JP2017031584A - 鉄筋支持具およびインバートコンクリート用鉄筋の設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】急傾斜部であっても容易に鉄筋支持具を設置するとともに、鉄筋支持具と鉄筋ユニットとの干渉を防止し、さらに鉄筋の位置調整を細かく行う。【解決手段】基礎部１１に取り付けられたネジ棒１０と、トンネル２内に配筋される鉄筋ユニット５０の鉄筋を把持する把持部材２０とを備える鉄筋支持具１であって、把持部材２０は、ネジ棒１０に螺合するナット部２１と、ナット部２１に対して相対回転可能な把持部２２とを備えていることを特徴とする。また、ネジ棒１０の先端部に、鉄筋ユニット５０の内周側に配置される鉄筋５５を支持するための支持部材４０が螺合されている。【選択図】図１

Description

本発明は、鉄筋支持具およびインバートコンクリート用鉄筋の設置方法に関する。

インバートコンクリート用鉄筋を設置するに際しては、鉄筋をトンネル内壁面に沿った格子状に組み付けて鉄筋ユニットを予め形成し、この鉄筋ユニットをトンネル内に敷設する工法が知られている（たとえば特許文献１参照）。

鉄筋ユニットは、トンネル内に形成された支持フレーム上に設置される。支持フレームは、所定間隔で配列された高さ調整可能なスペーサ（鉄筋支持具）と、これらスペーサに取り付けられたフラットバーとを備えている。スペーサは、コンクリート製の基礎部に取り付けられたネジ棒と、ネジ棒に螺合するナット状の移動部材を備えている。移動部材は、棒状の係止部が形成されており、係止部上に鉄筋が載置される。

特開平１０−２０４９８５号公報

トンネルの断面形状が円形の場合、トンネルの底部ではスペーサを容易に設置することができるが、トンネルの側面部では表面が急傾斜になるためスペーサの設置が困難であるという問題があった。特に、防水シートが敷設されたウォータータイトトンネルでは、急傾斜部へのスペーサの設置がさらに困難であった。また、側面に設置されたスペーサは内側横方向に向かって延出するので、鉄筋ユニットを吊り下げて設置する際に鉄筋と干渉してしまう。さらには、インバートコンクリートを施工する一次覆工の表面には不陸が存在するため、鉄筋位置を細かく調整する必要があった。

このような観点から、本発明は、急傾斜部であっても容易に設置できるとともに鉄筋ユニットとの干渉を防止でき、さらに鉄筋の位置調整を細かく行える鉄筋支持具およびインバートコンクリート用鉄筋の設置方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための第一の本発明は、基礎部に取り付けられたネジ棒と、トンネル内に配筋される鉄筋ユニットの鉄筋を把持する把持部材とを備える鉄筋支持具であって、前記把持部材は、前記ネジ棒に螺合するナット部と、前記ナット部に対して相対回転可能な把持部とを備えていることを特徴とする鉄筋支持具である。

このような構成の鉄筋支持具によれば、鉄筋支持具を予め鉄筋ユニットに固定することができる。急傾斜部に相当する部分の鉄筋ユニットに鉄筋支持具を固定した状態で、鉄筋ユニットをトンネル内周面に設置すれば、急傾斜部であっても鉄筋支持具を容易に設置できる。また、鉄筋支持具は、予め鉄筋ユニットに固定されているので、鉄筋ユニットの設置時に鉄筋ユニットに干渉することもない。さらに、ナット部を回転させてネジ棒を軸方向に移動させることで、鉄筋の位置調整を細かく行うことができる。

本発明の鉄筋支持具は、前記ネジ棒の先端部に、前記鉄筋ユニットの内周側に配置される鉄筋を支持するための支持部材が螺合されていることが好ましい。このような構成によれば、鉄筋ユニットの内周側の所定位置で鉄筋を支持できるので、内側に別途の鉄筋を容易に配筋できる。

前記課題を解決するための第二の本発明は、断面円形のトンネル内周面の下半部に、インバートコンクリート内に配筋される鉄筋を設置するインバートコンクリート用鉄筋の設置方法であって、前記トンネル内周面の底部に複数のスペーサを配列し、前記スペーサに枠部材を取り付ける支持フレーム設置工程と、前記枠部材上に、前記トンネル内周面の曲面に沿って予め形成された鉄筋ユニットを設置する鉄筋ユニット設置工程と、を備え、前記鉄筋ユニット設置工程では、前記鉄筋ユニットの周方向両端部に鉄筋支持具が取り付けられた状態で、前記鉄筋ユニットを設置し、その後、前記鉄筋支持具を前記トンネル内周面に当接させることを特徴とするインバートコンクリート用鉄筋の設置方法である。

このような方法によれば、鉄筋ユニットに予め鉄筋支持具を取り付けた状態で鉄筋ユニットを設置するので、急傾斜部であっても鉄筋支持具を容易に設置できる。また、鉄筋支持具は、予め鉄筋ユニットに固定されているので、鉄筋ユニットの設置時に鉄筋ユニットに干渉することはない。

本発明によれば、急傾斜部であっても容易に鉄筋支持具を設置できるとともに、鉄筋支持具と鉄筋ユニットとの干渉を防止でき、さらに鉄筋の位置調整を細かく行うことができる。

本発明の実施形態に係る鉄筋支持具を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る鉄筋支持具を示した分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る鉄筋支持具の変形例を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係るインバートコンクリート用鉄筋の設置方法における支持フレーム設置工程を示した斜視図である。 鉄筋ユニットを示した斜視図である。 本発明の実施形態に係るインバートコンクリート用鉄筋の設置方法における鉄筋ユニット設置工程を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る鉄筋支持具と鉄筋との取合いを示した斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る鉄筋支持具およびインバートコンクリート用鉄筋の設置方法を、添付した図面を参照しながら説明する。まず、鉄筋支持具の構成を説明する。図６に示すように、本実施形態に係る鉄筋支持具１は、鉄筋ユニット５０をトンネル２の内周面に対して所定位置で設置するためのものである。図１および図２に示すように、鉄筋支持具１は、ネジ棒１０と把持部材２０と支持部材４０とを備えている。

ネジ棒１０は、基礎部１１に取り付けられている。基礎部１１は、たとえば断面円形のコンクリート柱１２と、コンクリート柱１２の上端部に埋設されたナット１３とを備えている。ネジ棒１０は、基礎部１１に立設されている。ネジ棒１０の端部は、ナット１３に螺合されている。ネジ棒の基端部（基礎部１１側端部）には、締付けナット１４がネジ棒１０に螺合されている。締付けナット１４は、ナット１３に締め付けられている。なお、基礎部１１の形状および材質は本実施形態に限定されるものではなく、たとえば金属プレート等の他のものであってもよい。ネジ棒１０は、トンネル２の内周面からインバートコンクリートの内表面まで届く長さを備える。なお、インバートコンクリートの厚さ寸法が大きい場合には、図３に示すように、複数のネジ棒１０を、連結ナット１５を用いて同軸に連結してもよい。

図１および図２に示すように、把持部材２０は、ナット部２１と把持部２２とを備えている。

ナット部２１は、図２に示すように、ナット本体２３と、ナット本体２３に取り付けられた円筒部２４とを備えている。ナット本体２３は、ネジ棒１０に螺合している。ナット本体２３を回転させることで、把持部材２０全体がネジ棒１０の軸方向に沿って移動する。ナット本体２３は、円筒部２４よりもネジ棒１０の先端寄りに位置している。ナット本体２３は、座金付ナットからなる。円筒部２４は、ナット本体２３の底面（座金側の面）に溶接されている。円筒部２４は、ネジ棒１０が挿通できる内径を備えている。円筒部２４は、ナット本体２３と同軸位置に配置されている。円筒部２４の外径はナット本体２３の座金部分の外径よりも小さい。ナット本体２３の座金部分が、円筒部２４の一端部（ナット本体２３側端部）で鍔部２３ａを構成している。円筒部２４の他端部には、座金２５が取り付けられている。座金２５の外径は、円筒部２４の外径より大きい。鍔部２３ａは、後記する外筒部２６の一端部に係止される。座金２５は、外筒部２６の他端部に係止される。

把持部２２は、外筒部２６と把持金具２７とを備えている。外筒部２６は、円筒部２４を囲むように配置されている。つまり、把持部材２０は、外筒部２６と円筒部２４とで二重管構造になっている。外筒部２６は、断面正方形の筒型形状を呈しており、円筒部２４に対して相対回転可能となっている。外筒部２６は、鍔部２３ａと座金２５間に位置していて、円筒部２４から抜け落ちないようになっている。

把持金具２７は、外筒部２６の側面に溶接されている。把持金具２７は、鉄筋を挟持する金具であって、断面Ｃ形の本体部２８と、本体部２８に螺合されたボルト２９とを備えている。本体部２８の内側角部には、鉄筋通過空間２８ｓが構成されている。ボルト２９は、本体部２８に形成されたネジ孔（図示せず）に螺合している。ボルト２９は、鉄筋通過空間２８ｓを通過する鉄筋の側面に向かって出没するように配置されている。ボルト２９を回転させて、ボルト２９の先端部を鉄筋の側面に押し付けると、本体部２８の内周面とボルト２９の先端部とで鉄筋が挟持される。

以上のような構成の把持部材２０によれば、把持部２２を回転させずに、ナット部２１のみを回転させることができる。つまり、把持部２２が鉄筋を把持した状態（固定された状態）でも、ナット部２１を回転させることで、ネジ棒１０を把持部材２０に対して相対移動（ネジ棒１０の軸方向に移動）させることができる。

支持部材４０は、ネジ棒１０の先端部に取り付けられており、鉄筋ユニット５０の内周側に配置される鉄筋を支持する。支持部材４０は、ナット４１と棒状部材４２とを備えている。ナット４１は、ネジ棒１０に螺合している。棒状部材４２は、ナット４１の側面に溶接されている。棒状部材４２は、ネジ棒１０の側方から見て、ネジ棒１０と直交する方向に延在している。棒状部材４２には、支持される鉄筋が載置される。

次に、本実施形態に係るインバートコンクリート用鉄筋の設置方法を説明する。本実施形態では、断面円形のウォータータイトトンネルにおいて、インバートコンクリート用鉄筋を設置する場合を例に挙げて説明する。鉄筋が設置されるトンネルの内周面には防水シート３が敷設されている。防水シート３は、断面円形の下側半円部分に敷設されている。かかる設置方法は、支持フレーム設置工程と鉄筋ユニット製作工程と鉄筋ユニット設置工程と内周鉄筋設置工程とを備えている。

（支持フレーム設置工程）
支持フレーム設置工程は、図４に示すように、トンネル内周面の底部にスペーサ６０と枠部材６１とを備えてなる支持フレーム６２を設置する工程である。支持フレーム６２を設置するに際しては、まず、トンネル２の底部に、複数のスペーサ６０を設置する。スペーサ６０は、従来から用いられている公知のものであって、基礎部と、基礎部に立設されたネジ棒とを備えている。スペーサ６０は、トンネル内周面の傾斜が緩い範囲（設置に支障のない傾斜部分）に設置する。スペーサ６０は、トンネル２の周方向および軸方向に間隔をあけて配列する。

次に、配列したスペーサ６０に枠部材６１を取り付ける。枠部材６１は、隣り合うスペーサ６０同士を連結して、全体のスペーサ６０を一体化させる。枠部材６１は、フラットバーからなり、トンネルの周方向または軸方向に延在している。枠部材６１は、全体で格子状に配列されている。その後、ナットに棒状部材を溶接してなる支持部材（図示せず）をネジ棒に螺合する。支持部材は、ネジ棒の上下二段に設けられており、外周側の鉄筋（鉄筋ユニット５０）と内周側の鉄筋５５（図７参照）のそれぞれを支持する。

（鉄筋ユニット製作工程）
鉄筋ユニット製作工程は、支持フレーム設置工程と並行あるいは前後して、鉄筋ユニット５０を製作する工程である。鉄筋ユニット５０は、防水シート３を敷設していないトンネルの切羽側のスペースで組み立てる。鉄筋ユニット５０を組み立てるには、トンネル２の内周面の曲率と同じ曲率で形成された鉄骨製治具（図示せず）上に、湾曲した縦鉄筋（主鉄筋）５１と横鉄筋（配力筋）５２とを格子状に並べる（図５参照）。そして、縦鉄筋５１と横鉄筋５２との交差部分で、縦鉄筋５１と横鉄筋５２とを接続する。その後、鉄筋ユニット５０の周方向両端部の急傾斜部分（トンネル側面部に相当する部分）に鉄筋支持具１を取り付ける。

（鉄筋ユニット設置工程）
鉄筋ユニット設置工程は、図６に示すように、支持フレーム６２上に鉄筋ユニット５０を設置する工程である。たとえばトンネル２の天井面に吊り下げられたクレーン（図示せず）を用いて、鉄筋ユニット５０を製作位置から吊り上げて、支持フレーム６２上に移動して吊り下ろす。鉄筋ユニット５０を吊り下ろすと、鉄筋ユニット５０の中間部は、スペーサ６０の基端側に設置された支持部材に支持される。その後、鉄筋支持具１の把持部材２０のナット部２１を回転させて、ネジ棒１０の位置調整を行う（図７の右側部分参照）。ネジ棒１０の位置調整を行うことで、ネジ棒１０の把持部材２０からの突出長さを調整できる。これによって、鉄筋支持具１の基礎部１１をトンネル２の内周面に当接することができる。鉄筋ユニット５０の両端部は、鉄筋支持具１がトンネル２の内周面に当接することで支持される。このように、鉄筋支持具１によって、トンネル２の内周面（防水シート３の表面）の凹凸（不陸）を吸収できるので、鉄筋ユニット５０を所定の位置に設置することができる。

（内周鉄筋設置工程）
内周鉄筋設置工程は、鉄筋ユニット５０の内周側に鉄筋５５（図７参照）を設ける工程である。内周側の鉄筋５５を設けるに際しては、スペーサ６０の先端側の支持部材と、鉄筋支持具１の支持部材４０の位置調整を行う。その後、図７に示すように、支持部材４０およびスペーサ６０の支持部材（図７では鉄筋支持具１の支持部材４０を図示）に高さ調整筋５６を設置し、縦鉄筋（主鉄筋）５７と横鉄筋（配力筋）５８とを格子状に並べる。そして、縦鉄筋５７と横鉄筋５８との交差部分で、縦鉄筋５７と横鉄筋５８とを接続する。鉄筋５５の設置が終わると、インバートコンクリート用鉄筋の配筋が完了する。

以上のような鉄筋支持具１およびインバートコンクリート用鉄筋の設置方法によれば、鉄筋支持具１が把持部材２０を備えているので、鉄筋ユニット製作工程において鉄筋支持具１を容易に鉄筋ユニットに固定することができる。さらに、把持部材２０は、ネジ棒１０に螺合するナット部２１と、ナット部２１に対して相対回転可能な把持部２２とを備えているので、把持部２２が固定された状態で、ナット部２１を回転することができる。これによって、把持部２２が鉄筋ユニット５０に固定された状態でも、把持部材２０からのネジ棒１０の突出長さを調整できるので、基礎部１１をトンネル２の内周面に接地できる。つまり、鉄筋の位置調整を細かく行うことができる。これによって、鉄筋を設置する一次覆工の表面に不陸がある場合であっても、インバートコンクリート用鉄筋を所望の位置に設置することができる。

鉄筋ユニット設置工程では、鉄筋支持具１を急傾斜部に相当する部分の鉄筋に取り付けた状態で、鉄筋ユニット５０をトンネル内周面に設置しているので、急傾斜部であっても鉄筋支持具１を容易に設置することができる。また、支持フレーム設置工程で設置されるスペーサ６０は、傾斜の緩いトンネル２の底部に設置するので容易に設置できる。このように鉄筋支持具１を設置するために足場等を設ける必要がないので、工期および工費の低減が達成される。

さらに、鉄筋支持具１は、予め鉄筋ユニット５０に固定されているので、鉄筋ユニット５０の設置時に鉄筋ユニット５０と干渉することはない。

内周鉄筋設置工程では、ネジ棒１０の位置が調整された後に、支持部材４０の位置調整を行って、その支持部材４０上に内周側の鉄筋５５を取り付けているので、位置精度の高い配筋を行うことができる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、緩傾斜部のスペーサ６０と急傾斜部の鉄筋支持具１とを併用しているが、これに限定されるものではなく、緩傾斜部と急傾斜部の両方に鉄筋支持具１を設置してもよい。つまり、鉄筋ユニット５０の周方向全体に亘って鉄筋支持具１を取り付けた状態で鉄筋ユニット５０を防水シート３上に設置してもよい。このようにすれば、予め防水シート３上にスペーサ６０を設ける工程を省略できる。但し、先にスペーサ６０を設置しておいた方が、鉄筋ユニット５０の位置決めを容易に精度よく行うことができる。

また、前記実施形態では、鉄筋ユニット５０を防水シート３が敷設されたトンネル２の表面に設置しているが、これに限定されるものではない。防水シート３が敷設されていないトンネルであっても、鉄筋支持具およびインバートコンクリート用鉄筋の設置方法を適用することができる。

さらに、前記実施形態では、鉄筋支持具１をインバートコンクリート用鉄筋に利用しているが、これに限定されるものではない。鉄筋支持具１は、トンネル２の上側アーチ部の覆工用鉄筋の支持具として利用することもできる。この場合もアーチ部覆工用鉄筋を所定位置に精度よく設置することができる。

１ 鉄筋支持具
１０ ネジ棒
２０ 把持部材
２１ ナット部
２２ 把持部
４０ 支持部材
５０ 鉄筋ユニット
５５ 鉄筋（内周側に配置される鉄筋）
６０ スペーサ
６１ 枠部材

Claims (3)

1. 基礎部に取り付けられたネジ棒と、トンネル内に配筋される鉄筋ユニットの鉄筋を把持する把持部材とを備える鉄筋支持具であって、
   前記把持部材は、前記ネジ棒に螺合するナット部と、前記ナット部に対して相対回転可能な把持部とを備えている
   ことを特徴とする鉄筋支持具。
2. 前記ネジ棒の先端部に、前記鉄筋ユニットの内周側に配置される鉄筋を支持するための支持部材が螺合されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の鉄筋支持具。
3. 断面円形のトンネル内周面の下半部に、インバートコンクリート内に配筋される鉄筋を設置するインバートコンクリート用鉄筋の設置方法であって、
   前記トンネル内周面の底部に複数のスペーサを配列し、前記スペーサに枠部材を取り付ける支持フレーム設置工程と、
   前記枠部材上に、前記トンネル内周面の曲面に沿って予め形成された鉄筋ユニットを設置する鉄筋ユニット設置工程と、を備え、
   前記鉄筋ユニット設置工程では、前記鉄筋ユニットの周方向両端部に鉄筋支持具が取り付けられた状態で、前記鉄筋ユニットを設置し、その後、前記鉄筋支持具を前記トンネル内周面に当接させる
   ことを特徴とするインバートコンクリート用鉄筋の設置方法。

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