(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘進機で掘削した本線トンネル内に形成された分岐トンネルの発進口を閉塞するための分岐発進口閉塞構造において、上記発進口を覆って閉塞するゲート板と、分岐シールド掘進機の発進時に上記発進口を開口すべく上記ゲート板をスライド自在に支持する支持部材とを備え、
上記ゲート板が、上記発進口を形成するセグメント内に収容され、上記本線トンネルの周方向にスライドすることを特徴とする分岐発進口閉塞構造。
【請求項２】
上記支持部材が、上記ゲート板の上部外面に対向する支持プレートと、上記ゲート板の上部内面に対向する支持プレートとを有し、
各支持プレートに、上記ゲート板の表面、裏面に夫々接触するシール部材を設けた請求項１に記載の分岐発進口閉塞構造。
【請求項３】
上記ゲート板を引き上げるための引上げ部材を有し、
該引上げ部材が、上記ゲート板の上部を把持する把持部と、この把持部を引っ張る伸縮シリンダとを備えた請求項１又は２に記載の分岐発進口閉塞構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘進機で掘削した本線トンネル内に形成された分岐トンネルの発進口を閉塞するための分岐発進口閉塞構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シールド掘進機で掘削した本線トンネルから分岐トンネルを掘削するには、本線トンネルに発進口を形成しておき、本線トンネル内で分岐シールド掘進機を組み立て、発進口から分岐トンネルの掘削を開始するようになっている。
【０００３】
従来、分岐トンネルの発進口を形成するには、予め、開口した発進口を含むセグメントを形成しておき、そのセグメントを本線トンネル内に組み付けて、本線トンネルの壁を形成するようになっていた。
【０００４】
発進口を含んだセグメントは、シールド掘進機後部のテール部内で組み付けられるので、トンネル内に発進口から土砂や水が浸入することはないが、シールド掘進機が掘進してテール部が前進すると、トンネル内に発進口から土砂や水が浸入してしまうため、その発進口を閉塞する必要がある。
【０００５】
そこで、従来は、発進口がテール部内に位置するときに、分岐シールド掘進機を組み立てて、そのカッタやバルクヘッドで発進口を閉塞しておき、テール部を前方にスライドさせた後に、分岐シールド掘進機を発進させるようになっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように分岐シールド掘進機本体で発進口を閉塞する方法では、分岐シールド掘進機が、本線トンネル内で大きなスペースを占めることとなり、本線トンネルを掘削するシールド掘進機のセグメント搬送台車等の後続装置と干渉するため、後続装置を移動させなければならない等の大きな支障を与える。そのため、分岐シールド掘進機が発進して、本線トンネル内のスペースが確保できるまで、本線シールド掘進機の掘削が停止してしまうといった問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題を解決するために案出されたものであり、その目的は、本線トンネルを掘削するシールド掘進機の後続装置に干渉することなく、発進口を閉塞できる分岐発進口閉塞構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、シールド掘進機で掘削した本線トンネル内に形成された分岐トンネルの発進口を閉塞するための分岐発進口閉塞構造において、上記発進口を覆って閉塞するゲート板と、分岐シールド掘進機の発進時に上記発進口を開口すべく上記ゲート板をスライド自在に支持する支持部材とを備え、上記ゲート板が、上記発進口を形成するセグメント内に収容され、上記本線トンネルの周方向にスライドするものである。
【０００９】
上記構成によれば、支持部材によってスライド自在に支持されるゲート板で発進口を閉塞するので、発進口の形成と同時に分岐シールド掘進機を組み立てる必要はなく、本線トンネル内のスペースを確保できるので、シールド掘進機の後続装置が分岐シールド掘進機に干渉することはない。従って、シールド掘進機の後続台車を移動させる必要はなく、本線トンネルの掘削をすぐに再開できる。
【００１０】
そして、上記支持部材が、上記ゲート板の上部外面に対向する支持プレートと、上記ゲート板の上部内面に対向する支持プレートとを有し、各支持プレートに、上記ゲート板の表面、裏面に夫々接触するシール部材を設けることが好ましい。
【００１１】
また、上記ゲート板を引き上げるための引上げ部材を有し、該引上げ部材が、上記ゲート板の上部を把持する把持部と、この把持部を引っ張る伸縮シリンダとを備えることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明を実施する好適一形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施形態では無い参考形態に係る分岐発進口閉塞構造を示した断面図及び側面図、図２はその参考形態に係る支持部材のゲート板の支持構造を示した要部拡大図である。
【００１４】
図示するように、係る分岐発進口閉塞構造１は、図３に示すシールド掘進機２で掘削した本線トンネル３内に形成された分岐トンネルの発進口５を閉塞するためのものであって、発進口５を覆って閉塞するゲート板６と、このゲート板６をスライド自在に支持する支持部材７とを備えている。
【００１５】
本参考形態では、ゲート板６が、発進口５の内側に設けられ、本線トンネル３の軸方向にスライドして発進口５を開口させる分岐発進口閉塞構造１について説明する。
【００１６】
なお、図１（ｂ）は、後述する分岐シールド掘進機１７は省略している。
【００１７】
ゲート板６は、例えば土圧に耐えられる強度を有した鋼板等で形成されており、本線トンネル３軸方向後方（図中右側）が発進口５に沿った半円状で、前方（図中左側）が矩形状に形成されている。ゲート板６は、発進口５を覆うように、その発進口５より若干大きく形成され、且つセグメント８の内側に沿って断面が円弧状に湾曲している。
【００１８】
ゲート板６の前方には、そのゲート板６を牽引して支持部材７からスライドさせて引き抜くためのワイヤ９が設けられている。
【００１９】
支持部材７は、ゲート板６と同様に、本線トンネル３軸方向後方が半円状で、前方が矩形状に形成されている。支持部材７は、その上下及び後部でゲート板６を支持するようになっている。
【００２０】
支持部材７のゲート板６の支持構造は、図２に示すように、断面コ字状に形成された支持部１１でゲート板６の周縁部をスライド自在に挟持するようになっている。支持部１１の内側には、ゲート板６の表裏面に接触するシール部材１２が、その上下及び後方に沿って設けられている。この支持部１１が、セグメント８に溶接或いはボルト等によって固定され、支持部材７がセグメント８に固定されるようになっている。
【００２１】
ゲート板６の前方のセグメント８側には、セグメント８から延びるシール板  （図１（ｂ）中一点鎖線にて示す）１０が設けられており、本線トンネル３内への土砂の流入を防止するようになっている。
【００２２】
図３は発進口付セグメント及び分岐発進口閉塞構造の取付工程を説明するためのシールド掘進機の断面図である。
【００２３】
図３に従って、発進口付セグメント８及び分岐発進口閉塞構造１の取付工程と、本参考形態の作用を説明する。
【００２４】
図３（ａ）は、シールド掘進機２の通常の掘進状態を示す。このシールド掘進機２のテール部１４は、二重筒構造となっており、内筒テール１５と外筒テール１６とを有している。
【００２５】
発進口５を備えたセグメント８を組み付ける際には、図示しないシールドジャッキを用いて、外筒テール１６と内筒テール１５とを相対的にスライドさせて、テール長を長くして、既設セグメント２０とシールドジャッキとの隙間のセグメント組付け空間を大きくとる。そして、図３（ｂ）に示すように、その空間にセグメント８を組み付ける。
【００２６】
なお、ここでは、発進口５を一体的に備えた幅広のセグメント８を例に挙げて説明しているので、最初に外筒テール１６を内筒テール１５からセグメント８の幅分スライドさせるようになっているが、発進口５が分割されて既設セグメント２０と同等の幅を有する複数のセグメントを組み付けるようにしてもよい。この場合は、発進口付セグメントを組み付けるごとに、外筒テール１６と内筒テール１５とを相対的に１リング分ずつスライドさせる。
【００２７】
次に、図３（ｃ）に示すように、支持部材７に予めゲート板６を一体的に装着した分岐発進口閉塞構造１をセグメント８に溶接或いはボルト等で固定する。このとき、掘削土砂の種類によっては、ゲート板６のスライドを行い易くするために、ゲート板６と発進口５の間に、粘性の小さい粘土等の裏込材を挿入する場合がある。
【００２８】
そして、分岐発進口閉塞構造１の固定が終了した後、シールド掘進機２の掘進を再開する。
【００２９】
ここで、上述の分岐発進口閉塞構造１は、その構成が非常に簡単であるため、その取付が容易であり、取付時間の削減が達成される。また、本線トンネル３内に、分岐発進口閉塞構造１が張り出さないので、本線トンネル３内のスペースを確保でき、シールド掘進機２のセグメント搬送台車等の後続装置と干渉することはない。従って、後続装置を移動させたりする必要がないので、上述のように分岐発進口閉塞構造１の固定が終了した後、すぐにシールド掘進機２の掘進を行うことができる。
【００３０】
そして、図３（ｄ）に示すように、外筒テール１６を前方にスライドさせて、内筒テール１５側に戻し、シールド掘進機２の掘進を継続する。
【００３１】
このように、分岐発進口閉塞機構１は、シールド掘進機２が前進した後も、発進口５を閉塞できるので、従来のように、シールド掘進機２の掘進を再開させる前に分岐シールド掘進機１７を発進させる必要がない。従って、分岐シールド掘進機１７を望ましい時期に設置することが可能となり、分岐トンネルを好適なタイミングで掘削することができる。
【００３２】
分岐トンネルを掘削する際には、図１に示すように分岐シールド掘進機１７を発進口に臨んで設ける。
【００３３】
分岐シールド掘進機１７は、本線トンネル３の径方向に延びる円筒状の支持フレーム１８内に、スライド自在に装着されている。支持フレーム１８は、支持部材７に密閉して取り付けられている。支持フレーム１８の円筒部の内側には、分岐シールド掘進機１７を密閉支持するためのシール部材１９が設けられている。
【００３４】
分岐シールド掘進機１７は、発進前の時点では、カッタ２１、バルクヘッド２２、カッタ駆動装置２３及びスクリュコンベア２４等を備えており、その他の後続装置は、発進後に順次組み立てられる。
【００３５】
分岐シールド掘進機１７の発進時には、ワイヤ９を引っ張り、ゲート板６を支持部材７からスライドさせて、発進口５を開口する。
【００３６】
このとき、発進口５から土砂が流入することがあるが、分岐シールド掘進機１７のバルクヘッド２２で止めることができる。なお、ゲート板６を抜き取った部分にその厚さ分の隙間ができるが、掘削土砂の流動性が大きい場合には、その隙間を塞ぐために反対側から裏込材等を注入することも可能である。
【００３７】
図４は本発明に係る分岐発進口閉塞構造の実施形態を示した断面図及び側面図、図５はこの実施形態の支持部材のゲート板の支持構造を示した要部拡大図である。
【００３８】
この分岐発進口閉塞構造２５は、ゲート板２６を、発進口５を備えたセグメント２８の内側に収容したものである。この場合、セグメント２８は鋼製セグメントとなり、その内側の空間で、ゲート板２６が本線トンネルの周方向に沿ってスライドするようになっている。
【００３９】
ゲート板２６を支持する支持部材２７の前後と下部には、図２に示した断面コ字状の支持部１１が形成されている。支持部材２７の上部には、図５に示すような支持部２９が形成されている。
【００４０】
支持部２９は、セグメント２８の外側プレート３１に固定された支持プレート３２と、セグメント２８の内側プレート３３に固定された支持プレート３４とで構成されており、ゲート板２６をこれら支持プレート３２，３４でスライド自在に挟持するようになっている。各支持プレート３２，３４の内側には、ゲート板６の表裏面に接触するシール部材１２が、支持部２９の全長に亘って設けられている。
【００４１】
支持部材２７の上方には、ゲート板２６を引き上げる引上げ部材３５が設けられている。引上げ部材３５は、ゲート板２６の上部を把持する把持部３６と、この把持部３６を引っ張る伸縮シリンダ３７とで構成されている。
【００４２】
伸縮シリンダ３７は、その中間部が、セグメント２８上方のセグメント３８に設けられたブラケット３９に軸支されている。セグメント３８の内側には、ゲート板２６を周方向に沿って案内するガイド溝（図中一点鎖線にて示す）４１が形成されており、ゲート板２６には、ガイド溝４１内に突出する突起部４３が設けられている。
【００４３】
ゲート板２６を引き上げる際には、伸縮シリンダ３７を縮退させて、ゲート板２６をガイド溝４１に沿って移動させ、伸縮シリンダ３７のストローク分引き上げるごとに、ブラケット３９を順次盛り換えて徐々に引き上げるようになっている。
【００４４】
上記構成の分岐発進口閉塞構造２５によれば、参考形態で示した分岐発進口閉塞構造１と同様の作用効果を得られる他に、ゲート板２６や支持部材２７等をセグメント２８内に収容しているので、本線トンネル３内のスペースをさらに広くとることができる。
【００４５】
なお、上記実施の形態では、分岐トンネルが横方向に発進する場合を例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、例えば、縦方向に発進するものであっても、本発明は適用可能であるのは勿論である。
【００４６】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、本線トンネルを掘削するシールド掘進機の後続装置に干渉することなく、発進口を閉塞できるので、シールド掘進機の後続台車を移動させる必要はなく、本線トンネルの掘削をすぐに再開できるという優れた効果を発揮する。さらに、分岐シールド掘進機を望ましい時期に設置することが可能となり、分岐トンネルを好適なタイミングで掘削することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態では無い参考形態に係る分岐発進口閉塞構造を示した（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】  上記参考形態に係る支持部材のゲート板の支持構造を示した要部拡大図である。
【図３】  発進口付セグメント及び分岐発進口閉塞構造の取付工程を説明するためのシールド掘進機の断面図である。
【図４】  本発明に係る分岐発進口閉塞構造の実施形態を示した（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】  上記実施形態の支持部材のゲート板の支持構造を示した要部拡大図である。
【符号の説明】
２  シールド掘進機
３  本線トンネル
５  発進口
１７  分岐シールド掘進機
２５  分岐発進口閉塞構造
２６  ゲート板
２７  支持部材
２８  セグメント
【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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