JP2011226204A

JP2011226204A - トンネル用気圧維持装置

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Publication number: JP2011226204A
Application number: JP2010098986A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ubukata; 浩之生形; Yoshito Komoriya; 嘉人小森谷
Original assignee: Daiho Construction Co Ltd
Current assignee: Daiho Construction Co Ltd
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2011-11-10

Abstract

【課題】推進工法における切羽の障害物除去作業を簡易な工程でしかも低コストで行えるトンネル用気圧維持装置を提供する。
【解決手段】トンネル用気圧維持装置１Ａは、気閘室２を備え、発進立坑１０４内部において推進管１０１に着脱自在に設けられたブロック本体１を備え、ブロック本体１は、トンネル本体１０７側に臨む第一の圧気扉７と、大気側に臨む第二の圧気扉８とを備える。推進管１０１に着脱自在に嵌合される第一の連結部６ａを備える。トンネル本体１０７の内部に向けて推進管１０１を押圧するジャッキによって大気側壁面５を押圧されることで、ブロック本体１が嵌合部２０を介してトンネル本体１０７に気密状態に連結される。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧気式のトンネル掘削に用いられるトンネル用気圧維持装置に関する。

建物等の構造物が既に存在する都市部で新たに管渠を建設する場合、計画路線上に既設構造物の築造時に埋め込まれた鋼矢板などの障害物が残置されており、これらが管渠建設工事の障害になることがある。そして、この障害物を撤去するための立坑を構築することが困難な場合がある。

このような場合、一旦管渠の建設を中止し、切羽に作業員が入って障害物を除去した後に管渠の建設を再開することが多い。従来、推進工法等で切羽の障害物を除去する際、掘削中のトンネル本体の内部の湧水で作業が妨げられることを防止すべく、トンネル本体の内部に圧縮空気等を送り込んで圧気した後に障害物を除去する工法が知られている（例えば、特許文献１乃至３参照）。

特開昭５１−４９５１２号公報特公平３−１２１９９号公報特開２００７−２３５２９号公報

しかし、特許文献１乃至３に記載の発明においては、トンネル本体の内部を圧気状態に保つための気閘室をトンネルの途中に設ける必要がある。このため、設置撤去の作業が繁雑となり、工程、コストが過大になるという問題がある。また、推進管の継手に圧気蓋を取り付けるという方法もあるが、狭い推進管内で長距離搬出する必要があるため、作業性が悪い等の問題があった。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、推進工法における切羽の障害物除去作業を簡易な工程でしかも低コストで行うことができるトンネル用気圧維持装置を提供することを課題としている。

かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、気閘室を有し、立坑の内部においてトンネル本体を形成する管体に着脱自在に設けられたブロック本体を備え、該ブロック本体は、前記トンネル本体に臨む第一の圧気扉と、大気側に臨む第二の圧気扉とを備え、前記管体に着脱自在に嵌合される連結部を備え、前記トンネル本体の内部に向けて前記管体を押圧する取付装置を備え、前記取付装置と前記第二の圧気扉を含む大気側壁面との間に介在して前記取付装置と前記大気側壁面との間に間隙部を形成する間隙調整部を備え、該取付装置によって、前記間隙調整部を介して前記大気側壁面が押圧されることで、前記連結部が前記管体に嵌合されて、前記ブロック本体が前記連結部を介して前記トンネル本体に気密状態に連結されるように構成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、気閘室を有し、立坑の内部においてトンネル本体を形成する管体に着脱自在に設けられたブロック本体を備え、該ブロック本体は、前記トンネル本体に臨む第一の圧気扉と、大気側に臨む第二の圧気扉とを備え、前記管体に着脱自在に嵌合される連結部を備え、前記立坑の内部において前記ブロック本体を固定させる固定部材を備え、前記トンネル本体の内部に向けて前記管体を押圧する取付装置によって前記ブロック本体を押圧し前記連結部が前記管体に嵌合された状態で、前記固定部材によって前記ブロック本体を前記立坑の内部に固定して、前記ブロック本体が前記連結部を介して前記トンネル本体に気密状態に連結されるように構成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記連結部は、前記管体の口径と前記ブロック本体の直径との差異を調整する径調整部を備えたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の構成に加え、前記第一の圧気扉を含むトンネル側壁面、及び前記第二の圧気扉を含む前記大気側壁面には、前記トンネル本体の内部に送気するための送気管、及び前記トンネル本体の内部から排気するための排気管をそれぞれ挿通させるための複数の挿通孔が設けられ、それぞれの前記挿通孔は前記大気側壁面及び前記トンネル側壁面のそれぞれ一側側に設けられたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、気閘室を有するブロック本体が立坑の内部においてトンネル本体を形成する管体に着脱自在に設けられ、また、管体に着脱自在に嵌合される連結部を備えたことにより、当該構成の設置や撤去を容易に行える。そのため、工事の工程、コストを縮減できると共に、当該構成の設置や撤去を行う際の作業環境の向上と作業の安全性の確保とを図ることができる。また、ブロック本体には、トンネル本体に臨む第一の圧気扉と、大気側に臨む第二の圧気扉とを備えたことにより、圧気状態のトンネル本体の内部への出入りが容易に行える。また、トンネル本体の内部に向けて管体を押圧する取付装置を備え、取付装置によって大気側壁面が押圧されることで、ブロック本体が連結部を介してトンネル本体に気密状態に連結されることにより、推進工法における切羽の障害物除去作業を簡易な工程でしかも低コストで行うことができる。更に、取付装置と第二の圧気扉を含む大気側壁面との間に介在して取付装置と大気側壁面との間に間隙部を形成する間隙調整部を備えたことにより、取付装置と大気側壁面との間に十分な作業空間を確保できる。そして、大気側壁面の配線、配管作業を円滑に行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、気閘室を有するブロック本体が立坑の内部においてトンネル本体を形成する管体に着脱自在に設けられ、また、管体に着脱自在に嵌合される連結部を備えたことにより、当該構成の設置や撤去を容易に行える。そのため、工事の工程、コストを縮減できると共に、当該構成の設置や撤去を行う際の作業環境の向上と作業の安全性の確保とを図ることができる。また、ブロック本体には、トンネル本体に臨む第一の圧気扉と、大気側に臨む第二の圧気扉とを備えたことにより、圧気状態のトンネル本体の内部への出入りが容易に行える。また、連結部が管体に嵌合された状態で、固定部材によってブロック本体を立坑の内部に固定することにより、トンネル本体の内部に向けて管体を押圧する取付装置による押圧を解除しても、ブロック本体を気密状態で管体に固定させ続けることができる。即ち、取付装置を長時間作動させ続ける必要がないので、推進工法における切羽の障害物除去作業を長時間にわたり安定的に行うことができる。そして、大気側壁面の配線、配管作業を円滑に行うことができる。

請求項３に記載の発明によれば、連結部が径調整部を備えたことにより、管体の口径とブロック本体の直径が異なっていても、ブロック本体を容易に管体に配設でき、一層の低コスト化を図ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、送気管、及び排気管をそれぞれ挿通させるための複数の挿通孔は大気側壁面及びトンネル側壁面のそれぞれ一側側に設けられたことにより、気閘室内に挿通される送気管と排気管を一側側に集められて、トンネル本体に出入りする作業者が配管に邪魔されることなく気閘室を容易に通過できる。

この実施の形態１における圧気設備の概略図である。同実施の形態１におけるトンネル用気圧維持装置をトンネル本体の坑口に配設した状態を示す部分拡大断面図である。同実施の形態１におけるトンネル用気圧維持装置をトンネル本体の坑口に配設した状態を示す部分拡大平面図である。同実施の形態１におけるトンネル用気圧維持装置をトンネル本体の坑口に配設した状態を模式的に示す（ａ）Ｄ−Ｄ断面図、（ｂ）Ｅ−Ｅ断面図である。同実施の形態１におけるトンネル用気圧維持装置の図２に示すＡ−Ａ断面図である。同実施の形態１におけるトンネル用気圧維持装置の図２に示すＢ−Ｂ断面図である。同実施の形態１におけるトンネル用気圧維持装置の図２に示すＣ−Ｃ断面図である。同実施の形態１におけるトンネル用気圧維持装置を連結させる推進管１０１の変形例である。この実施の形態２におけるトンネル用気圧維持装置をトンネル本体の坑口に配設した状態を模式的に示す（ａ）Ｆ−Ｆ断面図、（ｂ）Ｇ−Ｇ断面図である。この実施の形態３におけるトンネル用気圧維持装置をトンネル本体の坑口に配設した状態を示す部分拡大断面図である。同実施の形態３におけるトンネル用気圧維持装置の径調整部の変形例における（ａ）部分拡大正面図、（ｂ）Ｈ−Ｈ断面図である。この実施の形態４におけるトンネル用気圧維持装置をトンネル本体の坑口に配設した状態を示す部分拡大断面図である。この実施の形態５のトンネル用気圧維持装置をトンネル本体の坑口に配設した状態を示す部分拡大断面図である。

［発明の実施の形態１］
図１乃至図８は、この発明の実施の形態１を示す。

図１は、この実施の形態１における圧気設備の概略図である。同図に示す通り、この実施の形態の圧気設備１００は、推進工法の掘削現場にて形成される。圧気設備１００には複数の円筒形の推進管（管体）１０１が用いられる。

この実施の形態１における推進管１０１は、例えば下水管等に用いられるヒューム管（鉄筋コンクリート製又は合成管）である。

推進管１０１は、一端側に嵌合部１０２が形成され、他端側にフランジ１０３が形成されている。それぞれの推進管１０１は発進立坑（立坑）１０４内部に搬入されて、ジャッキ（取付装置）１０５によって押圧され、発進立坑１０４内の坑口１０６からトンネル本体１０７の切羽１０８方向に順次押し込まれる。このとき、一の推進管１０１の嵌合部１０２は他の推進管１０１のフランジ１０３に嵌合されて、それぞれの推進管１０１が連結される。

トンネル本体１０７の先端には切羽を掘削する掘削装置１０９が配置され、掘削装置１０９の後方には後続台車１１０が配設されている。掘削装置１０９は図示しないカッタスポークやスクリューコンベア等、地盤の掘削に必要な構成を備えている。

発進立坑１０４内において、坑口１０６にはトンネル用気圧維持装置１Ａが配設される。

一方、発進立坑１０４の上方近傍には、送気設備１１１が設けられている。送気設備１１１には空気を圧縮するコンプレッサ１１２やクーリングタワー１１３等が配設され、コンプレッサ１１２から送気された圧縮空気は送気管１１４に供給される。送気管１１４は送気設備１１１から発進立坑１０４及びトンネル用気圧維持装置１Ａを経てトンネル本体１０７へと配設されている。発進立坑１０４の底部はコンクリート床１１５に形成されている。

発進立坑１０４のコンクリート床１１５には複数の金属製の横桁１１６が設置され、横桁１１６の上部には推進管スライド桁１１７が２本平行に設置されている。横桁１１６は推進管スライド桁１１７の高さ調整用の部材である。推進管スライド桁１１７はガイドレールであり、推進管１０１は２本の推進管スライド桁１１７，１１７の間を滑りながらトンネル本体１０７内部に嵌挿される。

図２及び図３は、この実施の形態１のトンネル用気圧維持装置１Ａをトンネル本体１０７の坑口１０６に配設した状態を示す部分拡大断面図である。図４は、この実施の形態１のトンネル用気圧維持装置１Ａをトンネル本体１０７の坑口１０６に配設した状態を模式的に示す（ａ）Ｄ−Ｄ断面図、（ｂ）Ｅ−Ｅ断面図である。図５乃至図７は、この実施の形態１のトンネル用気圧維持装置１Ａの断面図である。なお、図２乃至図４は図示の便宜上、それぞれ一部の構成を省略して示してある。トンネル用気圧維持装置１Ａのブロック本体１は、剛性の高い金属で形成されており、図２乃至図７に示す通り、略円筒形を呈する。ブロック本体１は発進立坑１０４の内部に配設されることのできる大きさに形成されている。また、ブロック本体１の直径は、推進管１０１の外径と略等しい大きさに形成されている。

ブロック本体１は中空に形成されており、内部は気閘室２となっている。気閘室２の内部下方には、剛性の高い材質で形成された床板３が配設されている。

ブロック本体１の一端面はトンネル側壁面４を形成し、トンネル側壁面４はブロック本体１がトンネル本体１０７に連結された状態で推進管１０１側に臨む。ブロック本体１の他端面は大気側壁面５を形成し、大気側壁面５はブロック本体１がトンネル本体１０７に連結された状態で大気側即ち発進立坑１０４内に臨む。

ブロック本体１のトンネル側壁面４の周縁側には、第一の連結部（連結部）６ａとしての嵌合部２０が配設されている。この嵌合部２０は、外径がトンネル側壁面４の直径と略同一径の略円筒形に形成された外周部２１を有している。外周部２１の一端側には円環状の第一の端面２３が形成されている。外周部２１の他端側には円環状の第二の端面２２が形成されている。第二の端面２２はトンネル側壁面４にボルト止めされている。嵌合部２０は推進管１０１のフランジ１０３の内側に嵌合される。

第一の端面２３等、嵌合部２０のフランジ１０３に接触する部分には、ゴムパッキンや空気が封入されたゴムチューブのような、トンネル本体１０７の気密性を保持する構成が設けられている。この実施の形態１においては、図２に示す通り、嵌合部２０の外周部２１の外側に第一のパッキン２８ａ，２８ａ、第一の端面２３の一端側に第二のパッキン２８ｂが配設されている。また、第二の端面２２の他端側に第三のパッキン２８ｃが配設されている。

図２に示す通り、実施の形態１において外周部２１の長さはフランジ１０３の長さよりやや長い。即ち、外周部２１の長さはフランジ１０３の長さ以上に形成されていればよい。

一方、ブロック本体１の大気側壁面５の周縁側には、第二の連結部６ｂが形成されている。図６に示す通り、この第二の連結部６ｂは略円環状の端面を有するフランジの形状に形成されており、後述する調整用金物等が着脱自在に接続される。

ブロック本体１のトンネル側壁面４には第一の圧気扉７が、大気側壁面５には第二の圧気扉８が、それぞれ開閉自在に設けられている。ブロック本体１がトンネル本体１０７に連結された状態で、第一の圧気扉７はトンネル本体１０７側に臨み、第二の圧気扉８は大気側に臨む。第一の圧気扉７、第二の圧気扉８には、それぞれ、表裏両側にノブを備え、閉状態において気閘室２を気密状態に保つ。

ブロック本体１のトンネル側壁面４及び大気側壁面５には、送気管挿通孔（挿通孔）１０、排気管挿通孔（挿通孔）１１がそれぞれ開口形成されている。送気管挿通孔１０には、送気設備１１１から伸びる送気管１１４がそれぞれ挿通される。なお、この送気管１１４の途中にはバルブ１２０が設けられる。図４の（ａ）に示す通り、このバルブ１２０は気閘室２の内部に配設される。排気管挿通孔１１には、トンネル本体１０７の内部から気体を発進立坑１０４内に排気させるための排気管（図示せず）がそれぞれ挿通される。

また、トンネル側壁面４及び大気側壁面５には、大気側から気閘室２内部の排気を行うための配管を配設する気閘室排気管挿通孔１３、トンネル本体１０７内部に滑材を注入するための滑材注入管挿通孔１４、トンネル本体１０７内部に電線を配設するための電線挿通孔１５等が開口形成されている。

送気管挿通孔１０及び排気管挿通孔１１は、大気側壁面５及びトンネル側壁面４のそれぞれ一側側に設けられる。即ち、図５及び図７に示す通り、推進管１０１側から見た状態で、各挿通孔１０，１１は、各壁面４，５の中央よりも右寄りに設けられている。

ブロック本体１には、筒状部分の大気側壁面５寄りに位置して、上側に２つ、下側に２つの引抜用ピース１６が突設されている。これら引抜用ピース１６にはそれぞれ孔部が開口形成されている。ブロック本体１の筒状部分の上側には、トンネル側壁面４寄り、及び大気側壁面５寄りに位置して１つずつ、吊上用ピース１７が突設されている。これら吊上用ピース１７にはそれぞれ孔部が開口形成されている。

ブロック本体１がトンネル本体１０７の内部を圧気した際にトンネル本体１０７内部の気密性を維持できる。

次に、図２及び図３に示すように、ブロック本体１の大気側壁面５の第二の連結部６ｂには、押圧位置調整用の調整用金物（間隙調整部）１８ａの一端部が接続されている。調整用金物１８ａは、平行に配設された複数本たとえば４本の金属製の支柱を備え、各支柱同士の間は間隙部を形成している。なお、この実施の形態１において調整用金物１８ａはＨ鋼により形成されているが、円筒形や角筒形の鋼材であってもよい。また、調整用金物１８ａは支柱に替えて枠形状の部材であってもよい。

更に、調整用金物１８ａの他端部には、ジャッキ１０５の押し輪１９が配設される。即ち、調整用金物１８ａは、ジャッキ１０５の押し輪１９と大気側壁面５との間に介在して、押し輪１９と大気側壁面５との間に間隙部を形成する。

次に、この実施の形態における、切羽の障害物除去作業の施工方法について説明する。

図１に示すように、切羽１０８の前方に障害物１２３（例えば鋼矢板）が存在し、これを除去する場合について説明する。まず、作業者は、発進立坑１０４の外で、ワイヤ等をブロック本体１の吊上用ピース１７に挿通させてブロック本体１を吊り下げ、ブロック本体１を発進立坑１０４の内部に降下させる。発進立坑１０４の内部では、ブロック本体１が、推進管スライド桁１１７の上に載置される。これにより、ブロック本体１は、２本の推進管スライド桁１１７，１１７の間に位置して、トンネル側壁面４をトンネル本体１０７の坑口１０６側に向けた状態に載置される。

次に、作業者は、ブロック本体１の第二の連結部６ｂに接続された調整用金物１８ａの一端部を接続する。更に、調整用金物１８ａの他端部に、押し輪１９を配設する。この状態でジャッキ１０５が押し輪１９を押圧すると、ブロック本体１が推進管スライド桁１１７，１１７上を滑り、ブロック本体１の嵌合部２０が推進管１０１のフランジ１０３の内側に押し込まれて、第一の端面２２がフランジ１０３に当接される。これにより、嵌合部２０は推進管１０１に嵌合される。

なお、当該工程において、最も発進立坑１０４寄りの推進管１０１は、フランジ１０３が第一の連結部６ａに嵌合しうる位置にあることが望ましい。従って、図１に示すように、最も発進立坑１０４寄りの推進管１０１は、フランジ１０３がトンネル本体１０７の坑口１０６近傍よりも発進立坑１０４側に突出した位置にあることが望ましい。

更に、トンネル本体１０７の坑口１０６と推進管１０１との間には、円環状のシール材１１８が接着されている。このシール材１１８はゴム等、機密性を維持できる部材にて形成される。これにより、トンネル本体１０７内の推進管１０１の機密性を確保できる。

次に、ブロック本体１のトンネル側壁面４及び大気側壁面５には、作業に必要な配線や配管を挿通させる。具体的には、図４に示す通り、各壁面４，５の送気管挿通孔１０に送気管１１４、排気管挿通孔１１に排気管１１９をそれぞれ挿通させる。なお、送気管１１４のバルブ１２０は気閘室２の内部に配設される。また、大気側壁面５の気閘室排気管挿通孔１３には気閘室排気管１２１をそれぞれ挿通させる。また、各壁面４，５の滑材注入管挿通孔１４には滑材注入管（図４に図示せず）を、電線挿通孔１５には電線１２２を挿通させる。大気側壁面５から露出したこれらの配管や配線は、調整用金物１８ａの間隙部から発進立坑１０４の内部に引き出された状態となる。

次に、ブロック本体１が嵌合されたトンネル本体１０７の内部に気体を送気して、トンネル本体１０７の内部を圧気する。具体的には、コンプレッサ１１２を駆動させて、送気管１１４を経た圧縮空気をトンネル本体１０７の内部に供給する。これにより、トンネル本体１０７内部への漏水や地山の崩壊を抑止する。

なお、ブロック本体１はジャッキ１０５によって押圧されている。そして、第一のパッキン２８ａ，２８ａ及び第二のパッキン２８ｂが推進管１０１のフランジ１０３の内部に押圧されており、第三のパッキン２８ｃがブロック本体１のトンネル側壁面４に押圧されている。そのため、トンネル本体１０７の内部が圧気されても、トンネル本体１０７内部の気体は発進立坑１０４側に漏えいしない。

次に、作業者は第二の圧気扉８、第一の圧気扉７を開閉させ、発進立坑１０４から気閘室２を経てトンネル本体１０７の中に入る。具体的には、まず作業者は、第二の圧気扉８を開き、気閘室２に入ったのち第二の圧気扉８を閉じる。次に作業者は、バルブ１２０を開栓して気閘室２内の気圧をトンネル本体１０７内部の気圧とほぼ同じにする。次に作業者は、第一の圧気扉７を開き、トンネル本体１０７の中に入る。このように、作業者は、トンネル本体１０７内の気圧を下げることなく容易にトンネル本体１０７内に入ることができる。

気閘室２の内部を挿通する送気管１１４や排気管（図示せず）及びその他主要な配管はブロック本体１の一側側に配設されているので、作業者は配管に邪魔されることなく気閘室２を通過できる。また、気閘室２の下方には床板３が配設されているので、作業者は気閘室２の下方に配設された配管、例えば滑材注入管（図示せず）を踏みつけることなく気閘室２を通過できる。

次に、作業者はトンネル本体１０７の内部で切羽１０８前方の障害物１２３を除去する作業を行う。具体的には、作業者は、トンネル本体１０７内部の掘削装置１０９のカッタスポークを縮径し、スクリューコンベア等を引き出して、掘削装置１０９を作業状態から移動可能状態にする。その後、作業者は掘削装置１０９を後方に下げ、切羽１０８の位置に作業者の作業領域を確保する。その上で、作業者は障害物１２３を除去する作業を行う。

なお、切羽１０８周辺の地盤が軟弱であったり、漏水が多い場合には、作業者は、別途切羽１０８周辺の土壌の地盤改良作業を行う。これにより、図１に示すように切羽１０８周辺の土壌は硬質の改良地盤１２４に変化する。そして、作業者は障害物１２３を除去する。

障害物１２３の除去が完了したら、作業者は掘削装置１０９を元の作業状態の位置に復旧させて、掘削の準備を整える。次に、作業者は気閘室２に入って気閘室排気管（図示せず）を用いて気閘室２内部の圧気状態を解除する。次に、作業者は気閘室２から発進立坑１０４に出る。次に、作業者は排気管（図示せず）からトンネル本体１０７の内部の空気を排気し、圧気状態を解除する。

作業者が発進立坑１０４に出た後、引抜用ピース１６にワイヤ等を通してジャッキ１０５等で引っ張ってブロック本体１をトンネル本体１０７の坑口１０６から取り外す。更に、ブロック本体１を発進立坑１０４から撤去する。その後、掘削を再開する。

以上、この実施の形態１においては、気閘室２を有するブロック本体１が発進立坑１０４の内部においてトンネル本体１０７を形成する推進管１０１に着脱自在に設けられ、また、推進管１０１に着脱自在に嵌合される嵌合部２０を備えたことにより、トンネル本体１０７の内部を圧気状態にするための構成を地中に埋設したり掘り起こしたりする工事が不要となる。そのため、当該構成の設置や撤去を容易に行えて、工事の工程、コストを縮減できる。また、ブロック本体１には、トンネル本体１０７に臨む第一の圧気扉７と、大気側に臨む第二の圧気扉８とを備えたことにより、圧気状態のトンネル本体１０７の内部への出入りが容易に行える。また、推進管１０１を押圧するジャッキ１０５によって第二の圧気扉８を含む大気側壁面５を押圧されることで、ブロック本体１が第一の連結部６ａを介してトンネル本体１０７に気密状態に連結されることにより、ブロック本体１をトンネル本体１０７の坑口に簡易な作業で容易に配設できる。これにより、推進工法における切羽の障害物除去作業を簡易な工程でしかも低コストで行うことができる。

この実施の形態１においては、送気管１１４、及び排気管（図示せず）をそれぞれ挿通させるための送気管挿通孔１０、排気管挿通孔１１は大気側壁面５及びトンネル側壁面４のそれぞれ一側側に設けられたことにより、気閘室２内に挿通される送気管１１４と排気管（図示せず）を一側側に集められて、トンネル本体１０７に出入りする作業者が配管に邪魔されることなく気閘室２を容易に通過できる。

なお、この実施の形態１のトンネル用気圧維持装置１Ａを用いる場合、発進立坑１０４内の狭い場所でジャッキ１０５と押し輪１９とが前後方向に移動する。そのため、ブロック本体１をジャッキ１０５で推進管１０１に押しつけた際、ブロック本体１の大気側壁面５のと押し輪１９との隙間が狭くなり、送気管１１４等の配管・配線作業が困難になる恐れがある。しかし、この実施の形態１においては、大気側壁面５と押し輪１９との間に介在して、大気側壁面５と押し輪１９との間に間隙部を形成する調整用金物１８ａを備えている。そのため、図４の（ａ）に示すように、大気側壁面５と押し輪１９との間には空間部Ｓを形成することが容易である。そして、この空間部Ｓが十分な作業空間を形成する。そのため、作業者は大気側壁面５の配管・配線作業を円滑に行うことができる。

なお、この実施の形態１において、トンネル用気圧維持装置１Ａを連結させる推進管１０１はヒューム管であったが、それ以外の管であってもトンネル用気圧維持装置１Ａを連結し、実施の形態１と同様に使用できる。

図８は、この実施の形態１のトンネル用気圧維持装置１Ａを連結させる推進管１０１の変形例である。図８の（ａ）は推進管１０１が鋳鉄管である。また、図８の（ｂ）は、推進管１０１が、本管１０１ａ、モルタル（又はコンクリート）の充填材部１０１ｂ、外装管１０１ｃが積層された鋼管である。いずれの場合も、実施の形態１と同様にトンネル用気圧維持装置１Ａを連結させて使用できる。
［発明の実施の形態２］

図９に、この発明の実施の形態２を示す。

図９は、この実施の形態２におけるトンネル用気圧維持装置１Ｂをトンネル本体１の坑口１０６に配設した状態を模式的に示す（ａ）Ｆ−Ｆ断面図、（ｂ）Ｇ−Ｇ断面図である。この実施の形態２のトンネル用気圧維持装置１Ｂは、ブロック本体１の外周部に、４つの固定金具（固定部材）２４が突設されている点が実施の形態１と異なる。

固定金具２４は、下側が平面状の載置面部２５が形成され、載置面部２５にはボルト挿通孔（図示せず）が貫通形成されている。後述する通り、固定金具２４はボルト２７によって推進管スライド桁１１７に固定される。それ以外の構成は実施の形態１と同じである。

この実施の形態２における切羽の障害物除去作業の施工について説明する。まず、ブロック本体１の固定金具２４の載置面部２５を推進管スライド桁１１７上に載置する。この状態で、ジャッキ１０５がブロック本体１を押圧すると、固定金具２４が推進管スライド桁１１７を滑り、ブロック本体１の嵌合部２０が推進管１０１のフランジ１０３の内側に押し込まれる。

その後、作業者は、ブロック本体１を固定させる。具体的には、それぞれの固定金具２４をボルト２７で推進管スライド桁１１７上に固定させる。これにより、ジャッキ１０５による押圧が解除された後も、ブロック本体１は気密状態で推進管１０１に固定された状態となる。従って、ブロック本体１を推進管１０１に固定した後は、図９の（ａ）に示す通り、ジャッキ１０５をブロック本体１から離すことができる。

なお、ブロック本体１を推進管１０１に固定した後も、ジャッキ１０５でブロック本体１を押圧したままであってもよい。また、固定金具２４で固定する際に、ジャッキ１０５と共にブロック本体１の大気側壁面５を押圧する抑え材（図示せず）を設置し、ジャッキ１０５による押圧が解除された後も大気側壁面５の押圧状態が維持されるようにしてもよい。この抑え材は、例えばブロック本体１の大気側壁面５と発進立坑１０４の側壁面との間に配設された突っ張り棒のようなものが考えられる。

以上、この実施の形態２においては、連結部が管体に嵌合された状態で、固定部材によってブロック本体を立坑の内部に固定することにより、ジャッキ１０５による押圧を解除しても、ブロック本体１を気密状態で推進管１０１に固定させ続けることができる。即ち、ジャッキ１０５を長時間作動させ続ける必要がないので、推進工法における切羽の障害物除去作業を長時間にわたり安定的に行うことができる。
［発明の実施の形態３］

図１０及び図１１に、この発明の実施の形態３を示す。

図９は、この実施の形態３のトンネル用気圧維持装置１Ｃをトンネル本体１０７の坑口１０６に配設した状態を示す部分拡大断面図である。なお、実施の形態１の図２等と同様、図１０は図示の便宜上、一部の構成を省略して示してある。

図１０に示す通り、この実施の形態３においては、推進管１０１の口径がブロック本体１の直径よりも小さい点で実施の形態１と相違する。

そして、この実施の形態３においては、トンネル用気圧維持装置１Ｃにおいて、第一の連結部６ａが、径調整部３０ａと、嵌合部３１とを備えている点が実施の形態１と相違する。

この径調整部３０ａは、推進管１０１の口径とブロック本体１の直径との差異を調整する目的で用いられる。径調整部３０ａは両端が開口され、一端側から他端側に均等に拡径された略筒状に形成されている。そして、図９に示す通り、トンネル用気圧維持装置１Ｃをトンネル本体１０７に配設した状態で、径調整部３０ａの一端側の重心Ｇ１と他端側の重心Ｇ２とを結ぶ仮想線３５は略水平となる。

径調整部３０ａの一端側の口径は推進管１０１のフランジ１０３の内径に略等しく、他端側の口径はブロック本体１のトンネル側壁面４の直径に略等しい。径調整部３０の他端部はトンネル側壁面４にボルト止めされている。

嵌合部３１は、径調整部３０ａの一端部に接合されている。嵌合部３１は、外径がフランジ１０３の内径に略等しい円筒形の外周部３２の両端に、円環状の第一の端面３３と、円環状の第二の端面３４とが設けられている。第一の端面３３は、径調整部３０ａの他端部にボルト止めされている。

そして、図１０に示す通り、切羽の障害物除去作業の施工時、ジャッキ１０５の押圧で、ブロック本体１は調整用金物１８ｂを介して押圧される。そして、嵌合部３１は推進管１０１のフランジ１０３の内部に挿入され、第二の端面３４がフランジ１０３に当接する。これにより、嵌合部３１は推進管１０１に嵌合される。その他の構成及び施工方法は実施の形態１と同じである。

以上、この実施の形態３においては、推進管１０１の口径がブロック本体１の直径より小さくても、ブロック本体１を容易に推進管１０１に嵌合させることができる。これにより、推進管１０１の口径がブロック本体１の直径より小さくてもブロック本体１を共用化でき、推進工法における切羽の障害物除去作業の一層の低コスト化を図ることができる。

なお、この実施の形態３においては、トンネル用気圧維持装置１ＣＢの径調整部３０ａを他の形状にすることもできる。図１１は、この実施の形態２のトンネル用気圧維持装置１Ｂの径調整部の変形例における（ａ）部分拡大正面図、（ｂ）Ｈ−Ｈ断面図である。

図１１の（ｂ）に示す通り、径調整部３０ｂは、一端部の重心Ｇ３よりも他端部の重心Ｇ４が上方にあり、図１１の（ａ）に示す通り、両重心Ｇ３，Ｇ４を結ぶ仮想線３６は一端側から他端側に向かって上方に傾斜する。そして、第一の連結部６ａの下部は略水平になっている。

径調整部３０ｂをこのように形成することで、ブロック本体１の直径が推進管１０１の直径と異なるトンネル用気圧維持装置１Ｃを用いる際に、推進管スライド桁１１７の位置を、推進管１０１をトンネル本体１０７内部に押し込む時のままで作業を行うことができる。
［発明の実施の形態４］

図１２に、この発明の実施の形態４を示す。図１２は、この実施の形態４のトンネル用気圧維持装置１Ｄをトンネル本体１０７の坑口１０６に配設した状態を示す部分拡大断面図である。なお、実施の形態１の図２等と同様、図１２は図示の便宜上、一部の構成を省略して示してある。

図１２に示す通り、この実施の形態４においては、推進管１０１及びトンネル本体１０７の口径がブロック本体１の直径よりも大きい点で実施の形態１及び２と相違する。

そして、この実施の形態４においては、トンネル用気圧維持装置１Ｄにおいて、第一の連結部６ａが、径調整部４０と、嵌合部４１とを備えているを備えている点が実施の形態１及び２と相違する。

この径調整部４０は円筒形に形成され、内径がトンネル側壁面４及び大気側壁面５の直径に略等しく、外径が推進管１０１のフランジ１０３の内径に略等しい。

嵌合部４１は、トンネル側壁面４側に設けられ、径調整部４０の一端部に接合されている。嵌合部４１は、外径がフランジ１０３の内径に略等しい円筒形の外周部４２の両端に、円環状の第一の端面４３と、円環状の第二の端面４４とが設けられている。第一の端面４３は径調整部４０の一端部にボルト止めされている。

そして、図１２に示す通り、切羽の障害物除去作業の施工時、ジャッキ１０５の押圧で、ブロック本体１は調整用金物１８ｃを介して押圧される。そして、嵌合部４１は推進管１０１のフランジ１０３の内部に挿入され、第二の端面４４がフランジ１０３に当接する。これにより、第一の連結部６ａは推進管１０１に嵌合される。その他の構成及び施工方法は実施の形態１及び２と同じである。

以上、この実施の形態４においては、推進管１０１の口径がブロック本体１の直径より大きくても、ブロック本体１を容易に推進管１０１に嵌合させることができる。これにより、推進管１０１の口径がブロック本体１の直径より大きくてもブロック本体１を共用化でき、推進工法における切羽の障害物除去作業の一層の低コスト化を図ることができる。
［発明の実施の形態５］

図１３に、この発明の実施の形態５を示す。図１３は、この実施の形態５のトンネル用気圧維持装置１Ｅをトンネル本体１０７の坑口１０６に配設した状態を示す部分拡大断面図である。なお、実施の形態１の図２等と同様、図１３は図示の便宜上、一部の構成を省略して示してある。

この実施の形態５のトンネル用気圧維持装置１Ｅにおいて、径調整部５０は、実施の形態２の径調整部３０ａとは逆に、一端側から他端側に均等に縮径された略筒状に形成されている。図１３に示す通り、トンネル用気圧維持装置１Ｅをトンネル本体１０７に配設した状態で、径調整部５０の一端側の重心Ｇ５と他端側の重心Ｇ６とを結ぶ仮想線５５は略水平となる。

径調整部５０の一端側の口径は推進管１０１のフランジ１０３の内径に略等しく、他端側の口径はブロック本体１のトンネル側壁面４の直径に略等しい。

嵌合部５１は、径調整部５０の一端部に接合されている。嵌合部５１は、外径がフランジ１０３の内径に略等しい円筒形の外周部５２の両端に、円環状の第一の端面５３と、円環状の第二の端面５４とが設けられている。第一の端面５３は、径調整部５０の他端部にボルト止めされている。

そして、図１３に示す通り、切羽の障害物除去作業の施工時、ジャッキ１０５の押圧で、ブロック本体１は調整用金物１８ｄを介して押圧される。そして、嵌合部５１は推進管１０１のフランジ１０３の内部に挿入される。その他の構成及び施工方法は実施の形態１と同じである。

以上、この実施の形態５においては、推進管１０１の口径がブロック本体１の直径より大きくても、ブロック本体１を容易に推進管１０１に嵌合させることができる。

なお、この実施の形態５のトンネル用気圧維持装置１Ｅの径調整部５０は、他の形状にすることもできる。例えば、径調整部５０の両重心Ｇ５，Ｇ６を結ぶ仮想線５５が一端側から他端側に向かって下方に傾斜し（つまり、図１１に示す構成とは逆）、第一の連結部６ａの下部が略水平になるように形成することもできる。

なお、上記各実施の形態においては、この送気管１１４の途中にバルブ１２０を設け、このバルブ１２０を気閘室２の内部に配設して、送気管１１４からの送気によってトンネル本体１０７内部と気閘室２内部をそれぞれ圧気する構成とした。しかし、各実施の形態はこの構成のみに限定されることはない。例えば、各実施の形態において、送気管１１４の他に、気閘室２を圧気するための気閘室圧気管をトンネル本体１に配設し、トンネル本体１０７内部と気閘室２内部をそれぞれ別の配管によって圧気する構成としてもよい。

上記各実施の形態は本発明の例示であり、本発明が上記実施の形態のみに限定されることを意味するものではないことは、言うまでもない。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ・・・トンネル用気圧維持装置
１・・・ブロック本体
２・・・気閘室
４・・・トンネル側壁面
５・・・大気側壁面
６ａ・・・第一の連結部（連結部）
７・・・第一の圧気扉
８・・・第二の圧気扉
１０・・・送気管挿通孔（挿通孔）
１１・・・排気管挿通孔（挿通孔）
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ・・・調整用金物（間隙調整部）
２０・・・嵌合部（連結部）
２４・・・固定金具（固定部材）
３０ａ，３０ｂ，４０，５０・・・径調整部
１０１・・・推進管（管体）
１０４・・・発進立坑（立坑）
１０５・・・ジャッキ（取付装置）
１０７・・・トンネル本体
１１４・・・送気管

Claims

気閘室を有し、立坑の内部においてトンネル本体を形成する管体に着脱自在に設けられたブロック本体を備え、該ブロック本体は、前記トンネル本体に臨む第一の圧気扉と、大気側に臨む第二の圧気扉とを備え、
前記管体に着脱自在に嵌合される連結部を備え、
前記トンネル本体の内部に向けて前記管体を押圧する取付装置を備え、
前記取付装置と前記第二の圧気扉を含む大気側壁面との間に介在して前記取付装置と前記大気側壁面との間に間隙部を形成する間隙調整部を備え、
該取付装置によって、前記間隙調整部を介して前記大気側壁面が押圧されることで、前記連結部が前記管体に嵌合されて、前記ブロック本体が前記連結部を介して前記トンネル本体に気密状態に連結されるように構成されていることを特徴とするトンネル用気圧維持装置。
気閘室を有し、立坑の内部においてトンネル本体を形成する管体に着脱自在に設けられたブロック本体を備え、該ブロック本体は、前記トンネル本体に臨む第一の圧気扉と、大気側に臨む第二の圧気扉とを備え、
前記管体に着脱自在に嵌合される連結部を備え、
前記立坑の内部において前記ブロック本体を固定させる固定部材を備え、
前記トンネル本体の内部に向けて前記管体を押圧する取付装置によって前記ブロック本体を押圧し前記連結部が前記管体に嵌合された状態で、前記固定部材によって前記ブロック本体を前記立坑の内部に固定して、前記ブロック本体が前記連結部を介して前記トンネル本体に気密状態に連結されるように構成されていることを特徴とするトンネル用気圧維持装置。
前記連結部は、前記管体の口径と前記ブロック本体の直径との差異を調整する径調整部を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のトンネル用気圧維持装置。
前記第一の圧気扉を含むトンネル側壁面、及び前記第二の圧気扉を含む前記大気側壁面には、前記トンネル本体の内部に送気するための送気管、及び前記トンネル本体の内部から排気するための排気管をそれぞれ挿通させるための複数の挿通孔が設けられ、それぞれの前記挿通孔は前記大気側壁面及び前記トンネル側壁面のそれぞれ一側側に設けられたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載のトンネル用気圧維持装置。