JPH0786316B2 - 場所打ちコンクリートライニングの施工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は場所打ちコンクリートライニングの施工方法に
関するものである。

〈従来の技術〉 シールド掘進機の後方のテールプレート内でコンクリー
トを直接に打設してライニングを行う場所打ちコンクリ
ートライニング工法が開発されている。

この工法は、セグメントを組み立てる工法に比較して継
手部分が存在しないから構造上の弱点が生じないという
特徴がある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしこの従来の工法は、特に曲線通過部分での施工
や、地下水の多い地帯での施工は次のような問題を持っ
ている。

〈イ〉従来の工法では、内側型枠の外側とテールプレー
トおよび地盤との間にコンクリートを充填し、このコン
クリートをプレスジャッキによって加圧して施工してい
る。

したがってテールプレートと内側型枠との間には空隙が
発生せず、すべてコンクリートによって充填されてしま
っている。

しかしシールド掘進機が曲線部を通過する場合には、当
然機体の後部は曲線を描いて移動するから、空間が必要
である。

そのために機体の内側に自由な空間のない従来の方法で
は曲線の通過がきわめて困難であり、特に半径の小さい
曲線の通過は不可能であった。

〈ロ〉そうした曲線通過の問題に対処するために、もし
コンクリートを完全充填せず、地山と内側型枠との間に
空隙を設けたとすると、今度は地下水の流入の問題が発
生することになる。

すなわち、現在の工法ではテールプレート内にコンクリ
ートを充填しプレスすることによる内圧によって止水効
果を達成しているのであるから、この部分に空隙を設け
たら地下水が機体内部に流入する現象を避けることはで
きない。

〈他の従来の問題点〉 さらに従来から場所打ちコンクリートを使用したシール
ド掘進方法において、内外の型枠を一体にし、これを放
射方向に複数に分割した形状の分割型枠（第４図）を使
用する工法が存在する。

これを組み立てて円周形状のトンネル型枠を構成する方
法である。

この分割型枠はトンネル円周を多数に分割した状態の円
弧状の外型枠と、同様の形状の内型枠とを、平行に位置
させ、その間をボルトやセパレータで連結した構成を有
する。

内外の型枠が一体であるから、特に地盤の良好な場所で
は、型枠の組み立てが迅速で経済的な施工ができる、と
いう特徴を備えている。

しかし内外の型枠が一体に連結していることから、次の
ような問題点を備えている。

〈イ〉分割型枠を順次接続して行く場合に、内型枠はト
ンネル内部から手作業で接続できるが、外型枠の接合部
には手が自由に届かない。

したがって、外型枠間は、パッキンを介在させて単に突
き合わせたままの状態である。

そのために完全な接続が不可能であり、コンクリートの
打設前に外部から地下水が侵入してきたり、コンクリー
トが外部に漏出するといった不都合が生じる。

また、外型枠の接続が単なる突き合わせであるから、コ
ンクリートを加圧した場合には型枠が外側に開いてしま
い破損する可能性がある。

〈ロ〉内外の型枠の間にはつなぎ材としてボルトやセパ
レータの存在が不可欠である。

そのために型枠間のコンクリートをプレスジャッキで加
圧したらつなぎ材が変形してしまう。

したがって、分割型の型枠を使用する方法では内部のコ
ンクリートを加圧することができない。

さらにつなぎ材のボルトが腐食しやすく、その周囲に沿
って水の道が形成されて地下水がトンネル内部へ侵入す
る原因を作ることになる。

〈ハ〉シールド掘進機の尾端にはゴム板などで構成した
テールシールを張り出しており、このシール材が地下水
などの機体内部へ侵入を阻止している。

このシール効果を発揮するためには、シール材と外型枠
の外側表面とが常に密着していることが大切である。

しかし上記したように外型枠の接合部にパッキンなどを
使用すると、そのパッキンが外部に向けて突出する。

この突出部分にシール剤がかかると、隙間の発生が避け
られない。するとその隙間から地下水や注入裏込め材が
シールド掘進機内部に侵入することになる。

特に地下深くを掘進する場合には、わずかな隙間から多
量の水が噴出してくることになるから、外型枠の表面が
平滑であることがきわめて重要となる。

〈本発明の目的〉 本発明はこのような問題を改善するためになされたもの
で、次のそうな場所打ちコンクリートライニングの施工
方法を提供することを目的とする。

〈イ〉半径の小さい曲線も用意に通過することのできる
場所打ちコンクリートライニングの施工方法 〈ロ〉機体内部への地下水の流入を阻止することのでき
る場所打ちコンクリートライニングの施工方法 〈問題点を解決するための手段〉 すなわち本発明は、シールド掘進機のテールプレートの
内側に、内側型枠と、ライニングの外殻として残置され
る外側型枠とを組み立て、前記内外型枠間にコンクリー
トを打設してプレスジャッキにより圧縮する際に、前記
テールプレート内面と前記外側型枠外面との間に、シー
ルドの軸方向に移動可能なスペーサを予め挿入してお
き、コンクリートの硬化後に前記スペーサーを引き抜い
て、前記テールプレート内面と前記外側型枠外面との間
に間隙を確保することを特徴とした、場所打ちコンクリ
ートライニングの施工方法である。

〈本発明の説明〉 以下本発明を詳細に説明する。

〈イ〉型枠 シールド堀進機１の後方のテールプレート11内では、内
側型枠２を組み立てる。

そしてシールド掘進機１には推進ジャッキ13を設け、こ
の推進ジャッキ13を内側型枠２に押し当てて伸長するこ
とによって、シールド掘進機１の前進をはかる。

同時にシールド掘進機１にはコンクリートを圧縮するプ
レスジャッキ12を設け、このプレスジャッキ12を伸長す
ることによってコンクリートの圧縮をはかる。

以上の構造は従来の装置と同様であるが、シールド掘進
機１の後方のテールプレート11内では、内側型枠２を組
み立てると同時に、その外側に外側型枠３をも組み立て
ることが本発明の特徴のひとつである。

外側型枠３は環状体であり、複数の円弧板をボルトで組
み立てて構成する。ボルトは外側型枠３の外部に突出し
ないように配置する。

そして内側型枠２の外部に、ボルトで円弧板を組み立て
て外側型枠３を構成し、この外側型枠３の内面と、内側
型枠２の外面との間にコンクリートをポンプ打設する。

外側型枠３は円弧板の継手ラインが千鳥状に配置される
ように、従来の既成セグメントの配置と同様に配置す
る。

〈ロ〉スペーサー 外側型枠３の外周面と、テールプレート11との間にはス
ペーサー４を配置する。

このスペーサー４は幅の狭いリングであり、やはり複数
の円弧帯を組み立てて構成する。

この円弧帯からなるスペーサー４は、外側型枠３の外部
に固定するものではなくシールド掘進機１本体側に設け
た第三のジャッキ、すなわちスペーサージャッキ41の先
端に固定する。

したがってスペーサージャッキ41の伸縮によって、スペ
ーサー４は外側型枠３の外周面に接して位置したり、外
側型枠３から外れてテールプレート11内に収納されたり
することになる。

〈ハ〉テールシール テールプレート11の終端には、全周にわたってテールシ
ール14を固定する。

このテールシール14はゴム、ワイヤーブラシなどの弾性
部材で構成した部材であり、外側型枠３を外部から包囲
する位置に配置される。

〈作動〉 次に作動について説明する。

〈イ〉型枠の組み立て シールド掘進機１のテールプレート11内に外側型枠３と
内側型枠２とを組み立てる。

そして内側型枠２の開口部から、ポンプを利用して両型
枠の間の空間にコンクリートを打設する。

打設コンクリートの端面は、プレスジャッキ12先端のプ
レスリングによって閉塞してある。

この閉塞位置、すなわち１回のコンクリートの継手位置
は、内外の型枠の継手位置と重ならないように配置す
る。

〈ロ〉間隙の構成 外側型枠３の外面と、テールプレート11の内面との間に
間隙Ｓを構成するために、両者間にスペーサー４を挿入
する。

このスペーサー４の挿入は、スペーサージャッキ41によ
って行う。

スペーサー４を挿入しておけば、外側型枠３を薄い鋼板
や薄いプレキャスト板で製造しておいても、コンクリー
トを圧縮した場合に作用する内側からの力に対して抵抗
することができる。

コンクリートの硬化後にスペーサージャッキ41を短縮し
てスペーサー４を引き抜けば、両者の間には間隙Ｓが発
生する。

この間隙Ｓが存在することによって、シールド掘進機１
本体が曲線通過をする場合に十分な余裕を与えることが
できる。

〈ハ〉外部空隙の充填 外側型枠３と地山とには空隙が存在する。

したがって、従来の外側型枠を使用しない充填方式のよ
うに、コンクリートによって地下水の流入を遮断するこ
とはできない。

しかしテールプレート11の終端にはテールシール14が設
けてあるから、地下水がシールド掘進機１内に流入する
ことを十分に阻止できる。

コンクリートの打設後に地山と外側型枠３との間隔には
モルタルを充填する。

このときにも、テールシール14によって、モルタルの機
体内への流入を阻止できる。

外側型枠３とテールプレート11内面との間隙Ｓにもシー
ルド掘進機１の移動の後にモルタルを注入して充填す
る。

〈ニ〉その他の実施例 以上の構成はスペーサーを一体の円弧状鋼材で構成した
ものであるが、第３図に示すように分割することもでき
る。

すなわちスペーサージャッキ41の先端に溝付きリング42
を取り付け、この溝43が外側型枠３に向けて開放した状
態でスライドさせる構造である。

一方、幅の狭い円弧帯44を外側型枠３の外周に取り付
け、この円弧帯44群を、溝43内に収納可能に構成をする
ものである。

この構造であると、溝付きリング42の内側で、円弧帯44
を外周に取り付けた外側型枠３を組み立ててコンクリー
トを打設することができる。

コンクリートがある程度硬化したら、溝付きリング42を
機体側に引き戻せば、溝43内に円弧帯44が嵌合して引き
戻される。

〈本発明の効果〉 本発明は上記したような構成であるから、次のような効
果を達成することができる。

〈イ〉テールプレートと外側型枠との間、および外側型
枠と地山との間に十分な間隙（テールクリアランス）を
残しておくことができる。

したがって曲線の通過の際にテールプレートの周囲は余
分の空間が確保されており、小さい半径の曲線を通過す
ることも容易である。

曲線通過時には、内外型枠ともにテーパー付きの型枠を
使用することはもちろんである。

〈ロ〉外側型枠と地山との間の空間からの地下水、モル
タルの機体内部への流入は、テールシールによって阻止
することができる。

したがってセグメント覆工と同様の施行を行うことがで
きる。

〈ハ〉地山を外側型枠として利用する従来の方法では、
コンクリートが硬化して一定の強度を発現しないと次の
工程に入れなかった。

本発明の装置を利用すれば、コンクリートの周囲は内外
を型枠で包囲してあるからコンクリートの強度発現を待
つことなく、すぐに次の工程に入ることができ、連続施
工が可能である。

〈ニ〉内外を型枠で包囲したコンクリートであるから、
地山を外側型枠として利用する従来の方法と比較して品
質が良く、打設の厚さを一定に保つことができる。

〈ホ〉外型枠と、内径枠との間につなぎ材を設ける構造
ではない。

したがって内部に充填したコンクリートを十分に加圧し
ても、つなぎ材が変形するといった心配がなく、加圧が
十分な良好なコンクリートによって被覆することができ
る。

さらに内外型枠を連結するつなぎ材がないから、将来ボ
ルトなどが腐食して水の道を形成する不安がなく、トン
ネル内部への漏水の発生を避けることができる。

〈ヘ〉最初に外型枠を組み立て、その内側に内径枠を組
み立てる構造である。

したがって、隣接する外型枠間の接続は、内側から直接
肉眼で見ながら、手作業によって完全な接合を行うこと
ができる。

内型枠はその後に内側に設置すればよいから、外型枠の
作業にはまったく影響を与えない。

その点で、事前に内外の枠体を一体に組み立てた型枠を
使用すると、外型枠の接合状態は肉眼で直視することは
できず、その作業も手が届かないから直接行うことがで
きない。

〈ト〉外型枠の組み立てを正確に内側から行うことがで
きるから、その外側にボルトやパッキンなどを突出させ
ることがない。

そのために高圧水の影響を受ける場合であってもテール
シールからの漏水の発生を完全に阻止することができ
る。

〈チ〉外型枠と内型枠との間につなぎ材が一切存在しな
い。

そのためにコンクリートの加圧時に、もし内型枠が移動
した場合でも、その移動量がつなぎ材を介して外型枠に
伝達されることがなく、破損の心配がまたくない。

その場合に内外の型枠をつなぎ材で連結したいたら、内
型枠の移動によってコンクリートが破損し、地下水の流
入路を形成することになってしまる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明の装置の一実施例の全体の構造の説明図 第２図：要部の説明図 第３図：スペーサーの他の実施例の説明図 第４図：従来の分割型型枠の一例の説明図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−37332（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−256700（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−33898（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シールド掘進機のテールプレートの内側
   に、内側型枠と、ライニングの外殻として残置される外
   側型枠とを組み立て、 前記内外型枠間にコンクリートを打設してプレスジャッ
   キにより圧縮する際に、 前記テールプレート内面と前記外側型枠外面との間に、
   シールドの軸方向に移動可能なスペーサーを予め挿入し
   ておき、 コンクリートの硬化後に前記スペーサーを引き抜いて、
   前記テールプレート内面と前記外側型枠外面との間に間
   隙を確保することを特徴とした、 場所打ちコンクリートライニングの施工方法。