JPH06229197A - Filling method of tail seal section of shielding excavator with filler - Google Patents
Filling method of tail seal section of shielding excavator with fillerInfo
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- JPH06229197A JPH06229197A JP5016234A JP1623493A JPH06229197A JP H06229197 A JPH06229197 A JP H06229197A JP 5016234 A JP5016234 A JP 5016234A JP 1623493 A JP1623493 A JP 1623493A JP H06229197 A JPH06229197 A JP H06229197A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、大深度高水圧工区を掘
進するシールド掘進機のテールシール部を止水するため
の充填材充填方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filler filling method for stopping water at the tail seal portion of a shield machine for excavating a deep and high water pressure area.
【０００２】[0002]
【従来の技術】大深度高水圧工区を掘進するシールド掘
進機では、坑内作業の安全確保のためにテールシール部
の止水性の維持が重要課題となっている。この課題を解
決する手段として、特開平２−１７６０９６号で述べら
れているように、シールド掘進機に装備された複数段の
テールシールの間に半固体状の充填材を充填し、テール
シール間の充填材圧を地下水圧（泥水シールドでは切羽
水圧）に対抗できる圧力に保持することにより、５ｋｇ
ｆ／ｃｍ2以上の高水圧下においても、テールシール部
からの漏水を防止できることが実験により明らかになっ
てきた。2. Description of the Related Art In a shield machine for excavating a deep and high water pressure area, it is an important issue to maintain the waterproofness of a tail seal portion in order to ensure the safety of underground work. As a means for solving this problem, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-176096, a semi-solid filler is filled between a plurality of stages of tail seals installed in a shield machine, and the space between the tail seals is filled. 5kg by keeping the filling material pressure at a pressure that can withstand the groundwater pressure (face water pressure in a mud shield).
Experiments have revealed that even under a high water pressure of f / cm 2 or more, water leakage from the tail seal portion can be prevented.
【０００３】図３は上記従来技術によるシールド掘進機
の地山を掘進中の状態を示したものである。同図におい
て、シールド掘進機１は、前面のカッタヘッド２で地山
Ｇを掘削し、シールドジャッキ３によりセグメント６を
反力受として所定のルート上を掘進する。シールド掘進
機１のテールスキンプレート４には複数段（図示例では
３段）のテールシール５１〜５３がセグメント６の外面
に接するように取り付けられ、テールシール部５０を構
成している。そのテールシール５１〜５３間にシールド
掘進機機内の充填材注入ポンプ７より充填材注入配管８
を通して半固体状の充填材（繊維入グリース等）９が注
入充填される。テールシール５１〜５３として図４に示
すようなブラシシールを用いた場合、充填された充填材
９の油分と混入された繊維がブラシシールを構成する線
材の束に絡まって止水効果を発揮する。したがって、テ
ールシール間に充填材を隙間なく充填することが高水圧
下でテールシール部の止水を行うために重要なことであ
る。そこで、従来技術では、テールスキンプレート４の
内側部分に設置した圧力計１０１，１０２とテールスキ
ンプレート４の後端部に設置した圧力計１０３により、
掘進中のテールシール間の充填材圧とテールシール背面
に作用する水圧を計測し、充填材圧が水圧に応じて設定
された上下限値の間に保たれるように注入ポンプ制御装
置１１により充填材注入ポンプ７の運転を制御するなど
の方法で、シールド掘進と共にセグメント６に付着して
地山側に流出した分の充填材を補給し、テールシール間
の充填材圧を地下水圧等に対抗できる圧力に保持するよ
うにしている。FIG. 3 shows a state in which the ground of the shield machine according to the above-mentioned conventional technique is being excavated. In FIG. 1, a shield machine 1 excavates a natural ground G with a cutter head 2 on the front surface, and a segment 6 is received by a shield jack 3 as a reaction force to proceed on a predetermined route. A plurality of stages (three stages in the illustrated example) of tail seals 51 to 53 are attached to the tail skin plate 4 of the shield machine 1 so as to be in contact with the outer surface of the segment 6 to form a tail seal portion 50. Between the tail seals 51 to 53, the filler injection pump 7 in the shield machine is used to inject the filler injection pipe 8.
A semi-solid filling material (fiber-containing grease or the like) 9 is injected and filled therethrough. When a brush seal as shown in FIG. 4 is used as the tail seals 51 to 53, the oil content of the filled filler 9 and the mixed fibers are entangled in the bundle of wire rods constituting the brush seal to exert a water blocking effect. . Therefore, it is important to fill the space between the tail seals with no gap in order to stop the water in the tail seals under high water pressure. Therefore, in the prior art, the pressure gauges 101 and 102 installed inside the tail skin plate 4 and the pressure gauge 103 installed at the rear end of the tail skin plate 4
By measuring the filling material pressure between the tail seals during excavation and the water pressure acting on the back surface of the tail seals, the injection pump controller 11 controls the filling material pressure to be maintained between the upper and lower limit values set according to the water pressure. By controlling the operation of the filling material injection pump 7, the filling material that adheres to the segment 6 and flows out to the natural side together with the shield excavation is replenished, and the filling material pressure between the tail seals is opposed to the groundwater pressure. I try to keep the pressure as high as I can.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、シール
ド掘進機の通常掘進時には、テールシール間の充填材の
圧力・充填量を管理することで高水圧に対抗できる止水
性を持たせることが可能である。しかし、従来技術で
は、シールド掘進機が立坑から発進し、通常掘進を開始
する過程でのテールシールの止水性を確保する点に問題
があった。As described above, at the time of normal excavation of the shield machine, it is possible to provide water stopping capability to withstand high water pressure by controlling the pressure and amount of the filler between the tail seals. It is possible. However, in the conventional technology, there is a problem in that the shield machine is started from the shaft and the water resistance of the tail seal is secured in the process of starting the normal excavation.
【０００５】発進時のテールシール間への充填材充填方
法としては、発進立坑内で組み上げたシールド掘進機の
テールシール間にあらかじめ充填材を手塗により充填
し、発進立坑内でのセグメント組立後、テールシール間
にさらにシールド掘進機機内から充填材注入配管を通し
て充填材を注入充填することが考えられるが、これらの
方法ではテールシール間に隙間なく充填材を充填するこ
とができない。理由は、手塗ではテールシール間の隙間
を完全に埋めることができず、またセグメント組立後に
注入充填を行っても、このときはテールシール背面に水
圧がかかっていないため、少し充填材圧が上がると、テ
ールシールがセグメント外面からめくれ上がってテール
シール後端から充填材が漏れてしまうためである。この
ようにテールシール間に充填材が密に充填されていない
状態で、シールド掘進機が立坑から発進し、発進口付近
に施工された地盤改良範囲を通過して地山に貫入した場
合、テールシール背面に急激に地下水圧がかかることに
よってテールシール部からトンネル坑内への漏水が起こ
り、この漏水と共に地山の土砂がテールシール部に侵入
してテールシールに付着し、テールシールの止水性能を
低下させる。As a method for filling the filler between the tail seals at the time of starting, the filler is manually applied in advance between the tail seals of the shield machine assembled in the starting shaft, and after the segment is assembled in the starting shaft. It is conceivable that the filler is injected between the tail seals and further through the filler injection pipe from the inside of the shield machine, but these methods cannot fill the filler without a gap between the tail seals. The reason is that it is not possible to completely fill the gap between the tail seals by hand painting, and even if injection filling is performed after segment assembly, at this time there is no water pressure on the back surface of the tail seal, so there is a slight filling material pressure. This is because the tail seal is flipped up from the outer surface of the segment when it rises, and the filler leaks from the rear end of the tail seal. In this way, when the filler is not densely packed between the tail seals, the shield machine starts from the shaft and penetrates into the ground after passing through the ground improvement area constructed near the start opening. Leakage from the tail seal portion into the tunnel mine occurs due to sudden groundwater pressure on the back of the seal, and along with this leakage, earth and sand intrudes into the tail seal portion and adheres to the tail seal. Lower.
【０００６】また、充填材の種類によっては充填材に含
まれる繊維がブラシシール中の線材の束に絡まるまで十
分な止水効果を発揮できないものがある。この場合は、
テールシール背面に地下水圧がかかることによりテール
シール間の充填材圧が上昇して、充填材の油分がトンネ
ル坑内側に流出し、残った繊維分がブラシシール中の線
材の束に絡まって止水効果を発揮するまでテールシール
部からの漏水が続き、前述のようにテールシールに土砂
が付着して、止水性能を低下させる。In addition, depending on the type of the filler, there are some that cannot sufficiently exhibit the water blocking effect until the fibers contained in the filler are entangled in the bundle of wire rods in the brush seal. in this case,
Groundwater pressure on the back of the tail seal increases the pressure of the filler between the tail seals, causing the oil component of the filler to flow out inside the tunnel mine, and the remaining fiber components are entangled in the bundle of wire rods in the brush seal and stop. Water leakage from the tail seal continues until the water effect is exerted, and as described above, the earth and sand adhere to the tail seal, thus reducing the water stopping performance.
【０００７】そこで本発明の目的は、大深度高水圧工区
を掘進するシールド掘進機の発進時に、急激に地下水圧
がかかってもテールシール部から漏水を起こすことがな
いようにテールシール間に充填材を密かに充填すること
ができる充填材充填方法を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to fill a space between tail seals so that water does not leak from the tail seal portion even when a sudden groundwater pressure is applied at the time of starting of a shield machine for digging a deep water pressure work area. It is an object of the present invention to provide a filling material filling method capable of densely filling a material.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、シールド掘進機の発進時に、複数段配置さ
れたテールシール間に下記（ａ）〜（ｇ）の手順により
止水用の充填材を充填することを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention is for stopping water by the following steps (a) to (g) between tail seals arranged in a plurality of stages when a shield machine is started. It is characterized in that it is filled with the filler.
【０００９】（ａ） 発進立坑内でシールド掘進機のテ
ールシール間にあらかじめ充填材を塗り込み充填する。(A) In the starting shaft, a filler is previously applied and filled between the tail seals of the shield machine.
【００１０】（ｂ） 発進立坑内でのセグメント組立
後、シールド掘進機機内から充填材注入配管を通してテ
ールシール間にさらに充填材を注入充填する。(B) After assembling the segments in the starting shaft, the filler is further injected and filled between the tail seals through the filler injection pipe from inside the shield machine.
【００１１】（ｃ） 立坑発進口付近にシールド掘進機
の全長以上にわたって施工した地盤改良範囲にシールド
掘進機を貫入させ、セグメントを組みながらテールシー
ル部が発進口のエントランスパッキン部を通過するまで
掘進させる。(C) The shield excavator is penetrated into the ground improvement area constructed over the entire length of the shield excavator near the start of the vertical shaft, and excavation is performed while the segments are assembled until the tail seal part passes through the entrance packing part of the start port. Let
【００１２】（ｄ） その後、エントランスパッキンと
テールシールの間に発生する空間に該空間につながる充
填材注入口から流体を注入し、該空間の流体圧をこの時
点でテールシールの耐え得る限度内の圧力まで上昇させ
る。(D) After that, a fluid is injected into a space formed between the entrance packing and the tail seal from a filler injection port connected to the space, and the fluid pressure in the space is within a limit that the tail seal can withstand at this time. Increase to the pressure of.
【００１３】（ｅ） テールシール間に充填材注入配管
を通して充填材を注入し、前記空間の流体圧に見合う圧
力までテールシール間の充填材圧を上昇させる。(E) The filler is injected through the filler injection pipe between the tail seals, and the filler pressure between the tail seals is increased to a pressure corresponding to the fluid pressure in the space.
【００１４】（ｆ） 前記（ｄ），（ｅ）の作業を繰り
返し、テールシール間の充填材圧が地下水圧または予定
切羽水圧に対抗できる所定圧力に達するまで、前記空間
の流体圧とテールシール間の充填材圧を逐次上昇させ
る。(F) The operations of (d) and (e) are repeated, and the fluid pressure in the space and the tail seal are increased until the filling material pressure between the tail seals reaches a predetermined pressure that can counter the groundwater pressure or the planned face water pressure. The filling material pressure in between is increased successively.
【００１５】（ｇ） その後、シールド掘進機が地盤改
良範囲を通り抜けるまで、前記空間の流体圧を所定圧力
に保持するように流体を注入しながら掘進させる。(G) After that, the shield machine is excavated while injecting fluid so as to maintain the fluid pressure in the space at a predetermined pressure until it passes through the ground improvement area.
【００１６】また、本発明は、立坑発進口にエントラン
スパッキンを複数段配置し、発進時、そのエントランス
パッキン間に下記（ａ′）〜（ｅ′）の手順により止水
用の充填材を充填することを特徴とする。Further, according to the present invention, a plurality of entrance packings are arranged at the shaft start opening, and when starting, a filling material for stopping water is filled between the entrance packings by the following steps (a ') to (e'). It is characterized by doing.
【００１７】（ａ′） エントランスパッキン間にあら
かじめ充填材を塗り込み充填する。(A ') A filling material is previously applied and filled between the entrance packings.
【００１８】（ｂ′） エントランスパッキン部をシー
ルド掘進機が通過した後、エントランスパッキン間に発
進立坑内から充填材注入配管を通してさらに充填材を注
入充填する。(B ') After the shield machine has passed through the entrance packing part, a filler is further injected and filled from the inside of the starting shaft between the entrance packings through a filler injection pipe.
【００１９】（ｃ′） エントランスパッキン部をシー
ルド掘進機が通過した後、エントランスパッキンとテー
ルシールの間に発生する空間に該空間につながる流体注
入口から流体を注入し、該空間の流体圧をこの時点でテ
ールシールおよびエントランスパッキンの耐え得る限度
内の圧力まで上昇させる。(C ') After the shield machine has passed through the entrance packing part, a fluid is injected into a space generated between the entrance packing and the tail seal from a fluid injection port connected to the space, and the fluid pressure in the space is increased. At this point the pressure is increased to within the pressure limits of the tail seal and entrance packing.
【００２０】（ｄ′） テールシール間への充填材の注
入充填と並行して、エントランスパッキン間にも充填材
注入配管を通して充填材を注入し、前記空間の流体圧に
見合う圧力までエントランスパッキン間の充填材圧を上
昇させる。(D ') Filling material into the space between the tail seals At the same time as filling, filling material is also injected into the space between the entrance packings through the filling material injection pipe, and the space between the entrance packings is adjusted to a pressure corresponding to the fluid pressure in the space. Increase the filling material pressure.
【００２１】（ｅ′） 前記（ｃ′）、（ｄ′）の作業
を繰り返し、テールシール間の充填材圧が地下水圧また
は予定切羽水圧に対抗できる所定圧力に達するまで、前
記空間の流体圧、テールシール間の充填材圧と共にエン
トランスパッキン間の充填材圧を逐次上昇させる。(E ') By repeating the operations (c') and (d '), the fluid pressure in the space is reached until the filling material pressure between the tail seals reaches a predetermined pressure that can counter the groundwater pressure or the planned face water pressure. , The filling material pressure between the entrance seals and the filling material pressure between the tail seals are sequentially increased.
【００２２】[0022]
【作用】本発明では、複数段配置されたテールシール部
に充填材が隙間なく充填されるまでテールシール背面に
地下水圧を作用させないため、立坑発進口からシールド
掘進機の全長以上にわたる範囲に薬液注入または凍結工
法による地盤改良を施しておく。そして、この地盤改良
範囲にシールド掘進機を貫入させ、シールド掘進機のテ
ールシール部が立坑発進口のエントランスパッキン部を
通過するまで掘進させたところで、エントランスパッキ
ンとテールシールの間に発生する空間に該空間につなが
る流体注入口から流体を注入し、管理された流体圧をテ
ールシールに背圧として作用させた状態でテールシール
間への充填材の注入充填を行う。In the present invention, groundwater pressure does not act on the tail seal back surface until the filler is filled in the tail seal parts arranged in multiple stages without any gaps, so that the chemical solution extends from the vertical shaft start opening to the entire length of the shield machine or more. Ground improvement by injection or freezing method is performed. Then, the shield machine is penetrated into this ground improvement area, and when the tail seal part of the shield machine is advanced until it passes through the entrance packing part of the vertical shaft starting point, in the space generated between the entrance packing and the tail seal. A fluid is injected from a fluid injection port connected to the space, and a filler is injected and filled between the tail seals while a controlled fluid pressure acts on the tail seals as a back pressure.
【００２３】発進立坑内でテールシール間におらかじめ
充填材を塗り込み充填し、発進立坑内でのセグメント組
立後、さらに充填材をテールシール間に注入充填するの
は、テールシール背面に流体圧をかける初期段階でのト
ンネル坑内への流体の漏出を防止するためである。ま
た、前記空間の流体圧を急激に上げないで、前記空間へ
の流体の注入とテールシール間への充填材の注入充填を
交互に繰り返して、前記空間の流体圧とテールシール間
の充填材圧を少しずつ上げていくのも、トンネル坑内へ
の流体の漏出を防止しながらテールシール間の充填材圧
を最終的に地下水圧（泥水シールドでは予定切羽水圧）
に対抗できる所定圧力に到達させるためである。これに
より、シールド掘進機が地盤改良範囲を通り抜けて、テ
ールシール背面に地下水圧がかかった際、それに対抗で
きる密な充填材層をテールシール間に作り上げることが
できる。In the starting shaft, the filler is applied by filling the space between the tail seals, and after the segment is assembled in the starting shaft, the filler is injected and filled between the tail seals. This is to prevent the fluid from leaking into the tunnel pit at the initial stage of applying pressure. In addition, the fluid pressure in the space and the filling material between the tail seals are alternately repeated without rapidly increasing the fluid pressure in the space, thereby filling the space between the fluid pressure in the space and the tail seal. Gradually increasing the pressure also prevents the fluid from leaking into the tunnel pit, and finally the filling material pressure between the tail seals is the groundwater pressure (the planned face water pressure for the mud shield).
This is to reach a predetermined pressure that can counter the As a result, when the shield machine passes through the ground improvement area and groundwater pressure is applied to the rear surface of the tail seal, it is possible to create a dense filler layer between the tail seals that can counter the groundwater pressure.
【００２４】また、立坑発進口にエントランスパッキン
を複数段配置して、そのエントランスパッキン間にもあ
らかじめ充填材を塗り込み充填し、エントランスパッキ
ン部をシールド掘進機が通過した後、さらに充填材の注
入充填を行い、その後、エントランスパッキンとテール
シールの間に発生する空間への流体の注入、テールシー
ル間への充填材の注入充填、エントランスパッキン間へ
の充填材の注入充填を交互に繰り返して、前記空間の流
体圧、テールシール間の充填材圧と共にエントランスパ
ッキン間の充填材圧を少しずつ上げていくようにすれ
ば、前記空間に注入した流体の発進立坑内への漏出を防
止して、流体圧によるテールシール背圧の確立を助ける
ことができる。Further, a plurality of stages of entrance packings are arranged at the shaft entrance, and the filling material is pre-applied and filled between the entrance packings. After the shield machine passes through the entrance packing portion, the filling material is further injected. Filling is performed, and then, the fluid is injected into the space generated between the entrance packing and the tail seal, the filling material is injected between the tail seals, and the filling material is injected between the entrance packing. By gradually increasing the fluid pressure in the space, the filling material pressure between the tail seals, and the filling material pressure between the entrance packings, it is possible to prevent the fluid injected into the space from leaking into the starting shaft. It can help establish tail seal back pressure due to fluid pressure.
【００２５】[0025]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２６】図１はシールド掘進機が立坑発進口のエン
トランスパッキン部を通過した直後のテールシール部の
充填材充填状況を示す断面図、図２は地盤改良範囲を含
む発進立坑周辺の概略断面図であり、図１，図２の図３
と対応する部分には同一符号を付して示す。FIG. 1 is a sectional view showing the filling state of the filler in the tail seal part immediately after the shield machine has passed through the entrance packing part of the shaft starting port, and FIG. 2 is a schematic sectional view around the starting shaft including the ground improvement area. And FIG. 3 of FIG. 1 and FIG.
The parts corresponding to are indicated by the same reference numerals.
【００２７】本実施例では、図３の説明で述べたよう
に、シールド掘進機１のテールスキンプレート４内面に
３段に配置したテールシール５１〜５３によりテールシ
ール部５０を構成している。テールシール５１〜５３と
しては、図４に示すように、波線加工された線材の束５
ａ、これの両側に配置されたばね鋼製の保護板５ｂ，５
ｃ、線材間に配置された金網等のメッシュ構造物５ｄの
基端部を取付金具５ｅで挟み一体成形したブラシシール
を用いることが望ましい。テールシール５１〜５３間に
充填する充填材（繊維入グリース等）９は、充填材注入
ポンプ７によりシールド掘進機１の機内から充填材注入
配管８を通してテールシール５１〜５３間の充填材注入
口に供給される。テールスキンプレート４の内側部分に
はテールシール５１〜５３間の充填材圧を計測するため
の圧力計１０１，１０２を設け、また、テールスキンプ
レート４の後端部には、テールシール５１〜５３の背面
に作用する地下水圧および後述する空間１９の流体圧を
計測するための圧力計１０３を設ける。注入ポンプ制御
装置１１は、圧力計１０１〜１０３の計測データに基づ
いて後述するような充填材注入ポンプ７の運転制御がで
きるようになっている。In this embodiment, as described in the explanation of FIG. 3, the tail seal portion 50 is constituted by the tail seals 51 to 53 arranged in three stages on the inner surface of the tail skin plate 4 of the shield machine 1. As the tail seals 51 to 53, as shown in FIG. 4, a bundle 5 of wavy wire rods is used.
a, spring steel protective plates 5b, 5 arranged on both sides of the a
c, it is desirable to use a brush seal integrally formed by sandwiching the base end portion of the mesh structure 5d such as a wire mesh arranged between the wire rods with the fitting 5e. The filling material (grease with fibers, etc.) 9 to be filled between the tail seals 51 to 53 is filled with the filling material injection pump 7 from the inside of the shield machine 1 through the filling material injection pipe 8 to the filling material injection port between the tail seals 51 to 53. Is supplied to. Pressure gauges 101 and 102 for measuring the filling material pressure between the tail seals 51 to 53 are provided inside the tail skin plate 4, and tail seals 51 to 53 are provided at the rear end of the tail skin plate 4. A pressure gauge 103 for measuring the groundwater pressure acting on the back surface of the and the fluid pressure of the space 19 described later is provided. The injection pump control device 11 can control the operation of the filling material injection pump 7, which will be described later, based on the measurement data of the pressure gauges 101 to 103.
【００２８】一方、発進立坑１２の発進口を止水するた
めに、本実施例では発進口周辺にエントランスパッキン
１３１〜１３３を３段に配置して、エントランスパッキ
ン部１３０を構成している。エントランスパッキン１３
１〜１３３にも図４に示すようなブラシシールを用いる
ことが望ましい。エントランスパッキン１３１〜１３３
間に充填する充填材（繊維入グリース等）１４は、充填
材注入ポンプ１５により発進立坑１２内から充填材注入
配管１６を通してエントランスパッキン１３１〜１３３
間の充填材圧注入口１７に供給される。発進立坑１２内
には、エントランスパッキン１３１〜１３３間の充填材
圧を計測するための圧力計１８１，１８２を設置する。
別に、トンネル坑内から後述する空間１９にベントナイ
ト溶液等の流体を注入するための流体注入ポンプ２０を
用意する。On the other hand, in order to stop the water at the starting opening of the starting shaft 12, in this embodiment, the entrance packings 131 to 133 are arranged in three stages around the starting opening to form the entrance packing portion 130. Entrance packing 13
It is desirable to use a brush seal as shown in FIG. Entrance packing 131-133
The filling material (grease with fibers, etc.) 14 filled in the space is filled with the filling material by a filling material pump 15 from the start shaft 12 through the filling material filling pipe 16 to the entrance packings 131 to 133.
It is supplied to the filling material pressure injection port 17 between. Pressure gauges 181 and 182 for measuring the filling material pressure between the entrance packings 131 to 133 are installed in the starting shaft 12.
Separately, a fluid injection pump 20 for injecting a fluid such as a bentonite solution into the space 19 described below from the tunnel pit is prepared.
【００２９】発進立坑１２の発進口付近には、図２に示
すように、薬液注入または凍結工法による地盤改良範囲
２１を、シールド掘進機１の全長以上にわたって設けて
おく。As shown in FIG. 2, a ground improvement area 21 by chemical injection or freezing method is provided near the starting opening of the starting shaft 12 over the entire length of the shield machine 1.
【００３０】本実施例では、シールド発進時のテールシ
ール部５０の充填材充填作業を下記（１）〜（１０）の
手順により行う。In this embodiment, the filler filling work of the tail seal portion 50 at the time of starting the shield is performed by the following procedures (1) to (10).
【００３１】（１） 発進立坑１２内で組み上げたシー
ルド掘進機１のテールシール５１〜５３間に充填材９を
塗り込み充填する。(1) The filler 9 is applied and filled between the tail seals 51 to 53 of the shield machine 1 assembled in the starting shaft 12.
【００３２】（２） 発進立坑１２内でセグメント６を
組み立てた後、テールシール５１〜５３に背圧がかかっ
ていない状態で充填材注入ポンプ７により充填材注入配
管８を通してテールシール５１〜５３間に充填材９を注
入し、その間の充填材圧が１段当り０．５ｋｇｆ／ｃｍ
2程度になるまで充填する。(2) After assembling the segments 6 in the starting shaft 12, the tail material seal pumps 7 through the filler material injection pipes 8 between the tail seals 51 to 53 with no back pressure applied to the tail seals 51 to 53. The filling material 9 is injected into the container, and the filling material pressure during that time is 0.5 kgf / cm per step.
Fill up to about 2 .
【００３３】（３） 発進立坑１２内でエントランスパ
ッキン１３１〜１３３間に充填材１４を塗り込み充填す
る。(3) In the starting shaft 12, the filling material 14 is applied and filled between the entrance packings 131 to 133.
【００３４】（４） シールド掘進機１を機内でセグメ
ント６を組みながら地盤改良範囲２１に貫入させ、テー
ルシール部５０がエントランスパッキン部１３０を通過
するまで掘進させる。(4) The shield machine 1 is penetrated into the ground improvement area 21 while assembling the segments 6 inside the machine, and is advanced until the tail seal portion 50 passes through the entrance packing portion 130.
【００３５】（５） テールシール部５０がエントラン
スパッキン部１３０を通過した後、セグメント６の外面
に接したエントランスパッキン１３１〜１３３間に充填
材注入ポンプ１５により充填材注入配管１６を通して充
填材１４を注入し、その間の充填材圧が０．５ｋｇｆ／
ｃｍ2程度になるまで充填する。(5) After the tail seal portion 50 has passed through the entrance packing portion 130, the filling material injection pump 15 is used to pass the filling material 14 through the filling material injection pipe 16 between the entrance packings 131 to 133 contacting the outer surface of the segment 6. Filling pressure is 0.5kgf /
Fill up to about cm 2 .
【００３６】（６） その後、エントランスパッキン１
３１とテールシール５３の間に発生する空間１９に、セ
グメント６のグラウト注入口６ａを利用してベントナイ
ト溶液等の流体を流体注入ポンプ２０で注入し、前記空
間１９の流体圧をこの時点でテールシール５１〜５３お
よびエントランスパッキン１３１〜１３３の耐え得る限
度内の圧力（１ｋｇｆ／ｃｍ2程度）まで上げ、テール
シール５１〜５３に背圧をかける。(6) After that, the entrance packing 1
A fluid, such as bentonite solution, is injected into the space 19 generated between the space 31 and the tail seal 53 by the fluid injection pump 20 using the grout injection port 6a of the segment 6, and the fluid pressure in the space 19 is increased at this point. Back pressure is applied to the tail seals 51 to 53 by raising the pressure to a limit (about 1 kgf / cm 2 ) that the seals 51 to 53 and the entrance packings 131 to 133 can withstand.
【００３７】（７） テールシール５１〜５３間に充填
材注入ポンプ７により充填材注入配管８を通して充填材
９を注入し、その間の充填材圧を前記空間１９の流体圧
に見合う圧力（１ｋｇｆ／ｃｍ2程度）まで上げる。(7) The filler 9 is injected between the tail seals 51 to 53 through the filler injection pipe 8 by the filler injection pump 7, and the pressure of the filler in the meantime corresponds to the fluid pressure in the space 19 (1 kgf / up to about cm 2 .
【００３８】（８） エントランスパッキン１３１〜１
３３間にも充填材注入ポンプ１５により充填材注入配管
１６を通して充填材１４を注入し、その間の充填材圧を
上記と同程度まで上げる。(8) Entrance packing 131 to 1
Also between 33, the filling material injection pump 15 injects the filling material 14 through the filling material injection pipe 16, and the filling material pressure during that time is increased to the same level as above.
【００３９】（９） 前記（６），（７），（８）の作
業を繰り返し、１ｋｇｆ／ｃｍ2程度ずつ所定圧力（地
下水圧＋α、泥水シールドでは予定切羽水圧）まで前記
空間１９の流体圧、テールシール部５０の充填材圧、エ
ントランスパッキン部１３０の充填材圧を上昇させる。(9) The operations of (6), (7), and (8) are repeated, and the fluid pressure in the space 19 is increased to a predetermined pressure (groundwater pressure + α, planned face water pressure in a muddy water shield) by about 1 kgf / cm 2. The filling material pressure of the tail seal portion 50 and the filling material pressure of the entrance packing portion 130 are increased.
【００４０】（１０） その後、シールド掘進機１が地
盤改良範囲２１を通り抜けるまで、前記空間１９の流体
圧を所定圧力に保持するように流体を前記空間１９に注
入しながら掘進させる。(10) After that, until the shield machine 1 passes through the ground improvement area 21, it excavates while injecting the fluid into the space 19 so as to keep the fluid pressure in the space 19 at a predetermined pressure.
【００４１】ここで、テールシール５１〜５３間への充
填材注入、前記空間１９への流体の注入は、それぞれ圧
力計１０１，１０２により充填材圧の計測値と圧力計１
０３による流体圧の計測値を監視しながら行い、また、
エントランスパッキン１３１〜１３３間への充填材注入
は圧力計１８１，１８２による充填材圧の計測値を監視
しながら行う。Here, the injection of the filler into the space between the tail seals 51 to 53 and the injection of the fluid into the space 19 are carried out by the pressure gauges 101 and 102, respectively, and the measured value of the filler pressure and the pressure gauge 1
While monitoring the measured value of fluid pressure by 03,
The filling material is injected between the entrance packings 131 to 133 while monitoring the measured value of the filling material pressure by the pressure gauges 181 and 182.
【００４２】前記空間１９に注入する流体は、ベントナ
イト溶液のほか、水または粘土による泥水なども使用で
き、テールシール背面に一様な背圧をかけることができ
るものであればよい。前記空間１９への流体の注入は、
泥水シールドでは送水管を利用し、土圧シールドでは作
泥材注入管を利用して行うこともできる。また、前記空
間１９の流体圧の計測は、テールスキンプレート後端部
に設けた圧力計１０３の代りに、セグメントグラウト注
入口６ａに接続した圧力計により行ってもよい。The fluid to be injected into the space 19 can be bentonite solution, water, or muddy water made of clay, as long as it can apply a uniform back pressure to the back surface of the tail seal. Injecting fluid into the space 19
It is also possible to use a water supply pipe for the muddy water shield and a mud material injection pipe for the earth pressure shield. Further, the fluid pressure in the space 19 may be measured by a pressure gauge connected to the segment grout injection port 6a instead of the pressure gauge 103 provided at the rear end of the tail skin plate.
【００４３】[0043]
【発明の効果】本発明では、シールド掘進機がエントラ
ンスパッキン部を通過した後、エントランスパッキンと
テールシールの間に発生する空間に流体を注入し、該空
間の流体圧を背圧としてテールシールのセグメント外面
からのめくれ上がりを防止した状態でテールシール間へ
の充填材の注入充填を行うため、テールシール間の充填
材圧を上げて充填材を密に充填することができ、しか
も、前記空間への流体注入とテールシール間への充填材
注入を交互に繰り返して、前記空間の流体圧とテールシ
ール間の充填材圧を所定圧力まで逐次上昇させていくよ
うにしたので、注入した流体をトンネル坑内に漏出させ
ることなく、地下水圧に対抗できる密な充填材層をテー
ルシール間に作り上げることができる。このように、発
進時に充填材をテールシール間に密に充填できるため、
シールド掘進機が地盤改良範囲を通り抜けて、テールシ
ール背面に地下水圧がかかった際にも、テールシールか
らトンネル坑内への漏水を防止できる。According to the present invention, after the shield machine has passed through the entrance packing part, a fluid is injected into a space generated between the entrance packing and the tail seal, and the fluid pressure in the space is used as a back pressure for the tail seal. Since the filler is injected and filled between the tail seals while preventing the segment from turning up from the outer surface, the filler pressure between the tail seals can be increased to allow the filler to be densely packed. The fluid injection into the tail seal and the filler injection into the tail seal are alternately repeated, and the fluid pressure in the space and the filler pressure between the tail seals are successively increased to a predetermined pressure. A dense filler layer that can withstand groundwater pressure can be created between the tail seals without leaking into the tunnel pit. In this way, since the filler can be densely packed between the tail seals when starting,
Even if the shield machine passes through the ground improvement area and groundwater pressure is applied to the back of the tail seal, it is possible to prevent water leakage from the tail seal into the tunnel mine.
【００４４】また、エントランスパッキンを複数段配置
して各段のエントランスパッキン間にも充填材を充填
し、その充填材圧を前記空間の流体圧に見合うように逐
次上昇させていくことにより、前記空間に注入した流体
の発進立坑内への漏出を防止して、流体圧によるテール
シール背圧の確立を助け、テールシール間に充填材を密
に充填することが可能になる。Further, the entrance packings are arranged in a plurality of stages, the filling material is filled also between the entrance packings of the respective stages, and the filling material pressure is successively increased so as to correspond to the fluid pressure in the space. It is possible to prevent the fluid injected into the space from leaking into the starting shaft, help to establish the tail seal back pressure due to the fluid pressure, and densely fill the filler between the tail seals.
【図１】シールド掘進機が対抗発進口のエントランスパ
ッキン部を通過した直後のテールシール部の充填材充填
状況を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a filler filling state of a tail seal portion immediately after a shield machine has passed through an entrance packing portion of a counter starting port.
【図２】地盤改良範囲を含む発進立坑周辺の概略断面図
である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view around a starting shaft including a ground improvement range.
【図３】図１のシールド掘進機が地山を掘進中の状態を
示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the shield machine of FIG. 1 is excavating a natural ground.
【図４】テールシールの例として示したブラシシールの
断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a brush seal shown as an example of a tail seal.
１…シールド掘進機、４…テールスキンプレート、５０
…テールシール部、５１〜５３…テールシール、６…セ
グメント、６ａ…グラウト注入口（流体注入口）、７…
充填材注入ポンプ、８…充填材注入配管、９…充填材、
１０１〜１０３…圧力計、１２…発進立坑、１３０…エ
ントランスパッキン部、１３１〜１３３…エントランス
パッキン、１４…充填材、１５…充填材注入ポンプ、１
６…充填材注入配管、１７…充填材注入口、１８１，１
８２…圧力計、１９…流体を注入する空間、２０…流体
注入ポンプ、２１…地盤改良範囲。1 ... Shield machine, 4 ... Tail skin plate, 50
... Tail seal portion, 51 to 53 ... Tail seal, 6 ... Segment, 6a ... Grout injection port (fluid injection port), 7 ...
Filler injection pump, 8 ... Filler injection pipe, 9 ... Filler,
101-103 ... Pressure gauge, 12 ... Starting shaft, 130 ... Entrance packing part, 131-133 ... Entrance packing, 14 ... Fill material, 15 ... Fill material injection pump, 1
6 ... Filler injection pipe, 17 ... Filler injection port, 181, 1
82 ... Pressure gauge, 19 ... Space for injecting fluid, 20 ... Fluid injection pump, 21 ... Ground improvement range.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土屋 清 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 芝野 隆行 兵庫県神戸市須磨区小寺町１丁目１番13号 日本グリース 株式会社技術研究所内 (72)発明者 末石 吏 兵庫県神戸市須磨区小寺町１丁目１番13号 日本グリース 株式会社技術研究所内 (72)発明者 新井 友行 大阪府大東市御領３丁目８番29号 昭和工 業 株式会社内 (72)発明者 三好 博明 大阪府大東市御領３丁目８番29号 昭和工 業 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Kiyoshi Tsuchiya Kiyoshi Tachiura, Ibaraki Prefecture 650 Kuchidachi-cho, Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tsuchiura Plant (72) Inventor Takayuki Shibano 1-1-3 Koderacho, Suma-ku, Kobe-shi, Hyogo No. 1 Technical Research Institute, Nippon Grease Co., Ltd. (72) Satoru Sueishi 1-1-13 Kodera-cho, Suma-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture, Japan No. 13 Technical Research Laboratory, Grease Co., Ltd. (72) Tomoyuki Arai, 3 lords, Daito City, Osaka Prefecture Showa Kogyo Co., Ltd. (8-29) (72) Inventor Hiroaki Miyoshi 3-8-29 Goryo, Daito City, Osaka Prefecture Showa Kogyo Co., Ltd.
Claims (2)
されたテールシール間に下記（ａ）〜（ｇ）の手順によ
り止水用の充填材を充填することを特徴とするシールド
掘進機のテールシール部の充填材充填方法。 （ａ） 発進立坑内でシールド掘進機のテールシール間
にあらかじめ充填材を塗り込み充填する。 （ｂ） 発進立坑内でのセグメント組立後、シールド掘
進機機内から充填材注入配管を通してテールシール間に
さらに充填材を注入充填する。 （ｃ） 立坑発進口付近にシールド掘進機の全長以上に
わたって施工した地盤改良範囲にシールド掘進機を貫入
させ、セグメントを組みながらテールシール部が発進口
のエントランスパッキン部を通過するまで掘進させる。 （ｄ） その後、エントランスパッキンとテールシール
の間に発生する空間に該空間につながる流体注入口から
流体を注入し、該空間の流体圧をこの時点でテールシー
ルの耐え得る限度内の圧力まで上昇させる。 （ｅ） テールシール間に充填材注入配管を通して充填
材を注入し、前記空間の流体圧に見合う圧力までテール
シール間の充填材圧を上昇させる。 （ｆ） 前記（ｄ），（ｅ）の作業を繰り返し、テール
シール間の充填材圧が地下水圧または予定切羽水圧に対
抗できる所定圧力に達するまで、前記空間の流体圧とテ
ールシール間の充填材圧を逐次上昇させる。 （ｇ） その後、シールド掘進機が地盤改良範囲を通り
抜けるまで、前記空間の流体圧を所定圧力に保持するよ
うに流体を注入しながら掘進させる。1. A shield machine according to claim 1, wherein a starting material of the shield machine is filled with a water blocking filler between tail seals arranged in a plurality of stages by the following steps (a) to (g). How to fill the filler in the tail seal part. (A) Fill the filler material in advance between the tail seals of the shield machine in the starting shaft. (B) After assembling the segment in the starting shaft, the filler is further injected and filled between the tail seals through the filler injection pipe from inside the shield machine. (C) The shield machine is inserted into the ground improvement area constructed over the entire length of the shield machine near the start of the shaft, and the segments are assembled until the tail seal passes through the entrance packing of the start. (D) After that, a fluid is injected into a space generated between the entrance packing and the tail seal from a fluid injection port connected to the space, and the fluid pressure in the space is increased to a pressure within a limit that the tail seal can withstand at this point. Let (E) The filler is injected through the filler injection pipe between the tail seals, and the filler pressure between the tail seals is increased to a pressure corresponding to the fluid pressure in the space. (F) Repeating the operations of (d) and (e), filling the space between the fluid pressure of the space and the tail seal until the filling material pressure between the tail seals reaches a predetermined pressure that can oppose the groundwater pressure or the planned face water pressure. The material pressure is gradually increased. (G) Then, the shield machine is excavated while injecting the fluid so as to maintain the fluid pressure in the space at a predetermined pressure until the shield machine passes through the ground improvement range.
ルシール部の充填材充填方法において、立坑発進口にエ
ントランスパッキンを複数段配置し、発進時、そのエン
トランスパッキン間に下記（ａ′）〜（ｅ′）の手順に
より止水用の充填材を充填することを特徴とするシール
ド掘進機のテールシール部の充填材充填方法。 （ａ′） エントランスパッキン間にあらかじめ充填材
を塗り込み充填する。 （ｂ′） エントランスパッキン部をシールド掘進機が
通過した後、エントランスパッキン間に発進立坑内から
充填材注入配管を通してさらに充填材を注入充填する。 （ｃ′） エントランスパッキン部をシールド掘進機が
通過した後、エントランスパッキンとテールシールの間
に発生する空間に該空間につながる流体注入口から流体
を注入し、該空間の流体圧をこの時点でテールシールお
よびエントランスパッキンの耐え得る限度内の圧力まで
上昇させる。 （ｄ′） テールシール間への充填材の注入充填と並行
して、エントランスパッキン間にも充填材注入配管を通
して充填材を注入し、前記空間の流体圧に見合う圧力ま
でエントランスパッキン間の充填材圧を上昇させる。 （ｅ′） 前記（ｃ′）、（ｄ′）の作業を繰り返し、
テールシール間の充填材圧が地下水圧または予定切羽水
圧に対抗できる所定圧力に達するまで、前記空間の流体
圧、テールシール間の充填材圧と共にエントランスパッ
キン間の充填材圧を逐次上昇させる。2. The method of filling a filler for a tail seal part of a shield machine according to claim 1, wherein a plurality of entrance packings are arranged at a shaft start opening, and at the time of starting, the following (a ') to (a') are provided between the entrance packings. A method of filling a filler for a tail seal portion of a shield machine, comprising filling a water blocking filler according to the procedure (e '). (A ') Fill and fill the space between the entrance packings in advance. (B ') After the shield machine has passed through the entrance packing part, the filler is further injected and filled from the inside of the starting shaft through the filler injection pipe between the entrance packings. (C ′) After the shield machine has passed through the entrance packing part, a fluid is injected into a space generated between the entrance packing and the tail seal from a fluid injection port connected to the space, and the fluid pressure in the space is increased at this point. Increase pressure to within the limit of the tail seal and entrance packing. (D ') Filling material between the tail seals In parallel with filling and filling the filling material, the filling material is also filled between the entrance packings through the filling material injection pipe, and the filling material between the entrance packings is adjusted to a pressure corresponding to the fluid pressure in the space. Increase pressure. (E ') Repeating the above steps (c') and (d '),
The fluid pressure in the space, the filling material pressure between the tail seals, and the filling material pressure between the entrance packings are sequentially increased until the filling material pressure between the tail seals reaches a predetermined pressure that can withstand the groundwater pressure or the planned face water pressure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01623493A JP3145524B2 (en) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | Filling method of filler at tail seal of shield machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01623493A JP3145524B2 (en) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | Filling method of filler at tail seal of shield machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06229197A true JPH06229197A (en) | 1994-08-16 |
| JP3145524B2 JP3145524B2 (en) | 2001-03-12 |
Family
ID=11910868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01623493A Expired - Fee Related JP3145524B2 (en) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | Filling method of filler at tail seal of shield machine |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3145524B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001182476A (en) * | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Showa Kogyo Kk | Entrance seal device for drift excavation machine |
| JP2020143563A (en) * | 2019-03-08 | 2020-09-10 | フジモリ産業株式会社 | Tunnel entrance water stop device and entrance water stop method |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP01623493A patent/JP3145524B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2001182476A (en) * | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Showa Kogyo Kk | Entrance seal device for drift excavation machine |
| JP2020143563A (en) * | 2019-03-08 | 2020-09-10 | フジモリ産業株式会社 | Tunnel entrance water stop device and entrance water stop method |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3145524B2 (en) | 2001-03-12 |
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