JP2009144425A - Shield method by direct placing concrete lining - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、直打ちコンクリートライニングによるシールド工法に関し、さらに詳細には、シールド機を使用してトンネルを掘削するトンネル工法において、シールド機の掘進に伴って施す地山のライニング技術に関する。 The present invention relates to a shield method using direct-cast concrete lining, and more particularly, to a ground lining technique applied as a shield machine is dug in a tunnel method using a shield machine to excavate a tunnel.
シールド工法におけるライニング工法として、シールド機のテール部でコンクリートを打設し、ライニング(覆工)を構築するいわゆる直打ちコンクリートライニング工法(ECL工法:Extrude Concrete Lining 工法)が知られている。この工法によれば、シールド機を推進させながら同時にフレッシュコンクリートを加圧充填して地山に密着させるので、高品質な覆工体を構築できるだけでなく、地盤沈下も抑制できるという利点がある。 As a lining method in the shield method, a so-called direct concrete lining method (ECL method: Extrude Concrete Lining method) is known in which concrete is cast at the tail portion of a shield machine to construct a lining (lining). According to this construction method, fresh concrete is pressurized and filled in close contact with the ground while propelling the shield machine, so that not only a high-quality lining body can be constructed but also ground subsidence can be suppressed.
このような直打ちコンクリートライニング工法において、ライニングコンクリートは次のようにして打設される。すなわち、シールド機のテール部内方で内型枠を組み立て、内型枠から反力をとってシールド機を推進させながら、内型枠と地山との間にコンクリートが打設される。シールド機のテール部内周には内型枠との間を閉塞して摺動するリング状の妻枠が設けられ、この妻枠にコンクリートの打設口が周方向に沿って複数設けられている。コンクリートは配管に設けられたロータリーバルブを介して打設口に順次供給され、各打設口から順次打設される。 In such a direct-concrete concrete lining method, the lining concrete is placed as follows. That is, the inner mold is assembled inside the tail portion of the shield machine, and concrete is placed between the inner mold and the natural ground while propelling the shield machine by taking the reaction force from the inner mold. On the inner periphery of the tail part of the shield machine, there is provided a ring-shaped wife frame that closes and slides between the inner molds, and a plurality of concrete placement openings are provided along the circumferential direction in the wife frame. . The concrete is sequentially supplied to the placement port via a rotary valve provided in the pipe, and is sequentially placed from each placement port.
しかしながら、従来の工法は、妻枠に設けられた打設口を介してコンクリートを打設するため、打設口近傍にコンクリートが付着し、それが成長して打設口を閉塞してしまうという問題がある。また、妻枠が付着コンクリートによって拘束され、コンクリート打設トラブルが発生するという問題がある。さらに、打設口やその配管は定期的に清掃しなければならないが、テール部内方に配置される内型枠の位置によってはこれが邪魔になって清掃が不能になることがあり、清掃が不適切な場合にはコンクリート打設トラブルの原因となる。 However, in the conventional construction method, since concrete is placed through a placement opening provided in the frame, the concrete adheres to the vicinity of the placement opening, and it grows and closes the placement opening. There's a problem. In addition, there is a problem that the concrete frame is troubled because the wife frame is restrained by the adhering concrete. In addition, the installation port and its piping must be cleaned regularly, but depending on the position of the inner mold placed inside the tail, this may interfere with the cleaning, making cleaning impossible. When appropriate, it can cause concrete placement problems.
この出願の発明に関連する先行技術情報としては特許文献1に記載のものがある。しかしながら、特許文献1に記載された技術は、妻枠に袋体を設けて膨らますことにより付着コンクリートを妻枠から分離する、あるいは掻き落とし棒より内型枠の外側から付着コンクリートを掻き落とすものであり、根本的な解決には至らない。
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、妻枠にコンクリートが付着することがなく、コンクリートの打設トラブルの発生を抑えることができ、これによりライニングコンクリートの品質向上、施工速度の向上、施工コストの縮減を図ることができる、直打ちコンクリートライニングによるシールド工法を提供することにある。
The present invention has been made based on the technical background as described above, and achieves the following object.
The object of the present invention is to prevent the concrete from adhering to the frame and to prevent the occurrence of concrete placing trouble, thereby improving the quality of the lining concrete, improving the construction speed, and reducing the construction cost. It is to provide a shield construction method by direct cast concrete lining.
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、シールド機のテール部の内方で、該テール部の内周に設けられた妻枠が摺接可能なように、既設内型枠と連続する新設内型枠をリング状に組み立て、前記内型枠から反力をとってシールド機を推進させながら、同時に前記妻枠後方における前記内型枠と地山との間にコンクリートを打設し、打設コンクリートを前記妻枠によって所定圧力で常時加圧する直打ちコンクリートライニングによるシールド工法において、
前記内型枠にトンネル周方向に沿った複数のコンクリート打設口を設け、この打設口からコンクリートを打設することを特徴とする直打ちコンクリートライニングによるシールド工法にある。
The present invention employs the following means in order to achieve the above object.
That is, according to the present invention, a new inner mold form continuous with an existing inner mold form is formed in a ring shape so that a wife frame provided on the inner periphery of the tail part can be slidably contacted inside the tail part of the shield machine. While assembling and propelling the shield machine by taking a reaction force from the inner formwork, at the same time, placing concrete between the inner formwork and the ground in the rear of the wifeframe, In the shield method by direct-fired concrete lining that is constantly pressurized at a predetermined pressure by
A direct construction concrete lining shielding method characterized in that a plurality of concrete placement openings are provided in the inner mold frame along the circumferential direction of the tunnel, and concrete is placed through the placement openings.
より具体的には、前記シールド機は前記内型枠の1リング長さごとに推進し、その1リング長さの推進開始と同時に、前記新設内型枠に隣接している最前部の前記既設内型枠の前記打設口からコンクリートを打設する。また、前記複数のコンクリート打設口から同時にコンクリートを打設する。さらに、前記複数のコンクリート打設口は、1つのリング状内型枠に関してトンネル軸方向に複数列設けられている。 More specifically, the shield machine is propelled for each ring length of the inner mold, and at the same time as the one-ring length starts to be propelled, the foremost existing part adjacent to the new inner mold is installed. Concrete is placed from the placement opening of the inner mold. Moreover, concrete is simultaneously placed from the plurality of concrete placement openings. Further, the plurality of concrete placement openings are provided in a plurality of rows in the tunnel axis direction with respect to one ring-shaped inner mold.
この発明によれば、内型枠に設けた打設口からライニングコンクリートを打設するようにしたので、妻枠から打設する場合の問題を一挙に解決することができる。すなわち、妻枠にコンクリートが付着することがなく、コンクリート打設トラブルの発生を抑えることができ、ライニングコンクリートの品質向上、施工速度の向上、施工コストの縮減を図ることができる。 According to the present invention, since the lining concrete is cast from the casting port provided in the inner mold, the problems in the case of casting from the wife frame can be solved at once. That is, the concrete does not adhere to the end frame, the occurrence of a concrete placing trouble can be suppressed, the quality of the lining concrete can be improved, the construction speed can be improved, and the construction cost can be reduced.
この発明の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。まず、図1,図2を参照して、この発明が適用される直打ちコンクリートライニングによるシールド工法の施工手順を概略説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the construction procedure of the shield construction method by the direct cast concrete lining to which this invention is applied is demonstrated roughly.
シールド機1は本体胴部(スキンプレート)2の前部に隔壁3を備え、隔壁3とカッター4との間に泥水や泥土などを滞留させるチャンバー5が形成されている。直打ちライニング工法ではライニングコンクリートを打設するために、内型枠5が用いられる。この内型枠は周方向に複数に分割された分割ピースをリング状に組み立てて形成される。本体胴部2の内部にはシールド機1を推進させるための複数の推進ジャッキ7が周方向に沿って配置され、さらに本体胴部2のテール部6の内周には、内型枠5とテール部6との間を閉塞するリング状の妻枠8が内型枠5に対して摺動するように配置されている。妻枠8は周方向に複数配置された妻枠ジャッキ9により押圧され、この妻枠ジャッキ9は図示しないアキュムレータに接続された圧力調整装置10により加圧力が常に所定圧力に維持されるように制御される。
The
図1(a)は、新設の内型枠5aを組み立て終えた状態を示している。新設内型枠5aはテール部6の内方で既設内型枠5bと連続するように組み立てられる。この新設内型枠5aの組み立て作業中はシールド機1は非推進状態にあるが、妻枠8はシールド機1の非推進状態及び後述する推進状態を含めて常時ライニングコンクリート11を前記の所定圧力で加圧している。
Fig.1 (a) has shown the state which completed the assembly of the newly installed
新設内型枠5aの組立後、図1(b)に示すように、シールド機1を推進させて掘進を開始する。1工程での掘進長は内型枠5の1リング分長さ(トンネル軸方向長さ)である。シールド機1は推進ジャッキ7の作動により推進され、その際の反力は内型枠5すなわち内型枠5とライニングコンクリート11との摩擦力から得られる。そして、シールド機1の推進に伴って、妻枠8の後方における内型枠5と地山Eとの間にフレッシュコンクリートが打設される。このフレッシュコンクリートは、前記のように妻枠8によって所定圧力で加圧される。フレッシュコンクリートは、この発明により、内型枠5に設けた打設口から打設されるが、その詳細は後述する。
After assembling the new
図2(c)は、シールド機1が内型枠5の1リング長さ分の推進を終えて、停止している状態を示している。このとき、コンクリートの打設も停止しているが、この停止中も前記のように、妻枠8は打設コンクリートを所定圧力で加圧している。
FIG. 2C shows a state in which the
シールド機1の停止時には、図2(d)に示すように、推進ジャッキ7を縮めて新設内型枠5aが組み立てられる。この新設内型枠5aは、最後尾にある既設内型枠5bを盛り替えたものである。以下、上記と同様の手順が繰り返される。
When the
図3は、コンクリートの打設状態を詳細に示している。内型枠5は、前記のように、複数(例えば8分割)の分割ピースで構成され、それらのうち幾つかの分割ピースに、内型枠の長さ方向ほぼ中央に位置するようにコンクリートの打設口13が設けられている。この実施形態では、図4に模式的に示すように、トンネル天端(ポートC1)と両側部(ポートR2,R3,L2,L3)に計5個の打設ポートが配置され、各打設ポート位置に対応した分割ピースに打設口13が設けられている。
FIG. 3 shows the concrete placement state in detail. As described above, the
コンクリートの圧送管14は各打設ポートごとに設けられ(図4参照)、各圧送管14は二方切換弁15を介して2つの分岐管16a,16bに分岐している。そして、図3に示すように、一方の分岐管16aは新設内型枠5aの打設口13に、また他方の分岐管16bは最前部の既設内型枠5bの打設口13にそれぞれ接続されている。
A concrete
シールド機1の推進開始時、妻枠8は新設内型枠5aに隣接する最前部の既設内型枠5bの打設口13の直前方に位置している。そして、シールド機1が推進すると同時に、その最前部の既設内型枠5bの打設口13からコンクリートの打設が開始される。このコンクリートの打設は、周方向に関して同時すなわち各打設ポートC1,R2,R3,L2,L3から同時打設である。シールド機1が内型枠5の1リング長さ分推進して停止すると、妻枠8は新設内型枠5aの打設ポート13の直前方に位置する。次工程での推進時にはこの新設内型枠5a(次工程では最前部の既設型枠となる)の打設ポート13からコンクリートが打設される。なお、図3において、符合17,18は妻枠8の内外周に配置されたパッキンを示し、妻枠8はこれらパッキン17,18を介して内型枠5及びテール部6に対して摺動する。
At the start of the propulsion of the
図5は別の実施形態を示している。この実施形態は、打設口が設けられる内型枠5の分割ピースに長さ方向に沿って複数(2個)の打設口13を設けた例である。その結果として、内型枠5の周方向に沿う複数のコンクリート打設口13は、トンネル軸方向に関して前後に2列設けられていることになる。この実施形態の場合、シールド機1の推進開始時に既設型枠5bの前部打設口13からコンクリートの打設が開始され、シールド機1の推進途中で既設型枠5bの前部打設口13から新設型枠5aの後部打設口13に打設位置が切り換えられる。
FIG. 5 shows another embodiment. This embodiment is an example in which a plurality of (two)
フレッシュコンクリートは、打設後時間経過とともに流動性が低下するので、コンクリートは妻枠8に近い位置で打設することが好ましい。上記実施形態のように、シールド機の推進途中で、すなわち妻枠8の移動途中で打設位置を替えることにより、該妻枠に近い位置でコンクリートを打設することができ、品質の良いライニングを得ることができる。
Since the flowability of fresh concrete decreases with the passage of time after placing, it is preferable that the concrete be placed at a position close to the
以上のように、この発明によれば、内型枠に設けた打設口からライニングコンクリートを打設するようにしたので、妻枠から打設する場合の問題を一挙に解決することができる。すなわち、妻枠にコンクリートが付着することがなく、コンクリート打設トラブルの発生を抑えることができ、ライニングコンクリートの品質向上、施工速度の向上、施工コストの縮減を図ることができる。 As described above, according to the present invention, since the lining concrete is placed from the placement opening provided in the inner mold, the problems in the case of placing from the wife frame can be solved all at once. That is, the concrete does not adhere to the end frame, the occurrence of a concrete placing trouble can be suppressed, the quality of the lining concrete can be improved, the construction speed can be improved, and the construction cost can be reduced.
1 シールド機
2 本体胴部
5 内型枠
5a 新設内型枠
5b 既設内型枠
6 テール部
7 推進ジャッキ
8 妻枠
9 妻枠ジャッキ
10 圧力調整装置
13 打設口
14 圧送管
15 二方切換弁
16a,16b 分岐管
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記内型枠にトンネル周方向に沿った複数のコンクリート打設口を設け、この打設口からコンクリートを打設することを特徴とする直打ちコンクリートライニングによるシールド工法。 Assemble the new internal formwork continuous with the existing internal formwork into a ring shape so that the wife frame provided on the inner periphery of the tail part can be slidably contacted inside the tail part of the shield machine. While pushing the reaction machine from the frame and propelling the shield machine, at the same time, the concrete is placed between the inner mold frame and the ground at the rear of the wife frame, and the cast concrete is constantly applied at a predetermined pressure by the wife frame. In the shield construction method by direct hitting concrete lining,
A shield construction method by direct casting concrete lining, wherein a plurality of concrete placement openings are provided in the inner mold frame along the circumferential direction of the tunnel, and concrete is placed through the placement openings.
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