特許 7339141 トンネルの被覆構造及び被覆パネル部材

(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】2023-08-28

(45)【発行日】2023-09-05

(54)【発明の名称】トンネルの被覆構造及び被覆パネル部材

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/00 20060101AFI20230829BHJP

   E21D 11/10 20060101ALI20230829BHJP

   E21D 11/04 20060101ALI20230829BHJP

【ＦＩ】

E21D11/00 Z

E21D11/10 Z

E21D11/04 Z

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019221504

(22)【出願日】2019-12-06

(65)【公開番号】P2021092028

(43)【公開日】2021-06-17

【審査請求日】2022-06-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000140292

【氏名又は名称】株式会社奥村組

(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】小出 昌克

(72)【発明者】

【氏名】福田 勝也

(72)【発明者】

【氏名】森 淳

(72)【発明者】

【氏名】楢崎 雄一

(72)【発明者】

【氏名】大野 誠

【審査官】湯本 照基

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２８００８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２４０９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２９０８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－１３０６９４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１９－００７２５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ２１Ｄ １１／００

Ｅ２１Ｄ １１／１０

Ｅ２１Ｄ １１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

湾曲断面形状部分を有するトンネルの内壁面を覆って形成されるトンネルの被覆構造であって、
トンネルの延長方向に所定の間隔をおいて、前記湾曲断面形状部分を有するトンネルの内壁面に沿って取り付けられた、内側にパネル取付け面を備える複数の鋼製支保部材と、
各隣接する一対の前記鋼製支保部材の前記パネル取付け面に跨るようにして、前記鋼製支保部材に支持されて周方向に連設して取り付けられた複数の被覆パネル部材と、
取り付けられた前記被覆パネル部材とトンネルの内壁面との間の空間に充填されて、前記鋼製支保部材及び前記被覆パネル部材と一体化する硬化性材料とを含んで構成されており、
前記被覆パネル部材には、背面側に突出して、Ｌ字状に折れ曲がった形状のアンカー筋が、トンネルの延長方向Ｘに折れ曲がり方向が沿うように配置されて、アンカー部材として取り付けられているトンネルの被覆構造。

【請求項2】

前記鋼製支保部材が、Ｉ形鋼又はＨ形鋼であり、そのフランジ面によって前記パネル取付け面が形成されている請求項１に記載のトンネルの被覆構造。

【請求項3】

前記被覆パネル部材が、矩形状の平面形状を有する繊維補強コンクリート製の部材である請求項１又は２に記載のトンネルの被覆構造。

【請求項4】

前記空間の内部に、鉄筋が配設されている請求項１～３のいずれか１項に記載のトンネルの被覆構造。

【請求項5】

前記鋼製支保部材の前記パネル取付け面には、前記空間に硬化性材料を充填する際に、前記被覆パネル部材を前記鋼製支保部材に押付けた状態で固定するための押付け固定部材を、前記鋼製支保部材に締着させるナット部材が固着されている請求項１～４のいずれか１項に記載のトンネルの被覆構造。

【請求項6】

湾曲断面形状部分を有するトンネルの下部の内壁面から前記空間に突出して、下部アンカー部材が取り付けられている請求項１～５のいずれか１項に記載のトンネルの被覆構造。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載のトンネルの被覆構造に用いる被覆パネル部材であって、
各隣接する一対の前記鋼製支保部材の前記パネル取付け面に跨る大きさの矩形状の平面形状を有しており、トンネルの内壁面と対向して配置される背面側は、凹凸面となっている被覆パネル部材。

【請求項8】

前記凹凸面は、均等に分散して配置された多数の陥没穴によって形成されている請求項７に記載の被覆パネル部材。

【請求項9】

請求項１～６のいずれか１項に記載のトンネルの被覆構造に用いる被覆パネル部材であって、
各隣接する一対の前記鋼製支保部材の前記パネル取付け面に跨る大きさの矩形状の平面形状を有しており、トンネルの内壁面と対向して配置される背面側には、前記アンカー部材を取り付けるための、ナット部材が埋設固定されている被覆パネル部材。

【請求項10】

トンネルの湾曲断面形状部分の湾曲形状に沿った、湾曲形状を備えている請求項７～９のいずれか1項に記載の被覆パネル部材。

【請求項11】

繊維補強コンクリートにより形成されている請求項７～１０のいずれか１項に記載の被覆パネル部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トンネルの被覆構造及び被覆パネル部材に関し、特に、湾曲断面形状部分を有するトンネルの内壁面を覆って形成されるトンネルの被覆構造、及び該被覆構造に用いる被覆パネル部材に関する。

【背景技術】

【0002】

山岳トンネル工法や、シールドトンネル工法等の各種のトンネル工法によって構築されるトンネルは、掘削されたトンネルの周囲の地盤が崩落したり緩んだりするのを防止するために、掘削した内壁面を、モルタルやコンクリートなどによる硬化性材料や、セグメントなどの被覆部材による被覆体によって被覆するようにしている。また、これらの被覆体は、周囲の地盤からの荷重を効率良く支持することが出来るように、馬蹄形や円形等の、湾曲断面形状部分を有する形状となるように形成されるのが一般的である。

【0003】

また、例えば山岳トンネル工法においては、トンネルの側部から上部にかけての、湾曲断面形状部分を含むアーチ形状を備える被覆体を、例えばコンクリート等のセメント系の硬化性材料によって効率良く形成できるようにする型枠として、例えば組立式や移動式のトンネル覆工用型枠が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。これらのトンネル覆工用型枠では、トンネル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据え付け直しながら、トンネルの掘進方向の後方から前方に向かって、湾曲断面形状部分を含むアーチ形状の被覆体を、順次して形成して行くことができるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００１－２８００９４号公報

【文献】特開２００３－２６２０９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

トンネル覆工用型枠を用いてトンネルの内壁面に湾曲断面形状部分を含む形状の被覆体を形成してゆく工法では、形成される被覆体が、相当の施工区間に亘って同様の断面形状を有している場合には、効率良く施工することが可能であるが、例えば断面が拡幅される区間や、被覆体の補強や補修を必要とする区間等の、施工区間が短い領域に対しては、型枠が大掛かりになりすぎると共に、トンネル覆工用型枠は、トンネルの内側に設置された支保構造によって、当該トンネル覆工用型枠とトンネルの内壁面との間の空間に充填される硬化性材料の荷重を支持するものであるため、これらの短い施工区間の断面形状に合わせて、トンネルの内側に設置される支保構造と共に型枠を組み立て直してゆく作業に、多くの手間を要することになる。

【0006】

また、トンネル断面の内側空間を支保構造により占有することになり、トンネルの断面積の大きさや使用状況によっては、トンネル築造のための作業機械や一般走行車両の通行の妨げとなる場合も生じる。

【0007】

さらに、例えばシールトンネル工法等の他のトンネル工法によって形成されるトンネルについても、例えば断面が拡幅する区間や、被覆体の補強や補修を必要とする区間等において、充填される硬化性材料の荷重を支持する大掛かりな支保構造をトンネルの内側に設置することなく、硬化性材料の荷重を簡易な構成によって支持して、湾曲断面形状部分を有するトンネルの内壁面を覆う被覆体を容易に形成することを可能にする技術の開発が望まれている。

【0008】

本発明は、充填される硬化性材料の荷重を支持する大掛かりな支保構造をトンネルの内側に設置することなく、硬化性材料の荷重を簡易な構成によって支持して、湾曲断面形状部分を有するトンネルの内壁面を覆う被覆体を容易に形成することのできるトンネルの被覆構造及び該被覆構造に用いる被覆パネル部材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】

【0009】

本発明は、湾曲断面形状部分を有するトンネルの内壁面を覆って形成されるトンネルの被覆構造であって、トンネルの延長方向に所定の間隔をおいて、前記湾曲断面形状部分を有するトンネルの内壁面に沿って取り付けられた、内側にパネル取付け面を備える複数の鋼製支保部材と、各隣接する一対の前記鋼製支保部材の前記パネル取付け面に跨るようにして、前記鋼製支保部材に支持されて周方向に連設して取り付けられた複数の被覆パネル部材と、取り付けられた前記被覆パネル部材とトンネルの内壁面との間の空間に充填されて、前記鋼製支保部材及び前記被覆パネル部材と一体化する硬化性材料とを含んで構成されており、前記被覆パネル部材には、背面側に突出して、Ｌ字状に折れ曲がった形状のアンカー筋が、トンネルの延長方向Ｘに折れ曲がり方向が沿うように配置されて、アンカー部材として取り付けられているトンネルの被覆構造を提供することにより、上記目的を達成したものである。

【0010】

そして、本発明のトンネルの被覆構造は、前記鋼製支保部材が、Ｉ形鋼又はＨ形鋼であり、そのフランジ面によって前記パネル取付け面が形成されていることが好ましい。

【0011】

また、本発明のトンネルの被覆構造は、前記被覆パネル部材が、矩形状の平面形状を有する繊維補強コンクリート製の部材であることが好ましい。

【0012】

さらに、本発明のトンネルの被覆構造は、前記空間の内部に、鉄筋が配設されていることが好ましい。

【0014】

また、本発明のトンネルの被覆構造は、前記鋼製支保部材の前記パネル取付け面には、前記空間に硬化性材料を充填する際に、前記被覆パネル部材を前記鋼製支保部材に押付けた状態で固定するための押付け固定部材を、前記鋼製支保部材に締着させるナット部材が固着されていることが好ましい。

【0015】

さらに、本発明のトンネルの被覆構造は、湾曲断面形状部分を有するトンネルの下部の内壁面から前記空間に突出して、下部アンカー部材が取り付けられていることが好ましい。

【0016】

また、本発明は、上記のトンネルの被覆構造に用いる被覆パネル部材であって、各隣接する一対の前記鋼製支保部材の前記パネル取付け面に跨る大きさの矩形状の平面形状を有しており、トンネルの内壁面と対向して配置される背面側は、凹凸面となっている被覆パネル部材を提供することにより、上記目的を達成したものである。

【0017】

そして、本発明の被覆パネル部材は、前記凹凸面が、均等に分散して配置された多数の陥没穴によって形成されていることが好ましい。

【0018】

また、本発明の被覆パネル部材は、各隣接する一対の前記鋼製支保部材の前記パネル取付け面に跨る大きさの矩形状の平面形状を有しており、トンネルの内壁面と対向して配置される背面側には、前記アンカー部材を取り付けるための、ナット部材が埋設固定されていることが好ましい。

【0019】

さらに、本発明の被覆パネル部材は、トンネルの湾曲断面形状部分の湾曲形状に沿った、湾曲形状を備えていることが好ましい。

【0020】

さらにまた、本発明の被覆パネル部材は、繊維補強コンクリートにより形成されていることが好ましい。

【発明の効果】

【0021】

本発明のトンネルの被覆構造又は該被覆構造に用いる被覆パネル部材によれば、充填される硬化性材料の荷重を支持する大掛かりな支保構造をトンネルの内側に設置することなく、硬化性材料の荷重を簡易な構成によって支持して、湾曲断面形状部分を有するトンネルの内壁面を覆う被覆体を容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の好ましい一実施形態に係るトンネルの被覆構造によってトンネルの内壁面を覆う被覆体が形成される、トンネルの拡幅部分の略示横断面図である。

【図2】図１のＡ部拡大図である。

【図3】本発明の好ましい一実施形態に係るトンネルの被覆構造を説明する、図２のＢ－Ｂに沿った、押付け固定部材が取り付けられた状態の部分縦断面図である。

【図4】パネル取付け面に固着されたナット部材を説明する、（ａ）は鋼製支保部材の断面図、（ｂ）は鋼製支保部材の部分内面図である。

【図5】（ａ）は被覆パネル部材の正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ－Ｃに沿った断面図、（ｄ）は（ｃ）のＤ部拡大図である。

【図6】複数の被覆パネル部材がトンネルの内壁面に沿って周方向に連設して取り付けた状態を説明する、被覆パネル部材の展開配置図である。

【図7】一対の鋼製支保部材のパネル取付け面に跨るようにして、複数の被覆パネル部材を取り付ける状況を説明する、（ａ）は部分略示内面図、（ｂ）は（ａ）のＥ－Ｅに沿った略示縦断面図、（ｃ）は（ａ）のＦ－Ｆに沿った部分略示横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明の好ましい一実施形態に係るトンネルの被覆構造１０は、図１に示すように、湾曲断面形状部分を有するトンネル５０の内壁面５１として、例えば山岳トンネルの拡幅部分における、トンネル５０の側壁部５２からアーチ形状部分５３のまでの内壁面５１を覆う所定の厚さの被覆体５５（図３参照）を、硬化性材料１３として、好ましくは無収縮モルタル等のセメント系の硬化性材料を用いて、効率良く形成して行くための構造として採用されたものである。すなわち、例えば山岳トンネル工法では、掘削されたトンネルの内壁面を覆う被覆体を例えばコンクリートを用いて形成する際に、例えばセントルと呼ばれる移動式や組立式のトンネル覆工用型枠を用いるのが一般的であるが、トンネル覆工用型枠を用いる場合、形成される被覆体が相当の施工区間に亘って同様の断面形状を有していれば、効率良く施工することが可能であるが、例えば断面が拡幅する区間や、被覆体の補強や補修を必要とする区間等の、短い施工区間しか同様の断面形状を有していない部分に対しては、型枠が大掛かりになりすぎると共に、トンネルの内側に設置される支保構造を型枠と共に組み立て直してゆく作業に、多くの手間を要することになる。このようなことから、本実施形態では、後述するトンネルの被覆構造１０を採用することにより、簡易な構成によって、短い施工区間に対しても、湾曲断面形状部分を有するトンネル５０の内壁面５１を覆う被覆体５５を、効率良く形成してゆくことができるようにする。

【0024】

そして、本実施形態のトンネルの被覆構造１０は、湾曲断面形状部分を有するトンネル５０の内壁面５１として、例えば山岳トンネルの拡幅部分における、トンネル５０の側壁部５２からアーチ形状部分５３のまでの内壁面５１を覆って形成される被覆構造であって、図１～図３に示すように、トンネル５０の延長方向Ｘ（図３参照）に所定の間隔をおいて、湾曲断面形状部分を有するトンネル５０の内壁面５１に沿って取り付けられた、内側にパネル取付け面１１ａを備える複数の鋼製支保部材１１と、各隣接する一対の鋼製支保部材１１のパネル取付け面１１ａに跨るようにして、鋼製支保部材１１に支持されて周方向に連設して取り付けられた複数の被覆パネル部材１２と、取り付けられた被覆パネル部材１２とトンネル５０の内壁面５１との間の空間５６に充填されて、鋼製支保部材１１及び被覆パネル部材１２と一体化する硬化性材料である好ましくは無収縮モルタル１３とを含んで構成される。鋼製支保部材１１、複数の被覆パネル部材１２、及び硬化した無収縮モルタル１３が一体となって、トンネル５０の内壁面５１を覆う被覆体５５が形成される。

【0025】

本実施形態では、トンネルの被覆構造１０を構成する鋼製支保部材１１は、好ましくはＩ形鋼又はＨ形鋼（本実施形態では、Ｉ形鋼）からなり、そのフランジ面によってパネル取付け面１１ａが形成されている。Ｉ形鋼による鋼製支保部材１１は、好ましくは予め工場等において、底部のインバート部５７（図１参照）よりも上方の、トンネル５０の側壁部５２からアーチ形状部分５３のまでの内壁面５１に沿った形状を適宜分割した形状に加工された、複数の単位支保部材として現場に搬入して、ボルト部材等を用いた公知の方法により周方向に一体として連続させることで、側壁部５２からアーチ形状部分５３のまでの内壁面５１に沿って設置することができる。Ｉ形鋼による鋼製支保部材１１は、トンネル５０の延長方向Ｘに例えば９００ｍｍ程度の所定の中心間ピッチで、複数リング設置される。

【0026】

また、本実施形態では、Ｉ形鋼による鋼製支保部材１１は、図２に拡大して示すように、例えばトンネル５０を掘削した直後の内壁面５１を覆って吹き付けられた一次吹き付けコンクリート５８の内側に、所定の厚さの二次吹き付けコンクリート５９を吹き付ける際に、外側フランジ１１ｂ側の部分を二次吹き付けコンクリート５９に埋設しておくことが好ましい。これによって鋼製支保部材１１を、側壁部５２からアーチ形状部分５３のまでの内壁面５１に沿って設置して、安定した状態で固定することが可能になる。設置されたＩ形鋼による鋼製支保部材１１の内側フランジ１１ｃの内側面が、被覆パネル部材１２が取り付けられるパネル取付け面１１ａを形成している。内側フランジ１１ｃのパネル取付け面１１ａとなる内側面には、周方向に好ましくは被覆パネル部材１２の連設方向Ｙの幅と同様の間隔をおいて（図７参照）、図３及び図４（ａ）、（ｂ）に示すように、後述する押付け固定部材２０を鋼製支保部材１１に締着させるためのナット部材２１が、好ましくは横幅方向の中央部分に溶接等によって固着されている。

【0027】

各隣接する一対の鋼製支保部材１１のパネル取付け面１１ａに、跨るようにして取り付けられる複数の被覆パネル部材１２は、各々、図５（ａ）～（ｄ）に示すように、例えば２０ｍｍ程度の厚さを有する、好ましくは繊維補強コンクリート製のパネル部材となっている。被覆パネル部材１２は、各隣接する一対の鋼製支保部材１１のパネル取付け面１１ａに跨る大きさとして、鋼製支保部材１１のトンネル５０の延長方向Ｘの中心間ピッチよりも若干小さい、８７０ｍｍ程度の延長方向Ｘの横幅を備えると共に、４７０ｍｍ程度の、周方向である連設方向Ｙの縦幅を備える、矩形状の平面形状を有している。

【0028】

また、被覆パネル部材１２は、好ましくは一次吹き付けコンクリート５８及び二次吹き付けコンクリート５９によって覆われたトンネル５０の内壁面５１と対向して配置される背面側が、凹凸面１２ａとなっており、この凹凸面１２ａは、例えば均等に分散して配置された多数の陥没穴１２ｂによって形成されている。本実施形態では、陥没穴１２ｂは、六角形や円形の陥没穴となっている。被覆パネル部材１２の背面側が凹凸面１２ａとなっていることにより、後に注入充填される無収縮モルタル１３との付着面積を広くして、被覆パネル部材１２の背面に無収縮モルタル１３をより強固に付着させることが可能になる。また、凹凸面１２ａが均等に分散して配置された多数の六角形や円形の陥没穴１２ｂによって形成されていることにより、鋭角部をなくすことで、陥没穴１２ｂ内での無収縮モルタル１３の未充填箇所が生じないようにして、無収縮モルタル１３を被覆パネル部材１２の背面に強固に一体化させることが可能になる。

【0029】

さらに、本実施形態では、好ましくは被覆パネル部材１２のトンネル５０の内壁面５１と対向して配置される背面側には、アンカー部材としてのアンカー筋１４（図２、図３参照）を取り付けるための、ナット部材１２ｃが埋設固定されている。ナット部材１２ｃは、Ｍ１０程度の大きさの、フランジ付きナットとなっている。ナット部材１２ｃは、フランジ部を繊維補強コンクリート中に埋設すると共に、雌ネジ孔を背面側に開口させて状態で、分散配置されて４箇所に固定されている。各々のナット部材１２ｃには、Ｌ字状に折れ曲がった形状の例えばＤ１０程度の太さのアンカー筋１４を、被覆パネル部材１２と、一次吹き付けコンクリート５８及び二次吹き付けコンクリート５９によって覆われたトンネル５０の内壁面５１との間の空間５６に突出させて、着脱可能に取り付けることができる。

【0030】

複数の被覆パネル部材１２は、例えば後述する押付け固定部材２０を用いて、鋼製支保部材１１に支持させて、図１及び図６に示すように、トンネル５０のインバート部５７よりも上方の側壁部５２からアーチ形状部分５３までのトンネル５０の内壁面５１に沿って、周方向に連設して配置されることになる。連設して配置される複数の被覆パネル部材１２の中央部のパネルである、アーチ形状部分５３の天端部に配置される被覆パネル部材１２’には、硬化性材料として好ましくは無収縮モルタルを空間５６に供給して充填するための、φ６０程度の大きさのモルタル供給孔１２ｄが開口形成されている。モルタル供給孔１２ｄは、例えばソケット部材を用いて、開閉可能に閉塞しておくことができる。

【0031】

本実施形態では、被覆パネル部材１２は、好ましくは繊維補強コンクリートを用いて、平坦な矩形状の平面形状を備えるように形成されている。被覆パネル部材１２は、トンネル５０の湾曲断面形状部分の湾曲形状に沿った、湾曲形状を備えるように形成することもできる。被覆パネル部材１２を、トンネル５０の湾曲断面形状部分の湾曲形状に沿った湾曲形状を備えるように形成することにより、地山側からの外力に対して、より強固なアーチアクション効果を発揮させることが可能になる。

【0032】

そして、本実施形態のトンネルの被覆構造１０では、トンネル５０の延長方向Ｘに所定の中心間ピッチで、湾曲断面形状部分を有するトンネル５０の内壁面５１に沿って複数設置されたＩ形鋼による鋼製支保部材１１の、各隣接する一対の鋼製支保部材１１のパネル取付け面１１ａに跨るようにして、上述の被覆パネル部材１２を、複数、周方向に連設して取り付けると共に、取り付けられた被覆パネル部材１２と一次吹き付けコンクリート５８及び二次吹き付けコンクリート５９によって覆われたトンネル５０の内壁面５１との間の空間５６に、硬化性材料として、好ましくは無収縮モルタル１３を充填する。

【0033】

本実施形態では、被覆パネル部材１２は、図７（ａ）～（ｃ）に示すように、当該被覆パネル部材１２を鋼製支保部材１１のパネル取付け面１１ａに押付けた状態で固定するための、押付け固定部材２０を用いて、周方向に連設して鋼製支保部材１１に支持させた状態で各々取り付けられる。押付け固定部材２０は、例えば１辺が６０ｍｍ程度の大きさの矩形断面を有する角パイプからなり、各隣接する一対の鋼製支保部材１１のパネル取付け面１１ａの外側辺部の間の間隔よりも僅か長い、１１００ｍｍ程度の長さを備えている。押付け固定部材２０は、周方向に連設して配置された各々の被覆パネル部材１２における、連設方向Ｙの縦幅の中央部分において、トンネルの延長方向Ｘに延設させると共に、隣接する一対の鋼製支保部材１１の各々と垂直に交差させるようにして取り付けられる。

【0034】

押付け固定部材２０は、鋼製支保部材１１のパネル取付け面１１ａに固着されたナット部材２１に螺着される、例えばリブ座金や締着ナットを備える固定ボルト部材２２を当該ナット部材２１に締め着けることにより、リブ座金との間に挟み込むようにして両側の端部を鋼製支保部材１１に締着することで、連設する被覆パネル部材１２を、鋼製支保部材１１に押付けた状態で各々強固に固定しておくことができる。本実施形態では、隣接する一対の鋼製支保部材１１に跨るようにして設置される、周方向に連設する各々の段の被覆パネル部材１２について、トンネルの延長方向Ｘに隣接する各一対の被覆パネル部材１２を各々押さ付ける押付け固定部材２０を、被覆パネル部材１２の縦幅方向の中央部分において上下にずらして配置することにより、これらの隣接する被覆パネル部材１２の中央部に配置される鋼製支保部材１１に、これらの隣接する被覆パネル部材１２を各々押え付ける一対の押付け固定部材２０の端部を、一本の固定ボルト部材２２により、リブ座金を介して同時に締着できるようになっている。

【0035】

押付け固定部材２０及び固定ボルト部材２２を用いて、鋼製支保部材１１のパネル取付け面１１ａに被覆パネル部材１２を、複数、周方向に連設して取り付けることによって、各隣接する一対の鋼製支保部材１１により挟まれる部分には、取り付けられた被覆パネル部材１２と、一次吹き付けコンクリート５８及び二次吹き付けコンクリート５９によって覆われたトンネル５０の内壁面５１との間に、硬化性材料として好ましくは無収縮モルタル１３が充填される空間５６が形成される。被覆パネル部材１２の背面側に、アンカー筋１４を取り付けておくことで、これらのアンカー筋１４を硬化性材料１３が充填される空間５６に突出させておくことができる。アンカー筋１４によって、被覆パネル部材１２と、空間５６に充填される無収縮モルタル１３との一体性を高めることができる。被覆パネル部材１２と無収縮モルタル１３との一体性を効果的に高める観点から、Ｌ字状に折れ曲がった形状のアンカー筋１４は、折れ曲がり方向が、トンネルの延長方向Ｘに沿うように配置することが好ましい（図７（ｂ）参照）。

【0036】

また、硬化性材料１３が充填される空間５６には、好ましくは被覆パネル部材１２を鋼製支保部材１１のパネル取付け面１１ａに取り付けるのに先立って、内部に鉄筋を配設しておくこともできる。硬化性材料１３が充填される空間５６の内部に鉄筋を配設することにより、形成される被覆体５５の強度を効果的に高めることができる。

【0037】

さらに、本実施形態では、図１に示すように、湾曲断面形状部分を有するトンネル５０の下部の内壁面５１として、一次吹き付けコンクリート５８及び二次吹き付けコンクリート５９によって覆われた側壁部５２の内壁面５１から空間５６に突出して、下部アンカー部材１５が取り付けられていることが好ましい。下部アンカー部材１５は、例えばＤ１９程度の太さの鉄筋棒からなり、硬化性材料１３と二次吹き付けコンクリート５９との界面のせん断耐力向上と両者の付着力向上による一体化を目的として、アンカー筋１４と同様に、Ｌ字状に折れ曲がった形状を備えている。下部アンカー部材１５は、例えば基端部分を二次吹き付けコンクリート５９や一次吹き付けコンクリート５８に埋設することによって、好ましくは折れ曲がり方向をトンネル５０の周方向に沿わせた状態で、両側の側壁部５２の各々３箇所に固定される。トンネル５０の下部の内壁面５１から、硬化性材料１３が充填される空間５６に突出して、下部アンカー部材１５が設けられていることにより、被覆体５５の自重を含めた大きな荷重が作用する、下部の被覆体５５と二次吹き付けコンクリート５９との界面を、効果的に補強し、且つ両者の連成構造を形成して強固な覆工体とすることが可能になる。

【0038】

本実施形態のトンネルの被覆構造１０によれば、上述のようにして形成された、各隣接する一対の鋼製支保部材１１によって挟まれる部分の、周方向に連設して配置された被覆パネル部材１２と、一次吹き付けコンクリート５８及び二次吹き付けコンクリート５９によって覆われたトンネル５０の内壁面５１との間の、１又は２以上の各空間５６に、硬化性材料として好ましくは無収縮モルタル１３を各々充填することにより、湾曲断面形状部分を有するトンネル５０の内壁面５１を覆う被覆体５５を形成する。

【0039】

すなわち、周方向に連設して配置された複数の被覆パネル部材１２のうちの、アーチ形状部分５３の天端部に配置される被覆パネル部材１２’には、硬化性材料１３を空間５６に供給するためのモルタル供給孔１２ｄが形成されているので（図１参照）、これらのモルタル供給孔１２ｄにモルタルの供給配管（図示せず）を接続して、無収縮モルタル１３を供給することにより、被覆パネル部材１２とトンネル５０の内壁面５１との間の空間５６に、無収縮モルタル１３を各々充填することができる。充填した無収縮モルタル１３が硬化して被覆パネル部材１２と一体化した時点で、被覆パネル部材１２を鋼製支保部材１１に締着固定していた、固定ボルト部材２２や押付け固定部材２０を取り外すことにより、鋼製支保部材１１、複数の被覆パネル部材１２、及び硬化した無収縮モルタル１３が一体となった、トンネル５０の内壁面５１を覆う被覆体５５が容易に形成されることになる。

【0040】

したがって、本実施形態のトンネルの被覆構造１０によれば、トンネル５０の延長方向Ｘに所定の間隔をおいて、湾曲断面形状部分を有するトンネル５０の内壁面５１に沿って取り付けられた複数の鋼製支保部材１１と、各隣接する一対の鋼製支保部材１１のパネル取付け面１１ａに跨るようにして、周方向に連設して取り付けられた複数の被覆パネル部材１２と、被覆パネル部材１２とトンネル５０の内壁面５１との間の空間５６に充填されて、これらと一体化する硬化性材料１３とを含んで構成されるので、充填される硬化性材料１３の荷重を支持する大掛かりな支保構造をトンネル５０の内側に設置することなく、硬化性材料である好ましくは無収縮モルタル１３の荷重を簡易な構成によって支持して、湾曲断面形状部分を有するトンネル５０の内壁面５１を覆う被覆体５５を容易に形成することが可能になる。

【0041】

またこれによって、例えば断面が拡幅する区間や、被覆体の補強や補修を必要とする区間等の、短い施工区間しか同様の断面形状を有していない部分に対して、トンネル５０の内壁面５１を覆う被覆体５５を形成する場合でも、簡易な構成によって、短い施工区間に、湾曲断面形状部分を有するトンネル５０の内壁面５１を覆う被覆体５５を、効率良く形成してゆくことが可能になる。

【0042】

なお、本発明は上記の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、本発明のトンネルの被覆構造は、山岳トンネルの拡幅部分における、側壁部からアーチ形状部分のまでの内壁面を覆って被覆体を形成する場合の他、拡幅部分以外の部分の山岳トンネルの内壁面や、シールドトンネル等のその他の種々の湾曲断面形状部分を有するトンネルの内壁面を覆って、被覆体を形成する際にも採用することができる。鋼製支保部材が、Ｉ形鋼やＨ形鋼である必要は必ずしも無く、内側にパネル取付け面を設けることが可能な、溝形鋼や山形鋼等のその他の種々の鋼製部材であっても良い。被覆パネル部材は、繊維補強コンクリート製の部材である必要は必ずしも無く、合成樹脂製や鋼製、鋳鉄製等のその他の材料からなるものであっても良い。被覆パネル部材とトンネルの内壁面との間の空間に充填される硬化性材料は、無収縮モルタルの他、通常のモルタル、コンクリート、セメントミルク等のセメント系硬化材料やセメント系以外の硬化性材料であっても良い。

【符号の説明】

【0043】

１０ トンネルの被覆構造
１１ 鋼製支保部材（Ｉ形鋼）
１１ａ パネル取付け面
１１ｂ 外側フランジ
１１ｃ 内側フランジ
１２ 被覆パネル部材
１２ａ 凹凸面
１２ｂ 陥没穴
１２ｃ ナット部材
１２ｄ モルタル供給孔
１３ 無収縮モルタル（硬化性材料）
１４ アンカー筋
１５ 下部アンカー部材
２０ 押付け固定部材
２１ ナット部材
２２ 固定ボルト部材
５０ トンネル
５１ 内壁面
５２ 側壁部
５３ アーチ形状部分
５５ 被覆体
５６ 空間
５７ インバート部
５８ 一次吹き付けコンクリート
５９ 二次吹き付けコンクリート
Ｘ トンネルの延長方向
Ｙ 被覆パネル部材の連設方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】