JPH037799B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシールド掘削工事における一次覆工後
にあつて、該覆工リングの接合部や注入口あとな
どからの漏水を簡便に止水し、二次覆工を容易に
するシールド工法による隧道の一次覆工面の漏れ
水止水工法に関する。

周知の通り地中に隧道を掘削する工法において
は、掘削された後の空洞壁を覆つて目的とする随
道を完成するために覆工用のリングセグメントを
順次組立て掘削地盤を固定する作業が付帯されて
おり、該覆工セグメントを順次リング組立て接続
するにあたり、その背面と地盤との空間にセメン
トモレタル等を裏込め注入して凝結せしめ、空間
を埋めると共に地下水の隧道内侵入を防止するよ
うになされているのであるが、何分にも多数個の
セグメントを地下坑内で連結て覆工していくた
め、裏込め材によつて完全な止水までは実質的に
困難である。その原因を考察してみると、種々の
原因が挙げられるが、たとえば裏込め注入の充填
不足、この場合にても種々の現象があるがその実
体を確認することは困難であり、そのうちでも掘
削後にマシンテールから押し出された覆工リング
の下部に裏込め材Ｂが廻らず、セグメント１と地
山Ａとが接触しているので地下水がその地山との
接触部を通じてセグメントジヨイント部から内側
に漏れ込んでくること、或いは地山Ａに対して裏
込め材Ｂが地山Ａの空隙を通じて過度に注入さ
れ、覆工リングの周囲に対して不均等な裏込めが
行われて裏込め材Ｂによる止水効果が行われない
こと（第６図参照）。またはセグメントの組立時
各セグメントに付されたシール用ガスケツトに損
傷を受けて、これに加え裏込め材の不均一な注入
と重なつたり、地山内での水圧力が高い状態（地
下深度が大なる場合）になつて裏込めの充分でな
いところに当つた不完全シール部からの漏水状
態。更にシールドマシンの推進時に覆工リングに
作用する反力の変動で裏込め部とリングとの間に
おける縁切れ現象が発生し、裏込め注入層に破壊
状態が発生したことによる場合、或いはシールド
マシンの推進時のノツキング現象により裏込め層
にクラツクが発生する場合など、裏込め注入部の
破壊による漏水。また更に覆工時のセグメントが
真円に組めず、やや惰円で組まれるためにセグメ
ントの接合部が拡がりシール効果が低下し、この
部分からの漏水が生ずる。更にまた、シールドマ
シンの推進に際してジヤツキが均等に後部のセグ
メントに作用しないため、覆工リングの接合部に
歪が生じて漏水の原因になる等、種々の事項が挙
げられ、またこれらが複合して発生することなど
もその問題である。

そこで斯かる漏水の対策としてセグメントの接
続部を覆工内面からコーキング材を用いてコーキ
ングし、止水する作業を併用している。そのため
には裏込め作業後の隧道内を掃除し、かつセグメ
ントの接続ボルトの増締めを行ない、接手部での
漏水部の点検を行う。ところがこのコーキング作
業にあつたは漏水部分を隧道内でその表側から覆
うことになるので漏水は次々と隣接部に移行し、
その結果接続部を全周にわたりコーキングを行わ
ねばならなくなる等の欠点がある。また、このコ
ーキング作業については漏水が激しくなるまでに
対処しなければ漏水を阻止することが困難である
等作業効率が悪く、工費も嵩むことになる。

本発明に斯かる問題点を解決して作業性の向上
を計り、漏水に対し迅速に対応して、簡単でかつ
確実に漏水の防止作業ができ、シールド工法によ
る掘削後の覆工に際して生ずる漏水を最少限の範
囲で阻止できるようにした覆工部の止水工法を提
供することにある。

本発明にては、シールド工法における一次覆工
用リングのセグメントとして、その接合部に適宜
間隔で少なくとも２条のガスケツト取付部を備え
てそのガスケツト取付部の間に止水剤充填溝を有
し、かつ該止水剤充填溝に対して隧道内からの止
水剤剤注入部を備え、更にグラウト注入口に止水
剤注入ができる機構を持つキヤツプを備えたもの
を使用し、一次覆工後における漏水個所に対応し
てセグメント接合部での漏水については当該位置
近傍の止水剤抽入部から止水剤を充填溝内に注入
充填し、グラウト注入口における漏水については
キヤツプに設けた止水剤注入部から内部に止水剤
を圧入し、漏水部に直接的に止水剤を注入してセ
グメント部分で止水することにある。

以下本発明を実施例について図面により詳述す
れば、先づ第１図に示すものは本発明工法を実施
するための綱板製覆工用セグメント１０の一具体
例であつて、該セグメントの接合部を形成する一
方の長辺方向のフランジ１１、及び一方の短辺方
向のフランジ１２の各外面１１′，１２′には第２
図に示す如くセグメント天板１３とフランジ端面
１４との間に、天板１３側から順次ガスケツト嵌
着用溝１５、止水剤充填溝１６、ガスケツト嵌着
用溝１５′そして締結用ボルト孔１７をそれぞれ
設け、各溝１５，１６，１５′は所要の間隔をお
いて前記二面に刻設してあり、殊に止水剤充填溝
１６については相互に連通するうになされてい
る。そして、ガスケツト嵌着用溝１５，１５′に
は予めシール用のガスケツト１８を装着しておく
か、組立時装着する。また止水剤充填溝１６に対
しては接合面と反対の側、即ちフランジ１１（又
は１２）の内側にて適宜個所で１又は複数個所に
注液栓２０を接続管２１を介して取付けたものと
なし、この注液栓２０に通ずる接続孔２２端には
異物の侵入を防止するための仮封薄膜片２３を取
付けてある。また斯かる覆工セグメント１０に設
けたグラウト注入口１９には第３図にて示すよう
な止水キヤツプ２５を螺着したものであり、該止
水キヤツプ２５の一例としてキヤツプ本体２６の
外面中央には逆止弁を内蔵した止水剤注入口金２
７が取付けてあり、キヤツプ２５の内側には前記
口金内部に異物の侵入が阻止されるようにたとえ
ばスポンジなど可撓性を有する異物侵入防止材２
８が適量充填してあり、また注入口金２７の外側
には保護カバー２９を付したものが用いられる。

斯くの如き覆工用リングセメント１０は順次ガ
スケツト取付け面と隣接する側のものが平坦面で
あるようにして、従来同様シールドマシンのテー
ル部で順次組立掘削部に送り出し、しかる後裏込
め材の注入をして一次覆工するのであり、この一
次覆工に際して各セグメントの締結、裏込め作業
終了後において、順次接合部やグラウト注入口の
うち使用した個所などで掘削地盤の状態に応じ地
下水が漏出している部分を発見したなれば、それ
がたとえばセグメント１０間の接合部である場
合、その最寄りの注液栓２０から止水剤（たとえ
ばウレタン系薬剤等）を小型の注入器具又は動力
ポンプ（図示省略）を用いて注入すれば、セグメ
ント１０の接合部は第４図に示す如く、地山側Ａ
のボイドには裏込め材Ｂが注入充填されていて、
この層に対して外側のガスケツト１８によりシー
ルされ、また隧道内に対しては内側のガスケツト
１８によりシールれた状態にあるから、両シール
部（ガスケツト１８と１８）との間で止水剤充填
溝１６にて形成される空間の全周に止水剤Ｃが充
填され、勿論溝部のみならずその前後のガスケツ
ト１８，１８間における空間部に充填することに
より接合部に流入した漏水と接した止水剤が当接
部分で反応し、凝結することにより封止し、それ
以外の位置に移行しようとする水の侵入を阻止す
ることで止水できる。またこの局部的に止水され
た部分に外力が作用して僅かでも隣接部分に漏水
が移行すれば未反応状態の止水剤が反応して速や
かに止水することになり、覆工後の漏水を簡単に
阻止することができる。また裏込め注入作業後に
おけるグラウト注入口１９にてのキヤツプねじ込
み時のシール機能が充分でなく、或いは不使用で
あつてもグラウト注入口に対するキヤツプの装着
時におけるシール処理が不充分であつたもの（一
般にキヤツプの注入口に対するねじ込みに際し、
ねじ部にシールテープを巻きつけた状態で螺合し
てあり、その際シールテープが充分にねじ部に均
等な巻付け維持されず、部分的に該テープが途切
れたり、片寄つたりしてシールが不均一になる場
合がある）において漏水が生じた場合、往往にし
て地中での水圧が高い関係上（地中深く掘削され
ていることが多く、殊に河川の下部や海底の下部
に掘削装置される隧道にあつては当然深度が大で
あるから、それに伴なう水圧も高くなる）キヤツ
プを取り外してシールを直して再装着することは
非常に危険を伴うことになるので（若しキヤツプ
を外すと高圧の水が隧道内に噴出するような状態
を呈することがあり、そうなれば再びキヤツプを
取り付けることは困難である）、原則として取り
外すことなく処置しなければならないが、このよ
うな場合には、止水キヤツプ２５に設けてある止
水剤注入口金２７に止水剤注入器具を接合して止
水剤をグラウト注入口１９内に圧入すれば、先づ
内部の異物侵入防止材２８が地山側に押しのけら
れ、セグメント１０のグラウト注入口１９内に止
水剤が流入することになるので、当該部分に溜つ
ている圧水と止水剤との反応で凝結が進行し、当
然キヤツプ２５の螺合部に沿つても止水剤の浸透
で侵入水との反応による凝結にて止水作用がなさ
れ、漏水は急速に阻止されることになる。

なお、前記した覆工用リングセグメントにおい
て、止水剤充填溝１６は全フランジの外面に全周
に刻設したものを採用することもできるのであ
り、たとえばキーセグメントなどの採用する（こ
れに限定されることはない）。この場合注液栓の
取付けについてその数を多くしておけば作業性は
向上する。

このようにして覆工後における漏水防止処置と
して、その発生を予測されるセグメントの接合部
又はグラウト注入口のそれぞれに予め止水剤の注
入部を設けておいて、漏水の発生に対して当該位
置で隧道内から予め準備しておいた止水剤を圧入
すれば、漏水原因が不明であつたとしても従来の
コーキングによる漏水防止のような消極的な対応
とは異なり、化学剤の要部注入によつて、しかも
過剰な注入を要することなく目的を達成すること
や可能となり、経済的にかつ確実に漏水を短時間
で適確に阻止することが可能となり、以後の作業
を容易に行えるようになし得たのである。

なお、本発明の趣旨に則すれば、覆工用リング
としてコンクリートセグメントを使用する場合で
も、その接合部に対して予め第５図に例示する如
く止水剤充填溝１６ａをシール用ガスケツト溝１
５ａ，１５ａ間に設け、この止水剤充填溝１６ａ
に対して覆工時の内側になる位置から止水剤注入
孔２２′と止水剤注入口金２０′（逆止弁機構内
蔵）とを備えたものにし、かつグラウト注入口に
は前記具体例と同様のキヤツプを装着したものを
採用して、目的の止水処理が実施できるのであ
る。また、前記止水キヤツプについては上記実施
例に限定されることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するのに採用する鋼
製覆工用リングセグメントの一具体例斜視図、第
２図は第１図に示すものの接続用フランジ部の断
面図、第３図は止水キヤツプを取付けたグラウト
注入口の詳細断面図、第４図は止水時の作動態様
を示す図、第５図はコンクリート製セグメントの
場合の接続端部を示す図、第６図はシールド工法
により掘削隧道の裏込材注入の一態様を示す図で
ある。 １０……覆工用リングセグメント、１１，１２
……フランジ、１３……セグメント天板、１５，
１５′，１５ａ，１６ａ……ガスケツト嵌着用溝、
１６……止水剤充填溝、１７……締結用ボルト
孔、１８……ガスケツト、１９……グラウト注入
口、２０……注液栓、２０′，２７……注入口金、
２１……接続管、２２……接続孔、２５……止水
キヤツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シールド工法における一次覆工用リングのセ
   グメントとして、その接合部に適宜間隔で少なく
   とも２条のガスケツト取付部を備えてそのガスケ
   ツト取付部の間に止水剤充填溝を有し、かつ該止
   水剤充填溝に対して隧道内からの止水剤注入部を
   備え、更にグラウト注入口に止水剤注入ができる
   キヤツプを備えたものを使用し、 一次覆工後における漏水個所に対応してセグメ
   ント接合部での漏水については、当該位置近傍の
   止水剤注入部から止水剤を充填溝内に注入充填
   し、グラウト注入口においての漏水については、
   キヤツプに設けた止水剤注入部から内部に止水剤
   を圧入し、漏水部に直接的に止水剤を注入してセ
   グメント部分で止水することを特徴とするシール
   ド工法における一次覆工部での止水方法。