(57)【要約】【課題】地山を地盤改良する必要がなく、かつ到達立坑内側には要素が存在しない掘削機の到達構造を提供する。【解決手段】第１工程として、先導体２０と、それに接続される誘導管２１とを元押装置によって到達立坑２まで押し出し、第２工程として、最後尾の誘導管２１に掘削機２２を接続してその掘削機２２とそれに接続される埋設管２５とを元押装置によって押し出して上記掘削機２２を上記到達立坑２まで到達させるための到達構造において、上記到達立坑２の側壁に開口形成された到達口３を覆うように上記到達立坑２に外側から取り付けられ地山の側圧に対抗して上記到達口３を止水すると共に、上記先導体２０及び上記掘削機２２のカッタ２３で掘削可能な材質からなる壁体４と、上記壁体４に取り付けられ、上記第１工程に際して上記先導体２０及び誘導管２１に被嵌されてその外周部を止水し、上記第２工程に際して上記掘削機２２及び埋設管２５に被嵌されてその外周部を止水するシール部材５とを備えたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１工程として、先導体と、それに接続される誘導管とを元押装置によって到達立坑まで押し出し、第２工程として、最後尾の誘導管に掘削機を接続してその掘削機とそれに接続される埋設管とを元押装置によって押し出して上記掘削機を上記到達立坑まで到達させるための到達構造において、
上記到達立坑の側壁に開口形成された到達口を覆うように上記到達立坑に外側から取り付けられ地山の側圧に対抗して上記到達口を止水すると共に、上記先導体及び上記掘削機のカッタで掘削可能な材質からなる壁体と、
上記壁体に取り付けられ、上記第１工程に際して上記先導体及び誘導管に被嵌されてその外周部を止水し、上記第２工程に際して上記掘削機及び埋設管に被嵌されてその外周部を止水するシール部材とを備えたことを特徴とする掘削機の到達構造。
【請求項２】
上記壁体及びシール部材は、それら壁体及びシール部材と上記到達立坑との間に上記埋設管と上記到達立坑とを接続するための継手を導入するスペースを確保するためのスペーサ筒を介して上記到達立坑に取り付けられ、上記シール部材は上記壁体に上記到達立坑の内側から取り付けられる請求項１記載の掘削機の到達構造。
【請求項３】
元押装置により掘削機とそれに接続される埋設管とを押し出して上記掘削機を到達立坑まで到達させるための到達構造において、
上記到達立坑の側壁に開口形成された到達口を覆うように上記到達立坑に外側から取り付けられ地山の側圧に対抗して上記到達口を止水すると共に、上記掘削機のカッタで掘削可能な材質からなる壁体と、
上記壁体に取り付けられ、上記掘削機の到達時に上記掘削機及び埋設管に被嵌されてその外周部を止水するシール部材とを備えたことを特徴とする掘削機の到達構造。
【請求項４】
上記壁体及びシール部材は、それら壁体及びシール部材と上記到達立坑との間に上記埋設管と上記到達立坑とを接続するための継手を導入するスペースを確保するためのスペーサ筒を介して上記到達立坑に取り付けられ、上記シール部材は上記壁体に上記到達立坑の内側から取り付けられる請求項３記載の掘削機の到達構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削機を到達立坑に到達させるための到達構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地中にトンネルを形成する方法として、まず第１工程として先導体とそれに接続される誘導管とを元押装置によって発進立坑から到達立坑まで押し出し、その後、第２工程として最後尾の誘導管に掘削機を接続してその掘削機とそれに接続される埋設管とを元押装置によって押し出して到達立坑まで到達させる２工程方式や、掘削機とそれに接続される埋設管とを元押装置により押し出して到達立坑まで到達させる１工程方式が知られている。
【０００３】
掘削機を到達立坑に到達させるときには、まず掘削機の到達部分の地山に薬品を注入して地盤改良を行い、その後、到達立坑の側壁を切り取って到達口を形成し、掘削機により地盤改良部を掘削して到達口から到達立坑内へと到達する方法が知られている。
【０００４】
また、特許文献１に記載されているように、到達立坑の側壁に予め到達口を形成し、その到達口を覆うように到達立坑の内側に止水性を有する土留め壁を設け、掘削機により土留め壁を掘削して到達立坑内へと到達する方法もある。
【０００５】
なお、本明細書中でいう「立坑」とは、工事終了後に撤去する仮設式のものや、工事終了後も埋設して管理・使用する人孔（マンホール）などを含む。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１９４９８８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記地山に薬品を注入する方法は、環境上好ましくなくコストも高い。
【０００８】
また、特許文献１に記載された方法は、立坑内側に掘削機の受け入れ機構（土留め壁など）が形成されるため、到達立坑内のスペースが小さくなってしまう。
また、立坑を工事終了後も管理・使用する場合、掘削機の受け入れ機構を撤去する必要がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、地山を地盤改良する必要がなく、かつ到達立坑内側には要素が存在しない掘削機の到達構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、第１工程として、先導体と、それに接続される誘導管とを元押装置によって到達立坑まで押し出し、第２工程として、最後尾の誘導管に掘削機を接続してその掘削機とそれに接続される埋設管とを元押装置によって押し出して上記掘削機を上記到達立坑まで到達させるための到達構造において、上記到達立坑の側壁に開口形成された到達口を覆うように上記到達立坑に外側から取り付けられ地山の側圧に対抗して上記到達口を止水すると共に、上記先導体及び上記掘削機のカッタで掘削可能な材質からなる壁体と、上記壁体に取り付けられ、上記第１工程に際して上記先導体及び誘導管に被嵌されてその外周部を止水し、上記第２工程に際して上記掘削機及び埋設管に被嵌されてその外周部を止水するシール部材とを備えたものである。
【００１１】
ここで、上記壁体及びシール部材は、それら壁体及びシール部材と上記到達立坑との間に上記埋設管と上記到達立坑とを接続するための継手を導入するスペースを確保するためのスペーサ筒を介して上記到達立坑に取り付けられ、上記シール部材は上記壁体に上記到達立坑の内側から取り付けられることが好ましい。
【００１２】
更に本発明は、元押装置により掘削機とそれに接続される埋設管とを押し出して上記掘削機を到達立坑まで到達させるための到達構造において、上記到達立坑の側壁に開口形成された到達口を覆うように上記到達立坑に外側から取り付けられ地山の側圧に対抗して上記到達口を止水すると共に、上記掘削機のカッタで掘削可能な材質からなる壁体と、上記壁体に取り付けられ、上記掘削機の到達時に上記掘削機及び埋設管に被嵌されてその外周部を止水するシール部材とを備えたものである。
【００１３】
ここで、上記壁体及びシール部材は、それら壁体及びシール部材と上記到達立坑との間に上記埋設管と上記到達立坑とを接続するための継手を導入するスペースを確保するためのスペーサ筒を介して上記到達立坑に取り付けられ、上記シール部材は上記壁体に上記到達立坑の内側から取り付けられることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１５】
本実施形態に係る掘削機の到達構造は、掘削機を人孔に到達させるためのものであり、図１は到達構造の平面断面図、図２はその側面断面図を示している。
【００１６】
図に示すように、本実施形態の掘削機の到達構造１は、到達立坑（人孔）２の側壁に開口形成された到達口３を覆うように到達立坑２に外側から取り付けられた壁体４と、その壁体４に取り付けられた第１シール（シール部材）５とを備える。
【００１７】
到達立坑２の到達口３の外側縁部に、鋼製（限定はされない）のスペーサ筒６がボルト７により固定されており、壁体４及び第１シール５はスペーサ筒６の外側端部から垂直内方に延出したブラケット部６ａにボルト８により一体的に固定される。第１シール５は壁体４に対して立坑２の内側から重なるように配置される。
【００１８】
壁体４は紙面と垂直に延びる面において、少なくともトンネル形成に使用する掘削機の断面よりも大きい断面を有している。また、壁体４は図４及び図５に示す先導体２０及び掘削機２２のカッタ２３により掘削可能な材質からなる。壁体４の材質としては、例えば、熱硬化性樹脂発泡体（硬質ウレタン樹脂）をガラス長繊維で強化したものや、モルタルなどが適用可能である（限定はされない）。壁体４の厚さは、立坑２を所定深度沈設したときに、地山から受ける側圧（土圧など）に対抗して到達口３を止水できるような値に設定される。
【００１９】
第１シール５は、図４に示すように、第１工程に際して先導体２０及び誘導管２１に被嵌されてその外周部を止水し、かつ、図５に示すように、第２工程に際して掘削機２２及び埋設管２５に被嵌されてその外周部を止水するものである。第１シール５は、例えば、ゴム等の弾性体から形成される。第１シール５は紙面と垂直に延びる面において、少なくともトンネル形成に使用する掘削機の断面よりも大きい断面を有している。また、図１及び図２に示すように、第１シール５のほぼ中央部には、先導体２０及び誘導管２１の外径よりも小さな穴５ａが形成される。
【００２０】
スペーサ筒６は、壁体４及び第１シール５と立坑２との間に、埋設管２５と立坑２とを接続するための継手を導入するスペースを確保するためのものである。
【００２１】
埋設管２５と立坑２とを接続する継手の一例を図３に示す。図中、上半分が側面図であり、下半分が側面断面図である。
【００２２】
継手１０は立坑２の到達口３よりも小さく形成された筒部１１と、筒部１１の一端から外方に延出した接合部１２と、筒部１１の内側に設けられたゴムリング１４とを備える。筒部１１は地震による地盤変化などによって埋設管２５の位置が変化したときに、その変化を吸収して埋設管２５の破損などを防止できるような構造に形成される。本実施形態の継手１０は塩化ビニル樹脂からなる。
【００２３】
図７に示すように、継手１０は立坑２の内側から到達口３内に挿入され、接合部１２が立坑２の内側面にボルトなどにより接合される。一方、継手１０の筒部１１は、内部のゴムリング１４がスペーサ筒６及び第１シール５内に挿入された埋設管２５に被嵌されるように埋設管２５に嵌合される。従って、上記スペーサ筒６は、第１シール５と到達立坑２との間に継手１０の挿入スペースが確保できるように、その長さＬが設定される。即ち、スペーサ筒６は、到達立坑２の内側から到達口３に挿入された継手１０の先端部（図中左側端部）が、第１シール５と同位置か、それよりも立坑内側に位置するようにしなければならない。継手１０の形状は、埋設管２５が所定の角度で屈曲あるいは伸縮できるように埋設管２５のサイズや形状などに合わせて適宜設定される。従って、スペーサ筒６の長さＬは使用する継手１０の形状に合わせて設定する。なお、継手１０は一例として示したものであり、本発明は他のタイプの継手を用いることもできる。
【００２４】
図１及び図２に示すように、本実施形態の掘削機の到達構造１は更に、スペーサ筒６と到達立坑２との間を止水する第２シール１７を備える。第２シール１７はリング状に形成される。第２シール１７は、スペーサ筒６と到達立坑２との間に配置され、ボルト７によりスペーサ筒６と一体に立坑２の側壁に取り付けられる。
【００２５】
本実施形態の掘削機の到達構造１を用いた掘削機の到達方法を図４〜図７を用いて説明する。
【００２６】
まず、地上にて到達立坑２の側壁に到達口３を開口形成し、その到達口３に位置させて、掘削機の到達構造１（第２シール１７、スペーサ筒６、第１シール５及び壁体４）を取り付ける。次に、その到達構造１が取り付けられた到達立坑２の大きさに合わせて地面を所定深度掘削し、その掘削孔内に到達立坑２を降ろし、到達口３を掘進計画線に芯合わせして到達立坑２を埋設する。
【００２７】
そして、第１工程として、図示しない発進立坑から元押装置により先導体２０を押し出す。先導体２０を所定ストローク押し出したら、先導体２０の後部に誘導管２１を接続して先導体２０及び誘導管２１を押し出す。その後、順次新たな誘導管２１を連結して押し出す。
【００２８】
元押装置により押し出された先導体２０が到達立坑２の到達口３近傍まで到達したら、元押装置により更に先導体２０を押し出して、図４に示すように壁体４を先導体２０により削孔する。先導体２０が壁体４を貫通すると先導体２０は第１シール５の穴５ａ内に挿入される。これによって、第１シール５が先導体２０に被嵌され、先導体２０の外周部と壁体４との間が止水される。先導体２０が到達立坑２内部まで到達したら先導体２０を誘導管２１から外して撤去する。
【００２９】
一方、先導体２０が到達立坑２まで到達したら、発進立坑側において第２工程として、最後部の誘導管２１に掘削機２２（図５参照）を接続しその掘削機２２を元押装置により押し出して発進させる。掘削機２２を所定ストローク押し出したら、掘削機２２の後部に埋設管２５を接続して掘削機２２及び埋設管２５を押し出す。その後、順次、新たな埋設管２５を連結して押し出す。
【００３０】
このとき、到達立坑２側では、誘導管２１が、その外周部が第１シール５により止水された状態で、順次、到達立坑２内へと到達する。到達立坑２内に到達した誘導管２１は、後部の誘導管２１から外されて撤去される。
【００３１】
そして、最後部の誘導管２１に接続された掘削機２２が到達立坑２の到達口３近傍まで到達したら、到達立坑２の内側から第１シール５を切り取って掘削機２２の断面形状よりも若干小さな穴を形成する。言い換えれば、第１シール５の穴５ａを掘削機２２に合わせて大きくする。その後、元押装置により更に掘削機２２を押し出して、図５に示すように、掘削機２２のカッタ２３により壁体４を掘削する。掘削機２２が壁体４を貫通すると掘削機２２は第１シール５の穴内に挿入される。これによって、第１シール５が掘削機２２に被嵌され、掘削機２２の外周部と壁体４との間が止水される。掘削機２２が到達立坑２内まで到達したら掘削機２２を解体・撤去する。
【００３２】
このとき、図６に示すように、掘削機２２に接続されていた先端部の埋設管２５はスペーサ筒６内で第１シール５内に挿入された状態となる。従って、埋設管２５の外周部と壁体４との間が止水される。なお、埋設管２５の断面は通常掘削機２２の断面よりも若干小さいが、第１シール５の弾性力によりその差を吸収して十分に止水効果を維持することができる。
【００３３】
次に、図７に示すように、到達立坑２の内側から到達口３に継手１０を挿入し、その筒部１１をスペーサ筒６内で埋設管２５の外周に嵌合し、ゴムリング１４を埋設管２５に被嵌させる。これによって、到達立坑２と埋設管２５とが接続される。
【００３４】
以上説明した掘削機の到達構造１によれば、先導体２０及び誘導管２１の到達時（図４）、掘削機２２の到達時（図５）及び埋設管２５と到達立坑２との接続時（図６及び図７）において第１シール５により常に止水が維持されるので地盤改良の必要がなく、環境に優しくかつ低コストである。
【００３５】
また、止水構造が到達立坑２の外側に取り付けられているため、到達立坑２の内部に配置される構成要素がなく、立坑２の内部スペースを有効に利用できる。また、立坑２を工事終了後も使用する場合であっても、到達構造１の撤去作業を行う必要がない。
【００３６】
また、継手１０の挿入スペースを十分確保することができる。
【００３７】
なお、第１シール５を、先導体２０及び誘導管２１挿入用の穴が形成された第１工程用シールと、掘削機２２及び埋設管２５挿入用の穴が形成された第２工程用シールとに分けて形成し、第１工程用シールを第２工程用シールよりも到達立坑２の内側に位置させてそれら二つのシールを壁体４に取り付けておいても良い。そして、掘削機２２が到達口３直前まで到達したら第１工程用シールを取り外すようにすれば良い。
【００３８】
更に、上記実施形態の掘削機の到達構造は２工程方式に適用したものを説明したが、本発明はこの点において限定されず、掘削機と埋設管のみを押し出して掘削機を到達立坑まで到達させる１工程方式にも適用できることは勿論である。その場合、第１シール５は掘削機２２及び埋設管２５の外周部のみを止水できる構造であればよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、以下に示す如く優れた効果を発揮するものである。
１）掘削機の到達部の地盤改良を行う必要がない。
２）到達立坑内部スペースを有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る掘削機の到達構造の平面断面図である。
【図２】図１の掘削機の到達構造の側面断面図である。
【図３】継手の一例を示す側面図であり、下半分が断面図である。
【図４】図１の掘削機の到達構造を用いた掘削機の到達方法を説明する側面断面図である。
【図５】図１の掘削機の到達構造を用いた掘削機の到達方法を説明する側面断面図である。
【図６】図１の掘削機の到達構造を用いた掘削機の到達方法を説明する側面断面図である。
【図７】図１の掘削機の到達構造を用いた掘削機の到達方法を説明する側面断面図である。
【符号の説明】
１  掘削機の到達構造
２  到達立坑
３  到達口
４  壁体
５  シール部材（第１シール）
６  スペーサ筒
１０  継手
１７  第２シール
２０  先導体
２１  誘導管
２２  掘削機
２３  カッタ
２５  埋設管
【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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