(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈埋函本体部内に地山へ向けて押し出し可能に設けられシールド機を発進又は到達可能に収容する金属製のスライドフードを備えた沈埋函であって、上記スライドフードが、異形シールド機を収容すべく内周形状を当該異形シールド機の外周形状と相似に形成されると共に、外周形状を楕円状に形成されたことを特徴とする沈埋函。
【請求項２】
上記沈埋函本体部には、上記スライドフードとの間の隙間をシールするためのリップシールが設けられた請求項１記載の沈埋函。
【請求項３】
上記スライドフードの内周側には、上記異形シールド機との間の隙間をシールするための拡縮自在な簡易シールが設けられた請求項１又は２記載の沈埋函。
【請求項４】
異形シールド機を収容すべく内周形状を当該異形シールド機の外周形状と相似に形成されたスライドフードを沈埋函本体部の内側に設け、上記スライドフード内に上記異形シールド機を収容し、上記スライドフード内に上記異形シールド機の反力を受けるためのセグメントを組み立て、該セグメントを上記スライドフードに止水溶接した後、上記異形シールド機を発進させることを特徴とする異形シールド機の発進方法。
【請求項５】
異形シールド機を収容すべく内周形状を当該異形シールド機の外周形状と相似に形成されたスライドフードを沈埋函本体部の内側に設けると共に、該スライドフードの内側に拡縮自在な簡易シールを設け、上記異形シールド機を地山から沈埋函内に進入させたのち、上記簡易シールを拡張させ、簡易シールの地山側に止水剤を注入して止水することを特徴とする異形シールド機の到達方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海底又は湖底等にトンネルを構築するための沈埋函に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
沈埋函を用いて海底トンネルを構築する場合、図５に示すように沈埋函３０を海底に並べるように沈めたのち、これら沈埋函３０を土砂３５で埋め、地山２側に形成したトンネル３１に接続するようにしている。
【０００３】
沈埋函３０と地山２側のトンネル３１との接続は、一般に通常の土木工事で行っている。
【０００４】
本出願人は、このような海底トンネルをより効率よく構築する方法を研究する中で、シールド機（図示せず）を地山２側から沈埋函３０の内部まで掘進させる技術を発案した。
【０００５】
この技術は、シールド機の外周を囲繞して収容する金属製のスライドフード（図示せず）を沈埋函３０の本体部３２に出没自在に設け、シールド機を発進又は到達させる時にスライドフードを地山に近接させるものである。埋め立てられた軟弱な地盤をほとんど掘進しなくてよくなり、安定してシールド機を掘進させられるという優れた効果を発揮する。
【０００６】
この技術に使用されるシールド機としては、断面円形のものが考えられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６に示すように沈埋函には複数のトンネルを区画形成するものがある。このような沈埋函３３と地山２側のトンネル３１とを接続する場合、複数のカッタを組み合わせて形成された多芯円シールド機（図示せず）を沈埋函３３の内部まで掘進させられると、複数のトンネルを一括して接続でき、理想的である。
【０００８】
しかしながら、多芯円シールド機は、外周を鋭角な窪みのある複雑な形状に形成されるものであるため、沈埋函３３の本体部３４と、スライドフード（図示せず）と、多芯円シールド機（又は後続するセグメント）とのそれぞれの間のシール性をそれぞれ確保することは困難であるという課題があった。
【０００９】
特に、沈埋函３３の本体部３４はコンクリートと鋼殻の合成構造であり、精度良く複雑な形状に形成するのは困難であるため、多芯円シールド機の外周に沿うように屈曲形成されたスライドフードとの間のシールは困難であった。
【００１０】
そして、高い水圧の作用する条件下では特に問題となった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、良好なシール性を確保しつつ異形シールド機を発進又は到達させることのできる沈埋函と、その異形シールド機の発進・到達方法を提供することにある。
【００１２】
【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、沈埋函本体部内に地山へ向けて押し出し可能に設けられシールド機を発進又は到達可能に収容する金属製のスライドフードを備えた沈埋函であって、上記スライドフードが、異形シールド機を収容すべく内周形状を当該異形シールド機の外周形状と相似に形成されると共に、外周形状を楕円状に形成されたものである。
【００１３】
上記沈埋函本体部には、上記スライドフードとの間の隙間をシールするためのリップシールを設けるとよく、上記スライドフードの内周側には、上記異形シールド機との間の隙間をシールするための拡縮自在な簡易シールを設けるとよい。
【００１４】
また、本発明は、異形シールド機を収容すべく内周形状を当該異形シールド機の外周形状と相似に形成されたスライドフードを沈埋函本体部の内側に設け、このスライドフード内に上記異形シールド機を収容し、上記スライドフード内に上記異形シールド機の反力を受けるためのセグメントを組み立て、このセグメントを上記スライドフードに止水溶接した後、上記異形シールド機を発進させるものである。
【００１５】
そして、異形シールド機を収容すべく内周形状を当該異形シールド機の外周形状と相似に形成されたスライドフードを沈埋函本体部の内側に設けると共に、このスライドフードの内側に拡縮自在な簡易シールを設け、上記異形シールド機を地山から沈埋函内に進入させたのち、上記簡易シールを拡張させ、簡易シールの地山側に止水剤を注入して止水するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の好適実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
海底に設置した沈埋函の側面図を図１に、図１のII−II線矢視断面図を図２に示す。
【００１８】
図１及び図２に示す沈埋函１は、地山２側から到達される多芯円シールド機などの外周に窪みを有する異形シールド機３を受けて収容するタイプのものであり、コンクリート又は鋼殻合成構造で形成された沈埋函本体部４と、沈埋函本体部４内に地山２へ向けて押し出し可能に設けられ異形シールド機３を到達可能に収容する金属製のスライドフード５とからなる。
【００１９】
沈埋函本体部４は、地山２へ向けられる先端側に断面楕円形（長円形）の挿入穴６を有し、挿入穴６内にスライドフード５を摺動可能に設けるようになっている。
【００２０】
また、挿入穴６の開口部７近傍には、沈埋函本体部４とスライドフード５との間の間隙をシールするためのリップシール８が設けられている。リップシール８は、スライドフード５の外周を全周に亘ってシールするように環状に形成されている。
【００２１】
スライドフード５は、内周形状を異形シールド機３の外周形状と相似に形成されると共に、外周形状を楕円状に形成された異形筒状のものであり、異形シールド機３の外周をその形状に沿って囲繞するようになっている。
【００２２】
スライドフード５は、複数の油圧シリンダ１３を介して沈埋函本体部４に軸方向スライド自在に設けられている。
【００２３】
また、スライドフード５は、地山２側の端を開口されると共に、奥側の端を隔壁（バルクヘッド）９にて密閉されており、異形シールド機３が開口を通じて到達されるまでの間沈埋函本体部４内への浸水を防ぐようになっている。
【００２４】
隔壁９は、スライドフード５に着脱可能に取り付けられており、異形シールド機３が到達されたのちに取り外せるようになっている。そして、隔壁９にはスライドフード５内の水を抜くためのバルブ１０が設けられており、異形シールド機３がスライドフード５内に進入するときにスライドフード５内の水を抜けるようになっている。
【００２５】
また、スライドフード５には、到達される異形シールド機３との間の間隙をシールするための簡易シール１１が多段に設けられている。
【００２６】
図１及び図３に示すように、簡易シール１１は、バック状に形成されエア圧で拡縮するインフレートシールからなり、比較的大きな締め代を確保できるようになっている。簡易シール１１には、スライドフード５に沿って設けられたエア配管１２を通じて圧気を供給するようになっている。そして、簡易シール１１は、圧気を供給されることで膨らんで異形シールド機３側に密着されるようになっている。
【００２７】
次に作用を述べる。
【００２８】
海底に沈埋函１，３０を一列に並べ、互いに水密に接続し、沈埋函１内部の水を抜く。このとき、両端位置にスライドフード５を有する沈埋函１を配置し、中間位置に従来からある通常の沈埋函３０を配置する。
【００２９】
そして、沈埋函１の上に土砂を堆積させて沈埋函１を埋め、地山２と沈埋函１の間を土砂で埋める。
【００３０】
地山２側から掘進されてくる異形シールド機３を受け入れるときは、予め油圧シリンダ１３を伸張させてスライドフード５を地山２側へ押し出しておく。
【００３１】
このとき、スライドフード５の外周形状と沈埋函本体部４の内周形状とは単純な楕円形に形成されているため、リップシール８はほぼ一定の締め代でシールしており、沈埋函本体部４とスライドフード５との間から浸水することはない。
【００３２】
異形シールド機３をスライドフード５の開口へ向けて掘進させ、スライドフード５内に到達させる。地山２とスライドフード５の間に埋められた土砂は水中であることから軟弱であるが、スライドフード５が地山２に近接されているため異形シールド機３は姿勢を崩すことはなく、安定してスライドフード５内に到達される。
【００３３】
異形シールド機３がスライドフード５内に入り始めたら、バルブ１０を開け、スライドフード５内の水を徐々に抜く。
【００３４】
そして、異形シールド機３がスライドフード５内に到達されたら、図３に示すように、簡易シール１１に圧気を供給すると共に、異形シールド機３の後端部から機体の外側に止水剤１４を注入する。
【００３５】
簡易シール１１は拡張されて異形シールド機３に密着され、止水剤１４は簡易シール１１の地山２側に満たされてスライドフード５と異形シールド機３及びセグメント１５との間隙をシールする。
【００３６】
この後、隔壁９を取り外すと共に異形シールド機３を解体し、地山２側に構築したトンネル（図示せず）と沈埋函１とを接続する。このとき、異形シールド機３の外周壁を形成するスキンプレート（図示せず）はトンネルの壁材として残す。
【００３７】
そして、沈埋函本体部４にスライドフード５を水密に固定し、スライドフード５とスキンプレートとを止水溶接し、スキンプレートとセグメント１５とを止水溶接する。これにより、沈埋函本体部４とセグメント１５との間が恒久的に止水される。
【００３８】
このように、コンクリート又は鋼殻合成構造で形成された沈埋函本体部４と、沈埋函本体部４内に地山２へ向けて押し出し可能に設けられ異形シールド機３を到達可能に収容する金属製のスライドフード５とを備えた沈埋函１であって、スライドフード５が、外周に窪みを有する異形シールド機３を収容すべく内周形状を異形シールド機３の外周形状と相似に形成されると共に、外周形状を楕円状に形成されたものとしたため、精度を出すのが難しいコンクリート製の沈埋函本体部４と複雑な形状に形成された異形シールド機３との間を良好にシールすることができ、良好なシール性を確保しつつ異形シールド機３をスライドフード５内に到達させることができる。
【００３９】
そして、沈埋函本体部４にスライドフード５との間の隙間をシールするためのリップシール８を設けたため、沈埋函本体部４とスライドフード５との間の隙間を容易かつ確実にシールすることができる。
【００４０】
スライドフード５の内周側に、異形シールド機３との間の隙間をシールするための拡縮自在なバッグ状の簡易シール１１を設けたため、複雑に入り組んだスライドフード５と異形シールド機３との間の隙間を確実にシールすることができる。
【００４１】
また、外周に窪みを有する異形シールド機３を収容すべく内周形状を異形シールド機３の外周形状と相似に形成されたスライドフード５を沈埋函本体部４の内側に設けると共に、スライドフード５の内側に拡縮自在なバッグ状の簡易シール１１を設け、異形シールド機３を地山２から沈埋函１内に進入させたのち、簡易シール１１を拡張させ、簡易シール１１の地山２側に止水剤１４を注入して止水するため、沈埋函１に異形シールド機３を水密に到達させることができる。
【００４２】
なお、簡易シール１１は多段に設けるものとしたが、十分なシールを得られるならば単一の簡易シール１１を設けるものとしてもよい。
【００４３】
また、簡易シール１１は、エアで膨らむものとしたが、これに限るものではなく、水や油など他の流体で膨らむものとしてもよい。
【００４４】
他の実施の形態について述べる。上述と同様の構成については説明を省き、同符号を付す。
【００４５】
図４に示す沈埋函２０は、上述した異形シールド機３を発進させるタイプのものであり、沈埋函本体部４と、沈埋函本体部４内に地山２へ向けて押し出し可能に設けられ異形シールド機３を発進可能に収容する金属製のスライドフード２１とからなる。
【００４６】
スライドフード２１は、内周形状を異形シールド機３の外周形状と相似に形成されると共に、外周形状を楕円状に形成された異形筒状のものであり、複数の油圧シリンダ１３を介して沈埋函本体部４に軸方向スライド自在に設けられている。
【００４７】
スライドフード２１は、両端を開口されており、内周側に後述するセグメント２３を受けるための受け部２２を有する。
【００４８】
受け部２２は、スライドフード２１の内周面２４からリング状に突起されている。また、受け部２２には、地山２側へ延び異形シールド機３を掘進させるための基礎となるセグメント２３の基端側が止水溶接にて水密に取り付けられている。
【００４９】
セグメント２３の先端側には、異形シールド機３が仮留めされており、セグメント２３の先端側を水密に塞ぐようになっている。
【００５０】
そして、受け部２２と、セグメント２３と、異形シールド機３とでスライドフード２１内を水密に塞ぐようになっている。
【００５１】
次に作用を述べる。
【００５２】
海底に設置された沈埋函２０から地山２側へ異形シールド機３を掘進させる場合、まず、油圧シリンダ１３を伸張させてスライドフード２１を地山２側へ押し出す。
【００５３】
このとき、スライドフード２１の外周形状と沈埋函本体部４の内周形状とは単純な楕円形に形成されているため、リップシール８はほぼ一定の締め代で埋函本体部４とスライドフード２１との間の間隙をシールしており、この間隙から浸水することはない。
【００５４】
そして、セグメント２３と異形シールド機３との仮留めを外し、異形シールド機３を掘進させる。異形シールド機３はセグメント２３を後方へ押すことで推力を得て掘進される。
【００５５】
地山２とスライドフード２１の間に埋められた土砂は水中であることから軟弱であるが、スライドフード２１が地山２に近接されているため、軟弱な土砂中を掘進する距離は僅かであり、異形シールド機３は姿勢を崩すことはなく、安定して地山２側へ到達する。
【００５６】
そして、異形シールド機３で地山２にトンネルを構築し、沈埋函本体部４にスライドフード２１を水密に固定する。
【００５７】
このように、内周形状を異形シールド機３の外周形状と相似に形成されたスライドフード２１を沈埋函本体部４の内側に設け、スライドフード２１内に異形シールド機３を収容し、スライドフード２１内に異形シールド機３の反力を受けるためのセグメント２３を組み立て、セグメント２３をスライドフード２１に止水溶接した後、異形シールド機３を発進させるようにしたため、良好なシール性を確保しつつ外周に窪みを有する異形シールド機３を発進させることができる。
【００５８】
なお、スライドフード２１は両端を開口するものとしたが、これに限るものではなく、先端側に止水用の隔壁（図示せず）を設けてもよい。この場合、隔壁はモルタル状の材料など異形シールド機３で掘削可能なものとするとよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を奏する。
（１）良好なシール性を確保しつつ異形シールド機を沈埋函から発進させることができる。
（２）良好なシール性を確保しつつ異形シールド機を沈埋函に到達させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施の形態を示す沈埋函の側断面図である。
【図２】図１のII−II線矢視断面図である。
【図３】沈埋函に異形シールド機が到達されたときの要部側断面図である。
【図４】他の実施の形態を示す沈埋函の側断面図である。
【図５】海底に沈埋函を設置した状態を示す概略説明図である。
【図６】沈埋函の断面図である。
【符号の説明】
１  沈埋函
２  地山
３  シールド機
４  沈埋函本体部
５  スライドフード
８  リップシール
１１  簡易シール
１４  止水剤
２１  スライドフード
２３  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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【図６】
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