JP2020122298A - Formwork for tunnel lining - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トンネル覆工用型枠に関し、特に、山岳トンネル工法においてトンネルの内壁面を覆うトンネル覆工コンクリートを形成するために用いられるロングスパンのトンネル覆工用型枠に関する。 The present invention relates to a tunnel lining form, and more particularly to a long span tunnel lining form used to form tunnel lining concrete that covers an inner wall surface of a tunnel in a mountain tunnel method.
例えば、山岳トンネル工法においては、地山を掘削して形成された山岳トンネルの内壁面を所定厚さの覆工コンクリートで覆う二次覆工が実施されるが、この二次覆工は、トンネルの掘削方向(前後方向)に沿って移動可能なスライドセントルと呼ばれるトンネル覆工用型枠を用いて、次のようになされる(例えば、特許文献1〜3参照)。
For example, in the mountain tunnel method, a secondary lining is carried out by covering the inner wall surface of the mountain tunnel formed by excavating the ground with a lining concrete of a predetermined thickness. Using a tunnel lining form called slide slide that is movable along the excavation direction (front-rear direction), the following is done (for example, refer to
すなわち、トンネル覆工用型枠をトンネル内に搬入し、このトンネル覆工用型枠に設けられたアーチ状の型枠本体部とトンネルの内壁面との間に、所定厚さの覆工空間を周方向に沿って形成し、この覆工空間に、コンクリートポンプから圧送されるコンクリートを供給してこれを硬化させることによって二次覆工が実施され、これによってトンネルの内壁面が所定厚さのトンネル覆工コンクリートによって覆われる。 That is, the tunnel lining formwork is carried into the tunnel, and a lining space of a predetermined thickness is provided between the arch-shaped formwork main body portion provided on the tunnel lining formwork and the inner wall surface of the tunnel. Is formed along the circumferential direction, and the secondary lining is carried out by supplying concrete pumped from the concrete pump to this lining space and hardening it, whereby the inner wall surface of the tunnel has a predetermined thickness. Tunnel lining covered with concrete.
上記二次覆工は、トンネルの掘削作業の進行に伴って、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を据え付け直しながら、トンネルの掘進方向後方から前方に向かって順次実施される。 With the progress of the excavation work of the tunnel, the secondary lining is moved from the rear to the front in the tunnel advancing direction while re-installing the tunnel lining formwork at every predetermined construction span of about 10.5 m. Will be carried out sequentially.
ところで、近年のトンネル工法においては、掘削技術の進歩によってトンネルの切羽面の掘削時間が短縮され、二次覆工の工程、具体的にはコンクリートの打設から養生およびトンネル覆工用型枠の脱型までの工程の進捗が、トンネルの切羽面の掘削工程の進捗に追従できなくなってきている。 By the way, in the recent tunnel construction method, due to the progress of excavation technology, the excavation time of the face face of the tunnel has been shortened, and the process of secondary lining, specifically concrete casting to curing and tunnel lining formwork The progress of the process until demolding cannot keep up with the progress of the excavation process of the face of the tunnel.
そこで、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から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と移動および再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、翌日は専らコンクリートの養生期間に当てるという施工方法が実施される場合がある。 Therefore, for example, the steps from assembling the tunnel lining formwork to placing the concrete and the steps from curing the placed concrete to removing the tunnel lining formwork on different days. What was done was to complete the process from demolding and moving the tunnel lining formwork and reassembling to placing concrete in one day, and the next day to apply it exclusively to the concrete curing period. May be implemented.
また、別の方法として、一般的に用いられている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18m〜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を用いることによって、1サイクルで行うトンネル覆工コンクリートの施工スパンを延ばして工期を短縮するとともに、トンネル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検討されている。 Further, as another method, instead of the generally used tunnel lining form having an extension of about 10.5 m, preferably a long span tunnel lining form having an extension of about 18 m to 22 m. By using a frame, it is considered to extend the construction span of the tunnel lining concrete in one cycle to shorten the construction period and accelerate the progress of the process for forming the tunnel lining concrete.
ところで、例えば、トンネル覆工コンクリートの施工スパンが10.5m程度の長さの一般に用いられるトンネル覆工用型枠の場合には、連続する施工スパンにおけるトンネル覆工コンクリートの境目部分でコンクリートの乾燥収縮や温度収縮によるひび割れを吸収することによって、各々のトンネル覆工コンクリートの施工スパンにおけるひび割れの発生を効果的に抑制することができる。 By the way, for example, in the case of a commonly used tunnel lining formwork having a tunnel lining concrete construction span of about 10.5 m, the concrete is dried at the boundary portion of the tunnel lining concrete in continuous construction spans. By absorbing the cracks caused by shrinkage or temperature shrinkage, the occurrence of cracks in the construction span of each tunnel lining concrete can be effectively suppressed.
しかしながら、前記後者の施工方法(ロングスパンのトンネル覆工用型枠を用いる施工方法)を採用する場合、トンネル覆工コンクリートの1サイクルでの施工スパンが例えば10.5m程度から18m〜22m程度に延長されるため、18m〜22m程度の長いトンネル覆工コンクリートの施工スパン中間部に、乾燥収縮や温度収縮に伴うひび割れが発生し易くなるという問題がある。 However, when the latter construction method (construction method using a long span tunnel lining form) is adopted, the construction span in one cycle of the tunnel lining concrete is, for example, from about 10.5 m to about 18 m to 22 m. Since it is extended, there is a problem that cracks are likely to occur due to drying shrinkage and temperature shrinkage in the middle part of the construction span of the long tunnel lining concrete of about 18 m to 22 m.
上記問題を解決するためには、施工スパンが18m〜22m程度と長いトンネル覆工コンクリートの施工スパン中間部に、乾燥収縮や温度収縮に伴うひび割れを誘発する誘発目地を設けることが望ましい。 In order to solve the above problem, it is desirable to provide an induction joint for inducing cracks due to drying shrinkage or temperature shrinkage in the middle of the construction span of tunnel lining concrete with a construction span of 18 m to 22 m.
上記誘発目地をトンネル覆工コンクリートの施工スパンの中間部に設ける方法としては、打設したコンクリートが硬化してトンネル覆工用型枠を脱型した後に、例えば、コンクリートカッターを使用して、硬化したトンネル覆工コンクリートの施工スパン中間部を溝状に切削することによって、誘発目地を形成する方法が考えられる。 As a method of providing the above-mentioned induced joint in the middle part of the construction span of the tunnel lining concrete, after the cast concrete is hardened and the tunnel lining form is demolded, for example, a concrete cutter is used to harden it. A method of forming the induced joint by cutting the middle part of the construction span of the tunnel lining concrete into a groove shape is considered.
しかしながら、上記方法によって、硬化したトンネル覆工コンクリートをコンクリートカッターによって溝状に切削する場合、トンネル覆工コンクリートのアーチ形状部を含む湾曲する横断面形状の内周面に沿ってコンクリートカッターを移動させながら、該トンネル覆工コンクリートを溝状に切削していく作業が必要となるため、多くの手間と時間を要するという問題がある。 However, when the hardened tunnel lining concrete is cut into a groove with a concrete cutter by the above method, the concrete cutter is moved along the inner circumferential surface of the curved cross-sectional shape including the arch-shaped portion of the tunnel lining concrete. However, there is a problem in that much work and time are required because the tunnel lining concrete needs to be cut into grooves.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、トンネル覆工コンクリートの各施工スパン中間部に誘発目地を、多くの手間や時間を要することなく簡単に設けることができるトンネル覆工用型枠を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a tunnel joint that can easily provide an induction joint at an intermediate portion of each construction span of tunnel lining concrete without requiring much labor and time. It is to provide an industrial formwork.
本発明は、山岳トンネル工法においてトンネルの内壁面を覆うトンネル覆工コンクリートを形成するための、10.5mを超える施工延長を有するロングスパンのトンネル覆工用型枠であって、トンネルの掘進方向に移動可能な架台部と、該架台部に支持されてトンネルの内壁面との間に覆工空間を形成するための、上部型枠と、該上部型枠の両側下端部に回転可能に連結された一対の側部型枠とを含んで構成された型枠本体部とを備え、前記架台部は、トンネルの掘進方向に分割されることなく一体に構成され、前記型枠本体部は、トンネルの掘進方向に2分割された一対の分割型枠本体部によって構成されており、一対の前記分割型枠本体部は、これらの隣接する端面の間に一定幅のスリット状の隙間が全周に亘って形成されるように前記架台部に支持され、前記隙間には、各施工スパンの中間部に誘発目地を形成するためのプレート部材が、覆工空間の全周に亘って突出する状態で引き抜き可能に挿入配置されていることを特徴とするものである。 The present invention is a long span tunnel lining form having a construction extension of more than 10.5 m for forming a tunnel lining concrete for covering an inner wall surface of a tunnel in a mountain tunnel construction method. Upper frame for forming a lining space between the movable frame and the inner wall surface of the tunnel supported by the frame, and rotatably connected to the lower ends of both sides of the upper frame. And a frame main body configured to include a pair of side molds, wherein the gantry is integrally formed without being divided in the tunnel excavation direction, the mold main body is It is composed of a pair of split mold body main parts that are divided into two in the tunneling direction, and the pair of split mold main body parts have a slit-shaped gap of a constant width between the adjacent end faces all around. A state in which a plate member that is supported by the pedestal portion so as to be formed over the entire length of the lining space is supported in the gap, and a plate member for forming an induced joint is formed in the middle portion of each construction span. It is characterized in that it is inserted and arranged so that it can be pulled out.
ここで、前記型枠本体部の一対の分割型枠本体部の各後端部に、コンクリートポンプから延びる圧送配管が接続される圧入接続口が、それぞれ設けられていることが好ましい。 Here, it is preferable that a press-fitting connection port to which a pressure-feeding pipe extending from a concrete pump is connected is provided at each of the rear end portions of the pair of split mold body portions of the mold body portion.
また、前記型枠本体部のトンネルの掘進方向後方側の分割型枠本体部の天端部の前側部分に、エア抜きパイプが、覆工空間の天面部に近接するまで突出した状態で引き抜き可能に取り付けられていることが好ましい。 Also, the air vent pipe can be pulled out to the front part of the top end of the split formwork main body on the rear side in the tunneling direction of the formwork main body until it projects close to the top surface of the lining space. It is preferably attached to.
さらに、前記型枠本体部の各分割型枠本体部には、覆工空間に進退可能に突出する複数の伸縮バイブレータが、トンネルの掘進方向に所定の間隔をおいてそれぞれ設けられていることが好ましい。 Further, each of the divided mold body portions of the mold body portion is provided with a plurality of expansion and contraction vibrators projecting forward and backward in the lining space at predetermined intervals in the tunnel advancing direction. preferable.
そして、前記プレート部材の表面は、摩擦低減材で被覆されていることが好ましい。 The surface of the plate member is preferably coated with a friction reducing material.
本発明によれば、トンネル覆工コンクリートの各施工スパン中間部に誘発目地を、多くの手間や時間を要することなく簡単に設けることができる。 According to the present invention, the induced joint can be easily provided in the middle portion of each construction span of the tunnel lining concrete without much labor and time.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[トンネル覆工用型枠]
まず、本発明に係るトンネル覆工用型枠の構成を図1〜図3に基づいて以下に説明する。
[Tunnel lining formwork]
First, the structure of a tunnel lining formwork according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1は、本発明に係るトンネル覆工用型枠の正面図、図2は、同トンネル覆工用型枠の側面図、図3は、図2のA部拡大詳細図である。 FIG. 1 is a front view of a tunnel lining formwork according to the present invention, FIG. 2 is a side view of the tunnel lining formwork, and FIG. 3 is an enlarged detailed view of part A of FIG.
本発明に係るトンネル覆工用形枠1は、山岳トンネル工法において地山を掘削して形成されたトンネルTの内壁面を覆うトンネル覆工コンクリート4を形成するためのものであって、10.5mを超える施工延長(本実施の形態では、18m)を有するロングスパンのスライドセントルとして構成されている。なお、トンネル覆工コンクリート4で覆う前のトンネルTの内壁面は、コンクリートが吹き付けられる一次覆工5が施されている。また、以下の説明においては、トンネルTの延長方向(図2の左右方向)を「前後方向」、トンネルTの幅方向を「左右方向」、トンネルTの延長方向において坑口側を「前側」、切羽側を「後側」と称することがある。
The
本実施の形態に係るトンネル覆工用形枠1は、図1および図2に示すように、トンネルTの掘進方向X(図2参照)に沿って移動可能な架台部2と、該架台部2上に支持された型枠本体部3を備えており、その全長は、18mのロングスパンを有している。したがって、後述のように、本実施の形態に係るトンネル覆工用型枠1を用いて形成されるトンネル覆工コンクリート4の施工スパンLは、18mと従来の10.5mに対して大幅に延長されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで、前記架台部2は、トンネルTの掘進方向X(図2の左右方向)に分割されることなく一体に構成されており、図1に示す門型台車2Aを備えている。この門型台車2Aは、基台部2aと、該基台部2aを支持する左右の支柱脚部2bとを備えており、各支柱脚部2bの下端には、トンネルTの床面に長手方向(図2の左右方向)に沿って平行に敷設された左右一対のレール6上を移動可能なローラ等の走行部7が、それぞれ取り付けられている。したがって、トンネル覆工用型枠1は、レール6に沿ってトンネルTの掘進方向X(図2参照)に移動することができる。
Here, the
前記型枠本体部3は、一次覆工5によって覆われたトンネルTの内壁面との間に所定厚さの覆工空間Sを形成するためのものであって、トンネルTの掘進方向X(図2の左右方向)に2分割された一対の分割型枠本体部3A,3Bによって構成されている(図3参照)。
The formwork
上記各分割型枠本体部3A,3Bは、全体としてトンネルTの内壁面形状に沿ったアーチ状を成しており、図1に示すトンネルTのアーチ形状部の上部の覆工空間Sを形成するための上部型枠3aと、トンネルTのアーチ形状部の下部および両側の側壁部分の覆工空間Sを形成するための左右一対の側部型枠3bと、一対の下部型枠3cとをそれぞれ含んで構成されている。ここで、上部型枠3aは、門型台車2Aの基台部2aに設けられた複数の昇降ジャッキ8によって上下に昇降可能に支持されている。また、一対の側部型枠3bは、上部型枠3aの左右両側の下端部にそれぞれ回動可能に連結されており、一対の下部型枠3cは、各側部型枠3bの下端部にそれぞれ回動可能に連結されている。そして、左右の各側部型枠3bと各下部型枠3cは、一端部が門型台車2Aに連結された伸縮ジャッキ9,10の他端部にそれぞれ連結されており、伸縮ジャッキ9,10の伸縮によって上部型枠3aと側部型枠3bに対してそれぞれ回動することができる。
Each of the divided
また、図1に示すように、枠型本体部3の上部型枠3aと側部型枠3bには、複数の圧入接続口11a,11bが前後方向(図1の紙面垂直方向)に並べて形成されている。ここで、各圧入接続口11a,11bは、後述のように覆工用のコンクリート12(図9および図11参照)を、覆工空間Sに流し込んだり圧入したりするため等の目的で用いられる。圧入接続口11a,11bは、窓ではなく、枠型本体部3自体に設置することができる。
Further, as shown in FIG. 1, a plurality of press-fitting
以上のように構成されたトンネル覆工用型枠1は、昇降ジャッキ8や伸縮ジャッキ9,10を伸縮させることによって、型枠本体部3を拡開させたり内側に縮小させることができ、トンネルTの内壁面に沿うように枠型本体部3を組み付けて、トンネルTの内壁面との間に所定厚さの覆工空間Sを形成するとともに、枠型本体部3を脱型した後には、トンネルTの内部を掘進方向X(図2参照)に移動することができる。
In the
ところで、枠型本体部3の2分割された分割型枠本体部3A,3Bは、これらに隣接する端面の間に一定幅のスリット状の隙間δ(図3参照)が全周に亘って形成されるように架台部2に支持されており、図3及び図5に示すように、このスリット状の隙間δには、各施工スパンL(=18m)の中間部に誘発目地14(図12および図13参照)を形成するためのプレート部材15が、覆工空間Sの全周に亘って突出する状態で引き抜き可能に挿入配置されている。なお、プレート部材15は、好ましくはアルミニウム製またはスチール製の金属プレートによって構成されている。
By the way, in the divided
また、本実施形態では、型枠本体部3の2分割された分割型枠本体部3A,3Bに跨るようにして、不図示の伸縮調整部材を設けておくこともできる。伸縮調整部材として、油圧シリンダや送りネジ機構等を備える、公知の種々の伸縮調整部材を用いることができる。伸縮調整部材を設けておくことにより、例えば型枠本体部3を拡開させたり内側に縮小させる際に分割型枠本体部3A,3Bが撓むことで、スリット状の隙間δが広くなり過ぎたり狭くなり過ぎたりしても、伸縮調整部材によって、スリット状の隙間δの間隔を容易に調整することが可能になる。
Further, in the present embodiment, an expansion/contraction adjusting member (not shown) may be provided so as to straddle the divided frame
ここで、プレート部材15の構成と取付構造を図4〜図8に基づいて以下に説明する。
Here, the configuration and mounting structure of the
図4は、図3のB−B線断面図、図5は、図4のC−C線断面図、図6は、プレート部材の正面図、図7は、同プレート部材の側面図(図6の矢視D方向の図)、図8は、図7のE−E線断面図である。 4 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 3, FIG. 5 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 4, FIG. 6 is a front view of the plate member, and FIG. 7 is a side view of the plate member (FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 7.
図4に示すように、プレート部材15は、周方向に沿って複数に分割されており、複数のプレート部材15は、トンネルTの内周壁との間に所定距離を保った状態でアーチ状に配置されている。なお、図4には、半周分のプレート部材15のみを示している。
As shown in FIG. 4, the
各プレート部材15は、図6に示すように、略矩形平板状に成形されており、その内周面と外周面は所定の曲率の円弧面とされている。そして、各プレート部材15の覆工空間Sに突出する先端部分15A(図6にハッチングを付した部分)の両面は、先端(図6および図7の上端)に向かって尖ったテーパ面とされており、これらのテーパ面には、高吸水性樹脂を含む不図示の摩擦低減材が被覆されている。
As shown in FIG. 6, each
そして、各プレート部材15の覆工空間Sの外部に臨む部分15B(先端部分15A以外の部分)の一方の面(図6の手前側の面)の左右には、ボス16が突設されており、各ボス16には円孔状のピン挿通孔16aがそれぞれ貫設されている。また、各プレート部材15の他方の面(図6の奥側の面)のボス16よりも左右方向外側には、縦方向に長いガイド材17が突設されている。さらに、各プレート部材15の下端部の幅方向中央にはブラケット18が直角に挿通固着されており、このブラケット18の両側には、把手として機能する矩形の開口部19が形成されている。ここで、ブラケット18は、プレート部材15の他方の面(図6の奥側の面)から長く突出しており、この突出部分には、図8に示すように、切欠き孔18aが形成されている。
A
ところで、枠型本体部3の2分割された分割型本体部3A,3Bの隣接する端面には、図5に示すように、両端面間に全周に亘って形成された間隔部分dに配置された支持部材20,21がそれぞれ取り付けられている。ここで、両支持部材20,21は、プレート部材15と同数設けられており、プレート部材15と同様にアーチ状に配置されている。本実施形態では、スリット状の隙間δは、支持部材20,21の間の隙間として形成されるようになっている。
By the way, as shown in FIG. 5, on the adjacent end faces of the split mold
ここで、図5に示すように、一方(前側)の支持部材20は、矩形枠状(チャンネル状)に成形されており、プレート部材15に対向する部位の下端部に形成されたブラケット20aには、ボルト22とこれに螺合するナット23が軸24によって上下に回動可能に支持されている。また、この支持部材20のプレート部材15に対向する部位には、図5の紙面垂直方向に長い矩形のプレート25が突設されており、このプレート25の左右2箇所(プレート部材15のボス16に形成されたピン挿通孔16aに対応する2箇所)にはピン挿通孔25aが貫設されている。なお、支持部材20の左右両端部(プレート部材15の左右のガイド材17に係合する位置)には、不図示のガイド材が突設されている。そして、この支持部材20の外周面のプレート部材15に当接する位置(図5の左端部)には、先端に向かって幅が狭くなる横断面台形の突起20bが覆工空間Sに向かって突設されている。なお、この突起20bは、支持部材20の外周に沿って図5の紙面垂直方向に長く形成されている。
Here, as shown in FIG. 5, one (front)
また、他方(後側)の支持部材21は、横断面逆L字状に成形されており、この支持部材21の外周面のプレート部材15に当接する位置(図5の右端部)には、先端に向かって幅が狭くなる横断面台形の突起21aが覆工空間Sに向かって突設されている。なお、この突起21aは、支持部材15の外周に沿って図5の紙面垂直方向に長く形成されている。
The other (rear side)
そして、各プレート部材15は、一方(前側)の支持部材20に次のように取り付けられている。すなわち、各プレート部材15は、図5に示すように、その先端部が覆工空間Sに突出する状態で、当該プレート部材15に突設された左右のガイド材17と支持部材20に突設された不図示の左右のガイド材とを係合させて両支持部材20,21の間のスリット状の隙間δに差し込まれ、支持部材20のプレート25に形成された2つのピン挿通孔25aと当該プレート部材15の2つのボス16に形成されたピン挿通孔16aに挿通するピン26によって位置決めされるとともに支持される。そして、この状態から、プレート部材15のブラケット18に形成された切欠き孔18a(図8参照)にボルト22を図5に実線にて示すように通し、該ボルト22の端部に螺合するナット23を締め付けることによって、プレート部材15が支持部材20に確実に取り付けられる。
Then, each
ところで、図3に示すように、型枠本体部3の前後に2分割された分割型枠本体部3A,3Bの各後端部の天端部には、コンクリートポンプ30から延びる圧送配管31(図10参照)が接続される頂部圧入接続口27a,27bがそれぞれ設けられている。また、型枠本体部3のトンネルTの掘進方向Xにおいて後方側の分割型枠本体部3Bの天端部の前側部分(プレート部材15に近接する部分)には、エア抜きパイプ28が、覆工空間Sの天面部に近接するまで突出した状態で引き抜き可能に取り付けられている。なお、エア抜きパイプ28には、例えば大栄工機株式会社製の「エア抜き金具」等として知られているものが使用される。
By the way, as shown in FIG. 3, a
さらに、図3に示すように、型枠本体部3の各分割型枠本体部3A,3Bには、覆工空間Sに進退可能に突出する複数の伸縮バイブレータ13がトンネルTの掘進方向(図3の左右方向)に適当な間隔でそれぞれ設けられている。なお、伸縮バイブレータ13には、例えば大栄工機株式会社製の「天端伸縮バイブレータ」等として知られているものが使用される。
Further, as shown in FIG. 3, in each of the divided
[トンネル覆工作業]
次に、以上のように構成されたトンネル覆工用型枠1を用いて実施されるトンネル覆工作業を図9〜図13に基づいて以下に説明する。
[Tunnel lining work]
Next, the tunnel lining work performed using the
図9(a)〜(c)は、本発明に係るトンネル覆工用型枠を用いたトンネル覆工作業をその工程順に示す正断面図、図10(a)〜(c)は、同トンネル覆工作業をその工程順に示す側断面図、図11(a)〜(c)は、同トンネル覆工作業におけるトンネル覆工コンクリートの天端部の打設方法をその工程順に示す部分側断面図、図12、はトンネル覆工コンクリート内面の誘発目地が形成された箇所の部分正面図、図13は、図12のF−F線断面図である。 9A to 9C are front sectional views showing the tunnel lining work using the tunnel lining formwork according to the present invention in the order of steps, and FIGS. 10A to 10C are the same tunnel. 11A to 11C are side sectional views showing the lining work in the order of the steps, and FIGS. 11A to 11C are partial side sectional views showing the method of placing the top end of the tunnel lining concrete in the step of the lining work in the order of the steps. 12, FIG. 12 is a partial front view of a portion where an induction joint is formed on the inner surface of the tunnel lining concrete, and FIG. 13 is a sectional view taken along line FF of FIG.
トンネル覆工作業は、山岳トンネル工法において、本発明に係るトンネル覆工用型枠1を用いて、図10に示す2台のコンクリートポンプ30からそれぞれ延びる圧送配管31を経て、コンクリート12(図9および図11参照)を覆工空間Sに同時に供給しながら打設することによって、掘削したトンネルTの内壁面を覆うトンネル覆工コンクリート4を構築する作業である。なお、トンネルTの内壁面には、コンクリートの吹き付けによって一次覆工5が既に施されている。
For the tunnel lining work, in the mountain tunnel construction method, using the
より詳細には、図10に示すように、2台のコンクリートポンプ30は、トンネルT内に搬入されたトンネル覆工用型枠1を挟んでトンネルTの掘進方向Xの前方と後方にそれぞれ配置されており、各コンクリートポンプ30のホッパー部には、各コンクリートミキサー車32からコンクリート12がそれぞれ投入される。ここで、前後2台のコンクリートポンプ30からは圧送配管31がそれぞれ延びており、各コンクリートミキサー車32から各コンクリートポンプ30のホッパー部へと投入されたコンクリート12は、2系統の各圧送配管31から覆工空間Sに同時に圧送されて供給される。このように、2系統のコンクリートポンプ30と圧送配管31を用いることによって、トンネル覆工コンクリート4を形成するための工程の進捗を効果的に早めることができる。なお、2台のコンクリートポンプ30を用いる場合、これら2台のコンクリートポンプ30は、トンネルTの掘進方向Xにおいて、トンネル覆工用型枠1を挟んだ前方または後方の一方(片側)に並べて配置することも可能である。
More specifically, as shown in FIG. 10, the two
2台のコンクリートポンプ30からそれぞれ延びる2系統の圧送配管31は、図10に示すように、トンネル覆工用型枠1の内側に向かって延びる主配管31aと、該主配管31aから図9に示すロータリバルブ29を介してトンネルTの幅方向両側に枝分かれした左右の分岐管31bを含んで構成されている。ここで、各分岐管31bは、長さの異なる直管や湾曲管等からなる複数のピースを含んで構成されており、選択した複数のピースを組み付けて、圧入接続口11a、11bに接続するように配置されると共に、これらのピースを組み替えることによって、当該分岐管31bを、型枠本体部3の2分割された分割型枠本体部3A,3Bに形成された下段の圧入接続口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から天端部の頂部圧入接続口27a,27bに切り換えて接続したりできるようになっている。
As shown in FIG. 10, the two systems of pumping
すなわち、図9(a)および図10(a)に示すように、左右の各分岐管31bを下段の圧入接続口11aに接続し、各コンクリートポンプ30から圧送されるコンクリート12を、分岐管31bから覆工空間Sに同時に流し込んだり圧入したりすることによって、覆工空間Sの下半部(図9(a)におけるドット部分とハッチング部分)にコンクリート12を打設することができる。
That is, as shown in FIGS. 9A and 10A, the left and
次に、左右の各分岐管31bを、図9(b)および図10(b)に示すように、上段の圧入接続口11bに接続し、各コンクリートポンプ30から圧送されるコンクリート12を、各分岐管31bから覆工空間Sに同時に流し込んだり圧入したりすることによって、覆工空間Sの上半部(図9(b)におけるドット部分とハッチング部分)にコンクリート12を打設することができる。
Next, as shown in FIGS. 9(b) and 10(b), the left and
そして、最後に左右の分岐管31bを、図9(c)および図10(c)に示すように、天端部の頂部圧入接続口27a,27bに接続し、各コンクリートポンプ30から圧送されるコンクリート12を、各分岐管31bから覆工空間Sに同時に流し込んだり圧入したりすることによって、覆工空間Sの天頂部(図9(c)における網掛部分)にコンクリート12を打設することができる。この場合、トンネル覆工用型枠1の型枠本体部3の前後に2分割された分割型枠本体部3A,3Bの、前後に隣接する端部間(覆工スパンLの前後方向中間部)に配置されたプレート部材15は、邪魔板として機能する。
Finally, the left and
すなわち、トンネル覆工用型枠1の型枠本体部3の2分割された前後の分割型枠本体部3A,3Bの各後端部に設けられた、例えば天端部の頂部圧入接続口27a,27bから、コンクリート12を覆工空間Sの天頂部に同時に打設する際、覆工空間Sに流し込まれるコンクリート12は、図11(a)に矢印にて示すように、各圧入接続口27a,27bから妻型枠33側に向かってそれぞれ流れる。そして、上流側からプレート部材15に至ったコンクリート12は、図11(b)に示すように、邪魔板として機能するプレート部材15の部分で打ち上げられるとともに、各圧入接続口27a,27bから妻型枠33に向かってそれぞれ流れる。すなわち、各圧入接続口27a,27bから妻型枠33に向かって流れるコンクリート12は、覆工空間Sにコンクリート12がさらに圧入されることによってプレート部材15や妻型枠33に到達した後は、それ以上の妻型枠33側への流れが阻止されるため、プレート部材15や妻型枠33に沿って上方に打ち上がることになる。そして、一方の圧入接続口27aから覆工空間Sへと打設されたコンクリート12は、プレート部材15を乗り越えて既設のトンネル覆工コンクリート4a側へも流出し、既設のトンネル覆工コンクリート4a側のコンクリート12と合流するとともに、他方の圧入接続口27b側の部分から覆工空間Sの天面部へと到達し、妻型枠33側に向かって覆工空間Sに順次充填されていく。
That is, for example, a top press-fitting
上述のように、頂部圧入接続口27a,27bから打設されたコンクリート12が覆工空間Sの天面部に達すると、プレート部材15よりも既設のトンネル覆工コンクリート4a側の部分に残留する空気が逃げ場を失うため、覆工空間Sの天面部に近接する部分に空気溜りが生じ易くなる。然るに、本実施の形態では、プレート部材15の既設のトンネル覆工コンクリート4a側に近接してエア抜きパイプ28を覆工空間Sの天面部に近接する部分に至る長さで突設したため、残留する空気をエア抜きパイプ28からトンネル覆工用型枠1の内部へと逃がすことができる。この結果、プレート部材15の付近で覆工空間Sの天面部に空気溜りが発生することがなく、図11(c)に示すように、覆工空間Sの天面部の全てにコンクリート12を充填することができる。なお、本実施の形態では、トンネルTの延長方向に適当な間隔で複数の伸縮バイブレータ13を配置したため、覆工空間Sの天面部に打設されたコンクリート12を複数の伸縮バイブレータ13によって締め固めることができ、より密実で品質の高いトンネル覆工コンクリート4を得ることができる。
As described above, when the concrete 12 cast from the top press-fitting
以上の一連の覆工作業によって、図9(c)および図10(c)に示すように、トンネルTの内壁面を覆うトンネル覆工コンクリート4が構築されるが、本実施の形態では、トンネル覆工用型枠1として、全長が従来の10.5mから18mへと大幅に延びたロングスパンのものを使用するとともに、2台のコンクリートポンプ30を用いて、2系統の圧送配管31からコンクリート12を覆工空間Sに同時に打設するようにしたため、1サイクルで行われるトンネル覆工コンクリート4の施工スパンLが18mと大幅に延びるとともに、コンクリート12の打設時間を大幅に短縮することができる。このため、トンネル覆工コンクリート4を形成するための工程、つまり、コンクリート12の打設から養生およびトンネル覆工用型枠1の脱型までの工程の進捗が、トンネルTの切羽面を掘削する工程の進捗に追従できるようにすることが可能になる。
By the series of lining work described above, the
ところで、上述のようにトンネル覆工コンクリート4の1サイクルでの施工スパンLが例えば10.5m程度から18m程度に延長されると、18m程度の長いトンネル覆工コンクリート4の施工スパンLの中間部に、乾燥収縮や温度収縮に伴うひび割れが発生し易くなるという問題があることは前述の通りである。
By the way, when the construction span L in one cycle of the
然るに、本実施の形態では、トンネル覆工用型枠1の型枠本体部3の前後に2分割された分割型枠本体部3A,3Bの、前後に隣接する端面間に形成された隙間δに、プレート部材15を、覆工空間Sの全周に亘って突出する状態で引き抜き可能に挿入配置したため、覆工空間Sに打設されたコンクリート12が硬化した後に、プレート部材15をコンクリート12から引き抜けば、トンネル覆工コンクリート4の施工スパンLの中間部には、図12および図13に示すように、誘発目地14が全周に亘って形成される。この誘発目地14は、トンネル覆工コンクリート4の乾燥収縮や温度収縮に伴うひび割れを誘発するものであって、この誘発目地14をトンネル覆工コンクリート4の施工スパンLの中間部に形成することによって、ひび割れが誘発目地14に集中するため、トンネル覆工コンクリート4の誘発目地14以外の部位にひび割れが発生するのを、効果的に回避したり抑制したりすることが可能になる。
Therefore, in the present embodiment, the gap δ formed between the front and rear end faces of the divided
ところで、複数のプレート部材15の引き抜きは、次の要領でなされる。即ち、図5に示すプレート部材15のボス16に形成されたピン挿通孔16aと、支持部材20のプレート25に形成されたピン挿通孔25aとに挿通しているピン26を抜き取ると共に、該プレート部材15を支持部材20に取り付けているナット23を緩めて、ボルト22を軸24を中心として図5に鎖線にて示すように略90°だけ回動させる。すると、ボルト22がプレート部材15のブラケット18に形成された切欠き孔18a(図8参照)から抜け、プレート部材15の支持部材20への取り付けが解除されるため、作業者は、プレート部材15の下端部に形成された2つの把手用の開口部19を手で持ってプレート部材15をトンネル覆工コンクリート4から引き抜くことができる。すると、プレート部材15が引き抜かれたトンネル覆工コンクリート4の内周面には、図12および図13に示すような誘発目地14が全周に亘って形成される(図12には一部のみ図示)。なお、誘発目地14の開口部には、支持部材20,21にそれぞれ突設された突起20b,21a(図5参照)によって、内側(図12の手前側、図13の下方)に向かって開くテーパ状の溝14aが形成される。
By the way, the plurality of
ところで、本実施の形態では、各プレート部材15の覆工空間Sに突出する先端部分15A(図6のハッチング部分)の両面は、先端に向かって尖ったテーパ面とされているため、各プレート部材15をトンネル覆工コンクリート4から容易に引き抜くことができる。また、本実施の形態では、各プレート部材15の先端部分15Aの両面を、高吸水性樹脂を含む摩擦低減材によって被覆したため、各プレート部材15をトンネル覆工コンクリート4から引き抜く際の摩擦抵抗力が小さく抑えられ、各プレート部材15をトンネル覆工コンクリート4から一層容易に引く抜くことができる。
By the way, in the present embodiment, both surfaces of the
以上のように、本発明に係るトンネル覆工用型枠1においては、型枠本体部3を前後に2分割するとともに、2分割された分割型枠本体部3A,3Bを、分割されることなく一体に構成された架台部2よって各々安定した状態で支持させることで、一対の分割型枠本体部3A,3Bの隣接する端面の間に、一定幅のスリット状の隙間δを、全周に亘って連続させて精度良く容易に形成することが可能になる。また精度良く連続して形成されたスリット状の隙間δに挿入することで、一対の分割型枠本体部3A,3Bの隣接する端面間に、プレート部材15を予め取り付ける構成を採用したため、覆工空間Sに打設されたコンクリート12が硬化した後に、プレート部材15を引き抜くことによって、トンネル覆工コンクリート4の施工スパンLの中間部に誘発目地14を容易に形成することが可能になる。このため、例えば硬化したトンネル覆工用コンクリートをコンクリートカッターによって溝状に切削する等の手法を用いる場合と比較して、多くの手間と時間を要することなく、誘発目地を精度良く容易に形成することが可能になる。
As described above, in the
なお、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲および明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。例えば、引き抜き可能なプレート部材の表面を被覆する摩擦低減材は、高吸水性樹脂を含む摩擦低減材である必要は必ずしもなく、吸水して膨潤する材料を含む他の摩擦低減材の他、硬化した後のトンネル覆工コンクリーからプレート部材15を例えば人の力で容易に引き抜くことを可能とする公知の種々の摩擦低減材であっても良い。
The application of the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Of course. For example, the friction reducing material that covers the surface of the plate member that can be pulled out does not necessarily have to be a friction reducing material that contains a highly water-absorbent resin, but other friction reducing materials that include a material that absorbs water and swells, as well as hardening. It is also possible to use various known friction reducing materials that allow the
また、以上の実施の形態では、トンネル覆工用型枠1として、全長が18mのものを用いたが、トンネル覆工用型枠としては、例えば全長が18〜22m程度の、10.5mを越える施工延長を有する、その他のロングスパンのトンネル覆工用型枠であっても良い。
Further, in the above embodiment, the
1 トンネル覆工用型枠
2 架台部
2A 門型台車
3 型枠本体部
3A,3B 分割型枠本体部
3a 上部型枠
3b 側部型枠
3c 下部型枠
4 トンネル覆工コンクリート
5 一次覆工
7 走行部
11a,11b 圧入接続口
12 コンクリート
13 伸縮バイブレータ
14 誘発目地
15 プレート部材
20,21 支持部材
22 ボルト
23 ナット
26 ピン
27a,27b 頂部圧入接続口
28 エア抜きパイプ
30 コンクリートポンプ
31 圧送配管
L 施工スパン
S 覆工空間
T トンネル
X トンネルの掘進方向
d 間隔部分
δ スリット状の隙間
1
Claims (5)
トンネルの掘進方向に移動可能な架台部と、
該架台部に支持されてトンネルの内壁面との間に覆工空間を形成するための、上部型枠と、該上部型枠の両側下端部に回転可能に連結された一対の側部型枠とを含んで構成された型枠本体部とを備え、
前記架台部は、トンネルの掘進方向に分割されることなく一体に構成され、前記型枠本体部は、トンネルの掘進方向に2分割された一対の分割型枠本体部によって構成されており、
一対の前記分割型枠本体部は、これらの隣接する端面の間に一定幅のスリット状の隙間が全周に亘って形成されるように前記架台部に支持され、前記隙間には、各施工スパンの中間部に誘発目地を形成するためのプレート部材が、覆工空間の全周に亘って突出する状態で引き抜き可能に挿入配置されているトンネル覆工用型枠。 A long span tunnel lining form having a construction extension of more than 10.5 m for forming a tunnel lining concrete for covering an inner wall surface of a tunnel in a mountain tunnel construction method,
A gantry that can move in the tunnel excavation direction,
An upper mold and a pair of side molds rotatably connected to lower ends of both sides of the upper mold for supporting a lining space between the cradle and an inner wall surface of the tunnel. And a formwork main body configured to include
The gantry portion is integrally formed without being divided in the tunnel advancing direction, and the formwork main body portion is composed of a pair of divided formwork main body portions that are divided in two in the tunnel advancing direction,
The pair of divided form body portions are supported by the gantry so that a slit-shaped gap having a constant width is formed over the entire circumference between these adjacent end faces, and each construction is provided in the gap. A tunnel lining formwork in which a plate member for forming an induction joint is formed in an intermediate portion of a span so as to be pulled out in a state of protruding over the entire circumference of the lining space.
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