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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024114895
(43)【公開日】2024-08-23
(54)【発明の名称】トンネル覆工の施工方法
(51)【国際特許分類】
E21D 11/08 20060101AFI20240816BHJP
【ＦＩ】
E21D11/08
【審査請求】有
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024104326
(22)【出願日】2024-06-27
(62)【分割の表示】P 2020124332の分割
【原出願日】2020-07-21
(71)【出願人】
【識別番号】000002299
【氏名又は名称】清水建設株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】391023518
【氏名又は名称】一般社団法人日本建設機械施工協会
(71)【出願人】
【識別番号】000198307
【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ建材工業
(71)【出願人】
【識別番号】000158725
【氏名又は名称】岐阜工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100161506
【弁理士】
【氏名又は名称】川渕 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 正憲
(72)【発明者】
【氏名】河野 重行
(72)【発明者】
【氏名】古戸 幸博
(72)【発明者】
【氏名】鹿島 竜之介
(72)【発明者】
【氏名】吉武 謙二
(72)【発明者】
【氏名】土谷 勝也
(72)【発明者】
【氏名】小池 悠介
(72)【発明者】
【氏名】真下 英人
(72)【発明者】
【氏名】安井 成豊
(72)【発明者】
【氏名】寺戸 秀和
(72)【発明者】
【氏名】井野 裕輝
(72)【発明者】
【氏名】夏目 岳洋
(72)【発明者】
【氏名】伊勢 善英
(72)【発明者】
【氏名】平野 定雄
(57)【要約】
【課題】複数のＰＣａ板を組み立てた際の連結部分の施工誤差や、自重や裏込め充填時の圧力等による変形を抑制することができるトンネル覆工の施工方法を提供する。
【解決手段】複数のＰＣａ板１２をＰＣａ板支持装置３で支えながらトンネルの周方向に沿って組み立てる第１組み立て工程と、トンネルの周方向に沿って組み立てられＰＣａ板支持装置に支持された複数のＰＣａ板を、形状保持ボルトで正位置に保持し、ＰＣａ板支持装置による支持を解除する形状保持ボルト設置工程と、既にトンネルの周方向に沿って組み立てられて形状保持ボルトで正位置に保持された複数のＰＣａ板の隣に、新たに複数のＰＣａ板をＰＣａ板支持装置で支えながらトンネルの周方向に沿って組み立てる第２組み立て工程と、を有し、第２組み立て工程と、形状保持ボルト設置工程と、を繰り返し行う。
【選択図】図１
【解決手段】複数のＰＣａ板１２をＰＣａ板支持装置３で支えながらトンネルの周方向に沿って組み立てる第１組み立て工程と、トンネルの周方向に沿って組み立てられＰＣａ板支持装置に支持された複数のＰＣａ板を、形状保持ボルトで正位置に保持し、ＰＣａ板支持装置による支持を解除する形状保持ボルト設置工程と、既にトンネルの周方向に沿って組み立てられて形状保持ボルトで正位置に保持された複数のＰＣａ板の隣に、新たに複数のＰＣａ板をＰＣａ板支持装置で支えながらトンネルの周方向に沿って組み立てる第２組み立て工程と、を有し、第２組み立て工程と、形状保持ボルト設置工程と、を繰り返し行う。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
地山の掘削面に施工されたトンネルの吹付コンクリートの内周側に、複数のＰＣａ板を前記トンネルの周方向に沿って配列して組み立て、その隣に新たな複数のＰＣａ板を既に組み立てられた前記ＰＣａ板に連結させながら前記トンネルの周方向に沿って組み立ててトンネル覆工を構築するトンネル覆工の施工方法において、
前記複数のＰＣａ板をＰＣａ板支持装置で支えながら前記トンネルの周方向に沿って組み立てる第１組み立て工程と、
前記トンネルの周方向に沿って組み立てられ前記ＰＣａ板支持装置に支持された前記複数のＰＣａ板を、形状保持ボルトで正位置に保持し、前記ＰＣａ板支持装置による支持を解除する形状保持ボルト設置工程と、
既に前記トンネルの周方向に沿って組み立てられて前記形状保持ボルトで正位置に保持された前記複数のＰＣａ板の隣に、新たに複数のＰＣａ板を前記ＰＣａ板支持装置で支えながら前記トンネルの周方向に沿って組み立てる第２組み立て工程と、を有し、
前記ＰＣａ板支持装置は、
フレームと、
前記フレームに取り付けられて前記トンネルの周方向に沿って組み立てられた前記複数のＰＣａ板を前記トンネルの径方向の内側から外側に向かって押さえる複数のＰＣａ板支持部と、を有し、
前記ＰＣａ板支持部は、それぞれ、
１枚のＰＣａ板に対応し、前記１枚のＰＣａ板に接触して前記１枚のＰＣａ板を押さえる少なくとも１個の押さえ部と、
前記フレームに取り付けられ、前記押さえ部を前記トンネルの軸方向および前記トンネルの径方向に移動可能に支持するアームと、を有し、
前記複数のＰＣａ板支持部は、前記トンネルの周方向に１列に配列されており、
前記フレームに取り付けられて、前記トンネルの路盤に設置されるレールに沿って走行可能な走行部を有し、
前記形状保持ボルトは、前記ＰＣａ板を貫通するネジ孔に螺合し、一方の端部側が前記ＰＣａ板から外方に突出し、その突出寸法を調整することで前記吹付コンクリートの内周面に押し付けられるように構成され、
前記第２組み立て工程と、前記形状保持ボルト設置工程と、を繰り返し行うことを特徴とするトンネル覆工の施工方法。
前記複数のＰＣａ板をＰＣａ板支持装置で支えながら前記トンネルの周方向に沿って組み立てる第１組み立て工程と、
前記トンネルの周方向に沿って組み立てられ前記ＰＣａ板支持装置に支持された前記複数のＰＣａ板を、形状保持ボルトで正位置に保持し、前記ＰＣａ板支持装置による支持を解除する形状保持ボルト設置工程と、
既に前記トンネルの周方向に沿って組み立てられて前記形状保持ボルトで正位置に保持された前記複数のＰＣａ板の隣に、新たに複数のＰＣａ板を前記ＰＣａ板支持装置で支えながら前記トンネルの周方向に沿って組み立てる第２組み立て工程と、を有し、
前記ＰＣａ板支持装置は、
フレームと、
前記フレームに取り付けられて前記トンネルの周方向に沿って組み立てられた前記複数のＰＣａ板を前記トンネルの径方向の内側から外側に向かって押さえる複数のＰＣａ板支持部と、を有し、
前記ＰＣａ板支持部は、それぞれ、
１枚のＰＣａ板に対応し、前記１枚のＰＣａ板に接触して前記１枚のＰＣａ板を押さえる少なくとも１個の押さえ部と、
前記フレームに取り付けられ、前記押さえ部を前記トンネルの軸方向および前記トンネルの径方向に移動可能に支持するアームと、を有し、
前記複数のＰＣａ板支持部は、前記トンネルの周方向に１列に配列されており、
前記フレームに取り付けられて、前記トンネルの路盤に設置されるレールに沿って走行可能な走行部を有し、
前記形状保持ボルトは、前記ＰＣａ板を貫通するネジ孔に螺合し、一方の端部側が前記ＰＣａ板から外方に突出し、その突出寸法を調整することで前記吹付コンクリートの内周面に押し付けられるように構成され、
前記第２組み立て工程と、前記形状保持ボルト設置工程と、を繰り返し行うことを特徴とするトンネル覆工の施工方法。
【請求項2】
前記形状保持ボルトは、前記ネジ孔に挿通されるボルトと、前記ボルトの端部に連結され前記吹付コンクリートの内周面に押し付けられるプレートと、を有し、
前記ボルトと前記プレートとは着脱可能に構成され、
前記トンネルの周方向に沿って組み立てられた前記複数のＰＣａ板によって構築された前記トンネル覆工と、前記吹付コンクリートとの間にグラウト材を充填する裏込め充填工程を有し、
裏込め充填工程では、前記複数のＰＣａ板を前記形状保持ボルトで正位置に保持した状態で前記トンネル覆工と前記吹付コンクリートとの間にグラウト材を充填し、グラウト材が硬化した後に前記ボルトを前記プレートから外すとともに前記ＰＣａ板からも外すことを特徴とする請求項１に記載のトンネル覆工の施工方法。
前記ボルトと前記プレートとは着脱可能に構成され、
前記トンネルの周方向に沿って組み立てられた前記複数のＰＣａ板によって構築された前記トンネル覆工と、前記吹付コンクリートとの間にグラウト材を充填する裏込め充填工程を有し、
裏込め充填工程では、前記複数のＰＣａ板を前記形状保持ボルトで正位置に保持した状態で前記トンネル覆工と前記吹付コンクリートとの間にグラウト材を充填し、グラウト材が硬化した後に前記ボルトを前記プレートから外すとともに前記ＰＣａ板からも外すことを特徴とする請求項１に記載のトンネル覆工の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トンネル覆工の施工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、トンネル覆工の施工方法として、セントル（移動式型枠）を設置して覆工コンクリートを打ち込んでトンネル覆工を構築する方法や、複数の円弧板状のプレキャストコンクリート板（ＰＣａ板）をトンネルの周方向に沿ってアーチ状やリング状に組み立ててトンネル覆工を構築する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－１２３９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
覆工コンクリートを打ち込んでトンネル覆工を構築する方法では、技能労働者の不足や、技量の差により品質にばらつきが生じる虞がある。また、覆工コンクリートの養生期間が必要であるため、工期短縮には限界がある。
また、複数のＰＣａ板を組み立ててトンネル覆工を構築する方法は、覆工コンクリートの養生期間が必要なく工期短縮に有利な方法であるが、ＰＣａ板同士の連結部分に多少のガタが発生し易く、施工誤差が生じる虞がある。特に、トンネル径が大きい場合、トンネルの周方向に配列されるＰＣａ板の数が多くなるため、施工誤差が生じるとＰＣａ板をアーチ状やリング状に組み立てた際に自重や裏込め充填時の圧力等により変形する虞がある。
また、複数のＰＣａ板を組み立ててトンネル覆工を構築する方法は、覆工コンクリートの養生期間が必要なく工期短縮に有利な方法であるが、ＰＣａ板同士の連結部分に多少のガタが発生し易く、施工誤差が生じる虞がある。特に、トンネル径が大きい場合、トンネルの周方向に配列されるＰＣａ板の数が多くなるため、施工誤差が生じるとＰＣａ板をアーチ状やリング状に組み立てた際に自重や裏込め充填時の圧力等により変形する虞がある。
【0005】
そこで、本発明は、複数のＰＣａ板を組み立てた際の連結部分の施工誤差や、自重や裏込め充填時の圧力等による変形を抑制することができるトンネル覆工の施工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】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明に係るトンネル覆工の施工方法は、地山の掘削面に施工されたトンネルの吹付コンクリートの内周側に、複数のＰＣａ板を前記トンネルの周方向に沿って配列して組み立て、その隣に新たな複数のＰＣａ板を既に組み立てられた前記ＰＣａ板に連結させながら前記トンネルの周方向に沿って組み立ててトンネル覆工を構築するトンネル覆工の施工方法において、前記複数のＰＣａ板をＰＣａ板支持装置で支えながら前記トンネルの周方向に沿って組み立てる第１組み立て工程と、前記トンネルの周方向に沿って組み立てられ前記ＰＣａ板支持装置に支持された前記複数のＰＣａ板を、形状保持ボルトで正位置に保持し、前記ＰＣａ板支持装置による支持を解除する形状保持ボルト設置工程と、既に前記トンネルの周方向に沿って組み立てられて前記形状保持ボルトで正位置に保持された前記複数のＰＣａ板の隣に、新たに複数のＰＣａ板を前記ＰＣａ板支持装置で支えながら前記トンネルの周方向に沿って組み立てる第２組み立て工程と、を有し、前記ＰＣａ板支持装置は、フレームと、前記フレームに取り付けられて前記トンネルの周方向に沿って組み立てられた前記複数のＰＣａ板を前記トンネルの径方向の内側から外側に向かって押さえる複数のＰＣａ板支持部と、を有し、前記ＰＣａ板支持部は、それぞれ、１枚のＰＣａ板に対応し、前記１枚のＰＣａ板に接触して前記１枚のＰＣａ板を押さえる少なくとも１個の押さえ部と、前記フレームに取り付けられ、前記押さえ部を前記トンネルの軸方向および前記トンネルの径方向に移動可能に支持するアームと、を有し、前記複数のＰＣａ板支持部は、前記トンネルの周方向に１列に配列されており、前記フレームに取り付けられて、前記トンネルの路盤に設置されるレールに沿って走行可能な走行部を有し、前記形状保持ボルトは、前記ＰＣａ板を貫通するネジ孔に螺合し、一方の端部側が前記ＰＣａ板から外方に突出し、その突出寸法を調整することで前記吹付コンクリートの内周面に押し付けられるように構成され、前記第２組み立て工程と、前記形状保持ボルト設置工程と、を繰り返し行うことを特徴とする。
【0007】
本発明では、ＰＣａ板支持装置で支えながら複数のＰＣａ板を組み立て、組み立て終わったら形状保持ボルトによって複数のＰＣａ板を正位置に保持して、ＰＣａ板支持装置による複数のＰＣａ板の支持を解除している。これにより、既にトンネルの周方向に沿って組み立てたＰＣａ板に隣接して新たにＰＣａ板を組み立てる際に、同一のＰＣａ板支持装置を使用して施工を行うことができる。
そして、ＰＣａ板を組み立てる際に、既に組み立てられたＰＣａ板がＰＣａ板支持装置によって支持されていなくても、形状保持ボルトによって正位置に保持されている。このため、ＰＣａ板どうしの連結部分の施工誤差を抑制でき、自重や裏込め充填時の圧力等による鉛直方向の力を精度よくトンネル覆工の周方向の圧縮力へと変えることができ、確実にアーチアクション効果を得ることによって変形も抑制することができる。
また、ＰＣａ板を押さえる押さえ部がトンネルの周方向およびトンネルの軸方向に移動可能に支持されていることにより、所望の位置においてＰＣａ板を支持することができる。これにより、ＰＣａ板どうしの連結部分に近い位置など、ＰＣａ板を連結する際に安定する位置においてＰＣａ板を支持することができ、連結部分の施工誤差や、自重による変形を抑制することができる。
また、複数のＰＣａ板を押さえる押さえ部は、トンネルの周方向に１列に配列されているため、複数のＰＣａ板支持部（押さえ部）が複数列に配列されたＰＣａ板支持装置と比べて簡便な構造とすることができる。
また、走行部を有していることにより、ＰＣａ板支持装置は、トンネルの軸方向に延びるレールに沿って移動可能となるため、ＰＣａ板が１列分組み立てられ、ＰＣａ板支持装置による支持が不要となったら、ＰＣａ板支持装置を新に組み立てられるＰＣａ板を支持可能な位置へ容易に移動させることができる。
そして、ＰＣａ板を組み立てる際に、既に組み立てられたＰＣａ板がＰＣａ板支持装置によって支持されていなくても、形状保持ボルトによって正位置に保持されている。このため、ＰＣａ板どうしの連結部分の施工誤差を抑制でき、自重や裏込め充填時の圧力等による鉛直方向の力を精度よくトンネル覆工の周方向の圧縮力へと変えることができ、確実にアーチアクション効果を得ることによって変形も抑制することができる。
また、ＰＣａ板を押さえる押さえ部がトンネルの周方向およびトンネルの軸方向に移動可能に支持されていることにより、所望の位置においてＰＣａ板を支持することができる。これにより、ＰＣａ板どうしの連結部分に近い位置など、ＰＣａ板を連結する際に安定する位置においてＰＣａ板を支持することができ、連結部分の施工誤差や、自重による変形を抑制することができる。
また、複数のＰＣａ板を押さえる押さえ部は、トンネルの周方向に１列に配列されているため、複数のＰＣａ板支持部（押さえ部）が複数列に配列されたＰＣａ板支持装置と比べて簡便な構造とすることができる。
また、走行部を有していることにより、ＰＣａ板支持装置は、トンネルの軸方向に延びるレールに沿って移動可能となるため、ＰＣａ板が１列分組み立てられ、ＰＣａ板支持装置による支持が不要となったら、ＰＣａ板支持装置を新に組み立てられるＰＣａ板を支持可能な位置へ容易に移動させることができる。
【0008】
また、本発明に係るトンネル覆工の施工方法では、前記形状保持ボルトは、前記ネジ孔に挿通されるボルトと、前記ボルトの端部に連結され前記吹付コンクリートの内周面に押し付けられるプレートと、を有し、前記ボルトと前記プレートとは着脱可能に構成され、前記トンネルの周方向に沿って組み立てられた前記複数のＰＣａ板によって構築された前記トンネル覆工と、前記吹付コンクリートとの間にグラウト材を充填する裏込め充填工程を有し、裏込め充填工程では、前記複数のＰＣａ板を前記形状保持ボルトで正位置に保持した状態で前記トンネル覆工と前記吹付コンクリートとの間にグラウト材を充填し、グラウト材が硬化した後に前記ボルトを前記プレートから外すとともに前記ＰＣａ板からも外すようにしてもよい。
このような構成とすることにより、ボルトを再利用することができる。
このような構成とすることにより、ボルトを再利用することができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、複数のＰＣａ板を組み立てた際の連結部分の施工誤差や、自重や裏込め充填時の圧力等による変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態によるＰＣａ支持装置を示す正面図である。
【図2】本発明の実施形態によるＰＣａ支持装置を示す平面図である。
【図3】本発明の実施形態によるＰＣａ支持装置のＰＣａ板の支持を解除した状態を示す正面図である。
【図4】建込装置の正面図である。
【図5】トンネル覆工の施工方法を示す図である。
【図6】トンネル覆工の施工方法を示す図である。
【図7】トンネル覆工の施工方法を示す図である。
【図8】トンネル覆工の施工方法を示す図である。
【図9】トンネル覆工の施工方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態によるＰＣａ板支持装置およびトンネル覆工の施工方法について、図１－図９に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態によるトンネル覆工１１は、複数の円弧板状のＰＣａ板１２（プレキャストコンクリート板）を組み立てて構築されている。トンネルが延びる方向をトンネル軸方向（図中の矢印Ａの方向）とし、トンネルの軸線回りの方向でトンネルの内周面に沿った方向をトンネル周方向とする。トンネルの軸線からトンネル軸方向に直交して延びる方向をトンネル径方向とする。トンネル径方向のうち、トンネルの軸線から離れる側を外側とし、トンネルの軸線に近づく側を内側とする。また、トンネルの軸線に直交する面内における水平方向をトンネル幅方向（図中の矢印Ｂの方向）とする。
図１に示すように、本実施形態によるトンネル覆工１１は、複数の円弧板状のＰＣａ板１２（プレキャストコンクリート板）を組み立てて構築されている。トンネルが延びる方向をトンネル軸方向（図中の矢印Ａの方向）とし、トンネルの軸線回りの方向でトンネルの内周面に沿った方向をトンネル周方向とする。トンネルの軸線からトンネル軸方向に直交して延びる方向をトンネル径方向とする。トンネル径方向のうち、トンネルの軸線から離れる側を外側とし、トンネルの軸線に近づく側を内側とする。また、トンネルの軸線に直交する面内における水平方向をトンネル幅方向（図中の矢印Ｂの方向）とする。
【0012】
トンネル覆工１１は、トンネル軸方向の一方側から他方側に向かって構築される。トンネル軸方向の一方側を後側とし、他方側を前側とする。トンネル覆工１１は、後側から前側に向かって順次構築される。
トンネル覆工１１のトンネル径方向の外側には、地山の掘削面１３に吹き付けられた吹付コンクリート１４が施工され、吹付コンクリート１４とトンネル覆工１１のＰＣａ板１２との間には、グラウト材１５が充填されている。
トンネル覆工１１のトンネル径方向の外側には、地山の掘削面１３に吹き付けられた吹付コンクリート１４が施工され、吹付コンクリート１４とトンネル覆工１１のＰＣａ板１２との間には、グラウト材１５が充填されている。
【0013】
複数のＰＣａ板１２は、トンネル周方向および軸方向に配列されている。トンネル周方向に隣り合うＰＣａ板１２どうし、およびトンネル軸方向に隣り合うＰＣａ板１２どうしは、連結されている。トンネル覆工１１の複数のＰＣａ板１２は、トンネル軸方向から見るとトンネル周方向に沿ったアーチ状に配列されている。以下では、「トンネル周方向に沿ったアーチ状」を「アーチ状」と表記する。
本実施形態によるトンネル覆工の施工方法では、まず。複数のＰＣａ板１２をトンネル周方向に沿って順次配置し、１列に組み立てて、複数のＰＣａ板１２による１列のアーチを形成する。その後に、このアーチの前側に新たに複数のＰＣａ板１２をトンネル周方向に沿って順次配置し、１列に組み立てて、複数のＰＣａ板１２による１列のアーチを形成する。そして、１列のアーチを前側に向かって順次形成する。なお、ＰＣａ板１２を設置位置に配置する毎に、そのＰＣａ板１２を、トンネル周方向に隣り合うＰＣａ板１２およびトンネル軸方向に隣り合うＰＣａ板１２と連結する。
本実施形態によるトンネル覆工の施工方法では、まず。複数のＰＣａ板１２をトンネル周方向に沿って順次配置し、１列に組み立てて、複数のＰＣａ板１２による１列のアーチを形成する。その後に、このアーチの前側に新たに複数のＰＣａ板１２をトンネル周方向に沿って順次配置し、１列に組み立てて、複数のＰＣａ板１２による１列のアーチを形成する。そして、１列のアーチを前側に向かって順次形成する。なお、ＰＣａ板１２を設置位置に配置する毎に、そのＰＣａ板１２を、トンネル周方向に隣り合うＰＣａ板１２およびトンネル軸方向に隣り合うＰＣａ板１２と連結する。
【0014】
トンネル覆工１１の施工時には、建込装置２（図４、図５参照）を使用してＰＣａ板１２を設置位置に配置し、隣り合うＰＣａ板１２と連結する。また、ＰＣａ板支持装置３および形状保持ボルト４（図３参照）を使用して、設置位置に配置されたＰＣａ板１２を位置ずれしないように正位置に支持または保持する。
ＰＣａ板支持装置３は、建込装置２によって複数のＰＣａ板１２をアーチ状に組み立てる際に、ＰＣａ板１２が設置位置に配置されたら、そのＰＣａ板１２を支持するように構成されている。
形状保持ボルト４は、アーチ状に組み立てられた複数のＰＣａ板１２がトンネル周方向に隣り合うＰＣａ板１２およびトンネル軸方向に隣り合うＰＣａ板１２と連結された後に、複数のＰＣａ板１２をそれぞれ正位置に保持し、複数のＰＣａ板１２をアーチ状の形状に保持するように構成されている。
すなわち、複数のＰＣａ板１２をアーチ状に組み立てる際には、ＰＣａ板支持装置３が設置位置に配置された複数のＰＣａ板１２を支持する。複数のＰＣａ板１２をアーチ状に組み立てて、トンネル軸方向の後側に隣接するＰＣａ板１２と連結した後には、形状保持ボルト４が複数のＰＣａ板１２をアーチ状の形状に保持する。形状保持ボルト４の詳細については、後述する。
ＰＣａ板支持装置３は、建込装置２によって複数のＰＣａ板１２をアーチ状に組み立てる際に、ＰＣａ板１２が設置位置に配置されたら、そのＰＣａ板１２を支持するように構成されている。
形状保持ボルト４は、アーチ状に組み立てられた複数のＰＣａ板１２がトンネル周方向に隣り合うＰＣａ板１２およびトンネル軸方向に隣り合うＰＣａ板１２と連結された後に、複数のＰＣａ板１２をそれぞれ正位置に保持し、複数のＰＣａ板１２をアーチ状の形状に保持するように構成されている。
すなわち、複数のＰＣａ板１２をアーチ状に組み立てる際には、ＰＣａ板支持装置３が設置位置に配置された複数のＰＣａ板１２を支持する。複数のＰＣａ板１２をアーチ状に組み立てて、トンネル軸方向の後側に隣接するＰＣａ板１２と連結した後には、形状保持ボルト４が複数のＰＣａ板１２をアーチ状の形状に保持する。形状保持ボルト４の詳細については、後述する。
【0015】
ＰＣａ板支持装置３は、建込装置２の後側に配置される。トンネルの路盤１６には、トンネル軸方向に延びる一対のレール１７が設けられている。ＰＣａ板支持装置３および建込装置２は、レール１７に沿ってトンネル軸方向に走行可能に構成されている。
【0016】
図１および図２に示すように、ＰＣａ板支持装置３は、フレーム３１と、フレーム３１に取り付けられた複数のＰＣａ板支持部３２と、フレーム３１に取り付けられた走行部３３と、フレーム３１に取り付けられた足場３４と、を有している。ＰＣａ板支持部３２は、アーチ状に組み立てられた複数のＰＣａ板１２をトンネルの径方向の内側から外側に向かって押さえるように構成されている。走行部３３は、トンネルの路盤１６に設置されるレール１７に沿って走行可能に構成されている。走行部３３は、レール１７に沿って走行可能な台車部３５と、台車部３５の上に取り付けられて台車部３５に支持される架台部３６と、を有している。レール１７に沿って移動可能なＰＣａ板支持装置３は、所定の位置に停止可能に構成されている。
【0017】
フレーム３１は、幅方向に対称となる門型に形成されている、フレーム３１は、前側に位置する前フレーム３１１と、後側に位置する後フレーム３１２と、前フレーム３１１と後フレーム３１２との間に架設された架設材３１３と、を有している。前フレーム３１１と後フレーム３１２とは、前後方向に間隔をあけて配置されている。前フレーム３１１と後フレーム３１２とは、略同じ形状に形成されている。
前フレーム３１１および後フレーム３１２は、それぞれ幅方向の一方側の端部に位置する第１柱部３１４と、幅方向の他方側の端部に位置する第２柱部３１５と、第１柱部３１４の上端部と第２柱部３１５の上端部の間に架設された梁部３７と、を有している。前フレーム３１１の第１柱部３１４の後方に間隔をあけて後フレーム３１２の第１柱部３１４が配置され、前フレーム３１１の第２柱部３１５の後方に間隔をあけて後フレーム３１２の第２柱部３１５が配置され、前フレーム３１１の梁部３７の後方に間隔をあけて後フレーム３１２の梁部３７が配置されている。
第１柱部３１４、第２柱部３１５および梁部３７は、それぞれ鉄骨材で製作されている。架設材３１３は、鋼板や鉄骨材などの鋼材で製作されている。
前フレーム３１１および後フレーム３１２は、それぞれ幅方向の一方側の端部に位置する第１柱部３１４と、幅方向の他方側の端部に位置する第２柱部３１５と、第１柱部３１４の上端部と第２柱部３１５の上端部の間に架設された梁部３７と、を有している。前フレーム３１１の第１柱部３１４の後方に間隔をあけて後フレーム３１２の第１柱部３１４が配置され、前フレーム３１１の第２柱部３１５の後方に間隔をあけて後フレーム３１２の第２柱部３１５が配置され、前フレーム３１１の梁部３７の後方に間隔をあけて後フレーム３１２の梁部３７が配置されている。
第１柱部３１４、第２柱部３１５および梁部３７は、それぞれ鉄骨材で製作されている。架設材３１３は、鋼板や鉄骨材などの鋼材で製作されている。
【0018】
第１柱部３１４および第２柱部３１５は、鉛直方向に延びている。第１柱部３１４および第２柱部３１５は、走行部３３の架台部３６の上に建てられている。第１柱部３１４および第２柱部３１５の下端部は、架台部３６に接合されている。
梁部３７は、幅方向の中央が幅方向の両端部よりも高く、幅方向に対称となる山型に形成されている。
図１に示すように、梁部３７は、第１梁部３７１、第２梁部３７２、第３梁部３７３および第４梁部３７４を有している。第１梁部３７１、第２梁部３７２、第３梁部３７３および第４梁部３７４は、この順に幅方向の一方側から他方側に向かって配列されている。
梁部３７は、幅方向の中央が幅方向の両端部よりも高く、幅方向に対称となる山型に形成されている。
図１に示すように、梁部３７は、第１梁部３７１、第２梁部３７２、第３梁部３７３および第４梁部３７４を有している。第１梁部３７１、第２梁部３７２、第３梁部３７３および第４梁部３７４は、この順に幅方向の一方側から他方側に向かって配列されている。
【0019】
第１梁部３７１は、第１柱部３１４の上端部に接合され、幅方向の他方側に向かって漸次上側に向かう斜め方向に延びている。第２梁部３７２は、第１梁部３７１の幅方向の他方側の端部に接合され、幅方向一方側から他方側に向かって第１梁部３７１よりも緩い勾配漸次上側に向かう斜め方向に延びている。第３梁部３７３は、第２梁部３７２の幅方向の他方側の端部に接合され、幅方向一方側から他方側に向かって漸次下側に向かう斜め方向に延びている。第４梁部３７４は、第３梁部３７３の幅方向の他方側の端部に接合され、幅方向一方側から他方側に向かって第３梁部３７３よりも急な勾配で漸次下側に向かう斜め方向に延びている。第４梁部３７４の幅方向の他方側の端部は、第２柱部３１５の上端部と接合されている。
第１梁部３７１と第４梁部３７４とが、幅方向に対称となり、第２梁部３７２と第４梁部３７４とが、幅方向に対称となる。
第１梁部３７１と第４梁部３７４とが、幅方向に対称となり、第２梁部３７２と第４梁部３７４とが、幅方向に対称となる。
【0020】
図１および図２に示すように、ＰＣａ板支持部３２は、ＰＣａ板１２に接触してＰＣａ板１２を押さえる押さえ部３２１と、フレーム３１に取り付けられ、押さえ部３２１をトンネル軸方向およびトンネル径方向に移動可能に支持するアーム３２２と、を有している。
【0021】
図２に示すように、アーム３２２は、梁部３７に接合されトンネル軸方向に延びる第１アーム３２３と、第１アーム３２３の先端部に接合されトンネル径方向に延びる第２アーム３２４と、を有している。第１アーム３２３と第２アーム３２４とは直交するように配置されている。
第１アーム３２３は、トンネル軸方向に伸縮可能に構成されている。第２アーム３２４は、トンネル径方向に伸縮可能に構成されている。第１アーム３２３および第２アーム３２４は、例えば、油圧式シリンダなどで構成されている。
第１アーム３２３は、トンネル軸方向に伸縮可能に構成されている。第２アーム３２４は、トンネル径方向に伸縮可能に構成されている。第１アーム３２３および第２アーム３２４は、例えば、油圧式シリンダなどで構成されている。
【0022】
押さえ部３２１は、第２アーム３２４の先端部に連結されている。
押さえ部３２１は、第１アーム３２３の伸縮に伴ってトンネル軸方向に移動し、第２アーム３２４を伸縮に伴ってトンネル径方向に移動する。ＰＣａ板支持部３２は、第１アーム３２３および第２アーム３２４の伸縮を調整することで押さえ部３２１を任意の位置に配置することができる。
押さえ部３２１は、その位置が調整されて、トンネル径方向の外側の面がアーチ状に組まれたＰＣａ板１２のトンネル径方向の内側の面と面接触してＰＣａ板１２を押さえるように構成されている。押さえ部３２１のトンネル径方向の外側の面を押さえ面３２１ａとする。
図３では、押さえ部３２１がＰＣａ板１２のトンネル径方向の内側の面と離れた状態を示している。
押さえ部３２１は、第１アーム３２３の伸縮に伴ってトンネル軸方向に移動し、第２アーム３２４を伸縮に伴ってトンネル径方向に移動する。ＰＣａ板支持部３２は、第１アーム３２３および第２アーム３２４の伸縮を調整することで押さえ部３２１を任意の位置に配置することができる。
押さえ部３２１は、その位置が調整されて、トンネル径方向の外側の面がアーチ状に組まれたＰＣａ板１２のトンネル径方向の内側の面と面接触してＰＣａ板１２を押さえるように構成されている。押さえ部３２１のトンネル径方向の外側の面を押さえ面３２１ａとする。
図３では、押さえ部３２１がＰＣａ板１２のトンネル径方向の内側の面と離れた状態を示している。
【0023】
本実施形態では、１つのＰＣａ板支持装置３に、４つのＰＣａ板支持部３２が設けられている。４つのＰＣａ板支持部３２は、トンネル周方向に配列されている。
４つのＰＣａ板支持部３２を、第１ＰＣａ板支持部３２６、第２ＰＣａ板支持部３２７、第３ＰＣａ板支持部３２８、第４ＰＣａ板支持部３２９とする。
第１ＰＣａ板支持部３２６は、前フレーム３１１および後フレーム３１２の第１梁部３７１に接合されている。第２ＰＣａ板支持部３２７は、前フレーム３１１および後フレーム３１２の第２梁部３７２に接合されている。第３ＰＣａ板支持部３２８は、前フレーム３１１および後フレーム３１２の第３梁部３７３に接合されている。第４ＰＣａ板支持部３２９は、前フレーム３１１および後フレーム３１２の第４梁部３７４に接合されている。第１－第４ＰＣａ板支持部３２９は、互いに同じ構成となり、設置される位置および向きが異なっている。
各ＰＣａ板支持部３２（第１－第４ＰＣａ板支持部３２９）の第２アーム３２４が延びる方向および押さえ面３２１ａが向く方向は、各ＰＣａ板支持部３２が接合された梁部３７（第１－第４梁部３７４）に直交する方向となっている。
４つのＰＣａ板支持部３２を、第１ＰＣａ板支持部３２６、第２ＰＣａ板支持部３２７、第３ＰＣａ板支持部３２８、第４ＰＣａ板支持部３２９とする。
第１ＰＣａ板支持部３２６は、前フレーム３１１および後フレーム３１２の第１梁部３７１に接合されている。第２ＰＣａ板支持部３２７は、前フレーム３１１および後フレーム３１２の第２梁部３７２に接合されている。第３ＰＣａ板支持部３２８は、前フレーム３１１および後フレーム３１２の第３梁部３７３に接合されている。第４ＰＣａ板支持部３２９は、前フレーム３１１および後フレーム３１２の第４梁部３７４に接合されている。第１－第４ＰＣａ板支持部３２９は、互いに同じ構成となり、設置される位置および向きが異なっている。
各ＰＣａ板支持部３２（第１－第４ＰＣａ板支持部３２９）の第２アーム３２４が延びる方向および押さえ面３２１ａが向く方向は、各ＰＣａ板支持部３２が接合された梁部３７（第１－第４梁部３７４）に直交する方向となっている。
【0024】
４つのＰＣａ板支持部３２が設けられていることにより、トンネル周方向に配列された４つのＰＣａ板１２を１つずつＰＣａ板支持部３２が支持することができる。
４つのＰＣａ板支持部３２の第１アーム３２３および第２アーム３２４の伸縮は、一括で動作するように操作可能であってもよいし、個別に動作するように操作可能であってもよい。また、一括の動作と、個別の動作とを切り替え可能に構成されていてもよい。
４つのＰＣａ板支持部３２の第１アーム３２３および第２アーム３２４の伸縮は、一括で動作するように操作可能であってもよいし、個別に動作するように操作可能であってもよい。また、一括の動作と、個別の動作とを切り替え可能に構成されていてもよい。
【0025】
足場３４は、前フレーム３１１の前側、および前フレーム３１１と後フレーム３１２との間の架設部に取り付けられている。足場３４は、フレーム３１の門型に沿った形状に形成されている。足場３４は、ＰＣａ板支持部３２の操作やＰＣａ板支持部３２の支持状態の確認や、保守点検などに使用される。
【0026】
図４に示すように、建込装置２は、ガイド部２１と、ガイド部２１に取り付けられたＰＣａ板保持部２２と、ガイド部２１に取り付けられた走行部２３と、を有している。走行部２３は、レール１７に沿って走行可能な台車部２４と、台車部２４の上に取り付けられて台車部２４に支持される架台部２５と、を有している。レール１７に沿って移動可能な建込装置２は、所定の位置に停止可能に構成されている。
ガイド部２１は、アーチ状に形成されている。ガイド部２１は、架台部２５の上に設置されている。建込装置２は、ガイド部２１のアーチがトンネル周方向に沿った向きとなるように配置されている。
ＰＣａ板保持部２２は、ＰＣａ板１２を着脱可能で、１つのＰＣａ板１２を取り付けた状態でガイド部２１に沿ってトンネル周方向に移動可能に構成されている。
ガイド部２１は、アーチ状に形成されている。ガイド部２１は、架台部２５の上に設置されている。建込装置２は、ガイド部２１のアーチがトンネル周方向に沿った向きとなるように配置されている。
ＰＣａ板保持部２２は、ＰＣａ板１２を着脱可能で、１つのＰＣａ板１２を取り付けた状態でガイド部２１に沿ってトンネル周方向に移動可能に構成されている。
【0027】
建込装置２は、ＰＣａ板保持部２２でＰＣａ板１２を保持してトンネル周方向に移動し、保持したＰＣａ板１２を取り付け位置に配置して、トンネル周方向またはトンネル軸方向に隣接する既に設置されているＰＣａ板１２と連結可能に構成されている。
【0028】
図３に示す形状保持ボルト４は、ＰＣａ板１２に形成されたネジ孔１２１に挿通されたボルト４１と、ＰＣａ板１２の外側においてボルト４１の先端部に着脱可能に取り付けられたプレート４２と、を有している。プレート４２は、その面が吹付コンクリート１４と接触している。ボルト４１をネジ孔１２１にねじ込み、ＰＣａ板１２の外側に突出させることで、ボルト４１の先端部に取り付けられたプレート４２が吹付コンクリート１４に押し付けられる。これにより、吹付コンクリート１４に対するボルト４１の位置が固定され、複数のＰＣａ板１２で構成されたアーチ状の形状が保持される。
【0029】
次に、トンネル覆工の施工方法について説明する。
トンネル覆工１１を施工する前には、掘削された地山の掘削面１３に吹付コンクリート１４を施工し、Ｈ形鋼による支保工（不図示）およびロックボルト（不図示）の一方または両方を施工する。必要に応じて吹付コンクリートの内周面に防水シート（不図示）を施工する。トンネル覆工の施工方法を説明する図５－図９では、ＰＣａ板１２の外側の吹付コンクリート１４および地山を省略している。
トンネル覆工１１を施工する前には、掘削された地山の掘削面１３に吹付コンクリート１４を施工し、Ｈ形鋼による支保工（不図示）およびロックボルト（不図示）の一方または両方を施工する。必要に応じて吹付コンクリートの内周面に防水シート（不図示）を施工する。トンネル覆工の施工方法を説明する図５－図９では、ＰＣａ板１２の外側の吹付コンクリート１４および地山を省略している。
【0030】
トンネル覆工１１の施工では、トンネル覆工１１におけるトンネル軸方向の後側から前側に向かって複数のＰＣａ板１２をアーチ状に組み立てる。
まず、後側に位置する複数のＰＣａ板１２を、１列のアーチ状に組み立てる第１組み立て工程を行う。
まず、建込装置２およびＰＣａ板支持装置３を、レール１７上を走行させてＰＣａ板１２をアーチ状に組み立てる位置に移動させる。
続いて、図５に示すように、ＰＣａ板１２を建込装置２で保持し、図６に示すように、建込装置２で保持したＰＣａ板１２を設置位置に配置する。
ＰＣａ板１２を設置位置に配置したら、図３に示すように、そのＰＣａ板１２をＰＣａ板支持装置３のＰＣａ板支持部３２で支える。ＰＣａ板支持部３２のアーム３２２（図１、２参照）を伸縮させて押さえ部３２１の位置を調整し、押さえ部３２１の押さえ面３２１ａをＰＣａ板１２に接触させ、ＰＣａ板１２を支持する。
同様に、図８に示すように、同様にして、１列のアーチを形成する複数のＰＣａ板１２を順次設置位置に配置し、ＰＣａ板支持部３２で支持してからトンネル周方向およびトンネル軸方向に隣接するＰＣａ板１２と連結する。
本実施形態のＰＣａ板支持装置３は、トンネル周方向に配列された４つのＰＣａ板支持部３２を有しているため、トンネル周方向に配列された４つのＰＣａ板１２を個別に支持することができる。
まず、後側に位置する複数のＰＣａ板１２を、１列のアーチ状に組み立てる第１組み立て工程を行う。
まず、建込装置２およびＰＣａ板支持装置３を、レール１７上を走行させてＰＣａ板１２をアーチ状に組み立てる位置に移動させる。
続いて、図５に示すように、ＰＣａ板１２を建込装置２で保持し、図６に示すように、建込装置２で保持したＰＣａ板１２を設置位置に配置する。
ＰＣａ板１２を設置位置に配置したら、図３に示すように、そのＰＣａ板１２をＰＣａ板支持装置３のＰＣａ板支持部３２で支える。ＰＣａ板支持部３２のアーム３２２（図１、２参照）を伸縮させて押さえ部３２１の位置を調整し、押さえ部３２１の押さえ面３２１ａをＰＣａ板１２に接触させ、ＰＣａ板１２を支持する。
同様に、図８に示すように、同様にして、１列のアーチを形成する複数のＰＣａ板１２を順次設置位置に配置し、ＰＣａ板支持部３２で支持してからトンネル周方向およびトンネル軸方向に隣接するＰＣａ板１２と連結する。
本実施形態のＰＣａ板支持装置３は、トンネル周方向に配列された４つのＰＣａ板支持部３２を有しているため、トンネル周方向に配列された４つのＰＣａ板１２を個別に支持することができる。
【0031】
続いて、図９に示すように、アーチ状に組み立てられ、ＰＣａ板支持装置３に支持された複数のＰＣａ板１２を形状保持ボルト４で正位置に保持し、ＰＣａ板支持装置３による支持を解除する形状保持ボルト設置工程を行う。
形状保持ボルト設置工程では、形状保持ボルト４のボルト４１をネジ孔１２１にねじ込んで、ＰＣａ板１２の外側に突出させ、図３に示すように、ボルト４１の先端部に取り付けられたプレート４２を吹付コンクリート１４に押し付ける。これにより、吹付コンクリート１４に対するボルト４１の位置が固定される。その結果、複数のＰＣａ板１２が正位置に保持され、複数のＰＣａ板１２で構成されたアーチ状の形状が保持される。
ＰＣａ板１２が形状保持ボルト４に正位置に保持されたら、ＰＣａ板支持装置３のアーム３２２（図３参照）を収縮させて押さえ部３２１をＰＣａ板１２から離し、ＰＣａ板支持装置３による支持を解除する。
形状保持ボルト設置工程では、形状保持ボルト４のボルト４１をネジ孔１２１にねじ込んで、ＰＣａ板１２の外側に突出させ、図３に示すように、ボルト４１の先端部に取り付けられたプレート４２を吹付コンクリート１４に押し付ける。これにより、吹付コンクリート１４に対するボルト４１の位置が固定される。その結果、複数のＰＣａ板１２が正位置に保持され、複数のＰＣａ板１２で構成されたアーチ状の形状が保持される。
ＰＣａ板１２が形状保持ボルト４に正位置に保持されたら、ＰＣａ板支持装置３のアーム３２２（図３参照）を収縮させて押さえ部３２１をＰＣａ板１２から離し、ＰＣａ板支持装置３による支持を解除する。
【0032】
続いて、既にアーチ状に組み立てられて形状保持ボルト４によって正位置に保持された複数のＰＣａ板１２の隣に、新たに複数のＰＣａ板１２をＰＣａ板支持装置３で支えながら建込装置２でアーチ状に１列分組み立てる第２組み立て工程を行う。
第２組み立て工程は、第１組み立て工程と同様に行い、ＰＣａ板１２を連結する際に、トンネル周方向に隣接するＰＣａ板１２およびトンネル軸方向に隣接するＰＣａ板１２それぞれと連結する。
第２組み立て工程は、第１組み立て工程と同様に行い、ＰＣａ板１２を連結する際に、トンネル周方向に隣接するＰＣａ板１２およびトンネル軸方向に隣接するＰＣａ板１２それぞれと連結する。
【0033】
上記の形状保持ボルト設置工程と第２組み立て工程とを交互に行い、トンネル軸方向全体にわたってＰＣａ板１２をアーチ状に組み立ててトンネル覆工１１を構築する。
【0034】
アーチ状に組み立てられた複数のＰＣａ板１２によって構築されたトンネル覆工１１と、吹付コンクリート１４との間にグラウト材１５（図３参照）を充填する裏込め充填工程を行う。
裏込め充填工程では、複数のＰＣａ板１２が形状保持ボルト４によってアーチ状の形状に保持された状態で、トンネル覆工１１と吹付コンクリート１４との間にグラウト材１５を充填する。
グラウト材１５が硬化した後にボルト４１をプレート４２から外すとともにＰＣａ板１２からも外す。プレート４２はグラウト材１５とともに吹付コンクリート１４とＰＣａ板１２との間に残される。
裏込め充填工程では、複数のＰＣａ板１２が形状保持ボルト４によってアーチ状の形状に保持された状態で、トンネル覆工１１と吹付コンクリート１４との間にグラウト材１５を充填する。
グラウト材１５が硬化した後にボルト４１をプレート４２から外すとともにＰＣａ板１２からも外す。プレート４２はグラウト材１５とともに吹付コンクリート１４とＰＣａ板１２との間に残される。
【0035】
次に、上記の本実施形態によるＰＣａ板支持装置３およびトンネル覆工の施工方法の作用・効果について説明する。
上記の本実施形態によるＰＣａ板１２を押さえる押さえ部３２１がトンネル周方向およびトンネル軸方向に移動可能に支持されていることにより、所望の位置においてＰＣａ板１２を支持することができる。これにより、ＰＣａ板１２どうしの連結部分に近い位置など、ＰＣａ板１２を連結する際に安定する位置においてＰＣａ板１２を支持することができ、連結部分の施工誤差や、自重や裏込め充填時の圧力等による変形を抑制することができる。
また、複数のＰＣａ板１２を押さえる押さえ部３２１は、トンネル周方向に配列されていることにより、トンネル周方向に配列された複数のＰＣａ板１２をそれぞれ支持することができる。また、本実施形態の複数のＰＣａ板１２を押さえる押さえ部３２１は、トンネル周方向に１列に配列されているため、複数のＰＣａ板支持部３２が複数列に配列されたＰＣａ板支持装置３と比べて簡便な構造とすることができる。
上記の本実施形態によるＰＣａ板１２を押さえる押さえ部３２１がトンネル周方向およびトンネル軸方向に移動可能に支持されていることにより、所望の位置においてＰＣａ板１２を支持することができる。これにより、ＰＣａ板１２どうしの連結部分に近い位置など、ＰＣａ板１２を連結する際に安定する位置においてＰＣａ板１２を支持することができ、連結部分の施工誤差や、自重や裏込め充填時の圧力等による変形を抑制することができる。
また、複数のＰＣａ板１２を押さえる押さえ部３２１は、トンネル周方向に配列されていることにより、トンネル周方向に配列された複数のＰＣａ板１２をそれぞれ支持することができる。また、本実施形態の複数のＰＣａ板１２を押さえる押さえ部３２１は、トンネル周方向に１列に配列されているため、複数のＰＣａ板支持部３２が複数列に配列されたＰＣａ板支持装置３と比べて簡便な構造とすることができる。
【0036】
また、本実施形態によるＰＣａ板支持装置３は、フレーム３１が取り付けられて、トンネルの路盤１６に設置されるレール１７に沿って走行可能な走行部３３を有している。
このような構成とすることにより、ＰＣａ板支持装置３は、トンネル軸方向に延びるレール１７に沿って移動可能となるため、ＰＣａ板１２が１列分組み立てられ、ＰＣａ板支持装置３による支持が不要となったら、ＰＣａ板支持装置３を新に組み立てられるＰＣａ板１２を支持可能な位置へ容易に移動させることができる。
このような構成とすることにより、ＰＣａ板支持装置３は、トンネル軸方向に延びるレール１７に沿って移動可能となるため、ＰＣａ板１２が１列分組み立てられ、ＰＣａ板支持装置３による支持が不要となったら、ＰＣａ板支持装置３を新に組み立てられるＰＣａ板１２を支持可能な位置へ容易に移動させることができる。
【0037】
また、本実施形態によるトンネル覆工の施工方法は、ＰＣａ板支持装置３で支えながら複数のＰＣａ板１２を組み立て、組み立て終わったら形状保持ボルト４によって複数のＰＣａ板１２で構成されるアーチ状の形状を保持して、ＰＣａ板支持装置３による複数のＰＣａ板１２の支持を解除している。これにより、既にアーチ状に組み立てたＰＣａ板１２に隣接して新たにＰＣａ板１２を組み立てる際に、同一のＰＣａ板支持装置３を使用して施工を行うことができる。
そして、ＰＣａ板１２を組み立てる際に、既に組み立てられたＰＣａ板１２がＰＣａ板支持装置３によって支持されていなくても、形状保持ボルト４によって正位置に保持されているため、連結部分の施工誤差を抑制でき、自重や裏込め充填時の圧力等による変形も抑制することができる。
そして、ＰＣａ板１２を組み立てる際に、既に組み立てられたＰＣａ板１２がＰＣａ板支持装置３によって支持されていなくても、形状保持ボルト４によって正位置に保持されているため、連結部分の施工誤差を抑制でき、自重や裏込め充填時の圧力等による変形も抑制することができる。
【0038】
また、本実施形態によるトンネル覆工の施工方法では、裏込め充填工程では、複数のＰＣａ板１２が形状保持ボルト４によってアーチ状の形状に保持された状態でトンネル覆工１１と、吹付コンクリート１４との間にグラウト材１５を充填し、グラウト材１５が硬化した後にボルト４１をプレート４２から外すとともにＰＣａ板１２からも外している。
このような構成とすることにより、ボルト４１を再利用することができる。
このような構成とすることにより、ボルト４１を再利用することができる。
【0039】
以上、本発明によるＰＣａ板支持装置３およびトンネル覆工の施工方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、ＰＣａ板支持装置３は、フレーム３１が取り付けられて、トンネルの路盤１６に設置されるレール１７に沿って走行可能な走行部３３を有しているが、ＰＣａ板支持装置３を移動させる機構は、上記以外であってもよい。
また、上記の実施形態では、形状保持ボルト４は、ネジ孔１２１に挿通されるボルト４１と、ボルト４１の端部に連結され吹付コンクリート１４の内周面に押し付けられるプレート４２と、を有し、ボルト４１とプレート４２とは着脱可能に構成されているが、形状保持ボルト４は、吹付コンクリート１４の内周面に押し付けられる構成であれば、上記以外であってもよい。
また、本発明の「複数のＰＣａ板支持部がトンネル周方向に１列に配列されている」とは、複数のＰＣａ板支持部が必ずしも同一線上に並んでいることを意味せず、複数のＰＣａ板の配置形状によっては、隣り合う複数のＰＣａ板支持部どうしが同一線上から多少のずれがあってもよい。例えば、複数のＰＣａ板支持部が、トンネル周方向に延びる直線の両側に交互にジグザグに位置するようにトンネル周方向に沿って配列されていてもよい。
例えば、上記の実施形態では、ＰＣａ板支持装置３は、フレーム３１が取り付けられて、トンネルの路盤１６に設置されるレール１７に沿って走行可能な走行部３３を有しているが、ＰＣａ板支持装置３を移動させる機構は、上記以外であってもよい。
また、上記の実施形態では、形状保持ボルト４は、ネジ孔１２１に挿通されるボルト４１と、ボルト４１の端部に連結され吹付コンクリート１４の内周面に押し付けられるプレート４２と、を有し、ボルト４１とプレート４２とは着脱可能に構成されているが、形状保持ボルト４は、吹付コンクリート１４の内周面に押し付けられる構成であれば、上記以外であってもよい。
また、本発明の「複数のＰＣａ板支持部がトンネル周方向に１列に配列されている」とは、複数のＰＣａ板支持部が必ずしも同一線上に並んでいることを意味せず、複数のＰＣａ板の配置形状によっては、隣り合う複数のＰＣａ板支持部どうしが同一線上から多少のずれがあってもよい。例えば、複数のＰＣａ板支持部が、トンネル周方向に延びる直線の両側に交互にジグザグに位置するようにトンネル周方向に沿って配列されていてもよい。
【符号の説明】
【0040】
３ ＰＣａ板支持装置
４ 形状保持ボルト
１１ トンネル覆工
１２ ＰＣａ板
１３ 掘削面
１４ 吹付コンクリート
１５ グラウト材
１６ 路盤
１７ レール
２３ 走行部
３１ フレーム
３２ ＰＣａ板支持部
３３ 走行部
４１ ボルト
４２ プレート
１２１ ネジ孔
３２１ 押さえ部
３２１ａ 押さえ面
３２２ アーム
４ 形状保持ボルト
１１ トンネル覆工
１２ ＰＣａ板
１３ 掘削面
１４ 吹付コンクリート
１５ グラウト材
１６ 路盤
１７ レール
２３ 走行部
３１ フレーム
３２ ＰＣａ板支持部
３３ 走行部
４１ ボルト
４２ プレート
１２１ ネジ孔
３２１ 押さえ部
３２１ａ 押さえ面
３２２ アーム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】