(57)【要約】【課題】架台フレームを使用せずに簡易にトンネル覆工コンクリートを養生することができる養生装置を提供する。【解決手段】気体を充填させることで形状形成が可能である２以上の支持チューブ１と、気体を充填させることで形状形成が可能であり、かつ支持チューブ１間を連結する梁チューブ２と、梁チューブ２の外側において、支持チューブ１に沿って取り付けた養生シート３と、支持チューブ１の外側に設けた、気体を充填させることで膨張可能である副チューブ４とで構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を充填させることで形状形成が可能である２以上の支持チューブと、
気体を充填させることで形状形成が可能であり、かつ支持チューブ間を連結する梁チューブと、
梁チューブの外側において、支持チューブに沿って取り付けた養生シートと、
支持チューブの外側に設けた、気体を充填させることで膨張可能である副チューブとで構成した、
トンネル覆工コンクリート用養生装置。
【請求項２】
支持チューブは、
両端部に位置する端部支持チューブと、
端部支持チューブの間にある中間支持チューブとで構成し、
端部支持チューブのみに副チューブを備えた、
請求項１記載のトンネル覆工コンクリート用養生装置。
【請求項３】
副チューブと支持チューブとは空間が独立している請求項１または２に記載のトンネル覆工コンクリート用養生装置。
【請求項４】
副チューブは、
支持チューブから着脱可能である、
請求項１から３のいずれか１項に記載のトンネル覆工コンクリート用養生装置。
【請求項５】
支持チューブは、
長さ方向を短縮するための係合具を有する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のトンネル覆工コンクリート用養生装置。
【請求項６】
散水機またはミスト発生器の水を供給する管路を、
支持チューブまたは梁チューブに沿って配管して構成した、
請求項１〜５のいずれか１項に記載のトンネル覆工コンクリート用養生装置。
【請求項７】
請求項１記載の装置を、覆工コンクリートを打設したトンネル内に搬入し、
各支持チューブと梁チューブに気体を充填して膨張させて自立させ、
副チューブに気体を充填してトンネル覆工コンクリートの表面に密接させ、
養生シートとトンネル覆工コンクリートの表面との間に養生空間を形成して行う、
トンネル覆工コンクリートの養生方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記の養生空間に水あるいはミストを噴射して行う、
トンネル覆工コンクリートの養生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル覆工コンクリートの養生装置とそれを利用した養生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートは水和作用によって強度を発現するが、その作用を推進するためには一定期間、湿潤状態を保つことが必要である。
そのために開発されたのがコンクリート養生装置であり、トンネルの表面に打設したコンクリートを養生する装置として特許文献１、および図５に記載したような装置が公知となっている。
これは覆工コンクリートｆの表面との間に養生空間ｄを形成する養生シートａと、その養生シートａのトンネル長手方向の両端をシールする第１シール部材と、養生シートａの周方向の両端をシールする第２シール部材ｂとで構成してある。
しかし養生シートａとシール部材ｂの組み合わせだけでは自立しない。
そこで、養生シートａを支えるための金属製架台フレームｃの存在が不可欠であり、さらに架台フレームｃを移動させるためのレールｅも必要とする装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５６１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記したような図５に示すトンネルコンクリートの養生装置にあっては次のような問題点がある。
＜１＞  両側端の第１シール部材の間は、周方向の裾部に設けた第２シール部材ｂで連結してあるだけなので、養生シートａが自立することは不可能である。そのために架台フレームｃで支える必要がある。
＜２＞  養生装置は頻繁に移動する装置である。その移動のたびにシール部材を収縮し、全体の質量を架台フレームｃに預けて移動し、再度膨張させるという手数を要する。
＜３＞  架台フレームｃの移動のためにはトンネル下面にレールｅを敷設する必要があり、移動の際には架台フレームｃを牽引する重機が必要となる。
＜４＞  架台フレームｃを組み立てるためにはクレーンなどの重機が必要であり、組み立てのための平坦なヤードが必要となるが、トンネル現場は作業用地が狭いので架台フレームｃの組み立てをする十分なヤードを確保することが困難である。
＜５＞  一度製作した架台フレームｃは、断面形状が異なる他のトンネルでは高さ、幅が適合しないから架台フレームｃの転用ができず、結局養生装置もそのまま転用することができないという不経済なものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記のような課題を解決するために、本発明のトンネル覆工コンクリートの養生装置は、気体を充填させることで形状形成が可能である２以上の支持チューブと、気体を充填させることで形状形成が可能であり、かつ支持チューブ間を連結する梁チューブと、梁チューブの外側において、支持チューブに沿って取り付けた養生シートと、支持チューブの外側に設けた、気体を充填させることで膨張可能である副チューブとで構成したことを特徴としたものである。
また上記の養生装置において、支持チューブは、両端部に位置する端部支持チューブと、端部支持チューブの間にある中間支持チューブとで構成し、端部支持チューブのみに副チューブを備えたことを特徴としたものである。
また上記の養生装置において、副チューブと支持チューブとは空間が独立していることを特徴としたものである。
また上記の養生装置において、副チューブは、支持チューブから着脱可能であることを特徴としたものである。
また上記の養生装置において、支持チューブは、長さ方向を短縮するための係合具を有することを特徴としたものである。
また上記の養生装置において、散水機又はミスト発生器の水を供給する管路を、支持チューブ又は梁チューブに沿って配管して構成したことを特徴としたものである。
また本発明のコンクリートの養生方法は、上記の装置を、覆工コンクリートを打設したトンネル内に搬入し、各支持チューブと梁チューブに気体を充填して膨張させて自立させ、副チューブに気体を充填してトンネル覆工コンクリートの表面に密接させ、養生シートとトンネル覆工コンクリートの表面との間に養生空間を形成して行うこと特徴としたものである。
また上記の養生方法において、養生空間に水あるいはミストを噴射して行うことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のトンネル覆工コンクリートの養生装置は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞  両端の支持チューブと、その間を連結する梁チューブによって自立する構造体を形成してある。したがってチューブを架台フレームで支える必要がなく、架台フレームが不要であり経済的である。
＜２＞  養生装置を支持する架台フレームが存在しないから、その組み立て、移動、などの作業が不要であり、養生装置の設置、収縮、移動などの作業のほとんどを人力で行うことができる。したがって架台フレームを備えた従来の養生装置に比較してきわめて迅速で、かつ経済的に養生作業を行うことができる。
＜３＞  支持チューブの外周に副チューブを取り付けてあり、この副チューブを膨張、収縮することによって、支持チューブの形状を維持したまま、覆工コンクリート面との密接状態を解除することができるから、養生装置の移動までの作業が簡単である。
＜４＞  支持チューブの外周に副チューブが取り付けてあるから、覆工コンクリート面と接触する副チューブが損傷を受けやすい。その場合に損傷した副チューブだけを交換すればよいからきわめて経済的である。
＜５＞  養生装置の設置時には、副チューブへの気体の充填、排出だけで、支持チューブとトンネル覆工コンクリートの表面との密接状態を微調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のトンネル覆工コンクリートの養生装置の実施例の説明図。
【図２】図１の実施例の側面図。
【図３】他の実施例の側面図。
【図４】支持チューブを短縮した様子の一例を示す説明面。
【図５】従来の養生装置の例の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下図面を参照にしながら本発明の養生装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【０００９】
＜１＞全体の構成
本発明の養生装置は、支持チューブ１と、支持チューブ１間を連結する梁チューブ２と、梁チューブ２の外側に支持チューブ１に沿って取り付けた養生シート３と、支持チューブ１の外周に取り付けた副チューブ４とで構成する。
【００１０】
＜２＞各チューブに共通の構成
各構成要素に共通するチューブとは、大気圧より大きい圧力で、気体を充填することによって膨張して形状の形成が可能であり、さらに気体を排出することで形状の収縮が可能な円柱状の袋体のことである。
上記の各チューブは、気密性および防水性に優れたシートからなってよく、例えば、布帛に熱可塑性合成樹脂を含浸又はラミネートしたシートを用いることができる。
このようなシートは、高強度で寸法安定性があり、チューブ形状に熱接合することができるため、接合部の気密性を保つことができる。
また上記各チューブがシートからなると、従来の架台フレームと比べて柔らかく、養生装置の移動時に覆工コンクリ−トと接触しても、覆工コンクリ−トを傷つけることがないか、または少ない。
さらに、折りたたむことが可能であるから工事現場への搬入・搬出が容易である。
各チューブは、上記のシートを用いて、公知のエアアーチ、エアビームなどの製造方法を利用して、所定の形状に膨張するように成形してよい。
例えば、複数の筒状シートをつなぎ合わせて、又は２組の扇形シートと２組の帯状シートとを各々が対面するようにつなぎ合わせて、チューブを得ることができる。
気体としては空気やヘリウム、不燃の窒素ガスなどを利用することができる。
各チューブへの気体の供給は、常時、あるいは適宜、コンプレッサー、送風機、ポンプなどで行う。
各チューブの空間は連続していてよく、又は独立していてもよい。
この場合に空間が連続しているとは、気体の流路が連続している状態をいい、例えば全体をひとつの気室で構成した状態や、気室を連通させた状態をいう。
各チューブの空間が連続していると、気体の充填が容易である。
あるいは、各チューブは一体の空間ではなく、独立した複数の空間として構成し、気体の充填を独立して行えるように構成することも可能である。
すなわち本発明で用いるチューブは１または２以上の気室で構成することができる。
チューブを１つの気室で構成した場合には、気体の充填が容易である。
一方、チューブを複数の気室で構成した場合には、チューブを長さ方向に短縮する際に、短縮部となる気室には気体を充填せず、他の気室に気体を充填することによって行うことができる。
チューブ間の連結は、チューブ同士を熱溶着などにより連結して一体化することができる。
あるいはチューブ同士を別体で成形し、連結具を用いて連結することもできる。
連結したチューブは全体を一つの気室に構成することもでき、あるいはチューブごとに気室を分かれた状態で構成することもできる。
養生装置が２以上の気室を有する場合に、気室同士を連通管や連通孔などにより連通させることもできる。
その際に、連通管や連通孔に、開閉弁、逆止弁、電磁弁などの公知の空圧装置を設けて気体の流通を制御することもできる。
【００１１】
＜３＞支持チューブ
支持チューブ１は本発明の養生装置の少なくとも両端に位置するチューブである。
膨張した状態の支持チューブ１の外形は、トンネルの断面とほぼ相似形を呈するもので、アーチ形、馬蹄形、円形、半円形、コの字型、門型、その他の形状を採用することができる。
両端の端部支持チューブ１ｂだけでなく、その中間に中間支持チューブ１ａを配置させることもできる。（図３）
この支持チューブ１に気体を充填させることで、支持チューブ１は膨張する。しかしそのままでは転倒して自立することはできない。
そこで後述するように両端に配置する支持チューブ１の間は、梁チューブ２で連結することで、架台フレームにたよらずに自立が可能となる。
【００１２】
＜４＞中間支持チューブ（図３）
支持チューブ１は、両端部に位置する端部支持チューブ１ｂと、端部支持チューブ１ｂの間にある中間支持チューブ１ａとで構成することが好ましい。
この際、副チューブ４は端部支持チューブ１ｂのみに設けてよい。
中間支持チューブ１ａを有すると、養生シート３の取り付けが容易になり、また転倒しにくい養生装置となる。
なお、中間支持チューブ１ａは、１又は２以上で構成することができる。
【００１３】
＜５＞支持チューブの短縮又は復元
支持チューブ１は、その長さ方向を短縮するための係合具を有することが好ましい。
支持チューブ１は、係合具によって、その長さを短縮することができ、また係合具を取り外すことによって支持チューブ１を元の長さに復元することもできる。
支持チューブ１は、その一部をスライドファスナー、フック、ベルトやロープなどの係合具で強制的に接続して、接続した中間部の膨張を阻止すれば支持チューブ１全体の長さを短縮することができる。
これにより、支持チューブ１の半径、高さ、曲率を変化させることが可能となり、トンネルの形状に合わせて、変形させて用いることができる。
支持チューブ１は、三角ペケットや帯ペケットなどのペケット５を有することが好ましい。（図４）
ペケット５とは、三角形や帯状などのシートに鳩目５１を設けた部材である。
支持チューブ１がペケット５を有すると、鳩目５１にベルトやロープ５２などを通して、繋縛することができるため、支持チューブ１の短縮が容易である。
また、支持チューブ１に直接鳩目５１の穴を設けないので、支持チューブ１から気体が漏出することがない。
支持チューブ１は１本の長い袋体で形成することもできるが、複数の独立チューブを連結して構成することもできる。
複数の独立チューブの間には断面の円周にスライドファスナーや面接合体のような係合具を取り付けて、接合、解体を自由に行えるように構成してもよい。
すると、積木落しのように、中間の独立チューブを抜き出したり、追加したりすることによって、円柱体である支持チューブ１全体の長さを調整することができる。
独立チューブを抜き出すだけでなく、上下の独立チューブをスライドファスナーやフックなどの係合具で強制的に接続して、その中間の独立チューブの膨張を阻止すれば同様の調整が可能である。
【００１４】
＜６＞梁チューブ
単独では自立できない支持チューブ１の間を連結するのが梁チューブ２である。
この梁チューブ２は円柱状の袋体であり、その両端を支持チューブ１に取り付ける。
支持チューブ１の間を複数本の梁チューブ２で連結することによって、支持チューブ１の転倒を防いで自立することが可能となる。
梁チューブ２は、支持チューブ１と空間が連続していることが好ましい。
梁チューブ２と支持チューブ１とが空間が連続していると、ひとつの注入口から気体を供給することにより、全ての支持チューブ１と梁チューブ２を同時に膨張させることができる。
また、梁チューブ２は養生シート３を下方から支え、養生シート３が垂れ下がることを防ぐ。
このため梁チューブ２は支持チューブ１の頂部と下部だけでなく、その中間にも備えることが好ましい。
これによって養生シート３とトンネル内面との間隔が広がりすぎるのを防ぐと同時に噴射する水等が養生シート３の弛みに過度に溜まることがない。
梁チューブ２は、０．５〜５ｍ間隔で設けることが好ましい。
梁チューブ２の間隔が上記範囲であると、梁チューブ２に取り付けた養生シート３が弛むことがない、または少ない。
【００１５】
＜７＞養生シート
梁チューブ２の外側には養生シート３を取り付ける。
養生シート３は、梁チューブ２から着脱可能であることが好ましい。
ここで着脱可能とは、取り付け、取り外しを自在にできることをいう。
養生シート３が脱着可能であると、支持チューブ１を短縮して、支持チューブ１の軸方向の長さを短縮する際に、その大きさに適した養生シート３を取り付けて用いることができる。
この養生シート３は防水性のシートを使用する。
防水性のシートとしては、織物などの布帛に熱可塑性合成樹脂を含浸又はラミネートしたシートが挙げられる。
養生シート３は、鳩目等の繋縛用穴を有することが好ましい。
養生シート３の取り付けは、養生シート３のチューブへの取り付け側の２辺、および各チューブの対応する部位に、鳩目等の繋縛用穴を設けて、この繋縛用穴にロープやベルトなどを通して、繋縛することにより行うことができる。
或いは、養生シート３の取り付けは、他の手段を用いてもよい。
例えば、スライドファスナー、面ファスナー、又はスナップボタンなどによって取り付けてもよい。
または、ウェルダー溶着などの熱溶着や糸による縫着により取り付けることもできる。
養生シート３の養生面に織物、編物、不織布などの保水性の良好な面材を取り付ければ養生効果を上げることができる。
トンネル内で支持チューブ１を膨張させれば、複数本の梁チューブ２の外側に取り付けた養生シート３と、トンネル覆工コンクリート表面との間に養生空間６を形成することができる。
この養生シート３の裾部分、すなわち養生シート３の周方向の端部は、養生装置を組み立てた状態では開放状態にあるが、その状況は使用方法の説明において詳説する。
【００１６】
＜８＞副チューブ
支持チューブ１の外側、すなわち支持チューブ１のトンネル覆工コンクリート側には、副チューブ４を設ける。
副チューブ４は、支持チューブ１と空間が独立していることが好ましい。
より好ましくは、支持チューブ１と副チューブ４とは、気体の充填口、排出口を別に設け、各々のチューブが独立して膨張、収縮できるように構成する。
支持チューブ１と副チューブ４のチューブ内空間がそれぞれ独立していると、支持チューブ１を膨張させた状態のまま、副チューブ４の気体を排出することができるので、養生装置の移動から再設置までの工程が容易になる。
副チューブ４は支持チューブ１から着脱可能であることが好ましい。
ここで、着脱可能とは、取り付け、取り外し自在にできることをいう。
副チューブ４が支持チューブ１から着脱可能であると、副チューブ４が損傷した際に、副チューブ４だけを交換することができる。
支持チューブ１と副チューブ４とは、例えば、スライドファスナー、面ファスナー、スナップボタン、又はロープやベルトによる繋縛などによって取り付けてよい。あるいは、ウェルダー溶着などの熱溶着や糸による縫着により取り付けることもできる。
この副チューブ４も、気体を充填させることで膨張して形状を形成し、気体を排出することで収縮する長い袋体である。
膨張させた場合の副チューブ４の形状は、膨張させた支持チューブ１の外側に沿わせるために、支持チューブ１の形状と相似形に構成する。
あるいは直線形に構成した副チューブ４を支持チューブ１に沿わせて配置してよい。
支持チューブ１を養生装置の両端にだけ設けた場合には、副チューブ４は両支持チューブ１の外周に取り付けてよい。
支持チューブ１を両端と中間に設けた場合には、中間の支持チューブ１ａには副チューブ４を取り付けず、両端の端部支持チューブ１ｂだけに副チューブ４を取り付けてよい。
２以上の養生装置を隣接させてトンネル覆工コンクリートの養生を行う際は、隣接する２本の支持チューブ１には副チューブ４を取り付けなくてもよい。
これは、複数の養生装置で連続した養生空間６を形成できるためである。
なお副チューブ４の外側にゴム板またはスポンジなどの緩衝材を取り付けておけば、養生の際にさらに気密性を向上させることができ、副チューブ４の破損を防止することができる。
【００１７】
＜９＞噴射装置
トンネル内の空間に散水機またはミスト発生器などの噴射装置を設置すれば、養生シート３とトンネル覆工コンクリートの間の空間に、水やミスト（霧又は水蒸気ともいう）を噴射することができる。
噴射のための水は、支持チューブ１または梁チューブ２に沿って配管した管路又は独立した管路を通して供給し、上記の噴射装置の噴射ノズル（噴射口）は、養生シート３とトンネル覆工コンクリートの表面の間の養生空間６内に位置させることが好ましい。
【００１８】
＜１０＞使用状態の説明
次に上記の養生装置を使用してトンネル覆工コンクリートの養生を行う方法について説明する。
【００１９】
＜１１＞各チューブの膨張
支持チューブ１、梁チューブ２に空気などの気体を充填すると袋体が膨張する。
気体の充填は、例えば、各チューブに設けた注入口（図示せず）にブロワー等の送風機（図示せず）を用いて空気などを送風することにより行うことできる。
気体の充填後は、注入口に栓をしてチューブを密閉してよく、または、送風機により空気を供給しつづけた状態を維持してもよい。
本発明の装置は、両側の支持チューブ１の間を梁チューブ２で連結してある。
そのために支持チューブ１は鉛直に、梁チューブ２はその間で水平に位置して一つの独立した、自立する構造体を形成する。
膨張した場合の支持チューブ１の外形は、トンネル覆工コンクリートの内形とほぼ相似形で、多少トンネル覆工コンクリート表面より離れている。
その状態で副チューブ４を膨張させると、副チューブ４の外側面がトンネル覆工コンクリート表面に加圧状態で接触する。
この構造体は、その内部には架台フレームなどが存在しないので、支持チューブ１の下部の空間は工事車両などの通行が自由である。
また、副チューブ４は、支持チューブ１より気圧を低くすると、トンネル覆工コンクリートに沿って変形しやすくすることができる。
【００２０】
＜１２＞養生空間の形成
養生シート３は、梁チューブ２の外側に取り付けてあるから、副チューブ４がコンクリートの表面に接触した状態では、トンネル覆工コンクリートの表面との間に空間ができる。
この空間、すなわち両端の支持チューブ１と副チューブ４、養生シート３と覆工コンクリート表面に囲まれた空間が養生空間６となる。
ただし養生シート３の裾部分、すなわち周方向の両側の端部は覆工コンクリートと接していない開放状態にある。
【００２１】
＜１３＞噴射
この状態で養生空間６に水や霧を噴射する。
養生空間６はその周囲のトンネル入り口側、トンネル切羽側、養生シート３および覆工コンクリート自体の四面は閉鎖してあるので、高い湿度を維持することができる。
養生空間６の最下端では、養生シート３は覆工コンクリート表面から離れていて開放状態にある。
そのために噴射した水分は養生シート３の表面に沿って静かに流下して、トンネルの底面の側溝に流れ込む。
特許文献１記載の発明のように、養生シート３の裾部分が閉塞されていると、そこに水が溜まってしまい、養生装置の移動時までは自然排水を行うことができない。
養生シート３の養生空間６ではない側の表面、すなわち内部通路側の表面に市販の感熱シートを貼り付けておけば通路側から目視で養生状態を把握することができる。
【００２２】
＜１４＞養生装置の移動
養生装置を設置した場所の覆工コンクリート面の養生が完了したら、副チューブ４の気体を排出する。
すると副チューブ４の外形が収縮して覆工コンクリート表面から離れる。
副チューブ４が覆工コンクリート表面から離れれば、養生装置を拘束するものがなくなるから、養生装置全体を次の養生場所に移動できる。
その際に、本発明の養生装置は、両側の鉛直方向の支持チューブ１の間を、複数本の水平方向の梁チューブ２で連結してあり、自立することができ、かつきわめて軽量である。
そのために、架台フレームに載せないと変形して転倒してしまうような従来の養生装置と比較してその移動がきわめて簡単で容易である。
次の養生位置まで到達したら、副チューブ４だけを膨張させて前記と同様に養生を開始する。
副チューブ４の収縮膨張だけでなく、支持チューブ１を多少収縮させれば外形の変形の幅が大きくなるので、移動と設置はより容易である。
【００２３】
＜１５＞養生方法
本発明の養生装置は、養生装置をトンネル内に搬入し、各支持チューブ１と梁チューブ２に気体を充填して膨張させて自立させ、副チューブ４に気体を充填してトンネル覆工コンクリートの表面に密接させ、養生シート３とトンネル覆工コンクリートの表面との間に養生空間６を形成して、覆工コンクリートの養生を行うことができる。
養生空間６には、水又はミストを噴射して、又は噴射せずに、覆工コンクリートを養生することができる。
なかでも、覆工コンクリート表面を湿潤状態に保ちやすくする観点から、養生空間６には、水又はミストを噴射することが好ましい。
【符号の説明】
【００２４】
１：支持チューブ
１ａ：中間支持チューブ
１ｂ：端部支持チューブ
２：梁チューブ
３：養生シート
４：副チューブ
５：ぺケット
６：養生空間
【図１】
2014012957.tif 000003
【図２】
2014012957.tif 000004
【図３】
2014012957.tif 000005
【図４】
2014012957.tif 000006
【図５】
2014012957.tif 000007