JPH056640B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、掘削を終えたトンネルを覆工するた
めの工法に関する。

（従来の技術） トンネル工事においては、掘削後トンネル壁面
にコンクリートを打設してその覆工を図つてい
る。

従来、このトンネル覆工法としては、掘削機に
より所定長さ（約1M）掘進した後、直ちにその
掘進区域に吹付ノズルを用いてコンクリートを吹
付け、さらにロツクボルトを打込んで地山を定着
させる、いわゆるNATM工法が一般に採用され
ている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記コンクリートを吹付ける覆
工法によれば、圧力を加えてコンクリートを吹付
けるためコンクリートのはね返りが多量に生じ、
使用コンクリートの歩留りが非常に悪く（はね返
り量は30〜50％）、大きな問題になつていた。

またこの吹付けに際して多量の粉じんが発生
し、狭いトンネル内の作業環境が著しく悪化する
という問題があつた。

さらに、上記吹付け工法によれば、吹付け作業
中に他の作業、例えば上記掘削機による掘削作
業、ロツクボルトの打込み作業、発破用の穴明け
作業等を併せ行うことは作業スペース上、不可能
で、思うように工期短縮を図れないという問題も
あつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記従来の問題点を解決するため、
トンネル天端に該トンネルの軸線方向へ配列して
複数のロツクボルトを打込んで、このロツクボル
トにトンネルの軸線方向へ移動可能にトンネルの
内面形状と相似なアーチ状ガイドフレームを支持
させ、このガイドフレームに沿つて型枠を移動さ
せつつ該型枠と地山との間にコンクリートを供給
して、トンネル壁面にこれを圧着するように構成
したことを要旨とする。

（作用） 上記のように構成したトンネル覆工法におい
て、型枠を用いて直接トンネル壁面にコンクリー
トを圧着するようにしたので、供給コンクリート
のほぼ全量を有効利用できると共に、粉じんの発
生がなくなつて作業環境が著しく改善されるよう
になる。

また上記型枠をトンネル天端に吊つたアーチ状
ガイドフレームに沿つて移動させるようにしたの
で、トンネル内に大きな作業スペースが確保され
て、コンクリート打設作業と他の作業との重複が
可能になる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。

第１〜５図は、本発明にかかるトンネル覆工法
を実行する装置例を示したものである。これらの
図において、１は、掘削を終えたトンネル２の内
面形状に相似なアーチ状ガイドフレームであり、
該ガイドフレーム１は、トンネル２の天端に該ト
ンネルの長手方向への移動可能に吊下、支持され
ている。

より詳しくは、第３図に示されるように、トン
ネル２の天端には複数のロツクボルト３，３…が
一列に打設されており、各ロツクボルト３には上
吊り金具４が螺合されている。上吊り金具４は下
方開口端に内フランジ４ａ，４ａを有する溝形の
もので、そのフランジ４ａ，４ａのそれぞれにロ
ーラ６，６を設けている。そして各上吊り金具４
間には、Ｈ形鋼から成るレール７が、その片側の
フランジ７ａを前記ローラ６に載せた状態で橋架
されている。一方、ガイドフレーム１の頂部にも
前記上吊り金具４と類似形状の下吊り金具８が逆
向きに突設されており、この下吊り金具８に設け
たローラ９，９が前記レール７の他側のフランジ
７ｂに載せられている。すなわち、レール７が上
吊り金具４に設けたローラ６に案内されてトンネ
ル長手方向へ移動可能になるばかりか、このレー
ル７に対してガイドフレーム１が移動可能になつ
ている。

ガイドフレーム１は、Ｈ形鋼から成る左・右２
本のフレーム本体１０，１０を連結バー１１で連
結して成る（第５図）もので、これには型枠１２
が移動可能に取付けられている型枠１２は、板状
の型枠本体１３と、該型枠本体１３を支持する重
箱状ボツクス１４と、該ボツクス１４の左・右に
固定された架台１５，１５と、該架台１５のそれ
ぞれに設けられ前記フレーム本体１０上を転動す
るローラ６とを備えている。

ここで、上記ボツクス１４は、前記型枠本体１
３を載せた内ボツクス体１４ａと前記架台１５を
固定した外ボツクス体１４ｂとから成つており、
これらの中にはエアバツク１７が収納されている
（第４，５図）。すなわち、このエアバツク１７に
図示を略すエア供給手段からエアが供給されるこ
とにより、該エアバツク１７が膨張すると、内ボ
ツクス体１４ａが外ボツクス体４ｂから突出する
ようになる。またボツクス１４には、外ボツクス
体１４ｂの側部から型枠本体１３の上面に通じる
供給管１８が配管されており、これには図示を略
すコンクリート供給手段からコンクリート１９が
圧送されるようになつている。すなわち前記圧送
されたコンクリート１９は型枠本体１３上に至つ
て、該型枠本体１３とトンネル２の内壁との間に
充填され、さらにエアバツク１７の膨張に追従し
て上動する型枠本体１３によりトンネル内壁に圧
着される。なお、２０は型枠本体１３の上動を規
制しコンクリートの打設厚さを一定すると共にコ
ンクリートの横方向への流動を規制するシールを
兼ねるためのエアバツクである。

以下、上記のように構成した装置によるトンネ
ル覆工法について、第６図も参照して説明する。

先ず、第６図に示すように、ガイドフレーム１
とレール７とを後退させておき、掘削機（ローダ
ヘツダ等）２１により所定距離（約1M）だけ掘
削を行う。前記掘削完了後、掘削機２１の後退を
待つて、第１図に示すように、ガイドフレーム１
とレール７とを前進させる。なお、この時ガイド
フレーム１の両端をジヤツキ２２（第１図）等に
より固定する。

次に、型枠１２をガイドフレーム１の一端部に
位置決めし、図示を略すコンクリート供給手段を
作動し、供給管１８を介して型枠本体１３上にコ
ンクリート１９を所定量供給する。続いてエアバ
ツク１７を膨張させて型枠本体１３を上動し、前
記コンクリート１９をトンネル２の壁面に圧着す
る。その後、図示を略す駆動手段を作動して型枠
１２をガイドフレーム１に沿つて所定距離移動さ
せ、再び上記コンクリート１９の供給、型枠本体
１３の上動を繰返して、前記既設コンクリート壁
に接続した状態で次の区域のコンクリート打設を
終える。

このようにして、型枠１２がガイドフレーム１
上を全移動する間に、掘削を終えたトンネル内壁
へのコンクリート打設が完了し、以降、ガイドフ
レーム１とレール７とを後退させ、再び掘削機２
１による掘削を進める。なお、この掘削に先立
ち、上記打設コンクリートのトンネル天端に位置
する部分に新たなロツクボルト３を内込んでお
き、レール７の前進ルートを確保しておく。

なお、上記実施例において、ガイドフレーム１
と掘削機２１の前進・後退を交互に行うようにし
たが、ガイドフレーム１を前進してコンクリート
の打設を行つている時に、掘削機２１を前進さ
せ、掘削作業を並行的に行つても良い。

また、上記実施例において、１台の型枠１２を
ガイドフレーム１の一端部からスタートさせ、コ
ンクリートの打設を行うようにしたが、これに代
え、２台の型枠１２をガイドフレーム１に装着
し、該ガイドフレーム１の両端部あるいは頂部か
ら同時スタートさせるようにしても良い。この場
合、コンクリート打設時間の大巾な短縮を図るこ
とができる。

また、ガイドフレーム１は一体のものに代え
て、例えばヒンジを介して折りたたみ式に形成
し、使用時にアーチ状に伸長させるようにしても
良く、これによつてそのトンネル内への搬入が容
易となる。

さらに、トンネル工法によつては、前記ガイド
フレーム状の補強フレームをトンネルに内張りす
る場合があるが、この場合、該ガイドフレーム１
をそのままトンネル内に残し、新たなガイドフレ
ームを順次供給してコンクリート打設に供するよ
うにしても良い。この場合、ガイドフレームを上
記折りたたみ式に形成し、トンネル奥底において
レール７に吊るようにすれば良い。

また、上記実施例において、型枠本体１３をエ
アバツク１７にて上動させるようにしたが、この
駆動手段は前記エアバツクに代えて、シリンダ等
の他の手段を用いて良いことはもちろんである。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明はアーチ
状のガイドフレームをトンネル天端に移動可能に
吊り、これに沿つて型枠を移動させつつ、該型枠
と地山との間にコンクリートを供給してトンネル
壁面に圧着するようにしたので、コンクリートの
落下損失がほとんどなくなつて歩留りが著しく向
上する効果が得られた。また粉じんの発生も皆無
となり、作業環境が著しく向上する効果が得られ
る。

さらにアーチ状がガイドフレーム下には大きな
作業スペースが確保され、コンクリート打設作業
と他の作業との並行実施が可能になり、トンネル
の掘進効率が大巾に向上する効果が得られた。ま
た、トンネルの天端にロツクボルトを打込むだけ
で施工区域を簡単に拡大できるので、施工能率が
向上しかつ施工コストが低減する効果が得られ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は、本発明にかかるトンネ
ル覆工法を実行する装置例を示したもので、第１
図は側面図、第２図は正面図、第３図は要部拡大
断面図、第４図は第２図のＡ部拡大図、第５図は
第４図と同一部分の横断面図、第６図は本トンネ
ル補強工法の実施態様を示す側面図である。 １……ガイドフレーム、２……トンネル、３…
…ロツクボルト、４，８……上・下吊り金具、７
……レール、１２……型枠、１７……エアバツ
ク、１８……コンクリート供給管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トンネル天端に該トンネルの軸線方向へ配列
   して複数のロツクボルトを打込んで、このロツク
   ボルトにトンネルの軸線方向へ移動可能にトンネ
   ルの内面形状と相似なアーチ状ガイドフレームを
   支持させ、前記ガイドフレームに沿つて型枠を移
   動させつつ該型枠と地山との間にコンクリートを
   供給して、トンネル壁面にこれを圧着することを
   特徴とするトンネル覆工法。