JP2729601B2 - セグメントの止水装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル施工のシ
ールド工事で、トンネル（シールド）坑内から分岐シー
ルド機を発進させる場合や立坑から横坑を連続して構築
する場合などのセグメントの止水装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】地下茎工法として、本線シールド３内か
ら分岐シールド機４を発進させる時は、図６に示すよう
に鋼製円筒１にエントランスパッキン２を取り付けて発
進させる。

【０００３】しかし、分岐トンネル完成後に本線トンネ
ルの仕上げを行うと突出しているエントランスパッキン
２は切断される。この切断をさけるためにはエントラン
スパッキンは本線トンネルのセグメントに合わせた形状
になる。すなわち、鋼製円筒１内に３次元的な曲線でエ
ントランスパッキン２を取付けるため、止水効果は劣る
と共に取付け費が高くなる。

【０００４】これに対して、シールド掘削機テール部の
緊急止水装置として使用されている商品名エマージェン
シー・シールと称するシールを利用することも考えられ
る。これは、水、エアー等を使用して本シールのゴム膜
を加圧することによりリップシールをシール面に密着さ
せるもので、鋼製円筒１側からセグメントへシールとし
ての止水ゴムを押しつけて止水することになるが、この
方法では径の小さい方向へ変形させるため、止水ゴムに
は圧縮力が働き、止水ゴムは波形の変形が生じ、高水圧
下でも止水性に劣る。

【０００５】ところで特開平4-76197 号公報では、前記
のごときトンネル（シールド）坑内から分岐シールド機
を発進させる場合ではなく、立坑から横坑を連続して構
築する場合の止水技術としてエントランスパッキンを備
えた止水セグメントが示されている。

【０００６】これは図７に示すように円環体を複数に分
割したセグメント本体５は外周面に凹溝６を有するもの
であり、このセグメント本体５の外周面に剛性の分割リ
ング７を出入り自在に収容させるが、この分割リング７
の外周をエンドレス形を呈した伸縮自在のエントランス
パッキン８で被覆した。

【０００７】セグメント本体５には貫通孔９を形成し、
ここに螺合する押圧ボルト10を回転操作することで凹溝
６からの分割リング７の突出長を調節することができる
としている。

【０００８】このようにして横坑の施工が完了したら、
セグメント本体５に押圧ボルト10ををネジ込んでエント
ランスパッキン８と一体の各分割リング７を均等に突出
させれば、エントランスパッキン８の先端部が立坑構造
体に圧設して両者間の止水が図れる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記図７に示す止水装
置では、セグメント本体５に凹溝６を設けるものである
ため、凹溝６の幅や高さに自ら制限があり、それに応じ
て凹溝６内に収納する分割リング７の形状にも制限が生
じる。この分割リングは断面が先細形を呈して剛性の円
弧体であり、エントランスパッキン８は断面が半円形の
ものとされるが、充分な高さがないとこれらエントラン
スパッキン８や分割リング７は側面の傾斜が急なものと
なる。

【００１０】そしてこの側面は凹溝６内の相対向する側
面の配設したシール材11に接合するが、立坑構造体とセ
グメント間の距離は施工誤差で一定ではなく、分割リン
グ７の突出長にもバラツキを生じ、相互に接合力が弱い
場合、あるいは分割リング７が凹溝６から突き抜けるよ
うな場合があると、止水性が悪くなるおそれがある。

【００１１】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、止水を必要とするクリアランスが比較的大きなもの
でも、これに追従できる高い止水性が確実に得られるセ
グメントの止水装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第１に、エントランス部でのセグメントリン
グ間に確保した隙間に、トンネル周方向で分割し、分割
した各体が外周側に押し出し可能な拡径板を配設し、こ
の拡径板の外周側端部が内側に当接する止水ゴムを幅方
向に波打たせて折り曲げた状態で、その幅方向端部をセ
グメントリング面に固定して前記隙間のトンネル外周側
の開口を周方向に連続して塞ぐように設け、また、前記
拡径板の押し出し機構としては先端が拡径板の内周側に
当接するネジジャッキを設けた反力支持板を前記隙間の
トンネル内周側の開口に掛け渡すように設けたこと、第
２に、セグメントリング間に確保する隙間にはセグメン
ト相互に架橋する推力支持体を配設し、拡径板にはこの
推力支持体を取り込む切欠きをトンネル内周側に開口す
るように形成したこと、第３に、分割された拡径板は隣
接する相互の接合端のトンネル外周側角部に凹所を形成
し、この凹所に拡径板相互に渡るようにして目開き防止
用のスライド板を配設することを要旨とするものであ
る。

【００１３】請求項１記載の本発明によれば、ネジジャ
ッキを押し出せば、これにより拡径板もセグメントリン
グ間の隙間から外周側に押し出され、この拡径板の外周
側端部が内側に当接する止水ゴムも波打たせて折り曲げ
た状態から押し広げられるようにして外側に突出して鋼
製円筒の内周に押し付けられる。

【００１４】そして前記隙間は直接セグメント本体に凹
溝を形成するものとは異なり、セグメントリング間に形
成するので、幅や高さ等の選択範囲が広く、しかも、加
工等に手間を要しないですむ。また、止水ゴムは畳まれ
た状態から広がりながら外側に突出するので、鋼製円筒
とセグメント間の大きなクリアランスに対応でき、しか
も幅方向端部をセグメントリング面に固定して前記隙間
のトンネル外周側の開口を周方向に連続して塞ぐように
したので、高い止水性のものとなる。

【００１５】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、セグメントリング間の隙間を形成しても推進
ジャッキの力は推力支持体によりセグメント相互に支障
なく伝達され、シールド機の推進に影響を与えたり、セ
グメントのトンネル長さ方向で歪みを生じたりするおそ
れはない。

【００１６】請求項３記載の本発明によれば、拡径板は
広がっていくので、相互間に目開きの隙間ができるが、
スライド板を配設することによりこの目開きを防止し
て、止水ゴムは常に拡径板またはこのスライド板で押さ
れるようになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明のセグメントの
止水装置の１実施形態を示す要部の縦断側面図、図２は
同上要部の正面図で、図中12はエントランス部での鋼製
のセグメントで、このセグメント12で形成するセグメン
トリング間には、隙間13を確保する。

【００１８】この隙間13は、横向き円柱体である推力支
持体14をその一方の端の取付けフランジ14ａを一方のセ
グメント12にボルト止めし、他方の端は他方のセグメン
ト12に当接することでセグメント12の相互に架橋するこ
と、および、トンネル内周側の開口に後述の反力支持板
15を掛け渡すことにより確保した。

【００１９】図中16は図３にも示すように、セグメント
と同じようにトンネル周方向で分割した拡径板である
が、この拡径板16は分割した各体が外周側に押し出し可
能なものとして前記隙間13に配設する。

【００２０】なお、拡径板16の内周側にはガイド金具17
を取付けてこれを隙間13の左右側に配設したガイドバー
18に係合させ、外周側に押し出すのに真っ直ぐに上がる
ようにした。

【００２１】また、拡径板16にはトンネル内周側に開口
する切欠き19を設けて前記推力支持体15はこの中に取り
込む。さらに、拡径板16の押し出し機構としては先端が
拡径板16の内周側に当接するようにネジジャッキ20を反
力支持板15に螺合した。

【００２２】前記隙間13のトンネル外周側の開口は止水
ゴム21を掛け渡すことにより周方向に連続して塞ぐが、
この止水ゴム21は中央を山形矩形とし、その端をＵ字に
上方に折り曲げ、さらに立ち上がる上端をＵ字に下方へ
折り曲げる状態として幅方向に波打たせて折り曲げた。
さらに、止水ゴム21はその幅方向端部はボルト・ナット
23で押さえ板22を介してセグメント12によるリング面に
固定する。

【００２３】そして、拡径板16の外周側端部は止水ゴム
21の前記山形矩形内に入り込み、該止水ゴム21の内側に
当接させた。

【００２４】図４、図５に示すように、分割された拡径
板16は隣接する相互の接合端のトンネル外周側角部に凹
所16ａを形成し、この凹所16ａに拡径板16の相互に渡る
ようにして鋼板による目開き防止用のスライド板24を配
設する。

【００２５】施工手順としては、１リング目の特殊鋼製
セグメント12を組み立て、２リング目の特殊鋼製セグメ
ント12を組み立て、止水ゴム21を取り付け、推力支持体
14や拡径板16等の金具を取り付ける。

【００２６】分岐シールド機４の掘進を行ない、特殊鋼
製セグメント12がテールを抜けた後に、拡径板16のネジ
ジャッキ20を回転させて止水ゴム21を鋼製円筒１に押し
付ければ、止水が行われる。その場合、止水ゴム21はク
リアランスが大きな鋼製円筒１まで充分届く長さになる
ように波打たせて折り曲げて収納されており、また、拡
径板16は、土・水圧に対する止水ゴム21の補強材にな
る。

【００２７】一方、拡径板16はトンネル周方向全体とし
ては広がっていくので、拡径板16間には隙間ができる。
従って、端部は止水ゴム21だけとなり弱点になるおそれ
があるが、隙間防止に拡径板16の端部にスライド板24を
配設したのでかかる不都合は生じない。

【００２８】なお、前記実施形態以外で、本発明は立坑
から発進の場合でエントランスパッキンを取り外すよう
な場合、あるいは永久構造物として考えた場合にエント
ランスパッキンのみでは止水が不十分なときに利用する
ことができる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように本発明のセグメントの
止水装置は、止水を必要とするクリアランスが比較的大
きなものでも、これに追従できる高い止水性が確実に得
られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセグメントの止水装置の１実施形態を
示す要部の縦断側面図である。

【図２】本発明のセグメントの止水装置の１実施形態を
示す要部の正面図である。

【図３】拡径板の全体を示す正面図である。

【図４】拡径板の接続部を示す正面図である。

【図５】拡径板の接続部を示す平面図である。

【図６】分岐シールド機の縦断側面図である。

【図７】従来例を示す要部の縦断側面図である。

【符号の説明】

１…鋼製円筒 ２…エントラン
スパッキン ３…本線シールド ４…分岐シール
ド機 ５…セグメント本体 ６…凹溝 ７…分割リング ８…エントラン
スパッキン ９…貫通孔 10…押圧ボルト 11…シール材 12…セグメント 13…隙間 14…推力支持体 14ａ…取付けフランジ 15…反力支持板 16…拡径板 16ａ…凹所 17…ガイド金具 18…ガイドバー 19…切欠き 20…ネジジャッキ 21…止水ゴム 22…押さえ板 23…ボルト・ナ
ット 24…スライド板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 徹 神奈川県大和市下鶴間2570番地４ 西松 建設株式会社 技術研究所内 (72)発明者 磯 陽夫 神奈川県大和市下鶴間2570番地４ 西松 建設株式会社 技術研究所内 (72)発明者 大西 徳治 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松 建設株式会社内 (72)発明者 上田 奏一朗 兵庫県神戸市長田区若松町９丁目１番30 号 六菱ゴム株式会社内 (72)発明者 田面 昭緒 兵庫県神戸市長田区若松町９丁目１番30 号 六菱ゴム株式会社内 (56)参考文献 特公 平７−103772（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エントランス部でのセグメントリング間
   に確保した隙間に、トンネル周方向で分割し、分割した
   各体が外周側に押し出し可能な拡径板を配設し、この拡
   径板の外周側端部が内側に当接する止水ゴムを幅方向に
   波打たせて折り曲げた状態で、その幅方向端部をセグメ
   ントリング面に固定して前記隙間のトンネル外周側の開
   口を周方向に連続して塞ぐように設け、また、前記拡径
   板の押し出し機構としては先端が拡径板の内周側に当接
   するネジジャッキを設けた反力支持板を前記隙間のトン
   ネル内周側の開口に掛け渡すように設けたことを特徴と
   するセグメントの止水装置。
2. 【請求項２】 セグメントリング間に確保する隙間には
   セグメント相互に架橋する推力支持体を配設し、拡径板
   にはこの推力支持体を取り込む切欠きをトンネル内周側
   に開口するように形成した請求項１記載のセグメントの
   止水装置。
3. 【請求項３】 分割された拡径板は隣接する相互の接合
   端のトンネル外周側角部に凹所を形成し、この凹所に拡
   径板相互に渡るようにして目開き防止用のスライド板を
   配設する請求項１または請求項２記載のセグメントの止
   水装置。