JP2013108243A - トンネル覆工の施工工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】側壁部とアーチ部及び天端部の打設工程と、を備え、このうち前記天端部の打設工程においては、前記天端部の下方からコンクリートを圧入し、前記天端部の下方から上部内側に設けられた開閉自在な窓部62までの下層のコンクリートを打設する工程と、前記窓部62を閉状態とした後、前記天端部の下方から更にコンクリートを圧入し、前記窓部62から所定の高さまでの中層のコンクリートを打設する工程と、前記天端部の上方内側からコンクリートを圧入し、所定の高さよりも上方の領域としての上層のコンクリートを打設する工程とを有することによって打設を行う。
【選択図】図1
Description
(トンネルの構成の概要)
図1は、第一実施形態に係るトンネル覆工の施工断面図を示す。トンネル覆工工事では、まず、地山を掘削して出来た素堀トンネルの掘削面(内壁面)にコンクリートを吹き付ける一次覆工が行われる。その後、一次覆工後のトンネル掘削面をさらにコンクリートで被覆する二次覆工が行われる。この二次覆工では、いわゆるセントルと称される型枠を用いてコンクリートが打設される。図1は、この二次覆工における施工断面図である。
に接続され、トンネル1の天井に位置する天端部(一般的に、クラウン部ともいう)の型枠33によって構成されている。
次に、上述したトンネル覆工の施工工法について説明する。図6は、トンネル覆工の施工フローを示す。掘削工程(S01)では、地山が掘削される。次に、コンクリート吹付工程(S02)では、地山を掘削して出来た素堀トンネルの掘削面(内壁面)にコンクリートが吹き付けられる。コンクリート吹付工程は、一次覆工である。一次覆工が終了すると、S03からS06からなる二次覆工に進む。
第一実施形態のコンクリート打設工程では、側壁部、アーチ部、天端部の順にコンクリートが打設される。まず、側壁部の圧入孔41を介して側壁部の型枠31内にコンクリートが圧入される。図7は、第一実施形態における、側壁部の打設状況の断面図を示す。図8は、第一実施形態における、側壁部の打設状況の側面図を示す。また、図9は、第一実施形態における、側壁部からアーチ部の下部の打設状況の断面図を示す。側壁部の圧入孔41からコンクリートが連続して圧入されることで、側壁部の型枠31内のコンクリートの充填が下部から上部に向けて進む。側壁部の圧入孔41からコンクリートを圧入する際は、側壁部の型枠31内に圧入されたコンクリートが側壁部の検査窓62に達するまで、側壁部の検査窓62から挿入した棒状のバイブレータB1によって、側壁部の圧入孔41付近から側壁部の検査窓62付近までのコンクリートが締め固められる。
ら棒状のバイブレータB1が挿入され、中層に打設されたコンクリートの締固めが行われる。なお、トンネル1の妻部には、天端部の頂点付近の天端部の型枠33を下げ、打設状況を確認するための開口部を設けるとよい。図16は、第一実施形態における、トンネルの妻部の開口部66を示す。図16に示すように、トンネルの妻部に開口部33を設けることで、打設状況の確認が可能となる。開口部33には、着脱自在の蓋(妻板)、又は開閉自在な蓋(妻板)が設けられており、中層のコンクリートの打設完了後、開口部66は閉状態となる。
ここで、第一実施形態では、上層の打設状況については、妻部の充填状況及び土圧計による充填圧によって管理する。巻厚(覆工巻厚)と圧力(充填圧力)の関係は、巻厚が30.45cmの場合、圧力は、それぞれ7.05、8.23、9.40、10.60kPaとなる。よって、設計巻厚以上に充填されたかどうかは、圧力測定で確認することができる。
。
下による技術の場合、検査窓62からの1回あたりの打設量は、生コン車1台分とするのが一般的であったが、第一実施形態では、圧入孔を切り替えるタイミングも従来よりも早くすることが好ましい。これにより、各圧入孔の待機時間を短縮でき、コンクリート輸送管の閉塞や、コンクリートの色むらの発生を抑制することができる。
第一実施形態に係るトンネル覆工の施工工法によれば、トンネル1の側壁部、アーチ部、及び天端部のコンクリートを全て圧入により打設することで、スランプ12±2.5cmといった、従来のトンネル覆工の標準工法に用いられるコンクリートよりも硬いコンクリートを用いることができる。硬いコンクリートは、単位水量が少ないことから、乾燥収縮による覆工コンクリートのひび割れ、特に長期のひび割れを抑制できる。第一実施形態では、側壁部やアーチ部の下方から圧入することで、打設時の空気の混入が抑制でき、コンクリート表面の気泡、いわゆる「あばた」の発生を抑制することができる。
一実施形態によれば、一軸圧縮強度を高めることができる。
第一実施形態では、側壁部及、アーチ部、天端部のコンクリート打設を圧入により行った。但し、側壁部、アーチ部、天端部のコンクリート打設のうち少なくとも何れか一部は、従来の標準工法に従って、自然流下で打設するようにしてもよい。
(構成)
第二実施形態では、配管がコンクリート排出装置を備える。トンネル1の型枠3の構成は第一実施形態と同様である。また、コンクリートの打設工程は、第二実施形態では、コンクリートの打設工程終了後に、コンクリート排出装置を用いたコンクリートの排出が行われる以外は、第一実施形態と同様である。よって、第一実施形態と同様の構成や工程については説明を割愛し、相違点を中心に説明する。
を示す。図28に示すように、空間98と収容空間99は、いずれも断面視において円形である。収容空間99は、エアの供給方向において空間98の上流側に位置し、断面視において空間98の中心に位置する。収容空間99の上方には、エア供給管912が位置する。
コンクリート排出装置9は、コンクリート打設工程の終了後、配管5内のコンクリートを排出する装置として使用される。以下、側壁部の圧入孔41からの圧入後を例に説明する。但し、コンクリート排出装置9は、アーチ部の第一圧入孔42、アーチ部の第二圧入孔43、天端部の圧入孔44からの圧入後にも用いることができる。
第二実施形態に係るコンクリート排出装置9によれば、配管5内のコンクリートを側面部の型枠3内に供給することができる。第二実施形態のような態様では、本来、配管切替装置4P及び配管切替装置3Pを備えることで、配管5内のコンクリートの処理に手間がかかる。しかしながら、第二実施形態では、配管5内のコンクリートを側面部の型枠3内に容易に供給することができる。また、配管5内のコンクリートの有効活用を図ることができる。
第二実施形態に係るコンクリート排出装置9は、スポンジ92及び硬質スポンジ93の移動を補助的に規制するピン装置を更に備える構成としてもよい。図31は、ピン装置の一例を示す。図31(a)は、コンクリート打設時においてピンが解放された状態を示す。また、図31(b)は、スポンジ及び硬質スポンジの移動を補助的に制限するため、ピンによって配管5を遮断した状態を示す。ピン装置10は、配管5の外部に固定される支持台11と、支持台11によって支持されるピン12とを備える。ピン12は、配管5内に位置して、スポンジ92及び硬質スポンジ93の移動を補助的に規制する規制状態と、コンクリートの打設時における、配管5内から退去した解放状態と、を含む。スポンジ92及び硬質スポンジ93の移動は、第二実施形態と同じくワイヤ95によって規制されるが、本変形例によれば、更に補助的にスポンジ92及び硬質スポンジ93の移動を規制することができる。
2・・・架台
3・・・型枠
5・・・配管
31・・・側壁部の型枠
32・・・アーチ部の型枠
33・・・天端部の型枠
41、42、43、44・・・圧入孔
61・・・バイブレータ挿入孔
62・・・検査窓
9・・・コンクリート排出装置
Claims (4)
- 天端部、アーチ部、側壁部を有するトンネルにおける、天端部のトンネル覆工の施工工法であって、
前記側壁部のコンクリートを打設する側壁部の打設工程と、
前記側壁部のコンクリートを打設後、前記アーチ部のコンクリートを打設するアーチ部の打設工程と、
前記アーチ部のコンクリートを打設後、前記天端部にコンクリートを圧入し、前記天端部のコンクリートを打設する天端部の打設工程と、を備え、
前記天端部の打設工程は、
前記天端部の下方からコンクリートを圧入し、前記天端部の下方から前記天端部の上部内側に設けられた開閉自在な窓部までの下層のコンクリートを打設する下層の打設工程と、
前記窓部を閉状態とした後、前記天端部の下方から更にコンクリートを圧入し、前記窓部から所定の高さまでの中層のコンクリートを打設する中層の打設工程と、
前記天端部の上部内側からコンクリートを圧入し、前記所定の高さよりも上方の領域としての上層のコンクリートを打設する上層の打設工程と、を含む
トンネル覆工の施工工法。 - 前記中層の打設工程では、前記トンネルの妻部に設けられた天端部の開口部から打設状況が確認され、かつ、前記窓部からバイブレータが挿入されコンクリートが締め固められる、請求項1に記載のトンネル覆工の施工工法。
- 前記上層の打設工程では、前記窓部からバイブレータが挿入されコンクリートが締め固められる、請求項1又は2に記載のトンネル覆工の施工工法。
- 前記コンクリートのスランプは、12±2.5cmである、請求項1から3の何れか1項に記載のトンネル覆工の施工工法。
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