JP5508314B2 - トンネル覆工体の形成方法 - Google Patents
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Description
トンネル覆工体のコンクリートを打設するための型枠としては、トンネルの軸線方向に移動する覆工用移動型枠(セントル)が多く用いられ、所定長のコンクリートを打設する毎に覆工用移動型枠がトンネル内を前進し順次にコンクリートが巻き立てられる。
しかしながら、コンクリートは引張強度が小さいことから、温度の変化や施工に起因する要因等によりトンネル覆工体にひび割れが発生し、コンクリート片が剥離・剥落することがある。このようなコンクリート片の剥離・剥落は、トンネル内を通行する車両や通行人に大きな被害を及ぼすおそれがある。
この技術は、覆工用移動型枠により構築されるトンネル覆工体の一回にコンクリートが打設される両端部、つまりコンクリートの打ち継ぎ部からトンネルの軸線方向の両側に、格子状又は網目状の繊維補強シートを埋設するものである。この繊維補強シートは、覆工コンクリートの内周面付近に埋め込まれ、打ち継ぎ面から軸線方向の両側に各々100cm以内の範囲で、トンネルの周方向にはスプリングラインより上方となる部分に埋設されるものである。
一方、繊維補強シートは、打ち継ぎ部の両側つまり先行打設部と後続打設部との間で不連続となっており、打ち継ぎ部でコンクリート片の剥離・剥落を防止する効果が不十分となるおそれがある。
また、コンクリート硬化後の脱型時には、面木に挿通された線材を切断することにより面木を容易に除去することができる。
図1は本願発明の方法によって形成することができるトンネル覆工体を示す縦断面図及びその部分拡大図であり、図2は同じトンネル覆工体の横断面図及び網状体の埋設状態を示す拡大断面図である。
このトンネル覆工体1は、掘削されたトンネルの内周面9とこの内周面に対向して配置された覆工用移動型枠10との間にコンクリートを打設して形成されたものである。このトンネル覆工体を形成するコンクリートは、覆工用移動型枠10をトンネルの軸線方向へ移動して施工区分毎に順次打ち継がれる。そして、先にコンクリートが打設された先行打設部2とこの先行打設部2に連続して打設される後続打設部3との打ち継ぎ部付近に網状体6が埋め込まれている。この網状体6は、先行打設部2と後続打設部3との打ち継ぎ面4に沿った位置からトンネル覆工体1の内周面に沿った位置に連続し、内周面に沿った位置では網状体6に付着した砂粒又は礫が内周面との間に介挿された状態で埋め込まれている。本実施の形態では、砂粒又は礫として珪砂7が用いられている。
上記紐6aは、アラミド繊維2000フィラメントを引き揃え、太さがほぼ3000デニールとなるように結着樹脂で束ねたものをほぼ60度で互いに交叉する3方向に配して織り合わせたものである。なお、網状体6の紐6aの間隔(網目の大きさ)は約15mmから60mmの範囲となっている。
なお、本実施の形態では、砂粒又は礫として珪砂7を用いたが、他の砂粒又は礫を用いることができるとともに粒径は上記値より大きいもの、小さいもの、又はこれらを混合したものを用いることができる。また、珪砂7は網状体6の片面だけに接着したが、両面に接着してもよい。
また、型枠面材11は支持フレーム(図示しない)に支持されており、この支持フレームがトンネルの底面に敷設されたレール(図示しない)上を走行して、トンネルの軸線方向に移動することが可能となっている。そして、覆工コンクリートを打設する位置に順次に覆工用移動型枠10を移動して型枠面材11を所定の位置に設定することができるものである。
上記網状体6は、図4に示すように型枠面材11の上に敷設された状態でコンクリートが打設され、覆工コンクリートに埋め込まれるものである。
なお、図4中に示す符号12は、型枠面材11に形成された開閉窓であり、この開閉窓11からコンクリートを打設したり、打設状況等を観察したりすることできるものとなっている。
図5は、網状体6を打ち継ぎ面4に沿った位置及び覆工用移動型枠10に沿った位置に配置する工程を示す概略断面図であり、図6は、網状体6が覆工用移動型枠10に留め付けられた状態及び覆工コンクリートが打設されて硬化した状態を示す概略断面図である。また、図7は網状体6が先行打設部2の端面に留め付けられた状態を示す概略正面図である。
まず、図5(a)及び図7に示すように、先にコンクリートが打設されて硬化した先行打設部2の端面すなわち打ち継ぎ面4に網状体6が留め付けられる。この網状体6は帯状となっており、トンネル覆工体1の断面形状にしたがって一方の側縁付近が先行打設部2の端面4に留め付けられ、他方の側縁は、内周面となる位置より下方へ張り出すように垂下させておく。網状体6は帯状に長く形成されているので、一方の側縁付近を先行打設部2の端面4のアーチ状となった形状に沿って留め付けると、図7に示すように、トンネル覆工体1の内周面より下側に垂下した網状体6には幅方向にしわ8が形成される。
なお、上記面木は、断面が三角形のものに限定されるものではなく、台形のものを使用することもできる。
その後、上記網状体6及び留め付け部材20を埋め込むように後続打設部のコンクリートを打設し、コンクリートが硬化した後に、図6(b)に示すように型枠面材11を後退させて脱型する。
なお、上記網状体6を埋設する範囲は、打ち継ぎ面4付近におけるコンクリート片の剥離・剥落を防止する必要がある範囲として適宜に設定することができ、打ち継ぎ面4からトンネルの軸線方向の両側へ埋設される範囲、及び周方向に埋設される範囲は、本実施の形態の範囲に限定されるものではない。
図8は、留め付け部材20を示す側面図及び平面図であり、図9は、この留め付け部材20によって網状体6を型枠面材11に留め付ける方法を示す概略工程図である。
この留め付け部材20は、耐アルカリ性を有する合成樹脂からなり、図8に示すように、網状体6を型枠面材11の表面に押し付ける環状体21と、この環状体21の周上の複数の位置から環状体21が型枠面材11に押し付けられる方向とは反対側に立ち上げられて互いに結合された複数の連結部22と、この連結部22に連結され型枠面材11側に向かって伸長された固定部23と、を備えている。
上記連結部22は、環状体21の周上の4箇所から網状体6に押し付ける方向と反対側立ち上げられ、環状体21から離れるとともに環状体21の中心側に湾曲して互いに連結されている。
上記固定部23はほぼ捧状となっており、一端23aは互いに連結された上記連結部22と接合されている。そして、型枠面材11側に伸長され、環状体21の内側を貫いて型枠面材側に先端23bが突き出している。この型枠面材側に伸びた部分は、断面が縮小された狭窄部23cを有し、その先端側で断面が一旦拡大され、先端23bに向かって徐々に断面が縮小されたものとなっている。
先行打設部2の端面4の網状体6を留め付ける位置にアンカー孔を開削し、このアンカー孔にホールインアンカー25を打ち込む。ホールインアンカー25は、先行打設部2のアーチ状となった端面4に、周方向へ所定の間隔で複数を設ける。ホールインアンカー25に設けられたボルト孔には、留め付け部材20の固定部23の径より小径の貫通孔が形成された孔あき金具26をねじ込む。この孔あき金具26の貫通孔に留め付け部材20の固定部23を挿入し、強く押し入れることによって、網状体6を先行打設部2の端面4に留め付けることができる。
なお、妻型枠に網状体を留め付けるときにも、妻型枠に小孔を設けておき、上記型枠面材に網状体6を留め付けるときと同様に上記留め付け部材20を用いることができる。
打設された一施工区分のトンネル覆工体のコンクリートが硬化すると、覆工用移動型枠10の側部の型枠面材11を内側に後退させるとともに型枠面材11の全体を下降させて脱型する。
また、網状体6とトンネル覆工体の内周面との間には珪砂7が介挿され、コンクリートに埋め込まれているので、覆工コンクリートの内周面は網状体6が露出するようなことはなく、トンネル覆工体1を良好な外観に仕上げることができる。また、網状体6がコンクリートから剥離するようなことはなく、有効にコンクリート片の剥離・剥落を防止することができる。
図11は、本実施形態で網状体6を覆工コンクリートの打ち継ぎ面付近に止め付ける工程を示す概略断面図である。また、図12は、図11に示す工程で用いられる面木の概略斜視図である。
この方法では、図2,図5及び図6に示すトンネル覆工体と同様の網状体6が同じ位置に埋設されるものであるが、網状体6を止め付ける形態が異なっている。つまり、図2等に示すトンネル覆工体では網状体6が先行打設部の端面に止め付けられるのに対し、本実施の形態では覆工コンクリートの打設前に、打ち継ぎ部に固定されている面木30に網状体6を留め付ける。
網状体6は、図11(a)に示すように先行打設部2の端面から面木30の側面30a及び型枠面材11に沿った位置に連続するように配置する。この網状体6は、後続打設部のコンクリートが打設される領域側から面木30に、次のように留め付けることができる。
例えば、型枠面材11に網状体6を留め付けるときには、上記留め付け部材20に替えて、図13に示すような留め付け治具40を用いることができる。
この留め付け治具40は、合成樹脂で形成されており、型枠面材11に設けられた貫通孔11bの外側つまりコンクリートが打設される範囲外から上記貫通孔11bに挿入して型枠面材に係止される支持部41と、この支持部41と連続し、上記貫通孔11bに挿通されてコンクリートを打設する範囲で両側に拡開された押し付け部42とを有するものである。押し付け部42は両側に拡開された部分で網状体6を型枠面材11に押し付けるものとなっており、両側に拡開された先端から連続してそれぞれ折り返し、中央部で互いに連結された折り返し部43を備えている。そして、型枠面材11の外側から支持部41の中心を貫通してねじ込まれたビス44が、型枠面材11の内側で、上記折り返し部43に設けられた小孔43aにねじ込まれている。このビス44を回転することにより、折り返し部43が型枠面材11側に引き寄せられ、これにともなって押し付け部42が網状体6を型枠面材11に押し付けるものとなっている。
10:覆工用移動型枠、 11:型枠面材、 12:開閉窓、 13:面木、 20:留め付け部材、 21:環状体、 22:連結部、 23:固定部、 25:ホールインアンカー、 26:孔あき金具、
30:面木、 31:軸孔、 32:横穴、 33:ワイヤ、 34:結束バンド、
40:留め付け治具、 41:支持部、 42:押し付け部、 43:折り返し部、 44:ビス、 45:捧状部材
Claims (2)
- 掘削されたトンネル内で、予め定められた長さ毎にコンクリートを打設してトンネル覆工体を形成するトンネル覆工体の形成方法であって、
先にコンクリートが打設されて既に硬化した先行打設部の端面に沿って帯状に長い網状体を配置し、該網状体の一方の側縁付近を、該トンネル覆工体の内周面の断面形状に沿って前記先行打設部の端面に留め付け、該網状体の他方の側縁を前記内周面より該トンネルの内側に張り出しておく工程と、
コンクリートを打設するための型枠を先行打設部に対向する位置から移動して、前記先行打設部と連続して次にコンクリートを打設する後続打設部の所定の位置に設置する工程と、
前記網状体の前記内周面より該トンネルの内側に張り出している部分を、前記型枠の周面に沿わせ、留め付け部材を用いて該型枠に留め付ける工程と、
前記網状体及び前記留め付け部材を埋め込むように、掘削されたトンネルの内周面と前記型枠との間に後続打設部のコンクリートを打設する工程と、を含み、
前記網状体には、該網状体を構成する糸又は紐に予め砂粒又は礫を接着しておき、該網状体の糸又は紐と該トンネル覆工体の内周面との間に、前記砂粒又は礫を介挿させることを特徴とするトンネル覆工体の形成方法。 - 掘削されたトンネル内で、予め定められた長さ毎にコンクリートを打設してトンネル覆工体を形成するトンネル覆工体の形成方法であって、
コンクリートを打設するための型枠を先行打設部に対向する位置から移動して、前記先行打設部と連続して次にコンクリートを打設する後続打設部の所定の位置に設置する工程と、
前記先行打設部の端面に沿って網状体を配置するとともに、連続した網状体を前記型枠の型枠面に沿って配置する工程と、
前記先行打設部と前記後続打設部との間の打ち継ぎ面となる位置に、前記型枠面の周方向に沿って、断面が三角形又は台形の面木を配置する工程と、を含み、
該面木には軸線方向に貫通する軸孔が設けられるとともに、前記後続打設部のコンクリートと接触する面から前記軸孔に連通する複数の横穴が設けられており、
前記後続打設部のコンクリートが打設される領域側から前記横穴に挿入し前記軸孔に挿通された線材に連結して面木用留め付け部材によって前記網状体を前記面木に留め付ける工程を含むことを特徴とするトンネル覆工体の形成方法。
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