JP2513172B2 - トンネル用プレキャスト板の据え付け方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新設トンネルの覆工又
は老朽化したトンネルの改修用覆工におけるトンネル用
プレキャスト板の据え付け方法およびその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】山岳トンネルの掘削に際し、吹付けコン
クリート、または吹付けコンクリートとロックボルトに
よるＮＡＴＭ（Ｎｅｗ Ａｕｓｔｒｉａｎ Ｔｕｎｎｅ
ｌｌｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ）で支保工を施工することに
より、従来の現場打ちコンクリート覆工に代えて薄くて
軽量なプレキャスト板による覆工、いわゆるＰＣＬ工法
（Ｐｒｅｃａｓｔ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｌｉｎｉｎｇ）
が注目されるようになっている。このＰＣＬ工法は現場
打ちコンクリート覆工に比べ掘削断面の縮小などによる
工費の節減、施工速度の向上、品質および管理の向上な
どの利点を有している。そして従来技術における新設ト
ンネルの覆工としてのプレキャスト板の据え付けは図１
２に示すように、アーチ形トンネル穴の左右内側面の下
端に側壁コンクリート２を、中程に固定梁３を現場打ち
コンクリートによりそれぞれトンネル方向に向かって形
成し、アーチ形トンネル穴を周方向に４分割した形状を
有する４個の湾曲状の鉄筋コンクリート製プレキャスト
板４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃを設け、先ず２個のプレキャス
ト板４，４Ａを門形枠７に設けた専用の油圧ジャッキ装
置８により側壁コンクリート２と固定梁３との間にそれ
ぞれ架設し、かつ止着部材５によりトンネル穴の内壁部
および固定梁３に止着し、次いで他の２個のプレキャス
ト板４Ｂ，４Ｃをリフターにより門形枠７上に運び、門
形枠７上にて専用の油圧ジャッキ装置８によりトンネル
穴頂部と固定梁３との間にそれぞれ架設して両プレキャ
スト板４Ｂ，４Ｃの上端を衝合させた状態で止着部材６
により固定梁３に止着し、この工程をトンネル方向に沿
って反復して施工することによりプレキャスト方式のト
ンネルの覆工を行っている。しかしこの施工方法では、
プレキャスト板４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃを据え付けるため
に専用の油圧ジャッキ装置８を用いていたが、この油圧
ジャッキ装置８は油圧モータ，油圧シリンダ等により作
動するものであるため、作業速度が遅く、また装置全体
が大型化して運搬等に支障があった。

【０００３】そこで本願出願人は特開平３−２３３０９
８号公報において、二分割した左右プレキャスト板を片
側ずつ交互に吊り上げてトンネル内面に据え付けるトン
ネル用プレキャスト板の据え付け方法を提案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記トンネル用プレキ
ャスト板の据え付け方法においては、昇降装置によりプ
レキャスト板を吊り上げて据え付けるものであり、従来
のように大型のジャッキ装置などが不要となり、据え付
け作業速度を向上でき、また据え付けを簡単に行うこと
ができ、施工コストの削減が図られ、特に片側ずつプレ
キャスト板を据え付けることによって、トンネル内の片
側交通を確保することができる。しかし片側ずつプレキ
ャスト板を据え付けるものであるため、トンネルの左右
両側に同時にプレキャスト板を据え付けながら施工をす
る場合に比べて、施工期間の短縮が難しい面があった。
また、施工期間の短縮を図るために、トンネルの全面交
通停止を行って左右同時に据え付けを行うには、複数す
なわち少なくとも左右２台の据え付け装置が必要とな
り、このように左右同時に据え付けを行う場合には施工
コストの上昇が避けられなかった。

【０００５】そこで本発明は、施工時間の短縮を図り、
かつ施工コストの低減を図ることができるトンネル用プ
レキャスト板の据え付け方法およびその装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は請求項１のトン
ネル用プレキャスト板の据え付け方法は、アーチ形トン
ネル穴の内面に、周方向に左右２分割されたコンクリー
ト製の湾曲状プレキャスト板を据え付けるトンネル用プ
レキャスト板の据え付け方法において、トンネル穴の長
さ方向に間隔をおいて上部を交叉させた左右プレキャス
ト板を前記トンネル穴の内面に吊り上げた後、少なくと
も一方のプレキャスト板をトンネル穴の長さ方向に移動
し左右プレキャスト板の上端を合わせて据え付けるもの
である。

【０００７】また本発明の請求項２のトンネル用プレキ
ャスト板の据え付け装置は、アーチ形トンネル穴の内面
に、周方向に左右二分割されたコンクリート製の湾曲状
プレキャスト板を据え付けるトンネル用プレキャスト板
の据え付け方法に使用する装置において、トンネル穴の
長さ方向に間隔をおいて上部を交叉させた左右プレキャ
スト板を同時にトンネル穴の内面に吊り上げるための門
形枠と、この門形枠に吊り下げ部材を介して吊設され前
記左右プレキャスト板をそれぞれ吊り上げる一対の据え
付け用治具と、前記吊り下げ部材の昇降装置とをトンネ
ル穴内を長さ方向に移動可能な運搬車両に搭載したもの
である。

【０００８】

【作用】左右プレキャスト板を、トンネル穴の長さ方向
に間隔をおいて上部を交叉させた状態でセットし、左右
プレキャスト板をトンネル穴の内面に吊り上げた後、少
なくとも左右一方のプレキャスト板をトンネル穴の長さ
方向にスライドし、左右プレキャスト板の上端を合わせ
てアーチ形に据え付けを行う。

【０００９】また、左右プレキャスト板を、トンネル穴
の長さ方向に間隔をおいて上部を交叉させた状態でそれ
ぞれの据え付け用治具にセットし、昇降装置により左右
プレキャスト板をトンネル穴の内面に吊り上げ、左右他
方のプレキャスト板を前方のプレキャスト板に当接した
状態で、運搬車両を前方に移動して左右一方のプレキャ
スト板をトンネル穴の長さ方向にスライドし、左右プレ
キャスト板の上端を合わせてアーチ形に据え付けを行
う。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。図１ないし図８は本発明の第１実施例を示
し、図６は老朽化したトンネル、例えば鉄道用トンネル
の改修用覆工構造体の断面構造を示しており、アーチ形
トンネル穴11の左右両内面側下端には高さの低い側部基
礎コンクリート12が現場打ちコンクリートにより形成さ
れている。アーチ形トンネル穴11の内面にはトンネル穴
を周方向に２分割した形状を有する化粧板としてのプレ
キャストコンクリート製の左右一対の湾曲状プレキャス
ト板13，13Ａがアーチ形に組み立てられており、各プレ
キャスト板13，13Ａの下端はそれぞれ側部基礎コンクリ
ート12に支持され、かつ上端同志が衝合されている。そ
して前記左右プレキャスト板13，13Ａの上端には相互に
係合する段部14，14Ａが形成され、この段部14，14Ａに
は連結部材15を挿通する段付き孔16，16Ａがそれぞれ形
成され、上端同志が衝合されている。また各プレキャス
ト板13，13Ａの側部は止着部材17によってトンネル穴11
のコンクリート製内壁部に止着固定されている。またト
ンネル穴11の長さ方向に並設されたプレキャスト板13，
13Ａ相互は連結部18により固定され、この連結部18は、
アーチ形に組まれたプレキャスト板13，13Ａの上部左右
および側部上下左右の端面内面側に、図７および図８に
示すように凹所18Ａを形成し、この凹所18Ａの前面にプ
レキャスト板13，13Ａの端面と面一の金属製埋込プレー
ト18Ｂを設け、この埋込プレート18Ｂはインサート成型
によりプレキャスト板13，13Ａに設けられるとともに、
該プレキャスト板13，13Ａに埋設した図示しない鉄筋に
溶着等により固定され、隣合う埋込プレート18Ｂ，18Ｂ
相互を挿通した両ねじボルト18Ｃの両端に、ワッシャを
介してナット18Ｄ，18Ｄを締結して構成される。さらに
前記凹所18Ａの内面を閉塞する合成樹脂製の閉塞板19
が、取付ボルト19Ａによりプレキャスト板13，13Ａの内
面に固定されている。またプレキャスト板13，13Ａには
止着部材17を挿通する段付き孔20が内面から外面に向か
って穿設されている。止着部材17はトンネル穴11の内壁
部に形成されたドリル穴21に打ち込まれるアンカー22
と、このアンカー22の雌ネジ部22Ａにワッシャ23を介し
て螺締するボルト24とから構成され、ボルト24をプレキ
ャスト板13，13Ａの段付き孔20に挿通してアンカー22に
螺締することにより止着される。またアンカー22の基部
は円錐状をなし段付溝25が形成されている。前記連結部
材15は左右一対のプレキャスト板13，13Ａ上端の段部1
4，14Ａを連通状態に挿通される両ねじボルト26と、こ
の両ねじボルト26の両端に締結されるナット27，27Ａか
ら構成される。

【００１１】図１および図５に示すように、28は前記左
右プレキャスト板13，13Ａを前記アーチ形トンネル穴11
の内面に据え付ける据え付け装置であり、この据え付け
装置28は分解可能な前後一対の門形枠29，29Ａと、これ
ら門形枠29，29Ａ間に位置して吊り下げ部材たるワイヤ
ー30を介して吊設される左右一対の据え付け用治具（以
下、治具という）31，31Ａと、前記ワイヤー30を昇降せ
しめるために前記門形枠29，29Ａにそれぞれ設けられた
昇降装置たる電動形のホイスト32，32Ａ，32Ｂとを有
し、これら門形枠29，29Ａと、この門形枠29，29Ａの間
に位置して左右の治具31，31Ａにそれぞれ取り付けられ
た左右プレキャスト板13，13Ａとを運搬車両33に搭載す
る。前記左右一対の治具31，31Ａには前記プレキャスト
板13，13Ａにあてがうように設けられた当部34を有する
主治具35，35Ａが、それぞれトンネル穴11の長さ方向す
なわち前後に間隔をおいて設けられ、これら主治具35，
35Ａの下端にそれぞれＨ鋼36，36Ａが設けられており、
そして、前記各ホイスト32，32Ａ，32Ｂは門形枠29，29
Ａに設けられたＩビームからなるレール37に沿って駆動
する自走車輪38を介してトンネル幅方向すなわち左右方
向に水平移動可能になっており、中央のホイスト32は２
条のワイヤー30を介して左右それぞれの内側のＨ鋼36，
36Ａに連結され、左側のホイスト32Ａはワイヤー30を介
して左外側のＨ鋼36に連結され、右側のホイスト32Ｂは
ワイヤー30を介して右外側のＨ鋼36Ａに連結されてい
る。そして前記運搬車両33は前記トンネル穴11内に設け
られた鉄道車両用の鉄道レール39を移動可能なものを示
している。

【００１２】次ぎにトンネル覆工順序について説明す
る。先ず、図１に示すようにそれぞれの内面に主治具3
1，31Ａを着脱自在に固定したプレキャスト板13，13Ａ
を一対の門形枠29，29Ａ間に、その上部を交叉した状態
で運搬車両33に搭載し、運搬車両33を走行させてトンネ
ル穴11の所定位置まで移動する。次ぎに門形枠29，29Ａ
に装備された複数のホイスト32，32Ａ，32Ｂのワイヤー
30を主治具35，35ＡのＨ鋼36，36Ａにそれぞれ連結す
る。その後ホイスト32，32Ａ，32Ｂを動作して図２に示
すように左右プレキャスト板13，13Ａを上昇させ、さら
に左右に広げるようにスライドさせ、トンネル穴11内面
に沿わせる。次ぎに運搬車両33を前方に移動すると、左
プレキャスト板13は前方の左プレキャスト板13に当たっ
て動かず、図３に示すように右プレキャスト板13Ａがト
ンネル穴11の長さ方向前方にスライドし、左右段部14，
14Ａの前後位置を合わせて左右プレキャスト板13，13Ａ
の上端を衝合するとともに、段付き孔16，16Ａに両ねじ
ボルト26を挿通し、両ねじボルト26両端をナット27，27
Ａで締結してプレキャスト板13，13Ａの上端を衝合状態
で一体化させ、基礎コンクリート12により下端を固定
し、この工程を反復してトンネル穴11全長さにプレキャ
スト板13，13Ａを据え付けるとともに、連結部18により
長さ方向隣合うプレキャスト板13，13Ａ相互を固定し、
閉塞板19を取付け、さらにプレキャスト板13，13Ａを止
着部材17によりトンネル穴11の内壁部に止着する。

【００１３】このように本発明においては、アーチ形ト
ンネル穴11の内面に、周方向に左右２分割されたコンク
リート製の湾曲状プレキャスト板13，13Ａを据え付ける
トンネル用プレキャスト板の据え付け方法において、ト
ンネル穴11の長さ方向に間隔をおいて上部を交叉させた
左右プレキャスト板13，13Ａをトンネル穴11の内面に吊
り上げた後、少なくとも一方のプレキャスト板13，13Ａ
をトンネル穴11の長さ方向に移動し左右プレキャスト板
13，13Ａの上端を合わせて据え付けることにより、左右
両方のプレキャスト板13，13Ａを同時に吊り上げて据え
付けることができ、施工時間の短縮が可能になるととも
に簡単に据え付けを行うことができ、また大型のジャッ
キ装置等が不要となり、施工コストの削減が図れる。

【００１４】また本発明においては、トンネル穴11の長
さ方向に間隔をおいて上部を交叉させた左右プレキャス
ト板13，13Ａを同時にトンネル穴11の内面に吊り上げる
ための門形枠29，29Ａと、門形枠29，29Ａに吊り下げ部
材たるワイヤー30を介して吊設され左右プレキャスト板
13，13Ａをそれぞれ吊り上げる一対の据え付け用治具3
1，31Ａと、ワイヤー30の昇降装置たるホイスト32，32
Ａ，32Ｂとをトンネル穴11内を長さ方向に移動可能な運
搬車両33に搭載したものであるから、一台の装置によ
り、左右プレキャスト板13，13Ａの据え付けを行うこと
ができ、装置の小型化が図れるとともに運搬を容易に行
うことができ、また、運搬車両33を移動して施工箇所ま
で装置及びプレキャスト板13，13Ａを移送することがで
き、これらの運搬作業を簡便にでき、作業性の向上が図
れる。

【００１５】また実施例上の効果として、中央のホイル
ト32をワイヤー30を介して左右治具31，31Ａに連結し、
中央ホイスト32を左右治具31，31Ａの吊り上げに兼用す
ることにより、使用するホイストの数を削減することが
できる。

【００１６】図９および図１０は本発明の第２実施例を
示し、上記第１実施例と同一部分に同一符号を付しその
詳細な説明を省略して詳述すると、トンネル穴11内面の
土山40とプレキャスト板13，13Ａの外面との間に裏込材
として発砲スチロールブロック41を設け、この発泡スチ
ロールブロック41を止め具42により固定し、発砲スチロ
ールブロック41相互は連結金具43により連結している。
またプレキャスト板13，13Ａの側部は押出しボルト44に
より土山40に固定している。前記止め具42はプレキャス
ト板13，13Ａに穿設した挿通孔45と、この挿通孔45の外
面にインサート成型により固定して設けられた埋込ナッ
ト46と、全ねじボルト47と、このボルト47に螺合するナ
ット48とから構成され、全ねじボルト47の先端を発砲ス
チロールブロック41に螺入してプレキャスト板13，13Ａ
に発砲スチロールブロック41を固定している。前記押出
しボルト44の取り付け箇所に対応して、プレキャスト板
13，13Ａには、内外面に段部を有する段付孔49が穿設さ
れ、この段付孔49には、押出しボルト44が螺合する埋込
みナット50が、インサート成型により固定されており、
土山40に設けられた防水シート51に、押出しボルト44の
径大頭部44Ａが当部材52を介して当接する。この当部材
52は、防水シート51に当接する防水シート損傷保護用の
プレート部52Ａと、前記押出しボルト44の径大頭部44Ａ
を回動自在に内装する筒部52Ｂと、ドーナツ板状の抜止
め部52Ｃとから構成されており、押出しボルト44の内端
に形成された角柱部44Ｂを介して該押出しボルト44を回
動し、土山40とプレキャスト板13，13Ａの外面との間隔
Ｈを調整する。

【００１７】そして第１実施例と同様に、それぞれの内
面に主治具31，31Ａを着脱自在に固定したプレキャスト
板13，13Ａを一対の門形枠29，29Ａ間に、その上部を交
叉した状態で運搬車両33に搭載し、運搬車両33を走行さ
せてトンネル穴11の所定位置まで移動する。次ぎに門形
枠29，29Ａに装備された複数のホイスト32，32Ａ，32Ｂ
のワイヤー30を主治具35，35ＡのＨ鋼36，36Ａにそれぞ
れ連結する。その後ホイスト32，32Ａ，32Ｂを動作して
左右プレキャスト板13，13Ａを上昇させ、さらに左右に
広げるようにスライドさせる。次ぎに運搬車両33の移動
により右プレキャスト板13Ａをトンネル穴11の長さ方向
前方にスライドして左右段部14，14Ａの前後位置を合わ
せて左右プレキャスト板13，13Ａの上端を衝合するとと
もに、段付き孔16，16Ａに両ねじボルト26を挿通し、両
ねじボルト26両端をナット27，27Ａで締結してプレキャ
スト板13，13Ａの上端を衝合状態で一体化させ、基礎コ
ンクリート12により下端を固定し、この工程を反復して
トンネル穴11全長さにプレキャスト板13，13Ａを据え付
けるとともに、連結部18により長さ方向隣合うプレキャ
スト板13，13Ａ相互を固定し、閉塞板19を取付け、さら
にプレキャスト板13，13Ａを押出し部材44によりトンネ
ル穴11の土山40に固定し、また裏込材としての発砲スチ
ロールブロック41を止め具42により固定して施工を行
う。

【００１８】このように本発明においては、アーチ形ト
ンネル穴11の内面に、周方向に左右２分割されたコンク
リート製の湾曲状プレキャスト板13，13Ａを据え付ける
トンネル用プレキャスト板の据え付け方法において、ト
ンネル穴11の長さ方向に間隔をおいて上部を交叉させた
左右プレキャスト板13，13Ａをトンネル穴11の内面に吊
り上げた後、少なくとも一方のプレキャスト板13，13Ａ
をトンネル穴11の長さ方向に移動し左右プレキャスト板
13，13Ａの上端を合わせて据え付けることにより、左右
両方のプレキャスト板13，13Ａを同時に吊り上げて据え
付けることができ、施工時間の短縮が可能になるととも
に簡単に据え付けを行うことができ、また大型のジャッ
キ装置等が不要となり、施工コストの削減が図れ、第１
実施例と同様な作用，効果を有する。

【００１９】またこの例では裏込材として発砲スチロー
ルブロック41を用いることにより、裏込め作業性の向上
が図られ、さらに押出しボルト44を用いることにより、
このように既設のトンネル穴11の土山40とプレキャスト
板13，13Ａの位置合わせ固定を容易に行うことができ
る。

【００２０】図１１は本発明の第３実施例を示し、上記
第１実施例と同一部分に同一符号を付しその詳細な説明
を省略して詳述すると、この例では運搬車両33Ａとして
トラックあるいはトレーラ等の荷台に装置を搭載した例
を示し、このように自動車あるいは歩行者が通行するト
ンネル穴11に運搬車両33Ａに装置を搭載して搬送し、プ
レキャスト板13，13Ａの据え付けを行うことができる。

【００２１】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施
が可能であり、例えば昇降装置はホイスト以外にウイン
チなどでもよいなど種々の変形が可能である。またプレ
キャスト板の中程を固定する止着部材あるいは押出しボ
ルトは適宜用いればよい。また新設トンネルの覆工にお
いても同様に適用することができ、この場合はＮＡＴＭ
施工されたトンネル穴内面に対してプレキャスト板を同
様に据え付け、このプレキャスト板を埋殺し型枠として
用いてコンクリートを打設するようにしてもよい。また
第２実施例において裏込材としてグラウト材を用いても
よい。

【００２２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、アーチ形トン
ネル穴の内面に、周方向に左右２分割されたコンクリー
ト製の湾曲状プレキャスト板を据え付けるトンネル用プ
レキャスト板の据え付け方法において、トンネル穴の長
さ方向に間隔をおいて上部を交叉させた左右プレキャス
ト板を前記トンネル穴の内面に吊り上げた後、少なくと
も一方のプレキャスト板をトンネル穴の長さ方向に移動
し左右プレキャスト板の上端を合わせて据え付けること
により、施工時間の短縮を図り、かつ施工コストの低減
を図ることができるトンネル用プレキャスト板の据え付
け方法を提供することができる。

【００２３】また請求項２の発明によれば、アーチ形ト
ンネル穴の内面に、周方向に左右二分割されたコンクリ
ート製の湾曲状プレキャスト板を据え付けるトンネル用
プレキャスト板の据え付け方法に使用する装置におい
て、トンネル穴の長さ方向に間隔をおいて上部を交叉さ
せた左右プレキャスト板を同時にトンネル穴の内面に吊
り上げるための門形枠と、この門形枠に吊り下げ部材を
介して吊設され前記左右プレキャスト板をそれぞれ吊り
上げる一対の据え付け用治具と、前記吊り下げ部材の昇
降装置とをトンネル穴内を長さ方向に移動可能な運搬車
両に搭載したものであるから、施工時間の短縮を図り、
かつ施工コストの低減を図ることができるトンネル用プ
レキャスト板の据え付け装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すプレキャスト板の据
え付け工程を示す概略説明図である。

【図２】本発明の第１実施例を示すプレキャスト板の据
え付け工程を示す概略説明図である。

【図３】本発明の第１実施例を示すプレキャスト板の斜
視図である。

【図４】本発明の第１実施例を示すプレキャスト板の上
部の断面図である。

【図５】本発明の第１実施例を示す据え付け装置の側面
図である。

【図６】本発明の第１実施例を示すトンネル覆工構造体
の一部を拡大した断面図である。

【図７】本発明の第１実施例を示す連結部の一部切欠き
底面図である。

【図８】本発明の第１実施例を示す連結部の縦断面図で
ある。

【図９】本発明の第２実施例を示すトンネル覆工構造体
の一部を拡大した断面図である。

【図１０】本発明の第２実施例を示すプレキャスト板の
要部の断面図である。

【図１１】本発明の第３実施例を示すプレキャスト板の
据え付け工程を示す概略説明図である。

【図１２】従来例の断面図である。

【符号の説明】

11 トンネル穴 13，13Ａ プレキャスト板 28 据え付け装置 29，29Ａ 門形枠 30 ワイヤー（吊り下げ部材） 31，31Ａ 据え付け用治具 32，32Ａ，32Ｂ ホイスト（昇降装置）33，33Ａ 運搬車両

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アーチ形トンネル穴の内面に、周方向に
   左右２分割されたコンクリート製の湾曲状プレキャスト
   板を据え付けるトンネル用プレキャスト板の据え付け方
   法において、トンネル穴の長さ方向に間隔をおいて上部
   を交叉させた左右プレキャスト板を前記トンネル穴の内
   面に吊り上げた後、少なくとも一方のプレキャスト板を
   トンネル穴の長さ方向に移動し左右プレキャスト板の上
   端を合わせて据え付けることを特徴とするトンネル用プ
   レキャスト板の据え付け方法。
2. 【請求項２】 アーチ形トンネル穴の内面に、周方向に
   左右二分割されたコンクリート製の湾曲状プレキャスト
   板を据え付けるトンネル用プレキャスト板の据え付け方
   法に使用する装置において、トンネル穴の長さ方向に間
   隔をおいて上部を交叉させた左右プレキャスト板を同時
   にトンネル穴の内面に吊り上げるための門形枠と、この
   門形枠に吊り下げ部材を介して吊設され前記左右プレキ
   ャスト板をそれぞれ吊り上げる一対の据え付け用治具
   と、前記吊り下げ部材の昇降装置とをトンネル穴内を長
   さ方向に移動可能な運搬車両に搭載したことを特徴とす
   るトンネル用プレキャスト板の据え付け装置。