JP2023138680A - トンネル改修工法及び改修装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記トンネルは、クラウン形状、あるいは馬蹄形状などの内面が曲面状となる断面形状であってもよい。
前記改修材は、流動性の高いコンクリート、モルタル、あるいは樹脂など、強度などの所要性能を満足するものであればよい。
詳述すると、供用中のトンネルの覆工部に対する内部側に所定間隔を隔てて配置する型枠部が、前記トンネルの幅方向における半断面のうち一方の半断面に対応する弧状に形成されるとともに、他方の半断面に、通行体が内部を通行できる防護部が配置される。
前記防護部が、前記型枠部に対して、トンネル延長方向の一方側にのみ長くてもよいが、両方に長いほうが好ましい。
詳述すると、前記防護部が、前記型枠部に対して、トンネル延長方向に長いため、防護部の内部を通行する通行体は、一方の半断面に配置された型枠部における施工の範囲を超えて防護部で防護され、他方の半断面をより安全に通行体を通行させながら、一方の半断面の改修を施工することができる。
この発明により、一方の半断面における施工に伴って、トンネル延長方向に型枠部を、前記防護部とともに、移動させて改修することができる。
この発明により、防護部を介して、打設する前記改修材から前記型枠部に作用する圧力に対抗することができる。したがって、改修材の打設圧力によって型枠部が移動したりすることを防止できる。
なお、対抗部は、半断面に対応する弧状の型枠部に対してトンネル幅方向のみならず、幅方向に加えて上向きの圧力や上向きの圧力に対抗してもよい。
この発明により、支持部を介して、覆工部から型枠部を支持するため、打設する前記改修材から前記型枠部に作用する圧力に対抗することができる。したがって、改修材の打設圧力によって型枠部が移動したりすることを防止できる。
この発明により、型枠部を折り畳んでコンパクト化することができ、改修装置を容易に移動することができる。
詳述すると、上下方向に移動可能に支持された型枠構成主部に対して、枢動部によって枢動可能に連結された型枠構成従部を移動部により所定の枢動位置に移動させるため、折り畳み可能に構成された型枠部を、型枠としての所望の形状に確実に形成できるとともに、型枠部を覆工部に対して所望の位置に配置することができる。
この発明により、前記枢動部により前記型枠構成従部を折り畳んだ前記型枠部を、前記防護部とともに、トンネル坑内をトンネル延長方向に移動することで、効率よく、且つ安全に施工することができる。
図1はトンネル内部に改修装置10を設置した状態の正面図を示し、図2は図1におけるA-A断面図を示し、図3は改修装置10の側面図を示し、図4はツマ部の拡大図を示し、図5はトンネル改修工法のフローチャートを示している。
なお、図1における左右方向を幅方向Wとするとともに、上下方向を高さ方向Hとし、図2における左右方向を奥行き方向Lとしている。
トンネル1は、図1に示すように断面クラウン形状であり、内面がコンクリート覆工2で覆われており、内部に二車線の道路が設けられた道路トンネルである。なお、トンネル1は馬蹄形状など断面形状であってもよいし、片側一車線の対面通行の道路が設けられていてもよい。
なお、コンクリート覆工2は、吹き付けコンクリート、鉄筋コンクリート、あるいは無筋コンクリートなどであってもよい。
なお、以下において、断面クラウン状のトンネル1における半断面のうち施工側の半断面を施工側半断面Xといい、他方側の半断面を通行側半断面Yという。
本体部21は、トンネル1の道路面5に設けられた仮設レール6上を転動する車輪211を下端に設けられた柱217と、梁213及び上部柱215a,215bとで構成された正面視略井型形状のフレーム状であり、奥行き方向Lに所定の長さで形成されている。なお、柱217、及び上部柱215a,215bは幅方向Wに所定間隔を隔てて2本配置されている。
第1型枠構成部221は、上述したように梁213に支持され、断面クラウン状のトンネル1における幅方向Wの半分である半断面のうち斜め上方(図1に示す往路を施工する場合は左斜め上、図9(b)に示す復路を施工する場合は右斜め上)の内面に対応する弧状である。
また、第3型枠構成部223は、コンクリート覆工2に設けたアンカーボルト7によって固定できるように構成されている。
また、セントル20における奥行き方向Lの両側には、ステージ214と同じ高さの作業台24が設けられている(図1では図示省略)。
柱33の下端には、トンネル1の道路面5に設けられた仮設レール6上を転動する車輪35が設けられている。
このように構成されたプロテクタ30は、セントル20に比べて、奥行き方向Lの両側に延伸されるように、3倍程度の奥行き方向Lの長さで形成されている。
具体的には、セントル20における梁213の幅方向Wにおける内側の端部とプロテクタ30の梁32の幅方向Wにおける内側の端部とを連結ジャッキ41により高さ方向Hに枢動可能に連結している。
トンネル1の改修工法の流れについて説明する前に、型枠部22によって、コンクリート覆工2との間に形成される打設空間4の開放された端部(以下においてツマ部という)を塞ぐツマ型枠50について、図4に基づいて説明する。
そして、図7(a)に示すように、往路側の半断面を施工側半断面Xとし、施工側半断面Xにおける1スパン分のコンクリート覆工2における内面側の一部を所定厚みで切削する(ステップs3)。コンクリート覆工2の切削は、図示省略するコンクリート切削装置によってトンネル内部側から切削する。このとき、コンクリート覆工2は、打ち替えられた打ち替え覆工部3の所定強度が確保できる厚みで切削される。
具体的には、図7(b)に示すように、トンネル1の道路面5に仮設レール6を敷設し、敷設された仮設レール6上を車輪211、車輪35を転動させて改修装置10を施工箇所まで移動させる。このとき、改修装置10におけるセントル20の型枠部22を折り畳み状態で移動させる。
具体的には、図8(a)に示すように、高さ調整部212を伸長して、梁213で支持された第1型枠構成部221をコンクリート覆工2に対して所定間隔を隔てた位置に配置する。そして、ジャッキ216,218を伸長して第1型枠構成部221に対して型枠構成部222,223を枢動させて型枠部22を展開状態とする。この状態で、コンクリート覆工2に設けたアンカーボルト7で型枠構成部222,223を固定する。
なお、このように、トンネル坑内1Xにおいて固定された改修装置10において、通行側半断面Yに配置されたプロテクタ30の通行空間30Xには、通行車両Zを通行させることができる。
以下同様に、
型枠部は型枠部22に対応し、
トンネルはトンネル1に対応し、
覆工部はコンクリート覆工2に対応し、
改修材はコンクリートに対応し、
幅方向は幅方向Wに対応し、
一方の半断面は施工側半断面X(あるいは通行側半断面Y)に対応し、
他方の半断面は通行側半断面Y(あるいは施工側半断面X)に対応し、
通行体は通行車両Zに対応し、
内部は通行空間30Xに対応し、
防護部はプロテクタ30に対応し、
トンネル延長方向は奥行き方向Lに対応し、
走行部は車輪35に対応し、
台車部は本体部21に対応し、
対抗部は固定ジャッキ36に対応し、
支持部はアンカーボルト7に対応し、
型枠構成部は第1型枠構成部221,型枠構成部222,223に対応し、
枢動部は枢動連結部224に対応し、
上下方向は高さ方向Hに対応し、
型枠構成主部は第1型枠構成部221に対応し、
型枠構成従部は型枠構成部222,223に対応し、
移動部はジャッキ216,218に対応し、
トンネル坑内はトンネル坑内1Xに対応するが、この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
1X…トンネル坑内
2…コンクリート覆工
7…アンカーボルト
10…改修装置
21…本体部
22…型枠部
30…プロテクタ
30X…通行空間
35…車輪
36…固定ジャッキ
216…第1ジャッキ
218…第2ジャッキ
221…第1型枠構成部
222…第2型枠構成部
223…第3型枠構成部
224…枢動連結部
H…高さ方向
L…奥行き方向
W…幅方向
X…施工側半断面
Y…被施工側半断面
Z…通行車両
前記トンネルは、クラウン形状、あるいは馬蹄形状などの内面が曲面状となる断面形状であってもよい。
前記改修材は、流動性の高いコンクリート、モルタル、あるいは樹脂など、強度などの所要性能を満足するものであればよい。
また、前記対抗部は、半断面に対応する弧状の型枠部に対してトンネル幅方向のみならず、幅方向に加えて上向きの圧力や上向きの圧力に対抗してもよい。
詳述すると、供用中のトンネルの覆工部に対する内部側に所定間隔を隔てて配置する型枠部が、前記トンネルの幅方向における半断面のうち一方の半断面に対応する弧状に形成されるとともに、他方の半断面に、通行体が内部を通行できる防護部が配置される。
前記防護部が、前記型枠部に対して、トンネル延長方向の一方側にのみ長くてもよいが、両方に長いほうが好ましい。
詳述すると、前記防護部が、前記型枠部に対して、トンネル延長方向に長いため、防護部の内部を通行する通行体は、一方の半断面に配置された型枠部における施工の範囲を超えて防護部で防護され、他方の半断面をより安全に通行体を通行させながら、一方の半断面の改修を施工することができる。
この発明により、一方の半断面における施工に伴って、トンネル延長方向に型枠部を、前記防護部とともに、移動させて改修することができる。
この発明により、支持部を介して、覆工部から型枠部を支持するため、打設する前記改修材から前記型枠部に作用する圧力に対抗することができる。したがって、改修材の打設圧力によって型枠部が移動したりすることを防止できる。
この発明により、型枠部を折り畳んでコンパクト化することができ、改修装置を容易に移動することができる。
詳述すると、上下方向に移動可能に支持された型枠構成主部に対して、枢動部によって枢動可能に連結された型枠構成従部を移動部により所定の枢動位置に移動させるため、折り畳み可能に構成された型枠部を、型枠としての所望の形状に確実に形成できるとともに、型枠部を覆工部に対して所望の位置に配置することができる。
この発明により、前記枢動部により前記型枠構成従部を折り畳んだ前記型枠部を、前記防護部とともに、トンネル坑内をトンネル延長方向に移動することで、効率よく、且つ安全に施工することができる。
図1はトンネル内部に改修装置10を設置した状態の正面図を示し、図2は図1におけるA-A断面図を示し、図3は改修装置10の側面図を示し、図4はツマ部の拡大図を示し、図5はトンネル改修工法のフローチャートを示している。
なお、図1における左右方向を幅方向Wとするとともに、上下方向を高さ方向Hとし、図2における左右方向を奥行き方向Lとしている。
トンネル1は、図1に示すように断面クラウン形状であり、内面がコンクリート覆工2で覆われており、内部に二車線の道路が設けられた道路トンネルである。なお、トンネル1は馬蹄形状など断面形状であってもよいし、片側一車線の対面通行の道路が設けられていてもよい。
なお、コンクリート覆工2は、吹き付けコンクリート、鉄筋コンクリート、あるいは無筋コンクリートなどであってもよい。
なお、以下において、断面クラウン状のトンネル1における半断面のうち施工側の半断面を施工側半断面Xといい、他方側の半断面を通行側半断面Yという。
本体部21は、トンネル1の道路面5に設けられた仮設レール6上を転動する車輪211を下端に設けられた柱217と、梁213及び上部柱215a,215bとで構成された正面視略井型形状のフレーム状であり、奥行き方向Lに所定の長さで形成されている。なお、柱217、及び上部柱215a,215bは幅方向Wに所定間隔を隔てて2本配置されている。
第1型枠構成部221は、上述したように梁213に支持され、断面クラウン状のトンネル1における幅方向Wの半分である半断面のうち斜め上方(図1に示す往路を施工する場合は左斜め上、図9(b)に示す復路を施工する場合は右斜め上)の内面に対応する弧状である。
また、第3型枠構成部223は、コンクリート覆工2に設けたアンカーボルト7によって固定できるように構成されている。
また、セントル20における奥行き方向Lの両側には、ステージ214と同じ高さの作業台24が設けられている(図1では図示省略)。
柱33の下端には、トンネル1の道路面5に設けられた仮設レール6上を転動する車輪35が設けられている。
このように構成されたプロテクタ30は、セントル20に比べて、奥行き方向Lの両側に延伸されるように、3倍程度の奥行き方向Lの長さで形成されている。
具体的には、セントル20における梁213の幅方向Wにおける内側の端部とプロテクタ30の梁32の幅方向Wにおける内側の端部とを連結ジャッキ41により高さ方向Hに枢動可能に連結している。
トンネル1の改修工法の流れについて説明する前に、型枠部22によって、コンクリート覆工2との間に形成される打設空間4の開放された端部(以下においてツマ部という)を塞ぐツマ型枠50について、図4に基づいて説明する。
そして、図7(a)に示すように、往路側の半断面を施工側半断面Xとし、施工側半断面Xにおける1スパン分のコンクリート覆工2における内面側の一部を所定厚みで切削する(ステップs3)。コンクリート覆工2の切削は、図示省略するコンクリート切削装置によってトンネル内部側から切削する。このとき、コンクリート覆工2は、打ち替えられた打ち替え覆工部3の所定強度が確保できる厚みで切削される。
具体的には、図7(b)に示すように、トンネル1の道路面5に仮設レール6を敷設し、敷設された仮設レール6上を車輪211、車輪35を転動させて改修装置10を施工箇所まで移動させる。このとき、改修装置10におけるセントル20の型枠部22を折り畳み状態で移動させる。
具体的には、図8(a)に示すように、高さ調整部212を伸長して、梁213で支持された第1型枠構成部221をコンクリート覆工2に対して所定間隔を隔てた位置に配置する。そして、ジャッキ216,218を伸長して第1型枠構成部221に対して型枠構成部222,223を枢動させて型枠部22を展開状態とする。この状態で、コンクリート覆工2に設けたアンカーボルト7で型枠構成部222,223を固定する。
なお、このように、トンネル坑内1Xにおいて固定された改修装置10において、通行側半断面Yに配置されたプロテクタ30の通行空間30Xには、通行車両Zを通行させることができる。
以下同様に、
型枠部は型枠部22に対応し、
トンネルはトンネル1に対応し、
覆工部はコンクリート覆工2に対応し、
改修材はコンクリートに対応し、
幅方向は幅方向Wに対応し、
一方の半断面は施工側半断面X(あるいは通行側半断面Y)に対応し、
他方の半断面は通行側半断面Y(あるいは施工側半断面X)に対応し、
通行体は通行車両Zに対応し、
内部は通行空間30Xに対応し、
防護部はプロテクタ30に対応し、
トンネル延長方向は奥行き方向Lに対応し、
走行部は車輪35に対応し、
台車部は本体部21に対応し、
対抗部は固定ジャッキ36に対応し、
支持部はアンカーボルト7に対応し、
型枠構成部は第1型枠構成部221,型枠構成部222,223に対応し、
枢動部は枢動連結部224に対応し、
上下方向は高さ方向Hに対応し、
型枠構成主部は第1型枠構成部221に対応し、
型枠構成従部は型枠構成部222,223に対応し、
移動部はジャッキ216,218に対応し、
トンネル坑内はトンネル坑内1Xに対応するが、この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
1X…トンネル坑内
2…コンクリート覆工
7…アンカーボルト
10…改修装置
21…本体部
22…型枠部
30…プロテクタ
30X…通行空間
35…車輪
36…固定ジャッキ
216…第1ジャッキ
218…第2ジャッキ
221…第1型枠構成部
222…第2型枠構成部
223…第3型枠構成部
224…枢動連結部
H…高さ方向
L…奥行き方向
W…幅方向
X…施工側半断面
Y…被施工側半断面
Z…通行車両
Claims (14)
- トンネル用の改修装置の型枠部を、供用中のトンネルの覆工部に対する内部側に所定間隔を隔てて配置し、
前記覆工部と前記型枠部との間に改修材を打設して、トンネル内面を改修するトンネル改修工法であって、
前記トンネルの幅方向における半断面のうち一方の半断面に対して、半断面の前記覆工部に対応する弧状に形成された前記型枠部を配置するとともに、
他方の半断面に、通行体が内部を通行できる防護部を配置する
トンネル改修工法。 - 前記防護部が、前記型枠部に対して、トンネル延長方向に長い
請求項1に記載のトンネル改修工法。 - 前記防護部に、トンネル延長方向に走行可能な走行部が設けられるとともに、
前記型枠部を支持するとともに、トンネル延長方向に走行可能な台車部が設けられ、
前記防護部と前記台車部とが前記幅方向に連結された
請求項1又は2に記載のトンネル改修工法。 - 前記防護部に設けられた対抗部によって、打設する前記改修材から前記型枠部に作用する圧力に抗する
請求項1乃至3のうちいずれかに記載のトンネル改修工法。 - 前記覆工部から支持部で前記型枠部を支持する
請求項1乃至4のうちいずれかに記載のトンネル改修工法。 - 弧状に形成された前記型枠部は、複数の型枠構成部と、該型枠構成部同士を枢動する枢動部とで構成し、折り畳み可能に構成された
請求項1乃至5のうちいずれかに記載のトンネル改修工法。 - 前記型枠構成部は、
上下方向に移動可能に支持された型枠構成主部と、
前記枢動部により前記型枠構成主部に対して枢動可能に連結された型枠構成従部とで構成し、
前記型枠構成従部を、前記型枠構成主部に対して所定の枢動位置に移動させる移動部が設けられた
請求項6に記載のトンネル改修工法。 - 前記枢動部により前記型枠構成主部に対して前記型枠構成従部を折り畳んで、前記型枠部を、前記防護部とともに、トンネル坑内を移動する
請求項6又は7に記載のトンネル改修工法。 - 供用中のトンネルの覆工部の内面側に改修材を打設して、トンネル内面を改修するためのトンネル用の改修装置であって、
前記トンネルの幅方向における半断面のうち一方の半断面に対して配置され、半断面の前記覆工部に対応する弧状に形成された型枠部と、
他方の半断面に配置され、通行体が内部を通行できる防護部とで構成された
改修装置。 - 前記防護部が、前記型枠部に対して、トンネル延長方向に長い
請求項9に記載の改修装置。 - 前記防護部に、トンネル延長方向に走行可能な走行部が設けられるとともに、
前記型枠部を支持するとともに、トンネル延長方向に走行可能な台車部が設けられ、
前記防護部と前記台車部とが前記幅方向に連結された
請求項9又は10に記載の改修装置。 - 前記防護部に、打設する前記改修材から前記型枠部に作用する圧力に抗する対抗部が設けられた
請求項9乃至11のうちいずれかに記載の改修装置。 - 弧状に形成された前記型枠部は、複数の型枠構成部と、該型枠構成部同士を枢動する枢動部とで構成し、折り畳み可能に構成した
請求項9乃至12のうちいずれかに記載の改修装置。 - 前記型枠構成部は、
上下方向に移動可能に支持された型枠構成主部と、
前記枢動部により前記型枠構成主部に対して枢動可能に連結された型枠構成従部とで構成し、
前記型枠構成従部を、前記型枠構成主部に対して所定の枢動位置に移動させる移動部が設けられた
請求項13に記載の改修装置。
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JP2023129271A JP7481554B2 (ja) | 2019-10-09 | 2023-08-08 | トンネル改修工法及び改修装置 |
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