(57)【要約】【課題】  エントランスパッキンを均等に押さえ付けることが可能なフラッパーを採用して、トンネル坑口から裏込め材等が漏れ出すことを防止する。【解決手段】  矩形シールドマシンの外周に密着して止水を行うための可撓性及び弾性を有するエントランスパッキン１０と、エントランスパッキン１０に対して矩形シールドマシンの進行方向後側に配設され、矩形シールドマシンの進行方向に回動して、エントランスパッキン１０の自由端部の裏返りを防止するための短冊状のフラッパー２０（１２０）とを備える。トンネル坑口のコーナー部に配設されたフラッパー１２０は、回動基部から自由端部に向かって先細り状となっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形シールドマシンを用いてトンネルを掘削する際にトンネル坑口における止水を行うためのエントランス構造であって、
前記矩形シールドマシンの外周に密着して止水を行うための可撓性及び弾性を有するエントランスパッキンと、
前記エントランスパッキンに対して前記矩形シールドマシンの進行方向後側に配設され、前記矩形シールドマシンの進行方向に回動して、前記エントランスパッキンの自由端部の裏返りを防止するための短冊状のフラッパーと、を備え、
前記トンネル坑口のコーナー部に配設されたフラッパーは、回動基部から自由端部に向かって先細り状となっていることを特徴とする矩形シールドマシンのエントランス構造。
【請求項２】
前記エントランスパッキンと前記トンネル坑口のコーナー部に配設されたフラッパーとの間に、当該フラッパーが前記エントランスパッキンに付与する押付力を補助するための可撓性及び弾性を有する補助押付板を配設したことを特徴とする請求項１に記載の矩形シールドマシンのエントランス構造。
【請求項３】
前記補助押付板は、薄板状の塩化ビニル板と鋼板とを重ね合わせて構成したことを特徴とする請求項２に記載の矩形シールドマシンのエントランス構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、矩形シールドマシンを用いてトンネルを掘削する際にトンネル坑口における止水を行うためのエントランス構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、シールドマシンを用いてトンネルを掘削する際に、トンネル坑口とシールドマシンの外周部との間から裏込め材や泥水等が漏れ出すことを防止するため、トンネル坑口にゴム等からなるエントランスパッキンを取り付けていた。また、シールドマシンの進行に伴い、エントランスパッキンの自由端部が裏返ることを防止するため、エントランスパッキンに対して矩形シールドマシンの進行方向後側に短冊状のフラッパーを取り付けていた（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
このフラッパーは、シールドマシンの進行方向後側に配設されており、シールドマシンの進行方向に回動可能となっている。そして、シールドマシンの掘進に伴い、エントランスパッキンの自由端部がシールドマシンの進行方向に屈曲すると、これに追随してフラッパーもシールドマシンの進行方向に回動し、フラッパーがエントランスパッキンをシールドマシンの進行方向後側から押さえ付けることにより、エントランスパッキンの自由端部の裏返りを防止していた。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−８７６５号公報
【特許文献２】特開２００１−３４２７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のフラッパーは、トンネル坑口に沿って、略長方形をした短冊状の部材を複数配設したものである。一般的な円形断面のシールドマシンでは、トンネル坑口に沿ってフラッパーを均等に配置することができるため、略長方形のフラッパーであってもエントランスパッキンを安定した力で押さえ付けることができる。
ところで、近年、掘削すべきトンネル形状に対応させて、種々の形状のシールドマシンを用いるようになってきた。例えば、断面が矩形状のトンネルを掘削するための矩形シールドマシンが開発されている。
【０００６】
しかし、この矩形シールドマシンのエントランス構造において、従来の円形シールドマシンで使用していた略長方形のフラッパーを使用すると、コーナー部分においてエントランスパッキンを均等に押さえ付けることができない。すなわち、矩形シールドマシンのコーナー部分は一般的な円形シールドマシンと比較してＲが小さい（曲率が大きい）ため、一般的な円形シールドマシンと同様に略長方形のフラッパーを配設したのでは、隣り合うフラッパー同士が競り合ってしまい、エントランスパッキンを均等に押さえ付けることができない。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、エントランスパッキンを均等に押さえ付けることが可能なフラッパーを採用して、トンネル坑口から裏込め材等が漏れ出すことのない矩形シールドマシンのエントランス構造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】
【０００８】
本発明の矩形シールドマシンのエントランス構造は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を有している。
すなわち、本発明の矩形シールドマシンのエントランス構造は、矩形シールドマシンを用いてトンネルを掘削する際にトンネル坑口における止水を行うためのエントランス構造に関するものである。このエントランス構造は、矩形シールドマシンの外周に密着して止水を行うための可撓性及び弾性を有するエントランスパッキンと、エントランスパッキンに対して矩形シールドマシンの進行方向後側に配設され、矩形シールドマシンの進行方向に回動して、エントランスパッキンの自由端部の裏返りを防止するための短冊状のフラッパーと、を備えている。そして、トンネル坑口のコーナー部に配設されたフラッパーは、回動基部から自由端部に向かって先細り状となっていることを特徴とするものである。
【０００９】
なお、エントランスパッキンは、従来のシールドマシンのエントランス構造として使用されてきた既存のエントランスパッキンとほぼ同様の構造を有しており、例えばゴム等の部材により構成されるものである。また、先細り状のフラッパーとは、例えば、トンネル坑口に固定される回動基部を下底とし、矩形シールドマシンの外周部に接触する自由端部を上底とした台形において、上底が下底よりも小さい形状のものをいう。また、止水とは、裏込め材等のような液状物の漏れ出しを防止することをいう。また、矩形シールドマシンの進行方向とは、矩形シールドマシンを用いてトンネル掘削を行う際に、矩形シールドマシンが掘進する方向をいう。
【００１０】
また、本発明の矩形シールドマシンのエントランス構造は、前記構成に加えて、エントランスパッキンとトンネル坑口のコーナー部に配設されたフラッパーとの間に、当該フラッパーがエントランスパッキンに付与する押付力を補助するための可撓性及び弾性を有する補助押付板を配設したことを特徴とするものである。
なお、補助押付板とは、フラッパーが回動する際に、フラッパーに押さえ付けられてエントランスパッキン側に傾くことにより、フラッパーからエントランスパッキンへ付与される押付力を確実に伝達するための部材である。
【００１１】
ここで、補助押付板は、薄板状の塩化ビニル板と鋼板とを重ね合わせて構成することが可能である。
なお、補助押付板は、例えば、フラッパー側からエントランスパッキン側に向かって、薄板状の塩化ビニル板と薄板状の鋼板とを、この順に配設したものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の矩形シールドマシンのエントランス構造は、矩形シールドマシンのトンネル坑口に設けるエントランス構造として、トンネル坑口のコーナー部に配設されたフラッパーを、回動基部から自由端部に向かって先細り状としている。したがって、一般的な円形シールドマシンと比較してＲが小さい（曲率が大きい）コーナー部分を有する矩形シールドマシンのトンネル坑口において、隣り合うフラッパー同士が競り合うことなく動作して、エントランスパッキンを均等に押さえ付けることができる。このため、一般的な円形シールドマシンと比較してＲが小さい矩形シールドマシンのコーナー部分であっても、エントランスパッキンの自由端部の裏返りを防止して、トンネル坑口から裏込め材等が漏れ出すことがない。
【００１３】
また、エントランスパッキンとトンネル坑口のコーナー部に配設されたフラッパーとの間に補助押付板を配設した構成とした場合には、フラッパーからエントランスパッキンへ付与される押付力を確実に伝達して、エントランスパッキンの自由端部の裏返りを、さらに一層確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜エントランス構造＞
以下、図面を参照して、本発明の矩形シールドマシンのエントランス構造を実施するための最良の形態を説明する。
図１〜図４は、本発明の実施形態に係る矩形シールドマシンのエントランス構造を説明するもので、図１はエントランス構造の正面図、図２はエントランス構造の縦断面図、図３はフラッパーの正面図、図４はフラッパー及びエントランスパッキンの配設順序を示す説明図である。
【００１５】
本発明の実施形態に係る矩形シールドマシンのエントランス構造は、矩形シールドマシン７０を用いてトンネルを掘削する際にトンネル坑口６０における止水を行うためのものである。このエントランス構造は、図１及び図２に示すように、主要な構成要素として、トンネル坑口６０に取り付けられたエントランスパッキン１０とフラッパー２０（１２０）とを備えている。
【００１６】
＜エントランスパッキン＞
エントランスパッキン１０は、矩形シールドマシン７０の外周に密着して止水を行うための部材であり、可撓性及び弾性を有するゴム部材等により構成される。このエントランスパッキン１０は、矩形シールドマシン７０の外周形状に対応して、矩形シールドマシン７０及びセグメント（図示せず）の外周径よりも小さな内周径を有している。すなわち、矩形シールドマシン７０の掘進に伴い、エントランスパッキン１０の自由端部が矩形シールドマシン７０の進行方向に屈曲して矩形シールドマシン７０又はセグメントの外周部に密着することにより、トンネル坑口６０から裏込め材等が漏れ出すことを防止する。
なお、トンネル坑口６０には、裏込め材を注入するための注入口５０が設けられている。
【００１７】
＜フラッパー＞
フラッパー２０（１２０）は、エントランスパッキン１０に対して矩形シールドマシン７０の進行方向後側に配設された複数の短冊状の部材からなり、矩形シールドマシン７０の進行方向に回動可能となっている。このフラッパー２０（１２０）は、図３に示すように、トンネル坑口６０に固定する取付部２１に対して、矩形シールドマシン７０の進行方向に回動可能に取り付けられている。そして、矩形シールドマシン７０の掘進に伴い、フラッパー２０（１２０）が矩形シールドマシン７０の進行方向に回動してエントランスパッキン１０を押さえ付けることにより、エントランスパッキン１０の自由端部の裏返りを防止する。
【００１８】
また、トンネル坑口６０のコーナー部に配設されたフラッパー１２０は、隣り合うフラッパー１２０同士が干渉しないように、回動基部から自由端部に向かって先細り状となっている。具体的には、コーナー部に配設されたフラッパー１２０は、例えば図１及び図３に示すように、回動基部から自由端部へ向かって縮径した台形状に形成されている。すなわち、台形状のフラッパー１２０は、トンネル坑口６０に固定される回動基部を下底とし、矩形シールドマシン７０の外周部に接触する自由端部を上底とした台形において、上底が下底よりも小さい形状となっている。なお、トンネル坑口６０の直線部分に配設されたフラッパー２０は、従来通り、略長方形状に形成されている。
【００１９】
＜補助押付板＞
また、図１及び図４に示すように、エントランスパッキン１０とトンネル坑口６０のコーナー部に配設されたフラッパー１２０との間には、フラッパー１２０がエントランスパッキン１０に付与する押付力を補助するための可撓性及び弾性を有する補助押付板３０が配設されている。なお、補助押付板３０とエントランスパッキン１０との間には、エントランスパッキン１０をトンネル坑口６０に取り付けるための押さえ板４０が介在している。
補助押付板３０は、図４に示すように、薄板状の塩化ビニル板３０ａと、薄板状の鋼板３０ｂとを重ね合わせて形成されている。そして、フラッパー１２０が回動すると、補助押付板３０である塩化ビニル板３０ａと鋼板３０ｂとが、フラッパー１２０に押されてエントランスパッキン１０側に撓むことにより、フラッパー１２０からエントランスパッキン１０へ付与される押付力を確実に伝達することができる。
【００２０】
＜矩形シールドマシンによるトンネル掘削＞
本発明の実施形態に係る矩形シールドマシン７０のエントランス構造では、矩形シールドマシン７０を掘進すると、図２において破線で示すように、矩形シールドマシン７０の外周部に密着しているエントランスパッキン１０が、矩形シールドマシン７０の進行方向へ引っ張られながら屈曲する。同時に、矩形シールドマシン７０の外周部に接触しているフラッパー２０（１２０）が、矩形シールドマシン７０の進行方向へ回動しながら、エントランスパッキン１０を押さえ付ける。この際、円形シールドマシンと比較してＲが小さいコーナー部分において、隣り合うフラッパー１２０同士が競り合うことなく動作して、エントランスパッキン１０を均等に押さえ付ける。さらに、トンネル坑口６０のコーナー部分では、補助押付板３０が、フラッパー１２０からエントランスパッキン１０へ付与される押付力を確実に伝達する。
【００２１】
したがって、円形シールドマシンと比較してＲが小さいコーナー部分を有する矩形シールドマシン７０であっても、フラッパー１２０及び補助押付板３０の作用により、エントランスパッキン１０を均等に押さえ付けて、トンネル坑口６０から裏込め材等が漏れ出すことを防止できる。
【００２２】
＜他の実施形態＞
なお、エントランスパッキン１０、フラッパー２０（１２０）、及び補助押付板３０の大きさや材質等は、矩形シールドマシン７０の形状及び直径や、掘削する地山の状況等に応じて適宜変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る矩形シールドマシンのエントランス構造の正面図。
【図２】本発明の実施形態に係る矩形シールドマシンのエントランス構造の縦断面図。
【図３】本発明の実施形態に係る矩形シールドマシンで用いるフラッパーの正面図。
【図４】本発明の実施形態に係る矩形シールドマシンで用いるフラッパー及びエントランスパッキンの配設順序を示す説明図。
【符号の説明】
【００２４】
１０  エントランスパッキン
２０  フラッパー
２１  取付部
１２０  コーナー部のフラッパー
３０  補助押付板
３０ａ  塩化ビニル板
３０ｂ  鋼板
４０  押さえ板
５０  注入口
６０  トンネル坑口
７０  矩形シールドマシン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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