JP3765045B2

JP3765045B2 - Shield tunnel construction method

Info

Publication number: JP3765045B2
Application number: JP29743898A
Authority: JP
Inventors: 広志風間; 克之玉置; 篤生尾上; 實今井; 房男川上; 伸司関
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1998-10-19
Filing date: 1998-10-19
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2018-10-19
Also published as: JP2000120395A

Description

【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）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shield tunnel suitable for use in constructing a shield tunnel that employs a self-hardening filler such as concrete or mortar. Application of It relates to the construction method.
[0002]
[Prior art]
As is well known, for example, when a tunnel is constructed by a shield method on a ground that is soft and has a high groundwater level, it is common to use a segment for primary lining. In recent years, instead of using segments, lining the walls by assembling the formwork behind the shield machine and placing concrete as a self-hardening hardener directly between the formwork and the ground. The so-called ECL method (Extruded Concrete Lining Method) is also being developed.
[0003]
In the ECL method, it is natural to withstand the natural ground pressure (earth pressure and groundwater pressure) after the placed concrete is hardened and the lining wall is formed. Even uncured concrete immediately after it must be able to resist ground pressure. In particular, when the ECL method is applied to ground with a high groundwater pressure, measures to ensure sufficient water-stopping with uncured concrete are indispensable. For this reason, the applicant of the present invention previously described a shield tunnel lining method in the ECL method in which the concrete placement pressure is always kept higher than the natural ground pressure so as to ensure waterstop even with uncured concrete. (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-161599, Japanese Patent Application No. 9-332138, etc.).
[0004]
FIG. 11 and FIG. 12 are described in JP-A-4-161599 and show an example of a shield excavator S used when the lining method is carried out.
This is because excavating the natural ground J with the cutter device 2 provided at the tip of the skin plate 1 and arranging the rebar 3 on the rear side of the skin plate 1 and assembling the mold 4 so as to cover it, The tunnel lining wall W is formed by casting and filling concrete between the mold 4 and the ground J while digging with the propulsion jack 5 by taking the reaction force from the mold 4. . A wife mold 6 is attached to the foremost part of the mold 4, and the wife mold 6 is a combination of a main wife 6 a embedded in concrete and an auxiliary wife 6 b that appears and disappears from the mold 4. By doing so, it is possible to follow the meandering of the shield excavator S. Reference numeral 7 denotes a concrete pump, 8 denotes a concrete placement pipe connected to the mold 4, and 9 denotes a shutter provided at the connecting portion.
[0005]
Further, in this shield excavator S, as shown in FIGS. 11 and 12, an inner cylinder 10 is arranged inside the tail portion of the skin plate 1 and a plurality of concrete piston chambers 11 are provided therebetween, and these concrete An extrusion piston 12 is disposed in the piston chamber 11 so as to be slidable in the axial direction of the shield excavator S, and is provided with a pressure holding jack 13 for driving the extrusion piston 12, and a driving hole 14 is provided. The concrete placement pipe 15 is connected to the slab. Then, while placing the concrete through the placement hole 14, the extruded piston 12 is pushed out by the pressure holding jack 13, thereby pressing the placed concrete and making the placed concrete pressure Po higher than the ground pressure Pj. I try to keep it.
[0006]
The concrete placing procedure by the shield excavator S will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 13 shows a state in which the reinforcing bar 3 and the formwork 4 are newly assembled in front of a portion where concrete placement has been completed (this is referred to as “preceding placement portion”). In this state, the concrete pressure Po is maintained higher than the ground pressure Pj because the extrusion piston 12 presses the cast concrete as described above, and therefore, the intrusion of groundwater is prevented.
[0007]
Next, as shown in FIG. 14, the concrete is placed in the foremost mold 4 from the state shown in FIG. 14, and the portion (this is referred to as “rearward placement portion”). When the concrete pressure Pr is equal to or slightly higher than the concrete pressure Po that has been placed in advance, the shutter 9 of the placement pipe 8 is closed, the preceding auxiliary wife frame 6b is lowered, and the subsequent placement portion is placed in advance. Communicate with the part. As a result, both the cast concretes are integrated and the overall concrete pressure Po is maintained higher than the ground pressure Pj.
[0008]
Subsequently, as shown in FIG. 15, concrete is placed in the concrete piston chamber 11 through the placement hole 14. At this time, the push-out piston 12 is always pushed backward (rightward in the figure) by the pressure holding jack 13 (see FIG. 11 and FIG. 12), but gradually defeats the concrete placing pressure (moves leftward in the figure). As a result, the concrete pressure Po is maintained. After that, the propulsion jack 5 is operated to dig the shield excavator S, and then the propulsion jack 5 is pulled back to assemble a new reinforcing bar 3 and the formwork 4 and repeat the above procedure for excavation. .
[0009]
In the above construction method, the concrete pressure Po is always kept higher than the ground pressure Pj by pressing the cast concrete with the pressure holding jack 13 and the extrusion piston 12, so that even the ground J having a high groundwater pressure is concrete. It was possible to prevent the intrusion of groundwater during the placement, and therefore the ECL construction method could be adopted for such ground J.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional methods as described above still have the following problems.
That is, in the above construction method, as shown in FIG. 14 from the state of FIG. 13, concrete is placed in the foremost mold 4 and pressed, and then the preceding auxiliary wife frame 6b is lowered to follow. The placement portion is in communication with the preceding placement portion. As described above, by placing the concrete of the next ring before the previously placed concrete is solidified, both of the placed concrete are integrated. As a result, the lining concrete is a continuous body without a joint surface, thereby ensuring water-stopping.
However, for example, when the construction is closed, the concrete that was previously cast will be completely cured, so it will not be integrated with the concrete that is cast in the first step after the holiday, so that As a result, there is a risk of water leakage from this portion, so that it has been required to ensure water stoppage at the joint surface.
[0011]
In addition to this, the lining wall continuously formed by continuously placing concrete shrinks as the hardening heat of the concrete gradually decreases, resulting in cracks in the lining wall. There is a fear. In particular, when the surrounding ground is firm, the outer peripheral surface side of the lining wall is constrained by the surrounding ground, so that cracks due to shrinkage are likely to occur. Since it is difficult to identify the location where such a crack occurs, it is also difficult to cope with water leakage from this portion.
[0012]
The present invention has been made in consideration of the above points, and a shield tunnel that can further improve the water-stopping property. Application of It is an object to provide a construction method.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
Claim 1 The invention according to the present invention covers a peripheral wall of the ground excavated while excavating the ground with a cutter at the tip of a shield excavator with a mold frame at a predetermined interval, and a self-hardening filler between the mold frame and the peripheral wall. A tunnel lining method for lining the inner surface of the peripheral wall, while pressurizing the self-hardening filler injected and filled into the space between the peripheral wall and the mold with a pressurizing means. The shield excavator is configured to move forward, and when assembling the formwork, the formwork and the inner peripheral surface of the shield excavator are disposed at an end of the formwork on the front side in the propulsion direction of the shield excavator. There is a wife frame that closes the gap, and a water stop plate that is positioned perpendicular to the wife frame is fixed to the outer peripheral edge of the wife frame Element so Reinforcing bars assembled in the space between the peripheral wall and the formwork Keep it fixed The fixing member includes a fixing portion for fixing to a reinforcing bar and a holding portion for holding a water stop plate, and the fixing portion includes a bracket having a substantially C-shaped cross section, and the bracket The holding part is fixed to the bracket integrally with the holding part, and is bent so as to have a substantially L-shaped cross section at the intermediate part. The part is bent and bent back to the bracket side It is characterized by.
[0018]
As a result, after filling the self-hardening filler in a state where the gap between the formwork and the inner peripheral surface of the shield excavator is closed with the wife frame, the shield excavator is propelled to the front side of the wife frame. By filling the filler, the water stop plate is located on the joint surface of the self-hardening filler. , The water stop structure of the field tunnel is realized.
[0020]
Claim 2 The invention according to claim 1 The shield tunnel construction method according to claim 1, wherein when assembling the formwork, a groove-inducing groove-like joint is formed on an inner peripheral surface of a lining wall formed by the self-hardening filler being cured. For, Constituting at least part of the wife frame It is characterized by attaching a triggering terrain molding frame.
[0025]
Thereby, it is not necessary to separately provide a trigger eye terrain molding frame, and the structure of the mold can be simplified.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the shield tunnel according to the present invention Application of An example of the embodiment of the construction method will be described with reference to FIGS.
[0027]
FIG. 1 is a diagram showing a main part of a shield excavator Sp used for realizing the present invention. This shield excavator Sp is basically configured in the same manner as the conventional shield excavator S described above, and the same reference numerals are given to configurations common to both.
[0028]
That is, in FIG. 1, reference numeral 1 indicates a skin plate of a shield excavator Sp for excavating a tunnel (shield tunnel) T in the natural ground J, and 2 is provided at the tip of the skin plate 1. A cutter device 3 for excavating the natural ground J 3 indicates a reinforcing bar arranged on the rear side of the skin plate 1. Reference numeral 4 denotes a mold assembled so as to cover the reinforcing bar 3 from the inside of the tunnel T. Concrete, mortar, or the like is provided between the mold 4 and the peripheral wall Tw of the mine excavated by the shield excavator Sp. The tunnel lining wall (lining wall) W is formed by casting and filling the self-hardening filler.
[0029]
Reference numeral 5 denotes a propulsion jack, which plays a role of advancing the shield excavator Sp by taking a reaction force from the mold 4. Further, reference numeral 7 denotes a self-hardening filler pump, 8 denotes a self-hardening filler placement pipe connected to the mold 4 from the inside of the tunnel T, and 9 denotes the mold 4 and the self-hardening filler placement pipe 8. The shutters provided at the connection portion are respectively shown.
[0030]
And the self-hardening filler with which the space between the skin plate 1 and the inner cylinder 10 arrange | positioned inside the tail part was formed in the communication state with respect to the space between the formwork 4 and the surrounding wall Tw. A filling space 21 is provided. The self-hardening filler filling space portion 21 is divided into a self-hardening filler injection portion 23 and a piston chamber 24. Further, a self-hardening filler injection tube 26 is provided in the self-hardening filler injection portion 23, and an extrusion piston (pressurizing means) 27 is separately provided in the piston chamber 24.
The extrusion piston 27 is configured to be slidable in both the front and rear directions inside the piston chamber 24 and is driven by a pressure holding jack 28 fixed to the skin plate 1 side.
[0031]
FIG. 2 shows an II cross section of the shield excavator Sp shown in FIG. As shown in the figure, the self-hardening filler filling space portion 21 is divided in the circumferential direction by a partition wall 30 that connects the skin plate 1 and the inner cylinder 10, and a part of this is self-hardening. A filling material injecting portion 23 is provided, and another part is a piston chamber 24.
[0032]
A partition plate 32 for preventing the self-hardening filler filled between the peripheral wall Tw and the mold 4 from entering the shield is disposed inside the self-hardening filler injecting portion 23. A casting hole 33 is provided in 32, and the tip of the self-hardening filler injection pipe 26 is inserted into the casting hole 33.
[0033]
An extrusion piston 27 is disposed inside the piston chamber 24, and the extrusion piston 27 is pressed by a hydraulically driven pressure holding jack 28 from a direction parallel to the axis of the shield excavator Sp.
[0034]
FIG. 3 shows a section II-II of the shield excavator Sp shown in FIG. As shown in the figure, the self-hardening filler injection tube 26 is disposed only toward the self-hardening filler injection portion 23 and is not disposed in the piston chamber 24.
[0035]
FIG. 4 is a view showing a cross section taken along the line AA in FIG. 3, and is a view of the pressure holding jack 28 and the extrusion piston 27 as viewed from the side in a direction orthogonal to the axial direction of the shield excavator Sp. As shown in the drawing, a seal member 35 is arranged around the skin plate 1 side and the inner cylinder 10 side of the extrusion piston 27. In addition, a pressure sensor 36 such as a strain gauge earth pressure gauge is provided on the front end surface of the extrusion piston 27, that is, the surface directly pressing the cast self-hardening filler, in order to detect the pressure of the self-hardening filler. It is attached. Further, the pressure sensor 36 is connected to a control means (not shown) for controlling the driving of the pressure holding jack 28, and detects the pressure of the self-hardening filler that is pressed and pressurized by the extrusion piston 27 every moment. Then, it is input to a control means (not shown). Then, the control means (not shown) automatically controls the drive hydraulic pressure of the pressure holding jack 28 based on the set value and program input in advance according to the pressure of the self-hardening filler input from the extrusion piston 27. It is like that.
[0036]
The main configuration of the shield excavator Sp has been described above. Next, a tunnel T lining method using the shield excavator Sp will be described with reference to FIGS.
5 to 9, (a) shows an enlarged view of the piston chamber 24 and the vicinity thereof, and (b) shows an enlarged view of the self-hardening filler injecting portion 23 and the vicinity thereof. A diagram will be shown.
[0037]
First, as shown in FIG. 5, the rebar 3 is assembled inside the inner cylinder 10, and the mold 4 is assembled inside the rebar 3.
[0038]
Further, the end frame 40 that closes the space between the inner cylinder 10 and the mold 4 is attached to the front end of the mold 4 (the front end in the propulsion direction of the shield excavator Sp). As shown in FIG. 4, the wife frame 40 is composed of a main wife frame 41 embedded in concrete and an auxiliary wife frame (induction joint forming means) 42 that appears and disappears from the mold 4. Yes. The main wife frame 41 is disposed so that one end thereof is close to the inner surface of the inner cylinder 10 and is buried in concrete. The auxiliary wife frame 42 is provided so as to protrude from the inner peripheral surface side of the mold frame 4 to the outer peripheral surface side, and closes the gap between the outer surfaces of the mold frame 4 generated on the other end side of the main wife frame 41. The cross-sectional shape is a taper shape in which the cross-sectional dimension gradually decreases from the base end portion 42a on the outer peripheral surface side of the mold 4 toward the front end portion 42b.
[0039]
Then, the ring-shaped water stop plate 44 is fixed to the reinforcing bar 3 by using a fixing member (fixing means) 45 in the vicinity of the outer peripheral edge of the main wife frame 41 of the wife frame 40. The water stop plate 44 has a predetermined length in the front-rear direction (the propulsion direction of the shield excavator Sp) (that is, has a cylindrical shape concentrically with the inner cylinder 10). It arrange | positions so that the outer-periphery edge part of the main wife frame 41 may be located in the intermediate part.
[0040]
As shown in FIG. 6, the fixing member 45 is formed by integrally forming a fixing portion 46 for fixing the reinforcing bar 3 and a holding portion 47 for holding the water stop plate 44. The fixing portion 46 is formed from a bracket 46a having a substantially C-shaped cross section and a bolt 46b screwed into a screw hole (not shown) formed in the bracket 46a, and the bracket 46a is set in the reinforcing bar 3 Then, the bolt 46b is screwed to fix the reinforcing bar 3. The holding portion 47 is formed of a steel plate or the like, and its base end portion 47a is integrally fixed to the bracket 46a, is bent so as to have a substantially L-shaped cross section at the intermediate portion 47b, and the distal end portion 47c is on the bracket 46a side. It is configured to be bent and folded. Thereby, the holding | maintenance part 47 pinches | interposes the water stop board 44 between the intermediate part 47b and the front-end | tip part 47c, and hold | maintains it.
Such fixing members 45 are arranged at a plurality of locations in the circumferential direction of the ring-shaped water blocking plate 44, and the fixing portions 46 are respectively positioned on the front side in the propulsion direction of the shield excavator Sp, and the tips of the holding portions 47 are arranged. The part 47c is fixed to the reinforcing bar 3 with the side in the propulsion direction.
[0041]
As shown in FIG. 5, the propulsion jack 5 of the shield excavator Sp is brought into contact with the mold 4 so that the propulsion jack 5 can take a reaction force from the mold 4. At this time, the pressure holding jack 28 is driven so that the self-hardening filler pressure P0 is always higher than the ground pressure PJ and the pushing self-hardening filler is pressurized by the extrusion piston 27. This prevents ingress of groundwater.
[0042]
Next, as shown in FIG. 7, the self-hardening filler C is placed from the placement tube 8 into the space 50 in the portion surrounded by the mold 4, the inner cylinder 10 and the end frames 6 and 6. At this time, the pressure is maintained by the control means (not shown) so that the self-hardening filler C filled between the peripheral wall Tw of the tunnel T and the mold 4 maintains a predetermined pressure Po exceeding the natural pressure PJ. The jack 28 is operated.
[0043]
As shown in FIG. 8, when the self-hardening filler C is placed in the space 50, the tunnel T is next passed from the self-hardening filler injection pipe 26 disposed in the self-hardening filler injection portion 23. A self-hardening filler C is placed in the space between the peripheral wall Tw and the mold 4. At this time, the extrusion piston 27 is always pressed backward (rightward in the figure) by the pressure holding jack 28. However, when the self-hardening filler pressure Po increases due to the placement pressure of the self-hardening filler C, the control is performed. By means (not shown), the operation of the pressure holding jack 28 is controlled to gradually advance (move to the left in the figure), and the self-hardening filler pressure Po is maintained at a predetermined value.
[0044]
As described above, if the self-hardening filler C is placed in the space between the peripheral wall Tw of the tunnel T and the mold 4 through the self-hardening filler injection pipe 26, the self-hardening filler pressure is increased as the placement proceeds. Po will increase. This self-hardening filler pressure Po is detected momentarily by the pressure sensor 36 (see FIG. 4), and the operation of the pressure holding jack 28 is controlled by a control means (not shown) in accordance with the detected value. While maintaining the material pressure Po at a predetermined value, the self-hardening filler C is placed in the space between the peripheral wall Tw of the tunnel T and the mold 4.
[0045]
And if the amount of placement of the self-hardening filler C reaches a certain value, this time, the propulsion jack 5 is operated to advance the shield excavator Sp forward. At this time, the water stop plate 44 is close to the inner peripheral surface of the inner cylinder 10 of the shield excavator Sp. However, since the water stop plate 44 is held by the reinforcing bars 3 by the plurality of fixing members 45, the shield excavation is performed. The position does not shift by being dragged by the machine Sp. Further, as shown in FIG. 6, the holding portion 47 of the fixing member 45 has a shape like a warp because the tip portion 47c is curved. Friction with the cylinder 10 can be minimized.
[0046]
Note that when the shield excavator Sp is advanced, both the pressure holding jack 28 and the extrusion piston 27 are moved forward, so that the self-hardening filler pressure Po is lowered as it is, but the pressure sensor 36 ticks the moment. The control means (not shown) controls the operation of the pressure holding jack 28 in accordance with the detected value so that the self-hardening filler pressure Po detected as follows is maintained at a value larger than the ground pressure PJ. The holding jack 28 is driven to extend.
[0047]
Thus, when the shield excavator Sp is advanced, the extrusion piston 27 is moved rearward to pressurize the cast self-hardening filler, while the self-hardness fixed to the skin plate 1 side. The filler injection tube 26 is moved together with the skin plate 1. Thereby, the self-hardening filler injection pipe 26 does not move in the shield excavator Sp during tunnel excavation.
[0048]
After the shield excavator Sp has been dug in this way, the propulsion jack 5 is pulled back as shown in FIG. 9, and the space between the propulsion jack 5, the formwork 4 and the reinforcing bar 3 as shown in FIG. 5. Then, the new reinforcing bar 3 and the formwork 4 are assembled. In this case as well, the pressure holding jack 28 is controlled so that the casting self-hardening filler pressure P 0 is always pressed by the extrusion piston 27 so that the casting self-hardening filler pressure Po exceeds the ground pressure PJ.
[0049]
Then, after the cast self-hardening filler C is hardened, as shown in FIG. 10, the mold 4 and the auxiliary wife frame 42 are disassembled and removed.
Then, in the tunnel lining wall W formed by hardening the self-hardening filler C, a groove-inducing crack-inducing joint 58 continuous in the circumferential direction is formed on the inner peripheral surface by the auxiliary wife frame 42. The The crack-inducing joint 58 has a tapered shape that gradually decreases in cross-sectional dimension from the inner peripheral surface side of the tunnel lining wall W toward the outer peripheral side corresponding to the cross-sectional shape of the auxiliary wife frame 42. .
[0050]
In the tunnel T constructed in this way, the water stop plate 44 is arranged on the outer peripheral side of the main wife frame 41 arranged for each ring. Is already hardened, the cylindrical water stop plate 44 positioned perpendicularly to the joint surface with the self-hardening filler C to be placed next will be embedded. Water stoppage at the joint surface is ensured.
[0051]
In addition, since the groove-inducing crack-inducing joint 58 is formed on the inner peripheral surface of the tunnel lining wall W, stress due to shrinkage when the self-hardening filler C is cured concentrates here. When cracks are generated, the cracks are induced in the crack-inducing joint 58, and cracks are unlikely to occur in other parts. This crack extends from the crack-inducing joint 58 toward the main wife frame 41. Since the water stop plate 44 is disposed at the outer peripheral edge of the main wife frame 41, the water stoppage at the crack portion is provided. Is to be secured.
[0052]
In the present embodiment, tunnel T is dug by repeating the above procedure.
[0053]
In the water stop structure of the tunnel T and the construction method thereof, since the water stop plate 44 is arranged on the outer peripheral side of the main wife frame 41, it is orthogonal to the joint surface of the self-hardening filler C. The water stop plate 44 is located, thereby preventing water leakage from the joining surface into the tunnel. Therefore, for example, even when the self-hardening filler C that has been previously placed is cured, such as after the holiday, the water stoppage at the joint surface with the self-hardening filler to be placed next is secured. It is possible to increase the water stopping property of the tunnel T. Moreover, since only the water stop plate 44 is newly provided, a high effect can be obtained with a minimum of labor and cost without incurring a significant increase in cost and complicated construction.
[0054]
Further, the water stop plate 44 is configured to be fixed to the reinforcing bar 3 by a fixing member 45. Thereby, the water stop plate 44 will be fixed and it can prevent that the position is shifted | deviated by being dragged at the time of advance of the shield excavator Sp. In addition, the holding portion 47 of the fixing member 45 has a warp-like shape with the tip portion 47c being curved, whereby friction with the inner cylinder 10 of the shield excavator Sp can be suppressed. The water plate 44 can be more reliably fixed.
[0055]
Further, the inner circumferential surface of the tunnel lining wall W has a configuration in which a groove-like crack inducing joint 58 is formed. As a result, cracks due to hardening shrinkage or the like of the self-hardening filler C are induced in the crack-inducing joint 58, and cracks are unlikely to occur in other parts. And although this crack will be extended from the crack induction joint 58 along a splicing surface, since the water stop plate 44 is arranged on the outer peripheral side, it is possible to prevent water leakage due to this crack, It becomes possible to further increase the water stoppage of the tunnel T.
[0056]
And since it was set as the structure which forms the crack induction joint 58 by the auxiliary wife frame 42, the auxiliary wife frame 42 has the function as a formwork for forming the original function of the wife frame and the crack induction joint 58. It can be. Therefore, it is not necessary to separately provide a mold for forming the crack inducing joint 58, the structure of the mold can be simplified, the mold cost can be minimized, and the construction efficiency can be improved. be able to. Moreover, such an auxiliary wife frame 42 is attached to the mold frame 4, that is, the auxiliary wife frame 42 and the mold frame 4 are separated from each other, so that the shape of the mold frame is not complicated. , Each can be manufactured at low cost.
Moreover, in order to form the crack induction joint 58, it is necessary to disassemble the auxiliary wife frame 42 after the self-hardening filler C is cured. In other words, there is no need to disassemble the auxiliary wife frame 42 during the placement of the self-hardening filler C, and the construction labor can be greatly reduced.
[0057]
Further, the auxiliary wife frame 42 is configured to have a tapered shape in which the cross section gradually decreases from the proximal end portion 42a toward the distal end portion 42b side. Thus, when the auxiliary wife frame 42 is removed after the self-hardening filler C is hardened, it can be easily pulled out from the hardened self-hardening filler C, and the crack-inducing joint 58 can be easily formed.
[0058]
Note that the configuration described in the above embodiment can be appropriately changed to another configuration without departing from the gist of the present invention.
For example, although the structure of the shield excavator Sp has been described in the above embodiment, the structure is not limited in any way, and a shield excavator having another structure can be used as appropriate.
[0059]
Further, the water stop plate 44 is fixed to the reinforcing bar 3 by the fixing member 45. However, as the fixing means of the water stop plate 44, a member other than the fixing member 45 may be used, for example, another structure may be used. For example, it is also possible to employ adhesion using an adhesive. Moreover, it is good also as a structure which fixes the water stop board 44 to things other than the reinforcing bar 3, for example, the wife frame 40 grade | etc.,. Furthermore, as long as the water stop plate 44 is sufficiently separated from the inner wall 10 of the shield excavator Sp, the fixing member 45 may be configured more simply or may be omitted.
[0060]
The auxiliary wife frame 42 is used to form the crack-inducing joint 58, but the shape is not limited to the above-described shape, and a shape that easily induces a crack, or a shape that can be easily pulled out during disassembly. For example, other shapes may be used. Further, it is possible to adopt a configuration in which a mold frame for forming the crack inducing joint 58 is provided separately from the auxiliary wife frame 42.
[0061]
Further, in the above embodiment, the crack inducing joint 58 is formed for each ring, that is, at a position corresponding to all the wife frames 40. However, the interval is not limited to this, and can be changed as appropriate. It is also possible to adopt a configuration that does not form at all if unnecessary. In the case where the crack-inducing joint 58 is not formed, the auxiliary wife frame 42 is removed during the filling of the self-hardening filler C and the self-hardening that has been placed in advance is performed as in the technique described in Japanese Patent Application No. 9-332138. What is necessary is just to set it as the structure integrated with the filler C.
The water stop plate 44 is also configured to be disposed at a position corresponding to all the end frames 40. However, in order to prevent water leakage from the joining surface, for example, only the ring portion formed in the final process before the holiday. It is good also as a structure which installs the water stop board 44. FIG.
[0062]
In addition, in the above embodiment, the case of constructing a tunnel having a circular cross section is given as an example, but there is no intention to limit the configuration of the tunnel itself to be constructed. For example, the reinforcing bars 3 are arranged on the tunnel lining wall W. The technique of the present invention can also be applied to tunnels of other shapes such as those that are not streaked and that are not streaked, and those that are rectangular in cross section.
[0063]
In addition to this, it is needless to say that any configuration may be adopted as long as it does not depart from the gist of the present invention, and the above-described configurations may be appropriately combined.
[0066]
【The invention's effect】
Claim 1 According to the shield tunnel construction method according to the present invention, the shield excavator is advanced while pressurizing the self-hardening filler injected and filled into the space between the peripheral wall and the mold with the pressurizing means. When assembling the frame, provide a wife frame at the end on the front side in the propulsion direction, and fix the water stop plate to the outer peripheral edge of the frame Element It was set as the structure fixed with.
This , Stop Highly water-borne tunnels can be constructed. In addition, since only a water stop plate is newly provided, a high effect can be obtained with a minimum of labor and cost without incurring a significant cost increase and complicated construction.
[0067]
Also, Claim 1 According to the construction method of the shield tunnel according to the above, the waterstop is attached to the reinforcing bar assembled in the space between the peripheral wall and the formwork. With fixing members The configuration is fixed. Thereby, the water stop plate is fixed, and it is possible to prevent the position of the shield excavator from being shifted by being dragged when the shield excavator moves forward.
[0068]
Claim 2 According to the construction method of the shield tunnel according to the above, when assembling the formwork, in order to form a groove-induced crack joint, Configure at least part of the wife frame It has a structure to attach a trigger eye terrain molding frame.
[0070]
Thereby, the wife frame can have both the original function of the wife frame and the function as a mold for forming the crack-inducing joint. Therefore, it is not necessary to provide a separate formation frame for the induced eye, simplifying the structure of the formwork, minimizing the formwork cost, and forming a crack-inducing joint at the same time as disassembling the wife frame. Therefore, construction efficiency can be improved.
Moreover, in order to form a crack-inducing joint, it is necessary to disassemble the inducing-eye terrain molding frame after the self-hardening filler is cured, in other words, the wife frame in the middle of the placement of the self-hardening filler. There is no need to dismantle, and construction work can be greatly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an embodiment of a water shutoff structure of a shield tunnel and a construction method thereof according to the present invention, and is a side sectional view of a shield excavator used for construction of the shield tunnel.
2 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3;
FIG. 5 is a side sectional view showing a construction procedure of a tunnel using the shield excavator of the present invention, wherein (a) is a view showing the vicinity of a piston chamber in the shield excavator, and (b) is self-hardening. It is a figure which shows the vicinity (BB sectional drawing in FIG. 3) of the filler injection | pouring part.
FIG. 6 is a side sectional view and a front sectional view showing a mounting structure for a water stop plate used in the water stop structure.
7 is a side sectional view showing a construction procedure of a tunnel using the shield excavator of the present invention, and is a view showing a state following FIG. 5. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a state following FIG. 7;
FIG. 9 is a diagram showing a state following FIG. 8;
10 is a view subsequent to FIG. 9 and showing a state in which the mold is disassembled. FIG.
FIG. 11 is a side sectional view showing a shield excavator used for constructing a tunnel using the ECL method in order to show a conventional technique of the present invention.
FIG. 12 is a front view of the same.
FIG. 13 is a side sectional view for illustrating a procedure for constructing a tunnel using the shield excavator.
FIG. 14 is a diagram showing a state following FIG. 13;
FIG. 15 is a diagram showing a state following FIG. 14;
[Explanation of symbols]
3 Rebar
4 Formwork
27 Extrusion piston (pressurizing means)
40 wife frame
42 Auxiliary wife frame (induction joint formation means)
44 Water stop plate
45 Fixing member (fixing means)
50 spaces
58 Crack-induced joints
C Self-hardening filler
Sp shield excavator
T tunnel (shield tunnel)
Tw wall
W Tunnel lining wall (lining wall)

Claims

Covering the peripheral wall of the ground excavated while excavating the ground with the cutter at the tip of the shield excavator with a predetermined space, filling the space between the mold frame and the peripheral wall with a self-hardening filler, A tunnel lining method for lining the inner surface of a peripheral wall,
The shield excavator is advanced while pressurizing the self-hardening filler injected and filled into the space between the peripheral wall and the mold with a pressurizing means,
When assembling the formwork, at the end of the formwork on the front side in the propulsion direction of the shield excavator, a wife frame that closes a gap between the formwork and the inner peripheral surface of the shield excavator is provided. The outer peripheral edge of the frame is fixed to a reinforcing bar assembled in a space between the peripheral wall and the mold frame with a fixing member , a water stop plate positioned orthogonal to the wife frame ,
The fixing member includes a fixing part for fixing to a reinforcing bar and a holding part for holding a water stop plate, and the fixing part is formed on the bracket having a substantially C-shaped cross section and the bracket. The holding portion is fixed to the bracket integrally with the bracket, bent at an intermediate portion so as to have a substantially L-shaped cross section, and further, the distal end portion is A method for constructing a shield tunnel, characterized by being bent and folded to the bracket side .

It is a construction method of the shield tunnel of Claim 1 , Comprising: When assembling the said formwork, when the said self-hardening filler is hardened | cured, it is a groove-inducing crack induction joint in the inner peripheral surface of the lining wall formed. In order to form a shield tunnel, a method for constructing a shield tunnel is provided, in which a trigger eye terrain forming frame constituting at least a part of the wife frame is attached.