(57)【要約】【課題】トンネル覆工コンクリートの施工目地部のひび割れ等の発生を確実に防止する。【解決手段】トンネルＴ内周に沿った内方に、拡径ないし縮径可能な枠体の外周を位置させて拡径時の枠体外周とトンネルＴ内周の間に形成された閉鎖空間内に覆工コンクリートを打設するトンネルセントルであって、枠体の頂部に位置する天端フォーム３の端部外周に、当該天端フォーム３が上昇して既設の覆工コンクリートＣの内周に当接する際の当接圧を検出する圧力センサ４２と、天端フォーム３の外周から既設の覆工コンクリートＣの内周までの距離を検出する距離センサ４１を設ける。【選択図】        図２
2019044477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削済トンネル内周に沿った内方に、拡径ないし縮径可能な枠体の外周を位置させて拡径時の枠体外周と掘削済トンネル内周の間に形成された閉鎖空間内に覆工コンクリートを打設するトンネルセントルであって、前記枠体の既設の覆工コンクリート側の端部外周に、当該覆工コンクリートへの当接圧を検出する圧力検出手段を設けたトンネルセントル。
【請求項２】
前記枠体の頂部に位置する天端フォームの端部外周に、当該天端フォームが上昇して前記既設の覆工コンクリートの内周に当接する際の当接圧を検出する圧力検出手段を設けた請求項１に記載のトンネルセントル。
【請求項３】
前記枠体が前記既設の覆工コンクリートに当接する以前の段階で前記枠体の外周から前記既設の覆工コンクリートの内周までの距離を検出する距離検出手段を設けた請求項１に記載のトンネルセントル。
【請求項４】
前記枠体の既設の覆工コンクリート側の端部外周にさらに、当該覆工コンクリートの端面までの距離を検出する距離検出手段を設けた請求項１ないし３のいずれか一つに記載のトンネルセントル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトンネルセントルに関し、特に、覆工コンクリートの施工目地部のひび割れ等を効果的に防止できるトンネルセントルの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トンネル長手方向へ移動可能な一定長のトンネルセントル（以下、単にセントルという）によってその外周とトンネル内周との間の打設空間に新たな覆工コンクリートを注入する場合には、打設空間の一端を妻板で閉鎖するとともに他端は既設の覆工コンクリートの端部内周にセントルの枠体（フォーム）外周を展開当接させて打設空間を閉鎖するようにしている。ところでこの際にセントルはそのフォームを展開状態にして上昇させ既設覆工コンクリートの端部内周に当接（ラップ）させているが、特に天端フォームの部分では上昇当接時の過剰加圧で施工目地部にひび割れや浮き、はく落等を生じるという問題があった。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１では、フォームの外周面に出没自在に検知バーを突設させて、検知バーの作動によって上昇時の覆工コンクリート面への接近を検知してフォームの上昇を一旦止め、その後はゆっくりフォームを上昇させることによって上記ひび割れ等を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１６４８９５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のトンネルセントルは施工目地部のひび割れ等の発生を有効に防止できる点で優れたものであるが、本発明は上記ひび割れ等の発生をさらに確実に防止することができるトンネルセントルを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本第１発明では、掘削済トンネル（Ｔ）内周に沿った内方に、拡径ないし縮径可能な枠体の外周を位置させて拡径時の枠体外周と掘削済トンネル（Ｔ）内周の間に形成された閉鎖空間内に覆工コンクリートを打設するトンネルセントルであって、前記枠体の既設の覆工コンクリート側の端部外周に、当該覆工コンクリート（Ｃ）への当接圧を検出する圧力検出手段（４２）を設ける。
【０００７】
本第１発明においては、既設覆工コンクリートへの枠体の当接圧を直接検出してこれを管理できるから、上記覆工コンクリートに過度な当接圧が加わることはなく、施工目地部のひび割れ等の発生を確実に防止することができる。
【０００８】
本第２発明では、前記枠体の頂部に位置する天端フォーム（３）の端部外周に、当該天端フォーム（３）が上昇して前記既設の覆工コンクリート（Ｃ）の内周に当接する際の当接圧を検出する圧力検出手段（４２）を設ける。
【０００９】
本第２発明において、枠体の拡径時に上昇させられる天端フォームはその押上げ圧が当接圧として既設覆工コンクリートの内周頂部に直接加わるが、当接圧を管理することによって、特にトンネル頂部における施工目地部のひび割れ等の発生をより確実に防止することができる。
【００１０】
本第３発明では、前記枠体が前記既設の覆工コンクリート（Ｃ）に当接する以前の段階で前記枠体の外周から前記既設の覆工コンクリート（Ｃ）の内周までの距離を検出する距離検出手段（４１）を設ける。
【００１１】
本第３発明においては、覆工コンクリートに当接する前に枠体の接近距離を検出して、枠体の拡径あるいは天端フォームの上昇速度を変え、あるいは枠体の全体の姿勢を差確認することができるから、施工目地部のひび割れ等の発生をさらに確実に防止することができる。
【００１２】
本第４発明では、前記枠体の既設の覆工コンクリート（Ｃ）側の端部外周にさらに、当該覆工コンクリート（Ｃ）の端面までの距離を検出する距離検出手段（６２）を設ける。
【００１３】
本第４発明においては、前記圧力検出手段を前記既設の覆工コンクリートに確実に当接させることができる。
【００１４】
上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を参考的に示すものである。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明のトンネルセントルによれば、施工目地部のひび割れ等の発生をさらに確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】トンネル長手方向から見たトンネルセントルの正面図である。
【図２】天端フォームの端面に設けた上昇監視部の部分断面側面図である。
【図３】天端フォーム上昇過程のトンネルセントルの正面図である。
【図４】既設覆工コンクリートの内周面に天端フォームが当接した状態のトンネルセントルの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。
【００１８】
図１には掘削済トンネルＴの長手方向から見たトンネルセントル（以下、単にセントルという）１の正面図を示す。セントル１はトンネルＴの長手方向へ移動可能なガントリー２を備えており、ガントリー２上にフォーム（枠体）が支持されている。図１では天端フォーム３のみを描いており、実際には天端フォーム３の両側にそれぞれ側フォーム、さらにインバートフォームが公知の構造で内外方向へ回動可能に連結されている。そして、フォームを拡径する場合には天端フォーム3を上昇させて位置決めをした後、側フォームやインバートフォームを外方へ回動させる。フォームを縮径する場合はその逆を行う。  
【００１９】
上記天端フォーム３は、トンネルＴの頂部内周（より正確には既設覆工コンクリートの頂部内周）形状に沿って上方へ突出湾曲するアーチ状に成形されており、その幅方向の両端部下面が昇降ジャッキ２１，２２によってガントリー２上に支持されている。なお、左右の昇降ジャッキ２１，２２は、ガントリー２上に設けた公知の横送り装置２３上に一体的に設けられている。
【００２０】
図１に示す天端フォーム３は、既設の覆工コンクリートＣ（図２参照）に近い側のガントリー２端部に位置するもので、天端フォーム３には、その湾曲する外周端面に沿って等間隔で（図１中の三角印）、両端と中央およびこれらの中間位置の５カ所に、詳細を以下に説明する上昇監視部４Ａ〜４Ｅが配置されている。各上昇監視部４Ａ〜４Ｅは、距離検出手段と圧力検出手段を組み合わせた同一構造のもので、その詳細を図２に示す。なお、上昇監視部の設置間隔および設置数は特に限定されるものではない。
【００２１】
図２はガントリー２（図１）が既設の覆工コンクリートＣから次スパンの覆工コンクリート打設領域Ｚに対応する位置に移動した際の、上記天端フォーム３の端面付近の断面図である。トンネルＴの内周から離れた下方に位置する天端フォーム３の端面からは、既設覆工コンクリートＣ側へ棒状部材３１が水平に延びており、棒状部材３１の先端にトンネルＴの内周に向けてさらに棒状の補助部材３２が設けられて、当該補助部材３２の先端に距離検出手段としての変位センサ４１が固定されている。
【００２２】
変位センサ４１は本実施形態では市販のレーザ式のもので、既設覆工コンクリートＣの内周に向けてレーザ光Ｌを発射し、その反射光を受光して既設覆工コンクリートＣの内周までの距離を検出する。
【００２３】
天端フォーム３の端面には上記棒状部材３１よりも外方（上方）位置に三角部材３３が設けられて、当該三角部材３３の水平板上に一定厚（例えば10ｍｍ）のゴムシート４３が貼着してある。そして水平板内にはゴムシート４３の下面に接するように圧力検出手段として市販の圧力センサ４２が埋設されている。圧力センサ４２としては例えば土圧計やロードセルが使用できる。
【００２４】
上記変位センサ４１の出力信号は直接、圧力センサ４２の出力信号はアンプ４３を介して、セントル１の適宜箇所に設けた表示盤５に入力している。表示盤５では各上昇監視部４Ａ〜４Ｅに対応させて５組設けたそれぞれ上段と下段の表示器５１Ａ〜５１Ｅ，５２Ａ〜５２Ｅ上に、変位センサ４１で検出された距離と、圧力センサ４２で検出された当接圧がそれぞれ表示される。
【００２５】
図２において、天端フォーム３のスキンプレート３４には、外方の覆工コンクリート打設領域Ｚ内へ先端部が到達する棒状部材６１が設けられて、これに公知の距離センサ６２が保持されている。距離センサ６２は既設覆工コンクリートＣの端面（施工目地部）Ｃ１に向けて設けられて、以下に説明する次スパンへの移動時に、ガントリー１が施工目地部Ｃ１に対して所定の下方位置に位置決めされるように、すなわちゴムシート４３の端縁が施工目地部Ｃ１に対し図２に示すようにやや覆工コンクリート打設領域Ｚ寄りの下方に位置するように、距離センサ６２の出力信号を参照してガントリー１の位置決めが行われる。これにより、後述する天端フォーム３の上昇時に施工目地部Ｃ１を含む既設覆工コンクリートＣの内周面に確実にゴムシート４３が当接させられる。
【００２６】
上昇監視部４Ａ〜４Ｅを設けたセントル１の作動を以下に説明する。最初にガントリー２を次スパンの覆工コンクリート打設領域Ｚに対応する位置に移動させるが、この際に上述したように距離センサ６２の値を参照してガントリー２を既設覆工コンクリートＣの施工目地部Ｃ１に対して所定の下方位置に位置決めする。続いて目視で天端フォーム３の中央ＣＥ１がトンネルＴの幅方向中央ＣＥ２と一致するように横送り装置２３によって天端フォーム３をその幅方向（図３の左右方向）へ移動調整する。
【００２７】
続いて天端フォーム３を左右の昇降ジャッキ２１，２２で上昇させると、上昇監視部４Ａ〜４Ｅの各変位センサ４１で検出された既設覆工コンクリートＣの内周までの距離が表示盤５上の対応する各表示器５１Ａ〜５１Ｅに表示される。この際、各表示器５１Ａ〜５１Ｅの表示を確認しつつ天端フォーム３を上昇させるが、そのうちのいずれかが所定値（例えば３０ｍｍ）を示した時点で天端フォーム３の上昇を一旦停止させる。
【００２８】
そして、左右の昇降ジャッキ２１，２２によって（必要な場合は横送り装置２３も使用して）天端フォーム３の位置を調整して、表示器５１Ｃの値を主に、併せて、幅方向対称位置にある変位センサ４１に対応する表示器５１Ａと５１Ｅ、並びに表示器５１Ｂと５１Ｄの値がほぼ同一値になるように、すなわち、天端フォーム３の外周と既設覆工コンクリートＣの内周との間の距離がほぼ等しくなるようにする。
【００２９】
その後、左右の昇降ジャッキ２１，２２を同時に伸長させて天端フォーム３を上昇させ、上昇監視部４Ａ〜４Ｅの各ゴムシート４３を覆工コンクリートＣの内周面に当接させる（図４）。この時、ゴムシート４３の下面に接する圧力センサ４２からの信号によって各表示器５２Ａ〜５２Ｅに当接圧が示される。この後、昇降ジャッキ２１，２２によって天端フォーム３を上昇させ、各表示器５２Ａ〜５２Ｅで表示される当接圧のいずれかがほぼ所定値まで上昇したら天端フォーム３を停止させる。
【００３０】
このようにして、天端フォーム３の覆工コンクリートＣへの当接圧が適正に制御される結果、天端フォーム３の上昇当接時の過剰加圧で施工目地部Ｃ１にひび割れや浮き、はく落等を生じることが確実に防止される。
【００３１】
なお、天端フォーム３の上昇時の停止を手動ではなく、既設覆工コンクリートＣとの間の距離が所定の値になったとき一時停止あるいは上昇速度を減速させ、覆工コンクリートＣへの当接圧が適正になったときに自動停止させるようにしても良い。
【００３２】
上記実施形態では天端フォームに上昇監視部を設けた場合について説明したが、側フォームやインバートフォームに上記上昇監視部と同構造の拡径監視部を設けるようにしても良い。また、上昇監視部の距離検出手段はレーザ式のものに限られず、機械式のものでも良い。圧力検出手段としてはゴムシートと圧力センサに代えてシートセンサを使用しても良い。
【符号の説明】
【００３３】
１…セントル、２…ガントリー、３…天端フォーム、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ…上昇監視部、４１…距離センサ（距離検出手段）、４２…圧力センサ（圧力検出手段）、５…表示盤、６２…距離センサ（距離検出手段）、Ｃ…覆工コンクリート、Ｔ…トンネル。
【図１】
2019044477.tif 000003
【図２】
2019044477.tif 000004
【図３】
2019044477.tif 000005
【図４】
2019044477.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月26日(2018.3.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削済トンネル内周に沿った内方に、拡径ないし縮径可能な枠体の外周を位置させて拡径時の枠体外周と掘削済トンネル内周の間に形成された閉鎖空間内に覆工コンクリートを打設するトンネルセントルであって、前記枠体の既設の覆工コンクリート側の端部外周に、当該覆工コンクリートへの当接圧を検出する圧力検出手段を設け、かつ前記枠体の頂部に位置する天端フォームの端部外周に、当該天端フォームが上昇して前記既設の覆工コンクリートの内周に当接する際の当接圧を検出する圧力検出手段を設けたトンネルセントル。
【請求項２】
前記枠体の既設の覆工コンクリート側の端部外周にさらに、当該覆工コンクリートの端面までの距離を検出する距離検出手段を設けた請求項１に記載のトンネルセントル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記課題を解決するために、本第１発明では、掘削済トンネル（Ｔ）内周に沿った内方に、拡径ないし縮径可能な枠体の外周を位置させて拡径時の枠体外周と掘削済トンネル（Ｔ）内周の間に形成された閉鎖空間内に覆工コンクリートを打設するトンネルセントルであって、前記枠体の既設の覆工コンクリート側の端部外周に、当該覆工コンクリート（Ｃ）への当接圧を検出する圧力検出手段（４２）を設け、かつ前記枠体の頂部に位置する天端フォーム（３）の端部外周に、当該天端フォーム（３）が上昇して前記既設の覆工コンクリート（Ｃ）の内周に当接する際の当接圧を検出する圧力検出手段（４２）を設ける。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本第１発明においては、既設覆工コンクリートへの枠体の当接圧を直接検出してこれを管理できるから、上記覆工コンクリートに過度な当接圧が加わることはなく、施工目地部のひび割れ等の発生を確実に防止することができる。特に枠体の拡径時に上昇させられる天端フォームはその押上げ圧が当接圧として既設覆工コンクリートの内周頂部に直接加わるが、当接圧を管理することによって、特にトンネル頂部における施工目地部のひび割れ等の発生をより確実に防止することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本第２発明では、前記枠体の既設の覆工コンクリート（Ｃ）側の端部外周にさらに、当該覆工コンクリート（Ｃ）の端面までの距離を検出する距離検出手段（６２）を設ける。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本第２発明においては、前記圧力検出手段を前記既設の覆工コンクリートに確実に当接させることができる。