JP3440425B2 - シールド機のコンクリート注入打設口治具 - Google Patents

シールド機のコンクリート注入打設口治具

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シールド機を掘進
させつつ掘削された地盤の周壁を所定の間隔を空けて型
枠を組み立てることにより覆い、該型枠と前記周壁との
間にコンクリートを打設し、前記周壁の内面を覆工する
シールドトンネルの覆工法(ECL工法)に用いて好適
なシールド機のコンクリート注入打設口治具に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、場所打ちライニング工法によりト
ンネルの壁面を覆工する際に好適に用いられる工法の一
つにECL(Extruded Concrete Lining)工法がある。
この工法は、通常、外形円筒状のシールド機を用い、こ
のシールド機の先端に設けられたカッターにより地盤を
掘削しつつ、掘削された地盤の周壁に沿ってかつ該周壁
から所定の間隔を空けて型枠を組み立てることにより覆
い、該型枠と前記周壁との間に鉄筋を配筋した後にコン
クリートを打設する。ここでは、推進ジャッキの作動に
より前記型枠を押圧することにより、該型枠に掘進反力
が生じ、この掘進反力に対抗する力により、シールド機
全体を前進させる、という一連の工程を繰り返し行う工
法である。
【0003】この工法では、型枠と周壁との間にコンク
リートを打設する際、コンクリートがシールド機側に漏
出しない様に、コンクリート打設用配管に妻枠ピスト
ン、妻枠リング等と称される妻枠を設け、当該妻枠のコ
ンクリート注入打設口から型枠と前記周壁との間にコン
クリートを打設している。ECL工法については、例え
ば、特開平4−161599号公報等を参照されたい。
この場合、打設されたコンクリートは、時間が経過する
とともに硬化し、強度が高くなるので、次回のコンクリ
ート打設をスムーズに行うためには、できるだけ早い時
期に打設用配管内および注入打設口から硬化しつつある
コンクリートを撤去する必要がある。
【0004】コンクリートの撤去方法としては、一般的
に、以下の2つの方法が採用されている。第1の方法
は、コンクリートの硬化が進む前の時点、すなわち、コ
ンクリートの強度が1〜2kgf/cm2以下の時点
で、コンクリート打設用配管を妻枠から撤去し、妻枠の
コンクリート注入打設口内に残留するコンクリートを掘
り出す方法である。第2の方法は、妻枠のコンクリート
注入打設口を2重管とし、このうち内管はネジ等により
妻枠に取り付けておき、コンクリートの硬化が進む前に
内管を回転させて妻枠から撤去し、この内管に残留する
コンクリートを斫り出す方法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した第
1の方法においては、コンクリートの強度が1〜2kg
f/cm2以下の時点で掘り出す必要があるため、地盤
の土圧や水圧が高い場合には、コンクリート注入打設口
から土砂や地下水が漏出し、覆工したコンクリート内に
欠陥が生じるおそれがある、という問題点があった。ま
た、第2の方法においては、内管を回転させて妻枠から
撤去するために、コンクリートの強度が弱い時点で実施
することが多く、この場合においても、地盤の土圧や水
圧が高い場合には、コンクリート注入打設口から土砂や
地下水が漏出し、覆工したコンクリート内に欠陥が生じ
るおそれがある、という問題点があった。そこで、コン
クリートの強度を確保した後に内管を撤去することが考
えられるが、この場合、内管内に残留するコンクリート
を斫り出すのに手間と時間が掛かり非能率的であるとと
もに、場合によっては斫り出し作業により内管が変形し
てしまい、再使用が不可能になってしまうことがある、
という問題点があった。
【0006】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、コンクリート注入打設口への着脱が簡単で
あり、しかも硬化したコンクリートを容易に取り出すこ
とのできるシールド機のコンクリート注入打設口治具を
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】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様なシールド機のコンクリート注入打
設口治具を採用した。すなわち、請求項1記載のシール
ド機のコンクリート注入打設口治具は、先端のカッター
により地盤を掘削しつつ掘削された地盤の周壁を所定の
間隔を空けて型枠により覆い、該型枠と前記周壁との間
にコンクリートを打設し、前記周壁の内面を覆工するシ
ールド機のコンクリート注入打設口に設けられた治具
で、筒状本体の中央部をコンクリート打設用の流路と
し、該本体をその周方向に複数に分割したものである。
【0008】請求項2記載のシールド機のコンクリート
注入打設口治具は、前記本体の外周面を、前記シールド
より離間する方向に向かって漸次縮径することとしたも
のである。
【0009】請求項1記載のコンクリート注入打設口治
具では、筒状の本体をその周方向に複数に分割したこと
により、当該本体内においてコンクリートが硬化した後
に当該治具を取り出し、その後本体を分割すれば、当該
治具から硬化したコンクリートを容易に撤去することが
可能になる。これにより、打設したコンクリートの撤去
作業が容易になり、作業効率が向上する。また、前記治
具は何度でも再使用が可能であるから、コストダウンが
容易になる。また、コンクリートを充分に硬化させた時
点で撤去することが可能になることにより、地盤の土圧
や水圧が高い場合においても、コンクリート注入打設口
から土砂や地下水が漏出するおそれが無くなり、覆工し
たコンクリート内に欠陥が生じるおそれもなくなる。
【0010】請求項2記載のコンクリート注入打設口治
具では、前記本体の外周面を、前記シールドより離間す
る方向に向かって漸次縮径したことにより、当該治具の
着脱が容易になる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシールド機の
コンクリート注入打設口治具の一実施形態について図面
に基づき説明する。図1は本発明の一実施形態のコンク
リート注入打設口治具が設けられたシールド機により施
工途中にあるトンネルの切羽近傍を示す側断面図、図2
は同部分拡大側断面図、図3は図2のA−A線に沿う矢
視断面図、図4は図2のB−B線に沿う矢視断面図、図
5は図2のC−C線に沿う矢視断面図である。
【0012】図において、符号1は地盤、2は打設され
た覆工コンクリート、3はシールド機、4は内型枠であ
る。シールド機3は、外殻をなす円筒状のスキンプレー
ト11と、先端部に設けられ図示しない駆動手段により
回転せしめられて地盤を掘削するカッター12と、スキ
ンプレート11の内部に設けられた仕切板13と、仕切
板13に基端が連結された推進ジャッキ14と、コンク
リート打設用配管15と、円筒状の妻枠ピストン16と
から構成されている。そして、コンクリート打設用配管
(以下、配管と称する)15の先端部のフランジ15a
と妻枠ピストン16のコンクリート注入打設口(以下、
打設口と称する)16aとの間には、コンクリート注入
打設口治具(以下、治具と称する)21が設けられてい
る。
【0013】治具21は、円筒を軸線に沿った平面で2
つに分割された半割体22a,22bからなる本体22
各々の一端部が拡径されてフランジ23とされ、半割体
22a,22bの中央部が配管15及び妻枠ピストン1
6と連通する流路24とされるとともに、半割体22
a,22bの外周面25は、その一端部から他端部に向
かって、すなわち配管15より離間する方向に向かって
コーン型となるようにほぼ直線的に縮径されている。そ
して、前記フランジ23には、軸線Axに対して対称の
位置にボルト挿通用の穴26が形成され、フランジ15
aの前記穴26に対応する位置にもボルト挿通用の穴2
7が形成されている。
【0014】一方、妻枠ピストン16の配管15側の端
部の前記穴26に対応する位置には治具21固定用の駒
28が設けられ、その打設口16aは、前記治具21の
外周面25と相補形状になるようにロート状とされてい
る。そして、一対のボルト29,29各々が穴27,2
6に挿通されてその先端部が駒28を介して妻枠ピスト
ン16の端部に固定されることにより、治具21は配管
15及び妻枠ピストン16双方に固定されている。
【0015】次に、このシールド機3の動作について説
明する。まず、シールド機3の先端に設けられたカッタ
ー12により地盤1を水平方向に掘削しつつ、掘削され
た地盤1の周壁1aに沿ってかつ該周壁1aから所定の
間隔を空けて内型枠4を組み立て、該型枠4と前記周壁
1aとの間にコンクリート2を打設する。ここでは、治
具21は、ボルト29,29により配管15及び妻枠ピ
ストン16双方に確実に固定されている。また、治具2
1の外周面25及び妻枠ピストン16の打設口16a双
方には、オイル、グリース等の潤滑油が塗布されてい
る。
【0016】配管15の先端部に輸送されたコンクリー
トcは、治具21の流路24を通過し内型枠4と周壁1
aとの間に打設される。所定時間経過してコンクリート
cが硬化した後、ボルト29,29を外し配管15、治
具21を順次妻枠ピストン16から撤去する。この場
合、治具21と妻枠ピストン16の端部との間には、駒
28の厚み分の隙間があるので、この隙間に工具等を押
し込むことにより、容易に撤去することができる。
【0017】また、治具21の外周面25及び妻枠ピス
トン16の打設口16a双方にオイル、グリース等の潤
滑油を塗布しているので、コンクリートcの侵入が阻止
され、また、妻枠ピストン16からの治具21の撤去も
容易となる。次に、本体22を分割して半割体22a,
22bとし、硬化したコンクリートcを取り出す。以上
により、治具21から硬化したコンクリートcを容易に
撤去することができる。
【0018】以上説明したように、本実施形態の治具2
1によれば、円筒状の本体22を軸線に沿った平面で2
つに分割して半割体22a,22bとしたので、本体2
2内においてコンクリートcが硬化した後に当該治具2
1を撤去し、その後本体22を半割体22a,22bに
分割することにより、治具21から硬化したコンクリー
トcを容易に撤去することができる。したがって、打設
したコンクリートcの撤去作業を容易に行うことがで
き、作業効率を向上させることができる。また、治具2
1は何度でも再使用することができるので、大幅なコス
トダウンを図ることができる。
【0019】また、コンクリートcを充分に硬化させた
時点で撤去することができるので、地盤の土圧や水圧が
高い場合においても、打設口16aから土砂や地下水が
漏出するおそれが無く、覆工したコンクリート2内に欠
陥が生じるおそれも無い。また、半割体22a,22b
の外周面25を、配管15より離間する方向に向かって
コーン型となるようにほぼ直線的に縮径し、妻枠ピスト
ン16の打設口16aも外周面25と相補形状としたの
で、治具21の着脱を容易に行うことができる。
【0020】なお、上記の実施形態では、円筒状の本体
22を軸線に沿った平面で2つに分割して半割体22
a,22bとしたが、本実施形態に限定されることな
く、その大きさ等に応じて様々に分割することが可能で
ある。この場合、穴26,27の数、大きさ及び配列、
ボルト29の大きさや形状は適宜変更すればよい。
【0021】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の請求項1記
載のコンクリート注入打設口治具によれば、筒状の本体
をその周方向に複数に分割したので、当該本体内におい
てコンクリートが硬化した後に当該治具を取り出し、そ
の後本体を分割することにより、当該治具から硬化した
コンクリートを容易に撤去することができる。したがっ
て、打設したコンクリートの撤去作業を容易に行うこと
ができ、作業効率を向上させることができる。また、上
記治具は何度でも再使用することができるので、大幅な
コストダウンを図ることができる。
【0022】また、コンクリートを充分に硬化させた時
点で撤去することができるので、地盤の土圧や水圧が高
い場合においても、打設口から土砂や地下水が漏出する
おそれが無く、覆工したコンクリート内に欠陥が生じる
おそれも無い。
【0023】請求項2記載のコンクリート注入打設口治
具によれば、前記本体の外周面を、前記シールドより離
間する方向に向かって漸次縮径したので、当該治具の着
脱を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のコンクリート注入打設口
治具が設けられたシールド機により施工途中にあるトン
ネルの切羽近傍を示す側断面図である。
【図2】本発明の一実施形態のトンネルの切羽近傍を示
す部分拡大側断面図である。
【図3】図2のA−A線に沿う矢視断面図である。
【図4】図2のB−B線に沿う矢視断面図である。
【図5】図2のC−C線に沿う矢視断面図である。
【符号の説明】
1 地盤 2 覆工コンクリート 3 シールド機 4 内型枠 12 カッター 15 コンクリート打設用配管 16 妻枠ピストン 16a コンクリート注入打設口 21 コンクリート注入打設口治具 22 本体 22a,22b 半割体 24 流路 25 外周面 c コンクリート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 重田 安彦 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 青山 哲也 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 萩原 英樹 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 渋江 都男 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 沓脱 慎也 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建 設株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−34791(JP,A) 特開 平7−197792(JP,A) 特開 平6−193394(JP,A) 実開 平5−83200(JP,U) 実開 平6−82111(JP,U) 特公 昭42−17123(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 11/00 E21D 11/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端のカッターにより地盤を掘削しつつ
    掘削された地盤の周壁を所定の間隔を空けて型枠により
    覆い、該型枠と前記周壁との間にコンクリートを打設
    し、前記周壁の内面を覆工するシールド機のコンクリー
    ト注入打設口に設けられた治具であって、 筒状本体の中央部がコンクリート打設用の流路とされる
    とともに、該本体はその周方向に複数に分割されている
    ことを特徴とするシールド機のコンクリート注入打設口
    治具。
  2. 【請求項2】 前記本体の外周面は前記シールドより離
    間する方向に向かって漸次縮径されていることを特徴と
    する請求項1記載のシールド機のコンクリート注入打設
    口治具。
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