(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル(12)内への二次覆工コンクリート打設前に、トンネル掘削面に吹き付けた一次覆工コンクリート表面(14)に、岩盤側からの漏水を止水するための防水シート(16)または地盤沈下、地震等の自然現象における岩盤移動による二次覆工コンクリート打設面へのクラックを防止するための隙間抑制材(16)を展張する方法において、
トンネル(12)内に移動自在に設けられた基台(18)の外周面に防水シートまたは隙間抑制材(16)を展張させ、
この防水シートまたは隙間抑制材(16)を一次覆工コンクリート表面(14)側に近接させた後、
防水シートまたは隙間抑制材(16)と一次覆工コンクリート表面(14)との間に、接着剤等の凝固剤(28)を注入させ、
一次覆工コンクリート表面(14)に前記凝固剤(28)を介して防水シートまたは隙間抑制材(16)を固着させ、
トンネル(12)内へ防水シートまたは隙間抑制材(16)を展張することを特徴とするトンネルへの防水シートまたは隙間抑制材の展張方法。
【請求項２】
前記防水シート又は隙間抑制材(16)に通孔(44)を穿孔させ、この通孔(44)から前記凝固剤(28)が注入され、前記基台(18)を、二次覆工コンクリートを打設するための移動式型枠とし、前記防水シートまたは隙間抑制材(16)の固着後、この移動式型枠により二次覆工コンクリート(40)が打設され、該二次覆工コンクリート(40)によって前記通孔(44)が閉塞されることを特徴とする請求項１に記載のトンネルへの防水シートまたは隙間抑制材の展張方法。
【請求項３】
トンネル(12)内への二次覆工コンクリート打設前に、トンネル掘削面に吹き付けた一次覆工コンクリート表面(14)に、岩盤側からの漏水を止水するための防水シート(16)または地盤沈下、地震等の自然現象における岩盤移動による二次覆工コンクリート打設面へのクラックを防止するための隙間抑制材(16)を展張する装置において、
基台(18)の外周面に、防水シートまたは隙間抑制材(16)を展張させるための枠体(26)を配設させ、この枠体(26)に、前記一次覆工コンクリート表面(14)と防水シートまたは隙間抑制材(16)との間に注入される接着剤等の凝固剤(28)の注入口(30)を形成させたことを特徴とするトンネルへの防水シートまたは隙間抑制材の展張装置。
【請求項４】
前記注入口(30)に対応する個所の前記防水シートまたは隙間抑制材(16)に通孔(44)を穿孔し、この通孔(44)を介して前記凝固剤を注入し、前記基台(18)および枠体(26)を、二次覆工コンクリートを打設するための移動式型枠とし、トンネル内壁面(14)への防水シートまたは隙間抑制材(16)の固着後、この移動式型枠により、二次覆工コンクリート(40)を打設し、該二次覆工コンクリート(40)によって前記通孔(44)を閉塞することを特徴とする請求項３に記載のトンネルへの防水シートまたは隙間抑制材の展張装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルへの二次覆工コンクリート打設前に、トンネル内壁面に、岩盤側からの漏水を止水するための防水シート、または地盤沈下、地震等の自然現象における岩盤移動による二次覆工コンクリート打設面へのクラックを防止するための隙間抑制材を展張する方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
元来、トンネル内壁面へのコンクリート打設は、まず掘削されていない岩盤側からの漏水の止水および岩盤補強のため、トンネル内壁面に薄層の一次覆工コンクリートを吹付けた後、厚層の二次覆工コンクリートを打設するのが一般的である。
【０００３】
また、岩盤側からのトンネル内への漏水は、冬季の路面凍結、氷結による通行障害、覆工コンクリートの劣化、トンネル内の設備に対する悪影響、等の要因となるため、防水処理を行う必要があった。
【０００４】
このトンネル内を防水するため、二次覆工コンクリート打設前に、トンネル内壁面（一次覆工コンクリート表面）に防水シートを展張させていた（図６参照）。
【０００５】
また、地盤沈下、地震等の自然現象における岩盤移動による二次覆工コンクリート打設面へのクラックを防止するため、二次覆工コンクリート打設前に、トンネル内壁面（一次覆工コンクリート表面）にシート状の隙間抑制材を展張させることも知られている。
【０００６】
防水シートの展張方法としては、釘、鋲等の止着具により防水シートを直接トンネル内壁面に止着させる他、特許第２９５２１６７号に代表される如く、移動架台上にトンネル内壁面と同軸的に取付けられたガイドレールに、防水シートを支持し、防水シートを繰出し、繰出した防水シートをトンネル内壁面に固着された止着部材に一定の押圧力で止着する止着機構を、移動自在に配設させた装置を使用して、防水シートをトンネルの周方向の一側下端から、中央を経て、他側下端に展張する方法があった。
【０００７】
また、隙間抑制材の展張方法としても、前記防水シートの展張方法と同様にして行われていた。
【０００８】
なお、図６中、１２はトンネル、１４はトンネル内壁面、４０は二次覆工コンクリート、４６は一次覆工コンクリート、４８は防水シート、５０は岩盤を示す。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来は前記の通り、トンネルへの防水シートまたは隙間抑制材の展張方法において、釘、鋲等の止着具による場合、作業効率が極めて良くないことが問題となっていた。
【００１０】
また、移動架台による防水シートまたは隙間抑制材の展張においては、防水シートまたは隙間抑制材をトンネルの周方向の一側下端から、中央を経て、他側下端へと展張するため、作業が長時間にわたり作業性が良くなく、トンネル周が大きい程、展張する防水シートまたは隙間抑制材が長尺で大重量となり、この大重量の防水シートまたは隙間抑制材を止着部材に止着する止着機構が大型化するばかりか、装置全体も大型化し、コストが高騰することが問題となっていた。
【００１１】
また、止着機構がガイドレールに配設される都合上、繰出した防水シートまたは隙間抑制材を止着部材に一定の押圧力でしか止着できず、防水シートまたは隙間抑制材の止着部材への押圧力が小さいため、トンネル内壁面の凹凸形状に沿わせようとすると、展開された防水シートまたは隙間抑制材に垂れ、緩み等が発生し易く、防水シートまたは隙間抑制材の展張における均一性に欠け、しばしば防水シートまたは隙間抑制材が伸張されすぎ、特定個所が薄くなり、その部分から破損したりする等、防水シートまたは隙間抑制材の強度が著しく低下する等、その品質に問題があった。
【００１２】
また、釘、鋲等の止着具または移動架台による防水シートまたは隙間抑制材の展張は、いずれも防水シートまたは隙間抑制材を全体的にトンネル内壁面に固着させるのではなく、防水シートまたは隙間抑制材を部分的にしかトンネル内壁面に固着させることができないため、防水シートまたは隙間抑制材のトンネル内壁面に対する固着力が弱く、防水またはクラック防止効率が良くないことが問題となっていた。
【００１３】
本発明は、このような欠点に鑑み、トンネル内壁面の形状に関係なく、防水シートまたは隙間抑制材を、強度、耐久性を損ねることなく、高品質に均一に展張することができる防水シートまたは隙間抑制材の展張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。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トンネル内への二次覆工コンクリート打設前に、トンネル掘削面に吹き付けた一次覆工コンクリート表面に、岩盤側からの漏水を止水するための防水シートまたは地盤沈下、地震等の自然現象における岩盤移動による二次覆工コンクリート打設面へのクラックを防止するための隙間抑制材を展張する方法および装置において、トンネル内に移動自在に設けられた基台の外周面に防水シートまたは隙間抑制材を展張させ、この防水シートまたは隙間抑制材を一次覆工コンクリート表面側に近接させた後、防水シートまたは隙間抑制材と一次覆工コンクリート表面との間に、接着剤等の凝固剤を注入させ、該凝固剤を介して一次覆工コンクリート表面に防水シートまたは隙間抑制材を固着させ、トンネル内へ防水シートまたは隙間抑制材を展張することを特徴とするもの、または、前記防水シート又は隙間抑制材に通孔を穿孔し、この通孔から前記凝固剤が注入され、基台を二次覆工コンクリートを打設するための移動式型枠とし、トンネル内壁面への防水シートまたは隙間抑制材の固着後、この移動式型枠により二次覆工コンクリートを打設し、該二次覆工コンクリートによって前記通孔が閉塞されることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係るトンネルへ防水シートまたは隙間抑制材１６を展張する装置は、二次覆工コンクリート打設前に、トンネル１２のトンネル内壁面１４に防水シートまたは隙間抑制材１６を展張するための装置であり、その構成を、図１〜図５に基づいて、以下に詳述する。
【００１６】
本発明において、トンネル内壁面１４は、トンネル掘削面に吹付けた薄層の一次覆工コンクリート表面のことをいう。
【００１７】
本発明で使用する防水シート１６は、一次覆工されたトンネル内壁面１４と二次覆工面との間に、岩盤側からの漏水をトンネル１２下方の排水溝（図示略）に案内するためのものであり、隙間抑制材１６は地盤沈下、地震等の自然現象における岩盤移動による二次覆工コンクリート打設面へのクラックを防止するための隙間を形成するものであり、本例においてはトンネル１２の長さ方向に対する幅が約４〜１０ｍのシート状の隙間抑制材である。
【００１８】
トンネル１２内に移動自在に基台１８が設けられている。
【００１９】
この基台１８は二対の脚体２０と、その脚体２０の上部間に構設された架体２２と、脚体２０および架体２２の適所に設けられた足場２４と、により枠状に形成されている。
【００２０】
この基台１８の外周面に、隙間抑制材１６を展張支持させるための枠体２６が配設されている。
【００２１】
本例において、基台１８および枠体２６からなる装置本体は、二次覆工コンクリートを打設するための移動式型枠そのものである。
【００２２】
この枠体２６に、一次覆工されたトンネル内壁面１４と枠体２６の外周に展張させる隙間抑制材１６とを固着させるための接着剤等の凝固剤２８の注入口３０が、形成されている。
【００２３】
本例において、凝固剤２８は合成樹脂系、ボンド系、セメント系等の各種接着剤である。
【００２４】
また、注入口３０は装置本体である移動式型枠に装備された開閉自在の検査窓３２を開放させ、その個所を利用する。
【００２５】
また、トンネル１２の周長（断面形状）に対応させて防水シートまたは隙間抑制材１６を展張するため、枠体２６を複数のヒンジ３３により拡幅自在としてある。
【００２６】
なお、図中３４は基台１８の走行レール、３６は駆動ローラー、３８は一次覆工コンクリート、４０は二次覆工コンクリート、４２は既二次覆工コンクリート面、４４は隙間抑制材１６に穿孔された通孔、４５は枠体２６のトンネル掘削側または掘削側と反対側を被覆するためのエアーチューブを示す。
【００２７】
本装置を使用してトンネル内壁面１４に隙間抑制材１６を展張させる方法を以下に詳述する。
【００２８】
まず、本装置をトンネル１２の所定位置まで移動させる。
【００２９】
次に、枠体２６をトンネル１２の周長（断面形状）に対応させて、ヒンジ３３により適宜拡幅させる。
【００３０】
次に、枠体２６の外周面に隙間抑制材１６を展張支持させる。
【００３１】
この際、隙間抑制材１６は枠体２６の外周面に沿って均一に展張されるため、トンネル内壁面の凹凸形状に関係なく、隙間抑制材１６に垂れ、緩み等が発生することなく、また伸張されすぎ、特定個所のみが薄くなる等、変形しないので、隙間抑制材１６の強度、耐久性を損なうことがない。
【００３２】
次に、枠体２６の外周面に展張支持された隙間抑制材１６をトンネル内壁面１４側に近接位置させる。
【００３３】
この際、枠体２６が装着された基台１８を上昇させることにより位置調整する。
【００３４】
次に、枠体２６の内側から注入口３０を介して凝固剤２８を、トンネル内壁面１４と、枠体２６の外周面に展張支持させた隙間抑制材１６と、の間に注入する（図１および図５（イ）参照）。
【００３５】
この際、凝固剤２８の外部への浸出防止のため、枠体２６のトンネル掘削側と反対側（図２において右側）は、既固着隙間抑制材と重合させるか、あるいはエアーチューブ４５により被覆させ、枠体２６の掘削側（図２において左側）はエアチューブ４５または妻板により被覆しておく必要がある。
【００３６】
また、注入口３０は移動式型枠に装備された検査窓３２を利用し、注入口３０に対応する隙間抑制材１６の所定個所に通孔４４を穿孔させ、この通孔４４から凝固剤２８を注入する。
【００３７】
この注入された凝固剤２８より、隙間抑制材１６が全体的にトンネル内壁面１４に固着されるため、隙間抑制材１６の固着力が大きく、二次覆工コンクリート面へのクラック防止効果を奏する。
【００３８】
また、隙間抑制材１６に穿孔させた通孔４４は、次工程である二次覆工コンクリート打設により閉塞されるため、凝固剤２８の注入後、閉塞させる必要はなく、また隙間抑制材１６には凝固剤２８の注入用の通孔４４を予め穿孔させておく必要もなく、コストを低減させることができる。
【００３９】
次に、移動式型枠である基台１８および枠体２６を下降させ、枠体２６とトンネル内壁面１４に固着させた隙間抑制材１６との間に二次覆工コンクリート４０の打設スペースを形成させ、この打設スペース内に二次覆工コンクリート４０を打設する（図３および図５（ロ）、（ハ）参照）。
【００４０】
この際、枠体２６のトンネル掘削側と反対側（図４において右側）は、既二次覆工コンクリート面４２と重合させ、枠体２６の掘削側（図４において左側）はエアーチューブ４５または妻板（図示略）により被覆しておく必要がある。
【００４１】
このように、本装置に対応する位置のトンネル１２内に隙間抑制材１６を展張、固着させることにより、地盤沈下、地震等の自然現象における岩盤移動による二次覆工コンクリート面へのクラックを防止するための隙間を形成する。
【００４２】
次に、トンネル１２の堀削側に本装置を移動させ、その位置で別の隙間抑制材１６を展張する。
【００４３】
この作業を順次繰り返し行うことにより、トンネル１２内に隙間抑制材１６を展張させ、トンネル１２内の二次覆工コンクリート面へのクラックを防止する。
【００４４】
また、隙間抑制材１６に代えて防水シートを展張させる場合も、隙間抑制材１６の展張方法と同様に行うことができるので、説明は省略する。
【００４５】
なお、本例において、基台１８および枠体２６は移動式型枠そのものであるが、移動式型枠と別体とし、隙間抑制材展張作業または防水シート展張作業と二次覆工コンクリート打設作業とを並行して同時に施工できることは自明である。
【００４６】
また、隙間抑制材１６はトンネル１２の長さ方向に対する幅が約４〜１０ｍであるが、枠体２６の長さに対応させて適宜変更することは自由である。
【００４７】
また、基台１８に対して枠体２６を移動させることにより、枠体２６の外周面に展張支持させた隙間抑制材１６の位置調整を行うことは自明である。
【００４８】
また、トンネル１２の周長（断面形状）が均一である場合には、基台１８の枠体２６をヒンジ３３により拡幅自在とする必要はない。
【００４９】
また、トンネル１２は半円形であるが、円形のものでもよく、用途としても海中トンネル、下水道関係の構築時にも利用できることは自明である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に係るトンネルへの防水シートまたは隙間抑制材の展張方法および装置によれば、基台の外周面に防水シートまたは隙間抑制材を展張させ、一次覆工コンクリート表面側に近接させた後、防水シートまたは隙間抑制材とトンネル内壁面との間に、接着剤等の凝固剤を注入させ、該凝固剤を介して一次覆工コンクリート表面に防水シートまたは隙間抑制材を固着させるため、一次覆工コンクリート表面の凹凸形状に関係なく、隙間抑制材に垂れ、緩み等が発生することなく、また伸張されすぎて特定個所のみが薄くなる等、変形しないので、防水シートまたは隙間抑制材の強度、耐久性を損なうことがなく、また防水シートまたは隙間抑制材を全体的に高品質に均一に一次覆工コンクリート表面に固着させることができ、優れた防水効果およびクラック防止効果を奏する。
【００５２】
また、基台を、二次覆工コンクリートを打設するための移動式型枠とすることにより、防水シートまたは隙間抑制材のトンネル内壁面への展張固着後、この移動式型枠により二次覆工コンクリートを打設することができるため、製造コストを削減できると共に、作業効率をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトンネルへの防シートまたは隙間抑制材の展張装置による展張工程を示す要部拡大正面図。
【図２】同、展張装置の側面図。
【図３】本発明に係るトンネルへの防水シートまたは隙間抑制材の展張装置による二次覆工コンクリート打設工程を示す要部拡大正面図。
【図４】同、展張装置の側面図。
【図５】本発明に係る作業工程を示す正面図。
【図６】防水シートを展張したトンネル断面を示す正面図。
【符号の説明】
１２  トンネル
１４  トンネル内壁面
１６  防水シートまたは隙間抑制材
１８  基台
２６  枠体
２８  凝固剤
３０  注入口
４０  二次覆工コンクリート
【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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