JPS63236897A

JPS63236897A - ノン・セグメント・シ−ルド工法におけるシ−ルドライニングの構築方法及びその型枠

Info

Publication number: JPS63236897A
Application number: JP62071196A
Authority: JP
Inventors: 井坂　和夫; 一雄菊池; 大三田中; 晋一西村
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1987-03-25
Filing date: 1987-03-25
Publication date: 1988-10-03
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: JPH0696958B2

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」シールド機を用いて地中に坑を掘削し、この掘削した坑
にセグメントを用いることなくコンクリートライニング
による覆工を行ってトンネルの連設を行うノン・セグメ
ント・シールド工法におけるシールドライニングの構築
方法及びその型枠に関する。

「従来の技術」先に、本出願人は第８図に示すノン・セグメント・シー
ルド工法における内型枠と外型枠の連結方法及びその構
造（特願昭６１−６０１２８号）を提供した。

ここで、第８図を用いて簡単にその説明を行うこととす
る。図中符号ｌはノン・セグメント・シールド工法にお
いて用し；る内型枠であり、内型枠ｌの外周面には、底
部を固定させてコーン２を設けるとともに、コーン２と
内型枠ｌとにコーン２の軸線に沿って貫通孔を形成し、
このコーン２の貫通孔の軸線上にナツト３のネジ穴が位
置するように、外型枠４の内周面に前記ナツト３を有す
るスペーサ５を固定し、内型枠ｌの内周面からその先端
部が、コーン２を介してスペーサ５に設けたナツト３の
ネジ穴に螺着する連結部材６を取り付けた構成とし、内
型枠監と外型枠４とを一体化する際には、外型枠４の内
周面に固定したスペーサ５に内型枠ｌの外周面に固定し
たコーン２を当接させるとともに、内型枠１の内周面側
から連結部材６によってコーン２を介して内型枠ｌとス
ペーサ５とを連結し、また、型枠内に打設したコンクリ
ートライニングが固化した後に、内型枠１を外型枠４か
ら分離したりする際には、連結部材６を除去して内型枠
ｌを取り去ることにより、固化したコンクリートライニ
ングの内周面側にコーン型の空間部を形成するとともに
、その空間部にグラウトを充填するようにしたものであ
る。

「発明が解決しようとする問題点」ところが、前記ノン・セグメント・シールド工法におけ
る内型枠と外型枠の連結方法及びその構造においては、
坑の壁面に沿ってシールドライニングを築造するために
型枠を円環状に形成する際、外型枠の内周面に固定され
た支保材の基端部に内型枠を固定し、これら外型枠と内
型枠とを一体化した後、コンクリートを打設可能な円環
状に組み立てるようにしたものであるが、次に挙げるよ
うな点において、改善すべき必要性が生じてきた。

（ｉ）　　外型枠の連結作業を、内型枠のハンドホール
等から行うようになっているため作業性に限界があり、
これを向上させること。

（ｉｉ）　　外型枠が互いに緊結されていない状態の突
き合わせ構造とならざるを得ず、接続部分の止水材に特
殊なものが必要となる。そのため、これを改善して外型
枠相互間の緊結を可能とし、特殊な上水材を用いること
なく、止水性を向上させるとともに、上水材の低コスト
化を図ること。

（ｉｉｉ）　　合成型枠の状態で内型枠を中心に組み立
てていくため、外型枠の組み上がり精度に限界があり、
特に天井部分に位置する型枠の組み上がり精度を向上さ
せること。

（ｉｖ）　　埋殺しとなる外型枠の加工費等の製作費を
さらに低コストとすること。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、外型枠
の連結作業を容易に行うことができるようにして、型枠
の組立作業の能率を向上させるとともに、型枠の組み立
て精度を向上させ、また外型枠相互の緊結を可能として
止水性能を向上させるとともに、特殊な止水材を必要と
せず、その結果、上水材の低コスト化を図り、外型枠の
製作費の低コスト化を実現することができるノン・セグ
メント・シールド工法におけるシールドライニングの構
築方法及びその型枠を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」前記問題点を解決するために、本発明の方法は、まず外
型枠を坑の壁面に沿って組み立てた後、この外型枠の内
側に支保材を介して内型枠を組み立て、ついで、それら
の間にコンクリートを打設することを特徴としており、
また本発明の装置は、板材によって円弧状に形成された
外型枠と、この外型枠に内接するとともに、その内周面
側にコンクリート打設用の空間を形成するために配設さ
れた支保材と、この支保材の基端部に接続部材を介して
着脱自在に取り付けられた内型枠とを具備したことを特
徴としている。

「実施例」以下、本発明を図面を参照しながら説明する。

第１図ないし第７図は、本発明の一実施例を示すもので
あり、第１図はノン・セグメント・シールド工法の概要
を説明するための図である。

まず、第１図における構成要素を説明すると、符号Ｅは
トンネルが建設される付近の地盤、１．１はその地盤Ｅ
を掘進するシールド機、１２は推進用のジヤツキ、Ｈは
シールド機によって掘削された坑の壁面、１３．１４は
環状に組み立てられた内型枠（以下、「内枠」と略称す
る）と外型枠（以下、「外枠」と略称する）、１５はト
ンネル掘進方向に連設される内枠１３．１３の接続部に
コンクリート打設区間毎に固定される妻枠、１６はコン
クリート打設機、１７は型枠組立用のエレクタ、ｆ８は
型枠解体用のエレクタである。また、符号ａはコンクリ
ート打設区間、ｂは未固結コンクリート区間、Ｃは固結
コンクリート区間、ｄは型枠解体区間であり、Ｒはシー
ルドライニング、Ｇは裏込めグラウトである。

つぎに、第２図ないし第６図を用いて、本発明のノン・
セグメント・シールド工法におけるシールドライニング
の型枠（以下、単に「型枠コという）について説明する
。

第２図は内枠１３と外枠型枠１４とを一体化した状態の
型枠の正面図、第３図はその側面図、第４図は第２図の
ＩＶ−■断面図である。これらの図において、内枠１３
及び外枠１４は掘削された坑の壁面Ｈに沿って環状に組
立て得るように、周方向及びトンネル掘進方向に所定の
寸法に分割されている。外枠Ｉ４は板材によって円弧状
に形成されたスキンプレート１４ａと、その周縁部に沿
って板材を帯状に形成するとともに内周面側に固定して
作製されたフランジし部１４ｂとからなっている。そし
て、外枠１４の内周面側には、基端部に内枠１３が固定
された支保材２０が配設されており、支保材２０は外枠
１４のスキンプレート１４ａとほぼ同じ曲率に形成され
るとともに、スキンプレート１４ａの内周面側にトンネ
ル掘進方向に平行に離間して配設されたリングプレート
２０ａと、このリングプレート２０ａ、２０ａとの間に
、これと直交するように所定間隔をおいて複数（本実施
例においては３本）配設されるとともに、トンネルの中
心部に向って脚部が延在する門形のスペーサープレート
２０ｂとからなっている。また、リングプレート２０ａ
には周方向に沿って所定間隔毎に空気孔２０ｃ、２０ｃ
、φ・・が形成されているとともに、スペーサープレー
ト２０ｂにはトンネル掘進方向の所定間隔毎に空気孔２
０ｄ、２０ｄ、・・・が形成されている。さらに、スペ
ーサープレート２０ｂの基端部には、上部にナツト２０
ｅが固定されており、その裏側にはコーン状の接続部材
２１を介して内枠１３が固定されている。

内枠１３は外枠１４のスキンプレート１４ａと平行とな
るように、曲率が設定されたスキンプレート１３ａと、
スキンプレート１３ａの周縁部に沿って内周面側に固定
された帯状の板材によって形成されるフランジ部＋３ｂ
とからなっている。そして、スキンプレート１３ａの外
周面にはスペーサプレート２０ｂの脚部と同じ数（本実
施例においてはトンネルの周方向に３個ずつ合計６個）
のコーン状の接続部材２１．２１．・・・が固定されて
いるとともに、前記接続部材には内枠１３のスキンプレ
ート１３ａへＪ！！通ずるボルトの貫通孔（図示せず）
が形成されている。さらに、前記支保材２０ｂは、内枠
１３の内周面側か、らコーン状の接続部材２１を貫通さ
せたボルトの先端部を、前記ナツト２０ｃに螺着させる
ことによって内枠」３の外周面側に固定された状態とな
っている。

なお、外枠１４のスキンプレート１４ａには裏込め材Ｇ
の注入孔１４ｃが形成されている。

そして、前記内枠１３と外枠１４とを組み立てる際には
、第５図に示すように、離間させることができるように
なっており、また、外枠１４，１４を接続する際には、
第６図に示すように、フランジ部１４ｂ、１４ｂの間に
ゴム製の止水材２２を配設した状態で、それらをボルト
、ナツト等の連結部材２３によって、固定するよな構成
となっている。

つぎに、本発明のノン・セグメント・シールド工法にお
けるシールドライニングの構築方法について説明する。

（ｉ）　　まず、第５図に示すように、内枠１３の外周
面に固定された接続部材２１．２１．・・・の項部に支
保材２０の脚部２０ｂを配設した後、内枠ｌ３の内周面
側から接続部材２１の内部にボルトを挿通させるととも
に、その先端部をナツト２０ｅに螺着させることにより
、前記内枠１３と支保材２０とを固定し一体化しておく
。

（ｉｉ）　　つぎに、地盤Ｅ内に掘削した坑の壁面１１
に沿って、内枠１３と外枠１４とを別々に組み立ててい
くが、まず、第７図（ａ）に示すように、外枠！４を坑
の底部に配置するとともに、その上部に支保材２０と一
体となった内枠＋３を設置する。

その際、外枠１４は既設の外枠（図示仕ず）と掘進方向
において、フランジ＋４ｂを図示しない連結部材によっ
て緊結しておく。

（ｉｉｉ）　　つぎに、第７図（ｂ）に示すように、前
記低部に配設した外枠１４に、周方向に隣接さけて、新
たな外枠１４を接続する。その際、第６図に示すように
、外枠１４．１４のフランジ１４ｂ、１４ｂの間には、
ゴム製の上水材２２を配設した状態で、フランジをボル
ト、ナツト等の連結部材２３により緊結するとともに、
これと同様にしてトンネル掘進方向においても図示しな
い既設の外枠と緊結する。

（ｉｖ）　　つぎに、第７図（Ｃ）に示すように、緊結
された外枠１４の上部に支保材１５が一体化された内枠
１３をエレクタ−１７によって配設した後、第７図（ｄ
）に示すように、内枠１３を既設の内枠１３とフランジ
１３ｂ、１３ｂ間にボルト、ナツト等の連結部材を装着
することによって、周方向及びトンネル掘進方向に緊結
する。

（ｖ）　　以下同様にして、坑の底部から頂部に向って
左右交互に、シールド機１１の後部において環状に組み
立てる（以下、環状に組み立てた一個分の型枠を「環状
体」と略称する）。

（ｖｉ）　　つぎに、環状体の内枠１３に反力を取って
ジヤツキ１２を駆動させることにより、シールド機１１
を一定距離だけ推進させる。

（ｖｉｉ）　　前記（ｉ）〜（ｖ）の工程を繰り返すこ
とにより、環状体を数個（本実施例においては４個）連
設する。

（ｖｉ）　　つぎに、最後に組み立てた環状体の内枠Ｉ
３に、妻枠１５を取り付けることにより、内枠１３と外
枠Ｉ４との間にコンクリートを打設可能とする円筒状の
密閉空間部Ｓ形成する。

ここで、第１図に示すように、コンクリート打設区間ａ
が完成する。このコンクリート打設区間ａにおいて、地
盤Ｅから受ける土水圧に対しては、荷重が外枠Ｉ４から
支保材２０を介して内枠１３に伝達され、この内枠Ｉ３
によって受は持つようになっている。

（ｉｘ）　　つぎに、前記の（ｉ）〜（ｖ）の工程を繰
り返してコンクリート打設区間ａの前方（第１図の紙面
に対して左側）に、さらに、−個分の環状体を設置した
後、コンクリート打設区間ａの内枠１３と外枠１４との
間にコンクリート打設機１６により、コンクリートを打
設してシールドライニングＲを施す。なお、型枠内への
コンクリートの充填は、内枠１３の図示しない注入孔か
ら行う。

したがって、外枠１４及び支保材２０は永久的に覆工材
としてコンクリートに埋設されるとともに妻枠１５も埋
殺しとなる。

（ｘ）　　さらに、前記（ｉ）〜（ｉｘ）の工程を順次
繰り返すことにより、掘削した坑に覆工を行う。このよ
うにして、順次覆工が行なわれるに従い、コンクリート
打設区間ａの後方（第１図の紙面に対して右側）にはコ
ンクリートが硬化していない状態の未固結コンクリート
区間すが、さらに、その後方にはコンクリートが完全に
硬化した状態の固結コンクリート区間Ｃが逐次完成して
いく。固結コンクリート区間Ｃには、外枠Ｉ４と掘削し
た坑の壁面との間に、裏込めグラウトＧを注入する。

なお、裏込めグラウトＧは、裏込めグラウト注入孔１４
ｃと連通ずる図示しない内枠１３の注入孔から行う。

この固結コンクリート区間Ｃにおいては、シールドライ
ニングＲの強度発現により、シールドライニングＲが、
地盤Ｅから受ける長期的な諸荷重を受は持つとともに、
内枠１３との間に働く付着力により、シールド機Ｉｔの
推進時に作用する短期的なジヤツキ推力を受は持つこと
になる。　本実施例においては、ジヤツキ推力をコンク
リートとスキンプレート１３ａの間の付着力のみで受け
るだけではなく、スキンプレート１３ａの外周面からシ
ールドライニングＲ中に突出するコーン２１によっても
支持することができるので、抵抗力が著しく増大し、固
結コンクリート区間の長さを短くすることができる。

（×１）つぎに、第１図に示すように、前述のようにし
て完成した固結コンクリート区間Ｃが所定の長さく本実
施例においては、連設された環状体の少なくとも８個分
に相当する長さ）に達したことを確認した後、固結コン
クリート区間Ｃより後方の型枠解体区間ｄの内枠Ｉ３を
エレクタＩ８を用いることにより、最後部から逐次解体
していく。

解体を行うには、まず、内枠！３の内周面側から支保材
２０のスペーサプレート２０ｂの基端部固定されたナツ
ト２０ｅに螺着されたボルトを螺脱させることにより除
去し、支保材と内枠との固定を解除した後、前記状態の
内枠１３をエレクタＩ８によりコンクリートライニング
Ｒの表面から脱型する。

（ｘｉｉ）　　最後に、シールドライニングＲの表面か
ら、内枠１３を脱型することによりコーン型に残った穴
にグラウト材Ｇを充填してトンネルを完成させる。なお
、解体した内枠１３は、シールド機！■の後部において
、掘削した壁面に新たに組み立てる環状体の内枠として
転用する。

したがって、この工法においては、−法覆工において、
シールドライニングＲを施してトンネルを完成させ、そ
のシールドライニングＲによって土水圧等の長期荷重や
ジヤツキ推力等の短期荷重を受は持つものであるので、
コンクリート内に埋設される外枠１４は安価なちとなり
、覆工材としての高価なセグメントを不要とするととも
に、二次覆工としてのコンクリートライニングをも不要
とする。

さらに、この発明においては、坑の壁面に沿ってシール
ドライニングＲを築造するために型枠を円環状に形成す
る際、まず外枠！４を坑の壁面に沿って組み立てた後、
この外枠１４の内側に支保材２０と一体化された内枠１
３を組み立て、ついでそれらの間にコンクリートを打設
するようにしたものであるので、外枠の連結作業を直接
的に行うことができ、作業性を向上させることができる
とともに、外枠同士がフランジ１４ｂ、１４ｂによって
確実に緊結され、その組み上がり精度を大幅に向上させ
ることができる。また、止水材に特殊なものを必要とせ
ず、ゴム製の板材をフランジＩ４ｂ、１４ｂ間に挾むだ
けの簡単な構造でよく、止水材の低コスト化を図ること
ができる。その結果、埋殺しとなる外型枠の加工費等の
製作費をさらに低コストとすることができる。

なお、前記以外の他の実施例、あるいは技術的事項につ
いて以下に記載する。

（ｉ）　　シールドライニングＲは、その内部に鉄筋を
配して鉄筋コンクリートとし、さらに耐力増強を図るこ
とは任意であるが、その際にも配筋作業を容易に行うこ
とができる。

（ｉｉ）　　外枠のスキンプレートに支保材等を溶接す
る必要がないので、外枠の製作費等をさらに低減させる
ことができる。

（ｉｉｉ）　　スキンプレート及び支保材のメンテナン
スが容易となり、坑内での作業性が向上する。

「発明の効果」以上説明したように本発明は、板材によって円弧状に形
成された外枠と、この外型枠に内接するとともに、その
内側にコンクリート打設用の空間を形成するために配設
された支保材と、この支保材の基端部にの接続部材を介
して着脱自在に取り付けられた内枠とを具備したもので
あるので、まず外枠を坑の壁面に沿って組み立てた後、
この外型枠の内側に支保材を介して内型枠を組み立て、
ついでそれらの間にコンクリートを打設するようにした
ものであるので、外型枠の緊結作業を容易に行うことが
でき、組み立て精度を向上させることができるとともに
、止水効果を向上させることができる。その結果、さら
に単純な形状及び構造の止木材を用いることが可能とな
るとともに、外型枠の製作費の低減を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示すものであ
り、第１図はノン・セグメント・シールド工法を用いて
築造しているトンネルの側断面図、第２図は本発明の型
枠の正面図、第３図は第１図の側面図、第４図は第２図
の■−■断面図、第５図は外枠と内枠とを分離した状態
の型枠の正面図、第６図はボルトとナツトによって緊結
された状態の外枠の正面の断面図、第７図は本発明の詳
細な説明するためのものであり、（ａ）は坑の底部に型
枠が配設されたところを説明するためのトンネルの断面
図、（ｂ）は底部に配設された型枠に外枠のみを配設し
緊結するところを説明するためのトンネルの断面図、（
ｃ）は緊結された外枠の内側に内枠を配設するところを
説明するためのトンネルの断面図、（ｄ）は隣接する内
枠を緊結するところを説明するためのトンネルの断面図
、第８図は従来の技術を説明するためのものであり、一
体化された型枠の側面図である。Ｒ・・・・・・シールドライニング、Ｈ・・・・・・坑
の壁面、１１・・・・・・シールド機、１３・・・・・
・内枠（内型枠）、！４・・・・・・外枠（外型枠）、
２０・・・・・・支保材、２１・・・・・・接続部材（
コーン状の接続部材）、２３・・・・・・ボルト。ナツト（連結部材）。出顆人　清水建設株式会社＋４Ｄ第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）掘進するシールド機の後部に形成された坑の壁面
に沿って、周方向に複数に分割されるとともに掘進方向
に所定幅を有する外型枠と内型枠とを、連結部材で一体
化しながら筒状に組み立てた後、この内型枠と外型枠と
の間にコンクリートを打設してシールドライニングを施
すとともに、このシールドライニングが固化した後には
、前記内型枠を脱型するとともに、新たに掘削した壁面
に組み立てる内型枠として再使用しながら地中にトンネ
ルを構築するノン・セグメント・シールド工法における
シールドライニングの構築方法であって、まず前記外型
枠を坑の壁面に沿って組み立てた後、この外型枠の内側
に支保材を介して内型枠を組み立て、ついでそれらの間
にコンクリートを打設することを特徴とするノン・セグ
メント・シールド工法におけるシールドライニングの構
築方法。
（２）ノン・セグメント・シールド工法に用いる型枠で
あって、板材によって円弧状に形成された外型枠と、こ
の外型枠に内接するとともに内周面側にコンクリート打
設用の空間を形成するために配設された支保材と、この
支保材の基端部に接続部材を介して着脱自在に取り付け
られた内型枠とを具備したノン・セグメント・シールド
工法におけるシールドライニングの型枠。