JP7248258B2 - トンネル改修工法 - Google Patents

Description

本発明は、内面がコンクリートで覆工された供用中のトンネルを改修するトンネル改修工法に関する。

内面がコンクリートで覆工された供用中のトンネルでは、トンネル構築後長期間が経過し、覆工コンクリートが経年劣化等により、耐力低下や変状が発生しているものがある。このように、覆工コンクリートの耐力低下や変状が発生したトンネルにおいて覆工コンクリートの改修工法が多数提案されている。

例えば、特許文献１に記載のトンネル補修工法もそのひとつである。特許文献１に記載のトンネル補修工法は、例えば、特許文献２に記載の切削機で既設の覆工コンクリート（以下において既設覆工コンクリートという）を切削し、切削した箇所にトンネル円周方向に旋回可能な移動型枠と該移動型枠に一方から吹付けコンクリートを吹付け可能なノズルを設け、コンクリートを打設して新たにトンネル内面に覆工コンクリートを構築する工法である。しかしながら、このような工法の場合、新たにコンクリートを打設した後、通行可能な通行空間を設けることも困難であった。

特開平７－４２４９６号公報 特開平６－８１５８６号公報

そこで本発明では、新たなコンクリート打設後において所定強度発現後に通行空間を確保できるトンネル改修工法を提供することを目的とする。

この発明は、内面が既設覆工コンクリートで覆工された供用中のトンネルを改修するトンネル改修工法であって、前記既設覆工コンクリートを切削する既設覆工切削工程と、該既設覆工切削工程で切削されたトンネル内面に対向する外側型枠部と、該外側型枠部の内部に配置され、前記外側型枠部と分離可能な内側分離部とで構成された分離型セントルを、前記外側型枠部が前記トンネル内面に対して所定の間隔を隔てるように据え付けるとともに、コンクリートを打設して新たに覆工コンクリートを構築するコンクリート打設工程と、前記コンクリートの所定強度発現後に、前記内側分離部を前記外側型枠部から分離して移動するとともに、前記外側型枠部で前記コンクリートの養生を継続する内側分離部移動工程とを行い、前記外側型枠部は、内部に通行体が通行可能な通行空間を有し、前記内側分離部は、着脱自在に前記通行空間に配置されることを特徴とする。

既設覆工コンクリートは、供用中のトンネルの内面を覆工する既設の覆工コンクリートであり、吹き付けコンクリート、鉄筋コンクリート、あるいは無筋コンクリートなどであってもよい。
上述の既設覆工切削工程で切削されたトンネル内面は、既設覆工コンクリートの一部が切削されて残存する既設覆工コンクリートや前記既設覆工切削工程で既設覆工コンクリートが切削されて露出した山肌（地山）である。

上記分離型セントルは、トンネル内面に対して所定間隔を隔てて対向させ、トンネル内面との間にコンクリートを打設して新たな覆工コンクリートを構築するための外側型枠部と、外側型枠部と分離可能に構成されるとともに、外側型枠部を支保する内側分離部と構成された分離型のいわゆる移動式トンネル用型枠である。

上述の新たに覆工コンクリートを構築するために打設するコンクリートは、早期に強度が発現して脱型できたり、薄肉でも耐久性を有したり、フロー性が高いなど所望の性能を有するコンクリートであれば、高強度コンクリートや機能性コンクリートであってもよい。

前記通行体は、改修対象であるトンネルが道路トンネルであれば自動車などの車両であり、鉄道トンネルであれば列車など、供用するトンネルを通行するものをいう。

この発明により、既設覆工コンクリートを切削した後、新たなコンクリート打設後において所定強度発現後に通行空間を確保できる。
詳述すると、分離型セントルを前記トンネル内面に対向する外側型枠部と、該外側型枠部の内部に配置され、前記外側型枠部と分離可能な内側分離部とで構成したため、前記外側型枠部の内部に前記内側分離部を組み付けた前記分離型セントルを所望の位置まで移動した後、前記外側型枠部から取り外した前記内側分離部を移動することで、例えば、作業空間を確保したり、あるいは別の外側型枠部を移動するために前記内側分離部を用いたりすることができる。

また、前記外側型枠部は、内部に通行体が通行可能な通行空間を有し、前記内側分離部は、着脱自在に前記通行空間に配置されているため、前記外側型枠部を所定位置に配置した状態であっても、前記内側分離部を前記通行空間から取り外すことで、前記通行空間を通行体が通行することができる。

したがって、前記分離型セントルの据付・移動時や、コンクリートの打設時などはトンネルの通行を規制するものの、新たなコンクリート打設後において所定強度発現後に内側分離部を移動させることで通行空間を確保することができ、トンネルの通行規制を解除して、前記内側分離部を取り外した前記通行空間を通行体が通行することができる。

またこの発明の態様として、前記既設覆工切削工程において、コンクリート切削装置で前記既設覆工コンクリートを切削してもよい。
この発明により、手斫りなどによって前記既設覆工コンクリートを切削する場合に比べてより効率的に前記既設覆工コンクリートを切削することができ、改修のための工期短縮を図ることができる。

またこの発明の態様として、前記コンクリート切削装置は、切削面が回転して前記既設覆工コンクリートを切削する回転切削部を有し、該回転切削部は、回転軸方向が前記既設覆工コンクリートの内面に沿う方向であってもよい。

この発明により、切削深さが局所的に深くなるようなことがなく、前記既設覆工コンクリートを安全に切削することができる。
詳述すると、回転軸方向が前記既設覆工コンクリートの内面に沿う方向の回転切削部が回転することで、前記既設覆工コンクリートの内面に沿って前記切削面で切削することができるため、例えば、コンクリート内面に対して交差する方向の回転軸方向である回転切削部で切削する場合のように切削深さが局所的に深くなるようなことがなく、つまり切削面に凹凸がなく、前記既設覆工コンクリートを安全に切削することができる。

この発明の態様として、前記袋状養生部材のトンネル内部側を支持する支持枠体が備えられてもよい。
この発明により、前記トンネル内面に沿って配置した袋状養生部材で、前記既設覆工切削工程で切削されたトンネル内面をトンネル内部側から確実に養生することができる。

詳述すると、前記トンネル内面に沿って配置した袋状養生部材に前記流体を注入することで、トンネル内面を養生可能に形状保持してトンネル内面を養生することができるものの、形状保持された袋状養生部材のトンネル内部側を支持枠体で支持することで、前記既設覆工切削工程で切削されたトンネル内面をトンネル内部側から確実に養生することができる。
上述の袋状養生部材に注入する流体は、気体、液体、あるいはゲル状体であってもよく、特に暖かい空気やヘリウムガスなどトンネル内の大気より比重の軽い気体であるとより好ましい。

本発明により、覆工コンクリートを打設直後も通行空間を確保できるトンネル改修工法を提供することができる。

トンネル改修工法のフローチャート。 既設覆工コンクリート切削工の概略横断面図。 既設覆工コンクリート切削工の概略縦断面図。 既設覆工コンクリート切削工の概略斜視図。 バルーン養生工の概略横断面図。 バルーン養生工の概略縦断面図。 バルーン養生工の概略斜視図。 分離型セントル据付状況の概略横断面図。 分離型セントル据付状況の概略縦断面図。 内セントル搬送状況の概略横断面図。 規制解除状態の分離型セントル据付状況の概略横断面図。 規制解除状態の分離型セントル据付状況の概略斜視図。

既設トンネル１の改修工法の一実施形態を以下図面とともに説明する。
図１はトンネル改修工法のフローチャートを示し、図２は既設覆工コンクリート切削工の概略横断面図を示し、図３は既設覆工コンクリート切削工の概略縦断面図を示し、図４は既設覆工コンクリート切削工の概略斜視図を示している。なお、図４において、既設トンネル１の手前側を透過状態で図示するとともに、コンクリート切削装置１００における装置本体１１０の図示を省略し、回転切削部１２０の回転ドラム１２１のみを図示している。

また、図５はバルーン養生工の概略横断面図を示し、図６はバルーン養生工の概略縦断面図を示し、図７はバルーン養生工の概略斜視図を示している。
なお、図７において、既設トンネル１の手前側を切り欠いて図示するとともに、養生バルーン１０及びバルーン支持枠２０の手前側を透過状態で図示している。

さらに、図８は分離型セントル３０の据付状況の概略横断面図を示し、図９は分離型セントル３０の据付状況の概略縦断面図を示し、図１０は内セントル５０の移動状況の概略横断面図を示し、図１１は規制解除状態の分離型セントル３０、つまり外セントル４０の据付状況の概略横断面図を示し、図１２は規制解除状態の分離型セントル３０、つまり外セントル４０の据付状況の概略斜視図を示している。

なお、図１２において、既設トンネル１及び分離型セントル３０の外セントル４０の手前側を透過状態で図示している。
また、図中において既設トンネル１の高さ方向を高さ方向Ｈとし、既設トンネル１の断面における幅方向をトンネル幅方向Ｗとし、既設トンネル１の延長方向をトンネル延長方向Ｌとしている。

図１に示すように、改修対象となる既設トンネル１は、通行車両２００が通行する供用中の道路トンネルであり、底部に路盤２を有する略三芯円形断面で構成されている。そして、路盤２より上部の円形部分の内面には、所定厚みの覆工コンクリート３（以下において、既設覆工コンクリート３という）が巻き立てられている。

なお、既設トンネル１は、道路トンネルでなくても、列車が通行する鉄道トンネルや人が通る人道トンネル、水道などのインフラ設備が配置されるトンネルなどであってもよい。
また、既設トンネル１の断面形状は、上述の断面形状でなくても、例えば、馬蹄形や矩形などの適宜の断面形状であってもよい。
さらに、既設覆工コンクリート３は、吹き付けコンクリート、鉄筋コンクリート、あるいは無筋コンクリートなどであってもよい。

このようにトンネル内面を覆工する既設覆工コンクリート３は、トンネル構築後長期間が経過し、覆工コンクリートが経年劣化等により、耐力低下や変状が発生しているものがある。本明細書で説明するトンネル改修工法は、このように、耐力低下や変状が発生した既設覆工コンクリート３の内側表面を切削し、所定の性能を有するコンクリートを打設して、既設覆工コンクリート３の代わりに新たな覆工コンクリート６０でトンネル内面を覆工するものである。

そのために、トンネル改修工法では、図１に示すように、準備工（ステップｓ１）、既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）、バルーン養生工（ステップｓ３）、バルーン養生移動工（ステップｓ５）、分離型セントル据付工（ステップｓ６）、覆工コンクリート打設工（ステップｓ７）、内セントル移動・コンクリート養生工（ステップｓ８）、及び内セントル据付・脱型工（ステップｓ９）を行う。

まず、準備工（ステップｓ１）では、既設トンネル１内部に設けられた電線などの附帯構造物（図示省略）を撤去したり、仮設ヤードを整備したり、分離型セントル３０を組み立てたりなどの既設トンネル１を改修するための準備を行う。

既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）では、図２及び図３で示すコンクリート切削装置１００によって既設覆工コンクリート３をトンネル内部１ａの側から切削する工程である。なお、図２及び図４では、既設トンネル１の切削横断面における右側半分の既設覆工コンクリート３がすでに切削された状態であり、左側半分の既設覆工コンクリート３をこれから切削する状態を図示している。

コンクリート切削装置１００は、トンネル内部１ａの路盤２を走行可能な装置本体１１０の先端に、径方向の位置が調整可能であるとともに、回動する回転切削部１２０を設けている。回転切削部１２０は、既設覆工コンクリート３を切削する切削面を構成する回転ドラム１２１は、既設覆工コンクリート３の内面に沿う方向である水平方向の回転軸を中心に回転するように構成されている。

このように構成されたコンクリート切削装置１００の回転切削部１２０の回転ドラム１２１を回転させて、既設覆工コンクリート３の内面に押付けて既設覆工コンクリート３を回転ドラム１２１で切削しながら、図２，４において矢印で図示するように既設覆工コンクリート３の内面に沿って回動させて、既設トンネル１の所定断面の既設覆工コンクリート３を切削する。このようにして既設覆工コンクリート３の切削によって露出する面をトンネル掘削内面１ｂとする。

なお、回転切削部１２０の回転ドラム１２１による既設覆工コンクリート３の切削は、図２乃至図４で図示するように、所定の巻き出し厚で構成された既設覆工コンクリート３のうち外径側の劣化していない部分を残して径内側の部分を所定の寸法で切削しているが、必要に応じて所定の巻き出し厚で構成された既設覆工コンクリート３をすべて切削してもよい。また、このように既設覆工コンクリート３のうち外径側の劣化していない部分を残して径内側の部分を切削した場合、トンネル掘削内面１ｂは残存する既設覆工コンクリート３の内面となる。

また、既設覆工コンクリート３の切削については、上述のコンクリート切削装置１００による切削のみでなく、トンネル断面のうち下方や、既設トンネル１の延長のうちコンクリート切削装置１００で切削する部分と異なる部分を手斫りによる切削を併用してもよい。

バルーン養生工（ステップｓ３）では、既設覆工コンクリート３を切削した後、あとで説明するコンクリートを打設するまでの間に、既設覆工コンクリート３の切削によって残存する既設覆工コンクリートや露出した山肌（地山）３の崩落を防止するために、既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）で切削されたトンネル掘削内面１ｂを養生バルーン１０で養生する工程である。

具体的には、バルーン養生工（ステップｓ３）で用いる養生バルーン１０は、既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）で切削されたトンネル掘削内面１ｂに沿って養生バルーン１０を配置し、内部に空気を注入することで、トンネル掘削内面１ｂに沿う、所定の厚みを有する正面視下向き略半円状となる袋状である。

なお、養生バルーン１０は、内部に空気を注入することで、上述のような形状となるため、暖かい空気やヘリウムガス等の気体を内部に注入するだけで、トンネル掘削内面１ｂに密着する。

さらに、バルーン養生工（ステップｓ３）では、上述のように、空気を内部に注入することで、トンネル掘削内面１ｂに密着する所定の厚みを有する正面視下向き略半円状となる養生バルーン１０のトンネル内部１ａの側にバルーン支持枠２０を配置して、養生バルーン１０のトンネル内部１ａの側から支持している。

バルーン支持枠２０は、図５乃至図７に示すように、下向きの略半円型の半円フレーム２２と、半円フレーム２２の内側上部を水平に跨ぐ、トンネル幅方向Ｗの水平ビーム２３とで構成する半円枠２１と、トンネル延長方向Ｌにおける所定間隔を隔てて複数配置した半円枠２１同士をトンネル延長方向Ｌに連結する連結ビーム２４とで構成している。

なお、半円フレーム２２は、径外側が養生バルーン１０の径内側に接する程度の径で形成されている。また、連結ビーム２４は、下向き略半円状の半円フレーム２２における部材厚の間に配置され、径方向に所定間隔を隔てて複数配置している。

このように、下向きの略半円状となる養生バルーン１０をトンネル内部１ａの側からバルーン支持枠２０で支持するように設置するバルーン養生工（ステップｓ３）では、コンクリート切削装置１００による既設覆工コンクリート３の切削が完了した範囲のトンネル内部１ａにおいて、バルーン支持枠２０を設定してから、半円フレーム２２の径外側に養生バルーン１０をセットし、養生バルーン１０の内部に空気を注入して、上述のような養生形態を構成してもよいし、内部に空気を注入して、上述のような下向きに略半円状を構成した養生バルーン１０のトンネル内部１ａの側にバルーン支持枠２０を据え付けるようにして上述のような養生形態を構成してもよい。

なお、コンクリート切削装置１００による既設覆工コンクリート３の切削状況によっては、バルーン支持枠２０を用いず、内部にトンネル内の大気より比重の軽い気体（暖かい空気やヘリウムガスなど）を内部に注入し、養生バルーン１０のみで既設覆工コンクリート３を切削したトンネル掘削内面１ｂを養生するように構成してもよい。

このように、養生バルーン１０のトンネル内部１ａの側をバルーン支持枠２０で支持する養生状況であっても、養生バルーン１０のみで養生する場合であっても、図５に示すように、養生バルーン１０やバルーン支持枠２０のトンネル内部１ａを通行車両２００が通行できるため、既設トンネル１のトンネル内部１ａにおける他の箇所の状況によっては、本トンネル改修のために規制していた通行規制を解除して、通行車両２００を通行させることができる。

また、上述のバルーン養生工（ステップｓ３）は、既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）の完了したままの状態が続かなければ、換言すると、既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）のあと、後述する分離型セントル据付工（ステップｓ６）及び覆工コンクリート打設工（ステップｓ７）を直ちに行う場合、バルーン養生工（ステップｓ３）を行うことなく、分離型セントル据付工（ステップｓ６）に移行してもよい。

上述のように説明した既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）及びバルーン養生工（ステップｓ３）を、分離型セントル３０のトンネル延長方向Ｌの長さや、打設するコンクリートのスパンに達するまで繰り返し（ステップｓ４：Ｎｏ）、既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）及びバルーン養生工（ステップｓ３）による長さが分離型セントル３０のトンネル延長方向Ｌの長さや、打設するコンクリートのスパンに達すると（ステップｓ４：Ｙｅｓ）、後述する分離型セントル３０を据え付けるために、養生バルーン１０及びバルーン支持枠２０を移動する（ステップｓ５）。あるいは、据え付けた養生バルーン１０及びバルーン支持枠２０が分離型セントル３０の長さより長い場合、分離型セントル３０に対応する箇所の養生バルーン１０及びバルーン支持枠２０を移動する（ステップｓ５）。

そして、養生バルーン１０及びバルーン支持枠２０の移動後、速やかに分離型セントル３０を据え付ける（ステップｓ６）。
この分離型セントル据付工（ステップｓ６）で据え付ける分離型セントル３０は、トンネル断面における径外側に配置される外セントル４０と、外セントル４０の径内側であるトンネル内部１ａに配置される内セントル５０とで構成している。

詳述すると、分離型セントル３０は、トンネル掘削内面１ｂに対向する外セントル４０と、外セントル４０の内部に配置され、外セントル４０と分離可能な内セントル５０とで構成され、外セントル４０は、内部に通行車両２００が通行可能な通行空間４０Ｘを有し、内セントル５０は、外セントル４０に対して着脱自在に通行空間４０Ｘに配置されている。

より具体的には、内セントル５０とともに分離型セントル３０を構成する外セントル４０は、既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）で切削されたトンネル掘削内面１ｂに対して所定の間隔を隔てて対面するように配置した下向きの略半円型の型枠本体４１と、型枠本体４１の内側上部を水平に跨ぐ、トンネル幅方向Ｗの水平ビーム４２と、水平ビーム４２の上部と型枠本体４１の上部内面とを高さ方向Ｈに連結する複数本の垂直ビーム４３とで構成している。このように構成した外セントル４０を設置したトンネル内部１ａには、型枠本体４１の径内側及び水平ビーム４２の下方に、通行車両２００が通行可能な通行空間４０Ｘが形成される。

外セントル４０によって構成される通行空間４０Ｘに配置され、外セントル４０に対して組み付けて分離型セントル３０を構成する内セントル５０は、上面が作業者が搭乗して作業できる正面視門型状の門型本体部５１と、門型本体部５１の上部に配置され、高さ方向Ｈに伸縮して外セントル４０の水平ビーム４２を下から支持する伸縮支持部５２と、門型本体部５１の上面から下向きに伸縮する下向き伸縮部５３と、門型本体部５１の上部からトンネル幅方向Ｗに張り出し、作業者が搭乗して作業できるサイドステージ５４と、門型本体部５１における高さ方向Ｈの中央付近と型枠本体４１の内面とをトンネル幅方向Ｗに連結する連結固定部５５とで構成している。なお、門型本体部５１の下端には、路盤２に仮設置したレール２ａ（図９参照）の上を転動する車輪５６を設けている。

伸縮支持部５２は、門型本体部５１の上部においてトンネル幅方向Ｗの所定間隔を隔てて配置し、高さ方向Ｈに伸縮するジャーナルジャッキ５２１と、ジャーナルジャッキ５２１の上端同士をトンネル幅方向Ｗに連結する水平方向の支持部材５２２とで構成され、ジャーナルジャッキ５２１が高さ方向Ｈに伸縮することで支持部材５２２が門型本体部５１に対して高さ方向Ｈに移動することができる。

下向き伸縮部５３は、門型本体部５１の上部において下向きに配置し、高さ方向Ｈに伸縮する下向きのジャーナルジャッキ５３１と、ジャーナルジャッキ５３１の下端同士をトンネル幅方向Ｗに連結する水平方向の支持部材５３２とで構成され、ジャーナルジャッキ５３１が高さ方向Ｈに伸縮することで支持部材５３２が門型本体部５１に対して高さ方向Ｈに移動することができる。

このように構成された分離型セントル据付工（ステップｓ６）では、路盤２にレール２ａを仮設置し、準備工（ステップｓ１）で組み立てた分離型セントル３０を、レール２ａの上を車輪５６を転動させて所定位置まで移動させ、ジャーナルジャッキ５２１で高さ方向Ｈを、連結固定部５５で幅方向Ｗを決め、セットする。

このとき、ジャーナルジャッキ５２１を高さ方向Ｈの上向きに伸ばし、支持部材５２２の上面を水平ビーム４２の下面に当接させることで、内セントル５０で外セントル４０を下方から支持した状態となる。

そして、このように内セントル５０で下方から外セントル４０を支持した状態となる分離型セントル３０の据付が完了すると、既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）で切削したトンネル掘削内面１ｂと型枠本体４１の外面との間の空間に生コンクリートを打設する（ステップｓ７）。

このように生コンクリートを打設した状態では、型枠本体４１に径内側向きの荷重が作用するものの、型枠本体４１の内側上部をトンネル幅方向Ｗに跨ぐ水平ビーム４２の下面を介して内セントル５０で外セントル４０を支持しているため、打設された生コンクリートを分離型セントル３０でしっかり支持することができる。

なお、この覆工コンクリート打設工（ステップｓ７）で打設する生コンクリートは、凝結時間をコントロールした材料であり、打設後要求された時間内に内セントル（支保部材）を分離・搬送しても所定の品質を確保できるコンクリートである。

そして、覆工コンクリート打設工（ステップｓ７）で打設した生コンクリートの初期強度が発現した後、内セントル５０を移動するとともに、コンクリート養生を継続する（ステップｓ８）。
具体的には、覆工コンクリート打設工（ステップｓ７）で打設した生コンクリートの初期強度が発現することで、内セントル５０による外セントル４０の支持を解消することができるため、内セントル５０を移動する。

内セントル５０の移動方法については、まず、ジャーナルジャッキ５２１を縮めて内セントル５０による外セントル４０の支持を解消し、図１０に示すように、内セントル５０の門型本体部５１の内部に移動車両３００の荷台を配置する。

そして、下向きに設けた下向き伸縮部５３のジャーナルジャッキ５３１を伸ばして、支持部材５３２を移動車両３００の荷台の上面に当接させる。さらに、ジャーナルジャッキ５３１を伸ばすことで、内セントル５０は、下向き伸縮部５３を介して移動車両３００で支持された状態で上方に持ち上げられる。

このようにして下向き伸縮部５３を介して移動車両３００に持ち上げられた状態で移動車両３００を移動させることで内セントル５０を移動することができる。なお、内セントル５０の移動後も、外セントル４０はトンネル内部１ａに残置しているため、そのままコンクリート養生を継続することができる。

なお、このように内セントル５０が移動されると、図１１及び図１２に示すように、外セントル４０の内部の通行空間４０Ｘが開放されるため、コンクリート養生をしながら、通行空間４０Ｘを通行車両２００が通行でき、既設トンネル１のトンネル内部１ａにおける他の箇所の状況によっては、本トンネル改修のために規制していた通行規制を解除して、通行車両２００を通行させることができる。

そして、コンクリート養生が完了すると、移動した内セントル５０を搬入するとともに据付けて外セントル４０と組み付け・脱型し、レール２ａの上を車輪５６が転動することで分離型セントル３０を移動させ（ステップｓ９）、当該改修箇所の改修は完了する。これを施工延長に亘って繰り返し（ステップｓ１０：Ｎｏ）、既設トンネル１の全施工延長を改修する（ステップｓ１０：Ｙｅｓ）。

このように、内面が既設覆工コンクリート３で覆工された供用中の既設トンネル１を改修するトンネル改修工法は、既設覆工コンクリート３を切削する既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）と、既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）で切削されたトンネル掘削内面１ｂを内部に空気を注入する養生バルーン１０でトンネル内部１ａの側から養生するバルーン養生工（ステップｓ３）と、養生バルーン１０を撤去するとともに、トンネル掘削内面１ｂに対して所定の間隔を隔てて分離型セントル３０を据え付けるとともに、コンクリートを打設して新たに覆工コンクリート６０を構築する分離型セントル据付工（ステップｓ６）及び覆工コンクリート打設工（ステップｓ７）と、コンクリートの硬化後に内セントル５０を移動し、コンクリート養生工を継続（ステップｓ８）するため、既設覆工コンクリート３を切削した後、コンクリートを打設するまでの間に、残存する既設覆工コンクリート３や露出した山肌（地山）の崩落を容易に防止し、通行可能な通行空間を確保できる。

詳述すると、養生バルーン１０を、トンネル掘削内面１ｂに沿って配置するとともに、内部に空気を注入することで、既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）で切削されたトンネル掘削内面１ｂをトンネル内部１ａの側から容易に養生することができる。そのため、既設覆工コンクリート３を切削した後、コンクリートを打設するまでの間に、残存する既設覆工コンクリート３や露出した山肌（地山）の崩落を容易に防止することができる。

また、養生バルーン１０のトンネル内部１ａの側を支持するバルーン支持枠２０を備えることにより、トンネル掘削内面１ｂに沿って配置した養生バルーン１０で、既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）で切削されたトンネル掘削内面１ｂをトンネル内部１ａの側から安全、確実に養生することができる。

詳述すると、トンネル掘削内面１ｂに沿って配置した養生バルーン１０に空気を注入することで、トンネル掘削内面１ｂを養生可能に形状保持して養生することができるものの、形状保持された養生バルーン１０のトンネル内部１ａの側をバルーン支持枠２０で支持することで、既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）で切削されたトンネル掘削内面１ｂを養生バルーン１０でトンネル内部１ａの側から安全、確実に養生することができる。

また、分離型セントル３０は、トンネル掘削内面１ｂに対向する外セントル４０と、外セントル４０の内部に配置され、外セントル４０と分離可能な内セントル５０とで構成することにより、外セントル４０の内部に内セントル５０を組み付けた分離型セントル３０を所望の位置まで移動した後、外セントル４０から取り外した内セントル５０を移動することで、例えば、作業空間を確保したり、通行車両２００が通行できる通行空間４０Ｘを確保することができる。

また、外セントル４０は、内部に通行車両２００が通行可能な通行空間４０Ｘを有し、内セントル５０は、着脱自在に通行空間４０Ｘに配置するため、外セントル４０を所定位置に配置した状態であっても、内セントル５０を通行空間４０Ｘから取り外すことで、通行空間４０Ｘを通行車両２００が通行することができる。

したがって、分離型セントル３０の据付・移動時や、コンクリートの打設時などは既設トンネル１の通行を規制するものの、例えば、コンクリート養生時などは、既設トンネル１の通行規制を解除して、内セントル５０を取り外した通行空間４０Ｘを通行車両２００が通行することができる。

また、既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）において、コンクリート切削装置１００で既設覆工コンクリート３を切削することにより、手斫りなどによって既設覆工コンクリート３を切削する場合に比べてより効率的に安全に既設覆工コンクリート３を切削することができ、改修のための工期短縮を図ることができる。

また、コンクリート切削装置１００は、回転ドラム１２１が回転して既設覆工コンクリート３を切削する回転切削部１２０を有し、回転切削部１２０は、回転軸方向が既設覆工コンクリート３の内面に沿う方向であるため、切削深さが局所的に深くなるようなことがなく、表面の凹凸が少ない切削ができ、防水シートなどを空隙無く設置したり、コンクリート打設後クラック発生等の要因を防ぐことができる。

詳述すると、回転軸方向が既設覆工コンクリート３の内面に沿う方向の回転切削部１２０の回転ドラム１２１が回転することで、既設覆工コンクリート３の内面に沿って切削することができ、例えば、コンクリート内面に対して交差する方向の回転軸方向である回転切削部で切削する場合のように切削深さが局所的に深いノコギリ状の凹凸形状になることがなく、既設覆工コンクリート３を安全に精度良く切削することができる。

以上、本発明の構成と、前述の実施態様との対応において、本発明の既設覆工コンクリートは既設覆工コンクリート３に対応し、
以下同様に、
トンネルは既設トンネル１に対応し、
既設覆工切削工程は既設覆工コンクリート切削工（ステップｓ２）に対応し、
養生部材は養生バルーン１０に対応し、
トンネル内部はトンネル内部１ａに対応し、
トンネル内面はトンネル掘削内面１ｂに対応し、
内面養生工程はバルーン養生工（ステップｓ３）に対応し、
コンクリート打設工程は分離型セントル据付工（ステップｓ６）及び覆工コンクリート打設工（ステップｓ７）に対応し、
分離型セントルは分離型セントル３０に対応し、
内側分離部移動工程は内セントル据付・脱型工（ステップｓ９）に対応し、
流体は空気に対応し、
袋状養生部材は養生バルーン１０に対応し、
支持枠体はバルーン支持枠２０に対応し、
外側型枠部は外セントル４０に対応し、
内側分離部は内セントル５０に対応し、
通行空間は通行空間４０Ｘに対応し、
通行体は通行車両２００に対応し、
コンクリート切削装置はコンクリート切削装置１００に対応し、
回転切削部は回転切削部１２０に対応し、
切削面は回転ドラム１２１に対応するも、上記実施形態に限定するものではない。

例えば、上述の説明においては、養生バルーン１０に空気を注入したが、気体、液体、あるいはゲル状体を養生バルーン１０の内部に注入してもよいし、封入せずとも所定の圧力で注入し続けるように構成してもよい。

１…既設トンネル
１ａ…トンネル内部
１ｂ…トンネル内面
３…既設覆工コンクリート
１０…養生バルーン
２０…バルーン支持枠
３０…分離型セントル
４０…外セントル
４０Ｘ…通行空間
５０…内セントル
６０…覆工コンクリート
１００…コンクリート切削装置
１２０…回転切削部
２００…通行車両
ｓ２…既設覆工コンクリート切削工
ｓ３…バルーン養生工
ｓ６…分離型セントル据付工
ｓ７…覆工コンクリート打設工
ｓ８…内セントル移動・コンクリート養生工

Claims (3)

1. 内面が既設覆工コンクリートで覆工された供用中のトンネルを改修するトンネル改修工法であって、
   前記既設覆工コンクリートを切削する既設覆工切削工程と、
   該既設覆工切削工程で切削されたトンネル内面に対向する外側型枠部と、該外側型枠部の内部に配置され、前記外側型枠部と分離可能な内側分離部とで構成された分離型セントルを、前記外側型枠部が前記トンネル内面に対して所定の間隔を隔てるように据え付けるとともに、コンクリートを打設して新たに覆工コンクリートを構築するコンクリート打設工程と、
   前記コンクリートの所定強度発現後に、前記内側分離部を前記外側型枠部から分離して移動するとともに、前記外側型枠部で前記コンクリートの養生を継続する内側分離部移動工程とを行い、
   前記外側型枠部は、内部に通行体が通行可能な通行空間を有し、前記内側分離部は、着脱自在に前記通行空間に配置される
   トンネル改修工法。
2. 前記既設覆工切削工程において、コンクリート切削装置で前記既設覆工コンクリートを切削する
   請求項１に記載のトンネル改修工法。
3. 前記コンクリート切削装置は、切削面が回転して前記既設覆工コンクリートを切削する回転切削部を有し、
   該回転切削部は、回転軸方向が前記既設覆工コンクリートの内面に沿う方向である
   請求項２に記載のトンネル改修工法。

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