(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、覆工鉄筋の位置調節を容易化する。【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に定着させた定着支持部材１９を、防水シート５を貫通してトンネル内側へ突出させる。定着支持部材１９よりトンネル内側に連結ロッド２０を配置し、定着支持部材１９と連結ロッド２０との間にターンバックル３０を介在させる。ターンバックル３０の一端部３１と他端部３２には、逆向きのネジ３３，３４を形成し、それぞれ定着支持部材１９及び連結ロッド２０とネジ結合させる。連結ロッド２０に覆工鉄筋４１を連結する。【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た定着支持部材と、
前記定着支持部材よりトンネル内側に配置されて前記覆工鉄筋と連結される連結ロッドと、
両端部に互いに逆向きのネジを有して、前記定着支持部材と前記連結ロッドとの間に介在され、かつ一端部が前記定着支持部材とネジ結合され、他端部が前記連結ロッドとネジ結合されたターンバックルと、
を備えたことを特徴とする覆工鉄筋支持装置。
【請求項２】
前記定着支持部材が、前記構造物に定着されるベース部と、前記ベース部からトンネル内側へ突出された中継ロッドとを含み、
前記中継ロッドには、前記ターンバックルの前記一端部のネジと螺合されるネジが形成され、
前記連結ロッドには、前記ターンバックルの前記他端部のネジと螺合されるネジが形成され、
前記中継ロッドと前記連結ロッドの前記ネジどうしが互いに逆向きである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】
前記ターンバックルが、内周面の両端部に互いに逆向きの雌ネジが形成された筒状であり、
前記中継ロッドと前記連結ロッドとが、互いに逆向きの雄ネジを有し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】
前記連結ロッドには、前記覆工鉄筋を連結するクランプ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】
二次覆工のコンクリートのかぶり厚さを確保するためには前記覆工鉄筋の配筋位置が重要である。一方、覆工鉄筋支持装置の連結ロッドに覆工鉄筋を位置調節しながら連結するのは容易でない。
本発明は、かかる事情に鑑み、覆工鉄筋の位置調節を容易に行うことができる覆工鉄筋支持装置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】
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た定着支持部材と、
前記定着支持部材よりトンネル内側に配置されて前記覆工鉄筋と連結される連結ロッドと、
両端部に互いに逆向きのネジを有して、前記定着支持部材と前記連結ロッドとの間に介在され、かつ一端部が前記定着支持部材とネジ結合され、他端部が前記連結ロッドとネジ結合されたターンバックルと、
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、覆工鉄筋を連結ロッドに連結した後、ターンバックルを回すと、連結ロッドひいては覆工鉄筋が定着支持部材に対して接近・離間される。これに伴って、覆工鉄筋がトンネル内外方向へ位置調節される。
【０００７】
好ましくは、前記定着支持部材が、前記構造物に定着されるベース部と、前記ベース部からトンネル内側へ突出された中継ロッドとを含み、
前記中継ロッドには、前記ターンバックルの前記一端部のネジと螺合されるネジが形成され、
前記連結ロッドには、前記ターンバックルの前記他端部のネジと螺合されるネジが形成され、
前記中継ロッドと前記連結ロッドの前記ネジどうしが互いに逆向きである。
【０００８】
より好ましくは、前記ターンバックルが、内周面の両端部に互いに逆向きの雌ネジが形成された筒状であり、
前記中継ロッドと前記連結ロッドとが、互いに逆向きの雄ネジを有している。
【０００９】
前記連結ロッドには、前記覆工鉄筋を連結するクランプが設けられていることが好ましい。これによって、覆工鉄筋を連結ロッドに容易に連結して固定できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、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よって覆工鉄筋の位置調節を容易に行うことができる。
【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構築工程における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断面図である。
【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（ａ）は、図２において覆工鉄筋を上昇側に高さ調節した状態を示す正面断面図である。図６（ｂ）は、覆工鉄筋を下降側に高さ調節した状態を示す正面断面図である。
【図７】図７は、本発明の第２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３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。
【図９】図９は、本発明の第４実施形態に係る覆工鉄筋支持装置を二次覆工構築工程における二次覆工コンクリートの打設前の状態で示す断面図である。
【図１０】図１０は、前記第４実施形態に係る覆工鉄筋支持装置の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一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、定着支持部材１９と、連結ロッド２０と、ターンバックル３０を備えている。定着支持部材１９は、支持筒部材１０と、ナット１３と、シール部材１４と、座金１５と、中継ロッド１６を含む。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、中継ロッド１６、ターンバックル３０、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】
図２に示すように、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。
なお、筒穴１１ｃがベース部１２の天面に貫通して、筒部１１が両端開口筒形状であってもよい。この場合、筒穴１１ｃのトンネル外側の端部にゴムパッキン等の水密材を設けることが好ましい。
【００１７】
筒部１１の外周面には雄右ネジ１１ａが形成されている。
筒穴１１ｃの内周面には雌右ネジ１１ｂが形成されている。
【００１８】
筒部１１は、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を囲む平環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、雌右ネジをなすナット１３が、雄右ネジ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。
【００２１】
中継ロッド１６は、軸線Ｌ９に沿う直線状をなし、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。中継ロッド１６の長さ方向の中央部を挟んで両端側部には互いに逆向きの雄ネジ１６ａ，１６ｂが形成されている。例えば、中継ロッド１６のトンネル外側の端側部（図２において上端側部）の雄ネジ１６ａは右ネジである。中継ロッド１６のトンネル内側の端側部（図２において下端側部）の雄ネジ１６ｂは左ネジである。
【００２２】
中継ロッド１６よりトンネル内側（図２において下側）にターンバックル３０を介して連結ロッド２０が連結されている。連結ロッド２０は、軸線Ｌ９に沿う短寸の異形鉄筋によって構成されている。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、雄右ネジ２２が形成されている。
中継ロッド１６と連結ロッド２０の対向する雄ネジ１６ｂ，２２どうしは、互いに逆向きである。
【００２３】
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。
【００２４】
中継ロッド１６と連結ロッド２０との間にターンバックル３０が介在されている。ターンバックル３０は筒状である。ターンバックル３０の長さ方向の中央部を挟んで両端側部３１，３２の内周面には、互いに逆向きの雌ネジ３３，３４が形成されている。例えば、ターンバックル３０のトンネル外側（図２において上側）の第１端側部３１（一端部）の雌ネジ３３は左ネジである。ターンバックル３０のトンネル内側（図２において下側）の第２端側部３２（他端部）の雌ネジ３４は右ネジである。
【００２５】
中継ロッド１６の雄左ネジ１６ｂが、第１端側部３１の雌左ネジ３３と螺合されている。これによって、ターンバックル３０が中継ロッド１６とネジ結合されている。
連結ロッド２０の雄右ネジ２２が、第２端側部３２の雌右ネジ３４と螺合されている。これによって、ターンバックル３０が連結ロッド２０とネジ結合されている。
【００２６】
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。
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。
【００２７】
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を組み始める前は、中継ロッド１６を支持筒部材１０に装着しないでおく。したがって、ターンバックル３０及び連結ロッド２０も未装着としておく。これによって、これら中継ロッド１６、ターンバックル３０及び連結ロッド２０が邪魔になることがなく、トンネル内での作業性悪化を防止できる。
【００２８】
図２に示すように、鉄筋組立体４０を組むのに際して、支持筒部材１０に中継ロッド１６を接続し、中継ロッド１６にターンバックル３０を接続し、ターンバックル３０に連結ロッド２０を接続する。
連結ロッド２０のクランプ２４によって、覆工鉄筋４１を連結ロッド２０に連結して支持させる。
【００２９】
覆工鉄筋４１の連結後、図６（ａ）及び同図（ｂ）に示すように、ターンバックル３０を回すと、連結ロッド２０ひいては覆工鉄筋４１が、中継ロッド１６に対して接近・離間される。これによって、覆工鉄筋４１をトンネル内外方向に沿う軸線Ｌ９に沿って容易に位置調節できる。好ましくは、測量器を用いて、覆工鉄筋４１を正確に位置決めする。
その後、前記覆工鉄筋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。なお、鉄筋組立体４０の組立後にターンバックル３０によって鉄筋組立体４０を位置調節することもできる。
続いて、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。
前述したターンバックル３０による位置調節操作によって、覆工鉄筋４１をトンネル内外方向（図６において上下）の所定の位置に配置しておくことで、二次覆工コンクリート４ａのかぶり厚さを適切な大きさにすることができる。
【００３０】
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７に示す第２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２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２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。したがって、組み立て後の鉄筋組立体４０に連結ロッド２０ひいては覆工鉄筋支持装置９を連結して、ターンバックル３０を回すことで、鉄筋組立体４０の少なくとも一部分を位置調節することも可能である。
【００３１】
図８に示す第３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３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。覆工鉄筋支持装置９を、組み立て後の鉄筋組立体４０の位置調節にも使うことができる。
【００３２】
図９及び図１０は、本発明の第４実施形態を示したものである。第４実施形態の覆工鉄筋支持装置９Ｄにおいては、第１実施形態（図２、図３）の支持筒部材１０及び中継ロッド１６が省略されている。これに代えて、定着支持部材１９Ｄが１本のボルト部材１８を含む。ボルト部材１８の頭部１８ａが、支保工３ｂに溶接（定着）されることで「ベース部」を構成している。ボルト部材１８の雄ネジ１８ｄ付きの脚部１８ｂが、トンネル内側（図９において下方）へ突出されることで「中継ロッド」を構成している。要するに、第４実施形態では、ベース部と中継ロッドが一体化されて、単一のボルト部材１８となっている。
ボルト部材１８と、ナット１３と、シール部材１４と、座金１５とによって、定着支持部材１９Ｄが構成されている。
【００３３】
ボルト部材１８の脚部１８ｂの外周の雄ネジ１８ｄは、左ネジになっている。これに合わせて、ナット１３Ｄの内周の雌ネジ１３ｄは左ネジになっている。該ナット１３Ｄがボルト部材１８の脚部１８ｂにおける頭部１８ａ近くまで捩じ込まれている。ボルト部材１８の脚部１８ｂの先端部（図９において下端部）には、ターンバックル３０の第１端側部３１（一端部）が捩じ込まれている。
第４実施形態によれば、第１実施形態よりも部品点数を少なくできる。
【００３４】
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、中継ロッド１６，１８ｂとターンバックル３０とが右ネジ結合され、ターンバックル３０と連結ロッド２０とが左ネジ結合されていてもよい。
中継ロッド又は連結ロッドが雌ネジを含み、ターンバックルに前記雌ネジに螺合される雄ネジが形成されていてもよい。
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】
【００３５】
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】
【００３６】
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）
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
９，９Ｄ  覆工鉄筋支持装置
１０      支持筒部材
１１      筒部
１１ａ    外周雄右ネジ（ネジ）
１１ｂ    内周雌右ネジ（ネジ）
１１ｃ    筒穴
１２      ベース部
１３，１３Ｄ    ナット
１４      シール部材
１５      座金
１６      中継ロッド
１６ａ    雄右ネジ（ネジ）
１６ｂ    雄左ネジ（ネジ）
１８      ボルト部材
１８ａ    頭部（ベース部）
１８ｂ    脚部（中継ロッド）
１８ｄ    雄左ネジ（ネジ）
１９，１９Ｄ  定着支持部材
２０      連結ロッド
２１      ロッド端部（トンネル外側の端部）
２２      雄右ネジ（ネジ）
２４      クランプ
３０      ターンバックル
３１      トンネル外側の第１端側部（一端部）
３２      トンネル内側の第２端側部（他端部）
３３      雌左ネジ（ネジ）
３４      雌右ネジ（ネジ）
Ｌ９       軸線
【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】
2020153210.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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