JPH0941895A - 覆工セグメントのシール溝へのシール材の注入補助器具並びに注入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立精度が向上した止水効果の高い覆工セグ
メントのシール溝へのシール材の注入補助器具並びに注
入方法を提供する。 【解決手段】 複数のセグメントを組付けた先行の組立
リング３に後行の組立リング２を連結して、セグメント
の接合面に形成された直線状シール溝１ｂの先端部に連
通孔１ｃ、１ｄを介して閉弁手段５と検出手段１３を取
付けると共にリング状シール溝１ａの第３連通孔１ｅよ
り液状シール材を注入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトンネル等の掘削工
事における覆工セグメントの漏水防止のためのシール材
の注入補助器具及び注入方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来シールドトンネルに使用する覆工セ
グメントは、漏水を防止するためセグメント１個毎にプ
ラスチック系又はゴム系の軟質材からなる定形の止水シ
ールをシール溝に装着して組立てているのが一般的であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来の方法によれ
ば定形の止水シールをセグメントのシール溝に装着する
式であるので、いくつかのセグメントを組立ててリング
にした場合、互いのセグメントの止水シールの圧縮によ
り止水シールはある程度硬くなり、この硬くなった止水
シールにより組立リングの真円精度が落ちたり、又止水
シールはセグメント１個毎に装着されているので、セグ
メント間及び組立リング間をボルトによって締結されて
も止水シール自体が個別であって一体化されていないた
め先行組立リングと後行組立リングの突合せで出来るＴ
字状部の合せ目等が水圧に対して止水効果が弱い個所と
なる問題点があった。

【０００４】そのため本発明はこれらの問題点を解消
し、組立精度が向上し止水効果の高い覆工セグメントの
シール溝へのシール材の注入補助器具並びに注入方法を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成すべくリング状に組付けられた先行のセグメントに後
行のセグメントをリング状に組付けてから、これら先行
セグメントと後行セグメントの対向面に形成されるリン
グ状シール溝に連通する後行セグメント間の対向面間の
各直線状シール溝の先端部に連通する第１連通孔に閉弁
手段を取付けると共に該各直線状シール溝の先端部の根
部側の第２連通孔にシール材の検出手段を取付け、前記
リング状シール溝に連通する第３連通孔より液状シール
材を注入し、各検出手段により各直線状シール溝へのシ
ール材の流入を確認しながらシール材を充満させること
を特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１乃至図１５により説明する。

【０００７】図１において、１はセグメントの単体を示
し、該セグメント１の周側面にはリング状シール溝１
ａ、接合面には直線状シール溝１ｂが形成されている。

【０００８】１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈは前
記シール溝へ連通する第１〜第６連通孔を示す。

【０００９】１ｉはセグメントの桁や継手板に穿設され
たボルト孔を示す。

【００１０】そして複数の前記セグメント１を後述のボ
ルトで組付けて、図２で示す如く組立リング２とし、更
に図３で示す如く組立リング４に組立リング３を、該組
立リング３に組立リング２を連結固定する。リングが連
結されると前記リング状シール溝１ａと前記直線状シー
ル溝１ｂは互に連通される。

【００１１】図４において、本発明の閉弁手段を説明す
る。

【００１２】５は閉弁手段、６は前記組立リングのシー
ル溝に連通する前記連通孔１ｃに嵌着する前記閉弁手段
５の主筒体を示し、該主筒体６の中心透孔に補助筒体７
を嵌着し、該補助筒体７の筒先に風船８の開口端部を嵌
着する。

【００１３】９ａ、９ｂはボルトとナットを示し、前記
複数のセグメント１を組付けている。

【００１４】１０はクッション材で形成された目詰シー
ル材を示し、シール溝１ａ、１ｂの巾方向の端部に装着
して、セグメント１の突合せ面の凹凸や歪みによる透間
を埋めて後述の注入シール材の漏れを防止する。

【００１５】次に、前記閉弁手段５の作動を図５、図６
に従って説明する。

【００１６】補助筒体７の筒先に風船８を嵌着して主筒
体６の中心透孔に嵌着することにより、風船８の開口端
部は主筒体６と補助筒体７により確実に挟圧固定され
る。

【００１７】補助筒体７の開口部より水や空気などの流
体１１を図示しないが、ポンプなどの手段により加圧す
ると、風船８内に流体１１が入り次第に膨張して目詰シ
ール材１０に圧接する。

【００１８】次に流体１１を加圧したまま、注入シール
材１２を前記連通孔１ｅなどよりポンプなどの手段によ
り注入する。

【００１９】注入したシール材１２は図６で示すよう
に、膨張した風船８により流路を遮断される。

【００２０】注入されたシール材１２は所定の時間が経
つと硬化する。

【００２１】注入シール材１２が硬化後に風船８内に加
圧していた流体を減圧すると図４の初期状態と同様に風
船８は縮小して、補助筒体７を主筒体６より取外せば、
風船８は補助筒体７に嵌着したまま取出せる。

【００２２】図７、図８において、本発明の検出手段を
説明する。

【００２３】１３は検出手段、１４は該検出手段１３の
透明パイプを示し、該透明パイプ１４を前記主筒体６に
固定すると共に該透明パイプ１３内に多孔質材１５ａ、
１５ｂを嵌挿している。そして該透明パイプ１３と多孔
質材１５ａ、１５ｂにより注入シール材１２の識別手段
１７を構成する。

【００２４】ここで、これら多孔質材１５ａ、１５ｂは
プラスチック系の多孔質材で形成されていて、空気１６
は透過するが、注入シール材１２は、僅かに浸透しても
目詰りして硬化する。

【００２５】多孔質材１５ａは透明パイプ１４のほぼ中
間部に嵌挿されているので、主筒体６を通り注入シール
材１２が多孔質材１５ａまで充填注入されるのが透明パ
イプ１４により目視で確認できる。

【００２６】又、多孔質材１５ｂは透明パイプ１４の先
端部に嵌挿されているが、多孔質材１５ａが破損した時
などのための予備用で無くてもよい。

【００２７】図９において、他の検出手段を説明する。

【００２８】１８ａは光センサーの発光部を示し、１８
ｂは光センサーの受光部を示し、透明パイプ１４の外周
に載設して、注入シール材１２が注入すると光センサー
発光部１８ａより光が遮断されて光センサー受光部１８
ｂからの信号が変り注入が確認できる。

【００２９】又図８のように目視ではなく、光センサー
１８による確認のため離れた場所より注入状態を確認す
ることができる。

【００３０】次に注入方法について図１０乃至図１５に
より説明する。

【００３１】注入シール材１２は充分な硬化時間、注入
圧、注入量があればリング状シール溝１ａへ１回で注入
をしてもよい、しかし確実にシール溝へシール材を充填
させるため、リング状シール溝１ａの半周ずつに分けて
注入する方法について説明する。

【００３２】図１０において、先行の組立リング３に後
行の組立リング２を連結し、該組立リング２の各直線状
シール溝１ｂの先端部の第１連通孔１ｃに風船８による
閉弁手段５を設け、該閉弁手段５の近傍の第２連通孔１
ｄに検出手段１３を各々設ける。

【００３３】組立リング２と組立リング３との間のリン
グ状シール溝１ａの上方の第５連通孔１ｇに閉弁手段５
を設け、該閉弁手段５の近傍の第６連通孔１ｈに検出手
段１３を設けて、前記リング状シール溝１ａの下方の第
４連通孔１ｆに閉弁手段５を設け、該閉弁手段５の近傍
の第３連通孔１ｅより注入シール材１２を注入する。

【００３４】かくて図１１に示す様に第３連通孔１ｅよ
り注入された注入シール材１２は下方より上方へリング
状シール溝１ａ及びこれに連る各直線状シール溝１ｂに
充填しながら第６連通孔１ｈの検出手段１３迄注入され
る。ここで、第４連通孔１ｆ及び第５連通孔１ｇに取り
付けた閉弁手段５により左半周へは注入シール材１２の
流出が遮断される。

【００３５】その後図１２において、注入シール材１２
が右半周で硬化したら、第５連通孔１ｇの閉弁手段５の
風船８への流体圧を減圧して該閉弁手段５を取外して代
りに検出手段１３を取付ける。又、第４連通孔１ｆの閉
弁手段５の風船８も減圧して該閉弁手段５を取外し、該
第４連通孔１ｆに注入シール材１２を注入して左半周の
リング状シール溝１ａ及びこれに連通の各直線状シール
溝１ｂを充填させて図１２の如く一周に一体化される。

【００３６】ここで、前述の注入において、先行の組立
リング３の各直線状シール溝１ｂの第１連通孔１ｃにも
検出手段１３を取付け、これら検出手段１３により注入
状態をチェックしながら図１３の如く、先行の組立リン
グ３の直線状シール溝内のシール材１２ｂは先先行の組
立リングによる先行の注入シール材を示す。

【００３７】後行の組立リング２における注入により注
入シール材１２と先行のシール材１２ｂは直線状シール
溝１ｂ内で一体化される。又リング状シール溝と直線状
シール溝によって形成される止水シールの弱所であるＴ
字部も一体化される。

【００３８】本発明の実施の形態により、図１５の如
く、全ての組立リングのシール溝が一体化してシール材
ネットを形成する。

【００３９】ここで、請求項１の注入補助器具におい
て、シール溝内で風船に流体を加圧して膨出することに
より、シール材の流出を遮断することができる。

【００４０】請求項２の注入補助器具において、補助筒
体を主筒体に嵌着したことにより、風船の開口端部を確
実に挟圧固定できる。

【００４１】請求項３の注入補助器具において、主筒体
に識別手段を設けたことをにより、注入シール材の流入
状態が識別できる。

【００４２】請求項４の注入補助器具において、円盤状
多孔質材を透明なパイプ内に嵌挿したことにより、シー
ル溝内の空気を抜くことができる。更に注入シール材は
多孔質材により目詰して止り、注入したことを目視で確
認することができる。

【００４３】請求項５の注入補助器具において、光セン
サーを透明なパイプの外周に載設したことにより、注入
シール材が注入したことを光の透過度の違いで確認する
ことができ、更に離れた場所において注入を確認するこ
とができる。

【００４４】請求項６のシール材の注入方法において、
直線状シール溝の先端部に閉弁手段を取付け、該先端部
の根部に検出手段を取付けて直線状シール溝に連通する
リング状シール溝より液状シール材を注入することによ
り、注入シール材をリング状シール溝と直線状シール溝
に注入して漏水が防止でき、直線状シール溝で充填する
のを確認でき、更に、直線状シール溝の先端部で注入シ
ール材が流出するのを遮断することができる。

【００４５】請求項７のシール材の注入方法において、
第３連通孔の近傍の第４連通孔と、この反対側の位置の
第５連通孔に閉弁手段を取付けたことにより、リング状
シール溝の半部をシール材で充満することができる。更
に、シール材が硬化後第５連通孔の閉弁手段を取外し検
出手段を取付け、第４連通孔の閉弁手段を取外してから
液状シール材を注入することにより、残りの他の半部を
シール材で充満することができる。

【００４６】請求項８のシール材の注入方法において、
第３第４連通孔は下方に、第５連通孔は上方に位置させ
たことにより、上方に空気を排出させることができ、更
に下方よりシール材を確実に充填注入することができ
る。

【００４７】請求項９のシール材の注入方法において、
先行セグメントの直線状シール溝先端部に検出手段を取
付けたことにより、直線状シール溝にシール材が注入さ
れたことを検出でき、先行セグメントのシール材と一体
化することで漏水が確実に防止される。

【００４８】請求項１０のシール材の注入方法におい
て、閉弁手段に風船を用いることにより、シール溝内で
風船が流体の加圧により膨出して注入シール材の流出を
遮断することができ、流体の減圧により縮小して容易に
取外すことができる。

【００４９】請求項１１のシール材の注入方法におい
て、検出手段は、シール溝に連通の連通孔に嵌着可能な
主筒体と、該主筒体に設けられた注入シール材の識別手
段からなるので、該識別手段によりシール溝へのシール
材の注入状態を確実に確認することができる。

【００５０】

【発明の効果】上記のように本発明によれば、組付けら
れたセグメントのリング状シール溝及びこれに連る直線
状シール溝の所定個所の連通孔に閉弁手段及び検出手段
をそれぞれ取付け、前記リング状シール溝の他の連通孔
より液状シール材を注入して前記各検出手段によりシー
ル材の注入状態を監視しながらリング状シール溝及び直
線状シール溝内にシール材を充填するようにしたので、
これらシール溝の全体にわたってシール材が確実に充填
し、かくて止水効果の弱い個所が発生しないと共に組立
リングの真円精度が大となって止水効果が格段に向上す
る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】セグメント単体の斜視図である。

【図２】セグメントの組立リング図である。

【図３】組立リングの連結図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態の閉弁手段の断面図
である。

【図５】その動作状態の断面図である。

【図６】その動作状態の平面断面図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態の検出手段の動作状
態の断面図である。

【図８】その動作完了時の断面図である。

【図９】本発明の他の実施の形態の検出手段の断面図で
ある。

【図10】本発明の注入方法の１例の注入状態の説明図で
ある。

【図11】そのリング状シール溝の右半部の注入状態の説
明図である。

【図12】そのリング状シール溝の左半部の注入状態の説
明図である。

【図13】そのリング状シール溝の全周の注入状態の説明
図である。

【図14】そのリング状シール溝と直線状シール溝の注入
状態の説明図である。

【図15】本発明の注入方法による一体化したシール材ネ
ットの概念図である。

【符号の説明】

１ セグメント 1a リング状シール溝 1b 直線状シール溝 1c、1d、1e、1f、1g、1h 連通孔 ２、３、４ 組立リング ５ 閉弁手段 ６ 主筒体 ７ 補助筒体 ８ 風船 11 流体 12 注入シール材 13 検出手段 14 透明パイプ 15 多孔質材 16 空気 17 識別手段 18 光センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 和毅 東京都千代田区岩本町三丁目10番１号 三 井建設株式会社内 (72)発明者 河村 邦基 東京都千代田区岩本町三丁目10番１号 三 井建設株式会社内 (72)発明者 山上 清 東京都豊島区南池袋一丁目16番15号 西武 建設株式会社内 (72)発明者 上野 時夫 東京都荒川区東尾久７丁目２番35号 旭電 化工業株式会社内 (72)発明者 都築 純一 東京都世田谷区成城６丁目30番８号

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 組付けられたセグメントのシール溝に連
   通する連通孔に嵌着可能な主筒体と、該主筒体の中心透
   孔の内面に開口端部において固定し該中心透孔の一端開
   口からの流体の注入加圧により該中心透孔の他端開口か
   ら前記シール溝内へ膨出する風船とからなることを特徴
   とする注入補助器具。
2. 【請求項２】 前記主筒体の中心透孔に補助筒体を嵌着
   し、該中心透孔の内面と該補助筒体の外面とにより前記
   風船の開口端部を挟圧固定したことを特徴とする請求項
   １に記載の注入補助器具。
3. 【請求項３】 組付けられたセグメントのシール溝に連
   通する連通孔に嵌着可能な主筒体と、該主筒体に設けら
   れ前記シール溝への注入シール材の流入状態を識別する
   識別手段とからなることを特徴とする注入補助器具。
4. 【請求項４】 前記識別手段は前記主筒体に固定した透
   明なパイプと、該パイプ内部に嵌挿した気体の通過自在
   の円盤状多孔質材とからなることを特徴とする請求項３
   に記載の注入補助器具。
5. 【請求項５】 前記識別手段は前記主筒体に固定した透
   明パイプと、該パイプ内部に嵌挿した気体の通過自在の
   円盤状多孔質材とからなると共に、該パイプの外周に注
   入シール材の流入状態を識別する光センサーを載設した
   ことを特徴とする請求項３に記載の注入補助器具。
6. 【請求項６】 リング状に組付けられた先行のセグメン
   トに後行のセグメントをリング状に組付けてから、これ
   ら先行セグメントと後行セグメントの対向面に形成され
   るリング状シール溝に連通する後行セグメント間の対向
   面間の各直線状シール溝の先端部に連通する第１連通孔
   に閉弁手段を取付けると共に該各直線状シール溝の先端
   部の根部側の第２連通孔にシール材の検出手段を取付
   け、前記リング状シール溝に連通する第３連通孔より液
   状シール材を注入し、各検出手段により各直線状シール
   溝へのシール材の流入を確認しながらシール材を充満さ
   せるシール材の注入方法。
7. 【請求項７】 前記リング状シール溝において前記第３
   連通孔の近傍の第４連通孔及び該第４連通孔の反対側の
   位置の第５連通孔に閉弁手段を取付け、前記第３連通孔
   より液状シール材を注入して前記リング状シール溝の半
   部及び該半部に連通する前記直線状シール溝にシール材
   により充満し、該シール材の硬化後第５連通孔より閉弁
   手段を取外してから検出手段を取付けると共に第４連通
   孔より閉弁手段を取外してから該第４連通孔に液状シー
   ル材を注入し、前記リング状シール溝の他の半部及びこ
   れに連通する前記直線状シール溝にシール材を充満する
   ことを特徴とする請求項６に記載のシール材の注入方
   法。
8. 【請求項８】 前記第３第４連通孔は下方に位置させ、
   前記第５連通孔は上方に位置させたことを特徴とする請
   求項７に記載のシール材の注入方法。
9. 【請求項９】 前記先行セグメント間の対向面に形成さ
   れる各直線状シール溝の先端部に連通する第１連通孔に
   検出手段を取付け、該先端部へのシール材の充満を確認
   するようにした請求項６乃至請求項８のいずれか１に記
   載のシール材の注入方法。
10. 【請求項10】 前記閉弁手段は、請求項１の注入補助器
    具からなることを特徴とする請求項６乃至請求項８のい
    ずれか１に記載のシール材の注入方法。
11. 【請求項11】 前記検出手段は請求項３の注入補助器具
    からなることを特徴とする請求項６乃至請求項９のいず
    れか１に記載のシール材の注入方法。