(57)【要約】【課題】品質の高い覆工コンクリートの打設を可能にする打設方法を提供する。【解決手段】覆工コンクリートの打設方法は、トンネル覆工用型枠を用いてトンネルの覆工コンクリートの打設を行うコンクリート打設方法であって、セントル１の天端部１ａに複数の吹上打設孔Ｈが設けられており、複数の吹上打設孔Ｈのうち何れかを通じて打設空間Ｒにコンクリートを導入するコンクリート導入工程と、複数の吹上打設孔Ｈのうちコンクリートを導入する吹上打設孔Ｈを規則的な順序で循環させるように切り替える導入孔切替工程と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2015094167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル覆工用型枠を用いてトンネルの覆工コンクリートの打設を行うコンクリート打設方法であって、
前記トンネル覆工用型枠の天端部に複数の吹上打設孔が設けられており、
前記複数の吹上打設孔のうち何れかを通じて打設空間にコンクリートを導入するコンクリート導入工程と、
前記複数の吹上打設孔のうち前記コンクリートを導入する吹上打設孔を規則的な順序で循環させるように切り替える導入孔切替工程と、を備えることを特徴とするコンクリート打設方法。
【請求項２】
前記コンクリート導入工程において前記吹上打設孔にコンクリートを圧送するためのコンクリート圧送機と、
前記導入孔切替工程において前記コンクリート圧送機からのコンクリートの圧送先を前記複数の吹上打設孔の間で選択的に切り替える分岐切替手段と、
前記コンクリート圧送機による前記コンクリートの圧送量に基づいて前記分岐切替手段を制御する制御部と、を使用することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート打設方法。
【請求項３】
前記分岐切替手段は、
前記コンクリート圧送機に接続されたコンクリート入口と、選択的に切替えられる複数のコンクリート出口と、を有する前段切替機と、
前記複数のコンクリート出口のうちの一つのコンクリート出口に接続された後段コンクリート入口と、選択的に切替えられる複数の後段コンクリート出口と、を有する第１の後段切替機と、
前記複数のコンクリート出口のうちの他のコンクリート出口に接続された他の後段コンクリート入口と、選択的に切替えられる複数の他の後段コンクリート出口と、を有する第２の後段切替機と、を備えたことを特徴とする請求項２に記載のコンクリート打設方法。
【請求項４】
前記コンクリート導入工程において前記吹上打設孔にコンクリートを圧送するためのコンクリート圧送機と、
一端が前記コンクリート圧送機に接続されると共に他端が前記複数の吹上打設孔に取付け可能であり、内部に前記コンクリートが圧送される可撓配管と、
前記導入孔切替工程において前記可撓配管の取付け先を前記複数の吹上打設孔の間で選択的に切り替える切替手段と、
前記コンクリート圧送機による前記コンクリートの圧送量に基づいて前記切替手段を制御する制御部と、を使用することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート打設方法。
【請求項５】
前記コンクリート導入工程では、
前記打設空間に配置されたエア抜きパイプを通じて、コンクリートの導入に伴う前記打設空間からの空気を排出させるエア抜き処理と、
前記打設空間に予め設置されたバイブレータによって、前記打設空間に導入されたコンクリートの締め固めを行う締固め処理と、
を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のコンクリート打設方法。
【請求項６】
前記コンクリート導入工程及び前記導入孔切替工程は、前記打設空間内の所定の高さの位置に設置されたコンクリート検出センサがコンクリートを検出した場合に終了し、
前記コンクリート導入工程及び前記導入孔切替工程の後、
複数の前記吹上打設孔のうち最も既設側に配置された端部打設孔からコンクリート導入管を上方に延伸させ、
前記打設空間の上部に残されたコンクリート未充填空間に、前記コンクリート導入管を通じてコンクリートを導入するコンクリート充填工程を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のコンクリート打設方法。
【請求項７】
トンネル覆工用型枠を用いた覆工コンクリートの打設方法であって、
前記トンネル覆工用型枠の天端部に複数の吹上打設孔が設けられており、
前記複数の吹上打設孔から同時に並行してコンクリートを打設空間に導入するコンクリート導入工程を備えることを特徴とするコンクリート打設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル覆工用型枠を用いてトンネルの覆工コンクリートの打設を行うコンクリート打設方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載の覆工コンクリートの打設方法が知られている。この打設方法では、覆工コンクリートの天端部の打設の際、トンネル覆工用型枠の頂上部に設けられたコンクリート流出部から、天端部の打設空間にコンクリートが導入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２５７３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の打設方法では、一部のコンクリートが打設空間内においてコンクリート流出部から型枠の隅まで長距離流動することになる。そして、コンクリートが長距離を流動している間に、コンクリート中の水分と骨材等が分離する傾向が現れ、その結果、ブリーディング等の発生によって覆工コンクリートの品質低下の原因になる可能性がある。この種の覆工コンクリートにあっては、上記のようなコンクリートの材料分離を低減し、コンクリート品質を更に高めることが求められる。
【０００５】
本発明は、品質の高い覆工コンクリートの打設を可能にする打設方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の覆工コンクリートの打設方法は、トンネル覆工用型枠を用いてトンネルの覆工コンクリートの打設を行うコンクリート打設方法であって、トンネル覆工用型枠の天端部に複数の吹上打設孔が設けられており、複数の吹上打設孔のうち何れかを通じて打設空間にコンクリートを導入するコンクリート導入工程と、複数の吹上打設孔のうちコンクリートを導入する吹上打設孔を規則的な順序で循環させるように切り替える導入孔切替工程と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このコンクリート打設方法では、複数の吹上打設孔から打設空間にコンクリートが導入されるので、各々の吹上打設孔から導入されるコンクリートの流動距離が小さく抑えられる。従って、天端部近傍の打設空間においては、コンクリートの流動距離が全体として小さく抑えられ、その結果、コンクリートの材料分離（ブリーディング等）が抑制される。よって、品質の高い覆工コンクリートの打設が可能になる。
【０００８】
また、それぞれの吹上打設孔を通じて天端部近傍の打設空間のコンクリートを加圧することができるので、加圧時においてコンクリートの各部位に作用する圧力を均等にすることができ、その結果、コンクリートの均質化を図ることができる。
【０００９】
また、具体的には、本発明の覆工コンクリートの打設方法は、コンクリート導入工程において吹上打設孔にコンクリートを圧送するためのコンクリート圧送機と、導入孔切替工程においてコンクリート圧送機からのコンクリートの圧送先を複数の吹上打設孔の間で選択的に切り替える分岐切替手段と、コンクリート圧送機によるコンクリートの圧送量に基づいて分岐切替手段を制御する制御部と、を使用することとしてもよい。
【００１０】
また、分岐切替手段は、コンクリート圧送機に接続されたコンクリート入口と、選択的に切替えられる複数のコンクリート出口と、を有する前段切替機と、複数のコンクリート出口のうちの一つのコンクリート出口に接続された後段コンクリート入口と、選択的に切替えられる複数の後段コンクリート出口と、を有する第１の後段切替機と、複数のコンクリート出口のうちの他のコンクリート出口に接続された他の後段コンクリート入口と、選択的に切替えられる複数の他の後段コンクリート出口と、を有する第２の後段切替機と、を備えたこととしてもよい。
【００１１】
この場合コンクリートの圧送先の切替が、前段切替機と、第１及び第２の後段切替機との２段階で実行されるので、例えば、第１の後段切替機にコンクリートが送られている間に第２の後段切替機を駆動させ、第２の後段切替機にコンクリートが送られている間に第１の後段切替機を駆動させる、といった動作を交互に行うことが可能になる。よって、前段切替機と、第１及び第２の後段切替機における駆動時間の無駄を省くことができる。
【００１２】
また、本発明のコンクリート打設方法では、コンクリート導入工程において吹上打設孔にコンクリートを圧送するためのコンクリート圧送機と、一端がコンクリート圧送機に接続されると共に他端が複数の吹上打設孔に取付け可能であり、内部にコンクリートが圧送される可撓配管と、導入孔切替工程において可撓配管の取付け先を複数の吹上打設孔の間で選択的に切り替える切替手段と、コンクリート圧送機によるコンクリートの圧送量に基づいて切替手段を制御する制御部と、を使用することとしてもよい。
【００１３】
この場合、内部にコンクリートが圧送される可撓配管の取付け先が複数の吹上打設孔の間で選択的に切り替えられるので、各吹上打設孔へのコンクリートの圧送が共通の可撓配管により行われることになる。これによりコンクリートが可撓配管の内部で待つ時間が短くなり、可撓配管の内部でコンクリートが硬化することを防止することができる。
【００１４】
また、上記いずれの打設方法においても、コンクリート導入工程では、打設空間に配置されたエア抜きパイプを通じて、コンクリートの導入に伴う打設空間からの空気を排出させるエア抜き処理と、打設空間に予め設置されたバイブレータによって、打設空間に導入されたコンクリートの締め固めを行う締固め処理と、を行うこととしてもよい。
【００１５】
また、コンクリート導入工程及び導入孔切替工程は、打設空間内の所定の高さの位置に設置されたコンクリート検出センサがコンクリートを検出した場合に終了し、コンクリート導入工程及び導入孔切替工程の後、複数の吹上打設孔のうち最も既設側に配置された端部打設孔からコンクリート導入管を上方に延伸させ、打設空間の上部に残されたコンクリート未充填空間に、コンクリート導入管を通じてコンクリートを導入するコンクリート充填工程を備えることとしてもよい。
【００１６】
本発明の覆工コンクリートの打設方法は、トンネル覆工用型枠を用いた覆工コンクリートの打設方法であって、トンネル覆工用型枠の天端部に複数の吹上打設孔が設けられており、複数の吹上打設孔から同時に並行してコンクリートを打設空間に導入するコンクリート導入工程を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のコンクリート打設方法によれば、品質の高い覆工コンクリートの打設が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態のコンクリート打設方法に使用するセントルを示す斜視図である。
【図２】図１に示すセントル及びトンネルの断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態のコンクリート打設方法に使用するコンクリート打設装置を示す図である。
【図４】実施形態のコンクリート打設方法において、トンネル断面図を取った断面図である。
【図５】実施形態のコンクリート打設方法の一工程において、トンネル長手方向の鉛直断面（図４のV-V断面）を取った天端部の拡大断面図である。
【図６】実施形態のコンクリート打設方法の一工程において、トンネル長手方向の鉛直断面（図４のV-V断面）を取った天端部の拡大断面図である。
【図７】（ａ）は、実施形態のコンクリート打設方法の一工程において、トンネル長手方向の鉛直断面（図４のV-V断面）を取った天端部の拡大断面図であり、（ｂ）は、そのb-b断面図である。
【図８】実施形態のコンクリート打設方法の一工程において、トンネル長手方向の鉛直断面（図４のV-V断面）を取った天端部の拡大断面図である。
【図９】実施形態のコンクリート打設方法の一工程において、トンネル長手方向の鉛直断面（図４のV-V断面）を取った天端部の拡大断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態のコンクリート打設方法に使用するコンクリート打設装置を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態のコンクリート打設方法に使用するコンクリート打設装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るコンクリート打設方法の実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
まず、本実施形態のコンクリート打設方法に用いるコンクリート打設装置９０（図３）について説明する。図１〜図３に示されるように、トンネル１００の壁面１０１に覆工コンクリートを打設する際には、型枠として、セントル(トンネル覆工用型枠）１が用いられる。壁面１０１は、予め形成された吹付けコンクリートからなる一次覆工部の表面である。セントル１は、壁面１０１に沿って湾曲した外側面２（地山側面）を備えており、セントル１はガントリー３に支持されている。トンネル１００内にはレール１０３が敷設されており、セントル１及びガントリー３は、レール１０３上をトンネル１００の軸方向（長手方向）に移動することができる。
【００２１】
トンネル長手方向におけるセントル１の長さは、例えば１０．５ｍである。壁面１０１と外側面２との間の間隙が、コンクリートが打設される打設空間Ｒとなる。この打設空間Ｒをトンネル長手方向に仕切るために、セントル１の妻側の端部には、多数の妻型枠板５がトンネル周方向に配列され着脱可能に取り付けられる。後述するセントル１の天端部の構成を除いて、セントル１及びガントリー３は、公知のものを採用すればよいので、セントル１及びガントリー３についての更に詳細な説明は省略する。
【００２２】
セントル１の天端部１ａには、打設空間Ｒにコンクリートを導入するための吹上打設孔Ｈが複数（本実施形態では８個とする）設けられている。なお、複数の吹上打設孔Ｈを各々区別するときには、既設側（坑口側）から妻側（切羽側）に向かって順に、吹上打設孔Ｈ１，Ｈ２，…，Ｈ８と称する。吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８は、外側面２の一番高い位置の母線上で、トンネル長手方向に等間隔で配列されている。各吹上打設孔Ｈは、公知のシャッター機構（図示省略）によって開閉することができる。
【００２３】
図３に示されるように、コンクリート打設装置９０は、上述したセントル１と、各吹上打設孔Ｈにコンクリートを圧送するためのコンクリート圧送機２１と、コンクリート圧送機２１からのコンクリートの圧送先を吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８の間で選択的に切り替える分岐切替システム（分岐切替手段）２３と、当該分岐切替システム２３を制御するコンピュータ（制御部）２５とを備えている。
【００２４】
コンクリート圧送機２１は、例えば、ピストンの往復動によってコンクリートを圧送するタイプのものであり、公知のコンクリートポンプ車に搭載されたものを採用することができる。
【００２５】
分岐切替システム２３は、１台の前段切替機３１と、２台の後段切替機３２，３３と、を備えている。前段切替機３１は、コンクリート圧送機２１に接続されたコンクリート入口３１ａと、２つのコンクリート出口３１ｂ、３１ｃと、を有している。前段切替機３１はコンピュータ２５の制御下で駆動する公知の流路切替機構を備えており、コンクリート入口３１ａから送り込まれたコンクリートの排出先を、コンクリート出口３１ｂ及び３１ｃに選択的に切替えることができる。すなわち、コンクリート圧送機２１から前段切替機３１に送られたコンクリートは、コンピュータ２５の制御に基づいて、コンクリート出口３１ｂ又は３１ｃの何れかに選択的に排出される。
【００２６】
後段切替機（第１の後段切替機）３２は、前段切替機３１のコンクリート出口３１ｂに接続されたコンクリート入口３２ａと、４つのコンクリート出口３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅと、を有している。後段切替機３２はコンピュータ２５の制御下で駆動する公知の流路切替機構を備えており、コンクリート入口３２ａから送り込まれたコンクリートの排出先を、コンクリート出口３２ｂ〜３２ｅの何れかに選択的に切替えることができる。すなわち、前段切替機３１のコンクリート出口３１ｂから後段切替機３２に送られたコンクリートは、コンピュータ２５の制御に基づいて、コンクリート出口３２ｂ〜３２ｅの何れかに選択的に排出される。コンクリート出口３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅは、それぞれ搬送管Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７を介して、それぞれ吹上打設孔Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７に接続されている。
【００２７】
後段切替機（第２の後段切替機）３３は、前段切替機３１のコンクリート出口３１ｃに接続されたコンクリート入口３３ａと、４つのコンクリート出口３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅと、を有している。後段切替機３３はコンピュータ２５の制御下で駆動する公知の流路切替機構を備えており、コンクリート入口３３ａから送り込まれたコンクリートの排出先を、コンクリート出口３３ｂ〜３３ｅの何れかに選択的に切替えることができる。すなわち、前段切替機３１のコンクリート出口３１ｃから後段切替機３３に送られたコンクリートは、コンピュータ２５の制御に基づいて、コンクリート出口３３ｂ〜３３ｅの何れかに選択的に排出される。コンクリート出口３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅは、それぞれ搬送管Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ８を介して、それぞれ吹上打設孔Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６，Ｈ８に接続されている。
【００２８】
以上のような分岐切替システム２３により、コンピュータ２５の制御下で、コンクリート圧送機２１からのコンクリートの圧送先を、吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８の何れかに切り替えることができる。
【００２９】
コンピュータ２５は、予め準備された所定のプログラムに従って前段切替機３１及び後段切替機３２，３３へ流路切替信号を送信する。具体的には、コンピュータ２５は、コンクリート圧送機２１の圧送ピストンのストローク数をカウントしており、所定のストローク数ごとに、コンクリートの圧送先の吹上打設孔Ｈを切り替える。ここでは、既設コンクリート１１０側（既設側）から妻型枠板５側（妻側）に向かって、吹上打設孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，…Ｈ７，Ｈ８，Ｈ１、Ｈ２，…といったように、吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８を循環させるように順々にコンクリートの圧送先が切り替えられる。これにより、ほぼ同量ずつのコンクリートが、順々に、吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８を通じて打設空間Ｒ内に導入される。
【００３０】
また、コンクリートの圧送先の切替えが、前段切替機３１と、後段切替機３２，３３との２段階で実行されるので、例えば、後段切替機３２にコンクリートが送られている間に後段切替機３３の流路切替機構を駆動させ、後段切替機３３にコンクリートが送られている間に後段切替機３２の流路切替機構を駆動させる、といった動作を交互に行うことが可能になる。よって、前段切替機３１と、後段切替機３２，３３における流路切替機構の駆動時間の無駄を省略することができる。なお、本実施形態では、前段切替機３１を２口の切替機とし、後段切替機３２，３３を４口の切替機としているが、各切替機３１〜３３の切替口数は、適宜変更することができる。
【００３１】
続いて、上述したコンクリート打設装置９０を用いた本実施形態の覆工コンクリートの打設方法について説明する。
【００３２】
まず、図４及び図５に示されるように、既設の覆工コンクリート１１０に隣接する切羽側の領域にセントル１を設置する。そして、図４に示されるように、打設空間Ｒのうち、天端部空間Ｒ１を除く下部空間Ｒ２にコンクリートＣ２を打設する（下部空間打設工程）。下部空間Ｒ２におけるコンクリートＣ２の打設方法は、公知の覆工コンクリート打設方法とまったく同様であるので、その詳細な説明を省略する。ここで下部空間Ｒ２は吹上打設孔Ｈよりもやや低い位置を上端とし、コンクリートＣ２は吹上打設孔Ｈには到達していない。すなわち、天端部空間Ｒ１は、吹上打設孔Ｈのやや下方の位置よりも上方の空間であり、各吹上打設孔Ｈ１は天端部空間Ｒ１に露出している。
【００３３】
その後、打設空間Ｒのうち天端部空間Ｒ１のコンクリート打設を次のように行う（天端部空間打設工程）。この天端部空間打設工程では、図５に示されるように、天端部空間Ｒ１内に、引抜きバイブレータ４１と、コンクリート検出センサ４２と、エア抜きパイプ４３と、が予め設置されている。引抜きバイブレータ４１は、当初は天端部空間Ｒ１の既設側に設置され、ワイヤ等によって妻側に引き出しながら振動する。これにより、天端部空間Ｒ１全体のコンクリートの締固めを行うことができる。コンクリート検出センサ４２は、例えば、トンネル１００の壁面１０１上部から吊り下げられるように、天端部空間Ｒ１内の所定の高さの位置に設置され、コンクリートを検出する。なお、コンクリート検出センサ４２は、トンネルの軸方向、又は断面高さ方向に複数設置することが好ましい。
【００３４】
エア抜きパイプ４３は、セントル１のトンネル長手方向に亘って延在しており、パイプ側面を介して天端部空間Ｒ１内の空気を妻型枠板５の外側まで送り出すことができる。なお、図５以外の図面においては、引抜きバイブレータ４１、コンクリート検出センサ４２、及びエア抜きパイプ４３の図示を適宜省略する場合がある。
【００３５】
天端部空間Ｒ１のコンクリート打設時には、まず、コンクリート圧送機２１を駆動し、吹上打設孔Ｈの１つずつを通じて天端部空間Ｒ１にコンクリートを導入する（コンクリート導入工程）。このとき、コンクリート圧送機２１の駆動中において、適宜、コンピュータ２５が分岐切替システム２３に駆動信号を送信し、コンクリート圧送機２１の所定のストローク数ごとに、吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８を循環させるように１つずつ順々にコンクリートの圧送先が切り替えられる（導入孔切替工程）。なお、１つの吹上打設孔Ｈからコンクリートが導入されている間、その他の吹上打設孔Ｈはシャッター機構（図示省略）によって閉じられるようにしてもよい。
【００３６】
そうすると、図６に示されるように、ほぼ等量ずつのコンクリートＣが、吹上打設孔Ｈ１，Ｈ２，…Ｈ８，Ｈ１，Ｈ２，…の順に、各吹上打設孔Ｈを介して、天端部空間Ｒ１に導入される。例えば、コンクリート圧送機２１の能力を１ストローク当たり約５０Ｌ、１ストロークの駆動時間を２秒とし、コンクリート圧送機２１の５ストロークごとに圧送先を切替えるものとすれば、約２５０ＬずつのコンクリートＣが１０秒ごとに吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８を通じて順々に天端部空間Ｒ１に送り込まれる。このとき、コンクリートＣの導入に伴い、エア抜きパイプ４３を通じて、天端部空間Ｒ１内の空気が妻側に円滑に排出されるので（エア抜き処理）、天端部空間Ｒ１に空気が残留する可能性が低減される。
【００３７】
吹上打設孔Ｈを介して導入されたコンクリートＣが、所定の高さまで充填されると、コンクリート検出センサ４２がコンクリートＣを検出する。コンクリート検出センサ４２がコンクリートを検出したところで、上記のコンクリート導入工程と導入孔切替工程を終了する。その後、引抜きバイブレータ４１（図５）を駆動し、妻型枠板５側に向けて引き抜いていくことで、天端部空間Ｒ１内の全体のコンクリートの締固めが実行される（締固め処理）。以上の工程を経て、図７に示すように、上端部に僅かの隙間を残して、天端部空間Ｒ１内にコンクリートが満たされる。以下、上記の隙間の部分をコンクリート未充填空間Ｒ３と称する。
【００３８】
続いて、図８に示されるように、吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８のうち最も既設側に配置された吹上打設孔Ｈ１（端部打設孔）からコンクリート導入管４７を上方に延伸させ、コンクリート導入管４７の上端をコンクリート未充填空間Ｒ３に突出させる。なお、このように吹上打設孔から上下に伸縮可能な導入管は公知であり、公知のものをコンクリート導入管４７として採用することができる。そして、コンクリート圧送機２１からのコンクリートを吹上打設孔Ｈ１に送ると、図９に示されるように、コンクリート未充填空間Ｒ３内を妻型枠板５側に向けてコンクリートＣ’が流動し、未充填空間Ｒ３にコンクリートＣ’が充填される（コンクリート充填工程）。このとき、コンクリート検出センサ４２（図５）からの信号を確認すれば、未充填空間Ｒ３に完全にコンクリートＣ’が充填されたことを確認することができる。その後、各吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８の１つずつを介して、順に天端部空間Ｒ１内のコンクリートを加圧することにより(コンクリート加圧工程）、天端部空間Ｒ１内のコンクリートを密に充填することができる。
【００３９】
以上により、打設空間Ｒ全体にコンクリートＣが充填される。その後、所定の養生期間を経てセントル１を脱型することで、セントル１の長さに相当する長さ（例えば約１０．５ｍ）の覆工コンクリート部分が完成する。そして、この覆工コンクリート部分の施工をトンネル１００の長さ全体に亘って繰り返すことで、トンネル１００の覆工コンクリートが完成する。
【００４０】
続いて、上述したコンクリート打設方法による作用効果について説明する。
【００４１】
上述のコンクリート打設方法では、複数の吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８を用い、コンクリートを導入する吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８を１つずつ規則的に順に変えながら天端部空間Ｒ１にコンクリートを導入している。例えば、コンクリートが吹上打設孔Ｈ３から導入されたときに、そのコンクリートは吹上打設孔Ｈ３の直上の位置で盛り上がり、コンクリートの山Ｑ３を形成する。その次に、コンクリートが吹上打設孔Ｈ４から導入されたときには、そのコンクリートは吹上打設孔Ｈ４の直上の位置で盛り上がり、コンクリートの山Ｑ４を形成する。コンクリートの山Ｑ３は徐々に崩れてコンクリートが垂れていく。しかしながら、山Ｑ３から垂れたコンクリートは、隣接する山Ｑ４或いは山Ｑ４から垂れたコンクリートの層によって、トンネル長手方向への流動が阻害され、ほとんどトンネル周方向に垂れて流動することになる。
【００４２】
上記の例のように、各吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８からそれぞれ導入されたコンクリートＣは、互いにトンネル長手方向への移動を妨げ合い、ほとんどトンネル周方向にのみに短距離だけ流動することになる。すなわち、例えば、吹上打設孔Ｈ１から導入されたコンクリートＣが、妻型枠板５の近傍まで流動するとすれば、コンクリートの流動距離は、セントル１の長さ（例えば、１０．５ｍ）以上に達する。これに対し、各吹上打設孔Ｈ１から導入されたコンクリートＣが、天端部空間Ｒ１内でトンネル周方向に移動すれば、その移動距離は最大で約２ｍ程度であると考えられる。
【００４３】
従って、天端部空間Ｒ１に導入されたコンクリートＣの中には長距離を流動した成分はほとんどなく、コンクリートの流動距離が全体として小さく抑えられ、その結果、天端部空間Ｒ１においてコンクリートＣの材料分離（ブリーディング等）が抑制される。よって、上述したコンクリート打設方法によれば、品質の高い覆工コンクリートの打設が可能になる。
【００４４】
また、それぞれの吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８から天端部空間Ｒ１内のコンクリートを加圧することができるので、天端部空間Ｒ１内のコンクリートの各部位に作用する圧力を均等にすることができ、その結果、天端部空間Ｒ１のコンクリートの均質化を図ることができる。
【００４５】
また、従来、トンネルの覆工コンクリートの打設は、既設側からコンクリートを導入し、妻側へ向って軸方向に片押しで行っていたのに対し、上記のコンクリート打設方法は、片押しでなく、コンクリートを導入する吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８を、規則的な順序で循環させるように（つまり、妻側からコンクリートを導入した後に、既設側からコンクリートを導入する場合もある。）切り替えながら打設することによって、高さ方向に平均的に打設するものである。従来の片押しの場合、エア溜りや水溜りなどの未充填箇所を抑制でき、圧送されるコンクリートを連続的に打ち込めるので、打設量の増大や省力化を図ることができたが、その一方で、コンクリートの流動が長距離となることにより、材料分離、ブリーディングの発生等の問題があった。これに対し、上記のコンクリート打設方法では、コンクリートを導入する吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８を、規則的な順序で循環させるように切り替えながらコンクリートを打設空間に導入することで、コンクリートを打設空間の高さ方向に平均的に打設することができるので、コンクリートの品質の向上を図ることができる。
【００４６】
また、上記のコンクリート打設方法では、コンクリート導入工程及び導入孔切替工程において未充填空間Ｒ３を残し、その後、コンクリート充填工程において未充填空間Ｒ３を埋めることとしている。ここで、コンクリート導入工程及び導入孔切替工程を終了したときに、コンクリートＣの上面にブリーディング水が溜まっていることも考えられる。しかしながら、コンクリート充填工程では、コンクリート導入管４７からのコンクリートＣ’が、未充填空間Ｒ３を既設側から妻側に流れていくので、ブリーディング水が溜まっていたとしても、ブリーディング水はコンクリートＣ’に押し流され、妻型枠板５同士の隙間を通じて天端部空間Ｒ１から排出される。また、コンクリート充填工程では、狭い隙間である未充填空間Ｒ３をほぼ一方向にコンクリートＣ’が流れていくので、このコンクリートＣ’の材料分離はほとんど発生しないと考えられる。
【００４７】
（第２実施形態）
続いて、本発明のコンクリート打設方法の第２実施形態について説明する。本実施形態において、前述の第１実施形態と同一又は同等な構成部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。
【００４８】
本実施形態のコンクリート打設方法には、コンクリート打設装置２９０を使用する。図１０に示されるように、コンクリート打設装置２９０は、前述のコンクリート打設装置９０が備える前段切替機３１に代えて、前段パイプ分岐部２３１を備えている。前段パイプ分岐部２３１は、コンクリート圧送機２１から圧送されたコンクリートを、２つのコンクリート出口３１ｂ、３１ｃに分流する。
【００４９】
また、コンクリート打設装置２９０は、２台の後段切替機３２，３３に代えて、後段パイプ分岐部２３２，２３３を備えている。後段パイプ分岐部２３２は、前段パイプ分岐部２３１のコンクリート出口３１ｂからのコンクリートを更に４つに分流し、それぞれ搬送管Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７を介して、それぞれ吹上打設孔Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７に送り出す。同様に、後段パイプ分岐部２３３は、前段パイプ分岐部２３１のコンクリート出口３１ｃからのコンクリートを更に４つに分流し、それぞれ搬送管Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ８を介して、それぞれ吹上打設孔Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６，Ｈ８に送り出す。前段パイプ分岐部２３１及び後段パイプ分岐部２３２，２３３は、流路切替機構を備えておらず、単にコンクリートの搬送流路を２つ又は４つに分岐させるものである。
【００５０】
本実施形態のコンクリート打設方法におけるコンクリート導入工程では、上記のコンクリート打設装置２９０を用い、吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８から同時に並行してコンクリートを天端部空間Ｒ１に導入する。このような形態のコンクリート打設方法によっても、前述の第１実施形態と同様の作用効果が奏される。なお、本実施形態では、前段パイプ分岐部２３１で搬送路を２つに分岐させ、後段パイプ分岐部２３２，２３３でそれぞれ搬送路を４つに分岐させているが、各パイプ分岐部２３１〜２３３における搬送路の分岐数は適宜変更することができる。
【００５１】
（第３実施形態）
続いて、本発明のコンクリート打設方法の第３実施形態について説明する。本実施形態において、前述の第１実施形態と同一又は同等な構成部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。
【００５２】
本実施形態のコンクリート打設方法には、コンクリート打設装置３９０を使用する。図１１に示されるように、コンクリート打設装置３９０は、前述のコンクリート打設装置９０が備える分岐切替システム２３に代えて、一本の可撓性を有するホース（可撓配管）５１を備えている。
【００５３】
ホース５１は、一端がコンクリート圧送機２１に接続されたホース本体５２と、ホース本体５２の他端に接続されたノズル５３とを有しており、コンクリート圧送機２１から圧送されたコンクリートがその内部を流れるものである。ノズル５３の先端は、各吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８に着脱可能な構造とされており、コンピュータ２５の制御下で、各吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８に対する取付け及び取外しが行われる。
【００５４】
ノズル５３は、台車（切替手段）６０に載置されており、台車６０は、コンピュータ２５の制御下で、公知の方法により各吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８に対応する位置に移動することができる。なお、図１１では、吹上打設孔Ｈ５に対応する位置に台車が位置した様子が示されている。なお、ホース５１は、台車６０が各吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８の間を無理なく移動できる程度の十分な長さを有している。
【００５５】
本実施形態のコンクリート打設方法におけるコンクリート導入工程では、上記のコンクリート打設装置３９０を用い、第１実施形態と同様の規則的な順序で吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８からコンクリートを天端部空間Ｒ１に導入する。このとき、コンピュータ２５は、予め準備された所定のプログラムに従って、台車６０に移動信号を送信する。すると、台車６０が、コンクリートを圧送すべき吹上打設孔に対応する位置に移動し、ノズル５３をその吹上打設孔に取り付けられる。所定量のコンクリートの圧送を終えると、圧送を止め、ノズル５３を吹上打設孔から取り外す。そして、台車６０は、コンピュータ２５からの移動信号に基づき、次にコンクリートを圧送すべき吹上打設孔に対応する位置に移動する。
【００５６】
本実施形態によれば、内部にコンクリートが圧送されるホース５１の取付け先が複数の吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８の間で選択的に切り替えられるので、各吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８へのコンクリートの圧送が共通のホース５１により行われることになる。第１実施形態では、打設中、搬送管Ｐ１〜Ｐ８の内部は圧送の順番を待つコンクリートで満たされており、圧送の順番を待っている間にコンクリートが硬化してしまうことが考えられるが、本実施形態ではコンクリートがホース５１の内部で待つ時間が短く、ホース５１の内部でコンクリートが硬化することが防止される。
【００５７】
また、第１実施形態のように搬送管Ｐを介してコンクリートを圧送する場合、圧送開始に先立ち、コンクリートの流動性確保のため、搬送管Ｐの内部に潤滑膜を形成したり、内部のシール性を確保したりする必要がある。そこで、コンクリートの圧送前にモルタル等を圧送することにより、コンクリートが圧送中に閉塞して圧送できなくなったりコンクリートの品質が低下したりすることを防止する。この点、本実施形態によれば、コンクリートの圧送が共通のホース５１により行われるので、そのような搬送管Ｐ毎の事前操作が不要であるので、打設作業の効率化、及び覆工コンクリートの品質の向上を図ることができる。
【００５８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形したものであってもよい。
【００５９】
例えば、第１実施形態及び第３実施形態では、コンクリートを導入する吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８を規則的な順序で循環させるに際し、吹上打設孔Ｈ１，Ｈ２，…Ｈ８，Ｈ１，Ｈ２，…の順に導入していたが、これに代えて、例えばＨ１，Ｈ８，Ｈ３，Ｈ６，Ｈ５，Ｈ４，Ｈ７，Ｈ２，Ｈ１，Ｈ８，…と既設側、妻側各々から中央に向かう順序や、Ｈ４，Ｈ５，Ｈ６，Ｈ３，Ｈ２，Ｈ７，Ｈ１，Ｈ８，Ｈ４，Ｈ５,…と中央から各々既設側、妻側に向かう順序等の規則的順序で循環させてもよい。更には、Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７，Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６，Ｈ８，Ｈ１，Ｈ３，…という順序で循環させてもよい。
【００６０】
また、実施形態では、コンクリート導入工程及び導入孔切替工程によって未充填空間Ｒ３を残した後、コンクリート充填工程で未充填空間Ｒ３にコンクリートを充填しているが、コンクリート導入工程及び導入孔切替工程のみによって天端部空間Ｒ１をすべて充填することとし、コンクリート充填工程を省略してもよい。また、吹上打設孔Ｈの数は８個に限られず適宜調整することができる。なお、天端部空間Ｒ１内でのコンクリートの流動距離を短くする観点から、吹上打設孔Ｈの数は３つ以上であることが好ましい。また、第１実施形態のように、分岐切替システム２３をコンピュータ２５で制御することは必須ではなく、手動で分岐切替システム２３を操作してもよい。
【００６１】
また、実施形態では締固め処理として引抜きバイブレータ４１を使用したが、これに代えて、型枠（セントル１）の天端部１ａの内側面に型枠バイブレータを設置してもよい。この場合、型枠バイブレータは、吹上打設孔Ｈの近傍に吹上打設孔Ｈ１〜Ｈ８の並びに沿って（トンネル軸方向に沿って）複数箇所に設置される。これが合計１〜４列設置されることが好ましい。そして、複数の型枠バイブレータは、コンクリートを導入する吹上打設孔を切り替える毎に、駆動するバイブレータを切り替えることが好ましい。
【符号の説明】
【００６２】
１…セントル(トンネル覆工用型枠）、１ａ…セントルの天端部、２１…コンクリート圧送機、２３…分岐切替システム（分岐切替手段）、２５…コンピュータ（制御部）、３１…前段切替機、３１ａ…コンクリート入口、３１ｂ，３１ｃ…コンクリート出口、３２…後段切替機、３２ａ…コンクリート入口、３２ｂ〜３２ｅ…コンクリート出口、３３…後段切替機、３３ａ…コンクリート入口、３３ｂ〜３３ｅ…コンクリート出口、４１…引抜きバイブレータ、４２…コンクリート検出センサ、４３…エア抜きパイプ、４７…コンクリート導入管、５１…ホース（可撓配管）、６０…台車（切替手段）Ｈ，Ｈ１〜Ｈ８…吹上打設孔、Ｈ１…吹上打設孔（端部打設孔）、Ｒ…打設空間、Ｒ１…天端部（打設空間）、Ｒ３…コンクリート未充填空間。
【図１】
2015094167.tif 000003
【図２】
2015094167.tif 000004
【図３】
2015094167.tif 000005
【図４】
2015094167.tif 000006
【図５】
2015094167.tif 000007
【図６】
2015094167.tif 000008
【図７】
2015094167.tif 000009
【図８】
2015094167.tif 000010
【図９】
2015094167.tif 000011
【図１０】
2015094167.tif 000012
【図１１】
2015094167.tif 000013