JPH04258496A - シールドトンネルの覆工装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシールド掘進機によって
掘削されるトンネル内面に覆工を施すシールドトンネル
の覆工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シールドトンネルの覆工は、シー
ルド掘進機によるトンネル掘進に伴い、そのシールド筒
の後端部内にてセグメントを円筒状に組み立て、これを
推進時にジャッキスプレッダーをもって後方に押し出す
ことにより一次覆工を順次延長させ、その後、シールド
掘進機の掘進と平行して後方の地山と一次覆工間に充填
材を注入している。

【０００３】また多くの場合は、セグメントによる一次
覆工の内側に現場打コンクリートによる二次覆工を施し
ている。この二次覆工の目的は、主に覆工内面の平滑化
（仕上げ工）、防水工、防錆工、その他防振等であった
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来の覆工
方法は、下記の如き問題点がある。

【０００５】（１）シールドトンネルの完成時には、一
般的には二次覆工の機能は外圧を受ける応力部材ではな
く、平滑で止水効果及び防錆効果があれば厚さを必要し
ないが、現場打コンクリートの施工性から、最低数十ｃ
ｍ程度以上の厚みを持っている。　　従って二次覆工の
厚さを確保するために余分な断面をシールド掘進機によ
り掘削しなければならない。

【０００６】（２）応力部材ではない二次覆工の厚さだ
け一次覆工の断面が大きくなるため、一次覆工セグメン
トの設計が過大となる。

【０００７】（３）シールドトンネルでは、狭い坑内で
一次、二次覆工を平行して行うことが難しいことから、
一次覆工完了後、その内面に型枠を組み、二次覆工を施
工するため、非常に長い工期を必要としている。

【０００８】（４）一方、二次覆工を省略して一次覆工
のみで完成断面とするシールドトンネルもあるが、止水
、防錆が完全ではなく、坑内に弊害が現れる場合がある
。

【０００９】本発明は上述の如き問題点を解消すること
を目的としてなされたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の如き従来の問題点
を解決するための本発明の特徴は、シールド掘進機のシ
ールド筒の後端部内にセグメント組立部を設けるととも
に、該セグメント組立部の前方側にシールド掘進機推進
用ジャッキを設け、前記セグメント組立部にて組立られ
たセグメント一次覆工を前記推進用油圧ジャッキをもっ
て押し出しつつ、シールド掘進機を推進させるようにし
てなるシールドトンネルの覆工装置において、前記シー
ルド筒後端部内に二重筒状配置に内筒を設け、該内筒と
内シールド筒間に裏込材押出口を設けるとともに、該押
出口開口部近くに流路切換弁を介して循環流路を連通さ
せ、該循環流路内及び前記裏込材押出口に通じる裏込材
注入配管内に洗浄水を流過できることにある。

【００１１】

【作用】本発明のシールドトンネルの覆工装置は、シー
ルド掘進機推進用ジャッキを縮めた状態で、その後方の
内筒内にてセグメントを円筒状に組み立て、先に形成さ
れている一次覆工を延長させる。

【００１２】セグメントの組立完了後、該セグメントに
より延長された一次覆工の前端面をシールド掘進機推進
用ジャッキにて押し、該一次覆工をシールド筒の後端外
に押し出し、その反力によってシールド掘進機を推進さ
せる。

【００１３】シールド掘進機が前進すると、該シールド
筒及びガイド筒の後部のトンネル地山面と一次覆工外面
間に空隙ができることとなる。この空隙に裏込材押出口
より裏込材を押し出し、シールド掘進機の推進と同時に
外面覆工を形成させる。

【００１４】このようにして一定長さ（多くの場合はセ
グメント一枚の幅分）だけ押し出した後、ジャッキを元
の位置に戻し、その後方にてセグメントを組み立て、一
次覆工を延長させる。

【００１５】また掘進終了時には、流路切換弁を動作さ
せて循環流路を裏込注入配管に連通させ、洗浄水を流す
ことにより内部が洗浄される。

【００１６】

【実施例】次に本発明の実施例を図面について説明する
。

【００１７】図において、１０はシールド掘進機のシー
ルド筒である。このシールド掘進機は、図には示してい
ないが、その前端側にシールドカッター等の掘削機構や
スクリューコンベア等の排泥機構を備えたものである。

【００１８】シールド筒１０の後端部内には、該シール
ド筒１０の内面から間隔を隔てて二重筒状配置に内筒１
１が一体的に設けられ、両筒１０，１１間は両端面が閉
鎖されて筒型のボックス１２となっている。

【００１９】内筒１１の内側はセグメントガイドとなっ
ており、その中でセグメント１３を組み立て、先行の一
次覆工１４を延長させるようになっている。そして内筒
１１の内側にはジャッキスプレッダー１５が前後方向に
往復自在に収容され、そのジャッキスプレッダー１５の
前面側にシールド掘進機推進用ジャッキ１６の先端側が
固定されている。

【００２０】ボックス１２の後端壁には裏込材押出口１
７，１７……が多数開口されている。この各裏込材押出
口１７には、裏込材供給路１８が流路切換弁１９を介し
て連通されるようになっている。

【００２１】流路切換弁１９は、図３に示すようにシリ
ンダー２０と、該シリンダー内を摺動するスプール弁体
２１、及び該スプール弁体を動作させる油圧シリンダー
２２とから構成され、シリンダー２０の後端がボックス
１２の後端面に開口して裏込材押出口１７となっている
。シリンダー２０の後端部稍前方の側面に裏込材供給路
１８が連通開口されているとともに、前端部稍後方の側
面に循環路２３が開口されている。一方スプール弁体２
１は油圧シリンダー２２側即ち、前方側に移動させると
、図３に示すように先端が裏込材供給路１８の開口１８
ａより前方側に移動されて、該供給路１８と裏込材押出
口１７とが連通し、逆にスプール弁体２１を裏込材押出
口１７側即ち、後方側に移動させることにより、図４に
示すように、その後端面にて裏込材押出口１７を閉鎖す
ると同時に、スプール弁体２１内に備えた連通路２１ａ
により、裏込材供給路１８と循環路２３を互いに連通さ
せるようになっている。

【００２２】次に上記の如く構成される装置による覆工
行程について説明する。

【００２３】図５（イ）に示すように、先に施工した一
次覆工２５を延長させて内筒１１でセグメント２６を円
筒状に組み立てる。次いで図５（ロ）に示すように、こ
の延長した一次覆工２５の先端に反力を取って、推進用
ジャッキ１６によりジャッキスプレッダー１５を押し出
し、シールド掘進機を推進させ、内筒１１内より一次覆
工２５を押し出してシールド掘進機全体を推進させる。

【００２４】この推進に伴ってシールド筒１０の後部に
はシールド筒１０の外径から一次覆工２５の外径に至る
厚さの環状の空隙が形成されることとなる。この空隙内
に裏込材押出口１７より裏込材２７を押し出し、推進と
同時に裏込する。これによって前記空隙と同じ厚さの外
側覆工２８が一次覆工２５の外面に一体に成形される。 　　このようにして一定長さ（多くの場合はセグメント
２６の一枚の幅分）だけ推進させた後、図（ハ）に示す
ように推進用ジャッキ１６を縮めてジャッキスプレッダ
ー１５を元の位置に戻し、その後方にて次のセグメント
を組み立てて一次覆工２５を延長させる。

【００２５】裏込材２７の押出休止中には、図４に示す
ように流路切換弁１９のスプール弁体２１を油圧シリン
ダー２２により後方に押し出すことにより、シリンダー
２０内に残存している裏込材が押し出され、裏込材押出
口１７が閉鎖と同時に循環路２３と裏込材供給路１８が
連通される。この状態で循環路２３に洗浄水を送り込む
ことにより、裏込材供給路１８内に残っている裏込材が
押し戻され、該供給路１８内が洗浄される。

【００２６】なお、一次覆工２５用のセグメント２６と
して内面側が平滑に仕上げたものを使用することにより
、覆工施工後の内面仕上げ工を省略する。

【００２７】

【発明の効果】上記の如く本発明においては、シールド
筒の後端部内側に間隔を隔てて内筒を設け、該内筒とシ
ールド筒間に裏込材押出口を設けておき、内筒内でセグ
メントによる一次覆工を延長させ、これを後方に押し出
して推進させ、その際にトンネル地山面と一次覆工間に
形成される空隙内に、前記裏込材押出口により裏込材を
充填して、セグメントによる一次覆工外に外側覆工を一
体成形するようにしたため、覆工作業が著しく簡略化さ
れ、しかも外側覆工を従来の間隔充填のみではなく、止
水層及び応力材として必要な厚さに成形できることとな
ったため、セグメントによる一次覆工の内面に二次覆工
が不要になり、工期が著しく短縮されることとなったも
のである。

【００２８】また、セグメントによる一次覆工の内面を
そのままトンネルの仕上内面となし得るため、二次覆工
を予定した一次覆工に比べて径が小さくてよく、このた
めセグメントの設計に余裕をもたせることができるとと
もに、テールシールも大型のものを使用する必要がなく
なる。

【００２９】更に現場打による二次覆工の代わりに、セ
グメントによる一次覆工を形枠とした外側覆工を成形す
るようにしたことにより、覆工の厚さを応力のみのため
に必要な厚さに近いものとすることができるため、従来
に比べてトンネル掘削断面を小さくでき、経済性が高い
。

【００３０】更にまた、裏込材押出口近くに流路切換弁
を介して循環流路を連通させたことにより、短時間の裏
込材充填休止中には、裏込材を循環させておくことによ
り、流路内での硬化が防止され、また長時間の休止に際
しては洗浄水を循環させて流路内をきれいに洗浄してお
くことができ、作業性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法に使用する装置の概略を示す断面図
である。

【図２】図１４中のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】流路切換弁部分の断面図である。

【図４】同、部分の動作状態の断面図である。

【図５】覆工行程を示す要部の断面図である。

【符号の説明】

１０　　シールド筒 １１　　内筒 １２　　ボックス １３　　セグメント １４　　一次覆工 １５　　ジャッキスプレッダー １６　　シールド掘進機推進用ジャッキ１７　　裏込材
押出口 １８　　裏込材供給路 １９　　流路切換弁 ２０　　シリンダー ２１　　スプール弁体 ２１ａ　　連通路 ２２　　油圧シリンダー ２３　　循環路 ２８　　外側覆工

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　シールド掘進機のシールド筒の後端部
   内にセグメント組立部を設けるとともに、該セグメント
   組立部の前方側にシールド掘進機推進用ジャッキを設け
   、前記セグメント組立部にて組立られたセグメント一次
   覆工を前記推進用油圧ジャッキをもって押し出しつつ、
   シールド掘進機を推進させるようにしてなるシールドト
   ンネルの覆工装置において、前記シールド筒後端部内に
   二重筒状配置に内筒を設け、該内筒とシールド間に裏込
   材押出口を設けるとともに、該押出口開口部近くに流路
   切換弁を介して循環流路を連通させ、該循環流路内及び
   前記裏込材押出口に通じる裏込材供給路内に洗浄水を流
   過できるようにしたことを特徴としてなるシールドトン
   ネル覆工装置。