(57)【要約】【課題】トンネルにおける覆工鉄筋を支持する覆工鉄筋支持装置において、二次覆工の鉄筋組立体を組むまでの諸工程における作業性の悪化を防止し、かつ連結ロッドの接続性を確保する。【解決手段】トンネル１の防水シート５よりトンネル外側の構造物３ｂからトンネル内側へ支持筒部材１０を突設し、防水シート５の貫通孔５ｃを貫通させる。支持筒部材１０の外周面及び内周面にはそれぞれネジ１１ａ，１１ｂを形成しておく。支持筒部材１０の外周にシール部材１４を介してナット１３をねじ込み、防水シート５を押さえる。支持筒部材１０の内部には連結ロッド２０をねじ込む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルにおける覆工鉄筋を支持する覆工鉄筋支持装置であって、
防水シートよりトンネル外側の構造物に定着されるとともに前記防水シートを貫通してトンネル内側へ突出され、外周面及び内周面にはそれぞれネジが形成された筒状の支持筒部材と、
前記支持筒部材の外周にねじ込まれて前記防水シートを押さえるナットと、
前記支持筒部材の内周にねじ込まれ、かつ前記覆工鉄筋と連結される連結ロッドと、
を備えたことを特徴とする覆工鉄筋支持装置。
【請求項２】
前記支持筒部材を囲む環状に形成されて前記防水シートと前記ナットとの間に介在されたシール部材を、さらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の覆工鉄筋支持装置。
【請求項３】
前記支持筒部材の筒穴におけるトンネル外側の端部が、水密に閉塞されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の覆工鉄筋支持装置。
【請求項４】
前記支持筒部材のトンネル外側の端部にはトンネルの支保工に溶接される板状のベース部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の覆工鉄筋支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルの覆工鉄筋を支持する装置に関し、特に山岳トンネルの二次覆工の鉄筋組立体を組み立てる際にその一部である覆工鉄筋を支持する覆工鉄筋支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＮＡＴＭ（New Austrian Tunneling Method）工法によって構築される山岳トンネルにおいては、地山の掘削面に沿ってアーチ状の鋼製支保工を建て込むとともに前記掘削面に吹付コンクリートを吹き付ける。これら支保工及び吹付コンクリートを含む一次覆工の内周側には、防水シートを介して鉄筋コンクリート構造の二次覆工を構築する。
【０００３】
二次覆工を構築する際は、該二次覆工の鉄筋組立体をトンネル内面に沿って組み立てる必要がある。組み立て作業を容易化するために、防水シートの裏側（トンネル外側）の支保工や裏込め材などの構造物に覆工鉄筋支持装置を定着させておく方法がある。該覆工鉄筋支持装置の雄ネジロッドが、防水シートを貫通してトンネル内側へ突出され、そこに雌ネジカプラーを介して連結ロッドが継ぎ足される。連結ロッドは、短寸の鉄筋の一端部に雌ネジカプラーとの螺合用の雄ネジを形成したものである。該連結ロッドに前記鉄筋組立体の１又は複数本の鉄筋（覆工鉄筋）が連結されて支持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１３２９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記の覆工鉄筋支持装置においては、防水シートの貫通孔からの水漏れを防止するために、雄ネジロッドの外周に環状のシール部材とこれを止める座金及びナットが嵌め込まれる。雄ネジロッドにおけるナットより突出された部分に前記雌ネジカプラーがねじ込まれる。したがって、雄ネジロッドの長さは、防水シートとシール部材と座金とナットの合計厚さに、雌ネジカプラーのねじ込み代を加えた大きさ以上である必要がある。一方、雄ネジロッドが長過ぎると、前記鉄筋組立体を組むまでの諸工程において雄ネジロッドが邪魔になりやすく作業性が悪くなる。
本発明は、かかる事情に鑑み、防水シートを貫通してトンネル内側へ突出されて覆工鉄筋を支持する覆工鉄筋支持装置において、鉄筋組立体を組むまでの諸工程における作業性の悪化を防止し、かつ連結ロッドの接続性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、トンネルにおける覆工鉄筋を支持する覆工鉄筋支持装置であって、
防水シートよりトンネル外側の構造物に定着されるとともに前記防水シートを貫通してトンネル内側へ突出され、外周面及び内周面にはそれぞれネジが形成された筒状の支持筒部材と、
前記支持筒部材の外周にねじ込まれて前記防水シートを押さえるナットと、
前記支持筒部材の内周にねじ込まれ、かつ前記覆工鉄筋と連結される連結ロッドと、
を備えたことを特徴とする。
当該覆工鉄筋支持装置によれば、前記雄ネジロッドに対応する支持筒部材の外周にナットが嵌り、かつ支持筒部材の内周に連結ロッドが嵌る。支持筒部材の筒長は、防水シートやナット等の外周配置部材の合計厚さと、連結ロッドのねじ込み代のうち大きいほうの長さがあればよい。前記筒長を前記合計厚さと前記ねじ込み代とを足し算した長さにする必要は無い。
二次覆工の鉄筋組立体を組み始める前は、ナットを支持筒部材に嵌めて防水シートを押さえておく。一方、連結ロッドは好ましくは未装着とする。これによって、覆工鉄筋支持装置における防水シートからトンネル内側へ突出された部分の突出長さを短くしておくことで、トンネル内での種々の作業を行う際、覆工鉄筋支持装置が作業の邪魔になるのを防止できる。
二次覆工の鉄筋組立体の組み立てに際して、連結ロッドを支持筒部材に装着する。連結ロッドは支持筒部材の筒穴にねじ込めばよく、ねじ込み代を確保することで、連結ロッドをしっかりと接続できる。該連結ロッドに二次覆工の覆工鉄筋を連結して鉄筋組立体を構築する。
【０００７】
さらに、前記覆工鉄筋支持装置が、前記支持筒部材を囲む環状に形成されて前記防水シートと前記ナットとの間に介在されたシール部材を備えていることが好ましい。
前記ナットの締め付けによってシール部材が防水シートに押し当てられ、防水シートの貫通孔からの漏水を確実に防止できる。
前記ナットには座金が付設されていてもよい。前記シール部材及び座金は、前記外周配置部材を構成する。
【０００８】
前記支持筒部材の筒穴におけるトンネル外側の端部が、水密に閉塞されていることが好ましい。これによって、支持筒部材の筒穴からの漏水を防止できる。閉塞手段として、前記筒穴にゴムパッキン等の水密材を詰めてもよい。筒穴におけるトンネル外側の端部をメクラにしてもよい。
【０００９】
前記支持筒部材のトンネル外側の端部には支保工に溶接される板状のベース部が設けられていることが好ましい。
これによって、支持筒部材を支保工に容易かつ安定的に接合できる。支保工は、地山の掘削周面に沿って構築される、防水シートよりトンネル外側の構造物である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、防水シートを貫通してトンネル内側へ突出されて覆工鉄筋を支持する覆工鉄筋支持装置において、鉄筋組立体を組むまでの諸工程における作業性の悪化を防止でき、かつ連結ロッドの接続性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る覆工鉄筋支持装置を含むトンネルの断面図である。
【図２】図２は、前記覆工鉄筋支持装置を二次覆工コンクリートの打設前の状態で示す、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図３は、前記覆工鉄筋支持装置の分解図である。
【図４】図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う平面断面図である。
【図５】図５は、前記覆工鉄筋支持装置を、二次覆工構築前の状態で示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態に係る覆工鉄筋支持装置の断面図である。
【図７】図７は、本発明の第３実施形態を示し、図７（ａ）は、同図（ｂ）のＶＩＩａ−ＶＩＩａ線に沿う、連結ロッドと覆工鉄筋との交差部の正面断面図である。図７（ｂ）は、同図（ａ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線に沿う、連結ロッドと覆工鉄筋との交差部の平面断面図である。
【図８】図８は、本発明の第４実施形態を示し、図８（ａ）は、同図（ｂ）のＶＩＩＩａ−ＶＩＩＩａ線に沿う、連結ロッドと覆工鉄筋との交差部の正面断面図である。図８（ｂ）は、同図（ａ）のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線に沿う、連結ロッドと覆工鉄筋との交差部の平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１に示すように、ＮＡＴＭトンネル１は、一次覆工３と、二次覆工４を備えている。地山２の掘削面２ａに一次覆工３の吹付コンクリート３ａが吹付けられるとともに、前記掘削面２ａに沿ってアーチ状の支保工３ｂが建て込まれている。支保工３ｂは、Ｈ字状の断面の鋼材によって構成されている。吹付コンクリート３ａ及び支保工３ｂのトンネル内側には、ＥＶＡシート等の防水シート５を挟んで二次覆工４が構築される。二次覆工４は、コンクリート４ａと鉄筋組立体４０とを含む鉄筋コンクリートによって構成されている。
【００１３】
トンネル１の周方向及び軸方向（図１の紙面と直交する方向）に間隔を置いて複数の覆工鉄筋支持装置９が配置されている。鉄筋組立体４０の少なくとも一部の鉄筋４１（覆工鉄筋）が、覆工鉄筋支持装置９を介して支保工３ｂ（防水シート５よりトンネル外側の構造物）と連結されている。
【００１４】
図２及び図３に示すように、各覆工鉄筋支持装置９は、筒状の支持筒部材１０と、ナット１３と、シール部材１４と、座金１５と、連結ロッド２０を含む。これら部材が、これら部材が、トンネル１の内外方向に沿う軸線Ｌ９上の支保工３ｂ側からトンネル内側（図２において下側）へ向かって、支持筒部材１０、シール部材１４、座金１５、ナット１３、連結ロッド２０の順に並んで配置されている。
【００１５】
支持筒部材１０は、筒部１１と、ベース部１２を有している。ベース部１２は、筒部１１より大径の板状ないしはフランジ状に形成されている。ベース部１２が、支保工３ｂのトンネル内側を向く内周面３ｆに溶接によって定着されている。ベース部１２から筒部１１がトンネル内側（図２において下側）へ突出されている。
【００１６】
筒部１１は、有蓋円筒形状に形成されている。筒部１１の先端面（図２において下端面）から筒部１１の中心軸線に沿って筒穴１１ｃが形成されている。筒穴１１ｃは、ベース部１２の内部付近で途切れ、ベース部１２の天面（図２において上面）には達しておらず、メクラ穴となっている。言い換えると、筒穴１１ｃにおけるトンネル外側（図２において上側）の端部が、水密に閉塞されている。
【００１７】
筒部１１の外周面には雄ネジ１１ａが形成されている。
筒穴１１ｃの内周面には雌ネジ１１ｂが形成されている。
【００１８】
支持筒部材１０の筒部１１が、防水シート５を貫通してトンネル内側へ突出されている。防水シート５には、筒部１１を通す貫通孔５ｃが形成されている。ベース部１２が、防水シート５の外側面５ａにおける貫通孔５ｃの周辺部分に当てられている。
【００１９】
図２に示すように、筒部１１における防水シート５よりトンネル内側へ突出された部分の外周には、シール部材１４と座金１５とナット１３が防水シート５側から順次嵌められている。
シール部材１４は、支持筒部材１０を囲む環状の平板形状に形成されている。シール部材１４の材質は、ブチルゴムなどの弾性封止材によって構成されている。該シール部材１４が、防水シート５の内側面５ｂにおける貫通孔５ｃの周辺部分に重ねられている。シール部材１４の内周縁は筒部１１の外周面に密着されている。
【００２０】
座金１５は、シール部材１４とほぼ同じ大きさの環状の鋼材によって構成されている。座金１５が、シール部材１４における防水シート５とは反対側の面に重ねられている。
更に、ナット１３が、雄ネジ１１ａにねじ込まれながら筒部１１の外周に嵌められている。ナット１３の締め付けによって、シール部材１４が防水シート５に強く押し当てられて密着されるとともに、防水シート５における貫通孔５ｃの周辺部分がベース部１２に押さえ付けられている。
防水シート５とシール部材１４と座金１５とナット１３によって、支持筒部材１０の外周側に配置された外周配置部材１９が構成されている。外周配置部材１９の厚みは、主にナット１３とそれに付属する座金１５の厚みによって占められている。
【００２１】
連結ロッド２０は、短い異形鉄筋によって構成されている。連結ロッド２０の長さは、例えば十数ｃｍ〜数十ｃｍ程度である。連結ロッド２０におけるトンネル外側（図２において上側）のロッド端部２１の外周部には、雄ネジ２２が形成されている。ロッド端部２１が筒穴１１ｃに挿入されるとともに、雄ネジ２２が雌ネジ１１ｂと螺合されている。
外周配置部材１９とロッド端部２１とが、支持筒部材１０の軸線に沿う同一位置に重複して配置されている。
【００２２】
連結ロッド２０は、支持筒部材１０からトンネル内側（図２において下側）へ突出されている。
図２〜図４に示すように、連結ロッド２０にクランプ２４が設けられている。クランプ２４は、例えばコ字状のホルダ２４ａと、ボルト２４ｂを含む。ホルダ２４ａの端部に部分円形の切り欠き部２４ｃが形成されている。該切り欠き部２４ｃが連結ロッド２０に嵌められて、ホルダ２４ａが連結ロッド２０に溶接されている。ホルダ２４ａのナット２４ｄにボルト２４ｂがねじ込まれている。覆工鉄筋４１がホルダ２４ａに通されるとともにボルト２４ｂによって連結ロッド２０に押し当てられている。これによって、クランプ２４を介して、覆工鉄筋４１が連結ロッド２０に連結されて支持されている。
【００２３】
ＮＡＴＭトンネル１は、次のようにして構築される。
地山２を掘削し、掘削面２ａに吹付コンクリート３ａを吹き付け、支保工３ｂを建て込む。支保工３ｂには支持筒部材１０を溶接しておく。
支保工３ｂ及び吹付コンクリートを含む一次覆工３の内周に防水シート５を張設する。
さらに、図５に示すように、防水シート５の貫通孔５ｃに筒部１１を挿通する。該筒部１１の外周にシール部材１４と座金１５とナット１３を順次装着する。
ナット１３のねじ込みによって、防水シート５をベース部１２ひいては支保工３ｂに押し付けて保持できる。更に、ナット１３の締め付けによってシール部材１４が圧縮されて防水シート５に強く密着される。これによって、防水シート５の貫通孔５ｃからの漏水を防止できる。詳しくは、地山２からの水が、貫通孔５ｃの縁と筒部１１の外周面との間とを通ってトンネル内へ漏れるのを防止できる。
筒穴１１ｃはメクラ穴であるから、地山２からの水が支保工３ｂとベース部１２との間を通って筒穴１１ｃ内に入り込むことはなく、筒穴１１ｃからの漏水を回避できる。
【００２４】
好ましくは、図５に示すように、二次覆工４の鉄筋組立体４０を組み立て始める前は、連結ロッド２０を支持筒部材１０に装着しないでおく。
しかも、支持筒部材１０は、ナット１３などの外周配置部材１９の合計厚さと、ロッド端部２１のねじ込み代のうち大きいほうの長さがあればよい。つまり、筒部１１の長さを、前記合計厚さと前記ねじ込み代とを足し算した大きさ又はそれ以上にする必要は無く、筒長を短くできる。
これによって、連結ロッド２０の未装着状態の覆工鉄筋支持装置９における、防水シート５からトンネル内側へ突出された部分の突出長さを短くできる。したがって、鉄筋組立体４０の組立て前にトンネル１内で種々の作業を行う際、覆工鉄筋支持装置９が作業の邪魔になるのを確実に防止でき、作業性を確保できる。
支持筒部材１０を短くすることで、材料費を低減できる。
【００２５】
その後、図２に示すように、鉄筋組立体４０の組立て開始に際して、ロッド端部２１を筒穴１１ｃに挿し入れて雄ネジ２２を雌ネジ１１ｂに螺合させることによって、連結ロッド２０を支持筒部材１０に接続する。ねじ込み代を確保することで、連結ロッド２０をしっかりと安定的に接続できる。
該連結ロッド２０に覆工鉄筋４１をクランプ２４で連結して支持させる。覆工鉄筋４１を取っ掛かりにすることで鉄筋組立体４０を容易に組み立てることができる。
そして、図１に示すように、コンクリート４ａを打設することによって、二次覆工４を構築する。覆工鉄筋支持装置９における防水シート５よりトンネル内側の部分は、鉄筋組立体４０と共にコンクリート４ａ中に埋設される。
【００２６】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の形態と重複する構成に関しては図面に同一符号を付して説明を省略する。
図６は、本発明の第２実施形態を示したものである。第２実施形態においては、筒部１１が両端開口の筒形状であり、筒穴１１ｃが支持筒部材１０を軸方向に貫通している。したがって、第１実施形態（図２）よりも筒穴１１ｃを長くでき、ロッド端部２１ｂのねじ込み代を長くできる。或いは、支持筒部材１０の長さを第１実施形態（図２）よりも短くできる。
筒穴１１ｃにおけるトンネル外側（図６において上側）の端部には、ゴムパッキン等の水密材１６が詰められている。これによって、筒穴１１ｃからの漏水を防止できる。詳しくは、地山２からの水が、支保工３ｂとベース部１２との間から筒穴１１ｃ内に入り込んでトンネル１内へ漏れるのを防止できる。
【００２７】
図７に示す第３実施形態は、連結ロッド２０と覆工鉄筋４１の連結構造の変形例に係る。第３実施形態のクランプ２４Ｘは、連結ロッド２０に溶接されておらず、連結ロッド２０から分離可能である。クランプ２４Ｘのホルダ２４ａには挿通穴２４ｅが形成されている。
第３実施形態によれば、鉄筋組立体４０の構築時に覆工鉄筋４１にホルダ２４ａを嵌め込むとともに、連結ロッド２０の下端部を挿通穴２４ｅに通す。そして、ボルト２４ｂをねじ込むことによって、連結ロッド２０と覆工鉄筋４１を連結できる。鉄筋組立体４０に組み込む前のフリー状態の覆工鉄筋４１に限らず、鉄筋組立体４０に組み込まれた状態の覆工鉄筋４１にもホルダ２４ａを嵌め込むことができる。
【００２８】
図８に示す第４実施形態では、クランプ２４Ｙのホルダ２４ａがＬ字形状になっている。ホルダ２４ａが連結ロッド２０に溶接されている点は第１実施形態と同様である。
第４実施形態においても、鉄筋組立体４０に組み込む前のフリー状態の覆工鉄筋４１に限らず、鉄筋組立体４０に組み込まれた状態の覆工鉄筋４１にもホルダ２４ａを引っ掛けて連結ロッド２０と連結することができる。
【００２９】
本発明は、前記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において種々の改変をなすことができる。
例えば、連結ロッド２０を支持筒部材１０に装着する工程は、鉄筋組立体４０の組み立て開始時に限らず、それよりも前に行ってもよく、防水シート５の張設工程直後に行ってもよく、シール部材１４及びナット１３の装着と同時併行して行ってもよい。
防水シート５にシール部材１４の機能を付与し、シール部材を省略してもよい。
支持筒部材１０が定着される構造物は支保工３ｂに限らない。一次覆工３と防水シート５との間に裏込め材を充填し、該裏込め材に支持筒部材１０を定着させてもよい（特許文献１参照）。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、例えばＮＡＴＭトンネルの施工に適用できる。
【符号の説明】
【００３１】
１        トンネル
２        地山
２ａ      地山掘削面
３        一次覆工
３ａ      吹付コンクリート
３ｂ      支保工（構造物）
３ｆ      トンネル内側を向く内周面
４        二次覆工
４ａ      二次覆工コンクリート
４０      鉄筋組立体
４１      覆工鉄筋
５        防水シート
５ｃ      貫通孔
９        覆工鉄筋支持装置
Ｌ９       軸線
１０      支持筒部材
１１      筒部
１１ａ    外周の雄ネジ
１１ｂ    内周の雌ネジ
１１ｃ    筒穴
１２      ベース部
１３      ナット
１４      シール部材
１５      座金
１６      水密材
１９      外周配置部材
２０      連結ロッド
２２      雄ネジ
２４      クランプ
【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】
2020147954.tif 000009
【図８】
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