(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面形状が徐々に変化するトンネル用のセントル装置であって、
前記トンネルに対応して断面形状が徐々に変化する鋼製部材と、
前記鋼製部材の外側に設置される硬質弾性体層と、
前記硬質弾性体層の外側に取り付けられる鋼製パネルと、を備えることを特徴とする断面形状変化トンネル用セントル装置。
【請求項２】
前記硬質弾性体層を複数枚重ねて備えることを特徴とする請求項１に記載の断面形状変化トンネル用セントル装置。
【請求項３】
断面形状が徐々に変化するトンネルにおいて、
請求項２に記載の断面形状変化トンネル用セントル装置を用い、
前記セントル装置を、前記断面形状変化トンネルの大断面形状部に移動し、前記鋼製パネルの外側において、１回目の覆工コンクリートを打設して、
前記セントル装置を、前記断面形状変化トンネルの小断面形状部側に移動し、前記鋼製パネルの内側の前記硬質弾性体層を取り出し、その内側の前記鋼製部材または前記硬質弾性体層の外側に前記鋼製パネルを取り付けて、前記鋼製パネルの外側において、順に２回目以降の覆工コンクリートを打設していくことを特徴とする断面形状変化トンネルの覆工コンクリート打設方法。
【請求項４】
前記セントル装置を、前記断面形状変化トンネルの中断面形状部に移動し、二層の前記硬質弾性体層のうち外側の前記硬質弾性体層を取り出し、その内側の前記硬質弾性体層の外側に前記鋼製パネルを取り付けて、前記鋼製パネルの外側において、２回目の覆工コンクリートを打設した後、
前記セントル装置を、前記断面形状変化トンネルの小断面形状部に移動し、前記内側の硬質弾性体層を取り出し、前記鋼製部材の外側に前記鋼製パネルを取り付けて、前記鋼製パネルの外側において、３回目の覆工コンクリートを打設していくことを特徴とする請求項３に記載の断面形状変化トンネルの覆工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、断面形状が徐々に変化するトンネル用のセントル装置と、そのセントル装置を用いて行う断面形状変化トンネルの覆工コンクリート打設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１において、地山状況の如何に拘らずトンネル躯体の覆工厚を任意に調節して施工できるようにするため、各分割型枠間をトンネル周方向の摺動を許容させて連結すると共に、隣接する各分割型枠間に曲率調整用ジャッキを連結し、曲率調整用ジャッキを伸縮操作して型枠の曲率半径を調整可能に構成したスライドセントル装置が提案される。
【０００３】
道路トンネルや鉄道トンネル等のトンネル工事おいて、坑内に例えば分岐部が存在する場合には、その分岐部周辺でトンネルの断面形状が徐々に変化する。このような分岐部では、断面形状の変化に対応した覆工コンクリートの打設作業が必要となる。
【０００４】
図４は断面形状が徐々に変化するトンネル部分を模式的に示したもので、図示例では、小断面形状部Ｓ、中断面形状部Ｍ、大断面形状部Ｌが連続している。なお、小断面形状部Ｓ、中断面形状部Ｍ、大断面形状部Ｌは、セントルの長さに対応して、図示例では例えば１０．５ｍ毎に区画されている。
【０００５】
通常、覆工コンクリート打設には、鋼製の骨組部材に鋼製パネルを取り付けたセントルと呼ばれる型枠を用いる。
従来は、トンネル断面形状が変化する場合、コンクリート打設毎にセントルの鋼製部材及び鋼製パネルを、一打設毎に分解し、次打設のトンネル形状に合わせてセントルの再組立作業を行ってきた。
【０００６】
すなわち、図５は従来の小断面形状部Ｓに対応する１回目打設に用いるセントル装置を示したもので、小断面形状部Ｓに対応する鋼製部材Ａを組み立て、その鋼製部材Ａの外側に鋼製パネルＰを取り付けて型枠を構成し、覆工コンクリートを打設する。その覆工コンクリートの固化後、鋼製部材Ａ及び鋼製パネルＰを分解する。
【０００７】
図６は次の中断面形状部Ｍに対応する２回目打設に用いるセントル装置を示したもので、前の鋼製部材Ａ及び鋼製パネルＰの分解後、中断面形状部Ｍに対応する鋼製部材Ｂを組み立て、その鋼製部材Ｂの外側に鋼製パネルＰを取り付けて型枠を構成し、覆工コンクリートを打設する。その覆工コンクリートの固化後、鋼製部材Ｂ及び鋼製パネルＰを分解する。
【０００８】
図７は次の大断面形状部Ｌに対応する３回目打設に用いるセントル装置を示したもので、前の鋼製部材Ｂ及び鋼製パネルＰの分解後、大断面形状部Ｌに対応する鋼製部材Ｃを組み立て、その鋼製部材Ｃの外側に鋼製パネルＰを取り付けて型枠を構成し、覆工コンクリートを打設する。その覆工コンクリートの固化後、鋼製部材Ｃ及び鋼製パネルＰを分解する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−１１５１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１のように、各分割型枠間を連結する曲率調整用ジャッキの伸縮操作により型枠の曲率半径を調整する構成は、隣接する各分割型枠間を連結する曲率調整用ジャッキを多数必要とし、構造の複雑化・コスト増大を招いてしまう。
【００１１】
また、図示した従来のように小断面形状部Ｓから中断面形状部Ｍ、大断面形状部Ｌの順で覆工コンクリートを打設する技術では、打設スパン毎に、異なる形状の鋼製部材Ａ・Ｂ・Ｃが必要となり、材料費・加工費が増大する上、鋼製部材Ａ・Ｂ・Ｃの分解・再組立作業が必要となり、工程延長及びコスト増大を招いていた。
【００１２】
本発明の課題は、コスト削減・工期短縮が図れて、トンネルの断面形状変化部に対応した覆工コンクリートの打設が行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、断面形状が徐々に変化するトンネル用のセントル装置であって、前記トンネルに対応して断面形状が徐々に変化する鋼製部材と、前記鋼製部材の外側に設置される硬質弾性体層と、前記硬質弾性体層の外側に取り付けられる鋼製パネルと、を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の断面形状変化トンネル用セントル装置であって、前記硬質弾性体層を複数枚重ねて備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、断面形状が徐々に変化するトンネルにおいて、請求項２に記載の断面形状変化トンネル用セントル装置を用い、前記セントル装置を、前記断面形状変化トンネルの大断面形状部に移動し、前記鋼製パネルの外側において、１回目の覆工コンクリートを打設して、前記セントル装置を、前記断面形状変化トンネルの小断面形状部側に移動し、前記鋼製パネルの内側の前記硬質弾性体層を取り出し、その内側の前記鋼製部材または前記硬質弾性体層の外側に前記鋼製パネルを取り付けて、前記鋼製パネルの外側において、順に２回目以降の覆工コンクリートを打設していくことを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の断面形状変化トンネルの覆工コンクリート打設方法であって、前記セントル装置を、前記断面形状変化トンネルの中断面形状部に移動し、二層の前記硬質弾性体層のうち外側の前記硬質弾性体層を取り出し、その内側の前記硬質弾性体層の外側に前記鋼製パネルを取り付けて、前記鋼製パネルの外側において、２回目の覆工コンクリートを打設した後、前記セントル装置を、前記断面形状変化トンネルの小断面形状部に移動し、前記内側の硬質弾性体層を取り出し、前記鋼製部材の外側に前記鋼製パネルを取り付けて、前記鋼製パネルの外側において、３回目の覆工コンクリートを打設していくことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、トンネルの断面形状変化部に対応した覆工コンクリートの打設を、セントルの分解・再組立作業を必要としない共通の鋼製部材を用いて行うことができるので、コスト削減・工期短縮を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用したセントル装置の一実施形態の構成を示すもので、大断面形状部に対応する１回目打設に用いるセントル装置の構成を示した斜視図（ａ）と正面図（ｂ）である。
【図２】次の中断面形状部に対応する２回目打設に用いるセントル装置の構成を示した斜視図（ａ）と正面図（ｂ）である。
【図３】次の小断面形状部に対応する３回目打設に用いるセントル装置の構成を示した斜視図（ａ）と正面図（ｂ）である。
【図４】断面形状が徐々に変化するトンネル部分を模式的に示した斜視図である。
【図５】従来の１回目打設に用いるセントル装置を示したもので、小断面形状部に対応する斜視図（ａ）と正面図（ｂ）である。
【図６】次の中断面形状部に対応する２回目打設に用いるセントル装置を示した斜視図（ａ）と正面図（ｂ）である。
【図７】次の大断面形状部に対応する３回目打設に用いるセントル装置を示した斜視図（ａ）と正面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
図１は本発明を適用したセントル装置の一実施形態の構成を示すもので、図中、１は鋼製部材、２は硬質弾性体層、３は第２硬質弾性体層、Ｐは鋼製パネルである。
【００２０】
すなわち、図１（ａ）及び（ｂ）は大断面形状部Ｌに対応する１回目打設に用いるセントル装置の構成を示したもので、鋼製部材１は、図４に示した断面形状変化トンネルの小断面形状部Ｓに対応して断面形状が徐々に変化する形状となっている。
【００２１】
この鋼製部材１の外側に、図示のように、硬質ゴム製で一様な厚みの硬質弾性体層２が設置されている。さらに、この硬質弾性体層２の外側に、同じく硬質ゴム製一様な厚みの硬質弾性体層３が重ねて設置されている。
【００２２】
そして、外側の硬質弾性体層３の外側に、鋼製パネルＰが取り付けられている。
【００２３】
ここで、セントルの長さは、例えば図４で説明したように１０．５ｍであり、鋼製部材１は、トンネルの長手方向の幅が１．５ｍのアーチ状で、設置間隔を１．５ｍ開けて構築されている。
【００２４】
この鋼製部材１の外側に沿って硬質弾性体層２・３が重ねられており、すなわち、硬質弾性体層２・３も、トンネルの長手方向の幅が１．５ｍで、間隔を１．５ｍ開けて設置されている。
【００２５】
以上の外側の硬質弾性体層３の外側に沿って鋼製パネルＰが並べて取り付けられている。
【００２６】
次に、以上の構成によるセントルを用いて行う、図４に示した断面形状変化トンネルの覆工コンクリート打設方法について説明する。
【００２７】
「工程１」
鋼製部材１の外側に硬質弾性体層２・３を介装して鋼製パネルＰが取り付けられたセントルを、図４の断面形状変化トンネルの大断面形状部Ｌに移動する。そして、鋼製パネルＰの外側において、１回目の覆工コンクリートを打設する。
【００２８】
「工程２」
１回目のコンクリート養生後、外側の硬質弾性体層３を全て取り外し、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、内側の硬質弾性体層２の外側に沿って、前の工程１で取り付けた鋼製パネルＰを全て内側に引き寄せてそれぞれ固定する。そして、セントルを次の中断面形状部Ｍに移動して、鋼製パネルＰの外側に、２回目の覆工コンクリートを打設する。
【００２９】
「工程３」
２回目のコンクリート養生後、硬質弾性体層２を取り外し、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、鋼製部材１の外側に沿って、前の工程２で取り付けた鋼製パネルＰを全て内側に引き寄せてそれぞれ固定する。そして、セントルを次の小断面形状部Ｓに移動して、鋼製パネルＰの外側に、３回目の覆工コンクリートを打設する。
【００３０】
３回目のコンクリート養生後、セントルを移動して終了する。
【００３１】
以上のように、鋼製部材１の分解・組立作業を不要とすることで、以下の工期短縮、コスト低減、安全性の向上を達成できる。
【００３２】
「工期短縮」
鋼製部材１の分解・組立作業に比べて、硬質弾性体層２・３の個々の取り外し作業時間は短く、分解・組立作業を硬質弾性体層２・３の取り外し作業で代替できることで、覆工コンクリート打設作業の全体工程が短縮できる。
【００３３】
「コスト低減」
以上の工期短縮に伴いコスト低減ができる。
鋼製部材１は共通の１種類のみでよいため、材料費・加工費が低減できる。
【００３４】
「安全性の向上」
硬質弾性体層２・３の取り外し作業は、人力作業で、クレーンを用いた坑内での鋼材の分解・組立作業が不要なので、危険な作業を減少させることができる。
【００３５】
なお、以上の実施形態においては、硬質ゴム製の硬質弾性体層としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の材質による硬質弾性体層であっても良い。
また、実施形態では、図４の断面形状変化部に対応して３態様のセントル装置の構成について説明したが、硬質弾性体層を予め３枚以上重ねておけば、同様に４態様以上のセントル装置の構成にも対応可能となる。
さらに、鋼製部材の構成・形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３６】
１  鋼製部材
２  硬質弾性体層
３  硬質弾性体層
Ｐ  鋼製パネル
【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】
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