JPH0461960B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 産業上の利用分野 本発明は、トンネルにおける覆工を、現場打ち
のコンクリートで構築する際に適用するに好適な
シールド掘削機に関する。

(b) 従来の技術 最近、シールド掘削機によつて掘削されたトン
ネルの覆工を、現場打ちコンクリートで構築する
ための種々の提案がなされている。

(c) 発明が解決しようとする問題点 しかし、いまだテールボイドを有効に充填する
技術が確立されておらず、当該テールボイドの充
填を確実に、しかも作業効率よく行つてゆくこと
のできるシールド掘削機の開発が急がれている。

本発明は、上記事情に鑑み、テールボイドの充
填を確実に、しかも作業効率良く行ない、信頼性
の高いトンネル覆工を構築することの出来るシー
ルド掘削機を提供することを目的とする。

(d) 問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、外殻２を有し、前記外殻２の
内側にプレスリング７を、前記外殻２の掘進方向
に移動駆動自在に設け、前記プレスリング７の打
設材接触部位７ａに、圧縮空気供給手段３１を設
け、更に、前記プレスリング７の内側に型枠支持
部材１１を、前記外殻２に対して移動自在に設け
ると共に、前記型枠支持部材１１に掘進用ジヤツ
キ６を設けて構成される。

なお、括弧内の番号等は、図面における対応す
る要素を示す、便宜的なものであり、従つて、本
記述は図面上の記載に限定拘束されるものではな
い。以下の「(e)．作用」の欄についても同様であ
る。

(e) 作用 上記した構成により、本発明は、プレスリング
７が、注入された打設材２１を加圧してテールボ
イド２７内に押し込む形で充填してゆくので、テ
ールボイド２７は確実に打設部材２１により充填
されるように作用する。

(f) 実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

第１図は本発明によるシールド掘削機の一実施
例を示す正断面図、 第２図は第１図の−線による断面図、 第３図は第１図の−線による断面図、 第４図はシールド掘削機のジヤツキ部分の拡大
図、 第５図は第４の−線による断面図、 第６図乃至第１３図は本発明によるシールド掘
削機を用いて、覆工を構築する際の様子を示す工
程図である。

シールド掘削機１は、第１図に示すように、円
筒状に形成された外殻２を有しており、外殻２の
前面、即ち第１図左側面にはカツタ３が回転自在
に支持されている。カツタ３は、外殻２内部の空
間を左右方向に遮断する形で設けられた外殻２の
隔壁２ａに設けられた駆動モータ５と接続してお
り、更に隔壁２ａには掘進用ジヤツキ６が複数
個、第１図及び第２図に示すように、外殻２に沿
つた形で円環状に配列設置されている。掘進用ジ
ヤツキ６にはラム６ａが矢印Ａ、Ｂ方向に突出後
退自在に設けられており、更に外殻２の内側に
は、円筒状に形成されたプレスリング７が、外殻
２内面と接する形で、矢印Ａ、Ｂ方向に摺動自在
に設けられている。

プレスリング７には、第２図に示すように、所
定の間隔でプレスリングジヤツキ９が、外殻２に
沿つた形で複数個配置されており、それ等プレス
リングジヤツキ９の間には、第２図及び第５図に
示すように、複数個のコンクリート吐出管１０
が、先端の吐出口１０ａをプレスリング７の側面
７ａ、即ちシールド掘削機１の後方に向けた形で
設けられている。なお、吐出管１０には、吐出管
清掃用のシリンダ１０ｂがロツド１０ｃを矢印
Ｃ、Ｄ方向に突出後退自在にした形で設けられて
おり、更に吐出管１０にはコンクリート供給ホー
ス３０が接続している。

更に、プレスリング７には、圧縮空気供給管３
１が、第１図及び第２図に示すように、外殻２に
沿つた形で複数個配置されており、各圧縮空気供
給管３１の先端には、それぞれ供給口３１ａがプ
レスリング７のコンクリート等の打設材と接触す
る部位である側面７ａに開口する形で設けられて
いる。なお、各圧縮空気供給管３１の他端には、
図示しない圧縮空気供給源が接続されており、該
圧縮空気供給源を駆動することにより、圧縮空気
３２を、圧縮空気供給管３１内を通して供給口３
１ａから、シールド掘削機１の後方、即ち第１図
矢印Ｂ方向に吹き出すことが出来る。

ところで、掘進用ジヤツキ６のラム６ａの先端
には、円環状に形成されたゲージリング１１が、
装着されており、ゲージリング１１には、第４図
に示すように、係合溝１１ａがゲージリング１１
の全周にわたり環状に穿設形成されている。ま
た、ゲージリング１１には、第２図及び第３図に
示すように、円環状に組立られた型枠１３が、第
１図左右方向に接続された形で設けられている。

シールド掘削機１は、以上のような構成を有す
るので、トンネル１５の掘削に際しては、駆動モ
ータ５によりカツタ３を回転させると共に、掘削
進用ジヤツキ６のラム６ａを、第１図Ｂ方向に突
出させて、隔壁２ａ及び外殻２を介してカツタ３
を切羽１６方向、即ち矢印Ａ方向に押圧する。す
ると、その押圧力により、カツタ３と切羽１６は
所定の接触圧力で接し、切羽１６はカツタ３によ
り掘削され、それと同時に、外殻２はＡ方向に掘
進して、トンネル１５がシールド掘削機１の後
方、即ち第１図右方に形成されてゆく。

こうして、トンネル１５が形成されてゆくにつ
れ、掘削された地山１９の崩壊を防止するために
覆工２０を構築する必要が有るが、この覆工２０
の構築は、以下の手順で行なわれる。即ち、シー
ルド掘削機１が、型枠１３の１リング分の長さＬ
１だけＡ方向に掘進した状態では、掘進用ジヤツ
キ６のラム６ａは、第６図に示すように、Ｂ方向
に突出した状態となつており、またプレスリング
７もＢ方向に移動した状態となつている。

この状態で、第７図に示すように、ラム６ａを
Ａ方向に距離Ｌ１だけ後退させる。すると、直前
にコンクリート２１の打設された部分の妻止め２
２Ａ及び型枠１３Ａからゲージリング１１が離れ
て、Ａ方向に移動し、妻止め２２Ａ及び型枠１３
Ａとゲージリング１１との間に距離Ｌ１なる空間
が形成される。そこで、該空間部分に、第７図想
像線で示すように、鉄筋等からなる補強部材１２
を係合溝１１ａを介して妻止め２２Ｂと共に設置
し、更に型枠１３Ａに接する形で型枠１３Ｂを組
立設置し、該型枠１３Ｂ、ゲージング１１（妻止
め２２Ｂ）、プレスリング７及び妻止め２２Ａと
の間にコンクリート打設空間２３を形成する。

この状態で、第８図に示すように、型枠１３Ｂ
にコンクリート供給管２５を接続して、コンクリ
ート供給管２５によりコンクリート打設空間２３
中に打設材としてのコンクリート２１を打設す
る。なお、この際、コンクリート打設空間２３中
の空気は、型枠１３に適宜設けられたエア抜き管
１３ａにより外部に排出されるので、コンクリー
ト２１のコンクリート打設空間２３中へ注入打設
動作は円滑に行なわれる。

こうして、コンクリート打設空間２３中にコン
クリート２１が打設されたところで、図示しない
圧縮空気供給源を駆動することにより、圧縮空気
３２を、第４図に示すように、各圧縮空気供給管
３１内を通して、プレスリング７の側面７ａに設
けられた各供給口３１ａから矢印Ｂ方向に吹き出
す。すると、プレスリング７の側面７ａと、該側
面７ａに密着する形で第４図右方に打設されたコ
ンクリート２１Ａとの間に、圧縮空気３２が、こ
れ等を引き離す形で流入する。この状態で、プレ
スリングジヤツキ９を駆動して、プレスリング７
をＡ方向に徐々に後退させる。すると、プレスリ
ング７は、圧縮空気３２の作用により、コンクリ
ート２１Ａに対して容易に縁切りされ、プレスリ
ング７のＡ方向の移動は円滑に行なわれる。こう
して、プレスリング７がＡ方向に通過した後に
は、外殻２と注入されたコンクリート２１との間
に、第９図に示すように、空間２６が形成され
る。そこで、プレスリング７のＡ方向の移動と共
に、第１０図に示すように、コンクリート吐出管
１０からコンクリート２１を、空間２６中に注入
し、該空間２６をコンクリートで充填する。

この際、プレスリング７が、コンクリート２１
Ａと縁切りしてＡ方向に移動した後、コンクリー
ト２１が何らかの原因で直ちに注入されない場合
でも、圧縮空気がコンクリート２１Ａを均等にＢ
方向に押圧しているので、コンクリート２１Ａが
未硬化であつたとしても、該コンクリート２１Ａ
が崩壊してしまうようなことはない。

こうして、プレスリング７がＡ方向に移動し
て、第１１図に示すように、側面７ａがゲージリ
ング１１側の妻止め２２Ｂの設置位置と略一致し
たところで、第１２図に示すように、掘進用ジヤ
ツキ６のラム６ａをＢ方向に突出駆動させると共
に、カツタ３を回転させて掘削動作を開始する。
すると、既に述べたように、外殻２がＡ方向に移
動を開始し、外殻２が移動した後に、打設充填さ
れたコンクリート２１と地山１９との間にテール
ボイド２７が形成される。従つて、外殻２Ａ方向
に移動するにつれてプレスリングジヤツキ９を駆
動してプレスリング７を、外殻２の移動に同期し
た形でＢ方向に徐々に移動させる。すると、先程
打設されたコンクリート打設空間２３及び空間２
６内の未硬化のコンクリート２１は、プレスリン
グ７の側面７ａに押圧されて、テールボイド２７
を充填する形で流動する。

こうして、１リング分外殻２が推進すると、プ
レスリング７は、第６図に示すように、その側面
７ａが外殻２の後端部に一致した形となり、１リ
ング分の覆工２０の構築が完了する。なお、この
際の、コンクリート２１の打ち継ぎ面２９は、第
１図に示すように、プレスリング７の移動動作に
より、階段状に形成される。

(g) 発明の効果 以上、説明したように本発明は、外殻２を有
し、前記外殻２の内側にプレスリング７を、前記
外殻２の掘進方向に移動駆動自在に設け、前記プ
レスリング７の側面７ａ等の打設材接触部位に、
圧縮空気供給管３１等の圧縮空気供給手段を設
け、更に、前記プレスリング７の内側にゲージリ
ング１１等の型枠支持部材を、前記外殻２に対し
て移動自在に設けると共に、前記型枠支持部材に
掘進用ジヤツキ６を設けて構成したので、テール
ボイド２７が、プレスリング７により確実にしか
も作業効率よく充填され、信頼性の高いトンネル
覆工の構築が可能となる。また、覆工２０におけ
るコンクリート２１の打ち継ぎ面２９を、段階状
に形成することが出来るので、止水効果が大きい
トンネル１５の構築が可能となる。

また、プレスリング７の打設材接触部位に圧縮
空気供給手段を設けることにより、プレスリング
７を、コンクリート２１Ａと容易に縁切りをする
ことが可能となり、プレスリング７の掘進方向へ
の移動を円滑に行なわせることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシールド掘削機の一実施
例を示す正断面図、第２図は第１図の−線に
よる断面図、第３図は第１図の−線による断
面図、第４図はシールド掘削機ジヤツキ部分の拡
大図、第５図は第４図の−線による断面図、
第６図乃至第１３図は本発明によるシールド掘削
機を用いて、覆工を構築する際の様子を示す工程
図である。 １……シールド掘削機、２……外殻、６……掘
進用ジヤツキ、７……プレスリング、７ａ……打
設材接触部位（側面）、１１……型枠支持部材
（ゲージリング）、３１……圧縮空気供給手段（圧
縮空気供給管）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外殻を有し、 前記外殻の内側にプレスリングを、前記外殻の
   掘進方向に移動駆動自在に設け、 前記プレスリングの打設材接触部位に、圧縮空
   気供給手段を設け、 更に、前記プレスリングの内側に型枠支持部材
   を、前記外殻に対して移動自在に設けると共に、 前記型枠支持部材に掘進用ジヤツキを設けて構
   成したシールド掘削機。