トンネル覆工コンクリート打設方法
【課題】人力作業を軽減して効率良く覆工コンクリートを締固めることができ、特に既設覆工コンクリートの付近の冠部の覆工コンクリートを締固めることのできる覆工コンクリートの打設方法を提供する。
【解決手段】トンネル冠部１５の覆工空間１７に、妻型枠１６を貫通してトンネル軸方向Ｘに延設するケーブル１９を牽引可能に配置すると共に、ケーブル１９を既設覆工コンクリート１８側の領域で下方に湾曲するように方向転換させることにより、ケーブル１９の先端に取り付けたバイブレータ２１を覆工空間１７のトンネル側部に吊り下げた状態で配置する。ケーブル１９を牽引してバイブレータ２１を上昇させつつコンクリート１１を締固め、バイブレータ２１をトンネル冠部１５に移動させたら、バイブレータ２１の先端部分に連結した引張り線状部材３５を介してバイブレータ２１を既設覆工コンクリート１８側に引き寄せて近接配置する。
【解決手段】トンネル冠部１５の覆工空間１７に、妻型枠１６を貫通してトンネル軸方向Ｘに延設するケーブル１９を牽引可能に配置すると共に、ケーブル１９を既設覆工コンクリート１８側の領域で下方に湾曲するように方向転換させることにより、ケーブル１９の先端に取り付けたバイブレータ２１を覆工空間１７のトンネル側部に吊り下げた状態で配置する。ケーブル１９を牽引してバイブレータ２１を上昇させつつコンクリート１１を締固め、バイブレータ２１をトンネル冠部１５に移動させたら、バイブレータ２１の先端部分に連結した引張り線状部材３５を介してバイブレータ２１を既設覆工コンクリート１８側に引き寄せて近接配置する。
【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（例えば、特許文献１参照）。トンネル覆工用型枠５０は、図１０（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１１（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１０（ａ）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供給口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、所定位置にコンクリート覆工用型枠５０を設置した後に、コンクリート覆工用型枠５０とトンネル５３の内周面５４との間の覆工空間６１に、例えば側壁部５５の下部から下段の検査窓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１１（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１１（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供給口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１１（ｃ）参照）と、冠部５９の覆工空間６１における既設覆工コンクリート６２側の部分からコンクリート供給口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５７を充填する工程（図１１（ｄ）参照）とによって、覆工コンクリートが打設されることになる。
【特許文献１】特開２００２−１４７１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のようなトンネル覆工用型枠５０を用いた従来の覆工コンクリートの打設方法では、トンネル覆工用型枠５０の全体に分散させて設けた多くの検査窓５６から人力によってバイブレータ５８を各々挿入しながらコンクリートを締固めてゆく必要があるため、多くの手間を要することになる。したがって、検査窓５６から人力によってバイブレータ５８を挿入して締固めを行う作業をできるだけ少なくして、効率良く覆工コンクリートを打設できるようにすることが望ましい。また、上述のような従来の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の締固めを直接バイブレータを用いて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。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたものであり、検査窓から人力によってバイブレータを挿入して締固めを行う作業を軽減して、多くの人手や手間を要することなく、効率良く覆工コンクリートを打設してゆくことができると共に、冠部の覆工コンクリートも効果的に締固めながら打設してゆくことができ、特に既設覆工コンクリートの付近の冠部の覆工コンクリートを充分に締固めることのできるトンネル覆工コンクリートの打設方法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、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けるトンネル冠部に、妻型枠を貫通して既設覆工コンクリートに向けてトンネル軸方向に延設するケーブルを前記妻型枠の外側から牽引可能に配置すると共に、該ケーブルを前記既設覆工コンクリート側の領域において下方に湾曲するように方向転換させることにより、該ケーブルの先端に取り付けたバイブレータを前記覆工空間のトンネル側部に吊り下げた状態で配置し、前記トンネル側部の覆工空間に供給したコンクリートの上昇に伴って、前記ケーブルを牽引しながら前記バイブレータを上昇させて、前記コンクリートを締固めつつ覆工コンクリートの両側部を打設し、前記バイブレータをトンネル冠部に移動させたら、前記バイブレータの先端部分に連結した引張り線状部材を介して前記バイブレータを既設覆工コンクリート側に引き寄せると共に、該既設覆工コンクリートに近接させて前記バイブレータをトンネル軸方向に沿うように配置し、しかる後に、前記トンネル覆工用型枠のトンネル冠部に設けたコンクリート供給口からコンクリートをトンネル冠部の覆工空間に供給し、前記ケーブルを牽引しながら前記バイブレータを前記妻型枠側に移動させつつ供給したコンクリートを締固めて、トンネル冠部の覆工コンクリートを打設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。
【０００９】
また、本発明のトンネル覆工コンクリート打設方法によれば、前記ケーブルは、トンネル冠部において、前記トンネル覆工用型枠の外周面から出没可能に突出して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挿通孔を有するガイド片によって案内されて、前記妻型枠側に牽引されることが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明のトンネル覆工コンクリート打設方法によれば、前記ケーブルは、前記トンネル覆工用型枠の外周面から出没可能に突出する案内治具を介して牽引可能な曲率で下方に湾曲するように方向転換されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のトンネル覆工コンクリートの打設方法によれば、検査窓から人力によってバイブレータを挿入して締固めを行う作業を軽減して、多くの人手や手間を要することなく、効率良く覆工コンクリートを打設してゆくことができると共に、冠部の覆工コンクリートも効果的に締固めながら打設してゆくことができ、特に既設覆工コンクリートの付近の冠部の覆工コンクリートを充分に締固めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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打設方法は、図１〜図４に示すように、例えば山岳トンネル工法において、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、トンネル底部のインバートコンクリート１３と連続して、或いは連続可能となるように打設形成してゆく際に、トンネル覆工用型枠１０の外周面１０ａと、トンネル１２内周の地山４０に吹き付けコンクリート４１を吹き付けた覆工面４２との間の覆工空間１７に供給されるコンクリート１４を、充分に締固めながら効率良く打設してゆくための方法として採用されたものである。
【００１３】
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。
【００１４】
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、図５〜図８にも示すように、トンネル覆工用型枠１０を用いて覆工コンクリート１１を形成するコンクリート打設方法において、トンネル覆工用型枠１０の外周面１０ａとトンネル内周の覆工面４２との間の覆工空間１７におけるトンネル冠部１５に、妻型枠１６を貫通して既設覆工コンクリート１８に向けてトンネル軸方向Ｘに延設するケーブル１９を妻型枠１６の外側から牽引可能に配置すると共に、このケーブル１９を既設覆工コンクリート１８側の領域において下方に湾曲するように方向転換させることにより、ケーブル１９の先端に取り付けたバイブレータ２１を覆工空間１７のトンネル側部に吊り下げた状態で配置し（図２参照）、トンネル側部の覆工空間１７に供給したコンクリート１４の上昇に伴って、ケーブル１９を牽引しながらバイブレータ２１を上昇させて、コンクリート１４を締固めつつ覆工コンクリート１１の両側部を打設し（図３、図５参照）、バイブレータ２１をトンネル冠部１５に移動させたら、バイブレータ２１の先端部分に連結した引張り線状部材３５を介してバイブレータ２１を既設覆工コンクリート１８側に引き寄せると共に、既設覆工コンクリート１８に近接させてバイブレータ２１をトンネル軸方向Ｘに沿うように配置し（図６，図７参照）、しかる後に、トンネル覆工用型枠１０のトンネル冠部１５に設けたコンクリート供給口２２からコンクリート１４をトンネル冠部１５の覆工空間１７に供給し、ケーブル１９を牽引しながらバイブレータ２１を妻型枠１６側に移動させつつ供給したコンクリート１４を締固めて、トンネル冠部１５の覆工コンクリート１１を打設する（図４，図８参照）
【００１５】
また、本実施形態では、ケーブル１９は、トンネル冠部１５において、トンネル覆工用型枠１０の外周面１０ａから出没可能に突出してトンネルの軸方向Ｘに間隔をおいて直列状に複数配置されたケーブル挿通孔２３ａを有するガイド片２３によって案内されて、妻型枠１６側に牽引されるようになっている。
【００１６】
さらに、本実施形態では、ケーブル１９は、トンネル覆工用型枠１０の外周面１０ａから出没可能に突出する案内治具２０を介して牽引可能な曲率で下方に湾曲するように方向転換されるようになっている（図５参照）。
【００１７】
本実施形態で、トンネル１２の側部及び上部の覆工コンクリート１１を打設するのに先立って、図２に示すように、バイブレータ２１，２１’をトンネル側部の覆工空間１７に吊り下げた状態で配置する。すなわち、本実施形態によれば、既設覆工コンクリート１８側に配置されるバイブレータ２１（Nｏ６，５，４）は、トンネル冠部１５において、妻型枠１６に向けてトンネル軸方向Ｘに延設し、妻型枠１６を貫通してこれの外側に設けられた牽引用のケーブルリール２４に各々接続されると共に、既設覆工コンクリート１８側の領域において牽引可能な曲率で下方に湾曲するように方向転換されるケーブル１９を介して、トンネル側部の下端部分に配置される。これらのバイブレータ２１は、例えばケーブルリール２４の機械的な操作によってケーブル１９を自動的に制御して巻き取りつつ、覆工空間１７に供給したコンクリート１４の上昇に伴なって、コンクリート１４を締固めつつ上昇できるようになっている。またこれらのバイブレータ２１の先端には、引張り線状部材３５として、ワイヤー、ケーブル、チェーン等の一端部が連結されており、各引張り線状部材３５の他端部は、トンネル冠部１５のトンネル覆工用型枠１０における既設覆工コンクリート１８に近接する部位に開口形成されたケーブル孔３６を経て、トンネル覆工用型枠１０の内側に延設している（図５参照）。
【００１８】
また、本実施形態では、既設覆工コンクリート１８から離れた妻型枠１６側の領域に配置されるバイブレータ２１’（Nｏ３，２，１）は、各々、例えばトンネル覆工用型枠１０のアーチ形状部分の肩部に設けられた開閉可能な検査窓２５から下方に延設配置されると共に、検査窓２５の内側に設けられた牽引用のケーブルリールに各々接続されるケーブル１９’を介して、トンネル側部の下端部分に配置される。これらのバイブレータ２１’は、ケーブルリールの機械的な操作によってケーブル１９’を自動的に制御して巻き取りつつ、覆工空間１７に供給したコンクリート１４の上昇に伴なって、コンクリート１４を締固めつつ上昇できるようになっている。
【００１９】
ここで、バイブレータ２１，２１’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、当該バイブレータ２１，２１’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用のケーブル１９，１９’が一体として接続される。
【００２０】
バイブレータ用のケーブル１９，１９’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。ケーブル１９，１９’は、覆工空間１７に充填打設されたコンクート１４中に埋入される当該ケーブル１９，１９’を、コンクート１４との摩擦力（付着力）に抗して、バイブレータ２１，２１’と共に牽引するのに十分な引張り強度を備えている。
【００２１】
なお、本実施形態では、トンネル覆工用型枠１０の全体に分散配置されて、開閉可能な複数の検査窓２５が、予め設計された所定の位置に設けられている。これらの検査窓２５を適宜選択し、例えばコンクリート供給ホースを検査窓２５を介してトンネル覆工用型枠１０の内側から覆工空間１７に挿入して、覆工空間１７にコンクリート１４を供給することができ、また必要に応じて検査窓２５からバイブレータ２１’を挿入して、供給したコンクリート１４を締固めることができるようになっている。アーチ形状部分の肩部に設けられた検査窓２５からは、上述のようにバイブレータ２１’が吊り下げられる。
【００２２】
そして、本実施形態では、トンネル冠部１５において妻型枠１６を貫通して既設覆工コンクリート１８に向けてトンネル軸方向Ｘに延設するケーブル１９は、図５に示すように、既設覆工コンクリート１８の近傍領域において、トンネル覆工用型枠１０の外周面１０ａから出没可能に突出する案内治具２０を介して牽引可能な曲率で下方に湾曲するように方向転換される。
【００２３】
ここで、案内治具２０としては、例えば図９示すような、円柱状のロッド部材２６と、トンネル覆工用型枠１０の内側面に接合フランジ２７ａを溶着して固定されたガイド部材２７とからなるものを使用することができる。すなわち、ロッド部材２６は、ガイド部材２７によって案内されて、トンネル覆工用型枠１０の外周面１０ａに設けた突出孔３１から、覆工空間１７の厚さ方向Ｙに出没可能に突出する。また、ロッド部材２６のトンネル覆工用型枠１０の内側に配置される部分には、下端部に出没操作用の取手２８が設けられると共に、上下両端部分の２箇所に、ピン挿通孔２９ａ，２９ｂが横断方向に貫通して形成されている。これらのピン挿通孔２９ａ，２９ｂを、ガイド部材２７の下端部に設けたピン固定孔３０に選択的に合致させて、固定ピン３４を挿通固定することにより、案内治具２０のロッド部材２６をトンネル覆工用型枠１０の外周面１０ａから突出させた状態と、ロッド部材２６をトンネル覆工用型枠１０の内側に撤去して収容した状態とに、各々保持しておくことが可能になる。
【００２４】
また、本実施形態では、突出孔３１から出没可能に突出する案内治具２０のロッド部材２６には、これの外周部分に、ケーブル１９の通過位置を覆工空間１７の厚さ方向Ｙの中間部分に保持するガイド凹部３２が形成されている。ガイド凹部３２は、例えばロッド部材２６の外周部分を浅い三角形状に切り欠いて形成され、ケーブル１９の牽引によりロッド部材２６の外周部分に沿ってケーブル１９やバイブレータ２１をスライド移動させる際に、これらを覆工空間１７の厚さ方向Ｙの中間部分に案内して、より効率の良いコンクリート１４の締固めを行うことを可能にする。本実施形態では、案内治具２０は、トンネル冠部１５に配置された各ケーブル１９について、湾曲開始部分のガイド片２３’と共にケーブル１９を牽引可能な曲率の曲線上に配置されるように、トンネル覆工用型枠１０のアーチ形状部分に各々２箇所づつ設けられている。
【００２５】
さらに、本実施形態では、トンネル冠部１５においてケーブル１９をトンネルの軸方向Ｘに案内する、当該軸方向Ｘに間隔をおいて直列状に複数配置されたケーブル挿通孔２３ａを有するガイド片２３としては、例えば本願出願人の出願に係る特願２００６−２４６０８６に記載の、バイブレータケーブルの遊嵌固定機能を有する固定ガイド片を、好ましく用いることができる。
【００２６】
本実施形態では、ガイド片２３は、図５に示すように、トンネルの軸方向Ｘに間隔をおいて、妻型枠１６側から湾曲開始部分のガイド片２３’まで、直列状に複数配置されると共に、湾曲開始部分のガイド片２３’からさらに既設覆工コンクリート１５側に、直列状に複数配置されている。また、トンネル側部に吊り下げた状態のバイブレータ２１の先端に連結された引張り線状部材３５は、湾曲開始部分のガイド片２３’と次の既設覆工コンクリート１５側のガイド片２３との間から、当該次の既設覆工コンクリート１５側のガイド片２３のケーブル挿通孔２３ａ、及びさらに既設覆工コンクリート１５側のガイド片２３のケーブル挿通孔２３ａに順次挿通された後に、他端部が、トンネル覆工用型枠１０の既設覆工コンクリート１８に近接する部位に開口形成されたケーブル孔３６を経て、トンネル覆工用型枠１０の内側に延設する。
【００２７】
これによって、バイブレータ２１が、トンネル側部及びアーチ部の覆工コンクリート１１の打設に伴って上昇すると共に、案内治具２０を通過した後、トンネル冠部１５に移動したら（図６参照）、トンネル覆工用型枠１０の内側に延設する引張り線状部材３５を介してバイブレータ２１を既設覆工コンクリート１５側に引っ張れば、バイブレータ２１は、湾曲開始部分のガイド片２３’よりも既設覆工コンクリート１５側のガイド片２３のケーブル挿通孔２３ａに挿通されつつ、既設覆工コンクリート１５側に引き寄せられて（図７参照）、既設覆工コンクリート１５に近接した状態でトンネル軸方向Ｘに沿うように配置されることになる。
【００２８】
そして、本実施形態では、図２に示すように、バイブレータ２１，２１’をトンネル側部の覆工空間１７に吊り下げた状態から、図３に示すように、例えばトンネル側部に配置した下段の検査窓２５からコンクリート１４を覆工空間１７に供給し、ケーブルリール２４等によるケーブル１９，１９’の牽引によってバイブレータ２１，２１’を上昇させつつコンクリートを締固めると共に、ケーブルリール２４等によって余ったケーブル１９，１９’を巻き取りながらトンネル側部の覆工コンクリート１１を打設する。
【００２９】
引き続いて、例えば中段部分や肩部に配置した検査窓２５からコンクリート１４を供給し、また必要に応じてトンネル冠部１５に設けたコンクリート供給口２２からもコンクリート１４を供給して、ケーブルリール２４等によるケーブル１９，１９’の牽引によってバイブレータ２１，２１’を上昇させつつコンクリート１４を締固めると共に、ケーブルリール２４等によって余ったケーブル１９，１９’を巻き取りながら、例えばアーチ形状部分の肩部まで覆工コンクリート１１を打設する（図４参照）。
【００３０】
ここで、トンネル側部の覆工空間１７におけるコンクリート１４の上昇に伴って、トンネル冠部１５から吊り下げられたケーブル１９及びバイブレータ２１が上昇し、これらがトンネル覆工用型枠１０の外周面１０ａから突出する案内治具２０のロッド部材２６を通過したら、これらが通過した後の案内治具２０のロッド部材２６を突出孔３１を介してトンネル覆工用型枠１０側に後退させることにより、トンネル覆工用型枠１０の内側に撤去する。
【００３１】
また、アーチ形状部分の肩部まで覆工コンクリート１１を打設したら、図４に示すように、妻型枠１６側の領域に配置されたバイブレータ２１’（Nｏ３，２，１）を、検査窓２５を介して撤去する。
【００３２】
さらに、既設覆工コンクリート１８側の領域に配置されていた、トンネル冠部１５に延設するケーブル１９と接続するバイブレータ２１（Nｏ６，５，４）は、トンネル冠部１５に移動した後（図６参照）、トンネル覆工用型枠１０の内側に延設する引張り線状部材３５を介して既設覆工コンクリート１５側に引っ張られることにより、上述のように、湾曲開始部分のガイド片２３’よりも既設覆工コンクリート１５側のガイド片２３のケーブル挿通孔２３ａに挿通されつつ、既設覆工コンクリート１５側に引き寄せられて（図７参照）、既設覆工コンクリート１５に近接した状態でトンネル軸方向Ｘに沿うように配置される。またバイブレータ２１に後続するケーブル１９は、トンネルの軸方向Ｘに間隔をおいて直列状に複数配置されたケーブル挿通孔２３ａを有するガイド片２３によって支持されて、これらのガイド片２３によって案内されつつバイブレータ２１と共に妻型枠１６側に牽引可能な状態となる。
【００３３】
さらにまた、ケーブル１９及びバイブレータ２１がガイド片２３によって案内されつつトンネル軸方向Ｘに移動可能な状態で、トンネル覆工用型枠１０の例えば既設覆工コンクリート１８に近接する部分のトンネル冠部１５に設けたコンクリート供給口２２や、さらに妻型枠１６側に所定の間隔をおいてトンネル冠部１５に適宜設けたコンクリート供給口からコンクリート１４を供給して、トンネル冠部１５の覆工空間１７にコンクリート１４を充填する。
【００３４】
しかる後に、トンネル軸方向Ｘに移動可能なケーブル１９及びバイブレータ２１をケーブルリール２４によって牽引して、妻型枠１６側に移動させつつ充填したコンクリート１４を締固める（図８参照）。バイブレータ２１が妻型枠１６まで移動したら、バイブレータ２１を駆動させながら覆工空間１７から引き抜き、好ましくは引き抜きによって生じた空間を埋めるように妻型枠１６からコンクリートを注入して、当該トンネル覆工用型枠１０を設置した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。
【００３５】
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によれば、検査窓２５から人力によってバイブレータを挿入して締固めを行う作業を軽減して、多くの人手や手間を要することなく、効率良く覆工コンクリート１１を打設してゆくことができると共に、トンネル冠部１５の覆工コンクリート１１も効果的に締固めながら打設してゆくことができ、特に既設覆工コンクリートの付近の冠部の覆工コンクリートを充分に締固めることが可能になる。
【００３６】
すなわち、本実施形態によれば、トンネル冠部１５の覆工空間１７に、妻型枠１６を貫通してトンネル軸方向Ｘに延設するケーブル１９を牽引可能に配置すると共に、ケーブル１９を既設覆工コンクリート１８の近傍領域において下方に湾曲するように方向転換させることにより、ケーブル１９の先端に取り付けたバイブレータ２１を覆工空間１７のトンネル側部に吊り下げた状態で配置し、トンネル側部の覆工空間１７に供給したコンクリート１４の上昇に伴って、ケーブル１９を牽引しながらバイブレータ２１を上昇させて、コンクリート１８を締固めつつ覆工コンクリートの両側部を打設するので、検査窓２５から人力によってバイブレータを挿入して締固めを行う作業を不用にしたり、或いは軽減しつつ、ケーブルリール２４によってケーブル１９の牽引を制御しながら効率良く覆工コンクリート１１を打設してゆくことが可能になる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、トンネル冠部１５の下方まで覆工コンクリート１１の両側部分を打設したら、バイブレータ２１を、トンネル冠部１５の覆工空間１７においてトンネル軸方向Ｘに移動可能となるようして、トンネル冠部１５の覆工空間１７にコンクリート１４を供給し、ケーブル１９を牽引しながらバイブレータ２１をトンネル軸方向Ｘに移動させつつ供給したコンクリート１４を締固めて、トンネル冠部１５の覆工コンクリート１１を打設するので、トンネル冠部１５の覆工コンクリート１１をバイブレータ２１によって十分に締め固めることができ、トンネル冠部１５の覆工コンクリート１１にエア溜まりや空洞が発生したり、表面の仕上りが悪くなるのを回避して、品質の良い覆工コンクリート１１を得ることが可能になる。
【００３８】
さらに、本実施形態によれば、バイブレータ２１をトンネル冠部１５に移動させたら、バイブレータの先端部分に連結した引張り線状部材３５を介してバイブレータを既設覆工コンクリート１８側に一旦引き寄せることにより、既設覆工コンクリート１８に近接させてバイブレータを配置してから、トンネル冠部１５の覆工コンクリート１１を打設するので、既設覆工コンクリート１８の付近のトンネル冠部１５の覆工コンクリート１１を充分に締固めることが可能になり、これによって特に既設覆工コンクリート６２の付近でエア溜まりや空洞が発生するのを効果的に回避することが可能になる。
【００３９】
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いて覆工コンクリートを形成するべく採用することができ、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覆工面は、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、トンネル冠部の覆工空間にコンクリートが充填されるのを待って、ケーブルを牽引しながらバイブレータを妻型枠側に移動させつつトンネル冠部の覆工空間のコンクリートを締固める作業を行う必要は必ずしもなく、コンクリートが覆工空間に供給されるのと並行して、例えば既設覆工コンクリートから妻型枠側に向けて追っかけ方式でコンクリートを締固めてゆくこともできる。さらにまた、覆工空間のトンネル冠部に延設されるケーブルを下方に湾曲させてバイブレータをトンネル側部に吊り下げる場合に、既設覆工コンクリート側の全体の領域で複数のケーブルを下方に湾曲させてバイブレータを吊り下げる必要は必ずしもなく、少なくとも既設覆工コンクリートの近傍部分において、トンネル冠部に配設された少なくとも一本のケーブルを下方に湾曲させてバイブレータを吊り下げれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【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打設方法において、トンネル覆工用型枠をトンネル内周の覆工面に沿って設置した状態を示すトンネル軸方向から見た断面図である。
【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打設方法の作業工程を説明する略示斜視図である。
【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方法の作業工程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方法の作業工程を説明する略示斜視図である。
【図５】トンネル冠部に延設するケーブルを下方に湾曲するように方向転換させて吊り下げたバイブレータを用いてを覆工空間のトンネル側部のコンクリートを締固める状況を説明する概念図である。
【図６】トンネル冠部に延設するケーブルを下方に湾曲するように方向転換させて吊り下げたバイブレータを、ケーブルを牽引してトンネル冠部に移動させた状況を説明する概念図である。
【図７】ケーブルを牽引してトンネル冠部に移動させたバイブレータを、引張り線状部材を介して既設覆工コンクリート側に引き寄せて近接配置する状況を説明する概念図である。
【図８】トンネル冠部に設置したバイブレータをケーブルを牽引して妻型枠側に移動させつつ充填したコンクリートを締固める状況を説明する概念図である。
【図９】案内治具を例示する断面図である。
【図１０】（ａ）は従来のトンネル覆工コンクリート打設方法においてコンクリート覆工用型枠をトンネル内周の覆工面に沿って設置した状態を示すトンネル軸方向から見た断面図、（ｂ）は同側面図である。
【図１１】（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側面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０ コンクリート覆工用型枠
１０ａ トンネル覆工用型枠の外周面
１１ 覆工コンクリート
１２ トンネル
１３ インバートコンクリート
１４ コンクリート
１５ トンネル冠部
１６ 妻型枠
１７ 覆工空間
１８ 既設覆工コンクリート
１９，１９’ ケーブル
２０ 案内治具
２１，２１’ バイブレータ
２２ コンクリート供給口
２３ ガイド片
２３ａ ケーブル挿通孔
２３’ 湾曲開始部分のガイド片
２４ ケーブルリール
２５ 検査窓
２６ 案内治具のロッド部材
２７ 案内治具のガイド部材
３１ 突出孔
３２ ガイド凹部
３５ 引張り線状部材
３６ ケーブル孔
Ｘ トンネル軸方向（トンネル掘進方向）
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（例えば、特許文献１参照）。トンネル覆工用型枠５０は、図１０（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１１（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１０（ａ）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供給口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、所定位置にコンクリート覆工用型枠５０を設置した後に、コンクリート覆工用型枠５０とトンネル５３の内周面５４との間の覆工空間６１に、例えば側壁部５５の下部から下段の検査窓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１１（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１１（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供給口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１１（ｃ）参照）と、冠部５９の覆工空間６１における既設覆工コンクリート６２側の部分からコンクリート供給口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５７を充填する工程（図１１（ｄ）参照）とによって、覆工コンクリートが打設されることになる。
【特許文献１】特開２００２−１４７１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のようなトンネル覆工用型枠５０を用いた従来の覆工コンクリートの打設方法では、トンネル覆工用型枠５０の全体に分散させて設けた多くの検査窓５６から人力によってバイブレータ５８を各々挿入しながらコンクリートを締固めてゆく必要があるため、多くの手間を要することになる。したがって、検査窓５６から人力によってバイブレータ５８を挿入して締固めを行う作業をできるだけ少なくして、効率良く覆工コンクリートを打設できるようにすることが望ましい。また、上述のような従来の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の締固めを直接バイブレータを用いて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。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたものであり、検査窓から人力によってバイブレータを挿入して締固めを行う作業を軽減して、多くの人手や手間を要することなく、効率良く覆工コンクリートを打設してゆくことができると共に、冠部の覆工コンクリートも効果的に締固めながら打設してゆくことができ、特に既設覆工コンクリートの付近の冠部の覆工コンクリートを充分に締固めることのできるトンネル覆工コンクリートの打設方法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、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けるトンネル冠部に、妻型枠を貫通して既設覆工コンクリートに向けてトンネル軸方向に延設するケーブルを前記妻型枠の外側から牽引可能に配置すると共に、該ケーブルを前記既設覆工コンクリート側の領域において下方に湾曲するように方向転換させることにより、該ケーブルの先端に取り付けたバイブレータを前記覆工空間のトンネル側部に吊り下げた状態で配置し、前記トンネル側部の覆工空間に供給したコンクリートの上昇に伴って、前記ケーブルを牽引しながら前記バイブレータを上昇させて、前記コンクリートを締固めつつ覆工コンクリートの両側部を打設し、前記バイブレータをトンネル冠部に移動させたら、前記バイブレータの先端部分に連結した引張り線状部材を介して前記バイブレータを既設覆工コンクリート側に引き寄せると共に、該既設覆工コンクリートに近接させて前記バイブレータをトンネル軸方向に沿うように配置し、しかる後に、前記トンネル覆工用型枠のトンネル冠部に設けたコンクリート供給口からコンクリートをトンネル冠部の覆工空間に供給し、前記ケーブルを牽引しながら前記バイブレータを前記妻型枠側に移動させつつ供給したコンクリートを締固めて、トンネル冠部の覆工コンクリートを打設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。
【０００９】
また、本発明のトンネル覆工コンクリート打設方法によれば、前記ケーブルは、トンネル冠部において、前記トンネル覆工用型枠の外周面から出没可能に突出して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挿通孔を有するガイド片によって案内されて、前記妻型枠側に牽引されることが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明のトンネル覆工コンクリート打設方法によれば、前記ケーブルは、前記トンネル覆工用型枠の外周面から出没可能に突出する案内治具を介して牽引可能な曲率で下方に湾曲するように方向転換されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のトンネル覆工コンクリートの打設方法によれば、検査窓から人力によってバイブレータを挿入して締固めを行う作業を軽減して、多くの人手や手間を要することなく、効率良く覆工コンクリートを打設してゆくことができると共に、冠部の覆工コンクリートも効果的に締固めながら打設してゆくことができ、特に既設覆工コンクリートの付近の冠部の覆工コンクリートを充分に締固めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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打設方法は、図１〜図４に示すように、例えば山岳トンネル工法において、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、トンネル底部のインバートコンクリート１３と連続して、或いは連続可能となるように打設形成してゆく際に、トンネル覆工用型枠１０の外周面１０ａと、トンネル１２内周の地山４０に吹き付けコンクリート４１を吹き付けた覆工面４２との間の覆工空間１７に供給されるコンクリート１４を、充分に締固めながら効率良く打設してゆくための方法として採用されたものである。
【００１３】
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。
【００１４】
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、図５〜図８にも示すように、トンネル覆工用型枠１０を用いて覆工コンクリート１１を形成するコンクリート打設方法において、トンネル覆工用型枠１０の外周面１０ａとトンネル内周の覆工面４２との間の覆工空間１７におけるトンネル冠部１５に、妻型枠１６を貫通して既設覆工コンクリート１８に向けてトンネル軸方向Ｘに延設するケーブル１９を妻型枠１６の外側から牽引可能に配置すると共に、このケーブル１９を既設覆工コンクリート１８側の領域において下方に湾曲するように方向転換させることにより、ケーブル１９の先端に取り付けたバイブレータ２１を覆工空間１７のトンネル側部に吊り下げた状態で配置し（図２参照）、トンネル側部の覆工空間１７に供給したコンクリート１４の上昇に伴って、ケーブル１９を牽引しながらバイブレータ２１を上昇させて、コンクリート１４を締固めつつ覆工コンクリート１１の両側部を打設し（図３、図５参照）、バイブレータ２１をトンネル冠部１５に移動させたら、バイブレータ２１の先端部分に連結した引張り線状部材３５を介してバイブレータ２１を既設覆工コンクリート１８側に引き寄せると共に、既設覆工コンクリート１８に近接させてバイブレータ２１をトンネル軸方向Ｘに沿うように配置し（図６，図７参照）、しかる後に、トンネル覆工用型枠１０のトンネル冠部１５に設けたコンクリート供給口２２からコンクリート１４をトンネル冠部１５の覆工空間１７に供給し、ケーブル１９を牽引しながらバイブレータ２１を妻型枠１６側に移動させつつ供給したコンクリート１４を締固めて、トンネル冠部１５の覆工コンクリート１１を打設する（図４，図８参照）
【００１５】
また、本実施形態では、ケーブル１９は、トンネル冠部１５において、トンネル覆工用型枠１０の外周面１０ａから出没可能に突出してトンネルの軸方向Ｘに間隔をおいて直列状に複数配置されたケーブル挿通孔２３ａを有するガイド片２３によって案内されて、妻型枠１６側に牽引されるようになっている。
【００１６】
さらに、本実施形態では、ケーブル１９は、トンネル覆工用型枠１０の外周面１０ａから出没可能に突出する案内治具２０を介して牽引可能な曲率で下方に湾曲するように方向転換されるようになっている（図５参照）。
【００１７】
本実施形態で、トンネル１２の側部及び上部の覆工コンクリート１１を打設するのに先立って、図２に示すように、バイブレータ２１，２１’をトンネル側部の覆工空間１７に吊り下げた状態で配置する。すなわち、本実施形態によれば、既設覆工コンクリート１８側に配置されるバイブレータ２１（Nｏ６，５，４）は、トンネル冠部１５において、妻型枠１６に向けてトンネル軸方向Ｘに延設し、妻型枠１６を貫通してこれの外側に設けられた牽引用のケーブルリール２４に各々接続されると共に、既設覆工コンクリート１８側の領域において牽引可能な曲率で下方に湾曲するように方向転換されるケーブル１９を介して、トンネル側部の下端部分に配置される。これらのバイブレータ２１は、例えばケーブルリール２４の機械的な操作によってケーブル１９を自動的に制御して巻き取りつつ、覆工空間１７に供給したコンクリート１４の上昇に伴なって、コンクリート１４を締固めつつ上昇できるようになっている。またこれらのバイブレータ２１の先端には、引張り線状部材３５として、ワイヤー、ケーブル、チェーン等の一端部が連結されており、各引張り線状部材３５の他端部は、トンネル冠部１５のトンネル覆工用型枠１０における既設覆工コンクリート１８に近接する部位に開口形成されたケーブル孔３６を経て、トンネル覆工用型枠１０の内側に延設している（図５参照）。
【００１８】
また、本実施形態では、既設覆工コンクリート１８から離れた妻型枠１６側の領域に配置されるバイブレータ２１’（Nｏ３，２，１）は、各々、例えばトンネル覆工用型枠１０のアーチ形状部分の肩部に設けられた開閉可能な検査窓２５から下方に延設配置されると共に、検査窓２５の内側に設けられた牽引用のケーブルリールに各々接続されるケーブル１９’を介して、トンネル側部の下端部分に配置される。これらのバイブレータ２１’は、ケーブルリールの機械的な操作によってケーブル１９’を自動的に制御して巻き取りつつ、覆工空間１７に供給したコンクリート１４の上昇に伴なって、コンクリート１４を締固めつつ上昇できるようになっている。
【００１９】
ここで、バイブレータ２１，２１’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、当該バイブレータ２１，２１’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用のケーブル１９，１９’が一体として接続される。
【００２０】
バイブレータ用のケーブル１９，１９’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。ケーブル１９，１９’は、覆工空間１７に充填打設されたコンクート１４中に埋入される当該ケーブル１９，１９’を、コンクート１４との摩擦力（付着力）に抗して、バイブレータ２１，２１’と共に牽引するのに十分な引張り強度を備えている。
【００２１】
なお、本実施形態では、トンネル覆工用型枠１０の全体に分散配置されて、開閉可能な複数の検査窓２５が、予め設計された所定の位置に設けられている。これらの検査窓２５を適宜選択し、例えばコンクリート供給ホースを検査窓２５を介してトンネル覆工用型枠１０の内側から覆工空間１７に挿入して、覆工空間１７にコンクリート１４を供給することができ、また必要に応じて検査窓２５からバイブレータ２１’を挿入して、供給したコンクリート１４を締固めることができるようになっている。アーチ形状部分の肩部に設けられた検査窓２５からは、上述のようにバイブレータ２１’が吊り下げられる。
【００２２】
そして、本実施形態では、トンネル冠部１５において妻型枠１６を貫通して既設覆工コンクリート１８に向けてトンネル軸方向Ｘに延設するケーブル１９は、図５に示すように、既設覆工コンクリート１８の近傍領域において、トンネル覆工用型枠１０の外周面１０ａから出没可能に突出する案内治具２０を介して牽引可能な曲率で下方に湾曲するように方向転換される。
【００２３】
ここで、案内治具２０としては、例えば図９示すような、円柱状のロッド部材２６と、トンネル覆工用型枠１０の内側面に接合フランジ２７ａを溶着して固定されたガイド部材２７とからなるものを使用することができる。すなわち、ロッド部材２６は、ガイド部材２７によって案内されて、トンネル覆工用型枠１０の外周面１０ａに設けた突出孔３１から、覆工空間１７の厚さ方向Ｙに出没可能に突出する。また、ロッド部材２６のトンネル覆工用型枠１０の内側に配置される部分には、下端部に出没操作用の取手２８が設けられると共に、上下両端部分の２箇所に、ピン挿通孔２９ａ，２９ｂが横断方向に貫通して形成されている。これらのピン挿通孔２９ａ，２９ｂを、ガイド部材２７の下端部に設けたピン固定孔３０に選択的に合致させて、固定ピン３４を挿通固定することにより、案内治具２０のロッド部材２６をトンネル覆工用型枠１０の外周面１０ａから突出させた状態と、ロッド部材２６をトンネル覆工用型枠１０の内側に撤去して収容した状態とに、各々保持しておくことが可能になる。
【００２４】
また、本実施形態では、突出孔３１から出没可能に突出する案内治具２０のロッド部材２６には、これの外周部分に、ケーブル１９の通過位置を覆工空間１７の厚さ方向Ｙの中間部分に保持するガイド凹部３２が形成されている。ガイド凹部３２は、例えばロッド部材２６の外周部分を浅い三角形状に切り欠いて形成され、ケーブル１９の牽引によりロッド部材２６の外周部分に沿ってケーブル１９やバイブレータ２１をスライド移動させる際に、これらを覆工空間１７の厚さ方向Ｙの中間部分に案内して、より効率の良いコンクリート１４の締固めを行うことを可能にする。本実施形態では、案内治具２０は、トンネル冠部１５に配置された各ケーブル１９について、湾曲開始部分のガイド片２３’と共にケーブル１９を牽引可能な曲率の曲線上に配置されるように、トンネル覆工用型枠１０のアーチ形状部分に各々２箇所づつ設けられている。
【００２５】
さらに、本実施形態では、トンネル冠部１５においてケーブル１９をトンネルの軸方向Ｘに案内する、当該軸方向Ｘに間隔をおいて直列状に複数配置されたケーブル挿通孔２３ａを有するガイド片２３としては、例えば本願出願人の出願に係る特願２００６−２４６０８６に記載の、バイブレータケーブルの遊嵌固定機能を有する固定ガイド片を、好ましく用いることができる。
【００２６】
本実施形態では、ガイド片２３は、図５に示すように、トンネルの軸方向Ｘに間隔をおいて、妻型枠１６側から湾曲開始部分のガイド片２３’まで、直列状に複数配置されると共に、湾曲開始部分のガイド片２３’からさらに既設覆工コンクリート１５側に、直列状に複数配置されている。また、トンネル側部に吊り下げた状態のバイブレータ２１の先端に連結された引張り線状部材３５は、湾曲開始部分のガイド片２３’と次の既設覆工コンクリート１５側のガイド片２３との間から、当該次の既設覆工コンクリート１５側のガイド片２３のケーブル挿通孔２３ａ、及びさらに既設覆工コンクリート１５側のガイド片２３のケーブル挿通孔２３ａに順次挿通された後に、他端部が、トンネル覆工用型枠１０の既設覆工コンクリート１８に近接する部位に開口形成されたケーブル孔３６を経て、トンネル覆工用型枠１０の内側に延設する。
【００２７】
これによって、バイブレータ２１が、トンネル側部及びアーチ部の覆工コンクリート１１の打設に伴って上昇すると共に、案内治具２０を通過した後、トンネル冠部１５に移動したら（図６参照）、トンネル覆工用型枠１０の内側に延設する引張り線状部材３５を介してバイブレータ２１を既設覆工コンクリート１５側に引っ張れば、バイブレータ２１は、湾曲開始部分のガイド片２３’よりも既設覆工コンクリート１５側のガイド片２３のケーブル挿通孔２３ａに挿通されつつ、既設覆工コンクリート１５側に引き寄せられて（図７参照）、既設覆工コンクリート１５に近接した状態でトンネル軸方向Ｘに沿うように配置されることになる。
【００２８】
そして、本実施形態では、図２に示すように、バイブレータ２１，２１’をトンネル側部の覆工空間１７に吊り下げた状態から、図３に示すように、例えばトンネル側部に配置した下段の検査窓２５からコンクリート１４を覆工空間１７に供給し、ケーブルリール２４等によるケーブル１９，１９’の牽引によってバイブレータ２１，２１’を上昇させつつコンクリートを締固めると共に、ケーブルリール２４等によって余ったケーブル１９，１９’を巻き取りながらトンネル側部の覆工コンクリート１１を打設する。
【００２９】
引き続いて、例えば中段部分や肩部に配置した検査窓２５からコンクリート１４を供給し、また必要に応じてトンネル冠部１５に設けたコンクリート供給口２２からもコンクリート１４を供給して、ケーブルリール２４等によるケーブル１９，１９’の牽引によってバイブレータ２１，２１’を上昇させつつコンクリート１４を締固めると共に、ケーブルリール２４等によって余ったケーブル１９，１９’を巻き取りながら、例えばアーチ形状部分の肩部まで覆工コンクリート１１を打設する（図４参照）。
【００３０】
ここで、トンネル側部の覆工空間１７におけるコンクリート１４の上昇に伴って、トンネル冠部１５から吊り下げられたケーブル１９及びバイブレータ２１が上昇し、これらがトンネル覆工用型枠１０の外周面１０ａから突出する案内治具２０のロッド部材２６を通過したら、これらが通過した後の案内治具２０のロッド部材２６を突出孔３１を介してトンネル覆工用型枠１０側に後退させることにより、トンネル覆工用型枠１０の内側に撤去する。
【００３１】
また、アーチ形状部分の肩部まで覆工コンクリート１１を打設したら、図４に示すように、妻型枠１６側の領域に配置されたバイブレータ２１’（Nｏ３，２，１）を、検査窓２５を介して撤去する。
【００３２】
さらに、既設覆工コンクリート１８側の領域に配置されていた、トンネル冠部１５に延設するケーブル１９と接続するバイブレータ２１（Nｏ６，５，４）は、トンネル冠部１５に移動した後（図６参照）、トンネル覆工用型枠１０の内側に延設する引張り線状部材３５を介して既設覆工コンクリート１５側に引っ張られることにより、上述のように、湾曲開始部分のガイド片２３’よりも既設覆工コンクリート１５側のガイド片２３のケーブル挿通孔２３ａに挿通されつつ、既設覆工コンクリート１５側に引き寄せられて（図７参照）、既設覆工コンクリート１５に近接した状態でトンネル軸方向Ｘに沿うように配置される。またバイブレータ２１に後続するケーブル１９は、トンネルの軸方向Ｘに間隔をおいて直列状に複数配置されたケーブル挿通孔２３ａを有するガイド片２３によって支持されて、これらのガイド片２３によって案内されつつバイブレータ２１と共に妻型枠１６側に牽引可能な状態となる。
【００３３】
さらにまた、ケーブル１９及びバイブレータ２１がガイド片２３によって案内されつつトンネル軸方向Ｘに移動可能な状態で、トンネル覆工用型枠１０の例えば既設覆工コンクリート１８に近接する部分のトンネル冠部１５に設けたコンクリート供給口２２や、さらに妻型枠１６側に所定の間隔をおいてトンネル冠部１５に適宜設けたコンクリート供給口からコンクリート１４を供給して、トンネル冠部１５の覆工空間１７にコンクリート１４を充填する。
【００３４】
しかる後に、トンネル軸方向Ｘに移動可能なケーブル１９及びバイブレータ２１をケーブルリール２４によって牽引して、妻型枠１６側に移動させつつ充填したコンクリート１４を締固める（図８参照）。バイブレータ２１が妻型枠１６まで移動したら、バイブレータ２１を駆動させながら覆工空間１７から引き抜き、好ましくは引き抜きによって生じた空間を埋めるように妻型枠１６からコンクリートを注入して、当該トンネル覆工用型枠１０を設置した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。
【００３５】
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によれば、検査窓２５から人力によってバイブレータを挿入して締固めを行う作業を軽減して、多くの人手や手間を要することなく、効率良く覆工コンクリート１１を打設してゆくことができると共に、トンネル冠部１５の覆工コンクリート１１も効果的に締固めながら打設してゆくことができ、特に既設覆工コンクリートの付近の冠部の覆工コンクリートを充分に締固めることが可能になる。
【００３６】
すなわち、本実施形態によれば、トンネル冠部１５の覆工空間１７に、妻型枠１６を貫通してトンネル軸方向Ｘに延設するケーブル１９を牽引可能に配置すると共に、ケーブル１９を既設覆工コンクリート１８の近傍領域において下方に湾曲するように方向転換させることにより、ケーブル１９の先端に取り付けたバイブレータ２１を覆工空間１７のトンネル側部に吊り下げた状態で配置し、トンネル側部の覆工空間１７に供給したコンクリート１４の上昇に伴って、ケーブル１９を牽引しながらバイブレータ２１を上昇させて、コンクリート１８を締固めつつ覆工コンクリートの両側部を打設するので、検査窓２５から人力によってバイブレータを挿入して締固めを行う作業を不用にしたり、或いは軽減しつつ、ケーブルリール２４によってケーブル１９の牽引を制御しながら効率良く覆工コンクリート１１を打設してゆくことが可能になる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、トンネル冠部１５の下方まで覆工コンクリート１１の両側部分を打設したら、バイブレータ２１を、トンネル冠部１５の覆工空間１７においてトンネル軸方向Ｘに移動可能となるようして、トンネル冠部１５の覆工空間１７にコンクリート１４を供給し、ケーブル１９を牽引しながらバイブレータ２１をトンネル軸方向Ｘに移動させつつ供給したコンクリート１４を締固めて、トンネル冠部１５の覆工コンクリート１１を打設するので、トンネル冠部１５の覆工コンクリート１１をバイブレータ２１によって十分に締め固めることができ、トンネル冠部１５の覆工コンクリート１１にエア溜まりや空洞が発生したり、表面の仕上りが悪くなるのを回避して、品質の良い覆工コンクリート１１を得ることが可能になる。
【００３８】
さらに、本実施形態によれば、バイブレータ２１をトンネル冠部１５に移動させたら、バイブレータの先端部分に連結した引張り線状部材３５を介してバイブレータを既設覆工コンクリート１８側に一旦引き寄せることにより、既設覆工コンクリート１８に近接させてバイブレータを配置してから、トンネル冠部１５の覆工コンクリート１１を打設するので、既設覆工コンクリート１８の付近のトンネル冠部１５の覆工コンクリート１１を充分に締固めることが可能になり、これによって特に既設覆工コンクリート６２の付近でエア溜まりや空洞が発生するのを効果的に回避することが可能になる。
【００３９】
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いて覆工コンクリートを形成するべく採用することができ、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覆工面は、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、トンネル冠部の覆工空間にコンクリートが充填されるのを待って、ケーブルを牽引しながらバイブレータを妻型枠側に移動させつつトンネル冠部の覆工空間のコンクリートを締固める作業を行う必要は必ずしもなく、コンクリートが覆工空間に供給されるのと並行して、例えば既設覆工コンクリートから妻型枠側に向けて追っかけ方式でコンクリートを締固めてゆくこともできる。さらにまた、覆工空間のトンネル冠部に延設されるケーブルを下方に湾曲させてバイブレータをトンネル側部に吊り下げる場合に、既設覆工コンクリート側の全体の領域で複数のケーブルを下方に湾曲させてバイブレータを吊り下げる必要は必ずしもなく、少なくとも既設覆工コンクリートの近傍部分において、トンネル冠部に配設された少なくとも一本のケーブルを下方に湾曲させてバイブレータを吊り下げれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【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打設方法において、トンネル覆工用型枠をトンネル内周の覆工面に沿って設置した状態を示すトンネル軸方向から見た断面図である。
【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打設方法の作業工程を説明する略示斜視図である。
【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方法の作業工程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方法の作業工程を説明する略示斜視図である。
【図５】トンネル冠部に延設するケーブルを下方に湾曲するように方向転換させて吊り下げたバイブレータを用いてを覆工空間のトンネル側部のコンクリートを締固める状況を説明する概念図である。
【図６】トンネル冠部に延設するケーブルを下方に湾曲するように方向転換させて吊り下げたバイブレータを、ケーブルを牽引してトンネル冠部に移動させた状況を説明する概念図である。
【図７】ケーブルを牽引してトンネル冠部に移動させたバイブレータを、引張り線状部材を介して既設覆工コンクリート側に引き寄せて近接配置する状況を説明する概念図である。
【図８】トンネル冠部に設置したバイブレータをケーブルを牽引して妻型枠側に移動させつつ充填したコンクリートを締固める状況を説明する概念図である。
【図９】案内治具を例示する断面図である。
【図１０】（ａ）は従来のトンネル覆工コンクリート打設方法においてコンクリート覆工用型枠をトンネル内周の覆工面に沿って設置した状態を示すトンネル軸方向から見た断面図、（ｂ）は同側面図である。
【図１１】（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側面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０ コンクリート覆工用型枠
１０ａ トンネル覆工用型枠の外周面
１１ 覆工コンクリート
１２ トンネル
１３ インバートコンクリート
１４ コンクリート
１５ トンネル冠部
１６ 妻型枠
１７ 覆工空間
１８ 既設覆工コンクリート
１９，１９’ ケーブル
２０ 案内治具
２１，２１’ バイブレータ
２２ コンクリート供給口
２３ ガイド片
２３ａ ケーブル挿通孔
２３’ 湾曲開始部分のガイド片
２４ ケーブルリール
２５ 検査窓
２６ 案内治具のロッド部材
２７ 案内治具のガイド部材
３１ 突出孔
３２ ガイド凹部
３５ 引張り線状部材
３６ ケーブル孔
Ｘ トンネル軸方向（トンネル掘進方向）
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、
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けるトンネル冠部に、妻型枠を貫通して既設覆工コンクリートに向けてトンネル軸方向に延設するケーブルを前記妻型枠の外側から牽引可能に配置すると共に、該ケーブルを前記既設覆工コンクリート側の領域において下方に湾曲するように方向転換させることにより、該ケーブルの先端に取り付けたバイブレータを前記覆工空間のトンネル側部に吊り下げた状態で配置し、
前記トンネル側部の覆工空間に供給したコンクリートの上昇に伴って、前記ケーブルを牽引しながら前記バイブレータを上昇させて、前記コンクリートを締固めつつ覆工コンクリートの両側部を打設し、
前記バイブレータをトンネル冠部に移動させたら、前記バイブレータの先端部分に連結した引張り線状部材を介して前記バイブレータを既設覆工コンクリート側に引き寄せると共に、該既設覆工コンクリートに近接させて前記バイブレータをトンネル軸方向に沿うように配置し、
しかる後に、前記トンネル覆工用型枠のトンネル冠部に設けたコンクリート供給口からコンクリートをトンネル冠部の覆工空間に供給し、前記ケーブルを牽引しながら前記バイブレータを前記妻型枠側に移動させつつ０００．供給したコンクリートを締固めて、トンネル冠部の覆工コンクリートを打設するトンネル覆工コンクリート打設方法。
【請求項２】
前記ケーブルは、トンネル冠部において、前記トンネル覆工用型枠の外周面から出没可能に突出して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挿通孔を有するガイド片によって案内されて、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】
前記ケーブルは、前記トンネル覆工用型枠の外周面から出没可能に突出する案内治具を介して牽引可能な曲率で下方に湾曲するように方向転換される請求項１又は２に記載のトンネル覆工コンクリート打設方法。
【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、
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けるトンネル冠部に、妻型枠を貫通して既設覆工コンクリートに向けてトンネル軸方向に延設するケーブルを前記妻型枠の外側から牽引可能に配置すると共に、該ケーブルを前記既設覆工コンクリート側の領域において下方に湾曲するように方向転換させることにより、該ケーブルの先端に取り付けたバイブレータを前記覆工空間のトンネル側部に吊り下げた状態で配置し、
前記トンネル側部の覆工空間に供給したコンクリートの上昇に伴って、前記ケーブルを牽引しながら前記バイブレータを上昇させて、前記コンクリートを締固めつつ覆工コンクリートの両側部を打設し、
前記バイブレータをトンネル冠部に移動させたら、前記バイブレータの先端部分に連結した引張り線状部材を介して前記バイブレータを既設覆工コンクリート側に引き寄せると共に、該既設覆工コンクリートに近接させて前記バイブレータをトンネル軸方向に沿うように配置し、
しかる後に、前記トンネル覆工用型枠のトンネル冠部に設けたコンクリート供給口からコンクリートをトンネル冠部の覆工空間に供給し、前記ケーブルを牽引しながら前記バイブレータを前記妻型枠側に移動させつつ０００．供給したコンクリートを締固めて、トンネル冠部の覆工コンクリートを打設するトンネル覆工コンクリート打設方法。
【請求項２】
前記ケーブルは、トンネル冠部において、前記トンネル覆工用型枠の外周面から出没可能に突出して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挿通孔を有するガイド片によって案内されて、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】
前記ケーブルは、前記トンネル覆工用型枠の外周面から出没可能に突出する案内治具を介して牽引可能な曲率で下方に湾曲するように方向転換される請求項１又は２に記載のトンネル覆工コンクリート打設方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−２３１７３９（Ｐ２００８−２３１７３９Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７１０３９（Ｐ２００７−７１０３９）
【出願日】平成１９年３月１９日（２００７．３．１９）
【出願人】（０００１４０２９２）株式会社奥村組 (469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１９日（２００７．３．１９）
【出願人】（０００１４０２９２）株式会社奥村組 (469)
【Ｆターム（参考）】
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