JPH03224995A - 場所打ちライニング工法における防水膜設置方法およびその装置 - 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、場所打ちライニング工法において用いられる
防水膜の設置方法およびその装置に関する。

「従来の技術」 近年、国土が狭いこと、山岳地帯が多いこと等の理由に
よりトンネル構築が盛んに行なわれている。当該トンネ
ル構築においては、切羽の安定と周辺地山の崩壊を積極
的に防護する点に優れるシ−ルドエ法が数多く採用され
ている。

従来におけるシールド工法は、コンクリートセグメント
、スチールセグメント等により一次ライニングを行って
いた。

ところが、前記セグメントは高価である（現在、セグメ
ントに要する費用は、全施工経費の３０％〜６０％であ
る）ため、種々の場所打ちライニング工法が提案されて
いる。

当該場所打ちライニング工法は、シールド機の掘削によ
り形成された地山の掘削面を外枠とするとともに、この
掘削面から所定距離だけ離してシールド機内に内型枠を
組み立て、この外型枠と内型枠との間に現場打ちコンク
リートを充填、打設してトンネルのライニングを行うよ
うな工法である。

かかる場所打ちライニング工法については数多く開発提
供され、本出願人も場所打ちライニング工法としてＮＳ
Ｓ工法（ノンセグメントシールド工法）を提供している
（特願昭６ｌ−６０１２８）。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、他社が提供した場所打ちライニング工法
は、かかるライニングの打ち継目、あるいはライニング
のひび割れから漏水する可能性があるため、圧力木下の
施工及びライニングの保証が定かではないといった問題
があった。

また、本出願人が提供したＮＳＳ工法は、他社ノ工法に
比ベライニングにひび割れ等の発生は少ないがやはりか
かるライニングの打ち継目からの漏水が懸念されるとい
った問題点があった。かかる漏水を防止すべくコーキン
グ材、シール材を用いているが、その効果は所要の防水
効果に至っていないのが現状である。さらに、高価な外
型枠を埋め殺して仕様するため経済的な施工ができない
といった問題点もあった。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、従来技
術に比べ、ライニングの防水性を向上することができ、
かつ、施工経費を軽減することができる場所打ちライニ
ング工法における防水膜設置方法およびその装置を提供
することである。

「課題を解決するための手段」 本発明の第１の態様は、シールド機内でコンクリートを
打設することによりライニングを形成する場所打ちライ
ニング工法において、 シールド機によりトンネルを掘削された掘削穴の周方向
に所定幅の防水膜を展進し、この防水膜を掘削穴の拡径
方向に向って押え、この防水膜との重ね代を有するよう
に新たに防水膜を展進し、互いに隣合う防水膜の重ね代
を接着してなることを特徴としている。

本発明の第２の態様は、シールド機よりも縮径されたリ
ングが該シールド機内に設けられ、このリング内に軸が
設けられ、該軸には防水膜が所定長さ巻回され、前記リ
ングを前記シールド機に対して相対回転させるリング回
転装置が設けられ、前記軸に巻回された防水膜を前記リ
ングと掘削穴との間に案内する防水膜押え装置が前記リ
ングの外方に向って突出して設けられていることを特徴
としている。

本発明の第３の態様は、前記防水膜の側端部には、互い
に隣合う防水膜を接着するための接着材が設けられ、か
つ、互いに隣合う防水膜の重ね代を圧着させる圧着ロー
ラーが前記リングの外方に向って突設されてなることを
特徴としている。

「作用」 本発明にかかる防水膜は浅水を防止する。

前記防水膜は、従来技術における高価な外型枠に比べ極
めて安価である。

故に本発明によれば従来技術に比べ、高品質のライニン
グを形成でき、かつ、施工経費を軽減することができる
場所打ちライニング工法における防水膜設置方法を提供
することができる。

「実施例」 以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。ただし、本実施例に記載されている構成部品の
寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な
記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限
定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。

本発明の防水膜設置装置の第１の実施例について第１図
および第２図を参照して説明する。第１図はシールド機
ｌの側断面図、第２図は第１図のａ−ａ断面の断面図で
ある。

図中、符号１は、掘削穴Ｓを施工するためのシールド機
を示している。そして、本実施例の防水膜設置装置３は
、前記シールド機ｌよりも縮径されたリング５がこのシ
ールド機１内に設けられ、このリング５内に軸６が設け
られ、該軸６には防水膜ｌＯが所定長さ巻回され、前記
リング５を前記シールド機１に対して相対回転させるリ
ング回転装置１５が設けられ、前記軸６に巻回された防
水膜１０を前記リング５と掘削穴Ｓとの間に案内する防
水膜押え装置２０が前記リング５の外方に向って突出し
て設けられて構成されている。

さらに、前記防水膜ＩＯの側端部１０ａには、互いに隣
合う防水膜１０を接着するための接着材（図示略）が設
けられ、かつ、互いに隣合う防水膜１０の重ね代を圧着
させる圧着ローラー２７が前記リング５の外方に向って
突設された構成となっている。

リング５は、シールド機１の直径より設けられやや縮径
された環状部材であって、シールド機１の切羽およびコ
ンクリート打設位置よりも後方、すなわち後述する各ジ
ヤツキ３０．４０の周囲を回転する形態で配置されてい
る。

防水膜１０は、地山がらの漏水をライニングに浸透させ
ることを防止するためのシート状部材であって、たとえ
ば、ポリエステル系の不織布にアスファルト材を含浸し
たものを用いることとする。

そして、この防水膜１０の一端部は、前記軸６から掘削
大面に向って延出されるとともに、防水膜設置装置３の
外周付近に設けられた展長ロッド９を介してクリアラン
スリング５０の内周に案内される。

防水膜押え装置２０は、防水膜押えローラー２１と、こ
の防水膜押えローラー２１を支持するキャスター２２と
、このキャスター２２を支持するキャスター支持部材２
３と、このキャスター支持部材２３をリング５の拡径方
向へ付勢して支持するキャスター用付勢部材２４とを備
えた構成となっている。この防水膜押え装置２０は、第
２図に示すように、前記リング５の外周縁付近に複数個
設けられている。

防水膜１０に設けられた接着材は、たとえば両面接着テ
ープが用いられ、前記防水膜１０の重ね代ａの一方に設
けられている。そして好ましくは、前記両面接着テープ
は、アスファルト系材料でできており、表面には離形紙
、シールが張られていて、このままの状態では接着作用
を発揮しないものである。

圧着ローラー２７は、前記防水膜１０の重ね代ｌを重ね
た状態でこれらを圧着させるためのローラーであって、
リングギア２８に取り付けられており、このリングギア
２８と共に回転可能に設定されている。

なお、前記シールド機１の端面付近の所定位置には、第
１図および第２図に示すような内型枠用ジヤツキ３０お
よび妻型枠用ジヤツキ４０が複数個設けられ、リング５
の外周にはクリアランスリング５０、クリアランスリン
グジヤツキ５１、が設けられている。

次に、このような構成からなる防水膜設置装置３を用い
た場所打ちライニング工法について第３図（イ）ないし
第３図（ト）を用いて説明する。なお、前記第１図およ
び第２図において説明した部分と共通の構成となる部分
には共通の符号を付してその説明を省略する。

第３図（イ）ないし第３図（ト）は本発明の防水膜設置
装置を用いて行う場所打ちライニング工法の例を示す工
程図である。第３図（イ）ないし第３図（ト）における
各工程図は、シールド機１のテールの上部側断面図であ
る。

本実施例にかかる場所打ちライニング工法は、以下の工
程からなるものである。

なお、当該場所打ちライニング工法に使用するシールド
機１のリング５０のテールは、第３図（イ）ないし第３
図（ト）に示すように、の外側（地山Ｂ側）に位置する
裏込注入管と、クリアランスリング５０と、当該クリア
ランスリング５０内側に位置する妻型枠４１と、内型枠
用ジヤツキ３０とにより概略構成してなるものである。

前記クリアランスリング５０は、クリアランスリングジ
ヤツキ５１に連結してなり、当該クリアランスリングジ
ヤツキ５１により、前記クリアランスリング５０外周面
が前記スキングレート６０内周面を摺動するものである
。

前記妻型枠４１は、妻型枠ジヤツキ４０に連結してなり
、前記妻型枠４１の外周面が前記クリアランスリング５
０内周面を摺動するものである。

前記内型枠用ジヤツキ３０は前記妻型枠ジヤツキ４０の
内側（シールド機ｌ中心側）に位置し、後述する内型枠
３１に当接してなるものである。

してなり、前記妻型枠４１の外周面が前記クリアランス
リング５０内周面を摺動するものである。

前記内型枠用ジヤツキ３０は前記妻型枠ジヤツキ４０の
内側（シールド機１中心側）に位置し、後述する内型枠
３１に当接してなるものである。

以下、前記場所打ちライニング工法について説明する。

１ ■　掘進及び裏込注入工程 まず、第３図（ｉ・）に示す状態において前記内型枠用
ジヤツキ３０を延伸して掘進を行う。

その際、第３図（イ）に示すように、前記妻型枠ジヤツ
キ４０及び前記クリアランスリングジヤツキ５１は、前
記内型枠用ジヤツキ３０のストロクに合わせ同時に延伸
する。

また、掘進と同時に裏込注入材と注入し、掘削穴の周囲
地山Ｂのゆるみを最小限にする。

前記周囲地山Ｂからの浅水は、前記テールグラウトシー
ル５５が硬化後のライニング８０、及び、防水膜１０を
押圧することにより止水しているので、前記シールド機
１内部に入り込むことはない。

なお、硬化後のコンクリートと前記スキンプレート６０
の間には、クリアランスを確保しているため曲線施工も
可能である。

■　防水膜展長及びラップ部圧着工程 次いで、■リング分の防水膜１０をロール状にし、かか
るロールを坑内に搬入する。当該防水膜１０の長さはト
ンネル周長にラップ代を加えた長＝１２ さとする。また、前記防水膜１０の幅（端部の長さ）は
、−掘進長とラップ代ａを加えた長さとする。

次いで、第１図および第２図に示すように、前記クリア
ランスリング５０に対して、正面視における前記リング
５の中心側にロールを設置する。

次いで、第３図（ハ）に示すように、当該ロールの端部
を展長ロッド９に取り付ける。

この展長ロッド９は、前記クリアランスリングジヤツキ
５１と前記妻型枠ジヤツキ４０との間に位置するもので
ある。

次いで、前記リングギヤ２８を１回転し、前記防水膜１
０を周上に展長する。この際、前記防水膜１０がたれ下
がらないように、前記防水膜押え装置２０が既に展長し
た部分の防水膜１０を掘削大側に押圧する。

そして、第３図（ハ）に示すように、前記防水膜１０の
端部（短辺）同士、或はトンネル軸方向に連設した前記
防水膜１０の側縁部（長辺）同士の接続には、前記ラッ
プ代０を両面圧着テープにより圧着する。

このとき、第３図（ニ）に示すように、前記ラップ代ａ
を前記圧着ローラー２７によって圧着させる。

■　妻型枠ジヤツキ引込み工程 次いで、妻型枠ジヤツキ４０を引き込む。その際、前記
防水膜１０の重畳部分を前記妻型枠４１が通過する。そ
して前記防水膜１０の側縁部を妻型枠４１が保持する。

■　鉄筋組立工程 次いで、ライニング８０内に埋設すべき鉄筋を配筋する
。かかる配筋は、人力により行う。

■　内型枠設置工程 次いで、前記内型枠用ジヤツキ３０を引込み、内型枠３
１を設置する。また、当該内型枠３１の設置には前記内
型枠用ジヤツキ３０を順次切替えて行なう。

■　コンクリート打設工程 次いで、第３図（へ）に示すように、コンクリートを打
設位置まで坑内搬送し、コンクリートポンプを用いて打
設する。なお、前記内型枠３１にはコンクリート打設口
３２を設けておき、当該コンクリート打設口３２の複数
ケ所に設ける。

■　コンクリートプレス工程 次いで、前記妻型枠ジヤツキ４０により前記妻型枠４１
に若干の荷重（２−３ｋｇ／　ｃｍ２）をかけ、前記コ
ンクリートを圧縮する。

■　クリアランスリング引込み工程 次いで、掘進及び裏込注入工程（■に示した工程）のた
め、前記クリアランスリング５０を引き込む。

■　推進時には、防水膜ｌＯとスキンプレート６０の相
対移動が前記の展進時とは９０°異なるが防水膜押えロ
ーラー２１のキャスター構造により防水膜１０を傷めず
に支持することができる。

次ぎに、以上のように構成した場所打ちライニング工法
の作用効果について説明する。

防水膜１０の展長場所と、コンクリート打設位置が異な
るため、防水膜展長作業と鉄筋組み立て作業およびコン
クリート打設作業等を並行して行５ うことができ、工期の短縮を図ることができるといった
効果を奏することができる。

したがって、従来技術に比べ、シールドトンネルの施工
に要する経費を軽減することができる。

また、防水膜押え装置２７によって常に防水膜１０を押
圧しているので、防水膜１０のだれを防止することがで
きる。

また、防水膜１０によってライニング部への浸透水の浸
透を防止することができるので、前記周囲地山Ｂのゆる
みを防止することができる。

さらに、前記ライニング８０と前記スキンプレート６０
との間には前記クリアランスリング５０によりクリアラ
ンスを確保しているので、曲線施工も可能である。

このように、本発明の防水膜設置方法およびその装置を
使用した場合、種々の場所打ちライニング工法に適用可
能であるが、場所打ちライニング工法を必要とする現場
の状況によってこれらを使い分けることができる。たと
えば、前記コンクリドを打設し圧縮後に前記クリアラン
スリング５６ ０を引き抜き、かかるコンクリ−１・を前記防水膜１０
のみで被覆した状態にさらす工法である。これに対し、
前記コンクリート打設後、１リング分は前記クリアラン
スリング５０によりライニング８０の形状を保持する工
法である。

そして、前記使用例では、前記コンクリートの自立性を
期待したものであり、第２の使用例にかかる場所打ちラ
イニング工法は前記コンクリートの曲線掘進時の流動性
を期待したものである。

いずれの工法を選択するかは前記コンクリートの配合、
前記防水膜１０の性質その他の条件により定める。

「発明の効果」 本発明の第１の態様は、シールド機内でコンクリートを
打設することによりライニングを形成する場所打ちライ
ニング工法において、 シールド機によりトンネルを掘削された掘削穴の周方向
に所定幅の防水膜を展進し、この防水膜を掘削穴の拡径
方向に向って押え、この防水膜との重ね代を有するよう
に新たに防水膜を展進し、互いに隣合う防水膜の重ね代
を接着してなるため、防水膜の展進と、コンクリートの
打設とを並行して行うことができるので、ライニング工
法によるトンネルの構築作業の工期を短縮することがで
きるといった効果を奏することができる。

本発明の第２の態様は、シールド機よりも縮径されたリ
ングが該シールド機内に設けられ、このリング内に軸が
設けられ、該軸には防水膜が所定長さ巻回され、前記リ
ングを前記シールド機に対して相対回転させるリング回
転装置が設けられ、前記軸に巻回された防水膜を前記リ
ングと掘削穴との間に案内する防水膜押え装置が前記リ
ングの外方に向って突出して設けられているため、常に
防水膜を掘削大側に付勢することができるので防水膜の
だれを防止することができる。

本発明の第３の態様は、前記防水膜の側端部には、互い
に隣合う防水膜を接着するための接着材が設けられ、か
つ、互いに隣合う防水膜の重ね代を圧着させる圧着ロー
ラーが前記リングの外方に向って突設されてなる構成と
したので、互いに隣合う防水膜を接続しつつ作業を行う
ことができるので、作業の簡略化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の防水膜設置装置の一実施
例を示す図であって、第１図は側断面図、第２図は正断
面図、第３図（イ）ないしくト）は本発明の防水膜設置
装置を使用した場所打ちライニング工法の工程を示す工
程図を示す図である。 １　　・・・　・・・ ５　　・・・　・・・ ６　　・・・　・・・ １０　　・・・ ２７　　・・・ Ｓ　　・・・　・・・ シールド機、 リング、 軸、 ・・・防水膜、 ・・・圧着ローラー 掘削穴。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）シールド機内でコンクリートを打設することによ
   りライニングを形成する場所打ちライニング工法におい
   て、 シールド機によりトンネルを掘削された掘削穴の周方向
   に所定幅の防水膜を展進し、この防水膜を掘削穴の拡径
   方向に向って押え、この防水膜との重ね代を有するよう
   に新たに防水膜を展進し、互いに隣合う防水膜の重ね代
   を接着してなることを特徴とする場所打ちライニング工
   法における防水膜設置方法。
2. （２）シールド機よりも縮径されたリングが該シールド
   機内に設けられ、このリング内に軸が設けられ、該軸に
   は防水膜が所定長さ巻回され、前記リングを前記シール
   ド機に対して相対回転させるリング回転装置が設けられ
   、前記軸に巻回された防水膜を前記リングと掘削穴との
   間に案内する防水膜押え装置が前記リングの外方に向っ
   て突出して設けられていることを特徴とする防水膜設置
   装置。
3. （３）前記防水膜の側端部には、互いに隣合う防水膜を
   接着するための接着材が設けられ、かつ、互いに隣合う
   防水膜の重ね代を圧着させる圧着ローラーが前記リング
   の外方に向って突設されてなることを特徴とする請求項
   ２記載の防水膜設置装置。