JPS6354873B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシールドライニング工法に関するもの
である。

従来のシールド工法は既製のセグメントを坑内
に搬入して組み立てる方法を採用しているため次
のような欠点を有する。

＜イ＞ セグメントの製作費、運搬費などが工事
費のうちの大部分をしめるために、工事費全体
のコストダウンが限界に来ている。

＜ロ＞ 組立て後のセグメントリングのひずみが
大きいため、テールプレートの厚さやセグメン
トの組立余裕などを加えるとテール空間は200
mm以上にも達し、地盤沈下の原因となつてい
る。

一方セグメントを使用せず、型枠を組んでコン
クリートを打設し、そのコンクリートに反力を取
つて掘進してゆく方法も存在するが次のような欠
点を有している。

＜イ＞ コンクリートが充分に硬化する前にシー
ルドを推進させて地山とスキンプレートの間隔
にコンクリートを充填しようとする場合に、高
い水圧の地下水、泥水が作用している現場では
まだ固まらないコンクリートを押しのけて泥水
等がテール内に浸入してくると共にコンクリー
トの硬化を妨げることになる。

＜ロ＞ テールボイドに充分に充填されるように
コンクリートを加圧するとその力は型枠及びテ
ールプレートに作用する。そのためテールプレ
ートが内側から外方向に加圧されシールドの前
進が困難となつてしまう。

本発明はこのような従来のライニング工法の欠
点を除去するためになされたもので既製のセグメ
ントを使用することなく、かつ地盤沈下を最少限
に止め、シールドの前進が妨げられることのない
ライニング工法を提供することを目的とする。

次に実施例について説明する。

＜イ＞ シールド本体 シールド本体はスキンプレート１内部に複数
本の推進ジヤツキ１１を設け、すべての推進ジ
ヤツキ１１によつてプレスリング１２を前後動
する構造を有する。

そして特にスキンプレート１のテール部１３
は後方を徐々に薄くなるように、従つて円形シ
ールドであればその内径が後方に近づくに従つ
て徐々に大きくなるように、矩形シールドであ
ればその内面の幅と高さが同様に徐々に大きく
なるように形成する。

＜ロ＞ プレスリング シールド本体の内部にシールド本体の中心軸
と直交方向に設けたプレスリング１２は特にそ
の坑口側に向けた端面１４に凹凸を形成する。

この凹凸端面１４がモルタルコンクリート吹
付け時のせき板となり、シールド本体推進時の
反力受けともなる。

＜ハ＞ 仕上げプレート テール部１３の内部空間には仕上げプレート
２を設ける。

この仕上げプレート２は、型枠として使用す
るものではなく、吹き付けコンクリートの整形
とはねかえりを防止するために使用するもので
ある。

ところで通常の型枠を使用する場合には、コ
ンクリートの重量及び圧力を支持するために十
分な剛性が必要であり、必然的に重量が大きく
なる。

それに対して本発明に用いる仕上げプレート
２は、型枠のようにコンクリートの重量及び圧
力を支持する必要がなく、簡単な構造で重量も
小さくて済む。

円形シールドの場合には仕上げプレート２は
回転盤２１に支柱２２を介して取り付ける。

回転盤２１は従来のシールド掘進機における
セグメント取扱い用のエレクターと同一の構造
のものを採用する。

従つて回転盤２１は掘進機の中心軸を円心と
した回転、及びテール部１３のスキンプレート
方向への接離が自在である。

更に支柱２２を油圧ジヤツキで伸縮自在に構
成することもできる。

円形シールドでは仕上げプレート２の形状は
テール部１３の曲面と同心円状の円弧状として
形成する。

一方矩形のシールドでは仕上げプレート２は
垂直、水平方向に移動可能に構成するが、やは
り矩形シールドにおける公知のエレクターと同
一構造のものを採用できる。

この場合の仕上げプレート２の形状は平板で
あればよい。

仕上げプレート２の作動は円形シールドでも
矩形シールドでもそのシールド本体のテール部
の形状に対して平行移動すればその目的を達成
できる。

＜ニ＞ 吹付けガン モルタル、コンクリート吹付け用のガン３を
円形シールドにおいては回転盤２１に、掘進機
の円心からの放射方向に向けて取り付ける。

そしてガン３と回転盤２１との間には油圧シ
リンダ３１を介在させ、この油圧シリンダ３１
の伸縮によつてガン３先端とテール部１３内面
との間隔を自由に調整できるよう構成する。

ガン３にはホース３２を接続し、このホース
３２の他端はミキサ３３に接続する。

ミキサ３３には乾材パイプ３４によつて骨
材、セメントを、また湿材パイプ３５によつて
水、添加材を各々供給する実施例を示すが勿論
他の公知の吹付け工法の方式も採用できる。

またガン３は仕上げプレート２の端に沿わし
て取り付けても、あるいは仕上げプレート２の
中央に開設した孔２３からテール部１３内面に
向けて露出させてもよい。（第３図） 更にガン３は回転盤２１に取り付けず、まつ
たく仕上げプレート２と別の作動をする構成も
採用できる。

次に施工方法について説明する。

＜イ＞ 鉄筋篭の組立て スキンプレートのテール部１３内に外部で製
作した鉄筋篭４を順次連結して環状に組立て
る。

事前にテール部１３の内面には剥離剤１６を
塗布するか（第４図）または薄シートまたはウ
レタンなどの剥離部材１７を鉄筋篭４の表面に
貼り付けておく（第５図）のでそのままではモ
ルタル、セメントの付着が困難である。

そのため鉄筋篭４はその外面、すなわちテー
ル部１３内面に接する側にエキスパンドメタ
ル、金網などの網材４１を取り付けておく。

なおモルタル等の吹付け前に水がテール部１
３内に浸入するのを防ぐためにテール部１３の
尾端には合成ゴム等で製造した止水板１５を取
り付けておく。

＜ロ＞ コンクリートの吹付 ガン３からモルタル、コンクリートをテール
部１３内面に向けて吹付ける。

コンクリートはまず網材４１に付着し、その
付着部を基に形状を拡大してゆくのでその状態
に応じてガン３の吹付け距離を調節する。

吹付ける区間は、坑口側は既に硬化したコン
クリートライニングの端面により、切羽側は無
加圧状態のプレスリング１２の凹凸端面１４に
より各々規制される。

＜ハ＞ 吹付け層の仕上げ 吹付けによつてコンクリートライニングを行
うので水セメント比を小さくすることができ
る。

また早強セメントまたは急結剤を使用するこ
とにより所定の強度を早期に得ることができ
る。

一定の厚さだけ吹付けたら表面の層は遅延材
を混入するなどその配合を変えて仕上げプレー
トで表面仕上げ可能な状態に調整して吹付け
る。

吹付け中は仕上げプレート２ははね返り防止
用の保護板として利用することができ、コンク
リート層が一定の厚さに達したら回転盤２１や
平行移動作動盤によつて位置をずらしてその表
面の仕上げを行う。

＜ニ＞ シールド掘進機の前進 吹付けコンクリートが一定の強度に達したら
推進ジヤツキ１１を伸長し、プレスリング１２
でコンクリート層を加圧して掘進機を前進させ
る。

このときテール部１３内面が後方になるに従
つて徐々に大径となつているから掘進機の離
脱、前進が容易である。

水セメント比を小さく出来、かつ早強セメン
トまたは急結剤を使用することにより吹付け後
30分程度で前進時の反力を取ることができる。

＜ホ＞ 裏込材の注入 掘進機が前進した後には空隙が生じるから裏
込材の注入が必要となるが、テール部１３は後
方に向けて薄くなつているから前進した後に生
じる空隙はきわめてわずかである。

従つてそのままでも地盤沈下はほとんど生じ
ず、裏込めを行うとしてもその材料はわずかで
足りる。

なお以上はテール部１３に向けてモルタル、
コンクリートをガン３から吹き付ける例を示し
たが第７図に示すようにテール部１３とは平行
方向にガン３から吹き付けを行うことも可能で
ある。

この場合、鉄筋篭４のテール部１３とは反対
側の面に金網、エキスバンドメタルなどの網材
４１を取付けておくとモルタル、コンクリート
がシールド内に流れ出すことがない。

本発明は上記したようになるから次のような効
果を期待することができる。

＜イ＞ セグメントを使用しないからその購入
費、運搬費等一切不要であり、施工部門の努力
によつて大値にコストダウンが出来る。

＜ロ＞ テール部の内径を、坑口側ほど大きくし
たから吹付けコンクリートの外面と掘削坑道の
内面との間隔がわずかであり、セグメントのよ
うな組立後の変形がないので地盤沈下を良好に
抑えることができる。

＜ハ＞ まだかたまらないコンクリートに反力を
取るのではなく、充分に強度が出たコンクリー
トを加圧するものであるためコンクリートの硬
化を妨げたり泥水や地下水の浸入をまねいたり
することがない。

＜ニ＞ テール部の内径が坑口側ほど大きくなつ
ており、かつコンクリートは硬化しているから
シールド掘進機の離脱はスムーズに行なうこと
ができる。

＜ホ＞ 吹付けコンクリートでライニングを行う
からポンプで送るコンクリートに比較して水セ
メント比を大幅に小さくすることが出来る。

更に早強セメントを用いることによつてセグ
メント組立て時間程度の短時間で充分な強度を
得ることが出来、生コンクリートを使用するた
めの待ち時間の延長などの不利な点が存在しな
い。

＜ヘ＞ ライニングコンクリートの仕上げは、表
層部分の配合を変えることによつて、仕上げプ
レートの移動によつてスムーズに行うことがで
きる。

＜ト＞ 各層間の打継面はプレスリングを型枠の
一部として利用してあることから凹凸状態を呈
する。

そのため打継面にセン断抵抗をとることがで
きライニング構造が強固なものとなる。

＜チ＞ 本発明は金網やエキスバンドメタル等の
網体を、鉄筋篭の外周面または／および内周面
に配置し、コンクリートの吹き付けを行う。

吹き付け用のコンクリートは、水セメント比
を小さくでき、また早強セメントや急結剤等を
使用することにより、所定の強度を早期に得る
ことができる。

そのため、上記のような網材及び鉄筋篭にコ
ンクリートを吹き付けると、網材及び鉄筋篭を
構成する線材間に補捉され、吹き付けコンクリ
ートの付着効果を高めることができる。

＜リ＞ 従来技術では、コンクリートを吹き付け
る場合、シールド内にコンクリートが流れ出す
のを防止するため、シールド機のテール内に型
枠を組み立てることが必要である。

それに対して本発明は、上記のように網材及
び鉄筋篭を用いることによつて、吹き付けコン
クリートの付着効果を高めることができる。

そのため、シールド内にコンクリートが流れ
出すのを防止することができ、型枠を使用する
必要がない。

＜ヌ＞ 上記のように本発明は型枠が不要である
が、吹き付けコンクリートの整形とはねかえり
を防止するために仕上げプレートを使用する。

ところで従来のように型枠を使用する場合に
は、コンクリートの重量及び圧力を支持するた
めに十分な剛性が必要であり、必然的に重量が
大きくなる。

そのため、設置及び運搬作業等が容易でなく
なるとともに、製造コスト等が高くなり不経済
である。

それに対して本発明に用いる仕上げプレート
は型枠ではなく、コンクリートの整形とはねか
えりを防止することを目的とするものである。

そのため、型枠のようにコンクリートの重量
及び圧力を支持する必要がなく、簡単な構造で
重量も小さくて済む。

従つて、仕上げプレートの設置及び運搬作業
等が型枠と比較すると容易であり、製造コスト
等も低減できるため経済的である。

＜ル＞ 従来技術には、鉄筋篭のみを設置するも
のが存在するが、鉄筋篭のみでは線材間の空隙
部が大きすぎるため、本発明のように吹き付け
コンクリートが線材間に捕捉されない。

そのため、コンクリートの付着効果は低く、
シールド内にコンクリートが流れ出すのを防止
するためには、依然として型枠が必要となり、
上記と同様の欠点を有するものである。

それに対して本発明は、網材と鉄筋篭の両方
を用いているため、線材間の空隙部を密に構成
することができる。

従つて、上記のように吹き付けコンクリート
が線材間に補捉され、付着効果を高めることが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図：全体の側面図、第２図：ガンと仕上げ
プレートの配置図、第３図：他の実施例の配置
図、第４図：鉄筋篭と剥離剤の配置図、第５図：
他の実施例の配置図、第６図：施工中の状態の側
面図、第７図：他の実施例の説明図 １２：プレスリング、２：仕上げプレート、
３：ガン、４：鉄筋、４１：網筋。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ テール部の内径を坑口側ほど大径としたシー
   ルド掘進機の、 テール内部に既打設部分とプレスリングとの間
   に鉄筋篭を環状に組立て、 鉄筋篭には網材を配置し、 鉄筋篭を組立てた部分にコンクリートを吹付
   け、吹付けコンクリートの内面形状はテール部と
   平行移動するプレートで整形し、 コンクリート硬化後推進ジヤツキを伸長してプ
   レスリングを介してコンクリートに反力を取つて
   掘進機の前進を行うことを特徴とするシールドの
   ライニング工法。