JPH11131988A - 現場打ちシールドトンネル用内面樹脂被覆材および内面樹脂被覆した現場打ちシールドトンネルの施工方法並びに内面樹脂被覆現場打ちシールドトンネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 現場打ちシールドトンネルの利点が発揮で
きると共に、水密性が優れている現場打ちシールドトン
ネル用内面樹脂被覆材および内面樹脂被覆した現場打ち
シールドトンネルの施工方法並びに内面樹脂被覆現場打
ちシールドトンネルを提供する。 【解決手段】 樹脂部材からなる湾曲した四角形からな
る底板は、コンクリートの打設面にアンカー部材が植設
されている。上記湾曲した四角形からなる底板は、コン
クリートを打設するための内型枠に仮固定する凹部およ
び／または孔が設けられている。上記内型枠に仮固定さ
れた樹脂被覆材は、内型枠と共にコンクリートを打設す
る際の型枠となり、コンクリートが固化した後、内型枠
を解体することによって、内面が樹脂被覆されたシール
ドトンネルが構築される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水密性の高い現場
打ちシールドトンネル用内面樹脂被覆材、および内面樹
脂被覆した現場打ちシールドトンネルの施工方法、並び
に内面樹脂被覆現場打ちシールドトンネルに関するもの
である。現場打ちシールドトンネルは、一次覆工のみで
あるため、掘削外形を小さくすることが可能であると共
に、周辺地盤への影響を少なくできる等の利点により、
道路、河川、雨水用、下水道用、または電力・ガス等の
共同溝用シールドトンネルのような水密性が要求される
シールドトンネル等に利用されている。本発明は、上記
のようなシールドトンネルからなる構築物を構築するた
めの現場打ちシールドトンネル用内面樹脂被覆材、およ
び内面樹脂被覆した現場打ちシールドトンネルの施工方
法、並びに内面樹脂被覆現場打ちシールドトンネルに関
するものである。なお、本明細書において、シールドト
ンネルなる記載は、上記全て円形、角形のトンネルや溝
等の構築物を含むものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来の現場打ちシールドトンネル
の施行方法を説明するための図で、（イ）は掘削完了時
の状態、（ロ）は鉄筋かごや内型枠を配した状態、
（ハ）はコンクリートを打設している状態、（ニ）はコ
ンクリートを推して掘削する状態がそれぞれ示されてい
る。図９（イ）において、シールドトンネルは、地山８
０と内型枠８１との間に鉄筋かご８２が配置され、コン
クリート８３が打設されている。また、鉄筋かご８２ど
うしの間は、フック鉄筋８４によって結合されている。
コンクリートが固化された後、コンクリート加圧ジャッ
キ８５および推進ジャッキ８６は、推進が終了し、収縮
する。コンクリート加圧ジャッキ８５および推進ジャッ
キ８６の収縮により、両ジャッキに取り付けられている
妻型枠８７、８７′と、内型枠８１およびコンクリート
８３との間に空間ができる。

【０００３】図９（ロ）において、上記空間には、別の
内型枠８１′と鉄筋かご８２′が配置された後、コンク
リート加圧ジャッキ８５および推進ジャッキ８６を伸ば
して、妻型枠８７、８７′を内型枠８１′および鉄筋か
ご８２′に押し付ける。この時、内型枠８１′、鉄筋か
ご８２′、コンクリート加圧ジャッキ８５、推進ジャッ
キ８６は、円周方向にリング状に配置されている。ま
た、鉄筋かご８２′は、フック鉄筋８４により連結され
て、円周方向以外に軸方向にも連続して配置されてい
る。

【０００４】図９（ハ）において、内型枠８１′には、
コンクリート供給管８９が設けられており、このコンク
リート供給管８９を介してコンクリート８３がシールド
テール８８と内型枠８１′との間に打設される。コンク
リート８３は、図示されていない振動装置等によって振
動されると共に、コンクリート加圧ジャッキ８５の加圧
によってシールドテール８８と内型枠８１′との間に打
設される。シールドテール８８は、コンクリート８３の
打設状況により、徐々に抜かれる。

【０００５】図９（ニ）において、シールドテール８８
は、完全に抜かれ、コンクリート８３が地山８０側にも
打設される。さらに、コンクリート加圧ジャッキ８５お
よび推進ジャッキ８６は、妻型枠８７、８７′を揺動お
よびプレスすることによって推進し、トンネルが掘削さ
れる。地山８０と内型枠８１′との間の全周囲には、コ
ンクリートが打設されて、シールドトンネルが構築され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】現場打ちシールドトン
ネルは、掘削径がシールド工法と比較して小さくて済
む、あるいは一次覆工のみでよい等の利点がある。しか
し、シールドトンネルは、たとえば、下水道用として使
用された場合、汚水によって、硫化水素ガスが発生し易
く、この硫化水素ガスと水が反応して亜硫酸等の酸にな
るために、コンクリートを劣化させたり、あるいは経年
変化によっては、内部に侵入し、鉄筋かごを腐食させる
原因になった。また、シールドトンネルは、乾燥と湿気
との繰り返しが激しい箇所において、コンクリートの強
度が劣化する。

【０００７】そのため、シールドトンネルの内側は、二
次覆工コンクリートによって補強し、トンネルの内面を
エポキシ樹脂等の塗料で塗布しなくてはならない場合が
生じてきた。すなわち、現場打ちシールドトンネルは、
一次覆工のみでよいという利点がなくなってしまう。

【０００８】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、現場打ちシールドトンネルの利点が発揮で
きると共に、水密性が優れている現場打ちシールドトン
ネル用内面樹脂被覆材および内面樹脂被覆した現場打ち
シールドトンネルの施工方法並びに内面樹脂被覆現場打
ちシールドトンネルを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

（第１発明）第１発明の現場打ちシールドトンネル用内
面樹脂被覆材は、現場打ちのコンクリートライニング工
法によるシールドトンネルに使用されるものであり、湾
曲した四角形からなる底板１２と、当該湾曲した四角形
からなる底板１２における四辺に設けられた突き合わせ
面１７と、上記底板１２のコンクリート打設面に設けら
れたアンカー部材１４、１４′、１４″と、コンクリー
トを打設するための内型枠２２、２２′、２２″に仮固
定するための凹部および／または孔１５、１５′、１
５″と、を少なくとも備えていることを特徴とする。

【００１０】（第２発明）第２発明の現場打ちシールド
トンネル用内面樹脂被覆材は、上記底板１２の四辺に設
けられた突き合わせ面１７において、少なくともシール
ドトンネルの円周方向にシール材を装着するシール溝１
６が設けられていることを特徴とする。

【００１１】（第３発明）第３発明の現場打ちシールド
トンネル用内面樹脂被覆材を構成する底板１２の曲率
は、上記内型枠２２、２２′、２２″の曲率より小さく
成形されていることを特徴とする。

【００１２】（第４発明）第４発明の現場打ちシールド
トンネル用内面樹脂被覆材は、ノルボルネン系モノマー
とメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形用材料で
成形されていることを特徴とする。

【００１３】（第５発明）第５発明の現場打ちシールド
トンネル用内面樹脂被覆材は、不飽和ポリエステル樹脂
を主成分とするシートモールディングコンパウンドから
なる繊維強化プラスチックで成形されていることを特徴
とする。

【００１４】（第６発明）第６発明の内面樹脂被覆した
現場打ちコンクリートライニング工法によるシールドト
ンネルの施工方法は、シールド機を推進ジャッキにより
前進させ、掘進する工程と、上記推進ジャッキを引き込
み、地山に樹脂被覆材を仮固定した内型枠をリング状に
セットする工程と、上記内型枠と地山とで構成されるリ
ング状空間にコンクリートを打設する工程と、樹脂被覆
材をコンクリート表面に残し、上記内型枠を解体する工
程とを含むことを特徴とする。

【００１５】（第７発明）第７発明の内面樹脂被覆した
現場打ちコンクリートライニング工法によるシールドト
ンネルの施工方法は、シールド機を推進ジャッキにより
前進させ、掘進する工程と、上記推進ジャッキを引き込
み、円周方向に連結された樹脂被覆材を内型枠の地山側
に接するように内型枠をリング状にセットする工程と、
上記内型枠と地山とで構成されるリング状空間にコンク
リートを打設する工程と、樹脂被覆材をコンクリート表
面に残し、上記内型枠を解体する工程とを含むことを特
徴とする。

【００１６】（第８発明）第８発明の内面樹脂被覆した
現場打ちコンクリートライニング工法によるシールドト
ンネルの施工方法は、推進ジャッキを引き込んだ後に、
鉄筋かごをセットする工程を含むことを特徴とする。

【００１７】（第９発明）第９発明の内面樹脂被覆した
現場打ちコンクリートライニング工法によるシールドト
ンネルの施工方法におけるコンクリートは、鋼繊維強化
コンクリートあるいは合成樹脂繊維強化コンクリートで
あることを特徴とする。

【００１８】（第１０発明）第１０発明の内面樹脂被覆
した現場打ちコンクリートライニング工法によるシール
ドトンネルの施工方法における樹脂被覆材は、硬化塩化
ビニル樹脂の異型押出成形品であり、両端に連結構造を
備えていることを特徴とする。

【００１９】（第１１発明）第１１発明の内面樹脂被覆
した現場打ちシールドトンネルの施工方法における樹脂
被覆材は、湾曲した四角形からなる底板と、当該四角形
からなる底板の四辺に設けられた突き合わせ面と、コン
クリート打設面に設けられたアンカー部材と、内型枠に
仮固定するための凹部および／または孔を有することを
特徴とする。

【００２０】（第１２発明）第１２発明の内面樹脂被覆
した現場打ちシールドトンネルの施工方法における樹脂
被覆材は、ノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系
を主材とする反応射出成形用材料で成形されていること
を特徴とする。

【００２１】（第１３発明）第１３発明の内面樹脂被覆
した現場打ちシールドトンネルの施工方法における樹脂
被覆材は、不飽和ポリエステル樹脂を主成分とするシー
トモールディングコンパウンドからなる繊維強化プラス
チックで成形されていることを特徴とする。

【００２２】（第１４発明）第１４発明の内面樹脂被覆
した現場打ちシールドトンネルの施工方法におけるコン
クリートを打設する工程は、妻型枠を通して打設するこ
とを特徴とする。

【００２３】（第１５発明）第１５発明の内面樹脂被覆
した現場打ちシールドトンネルの施工方法におけるコン
クリートを打設する工程は、樹脂被覆材を仮固定した内
型枠を通して打設することを特徴とする。

【００２４】（第１６発明）第１６発明の内面樹脂被覆
現場打ちシールドトンネルは、シールド機によって掘削
された穴と、コンクリート打設面に設けられたアンカー
部材を備え、湾曲した四角形からなる底板をその突き合
わせ面で、円周方向および軸方向に接合することによっ
て構成された樹脂製管状部と、上記樹脂製管状部と穴と
の間に打設されたコンクリートとからなることを特徴と
する。

【００２５】（第１７発明）第１７発明の内面樹脂被覆
現場打ちシールドトンネルは、上記樹脂製管状部と上記
穴との間に補強部材が配置されていることを特徴とす
る。

【００２６】（第１８発明）第１８発明の内面樹脂被覆
現場打ちシールドトンネルは、第６発明ないし第１６発
明の内面樹脂被覆した現場打ちシールドトンネルの施行
方法によって構築されていることを特徴とする。

【００２７】

【発明の実施の形態】 （第１発明）第１発明は、掘削された穴に充填されるコ
ンクリートの内面に樹脂被覆材が設けられている。当該
樹脂被覆材は、複数個を円周方向に接合することによっ
て、略円形となるように湾曲した四角形からなる底板か
ら構成されている。上記湾曲した四角形からなる底板
は、円周方向および軸方向に接合する際に、水密性を保
つために、たとえば、水膨張材を装着できるように、厚
さを厚くした突き合わせ面が四辺に設けられている。ま
た、上記湾曲した四角形からなる底板は、樹脂部材から
なるため、コンクリートと密着せずに剥離するおそれが
あるため、コンクリートの打設面にアンカー部材が植設
されている。アンカー部材は、一体成形あるいはインサ
ート成形のいずれでも良く、その周囲にネジまたは凹凸
が成形されている。

【００２８】さらに、上記湾曲した四角形からなる底板
は、コンクリートを打設するための内型枠に仮固定する
凹部および／または孔が設けられている。当該凹部およ
び／または孔は、たとえば、袋ナット、ボルトをセルフ
タップできる孔等仮固定できる手段であればよい。内型
枠に仮固定された樹脂被覆材は、内型枠と共にコンクリ
ートを打設する際の型枠となり、コンクリートが固化し
た後、内型枠を解体することによって、内面が樹脂被覆
されたシールドトンネルが構築される。

【００２９】（第２発明）第２発明は、上記樹脂被覆材
の四辺に設けられた突き合わせ面に、シール材を装着す
るシール溝が設けられている。上記突き合わせ面のシー
ル溝は、少なくともシールドトンネルの円周方向の突き
合わせ面に必要である。シールドトンネルの軸方向は、
コンクリート加圧ジャッキおよび推進ジャッキによって
加圧されているため、円周方向と比較して互いの密着度
が高い。

【００３０】（第３発明）第３発明は、上記湾曲した四
角形からなる底板の曲率を上記内型枠の曲率より小さく
する。このように成形された底板は、上記内型枠に仮固
定する際に多少広がり内型枠に密着し易い。

【００３１】（第４発明）第４発明の湾曲した四角形か
らなる底板を構成する樹脂被覆材は、ノルボルネン系モ
ノマーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形用
材料で成形されている。上記反応射出成形用材料は、低
粘度のため低圧で反応射出成形できるので、型枠がコン
クリート部材の型枠と同じ材質のものが使用できる。

【００３２】（第５発明）第５発明の樹脂被覆材は、不
飽和ポリエステル樹脂を主成分とするシートモールディ
ングコンパウンドからなる繊維強化プラスチックで成形
されている。上記繊維強化プラスチックは、上記反応射
出成形用材料より安価であるにもかかわらず、水密性お
よび密着性においても、充分な性能が得られる。

【００３３】（第６発明）第６発明における現場打ちコ
ンクリートライニング工法によるシールドトンネルの施
工方法は、シールド機を推進ジャッキにより前進させ
て、たとえば、１サイクル覆工長を掘進する。その後、
推進ジャッキは、収縮されると、そこに空間ができる。
樹脂被覆材を仮固定した内型枠は、地山側に対してリン
グ状にセットされる。上記内型枠と地山とで構成される
リング状空間には、コンクリートが打設される。コンク
リートは、打設に際し、シールド機により、たとえば、
振動を与えながら締め固められる。また、コンクリート
は、振動を与えながら締め固める以外に、高流動コンク
リートを使用する方法、あるいは遠心力によって締め固
める方法等、振動を与えない状態で打設することも可能
である。その後、内型枠を解体すると、樹脂被覆材がコ
ンクリートの表面に残される。

【００３４】（第７発明）第７発明の内面樹脂被覆した
現場打ちコンクリートライニング工法によるシールドト
ンネルの施工方法は、シールド機を推進ジャッキにより
前進させて、穴を掘進する。その後、推進ジャッキが収
縮すると、シールド機によって成形された空間ができ
る。樹脂被覆材は、円周方向に連結されると共に、内型
枠の地山側面に接するように内型枠をリング状にセット
される。第７発明の樹脂被覆材は、円周方向に連結部を
設けることにより、第６発明より小型化することがで
き、一体成形用の型が安価になる。また、第７発明は、
樹脂被覆材をシールドトンネルの施行現場において、内
型枠と共に組み立てながらリング状にすることができ
る。第６発明と第７発明とは、トンネルの掘削現場の状
況によって、より適切な方を選択することができる。

【００３５】（第８発明）第８発明の内面樹脂被覆した
現場打ちコンクリートライニング工法によるシールドト
ンネルの施工方法は、推進ジャッキを引き込んだ後にで
きる空間に鉄筋かごをセットする。鉄筋かごと鉄筋かご
とは、たとえば、フック鉄筋によって接合され、強度の
高いシールドトンネルができる。

【００３６】（第９発明）第９発明の内面樹脂被覆した
現場打ちコンクリートライニング工法によるシールドト
ンネルの施工方法におけるコンクリートは、鉄筋を使用
せずに、鋼材を特殊加工した鋼繊維が入った鋼繊維強化
コンクリートとすることができる。また、上記コンクリ
ートは、合成樹脂繊維を入れることによって、強度が強
化された合成樹脂繊維強化コンクリートとすることがで
きる。

【００３７】（第１０発明）第１０発明の内面樹脂被覆
した現場打ち鉄筋コンクリートライニング工法によるシ
ールドトンネルの施工方法における樹脂被覆材は、硬化
塩化ビニル樹脂を使用することができる。当該硬化塩化
ビニル樹脂は、異型押出成形品とすると共に、両端に互
いに連結することが容易なように、連結構造を備えてい
る。このような構造の樹脂被覆材は、小型とすることが
できるため、製造が安価であると共に、施行が容易にな
る。

【００３８】（第１１発明）第１１発明の樹脂被覆材
は、湾曲した四角形からなる底板と、当該四角形からな
る底板の四辺に突き合わせ面とが設けられている。ま
た、上記湾曲した四角形からなる底板には、コンクリー
ト打設面側にアンカー部材が設けられている。アンカー
部材は、ピン状あるいはリブ状のものがあり、鋼製ある
いは樹脂製があり、一体成形あるいはインサート成形、
ネジ込み等によって設けることができる。アンカー部材
は、コンクリートに食い付き易いように凹凸を設けてお
くことができる。また、上記湾曲した四角形からなる底
板には、内型枠に仮固定するための凹部および／または
孔が設けられている。当該凹部および／または孔は、た
とえば、袋ナット、ボルトをセルフタップできる孔等仮
固定できる形状のものが一体成形、またはインサート成
形される。

【００３９】（第１２発明）第１２発明における内面樹
脂被覆した現場打ちシールドトンネルの施工方法は、湾
曲した四角形からなる底板を構成する樹脂被覆材をノル
ボルネン系モノマーとメタセシス触媒系を主材とする反
応射出成形用材料によって成形する。上記湾曲した四角
形からなる底板は、低粘度のため低圧で反応射出成形で
きる反応射出成形用材料を使用している。

【００４０】（第１３発明）第１３発明における内面樹
脂被覆した現場打ちシールドトンネルの施工方法は、樹
脂被覆材を不飽和ポリエステル樹脂を主成分とするシー
トモールディングコンパウンドからなる繊維強化プラス
チックによって成形する。上記樹脂被覆材は、繊維強化
プラスチックを用いるため、上記反応射出成形用材料よ
り安価で、かつ水密性および密着性も優れている。

【００４１】（第１４発明）第１４発明における内面樹
脂被覆した現場打ちシールドトンネルの施工方法は、コ
ンクリートが妻型枠を通して打設される。妻型枠側から
のコンクリート打設は、地山側に充填されるコンクリー
トの量を管理することが難しいが、シールド機の構造を
簡単にすることができる。

【００４２】（第１５発明）第１５発明における内面樹
脂被覆した現場打ちシールドトンネルの施工方法は、コ
ンクリートが樹脂被覆材を仮固定した内型枠を通して打
設される。内型枠からのコンクリート打設は、鉄筋かご
の部分に充填されるコンクリートの量を管理することが
容易であるが、その後に地山側にコンクリートをさらに
充填する必要ができる。

【００４３】（第１６発明および第１８発明）第１６発
明および第１８発明の内面樹脂被覆現場打ちシールドト
ンネルは、シールド機によって穴が掘削される。掘削さ
れた穴と対向して、湾曲した四角形からなる底板は、そ
の突き合わせ面において、円周方向および軸方向に接合
されて樹脂製管状部を構成している。上記掘削された穴
と上記樹脂製管状部との間には、コンクリートが打設さ
れている。シールドトンネルを構成する上記湾曲した四
角形からなる底板とコンクリートとは、上記底板に設け
られたアンカー部材によって、剥離することがない。

【００４４】（第１７発明）第１７発明の内面樹脂被覆
現場打ちシールドトンネルは、上記樹脂製管状部と上記
穴との間に、たとえば、鉄筋かごのような補強部材が配
置されている。本発明のシールドトンネルは、現場でコ
ンクリートが打設されているが、補強部材により、充分
強度が高く、品質的に優れたものが得られる。

【００４５】

【実 施 例】図１は本発明の一実施例で、シールドト
ンネルの内面を被覆する樹脂被覆材を説明するための図
である。図１において、樹脂被覆材１１は、湾曲した四
角形からなる底板１２と、当該底板１２の四辺に成形さ
れ、たとえば、底板１２より厚い突き合わせ部１３と、
上記底板１２のコンクリート打設面に突出するように植
設されたアンカー部材１４と、同じく底板１２に突出す
るように植設された袋ナット１５と、上記突き合わせ部
１３における他の湾曲した四角形からなる底板１２との
突き合わせ面１７に設けられた、たとえば、水膨張材を
装着するためのシール溝１６とから構成されている。

【００４６】アンカー部材１４は、その周囲に、たとえ
ば、凹凸、ネジ、突出部（頂部において）が設けられて
おり、コンクリートが打設された場合、両者の密着性を
向上させるような形状に成形されている。また、袋ナッ
ト１５は、内型枠２２、２２′（図２参照）に樹脂被覆
材１１を仮固定するためのもので、その内部に予めネジ
を設けておいてもよいし、セルフタップにすることもで
きる。上記袋ナット１５は、アンカー部材１４としての
役割を果たすことができるため、その周囲をアンカー部
材１４と同じような形状にしておくこともできる。

【００４７】上記アンカー部材１４および袋ナット１５
は、金属製として、樹脂被覆材１１を成形する際にイン
サートすることができる。さらに、アンカー部材１４
は、突き合わせ部１３より多少高くすることができる。
突き合わせ部１３とアンカー部材１４との高さは、樹脂
被覆材１１と掘削された穴との間に鉄筋かごが配置さ
れ、コンクリートの打設に際し、軸方向の移動があるた
め、適度の高さに制限される。アンカー部材は、樹脂被
覆材１１と一体成形する場合、樹脂被覆材１１を型から
抜く方向と一致するように設ける。

【００４８】図２は内型枠に仮固定した樹脂被覆材の突
き合わせ面における断面Ａ−Ａであり、シールドトンネ
ルの軸方向における樹脂被覆材と内型枠との接合部を説
明するための図である。図２において、内型枠２２、２
２′は、樹脂被覆材１１、１１′と仮固定用ボルト２
４、２４′によって、樹脂被覆材１１、１１′に設けら
れた袋ナット１５、１５′と仮接合されている。また、
内型枠２２、２２′は、連結部２３、２３′が設けられ
ており、これらの連結部２３、２３′が連結ボルト２５
および連結ナット２６によって連結されている。

【００４９】樹脂被覆材１１、１１′の突き合わせ面１
７に設けられているシール溝１６には、水膨張材のよう
なシール材２１が装着されている。シール材２１は、各
種形状が採用できるが、断面が略円形のものを両シール
溝１６に挿入して突き合わせるようにしている。また、
突き合わせ面１７には、内型枠側に凹部２７、２７′が
設けられている。この凹部２７、２７′には、内型枠２
２、２２′が解体された後、たとえば、シリコン系また
はウレタン系のシーリング剤を充填する。そして、上記
凹部２７、２７′の形状は、後述の図３（ロ）の拡大図
に示されているように、上記シーリング剤がシールドト
ンネル内に落下しないように、樹脂被覆材１１、１１′
を対向した際に、出口が狭くなる袋状となるような形状
にすることが望ましい。

【００５０】図３（イ）は内型枠に仮固定した樹脂被覆
材の突き合わせ面における断面Ｂ−Ｂであり、シールド
トンネルの円周方向における樹脂被覆材と内型枠との接
合部を説明するための図で、（ロ）は樹脂被覆材の突き
合わせ面に設けられている凹部の拡大図である。図４
（イ）は内型枠に仮固定した樹脂被覆材の突き合わせ面
における断面Ｂ−Ｂであり、シールドトンネルの円周方
向における樹脂被覆材と内型枠とのテーパー部を有する
接合部を説明するための図で、（ロ）は樹脂被覆材の突
き合わせ面に設けられている凹部の拡大図である。図５
はシールドトンネルの軸方向に対して直角に切断した際
の断面図である。図２および図３に示された樹脂被覆材
と内型枠とは、シールドトンネルの軸方向と円周方向に
おける断面図である点でのみ相違している。図５におけ
るシールドトンネルの軸方向に対して直角に切断した断
面図は、樹脂被覆材１１、内型枠２２、鉄筋かご５２が
６個に分割されている例である。

【００５１】樹脂被覆材１１および内型枠２２は、円周
方向の端面が中心軸を通る面からなると、現場におい
て、組み立てる際に最後の部分が嵌合できなくなる。そ
こで、図５に示すように、樹脂被覆材１１と内型枠２２
の端面は、シールドトンネルの中心に向かう円周方向接
合部５４と、シールドトンネルの中心に向かう線とθ１
（３３°）の角度を有するテーパー部からなる円周方向
接合部５５とから構成されるようにする。そして、図５
に示すように、樹脂被覆材１１および内型枠２２は、一
方にシールドトンネルの中心に向かう円周方向接合部５
４と、他方にシールドトンネルの中心に向かう線とθ１
の角度を有するテーパー部からなる円周方向接合部５５
とを有するもの、両端がシールドトンネルの中心に向か
う線とθ１の角度を有するテーパー部からなる円周方向
接合部５５とを有するものとの二種類がある。したがっ
て、シールドトンネルは、図５に示すように、θ２（５
８°）、θ３６０°）、およびθ４（６２°）の三種類
で合計６個から構成される。

【００５２】図４（イ）および（ロ）はシールドトンネ
ルの中心に向かう線とθ１（３３°）の角度を有するテ
ーパー部からなる円周方向接合部５５の端面を理解する
ためのもので、突き合わせ面もシールドトンネルの中心
に向かう線とθ１の角度を有している。また、シーリン
グ剤を注入する凹部４２、４２′は、図４（ロ）の拡大
図から判るように、その突き合わせ面において、同様に
シールドトンネルの中心に向かう線とθ１の角度を有す
ると共に、シールドトンネルの表面に向かって狭められ
た凹部となっている。そして、樹脂被覆材１１を取り付
けた内型枠２２は、上記角度を有するテーパー面におい
て、連結ボルト挿入孔５８にボルトを挿入してナットを
締めることによって、円周方向に接合されると共に、地
山５１との間に、鉄筋かご５２が配置される。コンクリ
ートは、コンクリート充填孔５６から充填される。な
お、シールドトンネルの施行方法は、次に詳述する。

【００５３】図６は本発明の実施例で、現場打ちシール
ドトンネルの施行方法を説明するための図で、鉄筋かご
や内型枠を配置した後、コンクリートを打設している状
態を説明するための図である。図７は本発明の実施例
で、コンクリートを地山側にも充填している状態を説明
するための図である。図６において、樹脂被覆材１１
は、仮固定用ボルト２４を袋ナット１５にネジ込むこと
により内型枠２２に仮固定される。また、樹脂被覆材１
１には、隣合った樹脂被覆材と突き合わされる突き合わ
せ部１３、およびアンカー部材１４とがコンクリート打
設側に突出している。内型枠２２は、隣合った内型枠２
２′と連結するための連結部２３、２３′が設けられて
おり、連結ボルト２５および連結ナット２６によって連
結される。

【００５４】このようにして、樹脂被覆材１１と内型枠
２２を円周方向に組み立てながら、地山５１との間に鉄
筋かご５２が配置される。鉄筋かご５２どうしの間は、
フック鉄筋６４によって結合されている。コンクリート
５３は、樹脂被覆材１１および内型枠２２に設けられた
コンクリート充填孔（図示されていない）から打設され
る場合と、コンクリート加圧ジャッキ６２に設けられた
コンクリート充填孔（図示されていない）から打設され
る場合がある。コンクリートは、コンクリート加圧ジャ
ッキ６２および推進ジャッキ６３を振動させながら打設
する。

【００５５】図６に示す実施例は、コンクリート５３に
鉄筋かご５２が入っているが、地山側の強度が良好な場
合、必ずしも鉄筋かご５２を入れる必要がない。たとえ
ば、図示されていない他の実施例は、鉄筋の代わりに、
特殊加工によって作製される鋼繊維をコンクリート中に
挿入した鋼繊維補強コンクリート（ＳＦＲＣ）、ビニロ
ン短繊維等からなる繊維補強コンクリート（ＦＲＣ）、
あるいは芳香族ポリアミド繊維等による補強コンクリー
トを適用することができる。

【００５６】コンクリート５３は、コンクリート加圧ジ
ャッキ６２および推進ジャッキ６３を伸ばして、妻型枠
６１、６２′を内型枠２２に押し付ける。さらに、コン
クリートは、シールドテール６５を外方に抜きながら充
填と加圧が行われる（図７参照）。図６および図７にお
いて、コンクリート５３は、固化する前の状態を示し、
コンクリート５３′は、固化した状態を示している。

【００５７】コンクリート加圧ジャッキ６２および推進
ジャッキ６３は、妻型枠６１、６２′を揺動およびプレ
スすることによって推進し、トンネルが掘削される。コ
ンクリート加圧ジャッキ６２および推進ジャッキ６３
は、たとえば、内型枠２２に略等しい距離だけ推進が進
むと停止する。コンクリート加圧ジャッキ６２および推
進ジャッキ６３は、収縮により、両ジャッキに取り付け
られている妻型枠６１、６２′と、樹脂被覆材１１およ
び内型枠２２とコンクリート５３との間に空間ができ
る。上記空間には、次の樹脂被覆材１１および内型枠２
２と、鉄筋かご５２等が円周方向に配置され、同様な作
業が繰り返される。

【００５８】樹脂被覆材を作製する反応射出成形用材料
は、たとえば、シクロペンタジエン等のノルボルネン系
モノマーとメタセシス触媒系とからなる第１の液体と、
ノルボルネン系モノマーと活性剤とからなる第２の液体
とを用意する。その後、上記安定した２液は、たとえ
ば、ミキシングヘッドによって混合された後、反応射出
成形装置の型枠内に低圧で注入される。本実施例は、上
記のように低圧で反応射出成形ができるため、型枠が安
価なものでよい。上記反応射出成形用材料の詳細は、た
とえば、特公平３−２８４５１号公報、特公平４−９８
１２号公報、特公平６−１３５６３号公報、特公平６−
２４８０６号公報、特開平６−８２７３号公報に記載さ
れており、これらの材料を使用して、本実施例の樹脂被
覆材が作製される。また、樹脂被覆材は、不飽和ポリエ
ステル樹脂を主成分とするシートモールディングコンパ
ウンドからなる繊維強化プラスチックを成形型に配置
し、熱硬化させることによって得ることもできる。ま
た、袋ナット１５、アンカー部材１４等も同様に上記樹
脂により作製することができるが、他の部材であっても
よい。

【００５９】図８（イ）は本発明の実施例で、分割され
た樹脂被覆材をリング状に連結した状態を説明するため
の図で、（ロ）は樹脂被覆材を連結する部分の拡大図で
ある。図８（イ）において、樹脂被覆部材７１−１、７
１−２、・・・７１−ｎは、地山側と内型枠７２−１、
７２−２、・・・７２−ｎとの間に挟持部材７３によっ
てシールドトンネルの円周方向に連結されている。樹脂
被覆材７１は、地山側にアンカーリブ７４が多数突出し
ていると共に、その両端にジョイント突起部７２３が設
けられている。また、ジョイント突起部７２３の先端部
には、係合突起７２４が設けられている。

【００６０】樹脂被覆材７１を連結する挟持部材７３
は、凹溝を有しており、両端に挟持突起７３１、７３２
が設けられている。図８（イ）および（ロ）において、
上記ジョイント突起部７２３、係合突起７２４は、断面
であり、紙面から紙背に向けて連続した状態、あるいは
断続した状態とすることができる。樹脂被覆材７１−１
と樹脂被覆材７１−ｎとは、樹脂被覆材７１の係合突起
７２４と挟持部材７３の挟持突起７３２とを係合させる
ようにすることによって、挟持される。樹脂被覆材７１
は、挟持部材７３およびジョイント突起部７２３を設け
ることにより、形状を単純化することができると共に、
作製用型枠を小型にして安価にすることができる。樹脂
被覆材７１は、挟持部材７３によって連結することによ
って、地山に沿って円周方向にリング状に形成された
後、内型枠７２が連結部７５において、ボルト・ナット
７６によって、接合される。樹脂被覆材７１および内型
枠７２には、必要に応じて図示されていない、コンクリ
ート打設用穴が設けられる。また、挟持部材７３′は、
別の実施例で、逆山形をしており、中央部に突出した突
出部材が設けられている。そして、当該突出部材は、そ
の両側に前記ジョイント突起部７２３を抱持する。

【００６１】以上、本実施例を詳述したが、本発明は、
前記実施例に限定されるものではない。そして、特許請
求の範囲に記載された本発明を逸脱することがなけれ
ば、種々の設計変更を行なうことが可能である。本発明
の実施例において、樹脂被覆材および内型枠は、湾曲し
た四角形で説明したが、台形を始め任意の多角形とする
ことができる。上記樹脂被覆材および内型枠は、湾曲さ
せる代わりに平面にすることもできる。本発明の樹脂被
覆材および挟持部材は、射出成形、反応射出成形、その
他の熱硬化により成形され、鉄筋コンクリートの作製方
法、あるいはアンカーピン、アンカーリブ、またはアン
カープレートの作製方法については、詳述していない
が、周知または公知の手段を採用することができる。本
発明は、樹脂被覆材と地山側に配置される鉄筋かご等の
作製についても同様である。本発明の実施例は、鉄筋コ
ンクリート製のシールドトンネルについて説明したが、
スチールセグメント、ダクタイルセグメント、あるいは
これらの複合セグメントについても同様である。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、シールドトンネルにお
いて、コンクリートの内面側に樹脂被覆材が設けられて
いるため、酸性の液体および気体が発生しても、コンク
リートを劣化させることがない。本発明によれば、樹脂
被覆材にアンカー部材が設けられているため、コンクリ
ートとの密着性が良く、経年変化によっても、コンクリ
ートを劣化させないと同時に、コンクリートから樹脂被
覆材が剥離しない。本発明によれば、予め樹脂被覆材を
仮固定した内型枠をリング状にセットするか、あるいは
円周方向に連結された樹脂被覆材のトンネル内側に内型
枠をリング状にセットするかをトンネル現場の掘削状況
によって決めることができる。

【００６３】本発明によれば、掘削するトンネルの径が
小さくて済むと共に、樹脂被覆材がコンクリートの表面
に設けられているため、二次覆工を省略することがで
き、施行が簡単で迅速にできる。本発明によれば、シー
ルドトンネルの内面を被覆する樹脂被覆材を耐火性にす
れば、道路、自動車道用、あるいは鉄道用にも使用でき
る。本発明によれば、現場打ちシールドトンネルである
ため、ボルトボックスが不要であり、樹脂被覆材の成形
型が単純になるため、安価な樹脂被覆材を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例で、シールドトンネルの内面
を被覆する樹脂被覆材を説明するための図である。

【図２】内型枠に仮固定した樹脂被覆材の突き合わせ面
における断面Ａ−Ａであり、シールドトンネルの軸方向
における樹脂被覆材と内型枠との接合部を説明するため
の図である。

【図３】（イ）は内型枠に仮固定した樹脂被覆材の突き
合わせ面における断面Ｂ−Ｂであり、シールドトンネル
の円周方向における樹脂被覆材と内型枠との接合部を説
明するための図で、（ロ）は樹脂被覆材の突き合わせ面
に設けられている凹部の拡大図である。

【図４】（イ）は内型枠に仮固定した樹脂被覆材の突き
合わせ面における断面Ｂ−Ｂであり、シールドトンネル
の円周方向における樹脂被覆材と内型枠とのテーパー部
を有する接合部を説明するための図で、（ロ）は樹脂被
覆材の突き合わせ面に設けられている凹部の拡大図であ
る。

【図５】シールドトンネルの軸方向に対して直角に切断
した際の断面図である。

【図６】本発明の実施例で、現場打ちシールドトンネル
の施行方法を説明するための図で、鉄筋かごや内型枠を
配置した後、コンクリートを打設している状態を説明す
るための図である。

【図７】本発明の実施例で、コンクリートを地山側にも
充填している状態を説明するための図である。

【図８】（イ）は本発明の実施例で、分割された樹脂被
覆材をリング状に連結した状態を説明するための図で、
（ロ）は樹脂被覆材を連結する部分の拡大図である。

【図９】従来の現場打ちシールドトンネルの施行方法を
説明するための図で、（イ）は掘削完了時の状態、
（ロ）は鉄筋かごや内型枠を配した状態、（ハ）コンク
リートを打設している状態、（ニ）はコンクリートを推
して掘削する状態をそれぞれ示している。

【符号の説明】

１１・・・樹脂被覆材 １２・・・底板 １３、１３′、１３″・・・突き合わせ部 １４、１４′、１４″・・・アンカー部材 １５、１５′、１５″・・・袋ナット １６・・・シール溝 １７・・・突き合わせ面 ２１・・・シール材 ２２、２２′、２２″・・・内型枠 ２３、２３′、２３″・・・連結部 ２４・・・仮固定用ボルト ２５・・・連結ボルト ２６・・・連結ナット ２７、２７′凹部 ５１・・・地山 ５３、５３′・・・コンクリート ６１、６２′・・・妻型枠 ６２・・・コンクリート加圧ジャッキ ６３・・・推進ジャッキ ６４・・・フック鉄筋 ６５・・・シールドテール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島 宣之 東京都中央区京橋１丁目18番１号 シーア イ化成株式会社内 (72)発明者 荒木田 武生 東京都中央区京橋１丁目18番１号 シーア イ化成株式会社内 (72)発明者 増田 裕一 東京都中央区京橋１丁目18番１号 シーア イ化成株式会社内 (72)発明者 奥野 博文 東京都中央区京橋１丁目18番１号 シーア イ化成株式会社内

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現場打ちのコンクリートライニング工法
   によるシールドトンネルに使用される樹脂被覆材におい
   て、 湾曲した四角形からなる底板と、 当該湾曲した四角形からなる底板における四辺に設けら
   れた突き合わせ面と、 上記底板のコンクリート打設面に設けられたアンカー部
   材と、 コンクリートを打設するための内型枠に仮固定するため
   の凹部および／または孔と、 を少なくとも備えていることを特徴とする現場打ちシー
   ルドトンネル用内面樹脂被覆材。
2. 【請求項２】 上記底板の四辺に設けられた突き合わせ
   面において、 少なくともシールドトンネルの円周方向にシール材を装
   着するシール溝が設けられていることを特徴とする請求
   項１記載の現場打ちシールドトンネル用内面樹脂被覆
   材。
3. 【請求項３】 上記底板の曲率は、上記内型枠の曲率よ
   り小さく成形されていることを特徴とする請求項１記載
   の現場打ちシールドトンネル用内面樹脂被覆材。
4. 【請求項４】 上記樹脂被覆材は、ノルボルネン系モノ
   マーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形用材
   料で成形されていることを特徴とする請求項１記載の現
   場打ちシールドトンネル用内面樹脂被覆材。
5. 【請求項５】 上記樹脂被覆材は、不飽和ポリエステル
   樹脂を主成分とするシートモールディングコンパウンド
   からなる繊維強化プラスチックで成形されていることを
   特徴とする請求項１記載の現場打ちシールドトンネル用
   内面樹脂被覆材。
6. 【請求項６】 現場打ちのコンクリートライニング工法
   によるシールドトンネルの施工方法において、 シールド機を推進ジャッキにより前進させ、掘進する工
   程と、 上記推進ジャッキを引き込み、地山側に樹脂被覆材を仮
   固定した内型枠をリング状にセットする工程と、 上記内型枠と地山とで構成されるリング状空間にコンク
   リートを打設する工程と、 樹脂被覆材をコンクリート表面に残し、上記内型枠を解
   体する工程と、 を含むことを特徴とする内面樹脂被覆した現場打ちシー
   ルドトンネルの施工方法。
7. 【請求項７】 現場打ちのコンクリートライニング工法
   によるシールドトンネルの施工方法において、 シールド機を推進ジャッキにより前進させ、掘進する工
   程と、 上記推進ジャッキを引き込み、円周方向に連結された樹
   脂被覆材を内型枠の地山側に接するように内型枠をリン
   グ状にセットする工程と、 上記内型枠と地山とで構成されるリング状空間にコンク
   リートを打設する工程と、 樹脂被覆材をコンクリート表面に残し、上記内型枠を解
   体する工程と、 を含むことを特徴とする内面樹脂被覆した現場打ちシー
   ルドトンネルの施工方法。
8. 【請求項８】 上記推進ジャッキを引き込んだ後に、鉄
   筋かごをセットする工程を含むことを特徴とする請求項
   ６または請求項７記載の内面樹脂被覆した現場打ちシー
   ルドトンネルの施行方法。
9. 【請求項９】 上記コンクリートは、鋼繊維強化コンク
   リートあるいは合成樹脂繊維強化コンクリートであるこ
   とを特徴とする請求項６または請求項７記載の内面樹脂
   被覆した現場打ちシールドトンネルの施行方法。
10. 【請求項１０】 上記樹脂被覆材は、硬化塩化ビニル樹
    脂の異型押出成形品であり、両端に連結構造を備えてい
    ることを特徴とする請求項６または請求項７記載の内面
    樹脂被覆した現場打ちシールドトンネルの施行方法。
11. 【請求項１１】 上記樹脂被覆材は、湾曲した四角形か
    らなる底板と、当該四角形からなる底板の四辺に設けら
    れた突き合わせ面と、コンクリート打設面に設けられた
    アンカー部材と、内型枠に仮固定するための凹部および
    ／または孔を有することを特徴とする請求項６または請
    求項７記載の内面樹脂被覆した現場打ちシールドトンネ
    ルの施工方法。
12. 【請求項１２】 上記樹脂被覆材は、ノルボルネン系モ
    ノマーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形用
    材料で成形されていることを特徴とする請求項６または
    請求項７記載の内面樹脂被覆した現場打ちシールドトン
    ネルの施工方法。
13. 【請求項１３】 上記樹脂被覆材は、不飽和ポリエステ
    ル樹脂を主成分とするシートモールディングコンパウン
    ドからなる繊維強化プラスチックで成形されていること
    を特徴とする請求項６または請求項７記載の内面樹脂被
    覆した現場打ちシールドトンネルの施工方法。
14. 【請求項１４】 上記コンクリートを打設する工程は、
    妻型枠を通して打設することを特徴とする請求項６また
    は請求項７記載の内面樹脂被覆した現場打ちシールドト
    ンネルの施工方法。
15. 【請求項１５】 上記コンクリートを打設する工程は、
    樹脂被覆材を仮固定した内型枠を通して打設することを
    特徴とする請求項６記載または請求項７の内面樹脂被覆
    した現場打ちシールドトンネルの施工方法。
16. 【請求項１６】 シールド機によって掘削された穴と、 コンクリート打設面に設けられたアンカー部材を備え、
    湾曲した四角形からなる底板をその突き合わせ面で、円
    周方向および軸方向に接合することによって構成された
    樹脂製管状部と、 上記樹脂製管状部と穴との間に打設されたコンクリート
    と、 からなることを特徴とする内面樹脂被覆現場打ちシール
    ドトンネル。
17. 【請求項１７】 上記樹脂製管状部と上記穴との間に
    は、補強部材が配置されていることを特徴とする請求項
    １６記載の内面樹脂被覆現場打ちシールドトンネル。
18. 【請求項１８】 請求項６ないし請求項１５記載の内面
    樹脂被覆した現場打ちシールドトンネルの施行方法によ
    って構築された内面樹脂被覆現場打ちシールドトンネ
    ル。