JP4676394B2 - 覆工コンクリートの養生装置及び養生方法 - Google Patents

Description

本発明は、バルーンを用いた覆工コンクリートの養生装置と、その養生装置を用いて行う覆工コンクリート養生方法に関する。

スライドセントルによる脱型・移動後の覆工コンクリートを、流体の供給によりアーチ状に膨らんだバルーンにより養生する技術がある（特許文献１参照）。この特許文献１では、さらに、スライドセントルの後端部に備えられた固定バルーンの後方に移動バルーンを繋げて覆工コンクリートを養生する技術も開示されている。
特開２００５−９０１４６号公報

しかし、セントル脱型・移動直後にセントル清掃等に要する時間、セントル固定バルーンの後方で移動バルーンとの間には、次の覆工コンクリート打設の際にセントルをバックさせるために１ｍ程の間隔を開けておく。従って、その間隔が空いた覆工コンクリート部分の養生ができず、一時的に坑内空気に曝されるため、コンクリート表面が温度低下したり乾燥に曝されたりする問題があった。

本発明の課題は、バルーンを用いた覆工コンクリートの養生において、セントル脱型・移動直後のセントル清掃等に要する時間もコンクリート養生できるようにすることである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１から図４に示すように、流体の供給によりアーチ状に膨らんで覆工コンクリート１を養生する本体バルーン５・１３と、この本体バルーン５・１３の端部に沿って接続される補助バルーン６・７・１４とを備える覆工コンクリート養生装置３・１１を特徴とする。

このように、アーチ状に膨らんで覆工コンクリート１を養生する本体バルーン５・１３の端部に沿って接続される補助バルーン６・７・１４を備えるので、その補助バルーン６・７・１４をアーチ状に膨らませることにより、本体バルーン５・１３の端部から露出する覆工コンクリート１の養生が可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の覆工コンクリート養生装置１１であって、例えば図１から図４に示すように、前記本体バルーン１３をその内周面で支持して搭載する移動台車１２を備え、前記本体バルーン１３の前端部に前記補助バルーン１４が備えられていることを特徴とする。

このように、移動台車１２に内周面で支持して搭載される本体バルーン１３の前端部に補助バルーン１４を備えるので、セントル脱型・移動直後に補助バルーン１４をアーチ状に膨らませることにより、その前方のセントル固定バルーン５との間において、覆工コンクリート１の養生が可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の覆工コンクリート養生装置３であって、例えば図１から図４に示すように、スライドセントル２の後端部に接続され、前記本体バルーン５をその内周面で支持して搭載する架台４を備え、前記本体バルーン５の後端部に前記補助バルーン６が備えられていることを特徴とする。

このように、セントル２後端部の架台４に内周面で支持して搭載される本体バルーン５の後端部に補助バルーン６を備えるので、セントル脱型・移動直後に補助バルーン６をアーチ状に膨らませることにより、その後方の移動バルーン１３との間において、覆工コンクリート１の養生が可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の覆工コンクリート養生装置３であって、例えば図１から図４に示すように、前記本体バルーン５の前端部にも前記補助バルーン７が備えられていることを特徴とする。

このように、セントル２後端部の架台４に搭載される本体バルーン５の前端部にも補助バルーン７を備えるので、この補助バルーン７をアーチ状に膨らませることにより、その前方のセントル２後端部との間の覆工コンクリート１を養生できる。

請求項５に記載の発明は、例えば図３に示すように、請求項２に記載の覆工コンクリート養生装置１１と、請求項３または４に記載の覆工コンクリート養生装置３とを用い、前記スライドセントル２の脱型・移動、前記移動台車１２の移動後に、前記移動台車１２に搭載された本体バルーン１３の前端部の補助バルーン１４と、前記架台４に搭載された本体バルーン５の後端部の補助バルーン６を、流体の供給によりともに膨らませて互いに密着させる覆工コンクリート養生方法を特徴とする。

このように、セントル脱型・移動、台車移動後に、移動台車１２に搭載した本体バルーン１３前端部の補助バルーン１４と、セントル２後端部の架台４に搭載した本体バルーン５後端部の補助バルーン６を、流体の供給によりともに膨らませて互いに密着させることで、セントル清掃等に要する時間もコンクリート養生できる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の覆工コンクリート養生方法であって、例えば図４に示すように、その後、互いに密着させた両補助バルーン６・１４を流体の排出によりともに萎ませてから、前記スライドセントル２を次の覆工コンクリート打設のためにバックさせて、前記移動台車１２に搭載された本体バルーン１３の前端部と、前記架台４に搭載された本体バルーン５の後端部を互いに密着させるとともに、前記架台４に搭載された本体バルーン５の前端部の補助バルーン７を、流体の供給により膨らませることを特徴とする。

このように、その後、互いに密着させた両補助バルーン６・１４を流体の排出によりともに萎ませてから、スライドセントル２を次の覆工コンクリート打設のためにバックさせて、移動台車１２に搭載した本体バルーン１３の前端部と、セントル２後端部の架台４に搭載した本体バルーン５の後端部を互いに密着させるとともに、セントル２後端部の架台４に搭載した本体バルーン５前端部の補助バルーン７を、流体の供給により膨らませることで、セントルセット終了後において、セントル固定バルーン５とその前方のセントル２後端部との間の覆工コンクリート１を養生できる。

本発明によれば、本体バルーンの端部に沿って接続される補助バルーンをアーチ状に膨らませることで、本体バルーンの端部から露出する覆工コンクリートの養生が可能となる。従って、例えばセントル脱型・移動直後に補助バルーンをアーチ状に膨らませることで、セントル固定バルーンと移動バルーンとの間の覆工コンクリートを、セントル清掃等に要する時間も養生できる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
本発明を適用した覆工コンクリート養生装置の一実施形態の構成を養生形態の推移に対応して示す図１から図４において、１は覆工コンクリート、２はスライドセントル（以下、セントルと略称する）、３はセントル後部覆工コンクリート養生装置（以下、セントル後部養生装置と略称する）、４は架台、５は本体バルーン、６・７は補助バルーン、８は受け台、１１は移動式覆工コンクリート養生装置（以下、移動式養生装置と略称する）、１２は移動台車、１３は本体バルーン、１４は補助バルーンである。

セントル後部養生装置３は、図示のように、セントル２の後端部に接続され、トンネル内周面に沿うように鋼管パイプを組み上げた左右両側の支柱及び上方のアーチ部によりほぼ門型に構成された架台４の外側に本体バルーン５を備えている。すなわち、図略の車輪を備える架台４の左右両側の支柱及びその上方のアーチ部の外側に、本体バルーン５がその内周面で取り付けられている。
本体バルーン５は、膨張・収縮可能なゴムや防水布等の弾性シートを繋ぎ合わせてなるエアーマット状のものである。この本体バルーン５は、図示しない送風機からエアーが送り込まれることにより、膨らんで外周面及び内周面ともにアーチ状になって、外周面が覆工コンクリート１の内周面にほぼ一様に密着する。

そして、本体バルーン５の後端部に沿って補助バルーン６が接続されている。この補助バルーン６は、架台４の後方に突出している。
さらに、本体バルーン５の前端部に沿って補助バルーン７が接続されている。この補助バルーン７は、架台４の前方に突出しているが、セントル２の後端部に突出して備えられた受け台８の外側に位置している。
これら前後の補助バルーン６・７も、本体バルーン５と同様、エアーマット状のもので、図示しない送風機からエアーが送り込まれることにより、膨らんで外周面及び内周面ともにアーチ状になって、外周面が覆工コンクリート１の内周面にほぼ一様に密着する。
なお、一実施例として、トンネル長手方向の寸法に関し、例えば、架台４のセントル２からの長さ５．５m、セントル２と本体バルーン５の間隔１m、本体バルーン５の長さ４．５ｍ、その後方の補助バルーン６の長さ０．５ｍ、前方の補助バルーン７の長さ１mである。

移動式養生装置１１は、図示のように、トンネル内周面に沿うように鋼管パイプを組み上げた左右両側の支柱及び上方のアーチ部によりほぼ門型に構成された移動台車１２の外側に本体バルーン１３を備えている。すなわち、図略の車輪を備える移動台車１２の左右両側の支柱及びその上方のアーチ部の外側に、図示例では、２連の本体バルーン１３がその内周面で取り付けられており、図中、１２ａはバルーン連結用アーチである。
この本体バルーン１３も、セントル後部養生装置３の本体バルーン５と同様、エアーマット状のもので、図示しない送風機からエアーが送り込まれることにより、膨らんで外周面及び内周面ともにアーチ状になって、外周面が覆工コンクリート１の内周面にほぼ一様に密着する。

そして、前側の本体バルーン１３の前端部に沿って補助バルーン１４が接続されている。この補助バルーン１４は、移動台車１２の前方に突出している。
この補助バルーン１４も、本体バルーン１３と同様、エアーマット状のもので、図示しない送風機からエアーが送り込まれることにより、膨らんで外周面及び内周面ともにアーチ状になって、外周面が覆工コンクリート１の内周面にほぼ一様に密着する。
なお、一実施例として、例えば、移動台車１２の長さ１５m、２連の本体バルーン１３の長さ１５．５m（本体バルーン１３の単体長さ７．７５ｍ）、その前方の補助バルーン１４の長さ０．５mである。

図５は本体バルーン２１と補助バルーン２２の接続例を簡略化して示すもので、図示のように、送風機３１が接続される本体バルーン２１と補助バルーン２２との間の隔膜２３にファスナー２４が設けられるとともに、補助バルーン２２の内側にファスナー２５が設けられている。
すなわち、図５（ａ）に示すように、予め作業者が内側ファスナー２５を開いて隔膜ファスナー２４を閉めた状態にすると、送風機３１により本体バルーン２１を膨らませた場合、補助バルーン２２は萎んだ状態になる。
そして、図５（ｂ）に示すように、予め作業者が隔膜ファスナー２４を開いて内側ファスナー２５を閉めた状態にすると、送風機３１により本体バルーン２１を膨らませた場合、補助バルーン２２も膨らんだ状態になる。
このような隔膜ファスナー２４及び内側ファスナー２５が前記補助バルーン６・７・１４にそれぞれ設けられている。

次に、以上のセントル後部養生装置３及び移動式養生装置１１を用いた覆工コンクリート１の養生方法について説明する。
まず、図１はセントル脱型・移動を示したもので、前区間で打設された覆工コンクリート１は、移動式養生装置１１により養生されている。すなわち、送風機によるエアーの供給でアーチ状に膨らんだ図示では２連の本体バルーン１３の外周面が、図示のように、覆工コンクリート１の内周面にほぼ一様に密着した状態となっている。この状態は、送風機の運転を継続することで維持される。

このように、アーチ状に膨らんだ本体バルーン１３の外周面を覆工コンクリート１の内周面に対しほぼ一様に密着させた状態に保持することによって、脱型後の覆工コンクリート１の乾燥収縮に起因するクラック防止のための養生を良好に行うことができる。
そして、このようなアーチ状に膨らむ本体バルーン１３を移動台車１２に装備したことから、管理・移動も容易であり、コストダウンも併せて達成することができる。
また、ほぼ門形の移動台車１２であることから、トンネル内を走行する図示しない作業車両が移動台車１２を通過して通行でき、作業車両の通行に支障を来すことがない。

以上において、セントル後部養生装置３は、図１に示すように、脱型直後のセントル２とともに移動した後、萎んだ状態の本体バルーン５が覆工コンクリート１の前端位置に対応した位置に停止している。

次に、図２は移動バルーンの移動を示すもので、セントル後部養生装置３は、本体バルーン５及びその後方の補助バルーン６がアーチ状に膨らんでその外周面が、図示のように、覆工コンクリート１の内周面にほぼ一様に密着した状態となる。
また、移動式養生装置１１は、送風機の運転が停止されて、図示のように、本体バルーン１３が萎んだ状態になる。
その後、図示しない牽引車両等により移動台車１２を前進させ、セントル２が次区間に移動して露出した覆工コンクリート１の養生区間において、移動台車１２を停止する。

次に、図３はセントルケレン時の覆工コンクリート養生を示したもので、セントル２の後方の架台４に対し１ｍ間隔を開けた位置に移動台車１２を停止させた状態にして、移動式養生装置１１は、本体バルーン１３及びその前方の補助バルーン１４がアーチ状に膨らんでその外周面が、図示のように、覆工コンクリート１の内周面にほぼ一様に密着した状態となる。
従って、セントル２後方の架台４と移動台車１２との間の開いた間隔１ｍは、互いに密着状態の補助バルーン６・１４により塞がれて、その間の覆工コンクリート１が補助バルーン６・１４により養生されて、坑内空気に曝されることはない。

次に、図４はセントルセット終了・覆工コンクリート養生中を示したもので、これに先立ち、セントル後部養生装置３の後側の補助バルーン６を萎ませるとともに、移動式養生装置１１の補助バルーン１４を萎ませておいてから、セントル２を１ｍバックさせる。これにより、セントル後部養生装置３の本体バルーン５の後端部が、図示のように、移動式養生装置１１の本体バルーン１３の前端部に密着状態となる。
そして、セントル２の所定のセット終了後、セントル後部養生装置３の前側の補助バルーン７を膨らませてその外周面を、図示のように、覆工コンクリート１の内周面にほぼ一様に密着させた状態にする。このとき、補助バルーン７の先端部はセントル２の後端面に密着状態となる。

以上により、覆工コンクリート１のバルーンを用いた養生が行われる。
すなわち、アーチ状に膨らんだ本体バルーン５・１３及び補助バルーン６・１４または補助バルーン７の外周面が覆工コンクリート１の内周面に対しほぼ一様に密着状態に保持されることで、脱型後の覆工コンクリート１の乾燥収縮に起因するクラック防止のための養生が良好に行われる。

なお、以上の実施形態においては、送風機によりバルーンにエアーを供給するようにしたが、他にガスや水等の流体をバルーンに対し供給・排出するようにしても良い。
また、実施形態の他、バルーンを用いた養生において、さらに水分供給を併用することも可能である。
さらに、バルーン及び移動台車において、具体的な形状や細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明を適用した覆工コンクリート養生装置の一実施形態の構成を示すもので、セントル脱型・移動を示した縦断側面図である。 図１に続く移動バルーンの移動を示す縦断側面図である。 図２に続くセントルケレン時の覆工コンクリート養生を示した縦断側面図である。 図３に続くセントルセット終了・覆工コンクリート養生中を示した縦断側面図である。 本体バルーンと補助バルーンの接続例を簡略化して示すもので、隔膜ファスナー閉による補助バルーンが萎んだ状態を示した概略斜視図（ａ）、隔膜ファスナー開による補助バルーンが膨らんだ状態を示した概略斜視図（ｂ）である。

符号の説明

１ 覆工コンクリート
２ スライドセントル
３ セントル後部覆工コンクリート養生装置
４ 架台
５ 本体バルーン
６・７ 補助バルーン
８ 受け台
１１ 移動式覆工コンクリート養生装置
１２ 移動台車
１３ 本体バルーン
１４ 補助バルーン
２１ 本体バルーン
２２ 補助バルーン
２３ 隔膜
２４ 隔膜ファスナー
２５ 内側ファスナー
３１ 送風機

Claims (6)

1. 流体の供給によりアーチ状に膨らんで覆工コンクリートを養生する本体バルーンと、
   この本体バルーンの端部に沿って接続される補助バルーンとを備えることを特徴とする覆工コンクリート養生装置。
2. 前記本体バルーンをその内周面で支持して搭載する移動台車を備え、
   前記本体バルーンの前端部に前記補助バルーンが備えられていることを特徴とする請求項１に記載の覆工コンクリート養生装置。
3. スライドセントルの後端部に接続され、前記本体バルーンをその内周面で支持して搭載する架台を備え、
   前記本体バルーンの後端部に前記補助バルーンが備えられていることを特徴とする請求項１に記載の覆工コンクリート養生装置。
4. 前記本体バルーンの前端部にも前記補助バルーンが備えられていることを特徴とする請求項３に記載の覆工コンクリート養生装置。
5. 請求項２に記載の覆工コンクリート養生装置と、請求項３または４に記載の覆工コンクリート養生装置とを用い、
   前記スライドセントルの脱型・移動、前記移動台車の移動後に、
   前記移動台車に搭載された本体バルーンの前端部の補助バルーンと、前記架台に搭載された本体バルーンの後端部の補助バルーンを、流体の供給によりともに膨らませて互いに密着させることを特徴とする覆工コンクリート養生方法。
6. その後、互いに密着させた両補助バルーンを流体の排出によりともに萎ませてから、
   前記スライドセントルを次の覆工コンクリート打設のためにバックさせて、前記移動台車に搭載された本体バルーンの前端部と、前記架台に搭載された本体バルーンの後端部を互いに密着させるとともに、
   前記架台に搭載された本体バルーンの前端部の補助バルーンを、流体の供給により膨らませることを特徴とする請求項５に記載の覆工コンクリート養生方法。

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