JPH054520B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、トンネル内壁の施工方法、および
その方法を実施する際に用いて好適な施工装置に
関するものである。

「従来の技術」 一般に、トンネルの内壁すなわち覆工コンクリ
ート壁体は、第７図に示すように一次覆工として
の吹付けコンクリートａと二次覆工コンクリート
ｂから形成される。そして、吹付けコンクリート
ａと二次覆工コンクリートｂとの間には、それら
の絶縁と、二次覆工コンクリートｂに対する防水
を目的として防水シートｃが配されるようになつ
ている。図中符号ｄは岩盤、ｅは支保用鉄骨であ
る。

上記のような内壁を施工するには、吹付けコン
クリートａが硬化した後にその表面に防水シート
ｃを取り付け、その後、その外側に二次覆工コン
クリートｂを打設することになるが、吹付けコン
クリートａに対する防水シートｃの取り付けは、
第８図に示すようにピンｆを打ち込むことによつ
て行うことが従来一般的であり、そのピンｆによ
つて防水シートｃを傷つけることのないように、
ピンｆの頭部と防水シートｃとの間に特殊ブチル
ゴムｇおよびメタルワツシヤｈを介在させるよう
にしている。

また、上記のようにして取り付けられた防水シ
ートｃの外側に二次覆工コンクリートｂを打設す
るには内型枠が必要となるが、その内型枠として
はいわゆるスライドフオーム（移動型枠）が従来
より用いられている。スライドフオームは、トン
ネルの内周面に添う断面形状を有しているととも
にトンネルの長さ方向に所定の長さ寸法を有して
いて、トンネルの長さ方向に移動できるようにさ
れたものである。このスライドフオームは所定位
置に設置するのみでその外側に二次覆工コンクリ
ートｂが打設できるとともに、コンクリートが硬
化した後には移動させるのみで解体が完了し、し
たがつて、型枠の組み立て作業と解体作業を大幅
に省力化できるものである。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上記の防水シートｃをピンｆによつ
て吹付けコンクリートａに取り付ける作業は、従
来においては作業員の手作業に頼らざる得ず、こ
のため施工性が良くないものであつた。また、防
水シートｃを取り付けるための作業足場が必要と
なるので、その足場の組み立て、解体作業が必要
となるとともに、その足場を解体した後でないと
上記のスライドフオームの設置ができないもので
あつた。あるいはまた、シートの取り付け作業の
ための大型で高価な移動式足場を使用しなければ
ならなかつた。

したがつて、従来においては吹付けコンクリー
トａの施工が完了した後の、防水シートｃの取り
付け作業、およびその後の二次覆工コンクリート
ｂの打設作業に長時間を要し、トンネル工事の工
期短縮、コスト削減を図る上での障害となつてい
た。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、防水シートの布設作業、および二次覆工コン
クリートの打設作業を施工性良く実施でき、以て
工期の短縮とコスト削減を図ることのできるトン
ネル内壁の施工方法およびその方法の実施に用い
て有効な装置を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 第１の発明の施工方法は、吹付けコンクリート
と二次覆工コンクリートとの間に防水シートが配
されてなるトンネル内壁を施工する方法であつ
て、前記吹付コンクリートを形成した後、前記二
次覆工コンクリートを形成するための内型枠を前
記吹付けコンクリートとの間に所定の間隔を保持
して配置するとともに、その内型枠と吹付けコン
クリートとの間に防水シートを布設し、次いで、
前記内型枠の周縁部を気密裡に塞いで前記防水シ
ートを空気圧によつて吹付けコンクリートの表面
に密着させ、その後、内型枠と防水シートの間に
コンクリートを打設して二次覆工コンクリートを
形成することを特徴としている。

また、第２の発明の施工装置は、吹付けコンク
リートと二次覆工コンクリートとの間に防水シー
トが配されてなるトンネル内壁を施工するための
装置であつて、トンネルの断面形状に対応する断
面形状を有するとともにトンネルの長さ方向に所
定の長さ寸法を有し、トンネル内面に形成されて
いる吹付けコンクリートとの間に所定寸法の間〓
を保持した状態でトンネルの長さ方向に移動自在
に配置される二次覆工コンクリート打設用のスラ
イドフオームと、前記スライドフオームの周縁部
を気密裡に塞ぐ気密保持具と、前記スライドフオ
ームの前後両側に設けられ、鉛直面内において旋
回することによつて前記スライドフオームの全幅
にわたる幅寸法を有する長尺の防水シートをロー
ルから引き出しつつ、そのスライドフオームの外
側に布設するための旋回アームと、その旋回アー
ムを旋回させるための駆動装置と、前記防水シー
トを吹付けコンクリートの表面に空気圧によつて
密着させるための空気源装置とを具備してなるこ
とを特徴としている。

「実施例」 以下、この発明の実施例を第１図ないし第５図
を参照して説明する。

第１図、第２はこの発明に係わる施工装置Ａの
一実施例を示すもので、第１図はその概略構成を
示す正面図、第２図は側面図である。この施工装
置Ａは、従来のスライドフオームを基本構成とし
て、そのスライドフオームに防水シートを布設す
るための旋回アームが設けられた構成のものであ
つて、第２図において左から右に向かつて掘進さ
れていくトンネルＴ内に移動自在に配置され、既
に施工の完了している内壁１の前方側（切羽側、
第１図において右側）の部分に対して施工を行つ
てその部分の内壁を完成させるものである。第２
図において符号２は施工が完了した内壁１の一次
覆工としての吹付けコンクリート、３は二次覆工
コンクリート、４は防水シートである。

なお、この施工装置Ａが施工するべき部分に
は、一次覆工としての吹付けコンクリート２がト
ンネルＴ全周にわたつて既に施工されているとと
もに、底部のみに二次覆工コンクリートとしての
底版６が既に施工されており、したがつてこの施
工装置Ａは、この部分の側部と上部の吹付けコン
クリート５の表面に防水シートを布設するととも
に、その外側に二次覆工コンクリートを打設する
ものである。

第１図、第２図において符号１０はスライドフ
オーム（移動型枠）であり、１１はこのスライド
フオーム１０を支持してトンネルＴの長さ方向に
移動させるための駆動装置である。

スライドフオーム１０は、トンネルＴの側部お
よび上部の二次覆工コンクリートを打設する際の
内型枠となるものであつて、トンネルＴの断面形
状に対応して略円弧状に湾曲した形状とされ、そ
の外面と吹付けコンクリート２内面の間に所定寸
法（すなわち打設するべき二次覆工コンクリート
の厚さ寸法）の〓間が確保され、トンネルＴの長
さ方向の所定の長さ寸法（１打設長）l₁を有して
いるものである。このスライドフオーム１０の両
下部１０ａ，１０ｂは、第１図に示すようにトン
ネルＴの側面に対して離接する方向に回動できる
ようにされていて、これらの下部１０ａ，１０ｂ
がトンネルＴの周面側に回動したとこには第１図
中に二点鎖線で示すようにその下端が底版６の表
面に接するとともに、トンネルＴの中心側に回動
したとき（実線で示す状態）には、その下端と底
版６との間にロール４０（後述）が通過し得る〓
間が確保されるようになつている。

また、スライドフオーム１０の後部、前部の内
側にはそれぞれ補強板１２……が取り付けられて
おり、これらの補強板１２……の外側には、第２
図に示すようにブラケツト１３，１４がスライド
フオームの全周にわたつてそれぞれ取り付けられ
ている。後部側のブラケツト１３は、スライドフ
オーム１０の外側にコンクリートを打設する際
に、第３図に示すようにスライドフオーム１０の
後端と既に施工が完了している二次覆工コンクリ
ート３の表面との間に配されてそれらの間を気密
裡に塞ぐゴムチユーブ（気密保持具）１５を支持
するためのものである。また、前部側のブラケツ
ト１４は、第４図に示すように、スライドフオー
ム１０の先端と吹付けコンクリート２との間に３
段に重ねて配されてそれらの間の〓間を塞ぐゴム
チユーブ１５……を支持するものである。このブ
ラケツト１４には所定の間隔で筒体１６が取り付
けられており、その筒体１６には支持棒１７が移
動自在に配設されている。その支持棒１７は、上
記のゴムチユーブ１５……が配される際に、その
先端部（第４図において上端部）を筒体１６より
引き出した状態で固定ボルト１８により筒体１６
に対して固定されてそれらのゴムチユーブ１５…
…を外側から支えるとともに、通常時はロール４
０の通過を許容するために、第２図に示すように
先端部が筒体１６に引き込まれた状態で固定され
るようになつている。

さらに、スライドフオーム１０の下端にも、第
５図に示すように上記のブラケツト１３と同様の
ブラケツト１９がスライドフオーム１０の全長に
わたつて取り付けられており、このブラケツト１
９により、スライドフオーム１０下端と底版６と
の間の〓間を塞ぐゴムチユーブ１５が支持される
ようになつている。

一方、以上で説明したスライドフオーム１０を
支持して移動させるための駆動装置１１は、トン
ネルＴ内に敷設されたレール２０，２０上に走行
する台車２１，２１上に、油圧シリンダ２２……
を介してフレーム２３が昇降可能に支持された構
成とされ、そのフレーム２３に上記のスライドフ
オーム１０が支持されるようになつている。この
駆動装置１１はトンネルＴの長さ方向に走行する
ことによつてスライドフオーム１０をトンネルＴ
内の所望の位置に導くとともに、油圧シリンダ２
２……によつてスライドフオーム１０を昇降させ
てその高さを調節するようになつている。なお、
符号２４はレール２０を支持する支持板、２５は
底版６上面に盛られて支持版２４を支持する盛土
である。

上記駆動装置１１のフレーム２３の前後両側に
は、旋回アーム３０，３０が設けられている。す
なわち、第２図に示すように、フレーム２３には
旋回アーム３０，３０を支持するための支持フレ
ーム３１，３１が取り付けられ、これらの支持フ
レーム３１，３１に旋回アーム３０，３０の基端
部がこのトンネルＴのほぼ中心位置において軸支
されていて、これらの旋回アーム３０，３０はギ
ア３２，３２を含む駆動装置３４，３４により駆
動され、鉛直面内において旋回できるようになつ
ている。

これらの旋回アーム３０，３０は外管３５と内
管３６とにより伸縮可能とされたものであつて、
その先端部には内管３６を外管３５に対して移動
させて伸縮させるための油圧シリダ３７が取り付
けられている。そして、両旋回アーム３０，３０
の先端相互間は取り外し可能な軸管３８により連
結されており、その軸管３８には長尺に防水シー
ト３９が巻き付けられたロール４０が回転可能に
装着されるようになつている。このロール４０の
長さ寸法（すなわち防水シート３９の幅寸法）l₂
はスライドフオーム１０の長さ寸法l₁より重ね代
l₃分だけ長くされている。そして、このロール４
０は、旋回アーム３０，３０が旋回したときにス
ライドフオーム１０の外面と吹付けコンクリート
２表面との間の間〓内を通過していくようになつ
ている。第１図ではロール４０がトンネルＴ下部
に位置している状態を示しているが、第２図では
ロール４０がトンネルＴの頂部に位置している状
態を示している（この状態が第１図に二点鎖線で
示されている）。

さらに、上記のフレーム２３には第１図に示さ
れるブロワ４１（空気源装置）が搭載されてい
る。このブロワ４１は、図示しない空気管を通し
てスライドフオーム１０とその外側に布設された
防水シート３９との間に空気を送り込んで加圧
し、防水シート３９を吹付けコンクリート２の表
面に対して空気圧によつて押し付けるためのもの
である。

以上で施工装置Ａの構成を説明したが、次に、
その使用方法を説明する。

まず、第２図に示すように、この施工装置Ａ
を既に施工が完了している内壁１より若干（第
２図に示すl₄寸法）前方に位置させて配置し
て、ロール４０の後端部（第２図において左端
部）と既に取り付けられている防水シート４が
ラツプ寸法l₃だけ重なり合うようにする。

次に、スライドフオーム１０の内側において
旋回アーム３０，３０の先端相互間にロール４
０を装着し、スライドフオーム１０の下部１０
ａ，１０ｂを内側に回動させて底版６との間に
〓間を確保する。そして、旋回アーム３０，３
０を伸張させつつつ徐々に旋回させることによ
り、下部１０ａと底版６との間の〓間を通して
ロール４０をスライドフオーム１０の外部に導
く（第１図の状態）。

スライドフオーム１０の外側に導かれたロー
ル４０より防水シート３９を引き出し、その縁
部を底版６の下面に固定してコーキング処理を
施す。

そして、駆動装置３４，３４を同期させて駆
動することにより旋回アーム３０，３０を第１
図において時計回りに徐々に旋回させ、ロール
４０をスライドフオーム１０と吹付けコンクリ
ート２との間の間〓内を通過させていき、トン
ネルＴの頂部を経て反対側の下部１０ｂの外側
に降ろす。この際、油圧シリンダ３７，３７を
同期させて作動させることによつて旋回アーム
３０，３０を伸張あるいは縮小させ、旋回アー
ム３０，３０の全長をトンネルＴの内面の曲率
半径に対応するように適宜調節する。

上記のようにしてロール４０が移動するにつ
れて、ロール４０が回転して防水シート３９が
引き出されていき、これにより、防水シート３
９がスライドフオーム１０の外側にその全周に
わたつて布設される。

次に、旋回アーム３０，３０を縮小してロー
ル４０を下部１０ｂと底版６との間の〓間を通
してスライドフオーム１０の内側に引き込む。
そして、布設された防水シート３９をロール４
０から切り離し、その防水シート３９の縁部を
底版６に固定してコーキング処理を施す（第５
図参照）。この際、防水シート３９の長さは吹
付けコンクリート２の内周長にほぼ一致させ
る。

上記で布設された防水シート３９の側縁部
と、既に取り付けられている防水シート４とを
重ね合わせて溶着接合する（第３図参照）。こ
の際、作業足場が必要となる場合には、その足
場をフレーム２３に対して取り付けると良い。
このようにすることにより、次工程においてそ
の足場を解体することなく施工装置Ａを移動さ
せることができる。

次に、この施工装置Ａ全体を、スライドフオ
ーム１０の後端（第２図における左端）が施工
完了部分の二次覆工コンクリート３に接触する
位置まで（すなわち寸法l₄だけ）後退させる。

そして、第３図に示したように、ブラケツト
１３と二次覆工コンクリート３との間にゴムチ
ユーブ１５が配置してこれを膨らませる。

また、第４図に示したように、スライドフオ
ーム先端のブラケツト１４と吹付けコンクリー
ト２との間にゴムチユーブ１５……を配してこ
れらを膨らませるとともに、支持棒１７の先端
部を筒体１６より突出させて固定して、それら
のゴムチユーブ１５……を外側から支持する。

さらに、第５図に示したように、スライドフ
オーム１０の下部１０ａ，１０ｂを外側に回動
させてその下端を底版６の表面に接触させると
ともに、ブラケツト１９と底版６表面との間に
ゴムチユーブ１５を配してこれらを膨らませ
る。

これらにより、スライドフオーム１０の周縁
部は各ゴムチユーブ１５……によつて気密裡に
塞がれる。

次に、ブロワ４１を駆動して、スライドフオ
ーム１０とその外側に布設されている防水シー
ト３９との間に空気を送り込む。これにより、
スライドフオーム１０の外側は気密裡に塞がれ
ているので加圧状態となり、防水シート３９は
その空気圧によつて吹付けコンクリート２の表
面に押し付けられて密着する。なお、スライド
フオーム１０の外側に加える空気圧の大きさは
適宜で良いが、たとえば大気圧より0.1気圧程
度加圧するのみで、防水シート３９を吹付けコ
ンクリート２に対して充分に密着させることが
できる。

その状態を保持したままで、スライドフオー
ム１０の外側にコンクリートを打設して、二次
覆工コンクリートを形成する。なお、コンクリ
ートの打設に伴つて空気圧が上昇していくの
で、スライドフオーム１０の適宜位置（たとえ
ば頂部）に空気の逃し弁を設けておいて、一定
の空気圧が保持されるようにしておくと良い。

所定の期間経過してコンクリートが硬化した
ら、スライドフオーム１０の下部１０ａ，１０
ｂを内側に回動させるとともに、油圧シリンダ
２２……によつてスライドフオーム１０を降下
させる。これにより型枠が解体され、既に完成
している二次覆工コンクリート３と同様の二次
覆工コンクリートの施工が完了する。以降、以
上の手順を繰り返して掘進を続ける。

以上で説明した手順によれば、旋回アーム３０
を旋回させることによつてロール４０から防水シ
ート３９を引き出しつつスライドフオーム１０の
外側に布設して、その防水シート３９を空気圧に
よつて吹付けコンクリート２の表面に密着させる
ので、従来においては作業員の手作業によつてい
た防水シート３９の吹付けコンクリート２対する
取り付け作業の自動化が実現され、したがつて作
業効率を大きく向上させることができるととも
に、従来のピンによつて取り付ける場合のように
防水シート３９を傷付けてしまう恐れも少ない。
そして、防水シート３９をの布設後、直にに二次
覆工コンクリートの打設を行うことができるの
で、トンネル内壁の施工性が向上し、以てトンネ
ル工事の工期短縮、省力化、コスト削減を充分に
図ることができる。

なお、上記実施例においては、旋回アームの先
端にロールを装着するようにしたが、ロールをス
ライドフオーム内に配置しておいて、それから引
き出した防水シートの縁部を旋回アームによつて
引き上げていくようにすることもできる。

また、上記ではスライドフオームと防水シート
との間に空気を送り込むことによつて防水シート
を吹付けコンクリートに対して押し付けて密着さ
せるようにしたが、防水シートと吹付けコンクリ
ートとの間の空気を吸引することによつて防水シ
ートを吹付けコンクリートに対して密着させるよ
うにすることも可能である。この場合、空気源装
置としては真空ポンプを用いれば良い。

また、上記では、スライドフオームの周縁部を
気密裡に塞ぐ気密保持具としてゴムチユーブを用
いたが、これは一例であつて他の適宜手段を採用
して良いし、その他、スライドフオームや旋回ア
ーム等についても、適用するトンネルの形状や大
きさ等に対応させて適宜の設計変更が可能である
ことは勿論である。

さらに、上記実施例は底版が先行して施工され
ている場合の例であるが、この発明は、たとえば
第６図イに示すような底版を有しないトンネルに
対しても、また第６図ロに示すように二次覆工コ
ンクリートを施工した後に底版を施工する場合に
も、同様の適用することができる。

「発明の効果」 以上で詳細に説明したように、第１の発明の施
工方法によれば、防水シートを空気圧によつて吹
付けコンクリートに密着させるようにしたので、
吹付けコンクリートに対する防水シートの取り付
け作業が省略され、したがつて、従来のピンによ
つて防水シートを取り付ける場合に比して、省力
化を達成できるとともに施工性を大きく向上させ
ることができ、以て、工期短縮、省力化、コスト
削減を図ることができ、さらに防水シートを傷つ
ける恐れも少ないという効果を奏する。

また、第２の発明の施工装置によれば、スライ
ドフオームの前後に旋回アームを設け、その旋回
アームによつて防水シートをロールから引き出し
つつスライドフオームの外側に布設するように
し、また、スライドフオームの周縁部を気密裡に
塞ぐ気密保持具、防水シートを空気圧によつて吹
付けコンクリートに密着させるための空気源装置
を具備した構成であるので、防水シート布設作業
の自動化が実現されるとともに、防水シートを布
設した後に直ちに二次覆設工コンクリートの打設
作業を行うことが可能である。したがつて、防水
シートの布設作業と二次覆工コンクリートの打設
作業を効率良く行うことができ、上記方法の実施
に用いて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の実施例を示す
図である。第１図および第２図はこの発明に係わ
る施工装置の実施例を示し、第１図は正面図、第
２図は側面図である。第３図ないし第５図はそれ
ぞれスライドフオームの周縁部をゴムチユーブに
よつて気密裡に塞いだ状態を示す拡大図である。
第６図イ，ロはそれぞれトンネルの断面形状を示
す図である。第７図は従来一般のトンネル内壁の
断面図、第８図はピンによる防水シートの取り付
け状態を示す拡大図である。 Ｔ……トンネル、Ａ……施工装置、１……トン
ネル内壁、２……吹付けコンクリート、３……二
次覆工コンクリート、４……防水シート、１０…
…スライドフオーム（内型枠）、１１……駆動装
置、１５……ゴムチユーブ（気密保持具）、３０
……旋回アーム、３４……駆動装置、３９……防
水シート、４０……ロール、４１……ブロワ（空
気源装置）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吹付けコンクリートと二次覆工コンクリート
   との間に防水シートが配されてなるトンネル内壁
   を施工する方法であつて、前記吹付けコンクリー
   トを形成した後、前記二次覆工コンクリートを形
   成するための内型枠を前記吹付コンクリートとの
   間に所定の間隔を保持して配置するとともに、そ
   の内型枠と吹付けコンクリートとの間に防水シー
   トを布設し、次いで、前記内型枠の周縁部を気密
   裡に塞いで前記防水シートを空気圧によつて吹付
   けコンクリートの表面に密着させ、その後、内型
   枠と防水シートの間にコンクリートを打設して二
   次覆工コンクリートを形成することを特徴とする
   トンネル内壁の施工方法。 ２ 吹付けコンクリートと二次覆工コンクリート
   との間に防水シートが配されてなるトンネル内壁
   を施工するための装置であつて、トンネルの断面
   形状に対応する断面形状を有するとともにトンネ
   ルの長さ方向に所定の長さ寸法を有し、トンネル
   内面に形成されている吹付けコンクリートとの間
   に所定寸法の間〓を保持した状態でトンネルの長
   さ方向に移動自在に配置される二次覆工コンクリ
   ート打設用のスライドフオームと、前記スライド
   フオームの周縁部を気密裡に塞ぐ気密保持具と、
   前記スライドフオームの前後両側に設けられ、鉛
   直面内において旋回することによつて前記スライ
   ドフオームの全幅にわたる幅寸法を有する長尺の
   防水シートをロールから引き出しつつ、そのスラ
   イドフオームの外側に布設するための旋回アーム
   と、その旋回アームを旋回させるための駆動装置
   と、前記防水シートを吹付けコンクリートの表面
   に空気圧によつて密着させるための空気源装置と
   を具備してなることを特徴とするトンネル内壁の
   施工装置。