JP2015040372A - シールドによる場所打ちライニングコンクリート工法用内型枠 - Google Patents

Abstract

【課題】特に曲線施工の際に脱型した内型枠を短時間で簡単に組み立てることができる、シールドによる場所打ちライニングコンクリート工法用内型枠を提供する。
【解決手段】分割面が型枠軸線に対して傾斜するように前後に分割されて、それぞれテーパ面３ａ、３ｂを有する２つの分割型枠２ａ、２ｂからなり、シールド機が直線施工する場合は、一方の分割型枠２ａの最大幅を規定するテーパ面３ａ部分と他方の分割型枠２ｂの最小幅を規定するテーパ面３ｂ部分とが当接するように組み立て、シールド機が曲線施工する場合は、２つの分割型枠２ａ、２ｂの最大幅を規定するテーパ面３ａ、３ｂ部分どうしが当接するように組み立てる。
【選択図】図２

Description

この発明は、シールドによる場所打ちライニングコンクリート工法用内型枠に関する。

シールドを用いた場所打ちライニングコンクリート工法として、SENS(Shield ECL NATM System)工法が知られている。この工法は、シールド機のテール部後方に多数のリング状の内型枠をトンネル軸方向に整列して配置して、シールド機の掘進に伴って内型枠と地山との間にコンクリートを打設し、一次覆工ライニングを築造する工法である（例えば特許文献１参照）。

この工法において、シールド機が所定距離（型枠１リング分）掘進するごとに、最後部の内型枠を脱型して、脱型した内型枠は最前部のものとして再度組み立てられる。シールド機による施工は、直線施工のみならず曲線施工があり、直線施工が続く場合は、脱型した内型枠をそのまま組み立てればよい。しかしながら、曲線施工に移行する場合は脱型した内型枠に一方の端面がテーパ面となっているテーパリングを取り付けなければならない。このテーパリングの取付けには時間と手間を要する。

特開２００６ー２４１８００号公報

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、特に曲線施工の際に脱型した内型枠を短時間で簡単に組み立てることができる、シールドによる場所打ちライニングコンクリート工法用内型枠を提供することにある。

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後方に多数のリング状の内型枠をトンネル軸方向に整列して配置して、シールド機の掘進に伴って前記内型枠と地山との間にコンクリートを打設し、シールド機が所定距離掘進するごとに最後部の前記内型枠を脱型して、最前部のものとして組み立てる場所打ちライニングコンクリート工法に用いる前記内型枠であって、
分割面が型枠軸線に対して傾斜するように前後に分割されて、それぞれテーパ面を有する２つの分割型枠からなり、
前記シールド機が直線施工する場合は、一方の分割型枠の最大幅を規定するテーパ面部分と他方の分割型枠の最小幅を規定するテーパ面部分とが当接するように組み立て、
前記シールド機が曲線施工する場合は、２つの分割型枠の最大幅を規定するテーパ面部分どうしが当接するように組み立てることを特徴とするシールドによる場所打ちライニングコンクリート工法用内型枠にある。

より具体的には、前記分割型枠は、両端面が型枠軸線に対して直角をなす直リングと、この直リングの一方の端面に固定され、前記テーパ面が形成されたテーパリングとからなる。また、前記直リング及びテーパリングは周方向に分割された複数のセグメントからなる。

この発明によれば、内型枠は分割面がテーパ面となっている前後２つの分割型枠からなるので、脱型した一方の分割型枠のテーパ面と他方の分割型枠のテーパ面との当接位置を変えて組み立てることにより、シールド機の直線施工及び曲線施工のいずれにも対応させることができる。したがって、特に曲線施工の際に脱型した内型枠を短時間で簡単に組み立てることができる。

この発明による内型枠の実施形態を示し、シールド機が直線施工する場合に組み立てられる形態を示す平面図である。 内型枠を分割した分割型枠を示す斜視図である。 シールド機が曲線施工する場合に組み立てられる内型枠の形態を示す平面図である。 シールド機が曲線施工する場合の内型枠の連続を示す平面図である。 シールドによる場所打ちライニングコンクリート工法の手順を示す断面図である。

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５を参照して、この発明が適用されるシールドによる場所打ちライニングコンクリート工法について説明する。図５は、トンネルの軸方向断面図（天端部分のみを示す）である。

この工法では、シールド機の本体胴部（スキンプレート）５０の後方に複数の内型枠１、１・・・が配置される。内型枠１はリング状のものでありトンネルの軸方向に整列して配置される。本体胴部５０の内部には内型枠１、１・・・から反力をとってシールド機を推進させるためのシールドジャッキ５１が周方向に沿って複数配置されている。

また、本体胴部５０のテール部５０ａの内周には、内型枠１とテール部５０ａとの間を閉塞するリング状の妻枠５２が内型枠１に対して摺動するように配置されている。妻枠５２は本体胴部５０の内部に周方向に複数配置された妻枠ジャッキ５３に連結され、内型枠１、１・・・と地山Ｅとの間に形成されたライニングコンクリート５４を常時加圧している。

図５（ａ）は、掘進開始時の状態を示し、この状態から同図（ｂ）に示すようにシールドジャッキ５１を伸張させ、本体胴部５０を推進させる。同時に妻枠５２の後方の地山Ｅと内型枠１との間にコンクリートを打設し、既設コンクリートライニング５４と連続する新たなコンクリートライニング５４ａを形成する。

１工程でのシールド機の掘進距離は内型枠１の１リング長さ分であり、同図（ｃ）に示すように、その長さ分掘進したら、シールドジャッキ５１を短縮させる。そして、最後部の内型枠１ａを脱型して、最前部のものとしてテール部５０ａ内で組み立てる。以下、同様の工程を繰り返すことにより、掘削したトンネル地山にコンクリートライニング５４を形成する。

図１は、この発明による内型枠１を示す平面図である。内型枠１は、分割面３が型枠軸線に対して傾斜するように前後に分割された２つの分割型枠２ａ、２ｂからなる。したがって、分割型枠２ａの後端面及び分割型枠２ｂの前端面はテーパ面３ａ、３ｂとなっている。

図２に内型枠１を分割して示すように、分割型枠２ａ、２ｂは直リング４ａ、４ｂとテーパリング５ａ、５ｂとからなっている。直リング４ａ、４ｂは、両端面の双方が型枠軸線に対して直角になっているリングである。テーパリング５ａ、５ｂは、一方の端面が型枠軸線に対して直角で、他方の端面が型枠軸線に対して傾斜しているリングである。テーパ面３ａ、３ｂは、このテーパリング５ａ、５ｂによって形成される。

直リング４ａ、４ｂは周方向に分割された複数のセグメント６ａ、６ｂによって構成されている。内型枠１の組立時には、これらのセグメント６ａ，６ｂの周方向に隣接するものどうしをボルト等によって繋ぎ合わせ、リング状にされる。このセグメント６ａ，６ｂは、プレキャストコンクリートや鋼などの金属で作られる。

テーパリング５ａ、５ｂも周方向に分割された複数のセグメント７ａ、７ｂによって構成されている。これらのセグメント７ａ、７ｂは、直リング４ａ、４ｂのセグメント６ａ，６ｂの一方の端面にボルト等によって固定されることにより、リング状にされる。このセグメント７ａ，７ｂは、鋼材やアルミニウムなどの金属、あるいは合成樹脂で作られる。

シールド機が直線施工する場合、分割型枠２ａ、２ｂは、一方の分割型枠２ａのテーパリング５ａの最大幅（型枠軸方向の最大長さ）を規定するセグメント７ａと、他方の分割型枠２ｂのテーパリング５ｂの最小幅（型枠軸方向の長さ）を規定するセグメント７ｂとが当接するように配置され、各セグメント７ａ、７ｂどうしがボルト等により固定される。これにより、内型枠１は図１に示したような直円筒状のものとなる。

この内型枠１を脱型する場合は、前後の分割型枠２ａ、２ｂごとに、またテーパリング５ａ、５ｂのセグメント７ａ、７ｂを取り付けたまま、複数のセグメント６ａ、６ｂに分離する。そして、直線施工が続く場合は、上記のようにして内型枠１を直円筒状に組み立てる。

他方、シールド機が曲線施工する場合は、分割型枠２ａ、２ｂは、一方の分割型枠２ａのテーパリング５ａの最大幅（型枠軸方向の最大長さ）を規定するセグメント７ａと、他方の分割型枠２ｂのテーパリング５ｂの最大幅（型枠軸方向の長さ）を規定するセグメント７ｂとが当接するように配置され、各セグメント７ａ、７ｂどうしがボルト等により固定される。これにより、内型枠１は図３に示すように、中間部が屈曲した屈曲円筒状のものとなる。すなわち、直円筒状に組み立てた内型枠１において、テーパリング５ａ、５ｂの一方を他方に対して１８０度回転させた組立形態である。図４は、このようにして組み立てた内型枠１を連続させ、曲線施工を行っている状態を示している。

以上のように、この発明によれば、内型枠１は分割面がテーパ面３ａ、３ｂとなっている前後２つの分割型枠２ａ、２ｂからなるので、脱型した一方の分割型枠２ａのテーパ面３ａと他方の分割型枠２ｂのテーパ面３ｂとの当接位置を変えて組み立てることにより、シールド機の直線施工及び曲線施工のいずれにも対応させることができる。したがって、特に曲線施工の際に脱型した内型枠を短時間で簡単に組み立てることができる。

１：内型枠
２ａ、２ｂ：分割型枠
３ａ、３ｂ：テーパ面
４ａ、４ｂ：直リング
５ａ、５ｂ：テーパリング
６ａ、６ｂ：直リングのセグメント
７ａ、７ｂ：テーパリングのセグメント
５０：本体胴部（スキンプレート）
５０ａ：テール部
５１：シールドジャッキ
５２：妻枠
５３：妻枠ジャッキ
５４：コンクリートライニング

Claims (3)

1. シールド機のテール部後方に多数のリング状の内型枠をトンネル軸方向に整列して配置して、シールド機の掘進に伴って前記内型枠と地山との間にコンクリートを打設し、シールド機が所定距離掘進するごとに最後部の前記内型枠を脱型して、最前部のものとして組み立てる場所打ちライニングコンクリート工法に用いる前記内型枠であって、
   分割面が型枠軸線に対して傾斜するように前後に分割されて、それぞれテーパ面を有する２つの分割型枠からなり、
   前記シールド機が直線施工する場合は、一方の分割型枠の最大幅を規定するテーパ面部分と他方の分割型枠の最小幅を規定するテーパ面部分とが当接するように組み立て、
   前記シールド機が曲線施工する場合は、２つの分割型枠の最大幅を規定するテーパ面部分どうしが当接するように組み立てることを特徴とするシールドによる場所打ちライニングコンクリート工法用内型枠。
2. 前記分割型枠は、両端面が型枠軸線に対して直角をなす直リングと、この直リングの一方の端面に固定され、前記テーパ面が形成されたテーパリングとからなることを特徴とする請求項１記載のシールドによる場所打ちライニングコンクリート工法用内型枠。
3. 前記直リング及びテーパリングは周方向に分割された複数のセグメントからなることを特徴とする請求項２記載のシールドによる場所打ちライニングコンクリート工法用内型枠。

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