JPS6221990A - シ−ルド掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）、産業上の利用分野 本発明は、覆工を現場打ちのコンクリートで構築し、し
かも［尿道方向を容易に変化させ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の覆工
をセグメントによらず現場打ちコンクリートにより構築
せんとする提案がなされている。

（Ｃ）０発明が解決しようとする問題点この方法では、
シールドの外殻が打設されるコンクリートの外型枠の役
割を果たすことになり、外殻とコンクリートが常に密着
した状態を維持することになる。しかし、これでは、打
設されたコンクリートが邪魔になって、シールド掘削機
がその掘進方向を変化させることが困難になる欠点が有
った。

本発明は、上記した事情に鑑み、現場打ちコンクリート
で覆工を構築しつつ、かつシールド掘削機の掘進方向を
も容易に変化させ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）０問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、シールド掘削機（２）の間通に際して
、シールド１屈削機（２）と打設されたコンクリートと
の間に間隙が形成されれば、シールド掘削機（２）の１
屈進方向を変化させることが可能なことに着目し、シー
ルド掘削機（２）の打設されたコンクリートと接触する
部分を、シールドｍ削機後方に向けてその径が拡大した
傾斜部（３ａ）として構成される。

なお、括弧内の番号は、図面におけろ対応する要素を示
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ｒ　（ｅｌ　
、作用」の欄についても同様である。

（ｅ）９作用 上記した構成により、本発明は、シールド掘削１（２）
が前方に掘進することにより、傾斜部（３ａ）と打設さ
れたコンクリートとの間に間隙が生じるので、当該間隙
を利用して、シールド掘削機（２）の掘進方向を変化さ
せろように作用する。

（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が適用
されたトンネルの（居間現場の一例を示す図、 第２図（よ第１図の■−■線による断面図、第３図は第
１図のＩ［−Ｉ線による断面図である。

トンネル１の掘削現場には、第１図に示すように、円筒
形の外殻３を有するシールド１屈削機２が設けられてお
り、外殻３にはカッタ５が油圧モータ６により回転駆動
自在に支持されている。外殻３の内側には、間道用ジヤ
ツキ７が複数個、断面円形の外殻３に沿った形で配置さ
れておす、１屈進用レヤツキ７にはラム７ａが矢印Ａ、
Ｂ方向に突出駆動自在に設けられている。外殻３の後端
内側部分、即ち第１図右端部分には、第３図に示すよう
に、シールド１屈削８！２後方に向けてテーパ状にその
径が拡大した傾斜部３ａが外殻３の全周にわたり形成さ
れている。

一方、掘削されたトンネル１中には、トンネル１の掘削
方向に沿って架台１３が構築されており、架台１３の最
前方には全体円環状に形成されたプレスリング９がアー
ム１３ａを介して、矢印Ａ、Ｂ方向への移動及びアーム
１３ａを中心にした矢印Ｅ、Ｆ方向への回動をある程度
許容した形で支持されている。プレスリング９には、第
２図に示すように、嵌入溝９ｂが全周に亙り形成されて
おり、その中央部には、アーム１３ａと接続されろ接続
棒９ａが設けられている。また、架台１３には、型枠脱
着装置１５がトンネル１に滲って移動自在に設けられて
おり、型枠脱着装置１５にはエレクタ１５ａが設けられ
ている。また、架台１３にはトンネル１に沿って、生コ
ンクリート供給管１６が敷設されており、生コンクリー
ト供給管１６の先端にはホース１６ａを介して吹き付は
ノズル１６ｂが装着されている。

また、トンネル１の覆工１７は現場打ちコンクリートで
形成されており、覆工１７中には、第３図に示すように
、コンクリート製の反力枠１７ａが所定ピッチで同一円
周上に配置されている。

反力枠１７ａは、第１図に示すように、単位長さＬｌの
棒体１７ｃがトンネル１の敷設方向に治った形で連続的
に接続設置されており、隣接する棒体１７ｃ同士の接続
位置ＣＰは、覆ゴ１７の現場打ちコンクリートの打ち継
ぎ面１７ｂに対してトンネル１の長さ方向にずれた形と
なっている。

シールド掘削機２等は以上のような構成を有するので、
シールド掘削機２によりトンネル１をｔ掘削する場合に
は、まず、１屈進用ジヤツキ７のラム７ａを矢印Ｂ方向
に突出駆動して、ラム７ａの先端をプレスリング９に当
接係合させる。更に、その状態て、ラム７ａｉｅＢ方向
に突出させると、プレスリング９はラム７ａの押圧力に
よりＢ方向に押され、Ｂ方向に移動する。すると、嵌入
溝９ｂ中に、覆工１７中に設置された反力枠１７ａの先
端が嵌入係合する。この状態で、ラム７ａを更にＢ方向
に突出するように駆動すると、ンールド層削機２は掘進
用ジヤツキ７、プレスリング９を介して反力棒１７ａか
らＡ方向の反力を受ける。

この反力は、反力棒１７ａが既に構築済みの覆工１７に
埋設されていることから、シールド１屈削機２を同道さ
せるに十分なものである。また、プレスリング９は、ア
ーム１３ａを中心に矢印Ｅ、　Ｆ方向にある程度揺動す
るので、ラム７ａの突出状態や反力棒１７ａの設置状態
が多少Ａ、Ｂ方Ｖに不揃いであっても、適正な状態で反
力を取ることが出来る。また、ラム７ａと反力棒１７ａ
の配置状態がトンネル１円周方向ないしは直径方向にず
れていても、両者と共に接触するプレスリング９が応力
伝達部材としての役割を果たすので、反力の伝達はプレ
スリング９を介して円滑に行うことが出来る。なお、プ
レスリング９の、反力棒１７ａと当接する嵌入溝９ｂ内
や、ラム７ａと当接する部分には、硬質ゴム等の弾性手
段を介在させることが、均等な反力伝達の上で望ましい
。

次に、油圧モータ６を駆動してカッタ５を回転させると
、入方向への反力により、カッタ５と対向する切羽１９
部分は開削され、それと共にシールドを庭前機２全体が
Ａ方向に移動する形で掘進する。シールド１屈削機２が
Ａ方向に［掘進すると、それに同期する形でラム７ａが
Ｂ方向に突出され、反力棒１７ａ側からシールド庭前機
２側に伝達される反力が常に適正な値に維持され、従っ
て適正　−な掘削動作が行われるように調整さｔする。

こうして、一定路ＨＡ方向へシールド掘削機２が間道し
たところで、ラム７ａｔｅＡ方向に後退させ、その状態
でプレスリング９をＡ方向に移動させ、反力棒１７ａの
最左方のそれまでプレスリング９と当接係合していた棒
体１７ｃの先端に、更に新たな棒体１７ｃを接続すると
共に、シールド掘削機２の掘進の結果生した円筒形の、
覆工１７を構築すべき空間部分に、鉄筋１７ｅを外殻３
の傾斜部３ａに沿った形で配筋する。

この状態で、型枠脱着装置１５のエレクタ１５ａでセグ
メント状に分割された型枠２０を、配筋された鉄筋１７
ｅの周囲に配置接続して、コンクリート打設空間２１を
型枠２０と傾斜部３ａの間に形成する。型枠２０は、所
定の幅Ｌ３で、第３図に示すように、構築すべき覆工１
７の内周の曲率に一致した形で円弧状に形成されており
、それ等型枠２０をトンネル１の円形断面に沿って配置
接続することにより、幅Ｌ３で外径がＤｌの円筒状の組
型枠２２が形成される。この組型枠２２（よ、覆工１７
の構築方向であるＡ、Ｂ方向に連結され、第１図に示す
ような、筒状の連結型枠２３となる。

コンクリート打設空間２１が形成されたことろで、生コ
ンクリート供給管１６及びホース１６ａを介して早強コ
ンクリートを吹き付はノズル１６ｂから、コンクリート
打設空間２１中に吹き付ける。この作業は、コンクリー
ト打設空間２］の、第１図左側、従って切羽側の外部に
開放された部位から、既に構築状態にあろ覆工１７の端
面１７ｄ（従って、この部位が覆工１７の打ち継ぎ面１
７ｂとなる）に向けて早強コンクリートを吹き付ける形
で行われ、端面１７ｄに吹き付けられたコンクリートは
直ちに固まるので、早強コンクリートのコンクリート打
設空間２１への打設は、端面１７ｄから早強コンクリー
トをＡ方向に積層してゆく形で行われる。なお、早強コ
ンクリートは、吹き付は後、直ちに凝固を開始するので
、吹き付けられたコンクリートが開放状態にある切羽側
から外部に流出してしまうことは無い。

こうして、棒体１７ｃ、１７ｃの接続部分をもコンクリ
ートで埋設してしまい、更に覆工１７の端面１７ｄから
長さＬ２に亙り、コンクリートをコンクリート打設空間
２１中に吹き付けたところで、再度、掘進用ジヤツキ７
のラム７ａを矢印Ｂ方向に突出駆動して、ラム７ａの先
端をプレスリング９に当接係合させる。すると、既に述
べた要領で、プレスリング９を介して反力棒１７ａから
Ａ方向の反力を受けるので、カッタ５を回転駆動して、
再度Ａ方向への掘進を開始する。

なお、シールド掘削機２がＡ方向へ、掘進を開始すると
、外殻３もＡ方向へ移動し、移動する外殻３は、既に凝
固状態に到達した覆工１７部分を、地中に置き去る形で
移動する。この際、打設されたコンクリートと外殻３は
、シールド掘削機２後方にテーパ状にその径が拡大した
傾斜部３ａを介して接触しているので、シールド［掘削
機２がＡ方向に１屈進する乙とにより、凝固したコシク
リートと外殻３との間の縁切りは同市に行われる。

また、シールド掘削機２がＡ方向に１屈進することによ
り、それまで傾斜部３ａと接触していたコンクリートの
表面１７ｆと傾斜部３ａの間に間隙が生じる。そこで、
当該間隙が形成さｉまた時点で、掘進用ジヤツキ７を選
択的にＡ方向に突出させると、前記した間隙の存在によ
り、シールド１屈削機２の掘進方向を、凝固したコンク
リートが外殻３に接触して外殻３の方向変換動作を妨げ
ることなく、変化させろことが出来、カーブした状態の
トンネル１の庭前を容易に行うことが出来る。

なお、シールド掘削機２が移動した後には、外殻３と構
築された覆工１７との間にテールボイド２５が生じるの
で、外殻３の外周部に設けられた図示しないテールボイ
ド注入装置から注入剤をテールボイド２５に対して注入
し、周囲の地山が崩壊することを未然に防止する。

こうする内に、連結型枠２３の、第１図右方部分のコン
クリートは十分に凝固し、実用強度に達するので、シー
ルド１屈削機２が所定距離Ａ方向に掘進して、再度コン
クリートを打設する際に、図中最右方の組型枠２２を連
結型枠２３から外し、更に型枠脱着装置１５を移動させ
て、当該分離された組型枠２２の下にエレクタ１５ａを
位置決めして、組型枠２２を各型枠２０に分解する。こ
うして分解された型枠２０は、型枠脱着装置１５がＡ方
向に運搬し、新たに鉄筋１７ｅの設置された部位で、連
結型枠２３の、第１図左端の組型枠２２に連結する形で
再度組立て、コンクリート打設空間２１を形成し、再使
用される。

（ｇ）９発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、シールド掘削
機２の打設されたコンクリートと接触する部分を、シー
ルド掘削機後方に向けてその径が拡大した傾斜部３ａと
して構成したので、覆工を形成するために打設されたコ
ンクリートの表面１７ｆと傾斜部３ａの間に、シールド
掘削機２の掘進に伴って間隙を形成する乙とが出来、従
って当該間隙を利用して、シールド掘削８！２の掘進方
向を変化させることが出来、トンネルのカーブ部分の施
工も容易に行うことが出来る。

【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が適用
されたトンネルの開削現場の一例を示す図、 第２図は第１図の■−■線による断面図、第３図は第１
図の■−■徐による断面図である。 ２・・・シールド掘削機 ３ａ・・・・・傾斜部 １７・・覆工 出願人　　　　三井建設株式会社 代理人　　弁理士　　相１）坤ニ 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シールド掘削機の一部を現場打ちコンクリ ートの型枠として使用して覆工を構築するシールド掘削
   機において、 前記シールド掘削機の打設されたコンクリ ートと接触する部分を、シールド掘削機後方に向けてそ
   の径が拡大した傾斜部として構成したシールド掘削機。