(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内壁の防水シートが敷設された位置に覆工コンクリートを打設する覆工コンクリート打設方法において、
内部にマグネットが収容されたベースと、鉄筋を支持する鉄筋支持部と、前記ベースと前記鉄筋支持部間の間隔を調整する間隔調整部材とを備えた鉄筋支持具を用意し、
前記防水シートの裏面側に金属材料からなるプレートを配置し、
防水シート表面側における前記プレートに対応した位置に、前記鉄筋支持具を配置すると共に、該鉄筋支持具を該プレートにマグネットの磁力により吸着固定し、
前記鉄筋支持具の鉄筋支持部を前記間隔調整部材により前記ベースに対して所定の間隔をなすよう位置決めし、
位置決めされた鉄筋支持部に、覆工コンクリート用の鉄筋を支持させる形で仮固定し、
鉄筋仮固定後、覆工コンクリートを打設する、
ことを特徴とするトンネル覆工方法。
【請求項２】
請求項1記載のトンネル覆工方法において用いる鉄筋支持具であって、
内部にマグネットが収容されたベースと、
鉄筋を支持する鉄筋支持部と、
前記ベースと前記鉄筋支持部間の間隔を調整する間隔調整部材と、
を備えたことを特徴とする鉄筋支持具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋支持具及びこれを用いた覆工コンクリート打設方法に係わり、特に、ウォータータイトトンネルのようにトンネル全周に防水シートが敷設されている場合において、防水シートに穴を開けることなく覆工コンクリートを打設できる鉄筋支持具及びこれを用いた覆工コンクリート打設方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
山岳トンネルの一般的な施工様式では、掘削坑壁に吹付けコンクリートを吹付けてから、必要に応じロックボルトや支保工を施し、吹付け面に防水シートを敷設する。この際、防水シートには穴を開けることなく吹付け面に敷設する必要がある。現在施工されているトンネルの大半は、アーチ部のみに防水シートを敷設し、該防水シートによりトンネルの天井部分や側壁部からの漏水防止をおこなっている。また、ウォータータイトトンネルでは、トンネル全周を防水シートで水密に覆って、すなわち、トンネルインバート部にも防水シートを敷設して地盤中の水がトンネル内に入ってこないようにしている。そして、いずれの場合も防水シートの内面側（トンネル空間側）に鉄筋を配筋し、かつ、移動型枠を配置し、そこに覆工コンクリートを打設する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、鉄筋は覆工コンクリートの正しい位置に配筋されている必要がある。このため、アーチ部では組んだ鉄筋を自立させて仮保持することにより、吹付け面に対して所定間隔をなす形で位置決めする。そして、この状態でアーチコンクリートを打設する等の手段を採ることにより、防水シートに穴をあけずに該鉄筋を覆工コンクリートの正しい位置に配筋する。一方、インバート部に防水シートがある場合は、該防水シートに穴をあけて鉄筋ベースを固定しないと、鉄筋を吹付け面に対して所定間隔をあけた状態で保持することが出来ない。しかし、穴を開ければそこから地盤中の水がトンネル内に漏水する。以上より、ウォータータイトトンネルでは、インバート部のシートに穴を開けることなく鉄筋を配置固定する技術が要望されている。
以上から本発明の目的は、インバート部のシートに穴を開けることなく鉄筋を配置固定できる鉄筋支持具及びこれを用いた覆工コンクリート打設方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の鉄筋支持具は、内部にマグネットが収容されたベースと、鉄筋を支持する鉄筋支持部と、前記ベースと前記鉄筋支持部間の間隔を調整する間隔調整部材とを備えている。この鉄筋支持具を用いればインバート部の防水シートに穴を開けることなく鉄筋を配置固定することができる。
すなわち、防水シートが敷設された位置に覆工コンクリートを打設する場合、▲１▼防水シートの裏面側に金属材料からなるプレートを配置し、▲２▼防水シート表面側における前記プレートに対応した位置に、前記鉄筋支持具を配置すると共に、該鉄筋支持具をマグネットの磁力により該プレートに吸着固定する。しかる後、▲３▼該鉄筋支持具の鉄筋支持部を間隔調整部材により該鉄筋支持具のベースに対して所定の間隔をなすよう位置決めし、▲４▼位置決めされた鉄筋支持部に、覆工コンクリート用の鉄筋を支持させる形で仮固定し、▲５▼鉄筋仮固定後、覆工コンクリートを打設する。以上のようにすれば、インバート部のシートに穴を開けることなく鉄筋支持部を配置固定でき、しかも、該鉄筋支持部の間隔調整部材により鉄筋を覆工コンクリートの正しい位置に配筋することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
（ａ）トンネル構造
図１は本発明の鉄筋支持具を用いて構築中のトンネル横断面図、図２はトンネル内から見た縦断面図（（図１のＡＡ断面図）である。尚、支保工、ロックボルトなど本発明と関係のない部分は図示を省略している。
図１、図２において、トンネル空間が掘削形成された地山１の坑壁には、所定厚さの吹付けコンクリート２が一次覆工により形成されており、その内面側トンネル全周に防水シート３が敷設されている。インバート部の防水シート表面側には複数の鉄筋支持具４が所定ピッチで配置固定され、該鉄筋支持具４により２次覆工コンクリート用の鉄筋５を仮固定するようになっている。鉄筋５は異型棒鋼を格子状に組み立てて構成されており、２次覆工コンクリートは覆工打設空間６に打設される。
【０００６】
（ｂ）鉄筋支持具
図３は本発明の鉄筋支持具の斜視図である。
鉄筋支持具４は、図示するように、好ましくは鉄板により箱状に形成されたベース１１を有しており、ベース内にはマグネット１２が収容固定されている。マグネット１２としては、ネオジ磁石（ネオジム・鉄・ボロン磁石）等の希土類磁石が好ましい。鉄板からなるベース１１は支持具下面側のみ開放されており、これによりマグネット１２の磁力は支持具下面側方向のみに及び、側面及び上面側方向にはマグネット１２の下面側以外を覆う鉄板の磁気シールド効果により磁力が及ばないようになっている。これは、鉄筋支持具４を固定後、鉄筋組立作業で鉄筋５がべース１１に触れても、鉄筋５が磁力でべースに引っ付き、鉄筋組立作業の邪魔になることを防止するためである。
【０００７】
ベース１１にはネジ部（図示例においては全ネジボルト）１３が、溶接またはネジ止めにより一体に固定されており、ネジ部１３には六角ナット１４が螺着されている。六角ナット１４には一対の鉄筋支持部（丸鋼）１５ａ，１５ｂが、対向する両側面に溶接された形で一体に取り付けられている。この一対の鉄筋支持部１５ａ，１５ｂは、いずれかの方向に回すことにより六角ナット１４をネジ部１３対して上昇あるいは下降させることができ、結果的に自身をベース１１に対して即ち吹付けコンクリート２の表面から所定の間隔を持たせて保持できるようになっている。なお、ネジ部１３と六角ナット１４とによりべースと鉄筋支持部間の間隔を調整する間隔調整部材が構成される。
【０００８】
（ｃ）鉄筋支持状態
図４は鉄筋支持具４による鉄筋支持状態を示す一部断面図（図１のＡ部拡大図）であり、図１〜図３と同一部分には同一符号を付している。
防水シート３の裏面側（地山側）には、不織布等からなる緩衝材２０が設けられており、緩衝材２０を吹き付けコンクリート２に釘止め等で固定することにより、防水シートそのものに貫通孔をあけることなく、該防水シートを吹付けコンクリート内面上に敷設することができる。
【０００９】
トンネルのインバート部分の吹付けコンクリート２上には、防水シート３の裏面側に配置する形で、複数の金属製プレート（図では厚さ６ｍｍの鉄板）２１が所定ピッチで、釘又はアンカーピン（Ｔ−ピン）２２等により吹付けコンクリート２に固定されている。また、各プレート２１に対応した防水シート３の内面側（トンネル空間側）の位置に、図３に示した鉄筋支持具４がプレート２１とで防水シート３を挟むように配置され、鉄筋支持具４はマグネット１２の磁力によりプレート２１に吸着固定されている。
防水シート３の内面側の覆工コンクリート打設空間には、異型棒鋼を用いて所定ピッチの格子状をなすように組まれた鉄筋５が、鉄筋支持具４の鉄筋支持部１５ａ，１５ｂ上に配置され、仮固定されている。
鉄筋５は段取り用の鉄筋５ａ，５ｂと、格子状に組み込まれた鉄筋本体部を構成する鉄筋５ｃ，５ｄを有している。鉄筋組立に際して、段取り用の鉄筋５ａ，５ｂを紙面垂直方向に所定ピッチで設けられた鉄筋支持具４の鉄筋支持部１５ａ，１５ｂ上に載置する。尚、図では１組の段取り用鉄筋５ａ，５ｂが示されているだけであるが複数組みの段取り用鉄筋が対応する鉄筋支持具の鉄筋支持部上に載置されている。ついで、鉄筋本体部を構成する第１の鉄筋５ｃを所定数一定ピッチで図示方向に段取り用鉄筋５ａ，５ｂ上に載せてワイヤで結束する。しかる後、鉄筋本体部を構成する第２の鉄筋５ｄを所定数一定ピッチｐで鉄筋５ｃ上に載せてその間をワイヤで結束して、鉄筋全体を鉄筋支持具４に仮固定する。
なお、予め所定ピッチの格子状をなすように鉄筋５を組んでおき、該鉄筋を各鉄筋支持具４の鉄筋支持部１５ａ，１５ｂ上に載置して仮固定することも可能である。
【００１０】
（ｄ）トンネル覆工方法
本発明により覆工コンクリートを打設するには、まず、インバート部における吹付けコンクリート２上に金属製プレート（図では厚さ６ｍｍの鉄板）２１をトンネル周方向および軸方向に所定ピッチで所定数固定する。
ついで、公知の手法により防水シート３を敷設する。しかる後、各プレート２１に対応した防水シート３の表面側の位置に図３に示した鉄筋支持具４を、プレート２１とで防水シート３を挟むように配置し、該鉄筋支持具４をマグネット１２の磁力によりプレート２１に吸着固定する。
鉄筋支持具４を固定後、鉄筋支持具の六角ナット１４をネジ部１３に対して回すことにより、鉄筋支持部１５ａ，１５ｂをベース１１に対して所定の間隔をなすように位置決めする。
【００１１】
以上のようにして所定数量の鉄筋支持具４を所定ピッチでインバート部の防水シート３上に配置したところで、それぞれの鉄筋支持部１５ａ，１５ｂ上に架渡す形で、段取り用の鉄筋５ａ，５ｂを紙面垂直方向に所定ピッチで設けられた鉄筋支持具４の鉄筋支持部１５ａ，１５ｂ上に載置する。ついで、鉄筋本体部を構成する第１の鉄筋５ｃを所定数一定ピッチで段取り用鉄筋５ａ，５ｂ上に載せてワイヤで結束する。しかる後、鉄筋本体部を構成する第２の鉄筋５ｄを所定数一定ピッチｐで鉄筋５ｃ上に格子状をなすように載せてその間をワイヤで結束して、鉄筋全体を鉄筋支持具４に仮固定する。
以上により、鉄筋５は吹付け面から所定の距離をなす形で、覆工コンクリート打設空間６に配置される。なお、一旦防水シート３を挟んでシート裏面側の鉄板プレート２１に吸着された鉄筋支持具４のマグネット１２から発生する磁気は側面及び上面方向にはべース鉄板により磁気シールドされて外に出ず、側面及び上面方向に磁力が発生しない。このため、ベース上面及び側面に覆工コンクリート用の鉄筋５が吸着することが防止されるので、配筋作業を円滑に行うことができる。
【００１２】
以上により、防水シート３に穴をあける必要がなく、インバート部の配筋が簡単に完了する。最後に、鉄筋５を覆工コンクリート打設空間６に配置した状態で、覆工コンクリートを打設する。
なお、アーチ部においては鉄筋を格子状に組み、その脚部をインバート部鉄筋に支持させ、かかる支持状態で覆工コンクリートを打設することができる。あるいは、インバート部と同様に鉄筋支持具４をアーチ部に適用することにより鉄筋を仮固定して覆工コンクリートを打設することができる。
以上では、格子状の鉄筋を１列にして配筋する場合であるが、格子状の鉄筋を２列にして配筋する場合もあり、かかる場合には、図５に示すように鉄筋支持部が２列になっているものを用いる。図５において、図３の鉄筋支持部と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、ネジ部１３が長くなっている点、ネジ部１３に２つの六角ナット１４；１４′および２組の鉄筋支持部１５ａ，１５ｂ；１５ａ′，１５ｂ′が設けられ、それぞれ間隔調整部材を構成している点である。
【００１３】
【発明の効果】
以上本発明によれば、内部にマグネットが収容されたベースと、鉄筋を支持する鉄筋支持部と、前記ベースと前記鉄筋支持部間の間隔を調整する間隔調整部材とを備えた鉄筋支持具を用意し、前記防水シートの裏面側に金属材料からなるプレートを配置し、防水シート表面側における前記プレートに対応した位置に、前記鉄筋支持具を配置すると共に、該鉄筋支持具を該プレートにマグネットの磁力により吸着固定し、前記鉄筋支持具の鉄筋支持部を前記間隔調整部材により前記ベースに対して所定の間隔をなすよう位置決めし、位置決めされた鉄筋支持部に、覆工コンクリート用の鉄筋を支持させる形で仮固定し、鉄筋仮固定後、覆工コンクリートを打設するようにしたから、インバート部のシートに穴を開けることなく鉄筋支持部を配置固定でき、しかも、該鉄筋支持部の間隔調整部材により鉄筋を覆工コンクリートの正しい位置に配筋することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鉄筋支持具を用いて構築中のトンネル横断面図である。
【図２】トンネル内から見た縦断面図（（図１のＡＡ断面図）である。
【図３】本発明の鉄筋支持具の斜視図である。
【図４】鉄筋支持具による鉄筋支持状態を示す一部断面図（図１のＡ部拡大図）である。
【図５】鉄筋支持部が２列になっている鉄筋支持具の斜視図である。
【符号の説明】
１  地山
２  吹付けコンクリート
３  防水シート
４  鉄筋支持具
５  鉄筋
６  覆工打設空間
１１  ベース
１２  マグネット
１３  ネジ部
１４  六角ナット
１５ａ，１５ｂ  鉄筋支持部
【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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