JPH06129194A - 仮設支保工 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】掘削及び覆工作業の安全性向上と同時に施工の
効率化を図る。 【構成】その坑口側端部に外周妻止材２５、妻面板２８
が設けられたフレーム１９を切羽面前において展開させ
て、伸縮支持脚２２を介してフレーム１９を上昇させる
ことによりその外殻２０で坑壁支保させて、不安定な地
山を抑える。仮受支保装置５Ｂの坑口側にセントル５Ａ
を、該セントル５Ａの妻押板１６と妻面板２８を対向接
続する形で配置させると、外周妻止材２５、妻面板２８
が妻止めになる形で覆工空間１５が遮蔽形成されて、こ
こに直ちに覆工コンクリートを打設することが簡単に出
来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に崩壊性の岩質地山
にトンネルを構築する際に用いるに好適な仮設支保工に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、山岳トンネルを構築する際には、
掘削の進行によって空洞部分となったトンネル空間に向
けて土圧開放せんとする形で地山に緩みが生じようとす
る。そこで、こういった地山の緩みを抑える為に、トン
ネル空間を掘削形成してから直ちに、切羽の進行に後続
させる形で坑壁に吹き付けを施したり、或いはロックボ
ルトや支保工、金網等を打設する等して、所謂一次覆工
を施しておき、その後、該一次覆工の後方の切羽から離
隔した位置において二次覆工コンクリートを打設する方
法が用いられている。ところで最近、移動覆工型枠を用
いて、これを切羽に極力近接させる形で配置させ、トン
ネル空間が掘削形成された後、地山に緩みが生じる以前
に、即ち１掘削ピッチ毎に１スパンずつの覆工コンクリ
ートの打設を、当該切羽に極力近接した位置まで施すこ
とにより、一次覆工の施工手間を簡略化したトンネル構
築方法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、こういった移
動覆工型枠は、これを切羽に近接させると、覆工コンク
リートを打設する作業に必要とされるコンクリート供給
管、及びこれを覆工型枠に接続したり、監視したりする
作業者等がその分切羽に近接した状態で、覆工作業が行
われることになる。ところで、トンネル空間の切羽前に
は、前回の掘削作業時に生じた掘削ズリが、搬出しきれ
ずに若干づつインバート上に堆積した状態になるところ
から、こういった覆工作業を行うには、その足場環境が
劣悪である。また、切羽はこれが掘削される為に常にト
ンネル空間に向けて開放された形になっているところか
ら切羽鏡面の崩落、或いは出水等の危険性もある。従っ
て、移動覆工型枠を切羽に近接させると、覆工作業時に
おける安全性の確保が難しくなる、という不都合があっ
た。また、このような移動覆工型枠を用いる方法は、少
なくとも、切羽周囲の坑壁が、覆工コンクリート打設以
前に型枠外側の覆工を打設すべき空間部分に崩れてきて
しまうことがないような自立性を有する硬岩質地山にし
か適用することが出来ない、という難点がある。従っ
て、崩壊性岩質の緩い地山においても、当該切羽周囲の
崩壊し易い坑壁をなんらかの仮支保手段で抑えておい
て、このような移動覆工型枠を用いることが出来ないも
のか、という要求がある。そこで本発明は、上記事情に
鑑み、崩壊性岩質の緩い地山においても切羽周囲の坑壁
崩壊を簡単且つ確実に抑えることが出来、また、移動覆
工型枠を用いてトンネル覆工を構築する際における作業
の安全性向上を図った、仮設支保工を提供するものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、トンネル
内周面に沿う形で坑壁支保面（２０）が形成された地盤
支持フレーム（１９）を有し、前記地盤支持フレーム
（１９）の坑口側端部に妻止め手段（２５）、（２８）
を、トンネル内周面に沿って設け、また、該地盤支持フ
レーム（１９）に脚部（２２）を、該地盤支持フレーム
（１９）を上下方向に移動自在な形で設け、前記地盤支
持フレーム（１９）はトンネル断面（３）内で展開折り
畳み自在に設けて、構成される。なお、（ ）内の番号
等は、図面における対応する要素を示す、便宜的なもの
であり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束され
るものではない。以下の作用の欄についても同様であ
る。

【０００５】

【作用】上記した構成により、本発明は、地盤支持フレ
ーム（１９）が脚部（２２）を介して上昇移動すること
により、その坑壁支保面（２０）で坑壁を支える一方
で、その妻止め手段（２５）、（２８）がトンネル覆工
（３２）の前端（３２ａ）に対応した形の妻止めを形成
するように作用する。

【０００６】

【実施例】図１は本発明による仮支保工の一実施例を用
いて構築中のトンネルの一例を示す側面図、図２は図１
のII矢視図、図３は図１のIII、III矢視図、図４は図１
に示す仮支保工の建て込み状況を示す図、図５は図４の
V矢視図、図６は図１に示すトンネルに用いられるセン
トルの一例を示す図、図７は本発明による仮支保工と図
６に示すセントルとの接続状態の一例を示す図、図８乃
至図１０は図１に示すトンネルを施工する工程を示す一
連の図、図１１は本発明による仮支保工の別の実施例を
示す図、図１２は本発明による仮支保工のさらに別の実
施例を示す図である。

【０００７】構築中のトンネル１は、図１に示すよう
に、硬岩等からなる地盤２中に、その横断面形状が略半
円形をなす形で図１矢印Ｂ方向側から矢印Ａ方向側に向
かって掘削形成された坑道３を有しており、坑道３の先
頭部分である図１左端部には、移動覆工型枠であるセン
トル５Ａと、本発明による仮支保工であり、該セントル
５Ａの図１矢印Ａ方向側にこれを先行する形で配置する
（即ち切羽２ａに後続する形で配置する）仮受支保装置
５Ｂが、それぞれ坑道３のインバート２ｂ上に仮支持さ
れる形で配設されている。これ等セントル５Ａと仮受支
保装置５Ｂは、それぞれが移動自在な形で両者５Ａ、５
Ｂが接続分離自在になっており、仮受支保装置５Ｂの前
方側である図１矢印Ａ方向側には、切羽２ａが配置して
いる。

【０００８】セントル５Ａには、図６に示すように、ク
ローラ６ａを介して坑道３中を走行移動自在な移動車両
６が、該セントル５Ａ全体を移動させ得る形で設けられ
ており、移動車両６の図６左側に示す前側には、リンク
７ａ、７ａ及び油圧シリンダ７ｂ等により構成される昇
降装置７が、該リンク７ａ及び油圧シリンダ７ｂの図６
右端に示す基端側を移動車両６の車体部分に枢着支持さ
れた形で設けられている。リンク７ａ、７ａの先端側で
ある図６左端側には、昇降足場９が、昇降装置７のリン
ク機構を介して上下方向に移動駆動自在な形で、枢着支
持されており、昇降足場９の図６左部上側にはステップ
９１が、坑道方向である矢印Ａ、Ｂ方向に突出後退駆動
自在に設けられている。ステップ９１には型枠支持フレ
ーム１０が、該ステップ９１上に図６左右に立設された
油圧シリンダ１０ａ、１０ａを介して昇降自在な形で搭
載支持されており、型枠支持フレーム１０には、その全
体形状が坑道３の横断面形状に相似に形成された内型枠
１１のフレーム１２が搭載支持されている。

【０００９】即ち、内型枠１１は、覆工型枠体であるフ
レーム１２を有しており、フレーム１２は、その全体形
状が略半円環形をなすように、鋼板部材と該鋼板部材の
組付け接合部材を組立てられて、該フレーム１２の外周
面を構成している後述する型枠板１３を介して、トンネ
ル１の覆工３２の内周に対応した形になっている。フレ
ーム１２には、トンネル内周方向に沿って該フレーム１
２の途中に配置する形で何箇所かの関節が設けられてお
り、フレーム１２は、その何箇所かの関節を介して分割
されている形の、複数のフレーム片により構成されてい
る。フレーム１２は、昇降足場９等に支持されて図示さ
れないサポートジャッキ、油圧シリンダ等を介して、該
何箇所かの関節を境にして、後述する仮受支保装置５Ｂ
の外殻２０等と同様に、坑道３内に折曲げ自在に構成さ
れており、そして、フレーム１２には、構築すべきトン
ネル覆工３２の内周面を成型し得る形で平滑な円弧状に
形成された型枠板１３が、該フレーム１２を構成してい
る複数のフレーム片の各々の図６上側に示す地盤２側に
その外面をなす形で、即ちフレーム１２と共に折曲げ自
在な形で設けられている。

【００１０】フレーム１２の型枠板１３と地盤２との間
には、後に覆工コンクリートが打設される覆工空間１５
が、トンネル内周形状に沿った略半円環状に形成されて
おり、覆工空間１５の図６右側に示す後方側には、１巻
きの幅がＬ１をなす覆工３２が、該覆工空間１５に既に
コンクリートが打設覆工された形で長胴状に構築配置さ
れている。フレーム１２と既に構築済の覆工３２との間
には、図６紙面と直角方向に半円環状に形成されたクッ
ションゴムシール２９が、該フレーム１２の図６右端に
示す後端部外側（図６上側）に装着されてここをシール
し得る形で設けられており、クッションゴムシール２９
は、フレーム１２と覆工３２との間に挾まれることによ
りトンネル断面の放射方向である矢印Ｃ、Ｄ方向に押圧
された形で、該フレーム１２と覆工３２とを密に接続し
ている。

【００１１】また、フレーム１２の前端部である矢印Ａ
方向側端部には、図９に示すように、トンネル内周に沿
って半円周状に形成された妻押板１６が、該フレーム１
２の型枠板１３より放射方向外側である矢印Ｄ方向側に
突出する形で、覆工３２を打設成型する際の妻部を構成
し得る形に装着されており、妻押板１６は、トンネル内
周面に沿った帯状に形成されたバネ板鋼等により構成さ
れて、略前方側即ち、該妻押板１６の板面方向と交差す
る方向である図７矢印Ｇ方向への力を常時付勢された形
になっている。さらに、フレーム１２の下部には、該フ
レーム１２の脚部を構成している支持ジャッキ１７が、
図６においては上下方向に突出後退駆動することにより
伸縮自在な形で、図６左右に示す前後に並んで設けられ
ており、支持ジャッキ１７は、図６紙面と交差する方向
にも並ぶ形で、坑道３の横断面においてその両側壁近傍
に配置してインバート２ｂ上に仮支持されている。

【００１２】一方、前記仮受支保装置５Ｂは、図１に示
すように、地盤支持フレームであるフレーム１９を有し
ており、フレーム１９は、鋼製部材を組み合わせて、そ
の全体が坑道３の横断面形状と相似をなす形に形成され
ている。フレーム１９の外周部には坑壁支持面である外
殻２０が、トンネル内周に沿って略半円環形に形成され
た形で設けられており、また、フレーム１９の内側に
は、半円柱形をなす形の空間が、坑道３の横断面形状に
沿った形で形成されている。外殻２０には、図２に示す
ように、２か所の関節、即ちジョイント部２０ａが設け
られており、外殻２０は、図２に示すように、ジョイン
ト部２０ａを介して接続されたそれぞれが坑道３の周面
に沿って円弧状に反る形の板状部材である３ヶの外殻片
２０ｂ、２０ｂ、２０ｂにより構成されている。従っ
て、フレーム１９は、図２一点鎖線で示すように図２左
右両側の外殻片２０ｂ、２０ｂが坑道３内に折曲がり得
るように構成された板状をなす外殻２０部分と、各々の
外殻片２０ｂに溶接等により組付け装着された形の形鋼
等からなる支保材２０１により、切羽２ａ近傍の地盤２
の土圧を支持し得る強度をなす形に補強されている。

【００１３】また、外殻２０の上部を構成している図２
真中の外殻片２０ｂには、図１に示すように、鋼板部材
を坑道３の周面に沿って円弧状に反らせてなるフード２
３が、該外殻片２０ｂの前側である図１左側に溶接等に
より固定装着されており、従って仮受支保装置５Ｂのフ
レーム１９は、外殻２０の前端部（矢印Ａ方向側端部）
がフード２３の長さＬ３分だけ切羽２ａに向けて突出し
た形に構成されている。また、フレーム１９の下部に
は、図１に示すように、ジャーナルジャッキ等からなる
伸縮支持脚２２が、図１においては上下方向に突出後退
駆動することにより伸縮して、該フレーム１９全体を上
下方向に移動自在な形で、図１左右に示す前後に並んで
設けられており、伸縮支持脚２２は、図１紙面と交差方
向にも並ぶ形で（即ち４ヶの支持脚２２がある）、坑道
３の横断面においてその両側壁近傍に配置してインバー
ト２ｂ上に仮支持されている。従って、仮受支保装置５
Ｂのフレーム１９は、図２に示すように、その外殻２０
の図２左右の外殻片２０ｂ、２０ｂの下部を、角材、鋼
材、その他の治具からなる展開手段２１を介して、図２
略左右方向に押し出すことにより展開されて、この状態
で、伸縮支持脚２２をインバート２ｂに突接させること
により、該フレーム１９の全体断面が拡張して、切羽２
ａ面前において、その外殻２０の外側が坑道３を構成し
ている地盤２の坑壁に接続される形になるよう構成され
ている。

【００１４】また、フレーム１９の坑口側端部である外
殻２０の後端部外側（図１矢印Ｂ方向側端部上側）に
は、後述する妻面板２８と共にフレーム１９の妻止め手
段を構成している外周妻止材２５が、図１紙面と交差す
る方向であるトンネル内周に沿って設けられており、外
周妻止材２５は、独立発泡性スポンジ等からなるシール
材２５ａを、図１左右に示す前後に２列をなす形に並べ
て、各外殻片２０ｂの後端部外面側からその放射方向外
側である図中矢印Ｄ方向に向けて突出した形でここに装
着されて構成されている。外周妻止材２５は、フレーム
１９が前述したように展開手段２１、伸縮支持脚２２を
介して拡張することにより、地盤２が形成している坑壁
と外殻２０との間において矢印Ｃ、Ｄ方向に押圧され
て、両者２、２０間の間隙を図３に示すように略半円環
形をなす形でシールし得るように構成されている。

【００１５】さらに、仮受支保装置５Ｂには、図７に示
すように、そのフレーム１９の矢印Ｂ方向側端である後
端に、形鋼等からなる妻受工２７が、坑道３の坑壁に沿
って半円環状をなす形で外殻２０の内周面に溶接等によ
り固定装着されており、妻受工２７の図７矢印Ｂ方向側
に示す後側には、前記セントル５Ａの妻押板１６と対向
した位置に、覆工３２を打設構築する際の妻止めを前記
外周妻止材２５と共に構成している鋼製の妻面板２８
が、フレーム１９の坑口側端部においてトンネル内周方
向に沿った形で帯状に形成されて、その図７上部に示す
外周に近い側が、フレーム１９に固定接続された形で設
けられている。妻受工２７と妻面板２８との間には、ト
ンネル内周方向に沿った形のエアチューブ３０が、該チ
ューブ３０に接続されるエアコンプレッサ等を介して膨
張収縮自在な形で設けられており、また、妻面板２８の
矢印Ｂ方向側に示す後面側には、スポンジ、ウレタン等
からなるシール３１が、該妻面板２８の後側全面に貼設
されている。妻面板２８は、エアチューブ３０を膨張さ
せることにより、後側である矢印Ｂ方向側に押出され得
るようになっている。従って、仮受支保装置５Ｂの妻面
板２８は、エアチューブ３０を介して矢印Ｂ方向側に押
し出されることにより、セントル５Ａの略前方側である
図７矢印Ｇ方向側に付勢された形の妻押板１６に押圧さ
れてこれと接続して、該仮受支保装置５Ｂの直後におい
てセントル５Ａが形成する覆工空間１５の妻止めを形成
するように構成されている。この際、該セントル５Ａ側
の妻押板１６と仮受支保装置５Ｂ側の妻面板２８は、妻
押板１６のバネ付勢力とエアチューブ３０に供給される
空気圧を介してシール３１が押し潰される形で、両者１
６、２８が密に接続され得るようになっており、また、
前述した外周妻止材２５の各シール材２５ａは地盤２の
坑壁に接続当接して、外殻２０の外側と地盤２との間の
間隙をシールすることが出来るので、覆工空間１５は該
空間１５の外部に対して遮蔽された状態を呈するように
なっている。

【００１６】構築中のトンネル１は以上のような構成を
有しているので、該トンネル１を構築するには、図１に
示すように、坑道３中に仮受支保装置５Ｂを、切羽２ａ
に後続させる形で配置させて、該仮受支保装置５Ｂを用
いて切羽２ａ近傍の地盤２の安定を図りつつ、該切羽２
ａを矢印Ａ方向に向けて前進させる形で坑道３の掘削作
業を行いながら、セントル５Ａを用いて覆工空間１５に
コンクリートを巻幅Ｌ１をなすように打設することによ
り、覆工３２を１スパンづつ構築する形でこれをおこな
っていく。

【００１７】坑道３を掘削形成するに際しては、まず、
セントル５Ａは、昇降足場９を支持している移動車両６
をクローラ６ａを介して坑道３中を矢印Ｂ方向へ移動す
る形で、切羽２ａ面前から退避させる。なお、セントル
５Ａは、図１に示す状態から、フレーム５Ａの脚部を構
成している支持ジャッキ１７を後退駆動させることによ
り、これを収縮させると共に、内型枠１１のフレーム１
２を、油圧シリンダ、サポートジャッキ等を介して、ト
ンネル内周方向に沿って該フレーム１２の何箇所かに配
置する関節を境にして坑道３の内方に折り曲げた状態に
しておいて、油圧シリンダ１０ａ、１０ａを駆動して、
型枠支持フレーム１０を下降させる。すると、これによ
り、型枠支持フレーム１０に支持されているセントル５
Ａのフレーム１２は、既に構築済の覆工３２表面及びイ
ンバート２ｂと縁切りされて、移動車両６に支持された
形になるので、そこで、昇降装置７の油圧シリンダ７ｂ
を駆動することにより昇降足場９を下降させてから、該
移動車両６を矢印Ｂ方向に向けて移動させれば、セント
ル５Ａ全体を容易に、既に構築済みの坑道３中の任意の
位置に退避させることが出来る。

【００１８】こうしておいて、次に図８に示すように、
レッグハンマー、オーガー、バックホー等の適宜な掘削
機３７を、坑道３の先頭部分に配置させる。そして、掘
削機３７を用いて地盤２を、覆工３２の巻幅Ｌ１に対応
する形の１掘削ピッチ分づつ坑道３の横断面形状に沿っ
て略半円形に掘削して、切羽２ａを矢印Ａ方向に前進さ
せていく。この際、掘削機３７の本体部分は、仮受支保
装置５Ｂのフレーム１９の内方側空間か或いは既に構築
済みの覆工３２の内部空間に配置されるので、掘削作業
並びに更にこれに後続する掘削ズリ搬出作業に関る高い
安全性が確保されている。こうして地盤２を掘削してそ
の分坑道３を形成することにより、切羽２ａがその掘削
ピッチ分だけ矢印Ａ方向に前進したなら、該前進した切
羽２ａに後続させる形で、直ちに、図９に示すように、
仮受支保装置５Ｂを切羽２ａの直前まで移動させる。

【００１９】仮受支保装置５Ｂの移動に際し、フレーム
１９は、伸縮支持脚２２を収縮させた状態にして、図５
に示すように、例えば、該フレーム１９の内周側後部の
図５左右に設けられたフック１９１、１９１にワイヤ３
９を懸架して、該ワイヤ３９をチェーンブロック３９１
で牽引することにより、２ヶ所のジョイント部２０ａ、
２０ａを介して図５左右両側の外殻片２０ｂ、２０ｂを
坑道３の内方に折り曲げた状態にする。この状態にした
フレーム１９を、図４に示すように、外殻２０のアーチ
部をその内方側から支えるに適したローディング治具３
５２を介して、ホイルローダ３５のバケット３５１部分
上に搭載支持させる。そして、治具３５２上にフレーム
１９を搭載支持したホイルローダ３５を走行させること
により、仮受支保装置５Ｂを坑道３中の適宜な待機位置
から搬送してきて、これにより該仮受支保装置５Ｂを切
羽２ａの面前に配置させたところで、ワイヤ３９をフッ
ク１９１、１９１から外し、展開手段２１を介して図５
左右の外殻片２０ｂ、２０ｂを坑道３の側壁に向けて外
側に押し出す形でフレーム１９を展開する。さらにこの
状態で、伸縮支持脚２２を伸長させて、フレーム１９全
体を上昇させる。すると、仮受支保装置５Ｂのフレーム
１９は、伸縮支持脚２２を構成しているジャーナルジャ
ッキ等によりその放射方向外側（矢印Ｄ方向側）に向け
て展開押圧される形で拡張し、これにより、該仮受支保
装置５Ｂのフレーム１９は坑道３の先頭位置である切羽
２ａの直前において、只今掘削された坑道３の坑壁及び
インバート部分に坑壁支保面である外殻２０が接続支持
された形で、掘削空間である坑道３が支保される。即
ち、仮受支保装置５Ｂの放射方向外側に配置している地
盤２の土圧は、伸縮支持脚２２を介してその放射方向外
側に向けて展開押圧する形の拡張力を付勢されたフレー
ム１９の外殻２０により支持された形になり、これによ
り、坑道３先頭部分の断面安定性が確保される。なお、
仮受支保装置５Ｂのフレーム１９が配置される切羽２ａ
直前の坑道３先頭位置は、特にその切羽２ａ側アーチ上
部が崩れて所謂肌落ちを生じることが儘有るが、該外殻
２０の上部を構成しているうちの図２真中の外殻片２０
ｂには、その前側に長さＬ３だけ突出する形でフード２
３が固定装着されているところから、該フード２３が地
盤２の崩落を好適に予防して、切羽２ａ直前の不安定な
地盤２が確実に支保される。

【００２０】こうして、新たに前進した切羽２ａに後続
させる形で、仮受支保装置５Ｂを該切羽２ａの直前まで
移動させると、そのフレーム１９の後端である矢印Ｂ方
向側端と既に打設構築された覆工３２の前端３２ａとの
間には、図９に示すように、覆工３２の１巻き分の幅Ｌ
１に対応した１掘削ピッチ分の支保されていない空間３
Ｐが形成される。そこで、切羽２ａ及び仮受支保装置５
Ｂの前進により形成された空間３Ｐには、直ちに図１０
に示すように、セントル５Ａを移動配置させる。これに
は、坑道３の内方にフレーム１２を折り曲げると共にそ
の支持ジャッキ１７を収縮させて、また、型枠支持フレ
ーム１０及び昇降足場９を下降させた状態にした、セン
トル５Ａを、これを支持している移動車両６を、適宜ク
ローラ６ａを介して走行させる形で、先にこれが配置さ
れていた坑道３中の適宜な退避位置から切羽２ａ付近に
搬送してくる。そして、セントル５Ａの移動車両６を、
既に構築済みの覆工３２の矢印Ａ方向側先頭位置近傍下
の坑道３中に配置させる。この状態で、昇降装置７の油
圧シリンダ７ｂを駆動して、昇降足場９を図６に示すよ
うに上昇させると共に、ステップ９１を図６矢印Ａ、Ｂ
方向に移動させることにより、内型枠１１のフレーム１
２を、後に該セントル５Ａの型枠板１３により形成され
て覆工空間１５となる部分、即ち未だ覆工３２の構築さ
れていないアーチ部分の真下位置に整合配置させる。そ
して次に、油圧シリンダ１０ａ、１０ａを駆動して型枠
支持フレーム１０を上昇させると共に、フレーム１２を
図示されない油圧シリンダ、サポートジャッキを介して
坑道３の外周形状に沿った円弧状に拡開させ、また、該
フレーム１７の脚部を構成している支持ジャッキ１７を
伸出させる。この際、フレーム１２の後端部である図６
右端部に配置するクッションゴムシール２９は、該フレ
ーム１２と既に構築された覆工３２の内周面とに挾まれ
ることにより図６矢印Ｃ、Ｄ方向で示すトンネル断面の
放射方向に押圧されて、これによりフレーム１２の矢印
Ｂ方向端に示す後側がクッションゴムシール２９にシー
ルされた形で、該フレーム１２の後端部と構築済みの覆
工３２とが接続される。すると、フレーム１２の外周面
を構成している部材である型枠板１３は、その後端側で
ある矢印Ｂ方向側端部を既に打設構築された覆工３２の
前端３２ａと接続されると共に未だ覆工３２の構築され
ていない坑道３の地山部分の周面形状に沿った形で、図
９に示すように先に配置された仮受支保装置５Ｂのフレ
ーム１９と覆工前端３２ａとの間に位置決めされる。こ
れにより、フレーム１２が構成しているセントル５Ａの
内型枠１１は、覆工３２を延長構築するためのコンクリ
ートが打設され得る状態に準備される。

【００２１】ところで、こうして、切羽２ａの直前に配
置された仮受支保装置５Ｂと既に構築済みの覆工３２の
前端３２ａとの間に、図６に示すようにセントル５Ａを
移動配置させて、内型枠１１の準備をする際に、トンネ
ル内周方向に沿った形で帯状に形成されて、その外周側
がフレーム１９後端部（矢印Ｂ方向側端部）に固定接続
された形の、仮受支保装置５Ｂの妻面板２８と、該妻面
板２８と同様に帯状に形成されたバネ板鋼等からなり、
その板面方向と交差する方向である図７矢印Ｇ方向に常
時付勢された形でフレーム１２の前端部（矢印Ａ方向側
端部）に装着された、セントル５Ａの妻押板１６は、図
７に示すように、前後方向である矢印Ａ、Ｂ方向に対向
する形で配置される。そこで、仮受支保装置５Ｂの妻受
工２７と妻面板２８との間に設けられたエアチューブ３
０にエアコンプレッサ等により圧縮空気を供給する形で
これを膨張させて、これにより該妻面板２８をトンネル
坑口側である矢印Ｂ方向側に押出す。すると、矢印Ｂ方
向側に押し出された妻面板２８は、矢印Ｇ方向側に付勢
された形の妻押板１６に押圧されて、該妻押板１６と妻
面板２８は相互に押し合う形になり、これにより、該妻
押板１６と妻面板２８の間に配置する形で妻面板２８の
後面に貼設されたスポンジ、ウレタン等からなるシール
３１が押し潰されてシール能を発現する形で、両者１
６、２８は密に接続して、ここに覆工空間１５の妻止め
が、覆工３２の前端３２ａと対応した形でこれと相似形
状即ち半円環形に形成される。

【００２２】この際、既に仮受支保装置５Ｂの外殻２０
の後端部に設けられた外周妻止材２５は、前述したよう
にフレーム１９が、伸縮支持脚２２を介してその放射方
向外側に向けて展開押圧する形の拡張力を付勢されたこ
とにより、その各々のシール材２５ａ外周側が地盤２の
坑壁凹凸に良く追従した形でトンネル放射方向である矢
印Ｃ、Ｄ方向に押圧された形になって、これにより坑道
３における外殻２０の外周外側と地盤２が形成している
坑壁との間の間隙が前後方向（矢印Ａ、Ｂ方向）にシー
ルされている。この状態で、仮受支保装置５Ｂの後端部
に、妻押板１６に押圧された妻面板２８を介して妻止め
が形成された状態になるところから、外周妻止材２５及
び、該妻押板１６に押圧された妻面板２８が形成してい
る妻止めと、フレーム１２の後端部においてこれを構築
済みの覆工３２に接続しているクッションゴムシール２
９を介して、仮受支保装置５Ｂのフレーム１９の直後に
は、既に構築された前記覆工３２の前端部３２ａとの間
に、後に覆工３２となるための未だコンクリート打設さ
れていない覆工空間１５が、地盤２が形成している坑壁
とセントル５Ａの型枠板１３とにより挟まれた形で、ト
ンネル覆工形状に対応した半円環状に遮蔽形成される。
なお、仮受支保装置５Ｂの外殻２０を含めたフレーム１
９が配置された、坑道３の先頭部分は、先に述べたよう
にここに配置する地盤２が非常に不安定な状態にある
が、本実施例においては外周妻止材２５が、外殻２０の
後端部に設けられているところから、こういった不安定
な地盤２からフレーム１９の前後方向長さ分だけ離隔し
た位置において、該外殻２０と地盤２において比較的荒
れの少ない坑壁の間をシールすることが出来るので、該
外周妻止材２５を介して良好なシール性能が発現され得
る。（この際、切羽２ａと外周妻止材２５間に位置する
部分の坑壁は既に述べたようにフレーム１９の外殻２０
に支保されて安定維持されている。）また、外周妻止材
２５は、セントル５Ａの型枠板１３等により形成される
覆工空間１５に打設充填されるコンクリートが、該覆工
空間１５より前側のその外へ漏出するのを防止する役目
を果たし得ると共に、切羽２ａに湧水が生じている場合
には、該湧水が外殻２０の外周と地盤２の坑壁間の空隙
を介して覆工空間１５或いは坑道３内に漏水するのを防
ぐ役目をも果たし得る。

【００２３】こうして、仮受支保装置５Ｂの後端部にお
いて覆工空間１５を遮蔽形成すると、これと同時に、切
羽２ａの面前、即ち矢印Ｂ方向側に位置する部分におい
て未だ覆工３２が打設構築されていない未覆工の坑道３
は、該坑道３内の作業空間が仮受支保装置５Ｂのフレー
ム１９及びセントル５Ａのフレーム１２により、図１０
に示すように一次的に半円環状に被覆された状態にな
り、これにより、掘削されて後未だ未覆工で不安定状態
の地盤２が当該切羽２ａ面前の作業空間に崩落する危険
性は排斥されて、これに続く覆工空間１５内へのコンク
リート打設作業さらにはその後の新たな掘削作業を安全
に進行させることが出来る。

【００２４】そこで次に、図１一点鎖線で示すように、
該覆工空間１５を坑道３内に連通させ得る形でセントル
５Ａのフレーム１２に設けられるコンクリート供給口１
２１にポンピングチューブ３８を接続して、図示されな
いコンクリートポンプから該ポンピングチューブ３８
に、覆工３２を形成するに適したコンクリートを供給
し、これをコンクリート供給口１２１を介して型枠板１
３の内側に吐出させる形で、後にその硬化により覆工３
２となるコンクリートを、所定のブロック毎に分けて或
いは覆工空間１５に一度に、打設充填していく。する
と、覆工空間１５は、図１に示すように、その前側に妻
押板１６と妻面板２８が形成している妻止めが、該妻止
めよりさらに前方側を外周妻止材２５によってシールさ
れた形で、図３に示すように半円環状をなす形でトンネ
ル内周方向に沿って配置して、一方その後側はクッショ
ンゴムシール２９を介してセントル５Ａのフレーム１２
と構築済みの覆工３２が接続された形で同じくトンネル
内周方向に沿ってシールされているために、単にインバ
ート２ｂと型枠板１３下端との間に形成され得る若干の
間隙を抑えるだけで、構築済の覆工３２の前端３２ａ
と、妻押板１６と妻面板２８の接続部との間を繋ぐ形で
形成される覆工空間１５を密に遮蔽することが出来る。
従って、ポンピングチューブ３８を介してコンクリート
供給口１２１から覆工空間１５に供給されたコンクリー
トは、該覆工空間１５の外側へ漏出することはなく、該
空間１５の隅々までコンクリートが密実に充填されて、
その硬化に必要とされる所定の短時間が経過して後、こ
こに堅牢な覆工３２が幅Ｌ１をなす形の半円環状に構築
形成される。

【００２５】こうして、覆工空間１５に打設された１巻
き分のコンクリートが、脱型可能なる硬化状態に到達し
たなら、先にエアチューブ３０に供給された圧縮空気を
適宜開放抜去することにより、該チューブ３０を収縮さ
せて、これにより、妻押板１６と妻面板２８の接続状態
を解除する。そして、セントル５Ａのフレーム１２を、
図示されない油圧シリンダ、サポートジャッキ等によ
り、その関節を介して坑道３内に折り曲げ、油圧シリン
ダ１０ａ、１０ａを駆動して型枠支持フレーム１０を下
降させる。すると、覆工空間１５に打設されたコンクリ
ートから型枠板１３が引き離される形で、内型枠１１が
脱型される。次に、昇降装置７の油圧シリンダ７ｂを駆
動して、昇降足場９を下降させてから、移動車両６を坑
道３の矢印Ｂ方向に移動させて、セントル５Ａ全体を切
羽３ａの面前から撤去する。

【００２６】こうして、覆工空間１５にコンクリートを
打設充填して、覆工３２を形成したところで、再び、図
８に示すように、切羽２ａを前進させる形で掘削作業を
行い、該切羽２ａの前進に伴なって図９に示すように、
仮受支保装置５Ｂのフレーム１９を前進させ、該フレー
ム１９の前進により既に構築された覆工３２の前端３２
ａとの間に形成された空間３Ｐにセントル５Ａのフレー
ム１２を移動配置させて、該仮受支保装置５Ｂとセント
ル５Ａを接続することにより、外周妻止材２５、妻面板
２８を介して、ここに覆工空間１５を形成してコンクリ
ート打設する作業を、所定のサイクルで順次繰り返して
いく。こういった一連の作業を行うに際し、トンネル１
は、切羽２ａの前進に後続して仮受支保装置５Ｂのフレ
ーム１９が配置し、該フレーム１９の後側に接続される
セントル５Ａの内型枠１１を介して覆工３２が打設構築
されるところから、掘削により坑道３が空間部分となっ
た地盤２が開放されることが殆どなく、即ち地盤２に緩
みが生じることがないので、トンネル掘削及び構築に関
る作業全般の高い安全性が確保された状態下で、作業能
率良く施工が行われて、これにより工期の大幅な短縮化
が図られつつ堅牢なるトンネル１が構築される。

【００２７】なお、仮受支保装置５Ｂは、その外殻２０
に対応した外周面部分で坑壁を支保すると同時に、その
妻面板２８に対応した坑口側後端部分で覆工空間１５の
妻止めを形成し得るように構成されていれば、その形状
並びに、坑壁支保方法及び妻止め形成方法は上述した実
施例以外の方法であっても良い。例えば、図１１に示す
ように、そのフレーム１９全体が、その各々のシリンダ
押出し方向を図１１斜め方向である矢印Ｊ方向、矢印Ｋ
方向にそれぞれ向けた形の油圧ジャッキ４１、４１によ
り拡張して、これにより坑壁を支保すると共に先に述べ
た外周妻止材２５部分を地盤２坑壁に押し付けてフレー
ム１９後端部外周をシールするように構成されていても
良い。図１１に示す仮受支保装置５Ｂは、斜め方向に押
出し自在な油圧ジャッキ４１、４１と上下方向に伸縮自
在な伸縮支持脚２２により、そのフレーム１９が、坑道
３の側壁方向（図１１左右方向）よりむしろ、そのアー
チ方向（図１１上側）へ拡張せんとする力を発揮するこ
とが出来、即ち地盤２のアーチ部分の崩落に対して、こ
れをより有効に抑えることが可能である。

【００２８】さらに、仮受支保装置５Ｂのフレーム１９
には、図１２に示すように、該フレーム１９の内方側
に、鋼管支柱、形鋼等からなる支保用固定フレーム４０
が、インバート２ｂ部分に接続固定される形で用いられ
ても差し支えない。支保用固定フレーム４０の側柱４０
ａ、４０ａには、図１２左右方向外側に向けてそれぞれ
押出し自在なジャッキ４１、４１が設けられており、こ
れにより図１２に示すフレーム１９は、該ジャッキ４
１、４１を介して図１２左右方向外側に拡張せんとする
力を付勢され得るようになっている。従って、図１２に
示す仮受支保装置５Ｂは、伸縮支持脚２２を介して伸縮
することによる上下方向への力を発揮することに加え
て、地盤２の側壁部分から坑道３の内方側に向けて孕み
出す形の土圧に対して、より有効にこれを抑えることが
可能である。

【００２９】また、上述した実施例においては、仮受支
保装置５Ｂを、切羽２ａの形成に後続させる形で該切羽
２ａ直前の坑道３に配置させて、ここを支保する為に用
いる例を述べたが、仮受支保装置５Ｂは、そのフレーム
１９が、外殻２０部分で坑壁支保し得る形でトンネル内
周に沿って殻状に形成されているところから、該フレー
ム１９内部の空間を介して他の作業を行ったり或いは、
ここを作業車両等が通過することが可能であり、これを
利用した形で、仮受支保工５Ｂを坑口や立坑近傍その他
の箇所、或いは既に一次覆工を施した部分の仮設支保工
として用いることも可能である。この際、フォアパイ
ル、薬液注入、鏡ボルト等の補助工法を並行して行うこ
とも出来、さらには核残し先行掘削方式を用いたトンネ
ル工法への適用も可能である。また、フレーム１９の坑
口側には妻面板２８等の妻止めが当初から設けられてい
ることにより、仮受支保装置５Ｂの後側即ち坑口側に適
宜な覆工型枠を配置させるだけで直ちに覆工空間１５を
形成して、二次覆工を施すことが出来る。なお、仮設支
保工５Ｂのフレーム１９は、伸縮支持脚２２を収縮させ
ることによりその横断面がトンネル断面より小さくなる
形で、既に覆工３２が構築されてその断面が坑道３に比
して小径になったトンネル坑内を容易に移動することが
出来る。また、フレーム１９はトンネル断面である坑道
３内において展開折り畳み自在であるところから、該フ
レーム１９の外周面を構成している外殻２０と地盤２の
坑壁との間に形成されるクリアランスに若干のばらつき
がある場合においても、その移動搬送時には十分コンパ
クトに、また、これを仮設置して支保に用いる際には、
十分拡張して地盤２を適格に抑えることが出来る。な
お、仮受支保装置５Ｂのフレーム１９を搬送移動するた
めの手段は、ホイルローダに限定されるものではなく、
その他の手段によって移送されても差し支えない。

【００３０】なお、上述した実施例においては、トンネ
ル１に覆工３２を打設するための覆工空間１５を遮蔽す
る為の妻止めは、仮受支保工５Ｂの妻面板２８が、エア
チューブ３０を介してトンネル坑口側である矢印Ｂ方向
側に向けて押し出されて、この状態で、セントル５Ａ側
の妻押板１６により切羽側に向けて押圧されることによ
り形成される例を述べたが、本発明の趣旨は、坑壁支保
し得る形の仮受支保装置５Ｂ等の仮設支保工の直後に覆
工空間１５を形成せんとするものであり、このための妻
止めは、フレーム１９の坑口側に設けられた外周妻止材
２５、妻面板２８等の妻止め手段のみによって覆工空間
１５を遮蔽するように構成されていて構わず、即ち、セ
ントル５Ａ側の妻押板１６は必ずしも必要ない。また、
トンネル１を構築するための掘削機３７等の掘削手段並
びに、覆工３２を打設成型するためのセントル５Ａは、
他の手段が用いられても差し支えない。さらに、トンネ
ル１を構築する為のその他の構築部材及び機材等は、実
施例に用いられた以外のものが用いられても構わず、坑
道３の横断面形状についても勿論任意である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ンネル内周面に沿う形で外殻２０等の坑壁支保面が形成
されたフレーム１９等の地盤支持フレームを有し、前記
地盤支持フレームの坑口側端部に外周妻止材２５、妻面
板２８等の妻止め手段を、トンネル内周面に沿って設
け、また、該地盤支持フレームに伸縮支持脚２２等の脚
部を、該地盤支持フレームを上下方向に移動自在な形で
設け、前記地盤支持フレームは坑道３等のトンネル断面
内で展開折り畳み自在に設けて構成したので、地盤支持
フレームが脚部を介して上昇移動することにより、その
坑壁支保面で坑壁を支える一方で、その妻止め手段が覆
工３２の前端３２ａ等のトンネル覆工の前端に対応した
形の妻止めを形成することが出来る。従って、掘削され
て後覆工が施される迄の間の切羽近傍の地山は、極めて
不安定でここに肌落ちが生じる場合も儘あるが、本発明
による仮受支保装置５Ｂ等の仮設支保工を切羽面前に配
置させれば、単に脚部を介して地盤支持フレームを上昇
移動させるだけで、その坑壁支保面を介して不安定な地
山の坑壁崩壊を簡単且つ確実に抑えて、トンネル覆工を
打設構築する為の作業空間であるトンネル断面内の十分
なる安全性を確保することが出来る。そして、地盤支持
フレームが坑壁支保すると同時に、その坑口側にはトン
ネル覆工の前端に対応した形の妻止めが形成され得るの
で、該地盤支持フレームの後側にトンネル覆工内周に対
応した適宜な覆工型枠板を、例えばセントル５Ａ等の移
動覆工型枠装置として配置させるだけで、覆工空間を遮
蔽閉塞して、直ちにここに覆工コンクリートを打設する
ことが簡単に出来る。こうして、覆工コンクリートを打
設するに際し、切羽は次の掘削に備えてトンネル断面内
に向けて開放された状態になっているが、前記トンネル
覆工を構築する作業、即ち覆工コンクリートの供給管を
移動覆工型枠に接続し、これを監視する作業等は、切羽
鏡面から地盤支持フレームの前後方向長さ分だけ離隔し
た、移動覆工型枠の内側領域において行われ得るので、
当該開放状態の切羽から懸念され得る万一の鏡面の崩
落、出水等の事故は、その発生を地盤支持フレームの内
側領域において未然に発見処理することが出来る。ま
た、当該覆工作業が行われている時点における切羽の面
前には、前回の掘削工程時において搬出され得なかった
掘削ズリが若干づつインバート部分に堆積した形になっ
ているが、当該堆積箇所は地盤支持フレームの内側空間
に該当するところから、覆工作業が行われるべき移動覆
工型枠内には入り込みしておらず、即ちこういったズリ
堆積箇所を地盤支持フレーム内側に配置させることによ
り、覆工作業が行われるインバート部分の足場環境を良
好な状態にすることが出来る。故に、覆工構築作業の安
全性を向上させ、これを効率的に行うことが出来る。従
って本発明による仮設支保工を用いれば、崩壊性岩質地
山において、移動覆工型枠を用いる場合にも、該移動型
枠と切羽間の地山を簡単且つ確実に抑えることが出来、
短い施工工期で効率的に堅牢なるトンネル構造を構築す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による仮支保工の一実施例を用いて構築
中のトンネルの一例を示す側面図である。

【図２】図１のII矢視図である。

【図３】図１のIII、III矢視図である。

【図４】図１に示す仮支保工の建て込み状況を示す図で
ある。

【図５】図４のV矢視図である。

【図６】図１に示すトンネルに用いられるセントルの一
例を示す図である。

【図７】本発明による仮支保工と図６に示すセントルと
の接続状態の一例を示す図である。

【図８】図１に示すトンネルを施工する工程を示す一連
の図である。

【図９】図１に示すトンネルを施工する工程を示す一連
の図である。

【図１０】図１に示すトンネルを施工する工程を示す一
連の図である。

【図１１】本発明による仮支保工の別の実施例を示す図
である。

【図１２】本発明による仮支保工のさらに別の実施例を
示す図である。

【符号の説明】 ３……トンネル断面（坑道） ５Ｂ……仮設支保工（仮受支保装置） １９……地盤支持フレーム（フレーム） ２０……坑壁支保面（外殻） ２２……脚部（伸縮支持脚） ２８……妻止め手段（妻面板）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トンネル内周面に沿う形で坑壁支保面が形
   成された地盤支持フレームを有し、 前記地盤支持フレームの坑口側端部に妻止め手段を、ト
   ンネル内周面に沿って設け、また、該地盤支持フレーム
   に脚部を、該地盤支持フレームを上下方向に移動自在な
   形で設け、 前記地盤支持フレームはトンネル断面内で展開折り畳み
   自在に設けて構成した、仮設支保工。