JPH0562199B2 - - 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、そのジヤツキ
反力により未固結コンクリートライニングの部分
に変形を生じさせる等の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、シー
ルド機の周方向に複数個配設されたシールドジヤ
ツキと対応する位置に設けられるとともに、内型
枠と外型枠との間にトンネル掘進方向に継ぎ足さ
れるシースに被覆された反力伝達棒を、その内の
最初に設置される反力伝達棒が発進立坑に設けた
反力壁に当接された状態で設置していき、次い
で、前記コンクリートライニングが固化した部分
においては前記シース内にモルタルを充填するこ
とにより反力伝達棒をシース内に固定した後、前
記反力伝達棒にジヤツキ反力を取つてシールド機
を推進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６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
り、第２図は覆工される坑の壁面部分の拡大図、
第３図はその断面図である。

まず、第１図ないし第３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はコンクリ
ート打設機、６は型枠の組立用エレクタ、７は型
枠の解体用エレクタである。また、内枠３と外枠
４とによつて形成される空間にはシース８内に充
填された反力伝達棒９が設けられている。反力伝
達棒９は丸鋼によつて製作され、シールド機１の
シールドジヤツキ２と対応する位置に内枠３及び
外枠４の周方向に所定間隔毎に配設されるように
なつており、内枠３と外枠４を組み立てることに
より、逐次トンネル掘進方向に継ぎ足されるよう
になつている。

また、Ｔはトンネルの掘進方向に連設される内
枠３，３の接続部に所定間隔置きに固定される妻
枠であり、この妻枠Ｔは内枠３と外枠４との間に
形成される円筒状の空間を、コンクリート打設を
可能とするために掘進方向に所定間隔毎に分割す
るためのものである。さらに、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り、固結
コンクリート区間ｃの壁面には前記シース８内へ
モルタルを注入するための注入機１０，１０が設
けられている。

つぎに、第４図は内枠３と外枠４の周方向の断
面図であり、第５図は第４図の−線視図、第
６図はこの実施例に用いる内枠３の斜視図であ
る。これらの図において、符号１１，１１ａは内
枠３と外枠４とを固定するための連結部材である
シーボルト及びナツト、１２は丸鋼をコ字状に形
成したスペーサである。これらシーボルト１１と
スペーサ１２は一端部が外枠４の内側面に固定さ
れており、内枠３と外枠４との間にコンクリート
打設用の空間部を形成するするとともに、外枠４
に作用する土水圧Ｗを内枠３に伝達するようにさ
れている。また、前記空間部にはシース８とその
内部に装填された反力伝達棒９が配設されてい
る。なお、シース８は外枠４の内周面に固定して
おくようにしてもよい。

内枠３は、外枠４とともに、掘削された穴の壁
面に沿つて環状に組立て得るように、周方向およ
びトンネル掘進方向に所定の長さに分割されてお
り、所定の外形と曲面を有する内枠本体１３と、
その外周に固定された掘進方向の接続用の主げた
１４と周方向の接続用の継手板１５と、周方向に
平行に設けられた縦リブ１６と、補強リブ１７
と、つり手金具１８とから構成されている。ま
た、この内枠３の所定箇所には、本巻コンクリー
ト及び裏込グラウト用の注入孔１９が形成されて
おり、この注入孔１９は、外枠４の所定箇所に設
けられた裏込グラウト用の注入孔２０と連通する
ように構成されている。裏込グラウト用の注入孔
２０は全ての外枠４に設ける必要はなく、掘進方
向に連設される外枠４の一つおきにあればよい。

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、第４図に示すように、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、シーボルト１１を内枠３のボルト穴
に挿入し、その先端部にナツト１１ａを螺着さ
せることにより、内枠３と外枠４とを一体化す
る。その際、内枠３と外枠４との空間部の所定
の位置（シールドジヤツキ２と対応する位置）
にはシース８に装填された反力伝達棒９を単数
又は複数配設しておく。

(ii) つぎに、第１図に示すように、一体となつた
内枠３・外枠４をエレクタ６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１５，１５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
を単数又は複数の反力伝達棒９に当接させると
ともに、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。

そうすることにより、ジヤツキ反力は後方の
反力伝達棒９に逐次伝達されて固結コンクリー
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）の反力伝達棒９に伝達され、
その部分において、ジヤツキ反力を支持するよ
うにしている。

(iv) 前記（）〜（）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。

なお、連設した環状体は、互いに隣接する内
枠３の主げた１４，１４をボルト・ナツトで締
め付けることにより、互いに固定する。

(v) つぎに、最後に組み立てた環状体の内枠３
に、妻枠Ｔ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Ｗに対しては、荷重が外枠４
からシーボルト１１やスペーサ１２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５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１９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Ｔも埋
殺しとなる。

(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では、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２０と
連通する内枠３の注入孔１９から行う。さら
に、固結コンクリート区間ｃにおいては、反力
伝達棒９が装填されたシース８の内部に注入機
１０，１０，……によりモルタルを注入する。

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、反力伝達
棒９からシース８内に注入されたモルタルの付
着力を介してコンクリートライニングに伝達さ
れるジヤツキ反力を受け持つようになつてい
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
持つだけである。即ち、シース８内にはモルタ
ルが注入されていないため反力伝達棒９はシー
ス８内の隙間でシース８を拘束することなく自
由に移動することができ、ジヤツキ反力がコン
クリートライニングＲに悪影響を与えることが
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
変化するに従つて、固結コンクリート区間ｃの
後方の内枠３をエレクタ７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、反力伝達棒９により伝達されるジヤツ
キ反力は、固結コンクリート区間ｃにおけるコ
ンクリートライニングＲと反力伝達棒９との付
着力に依存するとともに、シールド機１を所定
深度の地中に設置する際に用いる発進立坑に反
力壁（図示せず）を設け、それに反力伝達棒９
の他端部を当接させてまかなうようにしてもよ
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、内型枠３と外型枠
４とを筒状に組み立てる際に、内型枠３と外型枠
４との間に反力伝達棒９をトンネル掘進方向に継
ぎ足して設置していき、前記反力伝達棒９にジヤ
ツキ反力を取つてシールド機１を推進させるよう
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、ジヤツキ反力が、従来のように内型枠と
コンクリートライニングＲとの間に働く付着力に
依存しないため、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、シールド機の周
方向に複数個配設されたシールドジヤツキと対応
する位置に設けられるとともに、内型枠と外型枠
との間にトンネル掘進方向に継ぎ足されるシース
に被覆された反力伝達棒を、その内の最初に設置
される反力伝達棒が発進立坑に設けた反力壁に当
接された状態で設置していき、次いで、前記コン
クリートライニングが固化した部分においては前
記シース内にモルタルを充填することにより反力
伝達棒をシース内に固定した後、前記反力伝達棒
にジヤツキ反力を取つてシールド機を推進させる
ようにしたものであるので、ジヤツキ反力は反力
伝達棒を伝つて固結したコンクリートライニング
部分において反力伝達棒とコンクリートの間の付
着力及び発進立坑に設置した反力壁に支持される
ことになり、未固結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６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図は覆工される坑の壁面部分の拡大図、第３図
は第１図の−線視図であり坑の壁面部分の横
断面図、第４図は連結された内枠と外枠の側断面
図、第５図は第４図の−線視図、第６図は内
枠の一例を示す斜視図である。 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）、８……シース、９……反力伝達棒、１
０……注入機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 地盤中に掘削された発進立坑からシールド機
   を所定深度の地盤中に設置した後、シールド機で
   地盤中を掘進し、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
   した後には、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、前記内型枠と外型枠とを筒状に組み立
   てる際に、前記シールド機の周方向に複数個配設
   されたシールドジヤツキと対応する位置に設けら
   れるとともに、内型枠と外型枠との間にトンネル
   掘進方向に継ぎ足されるシースに被覆された反力
   伝達棒を、その内の最初に設置される反力伝達棒
   が前記発進立坑に設けた反力壁に当接された状態
   で設置していき、次いで、前記コンクリートライ
   ニングが固化した部分においては前記シース内に
   モルタルを充填することにより反力伝達棒をシー
   ス内に固定した後、前記反力伝達棒にジヤツキ反
   力を取つてシールド機を推進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。