JPH0511195B2

JPH0511195B2 -

Info

Publication number: JPH0511195B2
Application number: JP61036145A
Authority: JP
Inventors: Masataka Uozumi; Kyoshi Yoshida; Sakae Nakai; Yoshuki Takahashi
Original assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 1986-02-20
Filing date: 1986-02-20
Publication date: 1993-02-12
Also published as: JPS62194399A

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 産業上の利用分野本発明はシールド掘削機により掘削されたトン
ネルの覆工を、現場打ちコンクリートにより構築
する際に適用されるトンネル覆工の構築方法に関
する。

(b) 従来の技術最近、シールド掘削機により掘削されたトンネ
ルの覆工を現場打ちコンクリートで構築するため
の種々の提案がなされている。

(c) 発明が解決しようとする問題点しかし、いまだテールボイドを有効に充填する
技術が確立されておらず、当該テールボイドの充
填を確実に行うことの出来る覆工の構築方法の開
発が急がれている。

また、特開昭60−126494などに示された、プレ
スリングにより充填部材打設空間内に打設された
コンクリートを加圧して覆工を構築する技術を利
用して、充填部材打設空間内に打設されたコンク
リートなどの充填部材を加圧して、テールボイド
内に充填することも考えられる。しかし、こうし
た方法では、プレスリングが充填部材打設空間内
のコンクリートを妻部から全面に亙つて押圧する
ことから、プレスリングによりコンクリートを押
圧してテールボイドを充填せんとした場合、プレ
スリングがトンネル掘削方向に移動することは避
けられない。すると、充填部材打設空間内に鉄筋
などの補強部材を配置する場合、予めプレスリン
グの移動ストロークを考慮した形で、補強部材を
配置する必要があり、補強部材の配置に片寄りが
生じ、適正な補強部材の設置が出来なくなる不都
合が生じる。

しかし、一方では、構築すべき覆工の郷土を向
上させるためには、鉄筋などの補強部材をトンネ
ル円周方向ばかりかトンネル掘削方向にも設置す
る必要が有り、補強部材をトンネル掘削方向に設
置すると、プレスリングにより打設されたコンク
リートを圧縮することがトンネル掘削方向に設置
された補強部材が邪魔になつて出来なくなる不都
合が生じる。

本発明は上記事情に鑑み、テールボイドの充填
を確実に行うことの出来るトンネル覆工の構築方
法を提供することを目的とするものである。

また、本発明は、覆工内の補強部材の配置を適
正に行うことが出来るばかりか、トンネル掘削方
向に補強部材を設置した場合においても、テール
ボイドの充填を円滑に行うことが出来るトンネル
覆工の構築方法を提供することを別の目的とする
ものである。

(d) 問題点を解決するための手段即ち、本発明は、外殻２を有し、該外殻の内側
にプレスリング７を前記外殻の掘進方向に移動自
在に設け、更に該プレスリングの内側に型枠支持
部材１１を前記外殻に対して移動自在に設けると
共に、掘進用ジヤツキ６を設け、外殻の掘進に際
しては、前記掘進用ジヤツキを駆動して推進する
シールド掘削機１を用い、覆工２０の構築に際し
ては、プレスリング７を外殻後方に突出させた状
態で、型枠支持部材を外殻前方に移動させて、該
型枠支持部材と直前に打設構築された覆工２０と
の間に両者を接続する形でトンネル掘削方向に補
強部材１２を設置すると共に、直前に打設構築さ
れた覆工を支保する型枠１３と前記型枠支持部材
との間に型枠を設置して、内部に前記補強部材の
配置された充填部材打設空間２３を形成し、次い
で該充填部材打設空間中に充填部材２１を注入打
設し、その後、プレスリングを外殻前方に移動さ
せつつ該プレスリングの移動によつて生じる空間
中に、前記内部に補強部材の配置された状態で充
填部材の打設された充填部材打設空間を取り囲む
充填部材を注入充填し、次いでシールド掘削機に
よる掘進を開始して、前記掘進用ジヤツキにより
外殻の前方への移動を開始すると共に、プレスリ
ングを後方に突出させて前方充填部材を加圧する
ことにより、前記外殻の移動により生じるテール
ボイド２７中に充填部材を充填させるようにして
構成される。

なお、括弧内の番号等は、図面における対応す
る要素を示す、便宜的なものであり、従つて、本
記述は図面上の記載に限定拘束されるものではな
い。以下の「(e) 作用」の欄についても同様であ
る。

(e) 作用上記した構成により、本発明は、プレスリング
７が、内部に補強部材の配置された状態で充填部
材の打設された充填部材打設空間を取り囲む形で
注入された充填部材２１を加圧してテールボイド
２７内に押し込む形で充填してゆくので、テール
ボイド２７は確実に充填部材により充填され、し
かもこうして構築される覆工２０の打ち継ぎ面２
９は階段状に形成されるように作用する。

(f) 実施例以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

第１図は本発明による覆工の構築方法が適用さ
れるシールド掘削機の一例を示す正断面図、第２図は第１図の−線による断面図、第３図は第１図の−線による断面図、第４図はシールド掘削機のジヤツキ部分の拡大
図、第５図は第４図−線による断面図、第６図乃至第１３図は本発明による覆工の構築
方法の一例を示す工程図である。

シールド掘削機１は、第１図に示すように、円
筒状に形成された外殻２を有しており、外殻２の
前面、即ち第１図左側面にはカツタ３が回転自在
に支持されている。カツタ３は、外殻２内部の空
間を左右方向に遮断する形で設けられた外殻２の
隔壁２ａに設けられた駆動モータ５と接続してお
り、更に隔壁２ａには掘進用ジヤツキ６が複数
個、第１図及び第２図に示すように、外殻２に沿
つた形で円環状に配列設置されている。掘進用ジ
ヤツキ６にはラム６ａが矢印Ａ、Ｂ方向に突出後
退自在に設けられており、更に外殻２の内側には
円筒状に形成されたプレスリング７が、外殻２内
面と接する形で、矢印Ａ、Ｂ方向に摺動自在に設
けられている。プレスリング７には、第２図に示
すように、所定の間隔でプレスリングジヤツキ９
が、外殻２に沿つた形で複数個配置されており、
更に、それ等プレスリングジヤツキ９の間には、
第２図及び第５図に示すように、複数のコンクリ
ート吐出管１０が先端の吐出口１０ａをプレスリ
ング７の側面７ａ、即ちシールド掘削機１の後方
に向けた形で設けられている。コンクリート吐出
管１０には、吐出管内清掃用のシリンダ１０ｂが
ロツド１０ｃを矢印Ｃ、Ｄ方向に突出後退自在に
した形で設けられており、更に吐出管１０にはコ
ンクリート供給ホース３０が接続している。

ところで、掘進用ジヤツキ６のラム６ａの先端
には、円環状に形成されたゲージリング１１が装
着されており、ゲージリング１１には、第４図に
示すように、係合溝１１ａがゲージリング１１の
全周にわたり環状に穿設形成されている。また、
ゲージリング１１には、第２図及び第３図に示す
ように、円環状に組立られた型枠１３が、第１図
左右方向に接続された形で設けられている。

シールド掘削機１は、以上のような構成を有す
るので、トンネル１５の掘削に際しては、駆動モ
ータ５によりカツタ３を回転させると共に、掘進
用ジヤツキ６のラム６ａを、第１図Ｂ方向に突出
させて、隔壁２ａ及び外殻２を介してカツタ３を
切羽１６方向、即ち矢印Ａ方向に押圧する。する
と、その押圧力により、カツタ３と切羽１６は所
定の接触圧力で接し、切羽１６はカツタ３により
掘削され、それと同時に、外殻２はＡ方向に推進
してトンネル１５がシールド掘削機１の後方、即
ち第１図右方に形成されてゆく。

こうして、トンネル１５が形成されてゆくにつ
れ、掘削された地山１９の崩壊を防止するために
覆工２０を構築する必要が有るが、この覆工２０
の構築は、以下の手順で行われる。即ち、シール
ド掘削機１が、型枠１３の１リング分の長さL1
だけＡ方向に掘進した状態では、掘進用ジヤツキ
６のラム６ａは、第６図に示すように、Ｂ方向に
突出した状態となつており、またプレスリング７
もＢ方向に移動した状態となつている。

この状態で、第７図に示すように、ラム６ａを
Ａ方向に距離L1だけ後退させる。すると、直前
にコンクリート２１が打設され覆工の２０の構築
された部分の妻止め２２_A及び当該覆工を２０を
支保する型枠１３_Aからゲージリング１１が離れ
てＡ方向に移動し、妻止め２２_A及び型枠１３_Aと
ゲージリング１１の間に距離L1なる空間が形成
される。そこで、該空間部分に、第７図想像線で
示すように、鉄板や鉄筋等からなる補強部材１２
を、直前に打設構築された覆工２０とゲージリン
グ１１間に両者を接続する形で、トンネル掘削方
向である矢印Ａ、Ｂ方向に、係合溝１１ａを介し
て妻止め２２_Bと共に設置し、更に型枠１３_Aに接
する形で型枠１３_Bをゲージリング１１との間に
組立設置し、該型枠１３_B、ゲージリング１１
（妻止め２２_B）、プレスリング７及び妻止め２２_A
との間にコンクリート打設空間２３を形成する。

この状態で、第８図に示すように、型枠１３_B
にコンクリート供給管２５を接続して、コンクリ
ート供給管２５によりコンクリート打設空間２３
中にコンクリート２１を打設する。なお、この
際、コンクリート打設空間２３中の空気は、型枠
１３に適宜設けられたエア抜き管１３ａにより外
部に排出されるので、コンクリート２１のコンク
リート打設空間２３中への注入打設動作は円滑に
行われる。

こうして、コンクリート打設空間２３中にコン
クリート２１が打設されたところで、第９図に示
すように、今度はプレスリングジヤツキ９を駆動
してプレスリング７をＡ方向に徐々に後退させ
る。すると、プレスリング７が通過した後には、
外殻２と注入されたコンクリート２１との間に空
間２６が形成される。そこで、プレスリング７の
Ａ方向の移動と共に、第１０図に示すように、コ
ンクリート吐出管１０からコンクリート２１を、
該空間２６中に注入し、該空間２６をコンクリー
ト２１で充填する。プレスリング７がＡ方向に移
動して、第１１図に示すように、側面７ａがゲー
ジリング１１側の妻止め２２_Bの設置位置とほぼ
一致したところで、補強部材１２が設けられたコ
ンクリート打設空間２３内に打設されたコンクリ
ート２１の外周部を取り囲む形でコンクリート２
１が環状に充填される。この時点で、第１２図に
示すように、掘進用ジヤツキ６のラム６ａをＢ方
向に突出駆動させると共に、カツタ３を回転させ
て掘削動作を開始する。

すると、既に述べたように、外殻２がＡ方向に
移動を開始し、外殻２が移動した後に、打設充填
されたコンクリート２１と地山１９との間にテー
ルボイド２７が形成される。従つて、外殻２がＡ
方向に移動するにつれてプレスリングジヤツキ９
を駆動してプレスリング７を、外殻２の移動に同
期した形でＢ方向に徐々に移動させる。すると、
先程打設されたコンクリート打設空間２３及び空
間２６内の未硬化のコンクリートは、プレスリン
グ７に押圧されて、テールボイド２７を充填する
形で流動する。こうして、第１３図に示すよう
に、外殻２のＡ方向の移動につれて、プレスリン
グ７をＢ方向に移動させてゆくと、外殻２の移動
の結果発生するテールボイド２７は、効果的に充
填されてゆく。なお、プレスリング７は全体円環
状に形成されているので、コンクリート２１等の
充填部材はリング全周に亙り均一な圧力で押圧さ
れ、従つてテールボイド２７の充填動作は外殻２
の全周に亙り均一で良好な状態で行われる。ま
た、プレスリング７が矢印Ｂ方向に移動する空間
は、補強部材１２の設置されたコンクリート打設
空間２３の外周部であり、補強部材１２は設置さ
れていないので、プレスリング７によるテールボ
イド２７の充填動作は補強部材１２とプレスリン
グ７が干渉することなく、円滑に行われる。こう
して、１リング分外殻２が推進すると、プレスリ
ング７は、第６図に示すように、その側面７ａが
外殻２の後端部に一致した形となり、１リング分
の覆工２０の構築が完了する。

なお、この際の、コンクリート２１の打ち継ぎ
面２９は、第１図に示すように、プレスリング７
の移動動作により、階段状に形成される。

(g) 発明の効果以上、説明したように、本発明によれば、外殻
２を有し、該外殻の内側にプレスリング７を前記
外殻の掘進方向に移動自在に設け、更に該プレス
リングの内側にゲージリング１１などの型枠支持
部材を前記外殻に対して移動自在に設けると共
に、掘進用ジヤツキ６を設け、外殻の掘進に際し
ては、前記掘進用ジヤツキを駆動して推進するシ
ールド掘削機１を用い、覆工の構築に際しては、
プレスリングを外殻後方に突出させた状態で、型
枠支持部材を外殻前方に移動させて、該型枠支持
部材と直前に打設構築された覆工との間に両者を
接続する形でトンネル掘削方向に補強部材１２を
設置すると共に、直前に打設構築された覆工を支
保する型枠と前記型枠支持部材との間に型枠１３
を設置して、内部に前記補強部材の配置されたコ
ンクリート打設空間２３などの充填部材打設空間
を形成し、次いで該充填部材打設空間中にコンク
リート２１などの充填部材を注入打設し、その
後、プレスリングを外殻前方に移動させつつ該プ
レスリングの移動によつて生じる空間中に、前記
内部に補強部材の配置された状態で充填部材の打
設された充填部材打設空間を取り囲む形で充填部
材を注入充填し、次いでシールド掘削機による掘
進を開始して、前記掘進用ジヤツキにより外殻の
前方への移動を開始すると共に、プレスリングを
後方に突出させて前記充填部材を加圧することに
より、前記外殻の移動により生じるテールボイド
２７中に充填部材を充填させるように構成したの
で、テールボイド２７がプレスリング７により加
圧された状態の充填部材により有効に充填され、
信頼性の高いトンネル覆工の構築が可能となる。
また、覆工２０における充填部材の打ち継ぎ面２
９が、階段状に形成されるので、止水効果が大き
い。従つて、何らかの原因で、シールド掘削機１
の掘進が停止し、第６図に示す、既に打設の完了
した部分の充填部材が硬化してしまつても、掘進
を再開した際に新たに打設される覆工２０との間
で、十分に有効な止水効果を発揮させることが出
来、施工の柔軟性を高めることが可能である。ま
た、最初に、型枠１３等により形成される充填部
材打設空間中に、コンクリート２１等の充填部材
を打設し、次いでプレスリング７を移動させて、
該プレスリング７の移動により生じる空間２６に
充填部材を注入し、更に該プレスリング７により
充填部材を加圧してテールボイド２７を充填する
ようにしたので、覆工２０を構成する充填部材の
打設工程が領域別にそれぞれの打設部位に応じた
形で３工程に細分化されることから、キメの細か
い充填動作が可能となり、充填部材が充填されな
い部位の発生を極力防止することが出来、信頼性
の高い施工が可能となる。

また、充填部材打設空間中に充填部材を注入打
設し、その後、プレスリングを外殻前方に移動さ
せつつ該プレスリングの移動によつて生じる空間
中に、内部にトンネル掘削方向に補強部材の配置
された状態で充填部材の打設された充填部材打設
空間を取り囲む形で充填部材を注入充填するよう
にしたので、プレスリングが移動する空間は、補
強部材の設置されたコンクリート打設空間の外周
部であり、補強部材は設置されていないので、プ
レスリングによりテールボイドの充填動作は補強
部材とプレスリングが干渉することなく、円滑に
行うことが出来る。しかも、補強部材の配置はプ
レスリングの移動ストロークと無関係に設定する
ことが出来るので、補強部材を充填部材打設空間
中に片寄りを生じさせることなく配置することが
出来、しかも、補強部材をトンネル掘削方向に設
置して覆工の強度を向上させた場合においても、
なおテールボイドの有効な充填動作を行うことが
可能となり、極めて有効なトンネル覆工の構築方
法の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による覆工の構築方法が適用さ
れるシールド掘削機の一例を示す正断面図、第２
図は第１図の−線による断面図、第３図は第
１図の−線による断面図、第４図はシールド
掘削機のジヤツキ部分の拡大図、第５図は第４図
−線による断面図、第６図乃至第１３図は本
発明による覆工の構築方法の一例を示す工程図で
ある。１……シールド掘削機、２……外殻、６……掘
進用ジヤツキ、７……プレスリング、１１……型
支持部材（ゲージリング）、１３……型枠、２０
……覆工、２１……充填部材（コンクリート）、
２３……充填部材打設空間（コンクリート打設空
間）、２６……空間、２７……テールボイド。

Claims

【特許請求の範囲】１外殻を有し、該外殻の内側にプレスリングを前記外殻の掘進
方向に移動自在に設け、更に該プレスリングの内側に型枠支持部材を前
記外殻に対して移動自在に設けると共に、掘進用ジヤツキを設け、外殻の掘進に際しては、前記掘進用ジヤツキを
駆動して推進するシールド掘削機を用い、覆工の構築に際しては、プレスリングを外殻後
方に突出させた状態で、型枠支持部材を外殻前方
に移動させて、該型枠支持部材と直前に打設構築
された覆工との間に両者を接続する形でトンネル
掘削方向に補強部材を設置すると共に、直前に打
設構築された覆工を支保する型枠と前記型枠支持
部材との間に型枠を設置して、内部に前記補強部
材の配置された充填部材打設空間を形成し、次いで該充填部材打設空間中に充填部材を注入
打設し、その後、プレスリングを外殻前方に移動させつ
つ該プレスリングの移動によつて生じる空間中
に、前記内部に補強部材の配置された状態で充填
部材の打設された充填部材打設空間を取り囲む形
で充填部材を注入充填し、次いでシールド掘削機による掘進を開始して、
前記掘進用ジヤツキにより外殻の前方への移動を
開始すると共に、プレスリングを後方に突出させ
て前記充填部材を加圧することにより、前記外殻
の移動により生じるテールボイド中に充填部材を
充填させるようにして構成したトンネル覆工の構
築方法。