JP2011157747A - コンクリート打設用型枠及びそのコンクリート施工法 - Google Patents

Abstract

【課題】 打設したコンクリートと接する型枠の表面に凹凸を形成することにより、打設されたコンクリートと型枠との付着力の向上を図るコンクリート打設用型枠を提供する。
【解決手段】 コンクリート打設時に用いる型枠において、打設されたコンクリート４，５と接する内型枠７の表面に凹凸８を有するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンクリート打設時に用いられる型枠及びそのコンクリート施工法に関するものである。

図８は、従来のトンネルを掘削する際のコンクリート打設用型枠の説明図であり、図８（ａ）はそのトンネルを掘削の様子を示すトンネルに沿った方向の断面図、図８（ｂ）はそのトンネルの横断面図〔図８（ａ）のＢ−Ｂ線断面図〕である。
これらの図において、１０１は地山、１０２はトンネル掘削機械（シールドマシン）、１０３はトンネル、１０４はコンクリート打設によって形成された硬化したコンクリート、１０５は未硬化のコンクリート、１０６は推進ジャッキ、１０７は内型枠である。

従来は、トンネル１０３を掘削する際、トンネル掘削機械（シールドマシン）１０２により地山１０１を掘削後、掘削した地山１０１表面と内側の型枠（以下、内型枠という）１０７の間に場所打ちコンクリートを打設し、一次覆工を形成している。一次覆工コンクリートの硬化後、硬化したコンクリート１０４と内型枠１０７との付着力を反力として、推進ジャッキ１０６によりトンネル掘削機械（シールドマシン）１０２を切羽（掘削面）に押し付け、さらに掘削するというサイクルを繰り返すことにより、覆工により地山１０１を支保しながら、同時に掘削を進めることができる工法がある。

また、掘削されたトンネルの周壁に沿ってリング状に組み立てられる内型枠の外周面に、前方から後方にかけてトンネルの周壁側に向かう傾斜を設けることにより、トンネルの周壁と内型枠の外周面とに打設されるコンクリートと内型枠の外周面との係止力を大きくなるようにした内型枠が提案されている（下記特許文献１参照）

特開２００５−１８８０９９号公報

図８に示したコンクリート打設時において用いられる内型枠は、同トンネル内で繰り返し転用して使用されるため、耐久性の高い鋼鉄製であるが、コンクリートが接する面については一般の工事等で用いられる型枠と同様に平滑である。そのため、コンクリートと内型枠の間の付着力（せん断に対する抵抗力）を高めるには、コンクリート材料の粘着力、打設時の圧力、地山からの圧力等を考慮して設計・施工を行う必要がある。しかしながら、これらの要素は可変であるため、コンクリートと内型枠の間の付着力を高めるには、高性能のコンクリート材料を用いなければならず、その結果コストの増加を招いていた。

また、上記特許文献１に開示された内型枠に傾斜をつける方法では、内型枠は繰り返し転用され、使用中に若干の形状変化があった場合や内型枠の配置変更等で前後の向きを逆にして使用する場合、その都度内型枠を製作する必要があり非効率である。
本発明は、上記状況に鑑みて、掘削されたトンネルの周壁に沿ってリング状に組み立てられるコンクリート打設用型枠において、打設されたコンクリートと接する内型枠の表面に凹凸を形成することにより打設されたコンクリートと型枠との付着力の向上を図り得る、コンクリート打設用型枠及びそのコンクリート施工法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕コンクリート打設時に用いる型枠において、打設されたコンクリートと接する型枠の表面に凹凸を有することを特徴とする。
〔２〕上記〔１〕記載のコンクリート打設用型枠において、前記凹凸が、ストライプ状に形成された複数の線状の突起と、この線状の突起の間に形成される複数の窪みによって構成されることを特徴とする。

〔３〕上記〔１〕記載のコンクリート打設用型枠において、前記凹凸が、格子状の突起と、この格子状の突起の間に形成される四角形状の窪みによって構成されることを特徴とする。
〔４〕上記〔１〕記載のコンクリート打設用型枠において、前記凹凸が、複数の円筒形状の突起と、この円筒形状の突起の間に形成される窪みによって構成されることを特徴とする。

〔５〕コンクリート施工法において、コンクリート打設時に用いる、打設されたコンクリートと接する表面に凹凸を有する型枠を用いて、前記コンクリートを打設することを特徴とする。
〔６〕上記〔５〕記載のコンクリート施工法において、前記型枠をトンネルを掘削する際に使用し、前記型枠を掘削された前記トンネルの周壁に沿ってリング状に組み立て、前記トンネルの周壁に前記コンクリートを打設することを特徴とする。

〔７〕上記〔５〕記載のコンクリート施工法において、前記型枠を用いて一次覆工コンクリートを打設し、脱型した前記一次覆工コンクリート上に二次覆工コンクリートを打設することを特徴とする。
〔８〕上記〔５〕記載のコンクリート施工法において、前記型枠を用いて開削トンネルを打設し、脱型した前記開削トンネルに合わせ壁を打設することを特徴とする。

〔９〕上記〔５〕記載のコンクリート施工法において、前記型枠を用いて打設した旧コンクリートを脱型し、この旧コンクリート上に新コンクリートを打設することを特徴とする。

本発明によれば、コンクリート打設時に、打設されたコンクリートと接する型枠の表面に凹凸を形成することにより、打設されたコンクリートと型枠との間の付着力（せん断に対する抵抗力）の向上を図ることができる。

本発明の第１実施例を示すトンネルを掘削する際のコンクリート打設用内型枠の説明図である。 本発明に係る型枠の表面に形成される凹凸の形状（その１）を示す図である。 本発明に係る型枠の表面に形成される凹凸の形状（その２）を示す図である。 本発明に係る型枠の表面に形成される凹凸の形状（その３）を示す図である。 本発明の第２実施例を示す旧コンクリートと新コンクリートとを接合する場合の型枠の適用を示す図である。 本発明の第３実施例を示す一次覆工コンクリート上に二次覆工コンクリートを打設する場合の型枠の適用を示す図である。 本発明の第４実施例を示す開削トンネルの壁面に合わせ壁（化粧壁）を打設する場合の型枠の適用を示す図である。 従来のトンネルを掘削する際のコンクリート打設用型枠の説明図である。

本発明のコンクリート打設用型枠は、前記型枠をトンネルを掘削する際に使用し、前記型枠を掘削された前記トンネルの周壁に沿ってリング状に組み立て、前記トンネルの周壁に前記コンクリートを打設する。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施例を示すトンネルを掘削する際のコンクリート打設用内型枠の説明図であり、図１（ａ）はそのトンネルを掘削の様子を示すトンネルに沿った方向の断面図、図１（ｂ）はそのトンネルの横断面図〔図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図〕である。
これらの図において、１は地山、２はトンネル掘削機械（シールドマシン）、３はトンネル、４はコンクリート打設によって形成された硬化したコンクリート、５は未硬化のコンクリート、６は推進ジャッキ、７は打設されたコンクリート４，５と接する表面に凹凸８が形成された内型枠である。

したがって、内型枠７の打設したコンクリート４，５と接する表面に凹凸８を形成するようにしたので、打設されたコンクリート４，５と内型枠７の凹凸８との間で物理的なかみ合いが生じ、内型枠７と打設されたコンクリート４，５との間の付着力（せん断に対する抵抗力）を高めることができる。
この内型枠７の打設されたコンクリート４，５と接する表面に形成される凹凸８は、以下のように種々の形状とすることができる。

図２は本発明に係る型枠の表面に形成される凹凸の形状（その１）を示す図であり、図２（ａ）はその部分斜視図、図２（ｂ）はその平面図、図３は本発明に係る型枠の表面に形成される凹凸の形状（その２）を示す図であり、図３（ａ）はその部分斜視図、図３（ｂ）はその平面図、図４は本発明に係る型枠の表面に形成される凹凸の形状（その３）を示す図であり、図４（ａ）はその斜視図、図４（ｂ）はその平面図である。

（１）図２に示すように、複数の線状の突起１１をストライプ状に形成する。つまり、複数の線状の突起１１とそれらの間の窪み１２により内型枠７表面に凹凸８を形成する。
（２）図３に示すように、格子状の突起２１を形成する。つまり、格子状の突起２１とそれらの間の窪み２２により内型枠７表面に凹凸８を形成する。
（３）図４に示すように、複数の円筒形状の突起３１とそれらの間の窪み３２により内型枠７表面に凹凸８を形成する。

このように、打設されたコンクリートと接する表面に凹凸を形成した内型枠をトンネルを掘削時のコンクリート打設用内型枠として用い、掘削されたトンネルの周壁に沿って内型枠をリング状に組み立てることによって一次覆工コンクリートを打設する。これにより、打設されたコンクリートと型枠の間の付着力を向上させることができる。
次に、本発明の他の実施例について説明する。

図５は本発明の第２実施例を示す旧コンクリートと新コンクリートとを接合する場合の型枠の適用を示す図である。
この実施例では、旧コンクリート４１と新コンクリート４２とを接合する場合、本発明の型枠を用いたコンクリート施工法を適用することができる。
旧コンクリート４１を打設する際、あらかじめ本発明の型枠を用いて打設し、脱型することにより、旧コンクリート４１の表面４３に凹凸を形成しておく。これにより、従来であれば、新旧コンクリート４１，４２間の付着力を増すために接合部４４を目荒らして新コンクリート４２を打設する必要があったが、それが不要となる。

図６は本発明の第３実施例を示す一次覆工コンクリート上に二次覆工コンクリートを打設する場合の型枠の適用を示す図である。
この実施例では、上記第２引用例と同様に、トンネル５１の一次覆工コンクリート５２を打設する際、本発明の型枠を用いることで、その一次覆工コンクリート５２の表面５３に凹凸を形成しておく。これにより、一次覆工コンクリート５２上に打設する二次覆工コンクリート５４との付着力を増すことができる。

図７は本発明の第４実施例を示す開削トンネルの壁面に合わせ壁（化粧壁）を打設する場合の型枠の適用を示す図である。
この実施例では、上記第２実施例と同様に、本発明の型枠を用いて、開削トンネル６１の表面６２に凹凸を形成しておくことで、開削トンネル６１と後から施工する合わせ壁（化粧壁）間の付着力を高めることができる。

上記第２〜第４実施例以外にも、継ぎ足し用鉄筋が露出している箇所、目荒らしが困難な打ち継ぎ目等への適用が考えられる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明のコンクリート打設用型枠は、打設されたコンクリートと接する内型枠の表面に凹凸を形成することにより、打設されたコンクリートと型枠との付着力の向上を図り得るツールとして利用可能である。

１ 地山
２ トンネル掘削機械（シールドマシン）
３，５１ トンネル
４ 硬化したコンクリート
５ 未硬化のコンクリート
６ 推進ジャッキ
７ 内型枠
８，４４，５４，６３ 凹凸
１１ 線状の突起
１２，２２，３２ 窪み
２１ 格子状の突起
３１ 円筒形状の突起
４１ 旧コンクリート
４２ 新コンクリート
４３ 旧コンクリートの表面
４４ 接合部
５２ 一次覆工コンクリート
５３ 一次覆工コンクリートの表面
５４ 二次覆工コンクリート
６１ 開削トンネル
６２ 開削トンネルの表面
６３ 合わせ壁（化粧壁）

Claims (9)

1. コンクリート打設時に用いる型枠において、打設されたコンクリートと接する型枠の表面に凹凸を有することを特徴とするコンクリート打設用型枠。
2. 請求項１記載のコンクリート打設用型枠において、前記凹凸が、ストライプ状に形成された複数の線状の突起と、該線状の突起の間に形成される複数の窪みによって構成されることを特徴とするコンクリート打設用型枠。
3. 請求項１記載のコンクリート打設用型枠において、前記凹凸が、格子状の突起と、該格子状の突起の間に形成される四角形状の窪みによって構成されることを特徴とするコンクリート打設用型枠。
4. 請求項１記載のコンクリート打設用型枠において、前記凹凸が、複数の円筒形状の突起と、該円筒形状の突起の間に形成される窪みによって構成されることを特徴とするコンクリート打設用型枠。
5. コンクリート打設時に用いる、打設されたコンクリートと接する表面に凹凸を有する型枠を用いて、前記コンクリートを打設することを特徴とするコンクリート施工法。
6. 請求項５記載のコンクリート施工法において、前記型枠をトンネルを掘削する際に使用し、前記型枠を掘削された前記トンネルの周壁に沿ってリング状に組み立て、前記トンネルの周壁に前記コンクリートを打設することを特徴とするコンクリート施工法。
7. 請求項５記載のコンクリート施工法において、前記型枠を用いて一次覆工コンクリートを打設し、脱型した前記一次覆工コンクリート上に二次覆工コンクリートを打設することを特徴とするコンクリート施工法。
8. 請求項５記載のコンクリート施工法において、前記型枠を用いて開削トンネルを打設し、脱型した前記開削トンネルに合わせ壁を打設することを特徴とする型枠を用いたコンクリート施工法。
9. 請求項５記載のコンクリート施工法において、前記型枠を用いて打設した旧コンクリートを脱型し、該旧コンクリート上に新コンクリートを打設することを特徴とする型枠を用いたコンクリート施工法。

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