ツインアーチフォーム工法®「TAF工法」
トリプルアーチフォーム工法®「TrAF工法」
覆工コンクリートの養生時間延長による品質向上と高速施工
従来の山岳トンネルの覆工コンクリートは標準的に2日に1回の打設サイクルです。2日間のうち、コンクリートの養生期間は18時間程度と短く、強度発現が低いうちに脱型するため、脱型時の自重による変形、ひび割れの潜在的要因となっていました。
鹿島が開発したツインアーチフォーム工法（TAF工法）は、脱着機構を有する2基のセントル型枠により従来の2日のサイクルを維持したままコンクリートの養生期間を66時間以上確保することで、コンクリートの品質を向上させる施工法です。また、フォームを1基追加して3基のフォームにより、毎日コンクリート打設を行えるトリプルアーチフォーム工法（TrAF工法）も開発しました。両工法ともコンクリートの養生期間を大幅に増やすことができるため、脱型時のコンクリートの強度が上がり、コンクリートの緻密さが向上します。
平成26年度建設施工と建設機械シンポジウム優秀論文賞
第27回日本建設機械施工大賞 最優秀賞
特許登録済
TAF1号機全景
関連情報
- キーワード
- 覆工コンクリート、養生時間、圧縮強度、ひび割れ、セントル、脱型、66時間、ツイン、アーチ
施工手順
TAF工法
TAF工法では、2つのアーチフォーム（型枠）に径の縮小・拡大機能を持たせ、1台のレール台車で2つの型枠を交互に使用できるようにしています。
まず、第1アーチフォームにコンクリート打設後、ガントリー（台車）から分離させて、そのままの状態で養生させておきます。その後、あらかじめ径を縮小させた第2アーチフォームを乗せた台車は、第1アーチフォームの下をくぐり抜けて通過し、次の打設位置まで進みます。第2アーチフォームで打設後は、脱型した第1アーチフォームの径を縮小して第2の下を通過させ、次の打設位置に移動させます。このプロセスを繰り返して前進していきます。
TAF工法概念図
TAF工法施工サイクル（動画）
TrAF工法
TrAF工法では、フォームを1基追加し、3基とすることで、打設サイクルを毎日としてもTAF工法と同等の型枠存置時間（60時間）を確保できます。これにより打設スピードが速まってもTAF工法と同等の初期養生効果を得ることができます。
トリプルアーチフォーム（TrAF）工法施工の様子
トリプルアーチフォーム（TrAF）工法
特長・メリットココがポイント
66h脱型による高緻密化
室内試験により、透気係数を指標としてコンクリート表面の緻密性を評価しました。
- 66h脱型は、18h脱型に比較して大幅に透気係数が低減し、7日脱型とほぼ同様な状態まで緻密化していることが確認できました。
- 被膜養生やミスト養生など、他の養生方法と比較しても、66h脱型のほうが緻密化していることがわかります。
室内試験によるコンクリート表面緻密化の評価結果
圧縮強度は従来の約4倍
同じく、室内試験により、圧縮強度の増加を確認しました。
- 66h脱型にすることで、通常施工サイクルの18h脱型に比較してコンクリート強度が約4倍の10N/mm2に向上することが確認されました。
養生期間延長によるコンクリート圧縮強度増加確認結果
週5日コンクリート打設を実現
TrAF工法を採用した唐丹第3トンネル工事（岩手県釜石市）では、週5日の稼働で毎日のコンクリート打設を実現し、覆工工事の最大月進288.19m（12.53m×23日）、平均月進250mを達成しました。昼間のみ変則シフト（1.5班体制）に施工体制を変更し、生産性も向上しました。
適用実績
TrAF工法
国道45号 唐丹第3トンネル
場所：岩手県釜石市唐丹町
竣工年：2018年3月
発注者：国土交通省東北地方整備局
規模：トンネル延長L=3,023m 内空断面積95m2
TAF工法
新名神高速道路 箕面トンネル
場所：大阪府箕面市
竣工年：2018年2月
発注者：西日本高速道路関西支社
宮古盛岡横断道路 新区界トンネル
場所： 岩手県宮古市～盛岡市
竣工年：2019年8月
発注者：国土交通省東北地方整備局
一般国道473号岩古谷トンネル
場所：愛知県北設楽郡
竣工年：2014年3月
発注者：愛知県建設部
新東名高速道路徳定トンネル
場所： 愛知県新城市
竣工年：2014年6月
発注者：中日本高速道路
学会論文発表実績
- 「覆工コンクリートの品質向上と急速施工の両立に向けた取り組みについて」，トンネル工学報告集，2017年
- 「覆工コンクリートの高速施工と品質向上の両立を実現」，建設機械