JPH08158796A - トンネルの覆工部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 筒状織物の端末を折返し、折返し部の外側か
ら筒状織物にその筒状織物とほゞ同径の短尺筒状織物を
嵌合して両端が閉塞された袋体８を形成し、袋体８をセ
グメント７の外側に配置し、袋体８内に通じる注入口９
からセメントシルクまたはモルタルを注入し袋体を膨脹
させて地山５に圧接させる。 【効果】 軟弱地盤においても、覆工を地山に対して強
固に固定することができ、またシールド機本体を前進せ
しめる際の反力も、後方の覆工により確実に支持するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシールド工法などにより
トンネルを形成する場合における、トンネル内面の覆工
部材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から地中にトンネルを形成する方法
として、シールド工法が広く知られている。

【０００３】シールド工法は、図１に示すようにシール
ド機本体１を推進用ジャッキ２で地山内に押込み、然る
後シールド機のテール部の内側において、複数の覆工用
セグメント３を組立て、その覆工用セグメント３と地山
５との間の余掘り空間４にコンクリートなどの裏込め材
で充填するのが一般的である。

【０００４】覆工用セグメント３は図２に示すように、
トンネルの底部、両側部及び天井近くを構成する多数
（図２においては６個）のＡ型３a と、天井の両側を構
成する２個のＢ型３b と、天井の頂部を構成するＣ型３
c とよりなっており、シールド機本体１の後部でこれら
の覆工用セグメント３を自動的に組立てて、略円筒形の
トンネルを形成するのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの方法
では、地盤が軟弱である場合には、覆工用セグメント３
を組立てた後裏込め材が硬化するまでの間に地盤に緩み
が生じ易い。またシールド機本体１を推進させるための
反力は、後方の覆工用セグメント３が支持するのである
が、その覆工用セグメント３の周囲の地山５が緩んでい
ると、シールド機本体１の反力を支持することが困難で
ある。

【０００６】また覆工用セグメント３の外側に筒状の袋
を取付け、当該袋内に裏込め材を充填して膨脹させ、地
山５の緩みを防止しつつ、余掘り空間４を充填する方法
も考えられる。

【０００７】しかしながら一般にシールド工法において
は、複数の覆工用セグメント３の移動・組立て・設置な
どの作業が自動的に行われるので、かかる自動化の工程
中に、覆工用セグメント３の外側に沿ってリング状の袋
を設置する工程を付加することは困難である。

【０００８】また個々の覆工用セグメント３の外側に、
予め分割された袋を個別に取付けておくことにより、自
動化工程に組込むことも考えられるが、個々の袋の端末
部が、覆工用セグメント３を組立てる障害とならず、且
つ裏込め材を圧入したときにその圧力に耐えつつ、隣接
する袋同士が突合わされ、覆工用セグメント３と地山５
との間が全体に亙って裏込めされることが必要である。

【０００９】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、覆工用セグメント３の外側に個別に袋体を取付
け、覆工用セグメント３を地山５に対して強固に固定す
ることのできる覆工部材を提供することを目的とするも
のである。

【００１０】

【課題を解決する手段】而して本発明は、筒状織物の端
末を折返し、当該折返し部の外側から筒状織物にその筒
状織物とほゞ同径の短尺筒状織物を嵌合して両端が閉塞
された袋体を形成し、当該袋体をセグメントの外側に配
置し、当該袋体内に通じる注入口を形成したことを特徴
とするものである。

【００１１】本発明においては、前記筒状織物内に両端
を閉塞した気密性チューブを挿通し、前記注入口が気密
性チューブ内に通じていることが好ましい。

【００１２】また本発明においては、前記短尺筒状織物
が筒状織物の本体部分及び折返し部に対して接着されて
いることが好ましい。

【００１３】さらに本発明においては、前記袋体におけ
る折返し部の内側に、筒状織物の折畳み幅にほゞ等しい
幅の可撓性板体が挿入されていることが好ましい。

【００１４】また前記筒状織物における折返すべき端末
部は、筒状織物の本体部分より小径であることが好まし
い。

【００１５】以下本発明を図面に従って説明する。図３
は本発明の覆工部材６を示すものであって、７はセグメ
ントである。

【００１６】当該セグメント７は、図２に示す覆工用セ
グメント３と同様に、複数のセグメント７を組合わせて
断面略円形のトンネルの内張りを形成するように、略円
弧状に彎曲せしめられている。

【００１７】この図面においては、セグメント７は略円
筒面の一部を形成する基板７a と、当該基板７a におけ
る彎曲の内側及び外側に、彎曲方向に沿って張出した複
数の補強板７b,７c とよりなっているが、このセグメン
ト７は図３に示される構造のものに限られるものではな
く、一般に覆工用セグメント３として使用されるものを
そのまま使用することができる。

【００１８】そして８は当該セグメント７における補強
板７c 間の、基板７a の彎曲の外側に沿って取付けられ
た袋体であって、基板７a を貫通して袋体８内に通じる
注入口９が形成されている。

【００１９】図４は本発明における袋体８の一端部を示
すものであって、１０は筒状織物である。当該筒状織物
１０は、セグメント７と地山５との最大間隔よりも大き
い径を有し、覆工部材６を組立てた状態で袋体８を膨ま
せたとき、当該袋体８がセグメント７及び地山５に圧接
し得るものとするべきである。

【００２０】そしてその筒状織物１０の両端部は、当該
筒状織物１０を扁平に折畳んだ状態において、本体部分
１１に折重ねるように一方に折返し、折返し部１２が形
成されている。

【００２１】また１３は、前記筒状織物１０とほゞ同径
で同程度の強度を有する短尺筒状織物であって、前記折
返し部１２及び当該折返し部１２に重なった本体部分１
１を纏めて、その外側に短尺筒状織物１３が嵌合されて
いる。またこの短尺筒状織物１３は、折返し部１２及び
本体部分１１に対して、数箇所点接着するなどして、ず
れないように軽く固定しておくのが好ましい。

【００２２】また筒状織物１０の本体部分１１の内側に
は、両端を閉塞したゴムなどの柔軟な気密性チューブ１
４が挿入されている。そして前記注入口９は、筒状織物
１０を貫通して気密性チューブ１４に接続されている。

【００２３】

【作用】本発明においては、袋体８を扁平に折畳んだ状
態でセグメント７の外側に取付ける。セグメント７が図
３に示すように彎曲の外側に補強板７c を有する場合に
は、袋体８をさらに小さく折畳んで、補強板７c の外縁
より突出しないように収容した状態としておくのが好ま
しい。

【００２４】而してシールド工法などにおいて、図１に
示すようにシールド機本体１が前進して掘削を進めた
後、シールド機のテール部において本発明の複数の覆工
部材６を組立てて覆工を形成する。

【００２５】このとき覆工部材６は、セグメント７の外
側に袋体８を取付けたものであるから、従来の工法にお
ける覆工用セグメント３と全く同様に取扱うことがで
き、自動的な覆工の組立て工程に組込むことができる。

【００２６】そして覆工部材６を組立てた後、前記注入
口９から袋体８内の気密性チューブ１４内にコンクリー
トなどの裏込め材を圧入する。この裏込め材の圧力によ
って袋体８は膨み、図３に示すように袋体８はセグメン
ト７及び地山５に強く圧接され、余掘り空間４を埋め
る。

【００２７】このとき図４（ｂ）に示すように、袋体８
の端末部においては、筒状織物１０の本体部分１１が膨
むことにより、折返し部１２が本体部分１１と短尺筒状
織物１３との間に強く挟圧され、抜けることはない。

【００２８】また短尺筒状織物１３と本体部分１１及び
折返し部１２とを、接着するなどして軽く固定しておく
ことにより、折返し部１２は本体部分１１及び短尺筒状
織物１３に対してより強く固定され、抜けることがな
い。

【００２９】また袋体８が膨むと、当該袋体８の端末は
図４（ｂ）に示されるように、略半球状に膨むこととな
り、図３（ｂ）に示すように隣接する覆工部材６の袋体
８の端末同士が互いに突合わされて圧接する。従って袋
体８の端末同士が互いに補強し合って袋体８の耐圧力を
高めると共に、覆工をシールして地山５からトンネル内
への地下水の侵入を阻止する。

【００３０】

【発明の効果】従って本発明によれば、裏込め材は袋体
８内に充填され、当該袋体８がセグメント７及び地山５
に圧接して覆工部材６を地山５に対して固定するので、
地山５が軟弱であっても、裏込め材がその軟弱な岩盤の
中に侵入して岩盤を緩めることがない。

【００３１】従って軟弱地盤であっても覆工を地山５に
対して強固に固定することができ、またシールド機本体
１を推進させる反力も、組立てられた覆工部材６を介し
て地山５でしっかりと支持することができるのである。

【００３２】また本発明における袋体８は、構造が簡単
で内部の裏込め材の圧力に耐えることができると共に、
袋体８が膨んだときに端末部が半球状に形成されるの
で、隣接する袋体８の端末の構造が互いに邪魔をし合う
ようなことがなく、互いに突合わされて有効にシールで
きる。

【００３３】なお以上の説明においては、本発明をシー
ルド工法における覆工部材として説明しているが、本発
明はシールド工法用のものに限られるものではなく、他
の工法、例えばアーチ型支保工を用いるトンネルの形成
についても適用することができる。この場合には、複数
に分割された鋼性支保を本発明におけるセグメント７と
し、その外側に袋体８を配置することにより、本発明の
覆工部材６とすることができる。

【００３４】

【実施例】図５は本発明の実施例を示すものである。こ
の実施例においては、筒状織物１０の折返し部１２の内
側に、その筒状織物１０の折畳み幅にほゞ等しい幅の、
金属又はプラスチックなどの可撓性を有する材料よりな
る可撓性板体１５が挿入されている。

【００３５】この実施例においては、折返し部１２に可
撓性板体１５が挿入されているので、短尺筒状織物１３
の内側で折返し部１２の形状が乱れることがなく、袋体
８の端末部の形状が整う。

【００３６】また気密性チューブ１４内に裏込め材を圧
入したとき、可撓性板体１５が周方向に撓んで彎曲する
ことにより袋体８が膨むことができると共に、可撓性板
体１５が周方向に彎曲した状態では軸方向に撓むことが
できないため、可撓性板体１５を挿入した部分は袋体８
の端末の半球状部分を形成することができないので、折
返し部１２が短尺筒状織物１３から抜けることがない。

【００３７】また図６は本発明の他の実施例を示すもの
である。この実施例においては、筒状織物１０の端末部
に、本体部分１１よりも小径の小径部１６が形成されて
おり、当該小径部１６を折返して折返し部１２が形成さ
れている。

【００３８】この実施例においては、裏込め材により袋
体８が膨んだとき、袋体８の端末が略半球状の形状を採
り易く、隣接する袋体８同士の突合わせによるシール効
果が高くなり、また筒状織物１０の耐圧性も高くなる。

【００３９】なおこれまでの説明では、筒状織物１０内
に気密性チューブ１４が挿通されて袋体８が形成されて
いるが、裏込め材として適当なセメントミルクやモルタ
ルを使用した場合には、気密性チューブ１４を使用しな
いことができる。この場合には、筒状織物１０から裏込
め材中の水のみが滲出し、袋体８を高濃度の裏込め材で
膨ませることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 シールド工法を実施する状態を示す概念図

【図２】 シールド工法における覆工用セグメントの組
立状態を示す概念図

【図３】 本発明の覆工部材を示すものであって、
（ａ）は横断面図を示し、（ｂ）は中央縦断面図を示
す。

【図４】 本発明における袋体の端末部を示す中央縦断
面図であって、（ａ）は折畳んだ状態であり、（ｂ）は
膨んだ状態を示す。

【図５】 本発明の実施例における袋体の端末部を示す
ものであって、（ａ）は折畳んだ状態の中央縦断面図で
あり、（ｂ）は膨まされた状態の横断面図である。

【図６】 本発明の他の実施例を示すものであって、
（ａ）は筒状織物の端末部を示す側面図であり、（ｂ）
は袋体の端末部の側面図である。

【符号の説明】

６ 覆工部材 ７ セグメント ８ 袋体 ９ 注入口 １０ 筒状織物 １１ 本体部分 １２ 折返し部 １３ 短尺筒状織物 １４ 気密性チューブ １５ 可撓性板体 １６ 小径部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状織物（１０）の端末を折返し、当該
   折返し部（１２）の外側から筒状織物（１０）にその筒
   状織物（１０）とほゞ同径の短尺筒状織物（１３）を嵌
   合して両端が閉塞された袋体（８）を形成し、当該袋体
   （８）をセグメント（７）の外側に配置し、当該袋体
   （８）内に通じる注入口（９）を形成したことを特徴と
   する、トンネルの覆工部材
2. 【請求項２】 前記筒状織物（１０）内に両端を閉塞し
   た気密性チューブ（１４）を挿通し、前記注入口（９）
   が気密性チューブ（１４）内に通じていることを特徴と
   する、請求項１に記載のトンネルの覆工部材
3. 【請求項３】 前記短尺筒状織物（１３）が、筒状織物
   （１０）の本体部分（１１）及び折返し部（１２）に対
   して接着されていることを特徴とする、請求項１又は２
   に記載のトンネルの覆工部材
4. 【請求項４】 前記袋体（８）における折返し部（１
   ２）の内側に、筒状織物（１０）の折畳み幅にほゞ等し
   い幅の可撓性板体（１５）が挿入されていることを特徴
   とする、請求項１、２又は３に記載のトンネルの覆工部
   材
5. 【請求項５】 前記筒状織物（１０）における折返すべ
   き端末部が、筒状織物（１０）の本体部分（１１）より
   小径であることを特徴とする、請求項１、２、３又は４
   に記載のトンネルの覆工部材