JP6130706B2 - 移動式型枠装置、及び、覆工コンクリートの構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、トンネル内周面へのコンクリートの打設に用いられる移動式型枠装置と、覆工コンクリートの構築方法とに関する。

例えばシールドトンネルの施工では、シールド掘進機により地山を掘削しつつその後方で円弧状のセグメントを組立てて円筒状の一次覆工体を構築する。そして、シールド掘削機による掘削が完全に完了した後に、一次覆工体の内周面に沿うように円筒状の型枠を設置して、この型枠と一次覆工体との間の空間にコンクリートを打設することにより、二次覆工体である覆工コンクリートが構築される。
この覆工コンクリートの構築に用いられる円筒状の型枠としては、例えば、特許文献１に記載のテレスコピック型円形スチールフォームを挙げることができる。

この種の円形スチールフォームは、その頂部を構成するアッパーフォームと、両側となるサイドフォームと、底部となるインバートフォームとを備えている。また、円形スチールフォーム内のインバートフォーム上にはレールが敷設されており、このレール上を門型の移動台車が走行する。この移動台車には、アッパーフォーム及びサイドフォームからなるアーチ状フォームが縮径された状態で搭載可能である。また、移動台車は、脱型移動時に、縮径状態のアーチ状フォームを搭載して、円形スチールフォーム内をトンネル軸方向に走行することが可能である。更に、移動台車の上側中央部の内面にはＩ鋼が設けられており、このＩ鋼に電動吊上装置が懸垂されている。この電動吊上装置は、インバートフォームを折り畳んだ状態で吊り上げることが可能である。また、電動吊上装置は、脱型移動時に、インバートフォームを折り畳んだ状態で、移動台車内をＩ鋼を介してトンネル軸方向に走行することができる。

一方、山岳トンネルの施工では、例えばＮＡＴＭ工法を用いて施工を行う場合に、まず、発破掘削等により形成されたトンネルの内周面に、一次覆工として吹付コンクリートを吹き付け、その上に必要に応じて防水用のシートを設置し、更に、二次覆工として、トンネル内周面に対向する外周面を有するアーチ状の型枠を用いて、覆工コンクリートを構築する。
この覆工コンクリートの構築に用いられる型枠としては、例えば、特許文献２に記載のテレスコピック形型枠（テレフォーム）を挙げることができる。

この種のテレスコピック形型枠はアーチ状の断面形状を有しており、そのアーチ状断面が展開・縮径され得る。また、トンネルの底面上にはレールが敷設されており、このレール上を門型の移動台車が走行する。この移動台車にはアーチ状の型枠が搭載可能である。また、移動台車は、脱型移動時に、縮径状態のアーチ状の型枠を搭載して、展開状態の他のアーチ状の型枠内をトンネル軸方向に走行することが可能である。
また、特許文献２には、覆工コンクリートの構築前に、予め、トンネル底部の両側部に支持コンクリートを構築することが記載されている。この支持コンクリートは、アンカーにより地盤に定着されている。そして、覆工コンクリートの構築時には、アーチ状の型枠の両端部がそれぞれ支持コンクリートにボルトで固定される。これにより、アーチ状の型枠は、その両端部で、それぞれ、ボルト、支持コンクリート及びアンカーを介して、地盤に強固に支持されて、覆工コンクリートの構築時（特にコンクリート打設時）に作用するコンクリートの圧力を支持する。

特開昭５８−１１３４９９号公報 特開２００８−３０８８５５号公報

特許文献１に記載の円形スチールフォームは閉ループ構造（環状構造）であり、安定的な構造であるため、コンクリートの打設圧力等を良好に支持することができる。
しかしながら、この円形スチールフォームでは、脱型移動時に、電動吊上装置が、インバートフォームを折り畳んだ状態で吊り上げて門型の移動台車内を移動する。このため、門型の移動台車内における作業車両等の通行が非常に制限されていた。

また、特許文献２に記載のアーチ状の型枠は、下部開放の開ループ構造である。それゆえ、アーチ状の型枠でコンクリートの打設圧力等を支持するためには、覆工コンクリートの構築前に、予め、トンネル底部の両側部に支持コンクリートを構築する必要がある。このため、覆工コンクリートの構築時に支持コンクリートの構築工程を組み込むことになるので、作業工数が増加する。また、覆工コンクリートの構築後には支持コンクリート等を撤去する必要があり得、作業工数が増加し得ると共に、産業廃棄物の処分も必要となり得る。
また、アーチ状の型枠でアーチ形状によりコンクリート打設時の圧力に耐え得る必要があるので、テレフォームが大型化することが避けられなかった。

更に、高品質な覆工コンクリートを構築するためには、打設されたコンクリートを型枠で十分に養生することにより、コンクリートの硬化に必要な温度・湿度の条件を保持することが重要であり、また、外部からの影響を受けないようにすることが重要である。
本発明は、このような実状に鑑み、覆工コンクリート構築時の施工効率化と、覆工コンクリートの高品質化とを実現することを目的とする。

そのため本発明の第１態様における移動式型枠装置は、トンネルの底面上をトンネル軸方向に走行可能な門型の移動台車と、この移動台車をその上方より覆うように配置されて、トンネル内周面に対向する外周面を有し、かつ、展開・縮径可能なアーチ状の型枠と、を含んで構成される。型枠は、そのトンネル径方向内側に配置されて移動台車に連結されるアーチ状のウォールと、このウォールよりトンネル径方向外側に配置されるアーチ状のフォームと、からなる２層構造を有する。移動式型枠装置は、ウォールに対するフォームの位置合わせを行う位置合わせ装置を更に含んで構成される。
本発明の第２態様における移動式型枠装置は、トンネルの底面上をトンネル軸方向に走行可能な門型の移動台車と、この移動台車をその上方より覆うように配置されて、トンネル内周面に対向する外周面を有し、かつ、展開・縮径可能なアーチ状の型枠と、を含んで構成される。型枠は、そのトンネル径方向内側に配置されて移動台車に連結されるアーチ状のウォールと、このウォールよりトンネル径方向外側に配置されるアーチ状のフォームと、からなる２層構造を有する。移動式型枠装置は、フォームをウォールに固定する固定装置を更に含んで構成される。フォームが装着される複数のウォールは、トンネル軸方向に互いに間隔を空けて配置されている。
本発明の第３態様における移動式型枠装置は、トンネルの底面上をトンネル軸方向に走行可能な門型の移動台車と、この移動台車をその上方より覆うように配置されて、トンネル内周面に対向する外周面を有し、かつ、展開・縮径可能なアーチ状の型枠と、を含んで構成される。型枠は、そのトンネル径方向内側に配置されて移動台車に連結されるアーチ状のウォールと、このウォールよりトンネル径方向外側に配置されるアーチ状のフォームと、からなる２層構造を有する。移動式型枠装置は、フォームをウォールに固定する固定装置を更に含んで構成される。フォームは、展開状態であるときに、トンネル内周面との間に空間を形成し、ウォールに装着されている場合には、ウォールを介して移動台車により支持されて、上記空間内に打設されたコンクリートを支持し、ウォールより離脱されている場合には、コンクリートが打設された位置に存置されて、この位置のコンクリートを保護する。
本発明の第４態様における移動式型枠装置は、トンネルの底面上をトンネル軸方向に走行可能な門型の移動台車と、この移動台車をその上方より覆うように配置されて、トンネル内周面に対向する外周面を有し、かつ、展開・縮径可能なアーチ状の型枠と、を含んで構成される。型枠は、そのトンネル径方向内側に配置されて移動台車に連結されるアーチ状のウォールと、このウォールよりトンネル径方向外側に配置されるアーチ状のフォームと、からなる２層構造を有する。フォームが装着される複数のウォールは、トンネル軸方向に互いに間隔を空けて配置されている。フォームは、ウォールから離脱可能である。
本発明の第５態様における覆工コンクリートの構築方法は、上記第１態様〜第４態様のいずれか１つにおける移動式型枠装置を用いてトンネル内周面にコンクリートを打設して覆工コンクリートを構築する方法である。上記第５態様における覆工コンクリートの構築方法は、ウォールにフォームを装着させた状態で型枠を展開状態にして、トンネル内周面とフォームとの間に形成された空間内にコンクリートを打設すること、及び、所定期間経過後に、フォームの展開状態を維持しつつ、ウォールをフォームより離脱させて縮径させ、フォームをコンクリート打設位置に存置させて、コンクリートの保護を行うこと、を含む。
本発明の第６態様における覆工コンクリートの構築方法は、移動式型枠装置を用いてトンネル内周面にコンクリートを打設して覆工コンクリートを構築する方法である。移動式型枠装置は、トンネルの底面上をトンネル軸方向に走行可能な門型の移動台車と、この移動台車をその上方より覆うように配置されて、トンネル内周面に対向する外周面を有し、かつ、展開・縮径可能なアーチ状の型枠と、を含んで構成される。型枠は、そのトンネル径方向内側に配置されて移動台車に連結されるアーチ状のウォールと、このウォールよりトンネル径方向外側に配置されるアーチ状のフォームと、からなる２層構造を有する。移動式型枠装置は、フォームをウォールに固定する固定装置を更に含んで構成される。上記第６態様における覆工コンクリートの構築方法は、ウォールにフォームを装着させた状態で型枠を展開状態にして、トンネル内周面と前記フォームとの間に形成された空間内にコンクリートを打設すること、及び、所定期間経過後に、前記フォームの展開状態を維持しつつ、ウォールをフォームより離脱させて縮径させ、フォームをコンクリート打設位置に存置させて、コンクリートの保護を行うこと、を含む。

本発明によれば、フォームがウォールに装着されている場合には、フォームはウォールを介して移動台車により支持され得る。これにより、例えば、覆工コンクリート構築時のコンクリートの打設圧力や、打設直後で強度（圧縮強度）が不十分なコンクリートの自重が、フォーム、ウォール及び移動台車によって支持されるので、特許文献２に記載のような支持コンクリートを構築してボルト等で固定することなく型枠を支持することができる。すなわち、型枠を支持するための支持コンクリートを予め構築することや、型枠と支持コンクリートとをボルトを介して固定すること等の必要がないので、覆工コンクリート構築時の施工効率化を実現することができる。

また、本発明の第１態様〜第３態様によれば、移動式型枠装置は、ウォールに対するフォームの位置合わせを行う位置合わせ装置、又は、フォームをウォールに固定する固定装置、を備える。これにより、ウォールに対するフォームの位置ずれを抑制して一体性を高めることができるので、覆工コンクリートを精度よく構築することができ、ひいては、覆工コンクリートの高品質化を実現することができる。

また、フォームは、ウォール及び移動台車から離脱した状態で、コンクリートが打設された位置に存置され得るので、この位置のコンクリートの保護・養生を行うことができる。
ここで、本発明におけるコンクリートの保護・養生とは、打設されたコンクリートの表面の外部への露出を抑制することを意味する。

一般に、コンクリートが硬化して自立可能な強度となった場合でも、強度が十分でないため、脱型時にひずみやコンクリートの表面の剥落が発生する場合がある。
この対策としてコンクリートを保護・養生することにより、コンクリート表面から蒸発する水分を低減することができ、また、コンクリートの表面と内部との温度差を低減することができるので、乾燥収縮によるひび割れやコンクリート表面の剥落の発生等を抑制することができる。また、長期の強度の促進を図ることができ、ひいては、覆工コンクリートの高品質化を実現することができる。

本発明の一実施形態における移動式型枠装置の概略構成を示す図 図１のＡ−Ａ断面図 図２の部分Ｂの部分拡大図 フォーム受けジャッキの作動状態を示す図 フォーム受け部材の概略構成を示す図 ウォール上昇停止用スイッチの概略構成を示す図 フォーム位置ずれ検出スイッチの概略構成を示す図 覆工コンクリートの構築方法を示す図 移動式型枠装置の作動状態を示す図 移動式型枠装置の作動状態を示す図

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態における移動式型枠装置の概略構成を示す。尚、図１の左右半部は、それぞれ、トンネル軸方向における異なる位置でのトンネルの横断面を示す。特に、図１の左半部は、移動式型枠装置を切羽側（妻側）から見たトンネルの横断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。尚、本実施形態において、トンネル覆工進行方向とは、トンネル軸方向に沿って、坑口側（ラップ側）から切羽側（妻側）に向かう方向を意味する。

移動式型枠装置１は、吹付コンクリート２により一次覆工された山岳トンネルの坑内に配置されている。
移動式型枠装置１は、トンネルの底面３上をトンネル軸方向に走行可能な門型の移動台車（ガントリー）４と、このガントリー４をその上方より覆うように配置されるアーチ状の型枠５と、を含んで構成される。

ガントリー４は、トンネル軸方向に所定の長さを有しており、その前後端（トンネル軸方向端）の脚部４１の下端には、トンネル底面３上に敷設されたレール４２上を移動する自走装置４３が設けられている。ここで、レール４２はトンネル軸方向に所定の長さで延在している。尚、本実施形態では、ガントリー４は、自走装置４３により走行するが、走行形態はこれに限らず、例えば、ガントリー４は、電動ウインチ等の牽引装置によって牽引されて走行するように構成されてもよい。
また、ガントリー４のトンネル軸方向の中間に位置する複数の脚部４４にはそれぞれ下端に補助ジャッキ４５が設けられている。補助ジャッキ４５は、ガントリー４の停止時にガントリー４の移動を制限するものである。

ガントリー４の断面門型形状の内方には、トンネル軸方向に作業車両（例えばずり出しトラック）が容易に通過できるように、内部空間４６が形成されている。
ガントリー４には、送風用の風管４７と、トンネル掘削ずり搬出用の連続ベルコン装置（図示せず）と、作業足場（図示せず）とが設けられている。尚、本実施形態では連続ベルコン装置が設置されているが、連続ベルコン装置が設置されない場合もある。作業足場は、コンクリートの打設作業時や後述するフォームの着脱作業時等に使用される。このように、覆工コンクリートの作業場所は設備が複雑に配置されている。
また、ガントリー４には、覆工用のコンクリートを圧送するための配管（図示せず）が設けられており、これら配管の先端部は、それぞれ、型枠５に設けられた打設孔（図示せず）に案内されている。

型枠５（後述するフォーム５３）は、吹付コンクリート２の内周面（トンネル内周面）との間にコンクリート打設用の空間Ｓを形成する。
型枠５は、トンネル軸方向に所定幅（例えば１．５ｍ幅）を有するアーチ状の型枠部材５１をトンネル軸方向に複数（例えば７個）互いに連結して１スパン（例えば１０．５ｍ）として構成されている。尚、型枠部材５１の幅はこれに限らない。また、型枠５の１スパン当たりの型枠部材５１の個数はこれに限らない。

型枠部材５１は、そのトンネル径方向内側に配置されてガントリー４に連結されるアーチ状のウォール５２と、トンネル径方向外側に配置されるアーチ状のフォーム５３と、からなる２層構造を有する。
ウォール５２は、その形状が、フォーム５３を介して、トンネルの覆工の形状に追従するように形成されている。

ウォール５２は、頂部に位置する天端ウォール５２ａと、天端ウォール５２ａの両端にヒンジ機構を介して枢支された側ウォール５２ｂと、側ウォール５２ｂの下端にヒンジ機構を介して枢支された下端ウォール５２ｃと、を備える。換言すれば、ウォール５２は、トンネル周方向に直列に５つの小ウォール（１つの天端ウォール５２ａと、２つの側ウォール５２ｂと、２つの下端ウォール５２ｃと）に分割されて、隣接する小ウォール同士がヒンジ機構を介して互いに連結されている。尚、本実施形態では、ウォール５２は、トンネル周方向に直列に５つの小ウォールに分割されているが、分割の個数はこれに限らず、ウォール５２は、トンネル周方向に直列に５つ以上の小ウォールに分割されることが好ましい。

天端ウォール５２ａ、側ウォール５２ｂ、及び下端ウォール５２ｃは、それぞれ、上フランジ、下フランジ、及びウェブからなるＨ形断面を有し、トンネル周方向に延びて所定の長さを有する円弧状の鋼材からなる枠体である。
天端ウォール５２ａには、トンネル幅方向（左右方向）に延在する横ビーム６１が接続されている。横ビーム６１は、その両端が、天端ウォール５２ａの左右両下端部に接続している。それゆえ、横ビーム６１は、その両端にて、天端ウォール５２ａを支持する。

複数の型枠部材５１からなる型枠５については、複数の横ビーム６１が、トンネル軸方向に互いに間隔を空けて配置される。これら複数の横ビーム６１上には、トンネル軸方向に延びる所定長さ（例えば１スパン分の長さ）の一対の縦ビーム６２、６２が設置されている。縦ビーム６２は、例えば、上フランジ、下フランジ、及びウェブからなるＨ形鋼材により構成される。
天端ウォール５２ａを支持する横ビーム６１は、ガントリー４に複数設けられたジャッキ（例えば油圧ジャッキ）５５によって昇降可能に支持されている。従って、天端ウォール５２ａは、横ビーム６１及びジャッキ５５を介して、ガントリー４に連結されている。

側ウォール５２ｂ及び下端ウォール５２ｃは、それぞれ、ガントリー４の脚部４１，４４に設けられたジャッキ（例えば油圧ジャッキ）５６，５７に連結されており、これらジャッキの伸縮によって、トンネル内外方向に移動させられる。従って、側ウォール５２ｂ及び下端ウォール５２ｃは、ジャッキ５６，５７を介して、ガントリー４に連結されている。
従って、ウォール５２は、ジャッキ５５〜５７の伸縮によって、展開・縮径することができる。

尚、ジャッキ５７は、ガントリー４の脚部４１，４４及び下端ウォール５２ｃに着脱可能に取付けられている。これにより、ウォール５２の縮径度合いが大きい場合には、ジャッキ５７を取り外して下端ウォール５２ｃを図示しないチェーンブロック等で吊り上げることで、下端ウォール５２ｃに取付けられた下端フォーム５３ｃのトンネル底面３への接触を抑制することができる。

フォーム５３は、頂部に位置する天端フォーム５３ａと、天端フォーム５３ａの両端にヒンジ機構を介して枢支された側フォーム５３ｂと、側フォーム５３ｂの下端にヒンジ機構を介して枢支された下端フォーム５３ｃと、を備える。換言すれば、フォーム５３は、トンネル周方向に直列に５つの小フォーム（１つの天端フォーム５３ａと、２つの側フォーム５３ｂと、２つの下端フォーム５３ｃと）に分割されて、隣接する小フォーム同士がヒンジ機構を介して互いに連結されている。尚、本実施形態では、フォーム５３は、トンネル周方向に直列に５つの小フォームに分割されているが、分割の個数はこれに限らず、フォーム５３は、トンネル周方向に直列に５つ以上の小フォームに分割されることが好ましい。また、ウォール５２の分割数は、フォーム５３の分割数と同数であるか、又は、フォーム５３の分割数より少ないことが好ましい。

天端フォーム５３ａ、側フォーム５３ｂ、及び下端フォーム５３ｃは、それぞれ、対応するウォール５２の形状に合わせたアーチ状を有する。また、これらフォーム５３ａ、５３ｂ、５３ｃは、それぞれ、箱型の鋼製フォームであり、トンネル内周面に対向する側で閉口し、トンネル内方に向かう側で開口している。特に、天端フォーム５３ａについては上面閉口で下面開口の箱型であり、下面周縁部には、下フランジ５３ａｕが設けられている（図６及び図７参照）。下フランジ５３ａｕは内フランジであり、天端フォーム５３ａの周壁の下側縁部より天端フォーム５３ａの内方に向かって張り出している。
天端フォーム５３ａ、側フォーム５３ｂ、下端フォーム５３ｃは、それぞれ、後述するフォーム引き寄せジャッキ７０を用いて、天端ウォール５２ａ、側ウォール５２ｂ、下端ウォール５２ｃに固定される。従って、フォーム５３がウォール５２に装着されて一体化されている場合には、フォーム５３は、ジャッキ５５〜５７の伸縮によって、ウォール５２を介して、展開・縮径することができる。

図２に示すように、各縦ビーム６２上には、フォーム引き寄せジャッキ７０と、フォーム受けジャッキ８０と、フォーム受け部材９１とが、それぞれ設けられている。
ここで、型枠５を構成する複数の型枠部材５１については、坑口側から切羽側へ向かって順に、７つの型枠部材５１−１，…，５１−７が互いに連結されているとして、以下説明する。同様に、型枠５を構成する複数の天端フォーム５３ａについても、坑口側から切羽側へ向かって順に、７つの天端フォーム５３ａ−１，…，５３ａ−７が互いに連結固定されて一体化されているとして、以下説明する。

フォーム引き寄せジャッキ７０は、縦ビーム６２上のトンネル軸方向の複数箇所（例えば４箇所）に設けられている。尚、図２では、天端フォーム５３ａ−１，５３ａ−３，５３ａ−５，５３ａ−７が、それぞれ、フォーム引き寄せジャッキ７０によって縦ビーム６２に連結される例を示しているが、フォーム引き寄せジャッキ７０の配置はこれに限らない。

図３は、図２の部分Ｂの部分拡大図であり、天端フォーム５３ａ−３と縦ビーム６２とを連結するフォーム引き寄せジャッキ７０の概略構成を示す。
フォーム引き寄せジャッキ７０は、例えば棒ジャッキであり、ターンバックルのように伸縮自在である。フォーム引き寄せジャッキ７０は、その一端部のヒンジ部７１を介して、縦ビーム６２に起立・倒伏自在に枢支されている。フォーム引き寄せジャッキ７０の他端部には、フック部７２が予め形成されている。
天端フォーム５３ａ−３の箱型内面にはベース部材７３が懸垂固定されている。ベース部材７３は、フォーム引き寄せジャッキ７０のフック部７２が係合可能な構成となっている。

尚、天端フォーム５３ａ−１，５３ａ−５，５３ａ−７と縦ビーム６２とをそれぞれ連結するフォーム引き寄せジャッキ７０についても、図３に示すフォーム引き寄せジャッキ７０と同様の構成であるので、その説明を省略する。
また、側フォーム５３ｂと側ウォール５２ｂとを連結するフォーム引き寄せジャッキ７０（図１参照）は、図３に示すフォーム引き寄せジャッキ７０と同様の構成を有しており、型枠５において、トンネル軸方向の複数箇所（例えば４箇所）に設けられている。
また、下端フォーム５３ｃと下端ウォール５２ｃとを連結するフォーム引き寄せジャッキ７０（図１参照）も、図３に示すフォーム引き寄せジャッキ７０と同様の構成を有しており、型枠５において、トンネル軸方向の複数箇所（例えば４箇所）に設けられている。
このように、複数のフォーム引き寄せジャッキ７０がトンネル周方向及びトンネル軸方向に分散配置されている（図１及び図２参照）。

これら複数のフォーム引き寄せジャッキ７０は、フォーム５３がウォール５２に装着されているときに起立して、フック部７２がベース部材７３に係合する。この係合時に、フォーム引き寄せジャッキ７０を短縮することにより、フォーム５３がウォール５２側に引き寄せられる（すなわち、トンネル径方向外方からトンネル径方向内方へ引き寄せられる）。このようにフォーム５３がウォール５２側に引き寄せられて、フォーム５３がウォール５２に面接触しながらウォール５２を押圧することにより、フォーム５３がウォール５２に固定されて一体化される。すなわち、フォーム引き寄せジャッキ７０が本発明の「固定装置」として機能して、フォーム５３をウォール５２に固定する。

また、フォーム５３がウォール５２より脱離されるときには、フォーム引き寄せジャッキ７０を緩めて、フック部７２をベース部材７３から取り外すと共に、フォーム引き寄せジャッキ７０をトンネル軸方向に倒す（図３参照）。これにより、フォーム５３とウォール５２との固定状態が解除される。
尚、本実施形態では、フォーム引き寄せジャッキ７０のフック部７２を用いて、フォーム引き寄せジャッキ７０の他端部とベース部材７３とを固定する例を説明したが、この他、止めピン等の金具を用いて、フォーム引き寄せジャッキ７０の他端部とベース部材７３とを固定してもよい。この場合には、止めピン等の金具が、本発明の「固定装置」として機能して、フォーム５３をウォール５２に固定する。

図２に戻り、フォーム受けジャッキ８０は、縦ビーム６２上のトンネル軸方向の複数箇所（例えば２箇所）に設けられている。尚、図２では、天端フォーム５３ａ−２，５３ａ−６が、それぞれ、フォーム受けジャッキ８０によって支持され得る例を示しているが、フォーム受けジャッキ８０の配置はこれに限らない。

図４は、フォーム受けジャッキ８０の作動状態を示す図であり、図２のＣ−Ｃ断面に対応している。図４（ａ）は、フォーム受けジャッキ８０が伸長して天端フォーム５３−６を支持している状態を示す。図４（ｂ）は、フォーム受けジャッキ８０が短縮して、天端フォーム５３−６が天端ウォール５２ａに装着されている状態を示す。尚、図４では、フォーム受けジャッキ８０の作動状態を明確に示すため、天端ウォール５２ａ及び天端フォーム５３ａ−６を一点鎖線で示している。

フォーム受けジャッキ８０は、例えば手動式のジャーナルジャッキであり、その基端部８０ａが縦ビーム６２上に固定されて立設されている。フォーム受けジャッキ８０は、鉛直方向に伸縮可能である。フォーム受けジャッキ８０の先端部には、凸状部材８１が取り付けられている。凸状部材８１は、切羽側から見て上方に向かって先細のテーパ状をなしている。すなわち、フォーム受けジャッキ８０については、その上端に、凸状部材８１によって、凸部が形成されている。
天端フォーム５３ａ−６の箱型内面にはブロック形状のフォーム側位置合わせ部材８２が懸垂固定されている。フォーム側位置合わせ部材８２の下面には、切羽側から見て下方に向かうほど幅広になる略Ｖ字形断面（換言すれば漏斗状断面）を有する凹部８３が形成されている。

ここで、凸状部材８１と、フォーム側位置合わせ部材８２の凹部８３とについては、凸状部材８１の上端部８１ａがフォーム側位置合わせ部材８２の凹部８３の上端部８３ａに接触しているときに、ウォール５２のトンネル幅方向でのセンター位置（基準位置）と、フォーム５３のトンネル幅方向でのセンター位置（基準位置）とが一致するように、適宜配置されている。
尚、天端フォーム５３ａ−２を支持し得るフォーム受けジャッキ８０についても上述のフォーム受けジャッキ８０と同様の構成であるので、その説明を省略する。

フォーム５３がウォール５２より脱離されて自立している状態（図９（イ）参照）において、後述するウォール上昇停止用スイッチ１００が作動して、ジャッキ５５による天端ウォール５２ａの上昇が停止した後には、図４（ａ）に示すように、フォーム受けジャッキ８０を手動で伸長して凸状部材８１の上端部８１ａをフォーム側位置合わせ部材８２の凹部８３の上端部８３ａに接触させる。このフォーム受けジャッキ８０の伸長時には、凸状部材８１の上端部８１ａが、フォーム側位置合わせ部材８２の凹部８３の表面に接触しつつ当該表面に沿って案内されて、フォーム側位置合わせ部材８２の凹部８３の上端部８３ａに達する。ここで、フォーム側位置合わせ部材８２の凹部８３の上端部８３ａの位置が、本発明の「第２の所定位置」に対応する。すなわち、フォーム受けジャッキ８０の伸長時に、凸状部材８１の上端部８１ａが、フォーム側位置合わせ部材８２の凹部８３に接触しつつ第２の所定位置（凹部８３の上端部８３ａの位置）まで案内されることにより、ウォール５２に対するフォーム５３の位置合わせが行われる。従って、フォーム受けジャッキ８０、凸状部材８１、及びフォーム側位置合わせ部材８２は、本発明の「位置合わせ装置」を構成して、ウォール５２に対するフォーム５３の位置合わせを行う機能を有する。

この位置合わせの後、覆工コンクリートからのフォーム５３の脱型を行う（後述する図９（イ）〜図１０（ウ）の工程を参照）。この脱型により、天端フォーム５３ａは、フォーム側位置合わせ部材８２及び凸状部材８１を介して、フォーム受けジャッキ８０によって支持される。それゆえ、天端フォーム５３ａを含むフォーム５３全体が、フォーム側位置合わせ部材８２及び凸状部材８１を介して、フォーム受けジャッキ８０によって支持される。
この後、フォーム受けジャッキ８０を手動で短縮して、図４（ｂ）に示すように、フォーム５３をウォール５２に装着する。そして、上述のフォーム引き寄せジャッキ７０を用いて、フォーム５３をウォール５２に固定する。

図２に戻り、フォーム受け部材９１は、縦ビーム６２上のトンネル軸方向の複数箇所（例えば２箇所）に設けられている。尚、図２では、天端フォーム５３ａ−１，５３ａ−７が、それぞれ、フォーム受け部材９１によって位置合わせされ得る例を示しているが、フォーム受け部材９１の配置はこれに限らない。

図５は、フォーム受け部材９１の概略構成を示し、図２のＤ−Ｄ断面に対応している。尚、図５では、図４と同様に、天端ウォール５２ａ及び天端フォーム５３ａ−７を一点鎖線で示している。
フォーム受け部材９１は、例えば、鉛直方向に沿って延在する所定長さのＨ形鋼材により構成され、その基端部９１ａが縦ビーム６２上に固定されて立設されている。フォーム受け部材９１の先端部には、凸状部材９３が取り付けられている。凸状部材９３は、切羽側から見て上方に向かって先細のテーパ状をなしている。すなわち、フォーム受け部材９１については、その上端に、凸状部材９３によって、凸部が形成されている。

天端フォーム５３ａ−７の箱型内面にはブロック形状のフォーム側位置合わせ部材９２が懸垂固定されている。フォーム側位置合わせ部材９２の下面には、切羽側から見て下方に向かうほど幅広になる略Ｖ字形断面（換言すれば漏斗状断面）を有する凹部９４が形成されている。

フォーム受け部材９１の基端部９１ａから凸状部材９３の上端部９３ａまでの高さＨについては、フォーム５３がウォール５２に装着されている状態で、凸状部材９３の上端部９３ａが凹部９４の上端部９４ａに接触するように、予め設定される。
また、凸状部材９３と、フォーム側位置合わせ部材９２の凹部９４とについては、フォーム５３がウォール５２に装着されている状態で、凸状部材９３の上端部９３ａがフォーム側位置合わせ部材９２の凹部９４の上端部９４ａに接触しているときに、ウォール５２のトンネル幅方向でのセンター位置（基準位置）と、フォーム５３のトンネル幅方向でのセンター位置（基準位置）とが一致するように、適宜配置されている。
尚、天端フォーム５３ａ−１を位置合わせし得るフォーム受け部材９１についても上述のフォーム受け部材９１と同様の構成であるので、その説明を省略する。

上述のフォーム受けジャッキ８０の手動による短縮時に、凸状部材９３の上端部９３ａが、フォーム側位置合わせ部材９２の凹部９４の表面に接触しつつ当該表面に沿って案内されて、フォーム側位置合わせ部材９２の凹部９４の上端部９４ａに達する。ここで、凸状部材９３の上端部９３ａがフォーム側位置合わせ部材９２の凹部９４の上端部９４ａに接触しているときには、フォーム５３がウォール５２に装着されている。ここで、フォーム側位置合わせ部材９２の凹部９４の上端部９４ａの位置が、本発明の「第１の所定位置」に対応する。すなわち、フォーム５３のウォール５２への装着時に、凸状部材９３の上端部９３ａが、フォーム側位置合わせ部材９２の凹部９４に接触しつつ第１の所定位置（凹部９４の上端部９４ａの位置）まで案内されることにより、ウォール５２に対するフォーム５３の位置合わせが行われる。従って、フォーム受け部材９１、フォーム側位置合わせ部材９２、及び、凸状部材９３は、本発明の「位置合わせ装置」を構成して、ウォール５２に対するフォーム５３の位置合わせを行う機能を有する。

図１に示すように、型枠５の切羽側端に位置する天端ウォール５２ａの左右両端には、それぞれ、ウォール上昇停止用スイッチ１００が設けられている。また、図示を省略するが、型枠５の坑口側端に位置する天端ウォール５２ａの左右両端にも、それぞれ、ウォール上昇停止用スイッチ１００が設けられている。

ここで、ウォール上昇停止用スイッチ１００について、図６を用いて説明する。
図６（ａ）は、図１に示したウォール上昇停止用スイッチ１００の概略構成を示す拡大図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＥ−Ｅ断面におけるウォール上昇停止用スイッチ１００の概略構成を示す。

ウォール上昇停止用スイッチ１００は、例えばリミットスイッチであり、その本体１０１が、ブラケット１０２を介して、天端ウォール５２ａの上フランジ及び下フランジに固定されている。ウォール上昇停止用スイッチ１００は、棒状の被操作部１０３を有する。被操作部１０３は、本体１０１より、トンネル幅方向に沿ってトンネル内方からトンネル外方に向かって延在している。被操作部１０３の先端部１０３ａは、天端ウォール５２ａの上フランジよりトンネル径方向外方に突出している。
尚、天端フォーム５３ａ−７の切羽側端部は、型枠５の切羽側端に位置する天端ウォール５２ａの切羽側端部よりも切羽側に突出している。同様に、天端フォーム５３ａ−１の坑口側端部は、型枠５の坑口側端に位置する天端ウォール５２ａの坑口側端部よりも坑口側に突出している。

フォーム５３がウォール５２より脱離されて自立している状態（図９（イ）参照）において、被操作部１０３の先端部１０３ａが天端フォーム５３ａの下フランジ５３ａｕに接触していない場合には、被操作部１０３は、水平方向に延在している。
そして、ジャッキ５５による天端ウォール５２ａの上昇が行われて、被操作部１０３の先端部１０３ａが天端フォーム５３ａの下フランジ５３ａｕに接触した後には、天端ウォール５２ａの上昇が進むほど、被操作部１０３の先端部１０３ａが被操作部１０３の基端部１０３ｂに比べてより下方に位置するようになる。すなわち、被操作部１０３の延在方向と水平方向とのなす角度θが増大することになる。角度θが所定角度θｓになると、ウォール上昇停止用スイッチ１００がＯＦＦからＯＮとなり、この信号が、ウォール上昇停止用スイッチ１００から信号線等を介して制御装置（図示せず）に伝達され、この制御装置によって、ジャッキ５５の伸長が停止されて、この結果、天端ウォール５２ａの上昇が自動停止される。ここで、所定角度θｓとは、天端フォーム５３ａと天端ウォール５２ａとの間の所定距離Ｃｓに対応している。この所定距離Ｃｓとは、天端フォーム５３ａが天端ウォール５２ａに接触する手前でジャッキ５５による天端ウォール５２ａの上昇を停止するために予め設定される距離であり、例えば、数ｃｍである。すなわち、ジャッキ５５による天端ウォール５２ａの上昇を、天端フォーム５３ａが天端ウォール５２ａに接触する数ｃｍ手前で停止するために、ウォール上昇停止用スイッチ１００が設けられている。

図１に示すように、型枠５の切羽側端に位置する天端ウォール５２ａのトンネル幅方向中央部には、フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０及び回転灯１２０が設置されている。また、図示を省略するが、型枠５の坑口側端に位置する天端ウォール５２ａのトンネル幅方向中央部にも、フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０及び回転灯１２０が設置されている。
ここで、フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０について、図７を用いて説明する。
図７（ａ）は、図１に示したフォーム位置ずれ検出スイッチ１１０の概略構成を示す拡大図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＦ−Ｆ断面におけるフォーム位置ずれ検出スイッチ１１０の概略構成を示す。

フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０は、例えばマイクロスイッチであり、その本体１１１が、ブラケット１１２を介して、天端ウォール５２ａのウェブに固定されている。フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０は、棒状の被操作部１１３を有する。被操作部１１３は、本体１１１より、トンネル径方向に沿ってトンネル内方からトンネル外方に向かって延在している。被操作部１１３の先端部１１３ａは、天端ウォール５２ａの上フランジよりトンネル径方向外方に突出している。

天端フォーム５３ａには、その下フランジ５３ａｕのうち、ウォール５２に対するフォーム５３の位置ずれが所定の許容範囲内であれば被操作部１１３が対向し得る領域に、貫通孔１１４が形成されている。この貫通孔１１４は、本実施形態では、トンネル幅方向に長さＬ１を有してトンネル軸方向に長さＬ２を有する矩形状に形成されている。ここで、長さＬ１は、ウォール５２に対するフォーム５３の位置ずれのうち、トンネル幅方向での位置ずれの許容範囲に対応している。また、長さＬ２は、ウォール５２に対するフォーム５３の位置ずれのうち、トンネル軸方向での位置ずれの許容範囲に対応している。

上述のフォーム受けジャッキ８０の手動による短縮時に、フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０の被操作部１１３の先端部１１３ａが天端フォーム５３ａの下フランジ５３ａｕに接触すると、フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０がＯＦＦからＯＮとなり、この信号が、フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０から信号線等を介して制御装置（図示せず）に伝達され、この制御装置によって、回転灯１２０が点灯される。これにより、作業者は、ウォール５２に対するフォーム５３の位置ずれが所定の許容範囲内ではないことを比較的早期に認識することができ、位置ずれの修正を迅速に行うことができる。一方、上述のフォーム受けジャッキ８０の手動による短縮時に、フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０の被操作部１１３の先端部１１３ａが天端フォーム５３ａの下フランジ５３ａｕの貫通孔１１４に挿入されると、フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０はＯＦＦ状態のままで、回転灯１２０は点灯されない。

ここで、フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０と、天端フォーム５３ａの下フランジ５３ａｕの貫通孔１１４とが、本発明の「検出部」に対応して、ウォール５２に対するフォーム５３の位置ずれが所定範囲内（Ｌ１×Ｌ２の範囲内）であるか否かを検出する機能を実現している。また、回転灯１２０が本発明の「出力部」として機能して、フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０による検出結果（すなわち、ウォール５２に対するフォーム５３の位置ずれが所定範囲内（Ｌ１×Ｌ２の範囲内）であるか否か）を出力する。

尚、本発明の「検出部」については、上述の他、トンネル軸方向及びトンネル幅方向にそれぞれ設置したゲージ（目盛）を用いることが可能である。すなわち、当該ゲージを用いることにより、ウォール５２に対するフォーム５３の位置ずれが所定範囲内（Ｌ１×Ｌ２の範囲内）であるか否かを検出することが可能である。また、作業員は、当該ゲージを目視することで、ウォール５２に対するフォーム５３の位置ずれが所定範囲内（Ｌ１×Ｌ２の範囲内）であるか否かを把握することができる。

ウォール５２に対するフォーム５３の位置ずれは、ジャッキ５５〜５７を用いて修正され得る。すなわち、ジャッキ５５〜５７が、本発明の「修正部」として機能して、ウォール５２に対するフォーム５３の位置ずれの修正に用いられる。
従って、フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０、天端フォーム５３ａの下フランジ５３ａｕの貫通孔１１４、回転灯１２０、及び、ジャッキ５５〜５７は、本発明の「位置合わせ装置」を構成して、ウォール５２に対するフォーム５３の位置合わせを行う機能を有する。

図１に戻り、フォーム５３がウォール５２に装着されている状態で展開されると、フォーム５３は、吹付コンクリート２の内周面（トンネル内周面）との間にコンクリート打設用の空間Ｓを形成する。
この空間Ｓ内にコンクリートが打設されると、このコンクリートは、フォーム５３、ウォール５２、横ビーム６１、及び、ガントリー４によって支持される。換言すれば、フォーム５３は、ウォール５２及び横ビーム６１を介してガントリー４に支持されて、空間Ｓ内のコンクリートを支持する。

コンクリートの打設から所定期間が経過した後に、フォーム５３の展開状態を維持しつつ、フォーム５３をウォール５２より離脱させる場合には、フォーム５３は、コンクリートが打設された位置（コンクリート打設位置）に存置され、空間Ｓ内に打設されたコンクリートを保護する。ここで、上述の所定期間とは、打設されたコンクリートがその自重や施工中に加わる荷重に耐えられる強度（圧縮強度）に達するまでの期間であり（換言すれば、打設されたコンクリートが自立可能な強度に達するまでの期間であり）、トンネルの大きさ、形状、覆工厚さ、環境温度・湿度等の施工条件、コンクリートの成分等を考慮して予め設定される。

コンクリートの型枠としては、一般に、鋼製のフォームや木製のコンパネ等が多く使用される。これらの型枠を用いてコンクリートを打設した場合、一定期間を経過すると、硬化したコンクリートと型枠との間には型枠を付着しようとする付着力が発生する。この付着力により、これら型枠はコンクリートに付着する。また、本実施形態のフォーム５３は、アーチ状の断面を有することにより、一定の形状保持力を有する。従って、打設されたコンクリートが自立可能な強度となった後に支保手段（本実施形態ではウォール５２）を離脱させても、フォーム５３はコンクリート打設位置に存置可能である。

次に、移動式型枠装置１を用いる覆工コンクリートの構築方法について、図８〜図１０を用いて説明する。
図８は、覆工コンクリートの構築方法を模式的に示している。図９及び図１０は、覆工コンクリートの構築時における移動式型枠装置の作動状態を示している。

図８において、長方形のマス目１つ分は、トンネル内周面における型枠５の１スパン分（すなわち、型枠部材５１の７個分）の領域に対応している。一点鎖線で示された長方形のマス目は、覆工コンクリートの構築が完了した領域である。実線で示された長方形のマス目は、１スパン分（１連分）のフォームが存在している領域である。２重実線で示された長方形のマス目は、１スパン分（１連分）のフォーム及びウォールを含む移動式型枠装置が存在している領域である。破線で示された長方形のマス目は、覆工コンクリートの構築が未だ開始されていない領域である。比較的粗いドッドで示された領域は、コンクリートの養生が完了した領域である。比較的密なドットで示された領域は、コンクリートの養生を行っている領域である。斜線で示された領域は、コンクリートの打設を行っている領域か、又は、コンクリートの打設を行って所定期間を経過していない領域である。

図８（Ａ）に示す各スパンをトンネル覆工進行方向に順に説明すると、スパン１，２ではそれぞれ、コンクリートの養生が完了し、脱型も完了して、覆工コンクリートの構築が完了している。スパン３では、コンクリートを打設した位置に存置されている１連分のフォーム２０２によって、コンクリートの養生が行われている。スパン４には、１連分のフォーム２０１を含む展開状態の移動式型枠装置１が配置されている。そして、フォーム２０１は、吹付コンクリート２の内周面（トンネル内周面）との間にコンクリート打設用の空間Ｓを形成し、この空間Ｓ内にコンクリートが打設されている（図９（ア）参照）。スパン５〜８は、覆工コンクリートの構築が未だ開始されていない。

スパン４におけるコンクリートの打設が完了した後、上述の所定期間が経過すると、図８（Ｂ）に示すように、スパン４では、フォーム２０１の展開状態を維持しつつ、ウォール５２をフォーム２０１より離脱させて縮径させ、フォーム２０１をコンクリート打設位置に存置させることにより、この位置のコンクリートの養生を行う（図９（イ）参照）。そして、縮径状態のウォール５２を含む移動式型枠装置１を、スパン４（フォーム２０１の展開位置）から、それよりトンネル覆工進行方向後方にて養生を完了したフォーム２０２の展開位置（スパン３）まで後進させる。この後、ウォール５２を展開させてフォーム２０２をウォール５２に装着させる。

ここで、フォーム２０２をウォール５２に装着させる手順について説明する。
まず、ジャッキ５５を用いて、天端ウォール５２ａを含むウォール５２の上昇が行われる。
この上昇時に、ウォール上昇停止用スイッチ１００の被操作部１０３の先端部１０３ａがフォーム２０２の天端フォーム２０２ａの下フランジに接触すると、天端フォーム２０２ａが天端ウォール５２ａに接触する数ｃｍ手前で、天端ウォール５２ａの上昇が自動停止される（図６参照）。

次に、フォーム受けジャッキ８０を手動で伸長して凸状部材８１の上端部８１ａをフォーム側位置合わせ部材８２の凹部８３の上端部８３ａに接触させる（図４参照）。このフォーム受けジャッキ８０の伸長時には、凸状部材８１の上端部８１ａが、フォーム側位置合わせ部材８２の凹部８３の表面に沿って案内されて、フォーム側位置合わせ部材８２の凹部８３の上端部８３ａに達する。

次に、覆工コンクリートからのフォーム２０２の脱型を行う。これにより、天端フォーム２０２ａは、フォーム側位置合わせ部材８２及び凸状部材８１を介して、フォーム受けジャッキ８０によって支持される。それゆえ、天端フォーム２０２ａを含むフォーム２０２全体が、フォーム側位置合わせ部材８２及び凸状部材８１を介して、フォーム受けジャッキ８０によって支持される。

次に、フォーム受けジャッキ８０を手動で短縮して、フォーム２０２をウォール５２に装着する。フォーム受けジャッキ８０の短縮時には、フォーム受け部材９１に取り付けられた凸状部材９３の上端部９３ａが、フォーム側位置合わせ部材９２の凹部９４の表面に沿って案内されて、フォーム側位置合わせ部材９２の凹部９４の上端部９４ａに達する（図５参照）。

また、フォーム受けジャッキ８０の短縮時に、フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０の被操作部１１３の先端部１１３ａが天端フォーム２０２ａの下フランジに接触すると、フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０がＯＦＦからＯＮとなり、この結果、回転灯１２０が点灯する（図１及び図７参照）。この点灯により、作業者は、ジャッキ５５〜５７等を用いて、フォーム２０２のウォール５２へのセットの微調整（位置ずれの修正）を行う。
このようにして、フォーム２０２をウォール５２に装着させる。

この後に、フォーム引き寄せジャッキ７０を用いて、フォーム５３をウォール５２に固定する（図３参照）。

次に、この装着・固定状態で、ウォール５２及びフォーム２０２を縮径させる（図１０（ウ）参照）。
次に、縮径状態のフォーム２０２を含む移動式型枠装置１を、トンネル覆工進行方向に前進させて、スパン４のフォーム２０１内を通過させて（図１０（エ）参照）、図８（Ｃ）に示すように、フォーム２０１（スパン４）よりトンネル覆工進行方向前方のコンクリート打設位置（スパン５）まで移動させる。

そして、図８（Ｄ）に示すように、スパン５にて、上述の図８（Ａ）と同様に、フォーム２０２が、吹付コンクリート２の内周面（トンネル内周面）との間にコンクリート打設用の空間Ｓを形成し、この空間Ｓ内にコンクリートが打設される。
以上の工程を繰り返すことにより、覆工コンクリートの構築を、トンネル覆工進行方向に進行させることができる。

本実施形態によれば、移動式型枠装置１は、トンネル底面３上をトンネル軸方向に走行可能な門型の移動台車（ガントリー４）と、ガントリー４をその上方より覆うように配置されて、トンネル内周面に対向する外周面を有し、かつ、展開・縮径可能なアーチ状の型枠５と、を含んで構成される。型枠５は、そのトンネル径方向内側に配置されてガントリー４に連結されるアーチ状のウォール５２と、トンネル径方向外側に配置されるアーチ状のフォーム５３と、からなる２層構造を有する。それゆえ、フォーム５３がウォール５２に装着されている場合には、フォーム５３はウォール５２を介してガントリー４により支持され得る。これにより、例えば、覆工コンクリート構築時のコンクリートの打設圧力や、打設直後で強度（圧縮強度）が不十分なコンクリートの自重が、フォーム５３、ウォール５２及びガントリー４によって支持されるので、特許文献２に記載のような支持コンクリートを構築してボルト等で固定することなく型枠を支持することができる。すなわち、型枠を支持するための支持コンクリートを予め構築することや、型枠と支持コンクリートとをボルトを介して固定すること等の必要がないので、覆工コンクリート構築時の施工効率化を実現することができる。

また本実施形態によれば、フォーム５３は、ウォール５２より離脱されている場合には、コンクリートが打設された位置に存置されて、この位置のコンクリートを保護する。これにより、例えば、打設から所定期間経過して自立可能な強度に達したコンクリートが、存置されたフォーム５３によって保護されるので、フォーム５３から離脱されたウォール５２を含む移動式型枠装置１は、次のコンクリート打設作業の準備に入ることができ、従って、覆工コンクリート構築時の施工効率化を実現することができる。また、自立可能な強度に達したコンクリートについては、存置されたフォーム５３によって養生が十分に継続されるので、覆工コンクリートの高品質化を実現することができる。

また本実施形態によれば、型枠５はウォール５２とフォーム２０２とからなる２層構造を有し、フォーム２０２がウォール５２に装着された状態で型枠５が縮径されている場合に、この縮径されている移動式型枠装置１が、自立している他のフォーム２０１内を通過する。この２層構造により、特許文献２に記載のようなテレスコピック形型枠に比べて、コンクリート保護用に存置される型枠（フォーム）のトンネル径方向の厚さが低減されるので、コンクリート保護用に存置される型枠の内部空間が広くなり、この結果、覆工コンクリート構築時の作業自由度を向上させることができる。

ところで、本実施形態では、ウォール５２は、自走装置４３等の走行部を設けたガントリー４に接続されており、複数のフォーム５３を交互するためにトンネル内を移動する。一方、各フォーム５３は、覆工コンクリートの打設位置に存置されている。従って、ウォール５２とフォーム５３との相対的位置を合わせる作業は頻繁に必要となる作業である。ここで仮に、ウォール５２とフォーム５３との相対的位置が正確でないと、コンクリート打設中にフォーム５３に加わる重量の偏りにより、打設中のフォーム５３を堅固に支持することができない虞がある。この点、本実施形態によれば、移動式型枠装置１は、ウォール５２に対するフォーム５３の位置合わせを行う位置合わせ装置（フォーム受けジャッキ８０、凸状部材８１、フォーム側位置合わせ部材８２、フォーム受け部材９１、凸状部材９３、フォーム側位置合わせ部材９２、フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０、天端フォーム５３ａの下フランジ５３ａｕの貫通孔１１４、回転灯１２０、及び、ジャッキ５５〜５７）、及び、フォーム５３をウォール５２に固定する固定装置（フォーム引き寄せジャッキ７０）、を備える。これにより、ウォール５２に対するフォーム５３の位置ずれを抑制して一体性を高めることができるので、打設中のフォーム５３を堅固に支持することができ、ひいては、覆工コンクリートを精度よく構築することができる。

また本実施形態によれば、移動式型枠装置１は、ウォール５２に対するフォーム５３の位置合わせを行う位置合わせ装置（フォーム受けジャッキ８０、凸状部材８１、フォーム側位置合わせ部材８２、フォーム受け部材９１、凸状部材９３、フォーム側位置合わせ部材９２、フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０、天端フォーム５３ａの下フランジ５３ａｕの貫通孔１１４、回転灯１２０、及び、ジャッキ５５〜５７）を備える。これにより、フォーム５３のウォール５２への装着時に、ウォール５２のトンネル幅方向でのセンター位置（基準位置）と、フォーム５３のトンネル幅方向でのセンター位置（基準位置）とを容易に一致させることができるので、当該作業を効率良く行うことができる。

また本実施形態によれば、移動式型枠装置１は、フォーム５３をウォール５２に固定する固定装置（フォーム引き寄せジャッキ７０）を備える。これにより、フォーム５３がウォール５２に装着されているときに、フォーム５３がウォール５２に面接触するのみならず、両者がフォーム引き寄せジャッキ７０により固定されるので、空間Ｓ内へのコンクリート打設時にフォーム５３に偏荷重が作用しても、当該偏荷重によるフォーム５３のウォール５２に対する位置ずれを抑制して、両者の一体性を良好に維持することができる。

また本実施形態によれば、引き寄せジャッキ（フォーム引き寄せジャッキ７０）は、フォーム５３をウォール５２側に引き寄せることによりフォーム５３をウォール５２に固定する。これにより、比較的簡素な構成で、フォーム５３をウォール５２に押さえつけて両者を固定することができる。

ところで、本実施形態では、フォーム５３は、ウォール５２に比べて強度が低い構造とすることができる。このようにフォーム５３は強度が低い構造であるため、コンクリート打設に繰り返し使用されることで変形しかねない。ここで、フォーム５３が変形すると、強度が高い構造であるウォール５２との一体性が低下する虞がある。それゆえ、本実施形態では、フォーム引き寄せジャッキ７０を用いて、フォーム５３をウォール５２に引き寄せてウォール５２に沿わせて固定することでフォーム５３の形状を保持すると共に一体性を確保している。

また本実施形態によれば、位置合わせ装置は、ガントリー４上に立設されて、上端に凸部が形成された（凸状部材９３が取り付けられた）フォーム受け部材９１と、フォーム５３の天端部（天端フォーム５３ａ）に懸垂固定されて、下面に凹部９４が形成されたフォーム側位置合わせ部材９２と、を含んで構成される。フォーム５３のウォール５２への装着時に、フォーム受け部材９１の凸部（凸状部材９３）が、フォーム側位置合わせ部材９２の凹部９４に接触しつつ第１の所定位置（凹部９４の上端部９４ａの位置）まで案内されることにより、ウォール５２に対するフォーム５３の位置合わせが行われる。これにより、比較的簡素な構成で、ウォール５２に対するフォーム５３の位置合わせを行うことができる。尚、本実施形態では、フォーム受け部材９１の上部に凸部を形成し、フォーム側位置合わせ部材９２の下部に凹部を形成して、位置合わせ装置を構成しているが、これに代えて、フォーム受け部材９１の上部に凹部を形成し、フォーム側位置合わせ部材９２の下部に凸部を形成して、位置合わせ装置を構成してもよい。また、本実施形態では、凸状部材９３は、トンネル軸方向で見て上方に向かって先細のテーパ状をなし、フォーム側位置合わせ部材９２の凹部９４は、トンネル軸方向で見て下方に向かうほど幅広になる略Ｖ字形断面を有するが、これに代えて、凸状部材９３は、トンネル幅方向で見て上方に向かって先細のテーパ状をなし、フォーム側位置合わせ部材９２の凹部９４は、トンネル幅方向で見て下方に向かうほど幅広になる略Ｖ字形断面を有してもよい。

また本実施形態によれば、位置合わせ装置は、ガントリー４上に立設されて鉛直方向に伸縮可能であり、かつ、上端に凸部が形成された（凸状部材８１が取り付けられた）フォーム受けジャッキ８０と、フォーム５３の天端部（天端フォーム５３ａ）に懸垂固定されて、下面に凹部８３が形成されたフォーム側位置合わせ部材８２と、を含んで構成される。フォーム受けジャッキ８０がフォーム側位置合わせ部材８２を介してフォーム５３を支持するに先立って、フォーム受けジャッキ８０の伸長時に、フォーム受けジャッキ８０の凸部（凸状部材８１）が、フォーム側位置合わせ部材８２の凹部８３に接触しつつ第２の所定位置（凹部８３の上端部８３ａの位置）まで案内されることにより、ウォール５２に対するフォーム５３の位置合わせが行われる。これにより、比較的簡素な構成で、ウォール５２に対するフォーム５３の位置合わせを行うことができる。尚、本実施形態では、フォーム受けジャッキ８０の上部に凸部を形成し、フォーム側位置合わせ部材８２の下部に凹部を形成して、位置合わせ装置を構成しているが、これに代えて、フォーム受けジャッキ８０の上部に凹部を形成し、フォーム側位置合わせ部材８２の下部に凹部を形成して、位置合わせ装置を構成してもよい。また、本実施形態では、凸状部材８１は、トンネル軸方向で見て上方に向かって先細のテーパ状をなし、フォーム側位置合わせ部材８２の凹部８３は、トンネル軸方向で見て下方に向かうほど幅広になる略Ｖ字形断面を有するが、これに代えて、凸状部材８１は、トンネル幅方向で見て上方に向かって先細のテーパ状をなし、フォーム側位置合わせ部材８２の凹部８３は、トンネル幅方向で見て下方に向かうほど幅広になる略Ｖ字形断面を有してもよい。

また本実施形態によれば、位置合わせ装置は、ウォール５２に対するフォーム５３の位置ずれが所定範囲内（Ｌ１×Ｌ２の範囲内）であるか否かを検出する検出部（フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０、及び、天端フォーム５３ａの下フランジ５３ａｕの貫通孔１１４）と、この検出部による検出結果を出力する出力部（回転灯１２０）と、を備える。これにより、作業者は、ウォール５２に対するフォーム５３の位置ずれのうち、トンネル幅方向での位置ずれが発生したときのみならず、トンネル軸方向での位置ずれが発生したときであっても、当該位置ずれを回転灯１２０の点灯によって把握することができるので、当該位置ずれの修正作業を、ウォール５２にフォーム５３がセットされる前に行うことができる。

また本実施形態によれば、位置合わせ装置は、ウォール５２に対するフォーム５３の位置ずれが所定範囲内（Ｌ１×Ｌ２の範囲内）であるか否かを検出する検出部（フォーム位置ずれ検出スイッチ１１０、及び、天端フォーム５３ａの下フランジ５３ａｕの貫通孔１１４）と、上記位置ずれの修正に用いられる修正部（ジャッキ５５〜５７）と、を含んで構成される。これにより、比較的簡素な構成で、ウォール５２に対するフォーム５３の位置ずれを把握して修正することができる。

また本実施形態よれば、フォーム５３はトンネル周方向に直列に少なくとも５つの小フォーム（１つの天端フォーム５３ａと、２つの側フォーム５３ｂと、２つの下端フォーム５３ｃと）に分割されて、隣接する小フォーム同士がヒンジ機構を介して互いに連結される。これにより、フォーム５３は多関節型となるので、大断面トンネルにおける覆工コンクリートの構築時でもフォーム５３の展開・縮径を良好に行うことができる。

また本実施形態によれば、ウォール５２はトンネル周方向に直列に少なくとも５つの小ウォール（１つの天端ウォール５２ａと、２つの側ウォール５２ｂと、２つの下端ウォール５２ｃと）に分割されて、隣接する小ウォール同士がヒンジ機構（例えば、ヒンジ機構６２）を介して互いに連結される。これにより、ウォール５２は多関節型となるので、大断面トンネルにおける覆工コンクリートの構築時でもウォール５２の展開・縮径を良好に行うことができる。

尚、本実施形態では、覆工コンクリートの構築方法として、２連分のフォーム２０１，２０２を交互にトンネル覆工進行方向に進行させる例を用いて説明したが、フォームの連数はこれに限らず、例えば、３連分のフォームを交互にトンネル覆工進行方向に進行させてもよい。この場合には、３連分のフォームのうち、１連分のフォームをコンクリート打設用とし、残りの２連分のフォームをコンクリートの養生用とすることで、養生期間を本実施形態より長くすることができるので、覆工コンクリートの更なる高品質化を実現することができる。更に、覆工コンクリートの品質を確保するためにコンクリートが自立可能な強度となる期間を経過した後も一定期間型枠を存置することが必要な場合等は、複数のフォームを移動台車により移動使用することで工期短縮を図ることができる。

また、本実施形態では、山岳トンネルにおける覆工コンクリートの構築方法を説明したが、トンネルの形態はこれに限らず、例えばシールドトンネルにおいても、セグメントによる一次覆工体の構築の後に、移動式型枠装置１を用いて、覆工コンクリートの構築を行うことが可能である。

１ 移動式型枠装置
２ 吹付コンクリート
３ トンネル底面
４ ガントリー
５ 型枠
４１ 脚部
４２ レール
４３ 自走装置
４４ 脚部
４５ 補助ジャッキ
４６ 内部空間
４７ 風管
５１ 型枠部材
５２ ウォール
５２ａ 天端ウォール
５２ｂ 側ウォール
５２ｃ 下端ウォール
５３ フォーム
５３ａ 天端フォーム
５３ａｕ 下フランジ
５３ｂ 側フォーム
５３ｃ 下端フォーム
５５〜５７ ジャッキ
６１ 横ビーム
６２ 縦ビーム
７０ フォーム引き寄せジャッキ
７１ ヒンジ部
７２ フック部
７３ ベース部材
８０ フォーム受けジャッキ
８０ａ 基端部
８１ 凸状部材
８１ａ 上端部
８２ フォーム側位置合わせ部材
８３ 凹部
８３ａ 上端部
９１ フォーム受け部材
９１ａ 基端部
９２ フォーム側位置合わせ部材
９３ 凸状部材
９３ａ 上端部
９４ 凹部
９４ａ 上端部
１００ ウォール上昇停止用スイッチ
１０１ 本体
１０２ ブラケット
１０３ 被操作部
１０３ａ 先端部
１０３ｂ 基端部
１１０ フォーム位置ずれ検出スイッチ
１１１ 本体
１１２ ブラケット
１１３ 被操作部
１１３ａ 先端部
１１４ 貫通孔
１２０ 回転灯
２０１ フォーム
２０２ フォーム
２０２ａ 天端フォーム
Ｓ 空間

Claims (18)

1. トンネル内周面へのコンクリートの打設に用いられる移動式型枠装置であって、
   トンネルの底面上をトンネル軸方向に走行可能な門型の移動台車と、
   この移動台車をその上方より覆うように配置されて、トンネル内周面に対向する外周面を有し、かつ、展開・縮径可能なアーチ状の型枠と、
   を含んで構成され、
   前記型枠は、そのトンネル径方向内側に配置されて前記移動台車に連結されるアーチ状のウォールと、このウォールよりトンネル径方向外側に配置されるアーチ状のフォームと、からなる２層構造を有し、
   前記移動式型枠装置は、前記ウォールに対する前記フォームの位置合わせを行う位置合わせ装置を更に含んで構成される、移動式型枠装置。
2. 前記位置合わせ装置は、
   前記移動台車上に立設されて、上端に凸部が形成されたフォーム受け部材と、
   前記フォームの天端部に懸垂固定されて、下面に凹部が形成されたフォーム側位置合わせ部材と、
   を含んで構成され、
   前記フォームの前記ウォールへの装着時に、前記フォーム受け部材の凸部が、前記フォーム側位置合わせ部材の凹部に接触しつつ第１の所定位置まで案内されることにより、前記位置合わせが行われる、請求項１に記載の移動式型枠装置。
3. 前記位置合わせ装置は、
   前記移動台車上に立設されて鉛直方向に伸縮可能であり、かつ、上端に凸部が形成されたフォーム受けジャッキと、
   前記フォームの天端部に懸垂固定されて、下面に凹部が形成されたフォーム側位置合わせ部材と、
   を含んで構成され、
   前記フォーム受けジャッキが前記フォーム側位置合わせ部材を介して前記フォームを支持するに先立って、前記フォーム受けジャッキの伸長時に、前記フォーム受けジャッキの凸部が、前記フォーム側位置合わせ部材の凹部に接触しつつ第２の所定位置まで案内されることにより、前記位置合わせが行われる、請求項１に記載の移動式型枠装置。
4. 前記位置合わせ装置は、
   前記ウォールに対する前記フォームの位置ずれが所定範囲内であるか否かを検出する検出部と、
   前記位置ずれの修正に用いられる修正部と、
   を含んで構成される、請求項１に記載の移動式型枠装置。
5. 前記フォームが装着される複数の前記ウォールは、トンネル軸方向に互いに間隔を空けて配置されている、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の移動式型枠装置。
6. 前記フォームを前記ウォールに固定する固定装置を更に含んで構成される、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の移動式型枠装置。
7. トンネル内周面へのコンクリートの打設に用いられる移動式型枠装置であって、
   トンネルの底面上をトンネル軸方向に走行可能な門型の移動台車と、
   この移動台車をその上方より覆うように配置されて、トンネル内周面に対向する外周面を有し、かつ、展開・縮径可能なアーチ状の型枠と、
   を含んで構成され、
   前記型枠は、そのトンネル径方向内側に配置されて前記移動台車に連結されるアーチ状のウォールと、このウォールよりトンネル径方向外側に配置されるアーチ状のフォームと、からなる２層構造を有し、
   前記移動式型枠装置は、前記フォームを前記ウォールに固定する固定装置を更に含んで構成され、
   前記フォームが装着される複数の前記ウォールは、トンネル軸方向に互いに間隔を空けて配置されている、移動式型枠装置。
8. トンネル内周面へのコンクリートの打設に用いられる移動式型枠装置であって、
   トンネルの底面上をトンネル軸方向に走行可能な門型の移動台車と、
   この移動台車をその上方より覆うように配置されて、トンネル内周面に対向する外周面を有し、かつ、展開・縮径可能なアーチ状の型枠と、
   を含んで構成され、
   前記型枠は、そのトンネル径方向内側に配置されて前記移動台車に連結されるアーチ状のウォールと、このウォールよりトンネル径方向外側に配置されるアーチ状のフォームと、からなる２層構造を有し、
   前記移動式型枠装置は、前記フォームを前記ウォールに固定する固定装置を更に含んで構成され、
   前記フォームは、展開状態であるときに、トンネル内周面との間に空間を形成し、前記ウォールに装着されている場合には、前記ウォールを介して前記移動台車により支持されて、前記空間内に打設されたコンクリートを支持し、前記ウォールより離脱されている場合には、コンクリートが打設された位置に存置されて、この位置のコンクリートを保護する、移動式型枠装置。
9. 前記フォームが装着される複数の前記ウォールは、トンネル軸方向に互いに間隔を空けて配置されている、請求項８に記載の移動式型枠装置。
10. 前記固定装置は、前記フォームを前記ウォール側に引き寄せることにより前記フォームを前記ウォールに固定する引き寄せジャッキにより構成される、請求項６〜請求項９のいずれか１つに記載の移動式型枠装置。
11. トンネル内周面へのコンクリートの打設に用いられる移動式型枠装置であって、
    トンネルの底面上をトンネル軸方向に走行可能な門型の移動台車と、
    この移動台車をその上方より覆うように配置されて、トンネル内周面に対向する外周面を有し、かつ、展開・縮径可能なアーチ状の型枠と、
    を含んで構成され、
    前記型枠は、そのトンネル径方向内側に配置されて前記移動台車に連結されるアーチ状のウォールと、このウォールよりトンネル径方向外側に配置されるアーチ状のフォームと、からなる２層構造を有し、
    前記フォームが装着される複数の前記ウォールは、トンネル軸方向に互いに間隔を空けて配置されており、
    前記フォームは、前記ウォールから離脱可能である、移動式型枠装置。
12. 前記フォームは、展開状態であるときに、トンネル内周面との間に空間を形成し、前記ウォールに装着されている場合には、前記ウォールを介して前記移動台車により支持されて、前記空間内に打設されたコンクリートを支持し、前記ウォールより離脱されている場合には、コンクリートが打設された位置に存置されて、この位置のコンクリートを保護する、請求項１１に記載の移動式型枠装置。
13. 前記フォームは、頂部に位置する天端フォームと、前記天端フォームの両端に枢支された側フォームと、前記側フォームの下端に枢支された下端フォームと、を備え、
    前記側フォームはアーチ状である、請求項１〜請求項１２のいずれか１つに記載の移動式型枠装置。
14. 前記ウォールは枠体である、請求項１〜請求項１３のいずれか１つに記載の移動式型枠装置。
15. 請求項１〜請求項１４のいずれか１つに記載の移動式型枠装置を用いてトンネル内周面にコンクリートを打設して覆工コンクリートを構築する方法であって、
    前記ウォールに前記フォームを装着させた状態で前記型枠を展開状態にして、トンネル内周面と前記フォームとの間に形成された空間内にコンクリートを打設すること、及び、
    所定期間経過後に、前記フォームの展開状態を維持しつつ、前記ウォールを前記フォームより離脱させて縮径させ、前記フォームをコンクリート打設位置に存置させて、コンクリートの保護を行うこと、
    を含む、覆工コンクリートの構築方法。
16. 移動式型枠装置を用いてトンネル内周面にコンクリートを打設して覆工コンクリートを構築する方法であって、
    前記移動式型枠装置は、
    トンネルの底面上をトンネル軸方向に走行可能な門型の移動台車と、
    この移動台車をその上方より覆うように配置されて、トンネル内周面に対向する外周面を有し、かつ、展開・縮径可能なアーチ状の型枠と、
    を含んで構成され、
    前記型枠は、そのトンネル径方向内側に配置されて前記移動台車に連結されるアーチ状のウォールと、このウォールよりトンネル径方向外側に配置されるアーチ状のフォームと、からなる２層構造を有し、
    前記移動式型枠装置は、前記フォームを前記ウォールに固定する固定装置を更に含んで構成され、
    前記方法は、
    前記ウォールに前記フォームを装着させた状態で前記型枠を展開状態にして、トンネル内周面と前記フォームとの間に形成された空間内にコンクリートを打設すること、及び、
    所定期間経過後に、前記フォームの展開状態を維持しつつ、前記ウォールを前記フォームより離脱させて縮径させ、前記フォームをコンクリート打設位置に存置させて、コンクリートの保護を行うこと、
    を含む、覆工コンクリートの構築方法。
17. 前記フォームは、頂部に位置する天端フォームと、前記天端フォームの両端に枢支された側フォームと、前記側フォームの下端に枢支された下端フォームと、を備え、
    前記側フォームはアーチ状である、請求項１６に記載の覆工コンクリートの構築方法。
18. 前記ウォールは枠体である、請求項１６又は請求項１７に記載の覆工コンクリートの構築方法。