(57)【要約】【課題】妻型枠の設置を容易に行うことができる覆工コンクリート施工システムを提供する。【解決手段】トンネルの内周面に沿ったアーチ型の型枠１１を有するセントルと、トンネルの内周面と型枠１１との間に形成される覆工コンクリートの打設空間の妻面を塞ぐ妻型枠を有する妻型枠台車とを備えている。妻型枠は、打設空間の妻面を覆うように、互いに隣接して並設された複数の妻板部３０で構成され、妻板部３０は、セントル（型枠１１の妻面１１ａ）と妻型枠台車（梁受支持部材２５の後方側端部）との挟持によって打設空間の妻面に設置される第１妻板３１と、第１妻板３１とトンネルの内周面の隙間の不陸を塞ぐ巻厚調整用部材（第２妻板３２、エアチューブ３３）とを備えている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの内周面に沿ったアーチ型の型枠を有するセントルと、
前記トンネルの内周面と前記セントルの前記型枠との間に形成される覆工コンクリートの打設空間の妻面を塞ぐ妻型枠を有する妻型枠台車とを備えていることを特徴とする覆工コンクリート施工システム。
【請求項２】
前記妻型枠は、前記打設空間の妻面を覆うように、互いに隣接して並設された複数の妻板部で構成され、
前記妻板部は、前記打設空間の妻面に設置される妻板と、前記妻板と前記トンネルの内周面の隙間の不陸を塞ぐ巻厚調整用部材とを備えていることを特徴とする請求項１記載の覆工コンクリート施工システム。
【請求項３】
前記妻板は、前記打設空間の妻面と平行で、且つ前記トンネルの半径方向と直交する回動軸によって軸支されていることを特徴とする請求項２記載の覆工コンクリート施工システム。
【請求項４】
前記妻板部は、前記セントルと前記妻型枠台車との挟持によって前記打設空間の妻面に設置されることを特徴とする請求項３記載の覆工コンクリート施工システム。
【請求項５】
前記妻板の回動は、前記妻板の内周側端部が前記回動軸よりも内周側に常に位置するように規制されていることを特徴とする請求項４記載の覆工コンクリート施工システム。
【請求項６】
前記セントルにおいて、前記型枠は、トンネル軸方向に沿って敷設された第１レールの上を走行する移動架台によって支持され、
前記妻型枠台車において、前記妻型枠は、前記トンネル軸方向に沿って敷設された、前記第１レールよりも軌間が広い第２レールの上を走行する移動架台によって支持されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の覆工コンクリート施工システム。
【請求項７】
トンネルの内周面とセントルの型枠との間に形成される覆工コンクリートの打設空間の妻面を塞ぐ妻型枠を有することを特徴とする妻型枠台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルの内周面に覆工コンクリートを構築する覆工コンクリート施工システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
山岳トンネルの覆工コンクリートの施工では、「セントル」と呼ばれる半円筒形の移動式型枠を使用し、トンネルの内周面にコンクリートを打設している（例えば、特許文献１、２参照）。コンクリートの打設に際し、施工継目となる「セントル」の端部には、「妻型枠」と呼ばれる輻３０ｃｍ程度の木製の板を打ち止め型枠として用い、地山と「セントル」の間の開口部を塞ぐように設置していた。
【０００３】
特許文献１では、覆工コンクリートの厚みに応じた形状の「妻型枠」を、セントルの妻面に固定されている棒状の支持部材で支持する技術が提案されている。また、特許文献２では、トンネル覆工用のセントルの妻側を塞ぐ妻型枠を、セントルの円周方向に分割し、セントルに対し内周側と外周側とに揺動自在にヒンジ結合する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２４８３９７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８４８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、いずれも妻型枠をセントルに取り付けていた。従って、セントルに妻型枠設置用の部材が密集してしまい、狭隘な場所での作業を強いられていた。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上述の課題を解消し、妻型枠の設置を容易に行うことができる覆工コンクリート施工システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の覆工コンクリート施工システム装置は、トンネルの内周面に沿ったアーチ型の型枠を有するセントルと、前記トンネルの内周面と前記セントルの前記型枠との間に形成される覆工コンクリートの打設空間の妻面を塞ぐ妻型枠を有する妻型枠台車とを備えていることを特徴とする。
さらに、本発明の覆工コンクリート施工システムにおいて、前記妻型枠は、前記打設空間の妻面を覆うように、互いに隣接して並設された複数の妻板部で構成され、前記妻板部は、前記打設空間の妻面に設置される妻板と、前記妻板と前記トンネルの内周面の隙間の不陸を塞ぐ巻厚調整用部材とを備えていても良い。
さらに、本発明の覆工コンクリート施工システムにおいて、前記妻板は、前記打設空間の妻面と平行で、且つ前記トンネルの半径方向と直交する回動軸によって軸支されていても良い。
さらに、本発明の覆工コンクリート施工システムにおいて、前記妻板部は、前記セントルと前記妻型枠台車との挟持によって前記打設空間の妻面に設置されても良い。
さらに、本発明の覆工コンクリート施工システムにおいて、前記妻板の回動は、前記妻板の内周側端部が前記回動軸よりも内周側に常に位置するように規制されていても良い。
さらに、本発明の覆工コンクリート施工システムは、前記セントルにおいて、前記型枠は、トンネル軸方向に沿って敷設された第１レールの上を走行する移動架台によって支持され、前記妻型枠台車において、前記妻型枠は、前記トンネル軸方向に沿って敷設された、前記第１レールよりも軌間が広い第２レールの上を走行する移動架台によって支持されてても良い。
また、本発明の妻型枠台車は、トンネルの内周面とセントルの型枠との間に形成される覆工コンクリートの打設空間の妻面を塞ぐ妻型枠を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、妻型枠設置用の部材をセントル１から妻型枠台車２に移すことができ、狭隘な場所での苦渋作業が解消され、安全性や作業性を向上させることができるため、妻型枠の設置を容易に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る覆工コンクリート施工システムの実施形態の攻勢を示す側面図である。
【図２】図１に示すセントルを坑口側から見た図である。
【図３】図１に示す妻型枠台車を切羽側から見た図である。
【図４】図１に示す妻型枠台車を坑口側から見た図である。
【図５】図３及び図４に示す妻板部の設置状態を切羽側から見た図である。
【図６】図３及び図４に示す妻板部の設置状態を側面から見た図である。
【図７】図３及び図４に示す妻板部の未設置状態を側面から見た図である。
【図８】図３及び図４に示す妻板部の他の構成例を示す図である。
【図９】図５乃至図７に示す第１妻板及び第２妻板を外周側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態（以下、単に「実施形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。
本実施形態の覆工コンクリート施工システムは、図１を参照すると、コンクリートの吹き付け等によっては一次支保されたトンネルの内周面に沿ったアーチ型の型枠１１を有するセントル１と、トンネルの内周面とセントル１（型枠１１）との間に形成される覆工コンクリートの打設空間（以下、単に打設空間と称す）の妻面を塞ぐ妻型枠３を有する妻型枠台車２とを備えている。
【００１１】
セントル１及び妻型枠台車２は、トンネル軸方向（覆工コンクリートの施工方向）に沿ってそれぞれ敷設されたレール４ａ、４ｂ上をそれぞれ走行可能であり、妻型枠台車２は、セントル１よりも覆工コンクリートの施工方向の前方側に配置されている。すなわち、覆工コンクリートが坑口側から切羽側に向かって施工される場合、妻型枠台車２は、セントル１よりも切羽側に配置される。
【００１２】
型枠１１は、トンネルの内周面に沿うように、トンネル幅方向の断面形状が略半円弧状の鋼製部材であり、図２に示すように、複数のジャッキ１２を介して移動架台１０によって支持されている。そして、型枠１１とトンネルの内周面との間が、打設空間となる。
【００１３】
移動架台１０は、Ｈ型鋼や溝型鋼等で構成され、前後に配置された複数の門型フレーム１０ａと、複数の門型フレーム１０ａを連結する図示しない複数の縦梁部材とを備えている。門型フレーム１０ａの下端部には、レール４ａ上を走行するための車輪１３が備えられている。門型フレーム１０ａの内側の空間断面１０ｂは、ズリ等を搬送する坑道として機能する。
【００１４】
妻型枠台車２において、妻型枠３は、移動架台２０によってセントル１に対向する側に支持されている。移動架台２０は、Ｈ型鋼や溝型鋼等で構成され、前後に配置された複数の門型フレーム２０ａと、複数の門型フレーム２０ａを連結する図示しない複数の縦梁部材とを備えている。門型フレーム２０ａの下端部には、レール４ｂ上を走行するための車輪２１が備えられている。
【００１５】
妻型枠台車２の移動架台２０が走行するレール４ｂの軌間は、セントル１の移動架台１０が走行するレール４ａの軌間よりも広く設定され、トンネル軸方向に見ると、門型フレーム２０ａの内側の空間断面２０ｂは、坑道として機能する門型フレーム１０ａの内側の空間断面１０ｂを含んで、より大きく設定されている。そして、セントル１の前方側に延出している階段等の前方側構造物１４は、門型フレーム２０ａの内側の空間断面２０ｂ内に収まるように設けられている。
【００１６】
図３及び図４を参照すると、妻型枠３は、打設空間の妻面を覆うように、互いに隣接して並設された複数の妻板部３０で構成されている。複数の妻板部３０は、図４に示すように、Ｈ型鋼や溝型鋼等で構成された妻板支持部材２２によって移動架台２０に支持されている。そして、図３に示すように、複数の妻板部３０でそれぞれ作業するための階段２３及び足場２４が移動架台２０の門型フレーム２０ａの外側に取り付けられている。これにより、作業員は、妻型枠の設置箇所にスムーズに移動することができると共に、作業領域を確保することできるため、妻型枠の設置を容易に行うことができる。なお、図３では妻板支持部材２２が、図４では階段２３及び足場２４がそれぞれ省略されている。
【００１７】
妻板部３０は、図５及び図６を参照すると、第１妻板３１と、第２妻板３２と、エアチューブ３３と、梁受３４とを備えている。なお、図５は、設置状態の妻板部３０を妻型枠台車２側の正面から見た図であり、図６は、設置状態の妻板部３０を側方側から見た図である。第１妻板３１及び第２妻板３２は、例えば、鋼板で構成される。
【００１８】
第１妻板３１は、図６及び図７を参照すると、妻板支持部材２２にトンネル軸方向を長手として支持された梁受支持部材２５に回動可能に取り付けられている。なお、図７は、未設置状態の妻板部３０を側方側から見た図である。
【００１９】
第１妻板３１の打設空間と相対する面とは反対面には、溶接等によってブランケット３１ａが立設され、梁受支持部材２５の後方側端部上面には、打設空間の妻面と平行（トンネル軸方向と直交）で、且つトンネルの半径方向（覆工コンクリートの巻厚方向）と直交する回動軸２６ａによって、ブランケット３１ａを回動可能に軸支する軸受部２６が設けられている。
【００２０】
これにより、第１妻板３１に外力が作用しない未設置状態では、図７に示すように、第１妻板３１の内周側が後方側に移動され、第１妻板３１の外周側が前方側に移動される方向に回動される。これにより、妻型枠３が縮径され、脱型時（特に覆工コンクリートと妻型枠３との付着を切る際）に、簡単に妻型枠３を撤去することができる。
【００２１】
第１妻板３１の回動は、第１妻板３１の内周側端部が回動軸２６ａよりも内周側に常に位置するように規制されている。これにより、妻型枠台車２をセントル１に向かって押し付けることで、第１妻板３１の下端部がセントル１の型枠１１の妻面１１ａに当接し、第１妻板３１の内周側が前方側に移動され、第１妻板３１の外周側が後方側に移動される方向に回動される。そして、図６に示すように、第１妻板３１は、型枠１１の妻面１１ａと梁受支持部材２５の後方側端部とで回動軸２６ａよりも内周側が挟持されて固定され、回動軸２６ａよりも外周側が打設空間の妻面に設置される。そして、図示しない連結部材によってセントル１（移動架台１０）と妻型枠台車２（移動架台２０）とを連結したり、ブレーキやロック部材によって妻型枠台車２を床面に対して位置決めしたりすることで、設置状態を維持することが可能となる。
【００２２】
従って、妻型枠台車２の移動にエンジンやモーター等の動力を使用すると、人手を介することなく第１妻板３１を回動させ、打設空間の妻面に設置させることができる。これにより、第１妻板３１には、強度の強い厚い鋼板を使用することが可能になり、型枠１１の妻面１１ａと梁受支持部材２５の後方側端部とで回動軸２６ａよりも内周側を挟持するだけで、覆工コンクリートからの圧力に耐えることが可能になる。
【００２３】
なお、図８に示すように、第１妻板３１の内周側端部にブランケット３１ａを立設させ、型枠１１の妻面１１ａと梁受支持部材２５の後方側端部とが当接した状態でも、第１妻板３１を回動可能に構成しても良い。この場合、セントル１（移動架台１０）に対して妻型枠台車２（移動架台２０）を位置決めした状態で、妻型枠３の設置作業及び撤去作業を行うことができる。
【００２４】
図９を参照すると、隣り合う第１妻板３１の端面は、合わせ目を隠すために相杓りの構造が形成されている。これにより、隣り合う第１妻板３１の間から覆工コンクリートが漏れ出すことを防止している。なお、図９は、第１妻板３１及び第２妻板３２を外周側から見た図であり、エアチューブ３３は省略されている。
【００２５】
第２妻板３２は、第１妻板３１から外周方向に突出して、複数枚が互いに隣接して並設されている。隣り合う第２妻板３２は、合わせ目をかくすために重なるように、トンネル軸方向に互い違いに並設されている。これにより、図９に示すように、一つ置きの第２妻板３２に第１妻板３１との間で間隙が生じてしまうが、第１妻板３１には、この間隙を埋める樹脂等で構成されたシール部材３７が取付けられている。なお、第２妻板３２で十分な厚さを確保することができる場合には、隣り合う第２妻板３２の端面を相杓りの構造にして、合わせ目を隠すようにしても良い。
【００２６】
第２妻板３２には、巻厚方向を長手とする長穴３２ａが形成されている。そして、第１妻板３１の打設空間と相対する面とは反対面には、第２妻板３２の長穴３２ａに嵌装され、第２妻板３２の巻厚方向の移動をガイドするガイド軸３５が立設されている。本実施の形態では、１枚の第２妻板３２に対して２本のガイド軸３５が立設され、一方のガイド軸３５のそれぞれ解放端にアングル材３６が架け渡されている。アングル材３６は、第２妻板３２の脱落を防止する脱落防止部材として機能すると共に、アングル材３６と第２妻板３２との間にキャンバー（くさび）５を打ち込むことで、第２妻板３２を固定する固定部材として機能する。
【００２７】
従って、第２妻板３２は、覆工コンクリートの巻厚に応じて、巻厚方向に移動させて固定することができる。第２妻板３２の巻厚方向の移動は、人力で行う。従って、第２妻板３２は、第１妻板３１よりも薄い鋼板で構成される。
【００２８】
また、妻板部３０には、第１妻板３１を支える梁受３４を備えられている。梁受３４は、伸縮可能で、伸ばした状態でその長さを維持することができる構成になっている。梁受３４の一方端は、梁受支持部材２５の前方側端部上面に設けられた軸受部２７の回動軸２７ａによって、回動可能に軸支されている。回動軸２７ａは、妻面と平行で、且つトンネルの半径方向と直交する方向に設けられている。従って、梁受３４の他方端は、トンネルの半径方向に移動可能である。
【００２９】
これにより、図５及び図６に示す設置状態では、複数の第２妻板３２に架け渡した梁６を伸ばした梁受３４で支持させ、図７に示す未設置状態では、縮めた梁受３４を梁受支持部材２５上に載置させることができる。
【００３０】
エアチューブ３３は、第２妻板３２の外周側端部に設けられた支持面に配置されている。エアチューブ３３は、図示しないエアポンプからエアを供給して膨張させることで、図５及び図６に示すように、第２妻板３２の外周側端部とトンネル内周面との隙間の不陸を塞ぐ。なお、エアチューブ３３の代わりにクッション材を設けても良い。
【００３１】
従って、本実施の形態では、トンネル内周面の凹凸による覆工コンクリートの巻厚の変化に対し、第２妻板３２とトンネル内周面との隙間がエアチューブ３３の厚さ以内になるように、第２妻板３２のトンネルの半径方向にスライドさせれば良い。
【００３２】
なお、第２妻板３２及びエアチューブ３３は、覆工コンクリートの巻厚の変化に対する妻板の巻厚調整用部材であり、必ずしも両方を備える必要はない。例えば、トンネル内周面と隙間が生じないように第２妻板３２をスライドさせることを前提とするならば、エアチューブ３３を採用することなく、第１妻板３１及び第２妻板３２で妻板を構成しても良い。また、第１妻板３１とトンネル内周面との隙間がエアチューブ３３の厚さ以内に収まるのであれば、第２妻板３２を採用することなく、第１妻板３１及びエアチューブ３３で妻板を構成しても良い。なお、第２妻板３２を採用しない場合には、梁受３４を省略することができる。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態は、トンネルの内周面に沿ったアーチ型の型枠１１を有するセントル１と、トンネルの内周面と型枠１１との間に形成される覆工コンクリートの打設空間の妻面を塞ぐ妻型枠３を有する妻型枠台車２とを備えている。
この構成により、妻型枠設置用の部材をセントル１から妻型枠台車２に移すことができ、狭隘な場所での苦渋作業が解消され、安全性や作業性を向上させることができるため、妻型枠の設置を容易に行うことができるという効果を奏する。
【００３４】
さらに、本実施形態において、妻型枠３は、打設空間の妻面を覆うように、互いに隣接して並設された複数の妻板部３０で構成され、妻板部３０は、打設空間の妻面に設置される第１妻板３１と、第１妻板３１とトンネルの内周面の隙間の不陸を塞ぐ巻厚調整用部材（第２妻板３２、エアチューブ３３）とを備えている。
この構成により、第１妻板３１と、巻厚調整用部材（第２妻板３２、エアチューブ３３）とを簡単に打設空間の妻面に設置することができる。
【００３５】
さらに、本実施形態において、第１妻板３１は、打設空間の妻面と平行で、且つトンネルの半径方向と直交する回動軸２６ａによって軸支されている。
この構成により、妻型枠３が縮径され、脱型時に、簡単に妻型枠３を撤去することができる。
【００３６】
さらに、本実施形態において、妻板部３０は、セントル１（型枠１１の妻面１１ａ）と妻型枠台車２（梁受支持部材２５の後方側端部）との挟持によって打設空間の妻面に設置される。
この構成により、妻型枠台車２をセントル１に押し付けることで、第１妻板３１を打設空間の妻面に設置することができる。
【００３７】
さらに、本実施形態において、第１妻板３１の回動は、第１妻板３１の内周側端部が回動軸２６ａよりも内周側に常に位置するように規制されている。
この構成により、妻型枠台車２をセントル１に押し付けるだけで、第１妻板３１が回動され、打設空間の妻面に設置することができる。
【００３８】
さらに、本実施形態において、セントル１において、型枠１１は、トンネル軸方向に沿って敷設された第１レール（レール４ａ）上を走行する移動架台１０によって支持され、妻型枠台車２において、妻型枠３は、トンネル軸方向に沿って敷設された、レール４ａよりも軌間が広い第２レール（レール４ｂ）上を走行する移動架台２０によって支持されている。
この構成により、妻型枠台車２において、セントル１よりも大きい内側の空間断面を形成することができる。
【００３９】
以上、実施形態をもとに本発明を説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせ等にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００４０】
１  セントル
２  妻型枠台車
３  妻型枠
４ａ、４ｂ  レール
５  キャンバー
６  梁
１０  移動架台
１０ａ  門型フレーム
１０ｂ  空間断面
１１  型枠
１１ａ  妻面
１２  ジャッキ
１３  車輪
２０  移動架台
２０ａ  門型フレーム
２０ｂ  空間断面
２１  車輪
２２  妻板支持部材
２３  階段
２４  足場
２５  梁受支持部材
２６  軸受部
２６ａ  回動軸
２７  軸受部
２７ａ  回動軸
３０  妻板部
３１  第１妻板
３１ａ  ブランケット
３２  第２妻板
３２ａ  長穴
３３  エアチューブ
３４  梁受
３５  ガイド軸
３６  アングル材
３７  シール部材
【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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【図８】
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【図９】
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