JPS60181497A - 管路壁体に不透水膜を被覆する掘削工法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 るに際し、既に構築された管路の壁体の外周を連続して
不透水膜で被復する掘削工法及び装置に関する。

管路掘削工法にはシールドトンネル工法、推進管設置工
法等積々の工法があるが、それ等のなかでシールドトン
ネル工法は崩壊性の高い土質罠おいて管路の掘削を行う
に当って、形成する管路の例形より僅かに大きい断面を
有する「シールド掘削機」と称する強面な鋼製の殻を地
中に掘進させて、その内部で土砂の崩壊を防ぎなから安
全に掘削作業やコンクリート等による１・路の構築作条
や、セグメントの組立作業を行って管路即ちトンネルを
築造する工法である。

機種が存在するが、これらはいずれ％）掘進装置の＠棟
に関するもの□で、シールドで掘削した後、掘削機の後
方部に２いては、掘削した管路を取巻く地山を支持する
ために、型枠を組んでコンクリートを打設して支持構造
体ン構染する工事や、セグメント部材（これはセグメン
トとして予め製作されている）を組立てて支持構造体を
形成する工事この掘削機械後方における管路支持構造体
の製作乃至組立は、シールドが掘削進行する毎に、その
後方部で既設の支持構造体に逐次結付してシールド管路
を形成する工事であるが、例えばセグメントによる支持
構造体の組立ては狭いシ、−ルド構内でなされるため真
円に組立てることが１難で、又重力や地圧のため押し潰
された。状態になり易く、このためセグメントと卆グメ
ントのジヨイント部に種々のシール材を使用して組立て
接合しても隙間ができたり、セグメントのずれ、ジヨイ
ント面の凸凹のため、又セグメント運搬時や、組立時の
若干の損傷のため等の各種の条件により隙間の発生する
ことが極めて多い。シールド工法は地下水位−トに実施
される場合が多いので、上記の原因からトンネル内の漏
水が発生する。したがって当然のことであるが、この漏
水防止のためセグメントとセグメントの闇の継目をシー
ル材、コーキング□材等でシールする方法が採用されて
いるが完全なものではな゛（、充分注意しても、施工後
漏水が発生するのが現状であり、又逆に管路が水道水成
（・は下水道である場合、管路内の液体が外部へ漏洩す
ることも同様である。以上はセグメント工法の場合につ
いて述べたが型枠を組んでコンクリートを打設して管路
支持構造体を製作する工法に８いては上述のセグメント
工法程度ではないか、前記支持構造体を形成した彼の亀
裂発生により上述した種々の障害が発生するのも祝状で
ある。

一方前述のシールド工法においては、シールド掘削機の
なかで、型枠を組んでコンクリートを打設したり、セグ
メントを組立てたりして管路支持構造体を形成するため
、支持構造体の外径よりもれ空隙として地中に残存する
。この空隙は掘削と並行して継続的に充填材を使用して
充填される。

こめ充填材は空隙を充填して、掘割部上方の地盤の朋壊
や沈下を防止すると共に地下水かトンネル内へ侵入する
のを防止するものである。この充填羽によっても時間の
経過と共に固結した充填材に亀裂が生じたり、充填材が
充填時に地下水等により稀釈を受けたりすることにより
空隙を完全に充填するには至らず、或いは充填時に充填
材が他に漏洩して周辺地下水の環境を損う恐れもある。

又充填祠の注入量は、地ｉの柔軟部に集中したり、稀釈
されたり或いは流亡したりするため空隙を単に充填する
のに必安な童を注入すれば艮いというものではなく、空
隙容積の１８０％〜４００％トイう美大な量を使用しな
ければならないのが現状である。

以上のように管路掘削工法特にシールドトンネル工法に
よりトンネルを築造即ち管路な支持構造体により築造し
た場合上述したように大きな問題点がある、そこで本発
明者等はトンネル内外への漏水防止の完全化及び充填材
使用倉の堰正比を目的として鋭意検討の結果、本発明に
到達したものであって、本発明の要旨とするところは管
路掘削工法の管路築造において、爛削徐械の後方部で管
路壁体を構築し、既に構築された管路壁体の外周を被覆
するための不透水膜を、圧縮状１腋で格納しかつ取出す
装置を、前記掘削機械に設け、構築する管路壁体の外周
を前記不透水膜で連続的に被覆することを特徴とする管
路壁体に不透水膜を被覆する掘削工法及び管路壁体の外
周を被覆する筒状の不透水膜を圧縮状態で格納し、かつ
一部に前記不透水膜の取出し口を設けた格納装置を管路
掘削機械の後部に設けた管路掘削装置１にある。

以下図面で示す実施例に基いて本発粥工゛法及び装置を
説明する。尚本発明は実施例に限足されるものでないこ
とはいうまでもない。

第１図は本発明に係る］工法及び装置を説明するための
シールド掘削機を用いての掘削状態を示す断面喪部図で
ある。

第１図において掘削機ｌＯ）後方部のスキンプレート２
の内面に不透水膜５を引き出し延伸可能な状態で圧縮し
格納するための二重同心円環で筒状の膜格納装置４がリ
ング状に設けられ、核部に小透水膜５（この不透水膜の
材質は柔軟性、展性、延性の点から会成樹脂が良いが、
なかでも経済性′　の点から埴ビ系統のものが好ましく
、かつ膜はトン坏ル内に地下水等の侵入を防止するため
、円形に設けられた管路支持構造体外周を被覆するもの
であるから、同筒状に成形又は加工したものであること
が好ましく、又そり厚みは掘削する地山の状態前の粂杆
によって適宜決定されるンが圧縮して保管されている。

尚膜圧縮保宮の形態は図では蛇腹状であるが、ロール状
、折り畳み状などいず進ジヤツキ３がリング状に斑剛憎
１の本俸側に附設されているが、（２１回のみ図示ンこ
れら推進ジヤツキ３の軸は掘Ｐ９Ｊａ！１の長手方向ｌ
１ｊ１１１ｉｊと平行に設けられ、型枠６をＡ１１１！
コンクリートをバイブ７を使用し又打設することにより
構築され真円状となった既設の支持構造体８を押圧する
反力により掘削機１を前進させる作用をする。そしてこ
りジヤツキの作動はシールド同ｒ（設置された敵圧ポン
プ等により駆動される〇 図の状態はジヤツキ３が新しく構築された真円状の支持
構造体８を押圧する状態を示−すものであるが、ジャッ
キロノドゴが支持構造体８を押圧するにしたがい、その
反力で掘削機１は前嬬し、それと共に膜格納装置４も前
進するので、膜５は脱取出口４ａより引き出されて延伸
され、スキンプレート２の内面に敷設される。

第２図は推進ジヤツキ３０ロツド３が支持構造体８を押
圧し″ｔ３Ｂ剛機全体が前進し膜格納装置４より膜５が
引き出されてスキンプレート２の内面に敷設された状態
を示す。膜５が敷設されると型枠６が組まれ、コンクリ
ートが打設されて既設の支持構造体８に引き絖いてＷｒ
（、い支持構造体が構築される。この場合膜５は既に敷
設されているので新しい支持構造体の外胸は膜５で被覆
されることになる。ついで新しい支持Ｍｘｘ＝体の同化
奢待って、ジヤツキ３により掘削機工を前進させる。し
たがってこ′の作業を繰返１ことにより支持構還体の外
周は連続して不透水膜で板積された状態で構成されるこ
とＫなる。新しい膜の補充の際には膜を連続させるため
、新しい膜は使用中の膜の端部に熱による浴着か、接着
剤により接層されるが、端部をオーバーラッグさせるよ
うにしても良い。

新しい支持構造体が構成されると該支持構造体に設けら
れた充填孔９を介してポ／ブ等により充填剤が注入され
るが、注入量は膜５によりその逸出か阻止されるので余
掘り空間を充填する程反の蓋で光分で、従来に比し大巾
に低下せしめることができる。かつ地下水等の侵入によ
る充填材のに出又は権釈がないので光分に充填材として
の機能を果すことができる。

第３図は第１図における場合と異なり掘削壁の後方でセ
グメントが組立てられて支持構造体が形成される場合を
例示する図である。この場合掘進にしたがってセグメン
）１０が逐次組立てられて支持構造体が形成される他は
第１図のコンクリート打設による支持構造体の形成の場
合と全く同様である。尚符号１１はセグメントに予め設
けられた充填材の光項孔を示す。

次に第４図、第５図及び第６図に泰いて不発明に係る不
透水膜格納装置及び附設のテール部を説明する。第４図
乃至第６図はそれぞれ格納装置及び附設のテール部の実
施例を示す拡大部分断面図である。

第４図において膜格納装置２１はジヤツキ２２の外側で
スキンプレート２３の内側に、その内周に沿って二１間
心円壌で筒状に形成されているが、そりＶｉ部に不透水
膜２４は蛇腹状に圧縮された状態で格納されている。そ
して膜格納装置Ｍ２１の後側（掘進方向反対側・・・掘
進方向を矢印で示す）には掘削機の進行にしたかって膜
２４が自“動的に連続して引き出されるよう取出口２５
か設けられ、膜格納装置２４の後方でスキングレート２
３の延長上には掘削機の長手方回軸巌方回へ突起面を有
するテールスキンプレート２６及び彼方側へ突出し、弾
ｅ　的Ｐａのセグメント構童体２８（又はコンクリート
支持栴遺体プに密接する突面板ｈ２７’を有するテール
シール２７が設けられている。

膜格納装置及びテール部は以上のように構成されている
ので膜格納装置２１より引き出された不選水膜２４は既
設のセグメント２８にテールスキンプレート２６及びテ
ールシール２７により密接して延伸状態で敷設され、か
つ充填剤を充填する以前の余掘り空間２９へ侵入した地
下水、土砂等の掘削機内への侵入は阻止される。内因で
符号２２ａはジヤツキロッド、２２ｂはンヤツキロツド
ヘッドを示す。

第５図は他の実施？ｌｌを図す図で、膜格納装置３１の
構造は第４図における場合と同様であるが、引き出され
た不透水膜３４を案内し、かつ地下水、土砂等が堀°削
磯内への侵入を阻止する構造として、テールスキンプレ
ート３６の内側には膜３４が余裕を持って通過する程度
の間隔で板状部３６ａが形成され、その後万端部に第４
図とＰ１様の突崩板部３７’を台するテールシール３７
が設けられている。したかつて引き出された膜３４はテ
ールスキンプレート３６と板状部３６ａの間を通ってテ
ールスキンプレート３６の後端部とテールシール３７の
基部との間の隙間から地山１１ｉへ出て、地山側へ＠嵌
するよう敷設れる。したかって余掘窒間３９側から地下
水、土砂等が掘削機側へ侵入することはない。そして又
膜３４とセグメンｉｆ造体３８の間に充填される充填剤
はテールシール３７によって掘削機側への侵入は阻止さ
れる。

第６図は更に他の実施例を示すもので、本例の場合、膜
格納装置４１はテールスキングレート４６の内側に形成
され、テールスキンプレート４６の後方端部と膜格納装
置４１の内側部材４６＆端部の間に膜数出口４５が設け
られており、史に内側部材端部４６ａｉＣ続いてテール
シール４７（シール用突面板部４７１を有する）が設け
られている。この例の墳会不透水膜４４は取出口４５か
ら直ちに地山側にテールシール４７を介して密接するよ
う敷設される０したかつて第５図における場合と同様で
余掘孕間を充填する充填剤が掘削機内へ侵入することな
く、膜を敷設することができる。

以上のような膜格納装置を掘削゛機械の後部に設＼ け、しかも掘ＰＪｕ戦スキングレート≠寸ルの構盾を改
良することにより、膜を連続的に引き出し、かつ地下水
、土砂或いは充填剤等の掘削機内への侵入を阻止しなが
ら、支持構造体の外周を連続的に被成することができる
。尚膜格納装置の取付位置は上記実施例で述べた＆囲の
みならず、膜格納装置及び取出し、被覆機能に障害を与
えない限り掘削機後郡同方であっても良いことはいうま
でもな（）。

以上の次第で本発明によるときは、工法自体の合理的運
営は勿論、不透水膜により地下水等のトンネル内への侵
入、或いはトンネル外への流体の漏出を完全に防止でき
るので、トンネルの使用目的での介理的１色′埋に大ぎ
な貢献か期−待されると共に、既に上述の如く公害防止
対策に太き（寄与するものである。又、結果として地盤
沈下による公的供害の防止、又トンネルか丁水道であっ
た場合、地下水の侵入が防止されるので処理汚水量の減
少により汚水処理の効率げソ運営等その効果ははかり知
オ′しないものかある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明工法及び装置の１例を腕間する図。第２
図は第１図同様工法及び装置な説明する図。第３図は同
じく工法及び装置の他の例を説明する図。第４図は□装
置の１例を説明する図。第５図は同じく装置の他の例を
説明する図。第６図は同じくさらに他の例を説明する図
。 符号の説明　１・・・掘削機、２・・スキンプレート、
３・・・シールドジヤツキ、４・・・１１ｇ格納装置、
５・・・不透水１反、６・・・型枠、７・コンクｌ）−
ト注入珀・（イブ、８・・・コンクリート支持構造体、
９・−・充填材注入孔、１０・−・セグメント、２３，
３３．４３・・・スキンプレート、２６，３６．４６・
・・テールスキンプレート、２７゜３７．４７・・テー
ルシール 出　願　人　大　岡　伸　言 回　佐　野　栄 代理人弁理士　１）　代　蒸　治

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （υ管路掘削工法の管路築造において、掘削機械の後方
   部で管路壁体を構築し、既に構築された管路壁体の外周
   を被覆するだめの不透水膜を、圧縮状態で格納し、かつ
   取出す装置を前記掘削機械に設け、構築する管路壁体の
   外周を前記不透水膜で連続的に被覆することを特徴とす
   る管路を体に不透水１臭を被覆する掘削工法。 （２）　ｌｉ路掘削工法がシールドトンネル工法である
   特許請求の範囲第１項に記載の管路壁体に不透水族を＃
   榎する掘削１法。 （３）管路一体の外周を飯榎する筒状の不透水膜を圧縮
   状態で格納し、かつ一部に前記不透水膜の取出し口を設
   けた格納装置を管路掘削機械の後部に設けた管路掘削装
   置。