JP2001152787A - 掘進同時コンクリートライニング装置およびその工法 - Google Patents
掘進同時コンクリートライニング装置およびその工法Info
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- JP2001152787A JP2001152787A JP33345499A JP33345499A JP2001152787A JP 2001152787 A JP2001152787 A JP 2001152787A JP 33345499 A JP33345499 A JP 33345499A JP 33345499 A JP33345499 A JP 33345499A JP 2001152787 A JP2001152787 A JP 2001152787A
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- gripper
- tunnel
- excavation
- main beam
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】掘進と同時に効率よく覆工が行え、設備コスト
やライニングコストも安くでき、工期も短縮できる掘進
同時コンクリートライニング装置およびその工法を提供
する。 【解決手段】トンネルの底部と係合/分離自在なリアサ
ポート5と、グリッパ3と連結し、拡径/縮径自在な内
型枠6と、急硬材を混入したコンクリートを注入し覆工
を行うMTL注入システム7と、を備え、掘進の際、グ
リッパ3を側壁と係合させると共にスラストシリンダ4
を伸長させ、メインビーム2で掘削機1を掘進させ、掘
進中に内型枠6を拡径して形成した隙間へコンクリート
を注入して覆工を行い、盛替の際、リアサポート5を底
部に係合させてメインビーム2の後端を底部に支持させ
ると共にスラストシリンダ4を縮小させ、メインビーム
2でグリッパ3を掘進方向に規制して盛替を行い、グリ
ッパ3の盛替に同期し、内型枠6を縮径させて掘進方向
に移動させることを特徴とする。
やライニングコストも安くでき、工期も短縮できる掘進
同時コンクリートライニング装置およびその工法を提供
する。 【解決手段】トンネルの底部と係合/分離自在なリアサ
ポート5と、グリッパ3と連結し、拡径/縮径自在な内
型枠6と、急硬材を混入したコンクリートを注入し覆工
を行うMTL注入システム7と、を備え、掘進の際、グ
リッパ3を側壁と係合させると共にスラストシリンダ4
を伸長させ、メインビーム2で掘削機1を掘進させ、掘
進中に内型枠6を拡径して形成した隙間へコンクリート
を注入して覆工を行い、盛替の際、リアサポート5を底
部に係合させてメインビーム2の後端を底部に支持させ
ると共にスラストシリンダ4を縮小させ、メインビーム
2でグリッパ3を掘進方向に規制して盛替を行い、グリ
ッパ3の盛替に同期し、内型枠6を縮径させて掘進方向
に移動させることを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はTBM(トンネル・
ボーリング・マシン)を用いたトンネル工事(以下、T
BMトンネル工事という)において、掘削後の後方支保
と二次覆工を兼ねた地山の劣化防止のためのコンクリー
トライニング装置およびその工法に係り、特にトンネル
を掘進しながら同時にコンクリートライニング工事を行
う掘進同時コンクリートライニング装置およびその工法
に関する。
ボーリング・マシン)を用いたトンネル工事(以下、T
BMトンネル工事という)において、掘削後の後方支保
と二次覆工を兼ねた地山の劣化防止のためのコンクリー
トライニング装置およびその工法に係り、特にトンネル
を掘進しながら同時にコンクリートライニング工事を行
う掘進同時コンクリートライニング装置およびその工法
に関する。
【0002】
【従来の技術】トンネル工事は、地山を掘削する工程
と、掘削後の地山を被覆する覆工の工程とを有してい
る。
と、掘削後の地山を被覆する覆工の工程とを有してい
る。
【0003】掘削工程はトンネル断面形状、工期、周囲
の環境条件などに基づき地質条件に適合した最も安全で
経済的な掘削工法や掘削機械を選定する。例えば、掘削
径が5m位の円形断面のものは全断面掘削方式のTBM
(トンネル・ボーリング・マシン)を使用し、断面形状
や大きさに拘束されない場合は自由断面方式の掘削機械
を使用する。
の環境条件などに基づき地質条件に適合した最も安全で
経済的な掘削工法や掘削機械を選定する。例えば、掘削
径が5m位の円形断面のものは全断面掘削方式のTBM
(トンネル・ボーリング・マシン)を使用し、断面形状
や大きさに拘束されない場合は自由断面方式の掘削機械
を使用する。
【0004】また、覆工工程は鋼材で型枠を組んで地山
を支える支保工(一次覆工)とコンクリートを吹き付け
て地山を被覆する二次覆工とを含むものであるが、トン
ネルの種類によって一次覆工を省略する場合がある。た
とえば、導水トンネルでは堅固な地山を掘削するので地
質条件によっては覆工工程を必要としないケースもあ
る。しかし、トンネルの風化防止等を考えてコンクリー
ト吹き付け工事(二次覆工)が義務付けられている。従
って、導水トンネルでは一次覆工を省略しても二次覆工
においてコンクリート巻厚が5cm〜10cm程度の薄
いコンクリート吹き付け工事を施工するのが一般的であ
る。また、大断面トンネルの先進導抗(パイロット)と
して施工されるTBMトンネル工事では一時的にコンク
リート吹き付け施工を行って地山劣化を防止する。この
場合も先進導抗は最終的に撤去するのでコンクリート巻
厚が5cm〜10cm程度の薄いコンクリート吹き付け
工事を施工するのが一般的である。
を支える支保工(一次覆工)とコンクリートを吹き付け
て地山を被覆する二次覆工とを含むものであるが、トン
ネルの種類によって一次覆工を省略する場合がある。た
とえば、導水トンネルでは堅固な地山を掘削するので地
質条件によっては覆工工程を必要としないケースもあ
る。しかし、トンネルの風化防止等を考えてコンクリー
ト吹き付け工事(二次覆工)が義務付けられている。従
って、導水トンネルでは一次覆工を省略しても二次覆工
においてコンクリート巻厚が5cm〜10cm程度の薄
いコンクリート吹き付け工事を施工するのが一般的であ
る。また、大断面トンネルの先進導抗(パイロット)と
して施工されるTBMトンネル工事では一時的にコンク
リート吹き付け施工を行って地山劣化を防止する。この
場合も先進導抗は最終的に撤去するのでコンクリート巻
厚が5cm〜10cm程度の薄いコンクリート吹き付け
工事を施工するのが一般的である。
【0005】なお、コンクリート吹き付け施工は普通コ
ンクリートの吹き付けで行う場合やビニロンファイバー
コンクリートの吹き付けで行う場合などが知られてい
る。
ンクリートの吹き付けで行う場合やビニロンファイバー
コンクリートの吹き付けで行う場合などが知られてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、コンクリート
吹き付け施工の場合、吹き付けたコンクリートが跳ね返
って流れてしまいコンクリート材料を浪費(ロス)する
量が増加する(ロス材が使用コンクリートの50%近く
になることもある)といった問題や、跳ね返って流れた
コンクリートを除去する作業も行わなければならないと
いった問題も生じ、本来要らない材料や作業工程が増え
経費削減や工期短縮ができなかった。また、坑内で普通
コンクリートの吹き付け工事を行うと、粉塵等が発生
し、坑内作業を行う環境が悪化するといった問題があっ
た。
吹き付け施工の場合、吹き付けたコンクリートが跳ね返
って流れてしまいコンクリート材料を浪費(ロス)する
量が増加する(ロス材が使用コンクリートの50%近く
になることもある)といった問題や、跳ね返って流れた
コンクリートを除去する作業も行わなければならないと
いった問題も生じ、本来要らない材料や作業工程が増え
経費削減や工期短縮ができなかった。また、坑内で普通
コンクリートの吹き付け工事を行うと、粉塵等が発生
し、坑内作業を行う環境が悪化するといった問題があっ
た。
【0007】一方、一次覆工を省略する現場打ちコンク
リート覆工法として従来より、ECL(Extruded Concr
ete Lining)工法が知られている。このECL工法はト
ンネル内で組んだ型枠と地山との間に形成されるリング
状部へコンクリートを打設すると共に、リング状部の端
部を覆う妻枠を伸縮ジャッキ等で打設コンクリートを圧
縮し、コンクリートが硬化するまでその圧力を一定に保
持するトンネル構築工法である。このECL工法には下
記の特徴がある。
リート覆工法として従来より、ECL(Extruded Concr
ete Lining)工法が知られている。このECL工法はト
ンネル内で組んだ型枠と地山との間に形成されるリング
状部へコンクリートを打設すると共に、リング状部の端
部を覆う妻枠を伸縮ジャッキ等で打設コンクリートを圧
縮し、コンクリートが硬化するまでその圧力を一定に保
持するトンネル構築工法である。このECL工法には下
記の特徴がある。
【0008】(1) このECL工法は一次覆工を省略する
分だけコンクリートの巻立厚を厚いもの(50cm以
上)にすることを想定した工法であり、掘削マシン(シ
ールド又はTBM)のテール部に設けた伸縮ジャッキに
よるコンクリート圧縮機構等を必要とする。
分だけコンクリートの巻立厚を厚いもの(50cm以
上)にすることを想定した工法であり、掘削マシン(シ
ールド又はTBM)のテール部に設けた伸縮ジャッキに
よるコンクリート圧縮機構等を必要とする。
【0009】(2) このECL工法で使用する型枠はテレ
スコピック式の型枠を多数用意し、掘進しながら掘削マ
シンのテール部に型枠を配置すると共に型枠と地山との
間に形成されるリング状部へコンクリート打設を行う。
そして、コンクリートの巻立厚が厚いため養生時間が長
くかかるので、型枠を多数用意し養生できた部位から型
枠を縮径して取り外し、トンネル切羽まで運搬して組み
立てる。すなわち、多数の型枠と組み立てた型枠の間を
トンネル切羽まで縮径した型枠を運搬する自走車等の装
置を必要とする。
スコピック式の型枠を多数用意し、掘進しながら掘削マ
シンのテール部に型枠を配置すると共に型枠と地山との
間に形成されるリング状部へコンクリート打設を行う。
そして、コンクリートの巻立厚が厚いため養生時間が長
くかかるので、型枠を多数用意し養生できた部位から型
枠を縮径して取り外し、トンネル切羽まで運搬して組み
立てる。すなわち、多数の型枠と組み立てた型枠の間を
トンネル切羽まで縮径した型枠を運搬する自走車等の装
置を必要とする。
【0010】(3) このELC工法に使用するコンクリー
ト材質は、セメント成分として (a)ポルトランドセメン
ト、 (b)高炉セメントA,B,C、 (c)シリカセメン
ト、 (d)フライアッシュセメント等を用い、混和材成分
として (e)フライアッシュ、 (f)流動化剤、 (g)高炉ス
ラブ微粉末、 (h)AE減水剤等を用いている。このEL
C工法は厚い巻立厚を確保するために、注入時の流動性
を重視する成分内容とするために、材料費が高価なもの
を必要とする。
ト材質は、セメント成分として (a)ポルトランドセメン
ト、 (b)高炉セメントA,B,C、 (c)シリカセメン
ト、 (d)フライアッシュセメント等を用い、混和材成分
として (e)フライアッシュ、 (f)流動化剤、 (g)高炉ス
ラブ微粉末、 (h)AE減水剤等を用いている。このEL
C工法は厚い巻立厚を確保するために、注入時の流動性
を重視する成分内容とするために、材料費が高価なもの
を必要とする。
【0011】ところで、このELC工法は型枠を用いて
コンクリートを打設する工法なので、吹き付けたコンク
リートが跳ね返って流れてロスすることなく、作業環境
も改善できるといった利点はある。しかし、このECL
工法は一次覆工を省略する分だけコンクリートの巻立厚
を50cm以上と厚いものにすることを想定した工法で
あり、下記の問題点がある。
コンクリートを打設する工法なので、吹き付けたコンク
リートが跳ね返って流れてロスすることなく、作業環境
も改善できるといった利点はある。しかし、このECL
工法は一次覆工を省略する分だけコンクリートの巻立厚
を50cm以上と厚いものにすることを想定した工法で
あり、下記の問題点がある。
【0012】(1) コンクリート圧縮機構や型枠運搬用の
自走車等、大がかりな設備が必要であり、設備コスト高
となる。 (2) 型枠を多数用意し、養生順に型枠の間を切羽まで運
ぶといった面倒な作業があり、工期短縮の障害となる。
自走車等、大がかりな設備が必要であり、設備コスト高
となる。 (2) 型枠を多数用意し、養生順に型枠の間を切羽まで運
ぶといった面倒な作業があり、工期短縮の障害となる。
【0013】(3) 一次覆工を省略する分だけコンクリー
トを強固にする必要性と、注入時の流動性を重視する成
分内容とするために、コンクリートの材料費が高価なも
のになり、ライニングコストが高くなる。
トを強固にする必要性と、注入時の流動性を重視する成
分内容とするために、コンクリートの材料費が高価なも
のになり、ライニングコストが高くなる。
【0014】すなわち、ELC工法は導水トンネルや先
進導抗(パイロット)等の地山劣化防止のための設備お
よび工法としては好適なものではない。以上から本発明
は、前記課題に鑑みて創案されたものであり、導水トン
ネルや先進導抗(パイロット)等のトンネル工事におい
て、地山劣化防止のためのコンクリートライニング施工
に好適なコンクリートライニング装置および工法であっ
て、掘進と同時に効率よく覆工が行え、設備コストやラ
イニングコストも安くでき、工期も短縮できる掘進同時
コンクリートライニング装置およびその工法を提供する
ことを技術的課題とする。
進導抗(パイロット)等の地山劣化防止のための設備お
よび工法としては好適なものではない。以上から本発明
は、前記課題に鑑みて創案されたものであり、導水トン
ネルや先進導抗(パイロット)等のトンネル工事におい
て、地山劣化防止のためのコンクリートライニング施工
に好適なコンクリートライニング装置および工法であっ
て、掘進と同時に効率よく覆工が行え、設備コストやラ
イニングコストも安くでき、工期も短縮できる掘進同時
コンクリートライニング装置およびその工法を提供する
ことを技術的課題とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は以下の手段を採用した。すなわち、本発明
の掘進同時コンクリートライニング装置は、地山を掘進
しトンネルを掘削する掘削機と、この掘削機後端より前
記トンネルに沿って延出されたメインビームと、このメ
インビームを摺動自在に内挿すると共に前記トンネルの
側壁と係合/分離自在なグリップを有するグリッパと、
前記掘削機と前記グリッパとの間に介装され、前記掘進
方向に伸縮自在なスラストシリンダと、前記メインビー
ムの後端に設けられ、前記トンネルの底部と係合/分離
自在なリアサポートと、前記グリッパと連結し、拡径し
た時前記トンネルとの間に所定幅の隙間を形成し、縮径
した時前記グリッパと同期して移動自在となる内型枠
と、前記隙間に急硬材を混入したコンクリートを注入し
覆工を行うMTL注入システムと、を備え、前記掘削機
械が掘進する際、前記グリッパを前記側壁と係合させ前
記トンネル内に固定すると共に前記グリッパを基点に前
記スラストシリンダを伸長させ、前記グリッパに挿通す
るメインビームで前記掘削機を前記掘進方向に規制して
掘進させ、前記掘削機の掘進中に前記内型枠を拡径して
形成した前記隙間へ急硬材を混入したコンクリートを注
入して覆工を行い、前記グリッパの盛替を行う際、前記
リアサポートを前記底部に係合させて前記メインビーム
の後端を前記底部に支持させると共に前記掘削機を基点
に前記スラストシリンダを縮小させ、前記メインビーム
で前記グリッパを前記掘進方向に規制して盛替を行い、
前記グリッパの盛替に同期し、前記内型枠を縮径させて
前記掘進方向に移動させることを特徴とする。
に、本発明は以下の手段を採用した。すなわち、本発明
の掘進同時コンクリートライニング装置は、地山を掘進
しトンネルを掘削する掘削機と、この掘削機後端より前
記トンネルに沿って延出されたメインビームと、このメ
インビームを摺動自在に内挿すると共に前記トンネルの
側壁と係合/分離自在なグリップを有するグリッパと、
前記掘削機と前記グリッパとの間に介装され、前記掘進
方向に伸縮自在なスラストシリンダと、前記メインビー
ムの後端に設けられ、前記トンネルの底部と係合/分離
自在なリアサポートと、前記グリッパと連結し、拡径し
た時前記トンネルとの間に所定幅の隙間を形成し、縮径
した時前記グリッパと同期して移動自在となる内型枠
と、前記隙間に急硬材を混入したコンクリートを注入し
覆工を行うMTL注入システムと、を備え、前記掘削機
械が掘進する際、前記グリッパを前記側壁と係合させ前
記トンネル内に固定すると共に前記グリッパを基点に前
記スラストシリンダを伸長させ、前記グリッパに挿通す
るメインビームで前記掘削機を前記掘進方向に規制して
掘進させ、前記掘削機の掘進中に前記内型枠を拡径して
形成した前記隙間へ急硬材を混入したコンクリートを注
入して覆工を行い、前記グリッパの盛替を行う際、前記
リアサポートを前記底部に係合させて前記メインビーム
の後端を前記底部に支持させると共に前記掘削機を基点
に前記スラストシリンダを縮小させ、前記メインビーム
で前記グリッパを前記掘進方向に規制して盛替を行い、
前記グリッパの盛替に同期し、前記内型枠を縮径させて
前記掘進方向に移動させることを特徴とする。
【0016】なお、本発明の前記MTL注入システムは
生コンクリートを移送する第1配管と、混練した急硬材
と遅延剤を移送する第2配管と、前記第1配管の生コン
クリートと前記第2配管の急硬材等とを混合して前記隙
間にコンクリート注入を行う注入ミキシング装置と、を
備え、注入ミキシング装置は、円筒シリンダとこの円筒
シリンダ内を回転するフィン付シャフトを有し、前記円
筒シリンダの先端は前記内型枠と連結し、前記円筒シリ
ンダの後端は前記第1配管及び前記第2配管と連結し、
前記第1配管及び前記第2配管より供給された前記生コ
ンクリートと前記急硬材等とを前記フィン付シャフトを
用いて混合すると共に、前記円筒シリンダの先端より前
記内型枠へ前記コンクリートを押し出して注入する構成
のものも例示できる。
生コンクリートを移送する第1配管と、混練した急硬材
と遅延剤を移送する第2配管と、前記第1配管の生コン
クリートと前記第2配管の急硬材等とを混合して前記隙
間にコンクリート注入を行う注入ミキシング装置と、を
備え、注入ミキシング装置は、円筒シリンダとこの円筒
シリンダ内を回転するフィン付シャフトを有し、前記円
筒シリンダの先端は前記内型枠と連結し、前記円筒シリ
ンダの後端は前記第1配管及び前記第2配管と連結し、
前記第1配管及び前記第2配管より供給された前記生コ
ンクリートと前記急硬材等とを前記フィン付シャフトを
用いて混合すると共に、前記円筒シリンダの先端より前
記内型枠へ前記コンクリートを押し出して注入する構成
のものも例示できる。
【0017】また、本発明の前記MTL注入システムが
前記隙間に前記コンクリートを注入する際、前記隙間の
端部において前記トンネルの内周面と前記内型枠とで形
成される開口部を塞いで妻板とするエアバックを設けた
構成のものも例示できる。
前記隙間に前記コンクリートを注入する際、前記隙間の
端部において前記トンネルの内周面と前記内型枠とで形
成される開口部を塞いで妻板とするエアバックを設けた
構成のものも例示できる。
【0018】この構成によれば、コンクリート打設は注
入ミキシング装置を用いて押し込むだけであり、従来の
ELC工法のようにコンクリート圧縮機構等大がかりな
設備を必要としないので、従来のELC工法に比して設
備コストを低くできる。また、この構成によれば、内型
枠もグリッパに追随させるので1セットで済み、従来の
ELC工法のように型枠を多数用意し、養生順に型枠運
搬用の自走車等で型枠の間を切羽まで運ぶといった面倒
な作業が無くなり、工期短縮が可能となる。
入ミキシング装置を用いて押し込むだけであり、従来の
ELC工法のようにコンクリート圧縮機構等大がかりな
設備を必要としないので、従来のELC工法に比して設
備コストを低くできる。また、この構成によれば、内型
枠もグリッパに追随させるので1セットで済み、従来の
ELC工法のように型枠を多数用意し、養生順に型枠運
搬用の自走車等で型枠の間を切羽まで運ぶといった面倒
な作業が無くなり、工期短縮が可能となる。
【0019】また、本発明の掘進同時コンクリートライ
ニング工法は、トンネルを掘削する掘削機後端より前記
トンネルに沿って延出されたメインビームを摺動自在に
内挿するグリッパを前記トンネルの側壁に固定するグリ
ッパ固定手順と、前記グリッパと連結した内型枠を拡径
して前記トンネルとの間に所定幅の隙間を形成する内型
枠拡径手順と、前記隙間に急硬材を混入したコンクリー
トを注入するコンクリート注入手順と、前記掘削機と前
記グリッパとの間に介装されたスラストシリンダを前記
グリッパを基点に前記掘進方向に伸長させ、前記掘削機
を掘進させる掘削機掘進手順と、前記掘進中に前記隙間
に注入した前記コンクリートを養生させるコンクリート
養生手順と、前記掘削機が所定距離掘進した後、前記メ
インビーム後端を前記トンネルの底部と係合し、前記メ
インビーム後端を支持するメインビーム後端支持手順
と、前記グリッパと前記トンネル側壁との固定状態を解
除するグリッパ解除手順と、前記掘削機を基点に前記ス
ラストシリンダを縮小させることで、前記グリッパを前
記インビームに沿って掘進方向に移動させて盛替を行う
グリッパ盛替手順と、前記内型枠を縮径させて前記養生
したコンクリートと分離し、前記盛替時のグリッパの移
動と同期して前記内型枠を移動させる内型枠移動手順
と、を備えたことを特徴とする。
ニング工法は、トンネルを掘削する掘削機後端より前記
トンネルに沿って延出されたメインビームを摺動自在に
内挿するグリッパを前記トンネルの側壁に固定するグリ
ッパ固定手順と、前記グリッパと連結した内型枠を拡径
して前記トンネルとの間に所定幅の隙間を形成する内型
枠拡径手順と、前記隙間に急硬材を混入したコンクリー
トを注入するコンクリート注入手順と、前記掘削機と前
記グリッパとの間に介装されたスラストシリンダを前記
グリッパを基点に前記掘進方向に伸長させ、前記掘削機
を掘進させる掘削機掘進手順と、前記掘進中に前記隙間
に注入した前記コンクリートを養生させるコンクリート
養生手順と、前記掘削機が所定距離掘進した後、前記メ
インビーム後端を前記トンネルの底部と係合し、前記メ
インビーム後端を支持するメインビーム後端支持手順
と、前記グリッパと前記トンネル側壁との固定状態を解
除するグリッパ解除手順と、前記掘削機を基点に前記ス
ラストシリンダを縮小させることで、前記グリッパを前
記インビームに沿って掘進方向に移動させて盛替を行う
グリッパ盛替手順と、前記内型枠を縮径させて前記養生
したコンクリートと分離し、前記盛替時のグリッパの移
動と同期して前記内型枠を移動させる内型枠移動手順
と、を備えたことを特徴とする。
【0020】この構成の工法によれば、掘進中に急硬材
を混入したコンクリートを注入すると共に養生させ、掘
進と同時に効率よく覆工が行えるので、型枠のスパン打
設により工程を確実に算出でき、工期短縮が一層促進さ
れる。
を混入したコンクリートを注入すると共に養生させ、掘
進と同時に効率よく覆工が行えるので、型枠のスパン打
設により工程を確実に算出でき、工期短縮が一層促進さ
れる。
【0021】すなわち、この構成の工法は導水トンネル
や先進導抗(パイロット)等の地山劣化防止のための設
備および工法として好適なものである。
や先進導抗(パイロット)等の地山劣化防止のための設
備および工法として好適なものである。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態にか
かる掘進同時コンクリートライニング装置を図1から図
3に基づき説明する。
かる掘進同時コンクリートライニング装置を図1から図
3に基づき説明する。
【0023】[掘進同時コンクリートライニング装置の
全体構成]本発明の掘進同時コンクリートライニング装
置は、図1に示すように、掘削機(TBM、トンネルボ
ーリングマシン)1と、TBM1後端より延出されたメ
インビーム2と、メインビーム2を内挿したグリッパ3
と、TBM1とグリッパ3との間に介装されたスラスト
シリンダ4と、メインビーム2の後端に設けられたリア
サポート5と、グリッパ3に連結された内型枠6と、内
型枠6を用いてコンクリートを注入し覆工を行うMTL
注入システム7を備えている。
全体構成]本発明の掘進同時コンクリートライニング装
置は、図1に示すように、掘削機(TBM、トンネルボ
ーリングマシン)1と、TBM1後端より延出されたメ
インビーム2と、メインビーム2を内挿したグリッパ3
と、TBM1とグリッパ3との間に介装されたスラスト
シリンダ4と、メインビーム2の後端に設けられたリア
サポート5と、グリッパ3に連結された内型枠6と、内
型枠6を用いてコンクリートを注入し覆工を行うMTL
注入システム7を備えている。
【0024】TBM1は、円形前面に設けられたカッタ
1aが回転することにより、地山Eを掘削する機械であ
る。TBM1の後端中央部にはメインビーム2が延設さ
れている。また、TBM1にはスラストシリンダ4の基
端部4aが接続している。
1aが回転することにより、地山Eを掘削する機械であ
る。TBM1の後端中央部にはメインビーム2が延設さ
れている。また、TBM1にはスラストシリンダ4の基
端部4aが接続している。
【0025】スラストシリンダ4はトンネル掘進方向に
伸縮自在な油圧シリンダである。このスラストシリンダ
4は掘進同時コンクリートライニング装置の左右両側に
2本設けられ、基端部4aがTBM1側に固設され、ロ
ッド4b先端がグリッパ3側に固設されている。そし
て、スラストシリンダ4の伸長によってTBM1の掘進
が行われ、スラストシリンダ4の縮小によってグリッパ
3の盛替が行われる。このスラストシリンダ4のストロ
ークは1.5mである。
伸縮自在な油圧シリンダである。このスラストシリンダ
4は掘進同時コンクリートライニング装置の左右両側に
2本設けられ、基端部4aがTBM1側に固設され、ロ
ッド4b先端がグリッパ3側に固設されている。そし
て、スラストシリンダ4の伸長によってTBM1の掘進
が行われ、スラストシリンダ4の縮小によってグリッパ
3の盛替が行われる。このスラストシリンダ4のストロ
ークは1.5mである。
【0026】グリッパ3は掘進方向と直交する両方向に
伸縮自在な油圧シリンダ(図示せず)を有している。こ
の両側の油圧シリンダのそれぞれの先端にはトンネル側
壁と係合する係合部(グリップ)31が設けられてい
る。そして、油圧シリンダが伸長し、グリップ31が左
右両側からトンネル側壁を押さえつけることで、グリッ
パ3自身がトンネル内の所定位置に固定される。また、
グリッパ3はその中心部にメインビーム2を内挿し、盛
替の際はメインビーム2に沿って掘進方向に摺動する。
なお、グリッパ3の外周面の後端側には外周面に沿って
エアバック32が設けられている。このエアバック32
は膨らませることでグリッパ3の外周面と地山との隙間
を塞ぐ役割をするものである。そして、グリッパ3が固
定されている時、エアバック32が膨らまされて地山と
の隙間が塞がれ、グリッパ3を盛替する時、エアバック
32が縮む。
伸縮自在な油圧シリンダ(図示せず)を有している。こ
の両側の油圧シリンダのそれぞれの先端にはトンネル側
壁と係合する係合部(グリップ)31が設けられてい
る。そして、油圧シリンダが伸長し、グリップ31が左
右両側からトンネル側壁を押さえつけることで、グリッ
パ3自身がトンネル内の所定位置に固定される。また、
グリッパ3はその中心部にメインビーム2を内挿し、盛
替の際はメインビーム2に沿って掘進方向に摺動する。
なお、グリッパ3の外周面の後端側には外周面に沿って
エアバック32が設けられている。このエアバック32
は膨らませることでグリッパ3の外周面と地山との隙間
を塞ぐ役割をするものである。そして、グリッパ3が固
定されている時、エアバック32が膨らまされて地山と
の隙間が塞がれ、グリッパ3を盛替する時、エアバック
32が縮む。
【0027】メインビーム2は先端がTBM1に固定さ
れ、中間部がグリッパ3中心部を摺動自在に貫通し、後
端がリアサポート5に固定されている。メインビーム2
はTBM1の掘進やグリッパ3の盛替の際、TBM1や
グリッパ3の移動が掘進方向となるように規制するガイ
ドバーの役割を果たすものである。すなわち、TBM1
の掘進の場合、グリッパ3を基点にスラストシリンダ4
を伸長させると、トンネル内に固定されたグリッパ3を
挿通するメインビーム2に規制されて、TBM1が掘進
方向に前進する。また、グリッパ3の盛替を行う場合、
グリッパ3の固定を解除し、TBM1を基点にスラスト
シリンダ4を縮小すると、メインビーム2に規制され
て、グリッパ3がTBM1側(掘進方向)に引き寄せら
れる。
れ、中間部がグリッパ3中心部を摺動自在に貫通し、後
端がリアサポート5に固定されている。メインビーム2
はTBM1の掘進やグリッパ3の盛替の際、TBM1や
グリッパ3の移動が掘進方向となるように規制するガイ
ドバーの役割を果たすものである。すなわち、TBM1
の掘進の場合、グリッパ3を基点にスラストシリンダ4
を伸長させると、トンネル内に固定されたグリッパ3を
挿通するメインビーム2に規制されて、TBM1が掘進
方向に前進する。また、グリッパ3の盛替を行う場合、
グリッパ3の固定を解除し、TBM1を基点にスラスト
シリンダ4を縮小すると、メインビーム2に規制され
て、グリッパ3がTBM1側(掘進方向)に引き寄せら
れる。
【0028】内型枠6は拡径/縮径可能なテレスコピッ
ク式の型枠である。この内型枠6は、図2に示すよう
に、頂部61と左右両翼部62とインバートフォーム部
63とで構成されている。そして、頂部61はその外周
面がトンネル覆工面の上部形状に倣った形状に形成され
ている。左右両翼部62はその外周面がトンネル覆工面
の左右側形状に倣った形状に形成されている。インバー
トフォーム部63はその外周面がトンネル覆工面の底部
形状に倣った形状に形成されている。また、頂部61と
左右両翼部62とインバートフォーム部63とは回動自
在に結合している。
ク式の型枠である。この内型枠6は、図2に示すよう
に、頂部61と左右両翼部62とインバートフォーム部
63とで構成されている。そして、頂部61はその外周
面がトンネル覆工面の上部形状に倣った形状に形成され
ている。左右両翼部62はその外周面がトンネル覆工面
の左右側形状に倣った形状に形成されている。インバー
トフォーム部63はその外周面がトンネル覆工面の底部
形状に倣った形状に形成されている。また、頂部61と
左右両翼部62とインバートフォーム部63とは回動自
在に結合している。
【0029】また、この内型枠6はメインビーム2上を
移動自在とする台車8に載置されている。すなわち、台
車8と内型枠6は複数本の油圧シリンダで連結されてお
り、詳しくは、頂部61は台車8上にあって上下方向に
伸縮自在な油圧シリンダ61aと連結し、左右両翼部6
2は台車8両側壁にあって左右の下方斜め方向に伸縮自
在な油圧シリンダ62aと連結している。なお、インバ
ートフォーム部63は左右両翼部62が油圧シリンダ6
2aによって押し下げられると開脚し、左右両翼部62
が引き上げられると閉脚する。そして、この内型枠6は
頂部61が上昇し左右両翼部62が押し下げられること
で拡径し、トンネル覆工面に倣った内型枠6を形成す
る。なお、この実施の形態では内型枠6が拡径した場
合、トンネル(地山)内周面と内型枠6外周面とで形成
される隙間は10cmである。そして、頂部61が下降
すると共に左右両翼部62が引き上げられることで縮径
する。
移動自在とする台車8に載置されている。すなわち、台
車8と内型枠6は複数本の油圧シリンダで連結されてお
り、詳しくは、頂部61は台車8上にあって上下方向に
伸縮自在な油圧シリンダ61aと連結し、左右両翼部6
2は台車8両側壁にあって左右の下方斜め方向に伸縮自
在な油圧シリンダ62aと連結している。なお、インバ
ートフォーム部63は左右両翼部62が油圧シリンダ6
2aによって押し下げられると開脚し、左右両翼部62
が引き上げられると閉脚する。そして、この内型枠6は
頂部61が上昇し左右両翼部62が押し下げられること
で拡径し、トンネル覆工面に倣った内型枠6を形成す
る。なお、この実施の形態では内型枠6が拡径した場
合、トンネル(地山)内周面と内型枠6外周面とで形成
される隙間は10cmである。そして、頂部61が下降
すると共に左右両翼部62が引き上げられることで縮径
する。
【0030】さらに、図1に示すように、台車8はグリ
ッパ3と連結されており、グリッパ3の盛替の際、縮径
した内型枠6および台車8がグリッパ3の移動に追随し
てメインビーム2上を移動する。
ッパ3と連結されており、グリッパ3の盛替の際、縮径
した内型枠6および台車8がグリッパ3の移動に追随し
てメインビーム2上を移動する。
【0031】リアサポート5はメインビーム2の後端の
左右両側に1本ずつ固定された上下方向伸縮自在なジャ
ッキである。このリアサポート5のジャッキは伸長する
ことでトンネル覆工面(あるいは地山E)の底部に接地
し、メインビーム2の後端を支える。なお、グリッパ3
を盛替する時はリアサポート5のジャッキを伸長してメ
インビーム2を支える。一方、トンネル側壁に固定され
たグリッパ3に支えられてメインビーム2が掘進方向に
摺動する時は、リアサポート5のジャッキを縮小する。
左右両側に1本ずつ固定された上下方向伸縮自在なジャ
ッキである。このリアサポート5のジャッキは伸長する
ことでトンネル覆工面(あるいは地山E)の底部に接地
し、メインビーム2の後端を支える。なお、グリッパ3
を盛替する時はリアサポート5のジャッキを伸長してメ
インビーム2を支える。一方、トンネル側壁に固定され
たグリッパ3に支えられてメインビーム2が掘進方向に
摺動する時は、リアサポート5のジャッキを縮小する。
【0032】MTL注入システム7は生コンクリートN
を混練するアジテータカー70と、混練された生コンク
リートNを圧送するコンクリートポンプ71と、圧送さ
れた生コンクリートNを移送する第1配管72と、急硬
材Sと遅延剤Lを混練するミキサー73と、混練した急
硬材Sと遅延剤Lを圧送するモーノポンプ74と、圧送
された急硬材S等を移送する第2配管75と、第1配管
72の生コンクリートNと第2配管75の急硬材S等と
を混合してコンクリート注入を行う注入ミキシング装置
9とを備えている。
を混練するアジテータカー70と、混練された生コンク
リートNを圧送するコンクリートポンプ71と、圧送さ
れた生コンクリートNを移送する第1配管72と、急硬
材Sと遅延剤Lを混練するミキサー73と、混練した急
硬材Sと遅延剤Lを圧送するモーノポンプ74と、圧送
された急硬材S等を移送する第2配管75と、第1配管
72の生コンクリートNと第2配管75の急硬材S等と
を混合してコンクリート注入を行う注入ミキシング装置
9とを備えている。
【0033】注入ミキシング装置9は、図3に示すよう
に、油圧モータ91と、油圧モータ91の回転軸に連結
するフィン付シャフト92と、円筒シリンダ93とで構
成されている。円筒シリンダ93の先端はベント管94
を介して内型枠6の供給口6aに連結している。また、
円筒シリンダ93の後端は油圧モータ91と連結し、油
圧モータ91により回転自在なフィン付シャフト92が
収納されている。更に、円筒シリンダ93の側壁には生
コンクリートNと急硬材S等を円筒シリンダ93内に供
給する供給口93aが設けられている。そして、この注
入ミキシング装置9は、生コンクリートNと急硬材S等
をフィン付シャフト92を用いて混練すると共に内型枠
6の供給口6aへ押し出しするものである。この注入ミ
キシング装置9は、生コンクリートNと急硬材S等を注
入し、供給口6aから内型枠6に沿って裏込めを行う。
すなわち、トンネル(地山)内周面と内型枠6外周面と
で形成される隙間10cmに生コンクリートNと急硬材
S等を注入する。
に、油圧モータ91と、油圧モータ91の回転軸に連結
するフィン付シャフト92と、円筒シリンダ93とで構
成されている。円筒シリンダ93の先端はベント管94
を介して内型枠6の供給口6aに連結している。また、
円筒シリンダ93の後端は油圧モータ91と連結し、油
圧モータ91により回転自在なフィン付シャフト92が
収納されている。更に、円筒シリンダ93の側壁には生
コンクリートNと急硬材S等を円筒シリンダ93内に供
給する供給口93aが設けられている。そして、この注
入ミキシング装置9は、生コンクリートNと急硬材S等
をフィン付シャフト92を用いて混練すると共に内型枠
6の供給口6aへ押し出しするものである。この注入ミ
キシング装置9は、生コンクリートNと急硬材S等を注
入し、供給口6aから内型枠6に沿って裏込めを行う。
すなわち、トンネル(地山)内周面と内型枠6外周面と
で形成される隙間10cmに生コンクリートNと急硬材
S等を注入する。
【0034】[コンクリート材質]この実施の形態で用
いられる急硬材を混入したコンクリートは以下に示す通
りである。
いられる急硬材を混入したコンクリートは以下に示す通
りである。
【0035】すなわち、セメント成分としては、普通ポ
ルトランドセメントを用いる。また、混和材としては、
AE減水剤と遅延剤Lを用いる。更に、本発明では急硬
材Sとして急硬性セメント混和材であるカルシウム〜ア
ルミネート溶融体を用いる。
ルトランドセメントを用いる。また、混和材としては、
AE減水剤と遅延剤Lを用いる。更に、本発明では急硬
材Sとして急硬性セメント混和材であるカルシウム〜ア
ルミネート溶融体を用いる。
【0036】この実施の形態で用いられる急硬材を混入
したコンクリートはコンクリート巻厚が10cmの場
合、30分で硬化(養生)する。なお、急硬材Sはセメ
ントの13%程度、遅延剤Lはセメントと急硬材Sの混
合物に対して0.8%程度が好ましい。
したコンクリートはコンクリート巻厚が10cmの場
合、30分で硬化(養生)する。なお、急硬材Sはセメ
ントの13%程度、遅延剤Lはセメントと急硬材Sの混
合物に対して0.8%程度が好ましい。
【0037】[掘進同時コンクリートライニング工法の
説明]次に、図4に基づき掘進同時コンクリートライニ
ング装置を用いた掘進同時コンクリートライニング工法
(以下、MTL工法という)を説明する。このMTL工
法は掘進準備/コンクリート注入工程(図4(a)参
照)、掘進/コンクリート養生工程(図4(b)参
照)、および盛替/型枠移動工程(図4(c)参照)で
構成される。
説明]次に、図4に基づき掘進同時コンクリートライニ
ング装置を用いた掘進同時コンクリートライニング工法
(以下、MTL工法という)を説明する。このMTL工
法は掘進準備/コンクリート注入工程(図4(a)参
照)、掘進/コンクリート養生工程(図4(b)参
照)、および盛替/型枠移動工程(図4(c)参照)で
構成される。
【0038】[掘進準備/コンクリート注入工程]掘進
準備工程とコンクリート注入工程は同時期に行われる工
程であり、下記に示す手順で施工される。
準備工程とコンクリート注入工程は同時期に行われる工
程であり、下記に示す手順で施工される。
【0039】掘進準備工程は、図4(a)に示すよう
に、TBM1が掘進方向に移動可能な状態に準備する工
程であり、グリッパ固定手順とメインビーム後端支持解
除手順とからなる。
に、TBM1が掘進方向に移動可能な状態に準備する工
程であり、グリッパ固定手順とメインビーム後端支持解
除手順とからなる。
【0040】グリッパ固定手順はグリッパ3がグリップ
31を左右よりトンネル側壁方向に張り出し、グリッパ
3がトンネル側壁に固定されることをいう。メインビー
ム後端支持解除手順はリアサポート5のジャッキが縮小
することで、メインビーム2がリアサポート5によりト
ンネル覆工面底部から支持されている状態を解除するこ
とをいう。なお、この時、メインビーム2後端はX1地
点にあり、グリッパ3中心はY1地点にあるものとす
る。
31を左右よりトンネル側壁方向に張り出し、グリッパ
3がトンネル側壁に固定されることをいう。メインビー
ム後端支持解除手順はリアサポート5のジャッキが縮小
することで、メインビーム2がリアサポート5によりト
ンネル覆工面底部から支持されている状態を解除するこ
とをいう。なお、この時、メインビーム2後端はX1地
点にあり、グリッパ3中心はY1地点にあるものとす
る。
【0041】グリッパ3の固定およびリアサポート5の
ジャッキ縮小により、メインビーム2がグリッパ3によ
りスラスト方向(掘進方向)摺動自在に支持され、TB
M1が掘進方向に移動可能な状態になる。
ジャッキ縮小により、メインビーム2がグリッパ3によ
りスラスト方向(掘進方向)摺動自在に支持され、TB
M1が掘進方向に移動可能な状態になる。
【0042】コンクリート注入工程は内型枠拡径手順と
コンクリート注入手順とからなる。内型枠拡径手順は、
台車8上の油圧シリンダ61aにより内型枠6の頂部6
1を上昇させると共に台車8両側壁に設置された油圧シ
リンダ62aにより左右両翼部62およびインバートフ
ォーム部63を開脚することで内型枠6を形成する(図
2参照)ことをいう。なお、内型枠6が拡径した時、内
型枠6の外周面と地山との隙間は10cmに形成され
る。また、グリッパ3周囲に設けられたエアバック32
を膨らませて内型枠6のグリッパ3側とトンネル周壁と
の間を塞ぐ妻板とする。
コンクリート注入手順とからなる。内型枠拡径手順は、
台車8上の油圧シリンダ61aにより内型枠6の頂部6
1を上昇させると共に台車8両側壁に設置された油圧シ
リンダ62aにより左右両翼部62およびインバートフ
ォーム部63を開脚することで内型枠6を形成する(図
2参照)ことをいう。なお、内型枠6が拡径した時、内
型枠6の外周面と地山との隙間は10cmに形成され
る。また、グリッパ3周囲に設けられたエアバック32
を膨らませて内型枠6のグリッパ3側とトンネル周壁と
の間を塞ぐ妻板とする。
【0043】次に、図3に示すように、内型枠6の供給
口6aより注入ミキシング装置9で、生コンクリートN
と急硬材S等を注入し、内型枠6に沿って裏込めを行
う。なお、生コンクリートNはコンクリートポンプ71
の圧送により第1配管72から注入ミキシング装置9に
供給され、急硬材S等はミキサ73で撹拌された後、モ
ーノポンプ74で第2配管75内を移送され、第1配管
72の生コンクリートNと合流してから注入ミキシング
装置9に供給される。そして、注入ミキシング装置9に
よって生コンクリートNと急硬材S等が混練すると共に
押出され、供給口6aより内型枠6に沿って注入され
る。注入されたコンクリートは、グリッパ3側を内型枠
6とトンネル周壁との間をエアバック32によって塞が
れているので、外側に流れ出ることなく、隙間に充填さ
れる。
口6aより注入ミキシング装置9で、生コンクリートN
と急硬材S等を注入し、内型枠6に沿って裏込めを行
う。なお、生コンクリートNはコンクリートポンプ71
の圧送により第1配管72から注入ミキシング装置9に
供給され、急硬材S等はミキサ73で撹拌された後、モ
ーノポンプ74で第2配管75内を移送され、第1配管
72の生コンクリートNと合流してから注入ミキシング
装置9に供給される。そして、注入ミキシング装置9に
よって生コンクリートNと急硬材S等が混練すると共に
押出され、供給口6aより内型枠6に沿って注入され
る。注入されたコンクリートは、グリッパ3側を内型枠
6とトンネル周壁との間をエアバック32によって塞が
れているので、外側に流れ出ることなく、隙間に充填さ
れる。
【0044】掘進準備/コンクリート注入工程が終了す
ると、掘進/コンクリート養生工程に移る。 [掘進/コンクリート養生工程]掘進/コンクリート養
生工程は下記に示す手順で施工される。
ると、掘進/コンクリート養生工程に移る。 [掘進/コンクリート養生工程]掘進/コンクリート養
生工程は下記に示す手順で施工される。
【0045】まず、図4(b)に示すように、カッタ1
aを回転させるとともにグリッパ3を基点にスラストシ
リンダ4を伸長させることで、TBM1が掘進を行う
(掘削機掘進手順)。この時の掘進は1.5m/30分
である。この掘進の際、メインビーム2はグリッパ3を
挿通して掘進方向に移動し、メインビーム2後端がX2
地点となる。
aを回転させるとともにグリッパ3を基点にスラストシ
リンダ4を伸長させることで、TBM1が掘進を行う
(掘削機掘進手順)。この時の掘進は1.5m/30分
である。この掘進の際、メインビーム2はグリッパ3を
挿通して掘進方向に移動し、メインビーム2後端がX2
地点となる。
【0046】なお、掘削時のズリ(落下してくる岩石、
土砂など)は、メインビーム2下部に配置されたチェー
ンコンベア(図示せず)により坑外に搬出される。掘進
中、内型枠6に沿って充填されたコンクリートは内型枠
6およびエアバック32で覆われた状態で順次硬化(養
生)していく(コンクリート養生手順)。このコンクリ
ートは急硬材S等が混練されているので、掘進スパンと
同じ30分で硬化する。
土砂など)は、メインビーム2下部に配置されたチェー
ンコンベア(図示せず)により坑外に搬出される。掘進
中、内型枠6に沿って充填されたコンクリートは内型枠
6およびエアバック32で覆われた状態で順次硬化(養
生)していく(コンクリート養生手順)。このコンクリ
ートは急硬材S等が混練されているので、掘進スパンと
同じ30分で硬化する。
【0047】掘進/コンクリート養生工程が終了する
と、盛替/型枠移動工程に移る。 [盛替/型枠移動工程]盛替/型枠移動工程は下記に示
す手順で施工される。
と、盛替/型枠移動工程に移る。 [盛替/型枠移動工程]盛替/型枠移動工程は下記に示
す手順で施工される。
【0048】まず、TBM1のカッタ1aの回転を停止
する。そして、図4(c)に示すように、メインビーム
2後端左右に設けられたリアサポート5が下方向に伸長
し、グリッパ3を貫通しているメインビーム2の後端部
を固定する(メインビーム後端支持手順)。なお、メイ
ンビーム2の前端部はTBM1に固設されている。
する。そして、図4(c)に示すように、メインビーム
2後端左右に設けられたリアサポート5が下方向に伸長
し、グリッパ3を貫通しているメインビーム2の後端部
を固定する(メインビーム後端支持手順)。なお、メイ
ンビーム2の前端部はTBM1に固設されている。
【0049】次に、台車8上の油圧シリンダ61aによ
り内型枠6の頂部61を下降させると共に台車8両側壁
に設置された油圧シリンダ62aにより左右両翼部62
およびインバートフォーム部63を閉脚することで内型
枠6を折り畳む(図2参照)。内型枠6を折り畳めば、
台車8は移動可能となる。
り内型枠6の頂部61を下降させると共に台車8両側壁
に設置された油圧シリンダ62aにより左右両翼部62
およびインバートフォーム部63を閉脚することで内型
枠6を折り畳む(図2参照)。内型枠6を折り畳めば、
台車8は移動可能となる。
【0050】次に、グリッパ3が左右に張り出している
グリップ31を縮め、トンネル側壁との固定状態を解除
する(グリッパ解除手順)。グリッパ3の固定状態解除
により、グリッパ3がTBM1とリアサポート5との間
でスラスト方向摺動可能となる。
グリップ31を縮め、トンネル側壁との固定状態を解除
する(グリッパ解除手順)。グリッパ3の固定状態解除
により、グリッパ3がTBM1とリアサポート5との間
でスラスト方向摺動可能となる。
【0051】そして、TBM1に基端部4aを固定して
いるスラストシリンダ4を縮小させることで、グリッパ
3をメインビーム2に沿って掘進方向にY1地点からY
2地点まで(1.5m)移動させ、盛替を行う(グリッ
パ盛替手順)。このとき、台車8はグリッパ3と連結し
ているので、グリッパ3の移動に同期して台車8および
内型枠6がメインビーム2に沿って1.5m移動する。
いるスラストシリンダ4を縮小させることで、グリッパ
3をメインビーム2に沿って掘進方向にY1地点からY
2地点まで(1.5m)移動させ、盛替を行う(グリッ
パ盛替手順)。このとき、台車8はグリッパ3と連結し
ているので、グリッパ3の移動に同期して台車8および
内型枠6がメインビーム2に沿って1.5m移動する。
【0052】この実施の形態によれば、コンクリート打
設は注入ミキシング装置9を用いて押し込むだけであ
り、従来のELC工法のようにコンクリート圧縮機構等
大がかりな設備を必要としないので、従来のELC工法
に比して設備コストを低くできる。また、この実施の形
態によれば、内型枠6もグリッパ3に追随させるので1
セットで済み、従来のELC工法のように型枠を多数用
意し、養生順に型枠運搬用の自走車等で型枠の間を切羽
まで運ぶといった面倒な作業が無くなり、工期短縮が可
能となる。
設は注入ミキシング装置9を用いて押し込むだけであ
り、従来のELC工法のようにコンクリート圧縮機構等
大がかりな設備を必要としないので、従来のELC工法
に比して設備コストを低くできる。また、この実施の形
態によれば、内型枠6もグリッパ3に追随させるので1
セットで済み、従来のELC工法のように型枠を多数用
意し、養生順に型枠運搬用の自走車等で型枠の間を切羽
まで運ぶといった面倒な作業が無くなり、工期短縮が可
能となる。
【0053】また、この実施の形態の工法によれば、掘
進中に急硬材Sを混入したコンクリートを注入すると共
に養生させ、掘進と同時に効率よく覆工が行えるので、
型枠のスパン打設により工程を確実に算出でき、工期短
縮が一層促進される。
進中に急硬材Sを混入したコンクリートを注入すると共
に養生させ、掘進と同時に効率よく覆工が行えるので、
型枠のスパン打設により工程を確実に算出でき、工期短
縮が一層促進される。
【0054】また、この実施の形態では、トンネル断面
形状を円形断面として説明したが、トンネル断面形状は
円形断面に限定されるものではなく、トンネル断面形状
は楕円形状であっても、角形状であってもよい。
形状を円形断面として説明したが、トンネル断面形状は
円形断面に限定されるものではなく、トンネル断面形状
は楕円形状であっても、角形状であってもよい。
【0055】
【発明の効果】本発明により、以下の効果が得られる。 (1) コンクリート打設は急硬材を混入したコンクリート
を押し込むだけであり、従来のELC工法のようにコン
クリート圧縮機構等大がかりな設備を必要としないの
で、従来のELC工法に比して設備コストを低くでき
る。
を押し込むだけであり、従来のELC工法のようにコン
クリート圧縮機構等大がかりな設備を必要としないの
で、従来のELC工法に比して設備コストを低くでき
る。
【0056】(2) 内型枠もグリッパに追随させるので1
セットで済み、従来のELC工法のように型枠を多数用
意し、養生順に型枠運搬用の自走車等で型枠の間を切羽
まで運ぶといった面倒な作業が無くなり、工期短縮が可
能となる。
セットで済み、従来のELC工法のように型枠を多数用
意し、養生順に型枠運搬用の自走車等で型枠の間を切羽
まで運ぶといった面倒な作業が無くなり、工期短縮が可
能となる。
【0057】(3) 掘進中に急硬材を混入したコンクリー
トを注入すると共に養生させ、掘進と同時に効率よく覆
工が行えるので、型枠のスパン打設により工程を確実に
算出でき、工期短縮が一層促進される。
トを注入すると共に養生させ、掘進と同時に効率よく覆
工が行えるので、型枠のスパン打設により工程を確実に
算出でき、工期短縮が一層促進される。
【0058】すなわち、本発明は導水トンネルや先進導
抗(パイロット)等の地山劣化防止のためのコンクリー
トライニング装置および工法として好適なものである。
抗(パイロット)等の地山劣化防止のためのコンクリー
トライニング装置および工法として好適なものである。
【図1】本発明の実施の形態にかかる掘進同時コンクリ
ートライニング装置の縦断面図である。
ートライニング装置の縦断面図である。
【図2】図1のB−B矢視図であり、内型枠が縮径した
状態を示す。
状態を示す。
【図3】注入ミキシング装置の一部縦断面図である。
【図4】本発明の実施の形態にかかる掘進同時コンクリ
ートライニング工法の説明図であり、図4(a)はMT
L工法は掘進準備/コンクリート注入工程を示し、図4
(b)は掘進/コンクリート養生工程を示し、図4
(c)は盛替/型枠移動工程を示す。
ートライニング工法の説明図であり、図4(a)はMT
L工法は掘進準備/コンクリート注入工程を示し、図4
(b)は掘進/コンクリート養生工程を示し、図4
(c)は盛替/型枠移動工程を示す。
1…TBM(掘削機) 1a…カッタ 2…メインビーム 3…グリッパ 4…スラストシリンダ 4a…基端部 4b…ロッド 5…リアサポート 6…内型枠 6a…供給口 7…MTL注入システム 8…台車 9…注入ミキシング装置 31…グリップ 32…エアバック 61…頂部 61a…油圧シリンダ 62…左右両翼部 62a…油圧シリンダ 63…インバートフォーム部 70…アジテータカー 71…コンクリートポンプ 72…第1配管 73…ミキサ 74…モーノポンプ 75…第2配管 91…油圧モータ 92…フィン付シャフト 93…円筒シリンダ 94…ベント管 T…トンネル E…地山 S…急硬材 L…遅延剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 健 東京都千代田区富士見二丁目10番26号前田 建設工業株式会社内 (72)発明者 北川 勉 岐阜県本巣郡真正町十四条144番地岐阜工 業株式会社内 (72)発明者 稲川 雪久 岐阜県本巣郡真正町十四条144番地岐阜工 業株式会社内 Fターム(参考) 2D054 AC20 AD17 AD22 BA03 DA01 2D055 BB01 CA03 DA01 DA03 DA07 DA08 GA06 KA00 KA08 KA09 KA11 KC03 KC05
Claims (4)
- 【請求項1】地山を掘進しトンネルを掘削する掘削機
と、 この掘削機後端より前記トンネルに沿って延出されたメ
インビームと、 このメインビームを摺動自在に内挿すると共に前記トン
ネルの側壁と係合/分離自在なグリップを有するグリッ
パと、 前記掘削機と前記グリッパとの間に介装され、前記掘進
方向に伸縮自在なスラストシリンダと、 前記メインビームの後端に設けられ、前記トンネルの底
部と係合/分離自在なリアサポートと、 前記グリッパと連結し、拡径した時前記トンネルとの間
に所定幅の隙間を形成し、縮径した時前記グリッパと同
期して移動自在となる内型枠と、 前記隙間に急硬材を混入したコンクリートを注入し覆工
を行うMTL注入システムと、を備え、 前記掘削機械が掘進する際、前記グリッパを前記側壁と
係合させ前記トンネル内に固定すると共に前記グリッパ
を基点に前記スラストシリンダを伸長させ、前記グリッ
パに挿通するメインビームで前記掘削機を前記掘進方向
に規制して掘進させ、 前記掘削機の掘進中に前記内型枠を拡径して形成した前
記隙間へ急硬材を混入したコンクリートを注入して覆工
を行い、 前記グリッパの盛替を行う際、前記リアサポートを前記
底部に係合させて前記メインビームの後端を前記底部に
支持させると共に前記掘削機を基点に前記スラストシリ
ンダを縮小させ、前記メインビームで前記グリッパを前
記掘進方向に規制して盛替を行い、 前記グリッパの盛替に同期し、前記内型枠を縮径させて
前記掘進方向に移動させることを特徴とする掘進同時コ
ンクリートライニング装置。 - 【請求項2】前記MTL注入システムは生コンクリート
を移送する第1配管と、混練した急硬材と遅延剤を移送
する第2配管と、前記第1配管の生コンクリートと前記
第2配管の急硬材等とを混合して前記隙間にコンクリー
ト注入を行う注入ミキシング装置と、を備え、 注入ミキシング装置は、円筒シリンダとこの円筒シリン
ダ内を回転するフィン付シャフトを有し、 前記円筒シリンダの先端は前記内型枠と連結し、前記円
筒シリンダの後端は前記第1配管及び前記第2配管と連
結し、 前記第1配管及び前記第2配管より供給された前記生コ
ンクリートと前記急硬材等とを前記フィン付シャフトを
用いて混合すると共に、前記円筒シリンダの先端より前
記内型枠へ前記コンクリートを押し出して注入する請求
項1記載の掘進同時コンクリートライニング装置。 - 【請求項3】前記MTL注入システムが前記隙間に前記
コンクリートを注入する際、前記隙間の端部において前
記トンネルの内周面と前記内型枠とで形成される開口部
を塞いで妻板とするエアバックを設けた請求項1または
2記載の掘進同時コンクリートライニング装置。 - 【請求項4】トンネルを掘削する掘削機後端より前記ト
ンネルに沿って延出されたメインビームを摺動自在に内
挿するグリッパを前記トンネルの側壁に固定するグリッ
パ固定手順と、 前記グリッパと連結した内型枠を拡径して前記トンネル
との間に所定幅の隙間を形成する内型枠拡径手順と、 前記隙間に急硬材を混入したコンクリートを注入するコ
ンクリート注入手順と、 前記掘削機と前記グリッパとの間に介装されたスラスト
シリンダを前記グリッパを基点に前記掘進方向に伸長さ
せ、前記掘削機を掘進させる掘削機掘進手順と、 前記掘進中に前記隙間に注入した前記コンクリートを養
生させるコンクリート養生手順と、 前記掘削機が所定距離掘進した後、前記メインビーム後
端を前記トンネルの底部と係合し、前記メインビーム後
端を支持するメインビーム後端支持手順と、 前記グリッパと前記トンネル側壁との固定状態を解除す
るグリッパ解除手順と、 前記掘削機を基点に前記スラストシリンダを縮小させる
ことで、前記グリッパを前記インビームに沿って掘進方
向に移動させて盛替を行うグリッパ盛替手順と、 前記内型枠を縮径させて前記養生したコンクリートと分
離し、前記盛替時のグリッパの移動と同期して前記内型
枠を移動させる内型枠移動手順と、を備えたことを特徴
とする掘進同時コンクリートライニング工法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33345499A JP2001152787A (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 掘進同時コンクリートライニング装置およびその工法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33345499A JP2001152787A (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 掘進同時コンクリートライニング装置およびその工法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001152787A true JP2001152787A (ja) | 2001-06-05 |
Family
ID=18266275
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33345499A Pending JP2001152787A (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 掘進同時コンクリートライニング装置およびその工法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001152787A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107100628A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-08-29 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种并行隧洞tbm施工过程的监测仪器埋设平台及方法 |
CN107956490A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-04-24 | 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 | 一种智能型隧道衬砌台车 |
CN108868822A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-23 | 平顶山平煤机煤矿机械装备有限公司 | 隧道衬砌台车用智能注浆孔装置 |
-
1999
- 1999-11-24 JP JP33345499A patent/JP2001152787A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107100628A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-08-29 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种并行隧洞tbm施工过程的监测仪器埋设平台及方法 |
CN107956490A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-04-24 | 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 | 一种智能型隧道衬砌台车 |
CN108868822A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-23 | 平顶山平煤机煤矿机械装备有限公司 | 隧道衬砌台车用智能注浆孔装置 |
CN108868822B (zh) * | 2018-06-29 | 2024-03-29 | 平顶山平煤机煤矿机械装备有限公司 | 隧道衬砌台车用智能注浆孔装置 |
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A02 | Decision of refusal |
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