JPS60219400A - トンネル類のライニング方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本考案はトンネル類のライニング方法及び装置に関する
。

トンネル工事においては、掘削の進捗に伴い掘削面にコ
ンクリートがライニングされる。

このトンネル断面へのコンクリートのライニング方法と
して、従来では、吹付機本体からセメントと骨材をミキ
シングした材料をエア搬送し、ノズルマンが吹付はノズ
ルを保持しこれを壁面に直接吹付ける手法が採用されて
いた。

しかし、このような吹付は方法では、ライニング資料が
岩盤等の吹付面に激しく衝突するため材料のはね返り多
く、これにより材料ロスが嵩むという不具合があり、ま
たアーチ部などへの施工において、砂利などの骨材がは
ね返ってノズルマンの頭上から降り注ぐため安全性にも
問題があった。さらに従来の方法では単なるノズルによ
る吹付けであるため、地山に凹凸がある場合に仕上面に
凹凸が生じ、面倒な修正を行う必要があるという不具合
があった。

本発明は前記のような従来のものの不利、欠点を解消し
、吹付材料のはね返りロスやはね返り材料の要員への衝
突の危険がなく、凹凸のない平滑な仕上面を形成できる
トンネル類のライニング工法とこの工法の実施に好適な
装置を得しめんとするものである。

この目的を達成するため、本発明は、トンネル類を吹付
は法によりライニングするにあたり、所要の大きさの可
動型枠を掘削面との間に所望の空隙を持たせて対峙させ
、空隙にライニング材料を吹付けつつ可動型枠を移動さ
せる工法としたことを特徴とする。

また、本発明の特徴とするところは、型枠部材と、該型
枠部材と背方から支える支持部材ト、型枠部材を支持手
段とともにトンネル軸方向に移動する手段と、吹付はノ
ズルを含むライニング材料吹付は手段とを備えた装置と
したことにある。

以下本発明を添付図面に基いて説明する。

第１図ないし第８図は本発明に係るトンネル類のライニ
ング方法の一例を示し、第４図ないし第９図は本発明に
係るトンネル類ライニング装置の実施例を示す。

図面において、Ａ　ｅ　Ａ’はトンネルの側壁部、Ｂ、
Ｂはトンネルのアーチ部、Ｃは底面（走路面）である。

本発明は、上記のように掘削されたトンネル断面にコン
クリートやモルタルを吹付けにより永久ライニングする
にあたり、トンネル断面形状に相似する形状の可動型枠
１を用い、これをライニング厚さに相似する距離ｌを保
つようにトンネル壁面に対峙させ、この状態で可動型枠
１とトンネル壁面との間にライニング材料Ｗを吹付けな
がら、可動型枠１をスライドさせるものである。

前記可動型枠１は、トンネル断面に対応したＵ字状断面
の一体構造となっていてもよいし、側壁部Ａ、Ａとアー
チ部Ｂ、Ｂとがヒンジやスライド等で曲率可変に連結さ
れたＵ字状断面の一体的構造となっていてもよい。本実
施例ではコストと作業能率の面から、第４図および第６
図のようにトンネル断面寸法を約／１分割した構成、す
なわちほぼ直線状の側壁用部材１αと、わん曲状のアー
チ部材−１ｈとに分割構成し、側壁用部材１αにより左
右の側壁部Ａ、Ａに対応させ、アーチ用部材１ｂにより
トンネル中心を境として左右のアーチ部Ｂ、Ｂ’をカバ
ーするようにしている。

いずれにしても可動型枠１は鉄製など剛性材料により作
られており、側壁部Ａ、Ａ’やアーチ部Ｂ、Ｅに対向す
る前面には、吹付は材料が直接接着しないようにすると
共に、移動時の吹付は材料の付着による抵抗を減少させ
るため、プラスチックシートたとえばビニール、ナイロ
ン、テフロンなど所定厚の滑面材２を張設しておくこと
が望ましい。可動型枠１は単純な盤状をなしていてもよ
いが、吹付は材料の落下と洩れを防ぐため移動プレート
５を端部（下側）に添設することが望ましい。

第９図はその一例を示すもので、可動型枠１にフランジ
１２を形成し、このフランジ１２に移動プレート５を添
着し、移動プレート５に設けた長孔５１を介してボルト
６全通し、ナツト７で締付けるようにしている。

可動型枠１の背後は支持手段３により支えられ、さらに
この支持手段３は移動手段４に装着され、該移動手段４
によりトンネル軸線方向に所定速度で移動されるように
なっている。可動型枠１が分割型の場合には、トンネル
＠線と交差する方向にも移動し得ることが望ましい。　
□ 支持手段３は固定梁でもよいが、本実施例では施工面で
ある側壁部Ａ、Ａ、アーチ部Ｂ。

Ｂ′にできるだけ均一な厚さのライニング層を形成する
ため、左右調整梁３１，３１と、上下調整梁３２．３２
と、遠近調整梁３３とを備えた構造としている。

前記各調整梁は、本実施例においては、流体圧シリンダ
として構成され、左右調整梁３１．３１と上下調整梁３
２．３２はそれぞれピストンロッド３００の先端を可動
型枠１の背部に設けた受金１３にピン３０１で枢着して
おり、シリンダ後端には第６ａ図のように突軸３０２を
設け、この突軸３０２を遠近ｒ１Ｍ整梁３ｓのピストン
ロッド先端に設けたヘッド３３０にビン３０３で枢着し
、遠近調整梁たるシリンダ３３を基体３４に連結し、基
体３４を移動手段４に塔載させている。

本実施例では、可動型枠１を左右の側壁部およびアーチ
部に共用させる方式としているため、遠近調整梁３３又
はこれを連結した軸状支体３３を基体３４に枢軸３５で
連結し、第４図および第６図のようにトンネル軸線と交
差する方向に旋回できるようにしている。

旋回駆動機構はシリンダ方式でもよいが、本実施例では
基体３４にブレーキ付モータ３６とこれにより駆動され
るウオームギヤ３７を設け、前記枢軸３５にはウオーム
ギヤ３７と係合するギヤ３８を固定し、ブレーキ付モー
タ３６の駆動で可動型枠１と支持手段３を図示のように
左右対称に移動させるようにしている。

移動手段４は支持手段３を塔載した状態でトンネル軸線
方向に移動できるものであればよく、本実施例ではクロ
ーラタイプの移動車を用いているが、これに代えレール
マウンド式の自走車輌や台車を用いてもよい。本実施例
においては、走行部４０の上に旋回部４１を設け、旋回
部４１に設けたブーム４２に基体３４の複数個所を連結
し、走行部４０により可動型枠１の移動速度制御を行っ
ている。

これに代え、ブーム４２と基本３４の間に流体圧シリン
ダやねじ送シ式などの微速スライド機構を設け、大きな
移動を走行部４０で行い、各サイクルごとの可動型枠１
の移動を微速スライド機構で実施するようにしてもよい
。

吹付は手段は、少なくともライニング材料Ｗを圧送する
吹付は機８と搬送ホース９と搬送ホース先端の吹付はノ
ズル１０とを備えていることが必要である。吹付はノズ
ル１０はロボットタイプのものを含も。図示するもので
は、吹付は手段として、予めバッチャプラントで攪拌し
たセメントと骨材からなる配合の定量供給コンベア１１
と、これから供給を受けた配合を水と混練する連続混練
装置１２と、これから供給された所定水・セメント比の
吹付は材料Ｗを圧送する吹付は機８と、吹付は機８から
吹付はノズル１０に到る間に接続されたニアコンプレッ
サ１３と、急結材供給機１４およびそれらを塔載した移
動装置１５．１５とを備えたプラ゛ントとしている。

連続混練装置１２はたとえば攪拌羽根付きのスクリュー
をこれを外囲する筒状ケーシングからなるものを使用で
き、吹付は機８としては、切換えパルプ付きの併列ポン
プや図示するような中間をパルプで仕切られ各欄ごとに
アジテータを配した多槽加圧式のものなどを用いること
ができる。急結材供給機１４としては、タンク内にロー
タリーフィーダを配し、フィーダの所望個所にエア吹出
しノズルを臨ませたものなどを用いることができる。

しかして、トンネルにライニングを行うにあたっては、
可動型枠１をトンネル内に搬入し、可動型枠１を支持手
段３によりライニング厚さに相当するスペース１６を有
せしめるようにトンネル壁面に正対させる。一方吹付は
手段を駆動し、ライニング材料Ｗを吹付けノズル１０の
位置まで圧送すると共に、急結材を添加する。そして第
１図および第２図のように、吹付はノズル１０を掘進方
向前面側から壁面に向くようにセットし、スペース１６
内に吹付けを開始する。ノズルが壁面に当たりにくいよ
うな狭い場所では、先端の屈曲したあるいは回転自在な
ノズルを用いることが望ましい。これによりライニング
材料Ｗは可動型枠１で閉じられた空間に確実に全量が吹
付けられ、壁面に付着してライニング層Ｗを形成する。

本発明はこのような吹付けを行うのと併行して、移動手
段４により可動型枠１をトンネル軸線方向に移−動させ
るもので、この移動はライニング層の形成と同調した連
続移動でもよいし、可動型枠１の幅を１サイクルとする
間欠的な移動であってもよい。移動速度はコンクリート
硬化具合に応じて適当に設定すればよいが、急結材を添
加した場合には、壁面との付着速度が良好であると共に
脱型が容易となる。本発明者の実験によれば吹付は厚さ
１０　ｃｍにおいて少なくとも１００ｍ／１ｎＪＡの移
動速度とすることができた。

後者の場合、第２図のごとく既施工の吹付は面Ｗの端部
に可動型枠１の一部をラップさせることが望ましく、こ
れにより既施工の吹付は面がガイドとなり吹付は厚さと
打ち継ぎ部の仕上面の平滑度が良好となる。

本発明は、上記作業をトンネル掘進作業と併行して行う
もので、可動型枠１が側壁用部材１αとアーチ用部材１
ｂとに分割されている場合には、第８図において、まず
一方の側壁部Ａを所定トンネル長さにわたり施工し、次
いで側壁用部材１αを反転して他方の側壁部Ａを施工し
、それからアーチ用部材１ｂを用いて一方のアーチ部Ｂ
を施工し、そのｉｔアーチ用部材１ｂをスライドさせて
他方のアーチ部Ｂ′を施工するが如き手法をとればよい
。

本発明による装置を用いた場合、可動型枠１が背部から
支持手段３で支持され、かっこの支持手段３が左右調整
梁３１．３１と上下調整梁３２．３２および遠近調整梁
３３とを備えているため、可動型枠１をトンネル壁面に
対し自在に変位させ、常に正確な吹付は厚さを設定する
ことができる。

また、遠近調整梁３３によりライニング層Ｗを押圧する
ことができるため、トンネル壁面と吹付は材料との接着
性を向上させ、強度の良好なライニング層とすることが
できる。

さらに、本実施例のように遠近調整梁３３を基体３４に
旋回自在に連結した場合には、左右の側壁部Ａ、Ａ’お
よびアーチ部Ｂ、Ｅ’への施工切替えが容易となり、施
工能率を向上することができる。なお、本発明は地肌に
直接吹付ける場合のほか、矢板やラスにょる支保工ごと
埋設しする吹付けにも適用されるのは勿論である。

次に本発明の施工例を示す。

■、アーチ部半径２ｍの模疑トンネルを掘削し、これに
本発明によりコンクリートを吹付はライニングした。

可動型枠は材質５Ｓ４１を用い、幅１０００鰭、長さ８
１ψ闘、曲率半径２０００Ｒとし、これの背後に４本の
固定梁を取付け、基体によりクローラタイプの移動車輌
に支持させた。可動型枠の前面には厚さ５１ｎｓのビニ
ールシートを接着した。

吹付は材料の配合は、Ｃ：８６０１ｃ９、Ｓ：　１１８
０ｋｇ、Ｇニア５８ｋｇ、Ｗ／Ｃ：　６０％、Ａｇ２Ｏ
，２５％、スランプ８ｃｍとした０この吹付は材料を２
槽加圧式ポンプで圧力４０〜７０に９／Ｃ１ｎ２、吐出
量８ＭシＨで圧送し、吹付はノズル近傍にて粉体急結材
を圧縮エアで４％添加した。

■、可動型枠をアーチ部にｌＱｃｍの距離をおいて対峙
させ、吹付はノズルから可動型枠と掘削面の空隙に材料
を吹付けつつ、移動車輌を平均５０關／胴でトンネル軸
線方向に移動させた。

その結果リバウンドがほとんどゼシで、ダストや粉塵が
きわめて少なく、シかも仕上面は非常に平滑で精度５鮨
以内に納まっていた。

以上説明した本発明によるときには、トンネル類への吹
付けによるライニング工事において、可動型枠を施工壁
面に対峙させ、施工壁面とのスペースにライニング材料
を吹付けながら可動型枠を移動する方法としたので、ラ
イニング材料のはね返りロスがほとんどなくなると共に
、骨材のはね返りによる損傷等の危険がなくきわめて安
全性の高い工事とすることができ、さらに施工面に凹凸
があってもこれを自動的に修正できるため平滑性の良好
な仕上面を得ることができるなどのすぐれた効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るトンネル類のライニング方法及び
装置の概略を示すトンネルの縦断側面図、第２図は同じ
くその一部拡大図、第８図は同じく第１図のトンネル縦
断正面図、第４図は側壁施工状態を示すトンネル縦断正
面図、第５図は同じくトンネル縦断側面図、第６図はア
ーチ部施工状態を示すトンネル縦断正面図、第６α図は
その一部拡大図、第７図は同じくトンネル縦断側面図、
第８図は第６図■−■線にそう断面図、第９図（α）（
ｂ）は可動型枠の他の実施例を示す部分的断面図である
。 １・・・可動型枠、３・・・支持手段、４・・・移動手
段、１０・・・吹付はノズル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ。　トンネル類を吹付は法によりライニングするにあ
   たり、トンネル壁面に可動型枠を対峙させ、トンネル壁
   面と可動型枠との空隙にライニング材料を吹付けつつ可
   動型枠を移動させることを特徴とするトンネル類のライ
   ニング方法。 ２゜可動型枠の掘削面に面する側に接着防止用の滑面材
   を添着して行う特許請求の範囲第１項に記載のトンネル
   類のライニング方法。 ３゜可動型枠を既設工面の一部とラップするように配し
   て打ち継ぎを行う特許請求の範囲第１項記載のトンネル
   類のライニング方法。 ｑ。型枠部材と、該型枠部材を背方から支える支持手段
   と、型枠部材を支持手段とともにトンネル軸線方向に移
   動する手段と、吹付はノズルを含むライニング材料吹付
   は手段とを備えてなるトンネル類のライニング装置。 ｊ、型枠部材が側壁用部材とアーチ用部材とに分割され
   ている特許請求の範囲第１項記載のトンネル類のライニ
   ング装置。 乙。型枠部材の支持手段が、上下調整梁と、左右調整梁
   と遠近調整梁とを備えている特許請求の範囲第を項記載
   のトンネル類のライニング装置。