JPH0562198B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 セグメントを用いないで掘削した坑を覆工しな
がらトンネルの建設を行うノン・セグメント・シ
ールド工法において、シールド機のジヤツキ反力
を伝達する方法に関する。

「従来の技術」 先に、本出願人はノン・セグメント・シールド
工法（特願昭60−295378号〔特開昭62−153498号
公報〕）を提供した。

この工法は、シールド機を用いて掘進すること
により地中に穴を掘削し、このシールド機の後部
に形成された穴の壁面に沿つて、複数に分割され
た所定幅を有する内型枠と外型枠を連結部材で一
体化しつつ筒状に組み立て、次いで、この内・外
型枠が穴の掘削方向に沿つて所定数だけ連設され
た後、前記内型枠と外型枠との間にコンクリート
を打設してコンクリートライニングを施し、この
コンクリートライニングが固化した部分が所定の
長さに達した際、このコンクリートライニングの
内側に連設された内型枠のうち後方の内型枠を外
型枠から分離させて解体した後、新たに掘削した
壁面に組み立てる内型枠として転用し、以下前記
工程を順次繰り返すことにより地中にトンネルを
建設するものである。

したがつて、この工法においては、一次覆工で
コンクリートライニングを施してトンネルを完成
させ、そのコンクリートライニングによつて土水
圧等の長期荷重やジヤツキ推力等の短期荷重を受
け持つものであるので、コンクリート内に埋設さ
れる外型枠は安価なものとなり、覆工材としての
高価なセグメントを不要とするとともに、二次覆
工としてのコンクリートライニングをも不要と
し、工期の短縮や、工費の大幅な削減を実現する
ことができるものである。

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、前記ノン・セグメント・シールド工
法においては、シールド機のジヤツキ反力を坑の
内部に設置した内型枠を介して後方に伝達し、後
方の固化したコンクリートライニングと内型枠と
の付着力及び内型枠に取り付けられたスパイクと
コンクリートの剪断抵抗力によつてそのジヤツキ
反力を支持している。そのため、シールド機とコ
ンクリートライニングの固化した部分との間のコ
ンクリートを打設してまもない未固結のコンクリ
ートライニング部分においては、コンクリートの
強度が発現されておらず、内型枠がジヤツキ反力
を受けた際にトンネル掘進方向後方へわずかに移
動し、それに伴つて未固結のコンクリートライニ
ングと摺動して、コンクリートライニングを変形
させる等の悪影響を及ぼす恐れがあつた。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので
あり、シールド機を推進させる際、未固結コンク
リートライニングの部分に悪影響を及ぼすことの
ないシールド機のジヤツキ反力の伝達方法を提供
することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、前記問題点を解決するために、内型
枠の内側に一端部がシールド機のシールドジヤツ
キと当接するとともに、他端部がジヤツキ反力を
支持する反力支持部に当接する反力伝達部材をト
ンネルの掘進方向に移動自在に設け、前記シール
ド機を推進させる際にはジヤツキ反力を前記反力
伝達部材を介して固化したコンクリートライニン
グ部分に固定した反力支持部に伝達して受け、シ
ールド機を掘進させた後には前記反力伝達部材と
反力支持部をトンネル掘進方向へ移動させて反力
伝達部材の一端部をシールドジヤツキに当接させ
ることを特徴としている。

「実施例」 以下、本発明を図面を参照しながら説明する。
第１図ないし第４図は、本発明の一実施例を示す
ものであり、第１図は本発明のノン・セグメン
ト・シールド工法におけるシールド機のジヤツキ
反力の伝達方法の概要を説明するための図であ
る。

まず、第１図における構成要素を説明すると、
符号Ｅはトンネルが建設される付近の地盤、１は
その地盤Ｅを掘進するシールド機、２はシールド
機１内部に設けられたシールドジヤツキ、３，４
は環状に組み立てられた内型枠（以下、「内枠」
と略称する）と外型枠（以下、「外枠」と略称す
る）、５はトンネル掘進方向に連設される内枠３，
３の接続部にコンクリート打設区間毎に固定され
る妻枠、６はコンクリート打設機である。また、
符号ａはコンクリート打設区間、ｂは未固結コン
クリート区間、ｃは固結コンクリート区間であ
り、Ｒはコンクリートライニング、Ｇは裏込めグ
ラウトである。さらに、内枠３，３，……の内側
には一端部がシールド機１のシールドジヤツキ２
と当接するとともに、他端部がジヤツキ反力を支
持する反力台車（反力支持部）７に当接する反力
伝達部材８がトンネルの掘進方向に移動自在に設
けられており、反力台車７は固結したコンクリー
トライニング部分、即ち、固結コンクリート区間
に設置されている。

つぎに、第２図は前記ジヤツキ反力の伝達方法
に用いる反力伝達部材８であり、シールドジヤツ
キ２の端部に当接する一方の反力受リング９と、
反力台車７に当接する他方の反力受リング１０
と、これらを連結する連結部材１１，１１，……
と、これらをトンネル掘進方向へ移動させる駆動
手段１２，１２，……とから成つている。

つぎに、第３図は前記反力台車（反力支持部）
７の断面図であり、内枠３の内側を押圧するため
の固定ジヤツキ１３，１３，……と、この固定ジ
ヤツキ１３，１３，……を支持する枠体１４と、
前記枠体１４を移動させるための駆動手段１５と
を主な構成要素としている。固定ジヤツキ１３，
１３，……は、トンネルの壁面に設置された内型
枠３，３，……に沿つて環状に配設されており、
ジヤツキ１３，１３，……を伸張させることによ
り、内型枠３，３，……の内側を押圧するように
なつている。そして、前記枠体１４は、ジヤツキ
１３，１３，……を支持する環状の枠部１４ａ，
１４ａと、この枠部１４ａ，１４ａをトンネル掘
進方向に互いに固定するつなぎ材１４ａ，１４
ｂ，……とからなつており、枠部１４ａ，１４ａ
の下部には駆動手段１５が設置されている。駆動
手段１５は前記駆動手段１２と同様の構成になつ
ており、第４図に示すように、枠部１４ａ，１４
ａに取付部材１６を介して固定された車輪１７
と、この車輪１７が走行するための内型枠３，
３，……の内側に固定されたレール１８とからな
つている。なお、前記駆動手段１２及び１５に
は、車輪１８を駆動する駆動装置（図示せず）を
設けるようにしてもよい。

つぎに、ノン・セグメント・シールド工法にお
ける本発明のシールド機のジヤツキ反力の伝達方
法について説明する。

(i) まず、内枠３と外枠４とがその内側に所定の
空間を形成して重なり合うように、連結部材
（図示せず）によつて内枠３と外枠４とを一体
化する。

(ii) つぎに、一体となつた内枠３・外枠４をエレ
クタ（図示せず）を用いて、シールド機１の後
部において環状に組み立てる（以下、環状に組
み立てた一個分の型枠を「環状体」と略称す
る）。また、組み立てられた環状体は、隣接す
る内枠３の継手板（図示せず）をボルト・ナツ
トによつて締め付けることにより一体に固定す
る。

(iii) つぎに、シールド機１のシールドジヤツキ２
に反力伝達部材８の一方の反力受リング９を当
接させるとともに、他方の反力受リング１０を
反力台車７に当接させた後、シールドジヤツキ
２を伸張させることによりシールド機１を一定
距離（新たな環状体を組み立てるスペース分）
だけ推進させる。

その際、反力台車７は押圧ジヤツキ１３，１
３，……を伸張させて固結コンクリート区間ｃ
（固結コンクリート区間ｃの施工については後
述する）の内枠３を押圧した状態で内枠３内に
固定し、内枠３とコンクリートライニングＲの
間に摩擦力を発生させ、内枠３とコンクリート
ライニングＲとの間に働く全体抵抗力（付着力
とスパイクによる剪断抵抗力と摩擦力）を増大
させることにより、反力伝達部材８により伝達
されるジヤツキ反力を支持するようにしてい
る。

(iv) 前記（）から（）の工程を繰り返すこと
により、トンネル掘進方向に環状体を数個（本
実施例においては４個）連設する。その際、シ
ールド機１を一定距離推進させる毎に、それに
追従させて反力伝達部材８と反力受台車７をト
ンネル掘進方向に移動させて、シールドジヤツ
キ２の端部に当接させ、シールド機１を推進さ
せる場合には、反力台車７を固結したコンクリ
ートライニングＲの内枠３に固定するようにす
る。

なお、連設した環状体は、互いに隣接する内
枠３同士を固定する。

(v) つぎに、最後に組み立てた環状体の内枠３
に、妻枠５を取り付けることにより、内枠３と
外枠４との間にコンクリートを打設可能とする
円筒状の密閉空間部を形成する。

ここでコンクリート打設区間ａが完成する。
このコンクリート打設区間ａにおいて、地盤Ｅ
から受ける土水圧に対しては、荷重が外枠４か
ら連結部材等を介して内枠３に伝達され、この
内枠３によつて受け持つようになつている。

(vi) つぎに、前記の（）〜（）の工程を繰り
返してコンクリート打設区間ａの前方（紙面に
対して左側）に、さらに、一個分の環状体を設
置した後、コンクリート打設区間ａの内枠３と
外枠４との間にコンクリート打設機６により、
コンクリートを打設してコンクリートライニン
グＲを施す。型枠内へのコンクリートの充填
は、内枠３の注入孔（図示せず）から行う。

したがつて、外枠４は永久的に覆工材として
コンクリートに埋設されるとともに妻枠５も埋
殺しとなる。この妻枠５に固定されたＴ型の止
水板５ａは、止水効果を高めるとともにコンク
リート打継面の荷重の伝達をも行う。

(vii) さらに、前記（）〜（）の工程を順次繰
り返すことにより、掘削した穴に覆工を行う。
このようにして、順次覆工が行なわれるに従
い、コンクリート打設区間ａの後方（紙面に対
して右側）にはコンクリートが硬化していない
状態の未固結コンクリート区間ｂが、さらに、
その後方にはコンクリートが完全に硬化した状
態の固結コンクリート区間ｃが逐次完成してい
く。固結コンクリート区間ｃには、外枠４と掘
削した穴の壁面との間に、裏込めグラウトＧを
注入する。裏込めグラウトＧは、掘進方向に一
つ置きに設けられた裏込めグラウト注入孔（図
示せず）と連通する内枠３の注入孔から行う。

この固結コンクリート区間ｃにおいては、コ
ンクリートライニングＲの強度発現により、コ
ンクリートライニングＲが、地盤Ｅから受ける
長期的な諸荷重を受け持つとともに、シールド
機１を推進させる際のジヤツキ反力を内枠３と
コンクリートライニングＲとの間に働く全体抵
抗力（付着力とスパイクによる剪断抵抗力と摩
擦力の合計）により支持するようになつてい
る。一方、前記未固結コンクリート区間ｂにお
いては、地盤Ｅから受ける長期的な諸荷重を受
け持つだけであり、内枠３にジヤツキ反力が作
用することがないため、内枠３とコンクリート
ライニングＲとの間には剪断抵抗力や摩擦力が
発生することがない。

(viii) そして、未固結コンクリート区間ｂのコンク
リートが硬化して固結コンクリート区間ｃへと
変化するに伴つて、反力伝達部材８及び反力受
台車７をトンネル掘進方向に移動させてシール
ド機１のジヤツキ反力を受けるとともに、内枠
３，３，……とコンクリートライニングＲとの
間にシールド機１のジヤツキ反力を支持できる
全体抵抗力を発生し得る長さの内枠３，３，…
…を残して、固結コンクリート区間ｃの後方の
内枠３をエレクタ（図示せず）を用い、最後部
から逐次解体していく。そして、解体した内枠
３はシールド機１の後部において、新たに組み
立てる環状体の内枠として転用する。

なお、前記反力台車７のみによつてコンクリ
ートライニングＲと内枠３，３，……とに働く
全体抵抗力がシールド機１のジヤツキ反力を支
持するのに十分でない場合には、反力台車７を
２台、３台、……と増やすようにするようにし
てもよい。

したがつて、前記ノン・セグメント・シール
ド工法においては、一次覆工において、コンク
リートライニングＲを施してトンネルを完成さ
せ、そのコンクリートライニングＲによつて土
水圧等の長期荷重やジヤツキ推力等の短期荷重
を受け持つものであるので、コンクリート内に
埋設される外枠４は安価なもとなり、覆工材と
しての高価なセグメントを不要とするととも
に、二次覆工としてのコンクリートライニング
をも不要とする。

さらに、本発明においては、シールドジヤツキ
２のジヤツキ反力を内枠３，３，……の内部に設
けた反力台車７と反力伝達部材８を用いて支持し
ながらシールド機１を掘進させるようにしたもの
であるので、未固結コンクリート区間ｂのコンク
リートライニングＲと内枠３，３，……とが摺動
することもなく、未固結コンクリート区間ｂのコ
ンクリートライニングＲが変形する等の悪影響を
与えることがない。また、固結コンクリート区間
ｃに設けた反力台車７によつて内枠３，３，……
とコンクリートライニングＲとの間に発生する全
体抵抗力を増大させるようにしたものであるの
で、固結コンクリート区間ｃに設置しておく内型
枠３の数を減らすことができ、シールド機１のテ
ール部から固結コンクリート区間ｂに設置された
内型枠の最後部までの距離が短くなり、内型枠を
新たに掘削した坑の壁面に転用する際に、シール
ド機１のテール部まで搬送するための設備を縮小
でき、また、内枠３を脱型することを考慮して、
内枠３に剥離剤を使用した場合にもコンクリート
とに間に所定の全体抵抗力を発生させることがで
き、所定のジヤツキ反力を得ることが出来る。

なお、前記コンクリートライニングＲは、その
内部に鉄筋を配して鉄筋コンクリートとし、耐力
増強を図ることは任意である。

「発明の効果」 以上説明したように本発明は、ノン・セグメン
ト・シールド工法において、シールド機を推進さ
せる際にはジヤツキ反力を反力伝達部材を介して
反力台車に伝達して受け、シールド機を掘進させ
た後には前記反力伝達部材と反力台車をトンネル
掘進方向へ移動させて反力伝達部材の一端部をシ
ールドジヤツキに当接させるようにしたものであ
るので、未固結のコンクリートライニング部分に
設置された内型枠にジヤツキ反力が作用すること
がなく、内型枠とコンクリートライニングとが摺
動することがなく、コンクリートライニングが変
形する等の悪影響を及ぼすことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、本発明の一実施例を示
すもので、第１図は本発明のノン・セグメント・
シールド工法におけるシールド機のジヤツキ反力
の伝達方法の概要を示すトンネルの側断面図、第
２図は本発明に用いる反力伝達部材の斜視図、第
３図は本発明に用いる反力台車の断面図、第４図
は反力伝達部材と反力台車の駆動手段を示す部分
拡大図である。 Ｅ……地盤、Ｒ……コンクリートライニング、
ｂ……未固結コンクリート区間、ｃ……固結コン
クリート区間、１……シールド機、２……シール
ドジヤツキ、３……内枠（内型枠）、４……外枠
（外型枠）、７……反力支持部（反力台車）、８…
…反力伝達部材、１２，１５……駆動機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シールド機の後部に形成された坑の壁面に沿
   つて、複数に分割された所定幅を有する内型枠と
   外型枠を連結部材で一体化しつつ筒状に組み立
   て、次いで、前記内型枠と外型枠との間にコンク
   リートを打設してコンクリートライニングを施
   し、このコンクリートライニングが固化した部分
   が所定の長さに達した際、このコンクリートライ
   ニングの内側に連設された内型枠のうち後方の内
   型枠を外型枠から分離させて解体した後、新たに
   掘削した壁面に組み立てる内型枠として転用しな
   がら地中にトンネルを建設するノン・セグメン
   ト・シールド工法におけるシールド機のジヤツキ
   反力の伝達方法であつて、前記内型枠の内側に一
   端部がシールド機のシールドジヤツキと当接する
   とともに、他端部がジヤツキ反力を支持する反力
   支持部に当接する反力伝達部材をトンネルの掘進
   方向に移動自在に設け、前記シールド機を推進さ
   せる際にはジヤツキ反力を前記反力伝達部材を介
   して固化したコンクリートライニング部分に固定
   した反力支持部に伝達して受け、シールド機を掘
   進させた後には前記反力伝達部材と反力支持部を
   トンネル掘進方向へ移動させて反力伝達部材の一
   端部をシールドジヤツキに当接させることを特徴
   とするシールド機のジヤツキ反力の伝達方法。