JPH09328997A - トンネル掘削壁面の覆工方法 - Google Patents
トンネル掘削壁面の覆工方法Info
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- JPH09328997A JPH09328997A JP8170718A JP17071896A JPH09328997A JP H09328997 A JPH09328997 A JP H09328997A JP 8170718 A JP8170718 A JP 8170718A JP 17071896 A JP17071896 A JP 17071896A JP H09328997 A JPH09328997 A JP H09328997A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 トンネル掘削壁面１ａを掘削後直ちに仮支保
し、覆工用モルタルの飛散を生じることなくトンネル掘
削壁面１ａの覆工を行う。 【解決手段】 支持枠１２の幅にほぼ相当する距離Ｌだ
けトンネル１を掘削したら、支持枠１２を掘削壁面１ａ
とほぼ同心位置に移動させ、前記支持枠１２上のプレッ
シャバッグ３1 〜３8 を空気で加圧膨張させて、掘削壁
面１ａ周囲の地山Ｇを仮支保する。次に、プレッシャバ
ッグ３1 ，３2 を排気しながらこのプレッシャバッグ３
1 ，３2 と掘削壁面１ａの間にモルタル２ａ1 を注入す
る。注入後は再びプレッシャバッグ３1 ，３2 を加圧さ
せることによって、モルタル２ａ1を掘削壁面１ａに押
し付ける。他のプレッシャバッグ３3 ，３4 とトンネル
掘削壁面１ａとの間、プレッシャバッグ３5 ，３6 とト
ンネル掘削壁面１ａとの間、及びプレッシャバッグ３
7 ，３8 とトンネル掘削壁面１ａとの間にも、同様の工
程によって順次モルタルを注入する。
し、覆工用モルタルの飛散を生じることなくトンネル掘
削壁面１ａの覆工を行う。 【解決手段】 支持枠１２の幅にほぼ相当する距離Ｌだ
けトンネル１を掘削したら、支持枠１２を掘削壁面１ａ
とほぼ同心位置に移動させ、前記支持枠１２上のプレッ
シャバッグ３1 〜３8 を空気で加圧膨張させて、掘削壁
面１ａ周囲の地山Ｇを仮支保する。次に、プレッシャバ
ッグ３1 ，３2 を排気しながらこのプレッシャバッグ３
1 ，３2 と掘削壁面１ａの間にモルタル２ａ1 を注入す
る。注入後は再びプレッシャバッグ３1 ，３2 を加圧さ
せることによって、モルタル２ａ1を掘削壁面１ａに押
し付ける。他のプレッシャバッグ３3 ，３4 とトンネル
掘削壁面１ａとの間、プレッシャバッグ３5 ，３6 とト
ンネル掘削壁面１ａとの間、及びプレッシャバッグ３
7 ，３8 とトンネル掘削壁面１ａとの間にも、同様の工
程によって順次モルタルを注入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルの掘削に
より生じる地山の緩みを抑制するためのトンネル掘削壁
面の覆工方法に関するものである。
より生じる地山の緩みを抑制するためのトンネル掘削壁
面の覆工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、トンネルの掘削により生じる地山
の緩みを抑制するためのトンネルの覆工方法としては、
例えばモルタル吹き付けによる方法がある。この方法
は、地山の掘削によって形成されたトンネル掘削壁面に
モルタルを吹き付けることによって掘削壁面周囲の地山
を支保し、安定化するものである。
の緩みを抑制するためのトンネルの覆工方法としては、
例えばモルタル吹き付けによる方法がある。この方法
は、地山の掘削によって形成されたトンネル掘削壁面に
モルタルを吹き付けることによって掘削壁面周囲の地山
を支保し、安定化するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
においては、トンネル掘削壁面にモルタルを吹き付ける
際にモルタル粉塵が大量に飛散するので、作業環境が著
しく劣悪になってしまい、多くのモルタルが粉塵となっ
て飛散するため、材料損失が大きいといった問題が指摘
される。また、モルタルの吹き付け前の状態では掘削壁
面が全く支保されていないため、地山の緩みが大きくな
ったり、前記掘削壁面の微小崩落等が発生しやすいとい
った問題もある。
においては、トンネル掘削壁面にモルタルを吹き付ける
際にモルタル粉塵が大量に飛散するので、作業環境が著
しく劣悪になってしまい、多くのモルタルが粉塵となっ
て飛散するため、材料損失が大きいといった問題が指摘
される。また、モルタルの吹き付け前の状態では掘削壁
面が全く支保されていないため、地山の緩みが大きくな
ったり、前記掘削壁面の微小崩落等が発生しやすいとい
った問題もある。
【０００４】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、トンネル
掘削壁面を掘削後直ちに仮支保し、覆工用モルタルの飛
散を生じることなく前記トンネル掘削壁面の覆工を行う
ことにある。
れたもので、その技術的課題とするところは、トンネル
掘削壁面を掘削後直ちに仮支保し、覆工用モルタルの飛
散を生じることなく前記トンネル掘削壁面の覆工を行う
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係るトンネル掘削壁面の覆工方法は、容積可変
のプレッシャバッグを掘削直後のトンネル掘削壁面に沿
って配置し支持枠で固定し、前記プレッシャバッグの内
部空間に加圧流体を導入することによってこのプレッシ
ャバッグを加圧膨張させて前記トンネル掘削壁面に圧接
させ、前記プレッシャバッグの内圧を開放しながらこの
プレッシャバッグと前記トンネル掘削壁面との間にセメ
ント系覆工材を注入し、このセメント系覆工材が固結し
てから前記プレッシャバッグを撤去するものである。こ
の場合、例えば前記プレッシャバッグはトンネル掘削壁
面に沿って複数配置し、セメント系覆工材は互いに隣接
する各プレッシャバッグの間から注入する。
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係るトンネル掘削壁面の覆工方法は、容積可変
のプレッシャバッグを掘削直後のトンネル掘削壁面に沿
って配置し支持枠で固定し、前記プレッシャバッグの内
部空間に加圧流体を導入することによってこのプレッシ
ャバッグを加圧膨張させて前記トンネル掘削壁面に圧接
させ、前記プレッシャバッグの内圧を開放しながらこの
プレッシャバッグと前記トンネル掘削壁面との間にセメ
ント系覆工材を注入し、このセメント系覆工材が固結し
てから前記プレッシャバッグを撤去するものである。こ
の場合、例えば前記プレッシャバッグはトンネル掘削壁
面に沿って複数配置し、セメント系覆工材は互いに隣接
する各プレッシャバッグの間から注入する。
【０００６】なお、ここでいうセメント系覆工材とは、
コンクリート，モルタル等のセメント系の固結材料を総
称するものである。
コンクリート，モルタル等のセメント系の固結材料を総
称するものである。
【０００７】本発明によれば、プレッシャバッグは、加
圧流体の導入により膨張し、掘削直後のトンネル掘削壁
面に圧接することによって、このトンネル掘削壁面に対
する仮支保手段として機能するため、トンネル掘削直後
の地山の緩みや、前記掘削壁面の微小崩落等を有効に抑
制する。また、このプレッシャバッグは、セメント系覆
工材を打設して覆工壁を形成するための型枠として機能
するものであり、しかも前記セメント系覆工材は、プレ
ッシャバッグの内圧を開放しつつトンネル掘削壁面との
間に注入することによって、このトンネル掘削壁面とプ
レッシャバッグとの間を拡張するようにして打設される
ため、吹き付けにより打設する場合のような粉塵の飛散
が生じ得ない。
圧流体の導入により膨張し、掘削直後のトンネル掘削壁
面に圧接することによって、このトンネル掘削壁面に対
する仮支保手段として機能するため、トンネル掘削直後
の地山の緩みや、前記掘削壁面の微小崩落等を有効に抑
制する。また、このプレッシャバッグは、セメント系覆
工材を打設して覆工壁を形成するための型枠として機能
するものであり、しかも前記セメント系覆工材は、プレ
ッシャバッグの内圧を開放しつつトンネル掘削壁面との
間に注入することによって、このトンネル掘削壁面とプ
レッシャバッグとの間を拡張するようにして打設される
ため、吹き付けにより打設する場合のような粉塵の飛散
が生じ得ない。
【０００８】また、プレッシャバッグと前記トンネル掘
削壁面との間にセメント系覆工材を注入した後は、この
セメント系覆工材が固結するまでの間、必要に応じて前
記プレッシャバッグの内部空間を再度加圧流体の導入に
より加圧する。この場合は、セメント系覆工材が固結し
て所要の強度を有する覆工壁となることによる地山の支
保効果が発現されるまでの間、セメント系覆工材をトン
ネル掘削壁面に押さえ付けて地山に対する支保力を与え
ると共に、セメント系覆工材自体が加圧されるのでその
固結強度を高めることができる。
削壁面との間にセメント系覆工材を注入した後は、この
セメント系覆工材が固結するまでの間、必要に応じて前
記プレッシャバッグの内部空間を再度加圧流体の導入に
より加圧する。この場合は、セメント系覆工材が固結し
て所要の強度を有する覆工壁となることによる地山の支
保効果が発現されるまでの間、セメント系覆工材をトン
ネル掘削壁面に押さえ付けて地山に対する支保力を与え
ると共に、セメント系覆工材自体が加圧されるのでその
固結強度を高めることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るトンネル掘削
壁面の覆工方法の最良と思われる一実施形態を、図１乃
至図６を参照しながら説明する。
壁面の覆工方法の最良と思われる一実施形態を、図１乃
至図６を参照しながら説明する。
【００１０】まず図１及び図２は、容積可変の中空体で
あるプレッシャバッグ３によって掘削直後のトンネル掘
削壁面を仮支保している状態を示すものである。すなわ
ち、図中の参照符号１は、地山Ｇを掘削して形成したト
ンネルであり、２はこのトンネル１を覆工してその周囲
の地山Ｇを支保しているモルタル覆工壁、３はトンネル
１の先端部におけるアーチ状の掘削壁面１ａに沿って配
置された複数（この実施形態においては８個）のプレッ
シャバッグ、１０はトンネル１の坑内を走行可能なベー
スマシンである。
あるプレッシャバッグ３によって掘削直後のトンネル掘
削壁面を仮支保している状態を示すものである。すなわ
ち、図中の参照符号１は、地山Ｇを掘削して形成したト
ンネルであり、２はこのトンネル１を覆工してその周囲
の地山Ｇを支保しているモルタル覆工壁、３はトンネル
１の先端部におけるアーチ状の掘削壁面１ａに沿って配
置された複数（この実施形態においては８個）のプレッ
シャバッグ、１０はトンネル１の坑内を走行可能なベー
スマシンである。
【００１１】ベースマシン１０には、外周面がトンネル
１の掘削壁面１ａよりも適宜小径の半円弧状に湾曲した
略弓形の支持枠１２が、俯仰変位可能なアーム１１を介
して設けられている。各プレッシャバッグ３（３1 〜３
8 ）は、例えばエラストマ（ゴム状弾性体）あるいは基
布の埋設により補強されたエラストマ等、可撓性又はゴ
ム状弾性及び所定の引っ張り強度を有する高分子材料で
密封袋状に形成されたものであって、前記支持枠１２の
外周面に、その周方向一列に並んで取り付けられてい
る。また、ベースマシン１０には、エアコンプレッサ等
の空圧源１３と、モルタル圧送装置１４が搭載されてい
る。
１の掘削壁面１ａよりも適宜小径の半円弧状に湾曲した
略弓形の支持枠１２が、俯仰変位可能なアーム１１を介
して設けられている。各プレッシャバッグ３（３1 〜３
8 ）は、例えばエラストマ（ゴム状弾性体）あるいは基
布の埋設により補強されたエラストマ等、可撓性又はゴ
ム状弾性及び所定の引っ張り強度を有する高分子材料で
密封袋状に形成されたものであって、前記支持枠１２の
外周面に、その周方向一列に並んで取り付けられてい
る。また、ベースマシン１０には、エアコンプレッサ等
の空圧源１３と、モルタル圧送装置１４が搭載されてい
る。
【００１２】空圧源１３からは、それぞれ先端が二股に
分岐したエアホース１３１〜１３４が延びており、この
うちエアホース１３１の分岐端部１３１ａ，１３１ｂは
互いに隣接するプレッシャバッグ３1 ，３2 に接続さ
れ、同様に、エアホース１３２の分岐端部１３２ａ，１
３２ｂはプレッシャバッグ３3 ，３4 に、エアホース１
３３の分岐端部１３３ａ，１３３ｂはプレッシャバッグ
３5 ，３6 に、エアホース１３４の分岐端部１３４ａ，
１３４ｂはプレッシャバッグ３7 ，３8 に、それぞれ接
続されている。また、これら各エアホース１３１〜１３
４を介して供給される空気圧は、圧力制御弁等からなる
空圧制御装置１３ａによって、プレッシャバッグ３1 〜
３8 が互いに隣接する２個ずつを１組として独立的に制
御可能となっている。
分岐したエアホース１３１〜１３４が延びており、この
うちエアホース１３１の分岐端部１３１ａ，１３１ｂは
互いに隣接するプレッシャバッグ３1 ，３2 に接続さ
れ、同様に、エアホース１３２の分岐端部１３２ａ，１
３２ｂはプレッシャバッグ３3 ，３4 に、エアホース１
３３の分岐端部１３３ａ，１３３ｂはプレッシャバッグ
３5 ，３6 に、エアホース１３４の分岐端部１３４ａ，
１３４ｂはプレッシャバッグ３7 ，３8 に、それぞれ接
続されている。また、これら各エアホース１３１〜１３
４を介して供給される空気圧は、圧力制御弁等からなる
空圧制御装置１３ａによって、プレッシャバッグ３1 〜
３8 が互いに隣接する２個ずつを１組として独立的に制
御可能となっている。
【００１３】支持枠１２には、互いに隣接するプレッシ
ャバッグ３1 ，３2 間、３3 ，３4間、３5 ，３6 間及
び３5 ，３6 間に臨んで、それぞれ半径方向に貫通した
ノズル挿入孔１２ａ1 〜１２ａ4 が形成されており、こ
の支持枠１２の外縁部には、トンネル１の掘削壁面１ａ
に近接させることによって後述するモルタル２ａの流出
を阻止するためのシールダム部１２ｂが突設されてい
る。また、支持枠１２の外周面側におけるノズル挿入孔
１２ａ1 〜１２ａ4 の開口端部は突起状となっており、
これによって、後述のモルタル注入ノズル１４ｂから供
給されるモルタルがプレッシャバッグ３の外周側へ案内
され、プレッシャバッグ３と支持枠１２との間に侵入し
にくいようになっている。
ャバッグ３1 ，３2 間、３3 ，３4間、３5 ，３6 間及
び３5 ，３6 間に臨んで、それぞれ半径方向に貫通した
ノズル挿入孔１２ａ1 〜１２ａ4 が形成されており、こ
の支持枠１２の外縁部には、トンネル１の掘削壁面１ａ
に近接させることによって後述するモルタル２ａの流出
を阻止するためのシールダム部１２ｂが突設されてい
る。また、支持枠１２の外周面側におけるノズル挿入孔
１２ａ1 〜１２ａ4 の開口端部は突起状となっており、
これによって、後述のモルタル注入ノズル１４ｂから供
給されるモルタルがプレッシャバッグ３の外周側へ案内
され、プレッシャバッグ３と支持枠１２との間に侵入し
にくいようになっている。
【００１４】支持枠１２の内周側には、この支持枠１２
と同心の半円弧状に延びるガイドレール１５が取り付け
られており、モルタル圧送装置１４から導出されたホー
ス１４ａの先端のモルタル注入ノズル１４ｂが、ガイド
レール１５に沿って走行するノズル移動装置１６に取り
付けられている。このノズル移動装置１６は、前記モル
タル注入ノズル１４ｂを半径方向に往復移動させる送り
機構（図示省略）を備えている。
と同心の半円弧状に延びるガイドレール１５が取り付け
られており、モルタル圧送装置１４から導出されたホー
ス１４ａの先端のモルタル注入ノズル１４ｂが、ガイド
レール１５に沿って走行するノズル移動装置１６に取り
付けられている。このノズル移動装置１６は、前記モル
タル注入ノズル１４ｂを半径方向に往復移動させる送り
機構（図示省略）を備えている。
【００１５】上述のように装備されたベースマシン１０
において、空圧源１３及び空圧制御装置１３ａによるプ
レッシャバッグ３（３1 〜３8 ）への加圧空気の給排及
び内圧調整、モルタル圧送装置１４によるモルタル２ａ
の定量注入、ノズル移動装置１６によるモルタル注入ノ
ズル１４ｂの移動動作等は、図示されていない制御装置
を介して自動制御される。
において、空圧源１３及び空圧制御装置１３ａによるプ
レッシャバッグ３（３1 〜３8 ）への加圧空気の給排及
び内圧調整、モルタル圧送装置１４によるモルタル２ａ
の定量注入、ノズル移動装置１６によるモルタル注入ノ
ズル１４ｂの移動動作等は、図示されていない制御装置
を介して自動制御される。
【００１６】すなわちこの実施形態においては、既設の
モルタル覆工壁２の先端位置からベースマシン１０の支
持枠１２の幅にほぼ相当する距離Ｌだけトンネル１の切
羽面１ｂを掘削したら、まずベースマシン１０をトンネ
ル１の先端近傍へ向けて進出させ、このベースマシン１
０のアーム１１の揺動操作によって、支持枠１２を、ト
ンネル１の切羽面１ｂと既設モルタル覆工壁２の先端面
との間の掘削壁面１ａとほぼ同心位置に移動させる。そ
して、空圧源１３を駆動し、エアホース１３１〜１３４
を介して支持枠１２上のプレッシャバッグ３1 〜３8 内
に加圧空気を供給する。これによって、前記各プレッシ
ャバッグ３1 〜３8 は加圧膨張し、前記掘削壁面１ａに
圧接して地山Ｇを仮支保するので、トンネル掘削後の地
山Ｇの緩みや、掘削壁面１ａの微小崩落等が有効に抑制
される。
モルタル覆工壁２の先端位置からベースマシン１０の支
持枠１２の幅にほぼ相当する距離Ｌだけトンネル１の切
羽面１ｂを掘削したら、まずベースマシン１０をトンネ
ル１の先端近傍へ向けて進出させ、このベースマシン１
０のアーム１１の揺動操作によって、支持枠１２を、ト
ンネル１の切羽面１ｂと既設モルタル覆工壁２の先端面
との間の掘削壁面１ａとほぼ同心位置に移動させる。そ
して、空圧源１３を駆動し、エアホース１３１〜１３４
を介して支持枠１２上のプレッシャバッグ３1 〜３8 内
に加圧空気を供給する。これによって、前記各プレッシ
ャバッグ３1 〜３8 は加圧膨張し、前記掘削壁面１ａに
圧接して地山Ｇを仮支保するので、トンネル掘削後の地
山Ｇの緩みや、掘削壁面１ａの微小崩落等が有効に抑制
される。
【００１７】なお、ベースマシン１０の不用意な移動
は、トンネル床面に圧接させた複数のジャッキ１７によ
って阻止される。
は、トンネル床面に圧接させた複数のジャッキ１７によ
って阻止される。
【００１８】次に図３に示すように、ガイドレール１５
上のノズル移動装置１６によって、モルタル注入ノズル
１４ｂをノズル挿入孔１２ａ1 と対応する位置へ移動さ
せ、更にこのモルタル注入ノズル１４ｂを外径方向へ送
り出して前記ノズル挿入孔１２ａ1 に挿入する。そして
前記ノズル挿入孔１２ａ1 の両側のプレッシャバッグ３
1 ，３2 の内圧を、これに接続されたエアホース１３１
を介して空圧制御装置１３ａにより開放すると共に、モ
ルタル圧送装置１４を駆動させる。この時、モルタル注
入ノズル１４ｂが挿入されたノズル挿入孔１２ａ1 の両
側のプレッシャバッグ３1 ，３2 以外のプレッシャバッ
グ３3 〜３8 の内圧は、一定に保持されている。
上のノズル移動装置１６によって、モルタル注入ノズル
１４ｂをノズル挿入孔１２ａ1 と対応する位置へ移動さ
せ、更にこのモルタル注入ノズル１４ｂを外径方向へ送
り出して前記ノズル挿入孔１２ａ1 に挿入する。そして
前記ノズル挿入孔１２ａ1 の両側のプレッシャバッグ３
1 ，３2 の内圧を、これに接続されたエアホース１３１
を介して空圧制御装置１３ａにより開放すると共に、モ
ルタル圧送装置１４を駆動させる。この時、モルタル注
入ノズル１４ｂが挿入されたノズル挿入孔１２ａ1 の両
側のプレッシャバッグ３1 ，３2 以外のプレッシャバッ
グ３3 〜３8 の内圧は、一定に保持されている。
【００１９】モルタル圧送装置１４からは、セメント系
覆工材であるモルタル２ａ1 が圧送され、このモルタル
２ａ1 は、ホース１４ａ及びモルタル注入ノズル１４ｂ
を介して、前記プレッシャバッグ３1 ，３2 の間から、
このプレッシャバッグ３1 ，３2 とトンネル掘削壁面１
ａとの間に注入される。このため、内圧が開放されてい
るプレッシャバッグ３1 ，３2 は、モルタル２ａ1 の注
入に伴って排気しながら支持枠１２側（内周側）へ収縮
して行き、すなわちモルタル２ａ1 は、プレッシャバッ
グ３1 ，３2 とトンネル掘削壁面１ａとの間を強制的に
押し広げるようにして介入されて行く。このため、トン
ネル掘削壁面１ａの凹凸が大きくても、その凹凸形状に
追従して良好な充填状態となり、しかも、従来の吹き付
けの場合のようなモルタル粉塵の飛散が生じないため、
作業環境が劣悪になったりすることがなく、モルタルの
材料損失も極小に抑えることができる。
覆工材であるモルタル２ａ1 が圧送され、このモルタル
２ａ1 は、ホース１４ａ及びモルタル注入ノズル１４ｂ
を介して、前記プレッシャバッグ３1 ，３2 の間から、
このプレッシャバッグ３1 ，３2 とトンネル掘削壁面１
ａとの間に注入される。このため、内圧が開放されてい
るプレッシャバッグ３1 ，３2 は、モルタル２ａ1 の注
入に伴って排気しながら支持枠１２側（内周側）へ収縮
して行き、すなわちモルタル２ａ1 は、プレッシャバッ
グ３1 ，３2 とトンネル掘削壁面１ａとの間を強制的に
押し広げるようにして介入されて行く。このため、トン
ネル掘削壁面１ａの凹凸が大きくても、その凹凸形状に
追従して良好な充填状態となり、しかも、従来の吹き付
けの場合のようなモルタル粉塵の飛散が生じないため、
作業環境が劣悪になったりすることがなく、モルタルの
材料損失も極小に抑えることができる。
【００２０】また、モルタル２ａ1 の充填位置に隣接す
るプレッシャバッグ３3 は、空圧源１３による初期の一
定の圧力が保持されることによってトンネル掘削壁面１
ａに圧接しているので、注入されたモルタル２ａ1 は、
前記プレッシャバッグ３3 の外周側へ流れ込むことはな
く、支持枠１２の外部への流出もシールダム部１２ｂに
よって阻止され、既設のモルタル覆工壁２の先端面に対
して打ち継がれた状態に充填される。
るプレッシャバッグ３3 は、空圧源１３による初期の一
定の圧力が保持されることによってトンネル掘削壁面１
ａに圧接しているので、注入されたモルタル２ａ1 は、
前記プレッシャバッグ３3 の外周側へ流れ込むことはな
く、支持枠１２の外部への流出もシールダム部１２ｂに
よって阻止され、既設のモルタル覆工壁２の先端面に対
して打ち継がれた状態に充填される。
【００２１】モルタル２ａ1 がプレッシャバッグ３1 ，
３2 とトンネル掘削壁面１ａとの間に所定の層厚となる
まで充填されたら、モルタル圧送装置１４の駆動を停止
し、ノズル移動装置１６によってモルタル注入ノズル１
４ｂを内径方向へ後退させてノズル挿入孔１２ａ1 から
引き抜くと共に、再び空圧源１３からの加圧空気をプレ
ッシャバッグ３1 ，３2 に導入する。モルタル２ａ1
は、これによってトンネル掘削壁面１ａに押し付けられ
るので、加圧されたプレッシャバッグ３1 ，３2によっ
て、地山Ｇがモルタル２ａ1 を介して支保されると共
に、モルタル２ａ1自体も加圧される。また、モルタル
注入ノズル１４ｂがノズル挿入孔１２ａ1 から引き抜か
れる際には、プレッシャバッグ３1 ，３2 の内圧によっ
て、このプレッシャバッグ３1 ，３2 間のモルタル注入
経路が直ちに閉塞されるので、ノズル挿入孔１２ａ1 へ
のモルタル２ａ1 の逆流が防止される。
３2 とトンネル掘削壁面１ａとの間に所定の層厚となる
まで充填されたら、モルタル圧送装置１４の駆動を停止
し、ノズル移動装置１６によってモルタル注入ノズル１
４ｂを内径方向へ後退させてノズル挿入孔１２ａ1 から
引き抜くと共に、再び空圧源１３からの加圧空気をプレ
ッシャバッグ３1 ，３2 に導入する。モルタル２ａ1
は、これによってトンネル掘削壁面１ａに押し付けられ
るので、加圧されたプレッシャバッグ３1 ，３2によっ
て、地山Ｇがモルタル２ａ1 を介して支保されると共
に、モルタル２ａ1自体も加圧される。また、モルタル
注入ノズル１４ｂがノズル挿入孔１２ａ1 から引き抜か
れる際には、プレッシャバッグ３1 ，３2 の内圧によっ
て、このプレッシャバッグ３1 ，３2 間のモルタル注入
経路が直ちに閉塞されるので、ノズル挿入孔１２ａ1 へ
のモルタル２ａ1 の逆流が防止される。
【００２２】ノズル挿入孔１２ａ1 から引き抜かれたモ
ルタル注入ノズル１４ｂは、ガイドレール１５上をノズ
ル移動装置１６が走行することによって、次のノズル挿
入孔１２ａ2 と対応する位置へ移動され、そこから前記
ノズル移動装置１６によって外径方向へ送り出されて、
図４に示すように、前記ノズル挿入孔１２ａ2 に挿入さ
れる。以下、上述の工程と同様にして、前記ノズル挿入
孔１２ａ2 の両側のプレッシャバッグ３3 ，３4 内の加
圧空気を、これに接続されたエアホース１３２を介して
空圧制御装置１３ａにより排気しながら、このプレッシ
ャバッグ３3 ，３4 とトンネル掘削壁面１ａとの間にモ
ルタル２ａ2 を注入し、注入終了後に再び前記プレッシ
ャバッグ３3 ，３4 を加圧する。これによって、モルタ
ル２ａ2はプレッシャバッグ３1 ，３2 とトンネル掘削
壁面１ａとの間に先行打設されたモルタル２ａ1 及び既
設モルタル覆工壁２の先端面に対して打ち継がれた状態
に充填される。
ルタル注入ノズル１４ｂは、ガイドレール１５上をノズ
ル移動装置１６が走行することによって、次のノズル挿
入孔１２ａ2 と対応する位置へ移動され、そこから前記
ノズル移動装置１６によって外径方向へ送り出されて、
図４に示すように、前記ノズル挿入孔１２ａ2 に挿入さ
れる。以下、上述の工程と同様にして、前記ノズル挿入
孔１２ａ2 の両側のプレッシャバッグ３3 ，３4 内の加
圧空気を、これに接続されたエアホース１３２を介して
空圧制御装置１３ａにより排気しながら、このプレッシ
ャバッグ３3 ，３4 とトンネル掘削壁面１ａとの間にモ
ルタル２ａ2 を注入し、注入終了後に再び前記プレッシ
ャバッグ３3 ，３4 を加圧する。これによって、モルタ
ル２ａ2はプレッシャバッグ３1 ，３2 とトンネル掘削
壁面１ａとの間に先行打設されたモルタル２ａ1 及び既
設モルタル覆工壁２の先端面に対して打ち継がれた状態
に充填される。
【００２３】更にプレッシャバッグ３5 ，３6 とトンネ
ル掘削壁面１ａとの間、及びプレッシャバッグ３7 ，３
8 とトンネル掘削壁面１ａとの間にも、上述と同様の工
程によって順次モルタルを注入して行くことによって、
図５に示すように、トンネル掘削壁面１ａに沿って連続
すると共に既設のモルタル覆工壁２と連続したモルタル
覆工壁２’が新たに形成される。そしてこの新設のモル
タル覆工壁２’が固結して所要の支保強度が発現された
ら、これをトンネル掘削壁面１ａに向けて押さえ付けて
いたプレッシャバッグ３1 〜３8 を排気して収縮させる
と共に、アーム１１の揺動操作により支持枠１２を下降
させることによって、前記プレッシャバッグ３1 〜３8
を脱型移動させる。
ル掘削壁面１ａとの間、及びプレッシャバッグ３7 ，３
8 とトンネル掘削壁面１ａとの間にも、上述と同様の工
程によって順次モルタルを注入して行くことによって、
図５に示すように、トンネル掘削壁面１ａに沿って連続
すると共に既設のモルタル覆工壁２と連続したモルタル
覆工壁２’が新たに形成される。そしてこの新設のモル
タル覆工壁２’が固結して所要の支保強度が発現された
ら、これをトンネル掘削壁面１ａに向けて押さえ付けて
いたプレッシャバッグ３1 〜３8 を排気して収縮させる
と共に、アーム１１の揺動操作により支持枠１２を下降
させることによって、前記プレッシャバッグ３1 〜３8
を脱型移動させる。
【００２４】上記脱型が終了したら、ベースマシン１０
をトンネル１の先端位置から後退させ、図６に示すよう
に、トンネル１の切羽面１ｂの掘削を再開する。この掘
削は、先に説明したように、前記ベースマシン１０の支
持枠１２の幅にほぼ相当する距離Ｌだけ行われ、その
後、上述した一連の工程によるモルタル覆工壁の施工を
行う。そしてこのような切羽面１ｂの掘削とモルタル覆
工壁の施工を繰り返すことによって、モルタル覆工壁２
で覆工されたトンネル１が延長されて行くものである。
をトンネル１の先端位置から後退させ、図６に示すよう
に、トンネル１の切羽面１ｂの掘削を再開する。この掘
削は、先に説明したように、前記ベースマシン１０の支
持枠１２の幅にほぼ相当する距離Ｌだけ行われ、その
後、上述した一連の工程によるモルタル覆工壁の施工を
行う。そしてこのような切羽面１ｂの掘削とモルタル覆
工壁の施工を繰り返すことによって、モルタル覆工壁２
で覆工されたトンネル１が延長されて行くものである。
【００２５】なお、プレッシャバッグ３の配置数等は図
示の実施形態に限定されるものではなく、また、覆工材
料としてはコンクリート等も使用可能であり、プレッシ
ャバッグ３への加圧手段としては空気圧以外の流体圧力
を使用することができる。
示の実施形態に限定されるものではなく、また、覆工材
料としてはコンクリート等も使用可能であり、プレッシ
ャバッグ３への加圧手段としては空気圧以外の流体圧力
を使用することができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明に係るトンネル掘削壁面の覆工方
法によると、次のような効果が実現される。 (1) トンネル掘削壁面に沿って配置したプレッシャバッ
グがセメント系覆工材の打設のための型枠として機能す
るので、モルタル吹き付けの場合のような粉塵の飛散に
よる作業環境の悪化や材料損失が生じない。 (2) 掘削直後のトンネル掘削壁面が、加圧したプレッシ
ャバッグによって仮支保されるので、トンネル掘削に伴
う地山の緩みが有効に抑えられる。 (3) セメント系覆工材の注入後、プレッシャバッグを加
圧することによって、セメント系覆工材が固結すること
による地山の支保効果が発現されるまでの間の地山に対
する支保力を与えると共に、覆工壁の強度を高めること
ができる。 (4) 施工を自動化することができる。
法によると、次のような効果が実現される。 (1) トンネル掘削壁面に沿って配置したプレッシャバッ
グがセメント系覆工材の打設のための型枠として機能す
るので、モルタル吹き付けの場合のような粉塵の飛散に
よる作業環境の悪化や材料損失が生じない。 (2) 掘削直後のトンネル掘削壁面が、加圧したプレッシ
ャバッグによって仮支保されるので、トンネル掘削に伴
う地山の緩みが有効に抑えられる。 (3) セメント系覆工材の注入後、プレッシャバッグを加
圧することによって、セメント系覆工材が固結すること
による地山の支保効果が発現されるまでの間の地山に対
する支保力を与えると共に、覆工壁の強度を高めること
ができる。 (4) 施工を自動化することができる。
【図１】本発明の一実施形態において、プレッシャバッ
グによって掘削直後のトンネル掘削壁面を仮支保してい
る状態を、前記トンネルを長手方向に切断して示す説明
図である。
グによって掘削直後のトンネル掘削壁面を仮支保してい
る状態を、前記トンネルを長手方向に切断して示す説明
図である。
【図２】上記図１の状態を、トンネルの長手方向と直交
する方向に切断して示ず説明図である。
する方向に切断して示ず説明図である。
【図３】本発明の一実施形態において、プレッシャバッ
グとトンネル掘削壁面との間にモルタルを注入している
状態をトンネルの長手方向と直交する方向に切断して示
す説明図である。
グとトンネル掘削壁面との間にモルタルを注入している
状態をトンネルの長手方向と直交する方向に切断して示
す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態において、他のプレッシャ
バッグとトンネル掘削壁面との間にモルタルを注入して
いる状態をトンネルの長手方向と直交する方向に切断し
て示す説明図である。
バッグとトンネル掘削壁面との間にモルタルを注入して
いる状態をトンネルの長手方向と直交する方向に切断し
て示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態において、プレッシャバッ
グとトンネル掘削壁面との間にモルタルを注入している
状態をトンネルの長手方向と直交する方向に切断して示
す説明図である。
グとトンネル掘削壁面との間にモルタルを注入している
状態をトンネルの長手方向と直交する方向に切断して示
す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態において、プレッシャバッ
グとトンネル掘削壁面との間にモルタルを注入している
状態をトンネルの長手方向と直交する方向に切断して示
す説明図である。
グとトンネル掘削壁面との間にモルタルを注入している
状態をトンネルの長手方向と直交する方向に切断して示
す説明図である。
１ トンネル １ａ トンネル掘削壁面 ２，２’ モルタル覆工壁 ２ａ1 ，２ａ2 モルタル（セメント系覆工材） ３，３1 〜３8 プレッシャバッグ １２ 支持枠
Claims (3)
- 【請求項１】 可撓性又はゴム状弾性を有する高分子材
料からなる容積可変のプレッシャバッグを掘削直後のト
ンネル掘削壁面に沿って配置し支持枠で固定する工程
と、 前記プレッシャバッグの内部空間に加圧流体を導入する
ことによってこのプレッシャバッグを加圧膨張させて前
記トンネル掘削壁面に圧接させる工程と、 前記プレッシャバッグの内圧を開放しながらこのプレッ
シャバッグと前記トンネル掘削壁面との間にセメント系
覆工材を注入する工程と、 このセメント系覆工材が固結してから前記プレッシャバ
ッグを撤去する工程とからなることを特徴とするトンネ
ル掘削壁面の覆工方法。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、 プレッシャバッグはトンネル掘削壁面に沿って複数個を
互いに当接した状態に並べて配置し、 セメント系覆工材は互いに隣接するプレッシャバッグの
間から注入することを特徴とするトンネル掘削壁面の覆
工方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２の記載において、 プレッシャバッグと前記トンネル掘削壁面との間にセメ
ント系覆工材を注入した後、このセメント系覆工材が固
結するまで前記プレッシャバッグの内部空間を再度加圧
流体の導入により加圧することを特徴とするトンネル掘
削壁面の覆工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8170718A JPH09328997A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | トンネル掘削壁面の覆工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8170718A JPH09328997A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | トンネル掘削壁面の覆工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09328997A true JPH09328997A (ja) | 1997-12-22 |
Family
ID=15910117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8170718A Withdrawn JPH09328997A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | トンネル掘削壁面の覆工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09328997A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106437756A (zh) * | 2016-09-12 | 2017-02-22 | 中铁二局集团有限公司 | 一种防止盾构空推管片位移的限位方法 |
| CN106593473A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-04-26 | 湖南五新隧道智能装备股份有限公司 | 一种边顶拱带中隔墙衬砌用台车 |
| JP2021031980A (ja) * | 2019-08-26 | 2021-03-01 | 清水建設株式会社 | トンネル覆工施工システム、及びトンネル覆工施工方法 |
| WO2025200121A1 (zh) * | 2024-03-29 | 2025-10-02 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | 填充限位装配式结构周边间隙的注浆式囊袋装置及方法 |
-
1996
- 1996-06-11 JP JP8170718A patent/JPH09328997A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106437756A (zh) * | 2016-09-12 | 2017-02-22 | 中铁二局集团有限公司 | 一种防止盾构空推管片位移的限位方法 |
| CN106593473A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-04-26 | 湖南五新隧道智能装备股份有限公司 | 一种边顶拱带中隔墙衬砌用台车 |
| JP2021031980A (ja) * | 2019-08-26 | 2021-03-01 | 清水建設株式会社 | トンネル覆工施工システム、及びトンネル覆工施工方法 |
| WO2025200121A1 (zh) * | 2024-03-29 | 2025-10-02 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | 填充限位装配式结构周边间隙的注浆式囊袋装置及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030902 |