JP2001164894A - 断面形状変更可能な型枠によるトンネル用コンクリート打設方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】同一型枠をトンネルの断面形状に対応させて容
易に変更し、断面形状の異なるトンネルへの転用を可能
とする。 【解決手段】ガントリー１８に天端フォーム２０および
両側フォーム２２を配設させてなる型枠１２を介してト
ンネル１４内に覆工用コンクリート１６を打設する方法
および装置において、各フォーム２０，２２を複数分割
し、分割した各フォーム２０，２２間を回動自在に支着
すると共に、各フォーム２０，２２をガントリー１８に
着脱自在とし、トンネル１６の断面形状に対応させて各
フォーム２０，２２を取付けた後、各フォーム２０，２
２を回動させて各フォーム２０，２２間の挟角を調整す
ることにより、型枠１２の断面形状を変更した後、トン
ネル１４内に覆工用コンクリート１６を打設することを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルの断面形
状に対応させて型枠の断面形状を変更し、同一（１個
の）型枠にて断面形状の異なるトンネルに覆工用コンク
リートを打設することができるトンネル用コンクリート
打設方法およびその装置に関するものである。なお、本
明細書中、「打設」とは、養生硬化させていない泥状の
コンクリートを型枠と、トンネル内壁面（トンネル掘削
面または一次覆工されたトンネル内壁面）と、の間に充
填させることをいう。

【０００２】

【従来の技術】元来、道路、鉄道、水路等のトンネルに
は目的や用途により多種多様な断面形状がある。

【０００３】また、トンネルは永年供用により、内周面
に覆工されたコンクリートが劣化、摩耗、損傷するた
め、覆工されたコンクリートの改修工事が必要不可欠で
ある。

【０００４】特に、歴史の古い水力発電所の水路トンネ
ルにおいては、覆工されたコンクリートの劣化が著しく
進行し、劣化の著しい個所から随時改修工事が行われて
いる。

【０００５】このような改修工事は、消費電力量が少な
い冬季（渇水期）に短期間で集中して施工（工事）され
ることから、一度に施工する長さが短く、また施工する
場所が異なり、かつトンネルの断面形状も異なるため、
その都度トンネル断面形状に対応する型枠を製作し、使
用してきた。

【０００６】この種の改修工事のための、または新規ト
ンネル構築のための、コンクリートの打設は、改修工事
の進行方向またはトンネル構築のトンネル切羽側へ型枠
を移動させ、順次覆工用コンクリートを打設することが
知られている。

【０００７】また、型枠はガントリー上に天端フォーム
および両側フォームを配設させたものであり、型枠の外
周面を形成する各フォームの表面は平面ではなく、曲面
であるもの（図４（ロ）参照）が主流であった。

【０００８】また、型枠は改修工事または新規トンネル
構築毎にそれぞれ新規に製作されるものであるため、天
端フォームおよび両側フォームはガントリーに強固に止
着されていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来、永年供用による
劣化、摩耗、損傷した既コンクリート打設面（覆工面）
の改修工事において、型枠はトンネルの断面形状に対応
させてその都度新規に製作する必要があり、不経済であ
ることが問題となっていた。

【００１０】また、改修工事は、型枠を製作する期間を
考慮して計画しなければならず不便であることが問題と
なっていた。

【００１１】また、改修工事の施工長が短い場合、型枠
の利用回数が少なく最も不経済であることが問題となっ
ていた。

【００１２】また、改修工事および新規トンネル構築に
おけるトンネルの断面形状に直線部が含まれる場合、天
端フォームおよび両側フォームの表面が曲面であったた
め、トンネルの断面形状に十分に対応させることが不可
能なことが問題となっていた。

【００１３】また、天端フォームおよび両側フォームは
ガントリーに強固に止着されていたため、トンネルの断
面形状に対応させて、型枠の断面形状を変更しようとす
る場合、ガントリーから天端フォームおよび両側フォー
ムを取外す作業が極めて困難であり、その作業に約７日
間程度要し、作業性が極めて良くないことが問題となっ
ていた。

【００１４】また、トンネルの断面形状に対応させてそ
の都度新規に製作される型枠は一体構造であり、工事現
場までの運搬、現場への搬入、組立が非常に面倒である
ことが問題となっていた。

【００１５】本発明は、このような欠点に鑑み、同一
（１個の）型枠をトンネルの断面形状に対応させて容易
に変更することができ、断面形状の異なるトンネルへの
転用が可能な型枠によるトンネル用コンクリート打設方
法およびその装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガントリーに
天端フォームおよび両側フォームを配設させてなる型枠
を介して、トンネル内に覆工用コンクリートを打設する
方法および装置において、各フォームをトンネルの断面
方向に対して複数に分割し、分割した各フォーム間を回
動自在に支着すると共に、各フォームをガントリーに着
脱自在とし、トンネルの断面形状に対応させて、断面形
状に対応する各フォームをガントリーに取付けた後、各
フォームを回動させて各フォーム間の挟角を調整するこ
とにより、型枠の断面形状を変更した後、トンネル内に
覆工用コンクリートを打設することを特徴とするもので
ある。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係る断面形状変更可能な
型枠によるトンネル用コンクリート打設装置は、図１〜
図４に示すように、以下の構成からなるものである。

【００１８】本発明で使用する型枠１２は、トンネル１
４内に覆工用コンクリート１６、主に二次覆工用コンク
リートを打設するためのものであり、ガントリー１８上
に天端フォーム２０および両側フォーム２２，２２が配
設され、各フォーム２０，２２，２２が垂直方向および
水平方向に伸縮自在であると共に、両側フォーム２２，
２２が折畳み可能なものである。

【００１９】天端フォーム２０および両側フォーム２
２，２２はトンネル１４の断面（周）方向に対して複数
に分割され、分割された各フォーム２０，２２間を回動
自在に支着させると共に、各フォーム２０，２２をガン
トリー１８に着脱自在としてある。

【００２０】本例において、分割された各フォーム２
０，２２間の回動手段は、各フォーム２０，２２を支持
するため、型枠１２の断面方向に配設させた骨材２４
に、装着させた、各フォーム２０，２２を回動自在に支
持できるピン等の軸支機構２６であり、この軸支機構２
６に分割された各フォーム２０，２２を支着させ、回動
自在としてある。

【００２１】また、骨材２４はガントリー１８の外周に
配設され、骨材２４に各フォーム２０，２２を止着、支
持させることにより、型枠１２を構成している。

【００２２】また、各フォーム２０，２２のガントリー
１８への着脱手段は、各フォーム２０，２２を止着、支
持する骨材２４に装着させた軸支機構２６の上端縁に延
出させた支持板２８と、各フォーム２０，２２の適所に
形成された支持孔３０と、先端を支持孔３０内に挿入さ
せ、基端を支持板２８に係止させる止金具３２と、止金
具３２と各フォーム２０，２２の各幅方向（上下方向）
に貫通させて螺着させる支持ボルト３４と、によるもの
である。

【００２３】さらに、詳述すると、止金具３２を、先端
を各フォーム２０，２２の支持孔３０内に嵌挿させ、基
端を支持板３０の下縁に当接させて、配設させた後、止
金具３２と各フォーム２０，２２の各幅方向に貫通させ
て支持ボルト３４を螺着させることにより、各フォーム
２０，２２が止金具３２を介して型枠１２の骨材２４に
確実に固定される。

【００２４】本機構を採用することにより、極めて容易
に各フォーム２０，２２をガントリー１８の骨材２４に
脱着することが可能となる。

【００２５】また、型枠１２の外周面を形成する天端フ
ォーム２０および両側フォーム２２，２２は、コンクリ
ート覆工するトンネルの断面形状の直線部には、図４
（イ）に示す表面が平面であるものを使用し、トンネル
の断面形状の曲線部には、図４（ロ）に示す表面が曲面
であるものを使用する。

【００２６】また、各フォーム２０，２２の使用個数
は、トンネルの断面形状に対応させて増減させることが
可能であり、トンネル周長が長い場合には使用個数を増
加させ、またトンネル周長が短い場合には使用個数を減
少させる。

【００２７】なお、図中３６はガントリー用伸縮ジャッ
キ、３８は側フォーム用伸縮ジャッキ、４０は駆動ロー
ラー、４２はレール、４４は打設口、４６は妻板、４８
は一次覆工されたトンネル内壁面、５０は既二次覆工用
コンクリート打設面を示す。

【００２８】本装置を使用し、図１に示すように、断面
形状が略半円形のトンネル１４内に覆工用コンクリート
１６、主に二次覆工用コンクリートを打設する方法を以
下に詳述する。

【００２９】まず、コンクリート覆工するトンネルの断
面形状に対応させて、型枠１２の外周面を形成する天端
フォーム２０および両側フォーム２２，２２を、図４
（ロ）に示す表面が曲面であるもののみをガントリー１
８に必要数取付ける。

【００３０】この際、各フォーム２０，２２のガントリ
ー１８への取付けは、止金具３２を先端を各フォーム２
０，２２の支持孔３０内に嵌挿させ、基端を支持板３０
の下縁に当接させて配設させた後、止金具３２と各フォ
ーム２０，２２の各幅方向（上下方向）に貫通させて支
持ボルト３４を螺着させることにより、各フォーム２
０，２２を型枠１２の骨材２４に確実に固定することが
できる。

【００３１】また、各フォーム２０，２２はトンネル１
４の断面方向に対して複数に分割されているため、従来
のような一体構造の型枠に対し、作業員の人力により容
易に運搬、組立が可能である。

【００３２】次に、複数に分割され、それぞれ回動自在
に支着させた各フォーム２０，２２を回動させて各フォ
ーム２０，２２間の挟角を調整することにより、型枠１
２の断面形状をトンネル１４の断面形状に対応させる。

【００３３】この際、各フォーム２０，２２間の挟角の
調整は、ガントリー用伸縮ジャッキ３６および側フォー
ム用伸縮ジャッキ３８を、それぞれ伸縮させることによ
り、容易に行うことができる。

【００３４】次に、型枠１２をトンネル１４の所定位置
まで移動させ、設置する。

【００３５】この際、既構築トンネルの改修工事におい
ては、劣化した既覆工用コンクリート打設部を排除して
おく必要がある。

【００３６】また、型枠１２のトンネル坑口側（図２に
おいて左側）は、既二次覆工用コンクリート打設面５０
と重合させる。

【００３７】次に、型枠１２のトンネル切羽側（図２に
おいて右側）周縁を、妻板４６等により確実に被覆（妻
止め）する。

【００３８】この際、覆工させたコンクリート打設部の
強度を向上させるため、型枠１２と一次覆工されたトン
ネル内壁面４８との間に、鉄筋等の補強材（図示略）
を、配設させることが望ましい。

【００３９】次に、トンネル内壁面４８と型枠１２との
間に覆工用コンクリート１６を打設させ、養生硬化させ
る。

【００４０】この際、覆工用コンクリート１６の打設
は、各フォーム２０，２２の適所に設けられた打設口４
４あるいは検査窓（図示略）等から行う。

【００４１】また、覆工用コンクリート１６の打設量に
応じて、振動具（図示略）を介して打設した覆工用コン
クリート１６を振動させ、締固めることにより、養生硬
化後の覆工用コンクリート１６の強度、耐久性を向上さ
せることが望ましい。

【００４２】次に、型枠１２を脱型させる。

【００４３】前記工程により、型枠１２が設置された個
所への覆工用コンクリート１６の打設が完了する。

【００４４】この覆工用コンクリートの打設を、既構築
トンネルの改修工事の場合には改修工事の進行方向に向
けて、また新規トンネル構築の場合にはトンネル切羽側
へ向けて順次型枠１２を移動させて行う。

【００４５】また、本装置を使用して、図５および図６
に示すように、断面形状に直線部が含まれるトンネル１
４内に（二次）覆工用コンクリート１６を打設する方法
を以下に詳述する。

【００４６】まず、コンクリート覆工するトンネル１４
の断面形状に対応させて、型枠１２の外周面を形成する
天端フォーム２０および両側フォーム２２，２２を、図
４（イ）に示す表面が直線であるもの、および図４
（ロ）に示す表面が曲面であるものを必要数ずつ混合使
用し、各フォーム２０，２２をガントリー１８に取付け
る。

【００４７】次に、トンネル１４の断面方向に対して複
数に分割され、それぞれ回動自在に支着させた各フォー
ム２０，２２を回動させて各フォーム２０，２２間の挟
角を調整することにより、型枠１２の断面形状をトンネ
ル１４の断面形状に対応させる。

【００４８】その後、前例同様に、型枠１２の設置、覆
工用コンクリート１６の打設、養生硬化、型枠１２を脱
型、を順次行う。

【００４９】前記工程により、型枠１２が設置された個
所の覆工用コンクリート１６の打設が完了する。

【００５０】この覆工用コンクリートの打設を、既構築
トンネルの改修工事の場合には改修工事の進行方向に向
けて、また新規トンネル構築の場合にはトンネル切羽側
へ向けて順次型枠１２を移動させて行う。

【００５１】なお、両例において、天端フォーム２０お
よび両側フォーム２２，２２の回動手段は、ピン等の軸
支機構によるものであるが、他の回動機構を採用するこ
とは自由である。

【００５２】また、分割された各天端フォーム２０およ
び各側フォーム２２のガントリー１８への着脱手段は、
軸支機構２６の支持板２８、各フォーム２０，２２の支
持孔３０、止金具３２および支持ボルト３４によるもの
であるが、各フォーム２０，２２をガントリー１８に着
脱自在とする機構であれば、他の機構を採用することは
自由である。

【００５３】また、トンネル断面形状に対応させて使用
する各フォーム２０，２２の個数が多い場合には、ガン
トリー用伸縮ジャッキ３６および側フォーム用伸縮ジャ
ッキ３８を伸長させ、各フォーム２０，２２の個数が少
ない場合には、両ジャッキ３６，３８を縮短させて使用
することは自明である。

【００５４】また、型枠１２の外周面を形成する天端フ
ォーム２０および両側フォーム２２，２２は伸縮、折畳
み自在のものであるが、必ずしも、伸縮折畳み自在のも
のに限定されることはない。

【００５５】また、本例は略半円形、または一部直線部
を含む断面形状のトンネル等のコンクリート打設におけ
るものであるが、円形のトンネル、例えば海中トンネ
ル、下水道等にも利用できる。

【００５６】

【発明の効果】本発明に係る断面形状変更可能な型枠に
よるトンネル用コンクリート打設方法およびその装置に
よれば、覆工用コンクリートを打設するための型枠の天
端フォームおよび両側フォームを分割し、分割した各フ
ォームを回動自在とし、各フォームをガントリーに着脱
自在としてあるため、トンネルの断面形状に対応させ
て、断面形状に対応する各フォームをガントリーに取付
け、各フォームを回動させて各フォーム間の挟角を調整
することにより、型枠の断面形状を容易に変更すること
ができ、従来のようにトンネルの断面形状に対応させて
その都度型枠を製作する必要がないので、極めて経済的
であり、また型枠の製作期間を考慮して工事計画をする
煩わしさが解消される。

【００５７】また、天端フォームおよび両側フォームは
トンネルの断面方向に対して複数に分割されているた
め、従来のような一体構造の型枠に対し、作業員の人力
により容易に運搬、組立が可能である。

【００５８】また、同一（１個の）型枠をトンネルの断
面形状に対応させて容易に変更することができ、断面形
状の異なるトンネルへの転用が可能である。

【００５９】また、トンネルの断面形状の直線部には、
天端フォームおよび両側フォームの表面が、平面である
ものを使用し、またトンネルの断面形状の曲線部には、
各フォームの表面が曲面であるものを使用することによ
り、いかなる断面形状のトンネルへもコンクリート打設
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る断面形状変更可能な型枠によるト
ンネル用コンクリート打設装置の正面図であり、中央か
ら左側はガントリー下降時、中央から右側はガントリー
上昇時、をそれぞれ示す。

【図２】同、側面図。

【図３】天端フォームおよび両側フォームのガントリー
への止着部分を示す要部拡大正面図。

【図４】天端フォームおよび両側フォームの斜視図であ
り、（イ）は表面が平面であるもの、（ロ）は表面が曲
面であるものをそれぞれ示す。

【図５】トンネルの断面形状に直線部が含まれる場合に
使用する本装置の正面図であり、中央から左側はガント
リー下降時、中央から右側はガントリー上昇時、をそれ
ぞれ示す。

【図６】同、別の例を示す本装置の正面図であり、中央
から左側はガントリー下降時、中央から右側はガントリ
ー上昇時、をそれぞれ示す。

【符号の説明】

１２ 型枠 １４ トンネル １６ （二次）覆工用コンクリート １８ ガントリー ２０ 天端フォーム ２２ 側フォーム ２６ 軸支機構 ２８ 支持板（軸支機構２６の） ３０ 支持孔（天端フォーム２０および側フォーム２２
の） ３２ 止金具 ３４ 支持ボルト

フロントページの続き (72)発明者 北川 勉 岐阜県本巣郡真正町十四条144番地 岐阜 工業株式会社内 (72)発明者 稲川 雪久 岐阜県本巣郡真正町十四条144番地 岐阜 工業株式会社内 (72)発明者 本田 秀雄 岐阜県本巣郡真正町十四条144番地 岐阜 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2D055 DA01 DA05 DA08 KC06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガントリー(18)に天端フォーム(20)およ
   び両側フォーム(22)，(22)を配設させてなる型枠(12)を
   介して、トンネル(14)内に覆工用コンクリート(16)を打
   設する方法において、各フォーム(20)，(22)をトンネル
   (14)の断面方向に対して複数に分割し、分割した各フォ
   ーム(20)，(22)間を回動自在に支着すると共に、各フォ
   ーム(20)，(22)をガントリー(18)に着脱自在とし、トン
   ネル(16)の断面形状に対応させて、断面形状に対応する
   各フォーム(20)，(22)をガントリー(18)に取付けた後、
   各フォーム(20)，(22)を回動させて各フォーム(20)，(2
   2)間の挟角を調整することにより、型枠(12)の断面形状
   を変更した後、トンネル(14)内に覆工用コンクリート(1
   6)を打設することを特徴とする断面形状変更可能な型枠
   によるトンネル用コンクリート打設方法。
2. 【請求項２】 ガントリー(18)に天端フォーム(20)およ
   び両側フォーム(22)，(22)を配設させてなる型枠(12)を
   介して、トンネル(14)内に覆工用コンクリート(16)を打
   設する装置において、各フォーム(20)，(22)をトンネル
   (14)の断面方向に対して複数に分割され、分割された各
   フォーム(20)，(22)間を回動自在に支着させると共に、
   各フォーム(20)，(22)をガントリー(18)に着脱自在に取
   付けてなり、トンネル(16)の断面形状に対応させて、断
   面形状に対応する各フォーム(20)，(22)をガントリー(1
   8)に取付けた後、各フォーム(20)，(22)を回動させて各
   フォーム(20)，(22)間の挟角を調整することにより、型
   枠(12)の断面形状を変更した後、トンネル(14)内に覆工
   用コンクリート(16)を打設することを特徴とする断面形
   状変更可能な型枠によるトンネル用コンクリート打設装
   置。