JPH02167999A - Cast-in-place lining method of shielded tunnel - Google Patents
Cast-in-place lining method of shielded tunnelInfo
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- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
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- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、シールドトンネルの覆工方法に係り、更に詳
しくは、シールド掘削機の掘進により生じるテールボー
ドを含めた覆工空間へ短期間でしかも緻密に打設コンク
リートを充填し、かつコンクリート強度が早期に発現す
る現場打ち覆工方法に関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for lining a shield tunnel, and more specifically, the present invention relates to a method for lining a shield tunnel, and more specifically, it is possible to quickly fill the lining space, including the tailboard, created by the excavation of a shield excavator. Moreover, the present invention relates to an on-site pouring method that allows the concrete to be densely filled and the strength of the concrete to be developed quickly.
(従来の技術)
一般に、シールドトンネルの掘削後のコンクリート覆工
方法においては、既製のセグメントを使用することが知
られているが、最近前記セグメントの施工を省略し、直
接に現場打ちコンクリートで覆工するという新しい方法
が採られている(以下これをECL工法と言う)。(Prior Art) Generally, it is known that ready-made segments are used in the concrete lining method after excavation of a shield tunnel, but recently the construction of the segments has been omitted and the construction is directly covered with cast-in-place concrete. A new method of construction (hereinafter referred to as the ECL construction method) has been adopted.
このECL工法を説明すると、第7図に示すように、シ
ールド掘削機21を推進させた後、そのテールプレート
1内側に配置されて該テールプレートlの軸方向に作動
するコンクリート覆工用ジヤツキ4aのロッド4bを縮
め、このコンクリート覆工用ジヤツキ4aの先端に固定
されたプレスリング4と既設覆工壁部分との間に鉄筋(
図示せず)を配置するとともに、この鉄筋の内側に筒状
の内型枠5を配置する9次に、テールプレート1、既設
覆工部分3、およびプレスリング4との間に区画された
空隙(以下テールボード2aを含めた覆工空間2と言う
〉にコンクリートを打設しく以下このコンクリートをフ
レッシュコンクリート6という〉、前記シールド掘削機
21を推進させながら前記コンクリート覆工用ジヤツキ
4aの作動によりプレスリング4を介して前記フレッシ
ュコンクリート6を押圧して、テールボード2aを含め
た覆工空間2を充填し新たな覆工壁部分を形成するもの
である。To explain this ECL method, as shown in FIG. 7, after the shield excavator 21 is propelled, a concrete lining jack 4a is placed inside the tail plate 1 and operates in the axial direction of the tail plate l. The rod 4b is shortened, and a reinforcing bar (
(not shown), and a cylindrical inner formwork 5 is placed inside the reinforcing bars.Next, a space is defined between the tail plate 1, the existing lining portion 3, and the press ring 4. (hereinafter referred to as the lining space 2 including the tail board 2a) (hereinafter referred to as fresh concrete 6), by operating the concrete lining jack 4a while propelling the shield excavator 21. The fresh concrete 6 is pressed through the press ring 4 to fill the lining space 2 including the tail board 2a to form a new lining wall portion.
この場合、コンクリート充填のためには、ワーカビリテ
ィー(打込み作業の難易に関係するコンクリートの軟ら
かさの程度をいう〉の良いことが必要であり、このワー
カビリティを確保するためにスランプ試験(JIS
A 1101)におけるスランプ値を大きくすること
が行われている。In this case, in order to fill concrete, it is necessary to have good workability (the degree of softness of concrete that is related to the difficulty of pouring work), and to ensure this workability, a slump test (JIS
The slump value in A 1101) is increased.
(発明が解決しようとする課題〉
ところで、上述した従来のシールド掘削機21の推進と
ともにプレスリング4を押圧して、フレッシュコンクリ
ート6の覆工空間2への充填と初期強度を発現させるよ
うにした方法では、打設したコンクリートの硬化に長時
間を要し、前記プレスリング4で既設覆工部分を所要時
間押圧して保持しなければならなかった。このため、コ
ンクリート覆工作業のサイクルが長くなり、ひいては全
体の工期も長くなってしまった。又、押圧され\
たフレッシュコンクリート6は、例えば押圧力が1 k
gf/cut以上であると急激な脱水現象を生じること
になり、該フレッシュコンクリート6の流動性が低下(
上述した前記スランプの値が小さくなること)して、覆
工空間2への充填、特にテールボード2aへの充填が緻
密に行われない、このため打設したコンクリートの地山
への密着性が悪く、周辺土圧の作用によりテールボード
上部の土砂が陥没して地盤沈下を招来するような恐れが
あった。(Problems to be Solved by the Invention) By the way, the press ring 4 is pressed together with the propulsion of the conventional shield excavator 21 described above to fill the lining space 2 with fresh concrete 6 and to develop initial strength. With this method, it takes a long time for the poured concrete to harden, and the existing lining part has to be pressed and held for the required time using the press ring 4. Therefore, the concrete lining work cycle is long. In addition, the pressed fresh concrete 6 has a pressing force of, for example, 1 k.
If it exceeds gf/cut, rapid dehydration will occur, and the fluidity of the fresh concrete 6 will decrease (
As a result, the filling of the lining space 2, especially the tail board 2a, is not performed densely, and the adhesion of the poured concrete to the ground is reduced. Unfortunately, there was a risk that the earth and sand at the top of the tailboard would cave in due to the effect of surrounding earth pressure, leading to ground subsidence.
本発明の目的は、上述した欠点に鑑みなされたものでテ
ールボードを含めた覆工空間への打設コンクリートの充
填を緻密に行うことができて、コンクリート覆工作業の
サイクルを短縮できるシールドトンネルの現場打ち覆工
方法を提供することにある。The object of the present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and an object of the present invention is to provide a shield tunnel that can precisely fill the lining space including the tail board with concrete and shorten the cycle of concrete lining work. The purpose of this invention is to provide an on-site lining method.
(課題を解決するための手段〉
本発明に係る、現場打ち覆工方法の上記課題を解決し、
目的を達成するための手段は、シールド掘削機に備えら
れた押圧手段の先端に固定されたプレスリングを介して
打設コンクリートを加圧することにより、シールドトン
ネルのシールド掘削機の推進に伴なって生じるテールボ
ードを含めた覆工空間へコンクリートを充填させてなる
現場打ち覆工方法において、前記打設コンクリートの加
圧を2段階に分け、その第1段階では前記打設コンクリ
ートの流動性を損なうことのない加圧である一次加圧に
て前記打設コンクリートが加圧されるとともに前記覆工
空間へ充填され、第2段階では所定のコンクリート強度
が得られる加圧である二次加圧で前記打設コンクリート
が加圧されることに存する。(Means for solving the problems) Solving the above problems of the on-site lining method according to the present invention,
The means to achieve the objective is to pressurize the poured concrete through a press ring fixed to the tip of a pressing means equipped on the shield excavator, and as the shield excavator of the shield tunnel is propelled. In an on-site lining method in which the lining space including the resulting tail board is filled with concrete, the pressure of the poured concrete is divided into two stages, the first stage of which impairs the fluidity of the poured concrete. The poured concrete is pressurized and filled into the lining space through primary pressurization, which is an unprecedented pressurization process, and in a second stage, secondary pressurization is applied to obtain a predetermined concrete strength. This consists in that the poured concrete is pressurized.
このように、本発明に係るシールドトンネルのテールボ
ード充填方法によれば、ワーカビリティーを低減しない
程度の低圧力の一次加圧でフレッシュコンクリートをテ
ールボードを含めた覆工空間へ加圧し充填することによ
り、該フレッシュコンクリートはその流動性を損なうこ
となく緻密にテールボードを含めた覆工空間へ充填され
る。As described above, according to the method for filling the tail board of a shield tunnel according to the present invention, fresh concrete is pressurized and filled into the lining space including the tail board using a low primary pressure that does not reduce workability. The fresh concrete is densely filled into the lining space including the tailboard without impairing its fluidity.
次に、所望のコンクリート強度を早期に得ることの出来
る加圧である二次加圧で前記フレッシュコンクリートを
押圧して養生し、該二次加圧によって生じる脱水により
前記フレッシュコンクリートの粘着力が増大し初期強度
が発現する。これにより従来よりも早くプレスリングを
脱型させることができる。ここで、フレッシュコンクリ
ートを前記二次加圧によって所望のコンクリート強度を
発現させることができるのは、次のように考えられる。Next, the fresh concrete is pressed and cured using secondary pressurization, which is pressurization that can quickly obtain the desired concrete strength, and the adhesion of the fresh concrete increases due to dehydration caused by the secondary pressurization. The initial strength is developed. This allows the press ring to be removed from the mold faster than before. Here, the reason why fresh concrete can be made to exhibit desired concrete strength by the secondary pressurization is considered to be as follows.
コンクリートの加圧実験によると、第5図に示すように
、打設したコンクリートの初期材令においては、加えら
れる加圧力の大きさに比例してコンクリート強度が増大
する。つまり、打設したばかりのフレッシュコンクリー
トの初期の強度はセメントの水和反応に起因するもので
なく、該フレッシュコンクリートに加えられる加圧力で
生じる脱水作用により粘着力が増大したことによると考
えられる。これは、第6図に示すように、コンクリート
への加圧力に比例して脱水量が増大していることからも
、脱水作用によるコンクリート強度の増大が裏付けられ
る。尚、図中のW/Cは水セメント比を表りす。According to concrete pressurization experiments, as shown in FIG. 5, at the initial age of poured concrete, the concrete strength increases in proportion to the magnitude of the applied pressurizing force. In other words, the initial strength of fresh concrete that has just been placed is not due to the hydration reaction of cement, but is thought to be due to an increase in adhesive strength due to the dehydration effect caused by the pressurizing force applied to the fresh concrete. This is supported by the fact that the amount of water removed increases in proportion to the pressure applied to the concrete, as shown in FIG. 6, which supports the fact that the strength of concrete increases due to the action of water removal. Note that W/C in the figure represents the water-cement ratio.
(実施例) 以下、添付図面に従って本発明の一実施例を説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第1図(イ)、(口〉、(ハ)は、本発明のシールドト
ンネルの現場打ち覆工方法の施工手順を示す一部拡大断
面図である。1はシールド掘削機21のテールプレート
であり、2はシールド掘削機を推進させて生じるテール
ボードである。3は前回打設し、硬化したコンクリート
である。4はコンクリート覆工用ジヤツキ4aのロッド
4bで加圧されるプレスリングである。5は内型枠、5
aは前回設置した内型枠、6はフレッシュコンクリート
、7は打設孔、8はスプレッダ、9はシールドジヤツキ
である。1(a), 1(a), and 1(c) are partially enlarged sectional views showing the construction procedure of the on-site lining method for a shield tunnel of the present invention. 1 is a tail plate of a shield excavator 21; 2 is the tail board produced by propelling the shield excavator. 3 is the previously cast and hardened concrete. 4 is the press ring that is pressurized by the rod 4b of the concrete lining jack 4a. .5 is the inner formwork, 5
a is the inner formwork installed last time, 6 is the fresh concrete, 7 is the pouring hole, 8 is the spreader, and 9 is the shield jack.
施工手順としては、第2図に示すように、シールド掘削
機21のプレスリング4とシールドジヤツキ9を引き戻
し、これによりできた空間に主筋10や配力筋11を配
置して、内型枠5を組立て、再度前記プレスリング4と
スプレッダ8をセットする。このプレスリング4は、テ
ールプレート1とスプレッダ8の間に水密に摺動される
ものである。As shown in Fig. 2, the construction procedure is to pull back the press ring 4 and shield jack 9 of the shield excavator 21, place the main reinforcement 10 and distribution reinforcement 11 in the space created by this, and then remove the inner formwork. 5 and set the press ring 4 and spreader 8 again. This press ring 4 is slid between the tail plate 1 and the spreader 8 in a watertight manner.
そして、プレスリング4に設けた打設孔7がらコンクリ
ートポンプ(図示せず)でフレッシュコンクリート6を
打設する。Then, fresh concrete 6 is poured into the pouring hole 7 provided in the press ring 4 using a concrete pump (not shown).
次に、第1図(イ)に示すように、シールド掘削機21
の掘進により生じるテールボード2aを含めた覆工空間
2にフレッシュコンクリート6を充填する。このとき、
コンクリート覆工用ジヤツキ4aを作動させプレスリン
グ4によるフレッシュコンクリート6への加圧は0.1
〜0.5 kgf/cnfに設定する。Next, as shown in FIG. 1(a), the shield excavator 21
Fresh concrete 6 is filled into the lining space 2 including the tail board 2a created by the excavation. At this time,
The concrete lining jack 4a is activated and the pressure applied to the fresh concrete 6 by the press ring 4 is 0.1.
~0.5 kgf/cnf.
この加圧力を一次加圧と言う、この−次加圧は、地山の
土水圧よりやや高いものであればよく、フレッシュコン
クリート6をその流動性を損なうことがなくかつ押し出
す程度の圧力であればよい、この−次加圧により、前述
したスランプの値が18cm以下になることがなく、フ
レッシュコンクリート6の流動性は損なわれることがな
いので前記テールボード2aを含めた覆工空間2にフレ
ッシュコンクリート6が緻密に充填されることになる。This pressurization force is called primary pressurization, and this pressurization need only be slightly higher than the soil water pressure of the ground, and it may be a pressure that does not impair the fluidity of the fresh concrete 6 and can push it out. By this secondary pressurization, the above-mentioned slump value will not become less than 18 cm, and the fluidity of the fresh concrete 6 will not be impaired. The concrete 6 will be densely filled.
この後、第1図(ロ)に示すように、コンクリート覆工
用ジヤツキ4aを作動させ、更にプレスリング4を加圧
して、フレッシュコンクリート6を脱水させて、初期強
度を増大させる。このコンクリート初期強度が増大する
のは作用の欄で述べた通りである。Thereafter, as shown in FIG. 1(B), the concrete lining jack 4a is operated and the press ring 4 is further pressurized to dehydrate the fresh concrete 6 and increase its initial strength. The reason for this increase in the initial strength of concrete is as described in the section of the effect.
このとき、加圧力は5 kg/−であり、これを二次加
圧という、これによるコンクリート養生時間は1時間で
あった。これにより、コンクリート初期強度はプレスリ
ング4脱型時に材令2時間で1に、gf/ca1以上と
なり所望の強度を得ることができることとなった。At this time, the pressing force was 5 kg/-, and this was called secondary pressing, and the concrete curing time was 1 hour. As a result, the initial strength of the concrete reached 1 in 2 hours when the press ring 4 was removed from the mold, and the desired strength became greater than gf/ca1.
尚、本実施例では水セメント比(W/C)は50%であ
るが、水密コンクリートとするためには水セメント比を
55%以下とするのが好ましい、第1図(ハ)はプレス
リング4を脱型する様子を示すものである。In this example, the water-cement ratio (W/C) is 50%, but in order to make watertight concrete, it is preferable to make the water-cement ratio 55% or less. This shows how to demold 4.
このような2段階に分けた打設コンクリートのテールボ
ード充填のための加圧パターンを第3図に示す。FIG. 3 shows a pressure pattern for filling the tailboard of poured concrete in two stages.
更に、本発明に係る2段階加圧によるテールボード充填
方法と一次加圧のみの場合とを比較し、てみると、第4
図に示すように、−次加圧のみの場合に、材令2時間で
コンクリート強度1 kgf/cntを得るに対して、
2段階加圧の方法では、1時間25分でコンクリート強
度1 kgf/crdを得ることができて、35分の時
間短縮となった。Furthermore, when comparing the tail board filling method using two-stage pressurization according to the present invention and the case using only primary pressurization, it was found that the fourth
As shown in the figure, concrete strength of 1 kgf/cnt is obtained in 2 hours when using only negative pressure.
With the two-stage pressurization method, a concrete strength of 1 kgf/crd could be obtained in 1 hour and 25 minutes, resulting in a time reduction of 35 minutes.
これを従来のセグメントシールドの方法による場合と本
発明のテールボード充填方法による場合のサイクルタイ
ムから1mあたりの施工時間を比較すると、前記従来方
法では約207m1n/aであり、本m発明の方法では
、無筋の場合で167m1n/+となり、有筋の場合で
193m1n/mとなって、時間短縮が明らかとなった
。Comparing the cycle time and construction time per meter between the conventional segment shielding method and the tail board filling method of the present invention, it is approximately 207 m1n/a for the conventional method, and approximately 207 m1n/a for the method of the present invention. In the unreinforced case, it was 167 m1n/+, and in the reinforced case, it was 193 m1n/m, making it clear that the time was shortened.
(発明の効果)
以上詳細に説明したように、本発明に係るシールドトン
ネルの現場打ち覆工方法によれば次のような効果がある
。*ち、
■ シールド掘削機の推進とともに発生するテールボー
ドを含めた覆工空間に、プレスリングによる第1段階の
一次加圧でフレッシュコンクリートを充填するので、該
フレッシュコンクリートはテールボードを含めた覆工空
間へ緻密に充填される。よって、コンクリートの地山へ
の密着性が良くなり従来方法の課題であった地盤沈下が
少なくなった。(Effects of the Invention) As described above in detail, the on-site lining method for a shield tunnel according to the present invention has the following effects. *Ch. ■ Fresh concrete is filled in the lining space including the tail board that is generated as the shield excavator is propelled by the first stage of primary pressure using the press ring, so the fresh concrete is filled with the lining space including the tail board. The work space is densely filled. Therefore, the adhesion of concrete to the ground is improved, and ground subsidence, which was a problem with conventional methods, is reduced.
■ 更に、上記−次加圧後に第2段階の二次加圧を行う
ことにより、所望のコンクリート初期強度を従来より時
間を短縮して得ることができて、工期短縮に大きく貢献
することとなった。■ Furthermore, by performing the second stage of secondary pressing after the above-mentioned secondary pressing, it is possible to obtain the desired initial strength of concrete in a shorter time than before, which greatly contributes to shortening the construction period. Ta.
■ テールボードに充填されたフレッシュコンクリート
は密実なコンクリートとなり、従来のような裏込め注入
が不用である。■ The fresh concrete filled into the tailboard becomes dense concrete, eliminating the need for conventional backfilling.
このように価値ある現場打ち覆工方法を提供できること
となった。In this way, we have been able to provide a valuable on-site lining method.
第1図(イ)、〈口)、(ハ)は本発明のテールボード
充填方法の施工順序を示す一部拡大断面図、第2図は、
コンクリート打設時の一部拡大断面図、第3図は、コン
クリートの加圧パターンを示す図、第4図は、本発明に
よる場合と従来とのプレスリング脱型時間の比較図、第
5図は材令と圧縮強度の関係を示す図、第6図は加圧力
と脱水率の関係を示す図、第7図は従来のシールド掘削
機の縦断面図である。
久
1・・・テールプレート、分くテールボード、3・・・
前回履工壁、 4・・・プレスリング、5・・・円型
枠、 6・・・フレッシュコンクリート、7・・・打設
孔、 8・・・スプレッダ、9・・・シールドジ
ヤツキ、10・・・主筋、11・・・配力筋。
第1図
(イ)
ノ
第1図
(D)
第1図
第2図
第3図
時間(min )
コ〉り・]−トψ乃圧バデーン
(寅J=1(り
第63
第7図Figures 1 (a), (c), and (c) are partially enlarged sectional views showing the construction order of the tail board filling method of the present invention, and Figure 2 is a
FIG. 3 is a partially enlarged sectional view during concrete pouring; FIG. 3 is a diagram showing the pressurization pattern of concrete; FIG. 4 is a comparison diagram of the demolding time of the press ring according to the present invention and the conventional method; FIG. 6 is a diagram showing the relationship between material age and compressive strength, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between pressing force and dewatering rate, and FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a conventional shield excavator. Ku1... tail plate, split tail board, 3...
Previously constructed wall, 4... Press ring, 5... Circular formwork, 6... Fresh concrete, 7... Casting hole, 8... Spreader, 9... Shield jack, 10 ...Main reinforcement, 11... Distribution reinforcement. Figure 1 (A) Figure 1 (D) Figure 1 Figure 2 Figure 3 Time (min)
Claims (1)
たプレスリングを介して打設コンクリートを加圧するこ
とにより、シールドトンネルのシールド掘削機の推進に
伴なって生じるテールボードを含めた覆工空間へコンク
リートを充填させてなる現場打ち覆工方法において、 前記打設コンクリートの加圧を2段階に分け、その第1
段階では前記打設コンクリートの流動性を損なうことの
ない加圧である一次加圧にて前記打設コンクリートが加
圧されるとともに前記覆工空間へ充填され、第2段階で
は所定のコンクリート強度が得られる加圧である二次加
圧で前記打設コンクリートが加圧されることを特徴とし
てなるシールドトンネルの現場打ち覆工方法。[Claims] By pressurizing poured concrete through a press ring fixed to the tip of a pressing means provided on the shield excavator, the tail board that is generated as the shield excavator advances in the shield tunnel. In the on-site lining method in which concrete is filled into the lining space including the concrete, the pressure of the poured concrete is divided into two stages, the first
In the step, the poured concrete is pressurized by primary pressurization that does not impair the fluidity of the poured concrete and is filled into the lining space, and in the second step, the concrete strength is increased to a predetermined level. A method for on-site lining of a shield tunnel, characterized in that the poured concrete is pressurized by secondary pressurization, which is the pressurization obtained.
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-
1988
- 1988-12-22 JP JP63321955A patent/JPH0694797B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60111994U (en) * | 1983-12-28 | 1985-07-29 | 川崎重工業株式会社 | Pressurizing device for pouring lining material for tunnel wall construction |
JPS63161299A (en) * | 1986-12-22 | 1988-07-04 | 三井建設株式会社 | Shield excavator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0694797B2 (en) | 1994-11-24 |
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