JP2005273170A - 発進坑口壁 - Google Patents

Abstract

【課題】大深度と高水圧下での推進工事において、掘進機や推進管の外周から土砂や地下水が発進立坑内に流出することなく、安全で確実に推進施工できるようにする。
【解決手段】本発明は、推進方向に所定の長さを有し、掘進機および推進管の外径よりも大きな内径を有する筒体と、前記筒体内の推進方向に所定の間隔をおいた複数箇所に、筒体内の円周方向に隣接するように設置された複数個のシールブラシと、前記筒体の後端に周囲が固定され、内周側が掘進機や推進管の外周面に当設するリング状の弾性体シールとにより構成される発進坑口壁である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、推進工法において、発進立坑から掘進機や推進管を完全に止水しながら発進させることができる発進坑口壁に関するものである。

土質条件の悪い場所での推進施工は、先端が密閉された面板を装備した掘進機を用いて、地盤を切削しながら掘進機および推進管を地中に押し込んでいく方法が採用されている。発進立坑から掘進機や推進管を地中に発進させるためには、鋼矢板等で仕切られた土留め壁を、掘進機の外径よりも大きくした径で取り除き、発進立坑の後方に設置した元押しジャッキにより、掘進機や推進管の後端を加圧して地中に押し込んでいく方法が取られている。推進区間の土質が自立した良質の地盤であれば問題はないが、地下水のある地盤や軟弱な地盤では、土留め壁に開けた孔と掘進機の外周の間の隙間から、土砂や地下水が流出して発進立て坑内が水没したり、発進立坑周辺の地盤が陥没するという問題があった。

この問題を解決するために、推進管の外径よりもやや大きな径をもつ筒体の後端全周にフランジを形成した円筒体を発進立坑前面の土留め壁に固設し、前記フランジ面に推進管外径よりやや小さな孔を有する環状のゴム止水板を保持リングで固着した発進坑口壁が開発されている。この坑口壁により、掘進機や推進管は、環状のゴム止水板を前方に押し出すように伸ばしながら貫入されていくため、止水板の孔と掘進機等に隙間はなくなり、土砂や地下水の流入が防止できる。

前記した従来技術により、軟弱な地盤や地下水のある地盤でも、推進施工時に土砂や地下水が発進坑口壁から発進立坑内に流入することはなくなった。しかし、布設する推進管の位置が大深度であったり、地下水圧が高い土質条件下では、前記したゴム止水板にかかる地下水圧や土圧が大きくなり、止水ゴム板が水圧や土圧によって反転されて捲り上げられ、地下水や土砂が発進立坑内に流入することとなる。

このため、前記した止水ゴム板の反転を防止するために、止水ゴム板の背後のにシール押えを円周方向に設置する方法が開発されている。このシール押さえ方法により、坑口壁の外側の地山側からの大きな水圧や土圧を受けた時、止水ゴム板をその背後から押え、止水ゴム板が過度に変形するのを防止することができる。しかし、大きな水圧や土圧下での推進施工は、掘進機先端の面板にも大きな水圧や土圧が作用し、掘進機や後続する推進管を発進立坑側の後方に押し戻そうとするバッキング力が働き、元押しジャッキの縮小時などに推進管が後退することがしばしば発生する。このため、止水ゴム板の背後で止水ゴム板を押えていたシール押さえの先端が、推進管の外壁面に当接しているために引き戻されて逆方向に湾曲して変形し、止水ゴムの反転が発生するという問題があった。
特開平１１−１７３０７１号

解決しようとする課題は、大深度や高水圧下での推進施工でも、発進立坑内に地下水や土砂が流入することのない発進坑口壁を提供することである。

本発明は、推進工法において掘進機や推進管を地中に安全に発進させるために、発進立坑土留め壁の前面に設置して地下水や土砂の流出を防止するための坑口壁であって、推進方向に所定の長さを有し、掘進機および推進管の外径よりも大きな内径を有する筒体と、前記筒体内の推進方向に所定の間隔をおいた複数箇所に、筒体内の円周方向に隣接するように設置された複数個のシールブラシと、前記筒体の後端に周囲が固定され、内周側が掘進機や推進管の外周面に当設するリング状の弾性体シールとにより構成される発進坑口壁を最も主要な特徴とする。

本発明の発進坑口壁は、筒体内に所定の間隔をおいて設けた複数個のシールブラシを推進管の外周面に当接させることによって、主に土砂が掘進機や推進管の外周を通って筒体内に侵入することを防止し、筒体の後端に設けた弾性体シールによりシールブラシを通り抜けてきた地下水の侵入を完全に防止することができる。また、先頭のシールブラシの前方及び各シールブラシ間には、流動性可塑材が充填され、土砂や地下水の侵入をより効率良く防止できるという利点がある。さらに、シールブラシは掘進機や推進管の前進とともに推進方向に折れ曲がって外周面に当接しているため、推進管等の後退に対しても反転することがなく、確実に土砂や地下水の侵入が防止できる。

大深度や高水圧下の推進施工において、発進立坑内に土砂や地下水が侵入することなく、安全で確実に推進工事ができる発進坑口壁を実現した。

図１は、本発明の発進坑口壁の構成を説明する縦断面図である。推進方向に所定の長さを有し、掘進機及び推進管８の外径よりも大きな内径を有する筒体２と、筒体２内に前方より推進方向に所定の間隔をおいた２箇所に、円周方向に隣接するように設けられた複数個のシールブラシ３、４と、筒体２の後端に設けたフランジ１０に固定された中央が掘進機や推進管８の外径よりも小さな径の孔を有するリング状の弾性体シール５とに構成される発進坑口壁１である。筒体２の先端は、土圧や水圧によって後方に移動しないように、発進立坑の土留壁９に溶接等によって強固に固定されている。また、筒体２の外周には、水密性を保つために所定の大きさでコンクリート６が打設される。筒体２の外周面に、筒体２内の円周方向に設置した先頭のシールブラシ３の前方と、後方のシールブラシ４との間の筒体２内に流動性可塑材を注入充填するための注入パイプ７が円周方向に複数箇所設置されている。

シールブラシ３、４は、太さ３ｍｍ程度のＳＵＳ線材を束ねたものを数層に積層したものが用いられ、その基端１１を筒体２の内壁に溶接等によって固着されている。シールブラシ３、４の基端１１は、筒体２の内壁に取り付けられる。本実施例では、シールブラシ３、４の設置を２箇所で開示したが、推進管径や施工条件によって設置箇所数を増減させることは可能である。

弾性体シール５には、リング状のゴム材が用いられ、中央部には推進管８の外径よりも小さな径の孔が設けられている。弾性体シール５の外縁部は、筒体２後端に設けたフランジにボルト等によって固設される。掘進機や推進管８は、弾性体シール５のこの孔を拡径しながら摺動して通過していくため、遮水性が保たれる。

流動性可塑材は、筒体２内と推進管８外周の隙間を充填して、土砂の崩壊や地下水の流入を阻止するためのものであり、可塑材が地中に浸透したり、地下水に希釈されない材質であればよく、通常用いられている滑材や泥土材を用いることができる。

図２は、シールブラシの取り付け状況を詳細に説明する断面図である。筒体２の内壁面の所定の位置に、シールブラシ３、４の基端１１が溶接によって固設されている。各々のシールブラシ３、４の両側面は、推進管８外周面への当接を強固にしたり、線材がばらけたりしないように当て板１２が設置されている。

図３は、シールブラシ全体の設置状況を説明する正面図である。筒体２の内壁面の円周方向には、幅５０ｍｍ前後の基端１１から先端が幅５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度に広がったシールブラシ３、４を、先端部分が重なるように設置される。シールブラシ３、４の先端は、掘進機や推進管８の外径よりも小さな内径を形成するように設置されている。

大深度や高水圧下の推進工事において、掘進機や推進管の推進中に推進管外周からの土砂や地下水の流出を防止する推進施工に適用できる。

本発明の発進坑口壁の構成を説明する縦断面図である。 シールブラシの取り付け状況を詳細に説明する断面図である。 シールブラシ全体の設置状況を説明する正面図である。

符号の説明

１ 発進坑口壁
２ 筒体
３ 先頭シールブラシ
４ 後方シールブラシ
５ 弾性体シール
６ コンクリート
７ 注入パイプ
８ 推進管
９ 土留め壁
１０ フランジ
１１ 基端
１２ 当て板

Claims (2)

1. 推進工法において掘進機や推進管を地中に安全に発進させるために、発進立坑土留め壁の前面に設置して地下水や土砂の流出を防止するための坑口壁であって、推進方向に所定の長さを有し、掘進機および推進管の外径よりも大きな内径を有する筒体と、前記筒体内の推進方向に所定の間隔をおいた複数箇所に、筒体内の円周方向に隣接するように設置された複数個のシールブラシと、前記筒体の後端に周囲が固定され、内周側が掘進機や推進管の外周面に当設するリング状の弾性体シールとにより構成されることを特徴とした発進坑口壁。
2. 筒体の外周面に、筒体内の円周方向に設置した先頭のシールブラシの前方と、各シールブラシ間の筒体内に流動性可塑材を注入充填するための注入パイプを取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の発進坑口壁。

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