JP2018105029A - 移動式型枠装置 - Google Patents
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Description
この覆工コンクリートの構築に用いられる型枠としては、例えば、特許文献1に記載のテレスコピック形型枠(テレフォーム)を挙げることができる。
図1は、本発明の一実施形態における移動式型枠装置の概略構成を示す。尚、図1の左右半部は、それぞれ、トンネル軸方向における異なる位置でのトンネルの横断面を示す。特に、図1の左半部は、移動式型枠装置を切羽側(妻側)から見たトンネルの横断面図である。図2は図1のA−A断面図である。図3は図1のB−B断面図である。尚、本実施形態において、トンネル覆工進行方向とは、トンネル軸方向に沿って、坑口側(ラップ側)から切羽側(妻側)に向かう方向を意味する。また、以下の説明では、トンネル幅方向が左右方向(横方向)に対応する。
移動式型枠装置1は、トンネルの底面3上をトンネル軸方向に走行可能な門型の移動台車(ガントリー)4と、ガントリー4をその上方より覆うように配置されるアーチ状のウォール52と、ガントリー4及びウォール52をそれらの上方より覆うように配置され得るアーチ状の型枠5と、ウォール52(特に、後述する側ウォール52b)に固定されて型枠5の内周面の側部(左右両側部)に当接可能な受け部材100とを備える。ウォール52はガントリー4と型枠5との間に位置可能である(後述する図8(イ)参照)。
また、ガントリー4のトンネル軸方向の中間に位置する複数の脚部44にはそれぞれ下端に補助ジャッキ45が設けられている。補助ジャッキ45は、ガントリー4の停止時にガントリー4の移動を制限するものである。
ガントリー4には、送風用の風管47と、トンネル掘削ずり搬出用の連続ベルコン装置(図示せず)と、作業足場(図示せず)とが設けられている。尚、本実施形態では連続ベルコン装置が設置されているが、連続ベルコン装置が設置されない場合もある。作業足場は、コンクリートの打設作業時やフォームの着脱作業時等に使用される。このように、覆工コンクリートの作業場所は設備が複雑に配置されている。
また、ガントリー4には、覆工用のコンクリートを圧送するための配管(図示せず)が設けられており、これら配管の先端部は、それぞれ、型枠5に設けられた打設孔(図示せず)に案内されている。
型枠5は、トンネル軸方向に所定幅(例えば1.5m幅)を有するアーチ状のフォーム51をトンネル軸方向に複数(例えば7個)互いに連結して1スパン(例えば10.5m)として構成されている。尚、フォーム51の幅はこれに限らない。また、型枠5の1スパン当たりのフォーム51の個数はこれに限らない。
ウォール52は、頂部に位置する天端ウォール52aと、天端ウォール52aの両端にヒンジ機構を介して枢支された側ウォール52bとを備える。換言すれば、ウォール52は、トンネル周方向に直列に3つの小ウォール(1つの天端ウォール52aと、2つの側ウォール52bと)に分割されて、隣接する小ウォール同士がヒンジ機構を介して互いに連結されている。側ウォール52bは、その上端部が天端ウォール52aに枢支されている。尚、本実施形態では、ウォール52は、トンネル周方向に直列に3つの小ウォールに分割されているが、分割の個数はこれに限らない。
本実施形態では、トンネル軸方向に互いに間隔を空けて配置される複数のウォール52の各々に対応するように、複数の横ビーム61が、トンネル軸方向に互いに間隔を空けて配置されている。
梁部材101は、トンネル軸方向に延在している。梁部材101は例えばH形鋼材により構成される。梁部材101は側ウォール52bに固定されている。
複数の梁部材101(受け部材100)の各々には、複数(図3では8本)のジャッキ(例えば油圧ジャッキ)56の一端部が接続されている。ジャッキ56の他端部は、ガントリー4に接続されている。ジャッキ56はトンネル幅方向に伸縮自在である。
また、移動式型枠装置1は、ガントリー4に設けられて天端フォーム51a(型枠5)を昇降する昇降手段を備える。この昇降手段は、ジャッキ55、横ビーム61、縦ビーム62、及び、後述するフォーム受けジャッキ80を含む。
ここで、型枠5を構成する複数の天端フォーム51aについては、坑口側から切羽側へ向かって順に、7つの天端フォーム51a−1,…,51a−7が互いに連結固定されて一体化されているとして、以下説明する。
フォーム引き寄せジャッキ70は、例えば棒ジャッキであり、ターンバックルのように伸縮自在である。フォーム引き寄せジャッキ70は、その一端部のヒンジ部71を介して、縦ビーム62に起立・倒伏自在に枢支されている。フォーム引き寄せジャッキ70の他端部には、フック部72が予め形成されている。
天端フォーム51a−1,51a−5,51a−7と縦ビーム62とをそれぞれ連結するフォーム引き寄せジャッキ70についても、図4に示すフォーム引き寄せジャッキ70と同様の構成であるので、その説明を省略する。
このように、複数のフォーム引き寄せジャッキ70がトンネル周方向及びトンネル軸方向に分散配置されている(図1〜図3参照)。
天端フォーム51a−6の箱型内面にはブロック形状のフォーム側位置合わせ部材82が懸垂固定されている。フォーム側位置合わせ部材82の下面には、切羽側から見て下方に向かうほど幅広になる略V字形断面(換言すれば漏斗状断面)を有する凹部83が形成されている。
尚、天端フォーム51a−2を支持し得るフォーム受けジャッキ80についても前述のフォーム受けジャッキ80と同様の構成であるので、その説明を省略する。
フォーム受け部材91は、例えば、鉛直方向に沿って延在する所定長さのH形鋼材により構成され、その基端部91aが縦ビーム62上に固定されて立設されている。フォーム受け部材91の先端部には、凸状部材93が取り付けられている。凸状部材93は、切羽側から見て上方に向かって先細のテーパ状をなしている。すなわち、フォーム受け部材91については、その上端に、凸状部材93によって、凸部が形成されている。
また、凸状部材93と、フォーム側位置合わせ部材92の凹部94とについては、凸状部材93の上端部93aがフォーム側位置合わせ部材92の凹部94の上端部94aに接触しているときに、ガントリー4のトンネル幅方向でのセンター位置(基準位置)と、フォーム51のトンネル幅方向でのセンター位置(基準位置)とが一致するように、適宜配置されている。
尚、天端フォーム51a−1を位置合わせし得るフォーム受け部材91についても前述のフォーム受け部材91と同様の構成であるので、その説明を省略する。
この空間S内にコンクリートが打設されると、このコンクリートは、フォーム51、フォーム受け部材91、縦ビーム62、受け部材100、ウォール52、横ビーム61、ジャッキ55〜57、及び、ガントリー4によって支持される。換言すれば、フォーム51は、フォーム受け部材91、縦ビーム62、受け部材100、ウォール52、横ビーム61、及び、ジャッキ55〜57を介してガントリー4に支持されて、空間S内のコンクリートを支持し得る。
図7は、覆工コンクリートの構築方法を模式的に示している。図8及び図9は、覆工コンクリートの構築時における移動式型枠装置の作動状態を示している。
まず、ジャッキ55を用いて、天端ウォール52aを含むウォール52の上昇が行われる。この上昇については、短縮状態のフォーム受けジャッキ80の凸状部材81の上端部81aがフォーム側位置合わせ部材82の凹部83の上端部83aに接触する数cm手前で停止する。
このようにして、天端フォーム202aを含むフォーム202がフォーム受け部材91に載置される。
次に、縮径状態のフォーム202を含む移動式型枠装置1を、トンネル覆工進行方向に前進させて、スパン4のフォーム201内を通過させて(図9(エ)参照)、図7(C)に示すように、フォーム201(スパン4)よりトンネル覆工進行方向前方のコンクリート打設位置(スパン5)まで移動させる。
以上の工程を繰り返すことにより、覆工コンクリートの構築を、トンネル覆工進行方向に進行させることができる。
また本実施形態によれば、ジャッキ56はトンネル幅方向に伸縮自在である。これにより、ジャッキ56の伸縮に応じて受け部材100をトンネル幅方向に移動させることができる。
2 吹付コンクリート
3 トンネル底面
4 ガントリー
5 型枠
41 脚部
42 レール
43 自走装置
44 脚部
45 補助ジャッキ
46 内部空間
47 風管
51 フォーム
51a 天端フォーム
51b 側フォーム
51c 下端フォーム
51t フランジ部
51w ウェブ
52 ウォール
52a 天端ウォール
52b 側ウォール
55〜57 ジャッキ
61 横ビーム
62 縦ビーム
70 フォーム引き寄せジャッキ
71 ヒンジ部
72 フック部
73 ベース部材
80 フォーム受けジャッキ
80a 基端部
81 凸状部材
81a 上端部
82 フォーム側位置合わせ部材
83 凹部
83a 上端部
91 フォーム受け部材
91a 基端部
92 フォーム側位置合わせ部材
93 凸状部材
93a 上端部
94 凹部
94a 上端部
100 受け部材
101 梁部材
102 桁部材
150 連結手段
201 フォーム
201b 側フォーム
202 フォーム
202a 天端フォーム
202b 側フォーム
S 空間
Claims (15)
- トンネル内周面へのコンクリートの打設に用いられる移動式型枠装置であって、
トンネルの底面上をトンネル軸方向に走行可能な門型の移動台車と、
前記移動台車をその上方より覆うように配置可能であり、トンネル内周面に対向する外周面を有するアーチ状の型枠と、
前記型枠の内周面の側部に当接可能であり、かつ、トンネル軸方向に延在する受け部材と、
前記受け部材を前記移動台車に連結する連結手段と、
を備え、
前記型枠は、トンネル内周面との間にコンクリート打設用の空間を形成する展開状態と前記展開状態よりもトンネル径方向に小さい縮径状態とに変形可能である、
移動式型枠装置。 - 前記連結手段は伸縮自在なジャッキを含み、
前記ジャッキの一端部が前記受け部材に接続されており、前記ジャッキの他端部が前記移動台車に接続されている、請求項1に記載の移動式型枠装置。 - 前記受け部材は梁部材と桁部材とにより構成され、
前記梁部材はトンネル軸方向に延在し、
前記梁部材には前記ジャッキの一端部が接続されており、
前記桁部材は、その一側が前記梁部材に固定されて他側が前記型枠の内周面の側部に当接可能である、請求項2に記載の移動式型枠装置。 - 前記桁部材は、前記型枠の内周面の側部に面接触可能である、請求項3に記載の移動式型枠装置。
- 前記ジャッキはトンネル幅方向に伸縮自在である、請求項2〜請求項4のいずれか1つに記載の移動式型枠装置。
- 前記連結手段は、前記型枠と前記移動台車との間に位置可能なアーチ状のウォールを含み、
前記ウォールは、頂部に位置する天端ウォールと、前記天端ウォールの両端に枢支された側ウォールとを備え、
前記側ウォールに前記受け部材が固定されている、請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の移動式型枠装置。 - 前記連結手段は、前記移動台車に設けられて前記天端ウォールを昇降する昇降装置を含む、請求項6に記載の移動式型枠装置。
- 複数の前記ウォールがトンネル軸方向に互いに間隔を空けて配置されている、請求項6又は請求項7に記載の移動式型枠装置。
- 前記ウォールの少なくとも一部が前記型枠内に収容可能である、請求項6〜請求項8のいずれか1つに記載の移動式型枠装置。
- 前記連結手段は、上端部が枢支された弧状の側ウォールを含み、
前記側ウォールに前記受け部材が固定されている、請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の移動式型枠装置。 - 複数の前記側ウォールがトンネル軸方向に互いに間隔を空けて配置されている、請求項10に記載の移動式型枠装置。
- 前記側ウォールの少なくとも一部が前記型枠内に収容可能である、請求項10又は請求項11に記載の移動式型枠装置。
- 複数の前記受け部材が上下方向に互いに間隔を空けて配置されている、請求項1〜請求項12のいずれか1つに記載の移動式型枠装置。
- 前記型枠の側部を前記受け部材に固定する固定装置を更に備える、請求項1〜請求項13のいずれか1つに記載の移動式型枠装置。
- 請求項1〜請求項14のいずれか1つに記載の移動式型枠装置を用いてトンネル内周面にコンクリートを打設して覆工コンクリートを構築する方法であって、
展開状態の前記型枠の内周面の側部を前記受け部材に当接させた状態で前記空間内にコンクリートを打設すること、及び、
所定期間経過後に、前記型枠の展開状態を維持しつつ、前記受け部材を前記型枠の内周面の側部から離間させ、前記型枠をコンクリート打設位置に存置させて、コンクリートの保護を行うこと、
を含む、覆工コンクリートの構築方法。
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