JPS62220697A - ノン・セグメント・シールド工法及び該工法において使用される型枠 - 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】 「産業上の利用分野」 シールド機を用いて地中にトンネルの建設を行うシール
ド工法に関する。

「従来の技術」 先に、本出願人はノン・セグメント・シールド工法を提
供した。

この工法は、シールド機によって掘進した穴の壁面に沿
って、複数に分割された所定幅を有する内型枠と外型枠
を、外型枠の内側面に固定したスペサーの先端部を内型
枠の外側面に当接させるとともに、外型枠の内側面に固
定されたシーボルトの先端部を内型枠の内側に突出させ
、そこにナツトを螺着させることにより、一体化しつつ
筒状に組み立て、次いで、この内・外型枠が穴の掘削方
向に沿って所定数だけ連設された後、前記内型枠と外型
枠との間にコンクリートを打設してコンクリートライニ
ングを施し、このコンクリートライニングが固化した部
分が所定の長さに達した際、このコンクリートライニン
グの内側に連設された内型枠のうち後方の内型枠を、順
次外型枠から分離させて解体した後、それを新たに掘削
した壁面に組み立てる内型枠として転用することにより
地中にトンネルを構築するものである。

したがって、この工法においては、−法覆工でコンクリ
ートライニングを施してトンネルを完成させ、その固化
したコンクリートライニングによって地山から受ける土
水圧等の長期荷重を支持するとともに、シールド機が推
進する際のジヤツキ推力（短期荷重）をも受は持つもの
であるので、コンクリート内に埋設される外型枠は安価
なものとなり、覆工材としての高価なセグメントを不要
とするとともに、二次覆工としてのコンクリートライニ
ングをも不要とし、工期の短縮や、工費の大幅削減を実
現することができるものである。

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、前記ノン・セグメント・シールド工法におい
ては、内型枠を繰り返し使用するために、コンクリート
ライニングが固化した部分の内型枠を、その内側でシー
ボルトの先端に螺着されたナツトを外すことにより、外
型枠から分離するようにしているため、内型枠を脱型し
た部分のコンクリートライニングの表面にスペーサの先
端部が露出した状態となり、それらが腐食する恐れがあ
ること、また、シーボルトが長尺の部材であるため搬送
時や組立時に変形する恐れがあるとともに、複数のシー
ボルトを同時に内型枠の貫通孔に貫通させて内型枠と外
型枠とを一体化する作業が繁雑であること、さらに、シ
ーボルトがコンクリートライニングの内部に埋殺しとな
り不経済であること等の問題点があった。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、完成し
たコンクリートライニングの表面からスペーサ等の連結
部材が露出することなく、また、埋殺しとなるシーボル
トを不要とするノン・セグメント・シールド工法におけ
る内型枠と外型枠との連結方法及びその構造を提供する
ことを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 前記問題点を解決するために、本発明の方法は、内型枠
と外型枠とを一体化する際、外型枠の内周面に固定した
スペーサに、内型枠の外周面に固定したコーンを係合さ
せるとともに、内型枠の内周面側から連結部材によって
前記コーンを介して内型枠とスペーサとを連結し、また
、内型枠を外型枠から分離して解体する際には、連結部
材を除去して内型枠を取り去ることにより、固化したコ
ンクリートライニングの内周面側にコーン型の空間部を
形成するとともに、その空間部にグラウトを充填するよ
うにしており、本発明の構造は、内型枠の外周面に底部
を固定させてコーンを設けるとともに、前記コーンと内
型枠とにコーンの軸線に沿って貫通孔を形成し、このコ
ーンの貫通孔の軸線上にネジ穴が位置するように、前記
外型枠の内周面に前記ネジ穴を有するスペーサ固定し、
前記内型枠の内周面からその先端部がコーンを介して前
記スペーサに設けたネジ穴に螺着する連結部材を取り付
けたことを特徴としている。

「実施例」 以下、本発明を図面を参照しながら説明する。

第１図ないし第９図は、本発明の一実施例を示すもので
あり、第１図はノン・セグメント・シールド工法の概要
を説明するための図である。まず、第１図における構成
要素を説明すると、符号Ｅはトンネルが建設される付近
の地盤、■はその地盤Ｅを掘進するシールド機、２は推
進用のジヤツキ、３．４は環状に組み立てられた内型枠
（以下、「内枠」と略称する）と外型枠（以下、「外枠
」と略称する）、５はトンネル掘進方向に連設される内
枠３゜３の接続部にコンクリート打設区間毎に固定され
る妻枠、６はコンクリート打設機、７は型枠組立用のエ
レクタ、８は型枠解体用のエレクタである。

また、符号ａはコンクリート打設区間、ｂは未固結コン
クリート区間、Ｃは固結コンクリート区間、ｄは型枠解
体区間であり、Ｒはコンクリートライニング、Ｇは裏込
めグラウトである。

また、第２図ないし第６図は前記ノン・セグメント・シ
ールド工法における内枠と外枠との接続方法を説明する
ための図である。

つぎに、第７図ないし第９図を用いて、内枠と外枠との
連結構造について説明する。第７図はこの実施例に用い
る外枠４の内周面側の平面図であり、第８図は内枠３と
外枠４を一体化した状態の側面図、第９図は内枠と外枠
との接続部を示す図である。これらの図において、内枠
３は外枠４とともに、掘削された坑の壁面に沿って環状
に組立て得るように、周方向及びトンネル掘進方向に所
定の寸法に分割されている。そして、内枠３のスキンプ
レート３ａの内周面には補強リブ１０が固定され、外周
面にはその底部を溶接された複数のコーン１１が所定の
位置に固定されている。そして、スキンプレート３ａと
コーン１１には、第９図に示すように、コーン１１の軸
線に沿って後述する連結部材の貫通孔１２が形成されて
いる。

一方、第７図、第８図に示すように、外枠４のスキンプ
レート４ａの内周面には、内枠３との間にコンクリート
打設用の空間Ｓを形成するとともに、外枠４にかかる土
水圧を一時的に内枠３に伝達するためのスペーサ１３が
、前記コーン１１と７一 対応した位置に固定されており、スキンプレート４ａの
外周面の外周部にはゴム製の止水板Ｉ４がビスＩ５によ
って取り付けられている。前記、スペーサＩ３は丸鋼を
略コ字状に折り曲げて形成され、その脚部がスキンプレ
ート４ａに溶接され、コーン１１と当接する部分の略中
央部に連結部材の貫通孔Ｉ６が設けられているとともに
、スペーサ１３には貫通孔１６とネジ穴を連通させたナ
ツト１７が固定されている。そして、前記内枠３と外枠
４とは、内枠３の内側から連結部材であるボルトＩ８を
、座金１９を介して前記貫通孔１２゜Ｉ６に貫通させて
その先端部をナツト１７に螺着させ、コーン１１を介し
て内枠３のスキンプレート３ａとスペーサＩ３とを締め
付けることにより、一体化した構成とされている。

つぎに、本発明のノン・セグメント・シールド工法にお
ける内枠と外枠との接続方法について説明する。

（ｉ）　　まず、第２図に示すように、内枠３と外枠４
とがその内側に所定の空間Ｓを形成するように、コーン
１１の貫通孔１２とスペーサＩ３の貫通孔１６とを連通
させて重ね合わせた後、第３図に示すように、内枠３の
内側からボルト１８を座金１９を介して、前記貫通孔１
２．１６に貫通させてナツト１７に螺着させ、コーン１
１を介して内枠３のスキンプレート３ａとスペーサ１３
とを締め付けることにより、第８図に示すように、内枠
３と外枠４とを一体化する。

（ｉｉ）　　つぎに、第１図に示ずように、一体となっ
た内枠３・外枠４をエレクタ７を用いて、シールド機Ｉ
の後部において環状に組み立てる（以下、環状に組み立
てた一個分の型枠を「環状体」と略称する）。

（ｉｉｉ）　　つぎに、環状体の内枠３に反力を取って
ジヤツキ２を駆動させることにより、シールド機Ｉを一
定距離だけ推進させる。

（ｉｖ）　　前記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の工程を繰り返す
ことにより、環状体を数個（本実施例においては４個）
連設する。

（Ｖ）　　つぎに、最後に組み立てた環状体の内枠３に
、妻枠５を取り付けることにより、内枠３と外枠４との
間にコンクリートを打設可能とする円筒状の密閉空間部
Ｓを形成する。

ここでコンクリート打設区Ｈａが完成する。このコンク
リート打設区間ａにおいて、地盤Ｅから受ける土水圧に
対しては、荷重が外枠４からスペーサ１３及びコーン＋
１を介して内枠３に伝達され、この内枠３によって受は
持つようになっている。

（ｖｉ）　　つぎに、前記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の工程
を繰り返してコンクリート打設区Ｈａの前方（紙面ｊこ
対して左側）に、さらに、−個分の環状体を設置した後
、コンクリート打設区間ａの内枠３と外枠４との間にコ
ンクリート打設機６により、コンクリートを打設してコ
ンクリートライニングＲを施す（第４図参照）。なお、
型枠内へのコンクリートの充填は、内枠３の注入孔（図
示せず）から行う。

したがって、外枠４は永久的に覆工材としてコンクリー
トに埋設されるとともに妻枠５も埋殺しとなる。

（ｖｉｉ）　　さらに、前記（ｉ）〜（ｖｌ）の工程を
順次繰り返すことにより、掘削した坑に覆工を行う。こ
のようにして、順次覆工が行なわれるに従い、コンクリ
ート打設区Ｈａの後方（紙面２こ対して右側）１こはコ
ンクリートが硬化していない状態の未固結コンクリート
区間すが、さらに、その後方にはコンクリートが完全に
硬化した状態の固結コンクリート区間Ｃが逐次完成して
いく。固結コンクリート区間Ｃには、外枠４と掘削した
坑の壁面との間に、裏込めグラウトＧを注入する。なお
、裏込めグラウトＧは、裏込めグラウト注入孔（図示せ
ず）と連通ずる内枠３の注入孔（図示せず）から行う。

この固結コンクリート区間Ｃにおいては、コンクリート
ライニングＲの強度発現により、コンクリートライニン
グＲが、地盤Ｅから受ける長期的な諸荷重を受は持つと
ともに、内枠３との付着面に働く摩擦力により、シール
ド機１の推進時に作用する短期的なジヤツキ推力を受は
持つことになる。

本実施例においては、第４図に示すように、ジャツキ推
力をコンクリートとスキンプレート３ａの付着面の摩擦
力のみで受けるだけではなく、スキンプレート３ａの内
周面に固定されたコーン１１によっても支持することが
できるので、固結コンクリート区間長を短くすることが
できる。

（ｖｎｉ）　　つぎに、第１図に示すように、前記のよ
うにして完成した固結コンクリート区間Ｃが所定の長さ
く本実施例においては、連設された環状体の少なくとも
８個分に相当する長さ）に達したことを確認した後、固
結コンクリート区間Ｃより後方の型枠解体区間ｄの内枠
３をエレクタ８を用いることにより、最後部から逐次解
体していく。

その際、第５図に示すように、ボルト１８を除去して内
枠３を脱型することにより、コンクリートライニングＲ
の内周面側にコーン型の空間部Ｋが形成される。

（ｉｘ）　　最後に、第６図に示すように、コンクリー
トライニングＲのコーン型の空間部ＫにグラウトＧｉを
充填してトンネルを完成させる。なお、解体した内枠３
は、シールド機１の後部において、掘削した壁面に新た
に組み立てる環状体の内枠として転用する。

したがって、この工法においては、−次覆工において、
コンクリートライニングＲを施してトンネルを完成させ
、そのコンクリートライニングＲによって土水圧等の長
期荷重やジヤツキ推力等の短期荷重を受は持つものであ
るので、コンクリート内に埋設される外枠４は安価なも
となり、覆工材としての高価なセグメントを不要とする
とともに、二次覆工としてのコンクリートライニングを
も不要とする。さらに、完成したコンクリートライニン
グＲの表面からスペーサ等の連結部材が露出して腐食す
る恐れがなく、また、埋殺しとなるシーボルトが不要で
あるとともに、内枠３に固定されたコーン１１によって
ジヤツキ推力を受けることができるため、固結コンクリ
ート区間Ｃを短くすることができ、内枠３の数を減らす
ことが可能である。

なお、内枠３と外枠４との連結構造において、スペーサ
１３にネジ穴を設ける部分は、第１０図。

第１１図に示すように、丸鋼１３ａの間に貫通孔２０を
形成した板材２Ｉを溶接し、前記連通孔２０にネジ穴を
合わせてナツトＩ７を固定した構造、また、第１２図、
第１３図に示すように、２本の丸鋼１３ａ、１３ａを内
部に貫通孔２０が形成されるように折り曲げて、その先
端部を互いに他方の丸鋼１３ａに溶接し、前記貫通孔２
０にネジ穴を合わせてナツトＩ７を固定した構造、さら
に、丸鋼１３ａの間にネジ穴を直接形成した板材２２を
溶接した構造としてもよい。

また、前記コンクリートライニングＲは、その内部に鉄
筋を配して鉄筋コンクリートとし、耐力増強を図ること
は任意である。

「発明の効果」 以上説明したように本発明は、内型枠と外型枠とにスペ
ーサとコーンを設けて、内型枠の内側から連結部材によ
って前記コーンを介して内型枠と外型枠とを連結し、ま
た、内型枠を外型枠から分離して解体する際、固化した
コンクリートライニングの内周面側にコーン型の空間部
を形成するとともに、その空間部にグラウトを充填する
ようにしたものであるので、完成したコンクリートライ
ニングＲの表面からスペーサ等の連結部材が露出して腐
食する恐れがなく、また、埋殺しとなるシーボルトが不
要となるとともに、内枠の数を減らすことができ、コス
トダウンを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は、本発明の一実施例を示すもので
、第１図はノン・セグメント・シールド工法の概要を説
明するためのトンネルの断面図、第２図ないし第６図は
本工法の要部を説明するための図であり、２図は内型枠
と外型枠を重ねるところを示す側断面図、第３図は内型
枠と外型枠とを連結するところを示す側断面図、第４図
は連結した内型枠と外型枠との間にコンクリートを打設
した状態を示す側断面図、第５図はコンクリートライニ
ングにコーン型の空間が形成された状態を示す側断面図
、第６図はコーン型の空間部にグラウトを充填した状態
を示す側断面図、第７図は外型枠の内周面側の平面図、
第８図は一体化した外型枠と内型枠の側面図、第９図は
外型枠と内型枠との連結部分を示す側断面図、第１０図
、第１２図、第１４図は外型枠と内型枠の連結部分を示
す平面図、第１１図、第１３図、第１５図はそれぞれ第
１Ｏ図、第１２図、第１４図の側面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）掘進するシールド機の後部に形成された穴の壁面
   に沿って、複数に分割された所定幅を有する内型枠と外
   型枠を連結部材で一体化しつつ筒状に組み立てた後、こ
   の内型枠と外型枠との間にコンクリートを打設してコン
   クリートライニングを施し、次いで、このコンクリート
   ライニングの固化した部分が所定の長さに達した際、前
   記内型枠を外型枠から分離して解体するとともに、新た
   に掘削した壁面に組み立てる内型枠として再使用しなが
   ら地中にトンネルを構築するノン・セグメント・シール
   ド工法における内型枠と外型枠の連結方法であって、前
   記内型枠と外型枠とを一体化する際、外型枠の内周面に
   固定したスペサーに、内型枠の外周面に固定したコーン
   を係合させるとともに、内型枠の内周面側から連結部材
   によって前記コーンを介して内型枠とスペーサとを連結
   し、また、内型枠を外型枠から分離して解体する際には
   、連結部材を除去して内型枠を取り去ることにより、固
   化したコンクリートライニングの内周面側にコーン型の
   空間部を形成するとともに、その空間部にグラウトを充
   填することを特徴とするノン・セグメント・シールド工
   法における内型枠と外型枠の連結方法。
2. （２）ノン・セグメント・シールド工法における内型枠
   と外型枠の連結構造であって、前記内型枠の外周面に、
   底部を固定させてコーンを設けるとともに、前記コーン
   と内型枠とにコーンの軸線に沿って貫通孔を形成し、こ
   のコーンの貫通孔の軸線上にネジ穴が位置するように、
   前記外型枠の内周面に前記ネジ穴を有するスペサー固定
   し、前記内型枠の内周面からその先端部が、コーンを介
   して前記スペサーに設けたネジ穴に螺着する連結部材を
   取り付けたこを特徴とするノン・セグメント・シールド
   工法における内型枠と外型枠の連結構造。