特許 7241336 トンネル覆工コンクリートの打設方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-09

(45)【発行日】2023-03-17

(54)【発明の名称】トンネル覆工コンクリートの打設方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/10 20060101AFI20230310BHJP

【ＦＩ】

E21D11/10 B

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019013688

(22)【出願日】2019-01-29

(65)【公開番号】P2020122297

(43)【公開日】2020-08-13

【審査請求日】2021-12-01

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ・覆工コンクリート高速打設システムの実規模施工実験の公開実証実験の案内状の配布（平成３０年８月２８日 株式会社奥村組により配布） ・覆工コンクリート高速打設システムの実規模施工実験（平成３０年９月２５日～平成３０年９月２６日 施工技術総合研究所） ・日経コンストラクション 第６９６号 （平成３０年９月２４日 日経ＢＰ社発行） ・日刊建設工業新聞 （平成３０年９月２６日 日刊建設工業新聞社発行） ・建設通信新聞 （平成３０年９月２６日 株式会社日刊建設通信新聞社発行） ・日刊建設産業新聞 （平成３０年９月２７日 日刊建設産業新聞社発行）

(73)【特許権者】

【識別番号】000140292

【氏名又は名称】株式会社奥村組

(73)【特許権者】

【識別番号】310005294

【氏名又は名称】北陸鋼産株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】501360120

【氏名又は名称】テクノプロ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002170

【氏名又は名称】弁理士法人翔和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 隆弘

(72)【発明者】

【氏名】浜田 元

(72)【発明者】

【氏名】横山 豊也

(72)【発明者】

【氏名】佐土原 千尋

【審査官】荒井 良子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－２９９７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０６７９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１５４２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１０８２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５３－１０５８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－３０８８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２８００９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ２１Ｄ １１／１０

(57)【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の施工方法において、トンネルの側壁部分からアーチ形状部分のクラウン部に至るまでの覆工空間にコンクリートを打設する際に用いるトンネル覆工コンクリートの打設方法であって、
トンネル覆工用型枠の型枠面から覆工空間に突出して、硬化後の覆工コンクリートにひび割れ誘発目地を形成するための目地板部材が、既設の覆工コンクリートと妻型枠との間の施工スパンの中間部分に、覆工空間の周方向に延設して設けられており、
前記側壁部分から前記アーチ形状部分のクラウン部に至るまでのトンネル覆工用型枠に、コンクリートポンプから延設する２系統の圧送配管を各々接続させる開閉可能な配管接続口が、トンネルの延長方向に間隔をおいて２箇所に設けられており、これらの２箇所の配管接続口から、覆工空間にコンクリートを同時に圧送供給して、覆工コンクリートを形成するようになっており、
２箇所の前記配管接続口は、先行して形成された既設の覆工コンクリートに近接する部分に設けられたラップ側配管接続口と、施工スパンの中間部分に周方向に延設して設けられた前記目地板部材の、妻型枠側に近接して配置された中間部配管接続口とからなり、
２箇所の前記配管接続口から２系統の圧送配管を介して各々送られるコンクリートを、覆工空間に同時に圧送供給する際に、前記目地板部材によって、圧送供給されたコンクリートを、前記中間部配管接続口から妻型枠側に向けて流れるように誘導すると共に、既設の覆工コンクリート側から前記目地板部材に至ったコンクリートを、当該目地板部材の部分で打ち上げさせるように誘導しながら、トンネルの側壁部分からアーチ形状部分のクラウン部に至るまでの覆工空間にコンクリートを打設するトンネル覆工コンクリートの打設方法。

【請求項2】

トンネルの延長方向に間隔をおいて２箇所に設けられた前記配管接続口は、上下方向に間隔をおいて複数段に設けられており、下段から上段に向けた各々の段において、２箇所の前記配管接続口からコンクリートを同時に圧送供給して、覆工コンクリートを上方に向けて順次打設するようになっている請求項１記載のトンネル覆工コンクリートの打設方法。

【請求項3】

前記目地板部材は、覆工空間の厚さの１０～７０％の高さでトンネル覆工用型枠の型枠面から覆工空間に突出して設けられている請求項１又は２記載のトンネル覆工コンクリートの打設方法。

【請求項4】

前記トンネル覆工用型枠が、１０．５ｍ以上の施工延長を有するロングスパンのトンネル覆工用型枠である請求項１～３のいずれか１項記載のトンネル覆工コンクリートの打設方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トンネル覆工コンクリートの打設方法に関し、特に、トンネルの側壁部分からアーチ形状部分のクラウン部に至るまでの覆工空間に、コンクリートを打設する際に用いるトンネル覆工コンクリートの打設方法に関する。

【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、セントルと呼ばれるトンネル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、特許文献２参照）。トンネル覆工用型枠５０は、例えば図６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の内周面の吹き付けコンクリート５４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、例えばバ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って、例えば１０．５ｍ程度の所定の施工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して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７（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（図７（ａ）～（ｃ）参照）。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６参照）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投入口６０から、コンクリート５７を吹き上げ方式で圧入して打ち込み、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（図７（ｄ）参照）。

【0005】

より具体的には、所定位置にトンネル覆工用型枠５０を設置した後に、例えば側壁部５５の下部より、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７（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７（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及び必要に応じて吹き上げ投入口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７（ｃ）参照）と、冠部５９における既設の覆工コンクリート６２側の部分から吹き上げ投入口６０を介してコンクリート５７を吹き上げ方式で圧入し、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までコンクリートを充填する工程（図７（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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００１－２８００９４号公報

【文献】特開２００３－２６２０９６号公報

【文献】特開２０１５－６７９４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

一方、近年のトンネル工法では、掘削技術の改良によって、コンクリートの打設から養生及びトンネル覆工用型枠の脱型までの、覆工コンクリートを形成するための工程の進捗が、トンネルの切羽面を掘削する工程の進捗に追随できなくなっている。このため、覆工コンクリートを形成する工程の進捗を早める技術として、複数のコンクリートポンプを用いたり（例えば、特許文献３参照）、一般的に使用される１０．５ｍ程度の施工延長を有するトンネル覆工用型枠に代えて、好ましくは１８ｍ～２２ｍ程度の施工延長を有するロングスパンのトンネル覆工用型枠を使用して、１サイクルで行うトンネル覆工コンクリートの施工スパンを延ばすことにより、工期を短縮することが検討されている。

【0008】

また、好ましくは１８ｍ～２２ｍ程度の施工延長を有するロングスパンのトンネル覆工用型枠を使用して、１サイクルで行うトンネル覆工コンクリートの施工スパンを延ばした場合、施工スパンの中間部分に、乾燥収縮や温度収縮に伴うひび割れが発生し易くなることから、特に施工スパンが長いトンネル覆工コンクリートを形成する場合には、これの中間部分に、乾燥収縮や温度収縮に伴うひび割れを誘発させる誘発目地を設けることが望ましい。このため、本願出願人は、トンネル覆工コンクリートの中間部分に誘発目地を設ける方法として、例えば特願２０１８－１４７２４１において、トンネル覆工用型枠の型枠面から覆工空間側に突出させて、目地板部材を、周方向に連設配置して引抜き可能に取り付けておき、覆工空間に打設されたコンクリートが硬化したら、目地板部材を引き抜くことによって、誘発目地を形成する方法を開示している。

【0009】

しかしながら、覆工用型枠の型枠面から覆工空間側に突出させて、目地板部材を周方向に連設配置して取り付けておくと、目地板部材が突出する部分において覆工空間に打設されたコンクリートの流動が阻害され、当該板部材が突出する部分にコンクリートが十分に充填され難くなって、トンネル覆工コンクリートの品質が低下するおそれがある。

【0010】

本発明は、特にロングスパンのトンネル覆工用型枠を使用してトンネル覆工コンクリートを形成する際に、施工スパンの中間部分の、周方向に連設配置して取り付けられた目地板部材が覆工空間に突出する部分においても、覆工空間にコンクリートが充填され易くなるようにして、品質の良好なトンネル覆工コンクリートを得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】

【0011】

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の施工方法において、トンネルの側壁部分からアーチ形状部分のクラウン部に至るまでの覆工空間にコンクリートを打設する際に用いるトンネル覆工コンクリートの打設方法であって、トンネル覆工用型枠の型枠面から覆工空間に突出して、硬化後の覆工コンクリートにひび割れ誘発目地を形成するための目地板部材が、既設の覆工コンクリートと妻型枠との間の施工スパンの中間部分に、覆工空間の周方向に延設して設けられており、前記側壁部分から前記アーチ形状部分のクラウン部に至るまでのトンネル覆工用型枠に、コンクリートポンプから延設する２系統の圧送配管を各々接続させる開閉可能な配管接続口が、トンネルの延長方向に間隔をおいて２箇所に設けられており、これらの２箇所の配管接続口から、覆工空間にコンクリートを同時に圧送供給して、覆工コンクリートを形成するようになっており、２箇所の前記配管接続口は、先行して形成された既設の覆工コンクリートに近接する部分に設けられたラップ側配管接続口と、施工スパンの中間部分に周方向に延設して設けられた前記目地板部材の、妻型枠側に近接して配置された中間部配管接続口とからなり、２箇所の前記配管接続口から２系統の圧送配管を介して各々送られるコンクリートを、覆工空間に同時に圧送供給する際に、前記目地板部材によって、圧送供給されたコンクリートを、前記中間部配管接続口から妻型枠側に向けて流れるように誘導すると共に、既設の覆工コンクリート側から前記目地板部材に至ったコンクリートを、当該目地板部材の部分で打ち上げさせるように誘導しながら、トンネルの側壁部分からアーチ形状部分のクラウン部に至るまでの覆工空間にコンクリートを打設す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により、上記目的を達成したものである。

【0012】

そして、本発明のトンネル覆工コンクリートの打設方法は、トンネルの延長方向に間隔をおいて複数箇所に設けられた前記配管接続口が、上下方向に間隔をおいて複数段に設けられており、下段から上段に向けた各々の段において、複数箇所の前記配管接続口からコンクリートを同時に圧送供給して、覆工コンクリートを上方に向けて順次打設するようになっていることが好ましい。

【0013】

また、本発明のトンネル覆工コンクリートの打設方法は、前記目地板部材が、覆工空間の厚さの１０～７０％の高さでトンネル覆工用型枠の型枠面から覆工空間に突出して設けられていることが好ましい。

【0014】

さらに、本発明のトンネル覆工コンクリートの打設方法は、前記トンネル覆工用型枠が、１０．５ｍ以上の施工延長を有するロングスパンのトンネル覆工用型枠であることが好ましい。

【発明の効果】

【0016】

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、特にロングスパンのトンネル覆工用型枠を使用してトンネル覆工コンクリートを形成する際に、施工スパンの中間部分の、周方向に連設配置して取り付けられた目地板部材が覆工空間に突出する部分においても、覆工空間にコンクリートが充填され易くなるようにして、品質の良好なトンネル覆工コンクリートを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】（ａ）～（ｃ）は、トンネル覆工用型枠を用いたトンネル覆工コンクリートの施工方法を説明する略示横断面図である。

【図2】（ａ）～（ｃ）は、トンネル覆工用型枠を用いたトンネル覆工コンクリートの施工方法を説明する略示縦断面図である。

【図3】目地板部材を、周方向に連設して取り付けた状態を説明する略示正面図である。

【図4】（ａ）は、目地板部材を説明する正面図、（ｂ）は、じゃま板部材を取り付けた状態の略示断面図である。

【図5】（ａ）～（ｃ）は、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を説明する、図３のＡ－Ａに沿った略示縦断面図である。

【図6】従来のトンネル覆工コンクリートの打設方法において、トンネル覆工用型枠をトンネルの内周面に沿って設置した状態を説明する略示横断面図である。

【図7】（ａ）～（ｄ）は、従来のトンネル覆工コンクリートの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略示側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

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、例えば山岳トンネル工法等のトンネル工法において、図１（ａ）～（ｃ）及び図２（ａ）～（ｃ）に示すように、掘削したトンネル４０の内周面を覆って構築される覆工コンクリート２０を、セントルと呼ばれるトンネル覆工用型枠１０を用いて、好ましくは２台のコンクリートポンプ３０からコンクリート２２を同時に供給しながら打設することによって形成する際に、施工スパンの中間部分にひび割れを誘発させる誘発目地を形成するための目地板部材２５を取り付けた場合でも、トンネル４０の側壁部分４０ａからアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの覆工空間２１の全体に、隙間なくコンクリート２２を充填させることで、品質の良好な覆工コンクリート２０が得られるようにするための打設方法として採用されたものである。

【0019】

すなわち、近年のトンネル工法では、掘削技術の改良によって、コンクリート２２の打設から養生及びトンネル覆工用型枠１０の脱型までの、覆工コンクリート２０を形成するための工程の進捗が、トンネル４０の切羽面を掘削する工程の進捗に追随できなくなって、効率良く施工されていないことが多くなっていることから、本実施形態では、一般に用いられる１０．５ｍ程度の延長を有するトンネル覆工用型枠に代えて、好ましくは１０．５ｍ以上の施工延長を有するロングスパンのトンネル覆工用型枠１０として、例えば１８～２２ｍ程度の延長を有するロングスパンのトンネル覆工用型枠１０を用いることで、一サイクルで行なわれる覆工コンクリート２０の施工スパンを増大させると共に、２台のコンクリートポンプ３０を用いて２系統の圧送配管３１からコンクリート２２を同時に打設することで、コンクリート２２を打設する際の作業時間を短縮させて、覆工コンクリート２０を形成するための工程の進捗を早めることができるようになっている。

【0020】

また、本実施形態では、ロングスパンのトンネル覆工用型枠１０を用いることで、覆工コンクリート２０の一サイクルの施工スパンの延長を増大させると、隣接する施工スパンの境目部分だけでは、コンクリートの乾燥収縮や温度収縮によるひび割れを十分に吸収できなくなって、施工スパンの中間部分でひび割れが生じ易くなることから、施工スパンの中間部分に、乾燥収縮や温度収縮によるひび割れを誘発させる誘発目地を形成するための目地板部材２５が、覆工空間２１に突出させてトンネル覆工用型枠１０に取り付けられている。施工スパンの中間部分に、覆工空間２１に突出させて目地板部材２５が取り付けられていると、２系統の圧送配管３１から２箇所の配管接続口１１ａ、１１ｂを介して覆工空間２１に同時に打設されたコンクリート２２は、目地板部材２５が突出する部分において流動が阻害されて、当該目地板部材２５が突出する部分おいてコンクリートが十分に充填され難くなるが、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの部打設方法を採用することにより、目地板部材２５が突出する部分においても、覆工空間にコンクリートが充填され易くして、品質の良好なトンネル覆工コンクリートを得ることができるようになっている。

【0021】

そして、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの打設方法は、トンネル覆工用型枠１０を用いて覆工コンクリート２０を形成するトンネル覆工コンクリートの施工方法において、トンネル４０の側壁部分４０ａからアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの覆工空間２１に、コンクリート２２を打設する際に用いるコンクリートの打設方法であって、側壁部分４０ａからアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでのトンネル覆工用型枠１０に、コンクリートポンプ３０から延設する圧送配管３１ｂを接続させる開閉可能な配管接続口１１ａ、１１ｂが、トンネルの延長方向Ｘに間隔をおいて複数箇所（本実施形態では、２箇所）に設けられており、これらの複数箇所（２箇所の）の配管接続口１１ａ、１１ｂから、覆工空間２１にコンクリート２２を同時に圧送供給して、覆工コンクリート２０を形成するようになっている。複数箇所（２箇所）の配管接続口１１ａ、１１ｂは、先行して形成された既設の覆工コンクリート２０ａに近接する部分に設けられたラップ側配管接続口１１ａと、既設の覆工コンクリート２０ａと妻型枠２９との間の中間部分に設けられた中間部配管接続口１１ｂとを含んでおり、トンネル覆工用型枠１０の型枠面１０ａから覆工空間２１に突出して、硬化後の覆工コンクリート２０にひび割れ誘発目地を形成するための目地板部材２５が、覆工空間２１の周方向に延設すると共に、中間部配管接続口１１ｂの既設の覆工コンクリート２０ａ側に近接して配置されて設けられている。図５に示すように、複数箇所（２箇所）の配管接続口１１ａ、１１ｂからコンクリート２２を同時に圧送供給する際に、目地板部材２５によって、圧送供給されたコンクリートが中間部配管接続口１１ｂから妻型枠２９側に向けて流れるように誘導すると共に、既設の覆工コンクリート２０ａ側から目地板部材２５に至ったコンクリート２２を当該目地板部材２５の部分で打ち上げさせるように誘導しながら、トンネルの側壁部分４０ａからアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの覆工空間２１に、コンクリート２２を打設するようになっている（図１（ａ）～（ｃ）参照）。

【0022】

また、本実施形態では、図１（ａ）～（ｃ）、及び図２（ａ）～（ｃ）に示すように、トンネル４０の延長方向Ｘに間隔をおいて複数箇所（２箇所）に設けられた配管接続口１１ａ、１１ｂは、上下方向に間隔をおいて複数段に設けられており（本実施形態では２段）、下段から上段に向けた各々の段において、複数箇所（２箇所）の配管接続口１１ａ、１１ｂからコンクリート２２を同時に圧送供給して、覆工コンクリート２０を上方に向けて順次打設するようになっている（図１（ａ）～（ｃ）参照）。

【0023】

本実施形態では、トンネル覆工コンクリートの打設方法に用いるトンネル覆工用型枠１０は、トンネル４０の延長方向（掘進方向）Ｘに移動可能なスライドセントルとなっており、例えば１８～２２ｍ程度の延長を有するロングスパンのセントルとなっている。トンネル覆工用型枠１０は、ロングスパンのセントルとなっていること以外は、例えば特開２０１５－６７９４９号公報に記載されたトンネル覆工用型枠と、略同様の構成を備えている。

【0024】

すなわち、トンネル覆工用型枠１０は、図１（ａ）～（ｃ）に示すように、トンネル４０の掘進方向Ｘに連結一体化された（図２（ａ）～（ｃ）参照）、複数の門型台車１３と、これらの一体化された門型台車１３によって支持されると共に、例えば吹付けコンクリートによる一次覆工２３によって覆われたトンネル４０の内周面に沿って配置されて、覆工空間２１の内側の型枠面１０ａを形成する型枠本体１４とを含んで構成されている。門型台車１３は、基台部１３ａと、基台部１３ａを支持する支持脚部１３ｂとを備えている。支持脚部１３ｂの下端には、トンネル４０の床面に敷設されたレール２４に沿って走行可能な走行部１３ｃが設けられており、これによってトンネル覆工用型枠１０は、トンネル４０の掘進方向Ｘに移動できるようになっている。

【0025】

型枠本体１４は、一次覆工２３によって覆われたトンネル４０の内周面に沿った形状を備えるように組み付けられており、トンネル４０の内周面との間に所定の間隔をおいて配置されることにより、所定の厚さの覆工空間２１を形成する。また、型枠本体１４は、トンネル４０のアーチ形状部分４０ｂの上部の覆工空間２１を形成する上部型枠１４ａと、アーチ形状部分４０ｂの下部及び両側の側壁部分４０ａの覆工空間２１を形成する一対の側部型枠１４ｂと、一対の下端部型枠１４ｃとを含んで構成されている。上部型枠１４ａは、門型台車１３の基台部１３ａに設けられた複数の昇降ジャッキ１５ａによって、上下方向に昇降可能に支持されている。一対の側部型枠１４ｂは、上部型枠１４ａの両側の下端部に各々回転可能に接続されており、一対の下端部型枠１４ｃは、各々の側部型枠１４ｂの下端部に回転可能に接続されている。側部型枠１４ｂ及び下端部型枠１４ｃは、一端部が門型台車１３に連結された伸縮ジャッキ１５ｂ，１５ｃの他端部と連結しており、これらの伸縮ジャッキ１５ｂ，１５ｃを伸縮することで、側部型枠１４ｂや下端部型枠１４ｃを、上部型枠１４ａや側部型枠１４ｂに対して、回動できるようになっている。

【0026】

これらによって、トンネル覆工用型枠１０は、昇降ジャッキ１５ａや伸縮ジャッキ１５ｂ，１５ｃを伸縮させることで、型枠本体１４を展開したり内側にまとめたりすることが可能になって、トンネル４０の内周面に沿うように型枠本体１４を組み付けたり、型枠本体１４を脱型した後にトンネル４０の内部で掘進方向Ｘに移動させたりできるようになっている。

【0027】

本実施形態では、トンネル覆工用型枠１０は、例えば１８～２２ｍ程度の延長を有するロングスパンの型枠としたことにより施工スパンを増大させて、工期の短縮を図ることができるようになっていることに加えて、好ましくは、前後方向（トンネルの掘進方向）Ｘの一方及び他方に２分割した状態となるように、分離可能な構成を備えている。トンネル覆工用型枠１０を一方及び他方に分離可能な構成としたことで、トンネル覆工用型枠１０の移動及びセットをロングスパンのまま一体として行えるようにして、移動及びセットの時間の短縮を図りつつも、例えばトンネル４０の坑口部分や断面拡幅部分等の、異なる断面部分の覆工コンクリート２０を施工する際に、これらの異なる断面部分の型枠の組み立てや打設したコンクリートの養生などのために、トンネル覆工用型枠１０を、移動することなく通常よりも長い期間、同じ位置に保持しておく必要がある場合でも、例えば一方の部分をそのまま保持しておき、異なる断面部分から外れた他方の部分を分離することで、分離した他方の部分を用いることによって、覆工コンクリート２０を形成する作業を進めることが可能になる。これによって、覆工コンクリート２０を形成するための工程が、異なる断面部分の影響によって長引くことになるのを、効果的に回避することが可能になる。

【0028】

本実施形態では、トンネル覆工用型枠１０によって形成された、一次覆工２３で覆われたトンネル４０の内周面との間の覆工空間２１には、上述のように、２系統のコンクリートポンプ（コンクリートポンプ車）３０及び圧送配管３１を介して、コンクリート２２が供給されるようになっている。すなわち、本実施形態では、コンクリートポンプ３０は、図２（ａ）～（ｃ）に示すように、セットされたトンネル覆工用型枠１０を挟んだトンネルの掘進方向Ｘの前方及び後方に１台ずつ、２台配置されており、各々のコンクリートポンプ３０のホッパー部に、コンクリートミキサー車３２からコンクリート２２が投入されるようになっている。前後２台のコンクリートポンプ３０には、圧送配管３１が各々接続されている。これらの２系統の圧送配管３１を介して、２台のコンクリートポンプ３０から覆工空間２１に、コンクリート２２を同時に圧送して、供給できるようになっている。２系統のコンクリートポンプ２０及び圧送配管３１を用いることにより、覆工コンクリート２０を形成するための工程の進捗を、より効果的に早めることが可能になる。２台のコンクリートポンプ３０を用いる場合、これらの２台のコンクリートポンプ３０は、トンネル覆工用型枠１０を挟んだトンネルの掘進方向Ｘの前方又は後方の一方（片側）に、並べて配置することもできる。

【0029】

２台のコンクリートポンプ２０に接続されてコンクリートを圧送する２系統の圧送配管３１は、例えば鋳鉄製の硬質のコンクリート圧送管となっており、各々、一端部がコンクリートポンプ３０に接続されて、セットされたトンネル覆工用型枠１０の内側に至るまで、トンネル覆工用型枠１０の前後方向（トンネルの掘進方向）Ｘに延設して設けられた主配管３１ａと、主配管３１ａの他端部からロータバルブ３１ｃ（図１（ａ）～（ｅ）参照）を介してトンネル４０の幅方向の両側に枝分かれして設けられた分岐管３１ｂとを含んで形成されている。分岐管３１ｂは、長さの異なる直管や湾曲管等からなる複数のピース管を含んで構成されており、選択した複数のピース管を組み付けて、配管接続口１１ａ、１１ｂに接続するように配置されると共に、これらのピースを組み替えることによって、当該分岐管３１ｂを、下段の配管接続口１１ａ、１１ｂから上段の配管接続口１１ａ、１１ｂに切り換えて接続したり、上段の配管接続口１１ａ、１１ｂから天頂部配管接続口１２ａ、１２ｂに切り換えて接続したりできるようになっている。

【0030】

そして、本実施形態では、図１（ａ），（ｂ）に示すように、分岐管３１ｂが接続された配管接続口１１ａ，１１ｂに至るまでの、当該配管接続口１１ａ，１１ｂの下方の覆工空間２１に、コンクリート２２を流し込むことで供給した後に（図１（ａ），（ｂ）のドット部参照）、引き続いて当該配管接続口１１ａ，１１ｂの上方の覆工空間２１に、当該配管接続口１１ａ，１１ｂからコンクリート２２を圧入することで供給する（図１（ａ），（ｂ）の斜線部参照）、コンクリート流し込み圧入工程を含んでおり、下段の配管接続口１１ａ、１１ｂから上段の配管接続口１１ａ、１１ｂに、圧送配管３１の分岐管３１ｂを接続する配管接続口１１ａ，１１ｂを切り換えながら、コンクリート流し込み圧入工程を繰り返して、トンネル４０の側壁部分４０ａからアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの覆工空間２１に、コンクリート２２を打設するようになっている。

【0031】

すなわち、本実施形態では、トンネル４０の側壁部分４０ａからアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの、天頂部よりも下方のトンネル覆工用型枠１０には、コンクリートポンプ３０から延設する圧送配管３１の分岐管３１ｂを接続させる開閉可能な配管接続口１１ａ，１１ｂが、上下方向に間隔をおいて複数段（２段）に設けられており、先ず下段に配置された配管接続口１１ａ，１１ｂに圧送配管３１の分岐管３１ｂを接続して、当該配管接続口１１ａ，１１ｂに至るまでの下方の覆工空間２１に、当該配管接続口１１ａ，１１ｂからコンクリート２２を流し込むことで供給する（図１（ａ）のドット部参照）。下段の配管接続口１１ａ，１１ｂから流し込んだコンクリート２２が、当該配管接続口１１ａ，１１ｂの高さ位置に至ったら、接続口を切り替えることなく、そのまま続けて下段の配管接続口１１ａ，１１ｂからコンクリート２２を圧入することで、当該配管接続口１１ａ，１１ｂの上方の覆工空間２１に、好ましくは上段の配管接続口１１ａ，１１ｂとの間の中間部分の高さ位置に至るまで、コンクリート２２を供給する（図１（ａ）の斜線部参照）。これらによって、下段の配管接続口１１ａ，１１ｂにおける、コンクリート流し込み圧入工程が実施される。

【0032】

下段の配管接続口１１ａ，１１ｂにおけるコンクリート流し込み圧入工程によって、下段の配管接続口１１ａ，１１ｂと上段の配管接続口１１ａ，１１ｂとの間の中間部分の高さ位置に至るまで、下段の配管接続口１１ａ，１１ｂからコンクリート２２を圧入したら、分岐管３１ｂを接続させる接続口を、下段の配管接続口１１ａ，１１ｂから上段の配管接続口１１ａ，１１ｂに切り換えて分岐管３１ｂを接続して、上段の配管接続口１１ａ，１１ｂにおいて、同様にしてコンクリート流し込み圧入工程を繰り返す。すなわち、上段に配置された配管接続口１１ａ，１１ｂに接続された圧送配管３１の分岐管３１ｂから、当該配管接続口１１ａ，１１ｂに至るまでの下方の覆工空間２１に、当該配管接続口１１ａ，１１ｂからコンクリート２２を流し込むことで供給する（図１（ｂ）の上段のドット部参照）。上段の配管接続口１１ａ，１１ｂから流し込んだコンクリート２２が、当該配管接続口１１ａ，１１ｂの高さ位置に至ったら、接続口を切り替えることなく、そのまま続けて上段の配管接続口１１ａ，１１ｂからコンクリート２２を圧入することで、当該配管接続口１１ａ，１１ｂの上方の覆工空間２１である、トンネル４０のアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの覆工空間２１に、コンクリート２２を供給する（図１（ｂ）の上段の斜線部参照）。これらによって、上段の配管接続口１１ａ，１１ｂにおける、コンクリート流し込み圧入工程が実施される。

【0033】

本実施形態では、最上段の接続口である上段の配管接続口１１ａ，１１ｂにおいてコンクリート流し込み圧入工程を実施して、トンネル４０のアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの覆工空間２１に、コンクリート２２を供給したら、トンネル４０のアーチ形状部分４０ｂの天端部（クラウン部）４０ｃの覆工空間２１にコンクリート２２を打設して充填する、天頂部充填工程が行われる（図１（ｃ）の網掛部参照）。天頂部充填工程では、トンネル４０の延長方向Ｘに間隔をおいてトンネル覆工用型枠１０の天端部に２箇所に設けられたラップ側天頂部配管接続口１２ａ及び中間部天頂部配管接続口１２ｂ（図２（ａ）～（ｃ）参照）に、２台のコンクリートポンプ３０と接続する２系統の圧送配管３１の分岐管３１ｂを各々接続して、これらの天頂部配管接続口１２ａ，１２ｂから、コンクリート２２を同時に圧入して注入することにより行なわれる。

【0034】

また、本実施形態では、一次覆工２３で覆われたトンネル４０の内周面と、トンネル覆工用型枠１０の型枠本体１４による型枠面１０ａとの間に形成された覆工空間２１には、図２（ａ）～（ｃ）及び図３に示すように、型枠面１０ａから覆工空間２１に突出して、硬化後の覆工コンクリート２０にひび割れ誘発目地を形成するための目地板部材２５が、覆工空間２１の周方向に延設すると共に、中間部配管接続口１１ｂの既設の覆工コンクリート２０ａ側に近接して配置されて設けられている。すなわち、本実施形態では、トンネル覆工用型枠１０として、好ましくは例えば１８～２２ｍ程度の延長を有するロングスパンのものが用いられており、ロングスパンのトンネル覆工用型枠１０を用いた場合に、隣接する施工スパンの境目部分だけでは、コンクリートの乾燥収縮や温度収縮によるひび割れを十分に吸収できなくなって、乾燥収縮や温度収縮によるひび割れが施工スパンの中間部分で生じ易くなる。このため、本実施形態では、施工スパンの中間部分にひび割れを誘発させる誘発目地を形成することを目的として、複数の目地板部材２５が、外側突出埋設部２５ａを、トンネル覆工用型枠１０の型枠本体１４による外周部分の型枠面１０ａから外側の覆工空間２１側に突出させて、トンネル覆工用型枠１０の内側に引抜き可能な状態で、覆工空間２１の周方向に連設配置されて設けられている。

【0035】

ここで、目地板部材２５は、好ましくアルミニウム製又はスチール製の、例えば６～１０ｍｍ程度の厚さ（本実施形態では、９ｍｍ程度の厚さ）の金属ブレートを用いて、図４（ａ）に示すように、例えば縦幅が３００～６００ｍｍ程度、横幅が４００～７００ｍｍ程度（本実施形態では、縦幅が５００ｍｍ程度、横幅が７００ｍｍ程度）の大きさの、上辺部及び下辺部が僅かに湾曲する略矩形の正面形状を備えるように形成される。また、目地板部材２５は、トンネル覆工用型枠１０の型枠本体１４による外周部分の型枠面１０ａを挟んで、これの外側の覆工空間２１側に突出して配置される外側略半分の部分の外側突出埋設部２５ａと、トンネル覆工用型枠１０の型枠本体１４による外周部分の型枠面１０ａを挟んで、これの内側に突出して配置される内側略半分の部分の内側突出操作部２５ｂとを含んで構成されている。外側突出埋設部２５ａは、好ましくは高吸水性樹脂を含む摩擦低減材によって被覆されている。

【0036】

外側突出埋設部２５ａは、図４（ｂ）に示すように、トンネル覆工用型枠１０の型枠本体１４に周方向に延設して設けられた挿入スリット２６を介して、覆工空間２１に向けて目地板部材２５が挿入された際に、トンネル覆工用型枠１０の型枠本体１４による外周部分の型枠面１０ａから、例えば２５０ｍｍ程度の突出高さで外側に突出するように配置される。また外側突出埋設部２５ａは、突出先端部から２００ｍｍ程度の部分が、先端に向けて厚さを例えば９ｍｍ程度から２ｍｍ程度に減少させた、テーパー加工部２５ｃとなっており、これによって覆工コンクリート２０の硬化後に目地板部材２５をトンネル覆工用型枠１０の内側に引き抜く操作を、よりスムーズに行なうことが可能になる。

【0037】

ここで、目地板部材２５の外側突出埋設部２５ａを、トンネル覆工用型枠１０の型枠本体１４による型枠面１０ａから、覆工空間２１に突出させる高さは、覆工空間２１の厚さの１０～７０％の高さとすることが好ましい。これによって、上述のコンクリート流し込み圧入工程により、各段の２箇所の配管接続口１１ａ、１１ｂからコンクリート２２を同時に圧送供給して、トンネルの側壁部分４０ａからアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの覆工空間２１に、コンクリート２２を打設する際に、後述するように、覆工空間２１に突出して配置された目地板部材２５の外側突出埋設部２５ａによって、圧送供給されたコンクリートが中間部配管接続口１１ｂから妻型枠２９側に向けて流れるように、効果的に誘導することが可能になると共に、既設の覆工コンクリート２０ａ側から目地板部材２５に至ったコンクリート２２を、当該目地部材２５の外側突出埋設部２５ａの部分で打ち上げさせるように、効果的に誘導することが可能になる（図５参照）。

【0038】

内側突出操作部２５ｂは、覆工空間２１に打設したコンクリート２２が硬化するまでの間、目地板部材２５をトンネル覆工用型枠１０に固定しておくための仮固定部として機能すると共に、コンクリート２２が硬化した後に目地板部材２５をトンネル覆工用型枠１０の内側に引き抜く際の、持ち手部として機能する部分であって、下辺部と近接する部分に、持ち手用のハンドル部２５ｃが、両側に突出して一体として設けられている。

【0039】

型枠本体１４による外周部分の型枠面１０ａに、周方向に延設して設けられた挿入スリット２６を介して、覆工空間２１に向けて目地板部材２５の外側突出埋設部２５ａを挿入した状態で、例えばトンネル覆工用型枠１０の型枠本体１４の内側に溶接等により固着された支持鋼材１４ｄに、ハンドル部２５ｃの背面部分を、破断可能な点付け溶接等により接合することによって、目地板部材２５を、支持鋼材１４ｄに仮接合する。これによって、外側突出埋設部２５ａを覆工空間２１側に突出させた状態で、覆工コンクリート２０の周方向に連設配置される複数の目地板部材２５の各々を、トンネル覆工用型枠１０に、安定した状態で仮固定しておくことが可能になる。

【0040】

また、覆工空間２１に打設したコンクリート２２が硬化した後に、目地板部材２５をトンネル覆工用型枠１０の内側に引き抜く際には、破断可能に点付け溶接等がなされたハンドル部２５ｃの背面部分の接合箇所を破断させ、仮固定された状態を開放することによって、目地板部材２５を引き抜く操作を行うことが可能になる。目地板部材２５を引き抜く操作は、好ましくは内側突出操作部２５ｂに設けられたハンドル部２５ｃを把持しながら、容易に行うことができる。

【0041】

そして、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの打設方法によれば、上述のように、好ましくはロングスパンのトンネル覆工用型枠１０を使用してトンネル覆工コンクリート２０を形成する際に、施工スパンの中間部分の、周方向に連設配置して取り付けられた目地板部材２５の外側突出埋設部２５ａが覆工空間２１に突出する部分においても、覆工空間２１にコンクリートが充填され易くして、品質の良好なトンネル覆工コンクリート２０を得ることが可能になる。

【0042】

ずなわち、本実施形態によれば、側壁部分４０ａからアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでのトンネル覆工用型枠１０に、圧送配管３１ｂを接続させる開閉可能な配管接続口１１ａ、１１ｂが、２段に配置された各段において、先行して形成された既設の覆工コンクリート２０ａに近接する部分に設けられたラップ側配管接続口１１ａ及び既設の覆工コンクリート２０ａと妻型枠２９との間の中間部分に設けられた１箇所の中間部配管接続口１１ｂの、２箇所に形成されており、またトンネル覆工用型枠１０の型枠面１０ａから覆工空間２１に外側突出埋設部２５ａを突出させて、目地板部材２５が、覆工空間２１の周方向に延設すると共に、中間部配管接続口１１ｂの既設の覆工コンクリート２０ａ側に近接して配置されて設けられている。

【0043】

これによって、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの打設方法によれば、側壁部分４０ａからアーチ形状部分４０ｂのクラウン部４０ｃに至るまでの覆工空間２１にコンクリートを打設する、上述のコンクリート流し込み圧入工程において、各段のラップ側配管接続口１１ａ及び中間部配管接続口１１ｂからコンクリート２２を同時に圧送供給する際に、図５に示すように、中間部配管接続口１１ｂから圧送されるコンクリート２２は、覆工空間２１に供給された直後に、既設の覆工コンクリート２０ａ側へ広がる流れが目地板部材２５の外側突出埋設部２５ａによって阻止されるので、目地板部材２５の部分で上方に打ち上がると共に、妻型枠２９側に向けて流れるように誘導されることになる。また、中間部配管接続口１１ｂから圧送されるコンクリート２２は、覆工空間２１に供給された後、一次覆工２３で覆われたトンネル４０の内周面に至るまで流れ出ると、目地板部材２５の外側突出埋設部２５ａの先端を超えることになるので、外側突出埋設部２５ａの先端と、一次覆工２３によるトンネル４０の内周面との間の間隔部分を介して、外側突出埋設部２５よりも既設の覆工コンクリート２０ａ側にも、流れ出ることになる。

【0044】

一方、ラップ側配管接続口１１ａから圧送されるコンクリート２２は、覆工空間２１に供給された直後に、既設の覆工コンクリート２０ａ側へ広がる流れが当該既設の覆工コンクリート２０ａによって阻止されるので、既設の覆工コンクリート２０ａの部分で上方に打ち上がると共に、妻型枠２９側に配置された目地板部材２５の外側突出埋設部２５ａ向けて流れるように誘導されることになる。また、外側突出埋設部２５ａ向けて流れるように誘導されたコンクリート２２は、覆工空間に突出する外側突出埋設部２５ａの部分に至ると、トンネル覆工用型枠１０の型枠面１０ａ側のコンクリート２２が、外側突出埋設部２５ａに沿って上方に打ち上がると共に、一次覆工２３側のコンクリート２２は、外側突出埋設部２５よりも既設の覆工コンクリート２０ａ側にも流れ出た、中間部配管接続口１１から供給されたコンクリート２２と、外側突出埋設部２５ａよりも既設の覆工コンクリート２０ａ側の覆工空間２１において、一体として容易に合流することになる。

【0045】

これらによって、本実施形態よれば、施工スパンの中間部分の、周方向に連設配置して取り付けられた目地板部材２５の外側突出埋設部２５ａが覆工空間側に突出する部分においても、覆工空間２１にコンクリートが充填され易くなるので、トンネル覆工用型枠１０の所定の箇所に取り付けられた、例えば伸縮バイブレータや型枠バイブレータ等の締固め装置（図示せず）を加振して、覆工空間２１に充填されたコンクリートを締め固めることによって、品質の良好なトンネル覆工コンクリート２０を得ることが可能になる。

【0046】

したがって、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの打設方法によれば、特にロングスパンのトンネル覆工用型枠１０を使用してトンネル覆工コンクリート２０を形成する際に、施工スパンの中間部分の、周方向に連設配置して取り付けられた目地板部材２５の外側突出埋設部２５ａが覆工空間に突出する部分においても、覆工空間２１にコンクリートが充填され易くして、品質の良好なトンネル覆工コンクリート２０を得ることが可能になる。

【0047】

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、配管接続口は、側壁部分からアーチ形状部分のクラウン部に至るまでのトンネル覆工用型枠の天頂部よりも下方に、２段に設ける必要は必ずしも無く、上下方向に間隔をおいて３段以上に設けて、各々の配管接続口からコンクリートを覆工空間に圧送供給することもできる。

【符号の説明】

【0048】

１０ トンネル覆工用型枠
１０ａ 型枠面
１１ａ ラップ側配管接続口
１１ｂ 中間部配管接続口
１２ａ ラップ側天頂部配管接続口
１２ｂ 中間部天頂部配管接続口
１３ 門型台車
１４ 型枠本体
２０ 覆工コンクリート
２０ａ 既設の覆工コンクリート
２１ 覆工空間
２２ コンクリート
２３ 一次覆工
２５ 目地板部材
２５ａ 外側突出埋設部
２５ｂ 内側突出操作部
２９ 妻型枠
３０ コンクリートポンプ（コンクリートポンプ車）
３１ 圧送配管
３１ａ 主配管
３１ｂ 分岐管
４０ トンネル
４０ａ 側壁部分
４０ｂ アーチ形状部分
４０ｃ 天端部（クラウン部）
Ｘ トンネルの掘進方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】