JPS6366995B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はトンネルの一次覆工工法に関するも
のである。

従来のトンネルの一次覆工工法としては、 (1) セントルフオームによる一次覆工工法。

(2) ベルノルド鋼板、エキスパンドメタル、キー
ストンプレート等を使用する埋め殺し型枠によ
る一次覆工工法。

(3) 吹付けコンクリートによる一次覆工工法。

等があげられる。

(1)のセントルフオームによる一次覆工工法は従
来の鋼製支保工を建て込むトンネル掘削工法及び
最近のNATM工法にも適用が可能であり、覆工
面が平滑できれいに仕上がる利点があるが、セン
トルフオームを覆工個所に移動、設置し、撤去す
る手間がかかりトンネルの掘削作業に支障をきた
す。また一次覆工の天端部の完全填充が不可能で
あり、さらにセントルフオーム自体が一定の形状
なのでトンネルの内空断面の変化に対応できない
ばかりでなく、一次覆工巻厚は厚くせざるを得な
い等の利点がある。

(2)のベルノルド鋼板、エキスパンドメタル、キ
ーストンプレート等を使用する埋め殺し型枠によ
る一次覆工工法は、鋼製支保工に埋め殺し型枠を
固設する工法なので、従来の鋼製支保工を建て込
むトンネル掘削工法に適用されトンネルの掘削断
面の変化に容易に対応できる利点があるが、コン
クリートのモルタル分が漏れ易いので品質管理上
好ましくなく、作業場の環境が非常に悪くなる。
また埋め殺し型枠は、鋼製支保工に溶接で固定す
るので施工性が悪く時間がかり、トンネルの掘削
作業に支障をきたす。さらに一次覆工巻厚は鋼製
支保工の寸法によつて左右されるので、設計上必
要な一次覆工巻厚を確保することができない。さ
らにまた、一次覆工の天端部の完全填充が不可能
である等の多くの欠点がある。

(3)の吹付けコンクリートによる一次覆工工法
は、従来の鋼製支保工を建て込むトンネル掘削工
法及び最近のNATM工法にも適用が可能であ
り、コンクリート等の覆工材を地山に密着させる
ことができ、さらに薄肉及び厚肉の覆工が自在で
ある等の利点があるが、吹付け作業時おけるリバ
ウンド量（吹付けコンクリート等が岩盤に附着せ
ず落下する量）が多くて不経済であり、仕上り面
を平滑にできない。また吹付け作業時に物塵によ
つてトンネル内の環境を悪化し、湧水部分での吹
付け覆工は施工不良を起し、剥離脱落を生ずる。
さらに吹付け作業には特殊な機械や技能者が必要
である等の多くの欠点がある。特に最近では
NATM工法の発展により、その施工性の面から
(3)の吹付けコンクリートによる一次覆工工法が多
く採用されているが、吹付け作業時に発生する粉
塵により作業環境をいちじるしく悪化し、塵肺等
の職業病が多発して社会的な問題となつている。

前記のように従来の一次覆工工法では、各工法
各様の利点、欠点があるがこの発明は前記の各工
法の利点を生かし欠点を排除することの出来る工
法を提供することを目的とするものである。

この発明を図面に示す実施例を参照して説明す
る。

第１、第２図に示すようにトンネル坑道１内の
一次覆工施工個所には、レール軸条２が敷設さ
れ、その後方には空気圧縮機３及びコンクリート
圧送機４が配置されている。レール軌条２の上に
は移動式型枠装置５が設置され、型枠装置５は覆
工内空と相似形でかつそれより小さく長さは覆工
個所より長いＨ形鋼等からなる鋼製枠５ａを具
え、この鋼製枠５ａの両側脚部には上下動用のジ
ヤツキ６が設けられている。鋼製枠５ａの地山７
側には下部ゴム板９が張架され、さらにこの下部
ゴム板９との間に複数の中間部ゴムチユーブ１０
を介在させて弾性型枠板を構成する上部ゴム板８
が張設されている。また鋼製枠５ａの前後には複
数の前側妻部ゴムチユーブ１１及び後側ゴムチユ
ーブ１２がそれぞれ設けられている。チユーブ１
０，１１，１２は必ずしもゴムでなくともよく、
可撓性を有するものであればよい。上記各ゴムチ
ユーブ１０，１１，１２はゴムホース１３を介し
て空気圧縮機３に接続されている。

第３、第４図に示すように、上下部ゴム板８，
９間は両端を上下部ゴム板８，９に固着された複
数の巾止めゴム板１６によつて区画されており、
中間部ゴムチユーブ１０はこれらの巾止めゴム板
１６間に収容されている。また上下部ゴム板９，
８間には、適宜間隔を置いた複数の引寄せゴム板
１７がその両端を上下部ゴム板８，９に固着され
て設けられており、中間部ゴムチユーブ１０が収
縮した状態では巾止めゴム板１６が撓む一方、引
寄せゴム板１７がその弾性によつて収縮し（第３
図）、中間部ゴムチユーブ１０が膨脹した状態で
は巾止めゴム板１６が緊張する一方、引寄せゴム
板１７がその弾性によつて伸長するようになつて
いる（第４図）。巾止め板１６は必ずしもゴムで
なくともよく、可撓性を有するものであればよ
い。

次に上記のような移動式型枠装置５を使用して
行うトンネルの一次覆工工法を説明する。

移動式型枠装置５をジヤツキ６を伸ばし鋼製枠
５ａを持ち上げたままレール軌条２に沿つて移動
し、一次覆工施工個所において停止させ、ジヤツ
キ６を縮めることにより鋼製枠５ａを下げ、定位
置に設置する。その後空気圧縮機３によりゴムホ
ース１３を介して後側妻部ゴムチユーブ１２に圧
縮空気を注入して膨脹させ、この後側妻部ゴムチ
ユーブ１２を既設一次覆工１４に密着させ、さら
にコンクリート圧送機４と一次覆工施工位置の間
にコンクリート圧送ホース１５を配置して一次覆
工コンクリートの填充準備が整う。

一次覆工コンクリートの填充順序は、第２図に
おいて中間部ゴムチユーブ１０及び前側妻部ゴム
チユーブ１１を数ブロツクに分割し下方より１
Ｂ，２Ｂ…６Ｂとすると、まず空気圧縮機３によ
つてゴムホース１３を介して１Ｂの中機３によつ
てゴムホース１３を介して１Ｂの中間部ゴムチユ
ーブ１０に圧縮空気を注入て膨脹させることによ
り、上部ゴム板８を押し拡げ、地山７との間に所
定の一次覆工巻厚を確保し、さらに前側妻部ゴム
チユーブ１１に圧縮空気を注入して膨脹させ、こ
の前側妻部ゴムチユーブ１１を地山７に密着させ
てコンクリートが漏洩しないようにする。この後
コンクリート圧送ホース１５を前側妻部ゴムチユ
ーブ１１が膨脹されていない２Ｂの妻部から１Ｂ
に挿入して、コンクリートをコンクリート圧送機
４により１Ｂの上部ゴム板８と地山７によつて形
成された間隙に圧送して填充する。１Ｂのコンク
リート填充が完了後、すでに加圧されている１Ｂ
の中間部ゴムチユーブ１０の中に更に高い圧力の
圧縮空気を注入して中間部ゴムチユーブ１０を膨
脹させ、上部ゴム板８を押し拡げることにより填
充されたコンクリートを圧密し地山７に密着させ
る。中間部ゴムチユーブ１０の膨脹の際、巾止め
ゴム板１６によつて必要以上の膨脹が防止され
る。以上の手順を繰返して１Ｂから６Ｂまで順次
填充を完了しコンクリートの養生を行う。前記の
コンクリートを急結性のコンクリートとすること
により硬化養生時間を短縮する。

次に第１図において填充したコンクリートが硬
化後、中間部ゴムチユーブ１０及び前後側妻部ゴ
ムチユーブ１１，１２の中に注入されている圧縮
空気を排出し収縮させ、引寄せゴム板１７の作用
により上部ゴム板８を引張り、硬化したコンクリ
ート面から完全に剥離させる。その後ジヤツキ６
を押して鋼製枠５ａを持ち上げ、レール軌条２に
沿つて一次覆工施工個所の後方に移動させ、掘削
後の次の一次覆工を行うまで待機させる。このよ
うにしてトンネルの一次覆工コンクリートの施工
を完了とする。

第３図は、従来の鋼製支保工を建て込むトンネ
ル掘削工法の場合の実施例であつて、支保工１８
の腹部にコンクリート圧送ホース１５挿入用の穴
を明けることによりコンクリートの填充ができ
る。また前側妻部ゴムチユーブ１１を、後側妻部
ゴムチユーブ１２と同程度の大きさにすることに
より、前記実施例と同様の施工工法が可能であ
る。

この発明は、前記のようであつて従来の鋼製支
保工を建て込むトンネル掘削工法及び最近の
NATM工法にも適用が可能であり、覆工材の圧
密により地山に密着させるので一次覆工天端部の
完全填充ができるだけなく、覆工材は地山と弾性
型枠板との間に填充されるので覆工面を平滑にき
れいに仕上げることができる。また吹付工法に比
較して作業時の粉塵及びリバウンドによる材料の
ロスがまつたく無いので作業環境が良好であり、
さらに作業個所が鋼製枠で覆われているので落
石、崩落等の危険を必要することなく安全作業が
できてる。また弾性チユーブ内への圧縮空気の注
入量を加減することにより、一次覆工厚の変化及
び内空断面の変化に対応することが可能であり、
しかも特殊な機械や、技能者を必要とすることな
く、品質が均一で迅速な一次覆工ができる。さら
にまた切羽発破後両脇の石屑を取り移動式型枠装
置を移動して設置した後、一次覆工作業と中央部
の石屑取り及び穿孔作業が並行できるので、工程
が短縮され工費を低減することができる等の従来
の一次覆工工法が各工法各様に有する利点をすべ
て合せ持つすぐれた特性がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を最近のNATM工法に適
用した場合の実施例の縦断面図、第２図は同上の
線−線による断面図、第３、第４図はそれぞ
れ中間部ゴムチユーブの収縮時及び膨脹時の断面
図、第５図はこの発明を鋼製支保工を建て込むト
ンネル掘削工法に適用した場合の実施例の縦断面
図。 １……トンネル坑道、２……レール軌条、３…
…空気圧縮機、４……コンクリート圧送機、５…
…移動式型枠装置、５ａ……鋼製枠、６……鋼製
枠上下動用ジヤツキ、７……地山、８……上部ゴ
ム板、９……下部ゴム板、１０……中間部ゴムチ
ユーブ、１１……前側妻部ゴムチユーブ、１２…
…後側妻部ゴムチユーブ、１３……ゴムホース、
１４……既設一次覆工、１５……コンクリート圧
送ホース、１６……巾止めゴム板、１７……引寄
せゴム板、１８……鋼製支保工。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トンネルの一次覆工に当り覆工内空と相似形
   でかつそれより小さい鋼製枠の地山側に複数の可
   撓性チユーブを介在させて弾性型枠板を配置した
   移動式型枠装置をトンネル坑道内の覆工個所に移
   動して設置した後、前記可撓性チユーブ内に空気
   等の流体を圧入して膨脹させることにより前記弾
   性型枠板を拡げ、地山と弾性型枠板との間隙にコ
   ンクリート等の覆工材を填充し、填充が完了した
   後、加圧されている可撓性チユーブ内に更に高い
   圧力で前記流体を圧入してその内圧により弾性型
   枠板を更に押し拡げ、これにより覆工材を地山に
   圧着させ、覆工材の硬化後可撓性チユーブ内の流
   体を排出して弾性型枠板を覆工材から剥離するこ
   とを特徴とするトンネルの一次覆工工法。 ２ 前記可撓性チユーブは、移動式鋼製枠の前後
   側に位置する妻部可撓性チユーブと、その中間に
   位置する中間部可撓性チユーブとに分け、覆工材
   を填充する前に妻部可撓性チユーブ内に前記流体
   を圧入して膨脹させることにより、妻部可撓性チ
   ユーブを地山に密着させる特許請求の範囲第１項
   に記載のトンネルの一次覆工工法。