JP3361277B2 - 大断面シールドトンネルの覆工方法およびトンネル覆工体構築用のコンクリート型枠構成部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路等の大断面シ
ールドトンネルの覆工方法と、この方法を実施するため
に使用するトンネル覆工体構築用のコンクリート型枠構
成部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路等に用いる大断面シールドトンネル
を構築する際、従来は覆工体として鉄筋コンクリート製
のセグメントピースを組み立てて行く方法と、場所打ち
コンクリートによる工法とがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、鉄筋コンクリ
ート製のセグメントピースを組み立てる工法には、次の
ような問題があった。 （１）セグメントピースは、二次製品のため、現地への
運搬費を含めて工事費が高くなる。 （２）大断面シールドトンネルに用いるセグメントピー
スは、大きくて重いため、運搬が困難である。 （３）セグメントピース同士の継手に大きな剛性を必要
とし、継手が高価になる。 （４）セグメントピースが重いことに鑑み、１ピースを
小さくして分割数を増やし、重量を軽くした場合には、
継手の数が増えて高価になり、また組立施工能率が悪く
なる。

【０００４】一方、覆工体を場所打ちコンクリートとす
る工法には、次のような問題がある。 （１）コンクリートの打ち継ぎ目ができるため、この打
ち継ぎ目から漏水のおそれがある。 （２）トンネルの軸方向にコンクリートが一体化されて
いるため、収縮によるひび割れが発生しやすい。 （３）コンクリートの覆工体に継ぎ目がないため、地震
時の変形等に対応しにくい。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、運搬費を含む工事費を削
減でき、しかも組立施工能率の向上を図り得る大断面シ
ールドトンネルの覆工方法を提供することにある。

【０００６】また、本発明の他の目的は、トンネル覆工
体の継手部分からの漏水を防止でき、かつ地震時にも対
応し得る大断面シールドトンネルの覆工方法を提供する
ことにある。

【０００７】さらに、本発明の他の目的は、大断面シー
ルドトンネルのトンネル覆工体を構築するために有効な
トンネル覆工体構築用のコンクリート型枠構成部材を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明覆工方法では、シールド機１の後部で鋼板か
らなる外板２１とピース継手板２２とリング継手板２３
と、これらに接続する桁材２６とで形成された複数の覆
工枠ピースをトンネルの周方向に締結して覆工枠リング
３７を組み立て、トンネルの軸方向に隣接する覆工枠リ
ング３７を連結し、掘進にしたがって外板と地山の間隙
に裏込材を充填し、複数の支保枠ピース４０をトンネル
の周方向に締結して支保枠リング５２を組み立てるとと
もに、この支保枠リング５２を前記覆工枠リング３７の
内部に組み付け、前記覆工枠リング３７と支保枠リング
５２とによりコンクリート型枠を形成し、このコンクリ
ート型枠の内部に生コンクリート５４’と充填し、この
生コンクリート５４’の硬化後、支保枠リング５２を解
体し、前記覆工枠リング３７と、これの内部に打設され
たコンクリート５４とによりトンネル覆工体５５を形成
するようにしている。

【０００９】また、前記目的を達成するため、本発明で
は、コンクリート型枠用の覆工枠リング３７を構成する
ための覆工枠ピース２０と、同コンクリート型枠用の支
保枠リング５２を構成するための支保枠ピース４０とを
有し、前記覆工枠ピース２０を外殻体と、これの内部に
組み込まれた骨組みとにより形成し、前記外殻体を鋼板
からなる外板２１と、トンネルの周方向のピース継手板
２２と、トンネルの軸方向のリング継手板２３とを一体
に組み合わせて形成し、少なくとも各ピース継手板２２
に生コンクリート流通用の開口部２４を形成し、前記支
保枠ピース４０を少なくとも外殻体と、生コンクリート
用の注入口４５とを備えて構成し、前記外殻体を外板４
１と、トンネルの周方向のピース継手板４２と、トンネ
ルの軸方向のリング継手板４３とを一体に組み合わせて
形成し、前記生コンクリート用の注入口４５を選択され
た支保枠ピース４０の外板４１に、予めまたは現地で設
けている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１１】図１〜図９は大断面シールドトンネルの掘
進，トンネル覆工体の構築過程および完成状態を示す。

【００１２】これらの図に示す実施例では、シールド機
１により地山１４の切羽１５′を掘削し、大断面シール
ドトンネル１６を掘進する。

【００１３】そのシールド機１は、図１に示すように、
シールド筒２と、隔壁３と、フード４と、互いに所定の
間隔をおいて配置されかつ隔壁３に支持された複数のカ
ッタ駆動装置５と、各カッタ駆動装置５に駆動連結され
た複数のクランク６と、多数のカッタビット（図示省
略）が植設されかつ前記複数のクランク６に共通に取り
付けられたカッタ７と、掘削土砂のチャンバ８と、排土
装置９と、シールドジャッキ１０と、シールド筒２の内
部後方に確保されたシールドテール部１１と、シールド
筒２の後部に連結されたテールプレート１２と、このテ
ールプレート１２の後部に設けられたテールシール１３
と、裏込め注入装置１４（図２参照）等を備えている。

【００１４】そして、このシールド機１では複数のカッ
タ駆動装置５を同期的に駆動させ、これに連結された複
数のクランク６によりカッタ７を平行リンク的に回動さ
せ、シールドジャッキ１０によりカッタ７に推力を与
え、切羽１５′を掘削する。なお、図１〜図４におい
て、符号１５は地山を示す。

【００１５】そして、カッタ７による掘削土砂をチャン
バ８に取り込み、所定の圧力に保って切羽１５′の崩壊
を防ぎつつ、排土装置９に取り込み、シールドテール部
１１を通ってトンネル１６の後方へ搬出する。

【００１６】以上の掘削作業を繰り返して行い、トンネ
ル１６を所定距離掘進し、掘進後、シールドジャッキ１
０を縮小させる。

【００１７】ところで、トンネル１６の掘進後、その内
部にトンネル覆工体を構築するには、図１，図２，図５
および図６から分かるように、まずシールドテール部１
１において、複数の覆工枠ピース２０と、１個の覆工枠
キーピース２０′とにより覆工枠リング３７を組み立
て、シールドテール部１１に設置する。

【００１８】次に、覆工枠リング３７の内部において、
複数の支保枠ピース４０と、１個の支保枠キーピース４
０′とにより支保枠リング５２を組み立て、図１〜図
３，図５〜図７から分かるように、覆工枠リング３７に
内接させて組み付ける。

【００１９】前記覆工枠ピース２０と、覆工枠キーピー
ス２０′と、支保枠ピース４０と、支保枠キーピース４
０′は主に工場で製作され、現地に運搬して使用され
る。あるいは、発進立坑の発進基地で製作される。

【００２０】図１０〜図１５は覆工枠ピースの実施例を
示し、図１６〜図１７は覆工枠ピース同士を組み立てた
状態を示す。

【００２１】これらの図に示す覆工枠ピース２０は、外
殻体と、これの内部に組み付けられた補強材とにより形
成されている。そして、この覆工枠ピース２０は全体と
してトンネルの周方向の当該一部分に対応する形状、つ
まりこの実施例ではトンネル１６の上半部側に使用され
る覆工枠ピース２０は、曲率半径の比較的小さい円弧形
に、またトンネル１６の下半部側に使用される覆工枠ピ
ース２０は、曲率半径の比較的大きい円弧形に形成され
ている。

【００２２】前記覆工枠ピース２０の外殻体は、図１０
〜図１２に示すように、外板２１と、トンネルの周方向
のピース継手板２２，２２と、トンネルの軸方向のリン
グ継手板２３，２３とを一体に組み合わせたシェル型に
形成されている。これら外板２１と、各ピース継手板２
２と、各リング継手板２３とは鋼板により作成されてい
る。各ピース継手板２２は、トンネルの半径方向に所定
の問題をおいて取り付けられた２枚の板材２２ａ，２２
ｂで形成されており、この２枚の板材２２ａ，２２ｂ間
には生コンクリート流通用の開口部２４が形成されてい
る。さらに、各ピース継手板２２の板材２２ａ，２２ｂ
にはトンネルの軸方向に所定の間隔をおいて複数のボル
ト通し孔２５が設けられている。また、各リング継手板
２３にはトンネルの周方向に所定の間隔をおいて複数の
ボルト通し孔２５が設けられている。

【００２３】前記外殻体のピース継手板２２は、トンネ
ルの周方向に隣接する覆工枠ピース２０の外殻体のピー
ス継手板２２とにより、ピース継手部３２を形成するも
のである。

【００２４】また、前記外殻体のリング継手板２３は、
複数の覆工枠ピース２０を連結することによって形成さ
れた当該覆工枠リング３７と、トンネルの軸方向に隣接
する覆工枠リング３７のリング継手板２３とにより、リ
ング継手部３３を形成するものである。

【００２５】前記覆工枠ピース２０の骨組みは、図１１
〜図１５に示すように、複数の桁材２６と、配力鉄筋３
１とにより構成されている。各桁材２６は、図１１〜図
１３に示す実施例では、平鋼製の外桁２７と、Ｌ形鋼製
の内桁２８とを鋼材製で柱状の連結材２９で連結したラ
ーメン構造に形成されている。前記桁材２６は、トンネ
ルの軸方向に所定の間隔をおいて配置され、外殻体の内
部に固定されている。前記配力鉄筋３１は、桁材２６の
列を通って張りめぐらされ、外殻体の内部に固定されて
いる。

【００２６】また、覆工枠ピース２０の骨組みの桁材２
６における図１４に示す実施例のものは、Ｌ形鋼製の外
桁２７と、平鋼製の内桁２８とを鋼材製で柱状の連結材
２９で連結したラーメン構造に形成されている。

【００２７】さらに、補強材の桁材２６における図１５
に示す実施例のものは、それぞれ鋼材製の外桁２７と内
桁２８とを鋼材製で柱状の連結材２９で連結するととも
に、外桁２７と内桁２８間に鋼材製の斜材３０を取り付
けたトラス構造に形成されている。

【００２８】なお、前記桁材２６は前述のラーメン構造
やトラス構造に限らず、プレートガーダ構造等に構成し
てもよい。

【００２９】前記覆工枠キーピース２０′（図６参照）
は、複数の覆工枠ピース２０を、一部に切欠部を有する
リング状に結合した後、その切欠部にトンネルの軸方向
または半径方向から挿入して覆工枠リング３７を構成し
得るように、挿入方向に寸法を漸減するほぼ台形に形成
されている。この覆工枠キーピース２０′の他の構成に
ついては、前記覆工枠ピース２０と同様である。

【００３０】しかして、前記複数の覆工枠ピース２０と
１個の覆工枠キーピース２０′により覆工枠リング３７
を組み立てるに当たっては、まずシールド１のシールド
テール部１１の内部において、トンネルの周方向に覆工
枠ピース２０を配置する。

【００３１】次に、トンネルの周方向に隣接する覆工枠
ピース２０，２０のピース継手板２２，２２により構成
されたピース継手部３２に、図１６に示すように、シー
ル材３４をはさみ、各ピース継手板２２に設けられた複
数のボルト通し孔２５にそれぞれボルト３５を通し、各
ボルト３５にナット３６を嵌めて締め付ける。このと
き、各ピース継手板２２の板材２２ａ，２２ｂ間に形成
されている生コンクリート流通用の開口部２４をシール
材３４で塞がないようにする。

【００３２】以上の組立工程を繰り返して行い、複数の
覆工枠ピース２０を、一部に切欠部を有するリング状に
組み立てる。

【００３３】ついで、前記切欠部に図６に示すように、
覆工枠キーピース２０′を挿入し、この覆工枠キーピー
ス２０′のピース継手板２２と、トンネルの周方向に隣
接する覆工枠ピース２０のピース継手板２２とにより構
成されたピース継手部３２にもシール材３４を介装し、
ボルト３５とナット３６とにより締結し、覆工枠リング
３７を組み立て、シールドテール部１１に設置する。

【００３４】なお、前記シール材３４にはゴム弾性を有
する材料で形成されたもの、またはメカニカルシール等
を用いる。

【００３５】次に、図１８〜図２０は支保枠ピースの実
施例を示し、図２１および図２２は支保枠リングの組み
立て状態を示す。

【００３６】これらの図に示す支保枠ピース４０は、外
殻体と、これの内部に組み込まれた補強材とにより形成
されている。この支保枠ピース４０は、全体として、前
記覆工枠リング３７の内周方向の当該一部分に対応する
形状、すなわち覆工枠リング３７の上半部側に組み付け
られる支保枠ピース４０は、曲率半径の比較的小さい円
弧形に、覆工枠リング３７の下半部側に組み付けられる
支保枠ピース４０は、曲率半径の比較的大きい円弧形に
形成されている。

【００３７】前記支保枠ピース４０の外殻体は、図１８
〜図２０に示すように、外板４１と、トンネルの周方向
のピース継手板４２，４２と、トンネルの軸方向のリン
グ継手板４３，４３とを一体に組み合わせたシェル型に
形成されている。これら外板４１と、各ピース継手板４
２と、各リング継手板４３とは鋼板により形成されてい
る。各ピース継手板４２には、トンネルの軸方向に所定
の間隔をおいて複数のボルト通し孔４４が設けられてい
る。また、各リング継手板４３にもトンネルの周方向に
所定の間隔をおいて複数のボルト通し孔４４が設けられ
ている。

【００３８】前記外殻体のピース継手板４２は、トンネ
ルの周方向に隣接する支保枠ピース４０の外殻体のピー
ス継手板４２とにより、ピース継手部４８を構成するも
のである。

【００３９】また、前記リング継手板４３は、複数の支
保枠ピース４０を連結することによって形成された当該
支保枠リング５２と、トンネルの軸方向に隣接する支保
枠リング５２のリング継手板４３とにより、リング継手
部４９を構成するものである。

【００４０】選択された支保枠ピース４０の外板４１に
は、生コンクリート用の注入口４５が設けられている。

【００４１】前記支保枠ピース４０の補強材は、図１９
および図２０に示すように、複数の縦桁４６と、横桁４
７とで形成されている。前記縦桁４６は、Ｌ形鋼で形成
されており、外殻体の内部でトンネルの周方向に所定の
間隔をおいて配置され、外殻体の外板４１と、両リング
継手板４３，４３に溶接して固定されている。一方、横
桁４７は平鋼で形成されており、外殻体の内部において
トンネルの軸方向のほぼ中央部に配置され、外殻体の外
板４１と、両ピース継手板４２，４２と、各縦桁４６に
溶接して取り付けられている。

【００４２】前記支保枠キーピース４０′（図７参照）
は、複数の支保枠ピース４０により、一部に切欠部を有
するリング状に組み立てられた後、その切欠部にトンネ
ルの軸方向または半径方向から挿入して支保枠リング５
２を構成し得るように、挿入方向に寸法を漸減するほぼ
台形に形成されている。この支保枠キーピース４０′の
他の構成については、前記支保枠ピース４０と同様であ
る。

【００４３】そして、前記複数の支保枠ピース４０によ
り支保枠リング５２を組み立てるには、前述のごとくシ
ールドテール部１１で組み立てられかつシールドテール
部１１に設置されている覆工枠リング３７の内部に、支
保枠ピース４０を配置し、図２１に示すように、トンネ
ルの周方向に隣接する支保枠ピース４０，４０のピース
継手板４２，４２により構成されたピース継手部４８に
おいて、各ピース継手板４２に設けられた複数のボルト
通し孔４４にそれぞれボルト５０を通し、各ボルト５０
にナット５１を嵌めて締め付ける。

【００４４】以上の組立工程を繰り返して行い、複数の
支保枠ピース４０を、一部に切欠部を有するリング状に
組み立てる。

【００４５】ついで、前記切欠部からなる支保枠キーピ
ース挿入部に図７に示すように、支保枠キーピース４
０′を組み付け、この支保枠キーピース４０′のピース
継手板４２と、トンネルの周方向に隣接する支保枠ピー
ス４０のピース継手板４２とにより構成されたピース継
手部４８において、各ピース継手板４２に設けられてい
る複数のボルト通し孔４４のそれぞれにボルト５０を挿
通し、各ボルト５０にナット５１を嵌めて締め付け、支
保枠リング５２を組み立て、覆工枠リング３７に内接さ
せて組み付ける。

【００４６】これにより、図７から分かるように、覆工
枠ピース２０の外板２１を外型枠、同覆工枠ピース２０
のリング継手板２３を妻型枠、支保枠ピース４０の外板
４１を内型枠とするトンネル覆工体構築用のコンクリー
ト型枠が形成される。

【００４７】前述のごとく、覆工枠リング３７の内部に
支保枠リング５２を組み付けた後、図１に示すように、
選択された支保枠ピース４０に設けられた生コンクリー
ト用の注入口４５に、注入ホース５３を接続する。そし
て、前記コンクリート注入ホース５３および注入口４５
を通じて覆工枠リング３７の内部に生コンクリート５
４′を注入する。その生コンクリート５４′は、覆工枠
ピース２０のピース継手板２２に形成された開口部２４
を通じて流れ、やがて覆工枠リング３７の内部に充填さ
れる。

【００４８】前記生コンクリート５４′には、覆工枠リ
ング３７の内部へ速やかに、しかも十分に充填するた
め、流動性のよいものを使用することが好ましい。

【００４９】前述のごとく支保枠リング５２を組み立
て、覆工枠リング３７の内部に組み付けた後、再びカッ
タ７に回転力を与え、かつ支保枠リング５２に反力を取
ってシールドジャッキ１０を伸長せしめ、切羽１５を掘
削する。このようにして、トンネルを所定距離掘進す
る。

【００５０】かかるシールド１の推進時、支保枠リング
５２の支保枠ピース４０の外板４１と、覆工枠リング３
７の内部に充填され，硬化したコンクリート５４との付
着力および摩擦力により反力を得る。

【００５１】そして、所定距離掘進後、シールドジャッ
キ１０を縮小し、シールドテール部１１で再び覆工枠リ
ング３７を組み立てる。続いて、この覆工枠リング３７
の覆工枠ピース２０のリング継手板２３と、前工程で組
み立てられている覆工枠リング３７の覆工枠ピース２０
のリング継手板２３とによって構成されたリング継手部
３３に図１７に示すように、シール材３８をはさみ、各
リング継手板２３に設けられた複数のボルト通し孔２５
のそれぞれにボルト３５を差し込み、各ボルト３５にナ
ット３６を嵌めて締め付け、前工程で組み立てられた覆
工枠リング３７に、後工程で組み立てられた覆工枠リン
グ３７を一体に連結する。

【００５２】ついで、後工程で組み立てられた覆工枠リ
ング３７の内部において、再び支保枠リング５２を組み
立てる。そして、この支保枠リング５２の支保枠ピース
４０のリング継手板４３と、前工程で組み立てられてい
る支保枠リング５２のリング継手板４３とにより構成さ
れたリング継手部４９の、各リング継手板４３に設けら
れたボルト通し孔４４のそれぞれにボルト５０を差し込
み、各ボルト５０にナット５１を嵌めて締め付け、前工
程で組み立てられた支保枠リング５２に、後工程で組み
立てられた支保枠リング５２を一体に連結し、再び覆工
枠リング３７と支保枠リング５２とにより、コンクリー
ト型枠を形成する。

【００５３】続いて、後工程で形成された前記コンクリ
ート型枠の内部に、後工程で組み立てられた支保枠リン
グ５２の支保枠ピース４０に設けられた注入口４５を通
じて再び生コンクリート５４′を流し込み、充填させ
る。

【００５４】また、後工程で組み立てられた前記支保枠
リング５２に反力を取って、再びシールド１を推進させ
る。

【００５５】前記シールド１の推進と同時に、図２に示
す裏込め注入装置１４により、地山１５と覆工枠リング
３７間の周隙に裏込め５６を注入する。

【００５６】前記覆工枠リング３７がテールシール１３
から地山１５に出た状態では、覆工枠リング３７は覆工
枠ピース２０の外板２１から桁材２６を通じて土水圧や
裏込め圧等の外力を、コンクリート５４を介さずに、支
保枠リング５２に伝達する。

【００５７】ついで、コンクリート型枠の内部に充填さ
れた生コンクリート５４′が硬化し、十分に強度が発現
したものから、順次支保枠リング５２を解体する。そし
て、解体した支保枠ピース４０と支保枠キーピース４
０′を再使用する。

【００５８】このようにして形成されたトンネル覆工体
５５は、覆工枠リング３７とコンクリート５４とによる
鋼・コンクリート合成構造として、土水圧等の外力に対
抗する。そして、覆工枠リング３７を構成している覆工
枠ピース２０の外板２１と外桁２７および内桁２８は、
鋼・コンクリート合成構造としての引張部材として作用
し、連結材２９と斜材３０はせん断補強材として作用す
る。また、配力鉄筋３１は桁材２６とコンクリート５４
とを一体化させ、応力を均等に分布させることや、ひび
割れ防止等の働きをする。

【００５９】以上の作業工程を繰り返して行い、覆工枠
リング３７と、これの内部に打設されたコンクリート５
４とによるコンクリート覆工体５５を形成する。

【００６０】以上説明した本発明のこの実施例によれ
ば、覆工枠ピース２０、覆工枠キーピース２０′、支保
枠ピース４０および支保枠キーピース４０′を、外殻体
と、その内部に組み込まれた補強材とによるシェル型に
形成しているので、これらの部材は軽量で取り扱いやす
いため、生産工場等から現地に容易に運搬できるし、現
地で覆工枠ピース２０と覆工枠キーピース２０′による
覆工枠リング３７の組み立て、支保枠ピース４０と支保
枠キーピース４０′とによる支保枠リング５２の組み立
て、これら覆工枠リング３７と支保枠リング５２とによ
るコンクリート型枠の組み立てを簡単にかつ安全に行う
ことができる。また、コンクリート型枠の構成部材であ
る前記覆工枠ピース２０および支保枠ピース４０の１ピ
ースを相対的に大きくできるため、継手部の数を少なく
することができ、したがってコストを削減できるし、組
立施工能率の向上を図ることができる。

【００６１】しかも、コンクリート型枠の内部に注入さ
れた生コンクリート５４′の硬化後、支保枠リング５２
を解体し、支保枠ピース４０と支保枠キーピース４０′
とを再使用できるので、トンネル内に搬入する部材の個
数を少なくすることができる。

【００６２】さらに、コンクリート５４とでトンネル覆
工体５５を構成している覆工枠リング３７は、トンネル
の周方向のピース継手部３２にシール材３４をはさみ、
ボルト３５とナット３６で締め付けた構造としており、
トンネルの軸方向に隣接する覆工枠リング３７，３７の
リング継手部３３にもシール材３８をはさみ、ボルト３
５とナット３６で締め付けた構造としているので、地山
側からの土水圧による変形および収縮に伴うひび割れ
や、漏水等のトラブルを未然に防ぐことができるし、地
震時の変形にも対応することができる。

【００６３】なお、本発明では覆工枠ピース２０および
支保枠ピース４０の外殻体の内部に組み込む補強材は、
各種鋼材のみで形成してもよく、鉄筋のみで形成しても
よく、図に示すごとくこれらを組み合わせて形成しても
よい。

【００６４】また、選択された覆工枠ピース２０のリン
グ継手板２３にも生コンクリート流通用の開口部を形成
し、その覆工枠ピース２０により複数の覆工枠リング３
７を組み立てた後、この複数の覆工枠リング３７にわた
って同時に生コンクリート５４′を注入するようにして
もよい。

【００６５】また、生コンクリート５４′の注入，充填
時に、覆工枠リング３７と支保枠リング５２の間から生
コンクリート５４′が漏洩しないように、覆工枠リング
３７の覆工枠ピース２０のリング継手板２３と支保枠リ
ング５２の支保枠ピース４０の外板４１の接合面にシー
ル材を介装し、必要に応じて三者をボルト，ナットで締
結するようにしてもよい。

【００６６】さらに、覆工枠リング３７の最上部付近に
使用する覆工枠ピース２０の桁材２６の外桁２７に、空
気抜き用の孔または切り欠きを設け、生コンクリート５
４′を覆工枠リング３７の内部に速やかに充填し得るよ
うにしてもよい。

【００６７】そして、生コンクリート５４′に早強度コ
ンクリートを使用し、覆工枠リング３７がテールシール
１３から地山１５側に出た状態でコンクリート５４にあ
る程度の強度が期待できる場合、土水圧等の外力を覆工
枠リング３７と支保枠リング５２の両方で対抗させるこ
とができる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明覆工方法で
は、シールド機１の後部で鋼板からなる外板２１とピー
ス継手板２２とリング継手板２３と、これらに接続する
桁材２６と連結材とで形成された複数の覆工枠ピースを
トンネルの周方向に締結して覆工枠リング３７を組み立
て、トンネルの軸方向に隣接する覆工枠リング３７を連
結し、掘進にしたがって外板と地山の間隙に裏込材を充
填し、複数の支保枠ピース４０をトンネルの周方向に締
結して支保枠リング５２を組み立てるとともに、この支
保枠リング５２を前記覆工枠リング３７の内部に組み付
け、前記覆工枠リング３７と支保枠リング５２とにより
コンクリート型枠を形成し、このコンクリート型枠の内
部に生コンクリート５４′を充填し、この生コンクリー
ト５４′の硬化後、支保枠リング５２を解体し、前記覆
工枠リング３７と、これの内部に打設されたコンクリー
ト５４とによりトンネル覆工体５５を形成するようにし
ており、前記コンクリート型枠を構成する部材である覆
工枠ピース２０と支保枠ピース４０は軽量で取り扱いや
すいため、運搬費を含む工事費を削減できること、前記
覆工枠ピース２０と支保枠ピース４０は軽量であるた
め、相対的に大きく製作できるので、継手部分を少なく
して組立施工能率を向上させ得ること、コンクリート型
枠の内部に充填された生コンクリート５４′の硬化後、
支保枠リング５２を解体し、その支保枠ピース４０を再
使用できるので、トンネル内に搬入する部材の個数を削
減できること等が相俟ち、トンネル覆工のコストを大幅
に低減し得る効果がある。

【００６９】また、本発明覆工方法では、複数の覆工枠
ピース２０をトンネルの周方向にシール材３４をはさん
で締結して覆工枠リング３７を組み立て、トンネルの軸
方向に隣接する覆工枠リング３７をシール材３８をはさ
んで連結し、複数の支保枠ピース４０をトンネルの周方
向に締結して支保枠リング５２を組み立てるとともに、
覆工枠リング３７の内部に組み付け、前記覆工枠リング
３７と支保枠リング５２とによりコンクリート型枠を形
成し、このコンクリート型枠の内部に生コンクリート５
４′を充填し、生コンクリート５４′の硬化後、支保枠
リング５２を解体し、前記覆工枠リング３７と、これの
内部に打設されたコンクリート５４とによりトンネル覆
工体５５を形成するようにしており、このトンネル覆工
体５５は鋼・コンクリート合成構造であるため、土水圧
等の外力に対して耐久性が大きいことはもとより、土水
圧による変形および収縮に伴うひび割れや、漏水等のト
ラブルを未然に防ぎ得る効果があり、地震時の変形にも
対応し得る効果がある。

【００７０】そして、本発明トンネル覆工体構築用のコ
ンクリート型枠構成部材は、コンクリート型枠の覆工枠
リング３７を構成するための覆工枠ピース２０と、同コ
ンクリート型枠の支保枠リング５２を構成するための支
保枠ピース４０とを有し、前記覆工枠ピース２０を外殻
体と、これの内部に組み込まれた補強材とにより形成
し、その外殻体を鋼板からなる外板２１と、トンネルの
周方向のピース継手板２２と、トンネルの軸方向のリン
グ継手板２３とを一体に組み合わせて形成し、少なくと
も各ピース継手板２２に、生コンクリート流通用の開口
部２４を形成しており、前記支保枠ピース４０を、少な
くとも外殻体と、生コンクリート用の注入口４５とによ
り形成し、その外殻体を外板４１と、トンネルの周方向
の継手板４２と、トンネルの軸方向のリング継手板４３
とを一体に組み合わせて形成し、前記注入口４５を外殻
体の外板４１に予めまたは現地で設けるようにしてお
り、前記覆工枠ピース２０および支保枠ピース４０とも
軽量に形成できるため、運搬や組み立てに際して取り扱
いやすいという効果があり、複数の覆工枠ピース２０を
トンネルの周方向に締結して覆工枠リング３７を形成
し、その内部に複数の支保枠ピース４０をトンネルの周
方向に締結して支保枠リング５２を形成し、前記覆工枠
リング３７と、その内部に組み付けられた支保枠リング
５２とによりコンクリート型枠を形成し、このコンクリ
ート型枠を利用してトンネル覆工体５５を形成できるの
で、前記本発明覆工方法を確実に実施できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明大断面シールドトンネルの覆工方法の実
施態様を示す縦断側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】図１のＣ−Ｃ線断面図である。

【図５】図１のＤ部分の拡大図である。

【図６】図５のＥ−Ｅ線断面図である。

【図７】図５のＦ−Ｆ線断面図である。

【図８】図５のＧ−Ｇ線断面図である。

【図９】図５のＨ−Ｈ線断面図である。

【図１０】トンネル覆工体構築用のコンクリート型枠構
成部材の一つである覆工体ピースの斜視図である。

【図１１】同覆工枠ピースを内側から見た斜視図であ
る。

【図１２】図１０のＩ−Ｉ線断面図である。

【図１３】覆工枠ピースを構成している桁材の一実施例
を示す斜視図である。

【図１４】同桁材の他の実施例を示す斜視図である。

【図１５】同桁材の別の実施例を示す斜視図である。

【図１６】覆工枠ピース同士をトンネルの周方向に継な
ぐピース継手部の組み立て状態を示す断面図である。

【図１７】覆工枠リング同士をトンネルの軸方向に継な
ぐリング継手部の組み立て状態を示す断面図である。

【図１８】トンネル覆工体構築用のコンクリート型枠構
成部材の他の一つである支保枠ピースの斜視図である。

【図１９】同支保枠ピースを内側から見た斜視図であ
る。

【図２０】図１８のＪ−Ｊ線断面図である。

【図２１】支保枠ピース同士をトンネルの周方向に継な
ぐピース継手部の組み立て状態を示す断面図である。

【図２２】支保枠リング同士をトンネルの軸方向に継な
ぐリング継手部の組み立て状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ シールド機 １１ シールドテール部 １５ 地山 １５′ 切羽 １６ 大断面シールドトンネル ２０ 覆工枠ピース ２１ 覆工枠ピースの外板 ２２ 覆工枠ピースのピース継手板 ２３ 覆工枠ピースのリング継手板 ２４ 生コンクリート流通用の開口部 ２５ ボルト通し孔 ２６ 覆工枠ピースの桁材 ３１ 覆工枠ピースの配力鉄筋 ３２ ピース継手部 ３３ リング継手部 ３４ 覆工枠ピース同士の周方向のシール材 ３５ ボルト ３６ ナット ３７ 覆工枠リング ３８ 覆工枠リング同士の軸方向のシール材 ４０ 支保枠ピース ４１ 支保枠ピースの外板 ４２ 支保枠ピースのピース継手板 ４３ 支保枠ピースのリング継手板 ４４ ボルト通し孔 ４５ 生コンクリートの注入口 ４６ 支保枠ピースの縦桁 ４７ 支保枠ピースの横桁 ４８ ピース継手部 ４９ リング継手部 ５０ ボルト ５１ ナット ５２ 支保枠リング ５４ 硬化したコンクリート ５４′ 生コンクリート ５５ トンネル覆工体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加島 豊 東京都中央区新川１丁目24番４号 大豊 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−94199（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−64298（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド機（１）の後部で鋼板からなる
   外板（２１）とピース継手板（２２）とリング継手板
   （２３）と、これらに接続する桁材（２６）とで形成さ
   れた複数の覆工枠ピースをトンネルの周方向に締結して
   覆工枠リング（３７）を組み立て、 トンネルの軸方向に隣接する覆工枠リング（３７）を連
   結し、掘進にしたがって外板（２１）と地山の間隙に裏
   込材を充填し、 複数の支保枠ピース（４０）とトンネルの周方向に締結
   して支保枠リング（５２）を組み立てるとともに、この
   支保枠リング（５２）を前記覆工枠リング（３７）の内
   部に組み付け、 前記覆工枠リング（３７）と支保枠リング（５２）とに
   よりコンクリート型枠を形成し、 このコンクリート型枠の内部に生コンクリート（５
   ４’）を充填し、この生コンクリート（５４’）の硬化
   後、支保枠リング（５２）を解体し、 前記覆工枠リング（３７）と、これの内部に打設された
   コンクリート（５４）とによりトンネル覆工体（５５）
   を形成する、ことを特徴とする大断面シールドトンネル
   の覆工方法。
2. 【請求項２】 コンクリート型枠用の覆工枠リング（３
   ７）を構成するための覆工枠ピース（２０）と、同コン
   クリート型枠用の支保枠リング（５２）を構成するため
   の支保枠ピース（４０）とを有し、 前記覆工枠ピース（２０）を外殻体と、これの内部に組
   み込まれた骨組みとにより形成し、 前記外殻体を外板（２１）と、トンネルの周方向のピー
   ス継手板（２２）と、トンネルの軸方向のリング継手板
   （２３）とを一体に組み合わせて形成し、少なくとも各
   ピース継手板（２２）に生コンクリート流通用の開口部
   （２４）を形成し、 前記支保枠ピース（４０）を少なくとも外殻体と、生コ
   ンクリート用の注入口（４５）とを備えて構成し、 前記外殻体を外板（４１）と、トンネルの周方向のピー
   ス継手板（４２）と、トンネルの軸方向のリング継手板
   （４３）とを一体に組み合わせて形成し、 前記生コンクリート用の注入口（４５）を選択された支
   保枠ピース（４０）の外板（４１）に、予めまたは現地
   で設けた、ことを特徴とするトンネル覆工体構築用のコ
   ンクリート型枠構成部材。