JP5349992B2

JP5349992B2 - 養生システム及び養生工法

Info

Publication number: JP5349992B2
Application number: JP2009023952A
Authority: JP
Inventors: 史郎水越; 晴久中田; 一男齊藤; 貴快椎名; 浩二吉永
Original assignee: Nishimatsu Construction Co Ltd
Current assignee: Nishimatsu Construction Co Ltd
Priority date: 2009-02-04
Filing date: 2009-02-04
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2029-02-04
Also published as: JP2010180589A

Description

本発明は、養生システム及び養生工法に係り、特にトンネル施工時に用いられる養生システム及び養生工法に関する。

従来から、トンネルを覆工する方法として、断面アーチ形状のセントルを用いたもの知られている。この方法は、地山を掘削して形成された掘削孔の内壁面に沿って、この掘削孔よりも径が小さく形成されたセントルを配設し、セントルに予め設けられた打設孔から、掘削孔の内壁面とセントルとの間にコンクリートを打設する方法である。そして、コンクリートの打設後においては、そのコンクリートに十分な強度を発現させ、所定の耐久性、水密性等の品質を確保すべく、コンクリート表面を発泡スチロールで覆う養生方法が開発されている（例えば特許文献１参照）。

特許第３９７７８４９号公報

ところで、上述のように発泡スチロールをコンクリート表面に密着させるだけでは、コンクリート表面の湿潤状態を維持できずに、乾燥ひび割れが発生するおそれがある。
このため、本発明の課題は、トンネル施工時におけるコンクリート表面の湿潤状態を保ち、乾燥ひび割れを抑制することである。

請求項１記載の発明に係る養生システムは、
トンネルの内壁面に沿うように変形自在な支持フレームと、
前記支持フレームを昇降させて、前記トンネルの内壁面に対して接離させる昇降装置と、
前記支持フレームにより支持された養生シートと、
前記昇降装置によって上昇され、前記トンネルの内壁面に沿うように変形した前記支持フレーム及び当該支持フレームにより前記トンネルの内壁面に密着した養生シートを固定する固定部とを備え、
前記養生シートは、前記トンネルの内壁面に密着する部分が保水性部材により形成され、前記トンネル内部を向く部分が断熱部材により形成され、
前記固定部は、
前記トンネルの地面上に設置される基台部と、
前記基台部に対して伸縮自在な伸縮部と、
前記伸縮部の上端部に設けられ、前記支持フレームの最下端部に係合する係合部と、
前記伸縮部の伸縮長さを固定する固定機構とを備えていることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の養生システムにおいて、
前記養生シートには、前記保水性部材と前記断熱部材との間に介在された不透水性部材が設けられていることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の養生システムにおいて、
前記昇降装置は、前記トンネルの長さ方向に移動自在であることを特徴としている。

請求項4記載の発明は、請求項３記載の養生システムで実現される養生工法において、
前記トンネル内に複数組の前記養生シート、前記支持フレーム及び前記固定部を設置し、前記トンネルの延在方向に沿って配列された養生領域を形成する第一養生工程と、
最後方に位置する前記養生領域の養生が完了すると、当該最後方の養生領域に設置された前記支持フレームに対して前記昇降装置を設置するとともに前記固定部を取り外し、前記昇降装置により前記支持フレームを支持する支持工程と、
セントルの脱型前に、前記昇降装置を移動させて前記セントルの直後方まで前記支持フレームを移動させる第一移動工程と、
脱型後における前記セントルの移動とともに、前記昇降装置を移動させて、新たに養生可能となった領域まで前記支持フレームを移動させる第二移動工程と、
前記新たに養生可能となった領域の内壁面に前記養生シートを密着させて、前記支持フレームで支持し、養生する第二養生工程と、を備えることを特徴としている。

本発明によれば、養生シートのトンネルの内壁面に密着する部分が保水性部材により形成されているので、密着前に保水性部材を湿らせておけば、コンクリート表面の湿潤状態を保つことができる。また、養生シートのトンネル内部を向く部分が断熱部材により形成されているので、コンクリートの表面温度が低下してしまうことも防止することができる。これらによって、コンクリートの乾燥ひび割れを抑制することができる。

本実施形態の養生システムの概略構成を示す正面図である。図１の養生システムに備わる支持フレーム及び固定部がトンネル内に固定された状態を示す正面図である。図２の支持フレーム及び固定部を示す側面図である。図３における円弧Ｓ１近傍を示す拡大図である。図３における円弧Ｓ２近傍を示す拡大図である。図１の養生システムに備わる昇降装置の概略構成を示す正面図である。図６の昇降装置を示す側面図である。図６の昇降装置における昇降部が上昇された状態を示す正面図である。図１における円弧Ｓ３周辺を示す拡大図である。図１の養生システムに備わる養生シートの概略構成を示す断面図である。図１の養生システムに備わる固定部の概略構成を示す斜視図である。図１１の固定部により支持フレーム２が固定された状態を示す拡大図である。図１の養生システムをトンネル内に設置した際の状況を示す説明図である。

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。図１は、本実施形態の養生システムの概略構成を示す正面図である。この図1に示すように、養生システム１には、トンネルＴの内壁面に沿うように変形自在な支持フレーム２と、支持フレーム２を昇降させて、トンネルＴの内壁面に対して接離させる昇降装置３と、支持フレーム２により支持された養生シート４（図３参照）と、昇降装置３によって上昇され、トンネルＴの内壁面に沿うように変形した支持フレーム２及び当該支持フレーム２によりトンネルＴの内壁面に密着した養生シート４を固定する固定部５とが備えられている。

以下、各部について詳細に説明する。
［支持フレーム］
図２は、トンネルＴ内に固定された支持フレーム２及び固定部５を示す正面図であり、図３は側面図である。
図２及び図３に示すように、支持フレーム２は、例えば塩化ビニルより形成された可撓性パイプ２１が多数組み合わされた骨組み構造となっている。図３に示すように、多数の可撓性パイプ２１には、トンネルＴの周方向に沿う周方向用パイプ２２と、トンネルＴの長さ方向に沿う水平パイプ２３とがある。図４は、図３における円弧Ｓ１近傍を示す拡大図であり、図５は図３における円弧Ｓ２近傍を示す拡大図である。これら図４及び図５に示すように、周方向用パイプ２２と、水平パイプ２３とは、チーズ（継ぎ手）２４を介して連結されている。本実施形態では、周方向用パイプ２２が等間隔に６列配置されていて、その各周方向パイプ２２を連結するように、多数の水平パイプ２３がチーズ２４を介して取り付けられている。

［昇降装置］
図６は昇降装置３の概略構成を示す正面図であり、図７は側面図である。図６及び図７に示すように昇降装置３には、台車部３１と、台車部３１に対して昇降し、上端部で支持フレーム２を支持する昇降部３２と、昇降部３２を昇降させるためのレバー３３とが設けられている。昇降部３２の下降時においては、図６に示すように、昇降部３２の上端部がトンネルＴの内壁面から離間した状態となっている。この状態では、昇降装置３は台車部３１によりトンネルＴの長さ方向に移動自在となっている。また、レバー３３が操作されて、昇降部３２が上昇すると、図８に示すように、昇降部３２の上端部がトンネルＴの内壁面に近接することになる。これにより、支持フレーム２もトンネルＴの内壁面に押しつけられて、当該内壁面に沿って変形することになる。

［養生シート］
図９は図１における円弧Ｓ３周辺を示す拡大図である。図９に示すように、昇降部３２の上昇時においては養生シート４は、支持フレーム２によりトンネルＴの内壁面に密着させられることになる。図１０は養生シート４の概略構成を示す断面図である。図１０に示すように養生シート４は三層構造となっている。具体的には、養生シート４におけるトンネルＴの内壁面に密着する層は保水性部材４１により形成されている。また、養生シート４におけるトンネルＴ内部を向く層は断熱部材４２により形成されている。そして、保水性部材４１と断熱部材４２との間の層は不透水性部材４３により形成されている。

保水性部材４１としては、例えば不織布等の布材が用いられている。保水性部材４１は、トンネルＴの内壁面に密着する前に予め湿らされている。また、断熱部材４２としては、例えばポリプロピレンから形成された中空な板材が用いられている。そして、不透水性部材４３としては、例えばポリエチレンから形成された発泡シートが用いられている。

［固定部］
図１１は固定部５の概略構成を示す斜視図である。図１１に示すように、固定部５には、トンネルＴの地面上に設置される基台部５１と、基台部５１に対して伸縮自在な伸縮部５２と、伸縮部５２の上端部に設けられたパイプ受け５３と、伸縮部５２の伸縮長さを固定する固定機構５４とを備える。パイプ受け５３には、凹部５５が形成されている。この凹部５５内に支持フレーム２の最下端部に位置する水平パイプ２３を収容し、支持フレーム２が固定される長さに伸縮部５２を伸ばして、当該伸縮部５２を固定機構５４により固定することで、支持フレーム２の位置決めが行われる（図１２参照）。

次に、養生システム１による養生工法について説明する。図１３は、トンネルＴ内における養生システム１の設置状況を示す説明図である。図１３において、縦線部はセントル１００である。また、セントル１００の後方には、複数組の養生シート４、支持フレーム２及び固定部５が設置されていて、これにより、トンネルＴの延在方向に沿って複数の養生領域Ａ１〜Ａ６が配列されている（第一養生工程）。なお、図１３中において養生領域Ａ１〜Ａ５の養生シート４及び支持フレーム２は図示を省略している。

そして、最後方の養生領域Ａ６の養生が完了すると、支持工程を実行する。支持工程では、図１３（ａ）に示すように、養生領域Ａ６に設置された支持フレーム２の下方に昇降装置３を配置し、昇降装置３の昇降部３２を上昇させて、支持フレーム２に近接させる。その後、固定部５を取り外して、昇降部３２上に支持フレーム２を載置する。

支持フレーム２の載置が完了すると、第一移動工程を実行する。第一移動工程では、図１３（ｂ）に示すように、昇降装置３の昇降部３２を下降させる。そして、図１３（ｃ）に示すように、支持フレーム２を支持したまま、セントル１００の脱型前に、当該セントル１００の直後方まで昇降装置３を移動させる。

ここで、セントル１００の移動距離は支持フレーム２の幅Hと同等の長さに設定されている。このため、脱型後におけるセントル１００の前方移動とともに、昇降装置３を移動させることで第二移動工程を実行すると、図１３（ｄ）に示すように、ちょうど１つの支持フレーム２で、新たに養生可能となった領域Ｂ１に昇降装置３が配置されることになる。

その後、第二養生工程を実行する。第二養生工程では、図１３（ｅ）に示すように、支持フレーム２が領域Ｂ１におけるトンネルＴの内壁面に密着するまで昇降装置３の昇降部３２を上昇させ、内壁面と支持フレーム２との間に養生シート４を挿入する。この際、養生シート４の保水性部材４１がトンネルＴの内壁面に密着するように、挿入する。

その後、最後方となる各養生領域Ａ１〜Ａ５の養生が完了すると、当該養生領域に設置された支持フレーム２に対して上記の工程を繰り返し行うことで、トンネルＴ内で新たに形成されたコンクリートの表面を順次養生することができる。

以上のように、本実施形態によれば、養生シート４のトンネルＴの内壁面に密着する部分が保水性部材４１により形成されているので、密着前に保水性部材４１を湿らせておけば、コンクリート表面の湿潤状態を保つことができる。また、養生シート４のトンネルＴ内部を向く部分が断熱部材４２により形成されているので、コンクリートの表面温度が低下してしまうことも防止することができる。これらによって、コンクリートの乾燥ひび割れを抑制することができる。

また、保水性部材４１と断熱部材４２との間には不透水性部材４３が介在しているので、保水性部材４１内の水分が断熱部材４２側に透過してしまうことを防止することができる。これにより、よりコンクリート表面の湿潤状態を維持することが可能となる。

また、支持フレーム２が可撓性パイプ２１から形成されているので、その弾性力によって養生シート４をトンネルＴの内壁面に密着させることができる。

また、セントル１００の移動距離を支持フレーム２の幅Hと同等の長さに設定しているので、ちょうど１つの支持フレーム２で新たな養生領域に対して養生シートを設置することができる。

昇降装置３は、トンネルＴの長さ方向に移動自在であるので、支持フレーム２をトンネルＴ内で移動させることができる。これにより、養生が完了した養生領域に設置された支持フレーム２を昇降装置３で下降させた後に、新たな養生領域に移動し、再度支持フレーム２を設置するといった工程が昇降装置３だけで実現することが可能となる。

脱型後のセントルの移動に追随して支持フレーム２も移動可能であるために、新たに養生可能となった領域Ｂ１を脱型直後に早期に養生することができ、脱型直後の急激な温度、湿度低下を防止できる。

また、養生が完了した養生領域Ａ６の支持フレーム２を、新たに養生可能となった領域Ｂ１まで移動させて、当該領域Ｂ１の養生をセントル１００の脱型直後に行うために、バルーン養生工法のように移動時に養生中の箇所が一時的に無養生状態となることを防止できる。

なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、本実施形態では、支持フレーム２がトンネルＴの内壁面に密着した後に、内壁面と支持フレーム２との間に養生シート４を挿入する場合を例示して説明したが、支持フレーム２をトンネルＴの内壁面に接近させる前に、予め支持フレーム２の上面に養生シート４を取り付けておき、昇降装置３の昇降に伴って養生シート４をトンネルＴの内壁面に密着させることも可能である。

また、養生シート４の断熱部材４２に対してトンネルＴの長さ方向に沿うスリットを形成しておくと、断熱部材４２自体も変形しやすくなり、養生シート４を容易にトンネルＴの内壁面に密着させることが可能となる。

１養生システム
２支持フレーム
３昇降装置
４養生シート
５固定部
２１可撓性パイプ
４１保水性部材
４２断熱部材
４３不透水性部材
１００セントル
Ｔトンネル

Claims

トンネルの内壁面に沿うように変形自在な支持フレームと、
前記支持フレームを昇降させて、前記トンネルの内壁面に対して接離させる昇降装置と、
前記支持フレームにより支持された養生シートと、
前記昇降装置によって上昇され、前記トンネルの内壁面に沿うように変形した前記支持フレーム及び当該支持フレームにより前記トンネルの内壁面に密着した養生シートを固定する固定部とを備え、
前記養生シートは、前記トンネルの内壁面に密着する部分が保水性部材により形成され、前記トンネル内部を向く部分が断熱部材により形成され、
前記固定部は、
前記トンネルの地面上に設置される基台部と、
前記基台部に対して伸縮自在な伸縮部と、
前記伸縮部の上端部に設けられ、前記支持フレームの最下端部に係合する係合部と、
前記伸縮部の伸縮長さを固定する固定機構とを備えていることを特徴とする養生システム。
請求項１記載の養生システムにおいて、
前記養生シートには、前記保水性部材と前記断熱部材との間に介在された不透水性部材が設けられていることを特徴とする養生システム。
請求項１又は２記載の養生システムにおいて、
前記昇降装置は、前記トンネルの長さ方向に移動自在であることを特徴とする養生システム。
請求項３記載の養生システムで実現される養生工法において、
前記トンネル内に複数組の前記養生シート、前記支持フレーム及び前記固定部を設置し、前記トンネルの延在方向に沿って配列された養生領域を形成する第一養生工程と、
最後方に位置する前記養生領域の養生が完了すると、当該最後方の養生領域に設置された前記支持フレームに対して前記昇降装置を設置するとともに前記固定部を取り外し、前記昇降装置により前記支持フレームを支持する支持工程と、
セントルの脱型前に、前記昇降装置を移動させて前記セントルの直後方まで前記支持フレームを移動させる第一移動工程と、
脱型後における前記セントルの移動とともに、前記昇降装置を移動させて、新たに養生可能となった領域まで前記支持フレームを移動させる第二移動工程と、
前記新たに養生可能となった領域の内壁面に前記養生シートを密着させて、前記支持フレームで支持し、養生する第二養生工程と、を備えることを特徴とする養生工法。