JP3916911B2 - Shielding machine starting mechanism and starting method and temporary assembly segment with stopper used therefor - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド機発進機構と発進方法に関し、特に坑口ケーシングを用い、これに設置したシールド機をケーシングの後方に配備した仮組セグメントからの反力で発進させる際に、組立仮組セグメントの水平方向を保持して安全で精度の良い発進を図るシールド機発進機構および発進方法とそれに用いるストッパー付仮組セグメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールド機を竪坑やシールドトンネルから発進させるためには、坑口からの漏水漏砂を完全に防止することが必要になることから、従来のシールド機発進は、一般的に坑口形成部にエントランスを設置して止水機構を形成すると共に、坑口形成部を囲繞している周辺の地盤に薬液注入による地盤改良部を形成している。
【０００３】
この場合の地盤改良厚は、シールド機の軸長から竪坑壁の厚さを差し引いた値を最小値にする必要があり、誤差等を勘案することでその施工域を長大化させていた。
【０００４】
又、従来からのシールド機発進としては、坑口に両端が解放した筒状のカプセル本体を設置しながら、この中部にシールド機を設置してカプセル本体の内面と仮組セグメントとの間に止水材を設けている例（特公平４−３７９１６号公報参照）もあり、漏水漏砂を防止し、コスト、作業性及び安全性を良好にするとしているが、これらの特長は坑壁外径の大きさによって確保されていることから、コスト高の問題点を提起している。
【０００５】
しかして、本発明者等は、以上の問題点を解決するために、図６の平断面図に示しているシールド機発進機構及び発進方法を既に提案してきた。（特願２００１−２０８０２１号参照）
本シールド機発進機構では、シールド機１の軸長より短い軸長のケーシング２を竪坑壁４の内面に形成した坑口予定部１５に対峙させており、ケーシング２にはシールド機１が設置されているが、坑口は、シールド機の直接切削で形成されることからシールド機の発進前には存在していない。
【０００６】
ケーシング２の前端部５には、高水圧止水材であるエントランスパッキン６が装備された坑口ケーシング７が接合されており、エントランスパッキン６は高圧止水材としてシールド機が発進した過程においてシールド機１との間に遮水機構を形成するように構成している。
【０００７】
同様に、ケーシング２の後端部８にはパッキン９が装備されており、シールド機１もしくはシールド機１の後部に設けられる仮組セグメント１０との間に遮水機構を形成することを可能にしている。
【０００８】
坑口ケーシング７を接合したケーシング２の軸長（Ｌ5）は、シールド機１の軸長より短いが、遮水機構を確保するための軸長値は、シールド機１の軸長（Ｌ1）から壁厚（Ｌ3）を差し引いた値以上の、Ｌ5＞（Ｌ 1 −Ｌ 3 ）から決定されるものであり、壁厚（Ｌ3）の設定に従ってケーシング２の軸長（Ｌ5）特定することによって遮水機構を有効に機能させるように構成している。
【０００９】
又、シールド機１は、その後部に装備した元押しジャッキ１１をその後方に配置されている反力壁３と鋼製反力１２に配備している仮組セグメント１０に当接させることで、ケーシング２から前方の坑口予定部１５に向かって前進可能に構成されている。
【００１０】
尚、シールド機１と仮組セグメント１０との間にはテールシールパッキン１３が配置されていることで通常通りに遮水されていると共に、地盤改良部１４を坑口予定部１５が形成される竪坑壁４の外面に配置することによってシールド機の発進時における止水処置を完全にしている。
【００１１】
以上のようなシールド機１とケーシング２との関連構成は、ケーシング２の後端部８に装備されているパッキン９によって、シールド機１との間に遮水機構を形成することを可能にしており、これによってケーシング２の内部と竪坑壁４の内部とを遮断状態に形成している。
【００１２】
従って、本シールド機発進機構では、パッキン９で形成する遮水機構を段階的に適宜に対応させることで坑口からの漏水漏砂を完全に防止すると共に、作業空間を確保しながら坑壁の外径を小さくしている。
【００１３】
上述のように、坑口は、竪坑壁３の壁面におけるシールド機１の直接切削によって形成する形態に構成されていることから、竪坑壁４の坑口予定部１５は、切削可能な低強度コンクリートを形成する貧配合コンクリートから成るＮＯＭＳＴ壁等で構成されており、シールド機１の発進時までは坑口の形成は行われていない。
【００１４】
このために、本シールド機発進機構は、竪坑壁に坑口を形成する鏡開きのための作業空間を不要にし、坑口を事前に設けることで発生する竪坑内への漏水漏砂を防止するための困難な設備を必要としていない。
【００１５】
又、地盤改良部１４は、本来的に竪坑内への漏水漏砂を防止することを目的にして坑外壁面に隣接する地盤に施工されるものであるが、本シールド機発進機構における地盤改良部１４の場合は、上述のように竪坑壁に坑口を形成していないことから、地盤改良部１４の形成は、竪坑壁の坑口予定部に相当する狭い範囲において薄い施工厚さで簡素に対処することが可能であり、予め坑口を形成する従来の方式と比較して、地盤改良部における大幅なコスト削減を図れるものであり、上記で提示した従来の問題点を全て解決していることになる。
【００１６】
しかしながら、本提案のシールド機発進機構に限らず通常のシールド機においても同様であるが、その発進時には、反力を得るために設置する仮組セグメントがシールド機から出た際に、シールド機受け台と仮組セグメントとの間に隙間が生じることになるので、通常はこの間にキャンバー等を入れて仮組セグメントの落ち込みを防止するのが一般的である。
【００１７】
しかして、ケーシングを用いてシールド機を発進させる場合には、仮組セグメントの殆どがケーシング２の内部に在ることから、キャンバー等を入れることが出来ずに、仮組セグメント１０が宙に浮いた状態になっていた。
【００１８】
このために、仮組セグメント１０は、図７の側断面図で示すように下方に落ち込むことになる。このような現象は、結果的に仮組セグメントに座屈等を生じさせて適切な反力を得ることができない状態を形成させたり、エントランスパッキン６やパッキン９との間に形成される止水機構が、仮組セグメントの落ち込みによるシールド機の傾斜によって、密接な接触状態を維持できなくなって止水機構として確実に機能しない状態に陥るという問題点を生じていた。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の従来例が提起している各問題点に鑑みて改善するために提案するものであり、坑口ケーシングを用いても組立仮組セグメントの水平方向を保持して安全で精度の良い発進を図ると共に坑口からの漏水漏砂を完全に防止しながら、坑壁の外径を小さくし、地盤改良域の厚さを減少させて統合的な施工コストの低減を促進するシールド機発進機構および発進方法とそれに用いるストッパー付仮組セグメントを提供している。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明であるシールド機発進機構は、坑壁内面に配置したケーシングにシールド機を設置し、シールド機の後端に配備する仮組セグメントから反力を取ることでシールド機を発進するシールド機発進機構であって、配備される仮組セグメント中にストッパー付仮組セグメントが所定の間隔で配置され、ストッパー付仮組セグメントは、ケーシングに押し当てられて仮組セグメントの水平方向を維持するストッパーを、当該仮組セグメントにその外周面から突出可能に収納して構成されることを特徴としており、組立仮組セグメントの方向を保持することで坑口ケーシングを用いても組立仮組セグメントの座屈等を回避させて安全で精度の良い発進を図ると共に止水機構を確実に機能させて坑口からの漏水漏砂を完全に防止しながら、坑壁の外径を小さくし、地盤改良域の厚さを減少させて統合的な施工コストの低減を促進している。
【００２１】
請求項２に記載の発明であるシールド機発進方法は、ケーシングに押し当てられて仮組セグメントの水平方向を維持するストッパーを、当該仮組セグメントにその外周面から突出可能に収納して構成したストッパー付仮組セグメントを用い、坑壁内面に配置したケーシングに設置したシールド機を坑口予定部に当接させる段階でストッパー付仮組セグメントを配置して、坑壁の切削を完了した段階でストッパー付仮組セグメントのストッパーを突出させることで仮組セグメントの水平方向を維持し、次いでシールド機が地盤改良部を掘削し始める段階でストッパー付仮組セグメントを配置して、地盤改良部の掘削を完了した段階でストッパー付仮組セグメントからストッパーを突出させると共に本セグメントを配置して本セグメントの水平方向を確保することを特徴としており、組立仮組セグメントの方向を保持して、組立仮組セグメントの座屈等を回避させると共に止水機構を確実に機能させることで坑口からの漏水漏砂を防止し安全で精度の高い発進を図っている。
【００２２】
本発明によるストッパー付仮組セグメントは、請求項１又は２に記載されたシールド機発進機構もしくはシールド機発進方法に用いるストッパー付仮組セグメントであって、突出可能なストッパーを仮組セグメントに放射状に装備させて成り、組立仮組セグメントの水平方向を保持して安全で精度の良い発進を図っている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明によるシールド機発進機構は、坑壁内面に配置したケーシングにシールド機を設置し、該シールド機の後端に配備する仮組セグメントから反力を取ることでシールド機を発進するシールド機発進機構であって、配備される仮組セグメント中にストッパー付仮組セグメントが所定の間隔で配置され、ストッパー付仮組セグメントは、ケーシングに押し当てられて仮組セグメントの水平方向を維持するストッパーを、当該仮組セグメントにその外周面から突出可能に収納して構成されることを特徴としている。
【００２４】
以下に、本発明によるシールド機発進機構の一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、本実施の形態におけるシールド機発進機構は、配置したケーシングが、軸長を坑壁の厚さで特定され、設置するシールド機の軸長を該ケーシングより長くして、ケーシング後端とシールド機との間に遮水機構を装備すると共にケーシング前端に遮水部材を配置して成るシールド機発進機構に適用した例であり、理解を容易にするために従来と同様の部位については同一の符号を用いている。
【００２５】
図１は、本発明によるシールド機発進機構の一実施の形態を示す概要図であり、 図１（ａ）は、仮組セグメントの背面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）を（ｂ）−（ｂ）矢視にした部分側断面図である。
【００２６】
本実施の形態でのシールド機１は、図１（ａ）に示すようにケーシング２の支持架台２３上に設置されており、ケーシング２は、図１（ｂ）のように従来例と同様に先端部５に配置されている坑口ケーシング７を竪坑壁４の坑口予定部１５に対峙させて配置している。
【００２７】
仮組セグメント１０は、表示を省略しているが、従来例と同様にその後方に配置されている反力コンクリートと鋼製反力に配備されており、ケーシング２の内面に設置されたシールド機１は、その後部に装備した元押しジャッキを仮組セグメント１０に当接させることで、ケーシング２から前方の坑口予定部１５に向かって前進可能に構成されている。
【００２８】
図１（ｂ）で示している工程の状態は、発明の理解を容易にするために、シールド機１が、ケーシング２から前方に前進して、竪坑壁４の坑口予定部１５に到達している状態を示している。
【００２９】
本工程までのシールド機１の前進については、ケーシングを設置してシールド機を発進させる通常の工法と同様であることから、その経過を省略しているが、ケーシング２の内面に設置されたシールド機１を、その後方に配置した空押用ジャッキによってシールド機のカッター盤が回転可能になる位置まで空押ししており、しかる後に、空押用ジャッキを撤去して反力コンクリートと鋼製反力とを配備している。
【００３０】
仮組セグメント１０は、シールド機１を竪坑壁４の坑口予定部１５に到達するまで空押しした後に、鋼製反力に配備されるものであり、当初に１Ｒ、２Ｒを組み立てることでシールド機の元押しジャッキに当接させているが、本発明による発進機構には、仮組セグメントの方向保持装置が装備されているものであって、本実施の形態では、方向保持装置であるストッパー付仮組セグメント１６が仮組セグメント２Ｒとして配置されている。
【００３１】
次いで、シールド機１は、仮組セグメント１０を元押しジャッキで押すことで、順次に３Ｒ、４Ｒと組み立てしながら竪坑壁４を切削して行くが、竪坑壁４の切削を終えた状態では、仮組セグメント１０の間に組み込まれたストッパー付仮組セグメント１６が、シールド機１の後端から出るような位置関係になるように配慮されている。
【００３２】
ストッパー付仮組セグメント１６は、組み立てた仮組セグメント１０がシールド機１の発進に連れて、その後端から外れることで段差が発生しても、仮組セグメント１０が下方に落ち込まないように対処するものであり、内面に装備してあるストッパー１７を外周面から適宜の長さに突出させて、ケーシング２に設けられたセグメント支持架台１８に押し当てるように構成されている。
【００３３】
そして、ストッパー付仮組セグメントに設けるストッパーは、図２の部分拡大図に示す実施形態のように構成されている。
【００３４】
ストッパー１７は、仮組セグメント２０の内面に装備されており、その心棒２１を仮組セグメント２０の外周面に穿孔した面板穴２２から突出できるように構成されている。心棒２１は、先端２３を丸棒に形成すると共に基礎部分２４にはオネジ２５と把握部２６とを形成しており、基礎部分２４は、仮組セグメント２０の内面に溶接付けによって固着されてコンクリート中に埋め込まれている支持部２７のメネジと螺合して進退可能に構成されている。
【００３５】
ストッパー１７は、常時は仮組セグメント２０の内部に収納されているが、把握部２６をスパナー等で回転させることで心棒２１を仮組セグメント２０の外周面から突出させることが出来るものであり、組み立てた仮組セグメント１０がシールド機１の後端から外れた際に仮組セグメント１０が下方に落ち込まない適宜な長さに突出させることができる。
【００３６】
以上のように、本発明によるシールド機発進機構は、上記一実施の形態のように構成することによって、坑口ケーシングを用いても組立仮組セグメントの座屈等を回避させて安全で精度の良い発進を図ると共に止水機構を確実に機能させて坑口からの漏水漏砂を完全に防止しながら、坑壁の外径を小さくし、地盤改良域の厚さを減少させて施工コストを統合的に低減している。
【００３７】
次に、本発明によるシールド機の発進方法について説明する。本発明によるシールド機の発進方法は、上記一実施の形態で説明したシールド機発進機構において、シールド機を坑口予定部に当接させる段階でストッパー付仮組セグメントを配置して、坑壁の切削を完了した段階でストッパー付仮組セグメントのストッパーを突出させることで仮組セグメントの水平方向を維持し、次いでシールド機が地盤改良部を掘削し始める段階でストッパー付仮組セグメントを配置して、地盤改良部の掘削を完了した段階でストッパー付仮組セグメントからストッパーを突出させると共に本セグメントを配置して本セグメントの水平方向を確保することを特徴としている。
【００３８】
以下に、本発明によるシールド機の発進方法についてその一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３９】
図３は、本発明によるシールド機の発進方法において、シールド機が竪坑壁の坑口予定部に対する切削を完了した工程での側断面図である。
【００４０】
シールド機１は、仮組セグメント１０を３Ｒ、４Ｒと組み立てながら発進状態に移行しており、この段階では、シールド機１の発進に連れて２Ｒとして配置されていたストッパー付仮組セグメント１６が、シールド機１の後端から外れることで段差が発生する。
【００４１】
しかして、本発明では、ストッパー付仮組セグメント１６の内面に装備してあるストッパー１７の心棒２１を、仮組セグメントの外周面から適宜の長さに突出させて、ケーシング２のセグメント支持架台１８に押し当てるように調整することができるので、仮組セグメント１０が下方に落ち込むことがない。
【００４２】
同様に、図４は、竪坑壁の切削を完了したシールド機が、地盤改良部の掘削を完了して地盤の掘進に至る工程での断面図である。
【００４３】
本工程におけるシールド機１は、段差の発生によって発生する可能性が危惧される位置に相当する仮組セグメント５Ｒとして、ストッパー付仮組セグメント１６を配置しながら仮組セグメント６Ｒを組み立てることで前進を続けて地盤改良部の掘削から地盤の掘進に至っており、本セグメント１９の１Ｒを設置する段階にある。
【００４４】
この段階では、シールド機１の発進に連れて第２に５Ｒとして配置したストッパー付仮組セグメント１６がシールド機１の後端から外れるので、ストッパー付仮組セグメント１６の内面に装備してあるストッパー１７の心棒２１をセグメント支持架台１８に押し当てるように調整しており、仮組セグメント１０が下方に落ち込むのを防止している。
【００４５】
従って、本発明による発進方法では、仮組セグメント１０がその水平方向を確実に維持しており、これによって、シールド機が竪坑から地盤中に発進する時にも組み立てた仮組セグメント１０の座屈等を回避させて、安全で精度の良い発進を図ると共に、ケーシング２とその前端部５に接合されている坑口ケーシング７に装備されたエントランスパッキン６との間及び仮組セグメント１０とケーシング２の後端部８に装備されているパッキン９の間に形成されている各止水機構を確実に機能させており、坑口からの漏水漏砂を完全に防止している。
【００４６】
尚、本発明による発進機構と発進方法は、上記した一実施の形態に限定されるものでなく、シールド機の発進にケーシングを用いる方式の発進機構であれば当然に適用可能である。
【００４７】
上記の各実施形態に用いている本発明によるストッパー付仮組セグメントは、突出可能なストッパーを仮組セグメントの外周面に放射状に装備させている。
【００４８】
図５は、本発明によるストッパー付仮組セグメントの実施の形態を示す斜視図であり、上記実施の形態と同様の部位については同一の符号で説明する。
【００４９】
ストッパー付仮組セグメント１６は、仮組セグメント２０の内面に一つもしくは複数のストッパー１７を装備して構成されており、図２の実施の形態で説明したように、仮組セグメント２０の外周面に穿孔した面板穴２２からその心棒２１を突出できるように構成されている。
【００５０】
心棒２１は、基礎部分にはオネジと把握部とを形成して、把握部を回転させることで進退可能に構成されており、外周面から適宜の長さに突出させて、ケーシングに設けられたセグメント支持架台に押し当てることで、組み立てた仮組セグメントがシールド機の後端から外れて段差が発生しても、仮組セグメントが下方に落ち込まないように機能している。
【００５１】
従って、ストッパー１７の配置は、仮組セグメント２０の直下に単独に設けても良いが、ストッパー付仮組セグメント１６の安定性を考慮すると、図示のように２個以上の複数のストッパー１７を放射状に所定の間隔で装備することが望ましいものである。
【００５２】
しかして、本発明によるシールド機発進機構と発進方法は、上記各実施の形態で説明したシールド機発進機構と発進方法において、シールド機の後端に配備する仮組セグメント中に、所定の間隔でストッパー付仮組セグメントを仮組配置することによっても構成できるものである。
【００５３】
以上、本発明によるシールド機発進機構および発進方法とそれに用いるストッパー付仮組セグメントを各実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、竪坑、隧道、トンネル等の適用分野、ケーシング、仮組セグメント等の具体的な形状や材質に関する変更においても発明の趣旨に反しない範囲において種々の変更が包含されることは当然のことである。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１に記載のシールド機発進機構は、坑壁内面に配置したケーシングにシールド機を設置し、シールド機の後端に配備する仮組セグメントから反力を取ることでシールド機を発進するシールド機発進機構であって、配備される仮組セグメント中にストッパー付仮組セグメントが所定の間隔で配置され、ストッパー付仮組セグメントは、ケーシングに押し当てられて仮組セグメントの水平方向を維持するストッパーを、当該仮組セグメントにその外周面から突出可能に収納して構成されることを特徴としており、組立仮組セグメントの方向を保持することで坑口ケーシングを用いても組立仮組セグメントの座屈等を回避させて安全で精度の良い発進を図ると共に止水機構を確実に機能させて坑口からの漏水漏砂を完全に防止しながら、坑壁の外径を小さくし、地盤改良域の厚さを減少させて統合的な施工コストの低減を促進している。
【００５５】
請求項２に記載の発明であるシールド機発進方法は、ケーシングに押し当てられて仮組セグメントの水平方向を維持するストッパーを、当該仮組セグメントにその外周面から突出可能に収納して構成したストッパー付仮組セグメントを用い、坑壁内面に配置したケーシングに設置したシールド機を坑口予定部に当接させる段階でストッパー付仮組セグメントを配置して、坑壁の切削を完了した段階でストッパー付仮組セグメントのストッパーを突出させることで仮組セグメントの水平方向を維持し、次いでシールド機が地盤改良部を掘削し始める段階でストッパー付仮組セグメントを配置して、地盤改良部の掘削を完了した段階でストッパー付仮組セグメントからストッパーを突出させると共に本セグメントを配置して本セグメントの水平方向を確保することを特徴としており、組立仮組セグメントの方向を保持して、組立仮組セグメントの座屈等を回避させると共に止水機構を確実に機能させることで坑口からの漏水漏砂を防止し安全で精度の高い発進を図れる効果を奏している。
【００５６】
本発明によるストッパー付仮組セグメントは、請求項１又は２に記載されたシールド機発進機構もしくはシールド機発進方法に用いるストッパー付仮組セグメントであって、突出可能なストッパーを仮組セグメントに放射状に装備させて成り、組立仮組セグメントの水平方向を保持して安全で精度の良い発進させる効果を奏している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシールド機発進機構の概要図
【図２】本発明によるシールド機発進機構に用いるストッパーの断面図
【図３】本発明によるシールド機発進機構でシールド機による竪坑壁の切削完了状態図
【図４】本発明によるシールド機発進機構でシールド機による地盤改良部の掘削状態図
【図５】本発明によるストッパー付仮組セグメントの斜視図
【図６】従来におけるシールド機発進機構の概要図
【図７】従来における仮組セグメントの落ち込み状態を示す側断面図
【符号の説明】
１ シールド機、２ ケーシング、３ 反力壁、４ 竪坑壁、５ 前端部、６ エントランスパッキン、７ 坑口ケーシング、８ 後端部、９ パッキン、１０ 仮組セグメント、１１ 元押しジャッキ、１２ 鋼製反力、１３ テールシールパッキン、１４ 地盤改良部、１５ 坑口予定部、１６ ストッパー付仮組セグメント、１７ ストッパー、１８ セグメント支持架台、１９ 本セグメント、２０ 仮組セグメント、２１ 心棒、２２ 面板穴、２３ 先端、２４ 基礎部分、２５ オネジ、２６ 把握部、２７ 支持部 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shield machine starting mechanism and a starting method, and more particularly, when a shield machine installed in a wellhead casing is started by a reaction force from a temporary assembly segment disposed behind the casing, The present invention relates to a shield machine starting mechanism and a starting method for maintaining a horizontal direction and starting safely and accurately, and a temporary assembly segment with a stopper used therefor .
[0002]
[Prior art]
In order to start the shield machine from the shaft or shield tunnel, it is necessary to completely prevent water leakage from the wellhead, so the conventional shield machine start is generally installed at the entrance Thus, a water stopping mechanism is formed, and a ground improvement portion by chemical injection is formed on the surrounding ground surrounding the well opening forming portion.
[0003]
In this case, the ground improvement thickness needs to be a minimum value obtained by subtracting the thickness of the shaft wall from the shaft length of the shield machine, and the construction area has been lengthened by taking into account errors and the like.
[0004]
In addition, as a conventional shield machine start-up, a cylindrical capsule body with both ends open is installed at the wellhead, and a shield machine is installed in the middle to stop water between the inner surface of the capsule body and the temporary assembly segment. There is also an example (see Japanese Patent Publication No. 4-37916) that has been provided with materials, which prevents water leakage and sand and improves cost, workability and safety. Because it is secured by size, it raises the problem of high costs.
[0005]
Thus, the present inventors in order to solve the above problems, a shield machine start mechanism and start methods are shown in cross-sectional plan view of FIG. 6 has been already proposed. (See Japanese Patent Application No. 2001-208021)
In this shield machine starting mechanism, a casing 2 having an axial length shorter than the axial length of the shield machine 1 is opposed to a planned wellhead portion 15 formed on the inner surface of the shaft wall 4, and the shield machine 1 is installed in the casing 2. However, the wellhead does not exist before the start of the shield machine because it is formed by direct cutting of the shield machine.
[0006]
A wellhead casing 7 equipped with an entrance packing 6, which is a high water pressure waterproofing material, is joined to the front end portion 5 of the casing 2. The entrance packing 6 is a shield machine in the process of starting the shield machine as a high pressure waterproofing material. 1 is configured to form a water shielding mechanism.
[0007]
Similarly, a packing 9 is provided at the rear end 8 of the casing 2, and it is possible to form a water shielding mechanism between the shield machine 1 or the temporary assembly segment 10 provided at the rear of the shield machine 1. ing.
[0008]
The axial length (L 5 ) of the casing 2 joined with the wellhead casing 7 is shorter than the axial length of the shield machine 1, but the axial length value for securing the water shielding mechanism is the axial length (L 1 ) of the shield machine 1. Is determined from L 5 > (L 1 −L 3 ) , which is equal to or greater than the value obtained by subtracting the wall thickness (L 3 ) from the axial length (L 5 ) of the casing 2 according to the setting of the wall thickness (L 3 ). By specifying, it is configured so that the water shielding mechanism functions effectively.
[0009]
Moreover, the shield machine 1 makes the temporary push-up jack 11 equipped in the rear part abut on the reaction force wall 3 arranged on the rear side and the temporary assembly segment 10 arranged on the steel reaction force 12, It is configured to be able to advance from the casing 2 toward the front wellhead planned portion 15.
[0010]
In addition, the tail seal packing 13 is disposed between the shield machine 1 and the temporary assembly segment 10 so that the water is blocked as usual, and the ground improvement portion 14 is formed with the planned wellhead portion 15. By disposing on the outer surface of the wall 4, the water stop treatment at the start of the shield machine is made complete.
[0011]
The related configuration of the shield machine 1 and the casing 2 as described above makes it possible to form a water shielding mechanism between the shield machine 1 and the packing 9 provided at the rear end 8 of the casing 2. Thus, the inside of the casing 2 and the inside of the shaft wall 4 are formed in a cut-off state.
[0012]
Accordingly, in this shield machine starting mechanism, the water-blocking mechanism formed by the packing 9 is appropriately handled in a stepwise manner to completely prevent water leakage from the wellhead and to secure the work space. The diameter is reduced.
[0013]
As described above, since the wellhead is formed in a form formed by direct cutting of the shield machine 1 on the wall surface of the shaft wall 3, the wellhead planned portion 15 of the shaft wall 4 forms a low-strength concrete that can be cut. It is composed of a NOMST wall or the like made of poor blended concrete, and no wellhead is formed until the shield machine 1 starts.
[0014]
For this reason, this shield machine start mechanism eliminates the need for a work space for mirror opening to form a wellhead in the shaft wall, and it is difficult to prevent water leakage and sand from entering the shaft by providing the wellhead in advance. Does not require any special equipment.
[0015]
In addition, the ground improvement section 14 is originally constructed on the ground adjacent to the outer wall surface of the shaft for the purpose of preventing water leakage and sand in the shaft, but the ground improvement in the shield machine starting mechanism is performed. In the case of the portion 14, since the wellhead is not formed in the shaft wall as described above, the formation of the ground improvement portion 14 is simply dealt with with a thin construction thickness in a narrow range corresponding to the wellhead planned portion of the shaft wall. Compared with the conventional method of forming a wellhead in advance, it is possible to achieve a significant cost reduction in the ground improvement part, and all the conventional problems presented above are solved. Become.
[0016]
However, this applies not only to the proposed shield machine start mechanism, but also to ordinary shield machines. At the time of start, when the temporary assembly segment installed to obtain reaction force comes out of the shield machine, Since a gap is generated between the table and the temporary assembly segment, it is common to prevent the temporary assembly segment from dropping by inserting a camber or the like between them.
[0017]
Thus, when starting the shield machine using the casing, most of the temporary assembly segments are inside the casing 2, so that the camber or the like cannot be inserted and the temporary assembly segments 10 float in the air. It was in a state.
[0018]
Therefore, temporary assembly segment 10 would fall downward as shown by the side cross sectional view of FIG. 7. Such a phenomenon may result in a state in which a suitable reaction force cannot be obtained by causing buckling or the like in the temporary assembly segment, or water stoppage formed between the entrance packing 6 and the packing 9. Due to the inclination of the shield machine due to the fall of the temporary assembly segment, the mechanism cannot maintain a close contact state and falls into a state where it does not function reliably as a water stop mechanism.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is proposed in order to improve in view of the respective problems raised by the above conventional example, and even if a wellhead casing is used, the horizontal direction of the assembly temporary assembly segment is maintained and the safety and accuracy are maintained. Shield machine launch that promotes reduction of integrated construction cost by reducing the outer diameter of the pit wall and reducing the thickness of the ground improvement area while ensuring good start and completely preventing water leakage from the pit A mechanism and a starting method and a temporary assembly segment with a stopper used therefor are provided.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
The shield machine starting mechanism according to the first aspect of the present invention includes a shield machine installed in a casing disposed on the inner surface of a well wall, and the shield machine is obtained by taking a reaction force from a temporary assembly segment disposed at the rear end of the shield machine. A shield machine starting mechanism for starting, wherein temporary provisional segments with stoppers are arranged at predetermined intervals in the provisional temporary assembly segments, and the temporary assembly segments with stoppers are pressed against the casing in the horizontal direction of the temporary assembly segments. The stopper is maintained so that it can be protruded from the outer peripheral surface of the temporary assembly segment so that the assembly temporary assembly can be used even if the wellhead casing is used by maintaining the direction of the assembly temporary assembly segment. Avoiding buckling of the segment, etc. to ensure safe and accurate start-up and ensure that the water stop mechanism functions reliably to prevent water leakage from the wellhead. Et al., The outer diameter of pit wall is reduced, and promotes the reduction of integrated construction cost by reducing the thickness of the ground improvement region.
[0021]
The shield machine starting method according to claim 2 is configured such that a stopper that is pressed against the casing and maintains the horizontal direction of the temporary assembly segment is accommodated in the temporary assembly segment so as to protrude from the outer peripheral surface thereof. Using the temporary assembly segment with stopper, the temporary assembly segment with stopper is placed at the stage where the shield machine installed on the casing located on the inner surface of the well wall is brought into contact with the planned wellhead, and the stopper is stopped at the stage where the cutting of the well wall is completed Maintain the horizontal direction of the temporary assembly segment by protruding the stopper of the temporary assembly segment, and then place the temporary assembly segment with a stopper at the stage where the shield machine begins to excavate the ground improvement section. When completed, the stopper protrudes from the temporary assembly segment with stopper and this segment is placed in the horizontal direction. To prevent the leakage of sand from the wellhead by holding the direction of the temporary assembly segment, avoiding buckling of the temporary assembly segment, and ensuring that the water stop mechanism functions. And we are aiming for a safe and accurate start.
[0022]
The temporary assembly segment with a stopper according to the present invention is a temporary assembly segment with a stopper used in the shield machine starting mechanism or the shield machine starting method according to claim 1 or 2, wherein the projecting stopper is radially provided on the temporary assembly segment. It is equipped, and it keeps the horizontal direction of the assembly temporary assembly segment and aims at safe and accurate start.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The shield machine start mechanism according to the present invention is a shield machine start mechanism in which a shield machine is installed in a casing disposed on the inner surface of a mine wall, and the shield machine is started by taking a reaction force from a temporary assembly segment provided at the rear end of the shield machine. a mechanism, temporary assembly segments with stopper are arranged at predetermined intervals in the temporary assembly segment is deployed, temporary assembly segments with stopper is a stopper to keep the horizontal temporarily assembled segments is pressed against the casing The temporary assembly segment is configured to be housed so as to protrude from the outer peripheral surface thereof .
[0024]
Hereinafter, an embodiment of a shield machine starting mechanism according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The shield machine starting mechanism according to the present embodiment has a casing whose axial length is the thickness of a well wall. The shield machine start is made by making the shaft length of the shield machine to be specified longer than that of the casing and providing a water shielding mechanism between the rear end of the casing and the shield machine and arranging a water shielding member at the casing front end. This is an example applied to a mechanism, and the same reference numerals are used for the same parts as in the prior art in order to facilitate understanding.
[0025]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a shield machine starting mechanism according to the present invention, FIG. 1 (a) is a rear view of a temporary assembly segment, and FIG. 1 (b) is a view of FIG. 1 (a). (B)-(b) It is the partial sectional side view made into the arrow view.
[0026]
The shield machine 1 in this embodiment is installed on a support base 23 of the casing 2 as shown in FIG. 1A, and the casing 2 is similar to the conventional example as shown in FIG. The wellhead casing 7 disposed at the distal end portion 5 is disposed to face the wellhead planned portion 15 of the shaft wall 4.
[0027]
The temporary assembly segment 10 is omitted from the display, but is disposed in the reaction concrete and the steel reaction force arranged behind the same as in the conventional example, and the shield machine installed on the inner surface of the casing 2. 1 is configured to be able to move forward from the casing 2 toward the planned wellhead portion 15 in front by bringing a former push jack provided in the rear portion into contact with the temporary assembly segment 10.
[0028]
In order to facilitate the understanding of the invention, the state of the process shown in FIG. 1 (b) is that the shield machine 1 moves forward from the casing 2 and reaches the wellhead planned portion 15 of the shaft wall 4. It shows the state.
[0029]
The forward movement of the shield machine 1 up to this step is the same as a normal method of installing the casing and starting the shield machine, and therefore the progress is omitted, but the shield installed on the inner surface of the casing 2 The machine 1 is idled to the position where the cutter board of the shield machine can be rotated by the idler jack placed behind it, and then the idler jack is removed and the reaction force concrete and steel reaction Deploying power.
[0030]
The temporary assembly segment 10 is deployed to the steel reaction force after the shield machine 1 is idle pushed until it reaches the wellhead planned portion 15 of the shaft wall 4, and is initially assembled by assembling 1R and 2R. The starting mechanism according to the present invention is equipped with a temporary holding segment direction holding device, and in this embodiment, with a stopper which is a direction holding device. The temporary assembly segment 16 is arranged as the temporary assembly segment 2R.
[0031]
Next, the shield machine 1 sequentially cuts the shaft wall 4 while assembling with the 3R, 4R by pushing the temporary assembly segment 10 with the original push jack, but in the state where the cutting of the shaft wall 4 is finished, Consideration is given so that the temporary assembled segments 16 with stoppers incorporated between the temporary assembled segments 10 come out of the rear end of the shield machine 1.
[0032]
The temporary assembly segment 16 with a stopper handles the temporary assembly segment 10 so that the temporary assembly segment 10 does not fall downward even if the assembled temporary assembly segment 10 deviates from the rear end of the shield machine 1 as the shield machine 1 starts. The stopper 17 provided on the inner surface protrudes from the outer peripheral surface to an appropriate length and is pressed against the segment support frame 18 provided on the casing 2.
[0033]
And the stopper provided in the temporary assembly segment with a stopper is comprised like embodiment shown in the elements on larger scale of FIG.
[0034]
The stopper 17 is provided on the inner surface of the temporary assembly segment 20, and is configured so that the mandrel 21 can protrude from the face plate hole 22 formed in the outer peripheral surface of the temporary assembly segment 20. The mandrel 21 has a tip 23 formed into a round bar and a base portion 24 formed with a male screw 25 and a grasping portion 26, and the base portion 24 is fixed to the inner surface of the temporary assembly segment 20 by welding. It is configured to be able to advance and retract by screwing with a female screw of the support portion 27 embedded therein.
[0035]
The stopper 17 is normally housed in the temporary assembly segment 20, but the mandrel 21 can be protruded from the outer peripheral surface of the temporary assembly segment 20 by rotating the grasping portion 26 with a spanner or the like. When the assembled temporary assembly segment 10 is disengaged from the rear end of the shield machine 1, the temporary assembly segment 10 can be projected to an appropriate length that does not drop downward.
[0036]
As described above, the shield machine starting mechanism according to the present invention is configured as in the above-described embodiment, so that even if a wellhead casing is used, buckling of the assembled temporary assembly segment is avoided, and the safety is high. The construction cost is integrated by reducing the outer diameter of the pit wall and reducing the thickness of the ground improvement area, while starting and at the same time functioning the water stop mechanism to completely prevent leakage of sand from the pit. Has been reduced.
[0037]
Next, the starting method of the shield machine according to the present invention will be described. The shield machine start method according to the present invention is the shield machine start mechanism described in the above embodiment, wherein the temporary assembly segment with a stopper is disposed at the stage where the shield machine is brought into contact with the planned wellhead portion, and the well wall is cut. The horizontal direction of the temporary assembly segment is maintained by projecting the stopper of the temporary assembly segment with stopper at the stage of completing, and then the temporary assembly segment with stopper is arranged at the stage where the shield machine begins to excavate the ground improvement part, When the excavation of the ground improvement part is completed, the stopper is protruded from the temporary assembly segment with a stopper and the segment is arranged to ensure the horizontal direction of the segment.
[0038]
In the following, an embodiment of a method for starting a shield machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0039]
FIG. 3 is a cross-sectional side view of the shield machine start method according to the present invention in a process in which the shield machine has finished cutting the planned wellhead portion of the shaft wall.
[0040]
The shield machine 1 has shifted to the start state while assembling the temporary assembly segment 10 with 3R and 4R. At this stage, the temporary assembly segment 16 with stopper, which has been arranged as 2R as the shield machine 1 starts, A step is generated by detaching from the rear end of the shield machine 1.
[0041]
Thus, in the present invention, the mandrel 21 of the stopper 17 provided on the inner surface of the temporary assembly segment 16 with stopper is protruded from the outer peripheral surface of the temporary assembly segment to an appropriate length, so that the segment support base 18 of the casing 2 is provided. Therefore, the temporary assembly segment 10 does not fall downward.
[0042]
Similarly, FIG. 4 is a cross-sectional view in a process in which the shield machine that has completed the cutting of the shaft wall completes excavation of the ground improvement portion and proceeds to the ground excavation.
[0043]
The shield machine 1 in this process continues to move forward by assembling the temporary assembly segment 6R while arranging the temporary assembly segment 16 with stopper as the temporary assembly segment 5R corresponding to the position where there is a possibility of occurrence of a step. From the excavation of the ground improvement section to the excavation of the ground, the 1R of this segment 19 is in the stage of installation.
[0044]
At this stage, as the shield machine 1 starts, the temporary assembly segment 16 with stopper, which is secondly arranged as 5R, comes off from the rear end of the shield machine 1, so that the stopper provided on the inner surface of the temporary assembly segment 16 with stopper is provided. The 17 mandrel 21 is adjusted so as to be pressed against the segment support base 18 to prevent the temporary assembly segment 10 from falling downward.
[0045]
Therefore, in the starting method according to the present invention, the temporary assembly segment 10 maintains its horizontal direction with certainty, so that the temporary assembly segment 10 assembled even when the shield machine starts from the shaft into the ground, etc. In order to prevent the vehicle from starting and to make a safe and accurate start, and between the casing 2 and the entrance packing 6 installed in the wellhead casing 7 joined to the front end 5 thereof and between the temporary assembly segment 10 and the casing 2. Each water stop mechanism formed between the packings 9 provided at the end portion 8 is functioned reliably, and water leakage from the wellhead is completely prevented.
[0046]
The starting mechanism and the starting method according to the present invention are not limited to the above-described embodiment, and can naturally be applied to any starting mechanism using a casing for starting the shield machine.
[0047]
The temporary assembly segment with stopper according to the present invention used in each of the above embodiments is provided with radially projecting stoppers that can protrude.
[0048]
FIG. 5 is a perspective view showing an embodiment of a temporary assembly segment with a stopper according to the present invention. The same parts as those in the above embodiment will be described with the same reference numerals.
[0049]
The temporary assembly segment 16 with stopper is configured by mounting one or a plurality of stoppers 17 on the inner surface of the temporary assembly segment 20, and as described in the embodiment of FIG. The mandrel 21 can be protruded from the face plate hole 22 perforated.
[0050]
The mandrel 21 is formed so that it can be advanced and retracted by forming a male screw and a grasping portion on the base portion and rotating the grasping portion, and is provided on the casing so as to protrude from the outer peripheral surface to an appropriate length. By pressing against the segment support frame, even if the assembled temporary assembly segment is detached from the rear end of the shield machine and a step is generated, the temporary assembly segment functions so as not to fall downward.
[0051]
Therefore, the stoppers 17 may be arranged independently immediately below the temporary assembly segment 20, but in consideration of the stability of the temporary assembly segments 16 with stoppers, two or more stoppers 17 are arranged radially as shown in the figure. It is desirable to equip with a predetermined interval.
[0052]
Thus, the shield machine start mechanism and start method according to the present invention are the shield machine start mechanism and start method described in each of the above embodiments, at a predetermined interval in the temporary assembly segment provided at the rear end of the shield machine. It can also be configured by temporarily assembling the temporary assembly segments with stoppers.
[0053]
As described above, the shield machine starting mechanism and the starting method according to the present invention and the temporary assembly segment with a stopper used therefor have been described in detail based on the respective embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments. It should be understood that various modifications may be included within the scope of the invention even in a change in specific shapes and materials such as application fields such as shafts, tunnels, tunnels, casings, temporary assembly segments, and the like. .
[0054]
【The invention's effect】
The shield machine starting mechanism according to claim 1, wherein the shield machine is installed in a casing disposed on the inner surface of the pit wall, and the shield machine is started by taking a reaction force from a temporary assembly segment arranged at the rear end of the shield machine. It is a machine start mechanism, and temporary assembly segments with stoppers are arranged at predetermined intervals in the provisional assembly segments to be deployed, and the temporary assembly segments with stoppers are pressed against the casing to maintain the horizontal direction of the temporary assembly segments The stopper is accommodated in the temporary assembly segment so as to be able to protrude from the outer peripheral surface thereof , and the assembly temporary assembly segment seat can be used even if the wellhead casing is used by maintaining the direction of the assembly temporary assembly segment. While avoiding bending, etc., it is safe and accurate to start, and the water stop mechanism is made to function reliably to prevent water leakage from the wellhead and prevent the water from leaking. The outer diameter smaller, promotes the reduction of integrated construction cost by reducing the thickness of the ground improvement region.
[0055]
The shield machine starting method according to claim 2 is configured such that a stopper that is pressed against the casing and maintains the horizontal direction of the temporary assembly segment is accommodated in the temporary assembly segment so as to protrude from the outer peripheral surface thereof. Using the temporary assembly segment with stopper, the temporary assembly segment with stopper is placed at the stage where the shield machine installed on the casing located on the inner surface of the well wall is brought into contact with the planned wellhead, and the stopper is stopped at the stage where the cutting of the well wall is completed Maintain the horizontal direction of the temporary assembly segment by protruding the stopper of the temporary assembly segment, and then place the temporary assembly segment with a stopper at the stage where the shield machine begins to excavate the ground improvement section. When completed, the stopper protrudes from the temporary assembly segment with stopper and this segment is placed in the horizontal direction. To prevent the leakage of sand from the wellhead by holding the direction of the temporary assembly segment, avoiding buckling of the temporary assembly segment, and ensuring that the water stop mechanism functions. It has the effect of being able to start safely and with high accuracy.
[0056]
The temporary assembly segment with a stopper according to the present invention is a temporary assembly segment with a stopper used in the shield machine starting mechanism or the shield machine starting method according to claim 1 or 2, wherein the projecting stopper is radially provided on the temporary assembly segment. Equipped with the equipment, it has the effect of keeping the horizontal direction of the assembly temporary assembly segment and starting it safely and accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a shield machine starting mechanism according to the present invention. FIG. 2 is a sectional view of a stopper used in the shield machine starting mechanism according to the present invention. Completion state diagram [FIG. 4] Excavation state diagram of ground improvement part by shield machine with shield machine start mechanism according to the present invention [FIG. 5] Perspective view of temporary assembly segment with stopper according to the present invention
FIG. 6 is a schematic diagram of a conventional shield machine starting mechanism.
FIG. 7 is a side sectional view showing a conventional temporary assembly segment drop state.
1 shielding machine, 2 casing, 3 reaction wall, 4 shaft wall, 5 front end, 6 entrance packing, 7 well casing, 8 rear end, 9 packing, 10 temporary assembly segment, 11 former jack, 12 steel reaction Force, 13 Tail seal packing, 14 Ground improvement part, 15 Wellhead planned part, 16 Temporary assembly segment with stopper, 17 Stopper, 18 segment support base, 19 segments, 20 Temporary assembly segment, 21 Mandrel, 22 Face plate hole, 23 Tip , 24 foundation part, 25 male screw, 26 grasping part, 27 support part

Claims (3)

坑壁内面に配置したケーシングにシールド機を設置し、該シールド機の後端に配備する仮組セグメントから反力を取ることでシールド機を発進するシールド機発進機構であって、該配備される仮組セグメント中にストッパー付仮組セグメントが所定の間隔で配置され、該ストッパー付仮組セグメントは、ケーシングに押し当てられて仮組セグメントの水平方向を維持するストッパーを、当該仮組セグメントにその外周面から突出可能に収納して構成されることを特徴とするシールド機発進機構。A shield machine starting mechanism for starting a shield machine by installing a shield machine on a casing disposed on an inner surface of a well wall and taking a reaction force from a temporary assembly segment provided at a rear end of the shield machine. Temporary assembly segments with stoppers are arranged at predetermined intervals in the temporary assembly segments, and the temporary assembly segments with stoppers are provided with stoppers that are pressed against the casing to maintain the horizontal direction of the temporary assembly segments. A shield machine starting mechanism characterized by being housed and configured to protrude from an outer peripheral surface . ケーシングに押し当てられて仮組セグメントの水平方向を維持するストッパーを、当該仮組セグメントにその外周面から突出可能に収納して構成したストッパー付仮組セグメントを用い、坑壁内面に配置したケーシングに設置したシールド機を坑口予定部に当接させる段階でストッパー付仮組セグメントを配置して、坑壁の切削を完了した段階でストッパー付仮組セグメントのストッパーを突出させることで仮組セグメントの水平方向を維持し、次いでシールド機が地盤改良部を掘削し始める段階でストッパー付仮組セグメントを配置して、地盤改良部の掘削を完了した段階でストッパー付仮組セグメントからストッパーを突出させると共に本セグメントを配置して本セグメントの水平方向を確保することを特徴とするシールド機発進方法。 A casing that is placed on the inner surface of the pit wall using a temporary assembly segment with a stopper that is configured to be stored in the temporary assembly segment so that the stopper is pressed against the casing to maintain the horizontal direction of the temporary assembly segment so as to protrude from the outer peripheral surface of the temporary assembly segment. The temporary assembly segment with a stopper is arranged at the stage where the shield machine installed at the abutment is in contact with the planned wellhead part, and the stopper of the temporary assembly segment with a stopper is protruded at the stage when the cutting of the well wall is completed. Maintain the horizontal direction, then place the temporary assembly segment with stopper when the shield machine begins to excavate the ground improvement part, and project the stopper from the temporary assembly segment with stopper when the excavation of the ground improvement part is completed A shield machine starting method, wherein the segment is arranged to secure the horizontal direction of the segment. 請求項１又は２に記載されたシールド機発進機構もしくはシールド機発進方法に用いるストッパー付仮組セグメントであって、突出可能なストッパーを仮組セグメントに放射状に装備させて成るストッパー付仮組セグメント。 A temporary assembly segment with a stopper for use in the shield machine start mechanism or the shield machine start method according to claim 1 or 2, wherein the temporary assembly segment is radially provided with a stopper capable of protruding.
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