移動式型枠を用いて成形されたトンネルの覆工コンクリートの養生のための養生設備
【課題】養生に用いる水または蒸気による冷却により前記覆工コンクリートの温度が低下することに起因する前記覆工コンクリートのひび割れを発生させることなく、前記覆工コンクリートを効率的に養生することができる養生設備を提供すること。
【解決手段】移動式型枠を用いて成形されたトンネルの覆工コンクリートの養生ための養生設備は、トンネルの軸線に沿って配置された、湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行う第１の養生装置および湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行う第２の養生装置を含み、第１の養生装置は、第１の台車と、該第１の台車に固定された第１のフレームと、該第１のフレームに固定された第１の養生手段とを有し、第２の養生装置は、第２の台車と、該第２の台車に固定された第２のフレームと、該第２のフレームに固定された第２の養生手段とを有する。
【解決手段】移動式型枠を用いて成形されたトンネルの覆工コンクリートの養生ための養生設備は、トンネルの軸線に沿って配置された、湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行う第１の養生装置および湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行う第２の養生装置を含み、第１の養生装置は、第１の台車と、該第１の台車に固定された第１のフレームと、該第１のフレームに固定された第１の養生手段とを有し、第２の養生装置は、第２の台車と、該第２の台車に固定された第２のフレームと、該第２のフレームに固定された第２の養生手段とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動式型枠を用いて成形されたトンネルの覆工コンクリートの養生のための養生設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動式型枠を用いて覆工コンクリートの成形を行うトンネルでは、前記トンネルの掘削に伴って前記移動式型枠を移動させるため、通常、前記覆工コンクリートの打込みの約２０時間後という比較的早い時期に脱型を行う。このため、脱型後、養生を行わずに前記覆工コンクリートを放置すると、前記覆工コンクリートは比較的早く乾燥するため、前記覆工コンクリートの水和反応が十分に行われなかったり、前記覆工コンクリートの乾燥収縮によるひび割れが発生する。そこで、脱型後、前記覆工コンクリートの乾燥を防止するために水または蒸気のような湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行う。
【０００３】
移動式型枠を用いて成形されたトンネルの覆工コンクリートの従来の養生方法には、散水することにより前記覆工コンクリートの表面に水を供給するもの、前記覆工コンクリートの表面に透水性マットを密着させ、該透水性マットを経て前記覆工コンクリートの表面に水を供給するもの（特許文献１参照）、前記覆工コンクリートの表面に蒸気を供給するもの（特許文献２参照）がある。また、蒸気を供給して前記覆工コンクリートの養生を行う養生設備には、トンネルの軸線方向に移動可能な台車と、該台車に固定されたフレームと、該フレームに取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面に蒸気を供給する加湿機とを含むもの（特許文献２参照）がある。
【特許文献１】特開平１０−１０２７７３号公報
【特許文献２】特開２０００−７３６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記覆工コンクリートの温度は、前記覆工コンクリートの打込み後、水和反応により上昇し、前記覆工コンクリートの打込みの約１２時間後ないし約２６時間後に最も高くなる。すなわち、脱型時の前記覆工コンクリートの温度は最も高い。このため、脱型後、すぐに湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行うと、前記覆工コンクリートは、養生に用いる水または蒸気により冷却され、前記覆工コンクリートの温度は、前記覆工コンクリートに湿気を与えない場合と比較して非常に速く低下する。これにより、前記覆工コンクリートにひび割れが発生し、前記覆工コンクリートの品質を低下させるという問題が生じる。
【０００５】
本発明の目的は、養生に用いる水または蒸気による冷却により前記覆工コンクリートの温度が低下することに起因する前記覆工コンクリートのひび割れを発生させることなく、前記覆工コンクリートを効率的に養生することができる養生設備を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、トンネルの軸線に沿って配置された、湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行う第１の養生装置および湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行う第２の養生装置を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る、移動式型枠を用いて成形されたトンネルの覆工コンクリートの養生ための養生設備は、トンネルの軸線に沿って配置された、湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行う第１の養生装置および湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行う第２の養生装置を含む。第１の養生装置は、トンネルの軸線方向に移動可能な第１の台車と、該第１の台車に固定された第１のフレームと、該第１のフレームに固定された第１の養生手段とを有し、第２の養生装置は、トンネルの軸線方向に移動可能な第２の台車と、該第２の台車に固定された第２のフレームと、該第２のフレームに固定された第２の養生手段とを有する。
【０００８】
湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行う第１の養生装置と湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行う第２の養生装置とがトンネルの軸線に沿って配置されているため、前記養生設備をトンネルの軸線に沿って移動させることにより、脱型後の前記覆工コンクリートに、湿気を与えないで行う養生と湿気を与えて行う養生とを順に施すことができる。湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行うことに先立ち、湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行うことによって、湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行う間に、水または蒸気により前記覆工コンクリートを冷却させることなく、前記覆工コンクリートの温度を時間をかけて低下させることができる。これにより、養生に用いる水または蒸気による冷却により前記覆工コンクリートの温度が低下することに起因する前記覆工コンクリートのひび割れの発生を防止することができる。
【０００９】
前記第１の養生装置の長さと前記第２の養生装置の長さとの比は、湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行うのに要する日数と湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行うのに要する日数との比とすることができる。前記第１の養生装置の長さと前記第２の養生装置の長さとの比は、前記第１の養生装置による養生期間と前記第２の養生装置による養生期間との比に相当する。このため、予め前記第１の養生装置の長さと前記第２の養生装置の長さとの比を湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行うのに要する日数と湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行うのに要する日数との比とすることによって、前記覆工コンクリートの養生をより効率的に行うことができる。前記第１の養生装置の長さと前記第２の養生装置の長さとの比は、１：２とすることができる。
【００１０】
前記第１の養生手段は、前記第１のフレームに連結された、前記覆工コンクリートの表面形状に対応する形状を有するシート受台と、該シート受台に取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面を覆う非透水性シートとを備えることができる。前記非透水性シートで前記覆工コンクリートの表面を覆うことによって、前記覆工コンクリートの表面から水分を逃がさないようにし、前記覆工コンクリートの乾燥を防止することができる。
【００１１】
前記第２の養生手段は、前記第２のフレームに連結された、前記覆工コンクリートの表面形状に対応する形状を有するマット受台と、該マット受台に取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面に水を供給するための透水性マットとを備えることができ、前記第２の養生装置は、前記第２の台車を昇降させる昇降手段を備えることができる。前記昇降手段で前記第２の台車を上昇させることにより前記透水性マットを前記覆工コンクリートの表面に密着させることができる。前記透水性マットを前記覆工コンクリートの表面に密着させた状態で前記透水性マットに水を供給することによって、前記透水性マットを経て前記覆工コンクリートの表面に水を供給することができる。また、前記第２の養生装置の移動時には、前記昇降手段で前記第２の台車を下降させることにより前記透水性マットの密着を解除することができる。前記昇降手段は、それぞれの一端が前記第２の台車に固定され、他端が地面に向けられた複数のジャッキとすることができる。
【００１２】
前記マット受台は、前記トンネルのアーチ部の形状に対応する形状を有する頂部と、前記トンネルの左右の側壁部の形状に対応する形状を有する第１の側部および第２の側部であって、前記頂部の一端に枢着された第１の側部と、前記頂部の他端に枢着された第２の側部とを有し、前記第２の養生装置は、前記第１の側部を前記頂部に関して回転させる第１の回転手段と、前記第２の側部を前記頂部に関して回転させる第２の回転手段とを備えることができる。前記第１の回転手段および前記第２の回転手段は、前記昇降手段とともに、前記透水性マットを前記覆工コンクリートの表面に密着させ、または密着を解除するのに使用される。前記第１の回転手段は、一端が前記第１の側部に連結され、他端が前記第２のフレームに連結されたジャッキとし、前記第２の回転手段は、一端が前記第２の側部に連結され、他端が前記第２のフレームに連結されたジャッキとすることができる。
【００１３】
前記第２の養生手段は、前記第２のフレームに取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面に散水する散水ノズルを先端に備えた配管を備えることができる。また、前記第２の養生手段は、前記第２のフレームに取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面に蒸気を供給する加湿機を備えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、前記養生設備をトンネルの軸線に沿って移動させることにより、脱型後の前記覆工コンクリートに、湿気を与えないで行う養生と湿気を与えて行う養生とを順に施すことができる。これにより、養生に用いる水または蒸気による冷却により前記覆工コンクリートの温度が低下することに起因する前記覆工コンクリートのひび割れを発生させることなく、前記覆工コンクリートを効率的に養生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に示すように、移動式型枠１０を用いて成形されたトンネル１２の覆工コンクリート１４の養生のための養生設備１６は、湿気を与えないで覆工コンクリート１４の養生を行う第１の養生装置１８と、湿気を与えて覆工コンクリート１４の養生を行う第２の養生装置２０とを備える。
【００１６】
第１の養生装置１８は、図２に示すように、第１の台車２２と、該第１の台車に固定された第１のフレーム２４と、該第１のフレームに連結されたシート受台２６と、該シート受台に取り付けられた非透水性シート２８とを備える。
【００１７】
第１の台車２２は、それぞれがトンネル１２の軸線方向に伸びる一対の第１台車桁２２ａ、２２ｂと、それぞれが一方の第１台車桁２２ａに取り付けられた複数の第１車輪２２ｃと、それぞれが他方の第１台車桁２２ｂに取り付けられた複数の第２車輪２２ｄとを有する。第１車輪２２ｃは第１のレール３０ａ上を移動し、第２車輪２２ｄは第２のレール３０ｂ上を移動する。各レール３０ａ、３０ｂは、トンネル１２のインバート部１２ａに設けられた底部コンクリート１２ｂ上に設置されている。
【００１８】
第１のフレーム２４は、それぞれが一対の柱３２ａ、３２ｂおよび該柱を連結する横桁３２ｃからなる複数の第１フレーム部材３２を有する。各第１フレーム部材３２は、第１の台車２２上に配置され、一方の柱３２ａは一方の第１台車桁２２ａに固定され、他方の柱２４ｂは他方の第１台車桁２２ｂに固定されている。
【００１９】
シート受台２６は、覆工コンクリート１４の表面形状に対応する形状を有し、トンネル１２の軸線に沿って配置された複数の上方に凸状の第１アーチ桁２６ａと、それぞれが該第１アーチ桁に連結された、トンネル１２の軸線方向に伸びる複数の第１水平桁２６ｂとを備える。各第１アーチ桁２６ａは、各第１フレーム部材３２に固定されている。第１のフレーム２４は、各第１アーチ桁２６ａの固定を強固にするために、それぞれの一端が第１フレーム部材３２の１つに連結され、他端が第１アーチ桁２６ａの１つに連結された複数の第１固定部材２４ａを備えることができる。
【００２０】
非透水性シート２８は、覆工コンクリート１４の表面を覆うようにシート受台２６上に配置され、アーチ桁２６ａまたは第１水平桁２６ｂに固縛して固定されている。非透水性シート２８はビニルシートとすることができる。
【００２１】
また、図１に示した例では、第１の養生装置１８は、トンネル１２の軸線に沿って間隔を置いて配置された第１の閉塞手段３４および第２の閉塞手段３６であって、非透水性シート２８のトンネル１２の軸線方向における一端部と覆工コンクリート１４との隙間を閉塞する第１の閉塞手段３４と、非透水性シート２８の他端部と覆工コンクリート１４との隙間を閉塞する第２の閉塞手段３６とを備える。
【００２２】
第１の閉塞手段３４は、非透水性シート２８の前記一端部を覆工コンクリート１４に押し付けるゴム製の第１バルーン３４ａであり、第２の閉塞手段３６は、非透水性シート２８の前記他端部を覆工コンクリート１４に押し付けるゴム製の第２バルーン３６ａである。第１バルーン３４ａは、非透水性シート２８の前記一端部と、非透水性シート２８の前記一端部の下方に位置するアーチ桁２６ａ’との間に配置され、該アーチ桁に固定されている。第２バルーン３６ａは、非透水性シート２８の前記他端部と、非透水性シート２８の前記他端部の下方に位置するアーチ桁２６ａ”との間に配置され、該アーチ桁に固定されている。
【００２３】
非透水性シート２８の各端部と覆工コンクリート１４との隙間の閉塞は、例えば、非透水性シート２８の各端部を釘のような固定手段（図示せず）にて覆工コンクリート１４に固定することによって行うこともできる。このように第１、第２の閉塞手段３４、３６を用いない場合、第１の養生装置１８は、第１、第２の閉塞手段３４、３６を有しなくてもよい。
【００２４】
第２の養生装置２０は、図３に示すように、第２の台車３８と、該第２の台車に固定された第２のフレーム４２と、該第２のフレームに連結されたマット受台４４と、該マット受台に取り付けられた透水性マット４６と、第２の台車３８を昇降させる昇降手段４０とを備える。
【００２５】
第２の台車３８は、第１の台車２２と同様、それぞれがトンネル１２の軸線方向に伸びる一対の第２台車桁３８ａ、３８ｂと、それぞれが一方の第２台車桁３８ａに取り付けられた複数の第３車輪３８ｃと、それぞれが他方の第２台車桁３８ｂに取り付けられた複数の第４車輪３８ｄとを有する（図１）。第３車輪３８ｃは第１のレール３０ａ上を移動し、第４車輪３８ｄは第２のレール３０ｂ上を移動する。
【００２６】
昇降手段４０は、トンネル１２の横断方向に間隔を置いて配置された第１ジャッキ４０ａおよび第２ジャッキ４０ｂを有する。第１ジャッキ４０ａは、その一端が一方の第２台車桁３８ａに固定され、他端が地面に向けられており、第２ジャッキ４０ｂは、その一端が他方の第２台車桁３８ｂに固定され、他端が地面に向けられている。第１ジャッキ４０ａおよび第２ジャッキ４０ｂは、透水性マット４６を覆工コンクリート１４の表面に密着させまたは密着を解除するのに使用される。
【００２７】
第２のフレーム４２は、第１のフレーム２４と同様、それぞれが一対の柱４８ａ、４８ｂおよび該柱を連結する横桁４８ｃからなる複数の第２フレーム部材４８を有する。各第２フレーム部材４８は、第２の台車３８上に配置され、一方の柱４８ａは一方の第２台車桁３８ａに固定され、他方の柱４８ｂは他方の第１台車桁３８ｂに固定されている。
【００２８】
マット受台４４は、覆工コンクリート１４の表面形状に対応する形状を有し、トンネル１２の軸線に沿って配置された複数の上方に凸状の第２アーチ桁５０と、それぞれが該第２アーチ桁に連結された、トンネル１２の軸線方向に伸びる複数の第２水平桁５２とを備える。各第２アーチ桁５０は、各第２フレーム部材４８に固定されている。第２のフレーム４２は、各第２アーチ桁５０の固定を強固にするために、それぞれの一端が第２フレーム部材４８の１つに連結され、他端が第２アーチ桁５０の１つに連結された複数の第２固定部材４２ａを備えることができる。
【００２９】
また、マット受台４４は、トンネル１２のアーチ部１２ｃの形状に対応する形状を有する頂部５０ａと、該頂部の一端に枢着された、トンネル１２の第１の側壁部１２ｄの形状に対応する形状を有する第１の側部５０ｂと、頂部５０ａの他端に枢着された、トンネル１２の第２の側壁部１２ｅの形状に対応する形状を有する第２の側部５０ｃとを有する。
【００３０】
第２の養生装置２０は、トンネル１２の横断方向に間隔を置いて配置された、第１の側部５０ｂを頂部５０ａに関して回転させる第１の回転手段５４および第２の側部５０ｃを頂部５０ａに関して回転させる第２の回転手段５６を有する。第１の回転手段５４は、一端が第１の側部５０ｂに連結され、他端が第２のフレーム４２の一方の柱４８ａに連結された第３ジャッキ５４ａであり、第２の回転手段５６は、一端が第２の側部５０ｃに連結され、他端が第２のフレーム４２の他方の柱３８ｂに連結された第４ジャッキ５６ａである。
【００３１】
第３ジャッキ５４ａおよび第４ジャッキ５６ａは、昇降手段４０とともに透水性マット４６を覆工コンクリート１４の表面に密着させまたは密着を解除するのに使用される。透水性マット４６の密着および密着の解除が昇降手段４０による第２の台車３８の昇降のみによって行われる場合、マット受台４４の各側部５０ｂ、５０ｃは、頂部５０ａに剛に結合され、第２の養生装置２０は、第１、第２の回転手段５４、５６を有しなくてもよい。
【００３２】
透水性マット４６は、覆工コンクリート１４の表面を覆うように配置され、第２アーチ桁５０または第２水平桁５２にクランプのような固定手段（図示せず）により固定されている。透水性マット４６は、図４に示すように、覆工コンクリート１４の表面に密着させる不織布のような透水性シート４６ａと、該透水性シートに取り付けられた、トンネル１２の軸線方向に伸びる穴付き給水管４６ｂと、透水性シート４６ａが接着された合板４６ｃとを有する。給水管４６ｂは、透水性マット４６の最も高い位置に配置されており、給水管４６ｂによって供給された水は、該給水管の穴４６ｂ’を経て透水性シート４６ａに供給され、その後、流れ落ちつつ透水性シート４６ａを経て覆工コンクリート１４の表面に供給される。覆工コンクリート１４の表面への給水量を多くするために、透水性マット４６は、給水管４６ｂに加え、他の複数の給水管（図示せず）を備えることができる。
【００３３】
図５に示す例では、第２の養生装置５８は、マット受台４４、透水性マット４６および昇降手段４０を有する図３の例に代え、それぞれが先端に散水ノズル６０を備えた複数の配管６２を有する。散水ノズル６０は、覆工コンクリート１４の表面に散水するのに使用される。配管６２は、第２のフレーム４２に連結された取付部材６４に固定されている。配管６２の数は、覆工コンクリート１４の表面への給水量に応じて変更することができる。
【００３４】
図６に示す例では、第２の養生装置６６は、配管６２を有する図５の例に代え、複数の加湿機６８を有する。加湿機６８は、第２のフレーム４２に連結された取付部材６４に固定されており、覆工コンクリート１４の表面に蒸気を供給するのに使用される。また、第２の養生装置６６は、覆工コンクリート１４の表面の湿潤状態を効率よく維持するために、覆工コンクリート１４の表面を覆うカバー７０を備えることができる。この場合、加湿機６８は、カバー７０と覆工コンクリート１４との間に配置されている。カバー７０は、覆工コンクリート１４の表面形状に対応する形状を有するカバー受台７２に固定され、カバー受台７２は、第２のフレーム４２に連結されている。カバー７０は、ビニルシートのような非透水性シートとすることができる。
【００３５】
図１に示した例では、第１の養生装置１８の長さ７４は、移動式型枠１０の長さ、すなわち一度に打込みを行う覆工コンクリート１４の長さである１０．５ｍとし、第２の養生装置２０の長さ７６は、第１の養生装置１８の長さ７４の２倍である２１．０ｍとする。図示の例では、第２の養生装置２０は、それぞれが同じ長さを有する前半部７８および後半部８０を有する。前半部７８および後半部８０は、連結部材８２により連結されている。
【００３６】
覆工コンクリート１４の養生を行うとき、図１に示すように、まず、第１の養生装置１８を移動式型枠１０のトンネル１２の掘削方向における後方（図面左方）に配置し、ワイヤーロープのような連結手段８４により移動式型枠１０に連結する。次に、第１の養生装置１８の後方（図面左方）に第２の養生装置２０を配置する。
【００３７】
移動式型枠１０により覆工コンクリート１４の第１の部分を成形し、脱型した後、移動式型枠１０をその長さ分だけ前方（図面右方）へ移動させることによって、第１の養生装置１８を前記第１の部分の位置に移動させる。これにより、第１の養生装置１８の非透水性シート２８は、前記第１の部分に配置される。第１の養生装置１８の移動は、移動式型枠１０によるほか、トラックのような牽引用車両（図示せず）を用いてもよい。
【００３８】
次に、前記第１の部分の表面から水分を逃がさないように非透水性シート２８の周縁部と前記第１の部分との隙間を塞ぐ。非透水性シート２８の周縁部のうち、トンネル１２の軸線方向における２つの端部の閉塞は、第１バルーン３４ａおよび第２バルーン３６ａのそれぞれに空気を注入し、第１バルーン３４ａで非透水性シート２８の一端部を、第２バルーン３６ａで非透水性シート２８の他端部を前記第１の部分に押し付けることにより行う（図１）。また、図２に示すように、トンネル１２の周方向における２つの端部の閉塞は、複数の木材のような錘８６を載せて非透水性シート２８の各端部を前記第１の部分または底部コンクリート１２ｂに押さえ付けることにより行う。このようにして前記第１の部分の表面を透水性シート２８で覆う。この状態で、湿気を与えないで前記第１の部分の養生を行う。
【００３９】
湿気を与えないで前記第１の部分の養生を行う間、透水性シート２８により前記第１の部分の表面をトンネル１２内を流れる空気から隔離することによって前記第１の部分の乾燥を防止しつつ、前記第１の部分の温度を時間をかけて低下させることができる。前記第１の部分の乾燥を防止することによって、前記第１の部分に強度を発揮させる効果を高めることができる。また、前記第１の部分の温度を低下させることによって、後に水や蒸気を与えて前記第１の部分を養生するときに前記水や前記蒸気によって前記第１の部分が冷却されるのを防ぐことができる。これにより、前記水や前記蒸気による冷却によって前記第１の部分にひび割れが発生するのを防止することができる。前記第１の部分の温度を十分に低下させるために、湿気を与えないで前記第１の部分を養生する期間は、少なくとも約２４時間とするのが望ましい。
【００４０】
第１の養生装置１８により前記第１の部分の養生を行う間、移動式型枠１０により覆工コンクリート１４の第２の部分の成形を行う。移動式型枠１０による前記第２の部分の成形を終えた後、前記第１の部分の成形を終えたときと同様、移動式型枠１０の長さ分だけ移動式型枠１０および第１の養生装置１８を移動させる。
【００４１】
次に、第１の養生装置１８による養生を終えた前記第１の部分に第２の養生装置２０の前半部７８が配置されるように第２の養生装置２０を移動させる。第２の養生装置２０の移動は、トラックのような牽引用車両（図示せず）で牽引することにより行う。第２の養生装置２０の牽引に要する力が比較的小さいときは、第２の養生装置２０を第１の養生装置１８に連結し、第２の養生装置２０を第１の養生装置１８とともに移動させてもよい。また、第２の養生装置２０の移動は、第３ジャッキ５４ａおよび第４ジャッキ５６ａを縮め、第２の台車３８を下降させた状態で行う。
【００４２】
第２の養生装置２０を移動させた後、第１ジャッキ４０ａおよび第２ジャッキ４０ｂにより第２の台車３８を上昇させる（図３）。このとき、各ジャッキ４４ａ、４４ｂが各レール３０ａ、３０ｂに接触しないように、第１ジャッキ４０ａの下には、第１のレール３０ａを跨ぐように底部コンクリート１２ｂ上に置かれた逆コの字状の第１の台座８８を配置し、第２ジャッキ４０ｂの下には、第２のレール３０ｂを跨ぐように底部コンクリート１２ｂ上に置かれた逆コの字状の第２の台座９０を配置する。第２の台車３８の上昇は、第１ジャッキ４０ａが第１の台座８８を介して底部コンクリート１２ｂからの反力を受け、第２ジャッキ４０ｂが第２の台座９０を介して底部コンクリート１２ｂからの反力を受けることによって行う。
【００４３】
その後、マット受台４４の第１の側部５０ｂをトンネル１２の第１の側壁部１２ｄに向けて回転させるように第３ジャッキ５４ａを伸ばし、マット受台４４の第２の側部５０ｃをトンネル１２の第２の側壁部１２ｅに向けて回転させるように第４ジャッキ５６ａを伸ばす。このように、第２の台車３８の上昇と、マット受台４４の第１、第２の側部５０ｂ、５０ｃの回転とにより、透水性マット４６を前記第１の部分の表面に密着させる。
【００４４】
透水性マット４６を前記第１の部分の表面に密着させた後、透水性マット４６の給水管４６ｂに水を供給する。給水管４６ｂによって供給された水は、該給水管の穴４６ｂ’を経て透水性シート４６ａに供給され、その後、透水性シート４６ａを経て前記第１の部分の表面に供給される。前記第１の部分の表面に水を供給することによって、前記第１の部分の硬化を促進し、前記第１の部分に十分な強度を与えることができる。
【００４５】
第２の養生装置２０の前半部７８により前記第１の部分の養生を行う間に、第１の養生装置１８により前記第２の部分の養生を行い、移動式型枠１０により覆工コンクリート１４の第３の部分の成形を行う。移動式型枠１０による前記第３の部分の成形を終えた後、前記第２の部分の成形を終えたときと同様、移動式型枠１０の長さ分だけ移動式型枠１０、第１の養生装置１８および第２の養生装置２０を移動させる。
【００４６】
第２の養生装置２０を移動させるとき、第３ジャッキ５４ａおよび第４ジャッキ５６ａを縮め、第１ジャッキ４０ａおよび第２ジャッキ４０ｂにより第２の台車３８を下降させる。これにより透水性マット４６の密着を解除する。
【００４７】
第２の養生装置２０の移動によって、第２の養生装置２０の後半部８０は、第２の養生装置２０の前半部７８による養生を終えた前記第１の部分に配置される。その後、第２の養生装置２０の前半部７８によるときと同様、第２の養生装置２０の後半部８０により湿度を与えて前記第１の部分の養生を行う。このようにして、第１の養生装置１８および第２の養生装置２０を順に移動させて覆工コンクリート１４の養生を行う。
【００４８】
図示の例では、第２の養生装置２０の長さは第１の養生装置１８の長さの２倍であるため、第２の養生装置２０による前記第１の部分の養生期間は、第１の養生装置１８による前記第１の部分の養生期間の２倍となる。例えば、第１の養生装置１８による前記第１の部分の養生期間が２日であるとき、第２の養生装置２０による前記第１の部分の養生期間は４日である。このように、第１の養生装置１８の長さと第２の養生装置２０の長さとの比は、湿気を与えないで養生を行う期間と湿気を与えて養生を行う期間との比に相当する。よって、予め第１の養生装置１８の長さと第２の養生装置２０の長さとの比を湿気を与えないで行う養生に要する日数と湿気を与えて行う養生に要する日数との比とすることにより、効率的に覆工コンクリート１４の養生を行うことができる。
【００４９】
湿気を与えて行う養生には、透水性マット４６を有する第２の養生装置２０を用いる図１、３の例に代え、図５に示した、散水ノズル６０を有する配管６２を備えた第２の養生装置５８を用いることができる。この場合、前記第１の部分の養生は、配管６２に水を供給し、散水ノズル６０を経て前記第１の部分の表面に散水することにより行う。また、湿気を与えて行う養生には、散水ノズル６０を有する配管６２を備えた第２の養生装置５８を用いる図５の例に代え、図６に示した、加湿機６８を有する第２の養生装置６６を用いることができる。この場合、前記第１の部分の養生は、加湿機６８により前記第１の部分の表面に蒸気を供給することにより行う。
【００５０】
湿気を与えないで覆工コンクリート１４の養生を行った後、湿気を与えて覆工コンクリート１４の養生を行う養生方法では、湿気を与えないで覆工コンクリート１４の養生を行う間も覆工コンクリート１４の乾燥を防止することができる。このため、覆工コンクリート１４の水和反応を促進し、覆工コンクリート１４に十分な強度を発揮させることができる。前記養生方法によるコンクリートに強度を発揮させる効果を確認した実験によると、前記養生方法によりコンクリートの養生を行うことによって、脱型せずに養生を行う場合と同等の圧縮強度を前記コンクリートに発揮させることができる。
【００５１】
前記実験は、脱型後の養生方法が異なる３つのコンクリートの供試体を用いて行った。各供試体は、材齢２日で脱型し、第１供試体は、脱型後、養生を行わなかった。第２供試体は、脱型後、湿気を与えずに２日間の養生を行い、その後、湿気を与えて４日間の養生を行った。第３供試体は、脱型後、湿気を与えずに４日間の養生を行い、その後、湿気を与えて２日間の養生を行った。湿気を与えない養生は、コンクリートの表面をビニルシートで覆うことにより行い、湿気を与える養生は、前記コンクリートの表面に水を供給することにより行った。各供試体の大きさは、縦が３０ｃｍ、横が３０ｃｍ、高さが３０ｃｍである。
【００５２】
前記実験では、材齢２９日の各供試体の前記コンクリートの表面からの深さが０ｃｍないし５ｃｍの部分、５ｃｍないし１０ｃｍの部分、１０ｃｍないし１５ｃｍの部分の圧縮強度を測定し、測定した値を標準強度と比較した。前記標準強度は、材齢２８日まで脱型せずに養生したコンクリートの供試体の圧縮強度である。
【００５３】
各供試体の各部分の圧縮強度の前記標準強度に対する比率を示す図７によると、第２供試体の前記比率の平均値は０．９９であり、第３供試体の前記比率の平均値は１．０６であり、第２供試体および第３供試体の圧縮強度は、前記標準強度とほぼ等しい。このように、湿気を与えないでコンクリートの養生を行った後、湿気を与えて前記コンクリートの養生を行う養生方法によって、前記コンクリートに十分な強度を発揮させることができる。他方、脱型後に養生を行わない第１供試体の圧縮強度は、前記標準強度に対して１割以上低いことから、前記養生方法によるコンクリートに強度を発揮させる効果は、脱型後に養生を行わない場合と比較して非常に大きいといえる。
【００５４】
本発明によれば、養生設備１６をトンネル１２の軸線に沿って移動させることにより、脱型後の覆工コンクリートに、湿気を与えないで行う養生と湿気を与えて行う養生とを順に施すことができる。これにより、養生に用いる水または蒸気による冷却により前記覆工コンクリートの温度が低下することに起因する前記覆工コンクリートのひび割れを発生させることなく、前記覆工コンクリートを効率的に養生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る養生設備が配置されたトンネルの縦断面図。
【図２】本発明に係る第１の養生装置の正面図。
【図３】本発明の第１の実施例における第２の養生装置の正面図。
【図４】図３の線４における拡大図。
【図５】本発明の第２の実施例における第２の養生装置の正面図。
【図６】本発明の第３の実施例における第２の養生装置の正面図。
【図７】第１ないし第３供試体の圧縮強度の標準強度に対する比率。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 移動式型枠
１２ トンネル
１２ｃ アーチ部
１２ｄ 第１の側壁部
１２ｅ 第２の側壁部
１４ 覆工コンクリート
１６ 養生設備
１８ 第１の養生装置
２０、５８、６６ 第２の養生装置
２２ 第１の台車
２４ 第１のフレーム
２６ シート受台
２８ 非透水性シート
３８ 第２の台車
４０ 昇降手段
４２ 第２のフレーム
４４ マット受台
４６ 透水性マット
５０ａ 頂部
５０ｂ 第１の側部
５０ｃ 第２の側部
５４ 第１の回転手段
５６ 第２の回転手段
６０ 散水ノズル
６２ 配管
６８ 加湿機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動式型枠を用いて成形されたトンネルの覆工コンクリートの養生のための養生設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動式型枠を用いて覆工コンクリートの成形を行うトンネルでは、前記トンネルの掘削に伴って前記移動式型枠を移動させるため、通常、前記覆工コンクリートの打込みの約２０時間後という比較的早い時期に脱型を行う。このため、脱型後、養生を行わずに前記覆工コンクリートを放置すると、前記覆工コンクリートは比較的早く乾燥するため、前記覆工コンクリートの水和反応が十分に行われなかったり、前記覆工コンクリートの乾燥収縮によるひび割れが発生する。そこで、脱型後、前記覆工コンクリートの乾燥を防止するために水または蒸気のような湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行う。
【０００３】
移動式型枠を用いて成形されたトンネルの覆工コンクリートの従来の養生方法には、散水することにより前記覆工コンクリートの表面に水を供給するもの、前記覆工コンクリートの表面に透水性マットを密着させ、該透水性マットを経て前記覆工コンクリートの表面に水を供給するもの（特許文献１参照）、前記覆工コンクリートの表面に蒸気を供給するもの（特許文献２参照）がある。また、蒸気を供給して前記覆工コンクリートの養生を行う養生設備には、トンネルの軸線方向に移動可能な台車と、該台車に固定されたフレームと、該フレームに取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面に蒸気を供給する加湿機とを含むもの（特許文献２参照）がある。
【特許文献１】特開平１０−１０２７７３号公報
【特許文献２】特開２０００−７３６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記覆工コンクリートの温度は、前記覆工コンクリートの打込み後、水和反応により上昇し、前記覆工コンクリートの打込みの約１２時間後ないし約２６時間後に最も高くなる。すなわち、脱型時の前記覆工コンクリートの温度は最も高い。このため、脱型後、すぐに湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行うと、前記覆工コンクリートは、養生に用いる水または蒸気により冷却され、前記覆工コンクリートの温度は、前記覆工コンクリートに湿気を与えない場合と比較して非常に速く低下する。これにより、前記覆工コンクリートにひび割れが発生し、前記覆工コンクリートの品質を低下させるという問題が生じる。
【０００５】
本発明の目的は、養生に用いる水または蒸気による冷却により前記覆工コンクリートの温度が低下することに起因する前記覆工コンクリートのひび割れを発生させることなく、前記覆工コンクリートを効率的に養生することができる養生設備を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、トンネルの軸線に沿って配置された、湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行う第１の養生装置および湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行う第２の養生装置を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る、移動式型枠を用いて成形されたトンネルの覆工コンクリートの養生ための養生設備は、トンネルの軸線に沿って配置された、湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行う第１の養生装置および湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行う第２の養生装置を含む。第１の養生装置は、トンネルの軸線方向に移動可能な第１の台車と、該第１の台車に固定された第１のフレームと、該第１のフレームに固定された第１の養生手段とを有し、第２の養生装置は、トンネルの軸線方向に移動可能な第２の台車と、該第２の台車に固定された第２のフレームと、該第２のフレームに固定された第２の養生手段とを有する。
【０００８】
湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行う第１の養生装置と湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行う第２の養生装置とがトンネルの軸線に沿って配置されているため、前記養生設備をトンネルの軸線に沿って移動させることにより、脱型後の前記覆工コンクリートに、湿気を与えないで行う養生と湿気を与えて行う養生とを順に施すことができる。湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行うことに先立ち、湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行うことによって、湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行う間に、水または蒸気により前記覆工コンクリートを冷却させることなく、前記覆工コンクリートの温度を時間をかけて低下させることができる。これにより、養生に用いる水または蒸気による冷却により前記覆工コンクリートの温度が低下することに起因する前記覆工コンクリートのひび割れの発生を防止することができる。
【０００９】
前記第１の養生装置の長さと前記第２の養生装置の長さとの比は、湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行うのに要する日数と湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行うのに要する日数との比とすることができる。前記第１の養生装置の長さと前記第２の養生装置の長さとの比は、前記第１の養生装置による養生期間と前記第２の養生装置による養生期間との比に相当する。このため、予め前記第１の養生装置の長さと前記第２の養生装置の長さとの比を湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行うのに要する日数と湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行うのに要する日数との比とすることによって、前記覆工コンクリートの養生をより効率的に行うことができる。前記第１の養生装置の長さと前記第２の養生装置の長さとの比は、１：２とすることができる。
【００１０】
前記第１の養生手段は、前記第１のフレームに連結された、前記覆工コンクリートの表面形状に対応する形状を有するシート受台と、該シート受台に取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面を覆う非透水性シートとを備えることができる。前記非透水性シートで前記覆工コンクリートの表面を覆うことによって、前記覆工コンクリートの表面から水分を逃がさないようにし、前記覆工コンクリートの乾燥を防止することができる。
【００１１】
前記第２の養生手段は、前記第２のフレームに連結された、前記覆工コンクリートの表面形状に対応する形状を有するマット受台と、該マット受台に取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面に水を供給するための透水性マットとを備えることができ、前記第２の養生装置は、前記第２の台車を昇降させる昇降手段を備えることができる。前記昇降手段で前記第２の台車を上昇させることにより前記透水性マットを前記覆工コンクリートの表面に密着させることができる。前記透水性マットを前記覆工コンクリートの表面に密着させた状態で前記透水性マットに水を供給することによって、前記透水性マットを経て前記覆工コンクリートの表面に水を供給することができる。また、前記第２の養生装置の移動時には、前記昇降手段で前記第２の台車を下降させることにより前記透水性マットの密着を解除することができる。前記昇降手段は、それぞれの一端が前記第２の台車に固定され、他端が地面に向けられた複数のジャッキとすることができる。
【００１２】
前記マット受台は、前記トンネルのアーチ部の形状に対応する形状を有する頂部と、前記トンネルの左右の側壁部の形状に対応する形状を有する第１の側部および第２の側部であって、前記頂部の一端に枢着された第１の側部と、前記頂部の他端に枢着された第２の側部とを有し、前記第２の養生装置は、前記第１の側部を前記頂部に関して回転させる第１の回転手段と、前記第２の側部を前記頂部に関して回転させる第２の回転手段とを備えることができる。前記第１の回転手段および前記第２の回転手段は、前記昇降手段とともに、前記透水性マットを前記覆工コンクリートの表面に密着させ、または密着を解除するのに使用される。前記第１の回転手段は、一端が前記第１の側部に連結され、他端が前記第２のフレームに連結されたジャッキとし、前記第２の回転手段は、一端が前記第２の側部に連結され、他端が前記第２のフレームに連結されたジャッキとすることができる。
【００１３】
前記第２の養生手段は、前記第２のフレームに取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面に散水する散水ノズルを先端に備えた配管を備えることができる。また、前記第２の養生手段は、前記第２のフレームに取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面に蒸気を供給する加湿機を備えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、前記養生設備をトンネルの軸線に沿って移動させることにより、脱型後の前記覆工コンクリートに、湿気を与えないで行う養生と湿気を与えて行う養生とを順に施すことができる。これにより、養生に用いる水または蒸気による冷却により前記覆工コンクリートの温度が低下することに起因する前記覆工コンクリートのひび割れを発生させることなく、前記覆工コンクリートを効率的に養生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に示すように、移動式型枠１０を用いて成形されたトンネル１２の覆工コンクリート１４の養生のための養生設備１６は、湿気を与えないで覆工コンクリート１４の養生を行う第１の養生装置１８と、湿気を与えて覆工コンクリート１４の養生を行う第２の養生装置２０とを備える。
【００１６】
第１の養生装置１８は、図２に示すように、第１の台車２２と、該第１の台車に固定された第１のフレーム２４と、該第１のフレームに連結されたシート受台２６と、該シート受台に取り付けられた非透水性シート２８とを備える。
【００１７】
第１の台車２２は、それぞれがトンネル１２の軸線方向に伸びる一対の第１台車桁２２ａ、２２ｂと、それぞれが一方の第１台車桁２２ａに取り付けられた複数の第１車輪２２ｃと、それぞれが他方の第１台車桁２２ｂに取り付けられた複数の第２車輪２２ｄとを有する。第１車輪２２ｃは第１のレール３０ａ上を移動し、第２車輪２２ｄは第２のレール３０ｂ上を移動する。各レール３０ａ、３０ｂは、トンネル１２のインバート部１２ａに設けられた底部コンクリート１２ｂ上に設置されている。
【００１８】
第１のフレーム２４は、それぞれが一対の柱３２ａ、３２ｂおよび該柱を連結する横桁３２ｃからなる複数の第１フレーム部材３２を有する。各第１フレーム部材３２は、第１の台車２２上に配置され、一方の柱３２ａは一方の第１台車桁２２ａに固定され、他方の柱２４ｂは他方の第１台車桁２２ｂに固定されている。
【００１９】
シート受台２６は、覆工コンクリート１４の表面形状に対応する形状を有し、トンネル１２の軸線に沿って配置された複数の上方に凸状の第１アーチ桁２６ａと、それぞれが該第１アーチ桁に連結された、トンネル１２の軸線方向に伸びる複数の第１水平桁２６ｂとを備える。各第１アーチ桁２６ａは、各第１フレーム部材３２に固定されている。第１のフレーム２４は、各第１アーチ桁２６ａの固定を強固にするために、それぞれの一端が第１フレーム部材３２の１つに連結され、他端が第１アーチ桁２６ａの１つに連結された複数の第１固定部材２４ａを備えることができる。
【００２０】
非透水性シート２８は、覆工コンクリート１４の表面を覆うようにシート受台２６上に配置され、アーチ桁２６ａまたは第１水平桁２６ｂに固縛して固定されている。非透水性シート２８はビニルシートとすることができる。
【００２１】
また、図１に示した例では、第１の養生装置１８は、トンネル１２の軸線に沿って間隔を置いて配置された第１の閉塞手段３４および第２の閉塞手段３６であって、非透水性シート２８のトンネル１２の軸線方向における一端部と覆工コンクリート１４との隙間を閉塞する第１の閉塞手段３４と、非透水性シート２８の他端部と覆工コンクリート１４との隙間を閉塞する第２の閉塞手段３６とを備える。
【００２２】
第１の閉塞手段３４は、非透水性シート２８の前記一端部を覆工コンクリート１４に押し付けるゴム製の第１バルーン３４ａであり、第２の閉塞手段３６は、非透水性シート２８の前記他端部を覆工コンクリート１４に押し付けるゴム製の第２バルーン３６ａである。第１バルーン３４ａは、非透水性シート２８の前記一端部と、非透水性シート２８の前記一端部の下方に位置するアーチ桁２６ａ’との間に配置され、該アーチ桁に固定されている。第２バルーン３６ａは、非透水性シート２８の前記他端部と、非透水性シート２８の前記他端部の下方に位置するアーチ桁２６ａ”との間に配置され、該アーチ桁に固定されている。
【００２３】
非透水性シート２８の各端部と覆工コンクリート１４との隙間の閉塞は、例えば、非透水性シート２８の各端部を釘のような固定手段（図示せず）にて覆工コンクリート１４に固定することによって行うこともできる。このように第１、第２の閉塞手段３４、３６を用いない場合、第１の養生装置１８は、第１、第２の閉塞手段３４、３６を有しなくてもよい。
【００２４】
第２の養生装置２０は、図３に示すように、第２の台車３８と、該第２の台車に固定された第２のフレーム４２と、該第２のフレームに連結されたマット受台４４と、該マット受台に取り付けられた透水性マット４６と、第２の台車３８を昇降させる昇降手段４０とを備える。
【００２５】
第２の台車３８は、第１の台車２２と同様、それぞれがトンネル１２の軸線方向に伸びる一対の第２台車桁３８ａ、３８ｂと、それぞれが一方の第２台車桁３８ａに取り付けられた複数の第３車輪３８ｃと、それぞれが他方の第２台車桁３８ｂに取り付けられた複数の第４車輪３８ｄとを有する（図１）。第３車輪３８ｃは第１のレール３０ａ上を移動し、第４車輪３８ｄは第２のレール３０ｂ上を移動する。
【００２６】
昇降手段４０は、トンネル１２の横断方向に間隔を置いて配置された第１ジャッキ４０ａおよび第２ジャッキ４０ｂを有する。第１ジャッキ４０ａは、その一端が一方の第２台車桁３８ａに固定され、他端が地面に向けられており、第２ジャッキ４０ｂは、その一端が他方の第２台車桁３８ｂに固定され、他端が地面に向けられている。第１ジャッキ４０ａおよび第２ジャッキ４０ｂは、透水性マット４６を覆工コンクリート１４の表面に密着させまたは密着を解除するのに使用される。
【００２７】
第２のフレーム４２は、第１のフレーム２４と同様、それぞれが一対の柱４８ａ、４８ｂおよび該柱を連結する横桁４８ｃからなる複数の第２フレーム部材４８を有する。各第２フレーム部材４８は、第２の台車３８上に配置され、一方の柱４８ａは一方の第２台車桁３８ａに固定され、他方の柱４８ｂは他方の第１台車桁３８ｂに固定されている。
【００２８】
マット受台４４は、覆工コンクリート１４の表面形状に対応する形状を有し、トンネル１２の軸線に沿って配置された複数の上方に凸状の第２アーチ桁５０と、それぞれが該第２アーチ桁に連結された、トンネル１２の軸線方向に伸びる複数の第２水平桁５２とを備える。各第２アーチ桁５０は、各第２フレーム部材４８に固定されている。第２のフレーム４２は、各第２アーチ桁５０の固定を強固にするために、それぞれの一端が第２フレーム部材４８の１つに連結され、他端が第２アーチ桁５０の１つに連結された複数の第２固定部材４２ａを備えることができる。
【００２９】
また、マット受台４４は、トンネル１２のアーチ部１２ｃの形状に対応する形状を有する頂部５０ａと、該頂部の一端に枢着された、トンネル１２の第１の側壁部１２ｄの形状に対応する形状を有する第１の側部５０ｂと、頂部５０ａの他端に枢着された、トンネル１２の第２の側壁部１２ｅの形状に対応する形状を有する第２の側部５０ｃとを有する。
【００３０】
第２の養生装置２０は、トンネル１２の横断方向に間隔を置いて配置された、第１の側部５０ｂを頂部５０ａに関して回転させる第１の回転手段５４および第２の側部５０ｃを頂部５０ａに関して回転させる第２の回転手段５６を有する。第１の回転手段５４は、一端が第１の側部５０ｂに連結され、他端が第２のフレーム４２の一方の柱４８ａに連結された第３ジャッキ５４ａであり、第２の回転手段５６は、一端が第２の側部５０ｃに連結され、他端が第２のフレーム４２の他方の柱３８ｂに連結された第４ジャッキ５６ａである。
【００３１】
第３ジャッキ５４ａおよび第４ジャッキ５６ａは、昇降手段４０とともに透水性マット４６を覆工コンクリート１４の表面に密着させまたは密着を解除するのに使用される。透水性マット４６の密着および密着の解除が昇降手段４０による第２の台車３８の昇降のみによって行われる場合、マット受台４４の各側部５０ｂ、５０ｃは、頂部５０ａに剛に結合され、第２の養生装置２０は、第１、第２の回転手段５４、５６を有しなくてもよい。
【００３２】
透水性マット４６は、覆工コンクリート１４の表面を覆うように配置され、第２アーチ桁５０または第２水平桁５２にクランプのような固定手段（図示せず）により固定されている。透水性マット４６は、図４に示すように、覆工コンクリート１４の表面に密着させる不織布のような透水性シート４６ａと、該透水性シートに取り付けられた、トンネル１２の軸線方向に伸びる穴付き給水管４６ｂと、透水性シート４６ａが接着された合板４６ｃとを有する。給水管４６ｂは、透水性マット４６の最も高い位置に配置されており、給水管４６ｂによって供給された水は、該給水管の穴４６ｂ’を経て透水性シート４６ａに供給され、その後、流れ落ちつつ透水性シート４６ａを経て覆工コンクリート１４の表面に供給される。覆工コンクリート１４の表面への給水量を多くするために、透水性マット４６は、給水管４６ｂに加え、他の複数の給水管（図示せず）を備えることができる。
【００３３】
図５に示す例では、第２の養生装置５８は、マット受台４４、透水性マット４６および昇降手段４０を有する図３の例に代え、それぞれが先端に散水ノズル６０を備えた複数の配管６２を有する。散水ノズル６０は、覆工コンクリート１４の表面に散水するのに使用される。配管６２は、第２のフレーム４２に連結された取付部材６４に固定されている。配管６２の数は、覆工コンクリート１４の表面への給水量に応じて変更することができる。
【００３４】
図６に示す例では、第２の養生装置６６は、配管６２を有する図５の例に代え、複数の加湿機６８を有する。加湿機６８は、第２のフレーム４２に連結された取付部材６４に固定されており、覆工コンクリート１４の表面に蒸気を供給するのに使用される。また、第２の養生装置６６は、覆工コンクリート１４の表面の湿潤状態を効率よく維持するために、覆工コンクリート１４の表面を覆うカバー７０を備えることができる。この場合、加湿機６８は、カバー７０と覆工コンクリート１４との間に配置されている。カバー７０は、覆工コンクリート１４の表面形状に対応する形状を有するカバー受台７２に固定され、カバー受台７２は、第２のフレーム４２に連結されている。カバー７０は、ビニルシートのような非透水性シートとすることができる。
【００３５】
図１に示した例では、第１の養生装置１８の長さ７４は、移動式型枠１０の長さ、すなわち一度に打込みを行う覆工コンクリート１４の長さである１０．５ｍとし、第２の養生装置２０の長さ７６は、第１の養生装置１８の長さ７４の２倍である２１．０ｍとする。図示の例では、第２の養生装置２０は、それぞれが同じ長さを有する前半部７８および後半部８０を有する。前半部７８および後半部８０は、連結部材８２により連結されている。
【００３６】
覆工コンクリート１４の養生を行うとき、図１に示すように、まず、第１の養生装置１８を移動式型枠１０のトンネル１２の掘削方向における後方（図面左方）に配置し、ワイヤーロープのような連結手段８４により移動式型枠１０に連結する。次に、第１の養生装置１８の後方（図面左方）に第２の養生装置２０を配置する。
【００３７】
移動式型枠１０により覆工コンクリート１４の第１の部分を成形し、脱型した後、移動式型枠１０をその長さ分だけ前方（図面右方）へ移動させることによって、第１の養生装置１８を前記第１の部分の位置に移動させる。これにより、第１の養生装置１８の非透水性シート２８は、前記第１の部分に配置される。第１の養生装置１８の移動は、移動式型枠１０によるほか、トラックのような牽引用車両（図示せず）を用いてもよい。
【００３８】
次に、前記第１の部分の表面から水分を逃がさないように非透水性シート２８の周縁部と前記第１の部分との隙間を塞ぐ。非透水性シート２８の周縁部のうち、トンネル１２の軸線方向における２つの端部の閉塞は、第１バルーン３４ａおよび第２バルーン３６ａのそれぞれに空気を注入し、第１バルーン３４ａで非透水性シート２８の一端部を、第２バルーン３６ａで非透水性シート２８の他端部を前記第１の部分に押し付けることにより行う（図１）。また、図２に示すように、トンネル１２の周方向における２つの端部の閉塞は、複数の木材のような錘８６を載せて非透水性シート２８の各端部を前記第１の部分または底部コンクリート１２ｂに押さえ付けることにより行う。このようにして前記第１の部分の表面を透水性シート２８で覆う。この状態で、湿気を与えないで前記第１の部分の養生を行う。
【００３９】
湿気を与えないで前記第１の部分の養生を行う間、透水性シート２８により前記第１の部分の表面をトンネル１２内を流れる空気から隔離することによって前記第１の部分の乾燥を防止しつつ、前記第１の部分の温度を時間をかけて低下させることができる。前記第１の部分の乾燥を防止することによって、前記第１の部分に強度を発揮させる効果を高めることができる。また、前記第１の部分の温度を低下させることによって、後に水や蒸気を与えて前記第１の部分を養生するときに前記水や前記蒸気によって前記第１の部分が冷却されるのを防ぐことができる。これにより、前記水や前記蒸気による冷却によって前記第１の部分にひび割れが発生するのを防止することができる。前記第１の部分の温度を十分に低下させるために、湿気を与えないで前記第１の部分を養生する期間は、少なくとも約２４時間とするのが望ましい。
【００４０】
第１の養生装置１８により前記第１の部分の養生を行う間、移動式型枠１０により覆工コンクリート１４の第２の部分の成形を行う。移動式型枠１０による前記第２の部分の成形を終えた後、前記第１の部分の成形を終えたときと同様、移動式型枠１０の長さ分だけ移動式型枠１０および第１の養生装置１８を移動させる。
【００４１】
次に、第１の養生装置１８による養生を終えた前記第１の部分に第２の養生装置２０の前半部７８が配置されるように第２の養生装置２０を移動させる。第２の養生装置２０の移動は、トラックのような牽引用車両（図示せず）で牽引することにより行う。第２の養生装置２０の牽引に要する力が比較的小さいときは、第２の養生装置２０を第１の養生装置１８に連結し、第２の養生装置２０を第１の養生装置１８とともに移動させてもよい。また、第２の養生装置２０の移動は、第３ジャッキ５４ａおよび第４ジャッキ５６ａを縮め、第２の台車３８を下降させた状態で行う。
【００４２】
第２の養生装置２０を移動させた後、第１ジャッキ４０ａおよび第２ジャッキ４０ｂにより第２の台車３８を上昇させる（図３）。このとき、各ジャッキ４４ａ、４４ｂが各レール３０ａ、３０ｂに接触しないように、第１ジャッキ４０ａの下には、第１のレール３０ａを跨ぐように底部コンクリート１２ｂ上に置かれた逆コの字状の第１の台座８８を配置し、第２ジャッキ４０ｂの下には、第２のレール３０ｂを跨ぐように底部コンクリート１２ｂ上に置かれた逆コの字状の第２の台座９０を配置する。第２の台車３８の上昇は、第１ジャッキ４０ａが第１の台座８８を介して底部コンクリート１２ｂからの反力を受け、第２ジャッキ４０ｂが第２の台座９０を介して底部コンクリート１２ｂからの反力を受けることによって行う。
【００４３】
その後、マット受台４４の第１の側部５０ｂをトンネル１２の第１の側壁部１２ｄに向けて回転させるように第３ジャッキ５４ａを伸ばし、マット受台４４の第２の側部５０ｃをトンネル１２の第２の側壁部１２ｅに向けて回転させるように第４ジャッキ５６ａを伸ばす。このように、第２の台車３８の上昇と、マット受台４４の第１、第２の側部５０ｂ、５０ｃの回転とにより、透水性マット４６を前記第１の部分の表面に密着させる。
【００４４】
透水性マット４６を前記第１の部分の表面に密着させた後、透水性マット４６の給水管４６ｂに水を供給する。給水管４６ｂによって供給された水は、該給水管の穴４６ｂ’を経て透水性シート４６ａに供給され、その後、透水性シート４６ａを経て前記第１の部分の表面に供給される。前記第１の部分の表面に水を供給することによって、前記第１の部分の硬化を促進し、前記第１の部分に十分な強度を与えることができる。
【００４５】
第２の養生装置２０の前半部７８により前記第１の部分の養生を行う間に、第１の養生装置１８により前記第２の部分の養生を行い、移動式型枠１０により覆工コンクリート１４の第３の部分の成形を行う。移動式型枠１０による前記第３の部分の成形を終えた後、前記第２の部分の成形を終えたときと同様、移動式型枠１０の長さ分だけ移動式型枠１０、第１の養生装置１８および第２の養生装置２０を移動させる。
【００４６】
第２の養生装置２０を移動させるとき、第３ジャッキ５４ａおよび第４ジャッキ５６ａを縮め、第１ジャッキ４０ａおよび第２ジャッキ４０ｂにより第２の台車３８を下降させる。これにより透水性マット４６の密着を解除する。
【００４７】
第２の養生装置２０の移動によって、第２の養生装置２０の後半部８０は、第２の養生装置２０の前半部７８による養生を終えた前記第１の部分に配置される。その後、第２の養生装置２０の前半部７８によるときと同様、第２の養生装置２０の後半部８０により湿度を与えて前記第１の部分の養生を行う。このようにして、第１の養生装置１８および第２の養生装置２０を順に移動させて覆工コンクリート１４の養生を行う。
【００４８】
図示の例では、第２の養生装置２０の長さは第１の養生装置１８の長さの２倍であるため、第２の養生装置２０による前記第１の部分の養生期間は、第１の養生装置１８による前記第１の部分の養生期間の２倍となる。例えば、第１の養生装置１８による前記第１の部分の養生期間が２日であるとき、第２の養生装置２０による前記第１の部分の養生期間は４日である。このように、第１の養生装置１８の長さと第２の養生装置２０の長さとの比は、湿気を与えないで養生を行う期間と湿気を与えて養生を行う期間との比に相当する。よって、予め第１の養生装置１８の長さと第２の養生装置２０の長さとの比を湿気を与えないで行う養生に要する日数と湿気を与えて行う養生に要する日数との比とすることにより、効率的に覆工コンクリート１４の養生を行うことができる。
【００４９】
湿気を与えて行う養生には、透水性マット４６を有する第２の養生装置２０を用いる図１、３の例に代え、図５に示した、散水ノズル６０を有する配管６２を備えた第２の養生装置５８を用いることができる。この場合、前記第１の部分の養生は、配管６２に水を供給し、散水ノズル６０を経て前記第１の部分の表面に散水することにより行う。また、湿気を与えて行う養生には、散水ノズル６０を有する配管６２を備えた第２の養生装置５８を用いる図５の例に代え、図６に示した、加湿機６８を有する第２の養生装置６６を用いることができる。この場合、前記第１の部分の養生は、加湿機６８により前記第１の部分の表面に蒸気を供給することにより行う。
【００５０】
湿気を与えないで覆工コンクリート１４の養生を行った後、湿気を与えて覆工コンクリート１４の養生を行う養生方法では、湿気を与えないで覆工コンクリート１４の養生を行う間も覆工コンクリート１４の乾燥を防止することができる。このため、覆工コンクリート１４の水和反応を促進し、覆工コンクリート１４に十分な強度を発揮させることができる。前記養生方法によるコンクリートに強度を発揮させる効果を確認した実験によると、前記養生方法によりコンクリートの養生を行うことによって、脱型せずに養生を行う場合と同等の圧縮強度を前記コンクリートに発揮させることができる。
【００５１】
前記実験は、脱型後の養生方法が異なる３つのコンクリートの供試体を用いて行った。各供試体は、材齢２日で脱型し、第１供試体は、脱型後、養生を行わなかった。第２供試体は、脱型後、湿気を与えずに２日間の養生を行い、その後、湿気を与えて４日間の養生を行った。第３供試体は、脱型後、湿気を与えずに４日間の養生を行い、その後、湿気を与えて２日間の養生を行った。湿気を与えない養生は、コンクリートの表面をビニルシートで覆うことにより行い、湿気を与える養生は、前記コンクリートの表面に水を供給することにより行った。各供試体の大きさは、縦が３０ｃｍ、横が３０ｃｍ、高さが３０ｃｍである。
【００５２】
前記実験では、材齢２９日の各供試体の前記コンクリートの表面からの深さが０ｃｍないし５ｃｍの部分、５ｃｍないし１０ｃｍの部分、１０ｃｍないし１５ｃｍの部分の圧縮強度を測定し、測定した値を標準強度と比較した。前記標準強度は、材齢２８日まで脱型せずに養生したコンクリートの供試体の圧縮強度である。
【００５３】
各供試体の各部分の圧縮強度の前記標準強度に対する比率を示す図７によると、第２供試体の前記比率の平均値は０．９９であり、第３供試体の前記比率の平均値は１．０６であり、第２供試体および第３供試体の圧縮強度は、前記標準強度とほぼ等しい。このように、湿気を与えないでコンクリートの養生を行った後、湿気を与えて前記コンクリートの養生を行う養生方法によって、前記コンクリートに十分な強度を発揮させることができる。他方、脱型後に養生を行わない第１供試体の圧縮強度は、前記標準強度に対して１割以上低いことから、前記養生方法によるコンクリートに強度を発揮させる効果は、脱型後に養生を行わない場合と比較して非常に大きいといえる。
【００５４】
本発明によれば、養生設備１６をトンネル１２の軸線に沿って移動させることにより、脱型後の覆工コンクリートに、湿気を与えないで行う養生と湿気を与えて行う養生とを順に施すことができる。これにより、養生に用いる水または蒸気による冷却により前記覆工コンクリートの温度が低下することに起因する前記覆工コンクリートのひび割れを発生させることなく、前記覆工コンクリートを効率的に養生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る養生設備が配置されたトンネルの縦断面図。
【図２】本発明に係る第１の養生装置の正面図。
【図３】本発明の第１の実施例における第２の養生装置の正面図。
【図４】図３の線４における拡大図。
【図５】本発明の第２の実施例における第２の養生装置の正面図。
【図６】本発明の第３の実施例における第２の養生装置の正面図。
【図７】第１ないし第３供試体の圧縮強度の標準強度に対する比率。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 移動式型枠
１２ トンネル
１２ｃ アーチ部
１２ｄ 第１の側壁部
１２ｅ 第２の側壁部
１４ 覆工コンクリート
１６ 養生設備
１８ 第１の養生装置
２０、５８、６６ 第２の養生装置
２２ 第１の台車
２４ 第１のフレーム
２６ シート受台
２８ 非透水性シート
３８ 第２の台車
４０ 昇降手段
４２ 第２のフレーム
４４ マット受台
４６ 透水性マット
５０ａ 頂部
５０ｂ 第１の側部
５０ｃ 第２の側部
５４ 第１の回転手段
５６ 第２の回転手段
６０ 散水ノズル
６２ 配管
６８ 加湿機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動式型枠を用いて成形されたトンネルの覆工コンクリートの養生ための養生設備であって、トンネルの軸線に沿って配置された、湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行う第１の養生装置および湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行う第２の養生装置を含み、第１の養生装置は、トンネルの軸線方向に移動可能な第１の台車と、該第１の台車に固定された第１のフレームと、該第１のフレームに固定された第１の養生手段とを有し、第２の養生装置は、トンネルの軸線方向に移動可能な第２の台車と、該第２の台車に固定された第２のフレームと、該第２のフレームに固定された第２の養生手段とを有する、トンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項２】
前記第１の養生装置の長さと前記第２の養生装置の長さとの比は、湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行うのに要する日数と湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行うのに要する日数との比に相当する、請求項１に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項３】
前記第１の養生装置の長さと前記第２の養生装置の長さとの比は、１：２である、請求項１に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項４】
前記第１の養生手段は、前記第１のフレームに連結された、前記覆工コンクリートの表面形状に対応する形状を有するシート受台と、該シート受台に取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面を覆う非透水性シートとを含む、請求項１に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項５】
前記第２の養生手段は、前記第２のフレームに連結された、前記覆工コンクリートの表面形状に対応する形状を有するマット受台と、該マット受台に取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面に水を供給するための透水性マットとを含み、前記第２の養生装置は、前記第２の台車を昇降させる昇降手段を備える、請求項１に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項６】
前記昇降手段は、それぞれの一端が前記第２の台車に固定され、他端が地面に向けられた複数のジャッキである、請求項５に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項７】
前記マット受台は、前記トンネルのアーチ部の形状に対応する形状を有する頂部と、前記トンネルの左右の側壁部の形状に対応する形状を有する第１の側部および第２の側部であって、前記頂部の一端に枢着された第１の側部と、前記頂部の他端に枢着された第２の側部とを有し、前記第２の養生装置は、前記第１の側部を前記頂部に関して回転させる第１の回転手段と、前記第２の側部を前記頂部に関して回転させる第２の回転手段とを含む、請求項５に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項８】
前記第１の回転手段は、一端が前記第１の側部に連結され、他端が前記第２のフレームに連結されたジャッキであり、前記第２の回転手段は、一端が前記第２の側部に連結され、他端が前記第２のフレームに連結されたジャッキである、請求項７に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項９】
前記第２の養生手段は、前記第２のフレームに取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面に散水する散水ノズルを先端に備えた配管を含む、請求項１に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項１０】
前記第２の養生手段は、前記第２のフレームに取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面に蒸気を供給する加湿機を含む、請求項１に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項１】
移動式型枠を用いて成形されたトンネルの覆工コンクリートの養生ための養生設備であって、トンネルの軸線に沿って配置された、湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行う第１の養生装置および湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行う第２の養生装置を含み、第１の養生装置は、トンネルの軸線方向に移動可能な第１の台車と、該第１の台車に固定された第１のフレームと、該第１のフレームに固定された第１の養生手段とを有し、第２の養生装置は、トンネルの軸線方向に移動可能な第２の台車と、該第２の台車に固定された第２のフレームと、該第２のフレームに固定された第２の養生手段とを有する、トンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項２】
前記第１の養生装置の長さと前記第２の養生装置の長さとの比は、湿気を与えないで前記覆工コンクリートの養生を行うのに要する日数と湿気を与えて前記覆工コンクリートの養生を行うのに要する日数との比に相当する、請求項１に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項３】
前記第１の養生装置の長さと前記第２の養生装置の長さとの比は、１：２である、請求項１に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項４】
前記第１の養生手段は、前記第１のフレームに連結された、前記覆工コンクリートの表面形状に対応する形状を有するシート受台と、該シート受台に取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面を覆う非透水性シートとを含む、請求項１に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項５】
前記第２の養生手段は、前記第２のフレームに連結された、前記覆工コンクリートの表面形状に対応する形状を有するマット受台と、該マット受台に取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面に水を供給するための透水性マットとを含み、前記第２の養生装置は、前記第２の台車を昇降させる昇降手段を備える、請求項１に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項６】
前記昇降手段は、それぞれの一端が前記第２の台車に固定され、他端が地面に向けられた複数のジャッキである、請求項５に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項７】
前記マット受台は、前記トンネルのアーチ部の形状に対応する形状を有する頂部と、前記トンネルの左右の側壁部の形状に対応する形状を有する第１の側部および第２の側部であって、前記頂部の一端に枢着された第１の側部と、前記頂部の他端に枢着された第２の側部とを有し、前記第２の養生装置は、前記第１の側部を前記頂部に関して回転させる第１の回転手段と、前記第２の側部を前記頂部に関して回転させる第２の回転手段とを含む、請求項５に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項８】
前記第１の回転手段は、一端が前記第１の側部に連結され、他端が前記第２のフレームに連結されたジャッキであり、前記第２の回転手段は、一端が前記第２の側部に連結され、他端が前記第２のフレームに連結されたジャッキである、請求項７に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項９】
前記第２の養生手段は、前記第２のフレームに取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面に散水する散水ノズルを先端に備えた配管を含む、請求項１に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【請求項１０】
前記第２の養生手段は、前記第２のフレームに取り付けられた、前記覆工コンクリートの表面に蒸気を供給する加湿機を含む、請求項１に記載のトンネルの覆工コンクリートの養生設備。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２３１５１７（Ｐ２００７−２３１５１７Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５０９２３（Ｐ２００６−５０９２３）
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【出願人】（５９３１４７５３１）大旺建設株式会社 (15)
【出願人】（０００１５８７２５）岐阜工業株式会社 (56)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【出願人】（５９３１４７５３１）大旺建設株式会社 (15)
【出願人】（０００１５８７２５）岐阜工業株式会社 (56)
【Ｆターム（参考）】
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