JPH07122397B2 - シ−ルド掘削機 - Google Patents

シ−ルド掘削機

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JPH07122397B2
JPH07122397B2 JP61303073A JP30307386A JPH07122397B2 JP H07122397 B2 JPH07122397 B2 JP H07122397B2 JP 61303073 A JP61303073 A JP 61303073A JP 30307386 A JP30307386 A JP 30307386A JP H07122397 B2 JPH07122397 B2 JP H07122397B2
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JP
Japan
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press ring
outer shell
concrete
ring
excavation
Prior art date
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JP61303073A
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JPS63156198A (ja
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豊 岡本
敏夫 古田
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Komatsu Ltd
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Komatsu Ltd
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Publication date
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  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (a).産業上の利用分野 本発明は覆工を、現場打ちコンクリートにより構築する
ことの出来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った。
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、カッタ(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
充填部材供給手段(10)を充填部材吐出口(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、
前記プレスリングの打設された充填部材(21)と接触し
得る内周面に低摩擦材層(7b)を形成し、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方外殻前方の
後退位置との間で、前記プレスリングの内周面に沿って
前記掘進方向に移動駆動自在に、前記プレスリングと型
枠支持部材により充填部材打ち継ぎ面(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ャッ
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、従って、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ように作用す
る。
また、本発明は、低摩擦材層(7b)により、打設された
充填部材(21)とプレスリング(7)との間の摩擦力は
低減されるように作用し、しかもプレスリングと型枠支
持部材により覆工の打ち継ぎ面(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II−II線による断面図、 第3図は第1図のIII−III線による断面図、 第4図はシールド掘削機のジャッキ部分の拡大図、 第5図は第4図V−V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一例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
図左側面にはカッタ3が回転自在に支持されている。カ
ッタ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には掘進用ジャッキ6が複数
個、第1図及び第2図に示すように、外殻2に沿った形
で円環状に配列設置されている。掘進用ジャッキ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、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ャッキ9
が、外殻2に沿っ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ャッキ9の間には、第2図及び第
5図に示すように、複数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がロッド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が接続されている。なお、プレスリ
ング7の内周面には、合成樹脂等からなる低摩擦材層7b
が膜状に形成されている(この低摩擦材層7の形成態様
は、各種のものが考えられる。即ち、テフロン等を用い
た場合には、内周面にコーティングする形となり、高分
子量ポリエチレンを用いた場合には、当該ポリエチレン
シートを内周面に貼着する形となる)。
ところで、掘進用ジャッキ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がケ
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によりカッ
タ3を回転させると共に、掘進用ジャッキ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
してカッタ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、カッタ3と切羽16は所
定の接触圧力で接し、切羽16はカッタ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がシールド掘産機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、掘進用ジャッキ
6のラム6aは、第6図に示すように、B方向に突出した
状態となっており、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っている。
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、従って、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22A及び型枠13A
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
沿ってA方向に移動して後退位置に位置決めされ、妻止
め22A及び型枠13Aとゲージリング11の間に距離L1となる
空間が形成される。そして、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
リング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、今度はプ
レスリングジャッキ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と注入されたコンクリート21との間に空間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、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。なお、プレスリング7のA方向
の移動に際しては、該プレスリング7の内周面に低摩擦
材層7bが形成されているので、プレスリング7の内周面
とコンクリート打設空間23内に打設されたコンクリート
21との間に生じる摩擦力はプレスリング7が低摩擦材層
7bを介してコンクリート21と接触することから小さく押
さえられ、プレスリング7のA方向への移動はプレスリ
ングジャッキ9に過度の負荷を掛けることなく円滑に行
うことが出来る。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22B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の外周面との間に形
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、掘進用ジャッキ6のラム6aを
B方向に突出駆動させると共に、カッタ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。
従って、外殻2がA方向に移動するにつれてプレスリン
グジャッキ90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はリング全周に亙り
均一な圧力で押圧され、従ってテールボイド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。
また、上述の実施例は低摩擦材層7bの形成されるプレス
リング7の内周面が円柱状に形成されている場合につい
て述べたが、プレスリング7の内周面をテーパ状に形成
し、プレスリング7をA方向に移動させる際の駆動力を
より低めるように構成することも可能である。
(g)、発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、カッタ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などの充填部材供給手
段を吐出口10aなどの充填部材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、前記プ
レスリングの打設された充填部材と接触し得る内周面に
低摩擦材層7bを形成し、更に該プレスリングの内周面に
環状のゲージリング11などの型枠支持部材を、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って前
記掘進方向に移動駆動自在に、前記プレスリングと型枠
支持部材により充填部材打ち継ぎ面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ャッキ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っ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充填部材打
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って、プレスリ
ング側から充填部材供給手段により打設される充填部材
と、型枠支持部材側から打設される充填部材を連続した
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
における充填部材の打ち継ぎ面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。従って、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
充填部材が硬化してしまっても、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。また、プレスリング7の内周面に形成され
た低摩擦材層7bにより、プレスリング7を移動させる際
にプレスリング7と充填部材との間に生じる摩擦力を低
めることが出来、円滑で迅速な施工が可能となる。
【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II−II線による断面図、 第3図は第1図のIII−III線による断面図、 第4図はシールド掘削機のジャッキ部分の拡大図、 第5図は第4図V−V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一例を示す工程図である。 1……シールド掘削機 2……外殻 3……カッタ 6……掘進用ジャッキ 7……プレスリング 7a……押圧面(側面) 7b……低摩擦材層 10……充填部材供給手段(コンクリート吐出管) 10a……充填部材吐出口(吐出口) 11……型枠支持部材(ゲージリング) 13……型枠 29……打ち継ぎ面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−192090(JP,A) 特開 昭60−203800(JP,A) 特開 昭62−21989(JP,A) 特開 昭62−21991(JP,A) 実開 昭57−114897(JP,U) 実公 昭49−9620(JP,Y1)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】カッ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
    動駆動自動に設け、 前記プレスリングに充填部材供給手段を充填部材吐出口
    を該プレスリングの押圧面に開口させた形で接続し、 前記プレスリングの打設された充填部材と接触し得る内
    周面に低摩擦材層を形成し、 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
    沿っ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充填部材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ャッキを設け
    て構成したシールド掘削機。
JP61303073A 1986-12-19 1986-12-19 シ−ルド掘削機 Expired - Lifetime JPH07122397B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61303073A JPH07122397B2 (ja) 1986-12-19 1986-12-19 シ−ルド掘削機

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JP61303073A JPH07122397B2 (ja) 1986-12-19 1986-12-19 シ−ルド掘削機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63156198A JPS63156198A (ja) 1988-06-29
JPH07122397B2 true JPH07122397B2 (ja) 1995-12-25

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ID=17916567

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JP61303073A Expired - Lifetime JPH07122397B2 (ja) 1986-12-19 1986-12-19 シ−ルド掘削機

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS499620U (ja) * 1972-04-25 1974-01-26
JPS57114897U (ja) * 1981-01-06 1982-07-16
DE3342903C2 (de) * 1983-11-26 1985-10-10 Hochtief Ag Vorm. Gebr. Helfmann, 4300 Essen Entkoppelungseinrichtung zum Entkoppeln der Bewegung des Vorlaufschildes und der Stirnschalung für eine Vortriebsmaschine

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JPS63156198A (ja) 1988-06-29

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