JPH0821197A - トンネル覆工用型枠装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造により、打設された覆工用のコン
クリートを密実に締め固めることによって、高品質の覆
工用コンクリートを容易に打設形成することのできるト
ンネル覆工用型枠装置を提供する。 【構成】 この発明の覆工用型枠装置２は、覆工コンク
リートＣの内側打設面を形成する型枠本体６と、型枠本
体６の表面６’と同一面に配置された揺動パネル７と、
型枠本体６から延出するブラケット部材を介してトンネ
ルの内方に固定されるとともに、揺動パネル７に連繋し
た往復駆動機構としての油圧シリンダ８とからなるもの
である。そして、揺動パネル７は、型枠本体６に形成さ
れた略矩形状の開口１０を閉塞するもので、開口１０の
略中央を横断して両端固定された揺動中心軸７ａを基点
としてその中間部を揺動可能に支持されることにより、
その両側が前記型枠本体６の表面６’に対し交互に突出
及び没入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル内壁面の内側
にセットしてトンネル内壁面との間の空隙に覆工コンク
リートを打設形成するためのトンネル覆工用型枠装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シールド掘進機、トンネルボーリングマ
シーンやその他の各種のトンネル掘進機により掘削形成
されるトンネルや、山岳トンネル等の種々のトンネルの
内部には、これらのトンネルの内壁面を防護するととも
に所定の断面形状を確保すべく、トンネル内壁面を覆っ
て覆工コンクリートが打設形成される。そして、これら
の覆工コンクリートを打設形成するには、従来より、ト
ンネル覆工用の型枠が用いられている。すなわち、この
トンネル覆工用型枠によれば、当該覆工用型枠を、予定
するトンネルの断面形状に沿ってトンネル内壁面の内側
に組み立て、この組立てた型枠の外周面すなわち型枠の
表面とトンネル内壁面との間の空隙に覆工コンクリート
を打設することにより、トンネル内壁面を覆う所定形状
の覆工体を形成することができる。

【０００３】一方、かかる覆工コンクリートを品質良く
形成するには、打設されるコンクリートを、型枠とトン
ネル内壁面との間の空隙に隙間なく充填するとともに、
充填したコンクリートを十分に締め固める必要があり、
したがって、かかる型枠とトンネル内壁面とに挟まれた
狭い空間内にコンクリートを密実に充填するため、従来
は、例えばバイブレータ等の加振機を用いて打設したコ
ンクリートを締め固める方法が採用されていた。

【０００４】そして、このバイブレータによる方法とし
ては、例えば、作業員が型枠の各所に設けられている検
査窓からバイブレータを当該打設空間内のコンクリート
中に差し込んで振動を加える方法や、バイブレータユニ
ットと呼ばれる特殊な振動装置を用いてコンクリートを
締め固める方法等が採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来の方法では、上記バイブレータを用いた作業員の
手作業による方法では、作業員の熟練度等により仕上が
りにバラツキが生じる惧れがあるとともに、小さな検査
窓を介した作業となるため手間がかかって効率の良い締
め固め作業を行なうことができないという問題があっ
た。

【０００６】また、バイブレーユニット等の特殊な振動
装置を用いる方法では、トンネル内における装置の配置
作業に手間がかかり、また、装置自体及びそのコントロ
ールのための構造が複雑かつ大型化するとともに、装置
が高価であるため経済的に締固め作業を行なうことがで
きないという問題があった。

【０００７】一方、かかる従来の問題点に鑑みて、本願
発明者は、先に特願平５−２１６９７６号において、ト
ンネル覆工用型枠すなわちセントルの表面に当該表面の
内外に往復駆動する多数の可動板を備えたトンネル覆工
用型枠装置を提案している。

【０００８】そして、かかるトンネル覆工用型枠装置に
よれば、各可動板は、これが取り付けられている開口窓
の縁部に軸支されて型枠表面の内外に進退駆動すること
により、周囲のコンクリートの流動性を高めて、バイブ
レータを用いることなく覆工コンクリートを密実に締め
固めることができる。

【０００９】しかしながら、かかる本願出願人の出願に
よる型枠装置によれば、各可動板は開口窓の縁部に軸支
されて進退駆動するものであるため、各可動板がトンネ
ルの内壁面側に突出するときはコンクリートを押し出す
作用のみを、各可動板が没入すなわちトンネルの内部作
業空間側に突出するときはコンクリートを引き込む作用
のみを、各々進退駆動に伴って別個に行なうことになる
ため、押し出されたコンクリートは逃げ場を失ない、ま
た引き込まれるコンクリートには負圧が作用するだけ
で、周囲のコンクリートの流動化を必ずしも効率良く促
すことができるものではなかった。

【００１０】そこで、本発明は、かかる課題を解消する
ためになされたもので、上記トンネル覆工用型枠装置に
さらに改良を加えて、打設された覆工用のコンクリート
をより密実に締め固めることによって、さらに高品質の
覆工用コンクリートを容易に打設形成することのできる
トンネル覆工用型枠装置を提供することを目的とするも
のである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明のトンネル覆工用型枠装置は、トンネル覆工
用型枠の表面と同一面に配置された、揺動中心軸を基点
として両側が前記型枠表面に対し交互に突出及び没入す
る揺動パネルと、該揺動パネルを揺動させる往復駆動機
構とを備えたことを特徴とするものである。

【００１２】また、本発明のトンネル覆工用型枠装置
は、前記揺動中心軸を前記揺動パネルの中央に配置して
揺動パネルを支持することが好ましい。

【００１３】さらに、本発明のトンネル覆工用型枠装置
は、前記揺動中心軸を前記揺動パネルの中央から一方に
偏った位置に配置して揺動パネルを支持することもでき
る。

【００１４】さらにまた、本発明のトンネル覆工用型枠
装置は、前記往復駆動機構に、前記揺動パネルの往復動
作時における駆動速度を往と復とで異ならしめる速度制
御機構を設けることもできる。

【００１５】

【作用】本発明のトンネル覆工用型枠装置によれば、ト
ンネル覆工用型枠の表面と同一面に配置された可動板と
しての揺動パネルは、揺動中心軸を基点として、当該揺
動パネルの両側部が、各々前記型枠表面に対し交互に突
出あるいは没入する動作を繰り返すので、一方の側部が
コンクリートを押圧する際には必ず他方の側部はコンク
リートを引き込むように作用し、これによって、コンク
リートの逃げ場を確保するとともに、コンクリート内に
負圧が生じるのを極力回避してコンクリートの流動化を
促進する。

【００１６】また、前記揺動中心軸を前記揺動パネルの
中央に配置すれば、コンクリートを押圧する側の面積と
コンクリートを引き込む側の面積とが略均等になること
により、コンクリートの流動化をさらに促進する。

【００１７】さらに、前記揺動中心軸を前記揺動パネル
の中央から一方に偏った所定の位置に配置すれば、コン
クリートの種類による粘性等の性質の相違に応じてコン
クリートを押圧する側の面積とコンクリートを引き込む
側の面積と任意に調整し、これによって、コンクリート
の種類に応じた流動化の促進を可能にする。

【００１８】さらにまた、前記揺動パネルを進退駆動す
る往復駆動機構に、前記揺動パネルの往復動作時におけ
る駆動速度を往と復とで異ならしめる速度制御機構を設
けることによっても、コンクリートの種類による粘性等
の性質の相違に応じて、コンクリートの流動化の促進を
図ることができる。

【００１９】

【実施例】以下本発明の一実施例を、添付図面を参照し
て詳細に説明する。この実施例は、本発明のトンネル覆
工用型枠装置を、一例として、場所打ライニングシール
ド工法によるシールドトンネルに採用したものである。
すなわち、この場所打ライニングシールド工法によれ
ば、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、シールド掘進機
１の後部のスキンプレート３の内側に覆工コンクリート
用の型枠１２を円筒状に組立て、各型枠１２のスパン毎
に、型枠１２とトンネル内壁面との間のコンクリート打
設空間内に覆工コンクリートＣを打設するとともに、こ
の覆工コンクリートＣをプレスリング５を介してジャッ
キ４で押圧し、かつその反力によりシールド掘進機１の
支持反力を得つつ掘進作業を行なうことにより、場所打
コンクリートによってトンネルの覆工体を形成しつつシ
ールドトンネルを構築して行くものである。

【００２０】そして、この実施例にかかるトンネル覆工
用型枠装置２は、上記覆工コンクリート用の型枠１２と
して用いられるものである。すなわち、この実施例の覆
工用型枠装置２は、同シールド掘進機１の後部のスキン
プレート３の内周面に沿って、これとの間に覆工コンク
リートＣの肉厚分の間隔を置いて、周方向に分割された
円弧状の複数の型枠ピースとして連設されることによ
り、円筒状に組み立てられるものである。そして、部分
断面図である図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、この覆
工用型枠装置２は、一スパン前のコンクリート打設空間
内に打設した覆工コンクリートＣがある程度固化した後
に、伸縮ジャッキ４を収縮してプレスリング５を引き寄
せ、引き寄せたプレスリング５と固化した一スパン前の
覆工コンクリートＣの端面との間に新たにスパンの覆工
用型枠装置２を組み立て、これによって形成されるコン
クリート打設空間内に、コンクリート打設管９を介して
覆工コンクリートＣを打設する。

【００２１】また、この実施例の覆工用型枠装置２は、
覆工コンクリートＣの内側打設面を形成する型枠本体６
と、型枠本体６の表面６’と同一面に配置された揺動パ
ネル７と、型枠本体６から延出するブラケット部材を介
してトンネルの内方に固定されるとともに、揺動パネル
７に連繋した往復駆動機構としての油圧シリンダ８とか
らなるものである。なお、図においては、揺動パネル７
及び油圧シリンダ８はースパンの覆工用型枠装置２につ
いて一つしか描かれていないが、型枠本体６の周面に沿
って適宜間隔をおいて複数配置することもでき、また、
かかる覆工用型枠装置２を複数周方向に組み立てること
により、一スパン分の円筒状の型枠の周囲には複数ない
しは多数の揺動パネル７及び油圧シリンダ８が配設され
ることになる。

【００２２】ここで、揺動パネル７は、型枠本体６に形
成された略矩形状の開口１０を閉塞するもので、開口１
０の略中央を横断して両端固定された揺動中心軸７ａを
基点としてその中間部を揺動可能に支持されることによ
り、その両側が前記型枠本体６の表面６’に対し交互に
突出及び没入する。なお、揺動パネル７の周縁部及び開
口１０の内縁部には、これらからトンネルの内方に向け
て突出するとともに、揺動パネル７の外端の揺動曲面に
沿った形状の、互いに摺動自在に合致するフランジ部７
ｂ，６ｂが各々設けられ、これらによって、揺動パネル
７の各側部が型枠本体６の表面６’に対し突出及び没入
する際に、開口１０内に隙間が生じないようになってい
る。

【００２３】また、油圧シリンダ８は、そのピストンロ
ッド８ａの先端が揺動パネル７の一方の側部裏面とピン
結合し、このピストンロッド８ａの進退動作に応じて、
図１（ｂ），（ｃ）に示すように揺動パネル７は揺動
し、その両側を交互に型枠本体６の表面６’に対して突
出及び没入させる。

【００２４】以上の構成を有する型枠装置２を、スキン
プレート３の内周に組立てた後に、コンクリート打設管
９を通じて、型枠本体６と、スキンプレート３あるいは
外周の地山とによって挟まれるコンクリート打設空間に
覆工コンクリートＣを打設する。そして、この覆工コン
クリートＣが円筒状の型枠の周囲に設けた各揺動パネル
７の配置箇所まで充填された段階で、各油圧シリンダ８
を駆動してピストンロッド８ａを往復動作させると、打
設された覆工コンクリートＣは、図１（ｂ），（ｃ）の
矢印に示すように、揺動パネル７の突出側で押圧される
と同時に、没入側で負圧となって吸引され、これらの相
乗作用によって、揺動パネル７の周囲の覆工コンクリー
トＣは効率よく撹乱されて流動化することにより、強固
に締め固められることになる。なお、この往復動作の速
度は、コンクリートの分離を生じないようにするため
に、５〜１０回／分程度を標準とすることが好ましい。

【００２５】また、締固め作業が終了したら、再び図１
（ａ）に示すように、揺動パネル７を型枠６の表面６’
と同一面に戻すことにより、脱型後の覆工コンクリート
Ｃの表面に凹凸が生じないようにすることができる。

【００２６】なお、かかる締固め作業は、図１（ｂ），
（ｃ）に示すように、覆工コンクリートＣを充填した
後、伸縮ジャッキ４を伸張して覆工コンクリートＣをプ
レスしつつ行われるシールド掘進機１による掘進作業と
並行して行なうことができ、伸縮ジャッキ４のーストロ
ーク分の掘進作業が終了したら、図２に示すように、伸
縮ジャッキ４は延び切った状態になるので、覆工コンク
リートＣがある程度固化するのを待って伸縮ジャッキ４
を収縮し、プレスリング５を引き寄せて、その後方にさ
らに次のスパンの覆工用型枠装置２を組み立てる。

【００２７】そして、上記実施例では、揺動パネル７
は、開口１０の略中央を横断して両端固定された揺動中
心軸７ａを基点として、揺動パネル７の中央において揺
動可能に支持したが、揺動中心軸７は、図３（ａ），
（ｂ）に示すように、揺動パネルの中央から一方に偏っ
た位置に配置して揺動パネル７を支持させることもでき
る。

【００２８】すなわち、揺動中心軸７ａをこのように配
置する場合には、打設する覆工コンクリートＣの種類に
よる粘性等の性質の相違に対応して、これを挟む揺動パ
ネル７の両側の長さＬ1 ，Ｌ2 の比、及びこれに伴なう
面積比を調整することにより、覆工コンクリートＣの流
動化の促進を図ることができる。

【００２９】また、上記各実施例において、油圧シリン
ダ８に、これの伸縮速度を調整できる速度制御機構を接
続ことによっても、揺動パネル７の押出し速度と吸込み
速度を調整して、コンクリートの種類による粘性等の性
質の相違に対応して、コンクリートの流動化の促進を図
ることができる。

【００３０】さらに、上記実施例では、揺動パネル７の
揺動中心軸７ａをトンネルの軸方向と垂直方向に設け、
揺動パネル７をトンネルの軸方向に揺動させるようにし
たが、揺動中心軸７ａをトンネルの軸方向に取り付け
て、揺動パネル７をトンネルの軸方向と交差する方向に
揺動させることもできる。

【００３１】なお、上記実施例では、場所打ライニング
シールド工法における覆工コンクリート用の型枠とし
て、本願発明のトンネル覆工用型枠装置を採用する場合
について記載したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、その他のシールド掘進機やトンネルボーリング
マシーンなどの各種のトンネル掘進機により掘削形成さ
れるトンネルや、山岳トンネル等のあらゆるトンネルの
覆工コンクリート用の型枠に、上記構成を有する揺動パ
ネル及び往復駆動機構を取り付けて、本願発明のトンネ
ル覆工用型枠装置として用いることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
かかるトンネル覆工用型枠装置は、トンネル覆工用型枠
の表面と同一面に配置された、揺動中心軸を基点として
両側が前記型枠表面に対し交互に突出及び没入する揺動
パネルと、該揺動パネルを揺動させる往復駆動機構とを
備えるので、揺動中心軸を中心とした一方の側部がコン
クリートを押圧する際には、必ず他方の側部はコンクリ
ートを引き込むように作用し、これによって、コンクリ
ートの逃げ場を確保するとともに、コンクリート内に負
圧が生じるのを極力回避してコンクリートの流動化を容
易に促進する。従って、打設された覆工用のコンクリー
トをより密実に締め固め、さらに高品質の覆工用コンク
リートを容易に打設形成することができる。

【００３３】また、前記揺動中心軸を前記揺動パネルの
中央に配置すれば、コンクリートを押圧する側の面積と
コンクリートを引き込む側の面積とが略均等になること
により、コンクリートの流動化をさらに促進することが
できる。

【００３４】さらに、前記揺動中心軸を前記揺動パネル
の中央から一方に偏った所定の位置に配置すれば、コン
クリートの種類による粘性等の性質の相違に応じてコン
クリートを押圧する側の面積とコンクリートを引き込む
側の面積と任意に調整し、これによって、コンクリート
の種類に応じた流動化の促進を可能にすることができ
る。

【００３５】さらにまた、前記揺動パネルを進退駆動す
る往復駆動機構に、前記揺動パネルの往復動作時におけ
る駆動速度を往と復とで異ならしめる速度制御機構を設
けることによっても、コンクリートの種類による粘性等
の性質の相違に応じて、コンクリートの流動化の促進を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）はこの発明の一実施例にかかる
トンネル覆工用型枠装置を用いてシールドトンネルの覆
工コンクリートを形成する状況の一例を示す部分断面図
である。

【図２】この発明の一実施例にかかるトンネル覆工用型
枠装置を用いた締め固め作業を終了した状況を示す部分
断面図である。

【図３】（ａ），（ｂ）は揺動パネルの他の実施例を示
す説明図である。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は、この発明の一実施例にかか
るトンネル覆工用型枠装置を用いた場所打ライニングシ
ールド工法の概要そ示す説明図である。

【符号の説明】

１ シールド掘進機 ２ トンネル覆工用型枠装置 ６ 型枠本体 ７ 揺動パネル ７ａ 揺動中心軸 ８ 往復駆動機構（油圧シリンダ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 謙二郎 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 佐賀 美夫 富山県高岡市荻布209 佐賀工業株式会社 内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル覆工用型枠の表面と同一面に配
   置された、揺動中心軸を基点として両側が前記型枠表面
   に対し交互に突出及び没入する揺動パネルと、該揺動パ
   ネルを揺動させる往復駆動機構とを備えたことを特徴と
   するトンネル覆工用型枠装置。
2. 【請求項２】 前記揺動中心軸が前記揺動パネルの中央
   に配置されて揺動パネルを支持することを特徴とする請
   求項１に記載のトンネル覆工用型枠装置。
3. 【請求項３】 前記揺動中心軸が前記揺動パネルの中央
   から一方に偏った位置に配置されて揺動パネルを支持す
   ることを特徴とする請求項１に記載のトンネル覆工用型
   枠装置。
4. 【請求項４】 前記往復駆動機構が、前記揺動パネルの
   往復動作時における駆動速度を往と復とで異ならしめる
   速度制御機構を有することを特徴とする請求項１ないし
   ３のいずれかに記載のトンネル覆工用型枠装置。