JPS6056880B2 - トンネルのコンクリ−ト覆工を施工するシャッタリング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、各種トンネル又は地下構築物の建造、特にト
ンネルのコンクリート覆工を施工するためのシャッタリ
ングに関する。

トンネルのコンクリート覆工を施工するためのシャッタ
リングの構造は、本発明の属する技術分野て広く知られ
ている。

本発明のシャッタリングは「支持シャッタリング（Ｓｕ
ｐｐＯｒｔｌｎｇｓｈｕｔｔｅｒｉｎｇ）」と呼ばれる
ものであり、トンネル掘削用シールド機および該シール
ド機の直後に配置される「成形シャッタリング（ＭＯｕ
ｌｄｉｎｇｓｈｕｔｔｅｒｉｎｇ）」と共に使用され、
特に成形シャッタリングの直後に配置して使用されるも
のであり、特にトンネルの一体押し込みコンクリート覆
工を施工するのに極めて有用である。

従来のシャッタリングとして知られているものに、全断
面掘削法により駆動される推進形シャッタリングがあり
、このシャッタリングは、ヒンジ，連結された別部材か
らなる多数のセクションと、該セクションを推進して一
定位置をセットしておくための自己推進形台車として構
成された推進機構とを備えている。かような構造のシャ
ッタリングを使用してコンクリート覆工を行なうには、
先ず各セクションを推進機構によソー体化し、次いでボ
ルトで相互に固定する。

次に、シャッタリングの裏側の空隙にコンクリート混合
物を供給し、凝固するまで放置する。コンクリートが凝
固すると、シャッタリングは各セクションごとに分解さ
れ、推進装置によつて他の場所へ移動されて再組立され
る。他の推進形シャッタリングとして、互にボルト止め
された溶接管からなるシャッタリングが知られている。

このシャッタリングは、シャッタリングの側方部に固定
されたアームに沿つて推進されるレバー形センタにより
組立てられ、工事現場の端に配置されたセンタ・トラバ
ーサにより分解さ”れる。更に他のセクション化された
推進形シャッタリングとして、一体押し込み覆工の施工
に用いられるものであつて、折りたたみ自在のヒンジ部
分を有し、自己推進機構により推進および組立てが行な
われるシャッタリングが知られている。

このシャッタリングの各セクションは、上部片と下部片
とからなり、上部片はヒンジ連結された２つのセグメン
トを有し、下部片は側方のスウィングダウンセグメント
がヒンジ連結されているセグメントを有している。工事
現場での組立てが完了すると、セクションの上部片およ
び下部片は互にボルト止めされてリング状にされる。し
かしながら、以上述べた種々の形式のシャッタリングは
構造的に複雑であり、その組立および分解に多大の労力
を必要とする。

更に、シャッタリングのセクションをコンクリート覆工
から分離および推進するには、複雑で嵩張つた特殊な機
構が必要とされる。一方、組立てられた状態のままでセ
クションを推進できるシャッタリングも当分野において
知られているが、例えばトンネルの直線部分のコンクリ
ート覆工にしか使用できないものであると同時にトンネ
ルに沿つて推進させるのに大きなりを必要とするものて
ある。

他の公知のシャッタリングとして、ヒンジ連結された推
進形シャッタリングがあり、このシャッタリングはヒン
ジ連結された別々の構成部材からなる多数のセクション
と、これらのセクション組立ておよび推進を行なうため
の自己推進形台車と、から構成されている。

各セクションはトンネルの推進方向に沿つて順次組立て
られて相互に固定される。環状の覆工が確実に凝固する
と、各セクションはヒンジ継手によつて順次折りたたま
れ、折りたたまれたままの状態でトンネル内の次の工事
現場へと移動される。上記シャッタリングは次のように
して据付けられる。

セクションの上方の側部材は下方の支持部材と共に楔上
に支持されており、ボルトによつて隣接するセクション
に連結されている。折りたたまれた各セクションは、先
す２対の振り子型油圧ジャッキによつて、次いでセクシ
ョンにヒンジ連結された２対の水平ねじジャッキによつ
て持ち上けられ、所定の位置に据付けられる。台車に搭
載されているウインサのケーブルにより吊り下げられて
いるセクションの下方部材は自重によつて降下される。
この下方部材は楔に沿つて持ち上げられ、現場の基底に
あげられた短孔を貫通するロッドにより固定される。こ
うして組立てられたセクションは、ボルトによつて隣接
するセクションに連結される。このシャッタリングの取
外しは以外の順序に従つて行なわれる。先ず、分解すべ
きセクションの下で台車を転動し、ジャッキでセクショ
ンに固定した後、該セクションを現場基底および隣接す
るセクションに固定しているボルトを取外す。次いで、
現場基底の要素を、ねじおよびターンバックルの補助の
下で取外し、その後、台車の床下に設けたウインチによ
つて基底の要素を巻き上げる。次いで、セクションの頂
部要素を台車のジャッキて分離し、これらのジャッキに
よつてセクションを移動位置にセットする。しかしなが
ら、この型式のシャッタリングは、その分離および移動
に、複雑で嵩張つた機構の装置を使用しなければならな
い。

他のシャッタリングとしては、ヒンジ継手で連．結され
たアーチ状セグメントと底部セグメントとて形成される
実質的な閉輪部を有し、かつ、このセグメントをトンネ
ルの覆工から分離する駆動機構を備えたシャッタリング
が知られている。

上記駆動機構は、駆動源により回転されるように前記！
セグメントの上端に取付けられているシヤツクル連結さ
れた２本の偏心軸で構成されていて、一方の偏心軸は楔
により間隔が調節できるように取付けられている。この
シャッタリングは多数のセクションから成・つていて、
このうち少くとも２つのセクションは、セクションを交
互に移動させる役割を果す油圧シリンダによつて連結さ
れている。

２つのセクションのうちの一方が推進されている間、他
方のセクションは覆工に押し付けられて生じる摩擦力に
よつて固定されている。

次に、推進されたセクションを覆工に固定し、固定セク
ションとして働らいていたセクションを油圧シリンダに
より覆工から分離し、前方のセクションのあつた位置ま
で推進する。

このようにして、シャッタリング全体がビーム（ビーム
の一端はコンクリート床に、他端はトンネル基底に支持
されている）に沿つて順次移動される。） しかしなが
ら、この型式のシャッタリングは、安定性が低いために
セクションが相互に傾いたり、移動中にセクションが落
下するような事態も生じた。

かような事態が生じたのは、トンネル掘削用シールドに
直接連結した状態でシャッタリングを操作しなければな
らないときに、シャッタリングのセクションの幅が長さ
に比べてはるかに小さいからである。従つて本発明の目
的は、上記各種型式のシャッタリングのもつ諸欠点を無
くした、トンネルのコンクリート覆工を施工するための
シャッタリングを提供することである。

本発明の特別な目的は、シャッタリングの垂直面内でそ
のセクションが相互に傾斜することなく、トンネルの軸
線に沿つてシャッタリングを推進させることの可能な、
トンネルのコンクリート覆工を施工するためのシャッタ
リングを提供することである。

本発明の上記目的は、トンネルのコンクリート覆工を施
工するシャッタリングであつて、互に隣接して対をなす
２つのセクションからなり、各セクションが１つの下部
セクション１と該下部セグメント１に枢着された２つの
上部セグメント２とからなり、前記下部セグメント１お
よび上部セグメント２が閉輪部を形成するように構成さ
れているシャッタリングにおいて、シャッタリングの各
セクションは、各セクションが垂直面内で互に傾斜する
ことを防止する装置によつて相互連結されており、該傾
斜防止装置は、互に隣接するセクションの間に配置され
ているバー５と、４本のリンク７とで構成されており、
前記バー５は、共通の長手方向軸線のまわりで互に自由
に回転できるように相互連結された少くとも２つの部材
５ａ，５ｂからなり、前記４本のリンク７のうちの対を
なす２本のリンクの各一端はピボット６を介して前記バ
ー５を構成する部材５ａ，５ｂの一端に枢着されており
、他の対をなす２本のリンクの各一端も同様にピボット
６を介して前記バー５を構成する部材５ａ，５ｂの他端
に枢着されており、前記２本ずつ対をなすリンクのうち
の各１本のリンクの各他端はボ−ルーソケット継手８を
介して前記互に隣接するセクションのうちの一方のセク
ションの上部セグメント２に枢着されており、他の各１
本のリンクの各他端も同様にボ−ルーソケット継手８を
介して前記互に隣接するセクションのうちの他方のセク
ションの上部セグメント２に枢着されており、前記４本
のリンク７の長さはすべて同一長さであり、前記隣接す
るセクションのうちの各一方のセクションに枢着された
各２本のリンクは互い平行に配置されていることを特徴
とするトンネルのコンクリート覆工を施工するシャッタ
リングによつて達成される。

また、同一のセクションに連結されているリンクは、互
に長さが等しく平行に配置されていることを特徴とする
ものてある。

本発明のシャッタリングの概要は次の通りである。

本発明のシー１・ツタリングには互に隣接するセクショ
ンの間に垂直なバーが設けてあり、バーの両端にはピボ
ットが設けてある。

各ピボットには上部および下部の各２本のリンクが枢動
自在に取付けられていて、各リンクの他端はシャッタリ
ングの隣り合うセクションに連結されている。一方のセ
クションに連結されている上下のリンクは互に平行に配
置されており、かつ、両セクションに連結された上・下
のリンクはバーに関して対称に配置されている。かよう
な構成により、一方のセクションがトンネルの軸線に沿
つて推進される間、両セクションは互に平行に維持され
るが、垂直方、向には相対運動できるようになつている
。シャッタリングが湾曲した通路（トンネルの湾曲部分
）を通るとき、隣り合うセクションは互に或る角度だけ
回転する。かような回転を可能にするため、リンクの端
部はボ−ルーソケット継手を介してシャッタリングの各
セクションい連結されている。シャッタリングの両セク
ションのうち自由になつているセクションを移動（推進
）させるとき（すなわち、セクションの断面寸法を予め
小さくしておかなくてはならないとき）には、バーを少
くとも２つの部材（上部部材と下部部材）とに分割して
おき、これらの両部材が共通の縦軸線のまわりで互に回
転できるように相互連結しておく必要がある。

本発明のシャッタリングによれば、トンネルの湾曲部分
に沿つてセクションを通過させる場合に、セクションが
互に傾斜することのないようにシャッタリングのセクシ
ョンを移動させることができ、かつ、何らかの傷害物が
ある場合でも安定性を保ちながら移動させることができ
るので、セクションの推進に要する時間を短縮でき、従
つて、トンネル掘削速度を著しく高めることができる。

トンネルの通路（軸線）に沿つて本発明のシャッタリン
グを推進させるのは、次のようにして行なう。先ず、最
初の状態においては、シャッタリングの２つのセクショ
ンは、第１図に示すように閉じられた状態にあり、トン
ネルの全周内面に接触していて、コンクリート覆工を硬
化させるべく支持している。

コンクリート覆工が硬化した後、シャッタリングを移動
（推進）させるには、前方に位置するセクションの上部
セグメント２がトンネルのコンクリート覆工から分離さ
れ、上部セグメント２をヒンジ３のまわりて機械により
（又は手動で）内方に傾ける。

推進されるべき前方のセクションの下部セグメント１は
、トンネルのコンクリート覆工の内周面と接触している
。後方のセクションの上部および下部セグメント１，２
は、推進されるべき前方のセクションの支持として働く
ようにコンクリート覆工に固定された状態にある。前方
のセクションを推進させるための油圧シリンダ４が作動
されると、前方のセクションは油圧シリンダ４のストロ
ークに等しい距離だけ前進される。後方のセクションは
、その上部セグメント２をヒンジ３のまわりで回転させ
ることによつてコンクリート覆工から離され、後方のセ
クションを前・方に引つ張ることによつてコンクリート
覆工から取外される。このようにして、本発明のシャッ
タリングは、以上述べたサイクルを繰り返しながら次の
新しいコンクリート覆工を硬化させる際の支持体として
用いられる。

本発明のシャッタリングは、トンネルのコンクリート覆
工が硬化するまで覆工を支持しておくための支持シャッ
タリングと呼ばれるものであり、一般にこの支持シャッ
タリングは、コンクリート覆工を形成するための形成シ
ャッタリングの直後に配置され、この形成シャッタリン
グに連結されて使用されるものであるから、トンネル掘
削用シールド機との関係でいえば、トンネルのコンクリ
ート覆工を施工する場合においてシールド機の後方に配
置されて使用されるものである。

従つて、本発明のシャッタリング（支持シャッタリング
）の各セクションの幅寸法は、コンクリート覆工の加圧
リングの幅にほぼ等しいものであり、すなわち、推進用
油圧シリンダのストロークに等しいものである。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

本発明のシャッタリング（Ｓｈｕｔｔｅｒｉｎｇ）は、
第１図〜第５図に示すごとく２つのセクションから構成
されている。各セクションは、１つの下部セグメント１
と、該下部セグメント１にヒンジ３を介して連結された
２つのアーチ状の上部セグメント２とからなる。第２図
および第４図には、下部セグメント１に連結された右半
分の上部セグメント２のみを示してあるが下部セグメン
ト１と上部セグメント２とは閉輪部を形成するようにな
つている。２つのセクションの間には油圧シリンダ４が
配置されている。

シャッタリングの互に隣接するセクションは、セクショ
ンが垂直面内で互にね．しれることすなわち傾斜するこ
とを防止する装置により連結されている。この傾斜防止
装置はバー５と４つのリンク７とで構成されている。バ
ー５は上部部材５ａと下部部材５ｂとからなり、上部部
材５ａと下部部材５ｂとは、共通の長手方向軸線のまわ
りて互に回転てきるように相互に連結されている。バー
５の両端には、ピボット６を介してリング７が支持され
ている。

リンク７の他端は、ボ−ルーソケット継手８を介して、
上部セグメント２に・支持されたアーム９に連結されて
いる。同一セクションに取付けられている各リンク７は
長さが等しく互に平行に配置されている。トンネルのコ
ンクリート覆工を施工する本発明のシャッタリングは次
の様に作動する。シャッタリングが推進される前は、対
をなすセクションのうちの一方のセクションは摩擦力に
よつてコンクリート覆工に対して保持されているが、他
方のセクションのセグメント２は完成されたコンクリー
ト覆工から分離されていて、内方に向かつて変位してい
る。

静止して固定されている。一方のセクションに対して油
圧シリングによる推進力が作用されると、コンクリート
覆工からノ分離している他方のセクションは油圧シリン
ダ４のピストンロッドのストロークに等しい距離だけ推
進される。この結果、リンク７は推進されるセクション
のセグメント２の運動に追随して運動し、すなわちリン
ク７はバー５の配置されている・平面内で上部部材５ａ
および下部部材５ｂの両方に関して（同時に、両セクシ
ョンの上部セグメント２に関しても）回転運動するため
、推進運動中のセクションの安定性を維持することがで
きる。本発明によれば、バー５の上部部材５ａと下部部
″材５ｂとが互に回転できるように構成されているので
、隣接するセクションの断面寸法を自由に変えることが
できる。隣接するセクションの断面寸法を変える必要性
のある場合とは、完成したコンクリート覆工からセグメ
ントを分離させる場合やトンネルの湾曲部分の覆工を行
なう場合であるが、本発明のシャッタリングによればか
ような場合の作業も容易に行なえる。本発明のシャッタ
リングは、公知のシャッタリングの構造に比べ、きわめ
て簡単な構造であるにも拘らず、シャッタリングのセク
ションが互にねじれることすなわち傾斜することなく推
進させることができ、かつ、トンネルの湾曲部分に沿つ
て通過させることができると共に、トンネル内に突出物
のごとき障害物がある場合でもセクションの安定性を維
持しながら通過させることができる。

従つて、本発明のシャッタリングの構造によれば、シャ
ッタリングの推進に要する時間を短縮でき、かつ、煩わ
しい手作業を省略することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、トンネルのコンクリート覆工を施工するため
の、本発明によるシャッタリングの相隣接するセクショ
ンを側面方法からみた縦断面図である。 第２図は、第１図のシャッタリングを正面方向から見た
中心線で切断した、シャッタリングの片半分を示すもの
である。第３図は、第１図のシャッタリングの一方のセ
クションがトンネルの軸線に沿つて推進された状態を側
面方向からみた縦断面図である。第４図は、第２図と同
様なシャッタリングの片半分を示す正面図であつて、一
方のセクションが内方向に向かつて自由に折りたたまれ
た状態を示すものである。第５図は、第３図のＶ−■線
に沿う断面図である。５・・・・・・バー、５ａ・・・
・・・上部部材、５ｂ・・・・・・下部部材、７・・・
・・・リンク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トンネルのコンクリート覆工を施工するシャッタリ
   ングであつて、互に隣接して対をなす２つのセクション
   からなり、各セクションが１つの下部セグメント１と該
   下部セグメント１に枢着された２つの上部セグメント２
   とからなり、前記下部セグメント１および上部セグメン
   ト２が閉輪郭を形成するように構成されているシャッタ
   リングにおいて、シャッタリングの各セクションは、各
   セクシヨンが垂直面内で互に傾斜することを防止する装
   置によつて相互連結されており、該傾斜防止装置は、互
   に隣接するセクションの間に配置されているバー５と、
   ４本のリンク７とで構成されており、前記バー５は、共
   通の長手方向軸線のまわりで互に自由に回転できるよう
   に相互連結された少くとも２つの部材５ａ、５ｂからな
   り、前記４本のリンク７のうちの対をなす２本のリンク
   の各一端はピボット６を介して前記バー５を構成する部
   材５ａ、５ｂの一端に枢着されており、他の対をなす２
   本のリンクの各一端も同様にピボット６を介して前記バ
   ー５を構成する部材５ａ、５ｂの他端に枢着されており
   、前記２本ずつ対をなすリンクのうちの各１本のリンク
   の各他端はボール−ソケット継手８を介して前記互に隣
   接するセクションのうちの一方のセクションの上部セグ
   メント２に枢着されており、他の各１本のリンクの各他
   端も同様にボール−ソケット継手８を介して前記互に隣
   接するセクションのうちの他方のセクションの上部セグ
   メント２に枢着されており、前記４本のリンク７の長さ
   はすべて同一長さであり、前記隣接するセクションのう
   ちの各一方のセクションに枢着された各２本のリンクは
   互に平行に配置されていることを特徴とするトンネルの
   コンクリート覆工を施工するシャッタリング。