(57)【要約】【課題】コンクリートの打設にかかわる作業者の負荷を低減することが可能なコンクリート打設装置、これを備えた型枠ユニット、及び、コンクリート打設方法を提供する。【解決手段】コンクリート打設装置１００の切替装置２０及びコンクリート打設方法に用いられる切替装置２０は、コンクリート流通路１０における該切替装置２０より上流の流通路と打設口３ｂとを接続すると共に、前記上流の流通路とコンクリート流通路１０における該切替装置２０より下流の流通路との接続を遮断する第１の状態と、前記上流の流通路と打設口３ｂとの接続を遮断すると共に、前記上流の流通路と前記下流の流通路とを接続する第２の状態とに切り替わることにより、コンクリートの供給先を切り替える構成とした。【選択図】図６
2020117996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートの打設空間を形成する型枠において離間して開口される複数の開口部の中から選択される打設口を介して、コンクリート供給源からのコンクリートを前記打設空間に打設するコンクリート打設装置において、
前記コンクリート供給源から延びるコンクリート流通路であって、前記型枠に沿って前記打設口を経由するように延びるコンクリート流通路と、
前記コンクリート流通路における前記打設口に対応する位置にて前記打設口を覆うように設けられる切替装置であって、当該切替装置に流入する前記コンクリートの供給先を切り替える切替装置と、
を備え、
前記切替装置は、前記コンクリート流通路における当該切替装置より上流の流通路と前記打設口とを接続すると共に、前記上流の流通路と前記コンクリート流通路における当該切替装置より下流の流通路との接続を遮断する第１の状態と、前記上流の流通路と前記打設口との接続を遮断すると共に、前記上流の流通路と前記下流の流通路とを接続する第２の状態とに切り替わることにより、前記供給先を切り替える、コンクリート打設装置。
【請求項２】
コンクリートの打設空間を形成する型枠に開口される打設口を介して、コンクリート供給源からのコンクリートを前記打設空間に打設するコンクリート打設装置において、
前記コンクリート供給源から前記打設口まで延びるコンクリート流通路と、
前記コンクリート流通路の末端部と前記打設口との間において前記打設口を覆うように設けられる末端部装置であって、前記コンクリート流通路の前記末端部の接続先を切り替える末端部装置と、
を備え、
前記末端部装置は、前記末端部と前記打設口とを接続すると共に、前記末端部と前記型枠により区画される空間のうち前記打設空間と反対側の非打設空間との接続を遮断するコンクリート打設状態と、前記末端部と前記打設口との接続を遮断すると共に、前記末端部と前記非打設空間とを接続する末端部開放状態とに切り替わることにより、前記接続先を切り替える、コンクリート打設装置。
【請求項３】
前記切替装置は、
回動可能に支持され前記コンクリートを流通させる内部通路を有する回動体と、
前記回動体を収容する収容室を内部に有するハウジングと、
一端が前記上流の流通路に接続され、他端が前記収容室に開口される入口ポートと、
一端が前記収容室に開口され他端が前記打設口に接続される第１出口ポートと、
一端が前記収容室に開口され他端が前記下流の流通路に接続される第２出口ポートと、
を含み、
前記回動体が回動されて、前記内部通路により前記入口ポートと前記第１出口ポートとを接続し、前記入口ポートと前記第２出口ポートとの接続を遮断することにより、前記第１の状態となり、
前記回動体が回動されて、前記入口ポートと前記第１出口ポートとの接続を遮断し、前記入口ポートと前記第２出口ポートとを接続することにより、前記第２の状態となる、請求項１に記載のコンクリート打設装置。
【請求項４】
前記末端部装置は、
回動可能に支持され前記コンクリートを流通させる内部通路を有する回動体と、
前記回動体を収容する収容室を内部に有するハウジングと、
一端が前記末端部に接続され、他端が前記収容室に開口される入口ポートと、
一端が前記収容室に開口され他端が前記打設口に接続される第１出口ポートと、
一端が前記収容室に開口され他端が前記非打設空間に接続される第２出口ポートと、
を含み、
前記回動体が回動されて、前記内部通路により前記入口ポートと前記第１出口ポートとを接続し、前記入口ポートと前記第２出口ポートとの接続を遮断することにより、前記コンクリート打設状態となり、
前記回動体が回動されて、前記入口ポートと前記第１出口ポートとの接続を遮断し、前記入口ポートと前記第２出口ポートとを接続することにより、前記末端部開放状態となる、請求項２に記載のコンクリート打設装置。
【請求項５】
前記回動体は、一方向に延び、前記収容室内にて回動可能に支持され、当該回動の軸心を中心とする円弧状外周面を周面の一部に有し、
前記内部通路の開口両端は、それぞれ前記円弧状外周面における前記軸心を中心した前記各ポート間の相対角度に合わせた位置にて開口し、
前記第１の状態において、前記内部通路の一端部が前記第１出口ポートに接続されると共に、当該内部通路の一端部の開口端が、前記第１出口ポート及び前記打設口を超えて前記打設空間に位置している、請求項３又は４に記載のコンクリート打設装置。
【請求項６】
前記回動体は、前記円弧状外周面の円弧両端を結ぶ端面を有し、
前記端面は、前記第２の状態において、前記型枠における前記打設空間側の面と一致する位置に形成されている、請求項５に記載のコンクリート打設装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一つに記載の前記コンクリート打設装置と、
前記型枠と、
を備えた型枠ユニット。
【請求項８】
コンクリートの打設空間を形成する型枠において離間して開口される複数の開口部の中から選択される打設口を介して、コンクリート供給源からのコンクリートを前記打設空間に打設するコンクリート打設方法において、
前記コンクリート供給源から延びるコンクリート流通路を前記型枠に沿って前記打設口を経由するように延設することと、
前記コンクリート流通路における前記打設口に対応する位置にて前記打設口を覆うように設けられる切替装置を用いて、当該切替装置に流入する前記コンクリートの供給先を切り替えることと、
を含み、
前記コンクリートの供給先を切り替えることは、
前記コンクリート流通路における当該切替装置より上流の流通路と前記打設口とを接続すると共に、前記上流の流通路と前記コンクリート流通路における当該切替装置より下流の流通路との接続を遮断する第１の状態と、前記上流の流通路と前記打設口との接続を遮断すると共に、前記上流の流通路と前記下流の流通路とを接続する第２の状態とに、前記切替装置の状態を切り替えることにより、前記供給先を切り替える構成とした、コンクリート打設方法。
【請求項９】
コンクリートの打設空間を形成する型枠に開口される打設口を介して、コンクリート供給源からのコンクリートを前記打設空間に打設するコンクリート打設方法において、
前記コンクリート供給源から前記打設口までコンクリート流通路を延設することと、
前記コンクリート流通路の末端部と前記打設口との間において前記打設口を覆うように設けられる末端部装置を用いて、前記コンクリート流通路の前記末端部の接続先を切り替えることと、
を含み、
前記末端部の接続先を切り替えることは、
前記末端部と前記打設口とを接続すると共に、前記末端部と前記型枠により区画される空間のうち前記打設空間と反対側の非打設空間との接続を遮断するコンクリート打設状態と、前記末端部と前記打設口との接続を遮断すると共に、前記末端部と前記非打設空間とを接続する末端部開放状態とに、前記末端部装置の状態を切り替えることにより、前記接続先を切り替える構成とした、コンクリート打設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削された地盤の内周面とこの内周面に対向させた型枠との間の覆工空間に、型枠に開口された複数の打設口を介して順にコンクリートを打設するコンクリート打設装置、これを備えた型枠ユニット、及び、コンクリート打設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、山岳トンネル等において、掘削した地盤の内周面（以下では、トンネル内周面という）を覆って構築される覆工コンクリートを形成するための工法としては、覆工セントルと呼ばれる型枠を用いる工法が一般的に採用されている。この工法では、トンネル内周面とこれに対向させた型枠との間の覆工空間のうち、中央のトンネル冠部の覆工空間や左右の覆工空間等へのコンクリートの打設は、一般的に、コンクリート打設管を型枠の天端部や左右の両側にそれぞれ開口された複数の検査窓等の打設口に順次挿入してコンクリートを供給しつつ、作業者が他の検査窓等からコンクリートの打設状況を目視等により確認することにより行われる。したがって、作業者は、検査窓等からコンクリートの打設状況を目視等により確認する作業や、複数の打設口の中からコンクリートの供給先を切り替えるためにコンクリート打設管を切り回す配管切り回し作業を行う必要がある。この配管切り回し作業は手作業であったため、コンクリートの供給先を機械的に切り替えてコンクリートを打設可能なコンクリート打設装置やコンクリート打設方法が求められている。
【０００３】
このようなコンクリート打設装置やコンクリート打設方法としては、特許文献１に開示されているものが知られている。特許文献１に記載されたコンクリート打設配管装置は分流器を備えている。この分流器は、コンクリート供給源から延びるコンクリート供給管の端部に設けられており、例えば、型枠の両側部の打設口、天端部の打設口の順でコンクリートの供給先を切り替えている。詳しくは、この分流器から両側部の打設口への配管と分流器から天端部の打設口への配管は、それぞれ別に設けられており、これらの配管の端部はそれぞれ打設口を介して覆工空間内に挿入されている。そして、例えば、両側部の打設口からのコンクリートの打設を終了させた後、分流器を操作してコンクリートの供給先を天端部側に切り替えることにより、次の打設口（天端部の打設口）からのコンクリートの打設を行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平４−１９１１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、コンクリートの供給先の切り替え自体については、特許文献１に記載されたコンクリート打設配管装置を用いて機械化でき、作業者は分流器を操作するだけでよい。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたコンクリート打設配管装置では、作業者は、供給先の切り替えの操作後には、両側部の打設口へ挿入した配管の端部を打設口から抜き出すと共に、この配管内の清掃を急ぐ必要がある。したがって、供給先を機械的に切り替えることができたとしても、作業者は、配管の抜き出し作業や清掃作業を直ぐに行う必要があり、天端部の打設口からのコンクリートの打設状況の確認作業等に注力することが困難になる場合がある。このような場合には、供給先の切り替えの操作後に、直ぐに、天端部の打設口からのコンクリートの打設を開始することが困難となり、コンクリートの打設を中断せざるを得ない。このため、コンクリートの打設が不連続になり、覆工コンクリートの品質が低下するおそれがある。また、コンクリート供給管内の清掃作業を効率的に実施できることが求められている。そして、トンネル内周面の覆工コンクリートを形成する場合に限らず、コンクリートの打設空間を形成する型枠に開口される打設口を介して、コンクリートを前記打設空間に打設する場合において、上記と同様な問題点がある。
【０００７】
本発明は、このような実状に着目してなされたものであり、コンクリートの打設にかかわる作業者の負荷を低減することが可能なコンクリート打設装置、これを備えた型枠ユニット、及び、コンクリート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】
【０００８】
本発明の第一の側面によると、コンクリート打設装置が提供される。このコンクリート打設装置は、コンクリートの打設空間を形成する型枠において離間して開口される複数の開口部の中から選択される打設口を介して、コンクリート供給源からのコンクリートを前記打設空間に打設する。前記コンクリート打設装置は、前記コンクリート供給源から延びるコンクリート流通路と、切替装置とを備える。前記コンクリート流通路は、前記型枠に沿って前記打設口を経由するように延びる。前記切替装置は、前記コンクリート流通路における前記打設口に対応する位置にて前記打設口を覆うように設けられる切替装置であって、当該切替装置に流入する前記コンクリートの供給先を切り替える。前記切替装置は、前記コンクリート流通路における当該切替装置より上流の流通路と前記打設口とを接続すると共に、前記上流の流通路と前記コンクリート流通路における当該切替装置より下流の流通路との接続を遮断する第１の状態と、前記上流の流通路と前記打設口との接続を遮断すると共に、前記上流の流通路と前記下流の流通路とを接続する第２の状態とに切り替わることにより、前記供給先を切り替える。
【０００９】
本発明の第二の側面によると、コンクリート打設装置が提供される。このコンクリート打設装置は、コンクリートの打設空間を形成する型枠に開口される打設口を介して、コンクリート供給源からのコンクリートを前記打設空間に打設する。第二の側面によるコンクリート打設装置は、前記コンクリート供給源から前記打設口まで延びるコンクリート流通路と、前記コンクリート流通路の末端部と前記打設口との間において前記打設口を覆うように設けられる末端部装置であって、前記コンクリート流通路の前記末端部の接続先を切り替える末端部装置と、を備える。前記末端部装置は、前記末端部と前記打設口とを接続すると共に、前記末端部と前記型枠により区画される空間のうち前記打設空間と反対側の非打設空間との接続を遮断するコンクリート打設状態と、前記末端部と前記打設口との接続を遮断すると共に、前記末端部と前記非打設空間とを接続する末端部開放状態とに切り替わることにより、前記接続先を切り替える。
【００１０】
本発明の第三の側面によると、前記第一の側面又は前記第二の側面による前記コンクリート打設装置と、前記型枠と、を備えた型枠ユニットが提供される。
【００１１】
本発明の第四の側面によると、コンクリート打設方法が提供される。このコンクリート打設方法は、コンクリートの打設空間を形成する型枠において離間して開口される複数の開口部の中から選択される打設口を介して、コンクリート供給源からのコンクリートを前記打設空間に打設する。前記コンクリート打設方法は、前記コンクリート供給源から延びるコンクリート流通路を前記型枠に沿って前記打設口を経由するように延設することと、前記コンクリート流通路における前記打設口に対応する位置にて前記打設口を覆うように設けられる切替装置を用いて、当該切替装置に流入する前記コンクリートの供給先を切り替えることと、を含む。前記コンクリートの供給先を切り替えることは、前記コンクリート流通路における当該切替装置より上流の流通路と前記打設口とを接続すると共に、前記上流の流通路と前記コンクリート流通路における当該切替装置より下流の流通路との接続を遮断する第１の状態と、前記上流の流通路と前記打設口との接続を遮断すると共に、前記上流の流通路と前記下流の流通路とを接続する第２の状態とに、前記切替装置の状態を切り替えることにより、前記供給先を切り替える構成とした。
【００１２】
本発明の第五の側面によると、コンクリート打設方法が提供される。このコンクリート打設方法は、コンクリートの打設空間を形成する型枠に開口される打設口を介して、コンクリート供給源からのコンクリートを前記打設空間に打設する。第五の側面によるコンクリート打設方法は、前記コンクリート供給源から前記打設口までコンクリート流通路を延設することと、前記コンクリート流通路の末端部と前記打設口との間において前記打設口を覆うように設けられる末端部装置を用いて、前記コンクリート流通路の前記末端部の接続先を切り替えることと、を含む。前記末端部の接続先を切り替えることは、前記末端部と前記打設口とを接続すると共に、前記末端部と前記型枠により区画される空間のうち前記打設空間と反対側の非打設空間との接続を遮断するコンクリート打設状態と、前記末端部と前記打設口との接続を遮断すると共に、前記末端部と前記非打設空間とを接続する末端部開放状態とに、前記末端部装置の状態を切り替えることにより、前記接続先を切り替える構成とした。
【発明の効果】
【００１３】
前記第一の側面によるコンクリート打設装置及びこれを備える前記型枠ユニット、並びに、前記第四の側面によるコンクリート打設方法によると、前記コンクリート流通路は、前記型枠に沿って前記打設口を経由するように延びる構成であるため、前記コンクリート流通路は、前記型枠に沿って、複数の打設口を直列的に経由して延設されている。そして、前記切替装置は、前記コンクリート流通路における前記打設口に対応する位置にて前記打設口を覆うように設けられており、前記コンクリート流通路における当該切替装置より上流の流通路と前記打設口とを接続すると共に、前記上流の流通路と前記コンクリート流通路における当該切替装置より下流の流通路との接続を遮断する第１の状態と、前記上流の流通路と前記打設口との接続を遮断すると共に、前記上流の流通路と前記下流の流通路とを接続する第２の状態とに切り替わることにより、前記供給先を切り替えている。また前記コンクリートの供給先を切り替えることは、前記第１の状態と前記第２の状態とに、前記切替装置の状態を切り替えることにより、前記供給先を切り替えている。
【００１４】
したがって、前記型枠の前記打設口が、例えば、二箇所選択され、コンクリートの打設を開始する場合には、まず、流れ方向で上流側の打設口に対応する位置に設けられる前記切替装置を第１の状態に操作することにより、コンクリートの供給先を上流側の打設口に設定して打設を開始し、その後、上流側の打設口からの打設を終了させて、さらに下流側の打設口からコンクリートを打設する際には、この切替装置を第２の状態に操作することによりコンクリートの供給先を下流側の打設口に切り替えることができる。また、前記打設口が、例えば、三箇所以上選択され、コンクリートの打設を開始する場合には、二つ以上の前記切替装置について、最上流の前記切替装置から順に、前述した切り替えの操作を行うことにより、コンクリートの供給先を上流側の打設口から下流側の打設口に順次切り替えることができる。
【００１５】
そして、前記切替装置は、前記コンクリート流通路に設けられ前記第２の状態においては、前記上流の流通路と前記下流の流通路とを接続させることにより、当該切替装置に流入したコンクリートを下流の打設口へ供給することになる。したがって、前記切替装置は前記コンクリート流通路の一部を構成する。このため、前記切替装置が対応する打設口へのコンクリートの供給の役目を終えた後も、この切替装置内をコンクリートが流通し続けることになると共に、この切替装置はそのまま前記打設口を覆うように設けられる。したがって、作業者は、コンクリートの供給先の切り替えの際に前記コンクリート流通路を打設口から物理的に切り離す（抜き出す）作業を行う必要はない上、供給先の切り替えの直後に前記コンクリート流通路内の清掃作業を行う必要もない。そのため、コンクリートの打設中における作業者の作業負荷は従来よりも低減される。そして、前記第一の側面によるコンクリート打設装置及びこれを備える前記型枠ユニット、並びに、前記第四の側面によるコンクリート打設方法により、容易に、前記打設空間に上流側の打設口から順にコンクリートを連続して打設することができる。例えば、上下方向に離間した複数の打設口を選択すると共に、コンクリート流通路を下方の打設口から上方の打設口に向かって順に経由するように延設すれば、前記打設空間に下方から上方に向かってコンクリートを連続して打設することができる。
【００１６】
また、前記第二の側面によるコンクリート打設装置及びこれを備える前記型枠ユニット、並びに、前記第五の側面によるコンクリート打設方法によると、前記末端部装置は、前記末端部と前記打設口とを接続すると共に、前記末端部と前記型枠により区画される空間のうち前記打設空間と反対側の非打設空間との接続を遮断するコンクリート打設状態と、前記末端部と前記打設口との接続を遮断すると共に、前記末端部と前記非打設空間とを接続する末端部開放状態とに切り替わることにより、前記接続先を切り替えている。また、前記末端部の接続先を切り替えることは、前記コンクリート打設状態と、前記末端部開放状態とに、前記末端部装置の状態を切り替えることにより、前記接続先を切り替えている。したがって、前記末端部装置を前記コンクリート打設状態として前記打設空間への前記コンクリートの打設が完了した後に、前記末端部装置を前記末端部開放状態に切り替えるだけで、前記コンクリート流通路内を清掃可能な状態とすることができる。その後、作業者等は、前記非打設空間側から、開放状態となった前記末端部を介して前記コンクリート流通路へ清掃用の玉を投入すると共に圧縮空気を逆送させるだけでコンクリート流通路内を清掃することができる。したがって、コンクリート供給管内の清掃作業を効率的に実施することができる。そのため、作業者の作業負荷は従来よりも低減される。
【００１７】
このようにして、コンクリートの打設にかかわる作業者の負荷を低減することが可能なコンクリート打設装置、これを備えた型枠ユニット、及び、コンクリート打設方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンクリート打設装置及び型枠ユニットの概略構成を説明するための概略断面図である。
【図２】前記コンクリート打設装置のコンクリート流通路の経路を説明するための概念図である。
【図３】前記コンクリート打設装置の切替装置の断面図である。
【図４】前記切替装置の状態（第１の状態）を説明するための図である。
【図５】前記切替装置の別の状態（第２の状態）を説明するための図である。
【図６】前記コンクリート打設装置の動作及び本発明の一実施形態に係るコンクリート打設方法を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るコンクリート打設装置、これを備えた型枠ユニット、及び、コンクリート打設方法の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るコンクリート打設装置１００及び型枠ユニット５００の概略構成を説明するための概略断面図であり、山岳トンネルの覆工コンクリートの構築に適用した場合を示している。尚、図１は、切羽側（妻側）に向かって視たトンネルの横断面図でもある。図２は、コンクリート打設装置１００の後述するコンクリート流通路１０の経路を説明するための概念図であると共に、トンネルの長手方向の断面図でもある。図３は、コンクリート打設装置１００の後述する切替装置２０の断面図である。コンクリート打設装置１００及び型枠ユニット５００は、本発明の一実施形態に係るコンクリート打設方法に用いられる。
【００２０】
本実施形態のトンネルは山岳トンネルであり、図１に示すように、ブレーカーや自由断面掘削機や発破等により掘削されて形成された地盤の内周面１（トンネル内周面）には、吹き付けコンクリート２が吹き付けられ一次支保されている。そして、この内周面１（詳しくは、吹き付けコンクリート２）に対向してアーチ状の外周面を有する型枠３がセットされ、内周面１と型枠３との間に覆工コンクリート打設用の覆工空間Ｓ１が形成されている。型枠３のセットには、トンネル底面４にトンネル軸方向に沿って敷設されたレール５上を移動可能なガントリー車７が用いられる。コンクリート打設装置１００を用いて、覆工空間Ｓ１に、コンクリートが打設される。尚、本実施形態において覆工空間が本発明に係る「打設空間」に相当する。
【００２１】
型枠ユニット５００は、型枠３とコンクリート打設装置１００とを備えて構成されており、全体としてガントリー車７により移動可能に構成されている。コンクリート打設装置１００は、コンクリート供給源８からのコンクリートを覆工空間Ｓ１に打設するための装置である。
【００２２】
型枠３は、コンクリートの打設空間である覆工空間Ｓ１を形成するものである。本実施形態では、型枠３は、内周面１に対向して配置され内周面１との間に覆工空間Ｓ１を形成するものであり、「覆工セントル」とも呼ばれ、図２に示すように、トンネル軸方向に所定幅（例えば１．５ｍ）を有する型枠部材をトンネル軸方向に複数（例えば７個）連結し、１スパン（例えば１０．５ｍ）として構成される。尚、各型枠部材は周方向に適宜分割されており、組み合わせて使用されものであるが、図１及び図２では、図の簡略化のため、型枠３の周方向の分割境界については、図示省略している。また、図２では、ガントリー車７についても図の簡略化のためその上部フレーム７ａ（図中二点鎖線で示す）以外の部位やレール５については図示省略している。
【００２３】
トンネル軸方向に例えば７個の型枠部材３Ａ〜３Ｇにより１スパンの型枠３が構成され、内周面１と１スパンの型枠３（３Ａ〜３Ｇ）との間に覆工コンクリート打設用の覆工空間Ｓ１が形成される。そして、この覆工空間Ｓ１は、左右のトンネル側壁部（トンネル側壁部の覆工空間）Ｓ１ａ、Ｓ１ａと、これに続く左右のアーチ形状部（アーチ形状部の覆工空間）Ｓ１ｂ、Ｓ１ｂと、中央のトンネル冠部（トンネル冠部の覆工空間）Ｓ１ｃと、に大別することができる。図１では図の明瞭化のため省略したが、型枠３の内側には、後述する図４〜図６に示すように、トンネル軸方向に伸びる複数の補強部材３ｃが上下方向に離間して設けられている。
【００２４】
型枠３には、その上下方向（換言すると、周方向）に離間した複数の箇所に、検査窓等の開口部３ａが開口されている。各開口部３ａには、例えば、その開口を開閉するシャッター（図示省略）がそれぞれ設けられる。開口部３ａは各型枠部材３Ａ〜３Ｇ毎に開口されている。つまり、型枠３には、上下方向（周方向）及びトンネル軸方向に離間した複数の箇所に開口部３ａが設けられている。図では、型枠３の各型枠部材３Ａ〜３Ｇにおけるトンネル幅方向の片側では開口部３ａは上下方向に離間した５箇所に設けられると共に、型枠３の天端部の１箇所に設けられている。したがって、開口部３ａは、各型枠部材３Ａ〜３Ｇのそれぞれの全周では１１箇所に設けられ、型枠３の全体では合計として７７箇所に設けられている。また、図２に示すように、覆工空間Ｓ１のトンネル軸方向の坑口側端部（ラップ側）は、先行（既設）の覆工コンクリートＣにより塞がれている。他方、覆工空間Ｓ１（Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃ）のトンネル軸方向の切羽側端部（妻側）は、閉塞用の妻型枠９により塞がれている。
【００２５】
ガントリー車７は、型枠３を型枠３内から支持すると共に、型枠３をトンネル軸方向に移動させるための台車である。つまり、ガントリー車７は、トンネル軸方向に走行可能な門型の移動台車であり、トンネル軸方向に所定の長さを有し、その前後端の脚部７１の下端には、レール５上を移動する自走装置（図示省略）が設けられている。また、ガントリー車７には、ジャッキ７３〜７６が取付けられている。周方向に分割された各型枠部材３Ａ〜３Ｇは、これら各ジャッキ７３〜７６を介して、ガントリー車７に連結固定されている。そして、ガントリー車７の上部フレーム部７ａ上には、コンクリートの圧送ポンプ等からなるコンクリート供給源８が載置されている。
【００２６】
コンクリート打設装置１００は、複数の開口部３ａの中から選択される打設口３ｂを介して、コンクリート供給源８からのコンクリートを覆工空間Ｓ１に打設するための装置である。本実施形態では、コンクリート打設装置１００は、コンクリート流通路１０と切替装置２０と末端部装置３０とを備えている。打設するコンクリートとしては、高い材料分離抵抗性と充填性を有した流動性の高い例えば中流動コンクリートを用いるとよい。これにより、覆工空間Ｓ１内へのコンクリートの充填性を向上させることができると共に、覆工コンクリートの表面の仕上がりを向上させることができる。
【００２７】
打設口３ｂとしては、例えば、複数の開口部３ａ全体のうちトンネル軸方向の中央寄りの二つの型枠部材３Ｃ、３Ｅにおいて、天端部以外に設けられたそれぞれ１０箇所の開口部３ａと、先行の覆工コンクリートＣに隣接する型枠部材３Ａにおける天端部の開口部３ａとが予め選択される。つまり、打設口３ｂは、型枠部材３Ｃにおいて、トンネル幅方向の片側で上下方向に離間した５箇所、両側で１０箇所に予め設定され、型枠部材３Ｅにおいても、同様に、トンネル幅方向の片側で上下方向に離間した５箇所、両側で１０箇所に予め設定され、型枠部材３Ａにおいては、天端部の１箇所に予め設定され、全体としては、２１箇所に設定されている。打設口３ｂの位置は、上下方向（周方向）に離間している複数の開口部３ａの中からトンネル幅方向の片側ずつそれぞれにおいて適宜に決めることができる。
【００２８】
コンクリート流通路１０は、コンクリート供給源８から延びるコンクリートの流通路であって、型枠３に沿って打設口３ｂを経由するように延び、適宜の配管部材を用いて形成されている。コンクリート流通路１０は、例えば、型枠３のトンネル幅方向の両側のそれぞれにおいて、型枠３の内面に沿って複数の打設口３ｂを順に経由するように上方に延びる流通路である。ここで、本明細書において、型枠３の内面とは、覆工空間Ｓ１側の面とは反対側の面であり、作業者等の作業領域側に面する面であり、型枠３の外面とは、覆工空間Ｓ１側の面であり、コンクリートが接する面である。
【００２９】
本実施形態では、コンクリート流通路１０は、トンネル軸方向に離間した二断面位置において、トンネル幅方向の両側における型枠３の内面のそれぞれに沿って、５箇所の打設口３ｂを順に経由して下方から上方に伸びている。つまり、坑口側（先行の覆工コンクリートＣ側）におけるトンネル幅方向の一方のコンクリート流通路１０と、坑口側におけるトンネル幅方向の他方のコンクリート流通路１０と、切羽側におけるトンネル幅方向の一方のコンクリート流通路１０と、切羽側におけるトンネル幅方向の他方のコンクリート流通路１０との、４系統のコンクリート流通路１０が形成されている。これら４系統のコンクリート流通路１０のそれぞれの上流側端部である基端部は、例えば、コンクリート供給源８の供給口８ａにそれぞれ接続されている。以下では、各打設口３ｂを区別する必要がある場合等には、各系統のコンクリート流通路１０の経由する上流側（下方）から５箇所の打設口３ｂについて、上流側（下）から順に、第１打設口３ｂ１、第２打設口３ｂ２、第３打設口３ｂ３、第４打設口３ｂ４、及び、第５打設口３ｂ５という。
【００３０】
また、本実施形態では、４系統のコンクリート流通路１０のうちの坑口側おけるトンネル幅方向の一方（図１では図中右側）のコンクリート流通路１０は、図２に示すように、先行の覆工コンクリートＣに隣接する型枠部材３Ａの天端部の打設口３ｂまで屈曲して延長されている。この天端部の打設口３ｂまで延びるコンクリート流通路１０が経由する６箇所の打設口３ｂにおいて、上下方向に一番高い位置に位置する打設口３ｂは、第５打設口３ｂ５より高い天端部の打設口３ｂである。以下では、この打設口３ｂを、他の打設口３ｂと区別する必要がある場合等には、天端部打設口３ｂ６という。４系統のコンクリート流通路１０のうち天端部まで延びるこのコンクリート流通路１０においては、最上部の打設口３ｂは天端部打設口３ｂ６であり、４系統のコンクリート流通路１０のうちの残りの３系統のコンクリート流通路１０においては、最上部の打設口３ｂは第５打設口３ｂ５であり、天端部打設口３ｂ６を含む他の天端部の開口部３ａよりも低い位置に位置している。天端部まで延びるコンクリート流通路１０はコンクリート供給源８から天端部打設口３ｂ６まで延び、残りの３系統のコンクリート流通路１０は、それぞれ、コンクリート供給源８から対応する第５打設口３ｂ５まで延びている。
【００３１】
切替装置２０は、コンクリート流通路１０における打設口３ｂに対応する位置にて打設口３ｂを覆うように設けられる。本実施形態では、切替装置２０は、トンネル幅方向の左右の両側のコンクリート流通路１０のそれぞれにおける（つまり、本実施形態では、４系統のコンクリート流通路１０のそれぞれにおける）複数の打設口３ｂのうちの最上部を除く打設口３ｂに対応する位置にて、打設口３ｂを覆うように設けられる。各切替装置２０は、当該切替装置２０に流入するコンクリートの供給先を切り替える装置であると共に、対応する打設口３ｂを開閉する機能を有している。
【００３２】
具体的には、切替装置２０は、天端部まで延びるコンクリート流通路１０においては、最上部（最下流）の打設口３ｂである天端部打設口３ｂ６を除く第１打設口３ｂ１から第５打設口３ｂ５にそれぞれ対応する位置にて、このコンクリート流通路１０の途上に介装されている。また、切替装置２０は、残りの３系統のコンクリート流通路１０においては、最上部（最下流）の打設口３ｂである第５打設口３ｂ５を除く第１打設口３ｂ１から第４打設口３ｂ４にそれぞれ対応する位置にて、これらのコンクリート流通路１０の途上にそれぞれ介装されている。
【００３３】
図４及び図５は、それぞれ切替装置２０の状態を説明するための図であり、図４は後述する第１の状態を示し、図５は後述する第２の状態を示す。図４及び図５において、それぞれ左図（図４（Ａ）及び図５（Ａ））がそれぞれの状態における切替装置２０を含む要部断面図を示し、それぞれ右図（図４（Ｂ）及び図５（Ｂ））がそれぞれの状態における打設口３ｂの開閉状態を型枠３の外面３ｄに正対して視た状態が示されている。尚、図３では第１の状態が示されている。
【００３４】
各切替装置２０は、第１の状態と第２の状態とに切り替わることにより、該切替装置２０に流入するコンクリートの供給先を切り替える。各切替装置２０は、第１の状態では、当該切替装置２０が設けられるコンクリート流通路１０における当該切替装置２０より下方（上流）の流通路（以下では、下方流通路１０ａという）と、当該切替装置２０が覆う打設口３ｂとを接続すると共に、下方流通路１０ａと、当該コンクリート流通路１０における当該切替装置２０より上方（下流）の流通路（以下では、上方流通路１０ｂという）との接続を遮断する。各切替装置２０は、第２の状態では、下方流通路１０ａと、当該切替装置２０が覆う打設口３ｂとの接続を遮断すると共に、下方流通路１０ａと、上方流通路１０ｂとを接続する。つまり、各切替装置２０は、自身に流入するコンクリートの供給先を切り替える機能と、自身が覆う打設口３ｂを開閉する機能を有する。
【００３５】
末端部装置３０は、コンクリート流通路１０の末端部１０ｃ（つまり、最下流側端部）と打設口３ｂとの間において打設口３ｂを覆うように設けられる装置であって、コンクリート流通路１０の末端部１０ｃの接続先を切り替えるものである。本実施形態では、末端部装置３０は、切替装置２０と同構造のものが採用されており、４系統のコンクリート流通路１０のそれぞれにおける最上部の打設口３ｂを覆うように設けられている。つまり、この末端部装置３０は、天端部まで延びるコンクリート流通路１０では天端部打設口３ｂ６を覆い且つこのコンクリート流通路１０の末端部１０ｃに取り付けられ、残りの３系統のコンクリート流通路１０のそれぞれでは第５打設口３ｂ５を覆い且つこれらそれぞれのコンクリート流通路１０の末端部にそれぞれ取り付けられる。これらの末端部装置３０は、自身が覆う打設口３ｂを開閉する機能と、この打設口３ｂと下方流通路１０ａとの接続と遮断の切替機能と、全体のコンクリート打設完了後に行われる各コンクリート流通路１０の清掃用エアの供給口や清掃用玉の送り込み用口としての清掃口機能とを有する。
【００３６】
各末端部装置３０は、コンクリート打設状態と、末端部開放状態とに切り替わることにより、末端部１０ｃの接続先を切り替える。各末端部装置３０は、コンクリート打設状態では、末端部１０ｃと打設口３ｂ（詳しくは、天端部打設口３ｂ６、第５打設口３ｂ５）とを接続すると共に、末端部１０ｃと型枠３により区画される空間のうち覆工空間Ｓ１と反対側の非打設空間Ｓ２との接続（連通）を遮断する。各末端部装置３０は、末端部１０ｃと打設口３ｂ（詳しくは、天端部打設口３ｂ６、第５打設口３ｂ５）との接続を遮断すると共に、末端部１０ｃと非打設空間Ｓ２とを接続する。
【００３７】
図３に戻って、本実施形態では、各切替装置２０は、回動体２１と、ハウジング２２と、入口ポート２３と、第１出口ポート２４と、第２出口ポート２５とを含んで構成されている。切替装置２０は、例えば、型枠３の内側から対応する打設口３ｂの開口周縁部に当接した状態で、型枠３の補強部材３ｃに図示省略したボルト等の締結手段により締結されることにより、補強部材３ｃを介して型枠３の内面に取り付けられる。
【００３８】
回動体２１は、回動可能に支持されると共に、コンクリートを流通させる内部通路２１ａを有する部材である。つまり、内部通路２１ａは、回動体２１を貫通するように回動体２１内を断面円形の通路を有して延びている。
【００３９】
本実施形態では、回動体２１は、一方向（例えば、トンネル軸方向と平行な軸心方向）に延び、ハウジング２２の後述する収容室２２ａ内にて回動可能に支持されると共に、当該回動の軸心Ｏを中心とする円弧状外周面２１ｂを周面の一部に有する。また、本実施形態では、回動体２１は、円弧状外周面２１ｂの両端を結ぶ端面２１ｃを有する。内部通路２１ａの開口両端は、それぞれ円弧状外周面２１ｂにおける軸心Ｏを中心した各ポート（２３、２４、２５）間の相対角度に合わせた位置にて開口している。回動体２１は、例えば、薄肉の筒状の金属部材の外周面の一部をその軸方向全体に亘って切欠いて得られた開口を覆うように金属平板材が接合されると共に、その筒両端開口が閉止された中空部材からなる。つまり、回動体２１は、両端が閉止されると共に外周の一部に平坦な端面２１ｃとしての切り欠き面を有する概ね円筒状の中空体として形成されている。図示を省略したが、回動体２１の軸心Ｏ方向の両端には、回動軸がそれぞれ突設されており、この回動軸がハウジング２２に設けられる軸受け（図示省略）を介して回動可能に支持される。また、前記回動軸は、さらにハウジング２２の端面から突出し、電動モータ等の駆動部により回動操作される。前記駆動部は、例えば、前記回動軸の回転方向を正転・逆転方向に切替可能であると共に、前記第１の状態と前記第２の状態についての回転角度位置で停止可能に構成されている。
【００４０】
本実施形態では、端面２１ｃは、前記第２の状態（図５参照）において、型枠３における覆工空間Ｓ１側の面（換言すると、型枠３の外面３ｄと面）と一致する位置に形成されている。型枠３の外面３ｄは、所定の曲率半径を有した曲面として形成されているが、端面２１ｃの対応する狭い角度範囲で観ると概ね平坦な面であるため、端面２１ｃは、平面状に形成されている。尚、これに限らず、端面２１ｃは、型枠３の外面３ｄにおける切替装置２０が取り付けられている位置における型枠３の外面３ｄの曲率半径に応じた曲率半径を有する曲面状に形成されていてもよい。
【００４１】
本実施形態では、端面２１ｃは、打設口３ｂの開口形状に合わせて形成されている。各開口部３ａは、例えば、トンネル軸方向と平行な辺を有する矩形状に開口され、打設口３ｂとして選択されていない開口部３ａには、図示省略したシャッターが取り付けられている。一方、開口部３ａのうち打設口３ｂとして選択された開口部３ａには前記シャッターは取り付けられておらず、打設口３ｂは、型枠３の外面３ｄに正対して視ると、矩形状に開口されている。つまり、本実施形態では、端面２１ｃは、端面２１ｃに正対して視ると、矩形状の打設口３ｂの開口寸法に合わせた縦横寸法を有する矩形状に形成されている。
【００４２】
ハウジング２２は、回動体２１を収容する収容室２２ａを内部に有する部材であり、切替装置２０の本体となる。ハウジング２２は、例えば、第１出口ポート２４と一体の部材で形成されている。収容室２２ａは、円弧状外周面２１ｂの曲率半径に概ね合わせた曲率半径を有する円弧状内周面２２ａ１により囲まれた空間として形成されている。収容室２２ａの円弧状内周面２２ａ１と回動体２１の円弧状外周面２１ｂとの間には僅かな隙間が設けられている。図示省略するが、例えば、収容室２２ａの円弧状内周面２２ａ１における後述する入口ポート２３の取付用の貫通孔の開口周縁部や、第１出口ポート２４の内面２４ａにおける打設口３ｂ側の部位には、前記隙間を埋めるためのシール部材が設けられている。
【００４３】
入口ポート２３は、一端が下方流通路１０ａに接続され、他端が収容室２２ａに開口されるものである。下方流通路１０ａを流通したコンクリートは、入口ポート２３を介して切替装置２０内に流入する。入口ポート２３は、例えば、ハウジング２２と別部材により形成され、ハウジング２２における収容室２２ａの形成壁を貫通して収容室２２ａに連通する貫通孔に嵌合されると共にハウジング２２に溶接等されることによりハウジング２２に取り付けられる。入口ポート２３は、円筒部材からなり、その前記一端に下方流通路１０ａとの接続用のフランジ部２３ａを有する。入口ポート２３は、例えば、その流路中心軸Ｘ１が回動体２１の軸心Ｏを通ると共に下方に向かうほど型枠３から離れるように、延伸している。入口ポート２３の前記一端としてのフランジ部２３ａは、流路中心軸Ｘ１を中心として斜め下方に向かって伸びてハウジング２２の前記形成壁の外面から突出している。
【００４４】
また、入口ポート２３の前記他端は、収容室２２ａの円弧状内周面２２ａ１より僅かに収容室２２ａ内側に突出していると共に、回動体２１の円弧状外周面２１ｂの曲面に合わせた形状に加工されている。また、円弧状内周面２２ａ１と回動体２１の円弧状外周面２１ｂとの間の隙間を埋める前記シール部材とは別に、入口ポート２３の前記他端の開口端にシール部材を取り付けてもよい。
【００４５】
第１出口ポート２４は、一端が収容室２２ａに開口され他端が打設口３ｂに接続されるものである。切替装置２０内に流入したコンクリートは、第１出口ポート２４及び打設口３ｂを介して覆工空間Ｓ１内に流出可能である。第１出口ポート２４は、本実施形態では、ハウジング２２と一体に形成されている。第１出口ポート２４の内面２４ａは、収容室２２ａの円弧状内周面２２ａ１と連続する面となる。第１出口ポート２４は、例えば、その流路中心軸Ｘ２が回動体２１の軸心Ｏと入口ポート２３の流路中心軸Ｘ１との交点を通るように延伸している。第１出口ポート２４の他端は型枠３の内面における打設口３ｂの開口周縁部に当接する当接端面２４ｂを有する。この当接端面２４ｂから回動体２１の軸心Ｏまでの距離は、回動体２１の円弧状外周面２１ｂの円弧半径よりも短くなるように設定されている。また、第１出口ポート２４の当接端面２４ｂから回動体２１の軸心Ｏまでの距離に型枠３の薄板３ｅの厚みｔ（図４及び図５参照）を加えて得た距離は、回動体２１の端面２１ｃから回動体２１の軸心Ｏまでの距離と一致している。これにより、端面２１ｃが前記第２の状態（図５参照）において型枠３の外面３ｄと面一になる。
【００４６】
そして、切替装置２０は、具体的には、ハウジング２２と一体形成された第１出口ポート２４の当接端面２４ｂが打設口３ｂの開口周縁部に当接した状態で、型枠３の補強部材３ｃに図示省略したボルト等の締結手段により締結されることにより、補強部材３ｃを介して型枠３の内面に取り付けられる。
【００４７】
第２出口ポート２５は、一端が収容室２２ａに開口され他端が上方流通路１０ｂに接続されるものである。切替装置２０内に流入したコンクリートは、第２出口ポート２５を介して上方流通路１０ｂに流出可能である。第２出口ポート２５は、例えば、入口ポート２３と同様に、ハウジング２２と別部材により形成され、ハウジング２２における収容室２２ａの形成壁を貫通して収容室２２ａに連通する貫通孔に嵌合されると共にハウジング２２に溶接等されることによりハウジング２２に取り付けられる。第２出口ポート２５は、円筒部材からなり、その前記他端に上方流通路１０ｂとの接続用のフランジ部２５ａを有する。第２出口ポート２５は、例えば、その流路中心軸Ｘ３が回動体２１の軸心Ｏを通ると共に上方に向かうほど型枠３から離れるように、延伸している。第２出口ポート２５の前記他端としてのフランジ部２５ａは、流路中心軸Ｘ３を中心として斜め上方に向かって伸びてハウジング２２の前記形成壁の外面から突出している。
【００４８】
また、第２出口ポート２５の前記一端は、入口ポート２３と同様に、収容室２２ａの円弧状内周面２２ａ１より僅かに収容室２２ａ内側に突出していると共に、回動体２１の円弧状外周面２１ｂの曲面に合わせた形状に加工されている。また、円弧状内周面２２ａ１と回動体２１の円弧状外周面２１ｂとの間の隙間を埋める前記シール部材とは別に、第２出口ポート２５の前記一端の開口端にシール部材を取り付けてもよい。
【００４９】
入口ポート２３の流路中心軸Ｘ１と、第１出口ポート２４の流路中心軸Ｘ２と、第２出口ポート２５の流路中心軸Ｘ３とは、例えば、同一の仮想平面上において、相互に１２０°の角度を有して交差している。また、回動体２１の軸心Ｏと直交すると共に内部通路２１ａの一端側の開口の中心とを結ぶ直線と、回動体２１の軸心Ｏと直交すると共に内部通路２１ａの他端側の開口の中心とを結ぶ直線との間の内角は１２０°になるように設定されている。つまり、前述したように、内部通路２１ａの開口両端は、それぞれ円弧状外周面２１ｂにおける軸心Ｏを中心した各ポート（２３、２４、２５）間の相対角度（１２０°）に合わせた位置にて開口している。回動体２１は、前記第１の状態において、その円弧状外周面２１ｂが第１出口ポート２４の当接端面２４ｂ及び打設口３ｂを超えて覆工空間Ｓ１内に位置している。つまり、前記第１の状態（図３及び図４参照）において、内部通路２１ａの一端部が第１出口ポート２４に接続されると共に、内部通路２１ａの一端部の開口端が、第１出口ポート２４及び打設口３ｂを超えて覆工空間Ｓ１に位置している。
【００５０】
このようにして、回動体２１が回動されて、内部通路２１ａにより入口ポート２３と第１出口ポート２４とを接続すると共に、入口ポート２３と第２出口ポート２５との接続を遮断することにより、前記第１の状態（図３及び図４参照）となり、回動体２１が回動されて、入口ポート２３と第１出口ポート２４との接続を遮断すると共に、入口ポート２３と第２出口ポート２５とを接続することにより、前記第２の状態（図５参照）となる、切替装置２０が構成されている。
【００５１】
ここで、前述したように、本実施形態では、各末端部装置３０は、切替装置２０と同構造の装置が採用されているが、接続先について、以下の相違点がある。つまり、末端部装置３０においては、入口ポート２３の前記一端はコンクリート流通路１０の末端部１０ｃに接続されており、第２出口ポート２５の前記他端は非打設空間Ｓ２に接続（連通）されている。
【００５２】
このようにして、回動体２１が回動されて、内部通路２１ａにより入口ポート２３と第１出口ポート２４とを接続すると共に、入口ポート２３と第２出口ポート２５との接続を遮断することにより、前記コンクリート打設状態（図３及び図４参照）となり、回動体２１が回動されて、入口ポート２３と第１出口ポート２４との接続を遮断すると共に、入口ポート２３と第２出口ポート２５とを接続することにより、前記末端部開放状態（図５参照）となる、末端部装置３０が構成されている。
【００５３】
次に、コンクリート打設装置１００の動作及びコンクリート打設方法を説明する。図６は、コンクリート打設装置１００の動作及びコンクリート打設方法を説明するための概念図である。図６（ａ）〜図６（ｅ）は、４系統のコンクリート流通路１０のそれぞれにおける型枠３に沿って共通して延びる部分において、コンクリートが下（上流）から上（下流）の順に圧送されて徐々に打設されている経過が示されている。尚、図６では、図の明瞭化のため型枠３は上下直線状に延びるように図示されているが、実際には型枠３は、図１に示すように湾曲した外面３ｄを有している。
【００５４】
図６（ａ）に示すように、コンクリート打設装置１００は、４系統のコンクリート流通路１０のそれぞれにおける第１打設口３ｂ１に対応する切替装置２０において、図示省略された電動モータ等の駆動部を作動させることにより、回動体２１を回動させて、第１の状態に操作する。このとき、各系統のコンクリート流通路１０における第１打設口３ｂ１より上方の打設口３ｂに対応する切替装置２０は第２の状態に操作されている。また、天端部まで延長されたコンクリート流通路１０における天端部打設口３ｂ６に設けられた末端部装置３０（図１及び図２参照）は末端部開放状態（図５に示す状態に相当）に切り替えられ、天端部打設口３ｂ６を閉止している。残りの３系統のコンクリート流通路１０における第５打設口３ｂ５に設けられた末端部装置３０も同様に末端部開放状態（図５に示す状態に相当）に切り替えられ、第５打設口３ｂ５を閉止している。
【００５５】
次に、コンクリート供給源８が作動すると、４系統のコンクリート流通路１０のそれぞれを経由して、コンクリートが第１打設口３ｂ１に向かって圧送される。そして、圧送されたコンクリートは、第１打設口３ｂ１に対応して設けられた切替装置２０の入口ポート２３、内部通路２１ａ、第１出口ポート２４及び第１打設口３ｂ１を介して、覆工空間Ｓ１内に打設され始める。そして、コンクリートが第１打設口３ｂ１の開口高さより高い位置まで打設されると、その後、コンクリートは覆工空間Ｓ１内にてコンクリート供給源８の圧力により上方に向かって圧送される。
【００５６】
そして、図６（ｂ）に示すように、コンクリートが第２打設口３ｂ２の開口高さより高い位置まで打設される。
【００５７】
コンクリートが第２打設口３ｂ２の開口高さより高い位置まで打設されたタイミングで、図６（ｃ）に示すように、コンクリートの供給先が第１打設口３ｂ１から第２打設口３ｂ２に切り替えられる。この切替は、例えば、第１打設口３ｂ１に対応する切替装置２０における第１の状態から第２の状態への切り替え動作と、第２打設口３ｂ２に対応する切替装置２０における第２の状態から第１の状態への切り替え動作とが同期して行われることによりなされる。コンクリートの打設高さは、例えば、打設口３ｂとして選択された開口部３ａ以外の開口部３ａから作業者が目視により確認して、作業者が上記切り替え動作のタイミングを決定して対応する切替装置２０を操作する。尚、コンクリート打設装置１００は、上記切り替え動作のタイミングを決定する制御部を備えてもよい。この場合、図示省略するが、開口部３ａ等から打設高さのモニタリング用のセンサを取り付けたり、型枠３の外面３ｄ等に圧力を検知するセンサを取り付けたりし、前記制御部は、前記センサからの打設高さや圧力の測定結果の出力に応じて、上記切り替え動作の対象の上下隣接する切替装置２０に対応する前記駆動部を作動させる信号を前記駆動部に出力する。
【００５８】
その後、図６（ｃ）に示すように、コンクリートが第３打設口３ｂ３の開口高さより高い位置まで打設される。
【００５９】
コンクリートが第３打設口３ｂ３の開口高さより高い位置まで打設されたタイミングで、図６（ｄ）に示すように、コンクリートの供給先が、上記と同様に、作業者による切替装置２０の操作又は前記制御部により、第２打設口３ｂ２から第３打設口３ｂ３に切り替えられる。そして、コンクリートが第４打設口３ｂ４の開口高さより高い位置まで打設されると、図６（ｅ）に示すように、コンクリートの供給先が、同様にして、第３打設口３ｂ３から第４打設口３ｂ４に切り替えられる。
【００６０】
その後、図示省略したが、コンクリートが第５打設口３ｂ５の開口高さより高い位置まで打設されると、４系統のコンクリート流通路１０のうちの天端部まで延びるコンクリート流通路１０においては、第４打設口３ｂ４に対応して設けられた切替装置２０は第１の状態から第２の状態に切り替えられ、第５打設口３ｂ５に対応して設けられた切替装置２０は第２の状態から第１の状態に切り替えられる。一方、残りの３系統のコンクリート流通路１０においては、第４打設口３ｂ４に対応して設けられた切替装置２０は同様に第１の状態から第２の状態に切り替えられ、第５打設口３ｂ５に対応して設けられた末端部装置３０はコンクリート打設状態（図３及び図４に示す状態に相当）に切り替えられて第５打設口３ｂ５を開放する。ここで、図示省略したが、例えば、コンクリート供給源８の供給口８ａと各系統のコンクリート流通路１０の上流側端部である基端部との接続部には、コンクリート流通路１０を開閉する手動又は自動の開閉弁が設けられている。そして、各第５打設口３ｂ５からのコンクリートが、例えば、天端部の近傍まで打設されたタイミングで、天端部まで延びるコンクリート流通路１０以外の残りの３系統のコンクリート流通路１０における前記開閉弁が作業者の操作により又は前記制御部の制御により閉弁方向に作動し、これらの３系統のコンクリート流通路１０を経由するコンクリートの打設が停止される。その直後、これらの３系統のコンクリート流通路１０に設けられる末端部装置３０は末端部開放状態（図５に示す状態に相当）に切り替えられて対応する最上部の打設口３ｂである第５打設口３ｂ５が閉止される。
【００６１】
一方、天端部まで延びるコンクリート流通路１０においては、残りの３系統のコンクリート流通路１０の末端部装置３０が末端部開放状態に切り替えられるタイミングと同期して、第５打設口３ｂ５に対応する切替装置２０は第１の状態から第２の状態に切り替えられ、天端部打設口３ｂ６に対応する末端部装置３０はコンクリート打設状態に切り替えられる。その後、天端部打設口３ｂ６からのコンクリートはトンネル冠部の覆工空間Ｓ１ｃを坑口側（先行の覆工コンクリートＣ側）から切羽側に向って一方向に流れ、トンネル冠部の覆工空間Ｓ１ｃ内のエアは妻型枠９と吹き付けコンクリート２との間の僅かな隙間から抜ける。そして、天端部打設口３ｂ６からのコンクリートは最終的に妻型枠９の内面まで到達したタイミングで、天端部まで延びるコンクリート流通路１０における前記開閉弁が作業者の操作により又は前記制御部の制御により閉弁方向に作動し、このコンクリート流通路１０を経由するコンクリートの打設が停止される。これにより、覆工空間Ｓ１全体のコンクリートの打設が完了する。
【００６２】
コンクリートの打設が完了した後、天端部まで延びるコンクリート流通路１０における末端部装置３０は末端部開放状態に切り替えられて対応する最上部の打設口３ｂである天端部打設口３ｂ６が閉止される。このとき、残りのコンクリート流通路１０における末端部装置３０についても既に同じ状態に切り替えられていると共に、全ての切替装置２０は第２の状態に維持されている。つまり、全ての切替装置２０において、下方流通路１０ａと上方流通路１０ｂとの間は、入口ポート２３、内部通路２１ａ及び第２出口ポート２５を介して連通していると共に、全ての末端部装置３０において、コンクリート流通路１０の末端部１０ｃは入口ポート２３、内部通路２１ａ及び第２出口ポート２５を介して、型枠３内の空間（つまり、非打設空間Ｓ２）に接続（連通）している。この状態で、例えば、コンクリート供給源８の供給口８ａと４系統のコンクリート流通路１０の基端部との接続を解除し、この基端部を図示省略した残コンクリート貯留タンクに接続する。その後、例えば、末端部装置３０の第２出口ポート２５を介して、清掃用の玉を投入すると共に圧縮空気を前記基端部側に向って圧送することにより、４系統のコンクリート流通路１０それぞれの配管内に残存するコンクリートを除去し、当該配管内を清掃する。つまり、コンクリート流通路１０の配管内に残留したコンクリートの処理及び配管内清掃は、全てのコンクリート打設が完了した後に、一括してなされる。
【００６３】
ここで、コンクリートの打設中における作業者の作業負荷の低減やコンクリートの連続打設等の観点から表現すると、本実施形態に係るコンクリート打設方法は、覆工空間Ｓ１を形成する型枠３において離間して開口される複数の開口部３ａの中から選択される打設口３ｂを介して、コンクリート供給源８からのコンクリートを覆工空間Ｓ１に打設するコンクリート打設方法であり、コンクリート供給源８から延びるコンクリート流通路１０を型枠３に沿って打設口３ｂを経由するように延設することと、前記コンクリート流通路における前記打設口に対応する位置にて前記打設口を覆うように設けられる切替装置を用いて、当該切替装置に流入する前記コンクリートの供給先を切り替えることと、を含む。前記コンクリートの供給先を切り替えることは、第１の状態と第２の状態とに、切替装置２０の状態を切り替えることにより、前記供給先を切り替える構成とした。第１の状態とは、コンクリート流通路１０における当該切替装置２０より上流の流通路（本実施形態では、下方流通路１０ａ）と打設口３ｂとを接続すると共に、前記上流の流通路とコンクリート流通路１０における当該切替装置２０より下流の流通路（本実施形態では、上方流通路１０ｂ）との接続を遮断する状態である。第２の状態とは、前記上流の流通路と打設口３ｂとの接続を遮断すると共に、前記上流の流通路と前記下流の流通路とを接続する状態である。
【００６４】
また、コンクリート流通路１０の清掃作業を効率化等の観点から表現すると、本実施形態に係るコンクリート打設方法は、コンクリートの覆工空間Ｓ１を形成する型枠３に開口される打設口３ｂを介して、コンクリート供給源８からのコンクリートを覆工空間Ｓ１に打設するコンクリート打設方法であり、コンクリート供給源８から打設口３ｂ（詳しくは、天端部打設口３ｂ６、第５打設口３ｂ５）までコンクリート流通路１０を延設することと、コンクリート流通路１０の末端部１０ｃと打設口３ｂ（詳しくは、天端部打設口３ｂ６、第５打設口３ｂ５）との間において当該打設口３ｂを覆うように設けられる末端部装置３０を用いて、コンクリート流通路１０の末端部１０ｃの接続先を切り替えることと、を含む。末端部１０ｃの接続先を切り替えることは、コンクリート打設状態と末端部開放状態とに、末端部装置３０の状態を切り替えることにより、前記接続先を切り替える構成とした。コンクリート打設状態とは、末端部１０ｃと打設口３ｂ（天端部打設口３ｂ６、第５打設口３ｂ５）とを接続すると共に、末端部１０ｃと型枠３により区画される空間のうち覆工空間Ｓ１と反対側の非打設空間Ｓ２との接続を遮断する状態である。末端部開放状態とは、末端部１０ｃと打設口３ｂ（天端部打設口３ｂ６、第５打設口３ｂ５）との接続を遮断すると共に、末端部１０ｃと非打設空間Ｓ２とを接続する状態である。
【００６５】
かかる本実施形態によるコンクリート打設装置１００、これを備える型枠ユニット５００、並びに、コンクリート打設方法によれば、切替装置２０について、最上流（最下部）のものから順に、前記第１の状態から前記第２の状態への切り替え操作を手動又は自動により行うことにより、コンクリートの供給先を上流側（下方）の打設口３ｂから下流側（上方）の打設口３ｂに順次切り替えることができる。そして、切替装置２０は、コンクリート流通路１０に設けられ前記第２の状態においては、下方流通路１０ａと上方流通路１０ｂとを接続させることにより、この切替装置２０に流入したコンクリートを下流側（上方）の打設口３ｂへ供給することになる。したがって、切替装置２０はコンクリート流通路１０の一部を構成する。このため、切替装置２０が対応する打設口３ｂへのコンクリートの供給の役目を終えた後も、この切替装置２０内をコンクリートが流通し続けることになると共に、この切替装置２０はそのまま打設口３ｂを覆うように設けられる。したがって、切り替え操作を作業者の手動により行う場合には、コンクリートの供給先の切り替えの際にコンクリート流通路１０を打設口３ｂから物理的に切り離す（抜き出す）作業を行う必要はない上、供給先の切り替えの直後にコンクリート流通路１０内の清掃作業を行う必要もない。そのため、コンクリートの打設中における作業者の作業負荷は従来よりも低減される。前記切り替え操作を前記制御部により行うように構成する場合には、作業者の作業負荷はより低減される。そして、コンクリート打設装置１００、型枠ユニット５００及びコンクリート打設方法では、コンクリートの打設中に打設口３ｂの切り替えに伴いコンクリート流通路１０である配管内を清掃する必要がないため、容易に、覆工空間Ｓ１に上流側の打設口から順にコンクリートを連続して打設することができる。したがって、コンクリート打設が時間的に不連続な場合と比較すると覆工コンクリートの品質を向上させることができる。また、本実施形態では、選択される複数の打設口３ｂは、上下方向に離間しており、コンクリート流通路１０は、最下部の打設口３ｂ（第１打設口３ｂ１）から上方の打設口３ｂを順に経由するように延びている。したがって、覆工空間Ｓ１に下方から上方に向かって順にコンクリートを打設することができるため、コンクリート内へのエアの混入を抑制又は防止することができる。したがって、上方からコンクリートを打設する場合と比較すると、覆工コンクリートの品質をさらに向上させることができる。
【００６６】
また、本実施形態によるコンクリート打設装置１００、これを備える型枠ユニット５００、並びに、コンクリート打設方法によれば、末端部装置３０をコンクリート打設状態として覆工空間Ｓ１へのコンクリートの打設が完了した後に、末端部装置３０を末端部開放状態に切り替えるだけで、コンクリート流通路１０内を清掃可能な状態とすることができる。その後、作業者等は、非打設空間Ｓ２側から、非打設空間Ｓ２に対して開放状態となった末端部１０ｃを介してコンクリート流通路１０へ清掃用の玉を投入すると共に圧縮空気を逆送させるだけでコンクリート流通路１０内を清掃することができる。したがって、コンクリート流通路１０内の清掃作業を効率的に実施することができる。そのため、作業者の作業負荷は従来よりも低減される。
【００６７】
このようにして、コンクリートの打設にかかわる作業者の負荷を低減することが可能なコンクリート打設装置１００、これを備えた型枠ユニット５００、及び、コンクリート打設方法を提供することができる。
【００６８】
本実施形態において、切替装置２０は、前記第１の状態において、内部通路２１ａの一端部が第１出口ポート２４に接続されると共に、内部通路２１ａの一端部の開口端が、第１出口ポート２４及び打設口３ｂを超えて覆工空間Ｓ１に位置している。これにより、コンクリートの覆工空間Ｓ１内への流れ込みがより確実になされる。
【００６９】
本実施形態において、切替装置２０の回動体２１における端面２１ｃは、前記第２の状態において、型枠３の外面３ｄ（型枠３における覆工空間Ｓ１側の面）と一致する位置に形成されている。これにより、覆工コンクリートにおける型枠３の外面３ｄ側の表面の仕上がりを、さらに向上させることができる。
【００７０】
本実施形態において、端面２１ｃは、打設口３ｂの開口形状に合わせて形成されている。これにより、前記第２の状態において、打設口３ｂをより確実に閉止するシャッター構造を容易に構築することができる。
【００７１】
本実施形態において、回動体２１は、中空部材からなるものとした。これにより、切替装置２０や末端部装置３０を軽量化することができ、コンクリート打設装置１００の一部を型枠３に取り付けることに伴う型枠３の変形を抑制又は防止できる。
【００７２】
以上、本発明の好ましい実施形態についてそれぞれ説明したが、本発明は上記各実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。
【００７３】
例えば、本実施形態では、切替装置２０及び末端部装置３０は、回動体２１と、ハウジング２２と、入口ポート２３と、第１出口ポート２４と、第２出口ポート２５とを含んで構成されるものとしたが、これに限らない。切替装置２０については、下方流通路１０ａと対応する打設口３ｂとを接続すると共に、下方流通路１０ａと上方流通路１０ｂとの接続を遮断する第１の状態と、下方流通路１０ａと対応する打設口３ｂとの接続を遮断すると共に、下方流通路１０ａと上方流通路１０ｂとを接続する第２の状態とに切り替わることにより、コンクリートの供給先を切り替えるものであればよい。末端部装置３０については、末端部１０ｃと打設口３ｂ（天端部打設口３ｂ６、第５打設口３ｂ５、つまり、最下流の打設口）とを接続すると共に、末端部１０ｃと型枠３により区画される空間のうち覆工空間Ｓ１と反対側の非打設空間Ｓ２との接続を遮断するコンクリート打設状態と、末端部１０ｃと打設口３ｂとの接続を遮断すると共に、末端部１０ｃと非打設空間Ｓ２とを接続（連通）する末端部開放状態とに切り替わることにより、前記接続先を切り替えるものであればよい。
【００７４】
また、コンクリート流通路１０はトンネル軸方向に離間した二断面位置に設けられ、全体として４系統であるものとしたが、これに限らず、一断面位置又は三断面以上の位置に設けられ、つまり、全体として２系統又は６系統以上であるものとしてもよい。また、各系統のコンクリート流通路１０において、打設口３ｂとして選択される複数の開口部３ａの個数は、２箇所以上の適宜の個数に定めることができる。切替装置２０は、各系統のコンクリート流通路１０において、最上部を除く打設口３ｂに対応する位置に設ければよい。つまり、打設口３ｂとして上下に離間した二つの開口部３ａが選択された場合には、下方の打設口３ｂに対応する位置に設ければよい。切替装置２０と末端部装置３０の両方を設けるものとしたが、これに限らず、いずれか一方だけでもよい。また、コンクリート打設方法は、切替装置２０と末端部装置３０の両方を用いるものとしたが、これに限らず、いずれか一方だけ用いてもよい。これらの場合であっても、作業者の負荷は低減される。また、トンネル（覆工コンクリート）を形成する場合を一例に挙げて説明したが、これに限らず、本発明に係るコンクリート打設装置、これを備えた型枠ユニット、及び、コンクリート打設方法は、立坑躯体等を形成する場合においても好適である。
【００７５】
また、本実施形態では、打設開始時において最下部の切替装置２０を第１の状態とすると共にそれ以外の切替装置２０を第２の状態とし、上下に隣接する二つの切替装置２０において、下方の切替装置２０の第１の状態から第２の状態への切り替え、及び、上方の切替装置２０の第２の状態から第１の状態への切り替えは、コンクリートが上方の切替装置２０に対応する打設口３ｂの開口より高い位置に達したタイミングで行われるものとしたが、これに限らない。例えば、打設開始時に全ての切替装置２０を第１の状態とし、上下に隣接する二つの切替装置２０において、上方の切替装置２０の第１の状態から第２の状態への切り替えは、下方の切替装置２０を介して供給されるコンクリートが当該上方の切替装置２０に対応する打設口３ｂの開口に達する前のタイミングで行われるものとしてもよい。これにより、供給先の切り替え時において、コンクリートが覆工空間Ｓ１から上方の切替装置２０内へ逆流することを抑制又は防止することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１…内周面（トンネル内周面）、３…型枠、３ａ…開口部、３ｂ…打設口、３ｄ…枠体の外面（枠体の打設空間側の面）、８…コンクリート供給源、１０…コンクリート流通路、１０ａ…下方流通路（上流の流通路）、１０ｂ…上方流通路（下流の流通路）、１０ｃ…末端部、２０…切替装置、２１…回動体、２１ａ…内部通路、２１ｂ…円弧状外周面、２１ｃ…端面、２２…ハウジング、２２ａ…収容室、２３…入口ポート、２４…第１出口ポート、２５…第２出口ポート、３０…末端部装置、１００…コンクリート打設装置、５００…型枠ユニット、Ｏ…軸心、Ｓ１…覆工空間（打設空間）、Ｓ２…非打設空間
【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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