(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘進機におけるスキンプレートの後端部内に掘進方向後方側にスライド可能に嵌合されるスライド筒を備え、該スライド筒の内面にテールブラシ等のテールシールを固定し、前記スライド筒の前端部を、前記スキンプレート内で組み立てられて一回の掘進によって後方に相対移動された覆工の前端より前方に位置させて該スライド筒の前端部をスキンプレート内にボルト等の固定手段により固定しておき、前記テールシールの交換に際し、取り外そうとする古テールシールを固定している古スライド筒の前方側に、新テールシールを固着した新スライド筒を組み立て、この状態で古スライド筒の固定を解いた後、新スライド筒の内面側に覆工を組み立て、該覆工に反力を取ってシールド掘進機を推進させるためのシールドジャッキに、覆工押出部と新テールシール押出部とを一体に有する押出治具をセットし、シールド掘進機の掘進とともに前記押出治具を介して前記覆工と新スライド筒とを同時に押し出させることによって古スライド筒をスキンプレート後方に押し出すと同時に新スライド筒の前端を新覆工の前方に位置させ、然る後新スライド筒を前記固定手段によってスキンプレートに固定することを特徴としてなるシールド掘進機のテールシール交換方法。
【請求項２】
新テールシールを固着した新スライド筒の組み立てに際し、該新スライド筒の前端をスキンプレート内で組み立てられる覆工の前端より前方に位置させる請求項１に記載のシールド掘進機のテールシール交換方法。
【請求項３】
テールシールとして多数の鋼線からなるテールブラシを前後方向側に間隔を隔てて多重配置に備えてなる請求項１もしくは２に記載のシールド掘進機のテールシール交換方法。
【請求項４】
シールド掘進機におけるスキンプレートの後端部内に掘進方向後方側にスライド可能に嵌合されるスライド筒を備え、該スライド筒の後端部に、柔軟性のある材料をもって湾曲自在な筒状に形成された柔軟性筒体とその後端部の覆工の外周面に密着するシール部から構成されるテールシールの前端部を固定し、前記スライド筒の前端部を、前記スキンプレート内で組み立てられて一回の掘進によって後方に相対移動された覆工の前端より前方に位置させて、該スライド筒の前端部をスキンプレート内にボルト等の固定手段により固定しておき、前記テールシールの交換に際し、取り外そうとする古テールシールを固定している古スライド筒の前方側に、新スライド筒を組み立てるとともに、該新スライド筒に新テールシールを固着し、この状態で古スライド筒の固定を解いた後、新テールシールの内面側に覆工を組み立て、該覆工に反力を取ってシールド掘進機を推進させるためのシールドジャッキに、覆工押出部と新テールシール押出部とを一体に有する押出治具をセットし、シールド掘進機の掘進とともに前記押出治具を介して前記覆工と新スライド筒とを同時に押し出させることによって古スライド筒をスキンプレート後方に押し出すと同時に新スライド筒の前端を新覆工の前方に位置させ、然る後新スライド筒を前記固定手段によってスキンプレートに固定することを特徴としてなるシールド掘進機のテールシール交換方法。
【請求項５】
新スライド筒の組み立てに際し、該新スライド筒に新テールシールを固着した該新スライド筒の前端をスキンプレート内で組み立てられる覆工の前端より前方に位置させる請求項４に記載のシールド掘進機のテールシール交換方法。
【請求項６】
シール部として多数の鋼線からなるテールブラシを前後方向側に間隔を隔てて多重配置に備えてなる請求項４もしくは５に記載のシールド掘進機のテールシール交換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘進機の後部のスキンプレートに設けたテールシールを掘進途中において交換するシールド掘進機のテールシール交換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にシールド工法におけるシールド掘進機は、前端部のカッターにてトンネル切羽を掘削し、その掘削に応じて後方に設けたジャッキによって推進し、後端内にてセグメントを順次組み立てて一次覆工するようにしている。
【０００３】
このセグメントの外面と、シールド掘進機外周のスキンプレート内面との隙間から泥や土砂がシールド掘進機内に侵入するのを防止するため、スキンプレートの内面にセグメントによって組み立てられた覆工筒の外周面と接するテールシールが使用されている。
【０００４】
このテールシールは、常時コンクリート、もしくは鋼製のセグメントの外周に圧接されて摺動されるため摩擦が激しく、周期的に取り替える必要がある。
【０００５】
また、掘進途中においてスキンプレートとセグメントによる覆工との偏心による競りが生じ（特にカーブ施工時には顕著に現れる）、テールシールを破損することがあり、掘進途中におけるテールシールの交換を要する場合が生じる。
【０００６】
このような掘進途中におけるテールシール交換方法としては、従来、シールド掘進機後部周辺の地山内に硬化剤を注入し、地盤を改良したり、また冷凍機を使用して地山を凍結させ、シールド掘進機の後部の泥水や土砂の動きを完全に停止させた状態を維持させて掘進させ、セグメントを組み立てないでテールパッキンを露出させる方法や、地上から中間の立坑を構築し、その中で交換作業を行う方法が採られていた。
【０００７】
このような従来の方法では、多大な時間とコストを要し、安全面からも決して充分なものとは言えないものであった。
【０００８】
このような問題を解決せんとして、テールシールをスキンプレートの内面にスライド自在に組み込み、交換しようとする新テールシールを古テールシールの前方側に組み込み、その内側にセグメントによる覆工を組み立てて、掘進と同時に覆工及びテールシールをスキンプレート外に押し出す方法が開発されている（特開平６−５００９３号公報）。
【０００９】
また、交換されるテールシールを、スキンプレート内周面にスライド可能なスライド筒の内面に固定して、ユニット化したもの（特開平３−１５６０９８号公報、特開平２−２１０１９６号公報）が開発されている。
【００１０】
また、近年において、トンネルの曲線施工時の曲率半径を小さくする目的から、テールシール部を柔軟性筒体の後端内に設け、この柔軟性筒体をスキンプレートの後端に延長させる配置に固定することにより、スキンプレートをテールシール分の長さだけ短くしたシールド掘進機が開発されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き従来のテールシール交換方法では、いずれも新たに組み込むための新テールシールを古テールシールの前方側に組み立て、その内側にセグメントによる新覆工を延長した後、新覆工に対するテールシールの相対移動を阻止した状態で、シールド掘進機を前進させることにより、スキンプレート内よりテールシールを押し出し、新テールシールを所定位置に移動させるものであるが、交換しようとする古テールシールの内側には、常に覆工が組み立てられた状態にあるため、スキンプレートに対するテールシールの固定及び固定解除に特別の手段、例えば、セグメントに作業用の窓穴を開閉可能に開けたものを使用したり（特開平３−１５６０９８号公報）、テールブラシを固定したスライド筒を周方向に旋回させる等の手段が必要であったり（特開平２−２１０１９６号公報）、一度組み立てたセグメントを解体する必要がある（特開平６−５００９３号公報）等、作業性が悪いという問題があった。
【００１２】
本発明の第１の目的は、古テールシール及び新テールシールをスキンプレート後方にスライドさせて交換する際に、テールシールのスキンプレートに対する固定解除及び固定作業を簡単に行うことができる方法の提供にある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、スキンプレートの後端に延長配置に固定した柔軟性筒体にシール部を設けた形式のテールシールの交換が同様にして簡単に行うことができる方法の提供にある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための本発明の特徴は、第１に、シールド掘進機におけるスキンプレートの後端部内に掘進方向後方側にスライド可能に嵌合されるスライド筒を備え、該スライド筒の内面にテールブラシ等のテールシールを固定し、前記スライド筒の前端部を、前記スキンプレート内で組み立てられて一回の掘進によって後方に相対移動された覆工の前端より前方に位置させて該スライド筒の前端部をスキンプレート内にボルト等の固定手段により固定しておき、前記テールシールの交換に際し、取り外そうとする古テールシールを固定している古スライド筒の前方側に、新テールシールを固着した新スライド筒を組み立て、この状態で古スライド筒の固定を解いた後、新スライド筒の内面側に覆工を組み立て、該覆工に反力を取ってシールド掘進機を推進させるためのシールドジャッキに、覆工押出部と新テールシール押出部とを一体に有する押出治具をセットし、シールド掘進機の掘進とともに前記押出治具を介して前記覆工と新スライド筒とを同時に押し出させることによって古スライド筒をスキンプレート後方に押し出すと同時に新スライド筒の前端を新覆工の前方に位置させ、然る後新スライド筒を前記固定手段によってスキンプレートに固定することにある。
【００１５】
また、本発明の他の特徴は、シールド掘進機におけるスキンプレートの後端部内に掘進方向後方側にスライド可能に嵌合されるスライド筒を備え、該スライド筒の後端部に、柔軟性のある材料をもって湾曲自在な筒状に形成された柔軟性筒体とその後端部の覆工の外周面に密着するシール部から構成されるテールシールの前端部を固定し、前記スライド筒の前端部を、前記スキンプレート内で組み立てられて一回の掘進によって後方に相対移動された覆工の前端より前方に位置させて、該スライド筒の前端部をスキンプレート内にボルト等の固定手段により固定しておき、前記テールシールの交換に際し、取り外そうとする古テールシールを固定している古スライド筒の前方側に、新スライド筒を組み立てるとともに、該新スライド筒に新テールシールを固着し、この状態で古スライド筒の固定を解いた後、新テールシールの内面側に覆工を組み立て、該覆工に反力を取ってシールド掘進機を推進させるためのシールドジャッキに、覆工押出部と新テールシール押出部とを一体に有する押出治具をセットし、シールド掘進機の掘進とともに前記押出治具を介して前記覆工と新スライド筒とを同時に押し出させることによって古スライド筒をスキンプレート後方に押し出すと同時に新スライド筒の前端を新覆工の前方に位置させ、然る後新スライド筒を前記固定手段によってスキンプレートに固定することにある。
【００１６】
尚、上述の各特徴において、新スライド筒の組み立てに際し、新スライド筒の前端をスキンプレート内で組み立てられる覆工の前端より前方に位置させること及びシール部として多数の鋼線からなるテールブラシを前後方向側に間隔を隔てて多重配置に備えることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面について説明する。
【００１８】
図１〜図５は、本発明の第１実施形態を示しており、図において１はセグメントの組立によって構成された覆工であり、２はシールド掘進機のスキンプレート、３は覆工１に反力を取ってシールド掘進機を推進させるためのシールドジャッキである。
【００１９】
本工法ではテールシールユニット１０を使用する。このテールシールユニット１０はスキンプレート２の後端内面に接して推進方向後方側にスライド自在に組み立てたスライド筒１１と、その内面側に固定した多重配置のテールブラシからなるテールシール１２，１２とから構成されている。
【００２０】
一方スキンプレート２の後端部内面には、少くともエレクター（図示せず）によるセグメントの覆工組立位置より推進方向後方側を肉薄にして、その内側に拡径部２ａが形成されている。
【００２１】
この拡径部２ａの後端部にスライド筒１１を予め固定しておくものであり、このスライド筒１１の前端側が一回の推進によって押し出された覆工１の前端面より掘進方向前方側に露出される長さとし、その露出側端部に止めネジ１３を貫通させてスキンプレート２にネジ止めすることにより、スライド筒１１をスキンプレート２に対して固定している。
【００２２】
このようにして固定されたスライド筒１１の前方側の拡径部２ａには、インナープレート１４を嵌め込んで固定することにより段差をなくし、その内側にてセグメントによる覆工組立作業がなされるようになっている。
【００２３】
このようにして組み込まれたテールブラシ１２，１２の交換の必要が生じた場合には、一回の掘進工程、即ち、セグメント１個の幅分の掘進の後、セグメントによる覆工の組み立てを行う前にインナープレート１４を取り外し、露出した拡径部２ａ内において、先に固定されていた古スライド筒１１の前方側にスペーサリング１５を組み、更に、その前方に新たに組み込むための新テールシールユニット１０ａ、即ち、新スライド筒１１ａ及び新テールシール１２ａ，１２ａを組み立てる。
【００２４】
新スライド筒１１ａの前端は、後述する新覆工１ａ、即ち、スキンプレート内で組み立てられる覆工の前端より前方に位置させておく。またこれと同時もしくは前後して古テールシールユニット１０のスキンプレート２に対する固定を解く。
【００２５】
次いで、その新テールシールユニット１０ａの内側にて延長しようとするセグメントによる新覆工１ａを組み立て、シールドジャッキ３に，覆工押出部１６ａと新テールシールユニット押出部１６ｂとを一体に有する押出治具１６をセットし、新覆工１ａと新テールシールユニット１０ａとを同時に押し出しつつシールド掘進機を掘進させる。これによって古テールシールユニット１０をスキンプレート２の後端部外に押し出すとともに、新テールシールユニット１０ａを所定位置までスライドさせる。
【００２６】
然る後、シールドジャッキ３を元に戻し、新覆工１ａの前端の前方側に露出している新テールシールユニット１０ａの露出端部に新止めネジ１３ａを貫通させてスキンプレート２に螺合させ、新テールシールユニット１０ａをスキンプレートに対して固定し、交換作業を終了する。
【００２７】
尚、新スライド筒１１ａをスライド筒１１の前方に設置し、セグメントによる新覆工１ａを組み立てるに際し、新スライド筒１１ａの前端の新止めネジ部は、この時点では必ずしも新覆工１ａ前端よりも前方になくてもよく、その後掘進して古スライド筒１１を押し出し、新スライド筒１１ａをスキンプレート２に固定する時点で、新スライド筒１１ａの前端が覆工１１ａの前端よりも前方にあればよい。
【００２８】
図６〜図１０は、本発明の第２実施形態を示している。
【００２９】
尚、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００３０】
この実施形態は、スキンプレート２の後方に延長する配置に柔軟性筒体２１を設け、その後端部内面をシール部２２としたテールシール２０を備えた、シールド掘進機のテールシール交換に関するものであり、前述と同様のスキンプレート内面の拡径部２ａ内を前後にスライド可能なスライド筒２３に対し、テールシール２０を後方に延長する配置に固定して、テールシールユニットを構成させ、そのスライド筒２１をスキンプレート２の後端に固定し、テールシール２０をスキンプレート２の後方に延長させた配置に設置されている。
【００３１】
尚、シール部２２は、筒体２１の内面が覆工外周面に圧接されるものの他、ワイヤブラシからなるテールブラシを筒体内面に突設したものでもよい。
【００３２】
このようにして、固定されるスライド筒２３の前端は、スキンプレート２内でセグメントにより覆工組み立てられた後、一回の掘進によって後方に相対側移動された覆工１の前端より前方側にあって、スキンプレート２内に露出した位置にあり、その露出部分に止めネジ１３を貫通させ、スキンプレート２に対して固定している。
【００３３】
そして、スライド筒２３の前方側の拡径部２ａ内には、前述と同様にインナープレートを嵌め込んで段差をなくしている。
【００３４】
このようにして組み込まれたテールシール２０の交換の必要が生じた場合には、一回の掘進工程、即ち、セグメント１個の幅分の掘進の後、セグメントによる覆工の組み立てを行う前にインナープレート１４を取り外し、露出した拡径部２ａ内において、先に固定されていた古スライド筒２３の前方側にスペーサリング１５を組み、更に、その前方に新たに組み込むための新スライド筒２３ａを組み立て、その内側に新テールシール２０ａの前端を固定する。  また、これと同時もしくは前後して古スライド筒２３のスキンプレート２に対する固定を解く。
【００３５】
次いで、その新スライド筒２３ａ及び新テールシール２０ａの内側にて延長しようとするセグメントによる新覆工１ａを組み立て、シールドジャッキ３に，覆工押出部１６ａと新テールシールユニット押出部１６ｂとを一体に有する押出治具１６をセットし、新覆工１ａと新スライド筒２３ａの相対移動を阻止させた状態でこれらを同時に後方に押し出しつつシールド掘進機を掘進させる。これによって古スライド筒２３をスキンプレート２の後端部外に押し出すとともに、新スライド筒２３ａを所定位置までスライドさせる。
【００３６】
然る後、シールドジャッキ３を元に戻し、新覆工１ａの前端の前方側に露出している新スライド筒２３ａの露出端部に新止めネジ１３ａを貫通させてスキンプレート２に螺合させて固定し、交換作業を終了する。
【００３７】
尚、図には示してないが、テールシール２０のシール部２２は上述の他、図１に示すテールシール１２と同様の多数の鋼線からなるテールブラシを柔軟性筒体２１の内側に前後方向に間隔を隔て多重配置に備えてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
上述したように、本発明におけるシールド掘進機のテールシール交換方法においては、スライド筒の内面にテールブラシを固定した形式のテールシール及びスキンプレートの後方に柔軟性筒体を延長させた形式のテールシールのいずれの場合においても、スライド筒とテールシールとを固定しておき、そのスライド筒の前端が一回の掘進によって後方に押し出された覆工の前端より露出されるようにし、その露出端部をスキンプレートに対して解除可能に固定しておき、その前方側に交換しようとする新スライド筒及びテールシールを組み立てて、掘進と同時に押し出すようにしたことにより、立坑の構築や地盤改良、地盤凍結等の工事を要することなく、テールシールの交換ができることとなったものであり、また、交換する古スライド筒の固定解除及び新スライド筒固定が、セグメント解体や特殊なセグメントやスライド筒旋回手段等の特別の装置を使用せずに、スキンプレート内にて行うことができ、安全かつ容易に作業することができることとなったものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のテールシール交換前の状態を示す部分断面図である。
【図２】同上のインナープレート取り外し状態を示す部分断面図である。
【図３】同上の新テールシールユニット組み立て後の状態を示す部分断面図である。
【図４】同上の新テールシールユニット押込み前の状態を示す部分断面図である。
【図５】同上のテールシール交換後の状態を示す部分断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態のテールシール交換前の状態を示す部分断面図である。
同上のインナープレート取り外し状態を示す部分断面図である。
【図７】同上の新テールシールユニット組み立て後の状態を示す部分断面図である。
【図８】同上の新テールシールユニット押込み前の状態を示す部分断面図である。
【図９】同上のテールシール交換後の状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１  覆工
１ａ  新覆工
２  スキンプレート
２ａ  拡径部
３  シールドジャッキ
１０  テールシールユニット
１０ａ  新テールシールユニット
１１  スライド筒
１１ａ  新スライド筒
１２  テールシール
１２ａ  新テールシール
１３  止めネジ
１３ａ  新止めネジ
１４  インナープレート
１５  スペーサリング
１６  押出治具
１６ａ  覆工押出部
１６ｂ  新テールシールユニット押出部
２０  テールシール
２０ａ  新テールシール
２１  柔軟性筒体
２２  シール部
２３  スライド筒
２３ａ  新スライド筒
【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】
0003613597.tif 000008
【図８】
0003613597.tif 000009
【図９】
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