JPH0519000B2

JPH0519000B2 -

Info

Publication number: JPH0519000B2
Application number: JP62051495A
Authority: JP
Inventors: Masataka Uozumi; Kyoshi Yoshida; Sakae Nakai; Yoshuki Takahashi
Original assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 1987-03-06
Filing date: 1987-03-06
Publication date: 1993-03-15
Also published as: JPS62215799A

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の覆工を現場打ちコンクリー
トにより構築しつつ掘進する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り掘削されたトンネ
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
填を確実に行うことの出来るシールド掘削機の開
発が急がれている。

また、覆工を現場打ちコンクリートで構築する
場合において、コンクリートの打ち継ぎ面からの
漏水をどのように防止するかも解決しなければな
らない課題であつた。

本発明は上記事情に鑑み、テールボイドの充填
を確実に行うことが出来、しかもコンクリートの
打ち継ぎ面からの漏水を効果的に防止することの
出来るシールド掘削機を提供することを目的とす
るものである。

(d) 問題点を解決するための手段即ち、本発明は、カツタ３の設けられた外殻２
を有し、該外殻の内側に環状のプレスリング７を
前記外殻後端の突出位置と前記外殻前方の後退位
置との間で掘進方向に移動駆動自在に設け、前記
プレスリングにコンクリート供給手段１０をコン
クリート吐出口１０ａを該プレスリングの押圧面
７ａに開口させた形で接続し、更に該プレスリン
グの内周面に環状の型枠支持部材１１を、前記プ
レスリングを突出位置に位置決めした際に、該プ
レスリングの前記押圧面よりも前記外殻前方に位
置する前進位置と、該前進位置に対して所定距離
だけ前記外殻前方の後退位置との間で、前記プレ
スリングの内周面に沿つて前記掘進方向に移動駆
動自在に、前記プレスリングと型枠支持部材によ
りコンクリート打ち継ぎ面２９が階段状に形成さ
れるように設け、前記プレスリングの後退位置
を、前記型枠支持部材の前進位置よりも前記外殻
前方に設定し、前記型枠支持部材と外殻との間に
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、注入されたコンクリート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は確実に充填部材により充
填され、しかもこうして構築される覆工２０の打
ち継ぎ面２９は階段状に形成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図は第１図のシールド掘削機のジヤツキ部
分の拡大図、第５図は第４図−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
削機を用いて覆工の構築する際の行程を示す工程
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配置されている。掘進用ジ
ヤツキ６にはラム６ａ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、外殻２の第１図右端、即ち外殻後
端の突出位置と、切羽側、即ち外殻前方の後退位
置との間で、掘進方向である矢印Ａ，Ｂ方向に摺
動自在に設けられてる。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、更に、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、複数の
コクリート吐出管１０が先端の吐出口１０ａをプ
レスリング７の押圧面である側面７ａ、即ちシー
ルド掘削機１の後方に開口させた形で設けられて
いる。コンクリート吐出管１０には、吐出管内清
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。

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。

本発明によるシールド掘削機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方向に推進してトンネル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Ｌ１
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方向に移動して、その側面７ａが外殻後端に
達した突出位置に位置決めされた突出状態となつ
ている。なお、ゲージリング１１は、突出状態の
プレスリングの側面７ａよりも、矢印Ａ方向、従
つて、外殻２の前方に位置する前進位置に位置決
めされている。

この状態で、第７図に示すように、ラム６ａを
Ａ方向、即ち外殻前方向に距離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２２_A及び型枠１３_A（ゲージリン
グ１１の前進位置）からゲージリング１１が離れ
て、プレスリング７の内周面に沿つて、Ａ方向に
移動して後退位置に位置決めされ、妻止め２２_A
とゲージリング１１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、鉄板や鉄筋等からなる補強部材１
２を係合溝１１ａを介して妻止め２２_Bと共に設
置し、更に型枠１３_Aに接する形で型枠１３_Bを組
立設置し、該型枠１３_B、ゲージリング１１（妻
止め２２_B）、プレスリング７の内周面及び直前に
打設されたコンクリート２１の妻止め２２_A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１３_B
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中への注入打設動作は円滑に
行われる。

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、第９図に示
すように、今後はプレスリングジヤツキ９を駆動
してプレスリング７を、その突出位置からＡ方向
に、外殻前方に向けて徐々に後退させる。する
と、プレスリング７が通過した後には、外殻２と
今回打設した部分の直前に打設されたコンクリー
ト２１の外周部との間に環状の空間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、該空間２６中に
注入し、該空間２６をコンクリート２１で充填す
る。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
の前進位置よりも外殻２前方に設定された後退位
置、即ちゲージリング１１側の妻止め２２_Bの設
置位置とほぼ一致した後退位置に達すると、外殻
２と今回打設した部分の直前に打設されたコンク
リート２１の外周部との間に形成される環状の空
間２６は、今回コンクリートが打設されたコンク
リート打設空間２３と連通する形となる。そこ
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２がＡ
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２６内の未硬化のコンクリートは、プレスリン
グ７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、第１３図に示すよう
に、外殻２のＡ方向の移動につれて、プレスリン
グ７をＢ方向に移動させてゆくと、外殻２の移動
の結果発生するテールボイド２７は、効果的に充
填されてゆく。なお、プレスリング７は全体円環
状に形成されているので、コンクリート２１等の
充填部材はリング全周に亙り均一な圧力で押圧さ
れ、従つてテールボイド２７の充填動作は外殻２
の全周に亙り均一で良好な状態で行われる。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の後端部に略一致した形となり、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、本発明によれば、カツ
タ３の設けられた外殻２を有し、該外殻の内側に
環状のプレスリング７を前記外殻後端の突出位置
と前記外殻前方の後退位置との間で掘進方向に移
動駆動自在に設け、前記プレスリングにコンクリ
ート吐出管１０などのコンクリート供給手段を吐
出口１０ａなどのコンクリート吐出口を該プレス
リングの側面７ａなどの押圧面に開口させた形で
接続し、更に該プレスリングの内周面にゲージリ
ング１１などの環状の型枠支持部材を、前記プレ
スリングを突出位置に位置決めした際に、該プレ
スリングの前記押圧面よりも前記外殻前方に位置
する前進位置と、該前進位置に対して所定距離だ
け前記外殻前方の後退位置との間で、前記プレス
リングの内周面に沿つて前記掘進方向に移動駆動
自在に、前記プレスリングと型枠支持部材により
打ち継ぎ面２９などのコンクリート打ち継ぎ面が
階段状に形成されるように設け、前記プレスリン
グの後退位置を、前記型枠支持部材の前進位置よ
りも前記外殻前方に設定し、前記型枠支持部材と
外殻との間に掘進用ジヤツキ６を設けて構成した
ので、外殻２が移動した後に生じるテールボイド
２７は、プレスリング７により加圧された状態の
コンクリート２１により有効に充填され、信頼性
の高いトンネル覆工の構築が可能となる。また、
該プレスリングの内周面に環状の型枠支持部材
を、前記プレスリングを突出位置に位置決めした
際に、該プレスリングの前記押圧面よりも前記外
殻前方に位置する前進位置と、該前進位置に対し
て所定距離だけ前記外殻前方の後退位置との間
で、前記プレスリングの内周面に沿つて前記掘進
方向に移動駆動自在に、前記プレスリングと型枠
支持部材によりコンクリート打ち継ぎ面が階段状
に形成されるように設けたので、プレスリングの
後退位置を、前記型枠支持部材の前進位置よりも
前記外殻前方に設定したことと相俟つて、プレス
リング側からコンクリート供給手段により打設さ
れるコンクリートと、型枠支持部材から打設され
るコンクリートを連続した形で打設することが可
能となり、さらに、プレスリングを突出させてテ
ールボイドを充填することにより、覆工における
コンクリートの打ち継ぎ面２９が、プレスリング
７及び型枠支持部材により階段状に形成され、止
水効果が大きい。従つて、何らかの原因で、シー
ルド掘削機１の掘進が停止し、第６図に示す、既
に打設の完了した部分のコンクリートが硬化して
しまつても、掘進を再開した際に新たに打設され
る覆工２０との間で、十分に有効な止水効果を発
揮させることが出来、施工の柔軟性を高めること
が可能である。

【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図は第１図のシールド掘削機のジヤツ
キ部分の拡大図、第５図は第４図−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の構築する際の行程を示
す工程図である。１……シールド掘削機、２……外殻、３……カ
ツタ、６……掘進用ジヤツキ、７……プレスリン
グ、７ａ……押圧面（側面）、１０……コンクリ
ート供給手段（コンクリート吐出管）、１０ａ…
…コンクリート吐出口（吐出口）、１１……型枠
支持部材（ゲージリング）、１３……型枠、２９
……コンクリート打ち継ぎ面（打ち継ぎ面）。

Claims

【特許請求の範囲】１カツタの設けられた外殻を有し、該外殻の内側に環状のプレスリングを前記外殻
後端の突出位置と前記外殻前方の後退位置との間
で掘進方向に移動駆動自在に設け、前記プレスリングにコンクリート供給手段をコ
ンクリート吐出口を該プレスリングの押圧面に開
口させた形で接続し、更に該プレスリングの内周面に環状の型枠支持
部材を、前記プレスリングを突出位置に位置決め
した際に、該プレスリングの前記押圧面よりも前
記外殻前方に位置する前進位置と、該前進位置に
対して所定距離だけ前記外殻前方の後退位置との
間で、前記プレスリングの内周面に沿つて前記掘
進方向に移動駆動自在に、前記プレスリングと型
枠支持部材によりコンクリート打ち継ぎ面が階段
状に形成されるように設け、前記プレスリングの後退位置を、前記型枠支持
部材の前進位置よりも前記外殻前方に設定し、前記型枠支持部材と外殻との間に掘進用ジヤツ
キを設けて構成したシールド掘削機。