JP2000257391A - コンクリート打設装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンクリートをセントルの天端部妻側まで確
実に充填することが困難であった。 【解決手段】 トンネルの内側にコンクリート打設用の
空間を設けて配置されるセントルの天端部又はその近く
の妻側寄りに、前記空間内に充填された生コンクリート
が流出可能な流出部を突設した。流出部の出口側を次第
に先細りにした。流出部を斜め下向きとした。流出部を
開閉可能な開閉蓋を設けた。開閉蓋が駆動体により回動
操作されて流出部を開閉可能であり、閉じることによっ
て、空間内に充填された生コンクリートを押して加圧可
能とした。流出部内に抜き差しすることによって、同流
出部を閉塞／開口可能なチューブを備えた。

Description

【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壁面にア
ーチコンクリートを打設するためのコンクリート打設装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常トンネルＡは、掘削された岩盤、又
は岩盤に吹き付けられた一次覆工コンクリート、又は一
次覆工コンクリートに張られた止水シート、又はシール
ド工法におけるセグメントによる一次覆工面（以下、ま
とめてトンネル内壁面Ｂと記す）の内側にアーチコンク
リートが打設されている。このアーチコンクリートを打
設する場合は図６、図７に示す様にトンネル内壁面Ｂの
内側にコンクリート打設用型枠（セントル）Ｃを配置
し、そのセントルＣとトンネル内壁面Ｂとの間の空間Ｅ
にセントルＣの注入口Ｆから生コンクリートＧを注入し
ている。この場合、空間Ｅに生コンクリートＧが十分に
充填されて、完成したアーチコンクリートとトンネル内
壁面Ｂとの間に隙間が生じないようにするため、従来は
図７に示す様に空間Ｅの妻側を固定式の妻板Ｈで封止し
て、生コンクリートＧが空間Ｅの隅々まで充填されるよ
うにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図７の様に空
間の妻側を固定式の妻板で閉塞すると次のような課題が
あった。 ．生コンクリートを妻板まで十分に充填すると、生コ
ンクリートの注入圧で妻板が破損したり、外れたりして
生コンクリートが外部に流出してしまうことがある。こ
のため生コンクリートの注入を途中で止めて妻板が壊れ
たり、外れたりしない程度に生コンクリートを空間に充
填せざるを得ない。しかし、そのようにすると注入圧が
不足して妻板側への生コンクリート充填量が不足する。
特に、妻板の天端部付近では生コンクリートが妻板で堰
止められて嵩上げされただけになるため注入圧が不足
し、生コンクリートがトンネル内壁面に完全に密着せ
ず、同内壁面との間に隙間ができる虞れがある。 ．また、当初は生コンクリートがトンネル内壁面と密
着する程度に充填されたとしても、生コンクリートは凝
固時に僅かながら体積収縮するため、充填密度が低いと
完成したアーチコンクリートとトンネル内壁面との間に
空隙が発生する。特に前記理由から妻板の天端部付近に
は空隙が発生し易い。 ．前記課題を解決するために妻板の強度を上げると、
生コンクリートの注入圧が強くなり過ぎてセントルが変
形したり、破損したりすることがある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記諸問題を解
決するためになされたものであり、空間内に充填された
生コンクリートに圧力を加えることによって、同コンク
リートを空間の隅々まで十分に充填することができ、且
つ、生コンクリートの注入圧が過剰に高まって、妻板や
セントルが破損することもないコンクリート打設装置を
提供することを目的とする。

【０００５】本発明のコンクリート打設装置は、トンネ
ルの内側にコンクリート打設用の空間を設けて配置され
るセントルの天端部又はその近くの妻側寄りに、前記空
間内に充填された生コンクリートが流出可能な流出部
を、セントルの内側に突出するように設けてなるもので
ある。

【０００６】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態１．以下図１〜
図３を参照して本発明のコンクリート打設装置の第１の
実施形態を説明する。このコンクリート打設装置は図１
に示す様にトンネル内壁面１の内側に、コンクリートを
打設するための空間３を設けて配置されるセントル５
に、前記空間３内に充填された生コンクリートが流出可
能な流出部７を設けてなるものである。

【０００７】図１、図２に示す様にセントル５の天端部
妻側寄りには、前記空間３に連通する開口部１０が開設
され、この開口部１０の先に流出部７が連設されてお
り、流出部７を開口した状態でセントル５の注入口Ｆ
（図６、７）から空間３内に生コンクリートを注入する
と、注入された生コンクリートが空間３内を満たし、さ
らに生コンクリートの注入を継続することによって空間
３内の圧力が所定以上になると、生コンクリートが流出
部７から流出するようにしてある。

【０００８】流出部７は図２に示す様に開口部１０の周
縁両側方に対向するように取付けられた円弧状の２つの
プレート２０と、両プレート２０の間に回動可能に取付
けられた開閉蓋１５とによって、開口部１０から出口２
５に向けて次第に先細りになる略三角形の箱形に形成し
てある。この様に流出部７を先細りにすることによっ
て、同流出部７から流出する生コンクリートは流動抵抗
を受けるため、空間３内の生コンクリートに、流出部７
から流出する生コンクリートを介して圧力が加えられ、
空間３内の生コンクリートの充填密度が高められる。

【０００９】さらに前記開閉蓋１５は図２に示す様に、
その幅方向両側面が前記夫々のプレート２０の内面に接
触しながら図中の矢印ａ−ｂ方向に回動可能としてあ
り、開閉蓋１５を矢印ａ方向に回動させると流出部７の
出口２５の開口面積が大きくなり、矢印ｂ方向に回動さ
せると同開口面積が小さくなる。これによって開閉蓋１
５を矢印ａ−ｂ方向に回動操作することにより、流出部
７の出口２５の開口面積を変えて、同流出部７から流出
する生コンクリートが受ける流動抵抗を調節し、空間３
内のコンクリートに加えられる圧力を常に適正値に維持
することができる。

【００１０】具体的には前記開閉蓋１５は駆動体３０に
よって図２の矢印ａ−ｂ方向に回動操作されるようにし
てある。図示した本発明のコンクリート打設装置では駆
動体３０としてターンバックルを使用し、当該ターンバ
ックル３０を伸縮させることによって開閉蓋１５を回動
操作可能としてある。このターンバックル３０は図１に
示す様に、一端がセントル５から内側下方に突設された
取付板３５にピン４０によって回動可能に連結され、他
端が開閉蓋１５の背面に突設された連結板４５にピン５
０によって回動可能に連結されている。尚、開閉蓋１５
は幅方向両側面が前記夫々のプレート２０の内面に密接
して両プレート２０と開閉蓋１５との間から生コンクリ
ートが漏出することがないようにしてあることは勿論で
ある。また、開閉蓋１５は開口部１０に殆ど隙間なく嵌
入して同開口部１０を閉塞できる大きさ及び形状として
あり、前記ターンバックル３０は開閉蓋１５を開口部１
０の内側にまで押込み可能なストロークを備えている。
これにより、空間３内に生コンクリートが充満した後に
開閉蓋１５を図２の矢印ｂ方向に回動させて、流出部７
内に残っている生コンクリートを空間３内に押し戻し、
空間３内の生コンクリートを加圧することができ、さら
に、開閉蓋１５を開口部１０の内側にまで押し込んで、
空間３内の生コンクリートを更に強く加圧して、空間３
内の生コンクリートの充填密度をより高めることもでき
る。

【００１１】図１に示す様に流出部７の先には筒状に形
成された案内体５３が連設されており、その先には図示
されていない回収ホッパーが配置され、流出部７から流
出した生コンクリートは案内体５３によって案内され、
回収ホッパーで回収されて、図示されていないポンプに
よってコンクリート供給部に戻され、そこからセントル
５の注入口Ｆに再度注入されるようにしてある。

【００１２】使用方法１．図１〜図３に示す本発明のコ
ンクリート打設装置を使用してトンネル内壁面にアーチ
コンクリートを覆工する方法について以下に説明する。
トンネル内壁面は掘削された岩盤（地山）がそのまま露
出しているもの、岩盤に一次覆工コンクリートが吹き付
けられているもの、シールド工法によってセグメントが
配置されているもの、一次覆工コンクリートの内側に止
水シートが張られたものの何れであってもよく、更には
それら以外の構造であってもよい。

【００１３】．図１に示す様にトンネル内壁面１との
間にコンクリート打設用の空間３を設けてセントル５を
配置する。このとき流出部７の開閉蓋１５を図１の矢印
ａ方向に回動させ同て流出部７を開口状態としておく。 ．空間３の妻側端部をエアーチューブ５５によって閉
塞する。具体的には図１、図３に示す様にセントル５の
妻側端部に、同セントル５の周方向に沿って配置された
アーチ状の受体６０の上に３本のエアーチューブ５５を
重ね、これらエアーチューブ５５を支持具６５によって
支持する。この支持具６５は図１、図３に示す様に前記
受体６０に固定された筒状の保持材７０の内側に、棒状
の支持材７５を軸方向にスライド可能に嵌入すると共
に、保持材７０の周壁に開設された螺子孔（図示しな
い）からねじ込んだ係止ボルト（図示しない）を、支持
材７５の外周面に押し付けることによって、同支持材７
５を任意の位置に位置決め可能としたものである。尚、
図３ではセントル５の周方向に沿って４つの支持具６５
を一定間隔で配置したが、支持具６５の数はこれより多
くても少なくてもよく、その配置間隔も一定でなくとも
よい。また、エアーチューブ５５の数も３本以外の必要
な本数とすることができる。 ．次に、セントル５の注入口Ｆから空間３内に生コン
クリートを注入する。この場合、注入された生コンクリ
ートは安息角で空間３内に広がり、充填される。 ．生コンクリートが空間３内に充満しても流出部７の
出口２５から生コンクリートが流出するまで注入を続け
る。生コンクリートが空間３内の妻側天端部にまで充填
されて流出部７の出口２５から流出し始めると、前記の
通り空間３内の生コンクリートに圧力が加えられ、同空
間３内の生コンクリートの充填密度が高まると共に、ト
ンネル内壁面１に確実に密着する。 ．生コンクリートの注入を停止し、開閉蓋１５を図１
の矢印ｂ方向に回動させて流出部７内に残っている生コ
ンクリートを空間３内に押し戻し、空間３内の生コンク
リートを加圧する。これにより妻側天端部にまで確実に
生コンクリートが充填される。ここで、開閉蓋１５を開
口部１０の内側（空間３内）にまで押し出してもよい
が、その場合はセントル５を除去した後のアーチコンク
リート表面に開閉蓋１５の押込みによる押込み跡が残る
ため、流出部７内に残っている生コンクリートを空間３
内に押し戻すだけで所定の充填密度が確保されれば、あ
えて開閉蓋１５を開口部１０の内側まで押し出さなくと
もよい。 ．支持具６５の支持材７５を下方にスライドさせてか
らエアーチューブ５５を除去すると共に、セントル５の
セットを解除して次のコンクリート打設箇所に移動す
る。

【００１４】開閉蓋１５は生コンクリートの注入を停止
してから図１の矢印ｂ方向へ回動させるのみでなく、生
コンクリート注入中に同図の矢印ａ−ｂ方向に連続的に
或いは断続的に往復運動させることで、空間３内に充填
された生コンクリートに振動を与えて、又は流出部７か
ら流出する生コンクリートの流動抵抗に変化を与えて、
空間３内の生コンクリートの充填密度を高めることもで
きる。

【００１５】発明の実施の形態２．以下に本発明のコン
クリート打設装置の第２の実施形態を説明する。当該打
設装置の基本構成は前記実施形態１に示すものと同一で
ある。異なるのは図４に示す様に前記流出部７から空間
３内に差し込み・引き抜き可能な細長のチューブ８０を
備えたことである。このチューブ８０は長手方向一端に
連結された圧送ホース８５を介して液体とか気体等の流
体を充填すると体積が膨張し、充填した流体を抜き取る
と体積が収縮するものである。前記圧送ホース８５の途
中には図４に示す様にストップバルブ９０が設けてあ
り、同ストップバルブ９０を開いて流体をチューブ８０
内に充填し、所定の大きさまで体積膨張させてから同ス
トップバルブ９０を閉じるとその大きに保持され、流体
が充填されている状態で前記ストップバルブ９０を開く
と、充填されている流体が排出されて体積収縮して小さ
くなるようにしてある。チューブ８０内に流体を充填に
は、同流体が液体の場合はポンプを使用し、気体の場合
はコンプレッサを使用するとよいが、これ以外のものを
使用してもよい。

【００１６】当該コンクリート打設装置では、前記チュ
ーブ８０を備えることにより、図４に示す様に、当該チ
ューブ８０を流出部７から空間３内にまで差し込んでか
ら膨張させて流出部７を閉塞し、その後、空間３内に生
コンクリートを注入し、生コンクリートが空間３の妻側
端部まで十分に充填してからチューブ８０を収縮させて
引く抜くと、空間３から流出部７にかけて引き抜き跡が
残る。従って、空間３内への生コンクリートの注入が何
らかの理由によって一時的に中断し、その間にセントル
５の開口部１０付近に充填された生コンクリートが硬化
し、同開口部１０を閉塞した状態となっていても、チュ
ーブ８０の引き抜き跡が流路となり、空間３から流出部
７への生コンクリートの流出が阻害されることがなくな
る。

【００１７】使用方法２．以下に前記実施形態２に示し
たコンクリート打設装置を使用してトンネル内壁面にア
ーチコンクリートを覆工する方法について説明する。 ．流出部７を開口させた状態のセントル５を、トンネ
ル内壁面１との間にコンクリート打設用の空間３を設け
て配置し、その後、空間３の妻側端部を閉塞する過程は
前記使用方法１と同様である。 ．次に、図４に示す様にセントル５の流出部７から空
間３内に、収縮させた状態のチューブ８０を差込み、そ
の後にチューブ８０に流体を充填して膨張させ、流出部
７を閉塞する。このときチューブ８０は、その先端がト
ンネル内壁面１に接触するか、或いは極めて近接する位
置まで空間３内に差し込むことが望ましい。 ．以降、セントル５の注入口Ｆから空間３へ生コンク
リートの注入を開始し、生コンクリートを空間３内の妻
側天端部まで充填する工程は前記使用方法１と同様であ
る。 ．次に、チューブ８０に充填されている流体を抜き取
り、同チューブ８０を収縮させて流出部７から抜き取
る。チューブ８０を抜き取ると、その抜き取り跡が空間
３から流出部７に連通する流路となり、空間３内の生コ
ンクリートが流出部７に流出する。 ．その後、流出部７の出口２５から生コンクリートが
流出するまで生コンクリートを注入し続ける。以後の過
程は前記使用方法１と同様である。

【００１８】他の実施の形態．前記使用方法１及び２で
は、図１又は図４に示す様に空間３内に補強用の鉄筋９
５が配置されており、同空間３の妻側端部をいわゆる妻
板で閉塞することが困難であったのでエアーチューブ５
５を使用したが、このような問題が存在しない場合には
妻板を使用するのがコスト面からは望ましい。また、妻
板にはスライド式鋼製妻板、矢板式妻板、開閉式妻板そ
の他の妻板があり、本発明のコンクリート打設装置では
これらの何れも使用可能であるが、コンクリート打設後
の脱型を容易にするという観点からは開閉式妻板を使用
するのが望ましい。この開閉式妻板は図５に示す様に、
空間３の妻側を閉塞可能な板材１００の下端を、セント
ル５の妻側端部に蝶番１０５によって取付けて図中の矢
印ｃ−ｄ方向に回動可能とすると共に、同板材１００を
ターンバックル１１０によって支持して、同ターンバッ
クル１１０を伸縮させることで矢印ｃ−ｄ方向に開閉操
作可能としたものである。

【００１９】前記ターンバックル３０及び１１０は油圧
シリンダ、電動ネジ式（スクリュー式）ジャッキ等とす
ることもできる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明のコンクリー
ト打設装置によれば、生コンクリートを空間内に注入し
て充満させ、さらに、流出部から流出するまで生コンク
リートを注入することによって、生コンクリートを空間
内の天端部妻側まで確実に充填することができる。ま
た、生コンクリートを流出部から流出させることによ
り、生コンクリートに加わる圧力を高め、天端部妻側の
生コンクリートを十分に加圧して、空間内の生コンクリ
ートをトンネル内壁面に確実に密着させると共に、充填
密度を高めることができる。さらに、流出部がセントル
の内側に突出する様に設けられているので、空間内に補
強用の鉄筋等が存在する場合であっても、それらに何ら
の影響も受けずに使用することができる。

【００２１】また、流出部を出口側に向けて次第に先細
りにすれば、流出する生コンクリートに大きな流動抵抗
を与え、これによって空間内の生コンクリートに大きな
圧力を加えることができる。従って、より生コンクリー
トをトンネル内周面に密着させると共に、一層確実に天
端部妻側まで生コンクリートを充填することができる。

【００２２】さらに流出部を開閉可能な開閉蓋が設けら
れれば、必要なときにだけ流出部を開口することができ
ると共に、空間内の生コンクリートが誤って流出してし
まうようなことがない。

【００２３】また、開閉蓋が駆動体によって回動操作さ
れて前記流出部を開閉可能とすれば、流出部の大きさを
変化させ生コンクリートの流動抵抗を調節可能となり、
空間内の生コンクリートにかかる圧力を常に最適な圧力
に保つことができる。さらに開閉蓋の閉口時に空間内の
生コンクリートを押し戻せば、空間内の生コンクリート
をさらに加圧して、より充填密度を高めることができ
る。

【００２４】また、前記チューブを備えたならばセント
ルの開口部付近に充填された生コンクリートが硬化し
て、同開口部を閉塞した状態となっていても、生コンク
リートの流出部への流出が阻害されることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンクリート打設装置の第１の実施の
形態を示す説明図。

【図２】本発明のコンクリート打設装置における流出部
を示す説明図。

【図３】エアーチューブの取付け状態を示す平面図。

【図４】本発明のコンクリート打設装置の第２の実施の
形態を示す説明図。

【図５】開閉式妻板の一例を示す側面図。

【図６】従来のコンクリート打設装置を使用したトンネ
ル覆工方法を示す説明図。

【図７】従来のコンクリート打設装置を使用したトンネ
ル覆工方法を示す断面図。

【符号の説明】

１ トンネル内壁面 ３ 空間 ５ セントル ７ 流出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一條 勝 東京都港区元赤坂１−２−７ 鹿島建設株 式会社内 (72)発明者 佐賀 美夫 富山県高岡市荻布209 佐賀工業株式会社 内 Ｆターム(参考） 2D055 BB02 DA08 KC04

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トンネルの内側にコンクリート打設用の空
   間を設けて配置されるセントルの天端部又はその近くの
   妻側寄りに、前記空間内に充填された生コンクリートが
   流出可能な流出部が、セントルの内側に突出して設けら
   れたことを特徴とするコンクリート打設装置。
2. 【請求項２】流出部の出口側が次第に先細りである請求
   項１に記載のコンクリート打設装置。
3. 【請求項３】流出部が斜め下向きである請求項１又は請
   求項２に記載のコンクリート打設装置。
4. 【請求項４】流出部を開閉可能な開閉蓋が設けられた請
   求項１〜３のいずれか１項に記載のコンクリート打設装
   置。
5. 【請求項５】開閉蓋が駆動体により回動操作されて流出
   部を開閉可能であり、閉じることによって、空間内に充
   填された生コンクリートを押して加圧可能である請求項
   ４に記載のコンクリート打設装置。
6. 【請求項６】流出部に差し込み・引き抜き可能なチュー
   ブを備え、このチューブは流出部内に差し込んで膨らま
   すと流出部を閉塞して、空間内に充填された生コンクリ
   ートが流出部から流出するのを阻止し、流出部内で縮め
   て流出部から引き抜くと流出部が開口して、空間内に充
   填された生コンクリートが流出部から流出できるように
   してなる請求項１〜５のいずれか１項に記載のコンクリ
   ート打設装置。
7. 【請求項７】流出部に差し込み・引き抜き可能なチュー
   ブを備え、このチューブは流出部から空間内にまで差し
   込んで膨らますと流出部を閉塞して、空間内に充填され
   た生コンクリートが流出部から流出するのを阻止し、縮
   めて流出部から引き抜くと流出部が開口すると共に、空
   間と流出部に連通する流路が形成されて、空間内に充填
   された生コンクリートが流出部から流出できるようにし
   てなる請求項１〜５のいずれか１項に記載のコンクリー
   ト打設装置。