JPS60181496A - シ−ルドトンネル工法及び該工法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシールドトンネル工法によりトンネルを掘削す
るに際し、シールドセグメントの外周を連続して不透水
膜で被覆する工法及び該工法を実施するための装置に関
する。

シールドトンネル工法とは崩壊性の高い土質においてト
ンネル掘削を行うに当って、トンネルタト形よりわずか
に大きい断面を有する「シールド掘進機」と称する強固
な鋼製の殻を地中に掘進させて、その内部で土砂の崩壊
を防ぎなめ；ら安全に掘削伶業やセグメントの組立作朶
を行ってトンネルを築造する工法である。

上記工法を実施するには対象とする土質の種類に対応し
て解、紋型シールド、密閉型シールド塞型シールド等の
機種が存在するが，これらはいずれも１１１［ｉ進装置
の形式に関するもので，シールドで掘進した後，掘進機
の後方部で，セグメント組立（これはセグメントとして
予め製作されている）を組立て建設するトンネル構造体
を取着く地山を支持するセグメント組立の工事について
は．いずれの工法の場合も共通した方法が採用さ１ｔて
いる。

このセグメント組立はシールドが掘進する１１Ｊ．に。

その後方部で既設のセグメントに随時結合されてシール
ドトンネルを形成する工事であるｔ；、セク゛メントの
組立ては狭いシールド構内で行がわれるため真゛円に組
立てることが困難で、又重力や地圧のためＪｌｉｌ　Ｌ
潰された状態になり易く、このためセグメントとセグメ
ントのジヨイント部に種々のシール材を使用して組立て
接合しても隙間ができたり、セグメントのズレ、ジヨイ
ント面の凸凹のため、又セグメント運搬時や１組立時の
若干の損傷のため等の各種の条件により隙間の発生する
ことが極めて多い。シールド工法は地下水位下に実施さ
れる場合が多いので、上記の原因からトンネル内に漏水
が発生する。したがって当然の′ことであルカ、この漏
水防止のためセグメントとセグメントとの間の継目をシ
ール材、コーキング材等でシールする方法が採用されて
いるが完全なものではなく、充分注意して施工しても、
施工後漏水が発生するのが実情である。

一方シールド工法においては、シールド掘進機のなかで
セグメントを組立てるためセグメント外征よりもその外
径が若干大きめの掘進機を使用しなければならず、その
ためセグメント外周部に余この空隙は掘進と並行して継
続的に充填材を使用して充填される。この充填材は余纒
り空隙を充填して、掘削部上方の地盤の崩壊や沈下を防
止すると共に地下水がトンネル内へ浸入するのを防止す
るものである。この充填材に至っても時間の経過と共に
固結した充填剤に亀裂が生じたり、充填材が充填時に地
下水等により希釈を受けたりすることにより空隙を完全
に充填するには至らず、或いは充填時に充填材が他に漏
洩して周辺地下水の環境を損う恐れもある。又充填材の
注入量は、地盤の柔軟部に集中したり、希釈されたり或
いは流亡したりするため空隙を充填するのに必袂な量を
注入すれば良いというものではなく、空隙容積の１８０
％〜４００％という莫大な量を使用しなければならない
のが現状である。

以上のようにシールド工法によりトンネルを築造した場
合上記のように大きな問題点がある。

本発明者等はトンネル内外への漏水防止の完全化及び充
填材使用量の適正化を目的として鋭意検討の結果１本発
明に到達したものであって１本発明の要旨とするところ
はシールドトンネル工法のトンネル築造において、シー
ルド掘進機械の後方部でセグメントを組立て、既に組立
てられたセグメントに新設セグメントを連続して結合す
るに際構築するセグメント外周に不透水膜を連続的に被
コすることを特徴とするシールドトンネル工法。

並びにシールド掘進機のスキンプレート内周面に不透水
膜を圧縮して格納する格納装置を設置した。

シールドトンネル工法を実施するための装置に存する。

以下本発明蜘よる工法並びに装置を添附の図面に基いて
説明する。

第１図は本発明工法の１例を説明するための本発明に係
るシールドにょる掘進方向の断面要部図である。

第１図においてシールドの掘進機部ｌは矢印方向へ掘進
されるが、掘進機部１の後方部のスキンプレー・ト２の
内周に不透水膜５を引出し延伸可能な状態で圧縮し格納
するための膜格納装置哀かリング状に設けられ、該装置
に不透水膜５（この不透性膜の材質は柔軟性、展性、延
性の点から合成樹脂が良く、経済性の点から塩ビが好−
１：　Ｌ　＜　、かつ膜はトンネル内に地下水等の侵入
を防止するため円形に設けられたセグメント外周を被覆
するものであるから円筒状に成形又は加工したものであ
ることが好ましく、又その厚みは各種条件によって適宜
決定される）が圧縮して保管されている。

なお、−膜の圧縮保管の形態は蛇腹状、ロール状。

折りたたみ状など、いずれにしても圧縮した状態であれ
ばよい。　□ 又膜イ６納装置４の内側には複数個の推進ジヤツキ３が
リング状に附設されているが（２個のみＩＡ示）、これ
ら推進ジヤツキ３の軸はシールドの長手方向軸線と平行
に設けられ、セグメント６カｌｌ＋１１立てられ真円状
となったセグメント部を既設のセグメント７に押圧する
作用及びセグメントを押圧する反力により掘進機部１を
前進させる作用をする。このジヤツキの作動はシールド
内に設置された液圧ポンプ等により駆動される。

図の状態はジヤツキ３が新しく組立てられた真円状のラ
イニング部を押圧する状態を示すものであるが、ジャツ
ギロッド３′がライニング部を抑圧するに従いその反力
で掘進機部１は前進し、それと共に膜格納装置４も前進
するので膜５は引き出されて延伸され、スキン、乙レー
ト２の内周に敷設される。第２１メ１は推進ジャツギ３
０ロンド３′紗：う、イニングをＪＩＩＩＩｉ、してシ
ールド全体妙；　＋′ＪＵ進し、膜格納装置４より膜５
が引出されてスキンプレート２の内周に敷設された状態
を示°す。１模５が敷設されると新しいセグメントｂ；
、膜の内側内面に真円状に組立てられ１次いで推進ジヤ
ツキ３により、既・設のセグメント部に押圧結合されて
、膜で被覆した状態の新しいセグメント部ｔＩ描成され
る。したがってこの作業を繰返すことにより、セグメン
ト部の外周は連続して不透水膜で被覆された状態でも′
４成されることになる。新しψ膜の補充の際には１漠を
連続させるため、新しい膜は使用中の膜の端部に熱によ
る溶着か、接着剤により接着されるか。

単に端部をオーバラップさせるようにしても良い。

新しいセグメント部）！ｌ’　４１１成されるとセグメ
ントに設けられた充填孔８を介してポンプ等により充填
で充分で、従来に比しその量が大幅に低下する。

かつ地下水の侵入による充填拐の流出又は希釈がないの
で充分に充填拐としての機能を果すことができる。

第３図は本発明による工法を実施するための不透水膜を
セグメント管路壁体に被覆する主要部を示す部分縦断面
図であり、４は掘進機（図示せず）後端部に位置するジ
ヤツキの外方でありかつスキンプレート２の内周面にそ
って設けられた不透水膜５を格納する格納装置であり１
例えば図示の如く圧縮された不透水膜５は同格納装置４
に設けられたノズル孔９からセグメント７よりなる管路
壁体を被覆するように引き出される。不透水ハタ５をセ
グメント７よりなる管路壁体に被覆する要領−は第１及
び２図にもとづき詳述した工法によるものであり、第３
図はセグメント７（ジヤツキロード３′が当接）よりな
る管路壁体が新しく設けられた状態を示すものである。

第３図において、スキンプレート２の端部には肉厚のゾ
ールスキンプレート１０カ設けられ、テールスキンプレ
ート１０と管路壁体との間隙を不透水１１Ｑ　５　ｆｊ
’　；ｍ過し、テールスキンプレー）１０のさらに端部
にはテールシール１１が図示の如くに設けられ。

展延した不透水膜５カ昌４・路１１４体に保持され、こ
れにより次段すなわちジヤツキロード３′妙ｒ　’ｒｊ
＆築済盾・路壁体の末端部を押して掘進機を前進させ、
それにともなって格納装置４より不透水膜５の引き出し
を容易になしている。

第４図は本発明による工法を実施するための不透水膜を
セグメント管路壁体に被覆する主要部の他の実施態様を
示す部分縦断面図であり９本態様においてはテールスキ
ンプレート１０が前実施態様と異なり、テールスキンプ
レート１０が長手方向に２分割され、それにより作られ
た間隙間を不透水膜５が展延し、テールスキンプレート
１０の後端に設けられたテールシール１１の底部側を不
透水膜５が４ひかれる。

第５図は本発明による工法を実施するための不透水膜を
セグメンｌ□　ＱＢ’路壁体に被覆する主要部のさらに
他の実施態様を示す部分縦断ｕ：ｊｊ図であり。

本態様においてはイ６納装置４がテールスキンプレート
部〔第４図〕に組み込まれている。したがって不透水膜
５はテールシール１１の底部側に導ひかれる。

第４図及び第５図に示す４７゛ｑ造の掘進機におけるな
お、格納装置ｉ２は着脱可能とすることもでき。

不透水膜を円筒状とせず、タンザク授にて複数の格納装
置に装入し、タンザク型のフィルムを取り出した後接合
して筒状となすことも可能である。

以上の次第で本発明工法によるときは、工法自体の合理
的運営は勿論、不透水膜により地下水等のトンネル内へ
の浸入、或いはトンネル外へのθ；ｔ、体の漏出を完全
に防止できるので、トンネルの使用目的での合理的管理
に大きな貢献が期待されると共に、既に上述の如く公害
防止対憤に大きく寄与するものである。又、結果として
地盤沈下による公的損害の防止、又トンネルが下水道で
あった場合、地下水の浸入が防止されるので処理汚水量
の減少により汚水処理の効率的運営等その効果ははかり
知れないものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願に係るシールドによる掘進方向の１１ｊｉ
　Ｃ＝ｊ要部図、第２図はジヤツキにより掘進機が前進
した状態を示す部分図、第３図は本発明による工法を実
施するための不透水膜をセグメント管路壁体に被覆する
ための主要部を示す部分縦断面図。 ′第４図は第３図に示す主要部の他の実施態様を示す部
分縦断面図、第５灰は第３図に示す主要部のさらに他の
実施態様を示す部分縦断面図である。 １・・・・・・掘進機、２・・・・・・スキンプレート
、３・°・・・・推進ジヤツキ、３′・・・・・・ジャ
′ツキロッド、４・・・用膜格納装置、５・・・・・・
不透水膜、６・・・・・・セグメント。 ７・・・・・・既設のセグメント、８・・・・・・充填
孔、９・・・・・・ノズル、１０・・・・・テールスキ
ンプレート、１１・・・・・テールシール 出願人　人　岡　伸　吉 同　佐　野　栄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シールドトンネル工法のトンネル築造において、
   シールド掘進様械の後方部でセグメントを組立て、既に
   組立てられたセグメントに新設セグメントを連続して結
   合するに際し、セグメント外周ト外周に不透水膜を連続
   的に被覆することを特徴とするシールド掘進機・ルエ法
   。 −）シールド掘進機のスキンプレート内周面に不透水膜
   を圧縮して格納する格納装置を設置した。 シールドトンネル工法を実施するための装置。