JP2579424B2 - チェックボーリング貫通部補強構造及びチェックボーリング貫通方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地下に配設したシール
ドセグメント内に地表よりボーリングを行なって坑内測
量用の下げ振りを挿通させる場合のチェックボーリング
貫通部補強構造及びチェックボーリング貫通方法に関
し、特に漏水防止に有効なチェックボーリング貫通部補
強構造及びチェックボーリング貫通方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路、鉄道、上下水道等のトンネルを構
築するための工法として、一般にシールド工法が知られ
ている。

【０００３】このシールド工法においては、シールド発
進立坑位置からカッタにより地中を掘削しつつ、セグメ
ントを連設してトンネルを構築していくようになってお
り、この場合施工条件に応じて上下及び水平方向の進路
を変えて掘進施工を行う場合がある。

【０００４】この場合、上下及び水平方向の基準点を掘
進途中において測量し、目標地点に対する方向修正を行
いつつ掘進するようにしている。

【０００５】ところで、上下方向における基準点の測量
は、坑内測量で正確に行うことが可能であるが、水平方
向において複雑でかつ曲率半径の小さい曲線施工を行う
場合には水平方向の基準点の測量を坑内のみで正確に行
うのが困難であった。特に、施工区間の２点から発進し
て途中で出合わせて連結しようとする場合には、少しで
も出合い位置がずれると連結できない状態が生じるおそ
れがあり、正確な基準点の測量を行って、目標地点に対
する方向修正を行う必要があった。

【０００６】そこで、前述のように、水平方向において
複雑で、かつ曲率半径の小さな曲線施工を行う場合に
は、地表より曲線施工終端位置のシールドセグメント目
がけてチェックボーリングを行い、地表よりシールドセ
グメント内に坑内測量用の下げ振りを挿通させ、この下
げ振りを基準にしてシールドセグメント内に基準点を設
定し、さらにこの基準点を基にトランシットを設置して
正確な坑内測量を行うようにしていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、地表か
らチェックボーリングを行って、シールドセグメント内
に下げ振りを挿通させる場合、チェックボーリングによ
りシールドセグメントを貫通させる必要がある。

【０００８】この場合、シールドの掘進する地質条件に
よっては、滞水層があり、地下水が生じている場合に
は、前記チェックボーリングによるシールドセグメント
の貫通時に地下水あるいは地下水とともに砂がセグメン
ト内に侵入して、トンネル内が水浸しになったり、砂に
よって埋もれてしまうおそれがある。

【０００９】このような地下水や砂の侵入は、シールド
掘削の深度が例えば１０ｍ程度と浅い場合には、地下水
の水圧も低いため、止水もそれ程困難ではないが、シー
ルド掘削の深度が例えば３０〜４０ｍ以上と深くなる
と、それだけ地下水の水圧も高くなるため、止水が困難
となり、一旦シールドセグメントの貫通部から地下水や
砂がトンネル内に侵入し出すと、完全に水没または砂に
よって埋まってしまう事態になりかねないという問題が
あった。

【００１０】本発明は、前記従来の問題点を解決するた
めに成されたものであり、その目的は、シールド掘削に
よる深度が深い場合であっても、チェックボーリングに
よるシールドセグメントの貫通時に、漏水の確認や止水
を容易に行うことができ、かつ十分な強度を有するチェ
ックボーリング貫通部補強構造及びチェックボーリング
貫通方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係るチェッ
クボーリング貫通部補強構造は、地下に配設したシール
ドセグメントの頂部に向けて、地表よりボーリングを行
ない、地表よりシールドセグメント内に坑内測量用の下
げ振りを挿通させるためのケーシングを貫通させるチェ
ックボーリング貫通部において、前記ケーシングを貫通
させるシールドセグメント内頂部に、モルタル充填口を
有し、シールドセグメントとの間に空間を残して密封固
着された補強鉄板と、前記補強鉄板のチェックボーリン
グによる切断範囲にわたって配設され、かつ両端部が補
強鉄板より下方に突出され、この両端部にコックが取付
けられた漏水確認兼止水用の配管と、前記補強鉄板のモ
ルタル充填口より前記空間内に充填固化されたモルタル
と、を備えることを特徴としている。

【００１２】第２の発明に係るチェックボーリング貫通
部補強構造は、前記補強鉄板は、シールドセグメント内
に立設した支保工にて下面が支持されていることを特徴
としている。

【００１３】第３の発明に係るチェックボーリング貫通
方法は、モルタル充填口を有し、チェックボーリングに
よる切断範囲にわたって配設され、かつコック付の両端
部が下方に突出された漏水確認兼止水用の配管を取付け
た補強鉄板を、シールドセグメント内頂部にシールドセ
グメントとの間に空間を残して密封固着する工程と、前
記補強鉄板のモルタル充填口から前記空間内にモルタル
を充填して固化させる工程と、チェックボーリングによ
り、前記シールドセグメント、モルタル及び配管を切断
する工程と、前記補強鉄板より突出する配管のコックを
開いてシールドセグメント内頂部への漏水を確認し、漏
水が生じている場合に、前記配管より前記空間内に止水
剤を注入して止水する工程と、漏水のない状態におい
て、チェックボーリングにて前記補強鉄板を切断し、地
表よりシールドセグメント内に坑内測量用の下げ振りを
挿通させるケーシングを貫通させ、このケーシングの下
端を前記貫通した補強鉄板に密封固着する工程と、を含
むことを特徴としている。

【００１４】

【作用】第１の発明に係るチェックボーリング貫通部補
強構造にあっては、チェックボーリング用のケーシング
を貫通させるシールドセグメント内上部に密封固着した
補強鉄板と、この補強鉄板とシールドセグメントとの間
の空間内に充填し、固化させたモルタルとにより、チェ
ックボーリング貫通部を補強することにより、チェック
ボーリングによるシールドセグメントの貫通時にシール
ドセグメントに加わる振動や衝撃からシールドセグメン
ト、特にシールドセグメント間の連結部分を保護して、
漏水等を防止することが可能となる。

【００１５】また、シールドセグメント貫通時における
漏水の確認や止水を補強鉄板に取り付けた配管により容
易に行うことが可能となる。

【００１６】第２の発明に係るチェックボーリング貫通
部補強構造にあっては、補強鉄板の下面をシールドセグ
メント内に立設した支保工にて支持することにより、チ
ェックボーリングによるシールドセグメントの貫通時
に、シールドセグメントにかかる力を支保工にて受ける
ことができ、より一層有効な貫通部の補強を行うことが
可能となる。

【００１７】第３の発明に係るチェックボーリング貫通
方法にあっては、チェックボーリングにより、シールド
セグメント、充填固化したモルタル及び配管を切断した
後、配管のコックを開くことにより、シールドセグメン
ト内頂部への漏水が生じているかどうかを容易に確認す
ることができ、漏水が生じている場合には、配管より容
易に止水剤を注入することが可能となる。

【００１８】そして、完全に止水した状態において、チ
ェックボーリングにて補強鉄板を切断し、ケーシング下
端と補強鉄板とを密封固着すれば、シールド掘削を深度
の深い所において行っている場合であっても、地下水や
砂がシールドセグメント内へ侵入して水没状態や砂に埋
まるような事態を回避することが可能となる。

【００１９】従って、安全かつ確実にチェックボーリン
グを行い、地表からの基準点の設定が行われることとな
る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しつつ詳細に説明する。

【００２１】図１〜図４は、本発明の一実施例に係るチ
ェックボーリング貫通部の補強構造を示す図である。

【００２２】この実施例では、例えば図示せぬシールド
発進用の立坑よりシールド掘進機を発進させ、所定の距
離掘削した時点でセグメント１０を組み立て、この工程
を繰り返して、セグメント１０を連設しつつトンネルを
構築するようにしている。そして、水平方向において複
雑でかつ曲率半径の小さい曲線施工を行う場合、地表よ
り曲線施工終端位置のセグメント１０をめがけてチェッ
クボーリングを行う。このチェックボーリングは、下端
に掘削ビットを有する内ケーシング１２、外ケーシング
１４からなる二重構造のケーシング１６にて、セグメン
ト１０を切断、貫通させ、ケーシング１６内を通してセ
グメント１０内に基準点設定用の下げ振り１８（図７参
照）を挿通させるようにしている。

【００２３】そこで、ケーシング１６によるセグメント
１０の貫通部を補強する補強構造を採用している。

【００２４】この補強構造は、補強鉄板２０と、漏水確
認兼止水用の配管２２と、モルタル２４とから構成され
ている。

【００２５】補強鉄板２０は、ケーシング１６を貫通さ
せるセグメント１０内頂部に取り付けられるもので、セ
グメント１０の主桁２６間にわたる長さを有する方形上
の底板部２８と、この底板部２８のトンネル軸芯方向両
端より立上げられ、上縁がセグメント１０の曲率に沿う
円弧状に形成された側板部３０とを備えたほぼコ字状の
ものとなっている。そして、側板部３０の上縁をセグメ
ント１０の主桁２６にそれぞれ溶着し、底板部２８の側
板部３０間に位置する側端部をセグメント１０の縦リブ
３２または繋ぎ板３４に溶着することにより、セグメン
ト１０の頂部との間に空間を残して密封固着されるよう
になっている。

【００２６】また、補強鉄板２０は、各側板部３０にモ
ルタル充填口３６が形成され、このモルタル充填口３６
にコック３８を設け、一方のモルタル充填口３６から前
記空間内にモルタルを充填する際に、他方のモルタル充
填口３６からエア抜きを行ってモルタル２４の充填を確
実にしている。

【００２７】漏水確認兼止水用の配管２２は、補強鉄板
２０の上面側でケーシング１６による切断範囲にわたっ
て配設されるもので、ここではトンネルの軸芯方向と直
交させて２本平行に配設されている。また、各配管２２
の両端部は、補強鉄板２０の底板部２８を貫通して、こ
の底板部２８より下方に突出され、この底板部２８より
突出した配管２２の両端部にそれぞれコック４０が取り
付けられるようになっている。このように、２本の配管
２２をトンネルの軸芯方向と直交させて平行に配設する
ことにより、ケーシング１６によるセグメント１０の貫
通位置が軸芯方向または周方向に若干ずれた場合であっ
ても、ケーシング１６による配管２２の切断は確実に行
われ、しかも配管２２の切断状態において、配管２２の
コック４０を開けば漏水状態が容易に確認でき、かつ漏
水時には配管２２より止水剤を供給することにより、容
易に止水を行うことが可能となる。なお、止水剤として
は、例えば、溶液型の二重管瞬結剤やセットフォーム等
を採用することができる。

【００２８】モルタル２４は、補強鉄板２０の側板部３
０に形成した一方のモルタル充填口３６より、セグメン
ト１０の頂部と補強鉄板２０の間の空間内に他方のモル
タル充填口３６よりエア抜きを行いつつ充填され、固化
されるようになっている。

【００２９】また、補強鉄板２０は、セグメント１０内
に立設した支保工４２にて下面が支持されるようになっ
ている。具体的には、セグメント１０の底部にモルタル
を打設してインバート４４を形成し、このインバート４
４の上に載置した根太材４６上に支柱４８を立設し、こ
の支柱４８上に掛け渡した梁５０にて補強鉄板の下面を
支持するようにしている。したがって、ケーシング１６
によるモルタル２４や補強鉄板２０の切断により補強鉄
板２０に圧力がかかった場合であっても、支保工４２に
より支持されているため、補強鉄板２０が脱落するのを
防止するようにしている。

【００３０】次に、前述のチェックボーリング貫通部補
強構造を用いたチェックボーリング貫通方法について、
図５〜図７を中心に説明する。

【００３１】まず、セグメント１０内の支保工４２の立
設位置にモルタルを打設してインバート４４を形成した
後、底板部２８および一対の側板部３０からなる補強鉄
板２０を、ケーシング１６により貫通しようとするセグ
メント１０内の頂部に、セグメント１０の頂部との間に
空間を残して溶着し、密封した状態で固定する。この場
合、前述のように、側板部３０の上縁をセグメント１０
の主桁２６に溶着し、底板部２８の側板部間に位置する
側端部をセグメント１０の縦リブ３２または繋ぎ板３４
に溶着する。また、この補強鉄板２０には、あらかじめ
側板部３０にそれぞれコック３８付きのモルタル充填口
３６が取付けられ、底板部２８の上面側にはコック４０
付きの両端部が下方に突出された２本の漏水確認兼止水
用の配管２２が取り付けられる。

【００３２】次に、インバート４４上に根太材４６を載
置し、この根太材４６上に支柱４８を立設し、さらにこ
の支柱４８上に梁５０を掛け渡して支保工４２を形成
し、この支保工４２の梁５０にて補強鉄板２０の下面を
支持する。

【００３３】次いで、この支保工４２に支持された補強
鉄板２０と、セグメント１０の頂部との間の空間内に、
モルタル２４を充填して固化させる。このモルタル２４
の充填に際しては、補強鉄板２０の側板部３０に設けた
それぞれのモルタル充填口３６のコック３８を開き、一
方のモルタル充填口３６からモルタルを注入しつつ、他
方のモルタル充填口３６から空間内のエアを抜きなが
ら、モルタル２４を隙間なく空間内に充填する。このモ
ルタル２４の充填固化により、ケーシング１６を貫通さ
せるセグメント１０の頂部を補強することが可能とな
る。なお、図示せぬが、補強の強度をより一層高めるた
めに、補強鉄板２０とセグメント１０の間の空間内にあ
らかじめ補強筋を配設してモルタル２４で固めることも
可能である。

【００３４】次に、地表から目的のセグメント１０をめ
がけて、二重構造のケーシング１６によりボーリングを
行い、ケーシング１６の下端がセグメント１０の頂部に
当接したことを確認して、外ケーシング１４をさらに回
転させ、その下端をセグメント１０の表面にくいこませ
る。この状態で、地表より挿入したモルタル充填パイプ
５２より、外ケーシング１４の下部内にモルタル５４を
供給して固化させ、外ケーシング１４内の下部に止水部
を形成する。

【００３５】そして、モルタル５４が固化した状態で内
ケーシング１２を回転させて、モルタル５４を切断し、
さらにセグメント１０、モルタル２４および配管２２を
切断し、内ケーシング１２が補強鉄板２０の上面に当接
した状態で内ケーシング１２の回転を止める。

【００３６】この場合、内ケーシング１２がセグメント
１０を貫通した時点において、セグメント内に漏水が生
じていたとしても、内ケーシング１２による貫通部分が
補強鉄板２０によって完全に密封されているため、トン
ネル内への漏水が生じる恐れはない。

【００３７】また、内ケーシング１２によるセグメント
１０や、モルタル２４、配管２２の切断時に、補強鉄板
２０に上方からの圧力がかかったとしても、補強鉄板２
０の下面が支保工４２により支持されているため、補強
鉄板２０が脱落して落下する恐れはなく、充分な強度を
有している。

【００３８】さらに、漏水確認兼止水用の配管２２は、
トンネルの軸芯方向と直交させて２本平行に配設されて
いるため、内ケーシング１２によるセグメント１０の貫
通位置が軸芯方向または周方向に若干ずれた場合であっ
ても、内ケーシング１２による配管２２の切断は確実に
行われることとなる。

【００３９】次いで、内ケーシング１２により漏水確認
兼止水用の配管２２を切断して内ケーシング１２を停止
させた状態において、補強鉄板２０の底板部２８より突
出する配管２２のコック４０を開いて補強鉄板２０とセ
グメント１０内頂部との間に漏水が生じているかを確認
する。この場合、２本の配管２２の内少なくとも１本が
内ケーシング１２によって切断されていれば、４つのコ
ック４０を全て開いてみることによって、いずれかのコ
ック部分から水が出ていれば、その水の量によって漏水
状態を容易に確認できる。そして、漏水が生じている場
合には、配管２２のコック４０を開いてそこから止水剤
を注入して止水する。この場合、止水剤は、配管２２内
を通って、内ケーシング１２による切断位置まで供給さ
れるため、確実に切断位置における止水が可能となる。
また、止水剤の注入量は、コック４０を開けた時に出た
水の量に応じて調整すれば、漏水状態に応じた注入量の
調整が可能となる。

【００４０】そして、止水剤注入後に再びコック４０を
開けて完全に止水されて水が出ないのを確認した後、あ
るいは最初にコック４０を開いて水が出ない状態となっ
ていて漏水がないのを確認した後、内ケーシング１２を
回転させて補強鉄板２０の底板部２８を切断し、内ケー
シング１２を貫通させる。

【００４１】次いで、トンネル内に突出した内ケーシン
グ１２の下端を補強鉄板２０の底板部２８に溶着して密
封する。この状態で、地表とセグメント１０内とが内ケ
ーシング１２によって完全に連通された状態となる。そ
して、ピアノ線５６に連結されたさげ振り１８を地表か
ら内ケーシング１２内を挿通させてセグメント１０の底
部まで降ろし、その地点で坑内測量用の基準点となるダ
ボを設け、それを基準にしてトランシットを設置し、坑
内測量を行えば、目標地点に対する水平方向の修正を正
確に行うことが可能となる。

【００４２】本発明は、前記実施例に限定されるもので
はなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施
が可能である。

【００４３】例えば、前記実施例においては、鉄板製の
セグメントを用いた場合について説明したが、この例に
限らず、ＲＣセグメントの場合にも適用し得るものであ
る。

【００４４】また、漏水確認兼止水用の配管を２本平行
に配設した場合について説明したが、この例に限らず、
１本または３本以上であってもよい。

【００４５】さらに、前記漏水確認兼止水用の配管をト
ンネル軸芯方向と直交させて配設したが、この例に限ら
ず、トンネル軸芯方向と平行に配設することも可能であ
る。

【００４６】

【発明の効果】第１の発明にあっては、シールドセグメ
ント内上部に密封固着した補強鉄板と、この補強鉄板上
部間の空間内に充填し、固化させたモルタルとにより、
チェックボーリング貫通部を補強することにより、チェ
ックボーリングによるシールドセグメントの貫通時にシ
ールドセグメントに加わる振動や衝撃からシールドセグ
メント、特にシールドセグメント間の連結部分を保護し
て、漏水等を防止することができるという効果がある。

【００４７】また、シールドセグメント貫通時における
漏水の確認や止水を補強鉄板に取り付けた配管により容
易に行うことができるという効果がある第２の発明にあ
っては、補強鉄板の下面を支保工にて支持することによ
り、チェックボーリングによるシールドセグメントの貫
通時に、シールドセグメントにかかる力を支保工にて受
けることができ、より一層有効な貫通部の補強を行うこ
とができるという効果がある。

【００４８】第３の発明にあっては、チェックボーリン
グにより、シールドセグメント、充填固化したモルタル
及び配管を切断した後、配管のコックを開くことによ
り、シールドセグメント内頂部への漏水が生じている可
動かを容易に確認することができ、漏水が生じている場
合には、配管より容易に止水剤を注入することができる
という効果がある。

【００４９】また、完全に止水した状態において、チェ
ックボーリングにて補強鉄板を切断し、ケーシング下端
と補強鉄板とを密封固着すれば、シールド掘削を深度の
深い所において行っている場合であっても、地下水や砂
がシールドセグメント内へ侵入して水没状態や砂に埋ま
るような状態を回避することができるという効果があ
る。

【００５０】その結果、安全かつ確実にチェックボーリ
ングを行い、地表からの基準点の設定が行なえることと
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るチェックボーリング貫
通部補強構造を示す断面図である。

【図２】図１のII−II線方向からみた断面図である。

【図３】図１のIII −III 方向からみた断面図である。

【図４】補強鉄板及び配管の状態を示す斜視図である。

【図５】本発明の一実施例に係るチェックボーリング貫
通方法におけるシールドセグメント貫通前の状態を示す
部分拡大断面図である。

【図６】図５の状態からシールドセグメントを貫通し、
配管まで切断した状態を示す部分拡大断面図である。

【図７】図６の状態から補強鉄板を切断し、下げ振りを
挿通させた状態を示す部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ セグメント １２ 内ケーシング １４ 外ケーシング １６ ケーシング １８ 下げ振り ２０ 補強鉄板 ２２ 配管 ２４ モルタル ３６ モルタル充填口 ４０ コック ４２ 支保工

フロントページの続き (72)発明者 船木 雅直 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−119891（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地下に配設したシールドセグメントの頂
   部に向けて、地表よりボーリングを行ない、地表よりシ
   ールドセグメント内に坑内測量用の下げ振りを挿通させ
   るためのケーシングを貫通させるチェックボーリング貫
   通部において、 前記ケーシングを貫通させるシールドセグメント内頂部
   に、モルタル充填口を有し、シールドセグメントとの間
   に空間を残して密封固着された補強鉄板と、 前記補強鉄板のチェックボーリングによる切断範囲にわ
   たって配設され、かつ両端部が補強鉄板より下方に突出
   され、この両端部にコックが取付けられた漏水確認兼止
   水用の配管と、 前記補強鉄板のモルタル充填口より前記空間内に充填固
   化されたモルタルと、 を備えることを特徴とするチェックボーリング貫通部補
   強構造。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記補強鉄板は、シールドセグメント内に立設した支保
   工にて下面が支持されていることを特徴とするチェック
   ボーリング貫通部補強構造。
3. 【請求項３】 モルタル充填口を有し、チェックボーリ
   ングによる切断範囲にわたって配設され、かつコック付
   の両端部が下方に突出された漏水確認兼止水用の配管を
   取付けた補強鉄板を、シールドセグメント内頂部にシー
   ルドセグメントとの間に空間を残して密封固着する工程
   と、 前記補強鉄板のモルタル充填口から前記空間内にモルタ
   ルを充填して固化させる工程と、 チェックボーリングにより、前記シールドセグメント、
   モルタル及び配管を切断する工程と、 前記補強鉄板より突出する配管のコックを開いてシール
   ドセグメント内頂部への漏水を確認し、漏水が生じてい
   る場合に、前記配管より前記空間内に止水剤を注入して
   止水する工程と、 漏水のない状態において、チェックボーリングにて前記
   補強鉄板を切断し、地表よりシールドセグメント内に坑
   内測量用の下げ振りを挿通させるケーシングを貫通さ
   せ、このケーシングの下端を前記貫通した補強鉄板に密
   封固着する工程と、 を含むことを特徴とするチェックボーリング貫通方法。