(57)【要約】【課題】シールド機と止水部材とを一緒に移動させることにより別の専用装置を必要とせず安価でかつシールド機の外面の凹凸があっても十分な止水機能が得られるシールド機の止水装置及び止水方法を得ること目的とする。【解決手段】本発明に係る立坑に到達したシールド機を立坑内に引き出す際の止水装置は、立坑内側における到達口３の周縁３ａに筒の一端が取付けられた固定筒１と、筒の一端が固定筒１の周面８上にスライド可能に取付けられ筒の他端が立坑内に到達したシールド機５０の外周面５１との間を塞いだ状態でシールド機の進行にあわせて移動する可動筒体１０とで構成されたものとした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立坑に到達したシールド機を立坑内に引き出す際の止水装置であって、立坑内側における到達口の周縁に筒の一端が取付けられた固定筒と、筒の一端が固定筒の周面上にスライド可能に取付けられ筒の他端が立坑内に到達したシールド機の外周との間を塞いだ状態でシールド機の進行にあわせて移動する可動筒体とで構成されたことを特徴とするシールド機の止水装置。
【請求項２】
可動筒体が可動筒とこの可動筒の他端に取付けられてシールド機を貫通させる孔を有したリング部材とこのリング部材とシールド機の外周面との間の隙間を塞ぐシール部材とで構成されたことを特徴とする請求項１に記載のシールド機の止水装置。
【請求項３】
可動筒体が複数の可動筒を軸方向に互いにスライド可能に取付けた多重筒により形成されたことを特徴とする請求項１に記載のシールド機の止水装置。
【請求項４】
請求項１の止水装置を用いた止水方法であって、シールド機と可動筒体とを進行方向に移動させ、シールド機を停止させて可動筒体とシールド機の外周との間に充填材を充填した後に可動筒体のみを戻すという工程を、シールド機が立坑内に引き出されるまで繰り返したことを特徴とするシールド機の止水方法。
【請求項５】
可動筒体とシールド機とを互いに連結してシールド機を移動させたことを特徴とする請求項４に記載のシールド機の止水方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、立坑に到達したシールド機を立坑内に引き出す際にシールド機と立坑内の到達口との間から流出する地下水を止水するための止水装置及び止水方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シールド機を立坑内に引き出す際の止水装置としては、立坑の到達口における立坑内側にパッキンを設け、このパッキンを空気圧などでシールド機の外周面に押圧して止水する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−８９１７３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では、シールド機が移動する際に止水部材であるパッキンを摺る構造なので、シールド機の移動によりパッキンがシールド機の外周面より離れて地下水が立坑内に流れ出さないように、空気圧などでパッキンをシールド機の外周面に押圧するための空気圧入装置等の別の専用装置が必要になり、高価な止水引出装置となる。また、シールド機の外面の形状や、シールド機の外面に装着した装置による突起物等により、シールド機の外面に凹凸がある場合には、十分な止水機能が得られなかった。
本発明は、シールド機と止水部材とを一緒に移動させることにより別の専用装置を必要とせず安価でかつシールド機の外面の凹凸があっても十分な止水機能が得られるシールド機の止水装置及び止水方法を得ること目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る立坑に到達したシールド機を立坑内に引き出す際の止水装置は、立坑内側における到達口の周縁に筒の一端が取付けられた固定筒と、筒の一端が固定筒の周面上にスライド可能に取付けられ筒の他端が立坑内に到達したシールド機の外周との間を塞いだ状態でシールド機の進行にあわせて移動する可動筒体とで構成されたものとした。
また、可動筒体が可動筒とこの可動筒の他端に取付けられてシールド機を貫通させる孔を有したリング部材とこのリング部材とシールド機の外周面との間の隙間を塞ぐシール部材とで構成されたものとした。
また、可動筒体が複数の可動筒を軸方向に互いにスライド可能に取り付けた多重筒により形成されたものした。
また、シールド機と可動筒体とを進行方向に移動させ、シールド機を停止させて可動筒体とシールド機の外周との間に充填材を充填した後に可動筒体のみを戻すという工程を、シールド機が立坑内に引き出されるまで繰り返すようにした。
また、可動筒体とシールド機とを互いに連結してシールド機を移動させた。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は実施の形態による止水装置の断面図を示し、止水装置は、立坑２の到達口３の口径に対応してほぼ同じ内周径の筒孔４が形成され筒の一端５が立坑２の内壁６における到達口３の周縁３ａ周りに固定された両端開放の固定筒１と、筒の一端７が固定筒１の外周面８上にスライド可能に取付けられるとともにゴムやウレタン等からなる止水シール部材６１を介して筒の内周面７ａと固定筒１の外周面８との間が封止され、筒の他端が立坑２内に到達したシールド機５０の外周面５１との間を塞いだ状態でシールド機５０とともに移動する可動筒体１０とで構成される。この可動筒体１０は、両端開放の可動筒１１とこの可動筒１１の他端１２に取付けられてシールド機５０を貫通させる孔１３を有したリング部材１４とこのリング部材１４とシールド機５０の外周面５１との間の隙間を塞ぐためのシール部材１５とで構成される。シール部材１５としては例えば鉄板等の鋼材や木材等の板片や布等が用いられ、隙間を塞ぐために鉄板等の鋼材や木材等の板片をあてがったり、隙間に木材等の板片や布等を詰めたりすることで隙間がシールされる。固定筒１の一端５には外方向に垂直に延長する取付鍔２０が設けられ、この取付鍔２０がアンカーボルトなどで立坑２の内壁６に固定されることで固定筒１が取り付けられる。可動筒１１の一端７には外方向に垂直に延長する第１鍔２１が設けられ、他端１２には同様の第２鍔２２が設けられている。第１鍔２１が固定筒１の取付鍔２０に突き当たるストッパとして機能し、第２鍔２２がリング部材１４及び後述する仮設隔壁２８を取付けるための鍔として機能する。
【０００７】
次に止水装置を用いたシールド機の立坑への引き出し時の止水方法の一例を具体的に説明する。
立坑２の施工は、図２（ａ）に示すように、地盤を掘削して図示しない土留壁を構築しながら穴を形成し、なおかつ、シールド機が到達する予定の側に仮土留壁２５を形成する。さらに、仮土留壁２５で留められた地盤に薬液等を注入して地盤改良２６を行うことにより立穴内に立坑２を構築する。その後、この立坑２にシールド機５０の到達口３を形成する。
図２（ｂ）及びその拡大図である図４に示すように、固定筒１を内壁６における到達口３の周縁周りに取付けるとともに、固定筒１の外周面８に可動筒１１を配置する。尚、可動筒１１が固定筒１の外周面８上をスライド可能となっている。また、固定筒１の外周面８と可動筒１１と内周面７ａとの間はシール部材６１により封止して止水処理を施す。
図２（ｃ）に示すように、到達口３に対応する仮土留壁２５を撤去する。
図２（ｄ）及びその拡大図である図５に示すように、可動筒１１の第２鍔２２に仮設隔壁２８を取付けて到達口３を塞ぐ。そして、シールド機５０が到達口３に到達した際の水圧を受けるための水圧受け補強２９を構築して、この水圧受け補強２９で仮設隔壁２８を支持する。また、到達口３内及び固定筒１と仮設隔壁２８とで構成された凹部内に充填材３０を充填する。これは、例えばシールド機５０の側面や、仮設隔壁２８に設けた図外の注入口から充填すればよい。充填材３０としては、水とセメント等の骨材との配合比において水の比率が多い貧配合モルタル、エアモルタル、流動化処理土等が挙げられるが、場合によっては水を充填するケースもある。
図６に示すように、シールド機５０を到達口３を介して立坑２内に進行させ、シールド機５０を停止させた後、水圧受け補強２９を撤去する。
図３（ａ）及びその拡大図である図７に示すように、仮設隔壁２８が取り付けられた可動筒１１を立坑２の内部方向にスライドさせた後、シールド機５０を進行させる。あるいは、可動筒１１とシールド機５０を同時に移動させてもよい。このシールド機５０の移動の際、シールド機５０の外周面５１と充填材３０との間に亀裂が生じ、シールド機５０の後方より地下水が流入するが、固定筒１，可動筒１１，仮設隔壁２８によって閉塞されているため立坑２内にまで流入することはない。その後、シールド機５０の進行を停止し、上述した注入口から充填材３０を充填し、シールド機５０や固定筒１や可動筒１１や仮設隔壁２８等に設けた図外のバルブ等を開ける等の方法により、排水と止水状況の確認を行う。止水されていなければ再度充填材を充填する作業を止水の確認ができるまで繰り返す。
止水の確認後、図３（ｂ）及びその拡大図である図８に示すように、仮設隔壁２８を取外して可動筒１１を到達口３側に戻す。
そして、図９に示すように、シールド機５０の切刃５２側からシールド機５０の径に対応した孔１３が形成されたリング部材１４を取付け、このリング部材１４と可動筒１１の第２鍔２２との間に図外のシール部材６１を介在させてリング部材１４を可動筒１１の第２鍔２２にボルト等で固定する。この際、リング部材１４とシールド機５０の外周面５１との間の隙間には例えば図１に示す楔のようなシール部材１５を詰めてリング部材１４とシールド機５０の外周面５１との間の止水処理を行う。この場合、シールド機５０の外周面５１の全周囲に複数のシール部材１５を詰めていく。従って、リング部材１４とシールド機５０の外周面５１との間の隙間に応じた個々のシール部材１５を順次詰めていくことにより、一般に凹凸のあるシールド機５０の外周面５１とリング部材１４との間の止水処理を確実に行える。シール部材１５のいくつかはシールド機５０の外周面５１とリング部材１４との両方に接続（ボルト接続，溶接等）しておく。
複数のシール部材１５により止水処理を施した後にシールド機５０を進行させると、図１０に示すように、シールド機５０と同時に可動筒１１がスライドする。尚、可動筒１１をスライドさせるためには、シールド機５０と可動筒１１とをシール部材１５、もしくは、別途他の部材を介して接合したり、又は、直接接合すること等により、可動筒体１０とシールド機５０とを互いに連結した上で、シールド機５０の推進機能を利用し、一緒に移動させる方法や、可動筒１１を別途スライドさせる手段、例えば、ジャッキ、クレーン、電動モータ等のスライドさせるための装置を用いてシールド機５０の移動に合わせてスライドさせる方法によって行う。可動筒体１０とシールド機５０とを互いに連結した上で、シールド機５０の推進機能を利用し、一緒に移動させるようにすれば、可動筒１１をスライドさせることが容易となる。
その後、シールド機５０の進行を停止し、上述した充填材３０の充填、バルブの開放によって、可動筒１１の内側に流れ込んだ水の排水と止水確認を行い、止水の確認ができたらシール部材１５を除去し、その後、図１１に示すようにリング部材１４とともに可動筒１１をスライドさせて戻す。その後、再びリング部材１４とシールド機５０の外周面５１との間の隙間に上述と同様にシール部材１５を詰めてシールド機５０を進行させた後に、シールド機５０の進行を停止し、上述した充填材３０の充填、バルブの開放によって、可動筒１１の内側に流れ込んだ水の排水と止水確認を行い、止水の確認ができたらシール部材１５を除去してリング部材１４とともに可動筒１１を戻す。以後、リング部材１４とシールド機５０の外周面５１との間の隙間にシール部材１５を詰めてシールド機５０を進行させた後に、シールド機５０の進行を停止し、上述した充填材３０の充填、バルブの開放によって、可動筒１１の内側に流れ込んだ水の排水と止水の確認を行い、止水の確認ができたらシール部材１５を除去してリング部材１４とともに可動筒１１を戻すという作業を繰り返すことにより、図３（ｃ）に示すように、シールド機５０を立坑２内に引き出す。そして、図３（ｄ）に示すように、シールド機５０とセグメント５５とを切り離す。そして、シールド機５０を立坑２内から引き出すことで、シールド機５０を転用できる。
【０００８】
実施の形態では、シールド機５０と一緒に移動する可動筒体１０を備えたことにより、特許文献１のように空気圧などでパッキンをシールド機の外周面に押圧するための空気圧入装置等の別の専用装置を必要とせず、シールド機５０の移動時の止水を安価な構成で行うことができる。また、シールド機５０の外周面５１の凹凸の態様は様々であるが、リング部材１４だけを交換してシールド機５０の外周面５１の凹凸の態様に合わせることが可能となる。また、リング部材１４とシール部材１５とを溶接などで連結する場合、リング部材１４が損傷したらリング部材１４だけを交換すればよい。従って、リング部材１４を用いれば、可動筒１１を交換せずに済むので経済的である。また、シール部材１５として楔形状のものを用いれば、シール部材１５を隙間に押し込む事によりシール部材１５が隙間に嵌合されるので作業が容易になる。
【０００９】
尚、図１２に示すように、複数の可動筒１１ａ〜１１ｃを軸方向に互いにスライド可能に取付けた多重筒より形成された可動筒体１１０を用いれば、可動筒体１１０の移動距離を長くできるため、上述した繰り返し作業を少なくできるとともに、複数の可動筒１１ａ〜１１ｃを縮退させれば装置全体の長さを実施形態とほとんど同じにできて、装置も大型化しないという効果が得られる。
また、上記では、可動筒１１とリング部材１４とを別体としたが、リング部材１４を一体に備えた可動筒を用いてよい。この場合、仮設隔壁２８はリング部材１４に取付ければよい。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の請求項１によれば、固定筒と、シールド機の外周との間を塞いだ状態でシールド機とともに移動する可動筒体とを備えたので、シールド機と止水部材としての可動筒体を同時に移動させることができ、シールド機の外周面に凹凸があったとしてもシール部材で確実に止水できることから、シールド機の移動時の止水を安価な構成で確実に行うことができる。
請求項２によれば、可動筒体が可動筒とこの可動筒の他端に取付けられてシールド機を貫通させる孔を有したリング部材とこのリング部材とシールド機の外周面との間の隙間を塞ぐシール部材とで構成されたものとしたので、リング部材だけを交換してシールド機の外周面に凹凸の態様に合わせることが可能となる。また、リング部材とシール部材とを溶接などで連結する場合、リング部材が損傷したらリング部材だけを交換すればよく、可動筒の交換を不要にできる。また、シール部材として楔形状のものを用いれば、作業が容易になる。
請求項３によれば、可動筒体が複数の可動筒を軸方向に互いにスライド可能に取り付けた多重筒により形成されたものとすることで、可動筒体の移動距離を長くできるため、後述の繰り返し作業を少なくできる。
請求項４によれば、請求項１の止水装置を用いた止水方法であって、シールド機と可動筒体とを進行方向に移動させ、シールド機を停止させて可動筒体とシールド機の外周との間に充填材を充填した後に可動筒体のみを戻すという作業を、シールド機が立坑内に引き出されるまで繰り返したので、シールド機の移動時は可動筒体のスライドによる伸長によって止水し、可動筒体を戻す時のスライド時も十分な止水ができるので、すべての工程で確実な止水ができる。
請求項５によれば、可動筒体とシールド機とを互いに連結してシールド機を移動させたので、可動筒体をスライドさせることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による止水装置の断面図。
【図２】同止水装置を用いた止水方法を示す図。
【図３】同止水装置を用いた止水方法を示す図。
【図４】同止水装置を用いた止水方法を示す拡大図。
【図５】同止水装置を用いた止水方法を示す拡大図。
【図６】同止水装置を用いた止水方法を示す拡大図。
【図７】同止水装置を用いた止水方法を示す拡大図。
【図８】同止水装置を用いた止水方法を示す拡大図。
【図９】同止水装置を用いた止水方法を示す拡大図。
【図１０】同止水装置を用いた止水方法を示す拡大図。
【図１１】同止水装置を用いた止水方法を示す拡大図。
【図１２】本発明の止水装置の他の例を示す断面図。
【符号の説明】
１  固定筒、２  立坑、３  到達口、３ａ  周縁、１０  可動筒体、
１１，１１ａ〜１１ｃ  可動筒、１３  孔、１４  リング部材、
１５  シール部材、５０  シールド機、５１  シールド機の外周面。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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