JP3928931B2 - トンネル用コンクリート打設方法およびその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、目地材の取扱性を向上させ、型枠のラップ側への止着を容易、かつ確実に行うと共に、型枠と既コンクリート打設部との重合時に、既コンクリート打設面への型枠の衝突、打設コンクリートの剥落を防止し、打設コンクリートの気密性を向上させるトンネル用コンクリート打設方法および装置に関するものである。
なお、本明細書中、「打設」とは、養生硬化させていない泥状のコンクリートを型枠とトンネル内壁面との間に充填させることをいう。
【０００２】
【従来の技術】
元来、トンネル内への覆工用のコンクリートの打設は、コンクリート打設終了後、前方に折り畳んで搬送し、展開させて設置し、その個所でコンクリートを打設する移動式の型枠により行われていた。
【０００３】
また、型枠の設置は、所定位置に移動させ、折り畳んだ状態の型枠を展開させた後、型枠のラップ側（トンネル坑口側）を既コンクリート打設面と重合させ、型枠の妻側（トンネル切羽側）は、型枠とトンネル内壁面との間に充填するコンクリートが外部に漏出しないように妻枠、妻板等の被覆材により被覆（妻止め）することにより、行っていた。
【０００４】
この際、型枠の移動においては、覆工面から十分に離し、既コンクリート打設面に損傷を与えないようにすること、また型枠の設置においては、既コンクリート打設面を破損しないようにすること、および既コンクリート打設面と型枠との重合部に隙間を生じないようにすること、に細心の注意を払って作業を行う必要があった。
【０００５】
このため、型枠の設置は、型枠を昇降機構を介して作業者の目視により上昇させ、型枠のラップ側を既コンクリート打設面に重合（当接）させることにより行っていた（図７参照）。
【０００６】
しかしながら、本工法において、型枠設置時に型枠のラップ側を既コンクリート打設面と重合させる際、型枠の昇降は作業者が目視により行っていたため、型枠のラップ側が既コンクリート打設面に衝突し易く、この型枠の衝突により既コンクリート打設面にクラック（ヒビ）が発生し、覆工させた（養生硬化した）打設コンクリートの品質低下、ひいてはトンネル強度低下の要因となっていた。
【０００７】
このため、近年では、型枠の衝突による既コンクリート打設面のクラックを防止するため、図８〜図１０に示すように、既コンクリート打設面の打継部に、ゴムあるいは発泡スチロール等により成形された台形型の目地材をその都度接着剤等により止着し、この目地材に型枠が当接するようにして、型枠のラップ側を既コンクリート打設面に重合させる工法が採用されている。
【０００８】
この目地材の高さは、型枠の妻側の外周縁に形成された、既コンクリート打設面へ目地材を位置させるための打継面形成用突部（既コンクリート打設面の打継部）の高さと同一であり、また内部に通孔を貫通させたものは皆無であった。
【０００９】
なお、図７〜図１０中１２はトンネル、１４はコンクリート、１６は型枠、１８は昇降機構、３４は既コンクリート打設面、４０は打継部、４２はトンネル内壁面、４６は妻板、４８は打継面形成用突部、５０は目地材、５２はクラック（ヒビ）を示す。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
近年採用されてきている目地材による型枠のラップ側と既コンクリート打設面との重合においても、従前のように型枠のラップ側を直接既コンクリート打設面に重合させる場合と同様、型枠のラップ側が何ら防護されていないため、既コンクリート打設面に慎重に重合（当接）させないと衝突してしまい、この衝突により既コンクリート打設面にクラックが発生するばかりか、既コンクリート打設面の表面側へ打設コンクリートが漏出していた（図９（ロ）参照）。
【００１１】
また、型枠のラップ側隅角部を目地材に当接させて重合させる場合にも目地材が必要以上に押圧され、既コンクリート打設面の打継部の一部分に大きな負荷がかかり、その結果クラックが発生し、損傷していた（図１０（ロ）参照）。
【００１２】
また、目地材の高さが、型枠の妻側の打継面形成用突部（打継部）と同一高さであり、内部に通孔がないため、柔軟性に欠け、取扱難かった。
【００１３】
これに加え、目地材の打継部への取付けは、その都度接着剤等により止着させていたため、止着力が弱く、作業中に打継部から目地材が剥落し、目地材を再度止着し直す作業が必要となり、作業性が極めて良くなかった。
【００１４】
また、打設コンクリート荷重により、目地材と型枠のラップ側との密着性が損なわれ、打設コンクリートが目地材外方へ漏出するばかりか、打継面の形状が不均一となっていた。
【００１５】
その結果、打設コンクリートの気密性が低下し、品質、強度が著しく低下することが問題となっていた。
【００１６】
本発明は、このような欠点に鑑み、目地材の取扱性を向上させ、型枠のラップ側への止着を極めて容易、かつ確実に行え、型枠と既コンクリート打設面との重合時に、型枠の既コンクリート打設面への衝突、打設コンクリートの剥落、を防止し、打設コンクリートの気密性を向上させることができるトンネル用コンクリートの打設方法およびその装置を提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トンネル内に型枠を介して覆工用のコンクリートを打設する工程において、型枠のラップ側外方周縁に、弾性素材からなり、断面略台形型の本体内部に通孔を本体の長さ方向に貫通させてなる目地材を配する一方、型枠の妻側外方周縁には打継面形成用突部を配し、型枠のラップ側端と既コンクリート打設面との重合時に、目地材をその素材および通孔により弾性変形させ、型枠のラップ側端と既コンクリート打設面のうち打継面形成用突部によって形成された打継部とを重合させることにより、既コンクリート打設面への型枠の衝突によるクラックの発生および打設コンクリートの剥落を防止し、打設コンクリートの気密性を向上させることを特徴とするもの、または目地材の通孔内に緊締部材を挿通させ、この緊締部材の締付けにより、目地材を型枠に止着することを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明に係るトンネル用コンクリート打設装置は、トンネル１２内へ覆工用のコンクリート１４を打設するための移動式の型枠１６に装着されるものであり、図１〜図５に示すように、以下の構成からなるものである。
【００１９】
本例において、型枠１６は、昇降機構１８である昇降ジャッキを備えたガントリー２０上に、天端フォーム２２、側フォーム２４および下端フォーム２６が装着されたものである。
【００２０】
型枠１６のラップ側（トンネル坑口側）外方周縁に、弾性素材からなり、断面略台形型の本体２８内部に通孔３０を本体２８の長さ方向に貫通させてなる目地材３２を、配設させてある。
【００２１】
本例において、目地材３２は既コンクリート打設面３４に直接当接させる都合上、既コンクリート打設面３４を損傷させないように、軟質合成樹脂素材により成形することが望ましく、また目地材３２の高さは、コンクリート打設時に目地材３２と型枠１６との密着性を向上させ、打設コンクリートの目地材３２外方への漏出を防止するため、既コンクリート打設面３４へ目地材３２を位置させるための型枠１６の妻側の打継面形成用突部より数mm高く成形してある。
【００２２】
また、目地材３２に通孔３０を貫通させることにより、材料費を激減できるばかりか、目地材３２の軽量化を図り、柔軟性、ひいては取扱性が向上する。
【００２３】
また、目地材３２の配設個所は、型枠１６を既コンクリート打設面３４へ重合させるためのラップアングル３６と型枠１６との連結部分であり、目地材３２の型枠１６のラップ側外周縁への止着は、目地材３２の通孔３０内にワイヤー等の緊締部材３８を挿通させ、この緊締部材３８の締付けにより、行う。
【００２４】
このように、従前のように目地材３２を既コンクリート打設面３４の打継部４０にその都度止着するのではなく、型枠１６のラップ側外周縁に突出させた状態で常時止着されるため、止着回数が１回でよく、型枠１６の既コンクリート打設面３４への接触を確実に防止することができる。
【００２５】
なお、図中４２はトンネル内壁面、４４は検査窓、４６は妻板等の被覆材、４８は既コンクリート打設面３４へ目地材３２を位置させるための打継面形成用突部を示す。
【００２６】
本装置を使用してトンネル１２内に覆工用のコンクリート１４を打設する方法を以下に詳述する。
【００２７】
まず、トンネル１２内のコンクリート打設個所に、予め折り畳んだ型枠１６を位置させる。
【００２８】
次に、型枠１６を展開させ、昇降機構１８により上昇させ、型枠１６のラップ側外方周縁に配した目地材３２を既コンクリート打設面３４に当接させて重合させる。
【００２９】
この際、目地材３２には通孔３０を貫通させてあるため、軽量で、柔軟性に優れ、取扱易く、型枠１６への止着作業性も極めて向上する。
【００３０】
このため、型枠１６の上昇が高精度で行われても、行われなくても、型枠１６のラップ側外方周縁に突出させて配した目地材３２が、その素材および通孔３０により弾性変形して既コンクリート打設面３４の打継部４０に接触するため、型枠１６が既コンクリート打設面３４に接触することがなく、既コンクリート打設面３４へのクラックの発生、このクラックによる打設コンクリートの剥落、既コンクリート打設面３４の表面側への打設コンクリートの漏出、がなく、打設コンクリートの気密性を向上させることができる。
【００３１】
さらに、目地材３２は１回の止着により常時型枠１６に止着された状態となるため、従前のように目地材３２をその都度既コンクリート打設面に設置する作業を省略することができ、コンクリート打設作業効率をより一層向上させることができる。
【００３２】
これに加え、目地材３２は、内部に通孔３０を貫通させ、高さを打継面形成用突部４８より高く成形してあるため、コンクリート打設時における目地材３２と型枠１６のラップ側との密着性が一層向上し、目地材３２外方への打設コンクリートの漏出を防止し、打継部４０の形状をより均一に形成することができる。
【００３３】
従って、目地材３２の取扱性を向上させ、型枠１６のラップ側への止着を極めて容易、かつ確実に行え、既コンクリート打設面３４の打継部４０への型枠１６のラップ側の重合作業を容易、かつ確実に行うことができ、ひいては打設コンクリートの品質を向上させることができる。
【００３４】
次に、型枠１６の妻側（トンネル切羽側）を妻枠、妻板等の被覆材４６により被覆（妻止め）し、型枠１６の所定の検査窓４４からコンクリート１４を、型枠１６とトンネル内壁面４２との間に打設する。
【００３５】
この際、コンクリート打設量に応じて、振動具（図示略）を介して打設コンクリートを振動させ、締固めることにより、養生硬化後のコンクリートの強度、耐久性を向上させることが望ましい。
【００３６】
次に、所定量のコンクリート１４の打設作業終了後、別の検査窓４４からコンクリート１４を打設し、型枠１６とトンネル内壁面４２との間全域にコンクリート１４を打設する。
【００３７】
次に、打設コンクリートの養生硬化後、型枠１６の妻側の被覆材４６による被覆を解除した後、型枠１６を脱型する。
【００３８】
その後、型枠１６の前方移動、型枠１６の設置（ラップ側の重合）、型枠１６の妻側の被覆、コンクリート打設、型枠１６の脱型、の各工程を順次行う。
【００３９】
このように、目地材３２の取扱性を向上させ、型枠１６のラップ側外方周縁に容易、かつ確実に止着させ、この型枠１６から突出させて配した目地材３２が既コンクリート打設面３４の打継部４０に弾性変形して接触するため、型枠１６ラップ側端の既コンクリート打設面３４への衝突、型枠１６の衝突による既コンクリート打設面３４へのクラック（図７、図９、図１０の符号５２参照）の発生、損傷が皆無となり、覆工させた（養生硬化した）打設コンクリートの気密性が向上し、ひいてはトンネル強度、品質、耐久性をも向上させることができる。
【００４０】
なお、本例において、目地材３２の通孔３０は円形であるが、楕円形、三角形、四角形、その他の形状とすることは自由である。
【００４１】
また、目地材３２の断面形状は本例と同一である必要はなく、形成する打継面の形状に対応させて変更することは自由である。
【００４２】
また、目地材３２の型枠１６への止着は、通孔３０内に挿通させた緊締部材３８の締付けによるものであるが、止具、接着剤等により止着させてもよく、その他の手段を採用することは自由である。
【００４３】
また、目地材３２の型枠１６への配設個所は、型枠１６とラップアングル３６との連結部分であるが、図６に示すように、ラップアングル３６上面としてもよく、その配設個所は型枠１６のラップ側外方周縁であればよい。
【００４４】
また、型枠１６とトンネル内壁面４２との間へのコンクリート打設は、検査窓４４からによるものであるが、検査窓４４とは別体に型枠１６に形成されたコンクリート打設口（図示略）からコンクリート打設することは自明である。
【００４５】
また、本発明の方法および装置は、略半円形のトンネルでの使用に限らず、円形のトンネル、例えば海中トンネル、下水道、等のトンネルにも、使用できることは自明である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明に係るトンネル用コンクリート打設方法およびその装置によれば、型枠のラップ側外方周縁に、断面略台形型の弾性素材からなる本体の内部に通孔を本体の長さ方向に貫通させてなる目地材を配する一方、型枠の妻側外方周縁には打継面形成用突部を配し、型枠のラップ側端の既コンクリート打設面との重合時に、目地材をその素材および通孔により弾性変形させて型枠のラップ側端と既コンクリート打設面のうち打継面形成用突部によって形成された打継部とを重合させるため、目地材の取扱性が向上し、型枠への止着が極めて容易、かつ確実となるばかりか、既コンクリート打設面と型枠との重合も簡易、かつ確実に行うことができる。
【００４７】
また、型枠のラップ側端が既コンクリート打設面に直接接触することがなく、既コンクリート打設面への型枠の衝突、衝突によるによるクラックの発生、打設コンクリートの剥落、を防止することができる。
【００４８】
また、クラックの発生、打設コンクリートの剥落がないため、覆工させた（養生硬化した）打設コンクリートの気密性が向上し、ひいてはトンネル強度、品質、耐久性をも向上させることができる。
【００４９】
また、従前のように目地材をその都度既コンクリート打設面に設置する作業を省略することができ、コンクリート打設作業効率をより一層向上させることができる。
【００５０】
また、目地材の内部の長さ方向に貫通させた通孔内に、緊締部材を挿通させ、締付けにより、型枠に止着することにより、止具、接着剤等を別途用意する必要がなく、極めて容易、かつ確実に目地材を型枠へ止着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトンネル用コンクリート打設装置の要部拡大側面図。
【図２】同、要部側面図。
【図３】目地材を示す（イ）は正面図、（ロ）は側面図、（ハ）は斜視図。
【図４】本装置の正面図。
【図５】同、側面図。
【図６】目地材の別の使用状態を示す要部拡大側面図。
【図７】従来例のラップ側を示す要部側面図。
【図８】同、天端部を示す要部側面図。
【図９】同、使用状態を示す要部拡大側面図。
【図１０】従来例の別の使用状態を示す要部拡大側面図。
【符号の説明】
１２ トンネル
１４ コンクリート
１６ 型枠
２８ 本体
３０ 通孔
３２ 目地材
３４ 既コンクリート打設面
３８ 緊締部材

Claims (4)

1. トンネル(12)内に型枠(16)を介して覆工用のコンクリート(14)を打設する工程において、
   型枠(16)のラップ側外方周縁に、弾性素材からなり、断面略台形型の本体(28)内部に通孔(30)を本体(28)の長さ方向に貫通させてなる目地材(32)を配する一方、型枠 (16) の妻側外方周縁には打継面形成用突部 (48) を配し、
   型枠(16)のラップ側端と既コンクリート打設面(34)との重合時に、目地材(32)をその素材および通孔(30)により弾性変形させ、型枠(16)のラップ側端と既コンクリート打設面(34)のうち打継面形成用突部 (48) によって形成された打継部 (40)とを重合させることにより、既コンクリート打設面(34)への型枠(16)の衝突によるクラックの発生、打設コンクリートの剥落を防止し、打設コンクリートの気密性を向上させることを特徴とするトンネル用コンクリート打設方法。
2. 目地材(32)の通孔(30)内に緊締部材(38)を挿通させ、この緊締部材(38)の締付けにより、目地材(32)を型枠(16)に止着することを特徴とする請求項１記載のトンネル用コンクリート打設方法。
3. トンネル(12)内に型枠(16)を介して覆工用のコンクリート(14)を打設する装置において、
   型枠(16)のラップ側外方周縁に、弾性素材からなり、断面略台形型の本体(28)内部に通孔(30)を本体(28)の長さ方向に貫通させてなる目地材(32)を配する一方、型枠 (16) の妻側外方周縁には打継面形成用突部 (48) を配してなり、
   型枠(16)のラップ側端と既コンクリート打設面(34)との重合時に、目地材(32)をその素材および通孔(30)により弾性変形させ、型枠(16)のラップ側端と既コンクリート打設面(34)のうち打継面形成用突部 (48) によって形成された打継部 (40)とを重合させることを特徴とするトンネル用コンクリート打設装置。
4. 目地材(32)の通孔(30)内に緊締部材(38)を挿通させ、この緊締部材(38)の締付けにより、目地材(32)を型枠(16)に止着することを特徴とする請求項３記載のトンネル用コンクリート打設装置。

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