JPS63233196A - 坑道の施工方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は硬化した既設置・ンネルの内壁からシールドマ
シンの掘進反力を得て掘進しながら、プレストレスを与
えたトンネル躯体を構築する、坑道の施工技術に関する
ものである。

〈従来の技術〉 シールドマシンで掘削した掘削直後の坑道内に型枠を使
ってコンクリートを現場打ちしてトンネルを構築する技
術は広く知られている。

ところで、コンクリートを現場打ちによって構築する場
合、シールドマシンの掘進反力をどこから得るかが問題
となる。

現在、シールドマシンの掘進反力を型枠から得る方法が
提案されている。

また一方、孔壁の崩壊を防止するためには、フレッシュ
コンクリ−１への圧力を孔壁の崩壊力に抗しない圧力を
かけてコンクリートが硬化するまで維持してやる必要が
ある。

このようなコンクリートに圧力をかけて維持する手段と
しては、ジヤツキ圧やコンクリートポンプによる圧送圧
を利用して施工する方法が知られている。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 上記したトンネルの施工技術にはつぎのような問題点が
ある。

（イ）弱材令のコンクリートから反力をとると、覆工構
造物の品質に悪影響を及ぼす。

（ロ）覆工コンクリートが硬化するまでの間は脱型でき
ない。

（ハ）覆工コンクリートが硬化するのを待って、硬化構
造物からシールドマシンの掘進反力を得ることも考えら
れるが、コンクリートが硬化するまでの期間作業が中断
するため工期が長期化する。

（ニ）コンクリートの硬化時間を縮めるために、超早強
性の材料が使用されるので、施工コストが高くつく。

（ホ）打設したコンクリートがある程度硬化するまでジ
ヤツキ圧や圧送圧を維持しなければならない関係から、
ジヤツキ装置や圧送管などが邪魔になって、覆工構造物
内に鉄筋や鉄骨などの補強部材を配置できない。

（へ）坑道が小断面なほど、脱型した後の施工が困難と
なる。

く本発明の目的〉 本発明はこのような問題点を解決するために成されたも
ので、覆工構造物に悪影響を与えずにシールドマシンの
掘進反力が得られ、しかも施工性および経済性に優れ、
そのうえ強度や品質がともに良好に施工できる、坑道の
施工技術を提供することを目的とする。

〈本発明の構成〉 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。

まず、施工に使用する主要な機材について説明する。

〈イ〉シールドマシン 第１図にシールドマシン１の一例を示す。

このシールドマシン１は、本体１１の後部に本体１１の
テール部から突出したテールプレート１２を有する。

テールプレート１２は、本体１１に固定したスライドジ
ヤツキ１３に接続してスライド自在に構成しである。

また、シールドマシン１には、型枠移動ジヤツキ１４と
掘進ジヤツキ１５とプレスジヤツキ１６とを備えている
。

これらのすべてのジャツギ１３〜１６は、本体１１内に
円周方向に複数配列しである。

〈口〉反力装置 掘進ジヤツキ１５の先端は、シールドマシン１の掘進反
力を得るための反力装置２に接続している。

反力装置２は第１．２図に示すように、複数の拡縮筒２
１と、これらの拡縮筒２１間を連結する伸縮機能を持っ
た連結ロット２２と、走行輪２３とからなる。

各円筒状の拡縮筒２１は、円弧形をした二枚の分割リン
グ２４と、両分割リング２４間に介在した複数のジヤツ
キ２５とからなり、ジヤツキ２５の伸縮操作により各拡
縮筒２１の径を拡縮するよう構成しである。

シールドマシン１の掘進反力を反力装置２から得るため
には、第１図に示ずように反力装置２の前端部にブラケ
ット２６を設け、このブラケット２６に、掘進ジヤツキ
１５から延びる延長用のロッド１７の一端を接続する。

また、掘進ジャツギ１５の０ツド１７の座屈防止を図る
ため、ロット１７の途−１−の複数箇所を支持してやる
。

具体的には、例えば移動型枠装置３の内周面の途上にロ
ッド１７の挿通可能な寸法の開設孔を有する支持板１８
を複数設け、この各支持板１８にロッド１７を貫通して
配置する。

〈ハ〉移動型枠装置（第１図） 移動型枠装置３は、型枠移動ジヤツキ１４と、型枠移動
ジヤツキ１４に接続した移動型枠３］とからなる。

移動型枠３１はライナープレートと円周方向のリブから
なる。

移動型枠３１にトンネルの縦断方向のリブを設けないの
は、ｌ−ンネルの縦断方向の剛性を落としてトンネルの
成形曲線に対応するためである。

移動型枠３１は型枠移動ジヤツキ１４の伸縮操作によっ
て前進する。

〈二〉移動支保工装置 移動支保工装置４は覆工直後の構造物の崩落を防止する
だめの走行手段を有する公知の支保装置である。

打設直後の覆工ライニングを移動型枠３１て支保てきる
場合には、移動型枠装置３で兼用して移動支保装置を省
略できる。

〈ホ〉プレスリング（第３．４図） プレスリング５は、前記移動型枠３１と協動じて型枠を
構成する円環状の板体であり、円弧形の分割体を円環状
に組み立て使用する。

プレスリング５は断面がＨ形を有し、内環５１と外環５
２および内環５１．５２を連絡する遮板５３とからなる
。

プレスリング５の遮板５３の板面には、複数の孔５４を
有する。

この孔５４は、覆工構造物内に埋設した緊張材６の端を
貫通して型枠外へ案内するための案内用の孔である。

また、他のプレスリング５として、第５図に示すような
内環５１の内周面と外環５２の外周面に連続したコンク
リート層５５を接着したタイプを使用することも考えら
れる。

次に施工方法について説明する。

くイ〉掘進反力を得るための工程（第１．６図）反力装
置２を既に硬化した覆工ライニング７内に配置し、つぎ
に各拡縮筒２１−を拡径して硬化した覆工ライニング７
に圧着させる。

本発明ては特に、前回の工程で打設してまだ硬化しない
覆工ライニング７から反力を得るのではなく、前回の工
程で打設した覆工ライニング７から数スパン分程度離れ
た位置てあって、十分に強度が発現した覆工ライニング
７からシールドマシン１の掘進のための反力を（ｑるこ
とを特徴の一つとする。

〈口〉掘進工程 硬化した覆工ライニング７に圧接する反力装置２から反
力を得て、掘進ジヤツキ１５を伸長してシールドマシン
１の本体１１を切羽側へ前進させる。

くハ〉プレスリングを組み立てる工程 シールドマシン１の前進を終えたら、掘進ジヤツキ１５
を収縮する。

掘進ジヤツキ１５が収縮すると、掘進ジヤツキ１５の自
由端部がロッド１７から離隔し、テールプレート１２内
にプレスリング５を組み立てるための空間が形成される
。

つぎに分割されたプレスリング５を搬入し、移動型枠３
１とテールプレート１２との間に組み立てる。

プレスリング５を組み立てる際、第７図に示すように前
工程で構築した覆工ライニング７から突出する各緊張材
６ａに接続具６１ａを介して別途の緊張材６ｂを接続し
、この緊張材６ｂの自由端をプレスリング５の孔５４に
貫通して絹み立てる。

く二〉コンクリートを打設する工程（第１．７図）最外
端に位置するプレスリング５にプレスジヤツキ１６をセ
ットする。

つぎに、シールドマシン１から反力を得て、移動型枠３
１を切羽側へ前進させる。

その結果、テールプレー１・１２と移動型枠３１との間
に遮蔽空間が形成される。

そして、コンクリート打設のための配管を行い、テール
プレート１２と移動型枠３１との間に形成された遮蔽空
間内にコンクリートを圧入する。

前記遮蔽空間の全域にコンクリートを充填したら、プレ
スジヤツキ１６を伸長して、所定のプレス圧力で加圧す
る。

くホ〉覆工ライニングにプレストレスを与える工程（第
８図） プレスジヤツキ１６を伸長するするとプレスリング５は
前記遮蔽空間の体債を減少する方向に後退する。

その結果、遮蔽空間内のコンクリートは加圧されて余剰
水の大部分が排出される。

さらに、コンクリートに加圧を続けながらテールプレー
ト１２を切羽側に前進させると、コンクリートが地山に
密着する。

打設直後の覆工ライニング７の加圧状態を保持するため
に、プレスリング５から突出する緊張材６に模式または
ナツト式の固定具６２を取り付けて定着した後、プレス
ジヤツキ１６を収縮する。

このように本発明では、前行程で施工した覆工ライニン
グ７に与えたプレストレスをプレスリン容易に配設する
ことができる。

くべ〉施工装置を移動する工程（第９図）つぎに、反力
装置２の各拡縮筒２１を゛縮径して、走行輪２３を出す
。

つづいて、掘進ジヤツキ１５を収縮操作しなから反力装
置２を１スパン分だけ切羽側−＼前進させる。

以上の各工程を繰り返しながら、掘進上交互にあるいは
並行して覆工ライニング７を順次延長して構築する。

なお、移動支保工装置４は、ｌスパン分の覆工ライニン
グ７の施工毎に切羽側に移動する。

く本発明の効果〉 本発明は以上説明したようになるからっぎの効果が得ら
れる。

（イ）本発明はシールドマシンの掘進反力を硬化した覆
工構造物から得る方式である。

そのため、覆工構造物に不要な圧力が作用して悪影響を
及ぼす心配がない。

（ロ）覆工構造物にトンネル方向のプレストレスを与え
て施工する。

したがって、トンネル軸方向に圧縮力が残り、トンネル
軸方向に堅固な構造物を施工できる。

（ハ）覆工構造物の円周方向にもプレストレスが与えら
れ、曲げモーメントよりも軸力が卓越する。

その結果、覆工構造物の引張応力の発生が抑制される。

（ニ）コンクリートを加圧するので、コンクリート中の
余剰水が排出されて水セメント比が良好になる。

そのため、覆工構造物を高品質に施工できる。

（ホ〉テールプレー１・と移動型枠間でコンクリートを
加圧してから他山に押し付けるため、コンクリートの品
質が地山の性状に左右されない。

（へ）シールドマシンの前進と、テールプレートの前進
とを別々に独立して行える。

したがって、コンクリートの打設時期とシールドマシン
の掘進時期のタイミングを合わぜないで施工でき、施工
上有利である。

（ト）組立式のプレスリングを用いてコンクリートが硬
化ずのを待たずに、次の行程を進行できる。

したがって、施工期間が短くなる。

（チ）型枠や支保工および反力カ装置を機械的にスライ
ド移動できるから省力化が図れる。

また自動化も容易に可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明に係る一実施例の説明同第２因二反力装
置の斜視図 第３図ニブレスリングの説明図 第４図ニブレスリングの横断面図 第５図：他のプレスリングの横断面図 第６Ｎ：反力装置の縮径時の説明図 第７図・覆工ライニングの終端部の部分断面図第８図；
覆工ライニングの加圧時の説明図第９図・反力装置の移
動時の説明図 第３図 第４図　　　第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シールドマシンで掘削して形成された地山と移動型枠間
   にコンクリートを現場打ちしてライニングを覆工して坑
   道を施工する方法において、硬化した覆工ライニング内
   に拡縮自在の筒体からなる反力装置を位置させ、 前記シールドマシンと反力装置との間に伸縮自在なジャ
   ッキを介在し、 シールドマシンと反力装置との間に移動型枠と支保工装
   置とを配置し、 硬化した覆工ライニングから反力を得てシールドマシン
   を掘進させ、 つぎに既設の覆工ライニングの終端の延長上であって、
   この覆工ライニングの終端から突出する緊張材に貫通さ
   せて分割形のリング板を組み立て、前記リング板と移動
   型枠とで閉塞した空間内にコンクリートを打設し、 つぎに、リング板を加圧状態で緊張材に固定して覆工ラ
   イニングにプレストレスを与え、 シールドマシンの掘進工程と、ライニングの覆工工程と
   をそれぞれ独立して繰り返して行う、坑道の施工方法。