JPH068599B2 - 現場打ちライニングシールド工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は現場打ちライニングシールド工法に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、シールド工法により地中に形成された横抗の坑壁
は、シールド掘進機のテールプレート内でセグメントを
組み立てることによって行われていた。

しかしながら、このような方法においては、セグメント
が高価であること、テールボイドを充填するために裏込
め注入が必要となること、大口径や大深度のシールドト
ンネルにおいては、セグメントの重量が大きくなって組
立て作業効率が低下すること等の問題点を有していた。

そこで、最近では、テールプレート内でリング状に内型
枠を組み立てるとともに、妻型枠としてのプレスリング
によって覆工空間を形成し、その内部にフレッシュコン
クリートを打設して坑壁を覆工する現場打ちライニング
シールド工法が種々提案されている。

（発明が解決しようとする課題） 上述の現場打ちライニグシールド工法においては、補強
部材（鉄筋、型鋼など）の組立て作業、内型枠の組立て
作業、コンクリートの打設作業等がテールプレート付近
で集中することになるので、作業効率が低下するという
問題があった。

また、シールド掘進機の推進反力を内型枠に負担させる
場合には、十分な大きさの推進反力を得ようとすると、
内型枠の存置期間が長くなり、内型枠の組立て・解体・
運搬という作業のサイクルタイムが長くなることから、
工期の長期化と工費の増加につながる恐れがあった。特
に、トンネル線形が曲線である場合には、必然的に推進
反力がトンネル横断面内で不均衡となって、部分的に大
きな推進反力を負担せざるを得なくなるので、内型枠に
過度の応力・変形が生じるという問題があった。

（問題を解決するための手段） 以上の問題点を解決するための本発明の要旨は、シール
ド掘進機のテールプレートと、リング状に組み立てられ
た内型枠と、プレスリングとで囲まれた覆工予定空間に
フレッシュコンクリートを打設してトンネル坑壁を覆工
する現場打ちライニングシールド工法において、円周方
向及びトンネル軸方向に配設する鉄筋をスペーサ及び固
定治具により型枠ピースに予め一体化しておき、該型枠
ピースを前記テールプレート内でリング状に組み立てて
前記内型枠を形成するとともに、前記円周方向及びトン
ネル軸方向の鉄筋をそれぞれ連結し、かつ、トンネル軸
方向の鉄筋を前記プレスリングに設けた貫通孔より切羽
側に突出させた状態で、前記覆工予定空間にフレッシュ
コンクリートを打設して前記プレスリングで押圧した
後、前記内型枠を推進反力として掘進することに存し、
トンネル線形に応じたテーパー部を有する型枠ピースを
組み立てて内型枠を形成することにより曲線部の掘進を
行うことに存する。

（作用） 円周方向及びトンネル軸方向に配設する鉄筋をスペーサ
及び固定治具により型枠ピースに予め一体化しておくこ
とにより、テールプレート内での作業を簡略化すること
ができる。

また、内型枠組立て時には円周方向及びトンネル軸方向
の鉄筋をそれぞれ連結することにより、構造体としての
トンネル覆工の強度・品質を確保することができる。

そして、トンネル軸方向の鉄筋をプレスリングに設けた
貫通孔より切羽側に突出させた状態で、覆工予定空間に
フレッシュコンクリートを打設して、その打設コンクリ
ートをプレスリングで押圧することにより、次段階の施
工において、切羽側へ突出させたトンネル軸方向の鉄筋
を、次段階の型枠ピースに予め一体化されて組み立てら
れるトンネル軸方向の鉄筋と連結させることができると
ともに、打設コンクリートが脱水されて早期強度の発現
が可能となり、テールボイドへの充填が確実におこなわ
れる。

さらに、円周方向及びトンネル軸方向に配設される鉄筋
と予め一体化した型枠ピースを組み立てて内型枠を構成
し、その内型枠を推進反力として掘進することにより、
内型枠と鉄筋と覆工コンクリートとが一体化されるの
で、内型枠の移動に対する拘束力が大きくなり、大きな
推進反力を得ることができる。

特に、トンネル線形が曲線である場合には、曲線形状に
応じたテーパー部を有する型枠ピースを用いて内型枠を
形成することにより、トンネル横断面内で推進反力が不
均衡となっても、十分な大きさの推進反力を得ることが
できるので、曲線施工も安全かつ確実に行うことができ
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について、施工手順に基づいて
説明する。

覆工予定空間の１スパン分の掘削が終了すると、シール
ド掘進機１を停止させ、シールドジッッキ８及びプレス
リング１３を固設した加圧ジャッキ１７を切羽側の所定
位置に引き戻して、テールプレート９内に１スパン分の
覆工予定空間１５を形成する。一方、立坑部分におい
て、円周方向及びトンネル軸方向に配設される鉄筋５、
１１を鉄筋籠の一部として組立て、内型枠６を構成する
ユニットとしての鋼製のピース２に予め一体化させてお
き、このような内型枠ユニットを多数製作しておく。鉄
筋５、１１と型枠ピース２とを一体化する方法として
は、例えば第２図〜第４図に示すように、Ｕ字形又はＪ
字形に加工した幅止め鉄筋をスペーサ３として用いて鉄
筋５、１１を所定位置に組立て、木コン４とナット２１
とを固定治具として型枠ピース２に固定するものであ
る。このとき、スペーサ３は所定の覆工巻厚が得られる
長さとしておく。

そして、このように形成した内型枠ユニットを覆工予定
空間１５の近くに運搬し、エレクタ７を用いて第３図の
ように、リング状の閉合断面を形成するように組立て、
内型枠６とする。このとき、円周方向の鉄筋５は相互に
端部をラップさせて重ね継手１０とし、トンネル軸方向
鉄筋１１は既設の打継目２０から突出している前段階施
工時のトンネル軸方向鉄筋１１と連結させておく。この
場合、型枠ピース２に設けた開閉自在の開口部１２を利
用すると、電気熔接などの作業を容易に行うことができ
る。

次いで、加圧ジャッキ１７を伸張してプレスリング１３
を所定位置にセットする。このとき、プレスリング１３
に設けた貫通孔１４にトンネル軸方向の鉄筋１１を挿通
して、切羽側に突出した状態にしておく（第２図参
照）。このようにすることにより、次段階の施工におい
て、鉄筋１１をトンネル軸方向に連結することができ
る。

その後、シールドジャッキ８を伸張してリング状に組み
立てられた内型枠６の切羽側端面に当接する。

以上の作業手順により、テールプレート９と、内型枠６
と、プレスリング１３及び既設の覆工コンクリート２４
とに囲まれた覆工予定空間１５が形成される。そして、
図示しないコンクリート打設手段により、覆工予定空間
１５へフレッシュコンクリート１６を打設する。

打設されたフレッシュコンクリート１６に対しては、プ
レスリング１３を介して加圧ジャッキ１７により所定圧
力で所定時間の加圧を行い、テールボイド１８にコンク
リートを充填させるとともに、余剰水の脱水による早期
強度の発現を図り、サイクルタイムの短縮を図る。

また、フレッシュコンクリート１６への加圧に併行し
て、あるいは、加圧終了後に、シールドジャッキ８を伸
張して内型枠６に推進反力を負担させながらシールド掘
進機１により次段階の掘進を行う。

本発明は、以上の工程を繰り返してシールドトンネルの
覆工を構築するもので、型枠ピースと鉄筋とを一体化し
た内型枠ユニットを予め製作しておき、これらをテール
プレート内で内型枠として組み立てることにより、作業
の効率化が図れるとともに、補強材としての鉄筋が相互
に連結され、かつ、内型枠に固定されているので、硬化
した覆工コンクリートとの相互作用により、十分大きな
推進反力を得ることができる。

また、トンネル線形が曲線である場合には、例えば第６
図に示すようなテーパー部を有する型枠ピース１９を用
いることにより、上記の直線部と同様に施工することが
できる。

すなわち、テーパー部の傾斜角を曲線の曲率に対応する
ように形成するとともに、プレスリング１３を第５図に
示すように円周方向に複数に分割しておき、かつ、スペ
ーサ３をトンネル設計断面に応じた覆工巻厚（曲率に応
じて左右の覆工曲厚が異なる）となるようにその長さを
調整しておくことにより、円周方向及びトンネル軸方向
の鉄筋５、１１を所定の位置に組み立てることが可能と
なる。したがって、シールドジャッキ８の推進反力が左
右で異なる曲線施工の際にも合理化に対処することが可
能となる。

なお、所定の推進反力を得るためには数スパン分の内型
枠６を残置しておく必要があるが、次段階の施工時に解
体する内型枠２２は、ナット２１を取り外すことにより
覆工コンクリート２４に埋め込まれた鉄筋５、１１から
容易に離脱させることができるようになっている。ま
た、図中２３は型枠継手を示す。

（発明の効果） 本発明は、以上のように構成したので、次にような効果
を有する。

テールプレート内での作業を合理化することができる
ので、トンネル工事全体のサイクルタイムを短縮するこ
とができる。

シールド掘進機の掘進に対して十分な大きさの推進反
力が得られる。

補強材としての鉄筋が円周方向にもトンネル軸方向に
もそれぞれ連結されているので、耐久性の大きな覆工構
造体が得られる。

特に、曲線施工時においても合理的な施工が可能とな
り、覆工の耐久性・品質が確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は現場打ちライニングシールド工法によるトンネ
ル縦断面図、第２図は覆工予定空間における本発明の要
部の概念図、第３図は本発明における要部のトンネル横
断面図、第４図は鉄筋と型枠ピースとを一体化した部分
の要部の断面図、第５図は切羽側からみたプレスリング
正面図、第６図は曲線施工時の内型枠の組立て状態の平
面図を示す。 １ シールド掘進機 ２ 型枠ピース ３ スペーサ ４ 木コン ５ 円周方向の鉄筋 ６ 内型枠 ７ エレクタ ８ シールドジャッキ ９ テールプレート １０ 重ね継手 １１ トンネル軸方向の鉄筋 １２ 開口部 １３ プレスリング １４ 貫通孔 １５ 覆工予定空間 １６ フレッシュコンクリート １７ 加圧ジャッキ １８ テールボイド １９ テーパー部を有する型枠ピース ２０ 打継目 ２１ ナット ２２ 次段階で解体する内型枠 ２３ 内型枠継手部 ２４ 既設覆工コンクリート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シールド掘進機のテールプレートと、リン
   グ状に組み立てられた内型枠と、プレスリングとで囲ま
   れた覆工予定空間にフレッシュコンクリートを打設して
   トンネル坑壁を覆工する現場打ちライニングシールド工
   法において、円周方向及びトンネル軸方向に配設する鉄
   筋をスペーサ及び固定治具により型枠ピースに予め一体
   化しておき、該型枠ピースを前記テールプレート内でリ
   ング状に組み立てて前記内型枠を形成するとともに、前
   記円周方向及びトンネル軸方向の鉄筋をそれぞれ連結
   し、かつ、トンネル軸方向の鉄筋を前記プレスリングに
   設けた貫通孔より切羽側に突出させた状態で、前記覆工
   予定空間にフレッシュコンクリートを打設して前記プレ
   スリングで押圧した後、前記内型枠を推進反力として掘
   進することを特徴とする現場打ちライニングシールド工
   法。
2. 【請求項２】トンネル線形に応じたテーパー部を有する
   型枠ピースを組み立てて内型枠を形成することにより曲
   線部の掘進を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の現場打ちライニングシールド工法。