JPH06105035B2 - 場所打ちシールド掘進機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はコンクリートを現場打ちして構築するシールド
掘進機に関するものである。

＜従来の技術＞ シールドトンネルを構築するにあたっては、既製のセグ
メントを現場で組み立てる方法と、型枠を用いて現場で
コンクリートを打設して構築する方法が存在する。

本発明は後者の構築技術に関するものである。

一般にコンクリートを現場打ちする場合、シールド掘進
機のテールプレートの内側後方に内型枠を配置し、その
型枠に反力をとって掘進機を前進させ、同時に型枠と地
山間にコンクリートを場所打ちするシールド掘進機が採
用されている。

この場合、内型枠の切羽側端部とテールプレートとの間
には、一般に妻板と呼ばれる板材を配置して枠組みが行
われる。

＜本発明が解決しようとする問題点＞ 従来技術には次のような問題点が存在する。

即ち、フレッシュコンクリートの流出を考慮すると、妻
板とテールプレートの内周面との間の間隔は大きく設定
することができない。

このようにテールプレートの内周面と妻板との間の間隔
が非常に小さいため、掘進方向の修正時やカーブ施工時
においては、妻板が邪魔になりシールド掘進機の操縦性
が悪くなる。

特に、カーブの半径が小さくなると施工が不可能となる
場合もある。

＜本発明の目的＞ 本発明は以上の点に鑑みなされたもので、シールド掘進
機の掘進方向の修正時やカーブ施工時においても操作性
に勝れたシールド掘進機を提供することを目的とする。

＜本発明の構成＞ 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。

＜イ＞装置全体の構成（第１図） シールド掘進機４の内側後方には内型枠５を環状に位置
せしめる。

シールド掘進機４の前進は内型枠５に反力を取って行
う。

一方打設したコンクリート７の妻側からの流失は後述す
るプレスリングによって阻止する。

打設したコンクリート７はプレスリングを介してプレス
ジャッキ６で加圧するが、コンクリートはプレスリング
の撤去後、圧力保持リング１によって加圧し続けられ
る。

＜ロ＞圧力保持リング（第１図） 圧力保持リング１は環状の円盤である。

この圧力保持リング１は、タイロッド２と協働してコン
クリート７を加圧し続けた後、そのまま埋め殺されてト
ンネルのコンクリート７を補強することを目的とした組
立式のリング部材である。

この圧力保持リング１の板面には、タイロッド２の貫通
用の孔が複数開設してある。

シールド掘進機４の操縦性を向上させるために、圧力保
持リング１の板幅はコンクリートの覆工厚よりも小さく
設定する。

圧力保持リング１の板幅を小さくすると、シールド掘進
機４のテールプレート41および内型枠５との間隙量が大
きくなってフレッシュコンクリートの流出が予想され
る。

逆に圧力保持リング１の板幅を大きくとると、方向修正
時やカーブ施工時などにおけるシールド掘進機の操縦性
が悪化することが予想される。

そこで本発明は、まず、圧力保持リング１の板幅を小さ
くしてテールプレート41および内型枠５の各面との接触
を回避して、シールド掘進機４の操縦性を確保する。

そして、次記するプレスリングによってフレッシュコン
クリートの流出の規制を図る。

＜ハ＞プレスリング（第１〜３図） プレスリングは、環状ボックス３と環状妻板８とによっ
て構成する。

（１）環状ボックス 環状ボックス３は中空の長い角筒柱を環状に曲げた形状
の容器である。

この環状ボックス３は、第２図に示すように、切羽側の
側面が分離可能に構成されている。

環状ボックス３の切羽側の側面は、例えばボルト32等で
着脱自在に構成する。

さらに環状ボックス３は、第３図に示すように、円周方
向に分割可能に構成する。

分割した環状ボックス３間は、ボルト等で連結、切離し
ができるようにする。

そして、この環状ボックス３を内型枠５の切羽側の最先
端の推力伝達型枠51の外側に摺動自在に搭載する。

また、この環状ボックス３の前後の面には、多数のタイ
ロッド２の挿入孔33を開口し、環状ボックス３の機体側
にはタイロッド２の接合作業などを行う作業孔34を開口
する。

さらに環状ボックス３の機体側の面にはセンターホール
ジャッキをプレスジャッキ６として取り付ける。

さらにこの環状ボックス３の外周面にはスリット31を全
周にわたって開設する。

（２）環状妻板 環状ボックス３のスリット31内には環状妻板８を位置さ
せる。

この環状妻板８は環状ボックス３に固定するのではな
く、内部で円周方向に摺動自在な状態で位置させる。

この環状妻板８の外径は、テールプレート41の内径とほ
ぼ等しい寸法に形成する。

＜ニ＞環状妻板の作動 環状妻板８は環状ボックス３内に摺動自在に収納されて
いる。

そして環状ボックス３は内型枠５の端の推力伝達型枠51
の上に搭載されている。

一方、内型枠５は正確な中心線を維持しており、シール
ド掘進機４は掘進中に上下、左右に移動して中心線から
外れてしまうことは避けられない。

ところが本発明の環状妻板８の外周はシールド掘進機４
のテールプレート41の内側に接触している。

したがって環状妻板８は環状ボックス３内で自由に移動
しつつ、つねに妻板としてコンクリートの流出を阻止す
ることになる。

＜本発明の作用＞ つぎにトンネルの施工方法について説明する。

（イ）タイロッドの延長 第４図で前工程で構築したコンクリート７の端部を示
す。

このコンクリート７の端には、圧力保持リング１とタイ
ロッド２が露出し、そして各タイロッド２の端には定着
具21が装着してある。

このコンクリート７に新たなコンクリートを打ち継ぎす
るには、まず既設のコンクリート７から突出するタイロ
ッド２に接続具22を螺着して別途のタイロッド２を接続
する。

（ロ）リング類の組み付け（第５図） 続いて、トンネル内に分割された圧力保持リング１を搬
入する。

シールド掘進機４のテールプレート41内では推力伝達型
枠51を内型枠５と離して機体側に１スパン分移動させて
位置させている。

そこでこの推力伝達型枠51の上に位置させた環状ボック
ス３の側面に圧力保持リング１を仮に固定して組み立て
る。

圧力保持リング１を組み立てる際、第５図に示すように
各タイロッド２を圧力保持リング１および環状ボックス
３、および環状ボックス３に固定したプレスジャッキ６
内を貫通させる。

（ハ）型枠の組み立て（第６図） 次にテールプレート41の内部で内型枠５を組み立てる。

（ニ）コンクリートの圧入（第７図） 環状妻板８と環状ボックス３とによって妻側を閉塞し、
内型枠５内とテールプレート41とで包囲された遮蔽空間
を形成する。

この遮蔽空間内の全域に、内型枠５に接続したコンクリ
ート注入管からコンクリート７を注入する。

（ホ）コンクリートの加圧（第８図） つづいてプレスジャッキ６を一斉に作動して各タイロッ
ド２を牽引すると、まだ硬化しない状態のコンクリート
７が加圧される。

コンクリート７の加圧中、環状妻板８がテールプレート
41に接触しているから、コンクリート７の妻側からの流
出が規制される。

（ヘ）シールドの掘進（第９図） シールド掘進機４側に設けた掘進用ジャッキ42を伸長し
て内型枠５に反力を得ながら、シールド掘進機４を前進
させる。

すると、シールド掘進機４の前進と同時にテールプレー
ト41も切羽側に移動する。

その結果、コンクリートはテールプレート41の通過によ
り露出した地山に押し付けられる。

コンクリート７が地山に密着するまでの間は、プレスジ
ャッキ６で加圧し続ける。

（ト）圧力保持リングの定着 シールド推進完了後にコンクリート７中の余剰水が排出
されたら、環状ボックス３の作業孔を利用して、定着具
21を締め付け、圧力保持リング１を定着する。

定着具21としては、ねじ込み式や、あるいは楔式、ある
いはタイロッド２の外周に窪みを配列したものに、タイ
ロッド２の横方向から装着できるクリップ式などを採用
することができる。

［環状ボックスの分割］ 上述したように、圧力保持リング１を組み立てる際に、
環状ボックス３の側面に圧力保持リング１をボルト等で
仮り固定する場合や、各タイロッド２を環状ボックス３
内を貫通させる場合、またはシールド推進完了後に、定
着具21によって圧力保持リング１を定着する場合などに
は、細かい作業が行われ、作業が煩雑となる。

しかし、本発明の環状ボックス３は、その切羽側の側面
が分離可能に構成してある。

そのため、切羽側の側面を分離した後には、広い開放部
が形成される。

従って、上記のような細かい作業を行う場合でも、その
広く形成された開放部から手または工具を挿入し、容易
に作業を行うことができる。

また、環状ボックス３は円周方向に分割可能に構成され
ている。

そのため、コンクリート７の妻側への据え付け、または
撤去作業を容易に行うことができる。

さらに運搬時等も分割できるため、容易に運搬すること
ができる。

（チ）環状ボックスの撤去 圧力保持リング１の定着作業を完了したら、推力伝達型
枠51と一緒に環状ボックス３を撤去する。

以上の工程を繰り返して、順次コンクリートを打ち継ぎ
して所定のトンネルを構築する。

（リ）曲線通過、方向修正時 トンネルが曲線を通過したり、掘進方向を修正する場
合、シールド掘進機４と内型枠５との相対的移動量に応
じて環状妻板８が自由に移動して、常に環状ボックス３
とテールプレート41との離れ間隔を補うことになる。

したがってシールド掘進機４の自由な動きが許容される
から円滑に施工できる。

＜その他の実施例＞ 上記の実施例は、環状ボックス３の外周面側に環状妻板
８を摺動自在に位置させるものであるが、その他の実施
例として、その逆の場合でも上記実施例と同様の効果を
得ることができる。

即ち、環状ボックス３の外径をテールプレート41の内径
とほぼ等しい寸法に形成し、環状妻板８をテールプレー
ト41の内径よりやや小径に形成する。

そして、環状ボックス３の内周面側にスリットを設け、
そのスリット内に環状妻板８を円周方向に摺動自在な状
態で位置させる構造である。

＜本発明の効果＞ 本発明は以上説明したようになるから、つぎのような効
果を得ることができる。

（イ）内型枠の位置はつねに正確な中心線上に位置して
いる。

一方シールド掘進機の方は必ずしも正確に掘進すること
はできない。

したがって両者の間の距離は常に変化していることにな
り、その結果コンクリートを打設した場合に妻側からの
コンクリートの流出の可能性が発生する。

しかるに本発明の環状妻板は、テールプレートの内側に
接触して、環状ボックス内で円周方向に自由に移動でき
るから常に妻側の閉塞を完全に行うことができる。

（ロ）型枠とシールド掘進機とに間隙を発生させない環
状妻板がスライド自在に位置しているから、シールド掘
進機は半径の小さい曲線の施工をスムーズに行うことが
できる。

（ハ）本発明において、圧力保持リングを組み立てる際
に、環状ボックスの側面に圧力保持リングをボルト等で
仮り固定する場合や、各タイロッドを環状ボックス内を
貫通させる場合、またはシールド推進完了後に、定着具
によって圧力保持リングを定着する場合などには、細か
い作業が行われ、作業が煩雑となる。

しかし、本発明の環状ボックスは、その切羽側の側面が
分離可能に構成してある。

そのため、切羽側の側面を分離した後には、広い開放部
が形成される。

従って、上記のような細かい作業を行う場合でも、その
広く形成された開放部から手または工具を挿入し、容易
に作業を行うことができる。

（ニ）本発明の環状ボックスは円周方向に分割可能に構
成されている。

そのため、コンクリートの妻側への据え付け、または撤
去作業を容易に行うことができる。

さらに運搬時等も分割できるため、容易に運搬すること
ができる。

（ホ）コンクリート中には鉄筋やタイロッドを埋設す
る。

このとき本発明の装置ではコンクリートの内側から鉄筋
までの被り代を一定に保ちながら施工できる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明の一実施例の説明図 第２、３図：環状ボックスの分解状態を示す説明図 第４〜９図：施工順序の説明図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高松 伸行 神奈川県横浜市港北区太尾町778―５ (72)発明者 西尾 仁 神奈川県横浜市緑区藤が丘２―３―17 (72)発明者 前田 強司 東京都町田市成瀬１―16―22 (72)発明者 赤澤 正幸 東京都町田市南成瀬１―14―17 (56)参考文献 特開 昭60−261896（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−202199（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−125496（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シールド掘進機の内側後方に環状の型枠を
   位置せしめ、 型枠に反力をとって掘進機を前進させ、 同時に型枠と地山間にコンクリートを場所打ちするシー
   ルド掘進機であって、 場所打ちしたコンクリート内に配置した補強材に反力を
   取って、コンクリートの圧縮を保持する環状の圧力保持
   リングと、 コンクリートの妻側に近接して位置し、外周面または内
   周面の全周にわたってスリットを開設した、切羽側の側
   面が分離可能な中空の環状ボックスと、 環状ボックスのスリット内に円周方向に摺動自在な状態
   で取り付けた環状の妻板とよりなり、 環状ボックスの外径または妻板の外径を、シールド掘進
   機の内径とほぼ等しく構成したことを特徴とする、 場所打ちシールド掘進機