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

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。