JP2811549B2 - 坑口パッキン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は坑口に設置される坑
口パッキン装置に関し、更に詳しくは、坑口の内周面
と、該坑口に連通して地盤に掘削形成された掘削坑内に
配設されたトンネルセグメント、埋設管等の管路形成体
の外周面との間をシールする坑口パッキン装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、竪坑やトンネル坑等の坑口、
或いは地表に設けた坑口からシールド工法や推進工法に
よって地中に他の掘削坑、例えばトンネル坑、竪坑等を
構築することが行われている。シールド工法において
は、地盤を掘削する掘進機の後方部でセグメントを管状
に又は一部開放した周枠状に組み立てる作業を順次行う
ことにより、掘削された坑内に管路が形成される。ま
た、推進工法においては、掘進機又は刃口管の後部に連
設される埋設管の後端を推進機で押圧し該埋設管を地盤
中に圧入しながら掘進機又は手堀りで地盤を掘削するこ
とにより、掘削された坑内に管路が形成される。

【０００３】したがって、シールド工法及び推進工法の
何れにおいても、掘進機等の発進用又は到達用の坑口と
セグメントや埋設管等の管路形成体の外周面との間をシ
ールして発進坑内、到達坑内等への土砂や地下水等の流
入を防止する必要がある。

【０００４】従来の坑口パッキン装置は、例えば特開昭
４８−７６３４７号に示されているように、坑口の内周
面にチューブ状パッキンを装着し、該チューブ状パッキ
ン内に流体を圧入することにより、該チューブ状パッキ
ンを膨張させて管路形成体の外周面やその先端の掘進機
等の先導機器の外周面に圧接させるように構成されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の坑口パ
ッキン装置は構造の複雑なチューブ状パッキンを必要と
し、高価なものになるという欠点があった。

【０００６】したがって、本発明の目的は、構造が簡単
で止水性に優れた坑口パッキン装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、坑口と該坑口に連通して掘
削形成された掘削坑内に配設された管路形成体との間を
シールするための坑口パッキン装置であって、外周部が
前記坑口に取り付けられ、且つ、内周部が前記管路形成
体の先端の先導機器により押し拡げられて管路形成体の
外周面に摺接される板状の弾性パッキン部材を備え、該
弾性パッキン部材の一側面に、該弾性パッキン部材が管
路形成体により押し拡げられた時に該弾性パッキン部材
の内周部と協働して管路形成体を抗口の内周面に弾性支
持するための弾性体からなる複数のリブが該弾性パッキ
ン部材の内周部に沿って略放射状に配設されていること
を特徴とする。

【０００８】上記構成の坑口パッキン装置を先導機器発
進側の坑口に適用した場合、弾性パッキン部材の内周部
は坑口より発進する先導機器によってリブのある側に押
し拡げられ、該先導機器の外周面に摺接される。このと
き、リブは弾性パッキン部材の内周部に沿って略放射状
に配設されているので、弾性パッキン部材の押し拡げ動
作を阻害することはない。そして、先導機器がさらに前
進すると、弾性パッキン部材の内周部は先導機器の後部
に配設された管路形成体の外周面に摺接することによ
り、坑口の内周面と管路形成体との間をシールする。こ
のとき、弾性パッキン部材が地盤側の土圧、水圧等の圧
力を受けると、その圧力によって該弾性パッキン部材の
内周部が反転しようとするが、弾性パッキン部材の一側
面に配設されているリブが弾性パッキン部材の外周部側
の取付け部近傍に当たるので、該リブが反転防止用のス
トッパとして機能し、弾性パッキン部材の押拡げ方向と
は反対方向への反転を防止する。したがって、地盤側の
圧力は弾性パッキン部材の内周部を管路形成体の外周面
に圧接させるように作用するので、坑口の内周面と管路
形成体との間を耐圧シールすることができる。また、リ
ブと弾性パッキン部材とで管路形成体を坑口の内周面に
対し弾性支持することができるので、耐震性に優れた坑
口パッキン装置となる。

【０００９】また、上記構成の坑口パッキン装置を先導
機器到達側の坑口に適用した場合も、弾性パッキン部材
の内周部は坑口に到達する先導機器によってリブのある
側に押し拡げられ、該先導機器の外周面に摺接される。
そして、先導機器がさらに前進すると、弾性パッキン部
材の内周部は先導機器の後部に配設された管路形成体の
外周面に摺接することにより、坑口の内周面と管路形成
体との間をシールする。また、弾性パッキン部材の一側
面に配設されているリブが抗口の内周面に弾接するので
耐震性に優れた抗口シール構造が得られる。また、該リ
ブにより該弾性パッキン部材の反転を防止することがで
きる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施例につき説明する。

【００１１】図１から図３までは本発明を推進工法の発
進側竪坑の坑口に適用した場合の坑口パッキン装置の第
１実施例を示したものである。図１は坑口パッキン装置
の一部破断正面図であり、図２は図１の坑口パッキン装
置の図１中Ａ−Ａ線断面拡大図であり、図３（ａ），
（ｂ）はそれぞれ図１の坑口パッキン装置の作用を示す
縦断面端面図である。

【００１２】これらの図を参照すると、竪坑１の坑壁２
にはその内壁面及び外壁面に開口する坑口３が形成され
ており、竪坑１の坑口３の内壁側開口端には竪坑１の内
部に向かって突出する複数のボルト５を固設した環状の
固定板４が固設されている。また、坑口３の内壁側開口
端側の内周面には筒状体６が固設されている。固定板４
と筒状体６とは溶接等で一体化されており、筒状体６の
内周面は坑口３の内周面と面一をなすように竪坑１の坑
壁２に埋設されている。坑口３から推進機（図示省略）
によって押し出される管路形成体としてのヒューム管
（埋設管）７の先端には先導機器としての刃口管８が取
り付けられている。

【００１３】図１及び図３に示すように、坑口パッキン
装置は、ゴム等の弾性体からなる板状の弾性パッキン部
材９を備え、その外周部には上記ボルト５を通す複数の
通孔９ａが形成されている。ここではヒューム管７の外
周形状に対応して弾性パッキン部材９も環状に形成され
ている。また、環状の押え板１１にもボルト５を通す複
数の通孔１１ａが形成されている。これら弾性パッキン
部材９及び押え板１１の通孔９ａ，１１ａにボルト５を
通し、該ボルト５に螺合するナット１２で締め込むこと
により、弾性パッキン部材９の外周部を坑口３に固定す
ることができる。

【００１４】図３（ａ）から判るように、弾性パッキン
部材９はヒューム管７の内径よりも小さい内径を有す
る。また、弾性パッキン部材９の一側面には、複数のリ
ブ１０が該弾性パッキン部材９の内周部に沿って略放射
状に配設されている。図２に示すように、各リブ１０は
板ブロック状をなしている。リブ１０はゴム等の弾性体
からなる。また各リブ１０は、図３に示すように、弾性
パッキン部材９の内周部が刃口管８又はヒューム管７で
押し拡げられたときリブ１０が坑口３の内周面（図示実
施例では筒状体６の内周面）に弾接するようにリブ１０
の高さが設定される。

【００１５】上記構成の坑口パッキン装置を竪坑１の発
進側の坑口３に設ける場合、弾性パッキン部材９はリブ
１０が弾性パッキン部材９の外側に位置するように坑口
３に取り付ける。したがって、ヒューム管７の先端の刃
口管８を坑口３から押し出すと、刃口管８の先端で弾性
パッキン部材９の内周部がリブ１０のある側すなわち竪
坑１の外部側に押し拡げられる。このとき、リブ１０は
弾性パッキン部材９の内周部に沿って略放射状に配設さ
れているので、弾性パッキン部材９の内周部の押し拡げ
動作を阻害することはない。そして、竪坑１の外方に向
けて押し拡げられた弾性パッキン部材９の内周部は刃口
管８の外周面に摺接され、その後ヒューム管７の前進に
伴ってヒューム管７の外周面に摺接される（図３（ｂ）
参照）ので、坑口３の内周面と刃口管８の外周面との間
及び坑口３の内周面とヒューム管７の外周面の間が順次
にシールされる。このとき、弾性パッキン部材９が坑口
３の外部の土圧等の圧力を受けると、その圧力によって
該弾性パッキン部材９の内周部が竪坑１の内部側に反転
しようとするが、ヒューム管７と摺接する側面とは反対
側の弾性パッキン部材９の側面に配設されているリブ１
０が弾性パッキン部材９の外周部側の取付け部近傍に当
たるので、坑口３の外部の圧力による弾性パッキン部材
９の反転を防止することができる。したがって、坑口３
の外部の圧力は弾性パッキン部材９の内周部をヒューム
管７の外周面に圧接させるように作用するので、坑口３
の内周面とヒューム管７の内周面との間を耐圧シールす
ることができる。したがって、止水性に優れた坑口パッ
キン装置となる。

【００１６】また、リブ１０がゴム等の弾性体からなる
ので、リブ１０と弾性パッキン部材９とを介してヒュー
ム管７を坑口３の内周面に対し弾性支持することができ
るので、耐震性に優れた坑口パッキン装置となる。

【００１７】図４及び図５は、本発明の構成を利用した
抗口パッキン装置を推進工法の竪坑到達側の坑口へ適用
した場合の参考例を示したものである。これらの図にお
いて上記第１実施例と同様の構成要素には同一の参照符
号が付してある。この参考例の弾性パッキン部材９は上
記第１実施例と同様の方法で竪坑１の坑口３に取り付け
られているが、弾性パッキン部材９の一側面に放射状に
配設されているリブ１０が竪坑１の内部側に位置するよ
うに坑口３に取り付けられている点が上記実施例と異な
る。また、この参考例の坑口パッキン装置においては、
各リブ１０に引締用ワイヤ１３を通す通孔１０ａが形成
されている。この引締用ワイヤ１３は、図４に示すよう
に、その一端が竪坑１の相対向する内壁面の一方に係止
されており、他端が竪坑１内の他方の内壁面にジャッキ
手段１４を介して係止されている。

【００１８】したがって、この参考例の場合、弾性パッ
キン部材９の内周部は竪坑１の坑口３に到達する刃口管
８によってリブ１０のある側すなわち竪坑１の内部側に
押し拡げられて刃口管８の外周面に摺接される。そし
て、刃口管８がさらに前進すると、弾性パッキン部材９
の内周部は刃口管８の後部のヒューム管７の外周面に摺
接することにより、坑口３の内周面とヒューム管７の外
周面との間をシールする。また、弾性パッキン部材九の
内周部が竪坑１の外部側に反転しようとすると、弾性パ
ッキン部材９の一側面に配設されているリブ１０が該弾
性パッキン部材９の外周部の取付け部近傍に当接して該
弾性パッキン部材９の反転を防止する。

【００１９】また、ジャッキ手段１４を操作してリブ１
０の通孔１０ａに通した引締用ワイヤ１３を引き締める
ことにより、弾性パッキン部材９の内周部をヒューム管
７の外周面上に締め付けることができるので、坑口３の
外部の圧力に対する弾性パッキン部材９の耐圧シール性
を高めることができる。

【００２０】図６は本発明を推進工法の竪坑到達側の坑
口に適用した場合の第２実施例を示したものである。図
において上記第１実施例と同様の構成要素には同一の参
照符号が付してある。この第２実施例では、弾性パッキ
ン部材９の内周部がリブ１０のある側すなわち竪坑１の
内部側に押し拡げられるときにリブ１０の周りを包囲す
る筒状体１５が環状の押え板１１と一体に設けられてい
る。１６は補強リブである。したがって、この第３実施
例の場合、坑口３の内周面とヒューム管７の外周面との
間が弾性パッキン部材９でシールされるときに、坑口３
に固定された筒状体１５に対しリブ１０及び弾性パッキ
ン部材９を介してヒューム管７を弾性支持することがで
きるので、耐震性に優れた坑口パッキン装置となる。

【００２１】なお、図示は省略するが、図６に示す筒状
体１５が坑口３の内周面上に位置するように、弾性パッ
キン部材９の取付け部を坑口３の内部に設けてもよい。

【００２２】図７及び図８はそれぞれ上記各実施例の弾
性パッキン部材９の一側面に配設されるリブ１０の変形
例を示したものである。図７及び図８に示すリブ１０は
ゴム等の弾性体からなる。そして、図７のリブ１０はそ
の高さ方向に容易に圧縮又は座屈変形するように、両側
面１０ｂ，１０ｃが湾曲凹面状に形成されている。ま
た、図８のリブ１０はその高さ方向に容易に圧縮又は座
屈変形するように、内部に中空部１０ｄが形成されてい
る。これらのリブ１０を用いた場合、ヒューム管やセグ
メント（図示省略）等の外形と管路形成体と刃口管や掘
進機（図示省略）等の先導機器の外形との段差が大きい
場合であっても、リブ１０と弾性パッキン部材９とによ
り、坑口３の内周面又は筒状体１５の内周面と先導機器
の外周面との間をシールし且つ弾性支持した後、坑口３
の内周面又は筒状体１５の内周面と管路形成体の外周面
との間をシールし且つ弾性支持することが容易になる。

【００２３】以上、図示実施例につき説明したが、本発
明は上記実施例の態様のみに限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載した発明の範囲内においてその構
成要素にさらに種々の変更を加えることができる。例え
ば、図示は省略するが、図５に示す坑口パッキン装置を
到達用の坑口に適用する場合、リブ１０の通孔１０ａに
拡開用のワイヤを通し、該ワイヤで弾性パッキン部材９
の内周部を単独で拡開させるように構成すれば、発進用
の坑口に設ける場合と同様に、リブ１０が竪坑１の外部
側に位置するように弾性パッキン部材９を坑口３に取り
付けることができる。そして、ヒューム管等の管路形成
体が坑口に到達したときにワイヤによる拡開を解除すれ
ば、弾性パッキン部材９の内周部が管路形成体の外周面
に摺接するので、発進用坑口に設けられる坑口パッキン
装置と同様に、耐圧性に優れたシールが可能となる。

【００２４】さらに、本発明は竪坑の坑口のみならず、
トンネル壁に形成された分岐トンネル形成用の坑口、或
いは、竪坑の構築のために地表に設けられる坑口等にも
同様に適用することができる。また、適用される管路形
成体の形状に対応して弾性パッキン部材を例えば馬蹄
形、門形等の非環状のものとすることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、構造が簡単で止水性に優れた坑口パッキン装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を推進工法の発進側竪坑の坑口に適用し
た場合の坑口パッキン装置の第１実施例を示す一部破断
概略正面図である。

【図２】図１の坑口パッキン装置の図１中Ａ−Ａ線断面
拡大図である。

【図３】（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１の坑口パッキン
装置の作用を示す縦断面端面図である。

【図４】本発明の構成を利用した抗口パッキン装置を推
進工法の到達側竪坑の坑口に適用した場合の参考例を示
す概略正面図である。

【図５】（ａ），（ｂ）はそれぞれ図４の坑口パッキン
装置の作用を示す縦断面端面図である。

【図６】（ａ），（ｂ）は本発明を推進工法の到達側竪
坑の坑口に適用した場合の坑口パッキン装置の第２実施
例を示す縦断面端面図である。

【図７】坑口パッキン装置の弾性パッキン部材の一側面
に設けられるリブの変形例を示す図２と類似の断面図で
ある。

【図８】坑口パッキン装置の弾性パッキン部材の一側面
に設けられるリブの他の変形例を示す図２と類似の断面
図である。

【符号の説明】

１ 竪坑 ２ 坑壁 ３ 坑口 ７ ヒューム管（管路形成体） ８ 刃口管（先導機器） ９ 弾性パッキン部材 １０ リブ １０ａ 通孔 １３ ワイヤ １４ ジャッキ手段 １５ 筒状体

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 坑口と該坑口に連通して掘削形成された
   掘削坑内に配設された管路形成体との間をシールするた
   めの坑口パッキン装置であって、外周部が前記坑口に取
   り付けられ、且つ、内周部が前記管路形成体の先端の先
   導機器により押し拡げられて管路形成体の外周面に摺接
   される板状の弾性パッキン部材を備え、該弾性パッキン
   部材の一側面に、該弾性パッキン部材が管路形成体によ
   り押し拡げられた時に該弾性パッキン部材の内周部と協
   働して管路形成体を抗口の内周面に弾性支持するための
   弾性体からなる複数のリブが該弾性パッキン部材の内周
   部に沿って略放射状に配設されていることを特徴とする
   坑口パッキン装置。