JPS60181498A - シ−ルドトンネル工法による管路壁体築造方法及び装置 - 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】 本発明はシールトド／ネル工法によりトンネルを掘削す
るに際し、′シールドセグメント等をトンネル内部に築
造することなく管路壁体を築造すると同時に該壁体の内
周及び外周を不透水膜で被１Ｘ！する方法及び装置に閃
する。

シールドトンネル工法とは崩壊性の高い土質においてト
ンネル掘削を行うに当って、トンネル外形よりわずかに
大きい断面を有する「シールド掘進機」と称する強固な
鋼製の殻に地中に掘進させて、その内部で土砂の崩壊を
防ぎながら安全に掘削作業やセグメントの組立作業を行
っ−てトンネルを築造する工法である。

このセグメント組立てはシールド掘進機が掘進する毎に
、その後方部で既設のセグメントに随時結合されてシー
ルドトンネルを形成する工事であるが、セグメントの組
立ては狭いシールド構内で行われるため真円に組立てる
ことが困難で、又重力や地圧のため押し潰された状態に
なり品＜、このためセグメントとセグメントのジ甘イン
ド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、セグメントのズレ、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ずることが極めて
多い。シールド工法は地下水位下に実施される場合が多
いので、上記の扉内からトンネル内に「水が発生ずる。

したが−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との間の継目をシール材、コーキ
ング祠等でシールする方法が採用されているが完全なも
のではなく、充分注意して施工しても、施に後漏水が発
生ずるのが実情である。

一方シールド工法においては、シールド掘進機のなかで
セグメントを組立てるため、セグメント外径よりもその
外径が若干大きめの掘進機を使用しなければ−ならず、
そのためセグメント外周部に余掘り空間か形成され空隙
として地中に残存する。この空隙は掘進と並行して継続
的に充填材を使用して充填される。この充填材は余掘り
空隙を充填して、掘削部上方の地盤の崩壊や沈下を防止
すると共に、地下水がトンネル内へ浸入するのを防止す
るものである。この充填材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４Ｊ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−ド水の環境を損う恐れもある。又充填
材の注入量は、ＪＩ！！盤の柔軟部に果申したり稀釈さ
れたり或いは流１′トしたりするめ空隙を充填するのに
必要な量を７１５人ずれば良いというものではなく、空
隙容Ｊｔ’（の１８０％〜４００％という美大な量を使
用しなければならないのが現状である。

以」−のようにシールド工法にょリド／ネルを築造した
場合上記のように大きな問題点がある。

本発明者等は充填材を使用するとなくトンネル内外への
緬水防止の完全化をａｌりっつセグメントを使用せずし
て管路壁体を築造することを目的として鋭患倹Ｊ−１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、シールドトンネル」ｍｍによる管路壁体
の外周及び内周を被覆するために、重ね合せた不透水膜
を圧縮軟融で格納し、かつ取出す装置ｕを設け、シール
ド掘進機の掘進にしたがって、後方部で管路壁体築造川
の型枠を組み、該型枠外周に前記重ね合せた不透水膜を
前記装置より引き出し延伸し、この膜の間にスラリー４
大固結造壁祠を注入し、固結進壁材を膜に被覆された状
態で固結しつつ、連続的に管路壁体を形成することを特
徴とするシールドトンネル工法による管路壁体築造方法
及びシールドトンネル工法による管路壁体築造にあたり
、管路壁体の外周及び内周を被覆するために２ｍでかつ
筒状に形成された不透水膜を圧縮軟融で格納し、かつ一
部に前記不透水膜の取出口を設けた膜格納装置をシール
ドトンネル掘進機の後部に設けさらに２市に重ね合せた
膜間にスラリー状固結造壁祠を供給し得るパイプを設け
たシールドトンネル工法による管路壁体築造装置にあ４
る。

以下本発明を添イ１１の図面に基いて説明する。

第１図は本発明方法を説明するための本発明に係るシー
ルドによる掘進方向の要部断面図である。

第１図においてシールド掘進ａｌｌは矢印方向へ掘退さ
れるが掘進機１のスキンプレート２の内側でジヤツキ３
の外側に２重に重ね合せた不透水膜５を引、出し延伸可
能な状態で圧縮格納するための２重同心円環吠で筒吠の
膜格納装置４がリング状に設けられ、綾部に２重に重ね
合された不透水膜５（この不透水膜５の材質は柔軟性、
展性、延性の点から合成樹脂が良いが、なかでも経済性
の点から塩ビ系統のものが好ましく、かつ膜はトンネル
内に地下水等の浸入を防止し、かつトンネル外へトンネ
ル内の下水等が病洩するのを防止するため型枠により円
形に形成される管路壁体の外周及び内周を被覆するもの
であるから、膜間が管路壁体の厚みに相応し、さらに余
裕をもって延伸可能な隙間が形成されるような２重筒状
に成形したものであることが好ましく、又その膜自体の
厚みは掘削する他山の軟融等諸種の条外を考慮して決定
される）が圧縮して保管されている。尚２重膜の圧縮保
管の形態は図では蛇腹状であるがロール状、折り畳み吠
などいずれにしても圧縮して保管することが必要である
。又膜格納装置４の掘進機１の掘進方向軸線側には多数
個のジャッート３がリング状に掘進機１の本６側に附設
されているが（２個のみ図示）これら推進ジャしキ３の
軸は掘進機１の掘進方向軸線と平行に設けられている。

型枠７が組まれるとシールド掘進機の前進により膜格納
装置４から引き出された２重不透水膜５は型枠７土に展
；Ｖ“されるが、この装置された２重不透水膜５の膜間
に、内層膜に設けられた穴より、パイプ８を径由してス
ラリー状固結造壁材９（例えばコンクリートスラリー、
コンクリートスラリーに樹脂を分散させたもの、スチー
ルファイバーコンクリートスラリー、アルミナセメント
スラリーがある）が注入され、この後スラリーの固結を
待って、ジヤツキ３を駆動させ即ちジヤツキロッド３′
を駆動させて固結した管路壁体（９）を押圧し、この反
作用に・より掘進機１を前進させる。尚ジヤツキ３の駆
動は掘進機１内に設置された液圧ポンプ等によりなされ
る。

図は丁度ジヤツキ３を駆動させて、掘進機１を限度まで
前進させた状態を示しており、その際引き出された２重
不透水ｌＩ２５の端部は固結した管路壁体（９）とスキ
ンプレート２或いは他山１０及び型枠７により固定され
ているので、掘進１１１の前進により膜格納装置４より
２重不透水膜５は引き出され、図°で実線で示す状態と
なる。ついで点線で示ずようにジヤツキロッド３′は復
元し、その後型枠７′　（点線で示す）が組まれ２重膜
のうち管路壁体内周被覆用膜にあけられたスラリー注入
口より点線で示すパイプ８′を介してスラリー、状固結
造壁拐が注入され、先に述べたような管路壁体の外周及
び内周を被覆した管路壁体が構成される。この作業を繰
り返すことにより外周及び内周を被覆した管路が連続し
て形成されることになる。尚スキンプレー２内で管路壁
体の固結は略完了するが、掘進にしたがって管路壁体が
他山１０に露出されるようになった場合注入する前記ス
ラリーが固結した壁体と外周膜との岡に浸入し他の他山
例の空隙に余掘り空間等を満たすように膨大し固化する
。面断しい膜の補充の際には股を連続させるため、新し
い膜は使用中の膜の端部に熱による溶着か、接着剤によ
り接着されるが、端部をオーバーラツプさせるようにし
ても良い。

第２図は膜格納装置４より引き出された２重不透水膜５
の間にスラリー状固結造壁材を注入する際、膜格納装置
４０）方向への逆流防止装置を示１゛ものである。第２
図において、膜格納装置４の脱出１コスリット１１の中
間に上下方向に断面半円形の凹条溝１’２．１２’がス
リｙ）１１をして対向して設けられ、その一方には軟質
で断面半円状の膨大性のあるゴム質のパイプ１４が収納
されており、不透水膜５が引き出されるときは、／（イ
ブ１４は半円状であるが、スラリー注入が始まる前４に
は第２図−Ａ−１に示すように７（イブ１４ζこ水等を
圧入させて膨大させ、不透水膜５を押圧しスラリーの逆
流を防止するようになっている。第３図は上記装置の他
の実施例を示すもので、第２図において説明した逆流防
止装置が２重になっており、逆流防止のより万全を期す
るような構造になっている。

以上の次第で本発明によるときはコンクリート等の固結
造壁材により余堀空間等を充填し、しかも管路壁体の外
周及び内周を不透水膜で被覆した状態で連続的に管路を
形成することができるので、従来のセグメント組立てに
よる管路形成の前記したような欠点を一挙に解決するも
ので、工法自体の合理的運営は勿論不透水膜により管路
に亀裂が生じた場合でも地下水等のトンネル内への浸入
、或いはトンネル外への流体の漏出を完全に防止できる
。したがってトンネルの使用目的での合理的管理に大き
な貢献が期待されると共に、公害１Ｉ７ｉ　ＩＩ対策」
二にも大きく寄与するものである。又結果として地盤沈
下による公的損害の防止又管路が下水道であった場合、
地下水の浸入が防止されるので処理汚水量の減少により
汚水処理の効率的運営等その効果ははかり知れないもの
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る管路築造方法及び装置を説明する
図。第２図−Ａ１第２図−八−１、第３図はスラリー逆
流防止装置を説明する図。 符号の説明 １・・・掘進機、２・・・スキンプレート、３・・・ジ
ヤツキ、４・・・不透水膜格納装置、５・・・２重に重
ね合せた不透水膜、６・・・掘進機本体、７・・・型枠
、８・・・パイプ、９・・・スラリー伏固結造壁材 １０・・・地山、１１・・・脱出口リット、１２・・・
凹吠Ｉ兄、１４・・・ゴｌ為質パイプ 特許出願人　大　岡　伸　吉 〃　佐　野　栄 代理人　弁理士　１）　代　凛　冶

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）シールドトンネル工法による管路壁体の外周及ｄ
   内周を被覆するために、重ね合せた不透水膜を圧縮吠懲
   で格納し、かつ取出ず装置を設け、シールド掘進機の掘
   進にしたがって、後方部で管路壁体築造川の型枠を組み
   、該型枠外周に前記型−ね合せた不透水膜を前記装置よ
   り引き出し延伸し、この股の間にスラリー伏固粘造壁材
   を注入し、固結造壁材を膜に被覆された状態で固結しつ
   つ、連続的に管路壁体を形成することを特徴とするシー
   ルドトンネル工法による管路壁体築造方法。 、ｃ２）シールドトンネル工法による管路壁体築造にあ
   たり、管路壁体の外周及び内周を被覆するために２重に
   重ね合せかっ筒吠に形成された不透水膜を圧縮−１／ｌ
   ’態で格納し、かつ一部にｎｑ記不透水膜の取出口を設
   けた膜格納装置をシールドトンネル掘進機の後部に設け
   さらに２重に重ね合せた膜間にスラリー吠固結造壁材を
   供給し得るパイプを設けたシールドトンネル掘進機によ
   る管路壁体築造装置。 （３）膜格納装置の膜出口にスラリー吠固結造壁材の逆
   流防止手段を設けたことを特徴とする特許請求の［間第
   ２項に記載のシールドトンネル工法による管路壁体築造
   装置。 （４）内周側の不透水膜に所要間隔でスラリー吠固結造
   壁材注入［１を設けたことを特徴とする特許請求の範囲
   第２項に記載のシールドトンネル工法による管路壁体築
   造装置。