JPH10140825A - 立穴覆工用型枠と、その型枠を用いた立穴覆工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 型枠の軽量化を図ると共に作業性を改善して
経済効果を高め、かつ孔内無人化施工の充実化が図れる
覆工用型枠を提供する。 【解決手段】 空圧式覆工用型枠１は、鋼製内筒３と、
この鋼製内筒３に嵌装されており、注入バルブ６を介し
て圧縮空気を充填することで所定形状に膨張するゴム製
又は樹脂製の空気袋４とからなり、この空気袋４の外側
面４ａが型枠面板として構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、山岳地での橋梁や
送電線鉄塔等の基礎施工において、この基礎施工のため
に掘削される立穴の孔壁土留方法の一つであるモルタル
の場所打ち覆工の自動化施工法に用いるのに適した立穴
覆工用型枠と、その型枠を用いた立穴覆工方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、山岳地における比較的小型の立穴
施工では、施工環境や機械搬入コストの面等から機械化
が困難であったため、人力による土留めが行われてき
た。ところが、近年労働人口の減少と、作業の安全性や
苦渋作業の問題解決のために覆工の自動化技術を導入し
た施工が行なわれるようになってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】 立穴において、ライナープレート等の覆工材を用い
て人力による土留を行っていたが、狭い立穴内での作業
は困難で、安全性にも問題があった。 前述のように、自動化の要求はあったが、従来の覆
工技術を自動化することは困難であるため、ライナープ
レートでの覆工の代わりに、モルタルの場所打ちによる
覆工を導入することにより、立穴覆工の自動化を実現し
た技術がある。 しかし、その使用する型枠装置は、油圧式の自動機
構のため機械重量が重くなり、施工性が悪く、施工コス
トにマイナスの影響を及ぼしていた。

【０００４】前記の事情に鑑み、本発明は前記〜の
問題点を解決して、立穴内における土留作業を無人化
し、かつ掘削時の土留方法であるモルタルの自動化場所
打ち覆工の技術の充実化を図ることで安全性を向上さ
せ、かつ施工性の改善と経済効果を高めることができる
立穴覆工用型枠と、その型枠を用いた立穴覆工方法を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの本発明に係る立穴覆工用型枠は、硬質材からなる内
筒と、この内筒に嵌装されており、圧縮空気を充填する
ことで所定形状に膨張するゴム製又は樹脂製の空気袋と
からなり、この空気袋の外面を型枠面板とした構成を特
徴とする。

【０００６】また、本発明に係る立穴覆工方法は、掘削
中の孔内に、硬質材からなる内筒と、この内筒に嵌装さ
れており、外面を型枠面板としたゴム製又は樹脂製空気
袋とからなる空圧式覆工用型枠を挿入し、前記空気袋へ
の遠隔操作による圧縮空気の供給により空気袋を膨張さ
せることで型枠の組立てを行ない、その外面の型枠面板
と掘削中の孔壁地山との間隙にモルタルを打設して孔壁
を覆工し、モルタルの硬化後、空気袋内の圧縮空気を排
気して前記空気袋を収縮させることで型枠の脱型を行な
うことを特徴とする。

【０００７】本発明によると、油圧駆動により伸縮移動
する分割自動型枠に代えて、圧縮空気充填の空気袋の外
側面を型枠面板として利用し、その空気袋を空気圧で膨
張・収縮させることで組立て（セット）・脱型を行なう
というシンプルな機構により、軽量化と施工技術の改善
が図られ、掘削立孔内無人化施工の充実化が図られる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図を参
照して説明する。本発明は、空気圧式覆工型枠機構に特
徴があり、図１〜図６に示す第１実施形態においては、
掘削中の立穴２内に空圧式覆工型枠１が吊り下された状
態が示されている。

【０００９】各図において、空圧式覆工型枠１は、鋼製
内筒（ホイール）３と、この鋼製内筒３の外側に嵌装し
た筒状の空気袋（エアバック）４を主要素として構成さ
れている。鋼製内筒３は、空気袋４の膨張、収縮時の支
持枠としての機能を有している。この鋼製内筒３と空気
袋４との高さ寸法及び径は、掘削すべき立穴２の内径に
対応して決められるもので、例えば、立穴１の内径が約
３０２０φの場合、前記鋼製内筒３の外形寸法約２８０
０φ、空気袋４の膨張（セット）時の外径約３０００
φ、脱型収縮時の寸法約２８００φ、高さ１５００mmと
し、掘削中の孔壁地山面と、膨張した型枠空気袋外側面
との間に約１０〜２０cmのモルタル充填用の間隙５が形
成されるように構成されている。

【００１０】さらに説明すると、鋼製内筒３は所定肉厚
の筒体で構成され、その肉厚部を通気パイプ８，９が貫
通し、空気袋４内に連通するようにして、圧縮空気の注
入バルブ（電磁弁）６と、排気バルブ（電磁弁）７が設
けられている。注入バルブ６には、送気配管（ホース）
１０の先端が接続されており、この送気配管１０の他端
には地上に設置された圧縮空気供給装置が接続されてい
る（但し、図示せず）。また、空圧式覆工型枠１を、掘
削中の立穴２に吊下げて挿入するため、前記鋼製内筒３
の内周上端には係合孔部１１が設けられ、この係合孔部
１１に吊下げロープ１２の下端が吊下げ支持される構成
とされている。吊下げロープ１２の上端は、地上に設置
した昇降用巻上機のドラムに巻取られている（但し、図
示せず）。

【００１１】空気袋４は、圧縮空気の注入で膨張でき、
かつ排出により収縮できる材料、例えば、補強繊維入り
のゴム又は樹脂等で構成され、内側面４ｂと外側面４ａ
及び、内外側面４ａ，４ｂの間の上下端を閉じる上端面
４ｃと下端面４ｄとで膨張時所定の厚み幅を有する筒体
となるように構成されている。この空気袋４の内側面４
ｂと鋼製内筒３との間は、両者が一体化されるように例
えば接着剤を用いて固着されているが、他の手段を用い
て空気袋４を鋼製内筒３に一体的又は着脱可能に固定す
るように構成してもよい。

【００１２】また、空気袋４は、その膨張時、型枠面板
である外側面４ａが所期形状を確実に保持できるよう構
成するのがよく、その一例として、図示例の場合、空気
袋４の内部において、その内側面４ｂと外側面４ａを連
結する通常のゴム等の伸縮帯材からなる第１補強材１３
と、繊維入りゴム等の非伸縮帯材からなる第２補強材１
４とが、所定の間隔をあけて交互に円周方向に複数接着
等により設けられている。

【００１３】したがって、空気袋４が圧縮空気注入によ
り膨張するときは、第１補強材１３はその伸縮性により
伸長し、また、第２補強材１４は、伸長するのではなく
て、折り畳まれた状態から本来の長さに真すぐになっ
て、それ以上空気袋４が膨張するのを規制する役目をす
る。このような第１，第２の補強材１３，１４の相俟っ
た作用で、空気袋４が膨張したとき、その外側面４ａが
所期形状を確実に保持できる。また、脱型時空気袋４内
の空気を排気するのに伴って、伸長していた第１補強材
１３が収縮し、それに伴って空気袋４は、外径が縮みな
がら縮径し、このとき第２補強材１４は折り畳まれる。
なお、第１と第２の補強材１３，１４の下端と、空気袋
４の下端面４ｄとの間には間隙１５があって、前記第１
と第２の補強材１３，１４によっても空気袋４内は、仕
切られることがなく連通しており、注入バルブ６から鋼
製内筒３を貫通して空気袋４内に伸びる通気パイプ８
と、排気バルブ７から鋼製内筒３を貫通して空気袋４内
に伸びる通気パイプ９とは、配置位置は異なるが連通し
ており、空気袋４内への円滑な圧縮空気の注入と排気が
行なわれる。なお、空気袋４をその膨張時所期形状に確
実に保持させるために、空気袋４内に第１，第２の補強
材１３，１４を可撓性のビーム（梁材）として配設した
が、この構成を省略し、あるいは、これに代えて他の構
造からなる支持手段を用いてもよい。また、空気袋４の
上部には複数の位置決め突起２３が設けられて、圧縮空
気によって膨むように構成されている。この位置決め突
起２３は、空気袋４の上部が不定形に膨んで間隙５等に
変形したまま入り込むことがないようにするためのもの
である。

【００１４】次に、第１実施形態の作用を説明する。図
１には、吊り下げロープ１０で吊り下げられた空圧式覆
工型枠１が、掘削中の立穴２の底面２ａに届いた直後の
状態が縦断面図で示されており、この図１に対応して図
４には平面図が示され、同じく図５には図１に対応する
横断面図が示されている。前記の各図において、型枠１
を吊下げて上方から徐々に立穴２内に挿入するとき、空
気袋４は、孔内壁とぶつからないようにするため袋内の
空気を排気して収縮されている。また、この状態で、空
圧式覆工型枠１の高さｈより上方部分の孔内壁には流動
性のモルタル１６のライニング層が打設されて孔内覆工
がなされており、型枠１の高さｈと同じ高さ位置の立孔
内壁には未だモルタル１６が打設されていない。

【００１５】次に、地上からの遠隔操作により、注入バ
ルブ６を開いて圧縮空気を空気圧縮機から送気配管１０
により送気して空気袋４に充填し、空気袋４を円筒状の
覆工型枠１の直径方向に一定の径になるまで、鉛直軸方
向に均一に膨張させる。空気袋４は所定形状に膨張の
後、注入バルブ６を閉じると図２と図６のようになる。

【００１６】図２に示すように、空気袋４は、これが膨
張したとき、その上端外側に傾斜ガイド凹部１７が形成
されるように設けられていて、上方から導かれたモルタ
ル注入パイプ１８の先端が、前記傾斜ガイド凹部１７を
介して空気袋４の外側面（つまり型枠面板）４ａと、立
穴孔壁地山１９との間隙（約１０cm）５に導かれてお
り、この間隙５にモルタル１６を打設し、孔壁を覆工す
る。

【００１７】次に、図３に示すように、打設したモルタ
ル１６が所要強度となる材冷時間になったら、覆工型枠
を脱型するため、空気袋４の排気バルブ７を地上での遠
隔操作により開放するもので、このとき、強制排気によ
るバキューム効果を利用し、硬化したモルタル１６の内
周面から空気袋４の外側面４ａを剥離させる。この剥離
に際しては、第１補強材１３の収縮力が働くことで一層
確実となる。さらに、メンテナンスとして、モルタル１
６と空気袋４との剥離を容易にするため、事前に空気袋
４の外側面４ａに油脂を塗装しておく。このため、空気
袋４には、くり返し伸縮による耐力と、耐油性を有する
材質が使用される。

【００１８】前述のようにして、モルタル１６の打設が
終り、モルタル１６から剥離し、空気袋４が収縮した空
圧式覆工型枠１は、地上に引上げられて覆工作業が終了
する。

【００１９】図７〜図９は本発明の第２実施形態を示
す。第１実施形態において、鋼製内筒３は、一体構造の
ものが示されたのに対し、この第２実施形態では、鋼製
内筒３が２分割されていて、その両端の接合フランジ２
０同士を接合したうえ、このフランジに設けられたボル
ト孔にボルト２１を挿入し、ナット２２を締結すること
で、対向する一対の鋼製内筒部材３ａ，３ａが一体化さ
れ、鋼製内筒３が構成されている。他の構成は、第１実
施形態と同じであるので、同一要素には同一符号を付し
て重複説明を省略する。

【００２０】なお、本発明の実施に際しては、必要に応
じて上記の具体的構造をさらに設計変更してもよく、当
業者が行なうこれら種々の変更例を本発明は含むもので
ある。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、立
穴施工用型枠を硬質材からなる内筒と、この内筒に嵌装
されており、圧縮空気を充填することで所定形状に膨張
するゴム製又は樹脂製の空気袋とからなり、この空気袋
の外面が型枠面板とした構成を具備するので、立穴施工
におけるモルタルの自動化場所打ち覆工に用いる型枠の
軽量化がなされると共に、作業性が改善されて経済効果
を高め、孔内無人化施工の充実化を図ることができる。

【００２２】また本発明の立穴覆工方法は、掘削中の孔
内に、硬質材からなる内筒と、この内筒に嵌装されてお
り、外面を型枠面板としたゴム製又は樹脂製空気袋とか
らなる空圧式覆工用型枠を挿入し、前記空気袋への遠隔
操作による圧縮空気の供給により空気袋を膨張させるこ
とで、型枠の組立てを行ない、その外面の型枠面板と掘
削中の孔壁地山との間隙にモルタルを打設して孔壁を覆
工し、モルタルの硬化後、バルブを介して空気袋内の圧
縮空気を排気して前記空気袋を収縮させることで型枠の
脱型を行なうので、立穴施工におけるモルタルの自動化
場所打ち覆工に用いる型枠の軽量化がなされると共に、
作業性が改善されて立穴覆工の作業を迅速に行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る空気圧式覆工用型
枠の立穴内への挿入時直後の縦断面図である。

【図２】図１において、空気袋の膨張時の縦断面図であ
る。

【図３】図２において、モルタル充填後、空気袋の収縮
時の縦断面図である。

【図４】図１の平面図である。

【図５】図１の横断平面図である。

【図６】図２において、モルタル充填時の横断面図であ
る。

【図７】本発明の第１実施形態に係る空気圧式覆工用型
枠の立穴内へ挿入の後、空気袋の膨張時の縦断面図であ
る。

【図８】図７の平面図である。

【図９】図７の横断平面図である。

【符号の説明】

１ 空圧式覆工型枠 ２ 立穴 ３ 鋼製内筒 ４ 空気袋 ５ 間隙 ６ 注入バルブ ７ 排気バルブ ８ 通気パイプ ９ 通気パイプ １０ 送気配管 １１ 係合孔部 １２ 吊下げロープ １３ 第１補強材 １４ 第２補強材 １５ 間隙 １６ モルタル １７ 傾斜ガイド凹部 １８ モルタル注入パイプ １９ 立穴孔壁地山 ２０ フランジ ２１ ボルト ２２ ナット ２３ 位置決め用突起

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬質材からなる内筒と、この内筒に嵌装
   されており、圧縮空気を充填することで所定形状に膨張
   するゴム製又は樹脂製の空気袋とからなり、この空気袋
   の外面を型枠面板とした構成を特徴とする立穴覆工用型
   枠。
2. 【請求項２】 掘削中の孔内に、硬質材からなる内筒
   と、この内筒に嵌装されており、外面を型枠面板とした
   ゴム製又は樹脂製空気袋とからなる空圧式覆工用型枠を
   挿入し、前記空気袋への遠隔操作による圧縮空気の供給
   により空気袋を膨張させることで型枠の組立てを行な
   い、その外面の型枠面板と掘削中の孔壁地山との間隙に
   モルタルを打設して孔壁を覆工し、モルタルの硬化後、
   空気袋内の圧縮空気を排気して前記空気袋を収縮させる
   ことで型枠の脱型を行なうことを特徴とする立穴覆工方
   法。