JP4034664B2

JP4034664B2 - Waterproof sheet joining apparatus and joining method

Info

Publication number: JP4034664B2
Application number: JP2003039610A
Authority: JP
Inventors: 宏明富松; 隆志輪違; 毅熾栄; 由紀夫芳賀; 哲治島田; 修一原; 春夫高橋; 義一野元; 憲和岩本; 栄一畑山; 雅也福居; 孝史三澤
Original assignee: Taisei Corp; IHI Corp; Penta Ocean Construction Co Ltd; Okumura Corp
Current assignee: Taisei Corp; IHI Corp; Penta Ocean Construction Co Ltd; Okumura Corp
Priority date: 2003-02-18
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2023-02-18
Also published as: JP2004250880A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘進機内で巻き立てられた新設防水シートと既設防水シートとの周方向に延びる重合部を接合する防水シート接合装置及び接合方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル掘進機は、トンネル内に組み立てられたセグメントにシールドジャッキを介して反力を得て、その先端に設けられたカッタで切羽を切削しながら掘進するようになっている。
【０００３】
一般に、セグメントは円筒状に組み立てられている。セグメントは、軸方向及び周方向に所定の寸法で分割されており、各セグメントを接合することによって円筒状となっている。
【０００４】
よって、組み立てられたセグメント間には、継目ができ、地下水が浸入することとなるため、セグメント間に止水シールを設けて止水するようになっている。しかしながら、実際のところは、施工精度によって、目開きや目違い等が発生し漏水が発生してしまうことがある。
【０００５】
そのため、セグメントの外周側に裏込材を設けて、シール効果を高めるようにしてはいるが、裏込材の劣化等により完全な密閉はできず、以後のメンテナンスが大変であった。
【０００６】
そこで、近年、セグメントの外周面全体に防水シートを巻き立て、セグメントと地盤とを遮断することで、防水を図る方法が提案されている。
【０００７】
上述の防水シートの敷設は、以下に示すような手順で行われる。
【０００８】
まず、新設する防水シートを既設防水シートに接合代分重ねて、テールフレーム等に沿って円筒状に展張する。そして、巻き立てた新設防水シートを所定の径（セグメントの外周径と略同径）に拡径する。このとき、新設防水シートの巻立て長さを、既設防水シートの巻立て長さに合わせると共に、新設防水シートと既設防水シートのラップ代を所定の幅に調整する。
【０００９】
その後、新設防水シートを展張した状態のままで支持して、防水シートの周方向に延びる接合部を溶着装置によって熱溶着して、新設防水シートと既設防水シートとが接合される。
【００１０】
以上の工程を繰り返し行うことによって、セグメント組立てとシールド掘進と共に、防水シートが順次継ぎ足されて、セグメントの外周面に敷設されることとなる。
【００１１】
従来、展張した新設防水シートの支持は、図１３に示すような、防水シート固定装置１０１にて為されていた。この防水シート固定装置１０１は、トンネル掘進機のテールフレーム１０２の内部に設けられたリング状のフレーム１０３に放射状に複数取り付けられている。防水シート固定装置１０１は、テールフレーム１０２の径方向外側に延びる押さえジャッキ１０４を備え、その押さえジャッキ１０４の外周側先端には防水シート押さえ板１０５が設けられている。押さえジャッキ１０４の両側部には、当該押さえジャッキ１０４のローリングを防止するためのローリング防止ガイド１０６が設けられている。
【００１２】
この防水シート固定装置１０１で、新設防水シート１０７を外側に付勢して、テールフレーム１０２の内側に設けられた円筒状の防水シート受けフレーム１０８の内周面に押し付けて、防水シート押さえ板１０５と防水シート受けフレーム１０８とで新設防水シート１０７を挟み込んで固定するようになっていた（例えば、特許文献１参照）。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００２−２２０９９８号公報（図３）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の防水シート固定装置１０１では、新設防水シート１０７を固定する際に、隣接する防水シート押さえ板１０５間に隙間１０９が発生してしまう。防水シート押さえ板１０５を円周方向に大きくしたとしても、放射状に複数設けられた押さえジャッキ１０４が径方向に伸縮するために、隙間１０９は少なからず発生してしまう。
【００１５】
そのため、この隙間１０９部分で、弛み（新設防水シートの下部）や張り（新設防水シートの上部）が発生して、溶着時にしわとなりシール性能に悪影響を及ぼしてしまうといった問題があった。
【００１６】
そこで、本発明は上記問題を解決するために案出されたものであって、その目的は、防水シートのしわを除いてシール性の高い溶着を行うことができる防水シート接合装置及び接合方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トンネル掘進機で組み立てられるセグメントの外周面に防水シートを敷設すべくトンネル掘進機内で円筒状に巻き立てられた新設防水シートと既設防水シートとの周方向に延びる重合部を接合する防水シート接合装置であって、上記トンネル掘進機後部の円筒状のテールフレームの内周面にその周方向に沿って形成された防水シート受けフレームと、該防水シート受けフレームの内周に沿って円筒状に巻き立てられた新設防水シートと上記既設防水シートとの重合部に沿って移動しながらその重合部を溶着する溶着装置と、該溶着装置の進行方向前方に位置し上記溶着装置による溶着に先行して上記新設防水シートを上記防水シート受けフレームの内周面に向かって押し付けて上記新設防水シートのしわ伸ばしを行う防水シートしわ取り装置とを備え、該防水シートしわ取り装置は、上記テールフレームの軸方向に延びて形成され、上記新設防水シートを上記防水シート受けフレームの内周面に押し付ける上記軸方向の範囲が、上記新設防水シートの幅の上記軸方向の前端から後端までであることを特徴とする防水シート接合装置である。
【００１８】
上記構成によれば、溶着装置の進行方向前方に、新設防水シートのしわ伸ばしを行う防水シートしわ取り装置を設けたことによって、溶着に先行してしわ取りを行った後に溶着を行うことができるので、しわのない確実な防水シートの溶着を行うことができる。よってシール性の高い防水シートを形成することができる。
【００１９】
そして、請求項２の発明は、上記溶着装置は、上記既設防水シートと上記新設防水シートとの間に挿入されそれらの重合部を加熱する加熱接合端子と、その加熱接合端子の進行方向後方に位置し、上記加熱接合端子で加熱された上記重合部を上記防水シート受けフレームに押し付ける押付ローラとを有する請求項１に記載の防水シート接合装置である。
【００２０】
また、請求項３の発明は、上記加熱接合端子の進行方向後方に位置し、上記新設防水シートを上記防水シート受けフレームに押し付けるため、上記テールフレームの軸方向に沿って形成されると共に上記防水シート受けフレームに対して接触離反可能な押さえローラを、上記押付ローラと同軸に配設した請求項２に記載の防水シート接合装置である。
【００２１】
さらに、請求項４の発明は、トンネル掘進機で組み立てられるセグメントの外周面に防水シートを敷設すべくトンネル掘進機内で円筒状に巻き立てられた新設防水シートと既設防水シートとの周方向に延びる重合部を接合する防水シートの接合方法であって、上記トンネル掘進機後部の円筒状のテールフレームの内周に沿って形成された防水シート受けフレームの内周に沿って新設防水シートを円筒状に巻き立て、該新設防水シートをその周方向の或る位置にて該新設防水シートの幅方向の前端から後端に亘って上記防水シート受けフレームの内周面に押し付け、その押し付け位置を上記テールフレームの周方向に沿って移動させて、上記新設防水シートのしわ取りを行いつつ、上記押し付け位置の移動方向後方にて、上記新設防水シートと上記既設防水シートとの重合部を溶着するようにしたことを特徴とする防水シートの接合方法である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は本発明に係る防水シート接合装置の好適な実施の形態を示した要部拡大断面図、図２は図１のＡ線矢視図、図３は本発明に係る防水シート接合装置を備えたトンネル掘進機を示した断面図、図４は図３のIV−IV線断面図、図５は図３のV−V線断面図、図６は図３のVI−VI線断面図、図７は図３のVII−VII線断面図である。
【００２４】
まず、本発明に係る防水シート接合装置の構成を説明する。
【００２５】
図３に示すように、かかる防水シート接合装置１は、トンネル掘進機２の後部で組み立てられるセグメント３の外周面に防水シート４を敷設すべく、セグメント３の組み付け前にトンネル掘進機２内で新設防水シート５を円筒状に巻き立てた後に、その新設防水シート５と既設防水シート６との周方向に延びる重合部７を溶着接合するものである。
【００２６】
図１及び図２に示すように、接合装置１は、テールフレーム８の内周に沿って形成され円筒状に巻き立てられた新設防水シート５をその外周から覆う防水シート受けフレーム９と、その防水シート受けフレーム９の内周に沿って円筒状に巻き立てられた新設防水シート５と既設防水シート６との重合部７に沿って移動しながら、その重合部７を溶着する溶着装置１１と、その溶着装置１１の進行方向前方に位置し溶着装置１１による溶着に先行して新設防水シート５を防水シート受けフレーム９の内周面に向かって押し付けて新設防水シート５のしわ伸ばしを行う防水シートしわ取り装置１２とを備えたことを特徴とする。
【００２７】
防水シート受けフレーム９は、その内径が、組み立てられたセグメント３の外径に防水シート４の厚さを足した長さと略同一となるように、テールフレーム８の厚さを中心側に厚くして形成されている。新設される防水シート５は、この防水シート受けフレーム９に沿って展張されて固定されるために、常に同一径で巻き立てることができる。
【００２８】
なお、防水シート受けフレーム９の内周面に、巻き立てられた新設防水シート５が滑るのを防止するための滑り止め機構を設けてもよい。この滑り止め機構は、防水シート受けフレーム９の表面にゴム材等の摩擦力の大きい材料を塗布または接着して形成される。なお、防水シート受けフレーム９の内周面を、滑り難いように表面加工してもよい。滑り止め機構は、新設防水シート５を周方向に滑るのを防止し、トンネル掘進機の軸方向には、移動を許容するように構成されるのが好ましい。これは、溶着時に新設防水シート５が防水シート受けフレーム９からずれるのを防止するためと、溶着終了後にトンネル掘進機２が前方に掘進する際に、新設防水シート５の外周面と防水シート受けフレーム９の内周面が摺動するためである。
【００２９】
溶着装置１１は、新設防水シート５と既設防水シート６との円周状重合部７を溶着接合する周方向接合装置１４と、新設防水シート５の円周方向両端同士がラップする直線状重合部（図示せず）を接合する軸方向接合装置（図示せず）とから構成されている。なお、この溶着装置１１は、特開２００２−２８５７９２号公報にて開示された接合装置と同等のものである。
【００３０】
具体的には、軸方向接合装置は、直線状重合部を加熱する加熱手段と、この加熱手段にて加熱された新設防水シート５の重合部を押圧する押圧手段とを有する溶着装置を、直線状重合部に沿って、トンネル掘進機２の軸方向に移動自在に設けて構成されている。
【００３１】
周方向接合装置１４は、図１に示すように、既設防水シート６と新設防水シート５との間に挿入されその重合部７を加熱する加熱接合端子１５と、その加熱接合端子１５で加熱された防水シート４の重合部７を径方向外側の防水シート受けフレーム９へ押し付ける押付ローラ１６とを備えている。
【００３２】
加熱接合端子１５は、熱コテにて構成されており、その押付ローラ１６側端部が断面鋭角状に形成されており、その両側で重合部７の新設防水シート５の外周面と既設防水シート６の内周面とに接触して加熱するようになっている。加熱接合端子１５と押付ローラ１６は、重合部７と同等のトンネル掘進機の軸方向幅を有している。押付ローラ１６は、加熱接合端子１５に隣接して配置されており、加熱後の新設防水シート５及び既設防水シート６を防水シート受けフレーム９側へと同時に押し付けて溶着するようになっている。
【００３３】
これら加熱接合端子１５と押付ローラ１６は、防水シート受けフレーム９の内周面に沿って移動する支持フレーム１７に取り付けられている。支持フレーム１７の防水シート受けフレーム９側には走行用ローラ１８が設けられている。支持フレーム１７は、防水シート受けフレーム９の内側に設けられた第一旋回リング（図２、図３及び図６参照）１９に固定されており、この第一旋回リング１９が回転することによって、支持フレーム１７に支持された加熱接合端子１５と押付ローラ１６とが回転移動するようになっている。
【００３４】
第一旋回リング１９は、新設防水シート５の巻立て位置の後方に配置されており、その径方向内方に設けられた第一旋回リング受けローラ（図３及び図６参照）２１に回転可能に支持されている。この第一旋回リング受けローラ２１は、リング状の第一旋回リング支持フレーム（図３及び図６参照）２２から径方向外側に延びて設けられたシールドジャッキ支持フレーム２３に固定された複数の第一旋回リング支持プレート（図３及び図６参照）２０の先端に設けられている。
各第一旋回リング受けローラ２１は、それらの外側端部が、第一旋回リング１９の内周面に接するようにそれぞれ配置されている。シールドジャッキ支持フレーム２３は、円周方向に所定ピッチで複数設けられたシールドジャッキ（図６参照）２４が位置する部分が切り欠かれており、その切り欠き部分でシールドジャッキ２４を囲んで固定する。
【００３５】
第一旋回リング支持フレーム２２はトンネル掘進機２の断面方向に設けられたフレーム（図３及び図４参照）２５から後方に延出して取り付けられた複数の梁部材（図３乃至図５参照）２６の後端に支持されている。フレーム２５の中心部近傍には、複数の穴２７が形成されており、土砂排出管等の各種機器が貫通するようになっている。フレーム２５には、シールドジャッキ２４が貫通するジャッキ穴２８が複数形成されており、シールドジャッキ２４の前端近傍を支持するようになっている。
【００３６】
防水シートしわ取り装置１２は、防水シート４の溶着時の溶着装置１１の進行方向前方（図１中、上側）に隣接して配置されている。防水シートしわ取り装置１２は、板材３１を無端状に連結させてなる無限軌道３２を有している。板材３１の外周側表面には、滑り止めのゴム層が設けられている。なお、ゴム層の代わりに、板材３１の外周側表面を滑り難いように表面加工してもよい。無限軌道３２は、トンネル掘進機２の軸方向に延びて形成されて、軸方向に複数並列されており、並列された無限軌道３２全体で新設防水シート５と同等の幅を有して前端から後端までの全てのしわを一斉に取り除くようになっている。無限軌道３２の内部には、両端のスプロケット３３間の板材３１を、防水シート受けフレーム９の内周面に向かってガイドするガイド部材３４が設けられている。ガイド部材３４は、その先端が、防水シート受けフレーム９の内周面と略同径の円弧状に形成されており、スプロケット３３間に架け渡される板材３１が直線状になろうとするのを、内側から押し付けて防水シート受けフレーム９の内周面と同径の円弧状にガイドして、防水シート４に全面接触させて、そのしわを確実に除去するためのものである。無限軌道３２には、スプロケット３３が溶着時の進行方向にのみ回転するようにラチェット等の逆回転防止機構を備えている。
【００３７】
無限軌道３２の進行方向前方（図１中、上側）には、この無限軌道３２を支持するための支持ロッド３５が設けられている。支持ロッド３５は、第一旋回リング１９と、これと対向して設けられた第二旋回リング（図２乃至図５参照）３６とに架け渡されて回転自在に設けられている。支持ロッド３５には、片持ちロッド３７が複数設けられており、その先端に各無限軌道３２が支持されている。支持ロッド３５には、トンネル掘進機２の径方向に延びる他の片持ちロッド３８を介して伸縮シリンダ３９の先端が接続されている。この伸縮シリンダ３９は、その基端側が第一旋回リング１９と第二旋回リング３６にそれぞれ固定されており、伸縮シリンダ３９の伸縮によって、支持ロッド３５が回転し、無限軌道３２が新設防水シート５に対して接触・離反するようになっている。
【００３８】
なお、本実施の形態では、防水シートしわ取り装置１２として無限軌道３２が設けられているが、これに限られるものではない。例えば、単なる金属等からなるローラや表面にゴム層が形成されたローラ或いはゴムにて全体が構成されたローラ等であってもよい。
【００３９】
第二旋回リング３６は、新設防水シート５の巻立て位置の前方に配置されており、その径方向内方に設けられた第二旋回リング受けローラ（図３及び図５参照）４１に回転可能に支持されている。この第二旋回リング受けローラ４１は、リング状のフレーム２５に固定された複数の第二旋回リング支持プレート（図３及び図５参照）４３の先端に設けられている。各第二旋回リング受けローラ４１は、それらの外側端部が、第二旋回リング３６の内周面に接するようにそれぞれ配置されている。
【００４０】
フレーム２５の前方（図３中、左側）には、第一旋回リング１９及び第二旋回リング３６を回転させるための旋回リング回転用モータ４４が設けられている。旋回リング回転用モータ４４は、フレーム前方のシールドフレームの内周面（本実施の形態では、中折れ連結部４５の内周面）に固定されており、その回転軸４６が、フレーム２５に形成されたモータ用穴４７を貫通して、後方の第一旋回リング１９付近まで延出している。第一旋回リング１９は、回転軸４６の後端に設けられた第一ギヤ機構４８によって駆動され、第二旋回リング３６は、回転軸４６の途中に設けられた第二ギヤ機構４９によって駆動される。第一ギヤ機構４８と第二ギヤ機構４９とは同等のギヤ比を有しており、第一旋回リング１９と第二旋回リング３６とが同期回転するようになっている。
【００４１】
フレーム２５の後方（図３中、右側）には、巻立て前の新設防水シートである防水シートロール５１を回転自在に支持する防水シートロール受け５２が設けられている。防水シートロール受け５２は、フレーム２５から後方に延びた片持ちロッドにて構成されている。本実施の形態では、防水シートロール受け５２は、高さ方向の略中間部に位置するシールドジャッキ２４の側部に形成されており、防水シートロール５１から、隣接するシールドジャッキ２４間を通って外周側へと、新設防水シート５が引き出されるようになっている。
【００４２】
図１及び図２に示すように、無限軌道３２を俯仰させる伸縮シリンダ３９の外周側（図１中、右側）には、新設防水シート５の巻立て時に、当該新設防水シート５の先端部を支持する巻立てアーム５３が設けられている。この巻立てアーム５３は、第一旋回リング１９と第二旋回リング３６との間に架け渡されて支持されており、溶着時の進行方向前端（図１中、上側）、すなわち巻立て時の進行方向後端に新設防水シート５の先端部分を挿入して狭持する支持溝５４が形成されている。
【００４３】
巻立て時には、巻立てアーム５３にて新設防水シート５の先端を支持して、旋回リング回転用モータ４４を駆動させて、溶着装置１１及び防水シートしわ取り装置１２と共に巻立てアーム５３を防水シート受けフレーム９の内周に沿って一回転させて、新設防水シート５を防水シートロール５１から引き出して、防水シート受けフレーム９の内周に一周させる。
【００４４】
このとき、トンネル掘進機２の上部では、巻き立てられた新設防水シート５が重力によって垂れ下がろうとする。そのため、巻き立てられた新設防水シート５を支持するガイドローラ５５が複数設けられている。ガイドローラ５５は、フレーム２５の後部に設けられた支持アーム（図３及び図４参照）５６と、後方のシールドジャッキ支持フレーム２３の外周端に設けられた支持ブラケット（図３及び図６参照）５７との間に架け渡されて支持されている。支持アーム５６は、隣接するシールドジャッキ２４間にそれぞれ一つずつ設けられており、その先端で二股に分かれて二本のガイドローラ５５を支持するようになっている。なお、図４において、旋回リング回転用モータ４４の回転軸４６部分には支持アーム５６を図示していないが、これは、前方に位置する第二ギヤ機構４９を図示しているためで、実際には支持アーム５６が設けられて、ガイドローラ５５が支持されている。
【００４５】
また、このガイドローラ５５は、トンネル掘進機２の下部近傍では設けられていない。これは、新設防水シート５は、下部では防水シート受けフレーム９側に接触しており、垂れ下がることはないからである。
【００４６】
溶着装置１１と防水シートしわ取り装置１２のトンネル軸方向前後には、図２に示すように、新設防水シート５の巻立て位置をトンネル掘進機の軸方向にて規制する防水シートガイド機構としてガイド枠５８が設けられている。このガイド枠５８は、第一旋回リング１９及び第二旋回リング３６から新設防水シート５の巻立て位置に向かって延出して固定されてたプレート５８ａ，５８ｂにて構成されており、各プレート５８ａ，５８ｂ間の距離は、新設防水シート５の軸方向幅と同等となっている。各プレート５８ａ，５８ｂの溶着時の進行方向前端（図２中、右側）は、それぞれ両側に広がって、巻き立てられた新設防水シート５を、所定位置にガイドするようになっている。
【００４７】
トンネル軸方向前方のプレート５８ｂの後方のガイド面には、新設防水シート５の前端側のフリー部分を押さえるシートはずれ防止プレート５９が設けられている。これは、特に、トンネル上方において、新設防水シート５のフリー部分が垂れ下がるのを防止するためのものである。シートはずれ防止プレート５９は、防水シート受けフレーム９の内周面から防水シート４の厚さ分間隔をあけて、防水シート受けフレーム９の内周面に応じた曲率で周方向に湾曲されて形成されている。
【００４８】
溶着装置１１の押付ローラ１６と同軸上には、重合部７以外の新設防水シート５を押さえる押さえローラ６１が設けられている。この押さえローラ６１は、第一旋回リング１９と第二旋回リング３６との間に架け渡して設けられ、巻き立てられた新設防水シート５（防水シート受けフレーム９の内周面）に対して接触離反可能に支持されている。押さえローラ６１は、溶着時に溶着装置１１の押付ローラ１６と同軸部分の新設防水シート５を押し付けることによって、その幅方向にしわが発生するのを防止し、好適な溶着を可能なものとする。
【００４９】
第一旋回リング１９のトンネル軸方向後方には、既設防水シート６の前端部のフリー部分を押さえる既設防水シート固定装置（図３及び図７参照）６２が設けられている。この既設防水シート固定装置６２は、第一旋回リング支持フレーム２２の外周側に放射状に複数設けられている。既設防水シート固定装置６２は、隣接するシールドジャッキ２４間で且つ、新設防水シート５と既設防水シート６との重合部７の後方にそれぞれ配置されている。既設防水シート固定装置６２は、防水シート受けフレーム９に向かって伸縮する伸縮シリンダ６３と、その先端に取り付けられた押さえ部材６４とで構成されている。押さえ部材６４の先端面は防水シート受けフレーム９の内周面と略同等の曲率で湾曲して形成されている。
【００５０】
次に、図８乃至図１１に従って、上記構成の防水シート接合装置１による防水シート４の巻立て及び接合方法を説明しながら、その作用を説明する。
【００５１】
まず、図８に示すように、第一旋回リング１９及び第二旋回リング３６を回転させて、巻立てアーム５３を、防水シートロール受け５２に取り付けられた防水シートロール５１の近傍に位置させる。そして、新設防水シート５の先端を巻立てアーム５３の支持溝５４に挿入して固定する。このとき、防水シートしわ取り装置１２は、防水シート受けフレーム９から離反した状態にしておく。
【００５２】
その後、図９に示すように、第一旋回リング１９及び第二旋回リング３６を溶着装置１１側を先頭とした方向（図中、右回り）に一回転させて、新設防水シート５を防水シートロール５１から引き出しながら、防水シート受けフレーム９の内周面に沿って巻き立てる。
【００５３】
このとき、トンネル掘進機２の上部では、新設防水シート５が垂れ下がろうとするが、ガイドローラ５５を防水シート受けフレーム９の近傍に複数配列したことによって、垂れ下がりを防止でき、後に行う溶着長さと略同等の長さに巻き立てることができる。
【００５４】
次に、巻立てアーム５３の支持溝５４から新設防水シート５を取り外して一旦固定すると共に、伸縮シリンダ（図１参照）３９を伸長させて、無限軌道３２を防水シート受けフレーム９側へ押し当てる。そして、第一旋回リング１９及び第二旋回リング３６を巻立てアーム５３側を先頭とした方向（図中、左回り）に回転させて、新設防水シート５の先端部上を防水シートしわ取り装置１２を通過させて、さらに、その先端部が溶着装置１１の加熱接合端子（図１参照）１５の上部を通って、押付ローラ（図１参照）１６と既設防水シート６との間に挿入されるようにする（図１０参照）。
【００５５】
その後、左回りを継続して行い溶着を進めていく。このとき、防水シートしわ取り装置１２の無限軌道３２が、新設防水シート５と既設防水シート６との重合部７を防水シート受けフレーム９側へと押し付けるので、重合部７に発生していたしわは順次進行方向前方へと押しやられて、無限軌道３２の進行方向後方では、しわが発生することはない。
【００５６】
そして、無限軌道３２によるしわ取りを先行させた後に、溶着装置１１で溶着を行うために、新たなしわが発生することなく、シール性の高い確実な溶着が行える。なお、溶着のタイミングは、しわ取りの直後或いは比較的短い時間が好ましい。このしわ取りと溶着の時間の間隔は、無限軌道３２と溶着装置１１との配置間隔の変更にて調整可能である。
【００５７】
また、このとき、図２に示すように、新設防水シート５はガイド枠５８によって、トンネル掘進機の軸方向にガイドされ位置決めされるので、新設防水シート５と既設防水シート６の確実な位置合わせが行え、所定幅の重合部７を確保できる。このガイド枠５８による新設防水シート５の位置合わせは、防水シート接合装置１の移動と同時に行われるので、従来防水シートの位置合わせに要していた時間を省略することができ、接合加工の高速化が達成される。
【００５８】
さらに、溶着装置１１の押付ローラ１６と同軸に押さえローラ６１を設けて、新設防水シート５のフリー部分を固定するようにしたので、溶着部分が新設防水シート５の幅方向に引っ張られることがなく、幅方向に延びる新たなしわの発生を確実に防止できる。
【００５９】
溶着工程が進行して、図１１に示すような状態になったときには、未溶着の新設防水シート５が、その自重で下方に引っ張られ、溶着部分の新設防水シート５に引っ張り応力がかかろうとするが、無限軌道３２に逆回転防止機構が設けられているので、無限軌道３２で引っ張り応力が止められ、溶着部分に応力がかからず、好適な溶着を継続することができる。
【００６０】
その後、防水シート接合装置１が一回転したところで、防水シートロール５１から延びる新設防水シート５を所定位置で切断して、図示しない軸方向接合装置によって、トンネル軸方向に延びる新設防水シート５の直線状重合部を溶着して溶着工程が終了する。
【００６１】
このように溶着装置１１に先行して防水シートしわ取り装置１２を作動させるようにしたので、しわのない確実な溶着が行え、シール性の高い接合が行えると共に、従来新設防水シート５の巻立て後に行っていた新設防水シート５の固定を行う必要がないので、固定に要する時間が短縮され、接合作業の高速化が達成される。
【００６２】
図１２は本発明に係る防水シート接合装置の他の実施の形態をトンネル掘進機の中心側から見た平面図である。
【００６３】
かかる接合装置は、新設防水シート５のトンネル軸方向の位置決めを行う防水シートガイド機構として、ガイドローラ７１が形成されている。
【００６４】
ガイドローラ７１は、第一旋回リング１９及び第二旋回リング３６にそれぞれ設けられた支持ロッド７２に軸支されており、その外周面が、新設防水シート５の巻立て位置のトンネル軸方向の前後位置にその両側から接するようになっている。ガイドローラ７１は、防水シートしわ取り装置１２の溶着時の進行方向前方と、溶着装置１１の進行方向前方にそれぞれ設けられている。
【００６５】
本実施の形態では、新設防水シート５の前端側のフリー部分を押さえるシートはずれ防止プレート７３は、第二旋回リング３６から支持ブラケット７４を介して固定され、巻立て位置上に設けられている。
【００６６】
なお、その他の構成は、図１乃至図７に示した防水シート接合装置１と同様であるのでその説明を省略する。
【００６７】
上記構成によっても、上述した作用と同様の作用を得ることができる。
【００６８】
なお、本発明の防水シート接合装置１は、上記各実施の形態で説明した各構成に限られるものではないのは勿論である。
【００６９】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、溶着装置に先行して防水シートしわ取り装置を作動させるようにしたので、しわを除去した後に確実な溶着が行え、シール性の高い接合が行えるといった優れた効果を発揮する。
【００７０】
さらに、従来新設防水シートの巻立て後に行っていた新設防水シートの固定を行う必要がないので、固定に要する時間が短縮され、接合作業の高速化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る防水シート接合装置の好適な実施の形態を示した要部拡大断面図である。
【図２】図１のＡ線矢視図である。
【図３】本発明に係る防水シート接合装置を備えたトンネル掘進機を示した断面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】図３のV−V線断面図である。
【図６】図３のVI−VI線断面図である。
【図７】図３のVII−VII線断面図である。
【図８】本発明に係る防水シート接合装置を用いた接合の第一工程を示した断面図である。
【図９】本発明に係る防水シート接合装置を用いた接合の第二工程を示した断面図である。
【図１０】本発明に係る防水シート接合装置を用いた接合の第三工程を示した断面図である。
【図１１】本発明に係る防水シート接合装置を用いた接合の第四工程を示した断面図である。
【図１２】本発明に係る防水シート接合装置の他の実施の形態をトンネル掘進機の中心側から見た平面図である。
【図１３】従来の防水シート接合装置の防水シート固定装置を示した断面図である。
【符号の説明】
１防水シート接合装置
２トンネル掘進機
３セグメント
４防水シート
５新設防水シート
６既設防水シート
７重合部
８テールフレーム
９防水シート受けフレーム
１１溶着装置
１２防水シートしわ取り装置
３１板材
３２無限軌道
５８ガイド枠（防水シートガイド機構）
７１ガイドローラ（防水シートガイド機構）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a waterproof sheet joining apparatus and a joining method for joining superposed portions extending in a circumferential direction between a newly installed waterproof sheet and an existing waterproof sheet wound up in a tunnel machine.
[0002]
[Prior art]
The tunnel excavator obtains a reaction force through a shield jack on a segment assembled in the tunnel, and excavates while cutting a face with a cutter provided at the tip.
[0003]
Generally, the segments are assembled in a cylindrical shape. The segments are divided into predetermined dimensions in the axial direction and the circumferential direction, and are formed into a cylindrical shape by joining the segments.
[0004]
Therefore, a seam is made between the assembled segments, and groundwater enters, so that a water stop seal is provided between the segments to stop the water. However, in actuality, depending on the construction accuracy, there may be a case where an opening or a difference occurs, resulting in water leakage.
[0005]
For this reason, a backing material is provided on the outer peripheral side of the segment to enhance the sealing effect, but complete sealing cannot be performed due to deterioration of the backing material, and subsequent maintenance has been difficult.
[0006]
Therefore, in recent years, a method has been proposed in which a waterproof sheet is wound around the entire outer peripheral surface of the segment, and the segment and the ground are blocked to achieve waterproofing.
[0007]
The above-described waterproof sheet is laid in the following procedure.
[0008]
First, the newly installed waterproof sheet is overlapped with the existing waterproof sheet for the joint allowance, and is expanded in a cylindrical shape along the tail frame and the like. Then, the wound new waterproof sheet is expanded to a predetermined diameter (approximately the same diameter as the outer peripheral diameter of the segment). At this time, the winding length of the newly installed waterproof sheet is adjusted to the winding length of the existing waterproof sheet, and the wrap margin between the newly installed waterproof sheet and the existing waterproof sheet is adjusted to a predetermined width.
[0009]
Thereafter, the newly installed waterproof sheet is supported in a stretched state, and the joining portion extending in the circumferential direction of the waterproof sheet is thermally welded by the welding device, so that the newly installed waterproof sheet and the existing waterproof sheet are joined.
[0010]
By repeating the above steps, the waterproof sheets are sequentially added and laid on the outer peripheral surface of the segment along with the assembly of the segment and the shield excavation.
[0011]
Conventionally, the newly installed waterproof sheet has been supported by a waterproof sheet fixing device 101 as shown in FIG. A plurality of the waterproof sheet fixing devices 101 are radially attached to a ring-shaped frame 103 provided inside the tail frame 102 of the tunnel machine. The waterproof sheet fixing device 101 includes a pressing jack 104 extending outward in the radial direction of the tail frame 102, and a waterproof sheet pressing plate 105 is provided at the outer peripheral end of the pressing jack 104. Rolling prevention guides 106 for preventing the pressing jack 104 from rolling are provided on both sides of the pressing jack 104.
[0012]
With this waterproof sheet fixing device 101, the newly installed waterproof sheet 107 is urged outward and pressed against the inner peripheral surface of a cylindrical waterproof sheet receiving frame 108 provided inside the tail frame 102. The waterproof sheet 107 is sandwiched and fixed by the waterproof sheet receiving frame 108 (see, for example, Patent Document 1).
[0013]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-220998 (FIG. 3)
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described waterproof sheet fixing device 101, when the newly installed waterproof sheet 107 is fixed, a gap 109 is generated between the adjacent waterproof sheet pressing plates 105. Even if the waterproof sheet pressing plate 105 is enlarged in the circumferential direction, the gaps 109 are generated not a little because the pressing jacks 104 that are radially provided are expanded and contracted in the radial direction.
[0015]
Therefore, there is a problem that slack (lower part of the newly installed waterproof sheet) and tension (upper part of the newly installed waterproof sheet) are generated in the gap 109 portion, which becomes wrinkled at the time of welding and adversely affects the sealing performance.
[0016]
Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and its purpose is to provide a waterproof sheet joining apparatus and joining method capable of performing welding with high sealing performance except for wrinkles of the waterproof sheet. It is to provide.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is to provide a new waterproof sheet and an existing waterproof sheet wound in a cylindrical shape in the tunnel excavator so as to lay a waterproof sheet on the outer peripheral surface of the segment assembled by the tunnel excavator. A waterproof sheet joining device for joining the overlapping portions extending in the circumferential direction, Cylindrical shape at the rear of the tunneling machine Inner circumference of tail frame Its circumferential direction on the surface A tarpaulin receiving frame formed along the The A welding apparatus for welding the overlapped portion while moving along the overlapped portion of the newly installed waterproof sheet and the above-described existing waterproof sheet wound in a cylindrical shape along the inner periphery of the waterproof sheet receiving frame; The Waterproof sheet wrinkle removal, which is positioned ahead of the welding device in the advancing direction and presses the newly installed waterproof sheet toward the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame prior to welding by the welding apparatus to stretch the newly formed waterproof sheet. With the device, The waterproof sheet wrinkle removing device is formed to extend in the axial direction of the tail frame, and the axial range for pressing the newly installed waterproof sheet against the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame is the width of the newly installed waterproof sheet. It is from the front end to the rear end in the axial direction. It is a waterproof sheet joining apparatus.
[0018]
According to the above configuration, by providing the waterproof sheet wrinkle removing device that stretches the wrinkle of the newly installed waterproof sheet in front of the welding device in the traveling direction, welding can be performed after wrinkle removal prior to welding. Therefore, it is possible to weld the waterproof sheet without wrinkles. Therefore, a waterproof sheet with high sealing performance can be formed.
[0019]
The invention of claim 2 The welding device is inserted between the existing waterproof sheet and the newly installed waterproof sheet and is heated at the heating junction terminal and heated at the rear side in the traveling direction of the heating junction terminal and heated by the heating junction terminal. And a pressing roller for pressing the overlapped portion against the tarpaulin receiving frame. A waterproof sheet joining apparatus according to claim 1.
[0020]
According to a third aspect of the present invention, the waterproof joint is positioned along the traveling direction of the heat-bonding terminal and is formed along the axial direction of the tail frame to press the new waterproof sheet against the waterproof sheet receiving frame. For sheet receiving frame Contact separation The waterproof sheet joining apparatus according to claim 2, wherein a reversible pressing roller is disposed coaxially with the pressing roller.
[0021]
Furthermore, the invention of claim 4 extends in the circumferential direction of the newly installed waterproof sheet and the existing waterproof sheet wound in a cylindrical shape in the tunnel excavator so as to lay the waterproof sheet on the outer peripheral surface of the segment assembled by the tunnel excavator. A method of joining a waterproof sheet for joining superposed parts, Cylindrical shape at the rear of the tunneling machine A new tarpaulin is wound up in a cylindrical shape along the inner circumference of the tarpaulin receiving frame formed along the inner circumference of the tail frame, The newly installed waterproof sheet is pressed against the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame from the front end to the rear end in the width direction of the newly installed waterproof sheet at a certain position in the circumferential direction, and the pressed position is pressed to the periphery of the tail frame. While moving along the direction and removing the wrinkle of the newly installed waterproof sheet, at the rear of the pressing position in the moving direction, Weld the overlapping part of the new tarpaulin and the existing tarpaulin It is characterized by It is a joining method of a waterproof sheet.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0023]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a preferred embodiment of a waterproof sheet bonding apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a view taken along the arrow A in FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3, FIG. 5 is a sectional view taken along the line V-V in FIG. 3, and FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG.
[0024]
First, the structure of the waterproof sheet joining apparatus according to the present invention will be described.
[0025]
As shown in FIG. 3, the waterproof sheet joining apparatus 1 is provided in the tunnel excavator 2 before the segment 3 is assembled so that the waterproof sheet 4 is laid on the outer peripheral surface of the segment 3 assembled at the rear part of the tunnel excavator 2. After the new waterproof sheet 5 is rolled up in a cylindrical shape, the overlapping portion 7 extending in the circumferential direction between the new waterproof sheet 5 and the existing waterproof sheet 6 is welded and joined.
[0026]
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the joining device 1 includes a waterproof sheet receiving frame 9 that covers a new waterproof sheet 5 formed along the inner periphery of the tail frame 8 and wound up in a cylindrical shape, and its outer periphery. A welding apparatus 11 for welding the overlapping portion 7 while moving along the overlapping portion 7 between the newly installed waterproof sheet 5 and the existing waterproof sheet 6 wound in a cylindrical shape along the inner periphery of the waterproof sheet receiving frame 9; Further, the new waterproof sheet 5 is pressed against the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 9 and positioned in front of the welding device 11 in the traveling direction, and the new waterproof sheet 5 is stretched and wrinkled. The sheet wrinkle removing device 12 is provided.
[0027]
The thickness of the tail frame 8 is increased to the center side so that the inner diameter of the waterproof sheet receiving frame 9 is substantially the same as the length obtained by adding the thickness of the waterproof sheet 4 to the outer diameter of the assembled segment 3. Is formed. Since the newly installed waterproof sheet 5 is stretched and fixed along the waterproof sheet receiving frame 9, it can always be wound up with the same diameter.
[0028]
An anti-slip mechanism may be provided on the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 9 to prevent the newly wound up waterproof sheet 5 from slipping. This anti-slip mechanism is formed by applying or adhering a material having a large frictional force such as a rubber material to the surface of the waterproof sheet receiving frame 9. The inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 9 may be surface-treated so as not to slip. The anti-slip mechanism is preferably configured to prevent the new waterproof sheet 5 from sliding in the circumferential direction and to allow movement in the axial direction of the tunnel excavator. This is because the new waterproof sheet 5 is prevented from being displaced from the waterproof sheet receiving frame 9 at the time of welding, and the outer peripheral surface of the new waterproof sheet 5 and the waterproof sheet holder are received when the tunnel digging machine 2 digs forward after the welding is completed. This is because the inner peripheral surface of the frame 9 slides.
[0029]
The welding device 11 includes a circumferential joining device 14 that welds and joins the circumferential overlapping portion 7 of the newly installed waterproof sheet 5 and the existing waterproof sheet 6, and a linear overlapping portion in which both circumferential ends of the newly installing waterproof sheet 5 wrap. It is comprised from the axial direction joining apparatus (not shown) which joins (not shown). The welding apparatus 11 is equivalent to the joining apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-285792.
[0030]
Specifically, the axial joining device is a linear welding machine having a heating means for heating the linear overlapping portion and a pressing means for pressing the overlapping portion of the newly installed waterproof sheet 5 heated by the heating means. It is configured to be movably provided in the axial direction of the tunnel excavator 2 along the shape overlapping portion.
[0031]
As shown in FIG. 1, the circumferential joining device 14 is inserted between the existing waterproof sheet 6 and the new waterproof sheet 5, and is heated by the heating joining terminal 15 that heats the overlapping portion 7 and the heating joining terminal 15. And a pressing roller 16 for pressing the overlapping portion 7 of the waterproof sheet 4 against the radially outer waterproof sheet receiving frame 9.
[0032]
The heat bonding terminal 15 is constituted by a thermal iron, the pressing roller 16 side end portion is formed to have an acute cross section, and the outer peripheral surface of the newly formed waterproof sheet 5 of the overlapping portion 7 and the existing waterproof sheet on both sides thereof. 6 is brought into contact with the inner peripheral surface and heated. The heating joining terminal 15 and the pressing roller 16 have the axial width of the tunneling machine equivalent to the overlapping portion 7. The pressing roller 16 is disposed adjacent to the heat joining terminal 15 and is configured to press and weld the newly installed waterproof sheet 5 and the existing waterproof sheet 6 after heating to the waterproof sheet receiving frame 9 side simultaneously.
[0033]
The heat joining terminal 15 and the pressing roller 16 are attached to a support frame 17 that moves along the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 9. A running roller 18 is provided on the support frame 17 on the side of the waterproof sheet receiving frame 9. The support frame 17 is fixed to a first swivel ring (see FIGS. 2, 3, and 6) 19 provided on the inner side of the waterproof sheet receiving frame 9, and when the first swivel ring 19 rotates, The heat joining terminal 15 and the pressing roller 16 supported by the support frame 17 are configured to rotate.
[0034]
The first swivel ring 19 is disposed behind the winding position of the newly installed waterproof sheet 5, and can be rotated by a first swivel ring receiving roller (see FIGS. 3 and 6) 21 provided radially inwardly. It is supported by. The first swivel ring receiving roller 21 includes a plurality of second swivel rings fixed to a shield jack support frame 23 extending radially outward from a ring-shaped first swivel ring support frame (see FIGS. 3 and 6) 22. One swivel ring support plate (see FIGS. 3 and 6) 20 is provided at the tip.
Each of the first swivel ring receiving rollers 21 is arranged such that the outer end thereof is in contact with the inner peripheral surface of the first swivel ring 19. The shield jack support frame 23 is notched at a portion where a plurality of shield jacks (see FIG. 6) 24 provided at a predetermined pitch in the circumferential direction is located, and the shield jack 24 is surrounded and fixed by the notch portion. .
[0035]
The first swivel ring support frame 22 has a plurality of beam members (see FIGS. 3 to 5) that extend backward from a frame (see FIGS. 3 and 4) 25 provided in the cross-sectional direction of the tunnel machine 2 (see FIGS. 3 to 5). 26 is supported at the rear end. A plurality of holes 27 are formed in the vicinity of the center of the frame 25 so that various devices such as earth and sand discharge pipes can pass therethrough. A plurality of jack holes 28 through which the shield jack 24 passes are formed in the frame 25 so as to support the vicinity of the front end of the shield jack 24.
[0036]
The waterproof sheet wrinkle removing device 12 is disposed adjacent to the front of the welding device 11 when the waterproof sheet 4 is welded (upward in FIG. 1). The waterproof sheet wrinkle removing device 12 has an endless track 32 formed by connecting plate members 31 in an endless manner. A non-slip rubber layer is provided on the outer peripheral surface of the plate member 31. Instead of the rubber layer, the outer peripheral side surface of the plate material 31 may be surface-treated so as not to slip. The endless track 32 is formed to extend in the axial direction of the tunnel excavator 2, and a plurality of the endless tracks 32 are arranged in parallel in the axial direction. All wrinkles up to the rear end are removed at once. Inside the endless track 32, a guide member 34 that guides the plate 31 between the sprockets 33 at both ends toward the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 9 is provided. The guide member 34 has a distal end formed in an arc shape having substantially the same diameter as the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 9, and the plate material 31 spanned between the sprockets 33 is going to be linear. The sheet is pressed from the inside and guided in a circular arc shape having the same diameter as the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 9, and is brought into contact with the entire surface of the waterproof sheet 4, so that the wrinkles are surely removed. The endless track 32 is provided with a reverse rotation prevention mechanism such as a ratchet so that the sprocket 33 rotates only in the traveling direction during welding.
[0037]
A support rod 35 for supporting the endless track 32 is provided in front of the endless track 32 in the traveling direction (upper side in FIG. 1). The support rod 35 is spanned between the first swivel ring 19 and a second swivel ring (see FIGS. 2 to 5) 36 provided to face the first swivel ring 19 and is rotatably provided. A plurality of cantilever rods 37 are provided on the support rod 35, and each endless track 32 is supported at the tip thereof. The support rod 35 is connected to the distal end of a telescopic cylinder 39 via another cantilever rod 38 extending in the radial direction of the tunnel excavator 2. The expansion cylinder 39 is fixed to the first swivel ring 19 and the second swivel ring 36 at the base end side, and the support rod 35 is rotated by expansion and contraction of the expansion cylinder 39, so that the endless track 32 is formed as the new waterproof sheet 5. It comes in contact with and away from.
[0038]
In addition, in this Embodiment, although the endless track 32 is provided as the waterproof sheet wrinkle removal apparatus 12, it is not restricted to this. For example, it may be a roller made of a simple metal or the like, a roller having a rubber layer formed on its surface, or a roller composed entirely of rubber.
[0039]
The second swivel ring 36 is disposed in front of the winding position of the newly installed waterproof sheet 5, and can be rotated by a second swivel ring receiving roller (see FIGS. 3 and 5) 41 provided radially inwardly. It is supported by. The second swivel ring receiving roller 41 is provided at the tip of a plurality of second swivel ring support plates (see FIGS. 3 and 5) 43 fixed to the ring-shaped frame 25. Each of the second swivel ring receiving rollers 41 is disposed such that the outer end thereof is in contact with the inner peripheral surface of the second swivel ring 36.
[0040]
A turning ring rotating motor 44 for rotating the first turning ring 19 and the second turning ring 36 is provided in front of the frame 25 (left side in FIG. 3). The rotating ring rotating motor 44 is fixed to the inner peripheral surface of the shield frame in front of the frame (in this embodiment, the inner peripheral surface of the middle-folded connecting portion 45), and the rotation shaft 46 is formed on the frame 25. It extends through the motor hole 47 and extends to the vicinity of the rear first turning ring 19. The first turning ring 19 is driven by a first gear mechanism 48 provided at the rear end of the rotation shaft 46, and the second turning ring 36 is driven by a second gear mechanism 49 provided in the middle of the rotation shaft 46. The The first gear mechanism 48 and the second gear mechanism 49 have the same gear ratio, and the first turning ring 19 and the second turning ring 36 rotate synchronously.
[0041]
A waterproof sheet roll receiver 52 that rotatably supports a waterproof sheet roll 51 that is a newly installed waterproof sheet before winding is provided behind the frame 25 (right side in FIG. 3). The waterproof sheet roll receiver 52 is constituted by a cantilever rod extending rearward from the frame 25. In the present embodiment, the waterproof sheet roll receiver 52 is formed on the side portion of the shield jack 24 located at a substantially intermediate portion in the height direction, and passes from the waterproof sheet roll 51 between the adjacent shield jacks 24. The new waterproof sheet 5 is drawn out to the outer peripheral side.
[0042]
As shown in FIGS. 1 and 2, on the outer peripheral side (right side in FIG. 1) of the telescopic cylinder 39 that raises and lowers the endless track 32, when the new waterproof sheet 5 is wound, the tip of the new waterproof sheet 5 is provided. A supporting arm 53 is provided for support. The winding arm 53 is supported by being bridged between the first swivel ring 19 and the second swivel ring 36, and the front end in the traveling direction at the time of welding (upper side in FIG. 1), that is, at the time of winding. A support groove 54 is formed at the rear end of the traveling direction to insert and hold the tip portion of the newly installed waterproof sheet 5.
[0043]
At the time of winding up, the tip of the newly installed waterproof sheet 5 is supported by the winding arm 53 and the turning ring rotating motor 44 is driven so that the winding arm 53 is waterproofed together with the welding device 11 and the waterproof sheet wrinkle removing device 12. By rotating once along the inner periphery of the receiving frame 9, the newly installed waterproof sheet 5 is pulled out from the waterproof sheet roll 51 and is rotated around the inner periphery of the waterproof sheet receiving frame 9.
[0044]
At this time, in the upper part of the tunnel digging machine 2, the newly laid up waterproof sheet 5 tends to hang down due to gravity. Therefore, a plurality of guide rollers 55 that support the newly installed waterproof sheet 5 are provided. The guide roller 55 includes a support arm 56 (see FIGS. 3 and 4) provided at the rear portion of the frame 25 and a support bracket (see FIGS. 3 and 6) provided at the outer peripheral end of the rear shield jack support frame 23. It is spanned between 57 and supported. One support arm 56 is provided between each adjacent shield jack 24, and is divided into two forks at the tip thereof to support the two guide rollers 55. In FIG. 4, the support arm 56 is not shown in the rotation shaft 46 portion of the turning ring rotation motor 44, but this is because the second gear mechanism 49 located in the front is shown. Is provided with a support arm 56 to support a guide roller 55.
[0045]
Further, the guide roller 55 is not provided near the lower part of the tunnel excavator 2. This is because the newly installed waterproof sheet 5 is in contact with the waterproof sheet receiving frame 9 at the lower part and does not hang down.
[0046]
As shown in FIG. 2, the welding device 11 and the waterproof sheet wrinkle removing device 12 are guided as a waterproof sheet guide mechanism that regulates the winding position of the newly installed waterproof sheet 5 in the axial direction of the tunnel machine as shown in FIG. A frame 58 is provided. The guide frame 58 is composed of plates 58a and 58b that extend from the first swivel ring 19 and the second swivel ring 36 toward the winding position of the newly installed waterproof sheet 5, and are fixed to each plate 58a. , 58b is equal to the axial width of the newly installed waterproof sheet 5. The front end (the right side in FIG. 2) of the traveling direction at the time of welding of each plate 58a, 58b spreads to both sides, and guides the newly installed waterproof sheet 5 to a predetermined position.
[0047]
A sheet slip prevention plate 59 that holds the free portion on the front end side of the newly installed waterproof sheet 5 is provided on the guide surface behind the plate 58b forward in the tunnel axis direction. This is particularly for preventing the free portion of the newly installed waterproof sheet 5 from hanging down above the tunnel. The sheet slip prevention plate 59 is formed by being curved in the circumferential direction with a curvature corresponding to the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 9, spaced from the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 9 by the thickness of the waterproof sheet 4. Has been.
[0048]
On the same axis as the pressing roller 16 of the welding device 11, a pressing roller 61 that presses the newly installed waterproof sheet 5 other than the overlapping portion 7 is provided. The presser roller 61 is provided between the first swivel ring 19 and the second swivel ring 36, and is against the newly wound waterproof sheet 5 (the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 9) wound up. Contact separation Supported as possible. The pressing roller 61 presses the new waterproof sheet 5 coaxial with the pressing roller 16 of the welding apparatus 11 at the time of welding, thereby preventing wrinkles from occurring in the width direction and enabling suitable welding.
[0049]
An existing waterproof sheet fixing device 62 (see FIGS. 3 and 7) 62 that holds the free portion of the front end portion of the existing waterproof sheet 6 is provided behind the first swivel ring 19 in the tunnel axis direction. A plurality of the existing waterproof sheet fixing devices 62 are radially provided on the outer peripheral side of the first turning ring support frame 22. The existing waterproof sheet fixing device 62 is disposed between the adjacent shield jacks 24 and behind the overlapping portion 7 between the new waterproof sheet 5 and the existing waterproof sheet 6. The existing waterproof sheet fixing device 62 includes an expansion / contraction cylinder 63 that expands and contracts toward the waterproof sheet receiving frame 9 and a pressing member 64 attached to the tip thereof. The front end surface of the pressing member 64 is formed with a curvature that is substantially the same as the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 9.
[0050]
Next, according to FIG. 8 thru | or FIG. 11, the effect | action is demonstrated, demonstrating the winding method and joining method of the waterproof sheet 4 by the waterproof sheet bonding apparatus 1 of the said structure.
[0051]
First, as shown in FIG. 8, the first turning ring 19 and the second turning ring 36 are rotated so that the winding arm 53 is positioned in the vicinity of the waterproof sheet roll 51 attached to the waterproof sheet roll receiver 52. Then, the tip of the newly installed waterproof sheet 5 is inserted into the support groove 54 of the winding arm 53 and fixed. At this time, the waterproof sheet wrinkle removing device 12 is kept away from the waterproof sheet receiving frame 9.
[0052]
Thereafter, as shown in FIG. 9, the first swivel ring 19 and the second swivel ring 36 are rotated once in the direction starting from the welding device 11 (clockwise in the figure), and the newly installed waterproof sheet 5 is waterproofed. While being pulled out from the roll 51, it is wound up along the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 9.
[0053]
At this time, the newly installed waterproof sheet 5 tends to hang down in the upper part of the tunnel digging machine 2, but by arranging a plurality of guide rollers 55 in the vicinity of the waterproof sheet receiving frame 9, the sag can be prevented and the welding length to be performed later Can be wound up to a length approximately equal to
[0054]
Next, the newly installed waterproof sheet 5 is removed from the support groove 54 of the winding arm 53 and temporarily fixed, and the telescopic cylinder (see FIG. 1) 39 is extended to press the endless track 32 against the waterproof sheet receiving frame 9 side. . Then, the first swivel ring 19 and the second swirl ring 36 are rotated in a direction (counterclockwise in the figure) starting from the hoist arm 53 side so that the waterproof sheet wrinkle removing device is placed on the tip of the newly installed waterproof sheet 5. 12, and further, the tip portion thereof is inserted between the pressing roller (see FIG. 1) 16 and the existing waterproof sheet 6 through the upper part of the heat bonding terminal (see FIG. 1) 15 of the welding apparatus 11. (See FIG. 10).
[0055]
After that, continue welding counterclockwise and proceed with welding. At this time, the endless track 32 of the waterproof sheet wrinkle removing device 12 presses the overlapping portion 7 of the newly installed waterproof sheet 5 and the existing waterproof sheet 6 toward the waterproof sheet receiving frame 9, so that wrinkles are generated in the overlapping portion 7. Are sequentially pushed forward in the traveling direction, and no wrinkle is generated behind the endless track 32 in the traveling direction.
[0056]
Then, after the wrinkle removal by the endless track 32 is preceded, the welding apparatus 11 performs welding, so that reliable welding with high sealing performance can be performed without generating new wrinkles. The welding timing is preferably immediately after wrinkle removal or a relatively short time. The time interval between the wrinkle removal and the welding can be adjusted by changing the arrangement interval between the endless track 32 and the welding device 11.
[0057]
At this time, as shown in FIG. 2, the new waterproof sheet 5 is guided and positioned in the axial direction of the tunnel excavator by the guide frame 58, so that the new waterproof sheet 5 and the existing waterproof sheet 6 are reliably aligned. And the overlapped portion 7 having a predetermined width can be secured. Since the alignment of the newly installed waterproof sheet 5 by the guide frame 58 is performed simultaneously with the movement of the waterproof sheet bonding apparatus 1, the time required for the alignment of the conventional waterproof sheet can be omitted, and the bonding process can be performed at high speed. Is achieved.
[0058]
Further, since the pressing roller 61 is provided coaxially with the pressing roller 16 of the welding device 11 and the free part of the newly installed waterproof sheet 5 is fixed, the welded part is not pulled in the width direction of the newly installed waterproof sheet 5. The generation of new wrinkles extending in the width direction can be reliably prevented.
[0059]
When the welding process proceeds and the state as shown in FIG. 11 is reached, the unsealed new waterproof sheet 5 is pulled downward by its own weight, and a tensile stress is applied to the newly installed waterproof sheet 5 at the welded portion. However, since the reverse rotation prevention mechanism is provided on the endless track 32, the tensile stress is stopped at the endless track 32, and no stress is applied to the welded portion, so that suitable welding can be continued.
[0060]
Thereafter, when the waterproof sheet joining apparatus 1 makes one rotation, the new waterproof sheet 5 extending from the waterproof sheet roll 51 is cut at a predetermined position, and the straight line of the new waterproof sheet 5 extending in the tunnel axial direction by an unillustrated axial joining apparatus. The polymerized portion is welded to complete the welding process.
[0061]
Thus, since the waterproof sheet wrinkle removing device 12 is operated prior to the welding device 11, it is possible to perform reliable welding without wrinkles, to achieve high sealing performance, and to wind up the conventional waterproof sheet 5. Since it is not necessary to fix the new waterproof sheet 5 that has been performed later, the time required for fixing is shortened, and the speed of the joining work is achieved.
[0062]
FIG. 12 is a plan view of another embodiment of the waterproof sheet bonding apparatus according to the present invention as seen from the center side of the tunnel machine.
[0063]
In this joining apparatus, a guide roller 71 is formed as a waterproof sheet guide mechanism for positioning the newly installed waterproof sheet 5 in the tunnel axis direction.
[0064]
The guide roller 71 is pivotally supported by support rods 72 provided respectively on the first swivel ring 19 and the second swivel ring 36, and the outer peripheral surface thereof is the front and rear of the winding position of the newly installed waterproof sheet 5 in the tunnel axis direction. It comes in contact with the position from both sides. The guide rollers 71 are provided respectively in front of the waterproof sheet wrinkle removing device 12 in the welding direction and in the forward direction of the welding device 11.
[0065]
In the present embodiment, the sheet slip prevention plate 73 that holds the free portion on the front end side of the newly installed waterproof sheet 5 is fixed from the second turning ring 36 via the support bracket 74 and is provided on the winding position.
[0066]
In addition, since the other structure is the same as that of the waterproof sheet joining apparatus 1 shown in FIG. 1 thru | or FIG. 7, the description is abbreviate | omitted.
[0067]
Also with the above configuration, the same operation as described above can be obtained.
[0068]
Of course, the waterproof sheet bonding apparatus 1 according to the present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments.
[0069]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, since the waterproof sheet wrinkle removing device is operated prior to the welding device, it is possible to perform reliable welding after removing the wrinkles, and to achieve an excellent effect such that high sealing performance can be achieved. Demonstrate.
[0070]
Furthermore, since it is not necessary to fix the newly installed waterproof sheet, which has been performed after winding the newly installed waterproof sheet, the time required for fixing is shortened and the speed of the joining work is achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a preferred embodiment of a waterproof sheet joining apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of the arrow A in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a tunnel machine equipped with a waterproof sheet joining apparatus according to the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a first step of bonding using the waterproof sheet bonding apparatus according to the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a second step of bonding using the waterproof sheet bonding apparatus according to the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a third step of bonding using the waterproof sheet bonding apparatus according to the present invention.
FIG. 11 is a sectional view showing a fourth step of bonding using the waterproof sheet bonding apparatus according to the present invention.
FIG. 12 is a plan view of another embodiment of the waterproof sheet joining apparatus according to the present invention as seen from the center side of the tunnel machine.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a waterproof sheet fixing device of a conventional waterproof sheet bonding apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Waterproof sheet joining device
2 tunnel machine
3 segments
4 Tarpaulin
5 New tarpaulin
6 Existing tarpaulin
7 Superposition part
8 Tail frame
9 Tarpaulin frame
11 Welding equipment
12 Waterproof sheet wrinkle removal device
31 Plate material
32 endless orbit
58 Guide frame (waterproof sheet guide mechanism)
71 Guide roller (waterproof sheet guide mechanism)

Claims

Waterproof sheet joining device for joining superposed portions extending in the circumferential direction between a newly installed waterproof sheet wound in a cylindrical shape in the tunnel excavator and an existing waterproof sheet so as to lay a waterproof sheet on the outer peripheral surface of a segment assembled by the tunnel excavator Because
A waterproof sheet receiving frame formed along the circumferential direction on the inner peripheral surface of the cylindrical tail frame at the rear of the tunnel machine ;
A welding device for welding the overlapped portion while moving along the overlapping portion between the waterproof sheet receiving new tarpaulin erected around a cylindrical shape along the inner periphery of the frame and the existing waterproofing sheet,
Tarpaulins wrinkles performing stretching traveling direction positioned forward prior to welding by the welding apparatus the new waterproof sheet pressed against the inner peripheral surface of the tarpaulin support frame of the new tarpaulin wrinkles of the welding apparatus A take-off device,
The waterproof sheet wrinkle removing device is formed to extend in the axial direction of the tail frame, and the axial range for pressing the newly installed waterproof sheet against the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame is the width of the newly installed waterproof sheet. A waterproof sheet joining apparatus, wherein the waterproof sheet joining device is from the front end to the rear end in the axial direction .

The welding device is inserted between the existing waterproof sheet and the newly installed waterproof sheet, and is positioned at the rear of the heating joint terminal in the advancing direction of the heating joint terminal, and heated by the heating joint terminal. The waterproof sheet joining apparatus according to claim 1, further comprising a pressing roller that presses the overlapped portion against the waterproof sheet receiving frame .

Positioned behind the heat-bonding terminal in the direction of travel, the new waterproof sheet is pressed against the waterproof sheet receiving frame, and is formed along the axial direction of the tail frame and can be separated from the waterproof sheet receiving frame. The waterproof sheet joining apparatus according to claim 2, wherein a pressing roller is disposed coaxially with the pressing roller.

Bonding of waterproof sheets to join the overlapping portions extending in the circumferential direction between the newly installed waterproof sheet and the existing waterproof sheet wound in a cylindrical shape in the tunnel excavator to lay the waterproof sheet on the outer peripheral surface of the segment assembled by the tunnel excavator A method,
Winding the newly installed waterproof sheet in a cylindrical shape along the inner periphery of the waterproof sheet receiving frame formed along the inner periphery of the cylindrical tail frame at the rear of the tunnel excavator ,
The new waterproof sheet is pressed against the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame from the front end to the rear end in the width direction of the new waterproof sheet at a certain position in the circumferential direction,
While moving the pressing position along the circumferential direction of the tail frame,
A method for joining waterproof sheets, characterized in that a superposed portion of the newly installed waterproof sheet and the existing waterproof sheet is welded at the rear of the pressing position in the moving direction .