JPH06294297A - トンネルのコンクリート覆工における妻型枠の反力支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンクリート打設時の反力を支持し、覆工用
コンクリートの流出を完全に防止する。 【構成】 俯仰・伸縮自在なブームの先端部に取り付け
られ、トンネル断面の内周面にそった円弧形に、かつ折
畳自在としたレールフレームに、トンネル断面の半径方
向に移動可能とした型枠を設ける。そしてこの型枠に、
放射方向に隣接して設けた複数のシリンダの各作動にて
トンネルの地山に対し接離方向に動く出没フレームをそ
れぞれ備える。そして各出没フレームの地山と対向面に
弾性体４３を配設し、かつこの出没フレームに反力フレ
ーム４５を突設する。さらにこの反力フレーム４５の先
端に、前記弾性体４３の背面で、かつ打設コンクリート
圧を支持するエアーバルクヘッド４４を設ける。これに
よりコンクリ−ト打設圧を弾性体４３・エアバルクヘッ
ド４４・反力フレーム４５にて支持されるので、コンク
リートの流失を防止して、トンネルのコンクリート覆工
が確実に行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトンネル工事において、
掘削した壁面にコンクリート覆工を行う場合、妻部分よ
りコンクリートの流出を防止し、確実にコンクリートの
打設を行う妻型枠において、コンクリート打設時の妻型
枠に作用する反力の支持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のＮＡＴＭによるトンネル工事にお
いては、所要の断面形状に掘削し、地山岩盤面の支保を
行うため、コンクリートで一次覆工している。このコン
クリート一次覆工は掘削した地山岩盤面にコンクリート
を吹き付けて行われている。これは吹付材料をドライミ
ックスまたはウエットミックスしてホース内を圧搾空気
などによって圧送し、ノズル付近で圧力水または急結剤
を加え、地山に向かって吹き付け覆工するものである。
しかし、この工法においては高圧でコンクリートを地山
に吹き付ける際、地山に付着している粉塵がこのコンク
リート吹付圧にて舞い上がったり、吹き付け材料が地山
にはね返って粉塵が発生し、作業環境が悪化し、塵肺等
の公害問題が生じている。また吹き付け材料のはね返り
による材料ロスも生じている。このような欠点を解決す
るためにコンクリートを地山に型枠を用いて直接圧着覆
工する工法が提案されている。例えば特開昭６３−１７
１９９８号、特開平２−９６０９７号、特開平１−１８
７２９４号公報に開示されるものが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記工法におい
てはトンネルの地山面に沿ってのコンクリートの打設を
行う場合、型枠の妻部分を閉鎖する必要がある。このた
め上記公報に開示されたものは型枠妻部分にチューブを
配設し、コンクリート打設時、このチューブを膨らま
せ、地山と接地させている。従ってコンクリート打設圧
をチューブの膨出圧のみで支持するためにはチューブ内
圧を高くする必要があるが、内圧を高くすると地山の凹
凸面との接触が悪くなり、隙間が生じ、打設コンクリー
トが流出する。また反対にチューブ内圧を低くすると、
地山の凹凸面にそって接触は良くなるが打設コンクリー
ト圧を支持できなくなる。

【０００４】また特開平１−１８７２９４号に開示され
たように妻型枠を小幅片とし、これを地山の凹凸に応じ
て出没させて地山に沿わせる方法では、正確に地山の凹
凸面に沿わせることができず、小さな隙間が生じるもの
となる。更に、小幅片間の隙間にコンクリ−トが侵入
し、動作不良となる危険性がある。

【０００５】本発明は型枠端部に放射方向に配設した複
数の出没機構先端の弾性体を地山の凹凸面に隙間なく確
実に沿わせ、かつこの弾性体背面に反力フレームを介し
て配設した膨出体にてコンクリート打設時の反力を支持
し、覆工用コンクリートの流出を完全に防止するように
なすことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたもので、俯仰・伸縮自在なブームの先
端部に取り付けられ、トンネル断面の内周面にそった円
弧形に、かつ折畳自在としたレールフレームに、トンネ
ル断面の半径方向に移動可能とした型枠を設け、この型
枠に、放射方向に隣接して設けた複数のシリンダの各作
動にてトンネルの地山に対し接離方向に動く出没フレー
ムをそれぞれ備え、かつ各出没フレームの地山と対向面
に弾性体を配設したコンクリート覆工の妻型枠におい
て、この出没フレームに反力フレームを突設し、この反
力フレームの先端に、前記弾性体の背面で、かつ打設コ
ンクリート圧を支持するエアーバルクヘッドを設けたこ
とを要旨とする。

【０００７】

【作用】掘削トンネル断面内周面形にそって配設される
ガイドレールに導かれて移動する部分型枠に、放射方向
に多数隣接配置したシリンダの操作にて弾性体を地山の
凹凸面にそって押圧接するように妻型枠を前記型枠の側
端に構成し、これにより、型枠の妻部をシリンダの操作
にて地山形状にそって確実に地山の凹凸面との間に隙間
が生じることなく弾性体が押圧接される。そして妻型枠
に突設した反力フレームに、しかも弾性体背面を支持す
るエアーバルクヘッドを設け、このエアーバルクヘッド
の膨出にて弾性体背面を妻型枠にて確固に支持されるの
で、地山にそってコンクリートを打設しても妻型枠地山
形状にそって確固に支持されるので、コンクリート打設
が正確に行えるものとなる。

【０００８】

【実施例】以下本発明のトンネルにおけるコンクリート
覆工装置を図示の実施例に基づいて説明する。図におい
て１は下部にアウトリガー１Ａを備えた走行台車で、こ
の走行台車１には俯仰自在になしたブーム１Ｂを備え
る。このブーム１Ｂは俯仰するだけでなく、必要に応じ
伸縮可能とし、かつこのブーム１Ｂは一本式としても、
あるいは２本式、あるいは平行四辺形のリンク式であっ
てもよい。そしてこのブーム１Ｂの先端には掘削したト
ンネルの円弧形断面より予め設定した小径の円弧形面を
持つレールフレーム２を支持せしめる。

【０００９】このレールフレーム２は複数片をそれぞれ
ピンジョイントにより連結して側方に油圧シリンダにて
折り畳み可能とし、かつその中央部にて連結金具を介し
てブーム１Ｂに左右揺動、俯仰、並びに前後の移動可能
にして連結する。そしてこのレールフレーム２をガイド
フレームとして利用するか、またはレールフレームの外
周面にそってガイドレール４を配設する。

【００１０】さらにこのレールフレーム２をその部材枢
着部に備えたシリンダにて屈曲自在とし、トンネル内所
定位置でコンクリート覆工時では翼を広げた鳥のような
形状とし、また発破工事やずり出し工事時には作業に支
障のないように可及的に小型化されるよう翼を畳んだ鳥
のような形状とすることができる。

【００１１】ガイドレールには円弧形をしたこのガイド
レールに沿って移動する可動式の型枠装置３が左右に１
台づつ計２台が図８に示すように配設される。この型枠
装置３の移動は該装置に設けたピニオンとガイドレール
側に設けたピンラック、あるいは、このラックピニオン
式以外の他の駆動にて行われる。そしてこの可動式の型
枠装置３は移動フレーム３１に移動用のモータにて駆動
されるピニオン、またはローラを設け、このモータより
動力伝達機構を介してピニオンまたはローラを正逆転選
択式に駆動させるようになす。

【００１２】さらにこの移動フレーム３１には１または
２本以上、例えば図示のように４本の伸縮ジャッキ装置
３２を介して円弧形をした型枠３３を支持せしめる。こ
の伸縮ジャッキ装置の伸縮により、型枠３３はトンネル
面に対し接離方向に移動可能とし、コンクリート覆工時
のトンネル内周面に対する直角方向に荷重をシリンダに
て、また水平方向の荷重を支持せしめ、コンクリート覆
工時、型枠をトンネル内周面に対し所定間隔となるよう
突出させ、脱型時、シリンダを縮小させて行うものであ
る。

【００１３】また型枠３３の長手方向に沿ってその一端
縁には妻型枠装置４を設ける。この妻型枠装置４は図に
詳示する如く型枠３３の一側縁に所要間隔にて複数のシ
リンダ４１．４１を、しかも放射方向にして配列設置す
ると共に、この各シリンダ４１に出没フレーム４２を設
け、この出没フレーム４２にスポンジ等の弾性体４３を
一体に設け、弾性体４３の背面には支持用のエアバルク
ヘット４４を配設する。そしてこのエアバルクヘッド４
４は妻型枠４１に突設した反力フレーム４５の上端に、
しかも弾性体の背面に対峙もしくは接触して設ける。

【００１４】シリンダ４１は出没フレーム４２に固定さ
れ、このシリンダのロッド側を型枠３３に突設したブラ
ケットに係止し、これによりシリンダ操作にてシリンダ
側をこれを固定した出没フレームとともに移動させるも
のである。そしてこの出没フレーム４２は各シリンダ毎
に備え、型枠３３の長手方向に沿って配列されると共に
各シリンダのトップ側間を、またボトム側間をそれぞれ
配管にて接続する。

【００１５】隣接される出没フレーム４２．４２間を繁
ぐようにして長尺の弾性体４３を貼着等にて一体に設け
る。この弾性体４３はスポンジ製で、主として独立気泡
体を用い、この表面、すなわち地山に接する側にきわめ
て容易に変形し、地山の凹凸面に添うように連続気泡体
を一体にした二重体とする。

【００１６】エアーバルクヘッド４４は出没フレーム４
２の側端に、しかも弾性体４３の背面に添うように配設
され、弾性体４３の全長にわたって１本あるいは複数本
設けられるもので、これは上述のように反力フレーム先
端に支持される。

【００１７】上述の如く構成する装置を用いて掘削され
たトンネルにコンクリート覆工する作業について説明す
る。掘削されたトンネル床面上の中心上に台車１の定位
置で停止させ、掘削内周壁面に接触しないように折り畳
まれたレールフレーム２を伸長させ、所要のトンネル断
面形に沿うよう円弧形に広げて支持せしめる。次に移動
フレーム３１を床面位置までガイドレールに沿って降下
させ、伸縮ジャッキ３２の操作にて型枠３３をトンネル
内周面に対し、コンクリート覆工する厚さになるよう調
整して固定する。そしてシリンダ４１を操作して弾性体
４３を地山Ｇに押圧させると、この地山Ｇの凹凸面に倣
うように弾性体４３の接地面は変形し、地山凹凸面にし
っくりと沿う。この状態を図１に示す。従って地山の凸
部においてはシリンダの突出量は少なく、凹部では多と
なる。ついでエアーバルクヘッド４４を膨出させて弾性
体背面を反力フレームにて支持した後、型枠３３と地山
Ｇとの隙間にコンクリートを打設する。

【００１８】打設コンクリートの硬化後、エアーバルク
ヘッド４４をすぼまらせ、かつシリンダ４１を没するこ
とにより妻型枠を地山より離間するとともに伸縮ジャッ
キを縮小させて脱型させた後、円周方向の型枠長を一ピ
ッチとし、この一ピッチ分のみガイドレールに沿ってピ
ニオンの駆動により移動フレームを移動させ、定位置で
停止せしめる。

【００１９】つぎに伸縮ジャッキを操作し、再び型枠を
定位置まで突出し、かつ妻型枠も突出させてコンクリー
ト覆工を行う。この操作を繰り返し、トンネル内周面の
床面より内頂面に至るまで順次コンクリートを打設す
る。このようにして型枠の幅のみコンクリート覆工を完
了した後、つぎに伸縮ジャッキを縮小させて脱型し、こ
の型枠装置をガイドレールにそってレールフレームの折
畳みに支障のない位置まで移動させた後、レールフレー
ムを側方向へ折畳み、幅方向の嵩を低くして待避させ
る。このようにトンネルの最大幅床面より下方部分のコ
ンクリート覆工時、片側ずつ操作して行うものである。

【００２０】

【発明の効果】本発明によるときは、トンネル地山の内
面形状にそってガイドレールに導かれて移動する型枠の
移動フレームの一端側に複数のシリンダを放射状に隣接
配列され、このシリンダに設けた出没フレームに弾性体
と、反力フレームの先端に取り付け、かつ弾性体背面に
沿うエアーバルクヘッドよりなる可動変形式の妻型枠を
一体に設けているため、型枠の妻部をしっかりと地山面
に押圧され、コンクリ−ト打設圧を弾性体・エアバルク
ヘッド・反力フレームにて支持されるので、コンクリー
トの流失を防止して、トンネルのコンクリート覆工が確
実に行える利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による妻型枠装置を用いてコンクリート
打設時を示す正面図である。

【図２】同コンクリート打設前における説明図である。

【図３】妻型枠装置の側面図である。

【図４】本発明装置における型枠の弾性体取付部を示す
正面図である。

【図５】同側面図である。

【図６】同油圧回路の説明図である。

【図７】掘削トンネル孔内にそって妻型枠を設置した状
態を示す正面図である。

【図８】同装置全体の説明図である。

【符号の説明】

１ 走行台車 ２ レールフレーム ３ 型枠装置 ３１ 移動フレーム ３２ 伸縮ジャッキ装置 ３３ 型枠 ４ 妻型枠装置 ４１ シリンダ ４２ 出没フレーム ４３ 弾性体 ４４ エアバルクヘッド ４５ 反力フレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 博之 大阪府大阪市旭区高殿５−２−８−702 (72)発明者 稲川 雪久 岐阜県大垣市林町７−313 (72)発明者 正田 真司 岐阜県本巣郡真正町14条144

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 俯仰・伸縮自在なブームの先端部に取り
   付けられ、トンネル断面の内周面にそった円弧形に、か
   つ折畳自在としたレールフレームに、トンネル断面の半
   径方向に移動可能とした型枠を設け、この型枠に、放射
   方向に隣接して設けた複数のシリンダの各作動にてトン
   ネルの地山に対し接離方向に動く出没フレームをそれぞ
   れ備え、かつ各出没フレームの地山と対向面に弾性体を
   配設したコンクリート覆工の妻型枠において、この出没
   フレームに反力フレームを突設し、この反力フレームの
   先端に、前記弾性体の背面で、かつ打設コンクリート圧
   を支持するエアーバルクヘッドを設けてなることを特徴
   とするトンネルのコンクリート覆工における妻型枠の反
   力支持装置。