JPH02292496A

JPH02292496A - シールド掘進機

Info

Publication number: JPH02292496A
Application number: JP1112873A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Nakao; 努中尾; Muneo Yoshimura; 吉村　宗男
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1989-05-02
Filing date: 1989-05-02
Publication date: 1990-12-03

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〕この発明は、地下鉄用のトンネル等をシールド工法で形
成する時に使用されるシールド掘進機に関するものであ
る。

〔従来技術およびこの発明が解決すべき課題〕シールド
工法では、内型枠と地肌面との間に打設するコンクリー
トを確実に充填して加圧することにより、覆工の品質向
上を図っている．そしてこの覆工用のコンクリートの加
圧は、ドーナッツ状の一体の円板に形成されているプレ
スリングあるいは妻型枠で行う方法が従来から採用され
ている．しかし一枚のプレスリングあるいは妻型枠でコンクリー
トを加圧するので、打設コンクリート全体に一定の圧力
しか加えることができない．このことは、コンクリート
内に圧力のアンバランスが起こっても追従できず、凝固
後の覆工の強度にバラッキが発生して弱点部ができる．
そしてこの弱点部から地盤沈下を起こしてしまうことが
ある等の問題があった。

このようにシールド工法では、覆工用の打設コンクリー
ト内の圧力アンバランスを修正することが不可欠である
．このことは、軟弱地盤を対象とした、あるいは断面の
大きなシールドトンネルにおいて、特に必要となる。

そのため従来から、容易に覆工用の打設コンクリート内
の圧力アンバランスを修正することのできるシールド掘
進機が望まれていた。

この発明は前述した事情に鑑みて創案されたもので、そ
の目的は覆工用の打設コンクリートへの妻型枠での加圧
力を自由に調節することのできるシールド掘進機を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明によれば、妻型枠を一枚のリングとせず、複数
のユニットに分割すると共に、内型枠を押圧して推進用
反力を発生させる推進用ジャッキの押圧部に小型の妻型
枠加圧用ジャッキを取付け、その妻型枠加圧用ジャッキ
に前記分割した妻型枠の各ユニットを取付けた構造とす
る．また前記妻型枠の各ユニットを保持、加圧する妻型枠加
圧用ジャッキは、妻型枠の加圧力を調整できる調整機構
と、推進後期に妻型枠が働きすぎないようにするロック
機構とを有する制御部が付けられているものとする．そして複数のユニットに分割した妻型枠と、制御部で制
御されて作動する各ユニットに取付けられた妻型枠加圧
用ジャッキとの作用により、覆工用の打設コンクリート
内の圧力がアンバランスな状態となっても、妻型枠の各
ユニットでの加圧力を調整することによって、打設コン
クリート全体の圧力バランスを調整して対処できるよう
にしたものである。

（実施例〕以下この発明のシールド掘進機を図示する実施例によっ
て説明する。

シールド掘進機１（第１図〜第３図参照）は、シールド
工法における内型枠２と地肌面３との間に設ける覆工用
打設コンクリート４の妻部成形用である妻型枠５が、内
型枠２押圧時の反力で推進するシールド掘進機１の推進
用ジャッキ６の押圧部７に取付けられてなっている．また妻型枠５は複数のユニット５ａに分割されていると
共に、この妻型枠５の推進用ジャッキ６の押圧部７への
取付けは各ユニッ｝５ａに個別に設けられている複数の
妻型枠加圧用ジャッキ８を介して行われている．さらに妻型枠５の各ユニッ｝５ａは、加圧力の調整機構
およびロック機構を有する制御部９で制御された妻型枠
加圧用ジャッキ８の動作で、それぞれ個別に移動自在に
構成されている．そしてこの実施例での妻型枠５である各ユニッ｝５ａの
構造は、圧力が作用した際にも傾斜しないよう断面略コ
の字型に形成されていると共に、覆工用打設コンクリー
ト４の次回打設分である次リングの軸方向鉄筋とラップ
継手によって一体化できるように軸方向鉄筋用の貫通孔
が穿設されており、テールプレートｌＯおよび内型枠２
をガイドとして妻型枠加圧用ジャッキ８によって移動自
在となっている。

この妻型枠５の妻型枠加圧用ジャッキ８は、そのストロ
ークが１０ｃ＋ｏ程度のものを用いる。これはコンクリ
ートが上手く充填されている場合、コンクリートが脱水
によって収縮する量は理論的には１〜２ｃｍで、充填が
若干不足しても１０ｃｍあれば充分に対応できるからで
ある。

ただしこの場合は、コンクリートを押し出しつつシール
ドで推進させていく際に発生する．所謂テールボイドを
充填する為に、裏込め注入を併用する必要がある。これ
は、テールボイドを裏込め注入によらず、妻型枠５の覆
工用打設コンクリート４をさらに加圧し、テールボイド
までもその覆工用打設コンクリート４によって充填しよ
うとする場合に、妻型枠加圧用ジャッキ８におけるさら
に大きなストロークが必要となり、妻型枠５が傾斜しや
すい．圧力維持が難しい．地山強度が低いものでは地山
を荒らす等の悪影響を及ぼすことがあるためである。

またストロークが１０ｃｍ程度の妻型枠加圧用ジャッキ
８を使用すると、若干の傾斜があっても、妻型枠５の背
面に、ストッパーを付けることによって、傾斜も最小限
に止めることができる。

このような妻型枠５の妻型枠加圧用ジャッキ８には、加
圧力調整機構およびロック機構を有する制御部９が設け
られている。

制御部９（第４図参照）は、妻型枠加圧用ジャッキ８を
作動させる油圧回路で構成されており、油タンク１１と
、この油クンク１１から圧油を妻型枠加圧用ジャッキ８
へ供給する油圧ボンブｌ２と、この油圧ポンプｌ２から
の油圧力を調整する圧力調整弁１３と、妻型枠加圧用ジ
ャッキ８の伸長側および短縮側へと圧油の供給を切り換
える切換弁１４と、妻型枠加圧用ジャッキ８の短縮側（
引き側）に設けられており、短縮側（引き側）の圧力が
設定圧になれば油を流すように設定されている逆止弁１
５と、妻型枠加圧用ジャッキ８の短縮側（引き側）に設
けられており、妻型枠加圧用ジャッキ８を破損させる圧
力以上にならないように圧力設定器１６の遠隔操作で圧
力の調整を行う電磁リリーフ型の圧力調整弁ｌ７とから
なっている。

そしてこの制御部９によって、妻型枠５による、覆工用
コンクリート４打設後の加圧と、シールド掘進機１の掘
進開始後の前方への押し出し圧力とを維持する。ただシ
ールド掘進機１が掘進すると、テールプレートｌＯとコ
ンクリート４の摩擦によって、妻型枠５に作用する圧力
．即ち妻型枠加圧用ジャッキ８に加わる圧力が、設定値
を越えることがあるが、この際に妻型枠５が後退すると
打設コンクリート４が緩む，あるいは部分的に乱され品
質が低下してしまう。この対策として逆止弁１５が設け
られている。逆止弁および妻型枠を堀進完了後に引き戻
す回路とからなる。

このような構成からなるシールド掘進機ｌを使用しての
、覆工用コンクリート４の形成および掘進作業は、鉄筋
，内型枠２を積立て、推進用ジャッキ６を充分張った状
態で、妻型枠５の妻型枠加圧用ジャッキ８を十分縮める
。この状態でコンクリート４を打設、ただちに妻型枠加
圧用ジャッキ８を伸ばし、妻型枠５でコンクリート４を
加圧する。

そしてこの妻型枠５での加圧と共に、コンクリート４か
ら過剰の水が排出される。この際に妻型枠５は、その各
ユニッ｝５ａが制御部９で制御されて個別に働き、適正
な圧力を維持する。また妻型枠５は、複数のユニット５
ａに分割されているので互いに隙間はあるものの、この
隙間はコンクリート４が漏洩するほどのものではなく、
過剰水の排除に好都合となる。

その後、妻型枠５でコンクリート４を所定時間加圧した
後に、直ちに推進用ジャッキ６を伸ばし、シールド掘進
機１を進める。

なおシールド掘進機１の推進初期は、コンクリート４の
圧力を所定の範囲に納まるよう妻型枠５の妻型枠加圧用
ジャッキ８を伸ばすが、コンクリート４が硬化を始める
掘進の後半では、妻型枠５の移動を拘束し、コンクリー
ト４への悪影響を防止する。また妻型枠５の妻型枠加圧
用ジャッキ８には逆止弁１５が付いている為、掘道中に
妻型枠５がコンクリート圧力の上昇により押し戻される
ことはない。

〔発明の効果〕

この発明のシールド掘進機は、シールド工法における内
型枠と地肌面との間に設ける覆工用打設コンクリートの
妻部成形用である妻型枠が、前記内型枠押圧時の反力で
推進する前記シールド掘進機の推進用ジャッキの押圧部
に取付けられてなっている。また前記妻型枠は複数のユ
ニットに分割されていると共に、この妻型枠の前記推進
用ジャッキの押圧部への取付けは前記各ユニットに個別
に設けられている複数の妻型枠加圧用ジャンキを介して
行われている。さらに前記各ユニットは、加圧力の調整
機構やロック機構を存する制御部で制御された前記妻型
枠加圧用ジャッキの動作で、それぞれ個別に移動自在に
構成されていることを特徴としている。

そしてこの構成によればコンクリートの圧力（Ｍ込め注
入の圧力），地山の土圧，水圧をバランスさせることが
可能となり、現状では問題の多い大断面の軟弱地盤にも
容易にシールド工法を適用していくことができる。

即ち小断面のトンネルでかつ対象地山が安定している場
合は従来のリング状に一体となった妻型枠で対応可能で
あるが、大断面になりかつ地山が軟弱な場合には、覆工
用打設コンクリート内圧力のアンバランスが大きな問題
となる。しかしこの発明の複数のユニットに分割されて
いる妻型枠，妻型枠加圧用ジャッキ，制御部の作用によ
り、覆工用打設コンクリート内圧力のアンバランスを無
くすことができる．またこれらのことからこの発明では、従来の一体リング
状妻型枠が有する、平均の圧力でコントロールすること
から上部が押し込まれる状況となり、地山が軟弱である
と、上部，側方を中心としてコンクリートがはらみ出し
てしまうという問題点を防止することができる．さらにこの発明では、特に裏込め注入を併用する方式の
場合に、従来の一体リング状妻型枠で加圧すると、コン
クリートと裏込めとの厚さが不均一となり耐久性の面で
問題が生じてしまうということも、防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のシールド掘進機を示す部分破断正面
図、第２図は第１図のＡ部拡大断面図、第３図は第１図
のＢ−Ｂ線断面図、第４図は制御部の油圧回路を示す回
路図である。１・・・シールド掘進機、２・・・内型枠、３・・・地
肌面、４・・・覆工用打設コンクリート、５・・・妻型
枠、５ａ・・・ユニット、６・・・推進用ジャッキ、７
・・・押圧部、８・・・妻型枠加圧用ジャッキ、９・・
・制御部、１０・・・テールプレート、１１・・・油タ
ンク、１２・・・油圧ポンプ、１３・・・圧力調整弁、
１４・・・切換弁、ｌ５・・・逆止弁、１６・・・圧力
設定器、ｌ７・・・圧力調整弁。第図第図

Claims

【特許請求の範囲】シールド工法における内型枠と地肌面との間に設ける覆
工用打設コンクリートの妻部成形用である妻型枠が、前
記内型枠押圧時の反力で推進する前記シールド掘進機の
推進用ジャッキの押圧部に取付けられてなり、前記妻型枠は複数のユニットに分割されていると共に、
この妻型枠の前記推進用ジャッキの押圧部への取付けは
前記各ユニットに個別に設けられている複数の妻型枠加
圧用ジャッキを介して行われており、前記各ユニットは、加圧力の調整機構およびロック機構
を有する制御部で制御された前記妻型枠加圧用ジャッキ
の動作で、それぞれ個別に移動自在に構成されているこ
とを特徴とするシールド掘進機。