内型枠の型枠ピース
【課題】型枠ピースのボルト孔を着脱可能とし、ボルト孔が変形した状態での型枠ピースの使用を回避できる型枠ピースを提供する。
【解決手段】地山を掘削した掘削孔により形成されたトンネル空洞部の内周面に沿って設置されてトンネル空洞部の内周面との間に覆工部を形成するための内型枠の型枠ピース４０Ａにおいて、互いに隣接して設置される型枠ピース同士を繋ぐための継手面４７を備えた継手板４２と、継手板を貫通する貫通孔４３と、貫通孔に着脱可能に嵌め合わされた筒状体であって、貫通孔に嵌め合わされた筒状体の筒内が、隣接して設置される型枠ピースの継手面４７同士を密接状態に結合する継手ボルトを通すためのボルト孔６４となるボルト孔形成部品５０とを備えた。
【解決手段】地山を掘削した掘削孔により形成されたトンネル空洞部の内周面に沿って設置されてトンネル空洞部の内周面との間に覆工部を形成するための内型枠の型枠ピース４０Ａにおいて、互いに隣接して設置される型枠ピース同士を繋ぐための継手面４７を備えた継手板４２と、継手板を貫通する貫通孔４３と、貫通孔に着脱可能に嵌め合わされた筒状体であって、貫通孔に嵌め合わされた筒状体の筒内が、隣接して設置される型枠ピースの継手面４７同士を密接状態に結合する継手ボルトを通すためのボルト孔６４となるボルト孔形成部品５０とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トンネルの覆工部を形成するための内型枠の型枠ピースに関し、型枠ピースのボルト孔が変形した状態で使用されることを回避可能とした型枠ピースに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シールド掘進機で地山を掘削して掘進するとともに、シールド掘進機の後部（坑口側）において掘削孔により形成されたトンネル空洞部の内周面とトンネル空洞部の内周面に沿って設置される内型枠との間に生コンクリートを流し込んで覆工部としての覆工コンクリートを構築するＥＣＬ工法と呼ばれるトンネル施工方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
内型枠は複数個の型枠ピースにより形成される。図６に示すように、型枠ピース４０は、トンネル空洞部２１の内周面３３（図７参照）の周方向において隣接するように設置される型枠ピース４０同士を繋ぐためのピース継手面４７ａが形成されたピース継手板４５を備えるとともに、トンネル空洞部２１の内周面３３のトンネル掘進方向において隣接するように設置される型枠ピース４０；４０同士を繋ぐためのリング継手面４７ｂが形成されたリング継手板４６を備える。
継手板４５；４６には、互いに隣接する型枠ピース４０の継手面同士がボルト及びナットによる締結によって密接状態に接合されるように、継手板４５；４６を貫通してボルトを通すためのボルト孔４３が形成される。
従って、トンネル空洞部２１の内周面３３の周方向において互いに隣接して設置される型枠ピース４０のピース継手面４７ａ同士を接触させた状態でボルト孔４３に図外のボルトを挿入し、ボルトの先端から図外のナットを締結していくことで、ピース継手面４７ａ同士が密接状態に接合される。また、トンネル空洞部２１の内周面３３のトンネル掘進方向において互いに隣接して設置される型枠ピース４０のリング継手面４７ｂ同士を接触させた状態でボルト孔４３にボルトを挿入し、ボルトの先端からナットを締結していくことで、リング継手面４７ｂ同士が密接状態に接合される。
図７に示すように、トンネル空洞部２１の内周面３３を１周する分のいわゆる１リング分の内型枠３０を形成するには、複数個の型枠ピース４０を、トンネル空洞部２１の内周面３３との間に覆工部Ｄの厚さ分の間隔ｄを隔ててトンネル空洞部２１の内周面３３に沿って内周面３３を１周するように設置していく。この場合、ピース継手面４７ａ同士が密接状態に接合されるように、図外の内型枠組立装置によって１リング分の内型枠を組み立てていく。そして、掘削が進む毎に、トンネル掘進方向に向けてさらに１リング分の内型枠３０を組み立てていく。この場合、型枠ピース４０が、トンネル空洞部２１の内周面３３の周方向においてピース継手面４７ａ同士が密着状態に接合されるように、かつ、トンネル空洞部２１の内周面３３のトンネル掘進方向において前回組み立てた１リング分の内型枠３０のリング継手面４７ｂと今回組み立てる内型枠３０のリング継手面４７ｂとが密着状態に接合されるように、内型枠組立装置によって１リング分の内型枠３０を組み立てていく。
型枠ピース４０は、所定数のリング分（例えば１６リング分）の内型枠３０を形成できる数分だけ用いられ、所定数のリング分の内型枠３０を設置した後は、坑口側に組み立てられた内型枠３０の掘進方向後部に位置する１リング分の型枠ピース４０を図外の内型枠脱型装置を用いて解体して取り外した後に、シールド掘進機を進行させ、取り外した１リング分の型枠ピース４０を内型枠３０の掘進方向先頭位置に盛り替えて使う。即ち、所定数のリング分の内型枠３０を設置した後は、掘進する毎に、型枠ピース４０を後方（坑口側）から前方（切羽側）に盛り替えて繰り返して使用する。
尚、図７に示すように、１リング分の内型枠３０を形成する複数個の型枠ピース４０のうちの１つの型枠ピース４０は、脱型用の型枠ピース３９に形成される。脱型用の型枠ピース３９は、トンネル空洞部２１の内周面３３に近い方に位置して型枠面３９ａとなる当該型枠面側のトンネル空洞部２１の周方向の幅寸法ｂが、型枠面３９ａの反対側の面３９ｂ（トンネル空洞部２１の中心２Ｃに近い方に位置した面）のトンネル空洞部２１の周方向の幅寸法ａよりも小さい。そして、１リング分の内型枠３０を組み立てるときは、脱型用の型枠ピース３９を最後に取り付け、１リング分の内型枠３０を解体する場合は、脱型用の型枠ピース３９から取り外す。
【特許文献１】特開２００５−１８８０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように、型枠ピースを盛り替えて繰り返して使用する場合、型枠ピースの取り付け及び取り外しが繰り返され、型枠ピースの継手板に形成されたボルト孔に対するボルトの着脱操作が頻繁に繰り返されることになるので、ボルト孔が変形しやすくなる。ボルト孔が変形すると、型枠ピース同士の位置ずれが大きくなり、内型枠の変形や型枠ピース同士の継手面の密接性能低下を招くという問題点があった。また、ボルト孔が変形すると、継手面の密接性が低下し、継手面同士が滑りやすくなり、ボルトに過剰な力が加わりボルト自体が破断するという問題点があった。
そこで、本発明は、型枠ピースのボルト孔を着脱可能とし、ボルト孔が変形した状態での型枠ピースの使用を回避できる型枠ピースを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る内型枠の型枠ピースは、地山を掘削した掘削孔により形成されたトンネル空洞部の内周面に沿って設置されてトンネル空洞部の内周面との間に覆工部を形成するための内型枠の型枠ピースにおいて、互いに隣接して設置される型枠ピース同士を繋ぐための継手面を備えた継手板と、継手板を貫通する貫通孔と、貫通孔に着脱可能に嵌め合わされた筒状体であって、貫通孔に嵌め合わされた筒状体の筒内が、隣接して設置される型枠ピースの継手面同士を密接状態に結合する継手ボルトを通すためのボルト孔となるボルト孔形成部品とを備えたことを特徴とする。
ボルト孔形成部品は、貫通孔に嵌め合わされてボルト孔を形成する筒部と、筒部の筒の一端縁より筒の外側に向けて筒の中心軸と直交する方向に延長するように形成された鍔部とを備え、鍔部の裏面と継手面の裏面とが接触した状態に筒部が貫通孔内に嵌め込まれて筒部の他端が継手面よりも突出しないように貫通孔に取付けられたことも特徴とする。
ボルト孔形成部品は、貫通孔に嵌め合わされてボルト孔を形成する筒部と、筒部の筒の一端縁より筒の外側に向けて筒の中心軸と直交する方向に延長するように形成された鍔部とを備え、貫通孔は、主孔と、主孔と同軸で主孔よりも径の大きい径に形成されて継手面に開口する鍔部収納孔とを備え、鍔部の裏面と鍔部収納孔の孔底面とが接触して鍔部が継手面よりも突出しない状態に筒部が貫通孔内に嵌め込まれて筒部の他端部が継手面の裏面より突出し、この突出した筒部の他端部に形成された止輪収納溝に止輪が取付けられたことによって、ボルト孔形成部品が貫通孔よりも脱落しないように貫通孔に取付けられたことも特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の型枠ピースによれば、継手板を貫通する貫通孔に嵌め合わされた筒状体の筒内が、隣接して設置される型枠ピースの継手面同士を密接状態に結合する継手ボルトを通すためのボルト孔となるボルト孔形成部品を設けたので、ボルト孔形成部品により形成されたボルト孔が変形する前にボルト孔形成部品を交換することが可能となり、ボルト孔が変形した状態での型枠ピースの使用を回避できるようになる。
ボルト孔形成部品は、鍔部を備えたので、継手面の裏面に開口する貫通孔の孔縁部の磨耗を防止できるので、ボルト孔形成部品が貫通孔内に傾いて取付けられるようなことを防止でき、貫通孔に対するボルト孔形成部品の取付精度を長期間維持できる。
ボルト孔形成部品は、貫通孔内に嵌め込まれて継手面の裏面より突出する筒部の他端部に形成された止輪収納溝を備え、この止輪収納溝に止輪が係合されたことで、貫通孔からのボルト孔形成部品の脱落を防止できるので、ボルト孔内にボルトを挿入する際のボルト孔形成部品の脱落を防止でき、結合作業の作業性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
最良の形態１
図１乃至図４は最良の形態１を示し、図１は型枠ピース同士の結合方法を示し、図２は型枠ピースを分解して示し、図３は型枠ピースを用いた密閉型のシールド掘進機によるトンネル施工方法を示し、図４はコンクリート供給管と筒状前型枠に形成されたコンクリート打設口との関係を示す。
【０００７】
図１；２に示すように、型枠ピース４０Ａは、型枠面板４１、継手板４２、貫通孔４３、ボルト孔形成部品５０を備える。
型枠面板４１は、トンネル空洞部２１の内周面３３（図３参照）と対向する型枠面４４を備える。継手板４２は、ピース継手板４５とリング継手板４６とを備える。ピース継手板４５は、トンネル空洞部２１の内周面３３の周方向で互いに隣接するように設置される型枠ピース４０Ａ同士を繋ぐためのピース継手面４７ａを備える。リング継手板４６は、トンネル空洞部２１の内周面３３の掘削進行方向で互いに隣接するように設置される型枠ピース４０Ａ同士を繋ぐためのリング継手面４７ｂを備える。貫通孔４３として、ピース継手板４５を貫通する貫通孔４３ａとリング継手板４６を貫通する貫通孔４３ｂとを備える。以上の構成は、図６に示した型枠ピース４０と同じである。つまり、型枠ピース４０Ａは、型枠面板４１と継手板４２と貫通孔４３とを備えた型枠ピース本体（従来の型枠ピース４０と同じ構成）と、ボルト孔形成部品５０とにより形成される。
【０００８】
ボルト孔形成部品５０は、貫通孔４３（４３ａ；４３ｂ）に着脱可能に嵌め込まれて嵌め合わされた筒状体である。貫通孔４３に嵌め合わされた筒状体の筒孔が、隣接して設置される型枠ピース４０Ａの継手面４７（４７ａ；４７ｂ）同士を密接状態に結合する継手ボルト６３を通すためのボルト孔６４となる。
【０００９】
ボルト孔形成部品５０は、筒孔を形成する筒部６５と鍔部６６とを備えた筒状体により形成される。鍔部６６は、筒部６５の筒の一端縁６７より筒の外側に筒の中心軸と直交する方向に延長するように形成される。例えば、中心に筒部６５の外周径と同じ径の孔を備えた孔開き円板により形成される。
【００１０】
ボルト孔形成部品５０は、例えば、金属により形成される。尚、鍔部６６、筒部６５、継手板４２を形成する金属の硬さは、継手板４２を最も硬い金属により形成し、筒部６５と鍔部６６とを同じ硬さの金属により形成することが好ましい。
【００１１】
図１を参照し、ボルト孔形成部品５０の取付方法及び継手面４７同士の結合方法を説明する。
図１（ａ）に示すように、継手板４２の継手面４７と対向する反対面である継手面４７の裏面４８側から、貫通孔４３内に、ボルト孔形成部品５０の筒部６５を筒の他端（先端）２６側から嵌め込むことにより、ボルト孔形成部品５０が貫通孔４３内に嵌合状態に取付けられる。ボルト孔形成部品５０の筒部６５の長さは、継手面４７の裏面４８と鍔部６６の裏面７１とが密接状態に接触した状態において、筒部６５の他端２６（鍔部６６の反対側）が継手面４７より突出しないような寸法に設定される。尚、貫通孔４３からのボルト孔形成部品５０の脱落を防止したい場合には、図示しないが、例えば、鍔部６６に鍔部６６を貫通するボルト孔を形成しておくととともに継手面４７の裏面４８からボルトを突出するように設けておき、鍔部６６のボルト孔にボルトを通して、鍔部６６の裏面７１と継手面４７の裏面４８とを接触させた状態でボルトの先端からナットを締結することによって、ボルト孔形成部品５０が貫通孔４３から脱落しないように取付けられる。
【００１２】
そして、隣り合う型枠ピース４０Ａの継手面４７同士を接触させて貫通孔４３同士が一致するように位置合わされた状態で、図１（ｂ）に示すように、ボルト６３がボルト孔形成部品５０により形成されたボルト孔６４の一方の開口６４ａから他方の開口６４ｂを通過するようにボルト孔６４内に挿入された後に、ボルト６３の先端６３ａからナット７２を締結することによって、継手面４７同士がボルト６３及びナット７２による締結により密接状態に結合される。尚、平座金９２を用いてボルト６３とナット７２との締結力を得るようにすればよい。
【００１３】
具体的には、型枠ピース４０Ａのピース継手面４７ａ同士が接触するように、型枠ピース４０Ａ同士を互いに隣接させて設置し、互いに隣接する型枠ピース４０Ａのピース継手面４７ａの貫通孔４３ａに嵌め込まれたボルト孔形成部品５０の筒孔６２により形成されたボルト孔６４にボルト６３が通されてボルト６３の先端部６３ａにナット７２が締結されることによって、ピース継手面４７ａ同士が密接状態となるように型枠ピース４０Ａ同士が繋がれる。
また、型枠ピース４０Ａのリング継手面４７ｂ同士が接触するように、型枠ピース４０Ａ同士を互いに隣接させて設置し、互いに隣接する型枠ピース４０Ａのリング継手面４７ｂの貫通孔４３ｂに嵌め込まれたボルト孔形成部品５０の筒孔６２により形成されたボルト孔６４にボルト６３が通されてボルト６３の先端部６３ａにナット７２が締結されることによって、リング継手面４７ｂ同士が密接状態となるように型枠ピース４０Ａ同士が繋がれる。
【００１４】
次に、図３；図４を参照し、型枠ピースを用いた密閉型のシールド掘進機によるトンネル施工方法を説明する。
図３；４を参照して、シールド掘進機１の構造を説明する。シールド掘進機１は、前端に回転切削部２を有し、回転切削部２の後部には後方に延長する円筒状のテールプレート３を備える。テールプレート３の内側には複数の推進ジャッキ４とプレスジャッキ５とが設けられ、プレスジャッキ５の後端５ａに取付けられてテールプレート３の内周面３ａに沿って前後に移動可能な妻型枠と呼ばれる筒状前型枠７を備える。筒状前型枠７は、テールプレート３の内周面３ａと後述する内型枠３０の外周面３４との間を塞いだ状態でプレスジャッキ５の伸縮で前後に移動可能な構成物であり、後述するコンクリート充填空間１００を形成するとともにコンクリート充填空間１００に流入した高流動性生コンクリート８０を加圧するものである。８はシールド掘進機１の推進に伴って図外の牽引手段で牽引されるコンクリート供給装置である。このコンクリート供給装置８は例えば高流動性生コンクリート８０を生成する１台のレミキサー８１とこのレミキサー８１に接続管８２で繋がれた６台のコンクリートポンプ８３とで構成される。
【００１５】
図４に示すように、筒状前型枠７には、前後面に貫通するコンクリート打設口９が周方向に等間隔で例えば１２個形成される。各コンクリートポンプ８３のコンクリート排出口１０には第１コンクリート供給ホース１１が接続され、この第１コンクリート供給ホース１１の終端には二方切替弁１２が接続され、この二方切替弁１２の２つの排出口１３；１３とそれぞれ１つのコンクリート打設口９とが第２コンクリート供給ホース１４；１４で接続される。第２コンクリート供給ホース１４における終端側には油圧シリンダピストン等による塞止弁装置１５が設けられる。塞止弁装置１５の塞止弁１５ａが第２コンクリート供給ホース１４と打設口９とを繋ぐ接続通路１４ａ内に進退移動して接続通路１４ａを開閉する。接続通路１４ａに近い第２コンクリート供給ホース１４の終端側にはこの第２コンクリート供給ホース１４内の管内圧力を計測する管内圧力計１６が設けられる。また、筒状前型枠７の後面７ａにおける１２箇所のそれぞれ打設口９の近傍、あるいは１２箇所のうちの少なくとも１つの打設口９の近傍には、コンクリート充填空間１００に充填された生コンクリートの圧力を計測するためのコンクリート圧力計１７が設けられる。
【００１６】
図３；４を参照して、本形態の内型枠を用いたトンネル施工方法を説明する。まず、図外の反力受けで推進ジャッキ４の反力を取って推進ジャッキ４のピストンを伸ばしながら回転切削部２を回転させてシールド掘進機１を一定距離だけ掘進させて地山（地盤／岩盤）２０にトンネル空洞部２１を掘る。一定距離は例えば内型枠３０の１リング分の筒長３１(例えば１ｍ〜２ｍ程度)の長さ＋シールド掘進機１の前後長さ３２である。シールド掘進機１を一定距離だけ掘進させた後にシールド掘進機１の推進ジャッキ４のピストンを縮めて、推進ジャッキ４の後端４ａに、図外の内型枠組立装置によって１リング分の内型枠を組み立てる。１リング分の内型枠３０は、１リング分の内型枠３０の円筒の円弧の一部分を形成する複数個の型枠ピース４０Ａを用いて円筒形状に組み立てられる。型枠ピース４０Ａの外周面３４がトンネル空洞部２１の円形の内周面３３との間に空間を隔てて内周面３３に沿うように図外の内型枠組立装置により保持されて、トンネル空洞部２１の内側にトンネル空洞部２１の中心軸と同軸の円筒形状の内型枠が形成されるように、円筒形の円周上で互いに隣り合う型枠ピース４０Ａ同士がボルト６３及びナット７２により締結される。この隣り合う型枠ピース４０Ａ同士を連結するボルト６３をピース間継手ボルトと呼ぶ。以上により、トンネル空洞部２１の内側に円筒形状の１リング分の内型枠３０が形成されるととともに、トンネル空洞部２１の円形の内周面３３と１リング分の内型枠３０の円形の外周面３４との間の円筒形状のコンクリート充填空間１００が形成される。このコンクリート充填空間１００の坑口２２側を図外の塞板などで閉塞して、筒状前型枠７の後面７ａをコンクリート充填空間１００の先端側に移動させ、筒状前型枠７の後面７ａの周囲の例えば１２箇所の打設口９を介してコンクリートポンプ８３で加圧された高流動性生コンクリート８０を流し込みながらプレスジャッキ５で筒状前型枠７を押圧して高流動性生コンクリート８０を加圧する。そして、人がコンクリート圧力計１７から送信されてくる圧力値をモニタ等で監視しながらコンクリート充填空間１００に流し込まれた高流動性生コンクリート８０の圧力が予め決められた所定値になったら人が塞止弁１５ａの操作部を操作して塞止弁１５ａで接続通路１４ａを塞いで、コンクリート充填空間１００内の高流動性生コンクリート８０を固化させる。したがって、６個のコンクリートポンプ８３を用い、筒状前型枠７の後面７aの周囲の１２箇所の打設口９からコンクリート充填空間１００に高流動性生コンクリート８０を充填するので、複数のコンクリートポンプ８３での圧力付加と複数の打設口９からの高流動性生コンクリート８０の流し込みと高流動性生コンクリート８０の高流動性とにより、コンクリート充填空間１００内に短時間で均等に高密度に高流動性生コンクリート８０を充填でき、トンネル空洞部２１の内周面３３（地山２０）と密接して一体化した高密度構造の覆工部としての覆工コンクリート９０を構築できる。また、打設口９の数と同数のコンクリートポンプ８３を設け、１つのコンクリートポンプ８３で１つの打設口９から高流動性生コンクリート８０を打設してもよいが、実施形態のように打設口９の数の１／２の数のコンクリートポンプ８３を用いて１つのコンクリートポンプ８３に２つの打設口９を繋ぐことにより、コンクリートポンプ８３の数を減らして多くの打設口９から打設できるので経済的である。また、コンクリート圧力計１７を備えたので、コンクリート充填空間１００内に流し込まれた高流動性生コンクリート８０の圧力監視制御を容易に行える。また、コンクリート圧力計１７からの信号を判読して塞止弁１５ａを開閉する図外の制御装置を設ければ、塞止弁１５ａの開閉を自動化できる。
【００１７】
次に、覆工コンクリート９０の内側に残された内型枠３０を反力受けとして利用して推進ジャッキ４の反力を取って推進ジャッキ４のピストンを伸ばしながら回転切削部２を回転させてシールド掘進機１を一定距離だけ掘進させる。そして、坑口２２側に形成された最初の内型枠３０に連続するよう掘進方向側に次の１リング分の内型枠３０を形成し、このように掘進方向に沿って前後に隣り合う内型枠３０同士をボルト６３及びナット７２により締結する。掘進方向に沿って前後に隣り合う内型枠３０同士を連結するボルト６３をリング間継手ボルトと呼ぶ。そして、新しく形成した内型枠３０の外周面３４とトンネル空洞部２１の内周面３３との間に覆工コンクリート９０を形成する。
【００１８】
以後、上記と同様にしてシールド掘進機１を一定距離だけ掘進させて、１リング分の内型枠３０を形成し、形成した内型枠３０の１つ前に形成した内型枠３０とを連結し、新しく形成した内型枠３０の外周面３４とトンネル空洞部２１の内周面３３との間に覆工コンクリート９０を形成していく。
【００１９】
一般に、トンネル長さは長距離であるため、上述したように、所定数のリング分の内型枠３０を設置した後は、掘進する毎に、型枠ピース４０Ａを後方（坑口２２側）から前方（切羽２２ａ側）に盛り替えて繰り返して使用することが効率的である。このため、従来は、型枠ピース４０の取り付け及び取り外しが繰り返され、型枠ピース４０に形成された貫通孔４３によるボルト孔に対するボルト６３の着脱操作が頻繁に繰り返されることになるので、貫通孔４３によるボルト孔が変形しやすくなっていた。
【００２０】
最良の形態１の型枠ピース４０Ａによれば、従来のボルト孔として利用していた貫通孔４３内に着脱（交換）可能なボルト孔形成部品５０を設けたので、ボルト孔形成部品５０により形成されたボルト孔６４が変形する前にボルト孔形成部品５０を交換することが可能となる。よって、ボルト孔６４が変形した状態での型枠ピース４０Ａの使用を回避できるようになり、変形のないボルト孔６４を維持できるようになるため、型枠ピース４０Ａ同士の位置ずれ、内型枠３０の変形、型枠ピース４０Ａ同士の継手面４７の密接性能低下、ボルト６３の脱落を防止できる。尚、ボルト孔形成部品５０の交換時期は、経験的に決定すればよい。
【００２１】
最良の形態１の型枠ピース４０Ａによれば、ボルト孔形成部品５０が鍔部６６を備えたので、継手面４７の裏面４８に開口する貫通孔４３の孔縁部４３ｃの磨耗を防止できる。つまり、ボルト孔形成部品５０が嵌め込まれる貫通孔４３の孔縁部４３ｃの磨耗を防止できるため、ボルト孔形成部品５０が貫通孔４３内に傾いて取付けられるようなことを防止でき、貫通孔４３に対するボルト孔形成部品５０の取付精度を長期間維持できる。また、ボルト孔形成部品５０の取付けの際に、継手面４７の裏面４８と鍔部６６の裏面７１との接触状態を確認することによって貫通孔４３に対してボルト孔形成部品５０が正確に取付けられているか否かを確認できるし、また、継手面４７の裏面４８と鍔部６６の裏面７１とが接触するまで、ボルト孔形成部品５０を押し込めばよいので、取り付け作業も容易となる。また、ボルト孔形成部品５０が貫通孔４３から脱落しにくいように、ボルト孔形成部品５０の筒部６５の外径寸法を貫通孔４３内にきつく嵌め込まれるような寸法に形成することが可能となり、このようにきつく嵌め込まれるようにした場合でも、継手面４７の裏面４８と鍔部６６の裏面７１とが接触するまで、ボルト孔形成部品５０を押し込めばよいので、取り付け作業も容易となる。
【００２２】
最良の形態２
図５を参照し、最良の形態２による型枠ピースを説明する。
型枠ピース４０Ａは、型枠面板４１と継手板４２と貫通孔４３とを備えた型枠ピース本体４０ａと、ボルト孔形成部品５０とにより形成される。継手板４２に形成される貫通孔４３は、主孔７５と鍔収納孔７６とを備える。鍔収納孔７６は、継手面４７に開口する凹部を形成するための孔であって、主孔７５と同軸でかつ主孔７５の径よりも大きい径の孔により形成される。
ボルト孔形成部品５０は、貫通孔４３に着脱可能に嵌め合わされた筒状体６１である。この貫通孔４３に嵌め合わされた筒状体の筒孔６２が、隣接して設置される型枠ピース４０Ａの継手面４７同士を接合する継手ボルト６３を通すためのボルト孔６４となる。ボルト孔形成部品５０は、筒孔を形成する筒部６５と鍔部６６とを備えた筒状体により形成される。鍔部６６は、筒部６５の筒の一端縁６７より筒の外側に筒の中心軸と直交する方向に延長するように形成される。例えば、中心に筒部６５の外周径と同じ径の孔を備えた孔開き円板により形成される。ボルト孔形成部品５０は、例えば、金属により形成される。尚、ボルト孔形成部品５０は継手板４２よりも柔らかい金属により形成することが好ましい。
筒部６５の筒の他端部７８の外周面には、当該外周面をリング状に１周する周溝により形成された止輪収納溝８５を備える。即ち、最良の形態２によるボルト孔形成部品５０は、鍔部６６の裏面７１と鍔収納孔７６の孔底面７７とが接触して鍔部６６が継手面４７よりも突出しない状態に筒部６５が貫通孔４３内に嵌め込まれて筒部６５の他端部７８が継手面４７の裏面４８より突出する。この突出した筒部６５の他端部７８に止輪収納溝８５が形成される。この止輪収納溝８５に係合される止輪８６は、例えば、筒部６５の横から止輪収納溝８５に嵌め込み可能な開口を備えたＣ字形状の止輪８６を用いる。
【００２３】
図５を参照し、ボルト孔形成部品の取付方法及び継手面同士の結合方法を説明する。
図５（ａ）に示すように、継手板４２の継手面４７側から、貫通孔４３内に、ボルト孔形成部品５０の筒部６５を筒の他端部７８側から嵌め込むことにより、ボルト孔形成部品５０が貫通孔４３内に嵌合状態に取付けられた状態で継手面４７の裏面４８より突出する止輪収納溝８５に止輪８６を係合する。尚、ボルト孔形成部品５０は、上述のように止輪収納溝８５に止輪８６が係合された状態で、鍔部６６の裏面７１が主孔７５と鍔収納孔７６との段差面（即ち、鍔収納孔７６により形成された凹部の孔底面７７）に接触し、鍔部６６が継手面４７より突出しない寸法に形成される。
そして、隣り合う型枠ピース４０Ａの継手面４７同士を接触させて貫通孔４３中心同士が一致するように位置合わされた状態で、図５（ｂ）に示すように、ボルト６３がボルト孔形成部品５０によって形成されたボルト孔６４の一方の開口６４ａから他方の開口６４ｂを通過するようにボルト孔６４内に挿入された後に、ボルト６３の先端６３ａからナット７２を締結することによって、継手面４７同士がボルト６３及びナット７２による締結により密接状態に接合される。
【００２４】
この場合、特殊座金９１及び平座金９２を用いてボルト６３とナット７２との締結力を得るようにすればよい。特殊座金９１は、ボルト６３を貫通させる孔９３と、ボルト孔６４内に嵌め込まれたボルト孔形成部品５０の他端部７８と接触する環状の筒部押圧面９４と、この環状面の外周縁より設けられて継手面４７の裏面４８と接触する環状の継手押圧面９５と備えた構成である。
【００２５】
最良の形態２の型枠ピース４０Ａによれば、止輪収納溝８５に止輪８６が係合されたことで、貫通孔４３からのボルト孔形成部品５０の脱落を防止できるので、ボルト孔６４内にボルト６３を挿入する際のボルト孔形成部品５０の脱落を防止でき、結合作業の作業性を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
ボルト孔形成部品５０は、貫通孔４３内に嵌め込まれてボルト孔６４を形成する筒体のみにより形成してもよい。
ボルト孔形成部品５０は、プラスチックやセラミックにより形成されたものを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】型枠ピース同士の結合方法を示す断面図（最良の形態１）。
【図２】型枠ピース本体とボルト孔形成部品との関係を分解して示す分解斜視図（最良の形態１）。
【図３】型枠ピースを用いた密閉型のシールド掘進機によるトンネル施工方法を示す断面図（最良の形態１）。
【図４】コンクリート供給管と筒状前型枠に形成されたコンクリート打設口との関係を示す図（最良の形態１）。
【図５】型枠ピース同士の結合方法を示す断面図（最良の形態２）。
【図６】型枠ピースを示す斜視図（従来）。
【図７】トンネル空洞部と内型枠との関係を示す図（従来）。
【符号の説明】
【００２８】
２１ トンネル空洞部、Ｄ 覆工部、３０ 内型枠、３３ 内周面、
４０Ａ 型枠ピース、４２ 継手板、４３ 貫通孔、４７ 継手面、
５０ ボルト孔形成部品、６１ 筒状体、６３ 継手ボルト、
６４ ボルト孔、６５ 筒部、６６ 鍔部、６７ 一端縁、
７１ 裏面、７５ 主孔、７６ 鍔収納孔、７７ 孔底面、
７８ 他端部、８５ 止輪収納溝、８６ 止輪。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トンネルの覆工部を形成するための内型枠の型枠ピースに関し、型枠ピースのボルト孔が変形した状態で使用されることを回避可能とした型枠ピースに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シールド掘進機で地山を掘削して掘進するとともに、シールド掘進機の後部（坑口側）において掘削孔により形成されたトンネル空洞部の内周面とトンネル空洞部の内周面に沿って設置される内型枠との間に生コンクリートを流し込んで覆工部としての覆工コンクリートを構築するＥＣＬ工法と呼ばれるトンネル施工方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
内型枠は複数個の型枠ピースにより形成される。図６に示すように、型枠ピース４０は、トンネル空洞部２１の内周面３３（図７参照）の周方向において隣接するように設置される型枠ピース４０同士を繋ぐためのピース継手面４７ａが形成されたピース継手板４５を備えるとともに、トンネル空洞部２１の内周面３３のトンネル掘進方向において隣接するように設置される型枠ピース４０；４０同士を繋ぐためのリング継手面４７ｂが形成されたリング継手板４６を備える。
継手板４５；４６には、互いに隣接する型枠ピース４０の継手面同士がボルト及びナットによる締結によって密接状態に接合されるように、継手板４５；４６を貫通してボルトを通すためのボルト孔４３が形成される。
従って、トンネル空洞部２１の内周面３３の周方向において互いに隣接して設置される型枠ピース４０のピース継手面４７ａ同士を接触させた状態でボルト孔４３に図外のボルトを挿入し、ボルトの先端から図外のナットを締結していくことで、ピース継手面４７ａ同士が密接状態に接合される。また、トンネル空洞部２１の内周面３３のトンネル掘進方向において互いに隣接して設置される型枠ピース４０のリング継手面４７ｂ同士を接触させた状態でボルト孔４３にボルトを挿入し、ボルトの先端からナットを締結していくことで、リング継手面４７ｂ同士が密接状態に接合される。
図７に示すように、トンネル空洞部２１の内周面３３を１周する分のいわゆる１リング分の内型枠３０を形成するには、複数個の型枠ピース４０を、トンネル空洞部２１の内周面３３との間に覆工部Ｄの厚さ分の間隔ｄを隔ててトンネル空洞部２１の内周面３３に沿って内周面３３を１周するように設置していく。この場合、ピース継手面４７ａ同士が密接状態に接合されるように、図外の内型枠組立装置によって１リング分の内型枠を組み立てていく。そして、掘削が進む毎に、トンネル掘進方向に向けてさらに１リング分の内型枠３０を組み立てていく。この場合、型枠ピース４０が、トンネル空洞部２１の内周面３３の周方向においてピース継手面４７ａ同士が密着状態に接合されるように、かつ、トンネル空洞部２１の内周面３３のトンネル掘進方向において前回組み立てた１リング分の内型枠３０のリング継手面４７ｂと今回組み立てる内型枠３０のリング継手面４７ｂとが密着状態に接合されるように、内型枠組立装置によって１リング分の内型枠３０を組み立てていく。
型枠ピース４０は、所定数のリング分（例えば１６リング分）の内型枠３０を形成できる数分だけ用いられ、所定数のリング分の内型枠３０を設置した後は、坑口側に組み立てられた内型枠３０の掘進方向後部に位置する１リング分の型枠ピース４０を図外の内型枠脱型装置を用いて解体して取り外した後に、シールド掘進機を進行させ、取り外した１リング分の型枠ピース４０を内型枠３０の掘進方向先頭位置に盛り替えて使う。即ち、所定数のリング分の内型枠３０を設置した後は、掘進する毎に、型枠ピース４０を後方（坑口側）から前方（切羽側）に盛り替えて繰り返して使用する。
尚、図７に示すように、１リング分の内型枠３０を形成する複数個の型枠ピース４０のうちの１つの型枠ピース４０は、脱型用の型枠ピース３９に形成される。脱型用の型枠ピース３９は、トンネル空洞部２１の内周面３３に近い方に位置して型枠面３９ａとなる当該型枠面側のトンネル空洞部２１の周方向の幅寸法ｂが、型枠面３９ａの反対側の面３９ｂ（トンネル空洞部２１の中心２Ｃに近い方に位置した面）のトンネル空洞部２１の周方向の幅寸法ａよりも小さい。そして、１リング分の内型枠３０を組み立てるときは、脱型用の型枠ピース３９を最後に取り付け、１リング分の内型枠３０を解体する場合は、脱型用の型枠ピース３９から取り外す。
【特許文献１】特開２００５−１８８０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように、型枠ピースを盛り替えて繰り返して使用する場合、型枠ピースの取り付け及び取り外しが繰り返され、型枠ピースの継手板に形成されたボルト孔に対するボルトの着脱操作が頻繁に繰り返されることになるので、ボルト孔が変形しやすくなる。ボルト孔が変形すると、型枠ピース同士の位置ずれが大きくなり、内型枠の変形や型枠ピース同士の継手面の密接性能低下を招くという問題点があった。また、ボルト孔が変形すると、継手面の密接性が低下し、継手面同士が滑りやすくなり、ボルトに過剰な力が加わりボルト自体が破断するという問題点があった。
そこで、本発明は、型枠ピースのボルト孔を着脱可能とし、ボルト孔が変形した状態での型枠ピースの使用を回避できる型枠ピースを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る内型枠の型枠ピースは、地山を掘削した掘削孔により形成されたトンネル空洞部の内周面に沿って設置されてトンネル空洞部の内周面との間に覆工部を形成するための内型枠の型枠ピースにおいて、互いに隣接して設置される型枠ピース同士を繋ぐための継手面を備えた継手板と、継手板を貫通する貫通孔と、貫通孔に着脱可能に嵌め合わされた筒状体であって、貫通孔に嵌め合わされた筒状体の筒内が、隣接して設置される型枠ピースの継手面同士を密接状態に結合する継手ボルトを通すためのボルト孔となるボルト孔形成部品とを備えたことを特徴とする。
ボルト孔形成部品は、貫通孔に嵌め合わされてボルト孔を形成する筒部と、筒部の筒の一端縁より筒の外側に向けて筒の中心軸と直交する方向に延長するように形成された鍔部とを備え、鍔部の裏面と継手面の裏面とが接触した状態に筒部が貫通孔内に嵌め込まれて筒部の他端が継手面よりも突出しないように貫通孔に取付けられたことも特徴とする。
ボルト孔形成部品は、貫通孔に嵌め合わされてボルト孔を形成する筒部と、筒部の筒の一端縁より筒の外側に向けて筒の中心軸と直交する方向に延長するように形成された鍔部とを備え、貫通孔は、主孔と、主孔と同軸で主孔よりも径の大きい径に形成されて継手面に開口する鍔部収納孔とを備え、鍔部の裏面と鍔部収納孔の孔底面とが接触して鍔部が継手面よりも突出しない状態に筒部が貫通孔内に嵌め込まれて筒部の他端部が継手面の裏面より突出し、この突出した筒部の他端部に形成された止輪収納溝に止輪が取付けられたことによって、ボルト孔形成部品が貫通孔よりも脱落しないように貫通孔に取付けられたことも特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の型枠ピースによれば、継手板を貫通する貫通孔に嵌め合わされた筒状体の筒内が、隣接して設置される型枠ピースの継手面同士を密接状態に結合する継手ボルトを通すためのボルト孔となるボルト孔形成部品を設けたので、ボルト孔形成部品により形成されたボルト孔が変形する前にボルト孔形成部品を交換することが可能となり、ボルト孔が変形した状態での型枠ピースの使用を回避できるようになる。
ボルト孔形成部品は、鍔部を備えたので、継手面の裏面に開口する貫通孔の孔縁部の磨耗を防止できるので、ボルト孔形成部品が貫通孔内に傾いて取付けられるようなことを防止でき、貫通孔に対するボルト孔形成部品の取付精度を長期間維持できる。
ボルト孔形成部品は、貫通孔内に嵌め込まれて継手面の裏面より突出する筒部の他端部に形成された止輪収納溝を備え、この止輪収納溝に止輪が係合されたことで、貫通孔からのボルト孔形成部品の脱落を防止できるので、ボルト孔内にボルトを挿入する際のボルト孔形成部品の脱落を防止でき、結合作業の作業性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
最良の形態１
図１乃至図４は最良の形態１を示し、図１は型枠ピース同士の結合方法を示し、図２は型枠ピースを分解して示し、図３は型枠ピースを用いた密閉型のシールド掘進機によるトンネル施工方法を示し、図４はコンクリート供給管と筒状前型枠に形成されたコンクリート打設口との関係を示す。
【０００７】
図１；２に示すように、型枠ピース４０Ａは、型枠面板４１、継手板４２、貫通孔４３、ボルト孔形成部品５０を備える。
型枠面板４１は、トンネル空洞部２１の内周面３３（図３参照）と対向する型枠面４４を備える。継手板４２は、ピース継手板４５とリング継手板４６とを備える。ピース継手板４５は、トンネル空洞部２１の内周面３３の周方向で互いに隣接するように設置される型枠ピース４０Ａ同士を繋ぐためのピース継手面４７ａを備える。リング継手板４６は、トンネル空洞部２１の内周面３３の掘削進行方向で互いに隣接するように設置される型枠ピース４０Ａ同士を繋ぐためのリング継手面４７ｂを備える。貫通孔４３として、ピース継手板４５を貫通する貫通孔４３ａとリング継手板４６を貫通する貫通孔４３ｂとを備える。以上の構成は、図６に示した型枠ピース４０と同じである。つまり、型枠ピース４０Ａは、型枠面板４１と継手板４２と貫通孔４３とを備えた型枠ピース本体（従来の型枠ピース４０と同じ構成）と、ボルト孔形成部品５０とにより形成される。
【０００８】
ボルト孔形成部品５０は、貫通孔４３（４３ａ；４３ｂ）に着脱可能に嵌め込まれて嵌め合わされた筒状体である。貫通孔４３に嵌め合わされた筒状体の筒孔が、隣接して設置される型枠ピース４０Ａの継手面４７（４７ａ；４７ｂ）同士を密接状態に結合する継手ボルト６３を通すためのボルト孔６４となる。
【０００９】
ボルト孔形成部品５０は、筒孔を形成する筒部６５と鍔部６６とを備えた筒状体により形成される。鍔部６６は、筒部６５の筒の一端縁６７より筒の外側に筒の中心軸と直交する方向に延長するように形成される。例えば、中心に筒部６５の外周径と同じ径の孔を備えた孔開き円板により形成される。
【００１０】
ボルト孔形成部品５０は、例えば、金属により形成される。尚、鍔部６６、筒部６５、継手板４２を形成する金属の硬さは、継手板４２を最も硬い金属により形成し、筒部６５と鍔部６６とを同じ硬さの金属により形成することが好ましい。
【００１１】
図１を参照し、ボルト孔形成部品５０の取付方法及び継手面４７同士の結合方法を説明する。
図１（ａ）に示すように、継手板４２の継手面４７と対向する反対面である継手面４７の裏面４８側から、貫通孔４３内に、ボルト孔形成部品５０の筒部６５を筒の他端（先端）２６側から嵌め込むことにより、ボルト孔形成部品５０が貫通孔４３内に嵌合状態に取付けられる。ボルト孔形成部品５０の筒部６５の長さは、継手面４７の裏面４８と鍔部６６の裏面７１とが密接状態に接触した状態において、筒部６５の他端２６（鍔部６６の反対側）が継手面４７より突出しないような寸法に設定される。尚、貫通孔４３からのボルト孔形成部品５０の脱落を防止したい場合には、図示しないが、例えば、鍔部６６に鍔部６６を貫通するボルト孔を形成しておくととともに継手面４７の裏面４８からボルトを突出するように設けておき、鍔部６６のボルト孔にボルトを通して、鍔部６６の裏面７１と継手面４７の裏面４８とを接触させた状態でボルトの先端からナットを締結することによって、ボルト孔形成部品５０が貫通孔４３から脱落しないように取付けられる。
【００１２】
そして、隣り合う型枠ピース４０Ａの継手面４７同士を接触させて貫通孔４３同士が一致するように位置合わされた状態で、図１（ｂ）に示すように、ボルト６３がボルト孔形成部品５０により形成されたボルト孔６４の一方の開口６４ａから他方の開口６４ｂを通過するようにボルト孔６４内に挿入された後に、ボルト６３の先端６３ａからナット７２を締結することによって、継手面４７同士がボルト６３及びナット７２による締結により密接状態に結合される。尚、平座金９２を用いてボルト６３とナット７２との締結力を得るようにすればよい。
【００１３】
具体的には、型枠ピース４０Ａのピース継手面４７ａ同士が接触するように、型枠ピース４０Ａ同士を互いに隣接させて設置し、互いに隣接する型枠ピース４０Ａのピース継手面４７ａの貫通孔４３ａに嵌め込まれたボルト孔形成部品５０の筒孔６２により形成されたボルト孔６４にボルト６３が通されてボルト６３の先端部６３ａにナット７２が締結されることによって、ピース継手面４７ａ同士が密接状態となるように型枠ピース４０Ａ同士が繋がれる。
また、型枠ピース４０Ａのリング継手面４７ｂ同士が接触するように、型枠ピース４０Ａ同士を互いに隣接させて設置し、互いに隣接する型枠ピース４０Ａのリング継手面４７ｂの貫通孔４３ｂに嵌め込まれたボルト孔形成部品５０の筒孔６２により形成されたボルト孔６４にボルト６３が通されてボルト６３の先端部６３ａにナット７２が締結されることによって、リング継手面４７ｂ同士が密接状態となるように型枠ピース４０Ａ同士が繋がれる。
【００１４】
次に、図３；図４を参照し、型枠ピースを用いた密閉型のシールド掘進機によるトンネル施工方法を説明する。
図３；４を参照して、シールド掘進機１の構造を説明する。シールド掘進機１は、前端に回転切削部２を有し、回転切削部２の後部には後方に延長する円筒状のテールプレート３を備える。テールプレート３の内側には複数の推進ジャッキ４とプレスジャッキ５とが設けられ、プレスジャッキ５の後端５ａに取付けられてテールプレート３の内周面３ａに沿って前後に移動可能な妻型枠と呼ばれる筒状前型枠７を備える。筒状前型枠７は、テールプレート３の内周面３ａと後述する内型枠３０の外周面３４との間を塞いだ状態でプレスジャッキ５の伸縮で前後に移動可能な構成物であり、後述するコンクリート充填空間１００を形成するとともにコンクリート充填空間１００に流入した高流動性生コンクリート８０を加圧するものである。８はシールド掘進機１の推進に伴って図外の牽引手段で牽引されるコンクリート供給装置である。このコンクリート供給装置８は例えば高流動性生コンクリート８０を生成する１台のレミキサー８１とこのレミキサー８１に接続管８２で繋がれた６台のコンクリートポンプ８３とで構成される。
【００１５】
図４に示すように、筒状前型枠７には、前後面に貫通するコンクリート打設口９が周方向に等間隔で例えば１２個形成される。各コンクリートポンプ８３のコンクリート排出口１０には第１コンクリート供給ホース１１が接続され、この第１コンクリート供給ホース１１の終端には二方切替弁１２が接続され、この二方切替弁１２の２つの排出口１３；１３とそれぞれ１つのコンクリート打設口９とが第２コンクリート供給ホース１４；１４で接続される。第２コンクリート供給ホース１４における終端側には油圧シリンダピストン等による塞止弁装置１５が設けられる。塞止弁装置１５の塞止弁１５ａが第２コンクリート供給ホース１４と打設口９とを繋ぐ接続通路１４ａ内に進退移動して接続通路１４ａを開閉する。接続通路１４ａに近い第２コンクリート供給ホース１４の終端側にはこの第２コンクリート供給ホース１４内の管内圧力を計測する管内圧力計１６が設けられる。また、筒状前型枠７の後面７ａにおける１２箇所のそれぞれ打設口９の近傍、あるいは１２箇所のうちの少なくとも１つの打設口９の近傍には、コンクリート充填空間１００に充填された生コンクリートの圧力を計測するためのコンクリート圧力計１７が設けられる。
【００１６】
図３；４を参照して、本形態の内型枠を用いたトンネル施工方法を説明する。まず、図外の反力受けで推進ジャッキ４の反力を取って推進ジャッキ４のピストンを伸ばしながら回転切削部２を回転させてシールド掘進機１を一定距離だけ掘進させて地山（地盤／岩盤）２０にトンネル空洞部２１を掘る。一定距離は例えば内型枠３０の１リング分の筒長３１(例えば１ｍ〜２ｍ程度)の長さ＋シールド掘進機１の前後長さ３２である。シールド掘進機１を一定距離だけ掘進させた後にシールド掘進機１の推進ジャッキ４のピストンを縮めて、推進ジャッキ４の後端４ａに、図外の内型枠組立装置によって１リング分の内型枠を組み立てる。１リング分の内型枠３０は、１リング分の内型枠３０の円筒の円弧の一部分を形成する複数個の型枠ピース４０Ａを用いて円筒形状に組み立てられる。型枠ピース４０Ａの外周面３４がトンネル空洞部２１の円形の内周面３３との間に空間を隔てて内周面３３に沿うように図外の内型枠組立装置により保持されて、トンネル空洞部２１の内側にトンネル空洞部２１の中心軸と同軸の円筒形状の内型枠が形成されるように、円筒形の円周上で互いに隣り合う型枠ピース４０Ａ同士がボルト６３及びナット７２により締結される。この隣り合う型枠ピース４０Ａ同士を連結するボルト６３をピース間継手ボルトと呼ぶ。以上により、トンネル空洞部２１の内側に円筒形状の１リング分の内型枠３０が形成されるととともに、トンネル空洞部２１の円形の内周面３３と１リング分の内型枠３０の円形の外周面３４との間の円筒形状のコンクリート充填空間１００が形成される。このコンクリート充填空間１００の坑口２２側を図外の塞板などで閉塞して、筒状前型枠７の後面７ａをコンクリート充填空間１００の先端側に移動させ、筒状前型枠７の後面７ａの周囲の例えば１２箇所の打設口９を介してコンクリートポンプ８３で加圧された高流動性生コンクリート８０を流し込みながらプレスジャッキ５で筒状前型枠７を押圧して高流動性生コンクリート８０を加圧する。そして、人がコンクリート圧力計１７から送信されてくる圧力値をモニタ等で監視しながらコンクリート充填空間１００に流し込まれた高流動性生コンクリート８０の圧力が予め決められた所定値になったら人が塞止弁１５ａの操作部を操作して塞止弁１５ａで接続通路１４ａを塞いで、コンクリート充填空間１００内の高流動性生コンクリート８０を固化させる。したがって、６個のコンクリートポンプ８３を用い、筒状前型枠７の後面７aの周囲の１２箇所の打設口９からコンクリート充填空間１００に高流動性生コンクリート８０を充填するので、複数のコンクリートポンプ８３での圧力付加と複数の打設口９からの高流動性生コンクリート８０の流し込みと高流動性生コンクリート８０の高流動性とにより、コンクリート充填空間１００内に短時間で均等に高密度に高流動性生コンクリート８０を充填でき、トンネル空洞部２１の内周面３３（地山２０）と密接して一体化した高密度構造の覆工部としての覆工コンクリート９０を構築できる。また、打設口９の数と同数のコンクリートポンプ８３を設け、１つのコンクリートポンプ８３で１つの打設口９から高流動性生コンクリート８０を打設してもよいが、実施形態のように打設口９の数の１／２の数のコンクリートポンプ８３を用いて１つのコンクリートポンプ８３に２つの打設口９を繋ぐことにより、コンクリートポンプ８３の数を減らして多くの打設口９から打設できるので経済的である。また、コンクリート圧力計１７を備えたので、コンクリート充填空間１００内に流し込まれた高流動性生コンクリート８０の圧力監視制御を容易に行える。また、コンクリート圧力計１７からの信号を判読して塞止弁１５ａを開閉する図外の制御装置を設ければ、塞止弁１５ａの開閉を自動化できる。
【００１７】
次に、覆工コンクリート９０の内側に残された内型枠３０を反力受けとして利用して推進ジャッキ４の反力を取って推進ジャッキ４のピストンを伸ばしながら回転切削部２を回転させてシールド掘進機１を一定距離だけ掘進させる。そして、坑口２２側に形成された最初の内型枠３０に連続するよう掘進方向側に次の１リング分の内型枠３０を形成し、このように掘進方向に沿って前後に隣り合う内型枠３０同士をボルト６３及びナット７２により締結する。掘進方向に沿って前後に隣り合う内型枠３０同士を連結するボルト６３をリング間継手ボルトと呼ぶ。そして、新しく形成した内型枠３０の外周面３４とトンネル空洞部２１の内周面３３との間に覆工コンクリート９０を形成する。
【００１８】
以後、上記と同様にしてシールド掘進機１を一定距離だけ掘進させて、１リング分の内型枠３０を形成し、形成した内型枠３０の１つ前に形成した内型枠３０とを連結し、新しく形成した内型枠３０の外周面３４とトンネル空洞部２１の内周面３３との間に覆工コンクリート９０を形成していく。
【００１９】
一般に、トンネル長さは長距離であるため、上述したように、所定数のリング分の内型枠３０を設置した後は、掘進する毎に、型枠ピース４０Ａを後方（坑口２２側）から前方（切羽２２ａ側）に盛り替えて繰り返して使用することが効率的である。このため、従来は、型枠ピース４０の取り付け及び取り外しが繰り返され、型枠ピース４０に形成された貫通孔４３によるボルト孔に対するボルト６３の着脱操作が頻繁に繰り返されることになるので、貫通孔４３によるボルト孔が変形しやすくなっていた。
【００２０】
最良の形態１の型枠ピース４０Ａによれば、従来のボルト孔として利用していた貫通孔４３内に着脱（交換）可能なボルト孔形成部品５０を設けたので、ボルト孔形成部品５０により形成されたボルト孔６４が変形する前にボルト孔形成部品５０を交換することが可能となる。よって、ボルト孔６４が変形した状態での型枠ピース４０Ａの使用を回避できるようになり、変形のないボルト孔６４を維持できるようになるため、型枠ピース４０Ａ同士の位置ずれ、内型枠３０の変形、型枠ピース４０Ａ同士の継手面４７の密接性能低下、ボルト６３の脱落を防止できる。尚、ボルト孔形成部品５０の交換時期は、経験的に決定すればよい。
【００２１】
最良の形態１の型枠ピース４０Ａによれば、ボルト孔形成部品５０が鍔部６６を備えたので、継手面４７の裏面４８に開口する貫通孔４３の孔縁部４３ｃの磨耗を防止できる。つまり、ボルト孔形成部品５０が嵌め込まれる貫通孔４３の孔縁部４３ｃの磨耗を防止できるため、ボルト孔形成部品５０が貫通孔４３内に傾いて取付けられるようなことを防止でき、貫通孔４３に対するボルト孔形成部品５０の取付精度を長期間維持できる。また、ボルト孔形成部品５０の取付けの際に、継手面４７の裏面４８と鍔部６６の裏面７１との接触状態を確認することによって貫通孔４３に対してボルト孔形成部品５０が正確に取付けられているか否かを確認できるし、また、継手面４７の裏面４８と鍔部６６の裏面７１とが接触するまで、ボルト孔形成部品５０を押し込めばよいので、取り付け作業も容易となる。また、ボルト孔形成部品５０が貫通孔４３から脱落しにくいように、ボルト孔形成部品５０の筒部６５の外径寸法を貫通孔４３内にきつく嵌め込まれるような寸法に形成することが可能となり、このようにきつく嵌め込まれるようにした場合でも、継手面４７の裏面４８と鍔部６６の裏面７１とが接触するまで、ボルト孔形成部品５０を押し込めばよいので、取り付け作業も容易となる。
【００２２】
最良の形態２
図５を参照し、最良の形態２による型枠ピースを説明する。
型枠ピース４０Ａは、型枠面板４１と継手板４２と貫通孔４３とを備えた型枠ピース本体４０ａと、ボルト孔形成部品５０とにより形成される。継手板４２に形成される貫通孔４３は、主孔７５と鍔収納孔７６とを備える。鍔収納孔７６は、継手面４７に開口する凹部を形成するための孔であって、主孔７５と同軸でかつ主孔７５の径よりも大きい径の孔により形成される。
ボルト孔形成部品５０は、貫通孔４３に着脱可能に嵌め合わされた筒状体６１である。この貫通孔４３に嵌め合わされた筒状体の筒孔６２が、隣接して設置される型枠ピース４０Ａの継手面４７同士を接合する継手ボルト６３を通すためのボルト孔６４となる。ボルト孔形成部品５０は、筒孔を形成する筒部６５と鍔部６６とを備えた筒状体により形成される。鍔部６６は、筒部６５の筒の一端縁６７より筒の外側に筒の中心軸と直交する方向に延長するように形成される。例えば、中心に筒部６５の外周径と同じ径の孔を備えた孔開き円板により形成される。ボルト孔形成部品５０は、例えば、金属により形成される。尚、ボルト孔形成部品５０は継手板４２よりも柔らかい金属により形成することが好ましい。
筒部６５の筒の他端部７８の外周面には、当該外周面をリング状に１周する周溝により形成された止輪収納溝８５を備える。即ち、最良の形態２によるボルト孔形成部品５０は、鍔部６６の裏面７１と鍔収納孔７６の孔底面７７とが接触して鍔部６６が継手面４７よりも突出しない状態に筒部６５が貫通孔４３内に嵌め込まれて筒部６５の他端部７８が継手面４７の裏面４８より突出する。この突出した筒部６５の他端部７８に止輪収納溝８５が形成される。この止輪収納溝８５に係合される止輪８６は、例えば、筒部６５の横から止輪収納溝８５に嵌め込み可能な開口を備えたＣ字形状の止輪８６を用いる。
【００２３】
図５を参照し、ボルト孔形成部品の取付方法及び継手面同士の結合方法を説明する。
図５（ａ）に示すように、継手板４２の継手面４７側から、貫通孔４３内に、ボルト孔形成部品５０の筒部６５を筒の他端部７８側から嵌め込むことにより、ボルト孔形成部品５０が貫通孔４３内に嵌合状態に取付けられた状態で継手面４７の裏面４８より突出する止輪収納溝８５に止輪８６を係合する。尚、ボルト孔形成部品５０は、上述のように止輪収納溝８５に止輪８６が係合された状態で、鍔部６６の裏面７１が主孔７５と鍔収納孔７６との段差面（即ち、鍔収納孔７６により形成された凹部の孔底面７７）に接触し、鍔部６６が継手面４７より突出しない寸法に形成される。
そして、隣り合う型枠ピース４０Ａの継手面４７同士を接触させて貫通孔４３中心同士が一致するように位置合わされた状態で、図５（ｂ）に示すように、ボルト６３がボルト孔形成部品５０によって形成されたボルト孔６４の一方の開口６４ａから他方の開口６４ｂを通過するようにボルト孔６４内に挿入された後に、ボルト６３の先端６３ａからナット７２を締結することによって、継手面４７同士がボルト６３及びナット７２による締結により密接状態に接合される。
【００２４】
この場合、特殊座金９１及び平座金９２を用いてボルト６３とナット７２との締結力を得るようにすればよい。特殊座金９１は、ボルト６３を貫通させる孔９３と、ボルト孔６４内に嵌め込まれたボルト孔形成部品５０の他端部７８と接触する環状の筒部押圧面９４と、この環状面の外周縁より設けられて継手面４７の裏面４８と接触する環状の継手押圧面９５と備えた構成である。
【００２５】
最良の形態２の型枠ピース４０Ａによれば、止輪収納溝８５に止輪８６が係合されたことで、貫通孔４３からのボルト孔形成部品５０の脱落を防止できるので、ボルト孔６４内にボルト６３を挿入する際のボルト孔形成部品５０の脱落を防止でき、結合作業の作業性を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
ボルト孔形成部品５０は、貫通孔４３内に嵌め込まれてボルト孔６４を形成する筒体のみにより形成してもよい。
ボルト孔形成部品５０は、プラスチックやセラミックにより形成されたものを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】型枠ピース同士の結合方法を示す断面図（最良の形態１）。
【図２】型枠ピース本体とボルト孔形成部品との関係を分解して示す分解斜視図（最良の形態１）。
【図３】型枠ピースを用いた密閉型のシールド掘進機によるトンネル施工方法を示す断面図（最良の形態１）。
【図４】コンクリート供給管と筒状前型枠に形成されたコンクリート打設口との関係を示す図（最良の形態１）。
【図５】型枠ピース同士の結合方法を示す断面図（最良の形態２）。
【図６】型枠ピースを示す斜視図（従来）。
【図７】トンネル空洞部と内型枠との関係を示す図（従来）。
【符号の説明】
【００２８】
２１ トンネル空洞部、Ｄ 覆工部、３０ 内型枠、３３ 内周面、
４０Ａ 型枠ピース、４２ 継手板、４３ 貫通孔、４７ 継手面、
５０ ボルト孔形成部品、６１ 筒状体、６３ 継手ボルト、
６４ ボルト孔、６５ 筒部、６６ 鍔部、６７ 一端縁、
７１ 裏面、７５ 主孔、７６ 鍔収納孔、７７ 孔底面、
７８ 他端部、８５ 止輪収納溝、８６ 止輪。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地山を掘削した掘削孔により形成されたトンネル空洞部の内周面に沿って設置されてトンネル空洞部の内周面との間に覆工部を形成するための内型枠の型枠ピースにおいて、互いに隣接して設置される型枠ピース同士を繋ぐための継手面を備えた継手板と、継手板を貫通する貫通孔と、貫通孔に着脱可能に嵌め合わされた筒状体であって、貫通孔に嵌め合わされた筒状体の筒内が、隣接して設置される型枠ピースの継手面同士を密接状態に結合する継手ボルトを通すためのボルト孔となるボルト孔形成部品とを備えたことを特徴とする内型枠の型枠ピース。
【請求項２】
ボルト孔形成部品は、貫通孔に嵌め合わされてボルト孔を形成する筒部と、筒部の筒の一端縁より筒の外側に向けて筒の中心軸と直交する方向に延長するように形成された鍔部とを備え、鍔部の裏面と継手面の裏面とが接触した状態に筒部が貫通孔内に嵌め込まれて筒部の他端が継手面よりも突出しないように貫通孔に取付けられたことを特徴とする請求項１に記載の内型枠の型枠ピース。
【請求項３】
ボルト孔形成部品は、貫通孔に嵌め合わされてボルト孔を形成する筒部と、筒部の筒の一端縁より筒の外側に向けて筒の中心軸と直交する方向に延長するように形成された鍔部とを備え、貫通孔は、主孔と、主孔と同軸で主孔よりも径の大きい径に形成されて継手面に開口する鍔部収納孔とを備え、鍔部の裏面と鍔部収納孔の孔底面とが接触して鍔部が継手面よりも突出しない状態に筒部が貫通孔内に嵌め込まれて筒部の他端部が継手面の裏面より突出し、この突出した筒部の他端部に形成された止輪収納溝に止輪が取付けられたことによって、ボルト孔形成部品が貫通孔よりも脱落しないように貫通孔に取付けられたことを特徴とする請求項１に記載の内型枠の型枠ピース。
【請求項１】
地山を掘削した掘削孔により形成されたトンネル空洞部の内周面に沿って設置されてトンネル空洞部の内周面との間に覆工部を形成するための内型枠の型枠ピースにおいて、互いに隣接して設置される型枠ピース同士を繋ぐための継手面を備えた継手板と、継手板を貫通する貫通孔と、貫通孔に着脱可能に嵌め合わされた筒状体であって、貫通孔に嵌め合わされた筒状体の筒内が、隣接して設置される型枠ピースの継手面同士を密接状態に結合する継手ボルトを通すためのボルト孔となるボルト孔形成部品とを備えたことを特徴とする内型枠の型枠ピース。
【請求項２】
ボルト孔形成部品は、貫通孔に嵌め合わされてボルト孔を形成する筒部と、筒部の筒の一端縁より筒の外側に向けて筒の中心軸と直交する方向に延長するように形成された鍔部とを備え、鍔部の裏面と継手面の裏面とが接触した状態に筒部が貫通孔内に嵌め込まれて筒部の他端が継手面よりも突出しないように貫通孔に取付けられたことを特徴とする請求項１に記載の内型枠の型枠ピース。
【請求項３】
ボルト孔形成部品は、貫通孔に嵌め合わされてボルト孔を形成する筒部と、筒部の筒の一端縁より筒の外側に向けて筒の中心軸と直交する方向に延長するように形成された鍔部とを備え、貫通孔は、主孔と、主孔と同軸で主孔よりも径の大きい径に形成されて継手面に開口する鍔部収納孔とを備え、鍔部の裏面と鍔部収納孔の孔底面とが接触して鍔部が継手面よりも突出しない状態に筒部が貫通孔内に嵌め込まれて筒部の他端部が継手面の裏面より突出し、この突出した筒部の他端部に形成された止輪収納溝に止輪が取付けられたことによって、ボルト孔形成部品が貫通孔よりも脱落しないように貫通孔に取付けられたことを特徴とする請求項１に記載の内型枠の型枠ピース。
【図１】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２４３１４２（Ｐ２００９−２４３１４２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９０９８５（Ｐ２００８−９０９８５）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【Ｆターム（参考）】
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