JPH09151470A - 地中構造物の施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配筋作業や型枠の組立および解体作業が現場
での手作業により行われていることが工期短縮や工費削
減を図るうえでの障害となっていた。 【解決手段】 内部空間を有する鉄筋コンクリート造の
地中構造物をオープンカット工法により長さ方向に所定
長ずつ順次構築していくに際し、地盤を地表より掘削し
てその基底面に対する地業を実施し、当該地中構造物の
内形輪郭を形成するためのハーフプレキャスト製の内型
枠１５を用いることとして、内型枠１５を捨コンクリー
ト２０上に配設し、外形輪郭を形成するための移動外型
枠２２をプレファブ鉄筋１５の外に配設し、それら内型
枠１５と移動外型枠２２との間にコンクリートを打設す
ることによって当該構造物を形成し、打設されたコンク
リートの硬化を待ってその前方側に位置する捨コンクリ
ート２０上に新たな内型枠１５を配設するとともに、移
動外型枠２２を内型枠１５の外側に移動させていく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば地下放水
路やトンネル等に類する地中構造物を構築するための方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の地中構造物の一例を図８に示
す。これは、例えば原子力発電所に敷設される地下放水
路として、あるいは各種用途の暗渠等として、地表面下
数メートル程度の深度に構築されるものであって、底版
部１、両側壁部２、２、隔壁部３、頂版部４が一体に形
成されることにより通水路５、５としての内部空間を有
する鉄筋コンクリート造の矩形断面のものである。

【０００３】このような、地表面下の比較的浅い位置に
設けられる地中構造物の施工方法としては、地盤を地表
面から溝状に掘り下げ、その底部に上記の構造物を形成
した後に地盤を埋め戻す、といういわゆるオープンカッ
ト工法が最も一般的に採用されている。

【０００４】図８に示したような地中構造物をオープン
カット工法により施工する場合の作業手順を具体的に説
明すれば、まず地盤を溝状に掘削し、その基底面に栗石
を敷設するとともに捨コンクリートを打設する等の地業
を実施する。そして、底版部１に対する配筋を行ない、
その周囲に型枠を組立て、コンクリート打設を行なって
底版部１のみを形成する。コンクリートが硬化するまで
の養生期間を経た後、底版部１の型枠を解体する。

【０００５】以上のようにして底版部１を施工した後、
今度は側壁部２、隔壁部３、頂版部４に対する配筋およ
び型枠の組み立てを行ない、コンクリートを打設するこ
とにより、側壁部２、隔壁部３、頂版部４を一体に形成
する。コンクリート硬化後に型枠を解体し、必要に応じ
て側壁部２や頂版部４の外表面に対する作業を行なった
後、地盤の埋め戻しを行なう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
作業手順では、配筋作業や型枠の組立および解体作業が
いずれも現場での手作業で行なわれるものであり、しか
も、底版部１のみを他の部分より先行して施工すること
から配筋作業と型枠作業、コンクリート打設作業を２度
に分けて行なうことになり、このため作業性が良くない
ものであって工期短縮や工費削減を図るうえでの障害と
なっており、有効な改善策が要望されていた。

【０００７】上記の事情に鑑みてなされたものであり、
現場における配筋作業、型枠建て込み作業、コンクリー
ト打設作業を大幅に合理化、省力化して全体としての工
期短縮と工費削減を充分に図ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の地中構造物の施
工方法は、内部空間を有する鉄筋コンクリート造の地中
構造物をオープンカット工法により長さ方向に所定長ず
つ順次構築していくに際し、地盤を地表より掘削してそ
の基底面に対する地業を実施し、当該地中構造物の内形
輪郭を形成するための内型枠として、前記内部空間の形
態に対応させて製作し、かつ鉄筋を予め一体化してなる
捨型枠としてのハーフプレキャスト製の内型枠を用いる
こととして、該内型枠を前記基底面上に配設し、当該地
中構造物の外形輪郭を形成するための外型枠として当該
構造物の施工方向に移動し得る移動型枠を用いることと
して、この移動型枠を前記内型枠の外側に配設し、それ
ら内型枠と移動型枠との間にコンクリートを打設し、打
設されたコンクリートの硬化を待ってその前方側に位置
する前記基底面上に新たな内型枠を配設するとともに、
前記移動型枠を該内型枠の外側に移動させていくように
したものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る地中構造物の
施工方法の第１実施形態を図１ないし図６を参照して説
明する。図１は本実施形態の施工方法により構築される
地中構造物の断面図である。これは地下放水路として使
用されるものであって、通水路１０としての２つの内部
空間が断面馬蹄形とされているとともに、底版部１１、
側壁部１２、隔壁部１３、頂版部１４とにより外形輪郭
が全体として四角形状をなし、上部の角部に面取り部が
形成されている鉄筋コンクリート造のものであり、馬蹄
形の内部空間の形態に対応させて製作され、かつ鉄筋１
５ａを予め一体化してなるハーフプレキャスト製の内型
枠１５が２列に配されこれら内型枠１５の周囲にコンク
リートが打設されてなるものである。この地中構造物の
各部の寸法は特に限定されないが、たとえば原子力発電
所に敷設されるものとしては、全高が７ｍ程度、全幅は
１４ｍ程度、通水路１０の内径が６ｍ程度、各部の厚み
が数百ｍｍ〜１ｍ程度のものとされ、地表面下数ｍの深
度に設置されることが通常である。

【００１０】上記の地中構造物の施工手順を説明する。
まず図２に示すように、山留壁１６、腹起こし１７、２
段のアースアンカー１８、１８による山留めを設けつつ
地盤を地表から溝状に掘削し、その基底面に対して栗石
１９の敷設と捨コンクリート２０の打設による地業を行
なう。なお、以上の掘削作業と地業は、構築するべき地
中構造物の全長にわたって一括して行なってしまっても
良いし、後述するような躯体の施工に対応させて長さ方
向に所定距離づつ部分的に順次実施することでも良く、
現場の状況に応じて適宜選択すれば良い。

【００１１】上記の掘削作業および地業の終了後、施工
現場の近傍に設けられた組立レーンや加工工場において
製作された内型枠１５を施工現場に運び、掘削溝の上方
へ吊り下げて捨コンクリート２０上に降ろし、適宜仮支
持するとともに２つの内型枠１５、１５どうしを互いに
連結しておく。また、必要であれば上記のプレファブ鉄
筋１５ａ以外の他の鉄筋を適宜配筋する。次いで、底版
部１１を形成するための型枠を組み立て、図３に示すよ
うに、コンクリートを打設して内型枠１５の下部を埋設
させた状態で底版部１１を先行施工する。なお、内型枠
１５の組み立てについては後述するものとする。

【００１２】底版部１１が形成された後、側壁部１２、
隔壁部１３、頂版部１４を形成するための型枠の建て込
みを行なう。ここでは、施工すべき地中構造物の外形輪
郭を形成するための外型枠と、内型枠１５を支持するた
めの内型枠支保工を配置する必要があるが、外型枠とし
ては地中構造物の長さ方向に移動可能な移動外型枠（移
動型枠）２２を、内型枠支保工としては、やはり地中構
造物の長さ方向に移動可能な移動内型枠支保工２４を用
いる。そして、型枠の建て込み完了後、内型枠１５と移
動外型枠２２との間に形成される空間にコンクリートを
打設して地中構造物を形成する。

【００１３】本実施形態において採用する移動外型枠２
２は、図４に示すように、トラスからなる門形フレーム
２２ａの内側に堰板２２ｂを取り付けた形態のいわゆる
トラベラー型移動型枠と同様のものであって、上記の捨
コンクリート２０上に予め敷設したレール２３上に門形
フレーム２２ａを支持することでこの移動外型枠２２の
全体を施工すべき地中構造物の長さ方向に移動させるこ
とができるようにしたものである。なお、本実施形態に
おいては、この移動外型枠２２の長さを少なくとも２０
ｍ程度としている。

【００１４】本実施形態において採用する移動内型枠支
保工２４は、トラスからなるスペースフレーム２４ａか
ら相対する内型枠１５ａに向けて左右に延出された支持
梁２４ｂを備えるものであって、移動外型枠２２と同様
に底版部１１上に敷設したレール２５上にスペースフレ
ーム２４ａを支持することでこの移動内型枠支保工２４
の全体を施工すべき地中構造物の長さ方向に移動させる
ことができるようにしたものである。なお、本実施形態
においては、上記の移動外型枠２２に対応させて移動内
型枠支保工２４の長さを少なくとも２０ｍ程度としてい
る。

【００１５】図５は、本実施形態における地中構造物の
施工の手順を模式的に示すものである。本実施形態にお
いては、内型枠１５の長さ寸法をたとえば２０ｍ程度と
して一度に２０ｍ長の地中構造物が形成され得るものと
している。まず、図中（ａ）に示すように、打設の終了
した地中構造物の施工方向前方に連接して、内型枠１５
を配置する。次に、図中（ｂ）に示すように、底版部１
１を形成するための型枠を組み立て、この型枠にコンク
リートを打設して内型枠１５の下部を埋設させた状態で
底版部１１を施工する。そして、図中（ｃ）に示すよう
に、内型枠１５の上方に覆い被せるように移動外型枠２
２を移動させて妻型枠を適宜設置するとともに、内型枠
１５の内側に移動内型枠支保工２４を移動させて内型枠
１５を内側から支持する。さらに、図中（ｄ）に示すよ
うに、内型枠１５と移動外型枠２２との間にコンクリー
トを打設することにより、側壁部１２、隔壁部１３、頂
版部１４を先行施工されている底版部１１に対して連続
させた状態で形成する。内型枠１５は、打設されたコン
クリートと一体となって地中構造物の内壁を構成する。
以上により２０ｍ長の地中構造体が形成される。

【００１６】打設したコンクリートの硬化を待つ間、図
中（ａ）に戻って地中構造物の施工方向前方に位置する
捨コンクリート２０上に内型枠１５を降ろしておくのは
いうまでもない。以降は以上の手順を繰り返すことで２
０ｍを１サイクルとして地中構造物を順次形成してい
き、構造体の外表面に対する施工が必要ならばそれを行
なった後に埋め戻しを行なう。

【００１７】ここで、内型枠１５の組み立て手順を説明
する。前述したように、内型枠１５は、施工現場の近傍
に設けられた組立レーンや加工工場において製作される
が、その製作には、図６に示すような内型枠製作装置３
０を使用する。内型枠製作装置３０は、製作ベッド３１
上に移動可能に配置されて内型枠１５の外側面を形成す
る側部外型枠３２と、この側部外型枠３２と組み合わさ
れて内型枠１５の上面を形成する上部外型枠３３と、内
型枠１５の内側面を形成する内型枠３４とから構成され
ている。

【００１８】まず、製作ベッド３１上において、鉄筋１
５ａのうちの縦主筋、横主筋、及び幅止め筋を配筋して
内型枠１５の形状に組み上げる。次に、組み上げられた
鉄筋１５ａの側方から、鉄筋１５ａを挟むように側部外
型枠３２を接近させるとともに上方から上部外型枠３３
を吊り降ろして側部外型枠３２に組み合わせ、さらに鉄
筋１５ａの内側に形成される空間内に内型枠３４を挿入
配置する。そして、側部外型枠３２、上部外型枠３３、
内型枠３４によって形成された空間にコンクリートを打
設してプレキャスト部分を製作する。このとき、垂直な
状態で型取られる壁面部分には金網を貼り付けてコンク
リートの流下を防止する。コンクリートが硬化してプレ
キャスト部分が完成したら、各型枠を移動させて脱型
し、外側の横主筋および縦主筋を配筋して内型枠１５が
完成する。

【００１９】なお、内型枠１５を形成する外型枠には、
幅止め筋の間に沿って複数配置される馬蹄形のゴムチュ
ーブ製型枠を採用することも検討されている。

【００２０】以上の施工方法によれば、通水路１０の内
部空間の形態に対応させて製作され、かつ鉄筋１５ａを
予め一体化してなる捨型枠としてのハーフプレキャスト
製の内型枠１５を採用したことにより、現場における配
筋作業が大幅に省略でき、したがって従来に比して配筋
に係わる作業の省力化、迅速化を十分に図ることができ
る。また、外型枠として移動外型枠２２を採用するとと
もに内型枠支保工として移動内型枠支保工２４を用いる
ことにより、型枠の組み立ておよび解体に係わる作業を
従来の工法に比して格段に合理化、省力化することがで
きる。以上のことから全体工期の大幅な短縮と工費削減
を十分に図ることができる。なお、内型枠１５には長さ
方向に複数分割されたものを採用してもよい。たとえ
ば、本実施形態のように、２０ｍ長の内型枠１５を採用
して１サイクルの施工を行ってもよいし、５ｍ長の内型
枠を４連に配して１サイクルの施工を行ってもよい。

【００２１】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことなく、種々の設計的変更を適宜行ない得る。たとえ
ば、上記実施形態では山留めを設けたオープンカット工
法を採用したが、地盤を法切りして山留壁を必要としな
いオープンカット工法を採用してもよい。また、上記実
施形態では移動外型枠２２としていわゆるトラベラー移
動型枠を採用し、移動内型枠支保工２４にもこの移動外
型枠２２と同様の移動機構を採用したが、それらに限定
されることなく適宜の形式の移動型枠および内型枠支保
工を任意に採用し得る。勿論、１サイクルあたりのコン
クリート打設長や型枠の建て込みの作業手順は任意であ
り、施工するべき構造物の断面形状や寸法、全長、線形
（湾曲部の有無等）その他を考慮して適宜設定すれば良
い。

【００２２】さらに、上記第１実施形態では通水路を馬
蹄形断面のものとしたが、通水路の形状は馬蹄形に限定
されるものではない。そこで、第２実施形態として、円
形断面の通水路を有する地中構造物の施工方法を図７を
参照して説明する。なお、第１実施形態において既に説
明した施工手順、および施工に用いる機材についてはそ
の説明を省略する。

【００２３】図７は本実施形態の施工方法により構築さ
れる地中構造物の断面図であって、通水路１１０、１１
０としての２つの内部空間の断面が円形とされていると
ともに、底面部１１１、側面部１１２、隔壁部１１３、
頂版部１１４とにより外形輪郭が全体として四角形状を
なし、上部の角部に面取り部が形成されている鉄筋コン
クリート造の構造物であり、円形断面の内部空間の形態
に対応させて製作され、かつ鉄筋１１５ａを予め一体化
してなるハーフプレキャスト製の内型枠１１５が２列に
配されこれら内型枠１１５の周囲にコンクリートが打設
されてなるものである。

【００２４】上記の地中構造物の施工に際しては、地盤
の掘削作業および地業の終了後、内型枠１１５を掘削溝
の上方へ吊り下げて捨コンクリート２０上に降ろして支
持するとともに２つの内型枠１１５、１１５どうしを互
いに連結しておく。また、必要であれば捨コンクリート
２０上に内型枠１１５の受け架台となる鉄筋等、他の鉄
筋を適宜配設する。

【００２５】内型枠１１５の設置後、側壁部１１２、隔
壁部１１３、頂版部１１４を形成するための型枠の建て
込みを行なう。ここでは、外型枠として第１実施形態に
て採用した移動外型枠を用いる。そして、型枠の建て込
み完了後、内型枠１１５と移動外型枠との間に形成され
る空間にコンクリートを打設して地中構造物を形成す
る。

【００２６】通水路を円形断面とした場合には、従来の
矩形断面とする場合に比してこの構造物全体の所要断面
積を削減することが可能であるが、その場合には、コン
クリートの充填性を確保するために高流動コンクリート
を用いることが好ましい。高流動コンクリートは、スラ
ンプフローの値が例えば４５〜６５ｃｍ程度のもので、
セメントや骨材、減水剤、増粘剤、その他の混和剤等の
種類と配合を適正に調整することにより、普通コンクリ
ートに比して流動性および材料分離抵抗性に優れるもの
であって、セルフレベリング機能とセルフコンパクティ
ング機能を有し、型枠内の複雑な形状の部分や密な配筋
部に対してもバイブレータによる締め固めを必要とする
ことなく自ずと確実に充填され得るものである。

【００２７】上記実施形態は、外形輪郭が全体として四
角形状の構造物に適用したが、施工対象の構造物の外形
輪郭は任意であり、例えば通水路の形状に対応させて湾
曲させることにより躯体の厚みが各部でほぼ均等になる
ようにすることもできる。また、３連あるいはそれ以上
の通水路を有するものに適用することも可能であるし、
単独の通水路を有するものに適用することも勿論可能で
ある。

【００２８】なお、本発明は、上記実施形態のような地
下放水路等の通水路を施工する際に適用されることに限
らず、同様の形態のものであれば一般のトンネルを含む
種々の用途の地中構造物を施工する際に広く適用し得る
ものであるし、その用途や地盤の性状に応じて必要であ
れば栗地業に代えて杭地業その他のより高度な基礎工事
を行なえば良い。

【００２９】

【発明の効果】本発明の施工方法によれば、地中構造物
の内部空間の形態に対応させて製作され、かつ鉄筋を予
め一体化してなる捨型枠としてのハーフプレキャスト製
の内型枠を採用したことにより、現場における配筋作業
が大幅に省略でき、したがって従来に比して配筋に係わ
る作業の省力化、迅速化を十分に図ることができる。ま
た、外型枠として当該地中構造物の施工方向に移動し得
る移動型枠を採用することにより、型枠の組み立ておよ
び解体に係わる作業を従来の工法に比して格段に合理
化、省力化することができる。以上のことから全体工期
の大幅な短縮と工費削減を十分に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態により施工される地中構
造物の一例を示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施形態の作業手順を示すもので
あって、地盤をオープンカットしてその基底面に地業を
実施した状態を示す図である。

【図３】同じく、プレファブ鉄筋を配設した状態を示す
図である。

【図４】同じく、移動外型枠および移動内型枠支保工を
配置した状態を示す図である。

【図５】同じく、移動外型枠および移動内型枠支保工の
建て込み手順を模式的に示す図である。

【図６】本発明の第１実施形態に使用される内型枠を製
作する内型枠製作装置を示す図である。

【図７】本発明の第２実施形態により施工される地中構
造物の一例を示す断面図である。

【図８】従来一般の地中構造物の一例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 通水路（内部空間） １１ 底版部 １２ 側壁部 １３ 隔壁部 １４ 頂版部 １５ 内型枠 ２２ 移動外型枠（移動型枠） ２４ 移動内型枠支保工

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部空間を有する鉄筋コンクリート造の
   地中構造物をオープンカット工法により長さ方向に所定
   長ずつ順次構築していくに際し、 地盤を地表より掘削してその基底面に対する地業を実施
   し、 当該地中構造物の内形輪郭を形成するための内型枠とし
   て、前記内部空間の形態に対応させて製作し、かつ鉄筋
   を予め一体化してなる捨型枠としてのハーフプレキャス
   ト製の内型枠を用いることとして、 該内型枠を前記基底面上に配設し、 当該構造物の外形輪郭を形成するための外型枠として当
   該地中構造物の施工方向に移動し得る移動型枠を用いる
   こととして、この移動型枠を前記内型枠の外側に配設
   し、 それら内型枠と移動型枠との間にコンクリートを打設
   し、 打設されたコンクリートの硬化を待ってその前方側に位
   置する前記基底面上に新たな内型枠を配設するととも
   に、前記移動型枠を該内型枠の外側に移動させていくこ
   とを特徴とする地中構造物の施工方法。