(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの覆工コンクリートの打設に繰り返し用いられる型枠装置であって、前記トンネルの長手方向に前進および後退可能で、拡径および縮径可能な主型枠と、前記主型枠の前後の覆工側と未覆工側にそれぞれ位置させられ、主型枠の端部に分離可能に結合されて拡径および縮径可能な一対の副型枠とを備えたトンネル型枠装置において、覆工コンクリートの打設後に、未覆工側の前記副型枠は、前記主型枠と分離されて前記覆工コンクリートの端部に残置され、覆工側の前記副型枠は、当該副型枠の内空間を、縮径された前記主型枠が後退し通過した後に、前記主型枠の前側端部に結合されることを特徴とするトンネル型枠装置の使用方法。
【請求項２】
前側端部に前記副型枠が結合された前記主型枠は、残置された前記副型枠の内空間を縮径された状態で前進して未覆工部に移設された後に、残置された前記副型枠に前記主型枠の後側端部が当接させられることを特徴とする、請求項１に記載のトンネル型枠装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトンネル内周に順次覆工コンクリートを打設する際の打継ぎ目の損傷を有効に防止できるトンネル型枠装置の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネル内周に二次覆工コンクリートを打設する場合には、所定長の移動式型枠装置（セントル）をその長さ分だけ移動させて一定スパン毎に順次打設している。この場合、前後の覆工コンクリートの打継ぎ目は、型枠をセットする際の押し上げ荷重や型枠を脱型する際の偏荷重が往々にして作用して損傷し易いという問題があった。
【０００３】
そこで、特許文献１には、型枠装置を次スパンに移動させる際に、主型枠に分離可能に連結した分離型枠を、前スパンの打継ぎ目部に残すことによって当該打継ぎ目部の損傷を防止するようにした型枠装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３００８９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし上記文献１に記載の従来技術では、分離型枠やこれに付随するスペーサを、主型枠の次スパンへの移動を行う毎に分解し再組み立てする必要があって、作業効率が悪いという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、覆工コンクリートの打継ぎ目部の損傷を防止しつつ効率的な二次覆工コンクリートの打設作業を行うことができるトンネル型枠装置の使用方法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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本第１発明では、トンネルの覆工コンクリートの打設に繰り返し用いられる型枠装置であって、前記トンネルの長手方向に前進および後退可能で、拡径および縮径可能な主型枠（３）と、前記主型枠（３）の前後の覆工側と未覆工側にそれぞれ位置させられ、主型枠（３）の端部に分離可能に結合されて拡径および縮径可能な一対の副型枠（４，５）とを備えたトンネル型枠装置において、覆工コンクリート（Ｃ２）の打設後に、未覆工側の前記副型枠（４）は、前記主型枠（３）と分離されて前記覆工コンクリート（Ｃ２）の端部に残置され、覆工側の前記副型枠（５）は、当該副型枠（５）の内空間を、縮径された前記主型枠（３）が後退しながら通過した後に、前記主型枠（３）の前側端部に結合される。
【０００８】
本第１発明においては、主型枠と副型枠を結合した状態でこれら型枠の外周とトンネル内周との間に形成された打設空間内に覆工コンクリートを打設する。打設されたコンクリートの養生が完了すると、主型枠は未覆工側の副型枠から分離され、続いて縮径させられて、打設されたコンクリートの内周から離間させられる。そして、未覆工側の副型枠を残したまま、覆工側の副型枠の内空間を通過して反対側へ引き出される。引き出された主型枠は、既設の覆工コンクリートの内周に接触しない内方手前位置まで拡径させられ、一方、覆工側の副型枠が縮径させられて主型枠の前側端部に連結される。
【０００９】
このような本第１発明によれば、打設された覆工コンクリートの打継ぎ目部に養生後固化するまでの十分に長い間、副型枠を位置させることができるから、型枠セット時の押上げ荷重や型枠脱型時の偏荷重が作用しても打継ぎ目部が損傷することはない。また、覆工側の副型枠を主型枠の前側端部に結合して一体に移動させるようにしたから、従来のように、移動式型枠板（主型枠）の次スパンへの移動を行う毎に分離型枠（副型枠）やこれに付随するスペーサを分解し再組み立てする必要はなく、作業効率が向上する。
【００１０】
本第２発明では、前側端部に前記副型枠（５）が結合された前記主型枠（３）は、残置された前記副型枠（４）の内空間を縮径された状態で前進して未覆工部に移設された後に、残置された前記副型枠（４）に前記主型枠（３）の後側端部が当接させられる。
【００１１】
本第２発明によれば、覆工側の副型枠は主型枠と一体に未覆工側の副型枠の内空間を通過して反対側へ引き出される。引き出された後、主型枠と覆工側の副型枠は再び拡径させられ、主型枠は未覆工側の副型枠に当接させられて最初の状態と実質的に同様の状態が再現される。
【００１２】
上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明のトンネル型枠装置の使用方法によれば、覆工コンクリートの打継ぎ目部の損傷を防止しつつ効率的な二次覆工コンクリートの打設作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を示す、トンネル型枠装置の概略横断面図で、左半部の断面は図２のI−I線に沿ったもの、右半部の断面は図２のII−II線に沿ったものである。
【図２】トンネル型枠装置の概略縦断面図である。
【図３】主型枠縮径時のトンネル型枠装置の概略横断面図である。
【図４】主型枠と各副型枠の連結・当接時のこれら外周部の詳細断面図である。
【図５】図４のＸ部の拡大断面図である。
【図６】図４のＹ部の拡大断面図である。
【図７】トンネル型枠装置の作動を示す概略縦断面図である。
【図８】トンネル型枠装置の作動を示す概略縦断面図である。
【図９】主型枠移動後の主型枠および副型枠の外周部の詳細断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。
【００１６】
図１にはトンネル型枠装置の概略横断面図を示し、図２にはその概略縦断面図を示す。なお、図１における左半部の断面は図２のI−I線に沿ったもの、図１における右半部の断面は図２のII−II線に沿ったものである。
【００１７】
トンネル型枠装置（スライドセントル）１は門型のガントリー２を備えており、当該ガントリー２には、その上半を覆うように配設したアーチ型の主型枠３が支持されている。そして、主型枠３の外周壁とトンネルＴの内周壁（正確には一次覆工コンクリートＴ１の内周壁）との間に二次覆工コンクリートを注入するための空間Ｓが形成されている。ガントリー２は図２に示すようにトンネル長手方向へ一定の長さを有しており、その前後端の脚部２１の下端には車輪２２が設けられてレール２３（図１）上に位置している。また、ガントリー２の前後方向の中間に位置する複数の各脚部２４にはそれぞれ下端に補助ジャッキ２５が設けられている。
【００１８】
主型枠３は一定幅の同形の型枠部材３１をトンネル長手方向で複数（本実施形態では６個）互いに連結して構成されている。各型枠部材３１は、図１に示すように頂部に位置する天端フォーム３２、天端フォーム３２の両端下面に回動可能に連結されて両側に位置する側フォーム３３、および側フォーム３３の下端に回動可能に連結された下端フォーム３４より構成されている。天端フォーム３２は支持梁３５によって支持され、この支持梁３５はガントリー２の頂部上に前後方向へ複数設けたジャッキ（図示略）によって昇降可能に支持されている。側フォーム３３と下端フォーム３４はそれぞれジャッキ２６，２７等によってガントリー２の脚部２１，２４に連結されて、内外方向へ回動させられる。
【００１９】
図１は天端フォーム３２が上昇させられ、側フォーム３３と下端フォーム３４が外方へ回動させられて、主型枠３全体が拡径された状態を示す。これに対し、天端フォーム３２を下降させ、側フォーム３３と下端フォーム３４を内方へ回動させると、図３に示すように主型枠３全体は縮径状態となって、トンネルＴの内周壁から内方へ離れる。
【００２０】
主型枠３の前後には図２に示すように一対の副型枠４，５が配設されている。副型枠４，は本実施形態では型枠部材３１と同一形状で、同様の天端フォーム４１（図３）、側フォーム４２、下端フォーム４３を備えている。そして、ガントリー２に支持されること無く自立可能となっており、また、主型枠３と連結された状態ではその拡縮に伴ってこれと一体に拡縮するとともに、主型枠３とは独立してジャッキ等によって拡縮可能となっている。なお、縮径状態になった主型枠３は、図３に示すように、拡径して自立している副型枠４の内空間を通過することができる。なお、以上の構造は副型枠５についても同様である。
【００２１】
図４には図１の配置状態における主型枠３と各副型枠４，５の連結構造の詳細を示す。図４において、副型枠４は主型枠３の坑口側（前側）端部に結合されている。その詳細をさらに図５に示す。すなわち、図５において、主型枠３と副型枠４の対向する側壁３５，４４は、一定長のリングカラー６１を介してボルト６２とナット６３によって分離可能に結合されている。ボルト６２およびナット６３よりも内方位置には、主型枠３の側壁３５にガイドリング６４が設けられ、これに、副型枠４の側壁４４に設けられた、先端を漸次縮径させたガイドピン６５が挿入されて主型枠３と副型枠４が正対状態で位置決めされている。このような結合は主型枠３と副型枠４の外周部の、周方向複数個所でなされている。
【００２２】
この状態で、主型枠３と副型枠４の周壁３６，４５の対向する端縁は隙無く当接させられている。なお、周壁３６，４５の対向する端縁は対向方向へ向けて漸次薄肉としてあり、最薄肉（例えば２ｍｍ）となった先端部３６１，４５１で互いに当接している。このような構造により、当接する先端部３６１，４５１間の摩擦抵抗が低減させられる結果、後述する主型枠３と副型枠４の分離が容易に行われる。なお、主型枠３を構成する各枠部材３１同士も、ボルトとナット、ガイドリングとガイドピンを使用した同様の構造で互いに結合されている。
【００２３】
一方、既設の二次覆工コンクリートＣ１の坑口側端部の内周に位置している副型枠５に対しては、主型枠３の坑口側の側壁３７に設けたゴム製の目地材７１が当接している。その詳細を図６に示す。図６において、目地材７１は所定厚のリング状板体で、内外の二箇所で上記側壁３７にボルト７２で固定されている。そして、目地材７１の外周部はその背面７１ａが外周端に向けて傾斜する傾斜面となって、外周端に向けて漸次薄肉となっている。
【００２４】
副型枠５の坑口側端部には鋼板製の目地基板７４が設けられている。目地基板７４はリング状の板体で、副型枠５の側壁５１にボルト７５で固定されている。目地基板７４の外周部には背後に傾斜板７６が取着されて、外周端を頂点とする三角断面を形成している。また、目地材１に対向する目地基板７４の外周縁前面には一定幅のリング状当接板７７が接合されている。このような目地基板７４、傾斜板７６および当接板７７によって目地材７３が構成されている。
【００２５】
このような構造において、主型枠３の目地材７１は副型枠５の目地材７３に当接してこれら目地材７１，７３によってその外周部に略台形断面の目地形成用突出部Ｐ（図６）が形成される。なお、同様の構造の目地材７３は副型枠４の坑口側端部の側壁４６外周にも設けられている（図４）。主型枠３が副型枠５に当接させられた状態で、図４に示すように副型枠４の坑口側側壁４６の外周にリング状の妻板４７を取着することにより、主型枠３および副型枠４の周壁３６，４５とトンネルＴの内周壁との間に、既設コンクリートＣ１の端面と妻板４７で閉鎖されたコンクリート打設空間Ｓが形成される。この状態を図７（１）に概略的に再度示す。
【００２６】
なお、以下、覆工の進行方向はトンネル切羽側から坑口側に向かっている。コンクリート打設空間Ｓに覆工コンクリートＣ２を打設すると（図７（２））、既設コンクリートＣ１との間の内周打継ぎ目には、上記突出部Ｐによって台形断面をなして内方へ開放する凹状目地が形成されて、この部分でのコンクリートの剥落等が防止される。打設されたコンクリートＣ２の養生が完了すると、本体枠３は未覆工側の副型枠４から分離され、続いて縮径させられて、打設されたコンクリートＣ２の内周から離間させられる。そして、副型枠４を残したまま、図７（３）に示すように、覆工側の副型枠５の内空間を通過して切羽側（後側）へ引き出される（図８（１））。切羽側へ引き出された主型枠３は、既設の覆工コンクリートＣ１の内周に接触しない内方手前位置まで拡径させられる。この状態での主型枠３と副型枠５の外周部の詳細を図９に示す。
【００２７】
この後、副型枠５が縮径させられて主枠体３の坑口側端部に連結され、この状態で主型枠３と一体に副型枠４の内空間を通過して（図８（２））、坑口側へ引き出される。引き出された後、主型枠３と副型枠５は再び拡径させられ、主型枠３は副型枠４に当接させられて（図８（３））、図７（１）に示す状態と実質的に同様の状態が再現される。これ以後は、以上に説明した手順が繰り返されて、覆工コンクリートが所定の打設スパンＬ（主型枠３の長さと副型枠４，５の一方の長さを足した長さ）毎に逐次打設される。
【００２８】
本実施形態によれば、打設された覆工コンクリートの打継ぎ目部には養生後固化するまでの十分に長い間、副型枠が位置しているから、型枠セット時の押上げ荷重や型枠脱型時の偏荷重が作用しても打継ぎ目部が損傷することはない。また従来のように、主型枠の次スパンへの移動を行う毎に分離型枠やこれに付随するスペーサを分解し再組み立てする必要がないから、作業効率が向上する。
【符号の説明】
【００２９】
１…トンネル型枠装置、２…ガントリー、３…主型枠、４…未覆工側の副型枠，５…覆工側の副型枠、７１，７３…目地材、Ｌ…打設スパン、Ｓ…打設空間。
【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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【図９】
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