JPH089956B2 - 場所打ちシールド堀進機の妻板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はコンクリートを現場打ちして構築するシール
ド掘進機における、妻板に関するものであり、特にその
外径に対する内径側の孔の位置を自由に変更することの
できる妻板の構成に関するものである。

＜従来の技術＞ シールドトンネルを構築するにあたっては、既製のセ
グメントを現場で組み立てる方法と、型枠を用いて現場
でコンクリートを打設して構築する方法が存在する。

本発明は後者の構築技術に関するものである。

一般にコンクリートを現場打ちする場合、シールド掘
進機のテールプレートの内方に内型枠を配置するととも
に、内型枠の端部とテールプレートとの間に妻板と呼ば
れる板材を配置して枠組みする。

＜本発明が解決しようとする問題点＞ フレッシュコンクリートの流出を考慮すると、妻板と
テールプレートの内周面との間の間隔は大きく設定する
ことができない。

このようにテールプレートの内周面と妻板との間の間
隔が非常に小さいため、掘進方向の修正時やカーブ施工
時においては、妻板が邪魔になりシールド掘進機の操縦
性が悪くなる。

特に、カーブの曲率が小さくなると施工が不可能とな
る場合もある。

＜本発明の目的＞ 本発明は以上の点についてなされたもので、コンクリ
ートの妻側からの流出を十分に阻止できるとともに、掘
進方向の修正時やカーブ施工時においても操作性に勝れ
たシールド掘進機の妻板を提供することを目的とする。

＜本発明の構成＞ 〈イ〉全体の構成（第１図） シールド掘進機４の後方には内型枠５を位置せしめ
る。

シールド掘進機４の前進は内型枠５に反力を取って行
う。

一方打設したコンクリートの妻側からの流失はプレス
リングによって阻止する。

打設したコンクリートはプレスリングを介してプレス
ジャッキ６で加圧する。

コンクリートはプレスリングの撤去後、圧力保持リン
グによって加圧し続けられる。

〈ロ〉圧力保持リング 圧力保持リング１は環状の円盤板である。

この圧力保持リング１は、タイロッド２と共働してコ
ンクリートを加圧しつづけることと、埋め殺されてトン
ネルコンクリートを補強することを目的とした組立式の
リング部材である。

この圧力保持リング１の板面には、タイロッド２の貫
通用の孔が複数開設してある。

シールド掘進機４の操縦性を向上させるために、圧力
保持リング１の板幅はコンクリートの覆工厚よりも小さ
く設定する。

圧力保持リング１の板幅を小さくすると、シールド掘
進機４のテールプレート41および内型枠５との間隙量が
大きくなってフレッシュコンクリートの流出が予想され
る。

逆に圧力保持リング１の板幅を大きくとると、方向修
正時やカーブ施工時などにおけるシールド掘進機の操縦
性が悪化することが予想される。

そこで本発明は、まず、圧力保持リング１の板幅を小
さくしてテールプレート41および内型枠５の各面との接
触を回避して、シールド掘進機４の操縦性を確保する。

そして、下記に説明するスライド妻板によってフレッ
シュコンクリートの流出の規制を図る。

〈ニ〉スライド妻板 スライド妻板は２枚の環状体、すなわち環状ボックス
３と、環状内妻板８によって構成する。

環状ボックス３は中間にスリット31を介在させた二重
の板体であった、そのスリット31内を環状内妻板８が摺
動可能である。

〈ホ〉環状ボックス 環状ボックス３はシールド掘進機４のテールプレート
41の内径と等しい外径を有している。

この環状ボックス３の前後の面には、多数のタイロッ
ド２などの補強材を貫通する貫通孔を開設すると共に、
切羽側面には、圧力保持リング１を定着するための定着
具21を取り付けるための作業用の開孔を設ける。

さらに環状ボックス３の掘進先端側の面にはセンター
ホールジャッキをプレスジャッキ６として取り付ける。

〈ホ〉環状内妻板 環状ボックス３のスリット31内には、内型枠５の外径
と等しい内径を有する環状内妻板８の外周側を位置さ
せ、内型枠５の最先端の推力伝達型枠51の外周側に摺動
自在に搭載する。

この環状内妻板８は環状ボックス３に固定するのでは
なく、両者は相互にトンネルの半径方向に摺動可能に組
み合わせる。

〈ヘ〉環状内妻板の作動 環状内妻板８は環状ボックス３内に摺動自在に収納さ
れている。

そして環状内妻板８は、内型枠５の端の推力伝達型枠
51の上に搭載されている。

施工に際しては、内型枠５は正確な中心線を維持して
おり、一方シールド掘進機４は掘進中に上下、左右に移
動して中心線から外れてしまうことは避けられない。

ところが本発明の環状ボックス３外周はシールド掘進
機４のテールプレート41の内側に接触しており、一方環
状内妻板８の内面は内型枠５または同径の推力伝達型枠
51の外周面に接触している。

したがって環状内妻板８は環状ボックス３内で自由に
移動しつつ、つねに両者が一体となって、プレスリング
および妻板としてコンクリートの加圧と流出を阻止する
ことになる。

＜本発明の作用＞ つぎにトンネルの施工方法について説明する。

〈イ〉タイロードの延長 第４図で前工程で構築したコンクリート７の端部を示
す。

このコンクリート７の端には、圧力保持リング１とタ
イロッド２が露出し、そして各タイロッド２の端には定
着具21が装着してある。

このコンクリート７に新たなコンクリートを打ち継ぎ
するには、まず既設のコンクリート７から突出するタイ
ロッド２に接続具22を螺着して別途のタイロッド２を接
続する。

〈ロ〉リング類の組み付け（第５図） つづいて、トンネル内に分割された圧力保持リング１
を搬入する。

シールド掘進機４のテールプレート41内では推力伝達
型枠51を内型枠５と離して機体側に１スパン分移動させ
て位置させている。

そこでこの推力伝達型枠51の上に環状内妻板８を介し
て位置させた環状ボックス３の側面に、圧力保持リング
１を仮に固定して組み立てる。

圧力保持リング１を組み立てる際、第４図に示すよう
に各タイロッド２を圧力保持リング１および環状ボック
ス３、および環状ボックス３に固定したプレスジャッキ
６内を貫通させる。

〈ハ〉型枠の組み立て（第５図） 次にテールプレート41の内部で内型枠５を組み立て
る。

〈ニ〉コンクリートの圧入（第６図） 環状ボックス３と環状内妻板８とによって妻側を閉塞
し、環状ボックス３に圧力保持リング１を取り付ける。

その結果、スライド妻板と内型枠５内とテールプレー
ト41とで包囲された遮蔽空間が形成されることになる。

この遮蔽空間内の全域に、内型枠５に接続したコンク
リート注入管からコンクリート７を注入する。

〈ホ〉コンクリートの加圧（第７図） つづいてプレスジャッキ６を一斉に作動して各タイロ
ッド２を牽引すると、まだ硬化しない状態のコンクリー
ト７が加圧される。

コンクリート７の加圧中、環状内妻板８が内型枠５の
外周か、あるいは内型枠の外径と同寸法の推力伝達型枠
51の外周に接触しているから、コンクリート７の妻側か
らの流出が阻止される。

〈ヘ〉シールドの掘進（第８図） シールド掘進機４側に設けた推進用ジャッキ42を伸長
して内型枠５に反力を得ながら、シールド掘進機４を前
進させる。

すると、シールド掘進機４の前進と同時にテールプレ
ート41も切羽側に移動する。

その結果、コンクリートはテールプレート41の通貨に
より露出した地山に押し付けられる。

コンクリート７が地山に密着するまでの間は、プレス
ジャッキ６で加圧し続ける。

〈ト〉圧力保持リングの定着 シールド掘進完了後、コンクリート７内部の余剰水が
排出されたら、環状ボックス３の作業孔を利用して、定
着具21を締め付け、圧力保持リング１を定着する。

定着具21としては、ねじ込み式や、あるいは楔式、あ
るいはタイロッド２の外周に窪みを配列したものに、タ
イロッド２の横方向から装着できるクリップ式などを採
用することができる。

〈チ〉妻板の撤去 圧力保持リング１の定着作業を完了したら、推力伝達
型枠51と一緒に環状内妻板８と環状ボックス３とを後退
させて撤去する。

以上の工程を繰り返して、順次コンクリートを打ち継
ぎして所定のトンネルを構築する。

〈リ〉曲線通過、方向修正時 トンネルが曲線を通過したり、掘進方向を修正する場
合、シールド掘進機４と内型枠５との相対的移動量に応
じて環状内妻板８が自由に移動して、常に環状ボックス
３とテールプレート41との離れ間隔を補うことになる。

したがってシールド掘進機４の自由な動きが許容され
るから円滑に施工できる。

〈ホ〉他の実施例 以上はスライド妻板を摺動しない環状ボックス３と、
摺動する環状内妻板８とに構成した。

しかし第９図に示すようにその反対の構成を採用する
こともできる。

すなわち二重の板体の間にスリット81を設け、内型枠
５の外径にほぼ等しい内径の孔を開設した環状ボックス
8aと、テールプレート41の内径とほぼ等しい外径を有す
る環状外妻板3aとより構成し、環状ボックス8aのスリッ
ト81内で、環状外妻板3aを半径方向にスライド自在に構
成したものである。

＜本発明の効果＞ 本発明は以上説明したようになるから、つぎのような
効果を得ることができる。

〈イ〉内型枠の位置はつねに正確な中心線上に位置して
いる。

一方シールド掘進機の方は必ずしも正確に掘進するこ
とはできない。

したがって両者の間の距離は常に変化していることに
なり、その結果コンクリートを打設した場合に妻側から
のコンクリートの流出の可能性が発生する。

しかるに本発明は、スライド妻板の内周は常に型枠外
周面と接触し、またスライド妻板の外周は常にシールド
掘進機内周面と接触しており、スライド妻板幅の変化
は、２つの環状体の内周側と外周側の重合部で行われ
る。

従って、何等操作を行わなくても、スライド妻板と型
枠外周面及びシールド掘進機内周面との間は常に閉塞さ
れており、コンクリートの流出を確実に防止することが
できる。

また、スライド妻板は環状ボックスと環状妻板を組み
合わせただけの簡単な構造であるため、コストの低減を
図ることができる。

〈ロ〉型枠とシールド掘進機とに間隙を発生させない妻
板がスライド自在に位置している。

したがって、コンクリート打設用の型枠の妻板の寸法
は、シールド掘進機の内径寸法との関係を考慮せずに構
造することができる。

その結果従来よりも半径の小さい曲線の施工をスムー
ズに行うことができる。

〈ハ〉本発明では、タイロッドや鉄筋などの補強材が一
重の場合について説明したが、これが二重になっても作
業内容は同様である。

また補強材はタイロードにかぎらず、通常の鉄筋、も
っと可撓性の大きいフレキシブル鉄筋、その他の公知の
補強用の材料を使用することももちろん可能である。

〈ニ〉開孔から作業員が手や工具を挿入し、補強材に定
着具を取り付けることができるため、コンクリート加圧
後の圧力保持リングを補強材の途上に固定することが可
能となる。

〈ホ〉妻板は、環状ボックスと環状板体を組み合わせた
だけの簡単な構造であるため、両者の止水構造が簡単で
あると共に止水が確実に行える。

また、全体の構造が簡単であるため、コストの低減を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明の掘進機を使用した施工状態の説明図 第２図：環状ボックスの断面図 第３〜８図：施工順序の説明図 第９図 他の実施例の説明図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高松 伸行 神奈川県横浜市港北区太尾町778―５ (72)発明者 西尾 仁 神奈川県横浜市緑区藤が丘２―３―17 (72)発明者 前田 強司 東京都町田市成瀬１―16―22 (72)発明者 赤澤 正幸 東京都町田市南成瀬１―14―17 (56)参考文献 特開 昭60−123699（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−261896（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−194399（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−202199（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−125496（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内型枠と地山間に打設したコンクリートを
   環状の圧力保持リングで加圧した後、圧力保持リングを
   コンクリート内のトンネルの軸方向に配置した補強材に
   定着具を介して固定し、コンクリート１リング毎の切羽
   側に圧力保持リングを配置して行うシールド工法に用い
   る場所打ちシールド掘進機の妻板において、 シールド掘進機のテールプレートの内径とほぼ等しい外
   径を有する環状体と、 内型枠の外径とほぼ等しい内径を有する環状体とよりな
   り、 一方の環状体をボックス状に、他方の環状体を板状に形
   成して、両者をトンネルの半径方向に相互に摺動自在に
   組み合わせ、 ボックス状の環状体には前記補強材を貫通させるための
   貫通孔を開設すると共に、切羽側面に作業用の開孔を設
   けたことを特徴とする、 場所打ちシールド掘進機の妻板。