JP3345743B2 - 防水シートの敷設装置と敷設方法 - Google Patents

防水シートの敷設装置と敷設方法

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JP3345743B2 JP12159397A JP12159397A JP3345743B2 JP 3345743 B2 JP3345743 B2 JP 3345743B2 JP 12159397 A JP12159397 A JP 12159397A JP 12159397 A JP12159397 A JP 12159397A JP 3345743 B2 JP3345743 B2 JP 3345743B2
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迪弌 金子
勝紀 植田
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シールド工法にお
けるセグメント外周面に、防水シートを敷設するための
防水シートの敷設装置と敷設方法に関する。
【0002】
【従来の技術】シールド工法は、シールド掘進機により
切羽を切削し、推進用ジャッキを反力壁から伸長させ、
シールド掘進機の掘進により出来た空間にセグメントを
円環状に設置し、セグメント背面と地山との空隙に裏込
材を充填する工法である。この工程を何度も繰り返し
て、既設セグメントに新設のセグメントを接合させなが
ら進めるため、組立てられたセグメント間に継ぎ目がで
き、地下水が侵入することとなる。そのために、セグメ
ントに止水シールが取り付けられていて止水されるが、
実際は施工精度によって目開き、目違いなどが発生し、
漏水が起こる。地山からの地下水侵入は、裏込材のシー
ル効果により密封されるが、裏込材の劣化などにより完
全な密封はできず、以後のメンテナンスが大変であっ
た。このため、セグメント外周面に防水シートを敷設す
る方法が提案されている。(特公平3−14996、特
開平7−217389) しかしこれらの方法では以下の問題点がある。 防水シート敷設作業に隣接して、シールドジャッキを
伸縮させたり、エレクタを旋回させて作業を行うなど、
防水シート敷設作業が非常に危険である。 シールド掘進機が掘進し、防水シート敷設空間を確保
した後で防水シートの敷設作業を行い、その後にセグメ
ントの組立て作業を行うため、サイクルタイムが長時間
となり、シールド掘進作業の日進量が低下し、作業効率
が悪い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決するためなされたもので、簡単な構成で、
安全作業ができ、作業効率のよい防水シートの敷設装置
と敷設方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】セグメント外周面に防水
シートを敷設する防水シートの敷設装置であって、セグ
メント組立て空間及び防水シートを敷設する空間を形成
するための摺動ストローク部とデッドストローク部を有
する長尺ストロークジャッキと、テールプレートと前記
長尺ストロークジャッキの間で、円周方向に旋回するア
ームと、自走式溶着機と、前記長尺ストロークジャッキ
のデッドストローク部に取り付けた溶着機ガイドを備え
たことを特徴とする防水シートの敷設装置である。さら
、長尺ストロークジャッキの代わりに、1リング分の
セグメントを推進および組立てするのに必要な摺動スト
ロークと、さらに1リング分の防水シートを敷設するの
に必要な長さを加えたロッドを有するジャッキを備えた
ことを特徴とする防水シートの敷設装置である。また、
円周方向に旋回するアームは、外筒を有する伸長可能な
二重構造としたことを特徴とする防水シートの敷設装置
である。また、セグメント外周面に防水シートを敷設す
る防水シートの敷設方法であって、既に組立てられたセ
グメントに隣接する切羽側に、防水シート敷設用空間を
設け、該空間に防水シートを、既設防水シートに重接合
させて敷設し、重接合部を、自走式溶着機で溶着し、防
水シートの敷設作業及び溶着作業と並行して、シールド
掘進機による掘削、掘進作業を行うことを特徴とする防
水シートの敷設方法である。また、防水シート敷設用空
間の幅は、セグメント幅よりもやや広めとしたことを特
徴とする防水シートの敷設方法である。さらにまた、重
接合部を溶着する自走式溶着機は、掘削断面の上半断面
での溶着作業時においてのみ、溶着機ガイドと共に溶着
作業を行うことを特徴とする防水シートの敷設方法であ
る。
【0005】
【発明の実施の形態1】以下図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。
【0006】<イ>防水シート敷設装置の全体構成 図1は、本発明による防水シート敷設装置の全体構成を
示す縦断面図であり、図2はその横断面図である。防水
シート敷設装置は、長尺ストロークジャッキ1とそのロ
ッド2、アーム3、自走式溶着機4、溶着機ガイド5に
より構成されている。
【0007】<ロ>長尺ストロークジャッキ 長尺ストロークジャッキ1は、シールド掘進機を推進さ
せ、セグメント6を組立てた後、既設の防水シート7に
重接合される新設の防水シート8を敷設する空間を確保
するためのものである。従って、ジャッキのストローク
としてはセグメント2リング分の幅以上となる。 しか
し、実稼働時においては、まずセグメント約1リング幅
分だけ伸ばした後、この点を起点としてさらにセグメン
ト約1リング幅分を前後ストロークさせる。 最初のセ
グメント約1リング幅分は、一旦セットした後は動かな
い。従って、以下に示すようなジャッキを用いてもよ
い。つまり、ジャッキのチューブ長はセグメント約1リ
ング幅分であり、ロッド長はセグメント約2リング幅分
である。図3はこのジャッキ1の最縮時の状態を示し、
図4は最伸時の状態を示す。図中、長さSだけ前後スト
ロークするが、長さLはチューブ外に露出したままであ
る。長尺ストロークジャッキ1についても実稼働時には
同様に長さLの露出部分が生じる。この長さLを仮にデ
ッドストロークと呼ぶことにする。後述の溶着機ガイド
5は、ロッド2先端のデッドストローク部に装着され
る。
【0008】<ハ>アーム アーム3は防水シート8をシールド掘進機のテールプレ
ート9内周面に敷設する装置である。アーム3は、テー
ルプレート9と長尺ストロークジャッキ1のロッド2間
で円周方向に旋回可能な旋回リング10に固定されてお
り(図1)、アーム3の延長方向所定位置に、新設の防
水シート8を把持するクリップ11を備えている。(図
5) 図中12、13は、旋回リング10を円周方向に駆動さ
せるモーターとピニオンを示し、また、14は、リング
ガーダを示す。また、図2に示すローラー15は、リン
グガーダ14に取り付けられた旋回リング10を回転可
能に支持するものである。本発明におけるアーム3は二
重構造になっており、シールド掘進機が前進してもアー
ム3の外筒は防水シート8を敷設する位置に止まり、防
水シート8が旋回リング10により引き出されても、既
設の防水シート7に重接合される構造となっている。即
ち、シールド掘進機のテールプレート9が前進した分、
アーム3は防水シート8の重量による抵抗によって自動
的に伸び出し、最初の位置に停止した状態を継続するも
のである。アーム3のクリップ11に把持された新設の
防水シート8は、エレクタ16に設けたロール支持ブラ
ケット17内にロール状で収納されている。
【0009】<ニ>自走式溶着機 自走式溶着機4は既存の装置であり、前記により既設の
防水シート7と新設の防水シート8の重接合された端部
同士を挟持し、内蔵されたヒーターなどの加熱装置によ
り溶着しながら、円周方向に順次旋回する装置である。
【0010】<ホ>溶着機ガイド 図6は、シールド掘進機の上半断面部には溶着機ガイド
5を設け、下半断面部には溶着機ガイド5を設けていな
いことを対称的に示した縦断面図であり、図5はその右
半分の横断面図である。図6に示すように、自走式溶着
機4で既設の防水シート7と新設の防水シート8の重接
合を挟持し、溶着していく場合、自走式溶着機4が上半
断面部範囲に移動してくると、自走式溶着機4の自重
と、新設の防水シート8の自重とにより、垂れ下がって
くる。新設の防水シート8が垂れ下がると、既設の防水
シート7との重接合部の接合幅が一定とならず、場合に
よっては接合さえできなくなり、自走式溶着機4による
溶着が不可能となる。溶着機ガイド5は、ロッド2のデ
ッドストローク部に固定し、この垂れ下がりを防止する
ものである。溶着機ガイド5は、ロッド2のデッドスト
ローク部に固定されているため、セグメント6を組立て
る時邪魔になる長尺ストロークジャッキ1を、切羽側に
縮小させても支障なく縮小させることができる。また、
図6、図7に示すように下半断面部の場合は、前述の新
設の防水シート8の垂れ下がりはなく、従って溶着機ガ
イド5は不要である。
【0011】
【作用】以下図を参照して、本発明による防水シートの
敷設装置と敷設方法を、施工順序に従って説明する。
【0012】<イ>長尺ストロークジャッキの伸長 図1において、通常の方法によりセグメント6を反力受
けとして長尺ストロークジャッキ1を伸長させ、切羽の
切削を行う。伸長させる長さは、セグメント6の幅より
もやや広めとする。
【0013】<ロ>防水シートの敷設 前記により、切羽の切削を行っている時に、リングガー
ダ14に取り付けられた旋回リング10を、モーター1
2及びピニオン13とローラー15の稼働により回転さ
せ、旋回リング10に固定されているアーム3を、テー
ルプレート9の内周面に沿って旋回させる。(図2、図
5) アーム3は、テールプレート9の内周面と長尺ストロー
クジャッキ1のロッド2間を旋回運動するため、長尺ス
トロークジャッキ1及びロッド2の伸縮時の作業には支
障とならない。アーム3の旋回時、アーム3に設けたク
リップ11に新設の防水シート8端部を把持させ、アー
ム3の旋回に伴い、エレクタ16に設けたロール支持ブ
ラケット17内のロール状に収納されている新設の防水
シート8が順次引き出され、テールプレート9の内周面
に沿って、かつ、既設の防水シート7に重接合しながら
敷設される。
【0014】<ハ>自走式溶着機による溶着 新設の防水シート8がロール支持ブラケット17から順
次引き出され、テールプレート9の内周面に沿って旋回
していくあとを追いかけて、自走式溶着機4は、防水シ
ート7、8の重接合された端部同士を挟持し、自走しな
がら溶着していく。 本発明で使用する自走式溶着機4
は、既存のものであり、内蔵されたヒーターなどの加熱
装置により溶着するものである。
【0015】<ニ>溶着機ガイドによる支持 図6、図7に示すように、防水シート7、8を挟持し、
自走しながら溶着していく自走式溶着機4が、上半断面
部範囲に移動してくると、自走式溶着機4の自重と、新
設の防水シート8の自重とにより、垂れ下がってくる。
この垂れ下がりを防止するため、溶着機ガイド5がロッ
ド2のデッドストローク部に固定されており、自走式溶
着機4の自重と、新設の防水シート8の自重を支持する
ものである。溶着機ガイド5はロッド2のデッドストロ
ーク部に固定されているため、自走式溶着機4が垂れ下
がることなく支持でき、防水シート7、8の溶着精度が
向上できる。また、セグメント6組立てのため、長尺ス
トロークジャッキ1及びロッド2を縮小しても支障とな
らず、さらに、防水シート8の敷設、溶着作業と並行し
て切羽の切削作業も行える。
【0016】<ホ>セグメントの組立て 図8は防水シート7、8の溶着作業が終了し、同時に切
羽の切削作業も終了した状態を示す部分拡大縦断面図で
あり、図9はセグメントを所定位置に組立てる状態を示
す部分拡大縦断面図である。防水シート7、8の溶着作
業および切羽の切削作業が終了した後、長尺ストローク
ジャッキ1及びロッド2を縮小させ、次に組立てるセグ
メント6の空間を確保し、エレクタ16(図1)を操作
して、この空間にセグメント6を組立てる。
【0017】
【発明の効果】本発明は以上説明したようになるから、
次のような効果を得ることができる。 <イ>シールド掘進機による切羽の切削、掘進作業と並
行して防水シートの敷設、溶着作業を行うことができる
ので、作業のサイクルタイムが短縮できる。 <ロ>シールド掘進機による切羽の切削、掘進作業と並
行して防水シートの敷設、溶着作業を行うことができる
ので、エレクタの旋回作業やジャッキの伸縮作業が並行
作業とならず、安全である。 <ハ>溶着機ガイドを装備して溶着作業を行うので、精
度のよい溶着ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による防水シート敷設装置の全体構成を
示す縦断面図。
【図2】同上の横断面図。
【図3】長尺ストロークジャッキの代替案の最縮状態を
示す縦断面図。
【図4】同上の最伸状態を示す縦断面図。
【図5】アームの取り付け状態を示す部分拡大縦断面
図。
【図6】シールド掘進機の上半断面部と、下半断面部を
対称的に示した縦断面図。
【図7】同上の右半分を示す横断面図。
【図8】防水シートの溶着作業及び切羽の切削作業が終
了した状態を示す部分拡大縦断面図。
【図9】セグメントを所定位置に組立てる状態を示す部
分拡大縦断面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植田 勝紀 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 平沢 幸久 茨城県土浦市神立町650 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2−6−2 日立 建機株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−217389(JP,A) 特開 平8−240098(JP,A) 特公 平3−14996(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 11/38

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セグメント外周面に防水シートを敷設する
    防水シートの敷設装置であって、 セグメント組立て空間及び防水シートを敷設する空間を
    形成するための摺動ストローク部とデッドストローク部
    を有する長尺ストロークジャッキと、 テールプレートと前記長尺ストロークジャッキの間で、
    円周方向に旋回するアームと、 自走式溶着機と、前記 長尺ストロークジャッキのデッドストローク部に取
    り付けた溶着機ガイドを備えたことを特徴とする防水シ
    ートの敷設装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の防水シートの敷設装置に
    おいて、 円周方向に旋回するアームは、外筒を有する伸長可能な
    二重構造としたことを特徴とする防水シートの敷設装
    置。
  3. 【請求項3】セグメント外周面に防水シートを敷設する
    防水シートの敷設方法であって、 既に組立てられたセグメントに隣接する切羽側に、防水
    シート敷設用空間を設け、 該空間に防水シートを既設防水シートに重接合させて敷
    設し、 重接合部を自走式溶着機で溶着し、 防水シートの敷設作業及び溶着作業と並行して、シール
    ド掘進機による掘削、掘進作業を行うことを特徴とする
    防水シートの敷設方法。
  4. 【請求項4】請求項3に記載の防水シートの敷設方法に
    おいて、 防水シート敷設用空間の幅は、セグメント幅よりもやや
    広めとしたことを特徴とする防水シートの敷設方法。
  5. 【請求項5】請求項3又は請求項4に記載の防水シート
    の敷設方法において、 重接合部を溶着する自走式溶着機は、掘削断面の上半断
    面での溶着作業時においてのみ、溶着機ガイドと共に溶
    着作業を行うことを特徴とする防水シートの敷設方法。
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