JP2001220989A

JP2001220989A - 内空断面を有するコンクリート構造物の改修工法

Info

Publication number: JP2001220989A
Application number: JP2000031636A
Authority: JP
Inventors: Hayao Shimosato; 速雄下郷
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2001-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】安全、かつ、効率的に、内空断面を有するコ
ンクリート構造物を部分的に撤去し、改修する工法を提
供する。【課題手段】以下の各工程を含むことを特徴とする内
空断面を有するコンクリート構造物（トンネルＴ）の改
修工法。（１）ワイヤソーＷを挿通するための開口溝部１４ａ，
１４ｂ，２４ａ，２４ｂが形成されている防護版１０，
２０を、上床版５における切断撤去部５Ａの下面全体を
支持可能となるように、前記上床版の内空部側から設置
する支持部材設置工程。（２）前記防護版に形成されている前記開口溝部に、前
記ワイヤソーを挿通して、前記ワイヤソーを前記切断撤
去部の周囲に捲回させた後、前記ワイヤソーを循環させ
て前記上床版の一部を切断し、撤去する切断撤去工程。（３）前記開口溝部を平滑化した後、前記防護版を型枠
として使用して、その上部にコンクリートを打設して、
所望形状のコンクリート構造物を構築するコンクリート
構造物構築工程。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル等の内空
断面を有するコンクリート構造物を部分的に撤去し、改
修する工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、劣化が著しく、耐震性が危惧
される内空断面を有するコンクリート構造物を改修する
ことが要求される場合がある。このような場合におい
て、既設コンクリート構造物を解体撤去する方法として
は、当該コンクリート構造物を上床版、側壁及び下床版
等に分割し、ワイヤソーを使用してブロック状に切断す
る解体工法（特開平６−９３６５１号公報参照）が存在
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記解体工法により、
上床版を切断する際には、当該上床版にワイヤソーを捲
回するための溝付け作業を行う必要がある。しかし、こ
の溝付け作業は、内空断面側から作業員Ｍが足場台車４
１や高所作業車上４２で、コンクリートカッタで縁切り
した内部を手ノミではつり取ることにより行わなければ
ならなかった。そのため、作業者Ｍは、高所での上向き
の作業姿勢を強いられることになり、労働安全衛生上の
負担が非常に大きいという問題点を有していた（図４参
照）。

【０００４】また、営業中の地下鉄トンネルにおいて、
当該地下鉄を供用しながら前記解体工法を採用する場合
には、終電から始発までの僅かな時間しか作業できない
ため、施工期間が長期化してしまうという問題点を有し
ていた。さらに、前記解体工法の作業中には、電車の運
行管理に支障がないように、潜在的な危険要因の排除が
常に求められている。

【０００５】本発明は、前記の各問題点を解決するため
になされたものであり、安全、かつ、効率的に、内空断
面を有するコンクリート構造物を部分的に撤去し、改修
する工法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、以下の各工程を含むことを特徴とする内空断面を有
するコンクリート構造物の改修工法である。（１）無端状の紐状切断手段を挿通するための開口溝部
が形成されている支持部材を、切断撤去される前記コン
クリート構造物における切断撤去部の下面全体を支持可
能となるように、前記コンクリート構造物の内空部側か
ら設置する支持部材設置工程。（２）前記支持部材に形成されている前記開口溝部に、
前記紐状切断手段を挿通して、前記紐状切断手段を前記
コンクリート構造物における切断撤去部の周囲に捲回さ
せた後、前記紐状切断手段を循環させて前記コンクリー
ト構造物の一部を切断し、撤去する切断撤去工程。（３）前記開口溝部を平滑化した後、前記支持部材を型
枠として使用して、その上部にコンクリートを打設し
て、所望形状のコンクリート構造物を構築するコンクリ
ート構造物構築工程。

【０００７】ここで、無端状の紐状切断手段としては、
ワイヤソーを用いることが好適である。また、コンクリ
ート構造物構築工程における開口溝部の平滑化とは、当
該開口溝部内に充填剤を充填したり、その他の部材を嵌
設することにより、開口部を閉塞して、平滑な型枠面と
なるように形成することをいう。

【０００８】従って、本発明によれば、無端状の紐状切
断手段を挿通するための開口溝部が予め形成されている
支持部材を用い、当該支持部材をコンクリート構造物の
内空部側から設置することとしたことから、従来の溝付
け作業が不要となり、工期の短縮を図ることができる。

【０００９】また、前記支持部材が、コンクリート構造
物の切断撤去部を支持し、かつ、防護しているため、コ
ンクリート片等が内部空間に落下することを防止でき
る。そのため、内部空間の状況に左右されずに作業を行
うことができ、潜在的な危険要因を排除できる。また、
隣接する部分への影響も少なく、安全で効率的な工法と
することができる。さらに、切断撤去工程終了後に、前
記支持部材をコンクリート打設用の型枠として使用する
ことができるため、さらに、効率的に作業を行うことが
できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明の
改修工法を説明する前に、解体すべきトンネルＴ（コン
クリート構造物）、当該改修工法に使用する防護版１０
（支持部材）及びワイヤソー駆動装置３０について説明
する。

【００１１】○トンネルＴ図２に示すように、本実施形態では、地中に構築された
箱形形状である複線断面のトンネルＴを改修することを
目的としている。そして、単線断面毎にトンネルＴの上
床版５の一部分を、その長手方向に一定の長さ単位（例
えば２．５m）に分割して、当該長手方向に直交する方
向（トンネル幅方向）に切断撤去することにより開口部
を設け、当該開口部に新たなコンクリート構造物を構築
することになる。前記トンネルＴは、上床版５と、側壁
６と、下床版７と、から構成されている。側壁６は、一
対の外壁６Ａと、当該外壁６Ａ間に設けられた内壁６Ｂ
とを有している。本実施形態では、前記トンネルＴにお
いて、上床版５のみを切断撤去し、切断撤去部５Ａに新
たにコンクリートを打設して、トンネルＴの改修を行う
ことになる。

【００１２】○防護版１０（支持部材）防護版１０は、トンネルＴの一部を構成する上床版５の
切断撤去部５Ａの下面全体を支持すること、隣接する部
分との区画を行うこと、ワイヤソーＷ（無端状の紐状切
断手段）の循環を補助すること、切断撤去部５Ａの引き
出し台とすること、コンクリート打設用の型枠とするこ
と等の各種の役割を果たす部材である。図１に示すよう
に、前記防護版１０は、複数のスキムプレート１１〜１
３間に半割り鋼管を溶接して、開口溝部１４ａ，１４ｂ
を形成した部材である。防護版１０の下面には、縦横に
複数のリブ１５が溶接されており、所定の剛性を保持可
能となるように補強されている。また、防護版１０の各
隅角部には、上床版５の下面に定着させるためのボルト
孔１２ａが穿設されている。

【００１３】開口溝部１４ａ，１４ｂは、上床版５の下
面側において、ワイヤソーＷを挿通するために設けられ
ており、防護版１０の四辺から一定距離だけ内側に位置
するように、平面視で井桁状に設けられている。また、
開口溝部１４ａ，１４ｂの長手方向には、ワイヤソー引
き込み用のガイド鉄線（図示せず）が設けられている。

【００１４】また、前記スキムプレート１１〜１３の表
面は、摩擦抵抗を減じるために、テフロン（ポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦ））加工が施されている。な
お、同様の目的で、ＰＴＦ板を貼付することや、潤滑液
を塗布することもできる。

【００１５】○ワイヤソー駆動装置３０図２（ｂ）に示すように、ワイヤソー駆動装置３０は、
切断すべき上床版５に捲回されたワイヤソーＷを循環作
動させるための装置である。このワイヤソー駆動装置３
０は、上床版５の上面における長手方向に敷設された２
本のレール３５上を移動可能である装置であり、ワイヤ
ソーＷの走行駆動用プーリ３３と、ワイヤソーＷに所定
の張力を付与する張力調整用プーリ３２とを備えてい
る。そして、走行駆動用プーリ３３を回転駆動しながら
ワイヤソー駆動装置３０を後方に移動させると、ワイヤ
ソーＷは、所定の張力が加えられた状態で上床版５と摩
擦接触しながら循環走行し、上床版５の切断が行われる
ように構成されている。

【００１６】［改修工法］本発明の改修工法について説
明するが、当該改修工法は、（１）支持部材設置工程、
（２）切断撤去工程、及び、（３）コンクリート構造物
構築工程から構成されており、当該支持部材設置工程か
らコンクリート構造物構築工程までを繰り返すことによ
り、所定区間のトンネルＴを改修することになる。な
お、支持部材設置工程の前に、以下の準備工程が行われ
る。

【００１７】（０）準備工程準備工程は、トンネルＴの両側外壁６Ａ及び上床版５の
外側に、当該両側外壁６Ａ及び上床版５と所要の距離を
あけて平行に土止め壁（図示せず）を設け、トンネルＴ
の側方部及び上部を掘削して作業空間を確保する工程で
ある。本工程では、まず、改修を行うトンネルＴの外周
に鋼矢板などを用いて土留め壁を構築し、その後、土止
め壁内部の根切り掘削を行い、トンネルＴの上床版５を
露出させる。続いて、上床版５の上面に一対のレール３
５を敷設し、当該レール３５上にワイヤソー駆動装置３
０を設置する。

【００１８】（１）支持部材設置工程（図２（ａ），図３（ａ））本工程は、ワイヤソーＷを挿通するための開口溝部１４
ａ，１４ｂ，２４ａ，２４ｂが形成されている防護版１
０，２０を、切断撤去される上床版５における切断撤去
部５Ａの下面全体を支持可能となるように、その内空部
側から設置する工程である。

【００１９】まず、防護版５の開口溝部１４ａ，１４
ｂ，２４ａ，２４ｂが上側となるように、切断撤去部５
Ａにおける内空部側の面に、防護版１０，２０のスキム
プレート１１〜１３を密着させ、ボルト孔１２ａにボル
ト（図示せず）を挿通したり、ケミカルアンカーを用い
て固定する。このとき、既設のトロリー線と通信線を避
けるため、横断方向に４枚の防護版１０，２０を使用し
て、切断撤去部５Ａの下面を総て覆うことができるよう
にする。なお、本実施形態では、外壁６Ａ及び内壁６Ｂ
の上部にハンチが設けられているため、当該部位には、
溝形形状である防護版２０が用いられているが、その構
成は、前記防護版１０と同様である。次に、上床版５
を、上側から厚さ方向にコアボーリングしてワイヤ孔５
ａを穿設する。このワイヤ孔５ａは、防護版２０におけ
るトンネル幅方向の開口溝部２４ａの両端部に対して垂
直となる位置に設ける。

【００２０】（２）切断撤去工程（図２（ｂ），図３（ａ））本工程は、前記ワイヤ孔５ａ及びトンネル幅方向の開口
溝部１４ａ，２４ａにワイヤソーＷを挿通して、上床版
５における切断撤去部５Ａの周囲に捲回させた後、ワイ
ヤソーＷを循環させて上床版５の一部を切断し、撤去す
る工程である。

【００２１】まず、ワイヤソーＷを前記ワイヤ孔５ａ及
び、トンネル幅方向の開口溝部１４ａ，２４ａ内に挿通
することにより、上床版５の長手方向と直交する方向に
巻き掛け、ガイドプーリ３１と張力調整用プーリ３２と
を介して、走行駆動用プーリ３３に捲回する。このと
き、予め開口溝部１４ａ，２４ａ内の長手方向に挿入し
ておいた前記ワイヤソー引き込み用のガイド鉄線（図示
せず）を、ワイヤソーＷを捲回する際のガイドとして使
用することで、容易に捲回することができる。次に、走
行駆動用プーリ３３を回転駆動しながらワイヤソー駆動
装置３０を後方に移動させると、ワイヤソーＷは、所定
の張力が加えられた状態で上床版５と摩擦接触しながら
循環走行し、これにより上床版５の垂直切断が行われ
る。さらに、切断撤去される上床版５と、外壁６Ａ及び
内壁６Ｂとの接合部を、トンネル延長方向の開口溝部１
４ｂ，２４ｂを利用し、ワイヤソーＷを用いて垂直方向
に切断する。

【００２２】前記方法により、上床版５の切断撤去部５
Ａを垂直切断して、外壁６Ａ及び内壁６Ｂから分離した
後に、当該切断撤去部５Ａをクレーン（図示せず）によ
り吊り下げ撤去する（図３（ａ）参照、但し、同図では
片側のトンネルのみを示している）。このとき、上床版
５の上方に埋設物等が輻輳している場合には、切断撤去
部５Ａは、ジャッキにより横引きして撤去すると効率的
である。なお、その際には、防護版１０，２０の表面
が、ＰＴＦ加工されているため、摩擦抵抗が少なく、作
業を容易に行うことができる。

【００２３】なお、前記説明では、切断撤去部５Ａを一
体的に吊り下げ撤去する場合について説明したが、別段
これに限定されることなく、各防護版１０，２０のトン
ネル延長方向の開口溝部１４ｂ，２４ｂを利用し、上床
版５のトンネル延長方向の開口溝部１４ｂ，２４ｂの端
部に対して垂直となる位置において、上床版５の上側か
ら厚さ方向にコアボーリングして穿孔したワイヤ孔（図
示せず）に、ワイヤソーＷを挿通して捲回させること
で、切断撤去部５Ａをトンネル延長方向に複数個に分割
して切断した後、撤去してもよい。また、切断撤去部の
切断方向は、図示の実施態様に限られず、水平方向であ
ってもよい。さらに、ワイヤソーＷで分割解体する大き
さは、地下等に設ける作業空間や、撤去時の引き出し装
置等の仕様で適宜選択することができる。

【００２４】前記のように、開口溝部１４ａ，１４ｂ，
２４ａ，２４ｂが予め形成されている防護版１０，２０
を用い、当該防護版１０，２０を上床版５の内空部側か
ら設置するため、従来行われていた溝付け作業が不要と
なり、工期の短縮を図ることができる。

【００２５】また、防護版１０，２０が、上床版５の切
断撤去部５Ａを支持し、かつ、防護しているため、コン
クリート片や粉塵、水等が内部空間に落下することを防
止することができる。そのため、内部空間の状況に左右
されずに作業を行うことができ、潜在的な危険要因を排
除できる。加えて、隣接するトンネル部分への影響も少
なく、安全で効率的な工法とすることができる。

【００２６】（３）コンクリート構造物構築工程（図３（ｂ））本工程は、前記開口溝部１４ａ，１４ｂ，２４ａ，２４
ｂを平滑化した後、当該防護版１０，２０を型枠として
使用して、その上部にコンクリートを打設して、所望形
状のコンクリート構造物を構築する工程である。

【００２７】まず、開口溝部１４ａ，１４ｂ，２４ａ，
２４ｂに充填剤１７を充填して、スキムプレート１１〜
１３と同一平面形状となるように平滑にする（図３
（ｂ）参照、但し、同図では片側のトンネルのみを示し
ている）。なお、前記充填剤１７は、開口溝部１４ａ，
１４ｂ，２４ａ，２４ｂ内で容易に固化可能な材料であ
れば、特に制限はない。次に、前記防護版１０，２０を
底型枠としてコンクリートを打設し、切断撤去部５Ａと
同一形状のコンクリート構造物を構築する。その後、再
度、前記支持部材設置工程から各工程を順次、繰り返す
ことになる。

【００２８】本工程では、防護版１０，２０をコンクリ
ート打設用の底型枠として使用することができるため、
新たに、底型枠を設ける必要がなく、さらに、効率的に
作業を行うことができる。

【００２９】このように、本発明によれば、切断撤去部
５Ａを強固な防護版１０，２０で防護したことにより、
振動や衝撃の発生を少なくすることができるとともに、
水や粉塵や生コンクリート等の飛散を防止することがで
きる。また、トンネルＴを供用（電車を運行）しながら
構内作業ができる。

【００３０】以上、本発明について、好適な実施形態に
ついての一例を説明したが、本発明は当該実施形態に限
られず、各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲で適宜設計変更が可能である。特に、内空断面
を有するコンクリート構造物はトンネルに限られず、各
種の構造物に使用することができる。また、支持部材
は、コンクリート構造物を支持可能な剛性を有し、所定
位置にワイヤソーを挿通可能な開口溝が形成されている
構成を有していれば、どのような構造であってもよい。
また、その寸法等は、切断するコンクリート構造物の形
状等に応じて適切に定めることができる。さらに、開口
溝部の溝幅及び位置は、切断するコンクリート構造物に
応じて適切に定めるものである。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、内部空間を営業に供する、地
下道、地下鉄、地下室の一部等を紐状切断手段を用いて
分割解体して、その場所に躯体を再構築するプロセスを
繰り返し行う場合に有効な方法であり、特に、地下鉄等
を供用しながら、安全、かつ、効率的に、内空断面を有
するコンクリート構造物を部分的に撤去し、改修するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用される防護版（支持部材）を示す
斜視図である。

【図２】本発明の内空断面を有するコンクリート構造物
の改修工法を示す斜視図であり、（ａ）は、支持部材設
置工程、（ｂ）は、切断撤去工程である。

【図３】本発明の内空断面を有するコンクリート構造物
の改修工法を示す斜視図であり、（ａ）は、切断撤去工
程終了時、（ｂ）は、コンクリート構造物構築工程の開
始時である。

【図４】従来の溝付け作業の状況を示す斜視図である。

【符号の説明】

Ｔトンネル（コンクリート構造物）Ｗワイヤソー（無端状の紐状切断手段）５上床版５Ａ切断撤去部５ａワイヤ孔６側壁６Ａ外壁６Ｂ内壁７下床版１０，２０防護版（支持部材）１１〜１３スキムプレート１２ａボルト孔１４ａ，２４ａ開口溝部（トンネル幅方向）１４ｂ，２４ｂ開口溝部（トンネル延長方向）１５リブ１７充填剤３０ワイヤソー駆動装置３１ガイドプーリ３２張力調整用プーリ３３走行駆動用プーリ３５レールＭ作業員４１足場台車４２高所作業車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｅ２１Ｄ 11/00 Ｅ２１Ｄ 11/00 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下の各工程を含むことを特徴とする内
空断面を有するコンクリート構造物の改修工法。（１）無端状の紐状切断手段を挿通するための開口溝部
が形成されている支持部材を、切断撤去される前記コンクリート構造物における切断撤
去部の下面全体を支持可能となるように、前記コンクリート構造物の内空部側から設置する支持部
材設置工程。（２）前記支持部材に形成されている前記開口溝部に、
前記紐状切断手段を挿通して、前記紐状切断手段を前記
コンクリート構造物における切断撤去部の周囲に捲回さ
せた後、前記紐状切断手段を循環させて前記コンクリート構造物
の一部を切断し、撤去する切断撤去工程。（３）前記開口溝部を平滑化した後、前記支持部材を型枠として使用して、その上部にコンク
リートを打設して、所望形状のコンクリート構造物を構
築するコンクリート構造物構築工程。