JP6655477B2 - 背面平滑型トンネルライニング工法 - Google Patents
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Description
本発明は、背面平滑型トンネルライニング工法に関する。
従来、掘削地山面に吹付けた吹付けコンクリートと防水シートとの間に空隙がなく、且つ防水シートが円滑なトンネル形状に沿って自動的に展張りされて好適に防水構造を構築でき、さらに覆工コンクリートの巻厚を一定にすることができるなどの多くの利点を有することから、山岳トンネル施工の防水工として背面平滑型トンネルライニング工法（ＦＩＬＭ）が多用されている（例えば、特許文献１参照）。
この背面平滑型トンネルライニング工法では、ＦＩＬＭ台車を用いて掘削地山に吹付けた吹付けコンクリートの凹凸部と型枠外面に設置した防水シートとの間に裏込め充填材等を充填する。
このように裏込め充填材を充填することによって、覆工コンクリート背面と接する面を型枠によって滑らかなトンネル形状に仕上げることができる。また、覆工コンクリート背面と接する面の防水シートを型枠によってトンネル形状に配設することができる。これにより、確実に防水シートを覆工コンクリートの背面に全面接着することが可能になる。
すなわち、背面平滑型トンネルライニング工法を用いることにより、凹凸のない滑らかなトンネル形状に防水シートが展張りされ、且つ防水シートによって地山と覆工コンクリートを確実に縁切りすることができ、覆工のひび割れ、防水シートの破れが生じにくい高耐久性のトンネルを構築することが可能になる。
一方、背面平滑型トンネルライニング工法は、インバートに先立ち施工することが望ましいが、やむを得ずインバート施工後に施工する場合には、鉄筋区間や縦断排水施工に応じ、施工範囲をＳＬ（スプリングライン）の付近に留めるケースが多い。
そして、従来、このように施工範囲をＳＬの付近に留める場合には、図４に示すように、型枠の下端と吹付けコンクリートの間に形成される開口部をエアバルクによって閉塞させながら裏込め充填材を充填することになる。
しかしながら、この開口部を単にエアバルクで閉塞させるだけでは、図５及び図６に示すように、防水シートに段差（角部）が生じてしまう。このため、あと施工で覆工コンクリートを打設した際に、裏込め充填材の端面の段差部分に、打設した覆工コンクリート（生コン）の側圧による荷重が集中して負荷され、この段差部分で防止シートが損傷するおそれがあり、トンネルの止水性を低下させるおそれがあった。
本発明は、上記事情に鑑み、施工範囲をＳＬの付近に留める場合であっても裏込め充填材ひいては防水シートに段差（角部）が生じることを確実に防止できる背面平滑型トンネルライニング工法を提供することを目的とする。
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明の背面平滑型トンネルライニング工法は、掘削地山面に吹付けた吹付け材との間に隙間をあけて、トンネル形状に応じて形成された型枠を配設するとともに、前記吹付け材と前記型枠の型枠面との間に防水シートを配設し、前記吹付け材と前記防水シートの間に裏込め充填材を充填する背面平滑型トンネルライニング工法であって、トンネルにライニングを形成する際に、前記型枠の下端部に取り付けた支持部材に支持させつつエアバルクを設置し、エアを供給して前記エアバルクを膨張させることにより、前記型枠の下端と前記吹付け材の間の隙間の開口部を前記エアバルクで閉塞させ、且つ前記開口部側の前記防水シートを前記エアバルクで前記吹付け材に押し付けて密着させ、この状態で、前記吹付け材と前記防水シートの間に前記裏込め充填材を充填するようにしたことを特徴とする。
本発明の背面平滑型トンネルライニング工法においては、エアバルクを支持部材で支持しつつ膨張させ、型枠の下端と吹付け材の間に開口する隙間の開口部をエアバルクで閉塞させ、且つ開口部側の防水シートをエアバルクで吹付け材に押し付けて密着させる。この状態で、吹付け材と防水シートの間に裏込め充填材を充填することによって、型枠の型枠面からエアバルクで防水シートを吹付け面に押し付けて密着させた部分までの間の開口部側の防水シートひいては裏込め充填材の端部を角部がない滑らかな形状（曲面形状）にすることができる。
これにより、あと施工で覆工コンクリートを打設した際に、防水シート及び裏込め充填材の端部に段差／角部がないため、覆工コンクリートの側圧によって防水シートに局部的に大きな引張力が作用することを防止できる。
よって、防水シートの健全性を確保し、トンネルの止水性を向上させることが可能になる。すなわち、鉄筋区間や縦断排水施工に応じて施工範囲をＳＬの付近に留める場合であっても、覆工のひび割れ、防水シートの破れが生じにくい高耐久性のトンネルを確実に構築することが可能になる。
以下、図１から図６を参照し、本発明の一実施形態に係る背面平滑型トンネルライニング工法について説明する。
はじめに、本実施形態の背面平滑型トンネルライニング工法は、山岳トンネル施工の防水工として用いられる工法であり、図１及び図２に示すように、掘削した地山Ｇの掘削面Ｇ１に吹き付けた吹付けコンクリート（あるいは吹付けモルタル：吹付け材）１の凹凸部と型枠（メタルフォーム）２の型枠面（外面）２ａの間に設置した防水シート３と吹付けコンクリート１の間に裏込め充填材４を充填する。
これにより、裏込め充填材４の充填によって、あと施工の覆工コンクリート背面が接する面を滑らかなトンネル形状に仕上げることができる。また、防水シート３を覆工コンクリートの背面に全面接着させ、凹凸のない滑らかなトンネル形状に防水シート３を展張りし、防水シート３によって地山Ｇと覆工コンクリートを確実に縁切りすることができる。よって、覆工のひび割れ、防水シート３の破れが生じにくい高耐久性のトンネルを構築することが可能になる。
一方、本実施形態の背面平滑型トンネルライニング工法は、例えばインバート施工後に背面平滑型トンネルライニング工法を施工する場合など、鉄筋区間や縦断排水施工に応じて施工範囲をスプリングライン：ＳＬの付近に留めるケースに適用する。
具体的に、従来、このように施工範囲をＳＬ以上に留める場合には、図４、図５、図６に示すように、プラスチック帯５によって固定するなどし、防止シート３と吹付けコンクリート１の間にエアバルク６を設置し、エアバルク６にエアを供給して膨張させることにより型枠２の下端部と吹付けコンクリート１の間の開口部を閉塞し、この状態で裏込め充填材４を充填していた。
このため、エアバルク６を取り外した状態で、裏込め充填材４の下端部及び防水シート３に角部（尖部）が形成されてしまい、覆工コンクリート８を打設した際に、覆工コンクリート８の側圧によって防水シート３の角部に大きな引張力が発生し、防水シート３の角部に破れが生じるおそれがあった。
これに対し、本実施形態の背面平滑型トンネルライニング工法では、図３に示すように、型枠（メタルフォーム）２の下端部と防水シート３との間にエアバルク６を設置する。そして、型枠２の下端部に鉄ピンなどの支持部材７を取り付け、この支持部材７によってエアバルク６を下方から支持する。
なお、支持部材７として鉄ピンを用いる場合には、この鉄ピンを型枠２のメタルフォームに溶接した鉄管中に格納可能に設けるようにすることが好ましい。
そして、上記のように構成すると、エアバルク６の膨張により開口部が閉塞されるとともに、防水シート３が吹付けコンクリート１に押し付けられて密着することになる。
これにより、防水シート３と吹付けコンクリート１の間にモルタルなどの裏込め充填材４を充填すると、裏込め充填材４の下端部や防水シート３の下端部側に角部、段差が形成されることがなく、下端部側の防水シート３が自動的に滑らかな曲面状を呈するように裏込め充填材４が充填される。
したがって、本実施形態の背面平滑型トンネルライニング工法においては、これまでの弱点であった裏込め充填材４、防水シート３の段差を解消できることから、覆工コンクリートを打設した際に防水シート３に局所的に大きな引張力が発生することがなく、防水シート３の破れを確実に防止できる。
よって、本実施形態の背面平滑型トンネルライニング工法によれば、防水シート３の健全性を確保し、トンネルの止水性を向上させることが可能になる。すなわち、鉄筋区間や縦断排水施工に応じて施工範囲をＳＬ付近に留める場合であっても、覆工のひび割れ、防水シート３の破れが生じにくい高耐久性のトンネルを確実に構築することが可能になる。
以上、本発明に係る背面平滑型トンネルライニング工法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
１ 吹付けコンクリート（吹付け材）
２ 型枠
２ａ 型枠面
３ 防水シート
４ 裏込め充填材
５ プラスチック帯
６ エアバルク
７ 支持部材
８ 覆工コンクリート
Ｇ 地山
Ｇ１ 掘削面
２ 型枠
２ａ 型枠面
３ 防水シート
４ 裏込め充填材
５ プラスチック帯
６ エアバルク
７ 支持部材
８ 覆工コンクリート
Ｇ 地山
Ｇ１ 掘削面
Claims (1)
- 掘削地山面に吹付けた吹付け材との間に隙間をあけて、トンネル形状に応じて形成された型枠を配設するとともに、前記吹付け材と前記型枠の型枠面との間に防水シートを配設し、前記吹付け材と前記防水シートの間に裏込め充填材を充填する背面平滑型トンネルライニング工法であって、
トンネルにライニングを形成する際に、前記型枠の下端部に取り付けた支持部材に支持させつつエアバルクを設置し、
エアを供給して前記エアバルクを膨張させることにより、前記型枠の下端と前記吹付け材の間の隙間の開口部を前記エアバルクで閉塞させ、且つ前記開口部側の前記防水シートを前記エアバルクで前記吹付け材に押し付けて密着させ、この状態で、前記吹付け材と前記防水シートの間に前記裏込め充填材を充填するようにしたことを特徴とする背面平滑型トンネルライニング工法。
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