JP2634931B2 - 妻止め - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）．産業上の利用分野 本発明は、トンネル等の地山に密着してコンクリート
の外部への漏出を防止する妻止めに関する。

（ｂ）．従来の技術 従来、トンネル等の覆工の構築に際して、打設された
コンクリートの外部への漏出を防止するために妻止めが
用いられている。

（ｃ）．発明が解決しようとする問題点 しかし、凹凸の激しい地山に妻止めを密着させる形で
設置することは極めて困難であり、そうしたことの可能
な妻止めの開発が望まれていた。

本発明は、上記の問題点を解消すべく、地山と密着し
て打設されたコンクリートの漏出を防止することの可能
な妻止めを提供することを目的とする。

（ｄ）．問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、支保工（30）に沿って前記支保工
（30）と地山（２）との間を閉塞する妻止めにおいて、
保持手段（29d）を複数個、前記支保工（30）に沿って
設け、前記保持手段（29d）に漏出防止金網（29b、29
c）を、前記支保工（30）及び地山（２）と密接する形
で設け、保護金網（29a）を、前記漏出防止金網（29b、
29c）をコンクリートの打設側から覆う形で設けて構成
される。

なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素
を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されるものではない。以下の「（ｅ）．
作用」の欄についても同様である。

（ｅ）．作用 上記した構成により、漏出防止金網（29b、29c）、保
護金網（29a）によって、打設されたコンクリートの外
部への漏出を防止するように作用する。

（ｆ）．実施例 以下、図面に基づき、本発明の実施例を説明する。

第１図は、覆工コンクリート打設装置の一例を示す
図、 第２図は、第１図のII矢視図、 第３図は、留置型枠体を示す図、 第４図は、留置型枠体の側面図、 第５図は、留置型枠体の断面図、 第６図は乃至第15図は、トンネルの掘削方法の一例を
示す工程図、 第16図は、本発明による妻止めの一実施例を示す図、 第17図は、留置型枠体の別の例を示す図である。

トンネル１の掘削現場は、第１図及び第２図に示すよ
うに、地山２が略半円形に掘削されており、その掘削さ
れたトンネル空間1a内には、覆工コンクリート打設装置
３が設けられている。覆工コンクリート打設装置３は、
クローラ5aにより移動自在に支持された移動車両５を有
しており、移動車両５の機体5b上にはエンジンユニット
６が搭載されている。また、機体5b上には昇降装置７が
搭載されており、昇降装置７はリンク7a、7a及び油圧シ
リンダ7bを有している。リンク7a、7aの一端は機体5b側
に枢着されており、リンク7a、7aの他端は昇降足場９に
枢着され、昇降足場９及びリンク7a、7a、機体5bとの間
で公知の平行運動機構を構成している。また、油圧シリ
ンダ7bは機体5bとリンク7aとの間に設けられており、油
圧シリンダ7bを駆動することにより昇降足場９は、第１
図矢印Ａ、Ｂ方向に自由に昇降することが出来る。

昇降足場９には、ステップ9aが油圧シリンダ9bによ
り、第１図矢印Ｋ、Ｌ方向に突出駆動自在に支持されて
おり、ステップ9aには上部型枠支持フレーム10が油圧シ
リンダ10a、10aにより、矢印Ａ、Ｂ方向に昇降自在に支
持されている。また、昇降足場９の、第２図両側面に
は、側部型枠支持フレーム11、11が、くの字形に形成さ
れた形で、ピン11eを中心に矢印Ｃ、Ｄ方向に回動自在
に枢着支持されている。側部型枠支持フレーム11、11と
昇降足場９の間には油圧シリンダ11a、11aが設けられ、
該油圧シリンダ11aを駆動することにより側部型枠支持
フレーム11、11は矢印Ｃ、Ｄ方向に回動駆動される。各
側部型枠支持フレーム11、11の先端には伸縮フレーム11
bが油圧シリンダ11cにより矢印Ｅ、Ｆ方向、即ち地山２
に対して突出後退自在に支持されており、伸縮フレーム
11bの先端には押圧体11d、11dが設けられている。ま
た、昇降足場９の、第２図両側には、サポートジャッキ
12、12が、ピン12aを中心に矢印Ｇ、Ｈ方向に回動自在
に枢着されており、サポートジャッキ12は、第２図矢印
Ｍ、Ｎ方向に伸縮自在に設けられている。また、機体5b
の、第２図両側には、サポートジャッキ13が機体5bの両
側に突出自在にかつ自在継手13aを中心に矢印Ｉ、Ｊ方
向に回動自在に支持されている。

ところで、上部型枠支持フレーム10には、第２図に示
すように、全体がトンネル地山２と相似に形成された留
置型枠体15が搭載支持されており、留置型枠体15は、第
３図及び第４図に示すように、トンネル断面に沿った形
で全体が半円形に形成されたフレーム15aを有してい
る。フレーム15aは、第２図及び第３図に示すように、
途中に関節15bを４箇所有してあり、関節15bを境にフレ
ーム15aは５個のフレーム片15k、15l、15l、15m、15mと
に分割され、これによりフレーム15aは、関節15bを中心
にトンネル空間1a内側に向けて折れ曲がることが出来
る。また、フレーム15aの５個のフレーム片15k、15l、1
5l、15m、15mの地山２側には、第４図及び第５図に示す
ように、形枠板15cが掘削すべきトンネル断面に相似な
円弧状に形成された形でそれぞれ設けられており、それ
等形枠板15cには、第３図及び第４図に示すように、コ
ンクリート供給口15jが第３図のトンネル断面に沿って
所定の間隔L1で設けられている。

トンネル１の掘削現場は、以上のような構成を有する
ので、トンネル１の掘削及び覆工の構築は、以下のよう
な手順で行われる。即ち、切羽11bにおける掘削が第６
図（ａ）に示すように進行し、パワーショベル16による
ズリ出しが行われている状態では、切羽1b直前までの現
場打ちコンクリートによる覆工17の構築が略完了し、留
置型枠体15のみが、構築された覆工17の外壁を被覆する
形で設置されている。また、切羽1bの後方、即ち坑口側
に約30m程離れた位置には、第６図（ｂ）に示すよう
に、昇降足場９を支持した移動車両５がトンネル空間1a
の図中左方に位置する形で待機している。この状態で
は、移動車両５の図中右方に大きな空間的な余裕が出来
るので、該部分を利用してズリ運搬用ダンプトラック等
を切羽1bと坑口の間で運行させることが出来る。

こうして、第１図に示す、所定距離L2の掘削が完了し
たところで、第５図に示すように、未だ覆工の構築され
ていない地山２の側面部分1cに沿って（即ち、第５図紙
面と直角方向に）、支保工用Ｈ形鋼30を設置する。次
に、第16図に示すように、設置された支保工用Ｈ形鋼30
の側面部分1c側で切羽1bの反対側のフランジ30aに、大
粗目金網29a、細目金網29b、粗目金網29c及び止金具29d
等から成る妻止め29を、支保工用Ｈ形鋼30に沿って（即
ち、第16図紙面と直角方向に）装着する。まず、止金具
29dを複数個、支保工用Ｈ形鋼30に沿って（即ち、第16
図紙面と直角方向に）所定の間隔で設置する形で、支保
工用Ｈ形鋼30に装着する。各止金具29dは、軟鋼線（φ
６程度）によってＵ字型の固定部分29eとＵ字型の保持
部分29fが連続したＳ字型に形成されているので、保持
部分29fを支保工用Ｈ形鋼30と地山２の側面部分1c間に
挿入する形で固定部分29eでフランジ30aを挾さむように
して、図中右方から支保工用Ｈ形鋼30に装着する。この
際、保持部分29fの大きさが異なった３種類程度の止金
具29dを用意しておき、止金具29dが配置されるそれぞれ
の位置の余堀の程度に応じて、最適な大きさの止金具29
dを支保工用Ｈ形鋼30に装着する。すると、止金具29dの
Ｕ字型の保持部分29fは弾性変形して側面部分1cと当接
する。次に、それぞれ帯状に形成された15mm目程度の粗
目金網29c及び当該粗目金網29cよりも更に網目の細かい
細目金網29bを、フランジ30aと地山側面部分1cを接続す
る形で、支保工用Ｈ形鋼30に装着された各止金具29dに
図中右方から押し付ける形で当該止金具29dに沿ってＳ
字状に塑性変形させ、支保工用Ｈ形鋼30に沿って（即
ち、第16図紙面と直角方向に）設置する。すると、細目
金網29b及び粗目金網29cは止金具29dによって保持され
る形で側面部分1cに当接するが、細目金網29b及び粗目
金網29cは、後述の大粗目金網29aに比して容易に変形さ
せることが出来るので、地山２の側面部分1c表面の凹凸
に従う形で変形して、支保工用Ｈ形鋼30と側面部分1cと
の間の余堀部分がシールされる。細目金網29b及び粗目
金網29cの設置が完了したところで、帯状に形成された5
0mm目程度の比較的強度の高い大粗目金網29aを、細目金
網29b及び粗目金網29cを図中右方（即ち、コンクリート
打設空間20側）から覆う形で、フランジ30aと地山側面
部分1cを接続する形で支保工用Ｈ形鋼30に沿って（即
ち、第16図紙面と直角方向に）設置する。

こうして、支保工用Ｈ形鋼30が設置され、支保工用Ｈ
形鋼30と地山２の側面部分1cとの間が妻止め29により閉
塞されたところで、第７図に示すように、移動車両５を
移動させて、設置状態にある留置型枠体15の下方に位置
決めする。

この状態で、昇降装置７を駆動して昇降足場９を第２
図及び第７図矢印Ａ方向に上昇させると共に、ステップ
9aを第１図矢印Ｋ、Ｌ方向に移動させて、上部型枠支持
フレーム10と留置型枠体15のフレーム15aの所定の係合
位置を整合させる。この状態で、油圧シリンダ10aを駆
動して、上記型枠支持フレーム10を矢印Ａ方向に上昇さ
せ、上部型枠支持フレーム10とフレーム15aの中央のフ
レーム片15kを、第２図に示すように係合させる。ま
た、油圧シリンダ11aを駆動して側部型枠支持フレーム1
1をピン11eを介して矢印Ｃ方向に展開させると共に、油
圧シリンダ11cを駆動して伸縮フレーム11bを矢印Ｅ方
向、即ちフレーム片15l方向に突出させる。すると、伸
縮フレーム11bの先端の押圧体11dがフレーム片151の中
央部と当接接触する。更に、サポートジャッキ13を、第
２図矢印Ｅ方向に突出させ、先端をフレーム片15lの下
部に係合させる。

こうして、移動車両５に設けられた上部型枠支持フレ
ーム10、側部型枠支持フレーム11、11、サポートジャッ
キ13等の型枠支持手段と留置型枠体15のフレーム15aが
接続されたところで、第８図に示すように、フレーム15
aの両側のフレーム片15mをトンネル空間1a内側に関節15
bを介して折り畳む形で回動させ、既に凝固を完了した
覆工17のコンクリートに対して当該フレーム片15mを脱
型させる。フレーム片15mをチェーン15n等の適宜な手段
で折り畳んだ状態で支持し、この状態で、フレーム15a
全体を上部型枠支持フレーム10で支持しつつ各油圧シリ
ンダ10a,10a、サポートジャッキ13を後退させて、留置
型枠体15中央部のフレーム片15kを矢印Ｂ方向に移動さ
せて、覆工17から脱型させ、更にフレーム15lをフレー
ム片15kに対してトンネル内側に折り畳む形で回動させ
て脱型させる。

こうして、フレーム15a、従って留置型枠体15が既に
構築済みの覆工17から脱型されたところで、ステップａ
を上部型枠支持フレーム10と共に、第１図矢印Ｋ方向、
即ち切羽1b側に突出させ、留置型枠体15を、第９図に示
すように、所定距離L2の掘削が完了し、いまだ覆工の構
築されていない切羽1b側部分の地山２と、前述のように
設置された支保工用Ｈ形鋼30を挾さむ形で、対向させ
る。この状態で、直前に打設された最も切羽1b側に位置
する覆工17部分を、第１図に示すように、ガイドとして
利用しつつ、各油圧ジャッキ10a、11a、サポートジャッ
キ13を突出させて、上部型枠支持フレーム10を矢印Ａ方
向に、側部型枠支持フレーム11、11の押圧体11d等を第
２図矢印Ｅ方向に移動させ、フレーム片15k、15l、15m
を再度展開して、第10図に示すように、フレーム15aの
全体形状がトンネル断面と相似形状になるように保持す
る。この際、サポートジャッキ12もピン12aを中心に、
第２図矢印Ｇ、Ｈ方向に回動させつつ、矢印Ｍ方向に突
出させ、フレーム片15lの上部と係合させ、フレーム片1
5k、15l、15mを確実に固定保持する。

すると、型枠板15cが、第５図に示すように、地山２
の側面部分1cに沿って設置された支保工用Ｈ形鋼30と密
着し、地山２の側面部分1c、妻止め29、支保工用Ｈ形鋼
30、型枠板15c及び既に構築状態にある覆工17との間
に、トンネル断面に沿った形のコンクリート打設空間20
が形成される。

次に、第12図及び第13図に示すように、コンクリート
供給ホース23の先端を、留置型枠体15の型枠板15c下方
に設けられたコンクリート供給口15jに接続し、アジテ
ータトラック21からコンクリートをコンクリートポンプ
車22に供給し、該供給されたコンクリートをコンクリー
トポンプ車22からコンクリート供給ホース23を介してコ
ンクリート供給口15jに供給する。

すると、供給されたコンクリートはコンクリート供給
口15jからコンクリート打設空間20内に、トンネル下側
から該空間20を充填する形で注入打設されてゆくが、コ
ンクリートにはコンクリート供給ホース23の先端部分で
急結剤が添加されているので、該打設されたコンクリー
トは打設後、急速に凝固を開始する。こうして、留置型
枠体15の下方のコンクリート供給口15jを介したコンク
リートのコンクリート打設空間20内への注入打設が進行
し、第12図に示すように、打設されたコンクリート25の
上面25aがコンクリート供給ホース23の接続されたコン
クリート供給口15j付近にまで達したところで、コンク
リート供給ホース23を当該コンクリート供給口15jから
取り外して、より上部のコンクリート供給口15jに接続
し直して、該上部のコンクリート供給口15jからコンク
リートをコンクリート打設空間20内に供給する。こうし
て、コンクリート打設空間20内は、供給されたコンクリ
ートで満たされるが、地山２の側面部分1cと支保工用Ｈ
形鋼30との間に、妻止め29が設けられているので、コン
クリート打設空間20は外部から閉塞された状態を保ち、
これにより打設されたコンクリートが外部に漏出するこ
とが未然に防止される。即ち、妻止め29は、第16図に示
すように、大粗目金網29a、細目金網29b及び粗目金網29
cによって金網が３層に積層されており、また、細目金
網29b及び粗目金網29cは地山２の側面部分1cに密接した
状態でＳ字型の止金具29dによってコンクリートの圧力
に対向した形で保持されているので、コンクリートが外
部に漏出することが未然に防止される。この際、打設さ
れたコンクリートの内、骨材は大粗目金網29aにより外
側の細目金網29b及び粗目金網29cへ移動することが防止
される。従って、骨材によって細目金網29b及び粗目金
網29cに圧力が不均一に作用して、細目金網29b及び粗目
金網29cが部分的に変形して地山２の側面部分1cとの密
接状態がこわされるようなことが無いので、コンクリー
トの内、大粗目金網29aを通過したモルタル等は細目金
網29b及び粗目金網29cにより外部に漏出することが防止
される。こうして、最終的にトンネル天端部に設けられ
たコンクリート供給口15jを介して、第14図に示すよう
に、コンクリート25がコンクリート打設空間20内に供給
され、天端部が閉合したところで、第15図に示すよう
に、上部型枠支持フレーム10を降下させ、側部型枠支持
フレーム11、11を折り畳み、サポートジャッキ12、13を
機体5b側に折り畳んで、留置型枠体15と型枠支持手段と
の間の支持関係を解除する。すると、既に凝固の進行し
た（通常、打設後、10分程度で自立出来る程度には凝固
が進行している）コンクリートは、アーチアクションを
構成し、また留置型枠体15自体もアーチアクションを構
成するので、上部型枠支持フレーム10等による支持が無
くなっても、留置型枠体15等は十分に自立した状態を維
持することが出来る。

留置型枠体15から離れた移動車両５は、第６図（ｂ）
に示すように、坑口側に退避させ、留置型枠体15は、そ
の状態で打設されたコンクリートが十分に硬化するまで
残留させておく。これにより、切羽1bの直前まで覆工が
一次吹付けを行うことなく形成されたので、直ちに切羽
1bの掘削を再開して、所定距離L2の掘削を矢印Ｋ方向に
行ってトンネルを掘進する。なお、妻止め29は、第５図
に示すように、地山２の側面部分1cに設置され、切羽1b
部分にコンクリート25が打設されることがないので、後
の切羽1bの側面部分1cに近接した部分を掘削する際に、
妻止め29等が邪魔にならず、トンネル１の掘削を円滑に
行うことが可能となる。

こうして、所定距離L2の掘削が完了したところで、再
度第７図に示すように、移動車両５を留置型枠体15の下
方に移動させて、前述と同様の作業を行って、新たな覆
工17を構築してゆく。

なお、上述の実施例は、コンクリートの打設を留置型
枠体15の複数箇所に設けられたコンクリート供給口15j
を介して行った場合について述べたが、コンクリート打
設空間20へのコンクリートの供給は、コンクリート供給
口15jに限らず、各種の方法が考えられる。例えば、第1
7図に示すように、コンクリート打設スリット15dを、コ
ンクリートの打設方向であるトンネル断面に沿った形
で、図中上下方向に形成し、該コンクリート打設スリッ
ト15dにコンクリート供給ノズル27を該コンクリート打
設スリット15dに沿って移動自在に設け、該コンクリー
ト供給ノズル27をコンクリート打設スリット15dの下部
からトンネル天端部に向けて移動させつつ、コンクリー
ト打設空間20内に急結剤の添加されたコンクリートを打
設してゆくようにして構成することも当然可能である。
この場合、コンクリート供給ノズル27の下方のコンクリ
ート打設スリット15dから未硬化のコンクリートが流出
することとを防止するために、打設されたコンクリート
が凝固するまでの間、コンクリートのコンクリート打設
スリット15dからの流出を防止する、スライド板27aをコ
ンクリート供給ノズル27の移動と共に移動し得るように
設けるようにする。すると、打設されたコンクリート
は、スライド板27aが移動する間に凝固し、スライド板2
7aが通過した後には、コンクリート打設スリット15dか
ら外部に漏出してしまうことは無い。

なお、上述の実施例は、漏出防止金網として２層に積
層された細目金網29b及び粗目金網29cを地山２と当接さ
せる場合について述べたが、漏出防止金網は、単層でも
よく、また、３層以上に積層してもよい。また、保護金
網として単層の大粗目金網29aによって漏出防止金網を
コンクリート打設空間20側から覆う場合について述べた
が、保護金網は２層以上に積層してもよい。また、保持
手段としてＳ字型の止金具29dによって漏出防止金網を
コンクリートの圧力に対向して保持する場合について述
べたが、保持手段は止金具29dに限らず、ドライビット
等により漏出防止金網を保持するようにしてもよい。

（ｇ）．発明の効果 以上、説明したように本発明は、トンネル１の支保工
用Ｈ形鋼30等の支保工に沿って前記支保工と地山２との
間を閉塞する妻止めにおいて、止金具29d等の保持手段
を複数個、前記支保工に沿って設け、前記保持手段に細
目金網29b、粗目金網29c等の漏出防止金網を、前記支保
工及び側面部分1c等の地山２と密接する形で設け、大粗
目金網29a等の保護金網を、前記漏出防止金網をコンク
リートの打設側（コンクリート打設空間20内側）から覆
う形で設けて構成したので、２層以上に積層された漏出
防止金網、保護金網によって、打設されたコンクリート
の外部への漏出を防止することが可能となる。また、漏
出防止金網を凹凸の激しいトンネル地山に密接させて変
形させることによってモルタル等の漏出を防止すると共
に、保護金網によって骨材が漏出防止金網の地山との密
接状態をこわすことを防止して、打設されたコンクリー
トの外部への漏出を好適に防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】 第１図は、覆工コンクリート打設装置の一例を示す図、 第２図は、第１図のII矢視図、 第３図は、留置型枠体を示す図、 第４図は、留置型枠体の側面図、 第５図は、留置型枠体の断面図、 第６図は乃至第15図は、トンネルの掘削方法の一例を示
す工程図、 第16図は、本発明による妻止めの一実施例を示す図、 第17図は、留置型枠体の別の例を示す図である。 ２……地山 29……妻止め 29a……保護金網（大粗目金網） 29b……漏出防止金網（細目金網） 29c……漏出防止金網（粗目金網） 29d……保持手段（止金具） 30……支保工（支保工用Ｈ形鋼）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三原 準一 千葉県流山市駒木518番地１号 三井建 設株式会社技術研究所内 (72)発明者 五味 秀明 東京都千代田区有楽町１丁目４番１号 電気化学工業株式会社内 (72)発明者 尚和 昌治 富山県高岡市荻布209 佐賀工業株式会 社内 (56)参考文献 特開 平１−116196（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−198995（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支保工に沿って前記支保工と地山との間を
   閉塞する妻止めにおいて、 保持手段を複数個、前記支保工に沿って設け、 前記保持手段に漏出防止金網を、前記支保工及び地山と
   密接する形で設け、 保護金網を、前記漏出防止金網をコンクリートの打設側
   から覆う形で設けて構成した妻止め。