JPS6042157Y2 - シ−ルド工法にて使用する裏込め材遮断用セグメント - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はシールド掘削工事における覆工セグメント組立
部と掘削機テールボイドとの間に裏込注入材が掘削機側
に漏出して掘削に支障を来たすのを阻止する機能を所有
せしめた遮断用セグメントに関する。

従来シールド掘削工事で主に都市部において下水道など
陰道の掘削敷設を行なうにあたり、直進部分から方向変
換する曲線部分がしばしばあるが、このような個所にあ
ってもシールド工法によればその掘削機は当然所要の曲
率で彎曲して掘進しなければならず、このような場合そ
の掘削機の殆んどは掘削機直径に対して機体全長が長い
から、掘削される曲線部の曲線半径が小さいと当然直進
掘削時と同様の掘進ができず、当該時には曲線部の内側
に沿って余掘りを行ない、掘削機の先頭が徐々に方向変
換できるようになされている。

そのためにこの曲線部を掘削する作業に際しては、掘削
機のテールボイドに組立られて順次連結される覆工用リ
ングと地山との間に裏込め注入するセメントモルタル等
の裏込め材が、掘進するシールド掘削機の方向変換用余
堀り部を充填しないようシールド掘削機のはるか後方よ
り注入するなど細心の注意を払って行なわねばならない
。

斯かる体勢をとりつつ作業を実施しているので、余掘り
部が大きい程掘削部の崩壊を招き易くなり、応力開放時
間が長いため、シールド掘削機通過後の天端部の弛みと
それに伴う地盤沈下を招き易く、更に地山の崩壊により
、土がテールボイドを詰めて裏込め注入材の充填を円滑
に行なえないので、止水効果が充分期待できない。

このように従来、曲線部では裏込め作業及びそのシール
に問題があり、止水効果が充分でなかったため、止水費
が高価につく等多くの問題点がある。

このような問題点のほか、シールド掘削機のテール部で
の裏込め注入材の注入効果を高めようとすることで、裏
込め注入材の掘削機側への逆流を防止するために覆工リ
ング組立部に弾性材料にてなるチューブを外周に配した
ものを介在させ、このチューブを膨出させて地山とリン
グとの間に突張らせ、裏込め注入材がマシンテールボイ
ドに流入するのを防止する工法が特開昭４９−５５１３
１号により知られている。

しかし乍らこの方法は裏込め注入材が硬化した後に膨張
させて突張っていたチューブをトンネル内部に抜き取っ
てその後に裏込め材を補充するような手数をかける必要
があるので不便である。

また、覆工リングのセグメントにグラウトを注入するこ
とにより袋を膨張させてセグメントと地山との間に突張
らせて地山の土砂崩壊を阻止する押上装置付きセグメン
トについても既に実公昭５４−１１７１６号公報によっ
て開示されている。

しかしこのものにあってはセグメント付属の押上げ袋が
シールド機から押し出される際に引張られて破損するの
を防止するために、複数配列された袋ごとにその外側へ
部分的に複数の短かい保護板を取付ける構造になされて
いるので、袋の膨張時に不均衡な作動を起し易く、作業
上不便であり、また地山とセグメントとの間隔が大きく
なるような個所での使用時には袋を大きく膨張させ難い
ので不具合なことがあり、前記したような作業には有効
でない。

本考案は斯かる問題点を解決してシールド工法における
覆工用セグメントの組立後における裏込め注入を合理的
にかつ迅速に実施でき、在来の覆工用リングのセグメン
ト組立と同様に組立て膨張が不均衡になることなく効果
的に作動できる外周部分に膨張袋を備えたシール用セグ
メントを提供することにある。

即ち、本考案セグメントはリング形成幅が比較的狭い寸
法にして、外周部に上面開放の箱形性情を形成すると共
に、その内部には複数本の膨張袋を円周方向に平行せし
めて内装し、該各膨張袋ごとにセグメントの内側へ充填
材注入材を突出せしめ、前記膨張袋は、性情内縁に付設
した押え縁に係合する押え片によって、使用時の袋の膨
張力で外脱するように押えられた破砕され易い材料にて
なる保護板で全体上部を覆って性情内に収容したもので
ある。

また各膨張袋に対する注入口にはそれぞれ逆止弁構造の
逆流明止機構を付属せしめておき、膨張袋の膨張操作時
における逆流を防止できるようにしたのである。

以下本考案セグメントを実施例について図面により詳述
すれば、セグメント１は第１図乃至第３図に示す如く所
要直径の円周を適宜数に分割してリンク組立時の幅より
も比較的狭い幅で、両端フランジ２，２は連結する一般
の覆工用セグメントの連結フランジと接合してボルト締
結できる適宜厚さと所要寸法にして、かつ連結用ボルト
孔３を備えたものとなし、この周フランジ２，２間にあ
って所定の外周よりも適宜寸法内側に位置せしめて受板
４を所要半径にて固着し、円周方向端にも連結フランジ
２′を付し、斯くして外周部には表側に向は開放した箱
形性情５が形成されたものとなし、この細長い窪所５内
には主としてゴム質のシートにより角形状乃至はこれに
類する形状に形成されて使用時迄は折畳まれる膨張袋６
を複数本（実施例では２本）並行に配して収容し、斯か
る外面側には膨張作動時に破壊して、好ましくはこまか
く破砕されるような材質の保護板８を配し、これを前記
フランジ２，２の各性情５側上端縁に沿って固着せしめ
た押え縁７と保護板８縁部との間に適宜幅を有するよう
線材を屈曲形成した押え片９を介挿して膨張袋６が保護
板８により固定できるようになし、前記各膨張袋６内と
受板４を貫通したセグメント内側面との間にはシール用
注入材の送入口１０を、受板４に設けたノズル１１を通
して突出せしめ、この送入口１０には逆流防止弁機構１
５を内設し、かつ注入材筒先が装着できるねじ部を内部
に形成したものである。

なお前記保護板８としては表面が硬い発泡スチロール板
、アクリル樹脂板、又は発泡ポリウレタン、木材のスラ
イス単板のようなものを所要の円弧に合せて彎曲成形し
て使用し、シールド機内での組立後機外に送り出される
際シールド機のテールパツキン２０（第５図参照）によ
りセグメント１外周がなで付けられるように作用する力
で破壊しないようにし、膨張袋６が保護できるようにす
る。

勿論セグメントの運搬取扱い時にも同様膨張袋が外力を
受けて破れないように保護するものである。

斯くの如く構成したセグメントによれば、シールド機の
後部で従来の覆工用リングと同様に組立て順次機外に送
り出すことになり、その際覆工用リング３０の各セグメ
ントと本考案セグメントとはフランジ２部でボルト連結
して接続し、シールド機のテールに送り出された後掘削
覆工済隊道内へ外部から引込んだ配管を通じて、瞬結性
でかつ短時間で圧縮強度が高められるはＳ′裏込め注入
材と同様の細骨材を含んだセメントモルタルに凝結剤を
所要量配合してなる注入材１８を、各セグメントの膨張
袋６の送入口１０に注入材送入ノズル２５をそれぞれ接
続して注入するのであり、この際セグメントの外側の性
情５内に収納された膨張袋６は複数本配されているので
、当然側々に注入材１８を送り込むことになるが、作業
の状況に応じて例えば第６図に示す如く先づ１本だけ膨
張袋６内に注入材１８を圧送穴して袋を膨張させ、地山
Ａと当接するまで充填してシール操作を行ない他方の膨
張袋６を使用しな（ともよく、この状態で不充分と判断
されるときには複数の膨張袋６を一斉に膨張させてシー
ル操作を行なえばよく、このシール状態を確認するには
予め注入管路中に圧力計を付して設定圧に達してその圧
力を維持するか、否かによって判断するようにすればよ
い。

また例えば第７図に示すように三本の膨張袋６を配した
場合光づ中央の袋を膨張させ、次いでその両側のいずれ
か一方、或いは両方を膨らませるようにして地盤の状態
に応じシール効果を高めるようにすればよい。

なお膨張袋６に対して注入材１８を充填するに際しては
それまで外表面を覆っていた保護板８に対して内側から
膨張袋６内に注入される注入材１８の充満する状況に応
じて押上げ力が作用し、該保護板８は側縁部８′でフラ
ンジ２．２の内側縁に固着の押え縁７と押え片９を介し
て固定されているだけで、しかも破壊し易い性質の板で
形成されているから、内側からの押圧力により容易に破
壊して膨張袋６が膨出し、保護板の破片や押え片９はボ
イド内に飛散し膨張袋６の膨出を損うことなく目的を達
し得るのである。

而して膨張袋６は前記したように細長くとも角形状にゴ
ム質シートで形成されているから膨張時連結した円周方
向の袋端相互も密接してシール効果を有効に発揮するの
であり、細幅の表周面は地山Ａに対して細幅で当接する
ことになるから内部に充填される注入材１８での注入圧
が細い部分で袋体を介して地山に当接することになって
、接触面に集中的に注入圧が作用した状態で該注入材を
凝結でき、有効にシアルできるのである。

従って複数本の袋によれば前記したような効果を複数個
所で得ることができるからより効果的である。

また地層によって複数の膨張袋を選択して使用すること
も可能であり、万一不測の事態に到ってもいずれかの袋
がシール作用して、以後行なわれる覆工リング３０背後
への裏込め材３８の漏出を確実に阻止して所期の目的が
遠戚できることになるのである。

なお保護板８の固定手段としては上記実施例に限定され
るものではなく、例えば第４図に示す如く金属線等線条
体を彎曲したものを押え片９′として押え縁７と保護板
８側縁部８′との間に介在させて仮保持できるようにし
てもよく、その他保護板を性情内に嵌め込んで膨張袋の
作動時まで、その表面を保護するよう固定でき、かつ膨
張袋の作動で破壊した際空間部内へ飛散でき、膨張袋を
破損しないような押え片であれば形状に限定されること
はない。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すものであって、第１図は
要部の縦断詳細図、第２図は全体斜視図、第３図は押え
片取付は態様を示す図、第４図は押え片の別例図、第５
図乃至第７図は作動態様を示す図である。 １・・・・・・セグメント、２・・・・・・フランジ、
４・・・・・・受板、５・・・・・・性情、６・・・・
・・膨張袋、７・・・・・・押え縁、訃・・・・・保護
板、９，９′・・・・・・押え片、１０・・・・・・送
入口、１５・・・・・・逆止弁機構、１８・・・・・・
注入材、Ａ・・・・・・地山。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. リング形成幅が比較的狭い寸法にして、外周部に上面開
   放の箱形窪所を形成すると共に、その内部には複数本の
   膨張袋を円周方向に平行せしめて内装し、該各膨張袋ご
   とにセグメントの内側へ充填注入口を突出せしめ、前記
   膨張袋は、窪所の内縁に付設した押え縁に係合する押え
   片によって、使用時の袋の膨張力で外脱するように押え
   られた破砕され易い材料にてなる保護板で全体上部を覆
   って窪所内に収容されていることを特徴とするシールド
   工法にて使用する裏込め材遮断用セグメント。