(57)【要約】      （修正有）【課題】シールドマシン発進時の立坑内での作業の効率を低下させることなく、発進口の軸方向の間隔をおいた２箇所に止水部材を設けることができるシールドマシン発進用エントランスを提供する。【解決手段】外側止水部材２２と外側リング金物２４を取り外しておき、シールドマシンの先端のカッタとコンクリート壁１６の側面１６Ａとの間に隙間を、作業員が行き来することで、発進口１８の内側から土留め壁を構成する鋼矢板などの切断作業や撤去作業などの作業を行なう。そして、それら作業が終了したならば、外側リング金物分割体を内側リング金物分割体を介してコンクリート壁１６の側面１６Ａに取り付け、外側リング金物分割体に各外側止水部材分割体を取り付ける。【選択図】図１
2010116735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立坑の壁面に設置されたコンクリート壁と、このコンクリート壁に設けられた発進口とを備え、前記発進口はシールドマシンの胴部の外径よりも大きな寸法の内径で形成されたシールドマシン発進用のエントランスであって、
前記立坑の壁面と反対に位置するコンクリート壁の側面に、前記発進口と同軸上で前記発進口の外周部から半径方向内側に突出しつつ周方向に延在し前記シールドマシンの胴部の外周面に弾接可能な環状の内側止水部材が設けられ、
前記発進口の端部の前方に、前記シールドマシンの胴部の外周面に弾接可能な環状の外側止水部材が前記内側止水部材と同軸上に設けられ、
前記外側止水部材は、前記コンクリート壁の側面に取着される環状の外側リング金物に設けられており、
前記外側リング金物は、前記発進口の周方向に分割され前記コンクリート壁の側面に着脱可能な複数の外側リング金物分割体で構成され、
前記外側止水部材は、前記外側リング金物分割体毎にそれぞれ取り付けられた複数の円弧状の外側止水部材分割体で構成されている、
ことを特徴とするシールドマシン発進用のエントランス。
【請求項２】
前記内側止水部材と前記外側止水部材は共に、シールドマシンの胴部に接触しない状態で、前記発進口の半径方向内方に突出しそれらの内径が前記シールドマシンの胴部の外径よりも小さい寸法の初期位置となるように配置され、
前記内側止水部材が前記外側止水部材に対向する箇所で周方向に間隔をおいた複数箇所に、前記初期位置から前記シールドマシンの前進方向と反対の方向への前記内側止水部材の変形を阻止する内側フラッパが配置され、
前記内側フラッパは前記コンクリート壁の側面に取着され、
前記各外側止水部材分割体が前記外側止水部材に対向する箇所と反対の箇所で周方向に間隔をおいた複数箇所に、前記初期位置から前記シールドマシンの前進方向と反対の方向への前記外側止水部材の変形を阻止する外側フラッパが配置され、
前記外側フラッパは前記外側リング金物分割体に取着されている、
ことを特徴とする請求項１記載のシールドマシン発進用のエントランス。
【請求項３】
前記コンクリート壁に内側リング金物が取り付けられ、
前記内側リング金物は、前記発進口の内周面を形成する円筒板部と、前記円筒板部の端部から起立し前記円筒板部の端部外周に沿って延在する環板部とを備え、
前記内側止水部材と内側フラッパは、前記環板部を介して前記コンクリート壁に取着されている、
ことを特徴とする請求項１または２記載のシールドマシン発進用のエントランス。
【請求項４】
前記内側止水部材と内側フラッパは、前記環板部の内周部を介して前記コンクリート壁に取着され、
前記外側リング金物分割体は、前記環板部の外周部を介して前記コンクリート壁に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項３記載のシールドマシン発進用のエントランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立坑からシールドマシンを発進させる際のシールドマシン発進用のエントランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
シールドマシンを用いて、下水管や、ガス管、電力管、共同溝などのトンネル施工を行なう場合、地盤改良を施したのち、鋼矢板あるいはシートパイプ、ＳＭＷなどの土留め壁により立坑を構築し、立坑内の壁面にシールドマシン発進用のエントランスを設ける。
このエントランスは、例えば、コンクリートで覆われた発進口を備え、発進口は、シールドマシンの胴部の外径よりも大きな寸法の内径で形成される。
そして、発進口の入り口の内周面には、シールドマシンの胴部に弾接し、シールドマシン発進時の泥水の立坑内への流入を阻止するため、シールドマシンの胴体に弾接する止水部材が設けられる。
この止水部材は、掘削箇所の水圧が大きい場合や、シールドマシンの後部に対して前部の屈曲範囲が大きく前部と後部との境の箇所に、前部の屈曲を許容するための凹部が設けられている場合には、単一の止水部材では泥水の立坑内への流入を阻止できないため、止水部材は、発進口の軸方向の間隔をおいた２箇所に設けられる（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。
【特許文献１】特開平７−１１９３８１
【特許文献２】特開平１０−７２９９６
【特許文献３】特開平１０−１５９４８２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一方、市街地などで行なうトンネル工事では、立坑はシールドマシンを搬入できる必要最小限の大きさで構築される。
このような場合、止水部材を発進口の軸方向の間隔をおいた２箇所に設けたのでは、発進口の長さが大きくなり、これに伴いコンクリート壁の厚さも大きくなることから、シールドマシン先端のカッタとエントランスとの間を作業員が行き来できなくなり、シールドマシン発進時の作業の効率が低下してしまう。
より詳細に説明すると、立坑内へのシールドマシンの搬入、組み立て、設置に、例えば、２週間程度かかり、その後、発進口の内部から、土留め壁を構成する鋼矢板などをガス切断機などを用いて切断し、撤去する作業が行なわれる。
そして、この撤去作業の終了後に、シールドマシンを前進させシールドマシンによる掘削作業が行われる。
したがって、市街地などで行なうトンネル工事で、立坑がシールドマシンを搬入できる必要最小限の大きさで構築され、止水部材を発進口の軸方向の間隔をおいた２箇所に設けたのでは、発進口の軸心に沿ったエントランスの厚さが大きくなり、シールドマシン先端のカッタとエントランスとの間を作業員が行き来できなくなり、鋼矢板などの切断作業や撤去作業を行い難く、シールドマシン発進時の作業の効率が低下してしまう。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、シールドマシン発進時の立坑内での作業の効率を低下させることなく、発進口の軸方向の間隔をおいた２箇所に止水部材を設けることができるシールドマシン発進用エントランスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記目的を達成するため本発明は、立坑の壁面に設置されたコンクリート壁と、このコンクリート壁に設けられた発進口とを備え、前記発進口はシールドマシンの胴部の外径よりも大きな寸法の内径で形成されたシールドマシン発進用のエントランスであって、前記立坑の壁面と反対に位置するコンクリート壁の側面に、前記発進口と同軸上で前記発進口の外周部から半径方向内側に突出しつつ周方向に延在し前記シールドマシンの胴部の外周面に弾接可能な環状の内側止水部材が設けられ、前記発進口の端部の前方に、前記シールドマシンの胴部の外周面に弾接可能な環状の外側止水部材が前記内側止水部材と同軸上に設けられ、前記外側止水部材は、前記コンクリート壁の側面に取着される環状の外側リング金物に設けられており、前記外側リング金物は、前記発進口の周方向に分割され前記コンクリート壁の側面に着脱可能な複数の外側リング金物分割体で構成され、前記外側止水部材は、前記外側リング金物分割体毎にそれぞれ取り付けられた複数の円弧状の外側止水部材分割体で構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、外側止水部材と外側リング金物を取り外しておくことで、シールドマシンの先端のカッタとコンクリート壁の側面との間に隙間を確保でき、この隙間から土留め壁を構成する鋼矢板などの切断作業や撤去作業などのシールドマシン発進前の作業を効率良く行なえる。
そして、それらの作業の終了後、外側止水部材を外側リング金物を介してコンクリート壁の側面に取り付け、２重の止水部材が発進口に装備される。
この場合も、外側止水部材と外側リング金物は、それぞれ周方向に分割された分割体で構成されているので、効率良く取り付けることが可能となる。
したがって、エントランスの厚さを最小限にでき、市街地などで行なうトンネル工事で、シールドマシンを搬入できる必要最小限の大きさで立坑が構築された場合にも、２重の止水部材を発進口に装備してトンネル掘削工事を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
図１は立坑内に設置されたエントランス部分の断面図、図２はエントランスの正面図、図３（Ａ）は外側リング金物の正面図、（Ｂ）は同側面図、図４（Ａ）は外側止水部材の初期状態の説明図、（Ｂ）は外側止水部材がシールドマシンの前進方向に変形した状態の説明図、図５（Ａ）はヒンジの平面図、（Ｂ）は同正面図、図６（Ａ）は外側リング金物の正面図、（Ｂ）は同側面図、図７（Ａ）は内側止水部材の初期状態の説明図、（Ｂ）は内側止水部材がシールドマシンの前進方向に変形した状態の説明図、図８（Ａ）はヒンジの平面図、（Ｂ）は同正面図である。
シールドマシン発進用のエントランス１０は立坑１２内の壁面１４に設置されたコンクリート壁１６と、このコンクリート壁１６に設けられた発進口１８とを備えている。
発進口１８は、シールドマシンの胴部の外径よりも大きな寸法の内径を有し、その軸心を横方向（本実施の形態では水平方向）に向けて配置されている。
そして、立坑１２の壁面１４と反対に位置する発進口１８の一方の端部の外周に内側止水部材２０が設けられ、発進口１８の端部の前方に、外側リング金物２４を介して外側止水部材２２が設けられている。
【０００７】
図１に示すように、内側止水部材２０は、立坑１２の壁面１４と反対に位置するコンクリート壁１６の側面１６Ａに内側リング金物２６を介して取着されている。
図３に示すように、内側リング金物２６は、周方向に分割された複数の内側リング金物分割体２８からなる。
各内側リング金物分割体２８は金属の薄板で形成され、発進口１８の内周面を形成する円筒板部２８０２と、円筒板部２８０２の端部から起立する環板部２８０４と、周方向に間隔をおいた複数箇所で円筒板部２８０２と環板部２８０４とを連結する補強板部２８０６とを有している。
複数の内側リング金物分割体２８がコンクリート壁１６に取着された状態で、円筒板部２８０２により発進口１８の内周面が形成され、環板部２８０４は発進口１８の縁の全周に沿って延在し、コンクリート壁１６の側面１６Ａと環板部２８０４とはほぼ同一面上に位置する。
【０００８】
内側止水部材２０はゴムなどのような弾性材料で環板状に形成され、その内径は、シールドマシンの胴部の外周面に弾接するように、シールドマシンの胴部の外径よりも小さい寸法でされている。
図４に示すように、内側止水部材２０は環板部２８０４の内周部にスペーサ３０を介してボルトナットで取着され、これにより内側止水部材２０は、発進口１８の軸心と同軸上に配置され、シールドマシンの胴部に接触しない状態で、発進口１８の半径方向内方に突出しその内径がシールドマシンの胴部の外径よりも小さい寸法の初期位置となるように配置される。本実施の形態では、内側止水部材２０が発進口１８の軸心と直交する面内で半径方向内方に突出した状態が初期位置となる。
内側止水部材２０は、発進時、シールドマシンを前進させて発進口１８の内部にカッタを挿入し、カッタの先端が立坑１２の壁部に当接し、あるいは、近接した状態のカッタの後方に位置する胴部の外周面に弾接される箇所に配置される。したがって、環板部２８０４はコンクリート壁１６の側面１６Ａとほぼ同一面上に位置していることから、内側止水部材２０は立坑１２の壁面１４から必要最小限離れた箇所に配置され、また、コンクリート壁１６の厚さも必要最小限の厚さとなる。
【０００９】
図４に示すように、内側止水部材２０が外側止水部材２２に対向する箇所で周方向に間隔をおいた複数箇所に、初期位置からシールドマシンの前進方向と反対の方向への内側止水部材２０の変形を阻止する内側フラッパ３２が配置されている。
内側フラッパ３２は、金属などのような剛性を有する材料の薄板で形成されている。
内側フラッパ３２は、基部３２０２と、この基部３２０２にヒンジ３２０４を介して連結された先部３２０６とを有し、基部３２０２がボルトナットにより内側止水部材２０と共に環板部２８０４に取着され、これにより内側フラッパ３２は内側リング金物２６を介して発進口１８の端部に取着されている。
図５に示すように、ヒンジ３２０４は、基部３２０２に形成された筒部３２１２と、先部３２０６に形成された筒部３２１４とに軸３２１６が挿通されることで構成されている。
そして、ヒンジ３２０４は、先部３２０６が基部３２０２と同一平面上に位置する第１の状態から、シールドマシンの前進方向へ先部３２０６が揺動するものの、基部３２０２に形成された筒部３２１２が対向する先部３２０６の部分に当接することで、あるいは、先部３２０６に形成された筒部３２１４が対向する基部３２０２の部分に当接することで、第１の状態からシールドマシンの前進方向と反対の方向へ揺動できないように構成され、これにより初期位置からシールドマシンの前進方向と反対の方向への内側止水部材２０の変形が阻止される。
なお、図１、図２において符号３４はグラウト金具を示しており、グラウト金具３４は、発進口１８内で組み立てられたセグメントの外周面と発進口１８の内周面との間の隙間を塞ぐためにセメントなどを注入するためのものである。
【００１０】
図１に示すように、外側止水部材２２は環状の外側リング金物２４を介して内側止水部材２０と同軸上に設けられている。
図６に示すように、外側リング金物２４は、周方向に分割された複数の外側リング金物分割体３６からなる。
各外側リング金物分割体３６は金属の薄板で形成され、環板部２８０４の外周部にボルトナットで取着される取り付け板部３６０２と、取り付け板部３６０２から起立する円筒板部３６０４と、円筒板部３６０４の先端に設けられた環板部３６０６と、周方向に間隔をおいた複数箇所で取り付け板部３６０２と円筒板部３６０４と環板部３６０６の外周部とを連結する外周補強板部３６０８と、周方向に間隔をおいた複数箇所で円筒板部３６０４と環板部３６０６の内周部とを連結する内周補強板部３６１０とを有している。
取り付け板部３６０２が内側リング金物分割体２８の環板部２８０４の外周部に取着された状態で、環板部３６０６は発進口１８の軸心と直交する面と平行する面上に位置している。
【００１１】
外側止水部材２２はゴムなどのような弾性材料で環板状に形成され、その内径は、シールドマシンの胴部の外周面に弾接するように、シールドマシンの胴部の外径よりも小さい寸法でされている。本実施の形態では、図２に示すように、外側止水部材２２の内径は、内側止水部材２０の内径よりも僅かに小さい。
外側止水部材２２は、外側リング金物分割体３６毎にそれぞれ取り付けられた複数の円弧板状の外側止水部材分割体３８で構成されている。
図７に示すように、外側止水部材分割体３８は外側リング金物分割体３６の環板部３６０６の内周部にスペーサ４０を介してボルトナットで取着され、これにより外側止水部材２２は、発進口１８の端部の前方（コンクリート壁１６の側面１６Ａの前方で）で内側止水部材２０と同軸上に配置され、また、シールドマシンの胴部に接触しない状態で、発進口１８の半径方向内方に突出しその内径がシールドマシンの胴部の外径よりも小さい寸法の初期位置となるように配置される。本実施の形態では、外側止水部材２２が発進口１８の軸心と直交する面内で半径方向内方に突出した状態が初期位置となる。
なお、初期位置において、外側止水部材２２は本実施の形態では、コンクリート壁１６の側面１６Ａから４０〜５０ｃｍ程度離れた箇所に位置している。
【００１２】
図７に示すように、各外側止水部材分割体３８が外側止水部材２２に対向する箇所と反対の箇所で周方向に間隔をおいた複数箇所に、初期位置からシールドマシンの前進方向と反対の方向への外側止水部材２２の変形を阻止する外側フラッパ４２が配置されている。
外側フラッパ４２は、金属などのような剛性を有する材料の薄板で形成されている。
外側フラッパ４２は、基部４２０２と、この基部４２０２にヒンジ４２０４を介して連結された先部４２０６と、先部４２０６に設けられた係止板４２０８とを有している。
外側フラッパ４２は、基部４２０２がボルトナットにより外側止水部材２２と共に環板部３６０６の内周部に取着されている。
図８に示すように、ヒンジ４２０４は、基部４２０２に形成された筒部４２１０と、先部４２０６に形成された筒部４２１２とに軸４２１４が挿通されることで構成されている。
係止板４２０８は、先部４２０６から基部４２０２に延在している。
そして、ヒンジ４２０４は、先部４２０６が基部４２０２と同一平面上に位置する第１の状態から、シールドマシンの前進方向へ先部４２０６が揺動するものの、係止板４２０８が基部４２０２に当接することで、第１の状態からシールドマシンの前進方向と反対の方向へ揺動できないように構成され、これにより初期位置からシールドマシンの前進方向と反対の方向への外側止水部材２２の変形が阻止される。
【００１３】
本実施の形態によれば、２重の止水部材２０、２２を備えるエントランス１０であるので、立坑１２内への泥水の浸入を阻止しつつシールドマシンの掘削可能が可能となることは無論のこと、さらに、次の効果が奏される。
外側止水部材２２はコンクリート壁１６の側面１６Ａに対して取り付け取り外しが可能であるため、外側止水部材２２を取り外しておくことで、必要最小限の大きさで立坑１２を構築し、立坑１２内にエントランス１０を設置し、立坑１２内にシールドマシンを搬入した状態で、シールドマシンの先端のカッタとコンクリート壁１６の側面１６Ａとの間に隙間を確保でき、作業員がこの隙間を行き来することで、発進口１８の内側から土留め壁を構成する鋼矢板などの切断作業や撤去作業などの作業を行なうことが可能となり、シールドマシン発進前の作業の効率を高める上で有利となる。
【００１４】
そして、それら作業が終了したならば、外側リング金物分割体３６を内側リング金物分割体２８を介してコンクリート壁１６の側面１６Ａに取り付け、外側リング金物分割体３６に各外側止水部材分割体３８を取り付ける。あるいは、予め外側止水部材分割体３８を外側リング金物分割体３６に取り付けておき、この外側リング金物分割体３６を内側リング金物分割体２８の環状板３６０６に取り付ける。これにより、止水部材２０、２２が発進口１８に２重に装備されることなる。
この場合、外側止水部材分割体３８および外側リング金物分割体３６は周方向に分割され小型化されているので、取り扱いが便利となり、したがって、シールドマシンの先端のカッタとコンクリート壁１６の側面１６Ａとの間の隙間から、外側止水部材分割体３８および外側リング金物分割体３６を発進口１８に取り付ける作業の効率を高める上で有利となる。
したがって、エントランス１０の厚さを最小限にでき、市街地などでシールドマシンを搬入できる必要最小限の大きさで立坑１２が構築された場合にも、２重の止水部材２０、２２を発進口１８に装備してトンネル掘削工事を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】立坑内に設置されたエントランス部分の断面図である。
【図２】エントランスの正面図である。
【図３】（Ａ）は外側リング金物の正面図、（Ｂ）は同側面図である。
【図４】（Ａ）は外側止水部材の初期状態の説明図、（Ｂ）は外側止水部材がシールドマシンの前進方向に変形した状態の説明図である。
【図５】（Ａ）はヒンジの平面図、（Ｂ）は同正面図である。
【図６】（Ａ）は外側リング金物の正面図、（Ｂ）は同側面図である。
【図７】（Ａ）は内側止水部材の初期状態の説明図、（Ｂ）は内側止水部材がシールドマシンの前進方向に変形した状態の説明図である。
【図８】（Ａ）はヒンジの平面図、（Ｂ）は同正面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０……エントランス、１２……立杭、１４……壁面、１６……コンクリート壁、１８……発進口、２０……内側止水部材、２２……外側止水部材、２４……外側リング金物、２６……内側リング金物、３２……内側フラッパ、４２……外側フラッパ。
【図１】
2010116735.tif 000003
【図２】
2010116735.tif 000004
【図３】
2010116735.tif 000005
【図４】
2010116735.tif 000006
【図５】
2010116735.tif 000007
【図６】
2010116735.tif 000008
【図７】
2010116735.tif 000009
【図８】
2010116735.tif 000010