JPH0439350Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、建設すべきトンネルをその両側ら
掘削し、途中で接合させて完成させる地中接合工
法に使用する地中接合型シールド機の接合部のシ
ールド構造に関する。

「従来の技術」 本出願人は、先にシールド機による地中接合を
行う場合に用いて好適な第３図ないし第６図に示
すシールド・トンネルの地中接合工法（特願昭61
−101810号）を提供した。

図において、符号Ｇはシールド・トンネルの接
合付近の地山であり、この地山Ｇ内では、第１の
シールド機１がカツタ装置１０により第１のトン
ネルTaを掘削し、また第２のシールド機２がカ
ツタ装置２０によりトンネルTbを掘削している。
そして、トンネルTaの壁面はセグメント３ａ，
３ａ，……によつて１次覆工されていると共に、
トンネルTbの壁面はセグメント３ｂ，３ｂ，…
…によつて１次覆工が行なわれている。

第１のシールド機１には、円筒状に形成された
スキンプレート１ａが設けられており、その先端
部１ｂは外筒１１と内筒１２とにより二重に形成
されて貫入リング室Ｒ１を構成しているととも
に、その間には貫入リング室１３が格納されてい
る。内筒１２の内部には仕切板１４が、又外筒１
ａとの間には支圧板１５が設けられており、その
周方向に押出ジヤツキ１７，１７，……が複数個
取り付けられ、この押出ジヤツキ１７の作用端１
７ａは、貫入リング１３の後面に当接している。
また、前記支圧板１５の後面には、その周方向に
推進ジヤツキ１８，１８，……が複数個取り付け
られ、この推進ジヤツキの作用端１８ａは、セグ
メント３ａの側面に当接されている。カツタ装置
１０は、内筒１２よりやや小径に形成され、その
軸体１９が仕切板１４に軸支されているととも
に、カツタ装置１０の端縁部には、シールド機１
の径方向に伸縮自在なカツタ部１０ａが設けられ
ている。

第２のシールド機２には、第１のスキンプレー
ト１ａと同径の円筒状に形成されたスキンプレー
ト２ａが設けられ、その先端部２ｂは、前記第１
のシールド機１と同様に、外筒２１と内筒２２と
により二重に形成されることによつて、前記貫入
リング１３を貫入させる貫入室Ｒ２となつてい
る。内筒２２の内部には仕切板２４が、又スキン
プレート２ａとの間にはリング状の支圧板２５が
固定され、外筒２１にはリング２３が固定されて
いる。そしてリング２３の後面には推進ジヤツキ
２８，２８，……が複数個取り付けられ、その作
用端２８ａはセグメント３ｂの側面に当接されて
いる。また、カツタ装置２０は、前記カツタ装置
１０と同様に構成されたカツタ部２０ａと軸体２
９とが設けられている。

つぎに、第３図ないし第６図を用いて地中接合
工法について説明すると、まず、第３図に示すよ
うに、第１のシールド機１を用いて地山Ｇを掘削
し、壁面にセグメント３ａ，３ａ，……の覆工を
行い、これに反力を取つて一方のトンネルTaを
築造していくとともに、第２のシールド機２によ
り同様に他方のトンネルTbを築造していく。そ
して、第４図に示すように、トンネルの接合部に
おいて第１のシールド機１と第２のシールド機２
とを所定長さの地山Gi（約30cm〜１ｍ程度）を残
して対向させた後、カツタ装置１０，２０の先端
のカツタ部１０ａ，２０ａを短縮させる。次に、
第５図に示すように、第１のシールド機１の押出
ジヤツキ１７を駆動させて、貫入リング１３の先
端部が第２のシールド機２の貫入室Ｒ２に挿入さ
れるまで摺動させることにより、貫入リング１３
で第１のシールド機１と第２のシールド機２との
間に残されたトンネル接合部の地山Giを覆う。
そして、第６図に示すように、カツタ装置１０，
２０を解体、撤去すると共に、仕切板１４、２４
を切り取つて除去し、更に貫入リング１３の両端
部を内筒１２，２２に溶接した後、スキンプレー
トの内側の壁面に、二次覆工分の厚さを含めたコ
ンクリート３１を打設することにより、接合部の
壁面の覆工を行ない、トンネルの接合を完成させ
る。

従つて、前記工法においては、貫入室Ｒ２に貫
入リング１３を差し込むことによつて、接合部の
地山Giを覆うことができ、接合部の土留や止水
を確実にし、従来の凍結工法のような補助工法を
用いることなく、工期の短縮及び工費の低減を図
ることができる。

「考案が解決しようとする問題点」 ところが、前記地中接合型シールド機の接合部
のシールド構造においては、シールド機の貫入室
や貫入リング室がスキンプレートの先端部に形成
されているため、接合前の通常掘進時に貫入室に
土砂や礫等が進入して貫入室を閉塞してしまい、
第１のシールド機の貫入リングを第２のシールド
機２の貫入室内に差し込んで第１及び第２のシー
ルド機の間に残された地山Giを覆う際に、貫入
リングを貫入室内に円滑に貫入することが出来な
くなること、また、貫入室は貫入リングを貫入さ
せるため際誤差を考慮して余裕をもつた空間に形
成されており、貫入リングが貫入された場合にも
貫入室Ｒ内に大きな隙間ができることとなり、接
合部の止水効果を十分発揮させることができない
こと、また、貫入リング１３は片持ち状態となり
接合部が強度不安定な状態となること等の問題点
が生じてきた。

本考案は、前記問題点に鑑みてなされたもの
で、シールド機が掘進中に貫入室や貫入リング室
の内部に土砂や礫等を侵入させることなく、円滑
に貫入リングを貫入させることができ、また、貫
入リングを貫入させる際にも貫入リング室や貫入
室からシールド機内に漏水の原因となる隙間をな
くし、貫入室に貫入された貫入リングを強度上安
定した状態とすることができる地中接合型シール
ド機の接続部のシール構造を提供することを目的
としている。

「問題点を解決するための手段」 この考案は、第１のシールド貫入リング室内を
移動自在な貫入リングの外周面にブラシシールを
設けるとともに、第１のシールド貫入リング室の
外筒と内筒との先端部内周面にリツプシールを設
ける一方、第２のシールド貫入室内を移動自在な
受圧リングの内外面に外筒の内周面および内筒の
外周面に摺動自在なリツプシールを設けるととも
に、第２のシールド貫入室の内筒の先端部外周面
に前記貫入リングが貫入された際に、その内周面
に摺動自在なブラシシールを設けたことにより、
前記問題点を解決している。

「実施例」 以下、この考案の実施例を図面を参照しながら
説明する。第１図、第２図は本考案の地中接合型
シールド機の接合部のシールド構造の一実施例を
示すものである。これらの図は、前記従来の技術
に示したシールド機１，２の接合部付近を示すも
のであり、前記第３図ないし第６図の構成要素と
同一の要素については、同一符号を付してその説
明を省略する。

第１図、第２図において、符号１はトンネルを
一方から掘進する第１のシールド機の先端部分
（貫入リング室付近の断面）であり、２はトンネ
ルを他方から掘削する第２のシールド機の先端部
分（貫入室付近の断面）である。第１のシールド
機１のスキンプレート１ａの先端部１ｂは円筒状
の外筒１１と内筒１２とにより貫入リング室（第
１のシールド貫入リング室）Ｒ１が形成されてい
るとともに、外筒１１と内筒１２との間には鉄板
を円筒状に形成した貫入リング１３がシールド機
１（即ち、貫入リング室）の軸線方向に移動自在
に格納されている。そして、外筒１１の内周面に
は先端部と中間部にリツプシール３０，３１が取
り付けられ、内筒１２の先端部外周面にはリツプ
シール３２が取り付けられている。また、内筒１
２の外周面の中央部には貫入リング１３の内側を
摺動自在に支持するための軸受３３が固定されて
いる。また、貫入リング１３は先端側より後端側
が肉厚が厚くなつており、後端側は外筒１１の内
周面に取り付けられたリツプシール３１の先端が
摺動自在に接触するような外径に形成されてい
る。そして、貫入リング１３の薄肉部分の外周面
の先端部分と中間部分にはブラシシール３４，３
５が固定されており、貫入リング１３の後端部に
はロツド３６によつて図示しない駆動装置に連結
された状態となつている。

一方、シールド機２のスキンプレート２ａの先
端部には、外筒２１と内筒２２とによつて貫入室
（第２のシールド貫入室）Ｒ２が形成されており、
貫入室Ｒ２の内部にはシールド機２（即ち、貫入
室）の軸線方向に移動自在な受圧リング３６が収
納されている。前記内筒２２は先端部より後端部
の方が厚肉に形成されており、前記受圧リング３
６の下面に取り付けられたリツプシール３７の先
端部が摺動自在に接触するように形成されてい
る。また、受圧リング３６の上面には、先端が外
筒２１の内周面に摺動自在に接触するリツプシー
ル３７が取り付けられている。そして、内筒２２
の先端の薄肉部分には先端部と中間部にブラシシ
ール３９，４０が固定されており、ブラシシール
３９の固定部上面にはリツプシール３７の先端部
が接触した状態となつている。そして、受圧リン
グ３６の先端部は、前記貫入リング１３の先端部
と密着できるように傾斜面が形成されており、後
端部はロツド４１によつてシールド機２内の図示
しない駆動装置に連結された状態となつている。
なお、貫入リング室Ｒ１や貫入室Ｒ２内には、図
示しない、止水材を注入するための機構が設けら
れた構成となつている。

つぎに、前記のように構成された、本考案に係
るシールド機の接合部のシール構造の作用につい
て説明する。

シールド機１がトンネルTaを掘進している場
合には、リツプシール３０，３２によつてシール
ド機１の先端部がシールされており、これによつ
て貫入リング室Ｒ１内に掘進時の土砂が侵入する
のを防止している。また、シールド機２の掘進時
には、貫入室Ｒ２の前部に受圧リング３６が位置
しており、内筒２２と外筒２１との間の隙間はリ
ツプシール３７によつて密封されており、掘進時
の土砂が貫入室Ｒ２内に侵入するのを防止するよ
うにしている。

そして、２台のシールド機１，２が所定の位置
まで接近し、これらを接合する場合には、まず、
第２のシールド機２の受圧リング３６をシールド
機２の後方へ後退させるとともに、第１のシール
ド機１の貫入リング１３を前進させる。受圧リン
グ３６を後退させるに従つて、上方のリツプシー
ル３７は外筒の内周面を摺動しながら後退し、ま
た、下方のリツプシール３７は２つのブラシシー
ル３９、４０を乗り越えて貫入室Ｒ２内の内筒の
外周面に摺動されながら収納される。これによつ
て、受圧リング３６のロツド４１が仕切板２５を
貫通する部分からシールド機２の内部に地下水が
侵入するのを防止するようにしている。

また、前進させた貫入リング１３は、その内周
面を第２のシールド機２のブラシシール３９，４
０の上端面に摺動させながら貫入室Ｒ２内に貫入
されるとともに、貫入リング１３の外周面に固定
されたブラシシール３４，３５の先端部は外筒２
１の内周面に接触しながら摺動し、貫入室Ｒ２内
に固定された状態となる。これにより、貫入室Ｒ
２からシールド機内に地下水が侵入するのを防止
するようにしている。さらに、貫入リング１３の
厚肉部の内外面には、貫入リング室Ｒ１の先端部
に取り付けられたリツプシール３０，３２の先端
部が接触し、貫入リング室Ｒ１の入口部分を閉塞
するようになつている。これによつて、貫入リン
グ室Ｒ１からシールド機内に地下水が侵入するの
を防止するようにしている。

そして、貫入リング１３の先端部は、傾斜面を
有する受圧リング３６の先端部に押圧された状態
となるとともに、貫入リング１３を貫入室Ｒ２内
に貫入させた後には、貫入リング室Ｒ１及び貫入
室Ｒ２内には止水材を注入し、前記ブラシシール
３４，３５及び３９，４０を固めて、これを注入
材の骨とすることにより、貫入室Ｒ２内に貫入さ
れた貫入リング１３を前記ブラシシール３４，３
５及び３９，４０によつて貫入室Ｒ２内に固定
し、貫入リング１３を強度上安定した状態とす
る。

したがつて、本考案のシールド機の接合部のシ
ール構造によれば、受圧リング３６の内外面に外
筒２１の内周面と内筒２２の後部外周面とに摺動
自在なリツプシール３７，３７を設けるととも
に、内筒２１の先端部外周面に前記リツプシール
３７の先端と摺動自在なブラシシール３９，４０
を設け、さらに、貫入リング１３の外周面にブラ
シシール３４，３５を設けるとともに、貫入リン
グ室Ｒ１の外筒１１と内筒１２との先端部内周面
にリツプシール３０、３２を設けるようにしたも
のであるので、シールド機の貫入リング室Ｒ１や
貫入室Ｒ２がスキンプレートの先端部に形成され
ていても、通常掘進時に貫入リング室Ｒ１貫入室
Ｒ２に土砂や礫等が侵入することなく、接合時に
貫入リング１３を貫入室Ｒ２内に円滑に貫入させ
ることができるとともに、貫入リング１３が貫入
室Ｒ２貫入された場合にも貫入室Ｒ２内に隙間が
できることなく、止水効果を十分発揮させること
ができる、また、貫入リング１３の先端部は、貫
入室Ｒ２内で止水材によつて固められたブラシシ
ール３４，３５，３９，４０によつて固定された
状態となり、接合部を強度上安定した構造とする
ことができる。

「考案の効果」 以上説明したようにこの考案は、貫入リングの
外周面にブラシシールを設けるとともに、第１の
シールド貫入リング室の外筒と内筒との先端部内
周面にリツプシールを設ける一方、受圧リングの
内外面に外筒の内周面および内筒の外周面に摺動
自在なリツプシールを設けるとともに、第２のシ
ールド貫入室の内筒の先端部外周面にブラシシー
ルを設けたものであるので、シールド機の第１の
シールド貫入リング室や第２のシールド貫入室が
スキンプレートの先端部に形成されていても、通
常掘進時に第１のシールド貫入リング室や第２の
シールド貫入室に土砂や礫等が侵入することな
く、接合時に貫入リングを第２のシールド貫入室
内に円滑に貫入させることができ、貫入リングが
貫入された場合にも第２のシールド貫入室内に隙
間が形成されることなく、止水効果を十分発揮さ
せることができる。また、貫入リングを第２のシ
ールド貫入室内に貫入した後に、第１のシールド
貫入リング室や第２のシールド貫入室内に止水材
を注入するようにすれば、貫入リングの先端部は
第２のシールド貫入室内で止水材によつて硬化し
たブラシシールによつて固定された状態となり、
接合部を強度上安定した構造とすることができる
という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本考案の地中接合型シールド
機の接合部のシール構造の一実施例を示すもので
あり、第１図は第１のシールド機の貫入リング室
付近及び第２のシールド機の貫入室付近の一部分
の断面図、第２図は貫入リングを貫入室に貫入し
た状態を示す、第１のシールド機と第２のシール
ド機の先端部付近の断面図、第３図ないし第６図
は従来の技術を示す図であり、第３図は接合部付
近の地山を掘削する第１及び第２のシールド機の
側断面図、第４図は接合前にカツタ装置を縮小し
た状態の第１及び第２のシールド機の側断面図、
第５図は貫入リングを貫入室内に貫入した状態を
示すシールド機の側断面図、第６図はシールド機
を解体しトンネルを完成させた状態のトンネルの
側断面図である。 Ｇ……地山、Gi……トンネル接合部地山、１
……第１のシールド機、２……第２のシールド
機、１ａ，２ａ……スキンプレート、１ｂ，２ｂ
……スキンプレート先端部、１１，２１……外
筒、１２，２２……内筒、１３……貫入リング、
Ｒ１……貫入リング室（第１のシールド貫入リン
グ室）、Ｒ２……貫入室（第２のシールド貫入
室）、３０，３１，３２，３７……リツプシール、
３４，３５，３９，４０……ブラシシール、３６
……受圧リング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. スキンプレートの先端部が外筒と内筒とにより
   形成された第１のシールド貫入リング室に、その
   内部で軸線方向に移動自在な貫入リングが格納さ
   れた第１のシールド機と、スキンプレートの先端
   部が前記第１のシールド機と略同径の外筒と内筒
   とにより形成された第２のシールド貫入室に、そ
   の内部で軸方向に移動自在な受圧リングが格納さ
   れた第２のシールド機とを１組としてトンネルを
   両側から掘進してそれらを途中で接合させる地中
   接合型シールド機の接合部のシール構造であつ
   て、前記貫入リングの外周面にブラシシールを設
   けるとともに、第１のシールド貫入リング室の外
   筒と内筒との先端部内周面にリツプシールを設け
   る一方、前記受圧リングの内外面に外筒の内周面
   および内筒の外周面に摺動自在なリツプシールを
   設けるとともに、第２のシールド貫入室の内筒の
   先端部外周面に前記貫入リングが貫入された際
   に、その内周面に摺動自在なブラシシールを設け
   たことを特徴とする地中接合型シールド機の接合
   部のシールド構造。