JPH01322100A - 場所打ちコンクリートライニングによるシールド工法 - 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 この発明は、シールド掘進機を用いてトンネルなどを掘
削するシールド工法において、覆工を場所打ちコンクリ
ートライニングで形成するシールド工法に関する。

従来の技術 ■　従来一般のシールド工法は、シールド掘進機の推進
と並行して鋼製又はコンクリート製セグメントと地山と
の間に生じたテールボイド（空隙）に裏込材料を注入し
、次にセグメントリングの内側に場所打ちコンクリート
による二次覆工を行なうというやり方であった。

■　ところが最近になって、シールド掘進機後方部のシ
ールドテール内で覆工コンクリート用の内型枠を組立て
、地山と内型枠との間にコンクリートを打設し、１回の
コンクリート打設によってトンネルの覆工を形成すると
を特徴とする、場所打ちコンクリートライニングによる
シールド工法が開発されている（例えば特開昭５６−１
３９３９８号、特開昭５８−４７９００号、特開昭５９
−１５４２９９号、特開昭６１−２７４０９８号、特開
昭６２−２３３３９９号公報など参照）。内型枠の外径
は、トンネル仕上がり内径と等しい。

この新しい場所打ちコンクリートライニングによるシー
ルド工法は、上記■に述べた従前工法に比較すると、同
工法の欠点を次のように解消する。

（ａ）　　覆工を一度に施工できるので、全体工期を短
縮でき、工事費の削減ができる。

（ｂ）　　シールド掘進機の推進と同時に発生するテー
ルボイドを打設コンクリートで充填できるので、後続地
盤沈下が発生しない。

（Ｃ）　　コンクリートを高圧で加圧できるので、密度
が高く水密性の良いライニングが可能である。

ところで、上記場所打ちコンクリートライニングによる
シールド工法は、これを大別すると次の（Ｉ）、（ＩＩ
）の類型がある。

（Ｉ）　　内型枠（セントル）を使用し、シールド機の
推進反力は内型枠にのみ（特開昭５９−１５４２９９号
公報）、又は内型枠と硬化した場所打ちコンクリートの
双方に求める（特開昭６１−２７４０９８号公報）やり
方。

（ＩＩ　）　　構造躯体としてのセグメントを型枠に兼
用し、シールド機の推進反力はセグメントにのみ、又は
セグメンと硬化した場所打ちコンクリートの双方に求め
るやり方。

本発明が解決しようとする課題 上記■に述べた新しい場所打ちコンクリートライニング
によるシールド工法は、上記のに述べた従来一般のの欠
点を解決するという利点があり、今後の一般実用化が期
待されている。

しかしながら、特に上記内型枠を使用するやり方の場合
には、次のような問題点がある。

（１）　打設コンクリートが所定の強度を発現するまで
は内型枠を維持しなければならない。したがって、シー
ルド掘進速度に応じて相当な長さの区間にわたって内型
枠が必要である。また、掘進速度が増すほどに前記内型
枠の長さが長くなり、内型枠材料のコストが増大する。

即ち、施工のスピード化が必ずしもコストの低減につな
がらないという問題がある。

（２）　内型枠を転用する場合には、脱型後に洗浄や剥
離材の塗布等の作業が必要である。ところが、トンネル
内の作業空間は一般に狭小であるため、前記の作業をや
りにくく煩雑となる上に、作業の省力化、人件費の低減
を図り難い。

（３）　内型枠に推進反力を受は持たせる（特開昭５９
−１５４２９９号公報）やり方の場合には、内型枠の剛
性、強度及び自重により対抗させねばならず、この要求
を満たそうとすると内型枠の重量は必然的に大きくなる
。したがって、この内型枠を脱型後、次の工区に転用す
るためにシールド掘進機の所定位置まで速やかに運搬す
る方法として、人力では重すぎてとうてい困難であり、
移動式エレクタ−等の運搬装置が必要となる。その結果
、施工のスピード化に悪影響を及ぼすばかりでなく、作
業員の安全性確保にも問題がある。

（４）　シールド機の推進反力を硬化した打設コンクリ
ートにのみ受は持たせるやり方（特開昭５６−１３９３
９８号、特開昭６２−２３３３９９号公報）の場合には
、打設コンクリートが推進力に十分耐える強度を発現す
るまで施工を中断せざるを得ないので、施工の高スピー
ド化を計れない。

（５）　シールド機の推進反力を内型枠とコンクリート
の付着力に受は持たせるやり方（特開昭６１−２７４０
９８号公報）の場合には、若材令のコンクリートを傷つ
ける等の悪影響を及ぼす恐れがある。

（６）　打設コンクリートの打継部がコールドジヨイン
トとなって漏水を生じ易い。

次に、セグメントを型枠に兼用するやり方の場合は、セ
グメントの強度及び剛性によって打設コンクリートの圧
力に耐え、さらにその重量によってシールド機の推進反
力を確保する関係上、セグメントは大型、大重量の鉄筋
入りプレキャストコンクリート版として製作されている
。したがって、このセグメントを推進作業の進行に応じ
て次々と所定の位置に運び組立てるためにやはり移動式
エレクタ−等の運搬装置が必要であるし、族ニスピート
を上げることにも種々制約があるほか、狭いトンネル内
でのセグメントの運搬、組立てはやっかいであり作業員
の安全性確保にも難点があった。

課題を解決するための手段 上記従来技術の課題を解決するための手段として、この
発明に係る場所打ちコンクリートライニングによるシー
ルド工法は、図面に実施例を示したとおり、 場所打ちコンクリートライニング１によるシールド工法
において、 例えばアラミド繊維、ビニロン繊維などで補強された繊
維入り高強度プレキャストコンクリート版による捨型枠
２を設置し、この捨型枠２を内側から補剛する支保工３
を設置し、妻型枠４を設置してライニング用のコンクリ
ート打設を行ない、打設されたフレッシュコンクリート
５に妻型枠４を介して推進反力をとりシールド掘進機６
を推進させる工程から成ることを特徴とする。

作　　　用 捨型枠２はアラミド繊維等を混入するなどした高強度プ
レキャストコンクリート版により薄肉軽量に製作される
。

捨型枠２の耐圧剛性は内側の支保工３によって補剛され
、コンクリートの打設圧及びシールド掘進機６の推進反
力を負担したフレッシュコンクリート５の圧力に耐える
。

シールド掘進機６の推進反力は、妻型枠４を介してその
内側に打設されたフレッシュコンクリート５への圧縮力
として伝達し、必然捨型枠２及びこれを内側から支持す
る支保工３にも負担され、同時に硬化したライニングコ
ンクリ−）１及び地山７に負担させて処理される。

シールド掘進機６の推進時に推進反力を負担したフレッ
シュコンクリート５は、強く圧縮されて密度が高く水密
性のよいライニングコンクリートを形成する。そして、
シールド掘進機６の推進と同時にそのテール部６ａが抜
けた跡として発生するテールボイドに前記のように圧縮
されたフレッシュコンクリート５が高密度に充填され、
後続地盤沈下を防ぐ。

支保工３は、打設されたフレッシュコンクリート５があ
る程度の強度を発現した時点で早々に次の工区へ盛り替
える。

実施例 次に、図示した本発明の詳細な説明する。

図中１は既に構築された場所打ちコンクリートライニン
グ、２は高強度プレキャストコンクリート版として製作
された捨型枠、３はシールド掘進機６のテール部に組立
てられた捨型枠２の内側を支えるセントル型（又はジャ
ンピングフオーム型）の支保工である。

捨型枠２は、例えばアラミド繊維又はビニロン繊維等を
混入し又は網状の補強材として埋込むことによって補強
された繊維入り高強度プレキャスト版として製作されて
いる。アラミド繊維やビニロン繊維は腐食しないため、
被りが小さい薄肉のプレキャストコンクリート版を製作
することが回部である。また、この高強度プレキャスト
コンクリート版は、緻密で水密性が高く、表面が平滑で
、耐薬品性や耐摩耗性に優れたものなので、耐久性の良
いコンクリートライニングの製作が可能である。従って
、−例としてトンネル内径が３０００ＩＩ１１位、ライ
ニングコンクリート１の厚さが４００層厘位のとき、捨
型枠２の肉厚は１５＋ｗｍ位、６分割された１ピースの
重量は６０ｋｇ位の薄肉軽量構造とされている。捨型枠
２はプレキャスト製品であるため、品質も一定している
。

シールド掘進機６のテール部６ａの内側へ鉄筋８を組立
てた後に、同テール部６ａ及び既設の硬化コンクリート
　（コンクリートライニングｌ）と共にコンクリートの
打設空間を形成するように捨型枠２を組立て、その内側
をセントル型の支保工３で補剛せしめる。また、シール
ド掘進機６の推進ジヤツキ９．９のラム先端に取付けた
妻型枠４で前記コンクリート打設空間の端面を閉鎖し、
その上で支保工３に設置しであるコンクリート打設管１
０を通じてコンクリートポンプで圧送されたコンクリー
ト５を打設する。

コンクリート５の打設後は直ちに推進ジヤツキ９による
シールド推進機６の推進を行なう。このとき、推進ジヤ
ツキ９は妻型枠４を介してフレシュコンクリート５を圧
縮して推進反力を得る。

こうした推進時における、フレッシュコンクリート５の
圧縮力を捨型枠２を支保工３で補剛し支持する結果、同
圧縮力は硬化したライニングコンクリートｌ及び地山７
に伝えて処理されるのであり、また、打設コンクリート
５は高密度に充填されることになる。そして、シールド
掘進機６が推進される結果、そのテール部６ａが前進し
て発生するテールボイドには、圧縮されたフレッシュコ
ンクリート５の一部が高密度に圧入充填される。

また、こうしたフレシュコンクリート５の圧縮及びテー
ルボイドへの充填に伴い、推進ジヤツキ９によって押さ
れた妻型枠４は若干後方側へすり動くところとなり、結
果的にライニングコンクリート１の打継ぎ部の位置と、
捨型枠２の継目の位置とがある程度ずれる。このため両
者の目地がずれ１ま た所謂打継ぎキーが形成され、止水性が向上するのであ
る。

本発明が奏する効果 以」二に実施例と併せて詳述したとおりであって、この
発明に係る場所打ちコンクリートライニングによるシー
ルド工法によれば、次のように優れた効果が奏される。

■　打設したコンクリート５の硬化を待つことなく、即
ちフレッシュコンクリートのままシールド掘進機６の推
進作業を開始するので、施工の中断が発生せず、施工の
スピード化、ひいては工期の短縮が図れる。

■　シールド掘進機６の推進反力をフレッシュコンクリ
ート５を介して捨型枠２や硬化したライニングコンクリ
ートｌ及び地山７に求めるやり方なので、同推進反力を
内型枠にのみ、又は内型枠とコンクリートの双方に求め
る従来のやり方に比して若材令のライニングコンクリー
ト１を傷付けたり又は破損するような悪影響のおそれが
なく、うイニングコンクリ−□ト１を高品質に形成でき
る。

■　捨型枠２を使用し、内型枠は使用しないので、内型
枠の脱型とかその後の洗節、剥離材の塗布等の作業が必
要でなく、作業の省力化と人件費の削減が図れる。

■　捨型枠２は、高強度プレスキャスト版として薄肉軽
量構造に製作されているので、その取扱いや運搬に有利
で移動式エレクタ−等の運搬装置の小型化、簡略化が図
れ、施工の高スピード化と安全性の向上を図れる。

■　シールド掘進＠６の推進時にフレッシュコンクリー
ト５に推進反力をとり、同フレッシュコンリート５を圧
縮するので、高密度で水密性に優れたコンクリートライ
ニング１を形成できる。と同時に、テールボイドにフレ
ッシュコンクリート５の一部を高圧で充填するので、１
回のコンクリート打設によりトンネルの覆工を形成でき
工数を省ける。

■　シールド掘進機６の推進反力を負担した妻型枠４の
位置が捨型枠２の継目位置からずれるため、結局ライニ
ングコンクリートｌの打継ぎ部と捨型枠２の継目との位
置がずれて所謂打継ぎキーが形成され、覆工の止水性が
格段に向上する。

■　アラミド繊維やビニロン繊維は腐食しないため、被
りが小さい薄肉のプレキャストコンクリート版を製作す
ることが可能であるほか、この高強度プレキャストコン
クリート版は、緻密で水密性が高く、表面が平滑で、耐
薬品性や耐摩耗性に優れたものなので、耐久性の良いコ
ンクリートライニングの製作が可能で、種々雑多な混じ
りもの（雑排水）が流れる下水道用などとして好適であ
おる。

■　高強度プレスキャストコンクリート版による捨型枠
２は非常に安価であるため、内型枠を使用する従来工法
に比しても十分に経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の工法を実施するシールド掘進機の施
工状態を示した断面図である。 エ・・・ライニングコンクリート　　　　２・・・捨型
枠３・・・支保工　　　　　　　　　　　４・・・妻型
枠５・・・フレッシュコンクリート ６・・・シールド掘進機 ７・・・地山

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１】場所打ちコンクリートライニングによるシールド
   工法において、 高強度プレキャストコンクリート版による捨型枠を設置
   し、この捨型枠を内側から補剛する支保工を設置し、妻
   型枠を設置してライニング用のコンクリート打設を行な
   い、打設されたフレッシュコンクリートに妻型枠を介し
   て推進反力をとりシールド掘進機を推進させる工程から
   成ることを特徴とする場所打ちライニングによるシール
   ド工法。