JP2020023864A - トンネル覆工コンクリートの打設方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧送管を切り換えてトンネル覆工用型枠に接続する作業を少なくして、覆工コンクリートを形成する工程の進捗を早めることのできるトンネル覆工コンクリートの打設方法を提供する。【解決手段】下段に配置された圧入接続口１１ａに圧送配管３１を接続して、当該圧入接続口１１ａに至るまでの下方の覆工空間２１に、コンクリート２２を流し込むことで供給した後に、引き続いて当該圧入接続口１１ａの上方の覆工空間２１に、コンクリート２２を圧入することで供給する、コンクリート流し込み圧入工程を含んでいる。下段の圧入接続口１１ａから上段の圧入接続口２１ｂに、圧送配管３１の分枝管３１ｂを接続する接続口１１ａ，１１ｂを切り換えながら、コンクリート流し込み圧入工程を複数回繰り返して、トンネル４０の側壁部分４０ａからアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの覆工空間２１に、コンクリートを打設する。【選択図】図１

Description

本発明は、トンネル覆工コンクリートの打設方法に関し、特に、側壁部分からアーチ形状部分のクラウン部に至るまでの覆工空間にコンクリートを打設する際に用いるトンネル覆工コンクリートの打設方法に関する。

例えば山岳トンネル工法等のトンネル工法において、掘削したトンネルの内周面の地山を覆って構築されるトンネル覆工コンクリートを形成するための方法として、セントルと呼ばれるトンネル覆工用型枠を用いる工法が一般的に採用されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。トンネル覆工用型枠５０は、例えば図４に示すように、例えば馬蹄形等のアーチ形状部分５２を含む形状のトンネル５３の内周面に沿って、トンネル５３の側壁部５５から上部に亘って設置されるものであり、設置されたトンネル覆工用型枠５０と、トンネル５３の内周面の吹き付けコンクリート５４によって覆われる地山との間の覆工空間６１に、好ましくは無筋コンクリートを打設して硬化させることにより、トンネル底部のインバート部５１のコンクリートと連続させるようにして、覆工コンクリートが形成されることになる。

また、トンネル覆工用型枠５０としては、例えばバラセントルと呼ばれる組立式のトンネル覆工用型枠の他、スライドセントルと呼ばれる移動式のトンネル覆工用型枠が知られており、トンネル５３の掘削作業の進行に伴なって、例えば１０．５ｍ程度の所定の施工スパン毎にトンネル覆工用型枠５０を据え付け直しながら、トンネル５３の掘進方向の後方から前方に向かって、トンネル覆工用型枠５０を用いてトンネル５３の側部及び上部の覆工コンクリートを順次打設して形成して行くことになる。

そして、トンネル覆工用型枠５０を用いてトンネルの側部及び上部の覆工コンクリートを打設するには、例えば図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、設置したトンネル覆工用型枠５０に設けられた検査窓５６からコンクリートを打設可能な高さ領域として、例えばトンネル５３の側壁部５５からアーチ形状部分５２の肩部までの領域に対しては、検査窓５６を介してコンクリート５７を供給すると共に、バイブレータ５８を検査窓５６から挿入し、供給されたコンクリート５７を締固めながらコンクリート５７を打設する（図５（ａ）〜（ｃ）参照）。しかる後に、検査窓５６からコンクリート５７を供給しながらバイブレータ５８によって締固めることが困難な高さ領域として、トンネル５３の冠部（クラウン部）５９（図４参照）の領域に対しては、トンネル覆工用型枠５０の天端部に設けた吹き上げ投入口６０から、コンクリートを吹き上げ方式で圧入して打ち込み、直接バイブレータを用いて締固めを行うことなく冠部５９のコンクリート５７を形成するパターンが採用されている（図５（ｄ）参照）。

より具体的には、所定位置にトンネル覆工用型枠５０を設置した後に、例えば側壁部５５の下部より、下段の検査窓５６を介してコンクリート５７を流し込みながらバイブレータ５８を用いて締固める工程（図５（ａ）参照）と、さらに側壁部５５の上部のアーチ形状部分５２に向かって、中段の検査窓５６を介してコンクリート５７を流し込みながらバイブレータ５８を用いて締固める工程（図５（ｂ）参照）と、さらにアーチ形状部分５２の冠部５９の手前まで、上段の検査窓５６及び必要に応じて吹き上げ投入口６０を介してコンクリート５７を流し込みながら、バイブレータ５８を用いて締固める工程（図５（ｃ）参照）と、冠部５９における既設の覆工コンクリート６２側の部分から吹き上げ投入口６０を介してコンクリート５７を吹き上げ方式で圧入し、直接バイブレータを用いて締固めを行うことなく、妻型枠６３までコンクリートを充填する工程（図５（ｄ）参照）とによって、覆工コンクリートが打設されることになる。

特開２００１−２８００９４号公報 特開２００３−２６２０９６号公報 特開２０１５−６７９４９号公報

一方、近年のトンネル工法では、掘削技術の改良によって、コンクリートの打設から養生及びトンネル覆工用型枠の脱型までの、覆工コンクリートを形成するための工程の進捗が、トンネルの切羽面を掘削する工程の進捗に追随できなくなっている。このため、例えばトンネル覆工用型枠を組み立ててからコンクリートを打設するまでの工程と、打設したコンクリートの養生の後にトンネル覆工用型枠を脱型するまでの工程とを、別々の日に行っていたものを、トンネル覆工用型枠の脱型、移動、及び組立から、コンクリートの打設までの工程を、１日のうちに終わらせて、翌日は専らコンクリートの養生期間とするといった施工方法を採用したり、或いはトンネル覆工用型枠の延長を長くしたりするなどによって、覆工コンクリートを形成するための工程の進捗を早めるようにすることが検討されている。

また、トンネル覆工用型枠を用いて形成される覆工コンクリートの打設空間（覆工空間）にコンクリートを打設する際に、複数のコンクリートポンプを用いることによって、覆工コンクリートの品質の向上を図ることができるようにした打設方法も開発されている（例えば、特許文献３参照）。覆工コンクリートの打設空間にコンクリートを打設する際に、複数のコンクリートポンプを用いることによってもまた、覆工コンクリートを形成するための工程の進捗を早めることが可能になると考えられる。

しかしながら、特許文献３の覆工コンクリートの打設方法では、トンネルの側壁部分からアーチ形状部分のクラウン部に至るまでの覆工空間に、コンクリートを打設する際に、コンクリートが打ち上がってくるのに伴って、コンクリートポンプから延設して設けられた圧送配管の、主配管から枝分れした分岐管を、下段、中段、及び上段の３段の開口部に各々挿入又は接続されている端部配管に、下段、中段、及び上段の順番で、上方に向けて順次切り換えて接続し直してゆく必要があるが、分岐管を接続し直す作業は、コンクリートポンプの駆動を一旦停止しなければならないことなどにより、多くの時間と手間を要することから、分岐管を、順次上方に向けて切り換えながら接続し直してゆく作業は、できるだけ少なくすることが望ましい。特に、トンネル覆工用型枠の延長を長くした場合には、コンクリートを供給するための開口部が設けられる上下方向の各段において、トンネル覆工用型枠の延長方向に所定の間隔をおいて配置される開口部の数が多くなって、分岐管を切り替えて接続し直す作業が増大することから、複数のコンクリートポンプを用いた場合でも、覆工コンクリートを形成するための工程の進捗を効率良く早めることは難しくなる。

本発明は、コンクリートが打ち上がってくるのに伴って、コンクリートポンプから延設して設けられた圧送管を、下段から上段に切り換えてトンネル覆工用型枠に接続してゆく作業を少なくして、コンクリートの打設時間を短くすることにより、特にトンネル覆工用型枠の延長を長くした場合に、覆工コンクリートを形成するための工程の進捗を効率良く早めることのできるトンネル覆工コンクリートの打設方法を提供することを目的とする。

本発明は、トンネル覆工用型枠を用いて覆工コンクリートを形成するトンネル覆工コンクリートの施工方法において、トンネルの側壁部分からアーチ形状部分のクラウン部に至るまでの覆工空間にコンクリートを打設する際に用いるトンネル覆工コンクリートの打設方法であって、前記側壁部分から前記アーチ形状部分のクラウン部に至るまでのトンネル覆工用型枠に、コンクリートポンプから延設する圧送配管を接続させる開閉可能な圧入接続口を、上下方向に間隔をおいて複数段に設けておき、下段に配置された圧入接続口に圧送配管を接続して、当該圧入接続口に至るまでの下方の覆工空間に、当該圧入接続口からコンクリートを流し込むことで供給した後に、引き続いて当該圧入接続口の上方の覆工空間に、当該圧入接続口からコンクリートを圧入することで供給するコンクリート流し込み圧入工程を含んでおり、下段の圧入接続口から上段の圧入接続口に前記圧送配管を接続する接続口を切り換えながら、前記コンクリート流し込み圧入工程を複数回繰り返して、前記側壁部分から前記アーチ形状部分のクラウン部に至るまでの覆工空間にコンクリートを打設するトンネル覆工コンクリートの打設方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。

そして、本発明のトンネル覆工コンクリートの打設方法は、天頂部よりも下方の最上段の前記圧入接続口から、これの下方の覆工空間にコンクリートを流し込むことで供給した後に、引き続いてこれの上方の覆工空間にコンクリートを圧入することで供給したら、前記圧送配管を、前記トンネル覆工用型枠の天頂部に設けられた天頂部圧入接続口に接続し、該天頂部圧入接続口からコンクリートを圧入することで供給して、天頂部の覆工空間にコンクリートを充填する天頂部充填工程を含んでいることが好ましい。

また、本発明のトンネル覆工コンクリートの打設方法は、前記天頂部圧入接続口が、前記トンネル覆工用型枠の前後方向に間隔をおいて複数箇所に設けられており、前記天頂部充填工程において、これらの複数箇所の天頂部圧入接続口に複数系統の前記圧送配管を各々接続して、複数系統のコンクリートポンプから天頂部の覆工空間にコンクリートを同時に供給することが好ましい。

さらに、本発明のトンネル覆工コンクリートの打設方法は、天頂部よりも下方の最上段の前記圧入接続口からこれの下方の覆工空間にコンクリートを流し込むことで供給した後に、引き続いてこれの上方の覆工空間に、前記アーチ形状部分のクラウン部の頂部に至るまで連続してコンクリートを圧入することで供給して、天頂部の覆工空間にコンクリートを充填する天頂部連続充填工程を含んでいることが好ましい。

さらにまた、本発明のトンネル覆工コンクリートの打設方法は、前記圧入接続口が、複数段に配置された各段において、前記トンネル覆工用型枠の前後方向に間隔をおいて複数箇所に設けられており、前記コンクリート流し込み圧入工程において、これらの各段の複数箇所の圧入接続口に複数系統の前記圧送配管を各々接続して、複数系統のコンクリートポンプから覆工空間にコンクリートを同時に供給することが好ましい。

本発明のトンネル覆工コンクリートの打設方法によれば、コンクリートが打ち上がってくるのに伴って、コンクリートポンプから延設して設けられた圧送管を、下段から上段に切り換えてトンネル覆工用型枠に接続してゆく作業を少なくして、コンクリートの打設時間を短くすることにより、特にトンネル覆工用型枠の延長を長くした場合に、覆工コンクリートを形成するための工程の進捗を効率良く早めることができる。

（ａ）〜（ｃ）は、本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの打設方法を説明する略示横断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの打設方法を説明する略示縦断面図である。 天頂部の覆工空間にコンクリートを供給する他の形態を説明する略示横断面図である。 従来のトンネル覆工コンクリートの打設方法において、トンネル覆工用型枠をトンネルの内周面に沿って設置した状態を説明する略示横断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、従来のトンネル覆工コンクリートの打設方法の作業手順を説明する、一部を断面図として示す略示側面図である。

本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの打設方法は、例えば山岳トンネル工法等のトンネル工法において、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、掘削したトンネル４０の内周面を覆って構築される覆工コンクリート２０（図１（ｃ）参照）を、セントルと呼ばれるトンネル覆工用型枠１０を用いて形成する際に、トンネル覆工用型枠１０の脱型、移動、及び組立から、コンクリートの打設及び養生までの工程を、できるだけ短い時間で施工できるようにして、覆工コンクリート２０の形成するための工程の進捗を、トンネル４０の切羽面を掘削する工程の進捗に、追随させることができるようにするための方法として採用されたものである。

すなわち、近年のトンネル工法では、掘削技術の改良によって、コンクリートの打設から養生及びトンネル覆工用型枠１０の脱型までの、覆工コンクリート２０を形成するための工程の進捗が、トンネル４０の切羽面を掘削する工程の進捗に追随できなくなって、効率良く施工されていないことが多くなっていることから、本実施形態では、一般に用いられる１０．５ｍ程度の延長を有するトンネル覆工用型枠に代えて、好ましくは例えば１８〜２２ｍ程度の延長を有するロングスパンのトンネル覆工用型枠１０を用いることで、一サイクルで行なう覆工コンクリート２０の施工スパンを増大させて、工期の短縮を図ると共に、以下に詳述するトンネル覆工コンクリートの打設方法を採用することによって、コンクリート２２を打設する際の作業時間を短縮させて、覆工コンクリート２０を形成するための工程の進捗を、より一層早めることができるようにしたものである。

そして、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの打設方法は、トンネル覆工用型枠１０を用いて覆工コンクリート２０を形成する覆工コンクリートの施工方法において、トンネル４０の側壁部分４０ａからアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの覆工空間２１（図１（ａ）参照）に、コンクリート２２を打設する際に用いるコンクリートの打設方法であって、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、トンネル４０の側壁部分４０ａからアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでのトンネル覆工用型枠１０に、コンクリートポンプ３０（図２（ａ）〜（ｃ）参照）から延設する圧送配管３１の分岐管３１ｂを接続させる開閉可能な圧入接続口１１ａ，１１ｂを、上下方向に間隔をおいて複数段（本実施形態では、２段）に設けておき、下段に配置された圧入接続口１１ａに圧送配管３１の分岐管３１ｂを接続して、当該圧入接続口１１ａに至るまでの下方の覆工空間２１に、当該圧入接続口１１ａからコンクリート２２を流し込むことで供給した後に（図１（ａ）のドット部参照）、引き続いて当該圧入接続口１１ａの上方の覆工空間２１に、当該圧入接続口１１ａからコンクリート２２を圧入することで供給する（図１（ａ）の斜線部参照）、コンクリート流し込み圧入工程を含んでいる。下段の圧入接続口１１ａから上段の圧入接続口２１ｂに、圧送配管３１の分枝管３１ｂを接続する接続口１１ａ，１１ｂを切り換えながら（図１（ｂ）参照）、コンクリート流し込み圧入工程を複数回繰り返して、トンネル４０の側壁部分４０ａからアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの覆工空間２１に、コンクリートを打設するようになっている（図１（ｃ）参照）。

また、本実施形態では、天頂部よりも下方の最上段（本実施形態では、上段）の圧入接続口１１ｂから、これの下方の覆工空間２１にコンクリート２２を流し込むことで供給した後に（図１（ｂ）の上段のドット部参照）、引き続いてこれの上方の覆工空間２１にコンクリート２２を圧入することで供給したら（図１（ｂ）の上段の斜線部参照）、図１（ｃ）に示すように、圧送配管３１の分岐管３１ｂを、トンネル覆工用型枠１０の天頂部に設けられた天頂部圧入接続口１２ａ，１２ｂに接続し、これらの天頂部圧入接続口１２からコンクリート２２を圧入することで供給して（図１（ｃ）の網掛部参照）、天頂部の覆工空間２１にコンクリート２２を充填する天頂部充填工程を含んでいる。

さらに、本実施形態では、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、圧入接続口１１ａ，１１ｂは、２段に配置された各段において、トンネル覆工用型枠１０の前後方向（トンネルの掘進方向）Ｘに間隔をおいて複数箇所に設けられており、コンクリート流し込み圧入工程において、これらの各段の複数箇所の圧入接続口１１ａ，１１ｂに複数系統（本実施形態では２系統）の圧送配管３１の分岐管３１ｂを各々接続して、複数系統（２系統）のコンクリートポンプ２０から覆工空間２１にコンクリート２２を同時に供給するようになっている。

さらにまた、本実施形態では、図２（ｃ）に示すように、天頂部圧入接続口１２は、トンネル覆工用型枠１０の前後方向（トンネルの掘進方向）Ｘに間隔をおいて複数箇所に設けられており、天頂部充填工程において、これらの複数箇所の天頂部圧入接続口１２に複数系統（２系統）の圧送配管３１の分岐管３１ｂを各々接続して、複数系統のコンクリートポンプ２０から天頂部の覆工空間２１にコンクリート２２を同時に供給するようになっている。

本実施形態では、トンネル覆工コンクリートの打設方法に用いるトンネル覆工用型枠１０は、トンネル４０の掘進方向Ｘに移動可能なスライドセントルとなっており、例えば１８〜２２ｍ程度の延長を有するロングスパンのセントルとなっている。トンネル覆工用型枠１０は、ロングスパンのセントルとなっていること以外は、例えば特開２０１５−６７９４９号公報に記載されたトンネル覆工用型枠と、略同様の構成を備えている。

すなわち、トンネル覆工用型枠１０は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、トンネル４０の掘進方向Ｘに連結一体化された（図２（ａ）〜（ｃ）参照）、複数の門型台車１３と、これらの一体化された門型台車１３によって支持されると共に、例えば吹付けコンクリートによる一次覆工２３によって覆われたトンネル４０の内周面に沿って配置されて、覆工空間２１の内側の型枠面を形成する型枠本体１４とを含んで構成されている。門型台車１３は、基台部１３ａと、基台部１３ａを支持する支柱脚部１３ｂとを備えている。支柱脚部１３ｂの下端には、トンネル４０の床面に敷設されたレール２４に沿って走行可能な走行部１３ｃが設けられており、これによってトンネル覆工用型枠１０は、トンネル４０の掘進方向Ｘに移動できるようになっている。

型枠本体１４は、一次覆工２３によって覆われたトンネル４０の内周面に沿った形状を備えるように組み付けられており、トンネル４０の内周面との間に所定の間隔をおいて配置されることにより、所定の厚さの覆工空間２１を形成する。また、型枠本体１４は、トンネル４０のアーチ形状部分４０ｂの上部の覆工空間２１を形成する上部型枠１４ａと、アーチ形状部分４０ｂの下部及び両側の側壁部分４０ａの覆工空間２１を形成する一対の側部型枠１４ｂと、一対の下端部型枠１４ｃとを含んで構成されている。上部型枠１４ａは、門型台車１３の基台部１３ａに設けられた複数の昇降ジャッキ１５ａによって、上下方向に昇降可能に支持されている。一対の側部型枠１４ｂは、上部型枠１４ａの両側の下端部に各々回転可能に接続されており、一対の下端部型枠１４ｃは、各々の側部型枠１４ｂの下端部に回転可能に接続されている。側部型枠１４ｂ及び下端部型枠１４ｃは、一端部が門型台車１３に連結された伸縮ジャッキ１５ｂ，１５ｃの他端部と連結しており、これらの伸縮ジャッキ１５ｂ，１５ｃを伸縮することで、側部型枠１４ｂや下端部型枠１４ｃを、上部型枠１４ａや側部型枠１４ｂに対して、回動できるようになっている。

これらによって、トンネル覆工用型枠１０は、昇降ジャッキ１５ａや伸縮ジャッキ１５ｂ，１５ｃを伸縮させることで、型枠本体１４を展開したり内側にまとめたりすることが可能になって、トンネル４０の内周面に沿うように型枠本体１４を組み付けたり、型枠本体１４を脱型した後にトンネル４０の内部で掘進方向Ｘに移動させたりできるようになっている。

本実施形態では、トンネル覆工用型枠１０は、例えば１８〜２２ｍ程度の延長を有するロングスパンの型枠としたことにより施工スパンを増大させて、工期の短縮を図ることができるようになっていることに加えて、好ましくは、前後方向（トンネルの掘進方向）Ｘの一方及び他方に２分割した状態となるように、分離可能な構成を備えている。トンネル覆工用型枠１０を一方及び他方に分離可能な構成としたことで、トンネル覆工用型枠１０の移動及びセットをロングスパンのまま一体として行えるようにして、移動及びセットの時間の短縮を図りつつも、例えばトンネル４０の坑口部分や断面拡幅部分等の、異なる断面部分の覆工コンクリート２０を施工する際に、これらの異なる断面部分の型枠の組み立てや打設したコンクリートの養生などのために、トンネル覆工用型枠１０を、移動することなく通常よりも長い期間、同じ位置に保持しておく必要がある場合でも、例えば一方の部分をそのまま保持しておき、異なる断面部分から外れた他方の部分を分離することで、分離した他方の部分を用いることによって、覆工コンクリート２０を形成する作業を進めることが可能になる。これによって、覆工コンクリート２０を形成するための工程が、異なる断面部分の影響によって長引くことになるのを、効果的に回避することが可能になる。

本実施形態では、トンネル覆工用型枠１０によって形成された、一次覆工２３で覆われたトンネルの４０内周面との間の覆工空間２２には、上述のように、２系統のコンクリートポンプ（コンクリートポンプ車）３０及び圧送配管３１を介して、コンクリート２２が供給されるようになっている。すなわち、本実施形態では、コンクリートポンプ３０は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、セットされたトンネル覆工用型枠１０を挟んだトンネルの掘進方向Ｘの前方及び後方に１台ずつ、２台配置されており、各々のコンクリートポンプ３０のホッパー部に、コンクリートミキサー車３２からコンクリート２２が投入されるようになっている。前後２台のコンクリートポンプ３０には、圧送配管３１が各々接続されている。これらの２系統の圧送配管３１を介して、２台のコンクリートポンプ３０から覆工空間２２に、コンクリート２２を同時に圧送して、供給できるようになっている。２系統のコンクリートポンプ２０及び圧送配管３１を用いることにより、覆工コンクリート２０を形成するための工程の進捗を、より効果的に早めることが可能になる。２台のコンクリートポンプ３０を用いる場合、これらの２台のコンクリートポンプ３０は、トンネル覆工用型枠１０を挟んだトンネルの掘進方向Ｘの前方又は後方の一方（片側）に、並べて配置することもできる。

２台のコンクリートポンプ２０に接続されてコンクリートを圧送する２系統の圧送配管３１は、各々、一端部がコンクリートポンプ３０に接続されて、セットされたトンネル覆工用型枠１０の内側に至るまで、トンネル覆工用型枠１０の前後方向（トンネルの掘進方向）Ｘに延設して設けられた主配管３１ａと、主配管３１ａの他端部からロータバルブ３１ｃ（図１（ａ）〜（ｃ）参照）を介してトンネル５０の幅方向の両側に枝分かれして設けられた分岐管３１ｂとを含んで形成されている。分岐管３１ｂは、曲折可能な可撓性を備える部分を有しており、可撓性を備える部分で適宜曲折させたり湾曲させたりすることによって、当該分岐管３１ｂを、下段の圧入接続口１１ａから上段の圧入接続口１１ｂに切り換えて接続したり、上段の圧入接続口１１ｂから天頂部圧入接続口１２ａ，１２ｂに切り換えて接続したり、各段の圧入接続口１１ａ，１１ｂや天頂部圧入接続口１２ａ，１２ｂにおいて、前後方向Ｘの位置が異なる別の接続口１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂに、切り換えて接続し直したりすることができるようになっている。

そして、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの打設方法では、図１（ａ），（ｂ）に示すように、分岐管３１ｂが接続された圧入接続口１１ａ，１１ｂに至るまでの、当該圧入接続口１１ａ，１１ｂの下方の覆工空間２１に、コンクリート２２を流し込むことで供給した後に（図１（ａ），（ｂ）の波線部参照）、引き続いて当該圧入接続口１１ａ，１１ｂの上方の覆工空間２１に、当該圧入接続口１１ａ，１１ｂからコンクリート２２を圧入することで供給する（図１（ａ），（ｂ）の斜線部参照）、コンクリート流し込み圧入工程を含んでおり、下段の圧入接続口１１ａから上段の圧入接続口１１ｂに、圧送配管３１の分岐管３１ｂを接続する接続口１１ａ，１１ｂを切り換えながら、コンクリート流し込み圧入工程を繰り返して、トンネル４０の側壁部分４０ａからアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの覆工空間２１に、コンクリート２２を打設するようになっている。

すなわち、本実施形態では、トンネル４０の側壁部分４０ａからアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの、天頂部よりも下方のトンネル覆工用型枠１０には、コンクリートポンプ３０から延設する圧送配管３１の分岐管３１ｂを接続させる開閉可能な圧入接続口１１ａ，１１ｂが、上下方向に間隔をおいて複数段（２段）に設けられており、先ず下段に配置された圧入接続口１１ａに圧送配管３１の分岐管３１ｂを接続して、当該圧入接続口１１ａに至るまでの下方の覆工空間２１に、当該圧入接続口１１ａからコンクリート２２を流し込むことで供給する（図１（ａ）のドット部参照）。下段の圧入接続口１１ａから流し込んだコンクリート２２が、当該圧入接続口１１ａの高さ位置に至ったら、接続口を切り替えることなく、そのまま続けて下段の圧入接続口１１ａからコンクリート２２を圧入することで、当該圧入接続口１１ａの上方の覆工空間２１に、好ましくは上段の圧入接続口１１ｂとの間の中間部分の高さ位置に至るまで、コンクリート２２を供給する（図１（ａ）の斜線部参照）。これらによって、下段の圧入接続口１１ａにおける、コンクリート流し込み圧入工程が実施される。

下段の圧入接続口１１ａにおけるコンクリート流し込み圧入工程によって、下段の圧入接続口１１ａと上段の圧入接続口１１ｂとの間の中間部分の高さ位置に至るまで、下段の圧入接続口１１ａからコンクリート２２を圧入したら、分岐管３１ｂを接続させる接続口を、下段の圧入接続口１１ａから上段の圧入接続口１１ｂに切り換えて分岐管３１ｂを接続して、上段の圧入接続口１１ｂにおいて、同様にしてコンクリート流し込み圧入工程を繰り返す。すなわち、上段に配置された圧入接続口１１ａに接続された圧送配管３１の分岐管３１ｂから、当該圧入接続口１１ｂに至るまでの下方の覆工空間２１に、当該圧入接続口１１ｂからコンクリート２２を流し込むことで供給する（図１（ｂ）の上段のドット部参照）。上段の圧入接続口１１ｂから流し込んだコンクリート２２が、当該圧入接続口１１ｂの高さ位置に至ったら、接続口を切り替えることなく、そのまま続けて上段の圧入接続口１１ｂからコンクリート２２を圧入することで、当該圧入接続口１１ｂの上方の覆工空間２１である、トンネル４０のアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの覆工空間２１に、コンクリート２２を供給する（図１（ｂ）の上段の斜線部参照）。これらによって、上段の圧入接続口１１ｂにおける、コンクリート流し込み圧入工程が実施される。

また、本実施形態では、最上段の接続口である上段の圧入接続口１１ｂにおいてコンクリート流し込み圧入工程を実施して、トンネル４０のアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの覆工空間２１に、コンクリート２２を供給したら、上述のように、引き続いて天頂部充填工程を実施することにより、側壁部分２０ａからアーチ形状部分２０ｂのクラウン部２０ｃの頂部に至るまでの覆工空間２１の全体に、コンクリート２２を充填することができる。すなわち、天頂部充填工程では、圧送配管３１の分岐管３１ｂを、トンネル覆工用型枠１０の天頂部に設けられた天頂部圧入接続口１２ａ，１２ｂに接続して、天頂部圧入接続口１２ａ，１２ｂからコンクリート２２を吹上げ方式で圧入することにより、覆工空間２１の天頂部まで、コンクリート２２を密な状態で容易に充填することが可能になる（図１（ｃ）のドット部参照）。

本実施形態では、上述のように、天頂部圧入接続口１２ａ，１２ｂは、トンネル覆工用型枠１０の前後方向（トンネルの掘進方向）Ｘに間隔をおいて複数箇所に設けられており、天頂部充填工程において、これらの複数箇所の天頂部圧入接続口１２に２系統の圧送配管３１の分岐管３１ａを各々接続して、２系統のコンクリートポンプ２０から天頂部の覆工空間２１に同時にコンクリート２２を供給するようになっているので、覆工コンクリート２０を形成するための工程の進捗を、より効果的に早めることが可能になる。

そして、上述の構成を備える本実施形態のトンネル覆工コンクリートの打設方法によれば、コンクリート２２が打ち上がってくるのに伴って、コンクリートポンプ３０から延設して設けられた圧送管３１の分岐管３１ｂを、下段から上段に切り換えてトンネル覆工用型枠１０に接続してゆく作業を低減して、コンクリート２２の打設時間を短くすることにより、覆工コンクリート２０を形成するための工程の進捗を効率良く早めることが可能になる。

すなわち、本実施形態によれば、トンネル４０の側壁部分４０ａからアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの覆工空間２１にコンクリート２２を打設する際に、圧送配管３１の分枝管３１ｂを接続した圧入接続口１１ａ，１１ｂの下方の覆工空間２１に、コンクリート２２を流し込むことで供給した後に、引き続いてこれの上方の覆工空間２１にコンクリート２２を圧入することで供給するコンクリート流し込み圧入工程を繰り返して、覆工空間２１にコンクリート２２を打設するので、側壁部分からアーチ形状部分のクラウン部に至るまでの各々の段の開口部から、コンクリートを流し込むことで覆工空間にコンクリートを供給していた従来のトンネル覆工コンクリートの打設方法と比較して、下段から上段に切り換えて圧送管３１の分岐管３１ｂをトンネル覆工用型枠１０に接続してゆく作業を低減することが可能になって、コンクリート２２の打設時間を短くすることにより、特にトンネル覆工用型枠１０の延長を長くした場合に、覆工コンクリート２０を形成するための工程の進捗を、効率良く且つ効果的に早めることが可能になる。

また、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの打設方法では、最上段の接続口である上段の圧入接続口１１ｂにおいてコンクリート流し込み圧入工程を実施して、トンネル４０のアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの覆工空間２１に、コンクリート２２を供給したら、これに続けて天頂部連続充填工程を実施することにより、トンネル４０のクラウン部２０ｃの頂部に至るまでの覆工空間２１の全体に、コンクリート２２を充填することもできる。すなわち、天頂部連続充填工程では、図３に示すように、天頂部よりも下方の上段の圧入接続口１１ｂからこれの下方の覆工空間２１にコンクリート２２を流し込むことで供給した後に（図３の上段のドット部参照）、引き続いてこれの上方の覆工空間２１に、トンネル４０のアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃの頂部に至るまで連続してコンクリートを圧入することで供給して（図３の上段の斜線部参照）、天頂部の覆工空間２１にコンクリートを充填するようになっている。

天頂部連続充填工程を実施することにより、覆工空間２１の天頂部まで、コンクリート２２を密な状態で容易に充填することが可能になると共に、圧送管３１の分岐管３１ｂをトンネル覆工用型枠１０に接続してゆく作業をさらに低減して、覆工コンクリート２０を形成するための工程の進捗を、より効果的に早めることが可能になる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、圧入接続口は、側壁部分からアーチ形状部分のクラウン部に至るまでのトンネル覆工用型枠の天頂部よりも下方に、２段に設ける必要は必ずしも無く、上下方向に間隔をおいて３段以上に設けて、下段の圧入接続口から上段の圧入接続口に向けて、コンクリート流し込み圧入工程を３回以上繰り返すことにより、覆工空間にコンクリートを供給するようにすることもできる。また、天頂部の覆工空間や、側壁部分からアーチ形状部分のクラウン部に至るまでの覆工空間に供給されるコンクリートは、２系統の圧送配管やコンクリートポンプから送れられるものである必要は必ずしもなく、１系統又は３系統以上の圧送配管やコンクリートポンプから送れられるものであっても良い。

１０ トンネル覆工用型枠
１１ａ 下段の圧入接続口
１１ｂ 上段（最上段）の圧入接続口
１２ａ，１２ｂ 天頂部圧入接続口
１３ 門型台車
１３ａ 基台部
１３ｂ 支柱脚部
１３ｃ 走行部
１４ 型枠本体
１４ａ 上部型枠
１４ｂ 側部型枠
１４ｃ 下端部型枠
１５ａ 昇降ジャッキ
１５ｂ，１５ｃ 伸縮ジャッキ
２０ 覆工コンクリート
２１ 覆工空間
２２ コンクリート
２３ 一次覆工
２４ レール
３０ コンクリートポンプ（コンクリートポンプ車）
３１ 圧送配管
３１ａ 主配管
３１ｂ 分岐管
４０ トンネル
４０ａ 側壁部分
４０ｂ アーチ形状部分
４０ｃ クラウン部
Ｘ トンネル覆工用型枠１０の前後方向（トンネルの掘進方向）

Claims (5)

1. トンネル覆工用型枠を用いて覆工コンクリートを形成するトンネル覆工コンクリートの施工方法において、トンネルの側壁部分からアーチ形状部分のクラウン部に至るまでの覆工空間にコンクリートを打設する際に用いるトンネル覆工コンクリートの打設方法であって、
   前記側壁部分から前記アーチ形状部分のクラウン部に至るまでのトンネル覆工用型枠に、コンクリートポンプから延設する圧送配管を接続させる開閉可能な圧入接続口を、上下方向に間隔をおいて複数段に設けておき、
   下段に配置された圧入接続口に圧送配管を接続して、当該圧入接続口に至るまでの下方の覆工空間に、当該圧入接続口からコンクリートを流し込むことで供給した後に、引き続いて当該圧入接続口の上方の覆工空間に、当該圧入接続口からコンクリートを圧入することで供給するコンクリート流し込み圧入工程を含んでおり、
   下段の圧入接続口から上段の圧入接続口に前記圧送配管を接続する接続口を切り換えながら、前記コンクリート流し込み圧入工程を複数回繰り返して、前記側壁部分から前記アーチ形状部分のクラウン部に至るまでの覆工空間にコンクリートを打設するトンネル覆工コンクリートの打設方法。
2. 天頂部よりも下方の最上段の前記圧入接続口から、これの下方の覆工空間にコンクリートを流し込むことで供給した後に、引き続いてこれの上方の覆工空間にコンクリートを圧入することで供給したら、前記圧送配管を、前記トンネル覆工用型枠の天頂部に設けられた天頂部圧入接続口に接続し、該天頂部圧入接続口からコンクリートを圧入することで供給して、天頂部の覆工空間にコンクリートを充填する天頂部充填工程を含んでいる請求項１記載のトンネル覆工コンクリートの打設方法。
3. 前記天頂部圧入接続口は、前記トンネル覆工用型枠の前後方向に間隔をおいて複数箇所に設けられており、前記天頂部充填工程において、これらの複数箇所の天頂部圧入接続口に複数系統の前記圧送配管を各々接続して、複数系統のコンクリートポンプから天頂部の覆工空間にコンクリートを同時に供給する請求項２記載のトンネル覆工コンクリートの打設方法。
4. 天頂部よりも下方の最上段の前記圧入接続口からこれの下方の覆工空間にコンクリートを流し込むことで供給した後に、引き続いてこれの上方の覆工空間に、前記アーチ形状部分のクラウン部の頂部に至るまで連続してコンクリートを圧入することで供給して、天頂部の覆工空間にコンクリートを充填する天頂部連続充填工程を含んでいる請求項１記載のトンネル覆工コンクリートの打設方法。
5. 前記圧入接続口は、複数段に配置された各段において、前記トンネル覆工用型枠の前後方向に間隔をおいて複数箇所に設けられており、前記コンクリート流し込み圧入工程において、これらの各段の複数箇所の圧入接続口に複数系統の前記圧送配管を各々接続して、複数系統のコンクリートポンプから覆工空間にコンクリートを同時に供給する請求項１〜４のいずれか１項記載のトンネル覆工コンクリートの打設方法。
   

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