JPH0649676Y2 - トンネル覆工構造体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はトンネル覆工構造体に関し、特に新設トンネル
の覆工又は老朽化したトンネルの改修用覆工において、
アーチ形トンネル穴の内面に型枠兼用又は化粧用等を目
的とするコンクリート製の湾曲状プレキャスト板を組み
立てることによりトンネル穴の覆工を行うトンネル覆工
構造体に関する。

［従来の技術］ 山岳トンネルの掘削に際し、吹付けコンクリート、また
は吹付けコンクリートとロックボルトによるNATM（New
Austrian Tunnelling Method）で支保工を施工すること
により、従来の現場打ちコンクリート覆工に代えて薄く
て軽量なプレキャストコンクリート板による覆工、いわ
ゆるPCL工法（Precast Concrete Lining）が注目される
ようになっている。このPCL工法は現場打ちコンクリー
ト覆工に比べ掘削断面の縮小などによる工費の節減，施
工速度の向上，品質および管理の向上などの利点を有し
ている。

第５図は従来のPCL工法によるトンネル構造体の一例を
示しており、これは例えば吹付コンクリート１でNATM施
工された新設トンネルにおいて、アーチ形トンネル穴の
左右内側面の下端に側壁コンクリート２を、中程に固定
梁３を現場打ちコンクリートによりそれぞれトンネル方
向に向って形成し、アーチ形トンネル穴を周方向に４分
割した形状を有し全体に一定の曲率を有する４個の湾曲
状鉄筋コンクリート製プレキャスト板4,4A,4B,4Cを設
け、先ず２個のプレキャスト板4,4Aを専用油圧ジャッキ
装置により側壁コンクリート２と固定梁３との間にそれ
ぞれ架設し、かつ止着部材５によりトンネル穴の内壁部
及び固定梁３に止着し、次いで他の２個のプレキャスト
板4B,4Cをリフターにより門型枠上に運び、門型枠上に
て専用油圧ジャッキ装置によりトンネル穴頂部と固定梁
３との間にそれぞれ架設して両プレキャスト板4B,4Cの
上端を衝合させた状態で止着部材６により固定梁３に止
着し、この工程をトンネル方向に沿って反復して施工す
ることによりプレキャスト方式のトンネル覆工を行って
いた。

［考案が解決しようとする課題］ 上記従来技術においては、プレキャスト板4,4A,4B,4Cの
内面，外面は均一な半径を有する円弧面によって形成さ
れるものであったため、型枠等が複雑になるなどの問題
点があった。特にトンネル穴の曲線部箇所においてはプ
レキャスト板が単なる円弧面のみならず、３次元的な曲
面を形成しなければならないため、一層型枠が複雑にな
ってしまう問題点があった。

本考案は前記問題点を解決して、アーチ形トンネル穴の
内面にコンクリート製の湾曲状プレキャスト板を組み立
てることにより、トンネル穴の覆工を行うトンネル覆工
構造体において、複数のプレキャスト板をトンネル方向
に一体化し、また前記プレキャスト板の生産性を向上す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、アーチ形トンネル穴の内面にコンクリート製
の湾曲状プレキャスト板を組み立てることにより、トン
ネル穴の覆工を行うトンネル覆工構造体において、アー
チ形トンネル穴を周方向に２分割した形状を有する左右
一対の湾曲状プレキャスト板を形成し、このプレキャス
ト板の内面，外面を、複数の平面部を周方向に並設する
ことによって形成すると共に、その周方向に隣り合う平
面部の内角が鈍角をなすように形成し、前記プレキャス
ト板の外面にトンネル方向の横リブを突設し、この横リ
ブに挿通した横締鋼材によりトンネル方向に並設した複
数のプレキャスト板を締結一体化したものである。

［作用］ プレキャスト板の表裏を複数の平面部によって形成した
ことによって曲面部を無くし、生産性を向上できる。ま
た、複数のプレキャスト板を横締鋼材によりトンネル方
向に締結一体化することができる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を添付図面を参照して説明する。

第１図乃至第３図は新設トンネルの覆工構造体の断面構
造を示しており、曲線勾配を有するアーチ形トンネル穴
の内面は吹付けコンクリート10によりNATM施工され、ト
ンネル穴の左右内側面下端には高さの低い側壁コンクリ
ート11が現場打ちコンクリートにより形成されている。
アーチ形トンネル穴の曲線部Ａの内面にはトンネル穴を
周方向に２分割した形状を有し、曲線勾配度合に基づく
プレスキャストコンクリート製の左右一対の湾曲状プレ
キャスト板12,13がアーチ形に組み立てられており、各
プレキャスト板12,13の下端はそれぞれ側壁コンクリー
ト11上に支持され、かつ上端同士が衝合されている。ま
た各プレキャスト板12,13の下端は止着部材14によって
トンネル穴の内壁部に止着固定されていると共に上端同
士が連結部材15によって締結一体化されている。またト
ンネル方向に並設された複数のプレキャスト板12,13は
横締鋼材16によって締結一体化されている。またトンネ
ル穴の内面とプレキャスト板12,13との間の間隙部には
プレキャスト板12,13を型枠に兼用させてコンクリート
の打設、またはグラウトの注入によりコンクリート壁17
が形成されている。また湾曲状プレキャスト板12は第２
図に示すように外面の上端、中程及び下端にトンネル方
向に向って横リブ18が突設され各横リブ18には前記横締
鋼材16を挿通する孔20がトンネル方向に向かって形成さ
れているとともに、プレキャスト板12の下端には止着部
材14を挿通する段付き孔21が内面から外面に向って突設
され、上端には連結部材15を挿通する段付き孔22が内面
から上端面に向って穿設されている。さらに前記プレキ
ャスト板12の内周面の上端幅W₂は下端幅W₁より大きく形
成されており、また前記プレキャスト板12の外面はブロ
ック状に複数の平面部12A,12Bによって形成されてい
る。すなわち前記横リブ18表面は矩形状の平面部12Aが
周方向に並設して形成され、また横リブ18以外の箇所に
も矩形状の平面部12Bが周方向に並設して形成されてい
る。さらにプレキャスト板12の内面は複数の平面部12C
が並設して略湾曲状に形成されている。そして第１図に
明らかなように、周方向に隣り合う前記平面部12Cの内
角θが鈍角をなしている。

またプレキャスト板13にも横リブ18Aが形成されてお
り、このプレキャスト板13の上端幅W₃は前記上端幅W₂と
同一に形成され、下端幅W₄は前記上端幅W₃よりも大きく
形成されている。そして前記横リブ18Aの表面はブロッ
ク状に平面部13Aを並設して形成され、また横リブ18A以
外の箇所は平面部13Bを並設して形成されている。また
プレキャスト板13の内面も同様に平面部13Cを略湾曲状
に並設して形成されている。尚、前記プレキャスト板1
2,13はその製造時においては各平面部12A,12B,12C、13
A,13B,13Cを形成するように平面部12A,12B,12C、13A,13
B,13Cに対する平板部（図示せず）を有する型枠（図示
せず）によって形成される。そして第１図に明らかなよ
うに、周方向に隣り合う前記平面部13Cの内角θが鈍角
をなしている。

止着部材14はトンネル穴の内壁部に形成されたドリル穴
23に打ち込まれたアンカー24と、このアンカー24の雌ネ
ジ部25にワッシャ26を介して螺締するボルト27とから構
成され、ボルト27をプレキャスト板12,13の孔21に挿通
してアンカー24に螺締することにより止着される。また
アンカー24の基部は円錐状をなし段付溝28が形成されて
いる。連結部材15は一対のプレキャスト板12,13上端の
衝合部分に連通状態に配置する孔22,22に挿通される湾
曲状のボルト29と、ボルト29の両端に締結されるナット
30,31とから構成されている。

次にトンネル覆工順序について説明する。

先ず、第３図（Ａ）に示すように内面に主治具32を着脱
可能に固定した状態で湾曲状プレキャスト板12,13をト
ロッコ等によりトンネル穴内の所定位置まで移動する。
次に第３図（Ｂ）に示すように主治具32に張出し治具33
を取付けると共に門形枠34に装備された複数のウインチ
装置35,36の巻上げワイヤー37,38を主治具32と張出し治
具33にそれぞれ連結する。その後ウインチ35,36を動作
して第３図（Ｃ）（Ｄ）に示すように一方のプレキャス
ト板12を側壁コンクリート11上に支持させた状態でトン
ネル穴内面に沿って組み立てた後、第３図（Ｅ）のよう
にストッパ39により保持させ、治具32,33を取り外す。
次に第３図（Ｆ）に示すように他方のプレキャスト板13
を同時に組み立てると共に、第３図（Ｇ）に示すように
ジャッキアップ等により高さを調節して一対のプレキャ
スト板12,13の上端同士を衝合させ、プレキャスト板13
の下端にブロック40等を挿入して支持させる。また治具
32,33を取り外す。その後連結部材15のボルト29を段付
き孔22に挿通し、ボルト29両端をナット30,31で締結し
て一対のプレキャスト板12,13の上端を衝合状態で一体
化させ、また各プレキャスト板12,13の上端を衝合状態
で一体化させ、また各プレキャスト板12,13の段付き孔2
1を通してトンネル穴の内壁部にドリルで穴23を穿設
し、これにアンカー24を打ち込み、ワッシャ26を介して
ボルト27を螺締して各プレキャスト板12,13の下端をト
ンネル穴内壁部に止着する。この工程を反復し、所定数
のプレキャスト板12,13を組み立てて固定した後孔20に
横締鋼材16を挿通しかつナット（図示せず）等で締結し
て所定数のプレキャスト板12,13を横締一体化させる。
この後プレキャスト板12,13を型枠として用いることに
よりトンネル穴内面とプレキャスト板12,13との間の間
隙にコンクリートを打設してコンクリート壁17を形成す
る。

以上のように前記実施例においては、プレキャスト板1
2,13の内面，外面を、平面部12A,12B,12C、13A,13B,13C
を周方向に並設して略湾曲状に形成したことによって各
面の製造、ひいてはプレキャスト板12,13の製造を容易
にすることができる。特に実施例のように曲線部Ａに設
けられるプレキャスト板12,13においては、各幅W₁，
W₂，W₃，W₄（W₂＝W₃）の設定を異なるように設定しなけ
ればならないが、実施例のように横リブ18,18A等の内
面，外面を平面部12A,12B,12C、13A,13B,13Cを並設する
ことによって形成することによりその設定を簡単に行う
ことができる。

第４図は老朽化したトンネルの改修用覆工構造体の断面
構造を示し、この例ではプレキャスト板12,13を化粧板
として用いており、プレキャスト板12,13の組み立て及
び固定は第１図乃至第３図に示した新設トンネルの覆工
と同様であり、プレキャスト化の特長を十分用いて工費
の削減及び施工速度の向上を図ることができる。

なお本考案は上記実施例に限定されるものではなく本考
案の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能であ
る。例えば連結部材，止着部材は各種タイプのものに適
用可能であり、また組立てはウインチ装置に代えてジャ
ッキ装置を用いてもよい。またプレキャスト板は鉄筋コ
ンクリート製でもよい。

［考案の効果］ 本考案は、アーチ形トンネル穴の内面にコンクリート製
の湾曲状プレキャスト板を組み立てることにより、トン
ネル穴の覆工を行うトンネル覆工構造体において、アー
チ形トンネル穴を周方向に２分割した形状を有する左右
一対の湾曲状プレキャスト板を形成し、このプレキャス
ト板の内面，外面を、複数の平面部を周方向に並設する
ことによって形成すると共に、その周方向に隣り合う平
面部の内角が鈍角をなすように形成し、前記プレキャス
ト板の外面にトンネル方向の横リブを突設し、この横リ
ブに挿通した横締鋼材によりトンネル方向に並設した複
数のプレキャスト板を締結一体化したものであり、複数
のプレキャスト板をトンネル方向に一体化することがで
き、また内外面を平面部の並設により構成して全体を湾
曲状に形成することにより型枠などの製造を容易ならし
め生産性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案の一実施例を示しており、第
１図は一部を拡大断面した断面図、第２図はプレキャス
ト板の分解斜視図、第３図（Ａ）乃至第３図（Ｇ）は覆
工順序を示す概略説明図、第４図は他の実施例の断面
図、第５図は従来例の断面図である。 12,13…プレキャスト板 12A,12B,12C、13A,13B,13C…平面部 16…横締鋼材 18,18A…横リブ θ…内角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 佐藤 彰 新潟県新発田市大字佐々木2527番地121 日本サミコン株式会社研究所内 (56)参考文献 実開 昭61−130697（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭46−11300（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭62−6050（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】アーチ形トンネル穴の内面にコンクリート
   製の湾曲状プレキャスト板を組み立てることにより、ト
   ンネル穴の覆工を行うトンネル覆工構造体において、ア
   ーチ形トンネル穴を周方向に２分割した形状を有する左
   右一対の湾曲状プレキャスト板を形成し、このプレキャ
   スト板の内面，外面を、複数の平面部を周方向に並設す
   ることによって形成すると共に、その周方向に隣り合う
   平面部の内角が鈍角をなすように形成し、前記プレキャ
   スト板の外面にトンネル方向の横リブを突設し、この横
   リブに挿通した横締鋼材によりトンネル方向に並設した
   複数のプレキャスト板を締結一体化したことを特徴とす
   るトンネル覆工構造体。