(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘進されたトンネルの周壁を所定の間隔を空けて内型枠によって覆い、この内型枠と前記周壁との空間をリング状の妻型枠で閉塞し、この妻型枠を通して前記空間内に直打ちでコンクリートを打設するようにしたトンネル掘削機において、前記妻型枠に、先端縁部がトンネル後方に突出して内型枠の外周面と摺接する板状パッキンを設けると共に、同妻型枠の挿入作動時に前記板状パッキンを押し上げて前記先端縁部を内型枠の外周面から離すパッキン押上げ装置を設けたことを特徴とするトンネル掘削機の妻型枠装置。
【請求項２】
前記パッキン押上げ装置は、妻型枠の内周面に円周方向に複数分割されてトンネルの長手方向へ移動自在に配設された押上げプレートと、これら押上げプレートにそれぞれ一個宛結合された押上げジャッキとを有することを特徴とする請求項１記載のトンネル掘削機の妻型枠装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削機の妻型枠装置に係り、特に、ＥＣＬ（Excluded Concrete Lining）による覆工方法を採用したトンネル掘削機の妻型枠装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記覆工方法を採用したトンネル掘削機として、泥水式シールド掘削機が良く知られている。これは、外形円筒状のシールド掘削機本体の前面部に設けたカッタヘッドで地盤を掘削しつつ、掘進されたトンネルの周壁を所定の間隔を空けて内型枠によって覆い、この内型枠と前記周壁との間に鉄筋を配置するなどして、直打ち（場所打ち）でコンクリートを打設し、その養生・硬化を待って覆工を行うものである。
【０００３】
そして、前述したような泥水式シールド掘削機では、前記トンネルの周壁と内型枠との空間を閉塞するためのリング状の妻型枠（装置）が設けられ、該妻型枠を通して前記コンクリートが打設されると共に、妻型枠ジャッキの伸縮により前記空間内を前後方向（トンネルの長手方向）へ摺動可能になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した覆工方法にあっては、トンネルの掘進に伴い、必然的に、コンクリートの打ち継ぎ目が生じ、そのままでは当該部位に伸縮クラックが発生して坑内に漏水が発生するという不具合がある。そこで、従来では、コンクリート内面に水抜き箇所を設けてファイバ吹付けをしたり、所要の内面仕上げをしたりして二次覆工を施していた。
【０００５】
前記対策として、本発明者等は、近年、前記二次覆工等によるコストアップを回避するために、コンクリートの打ち継ぎ目に水膨張シール（水分を含むと膨張してシール作用を奏する）を介装する技術を提案した。これによれば、既に打設されて硬化したコンクリート端面に、次の新しいコンクリートを打設する前に、予め水膨張シールを張り付けておく作業が必要であり、この作業にあたっては、前記妻型枠の引き込み（後退），挿入（前進）が何回か繰り返されることになる。
【０００６】
ところが、前記妻型枠には、内型枠の外周面と摺（弾）接して当該部位の止水（シール）を行うステンレスパッキンが装備されており、このステンレスパッキンの先端側半部が先細りのテーパ筒状に形成されてその先端縁部が内型枠の外周面と接することから、妻型枠が後退する時は前記ステンレスパッキンの先端縁部が何ら支障なく内型枠の外周面と摺接するが、前進する時は前記ステンレスパッキンの先端縁部が内型枠の外周面につっかえて変形・破損し、シール機能が損なわれるという問題点があった。即ち、従来は、妻型枠の引き込み（後退）動作のみを想定してステンレスパッキンの形状等を決めていたのである。
【０００７】
本発明は、前述した実情に鑑み提案されたもので、妻型枠の挿入（前進）における板状パッキンの変形・破損を効果的に防止することができるトンネル掘削機の妻型枠装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成する本発明のトンネル掘削機の妻型枠装置は、掘進されたトンネルの周壁を所定の間隔を空けて内型枠によって覆い、この内型枠と前記周壁との空間をリング状の妻型枠で閉塞し、この妻型枠を通して前記空間内に直打ちでコンクリートを打設するようにしたトンネル掘削機において、前記妻型枠に、先端縁部がトンネル後方に突出して内型枠の外周面と摺接する板状パッキンを設けると共に、同妻型枠の挿入作動時に前記板状パッキンを押し上げて前記先端縁部を内型枠の外周面から離すパッキン押上げ装置を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、前記パッキン押上げ装置は、妻型枠の内周面に円周方向に複数分割されてトンネルの長手方向へ移動自在に配設された押上げプレートと、これら押上げプレートにそれぞれ一個宛結合された押上げジャッキとを有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るトンネル掘削機の妻型枠装置を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
［実施例］
［構成］
図１は本発明の一実施例を示す、ステンレスパッキン押上装置部の断面図、図２は同じくステンレスパッキンの要部平面図、図３（ａ），（ｂ）は同じく作用状態図、図４は同じくＥＣＬを採用した泥水式シールド掘削機の側断面図、図５は同じく切刃側から見た妻型枠装置の全体配置図、図６は同じくテール側から見た妻型枠装置の全体配置図、図７は同じく妻型枠装置の全体側断面図である。
【００１２】
図４に示すように、掘削機本体１の円筒状スキンプレート１ａ前側の隔壁（バルクヘッド）２には、カッタヘッド３が、中間支持方式により回転自在に装着される。カッタヘッド３の前面部には図示しない多数のカッタビットが装着されると共に外周部には適当数のコピーカッタ４がジャッキ５を介して伸縮（出没）可能に装着される。そして、カッタヘッド３の後部にはリングギア６が固定される。
【００１３】
前記隔壁２には、カッタヘッド駆動手段としてのカッタ旋回モータ７が取り付けられ、このカッタ旋回モータ７の駆動ギア８が前記リングギア６に噛み合っている。従って、カッタ旋回モータ７を稼働して駆動ギア８を回転駆動すると、リングギア６を介してカッタヘッド３が回転される。
【００１４】
前記カッタヘッド３と隔壁２とで画成されたチャンバ室１０内には、適当数のアジテータ１１が臨設され、それぞれ電動モータ１２により旋回可能となっている。また、前記チャンバ室１０内には、トンネル後方の送，排泥装置に接続・配管された送泥管１３及び排泥管１４の出口部及び入口部がそれぞれ開口されている。
【００１５】
前記スキンプレート１ａ後側のリング状補強部１５には、シールドジャッキ１６が円周方向へ所定間隔離間して多数本配設されると共に、妻型枠ジャッキ１７が複数本（図５中では、左右対称に２４本）配設される。これら妻型枠ジャッキ１７のピストンロッド先端は、図５及び図６に示すように、内型枠１９とスキンプレート１ａとの空間内に配置された後述の妻型枠１８にピン結合される。
【００１６】
また、前記リング状補強部１５には支持部材２０が組み付けられ、この支持部材２０上に前記内型枠１９を組み立てるエレクタ２１と組み立てた内型枠１９の真円（形状）保持を行う形状保持装置２２が装備される。尚、図４中２３は内型枠１９のフィーダ装置、２４は脱型装置、４０はコンクリート打設用の配管である。
【００１７】
前記妻型枠１８は、図７に示すように、前記スキンプレート１ａ（トンネルの周壁）と内型枠１９との空間を閉塞するためのリング状部材であり、その外周面にはスキンプレート１ａの内周面に摺（弾）接して当該部位の止水（シール）を行う妻型枠シール２５が嵌装される。
【００１８】
また、妻型枠１８の内周面には内型枠１９の外周面と摺（弾）接して当該部位の止水（シール）を行う板状パッキンとしてのステンレスパッキン２６が装着され、パッキン押上げ装置としてのステンレスパッキン押上げ装置２７（図５の左右対称に配置された１２本のステンレスパッキン押上げジャッキ２８参照）により必要時にステンレスパッキン２６の先端側半部が押し上げられるようになっている。
【００１９】
また、妻型枠１８には、コンクリート打設口２９（図５及び図６の等間隔で配置された１６箇所参照）がその内部を貫通して穿設されると共に、硬化したコンクリートの打ち継ぎ面に水膨張シール３０を押し出す水膨張シール押出し装置３１（図６の左右対称に配置された１２本の水膨張シール押出しジャッキ３２参照）及び妻型枠１８の先端面に付着したデッドコンクリートを押し出す（剥離する）デッドコンクリート押出し装置３３（図６の左右対称に配置された１６本のデッドコンクリート押出しジャッキ３４参照）がそれぞれ内蔵される。
【００２０】
前記ステンレスパッキン押上げ装置２７は、図１及び図２に示すように、妻型枠１８の内周面に、ステンレスパッキン２６の数に対応させる等して、円周方向に複数分割（図示例では１２分割）されてそれぞれ長孔３５を介して掘削機の前後方向（図中左右方向）へ移動自在にピン（又はボルト）３６結合された押上げプレート３７と、これら押上げプレート３７の後端部にそれぞれ一個宛ブラケット３８を介してそのピストンロッド先端がピン結合したステンレスパッキン押上げジャッキ２８と、これらステンレスパッキン押上げジャッキ２８（のヘッド部）を妻型枠１８の後端面に固定・支持するする支持ブラケット３９とからなる。
【００２１】
そして、前記全てのステンレスパッキン押上げジャッキ２８は、図示しない油圧制御装置を介して、妻型枠１８の引き込み（後退），挿入（前進）作動に同期して一斉に伸縮作動され、全てのステンレスパッキン押上げジャッキ２８が伸長すると、前記１２枚の押上げプレート３７が一斉に掘削機の後方へ（図中右方へ）移動し、その先端部がステンレスパッキン２６の先端側半部に当接してこれを押し上げ、内型枠１９の外周面から離す（浮かす）ようになっている（図１中鎖線参照）。
【００２２】
尚、前記ステンレスパッキン２６は、円周方向に複数分割された短冊状の板材がその分割線をずらして複数層（例えば３層）に亙って積層されて、その先端側が先細りのテーパ筒状に形成されたものである。
【００２３】
［作用・効果］
このように構成されるため、カッタ旋回モータ７を稼働させてカッタヘッド３を回転させると共にチャンバ室１０内に送泥管１３より泥水を送りつつシールドジャッキ１６を伸ばして掘削機本体１を推進（前進）させると、カッタヘッド３に装着された多数のカッタビット（及びコピーカッタ４）が前方の地盤を掘削する。掘削された土砂はチャンバ室１０から排泥管１４によって外部に排出される。
【００２４】
この際、掘削機本体１の推進反力は、シールドジャッキ１６のピストンロッド先端が当接する内型枠１９と既に打設されて養生・硬化したコンクリートＣとの摩擦力が受け持つ。また、この掘進に伴い、内型枠１９は脱型装置２４及びフィーダ装置２３によりその最後位置のピースが順に打って返しで最前位置に組み立てられる。
【００２５】
また、前記掘進に伴い、スキンプレート１ａと内型枠１９との空間にコンクリートＣを打ち継ぐことになる。この際、図３に示すように、前記打ち継ぎ目に水膨張シール３０（図７参照）を介装させるべく、妻型枠ジャッキ１７の伸縮作動による妻型枠１８の引き込み（後退），挿入（前進）が何回か繰り返される。
【００２６】
そして、前記妻型枠１８の引き込み（後退）時は、図３の（ａ）に示すように、押上げプレート３７は、ステンレスパッキン押上げジャッキ２８の収縮により、後退位置に有り、その先端部がステンレスパッキン２６の先端側半部に当接しない。即ち、ステンレスパッキン２６の先端縁部が内型枠１９の外周面に摺接して妻型枠１８の引き込みが従前通り可能となるのである。
【００２７】
一方、前記妻型枠１８の挿入（前進）時は、図３の（ｂ）に示すように、押上げプレート３７は、ステンレスパッキン押上げジャッキ２８の伸長により、前進位置に有り、その先端部がステンレスパッキン２６の先端側半部に当接してこれを若干押し上げるようになっている。即ち、ステンレスパッキン２６の先端縁部が内型枠１９の外周面から引き離され、妻型枠１８の挿入の際に、ステンレスパッキン２６の先端縁部が内型枠１９の外周面につっかえて、変形・破損するのを防止し、シール機能が損なわれるのが未然に回避されるのである。
【００２８】
このように本実施例の妻型枠装置にあっては、妻型枠の挿入（前進）におけるステンレスパッキン２６の変形・破損を、簡単な構造のステンレスパッキン押上げ装置２７により、効果的に防止することができるので、ＥＣＬを採用すると共にコンクリートＣの打ち継ぎ目に水膨張シール３０を介装するようにした泥水式シールド掘削機に最適となる。
【００２９】
尚、本実施例では、本発明のトンネル掘削機を泥水式シールド掘削機として説明したが、土圧式シールド掘削機に適用しても良く、また岩盤を掘削するトンネルボーリングマシンに適用することもできる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種変更が可能であることはいうまでもない。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の請求項１に係るトンネル掘削機の妻型枠装置は、掘進されたトンネルの周壁を所定の間隔を空けて内型枠によって覆い、この内型枠と前記周壁との空間をリング状の妻型枠で閉塞し、この妻型枠を通して前記空間内に直打ちでコンクリートを打設するようにしたトンネル掘削機において、前記妻型枠に、先端縁部がトンネル後方に突出して内型枠の外周面と摺接する板状パッキンを設けると共に、同妻型枠の挿入作動時に前記板状パッキンを押し上げて前記先端縁部を内型枠の外周面から離すパッキン押上げ装置を設けたので、妻型枠の挿入（前進）における板状パッキンの変形・破損を、パッキン押上げ装置により効果的に防止することができ、ＥＣＬを採用しかつコンクリートの打ち継ぎ目に水膨張シールを介装するようにしたトンネル掘削機に最適となる。
【００３１】
本発明の請求項２に係るトンネル掘削機の妻型枠装置は、前記パッキン押上げ装置は、妻型枠の内周面に円周方向に複数分割されてトンネルの長手方向へ移動自在に配設された押上げプレートと、これら押上げプレートにそれぞれ一個宛結合された押上げジャッキとを有するので、簡単な構造のパッキン押上げ装置により、請求項１と同様の作用・効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す、ステンレスパッキン押上装置部の断面図である。
【図２】同じくステンレスパッキンの要部平面図である。
【図３】同じく作用状態図である。
【図４】同じくＥＣＬを採用した泥水式シールド掘削機の側断面図である。
【図５】同じく切刃側から見た妻型枠装置の全体配置図である。
【図６】同じくテール側から見た妻型枠装置の全体配置図である。
【図７】同じく妻型枠装置の全体側断面図である。
【符号の説明】
１  掘削機本体
１ａ  スキンプレート
２  隔壁
３  カッタヘッド
４  コピーカッタ
５  ジャッキ
６  リングギア
７  カッタ旋回モータ
８  駆動ギア
１０  チャンバ室
１１  アジテータ
１２  電動モータ
１３  送泥管
１４  排泥管
１５  リング状補強部
１６  シールドジャッキ
１７  妻型枠ジャッキ
１８  妻型枠
１９  内型枠
２０  支持部材
２１  エレクタ
２２  形状保持部材
２３  フィーダ装置
２４  脱型装置
２５  妻型枠シール
２６  ステンレスパッキン
２７  ステンレスパッキン押上げ装置
２８  ステンレスパッキン押上げジャッキ
２９  コンクリート打設口
３０  水膨張シール
３１  水膨張シール押出し装置
３２  水膨張シール押出しジャッキ
３３  デッドコンクリート押出し装置
３４  デッドコンクリート押出しジャッキ
３５  長孔
３６  ピン
３７  押上げプレート
３８  ブラケット
３９  支持ブラケット
４０  コンクリート打設用配管
【図１】
0003706514.tif 000002
【図２】
0003706514.tif 000003
【図３】
0003706514.tif 000004
【図４】
0003706514.tif 000005
【図５】
0003706514.tif 000006
【図６】
0003706514.tif 000007
【図７】
0003706514.tif 000008