(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切羽が円環状刃口体の内方を通じて推進管側へ崩落することを防止する推進工法における切羽崩落防止装置であって、
上記刃口体内方に切羽から隙間を隔てる位置に設けられると共に、両開きで開閉されるように該刃口体に開閉用ヒンジを介して連結され、開放されて切羽側と推進管側とを連通させ、閉塞されて切羽側を推進管側から仕切る隔壁を構成する一対の金属製の扉体と、
一対の上記扉体を閉塞状態に保持する主閉止手段と、
上記隙間に着脱自在に装填され、切羽に対し上記隔壁全体を覆う合成樹脂製の詰め物とを備え、
該詰め物は、複数の詰め物ブロックから成り、該詰め物ブロックは、上記隙間に詰め込まれることで詰め物を構成し、
上記扉体は、複数の扉ピースと、該扉ピース同士を屈曲・伸展自在に連結する折り畳み用ヒンジとを備え、
上記扉ピースは、副閉止手段を介して伸展状態に保持されることを特徴とする推進工法における切羽崩落防止装置。
【請求項２】
一対の前記扉体は、左右両開きで開閉されるように左右一対であることを特徴とする請求項１に記載の推進工法における切羽崩落防止装置。
【請求項３】
前記詰め物ブロックのいずれかは、一対の前記扉体の左右方向に当該一対の扉体を跨いで配設されることを特徴とする請求項２に記載の推進工法における切羽崩落防止装置。
【請求項４】
前記詰め物は、前記隔壁によって切羽に圧接されることを特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載の推進工法における切羽崩落防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造が簡単であって、作業性が良く、かつ確実に切羽の崩落を防止することが可能な推進工法における切羽崩落防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地山に向けて開放された構造の円環状刃口体を介して、当該刃口体前方の切羽を掘削する一方で、発進立坑内に設けた推進ジャッキで推進管を押し込み、それに伴って刃口体を切羽に向けて前進させる推進工法では、掘削作業の休止時に、切羽が刃口体の内方を通じて推進管側へ崩落することを防止する技術として、特許文献１及び２が知られている。
【０００３】
特許文献１の「刃口閉塞装置」は、推進工法の刃口先導体の刃口閉塞を容易に行えるようにすることを課題とし、刃口先導体内に刃口を閉塞する木製矢板を組み上げ、木製矢板の切羽に対して背面側に刃口先導体内周面に内接するように膨張して木製矢板を支保する合成ゴム製チューブを設けるようにしている。
【０００４】
特許文献２の「膨張袋体」は、袋部の開口を外側から塞ぐ第一の鋼板と、袋部の内側に袋口に沿って配設された第二の鋼板とで袋部の袋口を挟んで封止し膨張袋体を形成する。袋部は、袋状に形成された超高強力ポリエチレン繊維袋が袋状に形成されたポリウレタン袋の外側を覆う二重構造である。第一の鋼板には袋部内部の空気の流出入用の管と空気量の調整バルブを備えるエア流出入部が設けられている。膨張袋体は、例えば、開放型トンネル掘削機の切羽側開口部に備えられた扉の切羽側に配設されて、空気が充填された膨張状態で切羽を押圧し、切羽の崩壊を防ぐようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２６８８８３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５０８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
背景技術はいずれも、チューブや袋体を備えるようにし、これらチューブ等を空気圧で膨らませて、切羽の崩落を防ぐようにしている。空気圧で膨らむチューブ等は、クッション的に作用してしまって、崩落する土砂等で変形してしまうおそれがあり、確実に切羽の崩落を防止することが難しかった。
【０００７】
また、チューブ等を適切に膨らませるまでに、相当の時間を要し、作業性が良くなかった。さらに、特許文献１では、チューブを支保するために矢板や支持フレーム等を設けたり、チューブに空気を送り込む設備を付設する必要があり、構成が大掛かりであった。特許文献２でも同様に、膨張袋体を扉に組み付ける構造を備えたり、膨張袋体に空気を送り込む設備を付設する必要があり、大幅な改良が必要であった。
【０００８】
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、構造が簡単であって、作業性が良く、かつ確実に切羽の崩落を防止することが可能な推進工法における切羽崩落防止装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる推進工法における切羽崩落防止装置は、切羽が円環状刃口体の内方を通じて推進管側へ崩落することを防止する推進工法における切羽崩落防止装置であって、上記刃口体内方に切羽から隙間を隔てる位置に設けられると共に、両開きで開閉されるように該刃口体に開閉用ヒンジを介して連結され、開放されて切羽側と推進管側とを連通させ、閉塞されて切羽側を推進管側から仕切る隔壁を構成する一対の金属製の扉体と、一対の上記扉体を閉塞状態に保持する主閉止手段と、上記隙間に着脱自在に装填され、切羽に対し上記隔壁全体を覆う合成樹脂製の詰め物とを備え、該詰め物は、複数の詰め物ブロックから成り、該詰め物ブロックは、上記隙間に詰め込まれることで詰め物を構成し、上記扉体は、複数の扉ピースと、該扉ピース同士を屈曲・伸展自在に連結する折り畳み用ヒンジとを備え、上記扉ピースは、副閉止手段を介して伸展状態に保持されることを特徴とする。
【００１０】
一対の前記扉体は、左右両開きで開閉されるように左右一対であることを特徴とする。
【００１１】
前記詰め物ブロックのいずれかは、一対の前記扉体の左右方向に当該一対の扉体を跨いで配設されることを特徴とする。
【００１２】
前記詰め物は、前記隔壁によって切羽に圧接されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる推進工法における切羽崩落防止装置にあっては、構造が簡単であって、作業性が良く、かつ確実に切羽の崩落を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明にかかる推進工法における切羽崩落防止装置の好適な一実施形態を示す刃口体の一部破断側面図である。
【図２】図１に示した刃口体であって、その閉塞状態を推進管側から見た正面図である。
【図３】図２に示されている副閉止手段を外して、扉ピースを屈曲可能とした状態を示す斜視図である。
【図４】図２に示されている扉ピースを屈曲し、さらに主閉止手段を外して、扉体を開放可能とした状態を示す斜視図である。
【図５】図２に示されている扉体を開放した状態を示す斜視図である。
【図６】図１に示した詰め物を成す複数の詰め物ピースの配設状態を推進管側から見た正面図である。
【図７】詰め物ピースの設置の仕方の一例を説明する説明図である。
【図８】本発明にかかる推進工法における切羽崩落防止装置に備えられる扉体の変形例を示す、図２に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明にかかる推進工法における切羽崩落防止装置の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る推進工法における切羽崩落防止装置を備えた刃口体の一部破断側面図、図２は、図１に示した刃口体であって、その閉塞状態を推進管側から見た正面図、図３は、図２に示されている副閉止手段を外して、扉ピースを屈曲可能とした状態を示す斜視図、図４は、図２に示されている扉ピースを屈曲し、さらに主閉止手段を外して、扉体を開放可能とした状態を示す斜視図、図５は、図２に示されている扉体を開放した状態を示す斜視図、図６は、図１に示した詰め物を成す複数の詰め物ピースの配設状態を推進管側から見た正面図、図７は、詰め物ピースの設置の仕方の一例を説明する説明図である。
【００１６】
推進工法は従来周知であって、図１に示すように、地山１に向けて開放された構造の円環状刃口体２を介して、当該刃口体２前方の切羽３を掘削する一方で、発進立坑内に設けた推進ジャッキで推進管４を推進させて押し込み、それに伴って刃口体２を切羽３に向けて推進させるようになっている。
【００１７】
刃口体２は、切羽３に面する推進方向前方の円環状の刃部５と、発進立坑側に連設された推進管４に押圧される、推進方向後方の円環状の本体部６とから構成される。これら本体部６と刃部５とが一体化されて刃口体２が構成される。
【００１８】
円環状の刃口体２には、その内方に、両開きで開閉される一対の金属製、例えば鋼製の扉体７が設けられる。これら扉体７は、刃部５よりも推進方向後方の本体部６内方に設けられ、これにより、少なくとも刃部５の推進方向寸法分だけ、切羽３から隙間Ｓを隔てる位置に設けられる。
【００１９】
図２〜図５に示すように、円環状の本体部６は、その内方に円形状の内空部を区画し、この内空部を閉じるために、一対の扉体７が設けられる。本実施形態では一対の扉体７は、左右両開きで開閉されるように、左右一対とされている。詳細には、本体部６には、その左右横方向部分それぞれから内空部に迫り出して左右一対の取付部８が一体的に設けられ、これら取付部８それぞれに設けた開閉用ヒンジ９を介して、左右一対の扉体７が本体部６に連結される。
【００２０】
図示例では、左右一対の扉体７は、円形状の内空部の左右横方向中央を境界として左右に開閉されるように構成され、同じ外形寸法で形成されているが、外形寸法を異ならせて、当該中央とは異なる位置を境界として開閉されるように構成してもよい。
【００２１】
一対の扉体７は、開閉用ヒンジ９を介し、開放されることで、刃口体２の推進方向前方の切羽３側と、その推進方向後方の推進管４側とを連通させ、また、閉塞されることで、切羽３側を推進管４側から仕切る隔壁１０を構成する。
【００２２】
一対の扉体７を閉塞状態に保持する主閉止手段１１が備えられる。主閉止手段１１は、推進管４側に位置させて、本体部６の一対の取付部８それぞれ、もしくは一対の扉体７の各扉面それぞれに、これらから突出させて設けられる一対の受け溝部材１１ａと、これら受け溝部材１１ａ間に渡される棒体状の主閂部材１１ｂとから構成される。一対の受け溝部材１１ａは、主閂部材１１ｂを上方から落とし込むことができ、かつ左右横方向に主閂部材１１ｂを配設し得るように、Ｌ字状形態で形成される。
【００２３】
受け溝部材１１ａは、扉体７の扉面もしくは取付部８のいずれに設けてもよいが、図示例にあっては、一対の扉体７が開かれようとすることに対し、より有効な閉止作用を確保するためには、刃口体２から支持反力が得られるようにすることが好ましく、そのため、受け溝部材１１ａは、刃口体２に一体的に設けられる取付部８に設けられ、そしてまた主閂部材１１ｂは、一対の当該取付部８間にわたって渡されるように構成されている。
【００２４】
各扉体７は、これを複数枚に分割した形態の複数の扉ピース７ａ，７ｂ，７ｃから構成される。扉ピース７ａ，７ｂ，７ｃは、隣接するもの同士が折り畳み用ヒンジ１２を介して互いに連結され、この折り畳み用ヒンジ１２の作用で、屈曲状態にされたり、伸展状態にされる。本実施形態では、各扉体７は、上段扉ピース７ａと、下段扉ピース７ｃと、これらに挟まれる中段扉ピース７ｂの３枚を上下高さ方向に並べて構成される。
【００２５】
折り畳み用ヒンジ１２は各扉体７に対して上下に一組ずつ設けられ、上方の折り畳み用ヒンジ１２は、上段扉ピース７ａと中段扉ピース７ｂとを、上段扉ピース７ａを中段扉ピース７ｂに重ねて折り畳むことができるように連結し、また、下方の折り畳み用ヒンジ１２も、下段扉ピース７ｃと中段扉ピース７ｂとを、下段扉ピース７ｃを中段扉ピース７ｂに重ねて折り畳むことができるように連結する。
【００２６】
上段扉ピース７ａ及び下段扉ピース７ｃの最大上下高さ方向寸法は、これらを中段扉ピース７ｂに重ねて折り畳んだときに、互いに重なり合って嵩張らないように、中段扉ピース７ｂの最大上下高さ方向寸法の半分の寸法よりも短く設定することが好ましい。
【００２７】
中段扉ピース７ｂに対して折り畳まれる上段扉ピース７ａ及び下段扉ピース７ｃは、図示しない係止手段を介して、中段扉ピース７ｂに係止され、折り畳まれた状態が保持される。従って、扉体７の開閉操作は、各扉体７それぞれの中段扉ピース７ｂの大きさにコンパクトに折り畳んで行われる。
【００２８】
上段及び下段扉ピース７ａ，７ｃを伸展状態として扉体７を完成し、これにより本体部６の内空部を閉塞可能とするために、これら扉ピース７ａ，７ｃの伸展状態を保持するための副閉止手段１３が備えられる。副閉止手段１３は、折り畳み用ヒンジ１２の折り畳み作用を阻止できればよい。図示例では、副閉止手段１３は、上方及び下方の折り畳み用ヒンジ１２それぞれに対応させて、上下一組で備えられる。
【００２９】
上方の副閉止手段１３は、左右一対の扉体７（上段扉ピース７ａ）の推進管４側に面する扉面それぞれに突出させて設けられた左右一対の受け具１３ａと、上段扉ピース７ａ間に左右横方向に亘り、これら一対の受け具１３ａ相互間に渡される棒状の副閂部材１３ｂとから構成される。各受け具１３ａは、副閂部材１３ｂを左右横方向から挿抜可能にコ字状形態で形成されて、上段扉ピース７ａに接合される。下方の副閉止手段１３は、上方の副閉止手段１３と同様の構成であって、下段扉ピース７ｃ間に左右横方向に亘って備えられる。
【００３０】
受け具１３ａを、各扉体７それぞれに対し、上方及び下方の折り畳み用ヒンジ１２それぞれを挟む配置で、上段扉ピース７ａと中段扉ピース７ｂとに、そしてまた、中段扉ピース７ｂと下段扉ピース７ｃとに設けるようにして、全体で計４組配設するようにし、また各組の受け具１３ａに渡す副閂部材１３ｂを４本用意して、当該構成により折り畳み用ヒンジ１２の折り畳み作用を阻止するようにしてもよい。この場合、各組の下方の受け具１３ａには、副閂部材１３ｂの落下を防止する係合部分などを設けることが好ましい。
【００３１】
従って、本体部６の円形状の内空部は、左右一対の扉体７、すなわち副閉止手段１３で伸展状態に保持され，さらに主閉止手段１１で閉塞状態に保持される６枚の扉ピース７ａ，７ｂ，７ｃで構成される隔壁１０と、左右一対の扉体７を本体部６に連結する開閉用ヒンジ９を取り付けるための左右一対の取付部８によって閉塞される。
【００３２】
図１及び図６に示すように、刃口体２の本体部６と切羽３との間、すなわち推進方向における刃部５の寸法もしくはそれよりも僅かながら大きな寸法の隙間Ｓには、切羽３に対し、隔壁１０全体を覆う詰め物１４が着脱自在に装填される。従って、詰め物１４の外形形態は、ほぼ隙間Ｓを埋め尽くす厚さで、かつ、おおよそ本体部６の円形状の内空部、言い換えれば隔壁１０の外形輪郭寸法で形成される。
【００３３】
詰め物１４は、軽量であって土砂に対し耐圧性を有する合成樹脂製、例えば発泡スチロール製で形成される。
【００３４】
本実施形態では、詰め物１４は、複数の詰め物ブロック１４ａ，１４ｂから成り、これら詰め物ブロック１４ａ，１４ｂが積まれるなどして隙間Ｓに詰め込まれることで、詰め物１４が構成される。本実施形態では、詰め物ブロック１４ａ，１４ｂは、上下高さ方向寸法よりも左右横方向寸法が大きく形成され、平積みして積み上げていくように設定される。
【００３５】
また、詰め物ブロック１４ａ，１４ｂの左右横方向寸法は、隔壁１０の上下左右方向のほぼ中央を占める中央詰め物ブロック１４ｂを除き、左右一対の扉体７の境界で分断される寸法で形成される。中央詰め物ブロック１４ｂは、左右一対の扉体７の左右方向に当該一対の扉体７を跨いで配設されると共に、隙間Ｓの高さ方向の中央を跨いだ位置に用いられる。これは、隙間Ｓの幅が、高さ方向中央で最大となることから、その上方及び下方の詰め物ブロック１４ａのように、左右一対では設置できず、それよりも多く並べて設置する必要があるからである。
【００３６】
また、本体部６からその内空部に迫り出して設けられる取付部８周辺への詰め物ブロック１４ａの配設では、当該取付部８が推進管４側から切羽３側への装填の障害となるため、詰め物ブロック１４ａは、取付部８を避けて上方から落とし込んだり、あるいは図７に示すように、詰め物ブロック１４ａを左右横方向に移動させる作業により、推進管４側から見て、取付部８の切羽３側に装填されるようになっている。
【００３７】
詰め物１４の推進方向に沿う厚さは、切羽３や隔壁１０に接しない程度に設定して、ゆとりを持って隙間Ｓに装填してもよいが、当該推進方向の厚さは、隔壁１０によって切羽３に圧接される程度に設定して、詰め物１４が切羽３に押し付けられるようにしてもよい。
【００３８】
次に、本実施形態に係る推進工法における切羽崩落防止装置の作用について説明する。推進工法によって作業を行っているときには、左右一対の扉体７が開放されている。作業を休止するときに、切羽３が刃口体２の内方、すなわち本体部６の内空部を通じて、推進管４側へ崩落することを防止するために、詰め物１４を隙間Ｓに装填し、その後、扉体７を閉塞するようにして、切羽３側に対し、推進管４側を仕切る。
【００３９】
まず、詰め物１４を隙間Ｓに装填する。詰め物ブロック１４ａ，１４ｂは、本体部６の下方から上方に向けて順次積み上げて設けられる。上述したように、取付部８によって推進管４側から遮られる切羽側に対しては、詰め物ブロック１４ａは、上方から落とし込んだり、左右方向に移動させることで、隙間Ｓに詰め込まれる。
【００４０】
詰め物１４を隙間Ｓに装填した後、扉体７を閉塞する。扉体７を閉塞する際、その操作は、図５→図４→図３→図２の順で、行われる。扉体７を閉塞して隔壁１０を構成するときには、開閉用ヒンジ９を介して、中段扉ピース７ｂの大きさに折り畳まれた左右一対の扉体７を、推進管４側から切羽３側の詰め物１４に向けて回動操作する。そして、扉体７の回動操作の途中もしくは回動完了後、係止手段を解除して、折り畳み用ヒンジ１２により、上段扉ピース７ａ及び下段扉ピース７ｃを伸展させる。
【００４１】
上段扉ピース７ａ及び下段扉ピース７ｃが伸展されている左右一対の扉体７を詰め物１４に向かって移動させる作業が完了することで、本体部６の内空部を閉塞する隔壁１０が構成される。次いで、副閂部材１３ｂを上下一組それぞれの受け具１３ａ間に渡して、当該副閉止手段１３により、扉ピース７ａ，７ｂ，７ｃの伸展状態を保持する。その後、主閂部材１１ｂを受け溝部材１１ａ間に渡して、当該主閉止手段１１により、一対の扉体７を閉塞状態に保持する。
【００４２】
他方、左右一対の扉体７を開放して切羽３を本体部６の内空部を通じて露出させるときには、上記とは反対の手順に従って、主閉止手段１１及び副閉止手段１３を解除して左右一対の扉体７を開放し、その後、詰め物１４を隙間Ｓから撤去することで、切羽３を露出させることができる。
【００４３】
以上説明した本実施形態にかかる推進工法における切羽崩落防止装置にあっては、刃口体２の本体部６内方に切羽３から隙間Ｓを隔てる位置に設けられると共に、両開きで開閉されるように本体部６の取付部８に開閉用ヒンジ９を介して連結され、開放されて切羽３側と推進管４側とを連通させ、閉塞されて切羽３側を推進管４側から仕切る隔壁１０を構成する一対の鋼製扉体７と、一対の扉体７を閉塞状態に保持する主閉止手段１１と、隙間Ｓに着脱自在に装填され、切羽３に対し隔壁１０全体を覆う合成樹脂製の詰め物１４とを備え、詰め物１４は、複数の詰め物ブロック１４ａ，１４ｂから成り、詰め物ブロック１４ａ，１４ｂは、隙間Ｓに詰め込まれることで詰め物１４を構成し、扉体７は、複数の扉ピース７ａ，７ｂ，７ｃと、扉ピース７ａ，７ｂ，７ｃ同士を屈曲・伸展自在に連結する折り畳み用ヒンジ１２とを備え、扉ピース７ａ，７ｂ，７ｃは、副閉止手段１３を介して伸展状態に保持されるので、刃口体２の取付部８に、折り畳み用ヒンジ１２で扉ピース７ａ，７ｂ，７ｃを連結して構成した左右一対の扉体７を開閉用ヒンジ９を介して取り付けて、刃口体２に一体的に備えた構成とし、また、複数の詰め物ブロック１４ａ，１４ｂからなる詰め物１４を隙間Ｓに詰め込むだけであって、背景技術のように作業を休止して切羽を隠蔽する必要がある度に矢板等を組んだり、また、空気を送り込む設備を付設するなどの構成に比して、切羽３の崩落を防止する装置として、きわめて単純かつ簡単に構成することができる。
【００４４】
また、背景技術のように空気を送り込むために時間を要するものとは異なり、詰め物ブロック１４ａ，１４ｂを積むだけで済み、良好な作業性を確保することができる。さらに、背景技術のように、クッション的に作用する空気圧を用いるものとは異なり、保形性を有する合成樹脂製の詰め物ブロック１４ａ，１４ｂを隙間Ｓに詰めるので、切羽１３の崩落をきわめて確実に防止することができる。
【００４５】
一対の扉体７は、左右両開きで開閉されるように左右一対であるので、水平横方向に開閉することができ、開閉作業を円滑に行うことができる。
【００４６】
中央詰め物ブロック１４ｂは、一対の扉体７の左右方向に当該一対の扉体７を跨いで配設されるので、当該中央詰め物ブロック１４ｂによって、扉体７が容易に開放されてしまうことを抑制することができる。
【００４７】
詰め物１４は、隔壁１０によって切羽３に圧接されるので、一対の扉体７を閉じて構成された隔壁１０で切羽３を押圧することができ、これによって詰め物１４によりさらに確実に切羽３の崩落を防止することができる。
【００４８】
図８には、扉体７の変形例が示されている。この変形例は、図２に示されている左右一対の扉体７の構成を９０度回転させて、上下一対の扉体７としたものである。このような構成であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。
【００４９】
変形例では、主閂部材１１ｂ及び副閂部材１３ｂが上下高さ方向に沿う縦向きとなるので、上記受け溝部材１１ａは、受け具１３ａと同様にコ字状とし、また下側に位置する受け具１３ａ及び受け溝部材１１ｂには、主閂部材１１ｂ及び副閂部材１３ｂの落下を防止する係合部分などを設けることが好ましい。
【符号の説明】
【００５０】
２  刃口体
３  切羽
４  推進管
７  扉体
７ａ，７ｂ，７ｃ  扉ピース
９  開閉用ヒンジ
１０  隔壁
１１  主閉止手段
１２  折り畳み用ヒンジ
１３  副閉止手段
１４  詰め物
１４ａ，１４ｂ  詰め物ブロック
Ｓ  隙間
【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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