トンネル構築方法及びトンネル掘進機
【課題】切羽面側への裏込め材の流入を確実に防止して好適にテールボイド（空洞）を裏込め材で密充填することが可能なトンネル構築方法及びこれに用いるトンネル掘進機を提供する。
【解決手段】筒状のスキンプレート１ａの前部側に設けられたカッタヘッドで地山Ｇを掘削するとともに地山Ｇの掘削面Ｇ１に沿って覆工体３を設置してトンネルＴを構築するためのトンネル掘進機１に、スキンプレート１ａに径方向外側に突出自在なリング状の可撓性部材１０を設け、この可撓性部材１０を径方向外側に突出させることで、スキンプレート１ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍを掘進方向前方側Ｍ３と後方側Ｍ４に区画する。
【解決手段】筒状のスキンプレート１ａの前部側に設けられたカッタヘッドで地山Ｇを掘削するとともに地山Ｇの掘削面Ｇ１に沿って覆工体３を設置してトンネルＴを構築するためのトンネル掘進機１に、スキンプレート１ａに径方向外側に突出自在なリング状の可撓性部材１０を設け、この可撓性部材１０を径方向外側に突出させることで、スキンプレート１ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍを掘進方向前方側Ｍ３と後方側Ｍ４に区画する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル掘進機によって地山を掘削するとともに地山の掘削面に沿ってセグメントなどの覆工体を設置してトンネルを構築してゆくトンネル構築方法及びこれに用いるトンネル掘進機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネルＴを構築する方法としてトンネルボーリングマシン（Ｔ．Ｂ．Ｍ）やシールド工法が多用されており、シールド工法では、例えば図５に示すように、筒状のスキンプレート１ａの前部側（フード部１ｂ）に、地山Ｇ１を掘削するためのカッタヘッド１ｃ、スキンプレート１ａの後部側（テール部１ｄ）の内部に、推進ジャッキ１ｅや図示せぬエレクタ装置などを備えたトンネル掘進機１が用いられている。そして、このシールド工法においては、カッタヘッド１ｃを切羽面Ｇ２に当接させて地山Ｇを掘削し、セグメント３ａの端部で反力を確保して推進ジャッキ１ｅを伸長させることでトンネル掘進機１を掘進させる。また、このように地山Ｇを掘削するとともに、エレクタ装置でセグメント３ａを順次組み立てて地山Ｇの掘削面Ｇ１に沿ってセグメントリング（覆工体）３を構築してゆく。
【０００３】
一方、地山Ｇの掘削面Ｇ１とトンネル掘進機１のスキンプレート１ａの間、及び地山Ｇの掘削面Ｇ１とセグメント３ａ（セグメントリング３）の間には、一連の空洞（テールボイド）Ｍが形成され、特に、図５及び図６に示すように、急曲線の施工区間（急曲線部Ｔ１）においては、トンネル掘進機１を通過させるために地山Ｇを大きく余掘りする必要があり、厚さが２５ｍｍ〜１００ｍｍ程度の大きな空洞Ｍが形成される。そして、このような空洞Ｍを残置した場合には地山Ｇの肌落ちや沈下（地山Ｇの緩み）を招くため、シールド工法では、セグメント３ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍにセメント系の裏込め材４を充填するようにしている。また、スキンプレート１ａのテール部１ｄには、一端がスキンプレート１ａの内側に固着され、他端が地山Ｇの掘削面Ｇ１側を向くセグメント３ａの外面に摺接するようにテールシール５が設けられ、このテールシール５によって、空洞Ｍに充填（注入）した裏込め材４がスキンプレート１ａの内部に流入することを防止している。
【０００４】
しかしながら、地山Ｇの掘削面Ｇ１とセグメント３ａの間の空洞Ｍ１（Ｍ）と、地山Ｇの掘削面Ｇ１とスキンプレート１ａの間の空洞Ｍ２（Ｍ）が連通しているため、裏込め材４が切羽面Ｇ２側（スキンプレート１ａの前部１ｂ側）に流入する場合があった。そして、このように裏込め材４が切羽面Ｇ２側に流入した場合には、空洞Ｍ１への裏込め材４の充填不良や、地山Ｇの掘削時に切羽面Ｇ２の安定性を確保するために供給した泥水の劣化が生じたり、さらに、裏込め材４がスキンプレート１ａに固着したり、チャンバー内に固着することで、トンネル掘進機１を推進させる際の推進力の上昇（推進ジャッキ１ｅの負荷の増大）を招き、掘進不能になるおそれが生じてしまう。
【０００５】
また、トンネル掘進機１を用いて、例えば図７に示すように、雨水管渠の流入立坑、電力ケーブルや上水道の分岐立坑などの上下方向に延びるトンネルＴを構築する場合（いわゆる縦型シールド）もあり、この場合には、泥水よりも裏込め材４の比重が大きいために、裏込め材４が沈降して切羽面Ｇ２側に回り込みやすく、上記の不都合がさらに生じやすくなる。
【０００６】
これに対し、特許文献１では、トンネル掘進機で地山を掘削するとともに、スキンプレートと掘削面の間の空洞に粘動性注入材を充填して、地山の肌落ちや沈下を防止するようにしている。このとき、粘動性注入材は、その粘性によって切羽面側に回り込むことがない。また、セグメントとして袋付きセグメントを用い、セグメントを設置するとともに袋を膨出させ、この袋で区画した範囲（袋で区画した粘動性注入材を充填した状態の空洞）に瞬結性充填材（裏込め材）を注入し、粘動性注入材と置換するようにしている。
【特許文献１】特許第３０４６５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１においては、空洞に粘動性注入材を先行充填することで掘削直後の地山の緩みを防止するようにしているが、このような粘動性注入材は、最終的に瞬結性充填材と置換するものであるため、その強度が非常に小さく、確実に地山の肌落ちや沈下を防止することができないという問題があった。
【０００８】
また、粘動性注入材を先行充填し、この粘動性注入材を瞬結性充填材で置換するという２段階の充填作業を要するため、空洞の充填に手間が掛かり、工期の長期化や工費の増大を招くという問題があった。
【０００９】
一方、図７に示すような縦型シールドにおいては、スキンプレートのテール部に地山の掘削面側に延出するバネ板鋼を設け、このバネ板鋼で空洞を区画して裏込め材の切羽面側への流入を防止する場合もある。しかしながら、このようなバネ板鋼を設けて裏込め材の流入を防止する場合には、バネ板鋼が地山に当接した状態でトンネル掘進機を順次掘進（推進）させることになるため、掘進距離が長くなるほどにバネ板鋼が摩耗して、裏込め材の流入を確実に防止できなくなるという問題があった。また、裏込め材が硬化してこのバネ板鋼に付着してしまい、トンネル掘進機を掘進させた際にバネ板鋼に変形や破損が生じるという問題もあった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、切羽面側への裏込め材の流入を確実に防止して好適にテールボイド（空洞）を裏込め材で密充填することが可能なトンネル構築方法及びこれに用いるトンネル掘進機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１２】
本発明のトンネル構築方法は、トンネル掘進機によって地山を掘削するとともに前記地山の掘削面に沿って覆工体を設置してトンネルを構築してゆくトンネル構築方法において、前記トンネル掘進機の筒状のスキンプレートに径方向外側に突出自在なリング状の可撓性部材が設けられており、前記可撓性部材を前記径方向外側に突出させて、前記スキンプレートと前記地山の掘削面の間の空洞を該可撓性部材で掘進方向前方側と後方側に区画し、前記可撓性部材で区画した前記後方側の空洞に裏込め材を供給するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のトンネル掘進機は、筒状のスキンプレートの前部側に設けられたカッタヘッドで地山を掘削するとともに前記地山の掘削面に沿って覆工体を設置してトンネルを構築するためのトンネル掘進機において、前記スキンプレートに径方向外側に突出自在なリング状の可撓性部材が設けられており、該可撓性部材は、前記径方向外側に突出するとともに、前記スキンプレートと前記地山の掘削面の間の空洞を掘進方向前方側と後方側に区画するように設けられていることを特徴とする。
【００１４】
上記の発明においては、先端側を地山の掘削面に押圧させるように、可撓性部材をスキンプレートの径方向外側に突出させることによって、スキンプレートと地山の掘削面の間の空洞をこの可撓性部材で掘進方向前方側と後方側に区画することができる。そして、覆工体と地山の掘削面の間の空洞に注入（供給）した際に、この空洞に連通する可撓性部材で区画した後方側の空洞に裏込め材が流入して供給されるのに対し、可撓性部材によって前方側に裏込め材が流入することが阻止されるため、確実に切羽面側に裏込め材が回り込むことを防止できる。
【００１５】
また、本発明のトンネル掘進機においては、前記可撓性部材を被覆するように設けられて該可撓性部材を保護する保護板を備えることが望ましい。
【００１６】
この発明においては、可撓性部材と地山の掘削面との間に保護板が介装されるため、可撓性部材を突出させて先端側を地山の掘削面に押圧させた際に、可撓性部材に損傷が生じることを防止できる。
【００１７】
さらに、本発明のトンネル掘進機においては、前記可撓性部材が、内部に圧力流体を供給することで前記スキンプレートの径方向外側に膨出し、前記内部から前記圧力流体を排出することで縮小する膨縮自在な袋体で構成されていることがより望ましい。
【００１８】
この発明においては、可撓性部材の袋体に圧縮空気を供給して膨出させるという簡易な操作によって、スキンプレートと地山の掘削面の間の空洞を掘進方向前方側と後方側に容易に且つ確実に区画することが可能になる。
【００１９】
また、本発明のトンネル掘進機においては、前記袋体の内部に繋がり、前記圧縮流体を供給あるいは排出するための給排口が、前記スキンプレートの内部に開口して設けられていることがさらに望ましい。
【００２０】
この発明においては、スキンプレートの内側から可撓性部材の袋体を膨縮させることができるため、効率的に袋体の膨縮ひいては裏込め材の充填作業を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のトンネル構築方法及びトンネル掘進機によれば、可撓性部材を径方向外側に突出させるという簡易な操作で確実に裏込め材の切羽面側への流入を防止できるため、粘動性注入材を先行充填し、この粘動性注入材を瞬結性充填材で置換するという２段階の充填作業を要する従来法と比較し、早期に且つ効率的に裏込め材を空洞に充填でき、工費の削減及び工期の短期化を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図１から図３を参照し、本発明の一実施形態に係るトンネル構築方法及びトンネル掘進機について説明する。本実施形態は、トンネル掘進機を用いて地山を掘削するとともに地山の掘削面に沿ってセグメントを設置し、このセグメントと地山の掘削面の間の空洞に裏込め材を充填してトンネル（横坑）を構築する方法及びこれに用いるトンネル掘進機に関するものである。なお、本実施形態では、図１に示すように、トンネルＴの急曲線部（急曲線の施工区間）Ｔ１を構築するものとして説明を行うが、本発明は、トンネルＴの直線部を構築する場合においても勿論適用可能である。
【００２３】
本実施形態のトンネル掘進機１は、図１及び図２に示すように、筒状のスキンプレート１ａの前部側（フード部１ｂ）に、地山Ｇを掘削するためのカッタヘッド１ｃ、後部側（テール部１ｄ）に、推進ジャッキ１ｅや、スキンプレート１ａ内でセグメント３ａを順次組み立てて地山Ｇの掘削面Ｇ１に沿ってセグメントリング（覆工体）３を構築する図示せぬエレクタ装置などを備えて構成されている。また、テール部１ｄには、裏込め材４がトンネル掘進機１の後端から内部（スキンプレート１ａの内部）に流入することを防止するためのテールシール５が、トンネル掘進機１の軸線方向（掘進方向Ｎ）に所定の間隔をあけて複数設けられている。
【００２４】
さらに、本実施形態のトンネル掘進機１には、スキンプレート１ａの後部側１ｄの外周に、膨縮自在なリング状の袋体（可撓性部材）１０が設けられている。この袋体１０は、例えばゴム製であり、内部に圧縮流体を供給して膨張させるとともに、スキンプレート１ａの径方向外側に膨出（突出）するように形成されている。また、袋体１０の内部に一端が繋がって、この袋体１０の内部に圧縮流体を供給するための供給管１１がスキンプレート１ａに埋設され、供給管１１の他端がスキンプレート１ａの内部に開口している。本実施形態においては、この供給管１１の他端が給排口１１ａを構成しており、給排口１１ａから圧縮流体を供給すると供給管１１を流通して袋体１０の内部に圧縮流体が供給され、袋体１０が膨張する。また、この給排口１１ａからスキンプレート１ａの内部に圧縮流体を排出させることによって、膨張した袋体１０が縮小する。このように、本実施形態では、給排口１１ａから圧縮流体を供給あるいは圧縮流体を排出させることで、袋体１０が膨縮自在とされている。
【００２５】
また、本実施形態において、袋体１０は、保護板１２によって保護されている。保護板１２は、リング状に形成され、一側端１２ａが袋体１０よりも前方側、他側端１２ｂが袋体１０よりも後方側のスキンプレート１ａに支持されて、袋体１０を被覆するように設けられている。さらに、保護板１２は、一側端１２ａと他側端１２ｂの間の中央部分が波板状に形成されており、袋体１０が膨張してこの袋体１０で押圧されるとともに波板部１２ｃが弾性変形して伸び、袋体１０が縮小するとともに波板部１２ｃが弾性変形して縮むように形成されている。これにより、本実施形態の保護板１２は、袋体１０を保護しつつ、この袋体１０の膨縮に応じて伸縮自在とされている。
【００２６】
ついで、上記のように構成した本実施形態のトンネル掘進機１を用いてトンネルＴを構築する方法について説明し、本実施形態のトンネル構築方法及びトンネル掘進機１の作用及び効果について説明する。
【００２７】
本実施形態のトンネル掘進機１を用いてトンネルＴを構築する際には、従来と同様、カッタヘッド１ｃを切羽面Ｇ２に当接させて地山Ｇを掘削し、セグメント３ａの端部で反力を確保して推進ジャッキ１ｅを伸長させることでトンネル掘進機１を掘進させる。また、このように地山Ｇを掘削するとともに、エレクタ装置でセグメント３ａを順次組み立てて地山Ｇの掘削面Ｇ１に沿ってセグメントリング３を構築してゆく。
【００２８】
また、地山Ｇの掘削面Ｇ１とトンネル掘進機１のスキンプレート１ａの間、及び地山Ｇの掘削面Ｇ１とセグメント３ａ（セグメントリング３）の間に一連の空洞（テールボイド）Ｍが形成され、地山Ｇの肌落ちや沈下（地山Ｇの緩み）を防止するために、セグメント３ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ１に順次裏込め材４を充填してゆく。
【００２９】
このとき、本実施形態においては、図３に示すように、給排口１１ａから圧縮流体を供給して袋体１０を膨張させ、この袋体１０をスキンプレート１ａの径方向外側に膨出（突出）させてその先端側を地山Ｇの掘削面Ｇ１に押圧させる。また、このように袋体１０を膨張させるとともに、保護板１２の波板部１２ｃが弾性変形して伸び、袋体１０の押圧力で地山Ｇの掘削面Ｇ１に押し付けられるとともに保護板１２が地山Ｇの掘削面Ｇ１に密着するように変形する。
【００３０】
これにより、スキンプレート１ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ２が、袋体１０を挟んで掘進方向Ｎ前方側の空洞Ｍ３と、セグメント３ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ１に連通する後方側の空洞Ｍ４とに区画される。また、このとき、ゴム製の袋体１０と地山Ｇの掘削面Ｇ１の間に保護板１２が介装されて、袋体１０が直接地山Ｇに当接することがないため、すなわち袋体１０が保護板１２で保護されているため、袋体１０に損傷が生じることがない。
【００３１】
そして、セグメント３ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ１に裏込め材を注入（供給）した際に、この空洞Ｍ１に連通する袋体１０で区画した後方側の空洞Ｍ４に裏込め材４が流入して供給されるのに対し、袋体１０によって前方側の空洞Ｍ３に裏込め材４が流入することが阻止される。これにより、裏込め材４は、確実に切羽面Ｇ２側に流入して回り込むことがなく、セグメント３ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ１に密充填されるため、空洞Ｍ１への裏込め材４の充填不良や、地山Ｇの掘削時に切羽面Ｇ２の安定性を確保するために供給した泥水の劣化が生じるようなことがなく、地山Ｇの肌落ちや沈下が確実に防止される。
【００３２】
さらに、裏込め材４がスキンプレート１ａ全体に固着したり、チャンバー内に固着することがないため、トンネル掘進機１を推進させる際の推進力の上昇（推進ジャッキ１ｅの負荷の増大）を招き、掘進不能になるおそれがない。また、空洞Ｍ１に裏込め材４が密充填されることでセグメント３ａ（セグメントリング３）が早期に形状保持され、これにより、トンネル掘進機１の掘進方向Ｎの精度を確保して地山Ｇを掘削でき、トンネルＴの線形精度を高めることも可能になる。
【００３３】
そして、供給した裏込め材４が硬化した後に、給排口１１ａから袋体１０の内部に供給した圧力流体をスキンプレート１ａの内部に排出させる。これにより、袋体１０が縮小し地山Ｇの掘削面Ｇ１への押圧状態が解除されるとともに、保護板１２の波板部１２ｃが弾性変形して縮んで、袋体１０と保護板１２が図２に示す元の位置に戻る。このように袋体１０を縮小させた状態で、スキンプレート１ａを推進させ、上記のように袋体１０の膨出、裏込め材４の供給を順次繰り返し行ってゆくことで、トンネルＴが構築される。
【００３４】
したがって、本実施形態のトンネル構築方法及びトンネル掘進機１においては、先端側を地山Ｇの掘削面Ｇ１に押圧させるように、袋体（可撓性部材）１０に圧縮空気を供給してスキンプレート１ａの径方向外側に膨出（突出）させるという簡易な操作によって、スキンプレート１ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ２をこの袋体１０で掘進方向Ｎ前方側の空洞Ｍ３と後方側の空洞Ｍ４に区画することができる。そして、セグメント３ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ１に注入（供給）した際に、袋体１０によってこの空洞Ｍ１に連通する後方側の空洞Ｍ４から前方側の空洞Ｍ３に裏込め材４が流入することを防止できるため、確実に切羽面Ｇ２側に裏込め材４が回り込むことを防止できる。
【００３５】
さらに、袋体１０の内部に繋がり、圧縮流体を供給あるいは排出するための給排口１１ａがスキンプレート１ａの内部に開口して設けられていることによって、スキンプレート１ａの内側から袋体１０を膨縮させることができ、これにより効率的に袋体１０の膨縮ひいては裏込め材４の充填作業を行うことが可能になる。
【００３６】
また、袋体１０を被覆するように設けられてこの袋体１０を保護する保護板１２を備えることにより、袋体１０を膨出させて先端側を地山Ｇの掘削面Ｇ１に押圧させた際に、袋体１０に損傷が生じることを防止できる。
【００３７】
よって、本実施形態のトンネル構築方法及びトンネル掘進機１によれば、粘動性注入材を先行充填し、この粘動性注入材を瞬結性充填材で置換するという２段階の充填作業を要する従来法と比較し、特に、本実施形態のような急曲線部Ｔ１の施工において早期に且つ効率的に裏込め材４を空洞Ｍ１に充填できるため、工費の削減及び工期の短期化を図ることが可能になる。
【００３８】
以上、本発明に係るトンネル構築方法及びトンネル掘進機の実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、トンネル掘進機１を用いて横方向に延びるトンネル（横坑）Ｔを構築するものとして説明を行ったが、例えば図４に示すように、トンネル掘進機１を用いて、雨水管渠の流入立坑、電力ケーブルや上水道の分岐立坑などの上下方向に延びるトンネル（立坑）Ｔを構築する場合（いわゆる縦型シールド）においても、覆工体３と地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ１に裏込め材４を充填する際に、袋体１０を径方向外側に膨出させることで、切羽面Ｇ２側に裏込め材４が回り込むことを防止でき、空洞Ｍ１への裏込め材４の充填不良や、地山Ｇの掘削時に切羽面Ｇ２の安定性を確保するために供給した泥水の劣化が生じるようなことがなく、地山Ｇの肌落ちや沈下が確実に防止できる。さらに、裏込め材４がスキンプレート１ａ全体に固着したり、チャンバー内に固着することがないため、トンネル掘進機１を推進させる際の推進力の上昇（推進ジャッキ１ｅの負荷の増大）を招き、掘進不能になるおそれを解消できる。また、本実施形態と同様、空洞Ｍ１に裏込め材４が密充填されることでセグメント３ａ（セグメントリング３）が早期に形状保持され、これにより、トンネル掘進機１の掘進方向Ｎの精度を確保して地山Ｇを掘削でき、トンネルＴの線形精度を高めることも可能になる。
【００３９】
また、本実施形態では、可撓性部材が膨縮自在なリング状の袋体１０であるものとして説明を行ったが、本発明に係る可撓性部材は、スキンプレート１ａの径方向外側に突出自在に設けられ、突出するとともにスキンプレート１ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ２を掘進方向Ｎ前方側と後方側に区画することが可能であれば、特に袋体１０に限定する必要はない。
【００４０】
さらに、本実施形態では、袋体（可撓性部材）１０を保護する保護板１２が、一側端１２ａを袋体１０よりも前方側、他側端１２ｂを袋体１０よりも後方側のスキンプレート１ａに支持させて袋体１０を被覆するように設けられ、さらに、一側端１２ａと他側端１２ｂの間に袋体１０の膨縮に応じて伸縮する波板部１２ｃを備えて形成されているものとしたが、例えば、波板部１２ｃを備えぬ板状の保護板を、両側端１２ａ、１２ｂをスキンプレート１ａと分離し、地山Ｇの掘削面Ｇ１を押圧する袋体（可撓性部材）１０の先端側に固着して設けてもよい。この場合には、袋体１０が膨出（可撓性部材が突出）するとともに保護板が地山Ｇの掘削面Ｇ１に近づいてゆき、この保護板が地山Ｇの掘削面Ｇ１に当接することにより袋体１０が保護される。よって、本実施形態と同様に、袋体１０の損傷を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係るトンネル掘進機の可撓性部材で区画した空洞に裏込め材を充填した状態を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るトンネル掘進機の可撓性部材で裏込め材を充填する空洞を区画する前の状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るトンネル掘進機の可撓性部材で区画した空洞に裏込め材を充填した状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るトンネル掘進機を用いて立坑を構築している状態を示す図である。
【図５】従来のトンネル掘進機を用いてトンネルを構築している状態を示す図である。
【図６】従来のトンネル掘進機を用いてトンネルを構築している状態を示す図である。
【図７】従来のトンネル掘進機を用いて立坑を構築している状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ トンネル掘進機
１ａ スキンプレート
１ｂ 前部側（フード部）
１ｃ カッタヘッド
１ｄ 後部側（テール部）
１ｅ 推進ジャッキ
３ セグメントリング（覆工体）
３ａ セグメント
４ 裏込め材
５ テールシール
１０ 袋体（可撓性部材）
１１ 供給管
１１ａ 給排口
１２ 保護板
１２ａ 一側端
１２ｂ 他側端
１２ｃ 波板部
Ｇ 地山
Ｇ１ 掘削面
Ｇ２ 切羽面
Ｍ 空洞
Ｍ１ セグメントと地山の掘削面の間の空洞
Ｍ２ スキンプレートと地山の掘削面の間の空洞
Ｍ３ 前方側の空洞
Ｍ４ 後方側の空洞
Ｎ 掘進方向
Ｔ トンネル
Ｔ１ 急曲線部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル掘進機によって地山を掘削するとともに地山の掘削面に沿ってセグメントなどの覆工体を設置してトンネルを構築してゆくトンネル構築方法及びこれに用いるトンネル掘進機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネルＴを構築する方法としてトンネルボーリングマシン（Ｔ．Ｂ．Ｍ）やシールド工法が多用されており、シールド工法では、例えば図５に示すように、筒状のスキンプレート１ａの前部側（フード部１ｂ）に、地山Ｇ１を掘削するためのカッタヘッド１ｃ、スキンプレート１ａの後部側（テール部１ｄ）の内部に、推進ジャッキ１ｅや図示せぬエレクタ装置などを備えたトンネル掘進機１が用いられている。そして、このシールド工法においては、カッタヘッド１ｃを切羽面Ｇ２に当接させて地山Ｇを掘削し、セグメント３ａの端部で反力を確保して推進ジャッキ１ｅを伸長させることでトンネル掘進機１を掘進させる。また、このように地山Ｇを掘削するとともに、エレクタ装置でセグメント３ａを順次組み立てて地山Ｇの掘削面Ｇ１に沿ってセグメントリング（覆工体）３を構築してゆく。
【０００３】
一方、地山Ｇの掘削面Ｇ１とトンネル掘進機１のスキンプレート１ａの間、及び地山Ｇの掘削面Ｇ１とセグメント３ａ（セグメントリング３）の間には、一連の空洞（テールボイド）Ｍが形成され、特に、図５及び図６に示すように、急曲線の施工区間（急曲線部Ｔ１）においては、トンネル掘進機１を通過させるために地山Ｇを大きく余掘りする必要があり、厚さが２５ｍｍ〜１００ｍｍ程度の大きな空洞Ｍが形成される。そして、このような空洞Ｍを残置した場合には地山Ｇの肌落ちや沈下（地山Ｇの緩み）を招くため、シールド工法では、セグメント３ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍにセメント系の裏込め材４を充填するようにしている。また、スキンプレート１ａのテール部１ｄには、一端がスキンプレート１ａの内側に固着され、他端が地山Ｇの掘削面Ｇ１側を向くセグメント３ａの外面に摺接するようにテールシール５が設けられ、このテールシール５によって、空洞Ｍに充填（注入）した裏込め材４がスキンプレート１ａの内部に流入することを防止している。
【０００４】
しかしながら、地山Ｇの掘削面Ｇ１とセグメント３ａの間の空洞Ｍ１（Ｍ）と、地山Ｇの掘削面Ｇ１とスキンプレート１ａの間の空洞Ｍ２（Ｍ）が連通しているため、裏込め材４が切羽面Ｇ２側（スキンプレート１ａの前部１ｂ側）に流入する場合があった。そして、このように裏込め材４が切羽面Ｇ２側に流入した場合には、空洞Ｍ１への裏込め材４の充填不良や、地山Ｇの掘削時に切羽面Ｇ２の安定性を確保するために供給した泥水の劣化が生じたり、さらに、裏込め材４がスキンプレート１ａに固着したり、チャンバー内に固着することで、トンネル掘進機１を推進させる際の推進力の上昇（推進ジャッキ１ｅの負荷の増大）を招き、掘進不能になるおそれが生じてしまう。
【０００５】
また、トンネル掘進機１を用いて、例えば図７に示すように、雨水管渠の流入立坑、電力ケーブルや上水道の分岐立坑などの上下方向に延びるトンネルＴを構築する場合（いわゆる縦型シールド）もあり、この場合には、泥水よりも裏込め材４の比重が大きいために、裏込め材４が沈降して切羽面Ｇ２側に回り込みやすく、上記の不都合がさらに生じやすくなる。
【０００６】
これに対し、特許文献１では、トンネル掘進機で地山を掘削するとともに、スキンプレートと掘削面の間の空洞に粘動性注入材を充填して、地山の肌落ちや沈下を防止するようにしている。このとき、粘動性注入材は、その粘性によって切羽面側に回り込むことがない。また、セグメントとして袋付きセグメントを用い、セグメントを設置するとともに袋を膨出させ、この袋で区画した範囲（袋で区画した粘動性注入材を充填した状態の空洞）に瞬結性充填材（裏込め材）を注入し、粘動性注入材と置換するようにしている。
【特許文献１】特許第３０４６５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１においては、空洞に粘動性注入材を先行充填することで掘削直後の地山の緩みを防止するようにしているが、このような粘動性注入材は、最終的に瞬結性充填材と置換するものであるため、その強度が非常に小さく、確実に地山の肌落ちや沈下を防止することができないという問題があった。
【０００８】
また、粘動性注入材を先行充填し、この粘動性注入材を瞬結性充填材で置換するという２段階の充填作業を要するため、空洞の充填に手間が掛かり、工期の長期化や工費の増大を招くという問題があった。
【０００９】
一方、図７に示すような縦型シールドにおいては、スキンプレートのテール部に地山の掘削面側に延出するバネ板鋼を設け、このバネ板鋼で空洞を区画して裏込め材の切羽面側への流入を防止する場合もある。しかしながら、このようなバネ板鋼を設けて裏込め材の流入を防止する場合には、バネ板鋼が地山に当接した状態でトンネル掘進機を順次掘進（推進）させることになるため、掘進距離が長くなるほどにバネ板鋼が摩耗して、裏込め材の流入を確実に防止できなくなるという問題があった。また、裏込め材が硬化してこのバネ板鋼に付着してしまい、トンネル掘進機を掘進させた際にバネ板鋼に変形や破損が生じるという問題もあった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、切羽面側への裏込め材の流入を確実に防止して好適にテールボイド（空洞）を裏込め材で密充填することが可能なトンネル構築方法及びこれに用いるトンネル掘進機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１２】
本発明のトンネル構築方法は、トンネル掘進機によって地山を掘削するとともに前記地山の掘削面に沿って覆工体を設置してトンネルを構築してゆくトンネル構築方法において、前記トンネル掘進機の筒状のスキンプレートに径方向外側に突出自在なリング状の可撓性部材が設けられており、前記可撓性部材を前記径方向外側に突出させて、前記スキンプレートと前記地山の掘削面の間の空洞を該可撓性部材で掘進方向前方側と後方側に区画し、前記可撓性部材で区画した前記後方側の空洞に裏込め材を供給するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のトンネル掘進機は、筒状のスキンプレートの前部側に設けられたカッタヘッドで地山を掘削するとともに前記地山の掘削面に沿って覆工体を設置してトンネルを構築するためのトンネル掘進機において、前記スキンプレートに径方向外側に突出自在なリング状の可撓性部材が設けられており、該可撓性部材は、前記径方向外側に突出するとともに、前記スキンプレートと前記地山の掘削面の間の空洞を掘進方向前方側と後方側に区画するように設けられていることを特徴とする。
【００１４】
上記の発明においては、先端側を地山の掘削面に押圧させるように、可撓性部材をスキンプレートの径方向外側に突出させることによって、スキンプレートと地山の掘削面の間の空洞をこの可撓性部材で掘進方向前方側と後方側に区画することができる。そして、覆工体と地山の掘削面の間の空洞に注入（供給）した際に、この空洞に連通する可撓性部材で区画した後方側の空洞に裏込め材が流入して供給されるのに対し、可撓性部材によって前方側に裏込め材が流入することが阻止されるため、確実に切羽面側に裏込め材が回り込むことを防止できる。
【００１５】
また、本発明のトンネル掘進機においては、前記可撓性部材を被覆するように設けられて該可撓性部材を保護する保護板を備えることが望ましい。
【００１６】
この発明においては、可撓性部材と地山の掘削面との間に保護板が介装されるため、可撓性部材を突出させて先端側を地山の掘削面に押圧させた際に、可撓性部材に損傷が生じることを防止できる。
【００１７】
さらに、本発明のトンネル掘進機においては、前記可撓性部材が、内部に圧力流体を供給することで前記スキンプレートの径方向外側に膨出し、前記内部から前記圧力流体を排出することで縮小する膨縮自在な袋体で構成されていることがより望ましい。
【００１８】
この発明においては、可撓性部材の袋体に圧縮空気を供給して膨出させるという簡易な操作によって、スキンプレートと地山の掘削面の間の空洞を掘進方向前方側と後方側に容易に且つ確実に区画することが可能になる。
【００１９】
また、本発明のトンネル掘進機においては、前記袋体の内部に繋がり、前記圧縮流体を供給あるいは排出するための給排口が、前記スキンプレートの内部に開口して設けられていることがさらに望ましい。
【００２０】
この発明においては、スキンプレートの内側から可撓性部材の袋体を膨縮させることができるため、効率的に袋体の膨縮ひいては裏込め材の充填作業を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のトンネル構築方法及びトンネル掘進機によれば、可撓性部材を径方向外側に突出させるという簡易な操作で確実に裏込め材の切羽面側への流入を防止できるため、粘動性注入材を先行充填し、この粘動性注入材を瞬結性充填材で置換するという２段階の充填作業を要する従来法と比較し、早期に且つ効率的に裏込め材を空洞に充填でき、工費の削減及び工期の短期化を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図１から図３を参照し、本発明の一実施形態に係るトンネル構築方法及びトンネル掘進機について説明する。本実施形態は、トンネル掘進機を用いて地山を掘削するとともに地山の掘削面に沿ってセグメントを設置し、このセグメントと地山の掘削面の間の空洞に裏込め材を充填してトンネル（横坑）を構築する方法及びこれに用いるトンネル掘進機に関するものである。なお、本実施形態では、図１に示すように、トンネルＴの急曲線部（急曲線の施工区間）Ｔ１を構築するものとして説明を行うが、本発明は、トンネルＴの直線部を構築する場合においても勿論適用可能である。
【００２３】
本実施形態のトンネル掘進機１は、図１及び図２に示すように、筒状のスキンプレート１ａの前部側（フード部１ｂ）に、地山Ｇを掘削するためのカッタヘッド１ｃ、後部側（テール部１ｄ）に、推進ジャッキ１ｅや、スキンプレート１ａ内でセグメント３ａを順次組み立てて地山Ｇの掘削面Ｇ１に沿ってセグメントリング（覆工体）３を構築する図示せぬエレクタ装置などを備えて構成されている。また、テール部１ｄには、裏込め材４がトンネル掘進機１の後端から内部（スキンプレート１ａの内部）に流入することを防止するためのテールシール５が、トンネル掘進機１の軸線方向（掘進方向Ｎ）に所定の間隔をあけて複数設けられている。
【００２４】
さらに、本実施形態のトンネル掘進機１には、スキンプレート１ａの後部側１ｄの外周に、膨縮自在なリング状の袋体（可撓性部材）１０が設けられている。この袋体１０は、例えばゴム製であり、内部に圧縮流体を供給して膨張させるとともに、スキンプレート１ａの径方向外側に膨出（突出）するように形成されている。また、袋体１０の内部に一端が繋がって、この袋体１０の内部に圧縮流体を供給するための供給管１１がスキンプレート１ａに埋設され、供給管１１の他端がスキンプレート１ａの内部に開口している。本実施形態においては、この供給管１１の他端が給排口１１ａを構成しており、給排口１１ａから圧縮流体を供給すると供給管１１を流通して袋体１０の内部に圧縮流体が供給され、袋体１０が膨張する。また、この給排口１１ａからスキンプレート１ａの内部に圧縮流体を排出させることによって、膨張した袋体１０が縮小する。このように、本実施形態では、給排口１１ａから圧縮流体を供給あるいは圧縮流体を排出させることで、袋体１０が膨縮自在とされている。
【００２５】
また、本実施形態において、袋体１０は、保護板１２によって保護されている。保護板１２は、リング状に形成され、一側端１２ａが袋体１０よりも前方側、他側端１２ｂが袋体１０よりも後方側のスキンプレート１ａに支持されて、袋体１０を被覆するように設けられている。さらに、保護板１２は、一側端１２ａと他側端１２ｂの間の中央部分が波板状に形成されており、袋体１０が膨張してこの袋体１０で押圧されるとともに波板部１２ｃが弾性変形して伸び、袋体１０が縮小するとともに波板部１２ｃが弾性変形して縮むように形成されている。これにより、本実施形態の保護板１２は、袋体１０を保護しつつ、この袋体１０の膨縮に応じて伸縮自在とされている。
【００２６】
ついで、上記のように構成した本実施形態のトンネル掘進機１を用いてトンネルＴを構築する方法について説明し、本実施形態のトンネル構築方法及びトンネル掘進機１の作用及び効果について説明する。
【００２７】
本実施形態のトンネル掘進機１を用いてトンネルＴを構築する際には、従来と同様、カッタヘッド１ｃを切羽面Ｇ２に当接させて地山Ｇを掘削し、セグメント３ａの端部で反力を確保して推進ジャッキ１ｅを伸長させることでトンネル掘進機１を掘進させる。また、このように地山Ｇを掘削するとともに、エレクタ装置でセグメント３ａを順次組み立てて地山Ｇの掘削面Ｇ１に沿ってセグメントリング３を構築してゆく。
【００２８】
また、地山Ｇの掘削面Ｇ１とトンネル掘進機１のスキンプレート１ａの間、及び地山Ｇの掘削面Ｇ１とセグメント３ａ（セグメントリング３）の間に一連の空洞（テールボイド）Ｍが形成され、地山Ｇの肌落ちや沈下（地山Ｇの緩み）を防止するために、セグメント３ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ１に順次裏込め材４を充填してゆく。
【００２９】
このとき、本実施形態においては、図３に示すように、給排口１１ａから圧縮流体を供給して袋体１０を膨張させ、この袋体１０をスキンプレート１ａの径方向外側に膨出（突出）させてその先端側を地山Ｇの掘削面Ｇ１に押圧させる。また、このように袋体１０を膨張させるとともに、保護板１２の波板部１２ｃが弾性変形して伸び、袋体１０の押圧力で地山Ｇの掘削面Ｇ１に押し付けられるとともに保護板１２が地山Ｇの掘削面Ｇ１に密着するように変形する。
【００３０】
これにより、スキンプレート１ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ２が、袋体１０を挟んで掘進方向Ｎ前方側の空洞Ｍ３と、セグメント３ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ１に連通する後方側の空洞Ｍ４とに区画される。また、このとき、ゴム製の袋体１０と地山Ｇの掘削面Ｇ１の間に保護板１２が介装されて、袋体１０が直接地山Ｇに当接することがないため、すなわち袋体１０が保護板１２で保護されているため、袋体１０に損傷が生じることがない。
【００３１】
そして、セグメント３ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ１に裏込め材を注入（供給）した際に、この空洞Ｍ１に連通する袋体１０で区画した後方側の空洞Ｍ４に裏込め材４が流入して供給されるのに対し、袋体１０によって前方側の空洞Ｍ３に裏込め材４が流入することが阻止される。これにより、裏込め材４は、確実に切羽面Ｇ２側に流入して回り込むことがなく、セグメント３ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ１に密充填されるため、空洞Ｍ１への裏込め材４の充填不良や、地山Ｇの掘削時に切羽面Ｇ２の安定性を確保するために供給した泥水の劣化が生じるようなことがなく、地山Ｇの肌落ちや沈下が確実に防止される。
【００３２】
さらに、裏込め材４がスキンプレート１ａ全体に固着したり、チャンバー内に固着することがないため、トンネル掘進機１を推進させる際の推進力の上昇（推進ジャッキ１ｅの負荷の増大）を招き、掘進不能になるおそれがない。また、空洞Ｍ１に裏込め材４が密充填されることでセグメント３ａ（セグメントリング３）が早期に形状保持され、これにより、トンネル掘進機１の掘進方向Ｎの精度を確保して地山Ｇを掘削でき、トンネルＴの線形精度を高めることも可能になる。
【００３３】
そして、供給した裏込め材４が硬化した後に、給排口１１ａから袋体１０の内部に供給した圧力流体をスキンプレート１ａの内部に排出させる。これにより、袋体１０が縮小し地山Ｇの掘削面Ｇ１への押圧状態が解除されるとともに、保護板１２の波板部１２ｃが弾性変形して縮んで、袋体１０と保護板１２が図２に示す元の位置に戻る。このように袋体１０を縮小させた状態で、スキンプレート１ａを推進させ、上記のように袋体１０の膨出、裏込め材４の供給を順次繰り返し行ってゆくことで、トンネルＴが構築される。
【００３４】
したがって、本実施形態のトンネル構築方法及びトンネル掘進機１においては、先端側を地山Ｇの掘削面Ｇ１に押圧させるように、袋体（可撓性部材）１０に圧縮空気を供給してスキンプレート１ａの径方向外側に膨出（突出）させるという簡易な操作によって、スキンプレート１ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ２をこの袋体１０で掘進方向Ｎ前方側の空洞Ｍ３と後方側の空洞Ｍ４に区画することができる。そして、セグメント３ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ１に注入（供給）した際に、袋体１０によってこの空洞Ｍ１に連通する後方側の空洞Ｍ４から前方側の空洞Ｍ３に裏込め材４が流入することを防止できるため、確実に切羽面Ｇ２側に裏込め材４が回り込むことを防止できる。
【００３５】
さらに、袋体１０の内部に繋がり、圧縮流体を供給あるいは排出するための給排口１１ａがスキンプレート１ａの内部に開口して設けられていることによって、スキンプレート１ａの内側から袋体１０を膨縮させることができ、これにより効率的に袋体１０の膨縮ひいては裏込め材４の充填作業を行うことが可能になる。
【００３６】
また、袋体１０を被覆するように設けられてこの袋体１０を保護する保護板１２を備えることにより、袋体１０を膨出させて先端側を地山Ｇの掘削面Ｇ１に押圧させた際に、袋体１０に損傷が生じることを防止できる。
【００３７】
よって、本実施形態のトンネル構築方法及びトンネル掘進機１によれば、粘動性注入材を先行充填し、この粘動性注入材を瞬結性充填材で置換するという２段階の充填作業を要する従来法と比較し、特に、本実施形態のような急曲線部Ｔ１の施工において早期に且つ効率的に裏込め材４を空洞Ｍ１に充填できるため、工費の削減及び工期の短期化を図ることが可能になる。
【００３８】
以上、本発明に係るトンネル構築方法及びトンネル掘進機の実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、トンネル掘進機１を用いて横方向に延びるトンネル（横坑）Ｔを構築するものとして説明を行ったが、例えば図４に示すように、トンネル掘進機１を用いて、雨水管渠の流入立坑、電力ケーブルや上水道の分岐立坑などの上下方向に延びるトンネル（立坑）Ｔを構築する場合（いわゆる縦型シールド）においても、覆工体３と地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ１に裏込め材４を充填する際に、袋体１０を径方向外側に膨出させることで、切羽面Ｇ２側に裏込め材４が回り込むことを防止でき、空洞Ｍ１への裏込め材４の充填不良や、地山Ｇの掘削時に切羽面Ｇ２の安定性を確保するために供給した泥水の劣化が生じるようなことがなく、地山Ｇの肌落ちや沈下が確実に防止できる。さらに、裏込め材４がスキンプレート１ａ全体に固着したり、チャンバー内に固着することがないため、トンネル掘進機１を推進させる際の推進力の上昇（推進ジャッキ１ｅの負荷の増大）を招き、掘進不能になるおそれを解消できる。また、本実施形態と同様、空洞Ｍ１に裏込め材４が密充填されることでセグメント３ａ（セグメントリング３）が早期に形状保持され、これにより、トンネル掘進機１の掘進方向Ｎの精度を確保して地山Ｇを掘削でき、トンネルＴの線形精度を高めることも可能になる。
【００３９】
また、本実施形態では、可撓性部材が膨縮自在なリング状の袋体１０であるものとして説明を行ったが、本発明に係る可撓性部材は、スキンプレート１ａの径方向外側に突出自在に設けられ、突出するとともにスキンプレート１ａと地山Ｇの掘削面Ｇ１の間の空洞Ｍ２を掘進方向Ｎ前方側と後方側に区画することが可能であれば、特に袋体１０に限定する必要はない。
【００４０】
さらに、本実施形態では、袋体（可撓性部材）１０を保護する保護板１２が、一側端１２ａを袋体１０よりも前方側、他側端１２ｂを袋体１０よりも後方側のスキンプレート１ａに支持させて袋体１０を被覆するように設けられ、さらに、一側端１２ａと他側端１２ｂの間に袋体１０の膨縮に応じて伸縮する波板部１２ｃを備えて形成されているものとしたが、例えば、波板部１２ｃを備えぬ板状の保護板を、両側端１２ａ、１２ｂをスキンプレート１ａと分離し、地山Ｇの掘削面Ｇ１を押圧する袋体（可撓性部材）１０の先端側に固着して設けてもよい。この場合には、袋体１０が膨出（可撓性部材が突出）するとともに保護板が地山Ｇの掘削面Ｇ１に近づいてゆき、この保護板が地山Ｇの掘削面Ｇ１に当接することにより袋体１０が保護される。よって、本実施形態と同様に、袋体１０の損傷を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係るトンネル掘進機の可撓性部材で区画した空洞に裏込め材を充填した状態を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るトンネル掘進機の可撓性部材で裏込め材を充填する空洞を区画する前の状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るトンネル掘進機の可撓性部材で区画した空洞に裏込め材を充填した状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るトンネル掘進機を用いて立坑を構築している状態を示す図である。
【図５】従来のトンネル掘進機を用いてトンネルを構築している状態を示す図である。
【図６】従来のトンネル掘進機を用いてトンネルを構築している状態を示す図である。
【図７】従来のトンネル掘進機を用いて立坑を構築している状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ トンネル掘進機
１ａ スキンプレート
１ｂ 前部側（フード部）
１ｃ カッタヘッド
１ｄ 後部側（テール部）
１ｅ 推進ジャッキ
３ セグメントリング（覆工体）
３ａ セグメント
４ 裏込め材
５ テールシール
１０ 袋体（可撓性部材）
１１ 供給管
１１ａ 給排口
１２ 保護板
１２ａ 一側端
１２ｂ 他側端
１２ｃ 波板部
Ｇ 地山
Ｇ１ 掘削面
Ｇ２ 切羽面
Ｍ 空洞
Ｍ１ セグメントと地山の掘削面の間の空洞
Ｍ２ スキンプレートと地山の掘削面の間の空洞
Ｍ３ 前方側の空洞
Ｍ４ 後方側の空洞
Ｎ 掘進方向
Ｔ トンネル
Ｔ１ 急曲線部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル掘進機によって地山を掘削するとともに前記地山の掘削面に沿って覆工体を設置してトンネルを構築してゆくトンネル構築方法において、
前記トンネル掘進機の筒状のスキンプレートに径方向外側に突出自在なリング状の可撓性部材が設けられており、
前記可撓性部材を前記径方向外側に突出させて、前記スキンプレートと前記地山の掘削面の間の空洞を該可撓性部材で掘進方向前方側と後方側に区画し、
前記可撓性部材で区画した前記後方側の空洞に裏込め材を供給するようにしたことを特徴とするトンネル構築方法。
【請求項２】
筒状のスキンプレートの前部側に設けられたカッタヘッドで地山を掘削するとともに前記地山の掘削面に沿って覆工体を設置してトンネルを構築するためのトンネル掘進機において、
前記スキンプレートに径方向外側に突出自在なリング状の可撓性部材が設けられており、該可撓性部材は、前記径方向外側に突出するとともに、前記スキンプレートと前記地山の掘削面の間の空洞を掘進方向前方側と後方側に区画するように設けられていることを特徴とするトンネル掘進機。
【請求項３】
請求項２記載のトンネル掘進機において、
前記可撓性部材を被覆するように設けられて該可撓性部材を保護する保護板を備えることを特徴とするトンネル掘進機。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のトンネル掘進機において、
前記可撓性部材が、内部に圧力流体を供給することで前記スキンプレートの径方向外側に膨出し、前記内部から前記圧力流体を排出することで縮小する膨縮自在な袋体で構成されていることを特徴とするトンネル掘進機。
【請求項５】
請求項４記載のトンネル掘進機において、
前記袋体の内部に繋がり、前記圧縮流体を供給あるいは排出するための給排口が、前記スキンプレートの内部に開口して設けられていることを特徴とするトンネル掘進機。
【請求項１】
トンネル掘進機によって地山を掘削するとともに前記地山の掘削面に沿って覆工体を設置してトンネルを構築してゆくトンネル構築方法において、
前記トンネル掘進機の筒状のスキンプレートに径方向外側に突出自在なリング状の可撓性部材が設けられており、
前記可撓性部材を前記径方向外側に突出させて、前記スキンプレートと前記地山の掘削面の間の空洞を該可撓性部材で掘進方向前方側と後方側に区画し、
前記可撓性部材で区画した前記後方側の空洞に裏込め材を供給するようにしたことを特徴とするトンネル構築方法。
【請求項２】
筒状のスキンプレートの前部側に設けられたカッタヘッドで地山を掘削するとともに前記地山の掘削面に沿って覆工体を設置してトンネルを構築するためのトンネル掘進機において、
前記スキンプレートに径方向外側に突出自在なリング状の可撓性部材が設けられており、該可撓性部材は、前記径方向外側に突出するとともに、前記スキンプレートと前記地山の掘削面の間の空洞を掘進方向前方側と後方側に区画するように設けられていることを特徴とするトンネル掘進機。
【請求項３】
請求項２記載のトンネル掘進機において、
前記可撓性部材を被覆するように設けられて該可撓性部材を保護する保護板を備えることを特徴とするトンネル掘進機。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のトンネル掘進機において、
前記可撓性部材が、内部に圧力流体を供給することで前記スキンプレートの径方向外側に膨出し、前記内部から前記圧力流体を排出することで縮小する膨縮自在な袋体で構成されていることを特徴とするトンネル掘進機。
【請求項５】
請求項４記載のトンネル掘進機において、
前記袋体の内部に繋がり、前記圧縮流体を供給あるいは排出するための給排口が、前記スキンプレートの内部に開口して設けられていることを特徴とするトンネル掘進機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−６８２８７（Ｐ２００９−６８２８７Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３９５３２（Ｐ２００７−２３９５３２）
【出願日】平成１９年９月１４日（２００７．９．１４）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１４日（２００７．９．１４）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
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