JPH09250297A

JPH09250297A - 一次覆工方法

Info

Publication number: JPH09250297A
Application number: JP8060648A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Ishida; 伸行石田
Original assignee: KFC Ltd
Current assignee: KFC Ltd
Priority date: 1996-03-18
Filing date: 1996-03-18
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】コンクリートの吹き付けを行わず、しかも、
一次覆工と防水工とを同時に施工できるようにする。【解決手段】移動型枠５４側に突起付きの防水シート
５２を配設して地山坑壁５１ａとの間に一次覆工打設空
間５３を形成し、該一次覆工打設空間に急結性コンクリ
ート供給し、該コンクリートを移動型枠５４により防水
シート５２を介して坑壁方向に圧着して一次覆工コンク
リート５６を打設すると共に、防水シート５２を一次覆
工コンクリート５６表面に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＮＡＴＭ工法による
トンネル覆工における一次覆工方法にかかわり、特に、
一次覆工と防水工とを同時に施工できる一次覆工方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ナトム（ＮＡＴＭ）施工によるトンネル
工事においては、地山にトンネルを掘削したあと坑壁に
急結性のコンクリートを吹き付けて一次覆工をし、しか
る後、二次覆工コンクリートを打設する。このようなト
ンネルでは二次覆工コンクリートの漏水が耐久性を大き
く劣化させる。このため、トンネル建設時、一次覆工を
行ったあと、シート防水材を敷設し、しかる後、最終的
な二次覆工コンクリートの打設を行うようにしている。

【０００３】図４（ａ）〜図４（ｃ）はかかるトンネル
覆工法の説明図であり、１は地山、２はトンネル、３は
トンネルの坑壁、４は急結性のコンクリートを吹き付け
て形成された吹き付けコンクリート（一次覆工）、６は
コンクリートを供給するコンクリートフィーダー，７は
急結性のコンクリートを坑壁２に吹き付けて一次覆工を
形成する吹付機、８（図４(b))は防水シート、９は足
場、１０は溶着機、１１(図４(c))は現場打設コンクリ
ート（二次覆工）である。

【０００４】トンネル覆工を行うには、まず、図４(ａ)
に示すように急結性のコンクリートを坑壁３に吹付機７
より吹き付けて一次覆工を行う。この場合、必要に応じ
て一次覆工前に図示しない多数のロックボルト、ロック
アンカー等を坑壁より垂直に岩盤内部へ打ち込み、モル
タル、定着剤等の注入（材）により地山を定着して坑壁
周辺の崩落を防止し、あるいは、図示しない鋼支保工を
坑壁面に沿って配設する（支保工）。ついで、図４
（ｂ）に示すように防水シート８を一次覆工４上にアン
カーピン等を利用して敷設する。防水シート８は、例え
ば、不織布あるいは織布からなる緩衝用透水性シートと
E.V.A、ポリエチレン等の不透水性素材よりなるフラッ
トな防水性シートを積層して形成したものである。防水
シート８の幅は約１〜２ｍであるため、敷設後、隣接防
水シートとＥＶＡ溶着機等で溶着する。

【０００５】以上により、一次覆工および防水シートの
敷設が終了すれば、図４（ｃ）に示すように、二次覆工
コンクリート１１を打設する。例えば、移動型枠装置を
トンネル内に敷設したレール上を移動させながら、順に
コンクリートを所定スパン（例えば１０ｍ）づつ現場打
設して二次覆工する。ところで、急結性コンクリートを
吹き付けて一次覆工を行う従来方法では以下の問題があ
る。即ち、従来の吹き付けによる一次覆工法では、吹
き付けコンクリートの表面が凹凸になって応力集中箇所
が生じ、この応力集中に起因して、あるいは漏水に起因
して二次覆工のひび割れが生じ、しかも、吹き付け時
に粉塵が発生して作業環境を悪化し、又、リバウンド
による材料ロスなどが生じ、品質・安全性・経済性で問
題があった。かかる従来の一次覆工法の問題点を解決す
るために、吹き付けによることなくコンクリートを圧着
させることにより一次覆工を構築する各種工法（所謂Ｎ
ＴＬ或いはＥＣＬ工法等）が開発されつつある。

【０００６】図５はかかるコンクリート圧着による一次
覆工法（ＮＴＬ）の説明図であり、図５（ａ）はシステ
ム全体図、図５（ｂ）はライニング装置の要部説明図で
ある。図５（ａ）において、２０はトンネル、２１はコ
ンクリートを供給するトラックミキサ、２２はコンクリ
ートをライニング装置に繰り出すコンクリートポンプ、
２３は急結剤を供給する急結剤プラント、２４はベース
マシーン、２５はコンクリートに急結剤を添加、攪拌し
て一次覆工打設空間に放出すると共に該急結性コンクリ
ートを圧着するライニング装置、２６はアーチ走行レー
ルである。又、図５（ｂ）において、２５はライニング
装置、３１は地山、３２は鋼製支保工である。ライニン
グ装置２５において、２５ａ，２５ｂは一対のベルト型
枠、２５ｃはコンクリートに急結剤を添加、攪拌して放
出する打設管、２５ｄはベルト型枠および打設管を支持
する支持部材である。

【０００７】ベルト型枠式のライニング装置２５を鋼製
支保工３２に圧着しながらアーチレールに沿って移動さ
せ、地山３１との間にできる閉空間に打設管２５ｃより
コンクリートポンプ２２から供給されるコンクリートを
放出し、ベルト型枠２５ａ、２５ｂで圧着して打設す
る。このとき、型枠２５ａ，２５ｂのＡ矢印方向の移動
速度に合わせてコンクリートを硬化させるために、打設
管２５ｃ先端でコンクリートに急結剤を添加、攪拌して
放出する。このため、コンクリートは数分で硬化し、短
時間で脱枠が可能になる。かかる一次覆工法によれば、
吹き付けコンクリートのように圧縮空気を使用しないた
め、粉塵は殆ど発生せず、又、閉空間にコンクリートを
打設するためリバウンドによる材料損失もなく、さらに
は、均一な品質が得られ、信頼性が向上するという効果
が得られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記提案され
ているコンクリート圧着式の一次覆工法は、コンクリー
トを吹き付けることに起因する問題を解決するだけにと
どまり、これ以外のトンネル構築が本質的に抱えている
作業効率を向上したいという課題解決に何ら寄与しな
い。即ち、圧着式の一次覆工法を用いても図４（ａ），
（ｂ），（ｃ）で説明した各工程(一次覆工、防水工、
二次覆工)を別工程で行わなければならず、覆工作業全
体に関る作業効率を改善することができない。このた
め、覆工作業の施工効率を上げることが、依然として望
まれている。以上から本発明の目的は、コンクリート吹
き付けを行わず、しかも、一次覆工と防水工とを同時に
施工でき、施工工程の効率化が図れるトンネル覆工にお
ける一次覆工方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明によ
れば、坑壁との間に一次覆工打設空間を形成し、該空間
に急結性コンクリート供給し、該コンクリートを移動型
枠により坑壁方向に圧着して一次覆工コンクリートを打
設する一次覆工方法において、移動型枠側に防水シート
を配設して地山坑壁との間に一次覆工打設空間を形成
し、該一次覆工打設空間に急結性コンクリート供給し、
該コンクリートを移動型枠により防水シートを介して坑
壁方向に圧着して一次覆工コンクリートを打設すると共
に、防水シートを一次覆工コンクリート表面に固定する
ことにより達成される。以上のようにすれば、地山坑壁
との間に一次覆工打設空間が形成されるように防水シー
トを配設しながら該空間に急結性コンクリートを供給
し、該防水シートを介して移動型枠でコンクリートを地
山坑壁側に圧着するため、コンクリートの吹き付けを行
うことなく、しかも、一次覆工と防水工を同時に行うこ
とができ、施工効率を向上することができる。

【００１０】又、防水シートの地山坑壁側に多数の突起
を設けるようにする。このようにすれば、防水シートと
コンクリートの結合性を向上することができ、防水シー
トをコンクリートにより強固に密着一体化することがで
き、シートの剥離や脱落の危険性をなくすことができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】

（ａ）構成図１は本発明の一次覆工方法の説明図である。図中、５
０はトンネル、５１は地山、５２は防水シートであり、
シート５２ａの表面に多数の突起５２ｂが設けられてい
る。５３は防水シート５１と地山坑壁５１ａにより形成
された一次覆工打設空間、５４は一次覆工打設空間５３
に供給された急結性コンクリートＣＯＮを防水シートを
介して地山坑壁方向に圧着する移動型枠、５５はコンク
リートに急結剤を添加、攪拌してなる急結性コンクリー
トＣＯＮを一次覆工打設空間に放出するコンクリート打
設ノズル、５６（図１(b))は一次覆工コンクリートであ
る。尚、図１（ｂ）には便宜上、二次覆工後の断面状態
を図示しており、６１は二次覆工コンクリートである。

【００１２】防水シート５２の長さはトンネル周長に合
わせロール状に巻いて図示しないシート繰り出し部にセ
ットされ、移動型枠５４の移動に伴って、繰り出される
ようになっている。防水シート５２の繰り出し部、移動
型枠５３、コンクリート打設ノズル５５は図示しないラ
イニング装置に取り付けられ一体に坑壁に沿ってＡ矢印
方向に移動するように構成されている。

【００１３】（ｂ）ライニング装置の構成図２はライニング装置の要部概略構成図であり、図１と
同一部分には同一符号を付している。図中、５０はライ
ニング装置、５１は地山、５１ａは地山坑壁、５７は鋼
製支保工である。ライニング装置５０において、５４は
ベルト式の移動型枠、５５はコンクリート打設ノズル、
７１は防水シートを繰り出すシート繰り出し機構、７２
は移動型枠やコンクリート打設ノズル等を支持する支持
部である。

【００１４】（ｃ）防水シート図３は防水シート５２の説明図であり、（ａ）は平面
図、（ｂ）は（ａ）におけるＡＡ′断面図、（ｃ）は
（ａ）におけるＢＢ′断面図であり、５２ａはベース部
を形成するシート、５２ｂは突起である。防水シート５
２は気象条件、物理条件および化学作用からコンクリー
ト構造物を守るために耐食性に優れた材質（ＨＤＰＥ，
高密度ポリエチレン）で構成されている。突起５２ｂは
ツバ付きの円柱形状を備え、シート５２ａと一体に千鳥
状に設けられている。図示の例におけるシート５２ａの
厚さは２mm、突起の高さは10mmであり各突起間の間隔は
図示する通りである。

【００１５】（ｄ）一次覆工法移動型枠５４（図１(a)）の外側（地山側）に、防水シ
ート５２を突起５２ｂが地山坑壁５１ａ側に向くように
セットし、一次覆工打設空間５３を形成する。かかる状
態で、一次打設空間５３にコンクリート打設ノズル５５
より急結性コンクリートＣＯＮを打設充填すると共に、
移動型枠５４を地山坑壁側に防水シート５２を介して圧
着する。コンクリートを打設していくと、コンクリート
ＣＯＮが地山５１と防水シート５２を接続する形で次第
に硬化していくので、ライニング装置をトンネル周長方
向にトンネル内壁に沿って所定速度で移動させる（図１
（ｂ）参照）。ライニング装置の移動に従って移動型枠
５４は坑壁方向に防水シートを押し付けながらＡ矢印方
向に移動すると共に、防水シート５２が所定量繰り出さ
れ新たな一次覆工打設空間５３が形成される。移動型枠
５４の移動に際しては図示しない鋼支保工等を利用す
る。

【００１６】ついで、新たな一次打設空間５３にコンク
リート打設ノズルより急結性コンクリートＣＯＮを打設
充填し、以後同様な動作を繰り返して一次覆工を行う。
以上により、打設充填されたコンクリートは地山５１と
防水シート５２を接続する形で硬化し、一次覆工と防水
工が同時施工される。又、防水シート５２の表面には多
数の突起を設けているため、防水シート５２はコンクリ
ートに強固に密着一体化し、剥離や脱落の危険性がな
い。尚、防水シート５２の横幅は１〜５ｍ程度であるか
ら、以後、シート幅づつ上記一次覆工を行うと共に、溶
着等により隣接防水シート間を溶着し、トンネル延長方
向に所要枚数繋いで一体化して防水工とする。

【００１７】以上では、防水シートをロール状にセット
して所定量づつ繰り出す場合であるが、トンネル断面が
大きく周長が長いような場合や、防水シート５２の材質
が硬くて巻くことができない場合には、パネル状に形成
された防水シートを必要枚数用意する。そして、該パネ
ル状防水シートを移動型枠５４と坑壁５１ａ間にセット
しながらコンクリートの充填打設を行うと共に、各防水
シートの継ぎ目を溶着等により接続する。以上、本発明
を実施例により説明したが、本発明は請求の範囲に記載
した本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発
明はこれらを排除するものではない。

【００１８】

【発明の効果】以上本発明によれば、一次覆工に際して
コンクリートを吹き付けないで充填圧着するようにした
から、粉塵発生による作業環境の悪化、リバウンドによ
る材料ロスの発生等の問題をなくすことができる。本発
明によれば、一次覆工コンクリートを打設する工程を利
用して防水シートのトンネル覆工への配置を完了するよ
うにしたから、すなわち、一次覆工打設工程と防水シー
ト敷設工程を同時に行うように構成したから、トンネル
覆工における施工効率を向上することができる。本発明
によれば、圧着される一次覆工コンクリートの打設硬化
に伴って、防水シートを該一次覆工表面に配置固定する
ようにしたから、従来方式のように先行打設した一次覆
工面に防水シートを後から敷設する必要がなく、しか
も、アンカーピン等を打つ必要がなく、敷設の手間がか
からず、施工効率を向上することができる。

【００１９】本発明によれば、突起付き防水シートを使
用するようにしたから、突起によって防水シートをコン
クリートに強固に密着一体化でき、シートの剥離や脱落
の危険性をなくすことができる。本発明によれば、防水
シートの配設位置を、移動型枠により打設形成される一
次覆工面上になるようにしたから、防水シートは撓みの
ない一定形状を呈しており、従って、容易に接続すべき
２枚のシートの端部を均一な合わせ代となるようにで
き、自走式の溶着機等を利用して防水シート相互間の接
続を的確に行うことが出来る。よって、一層作業性を向
上できると同時に、高品位な止水性を得ることができ
る。

【００２０】本発明によれば、防水シート表面を円滑
に、凹凸がないようにできるため、防水工の品位が安定
して漏水の危険性がなく、この結果、二次覆工の安定性
を向上できる、すなわち、二次覆工コンクリートのひび
割れ発生の確率を低くでき、トンネル構造の安定性を向
上できる。本発明によれば、移動型枠と打設されたコン
クリートの表面との間に防水シートが挟まるようになっ
ているため、特別な工夫を凝らさなくても離型性に優
れ、スムーズな型枠移動が可能となり、また、型枠装置
の構成を簡単にすることができる。従来の圧着式のコン
クリート覆工法では、短時間での脱型（型枠をスライド
移動等させてコンクリートと分離すること）を図るため
に、移動型枠のコンクリート被打設面に様々な工夫（メ
ッシュ状のシートを使う、無端状のベルトを使う等）を
施しておく必要があり、その分、移動型枠の構成が複雑
化している。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一次覆工法の説明図である。

【図２】ライニング装置の要部構成図である。

【図３】防水シートの構成図である。

【図４】従来のトンネル覆工法の説明図である。

【図５】従来の一次覆工法の説明図である。

【符号の説明】

５２・・防水シート５２ｂ・・突起５３・・一次覆工打設空間５４・・移動型枠５５・・コンクリート打設ノズル５６・・一次覆工コンクリート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】坑壁との間に一次覆工打設空間を形成
し、該空間に急結性コンクリート供給し、該コンクリー
トを移動型枠により坑壁方向に圧着して一次覆工コンク
リートを打設する一次覆工方法において、移動型枠側に防水シートを配設して地山坑壁との間に一
次覆工打設空間を形成し、該一次覆工打設空間に急結性コンクリート供給し、該コンクリートを移動型枠により防水シートを介して坑
壁方向に圧着して一次覆工コンクリートを打設すると共
に、防水シートを一次覆工コンクリート表面に固定する
ことを特徴とする一次覆工方法。
【請求項２】前記防水シートは地山坑壁側に多数の突
起を有することを特徴とする請求項１記載の一次覆工方
法。