JPH0511200B2 - - Google Patents

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
ンネルのライニングを、現場打ちのコンクリート
で打設形成する際に用いられる、ライニングの打
設方法に関する。

(b) 従来の技術 通常、シールド掘削機によつて掘削されたトン
ネルのライニングを、現場打ちのコンクリートで
構築する場合には、前回打設して形成したライニ
ングの切羽側端面から、所定距離だけ離れた位置
に妻止めリングを設置し、当該妻止めリングと切
羽側端面との間にコンクリート打設空間を形成す
る。その状態で、当該コンクリート打設空間中
に、コンクリートを注入打設してライニングを構
築する。従来、コンクリート打設空間中には、打
設されたコンクリートの強度を向上させるため
に、鉄筋や鉄板等の補強部材を妻止めリングと共
に固着させた形で設置していた。

(c) 発明が解決しようとする問題点 しかし、これでは、補強部材に固着された妻止
めリングが邪魔になつて、シールド掘削機が掘進
して生じるテールボイドに、コンクリートを充填
する作業が困難となり、密実にコンクリートを打
設充填させることができない不都合があつた。

また、特開昭60−109496には妻止リングを掘進
方向に移動自在に設け、妻止リングを外殻後方に
押圧することにより、打設されたコンクリートを
締め固める技術が開示されている。こうした方法
では、構築されるライニングの強度を向上させる
ためにライジング内に補強部材をトンネル掘削方
向にライニング内を貫通する形で設けようとする
と、トンネル掘削方向に移動する妻止リングと補
強部材が干渉してしまい、妻止リングを掘削方向
に移動させることが困難となり、コンクリートの
締め固めやテールボルドの充填を十分に行うこと
が出来なくなる不都合がある。

しかし、構築されるライニングの強度を向上さ
せるためには、補強部材をライニングの円周方向
ばかりでなく、トンネル掘削方向には貫通設置す
ることが不可欠であり、妻止リングによるテール
ボイドの充填と補強部材のトンネル掘削方向への
貫通設置が可能なライニングの打設方法の開発が
望まれていた。

本発明は、上記の問題点を解消すべく、補強部
材のトンネル掘削方向への貫通設置が可能なばか
りか、掘削機が掘進した後に生じるテールボイド
に、効率よくコンクリートを充填して信頼性の高
いライニングを打設形成することが出来る、ライ
ニングの打設方法を提供することを目的とするも
のである。

(d) 問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、筒状に形成された外殻２を有
し、該外殻の内側に環状に形成されたゲージリン
グ７をトンネル掘削方向に移動駆動自在に設けた
シールド掘削機１を用いたライニングの打設方法
において、既に構築されたライニング１９の切羽
側端面と前記ゲージリングとの間に補強鉄筋２１
ａをトンネル掘削方向に、その一端部を前回打設
された際に設置された補強鉄筋２１ａの端部と接
続すると共に、他端部を前記ゲージリンクに設け
られた鉄筋支持手段内７ａでトンネル掘削方向に
該ゲージリングに対して相対的に移動自在に設置
すると共に、前記補強鉄筋に妻止めリング９を、
前記ゲージリングのトンネル掘削方向の移動によ
り、該補強鉄筋に対して前記掘削方向に移動自在
に設け、更に、前記妻止めリングと前記既に構築
されたライニングの切羽側端面との間に、コンク
リート打設空間２２を形成し、その状態で、該コ
ンクリート打設空間中にコンクリート２０を注入
打設し、コンクリートが打設充填されたところ
で、前記ゲージリングを外殻の後方に所定距離移
動させることにより、前記妻止めリングを補強鉄
筋に対して、該補強鉄筋を前記ゲージリングの鉄
筋支持手段内に支持させた状態のまま前記外殻の
後方に所定距離だけ移動させ、前記妻止めリング
の移動により前記コンクリート打設空間内に打設
されたコンクリートを加圧して、前記外殻の移動
により生じるテールボイド２６中に、当該コンク
リート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、補強鉄筋２１
ａの端部をゲージリング７内に相対的に移動自在
に支持した状態で、妻止めリング９を補強鉄筋２
１ａに対して、移動させることにより、コンクリ
ート打設空間２２中のコンクリート２０が加圧さ
れ、当該コンクリート２０がテールボイド２６に
充填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図は本発明によるライニングの打設方法が
適用されるトンネル掘削現場の一例を示す正断面
図、 第２図乃至第７図は本発明によるライニングの
打設方法の一例を示す工程図、 第８図は妻止めリングと補強鉄筋との係合関係
を示す斜視図である。

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、カツタヘツド３が
設けられている。また、外殻２の図中内部には、
シールドジヤツキ６が複数個、外殻２に沿つた形
で円環状に配列設置されており、シールドジヤツ
キ６にはラム６ａが、矢印Ａ、Ｂ方向に突出後退
自在に支持されている。ラム６ａの先端には、円
環状に形成されたゲージリング７が装着されてお
り、ゲージリング７には、第２図に示すように、
ガイド溝７ａが、ゲージリング７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
７の第１図右側面には、円環状に形成された妻止
めリング９が当接しており、妻止めリング９に
は、円環状に形成されたジベル１０（第８図参
照）が装着されている。更に妻止めリング９に
は、複数個のガイド穴１１（第８図参照）が、ゲ
ージリング７のガイド溝７ａに開口する形で、矢
印Ａ、Ｂ方向に貫通穿設されており、隣接する妻
止めリング９，９間には、第１図に示すように、
コンクリート２０が円筒状に打設されている。な
お、コンクリート２０中には、補強部材としての
複数個の補強鉄筋２１ａ，２１ｂが組立設置され
ており、各補強鉄筋２１ａの第２図左端部は、妻
止めリング９のガイド穴１１を介してゲージリン
グ７のガイド溝７ａに嵌入係合している。

また、ゲージリング７の第１図右方には、円環
状に組立られた打設用型枠１２ａが矢印Ａ、Ｂ方
向に移動自在な形で設置されている。打設用型枠
１２ａには、Ａ、Ｂ方向に移動自在、かつＡ、Ｂ
方向の任意の位置で固定、固定解除自在な形で設
けられた反力受け型枠１２ｂが、当接しており、
反力受け型枠１２ｂの図中右方には、これ等型枠
１２ａ，１２ｂをＡ方向に移動させるための型枠
推進用ジヤツキ１３が複数個、円環状に配列設置
されている。

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、シール
ドジヤツキ６のラム６ａを、第１図Ｂ方向に突出
させて、打設用型枠１２ａを介して反力受け型枠
１２ｂに反力にとる形で、外殻２をＡ方向に押圧
する。Ａ方向に外殻２が押圧されると、カツタヘ
ツド３は、切羽１６方向に所定の掘削圧力で押さ
れ、切羽部分の土砂は掘削される。切羽１６部分
の土砂が掘削されると、外殻２は、切羽１６が掘
削された分だけシールドジヤツキ６の押圧力でＡ
方向に推進して、トンネル１５が、シールド掘削
機１の後方で、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、掘削されたトンネル地山１７の崩壊を防止す
るためにライニング１９を構築する必要が有る
が、このライニング１９の構築は、以下の手順で
行なわれる。即ち、シールド掘削機１が、打設用
型枠１２ａの１リング分の長さL1だけＡ方向に
掘進した状態では、シールドジヤツキ６のラム６
ａは、第２図に示すように、Ｂ方向に突出した状
態となつている。この状態で、第３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、前回のコンクリート２０の打設の際に設
置された妻止めリング９Ａ及び打設用型枠１２ａ
からゲージリング７が離れてＡ方向に移動し、妻
止めリング９Ａ及び打設用型枠１２ａとゲージリ
ング７の間に距離L1なる空間が形成される。そ
こで、まず該空間部分に、第４図に示すように、
妻止めリング９Ｂ及び補強部材としての補強鉄筋
２１ａ，２１ｂを、妻止めリング９Ｂをゲージリ
ング７に当接させる形で組立設置する。それに
は、まず複数個の補強鉄筋２１ａを、第８図に示
すように、妻止めリング９Ｂに形成された複数個
のガイド穴１１に差し込み、これ等鉄筋２１ａの
第４図右端部を、前回のコンクリートの打設の際
に設置された各補強鉄筋２１ａの左端部と接合し
て補強鉄筋２１ａをトンネル掘削方向である矢印
Ａ、Ｂ方向に設置する。次に、その状態でこれ等
新たに設置された補強鉄筋２１ａを取り囲む形
で、補強鉄筋２１ｂを円環状に設置する。こうし
て、補強鉄筋２１ａ，２１ｂ及び妻止めリング９
Ｂが組立設置されたところで、第１図右方に設置
された型枠推進用ジヤツキ１３を駆動して、打設
用型枠１２ａを、反力受け型枠１２ｂと共に矢印
Ａ方向に移動する。すると、打設用型枠１２ａ
が、第５図に示すように、ゲージリング７の内周
面７ｂに嵌入され、該打設用型枠１２ａ、ゲージ
リング７（妻止めリング９Ｂ）及び妻止めリング
９Ａとの間にコンクリート打設空間２２が形成さ
れる。なお、各補強鉄筋２１ａの第４図左端部
は、妻止めリング９Ｂのガイド穴１１及びゲージ
リング７のガイド溝７ａに、ゲージリング７に対
してトンネル掘削方向である矢印Ａ、Ｂ方向に相
対的に移動自在に嵌入しており、更に、妻止リン
グ９Ｂも補強鉄筋２１ａに対して矢印Ａ、Ｂ方向
に相対的に移動自在に係合している。

こうして、コンクリート打設空間２２が形成さ
れたところで、打設用型枠１２ａにコンクリート
供給管２３を接続して、コンクリート供給管２３
によりコンクリート打設空間２２中にコンクリー
ト２０を注入打設する。

こうして、コンクリート打設空間２２中にコン
クリート２０が略打設充填されたところで、カツ
タヘツド３を駆動させると共に、シールドジヤツ
キ６のラム６ａを、第５図Ｂ方向に突出させる。
すると、ラム６ａに装着されたゲージリング７
は、妻止めリング９と共にＢ方向に距離L2だけ
移動し、ゲージリング７の右側面７ｃは、打設用
型枠１２ａの図中左側面と当接する。更に、この
状態でラム６ａがＢ方向に移動すると、ゲージリ
ング７を介して外殻２は第６図に示すように、打
設用型枠１２ａ及び反力受け型枠１２ｂに反力に
とる形で、Ａ方向に移動する。なお、ゲージリン
グ７がＢ方向に距離L2だけ移動する間に、ゲー
ジリング７により妻止めリング９Ｂは、固定状態
の補強鉄筋２１ａにガイド穴１１を介してガイド
される形で、第５図矢印Ｂ方向に、コンクリート
打設空間２２中を補強鉄筋２１ａに対して移動
し、該空間２２中に打設されたコンクリート２０
を圧縮する。このため、外殻２が通過した後に
は、第６図に示すように、テールボイド２６が生
じるが、当該テールボイド２６は妻止めリング９
により加圧されたコンクリート打設空間２２内の
コンクリート２０が直ちに流入して塞いでしまう
ので、ライニング１９は、トンネル地山１７と密
着した良好な状態で打設形成される。なお、この
時点におけるコンクリート打設空間２２内のコン
クリート２０はいまだ硬化していないので、テー
ルボイド２６へのコンクリート２０の充填は円滑
に行なわれる。なお、ゲージリング７により妻止
リング９Ｂが矢印Ｂ方向に移動駆動される際に
は、固定状態の補強鉄筋２１ａの先端は、矢印Ｂ
方向に移動するゲージリング７のガイド溝７ａ内
を相対的に矢印Ａ方向に移動することから、ゲー
ジリング７のＢ方向の移動による妻止リング９の
移動動作は、妻止めリング９が補強鉄筋２１ａに
対して移動可能なことと相俟つて、ゲージリング
７及び妻止リング９と補強鉄筋２１ａが干渉する
ことなく円滑に行われる。

なお、外殻２がＡ方向に移動すると、外殻２の
第１図左側面に設けられたカツタヘツド３は切羽
１６方向、即ち矢印Ａ方向に押圧されて、切羽１
６と所定の接触圧力で接し、切羽１６はカツタ３
により掘削される。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。

また、本実施例においては、ライニング１９の
第１図内周面１９ａが、掘進方向である矢印Ａ、
Ｂ方向に沿う形で打設形式された場合について述
べたが、カーブ施行等において、その内周面１９
ａがＡ、Ｂ方向と沿わないライニング１９を打設
形成する場合には、第７図に示すように、ラム６
ａをＢ方向に突出させて、外殻２をＡ方向に移動
させる際、打設用型枠１２ａを介して反力受け型
枠１２ｂから安定した状態で反力をとることが出
来るように、ゲージリング７の右側面７ｃに、
Ａ、Ｂ方向に対して傾いて設置された打設用型枠
１２ａの図中左側面の全面と当接し得る矯正用ブ
ロツク２５を装着して、安定的に反力を取るよう
にするとよい。

また、シールド掘削機１自体は、エレクタ２７
を装備しているので、地盤の悪い箇所を掘進する
場合には、ゲージリング７を取り外して、セグメ
ント組立による一般的なシールド掘削機として使
用することも可能である。

(g) 発明の効果 以上、説明したように本発明は、筒状に形成さ
れた外殻２を有し、該外殻の内側に環状に形成さ
れたゲージリング７をトンネル掘削方向に移動駆
動自在に設けたシールド掘削機１を用いたライニ
ングの打設方法において、既に構築されたライニ
ング１９の切羽側端面と前記ゲージリングとの間
に補強鉄筋２１ａをトンネル掘削方向に、その一
端部を前回打設された際に設置された補強鉄筋２
１ａの端部と接続すると共に、他端部を前記ゲー
ジリンクに設けられたガイド溝７ａなどの鉄筋支
持手段内でトンネル掘削方向に該ゲージリングに
対して相対的に移動自在に設置すると共に、前記
補強鉄筋に妻止めリング９を、前記ゲージリング
のトンネル掘削方向の移動により、該補強鉄筋に
対して前記掘削方向に移動自在に設け、更に、前
記妻止めリングと前記既に構築されたライニング
の切羽側端面との間に、コンクリート打設空間２
２を形成し、その状態で、該コンクリート打設空
間中にコンクリート２０を注入打設し、コンクリ
ートが打設充填されたところで、前記ゲージリン
グを外殻の後方に所定距離移動させることによ
り、前記妻止めリングを補強鉄筋に対して、該補
強鉄筋を前記ゲージリングの鉄筋支持手段内に支
持させた状態のまま前記外殻の後方に所定距離だ
け移動させ、前記妻止めリングの移動により前記
コンクリート打設空間内に打設されたコンクリー
トを加圧して、前記外殻の移動により生じるテー
ルボイド２６中に、当該コンクリートを充填させ
るようにして構成したので、妻止めリング９を移
動させることにより、コンクリート打設空間２２
中のコンクリート２０が加圧され、当該コンクリ
ート２０がテールボイド２６に充填される。この
ため、コンクリート打設空間２２内には、コンク
リート２０が密実に充填されることになり、効率
よく信頼性の高いライニング１９を打設形成する
ことが可能となる。

また、トンネル掘削方向に設置された補強鉄筋
がゲージリングに対して相対的に移動自在に設置
され、また妻止めリングを、ゲージリングのトン
ネル掘削方向への移動により、補強鉄筋に対して
前記掘削方向に移動自在に設けたので、テールボ
イドを充填するためにゲージリング及び妻止リン
グを移動させても、補強鉄筋とゲージリング及び
妻止リングが干渉することはなく、補強鉄筋をラ
イニング中にトンネル掘削方向に貫通設置するこ
とが出来る。これにより、妻止リングによるテー
ルボイドの充填と構築されるライニングの強度を
向上させるための補強部材のトンネル掘削方向へ
の貫通設置が共に可能なライニングの打設方法の
提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるライニングの打設方法が
適用されるトンネル掘削現場の一例を示す正断面
図、第２図乃至第７図は本発明によるライニング
の打設方法の一例を示す工程図、第８図は妻止め
リングと補強鉄筋との係合関係を示す斜視図であ
る。 １……シールド掘削機、２……外殻、９……妻
止めリング、１９……ライニング、２０……コン
クリート、２１ａ……補強鉄筋、２２……コンク
リート打設空間、２６……テールボイド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 筒状に形成された外殻を有し、 該外殻の内側に環状に形成されたゲージリング
   をトンネル掘削方向に移動駆動自在に設けたシー
   ルド掘削機を用いたライニングの打設方法におい
   て、 既に構築されたライニングの切羽側端面と前記
   ゲージリングとの間に補強鉄筋をトンネル掘削方
   向に、その一端部を前回打設された際に設置され
   た補強鉄筋の端部と接続すると共に、他端部を前
   記ゲージリンクに設けられた鉄筋支持手段内でト
   ンネル掘削方向に該ゲージリングに対して相対的
   に移動自在に設置すると共に、 前記補強鉄筋に妻止めリングを、前記ゲージリ
   ングのトンネル掘削方向の移動により、該補強鉄
   筋に対して前記掘削方向に移動自在に設け、 更に、前記妻止めリングと前記既に構築された
   ライニングの切羽側端面との間に、コンクリート
   打設空間を形成し、 その状態で、該コンクリート打設空間中にコン
   クリートを注入打設し、 コンクリートが打設充填されたところで、前記
   ゲージリングを外殻の後方に所定距離移動させる
   ことにより、前記妻止めリングを補強鉄筋に対し
   て、該補強鉄筋を前記ゲージリングの鉄筋支持手
   段内に支持させた状態のまま前記外殻の後方に所
   定距離だけ移動させ、 前記妻止めリングの移動により前記コンクリー
   ト打設空間内に打設されたコンクリートを加圧し
   て、前記外殻の移動により生じるテールボイド中
   に、当該コンクリートを充填させるようにして構
   成したライニングの打設方法。