JP6932283B1 - トンネルインバートの施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】管体の底面インバートへの固定を要さずに管体のインバートコンクリート内における浮き上がりを防止可能なトンネルインバートの施工方法を提供すること。【解決手段】本発明のトンネルインバートの施工方法は、打設空間Ｂ内にトンネル軸方向に沿って管体１を設置する、管体設置工程Ｓ１と、管体１の管内に長尺状の浮上防止体２を設置する、浮上防止体設置工程Ｓ２と、打設空間Ｂ内にインバートコンクリート３を打設してインバートコンクリート３内に管体を埋設する、打設工程とＳ３、を備え、浮上防止体２が、硬化前のインバートコンクリート３内における管体１の浮力を相殺可能な重量を備えることを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、トンネルインバートの施工方法に関し、特に管体の底面インバートへの固定を要さずに、管体のインバートコンクリート内における浮き上がりを防止可能な、トンネルインバートの施工方法に関する。

山岳トンネル工事において、地山の変位を抑制しトンネルとして必要な断面を確保するために、トンネル底部にトンネルインバートが構築される。トンネルインバートの施工では、トンネルインバートの内部にドレーン管等の管体を埋設することがある。
特許文献１には、トンネル底部の底面インバート上にトンネル軸方向に沿って管材を設置し、底面インバート上を埋め戻し材で埋め戻すことで、トンネルインバート内に管材を埋設する工法が開示されている。
この他、トンネル底部に断面弧状を呈する底面インバートを設置し、底面インバートを妻型枠で区画した打設空間内にトンネル軸方向に沿って管体を敷設し、打設空間内に中詰めコンクリートを打設してトンネルインバートを構築する工法が存在する。

特開２０００−６４８００号公報

中詰めコンクリートを打設する工法では、打設時、コンクリートの比重により管体に大きな浮力が働くため、管体の浮き上がりを防止するために管体を底面インバートに固定する必要がある。
具体的には、例えば底面インバートにおける管体の両側にアンカーを固定し、両アンカーと管体とをワイヤ等で連結して、管体を底面インバートに固定する。この際、管体への応力集中を防ぐため、管体の長手方向１ｍ程度ごとにアンカーと連結する必要があり、固定作業に手間と時間がかかる。

本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決するための、トンネルインバートの施工方法を提供することにある。

本発明のトンネルインバートの施工方法は、打設空間内にトンネル軸方向に沿って管体を設置する、管体設置工程と、管体の管内に長尺状の浮上防止体を設置する、浮上防止体設置工程と、打設空間内にインバートコンクリートを打設してインバートコンクリート内に管体を埋設する、打設工程と、を備え、浮上防止体が、硬化前のインバートコンクリート内における管体の浮力を相殺可能な重量を備えることを特徴とする。

本発明のトンネルインバートの施工方法は、浮上防止体が、先端を閉塞した可撓性筒状体と、可撓性筒状体内に充填した充填材からなり、充填材が流体であってもよい。

本発明のトンネルインバートの施工方法は、浮上防止体設置工程が、管体の管内に可撓性筒状体を挿入する筒状体挿入工程と、可撓性筒状体の内部に充填材を充填する充填工程と、を有していてもよい。

本発明のトンネルインバートの施工方法は、充填材が水であってもよい。

本発明のトンネルインバートの施工方法は、管体設置工程において管体を支持材の上に設置してもよい。

本発明のトンネルインバートの施工方法は、管体を底面インバートへ固定する煩雑な作業を必要とせず、簡易な作業でもって管体の浮き上がりを確実に防ぐことができる。このため施工効率が高く施工コストが安価である。
また、従来技術のようにアンカーやワイヤを埋め殺しせず、浮上防止体を繰り返し利用できるため、資材コストが安価である。

本発明に係るトンネルインバートの施工方法のフロー図。 本発明に係るトンネルインバートの施工方法の説明図（１）。 本発明に係るトンネルインバートの施工方法の説明図（２）。 本発明に係るトンネルインバートの施工方法の説明図（３）。 本発明に係るトンネルインバートの施工方法の説明図（４）。 本発明に係るトンネルインバートの施工方法の説明図（５）。

以下、図面を参照しながら本発明のトンネルインバートの施工方法について詳細に説明する。

[トンネルインバートの施工方法]
＜１＞全体の構成（図１）
本発明のトンネルインバートの施工方法は、山岳トンネル工事において、トンネル底部に設けた打設空間Ｂ内に管体１を埋設したトンネルインバートＡを構築する工法である。
トンネルインバートの施工方法は、管体設置工程Ｓ１と、浮上防止体設置工程Ｓ２と、打設工程Ｓ３と、を少なくとも備える。
本例では、前施工スパンで構築したトンネルインバートＡ’の切羽側にトンネルインバートＡを構築する例について説明する。

＜２＞前工程
管体設置工程Ｓ１の前工程として、本施工スパンのトンネル底部に、中央が両側より低い断面弧状を呈する底面インバートＡ１を設置する。底面インバートＡ１の設置方法については公知なのでここでは詳述しない。
底面インバートＡ１の切羽側に妻型枠Ｃを配置して、妻型枠Ｃと前施工スパンのトンネルインバートＡ’によって打設空間Ｂを画設する。妻型枠Ｃには、管体１を挿通するための孔を設ける。
前施工スパンのトンネルインバートＡの端面から打設空間Ｂ内へ、前工程の管体１の端部が延出する。
打設空間Ｂ内には、設計に応じた鉄筋を配筋する（不図示）。

＜３＞管体設置工程（図２）
管体設置工程Ｓ１は、打設空間Ｂ内に管体１を設置する工程である。管体設置工程Ｓ１は、例えば以下の手順で行う。
打設空間Ｂ内に管体１の埋設高さ調整用の支持材４（ウマ）を配置する。
支持材４の個数と配置間隔は設計に応じて適宜設定することができる。また、支持材４を介在させず、管体１を底面インバートＡ１上に直接設置してもよい。
支持材４の上にトンネル軸方向に沿って管体１を配置する。管体１の設置位置は問わない。
本例の管体１は、中空らせん構造からなるポリエチレン製のドレーン管である。ただし管体１の構造、素材、及び用途はこれに限られず、トンネル工事においてトンネルインバートＡ内に埋設する管体であればいずれにも適用できる。
管体１の坑口側の端部を、前施工スパンの管体１’の切羽側の端部と連結する。管体１の接続方法は、クランプ治具による方法、継手材による方法、溶着による方法等の適宜の方法を採用することができる。

＜４＞浮上防止体設置工程
浮上防止体設置工程Ｓ２は、管体１の管内に浮上防止体２を設置する工程である。
浮上防止体２は、管体１内に挿入可能な長尺状の部材であって、後述する打設工程Ｓ３において、インバートコンクリート３内における管体１の浮力を相殺可能な重量を備える。
本例では浮上防止体２として、先端を閉塞した可撓性筒状体２１と、可撓性筒状体２１内に充填した充填材２２と、の組合せを採用する。
可撓性筒状体２１は、例えば先端を閉塞したゴムチューブである。ただしこれに限らず、ポリエチレン製の筒状体等、要は充填材２２を漏らさずに充填可能な長尺状の袋体であればよい。
充填材２２は、例えば水である。ただしこれに限らず、可撓性筒状体２１内に充填可能な流体、特に液体であればよい。
本例では、浮上防止体設置工程Ｓ２が、筒状体挿入工程Ｓ２１と、充填工程Ｓ２２と、を含む。

＜４．１＞筒状体挿入工程（図３）
筒状体挿入工程Ｓ２１は、管体１の管内に可撓性筒状体２１を挿入する工程である。筒状体挿入工程Ｓ２１は、例えば以下の手順で行う。
管体１の切羽側の開口から、管体１の内部に可撓性筒状体２１を差し入れる。
詳細には、棒材などを使って、可撓性筒状体２１の閉塞端を先にして管体１の奥（坑口側）へ挿入する。
可撓性筒状体２１の挿入深さは、管体１の全長とするのが望ましいが、後述する打設工程３において管体１の浮き上がりを防止可能な重量とバランスを確保できれば、全長でなくてもよい。

＜４．２＞充填工程（図４）
充填工程Ｓ２２は、可撓性筒状体２１の内部に充填材２２を充填する工程である。充填工程Ｓ２２は、例えば以下の手順で行う。
管体１内に挿入した可撓性筒状体２１の開放端から、可撓性筒状体２１内にホースを差し入れ、可撓性筒状体２１内に充填材２２を注入する。
可撓性筒状体２１内に所定重量の充填材２２を充填することで、管体１内に管体１の長手方向に延在する浮上防止体２が構成される。
充填材２２の充填後、可撓性筒状体２１の開放端部を閉じる。開放端部を閉じる方法は、例えば開放端部を番線で縛る、クランプ治具で留める、ゴムチューブの端部を結ぶ等の適宜の方法を選択することができる。

＜５＞打設工程（図５）
打設工程Ｓ３は、打設空間Ｂ内にインバートコンクリート３を打設する工程である。打設工程Ｓ３は、例えば以下の手順で行う。
打設空間Ｂ内にインバートコンクリート３を打設する。
この際、打設空間Ｂ内の管体１には、流体のインバートコンクリート３による大きな浮力が働くが、予め浮上防止体設置工程Ｓ２によって管体１内の長手方向にわたって浮上防止体２を配置してあるため、浮上防止体２の荷重が管体１に働く浮力を相殺することで、管体１のインバートコンクリート３からの浮き上がりを防止することができる。
インバートコンクリート３の硬化によって、打設空間内に管体１を埋設した中詰めインバートＡ２が構築され、底面インバートＡ１及び中詰めインバートＡ２によって、本施工スパンにおけるトンネルインバートＡが完成する。

＜６＞後工程（図６）
可撓性筒状体２１の端部を開放して、可撓性筒状体２１内から充填材２２を排出する。
充填材２２を排出して軽くなった可撓性筒状体２１を、管体１の内部から切羽側へ引き抜く。可撓性筒状体２１は、後続する施工スパンにおいて繰り返し使用することができる。
妻型枠Ｃを取り外す。
以上の各工程を坑口側から切羽側へ繰り返し、トンネル内に連続したトンネルインバートＡを構築する。

[浮上防止体設置工程の他の実施例]
浮上防止体設置工程Ｓ２は、筒状体挿入工程Ｓ２１と充填工程Ｓ２２の組合せに限られない。
例えば浮上防止体設置工程Ｓ２において、予め可撓性筒状体２１内に充填材２２を封入して浮上防止体２を構成しておいて、これを管体１内に挿入してもよい。
また、浮上防止体２は、可撓性筒状体２１と充填材２２の組合せに限られず、例えば、先端を閉塞した樹脂製パイプと充填材２２の組合せ、鋼管、又は鉄筋等であってもよい。要は、管体１内に挿入可能な長尺体であって、打設工程Ｓ３において管体１の浮き上がりを防止可能な重量を備えていればよい。

１ 管体
２ 浮上防止体
２１ 可撓性筒状体
２２ 充填材
３ インバートコンクリート
４ 支持材
Ａ トンネルインバート
Ａ１ 底面インバート
Ａ２ 中詰めインバート
Ｂ 打設空間
Ｃ 妻型枠
Ｓ１ 管体設置工程
Ｓ２ 浮上防止体設置工程
Ｓ２１ 筒状体挿入工程
Ｓ２２ 充填工程
Ｓ３ 打設工程

Claims (5)

1. 山岳トンネル工事において、トンネル底部に設置した底面インバート上の打設空間内にトンネルインバートを構築する、トンネルインバートの施工方法であって、
   前記打設空間内にトンネル軸方向に沿って管体を設置する、管体設置工程と、
   前記管体の管内に長尺状の浮上防止体を設置する、浮上防止体設置工程と、
   前記打設空間内にインバートコンクリートを打設して前記インバートコンクリート内に前記管体を埋設する、打設工程と、を備え、
   前記浮上防止体が、硬化前の前記インバートコンクリート内における前記管体の浮力を相殺可能な重量を備えることを特徴とする、
   トンネルインバートの施工方法。
2. 前記浮上防止体が、先端を閉塞した可撓性筒状体と、前記可撓性筒状体内に充填した充填材からなり、前記充填材が流体であることを特徴とする、請求項１に記載のトンネルインバートの施工方法。
3. 前記浮上防止体設置工程が、前記管体の管内に前記可撓性筒状体を挿入する筒状体挿入工程と、前記可撓性筒状体の内部に前記充填材を充填する充填工程と、を有することを特徴とする、請求項２に記載のトンネルインバートの施工方法。
4. 前記充填材が水であることを特徴とする、請求項２又は３に記載のトンネルインバートの施工方法。
5. 前記管体設置工程において前記管体を支持材の上に設置することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のトンネルインバートの施工方法。

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