JPH06240997A - 妻型枠装置と自走型枠装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、山岳トンネル等の一次覆工に使用
される型枠装置の妻側を閉塞させる妻型枠装置に関し、
一次覆工における無支保区間を無くし、工期の短縮化を
図ることを目的とする。 【構成】 間隙１０を有して掘削壁面に沿って設置され
る略半円形状の型枠３の、その妻部全周に亘って型枠部
材が所要数配設される妻型枠装置２５であって、前記型
枠３の妻部の周方向に所定間隔をおいて配設され前記妻
部から切羽方向に向けて斜め放射状に出没自在な断面矩
形状の妻型枠本体２０と、該妻型枠本体２０の間の間隔
を閉塞するように前記周方向に配設され前記妻部から切
羽方向に向けて水平に出没自在な断面矩形状の補助妻型
枠２２と、前記妻型枠本体２０と補助妻型枠２２の各々
の後端側に配設されるとともにこれらを出没制御するジ
ャッキとからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、山岳トンネル等の一次
覆工に使用される型枠装置に係るもので、更に詳しくは
掘削壁面に沿って半円形状に拡開される型枠の妻側を閉
塞させる妻型枠装置と、該妻型枠と型枠を切羽面や掘削
面に間隙を有してセットする自走型枠装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、山岳トンネルの掘削壁面に対する
一次覆工においては、吹き付け工法に代わりクローラを
備えた移動型の型枠装置が提案されている。この型枠装
置は、吹き付け工法の欠点である粉塵の発生を抑え骨材
等の跳ね返りに伴う経済的なロスを解消する等の理由に
より、掘削断面に沿った鋼製型枠を掘削断面に沿って配
設し、地山と前記型枠との間隙にフレッシュコンクリー
トを打設充填させ、所要強度の発現を待って前記型枠を
脱型させて平滑な覆工面を形成するものである。

【０００３】この型枠装置を図１０に示す。図において
符号１は移動式型枠装置、２はクローラ、３は鋼製型
枠、４は前記鋼製型枠を掘削壁面に拡開させるジャッ
キ、５は妻止め用のゴムチューブ、６はパッキン、７は
地山、８は掘削壁面、９は前回打設した覆工コンクリー
ト、１０は間隙、１１は打設管、１２は切羽を各々示し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
型枠装置による覆工方法においては、型枠の妻部に着目
すると、妻止めとしてゴムチューブ５を膨らませて掘削
壁面８にその表面を当接させ間隙１０の妻側を閉塞して
いる構造であるので、円形や馬蹄形の掘削断面の凹凸の
程度が大きいと、前記ゴムチューブ５ではいっぱいに膨
らませても大きさに限界があるので、掘削断面を完全に
閉塞出来ないことがある。

【０００５】このゴムチューブ５で妻側を完全に閉塞さ
せることができないと、間隙１０にフレッシュコンクリ
ートを打設することもできず、ゴムチューブ５の表面と
掘削壁面８との隙間を埋める作業が追加され、手間が掛
かり作業能率の悪いものであった。また、図１１に示す
ように、トンネル内の土砂崩壊で最も危険な切羽近傍１
３を無支保で残すことになって、施工及び安全管理上好
ましくないものであった。

【０００６】これに対して、図１２に示すように、鋼製
型枠３の端面から妻型枠１４及び当接用弾性体１４ａを
切羽１２へ水平に伸長させて当接させ、これによってで
きた地山７との間隙１０にフレッシュコンクリートを打
設する方法がある。この場合には、前述のような土砂崩
壊を防ぐことにはなるが、トンネル掘削においては、設
計巻厚を確保した削孔を行なう際に、既に打設した覆工
コンクリート９の図中の符号１５で示す部分を撥る作業
が必要となって、工期の長期化となっていた。

【０００７】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
ので、トンネルの一次覆工における無支保区間を無く
し、工期の短縮化を図るトンネル一次覆工用の型枠装置
の妻型枠と、この妻型枠を有した型枠を運搬して切羽面
と掘削壁面にセットする自走型枠装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題を解決
し上記目的を達成するための要旨は、間隙を有して掘削
壁面に沿って設置される略半円形状の型枠の、その妻部
全周に亘って型枠部材が所要数配設される妻型枠装置で
あって、前記型枠の妻部の周方向に所定間隔をおいて配
設され前記妻部から切羽方向に向けて斜め放射状に出没
自在な断面矩形状の妻型枠本体と、該妻型枠本体の間の
間隔を閉塞するように前記周方向に配設され前記妻部か
ら切羽方向に向けて水平に出没自在な断面矩形状の補助
妻型枠と、前記妻型枠本体と補助妻型枠の各々の後端側
に配設されるとともにこれらを出没制御するジャッキと
からなる妻型枠装置に存する。

【０００９】本発明に係る自走型枠装置は、間隙を有し
て掘削壁面に沿って設置される略半円形状の型枠を回動
自在なベース上に有して自走する自走型枠装置におい
て、前記型枠とベースとの間に介在して前記型枠を当該
自走型枠装置の前後左右方向に移動させる型枠移動調節
装置を設けたことであり、更に、前記型枠移動調節装置
が、スライドレールとこれに嵌合して摺接する係合部材
と、前後左右方向に各々設けられて前記係合部材を摺動
させるジャッキとからなることである。

【００１０】

【作用】本発明の妻型枠装置によれば、図６（イ）、
（ロ）に示すように、鋼製型枠３の周方向に配設された
前記妻型枠本体２０がジャッキによって切羽方向へ斜め
に伸長されて、該妻型枠本体２０の先端部２１が切羽１
２と地山７の境にまで到達し、それと同時に補助妻型枠
２２がジャッキで水平方向に伸長されて、その先端部２
３が切羽１２面に当接し、地山７と鋼製型枠３及び妻型
枠本体２０若しくは補助妻型枠２２と、既設の覆工コン
クリート９と切羽１２とで囲まれる間隙１０が形成され
る。

【００１１】前記間隙１０にフレッシュコンクリートを
打設して脱型した後は、前記妻型枠本体２０によって地
山７と切羽１２との境へ向けて斜めに覆工されるので、
次削孔の差し角２４（θ＝５°）が確保されることにな
る。そしてこれが次削孔の作業の目安となる。

【００１２】自走型枠装置に型枠移動調節装置を設ける
ことで、型枠を切羽面側と掘削壁面側とで妻型枠や型枠
との間隙を調節することができるようになる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は、本発明に係る妻型枠装置２５における型枠
の周方向の一部縦断面図、図２は妻型枠本体の間隙の説
明図、図３は図１のＡ−Ａ線，Ｂ−Ｂ線断面図、図４は
移動型の型枠装置１ａの側面図、図５は掘削壁面に沿っ
て鋼製型枠３を拡開させた移動型型枠装置の正面図であ
る。図において符号２０は妻型枠本体、２１は妻型枠本
体２０の先端部の弾性体、２２は補助妻型枠、２３は補
助妻型枠２２の先端部の弾性体、２４は差し角、２５は
妻型枠装置、２６はジャッキを各々示している。

【００１４】本発明に係る妻型枠装置２５の構造は、図
１乃至図３に示すように、間隙１０を有して掘削壁面に
沿って設置される略半円形状の鋼製型枠３の、その妻部
全周に亘って型枠部材が所要数配設されるものであっ
て、前記鋼製型枠３の妻部の周方向に所定間隔をおいて
配設され前記妻部から切羽１２方向に向けて斜め放射状
に出没自在な断面矩形状の妻型枠本体２０と、該妻型枠
本体２０の間の間隔を閉塞するように前記周方向に配設
され前記妻部から切羽１２方向に向けて水平に出没自在
な断面矩形状の補助妻型枠２２と、前記妻型枠本体２０
と補助妻型枠２２の各々の後端側に配設されるとともに
これらを出没制御するジャッキ２６，２６ａとで形成さ
れている。

【００１５】前記妻型枠本体２０は、図１に示すよう
に、半径Ｒの鋼製型枠３の切羽１２側妻部において、そ
の周方向の全周に亘って所定間隔をおいて配設される。
そして、断面形状は矩形状の箱型であり、その長手方向
の断面形状は図３（イ）に示すように、略三角形状であ
り、鋼製型枠３に一体化された同形状のケーシング２０
ａ内に摺動自在に収納されている。

【００１６】また、前記妻型枠本体２０の中空内部の後
端側にはジャッキ２６が設けられ、妻型枠本体２０の途
中に垂設された仕切り壁２０ｂとジャッキ２６のロッド
が連結されており、このロッドの伸縮により妻型枠本体
２０が鋼製型枠３の妻部から出没自在になされるもので
ある。

【００１７】そして、図３（イ）に示すように、妻型枠
本体２０の後端部の上部から一体に延設されるととも
に、前記ケーシング２０ａの上面に突出されたガイド２
７が、前記ケーシング２０ａの上面に沿って摺動自在に
なされている。よって、前記ジャッキ２６で妻型枠本体
２０が切羽方向に押し出されると、前記ガイド２７によ
って妻型枠本体２０が斜め上方向（図中の破線で示す）
に導かれることになる。その斜め上方向の角度は一例と
して約θ＝１１°である。

【００１８】前記妻型枠本体２０の先端部は、弾性体２
１が固着されており、切羽１２面の凹凸に対して密着す
るようになされている。弾性体２１の一例としては、単
泡性のゴム体が考えられる。仮に、連泡性のスポンジを
適用した場合、圧縮性が大きく地山への追従性も高くな
るが、フレッシュコンクリートのモルタル分を吸収して
硬化するため再使用ができなくなる。しかし、単泡性の
ゴム体では、モルタル分を吸収することなく、また、適
度な圧縮性があるため、妻型枠に取り付ける弾性体とし
て適しているものと考えられる。

【００１９】次に、前記補助妻型枠２２は、図１に示す
ように、断面形状が台形状の箱型で、妻部の周方向に間
隔をおいて配設された前記妻型枠本体２０間の当該間隔
を閉塞するような形状となっている。この補助型枠２２
が必要であるのは、図２（イ）に示すように、妻型枠本
体２０が半径Ｒの鋼製型枠３の妻部に配設されるので、
隣接させて下部を接するようにして妻型枠本体２０，２
０を設置しても、上部では隙間σが生じる。しかも、妻
型枠２０が斜め上方に伸長すると更に前記隙間σが広が
ってしまい、覆工用フレッシュコンクリートを打設する
ことができなくなる。

【００２０】よって、前記隙間σを閉塞すべく前記補助
妻型枠２２が必要となり、しかも、この補助妻型枠２２
を斜め上方に伸長させたのでは、隣接する妻型枠本体の
側壁との間に隙間が生じてしまうので、当該補助妻型枠
２２を水平方向に伸長させるようになさしめたのであ
る。従って、前記妻型枠本体２０が斜め上方向に伸長
し、前記補助妻型枠２２が水平方向に伸長しても、隣接
している妻型枠本体２０と補助妻型枠２２の側壁が常に
接していて隙間が生じることがない。また、前記補助妻
型枠２２の側壁にはその長手方向に前述した単泡性のゴ
ム体等のシール材が巻装されていて、シール性を向上さ
せてある。

【００２１】そして、補助妻型枠２２の後端部には、図
３（ロ）に示すように、ジャッキ２６ａが設けられ、そ
のロッドの先端部が補助妻型枠２２の途中に垂設された
仕切り壁２２ａに連結されており、前記ロッドの伸縮に
より補助妻型枠２２が鋼製型枠３の妻部から水平方向に
出没する（図中の破線で示す）ようになされている。

【００２２】補助妻型枠２２の先端部の弾性体２３は前
述の弾性体２１と同様のゴム製等の弾性材である。鋼製
型枠３の切羽と反対側の上面には、ゴム製等の弾性体２
８が周方向に貼着されており、鋼製型枠３が掘削壁面に
拡開されたときに、前記弾性体２８が既設の覆工コンク
リート９の下面に当接して、間隙１０に打設されたフレ
ッシュコンクリートの漏れ出しを防止する。

【００２３】以上のような妻型枠２５を備えた移動型の
型枠装置１ａを図４乃至図５に示す。この移動型の型枠
装置１ａには、自走用のクローラ２９の外側を囲繞する
ようにしてアウトリガー４４が備えられ、４箇所の脚部
４５を適宜に長さを調節しながら上下方向に伸長させて
地盤に位置固定させることで、トンネル断面勾配に合わ
せて鋼製型枠３および妻型枠２５を設定するものであ
る。更に、前記妻型枠２５を切羽１２側に移動調節し半
円形状の掘削壁面に鋼製型枠３を位置合わせするため
の、前記型枠装置１ａの型枠移動調節装置３６の詳細を
図９に示して説明する。

【００２４】前記型枠移動調節装置３６は、図９に示す
ように、ターンテーブル３０で回動されるベース３７上
に型枠装置１ａの前後方向に沿って並設された前後移動
用スライドレール３８，３８と、該前後移動用スライド
レール３８を外側から覆うように嵌合されて摺動する係
合部材３９を基台４１ａの下側に、及び左右方向に並設
された左右移動用スライドレール４０を基台４１ａの上
側に有した井桁状のスライド部材４１と、前記左右移動
用スライドレール４０に係合して摺接する係合部材４２
を下部に有して左右方向に移動する型枠支持台４３とか
ら構成されている。

【００２５】前記前後・左右移動用のスライドレール３
８，４０と、係合部材３９，４２とは、摺接して各々の
方向に移動できればよいので、図９に示す形状に限られ
ないのは勿論である。

【００２６】そして、図４乃至図５に示す前後スライド
ジャッキ３１が、前記ベース３７上に設けられ、また、
図５に示す左右スライドジャッキ３２が前記スライド部
材４１の基台４１ａに設けられている。前記型枠支持台
４３には鉛直ジャッキ３３が図４乃至図５に示すよう
に、設けられているものである。

【００２７】この型枠装置１ａをトンネルの一次覆工に
使用すれば、切羽１２に向かって自走用のクローラ２９
で移動し、鋼製型枠３をターンテーブル３０で約９０°
回転させて切羽１２面に対向させる。

【００２８】そして、アウトリガー４４の４箇所の脚部
４５を適宜に長さを調節しながら上下方向に伸長させて
地盤に位置固定させる。これによってトンネル断面勾配
に合わせて鋼製型枠３および妻型枠２５を設定する。そ
の後、前記型枠移動調節装置３６によって、これの前後
スライドジャッキ３１で鋼製型枠３の後端部と既設覆工
コンクリート９の先端部との位置合わせを行い、更に必
要ならば左右スライドジャッキ３２で掘削壁面の形状と
鋼製型枠３の外形との位置合わせを行う。このように鋼
製型枠３のセットを微調整する事が出来るようになる。

【００２９】次に、鉛直ジャッキ３３で鋼製型枠３の頂
部を既設覆工コンクリート９に当接させ、鋼製型枠３の
下面に装着された各拡開用ジャッキ３４，３５，３６を
伸長させて掘削壁面に沿って図５に示すように展開させ
る。これにより、鋼製型枠３の全周に亘り既設覆工コン
クリート９との当接がなされ、更に弾性体２８でコンク
リートの漏れ出しがないように密閉される。

【００３０】そして、図３及び図４に示すように、ジャ
ッキ２６，２６ａのロッドを伸長させて、妻型枠本体２
０を斜め上に向けて、及び補助妻型枠２２を水平方向に
各々移動させて、各々の先端部の弾性体２１，２３を地
山と切羽１２面の境に、若しくは切羽１２面に当接させ
る。

【００３１】前記ジャッキ２６，２６ａの出没を制御す
る制御装置では、当該ジャッキ２６，２６ａの油圧が急
激に増大したところで妻型枠本体２０等の妻型枠部材の
先端部が切羽１２に当接したものとして、ジャッキのロ
ッドの伸長を停止させるようにする。

【００３２】これにより、鋼製型枠３の妻部における地
山７と切羽１２側の閉塞が完了し、一次覆工用コンクリ
ートを打設すべき間隙１０が形成される。その後、打設
管１１から前記間隙１０にフレッシュコンクリートを打
設して充填し、該打設したコンクリートが所定強度の発
現した後に鋼製型枠３，妻型枠本体２０，補助型枠２２
を各々脱型させる。そして、図８に示すように、鋼製型
枠３を小さく折り畳んで他の場所にこの型枠装置１ａを
待避させるのである。

【００３３】このようにトンネルの掘削壁面が一次覆工
され、前記妻型枠本体２０によって図６（イ）と図７に
示すように、地山７と切羽１２の境に到る斜め上方に向
けて覆工コンクリートが形成されるので、次削孔の際の
差し角２４が確保されて次削孔の目安となるのである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の妻型枠装
置は、間隙を有して掘削壁面に沿って設置される略半円
形状の型枠の、その妻部全周に亘って型枠部材が所要数
配設される妻型枠装置であって、前記型枠の妻部の周方
向に所定間隔をおいて配設され前記妻部から切羽方向に
向けて斜め放射状に出没自在な断面矩形状の妻型枠本体
と、該妻型枠本体の間の間隔を閉塞するように前記周方
向に配設され前記妻部から切羽方向に向けて水平に出没
自在な断面矩形状の補助妻型枠と、前記妻型枠本体と補
助妻型枠の各々の後端側に配設されるとともにこれらを
出没制御するジャッキとで形成されるので、前記妻型枠
本体が型枠の妻部から斜め上方向に地山と切羽の境にま
で到達することになり、切羽近傍が一次覆工されて無支
保区間を残さず作業上の安全性が向上すると云う優れた
効果を奏する。また、それにより、次削孔の差し角が確
保されるので、切羽近傍の覆工コンクリートが次削孔の
ガイド的役割を果たすことになり作業の目安となって便
宜である。

【００３５】更に、前記切羽近傍の覆工コンクリート
の、前記妻型枠本体で箱抜きされた形状が掘削計画線の
マーキング的役目を果たす（図７参照）ので作業能率の
向上ともなる。よって、従来のような妻型枠部材を切羽
へ水平方向に伸長させた場合の撥り作業も不要となって
工期短縮となると云う優れた効果を奏する。

【００３６】本発明の自走型枠装置は、間隙を有して掘
削壁面に沿って設置される略半円形状の型枠を回動自在
なベース上に有して自走する自走型枠装置において、前
記型枠とベースとの間に介在して前記型枠を当該自走型
枠装置の前後左右方向に移動させる型枠移動調節装置を
設け、更に、前記型枠移動調節装置が、スライドレール
とこれに嵌合して摺接する係合部材と、前後左右方向に
各々設けられて前記係合部材を摺動させるジャッキとか
らなるので、前記妻型枠や型枠を切羽面と掘削壁との間
隙を自由に調節することができて一次覆工の作業能率が
向上し施工精度も向上すると云う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る妻型枠装置における型枠の周方向
の一部縦断面図である。

【図２】妻型枠本体の間隙の説明図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図（イ），Ｂ−Ｂ線断面図
（ロ）である。

【図４】本発明に係る妻型枠装置を備えた移動型の型枠
装置の側面図である。

【図５】掘削壁面に沿って型枠を拡開させた移動型の型
枠装置の正面図である。

【図６】妻型枠本体を伸長させた状態の説明図（イ），
補助妻型枠を伸長させた状態の説明図である。

【図７】図６のＣ−Ｃ線視図である。

【図８】移動型の型枠装置のトンネル内での移動の様子
を示す側面図である。

【図９】型枠移動調節装置の主要部の分解斜視図であ
る。

【図１０】従来例に係る移動型の型枠装置による一次覆
工作業の様子を説明する一部を断面にした側面図であ
る。

【図１１】同じく一部拡大断面図である。

【図１２】従来の妻型枠の妻型枠装置を水平方向に伸長
させる構造の一部拡大断面図である。

【符号の説明】

２０ 妻型枠本体、 ２１ 妻型枠本体の先端部の弾性体、 ２２ 補助妻型枠、 ２３ 補助妻型枠の先端部の弾性体、 ２４ 差し角、 ２５ 妻型枠、 ２６ ジャッキ、 ３１ 前後スライドジャッキ、 ３２ 左右スライドジャッキ、 ３３ 鉛直ジャッキ、 ３６ 型枠移動調節装置、 ４１ スライド部材、 ４３ 型枠支持台。 ４４ アウトリガー、 ４５ 脚部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 間隙を有して掘削壁面に沿って設置され
   る略半円形状の型枠の、その妻部の全周に亘って型枠部
   材が所要数配設される妻型枠装置であって、前記型枠の
   妻部の周方向に所定間隔をおいて配設され前記妻部から
   切羽方向に向けて斜め放射状に出没自在な断面矩形状の
   妻型枠本体と、該妻型枠本体の間の間隔を閉塞するよう
   に前記周方向に配設され前記妻部から切羽方向に向けて
   水平に出没自在な断面矩形状の補助妻型枠と、前記妻型
   枠本体と補助妻型枠の各々の後端側に配設されるととも
   にこれらを出没制御するジャッキとで形成されたことを
   特徴としてなる妻型枠装置。
2. 【請求項２】 間隙を有して掘削壁面に沿って設置され
   る略半円形状の型枠を回動自在なベース上に有して自走
   する自走型枠装置において、前記型枠とベースとの間に
   介在して前記型枠を当該自走型枠装置の前後左右方向に
   移動させる型枠移動調節装置を設けたことを特徴とする
   自走型枠装置。
3. 【請求項３】 型枠移動調節装置が、スライドレールと
   これに嵌合して摺接する係合部材と、前後左右方向に各
   々設けられて前記係合部材を摺動させるジャッキとから
   なることを特徴とする請求項２に記載の自走型枠装置。