JP3262718B2 - 防水シートの布設装置 - 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、防水シートの端部
を取り付けた防水シート取付部材を旋回リングで旋回さ
せることにより、シールド掘進機で掘削した地下坑の周
辺地山とセグメントとの間に防水シートを筒状に布設す
ることができるようにした防水シートの布設装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】シールド掘進機で地下坑の掘進作業を行
う場合、掘削した地下坑の周壁内側に沿ってセグメント
を組み立てるが、そのセグメントの組立ては、単位セグ
メントを何度も継ぎ足すことにより進められるため、組
み立てられたセグメントの各所に継ぎ目ができる。こう
したセグメントの継ぎ目は、地山からの地下水が浸入し
ないように通常シール材で密封されるが、そのシール材
が劣化したり、さらにはセグメントにクラックが発生し
たりすることにより、地下坑内に地下水が浸入する恐れ
がある。こうしたことから、掘削した地下坑の周辺地山
とセグメントとの間には、セグメントの外周を包囲する
ように、防水シートを筒状に布設することがある。防水
シートをこうした態様で布設する技術は、従来から各種
技術が提案されているが、有力な最近の技術としては、
例えば、特開平７ー２１７３８９号公報に記載の技術を
挙げることができる。

【０００３】この特開平７ー２１７３８９号公報に記載
の技術は、新しく布設しようとする新設の防水シート
を、筒状をなしてすでに布設されている既設の防水シー
トに対し、隣接する縁部同士をテールプレート内でラッ
プさせながら巻き付け、その結果形成された環状のラッ
プ部を接合して、順次、継ぎ足して行くことにより、地
下坑の周辺地山とセグメントとの間に防水シートを筒状
に布設するようにしたものである。本発明は、この公報
に記載されているような防水シートの布設装置につい
て、これを設置しても、シールド掘進機の機長が長くな
らないように改良しようとするものである。

【０００４】そこで、この特開平７ー２１７３８９号公
報に記載の防水シートの布設装置を従来の技術として掲
げ、その概要を図３乃至図６に基づいて以下に説明す
る。図３は、従来の防水シートの布設装置を設置したシ
ールド掘進機の内部構造を示す側面図で、防水シートの
布設作業を開始しようとする状態を示す図、図４は、図
３の I−I 線断面図、図５は、図３の矢印II−II方向矢
視図、図６は、防水シートの布設作業終了後、セグメン
トの組立を開始しようとする状態を示す図３と同様の図
である。なお、図６では、図面が錯綜しないように、既
設の防水シート１３だけを図示し、これにラップして接
合されている新設の防水シート１４の図示は省略してい
る。この従来の装置の技術内容を説明するに当たって
は、用語や符号は、前記の公報に記載のものをそのまま
用いないで、本発明との対応関係が明確になるように、
できるだけ後述する本発明の具体化例に合わせるように
している。

【０００５】図３乃至図６において、１はシールド掘進
機のシールド本体、１ａはシールド本体１の後部をなす
テールプレート、２はシールド本体１を補強するリング
ガーダ、３はリングガーダ２に回転可能に設置した旋回
リング、４はこの旋回リング３の後面にシールド本体１
の軸方向に向けて取り付けられる防水シート取付部材と
してのアーム、５はリングガーダ２に取り付けられ旋回
リング３を回転可能に支持するローラーである。旋回リ
ング３には、ピニオン１１と噛み合う内歯が形成され、
モータ１２の回転がピニオン１１と内歯とからなる歯車
伝動機構を介して減速されて伝動される。また、旋回リ
ング３は、テールプレート１ａの内周面とシールドジャ
ッキロッド７との間隙をくぐり抜けながらテールプレー
ト１と同心的に回転できるように設置されている。した
がって、旋回リング３は、アーム４を取り付けた場合、
アーム４をテールプレート１ａの内周面の至近位置に位
置させて、その内周面に沿って旋回させることができ
る。その結果、アーム４も、旋回リング３と同様、テー
ルプレート１ａの内面とシールドジャッキロッド７との
間隙をくぐり抜けるようにしながら旋回する。

【０００６】アーム４は、旋回リング３に取り付ける場
合、旋回リング３に対して取外し自在に取り付けること
のできる固着手段により取り付けられており、セグメン
トの組立て作業を行う場合等これが邪魔になるときは、
必要に応じて随時旋回リング３から取り外して撤去でき
るようになっている。なお、アーム４は、前記特開平７
ー２１７３８９号公報に示されているように、セグメン
ト組立空間より切羽側の空間に引き込んで撤去できるよ
うにすることもできる。アーム４には、側部にクリップ
４ａが設けられ、後記防水シートロール１５から引き出
された長尺の防水シート１４の端部を、クリップ４ａを
用いて着脱自在に取り付けることができるようになって
いる。ローラー５は、図４によく表されているように、
旋回リング３の内周方向に複数設けられ、旋回リング３
の回転時に、その内周面に接触しながら旋回リング３を
案内する。従来の防水シートの布設装置は、大別する
と、防水シート取付部材としてのアーム４と、このアー
ム４を取り付けて旋回駆動する旋回リング３を中心とし
た、ローラー５やモータ１２を含む旋回駆動機構とで構
成される。

【０００７】６はシールドジャッキのシールドジャッキ
チューブ、７はこのシールドジャッキチューブ６内を前
後に摺動するシールドジャッキロッド、８はセグメント
の組立てを行うためのエレクタ、９はシールドジャッキ
の支持手段としての取付フランジ、１０は地下坑を覆工
した既設のセグメントである。シールドジャッキチュー
ブ６には、後端部に取付フランジ９を設けており、シー
ルドジャッキは、この取付フランジ９及びリングガーダ
２を介してシールド本体１により支持されることとなる
が、この点の具体的な構造は、従来の技術には明示され
ていないので、後に、「発明の実施の形態」の項で詳述
する。シールドジャッキロッド７の後端部には、既設の
セグメント１０の前端面に密着状態で当接して推進反力
がとれるようにするため、シールドジャッキスプレッダ
７ａが取付部材７ｂを介して傾動自在に取り付けられて
いる。その場合、シールドジャッキスプレッダ７ａがシ
ールドジャッキロッド７と軸心をずらして取り付けられ
ている。その結果、シールドジャッキロッド７は、シー
ルドジャッキスプレッダ７ａに対して偏心量ｅだけ偏心
してテールプレート１ａとの距離が増加するため、旋回
リング３やアーム４は、シールドジャッキロッド７とテ
ールプレート１ａとの間隙を楽にくぐり抜けることがで
きる。シールドジャッキは、シールド本体１の内周方向
に複数個配置されている。

【０００８】１３は筒状をなしてすでに布設されている
既設の防水シート、１４はこの既設の防水シート１３の
内周面にラップ部ａを形成した状態で巻き付けられる新
しく布設しようとする新設の防水シート、１５は防水シ
ート１４を巻いてロール状にした防水シートロール、１
６は新設の防水シート１４の布設の際に防水シートロー
ル１５を装着する防水シートロール受けである。防水シ
ート１４は、塩化ビニール、ポリエチレン等の合成樹脂
製のもので、セグメント１０の外周長より若干長尺でセ
グメント１０の軸方向長さよりやや幅広の長尺のシート
である。防水シート１４は、その端部をクリップ４ａで
アーム４に取り付けた後、アーム４を旋回させると、防
水シートロール１５から引き出され、その後縁部が既設
の防水シート１３の前縁部とラップ部ａを形成しながら
筒状に巻かれる。防水シートロール受け１６は、取り付
けの便のため、エレクタ８に取り付けられているが、必
ずしもエレクタ８に取り付ける必要はない。

【０００９】従来の防水シートの布設装置の操作につい
て述べると、図３に示すように、シールド掘進機で地下
坑を単位長さ掘進後、その掘進により生じたテールプレ
ート１ａ内の空間内でアーム４を旋回リング３に取り付
けるとともに、図４に示すように、防水シートロール１
５を防水シート受け１６に装着し、新設の防水シート１
４の端部をクリップ４ａでアーム４に取り付ける。次い
で、モータ１２で旋回リング３を回転駆動し、アーム４
をテールプレート１ａの内周面に沿って旋回させると、
新設の防水シート１４は、防水シートロール１５から引
き出されて既設の防水シート１３の縁部にラップ部ａを
形成するようにしながら筒状に巻き付けられて行き、旋
回リング３が１回転すると、ループ状に端部が合わせら
れた状態になる。しかる後、筒状に巻いた新設の防水シ
ート１４における端部の合わせ目及び新設の防水シート
１４と既設の防水シート１３のラップ部ａをそれぞれ熱
溶着等適宜の接合手段により接合して防水シート１４を
筒状体に形成する。こうした作業の終了後は、図６に示
すように、セグメントの組立て作業に支障がないように
アーム４を旋回リング３から取外して撤去するととも
に、シールドジャッキを縮めてシールドジャッキロッド
７を引っ込める。次いで、筒状体の防水シート１４内で
セグメントを組立て、その組立て終了後は、シールド掘
進機による通常の掘進工程に移行する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、シールドジ
ャッキをシールド本体で支持する場合、シールドジャッ
キチューブの後端部位を支持することが定着しており、
従来の防水シートの布設装置でも、取付フランジ９を用
いてこうした態様でシールドジャッキを支持している。
その結果、旋回リング３は、シールドジャッキロッド７
とテールプレート１ａとの間に配置されることとなるた
め、シールドジャッキを縮めてシールドジャッキロッド
７を引っ込めようとする場合、図６に示すように、旋回
リング３が障害となって、シールドジャッキロッド７を
完全に引っ込めることができない。そのため、シールド
ジャッキロッド７は、旋回リング３の配置空間ｄの分だ
け延ばすことが必要となり、必要以上に長くしなければ
ならないだけでなく、シールド掘進機の機長もその分長
くなる。シールド掘進機では、曲線掘削時の曲進性能を
向上させ、掘進時における地山との摩擦抵抗を減少させ
る上でも、シールド掘進機を降下し据え付けるための立
坑の径を短縮する上でも、シールド本体１の長さをでき
るだけ短縮することが重要であるが、シールド掘進機の
機長が長くなると、材料費が増加するだけにとどまら
ず、これらの点で問題が生じる。

【００１１】本発明は、従来の技術にこうした問題があ
ることに鑑み、その改善を図ろうとするものであり、そ
の技術課題は、シールド掘進機の機長を従来のものより
も短縮することができる防水シートの布設装置を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のこのような技術
課題は、防水シートの端部を着脱自在に取り付けること
のできる防水シート取付部材と、シールド本体内周面と
複数のシールドジャッキとの間隙をくぐり抜けるように
回転駆動され、防水シート取付部材を取り付けて旋回さ
せることができる旋回リングとを備え、防水シートの端
部を取り付けた防水シート取付部材を旋回リングで旋回
させることにより、シールド掘進機で掘削した地下坑の
周辺地山とセグメントとの間に防水シートを筒状に布設
するとともに、防水シート取付部材を随時撤去できるよ
うにした防水シートの布設装置において、「シールドジ
ャッキの全てをシールドジャッキチューブ後端部より前
方位置でシールド本体により支持し、そのシールドジャ
ッキを支持している前方位置とシールドジャッキチュー
ブ後端との間の領域に旋回リングを配置するようにし
て、旋回リングがシールド本体内周面とシールドジャッ
キチューブとの間隙をくぐり抜けながら回転駆動され得
るようにした」ことにより達成される。

【００１３】本発明の防水シートの接合装置は、こうし
た技術手段を採用しているので、防水シートを布設する
ため、防水シート取付部材を旋回リングに取り付けると
ともに、防水シートの端部を防水シート取付部材を取り
付けて旋回リングを回転駆動すると、旋回リングは、シ
ールド本体内周面とシールドジャッキチューブとの間隙
をくぐり抜けながら回転駆動される。こうして旋回リン
グを回転駆動して防水シート取付部材を旋回させると、
防水シートが筒状に布設される。また、防水シートの布
設作業の終了後、セグメントの組立て作業を行うため、
防水シート取付部材を撤去してシールドジャッキを縮め
ると、シールドジャッキロッドは、旋回リングに妨げら
れることなく、通常のシールドジャッキと同様に十分に
引っ込めることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明が実際上どのように
具体化されるのかを示す具体化例を図１乃至図４に基づ
いて説明することにより、本発明の実施の形態を明らか
にする。図１は、本発明の具体化例の防水シートの布設
装置を設置したシールド掘進機の内部構造を示す側面図
で、防水シートの布設作業を開始しようとする状態を示
す図、図２は、防水シートの布設作業終了後、セグメン
トの組立を開始しようとする状態を示す図１と同様の図
である。なお、図２では、図６同様、新設の防水シート
１４の図示を省略している。図１及び図２において、図
３乃至図６と同一の符号を付けた部分は、これらの各図
と同等の部分を表しているので、説明の重複を避けるた
めに詳述しない。

【００１５】本発明の具体化例の防水シートの接合装置
は、図３乃至図６に図示の従来の防水シートの布設装置
と同様、クリップ４ａを有しこのクリップ４ａで防水シ
ート１４の端部を着脱自在に取り付けることのできるア
ーム４と、シールド本体１のテールプレート１ａ内周面
と複数のシールドジャッキとの間隙をくぐり抜けるよう
に回転駆動され、アーム４を取り付けて旋回させること
ができる旋回リング３とを備え、防水シート１４の端部
を取り付けたアーム４を旋回リング３で旋回させること
により、シールド掘進機で掘削した地下坑の周辺地山と
セグメントとの間に防水シート１４を筒状に布設すると
ともに、アーム４を随時撤去できるようにしている。ま
た、旋回リング３は、ローラー５で回転可能に支持さ
れ、モータ１２の回転がピニオン１１と旋回リング３に
形成された内歯とからなる歯車伝動機構を介して伝動さ
れるようになっている点において、従来の防水シートの
布設装置と変わらない。

【００１６】そこで、まず、本具体化例の防水シートの
接合装置の特徴的な技術内容ついて述べると、本具体化
例の装置の最大の特徴は、シールドジャッキの全てをシ
ールドジャッキチューブ６の後端部より前方位置でシー
ルド本体１により支持し、そのシールドジャッキを支持
している前方位置とシールドジャッキチューブ６の後端
との間の領域に旋回リング３を配置するようにして、旋
回リング３がシールド本体１の内周面とシールドジャッ
キチューブ６との間隙をくぐり抜けながら回転駆動され
得るようにした点にある。次に、こうした技術内容を具
現するための構造について述べると、シールドジャッキ
をシールド本体１で支持するため、本具体化例では、シ
ールドジャッキの支持手段としての取付フランジ９を複
数の各シールドジャッキチューブ６にそれぞれ溶接で固
着するとともに、これらのシールドジャッキチューブ６
をそれぞれ挿通するための複数のシールドジャッキチュ
ーブ挿通孔をリングガーダ２に穿設して、このリングガ
ーダ２をシールド本体１に取り付けている。そして、そ
れらのシールドジャッキチューブ挿通孔にそれぞれシー
ルドジャッキチューブ６を挿通して取付フランジ９をリ
ングガーダ２の後面に当接させることにより、取付フラ
ンジ９及びリングガーダ２を介して複数の各シールドジ
ャッキをシールド本体１で支持するようにしている。

【００１７】こうしてシールドジャッキをシールド本体
１で支持する場合、特に、シールドジャッキチューブ６
の後端部より前方位置で支持するため、取付フランジ９
もシールドジャッキチューブ６の後端部より前方位置で
固着する。具体的には、旋回リング３の幅（軸方向の厚
さ）より若干大きい距離分だけ、取付フランジ９をシー
ルドジャッキチューブ６の後端よりも前方位置に配置
し、シールドジャッキチューブ６に固着するようにして
いる。また、これに伴って、リングガーダ２は、その取
付フランジ９の固着位置に対応する位置に取り付けら
れ、図３に比べてシールド本体１の前側に位置する。以
上のような構造により、シールドジャッキを支持するよ
うにしたため、取付フランジ９とシールドジャッキチュ
ーブ６の後端との間の領域に旋回リング３の配置空間を
確保することができる。本具体化例では、こうした領域
に旋回リング３を配置して、旋回リング３がテールプレ
ート１ａの内周面とシールドジャッキチューブ６との間
隙をくぐり抜けながら回転駆動され得るようにしてい
る。なお、こうした構造を採用したことにより、旋回リ
ング３がくぐり抜ける間隙は、従来の装置より若干狭く
なるが、前述したシールドジャッキスプレッダ７ａに対
するシールドジャッキロッド７の偏心量ｅを調整すれ
ば、その間隙を適宜広げられるので、実用上支障は生じ
ない。

【００１８】本発明の具体化例の防水シートの布設装置
は、以上のような構造を備えているので、防水シート１
４を布設するため、図１に示すように、アーム４を旋回
リング３に取り付けるとともに、従来の装置と同様の手
段により、新設の防水シート１４の端部をアーム４に取
り付けて旋回リング３を回転駆動すると、旋回リング３
は、テールプレート１ａとシールドジャッキチューブ６
との間隙をくぐり抜けながら回転駆動される。こうして
旋回リング３を回転駆動してアーム４を旋回させると、
従来の装置と同様の過程により、新設の防水シート１４
が既設の防水シート１３の縁部に筒状に巻き付けられて
行く。また、防水シート１４の布設作業の終了後、セグ
メントの組立て作業を行うため、アーム４を撤去してシ
ールドジャッキを縮めると、旋回リング３が従来の装置
とは異なりシールドジャッキチューブ６側の領域に配置
されているため、シールドジャッキロッド７は、図２に
示すように、旋回リング３に妨げられることなく、通常
のシールドジャッキと同様に十分に引っ込めることがで
きる。

【００１９】したがって、本具体化例によれば、従来の
防水シートの布設装置のようにシールドジャッキロッド
７を必要以上に長くする必要はなく、その結果、シール
ド掘進機の機長も長くならないので、シールド掘進機の
機長を従来のものよりも短縮することができる防水シー
トの布設装置が得られる。また、本具体化例では、シー
ルドジャッキをシールド本体１で支持する場合に、特
に、リングガーダ２のシールドジャッキチューブ挿通孔
にシールドジャッキチューブ６を挿通した後、取付フラ
ンジ９をリングガーダ２の後面に当接させて支持するよ
うにしていて、シールドジャッキを抜き差しすることに
より着脱するようにしていることに加え、図２を図６と
対比すれば明らかなように、旋回リング３は、従来の装
置とは異なり、その抜き差しの障害とならないように配
置しているため、組立作業が容易であり、また、従来の
装置に比べてシールドジャッキの着脱が容易に行えて、
シールドジャッキの保守や交換の便がよい。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、防水シートの端部を着脱自在に取り付けることので
きる防水シート取付部材と、シールド本体内周面と複数
のシールドジャッキとの間隙をくぐり抜けるように回転
駆動され、防水シート取付部材を取り付けて旋回させる
ことができる旋回リングとを備え、防水シートの端部を
取り付けた防水シート取付部材を旋回リングで旋回させ
ることにより、シールド掘進機で掘削した地下坑の周辺
地山とセグメントとの間に防水シートを筒状に布設する
とともに、防水シート取付部材を随時撤去できるように
した防水シートの布設装置において、「シールドジャッ
キの全てをシールドジャッキチューブ後端部より前方位
置でシールド本体により支持し、そのシールドジャッキ
を支持している前方位置とシールドジャッキチューブ後
端との間の領域に旋回リングを配置するようにして、旋
回リングがシールド本体内周面とシールドジャッキチュ
ーブとの間隙をくぐり抜けながら回転駆動され得るよう
にした」ことにより、シールド掘進機の機長を従来のも
のよりも短縮することができる防水シートの布設装置が
得られる。また、本発明を具体化する場合に、特に特許
請求範囲の請求項２に記載の技術手段を採用すれば、こ
うした効果に加えて、組立作業が容易であり、また、従
来の装置に比べてシールドジャッキの着脱が容易に行え
て、シールドジャッキの保守や交換の便がよいという効
果を併せ奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体化例の防水シートの布設装置を設
置したシールド掘進機の内部構造を示す側面図で、防水
シートの布設作業を開始しようとする状態を示す図であ
る。

【図２】防水シートの布設作業終了後、セグメントの組
立を開始しようとする状態を示す図１と同様の図であ
る。

【図３】従来の防水シートの布設装置を設置したシール
ド掘進機の内部構造を示す側面図で、防水シートの布設
作業を開始しようとする状態を示す図である。

【図４】図３の I−I 矢視図である。

【図５】図３の矢印II−II方向矢視図である。

【図６】防水シートの布設作業終了後、セグメントの組
立を開始しようとする状態を示す図３と同様の図であ
る。

【符号の説明】

１ シールド本体 １ａ テールプレート ２ リングガーダ ３ 旋回リング ４ アーム ５ ローラー ６ シールドジャッキチューブ ７ シールドジャッキロッド ９ 取付フランジ １０ 既設のセグメント １３ 既設の防水シート １４ 新設の防水シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯尾 正史 栃木県那須郡西那須野町四区町1534番１ 五洋建設株式会社 技術研究所内 (72)発明者 佐藤 慎 東京都文京区後楽二丁目２番８号 五洋 建設株式会社内 (72)発明者 平沢 幸久 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 前原 信之 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日立建機株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−217389（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−259496（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−240098（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−248890（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−72399（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 11/38

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 防水シートの端部を着脱自在に取り付け
   ることのできる防水シート取付部材と、シールド本体内
   周面と複数のシールドジャッキとの間隙をくぐり抜ける
   ように回転駆動され、防水シート取付部材を取り付けて
   旋回させることができる旋回リングとを備え、防水シー
   トの端部を取り付けた防水シート取付部材を旋回リング
   で旋回させることにより、シールド掘進機で掘削した地
   下坑の周辺地山とセグメントとの間に防水シートを筒状
   に布設するとともに、防水シート取付部材を随時撤去で
   きるようにした防水シートの布設装置において、シール
   ドジャッキの全てをシールドジャッキチューブ後端部よ
   り前方位置でシールド本体により支持し、そのシールド
   ジャッキを支持している前方位置とシールドジャッキチ
   ューブ後端との間の領域に旋回リングを配置するように
   して、旋回リングがシールド本体内周面とシールドジャ
   ッキチューブとの間隙をくぐり抜けながら回転駆動され
   得るようにしたことを特徴とする防水シートの布設装
   置。
2. 【請求項２】 シールドジャッキをシールドジャッキチ
   ューブ後端部より前方位置でシールド本体により支持す
   る場合に、シールドジャッキチューブに取付フランジを
   固着するとともに、シールドジャッキチューブ挿通孔を
   設けたリングガーダをシールド本体に取り付け、そのシ
   ールドジャッキチューブ挿通孔にシールドジャッキチュ
   ーブを挿通して取付フランジをリングガーダ後面に当接
   させることにより、シールドジャッキを支持するように
   して、取付フランジとシールドジャッキチューブ後端と
   の間の領域に旋回リングを配置するようにしたことを特
   徴とする請求項１の防水シートの布設装置。