(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘削機の先端のカッターにより地盤を掘削しつつ掘削された地盤の周壁を所定の間隔を空けて型枠により覆い、該型枠と前記周壁との間に自硬性充填材を充填し、前記周壁の内面を覆工するトンネル覆工方法であって、
前記周壁と前記型枠との間の空間に対して注入充填された自硬性充填材を加圧手段で加圧しつつ、前記シールド掘削機を前進させる構成とし、
前記型枠を組み立てるときには、該型枠の、前記シールド掘削機の推進方向前方側の端部に、前記型枠と前記シールド掘削機の内周面との隙間を塞ぐ妻枠を設け、該妻枠の外周縁部には、前記妻枠と直交して位置する止水板を固定部材で前記周壁と前記型枠との間の空間内に組んだ鉄筋に固定しておくこととされ、
前記固定部材が、鉄筋に固定するための固定部と、止水板を保持するための保持部とからなり、前記固定部は、断面略Ｃ字状を成したブラケットと、該ブラケットに形成されたネジ穴にねじ込まれたボルトとから形成され、前記保持部は、その基端部が前記ブラケットに一体に固定され、中間部において断面略Ｌ字状を成すよう折り曲げられ、さらに先端部が前記ブラケット側に湾曲して折り返された構成となっていることを特徴とするシールドトンネルの施工方法。
【請求項２】
請求項１記載のシールドトンネルの施工方法であって、前記型枠を組み立てるときに、前記自硬性充填材が硬化することによって形成される覆工壁の内周面に凹溝状のクラック誘発目地を形成するため、前記妻枠の少なくとも一部を構成する誘発目地形成型枠を取り付けることを特徴とするシールドトンネルの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートやモルタル等の自硬性充填材を採用するシールドトンネルを構築するに際して用いて好適なシールドトンネルの施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、例えば軟弱で地下水位が高いような地盤に対してシールド工法によりトンネルを施工する場合、一次覆工にはセグメントを使用することが一般的である。近年、セグメントを用いることに代えて、シールド機の後方において型枠を組み立て、その型枠と地山との間に直接的に自硬性硬化材としてコンクリートを打設充填することによって覆工壁を形成する、いわゆるＥＣＬ工法（Extruded Concrete Lining Method）の開発も進められている。
【０００３】
ＥＣＬ工法では、打設されたコンクリートが硬化して覆工壁が形成された後は地山圧力（土圧および地下水圧）に対して十分に耐え得ることは当然であるが、コンクリートを打設した直後の未硬化コンクリートによっても地山圧力に対して抗し得るものでなければならない。特に地下水圧が高い地山に対してＥＣＬ工法を適用する場合には未硬化コンクリートによる十分な止水性を確保するための方策が不可欠である。このため、本出願人は先に、コンクリートの打設圧力を地山圧力より常に高く維持することによって未硬化のコンクリートによっても止水性を確保するようにしたＥＣＬ工法におけるシールドトンネルの覆工方法を提供した（特開平４ー１６１５９９号、特願平９−３３２１３８号等）。
【０００４】
図１１および図１２は、特開平４ー１６１５９９号に記載されたものであり、前記覆工方法を実施する際に用いるシールド掘削機Ｓの一例を示している。
これは、スキンプレート１の先端部に設けたカッター装置２により地山Ｊを掘削するとともに、スキンプレート１の後方側に鉄筋３を配筋してはそれを覆うように型枠４を組み立て、その型枠４から反力をとって推進ジャッキ５により掘進しながら型枠４と地山Ｊとの間にコンクリートを打設充填することによりトンネル覆工壁Ｗを形成するようにしたものである。型枠４の最前部には妻型枠６が取り付けられるが、その妻型枠６はコンクリート中に埋設されていく主妻枠６ａと型枠４に対して出没する補助妻枠６ｂとが組み合わされることによりシールド掘削機Ｓの蛇行に追随できるものとされている。符号７はコンクリートポンプ、８は型枠４に接続されるコンクリート打設管、９はそれらの接続部に設けられているシャッタである。
【０００５】
また、このシールド掘削機Ｓにおいては、図１１、図１２に示すようにスキンプレート１のテール部の内側に内筒１０を配するとともにそれらの間に複数のコンクリートピストン室１１を設け、それらコンクリートピストン室１１内に押出ピストン１２をシールド掘削機Ｓの軸線方向にスライド可能に配置するとともに、その押出ピストン１２を駆動するための圧力保持ジャッキ１３を備え、かつ、打設孔１４を設けてそこにコンクリート打設管１５を接続して構成している。そして、打設孔１４を通してコンクリートを打設しながら、圧力保持ジャッキ１３で押出ピストン１２を押出すことによって、打設したコンクリートを押圧し、打設されたコンクリート圧力Ｐoを地山圧力Ｐjより高く保持するようにしている。
【０００６】
上記のシールド掘削機Ｓによるコンクリート打設手順を図１３〜図１５を参照してさらに詳細に説明する。図１３はコンクリート打設が完了した部分（これを「先行打設部分」と称する）の前方に新たに鉄筋３および型枠４を組み立てた状態を示すものである。この状態では上記のように押出ピストン１２が打設コンクリートを押圧していることによりコンクリート圧力Ｐoが地山圧力Ｐjより高く保持されており、したがって地下水が浸入してくることが防止されている。
【０００７】
次に、図１３の状態から図１４に示すように打設管８を通じて最前部の型枠４内にコンクリートを打設し、その部分（これを「後行打設部分」と称する）でのコンクリート圧力Ｐrが先行打設されているコンクリート圧力Ｐoと同等あるいはやや高くなった時点で打設管８のシャッタ９を閉じ、先行の補助妻枠６ｂを引き下げて後行打設部分を先行打設部分とを連通させる。これにより両者の打設コンクリートが一体化するとともにそれら全体のコンクリート圧力Ｐoが地山圧力Ｐjより高いままに保持される。
【０００８】
続いて、図１５に示すように、打設孔１４を通してコンクリートピストン室１１にコンクリートを打設する。この際、押出ピストン１２は圧力保持ジャッキ１３（図１１、図１２参照）により常に後方（図示右方）へ押圧されながらもコンクリートの打設圧力に打ち負けて漸次前進（図示左方へ移動）していき、これによりコンクリート圧力Ｐoが保持される。その後、推進ジャッキ５を作動させてシールド掘削機Ｓを掘進させた後、推進ジャッキ５を引戻して新たな鉄筋３の配筋と型枠４の組み立てを行ない、以上の手順を繰り返して掘進を行なう。
【０００９】
上記工法においては、圧力保持ジャッキ１３および押出ピストン１２によって打設コンクリートを押圧することによってコンクリート圧力Ｐoを地山圧力Ｐjより常に高く保持することにより、地下水圧の高い地山Ｊであってもコンクリート打設途中における地下水の浸入を防止でき、したがってそのような地山Ｊに対してもＥＣＬ工法の採用が可能となった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の工法には、依然として、以下のような問題が存在する。
すなわち、上記工法においては、図１３の状態から図１４に示したように、最前部の型枠４内にコンクリートを打設して加圧した後、先行の補助妻枠６ｂを引き下げて後行打設部分を先行打設部分とを連通させている。このように、先行打設したコンクリートが固まる前に次のリングのコンクリートを打設することによって、両者の打設コンクリートが一体化する構成となっている。その結果、覆工コンクリートが打継ぎ面のない連続体とされ、これによって止水性が確保されるものとなっている。
ところが、例えば工事の休業日等には、先に打設したコンクリートが完全に硬化してしまうため、休業日明けの最初の工程で打設するコンクリートとは一体化せず、ここに打継ぎ面が形成されてしまうこととなり、この部分からの漏水の恐れがあるため、打継ぎ面における止水性の確保が要求されていた。
【００１１】
この他にも、コンクリートを連続打設することによって連続形成される覆工壁は、コンクリートの硬化熱が徐々に低下するにともなって、その全体が収縮し、その結果覆工壁にクラックが生じる恐れがある。特に、周囲地盤が堅固な場合には、覆工壁の外周面側が周囲地盤によって拘束されるため、収縮によるクラックが生じやすい。このようなクラックは発生箇所の特定が困難であるため、この部分からの漏水に対する対処も困難となっている。
【００１２】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、より止水性を高めることのできるシールドトンネルの施工方法を提供することを課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、シールド掘削機の先端のカッターにより地盤を掘削しつつ掘削された地盤の周壁を所定の間隔を空けて型枠により覆い、該型枠と前記周壁との間に自硬性充填材を充填し、前記周壁の内面を覆工するトンネル覆工方法であって、前記周壁と前記型枠との間の空間に対して注入充填された自硬性充填材を加圧手段で加圧しつつ、前記シールド掘削機を前進させる構成とし、前記型枠を組み立てるときには、該型枠の、前記シールド掘削機の推進方向前方側の端部に、前記型枠と前記シールド掘削機の内周面との隙間を塞ぐ妻枠を設け、該妻枠の外周縁部には、前記妻枠と直交して位置する止水板を固定部材で前記周壁と前記型枠との間の空間内に組んだ鉄筋に固定しておくこととされ、前記固定部材が、鉄筋に固定するための固定部と、止水板を保持するための保持部とからなり、前記固定部は、断面略Ｃ字状を成したブラケットと、該ブラケットに形成されたネジ穴にねじ込まれたボルトとから形成され、前記保持部は、その基端部が前記ブラケットに一体に固定され、中間部において断面略Ｌ字状を成すよう折り曲げられ、さらに先端部が前記ブラケット側に湾曲して折り返された構成となっていることを特徴としている。
【００１８】
これにより、妻枠で型枠とシールド掘削機の内周面との隙間を塞いだ状態で自硬性充填材を充填した後、シールド掘削機を推進させて、前記妻枠の前方側に自硬性充填材を充填することによって、自硬性充填材の打継ぎ面に止水板が位置する構成となり、シールドトンネルの止水構造が実現される。
【００２０】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のシールドトンネルの施工方法であって、前記型枠を組み立てるときに、前記自硬性充填材が硬化することによって形成される覆工壁の内周面に凹溝状のクラック誘発目地を形成するため、前記妻枠の少なくとも一部を構成する誘発目地形成型枠を取り付けることを特徴としている。
【００２５】
これにより、誘発目地形成型枠を別途設ける必要が無くなり、型枠の構造の簡易化を図ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るシールドトンネルの施工方法の実施の形態の一例を、図１ないし図１０を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本発明を実現するにあたって使用するシールド掘削機Ｓｐの主要部分を示す図である。このシールド掘削機Ｓｐは、基本的に、上述した従来のシールド掘削機Ｓと同様の構成とされており、これら両者に共通する構成については同一符号を付すこととする。
【００２８】
すなわち、図１において、符号１は、地山Ｊにおいてトンネル（シールドトンネル）Ｔを掘削するためのシールド掘削機Ｓｐのスキンプレートを示しており、２は、スキンプレート１の先端部に設けられて地山Ｊを掘削するためのカッター装置を、３は、スキンプレート１の後方側に配置された鉄筋を示している。また符号４は、鉄筋３をトンネルＴの内部側から覆うように組み立てられた型枠であり、型枠４と、シールド掘削機Ｓｐによって掘削された坑の周壁Ｔｗとの間にコンクリートやモルタル等の自硬性充填材を打設充填することにより、トンネル覆工壁（覆工壁）Ｗが形成される。
【００２９】
また、符号５は、推進ジャッキであり、型枠４から反力を取って、シールド掘削機Ｓｐを前進させる役割を果たすものである。さらに、符号７は自硬性充填材ポンプを、８は型枠４にトンネルＴの内部側から接続される自硬性充填材打設管を、９は型枠４と自硬性充填材打設管８との接続部に設けられているシャッタを、それぞれ示している。
【００３０】
そして、スキンプレート１と、そのテール部の内側に配置された内筒１０との間の空間が、型枠４と周壁Ｔｗとの間の空間に対して連通状態に形成された自硬性充填材充填空間部２１とされている。自硬性充填材充填空間部２１は、自硬性充填材注入部２３と、ピストン室２４とに分割されている。さらに、自硬性充填材注入部２３に自硬性充填材注入管２６が、ピストン室２４に押出ピストン（加圧手段）２７が、それぞれ別個に配置された構成とされている。
押出ピストン２７は、ピストン室２４内部において前後両方向にスライド自在とされるとともに、スキンプレート１側に固定された圧力保持ジャッキ２８によって駆動される構成とされている。
【００３１】
図１に示したシールド掘削機ＳｐのＩ−Ｉ断面を示したのが図２である。図中に示すように、自硬性充填材充填空間部２１は、スキンプレート１と内筒１０とを連結する隔壁３０によって、その周方向に分割されており、このうちの一部が前記自硬性充填材注入部２３とされ、また別の一部がピストン室２４とされている。
【００３２】
自硬性充填材注入部２３内部には、周壁Ｔｗと型枠４との間に充填された自硬性充填材がシールド内に浸入することを防ぐための仕切板３２が配置されるとともに、仕切板３２には打設孔３３が設けられ、打設孔３３には自硬性充填材注入管２６の先端が挿通される。
【００３３】
ピストン室２４の内部には、押出ピストン２７が配置されるとともに、押出ピストン２７は、シールド掘削機Ｓｐの軸線に平行な方向から、油圧駆動の圧力保持ジャッキ２８によって押圧されることとなる。
【００３４】
また、図１に示したシールド掘削機ＳｐのＩＩ−ＩＩ断面を示したのが図３である。図中に示すように、自硬性充填材注入管２６は、自硬性充填材注入部２３にむけてのみ配置され、ピストン室２４には配置されていない。
【００３５】
図４は、図３におけるＡ−Ａ断面を示した図であり、圧力保持ジャッキ２８および押出ピストン２７を、シールド掘削機Ｓｐの軸線方向と直交する方向から側面視した図である。図中に示すように、押出ピストン２７には、そのスキンプレート１側と内筒１０側の周囲にシール部材３５が配置されている。また、押出ピストンの２７の先端面すなわち打設自硬性充填材を直接的に押圧する面には、自硬性充填材の圧力を検出するため、例えば歪み計型の土圧計等、圧力センサ３６が取り付けられている。さらに、この圧力センサ３６は、圧力保持ジャッキ２８の駆動を制御する制御手段（図示なし）と接続されており、押出ピストン２７によって押圧されて加圧される自硬性充填材の圧力が刻々と検出されて制御手段（図示なし）に入力されるようになっている。そして、制御手段（図示なし）では、押出ピストン２７から入力された自硬性充填材の圧力に応じ、予め入力されている設定値およびプログラムに基づいて、圧力保持ジャッキ２８の駆動油圧を自動制御するようになっている。
【００３６】
以上において、シールド掘削機Ｓｐの主要な構成を説明したが、次に図５ないし図９を参照して、シールド掘削機Ｓｐを用いたトンネルＴの覆工方法について説明する。
なお、図５ないし図９においては、（ａ）において、ピストン室２４およびその近傍を拡大して示した図を、（ｂ）において、自硬性充填材注入部２３およびその近傍を拡大して示した図を示すこととする。
【００３７】
まず、図５に示すように、内筒１０の内側において、鉄筋３を組み立てるとともに、この鉄筋３の内側に型枠４を組立てる。
【００３８】
さらに、内筒１０と型枠４との間を閉塞する妻枠４０を、型枠４の前端部（シールド掘削機Ｓｐの推進方向前方側の端部）に取り付ける。図４に示したように、この妻枠４０は、コンクリート中に埋設されていく主妻枠４１と、型枠４に対して出没する補助妻枠（誘発目地形成手段）４２とから構成されている。主妻枠４１は、その一端が内筒１０の内面に近接するように配置され、コンクリート中に埋め殺しにされるものである。補助妻枠４２は、型枠４の内周面側から外周面側に突出させて設けられ、主妻枠４１の他端側に生じる型枠４の外面の間の隙間を塞ぐようになっており、その断面形状は、型枠４の外周面側の基端部４２ａから先端部４２ｂに向けて断面寸法が漸次縮小するテーパ形状を成している。
【００３９】
そして、この妻枠４０の主妻枠４１の外周縁部に近接させて、リング状の止水板４４を固定部材（固定手段）４５を用いて鉄筋３に固定して設置する。止水板４４は、その前後方向（シールド掘削機Ｓｐの推進方向）に所定長を有しており（すなわち内筒１０と同心円上に位置する筒状を成している）、その前後長の中間部に主妻枠４１の外周縁部が位置するよう配置されている。
【００４０】
図６に示すように、固定部材４５は、鉄筋３に固定するための固定部４６と、止水板４４を保持するための保持部４７とが一体に形成されたものである。固定部４６は、断面略Ｃ字状を成したブラケット４６ａと、このブラケット４６ａに形成されたネジ穴（図示なし）にねじ込まれたボルト４６ｂとから形成され、ブラケット４６ａを鉄筋３にセットした状態でボルト４６ｂをねじ込むことによって、鉄筋３に固定される。保持部４７は、鋼板等から形成されており、その基端部４７ａがブラケット４６ａに一体に固定され、中間部４７ｂにおいて断面略Ｌ字状を成すよう折り曲げられ、さらに先端部４７ｃがブラケット４６ａ側に湾曲して折り返された構成となっている。これにより、保持部４７は、止水板４４を中間部４７ｂと先端部４７ｃとの間に挟み込んで保持するようになっている。
このような固定部材４５は、リング状の止水板４４の周方向複数箇所に配置され、それぞれ、固定部４６側を、シールド掘削機Ｓｐの推進方向前方側に位置させ、保持部４７の先端部４７ｃ側を推進方向方向側に位置させた状態で、鉄筋３に固定される。
【００４１】
また、図５に示したように、シールド掘削機Ｓｐの推進ジャッキ５は、型枠４に当接させておき、型枠４から推進ジャッキ５が反力をとることができるようにしておく。このとき、自硬性充填材圧力Ｐ0が地山圧力ＰJよりも常に高くなるように、圧力保持ジャッキ２８を駆動して押出ピストン２７により打設自硬性充填材を加圧しておく。これにより地下水が浸入してくることが防止されている。
【００４２】
次に、図７に示すように、型枠４、内筒１０および妻枠６，６によって囲まれた部分の空間５０に、打設管８から自硬性充填材Ｃを打設する。このとき、トンネルＴの周壁Ｔｗと型枠４との間に充填された自硬性充填材Ｃが、地山圧力ＰJを上回る所定の圧力Ｐoを保つように、制御手段（図示なし）により圧力保持ジャッキ２８を操作しておく。
【００４３】
図８に示すように、空間５０内への自硬性充填材Ｃの打設が完了したら、次に、自硬性充填材注入部２３内に配置された自硬性充填材注入管２６から、トンネルＴの周壁Ｔｗと型枠４との間の空間に、自硬性充填材Ｃを打設する。このとき、押出ピストン２７は、圧力保持ジャッキ２８により常に後方（図示右方）へ押圧されるが、自硬性充填材Ｃの打設圧力により自硬性充填材圧力Ｐoが上昇した場合には、制御手段（図示なし）によって、圧力保持ジャッキ２８の作動を漸次前進（図示左方へ移動）するように制御し、自硬性充填材圧力Ｐoを所定の値に保つこととする。
【００４４】
上記のように、自硬性充填材注入管２６を通じて、トンネルＴの周壁Ｔｗと型枠４との間の空間に自硬性充填材Ｃを打設すれば、打設が進むにつれて自硬性充填材圧力Ｐoは高まっていくこととなる。この自硬性充填材圧力Ｐoは圧力センサ３６（図４参照）により刻々と検出され、その検出値に応じて制御手段（図示なし）で圧力保持ジャッキ２８の作動を制御することによって、自硬性充填材圧力Ｐoを所定の値に保ちながら、トンネルＴの周壁Ｔｗと型枠４との間の空間に、自硬性充填材Ｃを打設していく。
【００４５】
そして、自硬性充填材Ｃの打設量が一定の値に達したら、今度は、推進ジャッキ５を作動させてシールド掘削機Ｓｐを前方に掘進させる。このとき、止水板４４が、シールド掘削機Ｓｐの内筒１０の内周面に近接しているが、止水板４４は複数の固定部材４５によって鉄筋３に保持されているので、シールド掘削機Ｓｐに引きずられてその位置がずれることはない。また、図６に示したように、固定部材４５の保持部４７は、先端部４７ｃが湾曲形成されているので、いわばソリのような形状を成しており、これによってシールド掘削機Ｓｐの内筒１０との摩擦を最小限に抑えることができる。
【００４６】
なお、シールド掘削機Ｓｐを掘進させる際には、圧力保持ジャッキ２８および押出ピストン２７もともに前進していくので、そのままでは自硬性充填材圧力Ｐoは低下することになるが、圧力センサ３６により刻々と検出される自硬性充填材圧力Ｐoが、地山圧力ＰJよりも大きい値に保たれるよう、その検出値に応じて制御手段（図示なし）で圧力保持ジャッキ２８の作動を制御し、圧力保持ジャッキ２８を伸長駆動させる。
【００４７】
このようにして、シールド掘削機Ｓｐを掘進させる際には、押出ピストン２７を後方へ移動させて打設自硬性充填材を加圧しつつ、その一方で、スキンプレート１側に固定された自硬性充填材注入管２６をスキンプレート１とともに一体的に移動させることとする。これにより、トンネル掘進時に自硬性充填材注入管２６がシールド掘削機Ｓｐ内を動くことがなくなる。
【００４８】
このようにシールド掘削機Ｓｐを掘進させた後に、図９に示すように、推進ジャッキ５を引戻し、図５に示したように、推進ジャッキ５と型枠４および鉄筋３との間の空間に、新たな鉄筋３の配筋と型枠４の組み立てを行なう。また、この場合にも、常に打設自硬性充填材圧力Ｐoが、地山圧力ＰJを上回るように、圧力保持ジャッキ２８を制御して押出ピストン２７により打設自硬性充填材を押圧する。
【００４９】
そして、打設した自硬性充填材Ｃが硬化した後、図１０に示すように、型枠４および補助妻枠４２を解体・撤去する。
すると、自硬性充填材Ｃが硬化することによって形成されるトンネル覆工壁Ｗには、その内周面に、周方向に連続する凹溝状のクラック誘発目地５８が補助妻枠４２によって形成される。このクラック誘発目地５８は、補助妻枠４２の断面形状に対応して、トンネル覆工壁Ｗの内周面側からその外周側に向けて、漸次断面寸法が小さくなるテーパ形状を成している。
【００５０】
このようにして構築するトンネルＴでは、１リング毎に配置された主妻枠４１の外周側に止水板４４が配置されているので、休業日明け等、先行打設した自硬性充填材Ｃが既に硬化している場合にも、この次に打設する自硬性充填材Ｃとの打継ぎ面に、これに直交して位置する筒状の止水板４４が埋設されることとなり、打継ぎ面における止水性が確保される。
【００５１】
また、トンネル覆工壁Ｗの内周面には凹溝状のクラック誘発目地５８が形成されているので、自硬性充填材Ｃの硬化時の収縮による応力がここに集中する。そして、クラックの発生に至る場合には、このクラック誘発目地５８の部分に誘発され、他の部分にはクラックが生じにくくなる。このクラックは、クラック誘発目地５８から主妻枠４１に向けて延びることとなるが、主妻枠４１の外周縁部には前記止水板４４が配置されているので、クラックの部分における止水性が確保されるようになっている。
【００５２】
本実施の形態においては、以上の手順を繰り返してトンネルＴの掘進が行なわれることとなる。
【００５３】
上述したトンネルＴの止水構造およびその施工方法では、主妻枠４１の外周側に止水板４４を配置する構成としたので、自硬性充填材Ｃの打継ぎ面に、これに直交して位置する止水板４４が位置し、これにより、打継ぎ面からトンネル内部への漏水が防止される。したがって、例えば休業日明け等、先行打設した自硬性充填材Ｃが硬化している場合であっても、これに次いで打設する自硬性充填材との打継ぎ面における止水性を確保することができ、トンネルＴの止水性を高めることができる。しかも、止水板４４を新たに設けるのみなので、特に大幅なコスト上昇や施工の煩雑化を招くこともなく、最小限の手間とコストで高い効果が得られる。
【００５４】
さらに、この止水板４４は、固定部材４５で鉄筋３に固定する構成となっている。これにより、止水板４４が固定されることになり、シールド掘削機Ｓｐの前進時に引きずられてその位置がずれたりすることを防ぐことができる。しかも、固定部材４５の保持部４７は、先端部４７ｃが湾曲形成されてソリのような形状を成しており、これによってシールド掘削機Ｓｐの内筒１０との摩擦を抑えることができ、止水板４４をより確実に固定することができる。
【００５５】
また、トンネル覆工壁Ｗの内周面には、凹溝状のクラック誘発目地５８が形成された構成となっている。これにより、自硬性充填材Ｃの硬化収縮等によるクラックはクラック誘発目地５８の部分に誘発され、他の部分にはクラックが生じにくくなる。そして、このクラックは、クラック誘発目地５８から打継ぎ面に沿って延びることとなるが、その外周側には止水板４４が配置されているので、このクラックによる漏水を防止することができ、トンネルＴの止水性を一層高めることが可能となる。
【００５６】
そして、クラック誘発目地５８を補助妻枠４２によって形成する構成としたので、補助妻枠４２を、妻枠本来の機能と、クラック誘発目地５８を形成するための型枠としての機能を兼ね備えたものとすることができる。したがって、クラック誘発目地５８を形成するための型枠をわざわざ別途設ける必要が無くなり、型枠の構造の簡易化を図り、型枠コストを最小限に抑えることができるとともに、施工の効率化を図ることができる。しかも、このような補助妻枠４２は型枠４に取り付ける構成となっており、つまり補助妻枠４２と型枠４とが別体となっているので、型枠形状が複雑になることもなく、それぞれを安価で製作することができる。
また、クラック誘発目地５８を形成するには、当然のことながら、自硬性充填材Ｃの硬化後に補助妻枠４２を解体する必要がある。言い換えれば、自硬性充填材Ｃの打設途中で補助妻枠４２を解体する必要が無く、施工の手間を大幅に低減することができる。
【００５７】
さらに、補助妻枠４２は、その基端部４２ａから先端部４２ｂ側に向けて、その断面が漸次縮小するテーパ状に形成された構成となっている。これにより、自硬性充填材Ｃの硬化後に補助妻枠４２を撤去するに際し、これを硬化した自硬性充填材Ｃから容易に引き抜くことができ、クラック誘発目地５８を簡単に形成することができる。
【００５８】
なお、上記実施の形態に挙げた構成については、本発明の主旨を逸脱しない限り、適宜他の構成に変更することが可能である。
例えば、上記実施の形態において、シールド掘削機Ｓｐの構造について述べたが、その構造については何ら限定するものではなく、適宜他の構造のシールド掘削機を用いることが可能である。
【００５９】
また、止水板４４を固定部材４５で鉄筋３に固定する構成としたが、止水板４４の固定手段としては固定部材４５以外のものを用いても良く、例えば他の構造のものでも良いし、また例えば接着剤による接着等を採用することも可能である。また、止水板４４を鉄筋３以外のもの、例えば妻枠４０等に固定する構成としても良い。さらに、止水板４４がシールド掘削機Ｓｐの内壁１０から十分離れているのであれば、固定部材４５をより簡易な構成としたり、またこれを省略するような構成としても良い。
【００６０】
クラック誘発目地５８を形成するために補助妻枠４２を用いる構成としたが、その形状については上記にあげたものに限らず、クラックを誘発させやすい形状、あるいは解体時に容易に引き抜くことのできる形状等、他の形状としても良い。また、補助妻枠４２とは別にクラック誘発目地５８を形成するための型枠を設けるような構成とすることも可能である。
【００６１】
また、クラック誘発目地５８を、上記実施の形態では１リング毎、つまり全ての妻枠４０に対応した位置に形成する構成としたが、その間隔についてはこれに限るものではなく、適宜変更しても良いし、また不要であれば全く形成しない構成としても良い。なお、クラック誘発目地５８を形成しない場合には、特願平９−３３２１３８号に記載した技術のように、自硬性充填材Ｃの充填途中で補助妻枠４２を取り外し、先行打設した自硬性充填材Ｃと一体化させる構成とすればよい。
止水板４４についても、全ての妻枠４０に対応した位置に配置する構成としたが、打継ぎ面からの漏水を防止するため、例えば、休業日前の最終工程に形成するリングの部分のみに止水板４４を設置するような構成としても良い。
【００６２】
加えて、上記実施の形態では、断面視円形のトンネルを構築する場合を例に挙げたが、構築するトンネル自体の構成については限定する意図はなく、例えばトンネル覆工壁Ｗに鉄筋３を配筋せずに無筋としたもの、断面視矩形のものをはじめとした他の形状のトンネル等にも本発明の技術を適用することができる。
【００６３】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものとしても良いのは言うまでもない。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１に係るシールドトンネルの施工方法によれば、周壁と型枠との間の空間に対して注入充填した自硬性充填材を加圧手段で加圧しつつ、シールド掘削機を前進させる構成とし、型枠を組み立てるときには、推進方向前方側の端部に妻枠を設け、枠の外周縁部に止水板を固定部材で固定しておく構成とした。
これにより、止水性の高いトンネルを構築することができる。しかも、止水板を新たに設けるのみなので、特に大幅なコスト上昇や施工の煩雑化を招くこともなく、最小限の手間とコストで高い効果が得られる。
【００６７】
また、請求項１に係るシールドトンネルの施工方法によれば、止水板を周壁と型枠との間の空間内に組んだ鉄筋に固定部材で固定する構成となっている。これにより止水板が固定されることになり、シールド掘削機の前進時に引きずられてその位置がずれたりすることを防ぐことができる。
【００６８】
請求項２に係るシールドトンネルの施工方法によれば、型枠を組み立てるときに、凹溝状のクラック誘発目地を形成するため、妻枠の少なくとも一部を構成する誘発目地形成型枠を取り付ける構成となっている。
【００７０】
これにより、妻枠を、妻枠本来の機能と、クラック誘発目地を形成するための型枠としての機能を兼ね備えたものとすることができる。したがって、誘発目地形成型枠を別途設ける必要が無くなり、型枠の構造の簡易化を図り、型枠コストを最小限に抑えることができるとともに、妻枠の解体と同時にクラック誘発目地を形成することができるので施工の効率化を図ることができる。
また、クラック誘発目地を形成するには、当然のことながら、自硬性充填材の硬化後に誘発目地形成型枠を解体する必要があり、言い換えれば、自硬性充填材の打設途中で妻枠を解体する必要が無く、施工の手間を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るシールドトンネルの止水構造およびその施工方法の一実施の形態を示す図であって、前記シールドトンネルの施工に用いるシールド掘削機の側断面図である。
【図２】  図１におけるＩ−Ｉ矢視断面図である。
【図３】  図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図４】  図３におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】  本発明のシールド掘削機を用いたトンネルの施工手順を示す側断面図であって、（ａ）は、シールド掘削機におけるピストン室の近傍を示す図、（ｂ）は、自硬性充填材注入部の近傍（図３におけるＢ−Ｂ矢視断面図）を示す図である。
【図６】  前記止水構造に用いる止水板の取付構造を示す側断面図および正断面図である。
【図７】  本発明のシールド掘削機を用いたトンネルの施工手順を示す側断面図であって、図５に続く状態を示す図である。
【図８】  同、図７に続く状態を示す図である。
【図９】  同、図８に続く状態を示す図である。
【図１０】  同、図９に続く状態であり、型枠を解体した状態を示す図である。
【図１１】  本発明の従来の技術を示すための図であって、ＥＣＬ工法を用いてトンネルを構築する際に用いられるシールド掘削機を示す側断面図である。
【図１２】  同、正面図である。
【図１３】  同、上記シールド掘削機を用いてトンネルを構築する際の手順を示すための側断面図である。
【図１４】  同、図１３に続く状態を示す図である。
【図１５】  同、図１４に続く状態を示す図である。
【符号の説明】
３  鉄筋
４  型枠
２７  押出ピストン（加圧手段）
４０  妻枠
４２  補助妻枠（誘発目地形成手段）
４４  止水板
４５  固定部材（固定手段）
５０  空間
５８  クラック誘発目地
Ｃ  自硬性充填材
Ｓｐ  シールド掘削機
Ｔ  トンネル（シールドトンネル）
Ｔｗ  周壁
Ｗ  トンネル覆工壁（覆工壁）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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