(57)【要約】【課題】高所作業を可及的に軽減して、安全性と作業性との向上が図り得、均一な施工品質が得られるトンネル等の筒状空間の覆工構築方法を提供する。【解決手段】筒状空間の内周面に沿って円形のガイドレール４を設置した後、周方向に複数に分割形成したライニング分割片５ａの１片を、該筒状空間の底部にて該ガイドレール４に移動可能に取り付ける。該ガイドレール４に取り付けた分割片５ａは、該ガイドレール４に沿わせて所定位置まで旋回移動させて仮止め固定し、該旋回移動させた分割片５ａに接続する新たな分割片５ａを再び該筒状空間の底部にて、該ガイドレール４に取り付け、前記仮止め固定してある分割片５ａに接合する。 該接合後に、旋回移動と新たな分割片５ａの取り付け、及びそれらの接合とを順次繰り返して円筒形のライニング部材５に形成し、爾後、該円筒形ライニング部材５と該筒状空間の内周面との隙間に充填材１２を打設して一体化させる。【選択図】    図１
2006037411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に掘削されたトンネル等の筒状空間の内周面に形成する覆工の構築方法であって、
該筒状空間の内周面に沿って円形のガイドレールを設置した後、
周方向に複数に分割形成したライニング分割片の１片を、該筒状空間の底部にて該ガイドレールに移動可能に取り付け、
該ガイドレールに取り付けたライニング分割片を、該ガイドレールに沿わせて旋回移動させて所定位置に仮止め固定し、
該旋回移動させたライニング分割片に接続する新たなライニング分割片を該筒状空間の底部にて、該ガイドレールに沿って旋回移動可能に取り付けて、先行して仮止め固定してあるライニング分割片に接合し、
該旋回移動と新たなライニング分割片の取り付け、その接合を順次繰り返して円筒形のライニング部材に形成し、
爾後、該円筒形ライニング部材と該筒状空間の内壁との隙間に充填材を打設して一体化させる、
ことを特徴とするトンネル等の筒状空間の覆工構築方法。
【請求項２】
前記ライニング分割片はその裏面に設けられたガイドローラが前記ガイドレールに転動可能に係合されて係止されるとともに、該ライニング分割片は該ライニング分割片を牽引して旋回移動させる牽引手段によって旋回移動されることを特徴とする請求項１に記載のトンネル等の筒状空間の覆工構築方法。
【請求項３】
前記ライニング分割片は、該ライニング分割片に設けられた固定係止手段によって所定の旋回位置でガイドレールに固定仮止されることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のトンネル等の筒状空間の覆工構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル等の筒状空間の覆工構築方法に関し、特に高所作業を可及的に軽減して、筒状空間の内周面全体を覆工できるようにした構築方法の技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
トンネルなどの筒状空間で覆工工事を行うには、従来では次の施工方法があった。  
１．原位置の底部、側部、天井部で作業足場と支保工などを利用して覆工構造を順次構築する。  
２．底部の覆工構造を構築した後に、筒状空間の中央部に覆工構築のための機械を設置し、それに取付けられたアームを利用して覆工構造の小ブロックを側部、天井部に順次定着させて組立構築する方法。  
３．下記特許文献１に示すように、構築場所前後の開放空間でクレーンなどを利用して覆工全体を構築し、それを横移動させて定位置に固定する方法。  
【特許文献１】特開２００１−３２３７９５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、１．の施工方法においては、構築作業が底面・壁面・天井面と変化するため、施工品質や作業時の安全確保などにおいて課題を生じていた。  
また、２．の施工方法では、上向き作業であるため器物落下等の虞があった。  
更に３．の方法では、構築場所の前後に覆工構築のための余裕空間が必要であり、これがない場合には現実的でなかった。
【０００４】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであり、トンネル等の筒状空間の底部でライニング材を順次接合しつつ、トンネル壁面に沿って周回方向に移動させることで、トンネル全体の覆工を行えるようにし、これによって高所作業を可及的に軽減して、安全性と作業性とを向上させつつ均一な施工品質が得られるようにしたトンネル等の筒状空間の覆工構築方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため本発明は、地中に掘削されたトンネル等の筒状空間の内周面に形成する覆工の構築方法であって、該筒状空間の内周面に沿って円形のガイドレールを設置した後、周方向に複数に分割形成したライニング分割片の１片を、該筒状空間の底部にて該ガイドレールに移動可能に取り付け、該ガイドレールに取り付けたライニング分割片を該ガイドレールに沿わせて旋回移動させて所定位置に仮止め固定し、該旋回移動させたライニング分割片に接続する新たなライニング分割片を該筒状空間の底部にて、該ガイドレールに沿って旋回移動可能に取り付けて、先行して仮止め固定してあるライニング分割片に接合し、 該旋回移動と新たなライニング分割片の取り付け、その接合を順次繰り返して円筒形のライニング部材に形成し、爾後、該円筒形ライニング部材と該筒状空間の内壁との隙間に充填材を打設して一体化させる、ことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２の発明では、前記ライニング分割片はその裏面に設けられたガイドローラが前記ガイドレールに転動可能に係合されて係止されるとともに、該ライニング分割片は該ライニング分割片を牽引して旋回移動させる牽引手段によって旋回移動されることを特徴とする。ここで、牽引手段としては例えばワイヤーウインチや上記ガイドレール上を走行する牽引駆動台車等を採用し得る。
【０００７】
請求項３の発明では、前記ライニング分割片は、該ライニング分割片に設けられた固定係止手段によって所定の旋回位置でガイドレールに固定仮止されることを特徴とする。ここで、固定係止手段としては、例えばブレーキシューなどでガイドレール４を挟持させて直接制動をかけることで所定位置に固定係止するブレーキ機構、あるいはライニング分割片とガイドレールとに跨って係合する係脱自在なピン等を採用し得る。
【発明の効果】
【０００８】
したがって、本発明の覆工構築方法によれば、トンネル等の筒状空間の底部にて、ガイドレール上にライニング分割片を取り付け、当該ライニング分割片を周方向に旋回移動させつつ、順次当該底部に新たなライニング分割片を接地してこれら分割片同士を相互に一体的に接合させていくことで、筒状のライニング部材の全体を形成することができ、もって高所作業を可及的に軽減して、簡易にしかも高品質を確保して覆工を完成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の好適な実施の形態につき添付図面を参照して説明する。図１は本発明の施工手順を示し、図２は図１（ａ）のＡ−Ａ線における側断面図である。
【００１０】
図２に示すように、当該実施の形態では、地中に掘削された筒状空間であるトンネルに本発明の覆工構築方法を適用する場合を示しており、特に、この実施の形態では、トンネルにおいて若干の勾配を有している斜坑部分１の中間位置に形成された鼓状膨出部１ａをその覆工の施工箇所とした例で説明する。
【００１１】
即ち、本発明の筒状空間の覆工構築方法にあっては、先ず、覆工の形成に先立ち、上記膨出箇所１ａの両端部に、その内周面に沿ってライニング部材５の分割片５ａの端部を移動可能に支持して案内するための端部ガイドレール３が固定されるとともに、膨出箇所１ａの中央部側にもその周面に沿って同じく分割片５ａの中央部を移動可能に支持して案内する一対の中央部ガイドレール４が固定され、これらガイドレール３，４は分割片５ａの落下止めと周回ガイドとを兼用している。
【００１２】
ライニング部材５は、所定厚みの複数枚の鋼板などからなる分割片５ａが相互に接合されて筒体状に構成されるものであり、その各分割片５ａの長手方向は前記鼓状断面に応じた弧状に形成され、また、幅方向は斜坑部分１の内周を４分割した４半円断面に形成されている。そして、各ライニング分割片５ａの裏面中央部側及び両端部には、前記端部ガイドレール３及び中央部ガイドレール４にそれぞれ係合して、これらのガイドレール３，４に沿って転動するガイドローラ６が配置されている。
【００１３】
図３，４は中央部ガイドレール４とガイドローラ６ａとの係合構造、及び端部ガイドレール３とガイドローラ６ｂとの係合構造の詳細を示している。  
まず、図３に示すように、中央部ガイドレール４はＴ字形断面をなし、そのフランジ部上面にはガイドローラ６ａが転動可能に配置されている。このガイドローラ６ａは、前記ライニング分割片５ａの底面に突設された一対のブラケット７に回転可能に軸受されている。更にブラケット７の下部には、ガイドレール４のフランジ部下面に沿って転動可能な一対の落下防止用ローラ８が回転可能に軸受され、これにより、前記ライニング部材５が垂直ないし天井部側に移動した際の落下防止を行っている。  
一方、図４に示すように、端部ガイドレール３は断面コ字形をなし、この内部に前記分割片５ａの端部に設けたブラケット９に軸受されてガイドローラ６が回転可能に配置されている。
【００１４】
次に、以上の構成における施工手順を図１を用いて説明する。まず図１（ａ）は、第１のライニング分割片５ａを膨出箇所１ａの底部に設置した状態を示す。斜坑部分１内の中心位置にはワイヤーの巻取り用ウインチ１０が配置され、周縁の複数箇所にはガイドプーリ１０ａが仮設されており、ライニング分割片５ａの一側端部にワイヤーＷの一端を結合し、他端を各ガイドプーリ１０ａを介して、ウインチ１０に結合することで、可級的にライニング部材５をその接線方向に向けて牽引できるようにしている。
【００１５】
以上の設置及びワイヤーＷに対する結合作業を行った後、（ｂ）に示すように、ウインチ１０を駆動してライニング分割片５ａを時計方向に牽引することで、ガイドレール４に沿わせて原位置より９０°旋回移動させる。なお、移動に応じて不要となったガイドプーリ１０ａは順次取外すことによって、次のガイドプーリ１０ａを牽引ガイドとしてほぼ接線方向に沿った移動が可能である。
【００１６】
この状態で仮固定を行う。仮固定手段としてはウインチ１０に制動をかけておくか、あるいは図示しないが分割片５ａに例えばブレーキシューなどでガイドレール４を挟持させて直接制動をかけるブレーキ機構からなる固定係止手段、もしくはライニング分割片５ａとガイドレール４とに跨って係合する係脱自在なピン等でなる固定係止手段を設けて、当該ライニング分割片５ａを所定の旋回位置にて固定係止するようにして達成できる。
【００１７】
この状態で、（ｃ）に示すように、第２のライニング分割片５ａを坑底部に設置し、先行して取り付けた第１のライニング分割片５ａとの接合部に沿って溶接１１、あるいはボルト等により接合して一体化させる。
【００１８】
接合作業完了後は、制動を解除するとともに、ウインチ１０を再駆動して更に時計方向に９０°旋回移動させる。これによって、（ｄ）に示すように、第１のライニング分割片５ａの移動先は斜坑部分１の天井部下面にまたがった状態となる。
【００１９】
この状態で再度制動をかけ、（ｅ）に示すように、第３のライニング分割片５ａを坑底に設置し、第２のライニング分割片５ａとの接合部に沿って溶接１１を行う。
【００２０】
その後（ｆ）に示すように、更に９０°時計方向に回動させることで坑底部を除き、斜坑部分１の膨出部１ａは全てライニング部材５の分割片５ａが位置して覆われることになる。
【００２１】
この状態で制動をかけ、第４のライニング部材５を坑底部に設置し、その両端縁に沿って溶接１１を行うことにより、（ｇ）に示すように、４枚のライニング分割片５ａを順次相互に一体的に繋いで、鼓状膨出部１ａの内周面全体を筒状に隙間なく覆ったライニング部材５を形成することができる。
【００２２】
爾後、ウインチ１０、ガイドプーリ１０ａを撤去した状態で、裏込め用の充填材１２をライニング部材５の裏面と地山との隙間に注入充填することで、（ｈ）に示すように覆工が完成することになる。この充填作業により、前記端部ガイドレール３及び中央部ガイドレール４は充填材１２によって埋め殺されるものとなる。
【００２３】
従って、以上に説明したように、各ライニング分割片５ａの接合作業は坑底部近傍の一箇所または二箇所で行うため、その作業を確実にしかも簡易に行うことができ、覆工の品質を高く安定化させることができる。
【００２４】
なお、以上の実施形態では、各ライニング分割片５ａは坑の断面を周方向に４半分割し、合計４つのライニング分割片５ａで覆工全体を構築するものであるが、更に細分割することもできるし、坑の軸方向に分割しても勿論かまわない。また、ライニング分割片５ａとしては、鋼板だけでなく、分割されたコンクリートブロックを用いて、コンクリート製のライニング部材からなる覆工を構築してもよいことは勿論である。さらに、牽引手段としては上述のワイヤーウインチに代えて、上記ガイドレール３，４上を走行可能に設けられた牽引駆動台車等を採用することも可能である。
【００２５】
また、本発明の覆工構築方法は、上述した斜坑部分の鼓状膨出部を施工する場合のみに限定されるものではなく、水平な坑は勿論のこと、中心軸が一致する筒状部分のライニング部材であれば、その軸方向に沿って横断面積が如何様に変化するも場合であっても、適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）〜（ｈ）は本発明工法の施工手順を示す正断面図である。
【図２】（ａ）のＡ−Ａ線における側断面図である。
【図３】図２のＢ部拡大図である。
【図４】図２のＣ部拡大図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    斜坑
１ａ  膨出部（覆工施工箇所）
３    端部ガイドレール
４    中央部ガイドレール
５    ライニング部材
５ａ  ライニング分割片
６ａ，６ｂ  ガイドローラ
８    落下防止用ローラ
１０  巻取用ウインチ（牽引手段）
１１  溶接（接合手段）
１２  裏込め用充填材
【図１】
2006037411.tif 000003
【図２】
2006037411.tif 000004
【図３】
2006037411.tif 000005
【図４】
2006037411.tif 000006