JPH01190898A - 場所打ちシールド掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はコンクリートを現場打ちして構築するシールド
掘進機に関するものである。

〈従来の技術〉 シールドトンネルを構築するにあたっては、既製のセグ
メントを現場で組み立てる方法と、型枠を用いて現場で
コンクリートを打設して構築する方法が存在する。　　
・ 本発明は後者の構築技術に関するものである。

一般にコンクリートを現場打ちする場合、シールド掘進
機のテールプレートの内側後方に内型枠を配置し、その
型枠に反力をとって掘進機を前進させ、同時に型枠と地
山間にコンクリートを場所打ちするシールド掘進機が採
用されている。

この場合、内型枠の切羽側端部とテールプレートとの間
には、一般に妻板と呼ばれる板材を配置して枠組みが行
われる。

く本発明が解決しようとする問題点〉 従来技術には次のような問題点が存在する。

くイ〉シールド掘進機の掘進方向の修正時やカーブ施工
時においては、シールド掘進機自体が中心線からずれる
とともに、当然推進用ジヤツキも所定の位置からずれる
ことになる。

そのため、推進用ジヤツキの伸縮ロッドの先端が、型枠
の切羽側端部から外れてしまうおそれがある。

従って、シールド掘進機を推進させるための反力を取る
ことが困難となり、シールド掘進機の操作性が低下する
。

く口〉フレッシュコンクリートの流出を考慮すると、妻
板とテールプレートの内周面との間の間隔は大きく設定
することができない。

このようにテールプレートの内周面と妻板との間の間隔
が非常に小さいため、掘進方向の修正時やカーブ施工時
においては、妻板が邪魔になりシールド掘進機の操縦性
が悪くなる。

特に、カーブの半径が小さくなると施工が不可能となる
場合もある。

〈本発明の目的〉 本発明は以上の点に鑑みなされたもので、シールド掘進
機の掘進方向の修正時やカーブ施工時においても操作性
に勝れたシールド掘進機を提供することを目的とする。

く本発明の構成〉 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。

くイ〉装置全体の構成（第１図） シールド掘進機４の内側後方には内型枠５を環状に位置
せしめる。

シールド掘進機４の前進は内型枠５に反力を取って行う
。

一方打設したコンクリート７の妻側からの流九は後述す
るプレスリングによって阻止する。

打設したコンクリート７はプレスリングを介してプレス
ジヤツキ６で加圧するが、コンクリートはプレスリング
の撤去後、圧力保持リング１によって加圧し続けられる
。

く口〉圧力保持リング（第１図） 圧力保持リング１は環状の円盤である。

この圧力保持リング１は、タイロッド２と協働してコン
クリート７を加圧し続けた後、そのまま埋め殺されてト
ンネルのコンクリート７を補強することを目的とした組
立式のリング部材である。′この圧力保持リング１の板
面には、タイロッド２の貫通用の孔が複数開設しである
。

シールド掘進機４の操縦性を向上させるために、圧力保
持リング１の板幅はコンクリートの覆工厚よりも小さ（
設定する。

圧力保持リング１の板幅を小さくすると、シールド掘進
機４のテールプレート４１および内型枠５との間隙量が
大きくなってフレッシュコンクリートの流出が予想され
る。

逆に圧力保持リング１の板幅を大きくとると、方向修正
時やカーブ施工時などにおけるシールド掘進機の操縦性
が悪化することが予想される。

そこで本発明は、まず、圧力保持リング１の板幅を小さ
くしてテールプレート’４１および内型枠５の各面上の
接触を回避して、シールド掘進ｌ！４４の操縦性を確保
する。

そして、次記するプレスリングによってフレッシュコン
クリートの流出の規制を図る。

くハ〉プレスリング（第１図） プレスリングは、環状ボックス３と環状妻板８とによっ
て構成する。

（１）環状ボックス 環状ボックス３は中空の長い角筒柱を環状に曲げた形状
の容器である。

この環状ボックス３は内型枠５の切羽側の最先端の推力
伝達型枠５１の外側に摺動自在に搭載する。

さらにこの環状ボックス３の前後の面には、多数のタイ
ロッド２の挿入孔を開口し、環状ポックう作業孔を開口
する。

さらに環状ボックス３の機体側の面にはセンターホール
ジヤツキをプレスジヤツキ６として取り付ける。

さらにこの環状ボックス３の外周面にはスリット３１を
全周にわたって開設する。

（２）環状妻板 環状ボックス３のスリット３１内には環状妻板８を位置
させる。

この環状妻板８は環状ボックス３に固定するのではなく
、内部で円周方向に摺動自在な状態で位置させる。

この環状妻板８の外径は、テールプレート４１の内径と
ほぼ等しい寸法に形成する。

〈二〉環状妻板の作動 環状妻板８は環状ボックス３内に摺動自在に収納されて
いる。

そして環状ボックス３は内型枠５の端の推力伝達型枠５
１の上に搭載されている。

一方、内型枠５は正確な中心線を維持しており、シール
ド掘進機４は掘進中に上下、左右に移動して中心線から
外れてしまうことは避けられない。

ところが本発明の環状妻板８の外周はシールド掘進機４
のテールプレート４１の内側に接触している。

したがって環状妻板８は環状ボックス３内で自由に移動
しつつ、つねに妻板としてコンクリートの流出を阻止す
ることになる。

〈ホ〉推力伝達型枠（第２図） 推力伝達型枠５１は、内型枠５の切羽側の最先端部と、
シールド掘進機４の推進用ジヤツキ４２との間に位置す
る環状体である。

この推力伝達型枠５１の外周は内型枠５の外周と等しく
形成し、その切羽側の面には、推進用ジヤツキ４２の伸
縮ロッドの先端が、円周方向に摺動可能に当接するよう
構成する。

そして推力伝達型枠５１の切羽側の面の幅は、推進用ジ
ヤツキ４２の伸縮ロッドの先端部の幅より大きく形成す
る。

また、推力伝達型枠５１は、切羽側に向かって次第に断
面積が大きくなるように、例えば第２図に示すように、
内側の面を曲線状に形成することが望ましい。

これによって、加圧時の応力が角部に集中することを防
止できる。

く本発明の作用〉 つぎにトンネルの施工方法について説明する。

（イ）タイロッドの延長 第３図で前工程で構築したコンクリート７の端部を示す
。

このコンクリート７の端には、圧力保持リング１とタイ
ロッド２が露出し、そして各タイロッド２の端には定着
異２１が装着しである。

このコンクリート７に新たなコンクリートを打ち継ぎす
るには、まず既設のコンクリート７から突出するタイロ
ッド２に接続具２２を螺着して別途のタイロッド２を接
続する。

（ロ）リング類の組み付け（第４図） 続いて、トンネル内に分割された圧力保持リング１を搬
入する。

シールド掘進機４のテールプレート４１内では推力伝達
型枠５１を内型枠５と離して機体側に１スパン分移動さ
せて位置させている。

そこでこの推力伝達型枠５１の上に位置させた環状ボッ
クス３の側面に圧力保持リング１を仮に固定して組み立
てる。

圧力保持リング１を組み立てる際、第４図に示、すよう
に各タイロッド２を圧力保持リング１および環状ボック
ス３、および環状ボックス３に固定したプレスジヤツキ
６内を貫通させる。

（ハ）型枠の組み立て（第５図） 次にテールプレート４１の内部て内型枠５を組み立てる
。

（ニ）コンクリートの圧入（第６図） 環状妻板８と環状ボックス３とによって妻側を閉塞し、
内型枠５内とテールプレート４１とで包囲された遮蔽空
間を形成する。

この遮蔽空間内の全域に、内型枠５に接続したコンクリ
ート注入管からコンクリート７を注入する。

（ホ）コンクリートの加圧（第７図） つづいてプレスジヤツキ６を一斉に作動して各タイロッ
ド２を牽引すると、まだ硬化しない状態のコンクリート
７が加圧される。

コンクリート７の加圧中、環状妻板８がテールプレート
４１に接触しているから、コンクリート７の妻側からの
流出が規制される。

（へ）シールドの掘進（第８図） シールド掘進機４側に設けた掘進用ジヤツキ４２を伸長
して内型枠５に反力を得ながら、シールド掘進機４を前
進させる。

すると、シールド掘進機４の前進と同時にテールプレー
ト４１も切羽側に移動する。

その結果、コンクリートはテールプレート４１の通過に
より露出した地山に押し付けられる。

コンクリート７が地山に密着するまでの間は、プレスジ
ヤツキ６で加圧し続ける。

［推力伝達型枠の作用］ 上記のようにシールド掘進機４を前進させる際に、例え
ば掘進方向がずれたり、またはトンネルのカーブを施工
する場合などには、シールド掘進機４自体が中心線から
ずれるとともに、当然推進用ジヤツキ４２も所定の位置
からずれることになる。

そのため従来は、推進用ジヤツキ４２の伸縮ロッドの先
端が、後方の型枠から外れてしまい、シールド掘進機４
を推進させるための反力を取ることが困難となり、シー
ルド掘進機４の操作性が低下する原因となっていた。

しかし本発明の推力伝達型枠５１は、第２図に示すよう
に、その切羽側の面に、推進用ジヤツキ４２の伸縮ロッ
ドの先端が、円周方向に摺動可能に当接するよう構成さ
れている。

そのため、推進用ジヤツキ４２が上記の理由で所定の位
置からずれた場合でも、その伸縮ロッドの先端が、常に
推力伝達型枠５１の切羽側の面に当接する状態を保つこ
とができる。

従って、確実にシールド掘進機４を推進させるための反
力を取ることができ、シールド掘進機４の操作性が向上
する。

（ト）圧力保持リングの定着 シールド推進完了後にコンクリート７中の余剰水が排出
されたら、環状ボックス３の作業孔を利用して、定着具
２１を締め付け、圧力保持リング１を定着する。

定着具２１としては、ねじ込み式や、あるいは模式、あ
るいはタイロッド２の外周に窪みを配列したものに、タ
イロッド２の横方向から装着できるクリップ式などを採
用することができる。

（チ）環状ボックスの撤去 圧力保持リング１の定着作業を完了したら、推力伝達型
枠５１と一緒に環状ボックス３を撤去する。

以上の工程を繰り返して、順次コンクリートを打ち継ぎ
して所定のトンネルを構築する。

（す）曲線通過、方向修正時 トンネルが曲線を通過したり、掘進方向を修正する場合
、シールド掘進機４と内型枠５との相対的移動量に応じ
て環状妻板８が自由に移動して、常に環状ボックス３と
テールプレート４１との離れ間隔を補うことになる。

したがってシールド掘進機４の自由な動きが許容される
から円滑に施工できる。

くその他の実施例〉 上記の実施例は、環状ボックス３の外周面側に環状妻板
８を摺動自在に位置させるものであるが、その他の実施
例として、その逆の場合でも上記実施例と同様の効果を
得ることができる。

即ち、環状ボックス３の外径をテールプレート４１の内
径とほぼ等しい寸法に形成し、環状妻板８をテールプレ
ート４１の内径よりやや小径に形成する。

そして、環状ボックス３の内周面側にスリットを設け、
そのスリット内に環状妻板８を円周方向に摺動自在な状
態で位置させる構造である。

〈本発明の効果〉 本発明は以上説明したようになるから、つぎのような効
果を得ることができる。

（イ）シールド掘進機を前進させる際に、例えば掘進方
向がずれたり、またはトンネルのカーブを施工する場合
などには、シールド掘進機自体が中心線からずれるとと
もに、当然推進用ジヤツキも所定の位置からずれること
になる。

そのため従来は、推進用ジヤツキの伸縮ロッドの先端が
、後方の型枠から外れてしまい、シールド掘進機を推進
させるための反力を取ることが困難となり、シールド掘
進機の操作性が低下する原因となっていた。

しかし本発明の推力伝達型枠は、その切羽側の面に、推
進用ジヤツキの伸縮ロッドの先端が、円周方向に摺動可
能に当接するよう構成されている。

そのため、推進用ジヤツキが上記の理由で所定の位置か
らずれた場合でも、その伸縮ロッドの先端が、常に推力
伝達型枠の切羽側の面に当接する状態を保つことができ
る。

従って、確実にシールド掘進機を推進させるための反力
を取ることができ、シールド掘進機の操作性が向上する
。

（ロ）内型枠の位置はつねに正確な中心線上に位置して
いる。

一方シールド掘進機の方は必ずしも正確に掘進すること
はできない。

したがって両者の間の距離は常に変化していることにな
り、その結果コンクリートを打設した場合に妻側からの
コンクリートの流出の可能性が発生する。

しかるに本発明の環状妻板は、テールプレートの内側に
接触して、環状ボックス内で円周方向に自由に移動でき
るから常に妻側の閉塞を完全に行うことかできる。

（ハ）型枠とシールド掘進機とに間隙を発生させない環
状妻板がスライド自在に位置しているから、シールド掘
進機は半径の小さい曲線の施工をスムーズに行うことが
できる。

（ニ）コンクリート中には鉄筋やタイロッドを埋設する
。

このとき本発明の装置ではコンクリートの内側から鉄筋
までの被り代を一定に保ちながら施工できる。

【図面の簡単な説明】

第１図二本発明の一実施例の説明図 第２図：推力伝達型枠の作用の説明図 第３〜８図：施工順序の説明図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シールド掘進機の内側後方に環状の型枠を位置せ
   しめ、 型枠に反力をとって掘進機を前進させ、 同時に型枠と地山間にコンクリートを場所打ちするシー
   ルド掘進機であって、 場所打ちしたコンクリート内に配置した補強材に反力を
   取って、コンクリートの圧縮を保持する環状の圧力保持
   リングと、 型枠の切羽側端部とシールド掘進機の推進用ジャッキと
   の間に位置する環状体であって、切羽側の面に推進用ジ
   ャッキの伸縮ロッドの先端が、円周方向に摺動可能に当
   接するよう構成した推力伝達型枠と、 コンクリートの妻側に近接して位置し、外周面、または
   内周面の全周にわたってスリットを開設した中空の環状
   ボックスと、 環状ボックスのスリット内に円周方向に摺動自在な状態
   で取り付けた環状の妻板とよりなり、環状ボックスの外
   径または妻板の外径を、シールド掘進機の内径とほぼ等
   しく構成したことを特徴とする、 場所打ちシールド掘進機