JPH01268993A

JPH01268993A - ブレードシールド掘進機

Info

Publication number: JPH01268993A
Application number: JP63094608A
Authority: JP
Inventors: Akira Sawaki; 沢木　章
Original assignee: TOOMEN KENKI KK
Current assignee: TOOMEN KENKI KK
Priority date: 1988-04-19
Filing date: 1988-04-19
Publication date: 1989-10-26
Anticipated expiration: 2009-12-21
Also published as: JPH06105034B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〈産業上の利用分野〉本発明は型枠の移動、組立、解体機能を有するブレード
シールド掘進機に関するものである。〈従来の技術〉多数のブレード（矢板）を枠体の周囲に進退臼　　。在に取り付けてなり、掘進反力をブレードの接する周囲
の地山から得て枠体を反力体として各ブレードを前進す
る構造のブレードシールド掘進機が知られている。このブレードシールド掘進機は土被りが浅くとも表土が
傷まない、作業の安全確実性に優れる、コンクリートの
直打ちが可能等の利点があり、多くのトンネル工事に用
いられている。そして、掘削後、ブレード内でトンネル躯体用を構築す
るには、 ■型枠の組立て作業 ■コンクリート打設作業 ■コンクリート硬化後の型枠の解体作業■型枠の切羽側
への移動作業の各作業を１スパン毎に繰り返し行っている。く本発明が解決しようとする問題点〉前記した従来のブレードシールド掘進機を用いたトンネ
ルの構築技術には次のような問題点がある。（イ）型枠はセグメントタイプが一般に使用され、しか
もその型枠は鋼製等の重量物であるから、その運搬や取
り扱いに多くの手数と労力がかかり、作業者の労力負担
が非常に大きい。（ロ）コンクリート強度が十分に発現するまでの長時間
の間、型枠の脱型作業、新たな枠組み作業、掘進作業等
を中断しなければならず、施工期間が長期化する傾向に
ある。そのため施工性を改善できる技術の提案が望まれている
。く本発明の目的〉本発明は以上の点に鑑み成されたもので、型枠の着脱、
移動作業が容易であって、しかも施工性に優れた、ブレ
ードシールド掘進機を提供することを目的とする。く本発明の構成〉以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。（イ）ブレードシールド掘進機第１図に掘削形が馬蹄形を有するブレードシールド掘進
機Ａの一例を示す。１は土圧を支持するサポーテイングフレームである。３は帯板状のフロントブレードで、サポーテイングフレ
ーム１の外周に位置し、刃先が鋭利に形成しである。４はテールブレードで、各フロントブレード３の尾端に
ビンで連結しである。５はボトムブレードで、サポーテイングフレーム１の底
部に位置し、刃先が鋭利に形成しである。６はフロントジヤツキで、その前部が各フロントブレー
ド３に接続し、その後部がサポーテイングフレーム１に
ビンジヨイントを介して接続している。７はボトムジヤツキで、各ボトムブレード５とサポーテ
イングフレーム１の間に配設されている。フロントジヤツキ６及びボトムジヤツキ７の伸縮操作に
より、各ブレードに選択的な掘進力を付与できるよう構
成されている。尚、図示しないがサポーテイングフレーム１内には、切
羽押さえ用のシリンダ装置、カッタローダ−等の掘削装
置、排土排出用のコンベアの一端が設けられてい−る。（ロ）型枠装置（第１〜４図）本発明に係るブレードシールド掘進機Ａは、シールドの
後半部内で型枠装置Ｂを連結している。９はトンネル方向と平行に配置したボックス型のビーム
であり、本実施例では二つの板体を一定の間隔を介して
一体に構成しである。その内部には、削土排出用のコンベア類が配置しである
。このビーム９の全長は、少なくとも３スパン分以上の長
さとする。本実施例では全部で四組の型枠８を使用し、二組の型枠
８のトンネル方向の長さを１スパンとして施工する場合
について説明する。１ｏは門形のフロントフレームで、ビーム９の前端と一
体に固着すると共に、サポーテイングフレーム１にロー
ブ材１１を介して連結している。フロントフレーム１０はその上部をねじ式に形成し、そ
の下部をシリンダ式に形成して縦方向に伸縮可能に構成
しである。フロントフレーム１０は天上部に位置するテールブレー
ド４の内面及び地山の床面に夫々圧接し、安定状態でビ
ーム９を支持することを目的とした枠体である。１２は門形のリヤフレームで、ビーム９の後端と一体に
固着している。リヤフレーム１２はその周内にシリンダを内蔵して縦方
向に伸縮可能に構成されていると共に、その脚の最下端
に走行輪１３を有する。１４はスライド筒で、係合輪１５を介してビーム９と摺
動自在に係合している。スライド筒１４の全長は、はぼ型枠８の１スパン分の長
さとする。スライド筒１４の外周面には、複数のブラケ・ソト１６
が突設されている。（ハ）型枠（第３図）型枠８はトンネル躯体Ｃの内側を成型する型枠であり、
拡縮可能な構造を有する。 −組の型枠８は、複数枚の円弧板、例えば上部型枠８１
、二枚の側部型枠８２、床部型枠８３とからなる。側部型枠８２はその途上をビンで軸支されてトンネルの
内方に中折れ可能に構成されて、上部型枠８１と各側部
型枠８２の間及び側部型枠８２の途上は夫々ビンで軸支
されてトンネルの内方に中折れ可能に構成されている。各側部型枠８２と床部型枠８３の間は従来同様にボルト
止めされる。又、何れかの型枠８１〜８３にはコンクリート注入口が
設けである。又、型枠８は、土圧及び打設したコンクリートの重量と
を支持可能な強度に設計しである。〈本発明の作用〉次に施工方法について説明する。

【掘進機の掘進工程】　（第１図）（イ）掘削切羽の大部分を掘削機により掘削し、残りの部分は人力
により掘削して排土する。（ロ）ブレードの貫入ボトムジヤツキ７を順次伸長して各ボトムブレード５を
１ストロ一ク分だけ切羽に貫入する。各ボトムブレード５０貫入反力は他のすべてのブレード
３〜５群の摩擦抵抗から得る。同様に各フロントジヤツキ６を伸長操作してフロントブ
レード３を切羽に貫入する。フロントブレード３が前進すると、外型枠として機能す
るテールブレード４も１スパン分だけ一緒に移動する。（ハ）フレームの前進すべてのブレード３〜５の貫入を終えたら、フロントジ
ヤツキ６及びボトムジヤツキ７を収縮操作して、サポー
テイングフレーム１を切羽側へ前進させる。サポーテイングフレーム１の前進時の反力はすべてのブ
レード３〜５群の摩擦抵抗から得る。以上の工程は公知の施工方法と同様である。

【型枠装置によるコンクリートの打設工程】（イ）コン
クリートの打設（第１．５図）前回構築したコンクリー
ト躯体Ｃ１の内方には二組の型枠８ａ、８ｂが位置して
いる。そして、コンクリート躯体Ｃ１の切羽側の空間は、テー
ルブレード４と別途の型枠８Ｃ１８ｄ及び妻板１８で遮
蔽されている。各型枠８Ｃ１８ｄとスライド筒１４の周面間には、ター
ンバックル等の支保部材１７が伸長状態で配設され、型
枠８Ｃ１８ｄの変形が阻止されている。この状態で第５図に示すように型枠８Ｃ１８ｄ内にコン
クリートを打設してコンクリート躯体Ｃ２を打継ぎする
。コンクリート躯体Ｃ２の重量は、ビーム９の前後の両フ
レーム１０．１２を介して他山及び硬化したトンネル躯
体Ｃによって支持される。（ロ）ビームの前進前述したブレードシールド掘進機Ａの掘進作業中におい
て、サポーテイングフレーム１が切羽側に前進する前に
、型枠装置Ｂのフロントフレーム１０を収縮してその上
下部をテールブレード４及び地山から離隔してお（。フロントフレーム１０を収縮しても、ビーム９の自由端
側かスライド筒１４、支保部材１７、型枠８、型枠８内
に打設したコンクリートを介して地山に支持されるため
、ビーム９の水平は依然維持される。従って、この状態でブレードシールド掘進機Ａのサポー
テイングフレーム１が前進すると、ビーム９が引きずら
れて切羽側へ前進する。この際、ビーム９の途上はスライド筒１４に摺動して支
持されると共に、リヤフレーム１２の走行輪１３が硬化
したトンネル躯体Ｃの床面上を走行する。ブレードシールド掘進機へと共にビーム９の前進を終え
たら、型枠装置Ｂのフロントフレーム１０を伸長操作し
て、テールブレード４と他山に反力をとる。（ハ）支保部材の撤去次に、型枠８ｃ、８ｄとスライド筒１４間に介在させた
すべての支保部材１７を撤去する。支保部材１７を撒去しても、コンクリート躯体Ｃ２の強
度発現により、型枠８が自然降下するおそれはない。（ニ）後方型枠の脱型（第６．７図）ビーム９に係合するスライド筒１４を、最後方の型枠８
ａ、８ｂまで後退移動する。そして、まず最初にビーム９の高さ調整を行いながら、
各型枠８ａ、８ｂの上部型枠８１にスライド筒１４の上
部のブラケットを連結して型枠８を支承する。次に床部型枠８３を抜き取りワイヤローブやターンバッ
クル等でスライド筒１４に宙吊り状態で垂下する。さらに、側部型枠８２をトンネルの内方に折り曲げる。尚、側部型枠８２の妄動を防止するため、両測部型枠８
２間又は側部型枠８２とスライド筒１４の間に支保部材
１７を連結しておく。（ニ）型枠の移動（第６．７図）スライド筒１４に脱型した型枠８を搭載したまま、切羽
側の次期打設予定位置まで移動する。型枠８をスライド筒１４に搭載して運搬する際、他の型
枠８に衝突しないように、型枠８を十分に縮径すると共
に必要に応じてビーム９の高さ調整を行う。（ホ）型枠の組立スライド筒１４に搭載した型枠８ａ、８ｂをリング状に
組み立てて、双設型枠８ｄの端に組み足す。最後にスライド筒１４と型枠８ａ、８ｂとの間に支保部
材１７を連結して型枠空間を形成する。以上のように、脱型した最後尾の型枠８を切羽側へ移動
しながらコンクリートを１スパンづつ打継ぎする。

【ブレードの前進時期について】

一般に型枠は、コンクリートが設計強度に達する以前に
脱型するとコンクリートが崩落するので、コンクリート
が設計強度に達してから脱型する必要があった。これに対し本発明では型枠８が打設したコンクリートＣ
２及び土圧を支持できる強度を有しているため、コンク
リートＣ２の強度σが大体１５〜３０ｋｔｌｃｄ程度に
達すれば、外型枠であるテールブレード４を早期に前進
させて脱型することができる。コンクリートＣ２の養生時間の短縮が図れるということ
は、ブレードシールド掘進機Ａの待ち時間がそれだけ短
くなることを意味する。〈本発明の効果〉本発明は以上説明したようになるから次のような効果を
期待することができる。（イ）型枠がコンクリートと土圧を支持できる強度を有
しているから、コンクリートの強度が充分に発現する以
前に、テールブレードを前進して外型枠を早期に脱型で
きる。従って、ブレードシールド掘進機の待機時間を短縮でき
る。（ロ）切羽側の組み立て用に使用する型枠は、硬化した
コンクリートを支持する最後尾の型枠を脱型したものを
運搬しながら順次使用する。その為、型枠の組み立て及び脱型が円滑に行え、上記（
イ）と相まって従来に比べ施工期間を大幅に短縮できる
。（ハ）型枠の着脱作業及び運搬作業を作業員の人力に頼
らずに、型枠装置に負担させるので、作業員の労働負担
を著しく軽減できる。（ニ）曲線部での施工にあっては、１スパン分を複数に
分けて脱型、移動、組立の各作業を行える。（ホ）ビームの上下動、型枠の拡縮、ビーム及び型枠の
横移動の各動作を流体圧を利用して駆動させれば、型枠
の組立作業、脱型作業に要する労力を大幅に軽減できる
と共に、作業時間の短縮が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図：トンネルの切羽周辺の縦縦断面図第２図：第１
１の■−Ｈの断面図第３図：第１図の■−■の断面図第４図：第１図のｒＶ−Ｉ’／の断面図第５図：コンク
リート打設時の説明図第６図：型枠の脱型及び移送時の説明図第７図：第６図
の■−■の断面図出願人　　トーメン建機株式会社第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）枠体の周囲に多数のブレードをスライド自在に装
備し、周囲の地山との摩擦抵抗を掘進反力として掘進す
るブレートシールド掘進機において、トンネル掘進方向
と平行に配置し、且つ前記シールド掘進機と連結してビ
ームを設け、ビームの前後に伸縮自在の脚を設け、ビームにスライド筒を摺動自在に外装し、スライド筒の外周に、拡縮可能な型枠を複数組設けてな
る、ブレードシールド掘進機。