(57)【要約】【課題】クレーン等の機械を用いずに設置することが可能であり、鉄筋を配筋しても撓み量の少ない鉄筋組立枠の固定構造を提供する。【解決手段】トンネルの１次支保内壁Ｆに防水材ＷＰを貼り付け、鉄筋組立枠２０をトンネルの横断面方向の内周面に沿って建て込む。内壁方向に撓む複数の位置に支圧部材５０を配置して、この支圧部材５０を鉄筋組立枠２０と締結させ、支圧部材５０の防水材ＷＰと向かい合う面を支圧して、支圧部材５０を防水材ＷＰに密着させ、鉄筋組立枠体２０を固定させる。その後、鉄筋組立枠体２０に段取筋Ｄを挿入する。そして前記鉄筋組立枠２０に隣接する他の鉄筋組立枠２０を所定の間隔で建て込み、枠体連設具４０で連設する。この作業を繰り返して鉄筋組立枠体３０を形成する。これにより、複数の鉄筋組立枠２０により鉄筋Ｔを配筋することが可能となる。【選択図】    図１
2004162377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの横断面方向の内周面に沿って、前記トンネルの１次支保内壁に固定される鉄筋組立枠の固定構造であって、
前記内壁に押圧力を付与する複数の支圧部材を介して、前記鉄筋組立枠の所定位置を固定することを特徴とする鉄筋組立枠の固定構造。
【請求項２】
前記支圧部材が弾性体により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋組立枠の固定構造。
【請求項３】
前記鉄筋組立枠がパイプを用いて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋組立枠の固定構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルの１次支保内壁に固定される鉄筋組立枠の固定構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地下水の水位低下を起こさせないウォータータイトトンネルを施工する際には、トンネル内に地下水が漏水しないようにトンネルの外壁に防水材を施している。その後、２次覆工では、鉄筋を配筋するが、防水材を破損しないように防水材に沿うようにＨ型鋼を支保工として配置し、その支保工を用いて鉄筋を配筋する。そして、そこにコンクリートを打設するという工法を用いることが一般的である（非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
シールド工法の調査・設計から施工まで編集委員会編「シールド工法の調査・設計から施工まで（地盤工学・実務シリーズ３）」地盤工学会、１９９７年２月１４日、Ｐ３９３
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、支保工としてＨ型鋼を設けた場合、鉄筋の重量及びＨ型鋼の自重によりＨ型鋼が撓むという問題があり、撓み量が大きくなると、コンクリート硬化後にひび割れの原因となる恐れがある。また、支保工にＨ型鋼を用いると組立等に多くの時間を費やし、作業能率の低下やコストの増大という問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、前記問題を解決するためになされたものであって、クレーン等の機械を用いずに設置することが可能であり、撓み量を少なくすることが可能である鉄筋組立枠の固定構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決すべく構成されるものであり、トンネルの横断面方向の内周面に沿って、前記トンネルの１次支保内壁に固定される鉄筋組立枠の固定構造において、前記内壁に押圧力を付与する複数の支圧部材を介して、前記鉄筋組立枠の所定位置を固定することを特徴とする。
また、前記支圧部材は、弾性体により形成されていることが好適である。
【０００７】
本発明によれば、材料の重量による鉄筋組立枠の撓みを、支圧部材の押圧力により抑制することができる。従って、内壁に防水材が施工されている場合であっても、鉄筋組立枠の撓みにより、防水材を傷つけることがないことから、防水効果の低下を気にすることなく施工を行うことができ、施工性を向上させることができる。
【０００８】
また、本発明は、前記鉄筋組立枠がパイプにより形成されていてもよい。
【０００９】
前記鉄筋組立枠をパイプとすることにより、鉄筋組立枠を軽量にすることができるため、組み立てが容易であり、鉄筋組立枠建てこみ時にクレーン等を用いて施工する必要がない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る鉄筋組立枠の固定構造を示す斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る鉄筋組立枠の固定構造を示す正面図である。図３（ａ）は、鉄筋組立枠の部分拡大図であり、（ｂ）は、鉄筋組立枠をトンネルの内部からトンネルの内壁の方向で矢視した部分拡大図である。図４（ａ）は、分割した鉄筋組立枠を継合した状態を示す図２のＡ部拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態における断面図である。図５は、鉄筋組立枠を連設する枠体連設具を示す状態図である。図６（ａ）は、支圧部材を示す図２のＢ部拡大図であり、（ｂ）は、支圧部材の構成を示す構成図である。図７は、支圧部材の他の使用例を示す拡大図である。
【００１１】
地山を掘進してトンネルを施工するトンネル工事において、当該トンネル工事は、地下水を含む地山を掘進する場合、トンネル内に地下水が流入して地下水の水位が低下することがないように、トンネルの内壁Ｆの全周囲に防水材ＷＰを貼り付け、例えばコンクリートで防水材ＷＰを覆うことによりウォータータイトトンネルの施工を行う。また、このような地山は、トンネルに外力が働くので、トンネルの強度を向上させるために、鉄筋コンクリートでトンネルの内壁Ｆの施工を行う。この鉄筋コンクリートを形成する鉄筋Ｔは、複数の鉄筋組立枠２０をトンネルの軸方向に並設することにより形成されている鉄筋組立枠体３０に配筋されている。
【００１２】
ここで、図１〜図６を用いて、鉄筋組立枠の固定構造１０について詳細に説明する。ここで、本実施の形態では、トンネルの断面形状がアーチ形状であるものとする。
【００１３】
図１に示すように、鉄筋組立枠の固定構造１０は、トンネルの軸方向に並設されているアーチ形状の鉄筋組立枠２０と、鉄筋組立枠２０を連設して鉄筋組立枠体３０を形成する枠体連設具４０とから形成され、鉄筋組立枠２０を支圧部材５０によりトンネルの内壁Ｆに、固定する構造である。
【００１４】
［鉄筋組立枠体３０］
鉄筋組立枠体３０は、枠体連設具４０により鉄筋組立枠２０を連設して一体とすることにより、鉄筋Ｔを配筋することができるようになっている。
【００１５】
［鉄筋組立枠２０］
鉄筋組立枠２０は、図３に示すように、パイプ２１と、支圧部材取付用ナット２３と、段取筋挿入用ナット２４と、軸方向連設用さや管２５とから構成されており、トンネルの横断面方向の内周面に沿って当該トンネルの内壁Ｆに支圧部材５０によって固定され、配筋される鉄筋Ｔを支持する役割を果たす。
【００１６】
（パイプ２１）
パイプ２１は、図２及び図３に示すように、トンネルから所定間隔で離間した位置に設けられ、その距離を維持しながらトンネルの横断面方向の内周面に沿って配置されるトンネルの横断面形状と同一の曲率を有しているアーチ形状となっている。また、このパイプ２１は、その断面形状は主に円形形状であるその中心が中空のパイプ材であり、予めパイプ２１を分割して形成されている分割パイプ材２１ａ〜２１ｇをパイプ継合具２２で継合することにより、トンネルの横断面方向の内周面に沿って配置することができるようになっている。この場合の分割された分割パイプ材２１ａ〜２１ｇは、その両端部に一組のボルトナットＢＴを取り付けられる取付孔が設けられている。
【００１７】
また、パイプ継合具２２は、図４に示すように、例えば、パイプ２１ａの内部に挿入できるようになっており、その両端部に一組のボルトナットＢＴを取り付けられる取付孔が設けられている。そして、突き合わされたパイプ２１ａとパイプ２１ｂの内部に挿入されたパイプ継合具２２は、ボルトナットＢＴによりパイプ２１ａとパイプ２１ｂに締着される。
【００１８】
つまり、パイプ継合具２２の一方の端部を半分の長さだけパイプ２１ａの内部に挿入すると、パイプ継合具２２の取付孔とパイプ２１ａの取付孔との位置が一致し、ボルトナットＢＴにより締着することができる。同様に、当該パイプ継合具２２の他方の端部を残り半分の長さだけ他のパイプ２１ｂの内部に挿入すると、パイプ継合具２２の取付孔とパイプ２１ｂの取付孔との位置が一致し、ボルトナットＢＴにより締着することができる。
【００１９】
また、パイプ２１には、支圧部材取付用ナット２３と、段取筋挿入用ナット２４と、軸方向連設用さや管２５とが所定の間隔で取り付けられている。
【００２０】
（支圧部材取付用ナット２３）
支圧部材取付用ナット２３は、トンネルの横断面方向に対して左右に千鳥状となるようにパイプ２１の表面上に取り付けられている。この支圧部材取付用ナット２３のネジ穴は、図３（ｂ）に示すように、トンネルの内壁Ｆの方向を向くように取り付けられている。これにより、後述する支圧部材５０が取り付け可能になっている。
【００２１】
（段取筋挿入用ナット２４）
段取筋挿入用ナット２４は、そのネジ穴がトンネルの中心方向を向くようにトンネルの中心に近いパイプ２１の表面上に取り付けられている。この段取筋挿入用ナット２４には、段取筋Ｄが挿入され、鉄筋Ｔを配筋可能にする。なお、段取筋Ｄは、棒状のものを用いるが、鉄筋Ｔを短く切断したものを用いてもよい。
【００２２】
（軸方向連設用さや管２５）
軸方向連設用さや管２５は、図５に示すように、トンネルの横断面方向に対する左右にパイプ２１の表面上に配置し、この軸方向連設用さや管２５の開口部がトンネルの横断面方向の内周面に沿って向くように取り付けられている。軸方向連設用さや管２５の開口部には、枠体連設具４０が挿入できるようになっている。
【００２３】
［枠体連設具４０］
この枠体連設具４０は、略コの字形状となるように加工されている。直線状と垂直となる枠体連設具４０の両端部は、隣り合う鉄筋組立枠２０に横架され、枠体連設具４０の両端部をそれぞれの軸方向連設用さや管２５に挿入して複数の鉄筋組立枠２０をトンネルの軸方向に連設しており、鉄筋組立枠体３０が形成されている。
【００２４】
［支圧部材５０］
支圧部材５０は、図６に示すように、板材５１と、棒ネジ５２とから構成されており、鉄筋組立枠２０の複数の所定位置を支持するとともに、内壁に押圧力を付与し、配筋された鉄筋の重量により鉄筋組立枠２０が撓まないようにする役割を果たす。
【００２５】
この支圧部材５０は、鉄筋組立枠２０に鉄筋Ｔを配筋したときに生じる鉄筋組立枠２０の所定の位置での撓みにおいて、その撓みがトンネルの内壁へ押圧力を付与する位置に配置される。そのため、支圧部材５０は、トンネルの内壁へ押圧力を付与する複数の位置に配置される。
【００２６】
（板材５１）
板材５１は、円形形状の板であり、その中心位置には、後述する棒ネジ５２を締結するナットが設けられている。この板材５１は、トンネルの内壁Ｆに施工された防水材ＷＰの表面に接着剤により接着される。
【００２７】
（棒ネジ５２）
棒ネジ５２は、棒全体にネジが切られており、板材５１に設けられたナットに棒ネジ５２の一方の端部を締結して支圧部材５０を形成する。このとき、棒ネジ５２の他方の端部は、支圧部材取付用ナット２３に係合される。これにより、鉄筋組立枠２０とトンネルの内壁Ｆとに所定の間隔を保持することができるようになっている。
【００２８】
［施工方法］
次に、鉄筋組立枠の固定構造１０の施工方法について説明する。
トンネルを掘進した後に内壁Ｆを施工し、内壁Ｆの内面に防水材ＷＰを貼り付ける。
次に、鉄筋組立枠２０をトンネルの横断面方向の内周面に沿って建て込む。ここで、鉄筋組立枠２０のパイプ２１は分割されているため、パイプ継合具２２を用いて鉄筋組立枠２０を組み立てて一体とし、その後、トンネルの横断面方向の内周面に沿って建て込む。
【００２９】
そして、鉄筋組立枠２０が押圧力を付与する複数の位置の防水材ＷＰに、支圧部材５０の板材５１を鉄筋組立枠２０の支圧部材取付用ナット２３のネジ穴と板材５１に設けられたナットのネジ穴とを一致させて、棒ネジ５２を支圧部材取付用ナット２３に係合させた後、そのまま棒ネジ５２を締め込み、板材５１に設けられたナットに締結させる。これにより、支圧部材５０は、鉄筋組立枠２０の押圧力により防水材ＷＰを傷つけることなく鉄筋組立枠２０を固定することができる。
この作業を、必要とする支圧部材５０の数だけ行い、鉄筋組立枠２０を固定させる。そして、同時に、若しくはその後に、段取筋挿入用ナット２４に段取筋Ｄを挿入して、鉄筋Ｔを配筋する準備を行う。
【００３０】
前記鉄筋組立枠２０に隣接する他の鉄筋組立枠２０を所定の間隔で建て込み、隣り合う鉄筋組立枠２０の軸方向連設用さや管２５に枠体連設具４０を挿入して、複数の鉄筋組立枠２０を連設する。同様に、支圧部材５０の板材５１と棒ネジ５２を用いて鉄筋組立枠２０を固定する。この作業を繰り返すことにより鉄筋組立枠体３０が形成される。
【００３１】
これにより、鉄筋組立枠２０が内壁Ｆに固定される構造となるため、複数の鉄筋組立枠２０により鉄筋Ｔを配筋することが可能となる。
【００３２】
このように、本実施の形態の鉄筋組立枠の固定構造１０によれば、鉄筋組立枠２０の段取筋挿入用ナット２４に挿入した段取筋Ｄに鉄筋Ｔを配筋することにより内壁Ｆに付与される押圧力は、支圧部材５０を介してなされるが、支圧部材５０の棒ネジ５２の弾性力により力が釣り合うため、鉄筋組立枠２０の撓み量を少なくすることが可能となる。
【００３３】
また、本発明の鉄筋組立枠の固定構造１０は、軽量のパイプ材を使用しているため、人力による施工が可能であり、作業性を向上させることができる。
【００３４】
以上、本発明について、好適な実施形態の一例を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能である。
【００３５】
例えば、鉄筋組立枠２０にさらに高い強度が必要となるときには、断面形状が矩形形状のパイプや、他の軽量鉄筋を用いることもできる。
【００３６】
また、板材５１の形状は、矩形形状であってもよく、矩形形状の四隅の角部を丸くする加工を設けることにより、防水材ＷＰに傷をつけることがないものとすることができる。
【００３７】
そして、支圧部材５０は、図７に示すような、鉄筋組立枠２０と板材５１との間にバネ（弾性体）５３とプレート５４とを挿通させることにより、鉄筋組立枠２０によるトンネルの内部方向に押圧力を、プレート５４を介してバネ５３に作用させるように取り付ける構成にしてもよい。このとき、鉄筋組立枠２０の支圧部材取付用ナット２３ａは、支圧部材５０の棒ネジ５２と係合しない円環形状となっていおり、棒ネジ５２に係合し自由にその位置を変えられるナットＮにより鉄筋組立枠２０が抜け落ちないようにすることができる。
【００３８】
さらに、図示しないが、支圧部材５０は、前記バネに替わってゴムを鉄筋組立枠２０と板材５１との間に挿通させる構成であっても同様の効果を得ることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る鉄筋組立枠の固定構造では、材料の重量による鉄筋組立枠の撓みを、支圧部材の押圧力により抑制することができるので、鉄筋組立枠の形状を保持することができる。
【００４０】
そして、内壁に防水材が施工されている場合であっても、防水材を傷つけることがないことから、防水効果の低下を気にすることなく施工を行うことができる。
【００４１】
また、支圧部材が弾性体により形成されている場合には、弾性体の弾性力で枠体の形状を維持することができる。
【００４２】
そして、鉄筋組立枠がパイプにより形成されている場合には、鉄筋組立枠を軽量にすることができ、人力での組立て及び立てこみが可能となることから、クレーン等による施工の必要がなくなり、作業性を向上させることができる。
【００４３】
さらに、従来用いられていたＨ型鋼に比べて、鉄筋組立枠の断面を小さくすることができるので、施工コストの縮減や施工期間の短縮を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る鉄筋組立枠の固定構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る鉄筋組立枠の固定構造を示す正面図である。
【図３】（ａ）は、鉄筋組立枠の部分拡大図であり、（ｂ）は、鉄筋組立枠をトンネルの内部からトンネルの内壁の方向で矢視した部分拡大図である。
【図４】（ａ）は、分割した鉄筋組立枠を継合した状態を示す図２のＡ部拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態における断面図である。
【図５】鉄筋組立枠を連設する枠体連設具を示す状態図である。
【図６】（ａ）は、支圧部材を示す図２のＢ部拡大図であり、（ｂ）は、支圧部材の構成を示す構成図である。
【図７】支圧部材の他の使用例を示す拡大図である。
【符号の説明】
１０    鉄筋組立枠の固定構造
２０    鉄筋組立枠
２１    パイプ
２２    パイプ継合具
２３    支圧部材取付用ナット
２４    段取筋挿入用ナット
２５    軸方向連設用さや管
３０    鉄筋組立枠体
４０    枠体連設具
５０    支圧部材
５１    板材
５２    棒ネジ
５３    バネ（弾性体）
５４    プレート
ＢＴ    ボルトナット
Ｄ      段取筋
Ｆ      １次支保内壁
Ｔ      鉄筋
ＷＰ    防水材
【図１】
2004162377.tif 000003
【図２】
2004162377.tif 000004
【図３】
2004162377.tif 000005
【図４】
2004162377.tif 000006
【図５】
2004162377.tif 000007
【図６】
2004162377.tif 000008
【図７】
2004162377.tif 000009