(57)【要約】      （修正有）【課題】切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高い場合において、切羽部分の地山中の地下水の水圧を基準以下に下げることができるシールド工法を提供する。【解決手段】切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高い場合、シールド掘進機の掘進に伴ってトンネル空洞部に複数の環状覆工体（セグメントリング３０，３０…）を設置し、これら複数の環状覆工体の内面と外面とに亘って貫通する貫通孔を複数利用して、これら複数の環状覆工体の内側に地山の地下水を水抜きする水抜作業を行ったことによって、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準以下になった場合に、これら複数の環状覆工体の外周面と地山との間の隙間に裏込材を充填する裏込材充填作業を行ったことを特徴とする。【選択図】図１
2020105862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地山を掘進するシールド掘進機の外殻のテール部の内周面に沿って配置された複数の覆工部材により形成される環状覆工体を、シールド掘進機の掘進に伴ってシールド掘進機の後方の形成されたトンネル空洞部に設置していくシールド工法において、
切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高い場合、シールド掘進機の掘進に伴ってトンネル空洞部に複数の環状覆工体を設置し、これら複数の環状覆工体の内面と外面とに亘って貫通する貫通孔を複数利用して、これら複数の環状覆工体の内側に地山の地下水を水抜きする水抜作業を行ったことによって、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準以下になった場合に、これら複数の環状覆工体の外周面と地山との間の隙間に裏込材を充填する裏込材充填作業を行ったことを特徴とするシールド工法。
【請求項２】
トンネル空洞部に設置された複数の環状覆工体の浮き上がり防止作業を行うとともに、水抜作業を行ったことを特徴とする請求項１に記載のシールド工法。
【請求項３】
環状覆工体の浮き上がり防止作業は、複数の環状覆工体の内面と外面とに亘って貫通する貫通孔のうち水抜作業に利用した貫通孔以外の貫通孔に、先端が環状覆工体の外周面より外側に突出する状態と先端が貫通孔内に位置される状態とに進退可能に設けられた進退部材を装着して、当該進退部材の先端を環状覆工体の外周面より外側に突出させて地山に突き当てることにより複数の環状覆工体を地山に支持させたことを特徴とする請求項２に記載のシールド工法。
【請求項４】
水抜作業は、貫通孔に設置された逆止弁を開放状態に維持する逆止弁開放維持手段を貫通孔に取付けることによって行い、裏込材充填作業は、逆止弁開放維持手段を貫通孔から取り外した後、当該貫通孔に裏込材充填装置を接続して行ったことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のシールド工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切羽部分の地山の地下水の水圧を下げることが可能なシールド工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
覆工体（セグメント）の周囲の地山の地下水の水位を下げて覆工体の浮き上がりを防止する方法が知られている（特許文献１参照）。
当該方法は、シールド掘進機で掘削されてシールド掘進機の後方に形成されたトンネル空洞部の内周面と覆工体の外周面との隙間であるテールボイドにグラウトホール（注入孔）を介してモルタル等の裏込材を充填した後、グラウトホールの口元に排水装置を取付け、テールボイドに充填された裏込材を削孔機を用いて削孔して地山まで到達する貫通孔を形成し、この貫通孔に通水管を挿入して覆工体の周囲の地山の地下水を水抜きする水抜作業を行い、覆工体が浮き上がらないようになった後に、再びテールボイド及びグラウトホールに裏込材を充填して貫通孔を止水するようにした方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２８２５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、覆工体の組立、テールボイドへの裏込材の充填、シールド掘進機の掘進、水抜作業という一連の作業を繰り返すので、シールド掘進機が掘進する毎にトンネル空洞部に設置される覆工体の周囲の地山から地下水を水抜きすることができるが、切羽部分の地山の地下水の水圧を下げることは難しい。
本発明は、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高い場合において、切羽部分の地山中の地下水の水圧を基準以下に下げることができるシールド工法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るシールド工法は、地山を掘進するシールド掘進機の外殻のテール部の内周面に沿って配置された複数の覆工部材により形成される環状覆工体を、シールド掘進機の掘進に伴ってシールド掘進機の後方の形成されたトンネル空洞部に設置していくシールド工法において、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高い場合、シールド掘進機の掘進に伴ってトンネル空洞部に複数の環状覆工体を設置し、これら複数の環状覆工体の内面と外面とに亘って貫通する貫通孔を複数利用して、これら複数の環状覆工体の内側に地山の地下水を水抜きする水抜作業を行ったことによって、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準以下になった場合に、これら複数の環状覆工体の外周面と地山との間の隙間に裏込材を充填する裏込材充填作業を行ったことを特徴とするので、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高い場合において、切羽部分の地山中の地下水の水圧を基準以下に下げることができる。従って、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高い場合であっても、シールドトンネルの施工をスムーズに行えるようになる。
また、トンネル空洞部に設置された複数の環状覆工体の浮き上がり防止作業を行うとともに、水抜作業を行ったので、複数の環状覆工体の浮き上がり防止でき、複数の複数の環状覆工体の設計上の設置位置と実際の設置位置とのずれ量を少なくできるので、精度の高いシールドトンネルの施工を行えるようになる。
また、環状覆工体の浮き上がり防止作業は、複数の環状覆工体の内面と外面とに亘って貫通する貫通孔のうち水抜作業に利用した貫通孔以外の貫通孔に、先端が環状覆工体の外周面より外側に突出する状態と先端が貫通孔内に位置される状態とに進退可能に設けられた進退部材を装着して、当該進退部材の先端を環状覆工体の外周面より外側に突出させて地山に突き当てることにより複数の環状覆工体を地山に支持させたので、複数の環状覆工体の浮き上がりを確実に防止できるようになる。
また、水抜作業は、貫通孔に設置された逆止弁を開放状態に維持する逆止弁開放維持手段を貫通孔に取付けることによって行い、裏込材充填作業は、逆止弁開放維持手段を貫通孔から取り外した後、当該貫通孔に裏込材充填装置を接続して行ったので、水抜作業をスムーズに行えるとともに、水抜作業から裏込材充填作業への移行を簡単に行えるので、シールドトンネルの施工をスムーズに行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】シールド工法による区間割りを説明する工程図。
【図２】シールド工法に使用したシールド掘進機を示す断面図。
【図３】セグメントに形成された貫通孔を示す断面図。
【図４】セグメントの貫通孔に逆止弁が取付けられた状態を示す断面図。
【図５】貫通孔に取付けられる支持装置を示す分解斜視図。
【図６】貫通孔に円筒部材が取付けられた状態を示す断面図。
【図７】貫通孔に支持装置が取付けられた状態を示す断面図。
【図８】貫通孔に取付けられる水抜装置を示す分解斜視図。
【図９】注入孔に逆止弁開放部材が取付けられた状態を示す断面図。
【図１０】注入孔に逆止弁開放部材及び中継部材が取付けられた状態を示す断面図。
【図１１】注入孔に逆止弁開放部材、中継部材、押圧部材が取付けられた状態を示す断面図。
【図１２】注入孔に逆止弁開放維持手段が取付けられて水抜装置が構成された状態を示す断面図。
【図１３】トンネル覆工体に対する支持装置及び水抜装置の配置例を示す斜視図。
【図１４】（ａ）はねじ管部材の斜視図、（ｂ）はねじ管部材の縦断面（実施形態２）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態１
実施形態１に係るシールド工法は、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高いか否かを判断し、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準以下であると判断された場合には通常のシールド工事（以下、通常工事という）を行い、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高いと判断された場合には地山の水を抜きながらのシールド工事（以下、特定工事という）を行う。
【０００８】
図１に示すように、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高いと判断された場合に、セグメントリング設置区間Ｙ（図１（ｃ）参照）において行われる特定工事では、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高いと判断された場合においてトンネル空洞部に設置された複数の環状覆工体としてのセグメントリング３０，３０…の内周面と外周面とに亘って貫通する貫通孔を介して地山の地下水を複数のセグメントリング３０，３０…の内側に水抜きする水抜作業を行う。
そして、水抜作業の結果、切羽部分の地山の水圧が下がって基準以下になったと判断された場合に、当該セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数のセグメントリング３０，３０…の外周面と地山との間の隙間であるテールボイドに裏込材を充填する裏込材充填作業を行って、セグメントリング設置区間Ｙでのシールドトンネルを完成させる。
【０００９】
実施形態１に係るシールド工法では、図１（ａ）に示すように、発進立坑１００からシールド掘進機１を発進させ、例えば、図１（ｂ）に示すように、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準以下であると判断された場合のセグメントリング設置区間Ｘにおいては、通常工事を行って、シールド掘進機１で地山を掘進することによってシールド掘進機１の後方に形成されるトンネル空洞部にセグメントリング３０が例えば数個から数十個設置されたとする。
そして、その後、例えば、シールド掘進機１の後述するスクリュコンベア１０の排出ゲート１０ｅを開放した際に噴発が生じ、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高いと判断されたとする。
この場合、図１（ｃ）に示すように、セグメントリング設置区間Ｘの後、切羽部分の地山の水圧が基準以下の状態まで低下したと判断されるまでの間であるセグメントリング設置区間Ｙに複数のセグメントリング３０，３０…を設置し、地山の地下水を複数のセグメントリング３０，３０…の内側に水抜きする水抜作業を行う。
そして、水抜作業の結果、切羽部分の地山の水圧が基準以下まで下がったと判断された場合に、当該セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数のセグメントリング３０，３０…の外周面と地山との間の隙間であるテールボイドに裏込材を充填してセグメントリング設置区間Ｙでのシールドトンネルを完成させる。
その後、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準以下であると判断された場合、図１（ｃ）に示すように、セグメントリング設置区間Ｙの掘進方向前側にセグメント３０，３０…が順次設置されていくことになる、セグメントリング設置区間Ｙの施工後のセグメントリング設置区間Ｘにおいて、通常工事を行う。
【００１０】
即ち、実施形態１に係るシールド工法では、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準以下であると判断されて施工されたセグメントリング設置区間Ｘにおいては、シールド掘進機１の掘進に伴って形成されたトンネル空洞部にセグメントリング３０が設置された直後に当該セグメントリング３０の外周面と地山との隙間であるテールボイドにモルタル等の裏込材を充填する通常工事を行って当該セグメントリング設置区間Ｘでのシールドトンネルを完成させる。
そして、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高いと判断されて施工されたセグメントリング設置区間Ｙにおいては、シールド掘進機１の掘進に伴って形成されたトンネル空洞部にセグメントリング３０が設置された直後に当該セグメントリング３０の外周面と地山との隙間であるテールボイドに裏込材を充填する裏込材充填作業を行わずに、シールド掘進機１の掘進に伴って形成されたトンネル空洞部に設置された複数のセグメントリング３０，３０…に形成されている貫通孔を介して地山の地下水を複数のセグメントリング３０，３０…の内側に通水させる水抜作業を行う。
そして、当該水抜作業の結果、切羽部分の地山の水圧が基準以下の状態まで低下したと判断された場合に、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数のセグメントリング３０，３０…の外周面と地山との隙間であるテールボイドに裏込材をまとめて充填する裏込材充填作業を行う。即ち、セグメントリング設置区間Ｙにおける後側（発進立坑１００側）のセグメントリング３０から順番に裏込材充填作業を行うことによって当該セグメントリング設置区間Ｙでのシールドトンネルを完成させる。
【００１１】
次に、実施形態１に係るシールド工法で使用するシールド掘進機１の構成例を説明する。
図２に示すように、シールド掘進機１は、掘進方向前端にカッタヘッド２を備え、カッタヘッド２の後方に外殻３を備える。外殻３の前側には隔壁４が設けられ、隔壁４とカッタヘッド２との間にチャンバ５を備える。
外殻３の内側には、エレクタ６、シールドジャッキ７、中折ジャッキ８、カッタヘッド駆動装置９、スクリュコンベア１０等の装置が設けられている。
【００１２】
カッタヘッド２は、切羽を掘削する例えば円盤状の部材であり、カッタヘッド２の前面には、複数のビット２ａ等の掘削部材が装着されている。カッタヘッド２は、外殻３の前方において外殻３の周方向に沿って正逆方向に回転自在に構成されている。
【００１３】
外殻（スキンプレート）３は、例えば、前胴プレート３ａと、前胴プレート３ａの後端側に連結された後胴プレート３ｂとを備える。
前胴プレート３ａ及び後胴プレート３ｂは、例えば円筒状の鋼製板により形成されている。
後胴プレート３ｂの内側は、エレクタ６やテールシール３ｃ等が装備されたテール部１１に構成され、当該テール部１１にて、エレクタ６によりセグメントリング３０が組み立てられる。
テールシール３ｃは、掘進作業中に後胴プレート３ｂの後方の地山から外殻３内に地下水等が入り込むのを防止するための封止部材であり、例えば、後胴プレート３ｂの後端部に後胴プレート３ｂの外周に沿って枠状に設置されている。
【００１４】
チャンバ５は、カッタヘッド２と隔壁４との間に掘削土砂を充満させる空間である。
即ち、当該シールド掘進機１は、カッタヘッド２により掘削された土砂等がカッタヘッド２の図外の開口部を通じてチャンバ５内に取り込まれ、チャンバ５内に泥土を充填した状態で掘進することにより泥土圧を発生させ、その泥土圧を切羽の土圧に対抗させた状態で掘進作業を行う泥土圧シールド掘進機である。
【００１５】
エレクタ６は、覆工部材としてのセグメント（セグメントピース）２０を把持して旋回し、テール部１１の内周面に沿って複数のセグメント２０，２０…を配置して、セグメントリング３０を組み立てる装置である。
【００１６】
セグメント２０は、シールド掘進機１の掘進に伴って形成されたトンネル空洞部の内周面を覆う例えば鉄筋コンクリート製の覆工部材である。
１個のセグメントリング３０を形成する数分の複数のセグメント２０，２０…がテール部１１に搬送されて、エレクタ６によってテール部１１内でセグメントリング３０が組み立てられる。
即ち、セグメントリング３０は、セグメントリング３０の円環状の周壁を構成する円弧ブロック状に形成された複数のセグメント２０を組み合わせて構成される。
【００１７】
各セグメント２０，２０…の円弧状の板面のほぼ中央部には、図３に示すような、セグメント２０の内面２１と外面２２とに亘って貫通する雌ねじ部２５付きの貫通孔２３が形成されている。
【００１８】
シールドジャッキ７は、テール部１１内で組み立てられたセグメントリング３０及びシールド掘進機１の後方のトンネル空洞部に設置されたセグメントリング３０を反力受として、シールド掘進機１を前進させるための推進力を発生させるジャッキである。
シールドジャッキ７は、外殻３内において前胴プレート３ａと後胴プレート３ｂとの境界を跨ぐ位置に、外殻３の周方向に沿って複数個並んで配置されている。
【００１９】
中折ジャッキ８は、前胴プレート３ａと後胴プレート３ｂとを連結するとともに、シールド掘進機１の推進方向を修正するためのジャッキである。中折ジャッキ８は、外殻３内において前胴プレート３ａと後胴プレート３ｂとの境界を跨ぐ位置に、外殻３の周方向に沿って複数個並んで配置されている。
中折ジャッキ８に圧油を供給して、前胴プレート３ａと後胴プレート３ｂとを予め決められた方向および角度に屈折させた状態でシールド掘進機１を推進することにより、シールド掘進機１の推進方向を制御することが可能となっている。
【００２０】
カッタヘッド駆動装置９は、カッタヘッド２を正逆方向に回転させるモータ（駆動源）である。カッタヘッド駆動装置９は、例えば、カッタヘッド２の裏面側に、カッタヘッド２の周方向に沿って複数個並んで配置されている。
【００２１】
スクリュコンベア１０は、チャンバ５内に取り込まれた土砂をシールド掘進機１の後方に排出するための装置である。
スクリュコンベア１０は、筒１０ａの内部に配置されたスクリュオーガ１０ｂにより土砂を搬送する密閉式のコンベアであり、筒１０ａの一端に設けられた土砂取込開口部１０ｃがチャンバ５内に配置され、筒１０ａの他端に設けられた土砂排出口１０ｄがシールド掘進機１の後方に位置されるように設けられる。土砂排出口１０ｄには、当該土砂排出口１０ｄを開閉する排出ゲート１０ｅが設けられている。
チャンバ５内に採り込まれた掘削土砂は、土砂取込開口部１０ｃからスクリュオーガ１０ｂにより土砂排出口１０ｄまで搬送され、排出ゲート１０ｅを開放することによって、掘削土砂が土砂排出口１０ｄから排出され、図外のベルトコンベヤ、運搬車等により、発進立坑１００内に搬送され、地上に排出される。
【００２２】
切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準以下であると判断された場合の、上述したシールド掘進機１を用いた通常工事は、次のように行われる。
シールド掘進機１のエレクタ６により、シールド掘進機１の外殻３のテール部１１の内周面に沿って複数のセグメント２０，２０…が配置され、当該テール部１１の内周面に沿って隣り合うセグメント２０，２０の端部同士が連結具を用いて連結されることによって、セグメントリング３０が組み立てられる。
そして、シールド掘進機１の外殻３の内周面に沿って所定の間隔を隔てた複数の位置に配置された複数のシールドジャッキ７，７…のピストンの後端をテール部１１において組み立てられたセグメントリング３０の前端面に押し付けた状態からシールドジャッキ７，７…のピストンを伸長させることによって得られる推進反力によって、シールド掘進機１に推進力を付与するとともに、カッタヘッド２を駆動して切羽を掘削することにより、シールド掘進機１を掘進させる。そして、シールド掘進機１を掘進させた後、シールド掘進機１の後方に形成されたトンネル空洞部に設置されたセグメントリング３０の外周面と地山との隙間であるテールボイドに裏込材を充填して、当該セグメントリング３０による覆工を完成させる。
そして、シールドジャッキ７，７…のピストンを縮退させて、前回形成したセグメントリング３０の前方に位置されるテール部１１に新たな今回のセグメントリング３０を組み立てて、今回組み立てたセグメントリング３０の後端部と前回組み立てたセグメントリングの前端部とが連結具を用いて連結される。
即ち、通常工事では、テール部１１でのセグメントリング３０の組立作業→シールド掘進機１の掘進作業→テールボイドへの裏込材の充填作業という一連の作業を繰り返すことで、シールド掘進機１の後方にトンネル空洞部が形成されるとともに、当該トンネル空洞部の内周面に沿って設置されて前後に隣り合って互いに連結された複数のセグメントリング３０，３０…により形成された円筒状のトンネル覆工体が形成される。
【００２３】
尚、発進立坑１００からシールド掘進機１を発進させる際には、発進立坑１００内にシールドジャッキ７，７…の反力受け（図示せず）を設置して、シールド掘進機１のシールドジャッキ７，７…のピストンの後端を当該反力受けに押し付けた状態からシールドジャッキ７，７…のピストンを伸長させることによって得られる推進反力によって、シールド掘進機１に推進力を付与するとともに、カッタヘッド２を駆動して切羽を掘削することにより、シールド掘進機１を発進させる。
【００２４】
切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高いと判断された場合の特定工事では、セグメントリング３０の組立作業→水対策作業→掘進作業という一連の作業が繰り返し行われる。
水対策作業は、トンネル空洞部に設置されたセグメントリング３０の浮き上がり防止作業、及び、トンネル空洞部に設置されたセグメントリング３０内への水抜作業である。
【００２５】
そして、特定工事により、切羽部分の地山の水圧が下がって基準以下になったと判断された場合には、特定工事の間、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数個のセグメントリング３０，３０…の外周面と地山との隙間であるテールボイドにまとめて裏込材を充填する裏込材充填作業を行い、その後、通常工事に移行する。
【００２６】
水対策作業について説明する。
まず、浮き上がり防止作業に使用される支持装置５０、及び、水抜作業に使用される水抜装置６０について説明する。
【００２７】
図３に示すように、各セグメント２０，２０…の円弧状の板面のほぼ中央部には、セグメント２０の内面２１と外面２２とに亘って貫通する雌ねじ部付きの貫通孔２３が形成されている。
当該貫通孔２３は、セグメント２０の内面２１と外面２２とに亘って貫通する貫通孔２４の内周面に雌ねじ部２５を備えた構成である。雌ねじ部２５は、貫通孔２４の中心線に沿った方向の中央側に設けられる。雌ねじ部２５は、具体的には、例えば台形ねじである。
尚、以下の説明において、当該雌ねじ部２５及び当該雌ねじ部２５に螺着される雌ねじ部以外のねじ部は、例えば三角ねじである。
当該雌ねじ部２５は、例えば、セグメント２０の貫通孔２４の内周面側に埋設された鋳物製の中空管２６の内周面において中空管２６の一端開口２６ａから中空管２６の中央側に亘って延長する雌ねじ部２５により形成される。
中空管２６の外周面には、セグメント２０のコンクリートに対する定着を確保するために中空管２６の外周面の周囲より突出する円環状定着部２７を備える。
【００２８】
例えば、セグメント２０を製作するための図外の型枠内に配筋された鉄筋に上述した中空管２６を固定するとともに、貫通孔２４の中空部を形成するために中空管２６の一端開口２６ａを塞ぐ図外の中子と中空管２６の他端開口２６ｂを塞ぐ図外の中子とをそれぞれ配置した後、型枠内にフレッシュコンクリートを打設し、その後、コンクリートが硬化した後、中子を抜き取ることによって、セグメント２０の板面のほぼ中央部に、図３に示すような、セグメント２０の内面２１と外面２２とに亘って貫通する雌ねじ部２５付きの貫通孔２３が形成されたセグメント２０が製作される。
【００２９】
当該貫通孔２３の雌ねじ部２５に逆止弁４０が取付けられることによって、図４に示すような、注入孔２８が形成される。
【００３０】
逆止弁４０は、例えば、円筒部４１と、円筒部４１の内側に設けられた弁部４２とを備えた構成である。
円筒部４１の外周面には、貫通孔２３の雌ねじ部２５に螺着する雄ねじ部４３を備える。当該雄ねじ部４３は、貫通孔２３の雌ねじ部２５への取付部として機能する。
弁部４２は、弁体部４４と、弁座４５とを備えて構成される。
弁体部４４は、弁体４６と、弁体支持部４７とを備える。
例えば、弁体部４４は、円筒部４１の内径に対応した直径を備えた円形体により構成される。
円筒部４１の内周円の直径の両端の対点（円筒部４１の内周面において周方向に沿って互いに１８０度隔てた位置）同士を連結する円形体の中央部が弁体支持部４７を構成し、かつ、弁体支持部４７の左右両側に設けられた各半円状板部が弁体４６，４６を構成する。即ち、弁体支持部４７を構成する円形体の中央部は、例えば、円形体の中心を通過する直径線に沿って延長して両方の延長端が円筒部４１の内周円の直径の両端の対点に固定された断面矩形状の板状体により構成される。
弁体支持部４７と弁体４６，４６との境界となる直線部、すなわち、弁体支持部４７を形成する円形体の中央部と弁体４６，４６を形成する円板体の各半円状板部との境界となる弦部が、弁体４６，４６の回転中心となるヒンジ４８，４８に形成された構成となっている。
弁座４５は、流路閉鎖状態の弁体４６，４６の円弧縁部４９におけるセグメント２０の内面２１に近い側の面と接触する面、即ち、円筒部４１の内周面より円筒部４１の中心線に向けて突出する円環状壁面により形成される。
【００３１】
逆止弁４０は、円筒部４１の雄ねじ部４３が貫通孔２３の雌ねじ部２５に螺着されて当該貫通孔２３に取付けられ、弁体４６，４６がセグメント２０の外面２２側に回転することにより、円筒部４１の内側が流路として連通する流路開放状態となる。即ち、弁体支持部４７と弁座４５との間が流路となる。この弁開放状態では、流路を介してセグメント２０の内面２１側から外面２２側に向けての物体の流通が可能な状態である。また、弁体４６，４６の円弧縁部４９，４９におけるセグメント２０の内面２１に近い側の面と弁座４５とが接触して円筒部４１の内側の流路が閉鎖された流路閉鎖状態においては、セグメント２０の外面２２側から内面２１側に向けての物体の流通が閉鎖された状態となる。
つまり、逆止弁４０は、セグメント２０の内面２１側から外面２２側に向けての物体の移動を許容し、セグメント２０の外面２２側から内面２１側に向けての物体の移動を許容しない構成となっている。
即ち、裏込材をセグメント２０の内面２１側から注入孔２８を介してセグメント２０の外面２２側に注入して充填する場合、弁体４６の円弧縁部４９におけるセグメント２０の内面２１に近い面が弁座４５から離れるように各弁体４６，４６が回転して、円筒部４１の内側が流路として連通する流路開放状態となり、テールボイドに裏込材を充填できるようになる。
また、セグメント２０の外面２２側から注入孔２８に流入した裏込材や地下水等の流動物の圧力によって弁体４６，４６と弁座４５とが接触して円筒部４１の内側の流路が閉鎖される。
【００３２】
尚、例えば、テール部１１で組み立てられるセグメントリング３０の上側に位置されることになるセグメント２０の貫通孔２３には、逆止弁４０が取付けられずに、図７に示すような、支持装置５０が取付けられる。
また、セグメント２０の貫通孔２３に逆止弁４０が取り付けられて構成された注入孔２８には、逆止弁４０とで水抜装置６０を構成する、図８に示すような、逆止弁開放維持手段６０Ａが取付けられる。
【００３３】
トンネル空洞部に設置されたセグメントリング３０の浮き上がり防止作業に使用される支持装置５０は、図５に示すように、例えば、外周面の全面に形成された雄ねじ部５１を備えた進退部材としてのねじ部材５２と、ねじ部材５２の進退をガイドする円筒部材５３と備えた構成である。
円筒部材５３は、中心線に沿った方向の一端開口５３ａ側の外周面に形成されて貫通孔２３の雌ねじ部２５に螺着される雄ねじ部５４を備えるとともに、内周面の全面に形成されてねじ部材５２の雄ねじ部５１が螺着される雌ねじ部５５を備えた構成である。
まず、図６に示すように、円筒部材５３の雄ねじ部５４を貫通孔２３の雌ねじ部２５に螺着して締結固定することによって円筒部材５３が貫通孔２３に取付けられる。尚、円筒部材５３は、他端開口５３ｂがセグメント２０の外面２２側に位置されるように貫通孔２３に取付けられる。
そして、図７に示すように、当該円筒部材５３の雌ねじ部５５にねじ部材５２の雄ねじ部５１が螺着されることによって、ねじ部材５２の先端５２ｔが、セグメント２０の外面２２より外側に突出する状態と貫通孔２３内に位置される状態とに進退可能に設けられた支持装置５０が構成される。
尚、ねじ部材５２の一端面５２ａには、ナット回しやドライバー等の治具を係合させてねじ部材５２を中心線を回転中心として回転させるための治具係合部５２ｂを備える。
【００３４】
トンネル空洞部に設置されたセグメントリング３０内に地山の地下水を水抜きする水抜作業に使用される水抜装置６０は、図８に示すように、例えば、貫通孔２３に取付けられた上述の逆止弁４０と、地山の地下水が逆止弁４０を通過してセグメントリング３０の内側に水抜きされるように逆止弁４０を開放状態に維持する逆止弁開放維持手段６０Ａとを備える。
即ち、逆止弁４０は、セグメント２０の外面２２側から注入孔２８に流入した裏込材や地下水等の流動物の圧力によって弁体４６，４６と弁座４５とが接触して円筒部４１の内側の流路が閉鎖されるように構成されている為、セグメント２０の外面２２側から逆止弁４０の流路を介してセグメント２０の内面２１側に地下水を水抜きするためには、逆止弁４０の左右の弁体４６，４６を開放状態に維持する必要がある。そこで、当該水抜装置６０では、逆止弁開放維持手段６０Ａを用いて、逆止弁４０を開放状態に維持することにより、地山の地下水がセグメント２０の外面２２側から逆止弁４０の流路を通過してセグメントリング３０の内側に通水されるように構成した。
【００３５】
図８に示すように、逆止弁開放維持手段６０Ａは、逆止弁開放部材６１と、中継部材６２と、逆止弁開放部材６１を押圧する押圧部材６３と、水出口付き逆止弁開放維持部材６４とを備える。
【００３６】
図８，図９に示すように、逆止弁開放部材６１は、セグメント２０の内面２１側から注入孔２８に挿入されて逆止弁４０の左右の弁体４６，４６を押し開ける左右の爪部６５，６５を備えた二股先端部６６と、二股先端部６６の後端における左右の中央部６６ｅより後方に延長する軸部６７とを備える。
【００３７】
二股先端部６６は板状に形成され、図８に示すように、当該二股先端部６６の左右方向の幅寸法６６Ｗは、逆止弁４０の円筒部４１の内側の直径寸法よりも若干小さい寸法に形成される。
左右の爪部６５，６５は、互いに向い合う端縁面６８，６８がＶ字状面を形成するとともに、左右の爪部６５，６５の境界部分となるＶ字状面の下端部は、逆止弁４０の弁体支持部４７が挿入される凹溝部６９に形成される。
尚、二股先端部６６は、ホームベースのような五角形状の板材の一部を切欠いたような形状に形成される。例えば、ホームベースのような五角形における両端の隣り合う辺とのなす角度が９０°である一辺縁からＶ字状面を形成するための三角形状領域が切欠かれて、この切欠かれた三角形状領域の左右の両側が左右の爪部６５，６５として形成された構成である。
【００３８】
図８，図１０に示すように、中継部材６２は、円筒部材により構成される。中継部材６２を構成する円筒部材は、円筒部材の中心線に沿った方向の一端開口６２ａ側の外周面に後述する水出口付き逆止弁開放維持部材６４の雌ねじ部８５が螺着される雄ねじ部７０を備えるとともに、円筒部材の中心線に沿った方向の他端開口６２ｂ側の外周面には、中空管２６の雌ねじ部２５に螺着される雄ねじ部７１を備えた構成である。
【００３９】
図８，図１１に示すように、押圧部材６３は、先端側に、逆止弁開放部材６１の軸部６７が挿入される入口を備えるとともに一端が閉塞された鞘管部（スリーブ）７５と、鞘管部７５の一端部から鞘管部７５の中心線と直交する方向に互いに離れるように設けられた左右の横軸部７６とを備えたＴ字形状に形成される。
【００４０】
図８，図１２に示すように、水出口付き逆止弁開放維持部材６４は、例えば、３つの出入口（ポート）８０，８１，８２を有した三方切換弁により構成される。
例えば、水出口付き逆止弁開放維持部材６４を構成する三方切換弁は、円筒部８３の一端開口部により形成された第１出入口８０と円筒部８３の他端開口部により形成された第２出入口８１と円筒部８３の側部に設けられた側部開口部により形成された第３出入口８２とを備えた三股管の内側に流路を切り換えるための例えば図外のボール弁を備えた構成のものを用いればよい。
即ち、水出口付き逆止弁開放維持部材６４は、例えば、互いに対向する第１出入口８０及び第２出入口８１と、第１出入口８０の中心と第２出入口８１の中心とが通過する直線と直交する方向に開口する第３出入口８２とを有した三方切換弁により構成される。
尚、円筒部８３の外側に突出してボール弁を操作するための操作軸８４を備え、この操作軸８４にスパナ等の治具を係合して当該操作軸８４を回転させることによってボール弁を操作できるように構成されている。
各出入口８０，８１，８２の内周面には、それぞれ、上述した中継部材６２の雄ねじ部７０に螺着可能に構成された雌ねじ部８５が形成されている。
【００４１】
逆止弁開放維持手段６０Ａの取付方法を説明する。
まず、図９に示すように、逆止弁開放部材６１の二股先端部６６をセグメント２０の内面２１側から注入孔２８に挿入して、二股先端部６６の左右の爪部６５，６５で逆止弁４０の弁体４６，４６をセグメント２０の外面２２側に押し開けるように逆止弁開放部材６１をセットする。
次に、図１０に示すように、中継部材６２の雄ねじ部７１を中空管２６の雌ねじ部２５に螺着して取付ける。
図１１に示すように、押圧部材６３の鞘管部７５に逆止弁開放部材６１の軸部６７を挿入した状態で押圧部材６３を逆止弁４０側に押し付けた状態にセットする。
そして、図１２に示すように、水出口付き逆止弁開放維持部材６４の例えば第１出入口８０の雌ねじ部８５を中継部材６２の雄ねじ部７０に螺着して、例えば、雌ねじ部８５を形成するねじ孔の底面８６で押圧部材６３の横軸部７６の両方の端部７７，７７を押圧して当該端部７７，７７を中継部材６２の一端面６２ｅに押し付けた状態となるように、水出口付き逆止弁開放維持部材６４を中継部材６２に取り付ける。
以上により、注入孔２８の逆止弁４０を流路開放状態に維持する逆止弁開放維持手段６０Ａが注入孔２８に取付けられて水抜装置６０が構成される。
即ち、水抜装置６０により、地山の地下水が逆止弁４０、及び、逆止弁開放維持部材６４の水出口となる第３出入口８２を通過して覆工体の内側に水抜きされるように構成される。
【００４２】
尚、水出口付き逆止弁開放維持部材６４としての三方切換弁は、ボール弁を操作して、例えば、第１出入口８０と第３出入口８２とを連通させて第２出入口８１を閉じることができ、かつ、第１出入口８０と第２出入口８１と第３出入口８２とを連通させることができる構成のもの、あるいは、ボール弁を操作して、第１出入口８０と第３出入口８２とを連通させて第２出入口８１を閉じることができ、かつ、第１出入口８０と第２出入口８１とを連通させて第３出入口８２を閉じることができる構成のものを用いればよい。
【００４３】
当該水抜装置６０を用いてセグメントリング３０の外側の地山からの地下水をセグメントリング３０の内側に通水する場合には、第３出入口８２に図外の排水ホース等の一端を連結し、ボール弁を操作して、例えば、互いに直交する位置に設けられた第１出入口８０と第３出入口８２とを連通させて第２出入口８１を閉じることにより、地山からの地下水が水抜装置６０、排水ホースを介して、例えば、発進立坑１００に設置された排水槽に排水され、ポンプ等で排水槽から地上に排水される。
尚、施工するトンネルが上り勾配である場合には、第３出入口８２に排水ホース等を連結せずに、地下水を第３出入口８２からセグメントリング３０の内側に流下させて発進立坑１００に設置された排水槽等に流し、ポンプ等で排水槽から地上に排水するようにすればよい。
【００４４】
また、逆止弁４０の流路が土砂等で塞がった場合、第２出入口８１を開放して、第２出入口８１から棒などを挿入して、逆止弁４０の流路を塞いでいる土砂等を除去することができ、流路の詰まりを解消できるようになる。
【００４５】
浮き上がり防止作業の手順は、以下のとおりである。
例えば、発進立坑１００内において、支持装置５０の取付対象となるセグメント２０の貫通孔２３に円筒部材５３を予め取付けておいて、当該セグメント２０をテール部１１に搬送し、テール部１１にてセグメントリング３０が組み立てられた後に、ねじ部材５２を操作して（回して）、ねじ部材５２を円筒部材５３に取付ける。そして、当該セグメントリング３０がシールド掘進機１の外殻３の後端からトンネル空洞部に設置された後、ねじ部材５２の先端５２ｔをセグメント２０の外面２２より外側に突出させて地山に突き当てることにより、当該セグメントリング３０を地山に支持させる。
このように、セグメントリング３０が、シールド掘進機１の掘進に伴ってシールド掘進機の後方の形成されたトンネル空洞部に設置された後に、ねじ部材５２を回して、ねじ部材５２の先端５２ｔを当該セグメントリング３０の外面より外側に突出させて地山に突き当てるだけなので、作業が非常に簡単になり、シールドトンネルの施工をスムーズに行えるようになる。
支持装置５０は、例えば図１３に示すように、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数個のセグメントリング３０，３０…の上側に配置されたセグメント２０の貫通孔２３に取付けられる。例えば、支持装置５０は、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数個のセグメントリング３０，３０…の延長方向に沿って千鳥状に配置される。
尚、この場合、図１３に示すように、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数個の全てのセグメントリング３０，３０…の上側に配置されたセグメント２０の貫通孔２３に支持装置５０を設けてもよいし、あるいは、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数個のセグメントリング３０，３０…のうち、任意のセグメントリング３０の上側に配置されたセグメント２０の貫通孔２３にのみ支持装置５０を設けるようにしてもよい。
【００４６】
水抜作業の手順は、以下のとおりである。
セグメントリング３０がシールド掘進機１の外殻３の後端からトンネル空洞部に設置された後に、セグメントリング３０の注入孔２８に逆止弁開放維持手段６０Ａを取付けて水抜装置６０を構成する。
尚、逆止弁開放維持手段６０Ａは、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数個のセグメントリング３０，３０…のすべての注入孔２８、又は、選択された注入孔２８に取付けられることによって、複数個のセグメントリング３０，３０…に複数個の水抜装置６０が設けられる。
また、逆止弁開放維持手段６０Ａを注入孔２８に取付ける際にも、セグメントリング３０の内側に地下水が流下する。この際、トンネルが上り勾配である場合には、セグメントリング３０の内側に流下した地下水が発進立坑１００まで流れるので、発進立坑１００に設置された排水槽等に地下水を集水した後、ポンプ等で排水槽から地上に排水するようにすればよい。また、トンネルが上り勾配でない場合には、セグメントリング３０の内側に流下した地下水をポンプ等を用いて発進立坑１００まで排水するようにすればよい。
【００４７】
特定工事においては、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数個のセグメントリング３０，３０…の外周面と地山（トンネル空洞部の内壁）との間のテールボイドに地山の水が侵入するが、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数個のセグメントリング３０，３０…が支持装置５，５…によって地山に支持されているため、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数個のセグメントリング３０，３０…の浮き上がりが防止されるとともに、テールボイドに侵入した地下水が、水抜装置６０，６０…によって、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数個のセグメントリング３０，３０…の内側に導かれて排水されるので、切羽部分の地山の地下水の水圧を下げることができる。
【００４８】
水抜作業の結果、切羽部分の地山の水圧が基準以下まで下がったと判断された場合には、水抜装置６０の逆止弁開放維持手段６０Ａを注入孔２８から取り外して、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数個のセグメントリング３０，３０…の外周面と地山との間のテールボイドに逆止弁４０，４０…を介して裏込材を充填する。
その後、通常工事に移行する。
【００４９】
尚、支持装置５０は、貫通孔２３に取付けたままでもよいし、あるいは、支持装置５０を貫通孔２３から取り外して、当該貫通孔２３に逆止弁４０を取付けるようにしてもよい。
また、最終的には、セグメントリング３０，３０…の貫通孔２３のセグメントリング３０の内面側の開口は、図外のキャップが取付けられて塞がれる。
【００５０】
実施形態１のシールド工法によれば、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高い場合、シールド掘進機１の掘進に伴ってトンネル空洞部に複数のセグメントリング３０，３０…を設置し、複数のセグメントリング３０，３０…の内面と外面とに亘って貫通する複数の貫通孔２３，２３…に支持装置５０を取付けてこれら複数のセグメントリング３０，３０…の浮き上がり防止作業を行うとともに、複数のセグメントリング３０，３０…の内面と外面とに亘って貫通する複数の注入孔２８，２８（貫通孔２３に逆止弁４０が取付けられた貫通孔）…に逆止弁開放維持手段６０Ａを取付けて水抜装置６０を構成して、これら複数のセグメントリング３０，３０…の内側に地山の地下水を水抜きする水抜作業を行って、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準以下になった場合に、これら複数のセグメントリング３０，３０…の外周面と地山との間の隙間に裏込材を充填する裏込材充填作業を行うようにした。
即ち、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高いと判断された後、トンネル空洞部に設置されるセグメントリング３０の複数の貫通孔２３，２３…に取付けられた各水抜装置６０，６０…による水抜作業が開始されてから、トンネル空洞部に新しいセグメントリング３０が設置される毎に、その新しいセグメントリング３０の複数の貫通孔２３，２３…に取付けられた各水抜装置６０，６０…による水抜作業が行われるので、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高いと判断された後、切羽部分の地山の環境が高水圧環境下である判断された後、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準以下になるまで低下したと判断されるまでの間に、トンネル空洞部に設置された複数のセグメントリング３０：３０…の取付けられた複数の貫通孔２３，２３…に取付けられた各水抜装置６０，６０…により、継続して水抜作業が行われるので、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高い場合に、切羽部分の地山の地下水の水圧を下げることができるようになった。
また、支持装置５０を、例えば図１３に示すように、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数個のセグメントリング３０，３０…の上側に配置されたセグメント２０の貫通孔２３に取付けたので、水抜作業の際に、トンネル空洞部に設置された複数のセグメントリング３０：３０…の外周面と地山との間に地下水が流入して、複数個のセグメントリング３０，３０…に浮力が加わったとしても、複数のセグメントリング３０：３０…が支持装置５０，５０…により地山に支持されているので、複数のセグメントリング３０，３０…の浮き上がりを防止できて、複数のセグメントリング３０，３０…の設計上の設置位置と実際の設置位置とのずれ量を少なくできるようになった。
そして、切羽部分の地山中の地下水の水圧が低下して基準以下になったと判断された後に、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数個のセグメントリング３０，３０…の外周面と地山との間のテールボイドにまとめて裏込材を充填する裏込材充填作業を行うので、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数のセグメントリング３０：３０…を地山に安定に支持させることができる。
【００５１】
また、上述した特許文献１では、シールド掘進機が掘進する毎に、テールボイドへの裏込材の充填作業、排水装置の取付作業、裏込材の削孔作業、排水作業、再度の裏込材充填作業といった多くの作業を行う必要があり、施工期間が長くなるという問題点があった。特に、シールド掘進機が掘進する毎に、テールボイドへの裏込材の充填作業、当該裏込材を削孔する作業、再び、テールボイドに裏込材を充填する充填作業を行うので、非効率的である。
これに対し、実施形態１では、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高い場合、シールド掘進機１が掘進する毎に、トンネル空洞部に設置されるセグメントリング３０の貫通孔２３を利用した浮き上がり防止作業及び水抜作業を行い、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準以下となった場合、それまでに、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数個のセグメントリング３０，３０…のテールボイドへの裏込材充填作業を一括して行うので、作業が簡単となり、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高い場合においてのシールドトンネルの施工をスムーズに行えるようになる。
【００５２】
また、環状覆工体の浮き上がり防止作業は、複数個のセグメントリング３０，３０…の内面と外面とに亘って貫通する貫通孔２３のうち水抜作業に利用した貫通孔２３以外の貫通孔２３に、先端５２ｔがセグメントリング３０の外周面より外側に突出する状態と先端５２ｔが貫通孔２３内に位置される状態とに進退可能に設けられた進退部材としてのねじ部材５２を装着して、当該ねじ部材５２の先端５２ｔをセグメントリング３０の外周面より外側に突出させて地山に突き当てることにより複数の複数個のセグメントリング３０，３０…を地山に支持させたので、複数の複数個のセグメントリング３０，３０…の浮き上がりを防止でき、複数個のセグメントリング３０，３０…の設計上の設置位置と実際の設置位置とのずれ量を少なくできるので、精度の高いシールドトンネルの施工を行える。
【００５３】
また、水抜作業は、貫通孔２３に設置された逆止弁４０を開放状態に維持する逆止弁開放維持手段６０Ａを貫通孔２３に取付けることによって行い、裏込材充填作業は、逆止弁開放維持手段６０Ａを貫通孔２３から取り外した後、当該逆止弁４０付きの貫通孔２３（注入孔２８）に図外の裏込材充填装置を接続して行ったので、水抜作業をスムーズに行えるとともに、水抜作業から裏込材充填作業への移行を簡単に行えるので、シールドトンネルの施工をスムーズに行える。
【００５４】
また、実施形態１のシールド工法に使用した支持装置５０によれば、セグメント２０の内面２１と外面２２とに亘って貫通する貫通孔２３の延長方向中央側に形成された逆止弁取付用の台形ねじにより構成された雌ねじ部２５と、当該雌ねじ部２５に螺着される雄ねじ部５４を外周面に備えるとともに内周面に雌ねじ部５５を備えた円筒部材５３と、円筒部材５３の雌ねじ部５５に螺着されて先端５２ｔがセグメント２０の外面より外側に突出する状態と先端５２ｔが貫通孔２３内に位置される状態とに進退可能に設けられた進退部材としてのねじ部材５２とを備えたので、セグメントリング３０の貫通孔２３に支持装置５０を取付けて、当該セグメントリング３０がシールド掘進機１の外殻３の後端からトンネル空洞部に設置された後、ねじ部材５２の先端５２ｔをセグメント２０の外面２２より外側に突出させて地山に突き当てることにより、当該セグメントリング３０を地山に支持させることができ、セグメントリング３０，３０…の浮き上がりを防止できる。
【００５５】
実施形態１のシールド工法に使用した水抜装置６０によれば、シールド掘進機１の掘進に伴ってシールド掘進機１の後方の形成されたトンネル空洞部に設置されるセグメントリング３０の内面と外面とに亘って貫通する貫通孔２３に取付けられた逆止弁４０と、地山の地下水が逆止弁４０を通過してセグメントリング３０の内側に水抜きされるように逆止弁４０を開放状態に維持するように構成された逆止弁開放維持手段６０Ａと、を備える。
逆止弁４０は、貫通孔２３への取付部として機能する円筒部４１と、弁部４２とを備え、弁部４２は、弁体部４４と、弁座４５とを備えて構成され、弁体部４４は、左右の弁体４６，４６と、弁体支持部４７とを備え、弁体支持部４７と弁体４６，４６との境界部を介して弁体４６，４６が回転可能に構成され、弁座４５は、円筒部４１の内周面より円筒部４１の中心線に向けて突出する円環状壁面により形成される。
逆止弁開放維持手段６０Ａは、逆止弁開放部材６１と、中継部材６２と、逆止弁開放部材６１を押圧する押圧部材６３と、水出口付き逆止弁開放維持部材６４とを備える。
逆止弁開放部材６１は、セグメントリング３０の内面２１側から注入孔に挿入されて逆止弁４０の左右の弁体４６，４６を押し開ける左右の爪部６５，６５を備えた二股先端部６６と、二股先端部６６の後端の中央部６６ｅより後方に延長する軸部６７とを備える。
中継部材６２は、中心軸に沿った方向の一端開口６２ａ側の外周面に水出口付き逆止弁開放維持部材のねじ部材のねじ部が螺着される雄ねじ部７０を備えるとともに、中心軸に沿った方向の他端開口６２ｂ側の外周面に、注入孔の例えば台形ねじ等の雌ねじ部に螺着される雄ねじ部７１を備えた円筒部材により構成される。
押圧部材６３は、先端側に逆止弁開放部材６１の軸部が挿入される入口を備えるとともに一端が閉塞された鞘管部７５と、鞘管部７５の一端部から鞘管部７５の中心軸と直交する方向に互いに離れるように設けられた左右の横軸部７６とを備えたＴ字形状に形成される。
そして、水出口付き逆止弁開放維持部材６４を構成する例えば三方切換弁が、中継部材６２の雄ねじ部７０に螺着して、押圧部材６３の横軸部の両端部を中継部材６２の一端開口６２ａに押し付けた状態となるように取付けられたことによって、逆止弁が開放状態に維持されて、地山の地下水が、逆止弁、及び、逆止弁開放維持部材６４の水出口を通過してセグメントリングの内側に水抜きされるように構成された。
当該水抜装置６０を使用したことにより、トンネル空洞部に設置されたセグメントリング３０の外周面と地山との間に流入した地下水をセグメントリング３０の内側に水抜きする水抜作業を簡単に行えるようになった。
【００５６】
実施形態１のシールド工法に使用した水抜装置６０によれば、水出口付き逆止弁開放維持部材６４を、３つの出入口（ポート）８０，８１，８２を有した三方切換弁により構成したので、第１出入口８０の雌ねじ部８５を中継部材６２の雄ねじ部７０に螺着して、三方切換弁を中継部材６２に取付けて、互いに直交する位置に設けられた第１出入口８０と第３出入口８２とを連通させて第２出入口８１を閉じることにより、セグメントリング３０の外周面と地山との間に流入した地下水を水抜装置６０を介してセグメントリング３０の内側に水抜きする水抜作業を簡単に行えるようになるとともに、逆止弁４０の流路が土砂などで塞がった場合、第２出入口８１を開放して、第２出入口８１から棒などを挿入して、逆止弁４０の流路を塞いでいる土砂などを除去することができるので、水抜作業及び逆止弁４０の詰まり解除作業を容易に行える水抜装置６０となる。
【００５７】
実施形態２
ねじ部材５２の代わりに、図１４に示すような、ねじ管部材５２０を用いてもよい。
ねじ管部材５２０は、例えば合成樹脂や鉄などにより形成されたねじ管５１０と蓋５３０とを備えて構成される。
ねじ管５１０は、外周面の全面に形成された雄ねじ部５１１と、他端開口５２１側の外周面に形成されて管の内面と外面とに亘って貫通する貫通孔５２２とを備える。貫通孔５２２は、１つ以上形成されている。
蓋５３０は、ねじ管５１０の一端開口５２３を開閉可能なように、内周面に、ねじ管５１０の一端開口５２３側の雄ねじ部５１１に螺着される雌ねじ部５３１が形成されて、一端開口５２３を塞ぐように着脱可能に構成された一端有底の円形筒状蓋により形成される。
【００５８】
貫通孔２３のセグメント内面２１側の開口からねじ管部材５２０の他端開口５２１側を貫通孔２３に挿入し、ねじ管５１０の雄ねじ部５１１を円筒部材５３の雌ねじ部５５に螺着してねじ管５１０の他端開口５２１側をセグメントリング３０の外面より外側に突出させて地山に突き当てることにより、当該セグメントリング３０を地山に支持させる。その後、蓋５３０を取り外して、一端開口５２３を開放し、一端開口５２３に排水ホース等を連結することで、地山からの地下水が、貫通孔５２２、ねじ管５１０の内側、一端開口５２３、排水ホース等を介してセグメントリング３０の内側に排水される。
【００５９】
実施形態１のねじ部材５２の代わりに、ねじ管部材５２０を用いることにより、浮き上がり防止作業、及び、水抜作業の両方を行えるようになる。
【００６０】
また、セグメントリング設置区間Ｙに設置される複数のセグメントリング３０，３０…の全ての貫通孔２３にねじ管部材５２０を取付けるようにして、浮き上がり防止作業、及び、水抜作業の両方を行って、切羽部分の地山の水圧が低下して基準以下になったと判断された後に、貫通孔２３からねじ管部材５２０を取り外し、このねじ管部材５２０を取り外した貫通孔２３に逆止弁４０を取付けて、セグメントリング設置区間Ｙに設置される複数のセグメントリング３０，３０…の外側のテールボイドに裏込材を充填するようにしてもよい。
【００６１】
また、進退部材としてのねじ部材５２やねじ管部材５２０の外周面に形成された雄ねじ部が螺着できるような雌ねじ部を備えた貫通孔をセグメント２０に形成することによって、ねじ部材５２やねじ管部材５２０の進退をガイドする円筒部材５３を用いることなく、ねじ部材５２やねじ管部材５２０をセグメント２０の貫通孔の雌ねじ部に直接に螺着する構成の支持装置を用いるようにしても良い。
【００６２】
また、貫通孔２４の中心線に沿った方向の中央側に設けられる雌ねじ部２５としての台形ねじと、この台形ねじに直接螺着されて進退可能に構成されたねじ部材やねじ管部材とにより構成された支持装置を用いても良い。
【００６３】
尚、切羽部分の地山の水圧状況、セグメントリング設置区間Ｙに設置されるセグメントリング３０の数等の条件、例えば、切羽部分の地山の水圧が基準よりも若干高い程度であってセグメントリング設置区間Ｙに設置したセグメントリング３０の数が少ない場合等において、セグメントリング設置区間Ｙに設置される複数のセグメントリング３０，３０…の浮き上がり防止作業が不要であると判断される場合には、セグメントリング設置区間Ｙに設置される複数のセグメントリング３０，３０…の浮き上がり防止作業を行わずに、水抜作業を行い、切羽部分の地山の水圧が基準以下に低下したと判断された後に、当該セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数のセグメントリング３０，３０…の外周面と地山との間のテールボイドに裏込材を充填するようにしてもよい。
即ち、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高い場合、シールド掘進機１の掘進に伴ってトンネル空洞部に複数のセグメントリング３０，３０…を設置し、これら複数のセグメントリング３０，３０…の内面と外面とに亘って貫通する貫通孔２３を複数利用して、これら複数のセグメントリング３０，３０…の内側に地山の地下水を水抜きする水抜作業を行ったことによって、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準以下になった場合に、これら複数のセグメントリング３０，３０…の外周面と地山との間の隙間に裏込材を充填する裏込材充填作業を行うようにしてもよい。
【００６４】
また、切羽部分の地山中の地下水の水圧が基準よりも高いか否かは、例えば、チャンバ５内の土圧を計測するために隔壁４に設けられた図外の土圧計で計測される土圧値が基準となる設計土圧値（例えば０．３ＭＰａ）よりも高いか否かで判断する。
即ち、シールド掘進機１の掘進作業中に土圧計で計測されて図外の運転席の表示手段に表示されるチャンバ５内の土圧値を観測し、当該土圧値が設計土圧値よりも高くなった場合に、セグメントリング設置区間Ｙにおいて裏込材充填作業を行わずに水抜作業を行い、その後、チャンバ５内の土圧値が、設計土圧値よりも低くなった場合に、セグメントリング設置区間Ｙに設置された複数のセグメントリング３０，３０…の外周面と地山との隙間であるテールボイドに裏込材を充填する裏込材充填作業を行うことによって当該セグメントリング設置区間Ｙでのシールドトンネルを完成させる。
具体的には、チャンバ５内の土圧値が高い場合、当該土圧値と設計土圧値との差から、チャンバ５内の土圧値が設計土圧値よりも低くなるのに要するセグメントリング設置区間Ｙの長さを予測し、予測した長さのセグメントリング設置区間Ｙでの施工（水抜作業を行って裏込材充填作業を行わない施工）が終了した時点でチャンバ５内の土圧値を確認して、当該時点での土圧値が設計土圧値よりも高ければセグメントリング設置区間Ｙの長さを延長し、当該時点での土圧値が設計土圧値よりも低ければ当該時点までにセグメントリング設置区間Ｙに設置された複数のセグメントリング３０，３０…の外周面と地山との隙間であるテールボイドに裏込材を充填する裏込材充填作業を行うことによって当該セグメントリング設置区間Ｙでのシールドトンネルを完成させるようにすればよい。
【００６５】
また、覆工部材として、鉄筋コンクリート製のセグメント２０を用いた例を示したが、鉄筋コンクリート製以外の、鋼製のセグメント、ダクタイル鋳鉄製のセグメント、コンクリートと鋼材の合成構造からなるセグメント等を用いても構わない。
【符号の説明】
【００６６】
１  シールド掘進機、３  外殻、１１  テール部、２０  セグメント（覆工部材）、
２３  貫通孔、３０  セグメントリング（環状覆工体）、４０  逆止弁、
５２  ねじ部材（進退部材）、６０Ａ  逆止弁開放維持手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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