トンネル覆工コンクリート打設方法及び打設構造
【課題】覆工空間に流し込まれたコンクリートを締固める際のバイブレータケーブルの直線性を保持して、棒状バイブレータやバイブレータケーブルの妻型枠側への移動をスムーズに行わせる。
【解決手段】トンネル覆工用型枠１０を用いて覆工コンクリート１１を形成するトンネル覆工コンクリート打設方法において、棒状バイブレータ１０を既設覆工コンクリート１５に近接して配置すると共に、妻型枠１６を貫通してバイブレータケーブル１９を配置し、既設覆工コンクリート１５と棒状バイブレータ２０との間の覆工用型枠１０に形成したワイヤー導入孔１７から覆工空間２３に導入したワイヤー部材１８を棒状バイブレータ２０の先端部に連結し、ワイヤー部材１８を介して既設覆工コンクリート１５側へ引張り力を負荷することにより、バイブレータケーブル１９の直線性を保持しつつバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側に牽引してコンクリートを締固める。
【解決手段】トンネル覆工用型枠１０を用いて覆工コンクリート１１を形成するトンネル覆工コンクリート打設方法において、棒状バイブレータ１０を既設覆工コンクリート１５に近接して配置すると共に、妻型枠１６を貫通してバイブレータケーブル１９を配置し、既設覆工コンクリート１５と棒状バイブレータ２０との間の覆工用型枠１０に形成したワイヤー導入孔１７から覆工空間２３に導入したワイヤー部材１８を棒状バイブレータ２０の先端部に連結し、ワイヤー部材１８を介して既設覆工コンクリート１５側へ引張り力を負荷することにより、バイブレータケーブル１９の直線性を保持しつつバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側に牽引してコンクリートを締固める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル覆工用型枠を用いて覆工コンクリートを形成するトンネル覆工コンクリート打設方法、及び該覆工コンクリート打設方法に用いるトンネル覆工コンクリート打設構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば山岳トンネル工法等のトンネル工法において、掘削したトンネルの内周面の地山を覆って構築されるトンネル覆工コンクリートを形成するための方法として、トンネル覆工用型枠（コンクリート覆工用型枠）を用いる工法が一般的に採用されている。トンネル覆工用型枠５０は、図８（ａ），（ｂ）に示すように、例えば馬蹄形等のアーチ形状部分５２を含む形状のトンネル５３の内周面５４に沿って、トンネル５３の側壁部５５から上部に亘って設置されるものであり、設置されたトンネル覆工用型枠５０と、トンネル５３の内周面５４の吹き付けコンクリート５６によって覆われる地山との間の覆工空間６１に、好ましくは無筋コンクリートを打設して硬化させることにより、トンネル底部のインバート部５１のコンクリートと連続させるようにして、覆工コンクリートが形成されることになる。
【０００３】
また、トンネル覆工用型枠５０としては、例えばパラセントルと呼ばれる組立式のトンネル覆工用型枠の他、スライドセントルと呼ばれる移動式のトンネル覆工用型枠が知られており、トンネル５３の掘削作業の進行に伴なって、例えば１０ｍ程度の所定のスパン毎にトンネル覆工用型枠５０を据え付け直しながら、トンネル５３の掘進方向の後方から前方に向かって、トンネル覆工用型枠５０を用いてトンネル５３の側部及び上部の覆工コンクリートを順次打設形成して行くことになる。
【０００４】
そして、トンネル覆工用型枠５０を用いてトンネルの側部及び上部の覆工コンクリートを打設するには、例えば図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、設置したトンネル覆工用型枠５０に設けられた検査窓５６からコンクリートを打設可能な高さ領域として、例えばトンネル５３の側壁部５５からアーチ形状部分５２の肩部までの領域に対しては、検査窓５６を介してコンクリート５７を供給すると共に、バイブレータ５８を検査窓５６から挿入し、供給されたコンクリート５７を締固めながらコンクリート５７を打設する。しかる後に、検査窓５６からコンクリート５７を供給しながらバイブレータ５８によって締固めることが困難な高さ領域として、トンネル５３の冠部（クラウン部）５９（図８参照）の領域に対しては、トンネル覆工用型枠５０の天端部に設けた吹き上げ口としてのコンクリート打設孔６０から、コンクリートを吹き上げ方式で打ち込み、直接バイブレータを用いて締固めを行うことなく冠部５９のコンクリート５７を形成するパターンが採用されている。
【０００５】
より具体的には、所定位置にトンネル覆工用型枠５０を設置した後に、例えば側壁部５５の下部より、下段の検査窓５６を介してコンクリート５７を流し込みながらバイブレータ５８を用いて締固める工程（図９（ａ）参照）と、さらに側壁部５５の上部のアーチ形状部分５２に向かって、中段の検査窓５６を介してコンクリート５７を流し込みながらバイブレータ５８を用いて締固める工程（図９（ｂ）参照）と、さらにアーチ形状部分５２の冠部５９の手前まで、上段の検査窓５６及び必要に応じてコンクリート打設孔６０を介してコンクリート５７を流し込みながら、バイブレータ５８を用いて締固める工程（図９（ｃ）参照）と、冠部５９の既設覆工コンクリート６２側の部分からコンクリート打設孔６０を介して順次コンクリート５７を流し込み、直接バイブレータを用いて締固めを行うことなく妻型枠６３までコンクリートを充填する工程（図９（ｄ）参照）とにより、覆工コンクリートが打設されることになる。
【０００６】
上述のような従来のトンネル覆工用型枠５０を用いた覆工コンクリートの打設方法では、トンネル冠部（クラウン部）５９に打設されたコンクリート５７の締固めを行うことができないことから、当該冠部５９における覆工コンクリートの品質上の信頼性が低くなり、特に既設覆工コンクリート６２の付近では、エア溜まりや空洞が発生しやすくなる。また、吹き上げ口としてのコンクリート打設孔６０から集中してトンネル覆工用型枠５０と地山との間の覆工空間６１にコンクリート５７が打設されるので、コンクリート５７がコンクリート打設孔６０から周囲に流れる際の軌跡が縞模様として覆工コンクリートの表面に残りやすくなり、仕上りが悪くなる。
【０００７】
これに対して、トンネル冠部に打設されたコンクリートの締固めを行うことができるようにする技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の覆工コンクリート打設方法では、山岳トンネル工法とは異なるシールド工法によってトンネルを築造する際に、セグメントとセントルとの間の空隙のクラウン部に、トンネル軸方向の略全長に亘って延伸する、断面Ｌ型のアングルを凹向きに吊り下げ固定してなるガイドレールと、ガイドレールに沿って動く棒状バイブレータとを設置しておき、既設側からクラウン部の空隙にコンクリートを棒状バイブレータで締固めつつ打設し、コンクリートの充填に伴って、棒状バイブレータをガイドレールに沿って既設側から妻板側に向けて移動させるようにしたものである。また、特許文献１の覆工コンクリート打設方法では、ガイドレールは例えば二次覆工コンクリートの段取筋を兼ねて設けられるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−３０８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載のトンネルのクラウン部にコンクリートを打設する方法では、棒状バイブレータをトンネル軸方向に案内するＬ型のアングルからなるガイドレールを、コンクリートの打設箇所におけるトンネルの軸方向の略全長に亘って予め設けておく必要があるため、段取筋等を設置することなく好ましくは無筋コンクリートを用いて覆工コンクリートが形成されるトンネル覆工用型枠による山岳トンネル等においては、その材料や施工に多くの無駄を生じることになる。
【０００９】
一方、段取筋等を設置することなく好ましくは無筋コンクリートを用いて覆工コンクリートが形成されるトンネル覆工用型枠による山岳トンネル等においては、ガイドレールに換えて、例えば図３に示すように、トンネル覆工用型枠の外周面に、ケーブル挿通孔を有するガイド片を、トンネルの軸方向に間隔をおいて直列状に配置して複数突設しておき、このガイド片のケーブル挿通孔に、棒状バイブレータに後続するバイブレータケーブルを挿通して案内させることにより、棒状バイブレータを既設側から妻型枠側に向けて牽引しつつ移動させることが考えられる。
【００１０】
しかしながら、挿通孔を有するガイド片によってバイブレータケーブルを案内させつつ、妻型枠側からバイブレータケーブルを牽引して棒状バイブレータを移動させる方法では、例えばコンクリートの打設前にトンネル覆工用型枠の外周の覆工空間に直線状にセットされたバイブレータケーブルが、覆工空間に相当の比重を有するコンクリートが流し込まれた際に移動して、撓んだり曲折したりすることにより、コンクリートの締固め時にその直線性が失われて牽引時に大きな抵抗を生じると共に、ガイド片のケーブル挿通孔と擦れたり引っ掛かったりすることによって、棒状バイブレータ及びバイブレータケーブルの妻型枠側への移動が困難になり、時にはバイブレータケーブルを破損させたり破断させたりする場合もある。
【００１１】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、覆工空間に流し込まれたコンクリートを締固める際のバイブレータケーブルの直線性を保持して、棒状バイブレータ及びバイブレータケーブルの妻型枠側への移動を容易且つスムーズに行わせることのできるトンネル覆工コンクリート打設方法及びトンネル覆工コンクリート打設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】
【００１２】
本発明は、トンネル覆工用型枠を用いて覆工コンクリートを形成するトンネル覆工コンクリート打設方法において、既に形成された既設覆工コンクリートと妻型枠とによって挟まれる、前記トンネル覆工用型枠の外周面とトンネル内周の覆工面との間の覆工空間に、棒状バイブレータを前記既設覆工コンクリートに近接して配置すると共に、これに後続するバイブレータケーブルを前記妻型枠側に延設させて前記妻型枠を貫通させることにより前記妻型枠の外側から牽引可能な状態で配置し、前記覆工空間にコンクリートを流し込んだ後、前記棒状バイブレータを振動させつつ前記バイブレータケーブルの牽引によって前記妻型枠側に移動させながらコンクリートの締固めを行うコンクリート打設方法であって、前記既設覆工コンクリートと前記棒状バイブレータとの間の前記トンネル覆工用型枠に形成したワイヤー導入孔から前記覆工空間に導入したワイヤー部材を前記棒状バイブレータの先端部に連結し、該ワイヤー部材を介して前記既設覆工コンクリート側へ引張り力を負荷することにより、前記バイブレータケーブルの直線性を保持しつつ前記バイブレータケーブルを前記妻型枠側に牽引するトンネル覆工コンクリート打設方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【００１３】
そして、本発明のトンネル覆工コンクリート打設方法では、前記バイブレータケーブルは、前記トンネル覆工用型枠の外周面に突設すると共に、トンネルの軸方向に間隔をおいて直列状に複数配置されたケーブルガイド片のケーブル挿通穴に挿通されることにより、トンネルの軸方向に案内されて前記妻型枠側に牽引されることが好ましい。
【００１４】
また、本発明のトンネル覆工コンクリート打設方法では、前記ワイヤー導入孔から前記覆工空間に導入された前記ワイヤー部材は、前記ケーブルガイド片と直列状に配置されたワイヤーガイド片の、前記ケーブル挿通穴と合致する中心高さ位置に配置されたワイヤーガイド孔を経て前記棒状バイブレータの先端部に連結されることが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明のトンネル覆工コンクリート打設方法では、骨材の噛み込み等により前記バイブレータケーブルを牽引するための牽引力が過度に増大したら、前記ワイヤー部材を前記既設覆工コンクリート側へ引っ張って、前記棒状バイブレータ及び前記バイブレータケーブルを前記既設覆工コンクリート側へ一旦引き戻した後に、前記バイブレータケーブルを前記妻型枠側に再び牽引することが好ましい。
【００１６】
さらにまた、本発明のトンネル覆工コンクリート打設方法では、前記覆工空間は、トンネル冠部の覆工空間であることが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、上記トンネル覆工コンクリート打設方法に用いるトンネル覆工コンクリート打設構造であって、既に形成された既設覆工コンクリートと妻型枠とによって挟まれる、前記トンネル覆工用型枠の外周面とトンネル内周の覆工面との間の覆工空間において、トンネル覆工用型枠の外周面に突設すると共に、トンネルの軸方向に間隔をおいて直列状に配置されたケーブル挿通穴を有する複数のケーブルガイド片と、前記既設覆工コンクリートに近接して配置された棒状バイブレータと、該棒状バイブレータに後続して前記妻型枠側に延設し、前記ケーブルガイド片のケーブル挿通穴に挿通されると共に前記妻型枠を貫通して配置されたバイブレータケーブルと、前記妻型枠の外側に設けられて前記バイブレータケーブルを前記妻型枠側に牽引するケーブル牽引手段と、前記既設覆工コンクリートと前記棒状バイブレータとの間の前記トンネル覆工用型枠に形成したワイヤー導入孔から前記覆工空間に導入されて前記棒状バイブレータの先端部に連結されるワイヤー部材と、該ワイヤー部材を前記既設覆工コンクリート側に引張るワイヤー引張り手段とからなるトンネル覆工コンクリート打設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。
【００１８】
そして、本発明のトンネル覆工コンクリート打設構造では、前記ワイヤー導入孔と前記棒状バイブレータとの間の覆工空間に、前記ケーブルガイド片と直列状に配置されたワイヤーガイド片が、ワイヤーガイド孔を前記ケーブル挿通穴と合致する中心高さ位置に配置して前記トンネル覆工用型枠の外周面に突設されており、前記覆工空間に導入されたワイヤー部材は、前記ワイヤーガイド孔を経て前記棒状バイブレータの先端部に連結されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のトンネル覆工コンクリート打設方法又はトンネル覆工コンクリート打設構造によれば、 覆工空間に流し込まれたコンクリートを締固める際のバイブレータケーブルの直線性を保持して、棒状バイブレータ及びバイブレータケーブルの妻型枠側への移動を容易且つスムーズに行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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打設方法は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、例えば山岳トンネル工法において、コンクリート覆工用型枠としてのトンネル覆工用型枠１０を用いてトンネル１２の側部及び上部の覆工コンクリート１１を打設形成してゆく際に、特にトンネル１２の冠部（クラウン部）１３の覆工コンクリート１１ａを、これより下方の例えばトンネル１２の側壁部及びアーチ形状部分の覆工コンクリート１１を打設した後に、充分に締固めながら打設してゆくための方法として採用されたものである。
【００２１】
ここで、本実施形態では、トンネル覆工用型枠１０は、従来技術として公知の例えばスライド移動式のセントルであり、トンネル１２の掘削作業の進行に伴なって、例えば１０ｍ程度の所定のスパン毎にトンネル１２の掘進方向（軸方向）Ｘの後方から前方に向かって据え付け直しながら、トンネル１２の側部及び上部の覆工コンクリート１１を順次打設形成してゆくことを可能にするものである。また、本実施形態では、側壁部及びアーチ形状部分の覆工コンクリート１１は、例えば従来の工法と同様の方法により、設置したトンネル覆工用型枠１０に設けられた検査窓１４を介してコンクリートが供給されると共に、振動締固め装置としての棒状バイブレータ１４ａを検査窓１４から挿入して供給されたコンクリートを締固めることによって、当該側壁部及びアーチ形状部分の覆工コンクリート１１が、トンネル冠部１３の覆工コンクリート１１ａに先行して打設されることになる。
【００２２】
そして、本実施形態のトンネル覆工コンクリート打設方法は、トンネル覆工用型枠１０を用いて覆工コンクリート１１を形成するトンネル覆工コンクリート打設方法において、図１〜図４に示すように、既に形成された既設覆工コンクリート１５の端面１５ａと妻型枠１６とによって挟まれる、トンネル覆工用型枠１０の外周面とトンネル内周の覆工面２２との間のトンネル冠部１３の覆工空間２３に、棒状バイブレータ２０を既設覆工コンクリート１５に近接して配置すると共に、これに後続するバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側に延設させて妻型枠１６を貫通させることにより妻型枠１６の外側から牽引可能な状態で配置し、覆工空間２３にコンクリートを流し込んだ後、棒状バイブレータ２０を振動させつつバイブレータケーブル１９の牽引によって妻型枠１６側に移動させながらコンクリート１１ａの締固めを行うコンクリート打設方法であって、既設覆工コンクリート１５の端面１５ａと棒状バイブレータ２０との間のトンネル覆工用型枠１０に形成したワイヤー導入孔１７から覆工空間２３に導入したワイヤー部材１８を棒状バイブレータ２０の先端部に連結し、このワイヤー部材１８を介して既設覆工コンクリート１５側へ引張り力を負荷することにより、バイブレータケーブル１９の直線性を保持しつつバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側に牽引する。
【００２３】
また、本実施形態では、バイブレータケーブル１９は、トンネル覆工用型枠１０の外周面に突設すると共に、トンネル１２の軸方向Ｘに間隔をおいて直列状に複数配置されたケーブルガイド片２１のケーブル挿通穴２５に挿通されることにより、トンネル１２の軸方向Ｘに案内されて妻型枠１６側に牽引されるようになっている。
【００２４】
さらに、本実施形態では、ワイヤー導入孔１７から覆工空間２３に導入されたワイヤー部材１８は、ケーブルガイド片２１と直列状に配置されたワイヤーガイド片２６の、ケーブル挿通穴２５と合致する中心高さ位置に配置されたワイヤーガイド孔２７を経て棒状バイブレータ２０の先端部に連結されるようになっている。
【００２５】
本実施形態によれば、上述のトンネル覆工コンクリート打設方法を実施するための手段として、図２〜図４に示すように、既に形成された既設覆工コンクリート１５の端面１５ａと妻型枠１６とによって挟まれる、トンネル覆工用型枠１０の外周面とトンネル内周の覆工面２２との間の覆工空間２３において、トンネル覆工用型枠１０の外周面に突設すると共に、トンネル１２の軸方向Ｘに間隔をおいて直列状に配置されたケーブル挿通穴２５を有する複数のケーブルガイド片２１と、既設覆工コンクリート１５に近接して配置された棒状バイブレータ２０と、棒状バイブレータ２０に後続して妻型枠１６側に延設し、ケーブルガイド片２１のケーブル挿通穴２５に挿通されると共に妻型枠１６を貫通して配置されたバイブレータケーブル１９と、妻型枠１６の外側に設けられてバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側に牽引するケーブル牽引手段としての第１コード巻取り装置２８と、既設覆工コンクリート１５と棒状バイブレータ２０との間のトンネル覆工用型枠１０に形成したワイヤー導入孔１７から覆工空間２３に導入されて棒状バイブレータ２０の先端部に連結されるワイヤー部材１８と、ワイヤー部材１８を既設覆工コンクリート１５側に引張るワイヤー引張り手段としての第２コード巻取り装置２９とによって構成されるトンネル覆工コンクリート打設構造が用いられる。なお、ワイヤー引張り手段としては、人力等によるものであっても良い。
【００２６】
また、本実施形態のトンネル覆工コンクリート打設構造では、ワイヤー導入孔１７と棒状バイブレータ２０との間の覆工空間２３に、ケーブルガイド片２１と直列状に配置されたワイヤーガイド片２６が、ワイヤーガイド孔２７をケーブル挿通穴２５と合致する中心高さ位置に配置してトンネル覆工用型枠１０の外周面に突設されており、覆工空間２３に導入されたワイヤー部材１８は、ワイヤーガイド孔２７を経て棒状バイブレータ２０の先端部に連結されている。
【００２７】
本実施形態では、例えばコンクリート打設孔２４を介してコンクリート覆工空間２３に流し込まれたコンクリート１１ａを締固めるための棒状バイブレータ２０は、例えば電磁式振動体やモータの回転力によって振動する振動体等を内部に備える、コンクリート用の締固め装置として汎用されている公知の装置であり、当該棒状バイブレータ２０の後端部分には、接続線等が収容されたフレキシブルな動力供給ホースからなるバイブレータケーブル１９が一体として接続される。
【００２８】
バイブレータケーブル１９は、例えば８ｍｍ程度の太さのワイヤーを、内径９．２ｍｍ程度、外径１２ｍｍ程度のポリアミドチューブで覆うと共に、ポリアミドチューブの外周面に、導体と介在紐とを周方向に交互に配置し、さらにこれらを外径が２１．８ｍｍ程度のシース（外皮）で覆った後に、耐摩耗チューブで被覆して形成される、外径が例えば３７．２ｍｍ程度の公知のケーブル部材である。バイブレータケーブル１９は、覆工空間２３に流し込まれて充填打設されたコンクート１１ａ中に埋入される当該バイブレータケーブル１９を、コンクート１１ａとの摩擦力（付着力）に抗して、棒状バイブレータ２０と共に妻型枠１６側に牽引するのに十分な引張り強度を備えている。
【００２９】
これらの棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９は、トンネル冠部１３の覆工空間２３において、コンクリート１１ａが流し込まれる前に、トンネル覆工用型枠１０の外周面に突設すると共に、トンネル１２の軸方向Ｘに例えば１０００ｍｍ程度の所定の間隔ａをおいて直列状に複数配置されたケーブルガイド片２１によって、覆工空間２３の厚さ方向中間部分に保持された状態でトンネル１２の軸方向Ｘに直線状に配置して仮固定される。
【００３０】
ここで、各ケーブルガイド片２１は、図５（ａ），（ｂ）及び図６（ａ），（ｂ）に示すように、トンネル覆工用型枠１０の外周面から覆工空間２３の厚さ方向Ｙに進退可能に突出する、トンネル１２の軸方向Ｘに重ね合わせた一対の板状部材２１ａ，２１ｂからなり、一方の板状部材（第１板状部材）２１ａは厚さ方向外方を向いた内側挟込み凹部３０ａを有すると共に、他方の板状部材（第２板状部材）２１ｂは厚さ方向内方を向いた外側挟込み凹部３０ｂを有しており、内側挟込み凹部３０ａと外側挟込み凹部３０ｂとの間の部分が、バイブレータケーブル１９や棒状バイブレータ２０を仮固定可能に遊嵌挿通させるケーブル挿通穴２５となる。
【００３１】
すなわち、ケーブルガイド片２１は、一対の板状部材２１ａ，２１ｂを内側挟込み凹部３０ａと外側挟込み凹部３０ｂとが近づく側に相対移動してこれらの間に挟み込むことによりバイブレータケーブル１９や棒状バイブレータ２０を仮固定し、一対の板状部材２１ａ，２１ｂを内側挟込み凹部３０ａと外側挟込み凹部３０ｂとが離れる側に相対移動して仮固定した状態を開放することにより、バイブレータケーブル１９や棒状バイブレータ２０を、ケーブル挿通穴２５をガイドとしてトンネル１２の軸方向Ｘに遊嵌移動させることができるようになっている。
【００３２】
なお、ケーブルガイド片２１の一対の板状部材２１ａ，２１ｂは、例えば略縦長矩形形状を有する鋼製プレートからなり、覆工空間２３の下方において各ケーブルガイド片２１を挟んだ両側に配置されて、トンネル覆工用型枠１０に一体として取り付けられた支持プレート３１によってスライド可能に支持されることにより、トンネル覆工用型枠１０の外周面から覆工空間２３の厚さ方向Ｙに進退可能に突出できるようになっている。支持プレート３１は、図５（ｂ）に示すように、一対の板状部材２１ａ，２１ｂを挟んだ幅方向の両側において、これらの板状部材２１ａ，２１ｂと垂直に配置されてトンネル覆工用型枠１０に固定される。また両側の支持プレート３１の各々には、図５（ａ）に示すように、覆工空間２３の厚さ方向Ｙに沿って縦長に切り込まれた第１スライドガイド溝３２ａ及び第２スライドガイド溝３２ｂが、相当の長さで平行に併設されて形成されている。
【００３３】
第１板状部材２１ａの側端面に突設したスライドガイドピン３３ａを第１スライドガイド溝３２ａに、第２板状部材２１ｂの側端面に突設したスライドガイドピン３３ｂを第２スライドガイド溝３２ｂに各々係止して、第１板状部材２１ａや第２板状部材２１ｂを、例えばハンドル片３４ａ，３４ｂを把持した操作によって覆工空間２３の厚さ方向Ｙに進退させることにより、トンネル覆工用型枠１０に形成したケーブルガイド片２１の挿入開口３５を介してこれらの板状部材２１ａ，２１ｂを覆工空間２３に突出させる。またこれによって、内側挟込み凹部３０ａ及び外側挟込み凹部３０ｂによるケーブル挿通穴２５を覆工空間２３の厚さ方向中間部分に配置した状態から、第１板状部材２１ａや第２板状部材２１ｂをトンネル覆工用型枠１０の内側に引き抜いて覆工空間２３から撤去した状態まで、その突出量を調整しつつ一対の板状部材２１ａ，２１ｂを安定した状態で覆工空間２３の厚さ方向Ｙに進退スライドさせることができるようになっている。
【００３４】
また、本実施形態では、図４及び図５（ａ）に示すように、トンネル１２の軸方向Ｘに重ね合わされた一対の板状部材２１ａ，２１ｂのうちの第２板状部材２１ｂの側にさらに重ね合わせるように配置されて、位置決め保持プレート３６が、覆工空間２３の下方において両側を支持プレート３１によって挟まれてトンネル覆工用型枠１０に一体として取り付けられている。位置決め保持プレート３６には、第３固定ピン係止孔３７が形成されており、これを第１板状部材２１ａに形成したた第１固定ピン係止孔３８ａや、第２板状部材２１ｂに形成した第２固定ピン係止孔３８ｂと合致させて固定ピン３９を挿入係止することにより、バイブレータケーブル１９や棒状バイブレータ２０を仮固定した状態、或いはバイブレータケーブル１９や棒状バイブレータ２０を遊嵌移動可能にした状態を、強固に保持することができるようになっている。
【００３５】
さらに、本実施形態では、好ましくは、バイブレータケーブル１９が仮固定された状態におけるケーブルガイド片２１と対応する位置のバイブレータケーブル１９の外周面を覆って、防護スリーブ４０が装着されている（図２、図３参照）。ケーブルガイド片２１と対応する位置に防護スリーブ４０が装着されていることにより、バイブレータケーブル１９は、仮固定時におけるケーブルガイド片２１の一対の板状部材２１ａ，２１ｂによる把持力によって、損傷しないように効果的に防護されることになる。
【００３６】
さらにまた、本実施形態では、棒状バイブレータ２０の両端部分には、緩衝材４１が装着されている（図４参照）。緩衝材４１が装着されていることにより、コンクリート１１ａを締固めた後に覆工空間２３から棒状バイブレータ２０を撤去するべく、妻型枠１６のケーブル貫通孔を介して棒状バイブレータ２０を覆工空間２３から抜き出した際に、抜き出した棒状バイブレータ２０がトンネル１２内の周囲の機器等に衝突しても、その衝撃を効果的に緩和することが可能になる。
【００３７】
そして、本実施形態では、図２〜図４に示すように、棒状バイブレータ２０の先端部に連結された、既設覆工コンクリート１５側へ引張り力を負荷するワイヤー部材１８が、既設覆工コンクリート１５の端面１５ａと棒状バイブレータ２０との間のトンネル覆工用型枠１０に形成したワイヤー導入孔１７から覆工空間２３に導入されて設けられている。ワイヤー部材１８は、例えば太さが６〜８ｍｍ程度のワイヤー又は鋼線からなり、例えば既設覆工コンクリート１５によるトンネル１２の内部に設けられた、ワイヤー部材１８を既設覆工コンクリート１５側に引張る第２コード巻取り装置２９に牽引可能に巻き付けられると共に、その一端部をワイヤー導入孔１７に挿通した後に、ケーブル挿通穴２５と合致する中心高さ位置に配置されたワイヤーガイド片２６のワイヤーガイド孔２７を経て、棒状バイブレータ２０の先端部に、例えば連結金具４９を介して連結される。
【００３８】
ワイヤーガイド片２６は、図４及び図７（ａ），（ｂ）に示すように、トンネル覆工用型枠１０の外周面から覆工空間２３の厚さ方向Ｙに進退可能に突出する、例えば略縦長矩形形状を有する鋼製プレート製の一枚の板状部材２６ａからなり、板状部材２６ａの上半部分の略中央には、ワイヤーガイド孔２７が貫通形成されている。本実施形態では、ワイヤーガイド孔２７は、例えば１５〜２５ｍｍ程度の孔径を有する円形の開口穴であり、その頂部よりも下方の部分がテーパー面２７ａとなっていることにより、既設コンクリート１５側から妻型枠１６に向けてその大きさを縮径させ、ワイヤー部材１８を既設コンクリート１５側から挿通させ易い形状となっている。
【００３９】
また、ワイヤーガイド片２６は、例えば覆工空間２３の下方においてワイヤーガイド片２６を挟んだ両側に配置されて、トンネル覆工用型枠１０に一体として取り付けられた支持プレート４２によってスライド可能に支持されることにより、トンネル覆工用型枠１０の外周面から覆工空間２３の厚さ方向Ｙに進退可能に突出できるようになっている。支持プレート４２は、図７（ｂ）に示すように、ワイヤーガイド片２６を挟んだ幅方向の両側において、ワイヤーガイド片２６と垂直に配置されてトンネル覆工用型枠１０に固定される。また両側の支持プレート４２の各々には、図７（ａ）に示すように、覆工空間２３の厚さ方向Ｙに沿って縦長に切り込まれた第３スライドガイド溝４３が、相当の長さで形成されている。
【００４０】
ワイヤーガイド片２６を構成する板状部材２６ａの側端面に突設したスライドガイドピン４４を第３スライドガイド溝４３に係止して、板状部材２６ａを、例えばハンドル片４５を把持した操作によって覆工空間２３の厚さ方向Ｙに進退させることにより、トンネル覆工用型枠１０に形成したワイヤーガイド片２６の挿入開口４６を介して、板状部材２６ａを覆工空間２３に突出させることができるようになっている。またこれによって、ワイヤーガイド孔２７を覆工空間２３の厚さ方向中間部分に配置して、これの中心高さ位置を、突出状態におけるケーブルガイド片２１のケーブル挿通穴２５と合致させた状態から、板状部材２６ａをトンネル覆工用型枠１０の内側に引き抜いて覆工空間２３から撤去した状態まで、その突出量を調整しつつワイヤーガイド片２６を安定した状態で覆工空間２３の厚さ方向Ｙに進退スライドさせることができるようになっている。
【００４１】
さらに、本実施形態では、図４及び図７（ａ）に示すように、ワイヤーガイド片２６を構成する板状部材２６ａに重ね合わせるように配置されて、位置決め保持プレート４７が、覆工空間２３の下方において両側を支持プレート４２によって挟まれてトンネル覆工用型枠１０に一体として取り付けられている。位置決め保持プレート４７には、第４固定ピン係止孔４７ａが形成されており、これを板状部材２６ａに形成したた第５固定ピン係止孔４７ｂと合致させて固定ピン４８を挿入係止することにより、ワイヤーガイド片２６のワイヤーガイド孔２７の中心高さ位置をケーブルガイド片２１のケーブル挿通穴２５と合致させた状態を、強固に保持することができるようになっている。
【００４２】
本実施形態では、図１（ｂ）に示す、トンネル１２の側壁部及びアーチ形状部分の覆工コンクリート１１を打設形成した後における、複数のケーブルガイド片２１により、厚さ方向中間部分にバイブレータケーブル１９及び棒状バイブレータ２０を直線状に配置して仮固定したトンネル１２の冠部（クラウン部）１３の覆工空間２３に対して、例えば図１（ｃ）示すように、コンクリートポンプをコンクリート打設孔２４に接続して、当該コンクリート打設孔２４からトンネル１２の冠部１３のコンクリート１１ａを打設する。
【００４３】
覆工空間２３の全体に充填されるまでコンクリート１１ａを打設したら、或いは棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９が相当の長さに亘ってコンクリート中に埋入されるまでコンクリート１１ａを打設したら、例えば各固定ガイド片２１の第１板状部材２１ａを第２板状部材２１ｂに対して下方にスライド移動することにより、棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９を遊嵌移動可能な状態とする。しかる後に、必要に応じてコンクリート打設孔２４やその他の打設口からコンクリートを適宜追加打設しつつ、棒状バイブレータ２０を震動させながら当該棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９を、例えば第１コード巻取り装置２８の牽引力によって牽引する。また、第２コード巻取り装置２９の第１コード巻取り装置２８よりも小さな牽引力によって、ワイヤー部材１８を介して既設覆工コンクリート１５側へ引張り力を負荷しながら、棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側に移動させて、トンネル１２の冠部１３に打設されたコンクリート１１ａを締固める。
【００４４】
棒状バイブレータ２０が妻型枠１６まで移動したら、例えば妻型枠１６のケーブル貫通孔からバイブレータケーブル１９と共に棒状バイブレータ２０を引き抜いて、トンネル覆工用型枠１０が設置された当該スパンにおける覆工コンクリート１１の打設作業が終了する。
【００４５】
そして、本実施形態によれば、覆工空間２３に流し込まれたコンクリート１１ａを締固める際のバイブレータケーブル１９の直線性を保持して、棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９の妻型枠１６側への移動を容易且つスムーズに行わせることが可能になる。すなわち、本実施形態によれば、ワイヤー導入孔１７から覆工空間２３に導入したワイヤー部材１８を棒状バイブレータ２０の先端部に連結し、このワイヤー部材１８を介して既設覆工コンクリート１５側へ引張り力を負荷しつつ棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側に牽引するので、棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９を、これらの直線性を保持しつつ妻型枠１６側にスムーズに移動させてゆくことが可能になり、覆工空間２３に流し込まれたコンクリート１１ａを効果的に締固めてゆくことが可能になる。これによって、トンネル１２の冠部１３の覆工コンクリート１１ａを効率良く効果的に締固めて、十分に締固めがなされた、品質が良く表面の仕上りが良好な覆工コンクリート１１ａを得ることが可能になる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、ワイヤー導入孔１７から覆工空間２３に導入されたワイヤー部材１８は、ケーブルガイド片２１と直列状に配置されたワイヤーガイド片２６の、ケーブル挿通穴２５と合致する中心高さ位置に配置されたワイヤーガイド孔２７を経て棒状バイブレータ２０の先端部に連結されるので、覆工空間２３の厚さ方向中間部分に配置された棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９の直線性をより安定した状態で保持しつつ、これらを妻型枠１６側にスムーズに移動させて、覆工空間２３に流し込まれたコンクリート１１ａをより効果的に締固めてゆくことが可能になる。
【００４７】
さらに、本実施形態によれば、直列状に複数配置された遊嵌固定機能を有するケーブルガイド片２１によって、バイブレータケーブル１９は、覆工空間２３にコンクリートを流し込む前に、覆工空間２３の厚さ方向中間部分においてトンネル１２の軸方向Ｘに直線状に配置して仮固定される。このようにバイブレータケーブル１９が直線状に仮固定されることにより、バイブレータケーブル１９は、覆工空間２３に相当の比重を有するコンクリートが流し込まれても、流し込まれたコンクリートによって押し流されることがなく、仮固定された所定の位置から移動したり曲折したりしないので、直線状に配置された状態を強固に保持して、バイブレータケーブル１９を牽引しつつ棒状バイブレータ２０を妻型枠１６側に移動させてコンクリートを締固める際に、棒状バイブレータ２０やバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側へさらに容易且つスムーズに移動させることが可能になる。
【００４８】
さらにまた、本実施形態によれば、第２コード巻取り装置２９によって、ワイヤー部材１８を介して棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９に既設覆工コンクリート１５側への引張り力や牽引力を負荷できるようになっている。したがって、例えば棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側に移動させる際に、ケーブルガイド片２１のケーブル挿通穴２５にコンクリート中の骨材が噛み込んで、妻型枠１６への牽引が困難になると共に、バイブレータケーブル１９を妻型枠１６に牽引するための牽引力が過度に増大し場合でも、第２コード巻取り装置２９によりワイヤー部材１８を既設覆工コンクリート側１５へ引っ張って、棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９を既設覆工コンクリート１５側へ一旦引き戻した後に、バイブレータケーブル１９を妻型枠１６側に再び牽引することによって、上述のような骨材の噛み込みを容易に解除することができるので、引き続いてスムーズに棒状バイブレータ２０やバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側へ移動させつつ、コンクリートを締固めてゆくことが可能になる。
【００４９】
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、本発明は、山岳トンネル以外のその他のトンネルにおける覆工コンクリートを形成するべく採用することもできる。また、トンネル覆工用型枠の外周面との間に覆工空間を形成するトンネルの内周面は、吹き付けコンクリートによって覆われる地山の他、１次覆工を行った後のトンネル内周面による、２次覆工を行うための覆工面であっても良い。さらに、本発明によって締固められる覆工コンクリートは、トンネル冠部の覆工コンクリートである必要は必ずしもなく、例えばトンネルの側壁部や肩部、アーチ形状部分等の覆工空間に、棒状バイブレータの先端にワイヤー部材を連結した本発明のトンネル覆工コンクリート打設構造を設けて、本発明を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、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打設方法を含む覆工コンクリートの打設作業の作業手順を説明する、一部を断面図として示す略示側面図である。
【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打設構造の構成を説明する略示断面図である。
【図３】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打設構造の構成を説明する略示斜視図である。
【図４】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打設構造の構成を説明する要部略示断面図である。
【図５】（ａ）はケーブルガイド片の構成を説明する略示側面図、（ｂ）は略示正面図である。
【図６】（ａ）はケーブルガイド片の第１板状部材の正面図、（ｂ）は第２板状部材の正面図である。
【図７】（ａ）はワイヤーガイド片の構成を説明する略示側面図、（ｂ）は略示正面図である。
【図８】（ａ）はトンネル覆工用型枠をトンネルの内周面に沿って設置した状態を説明するトンネル軸方向から見た略示断面図、（ｂ）は同略示側面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、従来のトンネル覆工コンクリート打設方法の作業手順を説明する、一部を断面図として示す略示側面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０ トンネル覆工用型枠（コンクリート覆工用型枠）
１１ 覆工コンクリート
１１ａ 冠部の覆工コンクリート
１２ トンネル
１３ トンネルの冠部
１５ 既設覆工コンクリート
１６ 妻型枠
１７ ワイヤー導入孔
１８ ワイヤー部材
１９ バイブレータケーブル
２０ 棒状バイブレータ
２１ ケーブルガイド片
２２ 覆工面
２３ 覆工空間
２５ ケーブル挿通穴
２６ ワイヤーガイド片
２７ ワイヤーガイド孔
２８ 第１コード巻取り装置（ケーブル牽引手段）
２９ 第２コード巻取り装置（ワイヤー引張り手段）
Ｘ トンネルの軸方向
Ｙ 覆工空間の厚さ方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル覆工用型枠を用いて覆工コンクリートを形成するトンネル覆工コンクリート打設方法、及び該覆工コンクリート打設方法に用いるトンネル覆工コンクリート打設構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば山岳トンネル工法等のトンネル工法において、掘削したトンネルの内周面の地山を覆って構築されるトンネル覆工コンクリートを形成するための方法として、トンネル覆工用型枠（コンクリート覆工用型枠）を用いる工法が一般的に採用されている。トンネル覆工用型枠５０は、図８（ａ），（ｂ）に示すように、例えば馬蹄形等のアーチ形状部分５２を含む形状のトンネル５３の内周面５４に沿って、トンネル５３の側壁部５５から上部に亘って設置されるものであり、設置されたトンネル覆工用型枠５０と、トンネル５３の内周面５４の吹き付けコンクリート５６によって覆われる地山との間の覆工空間６１に、好ましくは無筋コンクリートを打設して硬化させることにより、トンネル底部のインバート部５１のコンクリートと連続させるようにして、覆工コンクリートが形成されることになる。
【０００３】
また、トンネル覆工用型枠５０としては、例えばパラセントルと呼ばれる組立式のトンネル覆工用型枠の他、スライドセントルと呼ばれる移動式のトンネル覆工用型枠が知られており、トンネル５３の掘削作業の進行に伴なって、例えば１０ｍ程度の所定のスパン毎にトンネル覆工用型枠５０を据え付け直しながら、トンネル５３の掘進方向の後方から前方に向かって、トンネル覆工用型枠５０を用いてトンネル５３の側部及び上部の覆工コンクリートを順次打設形成して行くことになる。
【０００４】
そして、トンネル覆工用型枠５０を用いてトンネルの側部及び上部の覆工コンクリートを打設するには、例えば図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、設置したトンネル覆工用型枠５０に設けられた検査窓５６からコンクリートを打設可能な高さ領域として、例えばトンネル５３の側壁部５５からアーチ形状部分５２の肩部までの領域に対しては、検査窓５６を介してコンクリート５７を供給すると共に、バイブレータ５８を検査窓５６から挿入し、供給されたコンクリート５７を締固めながらコンクリート５７を打設する。しかる後に、検査窓５６からコンクリート５７を供給しながらバイブレータ５８によって締固めることが困難な高さ領域として、トンネル５３の冠部（クラウン部）５９（図８参照）の領域に対しては、トンネル覆工用型枠５０の天端部に設けた吹き上げ口としてのコンクリート打設孔６０から、コンクリートを吹き上げ方式で打ち込み、直接バイブレータを用いて締固めを行うことなく冠部５９のコンクリート５７を形成するパターンが採用されている。
【０００５】
より具体的には、所定位置にトンネル覆工用型枠５０を設置した後に、例えば側壁部５５の下部より、下段の検査窓５６を介してコンクリート５７を流し込みながらバイブレータ５８を用いて締固める工程（図９（ａ）参照）と、さらに側壁部５５の上部のアーチ形状部分５２に向かって、中段の検査窓５６を介してコンクリート５７を流し込みながらバイブレータ５８を用いて締固める工程（図９（ｂ）参照）と、さらにアーチ形状部分５２の冠部５９の手前まで、上段の検査窓５６及び必要に応じてコンクリート打設孔６０を介してコンクリート５７を流し込みながら、バイブレータ５８を用いて締固める工程（図９（ｃ）参照）と、冠部５９の既設覆工コンクリート６２側の部分からコンクリート打設孔６０を介して順次コンクリート５７を流し込み、直接バイブレータを用いて締固めを行うことなく妻型枠６３までコンクリートを充填する工程（図９（ｄ）参照）とにより、覆工コンクリートが打設されることになる。
【０００６】
上述のような従来のトンネル覆工用型枠５０を用いた覆工コンクリートの打設方法では、トンネル冠部（クラウン部）５９に打設されたコンクリート５７の締固めを行うことができないことから、当該冠部５９における覆工コンクリートの品質上の信頼性が低くなり、特に既設覆工コンクリート６２の付近では、エア溜まりや空洞が発生しやすくなる。また、吹き上げ口としてのコンクリート打設孔６０から集中してトンネル覆工用型枠５０と地山との間の覆工空間６１にコンクリート５７が打設されるので、コンクリート５７がコンクリート打設孔６０から周囲に流れる際の軌跡が縞模様として覆工コンクリートの表面に残りやすくなり、仕上りが悪くなる。
【０００７】
これに対して、トンネル冠部に打設されたコンクリートの締固めを行うことができるようにする技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の覆工コンクリート打設方法では、山岳トンネル工法とは異なるシールド工法によってトンネルを築造する際に、セグメントとセントルとの間の空隙のクラウン部に、トンネル軸方向の略全長に亘って延伸する、断面Ｌ型のアングルを凹向きに吊り下げ固定してなるガイドレールと、ガイドレールに沿って動く棒状バイブレータとを設置しておき、既設側からクラウン部の空隙にコンクリートを棒状バイブレータで締固めつつ打設し、コンクリートの充填に伴って、棒状バイブレータをガイドレールに沿って既設側から妻板側に向けて移動させるようにしたものである。また、特許文献１の覆工コンクリート打設方法では、ガイドレールは例えば二次覆工コンクリートの段取筋を兼ねて設けられるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−３０８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載のトンネルのクラウン部にコンクリートを打設する方法では、棒状バイブレータをトンネル軸方向に案内するＬ型のアングルからなるガイドレールを、コンクリートの打設箇所におけるトンネルの軸方向の略全長に亘って予め設けておく必要があるため、段取筋等を設置することなく好ましくは無筋コンクリートを用いて覆工コンクリートが形成されるトンネル覆工用型枠による山岳トンネル等においては、その材料や施工に多くの無駄を生じることになる。
【０００９】
一方、段取筋等を設置することなく好ましくは無筋コンクリートを用いて覆工コンクリートが形成されるトンネル覆工用型枠による山岳トンネル等においては、ガイドレールに換えて、例えば図３に示すように、トンネル覆工用型枠の外周面に、ケーブル挿通孔を有するガイド片を、トンネルの軸方向に間隔をおいて直列状に配置して複数突設しておき、このガイド片のケーブル挿通孔に、棒状バイブレータに後続するバイブレータケーブルを挿通して案内させることにより、棒状バイブレータを既設側から妻型枠側に向けて牽引しつつ移動させることが考えられる。
【００１０】
しかしながら、挿通孔を有するガイド片によってバイブレータケーブルを案内させつつ、妻型枠側からバイブレータケーブルを牽引して棒状バイブレータを移動させる方法では、例えばコンクリートの打設前にトンネル覆工用型枠の外周の覆工空間に直線状にセットされたバイブレータケーブルが、覆工空間に相当の比重を有するコンクリートが流し込まれた際に移動して、撓んだり曲折したりすることにより、コンクリートの締固め時にその直線性が失われて牽引時に大きな抵抗を生じると共に、ガイド片のケーブル挿通孔と擦れたり引っ掛かったりすることによって、棒状バイブレータ及びバイブレータケーブルの妻型枠側への移動が困難になり、時にはバイブレータケーブルを破損させたり破断させたりする場合もある。
【００１１】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、覆工空間に流し込まれたコンクリートを締固める際のバイブレータケーブルの直線性を保持して、棒状バイブレータ及びバイブレータケーブルの妻型枠側への移動を容易且つスムーズに行わせることのできるトンネル覆工コンクリート打設方法及びトンネル覆工コンクリート打設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】
【００１２】
本発明は、トンネル覆工用型枠を用いて覆工コンクリートを形成するトンネル覆工コンクリート打設方法において、既に形成された既設覆工コンクリートと妻型枠とによって挟まれる、前記トンネル覆工用型枠の外周面とトンネル内周の覆工面との間の覆工空間に、棒状バイブレータを前記既設覆工コンクリートに近接して配置すると共に、これに後続するバイブレータケーブルを前記妻型枠側に延設させて前記妻型枠を貫通させることにより前記妻型枠の外側から牽引可能な状態で配置し、前記覆工空間にコンクリートを流し込んだ後、前記棒状バイブレータを振動させつつ前記バイブレータケーブルの牽引によって前記妻型枠側に移動させながらコンクリートの締固めを行うコンクリート打設方法であって、前記既設覆工コンクリートと前記棒状バイブレータとの間の前記トンネル覆工用型枠に形成したワイヤー導入孔から前記覆工空間に導入したワイヤー部材を前記棒状バイブレータの先端部に連結し、該ワイヤー部材を介して前記既設覆工コンクリート側へ引張り力を負荷することにより、前記バイブレータケーブルの直線性を保持しつつ前記バイブレータケーブルを前記妻型枠側に牽引するトンネル覆工コンクリート打設方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【００１３】
そして、本発明のトンネル覆工コンクリート打設方法では、前記バイブレータケーブルは、前記トンネル覆工用型枠の外周面に突設すると共に、トンネルの軸方向に間隔をおいて直列状に複数配置されたケーブルガイド片のケーブル挿通穴に挿通されることにより、トンネルの軸方向に案内されて前記妻型枠側に牽引されることが好ましい。
【００１４】
また、本発明のトンネル覆工コンクリート打設方法では、前記ワイヤー導入孔から前記覆工空間に導入された前記ワイヤー部材は、前記ケーブルガイド片と直列状に配置されたワイヤーガイド片の、前記ケーブル挿通穴と合致する中心高さ位置に配置されたワイヤーガイド孔を経て前記棒状バイブレータの先端部に連結されることが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明のトンネル覆工コンクリート打設方法では、骨材の噛み込み等により前記バイブレータケーブルを牽引するための牽引力が過度に増大したら、前記ワイヤー部材を前記既設覆工コンクリート側へ引っ張って、前記棒状バイブレータ及び前記バイブレータケーブルを前記既設覆工コンクリート側へ一旦引き戻した後に、前記バイブレータケーブルを前記妻型枠側に再び牽引することが好ましい。
【００１６】
さらにまた、本発明のトンネル覆工コンクリート打設方法では、前記覆工空間は、トンネル冠部の覆工空間であることが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、上記トンネル覆工コンクリート打設方法に用いるトンネル覆工コンクリート打設構造であって、既に形成された既設覆工コンクリートと妻型枠とによって挟まれる、前記トンネル覆工用型枠の外周面とトンネル内周の覆工面との間の覆工空間において、トンネル覆工用型枠の外周面に突設すると共に、トンネルの軸方向に間隔をおいて直列状に配置されたケーブル挿通穴を有する複数のケーブルガイド片と、前記既設覆工コンクリートに近接して配置された棒状バイブレータと、該棒状バイブレータに後続して前記妻型枠側に延設し、前記ケーブルガイド片のケーブル挿通穴に挿通されると共に前記妻型枠を貫通して配置されたバイブレータケーブルと、前記妻型枠の外側に設けられて前記バイブレータケーブルを前記妻型枠側に牽引するケーブル牽引手段と、前記既設覆工コンクリートと前記棒状バイブレータとの間の前記トンネル覆工用型枠に形成したワイヤー導入孔から前記覆工空間に導入されて前記棒状バイブレータの先端部に連結されるワイヤー部材と、該ワイヤー部材を前記既設覆工コンクリート側に引張るワイヤー引張り手段とからなるトンネル覆工コンクリート打設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。
【００１８】
そして、本発明のトンネル覆工コンクリート打設構造では、前記ワイヤー導入孔と前記棒状バイブレータとの間の覆工空間に、前記ケーブルガイド片と直列状に配置されたワイヤーガイド片が、ワイヤーガイド孔を前記ケーブル挿通穴と合致する中心高さ位置に配置して前記トンネル覆工用型枠の外周面に突設されており、前記覆工空間に導入されたワイヤー部材は、前記ワイヤーガイド孔を経て前記棒状バイブレータの先端部に連結されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のトンネル覆工コンクリート打設方法又はトンネル覆工コンクリート打設構造によれば、 覆工空間に流し込まれたコンクリートを締固める際のバイブレータケーブルの直線性を保持して、棒状バイブレータ及びバイブレータケーブルの妻型枠側への移動を容易且つスムーズに行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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打設方法は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、例えば山岳トンネル工法において、コンクリート覆工用型枠としてのトンネル覆工用型枠１０を用いてトンネル１２の側部及び上部の覆工コンクリート１１を打設形成してゆく際に、特にトンネル１２の冠部（クラウン部）１３の覆工コンクリート１１ａを、これより下方の例えばトンネル１２の側壁部及びアーチ形状部分の覆工コンクリート１１を打設した後に、充分に締固めながら打設してゆくための方法として採用されたものである。
【００２１】
ここで、本実施形態では、トンネル覆工用型枠１０は、従来技術として公知の例えばスライド移動式のセントルであり、トンネル１２の掘削作業の進行に伴なって、例えば１０ｍ程度の所定のスパン毎にトンネル１２の掘進方向（軸方向）Ｘの後方から前方に向かって据え付け直しながら、トンネル１２の側部及び上部の覆工コンクリート１１を順次打設形成してゆくことを可能にするものである。また、本実施形態では、側壁部及びアーチ形状部分の覆工コンクリート１１は、例えば従来の工法と同様の方法により、設置したトンネル覆工用型枠１０に設けられた検査窓１４を介してコンクリートが供給されると共に、振動締固め装置としての棒状バイブレータ１４ａを検査窓１４から挿入して供給されたコンクリートを締固めることによって、当該側壁部及びアーチ形状部分の覆工コンクリート１１が、トンネル冠部１３の覆工コンクリート１１ａに先行して打設されることになる。
【００２２】
そして、本実施形態のトンネル覆工コンクリート打設方法は、トンネル覆工用型枠１０を用いて覆工コンクリート１１を形成するトンネル覆工コンクリート打設方法において、図１〜図４に示すように、既に形成された既設覆工コンクリート１５の端面１５ａと妻型枠１６とによって挟まれる、トンネル覆工用型枠１０の外周面とトンネル内周の覆工面２２との間のトンネル冠部１３の覆工空間２３に、棒状バイブレータ２０を既設覆工コンクリート１５に近接して配置すると共に、これに後続するバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側に延設させて妻型枠１６を貫通させることにより妻型枠１６の外側から牽引可能な状態で配置し、覆工空間２３にコンクリートを流し込んだ後、棒状バイブレータ２０を振動させつつバイブレータケーブル１９の牽引によって妻型枠１６側に移動させながらコンクリート１１ａの締固めを行うコンクリート打設方法であって、既設覆工コンクリート１５の端面１５ａと棒状バイブレータ２０との間のトンネル覆工用型枠１０に形成したワイヤー導入孔１７から覆工空間２３に導入したワイヤー部材１８を棒状バイブレータ２０の先端部に連結し、このワイヤー部材１８を介して既設覆工コンクリート１５側へ引張り力を負荷することにより、バイブレータケーブル１９の直線性を保持しつつバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側に牽引する。
【００２３】
また、本実施形態では、バイブレータケーブル１９は、トンネル覆工用型枠１０の外周面に突設すると共に、トンネル１２の軸方向Ｘに間隔をおいて直列状に複数配置されたケーブルガイド片２１のケーブル挿通穴２５に挿通されることにより、トンネル１２の軸方向Ｘに案内されて妻型枠１６側に牽引されるようになっている。
【００２４】
さらに、本実施形態では、ワイヤー導入孔１７から覆工空間２３に導入されたワイヤー部材１８は、ケーブルガイド片２１と直列状に配置されたワイヤーガイド片２６の、ケーブル挿通穴２５と合致する中心高さ位置に配置されたワイヤーガイド孔２７を経て棒状バイブレータ２０の先端部に連結されるようになっている。
【００２５】
本実施形態によれば、上述のトンネル覆工コンクリート打設方法を実施するための手段として、図２〜図４に示すように、既に形成された既設覆工コンクリート１５の端面１５ａと妻型枠１６とによって挟まれる、トンネル覆工用型枠１０の外周面とトンネル内周の覆工面２２との間の覆工空間２３において、トンネル覆工用型枠１０の外周面に突設すると共に、トンネル１２の軸方向Ｘに間隔をおいて直列状に配置されたケーブル挿通穴２５を有する複数のケーブルガイド片２１と、既設覆工コンクリート１５に近接して配置された棒状バイブレータ２０と、棒状バイブレータ２０に後続して妻型枠１６側に延設し、ケーブルガイド片２１のケーブル挿通穴２５に挿通されると共に妻型枠１６を貫通して配置されたバイブレータケーブル１９と、妻型枠１６の外側に設けられてバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側に牽引するケーブル牽引手段としての第１コード巻取り装置２８と、既設覆工コンクリート１５と棒状バイブレータ２０との間のトンネル覆工用型枠１０に形成したワイヤー導入孔１７から覆工空間２３に導入されて棒状バイブレータ２０の先端部に連結されるワイヤー部材１８と、ワイヤー部材１８を既設覆工コンクリート１５側に引張るワイヤー引張り手段としての第２コード巻取り装置２９とによって構成されるトンネル覆工コンクリート打設構造が用いられる。なお、ワイヤー引張り手段としては、人力等によるものであっても良い。
【００２６】
また、本実施形態のトンネル覆工コンクリート打設構造では、ワイヤー導入孔１７と棒状バイブレータ２０との間の覆工空間２３に、ケーブルガイド片２１と直列状に配置されたワイヤーガイド片２６が、ワイヤーガイド孔２７をケーブル挿通穴２５と合致する中心高さ位置に配置してトンネル覆工用型枠１０の外周面に突設されており、覆工空間２３に導入されたワイヤー部材１８は、ワイヤーガイド孔２７を経て棒状バイブレータ２０の先端部に連結されている。
【００２７】
本実施形態では、例えばコンクリート打設孔２４を介してコンクリート覆工空間２３に流し込まれたコンクリート１１ａを締固めるための棒状バイブレータ２０は、例えば電磁式振動体やモータの回転力によって振動する振動体等を内部に備える、コンクリート用の締固め装置として汎用されている公知の装置であり、当該棒状バイブレータ２０の後端部分には、接続線等が収容されたフレキシブルな動力供給ホースからなるバイブレータケーブル１９が一体として接続される。
【００２８】
バイブレータケーブル１９は、例えば８ｍｍ程度の太さのワイヤーを、内径９．２ｍｍ程度、外径１２ｍｍ程度のポリアミドチューブで覆うと共に、ポリアミドチューブの外周面に、導体と介在紐とを周方向に交互に配置し、さらにこれらを外径が２１．８ｍｍ程度のシース（外皮）で覆った後に、耐摩耗チューブで被覆して形成される、外径が例えば３７．２ｍｍ程度の公知のケーブル部材である。バイブレータケーブル１９は、覆工空間２３に流し込まれて充填打設されたコンクート１１ａ中に埋入される当該バイブレータケーブル１９を、コンクート１１ａとの摩擦力（付着力）に抗して、棒状バイブレータ２０と共に妻型枠１６側に牽引するのに十分な引張り強度を備えている。
【００２９】
これらの棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９は、トンネル冠部１３の覆工空間２３において、コンクリート１１ａが流し込まれる前に、トンネル覆工用型枠１０の外周面に突設すると共に、トンネル１２の軸方向Ｘに例えば１０００ｍｍ程度の所定の間隔ａをおいて直列状に複数配置されたケーブルガイド片２１によって、覆工空間２３の厚さ方向中間部分に保持された状態でトンネル１２の軸方向Ｘに直線状に配置して仮固定される。
【００３０】
ここで、各ケーブルガイド片２１は、図５（ａ），（ｂ）及び図６（ａ），（ｂ）に示すように、トンネル覆工用型枠１０の外周面から覆工空間２３の厚さ方向Ｙに進退可能に突出する、トンネル１２の軸方向Ｘに重ね合わせた一対の板状部材２１ａ，２１ｂからなり、一方の板状部材（第１板状部材）２１ａは厚さ方向外方を向いた内側挟込み凹部３０ａを有すると共に、他方の板状部材（第２板状部材）２１ｂは厚さ方向内方を向いた外側挟込み凹部３０ｂを有しており、内側挟込み凹部３０ａと外側挟込み凹部３０ｂとの間の部分が、バイブレータケーブル１９や棒状バイブレータ２０を仮固定可能に遊嵌挿通させるケーブル挿通穴２５となる。
【００３１】
すなわち、ケーブルガイド片２１は、一対の板状部材２１ａ，２１ｂを内側挟込み凹部３０ａと外側挟込み凹部３０ｂとが近づく側に相対移動してこれらの間に挟み込むことによりバイブレータケーブル１９や棒状バイブレータ２０を仮固定し、一対の板状部材２１ａ，２１ｂを内側挟込み凹部３０ａと外側挟込み凹部３０ｂとが離れる側に相対移動して仮固定した状態を開放することにより、バイブレータケーブル１９や棒状バイブレータ２０を、ケーブル挿通穴２５をガイドとしてトンネル１２の軸方向Ｘに遊嵌移動させることができるようになっている。
【００３２】
なお、ケーブルガイド片２１の一対の板状部材２１ａ，２１ｂは、例えば略縦長矩形形状を有する鋼製プレートからなり、覆工空間２３の下方において各ケーブルガイド片２１を挟んだ両側に配置されて、トンネル覆工用型枠１０に一体として取り付けられた支持プレート３１によってスライド可能に支持されることにより、トンネル覆工用型枠１０の外周面から覆工空間２３の厚さ方向Ｙに進退可能に突出できるようになっている。支持プレート３１は、図５（ｂ）に示すように、一対の板状部材２１ａ，２１ｂを挟んだ幅方向の両側において、これらの板状部材２１ａ，２１ｂと垂直に配置されてトンネル覆工用型枠１０に固定される。また両側の支持プレート３１の各々には、図５（ａ）に示すように、覆工空間２３の厚さ方向Ｙに沿って縦長に切り込まれた第１スライドガイド溝３２ａ及び第２スライドガイド溝３２ｂが、相当の長さで平行に併設されて形成されている。
【００３３】
第１板状部材２１ａの側端面に突設したスライドガイドピン３３ａを第１スライドガイド溝３２ａに、第２板状部材２１ｂの側端面に突設したスライドガイドピン３３ｂを第２スライドガイド溝３２ｂに各々係止して、第１板状部材２１ａや第２板状部材２１ｂを、例えばハンドル片３４ａ，３４ｂを把持した操作によって覆工空間２３の厚さ方向Ｙに進退させることにより、トンネル覆工用型枠１０に形成したケーブルガイド片２１の挿入開口３５を介してこれらの板状部材２１ａ，２１ｂを覆工空間２３に突出させる。またこれによって、内側挟込み凹部３０ａ及び外側挟込み凹部３０ｂによるケーブル挿通穴２５を覆工空間２３の厚さ方向中間部分に配置した状態から、第１板状部材２１ａや第２板状部材２１ｂをトンネル覆工用型枠１０の内側に引き抜いて覆工空間２３から撤去した状態まで、その突出量を調整しつつ一対の板状部材２１ａ，２１ｂを安定した状態で覆工空間２３の厚さ方向Ｙに進退スライドさせることができるようになっている。
【００３４】
また、本実施形態では、図４及び図５（ａ）に示すように、トンネル１２の軸方向Ｘに重ね合わされた一対の板状部材２１ａ，２１ｂのうちの第２板状部材２１ｂの側にさらに重ね合わせるように配置されて、位置決め保持プレート３６が、覆工空間２３の下方において両側を支持プレート３１によって挟まれてトンネル覆工用型枠１０に一体として取り付けられている。位置決め保持プレート３６には、第３固定ピン係止孔３７が形成されており、これを第１板状部材２１ａに形成したた第１固定ピン係止孔３８ａや、第２板状部材２１ｂに形成した第２固定ピン係止孔３８ｂと合致させて固定ピン３９を挿入係止することにより、バイブレータケーブル１９や棒状バイブレータ２０を仮固定した状態、或いはバイブレータケーブル１９や棒状バイブレータ２０を遊嵌移動可能にした状態を、強固に保持することができるようになっている。
【００３５】
さらに、本実施形態では、好ましくは、バイブレータケーブル１９が仮固定された状態におけるケーブルガイド片２１と対応する位置のバイブレータケーブル１９の外周面を覆って、防護スリーブ４０が装着されている（図２、図３参照）。ケーブルガイド片２１と対応する位置に防護スリーブ４０が装着されていることにより、バイブレータケーブル１９は、仮固定時におけるケーブルガイド片２１の一対の板状部材２１ａ，２１ｂによる把持力によって、損傷しないように効果的に防護されることになる。
【００３６】
さらにまた、本実施形態では、棒状バイブレータ２０の両端部分には、緩衝材４１が装着されている（図４参照）。緩衝材４１が装着されていることにより、コンクリート１１ａを締固めた後に覆工空間２３から棒状バイブレータ２０を撤去するべく、妻型枠１６のケーブル貫通孔を介して棒状バイブレータ２０を覆工空間２３から抜き出した際に、抜き出した棒状バイブレータ２０がトンネル１２内の周囲の機器等に衝突しても、その衝撃を効果的に緩和することが可能になる。
【００３７】
そして、本実施形態では、図２〜図４に示すように、棒状バイブレータ２０の先端部に連結された、既設覆工コンクリート１５側へ引張り力を負荷するワイヤー部材１８が、既設覆工コンクリート１５の端面１５ａと棒状バイブレータ２０との間のトンネル覆工用型枠１０に形成したワイヤー導入孔１７から覆工空間２３に導入されて設けられている。ワイヤー部材１８は、例えば太さが６〜８ｍｍ程度のワイヤー又は鋼線からなり、例えば既設覆工コンクリート１５によるトンネル１２の内部に設けられた、ワイヤー部材１８を既設覆工コンクリート１５側に引張る第２コード巻取り装置２９に牽引可能に巻き付けられると共に、その一端部をワイヤー導入孔１７に挿通した後に、ケーブル挿通穴２５と合致する中心高さ位置に配置されたワイヤーガイド片２６のワイヤーガイド孔２７を経て、棒状バイブレータ２０の先端部に、例えば連結金具４９を介して連結される。
【００３８】
ワイヤーガイド片２６は、図４及び図７（ａ），（ｂ）に示すように、トンネル覆工用型枠１０の外周面から覆工空間２３の厚さ方向Ｙに進退可能に突出する、例えば略縦長矩形形状を有する鋼製プレート製の一枚の板状部材２６ａからなり、板状部材２６ａの上半部分の略中央には、ワイヤーガイド孔２７が貫通形成されている。本実施形態では、ワイヤーガイド孔２７は、例えば１５〜２５ｍｍ程度の孔径を有する円形の開口穴であり、その頂部よりも下方の部分がテーパー面２７ａとなっていることにより、既設コンクリート１５側から妻型枠１６に向けてその大きさを縮径させ、ワイヤー部材１８を既設コンクリート１５側から挿通させ易い形状となっている。
【００３９】
また、ワイヤーガイド片２６は、例えば覆工空間２３の下方においてワイヤーガイド片２６を挟んだ両側に配置されて、トンネル覆工用型枠１０に一体として取り付けられた支持プレート４２によってスライド可能に支持されることにより、トンネル覆工用型枠１０の外周面から覆工空間２３の厚さ方向Ｙに進退可能に突出できるようになっている。支持プレート４２は、図７（ｂ）に示すように、ワイヤーガイド片２６を挟んだ幅方向の両側において、ワイヤーガイド片２６と垂直に配置されてトンネル覆工用型枠１０に固定される。また両側の支持プレート４２の各々には、図７（ａ）に示すように、覆工空間２３の厚さ方向Ｙに沿って縦長に切り込まれた第３スライドガイド溝４３が、相当の長さで形成されている。
【００４０】
ワイヤーガイド片２６を構成する板状部材２６ａの側端面に突設したスライドガイドピン４４を第３スライドガイド溝４３に係止して、板状部材２６ａを、例えばハンドル片４５を把持した操作によって覆工空間２３の厚さ方向Ｙに進退させることにより、トンネル覆工用型枠１０に形成したワイヤーガイド片２６の挿入開口４６を介して、板状部材２６ａを覆工空間２３に突出させることができるようになっている。またこれによって、ワイヤーガイド孔２７を覆工空間２３の厚さ方向中間部分に配置して、これの中心高さ位置を、突出状態におけるケーブルガイド片２１のケーブル挿通穴２５と合致させた状態から、板状部材２６ａをトンネル覆工用型枠１０の内側に引き抜いて覆工空間２３から撤去した状態まで、その突出量を調整しつつワイヤーガイド片２６を安定した状態で覆工空間２３の厚さ方向Ｙに進退スライドさせることができるようになっている。
【００４１】
さらに、本実施形態では、図４及び図７（ａ）に示すように、ワイヤーガイド片２６を構成する板状部材２６ａに重ね合わせるように配置されて、位置決め保持プレート４７が、覆工空間２３の下方において両側を支持プレート４２によって挟まれてトンネル覆工用型枠１０に一体として取り付けられている。位置決め保持プレート４７には、第４固定ピン係止孔４７ａが形成されており、これを板状部材２６ａに形成したた第５固定ピン係止孔４７ｂと合致させて固定ピン４８を挿入係止することにより、ワイヤーガイド片２６のワイヤーガイド孔２７の中心高さ位置をケーブルガイド片２１のケーブル挿通穴２５と合致させた状態を、強固に保持することができるようになっている。
【００４２】
本実施形態では、図１（ｂ）に示す、トンネル１２の側壁部及びアーチ形状部分の覆工コンクリート１１を打設形成した後における、複数のケーブルガイド片２１により、厚さ方向中間部分にバイブレータケーブル１９及び棒状バイブレータ２０を直線状に配置して仮固定したトンネル１２の冠部（クラウン部）１３の覆工空間２３に対して、例えば図１（ｃ）示すように、コンクリートポンプをコンクリート打設孔２４に接続して、当該コンクリート打設孔２４からトンネル１２の冠部１３のコンクリート１１ａを打設する。
【００４３】
覆工空間２３の全体に充填されるまでコンクリート１１ａを打設したら、或いは棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９が相当の長さに亘ってコンクリート中に埋入されるまでコンクリート１１ａを打設したら、例えば各固定ガイド片２１の第１板状部材２１ａを第２板状部材２１ｂに対して下方にスライド移動することにより、棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９を遊嵌移動可能な状態とする。しかる後に、必要に応じてコンクリート打設孔２４やその他の打設口からコンクリートを適宜追加打設しつつ、棒状バイブレータ２０を震動させながら当該棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９を、例えば第１コード巻取り装置２８の牽引力によって牽引する。また、第２コード巻取り装置２９の第１コード巻取り装置２８よりも小さな牽引力によって、ワイヤー部材１８を介して既設覆工コンクリート１５側へ引張り力を負荷しながら、棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側に移動させて、トンネル１２の冠部１３に打設されたコンクリート１１ａを締固める。
【００４４】
棒状バイブレータ２０が妻型枠１６まで移動したら、例えば妻型枠１６のケーブル貫通孔からバイブレータケーブル１９と共に棒状バイブレータ２０を引き抜いて、トンネル覆工用型枠１０が設置された当該スパンにおける覆工コンクリート１１の打設作業が終了する。
【００４５】
そして、本実施形態によれば、覆工空間２３に流し込まれたコンクリート１１ａを締固める際のバイブレータケーブル１９の直線性を保持して、棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９の妻型枠１６側への移動を容易且つスムーズに行わせることが可能になる。すなわち、本実施形態によれば、ワイヤー導入孔１７から覆工空間２３に導入したワイヤー部材１８を棒状バイブレータ２０の先端部に連結し、このワイヤー部材１８を介して既設覆工コンクリート１５側へ引張り力を負荷しつつ棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側に牽引するので、棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９を、これらの直線性を保持しつつ妻型枠１６側にスムーズに移動させてゆくことが可能になり、覆工空間２３に流し込まれたコンクリート１１ａを効果的に締固めてゆくことが可能になる。これによって、トンネル１２の冠部１３の覆工コンクリート１１ａを効率良く効果的に締固めて、十分に締固めがなされた、品質が良く表面の仕上りが良好な覆工コンクリート１１ａを得ることが可能になる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、ワイヤー導入孔１７から覆工空間２３に導入されたワイヤー部材１８は、ケーブルガイド片２１と直列状に配置されたワイヤーガイド片２６の、ケーブル挿通穴２５と合致する中心高さ位置に配置されたワイヤーガイド孔２７を経て棒状バイブレータ２０の先端部に連結されるので、覆工空間２３の厚さ方向中間部分に配置された棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９の直線性をより安定した状態で保持しつつ、これらを妻型枠１６側にスムーズに移動させて、覆工空間２３に流し込まれたコンクリート１１ａをより効果的に締固めてゆくことが可能になる。
【００４７】
さらに、本実施形態によれば、直列状に複数配置された遊嵌固定機能を有するケーブルガイド片２１によって、バイブレータケーブル１９は、覆工空間２３にコンクリートを流し込む前に、覆工空間２３の厚さ方向中間部分においてトンネル１２の軸方向Ｘに直線状に配置して仮固定される。このようにバイブレータケーブル１９が直線状に仮固定されることにより、バイブレータケーブル１９は、覆工空間２３に相当の比重を有するコンクリートが流し込まれても、流し込まれたコンクリートによって押し流されることがなく、仮固定された所定の位置から移動したり曲折したりしないので、直線状に配置された状態を強固に保持して、バイブレータケーブル１９を牽引しつつ棒状バイブレータ２０を妻型枠１６側に移動させてコンクリートを締固める際に、棒状バイブレータ２０やバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側へさらに容易且つスムーズに移動させることが可能になる。
【００４８】
さらにまた、本実施形態によれば、第２コード巻取り装置２９によって、ワイヤー部材１８を介して棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９に既設覆工コンクリート１５側への引張り力や牽引力を負荷できるようになっている。したがって、例えば棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側に移動させる際に、ケーブルガイド片２１のケーブル挿通穴２５にコンクリート中の骨材が噛み込んで、妻型枠１６への牽引が困難になると共に、バイブレータケーブル１９を妻型枠１６に牽引するための牽引力が過度に増大し場合でも、第２コード巻取り装置２９によりワイヤー部材１８を既設覆工コンクリート側１５へ引っ張って、棒状バイブレータ２０及びバイブレータケーブル１９を既設覆工コンクリート１５側へ一旦引き戻した後に、バイブレータケーブル１９を妻型枠１６側に再び牽引することによって、上述のような骨材の噛み込みを容易に解除することができるので、引き続いてスムーズに棒状バイブレータ２０やバイブレータケーブル１９を妻型枠１６側へ移動させつつ、コンクリートを締固めてゆくことが可能になる。
【００４９】
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、本発明は、山岳トンネル以外のその他のトンネルにおける覆工コンクリートを形成するべく採用することもできる。また、トンネル覆工用型枠の外周面との間に覆工空間を形成するトンネルの内周面は、吹き付けコンクリートによって覆われる地山の他、１次覆工を行った後のトンネル内周面による、２次覆工を行うための覆工面であっても良い。さらに、本発明によって締固められる覆工コンクリートは、トンネル冠部の覆工コンクリートである必要は必ずしもなく、例えばトンネルの側壁部や肩部、アーチ形状部分等の覆工空間に、棒状バイブレータの先端にワイヤー部材を連結した本発明のトンネル覆工コンクリート打設構造を設けて、本発明を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、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打設方法を含む覆工コンクリートの打設作業の作業手順を説明する、一部を断面図として示す略示側面図である。
【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打設構造の構成を説明する略示断面図である。
【図３】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打設構造の構成を説明する略示斜視図である。
【図４】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打設構造の構成を説明する要部略示断面図である。
【図５】（ａ）はケーブルガイド片の構成を説明する略示側面図、（ｂ）は略示正面図である。
【図６】（ａ）はケーブルガイド片の第１板状部材の正面図、（ｂ）は第２板状部材の正面図である。
【図７】（ａ）はワイヤーガイド片の構成を説明する略示側面図、（ｂ）は略示正面図である。
【図８】（ａ）はトンネル覆工用型枠をトンネルの内周面に沿って設置した状態を説明するトンネル軸方向から見た略示断面図、（ｂ）は同略示側面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、従来のトンネル覆工コンクリート打設方法の作業手順を説明する、一部を断面図として示す略示側面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０ トンネル覆工用型枠（コンクリート覆工用型枠）
１１ 覆工コンクリート
１１ａ 冠部の覆工コンクリート
１２ トンネル
１３ トンネルの冠部
１５ 既設覆工コンクリート
１６ 妻型枠
１７ ワイヤー導入孔
１８ ワイヤー部材
１９ バイブレータケーブル
２０ 棒状バイブレータ
２１ ケーブルガイド片
２２ 覆工面
２３ 覆工空間
２５ ケーブル挿通穴
２６ ワイヤーガイド片
２７ ワイヤーガイド孔
２８ 第１コード巻取り装置（ケーブル牽引手段）
２９ 第２コード巻取り装置（ワイヤー引張り手段）
Ｘ トンネルの軸方向
Ｙ 覆工空間の厚さ方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル覆工用型枠を用いて覆工コンクリートを形成するトンネル覆工コンクリート打設方法において、
既に形成された既設覆工コンクリートと妻型枠とによって挟まれる、前記トンネル覆工用型枠の外周面とトンネル内周の覆工面との間の覆工空間に、棒状バイブレータを前記既設覆工コンクリートに近接して配置すると共に、これに後続するバイブレータケーブルを前記妻型枠側に延設させて前記妻型枠を貫通させることにより前記妻型枠の外側から牽引可能な状態で配置し、前記覆工空間にコンクリートを流し込んだ後、前記棒状バイブレータを振動させつつ前記バイブレータケーブルの牽引によって前記妻型枠側に移動させながらコンクリートの締固めを行うコンクリート打設方法であって、
前記既設覆工コンクリートと前記棒状バイブレータとの間の前記トンネル覆工用型枠に形成したワイヤー導入孔から前記覆工空間に導入したワイヤー部材を前記棒状バイブレータの先端部に連結し、該ワイヤー部材を介して前記既設覆工コンクリート側へ引張り力を負荷することにより、前記バイブレータケーブルの直線性を保持しつつ前記バイブレータケーブルを前記妻型枠側に牽引するトンネル覆工コンクリート打設方法。
【請求項２】
前記バイブレータケーブルは、前記トンネル覆工用型枠の外周面に突設すると共に、トンネルの軸方向に間隔をおいて直列状に複数配置されたケーブルガイド片のケーブル挿通穴に挿通されることにより、トンネルの軸方向に案内されて前記妻型枠側に牽引される請求項１に記載のトンネル覆工コンクリート打設方法。
【請求項３】
前記ワイヤー導入孔から前記覆工空間に導入された前記ワイヤー部材は、前記ケーブルガイド片と直列状に配置されたワイヤーガイド片の、前記ケーブル挿通穴と合致する中心高さ位置に配置されたワイヤーガイド孔を経て前記棒状バイブレータの先端部に連結される請求項２に記載のトンネル覆工コンクリート打設方法。
【請求項４】
前記バイブレータケーブルを牽引するための牽引力が過度に増大したら、前記ワイヤー部材を前記既設覆工コンクリート側へ引っ張って、前記棒状バイブレータ及び前記バイブレータケーブルを前記既設覆工コンクリート側へ一旦引き戻した後に、前記バイブレータケーブルを前記妻型枠側に再び牽引する請求項１〜３のいずれかに記載のトンネル覆工コンクリート打設方法。
【請求項５】
前記覆工空間は、トンネル冠部の覆工空間である請求項１〜４のいずれかに記載のトンネル覆工コンクリート打設方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のトンネル覆工コンクリート打設方法に用いるトンネル覆工コンクリート打設構造であって、
既に形成された既設覆工コンクリートと妻型枠とによって挟まれる、前記トンネル覆工用型枠の外周面とトンネル内周の覆工面との間の覆工空間において、トンネル覆工用型枠の外周面に突設すると共に、トンネルの軸方向に間隔をおいて直列状に配置されたケーブル挿通穴を有する複数のケーブルガイド片と、前記既設覆工コンクリートに近接して配置された棒状バイブレータと、該棒状バイブレータに後続して前記妻型枠側に延設し、前記ケーブルガイド片のケーブル挿通穴に挿通されると共に前記妻型枠を貫通して配置されたバイブレータケーブルと、前記妻型枠の外側に設けられて前記バイブレータケーブルを前記妻型枠側に牽引するケーブル牽引手段と、前記既設覆工コンクリートと前記棒状バイブレータとの間の前記トンネル覆工用型枠に形成したワイヤー導入孔から前記覆工空間に導入されて前記棒状バイブレータの先端部に連結されるワイヤー部材と、該ワイヤー部材を前記既設覆工コンクリート側に引張るワイヤー引張り手段とからなるトンネル覆工コンクリート打設構造。
【請求項７】
前記ワイヤー導入孔と前記棒状バイブレータとの間の覆工空間に、前記ケーブルガイド片と直列状に配置されたワイヤーガイド片が、ワイヤーガイド孔を前記ケーブル挿通穴と合致する中心高さ位置に配置して前記トンネル覆工用型枠の外周面に突設されており、前記覆工空間に導入されたワイヤー部材は、前記ワイヤーガイド孔を経て前記棒状バイブレータの先端部に連結されている請求項６に記載のトンネル覆工コンクリート打設構造。
【請求項１】
トンネル覆工用型枠を用いて覆工コンクリートを形成するトンネル覆工コンクリート打設方法において、
既に形成された既設覆工コンクリートと妻型枠とによって挟まれる、前記トンネル覆工用型枠の外周面とトンネル内周の覆工面との間の覆工空間に、棒状バイブレータを前記既設覆工コンクリートに近接して配置すると共に、これに後続するバイブレータケーブルを前記妻型枠側に延設させて前記妻型枠を貫通させることにより前記妻型枠の外側から牽引可能な状態で配置し、前記覆工空間にコンクリートを流し込んだ後、前記棒状バイブレータを振動させつつ前記バイブレータケーブルの牽引によって前記妻型枠側に移動させながらコンクリートの締固めを行うコンクリート打設方法であって、
前記既設覆工コンクリートと前記棒状バイブレータとの間の前記トンネル覆工用型枠に形成したワイヤー導入孔から前記覆工空間に導入したワイヤー部材を前記棒状バイブレータの先端部に連結し、該ワイヤー部材を介して前記既設覆工コンクリート側へ引張り力を負荷することにより、前記バイブレータケーブルの直線性を保持しつつ前記バイブレータケーブルを前記妻型枠側に牽引するトンネル覆工コンクリート打設方法。
【請求項２】
前記バイブレータケーブルは、前記トンネル覆工用型枠の外周面に突設すると共に、トンネルの軸方向に間隔をおいて直列状に複数配置されたケーブルガイド片のケーブル挿通穴に挿通されることにより、トンネルの軸方向に案内されて前記妻型枠側に牽引される請求項１に記載のトンネル覆工コンクリート打設方法。
【請求項３】
前記ワイヤー導入孔から前記覆工空間に導入された前記ワイヤー部材は、前記ケーブルガイド片と直列状に配置されたワイヤーガイド片の、前記ケーブル挿通穴と合致する中心高さ位置に配置されたワイヤーガイド孔を経て前記棒状バイブレータの先端部に連結される請求項２に記載のトンネル覆工コンクリート打設方法。
【請求項４】
前記バイブレータケーブルを牽引するための牽引力が過度に増大したら、前記ワイヤー部材を前記既設覆工コンクリート側へ引っ張って、前記棒状バイブレータ及び前記バイブレータケーブルを前記既設覆工コンクリート側へ一旦引き戻した後に、前記バイブレータケーブルを前記妻型枠側に再び牽引する請求項１〜３のいずれかに記載のトンネル覆工コンクリート打設方法。
【請求項５】
前記覆工空間は、トンネル冠部の覆工空間である請求項１〜４のいずれかに記載のトンネル覆工コンクリート打設方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のトンネル覆工コンクリート打設方法に用いるトンネル覆工コンクリート打設構造であって、
既に形成された既設覆工コンクリートと妻型枠とによって挟まれる、前記トンネル覆工用型枠の外周面とトンネル内周の覆工面との間の覆工空間において、トンネル覆工用型枠の外周面に突設すると共に、トンネルの軸方向に間隔をおいて直列状に配置されたケーブル挿通穴を有する複数のケーブルガイド片と、前記既設覆工コンクリートに近接して配置された棒状バイブレータと、該棒状バイブレータに後続して前記妻型枠側に延設し、前記ケーブルガイド片のケーブル挿通穴に挿通されると共に前記妻型枠を貫通して配置されたバイブレータケーブルと、前記妻型枠の外側に設けられて前記バイブレータケーブルを前記妻型枠側に牽引するケーブル牽引手段と、前記既設覆工コンクリートと前記棒状バイブレータとの間の前記トンネル覆工用型枠に形成したワイヤー導入孔から前記覆工空間に導入されて前記棒状バイブレータの先端部に連結されるワイヤー部材と、該ワイヤー部材を前記既設覆工コンクリート側に引張るワイヤー引張り手段とからなるトンネル覆工コンクリート打設構造。
【請求項７】
前記ワイヤー導入孔と前記棒状バイブレータとの間の覆工空間に、前記ケーブルガイド片と直列状に配置されたワイヤーガイド片が、ワイヤーガイド孔を前記ケーブル挿通穴と合致する中心高さ位置に配置して前記トンネル覆工用型枠の外周面に突設されており、前記覆工空間に導入されたワイヤー部材は、前記ワイヤーガイド孔を経て前記棒状バイブレータの先端部に連結されている請求項６に記載のトンネル覆工コンクリート打設構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−８２０４６（Ｐ２００８−８２０４６Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６４０８７（Ｐ２００６−２６４０８７）
【出願日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【出願人】（０００１４０２９２）株式会社奥村組 (469)
【出願人】（０００１５８７２５）岐阜工業株式会社 (56)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【出願人】（０００１４０２９２）株式会社奥村組 (469)
【出願人】（０００１５８７２５）岐阜工業株式会社 (56)
【Ｆターム（参考）】
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