JPS61183598A - シールド掘削機 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は地盤中に下水管等の管路を敷設する際に、管路
の外周を筒状不透水膜によって連続的に被覆しながら管
体を敷設し得るようにしたシールド掘削機に関するもの
である。

（従来技術とその問題点） 従来から、下水管等の管体を敷設する方法として、シー
ルド工法と推進工法とが一般に採用されている。

前者のシールド工法は掘削機によって地盤を掘削し、掘
削機の後方部においてセグメントを管状に組立てる作業
を順次行いながら管路を形成するものであり、後者の推
進工法は掘削機に後続してヒユーム管を接続し、立坑内
に配設した推進ジヤツキによってヒユーム管の後端を押
圧しながら掘削機により土砂を掘削してヒユーム管を地
盤に圧入し、一定長の推進毎にヒユーム管を継足して順
次圧入することにより管路を形成するものである。

しかしながら、このようにして形成された管路は、一定
寸法のセグメント或いはヒユーム管を順次接合してなる
ものであるから、地下水の多い地盤の場合では管路供用
時にその接合部から地下水が管路内に浸入し、管路内に
は流通する実際の下水流量よりも多く流れることになっ
て下水処理場における処理量が２〜３割も増大するとい
う問題点がある。

又、上記画工法において、掘削機により掘削した地盤と
管体外周面との間に生じる空隙を充虜するために裏込注
入を行っているが、その注入剤が地盤に吸収されたりし
て設計量の１５０〜２００％も必要とすることになる。

このような問題点を解消するために、特開昭５９−２７
０９５号公報や特開昭５９−３１３９７号公報に開示さ
れているように、掘削機本体の後方内部に筒状不透水膜
を折畳み状態で格納した格納部を一体的に設け、掘削機
本体の掘進と共に格納部の後端から筒状不透水膜を引出
しながら管体と地盤との間に挟設して管体外周を筒状不
透水膜で全面的に被覆するようにした工法が開発された
。

しかしながら、これらの工法によれば、筒状不透水膜を
圧縮した状態で格納する格納部を掘削機本体に一体的に
形成しているので、掘削機本体の全長が長くなってその
掘進方向の制御が困難となり、さらに、シールド工法に
おいては掘削機本体の後端側に推進ジヤツキを配設して
いるので、この推進ジヤツキと本体のスキンプレートと
の間に不透水膜を収納すると、掘進中に不透水膜がなく
なった場合、追加格納ができないという問題点があった
。

（発明の目的） 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、掘
削機本体と筒状不透水膜格納管とを別体にして掘進方向
の制御が円滑に行えるようにすると共に筒状不透水膜の
追加格納が容易に行えるようにしたシールド掘削機を提
供するものである。

（発明の構成） 上記目的を達成するために本発明のシールド掘削機は、
内外二重管体からなってその環状空間部を筒状不透水膜
格納室に形成した格納管を掘削機本体の後端に方向修正
ジヤツキを介して屈曲自在に連結し、前記筒状不透水膜
格納管の内管部適所から筒状不透水膜を格納室に収納可
能に形成すると共に格納室の後端に後方に向かって開口
する筒状不透水膜引出口を設け、さらに、この格納管を
介して後方側からの推力を掘削機本体に伝達するように
構成したことを特徴とするものである。

（実施例の説明） 本発明の実施例を図面について説明すると、第１図はシ
ールド工法に使用する掘削機を示すものである。図にお
いて、（１）は掘削機本体で、スキンプレート（２）の
前部に隔壁（３）を一体に設け、この隔壁（３）の中央
部にカッター板（４）の回転軸（５）を回転自在に挿通
、支持してあり、さらにスキンプレート（２）の後端部
内周面にリング状のブラケット（６）を固着してなるも
のである。さらに、ブラケット（６）の後端に近接して
スキンプレート（２）の後端部内周面に、中心部に当て
板（８）を有し且つこの当て板（８）の外周四方からス
キンプレート（２）内周面に着脱自在に圧着したアーム
（７）を設けてなる切梁受（９）を配設しである。００
はスキンプレート（２）の後端内周面に周設したシール
パツキンでアル。

ＩＩは掘削機本体（１）の後端に対して屈曲自在に接続
した不透水膜格納管で、外管１２と内管１３との二重管
で形成され、外管１２の外径をスキンプレート（２）の
外径に略等しく形成しである。

さらに、外管１２の前端部を内径方向に傾斜させたのち
垂直に屈曲してその内端部を内管１３の前端にボルト等
で一体に固着すると共に外管１２の傾斜前端にスキンプ
レート（２）の内径より小径の短筒部１４を一体に形成
し、この短筒部１４の外周面を掘削機本体（１１の前記
後端シールパツキンＱｌに水密に嵌合しである。　　　
　　　　　　　ざ １５は小径短筒部１４の内周空間部に配設した複数の方
向修正ジヤツキで、その基端面を内外管１２．１３の接
続端面に受止させた状態で固定し、そのロンド先端を前
記ブラケット（６）に当接、接合しである。

不透水膜格納管１１の内外二重管１２．１３間の環状空
間部は格納室１６に形成されてあり、該格納室１６内に
ビニールシート等よりなる長尺の筒状不透水膜１７を長
さ方向に折り畳み収縮させた状態で格納しである。又、
格納室１６に水を充満させると共に格納室１６の後端を
開口して不透水膜引出口３３に形成しである。

第３図はこの引出口３３の詳細図で、内管１３の後端部
を外径方向に拡開傾斜させて外管１２の後端内周面に近
接させ、これらの対向面間で引出口３３を形成している
ものであり、さらに内管１３の後端部を外管１２の後端
より後方に突出させて内管１３よりも大径で外管１２よ
りも小径のテール部２２に形成し、又、引出口３３の内
外管対向面にはスポンジ３４．３５を互いに密接させた
状態で固着して両スポンジで挟まれながら不透水膜１７
を引出せるようにしである。

内管１３の前部は周方向に一定の長さ毎に複数分割され
たカバー片１８を組合わせてなり、これらのカバー片１
８をボルト等によって着脱自在に円形状に組立て、又、
除去した際には不透水膜１７の補充口となる。

１９は格納室１６の内管中央部外周に配設したリング状
の水バツグで、バルブ２０を有する配管を通じて該バッ
グ１９内に格納管１１の内側から水を供給することによ
り膨張させ、外管内周に圧着させることにより格納室１
６の前半部を後半部に対して水密的に遮断するものであ
る。

２１は内管後部に取り付けたバルブで、格納管１１の内
側から配管を通じて格納室１６内に泥水と空気の混合体
或いは泥水又は空気のみを供給するものである。

２３は格納管１１の後端に屈曲自在に接続したセグメン
ト組立管で、そのスキンプレート３２の外径を格納管１
１の前記テール部２２の外径に略等しく形成してあり、
前端部を内方に傾斜させたのち前方に突出させてテール
部２２内にパツキン３６を介して摺接、嵌合した小径短
管２４に形成しである。

この小径短管２４の内周面には複数の方向修正ジヤツキ
２５を前方に向けて取り付けてあり、そのロンド先端を
格納管１１の内管１３の後端部に形成した受止部に当接
させである。

セグメント組立管２３の前部内周面には、後方に向かっ
てロンドを向けた複数の推進ジヤツキ２８を固定してい
ると共に前部内中央には掘削機本体（１）内いに設けた
切梁光（９）と同一構造を有する切梁光２９を配設して
あり、そのアーム３７の先端を組立管内周面に着脱自在
に圧接しである。

又、セグメント組立管２３の後部はセグメント組立川エ
レクタ−３０を配設した組立部２６に形成しである。

３１はスキンプレート３２の後端内周面に設けたテール
シールパツキンである。

（作　　用） 以上のように構成したシールド掘削機によってセグメン
トを組立てるシールド工法について述べると、筒状不透
水膜１７の端を立坑（図示せず）に固定したのち、掘削
機本体（１）を掘進させれば、格納室１６に折り畳んで
格納された筒状不透水膜１７は引出口３３のスポンジ３
４．３５間から引き出される。

この時、外管１２よりもテール部２２が小径であり、又
、後続のスキンプレート３２もテール部２２と略同径で
あるから、掘削地盤とテール部２２及びスキンプレート
３２との間には空隙が生じ、従って、その空隙に筒状不
透水膜１７が入りながらスキンプレート３２等との大き
な摺擦が生じることなく引き出され、筒状不透水膜１７
が破れることなくスキンプレート３２及び掘進に従って
組立てられるセグメント２７の外周を全面的に被覆して
いくものである。

又、バルブ２１から空気或いは泥水又はこれらの混合液
を注入して不透水膜１７とテール部２２及びスキンプレ
ート３２との間に送り込むと、不透水膜１７が格納管１
１から引き出された瞬間に外方に膨張してスキンプレー
ト３２に密着することなく、しかも地盤の内周面に押圧
して地盤の崩壊を防止することができる。

こうして、掘削機本体（１）の掘進に従って、格納室１
６内の不透水膜１７が殆どなくなると、格納管１１の内
管１３に設けた透明の窓３δを通して確認し、シールド
掘削機の前進を停止させる。

次いで、折り畳み収縮させた別な筒状不透水膜を両切梁
受（９）、２９間に搬入し、しかるのち、この筒状不透
水膜内に切梁（図示せず）又は適宜の棒状物を挿通し、
該切梁又は棒状物の両端部を切梁光（９）、２９の中央
光て板（８）　（８）に取り付ける。

さらに、バルブ２０から水バツグ１９内に水を注入して
該水バツグ１９を膨張させることにより格納室１６の前
半部を後端側に対して閉塞し、引出口３３側からの地下
水の流入を阻止したのち、格納室１６内の水を抜くと共
に内管前端部のカバー片１８を取り外して補充口とする
。この時、切梁又は棒状物を介して掘削機本体（１）側
からの土圧や水圧をセグメント組立管２３側に受止させ
て掘削機の後退を阻止する。

補充口を開口すれば、新たに搬入した筒状不透水膜の端
を格納室１６内の不透水膜の端に接着し、筒状不透水膜
を格納室１６内に補充、格納する。

しかるのち、補充口をカバー片１８で水密に閉止し、格
納室１６に水を充満させると共に水バツグ１９内の水を
抜いて該水バツグ１９を収縮させ、又、切梁又は棒状物
を撤去する。

このように格納室１６に筒状不透水膜１７を補充して再
び前記同様に掘進し、この作業を繰り返し行ってセグメ
ント２７の組立てにより得られる管路の外周を筒状不透
水膜１７で被覆する。

又、筒状不透水膜１７と管路外周面との間に注入口４０
を通じて裏込注入を行う。

以上の実施例においては、シールド工法について説明し
たが、推進工法の場合には前記セグメント組立管２３に
替えて、単に方向修正用ジヤツキ２５と切梁光２９を有
する短管を不透水膜格納管１１に接続し、この短管の後
端にヒユーム管を接続させればよく、又、このような短
管を用いることなく、第４図に示すように、不透水膜格
納管１１の内管後端にヒユーム管３９を接続し、最前部
のヒユーム管３９内に切梁光２９を着膜自在に取り付け
てもよい。

その他の構造は前述した実施例と同一であるので省略す
る。

（発明の効果） 以上のように本発明のシールド掘削機によれば、掘削機
本体と筒状不透水膜格納管とを別体に形成して、該格納
管を掘削機本体の後端に方向修正ジヤツキを介して屈曲
自在に連結しているので、掘削機本体を通常の長さにし
て方向修正ジヤツキにより容易にその掘削方向の制御を
行うことができ、さらに、前記不透水膜格納管を内外二
重管より形成してその環状空間部を不透水膜格納室に形
成すると共にこの格納管の内管側から筒状不透水膜を格
納室に収納可能にしているので、掘進中に引き出される
不透水膜がなくなった場合、格納室への不透水膜の補充
が簡単に行え、長い管路の敷設作業でも不透水膜を管路
全長に亘って被覆させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は縦断側面
図、第２図は第１図Ａ−Ａ線における断面図、第３図は
不透水膜引出口部の拡大断面図、第４図は本発明の他の
実施例を示す縦断側面図である。 （１）・・・シールド掘削機本体、（９）・・・切梁光
、１１・・・不透水膜格納管、１５・・・方向修正ジヤ
ツキ、１６・・・格納室、１７・・・不透水膜、１８・
・・カバー片、２３・・・セグメント組立管、２８・・
・推進ジヤツキ、２９・・・切梁光、３３・・・引出口
。 特許出願人　株式会社　奥　村　組 印ｒｙｊづ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内外二重管体からなってその環状空間部を筒状不透水膜
   格納室に形成した格納管を掘削機本体の後端に方向修正
   ジャッキを介して屈曲自在に連結し、前記筒状不透水膜
   格納管の内管部適所から筒状不透水膜を格納室に収納可
   能に形成すると共に格納室の後端に後方に向かって開口
   する筒状不透水膜引出口を設け、さらに、この格納管を
   介して後方側からの推力を掘削機本体に伝達するように
   構成したことを特徴とするシールド掘削機。