JP3188342B2 - トンネル構築工法 - Google Patents

トンネル構築工法

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JP3188342B2 JP08413793A JP8413793A JP3188342B2 JP 3188342 B2 JP3188342 B2 JP 3188342B2 JP 08413793 A JP08413793 A JP 08413793A JP 8413793 A JP8413793 A JP 8413793A JP 3188342 B2 JP3188342 B2 JP 3188342B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、トンネル構築工法、
特にプレキャストコンクリート板と現場打ちコンクリー
トを併用して開削工法により構築する工法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、開削工法によりトンネルを構築す
る工法として、一般に、内型枠と外型枠を配置してその
間に配筋した上で現場打ちコンクリートを打設する工法
が実施されている。
【0003】この現場打ちによる型枠工法では、型枠と
してバラセントルを使用する場合、内外の型枠の組立及
び解体に多大の日時と労力を要すると共に、型枠保持に
支保材を必要とするため、コンクリートが硬化して型枠
を解体するまでトンネル内の各種の作業が行えないこと
から、工期が長くなるという欠点がある。
【0004】また、型枠としてスライドセントルを使用
する場合も、工区単位でとびとびに施工するとき、その
都度セントルの解体、移動、組立作業が伴うため、多大
の工期と工費を要するという問題を生ずると共に、全長
の短いトンネルでは型枠費が割高となるという欠点があ
る。
【0005】一方従来、複数の円弧型のプレキャストコ
ンクリート覆工板をリング状に組立てることにより、工
期を短くしてトンネルを構築する工法も知られている
が、埋め戻し土砂の土被り圧に耐力のある覆工板を製造
するためにはコストが高く、工費が膨大となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記現場
打ちによる型枠工法では多大の工期と工費を要する上に
作業効率も悪いという欠点と、プレキャストコンクリー
ト覆工板による工法では覆工板の製造に多大のコストを
要するという課題を解決することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、トンネル上
半アーチ部の内周部分を円弧方向に複数に分割した形態
で、それ自体にコンクリートの充填圧による剪断力や曲
げ等の外力に対してほとんど耐力を保有しないが、外力
が作用しないときにはその形態を維持して容易に折損し
ない程度に極薄肉のPC覆工型枠板1,1,1’の外周
面に、その円弧方向に沿って型鋼からなる補強鋼材6を
連結鋼材7を介して取付け、地盤を開削してその底部に
構築したトンネル下半部の溝型断面のインバート部13
に、構築すべきトンネルのアーチ形状に沿ってPC覆工
型枠板1,1,1’を支持するための支受材15,1
5’をジャッキにより伸縮自在に設置した仮受け組立架
台14を移動走行自在に設置し、この仮受け組立架台1
4において前記PC覆工型枠板1,1,1’をアーチ型
に組立ててインバート部13の両側部上に載置固定する
と共に、このリング方向に隣接するPC覆工型枠板1,
1,1’に取付けた補強鋼材の隣接端部同士を接合一体
化し、PC覆工型枠板1,1,1’の外周部に一連に鉄
筋26を配筋した後、その外側にアーチ型に外型枠29
を組立て、この外型枠29とPC覆工型枠板1,1,
1’との間隙に現場打ちコンクリートを注入充填し、そ
の養生硬化後において外型枠29を脱型する工程を順次
前記仮受け組立架台14を前進移動させながら連続する
ようにしたトンネル構築工法を提案するものである。
【0008】
【作用】PC覆工型枠板1,1,1’を内型枠代わりと
するため、これと外型枠間に充填した現場打ちコンクリ
ートと一体化して養生硬化した後には、内型枠の脱型作
業が不要として工期が短縮され、脱型に要する工費と労
力も削減できる。
【0009】またPC覆工型枠板1,1,1’は、補強
鋼材6の取付け後には型枠として自立することができる
ため、組立てたPC覆工型枠板1,1,1’の保持に支
保材を要せず、トンネル内空を早期に開放して内部の各
種作業を進行することが可能となる。
【0010】PC覆工型枠板1,1,1’はそれ自体で
はコンクリートの充填圧に耐力を保持しない程度に薄肉
に成形されるため、製造コストや運搬コストを低減して
経済的にトンネルを構築することができ、またアーチ型
に組立てる際にはその外周に取付けた補強鋼材6により
コンクリートの充填圧に充分耐える耐力が保持されると
共に、PC覆工型枠板1,1,1’同志を剛結する必要
がないため、容易に分離しない程度に簡単な継手で連結
すればよく、特にピンヒンジでは不静定構造となる場合
においても剛結した補強鋼材で安定させるため、PC覆
工型枠板1,1,1’の接合作業を簡易化することがで
きる。
【0011】
【実施例】予め工場において、トンネル上半アーチ部の
内周部分を円弧方向に複数に分割した形態の(実施例で
は3分割)極薄肉のプレキャストコンクリート覆工型枠
板(以下PC覆工型枠板という)1,1,1’を製作
し、これらを現場近くの地組ヤードに搬入する。
【0012】PC覆工型枠板1,1,1’は、それ自体
にコンクリートの充填圧による剪断力や曲げ等の外力に
対してほとんど耐力を保有しないが、外力が作用しない
ときにはその形態を維持して容易に折損しない程度に薄
肉に成形され、側壁部のPC覆工型枠板1と天端部のP
C覆工型枠板1’との相互の接合端部には図4〜図6に
示すように、互いに相対して噛み合い結合する櫛歯型の
凹凸継手2,3が形成されており、この凹凸継手2,3
の凸部には相互の噛合時にトンネル軸線方向に互いに一
連に連通する通孔4,5が明けられている。
【0013】そして地組ヤードにおいて図1及び図2に
示すように、各PC覆工型枠板1,1’には、その外周
面(アーチ外周側)に円弧方向に沿ってH型鋼等の剛性
の高い補強鋼材6をその長手方向に波型状に連続して配
した連結鋼材7を介して取付ける。
【0014】連結鋼材7は例えば図2、図3に示すよう
に、正面からみた形状が略V型状をなす帯鋼板からな
り、その左右に広がる斜面部分の端部にはボルト挿通孔
8を明けた固定片9が横向きに突設され、先細状をなす
底端部分にはボルト挿通孔8’を明けた固定板9’が設
けられている。
【0015】この連結鋼材7は、その固定片9,9を補
強鋼材6のフランジ等の底面の一側にボルト・ナット1
0により締結し、また固定片9’をPC覆工型枠板1,
1’の外周面にこれに埋設したインサート11にねじ込
んだボルト12により締結して補強鋼材6をPC覆工型
枠板1,1’に一体化し、同様にして連結鋼材7を順次
補強鋼材6の長手方向に沿って連続的に、しかも図3に
示すように交互に左右に若干位置をずらして取付ける。
【0016】このようにして補強鋼材6を取付けたPC
覆工型枠板1,1’をトンネル構築現場に順次搬入す
る。
【0017】なお、補強鋼材6及び連結鋼材7は、この
実施例に限ることなく他の形状構造のものを用いること
ができる。
【0018】一方、PC覆工型枠板1,1’を搬入する
トンネル構築現場においては、地盤を開削して予めトン
ネル下半部の溝型断面のインバート部13を現場打ち型
枠工法により構築しておき、このインバート部13に図
9及び図10に示すように仮受け組立架台14を移動走
行自在に設置する。
【0019】仮受け組立架台14は、その上部両側に横
に複数枚並べたPC覆工型枠板1を構築すべきトンネル
のアーチ形状に沿って支持するための支受材15,1
5’がジャッキにより伸縮自在に設置されている。
【0020】そして先ず図11に示すように、アーチ側
壁部のPC覆工型枠板1を仮受け組立架台14の両側に
横に複数枚並べて支持させながらインバート部13の両
側壁13’上に建込み、その下端を高さ調節ボルト16
で調節した上で側壁13’の上端に目地コーキング材1
7を介して載置し、また補強鋼材6はアングル型の接合
金物18を介してボルト19,19’により側壁13’
の上端に固定する。
【0021】横に複数枚並べたPC覆工型枠板1,1相
互は図4に示すように、その外周側の境界部分に跨って
複数のリング間継手板20を添接し、両端部をボルト2
1で締結することにより連結する。
【0022】次に図12に示すように、仮受け組立架台
14の両側に支持されたPC覆工型枠板1,1間に天端
部のPC覆工板1’を吊り込み、図6に示すように両側
接合端の凹凸継手2,3を噛み合わせた状態で相互に一
連に連通する通孔4,5にPC鋼棒22を通して連結す
ると共に、リング方向に隣接するPC覆工型枠板1,
1’相互の外周側の境界部分に跨って複数のパネル間継
手板23を添接し、両端部をボルト24で締結すること
により連結する。
【0023】さらに、リング方向に隣接するPC覆工型
枠板1,1’に取付けた補強鋼材6,6同士はその端部
を突き合わせた状態で継手板等を介して接合一体化し、
これによってアーチ状に組立てられた薄肉のPC覆工型
枠板1,1,1’はアーチ型に接合一体化された補強鋼
材6に強力に支えられて剪断力や曲げなどの外力に耐力
を保持する板体構造となる。
【0024】この状態で仮受け組立架台14を前方に走
行移動させると共に、図13に示すようにPC覆工型枠
板1,1,1’の外周部に足場25を仮設し、この足場
25上においてPC覆工型枠板1,1,1’の外周部に
一連に鉄筋26を配筋し、またリング方向及びリング間
方向に隣接する各PC覆工型枠板1,1’間の目地部に
防水処理を施す。
【0025】インバート部13の両側壁13’上には図
7、図8に示すように鉄筋26の下端部にラップさせる
鉄筋27を突設しておき、これにPC覆工型枠板1の下
端部の外周面に突設した鉄筋28を溶接して連結するこ
とにより、側壁13’の上方部分に打設するコンクリー
トに対してPC覆工型枠板1と側壁13’とを確実に固
結一体化させることが可能となる。
【0026】鉄筋26の配筋後図14に示すように、そ
の外側に両側壁13’,13’間に跨ってアーチ型に外
型枠29を組立て、この外型枠29と、トンネル内壁及
び内型枠を兼用するPC覆工型枠板1,1,1’との間
隙内に現場打ちコンクリート30を注入充填し、その養
生硬化後において外型枠29を脱型する。
【0027】以上の工程を順次連続して図15に示すよ
うなPC覆工型枠板1,1,1’と現場打ちコンクリー
ト30とを一体化したトンネルを構築した後、その上に
土砂を埋め戻して施工を完了する。
【0028】
【発明の効果】以上の通りこの発明によれば、PC覆工
型枠板を内型枠代わりとするので、これと外型枠間に充
填した現場打ちコンクリートが一体化して養生硬化した
後に内型枠を脱型する作業が不要となり、それだけ工期
を短縮できると共に、脱型に要する工費と労力を削減す
ることが可能となる。
【0029】またPC覆工型枠板は、補強鋼材の取付け
後には型枠として自立することができるので、組立てた
PC覆工型枠板の保持に支保材を要せず、トンネル内空
を早期に開放して内部の各種作業を行うことが可能とな
る。
【0030】PC覆工型枠板はそれ自体ではコンクリー
トの充填圧に耐力を保持しない程度に薄肉に成形するの
で、製造コストや運搬コストを低減して経済的にトンネ
ルを構築することができ、またアーチ型に組立てる際に
はその外周に取付けた補強鋼材によりコンクリートの充
填圧に充分耐える耐力を保持できると共に、PC覆工型
枠板同志を剛結する必要がないため、容易に分離しない
程度に簡単な継手で連結すればよく、特にピンヒンジで
は不静定構造となる場合においても剛結した補強鋼材で
安定するので、PC覆工型枠板の接合作業を簡易化する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の施工状態を左右異なる態様で示す縦
断正面図。
【図2】この発明に係る補強鋼材取付状態を示すPC覆
工型枠板の部分縦断側面図。
【図3】この発明に係るに補強鋼材に対する連結鋼材の
取付配置状態を示す平面図。
【図4】この発明に係るPC覆工型枠板の組立状態を示
す平面図。
【図5】この発明に係るPC覆工型枠板の連結状態を示
す部分正面図。
【図6】この発明に係るPC覆工型枠板の連結状態を示
す部分平面図。
【図7】この発明におけるPC覆工型枠板のインバート
部への設置状態を示す部分縦断正面図。
【図8】この発明におけるPC覆工型枠板のインバート
部への設置状態を示す部分横断平面図。
【図9】この発明の施工状態を示す縦断正面図。
【図10】この発明の施工状態を示す縦断側面図。
【図11】この発明の施工状態を示す縦断正面図。
【図12】この発明の施工状態を示す縦断正面図。
【図13】この発明の施工状態を示す縦断正面図。
【図14】この発明の施工状態を示す縦断正面図。
【図15】この発明の施工状態を示す縦断正面図。
【符号の説明】
1 PC覆工型枠板 1’ PC覆工型枠板 2 凹凸継手 3 凹凸継手 4 通孔 5 通孔 6 補強鋼材 7 連結鋼材 8 ボルト挿通孔 8’ ボルト挿通孔 9 固定片 9’ 固定片 10 ボルト・ナット 11 インサート 12 ボルト 13 インバート部 13’ 側壁部 14 仮受け組立架台 15 支受材 16 高さ調節ボルト 17 目地コーキング材 18 接合金物 19 ボルト 20 リング間継手板 21 ボルト 22 PC鋼棒 23 パネル間継手板 24 ボルト 25 足場 26 鉄筋 27 鉄筋 28 鉄筋 29 外型枠
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福岡 啓内 大阪府大阪市此花区伝法4丁目3番55号 株式会社鴻池組内 (72)発明者 坂口 武 大阪府大阪市此花区伝法4丁目3番55号 株式会社鴻池組内 (72)発明者 門屋 智 東京都港区芝4丁目2番3号 日本プレ スコンクリート株式会社内 (72)発明者 大澤 廣 新潟県新潟市弁天橋通1丁目8番23号 日本サミコン株式会社内 (72)発明者 白岩 督啓 東京都港区新橋1丁目8番3号 日本コ ンクリート工業株式会社内 (72)発明者 岡山 勝 東京都港区新橋1丁目8番3号 日本コ ンクリート工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02D 29/05 E21D 11/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トンネル上半アーチ部の内周部分を円弧
    方向に複数に分割した形態で、それ自体にコンクリート
    の充填圧による剪断力や曲げ等の外力に対してほとんど
    耐力を保有しないが、外力が作用しないときにはその形
    態を維持して容易に折損しない程度に極薄肉のPC覆工
    型枠板の外周面に、その円弧方向に沿って型鋼からなる
    補強鋼材を連結鋼材を介して取付け、地盤を開削してそ
    の底部に構築したトンネル下半部の溝型断面のインバー
    ト部に、構築すべきトンネルのアーチ形状に沿って前記
    PC覆工型枠板を支持するための支受材をジャッキによ
    り伸縮自在に設置した仮受け組立架台を移動走行自在に
    設置し、この仮受け組立架台において前記PC覆工型枠
    板をアーチ型に組立てて前記インバート部の両側部上に
    載置固定すると共に、このリング方向に隣接するPC覆
    工型枠板に取付けた補強鋼材の隣接端部同士を接合一体
    化し、前記PC覆工型枠板の外周部に一連に鉄筋を配筋
    した後、その外側にアーチ型に外型枠を組立て、外型枠
    とPC覆工型枠板との間隙に現場打ちコンクリートを注
    入充填し、その養生硬化後において外型枠を脱型する工
    程を順次前記仮受け組立架台を前進移動させながら連続
    することを特徴とするトンネル構築工法。
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