JPH0776996A

JPH0776996A - トンネルの一次覆工打設装置

Info

Publication number: JPH0776996A
Application number: JP5222438A
Authority: JP
Inventors: Kaiji Yanagihara; 海二柳原; Kyohei Takahashi; 恭平高橋
Original assignee: TOKAI KIKO KK; Nippon Koki Co Ltd
Current assignee: TOKAI KIKO KK; Nippon Koki Co Ltd
Priority date: 1993-09-07
Filing date: 1993-09-07
Publication date: 1995-03-20

Abstract

(57)【要約】【目的】コンクリートの歩留り及び作業環境を向上さ
せるとともに、効率よく精度の高い一次覆工を形成可能
にする。【構成】内周に所定の空間を形成したフレーム１と、
フレーム１を支持するとともにこのフレーム１に対して
相対変位可能な複数のメッセル２Ａ、２Ｂと、メッセル
２Ａ、２Ｂをそれぞれ駆動する油圧シリンダと、トンネ
ル５０の内周に沿って係合可能に形成されるとともにト
ンネル５０の内周に向けて変位可能にフレーム１で支持
された型枠３Ａ〜３Ｇと、これら型枠３Ａ〜３Ｇを駆動
する油圧シリンダ３１と、型枠３の端部に設けられて可
撓性を備えた妻型枠と、この妻型枠をトンネル５０の内
周に向けて付勢する油圧シリンダと、トンネル５０の内
周に面した型枠３Ａ〜３Ｇに開口した注入口と連通する
ポンプを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネルのコンクリー
ト内壁としての一次覆工を打設する自走可能な型枠に関
する。

【０００２】

【従来の技術】山岳などにおけるトンネルの掘削は、地
山が自立でき、かつ涌水が滴下する程度の地質におい
て、図１３（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、ブームカッタ
等の掘削機９０により切羽の掘削を行い（Ａ）、ダンプ
等でずりを坑内から排出した後（Ｂ）、吹き付け機９２
によって地山７０に掘削したトンネルの内周にコンクリ
ート６０を吹き付けて一次覆工としての内壁５２を形成
して地山７０の崩落を防いでから（Ｃ）、ロックボルト
９３を打設するものが知られている。また、地山の自立
が不安定な場合などでは鉄骨と金網にコンクリートを吹
き付けた支保工吹き付けを行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記吹
き付け機９２等の従来の装置では、吹き付けられたコン
クリートの粉塵、跳ね返り、はげ落ち等によりコンクリ
ートの歩止まりが良好ではない上に作業環境の改善を難
しくしており、また、吹き付け作業の度ごとに切羽に面
して配置される掘削機９０と吹き付け機９２等の装置を
入れ換える必要があり、この入れ換えに多大な労力及び
時間を必要とするため作業効率を低下させる一因となっ
ていた。さらに、吹き付けによる一次覆工では形成され
る内壁の精度を均一に保持することが難しく、施工品質
の管理を容易に行うことができないという問題があっ
た。

【０００４】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、コンクリートの歩止まり及び作業環境を向
上させるとともに、効率よく精度の高い一次覆工を形成
可能なトンネルの一次覆工打設装置を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、内周
に所定の空間を形成したフレームと、前記フレームを支
持するとともに前記フレームに対して所定の範囲で相対
変位可能な複数の接地部材と、前記複数の接地部材をそ
れぞれ駆動するアクチュエータとを備えたトンネルの一
次覆工打設装置において、トンネルの内周に係合可能に
形成されるとともにトンネルの内周に向けて変位可能に
前記フレームで支持された複数の型枠と、前記型枠を駆
動するアクチュエータと、前記型枠の端部に設けられて
可撓性を備えた妻型枠と、前記トンネル内周に面した型
枠に開口した注入口と、前記注入口と連通するコンクリ
ート供給手段とを備える。

【０００６】また、請求項２の発明は、前記妻型枠をト
ンネルの内周に向けて付勢するアクチュエータを備え
る。

【０００７】また、請求項３の発明は、前記注入口を少
なくともトンネル内周の側方及び頂部にそれぞれ配設す
る。

【０００８】また、請求項４の発明は、前記注入口とコ
ンクリート供給手段との間に介装されてコンクリートの
圧力が所定値を越えると閉弁する弁を備える。

【０００９】また、請求項５の発明は、前記弁の上流に
介装されて前記トンネルの中心に対して左右の型枠への
コンクリートの流量をそれぞれ制御する手段と、下方か
ら上方の型枠へ向けて順次コンクリートを分配する手段
とを備える。

【００１０】

【作用】したがって、請求項１の発明は、トンネルの内
周に沿ってフレームで支持された複数の型枠をアクチュ
エータにより地山と所定の間隔となる所定の位置に変位
させるとともに可撓性を備えた妻型枠をトンネル内周の
地山に向けて押圧する。コンクリート供給手段から圧送
されたコンクリートが型枠に形成した注入口から地山と
型枠との間隙に流入する。このとき、型枠によって地山
に押圧された妻型枠は可撓性を備えているため地山の凹
凸になじんで型枠と地山の間に画成した空間を閉鎖する
ためコンクリートは型枠から漏れることなく内壁を形成
することができ、コンクリートの歩止まりを向上すると
ともに粉塵などを発生することがない。このコンクリー
トが硬化する間にフレームの内周に形成した所定の空間
に掘削機を収装して掘削作業を並行することができ、コ
ンクリートの硬化後には型枠を移動して形成された内壁
との間に所定の間隔を設け、複数の接地部材の内の一つ
でフレームを支持する一方、他方を前方（切羽方向）に
変位させ、この後、前方に変位した接地部材でフレーム
を支持する一方、他方を前方に変位させることでフレー
ムは掘削方向へ自走することができ、効率良く一次覆工
を形成しながら掘削を推進することができる。

【００１１】また、請求項２の発明は、可撓性を備えた
妻型枠をトンネルの内周に向けて付勢するアクチュエー
タを設けたため、型枠と地山の間隔に影響されることな
く妻型枠と地山との間を閉鎖してコンクリートの漏れを
防いで、打設する内壁の肉厚を調整することができる。

【００１２】また、請求項３の発明は、前記注入口を少
なくともトンネル内周の側方及び頂部にそれぞれ配設す
ることで、打設する内壁の厚さが薄い場合でもコンクリ
ートを型枠の全周へ円滑に流し込んで均一な一次覆工を
形成することができる。

【００１３】また、請求項４の発明は、コンクリートの
圧力が所定値を越えると閉弁する弁を備えたため、型枠
及び妻型枠からのコンクリートの漏れを防いで、コンク
リートの歩止まりを向上させるとともに、自動的にコン
クリートの充填を行うことができる。

【００１４】また、請求項５の発明は、流量制御手段に
より左右の型枠へのコンクリートの流量を均一に保持す
るとともに、下方から上方の型枠へ向けて順次コンクリ
ートを分配するため、不均一なコンクリートによる横方
向のフレームのずれを抑制して精度の高い一次覆工を形
成することができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面に従って本発明の実施例を説明す
る。

【００１６】図１〜図３において、ほぼ半円形に掘削さ
れたトンネル５０の内部には、鋼板によって半円形の円
弧状に形成された一次覆工打設装置のフレーム１が配設
される。フレーム１はトンネル５０の内周に形成する内
壁５２の半径より小さい所定の外径を備える一方、フレ
ーム１の内周には所定の空間を形成しており、この空間
は、例えば、図示しない掘削機等がフレーム１の内周で
作業可能な幅及び高さを備える。

【００１７】半円形の円弧状に形成されたフレーム１は
両端にそれぞれ設けた接地部材としての２組のメッセル
２Ａ、２Ａ及び２Ｂ、２Ｂを介して床面に支持される。
これらメッセル２Ａ、２Ｂは図２にも示すように、先端
を楔状に形成された板状部材で構成され、メッセル２
Ａ、２Ａはトンネル５０の内周側に、メッセル２Ｂ、２
Ｂをトンネル５０の中心線側にそれぞれ配設されて、メ
ッセル２Ａ、２Ｂはトンネル５０の前後方向（トンネル
５０の全長方向で、図２において切羽５１側を前方とす
る。以下同）で平行に設けられる。

【００１８】そして、これらメッセル２Ａ、２Ｂは後述
の台座１０を介してフレーム１に対して所定の範囲でそ
れぞれ相対変位可能、すなわち、トンネル５０の前後方
向、上下方向及び幅方向へ相対変位可能に取り付けられ
る。

【００１９】フレーム１の両端にはトンネル５０の幅方
向へ相対変位可能な台座１０、１０がそれぞれ設けら
れ、この台座１０は図４にも示すように、台座１０の上
面でトンネル５０の幅方向に設けたガイド１６、１６で
前後方向にそれぞれ配設したフレーム１、１の端部を支
持するとともに係合し、フレーム１は台座１０の上面で
ガイド１６に沿って摺動自由に支持される。フレーム１
と台座１０との間にはアクチュエータとしての油圧シリ
ンダ２３、２３が介装されて、油圧シリンダ２３を駆動
することによってフレーム１をトンネル５０の幅方向へ
変位させる。

【００２０】台座１０の両端で鉛直方向に立設された外
筒１３、１３の内周には図５にも示すように、内筒１２
が下方に向けて伸縮自由に突出し、この内筒１２の端部
に設けたスライドシュー１１を介して台座１０はメッセ
ル２Ａに支持される。そして、内筒１２に収装されて外
筒１３とスライドシュー１１との間に介装されたアクチ
ュエータとしての油圧シリンダ２１Ａを駆動することに
よって台座１０を上下方向へ変位させることができ、メ
ッセル２Ａでフレーム１が上下方向へ相対変位可能に支
持される。

【００２１】メッセル２Ａの上部には断面をＴ字状に形
成したガイド２４が設けられ、このガイド２４に嵌合す
る溝１２を介して台座１０に取り付けられたスライドシ
ュー１１、１１がメッセル２Ａの上部に外周から係合
し、スライドシュー１１、１１はガイド２４に沿ってメ
ッセル２Ａの長手方向で摺動自由に支持され、フレーム
１は台座１０を介してメッセル２Ａで前後方向で相対変
位可能に支持される。

【００２２】メッセル２Ａと台座１０との間の所定の位
置にはメッセル２Ａをフレーム１の前後方向へ駆動する
油圧シリンダ２２Ａが介装され、油圧シリンダ２２Ａを
駆動することによりメッセル２Ａとフレーム１の前後方
向への相対変位が行われ、フレーム１とメッセル２Ａの
相対変位の範囲は、上下方向への駆動を行う油圧シリン
ダ２１Ａ、前後方向への駆動を行う油圧シリンダ２２
Ａ、幅方向への駆動を行う油圧シリンダ２３のストロー
クに応じて規制される。

【００２３】フレーム１の中心に面してメッセル２Ａと
平行に配設されたメッセル２Ｂも上記メッセル２Ａと同
様に台座１０を介して前後及び上下方向でフレーム１を
変位可能に支持しており、フレーム１を前後方向に駆動
する油圧シリンダ２２Ｂ、同じく上下方向へ駆動する油
圧シリンダ２１Ｂがメッセル２Ｂと台座１０との間に介
装される。

【００２４】フレーム１の外周にはトンネル５０の内周
に係合可能な所定の曲面を備えた型枠３Ａ〜３Ｇが後述
のアクチュエータとしての油圧シリンダ３１を介してト
ンネル５０の内周に向けた半径方向で変位可能に支持さ
れる。

【００２５】これら型枠３Ａ〜３Ｇは、図１〜３に示し
たように、トンネル５０の底面に面した側面下方に型枠
３Ａ、３Ｇを配設する一方、トンネル５０の頂部に面し
て型枠３Ｄを配設しており、型枠３Ａ、３Ｄの間に型枠
３Ｂ、３Ｃを、型枠３Ｇ、３Ｄの間に型枠３Ｅ、３Ｆを
それぞれ配設する。

【００２６】型枠３Ａ〜３Ｇは図６にも示すように、ト
ンネル５０の内周に係合可能な所定の曲率を備えて表面
に樹脂のコーティングを備える板状部材で形成された樹
脂コーティングプレート３３をトンネル５０の前後方向
に沿ってそれぞれ固設しており、型枠３Ａ〜３Ｇに固設
された樹脂コーティングプレート３３は互いに隣合う樹
脂コーティングプレート３３の端部と重なって半円形の
トンネル５０の曲面全周を覆うことができる。この樹脂
コーティングプレート３３の重なりは図３に示すよう
に、頂部の型枠３Ｄの樹脂コーティングプレート３３の
両端が地山７０と対向するように隣合う型枠３Ｃ、３Ｅ
の樹脂コーティングプレート３３の端部と内周で摺接
し、頂部に近い樹脂コーティングプレート３３の下方の
端部内周が、トンネル５０の下方で隣合う樹脂コーティ
ングプレート３３の頂部側の端部外周と摺接し、樹脂コ
ーティングプレート３３の表面を流れるコンクリートを
円滑にトンネル５０の底面へ導くとともに、型枠３Ａ〜
３Ｇの内周へコンクリートの漏れを防ぐ。

【００２７】型枠３Ａは図７、図８に示すように、フレ
ーム１の外周に面した所定の位置で半径方向に沿って固
設された外筒３７にはフレーム１の外周に向けて伸縮自
由な内筒３８が収装され、この内筒３８の端部に設けた
スライドシュー３５を介して型枠３Ａはフレーム１に支
持される。

【００２８】内筒３８に収装されて外筒３７とスライド
シュー３５との間に介装されたアクチュエータとしての
油圧シリンダ３１を駆動することによって型枠３Ａをト
ンネル５０の内周に向けた半径方向へ変位させるととも
に付勢する。油圧シリンダ３１の最収縮位置では、図
１、図３の中心線より右半分に示すように、トンネル５
０の内周に形成された内壁５２と樹脂コーティングプレ
ート３３との間に所定の間隙が設けられる。

【００２９】なお、外筒３７、内筒３８及び油圧シリン
ダ３１は一つの型枠３Ａに対してフレーム１の前方及び
後方のそれぞれ所定の２カ所に配設され、スライドシュ
ー３５はこれらフレーム１の前方及び後方にそれぞれ設
けられる。

【００３０】型枠３Ａの下部には断面をＴ字状に形成し
たガイド３４が設けられ、このガイド３４と摺接する溝
３６を備えたスライドシュ−３５に型枠３Ａが摺動自由
に支持され、型枠３Ａはスライドシュー３５に沿ってフ
レーム１の前後方向で相対変位可能に支持される。そし
て、型枠３Ａとフレーム１との間には外筒３７に固設し
たブラケット１５を介して油圧シリンダ３２が介装さ
れ、油圧シリンダ３２を駆動することにより型枠３Ａを
フレーム１の前後方向へ変位させることができる。な
お、型枠３Ｂ〜３Ｇも上記型枠３Ａと同様に構成され、
それぞれ油圧シリンダ３１、３２を備える。

【００３１】型枠３Ａ〜３Ｇの前方、すなわち、フレー
ム１の切羽５１側に面した端部には３枚の板状部材で構
成される妻型枠４がそれぞれヒンジ結合され、妻型枠４
の自由端には可撓性を備えたワイヤブラシ４０が突設さ
れる。

【００３２】妻型枠４は図９にも示すように、型枠３Ａ
の端部に設けたピン４３を介してトンネル５０の内周に
向けて回動可能にヒンジ結合されており、妻型枠４は下
面に設けたブラケット４２と型枠３Ａの下面との間に介
装したアクチュエータとしての油圧シリンダ４１によっ
て図９の実線で示す妻型枠４の最大締切位置から妻型枠
４′に示す水平位置の間で駆動される。

【００３３】ここで、上記型枠３Ａ〜３Ｇのうち、図３
に示すトンネル５０の側方に面した型枠３Ｂ、３Ｆ及び
頂部に面した型枠３Ｄには樹脂コーティングプレート３
３のほぼ中央部に開口した注入口５がそれぞれ形成され
る。これら注入口５にはコンクリートの圧力が所定値を
越えると閉弁するシャットオフバルブ８がそれぞれ設け
られ、これらシャットオフバルブ８にそれぞれ接続され
た配管６１はフレーム１の台座１０の所定の位置に設け
られた分配器７に接続される。なお、シャットオフバル
ブ８には図示しない圧力センサ及びアクチュエータが収
装され、この圧力センサの検出値に基づいてアクチュエ
ータが閉弁駆動を行う。

【００３４】この分配器７は台座１０に設けられたコン
クリートポンプ６から圧送されるコンクリートの流量を
シャットオフバルブ８に設けた圧力センサの検出値に基
づいて制御するとともに、トンネル５０の側面の型枠３
Ｂ、３Ｆから頂部の型枠３Ｄへ向けて順次コンクリート
を分配するものである。

【００３５】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００３６】一次覆工打設装置は図１０に示すように、
フレーム１の内周に掘削機９０を収装し、切羽５１を掘
削する掘削機９０とともに一次覆工としての内壁５２を
打設しながらトンネル５０の内部を前進する。

【００３７】フレーム１の前進は一組のメッセル２Ａ、
２Ｂを交互に前進、後退させることで歩行するように行
われる。すなわち、図２に示すように、フレーム１の左
右に配設したメッセル２Ｂ、２Ｂによりフレーム１を支
持した状態で油圧シリンダ２１Ａを収縮し、メッセル２
Ａの負荷を除去してから油圧シリンダ２２Ａを伸長させ
て左右のメッセル２Ａ、２Ａを切羽５１に向けて前進さ
せた後、油圧シリンダ２１Ａを伸長させ、メッセル２Ａ
によってフレーム１を支持する。そして、油圧シリンダ
２１Ｂを収縮してメッセル２Ｂの負荷を除去してから油
圧シリンダ２２Ａを収縮することでフレーム１はメッセ
ル２Ａに沿って前進する。このメッセル２Ａ、２Ｂによ
るフレーム１の支持、前進を繰り返すことで、図２に示
すように型枠３Ａ〜３Ｇの樹脂コーティングプレート３
３の後端が既に打設した内壁５２の前端と係合可能な所
定の施工位置までフレーム１を前進させる。

【００３８】この施工位置において、トンネル５０の中
心とフレーム１の中心が一致していない場合には、フレ
ーム１を幅方向へ変位させる油圧シリンダ２３を駆動す
ることで調整を行い、同様に、トンネル５０の勾配等に
より上下方向の位置を調整するには、フレーム１を上下
方向へ駆動する油圧シリンダ２１Ａ、２１Ｂを調整する
ことで行う。

【００３９】フレーム１の所定の施工位置では油圧シリ
ンダ３１を伸長させて、型枠３Ａ〜３Ｇを掘削した地山
７０の内周に向けて変位させ、樹脂コーティングプレー
ト３３の後端が既に硬化した内壁５２の前端に当接し、
かつ樹脂コーティングプレート３３の前端と地山７０の
間隙、すなわち、形成する内壁５２の肉厚が所定の値と
なる位置で油圧シリンダ３１を保持して型枠３Ａ〜３Ｇ
を支持する。このとき、例えば、頂部に配設した型枠３
Ｄは、図２に示す３Ｄ′の位置まで上昇して樹脂コーテ
ィングプレート３３の後端を内壁５２に押圧する。この
油圧シリンダ３１の伸長は樹脂コーティングプレート３
３の重なり状況に応じて行われ、本実施例では、まず頂
部の型枠３Ｄをトンネル５０の内周へ変位させてから、
順次下方の型枠３Ｃ、３Ｂ、３Ａを変位させることによ
り、樹脂コーティングプレート３３の端部に損傷を与え
ることがない。

【００４０】ここで、油圧シリンダ４１を伸長させて妻
型枠４を回動させ、妻型枠４の端部が地山７０に当接す
る締切位置で油圧シリンダ４１を保持する。このとき、
妻型枠４の端部から突出したワイヤブラシ４０が可撓性
を備えているため地山７０の凹凸に押圧されるとともに
密着し、型枠３Ａ〜３Ｇの樹脂コーティングプレート３
３と地山７０の間には前方を妻型枠４及びワイヤブラシ
４０で、後方を内壁５２の前端に押圧した樹脂コーティ
ングプレート３３でそれぞれ密封した空間を画成し、こ
のときの樹脂コーティングプレート３３と地山７０との
間隙が打設する内壁５２の肉厚となる。

【００４１】なお、妻型枠４の前後方向への位置調整は
油圧シリンダ３２を伸長することにより型枠３Ａ〜３Ｇ
を前方へ、収縮させることにより型枠３Ａ〜３Ｇを後方
へ変位させて妻型枠４の位置調整を行うことができる。

【００４２】油圧シリンダ３１、４１の圧力を保持した
状態でコンクリートポンプ６を駆動して、図３の中心よ
り左半分に示すように、分配器７により内壁５２の下方
から上方へ向けて順次打設を行う。

【００４３】この打設順次は分配器７によって予め設定
されたもので、図３において、トンネル５０の側方に面
した型枠３Ｂ、３Ｆの注入口５からコンクリートの打設
を開始する。

【００４４】型枠３Ｂ、３Ｆの注入口５から圧送された
コンクリートは型枠３Ａ、３Ｇの樹脂コーティングプレ
ート３３の表面に沿って床面に落下し、内壁５２の下方
から上方に向けて内壁５２を形成する。このとき、分配
器７は型枠３Ｂ、３Ｆに圧送するコンクリートの流量が
均等となるように、シャットオフバルブ８に設けた図示
しない圧力センサの検出値に基づいて流量制御を行うた
め、フレーム１は幅方向から均等な荷重を受けてトンネ
ル５０の中心からずれることなく打設を行うことができ
る。

【００４５】型枠３Ｂ、３Ｆの上方までコンクリートが
充填されるとコンクリートの圧力が上昇するため型枠３
Ｂ、３Ｆのシャットオフバルブ８が閉弁し、型枠３Ｂ、
３Ｆからのコンクリートの打設が停止する。同時に、分
配器７は型枠３Ｂ、３Ｆのシャットオフバルブ８の検出
値からコンクリートの圧送先をトンネル５０の頂部に面
した型枠３Ｄに切り換える。

【００４６】以降、頂部の型枠３Ｄの注入口５からコン
クリートが圧送され、樹脂コーティングプレート３３の
全周と地山７０との間の空間にコンクリートが充填され
ると、型枠３Ｄに設けたシャットオフバルブ８がコンク
リートの圧力の上昇に伴って閉弁して自動的に打設が終
了する。こうして、トンネル５０の内周と樹脂コーティ
ングプレート３３との間に画成した空間の側方に設けた
注入口５からコンクリートの注入を行って、側方の打設
が終了してから頂部に設けた注入口５からの打設を行う
ため、内壁５２の肉厚が薄く、かつコンクリートの流動
性が低い場合においても内壁５２の全周へ均等にコンク
リートを注入することができる。

【００４７】コンクリートの圧力が所定値を越えると閉
弁するシャットオフバルブ８を設けたため、コンクリー
トに過大な圧力が加わることがなくなって内壁５２の型
を画成する妻型枠４及びワイヤブラシ４０と地山７０と
の間、または樹脂コーティングプレート３３と既設の内
壁５２との間からのコンクリートの漏れを抑制してコン
クリートの歩止まりを向上させるとともに、型枠３Ａ〜
３Ｇの変位を抑制して精度の高い内壁５２を形成するこ
とができるのである。

【００４８】型枠３Ａ〜３Ｇ及び妻型枠４は地山７０と
の間のコンクリートが硬化するまで所定の位置に保持さ
れる。この間、フレーム１の内周に収装した掘削機など
で切羽５１の掘削を進めることができ、型枠３Ａ〜３Ｇ
が一回で打設する内壁５２の全長と掘削機の掘進量が同
期するようにコンクリートの硬化剤を調合することによ
り掘削作業と打設作業を常時切羽５１で並行して行うこ
とができる。

【００４９】型枠３Ａ〜３Ｇ、妻型枠４で画成された空
間内に充填されたコンクリートが硬化して所定の耐力に
達したら型枠３Ａ〜３Ｇを内壁５２から取り外す離型を
行う。

【００５０】離型作業は隣合う樹脂コーティングプレー
ト３３の重なり具合に応じて行えばよく、本実施例の場
合、トンネル５０の底面側から頂部に向けて順次離型を
行い、まず型枠３Ａ、３Ｇの油圧シリンダ３１を収縮さ
せて樹脂コーティングプレート３３を内壁５２から引き
離し、以降、型枠３Ｄへ向けて順次油圧シリンダ３１を
収縮させることで容易に離型作業を行うことができる。

【００５１】離型が終了したら、上記と同様にメッセル
２Ａ、２Ｂを交互に駆動してフレーム１を次の施工位置
へ移動させて新規の内壁５２を打設する。

【００５２】このようにして、フレーム１の内周に掘削
機を収装可能な空間を形成するとともに、フレーム１を
自走させるメッセル２Ａ、２Ｂを配設したため、切羽５
１の掘削と内壁５２の打設を同時に並行することが可能
となって、従来の吹き付け工法では避けられなかった装
置の入れ換えを不要にして効率良く施工を行うことが可
能となって、工期を短縮することが可能となり、また、
型枠３Ａ〜３Ｇを既に形成した内壁５２へ押圧するとと
もに型枠３Ａ〜３Ｇの端部に設けた妻型枠４及びワイヤ
ブラシ４０を地山７０へ押圧して密封した空間の下方か
ら上方へ向けて順次コンクリートを圧送するとともに、
コンクリートの圧力をシャットオフバルブ８で制御する
ようにしたため、コンクリートの漏れや剥がれを抑制し
て精度の高い内壁を形成することが可能となり、コンク
リートの歩止まりを向上させるとともに、施工品質管理
を向上することが可能となるのである。

【００５３】図１１は他の実施例を示し、前記第１の実
施例において可撓性を備えた妻型枠としてのワイヤブラ
シ４０の代わりにゴムチューブ４０Ａをシール部材とし
たもので、図１２は同じくワイヤブラシ４０の代わりに
型枠３Ａの端部に固設した妻型枠４Ａの上面にスポンジ
などで形成されて可撓性を備えた発泡材料４０Ｂを突設
したもので、その他の構成、作用は前記第１の実施例と
同様であり、妻型枠４からのコンクリートの漏れを防ぐ
ことができる。

【００５４】なお、上記実施例において、注入口５をト
ンネル５０の側方に面した型枠３Ｂ、３Ｆと頂部に面し
た型枠３Ｄにのみ設けたが、図示はしないが型枠３Ａ〜
３Ｇに注入口５及びシャットオフバルブ８をそれぞれ設
けてもよく、この場合においても、分配器７によりトン
ネル５０の側面下方の注入口５から頂部に面した注入口
５へ順次切り換えてコンクリートを圧送することによ
り、内壁５２の肉厚が薄い場合でも品質の高い内壁５２
を形成することができる。

【００５５】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
フレームの内周に掘削機を収装可能な所定の空間を形成
する一方、複数の型枠を既に形成した内壁へ押圧すると
ともに型枠の端部に設けた可撓性を備えた妻型枠を掘削
した地山へ押圧して画成した空間へコンクリートを圧送
し、さらにフレームを自走可能な設置部材を配設したた
め、切羽の掘削と内壁の打設を同時に並行することが可
能となって、従来の吹き付け工法では避けられなかった
装置の入れ換えを不要にして効率良く施工を行うことが
可能となって、工期を短縮することが可能となるととも
にコンクリートの漏れや剥がれを抑制して精度の高い内
壁を形成することが可能となり、コンクリートの歩止ま
りを向上させるとともに、施工品質管理を向上すること
が可能となるのである。

【００５６】また、請求項２の発明は、可撓性を備えた
妻型枠をトンネルの内周に向けて付勢するアクチュエー
タを設けて型枠と地山の間隔に影響されることなく妻型
枠と地山との間を閉鎖してコンクリートの漏れを防ぐた
め、打設する内壁の肉厚を精度よく管理することが可能
となる。

【００５７】また、請求項３の発明は、型枠に形成した
注入口を少なくともトンネル内周の側方及び頂部にそれ
ぞれ配設したため、コンクリートを型枠の全周へ円滑に
流し込んで均一な一次覆工を形成することができ、肉厚
の薄い内壁を形成することが可能となる。

【００５８】また、請求項４の発明は、コンクリートの
圧力が所定値を越えると閉弁する弁を備えたため、コン
クリートの圧力の過大な上昇を防いで型枠及び妻型枠か
らのコンクリートの漏れを抑制し、コンクリートの歩止
まりを向上させるとともに、内壁の打設を自動化して作
業効率を向上させることが可能となる。

【００５９】また、請求項５の発明は、流量制御手段に
より左右の型枠へのコンクリートの流量を均一に保持す
るとともに、下方から上方の型枠へ向けて順次コンクリ
ートを分配するため、偏ったコンクリートの荷重による
幅方向のフレームのずれを抑制して打設する内壁の精度
を向上させて、高品質の一次覆工を形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。

【図３】型枠への配管を示す部分断面図である。

【図４】フレームとメッセルの結合を示す側面図であ
る。

【図５】メッセルの断面図である。

【図６】型枠の外周からの斜視図である。

【図７】同じく型枠の内周からの斜視図である。

【図８】型枠とフレームの結合部分の斜視図である。

【図９】妻型枠を示す断面図である。

【図１０】掘削作業を示す概略図である。

【図１１】他の実施例を示す妻型枠の拡大図である。

【図１２】さらに他の実施例を示す妻型枠の拡大図であ
る。

【図１３】従来の掘削作業を示す概略図である。

【符号の説明】

１フレーム２Ａ、２Ｂメッセル３Ａ〜３Ｇ型枠４妻型枠５注入口６ポンプ７分配器８シャットオフバルブ２１Ａ、２１Ｂ、２２、２３油圧シリンダ３１、３２油圧シリンダ３３樹脂コーティングプレート４０ワイヤブラシ４１油圧シリンダ５０トンネル５２内壁７０地山

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内周に所定の空間を形成したフレーム
と、前記フレームを支持するとともに前記フレームに対
して所定の範囲で相対変位可能な複数の接地部材と、前
記複数の接地部材をそれぞれ駆動するアクチュエータと
を備えたトンネルの一次覆工打設装置において、トンネ
ルの内周に係合可能に形成されるとともにトンネルの内
周に向けて変位可能に前記フレームで支持された複数の
型枠と、前記型枠を駆動するアクチュエータと、前記型
枠の端部に設けられて可撓性を備えた妻型枠と、前記ト
ンネル内周に面した型枠に開口した注入口と、前記注入
口と連通するコンクリート供給手段とを備えたことを特
徴とするトンネルの一次覆工打設装置。
【請求項２】前記妻型枠をトンネルの内周に向けて付
勢するアクチュエータを備えたことを特徴とする請求項
１に記載のトンネルの一次覆工打設装置。
【請求項３】前記注入口を少なくともトンネル内周の
側方及び頂部にそれぞれ配設したことを特徴とする請求
項１又は２に記載のトンネルの一次覆工打設装置。
【請求項４】前記注入口とコンクリート供給手段との
間に介装されてコンクリートの圧力が所定値を越えると
閉弁する弁を備えたことを特徴とする請求項１、２又は
３に記載のトンネルの一次覆工打設装置。
【請求項５】前記弁の上流に介装されて前記トンネル
の中心に対して左右の型枠へのコンクリートの流量をそ
れぞれ制御する手段と、下方から上方の型枠へ向けて順
次コンクリートを分配する手段とを備えたことを特徴と
する請求項４に記載のトンネルの一次覆工打設装置。