(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削されたトンネルの内面に沿って配設されるセグメントの背面に取り付けられ、内部に注入される裏込め材によって膨張して前記セグメントと地山の空間をシールするための裏込め材注入用袋体であって、
前記袋体の長さ方向の両端に余尺部分が形成され、
この余尺部分が開く程度を制限するとともに、前記裏込め材が注入される圧力より小さい所定圧力で解離可能であって、前記裏込め材の自重による垂れ下がりを制限する制限部材が、前記袋体の幅方向に延在して設けられていることを特徴とするトンネルのセグメントの裏込め材注入用袋体。
【請求項２】
前記余尺部は前記袋体の前記両端を内折り又は外折りに折り畳んで形成され、前記制限部材は折り畳み後の前記袋体の端側に設けられている請求項１記載のトンネルのセグメントの裏込め材注入用袋体。
【請求項３】
前記袋体の長さ方向の少なくとも一端側に前記裏込め材の注入口が設けられている請求項１記載のトンネルのセグメントの裏込め材注入用袋体。
【請求項４】
掘削されたトンネルの内面に沿って配設されるセグメントの背面に袋体を取り付け、この袋体の内部に注入される裏込め材によって前記袋体を膨張させて前記セグメントと地山の空間をシールする裏込め方法であって、
前記袋体の両端に形成された余尺部分が開く程度を制限しながら前記裏込め材を注入し、前記余尺部分を部分的に残したまま前記袋体が膨張して前記地山に接するようにした第１工程と、
更に前記裏込め材を注入すると、前記余尺部分が開く第２工程とを含むことを特徴とするトンネルのセグメントの裏込め方法。
【請求項５】
掘削されたトンネルの内面に沿って配設されるセグメントの背面に取り付けられ、内部に注入される裏込め材によって膨張して前記セグメントと地山の空間をシールするための裏込め材注入用袋体であって、
前記袋体の長さ方向を複数の分割部分に分割するとともに、前記裏込め材が注入され所定圧力になると解離可能であって、所定の分割部分を膨張させて地山に接させて固定し、残りの分割部分が順次地山に接するようにし、前記袋体の全体がずり落ちるのを防止する分割部材が、前記袋体の長さ方向に列設されていることを特徴とするトンネルのセグメントの裏込め材注入用袋体。
【請求項６】
前記裏込め材の注入口を前記袋体の長さ方向の途中に設け、前記分割部材の長さ方向の配設ピッチを前記注入口の両側で異ならせた請求項５記載の裏込め材注入用袋体。
【請求項７】
前記裏込め材の注入口を前記袋体の長さ方向の少なくとも一端に設けた請求項５記載の裏込め材注入用袋体。
【請求項８】
掘削されたトンネルの内面に沿って配設されるセグメントの背面に袋体を取り付け、前記袋体の内部に注入される裏込め材によって前記袋体を膨張させて前記セグメントと地山の空間をシールする裏込め方法であって、
前記袋体の長さ方向を複数に分割し、裏込め材を注入することにより分割された前記袋体の所定部分を膨張させて前記地山に接し、前記袋体の全体のずり落ちを防止するようにした第１工程と、
更に前記裏込め材を注入して、前記袋体の残りの分割された部分を順次膨張させる第２工程とを含むことを特徴とするトンネルのセグメントの裏込め方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド工法などでトンネルを構築する際にセグメントと地山の間をシールする為に用いられるトンネルのセグメントの裏込め材注入用袋体及びトンネルのセグメントの裏込め方法に関する。
【０００２】
シールド工法は、シールドと呼ばれるトンネル掘削機を地中に推進させて土砂の崩壊を防ぎながらその内部で安全に掘削作業や覆工作業を行ってトンネルを構築していくものである。このシールド工法の詳細を図１１により説明する。
【０００３】
図１１において、１は地山、２は覆工部材としてのセグメントリングＳＲを形成するセグメント、３は地山１との間の空間（余掘）６を完全に充填するための裏込め材、４は地山を推進掘削するシールド機である。
【０００４】
シールド機４は、前からフード部４ａ、ガーダー部４ｂ、テール部４ｃと呼ばれる３つの異なる機能を有する部分で構成される。最先端のフード部４ａで切羽の切削を行いつつ、テール部４ｃ内でセグメント２を組み立ててセグメントリングＳＲを形成して一次覆工を行う。ガーダー部４ｂ内に複数のジャッキ４ｄがセグメントリングＳＲに押し当て可能に配設されており、このジャッキ４ｄの推力でシールド機４は前方に推進する。覆工部材の一部であるセグメントリングＳＲを形成するセグメント２は、コンクリート、鋼、鋳鉄及びこれらを合成したものであり、ジャッキ４ｄの推力の反力受けとしての役目、トンネル施工中の支保工としての役割、単独又は二次覆工材と併用して永久的な覆工構造物としての役割を果たしている。裏込め材３は、モルタル，コンクリート等であり、セグメントリングＳＲの背部の余掘６を完全に充填することにより、覆工完成後の地山１のゆるみを防ぎ、土圧を覆工に均一に伝える役割を果たす。
【０００５】
裏込め材３は流動材であるため、カバー機能を有するテール部４ｃが通過した後のセグメントリングＳＲの背面に対して裏込め材３が注入される。しかしながら、テール部４ｃのカバー機能は完全ではなく、テール部４ｃ直後のセグメントリングＳＲに対して裏込め材３を注入すると、裏込め材３がテール部４ｃと地山との隙間を経てシールド機４の切羽前方にまわりカッターヘッドや土砂運搬用コンベアに悪影響を及ぼす。そこで、裏込め材３の注入はシールド機４から相当距離隔てたセグメントリングＳＲに対して行われ、裏込め材３がシールド機４まで至らないようにしている。そのため、隣接するもの同志がボルト接合されたセグメントリングＳＲの先端部分は不安定な状態になっており、ジャッキ４ｄの推力で変形したりする。セグメントリングＳＲが変形すると、修復のために多大な時間と労力を費やすことになる。
【０００６】
シールド機４直後のセグメントリングＳＲに対して裏込め材３を注入できると、切羽に近いセグメントリングＳＲが地山１に固定され、セグメントリングＳＲはジャッキ圧に対して強くなる。また、トンネルの急曲線部では、セグメントリングＳＲの背面の余堀６に大小ができるため、セグメントリングＳＲは益々不安定になり易く、できるだけ早い時期に裏込め材３を注入することが望ましい。
【０００７】
そこで、裏込め材３の早期注入を可能にするために、図１２のように、セグメント２の背面に袋体１０１を取付け、袋体１０１に裏込め材３を注入し、袋体１０１で余堀部６を埋める裏込め工法が採用されている。この袋体１０１は、裏込め材３の水分は通しても裏込め材３の硬化性を有する成分は通さないという濾過性能を有するとともに、裏込め材を注入する際の内圧（外水圧と注入圧との差）に耐えるような材質であって、セグメント２の背面の余堀部６を完全に埋め尽くすだけの体積を有するものに形成されている。この袋体１０１を用いることによって、セグメント２の早期固定と、裏込め材３のシールド機４への漏れ込み防止のシールとの両立を達成できる。
【０００８】
このような裏込め材注入用袋体１０１が取り付けられたセグメント２の従来例としては、特開昭６３−６３８９３号公報や特開昭６３−６３８９４号に開示されるものが知られている。図１３に示すように、セグメント２は、円弧状に湾曲した長方形であり、組立てるとリングになるセグメント本体１１の上面地山側の周方向端面のリブ板１２と軸方向端面のリブ板１３を立設し、リブ板１２，１３で囲われた空間内に袋体１０１を取付け、リブ板１２，１３に破裂可能な蓋体１４を接着してなっている。なお符号１５はセグメント同志をトンネルの軸方向に接続するためのボルト孔である。
【０００９】
袋体１０１は、セグメント２の背面の余堀部６を完全に埋め尽くすための体積を有するものに形成されているため、少なくとも周方向の両端が折り畳まれてセグメント２の背面の空間内に収納されている。また折り畳まれた袋体１０１内に裏込め材を注入するための注入口１０２が袋体１０１の底面の略中央に設けられている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このようなセグメント２はトンネルの周方向に接続されてリングを形成するため、上下に配設されるセグメント２や横に配設されるセグメント２がある。特に横に配設されたセグメント２にあっては、袋体１０１が裏込め材３の自重によって垂れ下がり、垂れ下がり状態のまま裏込め材３が充填されると、袋体１０１と地山１との間や袋体１０１同志の突き合わせ部に隙間が生じ、シールド機に対するシールが不完全になるという問題点があった。
【００１１】
発明者らの知見に基づき、この問題点が生じる状態を図１４で説明する。図１４（ａ）は注入口１０２から裏込め材３を注入する前の状態を示し、図１４（ｂ）→図１４（ｃ）→図１４（ｄ）の順に裏込め材３の充填が進んでいく。注入初期の図１４（ｂ）の状態では、袋体１０１の特に長さ方向下端の折り返し部に集中的に裏込め材３が流れ込み、下端の折り返し部が伸びきって垂れ下がるとともに上端の折り返し部が垂れ下がった状態になって始めて袋体１０１が地山１に接し、これ以上に垂れ下がらなくなる。すなわち、リブ１２が強固な場合には曲線ａのように下に膨らむ。袋体１０１を保護するためにリブ１２が弱くなっており、その結果リブ１２が袋体１０１に沿って変形可能な普通の場合には、袋体１０１は曲線ｂのように大きく下に膨らむ。そして図１４（ｂ）→図１４（ｃ）のように、袋体１０１は地山１との接触面積を増やしながら、下から上へと膨らむ。
しかし、袋体は折り返し部が垂れ下がった状態で膨らむため、袋体と地山の間に隙間Ｃが生じる。
この状態で図示されない上側の袋体に裏込め材を注入すると、図１４（ｅ）と同様にこの袋体も折り返し部が垂れ下がった状態で膨らみ、図１４（ｄ）のようになるため、隙間Ｃを無くすことができない。
また、下端の袋体が所定の位置で膨らんでいる場合でも、注入初期の袋体には長さ方向下端部の折り返し部に集中的に裏込め材が流れ込み、下端の折り返し部が折り重なり、上端の折り返し部が垂れ下がった状態で膨らみ、図１４（ｅ）のようになり、袋体と地山の間に隙間Ｃが生じる。隙間Ｃが生じると、袋体１０１でシールされるべき裏込め材３がシールド機に向かって流れ出るという現象が生じていることを発見した。
【００１２】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、セグメントの背面に取り付けられた袋体が裏込め材によって膨張してセグメントと地山の空間をシールするための裏込め材注入用袋体であって、袋体同志の突き合わせ部や地山との間に隙間が生じにくくしたトンネルのセグメントの裏込め材注入用袋体を提供することを目的としている。また、袋体同志の突き合わせ部や地山との間に隙間が生じにくいトンネルのセグメントの裏込め方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、掘削されたトンネルの内面に沿って配設されるセグメントの背面に取り付けられ、内部に注入される裏込め材によって膨張して前記セグメントと地山の空間をシールするための裏込め材注入用袋体であって、
前記袋体の長さ方向の両端に余尺部分が形成され、
この余尺部分が開く程度を制限するとともに、前記裏込め材が注入される圧力より小さい所定圧力で解離可能であって、前記裏込め材の自重による垂れ下がりを制限する制限部材が、前記袋体の幅方向に延在して設けられていることを特徴とするものである。
制限部材によって袋体長さ方向端部が垂れ下がる前に地山に接触して、裏込め材の自重による垂れ下がりが制限される。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１の発明の構成において、前記余尺部が前記袋体の前記両端を内折り又は外折りに折り畳んで形成され、前記制限部材が折り畳み後の前記袋体の端側に設けられているものである。
制限部材が解離した後、内折り又は外折りに折り畳まれた余尺部が開いていく。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１の発明の構成において、前記袋体の長さ方向の少なくとも一端に前記裏込め材の注入口か設けられているものである。
注入口の選択によって袋体を例えば下から順に膨らませることもできる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、掘削されたトンネルの内面に沿って配設されるセグメントの背面に袋体を取り付け、この袋体の内部に注入される裏込め材によって前記袋体を膨張させて前記セグメントと地山の空間をシールする裏込め方法であって、
前記袋体の両端に形成された余尺部分が開く程度を制限しながら前記裏込め材を注入し、前記余尺部分を部分的に残したまま前記袋体が膨張して前記地山に接するようにした第１工程と、
更に前記裏込め材を注入すると、前記余尺部分が開く第２工程とを含むことを特徴とするものである。
袋体の端部の余尺部分が残ったまま膨張すると、袋体の下端の垂れ下がりが少なくなる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、掘削されたトンネルの内面に沿って配設されるセグメントの背面に取り付けられ、内部に注入される裏込め材によって膨張して前記セグメントと地山の空間をシールするための裏込め材注入用袋体であって、
前記袋体の長さ方向を複数の分割部分に分割するとともに、前記裏込め材が注入され所定圧力になると解離可能であって、所定の分割部分を膨張させて地山に接させて固定し、残りの分割部分が順次地山に接するようにし、前記袋体の全体がずり落ちるのを防止する分割部材が、前記袋体の長さ方向に列設されていることを特徴とするものである。
分割された部分がまず膨張し、地山と接するので垂れ下がりが少なくなる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項５の発明の構成において、前記裏込め材の注入口を前記袋体の長さ方向の途中に設け、前記分割部材の長さ方向の配設ピッチを前記注入口の両側で異ならせたものである。
袋体の途中から膨らませて、地山に接触させることができる。
【００１９】
請求項７記載の発明は、請求項５の発明の構成において、前記裏込め材の注入口を前記袋体の長さ方向の少なくとも一端に設けたものである。
袋体の例えば下端を垂れ下がる前に膨らませて、地山に接触させることができる。
【００２０】
請求項８記載の発明は、掘削されたトンネルの内面に沿って配設されるセグメントの背面に袋体を取り付け、前記袋体の内部に注入される裏込め材によって前記袋体を膨張させて前記セグメントと地山の空間をシールする裏込め方法であって、
前記袋体の長さ方向を複数に分割し、裏込め材を注入することにより分割された前記袋体の所定部分を膨張させて前記地山に接し、前記袋体の全体のずり落ちを防止するようにした第１工程と、
更に前記裏込め材を注入して、前記袋体の残りの分割された部分を順次膨張させる第２工程とを含むことを特徴とするものである。
分割された部分が膨張してまず地山に接触するので、垂れ下がりが少なくなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図１乃至図４を参照しながら説明する。図１は本発明の袋体がセグメントに取り付けられた状態を示す斜視図であり、図２は図１の袋体の展開及び折り畳まれた状態を示す図である。
【００２２】
図１において、セグメント２の構造と作動は図１３で説明したものと同様であり、同じ符号を付してその説明を省略する。図１３と異なるのは袋体５の構造と作動である。袋体５の長さ方向の両端が内折りで折り畳まれて余尺部分２１が形成され、この余尺部分２１の端に制限部材としての縫製部２２が施されている。
【００２３】
図２（ａ）の袋体５の展開図において、袋体５は、大径筒部２３と、大径筒部２３の両側の円錐筒部２４，２４と、円錐筒部２４，２４の端の小径筒部２５，２５との連続筒になっている。この袋体５はポリエステル、ナイロン、テトロン、ビニロン等の合成繊維の糸を筒状に織って形成され、裏込め材の水分は通過するものの、裏込め材の固形成分は通過しない程度の濾過性（通気性）を確保している。
【００２４】
偏平になった袋体５の下面（腹部）に４本のベルト２７が縫い付けられている。ベルト２７は例えばポリエステル製であり、セグメントの周方向に伸びており、セグメントへの取付け部材として機能する。偏平になった袋体５の長さ方向には地山とセグメントとの間の空間を埋めるのに必要な膨張代を見込んだ余尺部分２１，２１が設けられている。なお、ベルト２７に代わる取付け部材として、袋体５の腹部の全面又は一部分をセグメント本体１１の表面に接着するものであってもよい。
【００２５】
図２（ｂ）の袋体５の折り畳み状態において、袋体長さ方向の余尺部分２１が内折りによって折り畳まれ、丁度小径筒部２５が両端から突出する程度まで折り込まれている。折り込まれた長方形の袋体５の長さ方向の端であって、幅方向に延在して制限部材としての縫製部２２が設けられている。袋体５の端の中央から突設した小径筒部２５は裏込め材の注入口になるため、小径筒部２５がある部分には縫製部２２が省かれ、縫製部２２は４か所にわかれている。
【００２６】
縫製部２２は具体的には、３００デニールポリエステル縫製糸を使って５ｍｍピッチで縫製したものである。この縫製部２２における糸の材質、太さ、縫製間隔を変えることによって、裏込め材の注入圧力に応じた解離の程度を調整することができる。この解離の程度は裏込め材が注入される圧力より小さい圧力で縫製部２２の糸が切れることで達成される。裏込め材の注入によって袋体が受ける内圧は、外水圧と注入圧との差であり、例えばこの差が１ｋｇ／ｃｍ2 である場合には、袋体５内の内圧が１ｋｇ／ｃｍ2 に達する前に、縫製部２２の糸が切れ、制限部材としての縫製部２２が解離するようにすればよい。なお、制限部材としては縫製が加工のし易さと解離程度の確実性と解離程度の調整性の観点から望ましい手段であるが、これに限らず接着剤で固定するという制限部材であってもよい。
【００２７】
前述した袋体５のセグメント２への取付け状態を図３（ａ）により説明する。余尺部分が折り畳まれ、制限部材としての縫製が施された袋体５をセグメント２の本体の背面に載せ、ベルト２７で袋体５をセグメント周方向に引っ張り、ベルト２７の端をボルト２８でセグメント本体１１に固定することによって袋体５をセグメント２に取り付ける。そして、袋体５の小径筒部２５，２５をセグメント本体１１の孔から内側に引っ張りだして、袋体５の両端からの注入口２５，２５を形成する。普通は２つの注入口２５，２５のうち下側を使用し、上側をプラグする。また、袋体の一端の小径筒部をあらかじめ封止しておき、袋体をセグメント本体に取付けた後、セグメント本体の孔から、他端の小径筒部を引張りだして、注入口２５を１つだけ形成しても良い。
【００２８】
つぎに、袋体５が取り付けられたセグメント２による裏込め方法を図３により説明する。図３（ａ）の下側の注入口２５から裏込め材を注入する。図３（ｂ）において、袋体５の長さ方向の端をベルト２７で固定しているため、袋体５の腹部がセグメント本体１１の背面でずれない。裏込め材３の自重で袋体５の長さ方向下側が膨らむが、縫製部２２による開き具合の制限部材があるため、袋体５の下側の垂れ下がりが制限されながら径方向に膨らんでいく。セグメント２と地山１との間の空間６の広さによって、袋体５の端部の膨らみ程度が異なるが、膨らみが大きくなるとともに袋体長さ方向下側の縫製部２２の間隔が開く。開き具合に応じて順番に縫製部２２の縫製糸が切れ（制限部材が解除され）、袋体５の下側の余尺部分である折り込み部を部分的に残したまま、膨張した袋体５が地山１に接触する（第１工程）。袋体５が地山１に接触した後には、袋体５の垂れ下がりは生じにくくなる。
【００２９】
図３（ｃ）において、袋体５への裏込め材３の注入によって、袋体５の背部が順次地山１に密着していく。やがて、袋体５の上側端の余尺部分２１が縫製部２２で制限されたまま一杯に膨らんだ図示の状態になる。更に裏込め材３が注入されると、上側端の縫製部２２が切れ、袋体５の上側端は矢印ｇ方向に緊張状態を保ったまま膨れる（第２工程）。そして、図示されない上側の袋体の下端の緊張状態を保った膨らみと突き合わされ、図３（ｄ）のような隙間のない袋体同志の突き合わせと地山１への隙間のない接触が確保される。このとき、地山１とセグメント２との間の空間６の大きさに応じて、余尺部分２１の一部が図示のように袋体５の中に取り込まれ、この余尺部分２１によるシールの阻害が生じないようになっている。
【００３０】
さらにセグメント２と袋体５との好ましい取付け位置の関係を以下に説明する。図３（ａ）において、袋体５の直径が地山１との間の空間の距離に等しいとすると、袋体５には少なくとも袋体径×１／２の余尺部分２１が生じる。この余尺部分２１はセグメント２の周方向の端からはみ出る。そこで、内折り又は外折りで余尺部分２１を折り込むことになるが、その折り込み位置は出来るだけセグメント２の周方向の端に位置させることが好ましい。すなわち、図３（ａ）におけるセグメント２の端と袋体５の端にある縫製部２２との距離を短くすることが好ましい。また図３（ａ）において、袋体へのベルトの取付位置は袋体の端にある縫製部とほぼ同じ位置が良い。
【００３１】
つぎに両端の幅方向に解離可能な制限部材を設けた袋体の他の実施形態を図４により説明する。図１と異なる点は、袋体７の折り畳み形状と制限部材としての縫製部２２の設け方である。袋体７は、長さ方向の両端のみならず、幅方向にも折り畳まれており、長さ方向の端の幅方向に縫製部２２が延在している。
【００３２】
図５（ａ）のように、袋体７の長さ方向の余尺部分２１，２１はセグメント２の外側に向かって外折りされ、外折りされた後の袋体７の両端に縫製部２２が設けられている。この縫製部２２は外折りされる前の折り込み線に沿って延在するように設けられ、余尺部分２１への裏込め材の注入による折り込み部分の開き具合が制限される。そして、袋体７の幅方向でも外折りされ、セグメント本体１１の背面にベルト２７とボルト２８で取り付けられる。なお、注入口２９は袋体７の中央部に設けられている。また、縫製部２２は幅方向一列に限らず、接近した幅方向２列であってもよい。
【００３３】
つぎに、袋体７が取り付けられたセグメント２による裏込め方法を図６により説明する。図６（ａ）の中央の注入口２９から裏込め材を注入する。図６（ｂ）において、袋体７の長さ方向の端をベルト２７で固定しているため、袋体７がずり落ちない。袋体７の下側に裏込め材３が流れ込み、裏込め材３の自重によって下側の縫製部２２が解離する。この解離に至るまでに、袋体７は地山１に接するので袋体が垂れ下がることがない。
【００３４】
裏込め材３の更なる注入によって、図６（ｃ）のように袋体７の背部と地山１との接触領域が上側へと広がり、やがて上側の縫製部２２も解離し、図６（ｄ）のように、地山１とセグメント２との間の空間６の間で袋体７が均等に膨らみ、袋体７同志の突き合わせ部や袋体７と地山１との接触部における隙間の発生が防止される。
また、袋体７における縫製部２２は袋体７の長さ方向の両端に設けることが望ましいが、上側の一端に縫製部２２を設けるものであってもよい。
【００３５】
図７は図５の袋体７の余尺部分２１を内折りしたものであり、この場合の縫製部２２は外側に位置する余尺部分２１を内折りした袋体の端に設けられる。
【００３６】
以上説明した実施形態では袋体の長さ方向の端に幅方向延在の制限部材を設けたものを説明したが、図８乃至図１０で説明する袋体８，９，１０は袋体を長さ方向に分割する解離可能な分解部材を設けたものである。この分解部材は図１乃至図７の制限部材と組み合わせて使用することもできる。
【００３７】
図８（ａ）の袋体８は分割部材としての縫製部３１，３２によって長さ方向に多数に分割されている。縫製部３１，３２は袋体８の幅方向に延在し、図１乃至図７の制限部材としての縫製部と同様に裏込め材の注入圧力で解離可能である。袋体８の中央に突設された注入口２９の上下両側の縫製部３１，３２によって、中央室３３が区画される。注入口２９の上側の縫製部３１によって、上側室３４の多数が区画される。注入口２９の下側の縫製部３２によって、下側室３５の多数が区画される。下側の縫製部３２のピッチは上側の縫製部３１のピッチより小さいため、上側室３４は下側室３５より広くなっている。
【００３８】
図８（ｂ）のように、注入口２９から裏込め材３を注入すると、中央室３３を押し広げ、上側室３４と下側室３５にも裏込め材３が流れ込んで、上側の縫製部３１と下側の縫製部３２とが順番に解離していく。すると、袋体８の背部が地山１に接し、袋体８の内部の裏込め材３によるずり落ちが防止される（第１工程）。そして図８（ｃ）のように、上下の縫製部３１，３２の解離が袋体の長さ方向上下に進み、袋体８の背部と地山１との接触面積を増やしながら、袋体８が膨張し、図８（ｄ）の状態に至る（第２工程）。このように、袋体８の中央部をずり落ちないようにしながら先に地山１に接触させることにより、その後の袋体８の全体のずり落ちが防止される。特に、袋体の長さ方向に密に配設された縫製部３２は解離した時の袋体８内の裏込め材３の自重による下側方向への落下距離を短くし、裏込め材落下による衝撃を小さくする機能を果している。
【００３９】
図９（ａ）の袋体９は分割部材としての縫製部３６によって長さ方向に多数に分割されている。具体的には、袋体９の下側に突設された注入口２９に対する下端室３７と、下端室３７に続く均等幅の多数の中間室３８と、上端室３９とに分割される。図９（ｂ）の如く、注入口２９から下端室３７に裏込め材３を注入すると、縫製部３６で膨らみ程度が制限された下端室３７がコンパクトに膨張して地山１に接する（第１工程）。この下端室３７の地山１との接触によって袋体９のずり落ちが防止され、裏込め材３の更なる注入によって中間室３８が縫製部３６の順次の解離によって開いていき、袋体９の背部の地山１との接触部分が増えていき、図９（ｄ）の状態に至る（第２工程）。
【００４０】
図１０（ａ）の袋体１０は分割部材としての縫製部４０，４１によって長さ方向に３室に分割されている。具体的には、袋体１０の下側に突設された注入口２９Ａに対する下端室４３と、袋体１０の上側に突設された注入口２９Ｂに対する上端室４４と、下端室４３と上端室４４に挟まれた中間室４５に分割されている。図１０（ｂ）の如く、まず上側の注入口２９Ｂから上端室４４に裏込め材３を注入すると、縫製部４１で膨らみ程度が制限された上端室４４がコンパクトに膨張して地山１に接する（第１Ａ工程）。この上端室４４の地山１との接触によって袋体１０のずり落ちが防止されるだけではなく、図示されない上側の袋体に対する障壁４６が形成される。つぎに図１０（ｃ）の如く、下側の注入口２９Ａから下端室４３に裏込め材３を注入すると、縫製部４０で膨らみ程度が制限された下端室４３がコンパクトに膨張して地山１に接する（第１Ｂ工程）。このように袋体１０の上下端を地山１に接触させた後、下側の注入口２９Ａから裏込め材３の注入を続けると、まず縫製部４０が解離して、袋体１０の背部の接触部が下から拡大していき、図１０（ｄ）の状態に至る（第２工程）。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１記載の発明は、余尺部の開き具合を制限部材で制限し、裏込め部材の注入初期には余尺部分を残したまま袋体が開くようにしたため、袋体の端が地山に接触して袋体の位置をセグメントと地山の間で固定し、その後地山の接触部分を増やし、袋体の全体がずり落ちることを防止するので、セグメントと地山との間の空間であって特に袋体同志の突き合わせ部分を隙間なく埋めることができるという効果を奏する。
【００４２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、内折りの場合には端に向かって張り出すように、外折りの場合には外側に膨らむように余尺部が変形していくため、袋体の突き合わせ部におけるシールが確実になるという効果を奏する。
【００４３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、袋体の端例えば下側の端から裏込め材を順次注入していくことを可能にし、袋体の膨張をスムーズに行うことができるという効果を奏する。
【００４４】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明と同様に、セグメントと地山との間の空間であって特に袋体同志の突き合わせ部分を隙間なく埋めることができるという効果を奏する。
【００４５】
請求項５記載の発明は、袋体を分割部材で長さ方向に分割し、所定部分を膨張させて地山に接触させて固定し、残りの分割部分が順次地山に接するようにし、袋体の全体がずり落ちることを防止するので、セグメントと地山との間の空間を隙間なく埋めることができるという効果を奏する。
【００４６】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明の効果に加えて、分割部分が解離し、充填材が下方に落下する時の衝撃を小さくすることができるという効果を奏する。
【００４７】
請求項７記載の発明は、請求項５記載の発明の効果に加えて、まず袋体の端をセグメントと地山との間で固定し、ずり落ちる程度をより少なくできるという効果を奏する。
【００４８】
請求項８記載の発明は、請求項５記載の発明の効果と同様に、セグメントと地山との間の空間を隙間なく埋めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の袋体がセグメントに取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図２】図１の袋体の展開及び折り畳まれた状態を示す図である。
【図３】図１の袋体の膨張状態を示す図である。
【図４】本発明の他の袋体がセグメントに取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図５】図４の袋体の折り畳まれた状態及び取付け状態を示す図である。
【図６】図４の袋体の膨張状態を示す図である。
【図７】図４の袋体の他の折り畳み状態を態を示す平面図である。
【図８】本発明の更に他の袋体の膨張状態を示す図である。
【図９】本発明の更に他の袋体の膨張状態を示す図である。
【図１０】本発明の更に他の袋体の膨張状態を示す図である。
【図１１】トンネルのシールド工法を示す斜視図である。
【図１２】袋体によるセグメントと地山との間のシール状態を示す図である。
【図１３】従来の袋体がセグメントに取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図１４】従来の袋体の膨張状態を示す図である。
【符号の説明】
１  地山
２  セグメント
３  裏込め材
５，７，８，９，１０  袋体
６  空間
２１  余尺部分
２２  縫製部（制限部材）
２７  ベルト（取付け部材）
２９  注入口
３１，３２，３７，４０，４１  縫製部（分割部材）
【図１】
0003711171.tif 000002
【図２】
0003711171.tif 000003
【図３】
0003711171.tif 000004
【図４】
0003711171.tif 000005
【図５】
0003711171.tif 000006
【図６】
0003711171.tif 000007
【図７】
0003711171.tif 000008
【図８】
0003711171.tif 000009
【図９】
0003711171.tif 000010
【図１０】
0003711171.tif 000011
【図１１】
0003711171.tif 000012
【図１２】
0003711171.tif 000013
【図１３】
0003711171.tif 000014
【図１４】
0003711171.tif 000015