JP2765203B2 - たて坑のシール装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、たて坑内から発進したシールド掘進機が通
過するたて坑側壁の開口部に設けられるたて坑のシール
装置に関する。

［従来の技術］ 坑道を掘削すべくシールド掘進機を発進させる場合、
その一例としては、第５図に示すように、先ず、たて坑
１を掘削し、そのたて坑１の周囲にコンクリート壁２を
形成する共に、前方のコンクリート壁２にシールド掘進
機３を発進させるための開口部４を形成しておき、発進
したシールド掘進機３がその開口部４を貫通しながら掘
進するようにした方法がある。

この方法では、開口部４からたて坑１内に地下水が侵
入するので、上記開口部４にシール装置を設けて、たて
坑１内への浸水を防止していた。

従来のたて坑のシール装置例としては、第５図及び第
６図に示すように、上記開口部４の周縁部にリング状の
エントランスパッキン５を設け、シールド掘進機３が開
口部４を貫通中においては、シールド掘進機３の外周に
エントランスパッキン５（第６図中実線で示す）の内周
を摺接させてシールし、シールド掘進機３が開口部４を
通過した後には、シールド掘進機３の掘進に伴って組み
立てられたセグメント６の外周にエントランスパッキン
５を摺接させて開口部４とセグメント６との間をシール
するようになっていた（第６図中２点鎖線で示す）。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述の装置にあっては、シールド掘進機４
とスグメント６との外径に差があり、開口部４の内周縁
面とセグメント６の外周面との間の間隙が大きくなるた
め、エントランスパッキン５がセグメント６の外周に摺
接した際、エントランスパッキン５が水圧で逆屈曲し、
これより水が浸水してたて坑１が水没するという問題が
ある。

そこで従来は、上記問題を解決するために、開口部４
が形成されるコンクリー壁２の前方の地山７に、ほぼシ
ールド掘進機３の長さの範囲に硬化剤を注入してその地
山７の湧水を抑止しておき（第５図中点線のハッチング
で示す）、一方、エントランスパッキン５を開口部４に
取付けるための押え部材８のボルト穴９を長穴に形成
し、エントランスパッキン５がセグメント６に摺接した
際、上記押え部材８を径方向内方に移動させて、エント
ランスパッキン５の逆屈曲を防止するようにしていた。

しかしながら、海底トンネル等の大径の坑道を掘削す
る場合、シールド掘進機３が上記硬化剤注入域を越えて
掘進すると、非常に大きな水圧がエントランスパッキン
６に及ぼす、また、大型のシールド掘進機３において
は、シールド掘進機３とセグメント６との外径差が非常
に大きく、開口部４の内周縁面とセグメント６の外周面
との間の間隙が大きくなるため、上記押え部材８ではエ
ントランスパッキン６の逆屈曲を防止することができ
ず、完全なシールができないという問題があり、その対
策に苦慮していた。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたもので、そ
の目的は、大型海底トンネル掘削時に大きな水圧がエン
トランスパッキンに及ぼしてもエントランスパッキンの
逆屈曲を防止し、かつ、開口部とセグメントとの間を完
全にシールすることのできるたて坑のシール装置を提供
するにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、たて坑にシール
ド掘進機を発進させるべく形成された開口部の内周と、
該開口部を貫通してたて坑内からシールド掘進機の掘進
に伴って組み立てられるセグメントの外周との間をシー
ルする装置において、上記開口部の周縁部に設けられ、
その内周がシールド掘進機の外周に摺接してシールする
エントランスパッキンと、上記シールド掘進機とほぼ同
一径の筒状に形成されると共に内周に上記セグメント外
周に摺接してシールするパッキンを有し、上記シールド
掘進機の後端部に連結されて上記開口部まで搬送され、
上記エントランスパッキンに外周を嵌合させて据え付け
られるシールリングとを備えたものである。

［作 用］ 開口部とセグメントの外周との間をシールする場合、
たて坑内から発進したシールド掘進機の掘進に追従させ
てシールリングを開口部まで搬送し、シールド掘進機が
開口部を貫通する際に、シールリングの外周をエントラ
ンスパッキンに嵌合させて開口部に据え付ければよい。

シールリングを開口部に据え付ける際には、シールリ
ングを他の押圧手段等で押圧してエントランスパッキン
に嵌合させた後、シールド掘進機から切り離し、開口部
に取り付ければよい。

これにより、発進したシールド掘進機が開口部を貫通
中においては、エントランスパッキンがシールド掘進機
の外周に摺接してシールし、シールド掘進機が開口部を
貫通した後には、開口部とシールリングの外周との間が
エントランスパッキンでシールされ、シールリングの内
周とセグメントの外周の間は、パッキンでシールされる
ので、確実にシールすることができる。

また、シールリングがシールド掘進機とほぼ同一径の
筒状に形成されているので、開口部の内周縁面とシール
リングの外周面との間の間隙を小さくすることができ、
大径の海底トンネルの掘削時、大きな水圧がエントラン
スパッキンに及ぼしても、エントランスパッキンが逆屈
曲することはない。

［実施例］ 本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図〜第４図は本発明の実施例を示すものである。

図において、１はたて坑で、そのたて坑１の周囲には
コンクリート壁２が形成されると共に、前方のコンクリ
ート壁２には、たて坑１内からシールド掘進機３を発進
させるための開口部４が形成され、この開口部４とシー
ルド掘進機３の掘進に伴って組み立てられたセグメント
６の外周とをシールするシール装置が設けられる。

上記シール装置は、第１図に示すように、開口部４の
周縁部に設けられ、その内周がシールド掘進機３の外周
に摺接してシールするエントランスパッキン11と、上記
シールド掘進機３とほぼ同一径の筒状に形成されると共
に内周に上記セグメント６の外周に摺接してシールする
パッキン12を有し、上記シールド掘進機３の後端部に連
結されて上記開口部まで搬送され、上記エントランスパ
ッキン11に外周を嵌合させて据え付けられるシールリン
グ13とによって主に構成されている。

上記エントランスパッキン11は、第１図に示すように
内径が開口部４の径より小さく外径が開口部４の径より
大きいリング状に形成されており、その外周部が開口部
４の周縁部に押え部材14及び、埋込ボルト15,ナット16
で取り付けられている。また、この埋込ボルト15は、第
４図に示すように、コンクリート壁２の開口部４の周縁
部に周方向に所定のピッチでその基部が埋込まれ、露出
したネジ部が押え部材14の外方に十分突出する長さに形
成されている。

一方、上記シールリング13は、たて坑１内にあらかじ
め設けられたシールド掘進機３の発進台17上に載置され
たシールド掘進機３の後端部に、その外周がほぼ同じに
なるように連結されて設けられ、その下部は、第２図に
示すように、シールド掘進機３が支持される発進台17の
レール18を跨ぐように切り欠かかれている。また、シー
ルリング13の前端部は、第４図に示すようにシールド掘
進機３の後端部に連結する切欠部19が設けられ、この切
欠部19は、シールド掘進機３の掘進速度よりシールリン
グ13の進行速度が遅くなると、その連結が離脱されるよ
うに形成されている。

また、シールリング13の上記パッキン12は、第４図に
示すようにシールリング13の後端部に周方向に沿って設
けられ、パッキン押え20に押圧された状態で取付けボル
ト21を介して取付けられている。このパッキン12は、圧
縮変形する例えばゴム等が採用されており、パッキン押
え20を取付けボルト21で締め付けた際に、圧縮されてそ
の断面が大きく変形し、セグメント６の外周面に圧接さ
れるようになっている。

シールリング13の外周には、その周方向に沿って、上
記開口部４に据え付けるためのつば部22が設けられ、こ
のつば部22には、第２図に示すように、上記埋込ボルト
15が挿通されるボルト穴23が、埋込ボルト15のピットと
同じピッチで設けられ、このボルト穴23は、埋込ボルト
15が挿通しやすいようにルーズ穴に形成されている。

上記つば部22の後面には、第４図に示すように、シー
ルリング13を押圧する押圧手段24と連結するための複数
の連結部材25が、周方向に間隔を隔てて設けられてい
る。

押圧手段24は、本実施例においては、シリンダジャッ
キが採用されており、第２図に示すように、シールリン
グ13の周方向に間隔を隔てて設けられ、この押圧手段24
に対応する上記セグメント６の外周には、第３図に示す
ように、押圧手段24の基部が取り付けられる複数のブラ
ケット26が着脱自在に設けられている。

次に、本実施例の作用について説明する。

先ず、たて坑１内にシールド掘進機３の発進台17を設
けると共に、コンクリート壁２の前方の地山７の湧水を
阻止すべく硬化剤（第１図中点線ハッチングで示す）を
注入した後、前方のコンクリート壁２にシールド掘進機
３を発進させるための開口部４を形成し、その開口部４
の周縁部にエントランスパッキン11を押え部材15,埋込
ボルト15,ナット16で取り付ける。

一方、シールド掘進機３は、発進台17上に載置され、
その後端部にシールリング13が連結されると共に、シー
ルド掘進機３の後部内周に沿って仮セグメント6aが組み
立てられる（第１図）。

シールド掘進機３はシールドジャッキ27で仮セグメン
ト6aを押圧しながら掘進し、その掘進に伴いセグメント
６を順次組み立てて行き、上記開口部４を貫通し、前方
の地山７を掘削する。このとき、シールド掘進機３の外
周面に上記エントランスパッキン11の内周が摺接して、
開口部４とシールド掘進機３の外周との間がシールさ
れ、セグメント６とシールド掘進機３の内周との間は、
テールシール28でシールされる。さらに、掘進してシー
ルド掘進機３全体が開口部４を貫通する際、シールリン
グ13を押圧手段24で押圧して、シールリング13の外周を
エントランスパッキン11の内周に嵌合させると共に、上
記埋込ボルト15のナット16を取り外し、押え部材14の外
面にシールリング13のつば部22を当接させ、ボルト穴23
に埋込ボルト15を挿通させてナット16で連結してシール
リング13を開口部４に据え付ける。その後、シールド掘
進機３の掘進に伴い、シールリング13はシールド掘進機
３から切り離され、シールリング13の外周面と開口部４
の内周面とはエントランスパッキン11でシールされ、シ
ールリング13の内周面とセグメント６の外周面はパッキ
ン12でシールされる（第３図）。このとき、パッキン押
え部材20のボルト21を締め付ければパッキン12が圧縮さ
れてその断面が大きくなり、パッキン12の内周面がセグ
メント６の外周面に圧接し、シールリング13の内周面と
セグメント６の外周面との間がシールされると共に、開
口部４とセグメント６との間が完全にシールされる。こ
れにより、前方の地山７の硬化剤の注入範囲を小さくす
ることができる。

また、シールリング11の外径がシールド掘進機３の外
径とはほぼ同一に形成されているので、開口部４の内周
面とシールリング11の外周面との間の隙間を小さくで
き、大型の海底トンネル掘削時において大きな水圧がエ
ントランスパッキン11に及ぼしても、エントランスパッ
キン11の逆屈曲を防止することができる。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、シールド掘進機と同一
径に形成したシールリングの外周を開口部のエントラン
スパッキンの内周に嵌合させて開口部に据え付けるの
で、開口部の内周面とセグメントとの外周面との間を完
全にシールすることができ、また、大型の海底トンネル
掘削時において大きな水圧がエントランスパッキンに及
ぼしても、エントランスパッキンの逆屈曲を防止するこ
とができる等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略縦断面図、第２図
は第１図のII−II線断面図、第３図はシールド掘進機が
開口部を貫通する状態を示す概略縦断面図、第４図は要
部を示す一部拡大断面図、第５図は従来例を示す概略縦
断面図、第６図は従来例を示す一部拡大断面図である。 図中、１はたて坑、３はシールド掘進機、４は開口部、
６はセグメント、11はエントランスパッキン、12はパッ
キン、13はシールリングである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】たて坑にシールド掘進機を発進させるべく
   形成された開口部の内周と、該開口部を貫通してたて坑
   内からシールド掘進機の掘進に伴って組み立てられるセ
   グメントの外周との間をシールする装置において、上記
   開口部の周縁部に設けられ、その内周がシールド掘進機
   の外周に摺接してシールするエントランスパッキンと、
   上記シールド掘進機とほぼ同一径の筒状に形成されると
   共に内周に上記セグメント外周に摺接してシールするパ
   ッキンを有し、上記シールド掘進機の後端部に連結され
   て上記開口部まで搬送され、上記エントランスパッキン
   に外周を嵌合させて据え付けられるシールリングとを備
   えたことを特徴とするたて坑のシール装置。