の補充が容易に行えるように
し、さらに、筒状不透水膜の補充時においてその
補充口を開放させた際に、掘削機本体が土圧や水
圧によつて後退するのを防止するようにしたシー
ルド掘削機を提供するものである。

（発明の構成） 上記目的を達成するために本発明のシールド掘
削機は、内外二重管体からなつてその環状空間部
を筒状不透水膜格納室に形成した格納管を掘削機
本体の後端に方向修正ジヤツキを介して屈曲自在
に連結し、該筒状不透水膜格納管の内管部適所に
筒状不透水膜の補充口を開閉自在に設けて該補充
口から格納室内に筒状不透水膜を収納可能にする
と共に、この補充口の前後に亘つて掘削機本体の
後退防止用切梁等の部材を配設し、さらに、格納
室の後端に後方に向かつて開口する筒状不透水膜
引出口を設けると共にこの格納管を介して後方側
からの推力を掘削機本体に伝達するように構成し
たことを特徴とするものである。

（実施例の説明） 本発明の実施例を図面について説明すると、第
１図はシールド工法に使用する掘削機を示すもの
である。図において、１は掘削機本体で、スキン
プレート２の前部に隔壁３を一体に設け、この隔
壁３の中央部にカツター板４の回転軸５を回転自
在に挿通、支持してあり、さらにスキンプレート
２の後端部内周面にリング状のブラケツト６を固
着してなるものである。さらに、ブラケツト６の
後端に近接してスキンプレート２の後端部内周面
に、中心部に当て板８を有し且つこの当て板８の
外周四方からスキンプレート２内周面に着脱自在
に圧着したアーム７を設けてなる切梁受９を配設
してある。１０はスキンプレート２の後端内周面
に周設したシールパツキンである。

１１は掘削機本体１の後端に対して屈曲自在に
接続した不透水膜格納管で、外管１２と内管１３
との二重管で形成され、外管１２の外径をスキン
プレート２の外径に略等しく形成してある。

さらに、外管１２の前端部を内径方向に傾斜さ
せたのち垂直に屈曲してその内端部を内管１３の
前端にボルト等で一体に固着すると共に外管１２
の傾斜前端にスキンプレート２の内径より小径の
短筒部１４を一体に形成し、この短筒部１４の外
周面を掘削機本体１の前記後端シールパツキン１
０に水密に嵌合してある。

１５は小径短筒部１４の内周空間部に配設した
複数の方向修正ジヤツキで、その基端面を内外管
１２，１３の接続端面に受止させた状態で固定
し、そのロツド先端を前記ブラケツト６に当接、
接合してある。

不透水膜格納管１１の内外二重管１２，１３間
の環状空間部は格納室１６に形成されてあり、該
格納室１６内にビニールシート等よりなる長尺の
筒状不透水膜１７を長さ方向に折り畳み収縮させ
た状態で格納してある。又、格納室１６に水を充
満させると共に格納室１６の後端を開口して不透
水膜引出口３３に形成してある。

第３図はこの引出口３３の詳細図で、内管１３
の後端部を外径方向に拡開傾斜させて外管１２の
後端内周面に近接させ、これらの対向面間で引出
口３３を形成しているものであり、さらに内管１
３の後端部を外管１２の後端より後方に突出させ
て内管１３よりも大径で外管１２よりも小径のテ
ール部２２に形成し、又、引出口３３の内外管対
向面にはスポンジ３４，３５を互いに密接させた
状態で固着して両スポンジで挟まれながら不透水
膜１７を引出せるようにしてある。

内管１３の前部は周方向に一定の長さ毎に複数
分割されたカバー片１８を組合わせてなり、これ
らのカバー片１８をボルト等によつて着脱自在に
円形状に組立て、又、除去した際には不透水膜１
７の補充口となる。

１９は格納室１６の内管中央部外周に配設した
リング状の水バツグで、バルブ２０を有する配管
を通じて該バツグ１９内に格納管１１の内側から
水を供給することにより膨脹させ、外管内周に圧
着させることにより格納室１６の前半部を後半部
に対して水密的に遮断するものである。

２１は内管後部に取り付けたバルブで、格納管
１１の内側から配管を通じて格納室１６内に泥水
と空気の混合体或いは泥水又は空気のみを供給す
るものである。

２３は格納管１１の後端に屈曲自在に接続した
セグメント組立管で、そのスキンプレート３２の
外径を格納管１１の前記テール部２２の外径に略
等しく形成してあり、前端部を内方に傾斜させた
のち前方に突出させてテール部２２内にパツキン
３６を介して摺接、嵌合した小径短管２４に形成
してある。

この小径短管２４の内周面には複数の方向修正
ジヤツキ２５を前方に向けて取り付けてあり、そ
のロツド先端を格納管１１の内管１３の後端部に
形成した受止部に当接させてある。

セグメント組立管２３の前部内周面には、後方
に向かつてロツドを向けた複数の推進ジヤツキ２
８を固定していると共に前部内中央には掘削機本
体１内に設けた切梁受９と同一構造を有する切梁
受２９を配設してあり、そのアーム３７の先端を
組立管内周面に着脱自在に圧接してある。

又、セグメント組立管２３の後部はセグメント
組立用エレクター３０を配設した組立部２６に形
成してある。

３１はスキンプレート３２の後端内周面に設け
たテールシールパツキンである。

（作用） 以上のように構成したシールド掘削機によつて
セグメントを組立てるシールド工法について述べ
ると、筒状不透水膜１７の端を立坑（図示せず）
に固定したのち、掘削機本体１を掘進させれば、
格納室１６に折り畳んで格納された筒状不透水膜
１７は引出口３３のスポンジ３４，３５間から引
き出される。

この時、外管１２よりもテール部２２が小径で
あり、又、後続のスキンプレート３２もテール部
２２と略同径であるから、掘削地盤とテール部２
２及びスキンプレート３２との間には空隙が生
じ、従つて、その空隙に筒状不透水膜１７が入り
ながらスキンプレート３２等との大きな摺擦が生
じることなく引き出され、筒状不透水膜１７が破
れることなくスキンプレート３２及び掘進に従つ
て組立てられるセグメント２７の外周を全面的に
被覆していくものである。

又、バルブ２１から空気或いは泥水又はこれら
の混合液を注入して不透水膜１７とテール部２２
及びスキンプレート３２との間に送り込むと、不
透水膜１７が格納管１１から引き出された瞬間に
外方に膨脹してスキンプレート３２に密着するこ
となく、しかも地盤の内周面に押圧して地盤の崩
壊を防止することができる。

こうして、掘削機本体１の掘進に従つて、格納
室１６内の不透水膜１７が殆どなくなると、格納
管１１の内管１３に設けた透明の窓３８を通して
確認し、シールド掘削機の前進を停止させる。

次いで、折り畳み収縮させた別な筒状不透水膜
を両切梁受９，２９間に搬入し、しかるのち、こ
の筒状不透水膜内に切梁（図示せず）又は適宜の
棒状物を挿通し、該切梁又は棒状物の両端部を切
梁受９，２９の中央当て板８，８に取り付ける。

さらに、バルブ２０から水バツグ１９内に水を
注入して該水バツグ１９を膨脹させることにより
格納室１６の前半部を後端側に対して閉塞し、引
出口３３側からの地下水の流入を阻止したのち、
格納室１６内の水を抜くと共に内管前端部のカバ
ー片１８を取り外して補充口とする。この時、カ
バー片１８を取り外して補充口を開放させると、
格納管１１の内管１３を介して掘削機本体１の後
退を後方のジヤツキにより受止されていたのが遮
断されるが、前記前後切梁受９，２９間に連結し
た切梁又は棒状物等の後退防止部材を介して掘削
機本体１側からの土圧や水圧をセグメント組立管
２３側に受止させて掘削機の後退を阻止する。

補充口を開口すれば、新たに搬入した筒状不透
水膜の端を格納室１６内の不透水膜の端に接着
し、筒状不透水膜を格納室１６内に補充、格納す
る。

しかるのち、補充口をカバー片１８で水密に閉
止し、格納室１６に水を充満させると共に水バツ
グ１９内の水を抜いて該水バツグ１９を収縮さ
せ、又、切梁又は棒状物を撤去する。

このように格納室１６に筒状不透水膜１７を補
充して再び前記同様に掘進し、この作業を繰り返
し行つてセグメント２７の組立てにより得られる
管路の外周を筒状不透水膜１７で被覆する。

又、筒状不透水膜１７と管路外周面との間に注
入口４０を通じて裏込注入を行う。

以上の実施例においては、シールド工法につい
て説明したが、推進工法の場合には前記セグメン
ト組立管２３に替えて、単に方向修正用ジヤツキ
２５と切梁受２９を有する短管を不透水膜格納管
１１に接続し、この短管の後端にヒユーム管を接
続させればよく、又、このような短管を用いるこ
となく、第４図に示すように、不透水膜格納管１
１の内管後端にヒユーム管３９を接続し、最前部
のヒユーム管３９内に切梁受２９′を着脱自在に
取り付けてもよい。その他の構造は前述した実施
例と同一であるので省略する。なお、前後の切梁
受９，２９又は２９′の配設位置は、格納管１１
の内管１３に設けた前記補充口の前後方であれば
どの位置であつてもよい。

（発明の効果） 以上のように本発明のシールド掘削機によれ
ば、掘削機本体と筒状不透水膜格納管とを別体に
形成して、該格納管を掘削機本体の後端に方向修
正ジヤツキを介して屈曲自在に連結しているの
で、掘削機本体を通常の長さにして方向修正ジヤ
ツキにより容易にその掘削方向の制御を行うこと
ができ、さらに、前記不透水膜格納管を内外二重
管より形成してその環状空間部を不透水膜格納室
に形成すると共に該筒状不透水膜格納管の内管部
適所に筒状不透水膜の補充口を開閉自在に設けて
該補充口から格納室内に筒状不透水膜を収納可能
にしているので、掘進中に引き出される不透水膜
がなくなつた場合、格納室への不透水膜の補充が
簡単に行え、長い管路の敷設作業でも不透水膜を
管路全長に亘つて被覆させることができるもので
ある。又、前記筒状不透水膜の補充口の前後に亘
つて掘削機本体の後退防止用切梁等の部材を配設
しているので、筒状不透水膜の補充時において該
補充口を開放させても、この掘削機本体の後退防
止用部材を介して掘削機本体の後退を後方のジヤ
ツキにより確実に受止させることができ、掘削機
本体に筒状不透水膜格納管を後続させているにも
拘わらず、掘削作業や筒状不透水膜補充作業に何
等の支障も生じないものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
縦断側面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線における断
面図、第３図は不透水膜引出口部の拡大断面図、
第４図は本発明の他の実施例を示す縦断側面図で
ある。 １……シールド掘削機本体、９……切梁受、１
１……不透水膜格納管、１５……方向修正ジヤツ
キ、１６……格納室、１７……不透水膜、１８…
…カバー片、２３……セグメント組立管、２８…
…推進ジヤツキ、２９……切梁受、３３……引出
口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内外二重管体からなつてその環状空間部を筒
   状不透水膜格納室に形成した格納管を掘削機本体
   の後端に方向修正ジヤツキを介して屈曲自在に連
   結し、該筒状不透水膜格納管の内管部適所に筒状
   不透水膜の補充口を開閉自在に設けて該補充口か
   ら格納室内に筒状不透水膜を収納可能にすると共
   に、この補充口の前後に亘つて掘削機本体の後退
   防止用切梁等の部材を配設し、さらに、格納室の
   後端に後方に向かつて開口する筒状不透水膜引出
   口を設けると共にこの格納管を介して後方側から
   の推力を掘削機本体に伝達するように構成したこ
   とを特徴とするシールド掘削機。