JPS6365799B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトンネル覆工用移動型枠装置に関す
る。

セグメントによる一次覆工が完了したのち、コ
ンクリートによる二次覆工を施工する際、移動式
の型枠装置が用いられる。この型枠装置は、昇降
運動とトンネルの軸線方向及び横断方向運動とが
可能のビームに支持されたほぼ円形の横断面形状
を有する型枠を備える。この型枠は、折り畳み可
能であり、その外周すなわち該型枠と一次覆工面
との間にコンクリートを打設したのち、脱型のた
めに収縮され、この収縮状態下で引き続く二次覆
工のためにトンネル内を移動される。

前記のビームには、第１図に示すように、単一
の型枠Ｆが支持される場合及び２以上の型枠F₁，
F₂が配置される場合がある。ビームには、図示
のように型枠を貫いて配置される例と型枠の両端
にのみ配置される例とがある。上記の場合、ビー
ムＢの軸線Ａと各型枠の軸線とは常に一致してい
る（第１図ａ，ｂ参照）。型枠の長さは、トンネ
ル施工路線の曲線部の半径の大小によつて適宜に
選択される。半径の小さい曲線部の施工時に、一
対の型枠間にカーブライナと称される、横断面形
状は前記型枠と同一であるが平面形状が台形であ
る折り畳み可能の小型枠を配置することが有利で
ある。この場合、第２図ａに示すようにビームＢ
の軸線Ａと型枠F₁，F₂およびカーブライナF₃の
軸線a₁〜a₃とは一致しない。

カーブライナF₃を配置した場合のように、各
型枠の軸線がビームの軸線から外れている場合、
型枠およびカーブライナを収縮させての移動時、
型枠装置全体が型枠の中心軸線の周りに容易に回
転し、いわゆるローリングという不本意な現象を
生じる。これは、偏荷重によるものである。ロー
リング現象は、ビーム偏荷重が作用する上記のカ
ーブライナ配置時には不可避的に発生する。

上記の偏心荷重は次の場合にも生じる。すなわ
ち、今日、トンネルの掘削はその始点と終点で見
る限り極めて高精度に行なわれているが、小区間
をとつて見れば第２図ｂに示すように所定の軸線
から外れてはこれに戻すことの繰り返えしである
ことから、いわゆる「曲がり真直ぐ」であるにす
ぎない。セグメントによる一次覆工L₁およびコ
ンクリートによる二次覆工L₂は共にトンネル壁
面Ｗに沿わせなければならないことから、二次覆
工L₂を一次覆工L₁を介してトンネル壁面に沿わ
せるために、ビームに支承させた型枠をビームと
共にトンネルの横断方向すなわち切羽に向つてト
ンネル軸線AXの左右方向へ移動させなければな
らない。

この移動は、一般に、ビームの端部支承体の台
車又は滑動体に関して前記支承体の上方部分をビ
ーム及び型枠と共に直線的に移動させることによ
る。この移動により、覆工コンクリートは型枠と
一次覆工との間にほぼ等厚で打設されることとな
つて覆工上の問題はない。

しかし、ローリングの問題が生じる。トンネル
軸線AX上の台車又は滑動体に関しての端部支承
体の上方部分がビーム及び型枠と共に移動するこ
とにより、台車には偏心荷重が作用し、これによ
り型枠装置は偏心荷重の作用方向へ回転すなわち
ローリングを生じる。

さらに、発明者の実験によれば、型枠の軸線を
第１図のようにビームの軸線に一致させかつビー
ムの軸線をトンネル軸線に一致させて配置した場
合においても、型枠装置の移動時に時計方向又は
反時計方向へ回転する傾向をもつことが見い出さ
れた。これは明らかに偏心荷重によるものであ
る。型枠装置内には型枠の折り畳み作動用ジヤツ
キや油圧ユニツトのような種々の附帯装置が配置
されまた型枠自体にも補強リブのような部材が多
数配置されているが、これらは型枠の横断面でみ
て厳密に左右対称に重量バランスが図られるよう
に配置されてはいない。勿論、重量バランスが図
られるように設計されてはいるが、製作上の誤差
は避け難く、結局、偏心荷重が作用し、これによ
るローリングが発生することとなる。

前記のような原因で発生するローリングを放置
すれば、終いには型枠装置の天地が逆転する結果
を招くので、従来種々のローリング防止装置を設
けてその発生を阻止しようとしてきた。しかし、
それらは高価につくばかりでなくローリングの完
全な防止をもたらすものではなかつた。

従つて、本発明は前記の不可避的な偏心荷重に
よつて型枠装置がその移動時に回転するのを防止
することを目的とする。

本発明は、ビームの端部に設けられた移動可能
の端部支承体相互間に前記ビームを支承すること
ができる中間支承体を設け、型枠装置の移動時に
この中間支承体を働らかせて前記ビームに付加的
な支持力を及ぼし、これにより偏心荷重による一
方向への回転モーメントと釣り合う逆向きの回転
モーメントを作用させることにより、型枠装置の
回転傾向を喪失させ、これによりローリングの発
生を完全に阻止する構想に立脚する。

本発明のトンネル覆工用移動型枠装置は、ビー
ムと、該ビームの端部に配置されかつ該ビームと
共にトンネル軸線方向へ移動可能の端部支承体で
あつて前記ビームを昇降及び横方向移動可能に支
承する端部支承体と、ほぼ円形の横断面形状を有
する折り畳み可能の型枠であつて前記ビームに支
持された型枠と、前記端部支承体間において前記
型枠内に配置され、前記型枠の折り畳み時該型枠
を支持してこの型枠と共にトンネル軸線方向へ移
動可能の中間支承体とを含む。

また、本発明のトンネル覆工用移動型枠装置
は、ビームと、該ビームの端部に配置されかつ該
ビームと共にトンネル軸線方向へ移動可能の端部
支承体であつて前記ビームを昇降及び横方向移動
可能に支承する端部支承体とほぼ円形の横断面形
状を有する折り畳み可能の型枠であつて前記ビー
ムに支持された一対の型枠およびトンネルの曲線
部の覆工のために前記一対の型枠間に配置されか
つこれら型枠に連結された、前記型枠と同一の横
断面形状及び台形の平面形状を有する折り畳み可
能のカーブライナと、前記端部支承体間において
前記型枠内又は前記カーブライナ内にトンネルの
横断方向へ移動可能に配置され、前記型枠の折り
畳み時該型枠を支持してこれと共にトンネル軸線
方向へ移動可能の中間支承体とを含む。

本発明が特徴とするところは、図示の実施例に
ついての以下の説明により、さらに明らかとなろ
う。

第３図に示す型枠装置１０は、基本的には第２
図ａに示した例に相当し、ビーム１２と、該ビー
ムの両端に設けられ、該ビームと共にトンネル軸
線方向へ移動可能の端部支承体１４，１６と、ビ
ーム１２に貫かれかつそれぞれが枢軸ピン１８を
介して該ビームに連結された一対の型枠２０，２
２及びこれらの型枠間にあつてそれらに連結され
たカーブライナ２４とを含む。

型枠２０，２２及びその間のカーブライナ２４
は、いずれもほぼ円形の横断面形状を有し、脱型
と第１図右方への移動のために、第４図に示す作
動ジヤツキ２３により折り畳み可能であり、第
３，４図に示すコンクリート打設位置においては
拡開状態にある。カーブライナ２４は、第２図ａ
に示したように台形の平面形状を有する。

端部支承体１４は、上端がビーム１２に固定さ
れた液圧ジヤツキ２６と、該液圧ジヤツキの下端
に連結された台車２８とを備え、該台車は複数の
車輪３０を有する。他方、端部支承体１６はビー
ム１２に上端が固定された液圧ジヤツキ２７と、
該液圧ジヤツキの下端に連結された滑動体３２と
を備え、該滑動体は下面にスライド板３４を有す
る。滑動体３２に代えて前記の台車を配置するこ
とができるが、一次覆工がスチールセグメントに
よつて施工されている場合は、この滑動体を使用
することが有利である。液圧ジヤツキ２６，２７
は、台車又は滑動体上にあつてビーム１２を昇降
可能に支持する。

第４図に示すように、台車２８と液圧ジヤツキ
２６とは後者が前者に関して左右方向（トンネル
横断方向）へ相対移動できるように連結されてい
る。図示の例では、外ねじを有するロツド３６が
台車に設けられ、該ロツドに嵌合するスリーブナ
ツト３８が液圧ジヤツキの下端に設けられ、ロツ
ド３８をハンドル（図示せず）を介して正逆回転
させることにより、液圧ジヤツキ２６が左右方向
へ移動する。この移動に伴つて、ビーム１２及び
これに連結された型枠２０，２２とカーブライナ
２４とが一体的に移動する。液圧ジヤツキ２７も
また同様の機構を介して滑動体３２に関して左右
方向へ移動可能である。この移動により、トンネ
ル壁面Ｗ（第２図ｂ）に沿う二次覆工コンクリー
トを打設することができる。

カーブライナ２４が配置されていることによる
偏心荷重、上記のビーム１２の移動による偏心荷
重又は装置１０の製作上生じた偏心荷重に対抗す
るために、本発明に従つて、第３図に示すように
端部支承体１４，１６間に中間支承体４０が配置
されている。この中間支承体は、上端がビームに
連結された液圧ジヤツキ４２と、該液圧ジヤツキ
の下端に連結されたローラ又は車輪のような転動
体４４とを備える。

第３，５図に示すように、型枠２０，２２およ
びカーブライナ２４が拡開状態にある際、中間支
承体４０は収縮状態にあつてカーブライナ２４内
に収容され、ビーム１２に吊持されている。勿
論、型枠２０，２２の長さが同一でない場合は、
中間支承体４０はいずれか一方の型枠内に収容さ
れる。また、型枠が第１図に示すように一つであ
る場合はその中間に、第２図に示すように同長の
型枠が一対配置される場合はその接続箇所近傍又
はこれに近いいずれか一方の型枠内に、それぞれ
配置される。

中間支承体４０は、ビーム１２に関して左右方
向へ相対的に移動可能であり、第５図において、
中間支承体はビーム１２の中央に位置しかつトン
ネル断面の中心に位置している。中間支承体４０
とビーム１２とは、該ビームに支承されたねじロ
ツド４６と、中間支承体４０に取り付けられ、ね
じロツド４６に嵌合されたスリーブナツト４８と
からなる横送り機構５０を介して連結されてい
る。ねじロツド４６を正又は逆回転させることに
より、中間支承体４０はビーム１２に関して左右
方向へ移動され、その結果、中間支承体はビーム
の中心から片寄つた偏心位置に保持される。

型枠２０，２２及びカーブライナ２４と一次覆
工L₁（第３，５図）との間の空間５２（第３，５
図）にコンクリートを注入し、その硬化によつて
二次覆工L₂（第４，６図）を完成したのち、型枠
２０，２２およびカーブライナ２４を収縮させ、
次いで、第６図に示すように、中間支承体４０の
液圧ジヤツキ４２の作動によりこれを伸長させ、
転動体４４を二次覆工面上に直接又はこれに設置
したレール４６上に下降させる。液圧ジヤツキ４
２の作動をさらに継続することにより、ビーム１
２は二次覆工に反力をとる液圧ジヤツキ４２によ
り上向き力を受け、これに支持されることとな
る。こうして、ビーム１２及びこれに支承された
型枠等は、装置１０の移動中端部支承体１４，１
６および中間支承体４０の三者により支持される
こととなる。

しかも、装置１０の移動中、ビーム１２に作用
する備心荷重が第５図でみてビーム中心の左側に
あるときは、中間支承体４０はビームの中心から
左側に片寄つた位置に横送りされかつ保持されて
該ビームに偏心荷重による回転モーメントに等し
い逆向きの回転モーメントを生じさせる支持力を
ビームに及ぼす。ビーム１２に作用する偏心荷重
が第５図でみてビーム中心の右側にあるときは、
中間支承体４０はビーム中心から右側に片寄つた
位置に横送りされかつ保持されて前記したと同様
に荷重による回転モーメントに釣り合う逆方向の
回転モーメントを生じさせる上向き力をビーム１
２に及ぼす。

第２，３図に示したようにカーブライナF₃，
２４が配置された装置の場合、ビームＢ，１２の
いずれの側に偏心荷重が作用するかはカーブライ
ナの平面形状から容易に確認し得るが、第１，２
図に示した例では直ちに知り得ないので、二次覆
工のコンクリート打設前に移動試験を行い、型枠
装置の回転傾向をみて、ビーム１２における中間
支承体４０の位置選択して、そこに固定する。

また、第２図ｂに示したように、トンネル壁面
Ｗに沿う一次覆工L₁に沿わせるために、台車２
８又は滑動体３２に関してジヤツキ２６，２７を
ビーム１２と共に左右方向へ移動させたときは、
中間支承体４０はビーム１２と共に移動する。従
つて、この場合、ビームにおける中間支承体の位
置は不問である。いずれの位置にあつても、トン
ネル軸線方向に向けられた台車又は滑動体に関し
てビームも中間支承体も偏心している。従つて、
中間支承体の液圧ジヤツキ４０を作動させてビー
ムに上向き力を及ぼすことにより、中間支承体の
トンネル軸線からの偏心量をモーメントアーム長
さとする回転モーメントを偏心荷重による回転モ
ーメントに対抗させ、型枠装置全体の回転を阻止
することができる。

本発明は、１本のビームが１つの型枠又は一対
の型枠とその間のカーブライナとを貫く型式の第
３〜６図に示した上記装置に限らず、１つの型枠
の一端部及び他端部に又は一方の型枠の外端部と
他方の型枠の外端部にそれぞれ短いビームが型枠
の収縮及び拡開に支障のないように取り付けられ
て、外方へ伸び、その自由端に端部支承体が設け
られたそれ自体公知の型枠装置にも同様に実施す
ることができる。

すなわち、たとえば、第７図に示す装置におい
て、ビーム１２ａ，１２ｂは型枠２０の外端部及
び型枠２２を支持するようにその外端部にそれぞ
れ固定されており、相互に連結された型枠２０、
カーブライナ２４及び型枠２２は自己を支持する
と共にコンクリート荷重を担うに足る一体の剛性
と強度とを備える。

端部支承体１４はビーム１２ａの端部に該ビー
ムを支承するように連結されており、端部支承体
１６も同様にビーム１２ｂに連結されている。中
間支承体４０は、図示の例において、カーブライ
ナ２４のアーチ部においてこれに架構された横木
２４ａに上端が取り付けられている。必要に応じ
て、中間支承体４０は、カーブライナ２４内に配
置しないで、型枠２０，２２の一方に配置するこ
とができ、その際該中間支障体の上端部は型枠の
アーチ部に取り付けられる。

図示の例に代えて、ビーム１２ａ，１２ｂが単
一の型枠の一端部及び他端部に取り付けられ、中
間支承体４０が該単一型枠内に配置される場合に
おいても、中間支承体の上端部は前記のように型
枠のアーチ部に取り付けられる。中間支承体４０
は、第３〜６図に示した実施例におけると同様の
構造を備え、偏心荷重に対抗する力を型枠に作用
させるためにトンネルの横断方向へ移動可能であ
る。

本発明によれば、ビーム端部の支承体間に中間
支承体を設け、該中間支承体をビーム中心から左
右に移動させて位置決めできるようにしたことに
より、ビームが台車又は滑動体から偏心して位置
決められる場合の型枠装置の移動時における回転
を逆回転力の付与により防止することができ、ま
たカーブライナが配置されていると否とに係りな
しに偏心荷重が生じる型枠装置の移動時における
回転を同様に逆回転力を付与することにより防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂはビームに単一及び複数の型枠が
支持された移動型枠装置の概念図、第２図ａはビ
ームに２つの型枠とその間のカーブライナとが支
持された移動型枠装置の概念図、第２図ｂはトン
ネル掘削壁面とこれに沿う一次及び二次覆工の施
工状況を示す縦断面図、第３図は本発明に係るト
ンネル覆工用移動型枠装置の一例を示す縦断面
図、第４図は第３図に示した装置の左端面図、第
５図は第３図の線５−５に沿つてみた図、第６図
は二次覆工完了後の脱型、移動状態を示す第５図
と同様の図、第７図は本発明の他の実施例を示す
縦断面図である。 １２，１２ａ，１２ｂ……ビーム、１４，１６
……端部支承体、２０，２２……型枠、２４……
カーブライナ、２６，２７，４２……液圧ジヤツ
キ、２８……台車、３２……滑動体、３６，４６
……ねじロツド、３８，４８……スリーブナツ
ト、L₁……一次覆工、L₂……二次覆工、４０…
…中間支承体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ビームと、該ビームの端部に配置されかつ該
   ビームと共にトンネル軸線方向へ移動可能の端部
   支承体であつて前記ビームを昇降及び横方向移動
   可能に支承する端部支承体と、ほぼ円形の横断面
   形状を有する折り畳み可能の型枠であつて前記ビ
   ームに支持された型枠と、前記端部支承体間にお
   いて前記型枠内に配置され、前記型枠の折り畳み
   時該型枠を支持してこの型枠と共にトンネル軸線
   方向へ移動可能の中間支承体とを含む、トンネル
   覆工用移動型枠装置。 ２ 前記ビームは前記型枠を貫き、該型枠は枢軸
   を介して前記ビームに連結され、前記中間支承体
   は前記ビームに取り付けられている、特許請求の
   範囲第１項に記載の装置。 ３ 前記ビームは前記型枠の各端部に取り付けら
   れており、前記中間支承体は前記型枠に取り付け
   られている、特許請求の範囲第１項に記載の装
   置。 ４ 前記端部支承体は、上端が前記ビームに固定
   された液圧ジヤツキと、該液圧ジヤツキの下端に
   連結された台車又は滑動体とを備え、前記液圧ジ
   ヤツキは前記台車又は滑動体に関してトンネルの
   横断方向へ移動可能である、特許請求の範囲第１
   項に記載の装置。 ５ 前記中間支承体は、上端が前記ビーム又は型
   枠のアーチ部に連結された液圧ジヤツキと、該液
   圧ジヤツキの下端に連結された回転体とを備え、
   また、前記中間支承体は前記型枠と一次覆工との
   間に二次覆工コンクリートを打設する間前記型枠
   内に引込められて前記ビーム又は型枠に支持され
   ており、前記コンクリートの打設及び硬化後の型
   枠装置の移動中前記型枠外に伸出して前記回転体
   が前記二次覆工コンクリート上又は該コンクリー
   ト上に敷設されたレール上にあり、これにより前
   記中間支承体が前記端部支承体と共に前記型枠を
   支承する、特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ６ 前記中間支承体の液圧ジヤツキはトンネルの
   横断方向へ移動可能である、特許請求の範囲第３
   項に記載の装置。 ７ ビームと、該ビームの端部に配置されかつ該
   ビームと共にトンネル軸線方向へ移動可能の端部
   支承体であつて前記ビームを昇降及び横方向移動
   可能に支承する端部支承体と、ほぼ円形の横断面
   形状を有する折り畳み可能の型枠であつて前記ビ
   ームに支持された一対の型枠およびトンネルの曲
   線部の覆工のために前記一対の型枠間に配置され
   かつこれらに連結された、前記型枠と同一の横断
   面形状及び台形の平面形状を有する折り畳み可能
   のカーブライナと、前記端部支承体間において前
   記型枠内又は前記カーブライナ内にトンネルの横
   断方向へ移動可能に配置され、前記型枠の折り畳
   み時該型枠を支持してこれと共にトンネル軸線方
   向へ移動可能の中間支承体とを含む、トンネル覆
   工用移動型枠装置。 ８ 前記ビームは前記一対の型枠および前記カー
   ブライナを貫き、該カーブライナは枢軸を介して
   前記ビームに連結されており、前記中間支承体は
   前記ビームに取り付けられている、特許請求の範
   囲第７項に記載の装置。 ９ 前記ビームは前記一対の型枠の各外端部に取
   り付けられており、前記中間支承体は前記型枠又
   は前記カーブライナのアーチ部に取り付けられて
   いる、特許請求の範囲第７項に記載の装置。