セントルフォーム
【課題】セントルフォーム１の内側の作業用閉空間ＳＰ１を季節によらずに良好な作業環境にできるとともに、トンネル工事の工期短縮を図る。
【解決手段】覆工コンクリートＣ２の打設時にトンネルの内壁面Ｓ１に沿って配される型枠２１を具備し、前記トンネルの掘削方向に移動可能に案内されたセントルフォーム１である。前記セントルフォーム１の移動方向の前端部に設けられて、該前端部よりも前方の切羽側空間ＳＰ２と前記セントルフォーム１とを仕切る前方仕切部材３０ａと、前記セントルフォーム１の後端部に設けられて、該後端部よりも後方の坑口側空間Ｓｐ３と前記セントルフォーム１とを仕切る後方仕切部材３０ｂと、前記前方仕切部材３０ａ及び前記後方仕切部材３０ｂによって前記セントルフォーム１の内側に区画形成された作業用閉空間ＳＰ１の温度を調整する空調機５１と、を備える。
【解決手段】覆工コンクリートＣ２の打設時にトンネルの内壁面Ｓ１に沿って配される型枠２１を具備し、前記トンネルの掘削方向に移動可能に案内されたセントルフォーム１である。前記セントルフォーム１の移動方向の前端部に設けられて、該前端部よりも前方の切羽側空間ＳＰ２と前記セントルフォーム１とを仕切る前方仕切部材３０ａと、前記セントルフォーム１の後端部に設けられて、該後端部よりも後方の坑口側空間Ｓｐ３と前記セントルフォーム１とを仕切る後方仕切部材３０ｂと、前記前方仕切部材３０ａ及び前記後方仕切部材３０ｂによって前記セントルフォーム１の内側に区画形成された作業用閉空間ＳＰ１の温度を調整する空調機５１と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル工事において覆工コンクリートを打設する際に使用されるセントルフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１にトンネルの縦断面図を示す。トンネル工事においては、例えば、トンネルの切羽側から坑口側へかけて、順次「掘削区間」や「覆工区間」などが設定される。掘削区間では、発破や掘削重機等によって地山掘削やずり出しが行われるとともに、その掘削壁面Ｓ０に対しては一次覆工としてコンクリートＣ１の吹き付け等が施される。他方、覆工区間では、上記一次覆工されたトンネルの内壁面Ｓ１に沿って型枠２１を配置し、前記内壁面Ｓ１と型枠２１との間に覆工コンクリートＣ２を打設する。型枠２１は、セントルフォーム１’と呼ばれる台車に支持されており、掘削方向に沿ってレールＲ上を移動可能である。そして、切羽が所定距離だけ掘り進められる度に、セントルフォーム１’も前方へ移動し、これにより、掘削区間の前方への移動と伴に覆工区間も前方へと移っていき、もって、トンネル工事が進められていく。
【０００３】
ここで、一般にセントルフォーム１’の型枠２１よりも内側の空間は、型枠２１に設けられた点検窓からコンクリートＣ２の締固め等を行うための作業用空間ＳＰ１になっている。但し、この作業用空間ＳＰ１は、前方の「掘削区間」の切羽側空間ＳＰ２とは仕切られておらず、それ故に、掘削による粉塵が舞ったり掘削重機の排気ガスが充満する環境下にあることから、作業者には防塵マスクの着用が義務付けられている。
【０００４】
しかし、防塵マスクの着用は煩わしく、そのために、この作業用空間ＳＰ１の作業環境を改善する方法として、図２に示すような方法が提案されている（特許文献１を参照）。すなわち、セントルフォーム１の前端部及び後端部にエアチューブ３１やシート３５を設けることにより、セントルフォーム１の内側の作業用空間ＳＰ１を、前方の切羽側空間ＳＰ２や後方の坑口側空間ＳＰ３に対して仕切って閉空間とし、更には、この閉空間の中に、切羽側空間ＳＰ２に浄化用空気を送る風管（不図示）から分岐をとって、この空気を供給するという方法が提案されている。
【特許文献１】特開平５−２８０２９８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この風管から分岐された空気は、温度管理されたものではない。よって、夏場には、打設したコンクリートＣ２からの発熱によって作業用空間ＳＰ１は高温になる場合も有る一方、冬場には、作業者にとっての適温よりも低温になる虞もある。つまり、夏冬などの季節によらずに常に快適な作業環境を維持することはできない。
また、工期短縮の観点からは覆工コンクリートＣ２の養生温度管理が重要となるが、上記特許文献１の方法では、この点についても期待できない。
【０００６】
本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、セントルフォームの内側の作業用閉空間を季節によらずに良好な作業環境にできるとともに、トンネル工事の工期短縮が図れるセントルフォームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために請求項１に示す発明は、
覆工コンクリートの打設時にトンネルの内壁面に沿って配される型枠を具備し、前記トンネルの掘削方向に移動可能に案内されたセントルフォームであって、
前記セントルフォームの移動方向の前端部に設けられて、該前端部よりも前方の切羽側空間と前記セントルフォームとを仕切る前方仕切部材と、
前記セントルフォームの後端部に設けられて、該後端部よりも後方の坑口側空間と前記セントルフォームとを仕切る後方仕切部材と、
前記前方仕切部材及び前記後方仕切部材によって前記セントルフォームの内側に区画形成された作業用閉空間の温度を調整する空調機と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記請求項１に示す発明によれば、セントルフォームの内側に区画形成された作業用閉空間の温度を、前記空調機によって、その場の状況に応じて適温に調整できる。例えば、夏冬などの季節によらずに、作業者にとって快適な温度に調節できる。従って、作業用閉空間内の作業環境を良好にできる。
【０００９】
また、打設した覆工コンクリートの強度を発現すべく養生する際には、作業用閉空間の温度調整によって、覆工コンクリートを養生に適した温度に調節することができる。これは、前記作業用閉空間内の空気の温度に応じた冷熱又は温熱が、前記型枠を介して覆工コンクリートに伝達されるためであり、もって、作業用閉空間の空気の温度調整により覆工コンクリートの養生温度管理が可能となる。従って、覆工コンクリートの養生温度の適正化が図れ、覆工コンクリートの養生時間の短縮を通じて工期短縮が図れる。
【００１０】
請求項２に示す発明は、請求項１に記載のセントルフォームにおいて、
前記仕切部材は、
前記型枠に沿って設けられ、膨張して前記トンネルの内壁面に当接するエアチューブと、
前記エアチューブから垂下されて、前記セントルフォームの前記端部を覆う断熱性の端部シートと、を備えることを特徴とする。
上記請求項２に示す発明によれば、前記セントルフォームの前端部及び後端部は、断熱性の端部シートによって覆われているので、前方の切羽側空間及び後方の坑口側空間から作業用閉空間への熱伝達が有効に抑制され、その結果として、前記作業用閉空間内の温度管理を行い易くなる。
【００１１】
請求項３に示す発明は、請求項２に記載のセントルフォームにおいて、
前記端部シートの下端縁にはエアチューブが設けられていないことを特徴とする。
上記請求項３に示す発明によれば、端部シートの下端縁はシートの切断縁のままであるので、その支持荷重も軽くて済む。その結果、前記仕切部材を支持するための支持用架構も重厚なものにせずに済んで、セントルフォームの総重量及び総コストの削減が図れる。
【００１２】
請求項４に示す発明は、請求項３に記載のセントルフォームにおいて、
前記前方仕切部材の前記端部シートの下端縁と前記トンネルの床部との間を通って、前記作業用閉空間の空気が前記切羽側空間へ流出するように、前記空調機の空気の吐出量が調整されることを特徴とする。
上記請求項４に示す発明によれば、切羽側空間の汚れた空気が作業用閉空間へ侵入することを有効に抑制可能となる。
【００１３】
請求項５に示す発明は、請求項４に記載のセントルフォームにおいて、
前記前方仕切部材の前記端部シートの下端縁と、前記トンネルの床部との間には隙間が形成されるとともに、前記隙間の空気の流れを検知するセンサが設けられ、
前記センサからの検知信号に基づいて前記空調機は空気の吐出量を調整することを特徴とする。
上記請求項５に示す発明によれば、前記センサからの検知信号に基づいて前記空調機の空気の吐出量を調整するので、前記切羽側空間の汚れた空気が作業用閉空間へ侵入することを、より有効に抑制可能となる。
【００１４】
請求項６に示す発明は、請求項２乃至５のいずれかに記載のセントルフォームにおいて、
前記空調機の空気の吐出口は、その吐出方向を前方へ向けながら、前記トンネルの幅方向の中央部、且つ、前記作業用閉空間における前端部に位置して設けられ、
前記吐出口から吐出された空気は、前記前方仕切部材の前記端部シートに直接当てられることを特徴とする。
【００１５】
上記請求項６に示す発明によれば、前記吐出口から吐出された空気は、前記前方仕切部材の前記端部シートの中央に直接当たり、そこから前記端部シートに沿って作業用閉空間の両側方へと分流し、両側方の各隅部においてトンネルの内壁面又は型枠に沿って後方へと流れていく。よって、前方から後方への空気の流れが生じて、作業用閉空間内の温度の均一化が図れ、その結果として、作業用閉空間内の全域に亘って快適な温度にすることができる。
また、切羽側空間から汚れた空気が侵入し易い作業用閉空間内の前端部側の空気は、前記吐出口から吐出された空気によって、強制的に後方へと移動される。よって、前記前端部側に生じ易い不浄な空気のよどみの発生を抑制可能となる。
【００１６】
請求項７に示す発明は、請求項６に記載のセントルフォームにおいて、
前記空調機の空気の吸込口は、前記作業用閉空間における後端部に位置して設けられるとともに、前記空調機には、前記作業用閉空間の外から空気を取り込むための第２の吸込口が設けられていることを特徴とする。
上記請求項７に示す発明によれば、前記空調機の吸込口は作業用閉空間の後端部に位置しているので、作業用閉空間において前方から後方へと移動してきた空気を前方へ戻さずに吸い込むことができる。よって、作業用閉空間内の空気のよどみの発生を有効に抑制可能となる。
【００１７】
また、空調機は前記第２の吸込口によって作業用閉空間の外からも空気を取り込むので、作業用閉空間の空気を前記切羽側空間へと確実に流出させることができて、もって、切羽側空間の汚れた空気が作業用閉空間へ侵入することを有効に抑制可能となる。
【００１８】
請求項８に示す発明は、請求項７に記載のセントルフォームにおいて、
前記空調機の前記第２の吸込口は、前記坑口側空間に位置して設けられることを特徴とする。
上記請求項８に示す発明によれば、切羽側空間よりも清浄な坑口側空間の空気を空調機に吸い込むので、空調機の浄化負荷を軽減することができる。
【００１９】
請求項９に示す発明は、請求項２乃至８のいずれかに記載のセントルフォームにおいて、
前記前方仕切部材と前記後方仕切部材との間の空間には、該空間を前記移動方向の前後に貫通する坑道が設けられ、
前記前方仕切部材の端部シート及び前記後方仕切部材の端部シートには、それぞれに、前記坑道に対応させて切り欠き部が形成されているとともに、
前記坑道と前記作業用閉空間とを仕切るためのシートが、前記前方仕切部材の前記端部シートと前記後方仕切部材の前記端部シートとに掛け渡されていることを特徴とする。
上記請求項９に示す発明によれば、前記坑道を通じて、ダンプカー等の工事車両が坑口と切羽とを往来できるので、利便性に優れる。
【００２０】
請求項１０に示す発明は、請求項１乃至９のいずれかに記載のセントルフォームにおいて、
前記空調機は、前記吸込口から吸い込んだ空気から粉塵を取り除くための除塵フィルタを有していることを特徴とする。
上記請求項１０に示す発明によれば、前記空調機は除塵機能も有するので、前記作業用閉空間の粉塵も低減させることができる。その結果、前記作業用閉空間の作業者は防塵マスクから解放されて、より快適な作業環境となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のセントルフォームによれば、セントルフォームの内側の作業用閉空間を季節によらずに良好な作業環境にできるとともに、トンネル工事の工期短縮が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係るセントルフォームの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
＝＝＝トンネル工事について＝＝＝
図３は、本実施形態のセントルフォーム１が適用されるトンネル工事の説明図であって、掘削方向に平行な縦断面図である。以下では、掘削方向における切羽側を前方といい、その逆側の坑口側を後方という。また、この掘削方向と直交するトンネルの幅方向（図３では紙面を貫通する方向）を左右方向とも言う（図５を参照）。なお、図３中ではセントルフォーム１の型枠２１を側面視で示している。
【００２４】
図３に示すように、トンネル工事においては、切羽側から坑口側へかけて順次「掘削区間」及び「覆工区間」が設定される。
【００２５】
掘削区間では、発破や掘削重機等によって地山掘削やずり出しが行われ、その後に、掘削壁面Ｓ０への一次覆工としてコンクリートＣ１の吹き付け等が施される。また、掘削底面Ｓ０ｂに対してはコンクリートが打設されてトンネルの床部Ｃ０ｂが形成され、この床部Ｃ０ｂ上には、後述のセントルフォーム１のレールＲが掘削方向に沿って敷設される。
【００２６】
覆工区間では、上述のコンクリートＣ１の吹き付けにて一次覆工されたトンネルの内壁面Ｓ１に、覆工コンクリートＣ２が打設される。すなわち、当該覆工コンクリートＣ２用の型枠２１を具備したセントルフォーム１が、レールＲに案内されて覆工区間へと移動し、これにより、前記一次覆工されたトンネルの内壁面Ｓ１と所定間隔を隔てつつアーチ状の型枠２１が対向配置される。そして、型枠２１の頂部から、型枠２１とトンネルの内壁面Ｓ１との間にコンクリートＣ２を注入することにより、トンネルの内壁面Ｓ１がアーチ状に覆工され（図５を参照）、しかる後、所定の養生期間を経て当該覆工区間での作業が終了する。
【００２７】
そして、切羽が所定距離だけ掘り進められて上述の掘削区間での作業が終了する度に、当該作業の終了した掘削区間を、次の覆工区間としてセントルフォーム１が掘削方向の前方へと移動して上述の覆工区間の作業が行われ、これが繰り返されてトンネル工事が進んでいく。
【００２８】
＝＝＝セントルフォーム１について＝＝＝
図４Ａ乃至図５は、本実施形態のセントルフォーム１の説明図である。図４Ａは一部を横断面視で示す上面図であり、図４Ｂは一部を縦断面視で示す側面図である。また、図５は、図４Ｂ中のＶ−Ｖ線矢視図である。
【００２９】
図４Ｂ及び図５に示すように、セントルフォーム１は、掘削方向に沿ってトンネルの床部Ｃ０ｂに敷設されたレールＲ上を車輪１２で移動する台車１１と、この台車１１に複数のジャッキＪを介して支持されたアーチ状の型枠２１と、前方の切羽側空間ＳＰ２から前記セントルフォーム１を仕切る前方仕切部材３０ａと、後方の坑口側空間ＳＰ３から前記セントルフォーム１を仕切る後方仕切部材３０ｂと、これら前方仕切部材３０ａ及び後方仕切部材３０ｂによってセントルフォーム１の内側に区画形成された作業用閉空間ＳＰ１の温度を調整する空調機５１と、を備えている。以下、各構成要素について説明する。
【００３０】
＜＜＜台車１１＞＞＞
図４Ｂ及び図５に示すように、台車１１は、脚部１３ｂに車輪１２を具備する前後一対の門型フレーム１３，１３と、これら前後の門型フレーム１３，１３を連結する連結バー１４と、前後の門型フレーム１３，１３の梁部１３ａ，１３ａの上面に掛け渡されて作業用閉空間ＳＰ１における作業床として機能するグレーチングや縞板等のプレート状部材１５とを備えている。車輪１２は、モータ等の適宜な駆動源（不図示）に接続されており、この駆動源から駆動力が入力されることにより台車１１は自走する。また、図５に示す門型フレーム１３，１３の内側の空間ＳＰ４は、ダンプカー等の運搬用車両等が掘削方向の前後に通行可能な坑道として機能し、よって、上述の作業用閉空間ＳＰ１とは後述の側面シート４２及び上面シート４１により仕切られている。これについては後述する。
【００３１】
＜＜＜型枠２１＞＞＞
図５に示すように、型枠２１は、一次覆工たるコンクリートＣ１吹き付け後のトンネルの内壁面Ｓ１と所定間隔を隔てながら前記内壁面Ｓ１に沿わせるべく、トンネルの幅方向の縦断面形状が略半円弧状の鋼製部材であり、その前後方向の型枠２１の全長に亘って上述の略半円弧状の縦断面形状が維持されている（図４Ａ及び図４Ｂを参照）。そして、この型枠２１は、図５に示すように、台車１１に適宜設けられたジャッキＪによって台車１１の上方に支持されている。型枠２１の外表面には樹脂コーティング等が施されており、コンクリートＣ２の脱型作業の容易化が図られている。また、型枠２１には、幾つかの点検窓（不図示）が開閉可能に設けられており、覆工コンクリートＣ２の打設中の作業者は、これらの点検窓から攪拌機をコンクリートＣ２内に挿入してコンクリートＣ２の締固め等を行う。
【００３２】
＜＜＜前方仕切部材３０ａ及び後方仕切部材３０ｂ＞＞＞
図６及び図７は、前方仕切部材３０ａ及び後方仕切部材３０ｂにより仕切られる作業用閉空間ＳＰ１の説明図であり、図６にはその斜視図を示し、また、図７には、前方仕切部材３０ａ及び後方仕切部材３０ｂの正面図を示している。
【００３３】
図６に示すように、前方仕切部材３０ａ及び後方仕切部材３０ｂは、トンネル断面と概ね同形の略半円形状の部材であり、いずれの仕切部材３０ａ，３０ｂも、エアチューブ３１と、エアチューブ３１から垂下されてセントルフォーム１の前後方向の端部を覆う端部シート３５とを備えている。
【００３４】
エアチューブ３１は、概ね型枠２１の端縁に沿って略半円弧状に設けられており、エアチューブ３１内への圧縮空気の給排操作によって膨張収縮される。膨張時にはトンネルの一次覆工の内壁面Ｓ１又は覆工コンクリートＣ２の内壁面Ｓ２に概ね気密状態に当接する一方（図４Ａ及び図４Ｂを参照）、収縮時には前記内壁面Ｓ１又は内壁面Ｓ２から離間する。よって、セントルフォーム１の移動時にはエアチューブ３１は収縮されるが、それ以外の時には基本的に膨張される。このエアチューブ３１は例えばゴムチューブであり、その外周を繊維補強シートで被覆処理等されて使用される。なお、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、後方仕切部材３０ｂのエアチューブ３１の外形寸法は、前方仕切部材３０ａのエアチューブ３１よりも、覆工コンクリートＣ２の巻厚分だけ小さくなっている。
【００３５】
このようなエアチューブ３１は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、台車１１に設けられた山形鋼等からなる支持架構３７により支持されている。この支持架構３７は、台車１１の門型フレーム１３に溶接固定等されて前後方向に延在する複数の水平フレーム３７ａと、これら水平フレーム３７ａの前端部及び後端部にそれぞれ溶接固定等されたエアチューブ保持フレーム３７ｂとを有している。図８Ａに、エアチューブ保持フレーム３７ｂの正面図を示すが、このエアチューブ保持フレーム３７ｂは、上部が略円弧状の馬蹄形状を呈し、当該上部にエアチューブ３１を保持する保持具３８が設けられている。この保持具３８は、図８Ｂの斜視図に示すように、エアチューブ３１を保持するＵ字状の枠部３８であり、これらの枠部３８にエアチューブ３１が載置保持される。
【００３６】
一方、端部シート３５は、エアチューブ３１の内周縁から垂下する略半円形状の可撓性シートであり、例えば、図７及び図８Ｂに示すように、エアチューブ３１の内周縁に沿って一体に設けられた吊下用ヒレ部３１ａに、端部シート３５の上端縁３５ａが周方向に亘って接着固定等され、これにより、エアチューブ３１に気密に取り付けられつつ吊り下げられている。
【００３７】
なお、前述したように、図５に示した台車１１の門型フレーム１３の内側の空間ＳＰ４は、切羽側空間ＳＰ２と坑口側空間ＳＰ３とを繋ぐ坑道として機能するために、図７に示すように当該端部シート３５も前記空間ＳＰ４に対応させて略矩形状の切り欠き部３５ｂを有している。そして、この坑道の空間ＳＰ４と、台車１１の作業床１５側の作業用閉空間ＳＰ１とを図６のように仕切るべく、前方仕切部材３０ａの端部シート３５の切り欠き部３５ｂと、後方仕切部材３０ｂの端部シート３５の切り欠き部３５ｂとは、互いに対応する切り欠き辺同士にシートが掛け渡されて気密状態に接着固定されている。すなわち、切り欠き部３５ｂ，３５ｂの上辺同士には、上面シート４１が前後に掛け渡されて気密状態に接着固定される一方、切り欠き部３５ｂ，３５ｂの左辺同士には、左の側面シート４２が、また、右辺同士には、右の側面シート４２が前後に掛け渡されて気密状態に接着固定されている。なお、上面シート４１の左辺と左の側面シート４２の上辺とは気密状態に接着固定されるとともに、上面シート４１の右辺と右の側面シート４２の上辺とは気密状態に接着固定されているのは言うまでもない。
【００３８】
ちなみに、これら切り欠き辺等の接着固定による支持のみでは左右の側面シート４２及び上面シート４１の支持安定性に欠けるため、これらシート４１，４２には前後方向に適宜ピッチでフック等の吊り下げ構造（不図示）が設けられており、これらの吊り下げ構造によって、前述の支持架構３７や台車１１の作業床１５に吊下支持されている。
【００３９】
これらシート３５，４１，４２の素材としては可撓性素材が使用され、例えば、ビニール等の樹脂素材や、箔体に成形可能なアルミ等の金属素材が用いられる。但し、作業用閉空間ＳＰ１内の温度調整効率を高める観点からは、前方の切羽側空間ＳＰ２、後方の坑口側空間ＳＰ３、及び、坑道の空間ＳＰ４の三つの空間と作業用閉空間ＳＰ１との熱伝達を可能な限り抑制するのが好ましく、これら端部シート３５、側面シート４２、及び、上面シート４１には、高い断熱性が付与されていると良い。この断熱性に優れるシートとしては、例えば、シートの内部に空気封入部を有するエアキャップ（商標）等の空気封入シートや、輻射熱伝達を抑制するアルミシート等が挙げられる。なお、これら空気封入シートとアルミシートとを積層させた複合シートを用いれば、より高い断熱性が期待できる。
【００４０】
＜＜＜空調機５１＞＞＞
空調機５１は、作業用閉空間ＳＰ１内の温度調節及び作業用閉空間ＳＰ１内の空気を浄化する所謂エアコンであり、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、セントルフォーム１の後端部における作業用閉空間ＳＰ１の外に搭載されている。そして、この空調機５１によって、夏冬などの季節によらずに、作業用閉空間ＳＰ１内の温度は、作業者にとって快適な温度に調節される。また、打設した覆工コンクリートＣ２の強度を発現すべく養生する際には、作業用閉空間ＳＰ１の温度調整によって、覆工コンクリートＣ２を養生に適した温度に調節することができる。これは、前記作業用閉空間ＳＰ１内の空気の温度に応じた冷熱又は温熱が、前記型枠２１を介して覆工コンクリートＣ２に伝達されるためである。
【００４１】
図９に空調機５１の構造の説明図を示す。空調機５１の筐体５２は吸気口５３及び排気口５４を有し、吸気口５３は、ダクトＤ１を介して作業用閉空間ＳＰ１内の空気吸込口Ｄ１ｓ（図１２を参照）に接続される一方、排気口５４は、ダクトＤ２を介して作業用閉空間ＳＰ１内の空気吐出口Ｄ２ｅ（図１２を参照）に接続されている。また、図９に示すように、空調機５１の内部には、吸気口５３から排気口５４までの空気の流路が形成されており、この流路には、除塵フィルタ５５、熱交換器５６、及び、送風ファン５７がこの順番で設置されている。よって、作業用閉空間ＳＰ１の空気吸込口Ｄ１ｓから吸い込まれた空気は、先ず、除塵フィルタ５５により粉塵を除去されて浄化され、次に熱交換器５６により設定温度になるように熱交換され（つまり加熱又は冷却され）、しかる後に、送風ファン５７によって作業用閉空間ＳＰ１の空気吐出口Ｄ２ｅから吐出される。
【００４２】
除塵フィルタ５５は、例えば、多数の細かい編み目を有する部材であり、編み目を通過する空気から粉塵を捕捉する。また、この除塵フィルタ５５には、活性炭も追設されており、排気ガスの脱臭も行われる。
【００４３】
熱交換器５６は、熱交換サイクル（いわゆる冷凍サイクル）の一部をなし、この熱交換サイクルによって、前記熱交換器５６による空気の加熱又は冷却が達成される。図１０Ａ及び図１０Ｂは熱交換サイクルの系統図である。図１０Ａに示すように、熱交換サイクルは、前記熱交換器５６と、コンプレッサー５６ａと、第２の熱交換器５６ｂと、膨張弁５６ｃとがこの順番で循環接続されたものである。そして、この熱交換サイクルの循環路を冷媒としてのフロンガスが一方向に循環することにより、前記熱交換器５６において空気の加熱又は冷却が行われる。例えば、冷却時には、図１０Ａの点線矢印に示すような順方向にフロンガスが流れて熱交換器５６がフロンガスの蒸発器として機能し（第２の熱交換器５６ｂが凝縮器として機能する）、これにより当該熱交換器５６にて空気が冷却される。他方、加熱時には、図１０Ｂの矢印に示すように、切り替え弁５６ｄの切替えによってフロンガスが逆方向に循環し、これにより熱交換器５６がフロンガスの凝縮器として機能して（第２の熱交換器５６ｂが蒸発器として機能する）、当該熱交換器５６にて空気が加熱される。
【００４４】
この切り替え弁５６ｄの切り替えを含めて、設定温度に調節する制御は、空調機５１の制御部５８が行う。図１１に制御部５８のブロック図を示すが、制御部５８には、設定温度を入力するための操作パネル５８ａが接続されている。また、制御部５８には、空気吸込口Ｄ１ｓの近傍に設けられた温度センサ５８ｂ（図１２を参照）からの温度信号が入力される。そして、この温度信号と設定温度とに基づいて、制御部５８は、コンプレッサー５６ａの圧力制御や前記切り替え弁５６ｄの切り替え制御等を行う。例えば、温度信号が示す実績温度と設定温度との偏差に応じてコンプレッサー５６ａの圧力を増減等するとともに、実績温度が設定温度の許容範囲よりも高い場合には、切り替え弁５６ｄによって熱交換サイクルの循環方向を順方向に切り変える一方、逆に実績温度が設定温度の許容範囲よりも低い場合には、熱交換サイクルの循環方向を逆方向に切り変える。
【００４５】
図１２は、作業用閉空間ＳＰ１における空気吐出口Ｄ２ｅと空気吸込口Ｄ１ｓの配置位置を示す平断面図である。図示のように、空気吐出口Ｄ２ｅは、その吐出方向を前方へ向けながら、前記トンネルの幅方向の中央部、且つ、前記作業用閉空間ＳＰ１における前端部に位置して設けられ、前記空気吐出口Ｄ２ｅから吐出された空気は、前記前方仕切部材３０ａの前記端部シート３５に直接当てられるようになっている。なお、空気吐出口Ｄ２ｅの高さ方向の設置位置は、作業床１５の上に空気吐出口Ｄ２ｅ及びダクトＤ２が置かれてＵバンド等の固定具により固定される関係上、図５に示すように、セントルフォーム１の全高の略真ん中になっている。一方、空気吸込口Ｄ１ｓは、図１２に示すように、前記作業用閉空間ＳＰ１における後端部、且つ、前記トンネルの幅方向の概ね中央部に位置して設けられる。なお、空気吐出口Ｄ２ｅと同様、空気吸込口Ｄ１ｓ及びダクトＤ１も作業床１５上にＵバンド等の固定具により固定されている。
【００４６】
このような空気吐出口Ｄ２ｅと空気吸込口Ｄ１ｓの配置位置にあっては、作業用閉空間ＳＰ１内には、前方から後方への空気の対流が生じるので、空気のよどみの発生が抑制され、その結果として、温度が空間ＳＰ１内の全域に亘って均一化され易くなるとともに、作業用閉空間ＳＰ１を、粉塵等が含まれた汚れた空気の滞留し難い空間にすることもできる。
【００４７】
すなわち、前記空気吐出口Ｄ２ｅから吐出された空気は、図１２中点線矢印で示すように、前記前方仕切部材３０ａの前記端部シート３５の中央に直接当たり、そこから前記端部シート３５に沿って作業用閉空間ＳＰ１の左右の両側方へと分流し、両側方の各隅部においてトンネルの内壁面Ｓ１又は型枠２１を伝って後方へと流れていく。そして、作業用閉空間ＳＰ１の後端部に達した空気は、そこに在る前述の空気吸込口Ｄ１ｓから吸い込まれて空調機５１へと送られる。よって、前方から後方への空気の流れにより、作業用閉空間ＳＰ１内の温度の均一化が図れ、その結果として、作業用閉空間ＳＰ１内の全域に亘って快適な温度にすることができる。また、一般に作業用閉空間ＳＰ１内の前端部側の空気は、切羽側空間ＳＰ２から汚れた空気が侵入し易く汚れ易いが、これらの空気は、前記空気吐出口Ｄ２ｅから吐出された空気によって強制的に前方から後方へと移動され、後端部の空気吸込口Ｄ１ｓから吸い込まれる。よって、前記前端部側に生じ易い不浄な空気のよどみの発生を有効に抑制可能となる。
【００４８】
ところで、このセントルフォーム１では、上述のエアチューブ３１の支持架構３７（図４Ａ及び図４Ｂを参照）の軽量化等の観点から、図６に示すように、端部シート３５及び側面シート４２の下端縁３５ｃ，４２ｃに対してエアチューブを設けていない。このため、図１３に示すように、これら下端縁３５ｃ，４２ｃと、トンネルの床部Ｃ０ｂ上面との間には隙間Ｇが形成され、この隙間Ｇを通って、図中点線矢印のように作業用閉空間ＳＰ１の外側から内側へと空気が侵入する虞がある。特に、前記切羽側空間ＳＰ２は、粉塵の舞う環境下にあるために、前方仕切部材３０ａの端部シート３５の下端縁３５ｃから汚れた空気が侵入する可能性が高い。
【００４９】
そこで、このセントルフォーム１では、特に前記切羽側空間ＳＰ２から作業用閉空間ＳＰ１への空気の侵入を確実に防ぐべく、前記空気吐出口Ｄ２ｅから吐出される空気の吐出量を調整している。すなわち、前記前方仕切部材３０ａの前記端部シート３５の下端縁３５ｃと前記トンネルの床部Ｃ０ｂとの隙間Ｇを通って、前記作業用閉空間ＳＰ１の空気が前記切羽側空間ＳＰ２へ流出するように、前記空調機５１の空気の吐出量が調整されるようになっている。
【００５０】
これを達成すべく、先ず、空調機５１には、図９に示すように、吸気口５３と除塵フィルタ５５との間の流路に連通する第２の吸気口５３ａが設けられており、ここから、前記作業用閉空間ＳＰ１の外の坑口側空間ＳＰ３から空気を吸気可能となっている。これは、作業用閉空間ＳＰ１の空気吸込口Ｄ１ｓからの吸気量だけだと、前記隙間Ｇから作業用閉空間ＳＰ１の外へ空気を流出させるような吐出量を物理的に確保できないためである。
【００５１】
また、図１４に示すように、前記前方仕切部材３０ａの前記端部シート３５の下端縁３５ｃと前記トンネルの床部Ｃ０ｂとの隙間Ｇには、この隙間Ｇの空気の流れを検知するセンサ５９が設けられている。すなわち、空気が作業用閉空間ＳＰ１から切羽側空間ＳＰ２へと流れているか否かを検知するための流量検出センサ５９が設けられている。この流量検出センサ５９の検出信号は、検出された流量の大きさに比例した大きさの信号であり、図１１に示すように、空調機５１の前記制御部５８へと送信される。そして、制御部５８は、この検出信号の大きさに基づいて、空調機５１の前記送風ファン５７の回転数（ｒｐｍ）をフィードバック制御する。例えば、流量の許容範囲を下回った場合には、送風ファン５７の回転数を増やす一方、流量の許容範囲を上回った場合には、送風ファン５７の回転数を減少させる。
【００５２】
この流量検出センサ５９の一例としては、例えば、図１４に示すように、上端５９ａが端部シート３５の下端縁３５ｃに軸支されたフラッパー５９ｂと、フラッパー５９ｂの鉛直からの傾斜角θを検出して傾斜角θに応じた信号を出力する角度センサ（不図示）とを組み合わせたセンサ等が挙げられる。
【００５３】
なお、この例では、流量検出センサ５９を前方仕切部材３０ａの端部シート３５にのみ設けたが、何等これに限るものではなく、図６に示す後方仕切部材３０ｂの端部シート３５の下端縁３５ｃや側面シート４２の下端縁４２ｃにも設けるようにしても良く、そのようにすれば、作業用閉空間ＳＰ１への空気の侵入を確実に防止可能となる。
【００５４】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
【００５５】
（ａ）本実施形態においては、空気吐出口Ｄ２ｅからのみ空気を吐出してダクトＤ２の側壁には空気を吐出する穴を形成していなかったが、何等これに限るものではなく、図１５に示すように、ダクトＤ２の側壁にも空気を吐出する穴を前後方向に適宜ピッチで複数形成して、同図中に点線矢印で示すように側方へ空気を吐出するようにしても良い。なお、この場合には、後方から前方へ向かうに従って、前記穴の開口寸法を順次大きくしていくのが望ましく、このようにすれば、前方の穴の方が圧力損失により吹き出し量が少なくなるという吐出量のアンバランスも打ち消され、もって、ダクトＤ２の全長に亘って各穴からの空気の吐出量を均等化できる。
【００５６】
（ｂ）本実施形態に係るトンネル工事では、一次覆工のコンクリートＣ１の吹き付け作業の後に、セントルフォーム１の型枠２１による覆工コンクリートＣ２の打設作業を行ったが、これらの作業の間に、一次覆工された内壁面Ｓ１に支保工用鋼材を配置する支保工作業と、二次覆工のコンクリート吹き付けを行って上記支保工用鋼材を埋設する二次覆工作業とを行うようにしても良い。
【００５７】
（ｃ）本実施形態に係るトンネル工事の説明では、防水シートについては触れていないが、通常は一次覆工のコンクリートＣ１の吹き付け作業の直後に、当該一次覆工された内壁面Ｓ１に対して防水シートの敷設作業が行われ、その後で覆工コンクリートＣ２の打設作業が行われる。よって、この防水シートの敷設作業をセントルフォーム１の前記作業用閉空間ＳＰ１内で行えるようにすべく、それ用の作業足場を前記作業用閉空間ＳＰ１内における型枠２１の前方に設けても良い。
【００５８】
（ｄ）本実施形態に係るセントルフォーム１では、切羽側空間ＳＰ２の空気の浄化目的の風管、すなわち、セントルフォーム１の内側の空間を前後に貫通する風管を備えていなかったが、何等これに限るものではなく、図１６に示すように、上記風管７１を設けるようにしても良い。なお、この場合には、前方仕切部材３０ａ及び後方仕切部材３０ｂの各端部シート３５，３５には、それぞれに風管７１の断面サイズの穴３５ｄが形成され、これら穴３５ｄに風管７１が気密状態で通されるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】トンネルの縦断面図である。
【図２】作業用空間ＳＰ１の作業環境を改善する従来技術の説明図である。
【図３】本実施形態のセントルフォーム１が適用されるトンネル工事の説明図である。
【図４】本実施形態のセントルフォーム１の説明図であり、図４Ａは一部を横断面視で示す上面図、図４Ｂは一部を縦断面視で示す側面図である。
【図５】図４Ｂ中のＶ−Ｖ線矢視図である。
【図６】前方仕切部材３０ａ及び後方仕切部材３０ｂにより仕切られる作業用閉空間ＳＰ１の説明用斜視図である。
【図７】前方仕切部材３０ａ及び後方仕切部材３０ｂの正面図である。
【図８Ａ】エアチューブ保持フレーム３７ｂの正面図である。
【図８Ｂ】エアチューブ３１を保持する保持具３８の斜視図である。
【図９】空調機５１の構造の説明図である。
【図１０】図１０Ａ及び図１０Ｂは熱交換サイクルの系統図である。
【図１１】空調機５１の制御部５８のブロック図である。
【図１２】作業用閉空間ＳＰ１における空気吐出口Ｄ２ｅと空気吸込口Ｄ１ｓの配置位置を示す平断面図である。
【図１３】作業用閉空間ＳＰ１の外側から内側に空気が侵入する様子を説明する図である。
【図１４】流量検出センサ５９の説明図である。
【図１５】その他の実施の形態の説明図である。
【図１６】その他の実施の形態の説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ セントルフォーム、
１１ 台車、１２ 車輪、
１３ 門型フレーム、１３ａ 梁部、１３ｂ 脚部、
１４ 連結バー、１５ 作業床、２１ 型枠、
３０ａ 前方仕切部材、３０ｂ 後方仕切部材、
３１ エアチューブ、３１ａ 吊下用ヒレ部、
３５ 端部シート、３５ａ 上端縁、３５ｂ 切り欠き部、
３５ｃ 下端縁、３５ｄ 穴、
３７ 支持架構、３７ａ 水平フレーム、
３７ｂ エアチューブ保持フレーム、３８ 保持具、
４１ 上面シート、４２ 側面シート、４２ｃ 下端縁、
５１ 空調機、５２ 筐体、
５３ 吸気口、５３ａ 吸気口、５４ 排気口、
５５ 除塵フィルタ、５６ 熱交換器、
５６ａ コンプレッサー、５６ｂ 第２の熱交換器、
５６ｃ 膨張弁、５６ｄ 切り替え弁、
５７ 送風ファン、５８ 制御部、
５８ａ 操作パネル、５８ｂ 温度センサ、
５９ 流量検出センサ、５９ａ 上端、５９ｂ フラッパー、
７１ 風管、
Ｃ０ｂ 床部、Ｃ１ コンクリート、Ｃ２ 覆工コンクリート、
Ｄ１ ダクト、Ｄ１ｓ 空気吸込口、Ｄ２ ダクト、Ｄ２ｅ 空気吐出口、
Ｓ０ 掘削壁面、Ｓ０ｂ 掘削底面、Ｓ１ 内壁面、Ｓ２ 内壁面、
ＳＰ１ 作業用閉空間、ＳＰ２ 切羽側空間、ＳＰ３ 坑口側空間、
ＳＰ４ 坑道の空間、Ｇ 隙間、Ｊ ジャッキ、Ｒ レール、
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル工事において覆工コンクリートを打設する際に使用されるセントルフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１にトンネルの縦断面図を示す。トンネル工事においては、例えば、トンネルの切羽側から坑口側へかけて、順次「掘削区間」や「覆工区間」などが設定される。掘削区間では、発破や掘削重機等によって地山掘削やずり出しが行われるとともに、その掘削壁面Ｓ０に対しては一次覆工としてコンクリートＣ１の吹き付け等が施される。他方、覆工区間では、上記一次覆工されたトンネルの内壁面Ｓ１に沿って型枠２１を配置し、前記内壁面Ｓ１と型枠２１との間に覆工コンクリートＣ２を打設する。型枠２１は、セントルフォーム１’と呼ばれる台車に支持されており、掘削方向に沿ってレールＲ上を移動可能である。そして、切羽が所定距離だけ掘り進められる度に、セントルフォーム１’も前方へ移動し、これにより、掘削区間の前方への移動と伴に覆工区間も前方へと移っていき、もって、トンネル工事が進められていく。
【０００３】
ここで、一般にセントルフォーム１’の型枠２１よりも内側の空間は、型枠２１に設けられた点検窓からコンクリートＣ２の締固め等を行うための作業用空間ＳＰ１になっている。但し、この作業用空間ＳＰ１は、前方の「掘削区間」の切羽側空間ＳＰ２とは仕切られておらず、それ故に、掘削による粉塵が舞ったり掘削重機の排気ガスが充満する環境下にあることから、作業者には防塵マスクの着用が義務付けられている。
【０００４】
しかし、防塵マスクの着用は煩わしく、そのために、この作業用空間ＳＰ１の作業環境を改善する方法として、図２に示すような方法が提案されている（特許文献１を参照）。すなわち、セントルフォーム１の前端部及び後端部にエアチューブ３１やシート３５を設けることにより、セントルフォーム１の内側の作業用空間ＳＰ１を、前方の切羽側空間ＳＰ２や後方の坑口側空間ＳＰ３に対して仕切って閉空間とし、更には、この閉空間の中に、切羽側空間ＳＰ２に浄化用空気を送る風管（不図示）から分岐をとって、この空気を供給するという方法が提案されている。
【特許文献１】特開平５−２８０２９８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この風管から分岐された空気は、温度管理されたものではない。よって、夏場には、打設したコンクリートＣ２からの発熱によって作業用空間ＳＰ１は高温になる場合も有る一方、冬場には、作業者にとっての適温よりも低温になる虞もある。つまり、夏冬などの季節によらずに常に快適な作業環境を維持することはできない。
また、工期短縮の観点からは覆工コンクリートＣ２の養生温度管理が重要となるが、上記特許文献１の方法では、この点についても期待できない。
【０００６】
本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、セントルフォームの内側の作業用閉空間を季節によらずに良好な作業環境にできるとともに、トンネル工事の工期短縮が図れるセントルフォームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために請求項１に示す発明は、
覆工コンクリートの打設時にトンネルの内壁面に沿って配される型枠を具備し、前記トンネルの掘削方向に移動可能に案内されたセントルフォームであって、
前記セントルフォームの移動方向の前端部に設けられて、該前端部よりも前方の切羽側空間と前記セントルフォームとを仕切る前方仕切部材と、
前記セントルフォームの後端部に設けられて、該後端部よりも後方の坑口側空間と前記セントルフォームとを仕切る後方仕切部材と、
前記前方仕切部材及び前記後方仕切部材によって前記セントルフォームの内側に区画形成された作業用閉空間の温度を調整する空調機と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記請求項１に示す発明によれば、セントルフォームの内側に区画形成された作業用閉空間の温度を、前記空調機によって、その場の状況に応じて適温に調整できる。例えば、夏冬などの季節によらずに、作業者にとって快適な温度に調節できる。従って、作業用閉空間内の作業環境を良好にできる。
【０００９】
また、打設した覆工コンクリートの強度を発現すべく養生する際には、作業用閉空間の温度調整によって、覆工コンクリートを養生に適した温度に調節することができる。これは、前記作業用閉空間内の空気の温度に応じた冷熱又は温熱が、前記型枠を介して覆工コンクリートに伝達されるためであり、もって、作業用閉空間の空気の温度調整により覆工コンクリートの養生温度管理が可能となる。従って、覆工コンクリートの養生温度の適正化が図れ、覆工コンクリートの養生時間の短縮を通じて工期短縮が図れる。
【００１０】
請求項２に示す発明は、請求項１に記載のセントルフォームにおいて、
前記仕切部材は、
前記型枠に沿って設けられ、膨張して前記トンネルの内壁面に当接するエアチューブと、
前記エアチューブから垂下されて、前記セントルフォームの前記端部を覆う断熱性の端部シートと、を備えることを特徴とする。
上記請求項２に示す発明によれば、前記セントルフォームの前端部及び後端部は、断熱性の端部シートによって覆われているので、前方の切羽側空間及び後方の坑口側空間から作業用閉空間への熱伝達が有効に抑制され、その結果として、前記作業用閉空間内の温度管理を行い易くなる。
【００１１】
請求項３に示す発明は、請求項２に記載のセントルフォームにおいて、
前記端部シートの下端縁にはエアチューブが設けられていないことを特徴とする。
上記請求項３に示す発明によれば、端部シートの下端縁はシートの切断縁のままであるので、その支持荷重も軽くて済む。その結果、前記仕切部材を支持するための支持用架構も重厚なものにせずに済んで、セントルフォームの総重量及び総コストの削減が図れる。
【００１２】
請求項４に示す発明は、請求項３に記載のセントルフォームにおいて、
前記前方仕切部材の前記端部シートの下端縁と前記トンネルの床部との間を通って、前記作業用閉空間の空気が前記切羽側空間へ流出するように、前記空調機の空気の吐出量が調整されることを特徴とする。
上記請求項４に示す発明によれば、切羽側空間の汚れた空気が作業用閉空間へ侵入することを有効に抑制可能となる。
【００１３】
請求項５に示す発明は、請求項４に記載のセントルフォームにおいて、
前記前方仕切部材の前記端部シートの下端縁と、前記トンネルの床部との間には隙間が形成されるとともに、前記隙間の空気の流れを検知するセンサが設けられ、
前記センサからの検知信号に基づいて前記空調機は空気の吐出量を調整することを特徴とする。
上記請求項５に示す発明によれば、前記センサからの検知信号に基づいて前記空調機の空気の吐出量を調整するので、前記切羽側空間の汚れた空気が作業用閉空間へ侵入することを、より有効に抑制可能となる。
【００１４】
請求項６に示す発明は、請求項２乃至５のいずれかに記載のセントルフォームにおいて、
前記空調機の空気の吐出口は、その吐出方向を前方へ向けながら、前記トンネルの幅方向の中央部、且つ、前記作業用閉空間における前端部に位置して設けられ、
前記吐出口から吐出された空気は、前記前方仕切部材の前記端部シートに直接当てられることを特徴とする。
【００１５】
上記請求項６に示す発明によれば、前記吐出口から吐出された空気は、前記前方仕切部材の前記端部シートの中央に直接当たり、そこから前記端部シートに沿って作業用閉空間の両側方へと分流し、両側方の各隅部においてトンネルの内壁面又は型枠に沿って後方へと流れていく。よって、前方から後方への空気の流れが生じて、作業用閉空間内の温度の均一化が図れ、その結果として、作業用閉空間内の全域に亘って快適な温度にすることができる。
また、切羽側空間から汚れた空気が侵入し易い作業用閉空間内の前端部側の空気は、前記吐出口から吐出された空気によって、強制的に後方へと移動される。よって、前記前端部側に生じ易い不浄な空気のよどみの発生を抑制可能となる。
【００１６】
請求項７に示す発明は、請求項６に記載のセントルフォームにおいて、
前記空調機の空気の吸込口は、前記作業用閉空間における後端部に位置して設けられるとともに、前記空調機には、前記作業用閉空間の外から空気を取り込むための第２の吸込口が設けられていることを特徴とする。
上記請求項７に示す発明によれば、前記空調機の吸込口は作業用閉空間の後端部に位置しているので、作業用閉空間において前方から後方へと移動してきた空気を前方へ戻さずに吸い込むことができる。よって、作業用閉空間内の空気のよどみの発生を有効に抑制可能となる。
【００１７】
また、空調機は前記第２の吸込口によって作業用閉空間の外からも空気を取り込むので、作業用閉空間の空気を前記切羽側空間へと確実に流出させることができて、もって、切羽側空間の汚れた空気が作業用閉空間へ侵入することを有効に抑制可能となる。
【００１８】
請求項８に示す発明は、請求項７に記載のセントルフォームにおいて、
前記空調機の前記第２の吸込口は、前記坑口側空間に位置して設けられることを特徴とする。
上記請求項８に示す発明によれば、切羽側空間よりも清浄な坑口側空間の空気を空調機に吸い込むので、空調機の浄化負荷を軽減することができる。
【００１９】
請求項９に示す発明は、請求項２乃至８のいずれかに記載のセントルフォームにおいて、
前記前方仕切部材と前記後方仕切部材との間の空間には、該空間を前記移動方向の前後に貫通する坑道が設けられ、
前記前方仕切部材の端部シート及び前記後方仕切部材の端部シートには、それぞれに、前記坑道に対応させて切り欠き部が形成されているとともに、
前記坑道と前記作業用閉空間とを仕切るためのシートが、前記前方仕切部材の前記端部シートと前記後方仕切部材の前記端部シートとに掛け渡されていることを特徴とする。
上記請求項９に示す発明によれば、前記坑道を通じて、ダンプカー等の工事車両が坑口と切羽とを往来できるので、利便性に優れる。
【００２０】
請求項１０に示す発明は、請求項１乃至９のいずれかに記載のセントルフォームにおいて、
前記空調機は、前記吸込口から吸い込んだ空気から粉塵を取り除くための除塵フィルタを有していることを特徴とする。
上記請求項１０に示す発明によれば、前記空調機は除塵機能も有するので、前記作業用閉空間の粉塵も低減させることができる。その結果、前記作業用閉空間の作業者は防塵マスクから解放されて、より快適な作業環境となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のセントルフォームによれば、セントルフォームの内側の作業用閉空間を季節によらずに良好な作業環境にできるとともに、トンネル工事の工期短縮が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係るセントルフォームの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
＝＝＝トンネル工事について＝＝＝
図３は、本実施形態のセントルフォーム１が適用されるトンネル工事の説明図であって、掘削方向に平行な縦断面図である。以下では、掘削方向における切羽側を前方といい、その逆側の坑口側を後方という。また、この掘削方向と直交するトンネルの幅方向（図３では紙面を貫通する方向）を左右方向とも言う（図５を参照）。なお、図３中ではセントルフォーム１の型枠２１を側面視で示している。
【００２４】
図３に示すように、トンネル工事においては、切羽側から坑口側へかけて順次「掘削区間」及び「覆工区間」が設定される。
【００２５】
掘削区間では、発破や掘削重機等によって地山掘削やずり出しが行われ、その後に、掘削壁面Ｓ０への一次覆工としてコンクリートＣ１の吹き付け等が施される。また、掘削底面Ｓ０ｂに対してはコンクリートが打設されてトンネルの床部Ｃ０ｂが形成され、この床部Ｃ０ｂ上には、後述のセントルフォーム１のレールＲが掘削方向に沿って敷設される。
【００２６】
覆工区間では、上述のコンクリートＣ１の吹き付けにて一次覆工されたトンネルの内壁面Ｓ１に、覆工コンクリートＣ２が打設される。すなわち、当該覆工コンクリートＣ２用の型枠２１を具備したセントルフォーム１が、レールＲに案内されて覆工区間へと移動し、これにより、前記一次覆工されたトンネルの内壁面Ｓ１と所定間隔を隔てつつアーチ状の型枠２１が対向配置される。そして、型枠２１の頂部から、型枠２１とトンネルの内壁面Ｓ１との間にコンクリートＣ２を注入することにより、トンネルの内壁面Ｓ１がアーチ状に覆工され（図５を参照）、しかる後、所定の養生期間を経て当該覆工区間での作業が終了する。
【００２７】
そして、切羽が所定距離だけ掘り進められて上述の掘削区間での作業が終了する度に、当該作業の終了した掘削区間を、次の覆工区間としてセントルフォーム１が掘削方向の前方へと移動して上述の覆工区間の作業が行われ、これが繰り返されてトンネル工事が進んでいく。
【００２８】
＝＝＝セントルフォーム１について＝＝＝
図４Ａ乃至図５は、本実施形態のセントルフォーム１の説明図である。図４Ａは一部を横断面視で示す上面図であり、図４Ｂは一部を縦断面視で示す側面図である。また、図５は、図４Ｂ中のＶ−Ｖ線矢視図である。
【００２９】
図４Ｂ及び図５に示すように、セントルフォーム１は、掘削方向に沿ってトンネルの床部Ｃ０ｂに敷設されたレールＲ上を車輪１２で移動する台車１１と、この台車１１に複数のジャッキＪを介して支持されたアーチ状の型枠２１と、前方の切羽側空間ＳＰ２から前記セントルフォーム１を仕切る前方仕切部材３０ａと、後方の坑口側空間ＳＰ３から前記セントルフォーム１を仕切る後方仕切部材３０ｂと、これら前方仕切部材３０ａ及び後方仕切部材３０ｂによってセントルフォーム１の内側に区画形成された作業用閉空間ＳＰ１の温度を調整する空調機５１と、を備えている。以下、各構成要素について説明する。
【００３０】
＜＜＜台車１１＞＞＞
図４Ｂ及び図５に示すように、台車１１は、脚部１３ｂに車輪１２を具備する前後一対の門型フレーム１３，１３と、これら前後の門型フレーム１３，１３を連結する連結バー１４と、前後の門型フレーム１３，１３の梁部１３ａ，１３ａの上面に掛け渡されて作業用閉空間ＳＰ１における作業床として機能するグレーチングや縞板等のプレート状部材１５とを備えている。車輪１２は、モータ等の適宜な駆動源（不図示）に接続されており、この駆動源から駆動力が入力されることにより台車１１は自走する。また、図５に示す門型フレーム１３，１３の内側の空間ＳＰ４は、ダンプカー等の運搬用車両等が掘削方向の前後に通行可能な坑道として機能し、よって、上述の作業用閉空間ＳＰ１とは後述の側面シート４２及び上面シート４１により仕切られている。これについては後述する。
【００３１】
＜＜＜型枠２１＞＞＞
図５に示すように、型枠２１は、一次覆工たるコンクリートＣ１吹き付け後のトンネルの内壁面Ｓ１と所定間隔を隔てながら前記内壁面Ｓ１に沿わせるべく、トンネルの幅方向の縦断面形状が略半円弧状の鋼製部材であり、その前後方向の型枠２１の全長に亘って上述の略半円弧状の縦断面形状が維持されている（図４Ａ及び図４Ｂを参照）。そして、この型枠２１は、図５に示すように、台車１１に適宜設けられたジャッキＪによって台車１１の上方に支持されている。型枠２１の外表面には樹脂コーティング等が施されており、コンクリートＣ２の脱型作業の容易化が図られている。また、型枠２１には、幾つかの点検窓（不図示）が開閉可能に設けられており、覆工コンクリートＣ２の打設中の作業者は、これらの点検窓から攪拌機をコンクリートＣ２内に挿入してコンクリートＣ２の締固め等を行う。
【００３２】
＜＜＜前方仕切部材３０ａ及び後方仕切部材３０ｂ＞＞＞
図６及び図７は、前方仕切部材３０ａ及び後方仕切部材３０ｂにより仕切られる作業用閉空間ＳＰ１の説明図であり、図６にはその斜視図を示し、また、図７には、前方仕切部材３０ａ及び後方仕切部材３０ｂの正面図を示している。
【００３３】
図６に示すように、前方仕切部材３０ａ及び後方仕切部材３０ｂは、トンネル断面と概ね同形の略半円形状の部材であり、いずれの仕切部材３０ａ，３０ｂも、エアチューブ３１と、エアチューブ３１から垂下されてセントルフォーム１の前後方向の端部を覆う端部シート３５とを備えている。
【００３４】
エアチューブ３１は、概ね型枠２１の端縁に沿って略半円弧状に設けられており、エアチューブ３１内への圧縮空気の給排操作によって膨張収縮される。膨張時にはトンネルの一次覆工の内壁面Ｓ１又は覆工コンクリートＣ２の内壁面Ｓ２に概ね気密状態に当接する一方（図４Ａ及び図４Ｂを参照）、収縮時には前記内壁面Ｓ１又は内壁面Ｓ２から離間する。よって、セントルフォーム１の移動時にはエアチューブ３１は収縮されるが、それ以外の時には基本的に膨張される。このエアチューブ３１は例えばゴムチューブであり、その外周を繊維補強シートで被覆処理等されて使用される。なお、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、後方仕切部材３０ｂのエアチューブ３１の外形寸法は、前方仕切部材３０ａのエアチューブ３１よりも、覆工コンクリートＣ２の巻厚分だけ小さくなっている。
【００３５】
このようなエアチューブ３１は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、台車１１に設けられた山形鋼等からなる支持架構３７により支持されている。この支持架構３７は、台車１１の門型フレーム１３に溶接固定等されて前後方向に延在する複数の水平フレーム３７ａと、これら水平フレーム３７ａの前端部及び後端部にそれぞれ溶接固定等されたエアチューブ保持フレーム３７ｂとを有している。図８Ａに、エアチューブ保持フレーム３７ｂの正面図を示すが、このエアチューブ保持フレーム３７ｂは、上部が略円弧状の馬蹄形状を呈し、当該上部にエアチューブ３１を保持する保持具３８が設けられている。この保持具３８は、図８Ｂの斜視図に示すように、エアチューブ３１を保持するＵ字状の枠部３８であり、これらの枠部３８にエアチューブ３１が載置保持される。
【００３６】
一方、端部シート３５は、エアチューブ３１の内周縁から垂下する略半円形状の可撓性シートであり、例えば、図７及び図８Ｂに示すように、エアチューブ３１の内周縁に沿って一体に設けられた吊下用ヒレ部３１ａに、端部シート３５の上端縁３５ａが周方向に亘って接着固定等され、これにより、エアチューブ３１に気密に取り付けられつつ吊り下げられている。
【００３７】
なお、前述したように、図５に示した台車１１の門型フレーム１３の内側の空間ＳＰ４は、切羽側空間ＳＰ２と坑口側空間ＳＰ３とを繋ぐ坑道として機能するために、図７に示すように当該端部シート３５も前記空間ＳＰ４に対応させて略矩形状の切り欠き部３５ｂを有している。そして、この坑道の空間ＳＰ４と、台車１１の作業床１５側の作業用閉空間ＳＰ１とを図６のように仕切るべく、前方仕切部材３０ａの端部シート３５の切り欠き部３５ｂと、後方仕切部材３０ｂの端部シート３５の切り欠き部３５ｂとは、互いに対応する切り欠き辺同士にシートが掛け渡されて気密状態に接着固定されている。すなわち、切り欠き部３５ｂ，３５ｂの上辺同士には、上面シート４１が前後に掛け渡されて気密状態に接着固定される一方、切り欠き部３５ｂ，３５ｂの左辺同士には、左の側面シート４２が、また、右辺同士には、右の側面シート４２が前後に掛け渡されて気密状態に接着固定されている。なお、上面シート４１の左辺と左の側面シート４２の上辺とは気密状態に接着固定されるとともに、上面シート４１の右辺と右の側面シート４２の上辺とは気密状態に接着固定されているのは言うまでもない。
【００３８】
ちなみに、これら切り欠き辺等の接着固定による支持のみでは左右の側面シート４２及び上面シート４１の支持安定性に欠けるため、これらシート４１，４２には前後方向に適宜ピッチでフック等の吊り下げ構造（不図示）が設けられており、これらの吊り下げ構造によって、前述の支持架構３７や台車１１の作業床１５に吊下支持されている。
【００３９】
これらシート３５，４１，４２の素材としては可撓性素材が使用され、例えば、ビニール等の樹脂素材や、箔体に成形可能なアルミ等の金属素材が用いられる。但し、作業用閉空間ＳＰ１内の温度調整効率を高める観点からは、前方の切羽側空間ＳＰ２、後方の坑口側空間ＳＰ３、及び、坑道の空間ＳＰ４の三つの空間と作業用閉空間ＳＰ１との熱伝達を可能な限り抑制するのが好ましく、これら端部シート３５、側面シート４２、及び、上面シート４１には、高い断熱性が付与されていると良い。この断熱性に優れるシートとしては、例えば、シートの内部に空気封入部を有するエアキャップ（商標）等の空気封入シートや、輻射熱伝達を抑制するアルミシート等が挙げられる。なお、これら空気封入シートとアルミシートとを積層させた複合シートを用いれば、より高い断熱性が期待できる。
【００４０】
＜＜＜空調機５１＞＞＞
空調機５１は、作業用閉空間ＳＰ１内の温度調節及び作業用閉空間ＳＰ１内の空気を浄化する所謂エアコンであり、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、セントルフォーム１の後端部における作業用閉空間ＳＰ１の外に搭載されている。そして、この空調機５１によって、夏冬などの季節によらずに、作業用閉空間ＳＰ１内の温度は、作業者にとって快適な温度に調節される。また、打設した覆工コンクリートＣ２の強度を発現すべく養生する際には、作業用閉空間ＳＰ１の温度調整によって、覆工コンクリートＣ２を養生に適した温度に調節することができる。これは、前記作業用閉空間ＳＰ１内の空気の温度に応じた冷熱又は温熱が、前記型枠２１を介して覆工コンクリートＣ２に伝達されるためである。
【００４１】
図９に空調機５１の構造の説明図を示す。空調機５１の筐体５２は吸気口５３及び排気口５４を有し、吸気口５３は、ダクトＤ１を介して作業用閉空間ＳＰ１内の空気吸込口Ｄ１ｓ（図１２を参照）に接続される一方、排気口５４は、ダクトＤ２を介して作業用閉空間ＳＰ１内の空気吐出口Ｄ２ｅ（図１２を参照）に接続されている。また、図９に示すように、空調機５１の内部には、吸気口５３から排気口５４までの空気の流路が形成されており、この流路には、除塵フィルタ５５、熱交換器５６、及び、送風ファン５７がこの順番で設置されている。よって、作業用閉空間ＳＰ１の空気吸込口Ｄ１ｓから吸い込まれた空気は、先ず、除塵フィルタ５５により粉塵を除去されて浄化され、次に熱交換器５６により設定温度になるように熱交換され（つまり加熱又は冷却され）、しかる後に、送風ファン５７によって作業用閉空間ＳＰ１の空気吐出口Ｄ２ｅから吐出される。
【００４２】
除塵フィルタ５５は、例えば、多数の細かい編み目を有する部材であり、編み目を通過する空気から粉塵を捕捉する。また、この除塵フィルタ５５には、活性炭も追設されており、排気ガスの脱臭も行われる。
【００４３】
熱交換器５６は、熱交換サイクル（いわゆる冷凍サイクル）の一部をなし、この熱交換サイクルによって、前記熱交換器５６による空気の加熱又は冷却が達成される。図１０Ａ及び図１０Ｂは熱交換サイクルの系統図である。図１０Ａに示すように、熱交換サイクルは、前記熱交換器５６と、コンプレッサー５６ａと、第２の熱交換器５６ｂと、膨張弁５６ｃとがこの順番で循環接続されたものである。そして、この熱交換サイクルの循環路を冷媒としてのフロンガスが一方向に循環することにより、前記熱交換器５６において空気の加熱又は冷却が行われる。例えば、冷却時には、図１０Ａの点線矢印に示すような順方向にフロンガスが流れて熱交換器５６がフロンガスの蒸発器として機能し（第２の熱交換器５６ｂが凝縮器として機能する）、これにより当該熱交換器５６にて空気が冷却される。他方、加熱時には、図１０Ｂの矢印に示すように、切り替え弁５６ｄの切替えによってフロンガスが逆方向に循環し、これにより熱交換器５６がフロンガスの凝縮器として機能して（第２の熱交換器５６ｂが蒸発器として機能する）、当該熱交換器５６にて空気が加熱される。
【００４４】
この切り替え弁５６ｄの切り替えを含めて、設定温度に調節する制御は、空調機５１の制御部５８が行う。図１１に制御部５８のブロック図を示すが、制御部５８には、設定温度を入力するための操作パネル５８ａが接続されている。また、制御部５８には、空気吸込口Ｄ１ｓの近傍に設けられた温度センサ５８ｂ（図１２を参照）からの温度信号が入力される。そして、この温度信号と設定温度とに基づいて、制御部５８は、コンプレッサー５６ａの圧力制御や前記切り替え弁５６ｄの切り替え制御等を行う。例えば、温度信号が示す実績温度と設定温度との偏差に応じてコンプレッサー５６ａの圧力を増減等するとともに、実績温度が設定温度の許容範囲よりも高い場合には、切り替え弁５６ｄによって熱交換サイクルの循環方向を順方向に切り変える一方、逆に実績温度が設定温度の許容範囲よりも低い場合には、熱交換サイクルの循環方向を逆方向に切り変える。
【００４５】
図１２は、作業用閉空間ＳＰ１における空気吐出口Ｄ２ｅと空気吸込口Ｄ１ｓの配置位置を示す平断面図である。図示のように、空気吐出口Ｄ２ｅは、その吐出方向を前方へ向けながら、前記トンネルの幅方向の中央部、且つ、前記作業用閉空間ＳＰ１における前端部に位置して設けられ、前記空気吐出口Ｄ２ｅから吐出された空気は、前記前方仕切部材３０ａの前記端部シート３５に直接当てられるようになっている。なお、空気吐出口Ｄ２ｅの高さ方向の設置位置は、作業床１５の上に空気吐出口Ｄ２ｅ及びダクトＤ２が置かれてＵバンド等の固定具により固定される関係上、図５に示すように、セントルフォーム１の全高の略真ん中になっている。一方、空気吸込口Ｄ１ｓは、図１２に示すように、前記作業用閉空間ＳＰ１における後端部、且つ、前記トンネルの幅方向の概ね中央部に位置して設けられる。なお、空気吐出口Ｄ２ｅと同様、空気吸込口Ｄ１ｓ及びダクトＤ１も作業床１５上にＵバンド等の固定具により固定されている。
【００４６】
このような空気吐出口Ｄ２ｅと空気吸込口Ｄ１ｓの配置位置にあっては、作業用閉空間ＳＰ１内には、前方から後方への空気の対流が生じるので、空気のよどみの発生が抑制され、その結果として、温度が空間ＳＰ１内の全域に亘って均一化され易くなるとともに、作業用閉空間ＳＰ１を、粉塵等が含まれた汚れた空気の滞留し難い空間にすることもできる。
【００４７】
すなわち、前記空気吐出口Ｄ２ｅから吐出された空気は、図１２中点線矢印で示すように、前記前方仕切部材３０ａの前記端部シート３５の中央に直接当たり、そこから前記端部シート３５に沿って作業用閉空間ＳＰ１の左右の両側方へと分流し、両側方の各隅部においてトンネルの内壁面Ｓ１又は型枠２１を伝って後方へと流れていく。そして、作業用閉空間ＳＰ１の後端部に達した空気は、そこに在る前述の空気吸込口Ｄ１ｓから吸い込まれて空調機５１へと送られる。よって、前方から後方への空気の流れにより、作業用閉空間ＳＰ１内の温度の均一化が図れ、その結果として、作業用閉空間ＳＰ１内の全域に亘って快適な温度にすることができる。また、一般に作業用閉空間ＳＰ１内の前端部側の空気は、切羽側空間ＳＰ２から汚れた空気が侵入し易く汚れ易いが、これらの空気は、前記空気吐出口Ｄ２ｅから吐出された空気によって強制的に前方から後方へと移動され、後端部の空気吸込口Ｄ１ｓから吸い込まれる。よって、前記前端部側に生じ易い不浄な空気のよどみの発生を有効に抑制可能となる。
【００４８】
ところで、このセントルフォーム１では、上述のエアチューブ３１の支持架構３７（図４Ａ及び図４Ｂを参照）の軽量化等の観点から、図６に示すように、端部シート３５及び側面シート４２の下端縁３５ｃ，４２ｃに対してエアチューブを設けていない。このため、図１３に示すように、これら下端縁３５ｃ，４２ｃと、トンネルの床部Ｃ０ｂ上面との間には隙間Ｇが形成され、この隙間Ｇを通って、図中点線矢印のように作業用閉空間ＳＰ１の外側から内側へと空気が侵入する虞がある。特に、前記切羽側空間ＳＰ２は、粉塵の舞う環境下にあるために、前方仕切部材３０ａの端部シート３５の下端縁３５ｃから汚れた空気が侵入する可能性が高い。
【００４９】
そこで、このセントルフォーム１では、特に前記切羽側空間ＳＰ２から作業用閉空間ＳＰ１への空気の侵入を確実に防ぐべく、前記空気吐出口Ｄ２ｅから吐出される空気の吐出量を調整している。すなわち、前記前方仕切部材３０ａの前記端部シート３５の下端縁３５ｃと前記トンネルの床部Ｃ０ｂとの隙間Ｇを通って、前記作業用閉空間ＳＰ１の空気が前記切羽側空間ＳＰ２へ流出するように、前記空調機５１の空気の吐出量が調整されるようになっている。
【００５０】
これを達成すべく、先ず、空調機５１には、図９に示すように、吸気口５３と除塵フィルタ５５との間の流路に連通する第２の吸気口５３ａが設けられており、ここから、前記作業用閉空間ＳＰ１の外の坑口側空間ＳＰ３から空気を吸気可能となっている。これは、作業用閉空間ＳＰ１の空気吸込口Ｄ１ｓからの吸気量だけだと、前記隙間Ｇから作業用閉空間ＳＰ１の外へ空気を流出させるような吐出量を物理的に確保できないためである。
【００５１】
また、図１４に示すように、前記前方仕切部材３０ａの前記端部シート３５の下端縁３５ｃと前記トンネルの床部Ｃ０ｂとの隙間Ｇには、この隙間Ｇの空気の流れを検知するセンサ５９が設けられている。すなわち、空気が作業用閉空間ＳＰ１から切羽側空間ＳＰ２へと流れているか否かを検知するための流量検出センサ５９が設けられている。この流量検出センサ５９の検出信号は、検出された流量の大きさに比例した大きさの信号であり、図１１に示すように、空調機５１の前記制御部５８へと送信される。そして、制御部５８は、この検出信号の大きさに基づいて、空調機５１の前記送風ファン５７の回転数（ｒｐｍ）をフィードバック制御する。例えば、流量の許容範囲を下回った場合には、送風ファン５７の回転数を増やす一方、流量の許容範囲を上回った場合には、送風ファン５７の回転数を減少させる。
【００５２】
この流量検出センサ５９の一例としては、例えば、図１４に示すように、上端５９ａが端部シート３５の下端縁３５ｃに軸支されたフラッパー５９ｂと、フラッパー５９ｂの鉛直からの傾斜角θを検出して傾斜角θに応じた信号を出力する角度センサ（不図示）とを組み合わせたセンサ等が挙げられる。
【００５３】
なお、この例では、流量検出センサ５９を前方仕切部材３０ａの端部シート３５にのみ設けたが、何等これに限るものではなく、図６に示す後方仕切部材３０ｂの端部シート３５の下端縁３５ｃや側面シート４２の下端縁４２ｃにも設けるようにしても良く、そのようにすれば、作業用閉空間ＳＰ１への空気の侵入を確実に防止可能となる。
【００５４】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
【００５５】
（ａ）本実施形態においては、空気吐出口Ｄ２ｅからのみ空気を吐出してダクトＤ２の側壁には空気を吐出する穴を形成していなかったが、何等これに限るものではなく、図１５に示すように、ダクトＤ２の側壁にも空気を吐出する穴を前後方向に適宜ピッチで複数形成して、同図中に点線矢印で示すように側方へ空気を吐出するようにしても良い。なお、この場合には、後方から前方へ向かうに従って、前記穴の開口寸法を順次大きくしていくのが望ましく、このようにすれば、前方の穴の方が圧力損失により吹き出し量が少なくなるという吐出量のアンバランスも打ち消され、もって、ダクトＤ２の全長に亘って各穴からの空気の吐出量を均等化できる。
【００５６】
（ｂ）本実施形態に係るトンネル工事では、一次覆工のコンクリートＣ１の吹き付け作業の後に、セントルフォーム１の型枠２１による覆工コンクリートＣ２の打設作業を行ったが、これらの作業の間に、一次覆工された内壁面Ｓ１に支保工用鋼材を配置する支保工作業と、二次覆工のコンクリート吹き付けを行って上記支保工用鋼材を埋設する二次覆工作業とを行うようにしても良い。
【００５７】
（ｃ）本実施形態に係るトンネル工事の説明では、防水シートについては触れていないが、通常は一次覆工のコンクリートＣ１の吹き付け作業の直後に、当該一次覆工された内壁面Ｓ１に対して防水シートの敷設作業が行われ、その後で覆工コンクリートＣ２の打設作業が行われる。よって、この防水シートの敷設作業をセントルフォーム１の前記作業用閉空間ＳＰ１内で行えるようにすべく、それ用の作業足場を前記作業用閉空間ＳＰ１内における型枠２１の前方に設けても良い。
【００５８】
（ｄ）本実施形態に係るセントルフォーム１では、切羽側空間ＳＰ２の空気の浄化目的の風管、すなわち、セントルフォーム１の内側の空間を前後に貫通する風管を備えていなかったが、何等これに限るものではなく、図１６に示すように、上記風管７１を設けるようにしても良い。なお、この場合には、前方仕切部材３０ａ及び後方仕切部材３０ｂの各端部シート３５，３５には、それぞれに風管７１の断面サイズの穴３５ｄが形成され、これら穴３５ｄに風管７１が気密状態で通されるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】トンネルの縦断面図である。
【図２】作業用空間ＳＰ１の作業環境を改善する従来技術の説明図である。
【図３】本実施形態のセントルフォーム１が適用されるトンネル工事の説明図である。
【図４】本実施形態のセントルフォーム１の説明図であり、図４Ａは一部を横断面視で示す上面図、図４Ｂは一部を縦断面視で示す側面図である。
【図５】図４Ｂ中のＶ−Ｖ線矢視図である。
【図６】前方仕切部材３０ａ及び後方仕切部材３０ｂにより仕切られる作業用閉空間ＳＰ１の説明用斜視図である。
【図７】前方仕切部材３０ａ及び後方仕切部材３０ｂの正面図である。
【図８Ａ】エアチューブ保持フレーム３７ｂの正面図である。
【図８Ｂ】エアチューブ３１を保持する保持具３８の斜視図である。
【図９】空調機５１の構造の説明図である。
【図１０】図１０Ａ及び図１０Ｂは熱交換サイクルの系統図である。
【図１１】空調機５１の制御部５８のブロック図である。
【図１２】作業用閉空間ＳＰ１における空気吐出口Ｄ２ｅと空気吸込口Ｄ１ｓの配置位置を示す平断面図である。
【図１３】作業用閉空間ＳＰ１の外側から内側に空気が侵入する様子を説明する図である。
【図１４】流量検出センサ５９の説明図である。
【図１５】その他の実施の形態の説明図である。
【図１６】その他の実施の形態の説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ セントルフォーム、
１１ 台車、１２ 車輪、
１３ 門型フレーム、１３ａ 梁部、１３ｂ 脚部、
１４ 連結バー、１５ 作業床、２１ 型枠、
３０ａ 前方仕切部材、３０ｂ 後方仕切部材、
３１ エアチューブ、３１ａ 吊下用ヒレ部、
３５ 端部シート、３５ａ 上端縁、３５ｂ 切り欠き部、
３５ｃ 下端縁、３５ｄ 穴、
３７ 支持架構、３７ａ 水平フレーム、
３７ｂ エアチューブ保持フレーム、３８ 保持具、
４１ 上面シート、４２ 側面シート、４２ｃ 下端縁、
５１ 空調機、５２ 筐体、
５３ 吸気口、５３ａ 吸気口、５４ 排気口、
５５ 除塵フィルタ、５６ 熱交換器、
５６ａ コンプレッサー、５６ｂ 第２の熱交換器、
５６ｃ 膨張弁、５６ｄ 切り替え弁、
５７ 送風ファン、５８ 制御部、
５８ａ 操作パネル、５８ｂ 温度センサ、
５９ 流量検出センサ、５９ａ 上端、５９ｂ フラッパー、
７１ 風管、
Ｃ０ｂ 床部、Ｃ１ コンクリート、Ｃ２ 覆工コンクリート、
Ｄ１ ダクト、Ｄ１ｓ 空気吸込口、Ｄ２ ダクト、Ｄ２ｅ 空気吐出口、
Ｓ０ 掘削壁面、Ｓ０ｂ 掘削底面、Ｓ１ 内壁面、Ｓ２ 内壁面、
ＳＰ１ 作業用閉空間、ＳＰ２ 切羽側空間、ＳＰ３ 坑口側空間、
ＳＰ４ 坑道の空間、Ｇ 隙間、Ｊ ジャッキ、Ｒ レール、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
覆工コンクリートの打設時にトンネルの内壁面に沿って配される型枠を具備し、前記トンネルの掘削方向に移動可能に案内されたセントルフォームであって、
前記セントルフォームの移動方向の前端部に設けられて、該前端部よりも前方の切羽側空間と前記セントルフォームとを仕切る前方仕切部材と、
前記セントルフォームの後端部に設けられて、該後端部よりも後方の坑口側空間と前記セントルフォームとを仕切る後方仕切部材と、
前記前方仕切部材及び前記後方仕切部材によって前記セントルフォームの内側に区画形成された作業用閉空間の温度を調整する空調機と、を備えることを特徴とするセントルフォーム。
【請求項２】
請求項１に記載のセントルフォームにおいて、
前記仕切部材は、
前記型枠に沿って設けられ、膨張して前記トンネルの内壁面に当接するエアチューブと、
前記エアチューブから垂下されて、前記セントルフォームの前記端部を覆う断熱性の端部シートと、を備えることを特徴とするセントルフォーム。
【請求項３】
請求項２に記載のセントルフォームにおいて、
前記端部シートの下端縁にはエアチューブが設けられていないことを特徴とするセントルフォーム。
【請求項４】
請求項３に記載のセントルフォームにおいて、
前記前方仕切部材の前記端部シートの下端縁と前記トンネルの床部との間を通って、前記作業用閉空間の空気が前記切羽側空間へ流出するように、前記空調機の空気の吐出量が調整されることを特徴とするセントルフォーム。
【請求項５】
請求項４に記載のセントルフォームにおいて、
前記前方仕切部材の前記端部シートの下端縁と、前記トンネルの床部との間には隙間が形成されるとともに、前記隙間の空気の流れを検知するセンサが設けられ、
前記センサからの検知信号に基づいて前記空調機は空気の吐出量を調整することを特徴とするセントルフォーム。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれかに記載のセントルフォームにおいて、
前記空調機の空気の吐出口は、その吐出方向を前方へ向けながら、前記トンネルの幅方向の中央部、且つ、前記作業用閉空間における前端部に位置して設けられ、
前記吐出口から吐出された空気は、前記前方仕切部材の前記端部シートに直接当てられることを特徴とするセントルフォーム。
【請求項７】
請求項６に記載のセントルフォームにおいて、
前記空調機の空気の吸込口は、前記作業用閉空間における後端部に位置して設けられるとともに、前記空調機には、前記作業用閉空間の外から空気を取り込むための第２の吸込口が設けられていることを特徴とするセントルフォーム。
【請求項８】
請求項７に記載のセントルフォームにおいて、
前記空調機の前記第２の吸込口は、前記坑口側空間に位置して設けられることを特徴とするセントルフォーム。
【請求項９】
請求項２乃至８のいずれかに記載のセントルフォームにおいて、
前記前方仕切部材と前記後方仕切部材との間の空間には、該空間を前記移動方向の前後に貫通する坑道が設けられ、
前記前方仕切部材の端部シート及び前記後方仕切部材の端部シートには、それぞれに、前記坑道に対応させて切り欠き部が形成されているとともに、
前記坑道と前記作業用閉空間とを仕切るためのシートが、前記前方仕切部材の前記端部シートと前記後方仕切部材の前記端部シートとに掛け渡されていることを特徴とするセントルフォーム。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載のセントルフォームにおいて、
前記空調機は、前記吸込口から吸い込んだ空気から粉塵を取り除くための除塵フィルタを有していることを特徴とするセントルフォーム。
【請求項１】
覆工コンクリートの打設時にトンネルの内壁面に沿って配される型枠を具備し、前記トンネルの掘削方向に移動可能に案内されたセントルフォームであって、
前記セントルフォームの移動方向の前端部に設けられて、該前端部よりも前方の切羽側空間と前記セントルフォームとを仕切る前方仕切部材と、
前記セントルフォームの後端部に設けられて、該後端部よりも後方の坑口側空間と前記セントルフォームとを仕切る後方仕切部材と、
前記前方仕切部材及び前記後方仕切部材によって前記セントルフォームの内側に区画形成された作業用閉空間の温度を調整する空調機と、を備えることを特徴とするセントルフォーム。
【請求項２】
請求項１に記載のセントルフォームにおいて、
前記仕切部材は、
前記型枠に沿って設けられ、膨張して前記トンネルの内壁面に当接するエアチューブと、
前記エアチューブから垂下されて、前記セントルフォームの前記端部を覆う断熱性の端部シートと、を備えることを特徴とするセントルフォーム。
【請求項３】
請求項２に記載のセントルフォームにおいて、
前記端部シートの下端縁にはエアチューブが設けられていないことを特徴とするセントルフォーム。
【請求項４】
請求項３に記載のセントルフォームにおいて、
前記前方仕切部材の前記端部シートの下端縁と前記トンネルの床部との間を通って、前記作業用閉空間の空気が前記切羽側空間へ流出するように、前記空調機の空気の吐出量が調整されることを特徴とするセントルフォーム。
【請求項５】
請求項４に記載のセントルフォームにおいて、
前記前方仕切部材の前記端部シートの下端縁と、前記トンネルの床部との間には隙間が形成されるとともに、前記隙間の空気の流れを検知するセンサが設けられ、
前記センサからの検知信号に基づいて前記空調機は空気の吐出量を調整することを特徴とするセントルフォーム。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれかに記載のセントルフォームにおいて、
前記空調機の空気の吐出口は、その吐出方向を前方へ向けながら、前記トンネルの幅方向の中央部、且つ、前記作業用閉空間における前端部に位置して設けられ、
前記吐出口から吐出された空気は、前記前方仕切部材の前記端部シートに直接当てられることを特徴とするセントルフォーム。
【請求項７】
請求項６に記載のセントルフォームにおいて、
前記空調機の空気の吸込口は、前記作業用閉空間における後端部に位置して設けられるとともに、前記空調機には、前記作業用閉空間の外から空気を取り込むための第２の吸込口が設けられていることを特徴とするセントルフォーム。
【請求項８】
請求項７に記載のセントルフォームにおいて、
前記空調機の前記第２の吸込口は、前記坑口側空間に位置して設けられることを特徴とするセントルフォーム。
【請求項９】
請求項２乃至８のいずれかに記載のセントルフォームにおいて、
前記前方仕切部材と前記後方仕切部材との間の空間には、該空間を前記移動方向の前後に貫通する坑道が設けられ、
前記前方仕切部材の端部シート及び前記後方仕切部材の端部シートには、それぞれに、前記坑道に対応させて切り欠き部が形成されているとともに、
前記坑道と前記作業用閉空間とを仕切るためのシートが、前記前方仕切部材の前記端部シートと前記後方仕切部材の前記端部シートとに掛け渡されていることを特徴とするセントルフォーム。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載のセントルフォームにおいて、
前記空調機は、前記吸込口から吸い込んだ空気から粉塵を取り除くための除塵フィルタを有していることを特徴とするセントルフォーム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−３１７１５（Ｐ２００８−３１７１５Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０５６８９（Ｐ２００６−２０５６８９）
【出願日】平成１８年７月２８日（２００６．７．２８）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【出願人】（０００１５８７２５）岐阜工業株式会社 (56)
【出願人】（３９１０６１６４６）株式会社流機エンジニアリング (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２８日（２００６．７．２８）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【出願人】（０００１５８７２５）岐阜工業株式会社 (56)
【出願人】（３９１０６１６４６）株式会社流機エンジニアリング (20)
【Ｆターム（参考）】
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