(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル(12)内に移動式型枠(16)を使用して二次覆工用のコンクリート(14)を打設する工程において、移動式型枠(16)とトンネル内壁面(60)との間に、予め挿脱自在に浮子(26)を装着してなる振動具(28)が、該振動具(28)に接続されたコード本体(36)を空間部(37)を介在させて被覆コード(38)により被覆することで中空構造となる接続コード(32)によって巻揚機構(24)を介して延出されることにより、所定の検査窓(22)から突出させて移動式型枠(16)外側に昇降自在に吊下させ、移動式型枠(16)とトンネル内壁面(60)との間にコンクリート(14)を打設した後、振動具(28)の昇降と連動して振動具(28)を間欠振動させ、コンクリート(14)を締固めた後、浮子(26)の浮力により続いて打設されるコンクリート上面を浮遊させ、振動具(28)を上昇させながら周辺のコンクリート(14)を締固めることを特徴とし、浮子(26)のコード挿通孔(40)を、振動具(28)の外径より大きく形成し、浮子(26)を振動具側から挿入させ、固定具(42)を介して接続コード(32)に固定すると共に、固定具(42)の固定を解除し、浮子(26)を振動具側から取外すことを特徴とするコンクリート締固め方法。
【請求項２】
振動具(28)を突出させた検査窓(22)の外側を、検査窓(22)を被覆可能な被覆板(48)により被覆させ、振動具(28)を突出させた検査窓(22)上方からのコンクリート投入時に、振動具(28)を突出させた検査窓(22)からの投入コンクリートの移動式型枠(16)内への浸入を防止したことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート締固め方法。
【請求項３】
トンネル(12)内に移動式型枠(16)を使用して二次覆工用のコンクリート(14)を打設する装置において、前記移動式型枠(16)の検査窓(22)から外側に巻揚機構(24)をもって昇降自在となる振動具(28)を吊下し、該振動具(28)には挿脱自在に浮子(26)が装着されるとともに、該振動具(28)にはコード本体(36)を空間部(37)を介在させて被覆コード(38)により被覆することで中空構造となる接続コード(32)が接続されていることを特徴とし、前記浮子(26)のコード挿通孔(40)を、振動具(28)の外径より大きく形成し、浮子(26)は、振動具(28)側から挿入可能であって固定具(42)を介して接続コード(32)に固定されるとともに、固定具(42)の固定を解除して振動具(28)側から取外し可能であることを特徴とするコンクリート締固め装置。
【請求項４】
前記検査窓(22)は、その外側を被覆板(48)によって被覆可能としたことを特徴とする請求項３に記載のコンクリート締固め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル内に二次覆工用のコンクリートを打設する際、型枠とトンネル内壁面との間に打設されたコンクリートに振動を与え、周辺のコンクリートを締固める方法および装置に関するものである。
なお、本明細書中、「打設」とは、養生硬化させていない泥状のコンクリートを型枠とトンネル内壁面との間に充填させることをいう。
【０００２】
【従来の技術】
元来、トンネル内への二次覆工用のコンクリートの打設は、コンクリートを打設するための移動式型枠を、コンクリート打設終了後、前方に折畳んで搬送し、展開させて設置し、その個所でコンクリートを打設する形式の二次覆工用移動式型枠により行われていた。
【０００３】
この移動式型枠をトンネル内の所定位置に設置した後、移動式型枠に多数設けられた所定位置の開閉自在の検査窓からコンクリート搬送管を介して移動式型枠とトンネル内壁面との間にコンクリートを打設する際、養生硬化後のコンクリートの強度、耐久性を向上させるため、コンクリートを打設する検査窓より上方の検査窓から作業員が振動具を突出させると共に、打設したコンクリート内に挿入させ、この振動具の振動により、打設したコンクリートの締固め、およびコンクリート内に混在する気泡の除去を行っていた。
【０００４】
また、移動式型枠とトンネル内壁面との間へのコンクリートの打設は、トンネルの掘削側と反対（既コンクリート打設）側の下部、トンネルの掘削側の下部、トンネルの掘削側と反対側の上部、トンネルの掘削側の上部へと順次打設するのが常である。
【０００５】
また、振動具は、耐久性を考慮した大径の接続コードの先端に振動部を備えたものが主流であり、作業員はコードを把持し、検査窓から振動部を打設したコンクリート内に挿入させ、振動部の振動により、打設したコンクリートに振動を与えていた。
【０００６】
このため、図１１に示すように、まず所定位置の検査窓を開放させることによりコンクリート搬送口とし、コンクリート供給管に連結されたコンクリート搬送管の先端をこの検査窓から突出させ、このコンクリート搬送管からコンクリートを、移動式型枠とトンネル内壁面との間へ投入し、
コンクリートの打設位置より上方の検査窓から、作業員が移動式型枠とトンネル内壁面との間へのコンクリートの打設量を目視し、所定量のコンクリートを打設した後、検査窓内にコンクリート搬送管を収納し、
作業員が上方の検査窓から振動具を突出させ、打設したコンクリート内に挿入させ、振動具を振動させると共に、昇降させることにより、打設したコンクリートの締固め、およびコンクリート内に混在する気泡の除去を行い、
所定のコンクリートの打設が終了した後、別の個所へコンクリートを打設するため、別の位置の検査窓をコンクリート搬出口として使用し、再び前記同様作業により打設したコンクリートに振動を与えていた。
【０００７】
また、振動具を突出させた検査窓部分にコンクリートを打設する際、振動具を検査窓内に収納してこの検査窓を窓用蓋により閉鎖して行うため、この間は振動具を介して振動させることが不可能であり、また移動式型枠とトンネル内壁面との間の間隔が狭い場合、作業員により振動具をその狭い空間内に挿入させることが非常に困難であるため、効果は少なくなるが移動式型枠に直接振動モーターを取付け、この振動モーターにより移動式型枠を介して打設したコンクリートに振動を与えていた。
【０００８】
なお、図１１中、６２は移動式型枠、６４は検査窓、６６は窓用蓋、６８はコンクリート搬送管、７０は振動具、７２はコンクリート、７４はトンネル内壁面、７６は作業員を示す。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来、作業員により振動具を操作する場合、コンクリートを打設する毎に、検査窓からの振動具の突出、打設したコンクリート内への挿入、振動具の振動、振動具の昇降、を全て人手により行うため、作業能率が良くないことが問題となっていた。
【００１０】
また、振動具を長時間、連続振動させた場合、泥状のコンクリートが水分とコンクリートに分離し、硬化後コンクリートとしての効果が全く得られないことが問題となっていた。
【００１１】
また、振動モーターにより移動式型枠を振動させる場合、その振動が局部的であるため、打設したコンクリートに振動を十分に与えることが不可能であり、養生硬化後のコンクリートの強度、耐久性が低下することが問題となっていた。
【００１２】
本発明は、このような欠点に鑑み、移動式型枠とトンネル内壁面との間に打設したコンクリートを締固める際、作業員の負担を激減させ、作業能率を向上させることができると共に、養生硬化後のコンクリートの強度、耐久性を格段に向上させることができるコンクリート締固め方法および装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トンネル内に移動式型枠を使用して二次覆工用のコンクリートを打設する装置において、前記移動式型枠の検査窓から外側に巻揚機構をもって昇降自在となる振動具を吊下し、該振動具には挿脱自在に浮子が装着されるとともに、該振動具にはコード本体を空間部を介在させて被覆コードにより被覆することで中空構造となる接続コードが接続されているコンクリート締固め装置を特徴とする。また、その装置は、前記浮子のコード挿通孔を、振動具の外径より大きく形成し、浮子は、振動具側から挿入可能であって固定具を介して接続コードに固定されるとともに、固定具の固定を解除して振動具側から取外し可能であることを特徴とする。それら特徴を有する装置によってトンネル内に二次覆工用のコンクリートを打設する工程において、移動式型枠とトンネル内壁面との間に、予め挿脱自在に浮子を装着してなる振動具を、振動具に接続された接続コードを巻揚機構を介して延出させることにより、所定の検査窓から突出させて移動式型枠外側に昇降自在に吊下させ、移動式型枠とトンネル内壁面との間にコンクリートを打設した後、振動具の昇降と連動して振動具を間欠振動させ、コンクリートを締固めた後、浮子の浮力により続いて打設されるコンクリート上面を浮遊させ、振動具を上昇させながら周辺のコンクリートを締固めるコンクリート締固め方法を特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係るトンネル用打設コンクリートの締固め装置は、トンネル１２内に二次覆工用のコンクリート１４を打設するための移動式型枠１６に装着されるものである。
【００１５】
本発明で使用する移動式型枠１６は、上円部分１８および下円部分２０がそれぞれ折畳み搬送可能なものである。
【００１６】
本発明に係るトンネル用打設コンクリートの振動装置は、図１〜図１０に示すように、以下の構成からなるものである。
【００１７】
移動式型枠１６に外部と貫通した検査窓２２が複数個設けられている。
【００１８】
移動式型枠１６の最上段の各検査窓２２内に巻揚機構２４を設置し、この巻揚機構２４を介して、浮子２６を挿脱自在に装着した振動具２８が、移動式型枠１６外側に昇降自在に吊下されている。
【００１９】
本例において、振動具２８は電磁式振動体を収容した振動部３０が、接続コード３２を介して電源３４と接続され、この接続コード３２を長尺とし、巻揚構２４に巻回させてある。
【００２０】
また、図５に示すように、接続コード３２は、コード本体３６の外周を空間部３７を介在させて被覆コード３８により被覆させ、中空構造としてあり、この構造を採用することにより、接続コードを軽量化し、取扱易くなり、このため巻揚機構２４を小型化することができる。
【００２１】
また、浮子２６はポリ塩化ビニール製の中空の球体であり、振動具２８への挿脱手段は、浮子２６の中央に設けられたコード挿通孔４０を、振動具２８（振動部３０）の外径より大きく形成し、振動具２８の先端側（図４において下側）から浮子２６を挿入させ、抜止め体、止め金具およびナットからなる固定具４２を介して接続コード３２に固定してある。
【００２２】
振動具２８を突出させる検査窓を含む各検査窓２２の外側に突出させて振動具２８のコード用ガイドローラー４４を、移動式型枠１２内に収納自在に設置してある。
【００２３】
本例において、コード用ガイドローラー４４の外周面は、幅方向の中心部に向けて内側に湾曲させてあり、振動具２８の昇降移動により、接続コード３２に対する負荷を激減させ、接続コード３２の耐久性を向上させることができる。
【００２４】
また、巻揚機構２４はリールであり、電動により巻揚げる機構を備えたものが望ましく、手動により巻揚げる機構のものでもよい。
【００２５】
各振動具２８は、振動具２８を間欠振動させる制御機構４６により制御され、この制御機構４６は振動具２８を昇降させるための巻揚機構２４も同時に制御する。
【００２６】
図８および図９に、振動具２８を突出させる検査窓２２の外側を、被覆する被覆板４８が示してある。
【００２７】
本被覆板４８は、検査窓２２を被覆可能な大きさの平板であり、中央部に蝶番５０を配して２個に折り畳み可能とし、この被覆板４８により振動具２８を突出させる検査窓２２を被覆させることにより、振動具２８を突出させた検査窓２２上方からのコンクリート投入時に、振動具２８を突出させた検査窓２２からの投入コンクリートの移動式型枠１６内への浸入を防止することができる。
【００２８】
なお、図中５２は移動式型枠１６上部に設置されたコンクリート搬出管、５３は検査窓２２を開閉するための窓用蓋を止着するための止着孔、５４はガントリー、５６はレール、５８は駆動ローラー、６０はトンネル内壁面を示す。
【００２９】
本装置を介して移動式型枠１６とトンネル内壁面６０との間に打設した二次覆工用のコンクリート１４を締固める方法を以下に詳述する。
【００３０】
まず、移動式型枠１６をトンネル１２の所定位置まで移動させる。
【００３１】
次に、コンクリート打設個所の最上段の検査窓２２から浮子２６を装着してなる振動具２８を、振動具２８に接続された接続コード３２を巻揚機構２４を介して延出させることにより、移動式型枠１６外側に昇降自在に吊下させる。
【００３２】
この際、振動具２８を突出させる検査窓を含む各検査窓２２内に収納自在に設置してある各コード用ガイドローラー４４を外側に突出させて、振動具２８の接続コード３２を各コード用ガイドローラー４４に掛装させる。
【００３３】
このコード用ガイドローラー４４の外周面は幅方向の中心部に向けて内側に湾曲させてあるため、振動具２８の操作性、接続コード３２の耐久性、を向上させることができる。
【００３４】
次に、コンクリート搬出管５２からコンクリート１４を、移動式型枠１６とトンネル内壁面６０との間に打設する。
【００３５】
次に、コンクリート１４の打設量の作業員の目視により、所定個所（１個所または複数個所）の振動具２８を制御機構４６を介して間欠振動させる。
【００３６】
この際、コンクリート１４の打設量は、図２の破線で示すように、コンクリート投入側（図２において左側）から順次流動し、均一状態とならないため、コンクリート１４の打設量が多いコンクリート投入側（図２において左側）部分をより多く振動させる必要があり、このため振動具２８を個別に間欠振動させるように制御させてある。
【００３７】
振動具２８を間欠振動させることにより、打設コンクリート１４を長時間、連続振動させることがないため、コンクリートが水分とコンクリートとに分離することがなくなり、コンクリートの強度、耐久性を向上させることができる。
【００３８】
また、振動具２８に装着された浮子２６は打設された泥状コンクリート１４上面に浮上するため、振動具２８はコンクリート打設に伴い浮子２６と共に上昇し、このため振動具２８は続いて打設されるコンクリート１４の打設速度に応じて自動的に浮遊、上昇しながら、適宜間隔でコンクリート１４を間欠振動させ、周辺のコンクリート１４を確実に締固めることができる。
【００３９】
この際、振動具２８の浮上に伴う接続コード３２の弛みは、巻揚機構２４により自動的に巻揚げて解消させ、また投入コンクリート内に振動具２８が埋没した際には、この巻揚機構２４により強制的に巻揚げることができる。
【００４０】
次に、所定量のコンクリート１４の打設終了後、検査窓２２を順次閉鎖する。
【００４１】
次に、別のコンクリート搬出管５２から別個所へコンクリート１４を打設し、前記同様各振動具２８を間欠振動させることにより、トンネル１２の掘削側と反対側の下部、トンネル１２の掘削側の下部、トンネル１２の掘削側と反対側の上部、トンネル１２の掘削側の上部へと順次コンクリート１４を打設すると共に、打設したコンクリート１４を締固める。
【００４２】
また、振動具２８を突出させた検査窓２２の外側を、被覆板４８により被覆させ、振動具２８を突出させた検査窓２２上方からのコンクリート投入時に、振動具２８を突出させた検査窓２２からの投入コンクリートの移動式型枠１６内への浸入を防止することができる。
【００４３】
この際、被覆板４８は検査窓２２の内側から２個に折り畳んで検査窓２２外側へ突出させた後、展開させて止着孔５３を利用して止着させる。
【００４４】
また、移動式型枠１６とトンネル内壁面６０との間に、鉄筋等の補強具が多数配設されている場合、あるいは移動式型枠１６とトンネル内壁面６０との間隔が狭い場合、には振動具２８の浮子２６が邪魔になるため、浮子２６を取外して振動具２８を使用することをしいられるが、本発明の振動具２８の浮子２６は固定具４２の固定を解除して、浮子２６を振動具２８（振動部３０）の先端側から容易に取外すことができる。
【００４５】
なお、本例において、移動式型枠１６とトンネル内壁面６０との間へのコンクリート打設量は作業員の目視によるものであるが、コンクリート打設量を感知するコンクリートセンサーを設置し、コンクリートセンサーのコンクリート打設量の感知により、振動具２８の間欠振動、昇降、コンクリート搬出管５２からのコンクリート打設、等を連動させることにより、作業員の削減を図り、作業性をより一層向上させることができる。
【００４６】
また、浮子２６の形状、接続コード３２の内部構造、等の振動具２８の構造は本例と同様である必要性はなく、他の構造を採用することは自由である。
【００４７】
また、移動式型枠１６とトンネル内壁面６０との間へのコンクリート投入は移動式型枠１６上部のコンクリート搬出管５２によるものであるが、移動式型枠１６内に配設された移動自在のコンクリート搬出管を各検査窓から突出させてコンクリート投入することは自明のことである。
【００４８】
また、本例は略半円径のトンネルにおけるコンクリート打設におけるものであるが、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。
【００４９】
また、移動式型枠１６は折畳み自在のものであるが、必ずしも折畳み自在のものに限定されることはない。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に係るコンクリート締固め方法および装置によれば、移動式型枠とトンネル内壁面との間へのコンクリートの打設量に応じて、浮子の浮力により続いて打設されるコンクリート上面を浮遊させ、振動具を上昇させながら間欠振動させることにより周辺のコンクリートを効率良く自動的に締固めることができる。
【００５１】
また、浮子のコード挿通孔を、振動具の外径より大きく形成することにより、浮子を固定具を介して接続コードに固定すると共に、浮子を接続コードから取外す際、固定具の固定を解除し、浮子を振動具側から容易に取外すことができる。
【００５２】
また、各検査窓の外側に突出させて振動具のコード用ガイドローラーを、移動式型枠内に収納自在に設置し、振動具の接続コードを各コード用ガイドローラーに掛装させることにより、型枠外周面から離隔させ、操作性を向上させると共に、接続コードの耐久性を向上させることができる。
【００５３】
また、振動具を突出させる検査窓の外側を、検査窓を被覆可能な被覆板により被覆させることにより、振動具を突出させた検査窓上方からのコンクリート投入時に、振動具を突出させた検査窓からの投入コンクリートの移動式型枠内への浸入を防止することかできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンクリート締固め装置が装着された移動式型枠の正面図。
【図２】同、側面図。
【図３】同、制御機構を示す配線図。
【図４】振動具の一部破断正面図。
【図５】振動具の接続コードの断面図。
【図６】コード用ガイドローラーの正面図。
【図７】同、平面図。
【図８】被覆板の使用状態を示す正面図。
【図９】同、側面図。
【図１０】振動具の使用状態を示す正面図。
【図１１】従来のコンクリート打設および締固め作業を示す正面図。
【符号の説明】
１２  トンネル
１４  コンクリート
１６  移動式型枠
２２  検査窓
２４  巻揚機構
２６  浮子
２８  振動具
３２  接続コード
４０  コード挿通孔
４２  固定具
４４  コード用ガイドローラー
４８  被覆板
５２  コンクリート搬出管
６０  トンネル内壁面
【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】
0003773678.tif 000010
【図１０】
0003773678.tif 000011
【図１１】
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