JPS5942797B2 - トンネル、坑道又はその他の場所打ちコンクリ−ト支保を有する地下空洞を掘進するための支保シ−ルドの推進メッセル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトンネル、坑道又はその他の場所打ちコンクリ
−ト支保を有する地下空洞を掘進するための支保シール
ドの推進メツセルであって、推進メツセルに場所打ちコ
ンクリート外側型枠を形成する、形材で形成された追進
メツセルが配置されている形式のものに関する。

トンネル、坑道等を掘進するためには、多数の横に並べ
て配置された、共通の支持枠に案内され且つ支持された
推進メツセルからシールド壁が形成された支保シールド
を用いることが公知である。

この推進メツセルは支持枠に支えられたジヤツキを用い
て個々にあるいはグループとして掘進方向に推進可能で
ある。

更に個々の推進メツセルに所謂メツセルテールあるいは
追進メツセルを設け、支持シールドと打設済みのコンク
リート支保との間の落盤を防止することも公知である。

トンネル等の支保が場所打ちコンクリートで製作されて
いる場合には、との追進メツセルは打設しようとすルコ
ンクリートの外側型枠を形成することができる。

内側型枠としては、区分区分に分割してコンクリートを
打設する際に置き換えられなげればならない別個の型枠
部材が使用される。

外側型枠と内側型枠との間の型枠室はいわゆる端面型枠
で閉鎖される。

この端面型枠は内側型枠を端面においてシールし、かつ
外周面で追進メツセルに対して当接接する。

端面型枠としては通常薄板が用いられる。

この薄板は外縁で追進メツセルの内面に接触してシール
するので、場所打ちコンクリートが打設に際して型枠室
から流出することはなくなる。

しかしながら場所打ちコンクリートを打設する際には、
外側型枠を形成する追進メツセルが強度増大のため内側
に形材として隆起を有していることによって作業困難が
生じる。

即ち端面型枠を追進メツセルの内側の形材部分周辺に、
コンクリートが型枠から流出しないように適合させるこ
とが必要である。

しかしながら支保シールドは制御運動に基いて通常は程
度の差こそあれ基準位置からそれているのに対して、内
側型枠は常に略トンネルの基準位置を追従する。

支保シールドはトンネル掘進の際、このトンネルが基準
位置から蛇行した際再びトンネルを基準位置にもどすた
め、或いは曲線を掘進するために、制御運動可能でなげ
ればならない。

実際には、シールドを正確に基準位置に保持すると云う
ことは不可能である。

むしろシールドはトンネル掘進の際多少基準位置を中心
にして首振り運動を行う。

この首振り運動は、シールドが基準位置から離れようと
して、またシールドのこの傾向に対してシールドを基準
位置に復帰させようとする制御運動が拮抗することによ
って生じる。

ここで云う制御運動とは、シールドが基準位置から離れ
た際シールドを基準位置に戻そうとして与えられる運動
およびシールドにより曲線を掘進する際にシールド操縦
のためにシールドに与えられる運動を意味する。

この制御運動は実際には、メツセルシールドの支持枠を
トンネル軸線に対して修正力に圧力負荷させることによ
って与えられる。

この支持枠の圧力負荷はシールドの修正しようとする方
向でのいずれかの側において多数の掘進メツセルを同時
に負荷することによって行われる。

メツセルシリンダがこの際支持枠に支持されているので
、支持枠はメツセル群を推進した際反力の作用の下にト
ンネル軸線に対して移動する。

この支持枠の両側面における交互の圧力負荷を繰返すこ
とによって上記制御運動が達せられる。

従って内側型枠と外側型枠との間の間隔および位置は常
に変化する。

この結果、一度合わされた端面型枠が次のコンクリート
打設区分においては使用できな（なる。

つまり、各コンクリート打設区分には、内側型枠の外側
型枠にたいするその都度の位置に合わせられた新しい端
面型枠が用いられなげればならない。

本発明の課題は追進メツセルあるいはメツセルテールを
備えた従来の推進メツセルを改良して、困難な条件のも
とでも端面型枠と外型枠を形成する追進メツセルとの間
に緊密なシールが得られると同時に、端面型枠が区分的
に分割してコンクリートを打設する場合に繰返して使用
できるようにすることである。

本発明の推進メツセルの特徴は、形材で形成された追進
メツセルが場所打ちコンクリート用の端面型枠を当つげ
る範囲に、形材で形成されていない端面型枠支持面を有
していることである。

推進メツセルのこのような構成は、従来必要であった、
端面型枠を追進メツセルの内側輪郭に合わせるというこ
とを不要にする。

この場合追進メツセルの内側に配置された端面型枠支持
面は、端面型枠が追進メツセルの形材で形成されていな
い支持面に大きな面で接触するように平面的にあるいは
平滑的に構成することができる。

追進メツセルの内側に形材で形成されていない端面型枠
支持面を配置することによって端面型枠の取付けが著し
く簡単になる。

この場合端面型枠の個個の薄板セグメントは、半径方向
の移動によって迅速に、しかも簡単な方法で、支保シー
ルドの軸線が基準位置からそれている場合ですら追進メ
ツセルの内側において型枠の確実なシールが得られるよ
うに、型枠部分に取付けられる。

この端面型枠は順次行なわれる各コンクリート打設区分
の打設に際して繰返し使用される。

従って全体として場所打ちコンクリート支保の製作が著
しく簡易化されかつ迅速になる。

本発明の別の特徴によれば追進メツセルはその縦方向に
延びる溝形あるいはトラフ形の形材から成る部分を少な
くとも一つ有しており、この形材から成る部分の端面型
枠を取付ける範囲が中空成形体を形成する、円滑な端面
型枠支持面を成す形材カバーによって覆われている。

この形材カバーは追進メツセルの側方の形材フランジと
共通の平面内に位置し、追進メツセルの形材フランジと
一緒に追進メツセルの全幅に亘って延びる平らな端面型
枠支持面を形成するように、形材から成る部分の開口に
溶接されると有利である。

従ってこの有利な実施例においては追進メツセルの横断
面形状は、薄板あるいはそれに類似したものから成る形
材カバーを取付けることによって、追進メツセルがその
長さの１部分に亘って平面的な形材で形成されていない
端面型枠支持面を有するようになり、この端面型枠支持
面に端面型枠がその個個の薄板セグメントを半径方向に
移動させることによって平面的に且つ緊密に接触せしめ
られるように、変化せしめられる。

追進メツセルの一部に亘ってしか延びていない内側の形
材カバーは、追進メツセルの長手方向で見て、推進メツ
セルを推進させるジヤツキのストロークよりも少なくと
も僅かに大きい寸法を有していると有利である。

追進メツセルを掘削壁且つ（または）端面型枠の位置に
適合させるため且つ（または）追進メツセルを掘削壁に
たいして拡開させかつ圧着するためには、追進メツセル
を推進メツセルにヒンジ結合して、その縦軸線にたいし
て横方向に延びる軸を中心として自在に旋回できるよう
にすることが有利である。

更に形材カバーによって形成された追進メツセルの中空
断面区分を閉鎖機構により型枠の内室にたいして閉鎖す
ることができる。

これによって流動性のコンクリートがこの中空断面区分
内に侵入することが阻止される。

この場合この閉鎖機構は場所打ちコンクリート内に挿込
される補強材のための貫通案内を少なくとも一つを有し
ている。

追進メツセルが少なくともその長さの一部分に亘って形
材カバーを有しており、ここに閉じられた中空あるいは
面形断面が形成される推進メツセルを使用することによ
り、個々のコンクリート打設区分を補強部材によって結
合し、コンクリート支保の支持能力を増大させることが
可能となる。

この場合補強部材は端面型枠を通して型枠室内に導入さ
れる必要はない。

次に図面について本発明を説明する。

第１図から第５図においては形材で形成された鋼板から
成る推進メツセルは符号１ｏで示されている。

この推進メツセル１ｏは圧延形材あるいは溶接された形
材から製作することが出来る。

符号１１では第１図においては支保シールドの支持枠の
枠部分が示されている。

この枠部分の上には個々の推進メツセルが互いに軸平行
に支えられ且つ案内されている。

推進メツセル１０は図示されていたい液圧式ジヤツキを
介して支持枠１１と連結され、ジヤツキを吐出させた場
合に推進メツセルが個々にあるいはグループを成して掘
進方向ｖに推進させられるようになっている。

全体で円筒形のシールド壁を形成する支保シールドの全
部ノ推進メツセル１０がジヤツキの一ストローク分だけ
推進せしめられると、支持枠１１はジヤツキを反対方向
で圧力負荷することによって一気に掘進方向に引寄せら
れる。

このような形式の支持シールドは公知であり、これにつ
いての詳細な説明は省略する。

支保シールドを用いて掘進した中空室はコンクリート支
保１２で覆工される。

これは、移動可能な型枠部材、即ち掘進方向に追進可能
で且つ後方から前方に移動可能な型枠区分から成る内側
型枠１３と、一体構造であるか又は多部分から成るリン
グ形の端面型枠１４と、支保シールドの推進メツセル１
０の追進メツセル１５から形成された外側型枠とを用い
て行なわれる。

追進メツセル１５は公知の形式で推進メツセル１０に、
剛性的に固定されるかあるいは有利にはヒンジ軸がメツ
セル縦軸線にたいして直交して延びるヒンジ１６を介し
て接続される。

ヒンジ１６によって追進メツセルを掘削壁１７に対して
適合させるかあるいは拡開させることができる。

第２図と第３図に示されているように、追進メツセル１
５は形材から成る。

この追進メツセル１５は内側に向かって開いた溝あるい
はトラフ形の形材部分１８を有している。

この形材部分１８ハ追進メツセルの全長に亘って延びて
いる。

符号１９では追進メツセルの側方の形材はフランジが示
されている。

この形材フランジはほぼ共通の平面内に位置している。

追進メツセル１５は、端面型枠１４が内側から追進メツ
セル１５に当つけられる範囲に薄板あるいはそれに類似
したものから成る形材カバー２０を有している。

この形材カバー２０は第３図に示されているように形材
部分１８内に、側方の形材フランジ部分１９と共通の平
面内に位置し且つ端面型枠１４の外周面にたいして平面
的又は円滑的な支持面２１を形成するように、挿入され
且つ溶接される。

従って端面型枠１４の外周面は全面的に、追進メツセル
の内側の形材で形成されていない支持面に当接され、こ
れによって型枠室２２の確実なシールが達成される。

そのうえ端面型枠１４は内側型枠１３の端面に緊密に当
接されるので、型枠室の緊密な閉鎖が達成される。

形材カバー２０によって追進メツセル１５が部分的に面
形形材を形成することは明らかである。

従って形材カバー２０は、形材から形成されていること
によって曲げ強くなっている追進メツセルを一層曲げ強
（補強するためにも役立つ。

形材カバー２０のメツセル軸線方向の長さは、個々）推
進メツセル１０に配属されだ液圧ジヤツキのストローク
よりも僅かに太き（なるように選ばれている。

従って推進メツセル１０を矢印方向に推進した場合にも
端面型枠１４の外周面と推進メツセルの支持面２１との
間には面接触が保たれる。

ポンプで搬送可能なコンクリートは、例えば内側型枠１
３に接続された少なくとも１つのポンプ導管２３を介し
て、２ｍ〜５ｍのコンクリート打設区分を得るために、
型枠内室２２内に圧送される。

形材カバー２０のところに形成されかつ閉じられた形材
部分１８内へのコンクリートの流入はこの形材部分１８
内に挿入された閉鎖機構２４によって阻止される。

この閉鎖機構２４は発泡剤あるいは他の可撓性であるか
又は剛性的な材料から成るウェブ若しくは栓から構成す
ることが出来る。

端面型枠１４を取付ける前には、補強鉄２５を後方から
追進メツセル１５の形材部分と面形の形材部分１８とを
通して型枠室内に押込むことができる。

新たに挿入された補強鉄２５は必要な場合には、フック
２６あるいはその他の連結機構によって、既に硬化した
コンクリート内にある、端面側から突出する補強鉄と引
張力にたいして強（結合される。

個々の追進メツセルの成形材部分１８における閉鎖機構
２４は不動に配置され且つ補強鉄２５のための貫通案内
を備えていると有利である。

しかしながら閉鎖機構２４は後から挿込可能な部分から
成っていてもよい。

例えば閉鎖機構２４を補強鉄の上に差嵌めて、補強鉄と
一緒に形材部分１８内に挿入することもできる。

補強鉄が、ポンプコンクリートを型枠室２２内に充填す
る間に、追進メツセルあるいはその形材部分１８を閉鎖
する閉鎖機構２４に支えられ且つ安定されることは有意
義である。

追進メツセル１５によって形成された外側型枠ハ打設す
れたコンクリートが完全に凝固する前に掘進方向に前進
させることが出来る。

このために推進メツセル１０は液圧ジヤツキによってそ
のストローク分だけ推進され、追進メツセル１５が連行
される。

この場合追進メツセルは平らな滑らかな支持面２１で端
面型枠１４の滑らかな外周面の上を摺動する。

追進メツセル１５が移動する際に掘削壁１７と充填され
たコンクリートの間には袋孔２７が形成される。

この袋孔２１は後続するコンクリート打設作業に際して
コンクリートで充填される。

特に第６図および第７図に示されているように、各コン
クリート打設区分の端部をコンクリート打ちする際には
掘削壁に面した外面には軸方向に延びるコンクリートリ
ブ２８が成形される。

このコンクリートリブ２８は形材から形成された追進メ
ツセルの内側の形に相応した外形を有しており且つその
溝状の凹所２９の間に位置している。

形材から形成されたコンクリートリブ２８はコンクリー
ト打設区分の端面３０から間隔をおいたところで終って
いる。

その理由は、形材カバー２０によって閉鎖された形材部
分１８が端部において閉鎖機構２４によって閉鎖されて
いるからである。

追進メツセル１５が、次のコンクリート打設区分が打設
できる程度移動されると、コンクリートリブ２８とその
前のコンクリート打設区分の端面３０との間はポンプコ
ンクリートで充たされる。

このような形式で個々のコンクリート打設区分の突合わ
せ個所に極めて効果的な結合が達成される。

コンクリートが硬化した後で端面型枠１４と内側型枠１
３は次のコンクＵ −ト打設区分を打設するために掘進
方向Ｖに置換えられる。

これは推進メツセル１０により連行されたメツセルテー
ル１５が適当に移動せしめられると行なわれる。

第７図に示されているように、端面型枠１４は正確に円
い輪郭を有しているのではなく、支保シールドの個々の
追進メツセルを支持するために平らな面１４′を備えた
多角形の輪郭を有している。

この支持面１４′の寸法は追進メツセル１５の幅に相応
している。

更に円形の輪郭を有する一体構造の端面型枠を用いるこ
とも、多数のセグメントから成る端面型枠を用いること
も出来る。

この場合には追進メツセルの形材カバー２０における形
材で形成されていない支持面２１は、出来るだけ全面的
に端面型枠と接触するように、適当な曲率で湾曲されて
いると有利である。

追進メツセル１５は別の形式で形材されていて・もよい
。

例えばメツセルに、その全長に亘って延びる、互いに平
行に並べて配置された二部の溝状の形材部分を設けるこ
とも可能である。

重要なのは、追進メツセルの内側の端面型枠支持面を形
成する範囲が形材で形成されておらず、端面型枠と出来
るだけ大きな面で緊密に接触するようになっていること
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の多数の実施例を示すものであって、第１
図は本発明の推進メツセルを支保シールドの支持枠並び
にコンクリート支保を打設するための端面型枠と内側型
枠と一緒に示した縦断面図、第２図は第１図のＩｔ−Ｉ
ｔ線に沿った断面図、第３図は第１図の■−■線に沿っ
た断面図、第４図は第１図のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面
図、第５図は第１図のｖ−ｖ線に沿った断面図、第６図
は追進メツセルの斜視図、第７図は追進メツセルと、端
面型枠と、内側型枠と、コンクリート打設区分の端面側
における外面の形材断面とを示す部分的に断面された斜
視図である。 １０・・・推進メツセル、１１・・・支持枠、１２・・
・コンクリート支保、１３・・・内側型枠、１４・・・
端面型枠、１５・・・追進メツセル、１６・・・ヒンジ
、１７・・・掘削壁、１８・・・形材部分、１９・・・
形材フランジ、２０・・・形材カバー、２１・・・支持
面、２２・・・型枠内室、２３・・・ポンプ導管、２４
・・・閉鎖機構、２５・・・補強鉄、２６・・・フック
、２７・・・袋孔、２８・・・コンクリートリブ、２９
・・・凹所、３０・・・端面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トンネル、坑道又はその他の場所打ちコンクリート
   支保を有する地下空洞を掘進するための支保シールドの
   推進メツセルであって、推進メツセルに外側型枠を形成
   する、形材で形成された追進メツセルが配置されている
   形式のものにおいて、形材で形成された追進メツセル１
   ５が、場所打ちコンクリート用の端面型枠１４を当つけ
   る範囲に、形材で形成されていない端面型枠支持面２１
   を有していることを特徴とする。 トンネル、坑道又はその他の場所打ちコンクリート支保
   を有する地下空洞を掘進するための支保シールドの推進
   メツセル。 ２ 追進メツセル１５がその縦軸線方向に延びる少なく
   とも１つの溝あるいはトラフ状の形材を有していて、こ
   の形材が端面型枠１４の取付は範囲において、追進メツ
   セルのこの範囲を閉じて中空断面１８を形成し且つ平ら
   な端面型枠支持面２１を成す形材カバー２０で覆われて
   いる特許請求の範囲第１項記載のトンネル、坑道又はそ
   の他の場所打ちコンクリート支保を有する地下空洞を掘
   進するための支保シールドの推進メツセル。 ３ 追進メツセル１５の長さの１部に亘ってしか延びて
   いない内側の形材カバー２０が、追進メツセルの長手方
   向で見て、推進メツセル１０を推進させるジヤツキの行
   程よりも少な（とも僅かに大きく設計されている、特許
   請求の範囲第２項記載のトンネル、坑道又はその他の場
   所打ちコンクリート支保を有する地下空洞を掘進するた
   めの支保シールドの推進メツセル。 ４ 形材カバー２０が、追進メツセルの側方の形材フラ
   ンジ１９と共通の平面内に位置し、これと共に追進メツ
   セルの全幅に亘って延びる平らな端面型枠支持面２１を
   形成するように形材部分１８の開口内に溶接されている
   、特許請求の範囲第２項記載のトンネル、坑道又はその
   他の場所打ちコンクリート支保を有する地下空洞を掘進
   するため）支保シールドの推進メツセル。 ５ 追進メツセル１５がその縦軸線にたいして横に延び
   る軸線を中心として旋回可能に推進メツセル１０に接続
   されている特許請求の範囲第１項記載のトンネル、坑道
   又はその他の場所打ちコンクリート支保を有する地下空
   洞を掘進するための支保シールドの推進メツセル。 ６ 推進メツセルに外側型枠を形成する、形材で形成さ
   れた追進メツセルが配置されていてかつ形材で形成され
   た追進メツセルが、場所打ちコンクリート用の端面型枠
   を当りける範囲に形材で形成されていない端面型枠支持
   面を有しており、かつ追進メツセルがその縦軸線方向に
   延びる少なくとも１つの溝あるいはトラフ状の形材を有
   していて、この形材が端面型枠の取付は範囲において、
   追進メツセルのこの範囲を閉じて中空断面を形成し且つ
   平らな端面型枠支持面を成す形材カバーで覆われている
   、トンネル、坑道又はその他の場所打ちコンクリート支
   保を有する地下空洞を掘進するための支保シールドの推
   進メツセルにおいて、追進メツセル１５の形材カバー２
   ０によって形成された中空断面１８が閉鎖機構２４によ
   って型枠の内室にたいして閉鎖されている、トンネル、
   坑道又はその他の場所打ちコンクリート支保を有する地
   下空洞を掘進するための支保シールドの推進メツセル。 ７ 閉鎖機構２４が少なくとも１つの貫通案内を補強部
   材２５のために有している、特許請求の範囲第６項記載
   のトンネル、坑道又はその他の場所打ちコンクリ−ト支
   保を有する地下空洞を掘進するための支保シールドの推
   進メツセル。