JPH06117192A - シールドトンネルにおける裏込材注入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シールド掘進機の掘進後に生じる地山と一次
覆工との間の空間（テールボイド）への裏込材の同時注
入をスムーズ行わせる。 【構成】 シールド掘進機１０のシールド筒１１の後端
内面に沿って後方側が開放した裏込材予備注入部１２を
設け、その中に、これを前後に仕切る圧力保持リング１
３を油圧シリンダ１４によって前後に移動できるように
収容しておく。圧力保持リング１３を前進させて裏込材
予備注入部１２内を広げ、その中に予め裏込材２２を充
填した後、シールド掘進機１０を掘進させ、これと同時
に裏込材２２を後方に押し出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シールド掘進機の前進
時にセグメントによる一次覆工と地山面間にできる空間
（テールボイド）に経時硬化性の裏込材を注入するシー
ルドトンネルにおける裏込材注入方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、シールドトンネルは、シールド
掘進機のシールド筒後端内にてセグメントを円筒形に組
み立てて一次覆工を延長させ、これに反力を取ってシー
ルド筒を押し出しつつ掘進することにより形成されてい
る。この掘進に際し、シールド筒が前進した後に形成さ
れる一次覆工外面と地山との間の空間、即ちテールボイ
ドにセメントミルクを主体にした経時硬化性の裏込材が
注入されている。

【０００３】この裏込材の注入は、近年においては、掘
進と同時に注入する、所謂同時注入方法が採られてい
る。従来のこの同時注入方法は、図３に示すようにシー
ルド掘進機１の最外周を構成しているシールド筒２の後
端に裏込材注入口３を開口させておき、これに連通させ
た裏込材圧送路４を通してポンプ５により圧入してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の裏込
材の注入方法においては、シールド掘進機１を停止させ
てセグメント６を組み立てて一次覆工７を延長させ、然
る後、次の掘進を開始する。この掘進再開時に後方にで
きる一次覆工外のテールボイド８に裏込材９を注入する
のであるが、経験上、テールボイドに裏込材９が可塑状
態を維持して詰っている場合には掘進再開時の裏込材同
時注入がスムーズに行われるが、先に注入した裏込材が
固化した後は、掘進再開後約１０ｃｍ程度のテールボイ
ド８が形成されるまでは注入圧が異常に大きくなるた
め、掘進との同時注入が困難であった。従って、未充填
のテールボイドに地山が崩壊する危険性がある。

【０００５】本発明はこのような従来の問題にかんが
み、特に先きに注入した裏込材の固化後に再掘進を行う
際にも同時注入がスムーズに行われるシールドトンネル
における裏込材注入方法の提供を目的としたものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の如き従来の問題を
解決し、所期の目的を達成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後端内でセグメントを組み
立てて後方に押し出しつつ該シールド掘進機を一定長さ
づつ掘進させ、その掘進後に形成される一次覆工と地山
との間のテールボイドに経時硬化性の裏込材を注入する
シールドトンネルにおける裏込材注入方法において、前
記シールド筒の後端内面に沿って後方を開放したリング
状の裏込材予備注入部を備え、該予備注入部内に前後に
移動自在な圧力保持リングを水密性をもたせて収容し、
該圧力保持リングを掘進方向前方側に移動させ、前記裏
込材予備注入部に一定以上の空間を形成した後、該予備
注入部内に裏込材を充填し、該充填完了後にシールド掘
進機を掘進させ、その移動と同時に裏込材を同時注入す
ることにある。

【０００７】

【作用】本発明はシールド掘進機を掘進させる前に、予
め予備注入部の圧力保持リングを前進させて予備注入で
きる空間を大きく形成しておき、その中へ裏込材の注入
を開始するものであるため、先に注入した裏込材が完全
に固化した後であっても注入圧が異常に高くならない。
そして、予め予備注入部への注入完了後に掘進を再開
し、これと同時に圧力保持リングを後方に押し出すこと
により、テールボイドへの裏込同時注入がなされる。

【０００８】

【実施例】次に本発明の実施例を図１〜図２について説
明する。

【０００９】図において、１０はシールド掘進機であ
り、１１はその最外周のシールド筒である。シールド筒
１１の後端内面には、その内周面に沿ったリング状に裏
込材予備注入部１２が形成されている。この予備注入部
１２は後端側が開放され、その内部には水密状態を維持
して前後に仕切る圧力保持リング１３が嵌め込まれてい
る。圧力保持リング１３はシールド筒１１内に一定間隔
毎に多数設置した油圧シリンダ１４の動作ロッド１４ａ
の先端に固定されており、この油圧シリンダ１４によっ
て予備注入部１２内を仕切りつつ前後に動作されるよう
になっている。

【００１０】圧力保持リング１３には、これを貫通して
注入口１５が開口されており、その背面に裏込材注入パ
イプ１６が連結され、ポンプ１７によって裏込材１７が
送り込まれるようになっている。

【００１１】予備注入部１２の内側はセグメント組立部
となっており、プレキャストコンクリート製もしくは鋼
製のセグメント１８を円筒に組み立て一次覆工１９を延
長させている。なお図において、２０は組み立てられた
一次覆工１９の外面とシールド掘進機後端内面とをシー
ルするテールパッキンである。

【００１２】次にこのように構成される装置を使用した
裏込材２２の注入工程について説明すると、通常の短時
間の掘進サイクル、即ち先の掘進停止後からセグメント
組立作業を経た後の次の掘進開始までの時間が、裏込材
の流動性が充分に維持される程度の長さである場合に
は、図２（イ）に示すように、圧力保持リング１３を後
端まで移動させた状態でシールド掘進機１の掘進と同時
にテールボイド内へポンプ１７により裏込材２２を圧送
する。

【００１３】一方、掘進停止後次の再掘進まで時間があ
る場合には、掘進再開に先立ち図２（ロ）に示すよう
に、圧力保持リング１３を前方に移動させて予備注入部
１２を広くし、その内部に裏込材２２を予め注入する。
そして、図２に示すように予備注入部１２をいっぱいに
した状態で掘進を再開させ、その掘進に応じて圧力保持
リング１３を後方へ押し出すか、もしくはポンプ１７に
よって裏込材２２を注入し、掘進と同時にテールボイド
に充填させる。

【００１４】

【発明の効果】上述したように本発明のシールドトンネ
ルにおける裏込材注入方法においては、シールド筒の後
端内に裏込材の予備注入部を設けておき、掘進に先立っ
て、予めその予備注入部を広く開いた状態で裏込材を注
入しておき、これを圧力保持リングによって掘進と同時
にテールボイド内に押し出すことにより、掘進再開時に
ポンプに大きな負担をかけることなく安全に注入がで
き、しかも従来のようにテールボイドを一定以上に広げ
た後に注入を開始する必要がないため地山崩壊の危険性
がなく、裏込材の注入が確実になされる等の効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に使用する装置の一例の要部を示す縦断
面図である。

【図２】（イ）〜（ハ）は本発明の工程を示す断面図で
ある。

【図３】従来例を示す縦断面図である。

【図４】図３中のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１０ シールド掘進機 １１ シールド筒 １２ 裏込材予備注入部 １３ 圧力保持リング １４ 油圧シリンダ １４ａ 動作ロッド １５ 注入口 １６ 裏込材注入パイプ １７ ポンプ １８ セグメント １９ 一次覆工 ２０ テールパッキン ２１ テールボイド ２２ 裏込材

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後端内でセ
   グメントを組み立てて後方に押し出しつつ該シールド掘
   進機を一定長さづつ掘進させ、その掘進後に形成される
   一次覆工と地山との間のテールボイドに経時硬化性の裏
   込材を注入するシールドトンネルにおける裏込材注入方
   法において、前記シールド筒の後端内面に沿って後方を
   開放したリング状の裏込材予備注入部を備え、該予備注
   入部内に前後に移動自在な圧力保持リングを水密性をも
   たせて収容し、該圧力保持リングを掘進方向前方側に移
   動させ、前記裏込材予備注入部に一定以上の空間を形成
   した後、該予備注入部内に裏込材を充填し、該充填完了
   後にシールド掘進機を掘進させ、その移動と同時に裏込
   材を同時注入することを特徴とするシールドトンネルに
   けおる裏込材注入方法。