JPS62284897A - シ−ルド機のジヤツキ反力の伝達方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 「産業上の利用分野」 セグメントを用いないで掘削した坑を覆工しながらトン
ネルの建設を行うノン・セグメント・シールド工法にお
いて、シールド機のジャッキ反力を伝達する方法に関す
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（特
願昭６０−２９５３７８号）を提供した。

この工法は、シールド機を用いて掘進することにより地
中に穴を掘削し、この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育する内型
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
達しに際、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ろ内型枠と
して転用し、以下前記工程を順次繰り返すことにより地
中にトンネルを建設するものである。

したかって、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トンネルを完成させ、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、工費の大幅な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、Ｍａ己ノン・セグメント・シールド工法にお
いては、シールド機のジヤツキ反力を坑の内部に設置し
た内型枠を介して後方に伝達し、後方の固化したコンク
リートライニングと内型枠との付着力及び内型枠に取り
付けられたスパイクとコンクリートの剪断抵抗力によっ
てそのジヤツキ反力を支持している。そのため、シール
ド機とコンクリートライニングの固化した部分との間の
コンクリートを打設してまもない未固結のコンクリート
ライニング部分においては、コンクリートの強度が発現
されておらず、内型枠がジャッキ反力を受けた際にトン
ネル掘進方向後方へわずかに移動し、それに伴って未固
結のコンクリートライニングと摺動して、コンクリート
ライニングを変形させる等の悪影響を及ぼす恐れがあっ
た。

本発明は、前記問題飢に鑑みてなされたものであり、シ
ールド機を推進させる際、未固結コンクリートライニン
グの部分に悪影響を及ぼすことのないシールド機のジヤ
ツキ反力の伝達方法を提供することを目的とする。

「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、内型枠の内側
に一端部がシールド機のシールドジヤツキと当接すると
ともに、他端部がジャッキ反力を支持する反力支持部に
当接する反力伝達部材をトンネルの掘進方向に移動自在
に設け、前記シールド機を推進させろ際にはジヤツキ反
力を前記反力伝達部材を介して固化したコンクリートラ
イニング部分に固定した反力支持部に伝達して受け、シ
ールド機を掘進させた後には前記反力伝達部材と反力支
持部をトンネル掘進方向へ移動させて反力伝達部材の一
端部をシールドジヤツキに当接させることを特徴として
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４図は、本発明の一寥施例を示すもので
あり、第１図は本発明のノン・セグメント・シールド工
法におけるシールド機のジヤツキ反力の伝達方法の概要
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、１はその地盤Ｅを掘
進するシールド機、２はシールド機１内部に設けられた
シールドジヤツキ、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、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。さらに、内
枠３，３．・・・の内側には一端部が７一ルド機１のシ
ールドジヤツキ２と当接するとともに、他端部がジャッ
キ反力を支持する反力台車（反力支持部）７に当接する
反力伝達部材８がトンネルの掘進方向に移動自在に設け
られておリ、反力台車７は固結したコンクリートライニ
ング部分、即ち、固結コンクリート区間に設置されてい
る。

つぎに、第２図は前記ジヤツキ反力の伝達方法に用いる
反力伝達部材８であり、シールドジヤツキ２の端部に当
接する一方の反力受リング９と、反力台車７に当接する
他方の反力受リング１０と、これらを連結する連結部材
１１，１１．・・と、これらをトンネル掘進方向へ移動
させろ駆動手段１２．１２．・・とから成っている。

つぎに、第３図は前記反力台車（反力支持部）７の断面
図であり、内枠３の内側を押圧するための固定ジヤツキ
１３，１３．・・・と、この固定ジヤツキ１３，１３．
・・・を支持する枠体１４と、前記枠体１４を移動させ
るための駆動手段１５とを主な構成要素としている。固
定ジヤツキ１３，１３゜・・・は、トンネルの壁面に設
置された内型枠３゜３、・・・に沿って環状に配設され
ており、ジヤツキ１３，１３．・・・を伸張させること
により、内型枠３，３．・・・の内側を押圧するように
なっている。そして、前記枠体１４は、ジヤツキ１３゜
１３、・・・を支持する環状の枠部１４ａ、１４ａと、
この枠部１４ａ、１４ａをトンネル掘進方向に互いに固
定するつなぎ材＋４ｂ、１４ｂ、・・とからなっており
、枠部１４ａ、１４ａの下部には駆動手段１５が設置さ
れている。駆動手段１５は前記駆動手段１２と同様の構
成になっており、第４図に示すように、枠部１４ａ、１
４ａに取付部材１６を介して固定された車輪１７と、こ
の車輪【７が走行するための内型枠３．３．・・・の内
側に固定されたレール１８とからなっている。なお、前
記駆動手段１２及び１５には、車輪１７を駆動する駆動
装置（図示せず）を設けるようにしてもよい。

つぎに、ノン・セグメント・シールド工法におけろ本発
明のシールド機のジャッキ反力の伝達方法について説明
する。

（１）まず、内枠３と外枠４とがその内側に所定の空間
を形成して重なり合うように、連結部材（図示せず）に
よって内枠３と外枠４とを一体化する。

（！ｉ）つぎに、一体となった内枠３・外枠４をエレク
タ（図示せず）を用いて、シールド機ｌ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）。また、組み立てられた環
状体は、隣接する内枠３の継手板（図示せず）をボルト
・ナツトによって締め付けることにより一体に固定する
。

（ｉｉｉ）　　つぎに、シールド機ｌのシールドジヤツ
キ２に反力伝達部材８の一方の反力受リング９を当接さ
せるとともに、他方の反力受リングｌＯを反力台車７に
当接させた後、シールドジヤツキ２を伸張させろことに
よりシールド機ｌを一定距離（新たな環状体を組み立て
るスペース分）だけ推進させる。

その際、反力台車７は押圧ジヤツキＩ　３．＋　３゜・
・・を伸張させて固結コンクリート区間Ｃ（固結コンク
リート区間Ｃの施工については後述する）の内枠３を押
圧した状態で内枠３内に固定し、内枠３とコンクリート
ライニングＲの間に摩擦力を発生させ、内枠３とコンク
リートライニングＲとの間に働く全体抵抗力（付着力と
スパイクによる剪断抵抗力と摩擦力）を増大さけること
により、反力伝達部材８により伝達されろジヤツキ反力
を支持するようにしている。

（ｉｖ）　　前記（１）〜（ｉｉｉ）の工程を繰り返す
ことにより、トンネル掘進方向に環状体を数個（本実施
例においては４個）連設する。その際、シールド機１を
一定距離推進させる毎に、それに追従さけて反力伝達部
材８と反力受台車７をトンネル掘進方向に移動させて、
シールドジヤツキ２の端部に当接させ、シールド機ｌを
推進させる場合には、反力台車７を固結したコンクリー
トライニングＲの内枠３に固定するようにする。

なお、連設した環状体は、互いに隣接する内枠３同士を
固定する。

（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を形
成する。

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、地盤Ｅから受ける土水圧に
対しては、荷重が外枠４から連結部材等を介して内枠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（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。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。この妻
枠５に固定されたＴ型の止水板５ａは、止水効果を高め
るとともにコンクリート打継面の荷重の伝達をも行う。

（ｖｉｉ）　　さらに、前記（ｉ）〜（ｖｌ）の工程を
順次繰り返すことにより、掘削した穴に覆工を行う。こ
のようにして、順次覆工が行なわれるに従い、コンクリ
ート打設区間ａの後方（紙面に対して右側）にはコンク
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と掘削した穴の
壁面との間に、裏込めグラウトＧを注入する。裏込めグ
ラウトＧは、掘進方向に一つ置きに設けられた裏込めグ
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、シールド機ｌを推進させろ際のジヤツキ反力を
内枠３とコンクリートライニングＲとの間に働く全体抵
抗力（付着力とスパイクによる剪断抵抗力と摩擦力の合
計）により支持するようになっている。一方、前記未固
結コンクリート区間すにおいては、地盤Ｅから受ける長
期的な諸荷重を受は持つだけであり、内枠３にジヤツキ
反力が作用することがないため、内枠３とコンクリート
ライニングＲとの間には剪断抵抗力や摩擦力が発生する
ことがない。

（ｖｉｉ）　　そして、未固結コンクリート区間すのコ
ンクリートが硬化して固結コンクリート区間Ｃへと変化
するに伴って、反力伝達部材８及び反力受台車７をトン
ネル掘進方向に移動させてシールド機ｌのジャッキ反力
を受けるとともに、内枠３，３゜・・・とコンクリート
ライニングＲとの間にシールドＩＩＩのジヤツキ反力を
支持できる全体抵抗力を発生し得る長さの内枠３．３．
・・・を残して、固結コンクリート区間Ｃの後方の内枠
３をエレクタ（図示せず）を用い、最後部から逐次解体
していく。そして、解体した内枠３はシールド機Ｉの後
部において、新たに組み立てる環状体の内枠として転用
する。

なお、前記反力台車７のみによってコンクリートライニ
ングＲと内枠３，３．・・・とに働く全体抵抗力かシー
ルド機ｌのジヤツキ反力を支持するのに十分でない場合
には、反力台車７を２台、３台、・・・と増やすように
するようにしてもよい。

したがって、前記ノン・セグメント・シールド工法にお
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は安価なちとなり、環ニオとしての高
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、本発明においては、シールドジャッキ２のジヤ
ツキ反力を内枠３，３．・・・の内部に設けた反力台車
７と反力伝達部材８を用いて支持しながらシールド機ｌ
を掘進させるようにしたものであるので、未固結コンク
リート区間すのコンクリートライニングＲと内枠３．３
．・・・とが摺動することらなく、未固結コンクリート
区間すのコンクリートライニングＲが変形する等の悪影
響を与えることがないっまた、固結コンクリート区間Ｃ
に設けた反力台車７によって内枠３．３．・・・とコン
クリートライニングＲとの間に発生する全体抵抗力を増
大させるようにしたものであるので、固結コンクリート
区間Ｃに設置しておく内型枠３の数を減らすことができ
、シールド機ｌのテール部から固結コンクリート区間す
に設置された内型枠の最後部までの距離が短くなり、内
型枠を新たに掘削した坑の壁面に転用する際に、シール
ド機ｌのテール部まで搬送するための設備を縮小でき、
また、内枠３を脱型することを考慮して、内枠３に剥離
剤を使用した場合にもコンクリートとに間に所定の全体
抵抗力を発生させることができ、所定のジヤツキ反力を
得ることが出来る。

なお、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、ノン・セグメント・シー
ルド工法において、シールド機を推進させる際にはジヤ
ツキ反力を反力伝達部材を介して反力台車に伝達して受
け、シールド機を掘進させた後には前記反力伝達部材と
反ニフ台車をトンネル掘進方向へ移動させて反力伝達部
材の一端部を７−ルドジヤツキに当接させるようにした
ちのである゛ので、未固結のコンクリートライニング部
分に設置された内型枠にジヤツキ反力が作用することが
なく、内型枠とコンクリートライニングとが摺動するこ
とがなく、コンクリートライニングが変形する等の悪影
響を及ぼすことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、本発明の一実施例を示すもので
、第１図は本発明のノン・セグメント・シールド工法に
おけるノールド機のジヤツキ反力の伝達方法の概要を示
すトンネルの側断面図、第２図は本発明に用いる反力伝
達部材の斜視図、第３図は本発明に用いる反力台車の断
面図、第４図は反力伝達部材と反力台車の駆動手段を示
す部分拡大図である。 Ｅ・・・・・・地盤、Ｒ・・・・・・コンクリートライ
ニング、ｂ・・・・・・未固結コンクリート区間、Ｃ・
・・・固結コンクリート区間、ｌ・・・・・・シールド
機、２・・・・・ノールドジャッキ、３・・・・・・内
枠（内型枠）、４・・・・外枠（外型枠）、７・・・・
・・反力支持部（反力台車）、８・・・・・・反力伝達
部材、１２．１５・・・・・・駆動機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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連結部材
   で一体化しつつ筒状に組み立て、次いで、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
   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しながら地中にトンネル
   を建設するノン・セグメント・シールド工法におけるシ
   ールド機のジャッキ反力の伝達方法であって、前記内型
   枠の内側に一端部がシールド機のシールドジャッキと当
   接するとともに、他端部がジャッキ反力を支持する反力
   支持部に当接する反力伝達部材をトンネルの掘進方向に
   移動自在に設け、前記シールド機を推進させる際にはジ
   ャッキ反力を前記反力伝達部材を介して固化したコンク
   リートライニング部分に固定した反力支持部に伝達して
   受け、シールド機を掘進させた後には前記反力伝達部材
   と反力支持部をトンネル掘進方向へ移動させて反力伝達
   部材の一端部をシールドジャッキに当接させることを特
   徴とするシールド機のジャッキ反力の伝達方法。