JP2824814B2 - トンネルライニング型枠装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は土木工事に利用する。本
発明はトンネルの掘削に利用する。本発明は地中に掘削
したトンネルの周囲に壁面を保護するためのライニング
を形成する装置に関する。本発明の装置は、通信ケーブ
ル、電力ケーブル、各種管路その他を施設するためのト
ンネルを作るための装置として利用するに適する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のトンネルライニング型枠
装置としては、特公昭５４−３９９３７号公報（特許第
１０１３１２９号）に開示されているものがある。図７
はその従来例装置の構成を示す断面図である。従来例装
置は、ほぼ円筒形状に掘削されたトンネル内に挿入され
る円筒形のシールド本体１と、このシールド本体１の内
側に設けられた同心状の外型枠８と、この外型枠８のさ
らに内側に設けられた内型枠７と、この外型枠８と内型
枠７との間にライニング空間を形成するように配置され
た妻型枠２と、シールド本体１に支持された脱型推進ジ
ャッキ５とが備えられ、この脱型推進ジャッキ５のロッ
ド５ａの先端が妻型枠２と円筒形の径方向とが垂直なピ
ン６により結合されて構成される。

【０００３】次に、このように構成された従来装置を用
いた工法について説明する。内型枠７に設けられた注入
口１８から図外の注入機により外型枠８との間に速硬性
材料３を注入し、その注入した速硬性材料３が硬化した
ときに脱型推進ジャッキ５を動作させると、ロッド５ａ
とピン６によりシール材４を介して結合された妻型枠２
が硬化した速硬性材料３に当接し、脱型推進ジャッキ５
がその反力を受けてａ矢方向に移動する。この移動によ
りシールド本体１および外型枠８も同方向に移動する。
次いで、ロッド５ａを戻すことにより妻型枠２と硬化し
た速硬性材料３との間に空間が生じる。その空間に再度
注入口１８から速硬性材料３を注入し、同様の動作を繰
り返してトンネル周囲の壁面にライニングを形成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の装置で
は、脱型推進ジャッキ５のロッド５ａを引き戻し速硬性
材料３から型枠を分離するときに、外型枠８と速硬性材
料３とが硬化後に密着状態となり、脱型推進ジャッキ５
のロッド５ａを引き戻し速硬性材料３から外型枠８を分
離するときに生じる抵抗が極めて大きい。そのために外
型枠８およびシール材４が極度の摩擦を受け、早期に損
傷を受けしまい多数回使用できない問題がある。

【０００５】また、外型枠８およびシール材４が損傷を
受けると、その損傷部分から妻型枠２およびシール材４
の背面に速硬性材料３が流出して脱型推進ジャッキ５の
ロッド５ａの伸縮動作を阻害する問題が生じる。

【０００６】本発明はこのような問題を解決するもの
で、速硬性材料と外型枠との摩擦をなくし、かつ損傷を
与えないようにするとともに、妻型枠と外型枠および内
型枠との間から速硬性材料が流出しないようにすること
ができる装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ほぼ円筒形状
に掘削されたトンネル内に挿入される円筒形のシールド
本体と、このシールド本体の内側に設けられた同心状の
外型枠と、この外型枠のさらに内側に設けられた内型枠
と、この外型枠と内型枠との間にライニング空間を形成
するように配置された妻型枠と、前記シールド本体に支
持された脱型推進ジャッキとを備え、この脱型推進ジャ
ッキのロッド先端が前記妻型枠と前記円筒形の径方向と
垂直なピンにより結合されたトンネルライニング型枠装
置において、前記外型枠および前記内型枠は前記円筒形
の周に沿って多分割され、その分割された外型枠および
内型枠はそれぞれ弾性結合部材により結合され、前記外
型枠および前記内型枠は前記妻型枠と弾性材を介して一
体的に構成され、前記内型枠のさらに内側にその端部が
前記妻型枠と結合された円筒形の内型枠押付け筒を設け
たことを特徴とする。

【０００８】前記内型枠押付け筒と前記内型枠との間に
その内型枠を前記シールド本体内周に押付ける方向に作
用する押付けジャッキを備え、前記シールド本体の内側
に前記外型枠の外側との間の軸方向のスライドを円滑に
するローラを備えることが望ましい。

【０００９】

【作用】内型枠の注入口から速硬性材料を注入して硬化
させた後に、押付けジャッキによる内型枠の外周方向へ
の押付けを解除し、脱型推進ジャッキを動作させて硬化
した速硬性材料に妻型枠および弾性材を介して外型枠を
当接して引き戻すと、円筒形の周に沿って多分割され相
互に弾性結合材よって結合された外型枠および内型枠が
その弾性結合材の伸縮により密着していた速硬性材料か
ら容易に分離する。また、速硬性材料の注入時には、内
型枠と妻型枠との間に介在させた弾性材により速硬性材
料が妻型枠の背面に流入することを防止する。

【００１０】これにより、脱型推進ジャッキを動作させ
外型枠および内型枠を引き戻すときに速硬性材料との間
に生じる摩擦をなくし、外型枠およびシール材が早期に
摩耗あるいは損傷を受けることを防止することができ、
速硬性材料の流出により脱型推進ジャッキの動作が阻害
されることを防止することができる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の構成を示す断面図、図２は本
発明実施例の図１に示すＡ−Ａ断面図、図３は本発明実
施例の図２に示すＢ部拡大図である。

【００１２】本発明実施例は、ほぼ円筒形状に掘削され
たトンネル内に挿入される円筒形のシールド本体１と、
このシールド本体１の内側に設けられた同心状の外型枠
８と、この外型枠８のさらに内側に設けられた内型枠７
と、外型枠８と内型枠７との間にライニング空間を形成
するように配置された妻型枠１１と、シールド本体１に
支持された脱型推進ジャッキ５とを備え、この脱型推進
ジャッキ５のロッド５ａの先端が妻型枠１１と円筒形の
径方向と垂直なピン６により結合される。

【００１３】さらに、本発明の特徴として、外型枠８お
よび内型枠７は図２および図３に示すように円筒形の周
に沿って多分割され、その分割された外型枠８および内
型枠７はそれぞれ弾性結合部材２１により結合され、外
型枠８および内型枠７は妻型枠１１と弾性材１４を介し
て一体的に構成され、内型枠７のさらに内側にその端部
が妻型枠１１と結合された円筒形の内型枠押付け筒１９
が設けられ、この内型枠押付け筒１９と内型枠７との間
にその内型枠７をシールド本体１の内周に押付ける方向
に作用する押付けジャッキ２０を備え、シールド本体１
の内側には外型枠８の外側との間の軸方向のスライドを
円滑にするローラ１５を備える。また、外型枠８には速
硬性材料３により形成されたライニングのリング間の接
着を強固にするための継手用突起２３、および止水のた
めのテールシール１７が設けられる。

【００１４】次に、このように構成された本発明実施例
の動作について説明する。図４は本発明実施例における
速硬性材料充填時の動作を説明する図、図５は本発明実
施例におけるシールド本体推進時の動作を説明する図、
図６は本発明実施例における妻型枠、外型枠、内型枠、
および内型枠押付け筒の引き戻し時の動作を説明する図
である。

【００１５】まず、内型枠押付け筒１９の外周に取付け
られた複数の押付けジャッキ２０を動作させ、内型枠７
を外周方向に押出し支持する。内型枠７は押出されるこ
とによって円筒型の周に沿って多分割された各部材を結
合する弾性結合部材２１それぞれがわずかに伸張した状
態で支持される。

【００１６】次いで、図４に示すように図外の注入機に
より注入口１８から速硬性材料３を外型枠８、内型枠
７、および妻型枠１１によって形成された空間に注入す
る。注入された速硬性材料３は空間内に充填し、この充
填によって外型枠８を形成する部材の相互間を結合して
いる弾性結合材２１がそれぞれ伸張し、外型枠８の外周
が拡張してローラ１５に押付けられた状態で速硬性材料
３が硬化する。

【００１７】注入された速硬性材料３の一方の端部は、
すでに硬化した速硬性材料３の継手用突起２３により形
成された台形状の凹部に充填し硬化するために、形成さ
れたライニング間が強固に接続される。また、速硬性材
料３の注入時は外型枠８の端部外周に設けられたテール
シール１７がシールド本体１７との間の隙間から水の流
入を防止する。

【００１８】注入した速硬性材料３が硬化すると、図５
に示すように内型枠７を拡張支持していた押付けジャッ
キ２０による押付けを解除し、脱型推進ジャッキ５を動
作させロッド５ａをＣ矢方向に押出す。押付けジャッキ
２０の解除により支持されていた内型枠７の各部材を結
合していた弾性結合材２１が収縮し、内型枠７の径を小
さくして硬化した速硬性材料３から分離する。

【００１９】脱型推進ジャッキ５の押出し力は、妻型枠
１１から弾性材１４を介して外型枠８および内型枠７に
伝達されるために衝撃が緩和され、また外型枠８および
内型枠７の各部材間の弾性結合材料２１の伸縮により無
理な力が局部的に加えられることなく力が伝達されるた
めに、外型枠８、内型枠７、および速硬性材料３の硬化
により形成されたライニングに損傷を与えることが防止
される。

【００２０】このような脱型推進ジャッキ５の押出しに
より図１に示す支持板２５がその押出し力を受け、シー
ルド本体１をすでに掘削されたトンネルの方向に押出し
前進する。

【００２１】シールド本体１の前進が停止すると、図６
に示すように脱型推進ジャッキ５がＤ矢方向に引き戻さ
れる。この引き戻し動作により外型枠８と速硬性材料３
とが分離し、外型枠８はローラ１５に支持されて大きな
抵抗を受けることなくすでに前進したシールド本体内に
移動する。

【００２２】このような引き戻し動作の場合も、その引
き戻し力は妻型枠から弾性材１４を介して外型枠８に伝
達されるために衝撃が緩和される。また、引き戻し力に
よる外型枠８と速硬性材料３との分離の際、外型枠８を
形成する各部材間に不均等な力がかかっても弾性結合材
２１が伸縮することにより吸収し、外型枠８に極度に偏
った力が加わらない状態で分離が円滑に行われる。

【００２３】このようにして外型枠８、内型枠７、妻型
枠１１、および内型枠押付け筒１９がシールド本体１内
に引き戻されると、図１に示す状態となり、注入口１８
から次の速硬性材料３を注入して同様の動作を行い、掘
削されたトンネル内のライニングの形成を継続して行う
ことができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、形
成されたライニングおよび型枠表面の摩耗や損傷をなく
すことができ、装置の寿命を長くすることができる。ま
た、妻型枠と外型枠および内型枠を一体に構成すること
により各継目からの注入材料の流出を防止することがで
きる。さらに、各型枠に分割した部材を用いて弾性結合
材により結合することにより形成されたライニングとシ
ールド本体とが傾斜しても、その傾斜に対応してシール
ド本体を移動することができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の構成を示す断面図。

【図２】本発明実施例の図１に示すＡ−Ａ断面図。

【図３】本発明実施例の図２に示すＢ部拡大図。

【図４】本発明実施例における速硬性材料充填時の動作
を説明する図。

【図５】本発明実施例におけるシールド本体推進時の動
作を説明する図。

【図６】本発明実施例における妻型枠、外型枠、内型
枠、および内型枠押付け筒の引き戻し時の動作を説明す
る図。

【図７】従来例における構成を示す断面図。

【符号の説明】

１ シールド本体 ２、１１ 妻型枠 ３ 速硬性材料 ４ シール材 ５ 脱型推進ジャッキ ５ａ ロッド ６ ピン ７ 内型枠 ８ 外型枠 １４ 弾性材 １５ ローラ １７ テールシール １８ 注入口 １９ 内型枠押付け筒 ２０ 押付けジャッキ ２１ 弾性結合材 ２３ 継手用突起 ２５ 支持板

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ほぼ円筒形状に掘削されたトンネル内に
   挿入される円筒形のシールド本体（１）と、このシール
   ド本体の内側に設けられた同心状の外型枠（８）と、こ
   の外型枠のさらに内側に設けられた内型枠（７）と、こ
   の外型枠と内型枠との間にライニング空間を形成するよ
   うに配置された妻型枠（１１）と、前記シールド本体に
   支持された脱型推進ジャッキ（５）とを備え、この脱型
   推進ジャッキのロッド先端が前記妻型枠と前記円筒形の
   径方向と垂直なピン（６）により結合されたトンネルラ
   イニング型枠装置において、前記外型枠および前記内型
   枠は前記円筒形の周に沿って多分割され、その分割され
   た外型枠および内型枠はそれぞれ弾性結合部材（２１）
   により結合され、前記外型枠および前記内型枠は前記妻
   型枠と弾性材（１４）を介して一体的に構成され、前記
   内型枠のさらに内側にその端部が前記妻型枠と結合され
   た円筒形の内型枠押付け筒（１９）を設けたことを特徴
   とするトンネルライニング型枠装置。
2. 【請求項２】 前記内型枠押付け筒（１９）と前記内型
   枠（７）との間にその内型枠を前記シールド本体内周に
   押付ける方向に作用する押付けジャッキ（２０）を備え
   た請求項１記載のトンネルライニング型枠装置。
3. 【請求項３】 前記シールド本体（１）の内側に前記外
   型枠（８）の外側との間の軸方向のスライドを円滑にす
   るローラ（１５）を備えたトンネルライニング型枠装
   置。