トンネル覆工装置及び覆工コンクリート形成方法
【課題】経済的かつ簡単に覆工コンクリートのひび割れを少なくできるトンネル覆工装置などに関する。
【解決手段】トンネル空洞部２の内壁面３と対向するように設置されトンネル空洞部２の断面径方向の外側に位置してトンネルの覆工コンクリート１４を形成するための型枠面となる外面９とトンネル空洞部２の断面径方向の内側に位置する内面１０とを有したアーチ形状のセントル５を備えたトンネル覆工装置１において、セントル５の内面１０に、断熱塗料により形成された断熱層７を備えた。
【解決手段】トンネル空洞部２の内壁面３と対向するように設置されトンネル空洞部２の断面径方向の外側に位置してトンネルの覆工コンクリート１４を形成するための型枠面となる外面９とトンネル空洞部２の断面径方向の内側に位置する内面１０とを有したアーチ形状のセントル５を備えたトンネル覆工装置１において、セントル５の内面１０に、断熱塗料により形成された断熱層７を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、経済的かつ簡単に覆工コンクリートのひび割れを少なくできるトンネル覆工装置及び覆工コンクリート形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネルの覆工コンクリートを形成する際、コンクリートの養生中にコンクリートが温度の低いセントルと触れて覆工コンクリートにひび割れが生じることを防止するため、セントルをバルーンで覆い、バルーン内に温風を入れて暖めることが知られている（特許文献１など参照）。即ち、セントルは鋼製のため、外気温に影響されやすく、冬期間のコンクリート養生中にコンクリート表面が冷却され、覆工コンクリートのひび割れの原因となる。この冷却の影響を防止するため、セントルをバルーン等で覆っているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０９０１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記バルーンは高価であり、また、バルーンの設置作業及び解体作業も煩雑であるという問題点があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、経済的かつ簡単に外気温の影響を低減し、覆工コンクリートのひび割れを少なくできるトンネル覆工装置などに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るトンネル覆工装置は、トンネル空洞部の内壁面と対向するように設置されトンネル空洞部の断面径方向の外側に位置してトンネルの覆工コンクリートを形成するための型枠面となる外面とトンネル空洞部の断面径方向の内側に位置する内面とを有したアーチ形状のセントルを備えたトンネル覆工装置において、セントルの内面に、断熱塗料により形成された断熱層を備えたので、断熱層を安価かつ簡単に形成できて、当該断熱層によりトンネル空洞部の冷気がセントルに伝達されにくくなり、当該セントルの外面とトンネル空洞部の内壁面との間のコンクリート打設空間に打設されたコンクリートがセントルによって冷却されるようなことを防止できるので、外気温の影響を低減し、覆工コンクリートのひび割れを少なくできる。
本発明に係る覆工コンクリート形成方法は、トンネル空洞部の断面径方向の外側に位置してトンネルの覆工コンクリートを形成するための型枠面となる外面とトンネル空洞部の断面径方向の内側に位置する内面とを有したアーチ形状のセントルを用い、当該セントルの外面がトンネル空洞部の内壁面と対向するようにセントルを設置して、当該セントルの外面とトンネル空洞部の内壁面との間の空間により形成されたコンクリート打設空間内にコンクリートを打設することによりトンネルの覆工コンクリートを形成する覆工コンクリート形成方法において、コンクリート打設空間内にコンクリートを打設する前に、セントルの内面に断熱塗料を塗布して断熱層を形成したので、断熱層を安価かつ簡単に形成できて、当該断熱層によりトンネル空洞部の冷気がセントルに伝達されにくくなり、当該セントルの外面とトンネル空洞部の内壁面との間のコンクリート打設空間に打設されたコンクリートがセントルによって冷却されるようなことを防止できるので、外気温の影響を低減し、覆工コンクリートのひび割れを少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】トンネル空洞部内部に設置されたトンネル覆工装置を示す断面図。
【図２】トンネル覆工装置を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態によるトンネル覆工装置１は、トンネル空洞部２の内壁面３に覆工コンクリート１４を形成するための装置である。ここで、トンネル空洞部２の内壁面３とは、例えば、図外の掘削装置によって地山１５を掘削して形成された掘削孔の内壁面、あるいは、当該掘削孔の内壁面に支保工及び防水加工を行った後の内壁面のことを言う。支保工は、例えば、圧縮空気を用いて掘削孔の内壁面に吹付けた吹付けコンクリート及びロックボルトなどを用いたＮＡＴＭ工法による支保工、あるいは、鋼材支保材及び矢板などを用いた矢板工法による支保工のことを言う。
【０００８】
図１；図２に示すように、トンネル覆工装置１は、トンネル空洞部２を走行可能に構成された架構部４と、セントル５と、セントル支持部６と、セントル５の内面１０に設けられた断熱層７とを備える。
【０００９】
架構部４は下端に車輪１１を備え、この車輪１１がトンネル空洞部２の延長方向に沿ってトンネル空洞部２の地面１２に設置されたレール１３上に滑走可能に設けられたことで、架構部４は図外の駆動手段または牽引手段によってトンネル空洞部２内をトンネル空洞部２の延長方向に沿って往復移動可能である。
【００１０】
セントル５は、上述したトンネル空洞部２の内壁面３と対向するように設置されて当該内壁面３に覆工コンクリート１４を形成するための型枠である。セントル５は、鋼板により形成され、トンネル空洞部２の延長方向に沿った方向の長さが例えば１０．５ｍに形成され、トンネル空洞部２の延長方向と直交する断面形状がアーチ形状に形成される。セントル５は、トンネル空洞部２の断面径方向の外側に位置して覆工コンクリート１４を形成するための型枠面となる外面９と、トンネル空洞部２の断面径方向の内側に位置する内面１０とを有し、当該セントル５の内面１０に断熱層７が設けられる。即ち、セントル５において、外面９よりもトンネル空洞部２の横断面（トンネル空洞部２の延長方向と直交する断面）の中心に近い内面１０が断熱層形成面となる。トンネル空洞部２の内壁面３とセントル５の外面９（型枠面）との間に形成される空間によりコンクリート打設空間２１が形成される。セントル５は、１枚の鋼板により形成されたり、あるいは、図１に示すように複数枚の鋼板により形成される。
【００１１】
セントル５は、複数の窓孔２２を備える。窓孔２２は、セントル５の内面１０と外面９とに跨って貫通する貫通孔２３により形成される。窓孔２２は図外のヒンジにより開閉する開閉蓋２４で開閉可能に構成される。当該開閉蓋２４を開け、図外のコンクリート圧送管でセントル５の内側からコンクリート打設空間２１にコンクリートを打設することで、トンネル空洞部２の内壁面３に覆工コンクリート１４が形成される。
【００１２】
セントル支持部６は、トンネル空洞部２の内壁面３に沿って対向するようにセントル５を支持するものであり、セントル５が複数枚の鋼板で形成されている場合には、図１に示すように鋼板をトンネル空洞部２の径方向に移動可能に支持するジャッキなどにより形成され、セントルが１枚の鋼板で形成されている場合には、当該鋼板を支持する図外の支持棒などにより形成される。セントル支持部６は、一端部２５が架構部４に固定され、他端部２６がセントル５の内面１０に固定される。よって、トンネル覆工装置１は、セントル５がセントル支持部６を介して架構部４に支持されて、架構部４がトンネル空洞部２内を往復移動することで、セントル５がトンネル空洞部２内をトンネル空洞部２の延長方向に沿って往復移動可能となるように構成される。
【００１３】
断熱層７は、セントル５の内面１０の全面に、不燃性、不透水性を有した断熱塗料（例えば、株式会社日進産業製、商品名「ＧＡＩＮＡ（ガイナ）」）を塗布することにより形成される。
セントル５の内面１０に断熱層７を形成する際は、セントル５の内面に下地処理剤（シーラー、プライマー）などを用いてから塗布することが望ましい。
【００１４】
次にトンネル施工方法を説明する。尚、ここでは、ＮＡＴＭ工法によるトンネル施工方法を説明する。まず、図外の削岩機などの掘削装置によって地山１５を掘削し、掘削後の掘削孔の内壁面３にコンクリートを吹付けて吹付けコンクリート層を形成する（一次覆工）。一次覆工が終わったら、掘削孔（トンネル空洞部２）の内側から吹付けコンクリート層及び地山１５に孔を開けて孔内にロックボルトを打ち込む。その後、吹付けコンクリート層の表面に防水加工を施す（例えば、防水シートを敷設する）。そして、防水加工を行った後のトンネル空洞部２の内壁面３と対向するようにセントル５を設置する。そして、トンネル空洞部２の内壁面３とセントル５の外面９との間のコンクリート打設空間２１にコンクリートを打設する。尚、コンクリート打設空間２１にコンクリートを打設する前に、セントル５の内面１０に断熱層７を形成しておく。よって、冬期の打設において、断熱層７によりトンネル空洞部２の冷気がセントル５に伝達されにくくなり、コンクリート打設空間２１に打設されたコンクリートがセントル５によって急激に冷却されるようなことを防止できるので、覆工コンクリート１４のひび割れを少なくできる。
【００１５】
実施形態によれば、断熱層７は、セントル５の内面１０に断熱塗料を塗布するだけなので、安価かつ簡単に形成できる。よって、安価かつ簡単な当該断熱層７によりトンネル空洞部２の冷気がセントル５に伝達されにくくなり、当該セントル５の外面９とトンネル空洞部２の内壁面３との間のコンクリート打設空間２１に打設されたコンクリートがセントル５によって冷却されるようなことを防止できるので、外気温の影響を低減し、覆工コンクリート１４のひび割れを少なくできる。
【００１６】
尚、断熱層７は、セントル５の内面１０に断熱性能を有した発泡ウレタンを取り付けることにより形成してもよい。
【符号の説明】
【００１７】
１ トンネル覆工装置、２ トンネル空洞部、３ 内壁面、５ セントル、
７ 断熱層、９ 外面、１０ 内面、１４ 覆工コンクリート、
２１ コンクリート打設空間。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、経済的かつ簡単に覆工コンクリートのひび割れを少なくできるトンネル覆工装置及び覆工コンクリート形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネルの覆工コンクリートを形成する際、コンクリートの養生中にコンクリートが温度の低いセントルと触れて覆工コンクリートにひび割れが生じることを防止するため、セントルをバルーンで覆い、バルーン内に温風を入れて暖めることが知られている（特許文献１など参照）。即ち、セントルは鋼製のため、外気温に影響されやすく、冬期間のコンクリート養生中にコンクリート表面が冷却され、覆工コンクリートのひび割れの原因となる。この冷却の影響を防止するため、セントルをバルーン等で覆っているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０９０１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記バルーンは高価であり、また、バルーンの設置作業及び解体作業も煩雑であるという問題点があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、経済的かつ簡単に外気温の影響を低減し、覆工コンクリートのひび割れを少なくできるトンネル覆工装置などに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るトンネル覆工装置は、トンネル空洞部の内壁面と対向するように設置されトンネル空洞部の断面径方向の外側に位置してトンネルの覆工コンクリートを形成するための型枠面となる外面とトンネル空洞部の断面径方向の内側に位置する内面とを有したアーチ形状のセントルを備えたトンネル覆工装置において、セントルの内面に、断熱塗料により形成された断熱層を備えたので、断熱層を安価かつ簡単に形成できて、当該断熱層によりトンネル空洞部の冷気がセントルに伝達されにくくなり、当該セントルの外面とトンネル空洞部の内壁面との間のコンクリート打設空間に打設されたコンクリートがセントルによって冷却されるようなことを防止できるので、外気温の影響を低減し、覆工コンクリートのひび割れを少なくできる。
本発明に係る覆工コンクリート形成方法は、トンネル空洞部の断面径方向の外側に位置してトンネルの覆工コンクリートを形成するための型枠面となる外面とトンネル空洞部の断面径方向の内側に位置する内面とを有したアーチ形状のセントルを用い、当該セントルの外面がトンネル空洞部の内壁面と対向するようにセントルを設置して、当該セントルの外面とトンネル空洞部の内壁面との間の空間により形成されたコンクリート打設空間内にコンクリートを打設することによりトンネルの覆工コンクリートを形成する覆工コンクリート形成方法において、コンクリート打設空間内にコンクリートを打設する前に、セントルの内面に断熱塗料を塗布して断熱層を形成したので、断熱層を安価かつ簡単に形成できて、当該断熱層によりトンネル空洞部の冷気がセントルに伝達されにくくなり、当該セントルの外面とトンネル空洞部の内壁面との間のコンクリート打設空間に打設されたコンクリートがセントルによって冷却されるようなことを防止できるので、外気温の影響を低減し、覆工コンクリートのひび割れを少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】トンネル空洞部内部に設置されたトンネル覆工装置を示す断面図。
【図２】トンネル覆工装置を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態によるトンネル覆工装置１は、トンネル空洞部２の内壁面３に覆工コンクリート１４を形成するための装置である。ここで、トンネル空洞部２の内壁面３とは、例えば、図外の掘削装置によって地山１５を掘削して形成された掘削孔の内壁面、あるいは、当該掘削孔の内壁面に支保工及び防水加工を行った後の内壁面のことを言う。支保工は、例えば、圧縮空気を用いて掘削孔の内壁面に吹付けた吹付けコンクリート及びロックボルトなどを用いたＮＡＴＭ工法による支保工、あるいは、鋼材支保材及び矢板などを用いた矢板工法による支保工のことを言う。
【０００８】
図１；図２に示すように、トンネル覆工装置１は、トンネル空洞部２を走行可能に構成された架構部４と、セントル５と、セントル支持部６と、セントル５の内面１０に設けられた断熱層７とを備える。
【０００９】
架構部４は下端に車輪１１を備え、この車輪１１がトンネル空洞部２の延長方向に沿ってトンネル空洞部２の地面１２に設置されたレール１３上に滑走可能に設けられたことで、架構部４は図外の駆動手段または牽引手段によってトンネル空洞部２内をトンネル空洞部２の延長方向に沿って往復移動可能である。
【００１０】
セントル５は、上述したトンネル空洞部２の内壁面３と対向するように設置されて当該内壁面３に覆工コンクリート１４を形成するための型枠である。セントル５は、鋼板により形成され、トンネル空洞部２の延長方向に沿った方向の長さが例えば１０．５ｍに形成され、トンネル空洞部２の延長方向と直交する断面形状がアーチ形状に形成される。セントル５は、トンネル空洞部２の断面径方向の外側に位置して覆工コンクリート１４を形成するための型枠面となる外面９と、トンネル空洞部２の断面径方向の内側に位置する内面１０とを有し、当該セントル５の内面１０に断熱層７が設けられる。即ち、セントル５において、外面９よりもトンネル空洞部２の横断面（トンネル空洞部２の延長方向と直交する断面）の中心に近い内面１０が断熱層形成面となる。トンネル空洞部２の内壁面３とセントル５の外面９（型枠面）との間に形成される空間によりコンクリート打設空間２１が形成される。セントル５は、１枚の鋼板により形成されたり、あるいは、図１に示すように複数枚の鋼板により形成される。
【００１１】
セントル５は、複数の窓孔２２を備える。窓孔２２は、セントル５の内面１０と外面９とに跨って貫通する貫通孔２３により形成される。窓孔２２は図外のヒンジにより開閉する開閉蓋２４で開閉可能に構成される。当該開閉蓋２４を開け、図外のコンクリート圧送管でセントル５の内側からコンクリート打設空間２１にコンクリートを打設することで、トンネル空洞部２の内壁面３に覆工コンクリート１４が形成される。
【００１２】
セントル支持部６は、トンネル空洞部２の内壁面３に沿って対向するようにセントル５を支持するものであり、セントル５が複数枚の鋼板で形成されている場合には、図１に示すように鋼板をトンネル空洞部２の径方向に移動可能に支持するジャッキなどにより形成され、セントルが１枚の鋼板で形成されている場合には、当該鋼板を支持する図外の支持棒などにより形成される。セントル支持部６は、一端部２５が架構部４に固定され、他端部２６がセントル５の内面１０に固定される。よって、トンネル覆工装置１は、セントル５がセントル支持部６を介して架構部４に支持されて、架構部４がトンネル空洞部２内を往復移動することで、セントル５がトンネル空洞部２内をトンネル空洞部２の延長方向に沿って往復移動可能となるように構成される。
【００１３】
断熱層７は、セントル５の内面１０の全面に、不燃性、不透水性を有した断熱塗料（例えば、株式会社日進産業製、商品名「ＧＡＩＮＡ（ガイナ）」）を塗布することにより形成される。
セントル５の内面１０に断熱層７を形成する際は、セントル５の内面に下地処理剤（シーラー、プライマー）などを用いてから塗布することが望ましい。
【００１４】
次にトンネル施工方法を説明する。尚、ここでは、ＮＡＴＭ工法によるトンネル施工方法を説明する。まず、図外の削岩機などの掘削装置によって地山１５を掘削し、掘削後の掘削孔の内壁面３にコンクリートを吹付けて吹付けコンクリート層を形成する（一次覆工）。一次覆工が終わったら、掘削孔（トンネル空洞部２）の内側から吹付けコンクリート層及び地山１５に孔を開けて孔内にロックボルトを打ち込む。その後、吹付けコンクリート層の表面に防水加工を施す（例えば、防水シートを敷設する）。そして、防水加工を行った後のトンネル空洞部２の内壁面３と対向するようにセントル５を設置する。そして、トンネル空洞部２の内壁面３とセントル５の外面９との間のコンクリート打設空間２１にコンクリートを打設する。尚、コンクリート打設空間２１にコンクリートを打設する前に、セントル５の内面１０に断熱層７を形成しておく。よって、冬期の打設において、断熱層７によりトンネル空洞部２の冷気がセントル５に伝達されにくくなり、コンクリート打設空間２１に打設されたコンクリートがセントル５によって急激に冷却されるようなことを防止できるので、覆工コンクリート１４のひび割れを少なくできる。
【００１５】
実施形態によれば、断熱層７は、セントル５の内面１０に断熱塗料を塗布するだけなので、安価かつ簡単に形成できる。よって、安価かつ簡単な当該断熱層７によりトンネル空洞部２の冷気がセントル５に伝達されにくくなり、当該セントル５の外面９とトンネル空洞部２の内壁面３との間のコンクリート打設空間２１に打設されたコンクリートがセントル５によって冷却されるようなことを防止できるので、外気温の影響を低減し、覆工コンクリート１４のひび割れを少なくできる。
【００１６】
尚、断熱層７は、セントル５の内面１０に断熱性能を有した発泡ウレタンを取り付けることにより形成してもよい。
【符号の説明】
【００１７】
１ トンネル覆工装置、２ トンネル空洞部、３ 内壁面、５ セントル、
７ 断熱層、９ 外面、１０ 内面、１４ 覆工コンクリート、
２１ コンクリート打設空間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル空洞部の内壁面と対向するように設置されトンネル空洞部の断面径方向の外側に位置してトンネルの覆工コンクリートを形成するための型枠面となる外面とトンネル空洞部の断面径方向の内側に位置する内面とを有したアーチ形状のセントルを備えたトンネル覆工装置において、セントルの内面に、断熱塗料により形成された断熱層を備えたことを特徴とするトンネル覆工装置。
【請求項２】
トンネル空洞部の断面径方向の外側に位置してトンネルの覆工コンクリートを形成するための型枠面となる外面とトンネル空洞部の断面径方向の内側に位置する内面とを有したアーチ形状のセントルを用い、当該セントルの外面がトンネル空洞部の内壁面と対向するようにセントルを設置して、当該セントルの外面とトンネル空洞部の内壁面との間の空間により形成されたコンクリート打設空間内にコンクリートを打設することによりトンネルの覆工コンクリートを形成する覆工コンクリート形成方法において、コンクリート打設空間内にコンクリートを打設する前に、セントルの内面に断熱塗料を塗布して断熱層を形成したことを特徴とする覆工コンクリート形成方法。
【請求項１】
トンネル空洞部の内壁面と対向するように設置されトンネル空洞部の断面径方向の外側に位置してトンネルの覆工コンクリートを形成するための型枠面となる外面とトンネル空洞部の断面径方向の内側に位置する内面とを有したアーチ形状のセントルを備えたトンネル覆工装置において、セントルの内面に、断熱塗料により形成された断熱層を備えたことを特徴とするトンネル覆工装置。
【請求項２】
トンネル空洞部の断面径方向の外側に位置してトンネルの覆工コンクリートを形成するための型枠面となる外面とトンネル空洞部の断面径方向の内側に位置する内面とを有したアーチ形状のセントルを用い、当該セントルの外面がトンネル空洞部の内壁面と対向するようにセントルを設置して、当該セントルの外面とトンネル空洞部の内壁面との間の空間により形成されたコンクリート打設空間内にコンクリートを打設することによりトンネルの覆工コンクリートを形成する覆工コンクリート形成方法において、コンクリート打設空間内にコンクリートを打設する前に、セントルの内面に断熱塗料を塗布して断熱層を形成したことを特徴とする覆工コンクリート形成方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−８４８９５（Ｐ２０１１−８４８９５Ａ）
【公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３７１１５（Ｐ２００９−２３７１１５）
【出願日】平成２１年１０月１４日（２００９．１０．１４）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１４日（２００９．１０．１４）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【Ｆターム（参考）】
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