JP3238822B2 - トンネル施工用覆工壁円形保持装置 - Google Patents
トンネル施工用覆工壁円形保持装置Info
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- JP3238822B2 JP3238822B2 JP03879094A JP3879094A JP3238822B2 JP 3238822 B2 JP3238822 B2 JP 3238822B2 JP 03879094 A JP03879094 A JP 03879094A JP 3879094 A JP3879094 A JP 3879094A JP 3238822 B2 JP3238822 B2 JP 3238822B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シールド工法において
用いられるトンネル施工用覆工壁円形保持装置に関す
る。
用いられるトンネル施工用覆工壁円形保持装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】トンネルの構築方法としては既に様々な
ものが提供されているが、特にシールド工法は硬岩以外
のあらゆる地山に適用でき、しかも地上施設に影響を与
えず、地下深部の施工が可能である等の利点を有するた
め、近年特にその施工実績が増加している。
ものが提供されているが、特にシールド工法は硬岩以外
のあらゆる地山に適用でき、しかも地上施設に影響を与
えず、地下深部の施工が可能である等の利点を有するた
め、近年特にその施工実績が増加している。
【０００３】シールド工法は、シールド掘削機本体の前
部に設けられたカッタ装置により地山を掘削しつつ、掘
削された土砂をトンネル後方に搬出するとともに、掘削
されたトンネルの内壁に沿って覆工用のセグメントを組
み立ててトンネルを覆工させていくもので、当該セグメ
ントに推進ジャッキの反力を取りシールド機を掘進させ
るようにしている。前記セグメントは一般に円弧版状で
あり、当該シールド工法における前記トンネルの覆工
は、このセグメントを互いにボルト接合することにより
前記トンネル内壁面に沿った断面円形筒状の覆工壁を構
築することが一般的である。前記覆工壁は、周囲の土圧
を受けることによりセグメント間に軸力を生じ、この軸
力の作用により変形耐力を発揮するようになっている。
部に設けられたカッタ装置により地山を掘削しつつ、掘
削された土砂をトンネル後方に搬出するとともに、掘削
されたトンネルの内壁に沿って覆工用のセグメントを組
み立ててトンネルを覆工させていくもので、当該セグメ
ントに推進ジャッキの反力を取りシールド機を掘進させ
るようにしている。前記セグメントは一般に円弧版状で
あり、当該シールド工法における前記トンネルの覆工
は、このセグメントを互いにボルト接合することにより
前記トンネル内壁面に沿った断面円形筒状の覆工壁を構
築することが一般的である。前記覆工壁は、周囲の土圧
を受けることによりセグメント間に軸力を生じ、この軸
力の作用により変形耐力を発揮するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記セグメ
ント同志のボルト接合は、前記シールド掘削機のスキン
プレート内部で行なわれるため、ボルト接合後のセグメ
ントに土圧が加わることがなく、覆工壁を構成するセグ
メント間に十分な軸力を得ることができず、図３に示す
ように覆工壁上部が自重で下がって潰れが生じるといっ
た問題がある。
ント同志のボルト接合は、前記シールド掘削機のスキン
プレート内部で行なわれるため、ボルト接合後のセグメ
ントに土圧が加わることがなく、覆工壁を構成するセグ
メント間に十分な軸力を得ることができず、図３に示す
ように覆工壁上部が自重で下がって潰れが生じるといっ
た問題がある。
【０００５】一方、トンネル内部の凹凸を減少したい要
求に鑑み、覆工壁に用いるセグメントとして、図４
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような端面に突条および
溝を有するセグメントを使用することが試みられてい
る。図において、符号１はセグメントである。このセグ
メント１は、隣接するセグメント１、１…の軸方向およ
び周方向の接合端面にそれぞれ一方に突条２を、他方に
溝３を有するものであって、突条２と溝３とは、相互に
凹凸嵌合させられる形状に形成されるとともに、セグメ
ント１の端面に沿って形成されている。このセグメント
１によれば、突条２と溝３とを嵌合させた状態でセグメ
ント１、１…同志を繋ぎ合わせていくので、覆工体に作
用する半径方向の外力に対する強度が向上することから
前記ボルト締結用の凹所４を減少させることができると
ともに、接合時におけるセグメント１、１…同志の位置
決めを容易に実施することができるというメリットがあ
る。
求に鑑み、覆工壁に用いるセグメントとして、図４
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような端面に突条および
溝を有するセグメントを使用することが試みられてい
る。図において、符号１はセグメントである。このセグ
メント１は、隣接するセグメント１、１…の軸方向およ
び周方向の接合端面にそれぞれ一方に突条２を、他方に
溝３を有するものであって、突条２と溝３とは、相互に
凹凸嵌合させられる形状に形成されるとともに、セグメ
ント１の端面に沿って形成されている。このセグメント
１によれば、突条２と溝３とを嵌合させた状態でセグメ
ント１、１…同志を繋ぎ合わせていくので、覆工体に作
用する半径方向の外力に対する強度が向上することから
前記ボルト締結用の凹所４を減少させることができると
ともに、接合時におけるセグメント１、１…同志の位置
決めを容易に実施することができるというメリットがあ
る。
【０００６】しかしながら、前記セグメント１は、ボル
ト締結箇所が少ないためにボルト接合による接合力が弱
く、前述した潰れがより発生しやすく、覆工体を所望の
形状に保持することが困難であるといった問題がある。
ト締結箇所が少ないためにボルト接合による接合力が弱
く、前述した潰れがより発生しやすく、覆工体を所望の
形状に保持することが困難であるといった問題がある。
【０００７】前記潰れの問題に鑑みて、近年では、図５
に示すように、支持部材を上下方向に伸縮させて覆工壁
を保持するトンネル施工用覆工壁円形保持装置が提案さ
れている。しかしながら、前記トンネル施工用覆工壁円
形保持装置は、シールド掘削機の掘進に伴って順次掘進
方向側に盛り替える必要があり、この作業に手間がかか
って、トンネルの施工能率が低下する。一方、連続的に
支持を行なえないため、前記問題の根本的な解決に至ら
ない。また、前記トンネル施工用覆工壁円形保持装置
は、トンネルの中央部に立設されるため、掘進方向前後
への作業者や資材等の移動の邪魔になるといった問題も
ある。
に示すように、支持部材を上下方向に伸縮させて覆工壁
を保持するトンネル施工用覆工壁円形保持装置が提案さ
れている。しかしながら、前記トンネル施工用覆工壁円
形保持装置は、シールド掘削機の掘進に伴って順次掘進
方向側に盛り替える必要があり、この作業に手間がかか
って、トンネルの施工能率が低下する。一方、連続的に
支持を行なえないため、前記問題の根本的な解決に至ら
ない。また、前記トンネル施工用覆工壁円形保持装置
は、トンネルの中央部に立設されるため、掘進方向前後
への作業者や資材等の移動の邪魔になるといった問題も
ある。
【０００８】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、トンネルの施工能率を低下させることなく、確実に
トンネルの円形を保持することができるトンネル施工用
覆工壁円形保持装置を提供することを目的とする。
で、トンネルの施工能率を低下させることなく、確実に
トンネルの円形を保持することができるトンネル施工用
覆工壁円形保持装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、トンネル内壁面に沿って配置される環状体と、この
環状体の少なくとも上部および下部に設けられ、該環状
体の接線方向の軸線をもって回転自在、かつ前記トンネ
ル内壁面に当接自在な転輪とを備えてなることを前記課
題の解決手段とした。
は、トンネル内壁面に沿って配置される環状体と、この
環状体の少なくとも上部および下部に設けられ、該環状
体の接線方向の軸線をもって回転自在、かつ前記トンネ
ル内壁面に当接自在な転輪とを備えてなることを前記課
題の解決手段とした。
【００１０】請求項２記載の発明では、前記環状体は、
上下に二分割された上環状体構成部と下環状体構成部と
からなり、これら上環状体構成部、下環状体構成部の各
分割端部間には、これら上環状体構成部、下環状体構成
部を互いに離間、接近させる伸縮ジャッキが設けられて
いることを前記課題の解決手段とした。
上下に二分割された上環状体構成部と下環状体構成部と
からなり、これら上環状体構成部、下環状体構成部の各
分割端部間には、これら上環状体構成部、下環状体構成
部を互いに離間、接近させる伸縮ジャッキが設けられて
いることを前記課題の解決手段とした。
【００１１】請求項３記載の発明では、前記環状体およ
び転輪からなる装置ユニットがトンネルの軸線方向に一
定寸法離間して２組配置され、これら装置ユニットが互
いに連結部材により固定されていることを前記課題の解
決手段とした。
び転輪からなる装置ユニットがトンネルの軸線方向に一
定寸法離間して２組配置され、これら装置ユニットが互
いに連結部材により固定されていることを前記課題の解
決手段とした。
【００１２】請求項４記載の発明では、シールド掘削機
に牽引されるための索状体が取り付けられていることを
前記課題の解決手段とした。
に牽引されるための索状体が取り付けられていることを
前記課題の解決手段とした。
【作用】前記請求項１記載の発明によれば、転輪をトン
ネル内周面に接触させた状態で、この転輪を転動させる
ことにより移動する。この移動は、トンネルの掘進時に
おいてこの掘進に伴って行なわれ、接合の完了したトン
ネルを内壁面側から押圧してトンネルの形状を所望の円
形に補正する。
ネル内周面に接触させた状態で、この転輪を転動させる
ことにより移動する。この移動は、トンネルの掘進時に
おいてこの掘進に伴って行なわれ、接合の完了したトン
ネルを内壁面側から押圧してトンネルの形状を所望の円
形に補正する。
【００１３】前記請求項２記載の発明によれば、上環状
体構成部、下環状体構成部を近接、離間することによ
り、トンネルのサイズに対応する。
体構成部、下環状体構成部を近接、離間することによ
り、トンネルのサイズに対応する。
【００１４】前記請求項３記載の発明によれば、装置の
自立状態を安定して保つことができ、トンネル軸方向に
安定走行する。
自立状態を安定して保つことができ、トンネル軸方向に
安定走行する。
【００１５】前記請求項４記載の発明によれば、索状体
を介してシールド掘削機に牽引されているので、シール
ド掘削機の掘進に連動してトンネル施工用覆工壁円形保
持装置が掘進方向に移動する。
を介してシールド掘削機に牽引されているので、シール
ド掘削機の掘進に連動してトンネル施工用覆工壁円形保
持装置が掘進方向に移動する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１および図２を参
照しながら説明する。図中、符号１０は本発明の円形保
持装置である。前記円形保持装置１０は、トンネル内壁
面に沿って配置される環状体１１と、この環状体１１の
少なくとも上部および下部に設けられ該環状体１１の接
線方向の軸線をもって回転自在、かつ前記トンネル内壁
面に当接自在な転輪１２とを備えてなる装置ユニット１
３をトンネルの軸方向に２基配設し、これら装置ユニッ
ト１３、１３の対をその上下においてそれぞれ連結部材
１４で連結して構成されたものである。そして、この円
形保持装置１０は、トンネルの壁部１５の内部にトンネ
ル断面方向に沿った状態に挿入されることにより、壁部
１５内をその軸方向に安定走行可能な構成となってい
る。
照しながら説明する。図中、符号１０は本発明の円形保
持装置である。前記円形保持装置１０は、トンネル内壁
面に沿って配置される環状体１１と、この環状体１１の
少なくとも上部および下部に設けられ該環状体１１の接
線方向の軸線をもって回転自在、かつ前記トンネル内壁
面に当接自在な転輪１２とを備えてなる装置ユニット１
３をトンネルの軸方向に２基配設し、これら装置ユニッ
ト１３、１３の対をその上下においてそれぞれ連結部材
１４で連結して構成されたものである。そして、この円
形保持装置１０は、トンネルの壁部１５の内部にトンネ
ル断面方向に沿った状態に挿入されることにより、壁部
１５内をその軸方向に安定走行可能な構成となってい
る。
【００１７】前記環状体１１は、上下に二分割された上
環状体構成部１６と下環状体構成部１７とからなり、こ
れら上環状体構成部１６、下環状体構成部１７の各分割
端部間には、これら上環状体構成部１６、下環状体構成
部１７を互いに離間、接近させる伸縮ジャッキ１８が設
けられている。
環状体構成部１６と下環状体構成部１７とからなり、こ
れら上環状体構成部１６、下環状体構成部１７の各分割
端部間には、これら上環状体構成部１６、下環状体構成
部１７を互いに離間、接近させる伸縮ジャッキ１８が設
けられている。
【００１８】図１に示すように、前記装置ユニット１
３、１３の内、掘進方向側（図中左側）のものには、一
端がシールド掘削機１９に連結されたワイヤ２０（索状
体）の他端が取り付けられており、シールド掘削機１９
の掘進に伴って円形保持装置１０が掘進方向に移動する
ようになっている。また、ワイヤ２０の長さは一定に保
持されており、シールド掘削機１９の掘進に対して円形
保持装置１０が常にシールド掘削機１９のスキンプレー
ト２１の掘進方向後端部に位置されるようになってい
る。
３、１３の内、掘進方向側（図中左側）のものには、一
端がシールド掘削機１９に連結されたワイヤ２０（索状
体）の他端が取り付けられており、シールド掘削機１９
の掘進に伴って円形保持装置１０が掘進方向に移動する
ようになっている。また、ワイヤ２０の長さは一定に保
持されており、シールド掘削機１９の掘進に対して円形
保持装置１０が常にシールド掘削機１９のスキンプレー
ト２１の掘進方向後端部に位置されるようになってい
る。
【００１９】本実施例の円形保持装置１０は、上下環状
体構成部１６、１７をトンネルの真円度が確保される適
切距離離間させた状態でトンネル内を走行させることに
より、トンネルの潰れが生じている部分に前記転輪１２
が到達したら、この転輪１２からトンネルの壁部１５を
内面側から押圧してトンネル半径方向外側に変位させ、
トンネルの壁部１５の真円度を補正する。ところで、ト
ンネルの壁部１５はセグメント２２を円形保持装置１０
の掘進側でボルト接合によって組み立ることにより構成
されるが、シールド掘削機１９の掘進により円形保持装
置１０が通過した後には、周囲の地山Ｔからの土圧の作
用でトンネル周方向への軸力が付与され、その形状が安
定に保持される。円形保持装置１０の後端部は前記スキ
ンプレート２１の後端部に位置しているので、円形保持
装置１０の通過とトンネルの壁部１５への土圧の作用が
略同時となって、円形保持装置１０で補正後の形状が保
持される。
体構成部１６、１７をトンネルの真円度が確保される適
切距離離間させた状態でトンネル内を走行させることに
より、トンネルの潰れが生じている部分に前記転輪１２
が到達したら、この転輪１２からトンネルの壁部１５を
内面側から押圧してトンネル半径方向外側に変位させ、
トンネルの壁部１５の真円度を補正する。ところで、ト
ンネルの壁部１５はセグメント２２を円形保持装置１０
の掘進側でボルト接合によって組み立ることにより構成
されるが、シールド掘削機１９の掘進により円形保持装
置１０が通過した後には、周囲の地山Ｔからの土圧の作
用でトンネル周方向への軸力が付与され、その形状が安
定に保持される。円形保持装置１０の後端部は前記スキ
ンプレート２１の後端部に位置しているので、円形保持
装置１０の通過とトンネルの壁部１５への土圧の作用が
略同時となって、円形保持装置１０で補正後の形状が保
持される。
【００２０】したがって、本実施例の円形保持装置１０
によれば、転輪１２の作用で走行することによりシール
ド掘削機１９の掘進に伴う円形保持装置１０の盛り替え
が不要なのでトンネルの施工能率を低下させることなく
トンネルの真円度を保持することができる。また、円形
保持装置１０は、環状体構成部１６と下環状体構成１７
部とから構成されてトンネル中央部が開放されているの
で、トンネル軸方向への作業者や資材の搬送等の障害が
ない。
によれば、転輪１２の作用で走行することによりシール
ド掘削機１９の掘進に伴う円形保持装置１０の盛り替え
が不要なのでトンネルの施工能率を低下させることなく
トンネルの真円度を保持することができる。また、円形
保持装置１０は、環状体構成部１６と下環状体構成１７
部とから構成されてトンネル中央部が開放されているの
で、トンネル軸方向への作業者や資材の搬送等の障害が
ない。
【００２１】また、セグメントとして、前記図４に示し
た、前記突条やこの突条に凹凸嵌合可能な溝付きのセグ
メントを用いた場合には、円形保持装置１０の走行が一
層滑らかとなり、しかも、真円保持効果が一層顕著に発
揮される。
た、前記突条やこの突条に凹凸嵌合可能な溝付きのセグ
メントを用いた場合には、円形保持装置１０の走行が一
層滑らかとなり、しかも、真円保持効果が一層顕著に発
揮される。
【００２２】
【発明の効果】請求項１記載のトンネル施工用覆工壁円
形保持装置によれば、転輪によって走行可能なのでトン
ネルの掘削に伴う盛り替えが不要であり、トンネルの施
工能率を低下させることなくトンネルの円形保持を効率
よく行なうことができる。
形保持装置によれば、転輪によって走行可能なのでトン
ネルの掘削に伴う盛り替えが不要であり、トンネルの施
工能率を低下させることなくトンネルの円形保持を効率
よく行なうことができる。
【００２３】請求項２記載のトンネル施工用覆工壁円形
保持装置によれば、伸縮ジャッキにより上環状体構成
部、下環状体構成部を互いに離間、接近させることによ
り、多様な断面形状のトンネルの円形保持への適用が可
能である。
保持装置によれば、伸縮ジャッキにより上環状体構成
部、下環状体構成部を互いに離間、接近させることによ
り、多様な断面形状のトンネルの円形保持への適用が可
能である。
【００２４】請求項３記載のトンネル施工用覆工壁円形
保持装置によれば、トンネル施工用覆工壁円形保持装置
が安定走行するので、トンネルの円形確保が確実になさ
れる。
保持装置によれば、トンネル施工用覆工壁円形保持装置
が安定走行するので、トンネルの円形確保が確実になさ
れる。
【００２５】請求項４記載の発明では、索状体によって
シールド掘削機に牽引されるので、その移動が容易であ
るとともに、常時適切な設置位置に位置させることがで
き、トンネルの円形保持をより確実かつ効率よく行なう
ことができる。
シールド掘削機に牽引されるので、その移動が容易であ
るとともに、常時適切な設置位置に位置させることがで
き、トンネルの円形保持をより確実かつ効率よく行なう
ことができる。
【図１】本発明のトンネル施工用覆工壁円形保持装置を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図２】本発明のトンネル施工用覆工壁円形保持装置を
示す正面図である。
示す正面図である。
【図３】土圧によるトンネル壁の変形状態を示す概念図
である。
である。
【図４】突条および溝付きのセグメントを示す図であっ
て、（ａ）は底面視図、（ｂ）は軸方向の端面を示す
図、（ｃ）は周方向の側面を示す図である。
て、（ａ）は底面視図、（ｂ）は軸方向の端面を示す
図、（ｃ）は周方向の側面を示す図である。
【図５】従来のトンネル施工用覆工壁円形保持装置を示
す概念図である。
す概念図である。
１０ トンネル施工用覆工壁円形保持装置 １１ 環状体 １２ 転輪 １３ 装置ユニット １４ 連結部材 １６ 上部環状体構成部 １７ 下部環状体構成部 １８ 伸縮ジャッキ １９ シールド掘削機 ２０ ワイヤ（索状体） Ｔ 地山
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−149396（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−131798（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−176299（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E21D 23/00 E21D 11/40
Claims (4)
- 【請求項１】 トンネル内壁面に沿って配置される環状
体と、この環状体の少なくとも上部および下部に設けら
れ、該環状体の接線方向の軸線をもって回転自在、かつ
前記トンネル内壁面に当接自在な転輪とを備えてなるこ
とを特徴とするトンネル施工用覆工壁円形保持装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のトンネル施工用覆工壁円
形保持装置において、前記環状体は、上下に二分割され
た上環状体構成部と下環状体構成部とからなり、これら
上環状体構成部、下環状体構成部の各分割端部間には、
これら上環状体構成部、下環状体構成部を互いに離間、
接近させる伸縮ジャッキが設けられていることを特徴と
するトンネル施工用覆工壁円形保持装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のトンネル施工用
覆工壁円形保持装置において、前記環状体および転輪か
らなる装置ユニットがトンネルの軸線方向に一定寸法離
間して２組配置され、これら装置ユニットが互いに連結
部材により固定されていることを特徴とするトンネル施
工用覆工壁円形保持装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載のト
ンネル施工用覆工壁円形保持装置において、シールド掘
削機に牽引されるための索状体が取り付けられているこ
とを特徴とするトンネル施工用覆工壁円形保持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03879094A JP3238822B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | トンネル施工用覆工壁円形保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03879094A JP3238822B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | トンネル施工用覆工壁円形保持装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07247797A JPH07247797A (ja) | 1995-09-26 |
| JP3238822B2 true JP3238822B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=12535108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03879094A Expired - Fee Related JP3238822B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | トンネル施工用覆工壁円形保持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3238822B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4640079B2 (ja) * | 2005-09-28 | 2011-03-02 | 株式会社大林組 | セグメントの形状保持装置及びこの形状保持装置を用いたセグメントの形状保持方法 |
| JP5115613B2 (ja) * | 2010-09-29 | 2013-01-09 | 株式会社大林組 | セグメントの形状保持装置及びこの形状保持装置を用いたセグメントの形状保持方法 |
| JP2010281207A (ja) * | 2010-09-29 | 2010-12-16 | Ohbayashi Corp | セグメントの形状保持装置及びこの形状保持装置を用いたセグメントの形状保持方法 |
| CN102383818B (zh) * | 2011-11-22 | 2014-09-10 | 北京诚田恒业煤矿设备有限公司 | 折叠式吊挂移动液压支架设备 |
-
1994
- 1994-03-09 JP JP03879094A patent/JP3238822B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07247797A (ja) | 1995-09-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010911 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |