JPS62220698A - ノン・セグメント・シ−ルド工法における地山の早期安定工法 - 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」 シールド工法を用いて地中にトンネルの建設する際、掘
削した壁面付近の地山の早期安定を図るためのノン・セ
グメント・シールド工法における地山の早期安定工法に
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坑の壁面に沿
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、次いで、この
内・外型枠が坑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、新たに掘削した壁面に組み立てる内型枠として転
用するとともに、地山の安定を図るために、前記固化し
た部分のコンクリートライニングの外型枠と掘削した坑
の壁面との間に形成される隙間に裏込めグラウトを充填
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、−次覆工でコンクリ
ートライニングを施してｌ・ンネルを完成させ、そのコ
ンクリートライニング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、土圧や水圧等の長期荷重を固化したコンクリート
ライニングで受は持つようにしているため、他山の安定
を図るために、外型枠と掘削壁面との隙間に裏込めグラ
ウトを充填する時期が、コンクリートライニングが完全
に固化するのを待って行うようになっており、地山の安
定を図るまでに時間がかかるという問題点がある。また
、裏込めグラウトは地山の地質に関係なく行うようにし
ている。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、地山の
早期安定を図るとともに、地山が硬質地盤である場合に
は、裏込めグラウトの充填を不要とし、工期の短縮、工
費の低減を実現することの可能なノン・セグメント・シ
ールド工法における地山の早期安定工法を提供すること
を目的としている。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、前記問題点を解決するために、外型枠に複数
のコンクリートの流出口を設け、この外型枠と前記内型
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
ングを施工する際、前記流出口から打設コンクリートの
一部を外型枠と坑の壁面との間に形成された間隙に流出
させつつ、坑の壁面に当接するように突起状に形成した
後、硬化させることによりコンクリートライニングと坑
の壁面との間に複数の突起状の支持部を形成することを
特徴としたものである。

この場合、前記流出口を伸縮シートで覆い、コンクリ−
が流出する圧力で前記伸縮シートを膨張させ、突起状の
支持部を形成することが望ましい。

「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１０図は、本発明のノン・セグメント・
シールド工法における地山の早期安定工法＝４− の一実施例を示すものであり、第１図は本工法により建
設中のトンネルの断面図、第２図ないし第４図は本工法
の要部を説明するためのものであり、第５図ないし第７
図は第２図ないし第４図における型枠の状態を示し、第
８図は外型枠の平面図、第９図は一体化された外型枠と
内型枠の側断面図、第１０図は外型枠の流出口付近の側
断面図である。

まず、第１図ないし第７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山、■はそ
の地山Ｅを掘進するシールド機、ｌａは推進用のジヤツ
キ、２は型枠組立解体装置、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、コンクリート打設機
、６はトンネルの掘進方向に連設される内枠３，３の接
続部に所定間隔おきに固定される妻枠である。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であり、未固結コンク
リート区間す及び固結コンクリート区間Ｃの内枠３と外
枠４との間にはコンクリートＣが打設されてコンクリー
トライニングＲが施されている。また、コンクリート打
設区間ａには地山Ｅと外型枠４との間に間隙（テールボ
イド）７が形成されており、未固結コンクリート区間で
は、その間隙７に支持部８が形成されており、固結コン
クリート区間Ｃにおいては、その間隙７にモルタル等の
裏込めグラウト９が充填されている。

つぎに、第８図ないし第１０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、周方向およびトンネル掘進方向に所定の長
さに分割され、内側には補強リブ３ａが固定されている
。そして、外枠４には内枠３との間にコンクリート打設
用の空間ＩＯ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ＩＩが取
り付けられ、外周部にはゴム製の止水板１２が留め金１
３で固定され、スキンプレート４ａには複数のコンクリ
ートＣの流出口Ｉ４が設けられている。この、流出口１
４は型枠を環状に組み立てた時に、坑の周方向及び掘削
方向に沿ってほぼ均一な間隔で配設されるように外枠４
に配置されるとともに、第１θ図に示すように、内側か
ら伸縮シートＩ５で覆われており、伸縮シート１５の内
側には土水圧を受は持つ金網１６が取り付けられ、それ
らは金具Ｉ７によってスキンプレート４ａに固定されて
いる。また、金網Ｉ６は小形の骨材が通過可能なメツシ
ュとされた構造となっている。

つぎに、本発明のノン・セグメント・シールド工法にお
ける他山の安定工法により地中にトンネルを建設する方
法を説明する。

（ｉ）　　まず、第９図に示すように、内枠３と外枠４
とを重ね、その内側に所定の空間ＩＯが形成されるよう
に一体化する。

（１１）つぎに、第１図に示すように、地山Ｅを掘削し
てできた坑の壁面に沿って、一体となった内枠３・外枠
４を型枠組立解体装置２を用いることにより、シールド
機１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）。その
際、外枠４と掘削した坑の壁面との間にリング状の間隙
７が形成されるとともに、外枠４に設けた流出口１４は
環状体の周方向に沿って所定間隔毎に環状に配置される
ことになる。

（ｉｉｉ）　　つぎに、環状体の内枠３に反力を取って
ジヤツキｌａ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。連設した環状体は互いに固定する。

（Ｖ）　　つぎに、第２図に示すように、最後に組み立
てた環状体の内枠３に、妻枠６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■０を形成する。この時の外枠の流
出口１４に取り付けた伸縮シート１５は、第５図に示す
ように、取り付けたままの状態となっている。

ここでコンクリート打設区間ａが完成する。このコンク
リート打設区間ａにおいて、地山Ｅから受ける土水圧Ｗ
に対しては、荷重が外枠４からスペーサＩｆ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、第３図に示すように、前記の（１
）〜（ｉｉｉ）の工程を繰り返してコンクリート打設区
間ａの前方（紙面に対して左側）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５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。そ
の際、内枠３と外枠４との間に充填されたコンクリート
Ｃは流出口１４から順次間隙７内へ流出し、伸縮シート
１５を膨張させ、ついには第４図、第７図に示すように
、間隙７内で上部を坑の掘削壁面に当接させた突起状に
形成され、硬化した後にはコンクリートライニングＲの
外表面からほぼ均一な間隔で配置された状態で突出する
支持部８となるとともに、支持部８の上面は地山Ｅの掘
削壁面と密着した状態となる。

したがって、掘削壁面をほぼ均一な状態で支持するとと
もに、地山Ｅからの荷重を均一にコンクリートライニン
グＲに伝達することができる。

なお、外枠４は永久的に覆工材としてコンクリ−トに埋
設されるとともに妻枠６も埋殺しとなる。

また、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。

（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、第１図に
示すように、コンクリート打設区間ａの後方（紙面に対
して右側）にはコンクリートＣが完全に硬化していない
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。

（ｖｉｉ）　　完成した固結コンクリート区間Ｃにおい
ては、さらに、外枠４と坑の掘削壁面との間の間隙（支
持部８が形成された部分以外の間隙）７に裏込めグラウ
ト９を注入し、コンクリートライニングＲと地山Ｅとを
密着させる。なお、裏込めグラウト９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、地山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との間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も受は持
つことになる。

（ｉｘ）　　最後に、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（図示せず）の内枠３を型枠組立
解体装置（図示せず）を用いることにより、最後部から
逐次解体していく。解体した内枠３は、シールド機１の
後部において、新たに組み立てる環状体の内枠として、
繰り返し使用する。

したがって、この工法においては、−法覆工において、
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
、それ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Ｃ内
に埋設される外枠４は安価なちとなり、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
、及び工費の大幅な低減を実現できる。さらに、シール
ド機１によって掘削した坑の壁面と、外枠４との間に形
成される間隙（テールボイド）７には、コンクリートラ
イニングＲを施すのと同時に、坑の壁面に当接する突起
状の支持部８を複数形成することができ、それによって
裏込めグラウト９を充填するまでの間、早期に地山Ｅの
安定を図ることができる。

なお、地山Ｅが硬質地盤である場合には、裏込めグラウ
ト９の充填を省略してもよく、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、外型枠に複数のコンクリ
ートの流出口を設け、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工する際、
流出口からコンクリートの一部を間隙に流出させつつ、
坑の壁面に当接するように突起状に形成した後、硬化さ
せることによりコンクリートライニングの表面に複数の
突起状の支持部を形成するようにしたものであるので、
地山の早期安定を図ることができるとともに、地山が硬
質地盤の場合には、裏込めグラウトの充填を不要とし、
工期の短縮、工費の低減を実現することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１０図は、本発明のノン・セグメント・
シールド工法における地山の早期安定工法の一実施例を
示すものであり、第１図は本工法により建設中のトンネ
ルの側断面図、第２図ないし第４図は本工法を説明する
ためのものであり、第２図はコンクリート打設区間を築
造しているところを示すトンネルの側断面図、第３図は
型枠内にコンクリートを打設しているところを示すトン
ネルの側断面図、第４図は間隙に支持部が形成されてい
るところを示すトンネルの側断面図、第５図は第２図に
おける型枠の流出口付近の側断面図、第６図は第３図に
おける型枠の流出口付近の側断面図、第７図は第４図に
おける型枠の流出口付近の側断面図、第８図は外型枠の
平面図、第９図は一体化した外型枠と内型枠の側断面図
、第１０図は外型枠の流出口付近の側断面図である。 Ｅ・・・・・・地山、Ｃ・・・・・・コンクリート、Ｒ
・・・・・・コンクリートライニング、１・・・・・・
シールド機、３・・・・・・内枠（内型枠）、４・・・
・・・外枠（外型枠）、７・・・・・・間隙、８・・・
・・・支持部、Ｉ４・・・・・・流出口、Ｉ５・・・・
・・伸縮シート。

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坑の壁面
   に沿って、複数に分割された所定幅を有する内型枠と外
   型枠を一体化しつつ筒状に組み立て、次いで、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た後、前記内型枠を再使用しながら
   地中にトンネルを構築するノン・セグメント・シールド
   工法における地山の早期安定工法であって、前記外型枠
   に複数のコンクリートの流出口を設け、この外型枠と前
   記内型枠との間にコンクリートを打設してコンクリート
   ライニングを施工する際、前記流出口から打設コンクリ
   ートの一部を外型枠と坑の壁面との間に形成された間隙
   に流出させつつ、坑の壁面に当接するように突起状に形
   成した後、硬化させることによりコンクリートライニン
   グと坑の壁面との間に複数の突起状の支持部を形成する
   ことを特徴とするノン・セグメント・シールド工法にお
   ける地山の早期安定工法。
2. （２）前記流出口を伸縮シートで覆い、コンクリーが流
   出する圧力で前記伸縮シートを膨張させ、突起状の支持
   部を形成することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のノン・セグメント・シールド工法における地山の早
   期安定工法。