JP2002242596A - トンネル覆工法及び覆工装置 - Google Patents
トンネル覆工法及び覆工装置Info
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Abstract
ートの敷設と二次覆工用コンクリート7の打設を同時に
行ない、トンネルの覆工工期の短縮化を図るトンネル覆
工法及び覆工装置を提供する。 【解決手段】一次覆工完了後に於いて、前後部を有する
滑動型枠3を備え、該滑動型枠3の上面と、前記一次覆
工面間に形成されかつ鉄筋、鉄骨6を組込んだ空間部5
に前記滑動型枠3を隣接配置し、また、前記一次覆工面
に止水シート送出機17aから送出され止水シート17
bを敷設すると同時に、前記滑動型枠3に備えたコンク
リート打設注入管21からフレッシュコンクリート7a
を充填打設する。そして、所定時間後、前記滑動型枠3
を前方に全滑動量の約1/2を滑動し、更に、前記フレ
ッシュコンクリート7aが硬化することにより、更に当
該滑動型枠3を前方に残りの約1/2を滑動させてなる
ことを特徴とするトンネル覆工法及び覆工装置である。
Description
ールドトンネル等各種のトンネルに於いて、一次覆工完
了後に一次覆工面に止水シートの敷設と二次覆工用コン
クリート7の打設を同時に行なえるトンネル覆工法及び
覆工装置に関する。
ネルを掘削した後、抗壁に、例えば急結性のコンクリー
トを吹き付けて一次覆工を行なう。そして、当該一次覆
工完了後に止水シートを一次覆工面に敷設する。その後
更に、止水シート面に二次覆工用コンクリート7を打設
して各種のトンネルの覆工工事が完了する。
型枠や移動式型枠を、上記トンネルの構内に設置して、
止水シート面と当該型枠表面間に二次覆工用コンクリー
ト7を打設して行なう。そして、前者の組立式型枠は、
特に、トンネルの急曲線部や特殊断面等に使用され、支
持骨組と鋼製パネルとを組合わせてコンクリートの一回
打設ごとに組立、解体を行なうものである。また、後者
の移動式型枠は、移動架台と型枠より構成されると共
に、当該型枠はジャッキやターンバックル等で該移動架
台に支持されており、その断面形状が円形のものが主流
であるが、特に鉄道、電力、共同溝等のシールドトンネ
ルではインバート用、アーチ用又は特殊断面用の背割型
の例がある。
トンネルの覆工法や覆工装置であるので、次の課題が存
在した。 各種トンネルの二次覆工工事に於いて、当該トンネル
を堀削して形成された構内の所定距離、例えば12
(m)において、二次覆工用コンクリート7の硬化を行
ない、その後、前記型枠を脱枠し次の所定距離まで当該
型枠を移動し、二次覆工用コンクリートの打設を行う。
これを順次繰り返えして、トンネル全長についての二次
覆工工事が完成する。このように二次覆工用コンクリー
トの打設から養生を経て硬化するまで、約2〜3日の長
時間を要する。従って、トンネル全長の覆工工事完成ま
で長期日数がかかると共に、脱枠機構等の設備を要する
ので、当該覆工装置が大型化する問題点があった。 一次覆工完了後に、該一次覆工面へ止水シートを敷設
し、その後、二次覆工用コンクリートを打設するので、
トンネルの覆工作業が複雑で時間がかかり、またコンク
リート打設装置以外の別の止水シート敷設機を用意する
必要があった。
工法及び覆工装置は各種のトンネルに於ける覆工工事に
適用するものであって、特に一次覆工完了後に止水シー
トの敷設と、二次覆工用コンクリート7の打設を同時に
行なうことにより、トンネル覆工工期を短縮することを
目的とした新規なトンネル覆工法及び覆工装置を提供す
るものである。以下、本発明に係るトンネル覆工法及び
覆工装置の構成、手段について説明する。
了後に於いて、一次覆工面に止水シートを敷設する工程
と、該止水シートと滑動型枠の間に該止水シートの敷設
と同時にコンクリートを打設する工程と、該コンクリー
トの打設完了から所定時間後に前記滑動型枠を滑動する
工程とでなることを特徴とするトンネル覆工法である。
枠が前後部に構成されてなり、前記コンクリートを打設
する工程及び前記滑動型枠を滑動する工程が2段階で行
なわれることを特徴とする請求項1記載のトンネル覆工
法である。
枠を滑動する工程が型枠ビーム滑動ジャッキ及び妻枠用
ジャッキの協働で構成されることを特徴とする請求項1
記載のトンネル覆工法である。
に止水シートを敷設するシート敷設部と、該止水シート
の敷設と同時にコンクリートを打設する滑動型枠と、該
コンクリートの打設完了から所定時間後に前記滑動型枠
を滑動する型枠滑動手段とで構成されたことを特徴とす
るトンネル覆工装置である。
に止水シートを敷設するシート敷設部と、該止水シート
の敷設と同時にコンクリートを打設する滑動型枠と、養
成中の該コンクリートを硬化する妻枠兼目地材と、該コ
ンクリートの硬化後に前記滑動型枠を滑動する型枠滑動
手段とで構成されたことを特徴とするトンネル覆工装置
である。
敷設部がシートガイドローラ及びシート送出機で構成さ
れたことを特徴とする請求項4又は5記載のトンネル覆
工装置である。
枠が前後部で構成されたことを特徴とする請求項4記載
のトンネル覆工装置である。
動手段が、型枠ビーム滑動ジャッキ又は妻枠用ジャッキ
及び型枠ビームに取付けられた型枠調整ジャッキで構成
されたことを特徴とする請求項4又は5記載のトンネル
覆工装置である。
枠がコンクリート打設用注入管を設けたことを特徴とす
る請求項4又は5記載のトンネル覆工装置である。
覆工装置の実施の形態について添付図面に基づき詳細に
説明する。
面形状が円形である場合を示すもので、本発明に係る覆
工装置を実施適用した状態を示す正面図である。また図
2は図1の矢視A―A線方向の断面図を示すものであ
る。1は地山であり、各種の形状等を有するトンネルが
堀削されている。2は急結性コンクリートであり、前記
地山1の抗壁1aにコンクリート打設ノズル等で噴射
し、硬化されている。このように前記トンネル堀削工事
と急結性コンクリート2の打設工事が一次覆工工事であ
る。
めの覆工装置及び覆工法について図1及び図2に基づい
て説明する。3は、滑動型枠であり、前部3aと後部3
bで構成され、両者は結合されている。該滑動型枠3は
図1に示すように円筒体で構成され、前記トンネル構内
4の垂直断面と同一形状すなわち円形であって、前記急
結性コンクリート2の面、すなわち一次覆工面とその上
面とにより空間部5を形成して配置されている。当該空
間部5には鉄筋や鉄骨6を組込んでいる。また、前記一
次覆工面は後記する止水シート17bを敷設しており、
この止水シート17bの面と前記滑動型枠3の上面間に
二次覆工用コンクリート7を打設する。8は型枠ビーム
であり、図1に示すように前記滑動型枠3と略同一の円
筒体形状であって、該滑動型枠3を支持するものであ
る。尚、前記滑動型枠3は前部3aと後部3bを分離す
ることなく単一構成であってもよい。該型枠ビーム8の
上面は、本実施の形態では5列であって、多数個の型枠
調整ジャッキ9をトンネル構内の中心から放射状に周設
しかつ固定している。該型枠調整ジャッキ9は、前記滑
動型枠3を支承すると共に、先端がガイドローラ部9a
を構成した伸縮部9bを本体9c内に進退自在に装備し
ている。
端が滑動型枠3の後部3b下面に固定されたブラケット
11にピン等によって連結された伸縮部10a、及び該
伸縮部10aを進退自在に装備した本体10bを有して
いる。また、該本体10bは前記型枠ビーム8の上面に
固定されたブラケット12に固着されている。13は前
記止水シート17b面と前記型枠ビーム8の上面間に介
設かつ周設された圧力調整妻枠であって、前記二次覆工
用コンクリート7が硬化される前の充填されたフレッシ
ュコンクリート7aを前記空間部5に打設、充填した際
に於けるフレッシュコンクリート圧力を調整するもので
ある。13aは妻枠兼目地材であり、前記二次覆工用コ
ンクリート7の前端に配置されている。14は妻枠用ジ
ャッキであり、伸縮部14aと本体部14bで構成さ
れ、該伸縮部14aは上記圧力調整妻枠13に固定され
ると共に、該本体部14bは前記型枠ビーム8の上面に
固定されたブラケット15にピン等によって連結されて
いる。尚、図中16は支持ジャッキであり、一端が前記
妻枠用ジャッキ14に、他端が前記ブラケット15に連
結されて、前記妻枠用ジャッキ14を支持するものであ
る。
滑動ジャッキ10、妻枠用ジャッキ14及び支持ジャッ
キ16は、例えば油圧ジャッキ、空気圧ジャッキ等各種
のジャッキが適用される。また、前記型枠ビーム滑動ジ
ャッキ10、前記妻枠用ジャッキ14及び型枠ビーム8
に取付けられた型枠調整ジャッキ9によって、型枠滑動
手段が構成される。
に配置されてなり、止水シート送出機17a、止水シー
ト17b、及びシートガイドローラ17cで構成されて
おり、該止水シート送出機17aは内部に止水シート1
7bを収容している。該シートガイドローラ17cは前
記止水シート送出機17aから送出された止水シート1
7bを前記一次覆工面に万遍に行渉るように敷設すべく
両端が転動部材17eで構成している。また、前記止水
シート送出機17aは前記型枠ビーム8の上面に固定さ
れたブラケット18上に載置されており、上面が覆部材
17dで被覆されている。
り、一方が伸縮部19aであって、前記二次覆工用コン
クリート7の下面に固定し、他方が該伸縮部19aを進
退自在に収容する本体部19bであって、前記型枠ビー
ム8の上面に固定されている。前記後部型枠ビーム保持
ジャッキ19は図1に示すように、前記型枠ビーム8の
円周上面に沿って所望数配置し、本装置及び前記型枠ビ
ーム8を支持している。
り、一方が伸縮部20aであって、前記一次覆工面すな
わち急結性コンクリート2の面に固定し、他方が本体部
20bであって、該伸縮部20aを進退自在に収容する
と共に、前記型枠ビーム8の上面に固定されている。そ
して、前記前部型枠ビーム保持ジャッキ20は図1に示
すように前記型枠ビーム8の円周上面に沿って所望数配
置し、本装置及び前記型枠ビーム8を支持している。図
中、21はコンクリート打設注入管であり、前記該滑動
型枠3の前部3aと後部3bの面に配管してフレッシュ
コンクリート7aを注入する。尚、フレッシュコンクリ
ート7aは汎用のコンクリートであってもよい。
作について図2に基づき説明し、併せてトンネル覆工法
を明らかにする。
打設を終了した状態であって、他方が鉄筋又は鉄骨6を
空間部5内に組込んだ状態を示すものである。図2に於
いて、前記二次覆工用コンクリート7は養成中であり、
滑動型枠3の前部3aが前記鉄骨又は鉄筋6を組込んだ
空間部5に隣接配置すると共に、該滑動型枠3の後部3
bが、前記二次覆工用コンクリート7の面に接触配置し
ている。このとき、前記養生中の二次覆工用コンクリー
ト7は妻枠兼目地材13aにより膨張、収縮作用を許容
されながら硬化される。そして前記妻枠兼目地材13a
によって、コンクリート7の養生中に鉄筋又は鉄骨6の
組込み作業を行なう。図2に示すように止水シート送出
機17aの送出し動作により前記止水シート17bは前
記急結性コンクリート2面とニ次覆工用コンクリート7
面間に介在された部分から前方の前記空間部5の上部に
まで延在させてあり、前記急結性コンクリート2面すな
わち一次覆工面に敷設している。これが一次覆工面に止
水シート17bを敷設する工程である。そして、止水シ
ート17bの敷設と同時に、前記滑動型枠3の前部3a
に備えたコンクリート打設注入管21から前記フレッシ
ュコンクリート7aを噴射注入する。然るに、フレッシ
ュコンクリート7aはその適宜量を前記空間部5内に注
入され、打設が行なわれる。フレッシュコンクリート7a
の注入量が増えるに従って、前記圧力調整妻枠13に圧
力がかかると共に、前記空間部5内にフレッシュコンク
リート7aが充填される。そして、前圧力調整妻枠13
の動作によりフレッシュコンクリート7aの充填量が自
動的に調整される。これが止水シート17bと滑動型枠
3の間にフレッシュコンクリート7aを打設する工程で
ある。このように、本発明に係るトンネルの覆工法は前
記止水シート17bの敷設作業とフレッシュコンクリー
ト7aの打設作業を同時に行えることとなる。
れば、前記型枠ビーム滑動ジャッキ10の伸縮部10a
を伸長させて、図2の仮想線で示す位置まで動作させ
る。そこで、前記滑動型枠3の後部3bが前部3aの位
置へ、更に前部3aは仮想線で示すように前方に滑動す
る。このとき、前記型枠調整ジャッキ9の伸縮部9aは
滑車等でなるガイドローラ部9aを装着しており、当該
ガイドローラ部9aが前記滑動型枠3の滑動を司どる。
また、前記滑動型枠3の滑動と共に、前記妻枠用ジャッ
キ14は前記圧力調整妻枠13でフレッシュコンクリー
ト圧力を保持調整しつつ、その伸縮部14aが本体部1
4b内に縮退する。このような動作がフレッシュコンク
リート7aの打設から所定時間後に滑動型枠3を滑動す
る工程である。
より、打設されたフレッシュコンクリート7aが養生中
に於いて、次の空間部5内に鉄筋又は鉄骨6を組み込む
作業を行なう。このような場合、当該作業を円滑化すべ
く、前記型枠調整ジャッキ9の一部又は全部についてそ
の伸縮部9aを縮退させることもできる。そして、前記
フレッシュコンクリート7aはその養生が終了すれば硬
化完了して二次覆工用コンクリート7となる。実施例に
よれば、前記滑動型枠3の前部3a及び後部3bの滑動
量は第1回目の二次覆工距離、例えば約12(m)であ
る場合、その半分約6(m)滑動させて二次覆工を行な
う。
9及び前記前部型枠ビーム保持ジャッキ20を操作し、
それぞれ二次覆工用コンクリート7面及び急結性コンク
リート2面すなわち一次覆工面から離脱させる。そし
て、前記型枠ビーム滑動ジャッキ10の伸縮部10aが
縮退すると共に、前記妻枠用ジャッキ14の伸縮部14
aを伸長させて、前記滑動型枠3の前部3a及び後部3b
が前記二次覆工距離の残り半分すなわち6(m)分まで滑
動する。以後、順次同一工程や作業を繰返えすことによ
りトンネル二次覆工工事の全体が完了することとなる。
上記の実施の形態は、前記滑動型枠3が前部3a及び後
部3bを備えた場合であるが、本発明はこれに限定され
ず単一構造の滑動型枠3であってもよく、このような場
合、前記滑動型枠3の全長又は半分の距離を滑動させる
ことにより、上記と同一の動作をさせることができ、各
種トンネルの形状や長さ等を考慮してその覆工法や装置
を決定すればよいものである。以上のように本発明によ
れば、滑動型枠3のセット作業や鉄筋、鉄骨6の枠組み
作業や止水シート17bの敷設作業及びフレッシュコン
クリート7aの打設充填作業及び滑動型枠3の滑動作業
を一連に行なうことができ、工期完成日数を大幅に短縮
できる。
置は叙上の構成、動作を有するので次の効果がある。
了後に於いて、一次覆工面に止水シートを敷設する工程
と、該止水シートと滑動型枠の間に該止水シートの敷設
と同時にコンクリートを打設する工程と、該コンクリー
トの打設完了から所定時間後に前記滑動型枠を滑動する
工程とでなることを特徴とするトンネル覆工法を提供す
る。このような構成としたので、山岳トンネル、シール
ドトンネル等各種のトンネルに適用できると共にコンク
リートの打設から二次覆工完了まで大幅に工期を短縮で
きる効果がある。
枠が前後部に構成されてなり、前記コンクリートを打設
する工程及び前記滑動型枠を滑動する工程が2段階で行
なわれることを特徴とする請求項1記載のトンネル覆工
法を提供する。請求項7記載の発明によれば、前記滑動
型枠が前後部で構成されたことを特徴とする請求項4又
は5記載のトンネル覆工装置を提供する。このような構
成としたので、滑動型枠の滑動量を半分に設定しコンク
リートの養生中の時間内に鉄筋や鉄骨の組込み作業を行
なうので更に工期の短縮化や作業員の労力を有効に活用
する効果がある。
枠を滑動する工程が型枠ビーム滑動ジャッキ及び妻枠用
ジャッキの協働で構成されることを特徴とする請求項1
記載のトンネル覆工法を提供する。 このような構成としたので、両ジャッキの協働作用を利
用し、もって力学エネルギーを有効活用し、滑動型枠の
滑動動作をスムーズに行うことができる効果がある。
に止水シートを敷設するシート敷設部と、該止水シート
の敷設と同時にコンクリートを打設する滑動型枠と、該
コンクリートの打設完了から所定時間後に前記滑動型枠
を滑動する型枠滑動手段とで構成されたことを特徴とす
るトンネル覆工装置を提供する。このような構成とした
のでシート敷設部を本体装置に備えており、止水シート
の敷設とコンクリートの打設を同時に行なうこととな
り、装置の小型化を図ると共に、所定距離の二次覆工完
了後に更に、本装置を前進させるための運搬作業が極め
て円滑かつ容易となり、長距離トンネルの覆工工事にも
好適である効果がある。
に止水シートを敷設するシート敷設部と、該止水シート
の敷設と同時にコンクリートを打設する滑動型枠と、養
成中の該コンクリートを硬化する妻枠兼目地材と、該コ
ンクリートの硬化後に前記滑動型枠を滑動する型枠滑動
手段とで構成されたことを特徴とするトンネル覆工装置
を提供する。このような構成としたので、妻枠兼目地材
を設けてコンクリートの養生中に鉄筋や鉄骨の組込み作
業を進行させることができ工期を大幅、すなわち通例の
1/3程度に短縮できた。
敷設部がシートガイドローラ及びシート送出機で構成さ
れたことを特徴とする請求項4又は5記載のトンネル覆
工装置を提供する。このような構成としたので、シート
敷設部が簡単な構成で成立するので実施化が容易である
と共に小型軽量化を図ることができる。
動手段が、型枠ビーム滑動ジャッキ又は妻枠用ジャッキ
及び型枠ビームに取付けられた型枠調整ジャッキで構成
されたことを特徴とする請求項4又は5記載のトンネル
覆工装置を提供する。このような構成としたので、当該
前記ジャッキが汎用の油圧ジャッキや空気ジャッキ等で
構成され量産性の高い型枠滑動手段を提供することがで
きる。
枠がコンクリート打設用注入管を設けたことを特徴とす
る請求項4又は5記載のトンネル覆工装置を提供する。
このような構成としたので、滑動型枠面にコンクリート
打設用注入管を配管したので別異のコンクリート配管設
備を設置する必要がなく、コンクリート注入装置の小型
化が図れる。
施した場合に於けるトンネルの構造を示す正面図であ
る。
す図であって、図1の矢視A―A線方向の一部切欠した
断面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】一次覆工完了後に於いて、一次覆工面に止
水シートを敷設する工程と、該止水シートと滑動型枠の
間に該止水シートの敷設と同時にコンクリートを打設す
る工程と、該コンクリートの打設完了から所定時間後に
前記滑動型枠を滑動する工程とでなることを特徴とする
トンネル覆工法。 - 【請求項2】前記滑動型枠が前後部に構成されてなり、
前記コンクリートを打設する工程及び前記滑動型枠を滑
動する工程が2段階で行なわれることを特徴とする請求
項1記載のトンネル覆工法。 - 【請求項3】前記滑動型枠を滑動する工程が型枠ビーム
滑動ジャッキ及び妻枠用ジャッキの協働で構成されるこ
とを特徴とする請求項1記載のトンネル覆工法。 - 【請求項4】一次覆工面に止水シートを敷設するシート
敷設部と、該止水シートの敷設と同時にコンクリートを
打設する滑動型枠と、該コンクリートの打設完了から所
定時間後に前記滑動型枠を滑動する型枠滑動手段とで構
成されたことを特徴とするトンネル覆工装置。 - 【請求項5】一次覆工面に止水シートを敷設するシート
敷設部と、該止水シートの敷設と同時にコンクリートを
打設する滑動型枠と、養成中の該コンクリートを硬化す
る妻枠兼目地材と、該コンクリートの硬化後に前記滑動
型枠を滑動する型枠滑動手段とで構成されたことを特徴
とするトンネル覆工装置。 - 【請求項6】前記シート敷設部がシートガイドローラ及
びシート送出機で構成されたことを特徴とする請求項4
又は5記載のトンネル覆工装置。 - 【請求項7】前記滑動型枠が前後部で構成されたことを
特徴とする請求項4又は5記載のトンネル覆工装置。 - 【請求項8】前記型枠滑動手段が、型枠ビーム滑動ジャ
ッキ又は妻枠用ジャッキ及び型枠ビームに取付けられた
型枠調整ジャッキで構成されたことを特徴とする請求項
4又は5記載のトンネル覆工装置。 - 【請求項9】前記滑動型枠がコンクリート打設用注入管
を設けたことを特徴とする請求項4又は5記載のトンネ
ル覆工装置。
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