(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガントリー(18)上に天端フォーム(20)、側フォーム(22)および下端フォーム(24)を配設させてなる型枠(12)を介して、トンネル(14)内に二次覆工用コンクリート(16)を打設する装置において、
型枠(12)のラップ側(30)を弾性変形可能な素材により成形するとともに、前記型枠(12)のラップ側(30)を弾性変形させる変形手段を備え、
前記型枠(12)を介してトンネル(14)内に二次覆工用コンクリート(16)を打設する際、前記変形手段は、前記型枠(12)のラップ側(30)を既二次覆工用コンクリート打設部(38)の表面形状と重合する形状に強制的に弾性変形させて既二次覆工用コンクリート打設部(38)に重合させることを特徴とするトンネル内に二次覆工用コンクリートを打設する装置。
【請求項２】
前記変形手段は、伸縮ジャッキ又はエアバッグであることを特徴とする請求項１に記載のトンネル内に二次覆工用コンクリートを打設する装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のトンネル内に二次覆工用コンクリートを打設する装置を用いた二次覆工用コンクリートの打設方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル内に二次覆工用コンクリートを打設する装置及びその装置を用いた二次覆工用コンクリートの打設方法に関するものである。なお、本明細書中、「打設」とは、養生硬化してない流動性コンクリートを型枠と、トンネル掘削面または一次覆工用コンクリート打設面と、の間に充填させることをいう。
【０００２】
【従来の技術】
元来、トンネル内に二次覆工用コンクリートを打設するための型枠は、ガントリー上に天端フォーム、側フォームおよび下端フォームをそれぞれ配設させてなるものであり、型枠のラップ側（掘削側と反対側）、妻側（掘削側）は共にその断面形状は同一真円であった（図５参照）。
【０００３】
この型枠を使用してトンネルに二次覆工用コンクリートを打設する場合、型枠のラップ側は既二次覆工用コンクリート打設部とラップアングル等の固着部材を介して強制的に真円状態を保持させてあるが、型枠の妻側は妻止部材によりトンネル内に自由端として位置固定させて、二次覆工用コンクリートの打設を行っていた（図７および図８参照）。
【０００４】
また、型枠は、硬質素材により成形することにより、剛性を付与させて打設する二次覆工用コンクリートの荷重に耐え得る構造とすることが望ましいが、硬質素材は非常に高価であるため、安価な軟質素材を使用することが常であり、この軟質素材からなる型枠は外力により弾性変形し易く、特に外力が集中する型枠の妻側の断面形状が横楕円に変形することが知られている（図６参照）。
【０００５】
なお、図５〜図８中、１６は二次覆工用コンクリート、３８は既二次覆工用コンクリート打設部、５０は型枠、５２は型枠５０のラップ側、５４は型枠５０の妻側、５６は固着部材を示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来、ラップ側と妻側の断面形状が同一真円である型枠による二次覆工用コンクリート打設において、型枠を脱型し、次いで型枠を移動させ、再び二次覆工用コンクリートを打設する場合、型枠のラップ側（前工程において妻側）の既二次覆工用コンクリート打設部の形状が横楕円となるため、型枠のラップ作業において、型枠のラップ側の断面形状は真円であるので、型枠のラップ側と既二次覆工用コンクリート打設部との間に空隙が生じ、この空隙を充填（被覆）するための充填（被覆）部材を介入させる必要があり、ラップ作業が困難であることが問題となっていた。
【０００７】
本発明は、このような欠点に鑑み、ラップが容易に行える妻側が断面形状変形可能な型枠によるトンネル用コンクリート打設方法およびその装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の装置は、ガントリー上に天端フォーム、側フォームおよび下端フォームを配設させてなる型枠を介して、トンネル内に二次覆工用コンクリートを打設する装置において、型枠のラップ側を弾性変形可能な弾性素材により成形するとともに、前記型枠のラップ側を弾性変形させる変形手段を備え、前記型枠(12)を介してトンネル(14)内に二次覆工用コンクリート(16)を打設する際、前記変形手段は、前記型枠(12)のラップ側(30)を既二次覆工用コンクリート打設部(38)の表面形状と重合する形状に強制的に弾性変形させて既二次覆工用コンクリート打設部(38)に重合させること特徴とするものである。
請求項２に記載の発明の装置は、請求項１に記載の発明において、前記変形手段は、伸縮ジャッキ又はエアバッグであることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明の方法は、請求項１又は請求項２に記載の発明を用いて二次覆工用コンクリートを打設することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るラップ側が断面変形可能な型枠によるトンネル用コンクリート打設装置は、図１〜図３に示すように、以下の構成からなるものである。
【００１１】
本発明で使用する型枠１２は、トンネル１４内に二次覆工用コンクリート１６を打設するためのものであり、ガントリー１８上に天端フォーム２０、両側フォーム２２，２２および両下端フォーム２４，２４が配設され、天端フォーム２０および側フォーム２２は伸縮自在であり、側フォーム２２および下端フォーム２４は折畳自在である。
【００１２】
本例において、天端フォーム２０の伸縮手段はガントリー１８に内装された油圧ジャッキ２６であり、側フォーム２２の伸縮手段はガントリー１８に装着された油圧ジャッキ２８である。
【００１３】
型枠１２の各フォーム２０，２２，２４が回動ピン等のヒンジ機構（図示略）を介して回動自在に結合されている。
【００１４】
型枠１２のラップ側３０（トンネル１４の掘削側と反対側）を弾性変形可能な素材により成形してある。
【００１５】
本例において、型枠１２全体を弾性変形可能な素材、例えば軟質素材により成形してある。
【００１６】
また、弾性変形させる機構は、型枠１２に装着された複数の伸縮ジャッキ３２によるものである。
【００１７】
なお、図中３６は既一次覆工用コンクリート打設面、３８は既二次覆工用コンクリート打設部を示す。
【００１８】
本装置を使用してトンネル１４内に二次覆工用コンクリート１６を打設する方法を以下に詳述する。
【００１９】
まず、型枠１２をトンネル１４の所定位置まで移動させる。
【００２０】
次に、型枠１２のラップ側３０を、既二次覆工用コンクリート打設部３８と重合させる。
【００２１】
この際、型枠１２のラップ側３０（前工程において妻側）の既二次覆工用コンクリート打設部３８の断面形状が、従来技術に開示したように横楕円となるため、型枠１２のラップ側３０と既二次覆工用コンクリート打設部３８との間に空隙が生じる。
【００２２】
この空隙を充填（被覆）させるために、型枠１２のラップ側３０を、既二次覆工用コンクリート打設部３８に、既二次覆工用コンクリート打設部３８の断面形状に対応させて、複数の伸縮ジャッキ３２を介して強制的に弾性変形させ、重合させる。
【００２３】
次に、型枠１２の妻側（トンネル掘削側）周縁を確実に被覆（妻止め）する。
【００２４】
また、下端フォーム２４は、予め側フォーム２２の下端縁と密着するように、位置させることにより、下端フォーム２４と側フォーム２２との間に空隙を生じないようにしておく必要がある。
【００２５】
次に、既一次覆工用コンクリート打設面３６と型枠１２との間に二次覆工用コンクリート１６を打設し、二次覆工用コンクリート１６を養生硬化させる。
【００２６】
次に、型枠１２を脱型させる。
【００２７】
前記工程により、型枠１２が設置された個所の二次覆工用コンクリートの打設が完了する。
【００２８】
この二次覆工用コンクリート１６の打設を、トンネル掘削側へ向けて順次型枠１２を移動させて行い、トンネル１４の全長にわたり行う。
【００２９】
図４に本装置の別の例が示してあり、以下にその構成を詳述する。
【００３０】
本例は、前記例の型枠１２のラップ側３０を弾性変形素材により成形する代わりに、型枠１２のラップ側３０周縁に膨縮自在のエアバッグ４０を配設させたものである。
【００３１】
本例の使用方法は、まず型枠１２をトンネル１４の所定位置まで移動させ、次いで型枠１２のラップ側３０を、既二次覆工用コンクリート打設部３８と重合させる。
【００３２】
この際、型枠１２のラップ側３０（前工程において妻側）の既二次覆工用コンクリート打設部３８の断面形状が横楕円となるため、型枠１２のラップ側３０と既二次覆工用コンクリート打設部３８との間に空隙が生じる。
【００３３】
この空隙を充填（被覆）させるために、型枠１２のラップ側３０に配設させたエアバッグ４０を、既二次覆工用コンクリート打設部３８に、既二次覆工用コンクリート打設部３８の断面形状に対応させて、エア供給機構（図示略）を介して膨張あるいは縮小させることにより断面形状を変形させ、重合させる。
【００３４】
次いで、型枠１２の妻側の被覆（妻止め）、既一次覆工用コンクリート打設面３６と型枠１２との間への二次覆工用コンクリート１６の打設、養生硬化後、型枠１２の脱型を行う。
【００３５】
この二次覆工用コンクリート１６の打設を、トンネル掘削側へ向けて順次型枠１２を移動させて行い、トンネル１４の全長にわたり行う。
【００３６】
なお、両例において、天端フォーム２０、側フォーム２２および下端フォーム２４の伸縮手段は、いずれも油圧ジャッキによるものであるが、他の移動手段、例えばスクリューモーターによるものでもよく、他の伸縮機構でもよい。
【００３７】
また、図１〜図３に示す例において、型枠１２全体を弾性素材により成形してあるが、型枠１２の少なくともラップ側３０のみを弾性素材により成形することは自明のことである。
【００３８】
また、弾性素材により成形された型枠１２のラップ側３０の変形手段は複数の伸縮ジャッキ３２によるものであるが、図４に示すエアバッグ４０を使用することは自明のことである。
【００３９】
また、図４に示す例において、エアバッグ４０は、長尺な１本ものでもよく、複数に分割して組合わせたものとしてもよい。
【００４０】
また、本例は円形のトンネル等のコンクリート打設におけるものであるが、半円形のトンネル、例えば海中トンネル、下水道等にも利用できる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明に係るトンネル内に二次覆工用コンクリートを打設する装置及びその装置を用いた二次覆工用コンクリートの打設方法によれば、二次覆工用コンクリートを打設する場合、打設する二次覆工用コンクリートの荷重等の外力により型枠の妻側の断面形状が横楕円となり、次工程の打設時に、型枠のラップ側と既二次覆工用コンクリート打設部との間に空隙が生じるが、この空隙を型枠のラップ側を強制的に弾性変形させることにより、充填（被覆）するため、充填（被覆）部材を使用する必要が全くなく、そのまま容易にラップ作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る装置の要部拡大側面図。
【図２】同、正面図。
【図３】同、ラップ側の断面形状を示す簡略正面図。
【図４】別の例の要部拡大側面図。
【図５】従来例を示す簡略側面図。
【図６】同、二次覆工用コンクリート打設状態を示す簡略側面図。
【図７】同、ラップ側を示す要部拡大側面図。
【図８】同、ラップ側を示す要部拡大正面図。
【符号の説明】
１２  型枠
１４  トンネル
１６  二次覆工用コンクリート
１８  ガントリー
２０  天端フォーム
２２  側フォーム
２４  下端フォーム
３０  ラップ側（型枠の）
３８  既二次覆工用コンクリート打設部
４０  エアバッグ
【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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