JP2010236222A

JP2010236222A - トンネルの覆工コンクリートの養生方法及びこれに用いる養生装置

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Publication number: JP2010236222A
Application number: JP2009084106A
Authority: JP
Inventors: Toshibumi Hirose; 俊文広瀬; Shigeji Iwanaga; 茂治岩永; Minoru Ono; 稔小野; Yukihisa Inagawa; 雪久稲川; Koji Iwata; 光司岩田
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd; Gifu Industry Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd; Gifu Industry Co Ltd
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2010-10-21
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: JP5461867B2

Abstract

【課題】トンネルの覆工コンクリートの養生のための透水性マットから垂れた水の前記トンネルの外への排出に要する費用の低減を可能にし、かつ、前記透水性マットの給水源への接続に要する手間や時間を減らして前記覆工コンクリートの効率的な養生を可能にすること。
【解決手段】トンネルの覆工コンクリートの養生のための養生装置は、前記トンネルの軸線方向に移動可能な台車と、該台車の上にあって昇降可能なフレームと、該フレームに支持され、内部に吸水材が配置された透水性マットとを含む。トンネルの覆工コンクリートの養生方法は、内部に吸水材が配置された透水性マットを用意すること、該透水性マットを前記覆工コンクリートに密着させること、前記透水性マットに給水すること、前記透水性マットへの給水を停止すること、前記透水性マットの前記覆工コンクリートへの密着を維持することを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、トンネルの覆工コンクリートの養生方法及びこれに用いる養生装置に関する。

トンネルの覆工コンクリートの乾燥を防止するため、前記覆工コンクリートの養生を行う。従来、前記覆工コンクリートの養生のための養生装置には、昇降可能な台車と、該台車に固定されたフレームと、該フレームに支持された透水性マットとを含むものがある（特許文献１参照）。

前記覆工コンクリートの養生を行うとき、まず、前記トンネルの中に前記養生装置を配置する。次に、前記透水性マットが前記覆工コンクリートに密着されるように前記台車を上昇させる。その後、前記透水性マットを給水源に接続し、該給水源から前記透水性マットに水を供給する。これにより、前記透水性マットから前記覆工コンクリートに水を与えることができ、前記覆工コンクリートの乾燥を防止することができる。

前記覆工コンクリートの養生後、前記透水性マットへの給水を停止し、前記透水性マットの給水源への接続を解除する。次に、前記透水性マットの前記覆工コンクリートへの密着が解除されるように前記台車を下降させる。その後、前記透水性マットがその切羽側へ移動されるように前記台車を前記トンネルの軸線方向に移動させる。その後、既に養生がされた覆工コンクリートの切羽側に位置する覆工コンクリートの養生を行う。このようにして前記透水性マットの移動と前記覆工コンクリートの養生とを繰り返す。

特開２００７−２３１５１７号公報

ところで、仮に、前記覆工コンクリートの養生中に前記透水性マットへの給水を停止した場合、前記透水性マットは乾燥し、該透水性マットから前記覆工コンクリートに水を与えることはできない。このため、前記覆工コンクリートの養生中、前記透水性マットへの給水を継続しなければならない。前記透水性マットへの給水を継続することにより、前記透水性マットから多量の水が垂れる。このため、前記透水性マットから垂れた水を前記トンネルの外へ排出するために多くの費用を要する。

前記覆工コンクリートの養生中に前記透水性マットへの給水を継続しなければならないため、前記透水性マットの移動毎に前記透水性マットの前記給水源への接続をしなければならない。このため、前記透水性マットの前記給水源への接続に多くの手間や時間を要し、前記覆工コンクリートの養生を効率的に行うことができない。

本発明の目的は、トンネルの覆工コンクリートの養生のための透水性マットから垂れた水の前記トンネルの外への排出に要する費用の低減を可能にし、かつ、前記透水性マットの給水源への接続に要する手間や時間を減らして前記覆工コンクリートの効率的な養生を可能にすることである。

本発明は、前記透水性マットの内部に吸水材が配置されており、前記透水性マットへの給水時に前記吸水材が水を吸い取ることにより前記透水性マットがその内部に水を保持できるようにし、前記透水性マットへの給水を止めても前記透水性マットから前記覆工コンクリートに水を与えられるようにする。これにより、前記透水性マットから垂れる水の量を減らし、前記透水性マットから垂れた水の前記トンネルの外への排出に要する費用を低減する。また、前記透水性マットの移動毎に前記透水性マットの前記給水源への接続をする必要がないようにし、前記透水性マットの給水源への接続に要する手間や時間を減らす。

本発明に係る、トンネルの覆工コンクリートの養生のための養生装置は、前記トンネルの軸線方向に移動可能な台車と、該台車の上にあって昇降可能なフレームと、該フレームに支持され、内部に吸水材が配置された透水性マットとを含む。

前記覆工コンクリートの養生を行うとき、まず、前記トンネルの中に前記養生装置を配置し、次に、前記透水性マットが前記覆工コンクリートに密着されるように前記フレームを上昇させる。その後、前記透水性マットを給水源に接続し、該給水源から前記透水性マットに給水する。その後、前記透水性マットへの給水を停止し、前記透水性マットの前記覆工コンクリートへの密着を維持する。

前記透水性マットへの給水の停止後、前記透水性マットは時間の経過とともに乾燥し始める。前記透水性マットが乾燥し始めると、前記吸水材から水が排出される。これにより、前記透水性マットへの給水の停止後においても、前記透水性マットを湿潤状態に維持することができ、前記透水性マットから前記覆工コンクリートに水を与えることができ、前記覆工コンクリートの乾燥を防止することができる。前記透水性マットへの給水を停止することにより、前記透水性マットから垂れる水の量を減らすことができ、前記透水性マットから垂れた水の前記トンネルの外への排出に要する費用を低減することができる。

前記覆工コンクリートの養生後、前記透水性マットの給水源への接続を解除する。その後、前記透水性マットの前記覆工コンクリートへの密着が解除されるように前記フレームを下降させ、前記透水性マットがその切羽側へ移動されるように前記台車を前記トンネルの軸線方向に移動させる。その後、既に養生がされた覆工コンクリートの切羽側に位置する覆工コンクリートの養生を行う。このようにして前記透水性マットの移動と前記覆工コンクリートの養生とを繰り返す。

前記透水性マットへの給水の停止後においても前記透水性マットから前記覆工コンクリートに水を与えることができるため、前記透水性マットを移動させる度に前記透水性マットの前記給水源への接続をする必要はない。このため、前記透水性マットの前記給水源への接続に要する手間や時間を減らすことができ、前記覆工コンクリートの養生を効率的に行うことができる。

前記透水性マットは、第１水平方向に間隔を置かれた２つの第１部分と、該第１部分の間にある第２部分とを有し、該第２部分の内部に、前記第１水平方向と直交する第２水平方向に伸びる管が配置されており、前記管は、該管の各側部に設けられた少なくとも１つの放水用の貫通穴を有する。

本発明に係る、トンネルの覆工コンクリートの養生方法は、内部に吸水材が配置された透水性マットを用意する第１ステップと、前記透水性マットを前記覆工コンクリートに密着させる第２ステップと、前記透水性マットに給水する第３ステップと、前記透水性マットへの給水を停止する第４ステップと、前記透水性マットの前記覆工コンクリートへの密着を維持する第５ステップとを含む。

前記養生方法は、前記第５ステップの後に、前記透水性マットの内部に含まれている水の量を調査する第６ステップと、前記水の量に応じて前記透水性マットに給水するか否かを決定する第７ステップと、前記第７ステップにおいて前記透水性マットに給水することを決定した場合に前記第３ステップから前記第５ステップまでを行うこと、前記第７ステップにおいて前記透水性マットに給水しないことを決定した場合に前記第５ステップを行うことを含む。

ところで、前記吸水材に吸い取られた水のほぼ全部が前記吸水材から排出されると、前記透水性マットが乾燥しても前記吸水材から水が排出されなくなり、前記透水性マットを湿潤状態に維持できなくなり、前記透水性マットから前記覆工コンクリートに水を与えることができなくなる。前記透水性マットの内部に含まれている水の量を調査し、該水の量に応じて前記透水性マットに給水するか否かを決定することにより、前記透水性マットから前記覆工コンクリートに水を与えることができる程度に前記透水性マットの内部に十分な量の水が含まれていないときにのみ前記透水性マットへの給水をすることができる。これにより、前記透水性マットの乾燥を防止しつつ、前記透水性マットへの給水を過度に行わないようにすることができ、前記透水性マットへの給水を適切に行うことができる。

前記養生方法は、前記第１ステップにおいて、前記トンネルの軸線方向に移動可能な台車と、該台車の上にあって昇降可能なフレームと、該フレームに支持された前記透水性マットとを含む養生装置を用意すること、前記第３ステップの前に前記養生装置の重量を測定して第１測定値を得ること、前記第５ステップの後、前記第６ステップの前に前記養生装置の重量を測定して第２測定値を得ること、前記第６ステップにおいて前記第１測定値と前記第２測定値との差を求めることを含むものとすることができる。

ところで、一般に、作業員が前記透水性マットに接近することは難しく、前記作業員が前記透水性マットの湿潤状態を目視により又は手で触って確認することは困難である。前記水の量の調査を前記養生装置の重量の測定により行うため、前記作業員は、前記透水性マットに接近することなく、前記透水性マットの湿潤状態を知ることができる。

前記養生方法は、前記第１ステップにおいて、前記トンネルの軸線方向に移動可能な台車と、該台車の上にあって昇降可能なフレームと、該フレームに支持された前記透水性マットとを含み、該透水性マットの一部分が他の部分から取外し可能である養生装置を用意すること、前記第３ステップの前に前記透水性マットの前記一部分を前記他の部分から取り外すこと、前記透水性マットの前記一部分の重量を測定して第１測定値を得ること、前記第３ステップの前に前記透水性マットの前記一部分を前記他の部分に取り付けること、前記第５ステップの後、前記第６ステップの前に前記透水性マットの前記一部分を前記他の部分から取り外すこと、前記透水性マットの前記一部分の重量を測定して第２測定値を得ること、前記第６ステップにおいて前記第１測定値と前記第２測定値との差を求めることを含むものとすることができる。

前記透水性マットは、第１水平方向に間隔を置かれた２つの第１部分と、該第１部分の間にある第２部分とを有し、該第２部分の内部に、前記第１水平方向と直交する第２水平方向に伸びる管が配置されており、前記管は、該管の各側部に設けられた少なくとも１つの放水用の貫通穴を有し、前記養生方法は、前記第２ステップにおいて前記透水性マットを、前記第１部分及び前記第２部分がそれぞれ前記トンネルの側壁部及びアーチ部に配置されるように前記覆工コンクリートに密着させること、前記第３ステップにおいて、前記貫通穴を経て前記管の中から前記透水性マットへ水が流れるように前記管に給水すること、前記第４ステップにおいて前記管への給水を停止することを含む。

本発明によれば、覆工コンクリートの養生のための透水性マットの内部に吸水材が配置されているため、前記透水性マットへの給水時に前記吸水材が水を吸い取ることにより前記透水性マットはその内部に水を保持することができ、前記透水性マットへの給水を停止しても前記透水性マットから前記覆工コンクリートに水を与えることができる。これにより、前記覆工コンクリートの養生時に前記透水性マットから垂れる水の量を減らすことができ、前記透水性マットから垂れた水の前記トンネルの外への排出に要する費用を低減することができる。

また、前記透水性マットへの給水を停止しても前記透水性マットから前記覆工コンクリートに水を与えることができるため、前記透水性マットの移動と前記覆工コンクリートの養生とを繰り返す場合において前記透水性マットの移動毎に前記透水性マットの給水源への接続をする必要はなく、前記透水性マットの給水源への接続に要する手間や時間を減らすことができる。これにより前記覆工コンクリートの養生を効率的に行うことができる。

本発明に係る養生装置（第２養生装置）の縦断面図。図１の線２における第１養生装置の断面図。図１の線３における第２養生装置の断面図。図３の線４における透水性マットの拡大断面図。

図１に示すように、トンネル１０の覆工コンクリート１２の養生のために養生設備１４が用いられている。養生設備１４は、水を与えないで覆工コンクリート１２の養生を行う養生装置（第１養生装置）１６と、水を与えて覆工コンクリート１２の養生を行う養生装置（第２養生装置）１８とを含む。覆工コンクリート１２は移動式型枠２０を用いて形成されている。

図２に示すように、第１養生装置１６は、トンネル１０の軸線方向に移動可能な台車２２と、該台車に固定されたフレーム２４と、該フレームに固定されたシート受台２６と、該シート受台に取り付けられた非透水性シート２８とを有する。

台車２２は、第１水平方向（図２における左右方向）に間隔を置かれた、それぞれが、前記第１水平方向と直交する第２水平方向（図２における奥行き方向）に伸びる一対の水平部材２２ａと、各水平部材に前記第２水平方向に間隔を置いて取り付けられた複数の車輪２２ｂとを有する。台車２２は前記第２水平方向に移動可能である。トンネル１０のインバート部１０ａにおける覆工コンクリート１２の上に底部コンクリート３０が設けられており、該底部コンクリートの上に、トンネル１０の幅方向に間隔を置かれた、それぞれがトンネル１０の軸線方向に伸びる一対のレール３２が設置されている。台車２２の一方の水平部材２２ａに取り付けられた車輪２２ｂは一方のレール３２の上に、他方の水平部材２２ａに取り付けられた車輪２２ｂは他方のレール３２の上にそれぞれ配置されている。

フレーム２４は、台車２２の上に前記第２方向に間隔を置いて配置された、それぞれが台車２２に結合された複数のフレーム部材３４を有する。各フレーム部材３４は、前記第１水平方向に間隔を置かれた一対の柱３４ａと、該柱を連結する梁３４ｂとを有し、一方の柱３４ａは台車２２の一方の水平部材２２ａに、他方の柱２４ｂは台車２２の他方の水平部材２２ａにそれぞれ結合されている。各フレーム部材３４は、各柱３４ａに上下方向に間隔を置いて取り付けられた、それぞれが柱３４ａから前記第１水平方向における外方へ伸びる複数の水平材３４ｃと、梁３４ｂに前記第１水平方向に間隔を置いて取り付けられた、それぞれが梁３４ｂから上方へ伸びる複数の垂直材３４ｄとを有する。

シート受台２６は、覆工コンクリート１２の表面形状に対応する形状を有する。シート受台２６は、前記第２水平方向に間隔を置かれた、互いに平行な複数の上方に凸状のアーチ部材２６ａと、それぞれがアーチ部材２６ａと直交し、該アーチ部材２６ａに取り付けられた、互い平行な複数の桁２６ｂとを有する。各アーチ部材２６ａはフレーム部材３４の柱３４ａと水平材３４ｃと垂直材３４ｄとに結合されている。非透水性シート２８は、シート受台２６の上に配置されており、アーチ部材２６ａ又は桁２６ｂに固縛されている。非透水性シート２８はビニルシートとすることができる。非透水性シート２８はシート受台２６を介してフレーム２４に支持されている。

第１養生装置１６は、図１に示したように、非透水性シート２８の前記第２水平方向における一端部とシート受台２６との間に配置され、非透水性シート２８の前記一端部と覆工コンクリート１２との隙間を閉塞する第１閉塞手段３６と、非透水性シート２８の前記第２水平方向における他端部とシート受台２６との間に配置され、非透水性シート２８の前記他端部と覆工コンクリート１２との隙間を閉塞する第２閉塞手段３８とを有する。第１閉塞手段３６及び第２閉塞手段３８のそれぞれは、膨張可能なゴム製のバルーンからなる。第１閉塞手段３６はシート受台２６の一方の最外側のアーチ部材２６ａに、第２閉塞手段３８はシート受台２６の他方の最外側のアーチ部材２６ａにそれぞれ固定されている。

図３、４に示すように、第２養生装置１８は、トンネル１０の軸線方向に移動可能な台車４０と、該台車の上にあって昇降可能なフレーム４２と、該フレームに支持され、内部に吸水材４４が配置された透水性マット４６とを有する。

台車４０は、前記第１水平方向に間隔を置かれた、それぞれが前記第２水平方向に伸びる一対の水平部材４０ａと、各水平部材に前記第２水平方向に間隔を置いて取り付けられた複数の車輪４０ｂとを有する。台車４０は前記第２水平方向に移動可能である。台車４０の一方の水平部材４０ａに取り付けられた車輪４０ｂは一方のレール３２の上に、他方の水平部材４０ａに取り付けられた車輪４０ｂは他方のレール３２の上にそれぞれ配置されている。

フレーム４２は、台車４０の上に前記第２方向に間隔を置いて配置された、それぞれが台車４０に結合された複数のフレーム部材４８を有する。各フレーム部材４８は、前記第１水平方向に間隔を置かれた一対の柱４８ａと、該柱を連結する梁４８ｂとを有し、一方の柱４８ａは台車４０の一方の水平部材４０ａに、他方の柱４８ａは台車４０の他方の水平部材４０ａにそれぞれ結合されている。各フレーム部材４８は、各柱４８ａに取り付けられた、該柱から前記第１水平方向における外方へ伸びる水平材４８ｃと、梁４８ｂに前記第１水平方向に間隔を置いて取り付けられた、それぞれが梁４８ｂから上方へ伸びる複数の垂直材４８ｄとを有する。

第２養生装置１８は、フレーム４２に取り付けられたマット受台５０を有する。マット受台５０は、覆工コンクリート１２の表面形状に対応する形状を有する。マット受台５０は、トンネル１０のアーチ部１０ｂの形状に対応する形状を有する頂部５２と、該頂部の一端に枢着された、トンネル１０の一方の側壁部１０ｃの形状に対応する形状を有する第１側部５４と、頂部５２の他端に枢着された、トンネル１０の他方の側壁部１０ｃの形状に対応する形状を有する第２側部５６とを有する。前記第２水平方向に垂直な面で見て、マット受台５０の第１側部５４は頂部５２の前記一端を中心にして頂部５２に対して回転可能であり、マット受台５０の第２側部５６は頂部５２の前記他端を中心にして頂部５２に対して回転可能である。マット受台５０の頂部５２はフレーム４２に固定されている。

マット受台５０は、前記第２水平方向に間隔を置かれた、互いに平行な複数の上方に凸状のアーチ部材５０ａと、それぞれがアーチ部材５０ａと直交し、該アーチ部材に固定された、互い平行な複数の桁５０ｂとを有する。各アーチ部材５０ａはマット受台５０の頂部５２においてフレーム部材４８の柱４８ａと水平材４８ｃと垂直材４８ｄとに結合されている。

第２養生装置１８は、一端部がマット受台５０の第１側部５４に、他端部がフレーム４２にそれぞれ取り付けられた、マット受台５０の第１側部５４を頂部５２に対して回転させる第１回転手段５８と、一端部がマット受台５０の第２側部５６に、他端部がフレーム４２にそれぞれ取り付けられた、マット受台５０の第２側部５６を頂部５２に対して回転させる第２回転手段６０とを有する。第１回転手段５８及び第２回転手段６０のそれぞれはジャッキである。第１回転手段５８及び第２回転手段６０は、透水性マット４６を覆工コンクリート１２に密着させ又はその密着を解除するために使用される。

第２養生装置１８は、台車４０に取り付けられた、該台車を昇降させる昇降手段６２を有する。昇降手段６２は、台車４０の各水平部材４０ａに前記第２水平方向に間隔を置いて取り付けられた複数のジャッキ６２ａからなる。各ジャッキ６２ａは、その上端部が水平部材４０ａに固定され、その下端部が底部コンクリート３０に向けられている。昇降手段６２は、第１回転手段５８及び第２回転手段６０とともに、透水性マット４６を覆工コンクリート１２に密着させ又はその密着を解除するために使用される。

透水性マット４６は、マット受台５０の上に配置されており、該マット受台に固定されている。透水性マット４６のマット受台５０への固定は、例えば、クランプのような固定手段（図示せず）によりなされている。透水性マット４６はマット受台５０を介してフレーム４２に支持されている。透水性マット４６は、前記第１水平方向に間隔を置かれた２つの第１部分６４と、該第１部分の間にある第２部分６６とを有する。一方の第１部分６４はマット受台５０の第１側部５４に、他方の第１部分６４はマット受台５０の第２側部５６にそれぞれ固定されている。第２部分６６はマット受台５０の頂部５２に固定されている。

透水性マット４６の第２部分６６の内部に、前記第２水平方向に伸びる管６８が配置されている。管６８は、該管の各側部７０に設けられた少なくとも１つの放水用の貫通穴７２を有する（図４）。管６８の各側部７０に、前記第２水平方向に間隔を置かれた複数の貫通穴７２が設けられていてもよいし、管６８の各側部７０に１つの貫通穴７２が設けられていてもよい。管６８は、透水性マット４６に水を供給するために使用される。透水性マット４６の下に合板のような板材７４が配置されている。透水性マット４６と板材７４との間に該板材への浸水を防ぐ非透水性シート（図示せず）が配置されていてもよいし、透水性マット４６と板材７４との間に前記非透水性シートが配置されておらず、透水性マット４６が板材７４に接していてもよい。

透水性マット４６は不織布からなる。前記不織布は、例えば、長繊維ポリエステル系不織布又は短繊維ポリエステル系不織布である。透水性マット４６の厚さは、例えば、１ｃｍから３ｃｍの範囲内である。吸水材４４は吸水性樹脂からなる。前記吸水性樹脂は、ポリアクリル酸系樹脂、デンプン系樹脂、ポバール系樹脂、セルロース系樹脂等である。前記吸水性樹脂は、保水性が高く、感温性を有する感温吸排水性樹脂（サーモゲル）（株式会社興人製、商標名）とすることができる。前記吸水性樹脂は、保水性が高く、耐塩性に優れた、変性アクリル系架橋重合体を主成分とするアクアリックＣＳ−６（株式会社日本触媒製、商品名）とすることができる。前記吸水性樹脂は、耐熱性に優れたアクアリックＣＳ−７（株式会社日本触媒製、商品名）とすることができる。透水性マット４６は、例えば、粉末状の吸水性樹脂を水に溶かして得られた液を不織布からなるマットの内部に注入することにより製造されたものである。

第１養生装置１６の長さ７６は、図１に示した例では、移動式型枠２０の長さと等しく、１０．５ｍであり、第２養生装置１８の長さ７８は、第１養生装置１６の長さ７６の２倍であり、２１．０ｍである。第２養生装置１８は、長さが等しい前半部８０及び後半部８２を有する。後半部８０は前半部８０に連結部材８４により連結されている。

覆工コンクリート１２の養生を行うとき、まず、第１養生装置１６と、第２養生装置１８とを用意する。次に、図１に示したように、第１養生装置１６を移動式型枠２０の後方（図面左方）に配置し、ワイヤーロープのような連結手段８６により移動式型枠２０に連結する。その後、移動式型枠２０をトンネル１０の第１領域の内部に配置し、該第１領域において移動式型枠２０により覆工コンクリート１２を形成し、脱型する。その後、第１養生装置１６がトンネル１０の前記第１領域の内部に配置されるように移動式型枠２０をその前方（図面右方）へ移動式型枠２０の長さに相当する距離だけ移動させる。これにより、第１養生装置１６の台車２２がトンネル１０の軸線方向に移動されて第１養生装置１６の非透水性シート２８がその切羽側へ移動される。その後、前記第１領域において第１養生装置１６によるトンネル１０の覆工コンクリート１２の養生を行う。

第１養生装置１６による覆工コンクリート１２の養生を行うとき、まず、非透水性シート２８の前記一端部と覆工コンクリート１２との隙間及び非透水性シート２８の前記他端部と覆工コンクリート１２との隙間をそれぞれ第１閉塞手段３６及び第２閉塞手段３８により閉塞する。このとき、第１閉塞手段３６の前記バルーンが非透水性シート２８の前記一端部を、第２閉塞手段３８の前記バルーンが非透水性シート２８の前記他端部をそれぞれ覆工コンクリート１２に押し付けるように第１閉塞手段３６及び第２閉塞手段３８のそれぞれの前記バルーンに空気を注入する。

その後、非透水性シート２８の各側部と覆工コンクリート１２との隙間が閉塞されるように非透水性シート２８の各側部の上に複数の錘８８を載せる（図２）。錘８８は、例えば、木材からなる。このようにして覆工コンクリート１２を非透水性シート２８で覆い、水を与えないで覆工コンクリート１２の養生を行う。これにより、覆工コンクリート１２の乾燥を防ぎつつ、覆工コンクリート１２の温度を徐々に低下させることができる。これにより、覆工コンクリート１２の急激な冷却による覆工コンクリート１２のひび割れの発生を防止することができる。水を与えないで覆工コンクリート１２の養生を行う時間は２４時間から９６時間の範囲内とすることが望ましい。

第１養生装置１６による覆工コンクリート１２の養生を行っている間に、トンネル１０の前記第１領域の切羽側に位置する第２領域において移動式型枠２０により覆工コンクリート１２を形成し、脱型する。その後、第１養生装置１６による覆工コンクリート１２の養生を終了させ、第１養生装置１６がトンネル１０の前記第２領域の内部に配置されるように移動式型枠２０をその切羽側へ移動させる。その後、第２養生装置１８の前半部８０がトンネル１０の前記第１領域の内部に位置するように第２養生装置１８をトンネル１０の内部に配置する。その後、前記第２領域において第１養生装置１６による覆工コンクリート１２の養生を行いつつ、前記第１領域において第２養生装置１８による覆工コンクリート１２の養生を行う。

第２養生装置１８のトンネル１０の内部への配置は、第１回転手段５８及び第２回転手段６０のそれぞれの前記ジャッキを縮めてマット受台５０の第１側部５４及び第２側部５６のそれぞれをその内方へ頂部５２に対して回転させ、かつ、昇降手段６２の各ジャッキ６２ａを縮めて台車４０を下降させた状態で行う。第２養生装置１８による覆工コンクリート１２の養生を行うとき、まず、昇降手段６２により台車４０を上昇させる。このとき、昇降手段６２の各ジャッキ６２ａと底部コンクリート３０上の間に、逆コの字状の縦断面を有する台座９０を、該台座がレール３２を跨ぐように配置し、その後、各ジャッキ６２ａが台座９０を介して底部コンクリート３０から反力を受けるように各ジャッキ６２ａを伸ばす。台車４０の上昇により、フレーム４２を上昇させ、透水性マット４６の第２部分６６を覆工コンクリート１２に密着させる。

その後、第１回転手段５８によりマット受台５０の第１側部５４をその外方へ頂部５２に対して回転させ、第２回転手段６０によりマット受台５０の第２側部５６をその外方へ頂部５２に対して回転させる。このとき、第１回転手段５８及び第２回転手段６０のそれぞれの前記ジャッキを伸ばす。マット受台５０の第１側部５４及び第２側部５６の回転により、透水性マット４６の各第１部分６４を覆工コンクリート１２に密着させる。このように、台車４０の上昇と、マット受台５０の第１側部５４及び第２側部５６の回転とにより、透水性マット４６の全部を覆工コンクリート１２に密着させる。このようにして透水性マット４６の第１部分６４及び第２部分６６はそれぞれトンネル１０の側壁部１０ｃ、１０ｄ及びアーチ部１０ｂに配置される。

透水性マット４６の覆工コンクリート１２への密着後、管６８と給水源（図示せず）とを他の管（連結管）により連結することにより、透水性マット４６を前記給水源に接続する。その後、前記給水源から前記連結管を経て管６８に水を供給する。このとき、貫通穴７２を経て管６８の中から透水性マット４６へ水が流れるようにする。このようにして透水性マット４６に給水する。透水性マット４６の内部に吸水材４４が配置されているため、透水性マット４６に水が供給されたとき、前記水の一部は吸水材４４により吸い取られ、前記水の他の一部は透水性マット４６から覆工コンクリート１２に与えられる。吸水材４４が水を吸い取ることにより、透水性マット４６はその内部に水を保持することができる。透水性マット４６から覆工コンクリート１２に水が与えられることにより、覆工コンクリート１２の水和反応が促進され、覆工コンクリート１２は硬化する。このため、覆工コンクリート１２に十分な強度を発揮させることができる。

透水性マット４６の第１部分６４及び第２部分６６がそれぞれトンネル１０の側壁部１０ｃ、１０ｄ及びアーチ部１０ｂに配置されているため、透水性マット４６の第２部分６６は第１部分６４より高い位置にあり、管６８への給水時に該管の中から透水性マット４６へ流れた水は透水性マット４６の第２部分６６から各第１部分６４へ流れ落ちる。これにより、透水性マット４６の全体に水が供給され、透水性マット４６の全体から覆工コンクリート１２に水が与えられる。このため、透水性マット４６の第１部分６４の内部に透水性マット４６への給水のための他の管（図示せず）を配置しなくても、覆工コンクリート１２の全体に水を与えることができる。

ところで、仮に、管６８が透水性マット４６の上に配置されている場合、管６８の中から出た水が、直接、覆工コンクリート１２の一部に与えられる。このため、覆工コンクリート１２の前記一部が急激に冷却されて覆工コンクリート１２にひび割れが発生する可能性がある。また、管６８が透水性マット４６の上に配置されているため、管６８が覆工コンクリート１２に当たって該覆工コンクリートに損傷を与える恐れがある。これに対して、管６８が透水性マット４６の内部に配置されている場合、管６８の中から出た水は確実に透水性マット４６を経て覆工コンクリート１２に与えられる。このため、覆工コンクリート１２の一部が急激に冷却されて覆工コンクリート１２にひび割れが発生することを防ぐことができる。また、管６８が透水性マット４６の内部に配置されているため、管６８が覆工コンクリート１２に当たって該覆工コンクリートに損傷を与えることはない。

透水性マット４６への給水後、管６８への給水を停止することにより、透水性マット４６への給水を停止する。その後、透水性マット４６の覆工コンクリート１２への密着を維持する。透水性マット４６への給水の停止後、透水性マット４６は時間の経過とともに乾燥し始める。透水性マット４６が乾燥し始めると、吸水材４４から水が排出される。このため、透水性マット４６への給水を停止しても、透水性マット４６を長時間に亘って湿潤状態に維持することができ、透水性マット４６から覆工コンクリート１２に水を与えることができる。透水性マット４６への給水を停止することにより、透水性マット４６から垂れる水の量を減らすことができ、透水性マット４６から垂れた水のトンネル１０の外への排出に要する費用を減らすことができる。

前記第２領域において第１養生装置１６による覆工コンクリート１２の養生を行いつつ、前記第１領域において第２養生装置１８による覆工コンクリート１２の養生を行っている間に、トンネル１０の前記第２領域の切羽側に位置する第３領域において移動式型枠２０により覆工コンクリート１２を形成し、脱型する。その後、第１養生装置１６及び第２養生装置１８のそれぞれによる覆工コンクリート１２の養生を終了させ、第１養生装置１６がトンネル１０の前記第３領域の内部に配置されるように移動式型枠２０をその切羽側へ移動させる。その後、第２養生装置１８の前半部８０及び後半部８２がそれぞれトンネル１０の前記第２領域及び前記第１領域の内部に配置されるように第２養生装置１８をその切羽側へ移動させる。このとき、第２養生装置１８の透水性マット４６がその切羽側へ移動されるように第２養生装置１８の台車４０をトンネル１０の軸線方向に移動させる。

第２養生装置１８の移動前、管６８と前記給水源との連結を解除して透水性マット４６の前記給水源への接続を解除する。その後、透水性マット４６の覆工コンクリート１２への密着を解除する。このとき、第１回転手段５８の前記ジャッキを縮めてマット受台５０の第１側部５４をその内方へ頂部５２に対して回転させ、第２回転手段６０の前記ジャッキを縮めてマット受台５０の第２側部５６をその内方へ頂部５２に対して回転させる。これにより、透水性マット４６の各第１部分６４の覆工コンクリート１２への密着を解除する。その後、昇降手段６２の各ジャッキ６２ａを縮めて台車４０を下降させる。これにより、フレーム４２を下降させ、透水性マット４６の第２部分６６の覆工コンクリート１２への密着を解除する。第２養生装置１８の移動は、自走によるものでもよいし、トラックのような車両（図示せず）に第２養生装置１８を牽引させることによるものでもよいし、第２養生装置１８を予め第１養生装置１６に連結しておき、移動式型枠２０を移動させることによるものでもよい。

第２養生装置１８の移動後、前記第３領域において第１養生装置１６による覆工コンクリート１２の養生を行いつつ、前記第２領域及び前記第１領域において第２養生装置１８による覆工コンクリート１２の養生を行う。このようにして、第１養生装置１６及び第２養生装置１８のそれぞれの移動と、第１養生装置１６及び第２養生装置１８のそれぞれによる覆工コンクリート１２の養生とを繰り返す。

第２養生装置１８の移動後、第２養生装置１８による覆工コンクリート１２の養生を行うとき、透水性マット４６を覆工コンクリート１２に密着させる。その後、透水性マット４６への給水をせずに、透水性マット４６の覆工コンクリート１２への密着を維持する。透水性マット４６の覆工コンクリート１２への密着を維持している間、透水性マット４６は時間の経過とともに乾燥し始める。透水性マット４６が乾燥し始めると、吸水材４４から水が排出される。このため、透水性マット４６への給水をしなくても、透水性マット４６から覆工コンクリート１２に水を与えることができる。これにより、第２養生装置１８の移動毎に透水性マット４６の前記給水源への接続をする必要はなく、透水性マット４６の前記給水源への接続に要する手間や時間を減らすことができ、覆工コンクリート１２の養生を効率的に行うことができる。

透水性マット４６の覆工コンクリート１２への密着を維持した後、透水性マット４６の内部に含まれている水の量を調査し、該水の量に応じて透水性マット４６に給水するか否かを決定する。前記水の量の調査の結果、透水性マット４６から覆工コンクリート１２に水を与えることができる程度に透水性マット４６の内部に十分な量の水が含まれていない場合、透水性マット４６に給水することを決定する。他方、透水性マット４６から覆工コンクリート１２に水を与えることができる程度に透水性マット４６の内部に十分な量の水が含まれている場合、透水性マット４６に給水しないことを決定する。

ところで、吸水材４４に吸い取られた水のほぼ全部が吸水材４４から排出されると、透水性マット４６が乾燥しても吸水材４４から水が排出されなくなり、透水性マット４６を湿潤状態に維持できなくなり、透水性マット４６から覆工コンクリート１２に水を与えることができなくなる。透水性マット４６の内部に含まれている水の量を調査し、該水の量に応じて透水性マット４６に給水するか否かを決定することにより、透水性マット４６から覆工コンクリート１２に水を与えることができる程度に透水性マット４６の内部に十分な量の水が含まれていないときにのみ透水性マット４６への給水をすることができる。これにより、透水性マット４６の乾燥を防止しつつ、透水性マット４６への給水を過度に行わないようにすることができる。

透水性マット４６に給水することを決定した場合、透水性マット４６に給水する。その後、透水性マット４６への給水を停止し、透水性マット４６の覆工コンクリート１２への密着を維持する。その後、透水性マット４６の内部に含まれている水の量を再び調査し、該水の量に応じて透水性マット４６に給水するか否かを決定する。他方、透水性マット４６に給水しないことを決定した場合、透水性マット４６への給水をせずに、透水性マット４６の覆工コンクリート１２への密着を維持する。その後、透水性マット４６の内部に含まれている水の量を再び調査し、該水の量に応じて透水性マット４６に給水するか否かを決定する。

前記水の量の調査に先立ち、透水性マット４６への給水前に第２養生装置１８の重量を測定して第１測定値を得、透水性マット４６への給水後、透水性マット４６の覆工コンクリート１２への密着を維持した後に第２養生装置１８の重量を測定して第２測定値を得る。前記水の量の調査をするとき、前記第１測定値と前記第２測定値との差を求める。これにより、透水性マット４６の内部に含まれている水の量を知ることができ、透水性マット４６の湿潤状態を確認することができる。この場合、例えば、第２養生装置１８の重量を測定する計器（図示せず）が昇降手段６２の近傍に配置され、台車４０に取り付けられている。前記計器により透水性マット４６への給水前及び透水性マット４６の覆工コンクリート１２への密着の維持後の第２養生装置１８の重量の測定を行う。なお、第２養生装置１８の重量の測定は、第２養生装置１８の全部の重量を測定することによるものでもよいし、第２養生装置１８の一部の重量を測定することによるものでもよい。

前記水の量の調査は、第２養生装置１８の重量の測定により行う上記の例に代え、マット受台５０及び該マット受台の上に配置され透水性マット４６の重量の測定により行ってもよい。この場合、例えば、マット受台５０及び透水性マット４６の重量を測定する計器がマット受台５０の近傍に配置され、フレーム４２に取り付けられている。マット受台５０及び透水性マット４６の重量の測定は、マット受台５０及び透水性マット４６の全部の重量を測定することによるものでもよいし、マット受台５０及び透水性マット４６の一部の重量を測定することによるものでもよい。

ところで、一般に、作業員が透水性マット４６に接近することは難しく、前記作業員が透水性マット４６の湿潤状態を目視により又は手で触って確認することは困難である。前記水の量の調査を前記計器による第２養生装置１８の重量の測定により行うことにより、前記作業員は、透水性マット４６に接近することなく、透水性マット４６の湿潤状態を知ることができる。

前記水の量の調査は、第２養生装置１８の重量の測定により行う上記の例に代え、透水性マット４６からその一部分をサンプルとして抜き取り、透水性マット４６の前記一部分の重量を測定することにより行ってもよい。この場合、透水性マット４６の前記一部分は透水性マット４６の他の部分から取外し可能である。前記水の量の調査に先立ち、透水性マット４６への給水前に透水性マット４６の前記一部分を前記他の部分から取り外し、透水性マット４６の前記一部分の重量を測定して第１測定値を得る。その後、透水性マット４６への給水前に透水性マット４６の前記一部分を前記他の部分に取り付ける。その後、透水性マット４６の覆工コンクリート１２への密着の維持後に透水性マット４６の前記一部分を前記他の部分から取り外し、透水性マット４６の前記一部分の重量を測定して第２測定値を得る。前記水の量の調査をするとき、前記第１測定値と前記第２測定値との差を求める。これにより、透水性マット４６の前記一部分の内部に含まれている水の量を知ることができ、透水性マット４６の湿潤状態を確認することができる。

なお、透水性マット４６の覆工コンクリート１２への密着を維持した後、透水性マット４６の内部に含まれている水の量を調査し、該水の量に応じて透水性マット４６に給水するか否かを決定する上記の例に代え、透水性マット４６への給水を停止してから透水性マット４６への給水をするまでの時間を予め決めておき、透水性マット４６への給水の停止後、予め決められた時間の経過時に透水性マット４６への給水をしてもよい。

図１に示した例では、第２養生装置１８の長さは第１養生装置１６の長さの２倍であるため、第２養生装置１８による覆工コンクリート１２の養生期間は、第１養生装置１６による覆工コンクリート１２の養生期間の２倍となる。例えば、第１養生装置１６による覆工コンクリート１２の養生期間が２日であるとき、第２養生装置１８による覆工コンクリート１２の養生期間は４日である。このように第１養生装置１６の長さと第２養生装置１８の長さとの比は、水を与えないで覆工コンクリート１２の養生を行う期間と水を与えて覆工コンクリート１２の養生を行う期間との比に相当する。このため、予め第１養生装置１６の長さと第２養生装置１８の長さとの比を、水を与えないで覆工コンクリート１２の養生を行う日数と水を与えて覆工コンクリート１２の養生を行う日数との比にしておくことにより、効率的に覆工コンクリート１２の養生を行うことができる。第１養生装置１６の長さと第２養生装置１８の長さとの比は、水を与えないで覆工コンクリート１２の養生を行う期間と水を与えて覆工コンクリート１２の養生を行う期間との比に応じて、任意に変更することができる。

水を与えて覆工コンクリート１２の養生を行うことに先立ち、水を与えないで覆工コンクリート１２の養生を行うことにより、覆工コンクリート１２に水を与える前に覆工コンクリート１２の温度を時間をかけて低下させることができる。これにより、覆工コンクリート１２に水を与えたときに覆工コンクリート１２が前記水により急激に冷却されることはなく、覆工コンクリート１２のひび割れの発生を防止することができる。

透水性マット４６の覆工コンクリート１２への密着及びその解除は、第１回転手段５８及び第２回転手段６０と昇降手段６２との双方を用いて行う図３に示した例に代え、第１回転手段５８及び第２回転手段６０を用いずに、昇降手段６２のみを用いて行ってもよい。この場合、マット受台５０の第１側部５４及び第２側部５６のそれぞれは頂部５２に剛に結合され、第２養生装置１８は第１回転手段５８及び第２回転手段６０を有しない。なお、図３に示した例では、透水性マット４６の各第１部分６４の内部に透水性マット４６への給水のための管が配置されていないが、これに代え、透水性マット４６に供給する水の量を増すため、透水性マット４６の各第１部分６４の内部に透水性マット４６への給水のための管（図示せず）が配置されていてもよい。

第２養生装置１８のフレーム４２を台車４０の昇降によって昇降させる図１に示した例に代え、フレーム４２が台車４０に昇降可能に取り付けられ、フレーム４２を台車４０に対して昇降させてもよい。第２養生装置１８は、前半部８０と後半部８２とに分けられている図１に示した例に代え、前半部８０と後半部８２とに分けられておらず、一体に構成されていてもよい。覆工コンクリート１２の養生は、第１養生装置１６及び第２養生装置１８の双方を用いて行う図１に示した例に代え、第１養生装置１６を用いずに、第２養生装置１８のみを用いて行ってもよい。覆工コンクリート１２は、移動式型枠２０を用いて形成されている図１に示した例に代え、移動式型枠２０を用いずに形成されていてもよい。

１０トンネル
１２覆工コンクリート
１８養生装置（第２養生装置）
４０台車
４２フレーム
４４吸水材
４６透水性マット
６４第１部分
６６第２部分
６８管
７２貫通穴

Claims

トンネルの覆工コンクリートの養生のための養生装置であって、
前記トンネルの軸線方向に移動可能な台車と、
前記台車の上にあって昇降可能なフレームと、
前記フレームに支持され、内部に吸水材が配置された透水性マットとを含む、養生装置。
前記透水性マットは、第１水平方向に間隔を置かれた２つの第１部分と、該第１部分の間にある第２部分とを有し、該第２部分の内部に、前記第１水平方向と直交する第２水平方向に伸びる管が配置されており、
前記管は、該管の各側部に設けられた少なくとも１つの放水用の貫通穴を有する、請求項１に記載の養生装置。
トンネルの覆工コンクリートの養生方法であって、
内部に吸水材が配置された透水性マットを用意する第１ステップと、
前記透水性マットを前記覆工コンクリートに密着させる第２ステップと、
前記透水性マットに給水する第３ステップと、
前記透水性マットへの給水を停止する第４ステップと、
前記透水性マットの前記覆工コンクリートへの密着を維持する第５ステップとを含む、養生方法。
前記第５ステップの後に、前記透水性マットの内部に含まれている水の量を調査する第６ステップと、
前記水の量に応じて前記透水性マットに給水するか否かを決定する第７ステップと、
前記第７ステップにおいて前記透水性マットに給水することを決定した場合に前記第３ステップから前記第５ステップまでを行うこと、
前記第７ステップにおいて前記透水性マットに給水しないことを決定した場合に前記第５ステップを行うことを含む、請求項３に記載の養生方法。
前記第１ステップにおいて、前記トンネルの軸線方向に移動可能な台車と、該台車の上にあって昇降可能なフレームと、該フレームに支持された前記透水性マットとを含む養生装置を用意すること、
前記第３ステップの前に前記養生装置の重量を測定して第１測定値を得ること、
前記第５ステップの後、前記第６ステップの前に前記養生装置の重量を測定して第２測定値を得ること、
前記第６ステップにおいて前記第１測定値と前記第２測定値との差を求めることを含む、請求項４に記載の養生方法。
前記第１ステップにおいて、前記トンネルの軸線方向に移動可能な台車と、該台車の上にあって昇降可能なフレームと、該フレームに支持された前記透水性マットとを含み、該透水性マットの一部分が他の部分から取外し可能である養生装置を用意すること、
前記第３ステップの前に前記透水性マットの前記一部分を前記他の部分から取り外すこと、
前記透水性マットの前記一部分の重量を測定して第１測定値を得ること、
前記第３ステップの前に前記透水性マットの前記一部分を前記他の部分に取り付けること、
前記第５ステップの後、前記第６ステップの前に前記透水性マットの前記一部分を前記他の部分から取り外すこと、
前記透水性マットの前記一部分の重量を測定して第２測定値を得ること、
前記第６ステップにおいて前記第１測定値と前記第２測定値との差を求めることを含む、請求項４に記載の養生方法。
前記透水性マットは、第１水平方向に間隔を置かれた２つの第１部分と、該第１部分の間にある第２部分とを有し、該第２部分の内部に、前記第１水平方向と直交する第２水平方向に伸びる管が配置されており、前記管は、該管の各側部に設けられた少なくとも１つの放水用の貫通穴を有し、
前記第２ステップにおいて前記透水性マットを、前記第１部分及び前記第２部分がそれぞれ前記トンネルの側壁部及びアーチ部に配置されるように前記覆工コンクリートに密着させること、
前記第３ステップにおいて、前記貫通穴を経て前記管の中から前記透水性マットへ水が流れるように前記管に給水すること、
前記第４ステップにおいて前記管への給水を停止することを含む、請求項３ないし６のいずれか１項に記載の養生方法。