(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤上に、形成すべく天井壁の下端の輪郭を含む形状でコンクリート底版を設け、
前記形成すべく天井壁の内面に対応した形状を有する膜体を設け、
前記膜体の外周縁を前記コンクリート底版上に気密に取り付け、
前記膜体の内側の気密空間に圧縮空気を供給して膜体を膨らませ、
前記気密空間の圧力を大気圧よりも高い値に保ちつつ膜体の外側にコンクリートを吹き付けて天井壁を形成するに際して、
前記膨らませた膜体の外面上を、異なった高さ毎に少なくとも３つ以上の領域に分け、下方の領域から上方の領域へと各領域毎に第１層目のコンクリート壁を形成していき、
前記第１層目のコンクリート壁を形成する際に、最も下位に位置する領域にコンクリートを吹き付ける際の前記気密空間の圧力を第１の値とした場合に、最も下位に位置する領域にコンクリートを吹き付けた後、膜体に吹き付けられたコンクリートが流動性を有する間に前記気密空間の圧力を前記第１の値よりも高い第２の値に上げてコンクリートの吹き付けにより下方に変位した膜体を元の位置に戻し、コンクリートを硬化させた後、前記気密空間の圧力を第２の値に維持しつつその上方の領域にコンクリートを吹き付け、膜体に吹き付けられたコンクリートが流動性を有する間に前記気密空間の圧力を前記第２の値よりも高い第３の値に上げてコンクリートの吹き付けにより下方に変位した膜体を元の位置に戻し、コンクリートを硬化させ、このように下方の領域から上方の領域へと各領域へのコンクリートの吹き付け毎に前記気密空間の圧力を順次高めつつ第１層目のコンクリート壁を形成していき、
前記膜体の外面全域を第１層目のコンクリート壁で覆った後、前記第１層目のコンクリート壁の外側にコンクリートを吹き付け、１層あるいは複数層のコンクリート壁を形成するようにした、
ことを特徴とする膜体を用いた天井壁の形成方法。
【請求項２】
前記第１層目のコンクリート壁を構成するコンクリートを吹き付ける前に、膜体の上部寄り箇所とその下方の箇所に、ドーム状に膨らまされた膜体の中心を中心に環状に延在するように第１メインリングと第２メインリングがそれぞれ装着され、さらに、第１メインリングの周方向に間隔をおいた複数箇所と第２メインリングとの間が複数のケーブルにより連結されると共に、第２メインリングの周方向に間隔をおいた複数箇所と底版との間が複数のケーブルにより連結されることを特徴とする請求項１記載の膜体を用いた天井壁の形成方法。
【請求項３】
前記各領域毎にコンクリートを吹き付ける前に、コンクリートを吹き付ける領域に対応した膜体箇所に鉄筋が配筋され、前記鉄筋が配筋された領域に吹き付けられたコンクリートが硬化した後でその上方の領域にコンクリートが吹き付けられる前に、その領域に対応した膜体箇所に鉄筋が配筋され、このようにコンクリートが吹き付けられる領域に鉄筋が配筋された後、コンクリートが吹き付けられることを特徴とする請求項１または２記載の膜体を用いた天井壁の形成方法。
【請求項４】
前記膜体はドーム状に膨らまされることを特徴とする請求項１、２または３記載の膜体を用いた天井壁の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は膜体を用いた天井壁の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
天井壁を有する形成する場合、地盤に、形成すべく天井壁の下部の輪郭に対応した輪郭でコンクリート底版を設け、形成すべく天井壁の内面に対応した形状を有する膜体の外周縁を、前記コンクリート底版上に気密に取り付け、膜体の内側の気密空間に圧縮空気を供給して膜体を膨らませ、気密空間の圧力を大気圧よりも高い値に保ちつつ膜体の外側にコンクリートを吹き付けて天井壁を形成するようにした工法は、型枠の組み立て、撤去を要せず、工期の短縮化やコストダウンを図れることから実用化されつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、形成すべく天井壁が巨大な場合、例えば、直径が５０ｍ程度のドーム状の天井壁を形成するような場合、膜体の内側の圧力を高い値に保っていても、膜体の外側に吹き付けられるコンクリートの重量が大きくなるため、膜体により所望の形状を維持できず、所望形状の天井壁を形成することができなくなる。本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、形成すべく天井壁が巨大な場合であっても、所望の形状に天井壁を形成できる膜体を用いた天井壁の形成方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、地盤上に、形成すべくドーム状の天井壁の下端の輪郭を含む形状でコンクリート底版を設け、前記形成すべく天井壁の内面に対応した形状を有する膜体を設け、前記膜体の外周縁を前記コンクリート底版上に気密に取り付け、前記膜体の内側の気密空間に圧縮空気を供給して膜体を膨らませ、前記気密空間の圧力を大気圧よりも高い値に保ちつつ膜体の外側にコンクリートを吹き付けて天井壁を形成するに際して、前記膨らませた膜体の外面上を、異なった高さ毎に少なくとも３つ以上の領域に分け、下方の領域から上方の領域へと各領域毎に第１層目のコンクリート壁を形成していき、前記第１層目のコンクリート壁を形成する際に、最も下位に位置する領域にコンクリートを吹き付ける際の前記気密空間の圧力を第１の値とした場合に、最も下位に位置する領域にコンクリートを吹き付けた後、膜体に吹き付けられたコンクリートが流動性を有する間に前記気密空間の圧力を前記第１の値よりも高い第２の値に上げてコンクリートの吹き付けにより下方に変位した膜体を元の位置に戻し、コンクリートを硬化させた後、前記気密空間の圧力を第２の値に維持しつつその上方の領域にコンクリートを吹き付け、膜体に吹き付けられたコンクリートが流動性を有する間に前記気密空間の圧力を前記第２の値よりも高い第３の値に上げてコンクリートの吹き付けにより下方に変位した膜体を元の位置に戻し、コンクリートを硬化させ、このように下方の領域から上方の領域へと各領域へのコンクリートの吹き付け毎に前記気密空間の圧力を順次高めつつ第１層目のコンクリート壁を形成していき、前記膜体の外面全域を第１層目のコンクリート壁で覆った後、前記第１層目のコンクリート壁の外側にコンクリートを吹き付け、１層あるいは複数層のコンクリート壁を形成するようにしたことを特徴とする。
また、本発明は、前記第１層目のコンクリート壁を構成するコンクリートを吹き付ける前に、膜体の上部寄り箇所とその下方の箇所に、ドーム状に膨らまされた膜体の中心を中心に環状に延在するように第１メインリングと第２メインリングがそれぞれ装着され、さらに、第１メインリングの周方向に間隔をおいた複数箇所と第２メインリングとの間が複数のケーブルにより連結されると共に、第２メインリングの周方向に間隔をおいた複数箇所と底版との間が複数のケーブルにより連結されることを特徴とする。
また、本発明は、前記各領域毎にコンクリートを吹き付ける前に、コンクリートを吹き付ける領域に対応した膜体箇所に鉄筋が配筋され、前記鉄筋が配筋された領域に吹き付けられたコンクリートが硬化した後でその上方の領域にコンクリートが吹き付けられる前に、その領域に対応した膜体箇所に鉄筋が配筋され、このようにコンクリートが吹き付けられる領域に鉄筋が配筋された後、コンクリートが吹き付けられることを特徴とする。
また、本発明は、前記膜体がドーム状に膨らまされることを特徴とする。
【０００５】
本発明では、膨らませた膜体上でコンクリートを噴き付ける範囲を高さ毎に３つ以上の領域に分け、各領域毎に気密空間の圧力を順次高め膜体の変形を矯正しつつ第１層目のコンクリート壁を形成する。
次に、形が整えられた第１層目のコンクリート壁を形成した後、その外側に１層あるいは複数層のコンクリート壁を形成することで天井壁を形成する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１（Ａ）は完成されたコンクリート構造物の平面図、（Ｂ）は同断面正面図、図２、図３の（Ａ）乃至（Ｄ）は本発明方法の説明図を示す。
本実施の形態においてコンクリート構造物はごみ処分場１２であり、ごみ処分場１２はドーム状（上方に凸の湾曲面状）の天井壁１４を有している。天井壁１４は環状または円板状または矩形状などのコンクリート底版１６から立設され、コンクリート底版１６の内側の地盤状には遮水層１８が設けられている。
【０００７】
このようなごみ処分場１２は次のようにして構築される。
まず、図２（Ａ）に示すように、整地を行なった後、構築すべくごみ処分場１２の下部を含む輪郭でコンクリート底版１６を設ける。
次に、図２（Ｂ）に示すように、構築すべくごみ処分場１２の天井壁１４の内面に対応した形状を有する膜体２０を設け、膜体２０の外周縁をコンクリート底版１６上に気密に取り付ける。
次に、図２（Ｃ）に示すように、膜体２０の内側の気密空間２０１０に圧縮空気を供給して膜体２０を膨らませ、気密空間２０１０の圧力を大気圧よりも高い第１の値に保つ。
【０００８】
次に、図２（Ｄ）に示すように、膜体２０の上部寄り箇所とその下方の箇所に、ドーム状に膨らまされた膜体２０の中心を中心に環状に延在するように第１メインリング３０と第２メインリング３２をそれぞれ装着し、第１メインリング３０と第２メインリング３２の周方向に間隔をおいた複数箇所をケーブル３４により連結するとともに、第２メインリング３２の周方向に間隔をおいた複数箇所と底版１６との間を複数のケーブル３４により連結する。
前記第１メインリング３０は、例えば、膜体２０の高さの８／１０から９／１０の箇所に設置され、前記第２メインリング３２は、膜体２０の高さの６／１０から７／１０の箇所に設置される。なお、このようなメインリング３０，３２やケーブル３４の配設作業は、例えば、作業員が高所作業車に載ることで行われる。
【０００９】
次に、膜体２０の高さの４／１０前後の高さまで、詳細には後述する第１層目の第１コンクリート壁１４０２と同じ高さまで、膜体２０の外面に鉄筋などの配筋を施し、あるいは、鉄筋に加えて金網などを膜体２０の外面に組み付ける。なお、このような配筋作業は、例えば、作業員が高所作業車に載ることで行われる。
【００１０】
次に、図３（Ａ）に示すように、膜体２０の高さの４／１０前後の高さまで、組み付けた鉄筋の上から膜体２０上にコンクリートＣを吹き付け、厚さが例えば４０ｍｍ前後の第１層目の第１コンクリート壁１４０２を形成する。なお、このようなコンクリートＣの吹き付け作業は、例えば、作業員が高所作業車に載ることで行われる。
ここでコンクリートＣを吹き付けると、気密空間２０１０の圧力を第１の値に保っていても、コンクリートＣが吹き付けられた膜体部分の表面積が大きく、吹き付けられるコンクリートＣの重量が大きくなるため、コンクリートＣが吹き付けられた膜体部分は若干ではあるが沈み込む。
そこで、第１層目の第１コンクリート壁１４０２をなすコンクリートが硬化する前に、詳細には、第１層目の第１コンクリート壁１４０２をなすコンクリートが流動性を有する間に、気密空間２０１０の圧力を、前記第１の値よりも高い第２の値に上げる。
この第２の値は、沈み込んだ第１層目の第１コンクリート壁１４０２を当初の位置に持ち上げ、第１層目の第１コンクリート壁１４０２の形を整えるに十分な値であり、例えば、第１の値と第２の値の差は１０〜３０ｍｍａｑ程度である。気密空間２０１０の圧力を、前記第１の値よりも高い第２の値に上げる時期は、コンクリートの吹き付け中であってもよく、あるいは、コンクリートの吹き付けが完了し第１層目の第１コンクリート壁１４０２が形成された後であってもよく、要するに、コンクリートが流動性を有する間であればよい。
【００１１】
第１コンクリート壁１４０２をなすコンクリートＣが硬化したならば、膜体２０の高さの７／１０前後の高さまで、詳細には後述する第１層目の第２コンクリート壁１４０４と同じ高さまで、前記と同様に、膜体２０の外面に鉄筋などの配筋を施し、あるいは、鉄筋に加えて金網などを膜体２０の外面に組み付ける。
次に、図３（Ｂ）に示すように、膜体２０の高さの７／１０前後の高さまで、組み付けた鉄筋の上から膜体２０上にコンクリートＣを吹き付け、厚さが例えば４０ｍｍ前後の第１層目の第２コンクリート壁１４０４を形成する。なお、この実施の形態では、第２メインリング３２が埋設される高さまで第２コンクリート壁１４０４を形成している。
ここでコンクリートＣを吹き付けると、気密空間２０１０の圧力を第２の値に保っていても、コンクリートＣが吹き付けられた膜体部分の表面積が大きく、吹き付けられるコンクリートＣの重量が大きくなるため、コンクリートＣが吹き付けられた膜体部分は若干ではあるが沈み込む。
そこで、前記と同様に、第１層目の第２コンクリート壁１４０４をなすコンクリートが硬化する前に、詳細には、第１層目の第２コンクリート壁１４０４をなすコンクリートが流動性を有する間に、気密空間２０１０の圧力を、前記第２の値よりも高い第３の値に上げる。
この第３の値は、沈み込んだ第１層目の第２コンクリート壁１４０４を当初の位置に持ち上げ、形を整えるに十分な値であり、例えば、第２の値と第３の値の差は１０〜３０ｍｍａｑ程度である。
気密空間２０１０の圧力を、前記第２の値よりも高い第３の値に上げる時期は、コンクリートの吹き付け中であってもよく、あるいは、コンクリートの吹き付けが完了し第１層目の第２コンクリート壁１４０４が形成された後であってもよく、要するに、コンクリートが流動性を有する間であればよい。
【００１２】
第２コンクリート壁１４０４をなすコンクリートＣが硬化したならば、膜体２０の高さの９／１０前後の高さまで、詳細には後述する第１層目の第３コンクリート壁１４０６と同じ高さまで、前記と同様に、膜体２０の外面に鉄筋などの配筋を施し、あるいは、鉄筋に加えて金網などを膜体２０の外面に組み付ける。
次に、図３（Ｃ）に示すように、膜体２０の高さの９／１０前後の高さまで、組み付けた鉄筋の上から膜体２０上にコンクリートＣを吹き付け、厚さが例えば４０ｍｍ前後の第１層目の第３コンクリート壁１４０６を形成する。なお、この実施の形態では、第１メインリング３０が埋設される高さまで第３コンクリート壁１４０６を形成している。
ここでコンクリートＣを吹き付けると、気密空間２０１０の圧力を第３の値に保っていても、コンクリートＣが吹き付けられた膜体部分の表面積が大きく、吹き付けられるコンクリートＣの重量が大きくなるため、コンクリートＣが吹き付けられた膜体部分は若干ではあるが沈み込む。
そこで、前記と同様に、第１層目の第３コンクリート壁１４０６をなすコンクリートが硬化する前に、詳細には、第１層目の第３コンクリート壁１４０６をなすコンクリートが流動性を有する間に、気密空間２０１０の圧力を、前記第３の値よりも高い第４の値に上げる。
この第４の値は、沈み込んだ第１層目の第３コンクリート壁１４０６を当初の位置に持ち上げ、形を整えるに十分な値であり、例えば、第３の値と第４の値の差は１０〜３０ｍｍａｑ程度である。
気密空間２０１０の圧力を、前記第３の値よりも高い第４の値に上げる時期は、コンクリートの吹き付け中であってもよく、あるいは、コンクリートの吹き付けが完了し第１層目の第３コンクリート壁１４０６が形成された後であってもよく、要するに、コンクリートが流動性を有する間であればよい。
【００１３】
次に、第３コンクリート壁１４０２をなすコンクリートＣが硬化したならば、第３コンクリート壁１４０６の残りの膜体２０部分全域に鉄筋などの配筋を施し、あるいは、鉄筋に加えて金網などを膜体２０の外面に組み付ける。
次に、図３（Ｄ）に示すように、組み付けた鉄筋の上から膜体２０上にコンクリートＣを吹き付け、厚さが例えば４０ｍｍ前後の第１層目の第４コンクリート壁１４０８を形成する。
ここでコンクリートＣを吹き付けると、気密空間２０１０の圧力を第４の値に保っていても、コンクリートＣが吹き付けられた膜体部分の表面積が大きく、吹き付けられるコンクリートＣの重量が大きくなるため、コンクリートＣが吹き付けられた膜体部分は若干ではあるが沈み込む。
そこで、前記と同様に、第１層目の第４コンクリート壁１４０８をなすコンクリートが硬化する前に、詳細には、第１層目の第４コンクリート壁１４０８をなすコンクリートが流動性を有する間に、気密空間２０１０の圧力を、前記第４の値よりも高い第５の値に上げる。
この第５の値は、沈み込んだ第１層目の第４コンクリート壁１４０８を当初の位置に持ち上げ、形を整えるに十分な値であり、例えば、第４の値と第５の値の差は１０〜３０ｍｍａｑ程度である。
気密空間２０１０の圧力を、前記第４の値よりも高い第５の値に上げる時期は、コンクリートの吹き付け中であってもよく、あるいは、コンクリートの吹き付けが完了し第１層目の第４コンクリート壁１４０８が形成された後であってもよく、要するに、コンクリートが流動性を有する間であればよい。
これにより膜体２０の外面が、第１層目の第１乃至第４コンクリート壁１４０２、１４０４、１４０６、１４０８からなる第１層目のコンクリート壁１４１０により覆われる。
【００１４】
第１層目の第４コンクリート壁１４０８をなすコンクリートが硬化し、第１層目のコンクリート壁１４１０が形成されたならば、つぎに、第１層目のコンクリート壁１４１０の上にコンクリートを吹き付けて第２層目のコンクリート壁１４２０を形成し、あるいは、第２層目のコンクリート壁１４２０を形成した後、第２層目のコンクリート壁１４２０の外側に第３層目のコンクリート壁１４３０を形成し、これにより天井壁１４が形成される。
第２層目のコンクリート壁１４２０や第３層目、第４層目のコンクリート壁は、例えば、第１層目のコンクリート壁と同様に下から上にコンクリートを吹き付けてもよく、あるいは、所定の幅を持たせて第１層目のコンクリート壁の中央から放射状にコンクリートを吹き付けて形成するようにしてもよい。
そして、天井壁１４が形成されたならば、コンクリート底版１６の内側の地盤部分に遮水シート１８などをひいてごみ処分場１２が得られる。
尚、天井壁１４が形成された後、膜体２０を取り外すか、あるいは膜体２０を残存させて天井壁１４の一部として用いるかは任意である。
【００１５】
本実施の形態によれば、天井壁１４を形成するに際して、まず、形が整えられた第１層目のコンクリート壁１４１０を形成するようにした。すなわち、膨らませた膜体２０上でコンクリートを噴き付ける範囲を高さ毎に４つの領域に分け、また、各領域毎にコンクリートを吹き付けるようにし、さらに、コンクリートの重量による変形を考慮して各領域毎に気密空間２０１０の圧力を変えるようにした。
すなわち、各領域毎に膜体２０の変形を矯正しつつ第１層目のコンクリート壁１４１０を形成するようにし、形が整えられた第１層目のコンクリート壁１４１０を形成した後、その外側に１層あるいは複数層のコンクリート壁を形成することで天井壁１４を形成するようにした。
そのため、直径が例えば５０ｍ前後の巨大なドーム状の天井壁１４であっても、凹凸のない所望形状の天井壁１４を得ることが可能となる。
【００１６】
なお、本実施の形態では、天井壁がドーム状の場合について説明したが、天井壁の形状は、トンネルの壁面をなすようなかまぼこ型などでもよく、天井壁の形状は限定されない。
また、例えば、平面視円形に、あるいは、平面視矩形にコンクリート壁を立設しておき、このコンクリート壁の上端に膜体の外周縁を取り付け、前記実施の形態と同様に、この膜体の内側に気密空間を作って膜体を膨らませ、膜体の外側にコンクリートを吹き付け、コンクリート壁の上部を覆うような天井壁を形成する場合などにも本発明は無論適用され、このような場合には前記コンクリート壁がコンクリート底版に相当することになる。
また、第１層目のコンクリート壁１４１０を形成するに際して、吹き付けるコンクリートはモルタルであるとより好ましく、したがって、本発明において「コンクリート」はモルタルを含む広い概念である。
また、本実施の形態では、第１層目のコンクリート壁１４１０を４つのコンクリート壁１４０２、１４０４，１４０６，１４０８で形成した場合について説明したが、５つ以上の領域に分けて５つ以上のコンクリート壁で形成するようにしてもよく、あるいは、３つの領域に分けて３つのコンクリート壁で形成するようにしてもよく、３つのコンクリート壁で形成する場合には、最も下位に位置する第１コンクリート壁を膜体の６／１０前後の高さに、その上の第２コンクリート壁を膜体の８／１０前後の高さに形成するようにすればよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、地盤上に、形成すべくドーム状の天井壁の下端の輪郭を含む形状でコンクリート底版を設け、前記形成すべく天井壁の内面に対応した形状を有する膜体を設け、前記膜体の外周縁を前記コンクリート底版上に気密に取り付け、前記膜体の内側の気密空間に圧縮空気を供給して膜体を膨らませ、前記気密空間の圧力を大気圧よりも高い値に保ちつつ膜体の外側にコンクリートを吹き付けて天井壁を形成するに際して、前記膨らませた膜体の外面上を、異なった高さ毎に少なくとも３つ以上の領域に分け、下方の領域から上方の領域へと各領域毎に第１層目のコンクリート壁を形成していき、前記第１層目のコンクリート壁を形成する際に、最も下位に位置する領域にコンクリートを吹き付ける際の前記気密空間の圧力を第１の値とした場合に、最も下位に位置する領域にコンクリートを吹き付けた後、膜体に吹き付けられたコンクリートが流動性を有する間に前記気密空間の圧力を前記第１の値よりも高い第２の値に上げてコンクリートの吹き付けにより下方に変位した膜体を元の位置に戻し、コンクリートを硬化させた後、前記気密空間の圧力を第２の値に維持しつつその上方の領域にコンクリートを吹き付け、膜体に吹き付けられたコンクリートが流動性を有する間に前記気密空間の圧力を前記第２の値よりも高い第３の値に上げてコンクリートの吹き付けにより下方に変位した膜体を元の位置に戻し、コンクリートを硬化させ、このように下方の領域から上方の領域へと各領域へのコンクリートの吹き付け毎に前記気密空間の圧力を順次高めつつ第１層目のコンクリート壁を形成していき、前記膜体の外面全域を第１層目のコンクリート壁で覆った後、前記第１層目のコンクリート壁の外側にコンクリートを吹き付け、１層あるいは複数層のコンクリート壁を形成するようにした。
そのため、天井壁が連続状に形成され、巨大な天井壁の場合であっても所望の形状に天井壁を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は完成されたごみ処分場の平面図、（Ｂ）は同断面正面図である。
【図２】（Ａ）乃至（Ｄ）はごみ処分場の構築方法の説明図である。
【図３】（Ａ）乃至（Ｄ）はごみ処分場の構築方法の説明図である。
【符号の説明】
１２  ごみ処分場
１４  天井壁
１４１０  第１層目のコンクリート壁
１４２０  第２層目のコンクリート壁
１４０２  第１コンクリート壁
１４０４  第２コンクリート壁
１４０６  第３コンクリート壁
１４０８  第４コンクリート壁
１６  コンクリート底版
２０  膜体
３０  第１メインリング
３２  第２メインリング
【図１】
0003859185.tif 000002
【図２】
0003859185.tif 000003
【図３】
0003859185.tif 000004