JPH04209292A - シールド掘進機およびこれを用いた現場打ちライニング型シールド工法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はシールド掘進機およびこれを用いた現場打ちラ
インク型のンールトエ法の改良に関する。

［従来の技術］ シールド掘進においては、その工事費中に占めるセグメ
ント費用の割合か多い。そこで、セクメントを用いずに
、直接コントクリートを打設してライニングを構築する
工法かあり、二の工法は、現場打ちライニング工法と呼
ばれている。

この現場打ちライニング工法の１つとしで、シールド掘
進機の筒状テールプレートを外枠として用いると共に、
この筒状テールプレートの内側に、内型枠を組立てるも
のかある。この工法では、テールプレートと内型枠との
間に形成されたリンク状の空間内にコンクリートを打設
し、その後、シールド掘進を行いながらコンクリートを
テールホイトに充填するという作業を行ないトンネルを
構築していく。

しかし、このような従来工法では、一定の強度に硬化し
たコンクリートかシールド掘進機の筒型テールプレート
内に充満することになるため、シールド掘進機の直進は
できるか、曲進はできす、従来のセクメントシール１−
工法のようなカーフ施工かてきないという問題かあった
。

また、前記従来の工法では、テールプレートと内型枠と
の間の狭い空間内において十分な止水機構を設けること
かできなかった。このため、高水圧下での工事を行う場
合には、打設したコンクリートか高水圧に耐え得る強度
まで十分に自立・固化した後でなけれはシールド掘進機
を前進させることかできす、工期の短縮かできないとい
う問題があった。

また、前述したカーブ施工対策を施しｔ：シールド掘進
機としで、例えは特開平１−２５６７００号王法にかか
る提案も知られており、この従来技術は、シールド掘進
機の筒型テールプレートの内側に、比較的薄肉の鋼板に
よって形成した筒状のインナープレートを設け、このイ
ンナープレートの方向を一制御することによりシールド
掘進機の曲進を可能とするものである。

しかし、この従来技術は、前述した問題の１つを解決し
、カーブ施工を可能とするものではあるが、高水圧対策
は何ら講しられておらす、カーブ施工および高水圧対策
という２つの問題を同時に解決することはできない。

本発明は、このような従来の課題に鑑のでなされたもの
であり、その目的は、カーブ施工ができ、かつ高水圧に
も十分に対応する二とが可能な現場打ちライニンク型ン
ールト掘進機およびこれを用いた現場打ちライニング型
シールド工法を提供することある。

［問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明は、 筒型テールプレートと、この筒型テールプレートの内側
に組まれた内型枠との間の空間内にコンクリートを打設
しライニングを形成する現場打ちライニング型ンールト
掘進機においで、 前記コンクリートとして急硬性コンクリートを用イルト
ドもに、前記筒型テールプレートの内側に掘削方向に移
動可能な筒型移動プレートを設け、打設された急硬性コ
ンクリートが所定の強度を得た時点で、前記筒型移動プ
レートをトンネル掘削方向に移動し、ライニングと筒型
テールプレートとの間に筒型テールプレートが曲進可能
な移動用クリアランスを形成することを特徴とする。

また、前記目的を達成するため、本発明にかかる現場打
ちライニングシールド工法は以下のα：〜■の工程を含
むことを特徴とする。

■　請求項（１）のシールド掘進機の筒Ｗ１移動プレー
トの内側に内型枠を組み、この筒型移動ブｌ／−トと内
型枠との間の空間内にプレスジヤツキで１次加圧しなが
ら急硬性コンクリートを打設する工程。

■　打設された急硬性コンクリートか所定の強度を得た
時点で、前記筒型移動プレートをトンネル掘削方向に移
動し、ライニングと筒型テールプレートとの間に筒型テ
ールプレートが曲進可能な移動用クリアランスを形成す
る工程。

■　前記内型枠に当接したンールトジャンキを伸長させ
、その反力でシールド掘進機を前進させるとともに、シ
ールド掘進機の前進によって生したテールホイトヘコン
クリートを打設し、プレスジヤツキでコンクリートを２
次加圧する工程。

［作　用］ 次に本発明の詳細な説明する。

本発明においては、シールド掘進機の筒型テールプレー
トの内型に、掘削方向に移動可能な筒型移動プレートを
設け、打設されたコンクリートか所定の強度を得た時点
で、この筒型移動プレートをトンネル掘削方向へ移動さ
せる。これにより、前記コンクリートが自立して形成さ
れたライニングと筒型テールプレートとの間に、筒型テ
ールプレートか曲進可能な移動用クリアランスを形成す
ることかできる。

従っで、本発明によれば、現場打ちライニング型のシー
ルド掘進機を、そのテールプレートとライニングとの干
渉により、ライニングを破損させることなくその進行方
向を変えることができる。

さらに、本発明によれは、前記コンクリートとじて急硬
性コンクリートを用いる二とにより、コンクリートを打
設してから、それか高水圧に耐えられるのに十分な強度
を有するよう自立するまでの時間か極めて短時間となる
。このため、コンクリ−１・の打設終了後、比較的短時
間でシールド掘進機を前進させることかできる。従っで
、高７）、圧下でのトンネル工事を行う場合ても、掘削
し５たトンネル内壁面に比較的短時間でライニングを形
成していくことかでき、工期の短縮を図ることかできる
。

［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基つき詳細に説明す
る。

第２図には、本発明にかかる現場打ちライニ７グ型シー
ルト掘進機の好適な実施例か示されている。実施例の掘
進機］０は、筒状のシールＩ・用スキンプレー１・］２
の前面に、カッタ１４か設けられ、二〇カッタ１４を回
転駆動することにより、切羽］００の掘削を行うもので
ある。

前記筒状のスキンプレー１・］２の後端側には、中折れ
部１８を介して筒状のシール［・テールブ１）１、２　
Ｑか設けられている。

第３図には、このシールド掘進機］（）のシールドテー
ルブレ−１・２０部分の一部拡大図か示されている。

前記筒状シールドテールプレート２０の後端側内周面に
は、既に自立したライニング２００の外周面と当接し周
囲の地山１１０からシールト内部への水の侵入を防止す
る止水部材か設けられている。

この白水部材としては、必要に応し各種のものを用いる
ことかできるか、本実施例ではシールドテールプレート
２０の内周面をリング状に覆うよう形成された止水ブラ
ン２２を、３段にわたって設けている。そしで、この止
水ブラシ２２の間にグリース２３を充満させることによ
り水の侵入を確実に防いでいる。なお、前記グリース２
３の補充は、止水ブラン２２に設けられた図示しないフ
リース供給口を介して行われる。

また、このシールド掘進機１０は、筒型テールプレート
２０の内側に鉄筋３０を組立で、さらにその内側に内型
枠２４を着脱自在に組立てるよう構成されている。そし
で、シールドテールプレート２０と内型枠２４との間に
形成された空間内に、フレッシュコンクリートを打設す
るものである。

さらに、実施例のシールド掘進機］０は、シールトンヤ
ッキ２８およびプレスツヤツキ３４を有する。前記プレ
スツヤツキ２８は、スプレツタ２６を介して内型枠２４
の端部と当接し、その反力をもってシールド掘進機］０
をｆｉ４進させるものである。また、前記プレスツヤツ
キ３４は、シールドテールプレー１−２　Ｃ）と内型枠
２４内に打設されたフレッシュコンクリ−１・をプレス
リンク３２を用いて加圧し、余剰の水を取除き、コンク
リートの硬化を促進させるものである。

なお前述、したフレツシユコンクリートの打設は、プレ
スリンク３２に設けられたコンクリ−１−ｔＪ＆人口３
６を介して行われる。また、図中３３は妻枠を表してい
る。

本発明の特徴の１つは、前記フレツシユコンクリートと
しで、急硬性コンクリートを用いたことにあり、これに
より打設されたコンクリートか、高い水圧に耐えるよう
ライニングとして自立する迄の時間を短縮することか可
能となる。

このような急硬性コンクリートとしては、初期強度の発
現を早めるよう処理さされたコンクリートであるならば
、必要に応し各種のものを用いることかできる。本実施
例では、初期強度の発現を早めるための急硬材を用いた
ものか使用される。

このタイプの急硬性コンクリートの具体例としで、実施
例では下表のものか用いられ、第４図にはその初期強度
特性が示されている。

また、本発明の第２の特徴は、前記シールドテールプレ
ート２０の内側に、掘進方向に移動可能な筒型移動プレ
ート４０を設け、テールプレートを筒型二重構造とした
ことにある。

実施例おいで、前記移動プレート４０は、内型枠２４の
長さより幾分長めに形成されており、移動用ジヤツキ４
２を用いで、内型枠１個分の距離だけ掘進方向へ移動可
能に形成されている。

これにより、テールプレート２０と内型枠２４との間に
打設された急硬性コンクリートか所定の耐水圧を有する
ライニングとして自立した段階で、この移動プレート４
０を掘進方向へ移動することにより、シールドテールプ
レート２０とライニングとの間にシールド掘進機１０か
曲進可能なりリアランスを形成することかできる。これ
により、シールド掘進機１０は曲進する場合でも、テー
ルプレート２０か、打設されたコンクリ−１−（ライニ
ング）とし干渉してコンクリートを破壊することはない
。

また、実施例のシールド掘進機では、シールドテールプ
レート２０の外周面に２次打設配管４４か設けられ、シ
ールド掘進機１０か前進した際、テールプレート２０の
後方に発生するテールホイドに、フレッシュコンクリー
トを打設するよう構成されている。

本実施例は以上の構成からなり、次にその作用を説明す
る。

実施例のライニンク型シールトエ法では、前述したシー
ルド掘進機１０を用いで、直打ちコンクリ−１〜２００
（ライニング）と、止水ブラシ２２との当接によって地
下水圧を防き、内型枠２４を反力としで、シールトンヤ
ノキ２８を用いて掘進しながら、切羽１００の掘削を行
うものである。

第１図（Ａ）〜（Ｆ）にはこの現場打ちライニンク型シ
ールトエ法の一連の工程か示されている。

同図（Ａ）は、直打ちされたコンクリート２００か所定
の耐水圧をもつように自立するのを待っで、シールドジ
ヤツキ２８およびブレスツヤッキ３４を引き戻し、鉄筋
および内型枠の組立て用空間を確保した状態を表してい
る。

この状態では、前記移動プレー１−４　（１は、シール
ド掘進機］０の後端側へ伸長した状態に制御されている
。

次に、同図（Ｂ）に示すよう、ユニット化された鉄筋３
０を、主筋３０ａは重ね継手、配力筋３０ｂはクリップ
継手３コを用いて組立てる。

次に、同図（Ｃ）に示すよう、解体清掃した内型枠２４
を、例えばトロリー等を用いて運搬し、エレクタ等を用
いて鉄筋３０の内側に移動プレート４０と相対向するよ
うに組立てる。

そしで、シールドツヤツギ２８のスプレツタ２６を内型
枠２４の先端に当接するようセットすると共に、プレス
リンク３２か移動プレー１−４　（’１と内型枠２４と
により囲まれたリング状の空間と相対向するようプレス
ジヤツキ３４をセットする。

次に、同図（Ｄ）に示すよう、プレスリンク３２に設け
られたコンクリ−１・投入［１３６から急硬性コンクリ
ートをフレッシュコンクリートとじて打設しながら、プ
レスリンク３２を用いて打設された急硬性コンクリ−１
・を］次加圧する。これにより、打設された急硬性コン
クリ−１−２１（１１からは余剰な水分か除去され、コ
ンクリ−１・の硬化か促進される。

本発明では、二のようにフレッシュコンクリ−１−とじ
て嘗硬性コンクリートを用いることにより、打設された
コンクリ−１−２１０か所定の耐水圧を有するライニン
グとして自立する迄の時間を大幅に短縮し、工期の短縮
を図ることかできる。

そしで、打設された急硬性コンクリ−１−２１（、）か
所定の耐水圧を有するように自立した時点で、同図（Ｅ
）に示すよう筒型移動プレート４０を掘進方向へ移動す
る。

これにより、自立した急硬性コンクリート２１（］、す
なわちラライノンと、シールドテールプレート２０との
間には曲進可能なりリアランス３００がほぼ均一に形成
されることになる。

前記クリアランス３００の大きさは、移動プレート４０
の厚さを変える二とにより任意に設定することかできる
。

次に、同図（Ｆ）に示すよう、シールドジャ・ツキ２８
を用いで、シールド掘進機］０を水圧やカーブ施工等に
対応しながら掘進させる。このとき、シールドテールプ
レート２０も同時に前方へ移動するが、テールプレート
２０とコンクリート２１０との間には前述したクリアラ
ンス３００かあるため、シールド掘進機］０か曲進する
ような場合でも、テールプレート２０とコンクリート２
１０とか干渉することなく、曲進を支障なく行うことが
可能となる。

さらに、このようなシールド掘進機１０か前方へ移動す
る際、周囲の地山１１０から高い水圧か加わっても、十
分に自立したコンクリート２１０゜２０〔］と止水ブラ
ン２２との当接によりシールド内部は密閉されているた
め、水の侵入を防ぐことができる。

また、このようにシールドジヤツキ２８を用いてシール
ド掘進機］０を前進させると、テールプレート２０の後
方にテールポイ）・か生しる。

実施例の装置は、２次打設配管４４から二のテールホイ
ドに急硬性コンクリートをフレッシュコンクリートとし
て打設し、さらにプレスリンク３４を用いてコンクリー
ト２１０を二次加圧し、コンクリ−１−２１０や二次打
設されたフレッシュコンクリートの脱水を促進させ、コ
ンクリート強”度の促進を図っている。

本実施例の現場打ちライニンク型シールｌ’　Ｉ−法で
は、このような一連の工程を繰返し行うことにより、高
水圧という工事環境下でも、さらにカーブ施工という要
求に郊１しても十分に対応しながらトンネル内壁にライ
ニングを形成することかできる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施か可能である。

例えば、前記第１図に示す一連の工程では、鉄筋先組型
の工程を例にとり説明したか、本発明はこれに限らす、
これ以外の施工を行う場合にも適用可能であることはい
うまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、現場打ちライニ
ング型シールド掘進を行う場合、従来解決できなかった
カーブ施工および高水圧対策という２つの問題を同時に
解決することかできるという効果がある。

特に、本発明によれば、現場打ちに使用するコンクリー
トとしで、急硬性コンクリートを用いるため、打設され
たコンクリートがライニングとして自立する迄の期間を
短縮できるので、高水圧下における工事の期間を大幅に
短縮することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基つく現場打ちライニング型シール
ド掘進の一連の工程を示す説明図、第２図は、本実施例
に用いられるシールド掘進機の好適な一例を示す断面概
略説明図、第３図は、第２図に示すシールド掘進機の要
部説明図、 第４図は、本実施例に用いる急硬性コンクリートの初期
強度特性図である。 １０・シールド掘進機、］２　スキンプレート、２０・
・・シールドテールプレ−１・、２２　」１−水プラン
、２４・内型枠、２６・・スプレッダ、２８・・シール
ドジヤツキ、３２・・ブレスリグ、３４　ブレス／ヤッ
キ、４０・・・移動プレート、４２・・移動ジヤツキ、
２００．２１０・コンクリート、 ３００・・クリアランス。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒型テールプレートと、この筒型テールプレート
   の内側に組まれた内型枠との間の空間内にコンクリート
   を打設しライニングを形成する現場打ちライニング型シ
   ールド掘進機において、前記コンクリートとして急硬性
   コンクリートを用いるとともに、前記筒型テールプレー
   トの内側に掘削方向に移動可能な筒型移動プレートを設
   け、打設された急硬性コンクリートが所定の強度を得た
   時点で、前記筒型移動プレートをトンネル掘削方向に移
   動し、ライニングと筒型テールプレートとの間に筒型テ
   ールプレートが曲進可能な移動用クリアランスを形成す
   ることを特徴とするシールド掘進機。
2. （２）以下の各工程を含むことを特徴とする現場打ちラ
   イニング型シールド工法。 ［１］請求項（１）のシールド掘進機の筒型移動プレー
   トの内側に内型枠を組み、この筒型移動プレートと内型
   枠との間の空間内にプレスジャッキで１次加圧しながら
   急硬性コンクリートを打設する工程。 ［２］打設された急硬性コンクリートが所定の強度を得
   た時点で、前記筒型移動プレートをトンネル掘削方向に
   移動し、ライニングと筒型テールプレートとの間に筒型
   テールプレートが曲進可能な移動用クリアランスを形成
   する工程。 ［３］前記内型枠に当接したシールドジャッキを伸長さ
   せ、その反力でシールド掘進機を前進させるとともに、
   シールド掘進機の前進によって生じたテールボイドへコ
   ンクリートを打設し、プレスジャッキでコンクリートを
   ２次加圧する工程。