JPS61134499A - シ−ルド工法における不透水膜被覆装置 - 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】 し産業上の利用分野〕 本発明はシールド工法により構築されるトンネルの覆工
用セグメントとその外＠りの地山との間（ニビニール等
の不透水膜を配置してセグメント全周を覆い防水を行う
ために用いる不透、水膜被覆装置に関するものである。

〔従来の技術〕

現在のシールド工法は、シールド掘進機前端のカッター
でトンネル切羽の掘削を行い、切羽を保持しつつ後方の
シールドジヤツキの推力（二よってシールド掘進機を前
進させ、この前進（二伴ないシールド掘進機の後部でセ
グメントを組み立てて覆工を完成し、且つ覆工と周囲の
地山との間の空隙に裏込材を臥して充填させるようにし
ている。

ところが、上記シールド工法（＝おいては、施工中又は
施工後、セグメントの継目又はクラックからトンネル内
に漏水することがしばしばあり、そのため、シールド工
事の完成時あるいは完成後に漏水防止工事が従来必要と
されており、又、セグメントと地山との間の空隙部に地
下水が溢れて来ると、テールボイドの裏込材注入が地下
水により希釈されることがある、等の問題が生じていた
。

このような問題を解消せんとして、最近、セグメントと
地山との間の空隙部に、ビニ−・ル、ポリエチレン等の
不透水膜を、シールド掘進機の推進（二伴ない配置して
セグメント全周を被覆させることが行われている。

セグメント全周を不透水膜で被覆させ、該不透水膜とセ
グメントとの間（二裏込材を充填させるように丁れば、
不透水膜により地下水がセグメント外面（二連すること
が防止されてセグメントのジヨイント部からの漏水等前
記した如き問題は生じなくなる。

ビニール等の不透水膜をセグメント外周（二被覆させる
従来の装置は、第６図及び第７図（二示Ｔ如＜、’／−
ル）”掘進ｍのシールドフレーム（α）内（：不透水膜
格納部（ｂｌを円周上（＝形成し、該不透水膜格納部（
ｈｌ円に筒状の不透水膜＜ｃｒを折りたたんで格納し、
第７図（ユ示す如く不透水膜格納部（ｂ）の後端よりシ
ールドフレーム（α）の内面（二沿い引き出し得るよう
にして、シールドの推進（二伴ないセグメント（ｄ、）
と地山（ｅ）との間の空隙部（テールボイド）Ｖ）（二
本透水膜＜ｃｒが引き出され、セグメン）　（ｄ＋全全
周被覆させるようにシである。

６中Ｘ（辺はテールシール、（ＡＩ＋ｔシールドジヤツ
キ、（ｉ−）ｉｔカッターフレーム、（刀はカッタ駆動
装置１７Ｃ）はエレクタ−伸縮ジヤツキ、（ｔ）は送泥
管１（ｍｌは排泥管である。

〔発−明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の不透水膜被覆装置では、不透
水膜格納部をシールド掘進機のシールドフレーム内（二
股けた構成であるため１次のような欠点がある。

■テールボイドび）が通常のシールドよりも不透水膜格
納部（ｂｌの分だけ大きくなる。丁なわち為セグメント
（ｄｌの外面とシールドフレーム（α）との間（二本透
水膜格納部（ｈｌが設けられるため（二、該不透水膜格
納部（ｂｌの厚さ分だけシールドフレーム（α）の外径
が犬さくなる。そのため、掘削量、゛排土処理量が増大
すると共（＝、設計必要裏込量が増大する。

■上記■から不透水膜格納部（Ａ＋の厚さをあまり厚く
できないと共（；、シールド掘進機のシールドフレーム
（α）の内部≦二本透水膜格納部（ｂ）を組み込むこと
から、不透水膜格納部（ｂｌの大きさく畷ニ一定の制限
があって大きなスペースをとることができない。そのた
め、格納する不透水ＩＩ（Ｃ１の格納量を多くすること
ができない。

■不透水膜格納部（ｂｌがシールド掘進機内（二股げら
れることから、シールド掘進機本体機器類との取り合い
で不透水膜の組み込み場所の構造が複雑（二なり、且つ
不透水膜＜ｃｒの格納部（ｂｌへの組み込みに手間がか
かる。

■不透水膜格納部（ｂｌ後部の不透水１ｉｂｅ＋出ロ部
とシールドフレーム（α）後方部の地山（ｇｌとが第５
図（二示す連通状態になっているので、地下水がシール
ドフレーム（α）の内側を通って浸入して来た場合、シ
ールド掘進機内（二進下水が入って来るおそれがあるが
、そのシール性の確保が難しい。

そこで、本発明は、不透水膜の格納スペースを大きくし
て不透水膜の格納量を増大できるようにしながらシール
ドフレームの径を大きくさせないでテールボイドを通常
のシールドと同様（二小さくでき、且つ不透水膜の格納
部への組み込みが容易（二できるよう（二すると共（二
本透水膜格納部の組み込み場所が他の機器との取り合い
で複雑となったりしないよう（；する等、前記従来の装
置のもつ諸欠点を解消できるようにしようとするもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、不透水膜を折りたたむ等して格納できるよう
にしたリング状の格納部を有する円筒状の不透水膜格納
箱を、内径が覆工されるセグメントの全周より大きく且
つ外径がシールド掘進機のシールドフレームの外径とほ
ぼ等しくなるよう（＝構成すると共に後端部に不透水膜
の呂ロノズルを設けた構成とし、上記不透水膜格納箱を
シールド掘進機の後方（：配置し、該シールド掘進機の
後端と不透水膜格納箱の前端部とを、ワイヤロープ（二
で全周（＝わたり千鳥状ζ二自在性をもたせて掛は止め
し、シールド掘進機にて不透水膜格納箱を牽引するよう
にした構成とする。

〔作　　用〕

シールド掘進機が前進すると、該シールド掘進機の後方
にワイヤロープにて連結されている不透水膜格納箱が牽
引されて前進下る。この前進時（二、不透水膜格納箱内
に格納された不透水膜が、格納箱後端の出口ノズルから
順次引き出されて行さ、覆工されたセグメントの全周と
掘削された地山との間（＝張られる。不透水膜格納箱ｔ
ｓ、シールド掘進機の後方（二単独に位置しているので
、軸心方向（前後方向〕の長さを充分な長さ番二でき、
不透水膜の格納量を増大できる。

〔実　施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第３図≦二示す如く、シールド掘進機（１）
で掘進しながら後部でセグメント（２）を組み立てて覆
工を完成しトンネルを構築するようベニしたシールド工
法において、長さを長くし且つ厚さをセグメ７　）　＜
２７全周と地山（３）との間Ｃ二人り得る厚さ、丁なわ
ち、シールドのテールボイド（４）の厚さの中に入り得
る厚さとして、不透水膜（７）を折りたたんで格納でき
る格納部（６）を形成した円筒状の不透水膜格納箱（５
）を構成し、該不透水膜格納箱（５）の後端部外周側（
二、不透水膜の出口ノズル（８）をリング状に形成する
と共（二、該後端部の内周側（二、不透水膜格納箱（５
）とセグメント（２）との間（二上砂が入り込んで固結
するのを防止するためのシール（９）を取り付ける。又
、上記不透水膜格納箱（５）の内径部を構成する内側板
αα）工、取外し自在として、不透水膜（７）の格納を
格納箱（５）の内側から行えるよう（二し、且つ不透水
膜格納箱（５）の前端部（二、円周方向（二適宜の間隔
でワイヤロープαりを掛は止めするシーブ等αＤを取り
付ける。

上記構成とした不透水膜格納箱（５）をシールド掘進機
（１１の後方（二位置させ、シールド掘進機（１）のシ
ールドフレーム（１３の後端（二、ワイヤロープα２を
掛は止めるシーブ等（１４）を円周方向（二適亘の間隔
で配設し、該シーブ等α４と不透水膜格納箱（５）前端
部のシーブ等Ｕυ（：、１本のワイヤロープα２を第１
図及び第３囚の如く千鳥状（：又互に掛は止め、シール
ド掘進機（１）と不透水膜格納箱（５）とを連結させ、
シールド掘進機（１）により不透水膜格納箱（５）がワ
イヤロープ（１２１を介して牽引されるようζ二する。

又、上記シールド掘進１！１（１１の後端と不透水膜格
納箱（５）との間の隙間がらセグメント（２）側へ土砂
が入り込んで固結するのを防止するため、シールドフレ
ームａ３の後端（二重ばねα９を二重にして全周（二わ
たり取り付け、紋型ばね（１９の後端で不透水膜格納箱
（５）の前端部を内外から挾み付けて圧接し、シールド
掘進機（１）の後端と不透水膜格納箱（５）の前端との
間の隙間を板はね（１５１でシールするよう（二する。

なお、西はシールド掘進機（１ンのテールシール、（ｌ
ηは不透水膜（７）とセグメント（２）との間）二充填
された裏込材、ＱｇＪはカッターフレーム、任９はアジ
テータ、■はシールドジヤツキ、（２１１はエレクタ−
駆動ジヤツキ、囚は送泥管、（２３１は排泥管である。

シールド掘進機（１１が掘進し、シールド掘進機後部チ
ェレフター（二てセグメント（２）が組み付ｆｆられて
行くに従い、シールド掘進機（１）とは別体としてシー
ルド掘進機（１１の後方（＝配置された不透水膜格納箱
（５）は、ワイヤロープ（１２１を介しシールド掘進ｍ
（ｌｌｉ二牽引されて前進させられる。この不透水膜格
納箱（５）の前進時じ、該格納箱（５）の格納部（６）
Ｃ二格納された不透水膜（７）は出口ノズル（８；から
セグメント（２）と地山（３）との間（二繰り出されて
行く。

シールド掘進機（１）に牽引されて不透水膜格納箱（５
）が前進を続ける際、シールド掘進機（１１）がカーブ
して前進する場合は、シールド掘進機（１）の後端と不
透水膜格納箱（５）の前端との間の距離が円周方向にお
いて異なって来るが、牽引用ワイヤロープ（１りを１本
として多数のシーブ等αυα４（二重は止めしておくこ
とにより、ワイヤロープ（１２１と各シーブ等（１１１
（１４）との間の滑りで自在に首振りできる状態になり
且つワイヤロープａりの引張力がどの個所でも一定蚤二
働らくので、上記シールド掘進ｍ（１１と不透水膜格納
箱（５）との間の距離が異なってもワイヤロープ（１２
１の１個所（＝引張力が集中するということがなく、不
透水膜格納箱（５）を円滑に牽引下ることかでさる。

又、本発明では、シールド掘進機（１）とは別体として
不透水膜格納箱（５）を備え、シールド掘進Ｉｆｆ（ｉ
ｌｌ：ワイヤロープαりで牽引させるよう（二しである
ことから、万一、本発明の不透水膜被覆装置がシールド
掘進の障害となったような場合、牽引眉ワイヤローブａ
りの１個所を切断することにより・不透水膜被覆装置を
土中に簡単に置き去りＣ二することができ、その後のシ
ールド掘進を支障なく行うことができる。

以上は、本発明の一冥施例を示すものであり、本発明は
、不透水膜格納箱（５）をシールド掘進機（１）にワイ
ヤロープブ（Ｌりで牽引させるようにした例のみに限ら
れるものではなく、第４図や第５図（二示す例の如くし
て牽引させるようにしてもよし）。

第４図はシールド掘進機（１）の後端部と不透水膜格納
箱（５）の前端部（二、円周方向（二適宜の間隔でビン
（２句とし５）を配置し、両端部に長孔（５）を有する
金具（２Ｄで上記ビン（至）■を連結して牽引させるよ
うにしたものであり、曲線施工時のシールド掘進機（１
）と不透水膜格納箱（５）間の左右での距離の相違は長
孔（５）で吸収するようＣ二しである。

第５図は、ビンＣ２４１（２５１＋二代えて第３図と同
様（二シーブ等（２８１ｃ２９１を相対して配置し、シ
ーブ相互間を一対ずつ各々ワイヤ（至）で結合し牽引す
るようにしたものである。この方式では、曲線施工時の
シールド掘進機（１）と不透水膜格納箱（５）間の左右
での距離の相違はワイヤ艷のたるみで吸収するようにし
である。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明の不透水膜被覆装置口よれば、
不透水膜格納箱をシールド掘進機からは切り離してシー
ルド掘進機の後方に位置させ、シールド掘進機の後端（
ニワイヤローブで連結し、シールド掘進機（；牽引され
て不透水膜格納箱が前進させられ、これ（二伴ない不透
水膜がセグメントと地山との間（二繰り出されて行くよ
うにしであるので、次の如き効果を奏し得る。

（１）不透水膜被覆装置だけシールド掘進機とは別個（
二独立して製作及び取り付けができ、他の機器との取り
合いがなく、組付けが容易である。

（１１）本装置を装備する場合、通常のシールドのテー
ル端に取付部材を進加するだけで装備でき、テールボイ
ドが増えることがなく、テールボイドが増えること（＝
伴なう掘削量、排土処理量、設計必要裏込材の量が増え
るという問題が生じない。

（＋ｉｉ）　　不透水膜格納箱の長さを長くとれるので
、不透水膜の格納量を容易に増や丁ことができると共（
二、格納部への不透水膜の格納が容易（二できる。

（１■）不透水膜格納箱がシールド掘進機とは切り°　
　離されているので、不透水膜出口ノズルから地山の地
下水等が格納箱内に浸入してもシールド掘進機内（二進
下水が入り込むこと力（な°く゛シールド推進上問題と
ならず、ノズル部での完全上水の必要がない。

（Ｖ）　　シールド掘進機と不透水膜格納箱とをワイヤ
ロープの掛は止めで連結し℃いるので、連結部Ｃ；自在
性があり、シールド掘進機が曲線状に進んでも不透水膜
格納箱を無理なく追従させ得られる。又、上記ワイヤロ
ープを１本物とすること（；よりシールド掘進機が上記
のよう（二面線状に推進するとき該シールド掘進機の後
端と不透水膜格納箱前端との間の距離が部分的（＝異な
って来てもワイヤロープ（二に全体的（二均−な張力が
働らき、ワイヤロープが部分的にたるんだり、張力が部
分的（二集中　４下るというようなことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の不透水膜被覆装置の実施例を示す一部
切断側面図、第２図は本発明の不透水膜被覆装置の要部
の拡大断面図、第３図はシールド掘進機と不透水膜格納
箱との連結部のワイヤロープ掛げを示す側面図、第４図
及び第５図はいずれも第３因の他の例を示す側１面図、
第６図は従来の不透水膜被覆装置の例図、第７図は従来
の不透水膜被覆装置の要部を示す拡大図である。 （１）はシールド掘進機、（２）はセグメント、（３）
は地山、（４）ｔｚデテールイド、（５）は不透水膜格
納箱・（７）は不透水膜、（８）は出口ノズル、αυは
シーブ等、α２はワイヤロープ、（１４１はシーブ等、
α９は板ばねを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）不透水膜を格納する格納部をテールボイドの中にお
   さまる大きさのリング状に形成し且つ後端部に不透水膜
   の出口ノズルを有する長さの長い円筒状の不透水膜格納
   箱を、シールド掘進機の後方に配置し、上記シールド掘
   進機の後端と不透水膜格納箱の前端とを、牽引部材によ
   り連結してなり、シールド掘進機に不透水膜格納箱が牽
   引されるようにしたことを特徴とするシールド工法にお
   ける不透水膜被覆装置。