JPH0842292A - シールド機械及びシールド工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、硬質地層と軟質地層との境
界付近において、覆工部材外面と地山面との間に免震層
を形成する場合に、免震材料の拡大余堀部から切羽への
流入防止、及び拡大余堀部の地山崩壊防止を図りなが
ら、覆工部および免震層を形成できるシールド機械のシ
ール構造及びシールド工法を提供すること。 【構成】 本発明のシールド機械のシール構造は、スキ
ンプレート外面全周にわたって設けられ、スキンプレー
トに収納自在な複数の遮蔽板と、スキンプレートに収納
された前記遮蔽板の起立手段とを備える。また、本発明
のシールド工法は、拡大余堀部を形成し、シールド機械
を所定位置に維持するためのシールド機械支持手段を設
け、免震材料がシールドカッター部に廻り込むのを防止
する遮蔽手段を設け、覆工部を形成し、前記拡大余堀部
に免震材料を注入して所定長さの免震層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シールド機械のシール
構造およびシールド工法に関し、詳細には、シールド機
械のスキンプレート外径よりも大径に掘削して拡大余堀
部を形成した場合に、裏込め注入材が前記拡大余堀部か
ら切羽へと流入するのを防止するためのシールド機械の
シール構造、および硬質地層と軟質地層との境界付近に
おいて、覆工部材と地山面との間に免震層を形成するシ
ールド工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、都市やその近郊においてトンネル
を構築する際、シールド工法が採用されており、近年、
かかるシールドトンネルは関東大震災級の大地震の地盤
変位量、すなわち２５cmから３０cm程度にまで及ぶ地盤
変位量にも耐え得るような耐震性が要求されるようにな
ってきた。そのため、大地震時の周囲地盤の変形に耐え
られるように、またシールドトンネルの沈下に伴う変形
に追従するように、シールドセグメントのリング間には
可撓性の継手、例えば可撓性セグメントや弾性リングボ
ルトを設けることがあった。

【０００３】前者の可撓性セグメントリングを用いる方
法では、硬質地層と軟質地層との境界付近において、地
震時に地盤変位量が急変するため、この境界付近から正
確に可撓性セグメントリングを設置することが求められ
る。しかしながら、境界部分を正確に探知するのは困難
であり、したがって、境界付近一帯に多数の可撓性セグ
メントリングを設置するため、工事費が増大するといっ
た問題点がある。

【０００４】また、後者の弾性リングボルトを設ける方
法では、地震時の周囲地盤の変形が大きい場合には、そ
の変位量を吸収できないため、二次覆工として一次覆工
の内側にコンクリートを打設してシールドトンネルを仕
上げるが、この場合、二次覆工も一次覆工のセグメント
リング毎の伸縮に追従できるように、伸縮継ぎ手を設け
る必要があり、工事費が増大するという問題点がある。

【０００５】そこで、硬質地層と軟質地層との境界付近
から、硬質地盤内にかけて、セグメント外面と地山面と
の隙間（以下、本明細書において「テールボイド」とい
う。）に免震材料、例えばベントナイトやウレタンを注
入して外圧を吸収する免震層を形成し、この免震層で地
震時の地盤の変位量を吸収してトンネルへの影響を緩和
するという方法が提案されている。しかしながら、通常
のテールボイドは、例えば直径５ｍ級のトンネルでは５
cm程度しかなく、このテールボイドに免震材料を充填し
ただけでは、２５cmから３０cm程度にまで及ぶ大地震時
の地盤変位量を充分に吸収することはできない。したが
って、免震層を形成する区間（以下、本明細書において
「免震区間」という。）のテールボイドを厚くするため
に様々な装置や方法が提案されており、その一つとし
て、特殊なシールド機械、例えばシールドスキンプレー
ト外径と同径に掘削できると共に、シールドスキンプレ
ート外径よりも大径に掘削でき、これら掘削径を適宜選
択することが可能なシールドカッターを装備したシール
ド機械を用いて、免震区間以外ではシールドスキンプレ
ート外径と同径に掘削し、免震区間ではスキンプレート
外径よりも拡径して掘削し、これらの掘削断面の径の差
によって地山側領域、すなわちセグメントのテールボイ
ドに充分な厚さの免震層を形成する方法が提案されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たように、シールド機械のスキンプレート外径周りに拡
大余堀部を形成し、この拡大余堀部にスキンプレート内
側から免震材料を注入するか、またはスキンプレート後
端直後のセグメント内側から免震材料を注入すると、い
ずれの場合にも、免震材料の内の多くは拡大余堀部を経
て切羽面まで廻り込み、シールドカッター近傍に形成さ
れた土砂・地下水排出口から、土砂・地下水と共にシー
ルド機械に取り込まれ、シールドトンネル坑外へと排出
されてしまう。したがって、免震材料が無駄になるとい
う問題点がある。

【０００７】また、仮に、拡大余堀部に注入された免震
材料が切羽面まで廻り込まないようにするため、免震材
料の注入口を、切羽面及びシールド機械後端から所定長
離して行うとすると、裏込め注入材としての免震材料が
廻り込まない拡大余堀部では、地山からの土砂、地下水
による圧力を支持することができず、また確実な土砂の
取り込みができないため、免震材料の設計機能を発揮で
きなくなるという問題点がある。

【０００８】本発明は前記問題点を解決せんとしたもの
であり、その目的は、シールド機械のスキンプレート外
径よりも拡大して掘削し、拡大余堀部の確実な形成のた
めの土砂の取り込みと、裏込め注入材が拡大余堀部から
切羽へと流入するのを防止することができると共に、拡
大余堀部においても地山が崩壊すること無く、覆工部の
形成および免震層の形成が可能なシールド機械のシール
構造を提供することにある。

【０００９】また、本発明の別の目的は、硬質地層と軟
質地層との境界付近において、拡大余堀部を掘削し、免
震材料を注入して免震層を形成する場合に、免震材料が
拡大余堀部から切羽へと流入するのを防止することがで
きると共に、拡大余堀部において地山が崩壊すること無
く、覆工部の形成および免震層の形成が可能なシールド
工法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的に鑑
みてなされたものであり、その要旨は、シールド機械の
スキンプレート外径よりも大径に掘削して拡大余堀部を
確実に形成するために土砂の取り込みと、裏込め注入材
の前記拡大余堀部から切羽への流入を防止するシールド
機械構造であって、スキンプレート外面全周にわたって
設けられ、スキンプレートに収納自在な複数の遮蔽板
と、スキンプレートに収納された前記遮蔽板をスキンプ
レートと交差する方向に起立するための起立手段とを備
えるシールド機械のシール構造にある。

【００１１】本発明のシールド機械のシール構造におい
て、シールド機械のスキンプレート外径よりも大径に掘
削して拡大余堀部を形成した場合とは、手段として、地
山面に向かって出し入れ自在なオーバーカッタを、シー
ルド機械のカッターヘッド周縁部の所定箇所に設けて、
これを用いても良い。この時、オーバーカッタの出し入
れ手段としては、油圧ジャッキ等にすることができる。
かかる手段によってオーバーカッタを地山面に向かって
所定長さ伸縮すれば、カッターヘッドが回転してカッタ
ーは切羽面を掘削し、他方、オーバーカッタは地山面を
掘削し、所定厚さの拡大余堀部を形成することができ
る。また、オーバーカッタを収縮してカッターヘッドに
収納すれば、拡大余堀部の形成を終了することができ
る。

【００１２】本発明のシールド機械のシール構造におい
て、スキンプレート外面全周にわたって設けられ、スキ
ンプレートに収納自在な複数の遮蔽板は、対向する二辺
がスキンプレートと略同じ曲率を有する略矩形形状であ
るのが望ましく、これにより、この遮蔽板が起立した時
に、スキンプレートと遮蔽板との間に隙間が生じるのを
防ぐことができる。また、遮蔽板とスキンプレートとは
ピンによって結合し、この遮蔽板を設けるスキンプレー
ト外周面には凹陥部を形成し、シールド機械が拡大余堀
部を形成しない時には、複数の遮蔽板がこの凹陥部を覆
い、スキンプレート表面と略同一面となるような位置に
配設すると、遮蔽板はスキンプレートへの収納が容易に
なると共に、凹陥部に遮蔽板の起立手段を設けることが
できる。更に、この遮蔽板が起立した時には、隣接する
遮蔽板の両端部が重なるように配設するか、あるいは遮
蔽板の両端部にブラシ型シール材（従来、スキンプレー
トのテールシールに用いられるものと同様のシール材）
を設けることもでき、これによって隣接する遮蔽板の間
に隙間が生じるのを防ぐことができる。更にまた、遮蔽
板の地山と接する部分に、前記ブラシ型シール材を設け
ると、地山に多少の不陸（凹凸）があっても、地山との
密着度を高めることができ、したがって、裏込め注入材
の拡大余堀部から切羽への流入を効果的に防止すること
が可能となる。

【００１３】本発明のシールド機械のシール構造におい
て、スキンプレートに収納された前記遮蔽板をスキンプ
レートと交差する方向に起立するための起立手段は、前
記したように、スキンプレート外周面に設けられた凹陥
部の内部に設けても良い。また前記起立手段は、例えば
油、水または気体等の流体を注入したり、抜いたりする
ことにより膨脹収縮する、いわゆる袋部材を用いるか、
あるいはジャッキ、駆動用モーター等を用いることがで
きる。この時、前記凹陥部の内部に袋部材の起立手段を
設け、この袋部材に開閉弁を介して流体ポンプを連通す
ると、例えば、起立させる際には流体を袋部材の中に圧
送して膨脹させて、その膨脹圧によって遮蔽板を起立さ
せることができる。更に、遮蔽板の収納時、土砂あるい
は裏込め材料の進入により収納不能になることを防止す
るため、体積変化の手段を用いると共に弾性体であるた
めに、縮み易い特性があり、又この袋部材により遮蔽板
の間に生じる隙間を防ぐことができる。更にまた、この
袋部材の中の流体を抜くだけで、遮蔽板は地山の圧力に
より自動的にスキンプレート内に収納することが可能に
なる。

【００１４】また本発明の別の要旨は、硬質地層と軟質
地層との境界付近の覆工部材外面と地山面との間に免震
層を形成するシールド工法であって、免震層形成開始点
から所定長さ、開始点以前の地山よりも大径に掘削し、
この掘削空間の切羽近傍を遮蔽し、前記遮蔽された掘削
空間後方に免震材料を注入し、前記掘削空間において、
シールド機械を所定位置に維持し、前記シールド機械か
ら後方に覆工部を形成してから、再び前記掘削空間に免
震材料を注入して免震層を形成するシールド工法にあ
る。

【００１５】本発明の免震層を形成するシールド工法に
おいて、免震層形成開始点から所定長さ、開始点以前の
地山よりも大径に掘削するとは、スキンプレートとその
周りの地山との間に間隙、いわゆる拡大余堀部を形成す
ることであり、これを約３０cm以上とすることが望まし
い。この拡大余堀部に免震材料を注入することにより、
免震材料が地山からの圧力を支持して地山の崩落を防止
すると共に、関東大震災級の大地震が発生しても、その
際の地盤変位量を吸収することができる。

【００１６】本発明の免震層を形成するシールド工法に
おいて、シールド機械を所定位置に維持するとは、直進
して掘削する時には、シールド機械と拡大余堀空間との
中心軸を合わせるように維持し、曲がりながら掘削する
時には、曲進方向にシールド機械中心軸を向けて維持す
ることであり、かようにシールド機械を所定位置に維持
する手段としては、シールド機械内に出し入れ可能な稼
動ソリを設けても良い。この稼動ソリは、例えば、地山
に接するソリ等の板状部材と、この板状部材を出し入れ
するための油圧ジャッキまたは駆動モーター等の駆動手
段とを備え、シールド機械重心位置の外周下方の最低二
か所に設けて、免震層形成以外の時には、板状部材がス
キンプレート外面と略同一面になるように形成する。以
上のような稼動ソリを設けることによって、拡大余堀空
間内においてもシールド機械を所定位置に維持すること
ができる。

【００１７】本発明の免震層を形成するシールド工法に
おいて、免震材料とは例えばウレタン樹脂やベントナイ
ト等の弾性材料を使用することができ、この免震材料を
セグメント内側から注入し、地山面との間に免震層を形
成することができる。この時、免震層は、例えば直径５
ｍ級のトンネルでは、厚さ３０cm以上とすることが望ま
しい。かような免震層を形成することにより、関東大震
災級の大地震が発生し、２５cmから３０cm程度にまで及
ぶような地盤変位量が生じても、地盤変位量以上の厚さ
の免震層が弾性変形して吸収するので、その地盤変位は
ほとんどシールドトンネルには伝達せず、したがってシ
ールドトンネルは耐震性を得ることができる。

【００１８】本発明の免震層を形成するシールド工法に
おいて、遮蔽する際には、前記遮蔽板を用いることがで
きる。

【００１９】本発明の免震層を形成するシールド工法に
おいて、覆工部とは、セグメントの他に、予めリング状
に形成されたヒューム管等の管材料を用いることができ
る。

【００２０】本発明の免震層を形成するシールド工法に
おいて、免震材料を注入するとは、前記遮蔽手段直後の
スキンプレートに注入孔を形成し、この注入孔に連通す
る第一の免震材注入管を設け、さらに、これらに加え
て、覆工部に注入孔を形成し、この注入孔に着脱自在の
第二の免震材注入管を連通させる。そして、第一、第二
の免震材注入管に連通する免震材圧送装置を、シールド
機械内または後方の作業ヤードに設ける。第一の免震材
注入管から注入された免震材料は、スキンプレート周り
に充填されて地山の崩落を防止し、第二の免震材注入管
から注入された免震材料は、覆工部周りのテールクリア
ランス（スキンプレートと覆工部との間隙）に充填され
て地山の崩落を防止すると共に、空隙の形成されやすい
シールド機械支持手段後方にも密実に免震材料を充填す
ることが可能となる。

【００２１】本発明の免震層を形成するシールド工法に
おいて、所定長さの免震層とは、硬質地層と軟質地層と
の境界から形成開始して、硬質地盤内で約４０〜５０ｍ
の範囲にまで連続するものであり、これによって軟質地
盤と硬質地盤との地震時の振動変位量の差（相対変位
量）を吸収することができる。すなわち、一般的に、地
震時には軟質地盤内では振動変位量が大きく、硬質地盤
内では振動変位量は小さく、この相対変位量によってシ
ールドトンネルには大きな剪断力が作用することがある
が、硬質地盤内に構築された免震層により、硬質地盤内
のシールドトンネルの振動変位量を漸減することが可能
になり、したがって、相対変位量も減少し、シールドト
ンネルに免震効果を付与することができる。

【００２２】

【作用】本発明のシールド機械のシール構造は、カッタ
ーヘッド直後のスキンプレート全周に設けられた複数の
遮蔽板を、遮蔽板起立手段によってスキンプレートと交
差するように起立すると、スキンプレート外周に形成さ
れた拡大余堀部は、この遮蔽板の前後で遮断される。し
たがって、シールドカッターにより掘削された土砂およ
び地下水は、この遮蔽板の後方には流入せず、他方、遮
蔽板後方で拡大余堀部に注入された裏込め注入材は切羽
へと流入しない。

【００２３】また本発明のシールド工法は、シールド機
械スキンプレート外径よりも大径の拡大余堀部を形成し
て、この拡大余堀部に免震材料を注入して、地山からの
圧力を支持しながら地山の崩落を防止して所定長さの免
震層を形成する。

【００２４】

【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て詳細に説明する。

【００２５】図１は、本発明のシール構造を備えるシー
ルド機械の概略断面図である。

【００２６】図２（ａ）は図１のシールド機械をカッタ
ーヘッド側からみた正面図、図２（ｂ）は遮蔽板の拡大
側断面図、図２（ｃ）は遮蔽板の拡大平面図、図２
（ｄ）は図２（ｃ）とは異なる実施態様の遮蔽板の拡大
平面図である。

【００２７】本発明のシール構造１は、スキンプレート
９外面全周にわたって設けられ、スキンプレート９に収
納自在な複数の遮蔽板２と、スキンプレート９に収納さ
れた前記遮蔽板２をスキンプレート９と交差する方向に
起立するための起立手段としてのエアバック３を備え
る。

【００２８】ここで、遮蔽板２は、図２（ｃ）に示すよ
うに、対向する二辺がスキンプレートと略同じ曲率を有
する略矩形形状とする。また、遮蔽板２とスキンプレー
ト９とは、固定金具２ｂと２ｃとを介してピン２ａによ
って結合し、この遮蔽板２を設けるスキンプレート９外
周面には凹陥部４を形成し、シールド機械が拡大余堀部
２３を形成しない時には、複数の遮蔽板２がこの凹陥部
４を覆い、スキンプレート９表面と略同一面となるよう
な位置に配設する。さらに、遮蔽板２が起立した時に
は、隣接する遮蔽板２の両端部が重なるように配設す
る。

【００２９】また遮蔽板２は、図２（ｄ）に示すよう
に、図２（ｃ）と異なる実施態様を採ることができる。
すなわち、図２（ｃ）に示した遮蔽板２の両端部にブラ
シ型シール材２ｄを設け、これによって隣接する遮蔽板
２の間に隙間が生じるのを防ぐと共に、図２（ｃ）に示
した遮蔽板２の地山と接する部分にブラシ型シール材２
ｅを設け、地山２０に多少の不陸（凹凸）があっても地
山２０との密着度を高めることができるものである。こ
の時、ブラシ型シール材２ｄ，２ｅは、従来、スキンプ
レートのテールシールとして用いられるものと同様のシ
ール材を用いることができる。

【００３０】前記起立手段としてのエアバック３は、ス
キンプレート９外周面に設けられた凹陥部４の内部に設
け、このエアバック３に空気圧送ポンプ（図示せず）を
連通する。遮蔽板２を起立させる場合には、空気を圧送
してエアバック３を膨脹させる。すなわち、遮蔽板２は
膨脹したエアバック３によって押されて、ピン２ａを回
転軸として回転して、スキンプレートに交差するように
起立する。また遮蔽板２をスキンプレート９に収納する
場合には、最初にエアバック３内の空気を抜く。する
と、遮蔽板２は地山２０の圧力により自動的にスキンプ
レート９内に収納することができる。

【００３１】次に、請求項２記載のシールド工法を実施
する際に使用するシールド機械について説明する。ここ
では便宜上、図１の前記シールド機械に更に下記構成を
付与して説明する。

【００３２】前記シール構造１に加えて、シールド機械
に付与する構成は、シールド機械のスキンプレート９外
径よりも大径の拡大余堀部２３を掘削する手段としての
オーバーカッタ８と、拡大余堀空間２３においてシール
ド機械を所定位置に維持する手段としての稼動ソリ７
と、拡大余堀部２３に免震材料を注入する手段としての
第一注入管５及び第二注入管６と、この第一注入管５と
第二注入管６とに免震材を圧送する免震材圧送装置（図
示せず）である。

【００３３】ここでオーバーカッタ８は、カッタ８ａ
と、このカッタ８ａに連設して、地山面２０に向かって
出し入れ自在にする油圧ジャッキ８ｂとからなり、これ
らをカッターヘッド１０周縁部内の二箇所に設ける。か
ような構成のオーバーカッタ８により拡大余堀部２３を
形成するには、まず油圧ジャッキ８ｂを伸長し、カッタ
８ａを地山２０に向かって所定長さ伸縮する。この時、
カッターヘッド１０は回転して切羽面２１を掘削し、同
時にオーバーカッタ８は地山２０を掘削し、所定厚さの
拡大余堀部２３を形成することができる。また、油圧ジ
ャッキ８ｂを収縮してカッタ８ａをカッターヘッド１０
内に収納すれば、拡大余堀部２３の形成を終了すること
ができる。

【００３４】稼動ソリ７（図１及び図２（ａ）参照）
は、地山に接する板状部材７ｂと、この板状部材７ｂに
連設し、スキンプレート９内に出し入れ自在にする油圧
ジャッキ７ａとを備え、この稼動ソリ７をシールド機械
重心位置の外周下方の二か所に設ける。かような構成の
稼動ソリ７は、免震層形成時に、油圧ジャッキ７ａを伸
長し、板状部材７ｂを地山２０に接触させてシールド機
械を支持する。また免震層形成時以外には、油圧ジャッ
キ７ａを縮小し、板状部材７ｂをスキンプレート９外面
と略同一面になるように収納する。

【００３５】第一注入管５は、遮蔽板２直後のスキンプ
レート９に形成された注入孔５’に連通して設け、また
第二注入管６は、覆工部としてのセグメント２４に設け
られた注入孔６’に着脱自在に連通させる。更に、これ
ら第一、第二注入管５’，６’に連通する免震材圧送装
置（図示せず）を、シールド機械内または後方の作業ヤ
ードに設ける。

【００３６】次に、請求項２記載のシールド工法につい
て説明する。

【００３７】硬質地層と軟質地層との境界付近におい
て、シールド機械が免震層形成開始点に到達したら、オ
ーバーカッタ８のカッタ８ａを地山２０に向かって伸長
して拡大余堀部２３の形成を開始する。シールド機械が
拡大余堀部２３を形成しながら前進し、遮蔽板２が拡大
余堀部２３に入ったら、エアバック３内に空気を圧送し
てエアバック３を膨脹させ、遮蔽板２を起立させる。こ
の時、カッタ８ａから遮蔽板２までＸ区間の拡大余堀部
２３は、例えばスキンプレート９の外径が５ｍ程度の場
合、８０〜９０cm程度の距離となり、掘削土砂でＸ区間
を充満させ、崩落を防止するような掘削を行う。

【００３８】この後、第一注入管５から拡大余堀部２３
に免震材料を注入して免震層２２を形成しながら、稼動
ソリ７のジャッキ７ａを伸長し、板状部材７ｂを地山面
２０に押しつけて、シールド機械を拡大余堀部空間２３
内の所定位置に保持する。この時、稼動ソリ７は免震材
料注入よりも若干遅れて拡大余堀部空間２３に出るもの
の、免震材料が固結するには多少の時間が必要なため、
免震材料が拡大余堀空間２３に注入されているにも拘ら
ず稼動ソリ７は容易に伸長することができる。また、こ
の時、遮蔽板２は、上記Ｘ区間の崩落土砂堰止めに加え
て、拡大余堀部２３に注入された免震材料が切羽２１に
廻り込むことをも防止する。

【００３９】次いで、覆工部としてのセグメント２４を
シールド機械内にて組み立て、このセグメント２４に反
力を取りながらシールド機械を前進させ、セグメント２
４がスキンプレート９の後端より免震層２２内に出た
ら、第二注入管６から注入孔６’を介して免震材料を注
入する。ここで注入される免震材料は、セグメント２４
表面とスキンプレート９表面との間の間隙と、稼動ソリ
７によって免震層２２内に生じた間隙とに廻り込んで充
填され、より密実な免震層２２を形成する。

【００４０】免震層区間が終了したら、免震層形成開始
点以前の掘削径とすべく、オーバーカッタ８をカッター
ヘッド１０内に引込み、次いでエアバック内の空気を抜
く。すると、地山２０面はスキンプレート９に接し、遮
蔽板２はこの地山２０の圧力で押されてスキンプレート
９に収納される。

【００４１】なお、免震層を形成しない時、すなわち遮
蔽板２がシールド機械のスキンプレート９と略面一にな
るように収納されている時には、遮蔽板２の外径はスキ
ンプレート外径と略同じであれば、納まりも良好で、凹
陥部４を覆うのにも足りる。しかし、免震層を形成する
時、つまり遮蔽板２をスキンプレート９と交差するよう
に立てた時には、免震材が切羽面に廻り込まないように
するために、遮蔽板２の外径を拡大余堀部２３と同径に
する必要がある。したがって、遮蔽板２の外径に対する
両方の要求を充たそうとすると、遮蔽板２を立てた時
に、それぞれ隣接する遮蔽板間に隙間２６（図２（ａ）
参照）が生じ易くなるという問題点がある。 また、遮
蔽板２のスキンプレートへの付け根部分にも隙間２７
（図２（ｃ），（ｄ）参照）が生じ易いため、この隙間
２７からスキンプレートの凹陥部４に、地下水や掘削土
砂等が浸入して、前記シール構造１が故障し易くなると
いう問題点がある。

【００４２】上記問題点のうち遮蔽板間の隙間２６を防
止するための手段としては、前記ブラシ型シール材２ｄ
や、ゴム板等の弾性材料からなるシール材を遮蔽板２に
設けることができ、また図３（ａ）〜（ｃ）に示すよう
に隣接する遮蔽板端部をそれぞれ交互に上下に重ねても
よい。更に、これらの前記ブラシ型シール材２ｄと、遮
蔽板端部の重ね合わせとを組み合わせることも可能であ
る。ここで、図３（ａ）は、遮蔽板２を折り畳んで収納
した時、シールド機械をカッターヘッド側から見た一部
破断簡略正面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の遮蔽
板２を立てた時の一部破断簡略正面図であり、さらに図
３（ｃ）は図３（ａ）の遮蔽板２の簡略断面図である。

【００４３】前記遮蔽板を交互に上下に重ねるとは、例
えば、図３（ａ）と（ｃ）に示すように遮蔽板２”をス
キンプレート９の凹陥部周りに一枚おきに設け、これら
遮蔽板２”の間に、その両端部が重ね合わさるように遮
蔽板２’を設けることである。この時、重ね合わせの長
さは、図３（ｂ）に示すように、遮蔽板２’，２”を立
てたときにその外径部分に、間隙が生じない長さとす
る。

【００４４】上記構成の遮蔽板２’，２”を立てる際に
は、まず最初に遮蔽板２’を各個順次あるいは複数個同
時に立てて、全ての遮蔽板２’を立てる。次いで遮蔽板
２”も遮蔽板２’と同様に、各個順次あるいは複数個同
時に立てて、全ての遮蔽板２”を立てる。また、この遮
蔽板２’，２”を折り畳む際には、遮蔽板２’，２”を
立てる時とは逆に、まず最初に、各個順次あるいは複数
個同時に、全ての遮蔽板２”を折り畳み、次いで同様に
全ての遮蔽板２”を折り畳む。

【００４５】また、上記問題点のうち遮蔽板２のスキン
プレートへの付け根部分生じる隙間２７を防止するため
の手段としては、ブラシ型シール材やゴム板等の弾性材
料からなるシール材を前記付け根部分に設けることがで
き、さらに前記付け根部分の凹陥部に発泡ゴム、発泡ウ
レタン及びゴム等の弾性材料からなるパッキング１２を
充填しても良い。

【００４６】ここでシール材１３は、詳細には図４
（ａ），（ｂ）に示すように、一端１３ａを定着金具等
によりスキンプレート９に定着し、シール材１３の他端
１３ｂは遮蔽板２の付け根部分に上から圧接するように
設ける。このとき、遮蔽板２の付け根部分にテーパー２
ｆを有する切欠きを設けるとともに、シール材１３の先
端１３ｂにも同様にテーパー２ｆを設けると、遮蔽板２
の開閉時に伴ってシール材１３は遮蔽板上を滑り易くな
り、シール材１３の摩耗や破断を防止することができ
る。

【００４７】以上、記載したように、シール材を遮蔽板
に設けるか、または／及び隣接する遮蔽板端部をそれぞ
れ交互に上下に重ねることによって、遮蔽板間に隙間が
生じるのを防止でき、したがって、拡大余堀部に充填し
た免震材等の裏込め材が切羽へと流入するのを、より有
効に防止できる。

【００４８】また、シール材を遮蔽板の付け根部分に設
け、さらに前記付け根部分の凹陥部にパッキングを充填
することによって、遮蔽板のスキンプレートへの付け根
部分に隙間が形成するのを防止でき、よってシール構造
の凹陥部に掘削土砂や地下水等が浸入するのを防止でき
る。

【００４９】

【発明の効果】本発明のシールド機械のシール構造は、
スキンプレート外径よりも大径に掘削し、拡大余堀部を
形成した場合に、裏込め注入材が拡大余堀部から切羽へ
と流入するのを防止することができると共に、拡大余堀
部においても地山が崩壊すること無く、覆工部の形成お
よび免震層の形成が可能である。

【００５０】また、本発明のシールド工法は、硬質地層
と軟質地層との境界付近において、関東大震災級の大地
震が発生しても、地盤の振動変位量を吸収することが可
能な免震層を備えるシールドトンネルを構築することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシール構造を備えるシールド機械の概
略断面図である。

【図２】（ａ）は図１のシールド機械をカッターヘッド
側からみた正面図、（ｂ）は遮蔽板の拡大側断面図、
（ｃ）は遮蔽板の拡大平面図、（ｄ）は（ｃ）とは異な
る実施態様の遮蔽板の拡大平面図である

【図３】（ａ）は、遮蔽板を折り畳んで収納した際に、
シールド機械をカッターヘッド側から見た一部破断簡略
正面図であり、（ｂ）は（ａ）の遮蔽板を立てた時の一
部破断簡略正面図であり、さらに（ｃ）は（ａ）の遮蔽
板の簡略断面図である。

【図４】（ａ）は、遮蔽板の簡略断面図であり、（ｂ）
は（ａ）の遮蔽板の一部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 遮蔽手段 ２，２’，２” 遮蔽板 ３ エアバック（起立手段） ５ 第一注入管 ６ 第二注入管 ７ 稼動ソリ ８ オーバーカッタ ９ スキンプレート １２ パッキング １３ シール材 ２１ 切羽 ２２ 免震層 ２４ セグメント（覆工部）

フロントページの続き (72)発明者 小野寺 三男 埼玉県坂戸市西坂戸１−27−３ (72)発明者 社本 雅夫 埼玉県鳩ヶ谷市大字前田1251 鳩ヶ谷南マ ンション406 (72)発明者 沼口 栄助 埼玉県川口市青木２−13−12 メイツ川口 青木402 (72)発明者 真中 弘 神奈川県横浜市金沢区釜利谷南１−３ Ｃ −502

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド機械のスキンプレート外径より
   も大径に掘削して拡大余堀部を形成し、裏込め注入材を
   前記余堀部から切羽へ流入することを防止するシールド
   機械構造であって、 スキンプレートの周方向外面に設けられ、スキンプレー
   トに収納自在な複数の遮蔽板と、スキンプレートに収納
   された前記遮蔽板をスキンプレートと交差する方向に起
   立するための起立手段とを備えるシールド機械。
2. 【請求項２】 硬質地層と軟質地層との境界付近の覆工
   部材外面と地山面との間に免震層を形成するシールド工
   法であって、 免震層形成開始点から所定長さ、開始点以前の地山より
   も大径に掘削し、 この掘削空間の切羽近傍を遮蔽し、 前記遮蔽された掘削空間後方に免震材料を注入し、 前記掘削空間において、シールド機械を所定位置に維持
   し、 前記シールド機械から後方に覆工部を形成してから、再
   び前記掘削空間に免震材料を注入して免震層を形成する
   シールド工法。