JPH116389A - シールド工法におけるシールド機引抜シール機構 - Google Patents

シールド工法におけるシールド機引抜シール機構

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JPH116389A
JPH116389A JP17512997A JP17512997A JPH116389A JP H116389 A JPH116389 A JP H116389A JP 17512997 A JP17512997 A JP 17512997A JP 17512997 A JP17512997 A JP 17512997A JP H116389 A JPH116389 A JP H116389A
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JP
Japan
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sealing
shield machine
sealing material
hollow membrane
seal
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JP17512997A
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Souichirou Ueda
奏一郎 上田
Hitomi Omae
仁美 大前
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Mutsubushi Rubber Co Ltd
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Mutsubushi Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シールド工法におけるシールド機引抜き部の
シールを取扱い操作の容易なシール機構によって行わ
せ、しかも的確なシール状態を形成することのできる機
構を提供する。 【構成】 掘削坑の開口部に取付けたシールケース5に
ゴム質または軟質合成樹脂製シール材15の幅方向中間
部をU形に屈曲させ両端部をシールケースに間隔を採っ
て取付け突出中空膜部15aとしたシール材を取付ける
と共にシール材のシールド掘削機進入側に前記突出中空
膜部より大きく掘削坑の中心方向に突出したリング状の
可撓止水板14を平行状に重合して取付ける。ルド工法
におけるシールド機引抜シール機構。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はシールド工法におけ
るシールド機引抜シール機構に係り、シールド工法にお
けるシールド機引抜き部のシールを取扱い操作の容易な
シール機構によって行わせ、しかも的確なシール状態を
形成することのできる機構を提供しようとするものであ
る。
【0002】
【従来の技術】シールド掘進機を用いたシールド工法は
従来から種々に実施されて来たところであって、特に立
坑を用いて施工することが一般的であり、適当な間隔を
採って設けられた立坑を利用して掘進機その他を所定の
地下に搬び込んで施工する外、例えば地下鉄工事などと
往復線を掘削施工する際のUターン工事、上下水や共同
溝工事などにおいて中間立坑または到達立坑でシールド
掘進機をそれら立坑に引出してから別工事で施工するこ
とが行われており、このような何れの場合においても到
達した立坑に対する掘削横坑の周囲におけるシールド機
周面部分の水などが立坑内に流出しないよう止水するこ
とが行われている。
【0003】即ち上記したような止水シール機構として
は相当の間隙部をシールすることが必要で、斯様な目的
で従来採用されているものは図11〜図14に示す如く
である。即ち図11のものはシールド機10による掘削
坑30の立坑31に対する到達開口部にゴム板によるリ
ング状シール材32を用い、その外端部を前面壁38に
固定すると共に内周側にリング状の調整ワイヤ34を取
付けた弾性鋼片33の外周側を重合せしめて固定し、シ
ールド機10の引抜き時にシールド機10の周側でリン
グ状シール材32と弾性鋼片33とを図13、14に示
すように押出し屈曲させてシールすることが行われてい
る。
【0004】即ち前記調整ワイヤ34は弾性鋼片33の
内周側を折曲して中空状とされた挿通孔35部分に挿入
され、シールド機10がリング状シール材32を通過す
る際に調整ワイヤ34で絞り状態を形成しシールド機1
0の外周面に対し弾性鋼片33の遊端側を緊圧すること
によるシール材32を介した面圧でシールド機10の外
面またはセグメント20の外面との間において密着シー
ル状態を形成しようとするものである。
【0005】つまり、リング状に連結されたシール材3
2と放射方向において多数個に分割された弾性鋼片33
および該弾性鋼片33群に配設されたワイヤ34の総合
作用によってシールド機10の外周とセグメント20の
外周に対しゴム質リング状シール材32の先端部を直角
状に圧接し、シールド機10の外面に接合したことによ
って先端部を彎曲させて密着し止水シールするもので、
シールド機が通過する際にはリング状シール材32にシ
ールド機10が接摺するが、ワイヤ34による絞りの強
弱によりその摺動性を確保し、しかもシールド機が引抜
完了となった後には地山とセグメント20との隙間部分
に対する裏込剤が立坑内に流出することをも阻止シール
する作用を得しめるようにしたものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
止水手段によるものは具体的な実質的止水作用が前記ワ
イヤ34による絞り操作で確保されるものであるから特
別な絞り調整をそれぞれの施工条件に応じて実施するこ
とが必要であり、しかもこの絞りの程度如何は各操作者
の経験ないし勘に頼らざるを得ないこととなり止水の定
量管理が困難となる不利がある。
【0007】またシールド機の外周には図15〜図17
に示すようにグリース注入管や同時裏込剤注入管などの
外面突出物37のある場合が多く、このような外面突出
物37のある場合にはワイヤ絞りによる単純な直線的搾
り手段ではシールド機とリング状シール材32との間に
図15に示すような三角状隙間36が図示のような外側
方向への膨み状態で発生し、リング状シール材32によ
る密接なシールを確保できない欠点を有している。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来技術によるものの課題を解消することについて検討
を重ね、特異なシール部材を採用すると共に止水シール
片を併用することによって特別な調整操作を前提としな
いで好ましいシールド機との間におけるシールを形成
し、またシールド機外面における突出物に対しても適切
なシール状態を形成維持することに成功したものであっ
て、以下の如くである。
【0009】(1) 掘削坑の開口部に取付けられたシー
ルケースにゴム質または軟質合成樹脂による板状シール
材の幅方向中間部をU形に屈曲させ両端部をシールケー
スに間隔を採って取付け突出中空膜部としてシール材を
取付けると共に該シール材のシールド掘削機進入側に前
記突出中空膜部より大きく掘削坑の中心方向に突出した
リング状の可撓止水板を平行状に重合して取付けたこと
を特徴とするシールド工法におけるシールド機引抜シー
ル機構。
【0010】(2) 突出中空膜部に対して流体圧を圧送
供給すると共に該流体圧を調整設定するようにしたこと
を特徴とした前記(1)項に記載のシールド工法におけ
るシールド機引抜シール機構。
【0011】
【実施例】上記したような本発明によるものの具体的な
実施態様を添付図面に示すものを参照して説明すると、
図1に示すように地山層25には適宜に地盤改良部21
が形成され、シールド機10による掘削開口22の形成
されるべき位置にエントランスシールケース5が取付金
具16で取付けられ、該シールケース5にはゴム質また
は軟質合成樹脂による板状シール材の幅方向中間部をU
形に屈曲させて突出中空膜部15aとしたシール材15
がその両端部を適当な間隔を採って、各別の固定手段
9,9により取付けられている。固定手段9,9の間隔
は適宜に選んでよいが両端を単に重合させて単一の固定
手段で取付けることはシール材15が横倒状となってシ
ールド機10との間において好ましいシール性を得難
い。
【0012】また上記のようなシール材15のシールド
機10進入側には前記した突出中空膜部15aより大き
く掘削坑30の中心方向に突出したリング状のゴム質の
如きによる可撓止水板14が平行状に重合して取付けら
れ、シールド機10の掘削推進に当って該止水板14を
介して突出中空膜部15aを図3に仮想線で示すように
弯曲させ、推進施工するようにされている。
【0013】なお、本発明によるものは前記したような
止水板14が一般的に合成ゴムで形成されるが、このよ
うな止水板14が上記したようなシールド機10の前進
による摩擦抵抗が大きい場合には別に図2として示すよ
うに分割バネ鋼片6を部分的に配設して前進するシール
ド機10との摩擦抵抗低減を図ることが好ましく、更に
止水板14およびシール材15には補強布を層中に介装
して積層接着したものとしてその強度を向上させること
が好ましい。
【0014】本発明によるものは上述したように取付け
られた突出中空膜部15aが適当な厚みを採ることによ
り垂立的なシール材15によって、その先端部の水平状
彎曲部によりその部材自体の弾性で通過するシールド機
10の周面に対しシール状態を形成することができる
が、また該中空膜部15aに対しては流体圧を作用させ
ることによりこの中空膜部15a内の圧力を上昇して好
ましいシール関係を形成することができ、このような流
体圧としては空気などの気体または水ないしグリースや
ゲルなどの粘性流体を採用することができ、場合によっ
てそれらの混合状態を用いることができる。
【0015】前記したように突出中空膜部15aに対す
る流体圧形成のための構成は図3と図4に示す如くで、
上述したようなエントランスシールケース5に対し流体
供給管19と流体排出管20とが設けられ、特に流体と
して液体を用いるような場合には図4に示すようにシー
ルケース5の底部に供給管19を設けると共に頂部に排
出管26を開口させてシールケース5に取付けられた突
出中空膜部15a内の空気を液体である流体が圧入され
ることにより頂部の排出管26から排出して液体を充填
し、斯うして突出中空膜部15aとシールケース5との
間に充満させてから適宜に圧力を作用させるようにする
ことが好ましい。
【0016】即ち突出中空膜部15aおよび止水板14
のシールド機推進時における作用状態は図3に示す如く
で、突出中空膜部15aの屈曲端部と止水板14が共に
シールド機10面に沿い倒伏状態を形成するが、この場
合においてシールド機10の外面にグリース注入管や裏
込剤注入管のような突出部23が存在すると止水板14
および中空膜部15aが直線状に浮上して前記した図1
5に示すような三角状の空隙部36が発生して的確なシ
ールを達成し難いことになることは前記の如くである
が、本発明ではこのような場合においても上記したよう
な流体圧が突出中空膜部15aに作用することによって
中空膜部15aや止水板14がシールド機10の表面に
対し適度に屈曲膨出24し、前記した図15に示すよう
な三角状空隙部36の発生を充分に抑圧縮減し、発生し
ても狭小化することとなり、適切なシール状態を形成す
る。
【0017】上記したように流体圧を中空膜部15aに
作用させるための圧送供給系は別に図5に示す如くで、
水その他の流体タンク17から導かれ圧送機構18を有
する圧送管路19には送水バルブV1 、流量調整バルブ
2 を備えた還流管路26、流量計27、加圧バルブV
3 、減圧バルブV4 をもった還流管路28、加圧用バル
ブV5 などが配設されて中空膜部15aに連結され、ま
た中空膜部15aからの逆止弁V6 を有する空気抜き管
路29の如きが配設されていて、上記したような流体の
供給制御を適切に実施し得るように構成されている。
【0018】上述したような突出中空膜部15aおよび
止水板14に流体圧を用いたシールド機10の掘削に伴
うシール操作は図6として示す如くであって、同図
(a)の状態からシールド機10が掘削前進し、シール
ド機本体10が止水板14に接合進入し注水が開始され
ると同図(b)のように中空膜部15aに対する安定な
シールが形成される。またシールド機本体10の端部が
中空膜部15aを通過する状態は図6の(c)に示す如
くでシールド機本体10とセグメント20との間におい
てはシール材11によるシール状態を形成し、裏込材1
2がその注入管13から送入される条件下で的確なシー
ルを形成する。
【0019】シールド機10が更に前記すると図6の
(d)に示すように中空膜部15aで押圧された止水板
14がシールド機10の尾端より外れその後部シール材
11に接合してセグメント20に接合し、裏込材12の
流出を阻止し、更にシールド機10が前進すると同図
(e)のように止水板14と中空膜部15aがその内部
に作用する流体圧で直接セグメント20との間のシール
関係を確保し、裏込材12を順次に供給吐出しながら掘
進してシールド機は立坑31内に進入する。
【0020】前記したようなシール材15は図8に示す
ような円筒状のシール膜板1の中央部を内側に屈曲突出
せしめて断面U形部材となし取付けることにより好まし
い中空突出部を中間に突出形成した部材として簡易に形
成し、これに止水板14を添設して本発明による機構を
適切に形成することができるが、また本発明によるもの
は上記のような円筒状シール膜板1を用いたシール機構
を図7に示すように多段に配設して中折部41を有する
シールド機10やシールド機10とセグメント20との
間に段差の形成された条件下において前記したようなシ
ールを有効に達成せしめ得る。
【0021】図8に示したような構成と手法による本発
明のシール材15は平板状のシール材を用い簡易に目的
の耐圧シール部材を得ることができ、これに止水板14
を併用して図7のように多段のシール機構を形成したも
のは中折部41や段差部をもったシールド機10または
掘削坑に対しても本発明を有効に適用し得ることは明か
である。
【0022】本発明者等は上記したような本発明のシー
ル機構について、図9に示すような試験装置40を用い
シールド掘削時に発生する地下水圧5kg/cm2 程度まで
の条件下で上記したような突出中空膜部15a内の内圧
により安定なシール条件を確保し得る内圧条件を検討し
た結果は次の表1に示す如くであり、この表1に示すよ
うな中空膜部15aの内圧Pとすることにより地下水圧
P′に対し有効に即応したシールを得ることができる。
【0023】
【表1】
【0024】また地下水圧に代え、5kg/cm2 以下の外
圧P′に対し有効にシール条件を確保することのできる
突出中空膜部15aの内圧条件Pは次の表2の如くであ
って、更に図8として要約する通りであり、このような
中空膜部15aの内圧条件を採用し安定したシール関係
を形成し得る。
【0025】
【表2】
【0026】即ち具体的な施工時において、当該施工条
件における地下水圧または外圧条件に即応して前記した
表1または表2および図10に示したような圧力値を若
干上廻るように突出中空膜部15aの圧力条件をセット
することにより安定なシール状態を確保してシールド機
の掘削作業を漏出のない条件下で実施することが可能で
ある。
【0027】上記したような本発明によるものは掘削坑
の開口部に取付けられたシールケースにゴム質または軟
質合成樹脂による板状シール材の幅方向中間部をU形に
屈曲させ両端部をシールケースに間隔を採って取付け突
出中空膜部としてシール材を取付けることによりシール
ド機との間において平板状シール材による立体的に突出
したシール状態を形成して掘削推進引抜き時のシールド
掘削機周面に対し充分な立体的シール幅を採ったシール
を形成し、該周面部分における地下水その他の水などが
漏出することを防止する。
【0028】前記のような突出中空膜部によるシール材
に対して該シール材のシールド掘削機進入側に前記突出
中空膜部より大きく掘削坑の中心方向に突出したリング
状の可撓止水板を平行状に重合して取付けたことにより
上記したように立体的に突出したシール部を補助してシ
ール性を向上し、引抜き時のシールに作用を向上安定化
して適切なシール状態を形成する。
【0029】上記したような突出中空膜部に対し流体圧
を圧送供給すると共に該流体圧を調整設定するようにし
たことにより比較的薄層の板状シール材ないし可撓止水
板により有効なシール関係を形成し、また水圧ないし気
圧条件の変化に対して適宜に調整即応したシール状態を
形成して円滑なシールド機引抜きを効果的に可能ならし
める。
【0030】
【発明の効果】以上説明したような本発明によるなら
ば、シールド工法におけるシールド機引抜部のシールを
取扱い操作が容易で煩雑な調整操作などを必要とするこ
となしに自動的且つ的確なシール状態を形成、維持せし
め、しかも円滑なシールド機の掘削作業を可能とするも
のであるから工業的にその効果の大きい発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるシール機構の要部構成関係を示し
た縦断面図である。
【図2】本発明によるものの変形例を示した部分的な斜
面図である。
【図3】本発明によるもののシールド機進入時の屈曲作
用状態を示した部分的な断面図である。
【図4】図1に示したものの正面図である。
【図5】突出中空膜部に対する空気または水のような内
圧流体供給調整機構の1例を示した説明である。
【図6】本発明シール機構のシールド機引抜時における
作用関係を段階的に示した説明図である。
【図7】本発明によるシール機構を多段に形成した構成
例についての部分的な断面図である。
【図8】本発明シール機構をゴム膜などによる弾性筒状
材から形成する態様の説明図である。
【図9】本発明シール機構について試験測定装置を示し
た説明図である。
【図10】外圧に対する初期チューブ内圧のバランス関
係を要約して示した図表である。
【図11】従来のシールド機に対するシール機構の断面
説明図である。
【図12】図11に示したものの正面図である。
【図13】図11、12に示したものの引抜き中におけ
るシール状態についての部分的な断面図である。
【図14】図13に示したもののシールド機引抜き完了
時におけるシール状態説明図である。
【図15】シールド機外面に形成された突起部に対する
部分的なシール状態の説明図である。
【図16】シールド機外面についての側面図である。
【図17】図16に示したものの端面図である。
【符号の説明】
1 シール膜板 2 止水シール板 3 押え板 4 固定子 5 シールケース 6 分割バネ鋼片 7 注入口 8 排出口 9 固定手段 10 シールド機 11 シール膜素材 12 裏込材 13 裏込材送入管 14 止水板 15 シール材 15a 突出中空膜部 16 取付金具 17 流体タンク 18 圧送機構 19 供給管路 20 セグメント 21 地盤改良部 22 掘削開口 23 グリース注入管などの突出部 24 屈曲膨出 25 地山 26 流体排出管路 27 流量計 27a 圧力ゲージ 28 還流管路 29 空気抜き管路 30 掘削坑 31 立坑 32 ゴム板によるリング状シール材 33 弾性鋼片 34 調整ワイヤ 35 挿通孔 36 三角状間隙 37 外面突出物 38 前面壁 39 固定子 40 試験装置 41 中折れ部 V1 送水バルブ V2 流量調整バルブ V3 加圧バルブ V4 減圧バルブ V5 加圧用バルブ V6 逆止弁

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 掘削坑の開口部に取付けられたシールケ
    ースにゴム質または軟質合成樹脂による板状シール材の
    幅方向中間部をU形に屈曲させ両端部をシールケースに
    間隔を採って取付け突出中空膜部としたシール材を取付
    けると共に該シール材のシールド掘削機進入側に前記突
    出中空膜部より大きく掘削坑の中心方向に突出したリン
    グ状の可撓止水板を平行状に重合して取付けたことを特
    徴とするシールド工法におけるシールド機引抜シール機
    構。
  2. 【請求項2】 突出中空膜部に対し流体圧を圧送供給す
    ると共に該流体圧を調整設定するようにしたことを特徴
    とした請求項1に記載のシールド工法におけるシールド
    機引抜シール機構。
JP17512997A 1997-06-17 1997-06-17 シールド工法におけるシールド機引抜シール機構 Pending JPH116389A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007046311A (ja) * 2005-08-09 2007-02-22 Ntt Infranet Co Ltd 立坑接続部のシール構造
JP2016003551A (ja) * 2014-06-16 2016-01-12 株式会社金澤製作所 掘進マシン用パッキン
CN111350514A (zh) * 2019-12-13 2020-06-30 中铁隧道集团二处有限公司 一种盾构始发密封洞门装置

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