JPH05295996A - トンネルの止水方法及びシールド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】シールド工法における効率的且つ確実な漏水防
止。 【構成】外殻２にその内外を貫通するシート挿通空間２
１を設けると共に、該空間２１から繰り出し自在な形の
止水シート２９を、ロールシート保持具１１にロール状
に巻設支持させて、外殻２の内周面に沿って複数装着し
ておく。シールド装置１による掘進及び覆工建て込み作
業と平行して、複数の止水シート２９を、そのトンネル
内周方向に隣接する溶着域を溶着装置１２により接合し
つつ掘進方向後方側に繰り出し、セグメント３０の外周
３０ａの全部を被覆するように設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シールド装置を用いて
トンネル掘削すると共に該シールド装置の内部からその
後方に連続して覆工を配設するシールド工法に滴用する
に好適な、トンネルの止水方法及びシールド装置に関す
る。

【０００２】図８は従来のシールドトンネルの止水構造
の一例を示す図、図９は図８に示す止水構造に用いられ
るセグメントの一例を示す図である。

【従来の技術】通常、シールド工法においては、図８に
示すように、シールド装置４１内の図８右部に示す後方
部分でセグメント４２を、セグメントピース４３を組立
て接合していく形で、該シールド装置４１に後続させて
建て込み、こうして建て込んだセグメント４１内にトン
ネル空間４４を形成していく。こういったシールド工法
においては、地盤中の間隙水や裏込材がトンネル空間４
４内に漏洩するのを防止するために、以下に延べるよう
な漏水防止策が施されている。即ち、シールド装置４１
とセグメント４２との接続部からの漏水を防止する為
に、ワイヤブラシ等からなるテールシール４５を、該装
置４１の後端部である図８右端に配置する形で設けてお
き、これにより、スキンプレート４６の内周４６ａとセ
グメント４２の外周４２ａとの間隙４９をシールする。
一方、トンネル空間４４の覆工部材であるセグメント４
２には、予め図９に示すように、各セグメントピース４
３の、隣接するセグメントピース４３との継手面４３ａ
（各セグメントピース４３の図８矢印Ａ、Ｂ方向及び図
８紙面の前後に配置する４側端面）にシール材を配設す
る為の溝４７を工場加工しておき、その溝４７に適当な
る止水用のシール材を、例えばトンネル空間４４内で取
付乃至充填したり或いは坑外の適当なる作業ヤード等で
予め貼付乃至嵌着等して、該シール材が隣接するセグメ
ントピース４３、４３間に挾み込まれる形になるように
して、これにより、セグメントピース４３の接合部分、
即ちトンネル空間４４における覆工側からの漏水が防止
される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、セグメント
４２側の漏水を防止するためのシール材は、これをトン
ネル空間４４内において各セグメントピース４３の継手
面４３ａに沿って形成された溝４７にいちいち取付乃至
充填する作業は非常に手間がかかり、能率が悪い。そこ
で、シール材を坑外で貼付乃至嵌着してしまうと、セグ
メントピース４３の保管中や或いはシールド装置内への
運搬中に、細心の注意を以ってしても、該ピース４３か
らシール材が剥離したり破損することが起こり得、その
場合には当然、なんらかの補修が必要になる。しかし、
極限られた狭いスペースしかないシールド装置４１の内
部で、当該シール材の全てをチェックしてこれを完全に
補修しようとすると、他の作業を阻害することになり、
甚だ好ましくない。さらに、シールド装置１により構築
されるトンネルにはカーブ箇所があったり、或いはセグ
メント４２全体が撓む形で変形していたりする場合があ
るために、上述したスキンプレート４６とセグメント４
２間の間隙４９の幅は常に一定に保持されている訳では
なく、従って、シールド推進中に前記テールシール４５
が当該間隙４９の幅の大小を克服しきれない場合にはこ
こからトンネル空間４４に滲水して、トンネル構築作業
を阻害する、といった不都合も起こり得る。このため、
こういったシールドトンネルにおける完全な漏水防止は
重要であり乍ら極めて難しいが、トンネル空間４４内へ
の漏水を許容してこれを排水処理することは、排水に多
大なる経費がかかることに加えて、トンネル構造の脆弱
化と共に地盤沈下の進行を促す遠因になり、危険である
ために、これを避けることは万人の要求するところであ
る。そこで工事完了後のギャランテのために、二次覆工
時に別途に止水工を施すものとして、当該別途の止水工
に水密性を期する方法があるが、このような処置を施せ
ば当然、これに相応する分だけの工期と経費が別途に必
要になる。そこで本発明は、上記事情に鑑み、シールド
推進中に掘進作業やセグメント建て込み作業と平行して
トンネルに確実なる止水工を施すことが出来るようにし
て、シールド施工の効率を低下させることなく、経済的
且つ確実に漏水防止するようにした、トンネルの止水方
法及びシールド装置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、地盤（３
９）中を推進し得る形の殻体（２）の内側に、それぞれ
が帯状に形成された複数の止水シート（２９）を、トン
ネル内周方向に沿って相互に隣接させる形で構築すべき
トンネル覆工（３０）の外周（３０ａ）部に繰り出し自
在に収納しておき、前記殻体（２）を地盤（３９）中に
推進させて、前記殻体（２）の推進移動量に対応する距
離分のトンネル覆工（３０）を、該殻体（２）の、推進
方向に対して後側に接続する形で構築配置すると共に、
前記複数の止水シート（２９）を、該止水シート（２
９）のそれぞれの縁部（２９ａ）を隣接する止水シート
の縁部（２９ａ）と相互に接合しながら、前記殻体
（２）の推進方向に対して後側に繰り出して、前記トン
ネル覆工（３０）に前記止水シート（２９）の接合体
（２９０）を、該トンネル覆工（３０）の外周（３０
ａ）を全周に亙って被覆する形で設置するようにして、
構成される。また、トンネル覆工（３０）を先導する形
の殻体（２）を有し、前記殻体（２）内に掘削推進手段
（３）、（７）を設け、前記殻体（２）にシート繰り出
し部（２１）を、該殻体（２）の内外を貫通する形で設
け、前記殻体（２）内にシート保持手段（１１）を、帯
状に形成された止水シート（２９）を、前記シート繰り
出し部（２１）を介して前記トンネル覆工（３０）の外
周（３０ａ）部に繰り出し自在に保持し得る形で、該殻
体（２）の内周面に沿って複数設置し、前記殻体（２）
内に、前記止水シート（２９）を接合する接合手段（１
２）を、隣接する前記シート保持手段（１１）から繰り
出される前記止水シート（２９）を接合し得る形で設け
て、シールド装置１が構成される。さらに、前記殻体
（２）に裏込材注入手段（３２）を、前記シート繰り出
し部（２１）の掘進方向前方に配置する形で設けて、シ
ールド装置（１）が構成される場合もある。なお、
（ ）内の番号等は、図面における対応する要素を示
す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記
載に限定拘束されるものではない。以下の

【作用】の欄についても同様である。

【０００５】

【作用】上記した構成により、本発明は、止水シート
（２９）の接合体（２９０）がトンネル覆工（３０）の
外周（３０ａ）を全周に亙って被覆する形で、該トンネ
ル覆工（３０）を地盤（３９）から隔離するように作用
する。また、シールド装置（１）が掘削推進手段
（３）、（７）を介して推進すると、該シールド装置
（１）の推進移動量に対応した長さ分の止水シート（２
９）をシート保持手段（１１）が繰り出し、該止水シー
ト保持手段（１１）が繰り出した止水シート（２９）を
接合手段（１２）が接合するように作用する。さらに、
裏込材注入手段（３２）に裏込材（３３）を供給する
と、該供給された裏込材（３３）は、シート繰り出し部
（２１）から繰り出される止水シート（２９）と地盤
（３９）との間に注入されるように作用する。

【０００６】

【実施例】図１は本発明によるトンネルの止水方法に用
いるシールド装置の一実施例を示す図、図２は図１に示
すシールド装置におけるテールシール部分の一例を示す
拡大図、図３は図１のIII、III矢視図、図４は図２のI
V、IV矢視図、図５は図２のV矢視図、図６は図１のVI、
VI矢視図、図７は本発明によるトンネルの止水方法に用
いる止水シートの一例を示す図である。

【０００７】シールド装置１は、図１に示すように、円
筒状に形成された外殻２を有しており、外殻２は、地盤
３９中に該シールド装置１自身により、掘進方向即ちシ
ールド推進方向である矢印Ａ、Ｂ方向に伸延する横転円
柱状に掘削形成された坑道４０の、図１左端部に示す先
頭部分に配置されている。外殻２は、シールド装置１の
前側である図１左部に配置するスキンプレート２Ａと該
スキンプレート２Ａの後側、即ち図１右側（矢印Ｂ方向
側）に配置するテールスキン２Ｂ等により構成されてお
り、スキンプレート２Ａとテールスキン２Ｂとは、シー
ルド装置１全体を支保している形のガーダー部２ｃによ
り、互いに分離し得ない形に連結一体化されている。ガ
ーダー部２ｃにはシールド装置１を推進させる為のシー
ルド推進ジャッキ７が、スキンプレート２Ａの内周面に
沿って配列設置されており、シールド推進ジャッキ７に
はラム７ａがそれぞれ、後方側である図１矢印Ｂ方向側
に突出駆動自在な形で設けられている。

【０００８】また、外殻２は、図１に示すように、スキ
ンプレート２Ａとテールスキン２Ｂの接続部において、
テールスキン２Ｂの前端（図１左端）部の外径が、スキ
ンプレート２Ａの後端（図１右端）部分の内径より小径
をなすように縮径形成されており、該縮径形成されたテ
ールスキン２Ｂの前端部が該スキンプレート２Ａの後端
部に入り込む形で、両者２Ａ、２Ｂ間にはシート挿通空
間２１が、後述する止水シート２９の接合体である止水
膜構造２９０が繰り出され得る形で、若干幅をなす円環
状に形成されている。シート挿通空間２１は、図２に示
すように、その前端側である図２矢印Ａ方向端がスキン
プレート２Ａの内側（図２下側）に開口する一方で、そ
の後端側である矢印Ｂ方向端がテールスキン２Ｂの外側
（図２上側）に開口形成されており、従って、シールド
装置１は、スキンプレート２Ａとテールスキン２Ｂの接
続部分において、シート挿通空間２１を介して、外殻２
の内外がシールド推進方向である矢印Ａ、Ｂ方向に略沿
って円環状に貫通する形になっている。

【０００９】スキンプレート２Ａの図１左方の前端部２
Ａａには、外径がスキンプレート２Ａの外径と略同一の
大きさで円盤状に形成された、シールド装置１に地盤３
９を掘削させるためのカッタディスク３が、駆動モータ
３ｂを介して図１回転中心ＣＴ１を中心として図１紙面
と交差する矢印Ｃ、Ｃ’方向に回転駆動自在に設けられ
ており、カッタディスク３の図１左側面である前面には
カッタ刃３ａが、その刃先をシールド装置１の前方、即
ち坑道４０の切羽４０ａにそれぞれ向けた形で、多数装
着されている。スキンプレート２Ａ内の図１左部に示す
前部には隔壁５が、該スキンプレート２Ａ内部の空間を
前後即ち図１左右方向に遮断する形で設けられており、
スキンプレート２Ａ内部の空間には隔壁５とカッタディ
スク３との間に掘削土砂充填空間３７が、円盤状に形成
されている。隔壁５の図１下部にはスクリュコンベア６
が、土砂採取口６ａを掘削充填空間３７の下部に配置さ
せた形で嵌着されており、スクリュコンベア６は公知の
如く、該コンベア６内部のスクリュ６１が図１回転中心
ＣＴ２を中心として図１矢印Ｄ、Ｄ’方向に回転するこ
とにより、切羽４０ａで形成される掘削土砂、即ちズリ
３６を、図１右部に示す坑道４０の後方側へ搬送し得る
ように構成されている。

【００１０】一方、前記テールスキン２Ｂ内には、図１
において前記スクリュコンベア６の紙面奥側に示すよう
に、エレクタ９が、前記ガーダー部２ｃの後側即ち図１
右側等に固定される形で設けられており、エレクタ９に
はセグメントピース３１を把持し得るア−ム９ａが、図
１紙面と交差方向であるトンネル内周方向（図６に示す
矢印Ｐ、Ｑ方向）に回転位置決め自在で、且つ、矢印
Ａ、Ｂで示すシールド推進方向と図１においては略一致
する坑道３０の軸心ＣＴ０に対して放射方向である図１
矢印Ｅ、Ｆ方向に突出後退駆動自在な形で設けられてい
る。また、エレクタ９の図１上側には、該エレクタ９を
旋回駆動させる為の油圧モータ９ｂや後方作業台９ｃ等
が設けられており、これ等の油圧モータ９ｂ、後方作業
台９ｃ等は、ガーダー部２ｃに装着支持されている。

【００１１】また、テールスキン２Ｂの内側後部には、
１リングの幅がＬ１でその横断面形状がテールスキン２
Ｂの内径より若干小径をなす外径の横転円筒状に形成さ
れた、トンネル覆工部材であるセグメント３０が、シー
ルド装置１の後側（矢印Ｂ方向側）と、図１右部に図示
されない該シールド装置１の発進坑口３０ｃとを接続す
る形で構築配設されている。セグメント３０は、図１乃
至図６に示すように、複数のセグメントピース３１が前
記坑道４０の軸心ＣＴ０方向及び軸心ＣＴ０を中心にし
た円周方向（即ちシールド推進方向である図１矢印Ａ、
Ｂ方向及びトンネル内周方向である図６矢印Ｐ、Ｑ方
向）に相互に接合された形で、継手ボルトにより円筒状
に組み立てられて構成されており、セグメント３０の図
１左端に示す前端３０ｂは、該セグメント３０が略１リ
ング分だけテールスキン２Ｂ内に入り込む形で、前記シ
ールド推進ジャッキ７のラム７ａと当接し得る形になっ
ている。

【００１２】セグメント３０の外周３０ａと、シールド
装置１のカッタ刃３ａが掘削形成した坑壁４０ｂとの間
にはテールボイド３５が、少なくともスキンプレート２
Ａ及びテールスキン２Ｂの板厚さ分だけの間隙が不可避
に生じる形で、円環状に形成されており、テールボイド
３５には、図６に示すように、後述する止水膜構造２９
０が、セグメント３０の外周３０ａの全面を被覆する形
で円筒膜体状に配設されている。止水膜構造２９０と坑
壁４０ｂとの間には、例えばセメント系のグラウト材３
３が裏込充填されており、裏込材３３はその前端側未固
結部分が、図２左端に示す該裏込材３３を注入するため
の注入ノズル３２の吐出口３２ａまで連続した形になっ
ている。注入ノズル３２は図２に示すように、スキンプ
レート２Ａを貫通してその吐出口３２ａを後方、即ちテ
ールボイド３５側に向けた形で、前記シート挿通空間２
１の前方（矢印Ａ方向側）に設けられており、注入ノズ
ル３２の図２下側には図示されないグラウト供給ポンプ
が接続されている。

【００１３】止水膜構造２９０は、図６に示すように、
図６矢印Ｐ、Ｑで示すトンネル内周方向に沿ってセグメ
ント３０の外周３０ａを被覆する形で並ぶ複数の止水シ
ート２９を有しており、止水膜構造２９０は、各止水シ
ート２９のトンネル内周方向に沿って相互に隣接する左
右端部分（図６矢印Ｐ、Ｑ方向に隣接する止水シート２
９、２９の隣接部分）がそれぞれ所定の幅Ｌ４づつ重な
る形で接合一体化されている。即ち、各止水シート２９
は、図７に示すように、所定の幅Ｌ２をなす形で帯状に
形成されており、止水シート２９は、該シート２９の幅
Ｌ２のうち、その両端帯縁部、即ち図７矢印Ｋ、Ｌ方向
両端部からそれぞれ幅Ｌ３分に、前記隣接する止水シー
ト２９、２９の重なり幅Ｌ４に略一致する形で、溶着域
２９ａ、２９ａがそれぞれ設定されている。溶着域２９
ａ、２９ａは、図６に示すように、トンネル内周方向
（矢印Ｐ、Ｑ方向）に沿って隣接する両隣の止水シート
２９、２９の溶着域２９ａ、２９ａと溶着接合されてお
り、これにより隣接する止水シート２９、２９は一体を
呈している。また、止水シート２９は、その図７矢印
Ｋ、Ｌ方向で示す幅方向真中部分、即ち溶着域２９ａ、
２９ａ以外の部分に、図７厚さＷ１をなす形で、補強域
２９ｂが設定されている。止水シート２９の溶着域２９
ａ、２９ａは、例えばポリエチレン、ＥＶＡ等の合成樹
脂乃至ゴムその他複合材料等の、止水性並びに可撓性と
熱可塑性を備えるシート状材料により構成されており、
一方止水シート２９の補強域２９ｂには、図７に示すよ
うに、鋼線、樹脂、織布、不織布、複合補強繊維材等か
らなる補強材２９１が、例えば溶着域２９ａ、２９ａを
構成しているシート状材料の厚み中に格子状に挟着され
たり或いは該シート状材料の表面に貼付されたり或いは
その加工時に混入されたり等する形で、例えば補強域２
９ｂ全面に亙って或いは補強域２９ｂを含めた止水シー
ト２９全体に亙って配設されている。

【００１４】ところで、前記スキンプレート２Ａの図１
右端に示す後端部には、図１に示すように、前記テール
ボイド３５に止水膜構造２９０を配設するためのシート
供給機構１０が設けられており、シート供給機構１０
は、スキンプレート２Ａの内周面にその内周方向である
図３矢印Ｐ、Ｑ方向、即ちトンネル内周方向と一致する
方向に沿って並ぶ形で装着された複数のロールシート保
持具１１を有している。ロールシート保持具１１には、
図３に示すように、前記止水シート２９が、その引出先
端である最外方後端部分をシールド装置１の後方側であ
る図１右側（矢印Ｂ方向）に繰り出し自在な形でそれぞ
れロール状に巻設されており、ロールシート保持具１１
から繰り出された部分の止水シート２９の後側（矢印Ｂ
方）部分は、前記シート挿通空間２２を突き抜ける形
で、前記テールスキン２Ｂの外側を被覆している。テー
ルスキン２Ｂの外側を被覆している止水シート２９の更
に後側部分は、前記テールボイド３５の矢印Ａ、Ｂ方向
全長に亙って延長配設されており、即ち止水シート２９
は、該止水シート２９の最後端部分（図１右側に図示さ
れない部分）が前記坑口４０ｃまで延長伸延する形で、
前記止水膜構造２９０を構成している。

【００１５】また、前記スキンプレート２Ａとテールス
キン２Ｂの接続部には、図２に示すように、前記シート
挿通空間２１のシート受け入口の矢印Ａ方側（該空間２
１の図２左側に示す前側）に配置する形で、前記ロール
シート保持具１１から繰り出される止水シート２９を矢
印Ａ、Ｂで示すシールド推進方向、即ち坑道縦断方向に
沿って溶着接合し得る形の例えば熱ごて式の溶着装置１
２が、図３に示すように、図３矢印Ｐ、Ｑで示すトンネ
ル内周方向に沿って前記シート保持具１１の数量に対応
した数量だけ設けられており、溶着装置１２は、図２に
示すように、図２上下に一対をなす形のブラケット１３
Ａ（図２上側）、１３Ｂ（図２下側）を有している。図
２上側のブラケット１３Ａは、その底面である外面即ち
図２上面側がスキンプレート２Ａの図１右端に示す後端
部分の内周面に固定装着されており、図２下側のブラケ
ット１３Ｂは、該ブラケット１３Ｂの後側即ち図２右方
に延長形成された底部分の外面即ち図２上面側が、テー
ルスキン２Ｂの図１左端に示す前端部分の内周面即ち図
２下面に固定装着されている。なお、スキンプレート２
Ａとテールスキン２Ｂは既に延べたように、ガーダー部
２ｃを介して互いに分離し得ない形に連結一体化されて
おり、さらに、ブラケット１３Ａ、１３Ｂには図示され
ない例えばバネ部材からなるブラケット連結手段が、図
２上下のブラケット１３Ａ、１３Ｂを互いに近接させる
方向に付勢した形で設けられている。なお、間隙１２ａ
は該間隙１２ａに止水シート２９が何等挿通されていな
い状態のとき、ブラケット連結手段を介して、その図２
上下幅が拡幅自在であり乍ら少なくとも止水シート２９
の２枚分の厚さより薄幅をなす状態が供されている。ブ
ラケット１３Ａ、１３Ｂの図２左部に示す前部にはそれ
ぞれ、図２上下一対に示す形のガイドローラ１５、１５
が、略円柱状に形成されて図２紙面と平行方向に回転自
在な形で支持されており、即ちガイドローラ１５、１５
は、図５に示すように、軸１５１、１５１を介して、図
５に示す回転中心ＣＴ４、ＣＴ４’を回転中心とする図
５矢印Ｇ１、Ｇ２方向及び、矢印Ｇ３、Ｇ４方向にそれ
ぞれ回転自在な形で、ブラケット１３Ａ、１３Ｂに軸受
支持されている。図２上下に一対をなすガイドローラ１
５、１５には、図５に示すように、該ガイドローラ１
５、１５のそれぞれの片側面に該ローラ１５の外径より
大径に形成された形のフランジ１５２、１５２が、それ
ぞれのフランジ１５２、１５２の配設位置を対向させた
形で互い違いに設けられており、即ちフランジ１５２
は、ブラケット１３Ａ側のガイドローラ１５には図５右
側に、ブラケット１３Ｂ側のガイドローラ１５には図５
左側にそれぞれ形成配置されている。また、ブラケット
１３Ａ、１３Ｂの図２右部に示す後部には、図２上下に
一対に示す形のプレスローラ１６、１６が、前記ガイド
ローラ１５の円柱状本体部分より若干だけ大径をなす円
柱状に形成されて、図２紙面と平行方向に回転自在な形
で支持されており、即ちプレスローラ１６、１６は、図
４に示すように、軸１６１、１６１を介して、図４に示
す回転中心ＣＴ５、ＣＴ５’を回転中心とする図４矢印
Ｈ１、Ｈ２方向及び、矢印Ｈ３、Ｈ４方向にそれぞれ回
転自在な形で、ブラケット１３Ａ、１３Ｂに軸受支持さ
れている。なお、プレスローラ１６、１６は、図４に示
すように、その径が図４左右方向に不変な形に形成され
ており、前記ガイドローラ１５のようなフランジ１５２
部分は何等設けられていない。また、溶着装置１２には
図２に示すように、ガイドローラ１５、１５とプレスロ
ーラ１６、１６との間にそれぞれ、前記止水シート２９
を溶着即ち２枚の止水シート２９、２９を所定の温度で
加熱融解してこれらを一体に接合し得る形の熱ごて１
７、１７が、ブラケット１３Ａ、１３Ｂにそれぞれ固定
装着される形で設けられており、熱ごて１７、１７には
図示されない電源が接続されている。そして、溶着装置
１２にはガイドローラ１５、１５と熱ごて１７、１７と
プレスローラ１６、１６の図２上下間に、坑道４０の伸
延方向である矢印Ａ、Ｂ方向に連通する形の間隙１２ａ
が、少なくとも前記止水シート２９の溶着域２９ａ部分
が２枚重なって通過し得る形で形成されており、間隙１
２ａは前記スキンプレート２Ａとテールスキン２Ｂとの
接続部にあるシート挿通空間２１を介して、該外殻２の
放射方向外側、即ち地盤３９側に連通させている。間隙
１２ａには前記止水シート２９が、前記ロールシート保
持具１１から繰り出された部分の止水シート２９の隣接
する溶着域２９ａ、２９ａ部分が内外に（図２上下方向
に）一対に重ねあわせられた形で、即ち２枚づつそれぞ
れ嵌装配置されており、止水シート２９においては、溶
着装置１２の間隙１２ａより後方（矢印Ｂ方）側の複数
の止水シート２９が一体をなす形で、前記止水膜構造２
９０を構成している。

【００１６】また、溶着装置１２の後方（図２右方）側
である前記シート挿通空間２１部分には、図２に示すよ
うに、テフロン等の耐摩耗性、滑動性に優れた薄板から
なるプレート２２ａ、２２ｂ、２２ｃが、スキンプレー
ト２Ａの後端部の内周面及び外周面（図２下面及び上
面）と、テールスキン２Ｂの前端部における前記縮径部
分（シート挿通空間２１の図２右部に示す開口部分）の
外周（図２上面）にそれぞれ貼付される形で、薄肉円環
状に設けられており、これらのプレート２２ａ、２２
ｂ、２２ｃのうち、スキンプレート２Ａの後端部外周
（図２上面）側に貼付されたプレート２２ｂは、その後
端部分がバネ状に形成されて該スキンプレート２Ａの後
端面から更に後方（図２右方に）に突出した形になって
いる。プレート２２ｂの突出後端部分は、、そのバネ弾
性力が外殻２の放射方向内側、即ち図２おいては矢印Ｊ
方向（トンネル断面の内方側である矢印Ｅ方向と一致す
る方向）に付勢された形になっており、即ちプレート２
２ｂはプレート２２ｃを常時押さえ付ける形になってい
る。

【００１７】さらに、シート挿通空間２１には図２に示
すように、シール機構２０が、該シート挿通空間２１に
おいてシールド装置１の外殻２の内外をシールする形で
設けられており、シール機構２０には、図２に示すよう
に弾性部材からなるベローズ２３が、シート挿通空間２
１を略占拠する形で円環状に配設されている。ベローズ
２３にはその外面側（図２上面側）に多数の突条２３１
が、各突条２３１のそれぞれの外側先端（図２上端）部
分を矢印Ｂで示す後方（図２右方）に向けた形で、前後
方向である矢印Ａ、Ｂ方向（図２左右方向）に並列形成
されており、多数の突条２３１をその内側（図２下側）
で支持している面状部分２３２の内側（図２下側）に
は、エア、水等の加圧流体を貯留し得る形の加圧空間２
５Ａ、２５Ｂが、前後、即ち図２左右に並列する形で、
それぞれ円環状に形成されている。ベローズ２３の図２
下端に示す内周面２３ａは、シート挿通空間２１におい
てテールスキン２Ｂの前端部（図２左端部）外周面に固
定接着されており、テールスキン２Ｂの前端部（図２左
端部）には加圧空間２５Ａ、２５Ｂの開口部分であるノ
ズル孔２ｅ、２ｄが、該テールスキン２Ｂの放射方向内
外を図２においては上下方向に貫通する形で穿設形成さ
れている。ノズル孔２ｅ、２ｄにはそれぞれ、図示され
ない流体供給手段が、バルブ２７Ａ、２７Ｂを介して低
圧流体２６Ａと高圧流体２６Ｂとをベローズ２３の加圧
空間２５Ａ、２５Ｂにそれぞれ供給自在な形で接続され
ている。

【００１８】シールド装置１は、以上のような構成を有
しているので、該シールド装置１を用いてトンネル５０
を構築するには、まず該シールド装置１を立坑等から地
盤３９中に発進させる。この際、既に各ロールシート保
持具１１には止水シート２９がそれぞれ巻設されてお
り、該止水シート２９は図１に示すように、シート挿通
空間２１を介して外殻２の外側に引出されて、該シート
２９の引出先端部はテールスキン２Ｂの後方に配置され
ている。そこで、複数の止水シート２９がトンネル５０
の断面形状に対応した形で坑壁４０ｂに沿う形になるよ
うにこれを展張し、そして、該止水シート２９の引出先
端部を坑口４０ｃ部分等に適宜仮留めしておく。こうし
ておいて、シールド装置１を坑口４０ｃから地盤３９の
矢印Ａ方向に推進させると共に、該シールド装置１内に
おいてこれに後続させる形でセグメント３０を、引出先
端部が坑口４０ｃ部分等に展張仮止めされて未だ相互に
接合されていない複数の止水シート２９の内側にセグメ
ント３０を組立てる形で、順次円環状に接合組立てして
いくことにより、トンネル５０が構築されていく。な
お、シールド装置１はその発進初期には立坑等に仮設さ
れた反力架台等に推進反力を求めるが、該シールド装置
１が坑道４０をある程度掘削形成して、該坑道４０中に
セグメント３０が建て込まれると共に該セグメント３０
がグラウト材３３等を介して地盤３９に対して固定され
たなら、図１に示すように、既に地盤３９に対して固定
されているセグメント４０の前端３０ｂから推進反力を
得る形で、シールド装置１を推進させていく。

【００１９】シールド装置１に地盤３９中を推進させる
にはまず、図１に示すように、シールド推進ジャッキ７
のラム７ａ後端部（矢印Ｂ側端）をセグメント３０の前
端３０ｂ（矢印Ａ側端）に当接させる。この状態で、カ
ッタディスク３を駆動モータ３ｂを介して回転中心ＣＴ
１を中心として図１矢印Ｃ又はＣ’方向に回転駆動する
と、そのカッタ刃３ａは、グラウト材３３等を介して既
に地盤３９に対して固定されているセグメント３０から
その前端３０ｂを介して反力を得る形で、切羽４０ａに
所定の接触圧力で押圧されて、そして、該カッタ刃３ａ
の押圧力と回転動作により、地盤３９がカッタディスク
３の外径に対応した形で掘削される。こうして、切羽４
０ａはカッタ刃３ａが駆動モータ３ｂとシールド推進ジ
ャッキ７を介して回転及び押圧された分だけ前進し、こ
れに対応した距離分だけシールド装置１全体が矢印Ａ方
向に推進すると共に、該シールド装置１の推進移動量に
対応した距離分だけ坑道４０が形成される。

【００２０】こうしてシールド装置１が推進する際、地
盤３９が掘削されることにより切羽４０ａで形成される
ズリ３６は、カッタ刃３ａの後方（矢印Ｂ方）に配置す
る掘削土砂充填空間３７に一旦保留充填される形にな
り、そして、シールド装置１全体の矢印Ａ方向への推進
に伴い、該掘削土砂充填空間３７に保留充填されたズリ
３６を隔壁５が矢印Ａ方向に押圧することになる。する
と、掘削土砂充填空間３７に保留充填されたズリ３６は
シールド装置１自体の推進力により切羽４０ａを矢印Ａ
方向に押圧する形になり、そしてこれにより、切羽４０
ａは矢印Ａ方向に押されてその矢印Ｂ方向側への崩落が
防止される形で掘進中の安定が確保される。従って、掘
進作業中にシールド装置１の前側（図１左方）部分の地
盤３９中の間隙水が、切羽４０ａを介してシールド装置
１内に浸入することはこうして防止されている。なお、
掘削土砂充填空間３７に一旦保留充填されたズリ３６
は、該ズリ３６のうちの掘削土砂充填空間３７に保留さ
れた残りの余剰分がスクリュコンベア６の土砂採取口６
ａに取り込まれて、そして、該コンベア６のスクリュ６
１が図１回転中心ＣＴ２を中心として矢印Ｄ又はＤ’方
向に回転することにより、図１右部に示す坑道４０の後
方側へ搬出される。

【００２１】一方、シールド装置１が前述したように地
盤３９中を矢印Ａ方向に推進すると、セグメント前端３
０ｂに反力を求めているシールド推進ジャッキ７のラム
７ａは図１右方に示す後方側（矢印Ｂ方向側）に突出
し、これと共に該セグメント前端３０ｂの図１矢印Ａ方
向に示す前側（図１左側）には、新たなセグメント３０
が１リング分だけ建込みされ得る空間（図示せず）が次
第に形成される。そこで、シールド装置１がセグメント
３０の１リングの幅Ｌ１分だけ矢印Ａ方向に推進したと
ころで、該突出状態のラム７ａを矢印Ａ方向に順次選択
的に後退駆動させて、ジャッキ７を開放すると共に、新
たに建込むべきセグメントピース３１を、エレクタ９を
介してアーム９ａに把持させて、該ア−ム９ａを図１紙
面と交差方向に回転させると共に坑道３０の軸心ＣＴ０
に対して放射方向である図１矢印Ｅ、Ｆ方向に突出後退
させる等、適宜駆動して円環状に組立て、これを継手ボ
ルト等を介して既に建込み済のセグメント３０の軸心Ｃ
Ｔ０と整合させる形で接合する。すると、セグメント３
０はシールド装置１内で１リング分の幅Ｌ１だけ伸延し
たことになる。こうしてシールド装置１の推進に追従さ
せた形でセグメント３０を構築伸延させると、シールド
装置１の後側（矢印Ｂ方向側）には常にセグメント３０
が接続された状態になる。この状態から、シールド推進
ジャッキ７を再び後方、即ち矢印Ｂ方向に突出駆動し
て、そのラム７ａの後端（矢印Ｂ方側端）を新たに構築
伸延されたセグメント３０の前端３０ｂに当接させる
と、シールド装置１は該セグメント３０から再び反力を
得ることが出来る。こうして、シールド装置１を推進さ
せることにより地盤３９を切り開いてゆく形で切羽４０
ａを図１矢印Ａ方向へ前進させて、当該切羽４０ａの前
進移動距離分だけ坑道４０を形成すると共に、該シール
ド装置１内の後部において該シールド装置１の後側に接
続する形で坑道４０にセグメントピース３１を継手ボル
ト、止水板等を介して円筒状に順次組立て接合していく
形で、セグメント３０を坑道４０内に建て込んでいく上
述した作業を順次繰返すことにより、トンネル５０が円
滑に構築されていく。

【００２２】ところで、前述したようにシールド装置１
が地盤３９中を矢印Ａ方向に推進する際に、外殻２、即
ちスキンプレート２Ａとテールスキン２Ｂは地盤３９に
対して矢印Ａ方向に移動し、これに連れて、複数のロー
ルシート保持具１１に巻設装着されて、その各引出先端
が坑口４０ｃに仮止めされている止水シート２９のそれ
ぞれは、巻心１１１を中心として矢印Ｍ方向に回転する
形で、該ロールシート保持具１１の後方（矢印Ｂ方向）
側へシールド装置１の推進移動量に対応した長さ分だけ
一斉に繰り出される。すると、ロールシート保持具１１
からその後方（矢印Ｂ方向）側へ繰り出された止水シー
ト２９のそれぞれは、前方（矢印Ａ方向）へ移動するロ
ールシート保持具１１に対して相対的に後方（矢印Ｂ方
向）へ移動し、この際止水シート２９は、図２に示すよ
うに、溶着装置１２の間隙１２ａ中を図２矢印Ａ方向側
からＢ方向側へ向かって通過する。

【００２３】止水シート２９が溶着装置１２の間隙１２
ａを通過する際に、トンネル内周方向である図３矢印
Ｐ、Ｑ方向に沿って隣接する止水シート２９、２９の隣
接部においては、まず図５に示すように、図５左側の止
水シート２９の右端部がブラケット１３Ａ側（即ち図５
上側）のガイドローラ１５のフランジ１５２に当接し、
図５右側の止水シート２９の左端部がブラケット１３Ｂ
側（即ち図５下側）のガイドローラ１５のフランジ１５
２に当接する形で、その図７に図示した溶着域２９ａ、
２９ａが、図５上下に密接して重ね合わせられる。そし
て、この状態でガイドローラ１５、１５は図５に示すよ
うに、その軸１５１、１５１が回転中心ＣＴ４、ＣＴ
４’を中心としてそれぞれＧ２、Ｇ３方向に回転する。
すると、ガイドローラ１５、１５の回転動作と、該ガイ
ドローラ１５、１５を支持しているブラケット１３Ａ、
１３Ｂが前述して図示されないブラケット連結手段によ
り互いに近接する方向へ常時付勢されていることによ
り、２枚のシート２９、２９は、溶着域２９ａ、２９ａ
が密接した形で、該ガイドローラ１５、１５間から、シ
ールド推進方向後方側である矢印Ｂ方向側（図５紙面の
奥側）へ送り出される。

【００２４】ガイドローラ１５、１５間から、シールド
推進方向後方側である矢印Ｂ方向側（図５紙面の奥側）
へ送り出された止水シート２９、２９は、図２に示すよ
うに、該ガイドローラ１５、１５のシールド推進方向後
方側である矢印Ｂ方向側に配置する熱ごて１７、１７間
の間隙１２ａを通過することになる。すると、ブラケッ
ト１３Ａ、１３Ｂが溶着装置１２の図示されないブラケ
ット連結手段を介して互いに近接させる方向に付勢され
ていることにより、熱ごて１７、１７は、該熱ごて１
７、１７間の間隙１２ａを通過する溶着域２９ａ、２９
ａが密接された形で図５上下に重なった２枚の止水シー
ト２９を図４上下方向から挾み付けて、これにより各溶
着域２９ａ、２９ａを所定の温度で加熱融解すると共に
こておしする形で熱溶着する。こうして、溶着域２９
ａ、２９ａが熱溶着された２枚の止水シート２９、２９
は、更にシールド推進方向後方側である矢印Ｂ方向側
（図４紙面の奥側）へ送られて、当該移送中に冷却され
つつ、プレスローラ１６、１６間の間隙１２ａ中を矢印
Ａ方向側からＢ方向側へ向かって通過する。すると、プ
レスローラ１６、１６は図４に示すように、その軸１６
１、１６１が図４回転中心ＣＴ５、ＣＴ５’を中心とし
てそれぞれ矢印Ｈ２、Ｈ３方向に回転し、当該プレスロ
ーラ１６、１６の回転動作により２枚の止水シート２
９、２９はプレスローラ１６、１６間から、シールド推
進方向後方側である矢印Ｂ方向側（図５紙面の奥側）、
即ち溶着装置１２の後方（矢印Ｂ方向）側へ送り出され
る。この際、プレスローラ１６、１６のそれぞれはガイ
ドローラ１５より若干大径をなす形に形成されているた
めに該プレスローラ１６、１６間の間隙１２ａがガイド
ローラ１５、１５間より図４上下方向に幅狭になってい
ることと、プレスローラ１６、１６を支持しているブラ
ケット１３Ａ、１３Ｂが前述して図示されないブラケッ
ト連結手段により互いに近接する方向へ常時付勢されて
いることにより、それぞれが熱可塑性材料から形成され
て溶着域２９ａ、２９ａが熱ごて１７、１７を介して既
に熱溶着された２枚のシート２９、２９が、プレスロー
ラ１６、１６を介してさらに図４上下方向に押圧され
て、溶着装置１２の後方（矢印Ｂ方向）側へ送り出され
る２枚のシート２９、２９は相互に接合一体化される。
こうして、トンネル周長方向である矢印Ｐ、Ｑ方向に沿
って隣接する止水シート２９、２９の隣接部において
は、該隣接部の全てにおいて、これに対応する各溶着装
置１２を介して両者２９、２９が以上に述べたように相
互に接合されて、該相互に接合された複数の止水シート
２９は、該溶着装置１２のそれぞれから一斉に後方（矢
印Ｂ方向）側へ繰り出される。従って、シールド装置１
が所定の距離だけ推進すると、これに連れて、複数のロ
ールシート保持具１１からその後方（矢印Ｂ方向）側へ
複数の止水シート２９がシールド装置１の推進距離に対
応した長さ分だけ一斉に繰り出されると共に、複数の溶
着装置１２の後方（矢印Ｂ方向）側からは、シールド装
置１の推進移動量に対応した長さ分だけの止水シート２
９の接合体が円筒膜体状に形成された形で、該止水シー
ト２９の接合体である止水膜構造２９０が繰り出され
る。

【００２５】こうして溶着装置１２の後方（矢印Ｂ方
向）側へ繰り出された止水膜構造２９０は、図２に示す
ように、外殻２のシート挿通空間２１中を矢印Ａ方向側
からＢ方向へ向かって通過する形で、更に該空間２１の
後方（矢印Ｂ方向）へ送られる。すると、シート挿通空
間２１は、スキンプレート２Ａとテールスキン２Ｂとの
接続部において、シールド装置１の外殻２の内外をシー
ルド推進方向である矢印Ａ、Ｂ方向に略沿った方向に貫
通した形になっていることから、止水膜構造２９０は、
該シート挿通空間２１の後端部分である矢印Ｂ方向側開
口部分から、テールスキン２Ｂの外側（図２上側）部分
へ連続的に繰り出される。ところでこの際、シート挿通
空間２１においては、スキンプレート２Ａの後端部外周
（図２上面）側に貼付されたプレート２２ｂが、その後
端部分がバネ状に形成されて該スキンプレート２Ａの後
端面から更に後方（図２右方に）に突出した形でプレー
ト２２ｃを常時押さえ付ける形になっていることから、
該プレート２２ｂ、２２ｃが止水シート２９を挾み付け
る形で、該シート挿通空間２１の開口部分をシールして
おり、従って、該空間２１の図２矢印Ｂ端に示す開口部
からシールド装置１の外殻２内への漏水は効果的に防止
される。さらに、シート挿通空間２１はシール機構２０
により、一層高密なシール状態に維持されることが出来
る。即ち、シールド推進作業時には、図２に示すよう
に、ベローズ２３の加圧空間２５Ａ、２５Ｂに常時低圧
流体２６Ａと高圧流体２６Ｂを、図示されない加圧流体
供給手段を介してバルブ２７Ａ、２７Ｂにより各々の圧
力を調整する形で、それぞれノズル孔２ｅ、２ｄから供
給充填しておく。すると、ベローズ２３は、加圧空間２
５Ａ、２５Ｂに加圧流体が供給充填されることによりそ
の容積が拡大する形で面状部材２３２を介して図２矢印
Ｆで示す放射方向外側に（図２においては上方に向け
て）押し出されて、これにより止水膜構造２９０は、ス
キンプレート２Ａの後端部内周に貼付されたプレート２
２ａに押し付けられる。そして、プレート２２ａはテフ
ロン等の滑動性に優れた薄板であるところからこれに止
水膜構造２９０の外周面（図２上面）側が密着して、両
者２９０、２２ａ間がシールされる。一方、止水膜構造
２９０の内周面（図２下面）側にはベローズ２３の矢印
Ａ、Ｂ方向に複数並んだ突条２３１が、その各外側先端
（図２上端）部を後方（図２右方）に向けた形で押し付
けられるので、当該突条２３１が何重かの遮蔽壁となる
形で両者２９０、２３間を介して地盤３９中の間隙水や
グラウト材３３等がシールド装置１の内側に滲入するの
が確実に阻止される。なお、シート挿通空間２１の間隔
即ち図２上下幅は、セグメント３０の変形やカーブ施工
の影響を受けることなくシールド推進作業中に略不変で
あるところから、該空間２１のシールは比較的容易であ
り、従って止水膜構造２９０をシールド装置１の後部、
即ちテールスキン２Ｂの内周とセグメント３０の外周３
０ａとの間の間隙から該セグメント３０の外周３０ａに
繰り出すよりも高い漏水防止効果が得られる。また、シ
ール機構２０においては、バルブ２７Ａ、２７Ｂを介し
て例えば加圧空間２５Ａには低圧流体２６Ａを、加圧空
間２５Ｂには高圧流体２６Ｂを適宜な圧力に調整して供
給することにより、シート挿通空間２１の図２上下方向
の厚さを略一定に保持することが出来、スキンプレート
２Ａの後端部とテールスキンの前端部に支持されている
溶着装置１２のブラケット１３Ａ、１３Ｂの連結状態に
負担をかけることなく、常時最適なシール状態を維持す
ることが出来る。なお、止水膜構造２９０がシート挿通
空間２１中を矢印Ａ方向側からＢ方向側へ向かって通過
する際に、該止水膜構造２９０は、図２に示すように、
ベローズ２３、プレート２２ａ間及びプレート２２ｂ、
プレート２２ｃ間を順に擦り抜ける形になる。すると、
これ等のプレート２２ａ、２２ｂ、２２ｃはテフロン等
の耐摩耗性、滑動性に優れた薄板であり、また、ベロー
ズ２３の外面側、即ちプレート２２ｂ側に設けられた多
数の突条２３１はそれぞれの外側先端（図２上端）部分
を後方（図２後方）に向けた形で前後方向である図２左
右方向に並んでいるところから、これ等の部材２２ａ、
２２ｂ、２２ｃ、２３１が止水膜構造２９０の矢印Ａ方
向側からＢ方向へ向かう通過動作を、何等妨げることは
ない。従って、止水膜構造２９０は、上述したようにシ
ール状態が高密に維持されたシート挿通空間２１を円滑
に通過して、テールスキン２Ｂの外側（図２上側）部分
へ速やかに繰り出される。

【００２６】こうしてテールスキン２Ｂの外側（図２上
側）部分に繰り出された止水膜構造２９０は、シールド
装置１の矢印Ａ方向への推進動作により、外殻２に対し
て相対的に後方（矢印Ｂ方）へ移動して、テールスキン
２Ｂのさらに後方（矢印Ｂ方）へ繰り出される形にな
る。一方、テールスキン２Ｂの内部においては、前述し
たようにシールド装置１がセグメント３０の１リングの
幅Ｌ１分だけ矢印Ａ方向に推進したところで、エレクタ
９を介して新たに１リング分のセグメント３０を組立て
これを既に構築されたセグメント３０に継ぎ足す形で、
セグメント３０が次々と延長構築されているので、テー
ルスキン２Ｂの後方（矢印Ｂ方）へ送られた止水膜構造
２９０はセグメント３０の外周３０ａを被覆する形でテ
ールボイド３５に展張配置される。従ってシールド装置
１の後端を構成しているテールスキン２Ｂの後端（矢印
Ｂ方側端）部とセグメント３０の接続部分には、図１に
示すように、これ等テールスキン２Ｂとセグメント３０
の更に放射方向外側（矢印Ｆ方向側）に両者２Ｂ、３０
を被覆する形で止水膜構造２９０が配置されることか
ら、シールド装置１の後端部であるテールスキン２Ｂの
矢印Ｂ方向端部内周に、別途テールシール装置を設けて
おかずとも、当該シールド装置１とセグメント３０との
接続部分から漏水が生じる懸念はない。

【００２７】ところで、テールボイド３５には、シール
ド装置１が所定の距離だけ矢印Ａ方向へ推進して、セグ
メント３０が所定の距離だけ構築延長される毎に（即ち
所定の作業サイクルで遅滞なく略連続的に）、例えばセ
メント系のグラウト材３３を、注入ノズル３２に接続さ
れた図示されないグラウトポンプを介して、圧送注入す
る。すると、注入ノズル３２は図２に示すようにその吐
出口３２ａを後方、即ちテールボイド３５に向けた形
で、止水膜構造２９０が送出されるシート挿通空間２１
より前方（矢印Ａ方）に配置していることから、シール
ド装置１の推進動作により外殻２が矢印Ａ方向へ移動し
て後には、該吐出口３２ａから吐出されたグラウト３３
が止水膜構造２９０と坑壁４０ｂとの間に裏込め充填さ
れる形になる。なお、グラウト材３３の凝固開始時間は
公知のように自在に調整設定することが出来るので、例
えば図２に示すように、坑道３における図２矢印Ｒ位置
において吐出口３２ａから吐出されたグラウト材３３
は、シールド装置１が推進することによりその外殻２の
後端（矢印Ｂ方向端）部が該矢印Ｒ位置より前方（矢印
Ａ方）へ移動して後、凝固開始するように適宜その配合
を予め設定しておくことが出来る。すると、シールド装
置１の外殻２の周囲に介在している、注入されて直後の
グラウト材３３は、未だその凝固を開始しておらず、当
該未凝固流動化状態のグラウト材３３はテールスキン２
Ｂが矢印Ａ方へ通過して後、該テールスキン２Ｂに対し
て相対的後方（矢印Ｂ方）において、図１右部に示すよ
うに、止水膜構造２９０をセグメント３０の外周３０ａ
に押し付ける形で、テールボイド３５中に隈無く密実に
充填される。これにより裏込充填が完了して、トンネル
５０の覆工部材であるセグメント３０は地盤３９に定着
支持されると同時に、該セグメント３０には、図６に示
すように、複数の止水シート２９がトンネル周長方向で
ある矢印Ｐ、Ｑ方向に沿って並ぶ形で接合一体化された
止水膜構造２９０が、該セグメント３０の外周３０ａ全
部を被覆する形で、円筒膜体状に配設される。そして、
止水膜構造２９０は、その基端側が坑口４０ｃに仮止め
された止水シート２９であるところから、後に当該坑口
４０ｃ部分の止水シート２９を図６に示すと同様に、矢
印Ｐ、Ｑで示すトンネル周長方向に沿って隣接するシー
ト２９、２９の溶着域２９ａ、２９ａを相互に溶着する
形で、これを適宜接合する等して、止水膜構造２９０の
基端（矢印Ｂ方向端）部を処理形成すれば、シールド装
置１内から水密に接続された止水膜構造２９０により、
坑口４０ｃから切羽４０ａ迄の全ての坑道４０が地盤３
９に対して漏水防止される。従って、こうして構築され
るトンネル５０は極めて水密なトンネル構造となるの
で、その内部に漏水が生じてこれを排水処理する必要は
なく、トンネル供用後のメンテナンス費用が大幅に削減
されることとなる。

【００２８】こうして、シールド装置１は、カッタディ
スク３による掘削及びシールド推進ジャッキ７による外
殻２の推進動作と、該シールド装置１に後続するセグメ
ント３０の組立建て込み作業と平行して、即ちこれ等推
進作業と同時に、単に外殻２の推進動作に頼る形で何等
労力及び作業手間を要することなく、略自動的且つ連続
的に、トンネル５０に止水工を簡単に効率良く施すこと
が出来る。従って、セグメントピース３１等の覆工部材
にはグラウト注入孔や、止水部材を配設するための溝や
孔等の一切の加工を施しておく必要がないためにセグメ
ントピース３１の部材原価が低減されると共に、セグメ
ント建込み後に改めて止水用のシール部材を敷設或いは
注入等する手間及び経費の一切が省略されて、尚且つ確
実に、セグメント３０の外周３０ａの全部を被覆する形
で坑道３０の全ての領域が漏水防止される。なお、こう
してセグメント３０の外周３０ａの全部を被覆する形に
配設された止水膜構造２９０は、グラウト材３３を介し
て地盤３９側に接着された形で、セグメント３０とは非
接着状態にあるところから、セグメント３０を設計する
際に当該止水膜構造２９０との接続箇所、即ちこれを装
着するための断面欠損を勘案する必要がなく、セグメン
ト３０をトンネル５０の覆工構造部材として最適な形状
をなすように自在に設計することが出来る。また、止水
膜構造２９０がセグメント３０と非接着状態にあるとこ
ろから、該セグメント３０が地盤３９との間を縁切り
（アイソレーション）される形で、地盤３９の内部応力
が該セグメント３０の局部に集中するのが防止されると
同時に、止水膜構造２９０を構成している各止水シート
２９の補強域２９ｂには補強材２９１が配設されてお
り、該補強域２９ｂはセグメント３０の略全周を被覆す
る形になるところから、当該地盤３９の応力は補強材２
９１によっても負担分散される形で、トンネル５０の強
度が増して構造体としての安全率が増大することにな
る。

【００２９】なお、上述した実施例においては止水膜構
造２９０を構成している止水シート２９は、帯状に形成
されたシート状部材の両端帯縁部に溶着域２９ａ、２９
ａを設け、該溶着域２９ａ以外の補強域２９ｂに補強材
２９１が配設されている例を述べたが、本発明に用いら
れる止水シート２９は、溶着等により相互に接合一体化
されることが出来ればその他の様態を呈していても良
い。また、本発明は、シールド装置１の推進動作と同時
に複数の止水シート２９を、該シート２９のトンネル内
周方向（矢印Ｐ、Ｑ方向）に隣接する相互間で接合しつ
つトンネル５０の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に繰り出し
て、これをトンネル５０の覆工であるセグメント３０の
外周３０ａの全部を被覆する形で配設することを大意と
しており、このため実施例においては、止水シート２
９、２９を相互に接合するために、溶着装置１２のガイ
ドローラ１５、１５を介してこれ等２９、２９を重ね合
わせて、熱ごて１７、１７により溶着する方法を述べた
が、止水シート２９は、２９はこれ等を互いに拝み合わ
せる形で接合されても良く、またその接合方法は、熱風
溶着、高周波溶着、ホットメルト接着剤或いはその等の
他の手段により接合されて何等差し支えない。さらにシ
ート挿通空間２１はシール機構２０以外の他の手段によ
りシールされても良く、また、カッタディスク３等の掘
削手段やシールド推進ジャッキ７等の推進手段並びにそ
の他のシールド装置１の詳細は上述した実施例に限定さ
れることなく、トンネル１の設計様態に応じて自在に変
更されて、何等差し支えない。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
地盤３９中を推進し得る形の外殻２等の殻体の内側に、
それぞれが帯状に形成された複数の止水シート２９を、
トンネル内周方向に沿って相互に隣接させる形で構築す
べきセグメント３０の外周３０ａ等のトンネル覆工の外
周部に繰り出し自在に収納しておき、前記殻体を地盤３
９中に推進させて、前記殻体の推進移動量に対応する距
離分のトンネル覆工を、該殻体の、推進方向に対して後
側に接続する形で構築配置すると共に、前記複数の止水
シート２９を、該止水シート２９のそれぞれの溶着域２
９ａ等の縁部を隣接する止水シートの縁部と相互に接合
しながら、前記殻体の推進方向に対して後側に繰り出し
て、前記トンネル覆工に止水膜構造２９０等の前記止水
シート２９の接合体を、該トンネル覆工の外周を全周に
亙って被覆する形で設置するようにして構成したので、
止水シートの接合体がトンネル覆工の外周を全周に亙っ
て被覆する形で、該トンネル覆工を地盤３９から隔離す
ることが出来る。従って、坑道４０等のトンネル覆工の
内部は、トンネル覆工の外周を全周に亙って被覆する止
水シートの接合体により地盤３９から隔離される形で、
確実且つ高密に漏水防止される。しかもトンネル覆工の
外周の全周に亙って止水シートの接合体を被覆設置する
作業は、殻体の推進作業及びトンネル覆工の構築作業と
平行して、短期間で且つ施工効率を低下させることなく
これを行うことが出来る。さらに、止水シートの接合体
は、トンネル覆工の外周を全周に亙って被覆されること
から、該トンネル覆工を構成しているセグメントピース
３１等の覆工片には別途なシール材を敷設或いは充填等
する必要がなく、その分の作業手間が省略されると共
に、該覆工片を成型するための型枠にはシール材配設用
の溝等のための凹凸を設けておかなくても良いことか
ら、その部材単価が安価になり、トンネル構築に経済性
をもたらすことが出来る。また、セグメント３０等のト
ンネル覆工を先導する形の外殻２等の殻体を有し、前記
殻体内にカッタディスク３、シールド推進ジャッキ７等
の掘削推進手段を設け、前記殻体にシート挿通空間２１
等のシート繰り出し部を、該殻体の内外を貫通する形で
設け、前記殻体内にロールシート保持具１１等のシート
保持手段を、帯状に形成された止水シート２９を、前記
シート繰り出し部を介して前記トンネル覆工の外周部に
繰り出し自在に保持し得る形で、該殻体の内周面に沿っ
て複数設置し、前記殻体内に、前記止水シート２９を接
合する溶着装置１２等の接合手段を、隣接する前記シー
ト保持手段から繰り出される前記止水シート２９を接合
し得る形で設けて構成すると、シールド装置が掘削推進
手段を介して推進すると、該シールド装置の推進移動量
に対応した長さ分の止水シート２９をシート保持手段が
繰り出し、該止水シート保持手段が繰り出した止水シー
ト２９を接合手段が接合することが出来る。すると、本
発明によるシールド装置を用いれば、シール材の敷設、
充填及びこれにかかる煩雑な作業等を何等施すことな
く、単にシールド装置を推進させるだけで、シート保持
手段から止水シート２９を繰り出すと共に該止水シート
２９を接合して、これにより止水シートの接合体を形成
して、当該止水シートの接合体をトンネル覆工の外側に
繰り出して、該覆工の外周の全長に亙って被覆設置する
ことが、必要最低限の作業手間のみで容易にできる。従
って、トンネル覆工に確実な止水工を施すことが極めて
効率的に出来ると共に、当該止水工の施工はトンネルの
掘削推進及び覆工構築作業と同時に行われるので、極短
い施工期間で完了する。さらに、前記殻体に注入ノズル
３２等の裏込材注入手段を、前記シート繰り出し部の掘
進方向前方に配置する形で設けて構成すると、裏込材注
入手段にグラウト材３３等の裏込材を供給すると、該供
給された裏込材は、シート繰り出し部から繰り出される
止水シート２９と地盤３９との間に注入されることが出
来る。すると殻体は、シールド装置の推進動作により、
裏込材注入手段により注入された裏込材に対して推進方
向前方に移動するので、シールド推進中に該殻体の掘進
方向後側には、前述したように止水シート保持手段が繰
り出した止水シート２９を接合手段が接合した形の止水
シートの接合体が繰り出されると共に、裏込材が、該止
水シートの接合体をトンネル覆工の外周に押し付ける形
で注入されて、止水シートの接合体と地盤３９との間に
隈無く裏込充填されることが出来る。これにより、トン
ネル覆工と地盤３９との間で止水シートの接合体に弛み
が生じることなく、該止水シートの接合体がトンネル覆
工の外周の全長に亙って良好な状態で満遍なく展張配設
されると同時に、裏込材がシールド装置１とトンネル覆
工との接続部からトンネル覆工側に漏出することが、全
く回避される。さらに、裏込材を注入する為の注入孔を
トンネル覆工及び止水シートの接合体に貫通形成しなく
て良いので、トンネル覆工及び止水シート２９に構造上
の欠損部分を形成するのを回避することが出来、その強
度及び止水性にかかる信頼性を高めることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるトンネルの止水方法に用いるシー
ルド装置の一実施例を示す図である。

【図２】図１に示すシールド装置におけるテールシール
部分の一例を示す拡大図である。

【図３】図１のIII、III矢視図である。

【図４】図２のIV、IV矢視図である。

【図５】図２のV矢視図である。

【図６】図１のVI、VI矢視図である。

【図７】本発明によるトンネルの止水方法に用いる止水
シートの一例を示す図である。

【図８】従来のシールドトンネルの止水構造の一例を示
す図である。

【図９】図８に示す止水構造に用いられるセグメントの
一例を示す図である。

【附号の説明】

１……シールド装置 ２……殻体（外殻） ３……掘削推進手段（カッタディスク） ７……掘削推進手段（シールド推進ジャッキ） １１……シート保持手段（ロールシート保持具） １２……接合手段（溶着装置） ２１……シート繰り出し部（シート挿通空間） ２９……止水シート ２９０……止水シートの接合体（止水膜構造） ２９ａ……止水シートの縁部（溶着域） ３０……トンネル覆工（セグメント） ３０ａ……トンネル覆工の外周 ３２……裏込材注入手段（注入ノズル） ３３……裏込材（グラウト材） ３９……地盤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地盤中を推進し得る形の殻体の内側に、そ
   れぞれが帯状に形成された複数の止水シートを、トンネ
   ル内周方向に沿って相互に隣接させる形で構築すべきト
   ンネル覆工の外周部に繰り出し自在に収納しておき、 前記殻体を地盤中に推進させて、 前記殻体の推進移動量に対応する距離分のトンネル覆工
   を、該殻体の、推進方向に対して後側に接続する形で構
   築配置すると共に、 前記複数の止水シートを、該止水シートのそれぞれの縁
   部を隣接する止水シートの縁部と相互に接合しながら、
   前記殻体の推進方向に対して後側に繰り出して、前記ト
   ンネル覆工に前記止水シートの接合体を、該トンネル覆
   工の外周を全周に亙って被覆する形で設置するようにし
   て構成した、トンネルの止水方法。
2. 【請求項２】トンネル覆工を先導する形の殻体を有し、 前記殻体内に掘削推進手段を設け、 前記殻体にシート繰り出し部を、該殻体の内外を貫通す
   る形で設け、 前記殻体内にシート保持手段を、帯状に形成された止水
   シートを、前記シート繰り出し部を介して前記トンネル
   覆工の外周部に繰り出し自在に保持し得る形で、該殻体
   の内周面に沿って複数設置し、 前記殻体内に、前記止水シートを接合する接合手段を、
   隣接する前記シート保持手段から繰り出される前記止水
   シートを接合し得る形で設けて構成した、シールド装
   置。
3. 【請求項３】前記殻体に裏込材注入手段を、前記シート
   繰り出し部の掘進方向前方に配置する形で設けて構成し
   た、請求項２記載のシールド装置。