JP6301149B2

JP6301149B2 - トンネルセントルの目地材構造

Info

Publication number: JP6301149B2
Application number: JP2014027064A
Authority: JP
Inventors: 猛彦佐藤
Original assignee: 岐阜工業株式会社
Priority date: 2014-02-15
Filing date: 2014-02-15
Publication date: 2018-03-28
Anticipated expiration: 2034-02-15
Also published as: JP2015151774A

Description

本発明は覆工コンクリートの目地を形成するための目地材の構造改良に関する。

トンネルの覆工コンクリートはセントルを逐次移動させて、掘削されたトンネル内周とセントル外周との間にコンクリートを注入し養生することを繰り返して形成される。この際、隣接するコンクリートの継ぎ目には角部分の欠損防止等のために目地を形成している。その一例を図５に示す。

図５において、トンネル長手方向（図の左右方向）へセントルの型枠７が位置している。型枠７の、坑口側に位置する一端部には、外周面を型枠７の外周面の延長線上に一致させたステー部材７１が固定されており、ステー部材７１は、養生を終えて型枠７が移動した後の既設の覆工コンクリート（以下、既設コンクリートという）Ｃｒの内空間へ進入している。ステー部材７１の外周には台形断面を成す目地材８が配設されている。目地材８は例えば合成ゴム製で、内部に通孔８１が形成され、当該通孔８１内に固定用のワイヤ８２が挿通されている。このワイヤ８２を締めることにより、型枠７とこれに連続するステー部材７１の外周に底面８ｄが圧接して目地材８が巻回固定される。

目地材８は上面（外周面）８ａと一方の傾斜側面８ｂが既設コンクリートＣｒの端部内周に形成された切欠きＣｃの内周面に接して位置し、他方の傾斜側面８ｃが、型枠７と図略のトンネル内周との間に形成されたコンクリート注入空間Ｓｃに露出している。型枠７の切羽側に位置する他端部７２の外周には、コンクリート注入空間Ｓｃ内に注入される覆工コンクリートに上記切欠きＣｃと同形の切欠きを形成するための鋼板製の目地材片７３が設けられている。なお、コンクリート注入空間Ｓｃは、型枠７の他端面７４に沿って配設された妻板７５によって閉鎖されている。このような目地材構造の一例は特許文献１に示されている。

特開２００３−２７８４９６

上記従来の構造で、セントルの型枠７は移動の際に一旦縮径させて既設コンクリートＣｒの内周面から離脱させ、セントルを切羽側へ移動させた後に（図５の状態）、所定のコンクリート注入空間Ｓｃを形成すべく型枠７を再び拡径させる。この際、型枠７の拡径に伴ってステー部材７１は図５の上方である径方向外方へ移動するが、往々にして既設コンクリートＣｒの内周面を過度に押し上げて当該コンクリートＣｒ内に図示のようなクラックＫを生じさせるという問題があった。

そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、型枠の拡径時に既設コンクリートにクラックが生じるのを確実に防止できるトンネルセントルの目地材構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明では、既設の覆工コンクリート（Ｃｒ）の端部にトンネルセントルの型枠（６）の端部（６１）を対向させ、前記覆工コンクリート（Ｃｒ）の端部内周面と前記型枠（６）の外周面を略同一面上に位置させて、前記型枠（６）の端部に、前記覆工コンクリート（Ｃｒ）の端部内周に形成された切欠き（Ｃｃ）の内側位置に向けて前後動可能に受け部材（４）を設け、適当位置まで前進させた前記受け部材（４）に目地材（８）の内周面を支持させた状態で当該目地材（８）の一部を前記切欠き（Ｃｃ）内に挿入して新たな覆工コンクリート（Ｃｒ）の目地の凹断面形状に倣った突出部（Ｐ）を形成する。

本第１発明において、型枠を既設の覆工コンクリートと長手方向で干渉しない位置に置いて、受け部材のみを上記覆工コンクリートの切欠き空間に臨ませる。これにより、型枠が拡径させられる際に型枠や受け部材が覆工コンクリートと干渉することが避けられる。したがって、既設の覆工コンクリートの内周面が過度に押し上げられて当該コンクリート内にクラックが生じることが防止される。そして、受け部材を切欠き内側の適当位置へ前進させておくことによって、枠体の外周に沿って切欠き内へ押し込まれた目地材は受け部材によって良好に支持されて、目地の凹断面形状に倣った突出部が形成される。

本第２発明では、前記受け部材（４）は、前記型枠（６）の端面（６１）に前後動可能に支持された軸体（４２）と、前記軸体（４２）の先端にこれに垂直に装着された受け板（４４）とを備える。

本第２発明によれば、受け部材を簡易な構造で実現することができる。

本第３発明では、前記受け板（４４）を円板形とし、その外周頂部を前記型枠（６）の外周面と略同一高さに位置させる。

本第３発明においては、軸体が回転しても受け板の外周頂部の位置は常に型枠の外周面と略同一高さになるから、受け部材の操作が容易になる。

本第４発明では、トンネルセントルにおける覆工コンクリート養生中の第１型枠（１）に対してトンネル長手方向へ第２型枠（２）を位置させ、前記第２型枠（２）の端部に対向する前記第１型枠（１）の端部外周に第１目地材片（３）を設けるとともに、前記第２型枠（２）の端部に前記第１型枠（１）の端部に向けて前後動可能に受け部材（４）を設け、前記第１型枠（１）に向けて適当位置まで前進させた前記受け部材（４）に第２目地材片（５）の内周面を支持させた状態で当該第２目地材片（５）を前記第１目地材片（３）に衝合させて、覆工コンクリートの目地の凹断面形状に倣った突出部を形成し、かつ前記受け部材（４）は、前記第２型枠（２）の端面（２１）から前記第１型枠（１）の端面（１１）に向けて前後動可能とした軸体（４２）と、前記軸体（４２）の先端にこれに垂直に装着された受け板（４４）とを備える。

本第４発明において、トンネルの湾曲部等で第１型枠と第２型枠の間に比較的大きな隙間がある場合に、受け部材を適当位置まで前進させて、これを第１型枠と第２型枠の間の適当位置へ移動させる。この後、第２目地材片の内周面を受け部材で支持させてこの状態で第１目地材片に衝合させる。これにより、第２目地材片が隙間内に落ち込むことはなく、第２目地材片が第１目地材片にずれることなく衝合されて、目地の凹断面形状に倣った突出部が形成される。また、受け部材を簡易な構造で実現することができる。

本第５発明では、前記受け板（４４）を円板形とし、その外周頂部を前記第２型枠（２）の外周面と略同一高さに位置させる。

本第５発明においては、軸体が回転しても受け板の外周頂部の位置は常に第２型枠の外周面と略同一高さになるから、受け部材の操作が容易になる。

上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以上のように、本発明のトンネルセントルの目地材構造によれば、テレスコピック型トンネルセントルにおいて、トンネルの湾曲部においても良好に使用することができる。

本発明の第１実施形態における、目地材構造の一例を示す型枠端部外周の断面図である。目地材片を設けた型枠を端面方向から見た正面図である。本発明の第２実施形態における、目地材構造の一例を示す型枠端部外周の断面図である。両目地材片を衝合した状態の型枠端部外周の断面図である。従来の目地材構造の一例を示す型枠端部外周の断面図である。

（第１実施形態）
図１において、養生を終えた既設の覆工コンクリート（以下、既設コンクリートという）Ｃｒに対して、公知の構造で縮径させられて既設コンクリートＣｒの内周面から離脱させられた型枠６は、セントルの移動によって既設コンクリートＣｒよりも切羽側の前方（図１の右方）へ移動させられて、型枠６の坑口側端部（以下、単に端部という）が既設コンクリートＣｒの切羽側端部（以下、単に端部という）に接近している。

ここで、既設コンクリートＣｒの端部内周にはトンネル軸方向（図１の左右方向）へ傾斜する切欠きＣｃが形成されている。この切欠きＣｃは、背景技術の項で説明したように、型枠６の切羽側端部の外周に設けた目地材片（図５参照）によって既設コンクリートＣｒの打設時に形成されたものである。

一方、型枠６の端部にはその端面６１を貫通して前後動可能に軸体４２が配設されている。すなわち、型枠６の端面６１には裏面に筒状のガイド部材４１が設けてあり、ガイド部材４１と端面６１を貫通して切欠きＣｃの内側位置（図１の下方位置）に向けて前後動可能に軸体４２が配設されている。

軸体４２の基端には操作環４３が形成されており、また軸体４２の先端には中心を軸体４２の先端に固定して円板形の受け板４４が装着されている。これらガイド部材４１、軸体４２、操作環４３、受け板４４で受け部材４が構成されている。なお、受け板４４の外周頂部は型枠６の外周を構成するスキンプレート６２の外周面（図２の上面）と略同一高さにしてある。このような受け部材４は図２に示すように、一定間隔Ｌ（３００〜６００ｍｍ）で型枠６の周方向へ複数設置されている。

既設コンクリートＣｒの内周面から離脱させるために一旦縮径された型枠６は、既設コンクリートＣｒから切羽側前方への移動後に再び拡径させられて、型枠６の外周面（すなわち受け板４４の外周頂部）が既設コンクリートＣｒの内周面と略同一になるようにされる。ここにおいて本実施形態では、型枠６は既設コンクリートＣｒと長手方向で干渉する位置に無く、また受け板４４は既設コンクリートＣｒの切欠きＣｃに臨んでいる。したがって、型枠６を拡径した際に、型枠６や受け板４４がある程度外方（図１の上方）へ移動しても既設コンクリートＣｒと干渉することは無い。したがって、既設コンクリートＣｒの内周面が過度に押し上げられて当該コンクリートＣｒ内にクラックＫが生じる（図５参照）という問題は回避される。

図１において、型枠６の外周には目地材８が配設されている。目地材８は従来と同様のもので、全体がゴム製で、平行な上面８ａと下面８ｄを有し、既設コンクリートＣｒの切欠きＣｃに臨む前面８ｂおよび後面８ｃがそれぞれ内周側へ開くように傾斜した台形断面をなしている。そして、台形断面の中心部には引締め用のワイヤ８２を通す通孔８１が形成されている。なお、目地材８の断面形状は台形に限られず、例えば三角断面等であっても良い。

本実施形態の目地材構造を使用する場合には、型枠６の外周に目地材８を配設した状態で操作環４３を掴んで軸体４２を前進移動させ、受け板４４を切欠きＣｃ内側（図１の下方）の適当位置へ移動させる。この後、目地材８を枠体６の外周に沿って切欠きＣｃ内へ押し込むと、目地材８の内周面８ｄが受け板４４の外周頂部に載ってこれに支持される。この状態で目地材８の通孔８１内にワイヤ８２を通してこれを引き締めることにより、目地材８は型枠６の外周と受け板４４の外周頂部に圧接させられて位置決めされる。そして、目地材８によって、切欠きＣｃがその一部を構成する、覆工コンクリートの目地の凹断面形状に倣った、両側面が内周方向へ開いた台形断面の突出部Ｐが形成される。

（第２実施形態）
テレスコピック型トンネルセントルでは、型枠がトンネル長手方向で複数に分割されており、分割された各型枠が覆工コンクリートの養生を終え次第、切羽側へ繰り出されて、繰り出された新たな型枠の外周に覆工コンクリートが注入される。したがって、新たに繰り出されて覆工コンクリートが注入される型枠に対して、未だ養生中の覆工コンクリートを保持するための既設の型枠が隣接することになるため、従来のように（図５参照）型枠７の一端部に設けたステー部材７１を覆工コンクリートＣｒの内空間へ進入させることができず、このためテレスコピック型トンネルセントルに従来の目地材構造を使用することは困難であった。特にトンネルの湾曲部においては、繰り出された新たな型枠と既設の型枠との間に比較的大きな隙間が生じるため、従来の目地材構造では目地材８が隙間に落ち込んで目地材の固定ができず、またその姿勢が傾いて、形成される目地の断面が変形したものになるという問題があった。本実施形態はこのような問題を解決するものである。

図３にはテレスコピック型トンネルセントルの型枠外周部分を示す。図３において、打設された覆工コンクリートＣｒは養生中で、既設の型枠（第１型枠）１の周壁外方と図略のトンネル内周との間に保持されている。公知の構造で型枠１内を経て切羽側（図３の右方）へ繰り出された新たな型枠（第２型枠）２はその坑口側の端面２１が型枠１の端面１１に対向して位置させられている。

型枠１の切羽側端面１１には目地材片（第１目地材片）３の支持板部３１の内周半部(図３の下半部)が固定されており、当該支持板部３１は型枠端面１１の外周縁に沿って一定幅で周方向へ延びるとともに、支持板部３１の外周半部は型枠端面１１の外周を超えて外方へ延びた後、内方へ斜めに折り返されて、その先端縁３１１が型枠１の外周面に接している。これにより、型枠１の端部外周に、端面１１側の前面が垂直面で後面が型枠１の外周面へ向けて傾斜する三角断面空間Ｓが形成される。

型枠２の端面２１には裏面に筒状のガイド部材４１が設けられ、ガイド部材４１と端面２１を貫通して型枠１の端面１１に向け前後動可能に軸体４２が配設されている。軸体４２の基端には操作環４３が形成されており、また軸体４２の先端には中心を軸体４２の先端に固定して円板形の受け板４４が装着されている。これらガイド部材４１、軸体４２、操作環４３、受け板４４で受け部材４が構成されている。なお、受け板４４の外周頂部は型枠２の外周を構成するスキンプレート２２の外周面と略同一高さにしてある。このような受け部材４は第１実施形態の場合と同様に一定間隔で型枠２の周方向へ複数設置されている。

図３において、型枠２の外周には目地材片（第２目地材片）５が配設されている。目地材片５は本実施形態ではゴム製で、目地材片３に臨む前面５１が垂直面となり、平行な上面と下面を有し、後面が型枠外周面へ向けて傾斜した台形断面をなしている。そして、台形断面の中心部には引締め用のワイヤを通す通孔５２が形成されている。

トンネルの湾曲部において、繰り出された新たな型枠２と既設の型枠１との間に比較的大きな隙間Ｇが生じている図３に示す状態で、本実施形態の目地材構造を使用する場合には、型枠２の外周に目地材片５を配設した状態で操作環４３を掴んで軸体４２を前進移動させ、受け板４４を型枠１，２間の適当位置へ移動させる（図４）。この後、目地材片５を枠体２の外周に沿って枠体１方向へ押しやって、その垂直な前面５１を、目地材片３の垂直な支持板部３１の前面に当接させる。

この際、枠体１，２の端面１１，２１間に比較的大きな隙間が生じていても、目地材片５の内周面（図４の下面）が受け板４４の外周頂部に載ってこれに支持される。したがって、目地材片５が隙間Ｇ内に落ち込むことはなく、目地材片５の前面５１が目地材片３の支持板部３１前面とずれることなく衝合される。この状態で目地材片５の通孔５２内にワイヤ５３を通してこれを引き締めることにより、目地材片５が型枠２の外周と受け板４４の外周頂部に圧接させられて位置決めされる。そして、互いに衝合された目地材片３，５によって、覆工コンクリートの目地の凹断面形状に倣った、両側面が内周方向へ開いた台形断面の突出部Ｐが形成される。

このような本実施形態の目地材構造によれば、目地材片５を従来のゴム製目地材８（図５参照）と同構造で断面形状を変更するのみで容易に製造することができる。

１…第１型枠、１１…端面、２…第２型枠、２１…端面、３…第１目地材片、４…受け部材、４２…軸体、４４…受け板、５…第２目地材片、６…型枠、６１…端面（端部）、８…目地材、Ｃｒ…覆工コンクリート、Ｃｃ…切欠き、Ｐ…突出部。

Claims

既設の覆工コンクリートの端部にトンネルセントルの型枠の端部を接近させ、前記覆工コンクリートの端部内周面と前記型枠の外周面を略同一面上に位置させて、前記型枠の端部に、前記覆工コンクリートの端部内周に形成された切欠きの内側位置に向けて前後動可能に受け部材を設け、適当位置まで前進させた前記受け部材に目地材の内周面を支持させた状態で当該目地材の一部を前記切欠き内に挿入して新たな覆工コンクリートの目地の凹断面形状に倣った突出部を形成したトンネルセントルの目地材構造。
前記受け部材は、前記型枠の端面に前後動可能に支持された軸体と、前記軸体の先端にこれに垂直に装着された受け板とを備える請求項１に記載のトンネルセントルの目地材構造。
前記受け板を円板形とし、その外周頂部を前記型枠の外周面と略同一高さに位置させた請求項２に記載の目地材構造。
トンネルセントルにおける覆工コンクリート養生中の第１型枠に対してトンネル長手方向へ第２型枠を位置させ、前記第２型枠の端部に対向する前記第１型枠の端部の外周に第１目地材片を設けるとともに、前記第２型枠の端部に前記第１型枠の端部に向けて前後動可能に受け部材を設け、前記第１型枠に向けて適当位置まで前進させた前記受け部材に第２目地材片の内周面を支持させた状態で当該第２目地材片を前記第１目地材片に衝合させて、覆工コンクリートの目地の凹断面形状に倣った突出部を形成し、かつ前記受け部材は、前記第２型枠の端面から前記第１型枠の端面に向けて前後動可能とした軸体と、前記軸体の先端にこれに垂直に装着された受け板とを備えるトンネルセントルの目地材構造。
前記受け板を円板形とし、その外周頂部を前記第２型枠の外周面と略同一高さに位置させた請求項４に記載のトンネルセントルの目地材構造。