JP4664942B2 - シールド掘進機及びそのトンネル工法 - Google Patents
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Description
筒状の胴体の前端部に設けられたカッターディスクにより地盤を掘削して掘削孔を形成しつつ掘削方向に前進するとともに、前記胴体の後部の内方にて複数のセグメントを筒状のセグメント環体に組み立てながら、後方の既構築のセグメント環体に継ぎ足すことにより、前記掘削孔の内周面を筒状に覆う覆工体を連続させて構築し、前記掘削方向への前進に伴って前記胴体から後方に抜け出る前記覆工体の部分と前記掘削孔の内周面との間隙に裏込め材を充填するシールド掘進機であって、
前記胴体の内周面と前記覆工体の外周面との間の環状のテールクリアランス内に前記裏込め材又は地下水が侵入するのを防止するテールシールと、
前記テールクリアランス内への前記裏込め材又は前記地下水の侵入を検知する異物検知センサーと、を備えていることを特徴とする。
上記請求項1に示す発明によれば、前記異物検知センサーにより、前記テールクリアランス内への前記裏込め材又は前記地下水の侵入を確実に検知することができる。
前記テールシールは、一端部が前記胴体に固定されつつ、他端部が前記覆工体の外周面に摺接されて設けられていることを特徴とする。
前記テールシールが、少なくとも前記掘削方向の2カ所に設けられているとともに、前記テールクリアランスにおいて、前記掘削方向に互いに隣り合う前記テールシール同士の間に区画形成される室内にはゲル状シール剤が充填されており、
前記異物検知センサーの感知部は、前記室内に配置されていることを特徴とする。
前記ゲル状シール剤の電気抵抗の大きさは、前記裏込め材又は前記地下水の電気抵抗の大きさと相違し、
前記異物検知センサーは、
前記感知部として正負の一対の電極と、
前記一対の電極間の電気抵抗の計測値に基づいて、前記裏込め材又は前記地下水の前記室内への侵入の有無を判定する判定部と、を有することを特徴とする。
上記請求項4に示す発明によれば、前記裏込め材及び前記地下水の前記室内への侵入を、前記電気抵抗の変化で検知することができる。
前記ゲル状シール剤のpH(水素イオン指数)の大きさは、前記裏込め材又は前記地下水のpHの大きさと相違し、
前記異物検知センサーは、
前記感知部として、前記室内のpHを計測するpHセンサーと、
前記室内のpHの計測値に基づいて、前記室内への異物の侵入の有無を判定する判定部と、を有することを特徴とする。
上記請求項5に示す発明によれば、前記裏込め材及び前記地下水の前記室内への侵入を、前記pHの変化で検知することができる。
前記ゲル状シール剤は酸性であり、
前記裏込め材はモルタルであることを特徴とする。
上記請求項6に示す発明によれば、前記pHの計測値に変化によって、前記室内への前記裏込め材の侵入を確実に検知することができる。
前記ゲル状シール剤を、前記室内へ所定の基準供給圧力で圧送供給するポンプを有し、
前記判定部が、前記室内への前記裏込め材又は前記地下水の侵入が有りと判定した場合には、前記判定部は、前記基準供給圧力よりも高い供給圧力に変更することを特徴とする。
上記請求項7に示す発明によれば、前記裏込め材又は前記地下水の侵入を検知したら、前記ゲル状シール剤の供給圧力を高める。よって、更なる前記裏込め材又は前記地下水の侵入を抑制し、また、場合によっては、侵入した前記裏込め材及び前記地下水を前記室から外へ押し出して排出することができる。
前記ゲル状シール剤は、グリースであることを特徴とする。
前記胴体の内周面と前記覆工体の外周面との間の環状のテールクリアランス内に、該テールクリアランスへの前記裏込め材又は地下水の侵入を防ぐテールシールを、前記掘削方向の2カ所に設けるとともに、前記テールシール同士の間に区画形成される室にはゲル状シール剤を充填し、
前記室内への前記裏込め材又は前記地下水の侵入を、前記室内の電気抵抗の変化又はpH(水素イオン指数)の変化に基づいて検知することを特徴とする。
上記請求項9に示す発明によれば、シールド掘進機のテールクリアランス内への前記裏込め材又は前記地下水の侵入を確実に検知することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
10 掘進機、12 カッターディスク、
14 スキンプレート、14a 内周面、
15 ガードリング、16 作業空間、18 隔室、
20 シールドジャッキ、
22 セグメント、23 セグメント環体、23b 裏込め材注入孔、
24 覆工体、24a 外周面、
26 裏込め材、
30 ワイヤーブラシ(テールシール)、30a 基端部、30b 先端部、
40 グリース吐出口、42 管路、
52 感知部、52a 電極棒、52b 電極棒、
54a 信号線、54b 信号線、
Ct テールクリアランス、SP1 第1室、SP2 第2室、G 地盤、S 間隙
Claims (9)
- 筒状の胴体の前端部に設けられたカッターディスクにより地盤を掘削して掘削孔を形成しつつ掘削方向に前進するとともに、前記胴体の後部の内方にて複数のセグメントを筒状のセグメント環体に組み立てながら、後方の既構築のセグメント環体に継ぎ足すことにより、前記掘削孔の内周面を筒状に覆う覆工体を連続させて構築し、前記掘削方向への前進に伴って前記胴体から後方に抜け出る前記覆工体の部分と前記掘削孔の内周面との間隙に裏込め材を充填するシールド掘進機であって、
前記胴体の内周面と前記覆工体の外周面との間の環状のテールクリアランス内に前記裏込め材又は地下水が侵入するのを防止するテールシールと、
前記テールクリアランス内への前記裏込め材又は前記地下水の侵入を検知する異物検知センサーと、を備えていることを特徴とするシールド掘進機。 - 請求項1に記載のシールド掘進機であって、
前記テールシールは、一端部が前記胴体に固定されつつ、他端部が前記覆工体の外周面に摺接されて設けられていることを特徴とするシールド掘進機。 - 請求項2に記載のシールド掘進機であって、
前記テールシールが、少なくとも前記掘削方向の2カ所に設けられているとともに、前記テールクリアランスにおいて、前記掘削方向に互いに隣り合う前記テールシール同士の間に区画形成される室内にはゲル状シール剤が充填されており、
前記異物検知センサーの感知部は、前記室内に配置されていることを特徴とするシールド掘進機。 - 請求項3に記載のシールド掘進機であって、
前記ゲル状シール剤の電気抵抗の大きさは、前記裏込め材又は前記地下水の電気抵抗の大きさと相違し、
前記異物検知センサーは、
前記感知部として正負の一対の電極と、
前記一対の電極間の電気抵抗の計測値に基づいて、前記裏込め材又は前記地下水の前記室内への侵入の有無を判定する判定部と、を有することを特徴とするシールド掘進機。 - 請求項3に記載のシールド掘進機であって、
前記ゲル状シール剤のpH(水素イオン指数)の大きさは、前記裏込め材又は前記地下水のpHの大きさと相違し、
前記異物検知センサーは、
前記感知部として、前記室内のpHを計測するpHセンサーと、
前記室内のpHの計測値に基づいて、前記室内への異物の侵入の有無を判定する判定部と、を有することを特徴とするシールド掘進機。 - 請求項5に記載のシールド掘進機であって、
前記ゲル状シール剤は酸性であり、
前記裏込め材はモルタルであることを特徴とするシールド掘進機。 - 請求項4乃至6のいずれかに記載のシールド掘進機であって、
前記ゲル状シール剤を、前記室内へ所定の基準供給圧力で圧送供給するポンプを有し、
前記判定部が、前記室内への前記裏込め材又は前記地下水の侵入が有りと判定した場合には、前記判定部は、前記基準供給圧力よりも高い供給圧力に変更することを特徴とするシールド掘進機。 - 請求項3乃至7のいずれかに記載のシールド掘進機であって、
前記ゲル状シール剤は、グリースであることを特徴とするシールド掘進機。 - 筒状の胴体の前端部に設けられたカッターディスクにより地盤を掘削して掘削孔を形成しつつ掘削方向に前進するとともに、前記胴体の後部の内方にて複数のセグメントを筒状のセグメント環体に組み立てながら、後方の既構築のセグメント環体に継ぎ足すことにより、前記掘削孔の内周面を筒状に覆う覆工体を連続させて構築し、前記掘削方向への前進に伴って前記胴体から後方に抜け出る前記覆工体の部分と前記掘削孔の内周面との間隙に裏込め材を充填するシールド掘進機を用いたトンネル工法であって、
前記胴体の内周面と前記覆工体の外周面との間の環状のテールクリアランス内に、該テールクリアランスへの前記裏込め材又は地下水の侵入を防ぐテールシールを、前記掘削方向の2カ所に設けるとともに、前記テールシール同士の間に区画形成される室にはゲル状シール剤を充填し、
前記室内への前記裏込め材又は前記地下水の侵入を、前記室内の電気抵抗の変化又はpH(水素イオン指数)の変化に基づいて検知することを特徴とするトンネル工法。
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