(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの内壁面を覆って形成される覆工コンクリートを、トンネル覆工型枠を脱型した後に湿潤状態で養生するための養生システムにおいて、
トンネルの延長方向に連設して設置される、外周部分に保湿養生層を備える複数台のアーチ状フレーム構造体と、該アーチ状フレーム構造体の内側に配置される、該アーチ状フレーム構造体を各々昇降可能に支持すると共に、トンネルの底盤部に敷設された走行レールに沿って移動可能な移動架台と、前記アーチ状フレーム構造体の下端部と前記トンネルの底盤部との間に介在して着脱可能に設置されて、前記アーチ状フレーム構造体の外周部分に設けられた前記保湿養生層を前記覆工コンクリートの内周面に密着させた状態で、前記アーチ状フレーム構造体を固定する固定サポート部材とを含んで構成されており、
最後部の前記アーチ状フレーム構造体による前記覆工コンクリートの湿潤養生期間が経過したら、前記移動架台によって該最後部のアーチ状フレーム構造体を支持すると共に、前記固定サポート部材による固定状態を解除して、該最後部のアーチ状フレーム構造体を前方に連設された前記アーチ状フレーム構造体の内側を通過させて、最前部まで移動させた後に、該最前部において、移動させた前記アーチ状フレーム構造体の前記保湿養生層を前記覆工コンクリートの内周面に密着させると共に、前記保湿養生層を密着させた状態で前記アーチ状フレーム構造体を前記固定サポート部材によって固定するようになっており、
前記アーチ状フレーム構造体は、トンネルのアーチ形状部分に沿って周方向に延設する複数本の周方向フレーム部材と、これらの周方向フレーム部材をトンネルの延長方向に連結する複数本の連結フレーム部材とを含んで形成されており、
前記アーチ状フレーム構造体は、トンネルのアーチ形状部分の上部に配置される上部フレーム構造体と、該上部フレーム構造体の両側に配置される側部フレーム構造体とからなり、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とは、ヒンジ連結部を介して折れ曲がり可能に、且つ前記トンネルのアーチ形状部分に沿って連設した状態で固定可能に設けられており、
前記固定サポート部材は、前記側部フレーム構造体の下端接合金物に、回動可能に連結されているトンネル覆工コンクリートの養生システム。
【請求項２】
前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体との間の前記ヒンジ連結部は、複数本の前記周方向フレーム部材の上部フレーム部の下端部をトンネルの延長方向に延設する上側接合金物を介して一体として接合すると共に、複数本の前記周方向フレーム部材の側部フレーム部の上端部をトンネルの延長方向に延設する下側接合金物を介して一体として接合し、前記上側接合金物と前記下側接合金物とを回動可能にピン結合することによって構成されている請求項１記載のトンネル覆工コンクリートの養生システム。
【請求項３】
前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とを前記トンネルのアーチ形状部分に沿って連設させた状態で、前記上側接合金物と前記下側接合金物とに跨って固定金物を接合固定することにより、前記下側接合金物が前記上側接合金物に対して回動しないようにして、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とを前記トンネルのアーチ形状部分に沿って連設させた状態で固定する請求項２記載のトンネル覆工コンクリートの養生システム。
【請求項４】
前記トンネル覆工型枠は、前記トンネルの底盤部に敷設された前記走行レールに沿って移動可能な移動式セントルを用いて設置される請求項１〜３のいずれか１項記載のトンネル覆工コンクリートの養生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル覆工コンクリートの養生システムに関し、特にトンネルの内壁面を覆って形成される覆工コンクリートを、トンネル覆工型枠を脱型した後に湿潤状態で養生するためのトンネル覆工コンクリートの養生システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
山岳トンネル等のトンネル工事においては、例えばトンネルを掘削した後のトンネルの内壁面にコンクリートを吹き付けて一次覆工を行った後に、トンネル覆工型枠を設置して、設置したトンネル覆工型枠とトンネルの内壁面との間の空間にコンクリートを打設することで、所定の厚さの覆工コンクリートを形成するのが一般的である。
【０００３】
また、トンネルの内壁面を覆う覆工コンクリートは、脱型後にそのまま放置すると乾燥収縮によるひび割れが発生し、品質が低下してしまうため、形成された覆工コンクリートの内周面を湿潤状態に保持して養生を行うことで、覆工コンクリートが乾燥しないようにして、ひび割れを防止できるようにする技術が種々開発されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の発明では、トンネル坑内を移動可能な公知の移動式セントルを用いてトンネル覆工型枠を設置して、所定の厚さの覆工コンクリートを形成すると共に、移動式セントルに後続して、同じくトンネル坑内を移動可能な養生装置を設置することによって、脱型後の覆工コンクリートの内周面を湿潤状態に保持して養生するようになっている。
【０００４】
さらに、トンネル覆工型枠を設置してコンクリートを打設した後に、型枠を脱型するまでの工程の時間よりも、引き続いて行なわれる覆工コンクリートの湿潤養生工程の時間の方が、数倍程度長くする必要があり、このためトンネル覆工型枠に後続させて、複数台の養生装置を設置する必要があることから、複数台の養生装置を用いた湿潤養生工程を、トンネル覆工型枠の前方への移動に追随して、効率良く行ってゆくことができるようにした養生システムも開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
特許文献２に記載の養生システムでは、移動式セントルに後続して、養生シ−トを支持する支持フレーム（アーチ状フレーム構造体）を複数台連設させて配置すると共に、移動式セントルを移動させる走行レールに沿って走行移動可能な１台の昇降装置（移動架台）を用いて、最後部の支持フレームによる覆工コンクリートの湿潤養生期間が経過したら、この最後部の支持フレームを昇降装置によって支持して、トンネル坑内を経て最前部まで移動させた後に、移動式セントルの直後の最前部において、支持フレームによって支持された養生シ−トを覆工コンクリートの内周面に密着させると共に、密着させた状態で支持フレームを固定して、最前部の覆工コンクリートの湿潤養生を行うようになっている。これによって、１台の昇降装置（移動架台）を用いて各々の支持フレームを移動させることで、複数台の養生装置に対して複数台の昇降装置を各々設けることなく、湿潤養生工程を、効率良く安価に行うことが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１９０６７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８０５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の養生システムでは、最後部の支持フレームを昇降装置によって支持してトンネル坑内を経て最前部まで移動させるには、最後部の支持フレームは、前方に連設された支持フレームの内側を通過させる必要があるが、特許文献２に記載の養生システムによれば、支持フレームを、前方に連設された支持フレームの内側を通過させながら移動させるのは困難であると考えられる。すなわち、特許文献２に記載の養生システムでは、支持フレームの周方向用パイプは、例えば塩化ビニル製の可撓性パイプを用いて形成されていて、トンネルのアーチ形状の内周面に沿うように変形自在となっていることから、支持フレームを支持する昇降装置の昇降部を下降させて、周方向用パイプの上部を、アーチ形状のトンネルの上部の内周面から離間させたとしても、アーチ形状のトンネルの両側部に沿って配置される部分の周方向用パイプが邪魔になって、最後部の支持フレームを、前方に連設された支持フレームの内側を通過させながら最前部まで移動させることが困難である。
【０００８】
本発明は、外周部分に保湿養生層を備えるアーチ状フレーム構造体を、簡易な構成によって、前方に連設されたアーチ状フレーム構造体の内側を通過可能な形状に容易に変形させることができるようにして、移動架台によって支持させた最後部のアーチ状フレーム構造体を、前方に連設されたアーチ状フレーム構造体の内側を通過させながら最前部までスムーズに移動させることのできるトンネル覆工コンクリートの養生システム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】
【０００９】
本発明は、トンネルの内壁面を覆って形成される覆工コンクリートを、トンネル覆工型枠を脱型した後に湿潤状態で養生するための養生システムにおいて、トンネルの延長方向に連設して設置される、外周部分に保湿養生層を備える複数台のアーチ状フレーム構造体と、該アーチ状フレーム構造体の内側に配置される、該アーチ状フレーム構造体を各々昇降可能に支持すると共に、トンネルの底盤部に敷設された走行レールに沿って移動可能な移動架台と、前記アーチ状フレーム構造体の下端部と前記トンネルの底盤部との間に介在して着脱可能に設置されて、前記アーチ状フレーム構造体の外周部分に設けられた前記保湿養生層を前記覆工コンクリートの内周面に密着させた状態で、前記アーチ状フレーム構造体を固定する固定サポート部材とを含んで構成されており、最後部の前記アーチ状フレーム構造体による前記覆工コンクリートの湿潤養生期間が経過したら、前記移動架台によって該最後部のアーチ状フレーム構造体を支持すると共に、前記固定サポート部材による固定状態を解除して、該最後部のアーチ状フレーム構造体を前方に連設された前記アーチ状フレーム構造体の内側を通過させて、最前部まで移動させた後に、該最前部において、移動させた前記アーチ状フレーム構造体の前記保湿養生層を前記覆工コンクリートの内周面に密着させると共に、前記保湿養生層を密着させた状態で前記アーチ状フレーム構造体を前記固定サポート部材によって固定するようになっており、前記アーチ状フレーム構造体は、トンネルのアーチ形状部分に沿って周方向に延設する複数本の周方向フレーム部材と、これらの周方向フレーム部材をトンネルの延長方向に連結する複数本の連結フレーム部材とを含んで形成されており、前記アーチ状フレーム構造体は、トンネルのアーチ形状部分の上部に配置される上部フレーム構造体と、該上部フレーム構造体の両側に配置される側部フレーム構造体とからなり、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とは、ヒンジ連結部を介して折れ曲がり可能に、且つ前記トンネルのアーチ形状部分に沿って連設した状態で固定可能に設けられており、前記固定サポート部材は、前記側部フレーム構造体の下端接合金物に、回動可能に連結されているトンネル覆工コンクリートの養生システムを提供することにより、上記目的を達成したものである。
【００１０】
そして、本発明のトンネル覆工コンクリートの養生システムは、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体との間の前記ヒンジ連結部は、複数本の前記周方向フレーム部材の上部フレーム部の下端部をトンネルの延長方向に延設する上側接合金物を介して一体として接合すると共に、複数本の前記周方向フレーム部材の側部フレーム部の上端部をトンネルの延長方向に延設する下側接合金物を介して一体として接合し、前記上側接合金物と前記下側接合金物とを回動可能にピン結合することによって構成されていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明のトンネル覆工コンクリートの養生システムは、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とを前記トンネルのアーチ形状部分に沿って連設させた状態で、前記上側接合金物と前記下側接合金物とに跨って固定金物を接合固定することにより、前記下側接合金物が前記上側接合金物に対して回動しないようにして、前記上部フレーム構造体と前記側部フレーム構造体とを前記トンネルのアーチ形状部分に沿って連設させた状態で固定することが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明のトンネル覆工コンクリートの養生システムは、前記トンネル覆工型枠が、前記トンネルの底盤部に敷設された前記走行レールに沿って移動可能な移動式セントルを用いて設置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のトンネル覆工コンクリートの養生システムによれば、外周部分に保湿養生層を備えるアーチ状フレーム構造体を、簡易な構成によって、前方に連設されたアーチ状フレーム構造体の内側を通過可能な形状に容易に変形させることができるようにして、移動架台によって支持させた最後部のアーチ状フレーム構造体を、前方に連設されたアーチ状フレーム構造体の内側を通過させながら最前部までスムーズに移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの養生システムによる作業工程を説明する略示縦断面図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの養生システムのアーチ状フレーム構造体及び移動架台を、左半分はアーチ状フレーム構造体の固定時の状態で示し、右半分はアーチ状フレーム構造体の移動時の状態で示す横断面図である。
【図３】本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの養生システムのアーチ状フレーム構造体及び移動架台を、保湿養生層を省略して、アーチ状フレーム構造体の移動時の状態で示す側面図である。
【図４】本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの養生システムのアーチ状フレーム構造体を、保湿養生層を省略して、固定時の状態で示す側面図である。
【図５】アーチ状フレーム構造体を構成する上部フレーム構造体の（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）を上方から見た上面図である。
【図６】アーチ状フレーム構造体を構成する側部フレーム構造体の（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）を左側から見た側面図である。
【図７】ヒンジ連結部の構成を説明する、（ａ）は図２のＡ部拡大図、（ｂ）は（ａ）を斜め右下方から見た正面図、（ｃ）は（ｂ）を下方から見た下面図である。
【図８】保湿養生層の構成を説明する拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの養生システムは、例えば山岳トンネルを構築するためのトンネル工事において、図１（ａ）〜（ｄ）に略示縦断面図として示すように、トンネル２０の坑内を移動可能な公知の移動式セントル２１を用いて設置されたトンネル覆工型枠２２と、好ましくは吹付けコンクリートによる一次覆工によって覆われたトンネル２０の内壁面２０ａとの間の空間に、コンクリートを打設することで形成された覆工コンクリート２３を、外周部分に保湿養生層１１を備える複数台のアーチ状フレーム構造体１０（図２〜図４参照）と、各アーチ状フレーム構造体１０を各々移動可能に支持する移動架台１２（図２、図３参照）とを用いて、移動式セントル２１に後続して、効率良く湿潤養生してゆくためのシステムとして採用されたものである。
【００１６】
すなわち、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの養生システムは、保湿養生層１１を覆工コンクリート２３の内周面に密着させて、複数のアーチ状フレーム構造体１０が移動式セントル２１の後方に連設して固定されている状態から（図１（ａ）参照）、最後部のアーチ状フレーム構造体１０を移動架台１２によって支持させて前方に移動させる際に（図１（ｂ）参照）、最後部のアーチ状フレーム構造体１０を、これの前方に連設して固定されている他のアーチ状フレーム構造体１０の内側を通過可能な形状となるように容易に変形させることで、当該他のアーチ状フレーム構造体１０の内側をスムーズに通過させながら移動させることを可能にする機能を備えている。また、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの養生システムは、前方に移動させた最後部のアーチ状フレーム構造体１０を、移動式セントル２１の直後の最前部において固定して、新たに露出した脱型後の覆工コンクリート２３の湿潤養生を行えるようにすると共に、このような、移動式セントル２１の前進に伴って最後部のアーチ状フレーム構造体１０を最前部に移動して固定し直す工程を繰り返し行うことで、1台のみの移動架台１２を用いて、簡易に且つ効率良く覆工コンクリート２３の湿潤養生を行えるようにする機能を備えている。
【００１７】
そして、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの養生システムは、トンネル２０の内壁面２０ａを覆って形成される覆工コンクリート２３を、トンネル覆工型枠２２を脱型した後に湿潤状態で養生するための養生システムにおいて、図１（ａ）〜（ｄ）に略示縦断面図として示すように、トンネル２０の延長方向に連設して設置される、外周部分に保湿養生層１１を備える複数台（本実施形態では４台）のアーチ状フレーム構造体１０（図２〜図４参照）と、アーチ状フレーム構造体１０の内側に配置される、アーチ状フレーム構造体１０を各々昇降可能に支持すると共に、トンネル２０の底盤部２０ｂに敷設された走行レール１３に沿って移動可能な移動架台１２（図２、図３参照）と、アーチ状フレーム構造体１０の下端部とトンネル２０の底盤部２０ｂとの間に介在して着脱可能に設置されて、アーチ状フレーム構造体１０の外周部分に設けられた保湿養生層１１を覆工コンクリート２０の内周面２０ａに密着させた状態で、アーチ状フレーム構造体１０を固定する固定サポート部材１４（図２、図４参照）とを含んで構成されている。
【００１８】
最後部のアーチ状フレーム構造体１０による覆工コンクリート２３の湿潤養生期間が経過したら、移動架台１２によって最後部のアーチ状フレーム構造体１０を支持すると共に（図１（ａ）参照）、固定サポート部材１４による固定状態を解除して、最後部のアーチ状フレーム構造体１０を前方に連設されたアーチ状フレーム構造体１０の内側を通過させて、最前部まで移動させた後に（図１（ｂ）参照）、最前部において、移動させたアーチ状フレーム構造体１０の保湿養生層１１を覆工コンクリート２３の内周面に密着させると共に、保湿養生層１１を密着させた状態でアーチ状フレーム構造体１０を固定サポート部材１４によって固定するようになっている（図１（ｃ）参照）。
【００１９】
図２〜図４に示すように、アーチ状フレーム構造体１０は、トンネル２０のアーチ形状部分２０ｃに沿って周方向に延設する複数本の周方向フレーム部材１５と、これらの周方向フレーム部材１５をトンネル２０の延長方向に連結する複数本の連結フレーム部材１６とを含んで形成されている。アーチ状フレーム構造体１０は、トンネル２０のアーチ形状部分２０ｃの上部に配置される上部フレーム構造体１０ａと、上部フレーム構造体１０ａの両側に配置される側部フレーム構造体１０ｂとからなり、上部フレーム構造体１０ａと側部フレーム構造体１０ｂとは、ヒンジ連結部１７を介して折れ曲がり可能に、且つトンネル２０のアーチ形状部分２０ｃに沿って連設した状態で固定可能に設けられている。固定サポート部材１４は、側部フレーム構造体１０ｂの下端接合金物１８ｃに、回動可能に連結されている。
【００２０】
また、本実施形態では、上部フレーム構造体１０ａと側部フレーム構造体１０ｂとの間のヒンジ連結部１７は、図５〜図７にも示すように、複数本の周方向フレーム部材１５の上部フレーム部１５ａの下端部をトンネル２０の延長方向に延設する上側接合金物１８ａを介して一体として接合すると共に、複数本の周方向フレーム部材１５の側部フレーム部１５ｂの上端部をトンネル２０の延長方向に延設する下側接合金物１８ｂを介して一体として接合し、上側接合金物１８ａから突出させて設けた上側結合片１９ａと、下側接合金物１８ｂから突出させて設けた下側結合片１９ｂとを、ピン結合部１９において回動可能にピン結合することによって構成されている。
【００２１】
本実施形態では、トンネル覆工型枠２２（図１（ａ）〜（ｄ）参照）は、好ましくは、例えば特開２００９−１８６１８４号公報に記載の移動式セントルと同様の構成を備える公知の移動式セントル２１を用いて、トンネル２０の内壁面２０ａを内側から覆うように設置される。移動式セントル２１は、主として、トンネル２０の内壁面２０ａとの間に覆工コンクリート２３の厚さに相当する幅の空間を保持して配設されるトンネル覆工型枠２２と、このトンネル覆工型枠２２を支持する支持フレーム２４と、トンネル２０の底盤部２０ｃにおいてトンネル２０の延長方向に敷設されて、支持フレームを走行可能に支持する走行レール１３とによって構成される。
【００２２】
また、トンネル覆工型枠２２は、トンネル２０の内壁面２０ａに沿って配置されて、当該内壁面２０ａとの間に覆工コンクリート２３の打設空間を保持した状態から、コンクリートを打設して初期強度が発現された後に、形成された覆工コンクリート２３から径方向内側に引き離されることで、脱型されるようになっている。脱型された後のトンネル覆工型枠２２は、移動式セントル２１と共に走行レール１３に沿ってトンネル２０の延長方向の前方に移動して、次の施工スパンの覆工コンクリート２３の打設作業が行われるようになっている（図１（ａ）、（ｂ）参照）。本実施形態では、移動式セントル２１は、例えば１０．５ｍ程度のトンネル２０の延長方向の長さを有しており、これによって、例えば１０．５ｍ程度の長さを１施工スパンとして、覆工コンクリート２３を、トンネル２０の延長方向に順次打設しながら形成してゆくことができるようになっている。
【００２３】
本実施形態では、トンネル覆工コンクリートの養生システムは、移動式セントル２１によるトンネル覆工型枠２２によって形成された覆工コンクリート２３を、脱型後に、移動式セントル２１に後続して湿潤養生してゆくためのシステムであって、上述のように、トンネル２０の延長方向に連設して設置される４台のアーチ状フレーム構造体１０と、アーチ状フレーム構造体１０の内側に配置されて、トンネル２０の底盤部２０ｂに敷設された走行レール１３に沿って移動可能な１台の移動架台１２と、アーチ状フレーム構造体１０の下端部１０ａとトンネル２０の底盤部２０ｂとの間に介在して着脱可能に設置される固定サポート部材１４（図２、図４参照）とを含んで構成される。
【００２４】
アーチ状フレーム構造体１０は、図２〜図４に示すように、例えば太さが２０ｍｍ程度の鋼製のパイプ部材を、トンネル２０のアーチ形状部分２０ｃの内周面に沿った形状に湾曲加工して得られた複数本の周方向フレーム部材１５と、これらの周方向フレーム部材１５をトンネル２０の延長方向に連結する、例えば一辺の幅が５０ｍｍ程度の山形鋼からなる複数本の連結フレーム部材１６とを、これらの交点部分を互いに溶接等により接合することによって形成されている。また、本実施形態では、連結フレーム部材１６は、好ましくは周方向フレーム部材１５を３〜５本毎に連結一体化するように取り付けられている。なお、本実施形態では、複数本の周方向フレーム部材１５は、トンネル２０の延長方向に例えば４５０ｍｍ程度のピッチで配設されると共に、複数本の連結フレーム部材１６は、トンネル２０の周方向に例えば１０００ｍｍ程度のピッチで配設されており、各アーチ状フレーム構造体１０は、全体として、移動式セントル１１と同様の例えば１０．５ｍ程度のトンネル２０の延長方向の長さを有するように組み立てられている。
【００２５】
また、アーチ状フレーム構造体１０は、当該アーチ状フレーム構造体１０を構成する各周方向フレーム部材１５が、上部フレーム部１５ａと、これの両側の一対の側部フレーム部１５ｂとに３分割されており、複数本の上部フレーム部１５ａの両側の下端部を、トンネル２０の延長方向に延設する例えば幅が１００ｍｍ程度の溝形鋼からなる上側接合金物１８ａ介して一体として接合し（図５（ａ）、（ｂ）参照）、複数本の側部フレーム部１５ｂの上端部を、トンネル２０の延長方向に延設する例えば幅が１００ｍｍ程度の溝形鋼からなる下側接合金物１８ｂ介して一体として接合すると共に（図６（ａ）、（ｂ）参照）、複数本の側部フレーム部１５ｂの下端部を例えば太さが４０ｍｍ程度の鋼製のパイプからなる下端接合金物１８ｃを介して一体として接合することで（図６（ａ）、（ｂ）参照）、上部フレーム構造体１０ａと両側の側部フレーム構造体１０ｂとに３分割された構成を備えている（図２参照）。
【００２６】
なお、本実施形態では、上側接合金物１８ａや下側接合金物１８ｂや下端接合金物１８ｃは、図３及び図４に示すように、連結フレーム部材１６と同様に、好ましくは周方向フレーム部材１５の上部フレーム部１５ａや側部フレーム部１５ｂを３〜５本毎に接合一体化するように取り付けられている。これらの上側接合金物１８ａや下側接合金物１８ｂや下端接合金物１８ｃを、同じ高さに配置されてトンネル２０の延長方向に隣接する他の上側接合金物１８ａや下側接合金物１８ｂや下端接合金物１８ｃとの間で、例えば接合プレート部材２５（図７（ｂ）、（ｃ）参照）を介してトンネル２０の延長方向に接合一体化することで、上部フレーム構造体１０ａと、両側の側部フレーム構造体１０ｂとが、アーチ状フレーム構造体１０の全長に亘って、移動架台１２の作動によって一体となって上下に昇降したり、ヒンジ連結部１７を介して一体となって回動したりできるようになっている。
【００２７】
また、本実施形態では、上部フレーム部１５ａは、図２及び図５（ａ）、（ｂ）に示すように、その製造時においては、左右対称に２分割された一対の分割上部フレーム部１５ｃとして形成されており、複数本の分割上部フレーム部１５ｃの上端部をトンネル２０の延長方向に延設する例えば一辺の幅が９０ｍｍ程度の溝形鋼からなる上端固定金物１８ｄを介して一体として接合して、一対の分割上部フレーム構造体１０ｃを各々組み立てると共に、これらの分割上部フレーム構造体１０ｃを、上端部において上端固定金物１８ｄを介して互いに接合固定することによって、これらが周方向に一体となった上部フレーム構造体１０ａが得られるようになっている。
【００２８】
そして、本実施形態では、上部フレーム構造体１０ａと側部フレーム構造体１０ｂとは、図２に示すように、ヒンジ連結部１７を介して折れ曲がり可能に、且つトンネル２０のアーチ形状部分２０ｃに沿って連設した状態で固定可能に設けられている。
【００２９】
すなわち、本実施形態では、図５〜図７にも示すように、上部フレーム構造体１０ａの両側の下端部に各々配置された、複数本の上部フレーム部１５ａの下端部を一体として接合する上側接合金物１８ａには、上部フレーム部１５ａの接合箇所を避けた適宜の位置に（図５参照）、溝形鋼からなる上側接合金物１８ａの中間辺部２７ａの背面側から斜め下方に突出して、ピン結合孔が形成された略半長円形状の上側結合片１９ａが、各々一対が組となって複数箇所に設けられている（図７（ａ）〜（ｃ）参照）。また側部フレーム構造体１０ｂの上端部に配置された、複数本の側部フレーム部１５ｂの上端部を一体として接合する下側接合金物１８ｂには、側部フレーム部１５ｂの接合箇所を避けた上側結合片１９ａと対応する適宜の位置に（図５参照）、溝形鋼からなる下側接合金物１８ｂの中間辺部２７ｂの背面側から斜め上方に突出して、ピン結合孔が形成された略半長円形状の上側結合片１９ａが、複数箇所に設けられている（図７（ａ）〜（ｃ）参照）。
【００３０】
そして、上部フレーム構造体１０ａの上側接合金物１８ａから突出する一対が組となった上側結合片１９ａの間隔部分に、側部フレーム構造体１０ｂの下側接合金物１８ｂから突出する下側結合片１９ｂを挿入し、ピン結合孔を互いに合致させた状態で固定ピンを装着係止することによってピン結合部１９を形成して、上部フレーム構造体１０ａの上側接合金物１８ａと側部フレーム構造体１０ｂの下側接合金物１８ｂとを、回動可能にピン結合することができるようになっている。
【００３１】
また、本実施形態では、上部フレーム構造体１０ａと側部フレーム構造体１０ｂとをトンネル２０のアーチ形状部分２０ｃに沿って連設させた状態において（図２の左半分の部分参照）、上側接合金物１８ａと下側接合金物１８ｂとに跨って固定金物２６を接合固定することにより、下側接合金物１８ｂが上側接合金物１８ａに対して回動しないようにして、上部フレーム構造体１０ａと側部フレーム構造体１０ｂとをトンネル２０のアーチ形状部分２０ｃに沿って連設させた状態で固定することができるようになっている。
【００３２】
すなわち、本実施形態では、上部フレーム構造体１０ａと側部フレーム構造体１０ｂとをトンネル２０のアーチ形状部分２０ｃに沿って連設させた状態で、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、溝形鋼からなる上側接合金物１８ａの内側突出辺部２８ａと、同じく溝形鋼からなる下側接合金物１８ｂの内側突出辺部２８ｂとに跨って、例えば山形鋼からなる固定金物２６を、好ましくはボルトナット２９を用いて着脱可能に接合固定することにより、下側接合金物１８ｂが上側接合金物１８ａに対して回動しないように固定して、上部フレーム構造体１０ａと側部フレーム構造体１０ｂとを、トンネル２０のアーチ形状部分２０ｃに沿って連設させた状態のまま保持させることができるようになっている。
【００３３】
なお、上述のように、上側接合金物１８ａや下側接合金物１８ｂは、好ましくは周方向フレーム部材１５の上部フレーム部１５ａや側部フレーム部１５ｂを３〜５本毎に接合一体化するように取り付けられており、これらの上側接合金物１８ａや下側接合金物１８ｂを、トンネル２０の延長方向に隣接する他の上側接合金物１８ａや下側接合金物１８ｂとの間で、例えば鋼板からなる接合プレート部材２５を用いて、ボルト接合や溶接接合等によってトンネル２０の延長方向に接合一体化することで、上部フレーム構造体１０ａと、両側の側部フレーム構造体１０ｂとを、アーチ状フレーム構造体１０の全長に亘って、移動架台１２の作動によって一体として上下に昇降させたり、ヒンジ連結部１７を介して一体として回動させたりすることができるようになっている。
【００３４】
そして、本実施形態では、図２に示すように、アーチ状フレーム構造体１０の外周部分には、当該アーチ状フレーム構造体１０に支持させて、これの略全体を外側から覆うようにして保湿養生層１１が設けられている。保湿養生層１１は、例えば図８に示すように、保形性を付与するための、好ましくはプラスチックダンボールからなる４ｍｍ程度の厚さの中間層１１ａと、中間層１１ａの内側に配置される、好ましくは独立気泡や連続気泡等の空隙を内部に有するスポンジ等の発泡部材からなる保温層１１ｂと、中間層１１ａの外側に配置される保湿マット１１ｃとを含んで形成されている。保湿マット１１ｃとしては、水分を吸収可能であり、且つ吸収した水分を保持可能な物性を備える、公知の各種の保湿マットを使用することができる。好ましくは、市販のコンクリート保温・保湿養生用マットである商品名「うるおんマット」（フジモリ産業株式会社製）を使用することができる。
【００３５】
また、例えば覆工コンクリート２３を所定の温度に加温しながら湿潤養生を行う必要がある場合には、保湿養生層１１に、好ましくは通電することにより発熱して加温することが可能な面状発熱体を、ヒータ部材として積層しておくことができる。ヒータ部材は、例えば制御機構に接続することで、保湿養生層１１の各所に配置された複数の接触温度センサーが検知する温度に基づいて、加温出力をフィードバック制御できるようになっていることが好ましい。
【００３６】
保湿養生層１１を外周部分に備えるアーチ状フレーム構造体１０の内側に配置されて、アーチ状フレーム構造体１０を昇降可能に支持して走行レール１３に沿って移動させる移動架台１２は、図２及び図３に示すように、主として、例えばＨ形鋼や、溝形鋼、山形鋼等を門形形状に組み付けて形成された、脚柱部３４ａの下端部に走行車輪部３０を備える下部架台１２ａと、下部架台１２ａによって支持されると共に、公知の昇降装置（図示せず。）を介して、下部架台１２ａに対して昇降可能に設置された上部架台１２ｂとによって構成されている。上部架台１２ｂの上部作業台部３１には、各種の駆動機構や制御機構が設けられていて、移動架台１２の走行移動や、上部架台１２ｂの下部架台１２ａに対する昇降や、アーチ状フレーム構造体１０の側部フレーム構造体１０ｂの上部フレーム構造体１０ａに対する回動を操作できるようになっている。
【００３７】
また、本実施形態では、上部架台１２ｂの上部作業台部３１から上方に立設して、複数の支柱部材３２が設けられている。これらの支柱部材３２の上端係止部３２ａを、上部フレーム構造体１０ａの連結フレーム部材１６に添設した例えば単管パイプからなる係止パイプ３３（図５（ａ）、（ｂ）参照）に、下部架台１２ａに対する上部架台１２ｂの上昇に伴って下方から係止することで、支柱部材３２を介してアーチ状フレーム構造体１０の上部フレーム構造体１０ａを、上部架台１２ｂの上部作業台部３１から安定した状態で支持できるようになっている。
【００３８】
さらに、本実施形態では、門形形状の上部架台１２ｂの脚柱部３４ｂの中間部分に回動可能にピン結合されて、伸縮ロッド３５が設けられている。例えば、伸縮ロッド３５の先端係止部３５ａを、側部フレーム構造体１０ｂの側部フレーム部１５ｂに着脱可能に係止した状態で、伸縮ロッド３５を伸長することで、側部フレーム構造体１０ｂを上部フレーム構造体１０ａに対して回動させることが可能になる。これによって、側部フレーム構造体１０ｂを、これの外周部分の保湿養生層１１を覆工コンクリート２３のアーチ形状部分２０ｃの側部内周面に押し付けて密着させた状態で配置することが可能になる。またこれによって、側部フレーム構造体１０ｂを、保湿養生層１１をアーチ形状部分２０ｃの上部内周面に押し付けて密着させた上部フレーム構造体１０ａに連設させて、トンネル２０のアーチ形状部分２０ｃに沿って配置することが可能になる。
【００３９】
一方、伸縮ロッド３５を伸長させた状態から収縮させることで、側部フレーム構造体１０ｂを上部フレーム構造体１０ａに対して回動させて、側部フレーム構造体１０ｂを、これの外周部分の保湿養生層１１と共に、覆工コンクリート２３のアーチ形状部分２０ｃの側部内周面から引き離すことが可能になる。
【００４０】
さらにまた、本実施形態では、門形形状の上部架台１２ｂの脚柱部３４ｂの下端部から延設させて、固定サポート部材１４を回動操作させるための操作ロープ３６が設けられている。操作ロープ３６は、これの一端部が、側部フレーム構造体１０ｂの下端接合金物１８ｃに回動可能に連結された固定サポート部材１４の下端部分に接合されている。これによって、固定サポート部材１４によるアーチ状フレーム構造体１０の固定状態を開放した際に、上部架台１２ｂの上部作業台部３１からの操作によって、固定サポート部材１４の下端部分を、脚柱部３４ｂ側に引き寄せるように回動させることで、上方に持ち上げることが可能になる。またこれによって、例えばアーチ状フレーム構造体１０の前方への移動時に、上部架台１２ｂを下部架台１２ａに対して下降させて、上部フレーム構造体１０ａを保湿養生層１１と共に覆工コンクリート２３のアーチ形状部分２０ｃの上部内周面から引き離した際に、固定サポート部材１４を、トンネル２０の底盤部２０ｂに接触しないように、底盤部２０ｂから離間させた状態で保持することが可能になる。
【００４１】
アーチ状フレーム構造体１０の下端接合金物１８ｃによる下端部とトンネル２０の底盤部２０ｂとの間に介在して設置されて、アーチ状フレーム構造体１０を着脱可能に固定する固定サポート部材１４は、図２及び図４に示すように、例えば伸縮ジャッキとして公知の複数本のパイプサポート３７を用いて構成される。すなわち、固定サポート部材１４は、複数本のパイプサポート３７を、例えば上下に一対配置した単管パイプからなる連結パイプ３８を介して連結一体化することによって形成される。また、固定サポート部材１４は、上方の連結パイプ３８と、側部フレーム構造体１０ｂの下端接合金物１８ｃに添設された単管パイプからなる支保パイプ３９との間に、同じく単管パイプからなる接合パイプ４０を掛け渡すと共に、掛け渡した接合パイプ４０と、連結パイプ３８及び支保パイプ３９とを、各々公知の直交クランプを用いて連結することによって、側部フレーム構造体１０ｂの下端接合金物１８ｃに取り付けられている。
【００４２】
これによって、固定サポート部材１４は、直交クランプを緩めることで、側部フレーム構造体１０ｂに対して回動可能として、アーチ状フレーム構造体１０の下端接合金物１８ｃによる下端部とトンネル２０の底盤部２０ｂとの間から容易に取り外すことが可能になる。また、アーチ状フレーム構造体１０をトンネル２０のアーチ形状部分２０ｃに沿って固定する際には、固定サポート部材１４を回動させ、アーチ状フレーム構造体１０の下端接合金物１８ｃによる下端部とトンネル２０の底盤部２０ｂとの間に介在させて設置した後に、直交クランプを締め付けることで、強固に且つ安定した状態でアーチ状フレーム構造体１０を固定することが可能になる。
【００４３】
また、アーチ状フレーム構造体１０をトンネル２０のアーチ形状部分２０ｃに沿って固定する際には、例えば複数本のパイプサポート３７の各々のベースプレート部３７ａを、トンネル２０の底盤部２０ｂの両側の側縁部に各々設置した、例えばＨ形鋼からなる支圧台４１に当接させる。しかる後に、各パイプサポート３７を伸長させながら、各々の先端当接プレート部３７ｂを、アーチ状フレーム構造体１０の下端部の下端接合金物１８ｃやこれに添設された支保パイプ３９に当接させて、これらを押し上げることで、外周部分に設けられた保湿養生層１１を覆工コンクリート２０の内周面２０ａに密着させた状態で、アーチ状フレーム構造体１０を安定した状態で固定することが可能になる。また、伸長させた各パイプサポート３７を収縮させることで、固定状態を開放させて、固定サポート部材１４を容易に取り外すことが可能になる。
【００４４】
上述の構成を備える本実施形態のトンネル覆工コンクリートの養生システムによれば、図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、以下のようにして、移動式セントル２１に後続して、脱型後の覆工コンクリート２３の湿潤養生を行ってゆくことができる。すなわち、図１（ａ）に示すように、移動式セントル２１に後続して配置された４台のアーチ状フレーム構造体１０によって、覆工コンクリート２３の湿潤養生を行っている状態から、最後部のアーチ状フレーム構造体１０による覆工コンクリート２３の湿潤養生期間が経過したら、移動架台１２によって最後部のアーチ状フレーム構造体１０を支持すると共に、固定サポート部材１４による固定状態を解除する。
【００４５】
また、移動式セントル２１が設置された施工スパンにおいて、打設したコンクリートの初期強度が発現されるようになったら、トンネル覆工型枠２２を脱型した後に、図１（ｂ）に示すように、移動式セントル２１を次の施工スパンに移動させて、コンクリートの打設作業が行われると共に、移動架台１２によって支持された最後部のアーチ状フレーム構造体１０を、前方に連設された３台のアーチ状フレーム構造体１０の内側を通過させて、移動式セントルの直後の最前部の覆工コンクリート２３の養生スパンまで移動させる。
【００４６】
移動架台１２に支持させて、最後部のアーチ状フレーム構造体１０を最前部の覆工コンクリート２３の養生スパンまで移動させたら、図１（ｃ）に示すように、移動させたアーチ状フレーム構造体１０を、固定サポート部材１４を用いて、外周部分に設けられた保湿養生層１１を覆工コンクリート２０の内周面２０ａに密着させた状態で固定する。
【００４７】
移動させたアーチ状フレーム構造体１０を、最前部の覆工コンクリート２３の養生スパンに固定したら、図１（ｄ）に示すように、固定したアーチ状フレーム構造体１０を残したまま、移動架台１２を最後部のアーチ状フレーム構造体１０の内側まで後方に移動させて、当該最後部のアーチ状フレーム構造体１０を支持させることで、図１（ａ）の工程に復帰する。
【００４８】
以後、同様の工程を繰り返すことで、移動式セントル２１に後続して、脱型後の覆工コンクリート２３の湿潤養生を順次行ってゆくことが可能になる。またこれによって、１台の移動架台１２を用いて各々のアーチ状フレーム構造体１０を移動させることが可能になり、複数台のアーチ状フレーム構造体１０に対して複数台の移動架台１２を各々設けることなく、湿潤養生工程を、効率良く安価に行うことが可能になる。
【００４９】
そして、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの養生システムによれば、外周部分に保湿養生層１１を備えるアーチ状フレーム構造体１０を、簡易な構成によって、前方に連設されたアーチ状フレーム構造体１０の内側を通過可能な形状に容易に変形させることができるようにして、移動架台１２によって支持させた最後部のアーチ状フレーム構造体１０を、前方に連設されたアーチ状フレーム構造体の内側を通過させながら最前部までスムーズに移動させることが可能になる。
【００５０】
すなわち、本実施形態によれば、養生システムは、トンネル２０の延長方向に連設して設置される複数台のアーチ状フレーム構造体１０と、アーチ状フレーム構造体１０を昇降可能に支持する、走行レール１３に沿って移動可能な移動架台１２と、アーチ状フレーム構造体１０を固定する固定サポート部材１４とを含んで構成されており、アーチ状フレーム構造体１０は、トンネル２０のアーチ形状部分２０ｃの上部に配置される上部フレーム構造体１０ａと、上部フレーム構造体１０ａの両側に配置される側部フレーム構造体１０ｂとからなり、上部フレーム構造体１０ａと側部フレーム構造体１０ｂとは、ヒンジ連結部１７を介して折れ曲がり可能に、且つトンネル２０のアーチ形状部分２０ｃに沿って連設した状態で固定可能に設けられている。したがって、アーチ状フレーム構造体１０がトンネル２０のアーチ形状部分２０ｃに沿って固定されている状態から、アーチ状フレーム構造体１０を支持する移動架台１２を下降させることで、上部フレーム構造体１０ａをトンネル２０のアーチ形状部分２０ｃの上部内周面から引き離すと共に、側部フレーム構造体１０ｂをヒンジ連結部１７を介して内側に回動させながら折り曲げることで、側部フレーム構造体１０ｂをトンネル２０のアーチ形状部分２０ｃの側部内周面から引き離すだけの簡易な構成によって、アーチ状フレーム構造体１０を、前方に連設されたアーチ状フレーム構造体１０の内側を通過できる形状に容易に変形させることが可能になる。
【００５１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、トンネル２０の延長方向に連設して設置されるアーチ状フレーム構造体は、４台である必要は必ずしもなく、３台又は５台以上連設していても良い。また、トンネル覆工型枠は、移動式セントルを用いて設置されるものである必要は必ずしもない。さらに本発明の養生システムは、トンネル覆工型枠の直後に配置されて、脱型直後の覆工コンクリートを湿潤養生するものである必要は必ずしもなく、当該養生システムとトンネル覆工型枠との間に他の養生装置や養生システムを介在させて、これらに後続して、引き続き湿潤養生してゆくためのシステムとして採用することもできる。
【符号の説明】
【００５２】
１０  アーチ状フレーム構造体
１０ａ  上部フレーム構造体
１０ｂ  側部フレーム構造体
１１  保湿養生層
１２  移動架台
１２ａ  下部架台
１２ｂ  上部架台
１３  走行レール
１４  固定サポート部材
１５  周方向フレーム部材
１５ａ  上部フレーム部
１５ｂ  側部フレーム部
１６  連結フレーム部材
１７  ヒンジ連結部
１８ａ  上側接合金物
１８ｂ  下側接合金物
１９  ピン結合部
１９ａ  上側結合片
１９ｂ  下側結合片
２０  トンネル
２０ａ  トンネルの内壁面
２０ｂ  トンネルの底盤部
２０ｃ  アーチ形状部分
２１  移動式セントル
２２  トンネル覆工型枠
２３  覆工コンクリート
２６  固定金物
３０  走行車輪部
３７  パイプサポート
【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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