JP4294458B2 - セグメントリングの形状保持方法 - Google Patents

Description

本発明は、セグメントリングの形状保持方法である。

従来、シールド機内部で組立てたセグメントリングの真円度を保持するためには、セグメントリング内に設置した保持装置でセグメントリングを内側から押す方法（例えば、特許文献１参照）等がある。また、シールド機のテールクリアランスを確保するために、スキンプレートに設けた押し出し装置でセグメントリングを外側から押す方法（例えば、特許文献２参照）がある。

特開２０００−２９１３９３号公報 特許第２６２６９５１号

しかしながら、セグメントリングを内側から押して真円度を保持する方法では、大型の保持装置を設置するための作業空間をセグメントリング内に確保する必要がある。また、径が小さなトンネルでは、上記の保持装置の設置が不可能である。
セグメントリングを外側から押すための押し出し装置をシールド機に設ける方法では、スキンプレートが厚くなりシールド機が重装備となる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、簡易な装置および方法でセグメントリングの真円度を矯正することができるセグメントリングサポートおよびセグメントリングの形状保持方法を提供することにある。

前述した目的を達成するための第1の発明は、表面に滑材が設けられた袋体を、前記滑材がセグメントリング側に配置されるようにして切羽側からテールクリアランスに差し込む工程（ａ）と、前記袋体に連結された流体供給手段を用いて前記袋体内に流体を供給し、前記袋体を膨張させる工程（ｂ）と、前記袋体を前記セグメントリングに対して滑動させつつ、前記シールド機を前進させる工程（ｃ）と、前記シールド機の前進によりテールシールが前記セグメントリングの周囲に達した後、前記袋体を切羽側に引き抜く工程（ｄ）と、を具備するセグメントリングの形状保持方法であって、前記シールド機の前進により、前記袋体と前記セグメントリングとの接触長さが短くなった場合、前記シールド機を停止し、前記袋体内の流体を一旦抜き、前記工程（ａ）〜（ｃ）を繰り返して行うことを特徴とするセグメントリングの形状保持方法である。

袋体は、扁平とするのが望ましい。扁平の袋体は、流体供給手段を介して内部に流体を供給することにより、膨張する。また、袋体のテールクリアランスに差し込まれる側の端部には、必要に応じて、押さえ金具が設けられる。

工程（ｃ）で、シールド機の前進によって袋体とセグメントリングとの接触長さが短くなり、セグメントリングを押す力が不足すると、袋体内の流体を一旦流出させて減圧する。そして、袋体とセグメントリングとの接触長が充分に確保されるように袋体をテールクリアランス内に挿入しなおし、工程（ｂ）および工程（ｃ）を繰り返す。袋体は、シールド機の前進によってテールシールが袋体と接触しているセグメントリングの周囲に達した後、切羽側に引き抜かれる（工程（ｄ））。

本発明のセグメントリングサポートおよびセグメントリングの形状保持方法によれば、簡易な装置および方法でセグメントリングの真円度を矯正することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明のセグメントリングサポート１の平面図、図２は、セグメントリングサポート１を構成するエアバッグ３の断面図である。図２は、図１のＡ−Ａによる断面図を示す。

図１に示すように、セグメントリングサポート１は、３つのエアバッグ３をエア供給用連結管１１で連結したものである。エア供給用連結管１１の端部には、エア封入バルブ１３が設けられる。

エアバッグ３は、袋体１５、滑材５、スリーブ７、エア供給用金具９等で構成される。袋体１５は、扁平なホース状の本体１６の片端を、板状の端部押さえ金具１７を用いて封じたものである。端部押さえ金具１７は、複数のボルトおよびナット１９を用いて袋体１５の本体１６に固定される。本体１６の片面には、滑材５が貼付される。本体１６は、例えば、繊維補強されたゴム製の部材とする。滑材５は、例えばフッ素樹脂等の摩擦係数の小さい材質の部材とする。

本体１６の他端には、流体供給手段であるエア供給用金具９が挿入される。エア供給用金具９は、本体１６の外周に設けられたスリーブ７で本体１６に固定することによって、袋体１５に連結される。３つのエアバッグ３のエア供給用金具９は、それぞれエア供給用連結管１１に接続される。

図３は、エア２３が供給されたエアバッグ３の断面図である。図１に示すエア封入バルブ１３を制御して、矢印Ｂに示すようにエア供給用連結管１１にエアを送ると、エア供給用金具９を介して、図３に示すように、エアバッグ３の袋体１５の内部２１（図２）にエア２３が流入する。図２に示すような扁平な形状であったエアバッグ３の袋体１５は、内部２１にエア２３が充填されると、図３に示すように膨張する。

次に、セグメントリングサポート１を用いてセグメントリングの形状を矯正する方法について説明する。図４は、セグメントリングサポート１を設置したシールド機２９を示す図であり、図４（ａ）は、シールド機２９の周方向の断面図、図４（ｂ）は、シールド機２９の軸方向の断面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃによる断面図を示す。

図４に示すように、シールド機２９は、筒型のスキンプレート２５、スキンプレート２５の端面に設けられた面板カッタ３３、スキンプレート２５の内周に沿って設けられたテールシール３７等からなる。シールド機２９は、先端面の面板カッタ３３で周辺地盤３５を掘削して前進しつつ、スキンプレート２５内でセグメントリング２７を組立てる。

スキンプレート２５内で組立てられた各セグメントリング２７は、最も切羽３１に近い位置（セグメントリング２７ａに示す位置）で、真円度の測定が行われる。真円度の測定結果から形状を矯正する必要があると判断された場合、セグメントリング２７ａとスキンプレート２５との間のテールクリアランス３９に、切羽３１側からセグメントリングサポート１を差し込む。

図４（ａ）に示すように、セグメントリングサポート１は、セグメントリング２７ａに対して少なくとも２つ設置され、設置位置は、テールクリアランス３９が狭い部分となることが多い。セグメントリングサポート１は、端部押さえ金具１７（図１）がテールシール３７側に、エア供給用連結管１１が切羽３１側に配置され、セグメントリング２７ａと滑材５が対向するように設置される。セグメントリングサポート１は、番線、磁石、人間の手等を用いてシールド機２９に固定される。

セグメントリングサポート１を設置する際には、エアバッグ３をテールクリアランス３９に１本ずつ差し込んだ後、エア供給用連結管１１に接続して図１に示す状態とする。または、図１に示す状態のセグメントリングサポート１をテールクリアランス３９に差し込む場合もある。

図５は、セグメントリング２７ａの形状を矯正するための各工程を示す図である。図５（ａ）は、図４（ｂ）のＤに示す部分の拡大図である。テールクリアランス３９にセグメントリングサポート１を差し込んだ後、エア封入バルブ１３（図１）を制御し、例えばシールド機２９内に設置されたコンプレッサ（図示せず）から、エア供給用連結管１１（図１）を介してセグメントリングサポート１の各エアバッグ３の内部２１（図２）にエア２３を供給する。これにより、図５（ａ）に示すように、エアバッグ３の袋体１５が膨張し、表面に貼付された滑材５がセグメントリング２７ａに接触する。

図５（ａ）に示すように袋体１５を膨張させ、セグメントリング２７ａの内周方向にエア２３の圧力をかけた状態で、図５（ｂ）に示すように、シールド機２９を掘進させる。セグメントリングサポート１はシールド機２９に固定され、エアバッグ３とセグメントリング２７ａの接触面には滑材５が配置されているので、図５（ｂ）に示すように、セグメントリングサポート１は、シールド機２９とともに前進する。

図５（ｂ）に示す状態からシールド機２９がさらに前進し、図５（ｃ）に示すように、袋体１５とセグメントリング２７ａとの接触長さが短くなり、袋体１５の前部にエア２３が偏ってセグメントリング２７ａにかかる圧力が不足した場合、一旦シールド機２９の掘進を停止する。そして、エア２３を抜いて袋体１５を扁平に戻す。

次に、図５（ｄ）に示すように、袋体１５とセグメントリング２７ａの接触長さが充分に確保されるようにセグメントリングサポート１を再度テールクリアランス３９内に差し込み、袋体１５の内部にエア２３を充填する。そして、セグメントリング２７ａに圧力をかけた状態で、シールド機２９の掘進を再開する。

シールド機２９の掘進を再開した後、図５（ｅ）に示すように、テールシール３７がセグメントリング２７ａの外周に達し、テールシール３７によってセグメントリング２７ａに適切な圧力がかかるようになった時点で、袋体１５からエアを抜き、セグメントリングサポート１をテールクリアランス３９から引き抜く。

上述したように、シールド機２９内でセグメントリング２７を組立てる工程と、セグメントリングサポート１でセグメントリング２７を外側から押しつつシールド機２９を掘進させる工程とを繰り返すことにより、真円度が矯正された複数のセグメントリング２７からなるトンネルが形成される。

このように、本実施の形態では、複数のエアバッグ３を有するセグメントリングサポート１を切羽３１側からテールクリアランス３９に差し込んで膨張させる。セグメントリングサポート１は、小型の装置であるため、作業場所をとらずに簡易な作業でセグメントリング２７ａの形状を矯正できる。また、セグメントリングサポート１は、各セグメントリング２７について、テールクリアランス３９の適切な位置に抜き差しして使用されるため、シールド機２９が重装備となることはなく、複数の工事での使いまわしが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明にかかるセグメントリングサポートおよびセグメントリングの形状保持方法の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、セグメントリングサポート１を構成するエアバッグ３の個数は、３つに限らず、エアバッグ３の形状は、図２、図３に示すものでなくてもよい。また、袋体１５を膨張させるために、エア以外の流体を用いる場合もある。さらに、本実施の形態では、エアバッグ３の袋体１５の表面のみに滑材５を設置したが、セグメントリング２７ａ側にも滑材を設置し、シールド機２９の掘進時に、滑材間で滑りが生じるようにしてもよい。

本発明装置のセグメントリングサポート１の平面図 セグメントリングサポート１を構成するエアバッグ３の断面図 エア２３が供給されたエアバッグ３の断面図 セグメントリングサポート１を設置したシールド機２９を示す図 セグメントリング２７ａの形状を矯正するための各工程を示す図

符号の説明

１………セグメントリングサポート
３………エアバッグ
５………滑材
７………スリーブ
９………エア供給用金具
１１………エア供給用連結管
１３………エア封入バルブ
１５………袋体
１６………本体
１７………端部押さえ金具
１９………ボルトおよびナット
２１………内部
２３………エア
２５………スキンプレート
２７、２７ａ、２７ｂ………セグメントリング
２９………シールド機
３１………切羽
３３………面板カッタ
３５………周辺地盤
３７………テールシール
３９………テールクリアランス

Claims (2)

1. 表面に滑材が設けられた袋体を、前記滑材がセグメントリング側に配置されるようにして切羽側からテールクリアランスに差し込む工程（ａ）と、
   前記袋体に連結された流体供給手段を用いて前記袋体内に流体を供給し、前記袋体を膨張させる工程（ｂ）と、
   前記袋体を前記セグメントリングに対して滑動させつつ、前記シールド機を前進させる工程（ｃ）と、
   前記シールド機の前進によりテールシールが前記セグメントリングの周囲に達した後、前記袋体を切羽側に引き抜く工程（ｄ）と、
   を具備するセグメントリングの形状保持方法であって、
   前記シールド機の前進により、前記袋体と前記セグメントリングとの接触長さが短くなった場合、前記シールド機を停止し、前記袋体内の流体を一旦抜き、前記工程（ａ）〜（ｃ）を繰り返して行うことを特徴とするセグメントリングの形状保持方法。
2. 前記工程（ｃ）において、前記袋体は前記シールド機に固定されてなることを特徴とする請求項１記載のセグメントリングの形状保持方法。

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