JPH10184286A - コンクリート覆工用型枠の側圧支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 型枠装置の下部を地盤改良無しに強固に固
定してコンクリートの打設圧力を確実に支持する。 【解決手段】 俯仰自在なブームを介して、円弧状の
レールフレーム６Ａ，６Ｂに型枠を展開、折畳み自在に
配設した型枠装置搭載の自走台車１の前部に、先端部を
レールフレーム６Ａ，６Ｂ下部のアウトリガージャッキ
１４Ａ，１４Ｂに当接させる左右一対の圧力支持ビーム
２２Ａ，２２Ｂと、この圧力支持ビーム２２Ａ，２２Ｂ
と自走台車の間に伸縮自在に連結された支持ジャッキ２
３Ａ，２３Ｂとからなる圧力支持部材２１を配置し、圧
力支持ビーム２２Ａ，２２Ｂに伸縮機構２７Ａ，２７Ｂ
を内蔵した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルのコンク
リート覆工において、コンクリート打設時においてコン
クリート覆工用型枠に生じるの水平方向を含む側方の圧
力を確実に支持できるコンクリート覆工用型枠の側圧支
持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、道路や鉄道用トンネルを掘削する
場合、一次覆工として掘削岩盤面に直接コンクリートを
吹き付ける工法がある。しかし、覆工の際の粉塵の発生
や材料ロスなどの問題があり、これを解決するために、
近年では可動型枠を用いてコンクリート打設を行うコン
クリート覆工装置（以下、New Tunnel Lining、ＮＴＬと
称する）が採用され、たとえば特開平６−２９４２９８
号公報や特開平６−２９４２９７号公報に開示されてい
る。このＮＴＬは、たとえば図５，図６に示すように、
自走台車１に俯仰自在なブーム２を介して展開、折畳み
自在な型枠装置Ａが搭載されている。この型枠装置Ａ
は、前記ブーム２の先端部に支持フレーム３が配設さ
れ、支持フレーム３の両側に、第１ジャッキ４Ａ，４Ｂ
により第１回動部５Ａ，５Ｂを中心に折畳み自在な第１
レールフレーム６ａ，６ａが配設されるとともに、第１
レールフレーム６ａ，６ａの先端部に第２ジャッキ７
Ａ，７Ｂにより第２回動部８Ａ，８Ｂを中心に折畳み自
在な第２レールフレーム６ｂ，６ｂが配設されて、トン
ネル内径より小さい円弧状で折畳み自在なレールフレー
ム６Ａ，６Ｂを構成している。また支持フレーム３に伸
縮ジャッキ９を介して天頂部型枠１０が配置されるとと
もに、このレールフレーム６Ａ，６Ｂに沿って移動自在
な型枠支持台車１１Ａ，１１Ｂが配設され、この型枠支
持台車１１Ａ，１１Ｂにそれぞれ伸縮ジャッキ１２Ａ，
１２Ｂを介して側部型枠１３Ａ，１３Ｂを設けたもので
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、レールフレ
ーム６Ａ，６Ｂの下端部には、レールフレーム６Ａ，６
Ｂの重量とコンクリート打設時の圧力を支持するために
アウトリガージャッキ１４Ａ，１４Ｂとステージャッキ
１５Ａ，１５Ｂが配設されていた。

【０００４】このステージャッキ１５Ａ，１５Ｂは、ス
テージャッキ本体１５ａがステー反転シリンダ１５ｂに
より所定角度に保持されるとともに、ステージャッキ本
体１５ａに内蔵された伸縮機構により先端ロッド１５ｃ
を地盤に貫入させることにより打設圧力を支持するもの
であった。

【０００５】したがって、ステージャッキ１５Ａ，１５
Ｂでは、地盤の固さに依存しており、通常トンネル全長
にわたって所定以上の固さを確保することが困難なこと
がほとんどであり、そのため地盤状況に応じた補強（地
盤改良）がその都度必要となるという問題があった。ま
た地盤の補強の程度が不十分である場合には、レールフ
レーム６Ａ，６Ｂを損傷するおそれがあった。

【０００６】本発明の請求項１記載の発明は、上記問題
点を解決して、地盤の補強も不要で確実にコンクリート
打設時の圧力を支持することができるコンクリート覆工
用型枠の側圧支持装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の発明は、トンネルの内面に沿
ってトンネル覆工用型枠を配置し、このトンネル覆工用
型枠にコンクリートを打設する際に生じる側方の圧力を
支えるコンクリート覆工用型枠の側圧支持装置であっ
て、トンネル底部に設置されて側方からの外力を支持可
能な圧力支持体と、この圧力支持体に配設された固定フ
レームと、基端部がそれぞれ前記固定フレームに回動自
在に取り付けられるとともに先端部が前記コンクリート
覆工用型枠の左右下部にそれぞれ連結される少なくとも
一対の圧力支持ビームと、基端部が固定フレームに連結
されるとともに先端部が圧力支持ビームに連結された支
持ジャッキとを具備し、前記圧力支持ビームに伸縮機構
を内蔵したことを特徴とする。

【０００８】上記構成の「圧力支持体」とは、コンクリ
ートの打設により型枠に生じる水平方向や斜め方向の圧
力およびモーメントを支持することができ、トンネル底
部に固定される不動のものをいう。

【０００９】上記構成において、コンクリートの打設時
に、型枠をトンネル内面に沿って組み立てるとともに、
トンネルの底面に圧力支持体を設置し、圧力支持体の固
定フレームから圧力支持ビームを回動させるとともに伸
縮機構を進展させてその先端部を型枠の下部に連結し、
圧力支持ビームを支持ジャッキで突っ張り状に支持させ
ることにより、コンクリート打設時に発生する圧力を、
圧力支持ビームを介して圧力支持体に支持させることが
できる。したがって、従来のように型枠下部の地盤を改
良する必要がなく、確実にコンクリート打設時の圧力を
支持することができる。また圧力支持ビームと支持ジャ
ッキと固定フレームとで形成する三角形により圧力を確
実に支持できるとともに、各圧力支持ビームで型枠の両
下端部をそれぞれ支持することにより、水平方向の圧力
をそれぞれ支持して相殺させることができる。

【００１０】また請求項２記載の発明は、上記構成にお
いて、圧力支持体と固定フレームとの間に、圧力支持ビ
ームを上下方向に揺動させるチルト機構を介在したこと
を特徴とする。

【００１１】上記構成によれば、チルト機構により、固
定フレームを介して圧力支持ビームを上下方向に傾動さ
せて型枠に連結することができて、型枠に生じる斜め下
方への圧力を効果的に支持することができる。またチル
ト機構と圧力支持ビームに内蔵した伸縮機構により、型
枠への圧力支持ビームの連結位置を任意に調整すること
ができ、圧力支持体と型枠との位置ずれに対応すること
ができる。

【００１２】さらに請求項３記載の発明は、圧力支持体
が、少なくとも支持ジャッキに駆動用の油圧を供給する
油圧ポンプを備えた自走式車両であることを特徴とす
る。上記構成によれば、圧力支持体を自走車両で構成し
たので、搬送や設置、位置決めなどを容易にかつ迅速に
行えるとともに、油圧ポンプを搭載したので別に駆動源
供給装置を設置しなくてもよい。

【００１３】さらにまた請求項４記載の発明は、上記各
構成において、圧力支持体がコンクリート覆工用型枠を
展開、折畳み自在な型枠装置を装備した自走式車両であ
ることを特徴とする。

【００１４】上記構成によれば、型枠装置を搭載した自
走式車両を圧力支持体としたので、コンクリート覆工作
業を迅速に行うことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】ここで、本発明に係るコンクリー
ト覆工用型枠の側圧支持装置の実施の形態を図１〜図３
に基づいて説明する。なお従来例に示した部材と同一の
部材には同一符号を付して説明は省略する。

【００１６】図１，図２に示すように、圧力支持体の一
例である自走台車１の前部に設けられた固定フレーム２
０には、先端部がレールフレーム６Ａ，６Ｂのアウトリ
ガージャッキ１４Ａ，１４Ｂに係合されてコンクリート
打設時のレールフレーム６Ａ，６Ｂの水平方向の圧力を
受ける圧力支持部材２１が設けられている。この圧力支
持部材２１は、固定フレーム２０の両端部から互いにク
ロスして配設された左右一対の圧力支持ビーム２２Ａ，
２２Ｂと、固定フレーム２０と圧力支持ビーム２２Ａ，
２２Ｂの中間部に連結された支持ジャッキ２３Ａ，２３
Ｂとで構成されており、圧力支持ビーム２２Ａ，２２Ｂ
には、先端部にアウトリガージャッキ１４Ａ，１４Ｂに
係脱自在な受圧治具２４Ａ，２４Ｂと、伸縮機構２７
Ａ，２７Ｂとが具備されている。また、この自走台車１
には上記駆動機構に駆動源となる油圧を供給する油圧ポ
ンプが搭載されている。

【００１７】すなわち固定フレーム２０の両側には、リ
ンク支持ブラケット２５Ａ，２５Ｂに垂直ピン２６Ａ，
２６Ｂを介して圧力支持ビーム２２Ａ，２２Ｂがそれぞ
れ回動自在に支持されている。この圧力支持ビーム２２
Ａ，２２Ｂは、図３に示すように、基端側で角筒状のガ
イドビーム材３１にスライド自在に出退ビーム材３２が
内嵌されるとともに伸縮調整用のピン穴３３に固定ピン
３４が嵌合されて固定された第１伸縮機構２７Ａと、出
退ビーム材３２の先端部に伸縮調整ジャッキ３５により
構成された第２伸縮機構２７Ｂとが内蔵されている。

【００１８】この伸縮調整ジャッキ３５は、出退ビーム
材３２から連結部材３５ａを介して延長されたサポート
パイプ３５ｂ内に、ジャッキ本体３５ｃがスライド自在
に内嵌され、ジャッキ本体３５ｃの出力ロッド３５ｄが
連結部材３５ａに連結されて構成される。したがって、
出力ロッド３５ｄを伸縮させることにより、サポートパ
イプ３５ｂからジャッキ本体３５ｃを出退させ、ジャッ
キ本体３５ｃの端部に設けられた受圧治具２４Ａ，２４
Ｂの位置を調整することができる。この受圧治具２４
Ａ，２４Ｂは、アウトリガージャッキ１４Ａ，１４Ｂの
本体に係脱自在な半円筒形に形成されている。

【００１９】前記支持ジャッキ２３Ａ，２３Ｂは、リン
ク支持ブラケット２５Ａ，２５Ｂと反対側に固定フレー
ム２０に設けられたジャッキ支持ブラケット２３ｃにジ
ャッキ本体２３ａが垂直ピンを介して水平方向に回動自
在に支持され、出力ロッド２３ｂがガイドビーム材３１
の先端部ブラケットにピン連結されている。これによ
り、支持ジャッキ２３Ａ，２３Ｂとガイドビーム材３１
と固定フレーム２０とで三角形を形成して圧力支持ビー
ム２２Ａ，２２Ｂを強固に支持することができるととも
に、圧力支持ビーム２２Ａ，２２Ｂを垂直ピン２６Ａ，
２６Ｂを中心に水平方向に揺動させ、圧力支持ビーム２
２Ａ，２２Ｂに内蔵された前記伸縮機構を利用すること
により、図１に仮想線で示すように、幅方向に最大Ｌの
範囲でかつ最大αの角度範囲で自走台車１とレールフレ
ーム６Ａ，６Ｂの位置ずれおよび姿勢のずれに対応する
ことができる。

【００２０】上記構成において、トンネルの内壁面にコ
ンクリートを打設する場合、所定距離掘削が進むと、自
走台車１を所定位置まで前進させて停止し、アウトリガ
ージャッキ１ａおよび１ｂにより車体１ｃ（図５参照）
を固定した後、ブーム２を所定方向に持ち上げ、折り畳
まれたレールフレーム６Ａ，６Ｂを展開して所定位置に
配置する。レールフレーム６Ａ，６Ｂの下端部では、ア
ウトリガージャッキ１４Ａ，１４Ｂを進展してレールフ
レーム６Ａ，６Ｂの自重を地盤に支持させる。

【００２１】ついで、手動により圧力支持ビーム２２
Ａ，２２Ｂを垂直ピン２６Ａ，２６Ｂを中心に固定フレ
ーム２０側から前方に回動させる（この時支持ジャッキ
２３Ａ，２３Ｂはフリーで追従）とともに、圧力支持ビ
ーム２２Ａ，２２Ｂの可動ビーム３２を手動で引き出し
て固定ピン３４により固定する。さらに伸縮調整ジャッ
キ３５を進展させて受圧治具２４Ａ，２４Ｂをそれぞれ
アウトリガージャッキ１４Ａ，１４Ｂの本体に係合さ
せ、伸縮調整ジャッキ３５により突っ張り状態で保持さ
せるとともに、支持ジャッキ２３Ａ，２３Ｂの油圧の給
排出を停止して圧力を支持可能な状態とする。そして、
型枠１３Ａ，１３Ｂを所定位置に配置してコンクリート
を打設する。

【００２２】上記実施の形態によれば、コンクリート打
設時の水平方向の圧力を、型枠１３Ａ，１３Ｂからレー
ルフレーム６Ａ，６Ｂ、アウトリガージャッキ１４Ａ，
１４Ｂ、圧力支持ビーム２２Ａ，２２Ｂ、支持ジャッキ
２３Ａ，２３Ｂおよび固定フレーム２０を介して自走台
車１に支持させるので、従来のようにステージャッキ１
５Ａ，１５Ｂを介して地盤に支持させるのに比べて、強
固に確実に圧力を支持することができる。また圧力支持
ビーム２２Ａ，２２Ｂは左右両側に伸びており、固定フ
レーム２０で圧力を相殺することができる。さらに、圧
力支持ビーム２２Ａ，２２Ｂは支持ジャッキ２３Ａ，２
３Ｂにより固定フレーム２０との間で三角形を形成して
強固に圧力を支持できるとともに、圧力支持ビーム２２
Ａ，２２Ｂを揺動させるとともに内蔵された伸縮機構に
より、自走台車１とレールフレーム６Ａ，６Ｂの位置ず
れに広範囲に対応することができる。

【００２３】図４は固定フレーム２０と自走台車１との
間に、圧力支持ビーム２２Ａ，２２Ｂを上下に揺動させ
て微調整可能なチルト機構４１を設けた他の実施の形態
を示す。

【００２４】すなわち自走台車１の車体フレーム４２前
部に設けられたチルトブラケット４３に、水平ピン４４
を介して反力支持フレーム２０が上下方向に揺動可能に
支持され、車体フレーム４２の下部に固定フレーム２０
を揺動可能なチルトジャッキ４５が設けられている。

【００２５】上記実施の形態によれば、チルトジャッキ
４５により、固定フレーム２０を介して圧力支持ビーム
２２Ａ，２２Ｂを上下に揺動し、受圧治具２４Ａ，２４
Ｂの位置を上下方向に位置調整することができ、レール
フレーム６Ａ，６Ｂと自走台車１との上下方向の位置ず
れを調整することができる。

【００２６】なお、上記実施の形態では、圧力支持体を
自走台車１としたが、これに限るものではなく、コンク
リートの打設により型枠に生じる水平方向や斜め方向の
圧力およびモーメントを支持することができ、トンネル
底部に固定される不動のもので、たとえば搬送設置自在
な架構フレームなどでもよい。

【００２７】また圧力支持ビーム２２Ａ，２２Ｂに内蔵
された伸縮機構２７の伸縮調整を手動で行うなうように
したが、伸縮ジャッキを内蔵して自動化することもでき
る。さらに支持ジャッキ２３Ａ，２３Ｂを圧力の支持の
みに使用したが、圧力支持ビーム２２Ａ，２２Ｂを回動
して前方に出退する駆動装置として使用することもでき
る。

【００２８】

【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の請求項１記
載の発明によれば、コンクリート打設時に発生する圧力
を、圧力支持ビームを介して圧力支持体に支持させの
で、従来のように型枠下部の地盤を改良する必要がな
く、確実にコンクリート打設時の圧力を支持することが
できる。また圧力支持ビームと支持ジャッキと固定フレ
ームとで形成する三角形により圧力を確実に支持できる
とともに、各圧力支持ビームで型枠の両下端部をそれぞ
れ支持することにより、水平方向の圧力をそれぞれ支持
して相殺させることができる。

【００２９】また請求項２記載の構成によれば、チルト
機構により、固定フレームを介して圧力支持ビームを上
下方向に傾動させて型枠に連結することができて、型枠
に生じる斜め下方への圧力を効果的に支持することがで
きる。またチルト機構と圧力支持ビームに内蔵した伸縮
機構により、型枠への圧力支持ビームの連結位置を任意
に調整することができ、圧力支持体と型枠との位置ずれ
に対応することができる。

【００３０】さらに請求項３記載の構成によれば、圧力
支持体を自走車両で構成したので、搬送や設置、位置決
めなどを容易にかつ迅速に行えるとともに、油圧ポンプ
を搭載したので別に駆動源供給装置を設置しなくてもよ
い。

【００３１】さらにまた請求項４記載の構成によれば、
型枠装置を搭載した自走式車両を圧力支持体としたの
で、コンクリート覆工作業を迅速に行うことができる。
コンクリート打設時に発生する圧力は、圧力支持部材に
より自走台車に支持されるので、従来のように地盤を改
良する必要がない。

【００３２】また請求項２記載の構成によれば、圧力支
持ビームと支持ジャッキと自走台車とにより構成する三
角形により圧力を確実に支持できるとともに、左右一対
の圧力支持ビームでそれぞれレールフレームの下端部を
支持することにより、コンクリート打設時に相対方向に
生じる水平方向の圧力をそれぞれ支持して相殺させるこ
とができる。さらに、支持ジャッキによる圧力支持ビー
ムの回動と圧力支持ビームの伸縮機構とにより、受圧治
具の位置を任意に調整することができ、自走台車とレー
ルフレームの位置ずれに対応することができる。

【００３３】さらに請求項３記載の構成によれば、チル
ト機構により、圧力支持ビームを介して受圧治具の上下
位置を容易に調整することができ、レールフレームの下
部と自走台車との位置ずれに容易に対応することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコンクリート覆工用型枠の側圧支
持装置の実施の形態を示す平面図である。

【図２】同型枠の側圧支持装置の背面図である。

【図３】同型枠の側圧支持装置の圧力支持ビームを示す
拡大平面図である。

【図４】本発明に係る型枠の側圧支持装置の他の実施の
形態を示す側面図である。

【図５】従来の型枠装置を示す側面図である。

【図６】従来の型枠装置のレールフレームを示す背面図
である。

【符号の説明】

Ａ 型枠装置 １ 自走台車（圧力支持体） ２ ブーム ６Ａ，６Ｂ レールフレーム １４Ａ，１４Ｂ アウトリガージャッキ ２０ 固定フレーム ２１ 圧力支持部材 ２２Ａ，２２Ｂ 圧力支持ビーム ２３Ａ，２３Ｂ 支持ジャッキ ２４Ａ，２４Ｂ 受圧治具 ２５Ａ，２５Ｂ リンク支持ブラケット ２６Ａ，２６Ｂ 垂直ピン ２７Ａ 第１伸縮機構 ２７Ｂ 第２伸縮機構 ３１ ガイドビーム材 ３２ 出退ビーム材 ３４ 固定ピン ３５ 伸縮調整ジャッキ ４１ チルト機構

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トンネルの内面に沿ってトンネル覆工用型
   枠を配置し、このトンネル覆工用型枠にコンクリートを
   打設する際に生じる側方の圧力を支えるコンクリート覆
   工用型枠の側圧支持装置であって、 トンネル底部に設置されて側方からの外力を支持可能な
   圧力支持体と、 この圧力支持体に配設された固定フレームと、 基端部がそれぞれ前記固定フレームに回動自在に取り付
   けられるとともに先端部が前記コンクリート覆工用型枠
   の左右下部にそれぞれ連結される少なくとも一対の圧力
   支持ビームと、 基端部が固定フレームに連結されるとともに先端部が圧
   力支持ビームに連結された支持ジャッキとを具備し、 前記圧力支持ビームに伸縮機構を内蔵したことを特徴と
   するコンクリート覆工用型枠の側圧支持装置。
2. 【請求項２】圧力支持体と固定フレームとの間に、圧力
   支持ビームを上下方向に揺動させるチルト機構を介在し
   たことを特徴とする請求項１記載のコンクリート覆工用
   型枠の側圧支持装置。
3. 【請求項３】圧力支持体が、少なくとも支持ジャッキに
   駆動用の油圧を供給する油圧ポンプを備えた自走式車両
   であることを特徴とする請求項１または２記載のコンク
   リート覆工用型枠の側圧支持装置。
4. 【請求項４】圧力支持体が、コンクリート覆工用型枠を
   展開、折畳み自在な型枠装置を装備した自走式車両であ
   ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
   コンクリート覆工用型枠の側圧支持装置。