JPH102199A - トンネル底部のコンクリート施工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンクリート打設の作業能率を上げると共に、
通常トンネル坑内では使用しない既存の仮設備や簡易フ
ィニッシャ（表面仕上げ機）を組み合わせ、コスト及び
作業工数の低減が可能なコンクリート施工装置を提供す
る。 【解決手段】トンネル底部のコンクリート施工装置１
は、インバート２の中央の凹溝４を形成するための浮き
型枠１１と、浮き型枠１１を吊り下げるための支持部材
１３と、浮き型枠１１の側方に打設されたコンクリート
の上面を仕上げるため支持部材１３の両側に配置された
仕上げ手段１２とを備えた。支持部材１３は、通常工事
用の道路などで使用されている車両走行用の仮設橋を転
用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトンネル底部のコン
クリート施工装置に関し、更に詳細にはトンネル底部に
インバート又はりょう盤を施工する場合に好適なトンネ
ル底部のコンクリート施工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】地山にトンネルを構築する場合、トンネ
ルの底部にインバート又はりょう盤が設けられることが
ある。インバートとは、軟弱な地山の場合にトンネル覆
工をシェル構造とするために底盤に施工する逆アーチ状
のコンクリートをいい、りょう盤とは硬い地山の場合に
底盤に施工する平板状のコンクリートをいう。これらの
インバート又はりょう盤の中央部には、中央通路として
適宜な幅の凹溝が設けられ、ここを巡回車などが通って
レール、排水管、電気設備などの点検を行うようになっ
ている。

【０００３】このトンネル構築時に中央の凹溝を形成す
る場合、凹溝の形状に対応した浮き型枠を適宜な支持部
に吊り下げ、この浮き型枠の側方にコンクリートを打設
するのが一般的である。浮き型枠をあまり長くすると撓
み量が大きくなり、凹溝の仕上がり精度が悪くなる。そ
のため、浮き型枠の長さを例えば１０ｍ前後に比較的短
く設定するのが一般的であった。

【０００４】また、コンクリートを上下２回に分けて打
設することにより、凹溝を形成するための型枠を下側の
コンクリートに乗せるようにした施工方法もある。この
場合には型枠が浮き型枠とならないため、型枠の撓みが
問題とならないので約２１ｍ程度の長いスパンで施工を
行うことができる。この場合には、まず１回目のコンク
リート打設で凹溝の底面の高さまでコンクリートを打設
し、２回目のコンクリート打設では１回目に打設された
コンクリートの上に型枠を載せ、この型枠の周りにコン
クリートを打設していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、浮き型枠の長
さを比較的短く１０ｍ程度にした場合には、一回の段取
りで施工できるインバート又はりょう盤の長さが短か過
ぎるため、長大なトンネルを施工する場合、相当な日数
が必要になるという問題があった。

【０００６】また、コンクリートを２回に分けて打設す
ることにより、型枠の長さを２１ｍ程度に長くした場合
には、上下２回の仕上げが必要となることや、型枠を乗
せるため下側のコンクリートの仕上がり精度が悪い場合
には、型枠設置の時間が長引くなどの問題があった。ま
た、トンネル底部のコンクリートは、トンネルの長期安
定や湧水等による噴泥対策等を考慮した場合、極力２回
に分けずに一体化して打設することが望ましい。

【０００７】そこで、浮き型枠を２１ｍ程度に長くして
コンクリートを１回で打設しようとすると、浮き型枠の
撓みを抑えると共にコンクリート打設時に浮き型枠が押
し上げられるのを防止するため、大きな支持部材が必要
になり、コストアップになるという問題があった。

【０００８】更に、この場合には一回に打設するコンク
リートが長くなり、その上面を短時間で仕上げなければ
ならないので、仕上げ作業者の数が多くなるという問題
があった。また、インバートの場合は、コンクリートの
打設高さが高くなるので、そのための作業足場を設け、
コンクリートの打設速度に合わせてこの作業足場を移動
させるなどの手間が増えるという問題もあった。

【０００９】本発明の目的は、このような問題点を解決
することにあり、コンクリート打設の作業能率を上げる
ことができると共に、通常トンネル坑内では使用しない
既存の仮設備や簡易フィニッシャ（表面仕上げ機）を組
み合わせ、装置のコストやコンクリート仕上げ作業者の
数を減らし、仕上げ精度の向上が可能なトンネル底部の
コンクリート施工装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明はトンネル底部の
コンクリート施工装置であり、前述の技術的課題を解決
するために以下のように構成されている。すなわち、本
発明のトンネル底部のコンクリート施工装置は、トンネ
ル底部にインバート又はりょう盤を施工する際に、打設
されたコンクリートを所定の形状に仕上げるためのトン
ネル底部のコンクリート施工装置であって、前記インバ
ート又はりょう盤の中央の凹溝を形成するための浮き型
枠及び前記浮き型枠を吊り下げるため仮設橋を転用した
支持部材と、前記浮き型枠の側方に打設されたコンクリ
ートの上面を仕上げるため前記支持部材の両側に配置さ
れた仕上げ手段とを備えたことを特徴とする。以下、各
構成要素について説明する。 （浮き型枠）本発明が対象とするトンネル底部のコンク
リート施工装置の浮き型枠としては、インバートまたは
りょう盤の中央の凹溝を形成するためのもので、凹溝の
両側面を形成する側板と、この側板を連結する連結棒で
構成することができ、これを支持部材にチェーンブロッ
クなどで吊り下げて使用する。 （支持部材）支持部材としては、通常覆工板を敷いて鋼
製の仮設橋として用いられている部材を覆工板を取り除
いた形状で転用することができる。 （仕上げ手段）仕上げ手段は、バイブレータと、このバ
イブレータの振動をコンクリート上面に加える例えば角
パイプなどの均し部材とで構成することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るトンネル底部
のコンクリート施工装置を図示の実施の形態について詳
細に説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施形態に係るトンネ
ル底部のコンクリート施工装置１を示す。このコンクリ
ート施工装置１は、トンネル１０の底部に逆アーチ状の
インバート２又は平板状のりょう盤（図示せず）を設け
るため、コンクリート打設及び打設されたコンクリート
の上面仕上げをする際に用いるものであり、ここではイ
ンバート２を施工する場合について説明する。

【００１３】なお、インバートとは、軟弱な地山にトン
ネルを掘削する場合に、トンネル覆工をシェル構造とす
るために底盤に施工する逆アーチ状のコンクリートをい
い、りょう盤とは硬い地山にトンネルを掘削する場合に
底盤に施工する平板状のコンクリートをいう。

【００１４】このコンクリート施工装置１は、浮き型枠
１１と、この浮き型枠１１の側方に浮き型枠１１に沿っ
て移動自在に配置されたフィニッシャ１２（図２）と、
作業足場６０とを備えている。浮き型枠１１は、トンネ
ル１０内に予め設置された支持手段である仮設支持橋部
１３にチェーンブロック１４、１５、１６で吊り下げら
れている。また、浮き型枠１１と仮設支持橋部１３との
間には、浮き型枠１１が打設されたコンクリートで押し
上げられるのを防止するため、長さの調整が可能な押さ
え部１７が取り付けられている。

【００１５】仮設支持橋部１３は、通常その支持部材
（鋼製桁）の上部に覆工板を敷いて車両を通行させる目
的で使用している仮設用の鋼製の橋の支持部材だけを用
いるもので、例えば２４ｍ程度と比較的長くなってい
る。また、長手方向の両端部の下部側には、移動用の車
輪又はタイヤ（図示せず）及びこれを駆動するモータが
取り付けられ、自走可能になっている。この仮設支持橋
部１３は上側に覆工板を敷き、例えば２０トン程度の車
両が走行したときに３ｍｍ位の撓みで抑えられるように
構成され、トンネル１０の中央部に配置されている。

【００１６】浮き型枠１１は、インバート２の中央部の
凹溝４を形成すべく、両側に所定の高さの側板２１、２
２が配置され、これらの側板２１、２２の上端部が連結
棒２３で分解可能に結合されている。側板２１、２２の
長さは仮設支持橋部１３より僅かに短い程度、本例では
約２１ｍに形成されている。側板２１、２２の内面の下
端部には、凹溝４の隅部の輪郭を保持するため当て板２
４、２５が設けられている。

【００１７】仮設支持橋部１３の側端には縦長のブラケ
ット３１が取り付けられ、このブラケット３１の下端部
に角パイプ状のレール３２が取り付けられている。ま
た、トンネル１０の側壁３３にも逆Ｌ字状のブラケット
３４が取り付けられ、ここに角パイプ状のレール３５が
取り付けられている。

【００１８】一方、フィニッシャ１２は、図２に示すよ
うにその支持部４３の上端部にハンドル４４が取り付け
られ、このハンドル４４を回転させることによって高さ
を調整することができるようになっている。

【００１９】作業足場６０は、足場台６１の両側に支持
部６２が取り付けられ、この支持部６２の側面には車輪
となるローラ６３が取り付けられている。このローラ６
３が上述のレール３２、３５上に乗せられている。ま
た、この足場台６１と上述のフィニッシャ１２を２枚の
アルミ製の足場板６４で連結し、フィニッシャ１２と連
動させることができる。

【００２０】フィニッシャ１２と作業足場６０は仮設支
持橋部１３の両側に配置されている（片側のみ図示）。
仮設支持橋部１３の上側には、コンクリート送出用のフ
レキシブルパイプ５２が複数の位置に配置されている。
このフレキシブルパイプ５２はコンクリート圧送ポンプ
（図示せず）に接続され、適宜な切り換え手段によって
コンクリートの吐出位置が切り換えられて、任意の場所
にコンクリートを打設できるようになっている。

【００２１】このコンクリート施工装置１でトンネル１
０（図１）の底部にインバート２を施工する場合は、図
２に示すように前回施工されたインバート２の端部Ｘの
先に仮設支持橋部１３を配置し、この仮設支持橋部１３
に浮き型枠１１を吊り下げると共に、仮設支持橋部１３
の両側にあるレール３２、３５上にフィニッシャ１２と
作業足場６０とを載置する。

【００２２】次に、フレキシブルパイプ５２を操作して
浮き型枠１１の側方にコンクリートを打設する。この場
合、フレキシブルパイプ５２ｎ先端はフィニッシャ１２
と足場台６１を連結したアルミ製足場板６４の上に載せ
て、フレキシブルパイプ５２で送られてくるコンクリー
トを作業足場６０の周囲に打設する。

【００２３】そして、この作業足場６０に乗った作業者
が、棒状のバイブレータ（図示せず）をコンクリートの
中に差し入れコンクリートを締め固めると共に、フレキ
シブルパイプ５２の先端を必要に応じて移動させる。作
業足場６０からフレキシブルパイプ５２が届く範囲のコ
ンクリートが所定の高さまで打設された後、ハンドル４
４を操作してフィニッシャ１２を降下させ、均し部材
（図示せず）をコンクリート上面まで降ろして所定の高
さにセットするため、均し部材の高さを測量機器のレベ
ルで確認する。

【００２４】次に、バイブレータを作動させて均し部材
を振動させる。これによって、均し部材の下側のコンク
リートの上面を平坦に仕上げることができる。バイブレ
ータを作動させたまま、フィニッシャ１２を移動させる
ことにより、打設されたコンクリートの上面を全体的に
平坦に仕上げることができる。なお、均し部材から外れ
たコンクリートの隅の方は、フィニッシャ１２に取り付
けた足場（図示せず）の上に乗った作業者の手作業によ
って平坦に仕上げることができる。

【００２５】フィニッシャ１２が移動して打設されたコ
ンクリートの殆どを仕上げたら、今度は別の位置にある
フレキシブルパイプ５１を操作してコンクリートを打設
し、上述と同様の操作を行って打設されたコンクリート
の上面を平坦に仕上げる。

【００２６】このようにして、浮き型枠１１の全長に亘
ってコンクリートの打設及びその表面の仕上げが終了し
たら、所定の時間だけ養生してコンクリートが固化する
のを待つ。そして、ある程度コンクリートが固化したら
浮き型枠１１の側板２１、２２から連結棒２３を取外
し、側板２１、２２をコンクリートから引き上げる。こ
れによって凹溝４が形成され、浮き型枠１１と略同一長
さＹ（図２）、本例ではＹ≒２１ｍのインバート２の施
工が完了する。

【００２７】この後、続けてインバート２を施工する場
合は、仮設支持橋部１３を次の施工場所まで移動させ、
上述と同様に浮き型枠１１の吊り下げ、フィニッシャ１
２及び作業足場６０の配置、コンクリートの打設及び上
面仕上げを行う。この動作を繰り返すことにより、任意
の長さのインバート２を施工することができる。

【００２８】上述のように、このトンネル底部のコンク
リート施工装置１は、通常は支持部材（鋼製桁）の上に
覆工板を敷いて車両を通行させる仮設橋として、特に坑
外や道路の切り回しに使用されているものを覆工板を外
した支持部材だけの形で転用した仮設支持橋１３に、浮
き型枠１１が吊り下げられているので、浮き型枠１１の
長さを例えば２１ｍ程度まで長くしても、仮設支持橋部
１３の撓み、したがって、浮き型枠１１の撓みを僅かな
寸法に抑えることができる。

【００２９】これによって、一度の段取りで施工できる
インバート２の長さが従来に比べて長くなるので、作業
能率が大幅に向上する。また、浮き型枠１１の支持部材
としての仮設支持橋部１３は既存の鋼製仮設備を転用す
るので、コストダウンを図ることができる。

【００３０】更に、浮き型枠１１の側方、すなわち、仮
設支持橋部１３とトンネル側壁１０に取り付けられたレ
ール３２、３５上にフィニッシャ１２と作業足場６０が
載置され、コンクリートを打設するための足場がコンク
リートの仕上がり速度に合わせて移動し、打設されたコ
ンクリートの上面もフィニッシャ１２で自動的に仕上げ
ることができるので、仕上げ作業者の人数を減らしてコ
ストダウンが可能になる。

【００３１】なお、上述の実施形態ではインバート２を
施工する場合について説明したが、本発明はりょう盤を
施工する場合にも適用することができる。この場合に
は、りょう盤の中央の凹溝に合わせて浮き型枠を変える
以外は、上述のコンクリート施工装置１と同様の構成に
することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インバート又はりょう盤の中央の凹溝を形成するため既
存の仮設備の支持部材を利用して浮き型枠が吊り下げら
れるので、装置のコストダウンを図ることができる。ま
た、支持部材の強度が大きいので、浮き型枠を比較的長
くしても支持部材及び浮き型枠の撓みを小さく抑えるこ
とができ、一回の段取で施工できるインバートまたはり
ょう盤の長さが長くなり、作業能率が向上する。

【００３３】また、浮き型枠の側方にフィニッシャを配
置したので、打設されたコンクリートの上面をフィニッ
シャで自動的に仕上げることができ、仕上げ作業者の数
を減らしてコスト低減を図ることができる。

【００３４】更に、インバートの施工において、従来の
ように上下２回に分けてコンクリートを打設した場合、
下側のコンクリート仕上げ面の形状が逆アーチ状となる
ため、仕上げに時間がかかったり、コンクリートの締め
固めが十分に行えないなどの問題があったが、本発明で
は上下同時打設ができるためこのような問題を解消する
ことができる。

【００３５】りょう盤区間においても、中央凹溝部とこ
の凹溝部の両側の平坦部とを一体化してコンクリートを
打設できるため、トンネルの側圧にも耐えられる構造に
なると共に、トンネル縦断方向のコンクリート打ち継ぎ
目が減少し、この打ち継ぎ目からの湧水や噴泥が発生す
るのを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトンネル底部のコンクリート施工
装置を示す断面図である。

【図２】図１のＡ矢視図である。

【符号の説明】

１ トンネル底部のコンクリート施工装置 ２ インバート １０ トンネル １１ 浮き型枠 １２ フィニッシャ（仕上げ手段） １３ 仮設支持橋部（支持部材） ６０ 作業足場

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル底部にインバート又はりょう盤
   を施工する際に、打設されたコンクリートを所定の形状
   に仕上げるためのトンネル底部のコンクリート施工装置
   であって、 前記インバート又はりょう盤の中央の凹溝を形成するた
   めの浮き型枠及び前記浮き型枠を吊り下げるため既存の
   仮設橋を転用した支持部材と、 前記浮き型枠の側方に打設されたコンクリートの上面を
   仕上げるため前記支持部材の両側に配置された仕上げ手
   段とを備えたことを特徴とするトンネル底部のコンクリ
   ート施工装置。
2. 【請求項２】 前記支持部材は、前記トンネル内で工事
   用道路の切り回し及び仮設の橋梁を架設するために用い
   られる車両走行用の仮設橋から車両走行用の覆工板を外
   して支持部材のみを転用することを特徴とする請求項１
   に記載のトンネル底部のコンクリート施工装置。