JPH0237478B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トンネルの内側にコンクリートによ
る覆工を施工する際に用いられるトンネル覆工用
移動型枠装置に関し、特に、型枠の脱型動作を容
易にするための改良に関する。

〔従来技術〕

一般に、トンネル覆工用の移動型枠装置は、昇
降運動とトンネルの軸線方向および横断方向への
運動が可能なビームを有する支持機構に支持され
たほぼ円形の横断面形状を有する型枠を備え、該
型枠は、通常は天端に配置される１つのアーチ部
と、該アーチ部の周方向端部に一端部が枢着され
た左右一対のサイド部と、両サイド部の他端部間
に配置されたインバート部とを有する。

型枠は、拡開状態のときに円筒形の外周面を形
成し、該外周面とトンネルの内面（例えばセグメ
ントにより形成された一次覆工の内面）との間に
コンクリートの打設（コンクリートにより二次覆
工）のための環状空間を形成する。

コンクリートが固化し、二次覆工の施工が完了
すると、型枠はトンネル内方に収縮されて二次覆
工の内面から離脱され、次の二次覆工未施工箇所
まで運ばれる。

一般に、固化したコンクリートの内面は型枠の
外周面に貼り付いているので、型枠を収縮脱型さ
せるときには、強い引剥し力が必要になる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の支持機構のビームは型枠のアーチ部に固
定される場合と、型枠の左右一対のサイド部にそ
れぞれ固定させる場合とがあり、前者の場合、ビ
ームは支承体（例えばジヤツキ装置）に昇降可能
に支持されたアームに固定される。また、後者の
場合、サイド部の脱型動作を可能にするために、
一対のビームは、支承体（例えばジヤツキ装置）
に昇降可能に支持されたアームの両端に対しそれ
ぞれ枢着される。

支持機構のビームを型枠の天端のアーチ部に固
定した従来のトンネル覆工用移動型枠装置におい
ては、二次覆工の施工完了後に、型枠のサイド部
をアーチ部の両端の枢軸部の周りに回動させるこ
とによつて、該サイド部を二次覆工の内面から離
脱させることができるが、型枠のアーチ部は支持
機構のビームを介して支持機構のアームに固定さ
れているので、アーチ部を二次覆工の内面から離
脱させるためには、支持機構により型枠全体を下
降動作させる必要がある。このとき、固化したコ
ンクリートはアーチ部の外周側表面に貼り付いて
いるため、支持機構にはアーチ部の引剥しのため
の大きなパワーが必要になると共に、アーチ部が
コンクリート内面から離脱する瞬間に支持機構に
過大な衝撃、負荷等が加わり、支持機構が破損す
る危険性がある。

上述した問題は、支持機構の左右一対のビーム
を型枠のサイド部に固定した構造の従来のトンネ
ル覆工用移動型枠装置においても、同様に発生す
る。すなわち、従来のこの種の型枠装置において
は、支持機構のアームに対するビームの枢着部
と、型枠のアーチ部に対するサイド部の枢着部と
が同一軸線上に配置されているため、アーチ部は
支持機構のアームに対し固定された関係にある。
したがつて、サイド部の脱型時には、サイド部と
ビームとが共通の軸線周りに回動し、アーチ部は
支持機構のアームに対して移動しないので、アー
チ部を二次覆工の内面から離脱させるためには、
支持機構により型枠全体を下降させる必要があ
る。したがつて、支持機構にはコンクリート内面
からアーチ部を引き剥がすための大きなパワーが
必要になると共に、アーチ部がコンクリート内面
から離脱する瞬間に支持機構に過大な衝撃、負荷
等が加わるという問題が生じる。

したがつて、本発明の目的は、コンクリート打
設後の型枠の脱型動作を小さな動力で容易に行う
ことができ、しかも、脱型時に型枠支持機構に過
大な衝撃や負荷が加わることを防止してその破損
が防止することができるトンネル覆工用移動型枠
装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明によれば、
アーチ部と、該アーチ部の周方向両端にそれぞれ
一端が枢着された一対のサイド部と、両サイド部
の他端部間に配置されるインバート部とを有する
略筒状の型枠と、トンネル内で型枠を径方向に拡
縮変形可能に支持するための支持機構と、型枠を
拡縮変形させるためにインバート部をアーチ部及
びサイド部に対し作動変位させるためのインバー
ト部用ジヤツキと、型枠を少なくとも縮小状態か
ら拡開状態へと移行させるために両サイド部を相
対変位させるためのサイド部用ジヤツキとを備え
たトンネル覆工用移動型枠装置であつて、支持機
構は支承体に昇降可能に支持されたアームと、該
アームの両端にそれぞれ枢着されて両サイド部に
それぞれ固定された一対のビームとを備え、これ
により、両サイド部はアームに対する両ビームの
枢着部を中心として回動可能とされ、更に、両サ
イド部がアームに対する両ビームの枢着部を中心
としてトンネル内方へと回動するときにアーチ部
が両サイド部と連動してトンネル内方へと移動す
るように、アーチ部に対するサイド部の枢着部が
アームに対する両ビームの枢着部よりもトンネル
の半径方向外方に配置されていることを特徴とす
るトンネル覆工用移動型枠装置が提供される。

〔作用〕

上記構成を有するトンネル覆工用移動型枠装置
においては、両サイド部は、サイド部サイド部用
ジヤツキによつて少なくとも型枠縮小状態の位置
から型枠拡開状態の位置まで相対変位させること
ができる。一方、インバート部は、インバート部
用ジヤツキによつて型枠縮小状態の位置から型枠
拡開状態の位置までアーチ部及びサイド部に対し
変位させることができる。したがつて、拡開状態
の型枠をトンネルのコンクリート覆工面から脱型
させるときは、インバート部をインバート部用ジ
ヤツキによりトンネル内方に移動させる。これに
より、両サイド部はトンネル内方に向けて回動変
位し得ることとなる。したがつて、サイド部用ジ
ヤツキを取り外すか或いは短縮させることによ
り、両サイド部をトンネル内方に移動させてコン
クリート覆工面から離脱させることができる。こ
のとき、打設されたコンクリート内面からのサイ
ド部の離脱動作に連動して、アーチ部もトンネル
内方に離脱動作を行うこととなるので、コンクリ
ート内面からのアーチ部の離脱が完了した状態
で、支持機構による型枠全体の脱型動作を行うこ
とができる。したがつて、型枠の脱型動作に必要
なパワーを小さくすることができるとともに、脱
型時に支持機構に過大な衝撃、負荷等が加わるこ
とを防止することができる。

また、サイド部の脱型動作に連動してアーチ部
がコンクリート内面から十分に離間される場合に
は、支持機構による型枠全体の脱型動作を省略す
ることも可能になるので、型枠の脱型および移送
工程を大幅に短縮および簡素化することが可能に
なる。

〔実施例〕 以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説
明する。

第１図から第５図までは本発明の一実施例を示
したものである。はじめに第１図を参照すると、
トンネル覆工用の移動型枠装置１０は、横断面の
形状がほぼ円形の型枠１２と、該型枠１２の両端
面にあつて型枠１２を支持する一組の支持機構１
４，１６とを備えており、型枠１２は、一次覆工
Ｌ１が施されているが二次覆工Ｌ２が未施工の箇
所においてトンネルＴ内にその軸線方向に沿つて
配置されている。

第１図および第４図を参照すると、型枠１２
は、トンネルＴの天端側に配置された１つのアー
チ部１８と、トンネルＴの側部側に配置された左
右一対のサイド部２０と、トンネルＴの底部側に
配置された１つのインバート部２２とを有してお
り、アーチ部１８の周方向における各端部１８ａ
は対応するサイド部２０の周方向における一端部
（上端部）２０ａに枢軸２４を介して連結されて
いる。一方、インバート部２２は左右のサイド部
２０の他端部（下端部）２０ｂ間に配置されて、
その左右両端部が一対のサイド部２０の他端部２
０ｂに対し当接および離間可能とされている。

第４図を参照すると、トンネルＴ内の横断面内
には一対のインバート部用ジヤツキ５０が配置さ
れている。ねじジヤツキ、液圧ジヤツキ等が構成
されるジヤツキ５０は、それぞれ一端５０ａがア
ーチ部１８にまた他端５０ｂがインバート部２２
に枢着されている。第４図に示す型枠１２の拡開
状態においては、ジヤツキ５０は伸長状態にあ
り、アーチ部１８と左右のサイド部２０とインバ
ート部２２によつて、円筒状の外周面が形成され
る。二次覆工Ｌ２の施工後に、第４図に示す型枠
１２の拡開状態から、ジヤツキ５０を短縮させる
と、インバート部２２は、第５図に示すように、
トンネルＴの内方に向かつて移動（上昇）し、二
次覆工Ｌ２の下部内面から離脱する。したがつ
て、左右のサイド部２０は二次覆工Ｌ２の側部内
面から離脱する方向に回動可能となる。

第１図および第２図を参照すると、二次覆工完
了側の支持機構１４は、トンネルＴの横断方向、
垂直方向および軸線方向に移動可能な支承体（例
えば油圧ジヤツキ）２６と、支承体２６に支承さ
れてトンネルＴの横断方向に延びるアーム２８
と、アーム２８の各端部に対しそれぞれトンネル
Ｔの軸線と平行な軸線を有する枢軸３０を介して
一端が連結された左右一対の連結部材３２と、一
対の連結部材３２の他端部にそれぞれ固定された
左右一対のビーム３４とを備えている。

左右一対のビーム３４はそれぞれ対応するサイ
ド部２０に固定されている。なお、ビーム３４は
対応するサイド部２０の内面側に固定されていて
もよいが、この実施例では、ビーム３４の先端３
４ａが対応するサイド部２０の軸線方向外側の端
面に固定されており、型枠１２の内部に延びてい
ないので、型枠１２内により広い空間を確保し得
ることとなつている。

一方、第１図および第３図を参照すると、二次
覆工未施工側の支持機構１６は、支持機構１４の
トンネルＴの軸線方向への移動が車両３６の転動
によるのに対し、スライド板３８の滑動による点
で異なるが、支持機構１４におけると同様の機能
を有する支承体４０、アーム４２、枢軸４４、連
結部材４６およびビーム４８を備えている。第２
図および第３図からわかるように、支持機構１６
のアーム４２の両端の枢軸４４間の軸間寸法は、
支持機構１４のアーム２８の両端の枢軸３０間の
軸線寸法と同一（寸法D₁）に設定されている。

二次覆工完了側の支持機構１４と二次覆工未完
了側の支持機構１６とは、トンネルＴ内で枢軸３
０、枢軸４４が互いに同一高さ位置となるように
高せ調整され、また、トンネルＴの中心を通る垂
直線に対してこれら枢軸３０，４４がそれぞれ左
右対称に配置されるように位置調整される。これ
ら一組の支持機構１４，１６により、型枠１２が
その外周面と一次覆工面（内周面）との間に所定
の間隔をおいた状態で支持される。

上述した構成のため、支持機構１４，１６のビ
ーム３４，４８に固定されたサイド部２０は、支
持機構１４，１６のアーム２８，４２に対して対
応する枢軸３０，４４の周りに回動可能となつて
いる。

第２図から第４図までを参照すると、型枠１２
のアーチ部１８はその各端の枢軸２４を介して対
応するサイド部２０に連結されているが、支持機
構１４，１６のアーム２８，４２に対しては固定
されていない。そして、図から明らかなように、
アーチ部１８の周方向両端の枢軸２４は支持機構
１４，１５の枢軸３０，４４よりもトンネルの半
径方向外方の位置、換言すれば、トンネル軸線方
向に見て両枢軸３０間又は両枢軸４４間を結ぶ軸
線の延長線近傍に位置しており、型枠１２の枢軸
２４間の軸間寸法D₂は、支持機構１４，１６の
枢軸３０間および枢軸４４間の軸間寸法D₁より
も大（D₂＞D₁）となるように設定されている。

したがつて、支持機構１４，１６のビーム３
４，４８に固定された左右のサイド部２０が、支
持機構１４，１６のアーム２８，４２に対して対
応する枢軸３０，４４の周りに回動するときに、
型枠１２のアーチ部１８の両端の枢軸２４は支持
機構１４，１６の枢軸３０，４４を中心として上
下方向に変位する。このとき、厳密には、枢軸２
４は対応する枢軸３０，４４を中心とした回転運
動を行うこととなるが、例えば枢軸２４とその軸
受部との間に適度の遊びを設けておくことによ
り、アーチ部１８の両端の枢軸２４をアーチ部１
８と共に上下方向に変位させることができる。こ
の場合、型枠１２の枢軸２４が支持機構１４，１
６の枢軸３０，４４を中心として上下方向に回動
変位するときの枢軸２４間の軸間寸法D₂の変化
は小さいので、枢軸２４とその軸受部との間の遊
びは僅かで足りる。

一方、この実施例では、各サイド部２０の重心
は、第４図に示す型枠１２の拡開状態において、
支持機構１４，１６の枢軸３０，４４を通る垂直
線VL（第２図および第３図参照）よりトンネルＴ
の半径方向外方にあり、これにより、各サイド部
２０にはその自重及びサイド部２０に加わるアー
チ部１８の荷重の作用により枢軸３０，４４周り
の回転モーメント（以下、サイド部２０の自重に
起因する回転モーメントを回転モーメントＭ１と
いう）が作用し、その回転モーメントＭ１の作用
により、各サイド部２０は、常に、対応する枢軸
３０，４４の周りに回転しようとする傾向を有す
る。

したがつて、上述したサイド部２０の重心設定
によれば、第４図に示す型枠１２の拡開状態にお
いて、回転モーメントＭ１の作用によつて左右の
サイド部２０をインバート部２２の両端に当接さ
せた状態に保つことができるので、サイド部２０
とインバート部２２とをボルト、ナツト等で締結
固定したり、左右のサイド部２０間を別のジヤツ
キで連結しておく必要がなくなり、型枠１２内に
広い作業空間を確保することができるが、サイド
部２０の重心が上述した垂直線VL上あるいはそ
れよりもトンネルＴの内方にある場合には、型枠
１２の各部を堅固に連結固定するために、左右の
サイド部２０の他端部（下端部）２０ｂとインバ
ート部２２の両端とをそれぞれボルト、ナツト等
で締結固定するか、あるいは、左右のサイド部２
０間を別のジヤツキによつて連結することができ
る。

上記構成を有するトンネル覆工用移動型枠装置
においては、型枠１２のサイド部２０が支持機構
１４，１６の枢軸３０，４４を中心にしてトンネ
ルＴの内方に変位（すなわち二次覆工Ｌ２の側部
内面から離脱）すると、それに伴つて、アーチ部
１８の両端の枢軸２４が下方に変位するので、第
５図に示すように、アーチ部１８はサイド部２０
の脱型動作と連動して下方に変位し、二次覆工Ｌ
２の上部内面から離脱することとなる。

したがつて、予め型枠１２のアーチ部１８が二
次覆工Ｌ２の内面から離脱した状態、すなわち、
型枠１２の各部が脱型した状態で、型枠１２を支
持機構１４，１６によつて下降させることができ
るので、二次覆工Ｌ２の施工後の型枠１２の下降
に必要なパワーを小さくすることができるととも
に、型枠１２の下降時に支持機構１４，１６に過
大な衝撃、負荷等が加わることを防止することが
できる。

なお、上記実施例においては、インバート部２
２を作動させるためのジヤツキ５０の上端５０ａ
が天端のアーチ部１８に枢着されているが、ジヤ
ツキ５０の上端５０ａは、第４図に鎖線で示すよ
うに、サイド部２０に枢着してもよい。このよう
な配置とするときは、サイド部２０の自重による
回転モーメントＭ１の他に、インバート部２２の
上昇の際にジヤツキ５０からサイド部２０に働く
張力による枢軸３０，４４周りの回転モーメント
（以下、ジヤツキからサイド部に働く張力に起因
する回転モーメントを回転モーメントＭ２とい
う）サイド部２０の重心位置が垂直線VL上にあ
る場合には、回転モーメントＭ１が零となるか
ら、脱型の際、回転モーメントＭ２がサイド部２
０をトンネルＴの内方側に回転させるに十分な大
きさとなるように、ジヤツキ５０の配置を定め、
また、実質的に前記張力の大きさを左右すること
となるインバート部２２の重量を設定することが
好ましい。

サイド部２０の重心位置が垂直線VLよりもト
ンネルＴの半径方向外方にある場合であつて回転
モーメントＭ２が回転モーメントＭ１と同方向の
ときは、脱型の際、サイド部２０は必ずトンネル
Ｔの内方側に回動される。しかし、回転モーメン
トＭ２が回転モーメントＭ１と逆方向のときは、
脱型の際、回転モーメントＭ１がサイド部２０を
トンネルＴの内方側に回動させるに十分な大きさ
となるように、回転モーメントＭ１が回転モーメ
ントＭ２を上回るように設定することが好まし
い。さらに、サイド部２０の重心が垂直線VLよ
りトンネルＴの半径方向内方にある場合は、逆に
回転モーメントＭ２が回転モーメントＭ１を上回
るように設定することが好ましい。

ジヤツキ５０をサイド部２０とインバート部２
２との関連において配置するときは、ジヤツキ５
０をアーチ部１８とインバート部２２との関連に
おいて配置した前記実施例と比べてトンネルＴの
横断面方向における型枠１２内のスペースを広く
確保する上で有利である。

さらに、上記実施例では、支持機構１４，１６
における一対のビーム３４間およびビーム４８間
に配置されて両端がこれらに枢着されたサイド部
用ジヤツキ７０により、型枠１２を縮小状態から
拡開状態へと移行させるための両サイド部２０の
枢動を行わせることができる。

インバート部２２は、その一端を一方のサイド
部２０の他端部２０ｂに枢着し、他端を他方のサ
イド部２０の他端部に対し当接可能に形成したも
のであつてもよい。また、第６図に示すように、
左右のサイド部２０の他端部（下端部）２０ｂに
それぞれ枢軸６０ａ，６０ａを介して左右一対の
インバート部２２Ａ，２２Ｂを枢着し、両インバ
ート部２２Ａ，２２Ｂの他端を互いに当接可能に
形成し、左右一対のジヤツキ５０の下端５０ｂを
対応するインバート部２２Ａ，２２Ｂに枢着させ
た構成としてもよい。このような構成の場合、左
右のジヤツキ５０を順番に短縮させることによ
り、第７図に示すように、左右のインバート部２
２Ａ，２２Ｂを順番に二次覆工Ｌ２の内面から離
脱させることができる。

一方、型枠１２の形態としては、複数個の型枠
１２をトンネルＴの軸線方向に沿つて連接した構
成とし、軸線方向両端の型枠１２のサイド部２０
に対し対応する支持機構１４，１６のビーム３
４，４８を連結固定することが可能である。ま
た、アーチ部１８とインバート部２２とは上下を
逆に配置することも可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明の構成
によれば、打設されたコンクリート内面からのサ
イド部の離脱動作に伴つて、アーチ部もコンクリ
ート内面に対しトンネル内方に離脱動作を行うこ
とができるので、コンクリート内面からのアーチ
部の離脱が完了した状態で、支持機構による型枠
全体の脱型動作を行うことができるようになる。
したがつて、型枠の脱型動作に必要な支持機構の
パワーを小さくすることができるとともに、該脱
型動作時に支持機構に過大な衝撃、負荷等が加わ
ることを防止できるトンネル覆工用移動型枠装置
を提供することができる。

また、サイド部の脱型時にアーチ部がコンクリ
ート内面から十分に離間される場合には、支持機
構による型枠全体の脱型動作を省略することも可
能になるので、型枠の脱型および移送工程を大幅
に短縮および簡素化することが可能になるという
効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すトンネル覆工
用移動型枠装置の縦断面図、第２図、第３図およ
び第４図はそれぞれ第１図の２−２線、３−３線
および４−４線に沿つた横断面図、第５図は型枠
を収縮させるときの第４図と同様の横断面図、第
６図は型枠のインバート部の変形例を示す第４図
と同様の要部横断面図、第７図は第６図に示す型
枠を収縮させるときの第６図と同様の横断面図で
ある。 １０：トンネル覆工用移動型枠装置、１２：型
枠、１４，１６：支持機構、１８：アーチ部、２
０：サイド部、２２，２２Ａ，２２Ｂ：インバー
ト部、２４，３０，４４：枢軸、２６，４０：支
承体、２８，４２：アーム、３４，４８：ビー
ム、５０：ジヤツキ、Ｔ：トンネル、Ｌ１：一次
覆工、Ｌ２：二次覆工。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アーチ部と、該アーチ部の周方向両端にそれ
   ぞれ一端が枢着された一対のサイド部と、両サイ
   ド部の他端部間に配置されるインバート部とを有
   する略筒状の型枠と、 トンネル内で型枠を径方向に拡縮変形可能に支
   持するための支持機構と、 型枠を拡縮変形させるためにインバート部をア
   ーチ部及びサイド部に対し作動変位させるための
   インバート部用ジヤツキと、 型枠を少なくとも縮小状態から拡開状態へと移
   行させるために両サイド部を相対変位させるため
   のサイド部用ジヤツキとを備えたトンネル覆工用
   移動型枠装置であつて、 支持機構は支承体に昇降可能に支持されたアー
   ムと、該アームの両端にそれぞれ枢着されて両サ
   イド部にそれぞれ固定された一対のビームとを備
   え、これにより、両サイド部はアームに対する両
   ビームの枢着部を中心として回動可能とされ、 更に、両サイド部がアームに対する両ビームの
   枢着部を中心としてトンネル内方へと回動すると
   きにアーチ部が両サイド部と連動してトンネル内
   方へと移動するように、アーチ部に対するサイド
   部の枢着部がアームに対する両ビームの枢着部よ
   りもトンネルの半径方向外方に配置されているこ
   とを特徴とするトンネル覆工用移動型枠装置。 ２ アーチ部がトンネル内の上部に配置された特
   許請求の範囲第１項に記載のトンネル覆工用型枠
   装置において、 サイド部用ジヤツキを取り外し且つインバート
   部用ジヤツキによりインバート部を型枠拡開状態
   の位置からトンネル内方へと作動変位させたとき
   に両サイド部が少なくとも各々の自重及び両サイ
   ド部に加わるアーチ部の荷重の作用でトンネル内
   方へと移動するように、両サイド部の重心位置が
   アーム両端の枢着部を通る垂直線よりもトンネル
   の半径方向外方に位置していることを特徴とする
   型枠装置。 ３ サイド部用ジヤツキが両ビーム間に取り付け
   られている特許請求の範囲第１項に記載のトンネ
   ル覆工用型枠装置。 ４ インバート部用ジヤツキがアーチ部とインバ
   ート部との間に取り付けられている特許請求の範
   囲第１項に記載のトンネル覆工用型枠装置。 ５ 一対のインバート部用ジヤツキを備えた特許
   請求の範囲第１項に記載のトンネル覆工用型枠装
   置において、両インバート部用ジヤツキがそれぞ
   れ両サイド部とインバート部との間に取り付けら
   れていることを特徴とする型枠装置。