JP6889875B2 - 覆工コンクリートの養生装置および養生台車 - Google Patents

Description

本発明は特にトンネルの覆工コンクリートの養生装置および養生台車に関するものである。

セントルによってトンネル内周面に覆工コンクリートを打設した後、コンクリートのひび割れ等を防止するためにコンクリートの急激な乾燥や温度変化を抑える養生が行われる。従来は例えば特許文献１に示されるように、枠体の外周に養生用シートを予め張ったセントルとほぼ同長の養生台車をセントルに続いて進行させて、打設されたコンクリートの内周面を覆うように閉鎖空間を形成して養生を行うものが提案されている。

特開２０１０−１５６１３３

しかし、上記従来の養生台車を使用したものでは、一定長のセントルを使用して1スパンづつ覆工コンクリートの打設を繰り返して、数スパンの覆工コンクリートの養生を行う場合、養生台車は複数台必要であり、結果、養生区間全長に亘って鋼材の枠体を取り付けた養生台車が必要で、養生台車を構成する枠体の鋼材が多量に必要であり、トンネルの建設コストが膨大になるという問題がある。
また、多量の鋼材を使用するので、重量が重く、トンネル方向に移動する場合、移動作業が困難であるという問題がある。
さらに養生区間の断面方向に鋼材の枠体が組まれているので、トンネル作業空間断面が狭くなり作業の障害になるという問題もある。

そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、数スパンに亘って養生する場合でも、低コストかつ軽量で、トンネル作業の支障にならない覆工コンクリートの養生装置および養生台車を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本第１発明の覆工コンクリートの養生装置（１）は、トンネル長手方向へ移動可能で互いに、所定間隔で位置させられ、トンネル内周に沿った形状の枠体（２２）を有する複数の養生台車（２Ａ〜２Ｃ）と、
前記複数の養生台車（２Ａ〜２Ｃ）の間に、これら養生台車（２Ａ〜２Ｃ）の枠体（２２）の周方向で間隔をおいて複数張設されたワイヤ体（３）と、
前記ワイヤ体（３）に支持されて、覆工コンクリート（Ｃｒ）の内周面に沿う内方に敷設されて、覆工コンクリート（Ｃｒ）の内周面を覆う閉鎖された養生空間（Ｓ）を形成するシート体（４）と
を備える。

本第１発明における養生装置においては、養生台車を所定間隔に配して、その間はワイヤ体で連結されているので、数スパンに亘って養生する場合でも、使用する鋼材が少なく、軽量であると共にコストダウンが図れる。また、外気遮断養生に続く、覆工コンクリートの湿潤養生を行うための養生装置を簡易に実現することができる。

本第２発明では、前記ワイヤ体（３）の一端を前方ないし後方の前記養生台車（２Ａ，２Ｂ）に固定するとともに、前記ワイヤ体（３）の他端にウエイト（３２）を装着して当該他端（３２）を後方ないし前方の前記養生台車（２Ｂ，２Ｃ）に設けた懸架部材（３１）に懸架する。

本第２発明によれば、養生台車間のワイヤ体は常に一定の張力が付与されるので、シート体を常に良好に支持でき、覆工コンクリートの養生ができる。また、養生台車間の間隔が変動しあるいは当該間隔が調整変更された場合でも、これに応じてワイヤ体が繰り出されあるいは戻されて、ワイヤ体の張力はウエイトによって一定に保たれる。

本第３発明の覆工コンクリートの養生台車（２Ａ〜２Ｃ）は、トンネル長手方向へ移動可能で、トンネル内周に沿った形状の枠体（２２）を有し、当該枠体（２２）の周方向で間隔をおいて複数の懸架部材（３１）を備えて、これら懸架部材（３１）に、一端にウエイト（３２）が装着されたワイヤ体（３）が懸架可能となっている。

本第３発明によれば、ワイヤ体でトンネル長手方向に長い養生装置を構成することができ、軽量で簡素な養生装置を実現できる。また、作業断面が広くなるので、トンネル作業に支障にならない養生装置を実現できる。

本第４発明の覆工コンクリートの養生台車（２Ａ〜２Ｃ）は、トンネル（Ｔ）底部にトンネル長手方向へ平行に敷設されたレール（Ｒ）上を走行可能な車輪を有し、トンネル幅方向の左右位置にそれぞれ設けられた一対の基台（２１）を備え、前記枠体（２２）を一対設けて、各枠体（２２）を前記一対の基台（２１）のトンネル長手方向の前端間および後端間に架設する。本第４発明によれば、一対の基台上に一対の枠体を架設するだけであるから、養生台車を製作するために必要な鋼材が少なくできる。

本第５発明の覆工コンクリートの養生台車（２Ａ〜２Ｃ）は、トンネル（Ｔ）底部にトンネル長手方向へ平行に敷設されたレール（Ｒ）上を走行可能な車輪を有し、トンネル幅方向の左右位置にそれぞれ設けられた一対の基台（２１）を備え、単一の前記枠体（２２）を前記一対の基台（２１）のトンネル長手方向の中央部間に架設する。本第５発明においては、単一の枠体を設けるだけなので養生台車を製作するために必要な鋼材がさらに少なくなる。

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参考的に示すものである。

以上のように、本発明の覆工コンクリートの養生装置および養生台車によれば、覆工コンクリートを数スパンに亘って養生する場合でも、低コストかつ軽量で、トンネル作業の支障にならない。また、製作時の鋼材使用量が少なく、軽量であり、コンクリート打設後からコンクリートが完全に硬化するまでの長期間養生することができる。

本発明の第１実施形態における、養生装置の全体側面図である。 図１のII−II線に沿った養生装置の横断面図で、養生台車の正面を併せて描いた図である。 図１のII−II線に沿った養生装置の横断面図で、養生台車の正面を省略した図である。 ワイヤ体懸架部の側面図である。 ワイヤ体懸架部の正面図である。 仕切板設置部の側面図である。 本発明の第２実施形態における、養生台車の側面図である。 トンネル断面内に設置した養生台車の正面図である。 養生装置の横断面図で、養生台車のさらに他の例を示す正面を併せて描いた図である。

なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。

（第１実施形態）
図１は湿潤養生を行う場合の養生装置１の一例を示す全体側面図である。図２は図１のII−II線に沿ったトンネルの横断面図で、この方向から見える養生台車２Ｂの正面を併せて描いた図であり、図３は同じくII−II線に沿ったトンネルの横断面図で、養生台車２の正面を省略した図である。養生装置１は、後述する三台の養生台車２Ａ，２Ｂ，２Ｃを、長さ調整可能なジャッキ部材６１，６１で互いに連結したものである。そして、前側（トンネル開口から遠い側）の各養生台車２Ａ，２Ｂの枠体２２の円弧状部材２２１（図２）の後端部端縁全周に、複数のワイヤ体３の一端が周方向へ等間隔で固定されており、各ワイヤ体３はその一端から相互に平行でかつトンネル内周に略平行に後方へ延びて、その他端は、図４、図５に示すように、後側の各養生台車２Ｂ，２Ｃの枠体６２の円弧状部材２２１の前端部端縁全周の対応位置に設けた懸架部材としてのシーブ３１に懸架されて下方へ垂下している。垂下した各ワイヤ体３の下端にはウエイト３２が装着されて、各ワイヤ体３に一定張力が付与されている。なお、最前位置の養生台車２Ａは図略のモータによってレールＲに沿って前後に自立移動可能である。もちろん、自立移動に代えて、前方に位置するセントルや他の養生装置に連結されて従動するものであっても良い。

図２において、養生台車２は、車輪によってレールＲ上を移動可能な左右の基台２１（図２）上に枠体２２を架設したもので、枠体２２は、トンネル形状に湾曲した円弧状部材２２１と、円弧状部材２２１を支持する柱部材２２２と、柱部材２２２と円弧状部材２２１とを連結する連結部材２２３とからなっており、円弧状部材２２１の外周がトンネルＴの内周面に沿った円弧状をなし、トンネルＴの内周面に打設されたコンクリートＣｒの内周面から一定距離だけ内方に位置してコンクリートＣｒの内周面との間に円弧断面の空間を形成している。そして、枠体２２の外周部の円弧状部材２２１には周方向へ等間隔Ｅをおいて複数位置に、前方の養生台車２との間にワイヤ体３が張設されている。

このような構造によって、各ワイヤ体３には一定の張力が付与されている。加えて、前後の養生台車２と養生台車２の間隔が走行中に変動しあるいは当該間隔が調整変更された場合でも、これに応じてシーブ３１が回転してワイヤ体３が繰り出されあるいは戻されて、ワイヤ体３の張力はウエイト３２によって常に一定に保たれる。特に、レールＲの敷設状態によっては養生台車２が移動時に前後左右に揺れて前後の養生台車２と養生台車２の間隔が変動することがあるが、この場合にもワイヤ体３の張力は常に一定に保たれる。

そして、上記ワイヤ体３の外方には、トンネルＴの内周面との間に、市販の防炎シートのようなシート体４が展開されて、図３に示すように、シート体４を複数のワイヤ体３で支持するようにこれらに被せられている。シート体４は区間Ｄ（図１）の長さとほぼ等しい長さが確保されており、トンネル周方向にもその円弧形状の長さに等しい幅の長さが確保されており、また、養生台車２のトンネル断面方向の左右下端においてはシート体４の下端４２に適宜押さえ部材４２１が置かれている。これによって養生区間である区間Ｄの全域にわたって、打設されたコンクリートＣｒの内周面に沿った内方に円弧断面空間すなわち養生空間Ｓ（図３）が形成される。なお、シート体４には必要箇所にこれをワイヤ体３に係止固定するための係止具（図示略）が取り付けてある。

なお、各養生台車２Ａ〜２Ｃの枠体２２の外周にはワイヤ体３は無くシート体４が直接張設される。また、最前位置の養生台車２Ａの前端縁全周と最後位置の養生台車２Ｃの後端縁全周には，図６に示すように仕切板５が突設されていて、これらシート体４と仕切板５で養生空間Ｓが閉鎖されている。

養生台車２の外周にはワイヤ体３は無いので上記シート体４のみが張設されている（図１）。また、養生台車２の外周部の、トンネル入り口側端縁全周には、ウレタン等の弾性変形可能な樹脂製の仕切板５がトンネルＴの内周面に向けて立設されており、養生空間Ｓのトンネル方向後端部を閉塞している。その詳細を図６に示す。

図６において、養生台車２の端縁全周に立設された仕切板５はコンクリートＣｒの内周面に向けて突出し、その先端部はコンクリートＣｒの内周面に当接して湾曲している。このような、養生台車２Ａの前端と養生台車２Ｃの後端に設けられた仕切板５とシート体４、および押さえ部材４２１，４２１によって捲れないようにしたシート体４の両側方の下端４２、４２によって、コンクリートＣｒの内周面を覆う、区間Ｄ（図１）の長さにほぼ等しい、円弧断面の閉鎖された養生空間Ｓが形成される。

なお、養生台車２Ｂ,２Ｃの前方（図１の右方）の円弧状部材２２１，２２１に設けたブラケット３１１およびシーブ３２は、養生台車２Ａ,２Ｂの後方の円弧状部材２２１，２２１に設けてもよい。また、ワイヤ体３を養生台車２Ａの前端に固定し、養生台車２Ｃの後端まで1本のワイヤ体３を張設してもよい。この場合、ワイヤ体３が枠体２２の上部にも張り巡らせるので、養生台車２の上部のシート体４をワイヤ体３に支持させることができる。

ここで、最前位置の養生台車２Ａには液体を貯留するタンク６４が設けられ、さらに養生台車２Ａ，２Ｂの枠体２２の外周には周方向へ間隔をおいて複数の噴霧ノズル６５が設けられてその先端はシート体４を貫通して養生空間Ｓ内に位置している。養生台車２Ａに搭載された図略のポンプによって配管を経て各噴霧ノズル６５に圧力液体が供給され、養生空間Ｓ内に細粒化された液体が噴霧される。また、養生台車２Ａにはブロア（図示略）が搭載されており、ブロアから延びるダクトがシート体４を貫通して養生空間Ｓ内に開口している。これにより、養生空間Ｓ内に噴霧された液体が、ダクトから送出される気流によって満遍なく養生空間Ｓ内に行き渡る。ここで、上記液体は、水や温度調節された湯、あるいはコンクリートの養生液、スチーム等である。

このような養生装置１を、外気遮断養生する養生装置に続いて設置することによって、外気遮断養生したコンクリートを、さらにコンクリート打設の長距離にわたって湿潤養生することができる。もちろん、湿潤養生することなく外気遮断養生をすることもできる。なお、本実施形態において、養生台車は必ずしも三台とする必要は無く、必要な複数台を設ければよい。

（第２実施形態）
図７には、本発明の第２実施形態における養生台車の側面図を示す。また、図８はこの場合の図２と同様のトンネルの横断面図である。第１実施形態における養生台車２は基台２１のトンネル長さ方向の両端に枠体２２を架設し、枠体２２同士をブレースで連結しているが、本実施形態の養生台車２´では、車輪によってレールＲ上を移動可能な左右の基台２１´（図８）上の、前後方向の略中央（図７）に枠体２２´を架設している。枠体２２´は、前記枠体２２と同一構造である。すなわち、トンネル形状に湾曲した円弧状部材２２１´と、円弧状部材を前記基台２１´を支える柱部材２２２´と、柱部材２２２´と円弧状部材２２１´とを連結する連結部材２２３´とからなっている。

円弧状部材２２１´の外周がトンネルＴの内周面に沿った円弧状をなし、トンネルＴの内周面に打設されたコンクリートＣｒの内周面から一定距離だけ内方に位置してコンクリートＣｒの内周面との間に円弧断面の空間を形成している。そして、枠体２２の外周部の円弧状部材２２１´には周方向へ等間隔Ｅをおいて複数位置に、前方の養生台車２´との間にワイヤ体３が張設されている。

このような養生台車２´は、前記養生台車２Ａと２Ｂ、２Ｂと２Ｃとの間に設置して、養生台車２Ａと２Ｂ間のワイヤ体３やシート体４の弛みを支えることができる。また、養生台車２Ａと２Ｃの間に設置して養生台車２Ｂを省略することもできる。この場合には、養生台車２´には、ワイヤ体３を固定せず、シーブ３１も設けない。

（その他の実施形態）
上記各実施形態では、ワイヤ体への張力の付与をシーブとウエイトによって行っているが、例えばバネ部材等で行うようにしても良い。
なお、シーブに代えて例えば単なる棒体を、ワイヤ体を懸架する懸架部材として使用することができる。
また、養生台車と養生台車同士の間隔が変化しない場合は、ワイヤ体の両端を養生台車に固定する構造としても良い。
上記各実施形態で説明したものと異なって、養生台車２に、図９に示すように、円弧状枠部材２２１（図２参照）、２２１´（図８参照）を設けない構造としても良い。すなわち、養生台車２の上記枠体２２、２２´に、トンネル内周に沿った形状の枠部材２２１，２２１´を設けずに、トンネル内周方向に間隔を置いて複数の懸架部材を取り付けるようにしてもよい。たとえば、柱部材２２２，２２２´のトンネル内周面側先端や連結部材２２３，２２３´のトンネル内周面側の先端をトンネル内周に沿った形状に配して、それら先端に懸架部材を取り付けるようにしても良い。

１…養生装置、２、２‘…養生台車、２２、２２’…枠体、３…ワイヤ体、３１…シーブ、３２…ウエイト、４…シート体、２Ａ，２Ｂ．２Ｃ…養生台車、２２，２２‘…枠体、Ｃｒ…覆工コンクリート、Ｓ…養生空間、Ｔ…トンネル。

Claims (5)

1. トンネル長手方向へ移動可能で互いに、所定間隔で位置させられ、トンネル内周に沿った形状の枠体を有する複数の養生台車と、
   前記複数の養生台車の間に、これら養生台車の枠体の周方向で間隔をおいて複数張設されたワイヤ体と、
   前記ワイヤ体に支持されて、覆工コンクリートの内周面に沿う内方に敷設されて、覆工コンクリートの内周面を覆う閉鎖された養生空間を形成するシート体と
   を備える覆工コンクリートの養生装置。
2. 前記ワイヤ体の一端を前方ないし後方の前記養生台車に固定するとともに、前記ワイヤ体の他端にウエイトを装着して当該他端を後方ないし前方の前記養生台車に設けた懸架部材に懸架した請求項１に記載の覆工コンクリートの養生装置。
3. トンネル長手方向へ移動可能で、トンネル内周に沿った形状の枠体を有し、当該枠体の周方向で間隔をおいて複数の懸架部材を備えて、これら懸架部材に、一端にウエイトが装着されたワイヤ体が懸架可能となっている覆工コンクリートの養生台車。
4. トンネル底部にトンネル長手方向へ平行に敷設されたレール上を走行可能な車輪を有し、トンネル幅方向の左右位置にそれぞれ設けられた一対の基台を備え、前記枠体を一対設けて、各枠体を前記一対の基台のトンネル長手方向の前端間および後端間に架設した請求項３に記載の覆工コンクリートの養生台車。
5. トンネル底部にトンネル長手方向へ平行に敷設されたレール上を走行可能な車輪を有し、トンネル幅方向の左右位置にそれぞれ設けられた一対の基台を備え、単一の前記枠体を前記一対の基台のトンネル長手方向の中央部間に架設した請求項３に記載の覆工コンクリートの養生台車。

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