内型枠の組立方法
【課題】施工性に優れた内型枠の組立方法を提供する。
【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を組み立てる場合に、弧状の型枠ピースをトンネル空洞部の内周面に沿って内周面を１周するように複数設置してリング状の内型枠を形成し、このリング状の内型枠を掘削進行方向に向けて順次設けて掘削進行方向に延長する筒状の内型枠を組み立てる内型枠の組立方法において、複数のリング状の内型枠２として、リングの中心軸と交差する平面により形成されるリングの両端面６；６が互いに平行でないものを用い、当該リング状の内型枠の端面同士を突き合わせて接合していくことによって、筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを組み立てたり、筒の中心軸が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる。
【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を組み立てる場合に、弧状の型枠ピースをトンネル空洞部の内周面に沿って内周面を１周するように複数設置してリング状の内型枠を形成し、このリング状の内型枠を掘削進行方向に向けて順次設けて掘削進行方向に延長する筒状の内型枠を組み立てる内型枠の組立方法において、複数のリング状の内型枠２として、リングの中心軸と交差する平面により形成されるリングの両端面６；６が互いに平行でないものを用い、当該リング状の内型枠の端面同士を突き合わせて接合していくことによって、筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを組み立てたり、筒の中心軸が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トンネル空洞部の掘削進行方向に延長する筒状の内型枠を組み立てる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シールド掘削機で地山を掘削して掘進するとともに、シールド掘削機の後部（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未固結（流動状）のコンクリート（以下、生コンクリートと呼ぶ）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場所打ちライニング工法（以下、ＥＣＬ工法と呼ぶ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
ＥＣＬ工法においては、弧状の型枠ピースをトンネル空洞部の内周面に沿って内周面を１周するように複数設置して円形リング状の内型枠を形成し、この円形リング状の内型枠を掘削進行方向に向けて順次接合していって掘削進行方向に延長する筒状の内型枠を組み立てる。
【０００３】
内型枠は複数個の型枠ピースにより形成される。図１３；１４；１５に示すように、円形リング状の内型枠３０を形成する複数の個々の型枠ピース４０は、地山２０を掘削した掘削孔により形成されたトンネル空洞部２１の内周面３３に沿って内周面３３と間隔を隔てて対向するように設置される弧状の型枠面３４と、トンネル空洞部２１の内周面３３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；４０同士を繋ぐためのピース継手面４７ａが形成された一対のピース継手板４５；４５と、トンネル空洞部２１の内周面３３の掘削進行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が形成された一対のリング継手板４６；４６と、一対のピース継手板４５；４５同士を連結する複数の第１の連結補強板４５ａ；４５ａと、一対のリング継手板４６；４６同士を連結する複数の第２の連結補強板４６ａ；４６ａと、を備える。複数の第１の連結補強板４５ａ；４５ａ及び複数の第２の連結補強板４６ａ；４６ａは格子状に形成される。
ピース継手板４５には、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するピース継手面４７ａ同士が図外のボルト及びナットによる締結によって密接状態に結合されるように、ピース継手板４５を貫通してボルトを通すためのボルト通し孔４３ａが形成される。同様に、リング継手板４６には、トンネル空洞部２１の内周面３３の掘削進行方向において隣接するリング継手面４７ｂ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結合されるように、リング継手板４６を貫通してボルトを通すためのボルト通し孔４３ｂ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通し孔４３ａに図外のボルトを挿入し、ボルトの先端からナットを締結していくことで、ピース継手面４７ａ同士が密接状態に結合される。また、トンネル空洞部２１の内周面３３のトンネル掘削進行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通し孔４３ｂに図外のボルトを挿入し、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同士が密接状態に結合される。
【０００４】
図１４；１５に示すように、複数個の型枠ピース４０がトンネル空洞部２１の内周面３３に沿って１周するように設置されて形成される円形リング状の内型枠３０を１リングと呼ぶ。つまり、１リングを形成するには、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同士が密接状態に結合されるように、図外のエレクターと呼ばれるような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。そして、掘削が進んだ後、掘削進行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同士が密接状態に結合されるように、かつ、トンネル空洞部２１の内周面３３の掘削進行方向において１つ前に組み立てた１リングのリング継手面４７ｂと今回組み立てる１リングを形成する型枠ピース４０のリング継手面４７ｂとが密接状態に結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。
【０００５】
図１５に示すように、シールド掘削機２２は、前端に回転切削部２３を有し、回転切削部２３の後部には後方に延長する円筒状のテールプレート２４を備える。テールプレート２４の内側には複数の推進ジャッキ２５とプレスジャッキ２６と妻型枠２７とが設けられる。妻型枠２７は、プレスジャッキ２６の後端に取り付けられてテールプレート２４の内周面に沿って前後に移動可能なように円形リング状に形成されたプレス型枠である。つまり、妻型枠２７は、テールプレート２４の内周面２４ａと内型枠３０の型枠面３４との間を塞いだ状態でプレスジャッキ２６の伸縮で前後に移動可能な円形リング状の型枠板であり、内型枠の外周面とトンネル空洞部の内周面と覆工コンクリート２８の前端面との間に設ける充填用空間に生コンクリートを打設するための図外の打設孔を備え、充填用空間に打設された生コンクリート２９を加圧するものである。
【０００６】
尚、掘削開始時においては、坑口側に設けた図外の反力受けを用いてシールド掘削機２２を推進させ、シールド掘削機２２の後方に例えば複数個のリング分の内型枠３０からなる円形筒状の内型枠３１を組立てた後、この内型枠３１の前端面とトンネル空洞部２１の内周面との間を妻型枠２７で塞ぐとともにこの内型枠３１の後端面とトンネル空洞部２１の内周面との間を図外の塞板で塞いだ後、妻型枠２７の打設孔を介して当該内型枠３１の外周面とトンネル空洞部２１の内周面との間に生コンクリート２９を流し込んで覆工コンクリート２８を形成することにより、内型枠３１と覆工コンクリート２８との付着力（摩擦力）によってシールド掘削機２２の推進反力を得ることができるようにする。その後、図１５のように、円形筒状の内型枠３１の前端面に１リング分の内型枠３０を構築した後に妻型枠２７の打設孔を介してこの１リング分の内型枠３０の外周面とトンネル空洞部２１の内周面と覆工コンクリート２８の前端面との間の充填用空間に生コンクリート２９を連続的に流し込んで覆工コンクリート２８を形成する作業を繰り返していく。
【０００７】
型枠ピース４０は、所定数のリング分の内型枠（即ち、掘削進行方向に延長する筒状の内型枠）を形成できる数分だけ用いられ、所定数のリング分の円形筒状の内型枠３１を設置した後は、当該内型枠３１の坑口側である掘削進行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により解体して取り外した後に、シールド掘削機２２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３１の掘削進行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を設置した後は、掘削が進む毎に、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して内型枠３１の掘削進行方向先頭位置に１リングを組み立てていく。
つまり、掘削が進む毎に後方の１リングを構成する型枠ピース４０を内型枠脱型装置により脱型して後方の１リングを解体し、脱型した型枠ピース４０をホイストと呼ばれるようなピース搬送手段により前方に移動する。そして、内型枠組立装置が内型枠３１の前端面に新しい１リングを組み立てる。このような作業を繰り返すことにより、掘削進行方向に延長する筒状の内型枠３１が、シールド掘削機２２の進行に伴って１リング分ずつ進行方向に移設されることになる。
【０００８】
図１４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のうちの少なくとも１つの型枠ピースは、脱型用の型枠ピース３９に形成される。Ｋ型枠ピースと呼ば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３４となる当該型枠面３４側のトンネル空洞部２１の周方向の幅寸法ｂが、型枠面３４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。また、脱型用の型枠ピース３９の周方向の両隣に設置される型枠ピースも専用の型枠ピース３８が用いられる。１リング分の内型枠３０を形成する型枠ピースのうち脱型用の型枠ピース３９と専用の型枠ピース３８とを除くＡ型枠ピースと呼ばれる型枠ピース４０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３４となる当該型枠面３４側のトンネル空洞部２１の周方向の幅寸法ｂが、型枠面３４の反対側の面３９ｂのトンネル空洞部２１の周方向の幅寸法ａよりも大きい。そして、１リング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リングを解体する場合は、脱型用の型枠ピース３９から取り外す。つまり、Ａ型枠ピースと呼ばれる型枠ピース４０だけを用いて１リングを組み立てようとしても、最後の型枠ピース４０をトンネル空洞部２１の中心２Ｃ側からトンネル空洞部２１の内周面３３の方向に向けて（つまり、トンネル空洞部２１の断面円の径方向に向けて）組み付けることは不可能であるので、最後に組み付けて最初に取り外す型枠ピースとしてＫ型枠ピースと呼ばれる脱型用の型枠ピース３９を用いる。
【０００９】
従来、図１６に示すように、１リング分の内型枠３０として、リングの中心軸３２と直交する平面により形成される両端面３７；３７が互いに平行に形成されたスタンダードリングと呼ばれる円形リング状の内型枠３０を用い、シールド掘削機２２を直進させて形成されたトンネル空洞部２１の内周面に沿った筒状の内型枠を構築する場合には、当該内型枠３０の端面３７；３７同士を突き合わせて内型枠３０；３０同士を連結していくことにより、複数の円形リング状の内型枠３０により構成されて中心軸３２が真っ直ぐに延長する筒状の内型枠３１Ａを構成し、また、シールド掘削機２２を曲進させて形成されたトンネル空洞部２１の内周面に沿った内型枠を構築する場合には、隣り合う内型枠３０の端面３７と内型枠３０の端面３７との間にテーパーライナー４２を設置することにより、複数の内型枠３０及びテーパーライナー４２により構成されて中心軸３２が曲がって延長する筒状の内型枠３１Ｂを構成することが知られている（例えば、特許文献２の段落０００２、図４；５参照）。
テーパーライナー４２は、内型枠の進行方向を調整するための円形リング状の型枠であり、リングの中心軸３２と交差する平面により形成されるリングの両端面３５；３６が互いに平行でなく、かつ、リングの一方の端面及び他方の端面のうちの一方の端面３５が、リングの中心軸３２と直交する面により形成された構成である。
【００１０】
また、１リング分の内型枠として、リングの中心軸と交差する平面により形成されるリングの両端面が互いに平行でない内型枠を用い、そして、シールド掘削機を直進させて形成されたトンネル空洞部の内周面に沿った内型枠を構築する場合には、隣り合う円形リング状の内型枠の端面とリング内型枠の端面との間に上述したテーパーライナーを設置することにより、複数の円形リング状の内型枠及びテーパーライナーにより構成されて中心軸が真っ直ぐに延長する筒状の内型枠を構成し、また、シールド掘削機を曲進させて形成されたトンネル空洞部の内周面に沿った内型枠を構築する場合には、リングの両端面が互いに平行でない内型枠の端面同士を突き合わせて内型枠同士を連結していくことにより、複数の内型枠により構成されて中心軸が曲がって延長する筒状の内型枠を構成することが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−１８８０９９号公報
【特許文献２】特開平６−３３０６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述のようなテーパーライナーを用いる場合は、テーパーライナーの取り付け作業及び取り外し作業が必要になる。また、生コンクリートを使用するＥＣＬ工法では、テーパーライナーの取り付け作業や取り外し作業中は、コンクリートの打設作業を中止しなければならない。つまり、スタンダードリングとテーパーライナーとを用いて筒状の内型枠を構築する場合、ＥＣＬ工法の施工効率を悪化させる。
そこで、本発明は、施工性に優れた内型枠の組立方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る内型枠の組立方法は、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を組み立てる場合に、弧状の型枠ピースをトンネル空洞部の内周面に沿って内周面を１周するように複数設置してリング状の内型枠を形成し、このリング状の内型枠を掘削進行方向に向けて順次設けて掘削進行方向に延長する筒状の内型枠を組み立てる内型枠の組立方法において、複数のリング状の内型枠として、リングの中心軸と交差する平面により形成されるリングの両端面が互いに平行でないものを用い、当該リング状の内型枠の端面同士を突き合わせて接合していくことによって、筒の中心軸が直線状に延長する筒状の内型枠を組み立てたり、筒の中心軸が曲線状に延長する筒状の内型枠を組み立てることを特徴とするので、内型枠の進行方向調整用のテーパーライナーを用いる必要がなくなる。よって、テーパーライナーの取り付け作業及び取り外し作業を行わなくてもよくなり、ＥＣＬ工法の施工性を高めることができる。
また、複数のリング状の内型枠として、同一のものを用いるので、リング状の内型枠を構成する型枠ピースの製造、管理等を容易にできる。
また、リング状の内型枠は、リングの両端面間の厚さ寸法の最大の位置とリングの両端面間の厚さ寸法の最小の位置とがリングの周方向に１８０度隔てた位置にそれぞれ設けられて、リングの外周面の幅が、厚さ寸法の最小の位置から厚さ寸法の最大の位置に向けて連続して徐々に幅広になるように構成され、筒の中心軸が直線状に延長する筒状の内型枠を組み立てる場合には、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最大の位置と他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最小の位置とが一致するように隣り合う内型枠の端面同士を接合していき、筒の中心軸が曲線状に延長する筒状の内型枠を組み立てる場合には、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠及び他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最大の位置同士が一致するように、かつ、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠及び他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最小の位置同士が一致するように、隣り合う内型枠の端面同士を接合していくことにより、厚さ寸法の最大の位置、厚さ寸法の最小の位置を目印として、筒の中心軸が直線状に延長する筒状の内型枠、筒の中心軸が曲線状に延長する筒状の内型枠を容易に組み立てることができるようになる。
また、リング状の内型枠は、リングの両端面間の厚さ寸法の最大の位置とリングの両端面間の厚さ寸法の最小の位置とがリングの周方向に１８０度隔てた位置にそれぞれ設けられて、リングの外周面の幅が、厚さ寸法の最小の位置から厚さ寸法の最大の位置に向けて連続して徐々に幅広になるように構成され、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最大の位置と他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最小の位置とが一致するような状態、あるいは、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠及び他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最大の位置同士が一致するように、かつ、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠及び他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最小の位置同士が一致する状態に対して、掘削進行方向に沿って隣り合う内型枠の一方の内型枠がリングの中心軸を回転中心として所定角度だけ回転した状態となるよう隣り合う内型枠同士を接合したので、それまでの筒状の内型枠の進行方向に対して内型枠の進行方向を変更することが可能となる。
また、リング状の内型枠は、リングの中心軸と直交する面に対する端面の傾斜角度θが、θｍａｘ＝ＡＣＯＳ（１／（２δｍａｘ／Ｄ＋１））により計算された最大許容傾斜角度θｍａｘ以下に形成されたものを用いたので、それまでの筒状の内型枠の進行方向に対して内型枠の進行方向を変更することができる。尚、Ｄ＝内型枠のリングの外径寸法、δｍａｘ＝掘削進行方向に沿って隣り合うように接合された場合の各内型枠の外周面間の段差最大許容値である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】筒状の内型枠の組立方法を示す平面図。
【図２】リング状の内型枠を示す斜視図。
【図３】リング状の内型枠を示す平面図。
【図４】筒の中心軸が直線状に延長する筒状の内型枠を示す斜視図。
【図５】筒の中心軸が曲線状に延長する筒状の内型枠を示す斜視図。
【図６】筒状の内型枠の組立方法を示す平面図。
【図７】筒状の内型枠の組立方法を示す平面図。
【図８】筒状の内型枠の組立方法を示す平面図。
【図９】段差の説明図。
【図１０】内型枠の端面の傾斜角度の説明図。
【図１１】ボルト通し孔とボルトとの関係を示す説明図。
【図１２】内型枠を回転させる場合の説明図。
【図１３】従来の型枠ピースを示す斜視図。
【図１４】従来のＥＣＬ工法を示す図。
【図１５】従来のＥＣＬ工法を示す図。
【図１６】従来の筒状の内型枠の組立方法を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施形態における内型枠の組立方法は、例えば金属製の弧状の型枠ピースがトンネル空洞部の内周面に沿って内周面を１周するように複数設置されて形成される円形リング状の内型枠を掘削進行方向に向けて順次組み付けていって、図１に示すように、掘削進行方向Ａに延長する筒状の内型枠１（１Ａ；１Ｂ）を組み立てる場合において、上記円形リング状の内型枠として、図２に示すように、リングの中心軸５と交差する平面により形成されるリングの両方の端面６；６が互いに平行でない円形リング状の内型枠２を用いる。
即ち、円形リング状の内型枠２は、図２に示すように、複数の弧状の型枠ピース３をトンネル空洞部の内周面に沿って内周面を１周するように複数設置して、リングの両方の端面６；６が互いに平行でないように形成される構成である。
内型枠２の両方の端面６；６のうちの少なくとも一方は、円筒を円筒の中心軸と交差するように切断する楕円リング形状の１つの連続傾斜面に形成される。即ち、少なくとも一方の端面６は、円形のリングの中心を中心とした大径の楕円と当該大径の楕円と同じ中心を持つ当該大径よりも小径の楕円との間に挟まれた楕円リング状の１つの連続した傾斜平面により形成される。
円形リング状の内型枠２は、リングの外周面８におけるリングの中心軸５に沿った方向の幅Ｗが一様でない構成である。
円形リング状の内型枠２は、内型枠２のリングの外周面８となる複数の型枠ピース３の弧状の型枠面をトンネル空洞部の内周面に沿って内周面と対向するように設置し、トンネル空洞部の内周面の周方向において互いに隣接して設置される弧状の型枠ピース３のピース継手板１１のピース継手面１２同士を接触させた状態で図１３のボルト通し孔４３ａに相当する図外のボルト通し孔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、ピース継手面１２同士を密接状態に結合することによって形成される。
【００１６】
そして、掘削進行方向Ａに沿って前後に互いに隣り合わせる円形リング状の内型枠２；２の端面６；６同士を突き合わせて接合していくことによって、図４；図１（ａ）に示すような筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを形成したり、図５；図１（ｂ）に示すような筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる。
内型枠２の少なくとも一方の端面６は、トンネル空洞部の内周面に沿って内周面を１周するように複数設置された各型枠ピース３のリング継手板１３のリング継手面１４；１４…が連続してなる上述した楕円リング形状の１つの連続傾斜面により構成される。
つまり、トンネル空洞部の内周面のトンネル掘削進行方向において互いに隣接して設置される円形リング状の内型枠２の端面６；６同士を接触させた状態で図１３のボルト通し孔４３ｂに相当するボルト通し孔１０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、掘削進行方向に沿って前後に隣り合う内型枠２の端面６；６同士を密接状態に結合することによって、筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを組み立てたり、筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる。
筒状の内型枠１Ａ；１Ｂを構成する円形リング状の複数の内型枠２は、同一のものを使用する。
【００１７】
円形リング状の内型枠２は、例えば、図３（ａ）に示すように、一方の端面６と他方の端面６とが、リングの中心軸５と直交する面１５に対して同じ角度α（９０度よりも小さい角度）で交差する面により形成されたものを用いる。
円形リング状の内型枠２は、例えば、図３（ｂ）に示すように、一方の端面６と他方の端面６のうちの一方の面６ａが、リングの中心軸５と直交する面により形成されたものを用いてもよい。
円形リング状の内型枠２は、例えば、図３（ｃ）に示すように、一方の端面６と他方の端面６とが、リングの中心軸５と直交する面１５に対して互いに異なる角度α；β（α；βは９０度よりも小さい角度）で交差する面により形成されたものを用いてもよい。
【００１８】
図１；２に示すように、円形リング状の内型枠２は、両端面６；６間の厚さ寸法の最大の位置ａ（幅最大位置ａという）と両端面６；６間の厚さ寸法の最小の位置ｂ（幅最小位置ｂという）とがリングの周方向に１８０度隔てた位置にそれぞれ設けられる。即ち、円形リング状の内型枠２は、外周面８の幅が、幅最小位置ｂから幅最大位置ａに向けて連続して徐々に幅広になるように構成される。
そして、筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを組み立てる場合には、図４；図１（ａ）に示すように、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う一方のリング状の内型枠２の幅最大位置ａと他方のリング状の内型枠２の幅最小位置ｂとが一致するように隣り合う内型枠２の端面６；６同士を接合していく。即ち、筒の延長方向に向けて幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが交互に繰り返す真っ直ぐな筒状の内型枠１Ａを組み立てる。
また、筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる場合には、図５；図１（ｂ）に示すように、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う一方のリング状の内型枠２及び他方のリング状の内型枠２の幅最大位置ａ同士が一致するように、かつ、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う一方のリング状の内型枠２及び他方のリング状の内型枠２の幅最小位置ｂ同士が一致するように、隣り合う内型枠２；２の端面６；６同士を接合していく。即ち、筒の延長方向に向けて幅最大位置ａが連続するとともに幅最小位置ｂが連続する曲がった筒状の内型枠１Ｂを組み立てる。
以上により、直線状に延長する筒の中心軸７と外周面８とが互いに平行な筒状の内型枠１Ａを構築できる。この場合、図１（ａ）に示すように、端面６；６同士が接合されて隣り合う内型枠２；２の端面６；６の傾斜角度ａ１；ａ２の合計が１８０度である。
さらに、曲線状に延長する筒の中心軸７と外周面８とが互いに平行な筒状の内型枠１Ｂを構築できる。
また、この場合、内型枠２の幅最大位置ａ、内型枠２の幅最小位置ｂを目印として、筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａ、筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを容易に組み立てることができる。
【００１９】
つまり、複数の内型枠２；２…を掘削進行方向Ａに沿って順次隣り合うように接合していく場合において、筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる場合には、隣り合う各内型枠２；２の幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士を一致させて接合していくが、筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを組み立てる場合には、隣り合う各内型枠２；２は、幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが一致するように、隣り合う各内型枠２；２の幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士が一致するような状態に対して一方の内型枠２がリングの中心軸５を回転中心として１８０度回転した状態で互いに接合されることになる。
【００２０】
実施形態１によれば、リングの中心軸５と交差する平面により形成されるリングの両端面６：６が互いに平行でない円形リング状の内型枠２を用い、当該円形リング状の内型枠２；２の端面６；６同士を突き合わせて接合していくことによって、筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを組み立てたり、筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てるので、従来のような内型枠の進行方向調整用のテーパーライナーを用いる必要がなくなるため、テーパーライナーの取り付け作業及び取り外し作業を行わなくてもよくなり、ＥＣＬ工法の施工性を高めることができる。
また、内型枠２の幅最大位置ａ、内型枠２の幅最小位置ｂを目印として、筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａ、筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを容易に組み立てることができるようになる。
また、同一の複数の円形リング状の内型枠２、即ち、１種類の円形リング状の内型枠２を用いて筒状の内型枠１を組み立てるので、型枠ピース３の製造、型枠ピース３の管理を容易にできる。
【００２１】
尚、図１；図２；図４；図５では、図３（ａ）に示した形状の内型枠２を用いた場合を図示したが、図６乃至図８に、図３（ａ）に示した形状以外の内型枠２を用いた場合を図示した。図６（ａ）は図３（ｂ）に示した形状の内型枠２を用いて筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを組み立てた場合を図示し、図６（ｂ）は図３（ｂ）に示した形状の内型枠２を用いて筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる場合を図示した。図７（ａ）は図３（ｃ）に示した形状の内型枠２を用いて筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを組み立てた場合を図示し、図７（ｂ）は図３（ｃ）に示した形状の内型枠２を用いて筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる場合を図示した。図８（ａ）はリングの両方の端面６；６が同じ方向に傾斜する平面により形成されて互いに平行でない円形リング状の内型枠２を用いて筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを組み立てた場合を図示し、図８（ｂ）は図８（ａ）と同じ内型枠２を用いて筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる場合を図示した。
【００２２】
実施形態２
筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる場合において、掘削進行方向Ａに沿って互いに隣り合う内型枠２；２の幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士を必ずしも一致させる必要はない。
また、筒の中心軸７が直線状に延長する内型枠１Ａの状態から筒の中心軸７が曲がるように内型枠２を接合していく場合において、直線状に延長する内型枠１Ａの先頭に位置する内型枠２と当該内型枠２に接合しようとする内型枠２との幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士を必ずしも一致させる必要はない。
即ち、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士が一致するような状態、あるいは、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが一致するような状態に対して、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の一方の内型枠２がリングの中心軸５を回転中心として所定角度ｘだけ回転した状態となるよう隣り合う内型枠２；２同士を接合する。
このようにすることで、それまでの筒状の内型枠１の進行方向に対して内型枠１の進行方向を変更することができるようになる。
【００２３】
掘削進行方向Ａに沿って互いに隣り合う内型枠２；２の端面６；６が楕円リング面である場合において、幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士が一致するように互いに隣り合う内型枠２；２が接合される場合、あるいは、幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが一致するように互いに隣り合う内型枠２；２が接合される場合は、接合される楕円リング面の面同士が完全に一致するが、これら以外の状態で互いに隣り合う内型枠２；２が接合される場合は、隣り合うように接合される内型枠２；２の外周面８；８間に段差δ（内型枠２の端面６に沿った方向の長さである段差δ）が生じる。
【００２４】
上記段差δは、δ＝１／２（Ｄ１−Ｄ）＝（Ｄ／ｃｏｓθ−Ｄ）／２により求まる。
ここで、
Ｄ＝内型枠２のリングの外径寸法、
Ｄ１＝内型枠２の端面６により形成される楕円リング面の長径寸法である（図９参照）。
【００２５】
尚、掘削進行方向Ａに沿って互いに隣り合う内型枠２；２の端面６；６同士の接合のため、図１１に示すように、リング継手面として機能する端面６に形成されたボルト通し孔１０の孔径（直径）ｄ１は、ボルト通し孔１０に挿入されるボルト１０ａの軸径ｄ２よりも大きく形成されている。一般的には、ボルト通し孔１０の孔の中心１０ｅとボルト１０ａの軸の中心１０ｆとを一致させた状態で、ボルト１０ａの軸の外周面とボルト通し孔１０の孔の内周面との間の最短距離ｈは、１．５ｍｍ以内となるようにしている。この場合、内型枠２；２の端面６；６同士を接合した場合の段差δの最大許容値δｍａｘ（以下、段差最大許容値δｍａｘという）は、おおよそ１．５ｍｍとなる。
上記最短距離ｈは、内型枠２；２の外周面８；８間に段差δが生じないように掘削進行方向Ａに沿って互いに隣り合う型枠ピース３；３のリング継手面１４；１４に形成されたボルト通し孔１０；１０の中心が一致した状態から当該ボルト通し孔１０；１０にボルト１０ａを貫通させて図外のナットで締結可能な範囲においてボルト通し孔１０；１０の中心がずれることのできる最大距離である。即ち、掘削進行方向Ａに沿って互いに隣り合うように接合されるボルト通し孔１０：１０の中心をずらすことにより、内型枠２；２の外周面８；８間に段差δを設けることができる。よって、掘削進行方向Ａに沿って互いに隣り合う型枠ピース３；３のリング継手面１４；１４をボルト１０ａ及びナットによって接合可能で、かつ、ボルト通し孔１０；１０の中心をずらすことのできる最大距離が段差最大許容値δｍａｘである。
【００２６】
そこで、段差最大許容値δｍａｘ＝最短距離ｈ＝（ｄ１−ｄ２）／２と規定して、内型枠２のリングの中心軸５と直交する面１５に対する端面６の傾斜角度θ（図１０参照）の最大許容傾斜角度θｍａｘを、以下の式（１）により求めた。
θｍａｘ＝ＡＣＯＳ（１／（２δｍａｘ／Ｄ＋１））・・・（１）
ここで、
δｍａｘ＝掘削進行方向Ａに沿って隣り合うように接合された場合の各内型枠２；２の外周面８；８間の段差最大許容値である。
尚、ＡＣＯＳはアークコサインである。
【００２７】
式（１）からわかるように、内型枠２の端面６の最大許容傾斜角度θｍａｘは、段差最大許容値δｍａｘを決める最短距離ｈ、さらには、内型枠２のリングの外径寸法Ｄによって異なってくることになる。
【００２８】
上記内型枠２として、内型枠２のリングの中心軸５と直交する面１５に対する端面６の最大許容傾斜角度θｍａｘが、上記式（１）を満たすものを用いることによって、それまでの筒状の内型枠１の進行方向に対して内型枠１の進行方向を細かく調整することが可能となる。
【００２９】
式（１）において、段差最大許容値δｍａｘを１．５ｍｍとして最大許容傾斜角度θｍａｘを計算した場合の、内型枠２の外径Ｄと最大許容傾斜角度θｍａｘとの関係を以下の表に示す。
外径Ｄ（ｍ） 最大許容傾斜角度θｍａｘ
６ １．８１
７ １．６８
８ １．５７
９ １．４８
１０ １．４０
１１ １．３４
１２ １．２８
１３ １．２３
１４ １．１９
１５ １．１５
１６ １．１１
１７ １．０８
１８ １．０５
１９ １．０２
２０ ０．９９
【００３０】
上記表によれば、例えば、外径Ｄ＝１０ｍの内型枠２を用いる場合においては、内型枠２のリングの中心軸５と直交する面１５に対する端面６の傾斜角度θを最大許容傾斜角度θｍａｘである１．４０度以下にすれば、幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士が一致するように内型枠２；２を接合したり、あるいは、幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが一致するように内型枠２；２を接合せずとも、それまでの筒状の内型枠１の進行方向に対して内型枠１の進行方向を変更することが可能となる。
【００３１】
即ち、内型枠２として、内型枠２のリングの中心軸５と直交する面１５に対する端面６の傾斜角度θが、上記式（１）により計算された最大許容傾斜角度θｍａｘ以下に形成されたものを用いれば、必ずしも、幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士が一致するように内型枠２；２を接合したり、あるいは、幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが一致するように内型枠２；２を接合する必要は無く、それまでの筒状の内型枠１の進行方向に対して内型枠１の進行方向を変更することが可能となる。
【００３２】
また、内型枠２として、内型枠２のリングの中心軸５と直交する面１５に対する端面６の傾斜角度θが、上記式（１）により計算された最大許容傾斜角度θｍａｘ以下に形成されたものを用いる場合において、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士が一致するような状態、あるいは、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが一致するような状態に対して、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の一方の内型枠２がリングの中心軸５を回転中心として所定角度ｘだけ回転した状態となるよう隣り合う内型枠２；２同士を接合することにより、上記所定角度ｘを任意に設定できる。この場合、それまでの筒状の内型枠１の進行方向に対して内型枠１の進行方向を変更する場合において、内型枠１の進行方向を細かく調整できるようになる。
【００３３】
上記所定角度ｘの最小角度ｘ１は、内型枠２の中心５ｃと内型枠２の端面６に形成された互いに隣り合うボルト通し孔１０；１０の中心とを繋ぐ線１０ｂと線１０ｂとで挟まれた角度である（図１２参照）。
よって、図１２に示すように、周方向に沿って最小角度ｘ１間隔で複数のボルト通し孔１０が設けられた端面６を備えた内型枠２を用いる場合、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士が一致するような状態、あるいは、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが一致するような状態に対して、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の一方の内型枠２がリングの中心軸５を回転中心として最小角度ｘ１単位で回転した状態となるよう隣り合う内型枠２；２同士を接合することが可能となるので、内型枠１の進行方向を細かく調整できる。
例えば、内型枠１Ｂの進行方向を変更しようとする際において、内型枠１Ｂの先端に位置する内型枠２に新たに内型枠２を接合しようとする場合、これら内型枠２；２の幅最大位置ａと幅最小位置ｂとを一致させた状態に対して、接合しようとする内型枠２を中心軸５を回転中心として上記所定角度ｘだけ回転させた状態で当該内型枠２の端面６と内型枠１Ｂの先端に位置する内型枠２の端面６とを接触させてから端面６；６同士を接合することにより、筒状の内型枠１Ｂの進行方向を細かく調整できるようになる。
【００３４】
実施形態１のように、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２同士を、幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士が一致するような状態、あるいは、幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが一致するような状態に接合する場合には、内型枠２のリングの中心軸５と直交する面１５に対する端面６の傾斜角度θは上述した最大許容傾斜角度θｍａｘ以下に制限されることはない。
【００３５】
尚、型枠ピース３の製造面等を考慮すると、１種類の円形リング状の内型枠２を用いて筒状の内型枠１を組み立てることが好ましいが、例えば幅寸法の異なる複数種類の内型枠を用意してこれら複数種類の内型枠を用いて筒状の内型枠を組み立てるようにしてもよい。
【００３６】
また、本願発明は、円形リング状の内型枠でなく、例えば、矩形リング状の内型枠を用いて筒状の内型枠を組み立てる場合にも適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１；１Ａ；１Ｂ 筒状の内型枠、２ 円形リング状の内型枠、３ 型枠ピース、
５ リングの中心軸、６ リングの端面、７ 筒の中心軸。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トンネル空洞部の掘削進行方向に延長する筒状の内型枠を組み立てる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シールド掘削機で地山を掘削して掘進するとともに、シールド掘削機の後部（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未固結（流動状）のコンクリート（以下、生コンクリートと呼ぶ）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場所打ちライニング工法（以下、ＥＣＬ工法と呼ぶ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
ＥＣＬ工法においては、弧状の型枠ピースをトンネル空洞部の内周面に沿って内周面を１周するように複数設置して円形リング状の内型枠を形成し、この円形リング状の内型枠を掘削進行方向に向けて順次接合していって掘削進行方向に延長する筒状の内型枠を組み立てる。
【０００３】
内型枠は複数個の型枠ピースにより形成される。図１３；１４；１５に示すように、円形リング状の内型枠３０を形成する複数の個々の型枠ピース４０は、地山２０を掘削した掘削孔により形成されたトンネル空洞部２１の内周面３３に沿って内周面３３と間隔を隔てて対向するように設置される弧状の型枠面３４と、トンネル空洞部２１の内周面３３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；４０同士を繋ぐためのピース継手面４７ａが形成された一対のピース継手板４５；４５と、トンネル空洞部２１の内周面３３の掘削進行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が形成された一対のリング継手板４６；４６と、一対のピース継手板４５；４５同士を連結する複数の第１の連結補強板４５ａ；４５ａと、一対のリング継手板４６；４６同士を連結する複数の第２の連結補強板４６ａ；４６ａと、を備える。複数の第１の連結補強板４５ａ；４５ａ及び複数の第２の連結補強板４６ａ；４６ａは格子状に形成される。
ピース継手板４５には、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するピース継手面４７ａ同士が図外のボルト及びナットによる締結によって密接状態に結合されるように、ピース継手板４５を貫通してボルトを通すためのボルト通し孔４３ａが形成される。同様に、リング継手板４６には、トンネル空洞部２１の内周面３３の掘削進行方向において隣接するリング継手面４７ｂ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結合されるように、リング継手板４６を貫通してボルトを通すためのボルト通し孔４３ｂ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通し孔４３ａに図外のボルトを挿入し、ボルトの先端からナットを締結していくことで、ピース継手面４７ａ同士が密接状態に結合される。また、トンネル空洞部２１の内周面３３のトンネル掘削進行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通し孔４３ｂに図外のボルトを挿入し、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同士が密接状態に結合される。
【０００４】
図１４；１５に示すように、複数個の型枠ピース４０がトンネル空洞部２１の内周面３３に沿って１周するように設置されて形成される円形リング状の内型枠３０を１リングと呼ぶ。つまり、１リングを形成するには、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同士が密接状態に結合されるように、図外のエレクターと呼ばれるような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。そして、掘削が進んだ後、掘削進行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同士が密接状態に結合されるように、かつ、トンネル空洞部２１の内周面３３の掘削進行方向において１つ前に組み立てた１リングのリング継手面４７ｂと今回組み立てる１リングを形成する型枠ピース４０のリング継手面４７ｂとが密接状態に結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。
【０００５】
図１５に示すように、シールド掘削機２２は、前端に回転切削部２３を有し、回転切削部２３の後部には後方に延長する円筒状のテールプレート２４を備える。テールプレート２４の内側には複数の推進ジャッキ２５とプレスジャッキ２６と妻型枠２７とが設けられる。妻型枠２７は、プレスジャッキ２６の後端に取り付けられてテールプレート２４の内周面に沿って前後に移動可能なように円形リング状に形成されたプレス型枠である。つまり、妻型枠２７は、テールプレート２４の内周面２４ａと内型枠３０の型枠面３４との間を塞いだ状態でプレスジャッキ２６の伸縮で前後に移動可能な円形リング状の型枠板であり、内型枠の外周面とトンネル空洞部の内周面と覆工コンクリート２８の前端面との間に設ける充填用空間に生コンクリートを打設するための図外の打設孔を備え、充填用空間に打設された生コンクリート２９を加圧するものである。
【０００６】
尚、掘削開始時においては、坑口側に設けた図外の反力受けを用いてシールド掘削機２２を推進させ、シールド掘削機２２の後方に例えば複数個のリング分の内型枠３０からなる円形筒状の内型枠３１を組立てた後、この内型枠３１の前端面とトンネル空洞部２１の内周面との間を妻型枠２７で塞ぐとともにこの内型枠３１の後端面とトンネル空洞部２１の内周面との間を図外の塞板で塞いだ後、妻型枠２７の打設孔を介して当該内型枠３１の外周面とトンネル空洞部２１の内周面との間に生コンクリート２９を流し込んで覆工コンクリート２８を形成することにより、内型枠３１と覆工コンクリート２８との付着力（摩擦力）によってシールド掘削機２２の推進反力を得ることができるようにする。その後、図１５のように、円形筒状の内型枠３１の前端面に１リング分の内型枠３０を構築した後に妻型枠２７の打設孔を介してこの１リング分の内型枠３０の外周面とトンネル空洞部２１の内周面と覆工コンクリート２８の前端面との間の充填用空間に生コンクリート２９を連続的に流し込んで覆工コンクリート２８を形成する作業を繰り返していく。
【０００７】
型枠ピース４０は、所定数のリング分の内型枠（即ち、掘削進行方向に延長する筒状の内型枠）を形成できる数分だけ用いられ、所定数のリング分の円形筒状の内型枠３１を設置した後は、当該内型枠３１の坑口側である掘削進行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により解体して取り外した後に、シールド掘削機２２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３１の掘削進行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を設置した後は、掘削が進む毎に、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して内型枠３１の掘削進行方向先頭位置に１リングを組み立てていく。
つまり、掘削が進む毎に後方の１リングを構成する型枠ピース４０を内型枠脱型装置により脱型して後方の１リングを解体し、脱型した型枠ピース４０をホイストと呼ばれるようなピース搬送手段により前方に移動する。そして、内型枠組立装置が内型枠３１の前端面に新しい１リングを組み立てる。このような作業を繰り返すことにより、掘削進行方向に延長する筒状の内型枠３１が、シールド掘削機２２の進行に伴って１リング分ずつ進行方向に移設されることになる。
【０００８】
図１４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のうちの少なくとも１つの型枠ピースは、脱型用の型枠ピース３９に形成される。Ｋ型枠ピースと呼ば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３４となる当該型枠面３４側のトンネル空洞部２１の周方向の幅寸法ｂが、型枠面３４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。また、脱型用の型枠ピース３９の周方向の両隣に設置される型枠ピースも専用の型枠ピース３８が用いられる。１リング分の内型枠３０を形成する型枠ピースのうち脱型用の型枠ピース３９と専用の型枠ピース３８とを除くＡ型枠ピースと呼ばれる型枠ピース４０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３４となる当該型枠面３４側のトンネル空洞部２１の周方向の幅寸法ｂが、型枠面３４の反対側の面３９ｂのトンネル空洞部２１の周方向の幅寸法ａよりも大きい。そして、１リング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リングを解体する場合は、脱型用の型枠ピース３９から取り外す。つまり、Ａ型枠ピースと呼ばれる型枠ピース４０だけを用いて１リングを組み立てようとしても、最後の型枠ピース４０をトンネル空洞部２１の中心２Ｃ側からトンネル空洞部２１の内周面３３の方向に向けて（つまり、トンネル空洞部２１の断面円の径方向に向けて）組み付けることは不可能であるので、最後に組み付けて最初に取り外す型枠ピースとしてＫ型枠ピースと呼ばれる脱型用の型枠ピース３９を用いる。
【０００９】
従来、図１６に示すように、１リング分の内型枠３０として、リングの中心軸３２と直交する平面により形成される両端面３７；３７が互いに平行に形成されたスタンダードリングと呼ばれる円形リング状の内型枠３０を用い、シールド掘削機２２を直進させて形成されたトンネル空洞部２１の内周面に沿った筒状の内型枠を構築する場合には、当該内型枠３０の端面３７；３７同士を突き合わせて内型枠３０；３０同士を連結していくことにより、複数の円形リング状の内型枠３０により構成されて中心軸３２が真っ直ぐに延長する筒状の内型枠３１Ａを構成し、また、シールド掘削機２２を曲進させて形成されたトンネル空洞部２１の内周面に沿った内型枠を構築する場合には、隣り合う内型枠３０の端面３７と内型枠３０の端面３７との間にテーパーライナー４２を設置することにより、複数の内型枠３０及びテーパーライナー４２により構成されて中心軸３２が曲がって延長する筒状の内型枠３１Ｂを構成することが知られている（例えば、特許文献２の段落０００２、図４；５参照）。
テーパーライナー４２は、内型枠の進行方向を調整するための円形リング状の型枠であり、リングの中心軸３２と交差する平面により形成されるリングの両端面３５；３６が互いに平行でなく、かつ、リングの一方の端面及び他方の端面のうちの一方の端面３５が、リングの中心軸３２と直交する面により形成された構成である。
【００１０】
また、１リング分の内型枠として、リングの中心軸と交差する平面により形成されるリングの両端面が互いに平行でない内型枠を用い、そして、シールド掘削機を直進させて形成されたトンネル空洞部の内周面に沿った内型枠を構築する場合には、隣り合う円形リング状の内型枠の端面とリング内型枠の端面との間に上述したテーパーライナーを設置することにより、複数の円形リング状の内型枠及びテーパーライナーにより構成されて中心軸が真っ直ぐに延長する筒状の内型枠を構成し、また、シールド掘削機を曲進させて形成されたトンネル空洞部の内周面に沿った内型枠を構築する場合には、リングの両端面が互いに平行でない内型枠の端面同士を突き合わせて内型枠同士を連結していくことにより、複数の内型枠により構成されて中心軸が曲がって延長する筒状の内型枠を構成することが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−１８８０９９号公報
【特許文献２】特開平６−３３０６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述のようなテーパーライナーを用いる場合は、テーパーライナーの取り付け作業及び取り外し作業が必要になる。また、生コンクリートを使用するＥＣＬ工法では、テーパーライナーの取り付け作業や取り外し作業中は、コンクリートの打設作業を中止しなければならない。つまり、スタンダードリングとテーパーライナーとを用いて筒状の内型枠を構築する場合、ＥＣＬ工法の施工効率を悪化させる。
そこで、本発明は、施工性に優れた内型枠の組立方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る内型枠の組立方法は、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を組み立てる場合に、弧状の型枠ピースをトンネル空洞部の内周面に沿って内周面を１周するように複数設置してリング状の内型枠を形成し、このリング状の内型枠を掘削進行方向に向けて順次設けて掘削進行方向に延長する筒状の内型枠を組み立てる内型枠の組立方法において、複数のリング状の内型枠として、リングの中心軸と交差する平面により形成されるリングの両端面が互いに平行でないものを用い、当該リング状の内型枠の端面同士を突き合わせて接合していくことによって、筒の中心軸が直線状に延長する筒状の内型枠を組み立てたり、筒の中心軸が曲線状に延長する筒状の内型枠を組み立てることを特徴とするので、内型枠の進行方向調整用のテーパーライナーを用いる必要がなくなる。よって、テーパーライナーの取り付け作業及び取り外し作業を行わなくてもよくなり、ＥＣＬ工法の施工性を高めることができる。
また、複数のリング状の内型枠として、同一のものを用いるので、リング状の内型枠を構成する型枠ピースの製造、管理等を容易にできる。
また、リング状の内型枠は、リングの両端面間の厚さ寸法の最大の位置とリングの両端面間の厚さ寸法の最小の位置とがリングの周方向に１８０度隔てた位置にそれぞれ設けられて、リングの外周面の幅が、厚さ寸法の最小の位置から厚さ寸法の最大の位置に向けて連続して徐々に幅広になるように構成され、筒の中心軸が直線状に延長する筒状の内型枠を組み立てる場合には、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最大の位置と他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最小の位置とが一致するように隣り合う内型枠の端面同士を接合していき、筒の中心軸が曲線状に延長する筒状の内型枠を組み立てる場合には、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠及び他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最大の位置同士が一致するように、かつ、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠及び他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最小の位置同士が一致するように、隣り合う内型枠の端面同士を接合していくことにより、厚さ寸法の最大の位置、厚さ寸法の最小の位置を目印として、筒の中心軸が直線状に延長する筒状の内型枠、筒の中心軸が曲線状に延長する筒状の内型枠を容易に組み立てることができるようになる。
また、リング状の内型枠は、リングの両端面間の厚さ寸法の最大の位置とリングの両端面間の厚さ寸法の最小の位置とがリングの周方向に１８０度隔てた位置にそれぞれ設けられて、リングの外周面の幅が、厚さ寸法の最小の位置から厚さ寸法の最大の位置に向けて連続して徐々に幅広になるように構成され、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最大の位置と他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最小の位置とが一致するような状態、あるいは、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠及び他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最大の位置同士が一致するように、かつ、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠及び他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最小の位置同士が一致する状態に対して、掘削進行方向に沿って隣り合う内型枠の一方の内型枠がリングの中心軸を回転中心として所定角度だけ回転した状態となるよう隣り合う内型枠同士を接合したので、それまでの筒状の内型枠の進行方向に対して内型枠の進行方向を変更することが可能となる。
また、リング状の内型枠は、リングの中心軸と直交する面に対する端面の傾斜角度θが、θｍａｘ＝ＡＣＯＳ（１／（２δｍａｘ／Ｄ＋１））により計算された最大許容傾斜角度θｍａｘ以下に形成されたものを用いたので、それまでの筒状の内型枠の進行方向に対して内型枠の進行方向を変更することができる。尚、Ｄ＝内型枠のリングの外径寸法、δｍａｘ＝掘削進行方向に沿って隣り合うように接合された場合の各内型枠の外周面間の段差最大許容値である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】筒状の内型枠の組立方法を示す平面図。
【図２】リング状の内型枠を示す斜視図。
【図３】リング状の内型枠を示す平面図。
【図４】筒の中心軸が直線状に延長する筒状の内型枠を示す斜視図。
【図５】筒の中心軸が曲線状に延長する筒状の内型枠を示す斜視図。
【図６】筒状の内型枠の組立方法を示す平面図。
【図７】筒状の内型枠の組立方法を示す平面図。
【図８】筒状の内型枠の組立方法を示す平面図。
【図９】段差の説明図。
【図１０】内型枠の端面の傾斜角度の説明図。
【図１１】ボルト通し孔とボルトとの関係を示す説明図。
【図１２】内型枠を回転させる場合の説明図。
【図１３】従来の型枠ピースを示す斜視図。
【図１４】従来のＥＣＬ工法を示す図。
【図１５】従来のＥＣＬ工法を示す図。
【図１６】従来の筒状の内型枠の組立方法を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施形態における内型枠の組立方法は、例えば金属製の弧状の型枠ピースがトンネル空洞部の内周面に沿って内周面を１周するように複数設置されて形成される円形リング状の内型枠を掘削進行方向に向けて順次組み付けていって、図１に示すように、掘削進行方向Ａに延長する筒状の内型枠１（１Ａ；１Ｂ）を組み立てる場合において、上記円形リング状の内型枠として、図２に示すように、リングの中心軸５と交差する平面により形成されるリングの両方の端面６；６が互いに平行でない円形リング状の内型枠２を用いる。
即ち、円形リング状の内型枠２は、図２に示すように、複数の弧状の型枠ピース３をトンネル空洞部の内周面に沿って内周面を１周するように複数設置して、リングの両方の端面６；６が互いに平行でないように形成される構成である。
内型枠２の両方の端面６；６のうちの少なくとも一方は、円筒を円筒の中心軸と交差するように切断する楕円リング形状の１つの連続傾斜面に形成される。即ち、少なくとも一方の端面６は、円形のリングの中心を中心とした大径の楕円と当該大径の楕円と同じ中心を持つ当該大径よりも小径の楕円との間に挟まれた楕円リング状の１つの連続した傾斜平面により形成される。
円形リング状の内型枠２は、リングの外周面８におけるリングの中心軸５に沿った方向の幅Ｗが一様でない構成である。
円形リング状の内型枠２は、内型枠２のリングの外周面８となる複数の型枠ピース３の弧状の型枠面をトンネル空洞部の内周面に沿って内周面と対向するように設置し、トンネル空洞部の内周面の周方向において互いに隣接して設置される弧状の型枠ピース３のピース継手板１１のピース継手面１２同士を接触させた状態で図１３のボルト通し孔４３ａに相当する図外のボルト通し孔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、ピース継手面１２同士を密接状態に結合することによって形成される。
【００１６】
そして、掘削進行方向Ａに沿って前後に互いに隣り合わせる円形リング状の内型枠２；２の端面６；６同士を突き合わせて接合していくことによって、図４；図１（ａ）に示すような筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを形成したり、図５；図１（ｂ）に示すような筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる。
内型枠２の少なくとも一方の端面６は、トンネル空洞部の内周面に沿って内周面を１周するように複数設置された各型枠ピース３のリング継手板１３のリング継手面１４；１４…が連続してなる上述した楕円リング形状の１つの連続傾斜面により構成される。
つまり、トンネル空洞部の内周面のトンネル掘削進行方向において互いに隣接して設置される円形リング状の内型枠２の端面６；６同士を接触させた状態で図１３のボルト通し孔４３ｂに相当するボルト通し孔１０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、掘削進行方向に沿って前後に隣り合う内型枠２の端面６；６同士を密接状態に結合することによって、筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを組み立てたり、筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる。
筒状の内型枠１Ａ；１Ｂを構成する円形リング状の複数の内型枠２は、同一のものを使用する。
【００１７】
円形リング状の内型枠２は、例えば、図３（ａ）に示すように、一方の端面６と他方の端面６とが、リングの中心軸５と直交する面１５に対して同じ角度α（９０度よりも小さい角度）で交差する面により形成されたものを用いる。
円形リング状の内型枠２は、例えば、図３（ｂ）に示すように、一方の端面６と他方の端面６のうちの一方の面６ａが、リングの中心軸５と直交する面により形成されたものを用いてもよい。
円形リング状の内型枠２は、例えば、図３（ｃ）に示すように、一方の端面６と他方の端面６とが、リングの中心軸５と直交する面１５に対して互いに異なる角度α；β（α；βは９０度よりも小さい角度）で交差する面により形成されたものを用いてもよい。
【００１８】
図１；２に示すように、円形リング状の内型枠２は、両端面６；６間の厚さ寸法の最大の位置ａ（幅最大位置ａという）と両端面６；６間の厚さ寸法の最小の位置ｂ（幅最小位置ｂという）とがリングの周方向に１８０度隔てた位置にそれぞれ設けられる。即ち、円形リング状の内型枠２は、外周面８の幅が、幅最小位置ｂから幅最大位置ａに向けて連続して徐々に幅広になるように構成される。
そして、筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを組み立てる場合には、図４；図１（ａ）に示すように、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う一方のリング状の内型枠２の幅最大位置ａと他方のリング状の内型枠２の幅最小位置ｂとが一致するように隣り合う内型枠２の端面６；６同士を接合していく。即ち、筒の延長方向に向けて幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが交互に繰り返す真っ直ぐな筒状の内型枠１Ａを組み立てる。
また、筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる場合には、図５；図１（ｂ）に示すように、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う一方のリング状の内型枠２及び他方のリング状の内型枠２の幅最大位置ａ同士が一致するように、かつ、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う一方のリング状の内型枠２及び他方のリング状の内型枠２の幅最小位置ｂ同士が一致するように、隣り合う内型枠２；２の端面６；６同士を接合していく。即ち、筒の延長方向に向けて幅最大位置ａが連続するとともに幅最小位置ｂが連続する曲がった筒状の内型枠１Ｂを組み立てる。
以上により、直線状に延長する筒の中心軸７と外周面８とが互いに平行な筒状の内型枠１Ａを構築できる。この場合、図１（ａ）に示すように、端面６；６同士が接合されて隣り合う内型枠２；２の端面６；６の傾斜角度ａ１；ａ２の合計が１８０度である。
さらに、曲線状に延長する筒の中心軸７と外周面８とが互いに平行な筒状の内型枠１Ｂを構築できる。
また、この場合、内型枠２の幅最大位置ａ、内型枠２の幅最小位置ｂを目印として、筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａ、筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを容易に組み立てることができる。
【００１９】
つまり、複数の内型枠２；２…を掘削進行方向Ａに沿って順次隣り合うように接合していく場合において、筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる場合には、隣り合う各内型枠２；２の幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士を一致させて接合していくが、筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを組み立てる場合には、隣り合う各内型枠２；２は、幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが一致するように、隣り合う各内型枠２；２の幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士が一致するような状態に対して一方の内型枠２がリングの中心軸５を回転中心として１８０度回転した状態で互いに接合されることになる。
【００２０】
実施形態１によれば、リングの中心軸５と交差する平面により形成されるリングの両端面６：６が互いに平行でない円形リング状の内型枠２を用い、当該円形リング状の内型枠２；２の端面６；６同士を突き合わせて接合していくことによって、筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを組み立てたり、筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てるので、従来のような内型枠の進行方向調整用のテーパーライナーを用いる必要がなくなるため、テーパーライナーの取り付け作業及び取り外し作業を行わなくてもよくなり、ＥＣＬ工法の施工性を高めることができる。
また、内型枠２の幅最大位置ａ、内型枠２の幅最小位置ｂを目印として、筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａ、筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを容易に組み立てることができるようになる。
また、同一の複数の円形リング状の内型枠２、即ち、１種類の円形リング状の内型枠２を用いて筒状の内型枠１を組み立てるので、型枠ピース３の製造、型枠ピース３の管理を容易にできる。
【００２１】
尚、図１；図２；図４；図５では、図３（ａ）に示した形状の内型枠２を用いた場合を図示したが、図６乃至図８に、図３（ａ）に示した形状以外の内型枠２を用いた場合を図示した。図６（ａ）は図３（ｂ）に示した形状の内型枠２を用いて筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを組み立てた場合を図示し、図６（ｂ）は図３（ｂ）に示した形状の内型枠２を用いて筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる場合を図示した。図７（ａ）は図３（ｃ）に示した形状の内型枠２を用いて筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを組み立てた場合を図示し、図７（ｂ）は図３（ｃ）に示した形状の内型枠２を用いて筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる場合を図示した。図８（ａ）はリングの両方の端面６；６が同じ方向に傾斜する平面により形成されて互いに平行でない円形リング状の内型枠２を用いて筒の中心軸７が直線状に延長する筒状の内型枠１Ａを組み立てた場合を図示し、図８（ｂ）は図８（ａ）と同じ内型枠２を用いて筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる場合を図示した。
【００２２】
実施形態２
筒の中心軸７が曲線状に延長する筒状の内型枠１Ｂを組み立てる場合において、掘削進行方向Ａに沿って互いに隣り合う内型枠２；２の幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士を必ずしも一致させる必要はない。
また、筒の中心軸７が直線状に延長する内型枠１Ａの状態から筒の中心軸７が曲がるように内型枠２を接合していく場合において、直線状に延長する内型枠１Ａの先頭に位置する内型枠２と当該内型枠２に接合しようとする内型枠２との幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士を必ずしも一致させる必要はない。
即ち、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士が一致するような状態、あるいは、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが一致するような状態に対して、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の一方の内型枠２がリングの中心軸５を回転中心として所定角度ｘだけ回転した状態となるよう隣り合う内型枠２；２同士を接合する。
このようにすることで、それまでの筒状の内型枠１の進行方向に対して内型枠１の進行方向を変更することができるようになる。
【００２３】
掘削進行方向Ａに沿って互いに隣り合う内型枠２；２の端面６；６が楕円リング面である場合において、幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士が一致するように互いに隣り合う内型枠２；２が接合される場合、あるいは、幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが一致するように互いに隣り合う内型枠２；２が接合される場合は、接合される楕円リング面の面同士が完全に一致するが、これら以外の状態で互いに隣り合う内型枠２；２が接合される場合は、隣り合うように接合される内型枠２；２の外周面８；８間に段差δ（内型枠２の端面６に沿った方向の長さである段差δ）が生じる。
【００２４】
上記段差δは、δ＝１／２（Ｄ１−Ｄ）＝（Ｄ／ｃｏｓθ−Ｄ）／２により求まる。
ここで、
Ｄ＝内型枠２のリングの外径寸法、
Ｄ１＝内型枠２の端面６により形成される楕円リング面の長径寸法である（図９参照）。
【００２５】
尚、掘削進行方向Ａに沿って互いに隣り合う内型枠２；２の端面６；６同士の接合のため、図１１に示すように、リング継手面として機能する端面６に形成されたボルト通し孔１０の孔径（直径）ｄ１は、ボルト通し孔１０に挿入されるボルト１０ａの軸径ｄ２よりも大きく形成されている。一般的には、ボルト通し孔１０の孔の中心１０ｅとボルト１０ａの軸の中心１０ｆとを一致させた状態で、ボルト１０ａの軸の外周面とボルト通し孔１０の孔の内周面との間の最短距離ｈは、１．５ｍｍ以内となるようにしている。この場合、内型枠２；２の端面６；６同士を接合した場合の段差δの最大許容値δｍａｘ（以下、段差最大許容値δｍａｘという）は、おおよそ１．５ｍｍとなる。
上記最短距離ｈは、内型枠２；２の外周面８；８間に段差δが生じないように掘削進行方向Ａに沿って互いに隣り合う型枠ピース３；３のリング継手面１４；１４に形成されたボルト通し孔１０；１０の中心が一致した状態から当該ボルト通し孔１０；１０にボルト１０ａを貫通させて図外のナットで締結可能な範囲においてボルト通し孔１０；１０の中心がずれることのできる最大距離である。即ち、掘削進行方向Ａに沿って互いに隣り合うように接合されるボルト通し孔１０：１０の中心をずらすことにより、内型枠２；２の外周面８；８間に段差δを設けることができる。よって、掘削進行方向Ａに沿って互いに隣り合う型枠ピース３；３のリング継手面１４；１４をボルト１０ａ及びナットによって接合可能で、かつ、ボルト通し孔１０；１０の中心をずらすことのできる最大距離が段差最大許容値δｍａｘである。
【００２６】
そこで、段差最大許容値δｍａｘ＝最短距離ｈ＝（ｄ１−ｄ２）／２と規定して、内型枠２のリングの中心軸５と直交する面１５に対する端面６の傾斜角度θ（図１０参照）の最大許容傾斜角度θｍａｘを、以下の式（１）により求めた。
θｍａｘ＝ＡＣＯＳ（１／（２δｍａｘ／Ｄ＋１））・・・（１）
ここで、
δｍａｘ＝掘削進行方向Ａに沿って隣り合うように接合された場合の各内型枠２；２の外周面８；８間の段差最大許容値である。
尚、ＡＣＯＳはアークコサインである。
【００２７】
式（１）からわかるように、内型枠２の端面６の最大許容傾斜角度θｍａｘは、段差最大許容値δｍａｘを決める最短距離ｈ、さらには、内型枠２のリングの外径寸法Ｄによって異なってくることになる。
【００２８】
上記内型枠２として、内型枠２のリングの中心軸５と直交する面１５に対する端面６の最大許容傾斜角度θｍａｘが、上記式（１）を満たすものを用いることによって、それまでの筒状の内型枠１の進行方向に対して内型枠１の進行方向を細かく調整することが可能となる。
【００２９】
式（１）において、段差最大許容値δｍａｘを１．５ｍｍとして最大許容傾斜角度θｍａｘを計算した場合の、内型枠２の外径Ｄと最大許容傾斜角度θｍａｘとの関係を以下の表に示す。
外径Ｄ（ｍ） 最大許容傾斜角度θｍａｘ
６ １．８１
７ １．６８
８ １．５７
９ １．４８
１０ １．４０
１１ １．３４
１２ １．２８
１３ １．２３
１４ １．１９
１５ １．１５
１６ １．１１
１７ １．０８
１８ １．０５
１９ １．０２
２０ ０．９９
【００３０】
上記表によれば、例えば、外径Ｄ＝１０ｍの内型枠２を用いる場合においては、内型枠２のリングの中心軸５と直交する面１５に対する端面６の傾斜角度θを最大許容傾斜角度θｍａｘである１．４０度以下にすれば、幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士が一致するように内型枠２；２を接合したり、あるいは、幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが一致するように内型枠２；２を接合せずとも、それまでの筒状の内型枠１の進行方向に対して内型枠１の進行方向を変更することが可能となる。
【００３１】
即ち、内型枠２として、内型枠２のリングの中心軸５と直交する面１５に対する端面６の傾斜角度θが、上記式（１）により計算された最大許容傾斜角度θｍａｘ以下に形成されたものを用いれば、必ずしも、幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士が一致するように内型枠２；２を接合したり、あるいは、幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが一致するように内型枠２；２を接合する必要は無く、それまでの筒状の内型枠１の進行方向に対して内型枠１の進行方向を変更することが可能となる。
【００３２】
また、内型枠２として、内型枠２のリングの中心軸５と直交する面１５に対する端面６の傾斜角度θが、上記式（１）により計算された最大許容傾斜角度θｍａｘ以下に形成されたものを用いる場合において、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士が一致するような状態、あるいは、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが一致するような状態に対して、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の一方の内型枠２がリングの中心軸５を回転中心として所定角度ｘだけ回転した状態となるよう隣り合う内型枠２；２同士を接合することにより、上記所定角度ｘを任意に設定できる。この場合、それまでの筒状の内型枠１の進行方向に対して内型枠１の進行方向を変更する場合において、内型枠１の進行方向を細かく調整できるようになる。
【００３３】
上記所定角度ｘの最小角度ｘ１は、内型枠２の中心５ｃと内型枠２の端面６に形成された互いに隣り合うボルト通し孔１０；１０の中心とを繋ぐ線１０ｂと線１０ｂとで挟まれた角度である（図１２参照）。
よって、図１２に示すように、周方向に沿って最小角度ｘ１間隔で複数のボルト通し孔１０が設けられた端面６を備えた内型枠２を用いる場合、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士が一致するような状態、あるいは、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが一致するような状態に対して、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２の一方の内型枠２がリングの中心軸５を回転中心として最小角度ｘ１単位で回転した状態となるよう隣り合う内型枠２；２同士を接合することが可能となるので、内型枠１の進行方向を細かく調整できる。
例えば、内型枠１Ｂの進行方向を変更しようとする際において、内型枠１Ｂの先端に位置する内型枠２に新たに内型枠２を接合しようとする場合、これら内型枠２；２の幅最大位置ａと幅最小位置ｂとを一致させた状態に対して、接合しようとする内型枠２を中心軸５を回転中心として上記所定角度ｘだけ回転させた状態で当該内型枠２の端面６と内型枠１Ｂの先端に位置する内型枠２の端面６とを接触させてから端面６；６同士を接合することにより、筒状の内型枠１Ｂの進行方向を細かく調整できるようになる。
【００３４】
実施形態１のように、掘削進行方向Ａに沿って隣り合う内型枠２；２同士を、幅最大位置ａ同士及び幅最小位置ｂ同士が一致するような状態、あるいは、幅最大位置ａと幅最小位置ｂとが一致するような状態に接合する場合には、内型枠２のリングの中心軸５と直交する面１５に対する端面６の傾斜角度θは上述した最大許容傾斜角度θｍａｘ以下に制限されることはない。
【００３５】
尚、型枠ピース３の製造面等を考慮すると、１種類の円形リング状の内型枠２を用いて筒状の内型枠１を組み立てることが好ましいが、例えば幅寸法の異なる複数種類の内型枠を用意してこれら複数種類の内型枠を用いて筒状の内型枠を組み立てるようにしてもよい。
【００３６】
また、本願発明は、円形リング状の内型枠でなく、例えば、矩形リング状の内型枠を用いて筒状の内型枠を組み立てる場合にも適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１；１Ａ；１Ｂ 筒状の内型枠、２ 円形リング状の内型枠、３ 型枠ピース、
５ リングの中心軸、６ リングの端面、７ 筒の中心軸。
【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を組み立てる場合に、弧状の型枠ピースをトンネル空洞部の内周面に沿って内周面を１周するように複数設置してリング状の内型枠を形成し、このリング状の内型枠を掘削進行方向に向けて順次設けて掘削進行方向に延長する筒状の内型枠を組み立てる内型枠の組立方法において、
複数のリング状の内型枠として、リングの中心軸と交差する平面により形成されるリングの両端面が互いに平行でないものを用い、当該リング状の内型枠の端面同士を突き合わせて接合していくことによって、筒の中心軸が直線状に延長する筒状の内型枠を組み立てたり、筒の中心軸が曲線状に延長する筒状の内型枠を組み立てることを特徴とする内型枠の組立方法。
【請求項２】
複数のリング状の内型枠として、同一のものを用いることを特徴とする請求項１に記載の内型枠の組立方法。
【請求項３】
リング状の内型枠は、リングの両端面間の厚さ寸法の最大の位置とリングの両端面間の厚さ寸法の最小の位置とがリングの周方向に１８０度隔てた位置にそれぞれ設けられて、リングの外周面の幅が、厚さ寸法の最小の位置から厚さ寸法の最大の位置に向けて連続して徐々に幅広になるように構成され、
筒の中心軸が直線状に延長する筒状の内型枠を組み立てる場合には、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最大の位置と他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最小の位置とが一致するように隣り合う内型枠の端面同士を接合していき、
筒の中心軸が曲線状に延長する筒状の内型枠を組み立てる場合には、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠及び他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最大の位置同士が一致するように、かつ、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠及び他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最小の位置同士が一致するように、隣り合う内型枠の端面同士を接合していくことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内型枠の組立方法。
【請求項４】
リング状の内型枠は、リングの両端面間の厚さ寸法の最大の位置とリングの両端面間の厚さ寸法の最小の位置とがリングの周方向に１８０度隔てた位置にそれぞれ設けられて、リングの外周面の幅が、厚さ寸法の最小の位置から厚さ寸法の最大の位置に向けて連続して徐々に幅広になるように構成され、
掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最大の位置と他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最小の位置とが一致するような状態、あるいは、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠及び他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最大の位置同士が一致するように、かつ、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠及び他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最小の位置同士が一致する状態に対して、掘削進行方向に沿って隣り合う内型枠の一方の内型枠がリングの中心軸を回転中心として所定角度だけ回転した状態となるよう隣り合う内型枠同士を接合したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内型枠の組立方法。
【請求項５】
リング状の内型枠は、リングの中心軸と直交する面に対する端面の傾斜角度θが、下記式（１）により計算された最大許容傾斜角度θｍａｘ以下に形成されたものを用いたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の内型枠の組立方法。
θｍａｘ＝ＡＣＯＳ（１／（２δｍａｘ／Ｄ＋１））・・・（１）
ここで、
Ｄ＝内型枠のリングの外径寸法
δｍａｘ＝掘削進行方向に沿って隣り合うように接合された場合の各内型枠の外周面間の段差最大許容値。
【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を組み立てる場合に、弧状の型枠ピースをトンネル空洞部の内周面に沿って内周面を１周するように複数設置してリング状の内型枠を形成し、このリング状の内型枠を掘削進行方向に向けて順次設けて掘削進行方向に延長する筒状の内型枠を組み立てる内型枠の組立方法において、
複数のリング状の内型枠として、リングの中心軸と交差する平面により形成されるリングの両端面が互いに平行でないものを用い、当該リング状の内型枠の端面同士を突き合わせて接合していくことによって、筒の中心軸が直線状に延長する筒状の内型枠を組み立てたり、筒の中心軸が曲線状に延長する筒状の内型枠を組み立てることを特徴とする内型枠の組立方法。
【請求項２】
複数のリング状の内型枠として、同一のものを用いることを特徴とする請求項１に記載の内型枠の組立方法。
【請求項３】
リング状の内型枠は、リングの両端面間の厚さ寸法の最大の位置とリングの両端面間の厚さ寸法の最小の位置とがリングの周方向に１８０度隔てた位置にそれぞれ設けられて、リングの外周面の幅が、厚さ寸法の最小の位置から厚さ寸法の最大の位置に向けて連続して徐々に幅広になるように構成され、
筒の中心軸が直線状に延長する筒状の内型枠を組み立てる場合には、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最大の位置と他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最小の位置とが一致するように隣り合う内型枠の端面同士を接合していき、
筒の中心軸が曲線状に延長する筒状の内型枠を組み立てる場合には、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠及び他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最大の位置同士が一致するように、かつ、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠及び他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最小の位置同士が一致するように、隣り合う内型枠の端面同士を接合していくことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内型枠の組立方法。
【請求項４】
リング状の内型枠は、リングの両端面間の厚さ寸法の最大の位置とリングの両端面間の厚さ寸法の最小の位置とがリングの周方向に１８０度隔てた位置にそれぞれ設けられて、リングの外周面の幅が、厚さ寸法の最小の位置から厚さ寸法の最大の位置に向けて連続して徐々に幅広になるように構成され、
掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最大の位置と他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最小の位置とが一致するような状態、あるいは、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠及び他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最大の位置同士が一致するように、かつ、掘削進行方向に沿って隣り合う一方のリング状の内型枠及び他方のリング状の内型枠の厚さ寸法の最小の位置同士が一致する状態に対して、掘削進行方向に沿って隣り合う内型枠の一方の内型枠がリングの中心軸を回転中心として所定角度だけ回転した状態となるよう隣り合う内型枠同士を接合したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内型枠の組立方法。
【請求項５】
リング状の内型枠は、リングの中心軸と直交する面に対する端面の傾斜角度θが、下記式（１）により計算された最大許容傾斜角度θｍａｘ以下に形成されたものを用いたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の内型枠の組立方法。
θｍａｘ＝ＡＣＯＳ（１／（２δｍａｘ／Ｄ＋１））・・・（１）
ここで、
Ｄ＝内型枠のリングの外径寸法
δｍａｘ＝掘削進行方向に沿って隣り合うように接合された場合の各内型枠の外周面間の段差最大許容値。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
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【図１１】
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【図１３】
【図１４】
【図１５】
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【公開番号】特開２０１２−４１７５０（Ｐ２０１２−４１７５０Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８４３２２（Ｐ２０１０−１８４３２２）
【出願日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【Ｆターム（参考）】
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