JPH1181859A - 立坑におけるシールド機のエントランス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】立坑の土留壁を直接切削して発進させ、土砂や
地下水の立坑内への流入を防止するエントランスにおい
て、十分な遮水性能を保ちながらシールド機回転軸方向
に短いサイズでコンパクトな構造とすることが可能なエ
ントランス装置を得る。 【解決手段】筒状フレーム２をアウターフレーム４とイ
ンナーフレーム５の２重構造とし、土留壁Ｂの内側に固
定したアウターフレーム４に対してインナーフレーム５
を油圧ジャッキ６等でシールド機回転軸方向にスライド
可能、メカニカルシール８等で遮水可能として、シール
ド機１の据付け時に装置サイズを短縮可能とし、インナ
ーフレーム５の内面にリング状のシール部材７を取付け
て、シールド機１による土留壁切削開始時にカッターデ
ィスク１ａの後方にシール部材７が位置するようにす
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、立坑の土留壁をシ
ールド機で直接切削して発進させる工法において、シー
ルド機が土留壁を切削貫通した際に土砂や地下水が立坑
内に流入するのを防止するエントランス装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】シールド工法は、立坑の土留壁の外側に
おけるシールド機の発進方向前面の地盤を改良してか
ら、立坑の土留壁に穴を明け、そこから発進するのが一
般的である。しかし、このような発進方法では、地盤改
良のために費用と工期がかかるため、近年、シールド機
のカッターで立坑の土留壁を直接切削して発進するとい
う工法が実施されている。なお、この場合、立坑の土留
壁のうちシールド機の貫入口に当たる部分だけ、特殊な
部材を埋設したり（例えば、ＮＯＭＳＴ工法など：Nove
l Material Shield-cuttable Tunnel-wall System ）、
あるいは無筋コンクリートとするなどの処置が施され
る。

【０００３】このような工法においては、シールド機が
土留壁を切削貫通した際に、隙間から土砂や地下水が立
坑内に流入するのを防ぐため、土留壁の切削部周囲にエ
ントランスと呼ばれる防水装置（エントランスパッキ
ン）が設けられる。一般的なシールド工法におけるエン
トランスは、土留壁に発進のための坑口を予め設け、そ
の縁に直接パッキンを取付ける場合が多いが、ＮＯＭＳ
Ｔ工法などでは、土留壁を直接切削するため、図３に示
すように、シールド機１の外径よりも一回り大きい筒状
フレーム２を立坑Ａの土留壁Ｂの内側に固定し、この筒
状フレーム２の内面にゴムシートなどのシール部材（遮
水パッキン）３をリング状に張り付けたものを使用して
いる。なお、土留壁Ｂ（ＲＣ地下連続壁）のシールド機
１の貫入部分には、特殊部材Ｂ’を埋設している。Ｃは
不要となった地盤改良の範囲を示す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のＮＯＭＳＴ工法
などのエントランスでは、図２(b) 、図３に示すよう
に、土留壁Ｂを切削する際に回転するシールド機１のカ
ッターディスク１ａにシール部材３（通常２段）が接触
するのを防止するため、シールド機１のセット時にカッ
ターディスク１ａの後方にシール部材３が位置するよう
に、シール部材３を筒状フレーム２に取付けている。そ
のため、エントランス全体がシールド機回転軸方向に長
い構造となり、立坑Ａの奥行きが取れない場合などにお
いては、シールド機を組立てられない等の障害が生じ
る。

【０００５】本発明は、このような問題点を解消すべく
なされたもので、その目的は、立坑の土留壁を直接切削
して発進させ、土砂や地下水の立坑内への流入を防止す
るエントランスにおいて、十分な遮水性能を保ちながら
シールド機回転軸方向に短いサイズでコンパクトな構造
とすることが可能なエントランス装置を得ることにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、立坑の土留壁の内側に、シール
ド機のシール部材を内面に備えた筒状フレームを設け、
この筒状フレーム内に挿入したシールド機により前記土
留壁を切削してシールド機を発進させるエントランス装
置において、前記筒状フレームをアウターフレームとイ
ンナーフレームから構成し、前記アウターフレームを立
坑の土留壁の内側に固定し、このアウターフレーム内に
前記インナーフレームをシールド機回転軸方向にスライ
ド可能に、かつ遮水可能に挿入し、シールド機のシール
部材をインナーフレームの内面に設ける。

【０００７】インナーフレームのスライドには、ジャッ
キ等のアクチュエータを用い、このアクチュエータの基
部を立坑の土留壁の内壁に固定し、先端をインナーフレ
ームに取付ける。このアクチュエータは、インナーフレ
ームの外周に４箇所程度配設すればよい。インナーフレ
ームとアウターフレームとの空隙は、インナーフレーム
をスライド可能に支持しつつ十分な遮水を行えるメカニ
カルシール等でシールすればよい。また、エントランス
組立時には、まだ遮水性能は必要とされないため、イン
ナーフレームとアウターフレームとの間の空隙は、エン
トランス組立時には空隙のままとし、組立後、止水溶接
などの処理を行うようにしてもよい。

【０００８】以上のような構成において、シールド機を
立坑内で組立てる際には、インナーフレームをジャッキ
等でアウターフレーム内に挿入して収納する。これによ
り、筒状フレームのシールド機回転軸方向長さが従来の
筒状フレームよりも大幅に短くなる。シールド機の組立
が完了して発進を行う際には、インナーフレームをジャ
ッキ等でアウターフレーム内からシールド機の後方（反
発進方向）へ伸出させる。これにより、インナーフレー
ム内面のシール部材がシール部材がシールド機のカッタ
ーディスクの後方に位置し、またアウターフレームとイ
ンナーフレームの空隙はメカニカルシール等で遮水さ
れ、シールド機の土留壁切削貫通に際し、土砂や地下水
の立坑内への流入が完全に阻止される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する一実施例
に基づいて説明する。図１は本発明のエントランス装置
を一般的な円形断面のシールド機に適用した例を示す概
略断面図である。図２は同様のエントランス装置の作動
状況を従来型のエントランス装置と共に示す概略断面図
である。

【００１０】図１において、本発明のエントランス装置
は、筒状フレーム２をアウターフレーム４とインナーフ
レーム５の２重構造とし、アウターフレーム４に対して
インナーフレーム５を油圧ジャッキ６によりシールド機
回転軸方向にスライド可能とし、インナーフレーム５の
内面にリング状のシール部材７を例えば２段で取付け、
アウターフレーム４とインナーフレーム５の間にはメカ
ニカルシール８を配設して構成されている。

【００１１】アウターフレーム４は、メカニカルシール
８を介してインナーフレーム５を収納できる内径の円筒
部材であり、立坑Ａの土留壁Ｂの内側にシールド機の貫
入口を覆うように固定されている。インナーフレーム５
は、シールド機１の外径よりも一回り大きい内径の円筒
部材であり、アウターフレーム４内に挿入され、メカニ
カルシール８によりシールド機回転軸方向にスライド可
能に、かつ遮水可能に支持されている。また、インナー
フレーム５は、その長さがアウターフレーム４の長さよ
りも長く形成されており、挿入された状態で先端部がア
ウターフレーム４から突出するようにされている。

【００１２】油圧ジャッキ６は、そのシリンダ基部が土
留壁Ｂの内壁に固定される。インナーフレーム５の先端
部外面に取付部材９が固定され、この取付部材９の先端
に油圧ジャッキ６のロッド先端部がピン１０を介して連
結され、インナーフレーム５を円滑にスライドできるよ
うにされている。

【００１３】シール部材（遮水パッキン）７は、インナ
ーフレーム５が最後方に伸出した状態で、カッターディ
スク１ａの後方に位置するように、インナーフレーム５
の内面後部に取付けられている。このシール部材７の形
状等は従来と同様でよく、例えば、シールド機１のスキ
ンプレート１ｂに内周部が押圧される形状のゴムシート
をシールド機回転軸方向に間隔をおいて一対で配設し、
固定部材１１でインナーフレーム５の内面に固定する。

【００１４】以上のような構成のエントランス装置を、
土留壁を直接切削して発進するＮＯＭＳＴ工法などに適
用し、次のように作動させる。なお、土留壁のシールド
機貫入口に当たる部分には、特殊部材を埋設し、あるい
は無筋コンクリート等を施工しておく。

【００１５】(1) シールド機の据付け時 図２(a-1) に示すように、アウターフレーム４および油
圧ジャッキ６は土留壁Ｂの内壁に固定されており、油圧
ジャッキ６のロッドを収縮させてインナーフレーム５を
アウターフレーム４内に収納する。この状態でシールド
機１を組立てインナーフレーム５内にセットする。エン
トランス装置の全体長さは、従来型のエントランスの長
さと比較してほぼ半分になり、立坑Ａの空間を広く使用
することができ、あるいは立坑Ａの径を小さくすること
が可能となる。

【００１６】(2) シールド機による土留壁の切削開始時 図２(a-2) に示すように、油圧ジャッキ６のロッドを伸
出させてインナーフレーム５をシールド機１の後方に向
かって伸出させる。エントランス装置の全体長さは、従
来型のエントランスの長さと同じとなり、シール部材７
がカッターディスク１ａの後方に位置する。この状態か
らカッターディスク１ａで直接土留壁Ｂを掘削して発進
する。シールド機１が土留壁Ｂを掘削貫通し、隙間から
土砂や地下水が流入してもシール部材７により確実に防
ぐことができる。

【００１７】なお、以上の実施例では、円形断面のシー
ルド機に適用した例について説明したが、これに限ら
ず、異形断面のシールド機にも本発明のエントランス装
置を適用できることはいうまでもない。この場合には、
フレーム等の形状を変えればよい。

【００１８】

【発明の効果】前述のとおり、本発明は、立坑の土留壁
の内壁に固定される筒状フレームをアウターフレームと
インナーフレームの２重構造とし、アウターフレームを
土留壁の内側に固定し、アウターフレーム内にインナー
フレームをシールド機回転軸方向にスライド可能に、か
つ遮水可能に挿入し、シールド機のシール部材をインナ
ーフレームの内面に設けるようにしたため、次のような
効果を得ることができる。

【００１９】(1) 従来型のエントランスに比較し、シー
ルド機の据付け時の装置全体のサイズをシールド機回転
軸方向に大幅に短くすることができる。そのため、立坑
内の空間を広くすることができ、シールド機の組立や据
付け作業にかかる時間やコストを低減することができ
る。また、立坑の径を小さくすることが可能となるた
め、工事コストの低減、立坑施工に必要な用地の縮小と
いったメリットが生じる。

【００２０】(2) シールド機の土留壁切削開始時には、
従来型のエントランスと同じサイズとなり、土砂や地下
水が立坑内に流入するのを確実に防止することができ、
地盤改良することなく土留壁を直接切削して発進する工
法に適用することができ、前述の装置サイズの短縮化と
相まって、大幅なコストの低減および工期の短縮を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエントランス装置の一例を示す概略断
面図である。

【図２】(a) は図１のエントランス装置の作動状況を示
す概略断面図、(b) は従来型のエントランスの概略断面
図である。

【図３】従来型のエントラスを用いたＮＯＭＳＴ工法を
示す概略断面図である。

【符号の説明】

Ａ……立坑 Ｂ……土留壁 Ｂ’…特殊部材 １……シールド機 １ａ…カッターディスク １ｂ…スキンプレート ２……筒状フレーム ３……シール部材 ４……アウターフレーム ５……インナーフレーム ６……油圧ジャッキ ７……シール部材 ８……メカニカルシール ９……取付部材 １０……ピン １１……固定部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 立坑の土留壁の内側に、シールド機のシ
   ール部材を内面に備えた筒状フレームを設け、この筒状
   フレーム内に挿入したシールド機により前記土留壁を切
   削してシールド機を発進させるエントランス装置におい
   て、 前記筒状フレームをアウターフレームとインナーフレー
   ムから構成し、前記アウターフレームを立坑の土留壁の
   内側に固定し、このアウターフレーム内に前記インナー
   フレームをシールド機回転軸方向にスライド可能に、か
   つ遮水可能に挿入し、シールド機のシール部材をインナ
   ーフレームの内面に設けたことを特徴とする立坑におけ
   るシールド機のエントランス装置。