JPH0440520B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はシールド工法に使用する削孔装置に関
するものである。

＜従来の技術＞ 一般にシールド工法は軟弱なシルト層あるいは
ルーズな砂質土層で多用されているが、これらの
地盤を施工するに当たつては安全な作業ができる
よう様々な補助工法が併用されている。

この種の補助工法としては、一般に薬液注入工
法が知られている。

＜本発明が解決しようとする問題点＞ 薬液を注入するにあたり、地上側に建造物が存
在したり、あるいは海底を施工するような場合
は、地上側からの注入が不可能である。

そこで、最近では地上側の影響を受けないでシ
ールドマシン内から薬液を注入するための研究開
発が種々進められている。

しかし、現在までに提案されたシールドマシン
内から薬液に注入する技術にあつては、その注入
範囲が非常に狭く、十分に地盤の改良効果を得難
いという問題がある。

そのため、現在は薬液を広範囲に渡つて注入で
きる注入技術の提案が切望されている。

＜本発明の目的＞ 本発明は以上の点に鑑み成されたもので、シー
ルドマシン内からの削孔範囲を広くできて、十分
な地盤の改良効果が得られる、シールド工法に使
用する削孔装置を提供することを目的とする。

＜本発明の構成＞ 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例に
ついて説明する。

(イ) シールドマシン 第１図はシールドトンネルの最先部を示す。

１は土砂を泥土化して排土する型式のシール
ドマシンであり、その前部に回転カツタ１１を
備えるとともに、隔壁１２によつてシールドマ
シン１の内空が遮断されている。

このシールドマシン１は、堀進のための堀進
用ジヤツキ１３を備える他、図示しないスクリ
ユーコンベアや泥水の給排専用管等の排土手段
や、セグメント２を組み立てるためのエレクタ
装置等を備えた公知のシールドマシンである。

そして、回転カツタ１１の回転堀削作業と泥
土の排出作業を平行して行ないながら、山留作
業、セグメント２の組立作業、堀進用ジヤツキ
１３によるシールドマシン１の堀削作業の各作
業を操り返しながらトンネルを構築している。

(ロ) 注入設備（第２，３図） シールドマシン１内から切羽側に薬液を注入
するためには、シールドマシン１内につぎのよ
うな装備を必要とする。

すなわち、シールドマシン１の隔壁１２およ
び回転カツタ１１のカツタ面に、複数の孔を設
けておく。

他方テール側に面した隔壁１２には、各注入
管挿入用の孔の開設位置に合わせて、ボールバ
ルブ、スルースバルブ、ゲートバルブ等の断面
が大きく開口できるタイプのバルブ４を取り付
ける。

バルブ４がボールバルブの場合には、弁球４
１と一体のハンドル４２を回動操作して泥土の
進入を遮断し得るよう構成する。

さらに、バルブ４の端に、フレキシブルジヨ
イント５を介してケーシング６用の止水箱７の
注入管８用の止水箱９を配備する。

［フレキシブルジヨイント］ フレキシブルジヨイント５は、可撓性を有する
ゴムや樹脂などの素材からなり、両端開放型の筒
状に形成する。

バルブ４と止水箱７との間に敢てフレキシブル
ジヨイント５を介在したのは、後述するように注
入管８を収容したケーシング６の振り巾を大きく
確保するためである。

このフレキシブルジヨイント５は、その両端に
円盤状の環体５１，５２を外装し、図示しないボ
ルト類によつてバルブ４と止水箱７に固定する。

［止水箱］ ケーシング６用の止水箱７は、ケーシング６の
外径より大きい内径を有し、かつ尾端側の内周が
他より大きく形成した箱本体７１と、箱本体７１
の尾端側に螺着し、コ字形の断面を有する締付筒
７２と、箱本体７１と締付筒７２間に介在したシ
ール材７３とからなり、締付筒７２のハンドル７
４を回動操作してシール材７３を圧縮膨脹させ
て、ケーシング６と箱本体７１との間の止水を図
る構造である。

また、注入管用の止水箱９は、注入管８の外径
より大きい内径を有し、かつ尾端側の内周が他よ
り大きく形成した箱本体９１と、箱本体９１の尾
端側に螺着し、コ字形の断面を有する締付筒９２
と、箱本体９１と締付筒９２間に介在したシール
材９３とからなり、締付筒９２のハンドル９４を
回動してシール材９３を圧縮膨脹させて、注入間
管８と箱本体９１との間の止水を図る構造であ
る。

この注入管用の止水箱９の先端は、ケーシング
６の尾端に螺着して取り付ける。

なお、これら二つの止水箱７，９は、通常は取
り外しておき、薬液注入の作業時に取り付け使用
する。

＜本発明の作用＞ つぎにシールド作業中における薬液の注入方法
について説明する。

(イ) 穿孔（第４図） 各バルブ４にフレキシブルジヨイント５を介
して止水箱７をセツトし、シールドマシン１内
に穿孔機１０を配備する。

つぎに、開放操作したバルブ４に、先端にビ
ツト６１を取り付けたケーシング６を挿入し、
回転力と打撃力を与えながら切羽側に向けて穿
孔を開始する。

この穿孔作業に当たり、ケーシング６の穿孔
方向は、フレキシブルジヨイント５が存在しな
ければ止水箱７によつて穿孔方向が特定方向に
規制され、その特定方向以外に穿孔方向を変更
することができない。

しかし、第５図に示すようにバルブ４と止水
箱７との間にフレキシブルジヨイント５を介在
したことにより、バルブ４の軸線から外れてケ
ーシング６を自由に首振りして、穿孔方向を調
整することができる。

ケーシング６の振り巾は、バルブ４と回転カ
ツタ１１の空隙部の相対的な位置関係により決
定される。

このようにバルブ４を開放した状態であつて
もバルブ４に代わつて止水箱７が止水機能を果
たすため、穿孔作業中に泥土が外部へ漏出する
心配がない。

(ロ) 薬液注入（第６図） 穿孔作業を終了したら、止水箱７の尾端に他
の止水箱９を接続し、この止水箱９の尾端開口
内に注入管８を挿入する。

止水箱９の締付筒９２を締め付け、注入管８
との管の止水を図る。

予め注入管８の途上には、注入管８の周面に
開設した孔の周囲にゴム製のバンドを外装して
なる逆止弁８１を設けておく。

そして、ケーシング６を抜き取りながら、注
入管８の基端から所定のモルタル等の薬液８２
を供給して穿孔内で吐出する。

薬液８２の具体的な注入に当たつては、低圧
で一次注入した後に高圧で二次注入する方法や
薬液の部分注入方法等公知の注入技術を利用し
て注入する。

(ハ) 薬液の注入範囲について 以上の要領で各バルブ４毎に薬液を注入し
て、所定範囲を地盤改良する。

第７図に改良範囲の一例を示したトンネルの
横断図を示す。

同図のＡ〜Ｊはシールドマシン１の機内に配
備したバルブ４を示す。

多数の円は薬液の注入個所を示す。

前述したように、バルブ４と止水箱７との間
にフレキシブルジヨイント５を介在して、注入
管８の方向と振れ巾を自由に調整できる。

そのため、例えば点Ｅの地点のバルブ４から
薬液を注入する場合、e₁〜e₃の列とe₄〜e₆の列
の二列に渡つて薬液を注入することができる。

＜本発明の効果＞ 本発明は以上説明したようになるからつぎのよ
うな効果を期待することができる。

(イ) 削孔用の管体の方向と振り巾を任意に設定で
きるから、シールドマシンの機内から削孔でき
る範囲が従来に比べ広くなる。

削孔範囲の拡張により薬液の注入範囲も広く
なり、十分な地盤の改良効果が得られ、作業の
安全性が向上する。

(ロ) シールドマシンの機内に設けたバルブが開放
状態であつても、止水箱により止水性が保持さ
れる。

そのため、切羽側の加圧泥土や泥水を減圧さ
せずに、削孔作業や薬液注入作業が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明のトンネル縦断面図、第２図：
フレキシブルジヨイントの取り付け状態の説明
図、第３図：その部分拡大図、第４図：穿孔作業
の説明図、第５図：ケーシングの振れの説明図、
第６図：薬液注入作業の説明図、第７図：薬液注
入状態を示すトンネル横断面図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 掘削部と機内が隔壁によつて遮断される型式
   のシールドマシンを用いてトンネルを施工する際
   に使用する装置であつて、 前記隔壁に堀削部と機内とを連絡する複数のバ
   ルブを取り付け、 前記バルブの端に可撓性を有する筒体からなる
   フレキシブルジヨイントを接続し、 さらにフレキシブルジヨイントの端に、穿孔用
   管体との周面間の止水機能を有する筒状の止水箱
   を首振り自在に接続してなる、 シールド工法に使用する削孔装置。