推進工法用エントランスの止水構造
【課題】外周面に凸設または凹設された部材や出隅部を有する推進函体であっても、発進口周辺における止水性能を向上させることができる推進工法用エントランスの止水構造を提供する。
【解決手段】発進口１の開口縁部に設けられたシール部材２０と、推進函体１０の出隅部１１に対応する発進口１の角部３でシール部材２０の内側に設けられたコーナー部材５０とを備えており、角部３は、推進函体１０の外周面１２の通過位置よりも外側に膨らむように曲面状に形成され、コーナー部材５０は、その外側面が角部３に沿うように曲面状に形成された外殻５１と、この外殻５１の内側に設けられた弾性部材５５と、この弾性部材５５を圧縮する圧縮手段６０とを有しており、圧縮手段６０で弾性部材５５を圧縮変形させることで、外殻５１の内側面および推進函体１０の外周面に弾性部材５５を接触させる。
【解決手段】発進口１の開口縁部に設けられたシール部材２０と、推進函体１０の出隅部１１に対応する発進口１の角部３でシール部材２０の内側に設けられたコーナー部材５０とを備えており、角部３は、推進函体１０の外周面１２の通過位置よりも外側に膨らむように曲面状に形成され、コーナー部材５０は、その外側面が角部３に沿うように曲面状に形成された外殻５１と、この外殻５１の内側に設けられた弾性部材５５と、この弾性部材５５を圧縮する圧縮手段６０とを有しており、圧縮手段６０で弾性部材５５を圧縮変形させることで、外殻５１の内側面および推進函体１０の外周面に弾性部材５５を接触させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進工法用エントランスの止水構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネルを掘削するに際しては、まず、立坑の側壁に形成された発進口から掘進機（または刃口）や推進函体を地盤内に挿入することとなる。このとき、地下水が立坑内空に流れ込まないように、掘進機または推進函体の外周面と発進口との隙間を止水するようになっている。この止水構造としては、発進口の周縁部にエントランスパッキンを設け、掘進機や推進函体の外周面にエントランスパッキンを摺接させる構造が一般的であった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
さらには、エントランスパッキンが立坑内空側に捲れるのを防止するための反転防止用押え板を設ける止水構造もあった。反転防止用押え板は、発進口の周縁部に沿って所定ピッチで複数配置されており、エントランスパッキンの立坑内空側に被されて設けられ、エントランスパッキンを押さえるようになっている。エントランスパッキンと反転防止用押え板は、推進函体の外周面に当接して、推進方向前方に傾斜した状態で保持される。なお、エントランスパッキンは、発進口の開口周縁部に沿うように環状に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７２１４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図９に示すように、推進函体１１０が断面矩形の場合、発進口１００の角部１０３の反転防止用押え板１０２は、その舌片部１０２ａが斜め内側（発進口１００の開口部の中心側）に向かって延出するように配置されるが、推進函体の出隅部１１２が反転防止用押え板１０２の舌片部１０２ａを外側（発進口１００の開口部の外方側）に押し出してしまう。そのため、反転防止用押え板１０２によって角部１０３のエントランスパッキン１０１が外側に持ち上げられて、推進函体１１０とエントランスパッキン１０１との間に隙間が発生して、止水性能が低下してしまう問題があった。このことは、特に、大深度で高水圧下の条件でトンネルの掘削を行う場合に問題になる虞がある。なお、図９中、破線で示した符号１０５は、発進口１００の内周面を示している。
【０００６】
なお、特許文献１の止水構造は、シールド工法に適用されるものであり、推進工法には適用できない。すなわち、特許文献１は、シールド掘進機が推進した後は、発進口に構築されたセグメントの外周面に閉塞部材を固定することで発進口の止水を行う構造であるので、発進口に対して相対移動する推進函体に対応することができなかった。
【０００７】
さらに、複数本のトンネルを並設する場合に用いられる推進函体の外周面には、先行トンネルの推進函体と後行トンネルの推進函体との間をシールするリップシールや、先行トンネルと後行トンネルとの離間距離を保持するためのガイド用レールやガイド用受け金物が設けられている。このような部材が凸設または凹設されている部分においても、止水性能が要求される。
【０００８】
このような観点から、本発明は、外周面に凸設または凹設された部材や出隅部を有する推進函体であっても、発進口周辺における止水性能を向上させることができる推進工法用エントランスの止水構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するために創案された本発明は、断面多角形状の推進函体に適用される推進工法用エントランスの止水構造において、発進口の開口縁部に設けられたシール部材と、前記推進函体の出隅部に対応する前記発進口の角部で前記シール部材の内側に設けられたコーナー部材とを備えており、前記角部は、前記推進函体の外周面の通過位置よりも外側に膨らむように曲面状に形成され、前記コーナー部材は、その外側面が前記角部に沿うように曲面状に形成された外殻と、この外殻の内側に設けられた弾性部材と、この弾性部材を圧縮する圧縮手段とを有しており、前記圧縮手段で前記弾性部材を圧縮変形させることで、前記外殻の内側面および前記推進函体の外周面に前記弾性部材を接触させることを特徴とする推進工法用エントランスの止水構造である。
【００１０】
本発明における「内側」とは、立坑内空側から発進口を見たときの発進口の中心側を意味し、「外側」とは、発進口の外方側を意味する。本発明によれば、前記のように発進口の角部が外側に膨らむように曲面状に形成され、コーナー部材の外側面が角部に沿うように曲面状に形成されているので、シール部材がコーナー部材の外側面と発進口との間で滑らかに押圧され止水性能を向上させることができる。また、弾性部材を圧縮手段で圧縮変形させることで、推進函体の外周面に押圧させるように構成しているので、外周面に凸設または凹設された部材や出隅部に対して隙間無く接触でき、推進函体とコーナー部材間の止水性能を確保して向上させることができる。
【００１１】
また、本発明は、前記圧縮手段は、前記弾性部材の前後からこの弾性部材を挟み込む一対のプレート材と、前記プレート材を互いに引き寄せ合うねじ部材とを備えて構成されていることを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、ねじ部材を回転させるだけで、一対のプレート材が引き寄せられ容易に弾性部材を圧縮できるとともに、圧縮量を調整することができる。また、ねじ部材を推進方向に沿って配置しているので、立坑側からねじ部材の回転を操作することができ、作業が行いやすい。
【００１３】
さらに、本発明は、前記弾性部材が、前記ねじ部材の長手方向に沿って積層された複数のゴム板材によって構成されていることを特徴とする。
【００１４】
このような構成によれば、各ゴム板材が薄くて変形しやすいので、弾性部材が推進函体の出隅部や外周面の凹凸形状に対して追従しやすくなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、出隅部や外周面に凸設または凹設された部材を有する推進函体であっても、発進口周辺における止水性能を向上させることができるといった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る止水構造を示した正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る止水構造を示した断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る止水構造の発進口を示した正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る止水構造のシール部材の取付状態を示した正面図である。
【図５】エントランスパッキンと反転防止用押え板の変形例を示した断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る止水構造の弾性部材と圧縮手段を示した断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る止水構造のゴムブロックの取付状態を示した斜視図である。
【図８】（ａ）は凸設されたガイド用レール周りに設けられた止水構造を示した正面図、（ｂ）は凹設されたガイド用受け金物周りに設けられた止水構造を示した正面図である。
【図９】止水構造のコーナー部を示した拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための実施形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態では、断面矩形を呈する推進函体を用いた推進工法における推進工法用エントランスの止水構造を例に挙げて説明する。本実施形態の推進函体には、先行トンネルの推進函体との間に設けられるリップシールが外周面に凸設されている。
【００１８】
ここで、推進工法とは、トンネルの覆工となる筒状の推進函体（トンネル函体）を坑口から順次地中に圧入してトンネルを構築する工法である。なお、推進函体の先端には、刃口や掘進機などが取り付けられている。推進工法の掘進機は、推進函体に反力をとって自ら掘進するもの（つまり、推進ジャッキを装備しているもの）でもよいし、推進函体を介して伝達された元押しジャッキの推力により掘進するものであってもよいが、本実施形態では、元押しジャッキの推力で掘進する推進工法が採用されている。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態に係る推進工法用エントランスの止水構造Ｗ１は、立坑の土留壁に設けられた発進口１（図３参照）の止水構造である。止水構造Ｗ１は、シール部材２０とコーナー部材５０とを備えて構成されている。
【００２０】
図３に示すように、発進口１は、立坑の側壁面に固定された枠体９の内側に設けられている。枠体９は、例えば鉄筋コンクリートまたは鋼材（本実施形態では鉄筋コンクリート造を図示）にて形成されており、その内側の開口部が発進口１を構成している。発進口１は、推進函体１０が通過できるように、推進函体１０の外形よりも大きく形成されている。発進口１の内周面２は、上下左右の角部３，３・・と、左右方向に隣り合う角部３，３間を直線状に結ぶ水平中間部４と、上下方向に隣り合う角部３，３間を直線状に結ぶ垂直中間部５とで構成されている。水平中間部４は発進口１の上下それぞれに水平方向に延びて配置され、垂直中間部５は発進口１の左右それぞれに上下方向に延びて配置されている。なお、掘削されるトンネルが最初の先行トンネルである場合、あるいは１本のトンネル掘削のみで工事が完了する場合は、発進口を立坑の側壁面に直接形成してもよい。この場合も、発進口の形状は、図３と同様である。
【００２１】
角部３は、立坑内空側から見て（正面視）、推進函体１０の出隅部１１を含む外周面１２の通過位置よりも外側に膨らむように形成されている。角部３は、水平中間部４の延長線４’および垂直中間部５の延長線５’よりも外側に位置している。角部３は、両端に位置する傾斜部３ａ，３ａと、傾斜部３ａ，３ａにそれぞれ繋がる平面部３ｂ，３ｂと、中間部に位置する曲面部３ｃとを備えて構成されている。傾斜部３ａは、各中間部４，５側から連続的に繋がり、直線状に傾斜している。平面部３ｂ，３ｂは、それぞれが近接する側の各中間部４，５に平行に形成されている。曲面部３ｃは、推進函体１０の出隅部１１の通過位置の近傍に位置している。曲面部３ｃは、曲面状に形成され、両側の平面部３ｂ，３ｂから滑らかに繋がっている。
【００２２】
図２および図４に示すように、シール部材２０は、エントランスパッキン２１と反転防止用押え板３０とで構成されている。エントランスパッキン２１は、発進口１の開口縁部に設けられた弾性部材であって、発進口１の内周面２に沿って設けられた固定部材２２に固定されている。固定部材２２は、発進口１の内周面２に沿う固定板２２ａと、固定板２２ａに直交して設けられた係止板２２ｂとで構成されている。係止板２２は、発進口１の開口縁部の立坑側壁面に沿っている。図４に示すように、固定板２２ａは、発進口１の立坑内空側から見て、その周方向に沿って複数設けられている。固定板２２ａは、それぞれが互いに隣接して、周方向全周に渡って環状に設けられている。また、図２に示すように、固定板２２ａは、断面方向から見て、一端が発進口１の奥側（推進函体１０の推進方向前方側）に挿入されており、他端が発進口１の開口端部から立坑内空側へ突出している。固定板２２ａの発進口１に挿入された部分の外側面は、発進口１の内周面２に面接触している。固定板２２ａの立坑内空側へ突出した部分には、ボルト３３ａおよびナット３３ｂを利用して、エントランスパッキン２１および反転防止用押え板３０が固定される。係止板２２ｂは、固定板２２ａの外側面に溶接等にて固定されている。係止板２２ｂは、推進函体１０の推進方向先端側の面が、発進口１の開口縁部の立坑側壁面に当接しており、シール部材２０および固定部材２２を発進口１の奥へ引き込もうとする応力を立坑側壁面で受けるようになっている。
【００２３】
図２および図４に示すように、エントランスパッキン２１は、例えば、プレート状のゴムにて構成されている。エントランスパッキン２１は、一端が固定板２２ａの内側面に面接触して固定されている。そしてエントランスパッキン２１の他端は、発進口１の内側（発進口１の開口部の中心側）に曲がって延出するように構成されている。エントランスパッキン２１の他端部は、コーナー部材５０の外側面または推進函体１０の外周面１２に面接触するリップ部２３（図２参照）を構成している。四隅においては、エントランスパッキン２１は、コーナー部材５０の外側面に接触し、一方、水平中間部４と垂直中間部５においては推進函体１０の外周面１２と摺接する。
【００２４】
図２に示すように、エントランスパッキン２１と固定板２２ａとの間には、ゴムチューブ２５が設けられている。ゴムチューブ２５には、空気または流体が充填されており、ゴムチューブ２５が、膨張することで、エントランスパッキン２１をコーナー部材５０や推進函体１０の外側面に押圧させるようになっている。また、ゴムチューブ２５が弾性変形することで、シール性を確保しながら、推進函体１０の推進位置の変位を吸収できる。
【００２５】
反転防止用押え板３０は、地下水圧によるエントランスパッキン２１の反転を防止するために、エントランスパッキン２１を押さえる部材である。図４に示すように、反転防止用押え板３０は、発進口１の開口縁部の周方向に沿って互いに間隔をあけて複数設けられている。図２に示すように、反転防止用押え板３０は、金属製の板ばねにて構成されている。反転防止用押え板３０の基端部３１は、エントランスパッキン２１の一端部を発進口１の内側（中心側）から覆うように配置されている。反転防止用押え板３０は、固定用のボルト３３ａおよびナット３３ｂによって固定板２２ａの立坑内空側への突出部分の内側面に、エントランスパッキン２１と一体的に固定されている。反転防止用押え板３０は発進口１の内側（中心側）に屈曲しており、その先端部３２は、発進口１の開口部の中心側に向かって傾斜するとともに、推進方向前方に向かって延在している。この先端部３２が、エントランスパッキン２１の傾斜部分２４を推進方向前方側に向かって押さえることで、エントランスパッキン２１が立坑内空側へ反転するのを防止している。
【００２６】
なお、エントランスパッキン２１と反転防止用押え板３０の形状は、本実施形態に限定されるものではない。たとえば、図５に示すように、エントランスパッキン２１の基端側端部を枠体９の立坑内空側表面（または立坑壁面）に当接させて、その表面側から反転防止用押え板３０の基端側端部で押さえて固定するような構成であってもよい。この場合、枠体９に埋設されたアンカーボルト３５ａとナット３５ｂを用いてエントランスパッキン２１と反転防止用押え板３０を固定する。アンカーボルト３５ａは、先端が枠体９の立坑内空側表面から立坑内空に向かって突出しており、その突出部分をエントランスパッキン２１と反転防止用押え板３０に貫通させて、突出部分の先端側からナット３５ｂを螺合させる。これによって、エントランスパッキン２１と反転防止用押え板３０が、ナット３５ｂで枠体９の表面に締め付けられて固定される。なお、その他の構成は、図２に示した構成と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。このような構成によっても、前記実施形態と同等のシール性能を得ることができる。
【００２７】
図１および図４に示すように、角部３に対応する位置における複数の反転防止用押え板３０は、その先端を連ねた形状が発進口１の角部３の内周面形状に沿うように配置されている。角部３の傾斜部３ａ（図３参照）および平面部３ｂ（図３参照）に対応する位置の反転防止用押え板３０は、その先端を連ねた形状が直線状となるように配置されている。角部３の曲面部３ｃ（図３参照）に対応する位置の反転防止用押え板３０は、その先端を連ねた形状が曲線状となるように配置されている。一方、水平中間部４、垂直中間部５、および角部３の傾斜部３ａと平面部３ｂにおける複数の反転防止用押え板（図示せず）は、発進口１の内周面２に沿って（内周面２と平行に）直線状に配置されている。
【００２８】
図１および図２に示すように、コーナー部材５０は、外殻５１と、この外殻５１の内側に設けられた弾性部材５５と、この弾性部材５５を圧縮する圧縮手段６０とを有して構成されている。そして、弾性部材５５を圧縮手段６０で圧縮変形させると、外殻５１の内側面５２および推進函体１０の外周面１２に弾性部材５５が接触する。圧縮手段６０は、弾性部材５５の接触圧が、地下水圧よりも高くなるように弾性部材５５を圧縮する。
【００２９】
外殻５１は、鉄板にて構成されており、その外側面が発進口１の内周面２に沿うように形成されている。外殻５１は、その一部（発進口１の曲面部３ｃに対向する部分）が曲面状に形成されている。弾性部材５５は、外殻５１の内側面に当接するように配置されており、圧縮手段６０によって挟持されている。
【００３０】
図１に示すように、弾性部材５５は、発進口１の周方向に延在している。弾性部材５５は、圧縮手段６０で推進函体１０の推進方向に圧縮されて、推進方向の直交方向に広がるように変形する。このとき、弾性部材５５は、外殻５１の内側面に当接しているので、推進函体１０の外周面１２側（発進口１の中心側）に押圧されて、外周面１２に隙間が無いように面接触する。また、リップシール１３（図１参照）が凸設されている部分には、弾性部材５５に凹溝５６が形成されている。凹溝５６は、リップシール１３の突出部分を挿入できるように、当該突出部分よりも僅かに大きく形成されている。弾性部材５５が圧縮されると、凹溝５６の断面が小さくなり、リップシール１３の突出部分を挟持する。弾性部材５５は、推進函体１０の外周面１２およびリップシール１３との間に必要な止水性能を得られるとともに、これらが摺動可能な程度に押圧するように、圧縮手段６０で圧縮される。そして、推進函体１０が推進する際には、その外周面１２およびリップシール１３が弾性部材５５に対して摺動する。
【００３１】
図２に示すように、弾性部材５５は、外殻５１の内側面に当接した状態で設けられている。なお、本実施形態では、推進函体１０の推進方向後方側（図２中、右側）と前方側（図２中、左側）の二箇所に弾性部材５５が設けられている。後方側の弾性部材５５（以下、「第一弾性部材５５ａ」という場合がある）と、前方側の弾性部材５５（以下、「第二弾性部材５５ｂ」という場合がある）は、互いに隙間をあけて設けられている。
【００３２】
第一弾性部材５５ａは、推進方向に沿って積層された複数のゴム板材５７，５７…によって構成されている。各ゴム板材５７，５７…は同等の形状に形成されている。各ゴム板材５７は、均一の材質によって構成されている。なお、ゴムの硬度は、例えば、推進方向前側を硬くして後側を軟らかくするというように、変化させてもよい。隣接するゴム部材５７，５７同士は、接着剤で固定されている。なお、ゴム部材５７を付着性（粘着性）の高い材質で形成した場合は、接着剤を用いなくてもよい場合がある。
【００３３】
一方、第二弾性部材５５ｂは、一のゴムブロック５８にて構成されている。ゴムブロック５８は、ゴム板材５７よりも厚く形成されている。ゴム板材５７およびゴムブロック５８には、後記する圧縮手段のねじ部材６２用の貫通孔５９が形成されている。なお、第一弾性部材５５ａと第二弾性部材５５ｂ間の隙間には、テールシーラ５４等のシール材を充填して止水性能を高めている。
【００３４】
圧縮手段６０は、一対のプレート材６１ａ，６１ｂと、これらプレート材６１ａ，６１ｂを互いに引き寄せ合うねじ部材６２とを備えて構成されている。一対のプレート材６１ａ，６１ｂは、推進方向の前後で間隔をあけて配置され弾性部材５５を挟み込むように配置されている。圧縮手段６０は、弾性部材５５を推進函体１０の推進方向に沿って圧縮する。一対のプレート材６１ａ，６１ｂは、いずれも推進方向に直交しており、互いに並行になるように配置される。
【００３５】
推進方向前方側に位置するプレート材６１ａは、外殻５１の内側面に溶接等によって固定されており、その中央部にねじ部材６２用の貫通孔６３と、ねじ部材６２が螺合するボス部６４が形成されている。推進方向後方側に位置するプレート材６１ｂは、外殻５１に直接固定されておらず、ねじ部材６２で弾性部材５５と一体に挟持されることで、プレート材６１ａを介して外殻５１に固定されている。プレート材６１ｂの中央部にはねじ部材６２用の貫通孔６５が形成されている。
【００３６】
ねじ部材６２は、棒ねじ６２ａとナット６２ｂとを備えている。棒ねじ６２ａは、推進方向後方側から前方側に向かって、プレート材６１ｂの貫通孔６５および弾性部材５５に挿入され、その先端がプレート材６１ａのボス部６４に螺合している。そして、棒ねじ６２ａの推進方向後方側にはナット６２ｂが螺合されている。弾性部材５５を圧縮する際には、ナット６２ｂを締め付け、プレート材６１ｂをプレート材６１ａ側へと押し付ければよい。プレート材６１ａ，６１ｂの弾性部材５５と接する面には、凸部６７（プレート材６１ｂ側のみを図１に破線にて示す）が形成されており、弾性部材５５がプレート材６１ａ，６１ｂに対してずれ難くなるように構成されている。凸部６７は、推進函体１０の外周面１２に対して直交方向に延在している。
【００３７】
なお、プレート材６１ａ，６１ｂを互いに引き寄せ合う締付部材は、ねじ部材６２に限定されるものではない。例えば、複数の鉤状段差からなる係止部を棒状部材の外周部に形成し、棒状部材を一方のプレート材側から他方のプレート材まで挿入して、他方のプレート材に固定されたノッチ部に前記係止部を係止させて、プレート材同士を引き寄せ合わせてもよい。また、棒状部材の先端に楔部を形成しておき、この棒状部材を一方のプレート材側から他方のプレート材まで挿入して、他方のプレート材に固定された楔固定用穴に前記楔部を押し込んで係止させて、プレート材同士を引き寄せ合わせてもよい。
【００３８】
リップシール１３（図１参照）に対応する部分では、突出した部分を覆うようにプレート材６１ａ，６１ｂに切欠き部６６が形成されている。切欠き部６６は、リップシール１３の突出部分よりも僅かに大きく（変形前の弾性部材５５の凹溝５６の断面と同等の断面形状）形成されており、リップシール１３が移動可能になっている。
【００３９】
図２に示すように、第一弾性部材５５ａが位置する部分の外殻５１は、立坑内空側端部５１ａが、推進方向前方側に向かうに連れて推進函体１０に近づくように傾斜している。具体的には、外殻５１の立坑内空側端部における推進函体１０の外周面１２との離間距離が、推進方向前方側における推進函体１０の外周面１２との離間距離よりも大きくなっている。言い換えれば、外殻５１に固定されていないプレート材６１ｂの圧縮時の移動方向（プレート材６１ａに向かう方向）に向かうほど、外殻５１が推進函体１０の外周面１２に近づくようになっている。このようにすることで、ねじ部材６２を締め付けると、第一弾性部材５５ａが推進方向前方側に押され、外殻５１の立坑内空側端部５１ａに沿って推進函体１０側に押し出されるので、推進函体１０の外周面１２との止水性能を高めることができる。
【００４０】
なお、圧縮手段６０の構成は前記構成に限定されるものではない。たとえば、推進方向前方側（図２中、左側）に位置する圧縮手段６０のように、ねじ部材６２がボルト６２ｃとナット６２ｄで構成されていてもよい。この場合、プレート材６１ａにボス部は設けなくてもよい。
【００４１】
さらに、図６に示すように、二つの弾性部材５５，５５を一つのねじ部材６２で圧縮するようにしてもよい。この場合、推進方向に隣り合う弾性部材５５，５５の内側（ねじ部材６２の中間部側）に位置するプレート材６１ｃが、外殻５１の内側面に固定され、外側（ねじ部材６２の両端部側）に位置するプレート材６１ｄが、外殻５１には直接固定されておらず、移動可能な状態となっている。一対の弾性部材５５，５５、プレート材６１ｃ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｄにボルト６２ｃを貫通させて、その先端にナット６２ｄを螺合させて締め付けることで、外側のプレート材６１ｄ，６１ｄが弾性部材５５，５５側へとそれぞれ寄せられて、プレート材６１ｃ，６１ｃとの間で、弾性部材５５，５５がそれぞれ圧縮される。
【００４２】
また、図２においては、第一弾性部材５５ａが、複数のゴム板材５７，５７…によって構成されて、第二弾性部材５５ｂが、一のゴムブロック５８にて構成されているが、図６に示すように、両方の弾性部材５５，５５を複数のゴム板材５７，５７…で構成してもよいし、両方の弾性部材をゴムブロックで構成してもよい（図示せず）。また、弾性部材５５の個数は２つに限定されるものではなく、推進方向に沿って単数であってもよいし、３つ以上であってもよい。
【００４３】
図１および図７に示すように、正面から見て、発進口１の傾斜部３ａに対向する外殻５１の外側面には、シール用ゴムブロック５３が設けられている。このシール用ゴムブロック５３は、出隅形状となるシール部材２０の止水性能を高めるために設けられたものであって、エントランスパッキン２１と反転防止用押え板３０を外側に向かって発進口１の内周面２側に押圧する。シール用ゴムブロック５３は、三角柱形状を呈し、各側壁面が、外殻５１の外側面、シール部材２０（図１参照）および推進函体１０の外周面１２（図１参照）にそれぞれ当接する。シール用ゴムブロック５３は、外殻５１の推進方向長さと同等の長さに形成されており、外殻５１の外側面の傾斜部分の略全体に当接している。シール用ゴムブロック５３のシール部材２０に当接する面は、フラット形状に限定されるものではなく、中央が窪む球面状にしてもよい。また、シール用ゴムブロック５３の推進函体１０の外周面１２に当接する面には、推進函体１０の周方向に延在するスリットを形成してもよい。このようにすれば、テールシーラ５４（図２参照）がスリット内に流れ込んで、シール用ゴムブロック５３の推進函体１０間の止水効果を向上できる。
【００４４】
なお、図１においては推進函体１０の外周面１２に凸設された部材がリップシール１３であるが、コーナー部材５０がシールできる部材は、リップシール１３に限定されるものではなく、他の部材であっても、推進用エントランスをシールすることができる。例えば、図８に示すように、先行トンネルの推進函体と後行トンネルの推進函体との離間距離を保持するためのガイド用レール１４やガイド用受け金物１５が設けられている場合であっても、推進用エントランスの止水性能を確保することができる。
【００４５】
ガイド用レール１４が設けられている場合は、図８の（ａ）に示すように、ガイド用レール１４の先端部に沿って、圧縮手段６０のプレート材６１ｂと、弾性部材５５に、それぞれ切欠き部７０（プレート材６１ｂの切欠き部），７１（弾性部材５５の切欠き部）をそれぞれ形成する。各切欠き部７０，７１は、同等の断面形状で形成されているが、弾性部材５５の切欠き部７１の内周面は、弾性部材５５が圧縮されて弾性変形することで、ガイド用レール１４の外周面に押圧されている。
【００４６】
ガイド用受け金物１５が設けられている場合は、図８の（ｂ）に示すように、ガイド用受け金物１５の内周面１５ａに沿うように、圧縮手段６０のプレート材６１ｂと、弾性部材５５に、それぞれ突出部７２（プレート材６１ｂの突出部），７３（弾性部材５５の突出部）をそれぞれ形成する。各突出部７２，７３は、ガイド用受け金物１５の内周面１５ａと隙間をあけて、同等の断面形状で形成されているが、弾性部材５５の突出部７３の外周面は、弾性部材５５が圧縮されて弾性変形することで、ガイド用受け金物１５の内周面１５ａに押圧されている。なお、プレート材６１ｂの突出部７２の立坑内空側表面には、補強リブ材７４が設けられており、圧縮手段６０のねじ部材６２からプレート材６１ｂにかかる圧縮応力を突出部７２まで効率的に伝達できるように構成されている。
【００４７】
コーナー部材５０は、例えば、発進口１の開口縁部の立坑内空側に設けられた固定用鋼材（図示せず）を介して、発進口１の開口縁部に固定されている。固定用鋼材は、鉄骨を井桁状に組み合わせて構成されており、４つのコーナー部材５０を一体的に固定している。コーナー部材５０は、その外殻５１を固定用鋼材に溶接することで、固定されている。固定用鋼材は、発進口１の開口縁部の立坑内空側表面に、立坑内空側に突出して設けられたブラケット（図示せず）を介して、発進口１の開口縁部に固定されている。固定用鋼材は、各コーナー部材５０を取り囲むように形成されている。なお、コーナー部材５０と固定用鋼材７の固定方法は、溶接に限定されるものではない。
【００４８】
このような構成によれば、推進函体１０の推進によってコーナー部材５０を地山側に引き込もうとする応力を、固定用鋼材およびブラケットを介して発進口１の開口縁部に伝達して反力を取ることができる。逆に、地山側の土水圧によってコーナー部材５０が立坑内空側へ押し出されることを防止することもできる。なお、コーナー部材４０の固定方法は、前記構成に限定されるものではない。
【００４９】
以上のような構成の推進工法用エントランスの止水構造Ｗ１によれば、発進口１の角部が外側に膨らむように曲面状に形成され、コーナー部材５０の外側面（外殻５１の外側面）が角部３に沿うように曲面状に形成されているので、シール部材２０がコーナー部材５０の外側面と発進口１との間で滑らかに押圧され、コーナー部材５０と、発進口１の内周面２との間の止水性能を向上させることができる。
【００５０】
また、外殻５１の内側に設けられた弾性部材５５を圧縮手段６０で圧縮変形させることで、推進函体１０の外周面１２に押圧させるように構成しているので、外周面１２の出隅部１１や、外周面１２に凸設または凹設された部材（リップシール１３、ガイド用レール１４やガイド用受け金物１５等）に対して隙間無く接触して、これらの表面を押圧するので、推進函体１０とコーナー部材５０間の止水性能を確保して向上させることができる。また、推進函体１０は、弾性部材５５に対して摺動できる。
【００５１】
さらに、本実施形態では、推進函体１０は、弾性部材５５に対して摺動するようになっているので、推進函体１０が蛇行した場合でも弾性部材５５が変形することで推進函体１０の変位を吸収して、追従することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、圧縮手段６０が、一対のプレート材６１ａ，６１ｂと、ねじ部材６２とを備えて構成されているので、ねじ部材６２を回転させるだけで、一対のプレート材６１ａ，６１ｂが互いに引き寄せられ容易に弾性部材５５を圧縮できるとともに、圧縮量を調整することができる。また、弾性部材５５を推進函体１０の推進方向に圧縮しているので、弾性部材５５は、推進方向に沿って縮んで、発進口１の内側へと膨らむ。これによって、弾性部材５５が推進函体１０の外周面１２に向かって押圧するので、止水性能を確保し易くなる。さらに、ねじ部材６２は、立坑内空側からねじ部材６２の回転を操作することができ、作業が行いやすい。
【００５３】
さらに、本実施形態では、弾性部材５５が、ねじ部材６２の長手方向（推進方向）に沿って積層された複数のゴム板材５７によって構成されているので、各ゴム板材５７が薄くて変形し易い。したがって、弾性部材５５が推進函体１０の出隅部１１や外周面１２の凹凸形状に対して追従しやすくなるので、止水性能を向上することができる。
【００５４】
つまり、本発明によれば、出隅部１１や外周面１２に凸設または凹設された部材を有する推進函体１０であっても、発進口１周辺における止水性能を向上させつつ、推進函体１０の推進を許容することができる。
【００５５】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、本実施形態では、圧縮手段６０は、弾性部材５５を推進函体１０の推進方向に沿って圧縮しているが、これに限定されるものではない。弾性部材５５が、発進口１の中心側に向かって変形する方向であれば、例えば発進口１の周方向に沿って圧縮するようにしてもよい。
【００５６】
さらに、本実施形態では、コーナー部材が四隅にそれぞれ別個に設けられているが、各コーナー部材を一体的に連結して枠状のものとしてもよい。このようにすれば、コーナー部材の相対位置が一定の状態に固定され、推進函体１０の外周面１２に対する距離を一定に保つことができる。
【符号の説明】
【００５７】
Ｗ１ 止水構造
１ 発進口
２ 内周面
３ 角部
１０ 推進函体
１１ 出隅部
１２ 外周面
２０ シール部材
５０ コーナー部材
５１ 外殻
５５ 弾性部材
６０ 圧縮手段
６１ａ プレート材
６１ｂ プレート材
６２ ねじ部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進工法用エントランスの止水構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネルを掘削するに際しては、まず、立坑の側壁に形成された発進口から掘進機（または刃口）や推進函体を地盤内に挿入することとなる。このとき、地下水が立坑内空に流れ込まないように、掘進機または推進函体の外周面と発進口との隙間を止水するようになっている。この止水構造としては、発進口の周縁部にエントランスパッキンを設け、掘進機や推進函体の外周面にエントランスパッキンを摺接させる構造が一般的であった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
さらには、エントランスパッキンが立坑内空側に捲れるのを防止するための反転防止用押え板を設ける止水構造もあった。反転防止用押え板は、発進口の周縁部に沿って所定ピッチで複数配置されており、エントランスパッキンの立坑内空側に被されて設けられ、エントランスパッキンを押さえるようになっている。エントランスパッキンと反転防止用押え板は、推進函体の外周面に当接して、推進方向前方に傾斜した状態で保持される。なお、エントランスパッキンは、発進口の開口周縁部に沿うように環状に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７２１４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図９に示すように、推進函体１１０が断面矩形の場合、発進口１００の角部１０３の反転防止用押え板１０２は、その舌片部１０２ａが斜め内側（発進口１００の開口部の中心側）に向かって延出するように配置されるが、推進函体の出隅部１１２が反転防止用押え板１０２の舌片部１０２ａを外側（発進口１００の開口部の外方側）に押し出してしまう。そのため、反転防止用押え板１０２によって角部１０３のエントランスパッキン１０１が外側に持ち上げられて、推進函体１１０とエントランスパッキン１０１との間に隙間が発生して、止水性能が低下してしまう問題があった。このことは、特に、大深度で高水圧下の条件でトンネルの掘削を行う場合に問題になる虞がある。なお、図９中、破線で示した符号１０５は、発進口１００の内周面を示している。
【０００６】
なお、特許文献１の止水構造は、シールド工法に適用されるものであり、推進工法には適用できない。すなわち、特許文献１は、シールド掘進機が推進した後は、発進口に構築されたセグメントの外周面に閉塞部材を固定することで発進口の止水を行う構造であるので、発進口に対して相対移動する推進函体に対応することができなかった。
【０００７】
さらに、複数本のトンネルを並設する場合に用いられる推進函体の外周面には、先行トンネルの推進函体と後行トンネルの推進函体との間をシールするリップシールや、先行トンネルと後行トンネルとの離間距離を保持するためのガイド用レールやガイド用受け金物が設けられている。このような部材が凸設または凹設されている部分においても、止水性能が要求される。
【０００８】
このような観点から、本発明は、外周面に凸設または凹設された部材や出隅部を有する推進函体であっても、発進口周辺における止水性能を向上させることができる推進工法用エントランスの止水構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するために創案された本発明は、断面多角形状の推進函体に適用される推進工法用エントランスの止水構造において、発進口の開口縁部に設けられたシール部材と、前記推進函体の出隅部に対応する前記発進口の角部で前記シール部材の内側に設けられたコーナー部材とを備えており、前記角部は、前記推進函体の外周面の通過位置よりも外側に膨らむように曲面状に形成され、前記コーナー部材は、その外側面が前記角部に沿うように曲面状に形成された外殻と、この外殻の内側に設けられた弾性部材と、この弾性部材を圧縮する圧縮手段とを有しており、前記圧縮手段で前記弾性部材を圧縮変形させることで、前記外殻の内側面および前記推進函体の外周面に前記弾性部材を接触させることを特徴とする推進工法用エントランスの止水構造である。
【００１０】
本発明における「内側」とは、立坑内空側から発進口を見たときの発進口の中心側を意味し、「外側」とは、発進口の外方側を意味する。本発明によれば、前記のように発進口の角部が外側に膨らむように曲面状に形成され、コーナー部材の外側面が角部に沿うように曲面状に形成されているので、シール部材がコーナー部材の外側面と発進口との間で滑らかに押圧され止水性能を向上させることができる。また、弾性部材を圧縮手段で圧縮変形させることで、推進函体の外周面に押圧させるように構成しているので、外周面に凸設または凹設された部材や出隅部に対して隙間無く接触でき、推進函体とコーナー部材間の止水性能を確保して向上させることができる。
【００１１】
また、本発明は、前記圧縮手段は、前記弾性部材の前後からこの弾性部材を挟み込む一対のプレート材と、前記プレート材を互いに引き寄せ合うねじ部材とを備えて構成されていることを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、ねじ部材を回転させるだけで、一対のプレート材が引き寄せられ容易に弾性部材を圧縮できるとともに、圧縮量を調整することができる。また、ねじ部材を推進方向に沿って配置しているので、立坑側からねじ部材の回転を操作することができ、作業が行いやすい。
【００１３】
さらに、本発明は、前記弾性部材が、前記ねじ部材の長手方向に沿って積層された複数のゴム板材によって構成されていることを特徴とする。
【００１４】
このような構成によれば、各ゴム板材が薄くて変形しやすいので、弾性部材が推進函体の出隅部や外周面の凹凸形状に対して追従しやすくなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、出隅部や外周面に凸設または凹設された部材を有する推進函体であっても、発進口周辺における止水性能を向上させることができるといった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る止水構造を示した正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る止水構造を示した断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る止水構造の発進口を示した正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る止水構造のシール部材の取付状態を示した正面図である。
【図５】エントランスパッキンと反転防止用押え板の変形例を示した断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る止水構造の弾性部材と圧縮手段を示した断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る止水構造のゴムブロックの取付状態を示した斜視図である。
【図８】（ａ）は凸設されたガイド用レール周りに設けられた止水構造を示した正面図、（ｂ）は凹設されたガイド用受け金物周りに設けられた止水構造を示した正面図である。
【図９】止水構造のコーナー部を示した拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための実施形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態では、断面矩形を呈する推進函体を用いた推進工法における推進工法用エントランスの止水構造を例に挙げて説明する。本実施形態の推進函体には、先行トンネルの推進函体との間に設けられるリップシールが外周面に凸設されている。
【００１８】
ここで、推進工法とは、トンネルの覆工となる筒状の推進函体（トンネル函体）を坑口から順次地中に圧入してトンネルを構築する工法である。なお、推進函体の先端には、刃口や掘進機などが取り付けられている。推進工法の掘進機は、推進函体に反力をとって自ら掘進するもの（つまり、推進ジャッキを装備しているもの）でもよいし、推進函体を介して伝達された元押しジャッキの推力により掘進するものであってもよいが、本実施形態では、元押しジャッキの推力で掘進する推進工法が採用されている。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態に係る推進工法用エントランスの止水構造Ｗ１は、立坑の土留壁に設けられた発進口１（図３参照）の止水構造である。止水構造Ｗ１は、シール部材２０とコーナー部材５０とを備えて構成されている。
【００２０】
図３に示すように、発進口１は、立坑の側壁面に固定された枠体９の内側に設けられている。枠体９は、例えば鉄筋コンクリートまたは鋼材（本実施形態では鉄筋コンクリート造を図示）にて形成されており、その内側の開口部が発進口１を構成している。発進口１は、推進函体１０が通過できるように、推進函体１０の外形よりも大きく形成されている。発進口１の内周面２は、上下左右の角部３，３・・と、左右方向に隣り合う角部３，３間を直線状に結ぶ水平中間部４と、上下方向に隣り合う角部３，３間を直線状に結ぶ垂直中間部５とで構成されている。水平中間部４は発進口１の上下それぞれに水平方向に延びて配置され、垂直中間部５は発進口１の左右それぞれに上下方向に延びて配置されている。なお、掘削されるトンネルが最初の先行トンネルである場合、あるいは１本のトンネル掘削のみで工事が完了する場合は、発進口を立坑の側壁面に直接形成してもよい。この場合も、発進口の形状は、図３と同様である。
【００２１】
角部３は、立坑内空側から見て（正面視）、推進函体１０の出隅部１１を含む外周面１２の通過位置よりも外側に膨らむように形成されている。角部３は、水平中間部４の延長線４’および垂直中間部５の延長線５’よりも外側に位置している。角部３は、両端に位置する傾斜部３ａ，３ａと、傾斜部３ａ，３ａにそれぞれ繋がる平面部３ｂ，３ｂと、中間部に位置する曲面部３ｃとを備えて構成されている。傾斜部３ａは、各中間部４，５側から連続的に繋がり、直線状に傾斜している。平面部３ｂ，３ｂは、それぞれが近接する側の各中間部４，５に平行に形成されている。曲面部３ｃは、推進函体１０の出隅部１１の通過位置の近傍に位置している。曲面部３ｃは、曲面状に形成され、両側の平面部３ｂ，３ｂから滑らかに繋がっている。
【００２２】
図２および図４に示すように、シール部材２０は、エントランスパッキン２１と反転防止用押え板３０とで構成されている。エントランスパッキン２１は、発進口１の開口縁部に設けられた弾性部材であって、発進口１の内周面２に沿って設けられた固定部材２２に固定されている。固定部材２２は、発進口１の内周面２に沿う固定板２２ａと、固定板２２ａに直交して設けられた係止板２２ｂとで構成されている。係止板２２は、発進口１の開口縁部の立坑側壁面に沿っている。図４に示すように、固定板２２ａは、発進口１の立坑内空側から見て、その周方向に沿って複数設けられている。固定板２２ａは、それぞれが互いに隣接して、周方向全周に渡って環状に設けられている。また、図２に示すように、固定板２２ａは、断面方向から見て、一端が発進口１の奥側（推進函体１０の推進方向前方側）に挿入されており、他端が発進口１の開口端部から立坑内空側へ突出している。固定板２２ａの発進口１に挿入された部分の外側面は、発進口１の内周面２に面接触している。固定板２２ａの立坑内空側へ突出した部分には、ボルト３３ａおよびナット３３ｂを利用して、エントランスパッキン２１および反転防止用押え板３０が固定される。係止板２２ｂは、固定板２２ａの外側面に溶接等にて固定されている。係止板２２ｂは、推進函体１０の推進方向先端側の面が、発進口１の開口縁部の立坑側壁面に当接しており、シール部材２０および固定部材２２を発進口１の奥へ引き込もうとする応力を立坑側壁面で受けるようになっている。
【００２３】
図２および図４に示すように、エントランスパッキン２１は、例えば、プレート状のゴムにて構成されている。エントランスパッキン２１は、一端が固定板２２ａの内側面に面接触して固定されている。そしてエントランスパッキン２１の他端は、発進口１の内側（発進口１の開口部の中心側）に曲がって延出するように構成されている。エントランスパッキン２１の他端部は、コーナー部材５０の外側面または推進函体１０の外周面１２に面接触するリップ部２３（図２参照）を構成している。四隅においては、エントランスパッキン２１は、コーナー部材５０の外側面に接触し、一方、水平中間部４と垂直中間部５においては推進函体１０の外周面１２と摺接する。
【００２４】
図２に示すように、エントランスパッキン２１と固定板２２ａとの間には、ゴムチューブ２５が設けられている。ゴムチューブ２５には、空気または流体が充填されており、ゴムチューブ２５が、膨張することで、エントランスパッキン２１をコーナー部材５０や推進函体１０の外側面に押圧させるようになっている。また、ゴムチューブ２５が弾性変形することで、シール性を確保しながら、推進函体１０の推進位置の変位を吸収できる。
【００２５】
反転防止用押え板３０は、地下水圧によるエントランスパッキン２１の反転を防止するために、エントランスパッキン２１を押さえる部材である。図４に示すように、反転防止用押え板３０は、発進口１の開口縁部の周方向に沿って互いに間隔をあけて複数設けられている。図２に示すように、反転防止用押え板３０は、金属製の板ばねにて構成されている。反転防止用押え板３０の基端部３１は、エントランスパッキン２１の一端部を発進口１の内側（中心側）から覆うように配置されている。反転防止用押え板３０は、固定用のボルト３３ａおよびナット３３ｂによって固定板２２ａの立坑内空側への突出部分の内側面に、エントランスパッキン２１と一体的に固定されている。反転防止用押え板３０は発進口１の内側（中心側）に屈曲しており、その先端部３２は、発進口１の開口部の中心側に向かって傾斜するとともに、推進方向前方に向かって延在している。この先端部３２が、エントランスパッキン２１の傾斜部分２４を推進方向前方側に向かって押さえることで、エントランスパッキン２１が立坑内空側へ反転するのを防止している。
【００２６】
なお、エントランスパッキン２１と反転防止用押え板３０の形状は、本実施形態に限定されるものではない。たとえば、図５に示すように、エントランスパッキン２１の基端側端部を枠体９の立坑内空側表面（または立坑壁面）に当接させて、その表面側から反転防止用押え板３０の基端側端部で押さえて固定するような構成であってもよい。この場合、枠体９に埋設されたアンカーボルト３５ａとナット３５ｂを用いてエントランスパッキン２１と反転防止用押え板３０を固定する。アンカーボルト３５ａは、先端が枠体９の立坑内空側表面から立坑内空に向かって突出しており、その突出部分をエントランスパッキン２１と反転防止用押え板３０に貫通させて、突出部分の先端側からナット３５ｂを螺合させる。これによって、エントランスパッキン２１と反転防止用押え板３０が、ナット３５ｂで枠体９の表面に締め付けられて固定される。なお、その他の構成は、図２に示した構成と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。このような構成によっても、前記実施形態と同等のシール性能を得ることができる。
【００２７】
図１および図４に示すように、角部３に対応する位置における複数の反転防止用押え板３０は、その先端を連ねた形状が発進口１の角部３の内周面形状に沿うように配置されている。角部３の傾斜部３ａ（図３参照）および平面部３ｂ（図３参照）に対応する位置の反転防止用押え板３０は、その先端を連ねた形状が直線状となるように配置されている。角部３の曲面部３ｃ（図３参照）に対応する位置の反転防止用押え板３０は、その先端を連ねた形状が曲線状となるように配置されている。一方、水平中間部４、垂直中間部５、および角部３の傾斜部３ａと平面部３ｂにおける複数の反転防止用押え板（図示せず）は、発進口１の内周面２に沿って（内周面２と平行に）直線状に配置されている。
【００２８】
図１および図２に示すように、コーナー部材５０は、外殻５１と、この外殻５１の内側に設けられた弾性部材５５と、この弾性部材５５を圧縮する圧縮手段６０とを有して構成されている。そして、弾性部材５５を圧縮手段６０で圧縮変形させると、外殻５１の内側面５２および推進函体１０の外周面１２に弾性部材５５が接触する。圧縮手段６０は、弾性部材５５の接触圧が、地下水圧よりも高くなるように弾性部材５５を圧縮する。
【００２９】
外殻５１は、鉄板にて構成されており、その外側面が発進口１の内周面２に沿うように形成されている。外殻５１は、その一部（発進口１の曲面部３ｃに対向する部分）が曲面状に形成されている。弾性部材５５は、外殻５１の内側面に当接するように配置されており、圧縮手段６０によって挟持されている。
【００３０】
図１に示すように、弾性部材５５は、発進口１の周方向に延在している。弾性部材５５は、圧縮手段６０で推進函体１０の推進方向に圧縮されて、推進方向の直交方向に広がるように変形する。このとき、弾性部材５５は、外殻５１の内側面に当接しているので、推進函体１０の外周面１２側（発進口１の中心側）に押圧されて、外周面１２に隙間が無いように面接触する。また、リップシール１３（図１参照）が凸設されている部分には、弾性部材５５に凹溝５６が形成されている。凹溝５６は、リップシール１３の突出部分を挿入できるように、当該突出部分よりも僅かに大きく形成されている。弾性部材５５が圧縮されると、凹溝５６の断面が小さくなり、リップシール１３の突出部分を挟持する。弾性部材５５は、推進函体１０の外周面１２およびリップシール１３との間に必要な止水性能を得られるとともに、これらが摺動可能な程度に押圧するように、圧縮手段６０で圧縮される。そして、推進函体１０が推進する際には、その外周面１２およびリップシール１３が弾性部材５５に対して摺動する。
【００３１】
図２に示すように、弾性部材５５は、外殻５１の内側面に当接した状態で設けられている。なお、本実施形態では、推進函体１０の推進方向後方側（図２中、右側）と前方側（図２中、左側）の二箇所に弾性部材５５が設けられている。後方側の弾性部材５５（以下、「第一弾性部材５５ａ」という場合がある）と、前方側の弾性部材５５（以下、「第二弾性部材５５ｂ」という場合がある）は、互いに隙間をあけて設けられている。
【００３２】
第一弾性部材５５ａは、推進方向に沿って積層された複数のゴム板材５７，５７…によって構成されている。各ゴム板材５７，５７…は同等の形状に形成されている。各ゴム板材５７は、均一の材質によって構成されている。なお、ゴムの硬度は、例えば、推進方向前側を硬くして後側を軟らかくするというように、変化させてもよい。隣接するゴム部材５７，５７同士は、接着剤で固定されている。なお、ゴム部材５７を付着性（粘着性）の高い材質で形成した場合は、接着剤を用いなくてもよい場合がある。
【００３３】
一方、第二弾性部材５５ｂは、一のゴムブロック５８にて構成されている。ゴムブロック５８は、ゴム板材５７よりも厚く形成されている。ゴム板材５７およびゴムブロック５８には、後記する圧縮手段のねじ部材６２用の貫通孔５９が形成されている。なお、第一弾性部材５５ａと第二弾性部材５５ｂ間の隙間には、テールシーラ５４等のシール材を充填して止水性能を高めている。
【００３４】
圧縮手段６０は、一対のプレート材６１ａ，６１ｂと、これらプレート材６１ａ，６１ｂを互いに引き寄せ合うねじ部材６２とを備えて構成されている。一対のプレート材６１ａ，６１ｂは、推進方向の前後で間隔をあけて配置され弾性部材５５を挟み込むように配置されている。圧縮手段６０は、弾性部材５５を推進函体１０の推進方向に沿って圧縮する。一対のプレート材６１ａ，６１ｂは、いずれも推進方向に直交しており、互いに並行になるように配置される。
【００３５】
推進方向前方側に位置するプレート材６１ａは、外殻５１の内側面に溶接等によって固定されており、その中央部にねじ部材６２用の貫通孔６３と、ねじ部材６２が螺合するボス部６４が形成されている。推進方向後方側に位置するプレート材６１ｂは、外殻５１に直接固定されておらず、ねじ部材６２で弾性部材５５と一体に挟持されることで、プレート材６１ａを介して外殻５１に固定されている。プレート材６１ｂの中央部にはねじ部材６２用の貫通孔６５が形成されている。
【００３６】
ねじ部材６２は、棒ねじ６２ａとナット６２ｂとを備えている。棒ねじ６２ａは、推進方向後方側から前方側に向かって、プレート材６１ｂの貫通孔６５および弾性部材５５に挿入され、その先端がプレート材６１ａのボス部６４に螺合している。そして、棒ねじ６２ａの推進方向後方側にはナット６２ｂが螺合されている。弾性部材５５を圧縮する際には、ナット６２ｂを締め付け、プレート材６１ｂをプレート材６１ａ側へと押し付ければよい。プレート材６１ａ，６１ｂの弾性部材５５と接する面には、凸部６７（プレート材６１ｂ側のみを図１に破線にて示す）が形成されており、弾性部材５５がプレート材６１ａ，６１ｂに対してずれ難くなるように構成されている。凸部６７は、推進函体１０の外周面１２に対して直交方向に延在している。
【００３７】
なお、プレート材６１ａ，６１ｂを互いに引き寄せ合う締付部材は、ねじ部材６２に限定されるものではない。例えば、複数の鉤状段差からなる係止部を棒状部材の外周部に形成し、棒状部材を一方のプレート材側から他方のプレート材まで挿入して、他方のプレート材に固定されたノッチ部に前記係止部を係止させて、プレート材同士を引き寄せ合わせてもよい。また、棒状部材の先端に楔部を形成しておき、この棒状部材を一方のプレート材側から他方のプレート材まで挿入して、他方のプレート材に固定された楔固定用穴に前記楔部を押し込んで係止させて、プレート材同士を引き寄せ合わせてもよい。
【００３８】
リップシール１３（図１参照）に対応する部分では、突出した部分を覆うようにプレート材６１ａ，６１ｂに切欠き部６６が形成されている。切欠き部６６は、リップシール１３の突出部分よりも僅かに大きく（変形前の弾性部材５５の凹溝５６の断面と同等の断面形状）形成されており、リップシール１３が移動可能になっている。
【００３９】
図２に示すように、第一弾性部材５５ａが位置する部分の外殻５１は、立坑内空側端部５１ａが、推進方向前方側に向かうに連れて推進函体１０に近づくように傾斜している。具体的には、外殻５１の立坑内空側端部における推進函体１０の外周面１２との離間距離が、推進方向前方側における推進函体１０の外周面１２との離間距離よりも大きくなっている。言い換えれば、外殻５１に固定されていないプレート材６１ｂの圧縮時の移動方向（プレート材６１ａに向かう方向）に向かうほど、外殻５１が推進函体１０の外周面１２に近づくようになっている。このようにすることで、ねじ部材６２を締め付けると、第一弾性部材５５ａが推進方向前方側に押され、外殻５１の立坑内空側端部５１ａに沿って推進函体１０側に押し出されるので、推進函体１０の外周面１２との止水性能を高めることができる。
【００４０】
なお、圧縮手段６０の構成は前記構成に限定されるものではない。たとえば、推進方向前方側（図２中、左側）に位置する圧縮手段６０のように、ねじ部材６２がボルト６２ｃとナット６２ｄで構成されていてもよい。この場合、プレート材６１ａにボス部は設けなくてもよい。
【００４１】
さらに、図６に示すように、二つの弾性部材５５，５５を一つのねじ部材６２で圧縮するようにしてもよい。この場合、推進方向に隣り合う弾性部材５５，５５の内側（ねじ部材６２の中間部側）に位置するプレート材６１ｃが、外殻５１の内側面に固定され、外側（ねじ部材６２の両端部側）に位置するプレート材６１ｄが、外殻５１には直接固定されておらず、移動可能な状態となっている。一対の弾性部材５５，５５、プレート材６１ｃ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｄにボルト６２ｃを貫通させて、その先端にナット６２ｄを螺合させて締め付けることで、外側のプレート材６１ｄ，６１ｄが弾性部材５５，５５側へとそれぞれ寄せられて、プレート材６１ｃ，６１ｃとの間で、弾性部材５５，５５がそれぞれ圧縮される。
【００４２】
また、図２においては、第一弾性部材５５ａが、複数のゴム板材５７，５７…によって構成されて、第二弾性部材５５ｂが、一のゴムブロック５８にて構成されているが、図６に示すように、両方の弾性部材５５，５５を複数のゴム板材５７，５７…で構成してもよいし、両方の弾性部材をゴムブロックで構成してもよい（図示せず）。また、弾性部材５５の個数は２つに限定されるものではなく、推進方向に沿って単数であってもよいし、３つ以上であってもよい。
【００４３】
図１および図７に示すように、正面から見て、発進口１の傾斜部３ａに対向する外殻５１の外側面には、シール用ゴムブロック５３が設けられている。このシール用ゴムブロック５３は、出隅形状となるシール部材２０の止水性能を高めるために設けられたものであって、エントランスパッキン２１と反転防止用押え板３０を外側に向かって発進口１の内周面２側に押圧する。シール用ゴムブロック５３は、三角柱形状を呈し、各側壁面が、外殻５１の外側面、シール部材２０（図１参照）および推進函体１０の外周面１２（図１参照）にそれぞれ当接する。シール用ゴムブロック５３は、外殻５１の推進方向長さと同等の長さに形成されており、外殻５１の外側面の傾斜部分の略全体に当接している。シール用ゴムブロック５３のシール部材２０に当接する面は、フラット形状に限定されるものではなく、中央が窪む球面状にしてもよい。また、シール用ゴムブロック５３の推進函体１０の外周面１２に当接する面には、推進函体１０の周方向に延在するスリットを形成してもよい。このようにすれば、テールシーラ５４（図２参照）がスリット内に流れ込んで、シール用ゴムブロック５３の推進函体１０間の止水効果を向上できる。
【００４４】
なお、図１においては推進函体１０の外周面１２に凸設された部材がリップシール１３であるが、コーナー部材５０がシールできる部材は、リップシール１３に限定されるものではなく、他の部材であっても、推進用エントランスをシールすることができる。例えば、図８に示すように、先行トンネルの推進函体と後行トンネルの推進函体との離間距離を保持するためのガイド用レール１４やガイド用受け金物１５が設けられている場合であっても、推進用エントランスの止水性能を確保することができる。
【００４５】
ガイド用レール１４が設けられている場合は、図８の（ａ）に示すように、ガイド用レール１４の先端部に沿って、圧縮手段６０のプレート材６１ｂと、弾性部材５５に、それぞれ切欠き部７０（プレート材６１ｂの切欠き部），７１（弾性部材５５の切欠き部）をそれぞれ形成する。各切欠き部７０，７１は、同等の断面形状で形成されているが、弾性部材５５の切欠き部７１の内周面は、弾性部材５５が圧縮されて弾性変形することで、ガイド用レール１４の外周面に押圧されている。
【００４６】
ガイド用受け金物１５が設けられている場合は、図８の（ｂ）に示すように、ガイド用受け金物１５の内周面１５ａに沿うように、圧縮手段６０のプレート材６１ｂと、弾性部材５５に、それぞれ突出部７２（プレート材６１ｂの突出部），７３（弾性部材５５の突出部）をそれぞれ形成する。各突出部７２，７３は、ガイド用受け金物１５の内周面１５ａと隙間をあけて、同等の断面形状で形成されているが、弾性部材５５の突出部７３の外周面は、弾性部材５５が圧縮されて弾性変形することで、ガイド用受け金物１５の内周面１５ａに押圧されている。なお、プレート材６１ｂの突出部７２の立坑内空側表面には、補強リブ材７４が設けられており、圧縮手段６０のねじ部材６２からプレート材６１ｂにかかる圧縮応力を突出部７２まで効率的に伝達できるように構成されている。
【００４７】
コーナー部材５０は、例えば、発進口１の開口縁部の立坑内空側に設けられた固定用鋼材（図示せず）を介して、発進口１の開口縁部に固定されている。固定用鋼材は、鉄骨を井桁状に組み合わせて構成されており、４つのコーナー部材５０を一体的に固定している。コーナー部材５０は、その外殻５１を固定用鋼材に溶接することで、固定されている。固定用鋼材は、発進口１の開口縁部の立坑内空側表面に、立坑内空側に突出して設けられたブラケット（図示せず）を介して、発進口１の開口縁部に固定されている。固定用鋼材は、各コーナー部材５０を取り囲むように形成されている。なお、コーナー部材５０と固定用鋼材７の固定方法は、溶接に限定されるものではない。
【００４８】
このような構成によれば、推進函体１０の推進によってコーナー部材５０を地山側に引き込もうとする応力を、固定用鋼材およびブラケットを介して発進口１の開口縁部に伝達して反力を取ることができる。逆に、地山側の土水圧によってコーナー部材５０が立坑内空側へ押し出されることを防止することもできる。なお、コーナー部材４０の固定方法は、前記構成に限定されるものではない。
【００４９】
以上のような構成の推進工法用エントランスの止水構造Ｗ１によれば、発進口１の角部が外側に膨らむように曲面状に形成され、コーナー部材５０の外側面（外殻５１の外側面）が角部３に沿うように曲面状に形成されているので、シール部材２０がコーナー部材５０の外側面と発進口１との間で滑らかに押圧され、コーナー部材５０と、発進口１の内周面２との間の止水性能を向上させることができる。
【００５０】
また、外殻５１の内側に設けられた弾性部材５５を圧縮手段６０で圧縮変形させることで、推進函体１０の外周面１２に押圧させるように構成しているので、外周面１２の出隅部１１や、外周面１２に凸設または凹設された部材（リップシール１３、ガイド用レール１４やガイド用受け金物１５等）に対して隙間無く接触して、これらの表面を押圧するので、推進函体１０とコーナー部材５０間の止水性能を確保して向上させることができる。また、推進函体１０は、弾性部材５５に対して摺動できる。
【００５１】
さらに、本実施形態では、推進函体１０は、弾性部材５５に対して摺動するようになっているので、推進函体１０が蛇行した場合でも弾性部材５５が変形することで推進函体１０の変位を吸収して、追従することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、圧縮手段６０が、一対のプレート材６１ａ，６１ｂと、ねじ部材６２とを備えて構成されているので、ねじ部材６２を回転させるだけで、一対のプレート材６１ａ，６１ｂが互いに引き寄せられ容易に弾性部材５５を圧縮できるとともに、圧縮量を調整することができる。また、弾性部材５５を推進函体１０の推進方向に圧縮しているので、弾性部材５５は、推進方向に沿って縮んで、発進口１の内側へと膨らむ。これによって、弾性部材５５が推進函体１０の外周面１２に向かって押圧するので、止水性能を確保し易くなる。さらに、ねじ部材６２は、立坑内空側からねじ部材６２の回転を操作することができ、作業が行いやすい。
【００５３】
さらに、本実施形態では、弾性部材５５が、ねじ部材６２の長手方向（推進方向）に沿って積層された複数のゴム板材５７によって構成されているので、各ゴム板材５７が薄くて変形し易い。したがって、弾性部材５５が推進函体１０の出隅部１１や外周面１２の凹凸形状に対して追従しやすくなるので、止水性能を向上することができる。
【００５４】
つまり、本発明によれば、出隅部１１や外周面１２に凸設または凹設された部材を有する推進函体１０であっても、発進口１周辺における止水性能を向上させつつ、推進函体１０の推進を許容することができる。
【００５５】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、本実施形態では、圧縮手段６０は、弾性部材５５を推進函体１０の推進方向に沿って圧縮しているが、これに限定されるものではない。弾性部材５５が、発進口１の中心側に向かって変形する方向であれば、例えば発進口１の周方向に沿って圧縮するようにしてもよい。
【００５６】
さらに、本実施形態では、コーナー部材が四隅にそれぞれ別個に設けられているが、各コーナー部材を一体的に連結して枠状のものとしてもよい。このようにすれば、コーナー部材の相対位置が一定の状態に固定され、推進函体１０の外周面１２に対する距離を一定に保つことができる。
【符号の説明】
【００５７】
Ｗ１ 止水構造
１ 発進口
２ 内周面
３ 角部
１０ 推進函体
１１ 出隅部
１２ 外周面
２０ シール部材
５０ コーナー部材
５１ 外殻
５５ 弾性部材
６０ 圧縮手段
６１ａ プレート材
６１ｂ プレート材
６２ ねじ部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面多角形状の推進函体に適用される推進工法用エントランスの止水構造において、
発進口の開口縁部に設けられたシール部材と、前記推進函体の出隅部に対応する前記発進口の角部で前記シール部材の内側に設けられたコーナー部材とを備えており、
前記角部は、前記推進函体の外周面の通過位置よりも外側に膨らむように曲面状に形成され、
前記コーナー部材は、その外側面が前記角部に沿うように曲面状に形成された外殻と、この外殻の内側に設けられた弾性部材と、この弾性部材を圧縮する圧縮手段とを有しており、前記圧縮手段で前記弾性部材を圧縮変形させることで、前記外殻の内側面および前記推進函体の外周面に前記弾性部材を接触させる
ことを特徴とする推進工法用エントランスの止水構造。
【請求項２】
前記圧縮手段は、前記弾性部材の前後からこの弾性部材を挟み込む一対のプレート材と、前記プレート材を互いに引き寄せ合うねじ部材とを備えて構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の推進工法用エントランスの止水構造。
【請求項３】
前記弾性部材は、前記ねじ部材の長手方向に沿って積層された複数のゴム板材によって構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の推進工法用エントランスの止水構造。
【請求項１】
断面多角形状の推進函体に適用される推進工法用エントランスの止水構造において、
発進口の開口縁部に設けられたシール部材と、前記推進函体の出隅部に対応する前記発進口の角部で前記シール部材の内側に設けられたコーナー部材とを備えており、
前記角部は、前記推進函体の外周面の通過位置よりも外側に膨らむように曲面状に形成され、
前記コーナー部材は、その外側面が前記角部に沿うように曲面状に形成された外殻と、この外殻の内側に設けられた弾性部材と、この弾性部材を圧縮する圧縮手段とを有しており、前記圧縮手段で前記弾性部材を圧縮変形させることで、前記外殻の内側面および前記推進函体の外周面に前記弾性部材を接触させる
ことを特徴とする推進工法用エントランスの止水構造。
【請求項２】
前記圧縮手段は、前記弾性部材の前後からこの弾性部材を挟み込む一対のプレート材と、前記プレート材を互いに引き寄せ合うねじ部材とを備えて構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の推進工法用エントランスの止水構造。
【請求項３】
前記弾性部材は、前記ねじ部材の長手方向に沿って積層された複数のゴム板材によって構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の推進工法用エントランスの止水構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１９６０４４（Ｐ２０１１−１９６０４４Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６１９６３（Ｐ２０１０−６１９６３）
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（０００２５２２０７）六菱ゴム株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（０００２５２２０７）六菱ゴム株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
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