(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの防食シートの施工方法であって、
防食シートを施工すべき場所に筒状の防食シートを配置すること、
前記防食シートの軸線方向長さより大きな間隔をおいてトンネルの軸線方向へ配置された２つの支持手段と、径方向の外方位置と内方位置とを取る、周方向へ配置された複数の支え板とを有する型枠であって前記複数の支え板が外方位置を取るとき、前記複数の支え板の外周面が前記防食シートの内周面と実質的に接触するように前記各支え板を形成した型枠を、前記２つの支持手段が前記防食シートから露出するように、かつ、前記複数の支え板が前記防食シートの径方向の内方に入るように配置して前記型枠を前記支持手段によって支持すること、
前記型枠の複数の支え板を外方位置にして前記防食シートを支持すること、
前記防食シートと前記トンネルの内周面との間にモルタルを注入すること、
モルタルが固化した後、前記型枠の複数の支え板を内方位置にして前記防食シートから離すことを含む、トンネルの防食シートの施工方法。
【請求項２】
前記型枠の複数の支え板を前記防食シートから離した後、前記型枠を既に防食シートを貼り付けた場所に移動する、請求項１に記載のトンネルの防食シートの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルの防食シートの施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水用のトンネルの場合、トンネルを流れる汚水から発生する硫化水素及び汚水中に含まれる硫酸の長年にわたる化学作用によって内周面が劣化する。そこで、トンネルの耐用年数を向上させるべく、一次覆工したトンネルの内周面に耐食性のある防食シートを貼り付けたり、又は既に劣化したトンネルの内周縁を削り、露出した内周面に防食シートを貼り付けたりすることがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、一次覆工したトンネルの内周面又は内周縁を削って露出した内周面に手作業でモルタルを塗り、防食シートをモルタルに貼り付けていたが、これでは作業性が悪い。
【０００４】
本発明は作業性を向上できる、トンネルの防食シートの施工方法を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トンネルの防食シートの施工方法である。まず、防食シートを施工すべき場所に筒状の防食シートを配置する。次いで、前記防食シートの軸線方向長さより大きな間隔をおいてトンネルの軸線方向へ配置された２つの支持手段と、径方向の外方位置と内方位置とを取る、周方向へ配置された複数の支え板とを有する型枠であって前記複数の支え板が外方位置を取るとき、前記複数の支え板の外周面が前記防食シートの内周面と実質的に接触するように前記各支え板を形成した型枠を、前記２つの支持手段が前記防食シートから露出するように、かつ、前記複数の支え板が前記防食シートの径方向の内方に入るように配置して前記型枠を前記支持手段によって支持する。その後、前記型枠の複数の支え板を外方位置にして前記防食シートを支持する。防食シートを型枠によって支持した後、前記防食シートと前記トンネルの内周面との間にモルタルを注入する。モルタルが固化した後、前記型枠の複数の支え板を内方位置にして前記防食シートから離す。
【０００６】
前記型枠の複数の支え板を前記防食シートから離した後、前記型枠を既に防食シートを貼り付けた場所に移動することが好ましい。
【０００７】
【作用及び効果】
型枠の複数の支え板を外方位置にして防食シートを支持すると、モルタルを注入可能となる。そして、注入されたモルタルは防食シート及び型枠によって保持される。
【０００８】
防食シートと型枠とによってモルタルを注入状態に保持できるため、モルタルをトンネルの内周面に手作業で塗りつける作業と比べて大量のモルタルを同時的に扱うことが可能となり、モルタルの固化により防食シートをトンネルの内周面に貼り付けるため、防食シートの施工を速やかに行うことができる。
【０００９】
２つの支持手段間のスパンを大きくした型枠を使用することにより、１打設長さを長くでき、この点からも工期短縮を図ることができる。
【００１０】
筒状の防食シートを使用して現場打ちするため、防食加工したコンクリート製品を使用する方法と比べて材料費及び運搬費を低減できる。
【００１１】
型枠の複数の支え板を防食シートから離した後、前記型枠を既に防食シートを貼り付けた場所に移動する態様によれば、次に貼り付けるべき防食シートの搬入やこの防食シートを次に施工すべき場所に配置する際、型枠が邪魔となることがなく、防食シートの施工を円滑に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
トンネルの防食シートの施工方法は、特殊な型枠を使用することから、まず型枠について説明する。
【００１３】
型枠２０は、トンネルの軸線を含む鉛直面で切断した断面を示す図２と、トンネルの軸線に直交する鉛直面で切断した断面を示す図４ないし図７とを参照すると、トンネル２２の防食シート２４の施工方法を実施するとき使用するものであり、フレーム２６と、２つの支持手段２８，３０と、複数のジャッキ３２と、複数の支え板３４とを備える。
【００１４】
トンネル２２は、図示の実施例では、それ自体公知のシールド機によって掘削した箇所にセグメント２３を配置して一次覆工した新設のもので、その内周面２１の断面形状は円形となっている。セグメント２３は後述のモルタルより薄い厚みとなっているが、これはセグメントそのものは発明とは直接関係がないことから、説明の便宜を考慮したことによる。トンネル２２が既設のものであっても本発明を実施することができる。
【００１５】
防食シート２４は、例えばポリエチレン又はポリプロピレンのような耐食性のある硬質樹脂を平板状のシートに成形し、このシートを円筒状に曲げ、互いに対向する側部を溶着して円筒にしたものである。防食シート２４の後述するモルタルと対面する面には多数の突起を設けておき、モルタルとの接着性を高めることが好ましい。
【００１６】
トンネル２２の軸線方向へ伸びているフレーム２６は、全体に直方体状をしたラーメン骨組であり、前方部３６と、後方部３７と、中間部３８とからなっている。フレーム２６の上面は全長にわたって実質的に同じレベルであるが、フレーム２６の下面は前方部３６と後方部３７とにおいて中間部３８より高いレベルとなっている。これは、前方部３６と後方部３７とにおいてフレーム２６そのものを支持し、中間部３８において防食シート２４を支持する便宜による。
【００１７】
支持手段２８がフレーム２６の前方部３６に、支持手段３０が後方部３７にそれぞれ取り付けられ、防食シート２４の軸線方向長さＬより長いスパンをおいて軸線方向へ配置されている。
【００１８】
図示の実施例では、各支持手段２８，３０は、それぞれ２組の支持部４０，４２を有する。
【００１９】
支持部４０は、図４に示すように、台座４４と、フレーム２６に取り付けられ、台座４４を昇降可能に垂下している流体シリンダ装置からなる４つのジャッキ４５と、台座４４の下面に取り付けられた２条のそり４６とを有する。各そり４６は台座４４から斜めに伸びている２本の支柱４７の下端に固定され、トンネル２２の内周面に取り付けたレール４８上を滑る。図４から明らかであるように、左右のそり４６をそれぞれ固定している左右の支柱４７は、正面視において下方へ向けて末広状となっており、それぞれの中心軸線を上方へ延長すると、トンネル２２の内周面２１の中心Ｏに収れんする。これによって、支持部４０のトンネル２２に対する位置決めを行うことができる。
【００２０】
一方、支持部４２は、図２と図７とを参照すると、台座５０と、フレーム２６に取り付けられ、台座５０を昇降可能に垂下している流体シリンダ装置からなる４つのジャッキ５１と、台座５０の下面に取り付けられた２個の車輪５２とを有する。各車輪５２は、斜めの取付面を有する取付座５３に回転可能に支持されている。左右の車輪５２は、正面視において下方へ向けて末広状に取り付けられており、各車輪５２の回転軸線に直交する中心軸線を上方へ延長すると、トンネル２２の内周面２１の中心Ｏに収れんする。これによって、支持部４２のトンネル２２に対する位置決めを行うことができる。支持部４０のそり４６はジャッキ４５によって、また支持部４２の車輪５２はジャッキ５１によって互いに他と関係なく独立に昇降される。
【００２１】
支持部４０のそり４６は、型枠２０の荷重を受け止めると共に、型枠２０のトンネル２２に対する位置を正しく保って型枠２０を安定させ、型枠２０を移動させる機能を果たす。これに対して、支持部４２の車輪５２は型枠２０の荷重を受け止めると共に、型枠２０を移動させる機能を果たす。車輪５２も位置決め機能はあるが、トンネルの軸線方向へ伸びているそり４６の方が高い位置決め機能を発現する。
【００２２】
２つの支持手段２８，３０がそれぞれ２組の支持部４０，４２を有するのは、次の理由による。防食シート２４を施工するとき、支持部４０のそり４６をトンネル２２の内周面にレールを介して若しくはレールを介することなく直接に載せるか、又は既に施工し終えた防食シートに載せ、型枠２０を安定して支持するようにする。このとき、支持部４２の車輪５２はトンネルの内周面又は施工し終えた防食シートに載っていても、これから離れていてもよい。型枠２０を移動するとき、支持部４２の車輪５２を施工し終えた防食シート又はトンネル２２の内周面に載せ、型枠２０を移動し易くする。２組の支持部４０，４２が前後に位置することから、型枠２０を移動する際、施工し終えた防食シート２４への乗り移りが簡単にできる。
【００２３】
複数のジャッキ３２は径方向へ伸長及び縮小可能であり、支持手段２８，３０間のフレーム２６の中間部３８に取り付けられ、周方向及び軸線方向へ間隔をおいて配置されている。
【００２４】
図５に示した実施例では、８個のジャッキ３２が周方向へ間隔をおいて配置されており、隣り合った２個のジャッキ３２によって１つの支え板３４を図５の内方位置と図６の外方位置との間に平行移動可能に支持している。このような複数のジャッキ３２をフレーム２６の軸線方向に間隔をおいて配置し、フレーム２６に適宜に補助枠５６を連結してジャッキ３２をフレーム２６の中間部３８に取り付け、軸線方向において同じ位置関係にあるジャッキ３２によって支え板３４を支持する。各ジャッキ３２は流体シリンダ装置とすることができる。この場合、周方向及び軸線方向にある全てのジャッキ３２が同時に伸長又は縮小するように作動させる他、周方向にある複数のジャッキ３２が同時に伸長又は縮小するが、軸線方向に間隔をおいた複数のジャッキ３２については時間遅れが生ずるように作動させることもできる。
【００２５】
複数の支え板３４が複数のジャッキ３２に取り付けられ、周方向へ配置されている。複数の支え板３４は、ジャッキ３２が伸長したとき、複数の支え板３４の外周面が防食シート２４の内周面２１と実質的に接触するように形成されている。
【００２６】
図５及び図６に示した実施例では、４つの支え板３４が周方向へ配置され、各支え板３４が周方向で２つのジャッキ３２によって支持されている。４つの支え板３４は、ジャッキ３２が伸長することによって図６の外方位置にもたらされたとき、その外周面３５が防食シート２４の内周面２５と接触し、かつ、トンネル２２の内周面２１の円形断面と実質的に相似となるように、トンネル２２の内周面２１と同軸の円弧状に形成されている。４つの支え板３４は、ジャッキ３２が縮小することによって図５の内方位置にもたらされたとき、隣り合って位置する支え板３４と干渉しないように、図６の外方位置にあるときには隣り合って位置する支え板３４との間にすきま５８ができる寸法である。すきま５８の存在は防食シートを支持する上で障害とはならない。
【００２７】
本発明に係るトンネルの防食シートの施工方法を、図２と、これと同様な断面状態を示す図１及び図３とを参照して次に説明する。なお、図１及び図２では、区間１は既に防食シートを施工したものとし、区間２に防食シートを施工する方法について述べるが、区間１に防食シートを施工する方法も、後方の支持手段３０を防食シートに載せるか、トンネルの内周面に載せるかの点を除いて、実質的に同じである。
【００２８】
まず、防食シートを施工すべき場所、つまり区間２に筒状の防食シート２４を仮に配置する（図１）。この場合、トンネル２２はセグメントによって一次覆工した新設のものであっても、既設のトンネルの内周縁を削って内周面を露出させたものであってもよい。筒状の防食シート２４は、半筒状のシート片を防食シート２４を施工すべき場所で接合して筒状にしたものか、例えば、トンネルがセグメントによって一次覆工したものである場合、シールドの発進立坑において筒状に形成し、これを防食シートを施工すべき場所に搬送したものである。防食シート２４又は半筒状のシート片の搬入の際、台車などの運搬手段を使用することが便宜である。
【００２９】
図示の実施例では、防食シート２４はトンネル２２の内周面２１の断面形状と実質的に相似の円形に形成されている。トンネル２２が既設のものである場合、内周縁を削って露出した内周面は凹凸を有し、また内周面の断面形状が周方向で異なることもあるが、この場合、内周面の断面形状と実質的に相似とは、削る前の内周面の断面形状と実質的に相似という意味である。トンネル２２の内周面２１は、直径が例えば3-6mのものである。この場合、防食シート２４は、直径が例えば2.5-5.5m、長さＬが10-20mのものとすることができる。
【００３０】
次いで、防食シート２４の軸線方向長さＬより大きな間隔をおいてトンネルの軸線方向へ配置された２つの支持手段２８，３０と、径方向の外方位置と内方位置とを取る、周方向へ配置された複数の支え板３４とを有する型枠２０であって複数の支え板３４が外方位置を取るとき、複数の支え板３４の外周面が防食シート２４の内周面と実質的に接触するように各支え板３４を形成した型枠２０を、２つの支持手段２８，３０が防食シート２４から露出するように、かつ、複数の支え板３４が防食シート２４の径方向の内方に入るように配置して型枠２０を支持手段２８，３０によって支持する（図２）。
【００３１】
前後の支持手段２８，３０の支持部４２の車輪５２によって型枠２０をトンネルの軸線方向へ移動させ、区間１から区間２に押し出す。区間１と区間２との境界では次のようにして型枠２０を防食シート２４に乗り移らせる。防食シート２４を枕木などにより、前もって所定のレベルに支持しておく。前方の支持手段２８の支持部４０が区間２の防食シート２４の上方に達したとき、支持部４０のそり４６を降ろし、支持部４２の車輪５２を持ち上げる。この状態で型枠２０を前方へ押し出す。支持手段２８の支持部４２が防食シート２４の上方に達したとき、支持部４２の車輪５２を降ろし、支持部４０のそり４６を持ち上げる。そうすると、型枠２０は再び前後の支持部４２の車輪５２で前方へ移動することができる。さらに、型枠２０を区間２から区間３に押し出すには、前方の支持手段２８の支持部４２の車輪５２が防食シート２４の図１において右の端部に達したとき、前方の支持部４０のそり４６を降ろして区間３に前もって設置しておいたレール４８に載せ、支持部４２の車輪５２を持ち上げる。そして、後方の支持手段３０の支持部４０のそり４６を降ろし、支持部４２の車輪５２を持ち上げ、型枠２０を図１のように支持する。
【００３２】
２つの支持手段２８，３０は、例えば15-25mの間隔をおいて配置されうる。フレーム２６は、支持手段２８，３０がある部分を除いて作業員が往来することができる大きさであり、支持手段２８，３０がある部分では、支持手段２８，３０とトンネル２２の内周面２１との間を往来することができる。
【００３３】
型枠２０を支持手段２８，３０で支持した後、型枠２０の複数の支え板３４を外方位置にして防食シート２４を支持する。すなわち、複数のジャッキ３２を伸長し、型枠２０の複数の支え板３４を図２及び図６に示したように外方位置にして支え板３４の外周面を防食シート２４の内周面と接触させ、防食シート２４を支持する。
【００３４】
防食シート２４を支持した後、防食シート２４とトンネル２２の内周面２１との間にモルタル注入管６０を挿入してモルタル６２を注入する。モルタルの注入につれ、注入管６０を次第に引き抜く。
【００３５】
モルタル６２が固化した後、複数のジャッキ３２を縮小し、型枠２０の複数の支え板３４を内方位置にして防食シート２４から離すが、防食シート２４はモルタル６２に密着し、貼り付けられている。
【００３６】
なお、軸線方向で隣り合って位置する２つの防食シート相互は、溶着又は接着して結合する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトンネルの防食シートの施工方法を示す、トンネルの軸線を含む鉛直面で切断した断面図である。
【図２】本発明に係るトンネルの防食シートの施工方法と、この施工方法に使用する型枠とを示す、トンネルの軸線を含む鉛直面で切断した断面図である。
【図３】本発明に係るトンネルの防食シートの施工方法を示す、トンネルの軸線を含む鉛直面で切断した断面図である。
【図４】図２の４−４線で切断した断面図である。
【図５】図２の５−５線で切断した断面図で、型枠の支え板が内方位置にある状態を示している。
【図６】図２の５−５線で切断した断面図で、型枠の支え板が外方位置にある状態を示し、さらにモルタルを仮想線で示している。
【図７】図２の７−７線で切断した断面図である。
【符号の説明】
２０  型枠
２２  トンネル
２４  防食シート
２６  フレーム
２８，３０  支持手段
３２  ジャッキ
３４  支え板
４０，４２  支持部
４６  そり
５２  車輪
【図１】
0004040776.tif 000002
【図２】
0004040776.tif 000003
【図３】
0004040776.tif 000004
【図４】
0004040776.tif 000005
【図５】
0004040776.tif 000006
【図６】
0004040776.tif 000007
【図７】
0004040776.tif 000008