JPS6221999A - トンネルにおける覆工構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）、産業上の利用分野 本発明は、現場打ちのコンクリートで構築され、しかも
シールド同前機が回通するための反力を得るための反力
棒が埋設されｔこ、トンネルにおける覆工構造に関する
。

（ｂ）、従来の技術 通常、覆工を現場打ちのコンクリートで構築すると、打
設されたコンクリートが所定の強度に達するまで、当該
打設されたコンクリートからシールド開削機の間道の際
の反力を取ることは出来ない。そこで、覆工中に、反力
を取るための反力棒を、トンネルの掘削方向に埋設して
おき、当該反力棒を介して掘削機の掘進の反力を取ろう
とする提案がなされている。

（Ｃ）０発明が解決しようとする問題点　　　　　　　
　　・・しかし、通常、反力棒は所定長さの棒体を接続
して形成されるので、棒体の接続位置と現場打ちコンク
リートの打ち継ぎ面が重なると、覆工の打ち継ぎ面部分
が他の部分に比して弱くなる欠点が有る。

本発明は、前述の欠点を解消すべく、反力棒を用いても
覆工の打ち継ぎ面部分の強度が弱くなることの無い、ト
ンネルの覆工構造を提供することを目的とするものであ
る。

（ｄ）０問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、反力棒の棒体の接続位置と現場打ちコ
ンクリートの打ち継ぎ面が一致しなければ、上記した問
題が回避されることに着目し、現場打ちコンクリートに
よる打ち継ぎ面（１７ｂ）と反力棒（１７ａ）の棒体（
１７ｃ）の接続位置（ｃｐ）を、トンネル（１）のｉ掘
削方向にずらせた形で設けて構成される。

なお、括弧内の番号及び記号は、図面における対応する
要素を示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図
面上の記載に限定拘束されるものではない。以下のｒ　
（ｅｌ　、作用」の欄についても同様である。

（ｅ）０作用 上記した構成により、本発明は、現場打ちコンクリート
の打ち継ぎ面（１７ｂ）　と棒体（１７Ｃ）の接続位置
（ｃｐ）が相互にずれた形で覆工（１７）が形成される
ので、打ち継ぎ面（１７ｂ）で覆工（１７）の強度が低
下することがないように作用する。

（ｆ）、実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明による覆工構造の一実施例が適用される
トンネルの開削現場の一例を示す図、第２図は第１図の
ＩＩ−ＩＩ線による断面図、第３図は第１図のＩ−ＩＩ
線による断面図、第４図はテールボイド注入管部分の詳
細を示す拡大図、 第５図は第４図の平面図である。

トンネル１の掘削現場は、第１図に示すように、円筒形
の外殻３を有するシールド掘削機２が設けられており、
外殻３にはカッタ５が油圧モークロにより回転駆動自在
に支持されている。外殻３の内側には、掘進用ジヤツキ
７が複数個、断面円形の外殻３に沿った形で配置されて
おり、１屈進用ジヤツキ７にはラム７ａが矢印Ａ、Ｂ方
向に突出駆動自在に設けられている。外殻３の後端、即
ち第１図右端部分は、第３図に示すように、所定の厚さ
を有するリング状の内殻１１が設けられており、内殻１
１には所定角度ピッチでテールボイド注入装置１０が複
数個、外殻３の内周に沿った形で設けられている。

テールボイド注入装置１０は、第４図及び第５図に示す
ように、スライド筒１０ａを有しており、スラ、イド筒
１０ａには圧入弁１０ｂが、矢印Ａ、Ｂ方向に摺動自在
に設けられている。注入弁１０ｂには駆動シリンダ１０
ｃのピストンロッド１０ｄが接続しており、更に注入弁
１０ｂにはバイパス孔１０ａ及び注入孔１０ｆが設けら
れている。注入孔１０ｆの先端には逆止弁１゛Ｏｇが設
けられており、またスライド筒１０ａの両側にはパイプ
１０ｈ、１０ｉが接続している。

一方、１屈則されたトンネル１中には、トンネル１の掘
削方向に沿って架台１３が構築されており、架台１３の
最前方には全体円環状に形成されたプレスリング９がア
ーム１３　ａを介して、矢印Ａ、Ｂ方向への移動及びア
ーム１３ａを中心にした矢印ＥＸＦ方向への回動をある
程度許容した形で支持されている。プレスリング９には
、第２図に示すように、嵌入溝９ｂが全周に亙り形成さ
れており、その中央部には、アーム１３ａと接続される
接続棒９ａが設けられている。また、架台１３には、型
枠脱着装置１５がトンネル１に沿って移動自在に設けら
れており、型枠脱着装置１５にはエレクタ１５ａが設け
られている。また、架台１３にはトンネル１に沿って、
生コンクリート供給管１６が敷設されており、生コンク
リート供給管１６の先端にはホース１６ａを介して吹き
付はノズル１６ｂが装着されている。

また、トンネル１の覆工１７は現場打ちコンクリートで
形成されており、覆工１７中には、第３図に示すように
、コンクリート製の反力棒１７ａが所定ピッチで同一円
周上に配置されている。

反力棒１７ａは、第１図に示すように、単位長さＬｌの
棒体１７ｃがトンネル１の敷設方向に沿った形で連続的
に接続設置された形で形成されておリ、隣接する棒体１
７ｃ同士の接続位置ＣＰは、覆工１７の現場打ちコンク
リートの打ち継ぎ面１７ｂに対してトンネル１の長さ方
向にずれた形となっている。

シールド掘削機２等は思上のような構成を有するので、
シールド１屈削８１２によりトンネル１を１８削する場
合には、まず、掘進用ジヤツキ７のラム７ａを矢印Ｂ方
向に突出駆動して、ラム７ａの先端をプレスリング９に
当接係合させる。更に、その状態で、ラム７ａをＢ方向
に突出させると、プレスリング９はラム７ａの押圧力に
よりＢ方向に押され、Ｂ方向に移動する。すると、嵌入
溝９ｂ中に、覆工１７中に設置された反力棒１７ａの先
端が嵌入係合する。この状態で、ラム７ａを更にＢ方向
に突出するように駆動すると、シールド掘削機２はｆ間
道用ジヤツキ７、プレスリング９を介して反力棒１７ａ
からＡ方向の反力を受ける。

この反力は、反力棒１７ａが既に構築済みの覆工１７中
に埋設されていることから、シールド掘削機２を掘進さ
せるに十分なものである。また１、プレスリング９は、
アーム１３ａを中心に矢印Ｅ１Ｆ方向にある程度揺動す
るので、ラム７ａの突出状態や反力棒１７ａの設置状態
が多少Ａ、Ｂ方向に不揃いであっても、適正な状態で反
力を取ることが出来る。また、ラム７ａと反力棒１７ａ
の配置状態がトンネル１円周方向ないしは直径方向にず
れていても、両者と共に接触するプレスリング９が応力
伝達部材としての役割を果たすので、反力の伝達はプレ
スリング９を介して円滑に行うことが出来る。なお、プ
レスリング９の、反力棒１７ａと当接する嵌入溝９ｂ内
や、ラム７ａと当接する部分には、硬質ゴム等の弾性手
段を介在させることが、均等な反力伝達の上で望ましい
。

次に、油圧モータ６を駆動してカッタ５を回転させろと
、Ａ方向への反力により、カッタ５と対向する切羽１９
部分は掘削され、それと共にシールド掘削機２全体がＡ
方向に移動する形で掘進する。シールドを掘削機２がＡ
方向に掘進すると、それに同期する形でラム７ａがＢ方
向に突出し、反力棒１７ａ側からシールド掘削機２側に
伝達される反力が常に適正な値維持され、従って適正な
１原料動作が行われるように調整される。

こうして、一定距離Ａ方向へシールド掘削機２が掘進し
たところで、ラム７ａをＡ方向に後退させ、その状態て
プレスリング９をＡ方向に移動させ、反力棒１７ａの最
左方のそれまでプレスリング９と当接係合していた棒体
１７ｃの先端に、更に新たな棒体１７ｃを接続すると共
に、シールド掘削機２の１屈進の結果生じた円筒形の、
覆工１７を構築すべき空間部分に、鉄筋１７ｅをシール
ド掘削機２の内殻１１に沿った形で配筋する。

この状態で、型枠脱着装置１５のエレクタ１５ａでセグ
メント状に分割された型枠２０を、配筋された鉄筋１７
ｅの周囲に配置接続して、コンクリート打設空間２１を
型枠２０と内殻１１の間に形成する。型枠２０は、所定
の幅Ｌ３で、第３図に示すように、構築すべき覆工１７
の内周の曲率に一致した形で円弧状に形成されており、
それ等型枠２０をトンネル１の円形断面に沿って配置接
続することにより、幅Ｌ３で外径がＤｌの円筒状の組型
枠２２が形成される。この組型枠２２は、覆工１７の構
築方向であるＡ、Ｂ方向に連結され、第１図に示すよう
な、筒状の連結型枠２３となる。

コンクリート打設空間２１が形成されたことろで、生コ
ンクリート供給管１６及びホース１６ａを介して早強コ
ンクリートを吹き付はノズル１６ｂから、コンクリート
打設空間２１中に吹き付ける。この作業は、コンクリー
ト打設空間２１の、第１図左側、従って切羽側の外部に
開放された部位から、既に構築状態にある覆工１７の端
面１７ｄ（従って、この部位が覆工１７の打ち継ぎ面１
７ｂとなる）に向けて早強コンクリートを吹き付ける形
で行われ、端面１７ｄに吹き付けられたコンクリートは
直ちに固まるので、早強コンクリ−１・のコンクリート
打設空間２１への打設は、端面１７ｄから早強コンクリ
ートをＡ方向に積層してゆく形で行われる。なお、早強
コンクリートは、吹き付は後、直ちに凝固を開始するの
で、吹き付けられたコンクリートが開放状態にある切羽
側から外部に流出してしまうことは無い。

こうして、棒体１．７ｃ、１７ｃの接続部分をもコンク
リートで埋設してしまい、更に覆工１７の端面１７ｄか
ら長さＬ２に亙り、コンクリートをコンクリート打設空
間２１中に吹き付けたところで、再度、掘進用ジヤツキ
７のラム７ａを矢印Ｂ方向に突出駆動して、ラム７ａの
先端をプレスリング９に当接係合させる。すると、既に
述へた要領で、プレスリング９を介して反力棒１７ａか
らＡ方向の反力を受けるので、カッタ５を回転駆動して
、再度入方向への掘進を開始する。

なお、シールド掘削機２がＡ方向へ、掘進を開始すると
、外殻３及び内殻１１もＡ方向へ移動し、第４図に示す
ように、移動する内殻１１は、既に凝固状態に到達した
覆工１７部分を、地中に置き去る形で移動する。また、
シールド１屈削機２が移動した後には、外殻３と内殻１
１の厚みに相当する幅Ｌ４なろテールボイド２５が生じ
るので、各テールボイド注入装置１０の駆動シリンダ１
０Ｃを駆動して、ピストンロッド１０ｄを、第４図Ａ方
向に後退させ、注入弁１０ｂをスライド筒１０ａに沿っ
てＡ方向に移動させる。すると、パイプ１０ｈと注入孔
１０ｆが整合するので、パイプ１０ｈを介して注入剤を
テールボイド２５に対して注入し、周囲の地山が崩壊す
ることを未然に防止する。なお、テールボイド注入装置
１０からの注入材のテールボイド２５への注入が、終了
すると、駆動シリンダ１０ｃによりピストンロッド１０
ｄがＢ方向に突出駆動され、注入弁１０ｂもＢ方向に移
動する。すると、パイプ１０ｈとパイプ１０ｉがバイパ
ス孔１０ｅを介して連通ずるので、パイプ１０ｈから水
等の洗浄液をパイプ１０１に向けて流し、バイブ１０ｈ
内の注入剤を除去清浄化する。

こうする内に、連結型枠２３の、第１図右方部分のコン
クリートは十分に凝固し、実用強度に達するので、シー
ルド開削機２が所定距離Ａ方向に１屈進して、再度コン
クリートを打設する際に、図中最右方の組型枠２２を連
結型枠２３から外し、更に型枠脱着装置１５を移動させ
て、当該分離された組型枠２２の下にエレクタ１５ａを
位置決めして、組型枠２２を各型枠２０に分解する。こ
うして分解された型枠２０は、型枠脱着装置１５が入方
向に運搬し、新たに鉄筋１７ｅの設置された部位で、連
結型枠２３の、第１図左端の組型枠２２に連結する形で
再度組立て、コンクリート打設空間２１を形成し、再使
用される。

（ｇ）０発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、覆工１７の現
場打ちコンクリートによる打ち継ぎ面１７ｂと反力棒１
７ａの棒体１７ｃの接続位置ＣＰを、トンネル１の掘削
方向にずらせた形で設けて構成したので、棒体１７ｃの
接続位置ＣＰと打ち継ぎ面１．７　ｂが重なることが無
くなり、覆工ｊ７の強度が打ち継ぎ向１７ｂ部分て低下
することを防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による覆工構造の一実施例が適用される
トンネルの開削現場の一例を示す図、第２図は第１図の
■−■線による断面図、第３図は第１図のＩＩ−Ｉ線に
よる断面図、第４図はテールボイド注入管部分の詳細を
示す拡大図、 第５図は第４図の平面図である。 １・−・トンネル １７・・・・覆工 １７ａ　　・反力棒 １７ｂ・・・・打ち継ぎ面 １７ｃ・・・・・棒体 ｃｐ　　・・接続位置 出願人　　　　三井建設株式会社 代理人　　弁理士　　相１）伸二 第２図 ２シールドパ据冴づＩル −１０ｃ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 現場打ちコンクリートを打ち継ぎ面におい て所定長さづつ打ち継いで形成される、トンネルにおけ
   る覆工において、 前記覆工中に、所定長さの棒体を所定の接 続位置で接続してなる反力棒をトンネルの掘削方向に埋
   設して設け、 前記現場打ちコンクリートによる打ち継ぎ 面と反力棒の棒体の接続位置を、トンネルの掘削方向に
   ずらせた形で設けて構成したトンネルにおける覆工構造
   。