JP2764187B2 - シールド機のテールパッキン交換方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、トンネル掘削に使用するシールド機後部に
設けたテールパッキンを、掘削途中において取り替える
シールド機のテールパッキン交換方法に関する。

（従来の技術） 一般にシールド工法におけるシールド機は、前端部の
カッターにてトンネル切羽を掘削し、その掘削に応じて
後方に設けたジャッキによって推進し、後端内にてセグ
メントを順次組み立てて一次覆工するようにしている。

このセグメントの外面と、シールド機外周のスキンプ
レート内面との隙間から泥や土砂がシールド機内に侵入
するのを防止するため、スキンプレートの内面にセグメ
ントによって組み立てられた一次覆工筒の外周面と摺接
するテールパッキンが使用されている。

このテールパッキンは、常時、コンクリート、もしく
は鋼製のセグメントの外周に圧接されて摺動されるため
摩擦が激しく、周期的に取り替える必要がある。

このテールパッキンの交換は、立抗間が短い場合に
は、到達側の立抗に達した際に簡単に取り替え得るが、
立抗間が長い場合には、掘進途中にて交換しなければな
らない。この掘進途中における従来の交換方法として
は、シールド機後部周辺の地山内に硬化剤を注入し、地
盤を改良したり、また冷凍機を使用して地山を凍結さ
せ、シールド機の後部の泥水や土砂の動きを完全に停止
させた状態を維持させて掘進させ、セグメントを組み立
てないでテールパッキンを内面に露出させてこれを取り
替える方法がとられていた。

（発明が解決しようとする課題） 上述の如き従来のテールパッキンの交換方法の内、地
山に硬化剤を注入する方法では、硬化剤注入及び地山硬
化に長時間を要し、作業能率が悪く、また地山内への均
一な硬化剤注入が困難であり、地山を完全に固化させる
には多量の硬化剤が必要になり、しかもパッキン交換後
にシールド機の再推進が困難になるとともに、場合によ
っては環境汚染の問題が生じる。

また、地山を凍結する方法では、地下水の流れがある
ような場合には、凍結が困難であり、通常の場合でも凍
結までに長時間を要し、しかも、凍結のための大がかり
な冷却設備が必要になり、これをパッキン交換毎に設置
し、撤去する必要があり、作業能率が悪いという問題が
あった。

本発明はこのような従来の問題にかんがみ、地山に対
する何らの処理も必要なく、特別な大がかりな設備も使
用することなく、しかも、泥水や土砂のシールド機内へ
の流入を防止しつつ、迅速かつ、簡単にテールパッキン
の交換ができるシールド機のパッキン交換方法の提供を
目的としたものである。

（課題を解決するための手段） 上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成す
るための本発明の要旨とするところは、シールド機のス
キンプレートの後端部内面に、後方側にスライド可能に
パッキン支持筒を装着し、該パッキン支持筒の内周面に
スキンプレートとの間をシールするテールパッキンを固
定し、該パッキン支持筒をスキンプレートの所定位置に
固定しておき、内外に貫通する開閉窓を有する窓付きセ
グメントを、先に組み立てた通常のセグメントに延長さ
せて組立て、シールド機の掘進に伴うセグメント押し出
しによって窓付きセグメントを先に固定されている旧パ
ッキン支持筒固定位置に移動させて、その固定を解き、
前記旧パッキン支持筒の先端側に新たなテールパッキン
を固定した新パッキン支持筒を装着し、その内側に窓付
きセグメントを組むとともに、該窓付きセグメントと新
パッキン支持筒を係合させ、次いでシールド機の掘進に
伴わせて窓付きセグメントを押し出すことにより、新旧
の両パッキング支持筒を移動させ、旧パッキン支持筒を
スキンプレート外に押し出すと同時に新パッキン支持筒
を所定固定位置に移動させて、然る後新パッキン支持筒
をスキンプレートに固定するとともに、前記窓付きセグ
メントとパッキン支持筒間の係合を解くことに存する。

（作用） このシールド機のテールパッキン交換方法では、スキ
ンプレートの内側を摺動自在なパッキン支持筒にテール
パッキンを固定してあるため、スキンプレートとパッキ
ン支持筒との固定を解くと、パッキン支持筒が前後に摺
動可能となるが、テールパッキンは止水状態を維持す
る。従って先に固定されている旧テールパッキン位置に
窓付きセグメントによる覆工筒が、取り換えようとする
旧テールパッキン位置まで相対移動された状態で窓を開
いてパッキン支持筒のねじ止めを解くことにより、旧テ
ールパッキンがそのパッキン支持筒とともに摺動可能に
なる。この状態で新テールパッキン用のパッキン支持筒
を組み、内側に新テールパッキンを固定し、その内側に
窓付きセグメンを組み立てて覆工筒を延長させ、この覆
工筒とともに新テールパッキンを押し出すことにより、
旧テールパッキンはそのパッキン支持筒とともにスキン
プレート外に押し出され、新テールパッキンが所定の固
定位置に移動される。

この状態で窓を開くことにより新テールパッキンのパ
ッキン支持筒のスキンプレートに対する固定作業をドラ
イな空間で行うことができる。

（実施例） 次に本発明の実施例を図面について説明する。

第１図において、１はシールド機であり、２は円筒状
のスキンプレート、３は掘削用のカッタースポーク、４
は推進用の油圧ジャッキ、５はセグメント組立用のエレ
クター、６は鋼製もしくはコンクリート製のセグメント
7,7……によって組み立てられたトンネル覆工筒であ
る。

スキンプレート２の後端部内面には、第３図に示すよ
うにスプライン状に凹溝８が多数形成され、その凹溝８
に嵌まり合う凸条９が外面に一体形成された二個のパッ
キン支持筒10が軸心方向にスペーサ筒13aを介して並べ
られ、スキンプレート２の後端部内面に嵌合され、それ
ぞれ止めねじ11によりねじ止めされている。

このパッキン支持筒10は、止めねじ11を抜き取ること
により軸心方向に摺動できるように組み込まれている。

両パッキン支持筒10の後端内面には、テールパッキン
12が内周縁を後方側に傾斜させて、その外周縁部が止め
リング13b,13bを介して固定されている。

このようにしてテールパッキン12を予め組み込んでお
き、その交換に際しては通常のセグメント７の略1/2の
幅の窓付きセグメント14を使用する。この窓付きセグメ
ント14は鋼製であって、第４図、第５図に示すようにリ
ブ15に囲まれた周壁版部16に窓17が表裏に貫通して開口
され、その周壁版部に16の内面より閉塞板18がねじ19に
よりねじ止めされ、窓17を閉鎖している。

まず、第６図に示すように通常のセグメント７に代え
て、窓付きセグメント14,14を二枚幅分だけトンネル覆
工筒６に延長させて筒状に組み込む。これをシールド機
１の掘削に応じて油圧ジャッキ４の一推進長さ分だけ即
ち、通常のセグメン７の一枚の幅分（以下１ピッチと記
す）だけ押し出してシールド機１を推進させる。

次いで第７図に示すように先に固定してある旧パッキ
ン支持筒10の延長配置にスペーサ筒13aを介して交換し
ようとする新パッキン支持筒10aを１個組み立てて、ス
キンプレート２の内周面に軸方向にい摺動自在に嵌合さ
せる。そして、その内面に交換しようとする新テールパ
ッキン12aを前述と同様にして固定する。

次いでその内側に二枚幅分の窓付きセグメント14,14
を組み、その先端側の窓付きセグメント14に支持筒押圧
突起20をボルト止めし、その先端を窓17より外周側に突
出させ、新たに組み付けた新パッキン支持筒10aの端面
に係止されるようにする。

これと同時に旧パッキン12位置の窓付きセグメント14
の閉鎖板を外し、旧パッキン支持筒10をスキンプレート
２に固定している止めネねじ11を外し、再び閉鎖板18を
ねじ止めして密閉する。

この状態で第８図に示すように油圧ジャッキ４により
押し出してシールド機を1/2ピッチ、即ち窓付きセグメ
ント14の一枚の幅分だけ推進される。これによって最後
端のテールパッキン12は、そのパッキン支持筒10ととも
にスキンプレート２外に押し出される。

次いで第９図に示すように最後に組み立てた窓付きセ
グメント14の一枚幅分を分解し、その位置にてスペーサ
筒13a、別の新パッキン支持筒10b及び新テールパッキン
12bを組み立て、更にその内側に前述と同様に二枚幅分
（１ピッチ）の窓付きセグメント14,14を組み立て、最
先端の窓付きセグメント14より支持筒押圧突起を突出さ
せ、この状態で油圧ジャッキ４により1/2ピッチ分推進
させる。これによって第10図に示すように２個目の旧テ
ールパッキン12がスキンプレート２外に押し出され、代
りに２個の新テールパッキン12a,12bが所定の位置に装
填される。

次いで、この新テールパッキン12a,12b位置の窓17を
開き、新パッキン支持筒10a,10bをねじ止めし、再び各
窓17を閉じるとともに、支持筒押圧突起20を取り外し、
その位置の窓17を閉じ、２個のテールパッキンの交換が
完了する。

なお、上述の実施例では、２個のテールパッキンを共
に交換する場合を示しているが、最後端のテールパッキ
ン１個のみを取り替えるようにしてもよいものである。

（発明の効果） 上述したように本発明においては、テールパッキンを
パッキン支持筒に支持させ、そのパッキン支持筒をスキ
ンプレートに対して摺動可能に装着し、固定手段にて移
動不能にしておき、窓付きセグメントを使用してセグメ
ントを組み立てた状態でパッキン支持筒を移動可能にす
ることによって、止水シールを維持させ状態で旧パッキ
ンを押し出して新テールパッキンに交換することができ
ることとなったものであり、特別に大がかりな装置や薬
剤を必要とせず、簡単に掘進をさせながら短時間で交換
作業ができることとなり、作業性、経済性が著しく向上
されたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用するシールド機の要部の概略を示
す断面図、第２図はパッキン装着部分の部分縦断側面
図、第３図は同部分縦断正面図、第４図は窓付きセグメ
ントの平面図、第５図同縦断面図、第６〜第10図はテー
ルパッキン交換作業工程の断面図である。 １……シールド機、２……スキンプレート、 ３……カッタースポーク、４……油圧ジャッキ、 ５……エレクター、６……トンネル覆工筒、 ７……セグメント、８……凹溝、９……凸条、 10,10a,10b……パッキン支持筒、 11……止めねじ、 12,12a,12b……テールパッキン、 13a……スペーサ筒、13b……止めリング、 14……窓付きセグメント、15……リブ、 16……周壁版部、17……窓、18……閉塞板、 19……ねじ、20……支持筒押圧突起。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シールド機のスキンプレートの後端部内面
   に、後方側にスライド可能にパッキン支持筒を装着し、
   該パッキン支持筒の内周面にスキンプレートとの間をシ
   ールするテールパッキンを固定し、該パッキン支持筒を
   スキンプレートの所定位置に固定しておき、内外に貫通
   する開閉窓を有する窓付きセグメントを、先に組み立て
   た通常のセグメントに延長させて組立て、シールド機の
   掘進に伴うセグメント押し出しによって窓付きセグメン
   トを先に固定されている旧パッキン支持筒固定位置に移
   動させて、その固定を解き、前記旧パッキン支持筒の先
   端側に新たなテールパッキンを固定した新パッキン支持
   筒を装着し、その内側に窓付きセグメントを組むととも
   に、該窓付きセグメントと新パッキン支持筒を係合さ
   せ、次いでシールド機の掘進に伴わせて窓付きセグメン
   トを押し出すことにより、新旧の両パッキン支持筒を移
   動させ、旧パッキン支持筒をスキンプレート外に押し出
   すと同時に新パッキン支持筒を所定固定位置に移動させ
   て、然る後新パッキン支持筒をスキンプレートに固定す
   るとともに、前記窓付きセグメントとパッキン支持筒間
   の係合を解くことを特徴としてなるシールド機のテール
   パッキン交換方法。