JP2002213195A - Tunnel constructing method and shield excavator - Google Patents

Tunnel constructing method and shield excavator

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JP2002213195A
JP2002213195A JP2001010544A JP2001010544A JP2002213195A JP 2002213195 A JP2002213195 A JP 2002213195A JP 2001010544 A JP2001010544 A JP 2001010544A JP 2001010544 A JP2001010544 A JP 2001010544A JP 2002213195 A JP2002213195 A JP 2002213195A
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和夫 宮沢
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tunnel constructing method which prevents lining concrete from flowing even to a front side of a shield excavator through a cavity defined between an upper surface of the shield excavator and the natural ground, if the cavity is formed, and to provide a shield excavator for use in the method. SOLUTION: According to the tunnel constructing method, an internal form 5 is assembled at a rear location of the shield excavator 1 along an internal surface of a pit, and while concrete is placed in the internal form to form a lining wall 4 in the internal surface of the pit, the shield excavator 1 carries out driving. Then, a recess 11 is formed in a top portion of a skin plate 2 of the shield excavator 1 in a manner extending in a circumferential direction. Further, a hardener is poured into the recess 11, and then the hardened hardener H is outward squeezed from the recess 11, followed by sealing the cavity S between the upper surface of the skin plate 2 and the natural ground. While carrying out these operations, the shield excavator continuously carries out driving.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ECL工法と称さ
れるトンネル施工方法および該施工方法を実施する際に
直接使用されるシールド掘削機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tunnel construction method called an ECL method and a shield excavator used directly when the construction method is carried out.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、ECL工法(Extruded C
oncrete Lining Method)は、シールド掘削機の後方で
坑内に沿わせて内型枠を組み立て、現場にてコンクリー
トをほぼ連続的に打設することにより覆工壁を形成しつ
つ掘進していくトンネル施工方法である。
2. Description of the Related Art As is well known, the ECL method (Extruded C
The oncrete linging method) is a tunnel construction in which an inner formwork is assembled along the mine behind a shield excavator and concrete is cast almost continuously at the site to form a lining wall and excavate. Is the way.

【0003】図9に示すように、従来一般のECL工法
の一例を示す。図中符号1はシールド掘削機であり、こ
れはスキンプレート2の前部にカッター3を備え、覆工
壁4を形成するため一連の内型枠5から反力を取ってシ
ールド掘削機1全体を掘進させるためのジャッキ6を備
えるものである。
FIG. 9 shows an example of a conventional general ECL method. In the figure, reference numeral 1 denotes a shield excavator, which is provided with a cutter 3 at a front portion of a skin plate 2 and takes a reaction force from a series of inner molds 5 to form a lining wall 4 so that the entire shield excavator 1 is provided. Is provided with a jack 6 for excavating.

【0004】上記内型枠5は施工するべきトンネルの断
面形状に対応して湾曲しかつシールド掘削機1の掘進ス
トロークに対応する長さの円筒分割体であって、これら
を周方向および軸方向に多数連結して全体として円筒状
に組み立て、その最前部に妻型枠7を取り付けること
で、覆工壁4を施工するための環状のコンクリート打設
空間を形成するものである。
The inner formwork 5 is a cylindrical divided body which is curved in accordance with the cross-sectional shape of the tunnel to be constructed and has a length corresponding to the excavation stroke of the shield excavator 1. And an assembling into a cylindrical shape as a whole, and attaching a wife formwork 7 at the forefront thereof to form an annular concrete casting space for constructing the lining wall 4.

【0005】符号8は妻型枠を兼ねる加圧ピストンであ
り、これは妻型枠ジャッキ9により打設空間に向けて押
圧されるようになっているとともに、この加圧ピストン
8にはコンクリート打設管10が接続される打設口が設
けられていて、加圧ピストン8により加圧状態を維持し
つつコンクリート打設を行い得るようになっている。
[0005] Reference numeral 8 denotes a pressurizing piston which also serves as a wife formwork, which is pressed by a wife form jack 9 toward a casting space. An installation port to which the installation pipe 10 is connected is provided so that concrete can be installed while the pressurized state is maintained by the pressurizing piston 8.

【0006】上記のシールド掘削機1によるECL工法
では、シールド掘削機1のテール部で1リング分の内型
枠5を組み立て、打設管10を通して加圧ピストン8か
ら打設空間に覆工コンクリートCを打設し、加圧ピスト
ン8により覆工コンクリートCを加圧して打設圧を地下
水圧よりも高く維持することで、止水性に優れた覆工壁
4を形成することができる。そして、打設した覆工コン
クリートCが硬化する以前に、一連の内型枠5から反力
を取って推進ジャッキ6によりシールド掘削機1を掘進
させ、その後方に新たな1リング分の内型枠5を組み立
て、直ちに次の覆工コンクリート打設を行うことで、前
後の覆工コンクリートC全体が加圧ピストン8により一
様に加圧されて確実に一体化し、これにより覆工壁4全
体を実質的に連続的に形成することが可能であって打継
面(コールドジョイント)が生じることがない。
In the ECL method using the shield excavator 1, the inner formwork 5 for one ring is assembled at the tail part of the shield excavator 1, and the lining concrete is inserted from the pressurizing piston 8 into the installation space through the installation pipe 10. C is cast, and the lining concrete C is pressurized by the pressurizing piston 8 to maintain the setting pressure higher than the groundwater pressure, whereby the lining wall 4 having excellent water stopping property can be formed. Then, before the poured lining concrete C hardens, the shield excavator 1 is dug by the propulsion jack 6 by taking a reaction force from the series of inner mold frames 5, and the inner mold for one new ring is formed behind the excavating machine. By immediately assembling the frame 5 and immediately placing the next lining concrete, the entire front and back lining concrete C is uniformly pressed by the pressing piston 8 to be surely integrated. Can be formed substantially continuously, and a joint surface (cold joint) does not occur.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のECL工法によるトンネル施工方法では、覆工壁4
を構成する覆工コンクリートCは、所要の強度を得る目
的から、所定の厚さが確保されるとともに、土砂、地下
水、泥水などが混じることがない良質なコンクリートに
保持する必要がある。このため、前述したように、打設
している覆工コンクリートCの圧力を測定しながら、所
定の圧力を保持するように妻型枠ジャッキ9で制御し、
コンクリートの打設管理を行っている。
By the way, in the tunnel construction method by the above-mentioned conventional ECL method, the lining wall 4 is not used.
In order to obtain the required strength, the lining concrete C constituting the above must be kept in a high-quality concrete in which a predetermined thickness is ensured and soil, groundwater, muddy water and the like are not mixed. For this reason, as described above, while measuring the pressure of the lining concrete C being cast, it is controlled by the end form jack 9 so as to maintain a predetermined pressure.
We manage concrete placement.

【0008】一方、シールド掘削機1による掘進は、掘
削坑の外径がシールド掘削機1の外径よりも若干(直径
で30〜50mm程度)大きいこと、また掘削に伴う地
山の崩壊等により、シールド掘削機の上面と地山との間
に空隙Sが生じることがある。この場合、図10に示す
ように、この空隙Sを通って、シールド掘削機のテール
部で加圧打設される覆工コンクリートCがシールド掘削
機1の前面にまで回り込むことがある。覆工コンクリー
トCがシールド掘削機の前面に回り込むと、コンクリー
ト材料がロスすることに加え、シールド掘削機1による
掘削に支障を来たし、掘削がストップするおそれがあ
る。一度掘削がストップすると、コンクリートが硬化す
るまで妻型枠7を動かすことができず、掘進再開までに
時間を要することとなり、施工効率が低下する。
On the other hand, the excavation by the shield excavator 1 is caused by the fact that the outer diameter of the excavation pit is slightly larger (about 30 to 50 mm in diameter) than the outer diameter of the shield excavator 1 and the ground collapse due to excavation. In some cases, a gap S may be generated between the upper surface of the shield excavator and the ground. In this case, as shown in FIG. 10, the lining concrete C, which is press-fitted at the tail of the shield excavator, may reach the front surface of the shield excavator 1 through the gap S. When the lining concrete C goes around the front surface of the shield excavator, the concrete material is lost, and the excavation by the shield excavator 1 is hindered, and the excavation may be stopped. Once the excavation is stopped, the wife formwork 7 cannot be moved until the concrete is hardened, so that it takes time to resume the excavation, and the construction efficiency is reduced.

【0009】なお、覆工コンクリートCがシールド掘削
機1の前面に回り込んだ場合の対策として、シールド掘
削機1内から裏込め注入材等を注入することが考えられ
るが、注入材がシールド掘削機外周に付着してシールド
掘削機の推進に対し、抵抗体となる、注入圧が高い場
合、覆工コンクリートC内に流入し該コンクリートの品
質に圧影響を与えるおそれがあるといった欠点を伴うた
め、完全な対策とはなっていない。
As a countermeasure for the case where the lining concrete C wraps around the front of the shield excavator 1, it is conceivable to inject a backfill injection material or the like from inside the shield excavator 1, but the injected material is shielded excavation. Attached to the perimeter of the excavator, it becomes a resistance to the propulsion of the shield excavator. If the injection pressure is high, there is a drawback that it may flow into the lining concrete C and affect the quality of the concrete. It is not a complete measure.

【0010】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、シールド掘削機の上面と
地山との間に空隙が生じる場合でも、この空隙を通って
覆工コンクリートがシールド掘削機の前面にまで回り込
むことがなく、コンクリート材料ロスを押さえ、かつ、
施工効率のよいトンネル掘削が行えるトンネル施工方法
およびこの施工方法を実施するのに直接使用されるシー
ルド掘削機を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a lining concrete through a gap even if a gap is formed between the upper surface of the shield excavator and the ground. Does not go to the front of the shield excavator, holds down the loss of concrete material, and
An object of the present invention is to provide a tunnel construction method capable of performing tunnel excavation with high construction efficiency and a shield excavator directly used for performing the construction method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項1にかかる発明では、シールド掘削機の後方で坑
内面に沿わせて内型枠を組み立て、その内型枠内にコン
クリートを打設することにより坑内面に覆工壁を形成し
つつ掘進していくトンネル施工方法において、シールド
掘削機のスキンプレートの頂上部に凹部を周方向に延び
るように設け、該凹部に硬化材を注入し、硬化した硬化
材を凹部から外方へ押し出してスキンプレートの上面と
地山との空隙をシールしながらシールド掘削機を掘進さ
せることを特徴としている。
According to the first aspect of the present invention, an inner formwork is assembled along the inner surface of a mine behind a shield excavator, and concrete is poured into the inner formwork. In the tunnel construction method of digging while forming a lining wall on the inner surface of a mine by installing, a concave portion is provided at the top of the skin plate of the shield excavator so as to extend in the circumferential direction, and a hardening material is injected into the concave portion Then, the hardened material is extruded outward from the concave portion, and the shield excavator is excavated while sealing the gap between the upper surface of the skin plate and the ground.

【0012】請求項2にかかる発明では、スキンプレー
トの頂上部に周方向に延びるように設けられた凹部と、
該凹部に硬化材を注入する硬化材注入機構と、前記凹部
内で硬化した硬化材を外方へ押し出す硬化材押出機構と
を備えたことを特徴としている。
[0012] In the invention according to claim 2, a concave portion is provided at the top of the skin plate so as to extend in the circumferential direction.
A curing material injection mechanism for injecting the curing material into the recess and a curing material pushing mechanism for pushing the curing material cured in the recess outward.

【0013】請求項3にかかる発明では、前記凹部には
袋体が設けられ、該袋体内に前記硬化材注入機構から硬
化材が注入される構成であることを特徴としている。
[0013] The invention according to claim 3 is characterized in that a bag is provided in the recess, and a hardening material is injected into the bag from the hardening material injection mechanism.

【0014】請求項4にかかる発明では、前記硬化材押
出機構は、前記凹部の底部に設けられた底板と、該底板
を外方へ押し出す押出ジャッキとからなることを特徴と
している。
According to a fourth aspect of the present invention, the hardening material extruding mechanism includes a bottom plate provided at the bottom of the concave portion and an extrusion jack for pushing the bottom plate outward.

【0015】この発明によれば、スキンプレートの頂上
部に設けた凹部から、硬化した硬化材を外方へ押し出
し、スキンプレートの上面と地山との空隙をシールしな
がらシールド掘削機を掘進させるので、シールド掘削機
のテール部で加圧打設される覆工コンクリートが、シー
ルド掘削機の上面と地山との間の空隙を通ってシールド
掘削機の前面にまで回り込むことを回避できる。
According to the present invention, the hardened hardened material is pushed outward from the concave portion provided at the top of the skin plate, and the shield excavator is excavated while sealing the gap between the upper surface of the skin plate and the ground. Therefore, it is possible to prevent the lining concrete pressed and cast at the tail portion of the shield excavator from going around the gap between the upper surface of the shield excavator and the ground to reach the front surface of the shield excavator.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
の形態を説明する。なお、本発明に係るシールド掘削機
の構成要素について、従来例で説明したシールド掘削機
の構成要素と同一の構成要素には同一符号を付し、その
説明を省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that, regarding the components of the shield excavator according to the present invention, the same components as those of the shield excavator described in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0017】図1に示すように、スキンプレート2は、
前胴2aと中胴2bと後胴2cとから成っているが、前
胴2aまたは中胴2bあるいは前胴2aと中胴2bとの
間であってそれらの頂上部には、周方向に延びるように
凹部11が設けられている。この凹部11が設けられる
角度θは、図4に示すように、掘削に伴う地山の崩壊等
により生じる、シールド掘削機の上面と地山との間の空
隙Sを塞ぎ得る程度であれば足りる。
As shown in FIG. 1, the skin plate 2
It consists of a front trunk 2a, a middle trunk 2b and a rear trunk 2c, but extends between the front trunk 2a or the middle trunk 2b or between the front trunk 2a and the middle trunk 2b and at the apex thereof in the circumferential direction. Recess 11 is provided as described above. As shown in FIG. 4, the angle θ at which the concave portion 11 is provided is sufficient as long as it can close the gap S between the upper surface of the shield excavator and the ground, which is caused by collapse of the ground due to excavation. .

【0018】凹部11は、図2に示すようにスキンプレ
ート2の補強を兼ねた注入箱12から成っている。この
注入箱12は、左右の円弧状側板12aと底板12bと
から構成されていて、上方は開口されている。注入箱1
2には、内部に硬化材を注入するための硬化材注入機構
13が接続されている。硬化材注入機構13は、例え
ば、バルブ13aが介装された硬化材注入管13bと、
該硬化材注入管13bの基端側に接続された硬化材供給
手段13cから構成されている(図2、図3、図5参
照)。硬化材注入管13bは、注入箱12に沿いながら
その長さ方向に所定間隔をあけて複数(図5では3本)
設けられている。また、必要に応じて、硬化材注入管1
3bと硬化材供給手段13cとの間には、硬化材供給手
段13cを複数ある硬化材注入管13bのいずれかに択
一的に接続する切替バルブ13dを設けるようにしても
良い。注入箱12内に注入される硬化材は、シール材と
しての機能を果たせば足りることから、あまり高い強度
を求められるわけではなく、一般的な裏込め注入材料程
度の強度を有すれば十分であり、これを考慮して適宜材
料が選ばれる。
The recess 11 comprises an injection box 12 which also serves to reinforce the skin plate 2 as shown in FIG. The injection box 12 is composed of left and right arc-shaped side plates 12a and a bottom plate 12b, and has an upper opening. Injection box 1
2, a hardening material injection mechanism 13 for injecting a hardening material into the inside is connected. The hardening material injection mechanism 13 includes, for example, a hardening material injection pipe 13b in which a valve 13a is interposed,
It comprises a hardening material supply means 13c connected to the base end side of the hardening material injection pipe 13b (see FIGS. 2, 3, and 5). A plurality (three in FIG. 5) of hardening material injection pipes 13b are provided along the injection box 12 at predetermined intervals in the length direction thereof.
Is provided. In addition, if necessary, the hardening material injection pipe 1
A switching valve 13d for selectively connecting the curing material supply means 13c to one of the plurality of curing material injection pipes 13b may be provided between the curing material supply means 13c and the curing material supply means 13c. Since the hardening material injected into the injection box 12 only needs to function as a sealing material, it is not necessarily required to have a very high strength. It is sufficient if the hardening material has the strength of a general backfill injection material. The material is appropriately selected in consideration of this.

【0019】なお、注入箱12に硬化材を注入する場
合、注入した硬化材が上方が開口された注入箱12から
下方へ流れ出さないように、まず、最下方に位置する注
入箱12部分に硬化材を注入し、この注入した硬化材が
完全に固まる前にその若干上方に位置する注入箱12内
に硬化材を注入し、順次この作業を繰り返しながら最終
的に最上部に位置する注入箱12内に硬化材を注入する
よう、時間をずらしながら注入してもよい。また、でき
るだけ粘性の高い硬化材を使用することによって、硬化
材の流出を防止しても良く、さらに、注入箱12に開閉
可能な図示せぬ蓋を設け、硬化材注入時に蓋をして、硬
化材の流出を防止するようにしてもよい。
When the hardening material is injected into the injection box 12, first, the hardening material is injected into the lowermost injection box 12 so that the injected hardening material does not flow downward from the injection box 12 having an upper opening. The hardening material is injected, the hardening material is injected into the injection box 12 located slightly above the hardened material before the injected hardened material is completely solidified, and this operation is sequentially repeated to finally set the uppermost injection box. The injection of the hardening material may be performed while shifting the time so that the hardening material is injected into the inside 12. In addition, by using a hardening material having a viscosity as high as possible, the outflow of the hardening material may be prevented. Further, a lid (not shown) that can be opened and closed is provided in the injection box 12, The outflow of the hardening material may be prevented.

【0020】前記注入箱12には、該注入箱12内で硬
化した硬化材Hを外方へ押し出す硬化材押出機構14が
備えられている。前記硬化材押出機構14は、前記凹部
11の底部、より具体的には注入箱12の底部に設けら
れた円弧状の底板14aと、該底板14aを外方へ押し
出す押出ジャッキ14bとからなっている。なお、押出
ジャッキ14bは一つに限られることなく、必要に応じ
スキンプレートの周方向に沿って複数設けてもよい。ま
た、図1中符号15は、シールド掘削機1の後方に設け
られた内型枠脱型の脱型装置、16は脱型した内型枠を
前方へ送るフィーダ装置、17はフィーダ装置によって
送られた内型枠をシール掘削機1のテール部で再び組み
立てるエレクタをそれぞれ示す。
The injection box 12 is provided with a hardening material extruding mechanism 14 for extruding the hardening material H hardened in the injection box 12 to the outside. The hardening material extruding mechanism 14 includes an arc-shaped bottom plate 14a provided at the bottom of the recess 11, more specifically, at the bottom of the injection box 12, and an extrusion jack 14b for pushing the bottom plate 14a outward. I have. The extrusion jack 14b is not limited to one, and a plurality of extrusion jacks may be provided along the circumferential direction of the skin plate as needed. In addition, reference numeral 15 in FIG. 1 denotes a demolding device for removing the inner formwork provided at the rear of the shield excavator 1, 16 denotes a feeder device for sending the removed inner formwork forward, and 17 denotes a feeder device for feeding the removed inner formwork. The erector reassembling the obtained inner formwork at the tail of the seal excavator 1 is shown.

【0021】次に、上記構成のシールド掘削機を用いた
トンネルの施工方法について説明する。シールド掘削機
1の前部に設けたカッタ3によって切羽を掘削し、シー
ルド掘削機1の後方でエレクタ17により、坑内面に沿
わせて内型枠5を組み立て、その内型枠5内にコンクリ
ートを打設することにより坑内面に覆工壁4を形成しな
がら掘進していくのであるが、このとき、予め、注入箱
12には内部に硬化材注入機構13によって硬化材を注
入しておく(図2参照)。
Next, a method of constructing a tunnel using the shield excavator having the above configuration will be described. The cutting face is excavated by the cutter 3 provided at the front part of the shield excavator 1, and the inner form 5 is assembled along the inner surface of the mine by the erector 17 behind the shield excavator 1, and concrete is provided in the inner form 5. The digging is performed while forming the lining wall 4 on the inner surface of the mine by casting. At this time, the hardening material is injected into the injection box 12 by the hardening material injection mechanism 13 in advance. (See FIG. 2).

【0022】そして、前記シール掘削機1により掘進す
る際に、掘削に伴う地山の崩壊等によって、シールド掘
削機1の上面と地山との間に必要以上の空隙Sが生じ、
この空隙Sを通って、シールド掘削機1のテール部で加
圧打設される覆工コンクリートCがシールド掘削機の前
面にまで回り込む現象が見られたときには、前記注入箱
12内で硬化している硬化材Hを、硬化材押出機構14
を作動させることにより上方へ押し出す(図3、図6参
照)。つまり、押出ジャッキ14bを作動させて底板1
4aを介して、注入箱12内で硬化している硬化材Hを
上方へ推し出す。この上方へ押し出した硬化材Hが、シ
ールド掘削機1の上面と地山との間に生じた空隙Sを前
後方向に遮断することとなり、シールド掘削機1のテー
ル部で加圧打設される覆工コンクリートCがシールド掘
削機の前面にまで回り込むのを防止できる。
When excavating with the seal excavator 1, the gap S between the upper surface of the shield excavator 1 and the ground is generated due to collapse of the ground due to excavation, and the like.
When a phenomenon is seen in which the lining concrete C, which is pressure-poured at the tail portion of the shield excavator 1 through the gap S, reaches the front of the shield excavator, the concrete C hardens in the injection box 12. The hardening material H that has been
To push it upward (see FIGS. 3 and 6). That is, the extruder jack 14b is operated to move the bottom plate 1
The hardening material H hardened in the injection box 12 is pushed upward through 4a. The hardened material H extruded upward blocks the gap S generated between the upper surface of the shield excavator 1 and the ground in the front-rear direction, and is pressed and driven at the tail of the shield excavator 1. The lining concrete C can be prevented from reaching the front of the shield excavator.

【0023】この結果、コンクリート材料のロスを極力
押さえることができ、また、覆工コンクリートCがシー
ルド掘削機の前面にまで回り込んで、掘進を一度停止さ
せるといった事態を回避できることから、施工効率のよ
いトンネル掘削が行える。
As a result, the loss of the concrete material can be suppressed as much as possible, and the situation where the lining concrete C reaches the front of the shield excavator and stops the excavation once can be avoided. Good tunnel excavation can be performed.

【0024】上記シールド掘削機1による掘進の際に、
硬化材Hを上方の地山に押し付けたまま行うが、このと
き、硬化材Hには剪断力が働いて該硬化材Hが分断され
る。この分断された硬化材はそのままシールド掘削機1
の上面と地山との間に残り、この残った硬化材Hが前記
空隙Sを前後方向に遮断するので、この場合でも、シー
ルド掘削機1のテール部で加圧打設される覆工コンクリ
ートCがシールド掘削機の前面にまで回り込むのを防止
できる。
When the shield excavator 1 excavates,
This is performed while the hardening material H is pressed against the upper ground. At this time, a shearing force acts on the hardening material H, and the hardening material H is divided. This divided hardened material is used as is in the shield excavator 1
And the remaining hardened material H blocks the gap S in the front-rear direction, so even in this case, the lining concrete pressed and cast at the tail portion of the shield excavator 1 is also used. C can be prevented from reaching the front of the shield excavator.

【0025】なお、スキンプレート2に凹部11を設け
ることなく、スキンプレート2の頂上部の所定箇所に硬
化材吐出口を設け、そこから硬化材を、シールド掘削機
1の上面と地山との間の空隙Sに充填する方法もある
が、この場合、硬化材の使用量が増えて材料ロスが大き
くなる、また周方向に連続した硬化材が得られるわけで
はなく、完全なシールが望めない等の不具合が生じる。
A hardening material discharge port is provided at a predetermined location on the top of the skin plate 2 without providing the concave portion 11 on the skin plate 2, and the hardening material is supplied from the discharge port between the upper surface of the shield excavator 1 and the ground. There is also a method of filling the gaps S between them, but in this case, the use amount of the hardening material increases and the material loss increases, and a hardening material continuous in the circumferential direction cannot be obtained, and a complete seal cannot be expected. And the like.

【0026】これに対し、本願発明では、スキンプレー
ト2に周方向に延びる凹部11を設け、この凹部11に
硬化材を一旦流し込んで硬化させ、この硬化させた材料
をシールド掘削機1の上面と地山との間の介在させて、
シール材として利用しているので、材料ロスを最小限に
抑えることができ、加えて、シールド掘削機1のテール
部で加圧打設される覆工コンクリートCがシールド掘削
機の前面にまで回り込むのを防止できるのである。
On the other hand, in the present invention, the skin plate 2 is provided with a recess 11 extending in the circumferential direction, a hardening material is poured into the recess 11 once and hardened, and the hardened material is brought into contact with the upper surface of the shield excavator 1. Interposed between the ground and
Since it is used as a sealing material, material loss can be minimized, and in addition, the lining concrete C, which is pressed and cast at the tail of the shield excavator 1, wraps around the front of the shield excavator. Can be prevented.

【0027】図7、図8は、本発明の他の実施の形態を
示すものである。この実施の形態が図1〜図6で示す前
述した実施の形態と異なるところは、注入箱12内に袋
体20が配備され、この袋体20内に図示せぬ硬化材注
入機構から硬化材が注入されるようになっている点であ
る。
FIGS. 7 and 8 show another embodiment of the present invention. This embodiment is different from the above-described embodiment shown in FIGS. 1 to 6 in that a bag 20 is provided in an injection box 12 and a hardening material injection mechanism (not shown) is provided in the bag 20. Is to be injected.

【0028】すなわち、シール掘削機により掘進する際
に、掘削に伴う地山の崩壊等によって、シールド掘削機
1の上面と地山との間に必要以上の空隙Sが生じ、この
空隙Sを通って、シールド掘削機1のテール部で加圧打
設される覆工コンクリートCがシールド掘削機の前面に
まで回り込む現象が見られたときには、まず、押出ジャ
ッキ14bによって、予めに注入箱12内に折り畳まれ
て収納されている袋体20が持ち上げられる底板14a
により注入箱12から押し出される。その後、この押し
出された袋体20内に硬化材注入機構から硬化材が注入
され、袋体20が膨出する。この膨出した袋体20が、
シールド掘削機1の上面と地山との間に生じた空隙Sを
前後方向に遮断することとなり(図8参照)、シールド
掘削機1のテール部で加圧打設される覆工コンクリート
Cがシールド掘削機の前面にまで回り込むのを防止でき
るのである。
That is, when excavating by the seal excavator, the ground S collapses due to the excavation, etc., so that an unnecessary gap S is generated between the upper surface of the shield excavator 1 and the ground, and the gap S passes through the gap S. Then, when the phenomenon that the lining concrete C pressed and poured at the tail portion of the shield excavator 1 wraps around to the front surface of the shield excavator is observed, first, the extrusion jack 14b preliminarily enters the injection box 12 into the injection box 12. Bottom plate 14a from which folded bag body 20 is lifted
Is pushed out of the injection box 12. Thereafter, a hardening material is injected into the extruded bag body 20 from a hardening material injection mechanism, and the bag body 20 expands. This bulged bag body 20
The gap S generated between the upper surface of the shield excavator 1 and the ground is blocked in the front-rear direction (see FIG. 8), and the lining concrete C that is pressed and cast at the tail of the shield excavator 1 is formed. It is possible to prevent sneaking into the front of the shield excavator.

【0029】このように予め袋体20を配備し、この袋
体20内に硬化材注入機構から硬化材を注入する構成で
あるので、硬化材が外部に漏れることなく確実に、シー
ルド掘削機1の上面と地山との間にの空隙S内に注入さ
せることができ、硬化材が注入箱12から漏れてシール
ド掘削機内に流出して硬化するといった事態を回避で
き、加えて、高圧で硬化材を供給することができる。
As described above, the bag body 20 is preliminarily arranged, and the hardening material is injected into the bag body 20 from the hardening material injection mechanism. Can be injected into the gap S between the upper surface of the ground and the ground, and a situation in which the hardening material leaks from the injection box 12 and flows out into the shield excavator to harden can be avoided. Material can be supplied.

【0030】なお、前記した発明の実施の形態はあくま
で本願発明の例示であり、必要に応じ発明の要旨を逸脱
しない範囲で適宜設計変更可能である。例えば、上記し
た発明の実施の形態では、スキンプレート2の頂上部に
周方向に延びる凹部11を一つしか設けていないが、こ
れに限られることなく、該凹部11をスキンプレート2
の軸線方向に適宜間隔をあけて複数設け、これら複数設
けた凹部11のそれぞれに硬化材を注入し、ここで硬化
した硬化材Hを硬化材押出機構14によって外方へ押し
出すように構成してもよい。このように、硬化材Hを複
数列重ねることにより、シールド掘削機1のテール部で
加圧打設される覆工コンクリートCがシールド掘削機の
前面にまで回り込むのをより一層防止することができ
る。
The embodiments of the invention described above are merely examples of the invention of the present application, and the design can be changed as needed without departing from the gist of the invention. For example, in the embodiment of the invention described above, only one concave portion 11 extending in the circumferential direction is provided at the top of the skin plate 2. However, the present invention is not limited to this.
A plurality of recesses 11 are provided at appropriate intervals in the axial direction, and a hardening material is injected into each of the plurality of recesses 11, and the hardening material H hardened here is extruded outward by a hardening material extruding mechanism 14. Is also good. In this way, by arranging the hardening material H in a plurality of rows, it is possible to further prevent the lining concrete C, which is pressure-cast at the tail portion of the shield excavator 1, from reaching the front surface of the shield excavator. .

【0031】[0031]

【発明の効果】請求項1にかかる発明によれば、スキン
プレートの頂上部に設けた凹部から、硬化した硬化材を
外方へ押し出し、スキンプレートの上面と地山との空隙
をシールしながらシールド掘削機を掘進させるので、シ
ールド掘削機のテール部で加圧打設される覆工コンクリ
ートが、シールド掘削機の上面と地山との間の空隙を通
ってシールド掘削機の前面にまで回り込むのを防止する
ことができ、もって、コンクリート材料ロスを押さえ、
かつ、施工効率のよいトンネル掘削が行える。また、硬
化材は凹部内に注入して硬化させるので、簡単に所望形
状の硬化材が得られる。また、一般的な注入工法と異な
り、硬化材によりシールド掘削機が拘束されてジャッキ
推力が大きくなるといった不具合も生じない。さらに、
前記のように硬化材を押し出してシールするので、打設
した覆工コンクリートに硬化前の硬化材が多量に混じる
といったことがなく、良質なコンクリートを保持でき
る。請求項2にかかる発明によれば、前記請求項1にか
かる発明と同様な効果を奏する。請求項3にかかる発明
によれば、凹部に袋体が設けこの袋体内に硬化材を注入
する構成であるから、硬化材が凹部から漏れてシールド
掘削機内に流出して硬化するといった事態を回避でき、
加えて、高圧で硬化材を供給することができる効果を奏
する。請求項4にかかる発明によれば、硬化材押出機構
を、凹部の底部に設けられた底板と、底板を外方へ押し
出す押出ジャッキとから構成しているので、底部の位置
を調整することにより、任意の大きさの硬化材固化物を
得ることができ、シールド掘削機と地山との空隙の大き
さに対応することができる等の効果を奏する。
According to the first aspect of the present invention, the hardened hardened material is pushed outward from the concave portion provided at the top of the skin plate to seal the gap between the upper surface of the skin plate and the ground. As the shield excavator is excavated, the lining concrete pressed at the tail of the shield excavator goes around the gap between the upper surface of the shield excavator and the ground and reaches the front of the shield excavator. And prevent concrete material loss,
In addition, tunnel excavation with high construction efficiency can be performed. Also, since the hardening material is injected into the recess and hardened, a hardening material having a desired shape can be easily obtained. Further, unlike a general injection method, there is no problem that the shield excavator is restrained by the hardened material and the jack thrust is increased. further,
Since the hardened material is extruded and sealed as described above, the hardened material before hardening is not mixed with a large amount of the hardened material before hardening, so that good quality concrete can be held. According to the second aspect of the invention, the same effects as those of the first aspect of the invention can be obtained. According to the third aspect of the present invention, since the bag is provided in the recess and the hardening material is injected into the bag, a situation in which the hardening material leaks from the recess and flows into the shield excavator to be hardened is avoided. Can,
In addition, there is an effect that a hardening material can be supplied at a high pressure. According to the invention according to claim 4, since the hardening material extruding mechanism is constituted by the bottom plate provided at the bottom of the concave portion and the extrusion jack for pushing the bottom plate outward, the position of the bottom is adjusted. Thus, it is possible to obtain a solidified hardened material of an arbitrary size, and to achieve effects such as being able to cope with the size of the gap between the shield excavator and the ground.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明にかかるシールド掘削機の実施の形態
を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a shield excavator according to the present invention.

【図2】 同シールド掘削機の要部を示す拡大断面図で
ある。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a main part of the shield excavator.

【図3】 同シールド掘削機を用いたトンネル施工方法
を説明する断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a tunnel construction method using the shield excavator.

【図4】 同防振材の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of the vibration isolator.

【図5】 同シールド掘削機の凹部の位置を示すスキン
プレートの断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of the skin plate showing a position of a concave portion of the shield excavator.

【図6】 同シールド掘削機の注入箱と硬化材注入機構
との関係を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing a relationship between an injection box and a hardening material injection mechanism of the shield excavator.

【図7】 シールド掘削機の他の実施の形態の要部を示
す拡大断面図である。
FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a main part of another embodiment of the shield excavator.

【図8】 同シールド掘削機の他の実施の形態を用いた
トンネル施工方法を説明する断面図である。
FIG. 8 is a sectional view illustrating a tunnel construction method using another embodiment of the shield excavator.

【図9】 従来のシールド掘削機を用いたトンネル施工
方法を説明する断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a tunnel construction method using a conventional shield excavator.

【図10】 同トンネル施工方法を説明する一部の断面
図である。
FIG. 10 is a partial cross-sectional view illustrating the tunnel construction method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シールド掘削機 2 スキンプレート 3 カッタ 4 覆工壁 5 内型枠 7 妻型枠 8 加圧ピストン 10 コンクリート打設管 11 凹部 12 注入箱 12a 円弧状側板 12b 底板 13 硬化材注入機構 13a バルブ 13b 硬化材注入管 13c 硬化材供給手段 14 硬化材押出機構 14a 底板 14b 押出ジャッキ 20 袋体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield excavator 2 Skin plate 3 Cutter 4 Lining wall 5 Inner form 7 Wife form 8 Pressurized piston 10 Concrete casting pipe 11 Depression 12 Injection box 12a Arc side plate 12b Bottom plate 13 Hardening material injection mechanism 13a Valve 13b Hardening Material injection pipe 13c Hardening material supply means 14 Hardening material extrusion mechanism 14a Bottom plate 14b Extrusion jack 20 Bag body

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 真帆 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 宮沢 和夫 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 西村 晋一 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 Fターム(参考) 2D054 AC02 AD19 AD22 2D055 BA01 BB01 CA01 DA01 DA03 JA06 LA14  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Maho Watanabe 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation (72) Inventor Kazuo Miyazawa 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation (72) Inventor Shinichi Nishimura 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation F-term (reference) 2D054 AC02 AD19 AD22 2D055 BA01 BB01 CA01 DA01 DA03 JA06 LA14

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シールド掘削機の後方で坑内面に沿わせ
て内型枠を組み立て、その内型枠内にコンクリートを打
設することにより坑内面に覆工壁を形成しつつ掘進して
いくトンネル施工方法において、 シールド掘削機のスキンプレートの頂上部に凹部を周方
向に延びるように設け、該凹部に硬化材を注入し、硬化
した硬化材を凹部から外方へ押し出してスキンプレート
の上面と地山との空隙をシールしながらシールド掘削機
を掘進させることを特徴とするトンネル施工方法。
1. An inner formwork is assembled along the inner surface of a mine behind a shield excavator, and concrete is poured into the inner formwork to excavate while forming a lining wall on the inner surface of the mine. In the tunnel construction method, a concave portion is provided at the top of the skin plate of the shield excavator so as to extend in the circumferential direction, a hardening material is injected into the concave portion, and the hardened hardened material is extruded outward from the concave portion to form an upper surface of the skin plate. A tunnel construction method characterized by excavating a shield excavator while sealing a gap between the tunnel and the ground.
【請求項2】 スキンプレートの頂上部に周方向に延び
るように設けられた凹部と、該凹部に硬化材を注入する
硬化材注入機構と、前記凹部内で硬化した硬化材を外方
へ押し出す硬化材押出機構とを備えたことを特徴とする
シールド掘削機。
2. A recess provided in the top of the skin plate so as to extend in the circumferential direction, a hardening material injection mechanism for injecting a hardening material into the recess, and a hardening material hardened in the recess is pushed outward. A shield excavator comprising a hardening material extruding mechanism.
【請求項3】 前記凹部には袋体が設けられ、該袋体内
に前記硬化材注入機構から硬化材が注入される構成であ
ることを特徴とする請求項2記載のシールド掘削機。
3. The shield excavator according to claim 2, wherein a bag body is provided in the recess, and a hardening material is injected from the hardening material injection mechanism into the bag body.
【請求項4】 前記硬化材押出機構は、前記凹部の底部
に設けられた底板と、該底板を外方へ押し出す押出ジャ
ッキとからなることを特徴とする請求項2または3記載
のシールド掘削機。
4. The shield excavator according to claim 2, wherein the hardening material extruding mechanism comprises a bottom plate provided at the bottom of the concave portion and an extrusion jack for pushing the bottom plate outward. .
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