説明

断面形状変化トンネル用セントル装置、及び断面形状変化トンネルの覆工コンクリート打設方法

【課題】コスト削減・工期短縮が図れて、トンネルの断面形状変化部に対応した覆工コンクリートの打設が行えるようにする。
【解決手段】断面形状が徐々に変化するトンネル用のセントル装置であって、トンネルに対応して断面形状が徐々に変化する鋼製部材1と、その鋼製部材1の外側に複数枚重ねて設置される硬質弾性体層2・3と、その硬質弾性体層2・3の外側に取り付けられる鋼製パネルPと、を備える。そして、大断面形状部から覆工コンクリートを打設して、セントル装置を中断面形状部に移動し、外側の硬質弾性体層3を取り出し、その内側の硬質弾性体層2の外側に鋼製パネルPを取り付けて、覆工コンクリートを打設した後、セントル装置を小断面形状部に移動し、内側の硬質弾性体層2を取り出し、鋼製部材1の外側に鋼製パネルPを取り付けて、覆工コンクリートを打設していく。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、断面形状が徐々に変化するトンネル用のセントル装置と、そのセントル装置を用いて行う断面形状変化トンネルの覆工コンクリート打設方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1において、地山状況の如何に拘らずトンネル躯体の覆工厚を任意に調節して施工できるようにするため、各分割型枠間をトンネル周方向の摺動を許容させて連結すると共に、隣接する各分割型枠間に曲率調整用ジャッキを連結し、曲率調整用ジャッキを伸縮操作して型枠の曲率半径を調整可能に構成したスライドセントル装置が提案される。
【0003】
道路トンネルや鉄道トンネル等のトンネル工事おいて、坑内に例えば分岐部が存在する場合には、その分岐部周辺でトンネルの断面形状が徐々に変化する。このような分岐部では、断面形状の変化に対応した覆工コンクリートの打設作業が必要となる。
【0004】
図4は断面形状が徐々に変化するトンネル部分を模式的に示したもので、図示例では、小断面形状部S、中断面形状部M、大断面形状部Lが連続している。なお、小断面形状部S、中断面形状部M、大断面形状部Lは、セントルの長さに対応して、図示例では例えば10.5m毎に区画されている。
【0005】
通常、覆工コンクリート打設には、鋼製の骨組部材に鋼製パネルを取り付けたセントルと呼ばれる型枠を用いる。
従来は、トンネル断面形状が変化する場合、コンクリート打設毎にセントルの鋼製部材及び鋼製パネルを、一打設毎に分解し、次打設のトンネル形状に合わせてセントルの再組立作業を行ってきた。
【0006】
すなわち、図5は従来の小断面形状部Sに対応する1回目打設に用いるセントル装置を示したもので、小断面形状部Sに対応する鋼製部材Aを組み立て、その鋼製部材Aの外側に鋼製パネルPを取り付けて型枠を構成し、覆工コンクリートを打設する。その覆工コンクリートの固化後、鋼製部材A及び鋼製パネルPを分解する。
【0007】
図6は次の中断面形状部Mに対応する2回目打設に用いるセントル装置を示したもので、前の鋼製部材A及び鋼製パネルPの分解後、中断面形状部Mに対応する鋼製部材Bを組み立て、その鋼製部材Bの外側に鋼製パネルPを取り付けて型枠を構成し、覆工コンクリートを打設する。その覆工コンクリートの固化後、鋼製部材B及び鋼製パネルPを分解する。
【0008】
図7は次の大断面形状部Lに対応する3回目打設に用いるセントル装置を示したもので、前の鋼製部材B及び鋼製パネルPの分解後、大断面形状部Lに対応する鋼製部材Cを組み立て、その鋼製部材Cの外側に鋼製パネルPを取り付けて型枠を構成し、覆工コンクリートを打設する。その覆工コンクリートの固化後、鋼製部材C及び鋼製パネルPを分解する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開平10−115195号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかし、特許文献1のように、各分割型枠間を連結する曲率調整用ジャッキの伸縮操作により型枠の曲率半径を調整する構成は、隣接する各分割型枠間を連結する曲率調整用ジャッキを多数必要とし、構造の複雑化・コスト増大を招いてしまう。
【0011】
また、図示した従来のように小断面形状部Sから中断面形状部M、大断面形状部Lの順で覆工コンクリートを打設する技術では、打設スパン毎に、異なる形状の鋼製部材A・B・Cが必要となり、材料費・加工費が増大する上、鋼製部材A・B・Cの分解・再組立作業が必要となり、工程延長及びコスト増大を招いていた。
【0012】
本発明の課題は、コスト削減・工期短縮が図れて、トンネルの断面形状変化部に対応した覆工コンクリートの打設が行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、断面形状が徐々に変化するトンネル用のセントル装置であって、前記トンネルに対応して断面形状が徐々に変化する鋼製部材と、前記鋼製部材の外側に設置される硬質弾性体層と、前記硬質弾性体層の外側に取り付けられる鋼製パネルと、を備えることを特徴とする。
【0014】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の断面形状変化トンネル用セントル装置であって、前記硬質弾性体層を複数枚重ねて備えることを特徴とする。
【0015】
請求項3に記載の発明は、断面形状が徐々に変化するトンネルにおいて、請求項1または2に記載の断面形状変化トンネル用セントル装置を用い、大断面形状部から覆工コンクリートを打設して、前記セントル装置を小断面形状部側に移動し、前記鋼製パネルの内側の前記硬質弾性体層を取り出し、その内側の前記鋼製部材または前記硬質弾性体層の外側に前記鋼製パネルを取り付けて、順に覆工コンクリートを打設していくことを特徴とする。
【0016】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の断面形状変化トンネルの覆工コンクリート打設方法であって、前記セントル装置を中断面形状部に移動し、外側の前記硬質弾性体層を取り出し、その内側の前記硬質弾性体層の外側に前記鋼製パネルを取り付けて、覆工コンクリートを打設した後、前記セントル装置を小断面形状部に移動し、前記内側の硬質弾性体層を取り出し、前記鋼製部材の外側に前記鋼製パネルを取り付けて、覆工コンクリートを打設していくことを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、トンネルの断面形状変化部に対応した覆工コンクリートの打設を、セントルの分解・再組立作業を必要としない共通の鋼製部材を用いて行うことができるので、コスト削減・工期短縮を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明を適用したセントル装置の一実施形態の構成を示すもので、大断面形状部に対応する1回目打設に用いるセントル装置の構成を示した斜視図(a)と正面図(b)である。
【図2】次の中断面形状部に対応する2回目打設に用いるセントル装置の構成を示した斜視図(a)と正面図(b)である。
【図3】次の小断面形状部に対応する3回目打設に用いるセントル装置の構成を示した斜視図(a)と正面図(b)である。
【図4】断面形状が徐々に変化するトンネル部分を模式的に示した斜視図である。
【図5】従来の1回目打設に用いるセントル装置を示したもので、小断面形状部に対応する斜視図(a)と正面図(b)である。
【図6】次の中断面形状部に対応する2回目打設に用いるセントル装置を示した斜視図(a)と正面図(b)である。
【図7】次の大断面形状部に対応する3回目打設に用いるセントル装置を示した斜視図(a)と正面図(b)である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
図1は本発明を適用したセントル装置の一実施形態の構成を示すもので、図中、1は鋼製部材、2は硬質弾性体層、3は第2硬質弾性体層、Pは鋼製パネルである。
【0020】
すなわち、図1(a)及び(b)は大断面形状部Lに対応する1回目打設に用いるセントル装置の構成を示したもので、鋼製部材1は、図4に示した断面形状変化トンネルの小断面形状部Sに対応して断面形状が徐々に変化する形状となっている。
【0021】
この鋼製部材1の外側に、図示のように、硬質ゴム製で一様な厚みの硬質弾性体層2が設置されている。さらに、この硬質弾性体層2の外側に、同じく硬質ゴム製一様な厚みの硬質弾性体層3が重ねて設置されている。
【0022】
そして、外側の硬質弾性体層3の外側に、鋼製パネルPが取り付けられている。
【0023】
ここで、セントルの長さは、例えば図4で説明したように10.5mであり、鋼製部材1は、トンネルの長手方向の幅が1.5mのアーチ状で、設置間隔を1.5m開けて構築されている。
【0024】
この鋼製部材1の外側に沿って硬質弾性体層2・3が重ねられており、すなわち、硬質弾性体層2・3も、トンネルの長手方向の幅が1.5mで、間隔を1.5m開けて設置されている。
【0025】
以上の外側の硬質弾性体層3の外側に沿って鋼製パネルPが並べて取り付けられている。
【0026】
次に、以上の構成によるセントルを用いて行う、図4に示した断面形状変化トンネルの覆工コンクリート打設方法について説明する。
【0027】
「工程1」
鋼製部材1の外側に硬質弾性体層2・3を介装して鋼製パネルPが取り付けられたセントルを、図4の断面形状変化トンネルの大断面形状部Lに移動する。そして、鋼製パネルPの外側において、1回目の覆工コンクリートを打設する。
【0028】
「工程2」
1回目のコンクリート養生後、外側の硬質弾性体層3を全て取り外し、図2(a)及び(b)に示すように、内側の硬質弾性体層2の外側に沿って、前の工程1で取り付けた鋼製パネルPを全て内側に引き寄せてそれぞれ固定する。そして、セントルを次の中断面形状部Mに移動して、鋼製パネルPの外側に、2回目の覆工コンクリートを打設する。
【0029】
「工程3」
2回目のコンクリート養生後、硬質弾性体層2を取り外し、図3(a)及び(b)に示すように、鋼製部材1の外側に沿って、前の工程2で取り付けた鋼製パネルPを全て内側に引き寄せてそれぞれ固定する。そして、セントルを次の小断面形状部Sに移動して、鋼製パネルPの外側に、3回目の覆工コンクリートを打設する。
【0030】
3回目のコンクリート養生後、セントルを移動して終了する。
【0031】
以上のように、鋼製部材1の分解・組立作業を不要とすることで、以下の工期短縮、コスト低減、安全性の向上を達成できる。
【0032】
「工期短縮」
鋼製部材1の分解・組立作業に比べて、硬質弾性体層2・3の個々の取り外し作業時間は短く、分解・組立作業を硬質弾性体層2・3の取り外し作業で代替できることで、覆工コンクリート打設作業の全体工程が短縮できる。
【0033】
「コスト低減」
以上の工期短縮に伴いコスト低減ができる。
鋼製部材1は共通の1種類のみでよいため、材料費・加工費が低減できる。
【0034】
「安全性の向上」
硬質弾性体層2・3の取り外し作業は、人力作業で、クレーンを用いた坑内での鋼材の分解・組立作業が不要なので、危険な作業を減少させることができる。
【0035】
なお、以上の実施形態においては、硬質ゴム製の硬質弾性体層としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の材質による硬質弾性体層であっても良い。
また、実施形態では、図4の断面形状変化部に対応して3態様のセントル装置の構成について説明したが、硬質弾性体層を予め3枚以上重ねておけば、同様に4態様以上のセントル装置の構成にも対応可能となる。
さらに、鋼製部材の構成・形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【0036】
1 鋼製部材
2 硬質弾性体層
3 硬質弾性体層
P 鋼製パネル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
断面形状が徐々に変化するトンネル用のセントル装置であって、
前記トンネルに対応して断面形状が徐々に変化する鋼製部材と、
前記鋼製部材の外側に設置される硬質弾性体層と、
前記硬質弾性体層の外側に取り付けられる鋼製パネルと、を備えることを特徴とする断面形状変化トンネル用セントル装置。
【請求項2】
前記硬質弾性体層を複数枚重ねて備えることを特徴とする請求項1に記載の断面形状変化トンネル用セントル装置。
【請求項3】
断面形状が徐々に変化するトンネルにおいて、
請求項1または2に記載の断面形状変化トンネル用セントル装置を用い、
大断面形状部から覆工コンクリートを打設して、
前記セントル装置を小断面形状部側に移動し、前記鋼製パネルの内側の前記硬質弾性体層を取り出し、その内側の前記鋼製部材または前記硬質弾性体層の外側に前記鋼製パネルを取り付けて、順に覆工コンクリートを打設していくことを特徴とする断面形状変化トンネルの覆工コンクリート打設方法。
【請求項4】
前記セントル装置を中断面形状部に移動し、外側の前記硬質弾性体層を取り出し、その内側の前記硬質弾性体層の外側に前記鋼製パネルを取り付けて、覆工コンクリートを打設した後、
前記セントル装置を小断面形状部に移動し、前記内側の硬質弾性体層を取り出し、前記鋼製部材の外側に前記鋼製パネルを取り付けて、覆工コンクリートを打設していくことを特徴とする請求項3に記載の断面形状変化トンネルの覆工コンクリート打設方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−247040(P2011−247040A)
【公開日】平成23年12月8日(2011.12.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−123879(P2010−123879)
【出願日】平成22年5月31日(2010.5.31)
【出願人】(000195971)西松建設株式会社 (329)
【Fターム(参考)】