JPH01230896A

JPH01230896A - シールド掘削機後方の地盤沈下防止装置

Info

Publication number: JPH01230896A
Application number: JP63053768A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kobayashi; 栄次小林
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1988-03-09
Filing date: 1988-03-09
Publication date: 1989-09-14
Anticipated expiration: 2009-06-15
Also published as: JPH0645997B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は市街地等におけるトンネル構築に際し、シール
ド工法を使用した場合のシールド掘削機後方の地盤沈下
防止装置に係るものである。

（従来の技術）従来、シールド工法を用いたトンネル構築方法は、次の
ように行っていた。

（ａ）トンネル構築区間の始点と終点に夫々発進立坑及
び到達の立坑を築造する。

（ｂ）　　発進立坑内にシールド掘削機を配置する。

ｆｃ）　　発進立坑の反力壁を利用し、シールド掘削機
のＩｔ進ジヤツキで同掘削機を前進させながら掘削機前
面一のカッターを駆動回転させて掘削を開始する。

Ｕ　　ｔｍ削中ば、カッター前面の切羽の安定を図るた
めに、地上に設置した作泥プラントから坑内配管を通し
て切羽に泥水あるいは泥漿材を注入する。

（ｅ）　　次に、１リング分の掘進が終ると、地上から
坑内に送入された、鋼製またはコンクリート製の分割セ
グメントをトンネル状に巻立てる。

（Ｄ　　さらに、ｌリング分のセグメント巻立てが柊る
と、同セグメントを反力にしてｌｉｔ進ジヤツキでシー
ルド掘削機を前進させながら、次の１リング分の掘削を
行う。

（（至）　シールド掘削機の掘進に並行して、他山とセ
グメントの間に生じる空隙部に、地盤沈下を防止するた
め、セグメントの内側の所定の箇所に設けられた注入口
、及びシールド掘削機のスキンプレートの外側に配管さ
れた注入パイプを利用して裏込材を注入する。

（ｈ）　　ｔＥ削土砂は、坑内に配置したベルトコンベ
アを介して儲搬送車へ積込みバッテリー駆ｖ１の事情等
を利用して発進立坑へ運搬し、そこから地上のクレーン
で儲ＩＦＱ送車を地上へ吊上げ、同搬送車内の土砂を、
−旦土砂ボッバーへあける。

そこからダンプトラックにより残土処理をする。

（＋１　　前記（ｄ）〜（ｈ）の工程を繰り返しながら
、到達立坑までのセグメントの巻立てが終了すると、シ
ールド掘削機を地上へ引上げて、トンネルの一次覆工が
完了する。

（ｊ）　　２１１製セグメントを使用する場合には、さ
らに、セグメントの内側をコンクリートで所定厚さに巻
立てる二次覆工を行ってトンネルを完成する。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら従来のこの種の工法には次のような問題点
があった。

（ｉ）　　シールド掘削機の後部にワイヤーブラシタイ
プ等のテールパッキングが設けられているが、掘進中に
礫以外の地下水、土砂、泥水材、あるいは裏込注入材等
の坑内への流入を十分阻止でできないこと、さらには、
地山とセグメントとの空隙部に裏込材をセグメント内側
の注入口より注入する際、テールパッキングが注入口を
通過した後に注入開始となるので、その間、テールパッ
キング箇所から、地下水や泥水等が坑内へ流入すること
・等により、掘削された他山の崩壊を招来する惧れがあ
り、さらに裏込材の充填不備等によって周辺地盤の沈下
を防止することができないばかりか、場合によっては重
大な人災事故を招きかねない。このため、特に被圧水下
の施工においては、坑内への流入を完全に阻止しなけれ
ばならない。

（ｉｉ　）裏込材の同時注入を行うための注入パイプが
シールド掘削機のスキンプレートの外側に配管されてい
るので、シールド掘削機の方向制御が困難となる。

特に、曲線部や礫層地盤等では、方向制御に著しい困難
をきたす。

本発明はこのような従来技術の有する問題点に鑑みて提
案されたものであって、その目的とする処は、地下水、
泥水等の坑内への流入が防止され、裏込材の同時注入を
ｔｉ％なうことなくシールド掘削機の方向制御が容易に
行なわれるシールド掘削機後方の地盤沈下防止装置を提
供する点にある。

（課題を解決するための手段）前記の目的を達成するため、本発明に係るシールド掘削
機後方の地盤沈下防止装置は、シールド掘削機のスキン
プレートの内側に沿って延び、１つ逆止弁の装着された
先端部が同スキンプレート後尾に装着されたテールパッ
キングを貫通するように配設された裏込注入管、前記ス
キンプレートにおけるテールパッキング前方に配設され
たセグメント側に指向して延びる環状隔壁板、及び同隔
壁板に装着され、前記セグメント外周面に水密に圧着さ
れるパッキング装置より構成されている。

また前記シールド掘削機後方の地盤沈下防止装置におけ
るパッキング装置は、前記隔壁板にセグメント外周面に
対して垂直方向に伸縮する油圧ジヤツキと、同ジヤツキ
の先端に装着されたパッキング材とより構成される。

更に前記パッキング装置は、前後に相隣る前記隔壁板内
に嵌装され、前記セグメント外周面に）在装されたワイ
ヤー芯入りパッキング材と、同バツキング材のワイヤの
両端部を滑車を経由して固定する緊張装置より構成され
る。

（作用）本発明は前記したように構成されているので、ンールト
掘削四の掘進時、前記スキンプレートの隔壁板に装架さ
れたパッキング装置によってセグメント外周面を水密に
圧着し、スキンプレートとセグメントとの間隙を水密に
填隙し、地下水、泥水の坑内への流入を防止する。

またシールド掘削機の掘進と同時に、裏込注入管より裏
込材をセグメントと他山との間に注入するものであり、
この際裏込注入管の先端には逆止弁が装着されているの
で、裏込注入管を介しての地下水、泥水の同管内への流
入が阻止される。

（実施例）以下本発明を図示の実施例について説明する。

（１）はシールドｊ屈削機のスキンプレート、（２）は
同スキンプレート（１）の後尾に装着されたテールパッ
キング、（３）はシールドジヤツキ、（４）はカッタ、
（５）は同カッタ駆動用モータ、（６）は障壁、（７）
は泥漿注入管、（８）は儲出しスクリュウコンヘヤ、（
９）は同コンヘヤ駆動モータ、００）は前記コンベヤの
１井土ゲート、（１１）は（／１ｌｌｌ−出用ベルトコ
ンヘアである。

０２）は裏込注入管で先端に逆止弁θ■が装着され、ス
キンプレート（１）の内側に沿ってシールド掘削機の前
後方向に延び、先端部はテールパッキング（２）をｉ通
するように配設されている。なお前記注入管６２）は必
要に応してその前部には予備のバルブが取付けられる。

前記スキンプレート（１）におけるテールパッキング（
２）より前方位置に、セグメント０４）側に指向して垂
直に延びる環状の隔壁板０つが突設され、同障壁仮０つ
には後述のパッキング装置（Ａ）が装着されている。

ｌ中（１４ａ）はセグメント０４）に設けた裏込材注入
口である。

第２図は前記パッキング装置の詳細を示し、隔壁板０ツ
に取付けられたセグメントθ滲と直角方向に進退動する
油圧ジャ・ンキθ０のピストン０′Ｉ）先端に装着され
た帯鋼０８）を介して、内外２重の環状のグランドパッ
キング０９）がセグメント（１４）の外周面に圧着され
るようになっている。

ｆｆ１ｌ記グランドバツキング０９）は、油圧ジヤツキ
ａωのピストンＯηの上下動によって周長が変化するの
で、適当な長さに分υ１され、且つ第５図に示すように
、内外のパッキングをラップさ一仕るものである。

なお図示の実施例においてパッキング装置を前後２個所
に設けたのは、前方のパッキング装置を常時使用し、同
パフキング装置の修理、交換を（〒なう場合に、後方の
パッキング装置を使用するためである。

図示の実施例は前記したように構成されているので、シ
ールド掘削機による掘進と同時に、裏込注入管ｔｊ２１
よりセグメント（＋４１と他山との間隙に裏込材を注入
するとともに、前記パッキング装置（Ａ）の油圧ジヤツ
キ０ωを作動して、グランドパッキング０■をセグメン
ト側の外周面に圧着し、スキンプレート（１）とセグメ
ント０４）との間隙を水密に閉塞し、地下水、泥水の坑
内への流入を防止する。また前記裏込注入管は先端に逆
止弁θカが装着されているので、被圧水下の施工におい
ても、地下水、泥水圧による裏込材の逆流が防止され、
同裏込材は地山とセグメントＱ４）との間に十分に注入
される。

この結果、シールド掘削機の掘進に伴う後方地盤の沈下
が確実に防止される。

第６図乃至第９図は本発明の他の実施例を示し、シール
ド掘削機とセグメント（ｌ１４）との間隔を小さくする
ことによって、掘削量及び裏込材注入量を節減するため
に、前記実施例における油圧駆動によるグランドパッキ
ングに代って、第８図及び第９図に示すようにワイヤー
ぐωを芯にしたグランドパッキング（２１）を使用し、
水圧や裏込材注入圧やシールド掘削機の掘進によって移
動しないように前後に隣る隔壁板的ａω間に嵌入させる
とともに、第７図に示すようにセグメント０似こ捲着し
、両端のワイヤーＱ１を滑車（２２）を介して方向転換
させ緊張固定する。

グランドバフキング（２Ｉ）のセグメント側に対する密
着の度合は、ワイヤー〇Ｉの引き締めによって調整する
。

（発明の効果）本発明によればスキンプレートの後尾に装着された従来
のテールパッキングに加えて、更にスキンプレートとセ
グメントとの間隙に、スキンプレートに配設された環状
隔壁板と、同隔壁板に装着されたパッキング装置を配設
するとともに、裏込注入パイプ先端に逆止弁を装着した
ことによって、例え被圧水下の施工でも地下水や泥水の
坑内流入を防止することができ、掘削他山の崩壊や裏込
充填不備による地盤沈下を招来することなく、安全。

確実に施工ができる。

また前記裏込注入管はスキンプレートの内側に配設され
ているので、シールド掘削機の掘進と同時に支障なく裏
込材を注入しうるとともに、シールド掘削機の方向制御
が支障を招来することなく容易に行なわれる。

請求項２のシールド掘削機後方の＋（！！ａ沈下防止装
置におけるパッキング装置は、前記隔壁板に装着された
セグメント外周面に対して垂直方向に伸縮する油圧ジヤ
ツキの先端にパッキング材が装架されているので、同パ
ッキング材は遠隔油圧操作により簡単、且つ６１実にセ
グメントに圧着され、同セグメンＩ・とスキンプレート
との間隙を水密に閉塞しうるちのである。

請求項３のシールド掘削Ｒ後方の地盤沈下防止装置にお
けるパッキング装置は、ワイヤー芯入りパッキング材を
相隣る隔壁板内に嵌入するとともに、セグメント外周面
に１巻着し、両端ワイヤーを滑車を経由して緊張固定し
て構成されたことによって、セグメントとスキンプレー
トとの間を水密に閉塞するとともに、両者の間隔を小さ
くし、掘削上量及び裏込注入珊を低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るシールド掘削機後方の地盤沈下防
止装置の一実施例を示す縦断側面図で第４図の矢視１−
１図、第２図はそのパッキング装置部分の縦断側面図で
第４図の矢視■−■図、第３図は本発明の装置を具えた
シールド掘削機の作動状況を示す継断側面図、第４図は
第３図の矢視ＩＶ−ｒＶ図、第５図は第４図の矢視Ｖ　
−Ｖ図、第６図は本発明の他の実施例を示す縦断側面図
、第７図はそのパッキング装置部分を示す斜面図、第８
図はグランドパッキングの縦断側面図、第９図は第８図
の矢視■−ＩＸ図である。（１１−スキンプレート（２）−テールパッキング０２
）−裏込注入管　　　０３）・−逆止弁圓　セグメント
　　　θつ＝隔壁板（１ω−油圧ジヤツキ　　０カー　ピストン０９）−グ
ランドパッキング　　Ｑ＠−ワイヤー（２１）　　グラ
ンドパッキング　（２２）−滑車代理人　弁理士　岡　
本　重　文外２名

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シールド掘削機のスキンプレートの内側に沿って
延び、且つ逆止弁の装着された先端部が同スキンプレー
ト後尾に装着されたテールパッキングを貫通するように
配設された裏込注入管、前記スキンプレートにおけるテ
ールパッキング前方に配設されたセグメント側に指向し
て延びる環状隔壁板、及び同隔壁板に装着され、前記セ
グメント外周面に水密に圧着されるパッキング装置より
なることを特徴とするシールド掘削機後方の地盤沈下防
止装置。
（２）前記パッキング装置は、前記隔壁板にセグメント
外周面に対して垂直方向に伸縮する油圧ジャッキと、同
ジャッキの先端に装着されたパッキング材とよりなる請
求項１記載のシールド掘削機後方の地盤沈下防止装置。
（３）前記パッキング装置は前後に相隣る前記隔壁板内
に嵌装され、前記セグメント外周面に捲装されたワイヤ
ー芯入りパッキング材と、同パッキング材のワイヤーの
両端部を滑車を経由して緊張固定する緊張装置とよりな
る請求項１記載のシールド掘削機後方の地盤沈下防止装
置。