トンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造
【課題】簡易な構成を備え、簡単な作業によって覆工コンクリートの内周面に着脱できる、保湿養生層を覆工コンクリートの内周面に密着配置するための保湿養生層取付け構造を提供する。
【解決手段】アーチ状フレーム構造体１１と固定サポート部材１２とからなり、アーチ状フレーム構造体１１は、上部フレーム構造体１１ａと一対の側部フレーム構造体１１ｂとからなる。上部フレーム構造体１１ａと側部フレーム構造体１１ｂとは、ヒンジ連結部１５を介して折れ曲がり可能に、且つトンネル２０のアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設した状態で固定可能に設けられている。ヒンジ連結部１５は、上部フレーム構造体１１ａの下端部及び側部フレーム構造体１１ｂの上端部に各々設けられた、当接面部１６ａ，１７ａを各々備える上側接合金物１６と下側接合金物１７とを、アーチ状フレーム構造体１１の内側領域において回動可能にピン結合して形成される。
【解決手段】アーチ状フレーム構造体１１と固定サポート部材１２とからなり、アーチ状フレーム構造体１１は、上部フレーム構造体１１ａと一対の側部フレーム構造体１１ｂとからなる。上部フレーム構造体１１ａと側部フレーム構造体１１ｂとは、ヒンジ連結部１５を介して折れ曲がり可能に、且つトンネル２０のアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設した状態で固定可能に設けられている。ヒンジ連結部１５は、上部フレーム構造体１１ａの下端部及び側部フレーム構造体１１ｂの上端部に各々設けられた、当接面部１６ａ，１７ａを各々備える上側接合金物１６と下側接合金物１７とを、アーチ状フレーム構造体１１の内側領域において回動可能にピン結合して形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルのアーチ形状部分の内壁面を覆って形成された覆工コンクリートを湿潤状態で養生する保湿養生層を、覆工コンクリートの内周面に密着させて配設するためのトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
山岳トンネル等のトンネル工事においては、例えばトンネルを掘削した後のトンネルの内壁面にコンクリートを吹き付けて一次覆工を行った後に、トンネル覆工型枠を設置して、設置したトンネル覆工型枠とトンネルの内壁面との間の空間にコンクリートを打設することで、所定の厚さの覆工コンクリートを形成するのが一般的である。
【０００３】
また、トンネルの内壁面を覆って形成された覆工コンクリートは、脱型後にそのまま放置すると乾燥収縮によるひび割れが発生し、品質が低下してしまうため、形成された覆工コンクリートの内周面を湿潤状態に保持して養生を行うことで、覆工コンクリートが乾燥しないようにして、ひび割れを防止できるようにする技術が種々開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９０６７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８０５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の養生装置では、保湿養生層をトンネルのアーチ形状部分の覆工コンクリートの内周面に密着させて配設するための円筒シェル構造は、Ｈ形鋼や溝形鋼等からなる重量の大きなものであり、また移動架台に取り付けたジャッキ機構等を用いて、保湿養生層を覆工コンクリートの内周面に押し付けた状態に保持するものであるため、その構成が複雑且つ高価になる。
【０００６】
また、特許文献２に記載の養生システムでは、保湿養生層をトンネルのアーチ形状部分の覆工コンクリートの内周面に密着させて配設するための支持フレームは、例えば塩化ビニル製の可撓性パイプを用いて形成されており、トンネルのアーチ形状部分の内周面に沿うように変形自在となっていることから、簡易に且つ軽量に形成できると共に、昇降装置（移動架台）がなくても、保湿養生層を覆工コンクリートの内周面に押し付けた状態に保持することが可能であるが、特許文献２の支持フレームは、可撓性パイプの弾性付勢力によって保湿養生層を覆工コンクリートの内周面に押し付けるものであるため、特に曲率の小さなトンネルのアーチ形状部分の両側部において、支持フレームを湾曲させながら覆工コンクリートの内周面に沿わせて精度良く設置する作業に多くの手間を要すると共に、設置した支持フレームを取り外す際には相当の力を要して、スムーズに取外し作業を行うことが困難である。
【０００７】
本発明は、簡易な構成を備えると共に、簡単な作業によって覆工コンクリートの内周面に沿わせて精度良く設置することができ、且つ簡単な作業によって覆工コンクリートの内周面からスムーズ取り外すことのできる、保湿養生層を覆工コンクリートの内周面に密着させて配設するためのトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造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】
【０００８】
本発明は、トンネルのアーチ形状部分の内壁面を覆って形成された覆工コンクリートを湿潤状態で養生する保湿養生層を、覆工コンクリートの内周面に密着させて配設するための保湿養生層取付け構造であって、アーチ状フレーム構造体と、該アーチ状フレーム構造体の下端部とトンネルの底盤部との間に介在して設置されて、該アーチ状フレーム構造体を前記覆工コンクリートの内周面に沿わせた状態で固定する固定サポート部材とを含んで構成されており、前記アーチ状フレーム構造体は、トンネルのアーチ形状部分の周方向に延設する複数本の周方向フレーム部材と、これらの周方向フレーム部材をトンネルの延長方向に連結する複数本の連結フレーム部材とを含んで形成されており、前記アーチ状フレーム構造体は、トンネルのアーチ形状部分の上部に配置される上部フレーム構造体と、該上部フレーム構造体の両側に配置される一対の側部フレーム構造体とからなり、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とは、ヒンジ連結部を介して折れ曲がり可能に、且つ前記トンネルのアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設した状態で固定可能に設けられており、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体との間の前記ヒンジ連結部は、複数本の前記周方向フレーム部材の上部フレーム部の下端部をトンネルの延長方向に延設する上側接合金物を介して一体として接合すると共に、複数本の前記周方向フレーム部材の側部フレーム部の上端部をトンネルの延長方向に延設する下側接合金物を介して一体として接合し、前記上側接合金物と前記下側接合金物とを回動可能にピン結合することによって構成されており、前記上側接合金物と前記下側接合金物とは、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とを前記トンネルのアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設させた際の当該周方向に対向して互いに当接する、上側当接面部と下側当接面部とを各々備えると共に、前記上側接合金物及び前記下側接合金物、及び／又はこれらに接合される前記上部フレーム部及び前記側部フレーム部の端部から前記アーチ状フレーム構造体の内側に張り出して設けられた、複数の上側結合片と下側結合片とを各々有していて、該上側結合片と該下側結合片とが、前記アーチ状フレーム構造体の内側領域において回動可能にピン結合されており、前記固定サポート部材を用いて前記アーチ状フレーム構造体を固定した際に、前記上側当接面部と前記下側当接面部とが密着当接することで、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とが、前記トンネルのアーチ形状部分に沿って周方向に連設した状態となるトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００９】
そして、本発明のトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造は、前記上側当接面部と前記下側当接面部には、互いに合致する位置に位置決め係合穴が各々形成されており、これらの位置決め係合穴を合致させて係合部材を装着することで、前記上側当接面部と前記下側当接面部とが位置合わせされて密着当接するようになっていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明のトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造は、前記上側当接面部と前記下側当接面部のいずれか一方には、位置決め係合穴が形成されており、前記上側当接面部と前記下側当接面部のいずれか他方には、前記位置決め係合穴と合致する位置に、前記位置決め係合穴に嵌め合わされる位置決め凸部が設けられており、前記位置決め係合穴に前記位置決め凸部が装着されることで、前記上側当接面部と前記下側当接面部とが位置合わせされて密着当接するようになっていることが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明のトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造は、複数の前記上側結合片と複数の前記下側結合片とが、前記上側接合金物及び前記下側接合金物と平行に延設する同じ直線棒状のピン部材によって、複数の接合箇所においてピン結合されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の保湿養生層を覆工コンクリートの内周面に密着させて配設するためのトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造によれば、簡易な構成を備えると共に、簡単な作業によって覆工コンクリートの内周面に沿わせて精度良く設置することができ、且つ簡単な作業によって覆工コンクリートの内周面からスムーズ取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造を、覆工コンクリートの内周面に沿わせて固定した状態で示すトンネルの横断面図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造を、固定した状態で示す側面図である。
【図３】（ａ）は図２のＢ部の拡大分解図、（ｂ）は（ａ）を左側から見た側面図である。
【図４】（ａ）は図１のＡ部の拡大正面図、（ｂ）は（ａ）を右側から見た側面図である。
【図５】上側当接面部と下側当接面部に各々形成した位置決め係合穴を合致させて係合部材を装着した状態を説明する断面図である。
【図６】保湿養生層の構成を説明する拡大略示断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造１０は、図１に示すように、例えば山岳トンネルを構築するためのトンネル工事において、例えばトンネル２０の坑内を移動可能な公知の移動式セントル（図示せず）を用いて設置されたトンネル覆工型枠（図示せず）と、好ましくは吹付けコンクリートによる一次覆工２１によって覆われたトンネル２０の内壁面２０ａとの間の空間に、コンクリートを打設することで形成されたトンネル２０のアーチ形状部分の覆工コンクリート２２を、トンネル覆工型枠を脱型した後に湿潤養生する際に、覆工コンクリート２２の内周面２２ａを覆って取り付けられる保湿養生層２６を、当該内周面２２ａに密着させて配設するための、着脱が容易な簡易な支持構造として採用されたものである。
【００１５】
そして、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造１０は、トンネル２０のアーチ形状部分の内壁面２０ａを覆って形成された覆工コンクリート２２を湿潤状態で養生する保湿養生層２６を、覆工コンクリート２２の内周面２２ａに密着させて配設するための支持構造であって、図１及び図２に示すように、アーチ状フレーム構造体１１と、アーチ状フレーム構造体１１の下端部とトンネル２０の底盤部２０ｂとの間に介在して設置されて、アーチ状フレーム構造体１１を覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせた状態で固定する固定サポート部材１２とを含んで構成されている。
【００１６】
アーチ状フレーム構造体１１は、トンネル２０のアーチ形状部分の周方向に延設する複数本の周方向フレーム部材１３と、これらの周方向フレーム部材１３をトンネルの延長方向に連結する複数本の連結フレーム部材１４とを含んで形成されており、またアーチ状フレーム構造体１１は、トンネルのアーチ形状部分の上部に配置される上部フレーム構造体１１ａと、この上部フレーム構造体１１ａの両側に配置される一対の側部フレーム構造体１１ｂとからなり、上部フレーム構造体１１ａと側部フレーム構造体１１ｂとは、ヒンジ連結部１５を介して折れ曲がり可能に、且つトンネル２０のアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設した状態で固定可能に設けられている。
【００１７】
上部フレーム構造体１１ａと側部フレーム構造体１１ｂとの間のヒンジ連結部１５は、図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、複数本の周方向フレーム部材１３の上部フレーム部１３ａの下端部をトンネルの延長方向に延設する上側接合金物１６を介して一体として接合すると共に、複数本の周方向フレーム部材１３の側部フレーム部１３ｂの上端部をトンネルの延長方向に延設する下側接合金物１７を介して一体として接合し、上側接合金物１６と下側接合金物１７とを回動可能にピン結合することによって構成されている。
【００１８】
上側接合金物１６と下側接合金物１７とは、上部フレーム構造体１１ａと側部フレーム構造体１１ｂとをトンネル２０のアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設させた際の当該周方向に対向して互いに当接する、上側当接面部１６ａと下側当接面部１７ａとを各々備えると共に、上側接合金物１６及び下側接合金物１７に接合される上部フレーム部１３ａ及び側部フレーム部１３ｂの端部からアーチ状フレーム構造体１１の内側に張り出して設けられた、複数の上側結合片１６ｂと下側結合片１７ｂとを各々備えていて、上側結合片１６ｂと下側結合片１７ｂとが、アーチ状フレーム構造体１１の内側領域において回動可能にピン結合されており（図１参照）、固定サポート部材１２を用いてアーチ状フレーム構造体１１を固定した際に、上側当接面部１６ａと下側当接面部１７ａとが密着当接することで、上部フレーム構造体１１ａと側部フレーム構造体１１ｂとが、トンネル２０のアーチ形状部分に沿って周方向に連設した状態となるように形成されている。
【００１９】
また、本実施形態では、複数の上側結合片１６ｂと複数の下側結合片１７ｂとが、上側接合金物１６及び下側接合金物１７と平行に延設する同じ直線棒状のピン部材１８によって、複数の接合箇所においてピン結合されている。
【００２０】
本実施形態では、アーチ状フレーム構造体１１は、図１及び図２に示すように、例えば太さが３５ｍｍ程度の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製のパイプ部材を、トンネル２０のアーチ形状部分の覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿った形状に湾曲加工することによって得られた複数本の周方向フレーム部材１３と、これらの周方向フレーム部材１３をトンネル２０の延長方向に連結する、例えば周方向フレーム部材１３と同様の太さが３５ｍｍ程度のＦＲＰ製のパイプ部材からなる複数本の連結フレーム部材１４とを、これらの交点部分を互いに接着剤や溶接を介して接合することによって形成されている。また、本実施形態では、連結フレーム部材１４は、好ましくは周方向フレーム部材１３を５〜１５本毎に連結一体化するように取り付けることができる。本実施形態では、複数本の周方向フレーム部材１３は、トンネル２０の延長方向に例えば８００〜１０００ｍｍ程度のピッチで配設されると共に、複数本の連結フレーム部材１４は、トンネル２０の周方向に例えば１６００〜２０００ｍｍ程度のピッチで配設されており、各アーチ状フレーム構造体１０は、全体として、例えば１０．５ｍ程度のトンネル２０の延長方向の長さを有するように組み立てられている。
【００２１】
また、アーチ状フレーム構造体１１は、当該アーチ状フレーム構造体１１を構成する各周方向フレーム部材１３が、上部フレーム部１３ａと、これの両側の一対の側部フレーム部１３ｂとに３分割されており、複数本の上部フレーム部１３ａの両側の下端部を、トンネル２０の延長方向に延設する例えば幅が６０ｍｍ程度の軽量溝形鋼からなる上側接合金物１６介して一体として接合し（図３（ａ）、（ｂ）、図４（ａ）、（ｂ）参照）、複数本の側部フレーム部１３ｂの上端部を、トンネル２０の延長方向に延設する例えば幅が６０ｍｍ程度の軽量溝形鋼からなる下側接合金物１７介して一体として接合することで（図３（ａ）、（ｂ）、図４（ａ）、（ｂ）参照）、上部フレーム構造体１１ａと両側の一対の側部フレーム構造体１１ｂとに３分割された構成を備えている（図１参照）。
【００２２】
なお、本実施形態では、上側接合金物１６や側接合金物１７は、図２に示すように、連結フレーム部材１４と同様に、好ましくは周方向フレーム部材１３の上部フレーム部１３ａや側部フレーム部１３ｂを、５〜１５本毎に接合一体化するように取り付けられている。
【００２３】
また、本実施形態では、トンネル２０のアーチ形状部分に形成された覆工コンクリート２２の内周面２２ａは、アーチ形状部分の上部と側部でその曲率か変化するように形成されており、アーチ状フレーム構造体１１における、上部フレーム構造体１１ａを構成する上部フレーム部１３ａと、側部フレーム構造体１１ｂを構成する側部フレーム部１３ｂとは、このような曲率の変化に対応させて湾曲していると共に、好ましくはアーチ形状部分の変曲点部分に、ヒンジ連結部１５が配置されている。
【００２４】
そして、本実施形態では、上部フレーム構造体１１ａと側部フレーム構造体１１ｂとは、図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ヒンジ連結部１５を介して折れ曲がり可能に、且つトンネル２０のアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設した状態で固定可能に設けられている。
【００２５】
すなわち、本実施形態では、上部フレーム構造体１０ａの両側の下端部に沿って各々配置された上側接合金物１６は、コの字断面形状を備える軽量溝形鋼の背面側溝部分に、スリーブ状金物１９によって補強された複数本の上部フレーム部１３ａの下端部を挿入した状態で、接着剤や溶接を介して接合することで、複数本の上部フレーム部１３ａの下端部を一体として固定すると共に、コの字断面形状の中間辺部を上側当接面部１６ａとして、トンネル２０のアーチ形状部分の周方向に対向させて配置されるようになっている。また、本実施形態では、上部フレーム部１３ａの下端部の接合箇所を避けた上側接合金物１６の上側当接面部１６ａの適宜の位置に、好ましくは円形の位置決め係合穴１６ｃが、複数開口形成されている。
【００２６】
両側の側部フレーム構造体１０ｂの上端部に沿って各々配置された下側接合金物１７は、コの字断面形状を備える軽量溝形鋼の背面側溝部分に、スリーブ状金物１９によって補強された複数本の側部フレーム部１３ｂの上端部を挿入した状態で、接着剤や溶接を介して接合することで、複数本の側部フレーム部１３ｂの上端部を一体として固定すると共に、コの字断面形状の中間辺部を下側当接面部１７ａとして、トンネル２０のアーチ形状部分の周方向に対向させて配置されるようになっている。また、本実施形態では、側部フレーム部１３ｂの上端部の接合箇所を避けた下側接合金物１７の下側当接面部１７ａにおける、上側接合金物１６の位置決め係合穴１６ｃと合致する位置に、好ましくは円形の位置決め係合穴１７ｃが、複数開口形成されている。
【００２７】
上側接合金物１６の上側当接面部１６ａと下側接合金物１７の下側当接面部１７ａとを周方向に対向させつつ当接させて、上部フレーム構造体１１ａと側部フレーム構造体１１ｂとをトンネル２０のアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設させた際に、図５に示すように、合致した上側接合金物１６の位置決め係合穴１６ｃと、下側接合金物１７の位置決め係合穴１７ｃとに跨るようにして、好ましくは上方から係合部材２３を装着係止することによって、上側当接面部１６ａと下側当接面部１７ａとが位置ずれしないよう精度良く位置合わせして、上側接合金物１６と下側接合金物１７とをより安定した状態で密着当接させることが可能になる。
【００２８】
ここで、係合部材２３は、本実施形態では、円形の位置決め係合穴１６ｃ，１７ｃの内径と略同様の外径を備える円柱状の部材であり、上端部には外周縁部から外側に張り出して、係止フランジ部２３ａが設けられている。例えば係合部材２３を、係止フランジ部２３ａが、上側接合金物１６の背面側溝部分の内側において位置決め係合穴１６ｃの開口周縁部に係止されるまで、好ましくは上方から合致した位置決め係合穴１６ｃ，１７ｃに挿入装着することによって、上側接合金物１６と下側接合金物１７とを容易に且つ精度良く位置合わせすることが可能になる。
【００２９】
上側接合金物１６の背面側溝部分の内側、及び下側接合金物１７の背面側溝部分の内側には、本実施形態では、位置決め係合穴１６ｃ，１７ｃと同様の内径の挿通穴を備える補強座金部材２４が、位置決め係合穴１６ｃ，１７ｃの開口周縁部を補強するようにして各々設けられている。本実施形態では、合致した位置決め係合穴１６ｃ，１７ｃ及びこれらを補強する補強座金部材２４の挿通穴を連続して貫通させて、係合部材２３が、これの係止フランジ部２３ａが上側接合金物１６に設けられた補強座金部材２４の挿通孔の開口周縁部に係止されるまで、挿入装着されるようになっている。
【００３０】
なお、係合部材２３は、合致した位置決め係合穴１６ｃ，１７ｃや補強座金部材２４の挿通孔に挿入係止される部材である必要は必ずしも無く、例えば位置決め係合穴１６ｃ，１７ｃや補強座金部材２４の挿通孔に雌ネジを形成して、これらに螺合装着される雄ネジを備える係合部材等であっても良い。
【００３１】
また、本実施形態では、上側接合金物１６を介して一体として接合された複数本の上部フレーム部１３ａの下端部のうち、例えば一つ置きの上部フレーム部１３ａの下端部を補強するスリーブ状金物１９に一体として取り付けれて、先端部分にピン挿通穴１６ｄを有する上側結合片１６ｂが、縦方向に延設して設けられている。
【００３２】
一方、下側接合金物１７を介して一体として接合された複数本の側部フレーム部１３ｂの上端部のうち、例えば一つ置きの側部フレーム部１３ｂの上端部を補強するスリーブ状金物１９に一体として取り付けられて、先端部分にピン挿通穴１７ｄを有する下側結合片１７ｂが、横方向に延設して設けられている。
【００３３】
これらの複数の上側結合片１６ｂや下側結合片１７ｂは、先端部分に形成されたピン挿通穴１６ｄ，１７ｄを、アーチ状フレーム構造体１１の内側領域において各々合致させて、ピン部材１８を挿通係止することによって、複数本の側部フレーム部１３ｂの上端部を一体として接合した下側接合金物１７を、複数本の上部フレーム部１３ａの下端部を一体として接合した下側接合金物１６に対して、回動可能にピン結合することが可能になる。またこれによって、アーチ状フレーム構造体１１の側部フレーム構造体１１ｂを、上部フレーム構造体１１ａに対して、ピン結合によるヒンジ連結部１５を介して折れ曲がり可能に、且つトンネル２０のアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設した状態で固定可能に連結することが可能になる。
【００３４】
また、本実施形態では、アーチ状フレーム構造体１１の内側領域において、下側接合金物１６から下方に向けて縦方向に延設する上側結合片１６ｂと、下側接合金物１７からトンネル２０の内側に向けて横方向に延設する下側結合片１７ｂとを略Ｌ字形状に連結して、ヒンジ連結部１５を形成している。これによって、固定サポート部材１２を用いてアーチ状フレーム構造体１１を固定する際に、上側接合金物１６の上側当接面部１６ａと下側接合金物１７の下側当接面部１７ａとを、これらの略全域に亘って面接触させつつ周方向に対向させて密着当接させることで、アーチ状フレーム構造体１１を、トンネル２０のアーチ形状部分の覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせて、安定した状態で設置することが可能になる。
【００３５】
さらに、本実施形態では、複数の上側結合片１６ｂと複数の下側結合片１７ｂとが、合致した各ピン挿通穴１６ｄ，１７ｄに、上側接合金物１６や下側接合金物１７と平行に延設する同じ直線棒状のピン部材１８を挿通係止することによって、同時にピン結合されている。これによって、複数の側部フレーム部１３ｂを連結して構成される側部フレーム構造体１１ｂの、複数の上部フレーム部１３ａを連結して構成される上部フレーム構造体１１ａに対する回動操作を、より安定した状態で行うことが可能になる。
【００３６】
そして、本実施形態では、アーチ状フレーム構造体１１の下端部とトンネル２０の底盤部２０ｂとの間に介在して設置されて、アーチ状フレーム構造体１１を覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせた状態で固定する固定サポート部材１２として、図１及び図２に示すように、例えば伸縮ジャッキとして公知のパイプサポートに適宜改良を加えたものを用いることができる。固定サポート部材１２は、側部フレーム構造体１１ｂの最下端部に取り付けられた連結フレーム部材１４と、トンネル２０の底盤部２０ｂの両側の側縁部に各々設置された、例えばＨ形鋼からなる支圧台２５との間に介在させて、着脱可能に複数箇所に設置される。
【００３７】
複数の固定サポート部材１２を用いて、例えばこれらのベースプレート部１２ａを支圧台２５に密着載置すると共に、これらの上端係止部１２ｂに、アーチ状フレーム構造体１１の最下端部の連結フレーム部材１４を係止した状態で、各固定サポート部材１２を伸長させることで、アーチ状フレーム構造体１１を、トンネル２０のアーチ形状部分の覆工コンクリート２０の内周面２０ａに沿わせて周方向に配設して、容易に固定することができる。
【００３８】
すなわち、上部フレーム構造体１１ａの下端部の上側接合金物１６の上側当接面部１６ａと、側部フレーム構造体１１ｂの上端部の下側接合金物１７の下側当接面部１７ａとを密着当接させると共に、合致した位置決め係合穴１６ｃ，１７ｃに係合部材２３を挿入係止して、アーチ状フレーム構造体１１の上部フレーム構造体１１ａと側部フレーム構造体１１ｂとを、トンネル２０のアーチ形状部分に沿うように周方向に連設させた状態で、各固定サポート部材１２を伸長させて、アーチ状フレーム構造体１０を押し上げることで、これの外周部分に設けられた保湿養生層２６を、覆工コンクリート２２の内周面２２ａに密着させた状態で、アーチ状フレーム構造体１１を容易に固定することができる。また、伸長させた各固定サポート部材１２を収縮させることで、固定状態を開放させて、固定サポート部材１４及びアーチ状フレーム構造体１１を容易に取り外すことができる。
【００３９】
本実施形態では、覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿って設置されたアーチ状フレーム構造体１１によって支持されて、覆工コンクリート２２の内周面２２ａを覆って密着した状態で配設される保湿養生層２６は、図６に示すように、保形性を付与するための、好ましくはプラスチックダンボールからなる４ｍｍ程度の厚さの基板層２６ａと、基板層２６ａの外側に配置される、好ましくは独立気泡や連続気泡等の空隙を内部に有するスポンジ等の発泡部材からなる保温層２６ｂと、保温層２６ｂのさらに外側に配置される保湿マット２６ｃとを含んで形成される。保湿マット２６ｃとしては、水分を吸収可能であり、且つ吸収した水分を保持可能な物性を備える、公知の各種の保湿マットを使用することができる。保温層２６ｂと保湿マット２６ｃとからなる保温保湿層として、好ましくは、市販のコンクリート保温・保湿養生用マットである商品名「うるおんマット」（フジモリ産業株式会社製）を使用することができる。
【００４０】
保湿養生層２６は、アーチ状フレーム構造体１１の外周部分に接着剤等を介して予め取り付けておくことで、アーチ状フレーム構造体１１を覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせて設置する際に、これと同時に保湿養生層２６を覆工コンクリート２２の内周面２２ａを覆って密着させた状態で配設することができる。また、アーチ状フレーム構造体１１を覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿って設置した後に、所定の形状に裁断したシート状の保湿養生層２６を、設置したアーチ状フレーム構造体１１と覆工コンクリート２２の内周面２２ａとの間に差し込んで、縦横に連設配置することで、覆工コンクリート２２の内周面２２ａを覆って密着させた状態で配設することもできる。
【００４１】
そして、上述の構成を備える本実施形態のトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造１０によれば、簡易な構成を備えると共に、簡単な作業によって覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせて精度良く設置することができ、且つ簡単な作業によって覆工コンクリート２２の内周面２２ａからスムーズ取り外すことができる。
【００４２】
すなわち、本実施形態の保湿養生層取付け構造１０によれば、軽量のＦＲＰ製のパイプ部材と軽量溝形鋼とを用いて、上部フレーム構造体１１ａと一対の側部フレーム構造体１１ｂとからなるアーチ状フレーム構造体１１を、簡易に且つ容易に形成できると共に、例えば公知のパイプサポートからなる複数の固定サポート部材１２を用いて、簡単な作業によって、アーチ状フレーム構造体１１の外周部分に保湿養生層２６を配置した状態で、覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせて容易に設置することができ、且つ伸長させた固定サポート部材１２を収縮させることで、固定状態を開放させて容易に取り外すことが可能になる。
【００４３】
また、上部フレーム構造体１１ａと一対の側部フレーム構造体１１ｂとは、覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿った形状に予め精度良く湾曲加工されており、またアーチ状フレーム構造体１１の内側領域においてピン結合されて折れ曲がり可能に形成されているので、上部フレーム構造体１１ａと一対の側部フレーム構造体１１ｂとを折れ曲がった状態から回動させて、トンネル２０のアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設した状態で固定することにより、覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせて精度良く容易に設置することが可能になる。
【００４４】
さらに、上部フレーム構造体１１ａと一対の側部フレーム構造体１１ｂとは、アーチ状フレーム構造体１１の内側領域において回動可能にピン結合されているので、固定サポート部材１２を用いてアーチ状フレーム構造体１１を固定する際に、上部フレーム構造体１１ａの下端部の上側接合金物１６の上側当接面部１６ａと、側部フレーム構造体１１ｂの下端部の下側接合金物１７の下側当接面部１７ａとを、これらの略全域に亘って面接触させつつ密着当接させることが可能になり、これによってアーチ状フレーム構造体１１を、覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせて安定した状態で設置することが可能になる。
【００４５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、アーチ状フレーム構造体を構成する周方向フレーム部材や連結フレーム部材は、ＦＲＰ製のパイプ部材からなるものである必要は必ずしも無く、塩化ビニル製のパイプ部材や軽量形鋼等の、湾曲加工が容易であると共に軽量の、各種の骨組み部材を用いて形成することができる。また、複数の上側結合片と複数の前記下側結合片とを、同じ直線棒状のピン部材によって複数の接合箇所においてピン結合する必要は必ずしも無く、各々接合箇所において別々のピン部材を用いてピン結合することもできる。さらに、上側結合片や下側結合片は、上側接合金物や下側接合金物に接合される上部フレーム部や側部フレーム部の端部から、アーチ状フレーム構造体の内側に張り出して設ける必要は必ずしも無く、上側接合金物及び下側接合金物から、直接、各々アーチ状フレーム構造体の内側に張り出して設けても良い。
【００４６】
さらに、上部フレーム構造体の下端部の上側接合金物の上側当接面部と、側部フレーム構造体の上端部の下側接合金物の下側当接面部のいずれか一方には、位置決め係合穴を形成しておき、上側当接面部と下側当接面部のいずれか他方には、位置決め係合穴と合致する位置に、位置決め係合穴に嵌め合わされる位置決め凸部を設けておき、位置決め係合穴に位置決め凸部が装着されることで、上側当接面部と下側当接面部とが位置合わせされて密着当接するようにすることもできる。
【符号の説明】
【００４７】
１０ トンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造
１１ アーチ状フレーム構造体
１１ａ 上部フレーム構造体
１１ｂ 側部フレーム構造体
１２ 固定サポート部材
１３ 周方向フレーム部材
１３ａ 上部フレーム部
１３ｂ 側部フレーム部
１４ 連結フレーム部材
１５ ヒンジ連結部
１６ 上側接合金物
１６ａ 上側当接面部
１６ｂ 上側結合片
１６ｃ 位置決め係合穴
１６ｄ ピン挿通穴
１７ 下側接合金物
１７ａ 下側当接面部
１７ｂ 下側結合片
１７ｃ 位置決め係合穴
１７ｄ ピン挿通穴
１８ ピン部材
１９ スリーブ状金物
２０ トンネル
２０ａ トンネルの内壁面
２０ｂ トンネルの底盤部
２２ 覆工コンクリート
２２ａ 覆工コンクリートの内周面
２３ 係合部材
２５ 支圧台
２６ 保湿養生層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルのアーチ形状部分の内壁面を覆って形成された覆工コンクリートを湿潤状態で養生する保湿養生層を、覆工コンクリートの内周面に密着させて配設するためのトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
山岳トンネル等のトンネル工事においては、例えばトンネルを掘削した後のトンネルの内壁面にコンクリートを吹き付けて一次覆工を行った後に、トンネル覆工型枠を設置して、設置したトンネル覆工型枠とトンネルの内壁面との間の空間にコンクリートを打設することで、所定の厚さの覆工コンクリートを形成するのが一般的である。
【０００３】
また、トンネルの内壁面を覆って形成された覆工コンクリートは、脱型後にそのまま放置すると乾燥収縮によるひび割れが発生し、品質が低下してしまうため、形成された覆工コンクリートの内周面を湿潤状態に保持して養生を行うことで、覆工コンクリートが乾燥しないようにして、ひび割れを防止できるようにする技術が種々開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９０６７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８０５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の養生装置では、保湿養生層をトンネルのアーチ形状部分の覆工コンクリートの内周面に密着させて配設するための円筒シェル構造は、Ｈ形鋼や溝形鋼等からなる重量の大きなものであり、また移動架台に取り付けたジャッキ機構等を用いて、保湿養生層を覆工コンクリートの内周面に押し付けた状態に保持するものであるため、その構成が複雑且つ高価になる。
【０００６】
また、特許文献２に記載の養生システムでは、保湿養生層をトンネルのアーチ形状部分の覆工コンクリートの内周面に密着させて配設するための支持フレームは、例えば塩化ビニル製の可撓性パイプを用いて形成されており、トンネルのアーチ形状部分の内周面に沿うように変形自在となっていることから、簡易に且つ軽量に形成できると共に、昇降装置（移動架台）がなくても、保湿養生層を覆工コンクリートの内周面に押し付けた状態に保持することが可能であるが、特許文献２の支持フレームは、可撓性パイプの弾性付勢力によって保湿養生層を覆工コンクリートの内周面に押し付けるものであるため、特に曲率の小さなトンネルのアーチ形状部分の両側部において、支持フレームを湾曲させながら覆工コンクリートの内周面に沿わせて精度良く設置する作業に多くの手間を要すると共に、設置した支持フレームを取り外す際には相当の力を要して、スムーズに取外し作業を行うことが困難である。
【０００７】
本発明は、簡易な構成を備えると共に、簡単な作業によって覆工コンクリートの内周面に沿わせて精度良く設置することができ、且つ簡単な作業によって覆工コンクリートの内周面からスムーズ取り外すことのできる、保湿養生層を覆工コンクリートの内周面に密着させて配設するためのトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造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】
【０００８】
本発明は、トンネルのアーチ形状部分の内壁面を覆って形成された覆工コンクリートを湿潤状態で養生する保湿養生層を、覆工コンクリートの内周面に密着させて配設するための保湿養生層取付け構造であって、アーチ状フレーム構造体と、該アーチ状フレーム構造体の下端部とトンネルの底盤部との間に介在して設置されて、該アーチ状フレーム構造体を前記覆工コンクリートの内周面に沿わせた状態で固定する固定サポート部材とを含んで構成されており、前記アーチ状フレーム構造体は、トンネルのアーチ形状部分の周方向に延設する複数本の周方向フレーム部材と、これらの周方向フレーム部材をトンネルの延長方向に連結する複数本の連結フレーム部材とを含んで形成されており、前記アーチ状フレーム構造体は、トンネルのアーチ形状部分の上部に配置される上部フレーム構造体と、該上部フレーム構造体の両側に配置される一対の側部フレーム構造体とからなり、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とは、ヒンジ連結部を介して折れ曲がり可能に、且つ前記トンネルのアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設した状態で固定可能に設けられており、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体との間の前記ヒンジ連結部は、複数本の前記周方向フレーム部材の上部フレーム部の下端部をトンネルの延長方向に延設する上側接合金物を介して一体として接合すると共に、複数本の前記周方向フレーム部材の側部フレーム部の上端部をトンネルの延長方向に延設する下側接合金物を介して一体として接合し、前記上側接合金物と前記下側接合金物とを回動可能にピン結合することによって構成されており、前記上側接合金物と前記下側接合金物とは、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とを前記トンネルのアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設させた際の当該周方向に対向して互いに当接する、上側当接面部と下側当接面部とを各々備えると共に、前記上側接合金物及び前記下側接合金物、及び／又はこれらに接合される前記上部フレーム部及び前記側部フレーム部の端部から前記アーチ状フレーム構造体の内側に張り出して設けられた、複数の上側結合片と下側結合片とを各々有していて、該上側結合片と該下側結合片とが、前記アーチ状フレーム構造体の内側領域において回動可能にピン結合されており、前記固定サポート部材を用いて前記アーチ状フレーム構造体を固定した際に、前記上側当接面部と前記下側当接面部とが密着当接することで、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とが、前記トンネルのアーチ形状部分に沿って周方向に連設した状態となるトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００９】
そして、本発明のトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造は、前記上側当接面部と前記下側当接面部には、互いに合致する位置に位置決め係合穴が各々形成されており、これらの位置決め係合穴を合致させて係合部材を装着することで、前記上側当接面部と前記下側当接面部とが位置合わせされて密着当接するようになっていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明のトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造は、前記上側当接面部と前記下側当接面部のいずれか一方には、位置決め係合穴が形成されており、前記上側当接面部と前記下側当接面部のいずれか他方には、前記位置決め係合穴と合致する位置に、前記位置決め係合穴に嵌め合わされる位置決め凸部が設けられており、前記位置決め係合穴に前記位置決め凸部が装着されることで、前記上側当接面部と前記下側当接面部とが位置合わせされて密着当接するようになっていることが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明のトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造は、複数の前記上側結合片と複数の前記下側結合片とが、前記上側接合金物及び前記下側接合金物と平行に延設する同じ直線棒状のピン部材によって、複数の接合箇所においてピン結合されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の保湿養生層を覆工コンクリートの内周面に密着させて配設するためのトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造によれば、簡易な構成を備えると共に、簡単な作業によって覆工コンクリートの内周面に沿わせて精度良く設置することができ、且つ簡単な作業によって覆工コンクリートの内周面からスムーズ取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造を、覆工コンクリートの内周面に沿わせて固定した状態で示すトンネルの横断面図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造を、固定した状態で示す側面図である。
【図３】（ａ）は図２のＢ部の拡大分解図、（ｂ）は（ａ）を左側から見た側面図である。
【図４】（ａ）は図１のＡ部の拡大正面図、（ｂ）は（ａ）を右側から見た側面図である。
【図５】上側当接面部と下側当接面部に各々形成した位置決め係合穴を合致させて係合部材を装着した状態を説明する断面図である。
【図６】保湿養生層の構成を説明する拡大略示断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造１０は、図１に示すように、例えば山岳トンネルを構築するためのトンネル工事において、例えばトンネル２０の坑内を移動可能な公知の移動式セントル（図示せず）を用いて設置されたトンネル覆工型枠（図示せず）と、好ましくは吹付けコンクリートによる一次覆工２１によって覆われたトンネル２０の内壁面２０ａとの間の空間に、コンクリートを打設することで形成されたトンネル２０のアーチ形状部分の覆工コンクリート２２を、トンネル覆工型枠を脱型した後に湿潤養生する際に、覆工コンクリート２２の内周面２２ａを覆って取り付けられる保湿養生層２６を、当該内周面２２ａに密着させて配設するための、着脱が容易な簡易な支持構造として採用されたものである。
【００１５】
そして、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造１０は、トンネル２０のアーチ形状部分の内壁面２０ａを覆って形成された覆工コンクリート２２を湿潤状態で養生する保湿養生層２６を、覆工コンクリート２２の内周面２２ａに密着させて配設するための支持構造であって、図１及び図２に示すように、アーチ状フレーム構造体１１と、アーチ状フレーム構造体１１の下端部とトンネル２０の底盤部２０ｂとの間に介在して設置されて、アーチ状フレーム構造体１１を覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせた状態で固定する固定サポート部材１２とを含んで構成されている。
【００１６】
アーチ状フレーム構造体１１は、トンネル２０のアーチ形状部分の周方向に延設する複数本の周方向フレーム部材１３と、これらの周方向フレーム部材１３をトンネルの延長方向に連結する複数本の連結フレーム部材１４とを含んで形成されており、またアーチ状フレーム構造体１１は、トンネルのアーチ形状部分の上部に配置される上部フレーム構造体１１ａと、この上部フレーム構造体１１ａの両側に配置される一対の側部フレーム構造体１１ｂとからなり、上部フレーム構造体１１ａと側部フレーム構造体１１ｂとは、ヒンジ連結部１５を介して折れ曲がり可能に、且つトンネル２０のアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設した状態で固定可能に設けられている。
【００１７】
上部フレーム構造体１１ａと側部フレーム構造体１１ｂとの間のヒンジ連結部１５は、図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、複数本の周方向フレーム部材１３の上部フレーム部１３ａの下端部をトンネルの延長方向に延設する上側接合金物１６を介して一体として接合すると共に、複数本の周方向フレーム部材１３の側部フレーム部１３ｂの上端部をトンネルの延長方向に延設する下側接合金物１７を介して一体として接合し、上側接合金物１６と下側接合金物１７とを回動可能にピン結合することによって構成されている。
【００１８】
上側接合金物１６と下側接合金物１７とは、上部フレーム構造体１１ａと側部フレーム構造体１１ｂとをトンネル２０のアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設させた際の当該周方向に対向して互いに当接する、上側当接面部１６ａと下側当接面部１７ａとを各々備えると共に、上側接合金物１６及び下側接合金物１７に接合される上部フレーム部１３ａ及び側部フレーム部１３ｂの端部からアーチ状フレーム構造体１１の内側に張り出して設けられた、複数の上側結合片１６ｂと下側結合片１７ｂとを各々備えていて、上側結合片１６ｂと下側結合片１７ｂとが、アーチ状フレーム構造体１１の内側領域において回動可能にピン結合されており（図１参照）、固定サポート部材１２を用いてアーチ状フレーム構造体１１を固定した際に、上側当接面部１６ａと下側当接面部１７ａとが密着当接することで、上部フレーム構造体１１ａと側部フレーム構造体１１ｂとが、トンネル２０のアーチ形状部分に沿って周方向に連設した状態となるように形成されている。
【００１９】
また、本実施形態では、複数の上側結合片１６ｂと複数の下側結合片１７ｂとが、上側接合金物１６及び下側接合金物１７と平行に延設する同じ直線棒状のピン部材１８によって、複数の接合箇所においてピン結合されている。
【００２０】
本実施形態では、アーチ状フレーム構造体１１は、図１及び図２に示すように、例えば太さが３５ｍｍ程度の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製のパイプ部材を、トンネル２０のアーチ形状部分の覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿った形状に湾曲加工することによって得られた複数本の周方向フレーム部材１３と、これらの周方向フレーム部材１３をトンネル２０の延長方向に連結する、例えば周方向フレーム部材１３と同様の太さが３５ｍｍ程度のＦＲＰ製のパイプ部材からなる複数本の連結フレーム部材１４とを、これらの交点部分を互いに接着剤や溶接を介して接合することによって形成されている。また、本実施形態では、連結フレーム部材１４は、好ましくは周方向フレーム部材１３を５〜１５本毎に連結一体化するように取り付けることができる。本実施形態では、複数本の周方向フレーム部材１３は、トンネル２０の延長方向に例えば８００〜１０００ｍｍ程度のピッチで配設されると共に、複数本の連結フレーム部材１４は、トンネル２０の周方向に例えば１６００〜２０００ｍｍ程度のピッチで配設されており、各アーチ状フレーム構造体１０は、全体として、例えば１０．５ｍ程度のトンネル２０の延長方向の長さを有するように組み立てられている。
【００２１】
また、アーチ状フレーム構造体１１は、当該アーチ状フレーム構造体１１を構成する各周方向フレーム部材１３が、上部フレーム部１３ａと、これの両側の一対の側部フレーム部１３ｂとに３分割されており、複数本の上部フレーム部１３ａの両側の下端部を、トンネル２０の延長方向に延設する例えば幅が６０ｍｍ程度の軽量溝形鋼からなる上側接合金物１６介して一体として接合し（図３（ａ）、（ｂ）、図４（ａ）、（ｂ）参照）、複数本の側部フレーム部１３ｂの上端部を、トンネル２０の延長方向に延設する例えば幅が６０ｍｍ程度の軽量溝形鋼からなる下側接合金物１７介して一体として接合することで（図３（ａ）、（ｂ）、図４（ａ）、（ｂ）参照）、上部フレーム構造体１１ａと両側の一対の側部フレーム構造体１１ｂとに３分割された構成を備えている（図１参照）。
【００２２】
なお、本実施形態では、上側接合金物１６や側接合金物１７は、図２に示すように、連結フレーム部材１４と同様に、好ましくは周方向フレーム部材１３の上部フレーム部１３ａや側部フレーム部１３ｂを、５〜１５本毎に接合一体化するように取り付けられている。
【００２３】
また、本実施形態では、トンネル２０のアーチ形状部分に形成された覆工コンクリート２２の内周面２２ａは、アーチ形状部分の上部と側部でその曲率か変化するように形成されており、アーチ状フレーム構造体１１における、上部フレーム構造体１１ａを構成する上部フレーム部１３ａと、側部フレーム構造体１１ｂを構成する側部フレーム部１３ｂとは、このような曲率の変化に対応させて湾曲していると共に、好ましくはアーチ形状部分の変曲点部分に、ヒンジ連結部１５が配置されている。
【００２４】
そして、本実施形態では、上部フレーム構造体１１ａと側部フレーム構造体１１ｂとは、図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ヒンジ連結部１５を介して折れ曲がり可能に、且つトンネル２０のアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設した状態で固定可能に設けられている。
【００２５】
すなわち、本実施形態では、上部フレーム構造体１０ａの両側の下端部に沿って各々配置された上側接合金物１６は、コの字断面形状を備える軽量溝形鋼の背面側溝部分に、スリーブ状金物１９によって補強された複数本の上部フレーム部１３ａの下端部を挿入した状態で、接着剤や溶接を介して接合することで、複数本の上部フレーム部１３ａの下端部を一体として固定すると共に、コの字断面形状の中間辺部を上側当接面部１６ａとして、トンネル２０のアーチ形状部分の周方向に対向させて配置されるようになっている。また、本実施形態では、上部フレーム部１３ａの下端部の接合箇所を避けた上側接合金物１６の上側当接面部１６ａの適宜の位置に、好ましくは円形の位置決め係合穴１６ｃが、複数開口形成されている。
【００２６】
両側の側部フレーム構造体１０ｂの上端部に沿って各々配置された下側接合金物１７は、コの字断面形状を備える軽量溝形鋼の背面側溝部分に、スリーブ状金物１９によって補強された複数本の側部フレーム部１３ｂの上端部を挿入した状態で、接着剤や溶接を介して接合することで、複数本の側部フレーム部１３ｂの上端部を一体として固定すると共に、コの字断面形状の中間辺部を下側当接面部１７ａとして、トンネル２０のアーチ形状部分の周方向に対向させて配置されるようになっている。また、本実施形態では、側部フレーム部１３ｂの上端部の接合箇所を避けた下側接合金物１７の下側当接面部１７ａにおける、上側接合金物１６の位置決め係合穴１６ｃと合致する位置に、好ましくは円形の位置決め係合穴１７ｃが、複数開口形成されている。
【００２７】
上側接合金物１６の上側当接面部１６ａと下側接合金物１７の下側当接面部１７ａとを周方向に対向させつつ当接させて、上部フレーム構造体１１ａと側部フレーム構造体１１ｂとをトンネル２０のアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設させた際に、図５に示すように、合致した上側接合金物１６の位置決め係合穴１６ｃと、下側接合金物１７の位置決め係合穴１７ｃとに跨るようにして、好ましくは上方から係合部材２３を装着係止することによって、上側当接面部１６ａと下側当接面部１７ａとが位置ずれしないよう精度良く位置合わせして、上側接合金物１６と下側接合金物１７とをより安定した状態で密着当接させることが可能になる。
【００２８】
ここで、係合部材２３は、本実施形態では、円形の位置決め係合穴１６ｃ，１７ｃの内径と略同様の外径を備える円柱状の部材であり、上端部には外周縁部から外側に張り出して、係止フランジ部２３ａが設けられている。例えば係合部材２３を、係止フランジ部２３ａが、上側接合金物１６の背面側溝部分の内側において位置決め係合穴１６ｃの開口周縁部に係止されるまで、好ましくは上方から合致した位置決め係合穴１６ｃ，１７ｃに挿入装着することによって、上側接合金物１６と下側接合金物１７とを容易に且つ精度良く位置合わせすることが可能になる。
【００２９】
上側接合金物１６の背面側溝部分の内側、及び下側接合金物１７の背面側溝部分の内側には、本実施形態では、位置決め係合穴１６ｃ，１７ｃと同様の内径の挿通穴を備える補強座金部材２４が、位置決め係合穴１６ｃ，１７ｃの開口周縁部を補強するようにして各々設けられている。本実施形態では、合致した位置決め係合穴１６ｃ，１７ｃ及びこれらを補強する補強座金部材２４の挿通穴を連続して貫通させて、係合部材２３が、これの係止フランジ部２３ａが上側接合金物１６に設けられた補強座金部材２４の挿通孔の開口周縁部に係止されるまで、挿入装着されるようになっている。
【００３０】
なお、係合部材２３は、合致した位置決め係合穴１６ｃ，１７ｃや補強座金部材２４の挿通孔に挿入係止される部材である必要は必ずしも無く、例えば位置決め係合穴１６ｃ，１７ｃや補強座金部材２４の挿通孔に雌ネジを形成して、これらに螺合装着される雄ネジを備える係合部材等であっても良い。
【００３１】
また、本実施形態では、上側接合金物１６を介して一体として接合された複数本の上部フレーム部１３ａの下端部のうち、例えば一つ置きの上部フレーム部１３ａの下端部を補強するスリーブ状金物１９に一体として取り付けれて、先端部分にピン挿通穴１６ｄを有する上側結合片１６ｂが、縦方向に延設して設けられている。
【００３２】
一方、下側接合金物１７を介して一体として接合された複数本の側部フレーム部１３ｂの上端部のうち、例えば一つ置きの側部フレーム部１３ｂの上端部を補強するスリーブ状金物１９に一体として取り付けられて、先端部分にピン挿通穴１７ｄを有する下側結合片１７ｂが、横方向に延設して設けられている。
【００３３】
これらの複数の上側結合片１６ｂや下側結合片１７ｂは、先端部分に形成されたピン挿通穴１６ｄ，１７ｄを、アーチ状フレーム構造体１１の内側領域において各々合致させて、ピン部材１８を挿通係止することによって、複数本の側部フレーム部１３ｂの上端部を一体として接合した下側接合金物１７を、複数本の上部フレーム部１３ａの下端部を一体として接合した下側接合金物１６に対して、回動可能にピン結合することが可能になる。またこれによって、アーチ状フレーム構造体１１の側部フレーム構造体１１ｂを、上部フレーム構造体１１ａに対して、ピン結合によるヒンジ連結部１５を介して折れ曲がり可能に、且つトンネル２０のアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設した状態で固定可能に連結することが可能になる。
【００３４】
また、本実施形態では、アーチ状フレーム構造体１１の内側領域において、下側接合金物１６から下方に向けて縦方向に延設する上側結合片１６ｂと、下側接合金物１７からトンネル２０の内側に向けて横方向に延設する下側結合片１７ｂとを略Ｌ字形状に連結して、ヒンジ連結部１５を形成している。これによって、固定サポート部材１２を用いてアーチ状フレーム構造体１１を固定する際に、上側接合金物１６の上側当接面部１６ａと下側接合金物１７の下側当接面部１７ａとを、これらの略全域に亘って面接触させつつ周方向に対向させて密着当接させることで、アーチ状フレーム構造体１１を、トンネル２０のアーチ形状部分の覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせて、安定した状態で設置することが可能になる。
【００３５】
さらに、本実施形態では、複数の上側結合片１６ｂと複数の下側結合片１７ｂとが、合致した各ピン挿通穴１６ｄ，１７ｄに、上側接合金物１６や下側接合金物１７と平行に延設する同じ直線棒状のピン部材１８を挿通係止することによって、同時にピン結合されている。これによって、複数の側部フレーム部１３ｂを連結して構成される側部フレーム構造体１１ｂの、複数の上部フレーム部１３ａを連結して構成される上部フレーム構造体１１ａに対する回動操作を、より安定した状態で行うことが可能になる。
【００３６】
そして、本実施形態では、アーチ状フレーム構造体１１の下端部とトンネル２０の底盤部２０ｂとの間に介在して設置されて、アーチ状フレーム構造体１１を覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせた状態で固定する固定サポート部材１２として、図１及び図２に示すように、例えば伸縮ジャッキとして公知のパイプサポートに適宜改良を加えたものを用いることができる。固定サポート部材１２は、側部フレーム構造体１１ｂの最下端部に取り付けられた連結フレーム部材１４と、トンネル２０の底盤部２０ｂの両側の側縁部に各々設置された、例えばＨ形鋼からなる支圧台２５との間に介在させて、着脱可能に複数箇所に設置される。
【００３７】
複数の固定サポート部材１２を用いて、例えばこれらのベースプレート部１２ａを支圧台２５に密着載置すると共に、これらの上端係止部１２ｂに、アーチ状フレーム構造体１１の最下端部の連結フレーム部材１４を係止した状態で、各固定サポート部材１２を伸長させることで、アーチ状フレーム構造体１１を、トンネル２０のアーチ形状部分の覆工コンクリート２０の内周面２０ａに沿わせて周方向に配設して、容易に固定することができる。
【００３８】
すなわち、上部フレーム構造体１１ａの下端部の上側接合金物１６の上側当接面部１６ａと、側部フレーム構造体１１ｂの上端部の下側接合金物１７の下側当接面部１７ａとを密着当接させると共に、合致した位置決め係合穴１６ｃ，１７ｃに係合部材２３を挿入係止して、アーチ状フレーム構造体１１の上部フレーム構造体１１ａと側部フレーム構造体１１ｂとを、トンネル２０のアーチ形状部分に沿うように周方向に連設させた状態で、各固定サポート部材１２を伸長させて、アーチ状フレーム構造体１０を押し上げることで、これの外周部分に設けられた保湿養生層２６を、覆工コンクリート２２の内周面２２ａに密着させた状態で、アーチ状フレーム構造体１１を容易に固定することができる。また、伸長させた各固定サポート部材１２を収縮させることで、固定状態を開放させて、固定サポート部材１４及びアーチ状フレーム構造体１１を容易に取り外すことができる。
【００３９】
本実施形態では、覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿って設置されたアーチ状フレーム構造体１１によって支持されて、覆工コンクリート２２の内周面２２ａを覆って密着した状態で配設される保湿養生層２６は、図６に示すように、保形性を付与するための、好ましくはプラスチックダンボールからなる４ｍｍ程度の厚さの基板層２６ａと、基板層２６ａの外側に配置される、好ましくは独立気泡や連続気泡等の空隙を内部に有するスポンジ等の発泡部材からなる保温層２６ｂと、保温層２６ｂのさらに外側に配置される保湿マット２６ｃとを含んで形成される。保湿マット２６ｃとしては、水分を吸収可能であり、且つ吸収した水分を保持可能な物性を備える、公知の各種の保湿マットを使用することができる。保温層２６ｂと保湿マット２６ｃとからなる保温保湿層として、好ましくは、市販のコンクリート保温・保湿養生用マットである商品名「うるおんマット」（フジモリ産業株式会社製）を使用することができる。
【００４０】
保湿養生層２６は、アーチ状フレーム構造体１１の外周部分に接着剤等を介して予め取り付けておくことで、アーチ状フレーム構造体１１を覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせて設置する際に、これと同時に保湿養生層２６を覆工コンクリート２２の内周面２２ａを覆って密着させた状態で配設することができる。また、アーチ状フレーム構造体１１を覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿って設置した後に、所定の形状に裁断したシート状の保湿養生層２６を、設置したアーチ状フレーム構造体１１と覆工コンクリート２２の内周面２２ａとの間に差し込んで、縦横に連設配置することで、覆工コンクリート２２の内周面２２ａを覆って密着させた状態で配設することもできる。
【００４１】
そして、上述の構成を備える本実施形態のトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造１０によれば、簡易な構成を備えると共に、簡単な作業によって覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせて精度良く設置することができ、且つ簡単な作業によって覆工コンクリート２２の内周面２２ａからスムーズ取り外すことができる。
【００４２】
すなわち、本実施形態の保湿養生層取付け構造１０によれば、軽量のＦＲＰ製のパイプ部材と軽量溝形鋼とを用いて、上部フレーム構造体１１ａと一対の側部フレーム構造体１１ｂとからなるアーチ状フレーム構造体１１を、簡易に且つ容易に形成できると共に、例えば公知のパイプサポートからなる複数の固定サポート部材１２を用いて、簡単な作業によって、アーチ状フレーム構造体１１の外周部分に保湿養生層２６を配置した状態で、覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせて容易に設置することができ、且つ伸長させた固定サポート部材１２を収縮させることで、固定状態を開放させて容易に取り外すことが可能になる。
【００４３】
また、上部フレーム構造体１１ａと一対の側部フレーム構造体１１ｂとは、覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿った形状に予め精度良く湾曲加工されており、またアーチ状フレーム構造体１１の内側領域においてピン結合されて折れ曲がり可能に形成されているので、上部フレーム構造体１１ａと一対の側部フレーム構造体１１ｂとを折れ曲がった状態から回動させて、トンネル２０のアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設した状態で固定することにより、覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせて精度良く容易に設置することが可能になる。
【００４４】
さらに、上部フレーム構造体１１ａと一対の側部フレーム構造体１１ｂとは、アーチ状フレーム構造体１１の内側領域において回動可能にピン結合されているので、固定サポート部材１２を用いてアーチ状フレーム構造体１１を固定する際に、上部フレーム構造体１１ａの下端部の上側接合金物１６の上側当接面部１６ａと、側部フレーム構造体１１ｂの下端部の下側接合金物１７の下側当接面部１７ａとを、これらの略全域に亘って面接触させつつ密着当接させることが可能になり、これによってアーチ状フレーム構造体１１を、覆工コンクリート２２の内周面２２ａに沿わせて安定した状態で設置することが可能になる。
【００４５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、アーチ状フレーム構造体を構成する周方向フレーム部材や連結フレーム部材は、ＦＲＰ製のパイプ部材からなるものである必要は必ずしも無く、塩化ビニル製のパイプ部材や軽量形鋼等の、湾曲加工が容易であると共に軽量の、各種の骨組み部材を用いて形成することができる。また、複数の上側結合片と複数の前記下側結合片とを、同じ直線棒状のピン部材によって複数の接合箇所においてピン結合する必要は必ずしも無く、各々接合箇所において別々のピン部材を用いてピン結合することもできる。さらに、上側結合片や下側結合片は、上側接合金物や下側接合金物に接合される上部フレーム部や側部フレーム部の端部から、アーチ状フレーム構造体の内側に張り出して設ける必要は必ずしも無く、上側接合金物及び下側接合金物から、直接、各々アーチ状フレーム構造体の内側に張り出して設けても良い。
【００４６】
さらに、上部フレーム構造体の下端部の上側接合金物の上側当接面部と、側部フレーム構造体の上端部の下側接合金物の下側当接面部のいずれか一方には、位置決め係合穴を形成しておき、上側当接面部と下側当接面部のいずれか他方には、位置決め係合穴と合致する位置に、位置決め係合穴に嵌め合わされる位置決め凸部を設けておき、位置決め係合穴に位置決め凸部が装着されることで、上側当接面部と下側当接面部とが位置合わせされて密着当接するようにすることもできる。
【符号の説明】
【００４７】
１０ トンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造
１１ アーチ状フレーム構造体
１１ａ 上部フレーム構造体
１１ｂ 側部フレーム構造体
１２ 固定サポート部材
１３ 周方向フレーム部材
１３ａ 上部フレーム部
１３ｂ 側部フレーム部
１４ 連結フレーム部材
１５ ヒンジ連結部
１６ 上側接合金物
１６ａ 上側当接面部
１６ｂ 上側結合片
１６ｃ 位置決め係合穴
１６ｄ ピン挿通穴
１７ 下側接合金物
１７ａ 下側当接面部
１７ｂ 下側結合片
１７ｃ 位置決め係合穴
１７ｄ ピン挿通穴
１８ ピン部材
１９ スリーブ状金物
２０ トンネル
２０ａ トンネルの内壁面
２０ｂ トンネルの底盤部
２２ 覆工コンクリート
２２ａ 覆工コンクリートの内周面
２３ 係合部材
２５ 支圧台
２６ 保湿養生層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルのアーチ形状部分の内壁面を覆って形成された覆工コンクリートを湿潤状態で養生する保湿養生層を、覆工コンクリートの内周面に密着させて配設するための保湿養生層取付け構造であって、
アーチ状フレーム構造体と、該アーチ状フレーム構造体の下端部とトンネルの底盤部との間に介在して設置されて、該アーチ状フレーム構造体を前記覆工コンクリートの内周面に沿わせた状態で固定する固定サポート部材とを含んで構成されており、
前記アーチ状フレーム構造体は、トンネルのアーチ形状部分の周方向に延設する複数本の周方向フレーム部材と、これらの周方向フレーム部材をトンネルの延長方向に連結する複数本の連結フレーム部材とを含んで形成されており、
前記アーチ状フレーム構造体は、トンネルのアーチ形状部分の上部に配置される上部フレーム構造体と、該上部フレーム構造体の両側に配置される一対の側部フレーム構造体とからなり、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とは、ヒンジ連結部を介して折れ曲がり可能に、且つ前記トンネルのアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設した状態で固定可能に設けられており、
前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体との間の前記ヒンジ連結部は、複数本の前記周方向フレーム部材の上部フレーム部の下端部をトンネルの延長方向に延設する上側接合金物を介して一体として接合すると共に、複数本の前記周方向フレーム部材の側部フレーム部の上端部をトンネルの延長方向に延設する下側接合金物を介して一体として接合し、前記上側接合金物と前記下側接合金物とを回動可能にピン結合することによって構成されており、
前記上側接合金物と前記下側接合金物とは、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とを前記トンネルのアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設させた際の当該周方向に対向して互いに当接する、上側当接面部と下側当接面部とを各々備えると共に、前記上側接合金物及び前記下側接合金物、及び／又はこれらに接合される前記上部フレーム部及び前記側部フレーム部の端部から前記アーチ状フレーム構造体の内側に張り出して設けられた、複数の上側結合片と下側結合片とを各々有していて、該上側結合片と該下側結合片とが、前記アーチ状フレーム構造体の内側領域において回動可能にピン結合されており、
前記固定サポート部材を用いて前記アーチ状フレーム構造体を固定した際に、前記上側当接面部と前記下側当接面部とが密着当接することで、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とが、前記トンネルのアーチ形状部分に沿って周方向に連設した状態となるトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造。
【請求項２】
前記上側当接面部と前記下側当接面部には、互いに合致する位置に位置決め係合穴が各々形成されており、これらの位置決め係合穴を合致させて係合部材を装着することで、前記上側当接面部と前記下側当接面部とが位置合わせされて密着当接する請求項１記載のトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造。
【請求項３】
前記上側当接面部と前記下側当接面部のいずれか一方には、位置決め係合穴が形成されており、前記上側当接面部と前記下側当接面部のいずれか他方には、前記位置決め係合穴と合致する位置に、前記位置決め係合穴に嵌め合わされる位置決め凸部が設けられており、前記位置決め係合穴に前記位置決め凸部が装着されることで、前記上側当接面部と前記下側当接面部とが位置合わせされて密着当接する請求項１記載のトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造。
【請求項４】
複数の前記上側結合片と複数の前記下側結合片とが、前記上側接合金物及び前記下側接合金物と平行に延設する同じ直線棒状のピン部材によって、複数の接合箇所においてピン結合されている請求項１〜３のいずれか１項記載のトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造。
【請求項１】
トンネルのアーチ形状部分の内壁面を覆って形成された覆工コンクリートを湿潤状態で養生する保湿養生層を、覆工コンクリートの内周面に密着させて配設するための保湿養生層取付け構造であって、
アーチ状フレーム構造体と、該アーチ状フレーム構造体の下端部とトンネルの底盤部との間に介在して設置されて、該アーチ状フレーム構造体を前記覆工コンクリートの内周面に沿わせた状態で固定する固定サポート部材とを含んで構成されており、
前記アーチ状フレーム構造体は、トンネルのアーチ形状部分の周方向に延設する複数本の周方向フレーム部材と、これらの周方向フレーム部材をトンネルの延長方向に連結する複数本の連結フレーム部材とを含んで形成されており、
前記アーチ状フレーム構造体は、トンネルのアーチ形状部分の上部に配置される上部フレーム構造体と、該上部フレーム構造体の両側に配置される一対の側部フレーム構造体とからなり、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とは、ヒンジ連結部を介して折れ曲がり可能に、且つ前記トンネルのアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設した状態で固定可能に設けられており、
前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体との間の前記ヒンジ連結部は、複数本の前記周方向フレーム部材の上部フレーム部の下端部をトンネルの延長方向に延設する上側接合金物を介して一体として接合すると共に、複数本の前記周方向フレーム部材の側部フレーム部の上端部をトンネルの延長方向に延設する下側接合金物を介して一体として接合し、前記上側接合金物と前記下側接合金物とを回動可能にピン結合することによって構成されており、
前記上側接合金物と前記下側接合金物とは、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とを前記トンネルのアーチ形状部分に沿わせて周方向に連設させた際の当該周方向に対向して互いに当接する、上側当接面部と下側当接面部とを各々備えると共に、前記上側接合金物及び前記下側接合金物、及び／又はこれらに接合される前記上部フレーム部及び前記側部フレーム部の端部から前記アーチ状フレーム構造体の内側に張り出して設けられた、複数の上側結合片と下側結合片とを各々有していて、該上側結合片と該下側結合片とが、前記アーチ状フレーム構造体の内側領域において回動可能にピン結合されており、
前記固定サポート部材を用いて前記アーチ状フレーム構造体を固定した際に、前記上側当接面部と前記下側当接面部とが密着当接することで、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とが、前記トンネルのアーチ形状部分に沿って周方向に連設した状態となるトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造。
【請求項２】
前記上側当接面部と前記下側当接面部には、互いに合致する位置に位置決め係合穴が各々形成されており、これらの位置決め係合穴を合致させて係合部材を装着することで、前記上側当接面部と前記下側当接面部とが位置合わせされて密着当接する請求項１記載のトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造。
【請求項３】
前記上側当接面部と前記下側当接面部のいずれか一方には、位置決め係合穴が形成されており、前記上側当接面部と前記下側当接面部のいずれか他方には、前記位置決め係合穴と合致する位置に、前記位置決め係合穴に嵌め合わされる位置決め凸部が設けられており、前記位置決め係合穴に前記位置決め凸部が装着されることで、前記上側当接面部と前記下側当接面部とが位置合わせされて密着当接する請求項１記載のトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造。
【請求項４】
複数の前記上側結合片と複数の前記下側結合片とが、前記上側接合金物及び前記下側接合金物と平行に延設する同じ直線棒状のピン部材によって、複数の接合箇所においてピン結合されている請求項１〜３のいずれか１項記載のトンネル覆工コンクリートの保湿養生層取付け構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−３６１７２（Ｐ２０１３−３６１７２Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７０８５７（Ｐ２０１１−１７０８５７）
【出願日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（０００１４０２９２）株式会社奥村組 (469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（０００１４０２９２）株式会社奥村組 (469)
【Ｆターム（参考）】
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