JP2818775B2 - シールド掘進機のテールシール部止水方法 - Google Patents
シールド掘進機のテールシール部止水方法Info
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- JP2818775B2 JP2818775B2 JP2299731A JP29973190A JP2818775B2 JP 2818775 B2 JP2818775 B2 JP 2818775B2 JP 2299731 A JP2299731 A JP 2299731A JP 29973190 A JP29973190 A JP 29973190A JP 2818775 B2 JP2818775 B2 JP 2818775B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大深度、高水圧下の地中を掘進するシール
ド掘進機のテールシール部止水方法に関する。
ド掘進機のテールシール部止水方法に関する。
大深度、高水圧下の地中を掘進するシールド掘進機で
は、坑内作業の安全確保のため、テールシール部の止水
性の維持が重要課題となっいてる。この問題を解決する
方法として、特開平２−176096号で述べているように、
シールド本体のテールスキンプレートにテールシールを
複数段装備し、テールシール段間にグリース状充填材を
充填して、その充填材圧力を周辺地山の土圧、水圧に対
抗できる圧力に保持することにより、5kgf/cm2以上の高
水圧下においても、テールシール部の漏水を防止できる
ことが実験により明らかになってきた。
は、坑内作業の安全確保のため、テールシール部の止水
性の維持が重要課題となっいてる。この問題を解決する
方法として、特開平２−176096号で述べているように、
シールド本体のテールスキンプレートにテールシールを
複数段装備し、テールシール段間にグリース状充填材を
充填して、その充填材圧力を周辺地山の土圧、水圧に対
抗できる圧力に保持することにより、5kgf/cm2以上の高
水圧下においても、テールシール部の漏水を防止できる
ことが実験により明らかになってきた。
第７図および第８図は上記方法を用いた従来例のテー
ルシール部縦面図、第９図は第７図のＢ矢視図で、組み
立てられたセグメントのグラウトホール位置を示したも
のである。第７図および第８図において、シールド本体
１のテールスキンプレート２にはセグメント３の外周面
に接するテールシール４が３段装備されており、各々の
テールシール段間に充填材注入ポンプ（図示せず）によ
りテールスキンプレート２の充填材注入口５を通して粘
性の高いグリース状充填材６を注入し、テールスキンプ
レート２とセグメント３との隙間に充満させている。シ
ールド本体１が推進するにつれ、注入された充填材６は
セグメント３の外周面に付着して地山側へ流出するた
め、テールシール段間の充填材圧力が徐々に下がってく
るので、充填材の流出した分を機内から補給することで
充填材圧力を周辺地山の土圧、水圧に対抗できる圧力に
保持するようにしている。
ルシール部縦面図、第９図は第７図のＢ矢視図で、組み
立てられたセグメントのグラウトホール位置を示したも
のである。第７図および第８図において、シールド本体
１のテールスキンプレート２にはセグメント３の外周面
に接するテールシール４が３段装備されており、各々の
テールシール段間に充填材注入ポンプ（図示せず）によ
りテールスキンプレート２の充填材注入口５を通して粘
性の高いグリース状充填材６を注入し、テールスキンプ
レート２とセグメント３との隙間に充満させている。シ
ールド本体１が推進するにつれ、注入された充填材６は
セグメント３の外周面に付着して地山側へ流出するた
め、テールシール段間の充填材圧力が徐々に下がってく
るので、充填材の流出した分を機内から補給することで
充填材圧力を周辺地山の土圧、水圧に対抗できる圧力に
保持するようにしている。
しかし、従来使用されているセグメントでは、グラウ
トホール７のねじ部がセグメント３の内周面側にあり、
グラウトホール用プラグ８を装着したときでも、プラグ
端とセグメント３の外周面との間に空間が残存した状態
となっている。しかも、第９図に示すように、セグメン
トを組み立てた状態では、１リングを構成する各セグメ
ントのグラウトホール７が円周方向に１列に並んでるた
め、第８図のように機内で組み立てたセグメント３のグ
ラウトホール７が最も切羽側のテールシール４を乗り越
えてテールシール４の段間に進入してくると、セグメン
ト３の外周面側に開いたグラウトホール７内の残存空間
によってテールシール４の段間に大きな空間が生じ、こ
のため段間の充填材圧力が急激に低下して周辺地山の土
圧、水圧に対抗できなくなり、充填材圧力が回復するま
でテールシール部を通して機内への漏水が生じる。ま
た、充填材６が漏水と共にテールシール段間より流出す
ると、充填材圧力が回復せず、漏水が止まらない場合も
る。これは、テールシール段間に急激に大きな空間が生
じたことで充填材の補給が追いつかないためであり、ま
た空間容積に対応した量の充填材を瞬時に補給すること
は、充填材注入ポンプの容量が膨大となるため実現困難
である。
トホール７のねじ部がセグメント３の内周面側にあり、
グラウトホール用プラグ８を装着したときでも、プラグ
端とセグメント３の外周面との間に空間が残存した状態
となっている。しかも、第９図に示すように、セグメン
トを組み立てた状態では、１リングを構成する各セグメ
ントのグラウトホール７が円周方向に１列に並んでるた
め、第８図のように機内で組み立てたセグメント３のグ
ラウトホール７が最も切羽側のテールシール４を乗り越
えてテールシール４の段間に進入してくると、セグメン
ト３の外周面側に開いたグラウトホール７内の残存空間
によってテールシール４の段間に大きな空間が生じ、こ
のため段間の充填材圧力が急激に低下して周辺地山の土
圧、水圧に対抗できなくなり、充填材圧力が回復するま
でテールシール部を通して機内への漏水が生じる。ま
た、充填材６が漏水と共にテールシール段間より流出す
ると、充填材圧力が回復せず、漏水が止まらない場合も
る。これは、テールシール段間に急激に大きな空間が生
じたことで充填材の補給が追いつかないためであり、ま
た空間容積に対応した量の充填材を瞬時に補給すること
は、充填材注入ポンプの容量が膨大となるため実現困難
である。
上記のように従来技術では、セグメントのグラウトホ
ールが最も切羽側のテールシールを乗り越えてテールシ
ール段間に進入してきたとき、プラグ端とセグメント外
周面とのグラウトホール内に残存する空間によってテー
ルシール段間に急激に大きな空間が生じるため、段間の
充填材圧力が低下してその回復が遅れ、テールシール部
に漏水が生じてしまうことがわかった。
ールが最も切羽側のテールシールを乗り越えてテールシ
ール段間に進入してきたとき、プラグ端とセグメント外
周面とのグラウトホール内に残存する空間によってテー
ルシール段間に急激に大きな空間が生じるため、段間の
充填材圧力が低下してその回復が遅れ、テールシール部
に漏水が生じてしまうことがわかった。
本発明は上記の点にかんがみ、セグメント外周面側に
開いたグラウトホール内の残存空間によってテールシー
ル段間の充填材圧力の安定が乱されるこことを防ぎ、高
水圧下でのテールシール部の止水性を維持することを目
的とする。
開いたグラウトホール内の残存空間によってテールシー
ル段間の充填材圧力の安定が乱されるこことを防ぎ、高
水圧下でのテールシール部の止水性を維持することを目
的とする。
上記目的を達成するために請求項１記載の方法では、
セグメントのグラウトホール用プラグをセグメント外周
面またはその近傍までプラグ端がくるように装着した状
態で、グラウトホールをテールシール段間にのぞませる また、請求項２記載の方法では、セグメントにグラウ
トホール用プラグを装着し、そのプラグ端よりセグメン
ト外周面またはその近傍までの空間に固体または半固体
の充填材を詰めた状態で、グラウトホールをテールシー
ル段間のぞませる。
セグメントのグラウトホール用プラグをセグメント外周
面またはその近傍までプラグ端がくるように装着した状
態で、グラウトホールをテールシール段間にのぞませる また、請求項２記載の方法では、セグメントにグラウ
トホール用プラグを装着し、そのプラグ端よりセグメン
ト外周面またはその近傍までの空間に固体または半固体
の充填材を詰めた状態で、グラウトホールをテールシー
ル段間のぞませる。
上記構成により、セグメントのグラウトホールが最も
切羽側のテールシールを乗り越えてテールシール段間に
進入してきたとき、従来のようにテールシール段間に急
激に大きな空間が生じることがなく、空間が生じたとし
ても空間容積が小さいため、段間での充填材圧力の低下
は少なく、充填材を補給することで短時間に周辺地山の
土圧、水圧に対抗できる圧力に回復させることができ
る。
切羽側のテールシールを乗り越えてテールシール段間に
進入してきたとき、従来のようにテールシール段間に急
激に大きな空間が生じることがなく、空間が生じたとし
ても空間容積が小さいため、段間での充填材圧力の低下
は少なく、充填材を補給することで短時間に周辺地山の
土圧、水圧に対抗できる圧力に回復させることができ
る。
以下、本発明の実施例を第１図〜第６図を用いて説明
する。
する。
第１図および第２図に本発明の第１実施例を示す。両
図において、シールド本体１のテールスキンプレート２
にはセグメント３の外周面に接するテールシール（鋼線
の束を主体としたブラシシールなど）４が３段装備され
ておりテールシール４の段間には充填材注入ポンプ（図
示せず）によりテールスキンプレート２に充填材注入口
５を通して粘性の高いグリース状充填材（繊維入りグリ
ースなど）６を注入し、テールスキンプレート２とセグ
メント３との隙間に充満させるようにしている。充填材
６の流出防止はテールシール４によって行う。
図において、シールド本体１のテールスキンプレート２
にはセグメント３の外周面に接するテールシール（鋼線
の束を主体としたブラシシールなど）４が３段装備され
ておりテールシール４の段間には充填材注入ポンプ（図
示せず）によりテールスキンプレート２に充填材注入口
５を通して粘性の高いグリース状充填材（繊維入りグリ
ースなど）６を注入し、テールスキンプレート２とセグ
メント３との隙間に充満させるようにしている。充填材
６の流出防止はテールシール４によって行う。
テールシール段間の充填材圧力を管理する方法として
は、例えば特開平２−176096号に記載されているよう
に、周辺地山の土圧、水圧とテールシール段間の充填材
圧力とをそれぞれ圧力センサで計測し、計測された周辺
地山の土圧、水圧に基づき、次のように充填材圧力の上
下限を設定する。
は、例えば特開平２−176096号に記載されているよう
に、周辺地山の土圧、水圧とテールシール段間の充填材
圧力とをそれぞれ圧力センサで計測し、計測された周辺
地山の土圧、水圧に基づき、次のように充填材圧力の上
下限を設定する。
Pg1＝PW＋p1 Pg2＝PW＋p2 Pg1：充填材圧力の上限設定値 Pg2：充填材圧力の上限設定値 PW：周辺地山の土圧、水圧計測値 p1：地山側テールシールとセグメント間の充填材通過抵
抗 p2：止水可能限界圧 ここで、p1，p2は実験等で決められる値である。
抗 p2：止水可能限界圧 ここで、p1，p2は実験等で決められる値である。
充填材圧力の計測値Pgを上下限設定値Pg1，Pg2と比較
し、PgがPg2まで低下すると充填材の注入を開始し、Pg
がPg1まで上昇すると充填材の注入を停止して、Pg2≦Pg
≦Pg1の関係を保つように充填材注入ポンプの運転を制
御する。
し、PgがPg2まで低下すると充填材の注入を開始し、Pg
がPg1まで上昇すると充填材の注入を停止して、Pg2≦Pg
≦Pg1の関係を保つように充填材注入ポンプの運転を制
御する。
本実施例に用いられているセグメント３は中心位置に
グラウトホール７を持つ平形コンクリートセグメント
で、グラウトホール７のねじ部はセグメント外周面近傍
に設けてあり、グラウトホール用プラグ８をセグメント
外周面近傍までプラグ端がくるように装着した状態で、
グラウトホール７をテールシール４の段間にのぞませ
る。このようにすると、第２図に示すように、グラウト
ホール７が最も切羽側のテールシール４を乗り越えてテ
ールシール段間に進入してきたとき、セグメント外周面
側に開いたグラウトホール７内に残存空間によりテール
シール段間に急激に空間が生じても、その空間容積が少
ないため、テールシール段間の充填材圧力の低下は少な
く、充填材注入口５からの充填材の補給により短時間に
圧力が回復する。これよにり、充填材圧力を地山圧力に
対抗できる圧力に保持し、漏水を防止することができ
る。
グラウトホール７を持つ平形コンクリートセグメント
で、グラウトホール７のねじ部はセグメント外周面近傍
に設けてあり、グラウトホール用プラグ８をセグメント
外周面近傍までプラグ端がくるように装着した状態で、
グラウトホール７をテールシール４の段間にのぞませ
る。このようにすると、第２図に示すように、グラウト
ホール７が最も切羽側のテールシール４を乗り越えてテ
ールシール段間に進入してきたとき、セグメント外周面
側に開いたグラウトホール７内に残存空間によりテール
シール段間に急激に空間が生じても、その空間容積が少
ないため、テールシール段間の充填材圧力の低下は少な
く、充填材注入口５からの充填材の補給により短時間に
圧力が回復する。これよにり、充填材圧力を地山圧力に
対抗できる圧力に保持し、漏水を防止することができ
る。
第３図に示す本発明の第２実施例は、グラウトホール
７のねじ部およびグラウトホール用プラグ８をセグメン
ト３の内周面から外周面近傍まで達する長さとして、セ
グメント外周面近傍にプラグ端がくるようにしたもの
で、機能的には第１実施例と同等である。第１および第
２実施例において、プラグ端の形状を変えれば、セグメ
ント外周面までプラグ端くるようにすることもでき、さ
らに効果的である。
７のねじ部およびグラウトホール用プラグ８をセグメン
ト３の内周面から外周面近傍まで達する長さとして、セ
グメント外周面近傍にプラグ端がくるようにしたもの
で、機能的には第１実施例と同等である。第１および第
２実施例において、プラグ端の形状を変えれば、セグメ
ント外周面までプラグ端くるようにすることもでき、さ
らに効果的である。
第４回に示す本発明の第３実施例は、グラウトホール
用プラグ８をセグメント３の内周面近傍に装着し、グラ
ウトホール７内のプラグ端よりセグメント外周面までの
空間に円柱状の木材を充填材９として詰めた例で、充填
材９となる木材はプラグ端に取り付けておくこともでき
る。グラウトホール用充填材９は木材に限らず、テール
シール段間に注入する充填材６と同種グリース状充填材
または粘土などのようなある程度の粘性を持った半固体
または固体で、グラウト注入時に障害にならないもので
あればよく、セグメント製作時にあらかじめグラウトホ
ール７のセグメント外周面側空間に充填材９を詰めた状
態で、グラウトホール７をテールシール段間にのぞませ
る。本実施例は、セグメントのグラウトホール形状やプ
ラグ形状を基本的に変えずに実施することができる。
用プラグ８をセグメント３の内周面近傍に装着し、グラ
ウトホール７内のプラグ端よりセグメント外周面までの
空間に円柱状の木材を充填材９として詰めた例で、充填
材９となる木材はプラグ端に取り付けておくこともでき
る。グラウトホール用充填材９は木材に限らず、テール
シール段間に注入する充填材６と同種グリース状充填材
または粘土などのようなある程度の粘性を持った半固体
または固体で、グラウト注入時に障害にならないもので
あればよく、セグメント製作時にあらかじめグラウトホ
ール７のセグメント外周面側空間に充填材９を詰めた状
態で、グラウトホール７をテールシール段間にのぞませ
る。本実施例は、セグメントのグラウトホール形状やプ
ラグ形状を基本的に変えずに実施することができる。
第１〜第３図実施例はプラグ端よりセグメント外周面
までの間のグラウトホール内残存空間の容積をできるだ
け小さくすることを主眼としたものであるが、これと併
せてテールシール段間に同時に進入するグラウトホール
の数を減らすことも漏水防止に有効である。第５図およ
び第６図にその一例を示す。
までの間のグラウトホール内残存空間の容積をできるだ
け小さくすることを主眼としたものであるが、これと併
せてテールシール段間に同時に進入するグラウトホール
の数を減らすことも漏水防止に有効である。第５図およ
び第６図にその一例を示す。
従来は、第９図に示すように、１リングを構成する各
セグメントのグラウトホール７が円周方向に１列に並ぶ
ようにしていたが、第５図および第６図に示す本発明の
第４実施例では、１リングを構成する各セグメントのグ
ラウトホール７がセグメント軸方向に互い違いにずれた
位置にくるようにしている。このようにすると、１リン
グ中の各セグメントのグラウトホール７が半数ずつ１列
となってテールシール段間に進入することになるため、
テールシール段間の充填材６の圧力低下がより少なくな
る。さらに、各列のグラウトホール７のセグメント軸方
向のずれ寸法l1をテールシール４の段間距離りl2より大
きくしておくことにより、１列のグラウトホール７の残
存空間が充填材６で満たされた後に次の列のグラウトホ
ール７がテールシール段間に進入してくることになるの
で、より短時間に充填材６の補給ができ、充填材注入ポ
ンプの容量も小さくてすむ。
セグメントのグラウトホール７が円周方向に１列に並ぶ
ようにしていたが、第５図および第６図に示す本発明の
第４実施例では、１リングを構成する各セグメントのグ
ラウトホール７がセグメント軸方向に互い違いにずれた
位置にくるようにしている。このようにすると、１リン
グ中の各セグメントのグラウトホール７が半数ずつ１列
となってテールシール段間に進入することになるため、
テールシール段間の充填材６の圧力低下がより少なくな
る。さらに、各列のグラウトホール７のセグメント軸方
向のずれ寸法l1をテールシール４の段間距離りl2より大
きくしておくことにより、１列のグラウトホール７の残
存空間が充填材６で満たされた後に次の列のグラウトホ
ール７がテールシール段間に進入してくることになるの
で、より短時間に充填材６の補給ができ、充填材注入ポ
ンプの容量も小さくてすむ。
本発明は、平形コンクリートセグメント以外のスチー
ルセグメントなどを用いる場合にも同様に適用すること
ができる。
ルセグメントなどを用いる場合にも同様に適用すること
ができる。
本発明によれば、セグメントのグラウトホールが最も
切羽側のテールシールを乗り越えてテールシール段間に
進入してきたとき、グラウトホールのプラグ端よりセグ
メント外周面までの間の残存空間によりテールシール段
間に生じる空間の容積を小さくできるため、テールシー
ル段間の充填材の圧力変動が少なく、充填材の補給によ
り短時間に周辺地山の土圧、水圧に対抗できる圧力に回
復させることができる。これにより、高水圧下において
もテールシール段間の充填材圧力を安定に保持してテー
ルシール部の漏水を防止でき、かつ充填材注入ポンプの
容量を小さくできるという効果がある。
切羽側のテールシールを乗り越えてテールシール段間に
進入してきたとき、グラウトホールのプラグ端よりセグ
メント外周面までの間の残存空間によりテールシール段
間に生じる空間の容積を小さくできるため、テールシー
ル段間の充填材の圧力変動が少なく、充填材の補給によ
り短時間に周辺地山の土圧、水圧に対抗できる圧力に回
復させることができる。これにより、高水圧下において
もテールシール段間の充填材圧力を安定に保持してテー
ルシール部の漏水を防止でき、かつ充填材注入ポンプの
容量を小さくできるという効果がある。
第１図は本発明の第１実施例のテールシール部縦断面
図、第２図は第１実施例のグラウトホールがテールシー
ル段間に進入した時点の状態図、第３図は本発明の第２
実施例のセグメント縦断面図、第４図は本発明の第３実
施例のセグメント縦断面図、第５図は本発明の第４実施
例のテールシール部縦断面図、第６図は第５図のＡ矢視
図、第７図は従来例のテールシール部縦断面図、第８図
は従来例のグラウトホールがテールシール段間に進入し
た時点の状態図、第９図は第７図のＢ矢視図である。 １……シールド本体、２……テールスキンプレート、３
……セグメント、４……テールシール、５……充填材注
入口、６……グリース状充填材、７……グラウトホー
ル、８……グラウトホール用プラグ、９……グラウトホ
ール用充填材。
図、第２図は第１実施例のグラウトホールがテールシー
ル段間に進入した時点の状態図、第３図は本発明の第２
実施例のセグメント縦断面図、第４図は本発明の第３実
施例のセグメント縦断面図、第５図は本発明の第４実施
例のテールシール部縦断面図、第６図は第５図のＡ矢視
図、第７図は従来例のテールシール部縦断面図、第８図
は従来例のグラウトホールがテールシール段間に進入し
た時点の状態図、第９図は第７図のＢ矢視図である。 １……シールド本体、２……テールスキンプレート、３
……セグメント、４……テールシール、５……充填材注
入口、６……グリース状充填材、７……グラウトホー
ル、８……グラウトホール用プラグ、９……グラウトホ
ール用充填材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉浦 康史 兵庫県神戸市須磨区小寺町１丁目１番13 号 日本グリース株式会社技術研究所内 (72)発明者 芝野 隆行 兵庫県神戸市須磨区小寺町１丁目１番13 号 日本グリース株式会社技術研究所内 (72)発明者 新井 友行 大阪府大東市御領２丁目２番19号 昭和 工業株式会社内 (72)発明者 三好 博明 大阪府大東市御領２丁目２番19号 昭和 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−42735（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−23394（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−2595（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−31698（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E21D 11/00
Claims (2)
- 【請求項１】シールド本体のテールスキンプレートにテ
ールシールを複数段装備し、テールシール段間にグリー
ズ状充填材を充填して、その充填材圧力を周辺地山の土
圧、水圧に対抗できる圧力に保持することにより、テー
ルシール部の漏水を防止するシールド掘進機のテールシ
ール部止水方法において、セグメントのグラウトホール
用プラグをセグメント外周面またはその近傍までプラグ
端がくるように装着した状態で、グラウトホールをテー
ルシール段間にのぞませることを特徴とするシールド掘
進機のテールシール部止水方法。 - 【請求項２】シールド本体のテールスキンプレートにテ
ールシールを複数段装備し、テールシール段間にグリー
ス状充填材を充填して、その充填材圧力を周辺地山の土
圧、水圧に対抗できる圧力に保持することにより、テー
ルシール部の漏水を防止するシールド掘進機のテールシ
ール部止水方法において、セグメントにグラウトホール
用プラグを装着し、そのプラグ端よりセグメント外周面
またはその近傍までの空間に固体または半固体の充填材
を詰めた状態で、グラウトホールをテールシール段間に
のぞませることを特徴とするシールド掘進機のテールシ
ール部止水方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2299731A JP2818775B2 (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | シールド掘進機のテールシール部止水方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2299731A JP2818775B2 (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | シールド掘進機のテールシール部止水方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04174193A JPH04174193A (ja) | 1992-06-22 |
| JP2818775B2 true JP2818775B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=17876285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2299731A Expired - Fee Related JP2818775B2 (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | シールド掘進機のテールシール部止水方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2818775B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-07 JP JP2299731A patent/JP2818775B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04174193A (ja) | 1992-06-22 |
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