(57)【要約】  【課題】妻枠にコンクリートが付着することがなく、コンクリートの打設トラブルの発生を抑えることができ、これによりライニングコンクリートの品質向上、施工速度の向上、施工コストの縮減を図ることができる、直打ちコンクリートライニングによるシールド工法を提供する。  【解決手段】シールド機のテール部６の内方で、該テール部６の内周に設けられた妻枠８が摺接可能なように、既設内型枠５ｂと連続する新設内型枠５ａをリング状に組み立て、内型枠５から反力をとってシールド機を推進させながら、同時に妻枠後方における内型枠５と地山Ｅとの間にコンクリートを打設し、打設コンクリートを妻枠８によって所定圧力で常時加圧する直打ちコンクリートライニングによるシールド工法において、内型枠５にトンネル周方向に沿った複数のコンクリート打設口１３を設け、この打設口１３からコンクリートを打設する。  【選択図】  図３
2009144425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド機のテール部の内方で、該テール部の内周に設けられた妻枠が摺接可能なように、既設内型枠と連続する新設内型枠をリング状に組み立て、前記内型枠から反力をとってシールド機を推進させながら、同時に前記妻枠後方における前記内型枠と地山との間にコンクリートを打設し、打設コンクリートを前記妻枠によって所定圧力で常時加圧する直打ちコンクリートライニングによるシールド工法において、
前記内型枠にトンネル周方向に沿った複数のコンクリート打設口を設け、この打設口からコンクリートを打設することを特徴とする直打ちコンクリートライニングによるシールド工法。
【請求項２】
前記シールド機は前記内型枠の１リング長さごとに推進し、その１リング長さの推進開始と同時に、前記新設内型枠に隣接している最前部の前記既設内型枠の前記打設口からコンクリートを打設することを特徴とする請求項１記載の直打ちコンクリートライニングによるシールド工法。
【請求項３】
前記複数のコンクリート打設口から同時にコンクリートを打設することを特徴とする請求項１又は２記載の直打ちコンクリートライニングによるシールド工法。
【請求項４】
前記複数のコンクリート打設口は、１つのリング状内型枠に関してトンネル軸方向に複数列設けられていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の直打ちコンクリートライニングによるシールド工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直打ちコンクリートライニングによるシールド工法に関し、さらに詳細には、シールド機を使用してトンネルを掘削するトンネル工法において、シールド機の掘進に伴って施す地山のライニング技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド工法におけるライニング工法として、シールド機のテール部でコンクリートを打設し、ライニング（覆工）を構築するいわゆる直打ちコンクリートライニング工法（ＥＣＬ工法：Extrude Concrete Lining 工法）が知られている。この工法によれば、シールド機を推進させながら同時にフレッシュコンクリートを加圧充填して地山に密着させるので、高品質な覆工体を構築できるだけでなく、地盤沈下も抑制できるという利点がある。
【０００３】
このような直打ちコンクリートライニング工法において、ライニングコンクリートは次のようにして打設される。すなわち、シールド機のテール部内方で内型枠を組み立て、内型枠から反力をとってシールド機を推進させながら、内型枠と地山との間にコンクリートが打設される。シールド機のテール部内周には内型枠との間を閉塞して摺動するリング状の妻枠が設けられ、この妻枠にコンクリートの打設口が周方向に沿って複数設けられている。コンクリートは配管に設けられたロータリーバルブを介して打設口に順次供給され、各打設口から順次打設される。
【０００４】
しかしながら、従来の工法は、妻枠に設けられた打設口を介してコンクリートを打設するため、打設口近傍にコンクリートが付着し、それが成長して打設口を閉塞してしまうという問題がある。また、妻枠が付着コンクリートによって拘束され、コンクリート打設トラブルが発生するという問題がある。さらに、打設口やその配管は定期的に清掃しなければならないが、テール部内方に配置される内型枠の位置によってはこれが邪魔になって清掃が不能になることがあり、清掃が不適切な場合にはコンクリート打設トラブルの原因となる。
【０００５】
この出願の発明に関連する先行技術情報としては特許文献１に記載のものがある。しかしながら、特許文献１に記載された技術は、妻枠に袋体を設けて膨らますことにより付着コンクリートを妻枠から分離する、あるいは掻き落とし棒より内型枠の外側から付着コンクリートを掻き落とすものであり、根本的な解決には至らない。
【特許文献１】特開２００２−２９５１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、妻枠にコンクリートが付着することがなく、コンクリートの打設トラブルの発生を抑えることができ、これによりライニングコンクリートの品質向上、施工速度の向上、施工コストの縮減を図ることができる、直打ちコンクリートライニングによるシールド工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、シールド機のテール部の内方で、該テール部の内周に設けられた妻枠が摺接可能なように、既設内型枠と連続する新設内型枠をリング状に組み立て、前記内型枠から反力をとってシールド機を推進させながら、同時に前記妻枠後方における前記内型枠と地山との間にコンクリートを打設し、打設コンクリートを前記妻枠によって所定圧力で常時加圧する直打ちコンクリートライニングによるシールド工法において、
前記内型枠にトンネル周方向に沿った複数のコンクリート打設口を設け、この打設口からコンクリートを打設することを特徴とする直打ちコンクリートライニングによるシールド工法にある。
【０００８】
より具体的には、前記シールド機は前記内型枠の１リング長さごとに推進し、その１リング長さの推進開始と同時に、前記新設内型枠に隣接している最前部の前記既設内型枠の前記打設口からコンクリートを打設する。また、前記複数のコンクリート打設口から同時にコンクリートを打設する。さらに、前記複数のコンクリート打設口は、１つのリング状内型枠に関してトンネル軸方向に複数列設けられている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、内型枠に設けた打設口からライニングコンクリートを打設するようにしたので、妻枠から打設する場合の問題を一挙に解決することができる。すなわち、妻枠にコンクリートが付着することがなく、コンクリート打設トラブルの発生を抑えることができ、ライニングコンクリートの品質向上、施工速度の向上、施工コストの縮減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。まず、図１，図２を参照して、この発明が適用される直打ちコンクリートライニングによるシールド工法の施工手順を概略説明する。
【００１１】
シールド機１は本体胴部（スキンプレート）２の前部に隔壁３を備え、隔壁３とカッター４との間に泥水や泥土などを滞留させるチャンバー５が形成されている。直打ちライニング工法ではライニングコンクリートを打設するために、内型枠５が用いられる。この内型枠は周方向に複数に分割された分割ピースをリング状に組み立てて形成される。本体胴部２の内部にはシールド機１を推進させるための複数の推進ジャッキ７が周方向に沿って配置され、さらに本体胴部２のテール部６の内周には、内型枠５とテール部６との間を閉塞するリング状の妻枠８が内型枠５に対して摺動するように配置されている。妻枠８は周方向に複数配置された妻枠ジャッキ９により押圧され、この妻枠ジャッキ９は図示しないアキュムレータに接続された圧力調整装置１０により加圧力が常に所定圧力に維持されるように制御される。
【００１２】
図１（ａ）は、新設の内型枠５ａを組み立て終えた状態を示している。新設内型枠５ａはテール部６の内方で既設内型枠５ｂと連続するように組み立てられる。この新設内型枠５ａの組み立て作業中はシールド機１は非推進状態にあるが、妻枠８はシールド機１の非推進状態及び後述する推進状態を含めて常時ライニングコンクリート１１を前記の所定圧力で加圧している。
【００１３】
新設内型枠５ａの組立後、図１（ｂ）に示すように、シールド機１を推進させて掘進を開始する。１工程での掘進長は内型枠５の１リング分長さ（トンネル軸方向長さ）である。シールド機１は推進ジャッキ７の作動により推進され、その際の反力は内型枠５すなわち内型枠５とライニングコンクリート１１との摩擦力から得られる。そして、シールド機１の推進に伴って、妻枠８の後方における内型枠５と地山Ｅとの間にフレッシュコンクリートが打設される。このフレッシュコンクリートは、前記のように妻枠８によって所定圧力で加圧される。フレッシュコンクリートは、この発明により、内型枠５に設けた打設口から打設されるが、その詳細は後述する。
【００１４】
図２（ｃ）は、シールド機１が内型枠５の１リング長さ分の推進を終えて、停止している状態を示している。このとき、コンクリートの打設も停止しているが、この停止中も前記のように、妻枠８は打設コンクリートを所定圧力で加圧している。
【００１５】
シールド機１の停止時には、図２（ｄ）に示すように、推進ジャッキ７を縮めて新設内型枠５ａが組み立てられる。この新設内型枠５ａは、最後尾にある既設内型枠５ｂを盛り替えたものである。以下、上記と同様の手順が繰り返される。
【００１６】
図３は、コンクリートの打設状態を詳細に示している。内型枠５は、前記のように、複数（例えば８分割）の分割ピースで構成され、それらのうち幾つかの分割ピースに、内型枠の長さ方向ほぼ中央に位置するようにコンクリートの打設口１３が設けられている。この実施形態では、図４に模式的に示すように、トンネル天端（ポートＣ１）と両側部（ポートＲ２，Ｒ３，Ｌ２，Ｌ３）に計５個の打設ポートが配置され、各打設ポート位置に対応した分割ピースに打設口１３が設けられている。
【００１７】
コンクリートの圧送管１４は各打設ポートごとに設けられ（図４参照）、各圧送管１４は二方切換弁１５を介して２つの分岐管１６ａ，１６ｂに分岐している。そして、図３に示すように、一方の分岐管１６ａは新設内型枠５ａの打設口１３に、また他方の分岐管１６ｂは最前部の既設内型枠５ｂの打設口１３にそれぞれ接続されている。
【００１８】
シールド機１の推進開始時、妻枠８は新設内型枠５ａに隣接する最前部の既設内型枠５ｂの打設口１３の直前方に位置している。そして、シールド機１が推進すると同時に、その最前部の既設内型枠５ｂの打設口１３からコンクリートの打設が開始される。このコンクリートの打設は、周方向に関して同時すなわち各打設ポートＣ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｌ２，Ｌ３から同時打設である。シールド機１が内型枠５の１リング長さ分推進して停止すると、妻枠８は新設内型枠５ａの打設ポート１３の直前方に位置する。次工程での推進時にはこの新設内型枠５ａ（次工程では最前部の既設型枠となる）の打設ポート１３からコンクリートが打設される。なお、図３において、符合１７，１８は妻枠８の内外周に配置されたパッキンを示し、妻枠８はこれらパッキン１７，１８を介して内型枠５及びテール部６に対して摺動する。
【００１９】
図５は別の実施形態を示している。この実施形態は、打設口が設けられる内型枠５の分割ピースに長さ方向に沿って複数（２個）の打設口１３を設けた例である。その結果として、内型枠５の周方向に沿う複数のコンクリート打設口１３は、トンネル軸方向に関して前後に２列設けられていることになる。この実施形態の場合、シールド機１の推進開始時に既設型枠５ｂの前部打設口１３からコンクリートの打設が開始され、シールド機１の推進途中で既設型枠５ｂの前部打設口１３から新設型枠５ａの後部打設口１３に打設位置が切り換えられる。
【００２０】
フレッシュコンクリートは、打設後時間経過とともに流動性が低下するので、コンクリートは妻枠８に近い位置で打設することが好ましい。上記実施形態のように、シールド機の推進途中で、すなわち妻枠８の移動途中で打設位置を替えることにより、該妻枠に近い位置でコンクリートを打設することができ、品質の良いライニングを得ることができる。  
【００２１】
以上のように、この発明によれば、内型枠に設けた打設口からライニングコンクリートを打設するようにしたので、妻枠から打設する場合の問題を一挙に解決することができる。すなわち、妻枠にコンクリートが付着することがなく、コンクリート打設トラブルの発生を抑えることができ、ライニングコンクリートの品質向上、施工速度の向上、施工コストの縮減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明による工法の施工手順を示す断面図である。
【図２】図１に引き続く施工手順を示す断面図である。
【図３】ライニングコンクリートの打設状態を示す断面図である。
【図４】打設ポートを示す模式図である。
【図５】内型枠の別の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１      シールド機
２      本体胴部
５      内型枠
５ａ    新設内型枠
５ｂ    既設内型枠
６      テール部
７      推進ジャッキ
８      妻枠
９      妻枠ジャッキ
１０      圧力調整装置
１３      打設口
１４      圧送管
１５      二方切換弁
１６ａ，１６ｂ      分岐管
【図１】
2009144425.tif 000003
【図２】
2009144425.tif 000004
【図３】
2009144425.tif 000005
【図４】
2009144425.tif 000006
【図５】
2009144425.tif 000007