JP3973756B2 - Segment with bag - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘削機によるトンネルの掘削時に筒状壁体と掘削穴との間に形成されるテールボイド(空隙)へ裏込材を充填する際に用いて好適な袋付きセグメントに関する。
【0002】
【従来の技術】
シールド工法において生じるテールボイドへの裏込材の充填を迅速かつ的確に行って、地山の肌落ちによる地盤の緩みを防止するために、図8に示すようにセグメント本体21の外周面に袋体22を取り付けた袋付きセグメントSaが開発されている。
【0003】
この袋付きセグメントSaは、掘削穴H内で円周方向にリング状に連結して筒状壁体Raを構築し、各袋付きセグメントSaの袋体22内にセグメント本体21に形成された注入孔21aからグラウトgを注入充填して袋体22を地山Gと筒状壁体Raとの間に膨張させ、テールボイドVを横断するように掘削穴Hの掘削方向に袋体22で仕切って使用する。
【0004】
このため、袋体22を有しない通常のセグメントSbで構築された筒状壁体Rbと地山G間のテールボイドVへの裏込材の注入を、シールド掘削機への裏込材の流出を防止して高圧で的確に行うことができる。なお、テールボイドVは、トンネルの曲線部において大きくなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シールド掘削機は、外筒体のテール部にテールシールを備え、そのテールシールを筒状壁体Ra,Rbの外面に接触させて筒状壁体Ra,Rbと地山G間の隙間を塞いだ状態で掘進する。したがって、シールド掘削機の掘進時にセグメントSaの袋体22がテールシールで擦られることになる。
【0006】
テールシールが袋体22を設計通りの力で擦って移動するだけなら何も問題はないのであるが、袋体の強度が弱かったり、或いは何等かの事情で袋体22がテールシールによって異常に強い力で擦られるようなことがあると、袋体22が破損したり捩じられたりして正常に膨張させることができなくなることが懸念される。
【0007】
本発明は、袋体が破損したり捩れたりしにくい袋付きセグメントを提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、袋体を所定の状態に支障なく膨張させることができる袋付きセグメントを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の少なくとも1つの目的を達成するために、請求項1記載の発明は、掘削穴内で円周方向にリング状に連結されるセグメント本体の外周面に、グラウトの充填によって上記セグメント本体と地山との間に膨張させられる袋体が取り付けられた袋付きセグメントにおいて、上記袋体は、セグメント本体の外周面に設けられた囲枠内に軟質シートを介してセグメント本体に固定して折畳み自在に設けられていると共に、上記軟質シートの自由端にカバープレートが前記囲枠内に折り畳まれた袋体の外面を覆った状態で付着手段により着脱自在に付着されたことを特徴とする
【0009】
この構成では、囲枠がシールド掘削機のテールシールに触れテールシールの移動によって加えられる力の大半を受けるので、袋体に加わるテールシールの摩擦力が軽減される。このため、テールシールの移動に伴う袋体の破損や捩れが緩和される。
しかも、カバープレートが袋体に対するテールシールの接触を防止する。したがって、袋体のテールシール等による破損や捩れなどが一層確実に防止される。袋体にグラウトを充填すると、袋体は、カバープレートを外側に押して膨張するが、この際、付着手段は、袋体の膨張変形に伴ってカバープレートを袋体から分離し、袋体の膨張を自由にする。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図1ないし図6を参照して説明する。
これらの図において符号1はセグメント本体である。セグメント本体1は、長形状に溶接された主桁板1a,1aと継手板1b,1bの外側の端面に外面板(スキンプレート)1cを溶接し、その外面板1cの外面に囲枠1dを溶接するとともに、外面板1cの内側の面に円筒状のグラウト用ソケット1eを外面板1cに形成された注入孔1fに連通させて取り付け、また、主桁板1a,1aと外面板1cに縦リブ1gを溶接して製作されている。
【0015】
セグメント本体1の、厚さ方向に見た正面形状は長形状とされ、また側面形状は円弧状とされている。セグメント本体1を構成している主桁板1a、継手板1b、外面板1c、囲枠1d、グラウト用ソケット1e、縦リブ1gは鋼等の金属製である。グラウト用ソケット1eには、該グラウト用ソケット1eのねじ孔にねじ込まれてソケット1eを閉じるねじ構造のプラグ1hが付設されている。なお、外面板1cに対するグラウト用ソケット1eの取付けは、溶接(図3)又はボルト(図4、図5)によって行うのが普通である。
【0016】
符号2は袋体である。袋体2は、透水性の強化クロスで製作されており、セグメント本体1の外面板1cの外周面にビニールターポリン等の軟質シート3を介して固定手段5で固定され、囲枠1d内に折り畳むことができるようになっている。固定手段5には、一般に、ボルト又は鋲と接着剤が用いられる。袋体2は、図3のように軟質シート3に重ねて外面板1cに固定手段5で取り付けることも、また、図4のように軟質シート3に縫い付けてその軟質シート3を固定手段5で外面板1cに取り付けるようにしてもよい。
【0017】
軟質シート3の自由端3aの長さは囲枠1dの高さよりも十分に大きくされ、その自由端3aにカバープレート6が付着手段7で着脱自在に取り付けられている。カバープレート6は、囲枠1d内に畳み込まれた袋体2の外面を覆うもので、囲枠1dの開口端の外形形状に合わせて耐摩耗性の鋼等の金属板で製作されている。
【0018】
付着手段7は、本袋付きセグメントSによる筒状壁体の構築時や運搬時には、カバープレート6の付着を保って脱落を防ぎ、また袋体2の膨張時にはカバープレート6を袋体2から分離して袋体2の膨張変形を自由にするような適度な力でカバープレート6を袋体2に付着している。付着手段7としては、通常、ベルベット式ファスナが使用されるが、強度の小さい鋲などの金具を用いることができる。
【0019】
袋付きセグメントSの、主桁板1aの内端縁からカバープレート6の外面までの厚さt(図3)は、通常、袋体2を有しない普通のセグメントの厚さと等しくされる。
【0020】
上記の構成とされた袋付きセグメントSは、従来同様に、掘削穴H(図8参照)内で円周方向にリング状に連結して筒状壁体Raを構築し、シールド掘削機の外筒体に設けられたテールシールの通過後、各袋付きセグメントSの袋体2内にセグメント本体1のグラウト用ソケット1eから注入孔1fを通じグラウトgを充填して袋体2を地山Gと筒状壁体R間のテールボイドVに膨張させる。そして、袋体2,2の間に裏込材を従来と同じように注入する。
【0021】
上記で、シールド掘削機の掘削移動でテールシールが袋体2の部分を通過する場合、テールシールは袋体2を覆っているカバープレート6の外面に沿って移動する。したがって、袋体2はテールシールに触れて直接擦られることがなく、破損や捩れが防止されるので、常に正常に膨張する。上記のように機能して袋体2の破損等を防止したカバープレート6は、袋体2の膨張操作時に、袋体2の膨張変形力が付着手段7の付着力よりも大きくなると、袋体2から外れて袋体2の膨張変形を自由にする。
【0022】
袋体2にグラウトgを充填して袋体2を膨張させ終った後、グラウト用ソケット1eをプラグ1hで密閉する。
【0023】
図7は、本発明の他の実施の形態を示す。この実施の形態では、カバープレートに代えて蓋板10が用いられている。蓋板10は耐摩耗性の鋼等の金属板で製作され、囲枠1dの開口端に着脱自在に嵌着されている。また、袋体2の頂面2aは、ビニールターポリン等の軟質シートで形成されている。他の構造は、図1〜図6の袋付きセグメントと同一である。
【0024】
この袋付きセグメントSの場合は、シールド掘削機のテールシールの移動に対して蓋板10が袋体2を保護する。蓋板10は、袋体2の膨張時にその圧力で囲枠1dから外され、袋体2の膨張を自由にする。したがってこの袋付きセグメントSにおいても、テールシール等による袋体2の破損や捩れが防止され、袋体2を的確に膨張させることができる。
【0025】
上記の袋付きセグメントにおいて、カバープレート6と蓋板10を省くことができる。この場合は、囲枠1dがテールシールによって加えられる力の大半を受けて袋体2に対するテールシールの摩擦力を軽減するので、袋体2の破損や捩れが緩和される。
【0026】
図の囲枠1dは、長形状に連続しているが、その一部が切除されていてもよい。セグメントの厚さ方向の形状は、トンネルの曲り部等において、例えば台形など種々変えられるので、長形状のものに限られるものではない。また本発明は六角形セグメントにも適用することができる。図1〜図6の袋付きセグメントSに図7の袋体2を用いることも、また図7の袋付きセグメントに図1〜図6の袋体2を用いることもいずれも可能である。また、本発明は、コンクリート製のセグメントにも適用することができる。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の袋付きセグメントにおいては、袋体は囲枠によって保護され、シールド掘削機のテールシールの摩擦を軽減されるので、破損や捩れが緩和されるようになり、常に的確に膨張させることができる効果がある。
【0028】
また、袋体はカバープレートで一層確実に保護され、テールシールに触れて破損されたり捩れたりすることがない。しかも、用済み後のカバープレートは袋体又は囲枠から袋体の膨張力によって外れるので、袋体の膨張がカバープレートによって阻害されることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る袋付きセグメントの実施の形態を示す側面図である。
【図2】 図1の袋付きセグメントを下から見た図である。
【図3】 図2の(III−III)線部分の断面図である。
【図4】 袋体の膨張状態を示す主要部の縦断面図である。
【図5】 図4のセグメント本体を下から見た図である。
【図6】 袋体の膨張状態を示す横断面図である。
【図7】 袋付きセグメントの他の実施の形態を示す横断面図である。
【図8】 従来の袋付きセグメントの横断面図である。
【符号の説明】
1 セグメント本体 1d 囲枠
2 袋体 3 軟質シート
3a 自由端 5 固定手段
6 カバープレート 7 付着手段
10 蓋板 S 袋付きセグメント
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a segment with a bag suitable for use in filling a back void material into a tail void (gap) formed between a tubular wall body and a drilling hole during tunnel excavation by a shield excavator.
[0002]
[Prior art]
In order to quickly and accurately fill the tail void generated in the shield construction method and prevent loosening of the ground due to skin peeling of the natural ground, as shown in FIG. A segment Sa with a bag 22 is developed.
[0003]
The segment Sa with a bag is connected in a ring shape in the circumferential direction within the excavation hole H to form a cylindrical wall body Ra, and an injection formed in the segment body 21 in the bag body 22 of each segment Sa with a bag. Grouting g is injected and filled from the hole 21a to inflate the bag body 22 between the natural ground G and the cylindrical wall body Ra and partition the bag body 22 in the excavation direction of the excavation hole H so as to cross the tail void V. use.
[0004]
For this reason, injection of the backing material into the tail void V between the cylindrical wall body Rb constructed with the normal segment Sb without the bag body 22 and the natural ground G, and outflow of the backing material into the shield excavator This can be done accurately at high pressure. The tail void V becomes large in the curved part of the tunnel.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the shield excavator is provided with a tail seal at the tail portion of the outer cylindrical body, and the tail seal is brought into contact with the outer surface of the cylindrical wall bodies Ra and Rb so that the gap between the cylindrical wall bodies Ra and Rb and the natural ground G is obtained. We dig in the state that was blocked. Accordingly, the bag body 22 of the segment Sa is rubbed with the tail seal when the shield excavator is excavated.
[0006]
If the tail seal moves only by rubbing the bag body 22 with the designed force, there is no problem. However, the strength of the bag body is weak or the bag body 22 is abnormally caused by the tail seal for some reason. If it is rubbed with a strong force, there is a concern that the bag body 22 may be damaged or twisted and cannot be normally expanded.
[0007]
An object of this invention is to provide the segment with a bag which a bag body is hard to be damaged or twisted.
Another object of the present invention is to provide a bag-attached segment that can inflate a bag body into a predetermined state without any trouble.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve at least one of the above objects, the invention according to claim 1 is characterized in that the segment main body and the natural ground are filled by grout filling the outer peripheral surface of the segment main body connected in a ring shape in the circumferential direction within the excavation hole. In a segment with a bag to which a bag body to be inflated is attached, the bag body is fixed to the segment body via a flexible sheet in a surrounding frame provided on the outer peripheral surface of the segment body, and can be folded freely together provided, characterized in that it is removably attached by attachment means in the cover plate to the free end covers the outer surface of the bag folded into the surrounding frame of the soft sheet.
[0009]
In this configuration, since the frame touches the tail seal of the shield excavator and receives most of the force applied by the movement of the tail seal, the frictional force of the tail seal applied to the bag body is reduced. For this reason, the breakage and twist of the bag body accompanying the movement of the tail seal are alleviated.
Moreover, the cover plate prevents the tail seal from contacting the bag body. Therefore, breakage or twist due to the tail seal or the like of the bag body can be prevented more reliably. When the bag body is filled with grout, the bag body expands by pushing the cover plate outward. At this time, the attaching means separates the cover plate from the bag body as the bag body expands and deforms, and the bag body expands. To free.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In these drawings, reference numeral 1 denotes a segment body. The segment main body 1 has a main plate 1a, 1a and a joint plate 1b, 1b welded in a long shape, and an outer surface plate (skin plate) 1c is welded to an outer end surface of the joint plate 1b, 1b. While welding, a cylindrical grout socket 1e is attached to the inner surface of the outer surface plate 1c in communication with an injection hole 1f formed in the outer surface plate 1c, and is vertically attached to the main beam plates 1a, 1a and the outer surface plate 1c. The rib 1g is manufactured by welding.
[0015]
The front shape of the segment body 1 viewed in the thickness direction is a long shape, and the side shape is an arc shape. The main girder plate 1a, the joint plate 1b, the outer surface plate 1c, the surrounding frame 1d, the grouting socket 1e, and the vertical rib 1g constituting the segment body 1 are made of metal such as steel. The grout socket 1e is provided with a screw-type plug 1h that is screwed into the screw hole of the grout socket 1e to close the socket 1e. The grout socket 1e is normally attached to the outer surface plate 1c by welding (FIG. 3) or bolts (FIGS. 4 and 5).
[0016]
Reference numeral 2 denotes a bag. The bag body 2 is made of a water-permeable reinforced cloth, and is fixed to the outer peripheral surface of the outer surface plate 1c of the segment body 1 by a fixing means 5 via a soft sheet 3 such as vinyl tarpaulin, and is folded in the surrounding frame 1d. Be able to. For the fixing means 5, bolts or scissors and an adhesive are generally used. The bag body 2 is overlapped with the soft sheet 3 as shown in FIG. 3 and attached to the outer surface plate 1c by the fixing means 5, or is sewn to the soft sheet 3 as shown in FIG. May be attached to the outer surface plate 1c.
[0017]
The length of the free end 3a of the soft sheet 3 is made sufficiently larger than the height of the surrounding frame 1d, and the cover plate 6 is detachably attached to the free end 3a by the attaching means 7. The cover plate 6 covers the outer surface of the bag body 2 folded in the surrounding frame 1d, and is made of a metal plate such as wear-resistant steel in accordance with the outer shape of the opening end of the surrounding frame 1d. .
[0018]
The adhering means 7 keeps the cover plate 6 attached and prevents the cover plate 6 from falling off when the cylindrical wall body is constructed or transported by the segment S with the main bag, and the cover plate 6 is separated from the bag body 2 when the bag body 2 is inflated. Then, the cover plate 6 is attached to the bag body 2 with an appropriate force that allows the bag body 2 to freely expand and deform. As the attaching means 7, a velvet fastener is usually used, but a metal fitting such as a heel having a low strength can be used.
[0019]
The thickness t (FIG. 3) of the segment S with bag from the inner edge of the main beam plate 1a to the outer surface of the cover plate 6 is usually equal to the thickness of a normal segment that does not have the bag body 2.
[0020]
The segment S with a bag having the above-described configuration is connected in a ring shape in the circumferential direction within the excavation hole H (see FIG. 8) to form a cylindrical wall body Ra, and is outside the shield excavator. After passing through the tail seal provided in the cylinder, the grout g is filled into the bag body 2 of each segment S with a bag from the grout socket 1e of the segment body 1 through the injection hole 1f. Inflate into a tail void V between the cylindrical walls R. And a backing material is inject | poured between the bag bodies 2 and 2 similarly to the past.
[0021]
As described above, when the tail seal passes the portion of the bag body 2 by excavation movement of the shield excavator, the tail seal moves along the outer surface of the cover plate 6 covering the bag body 2. Therefore, the bag body 2 does not directly rub against the tail seal and is prevented from being damaged or twisted, so that it always expands normally. The cover plate 6 that functions as described above and prevents the bag body 2 from being damaged, etc., when the expansion deformation force of the bag body 2 becomes larger than the adhesion force of the attachment means 7 during the expansion operation of the bag body 2. 2 to free the expansion deformation of the bag body 2.
[0022]
After the bag body 2 is filled with grout g and the bag body 2 is inflated, the grout socket 1e is sealed with a plug 1h.
[0023]
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, a cover plate 10 is used instead of the cover plate. The lid plate 10 is made of a metal plate such as wear-resistant steel and is detachably fitted to the opening end of the surrounding frame 1d. The top surface 2a of the bag body 2 is formed of a soft sheet such as vinyl tarpaulin. The other structure is the same as the bagged segment of FIGS.
[0024]
In the case of this segment S with a bag, the cover plate 10 protects the bag body 2 against the movement of the tail seal of the shield excavator. The cover plate 10 is removed from the surrounding frame 1d by the pressure when the bag body 2 is inflated, so that the bag body 2 is freely inflated. Accordingly, also in the segment S with bags, the bag body 2 is prevented from being damaged or twisted by a tail seal or the like, and the bag body 2 can be inflated accurately.
[0025]
In the above segment with bag, the cover plate 6 and the cover plate 10 can be omitted. In this case, since the surrounding frame 1d receives most of the force applied by the tail seal and reduces the frictional force of the tail seal against the bag body 2, damage and twisting of the bag body 2 are alleviated.
[0026]
Although the surrounding frame 1d is continuous in a long shape, a part thereof may be cut off. The shape of the segment in the thickness direction can be variously changed, for example, a trapezoidal shape at a bent portion of the tunnel, and is not limited to a long shape. The present invention can also be applied to hexagonal segments. The bag body 2 of FIG. 7 can be used for the segment S with bags of FIGS. 1 to 6, and the bag body 2 of FIGS. 1 to 6 can be used for the segment with bags of FIG. 7. The present invention can also be applied to concrete segments.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, in the bag-attached segment according to claim 1, the bag body is protected by the surrounding frame and the friction of the tail seal of the shield excavator is reduced, so that the breakage and the twist are alleviated. , There is an effect that can always be accurately inflated.
[0028]
Further, the bag body is more reliably protected by the cover plate, and is not damaged or twisted by touching the tail seal. Moreover, the cover plate after obsolete because disengaged by inflation force of the bag from the bag body or the surrounding frame, never inflation of the bag body thus be inhibited to the cover plate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a bag-attached segment according to the present invention.
FIG. 2 is a view of the segment with bag of FIG. 1 as viewed from below.
3 is a cross-sectional view taken along line (III-III) in FIG.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a main part showing an inflated state of the bag body.
FIG. 5 is a view of the segment main body of FIG. 4 as viewed from below.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an inflated state of the bag body.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of a bagged segment.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional bagged segment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Segment main body 1d Surrounding frame 2 Bag body 3 Soft sheet 3a Free end 5 Fixing means 6 Cover plate 7 Adhering means 10 Cover plate S Segment with bag

Claims (1)

掘削穴内で円周方向にリング状に連結されるセグメント本体の外周面に、グラウトの充填によって上記セグメント本体と地山との間に膨張させられる袋体が取り付けられた袋付きセグメントにおいて、
上記袋体は、セグメント本体の外周面に設けられた囲枠内に軟質シートを介してセグメント本体に固定して折畳み自在に設けられていると共に、上記軟質シートの自由端にカバープレートが前記囲枠内に折り畳まれた袋体の外面を覆った状態で付着手段により着脱自在に付着されたことを特徴とする袋付きセグメント。
In the segment with the bag in which the bag body that is inflated between the segment body and the ground by the filling of the grout is attached to the outer peripheral surface of the segment body that is connected in a ring shape in the circumferential direction within the excavation hole,
The receptacle is fixed to the segment body through the soft sheet together is disposed foldably in surrounding frame, which is provided on the outer peripheral surface of the segment body, the cover plate is the circumference at the free end of the soft sheet A segment with a bag, which is detachably attached by an attaching means while covering an outer surface of a bag body folded in a frame.
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