JP3029022B2 - トンネル覆工用型枠装置およびこれを用いた覆工方法 - Google Patents

トンネル覆工用型枠装置およびこれを用いた覆工方法

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JP3029022B2
JP3029022B2 JP9178478A JP17847897A JP3029022B2 JP 3029022 B2 JP3029022 B2 JP 3029022B2 JP 9178478 A JP9178478 A JP 9178478A JP 17847897 A JP17847897 A JP 17847897A JP 3029022 B2 JP3029022 B2 JP 3029022B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル工事の覆
工に用いられるトンネル覆工用型枠装置に係り、詳細に
は、トンネルの二次覆工に用いられるトンネル覆工用型
枠装置に関する。
【0002】
【従来の技術】トンネルの施工において、掘削直後に掘
削した地山を支保する一次覆工と、支保工の安全性の向
上、補強、壁面などの化粧の為の二次覆工を行うことは
周知である。
【0003】通常、前記トンネルの二次覆工は、地山の
掘削とを併進して作業を行うものであり、この場合、ト
ンネル工事路盤は掘削された岩石などのずりをトラック
等で運搬するため、トンネルの床版であるインバート部
の施工は困難となり、前記インバート部の施工は、トン
ネル上半部であるアーチ部を覆工した後に行っている。
【0004】ところで、この二次覆工では、通常、図7
の概略断面図に示すような型枠装置50を用いて行われ
る。この型枠装置50は、移動式のガントリー台車54
にサポートジャッキ52、52、…を介して支持された
アーチ状の型枠51を有しており、前記型枠51を掘削
したトンネルの内壁面に沿って、任意の巻厚となるよう
に型枠を据え付け、前記掘削面と前記型枠との間にコン
クリートを打設して覆工を行うものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のトンネル覆工に用いられる型枠装置50にあ
っては、アーチ型枠51を用いてコンクリートを打設し
たとき、アーチ型枠51に加わるコンクリート打設によ
って生じる側圧はフリーの状態となり、これらの荷重の
伝達は全てガントリー台車54で支持されることになっ
ていたため、従来使用されている型枠装置50は、構成
するアーチ型枠51及びガントリー台車54を非常に強
固な構造としなければならない。
【0006】つまり、従来のトンネル覆工に用いられる
型枠装置50は、図7に示すように、アーチ型枠51を
支持する門型のガントリー台車54により前記アーチ型
枠51が受ける載荷を支持する外力を全て保持するよう
に、門型の前記ガントリー台車54と前記アーチ型枠5
1との間を複数のサポートジャッキ52、52、52、
…で補強し、なおかつ、当該ガントリー台車54におい
て補強部材53、53により強固に補強した構造となっ
ているため、このような構造の型枠装置50の製作コス
トが高価になるという問題があった。
【0007】また、上述したようにアーチ型枠51の自
重及び覆工コンクリートの打設の際に生じるコンクリー
トの側圧を前記ガントリー台車54で受ける構造として
いるため、前記型枠装置50をトンネル坑内に配置する
と、図7に示すように当該トンネル坑内の空間には前記
ガントリー台車54を補強する前記サポートジャッキ5
2、52、52、…が配置される状態となり、当該トン
ネル坑内での作業空間が狭くなってしまい作業効率が悪
くなるという問題があった。
【0008】本発明の課題は、製作コストが安価であ
り、トンネル覆工時においてトンネル内部作業空間を確
保できるトンネル覆工用型枠装置を提供することであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決すべ
く、請求項1記載の発明は、掘削したトンネルを覆工す
るトンネル覆工用型枠装置であって、掘削したトンネル
のインバート部を形成すべき地山を補強するためのロッ
クボルトと、トンネルの内壁側に、このトンネルの内壁
との間に所定間隔を空けて配設されて、アーチ部を形成
すべきトンネルの内壁に沿うアーチ状の型枠とを備え、
前記型枠は、その両下端部で前記ロックボルトに支持さ
れていることを特徴としている。
【0010】前記型枠は、前記内壁との間に所定間隔を
空けて配設され、前記トンネルのアーチ部を形成すべき
トンネルの内壁と前記型枠との間にコンクリートを打設
することにより当該アーチ部の覆工を行うものである。
なお、前記アーチ状の型枠は、トンネル坑内をその軸方
向に走行可能にした構造であることが望ましい。例え
ば、前記アーチ状の型枠を、トンネル坑内を当該トンネ
ル軸方向に走行する走行架台と一体に形成した構成など
が挙げられる。前記走行架台は、トンネル坑内に軸方向
に敷設したレール上を走行するように構成されていても
よい。このように構成されていれば前記型枠を所望の位
置に容易に配設することが可能となる。
【0011】また、前記型枠はトンネル覆工に用いられ
るものであるならばどのように構成されていてもよい。
例えば、前述したように移動可能な走行架台を有する移
動式型枠として構成されていても良く、また、型枠と鋼
製パネルなどを一打毎に組み立てられるものであって急
曲線や拡幅部で上記移動式型枠の使用の制限が生じたり
地山条件から覆工の早期打設が必要な場合等に用いられ
る組立式型枠として構成されていてもよい。
【0012】前記ロックボルトは、トンネルのアーチ部
の覆工前に、インバート部の両端部付近の地山にトンネ
ルの中心から放射状に埋設して、前記インバート部周辺
の地山を安定を図るためのものである。また、前記ロッ
クボルトは、前記インバート部の周辺地山を安定させ、
前記型枠を固定支持するものであるならば、前記型枠に
対し、何本でも取り付けられるように構成されていても
よい。また、前記型枠の前記ロックボルトへの取り付け
は、前記型枠が、ロックボルトによって固定支持される
構造となるものであれば、どのように構成されても良
い。
【0013】さらに、前記型枠によって覆工されるトン
ネルは、掘削後に一次覆工されていてもよい。例えば、
掘削した地山にコンクリートを吹き付けてロックボルト
を埋設するNATM工法によって施工されたトンネルな
どである。
【0014】請求項1記載の発明によれば、掘削したト
ンネルの内壁側に、このトンネルの内壁との間に所定間
隔を空けて配設されて、アーチ部を形成すべきトンネル
の内壁に沿うアーチ状の型枠の両下端部が、インバート
部を形成すべき地山に埋設されたロックボルトによって
支持されているので、前記型枠の自重やコンクリートの
打設の際に生じる側圧は、当該アーチ状の型枠と前記ロ
ックボルトによって受けることになり、前記アーチ状の
型枠の内方のトンネル坑内において当該アーチ状の型枠
を保持する構造の構造体を特別に設ける必要がない。
【0015】したがって、例えば、アーチ状の型枠を走
行架台と一体に形成した場合、前記走行架台は、前記ト
ンネルのアーチ部を形成するコンクリートを打設する際
に生じるコンクリートの側圧に対応するために、強固な
構造にする必要がなく、移動させる前記アーチ状の型枠
の自重に耐え得る構造にするだけでよいため、その構造
のコストダウンを図ることができ、たとえ走行架台を使
用してトンネル覆工を行っても、トンネル坑内の作業空
間を広く確保することができる。
【0016】請求項2記載の発明は、請求項1記載のト
ンネル覆工用型枠装置において、前記アーチ状の型枠
は、前記ロックボルトに対し着脱自在に取り付けられて
いることを特徴としている。
【0017】前記型枠の前記ロックボルトへの着脱自在
に取り付ける構成は、取り付け時に、前記型枠が、ロッ
クボルトに支持されるように取り付けられるものである
ならば、どのように構成されてもよい。
【0018】請求項2記載の発明によれば、掘削したト
ンネルの内壁側に、このトンネルの内壁との間に所定間
隔を空けて配設されて、アーチ部を形成すべきトンネル
の内壁に沿うアーチ状の型枠が、その両下端部で前記ロ
ックボルトに対し着脱自在に取り付けられているので、
前記型枠を前記ロックボルトに取り付けて当該型枠を設
置したり、この型枠を用いてトンネルのアーチ部を覆工
した後、前記型枠を前記ロックボルトから外すことによ
って行う脱枠を容易に行うことができる。したがって、
覆工用型枠設置、コンクリート打設、脱枠といった一連
のトンネル覆工作業を容易に行うことができるので、作
業を簡便かつ効率よく行うことができる。
【0019】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載のトンネル覆工用型枠装置を用いて覆工するトンネ
ルの覆工方法であって、トンネルのインバート部を形成
すべき地山に、この地山を補強するためにロックボルト
を埋設し、当該インバート部の覆工を行った後、前記ロ
ックボルトに前記アーチ状の型枠を固定して、コンクリ
ートを打設し、前記トンネルを覆工することを特徴とし
ている。
【0020】請求項3記載の発明によれば、先にトンネ
ルのインバート部を形成すべき地山に、この地山を補強
するために埋設したロックボルトに、前記アーチ状の型
枠を取り付けて、この型枠を支持しながら、コンクリー
トを打設してトンネルの覆工を行うことができるので、
トンネル坑内に、前記型枠を支持する構造の構造体を特
別に設ける必要がない。したがって、トンネル坑内の内
部空間を広く確保した状態でトンネルの覆工を行うこと
ができるため、トンネル覆工作業の作業効率の向上を図
ることができる。
【0021】請求項4記載の発明は、掘削したトンネル
のインバート部を形成すべき地山を補強するためのロッ
クボルトと、このロックボルトに、前記トンネルの内壁
との間に所定間隔を空けて取り付けられるインバート部
覆工用型枠とを備えたことを特徴としている。
【0022】前記トンネルの内壁は、コンクリートを吹
き付けて一次覆工されているものであることが望まし
い。
【0023】請求項4記載の発明によれば、掘削したト
ンネルのインバート部を形成すべき地山に、当該地山を
補強するために予め埋設されたロックボルトに、前記ト
ンネルの内壁との間に所定間隔を空けてインバート部覆
工用型枠が取り付けられているので、取り付けられるイ
ンバート部覆工用型枠の位置決めを容易に行うことがで
きるとともに、前記インバート部覆工用型枠の荷重と、
当該インバート部を形成するコンクリートを打設する際
に生じるコンクリート圧とを前記型枠及び前記ロックボ
ルトで受けることになり、従来のように、インバート部
覆工用型枠を支持する構造体を特別に設ける必要がな
い。したがって、そのインバート部覆工の為の型枠構造
のコストダウンを図ることができ、トンネル坑内の作業
空間を広く確保して、インバート部の覆工作業を行うこ
とができる。
【0024】請求項5記載の発明は、請求項4記載のト
ンネル覆工用型枠装置を用いて、トンネルのインバート
部を覆工するトンネルの覆工方法であって、トンネルの
インバート部を形成すべき地山を掘削して、前記地山を
補強するためのロックボルトを埋設した後、前記インバ
ート部覆工用型枠を前記ロックボルトに、前記トンネル
の内壁との間に所定間隔を空けて取り付けてコンクリー
トを打設することにより前記インバート部を覆工するこ
とを特徴としている。
【0025】この請求項5記載の発明によれば、トンネ
ルのインバート部を掘削して前記インバート部を形成す
べき地山を補強するためのロックボルトを埋設した後、
前記インバート部覆工用型枠を前記ロックボルトに、前
記トンネルの内壁との間に所定間隔を空けて取り付けて
コンクリートを打設して前記地山を覆工することによっ
て前記インバート部を形成することができる。したがっ
て、従来のように、インバート部覆工用型枠を支持固定
する構造体を特別に設ける必要がなく、トンネル坑内の
作業空間を確保することができ、インバート部の覆工作
業の作業効率の向上を図ることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図6を参照して本発
明に係るトンネル覆工用型枠装置の実施の形態を詳細に
説明する。
【0027】まず、この実施の形態におけるトンネル
は、掘削後の地山に急結性の吹付コンクリートを吹付
け、地山の崩壊を防止し、地山の補強にはロックボルト
を打ち込む工法であるNATM(NEW AUSTRIAN TUNNNEL
ING METHOD)工法によって、全断面が一次覆工されてい
る状態となっているものである。
【0028】このNATM工法における二次覆工は、通
常、アーチ部を巻き立てた一次覆工をおこなった後に、
インバートを先に完成させてから行うことを原則として
いる。
【0029】つまり、本実施の形態では、アーチ部が一
次覆工されているトンネルの前記一次覆工後の一次覆工
面よりも厚い巻厚で覆工する二次覆工で、本発明に係る
トンネル覆工用型枠装置を用いる場合について説明す
る。
【0030】図1〜図5は、本発明を適用したトンネル
覆工用型枠装置の一実施の形態を示す図である。
【0031】図1は本発明のトンネル覆工用型枠装置の
適用した移動式トンネル覆工用型枠装置1の一実施の形
態が配置されたトンネルの横断面図であり、この図にお
いて、縦方向の中心線A−Aを境に左半分には、トンネ
ル内に配置した移動式の移動式トンネル覆工用型枠装置
1の正面図が示されており、右半分にはトンネルのアー
チ部の覆工を行っている様子を示す前記移動式トンネル
覆工用型枠装置1のトンネル軸方向に直交した横断面図
が示されている。
【0032】また、図2は図1におけるX部分の拡大図
であり、図3は図2のロックボルト連結部30をトンネ
ル坑内側から見た図である。さらに、図4は、本発明を
適用した一例としてのトンネル覆工用型枠装置の概略構
成を説明する横断面図であり、図5はトンネル覆工用型
枠装置を用いて覆工したトンネルのインバート脚部を説
明する横断面図である。さらに図6は、実施の形態にお
ける移動式トンネル覆工用型枠装置1を用いるインバー
ト先行型トンネル覆工方法の施工手順を説明する概略横
断面図である。
【0033】まず、構成を説明する。図1から図4にお
いて、1は本発明に係るトンネル覆工用型枠装置を用い
た移動式トンネル覆工用型枠装置、2はアーチ状の型枠
(以下、アーチ型枠)、13は施工されたトンネルの床
版であるインバート部、4はロックボルト、5は地山、
6はトンネル坑内、6a、6bはトンネル坑内6におけ
る左右空間部、20は前記アーチ型枠2を支持する移動
架台である。
【0034】この図1に示す移動式トンネル覆工用型枠
装置1は、アーチ状のアーチ型枠2と、このアーチ型枠
2を支持しかつ前記アーチ型枠2と一体に形成されてい
る移動架台20と、前記アーチ型枠2の両下端部2a、
2aにおいて、当該アーチ型枠2を地山5に固定して支
持しているロックボルト4、4とを有し、掘削面を一次
覆工したトンネルの坑内6に配置されているものであ
る。
【0035】前記移動架台20は、作業床部21の四隅
から下方に4本の架台脚部22を備えた断面形状門型の
ガントリー台車であり、前記架台脚部22の下端部22
aには、トンネル坑内6において掘削方向に載置された
一対のレール31a、31a上を移動する自走装置23
が設けられている。
【0036】なお、このレール31a、31aは、先に
覆工されたインバート部13上面に設けられたベースコ
ンクリート31、31上に載置されているものであり、
前記レール31a、31a、31a、31aと前記ベー
スコンクリート31、31はトンネルの軸方向に所定の
長さで延在しているものである。また、前記移動架台2
0の有する断面門型形状の内方に形成された空間6c
は、前記移動式トンネル覆工用型枠装置1をトンネル坑
内に配置した状態でも、当該トンネルの軸方向に作業車
両が容易に通過できるように形成されている。
【0037】さらに、この移動架台20には、前記作業
床部21の上方に所定間隔をあけて積重した状態で上段
床部24が設けられ、この上段床部24には所定の箇所
に配設される配管62、62、62、…によってコンク
リートを供給するエレファントノズル61が設置されて
いる。このエレファントノズル61は、図示しないが、
コンクリートポンプを介してコンクリートを供給するコ
ンクリートミキサと結合しているものであり、このエレ
ファントノズル61に連結されている配管62、62、
62、…の先端部は、それぞれアーチ型枠2に設けられ
た打設孔2c、2c、…に案内されている。さらに前記
上段床部24には、送風用の風管を通す内空部67、6
7が設けられている。なお、この配管62、62、…
は、図示しないが、中心線A−Aを軸に対象に左側にお
いても、前記エレファントノズル61と接続して所定の
位置に配置されていることは勿論である。
【0038】このように前記移動架台20は構成されて
おり、前記風管67、67のトンネル中心側に形成さ
れ、かつトンネルの軸方向に所定間隔を空けて延在され
ている支持柱25、25、…の上端部25a、25a、
…と、当該上段床部24の両側部24a、24aおよ
び、前記作業床部21と前記上段床部24との間に介在
され、かつトンネルの軸方向に所定間隔を空けて延在さ
れている支持柱26、26、…の上端部26a、26
a、…とで結合され一体化して形成されている前記アー
チ型枠2を有している。
【0039】前記アーチ型枠2は、トンネルの内壁側
に、アーチ部8を形成すべきトンネルの内壁に沿って配
置されるものであり、この実施の形態においては、二次
覆工する巻厚分の間隔12を空けた状態で、形成するア
ーチ部8の一次覆工部11に沿って配置されている。
【0040】このアーチ型枠2のアーチ形状は、施工す
るトンネルの内壁形状に対応して形成され、トンネルの
掘削方向に所定の長さで延在するように形成されてお
り、図示しないが、打設後の巻厚検査やコンクリートの
締め固め用作業窓として用いられる検査窓と、前記アー
チ状の空間部12にコンクリートを打設するための前記
打設孔2c、2c、…を複数有している。この打設孔2
c、2c、…から、前記配管62、62、…が当該アー
チ型枠2の表面である外側面2bから外方に各々先端部
が臨むように設置され、これら配管62、62、…から
コンクリートが排出されるように構成されている。な
お、図示しないが、前記打設孔は2c、2c、…は、遠
隔操作で開閉自在に構成されているものである。
【0041】また、このアーチ型枠2の外側面2bに
は、前記配管62、62、…から排出されるコンクリー
トに振動を与えるバイブレータが、前記空間部12内の
適当な位置に配置されるように複数配設されており、天
端部分には、伸縮式のバイブレータ65、65、…が、
また覆工するトンネルの側壁部分には、浮きバイブレー
タ66、66、66、…がそれぞれ配置されている。
【0042】また、このアーチ型枠2の内側面2eに
は、図1に示すように、コンクリートを打設したり前記
打設孔2cを覗く等のため、所定の位置に作業足場6
3、63、…が設けられている。さらに、このアーチ型
枠2と当該アーチ型枠2の内方に位置する前記移動架台
20との間には、トンネルの軸方向に延在する左右の内
部空間6a、6bが形成されており、この内部空間(作
業空間)6a、6bの下方には、それぞれ安全通路64
が設けられている。
【0043】そして、このアーチ型枠2は、先に覆工し
たトンネルのインバート部13に接続されている、その
両下端部2a、2aにおいて、図1に示すように、ロッ
クボルト取付部材30、30…を介して、前記インバー
ト部13を支持するために埋設されたインバート部用の
ロックボルト4、4、…に固定され、アンカー止めされ
た状態となっている。
【0044】このアーチ型枠2の下端部2aとロックボ
ルト4、4、…について図2及び図3を用いて詳細に説
明する。
【0045】図2及び図3に示すように、前記アーチ型
枠2の下端部2aには、前記アーチ型枠2の内側面に沿
って形成されている補強芯材37によって補強された接
続部2dを軸に、トンネル坑内側に回動可能に枢着され
ているとともにロックボルト4、4に対し着脱自在なロ
ックボルト取付部材30が設けられている。このロック
ボルト取付部材30には、インバート部13に当接する
固定台部31に形成された切欠溝32、32に、先行し
て埋設されたロックボルト4、4の上部が嵌合されてい
る。そして、これらロックボルト4、4の上端部4aに
はベアリングプレート33、33を介してナット34、
34が螺合されており、前記ロックボルトに前記取付部
材30が固着された状態となっている。
【0046】また、前記アーチ型枠2の下端部2aに
は、前記ナット34、34をしめることによって前記ロ
ックボルト取付部材30の係合部材30aに当接して係
合するキャンバー35が設けられており、前記アーチ型
枠2、前記ロックボルト4および、このロックボルト4
に固着されているロックボルト取付部材30との結合を
より強固なものとしている。なお、埋設されている前記
ロックボルト4、4の軸周りのインバート部13の上面
部には、任意の位置における覆工作業が終了した後、ロ
ックボルト4、4を切断するために、先に行われた前記
インバート部の覆工時に箱抜きによって形成されたロッ
クボルト切断用空間14、14が形成されている。
【0047】このように構成されているロックボルト取
付部材30であるので、任意のトンネル内面の覆工が終
了したあと、前記ナット34、34を弛め、前記ロック
ボルト取付部材30を前記接続部2dを軸にトンネル坑
内6側に回動させることによって、当該ロックボルト取
付部材30を前記ロックボルト4から外すことができ
る。なお、このロックボルト取付部材30を介しての前
記アーチ型枠2と前記ロックボルト4との結合は、前記
ナットを締めることによって上部のアーチ型枠2から受
ける荷重に耐えるように強固に固着されている状態にな
ることは勿論である。
【0048】このように構成された実施の形態における
移動式トンネル覆工用型枠装置1の構造は、簡略化する
と図4に示すような構造となる。なお上述した移動式ト
ンネル覆工用型枠装置1は、覆工するトンネルの軸方向
に所定の長さを有しているものである。
【0049】次に、図5を用いて、本発明に係る実施の
形態のトンネル覆工用型枠装置をトンネルのインバート
部の覆工に用いた場合について説明する。
【0050】この図5において、79はインバート部覆
工用のトンネル覆工用型枠装置であり、80はインバー
ト脚部覆工に用いたトンネル覆工用型枠であるインバー
ト脚部覆工用型枠、13は前述したように覆工したイン
バート部であり、ここではインバート中央部13aと、
前記インバート中央部13aの両端に位置する脚部(以
下、インバート脚部)13b、13bとからなる。
【0051】この図5に示すように、インバート部覆工
用型枠装置79は、地山に埋設されたロックボルト4
と、前記ロックボルト4に挿通されて支持されているイ
ンバート脚部覆工用型枠80とを有する。なお、この実
施の形態において、前記インバート部覆工用型枠装置7
9は、インバート脚部13bを覆工するものとする。
【0052】前記インバート部13周辺の地山の緩みを
防止するため、前記インバート脚部13bには、ロック
ボルト4、4、…が埋設されており、その上部4a、4
a、…にインバート脚部覆工用型枠80が固定金具81
を介して取り付けられ、このロックボルト4、4…によ
って所定の位置で支持された状態になっている。
【0053】なお、この固定金具81は、前記ロックボ
ルト4の上端部から着脱可能に取り付けられており、こ
のインバート脚部のコンクリートの打設終了後、当該固
定金具81を前記ロックボルト4から取り外すことによ
って、前記ロックボルト4に支持されていた前記インバ
ート脚部覆工用型枠80を取り外すことが可能となって
いる。
【0054】また、このロックボルト4が支持するイン
バート脚部覆工用型枠80の下面に当接しているインバ
ート脚部13bには、後にロックボルト切断用の空間1
4となる箱抜きされた空間が形成されている。さらに、
このインバート脚部覆工用型枠80の中央部側の端部8
0aは、先にコンクリートを打設して形成されているイ
ンバート中央部13aの上部に取り付けられている。
【0055】そして、前記インバート脚部覆工用型枠8
0の下方には、インバート脚部コンクリート13bが形
成されている。このインバート脚部コンクリート13b
は、開口部16から打設して形成されたものである。つ
まり、インバート脚部となるインバート脚部覆工用コン
クリート13bを打設する前では、前記インバート脚部
覆工用型枠80は前記ロックボルト4の上端部4aに固
定され、前記インバート脚部覆工用コンクリート13b
を打ち込む空間上に浮いた状態となる。
【0056】なお、このインバート脚部覆工用型枠80
が取り付けられるロックボルト4は、何本でよいことは
勿論であり,複数本に取り付けられるように構成されて
いるとより好適である。また、前記インバート部覆工用
型枠を用いて覆工するインバート部は、インバート脚部
に限らず、当該インバート部全体であってもよい。
【0057】上述したように構成された移動式トンネル
覆工用型枠装置1及びインバート部覆工用型枠装置79
を用いたトンネルの覆工方法を説明する。
【0058】なお、覆工されるトンネルは、前述したよ
うにNATM工法によって、トンネルのアーチ部が既に
一次覆工されている状態のトンネルである。ここでは、
図6を参照しつつ、インバート部13を先に覆工してか
ら二次覆工を行うインバート先行型トンネル覆工方法に
よって覆工する場合について説明する。
【0059】この図6に示すように、まず、先にトン
ネルのアーチ部8が一次覆工されている前記アーチ部8
の一次覆工部11の両下端部11a、11a間を閉合す
るインバートを形成すべきトンネル底部130を掘削す
る。
【0060】次に、図6に示すように掘削したトンネ
ルの内壁面であるトンネル底部130へコンクリート吹
き付け工を行い、当該トンネル底部130の端部130
a、130a付近に所定の本数のロックボルト4、4、
…を埋設して周辺地山5を安定させる。
【0061】このように吹き付けロックボルト工により
一次覆工されたトンネル底部の両端部130a、130
aへのロックボルト埋設の後、図6に示すように、一
次覆工された前記トンネル底部130の中央部分にコン
クリートを打設してインバート中央部13aを形成す
る。
【0062】そして、図6に示すように、前記インバ
ート部覆工用型枠装置79を用いて、一次覆工された前
記トンネル底部の端部130a、130aに一次覆工時
より巻厚となるようにコンクリートを打設して、インバ
ート脚部13b、13bを形成する。このように、この
図6における一次覆工された前記トンネル底部130
の端部130a、130aへコンクリートを打設してイ
ンバート部13の両端に位置するインバート脚部13
b、13bを形成する際には、図5に示すように、イン
バート部覆工用型枠装置79を用いて覆工する。
【0063】つまり、この図5に示すように、前記イン
バート脚部覆工用型枠80を地山5に先に埋設されたロ
ックボルト4、4の上端部4a、4aに固定金具81を
介して固定し、当該インバート脚部覆工用型枠80の中
央部側の端部80aを覆工されている前記インバート中
央部13aの上部に取り付け、インバート脚部13b、
13bを形成するため、地山5とインバート脚部覆工用
型枠80との間にコンクリートを打設する。このインバ
ート脚部13b、13bを形成するためのコンクリート
打設を行ってインバート部13の二次覆工を終了した
後、前記固定金具81を外し、前記ロックボルト4、
4、…から前記インバート脚部覆工用型枠80を取り外
す。
【0064】なお、上述したように本発明に係るトンネ
ル覆工用型枠装置をインバート部の覆工に用いたインバ
ート部覆工用型枠装置79によって、当該インバート部
覆工用型枠装置79を構成しているインバート脚部覆工
用型枠80をトンネルの軸方向に1ピッチずつ移動させ
つつ、コンクリートを打設することによって、一つの型
枠で、トンネルの軸方向に延在するインバート部13を
施工することができる。
【0065】このようにトンネルのインバート部13を
覆工した後、前記移動式トンネル覆工用型枠装置1を用
いて二次覆工を行い、図6に示すように、当該トンネ
ルのアーチ部8を覆工するのであるが、この前記移動式
トンネル覆工用型枠装置1を用いたトンネルの二次覆工
を図1〜図4を用いて説明する。
【0066】図1〜図4に示すように、先に埋設されて
いるロックボルト4、4、…に前記アーチ型枠2の両下
端部2a、2aに設けられているロックボルト取付部材
80、80を取り付ける。そして、図1の右半断面図に
示すように、前記ロックボルト4、4、…によって固定
支持されている前記アーチ型枠2の外側面2bと前記一
次覆工部11との間の空間部12に、当該空間部12内
に配置される浮きバイブレータ及び伸縮式バイブレータ
を作動させながら、コンクリートを打設する。なお、前
記空間部12へのコンクリートの打設は、前記型枠2に
形成されている前記打設孔2c、2c、…から臨んでい
る配管62、62、…により注入され、前記空間部12
内に充填されるものである。
【0067】この様に前記空間部12へコンクリートを
打設することによって、図6に示すように、トンネル
のアーチ部8の覆工を行う。そして、当該移動式トンネ
ル覆工用型枠装置1の全長分のトンネルの二次覆工を終
えた後、ナット34、34、34…を弛め当該ロックボ
ルト取付部材30,30をトンネル坑内側に回動させて
前記ロックボルト4、4、…から当該ロックボルト取付
部材30、30を外し、前記移動架台20を走行させ、
前記アーチ型枠2を移動させ脱枠を行う。コンクリート
打設後のアーチ型枠2のけれんは、前記アーチ型枠2の
下端部2a、2aの内側に設けられたけれん装置68、
68によって処理される。
【0068】上述したような一連の作業を繰り返すこと
によってトンネルを施工する。なお、このような移動式
トンネル覆工用型枠装置1によるトンネルの二次覆工が
終わった後、前記ロックボルト切断用空間14、14に
おいて、前記ロックボルト4、4を任意の長さに切断す
る。また、前記ロックボルト切断用空間14は、コンク
リートを充填することによって埋めるなどして仕上げ
る。
【0069】このような工程を繰り返し行うことによっ
て、トンネルの内壁面の二次覆工をおこなって、トンネ
ルを施工する。
【0070】このように構成された本発明の実施の形態
における移動式トンネル覆工用型枠装置1によれば、掘
削したトンネルの一次覆工部11との間に空間部12を
空けて配設されたアーチ型枠2の両下端部2a、2a
が、インバート部を形成すべき地山(トンネル底部)1
30に埋設されたロックボルト4、4によって支持され
ているので、前記アーチ型枠2の自重や前記空間部12
へのコンクリートの打設の際に生じる側圧は、当該アー
チ型枠2と前記ロックボルト4、4、…によって受ける
ことになり、前記アーチ型枠2の内方のトンネル坑内6
において当該アーチ型枠2を保持する構造の構造体を特
別に設ける必要がない。
【0071】したがって、アーチ型枠2を走行架台20
と一体に形成した本実施の形態の移動式トンネル覆工用
型枠装置1における前記走行架台20は、移動させる前
記アーチ型枠2を用いてコンクリートを打設する際に生
じるコンクリートの側圧に対応するために強固な構造に
する必要がなく、移動させる前記アーチ型枠2の自重に
耐え得る構造にするだけでよいため、その構造のコスト
ダウンを図ることができる。また、走行架台20の構造
が簡略化できるので、トンネル覆工を行った際にトンネ
ル坑内の作業空間6a、6bを確保した状態でトンネル
の覆工を行うことができ、トンネル覆工作業の作業効率
の向上を図ることができる。
【0072】また、トンネルのアーチ部8の一次覆工部
11に沿って、このトンネルの一次覆工部11との間に
空間部12を空けて配設されるアーチ型枠2が、その両
下端部2a、2aで前記ロックボルト4、4、…に対
し、ロックボルト取付部材30、30を介して、着脱自
在に取り付けられているので、前記アーチ型枠2を前記
ロックボルト4、4、…に取り付けて当該型枠アーチ型
枠2を配設したり、このアーチ型枠2を用いてトンネル
のアーチ部8を覆工した後、前記アーチ型枠2を前記ロ
ックボルト4、4、…から外すことによって、当該アー
チ型枠2の脱枠を容易に行うことができる。したがっ
て、アーチ型枠2の設置、コンクリート打設、脱枠とい
った一連のトンネル覆工作業を容易に行うことができる
ので、作業を簡便かつ効率よく行うことができる。
【0073】加えて、また、インバート部覆工用型枠装
置79を用いて、トンネルのインバート部13を覆工す
る際に、掘削したトンネル底部130に予め埋設された
ロックボルト4、4、…に、前記トンネル底部130と
の間に所定間隔(この実施の形態では13a)を空けて
インバート部覆工用の型枠80が取り付けられているの
で、取り付けられるインバート脚部覆工用型枠80の位
置決めを容易に行うことができる。また、前記インバー
ト部覆工用型枠装置79によれば、インバート脚部覆工
用型枠80の荷重と、当該インバート脚部13b、13
bを形成するコンクリートを打設する際に生じるコンク
リート圧とを前記インバート脚部覆工用型枠80及び前
記ロックボルト4、4、…で受けることになり、インバ
ート脚部覆工用型枠80を支持する構造体を特別に設け
る必要がない。よって、トンネル坑内の作業空間を広く
確保して、効率よく容易にインバート部13の覆工を行
うことができ、このインバート部覆工の為の型枠構造の
コストダウンも図ることができる。
【0074】なお、上述した実施の形態の移動式トンネ
ル覆工用型枠装置1には、妻板止め金具、コンクリート
配管切換装置、前記コンクリート配管を洗浄できる装置
や内部照明器具などが設けられていることは勿論であ
る。
【0075】さらに、上記実施の形態の移動式トンネル
覆工用型枠装置1は、移動式型枠であるとして説明した
が、これに限らず、インバート部を先行して覆工する組
立式型枠であってもよく、上部の覆工に先行してインバ
ート部のロックボルトを埋設する工法であるならば、ど
のような工法にも応用できるものである。
【0076】また、本発明に係るトンネル覆工用型枠装
置の実施の形態に基づき具体的に説明したが、上記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で、その他、具体的な細部構造等について種種変
更可能である。
【0077】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明に係
るトンネル覆工用型枠装置によれば、前記アーチ状の型
枠の両下端部が、インバート部に埋設されたロックボル
トによって地山に固定支持されているので、前記型枠の
自重やコンクリートの打設の際に生じる側圧は当該アー
チ状の型枠とロックボルトによって受けることになるた
め、例えば、アーチ状の型枠を走行架台と一体に形成し
た場合、前記走行架台は、移動させる前記アーチ状の型
枠を用いてコンクリートを打設する際に生じるコンクリ
ートの側圧に対応するために強固な構造にする必要がな
く、移動させる前記アーチ状の型枠の自重に耐え得る構
造にするだけでよいため、その構造のコストダウンを図
ることができ、たとえ走行架台を使用してトンネル覆工
を行っても、トンネル坑内の作業空間を広く確保するこ
とができる。
【0078】そして請求項2記載の発明に係るトンネル
覆工用型枠装置によれば、前記アーチ状の型枠が、その
両下端部で前記ロックボルトに対し着脱自在に取り付け
られているので、前記型枠を前記ロックボルトに取り付
けて当該型枠を設置したり、この型枠を用いてトンネル
のアーチ部を覆工した後、前記型枠を前記ロックボルト
から外すことによって行う脱枠を容易に行うことができ
る。したがって、覆工用型枠設置、コンクリート打設、
脱枠といった一連のトンネル覆工作業を容易に行うこと
ができるので、作業を簡便かつ効率よく行うことができ
る。
【0079】さらに請求項3記載の発明に係るトンネル
の覆工方法によれば、先にトンネルのインバート部を形
成すべき地山に、この地山を補強するために埋設したロ
ックボルトに、前記アーチ状の型枠を取り付けて、この
型枠を支持しながら、コンクリートを打設してトンネル
の覆工を行うことができるので、トンネル坑内に、前記
型枠を支持する構造の構造体を特別に設ける必要がな
く、トンネル坑内の内部空間を広く確保した状態でトン
ネルの覆工を行い、覆工作業の作業効率の向上を図るこ
とができる。
【0080】また、請求項4記載の発明に係るトンネル
覆工用型枠装置によれば、掘削したトンネルのインバー
ト部を形成すべき地山に、予め埋設されたロックボルト
に、前記トンネルの内壁との間に所定間隔を空けてイン
バート部覆工用型枠が取り付けられているので、取り付
けられるインバート部覆工用型枠の位置決めを容易に行
うことができる。また、前記型枠及び前記ロックボルト
とで、前記インバート部覆工用型枠の荷重と当該インバ
ート部を形成するコンクリートを打設する際に生じるコ
ンクリート圧とを受けることになり、従来のように、イ
ンバート部覆工用型枠を支持する構造体を特別に設ける
必要がなく、インバート部覆工の為の型枠構造のコスト
ダウンを図ることができ、トンネル坑内の作業空間を広
く確保して、インバート部の覆工作業を行うことができ
る。
【0081】さらに、請求項5記載の発明に係るトンネ
ルの覆工方法によれば、トンネルのインバート部を掘削
して前記インバート部を形成すべき地山を補強するため
のロックボルトを埋設した後、前記インバート部覆工用
型枠を前記ロックボルトに、前記トンネルの内壁との間
に所定間隔を空けて取り付けてコンクリートを打設して
前記地山を覆工することによって前記インバート部を形
成することができるので、従来のように、インバート部
覆工用型枠を支持固定する構造体を特別に設ける必要が
なく、トンネル坑内の作業空間を確保することができ、
インバート部の覆工作業の作業効率の向上を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の覆工用型枠装置の適用した移動式トン
ネル覆工用型枠装置1の一実施の形態が配置されたトン
ネルの横断面図である。
【図2】図1におけるX部分の拡大図である。
【図3】図2のロックボルト取付部材30をトンネル坑
内側から見た図である。
【図4】本発明を適用した一例としてのトンネル覆工用
型枠装置の概略構成を説明する横断面図である。
【図5】トンネル覆工用型枠装置を用いて覆工したトン
ネルのインバート脚部を説明する横断面図である。
【図6】本実施の形態におけるトンネル覆工用型枠装置
を用いるインバート先行型トンネル覆工方法の施工手順
を説明する概略横断面図である。
【図7】従来の型枠装置の概略構成を説明する図であ
る。
【符号の説明】
1 トンネル覆工用型枠装置 2 アーチ型枠 4 ロックボルト 6a、6b 作業空間 8 アーチ部 12 空間部 13 インバート部 20 移動架台 30 ロックボルト取付部材 79 インバート部覆工用型枠装置 80 インバート脚部覆工用型枠 81 固定金具
フロントページの続き (72)発明者 北川 勉 岐阜県本巣郡真正町十四条144番地 岐 阜工業株式会社内 (72)発明者 稲川 雪久 岐阜県本巣郡真正町十四条144番地 岐 阜工業株式会社内 (72)発明者 相崎 毅 岐阜県本巣郡真正町十四条144番地 岐 阜工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−139297(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 11/10

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 掘削したトンネルを覆工するトンネル覆
    工用型枠装置であって、 掘削したトンネルのインバート部を形成すべき地山を補
    強するためのロックボルトと、 トンネルの内壁側に、このトンネルの内壁との間に所定
    間隔を空けて配設されて、アーチ部を形成すべきトンネ
    ルの内壁に沿うアーチ状の型枠とを備え、 前記型枠は、その両下端部で前記ロックボルトに支持さ
    れていることを特徴とするトンネル覆工用型枠装置。
  2. 【請求項2】 前記アーチ状の型枠は、前記ロックボル
    トに対し着脱自在に取り付けられていることを特徴とす
    る請求項1記載のトンネル覆工用型枠装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のトンネル覆工用
    型枠装置を用いてトンネルを覆工する覆工方法であっ
    て、 トンネルのインバート部を形成すべき地山に、この地山
    を補強するためにロックボルトを埋設し、当該インバー
    ト部の覆工を行った後、 前記ロックボルトに前記アーチ状の型枠を固定して、コ
    ンクリートを打設し、前記トンネルを覆工することを特
    徴とするトンネルの覆工方法。
  4. 【請求項4】 掘削したトンネルのインバート部を形成
    すべき地山を補強するためのロックボルトと、 このロックボルトに、前記トンネルの内壁との間に所定
    間隔を空けて取り付けられるインバート部覆工用型枠と
    を備えたことを特徴とするトンネル覆工用型枠装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のトンネル覆工用型枠装置
    を用いて、トンネルのインバート部を覆工する覆工方法
    であって、 トンネルのインバート部を形成すべき地山を掘削して、
    前記地山を補強するためのロックボルトを埋設した後、
    前記インバート部覆工用型枠を前記ロックボルトに、前
    記トンネルの内壁との間に所定間隔を空けて取り付けて
    コンクリートを打設することにより前記インバート部を
    覆工することを特徴とするトンネルの覆工方法。
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