JP2799624B2

JP2799624B2 - 型枠装置及びトンネル覆工工法

Info

Publication number: JP2799624B2
Application number: JP2140033A
Authority: JP
Inventors: 修畠山
Original assignee: 株式会社間組
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1998-09-21
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: JPH0434200A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、トンネルの覆工に用いる型枠装置及びトン
ネルの覆工工法に関し、特にテーパー状トンネルの覆工
に用いる型枠装置及びトンネルの覆工工法に関する。

＜従来の技術＞トンネルの覆工工法或いは覆工装置として、従来より
様々な工法や装置が知られている。例えば、組立式型枠
は、トンネルのライニング形状に合わせて１スパンごと
に型枠の据付、取外しを繰り返すものである。これはト
ンネルの断面形状の変化の著しい区間や、特殊断面形状
の施工に適しているが、一定断面のトンネルや断面が連
続的に変化するトンネルの覆工に用いる場合は施工性が
悪く、また型枠の転用が難しいため経済的ではない。一
方、移動式型枠は、型枠１セット分が一体となって、そ
れに移動装置が固定した型式のもので、１スパンのコン
クリート打設が終り、所要の養生時間が過ぎてからこれ
を取外し、次の打設位置に移動するものであり、これは
断面形状が一定のトンネルに対して有効である。また、
断面の変化に対応できる拡大移動式型枠装置も使用され
ている。さらに、別の形式の移動式型枠として、ベルト
型枠装置が開発され、この装置を用いた工法は、例え
ば、第５図に示すTSL工法（（株）鉄建建設）によって
代表される。これは、主に吹付けコンクリート用に用い
られるもので、後方に設けたガイドフレーム51によりブ
ーム52を介して支持されるベルト型枠50を、第６図
（イ）〜（ハ）に示すように、覆工予定線53に沿って、
かつトンネルの頂部に向かって移動しつつ吹付けコンク
リート54を打設して行くものである。

＜発明が解決しようとする課題＞しかしながら、かかる従来の移動式型枠を断面の変化
するトンネルに用いる場合、その断面の変化に追随して
覆工を行なう上で種々の課題があった。すなわち、上記
拡大移動式型枠装置では、所定スパンのトンネル全周に
亘って型枠を組立てた後にコンクリートを一度に打設す
る構成になっている。したがって、断面の変化に伴いそ
の変化分の型枠を前記所定スパン毎につけ足して行く必
要があるため、その取付け作業に手間がかかるという問
題があった。

一方、上記ベルト型枠装置は、吹付けコンクリート等
の、肉厚が薄く硬化の早いコンクリートによる覆工を対
象にしたもので、ガイドフレーム51から、ベルト型枠50
を支持するブーム52が張り出す構成になっている。した
がって、ブーム52に取付けたジャッキの伸縮により断面
の変化にある程度追随できるが、支持力に限界がるため
その対応が十分でなく、かつ施工できる１スパンの長さ
が短いため、所定の厚さを有する一般のコンクリート覆
工に使用する場合、施工性が悪いという問題があった。

故に、本発明は上記問題点を解消すべくなされたもの
で、その目的は断面が変化するトンネルであってもその
変化に追随して、所定の厚さ及び所定の断面形状を有す
るトンネルの覆工を、迅速かつ容易に行なうことのでき
る型枠装置及びトンネル覆工工法を提供することにあ
る。

＜課題を解決するための手段＞本発明は、上記目的に鑑みてなされたものであり、そ
の要旨は、トンネル円周方向に伸縮可能で、かつトンネ
ル軸方向に間隔を置いた少くとも２本のアーチ型フレー
ムと、該アーチ型フレームの外周の一部に取り付け、か
つ該外周に沿ってスライド可能な少くとも１基の型枠
と、前記アーチ型フレームを支持しつつこれをトンネル
軸方向に移動させる走行手段とを備えた型枠装置にあ
る。

また、本発明の別の要旨は、トンネル覆工の断面形状
の変化に応じ、アーチ型フレームをトンネル円周方向に
伸縮してその形状を変化させ、これを固定するアーチ型
フレーム設置工程と、該アーチ型フレームの外周に沿っ
て、前記トンネル覆工断面の最下端部から天井部に向
い、型枠の固定、コンクリートの打設、型枠の取外し及
び型枠の移動の各作業を繰り返して所定形状の覆工断面
を得る覆工構築工程と、前記アーチ型フレームをトンネ
ル軸方向に移動するアーチ型フレーム移動工程とを含
み、これら各工程を繰り返すことにより前記トンネル覆
工の断面形状の変化に追随してトンネルの覆工を行なう
トンネル覆工工法にある。

＜作用＞本発明では、トンネル底面の所定位置に取付けた走行
手段としてのレール上に複数のアーチ型フレームを移動
可能に取付ける。アーチ型フレームは円周方向に伸縮可
能なジャッキを備えていて、これにより所定スパンのト
ンネル断面の形状に合わせてアーチ型フレームが変形す
る。アーチ型フレームの外周には、所定の大きさの型枠
が前記複数のアーチ型フレームを渡って取り付けられ、
この型枠は前記外周に沿ってスライド可能である。した
がって、この型枠をアーチ型フレームの最下端部から頂
部に向かって移動しつつこれと地山又は覆工面との間に
コンクリートを打設し、トンネル全周を覆工する。この
際に、打設したコンクリートの荷重は前記複数のアーチ
型フレームによって支持される。このようにして所定ス
パンの覆工を完了した後、アーチ型フレームを次ぎの所
定スパンに移動してその断面形状に合わせて変形し、前
述と同様にして覆工を行なう。

＜実施例＞次ぎに添付図面を参照し、本発明の実施例を詳細に説
明する。

第１図には、本発明による型枠装置10が示される。こ
の型枠装置10は、主に、一対のアーチ型フレーム11と、
該一対のアーチ型フレーム11の外周に、各々のフレーム
を渡って取り付けられた部分型枠12と、アーチ型フレー
ム11をトンネル軸方向に移動させる走行レール13とによ
って構成される。

アーチ型フレーム11のアーチ部材14は、各々４ヵ所の
ジャッキ部15を有し、これが伸縮することにより、アー
チ部材14を所定のトンネル断面形状に沿うよう形成す
る。アーチ部材14の外周面には、その周方向に、部分型
枠12の係合部が嵌合する嵌合溝16が形成され、これに沿
って部分型枠12がスライドする。アーチ部材14の下端に
は、例えば車輪やストッパー等を備えた走行装置17が取
付けられ、これによってアーチ型フレーム11が前記走行
レール13上を移動し、あるいは走行レール13上に固定さ
れる。また、一対のアーチ型フレーム11は連結杆18及び
ブレース部材19によって一体化されている。ここで、前
記アーチ部材14は一般に鋼製であるが、部分型枠12及び
打設されるコンクリートの重量を支えるに足る強度を有
し、かつ部分型枠12をスライド可能に取り付けることが
できればこれに限定されず、例えば、強化ゴムによって
製作すれば、その可撓性によって、より厳密にトンネル
断面の変化に追随することができる。また、本実施例で
は、アーチ部材14のジャッキ部15は４ヵ所であるが、こ
れを増やすことによっても、より厳密にトンネル断面の
変化に追随することができる。

第２図では、本発明による型枠装置10が、テーパー状
に拡大するトンネル20の覆工に用いられている。型枠装
置10は、トンネル20の底面に、トンネル20の形状に合わ
せて所定間隔をおいて設置された走行レール13上に載置
され、この上を移動する。この際に、走行レール13の間
隔の拡大に伴って、前記アーチ型フレーム11のジャッキ
15が伸張するので、型枠装置10は走行レール13から脱落
しない。また、走行レール13の間隔を一定とし、走行装
置17の一部に取り付けた、トンネルの拡大又は縮小にと
もなって走行方向と直角方向に伸縮可能なジャッキ（図
示せず）によって、断面の拡大に対応することもでき
る。このようにして、型枠装置10を、走行レール13上の
所定位置、すなわち部分型枠12の後端部12′が覆工を完
了したトンネル部の覆工内面に重なる位置まで移動して
固定し、まず、アーチ部材14のジャッキ15を伸縮するこ
とによりアーチ型フレーム11をトンネル20の断面形状に
合わせて固定する。次に、部分型枠12をアーチ型フレー
ム11の最下端部に移動し、第３図に示すＩの部分のコン
クリート21を打設する。打設したコンクリート21が硬化
したら部分型枠12をIIの位置に移動しこの部分のコンク
リート21を打設する。引き続きIII,IVの部分のコンクリ
ート21を打設し、所定スパンの覆工の構築が完了する。
覆工の構築が完了したら前記ジャッキ15を収縮し、覆工
面と部分型枠12との接着を解除して、アーチ型フレーム
11を前記走行レール13に沿って次ぎの覆工箇所に移動
し、前述の作業を繰り返す。ここで、部分型枠12は、一
対のアーチ型フレーム11に渡って取付けられ、打設され
るコンクリート21の荷重がこれらのアーチ型フレーム11
によって強固に支持される。すなわち、部分型枠12をト
ンネル軸方向に長くしても、その支持力が十分に確保さ
れるので、一度に施工されるスパンが長い。アーチ型フ
レーム11の本数をさらに増やせば、より長いスパンを一
度に施工することができる。

なお、トンネル10の覆工は、そのアーチ型の形状によ
るアーチアクションによって初めて外圧に抵抗するもの
である。したがって、上記のように部分的にコンクリー
トを打継いで行く場合、前記アーチアクションを期待す
ることができないので、その施工途中において打設した
コンクリートがハク落するおそれがある。これを防止す
るために、第４図に示すように、打設したコンクリート
21を、アンカーとしてのロックボルト22によって地盤23
に定着させ、仮留めしつつ覆工を構築してもよい。

＜発明の効果＞本発明によれば、アーチ型フレームをトンネルの断面
形状に合わせて変形し、次にアーチ型フレームの外周に
取付けた型枠を該外周にそって移動しつつコンクリート
を打設して覆工を行ない、さらにアーチ型フレームを移
動して引き続き覆工を行なうとともに、前記打設される
コンクリートがアーチ型フレームによって強固に支持さ
れるので、断面が変化するトンネルであっても、その変
化に追随して、所定形状のトンネル覆工を迅速かつ容易
に施工することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による型枠装置の構成を示す斜視図、
第２図は、本発明による型枠装置を用いてトンネルの覆
工を行なう状況を示す説明図、第３図は、本発明の覆工
工法によるコンクリートの打設順序を示す説明図、第４
図は、打設したコンクリートを仮留めする状況を示す説
明図、第５図は、従来技術の一例として、TSL工法
（（株）鉄建建設）の概略を示す説明図、第６図（イ）
〜（ハ）は、前記TSL工法によるコンクリートの打設状
況を示す説明図である。 10……型枠装置、11……アーチ型フレーム、12……部分
型枠、13……走行レール、20……トンネル、21……コン
クリート、22……ロックボルト。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トンネル円周方向に伸縮可能で、かつトン
ネル軸方向に間隔を置いた少くとも２本のアーチ型フレ
ームと、該アーチ型フレームの外周の一部に取り付け、
かつ該外周に沿ってスライド可能な少くとも１基の型枠
と、前記アーチ型フレームを支持してこれをトンネル軸
方向に移動する走行手段とを備えた型枠装置。
【請求項２】トンネル覆工の断面形状の変化に応じてア
ーチ型フレームをトンネル円周方向に伸縮し、これを固
定するアーチ型フレーム設置工程と、該アーチ型フレー
ムの外周に沿って、前記トンネル覆工断面の最下端部か
ら天井部に向い、型枠の固定、コンクリートの打設、型
枠の取外し及び型枠の移動の各作業を繰り返して所定形
状の覆工断面を得る覆工構築工程と、前記アーチ型フレ
ームをトンネル軸方向に移動するアーチ型フレーム移動
工程とを含み、これら各工程を繰り返すことにより前記
トンネル覆工の断面形状の変化に追随してトンネルの覆
工を行なうトンネル覆工工法。
【請求項３】前記覆工構築工程中に、打設したコンクリ
ートをアンカーによって地盤に定着するコンクリート仮
留め工程を加えた請求項２に記載のトンネル覆工工法。