JP5676389B2

JP5676389B2 - トンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材の取付け方法

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Publication number: JP5676389B2
Application number: JP2011170858A
Authority: JP
Inventors: 安井　啓祐; 啓祐安井; 亮志山田
Original assignee: Okumura Corp
Current assignee: Okumura Corp
Priority date: 2011-08-04
Filing date: 2011-08-04
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2031-08-04
Also published as: JP2013036173A

Description

本発明は、トンネルの覆工コンクリートの内周面を覆って湿潤養生層を形成する湿潤養生部材を取り付けるためのトンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材の取付け方法に関する。

山岳トンネル等のトンネル工事においては、例えばトンネルを掘削した後のトンネルの内壁面にコンクリートを吹き付けて一次覆工を行った後に、トンネル覆工型枠を設置して、設置したトンネル覆工型枠とトンネルの内壁面との間の空間にコンクリートを打設することで、所定の厚さの覆工コンクリートを形成するのが一般的である。

また、トンネルの内壁面を覆って形成された覆工コンクリートは、脱型後にそのまま放置すると乾燥収縮によるひび割れが発生し、品質が低下してしまうため、形成された覆工コンクリートの内周面を湿潤状態に保持して養生を行うことで、覆工コンクリートが乾燥しないようにして、ひび割れを防止できるようにする技術が種々開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特許文献１や特許文献２の技術では、覆工コンクリートの内周面を覆って配置されて湿潤養生層を形成する、保水シートからなるシート材や、保水性部材からなる養生シートは、例えば塩化ビニル製の可撓性パイプ部材を用いて形成された、トンネルのアーチ形状部分の内周面に沿うように弾性変形可能な支保材や支持フレームの外側に取り付けられて、これらの可撓性パイプ部材の弾性付勢力によって覆工コンクリートの内周面に沿って押し付けられることで、簡易に且つ安価に湿潤養生層を形成できるようになっている。

特開２００９−１２７３２２号公報特開２０１０−１８０５８９号公報

一方、覆工コンクリートの内周面を覆う湿潤養生層を形成するためのさらに簡易な工法として、トンネルのアーチ形状部分の覆工コンクリートの内周面に沿って周方向に延設する、好ましくは可撓性パイプ部からなる棒状支柱部材を、トンネルの延長方向に間隔をおいて複数設置しておき、設置した棒状支柱部材と覆工コンクリートの内周面との間にシート状の湿潤養生部材を差し込んで、縦横に複数連設配置すると共に、連設配置された複数の湿潤養生部材を棒状支柱部材によって支持させることで、覆工コンクリートの内周面を覆う湿潤養生層を形成する工法が採用される場合がある。

トンネルの延長方向に間隔をおいて複数設置された棒状支柱部材と覆工コンクリートの内周面との間に湿潤養生部材を差し込んで湿潤養生層を形成する工法の場合、差し込み作業を行いやすい大きさ及び形状に分断した複数の湿潤養生部材を縦横に連設配置して、覆工コンクリートの内周面を連続して覆う湿潤養生層を形成するものであることから、これらの複数の湿潤養生部材を差し込んで隙間無く連設させる作業を容易にすると共に、湿潤養生層の水分が連設箇所から逃げ難いようにする工夫が必要である。

本発明は、トンネルの延長方向に間隔をおいて複数設置された棒状支柱部材と覆工コンクリートの内周面との間に湿潤養生部材を差し込んで湿潤養生層を形成する工法において、湿潤養生部材を縦横に隙間無く連設配置する作業を容易に行えるようにすることができると共に、湿潤養生層の水分が湿潤養生部材の連設箇所から逃げ難いようにすることのできるトンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材の取付け方法を提供することを目的とする。

本発明は、トンネルのアーチ形状部分に形成された覆工コンクリートの内周面に沿って周方向に延設すると共に、トンネルの延長方向に間隔をおいて設置される複数本の棒状支柱部材と、覆工コンクリートの内周面との間に、複数の湿潤養生部材を差し込んで、湿潤養生層を形成する工法において用いられる湿潤養生部材の取付け方法であって、前記湿潤養生部材は、四角形状の基板層の表面に、同様の大きさの四角形状の湿潤養生マット層を、これらの位置をずらすことで、四角形状の一辺部と該一辺部と隣接する一方の辺部において前記基板層が食み出た状態となるように重ね合わせて形成されており、前記トンネルのアーチ形状部分の頂部を除く部分の前記湿潤養生層を形成する際に、前記湿潤養生部材を、各々、前記基板層をトンネルの内側に配設して、周方向の下部から上部に向けて、前記基板層が食み出た一辺部を上方側に配置した状態で連設すると共に、トンネルの延長方向の前方に向けて、前記基板層が食み出た前記隣接する一方の辺部をトンネルの延長方向の前方側に配置した状態で連設して、前記棒状支柱部材と前記覆工コンクリートの内周面との間に差し込むことにより、前記湿潤養生マット層を前記覆工コンクリートの内周面に密着させて前記湿潤養生層を形成するトンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材の取付け方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。

本発明のトンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材の取付け方法によれば、トンネルの延長方向に間隔をおいて複数設置された棒状支柱部材と覆工コンクリートの内周面との間に湿潤養生部材を差し込んで湿潤養生層を形成する工法において、湿潤養生部材を縦横に隙間無く連設配置する作業を容易に行えるようにすることができると共に、湿潤養生層の水分が湿潤養生部材の連設箇所から逃げ難いようにすることができる。

本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材の取付け方法を用いて覆工コンクリートの内周面に湿潤養生層が形成されたトンネルの略示断面図である。図１のＡ−Ａに沿った略示断面図である。（ａ）は湿潤養生部材の正面図、（ｂ）は拡大断面図である。本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材の取付け方法を用いて形成された取付け構造の構成を説明するトンネルの内周面の拡大略示正面図である。図４のＢ−Ｂに沿った拡大略示断面図である。図４のＣ−Ｃに沿った拡大略示断面図である。

本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材の取付け方法は、図１に示すように、例えば山岳トンネルを構築するためのトンネル工事において、例えばトンネル２０の坑内を移動可能な公知の移動式セントル（図示せず）を用いて設置されたトンネル覆工型枠（図示せず）と、好ましくは吹付けコンクリートによる一次覆工２１によって覆われたトンネル２０の内壁面２０ａとの間の空間に、コンクリートを打設することで形成されたトンネル２０のアーチ形状部分の覆工コンクリート２２を、トンネル覆工型枠を脱型した後に湿潤養生する際に、覆工コンクリート２２の内周面２２ａを覆う保湿養生層１２を、図３（ａ），（ｂ）に示す湿潤養生部材１１を用いて簡易に且つ効率良く形成してゆくための湿潤養生部材１１の取付け方法として採用されたものである。

そして、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材の取付け方法は、図１〜図４に示すように、トンネル２０のアーチ形状部分に形成された覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿って周方向に延設すると共に、トンネル２０の延長方向に間隔をおいて設置される複数本の棒状支柱部材１３（図１、図２参照）に支持させて、覆工コンクリート２２の内周面２２ａを覆って縦横に複数連設配置されることにより湿潤養生層１２を形成する湿潤養生部材１１（図３（ａ），（ｂ））を、トンネル２０のアーチ形状部分の頂部を除く部分に取り付けるための取付け方法であって、湿潤養生部材１１は、四角形状の基板層１４の表面に、同様の大きさの四角形状の湿潤養生マット層１５を、これらの位置をずらすことで、四角形状の少なくとも一辺部１６ａにおいて基板層１４が食み出た状態となるように重ね合わせて形成されている。

図５及び図６にも示すように、湿潤養生部材１１は、各々、保形層となる基板層１４をトンネル２０の内側に配設して、棒状支柱部材１３と覆工コンクリート２２の内周面２２ａとの間に差し込まれていることにより、湿潤養生マット層１５を覆工コンクリート２２の内周面２２ａに密着させて湿潤養生層１２を形成しており、且つ湿潤養生部材１１は、トンネル２０のアーチ形状部分において、周方向の下部から上部に向けて、基板層１４が食み出た一辺部１６ａを上方側に配置した状態で連設されている（図４、図５参照）。

また、本実施形態では、湿潤養生部材１１は、基板層１４が食み出た一辺部１６ａと隣接する一方の辺部１６ｂにおいても基板層１４が食み出た状態となるように、基板層１４と湿潤養生マット層１５とを重ね合わせて形成されており（図３（ａ）参照）、基板層１５が食み出た隣接する一方の辺部１６ｂを、トンネルの延長方向Ｘの前方側に配置した状態で連設されている（図４、図６参照）。

本実施形態では、棒状支柱部材１３は、例えば太さが３５ｍｍ程度の好ましくは弾性変形可能な可撓性を備える塩化ビニル製のパイプ部材からなり、例えばトンネル２０のアーチ形状部分の覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿った形状に弾性変形させることで、内周面２２ａの周方向に延設させて容易に設置することが可能な部材である（図１参照）。また、棒状支柱部材１３は、トンネル２０のアーチ形状部分の覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿った形状に予め湾曲加工しておいてから、覆工コンクリート２２の内周面２２ａの周方向に延設させて設置することもできる。さらに、予め湾曲加工した棒状支柱部材１３を、例えば上部と両側の一対の側部とに分割して、これらをヒンジ連結部を介して折れ曲がり可能に、且つ周方向に連設させた状態で固定可能に連結しておくことで、棒状支柱部材１３の設置作業をさらに容易に行うことが可能になる。

また、本実施形態では、棒状支柱部材１３は、トンネル２０の延長方向に例えば１０００ｍｍ程度のピッチで、間隔をおいて複数設置されると共に、これらの複数本の棒状支柱部材１３は、周方向に間隔をおいて配置された、例えば棒状支柱部材１３と同様の塩化ビニル製のパイプ部材からなる複数本の棒状連結部材１７を介して連結されて一体化されている（図２参照）。

さらに、本実施形態では、各棒状支柱部材１３の下端部１３ａには、当該下端部１３ａとトンネル２０の底盤部２０ｂとの間に介在させて、棒状支柱部材１３を覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせた状態で固定する、例えば伸縮可能なジャッキ機能を備える公知のパイプサポートからなる固定サポート部材１８が取り付けられている（図１、図２参照）。固定サポート部材１８は、各棒状支柱部材１３の両側の下端部１３ａと、トンネル２０の底盤部２０ｂにおける両側の側縁部に各々設置された、例えばＨ形鋼からなる支圧台２３との間に介在させて、各々着脱可能に取り付けられている。

各棒状支柱部材１３の下端部１３ａとトンネル２０の底盤部２０ｂとの間に介在させて、伸縮可能なジャッキ機能を備える固定サポート部材１８が取り付けられていることにより、例えば設置した棒状支柱部材１３と覆工コンクリート２２の内周面２２ａとの間に、湿潤養生部材１１を挿入可能な間隔を保持した状態で、これらの間に湿潤養生部材１１を差し込んで、覆工コンクリート２２の内周面２２ａを覆って縦横に複数連設配置した後に、固定サポート部材１８をジャッキアップすることによって、一体となった複数の棒状支柱部材１３の全体を容易に押し上げることが可能になる。これによって、湿潤養生部材１１の湿潤養生マット層１５を覆工コンクリート２２の内周面２２ａに押し付けて、当該湿潤養生マット層１５によって形成される湿潤養生層１２を、覆工コンクリート２２の内周面２２ａに安定した状態で密着させることが可能になる。また、ジャッキアップした固定サポート部材１８を収縮させることで、固定状態を開放させて、棒状支柱部材１３や湿潤養生部材１１による湿潤養生層１２を、容易に取り外すことが可能になる。

本実施形態では、棒状支柱部材１３と覆工コンクリート２２の内周面２２ａとの間に差し込まれる湿潤養生部材１１は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、四角形状の平面形状として、例えば縦幅が１０００ｍｍ程度、横幅が２０００ｍｍ程度の大きさの横長矩形形状を備えている。また、湿潤養生部材１１は、保形剛性を付与するための保形層となる、例えば４ｍｍ程度の厚さを備えると共に同様の大きさの横長矩形形状を有する基板層１４と、基板層１４の外側に配置される、例えば１２ｍｍ程度の厚さを備えると共に同様の大きさの横長矩形形状を有する湿潤養生マット層１５とからなる。

基板層１４は、好ましくはプラスチックダンボールからなり、例えば横長矩形形状の横幅方向には、湾曲し難い相当の保形剛性を備えると共に、縦幅方向には、トンネル２０のアーチ形状部分に沿った形状に湾曲しやすい相当の可撓性を備えている。これによって、棒状支柱部材１３と覆工コンクリート２２の内周面２２ａとの間の、アーチ状に湾曲した形状となっている隙間に、湿潤養生部材１１を、これの可撓性によってスムーズに差し込んでゆくことが可能になると共に、間隔をおいて設置された隣接する棒状支柱部材１３の間の部分において、湿潤養生部材１１が、これの保形剛性によって撓まないようにして、湿潤養生層１２の覆工コンクリート２２の内周面２２ａへの密着状態を損うことがないようにすることが可能になる。基板層１４を構成するプラスチックダンボールとしては、例えば商品名「プラベニヤ」（株式会社秋本勇吉製）を用いることができる。

湿潤養生マット層１５は、好ましくは独立気泡や連続気泡等の空隙を内部に有するスポンジ等の発泡部材からなる例えば１０ｍｍ程度の厚さの保温層１５ａと、保温層１５ａのさらに外側に配置される例えば２ｍｍ程度の厚さの保湿マット１５ｂとを含んで形成されている。保湿マット１５ｂとしては、水分を吸収可能であり、且つ吸収した水分を保持可能な物性を備える、公知の各種の保湿マットを使用することができる。保温層１５ａと保湿マット１５ｂとからなる湿潤養生マット層１５として、好ましくは、市販のコンクリート保温・保湿養生用マットである商品名「うるおんマット」（フジモリ産業株式会社製）を使用することができる。

本実施形態では、湿潤養生部材１１は、横長矩形形状の基板層１４の表面に、同様の大きさの横長矩形形状の湿潤養生マット層１５を、これらの位置をずらした状態で、重ね合わせて接合することによって形成されている。すなわち、湿潤養生部材１１は、横長矩形形状の一方の長辺部を、四角形状の少なくとも一辺部１６ａとして、当該一辺部１６ａにおいて基板層１４を例えば５０ｍｍ程度食み出させた状態で、湿潤養生マット層１５と重ね合わせて形成されている。また、湿潤養生部材１１は、横長矩形形状の一方の短辺部を、四角形状の少なくとも一辺部１６ａと隣接する一方の辺部１６ｂして、当該辺部１６ｂにおいて基板層１４を例えば６０ｍｍ程度食み出させた状態で、湿潤養生マット層１５と重ね合わせて形成されている。

本実施形態のトンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材の取付け方法では、図４及び図５に示すように、保形層となる基板層１４をトンネル２０の内側に配設して、複数の湿潤養生部材１１を棒状支柱部材１３と覆工コンクリート２２の内周面２２ａとの間に差し込んで縦横に連設配置して行く際に、トンネル２０のアーチ形状部分において、周方向の下部から上部に向けて、基板層１４が食み出た一辺部１６ａを上方側に配置した状態で湿潤養生部材１１を連設する。すなわち、基板層１４が食み出た一辺部１６ａを上方側に配置した下段の湿潤養生部材１１の上方に、湿潤養生マット層１５が下方に食み出た上段の湿潤養生部材１１を、下段の湿潤養生部材１１の食み出た部分の基板層１４と覆工コンクリート２２の内周面２２ａとの間のポケット部分２４ａに、下方に食み出た湿潤養生マット層１５を挿入しながら上方に連設配置してゆく。なお、下段の湿潤養生部材１１の上方に上段の湿潤養生部材１１を連設配置したら、下段の湿潤養生部材１１の基板層１４の上端部と上段の湿潤養生部材１１の基板層１４の下端部との連設箇所を覆うようにして、止水テープ１９を接合する。

また、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材の取付け方法では、図４及び図６に示すように、保形層となる基板層１４をトンネル２０の内側に配設して、複数の湿潤養生部材１１を棒状支柱部材１３と覆工コンクリート２２の内周面２２ａとの間に差し込んで、トンネルの延長方向Ｘに連設して行く際に、基板層１４が食み出た辺部１６ｂを、トンネルの延長方向Ｘの前方側に配置した状態で湿潤養生部材１１を連設する。すなわち、基板層１４が食み出た辺部１６ｂを前方側に配置した後部の湿潤養生部材１１の前方に、湿潤養生マット層１５が後方に食み出た前部の湿潤養生部材１１を、後部の湿潤養生部材１１の食み出た部分の基板層１４と覆工コンクリート２２の内周面２２ａとの間のポケット部分２４ｂに、後方に食み出た湿潤養生マット層１５を挿入しながら前方に連設配置してゆく。なお、後部の湿潤養生部材１１の前方に前部の湿潤養生部材１１を連設配置したら、後部の湿潤養生部材１１の基板層１４の前端部と前部の湿潤養生部材１１の基板層１４の後端部との連設箇所を覆うようにして、止水テープ１９を接合する。これらによって、トンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材取付け構造１０が形成される。

そして、上述の構成を備える本実施形態のトンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材の取付け方法によれば、トンネルの延長方向Ｘに間隔をおいて複数設置された棒状支柱部材１３と覆工コンクリート２２の内周面２２ａとの間に湿潤養生部材１１を差し込んで湿潤養生層１２を形成する工法において、湿潤養生部材１１を縦横に隙間無く連設配置する作業を容易に行えるようにすることが可能になると共に、湿潤養生層１２の水分が湿潤養生部材１１の連設箇所から逃げ難いようにすることが可能になる。

すなわち、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材の取付け方法によれば、複数の湿潤養生部材１１を棒状支柱部材１３と覆工コンクリート２２の内周面２２ａとの間に差し込んで縦横に連設配置して行く際に、トンネル２０のアーチ形状部分において、周方向の下部から上部に向けて、基板層１４が食み出た一辺部１６ａを上方側に配置した状態で湿潤養生部材１１を連設することによって構成されているので、上段の湿潤養生部材１１を連設してゆく際に、下段の湿潤養生部材１１の食み出た部分の基板層１４と覆工コンクリート２２の内周面２２ａとの間のポケット部分２４ａをガイドとして、当該ポケット部分２４ａに上段の湿潤養生部材１１の下方に食み出た部分の湿潤養生マット層１５を上方から嵌め込むようようにして挿入してゆくことで、湿潤養生部材１１を隙間無く上下に連設配置する作業をスムーズに行うことが可能になる。

また、下段の湿潤養生部材１１と上段の湿潤養生部材１１との連設箇所には、下段の湿潤養生部材１１の一辺部１６ａから上方に食み出た基板層１４によって、覆工コンクリート２２の内周面２２ａとの間には上方に向けて開口するポケット部分２４ａが形成されているので、例えば下段の湿潤養生部材１１の湿潤養生マット層１５の上端面と上段の湿潤養生部材１１の湿潤養生マット層１５の下端面との間の隙間を介して漏出しようとする湿潤養生層１２の水分を、このポケット部分２４ａで受け止めることによって、当該連設箇所からトンネル２０の内側に湿潤養生層１２の水分が漏れ出るのを効果的に遮断することが可能になる。

さらに、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材の取付け方法によれば、湿潤養生部材１１をトンネルの延長方向Ｘに連設して行く際に、基板層１４が食み出た辺部１６ｂを、トンネルの延長方向Ｘの前方側に配置した状態で湿潤養生部材１１を連設することによって構成されているので、前部の湿潤養生部材１１を連設してゆく際に、後部の湿潤養生部材１１の食み出た部分の基板層１４と覆工コンクリート２２の内周面２２ａとの間のポケット部分２４ｂをガイドとして、当該ポケット部分２４ｂに前部の湿潤養生部材１１の後方に食み出た部分の湿潤養生マット層１５を前方から嵌め込むようにして挿入してゆくことで、湿潤養生部材１１を隙間無くトンネルの延長方向Ｘに連設配置する作業をスムーズに行うことが可能になる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。

１０トンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材取付け構造
１１湿潤養生部材
１２保湿養生層
１３棒状支柱部材
１３ａ棒状支柱部材の下端部
１４湿潤養生部材の基板層
１５湿潤養生部材の湿潤養生マット層
１６ａ四角形状の少なくとも一辺部
１６ｂ基板層が食み出た一辺部と隣接する一方の辺部
１７棒状連結部材
１８固定サポート部材
１９止水テープ
２０トンネル
２０ａトンネルの内壁面
２０ｂトンネルの底盤部
２１一次覆工
２２覆工コンクリート
２２ａ覆工コンクリートの内周面
２３支圧台
２４ａ，２４ｂポケット部分
Ｘトンネルの延長方向

Claims

トンネルのアーチ形状部分に形成された覆工コンクリートの内周面に沿って周方向に延設すると共に、トンネルの延長方向に間隔をおいて設置される複数本の棒状支柱部材と、覆工コンクリートの内周面との間に、複数の湿潤養生部材を差し込んで、湿潤養生層を形成する工法において用いられる湿潤養生部材の取付け方法であって、
前記湿潤養生部材は、四角形状の基板層の表面に、同様の大きさの四角形状の湿潤養生マット層を、これらの位置をずらすことで、四角形状の一辺部と該一辺部と隣接する一方の辺部において前記基板層が食み出た状態となるように重ね合わせて形成されており、
前記トンネルのアーチ形状部分の頂部を除く部分の前記湿潤養生層を形成する際に、前記湿潤養生部材を、各々、前記基板層をトンネルの内側に配設して、周方向の下部から上部に向けて、前記基板層が食み出た一辺部を上方側に配置した状態で連設すると共に、トンネルの延長方向の前方に向けて、前記基板層が食み出た前記隣接する一方の辺部をトンネルの延長方向の前方側に配置した状態で連設して、前記棒状支柱部材と前記覆工コンクリートの内周面との間に差し込むことにより、前記湿潤養生マット層を前記覆工コンクリートの内周面に密着させて前記湿潤養生層を形成するトンネル覆工コンクリートの湿潤養生部材の取付け方法。