JPH0325600B2 - - Google Patents

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JPH0325600B2
JPH0325600B2 JP58131640A JP13164083A JPH0325600B2 JP H0325600 B2 JPH0325600 B2 JP H0325600B2 JP 58131640 A JP58131640 A JP 58131640A JP 13164083 A JP13164083 A JP 13164083A JP H0325600 B2 JPH0325600 B2 JP H0325600B2
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JP
Japan
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jack
formwork
pressure
concrete
propulsion
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58131640A
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Japanese (ja)
Other versions
JPS6023597A (en
Inventor
Kenichi Tsura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kumagai Gumi Co Ltd
Original Assignee
Kumagai Gumi Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kumagai Gumi Co Ltd filed Critical Kumagai Gumi Co Ltd
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Publication of JPS6023597A publication Critical patent/JPS6023597A/en
Publication of JPH0325600B2 publication Critical patent/JPH0325600B2/ja
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  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シールドのテール部で覆工コンクリ
ートを打設し、この覆工コンクリートで推進反力
を負担して掘進するシールドトンネル掘進工法
と、同工法の施工に用いる推進装置に関するもの
である。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a shield tunnel excavation method in which lining concrete is cast at the tail portion of the shield, and this lining concrete bears the propulsion reaction force for excavation, and a shield tunnel excavation method used in the construction of the same method. This relates to propulsion devices.

シールド工事費のうちの20〜30%を占めるセグ
メントを使用せず、また、裏込注入も省略し、シ
ールドのテール部で直接覆工コンクリートを打設
する経済的な、いわゆる、場所打ちライニング工
法は種々の工法が考案され、実施されている。こ
の工法に用いられるシールド機の主なものとして
は、自走式シールド機に属するブレードシールド
機(メツセルシールド機)及びグリツパー式シー
ルド機や推進ジヤツキ式シールド機等がある。
This is an economical so-called cast-in-place lining construction method that does not use segments, which account for 20 to 30% of the shield construction cost, and also eliminates backfilling and pours lining concrete directly at the tail of the shield. Various construction methods have been devised and implemented. The main types of shield machines used in this construction method include blade shield machines (Metsusel shield machines) belonging to self-propelled shield machines, gripper type shield machines, and propulsion jack type shield machines.

ブレードシールド機は、ブレードという矢板を
トンネル外周に配置し、このブレードを支えるサ
ポーテイングフレームと、ブレードを前進させる
プツシングフレームとを備えており、機体の前進
は、推力をセグメントより反力を取るシールド掘
進機とは異なり、機体周辺の地山とブレードとの
摩擦力を利用するもので、先ずトンネル天端部分
より左右同数づつのブレードを、プツシングフレ
ームに反力を取りジヤツキにて前進させ、すべて
のブレードの前進が完了したらサポーテイングフ
レームとプツシングフレームをジヤツキにより前
進させ、これを繰返すことにより前進するもので
ある。
The blade shield machine has sheet piles called blades arranged around the tunnel outer circumference, a supporting frame that supports the blades, and a pushing frame that moves the blades forward.The forward motion of the machine is achieved by taking the reaction force from the thrust force from the segments. Unlike a shield tunneling machine, this machine utilizes the frictional force between the blades and the ground around the machine body. First, from the top of the tunnel, the same number of blades on the left and right sides are moved forward using a jack to absorb the reaction force on the pushing frame. When the advancement of all the blades is completed, the supporting frame and the pushing frame are advanced by jacking, and this is repeated to advance the blade.

このブレードシールド機は、掘進作業が覆工等
の後向き作業に拘束させることがないため掘進能
率が良く、また、左右のブレードの張出長さを変
化させることにより、曲線部の施工が容易である
等の特徴がある反面、機械の構造が複数で価格が
高いという問題点を有している。
This blade shield machine has good excavation efficiency because the excavation work is not restricted to backward work such as lining, and by changing the overhang length of the left and right blades, construction on curved sections is easy. However, the problem is that the machine has multiple structures and is expensive.

また、グリツパー式シールド機は、掘進機を前
後に分割し、分割した前体部と、後体部に、それ
ぞれグリツパージヤツキにより作動されるグリツ
パーを取付けるとともに、両体部のジヨイント部
に推進ジヤツキを取付けたものである。
In addition, the gripper-type shield machine divides the excavator into front and rear parts, and attaches grippers operated by gripper jacks to the divided front and rear parts, respectively, and propels the machine to the joint part of both bodies. It is equipped with a jack.

機体の前進は、分割した前体部と後体部のグリ
ツパーと推進ジヤツキを交互に作動させることに
より、いわゆる尺取虫が前進するような要領で自
走前進する。
The aircraft moves forward on its own by alternately operating the grippers and propulsion jacks in the divided front and rear bodies, much like an inchworm moves forward.

このようにして機体の前進を行なうグリツパー
式シールド機は、ブレードシールド機と同様、掘
進作業が覆工等後向き作業に拘束されることがな
いため掘進能率が良いという特徴があるが、反
面、機体が前体部と後体部に分割されているため
機長が長くなり、曲線部の施工が困難となるとと
もに、地山の土質が、例えば柔らかい土質の場
合、機体を地山に固定するグリツパー効果が期待
できないことがあり、さらには機体の全長が長い
ため、重量が大きく、構造が複雑で高価となる問
題を有している。
The gripper-type shield machine, which moves the machine forward in this way, is characterized by good excavation efficiency because the excavation work is not restricted to backward-facing work such as lining, just like the blade shield machine, but on the other hand, the machine Since the fuselage is divided into a front body and a rear body, the length of the aircraft becomes long, making it difficult to construct curved sections.In addition, if the ground is soft, for example, the gripper effect that fixes the aircraft to the ground becomes difficult. In addition, because the overall length of the aircraft is long, it is heavy, and the structure is complex and expensive.

さらに、推進ジヤツキ式シールド機は、一般に
施工されているシールド掘削機とほぼ同様の構造
であり、前記した2つのものとは、推進反力を場
所打ちライニングで負担する点において異なつて
いる。
Furthermore, the propulsion jack type shield machine has a structure that is almost the same as a commonly used shield excavator, and differs from the above two types in that the propulsion reaction force is borne by the cast-in-place lining.

この推進ジヤツキ式シールド機は、現在迄のシ
ールド実績から明らかなように、曲線施工が容易
であり、しかも、ブレードシールド機やグリツパ
ーシールド機と比較すると機長が短いため重量も
軽く、構造も簡単であるため安価である等の特徴
がある。
As is clear from the shielding results to date, this propulsion jack-type shield machine is easy to construct curves, and compared to blade shield machines and gripper shield machines, the machine length is shorter, so it is lighter in weight and has a simpler structure. It has the characteristics of being simple and inexpensive.

しかし、場所打ちライニングに推進反力を負担
させるため、ライニングに問題点が生じる。この
点について、以下に説明する。
However, since the cast-in-place lining bears the propulsion reaction force, problems arise with the lining. This point will be explained below.

まず、場所打ちライニングコンクリートで推進
反力を負担する方法で、コンクリート硬化後、推
進する方法は、ライニングコンクリート硬化の時
間を要するため掘進速度が低下する。一方、コン
クリート硬化前に推進する方法は、コンクリート
硬化後の推進に比較すれば早くなるが、凝結中の
コンクリートに、変動するジヤツキの推力を加え
るためライニングコンクリートに悪影響を及ぼ
す。
First, a method in which the propulsion reaction force is borne by cast-in-place lining concrete and the propulsion is carried out after the concrete hardens requires time for the lining concrete to harden, which reduces the excavation speed. On the other hand, the method of propelling the concrete before it hardens is faster than the method of pushing after the concrete hardens, but it has a negative effect on the lining concrete because it applies a fluctuating jacking thrust to the concrete during setting.

また、プツシユロツドに推進反力を負担させる
方法がある。この方法の場合、掘進速度は、前記
のコンクリート硬化前の推進とほぼ同程度である
が、曲線部施工時に偏圧をプツシユロツドに加え
た場合、プロツシユロツドに変位を生じ、凝結中
のコンクリートに悪影響を与えることがあると共
にプツシユロツドの重量が大きく高価である。推
進ジヤツキ式シールド機は、上記のような問題点
があるため、現在迄のところあまり普及していな
い。
There is also a method of making the push rod bear the propulsion reaction force. In the case of this method, the excavation speed is approximately the same as the propulsion before the concrete hardens, but if partial pressure is applied to the push rod when constructing a curved section, the push rod will be displaced, which will have an adverse effect on the concrete during setting. In addition, the push rod is heavy and expensive. The propulsion jack type shield machine has not been widely used to date because of the problems mentioned above.

以上、従来技術について検討したが、それぞれ
機械には一長一短はあるものの掘進機の構造にお
いては推進ジヤツキ式が一番優れている。その理
由としては、前述したように構造が簡単で、低価
格であり、しかも機長が短いため、曲線施工が容
易である点を上げることができる。
The conventional techniques have been examined above, and although each machine has its advantages and disadvantages, the propulsion jack type is the best in terms of the structure of the excavator. The reasons for this are that, as mentioned above, the structure is simple, the price is low, and the machine length is short, making it easy to construct curves.

しかし、シールド反力を必要とするため、推進
ジヤツキ式場所打ちライニング工法を行なう必要
がある。
However, since shielding reaction force is required, it is necessary to use a propulsion jack type cast-in-place lining method.

この際の必要な条件としては、 (1) 掘進速度が早められること。 The necessary conditions in this case are: (1) The excavation speed can be increased.

(2) 硬化後のライニングにひびわれが生じにくい
こと。
(2) The lining is less prone to cracking after hardening.

(3) 反力を受ける手段として、例えばプツシユロ
ツド等を使用しないこと。
(3) Do not use push rods, etc. as a means of receiving reaction force.

などが上げられる。etc. are mentioned.

掘進速度を早めるためには、早強性のコンクリ
ートを使用する必要がある。その理由は、コンク
リート硬化後、直ちに推進が可能であり、また型
枠の延長が短くて済むためである。この早強性コ
ンクリートについては、一般に、コンクリート混
和剤として市販されている早強性混和剤のみで
は、コンクリート打設後、1〜2時間で、圧縮強
度を100Kg/cm2程度まで、上昇させることは困難
である。このため推進ジヤツキの推力を利用して
打設コンクリートを加圧して短時間に強度を上昇
させる必要がある。しかし、シールド掘進機の刃
口抵抗の変化、シールド機体の周辺摩擦の変化等
により推力が変動するため、硬化していないライ
ニングコンクリートに悪影響を与えるおそれがあ
り、また、シールド機の推力が大きくなつた場
合、一応の硬化が行なわれたライニングコンクー
トを破壊する恐れがある。従つて、打設したコン
クリートに一定のプレス圧を加える必要がある。
硬化後のコンクリートのひびわれの主な原因は、
早強性コンクリートを使用するため発熱量が大き
く硬化後急冷されるために起る温度変化によるも
の、無筋ライニングコンクリートの場合、荷重条
件によりコンクリートに曲げ引張り応力が加わつ
ていることによるもの等であり、このようなコン
クリートのひびわれは、硬化していないライニン
グコンクリートに地山の弾性係数を考慮したプレ
ス圧を加えることによつてライニングコンクリー
トにプレストレスを加え、温度変化によるコンク
リート内部の引張応力及びトンネルに加わる荷重
により発生する曲げ引張応力によるひびわれを防
止することができる。
In order to increase the excavation speed, it is necessary to use concrete with early strength. The reason for this is that the concrete can be moved immediately after it hardens, and the formwork only requires a short length of time. Regarding this early-strengthening concrete, it is generally not possible to increase the compressive strength to about 100 kg/cm 2 within 1 to 2 hours after concrete pouring using only the early-strengthening admixtures that are commercially available as concrete admixtures. It is difficult. Therefore, it is necessary to use the thrust of the propulsion jack to pressurize the poured concrete to increase its strength in a short time. However, because the thrust fluctuates due to changes in the shield machine's cutting edge resistance, changes in the surrounding friction of the shield machine, etc., there is a risk of having an adverse effect on the unhardened lining concrete, and the thrust of the shield machine increases. If this occurs, there is a risk that the lining concrete, which has been cured to some extent, may be destroyed. Therefore, it is necessary to apply a certain pressing pressure to the poured concrete.
The main causes of cracks in concrete after hardening are:
Because early-strengthening concrete is used, it generates a large amount of heat and is rapidly cooled after hardening, resulting in temperature changes.In the case of unreinforced lining concrete, bending and tensile stress is applied to the concrete due to load conditions. However, such cracks in concrete are caused by applying prestress to the unhardened lining concrete by applying a press pressure that takes into account the elastic modulus of the ground. Cracks due to bending and tensile stress caused by loads applied to the tunnel can be prevented.

本発明は以上の点に鑑み提案されたもので、そ
の目的とするところは、早期強度の上昇により掘
進速度を高めること、硬化中のコンクリートを波
壊しないこと、ライニングコンクリートが未凝結
の状況での地下水の漏水を防止すること、及び硬
化後のライニングコンクリートのひびわれを防止
することのできる推進工法と、同工法に適用して
好適な推進ジヤツキ式シールド機の特徴を生かし
た機長が短く、重量が軽く、構造が簡単で、安価
なシールドトンネル掘進装置を提供することにあ
る。
The present invention has been proposed in view of the above points, and its objectives are to increase the excavation speed by increasing early strength, to prevent wave breaking of hardening concrete, and to prevent lining concrete from setting when it is unset. The propulsion method is capable of preventing underground water leakage and cracking of the lining concrete after hardening, and the propulsion jack-type shield machine, which is suitable for this method, is short in length and lightweight. The object of the present invention is to provide a shield tunnel excavation device that is light, has a simple structure, and is inexpensive.

本発明のシールドトンネル掘進工法は、シール
ドのテール部で覆工コンクリートを打設し、この
覆工コンクリートで推進反力を負担して掘進する
シールドトンネル掘進工法において、打設した覆
工コンクリートを加圧する加圧ジヤツキと、同覆
工コンクリートの型枠を加圧する推進ジヤツキと
を併用するもので、前記覆工コンクリートの打設
直後、同コンクリートが流動性を維持している間
に前記加圧ジヤツキにて加圧するとともに、この
加圧により前記型枠に加わる側圧を側圧計にて計
測して前記加圧ジヤツキの推力を制御し、前記推
力から加圧ジヤツキの推力を差し引いた推力を前
記推進ジヤツキに負担させ、この推力を前記型枠
及び同型枠のスライドジヤツキを介してグリツパ
ーに負担させて掘進することを特徴とするもので
ある。
The shield tunnel excavation method of the present invention is a shield tunnel excavation method in which lining concrete is cast at the tail part of the shield, and the lining concrete bears the propulsion reaction force for excavation, and the cast lining concrete is processed. A pressure jack that presses the lining concrete and a propulsion jack that pressurizes the formwork of the lining concrete are used in combination. Immediately after the lining concrete is placed, the pressure jack is applied while the concrete maintains its fluidity. At the same time, the lateral pressure applied to the formwork by this pressurization is measured with a lateral pressure gauge to control the thrust of the pressurizing jack, and the thrust obtained by subtracting the thrust of the pressurizing jack from the thrust is applied to the propulsion jack. This thrust force is applied to the gripper via the formwork and the slide jack of the formwork to perform excavation.

また、本発明のシールドトンネル掘進装置は、
シールドのテール部で覆工コンクリートを打設
し、この覆工コンクリートで推進反力を負担して
推進するシールドトンネル掘進装置において、シ
ールド本体に取付けられたリングガーダーのテー
ル部に装着された加圧ジヤツキ及び推進ジヤツキ
と、前記加圧ジヤツキに取付けられ、打設された
コンクリートを加圧するプレスリングと、前記推
進ジヤツキに連結される打設コンクリート用の型
枠と、同型枠に装着され、前記型枠に装着され、
かつ前記加圧ジヤツキの推力を制御する為の側圧
を計測する側圧計と、前記推進ジヤツキの推力を
負担するグリツパーと、同グリツパーと前記型枠
との間に装着された型枠スライドジヤツキとを備
えたことを特徴とするものである。
Further, the shield tunnel excavation device of the present invention includes:
In a shield tunnel excavation device that casts lining concrete at the tail of the shield and uses this lining concrete to bear the propulsion reaction force for propulsion, a pressurizer installed on the tail of a ring girder attached to the shield body is used. a jack and a propulsion jack; a press ring attached to the pressure jack to pressurize the poured concrete; a formwork for pouring concrete connected to the propulsion jack; attached to the frame,
and a lateral pressure gauge for measuring lateral pressure for controlling the thrust of the pressure jack, a gripper for bearing the thrust of the propulsion jack, and a formwork slide jack installed between the gripper and the formwork. It is characterized by having the following.

本発明の別の目的及び特徴は、以下に説明する
本発明の実施例から明らかになる。
Further objects and features of the invention will become apparent from the embodiments of the invention described below.

第1図はシールドトンネル掘進装置の断面図で
ある。同図において、1は掘進される地山、2は
シールド本体、3はシールド本体の外周に設けら
れたスキンプレート、4はシールド本体2の後方
に取付けられたリングガーダー、5はシールドテ
ール部、6及び7はリングガーダー4のテール部
に装着された加圧ジヤツキ及び推進ジヤツキで、
加圧ジヤツキ6は、その中心がライニングコンク
リート8の巻厚中心に位置するよう、第2図に示
すように円周等間隔で複数本設けられており、ま
た、推進ジヤツキ7は打設コンクリート用の型枠
9の中心に位置するよう第2図に示すように加圧
ジヤツキ6の内周側で、同加圧ジヤツキ6の間に
位置して円周等間隔で複数本設けられている。
FIG. 1 is a sectional view of the shield tunnel excavation device. In the figure, 1 is the ground to be excavated, 2 is the shield body, 3 is the skin plate provided on the outer periphery of the shield body, 4 is the ring girder attached to the rear of the shield body 2, 5 is the shield tail part, 6 and 7 are pressure jacks and propulsion jacks attached to the tail part of the ring girder 4,
As shown in FIG. 2, a plurality of pressure jacks 6 are provided at equal intervals around the circumference so that their centers are located at the center of the thickness of the lining concrete 8, and the propulsion jacks 7 are used for pouring concrete. As shown in FIG. 2, a plurality of pressure jacks 6 are located at the center of the formwork 9 on the inner circumferential side of the pressure jacks 6 and between the pressure jacks 6 at equal intervals around the circumference.

10は加圧ジヤツキ6に取付けられ、打設した
コンクリートの漏洩を防止するとともに、同コン
クリートを加圧するプレスリング、11は第3図
に示すように型枠9の円周上の複数箇所(本実施
例では4ケ所)に装着され、型枠9に加わる側圧
を計測して加圧ジヤツキ6の推力を制御する側圧
計、12は型枠9に設けられているコンクリート
打設口、13はコンクリート打設口12に接続さ
れた配管で、図示されていないコンクリートポン
プに連なつているものである。14は推進ジヤツ
キ7の推力を受けるためのグリツパーで、第4図
に示すようにライニングコンクリート8に同グリ
ツパーを拡張又は縮小させるためのグリツパージ
ヤツキ15を備えている。16はグリツパー14
と型枠9との間に位置するようグリツパー14に
装着された型枠スライドジヤツキである。
Numeral 10 is a press ring attached to the pressure jack 6 to prevent leakage of poured concrete and to pressurize the concrete. Numeral 11 is a press ring attached to the presser jack 6 at multiple locations on the circumference of the formwork 9 (as shown in FIG. 3). In the example, lateral pressure gauges are installed at four locations in the formwork 9 to measure the lateral pressure applied to the formwork 9 and control the thrust of the pressurizing jack 6, 12 is a concrete pouring port provided in the formwork 9, and 13 is a concrete This is a pipe connected to the pouring port 12, and is connected to a concrete pump (not shown). Reference numeral 14 denotes a gripper for receiving the thrust of the propulsion jack 7, and as shown in FIG. 4, a gripper jack 15 for expanding or contracting the gripper on the lining concrete 8 is provided. 16 is gripper 14
This is a formwork slide jack mounted on the gripper 14 so as to be located between the formwork 9 and the formwork 9.

また、加圧ジヤツキ6の加圧制御は第5図に示
すように、油圧ポンプ17から供給される作動油
を手動の圧力調整弁18を経由させて圧力調整
し、これを切換弁19を介して加圧ジヤツキ6に
供給することにより加圧ジヤツキ6を伸長させ、
ライニングコンクリート打設直後に、加圧ジヤツ
キ6によりコンクリートを加圧し、型枠9に装着
した複数個の側圧計11の読みの平均値が、設定
値に到達したときの油圧を油圧計20で読み取
り、この油圧を圧力調整弁で維持させることによ
り今回打設したコンクリートに対して加圧を行な
うように構成されている。
Further, as shown in FIG. 5, the pressurization control of the pressurizing jack 6 is performed by adjusting the pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 17 via a manual pressure regulating valve 18, and by controlling the pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 17 via a switching valve 19. The pressure jack 6 is extended by supplying it to the pressure jack 6,
Immediately after placing the lining concrete, the concrete is pressurized by the pressure jack 6, and the hydraulic pressure is read by the hydraulic pressure gauge 20 when the average value of the readings of the plurality of side pressure gauges 11 attached to the formwork 9 reaches the set value. By maintaining this hydraulic pressure with a pressure regulating valve, the concrete placed this time is pressurized.

次に、上記の如く構成された装置による掘進要
領を説明する。
Next, the procedure for excavation using the apparatus configured as described above will be explained.

まず、グリツパージヤツキ15を収縮させてグ
リツパー14をライニングコンクリート8より解
放し、ついで型枠スライドジヤツキ16を収縮さ
せてグリツパージヤツキ15を伸長させて、グリ
ツパー14をライニングコンクリート8に圧着固
定する。
First, the gripper jack 15 is contracted to release the gripper 14 from the lining concrete 8, and then the formwork slide jack 16 is contracted and the gripper jack 15 is extended to press the gripper 14 onto the lining concrete 8. Fix it.

次に、推進ジヤツキ7を収縮させると同時に型
枠推進ジヤツキ16を伸長させて型枠9を前方へ
送り込む。
Next, the propulsion jack 7 is contracted and at the same time the formwork propulsion jack 16 is extended to send the formwork 9 forward.

前回打設したライニングコンクリート8が凝結
を開始した後(コンクリート混練後約1時間以
上)加圧ジヤツキ6を収縮させ、型枠9に設けた
コンクリート打設口12よりコンクリートを打設
する。コンクリート打設後、直ちに加圧ジヤツキ
6により加圧し、推進ジヤツキ7と併用して掘削
推進を開始する。掘削推進作業は、打設したコン
クリートが流動性を維持している間に行なう必要
があり、これはライニングコンクリート8を地山
1に完全に密着させる必要があるためである。
After the previously placed lining concrete 8 starts to set (approximately one hour or more after mixing the concrete), the pressure jack 6 is contracted and concrete is poured from the concrete pouring port 12 provided in the formwork 9. Immediately after concrete is placed, pressure is applied by the pressurizing jack 6, and this is used in combination with the propulsion jack 7 to start excavation propulsion. The excavation and promotion work must be carried out while the poured concrete maintains its fluidity, and this is because the lining concrete 8 must be brought into complete contact with the ground 1.

ライニングコンクリート8に加える加圧力は地
山1の弾性係数及び強度により設定する。この加
圧力の測定は、コンクリート打設直後で、流動性
を維持しているコンクリートを加圧ジヤツキ6で
加圧した状態の型枠9に加わる側圧を型枠9に装
着した側圧計で読み、側圧が設定値に到達した加
圧力を今回打設したコンクリートの延長分につい
て一定にして掘削作業を行なう。
The pressure applied to the lining concrete 8 is set based on the elastic modulus and strength of the ground 1. This pressure measurement is performed by reading the lateral pressure applied to the formwork 9 with a lateral pressure gauge attached to the formwork 9 immediately after concrete is poured, with the concrete maintaining its fluidity being pressurized by the pressure jack 6. Excavation work is carried out by keeping the pressing force at which the lateral pressure has reached the set value constant for the length of the concrete currently cast.

側圧を一定にして掘削推進と行なう理由は、 (1) 掘削された地山内面にライニングコンクリー
トを完全に密着させること、 (2) 前回打設したライニングコンクリートに過大
な推力を加えないこと、 (3) ライニングコンクリートが未凝結の状況での
漏水を防止すること、 (4) 地山の弾性係数を考慮してライニングコンク
リートにプレストレスを与えることにより、ひ
びわれを防止すること、 にある。
The reasons for carrying out excavation propulsion with a constant lateral pressure are: (1) to ensure that the lining concrete adheres completely to the inner surface of the excavated earth, (2) to avoid applying excessive thrust to the previously placed lining concrete, ( 3) Preventing water leakage when the lining concrete is unset, and (4) Preventing cracking by applying prestress to the lining concrete taking into account the elastic modulus of the ground.

側圧を一定にして加圧する方法は、前記したよ
うにライニングコンクリート打設直後に加圧ジヤ
ツキ6にてコンクリートを加圧し、型枠9に取付
けられた複数個の側圧計11のみの平均値が設定
値に到着した油圧を油圧計20で読み取り、この
油圧に圧力調整弁18により維持させることによ
つて加圧する。
As mentioned above, the method of pressurizing with a constant lateral pressure is to pressurize the concrete with the pressure jack 6 immediately after placing the lining concrete, and set the average value of only the plurality of lateral pressure gauges 11 attached to the formwork 9. The oil pressure that has reached this value is read by the oil pressure gauge 20, and this oil pressure is maintained by the pressure regulating valve 18 to increase the pressure.

設定値をライニングコンクリート打設直後に測
定し、一定加圧を行なう理由は、実験によれば、
コンクリートの側圧は打設直後より徐々に減少
し、コンクリートの凝結が開始する時点では側圧
が40%程度まで減少してしまうためである。
According to experiments, the reason for measuring the set value immediately after pouring the lining concrete and applying constant pressure is as follows.
This is because the lateral pressure of concrete gradually decreases immediately after pouring, and by the time concrete begins to set, the lateral pressure has decreased to about 40%.

また、ライニングコンクリートの配合を一定に
して施工すれば地山に変化がない限り、ほぼ一定
の加圧力にて施工可能である。
Furthermore, if the lining concrete is constructed with a constant mixture, it is possible to perform construction with a nearly constant pressing force as long as there is no change in the ground.

なお、ライニングコンクリートと型枠との付着
を防止するために加圧ジヤツキ6を作動させた状
態で、掘削推進を一時中断し、型枠スライドジヤ
ツキ16と推進ジヤツキ7を交互に作動させて型
枠9を前後に摺動させるようにしてもよい。
In addition, in order to prevent the lining concrete from adhering to the formwork, excavation propulsion is temporarily suspended while the pressure jack 6 is operated, and the formwork slide jack 16 and propulsion jack 7 are operated alternately to remove the mold. The frame 9 may be slid back and forth.

加圧ジヤツキ6の推力のみでは推力が不足する
ため、推進ジヤツキ7の推力を併用して掘削推進
を行なう。この際、推進ジヤツキ7の推力は型枠
9に伝達し、更に型枠スライドジヤツキ16を経
てグリツパー14に負担させる。今回打設した分
の掘削推進が完了した後、上記した作業を繰返す
ことにより掘削を行なう。
Since the thrust of the pressure jack 6 alone is insufficient, the thrust of the propulsion jack 7 is used in combination to propel the excavation. At this time, the thrust of the propulsion jack 7 is transmitted to the formwork 9, and is further applied to the gripper 14 via the formwork slide jack 16. After completing the excavation for the current pouring, excavation is carried out by repeating the above-mentioned work.

以上に述べた実施例から明らかなように、本発
明のシールドトンネル掘削工法は、シールド工事
費のうち20〜30%を占めるセグメントを使用せ
ず、裏込注入及び二次ライニングを省略し、一般
のシールドと比較して同じ内空断面ではセグメン
トを使用しないため内空断面を小さくすることが
可能であるほかに、ライニングコンクリートに一
定のプレス圧を加えることにより早期及び長期強
度の上昇を図ることができるとともに、掘削地山
の弾性係数を利用することによりライニングコン
クリートにプレストスを与え、これにより温度変
化を原因とするひびわれの防止及びトンネルに加
わる荷重により発生する曲げ引張応力によるひび
われの防止を図ることができる。
As is clear from the embodiments described above, the shield tunnel excavation method of the present invention does not use segments that account for 20 to 30% of the shield construction cost, omits backfill injection and secondary lining, and is generally In addition to making it possible to make the inner hollow cross section smaller because no segments are used in the same inner cross section compared to the shield of In addition, by utilizing the elastic modulus of the excavated ground, it gives prestress to the lining concrete, thereby preventing cracks caused by temperature changes and cracks caused by bending and tensile stress caused by loads applied to the tunnel. be able to.

更にまた、本発明によれば、上記工法を用いて
好適な、機長が短く、重量が軽く、構造が簡単で
安価なシールドトンネル掘進装置を得ることがで
きる。
Furthermore, according to the present invention, by using the above construction method, it is possible to obtain a suitable shield tunnel excavation device that is short in length, light in weight, simple in structure, and inexpensive.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明に係るシールドトンネル掘進
装置の縦断面図、第2図は、第1図のA−A線断
面図、第3図は、第1図のB−B線断面図、第4
図は、第1図のC−C線断面図、第5図は、加圧
ジヤツキの油圧制御回路図である。 1……地山、2……シールド本体、4……リン
グガーダー、5……テール部、6……加圧ジヤツ
キ、7……推進ジヤツキ、8……ライニングコン
クリート、9……型枠、10……プレスリング、
11……側圧計、14……グリツパー、16……
型枠スライドジヤツキ、18……圧力調整弁。
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a shield tunnel excavation device according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. Fourth
The figure is a sectional view taken along the line CC in FIG. 1, and FIG. 5 is a hydraulic control circuit diagram of the pressurizing jack. 1... Earth, 2... Shield body, 4... Ring girder, 5... Tail part, 6... Pressure jack, 7... Propulsion jack, 8... Lining concrete, 9... Formwork, 10 ...press ring,
11...Side pressure gauge, 14...Gripper, 16...
Formwork slide jack, 18...pressure adjustment valve.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 シールドのテール部で覆工コンクリートを打
設し、この覆工コンクリートで推進反力を負担し
て掘進するシールドトンネル掘進工法において、 打設した覆工コンクリートを加圧する加圧ジヤ
ツキと、同覆工コンクリートの型枠を加圧する推
進ジヤツキとを併用するもので、 前記覆工コンクリートの打設直後、同コンクリ
ートが流動性を維持している間に前記加圧ジヤツ
キにて加圧するとともに、この加圧により前記型
枠に加わる側圧を側圧計にて計測して前記加圧ジ
ヤツキの推力を制御し、前記推力から加圧ジヤツ
キの推力を差し引いた推力を前記推進ジヤツキに
負担させ、この推力を前記型枠及び同型枠のスラ
イドジヤツキを介してグリツパーに負担させて掘
進することを特徴とするシールドトンネル掘進工
法。 2 前記型枠に取付けた複数個の側圧計の平均値
が設定値となつたときの油圧を油圧計で読み取
り、この油圧を圧力調整弁にて維持することで前
記型枠に加わる側圧を一定に制御することを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のシールドトン
ネル掘進工法。 3 前記加圧ジヤツキを作動させた状態で掘進を
一時中断し、前記推進ジヤツキ及び型枠のスライ
ドジヤツキを交互に作動させ、前記型枠を前後に
摺動させることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のシールドトンネル掘進工法。 4 シールドのテール部で覆工コンクリートを打
設し、この覆工コンクリートで推進反力を負担し
て掘進するシールドトンネル掘進装置において、
シールド本体に取付けられたリングガーターのテ
ール部に装着された加圧ジヤツキ及び推進ジヤツ
キと、 前記加圧ジヤツキに取付けられ、打設されたコ
ンクリートを加圧するプレスリングと、 前記推進ジヤツキに連結される打設コンクリー
ト用の型枠と、 前記型枠に装着され、かつ前記加圧ジヤツキの
推力を制御する為の側圧を計測する側圧計と、 前記推進ジヤツキの推力を負担するグリツパー
と、同グリツパーと前記型枠との間に装着された
型枠スライドジヤツキとを備えたことを特徴とす
るシールドトンネル掘進装置。
[Scope of Claims] 1. In the shield tunnel excavation method in which lining concrete is cast at the tail portion of the shield and the tunnel is excavated by bearing the propulsion reaction force with this lining concrete, the cast lining concrete is pressurized. It uses a pressure jack and a propulsion jack that pressurizes the formwork of the lining concrete. Immediately after the lining concrete is placed, the pressure jack is used while the concrete maintains its fluidity. At the same time as pressurizing, the lateral pressure applied to the formwork due to this pressurization is measured with a lateral pressure gauge to control the thrust of the pressurizing jack, and a thrust obtained by subtracting the thrust of the pressurizing jack from the thrust is applied to the propulsion jack. A method for excavating a shield tunnel, characterized in that the thrust force is applied to a gripper via the formwork and a slide jack of the formwork for excavation. 2 The oil pressure when the average value of the multiple lateral pressure gauges attached to the formwork reaches the set value is read with a hydraulic pressure gauge, and this oil pressure is maintained with a pressure regulating valve to keep the side pressure applied to the formwork constant. The shield tunnel excavation method according to claim 1, characterized in that the shield tunnel excavation method is controlled to: 3. A patent claim characterized in that excavation is temporarily interrupted while the pressure jack is operated, and the propulsion jack and the formwork slide jack are alternately operated to cause the formwork to slide back and forth. Range 1
Shield tunnel excavation method described in section. 4. In a shield tunnel excavation device that casts lining concrete at the tail of the shield and excavates by bearing the propulsion reaction force with this lining concrete,
a pressure jack and a propulsion jack attached to the tail of a ring garter attached to the shield body; a press ring attached to the pressure jack and pressurizing the poured concrete; and a press ring connected to the propulsion jack. a formwork for pouring concrete; a lateral pressure gauge that is attached to the formwork and measures lateral pressure for controlling the thrust of the pressure jack; a gripper that bears the thrust of the propulsion jack; A shield tunnel excavation device comprising a formwork slide jack installed between the formwork and the formwork.
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