JPH07331995A - トンネルの型枠と継手およびその接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シールド工法やＴＢＭ工法の合理化に好適
で、簡単な構成で安価に製作できるとともに、軸方向に
隣接する型枠ピースを迅速かつ強固に接続できる、トン
ネルの型枠とその継手およびその接続構造を提供するこ
と。 【構成】 複数の型枠ピース６をリング状に配置するト
ンネルの型枠であること型枠ピース６の軸方向側端面
に、型枠継手１１の継手杆１２と係合可能な凹溝７，８
を形成する。凹溝７，８に型枠継手１１のピン１３，１
４を圧入または挿入可能なピン孔９，１０を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシールド工法やＴＢＭ工
法の合理化に好適で、簡単な構成で安価に製作できると
ともに、軸方向に隣接する型枠ピースを迅速かつ強固に
接続できるようにしたトンネルの型枠とその継手および
それらの接続構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばシールド工法によってトン
ネルを築造する場合、一般にいわゆるセグメント工法か
直打ちライニング工法の何れかが採用される。このう
ち、セグメント工法は、例えば特開平３ー１３２６００
号公報のように、シールド機でトンネルを掘削し、シー
ルドのテール部に継手金物とボルトナットとを用いて、
複数のセグメントピースを筒状に組み立て、該セグメン
トをトンネルの覆工体として構築するとともに、シール
ド機を前進させて、セグメントを延設するようにしてい
る。

【０００３】また、直打ちライニング工法は、シールド
機でトンネルを掘削し、該シールドのテール部に型枠を
組み立て、該枠と地山との間にコンクリートを加圧して
直打ちし、該コンクリートが所定強度に達したところ
で、型枠を解体し、上記コンクリートをトンネルの覆工
体として構築するとともにシールド機を前進させて、型
枠を組み立ててコンクリートを打設するようにしてい
る。

【０００４】この場合、セグメント工法によるトンネル
は、構造上、土圧や水圧等の外力によってセグメント本
体や継手部に曲げモーメントや軸圧縮力が生じ、この曲
げモーメントを継手金物間を連結するボルトに分担させ
ている。したがって、ボルトの連結部周辺に高い剛性と
強度を要求されるため、継手金物の強度強化やセグメン
トピースに多量の鉄筋を埋設する等して、セグメントが
非常に高価になるという問題があった。

【０００５】また、ボルトナットによる連結作業を従来
より人手で行なっているが、その場合には多大の労力と
時間を要し、しかも締め付け力が不均一になったり緩み
が生じたりする問題もある。なお、最近ではセグメント
を組み立てるロボットが開発されているが、位置合わせ
やボルトの締結が非常に複雑で大規模になり、組み立て
スピードにも問題があって実用に供し難い。

【０００６】しかも、セグメント工法は、その構造上、
シールドテール部とセグメントとの間のテールボイドと
称する空間の発生を避けられず、当該空間を填充し覆工
強度を強化するための裏込め注入が不可欠になって、工
期の長期化と工費増を助長する一方、上記注入を完全に
充填することは困難であった。

【０００７】一方、前記直打ちライニング工法は、施工
条件によっては覆工体に曲げモーメントが発生するた
め、コンクリートを鉄筋で補強する必要があり、その場
合には施工環境が複雑で施工スピードが遅くなり、工期
の長期化を助長する。この場合、無筋構造体ではトンネ
ルの用途によって、ヒビ割れの問題から二次覆工を要す
ることがあり、その場合には覆工構造としては高品質と
なるが、二次覆工は一次覆工が完了してから施工するの
で、その分工期が長くなる等の問題がある。

【０００８】出願人は上述の問題を解決し、型枠と地山
との間に所定圧の覆工材を打設し、それらの間に覆工材
を高密度に充填するとともに、覆工材の打設圧により型
枠に軸圧縮力を形成し、該型枠と覆工材とで内外二重の
トンネル覆工体を構成することで、型枠の軽量化と強度
および剛性の低減を図り、型枠のコスト低減とその組み
付けの容易化を実現して、工期の短縮化と工費の低減を
図り、シールド工法あるいはＴＢＭ工法の合理化を促す
ようにした、トンネルの覆工構造と覆工装置および築造
方法を開発し、これを特願平５ー３５１３１７号として
既に出願している。

【０００９】この既に出願した覆工構造の型枠の接続構
造として、公知のピンーホゾ方式の採用が考えられる。
上記方式は、型枠であるセグメントの端面に予めピンと
ホゾを埋設し、これらをエレクターとシールドジャッキ
とを駆使して嵌め込み、隣接のセグメントを接続するよ
うにしている。したがって、この方式はボルトの締め付
けや再締めの必要がなく、セグメントの接続時間が大幅
に減少するが、ピンとホゾの構造が複雑でセグメントが
高価になる、という問題があって採用できない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題を解決し、簡単な構成で安価に製作できるとともに、
軸方向に隣接する型枠ピースを迅速かつ強固に接続でき
るようにした、トンネルの型枠とその継手およびそれら
の接続構造を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、本発明のトン
ネルの型枠は、複数の型枠ピースをリング状に配置する
トンネルの型枠において、型枠ピースの軸方向側端面に
型枠継手の継手杆と係合可能な凹溝を形成し、該溝に型
枠継手のピンを圧入または挿入可能なピン孔を形成し、
簡単な構成で型枠ピースを安価に製作できるとともに、
型枠継手を介して迅速かつ強固に接続できるようにして
いる。また、本発明のトンネルの型枠は、型枠ピースの
二つの軸方向側端面に凹溝を形成し、該凹溝の同軸位置
にピン孔を形成し、型枠ピースの軸方向の両側に型枠ピ
ースを接続し、これを連続して延設し得るようにしてい
る。しかも、本発明のトンネルの型枠は、型枠ピースの
半径方向内外面を略平滑面とした曲面板に形成して、形
状およびその断面形状を簡単に構成し、その成型金型を
容易かつ安価に製作できるとともに、型枠ピースの製作
の容易化と均質化とを図るようにしている。更に、本発
明のトンネルの型枠は、凹溝をトンネルの円周方向に形
成し、継手杆に対する係合面積増を図って、型枠の接続
強度を強化するようにしている。本発明のトンネルの型
枠は、型枠ピースの一方の軸方向側端面に型枠継手を固
定し、型枠の接続時に型枠継手をいちいち取り付ける面
倒を解消し得るようにしている。また、本発明のトンネ
ルの型枠は、型枠ピースの一方の軸方向側端面に、ピン
を突出させて型枠継手を埋設し、型枠の接続時に型枠継
手を取付ける面倒を解消するようにしている。更に、本
発明のトンネルの型枠は、型枠ピースが掘削穴の内側に
リング状に配置され、該掘削穴の内壁と型枠外面との間
に所定圧で直打ちした覆工材によって、円周方向に作用
する軸圧縮力を内部に形成され、前記覆工材の硬化後の
覆工体と一体に内外二重の覆工体を形成し、上記軸圧縮
力によって型枠に作用する曲げモーメントや曲げ応力を
低減し、型枠の強度や剛性を緩和して、従来のような堅
牢で高価な材質の使用や複雑な断面形状を不要にし、こ
れを安価に製作できるとともに、成型金型の構成の簡潔
化と製作の容易化を図れ、しかも従来のような高価で強
固な継手金物の使用をなくして、接続作業を簡易かつ迅
速に行なえるようにしている。しかも、本発明のトンネ
ルの型枠は、型枠ピースの軸方向側端面にピンと係合可
能なピン穴を有する雌型を埋設し、型枠ピースを確実か
つ強固に接続し得るようにしている。本発明のトンネル
の型枠継手は、軸方向に隣接するトンネルの型枠ピース
を接続するトンネルの型枠継手において、軸方向に隣接
する型枠ピースの間に配置する継手杆を備え、該杆に型
枠ピースに設けたピン孔に圧入または挿入可能なピンを
突設し、簡単な構成で安価に製作できるとともに、迅速
かつ強固に型枠ピースを接続できるようにしている。ま
た、本発明のトンネルの型枠継手は、継手杆とピンとを
一体に構成し、継手杆とピンとの組み付けを不要にして
いる。更に、本発明のトンネルの型枠継手は、継手杆と
ピンとを分割して構成し、それらの金型のコンパクト化
と金型製作の容易化を図るとともに、不使用時における
継手杆とピンとの取扱いを至便にしている。しかも、、
本発明のトンネルの型枠継手は、継手杆の一端または両
端に小径軸部を突設するとともに、軸状のピン軸を設
け、該ピン軸に前記小径軸部を連結可能な透孔を形成
し、使用時に継手杆とピン軸とを組み立てられるように
している本発明のトンネルの型枠継手は、継手杆の同側
周面に複数のピンを突設し、型枠ピースの接続強度を強
化するようにしている。また、本発明のトンネルの型枠
継手は、継手杆の両側周面にピンを突設し、隣接する型
枠ピースを接続し得るようにしている。更に、本発明の
トンネルの型枠継手は、継手杆の両側周面に一対のピン
を同軸上に突設し、構成の簡潔化を図るとともに、成型
金型の構成の簡潔化と製作の容易化を図るようにしてい
る。しかも、本発明のトンネルの型枠継手は、継手杆を
湾曲形成し、該杆を型枠ピースの軸方向側端面に形成し
た凹溝に係合可能にし、継手杆と凹溝との係合面積増を
図って、型枠ピースの接続強度を強化するようにしてい
る。また、本発明のトンネルの型枠継手は、型枠継手を
合成樹脂製とし、その低廉化と軽量化を図るようにして
いる。本発明のトンネルの型枠継手は、ピンを先細のテ
ーパ状とし、ピン孔への圧入を容易かつ円滑に行えるよ
うにしている。しかも、本発明のトンネルの型枠継手
は、ピンに軟質合成樹脂またはゴム等の弾性部材からな
る摩擦ピンを連結し、該摩擦ピンの軸端部をピンの周面
から突出させ、摩擦ピンの弾性によって型枠ピースを強
固に接続するようにしている。更に、本発明のトンネル
の型枠継手は、ピンの周面に軟質合成樹脂またはゴム等
の弾性部材からなる摩擦リングを装着し、該リングの弾
性によって型枠ピースを強固に接続するようにしてい
る。しかも、本発明のトンネルの型枠継手は、ピンの周
面に複数の摩擦突起を設け、型枠の接続強度を強化する
ようにしている。本発明のトンネルの型枠継手は、ピン
の周面に接着剤を塗布し、型枠ピースを容易かつ強固に
接続し得るようにしている。また、本発明のトンネルの
型枠継手は、ピンの内部に凹孔を設けるとともに、ピン
の先端に係止フランジを突設し、該フランジとピン周面
に凹孔に連通するスリットを設け、係止フランジとピン
を径方向に弾性変形可能にし、これら係止フランジとピ
ンとを型枠ピースに埋設した雌型のピン穴に係合可能に
し、係止フランジの弾性によって、型枠ピースを強固に
接続するようにしている。しかも、本発明のトンネルの
型枠継手は、ピンの端面にスリットを開口形成し、該ピ
ンを型枠ピースに埋設した雌型のピン穴に挿入し、該穴
の奥部に形成したクサビ状の突起を前記スリットに差し
込み可能にし、ピンの弾性によって型枠ピースを強固に
接続するようにしている。本発明のトンネルの型枠継手
は、ピンの先端に係止フランジを突設し、該フランジの
端面にスリットを開口し、係止フランジを径方向に弾性
変形可能にするとともに、これら係止フランジとピンと
を型枠ピースに埋設した雌型のピン穴に係合可能にし、
係止フランジの弾性によって、型枠ピースを強固に接続
するようにしている。本発明のトンネルの型枠接続構造
は、トンネルの軸方向に隣接して配置する型枠ピースを
型枠継手を介して接続するトンネルの型枠接続構造にお
いて、軸方向側端面に凹溝と該溝に形成したピン孔とを
有する型枠ピースを設けるとともに、上記凹溝に係合可
能な継手杆と上記ピン孔に圧入または挿入可能なピンと
を備えた型枠継手とを設け、隣接する型枠ピースの軸方
向側端面を係合し、それらの端面の凹溝とピン孔とを対
向させ、相対する凹溝に継手杆を係合し、該杆により型
枠ピースに作用する剪断力に対抗させ、かつ相対するピ
ン孔にピンを圧入または挿入し、隣接する型枠ピースを
迅速かつ強固に接続できるようにしている。また、本発
明のトンネルの型枠接続構造は、隣接する型枠ピースの
一方の軸方向側端面に型枠継手を取付け、該型枠ピース
を隣接する他方の型枠ピース側へ移動し、該型枠継手の
ピンを他方の型枠ピースのピン孔に圧入し、型枠ピース
を円滑かつ強固に接続できるようにしている。更に、本
発明のトンネルの型枠接続構造は、型枠ピースの坑口側
端面に型枠継手を取付け、該型枠ピースの他側端面をト
ンネルの坑口側へ押圧し、型枠継手のピンをピン孔に圧
入して、隣接する型枠ピースを接続可能にし、押圧手段
を型枠ピースの他側端面側に設置可能にするとともに、
押圧手段による押圧を容易かつ円滑に行なえるようにし
ている。

【００１２】

【作用】請求項１のトンネルの型枠の発明は、型枠ピー
スの軸方向側端面に凹溝とピン孔とを形成し、簡単な構
成で型枠ピースを安価かつ均質に製作でき、またその成
型金型を容易かつ安価に製作できる。凹溝に型枠継手の
継手杆を係合し、またピン孔に型枠継手のピンを圧入ま
たは挿入し、軸方向に隣接する型枠ピースを迅速かつ強
固に接続できる。請求項２の発明は、型枠ピースの二つ
の軸方向側端面に凹溝を形成し、該凹溝の同軸位置にピ
ン孔を形成し、型枠ピースの軸方向の両側に型枠ピース
を接続できるとともに、隣接する型枠ピースのピンとピ
ン孔との位置合わせを容易に行なえる。請求項３の発明
は、型枠ピースの半径方向の内外面を略平滑面とした曲
面板に形成して、形状およびその断面形状を簡単に構成
し、その成型金型を容易かつ安価に製作できるととも
に、型枠ピースの製作の容易化と均質化とを図れる。請
求項４の発明は、凹溝をトンネルの円周方向に形成し、
継手杆に対する係合面積増を図り、型枠継手の安定性向
上と型枠ピースの接続強度を強化する。請求項５の発明
は、型枠ピースの一方の軸方向側端面に、ピンおよびピ
ン孔による圧入を介して型枠継手を事前に固定し、型枠
の接続時に型枠継手をいちいち取付ける面倒を解消する
とともに、型枠ピースの接続を迅速に行なえる。請求項
６の発明は、型枠ピースの一方の軸方向側端面に、ピン
を突出させて型枠継手を埋設し、型枠の接続時に型枠継
手を取付ける面倒を解消する。請求項７の発明は、型枠
ピースが掘削穴の内側にリング状に配置され、該掘削穴
の内壁と型枠外面との間に所定圧で直打ちした覆工材に
よって、円周方向に作用する軸圧縮力を内部に形成さ
れ、前記覆工材の硬化後の覆工体と一体に内外二重の覆
工体を形成する。したがって、上記軸圧縮力によって、
型枠ないし型枠ピースに作用する曲げモーメントや曲げ
応力が低減され、型枠ピースの強度や剛性を緩和して、
従来のような堅牢で高価な材質の使用や複雑な断面形状
を不要にし、これを安価に製作できるとともに、成型金
型の構成の簡潔化と製作の容易化を図れ、しかも従来の
ような高価で強固な継手金物の使用をなくして、接続作
業を簡易かつ迅速に行なえる。請求項８の発明は、型枠
ピースの軸方向側端面にピンと係合可能なピン穴を有す
る雌型を埋設し、型枠ピースを確実かつ強固に接続す
る。請求項９の型枠継手の発明は、軸方向に隣接する型
枠ピースを接続する型枠継手であって、型枠ピースの間
に配置される継手杆と、該杆に突設したピンとを備え、
構成が簡単で安価に製作できる。継手杆は型枠ピースの
端面に設けた凹溝に配置され、またピンは前記凹溝に設
けたピン孔に圧入または挿入され、迅速かつ強固に型枠
ピースを接続する。請求項１０記載の発明は、継手杆と
ピンとを一体に構成し、継手杆とピンとの組み付けを不
要にし、トンネルの型枠の接続に容易に応じられる。請
求項１１の発明は、継手杆とピンとを分割して構成し、
それらの金型のコンパクト化と金型製作の容易化を図る
とともに、不使用時における継手杆とピンとの取扱いを
至便にすることができる。請求項１２の発明は、継手杆
の一端または両端に小径軸部を突設するとともに、軸状
のピン軸を設け、該ピン軸に前記小径軸部を連結可能な
透孔を形成し、使用時に継手杆とピン軸とを組み立てら
れる。請求項１３の発明は、継手杆の同側周面に複数の
ピンを突設し、型枠の接続強度を強化する。請求項１４
の発明は、継手杆の両側周面にピンを突設し、軸方向に
隣接する型枠ピースを接続可能にする。請求項１５の発
明は、継手杆の両側周面に一対のピンを同軸上に突設
し、ピンを互いに無関係な位置に突設したものに比べ
て、構成の簡潔化を図れ、成型金型の構成の簡潔化と製
作の容易化を図れる。請求項１６の発明は、継手杆を湾
曲形成し、該杆を型枠ピースの軸方向側端面に形成した
凹溝に係合可能にし、継手杆と凹溝との係合面積増を図
って、型枠の接続強度を強化できる。請求項１７の発明
は、型枠継手を合成樹脂製とし、その低廉化と軽量化を
図れる。請求項１８の発明の手は、ピンを先細のテーパ
状とし、ピン孔への圧入を容易かつ円滑に行える。請求
項１９の発明は、ピンに軟質合成樹脂またはゴム等の弾
性部材からなる摩擦ピンを連結し、該摩擦ピンの軸端部
をピンの周面から突出させ、該摩擦ピンをピン穴に圧入
し、その軸方向に作用する弾性によって、型枠ピースを
強固に接続する。請求項２０の発明は、ピンの周面に軟
質合成樹脂またはゴム等の弾性部材からなる摩擦リング
を装着し、該リングをピン穴に圧入し、その径方向に作
用する弾性によって、型枠ピースを強固に接続する。請
求項２１の発明は、ピンの周面に複数の摩擦突起を設
け、該突起をピン穴に圧入し、その径方向に作用する弾
性によって、型枠ピースを強固に接続する。請求項２２
の発明は、ピンの周面に接着剤を塗布し、型枠ピースを
容易かつ強固に接続する。請求項２３の発明は、ピンの
内部に凹孔を設けるとともに、ピンの先端に係止フラン
ジを突設し、該フランジとピン周面に凹孔に連通するス
リットを設け、係止フランジとピンを径方向に弾性変形
可能にし、これら係止フランジとピンとを型枠ピースに
埋設した雌型のピン穴に係合可能にし、係止フランジの
弾性によって、型枠を強固に接続する。請求項２４の発
明は、ピンの端面にスリットを開口形成し、該ピンを型
枠ピースに埋設した雌型のピン穴に挿入し、該穴の奥部
に形成したクサビ状の突起を前記スリットに差し込み可
能にし、ピンの弾性によって型枠ピースを強固に接続す
る。請求項２５の発明は、ピンの先端に係止フランジを
突設し、該フランジの端面にスリットを開口し、係止フ
ランジを径方向に弾性変形可能にするとともに、これら
係止フランジとピンとを型枠ピースに埋設した雌型のピ
ン穴に係合可能にし、係止フランジの弾性によって、型
枠ピースを強固に接続する。請求項２６のトンネルの型
枠接続構造の発明は、軸方向側端面に凹溝と該溝に形成
したピン孔とを有する型枠ピースと、上記凹溝に係合可
能な継手杆と上記ピン孔に圧入または挿入可能なピンと
を備えた型枠継手とを設けている。そして、隣接する型
枠ピースの軸方向側端面を係合し、それらの端面の凹溝
とピン孔とを対向させ、相対する凹溝に継手杆を係合
し、該杆により型枠ピースに作用する剪断力に対抗さ
せ、かつ相対するピン孔にピンを圧入または挿入して、
隣接する型枠ピースを迅速かつ強固に接続できる。請求
項２７の発明は、隣接する型枠ピースの一方の軸方向側
端面に型枠継手を取付け、該型枠ピースを隣接する他方
の型枠ピース側へ移動し、該型枠継手のピンを他方の型
枠ピースのピン孔に圧入し、型枠ピースを円滑かつ強固
に接続できる。請求項２８の発明は、型枠ピースの坑口
側端面に型枠継手を取付け、該型枠ピースの他側端面を
トンネルの坑口側へ押圧して、型枠継手のピンをピン孔
に圧入し、隣接する型枠ピースを接続可能にする。した
がって、押圧手段を型枠ピースの他側端面側に設置で
き、また押圧手段による型枠ピースの押圧を容易かつ円
滑に行なえる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明をシールドトンネルの覆工に適
用した図示実施例について説明すると、図１乃至図７に
おいて１は地山２の内部をシールド機３で掘削した掘削
穴で、該穴２の内側にシールド機３の周壁を構成する鋼
板製のスキンプレート３ａが配置され、該プレート３ａ
の内側に複数のシールドジャッキ３ｂが軸方向へ伸縮可
能に配置されている。

【００１４】前記掘削穴１の内側には、型枠である複数
の筒状の存置型枠４、つまりセグメントが掘削穴１と同
軸方向に隣接して配置され、それらの前端部がシールド
機３の後端部、つまり掘進機と反対側端部のシールドテ
ール部５に位置している。

【００１５】存置型枠４は複数の存置型枠ピース６、つ
まりセグメントピースで構成され、これらは例えばコン
クリート系材料により曲面板状に成形されていて、その
内部に所定量の鉄筋を埋設して強度を強化している。こ
の場合の鉄筋の量は、該型枠４ないし型枠ピース６の運
搬時や組み立て時にヒビ割れが生じない程度の強度を維
持し得る相当量で足り、従来のセグメントピースのよう
な多量の鉄筋を要しない。

【００１６】存置型枠４の内径Ｄはトンネルの内径と同
径に形成され、また存置型枠ピースの形状寸法を規定す
る上記型枠４の分割数は、トンネルの径によって異なる
が、運搬や組み立ての施工性を考慮して、５〜１０程度
に分割されている。したがって、存置型枠ピース６の断
面形状もトンネルの径によって異なり、これらは実施例
の場合、同形の地紙形状に形成され、かつ軸方向長さを
同長に形成されている。

【００１７】存置型枠ピース６の厚さｔ1 は、後述のよ
うに存置型枠４に対し曲げモーメントや曲げ応力が低減
する分、強度や剛性を低減されて薄厚に形成され、実施
例では従来の同形状のセグメントピースの厚さの略２／
３に形成されている。

【００１８】存置型枠ピース６の軸方向側端面の中央に
は、その長さ方向の全域に亙って断面略半円形の凹溝
７，８が上記ピース６と同心円状に設けられ、該溝７，
８の底面に複数の同様なピン孔９，１０が軸方向に形成
されている。これらの凹溝７，８とピン孔９，１０は図
３のように、軸方向に隣接する存置型枠ピース６，６の
間で、互いに対向して配置され、これらの間に型枠継手
１１が介挿されている。

【００１９】型枠継手１１は機械的性質に優れるエンジ
ニアリング・プラスティックまたはＦＲＰ等の合成樹脂
で構成され、これは図４乃至図６のように棒状の継手杆
１２と、該杆１２と一体に成形した複数のピン１３，１
４とを有している。このうち、継手杆１２は丸棒を凹溝
７，８と同様な曲率半径に湾曲して、前記凹溝７，８に
係合可能にされ、その長さは実施例の場合、凹溝７，８
と同長に形成されている。

【００２０】また、ピン１３，１４は実質的に同一に構
成され、これは円錐台状のテーパピンに形成されてい
て、継手杆１２の周面から互いに反対方向へ同軸状に突
設され、前記ピン孔９，１０に圧入可能にされている。
一対のピン１３，１４は実施例の場合、継手杆１２の長
さ方向に複数組設けられ、それらのピッチは前記ピン孔
９，９または１０，１０と同ピッチに形成されている。

【００２１】なお、存置型枠ピース６は、後述のように
存置型枠４に対し曲げモーメントや曲げ応力が低減する
ため、その円周方向の端面を隣接する存置型枠ピース６
の端面に単に接合して筒状に組み付けられ、従来のよう
に各ピース６，６同士を円周方向に連結したり、このた
めの継手を特に要しないが、例えば存置型枠４の組み立
て時の安全を図るため、存置型枠ピース６相互を仮止め
する場合は、図７（ａ），（ｂ）で示す適当な継手手段
を採用している。

【００２２】このうち、図７（ａ）は存置型枠４の円周
方向に配置した相隣接する存置型枠ピース６の端部にネ
ジ孔１５，１６を斜状に形成し、これらにボルト１７を
内側からねじ込み可能に設けており、同図（ｂ）は相対
する存置型枠ピース６の端面に、互いに係合可能な凹凸
部１８，１９を設けたホゾ継手を示している。

【００２３】一方、シールドテール部５に臨む存置型枠
４の外周面と、スキンプレート３ａとの間には、複数の
打設管２０が存置型枠４の円周方向に配置され、該管２
０は前記シールド機３の軸方向の移動と同動可能にされ
ていて、その打設口２１を後方に向け、所定圧の覆工材
２２を吐出可能にしている。実施例では覆工材２２とし
て、流動性に富み、かつ材料分離抵抗性を有するコンク
リート系のものを使用しており、またその吐出圧は、シ
ールドテール部５における土圧と水圧との相加以上に設
定され、かつ当該圧を覆工材２２が硬化するまで保持可
能にしている。

【００２４】上記打設管２０は、例えばローターバルブ
等の分配弁（図示略）に接続され、該分配弁はコンクリ
ートポンプ等の圧送ポンプ（図示略）に連通していて、
前記覆工材２２を順次打設管２０に圧送可能にしてお
り、これら打設管２０と圧送ポンプと分配弁等で、覆工
装置の覆工材打設手段を構成している。

【００２５】覆工材２２の覆工厚ｔ2 、つまり地山２と
存置型枠４との間隔は、従来の直打ちライニング工法に
おけるコンクリート厚よりも存置型枠４の介在分、薄厚
に設定され、該覆工材２２の覆工厚ｔ2 と存置型枠４の
厚さｔ1 との相加厚を、従来の直打ちライニング工法に
おけるコンクリート厚と同厚に設定している。

【００２６】なお、上述の実施例では継手杆１２を丸棒
で構成し、これを収容する凹溝７，８を半円形断面に形
成しているが、この例に限らず継手杆１２を多角形また
は異形断面の杆体に構成し、凹溝７，８の断面を継手杆
１２と係合可能に形成してもよい。また、ピン１３，１
４を円錐台状に形成する代わりに、テーパ状の多角柱状
若しくは異形に形成し、これを圧入するピン孔９，１０
を同形に形成することも可能である。

【００２７】更に、上述の実施例は本発明をシールド工
法に適用しているが、これに限らず山岳トンネルの築造
に採用されるＴＢＭ工法（トンネルボーリングマシンを
使用する工法）に適用することも可能である。また、存
置型枠４を円筒状に構成しているが、これに限らず内空
断面が楕円または矩形若しくは異形断面等の中空筒状、
或いはアーチ状およびルーフ状に構成してもよく、当該
形状を複数に分割して存置型枠ピース６を構成する。

【００２８】図８乃至２０は本発明の他の実施例を示
し、前述の構成と対応する部分には同一の符号を用いて
いる。このうち、図８および図９に示す実施例は、存置
型枠ピース６の軸方向側端面の一方に型枠継手１１を予
め固定し、他方の端面の凹溝７とピン孔９とを開放して
いる。型枠継手１１は例えば製造工場で存置型枠ピース
６に固定され、その場合は継手杆１２を凹溝８に係合
し、ピン１３を一方の端面のピン孔１０に圧入して行わ
れ、ピン１４が端面から突出した図示の状態で取り扱わ
れる。

【００２９】そして、存置型枠４の組み立て時には、開
放した凹溝７とピン孔９とをシールドジャッキ３ｂ側に
配置し、型枠継手１１を坑口側に向けて存置型枠ピース
６を配置し、ピン１４を隣接する坑口側に配置した存置
型枠ピース６の凹溝７に挿入し、これを押圧手段である
シールドジャッキ３ｂを介して圧入する。したがって、
存置型枠４の組み立て時には、存置型枠ピース６を所定
位置に位置付け、予め固定した型枠継手１１を軸方向に
隣接する存置型枠ピース６に押し込めばよく、上記組み
立て時に型枠継手１１を存置型枠ピース６にいちいち取
り付ける作業の煩雑から解消される。

【００３０】この場合、存置型枠ピース６の端面に型枠
継手１１を予め固定する手段として、上記の他に一方の
ピン１４を存置型枠ピース６の端面から突出させて、型
枠継手１１を存置型枠ピース６の製造時に埋め込めば、
上述のような型枠継手１１のプリセット作業が不要にな
り、存置型枠ピース６の製造と組み付けが一層均質かつ
迅速になる。

【００３１】図１０に示す実施例は、図４乃至図６にお
いて湾曲形成した継手杆１２に複数組のピン１３，１４
を設ける代わりに、継手杆１２の長さをその略１／３に
形成し、その中央位置に一組のピン１３，１４を一体に
突出成形して、継手杆１２の長さの短小分、成形金型の
小型化と構成の簡潔化並びにその低廉化を図り、これを
安価に製造するとともに、湯流れを改善して品質の向上
を図るようにしたことを特徴にしている。

【００３２】図１１に示す実施例は、図４乃至図６にお
いて湾曲形成した継手杆１２に３組のピン１３，１４を
設ける代わりに、継手杆１２の長さをその略２／３に形
成し、その所定位置に二組のピン１３，１４を一体に突
出成形して、継手杆１２の長さの短小分、成形金型の小
型化と構成の簡潔化並びにその低廉化を図り、これを安
価に製造するとともに、湯流れを改善して品質の向上を
図り、更に隣接する存置型枠ピース６の接続を最小組の
ピン１３，１４で安定して行えるようにしたことを特徴
にしている。

【００３３】図１２および図１３に示す実施例は、継手
杆１２とピン１３，１４とを一体に構成する変わりに、
継手杆１２と、ピン１３，１４とを分割して構成してい
る。このうち、継手杆１２は同様な曲率半径で湾曲形成
した長短二種類の同径な継手杆１２ａ，１２ｂで構成さ
れ、短小の継手杆１２ａは継手杆１２の端部に配置さ
れ、それらの一端に直軸または緩やかなテーパ状の小径
軸部１２ｃを突設している。

【００３４】また、長尺の継手杆１２ｂは継手杆１２の
中間部に配置され、その長さは継手杆１２ａの略２倍長
さに形成され、それらの両端に小径軸部１２ｃと同様な
直軸または緩やかなテーパ状の小径軸部１２ｄ，１２ｄ
を突設している。ピン１３，１４はそれらの大径部を背
中合わせにして一体のピン軸Ｐに構成され、その大径部
に小径軸部１２ｃ，１２ｄを圧入可能な透孔１３ａを軸
方向と直交方向に貫通して形成している。

【００３５】これらの継手杆１２ａ，１２ｂとピン軸Ｐ
とは、別々の金型を用いて別個に成形され、成形後はそ
れらを別々保管し得るから、継手杆１２とピン１３，１
４とを一体に構成したものに比べて、金型の小型化と製
作の容易化を図れ、また成形品も概して小型軽量である
から、その取扱いが至便になる。そして、使用時に所定
数の継手杆１２ａ，１２ｂとピン軸Ｐを用意し、図示の
場合は一対の継手杆１２ａ，１２ｂと３本のピン軸Ｐと
を用意し、その小径軸部１２ｃ，１２ｄをピン軸Ｐの透
孔１３ａに圧入して、所定長さに組み立てる。

【００３６】この場合、一対の継手杆１２ａと１本のピ
ン軸Ｐとを用いて組み立てれば、図１０のような型枠継
手１１を組み立てることができ、また一対の継手杆１２
ａと１本の継手杆１２ｂと２本のピン軸Ｐとを用いて組
み立てれば、図１１のような型枠継手１１を組み立てる
ことができる。なお、小径軸部１２ｃ，１２ｄの周面に
雄ネジを形成し、透孔１３ａの内周面に雌ネジを形成し
て、小径軸部１２ｃ，１２ｄを透孔１３ａにねじ込んで
連結するようにすれば、型枠継手１１の組み立てを圧入
法に比べて容易に行える。

【００３７】図１４乃至図２０はピン１３，１４の他の
実施例を示し、このうち図１４に示す実施例はピン１
３，１４をテーパ状に形成する代わりに略直杆状に形成
し、それらの先端部に軟質の合成樹脂またはゴム製の摩
擦ピン２３，２３を圧入し、それらの両端をピン１３，
１４の周面から突出させている。そして、軸方向に配置
した存置型枠ピース６，６の接続時に、上記ピン１３，
１４を摩擦ピン２３，２３の弾性に抗して、ピン孔９，
１０に押し込む。このようにすると、摩擦ピン２３，２
３がピン孔９，１０内で押し縮められ、その弾性によっ
てピン孔９，１０の内面を圧接し、それらの間の摩擦力
でピン１３，１４を抜け止め、かつ上記型枠ピース６，
６を接続する。したがって、この場合は図４乃至図６の
ような嵌め合いに伴なう、ピン１３，１４とピン孔９，
１０との精密仕上げや寸法管理が不要になり、これを安
価に製作できる。

【００３８】図１５に示す実施例は、ピン１３，１４を
テーパ状に形成する代わりに略直杆状に形成し、その先
端部周面に複数の環状溝２４を形成し、これらに軟質の
合成樹脂またはゴム製の摩擦リング２５を取付けてい
る。そして、軸方向に配置した存置型枠ピース６，６の
接続時に、上記ピン１３，１４を摩擦リング２５の弾性
に抗して、ピン孔９，１０に押し込む。このようにする
と、摩擦リング２５がピン孔９，１０内で押し縮めら
れ、その弾性によってピン孔９，１０の内面を圧接し、
それらの間の摩擦力でピン１３，１４を抜け止め、かつ
上記型枠ピース６，６を接続する。したがって、この場
合は図１４の実施例と同様な効果を奏するとともに、該
実施例に比べて摩擦リング２５による接触面積の増大
分、摩擦力が増大し、上記型枠ピース６，６を強固に接
続できる。

【００３９】図１６に示す実施例は、ピン１３，１４を
略直杆状または緩やかなテーパ状に形成し、その周面に
複数の鋸歯状の摩擦突起２６を形成している。そして、
軸方向に配置した存置型枠ピース６，６の接続時に、上
記ピン１３，１４を摩擦突起２６の弾性に抗して、ピン
孔９，１０に押し込む。このようにすると、摩擦突起２
６がピン孔９，１０内で押し縮められ、その弾性によっ
てピン孔９，１０の内面を圧接し、それらの間の摩擦力
でピン１３，１４を抜け止め、かつ上記型枠ピース６，
６を接続する。したがって、この場合は図１４の実施例
と同様な効果を奏するとともに、上述した他の実施例に
比べて、摩擦突起２６による接触面積の増大分、摩擦力
が増大し、上記型枠ピース６，６を強固に接続できる。

【００４０】図１７に示す実施例は、ピン１３，１４を
略直杆状または緩やかなテーパ状に形成し、その周面に
エポキシ系の接着剤２７を塗布している。すなわち、軸
方向に配置した存置型枠ピース６，６の接続時に、上記
ピン１３または１４の周面に接着剤２７を塗布し、これ
をピン孔９または１０に挿入し、接着剤２７の接着力に
よってピンを抜け止め、かつ上記型枠ピース６，６を接
続する。したがって、この場合は上述のようなピン１
３，１４に対する加工や新規部品を要せず、安価かつ簡
便に上記型枠ピース６，６を接続できる。

【００４１】図１８乃至図２０に示す実施例は、ピン孔
９，１０にピン１３，１４を直接挿入する代わりに、存
置型枠ピース６，６にピン１３，１４に対応した雌型２
８，２８を埋め込み、該型２８，２８にピン１３，１４
を挿入して、存置型枠ピース６，６を接続するようにし
ている。このうち、図１８に示す実施例は、ピン１３，
１４の先端部にテーパ状の係止フランジ２９，２９を突
設し、該フランジ２９，２９の内部にピン１３，１４の
基部側に亙って凹孔３０，３０を設け、該凹孔３０，３
０に連通する複数のスリット３１，３１を、係止フラン
ジ２９，２９とピン１３，１４の周面に開口して、それ
らに半径方向への弾性を与え その縮径と原形回復との
弾性変形を可能にさせている。

【００４２】一方、存置型枠ピース６，６の所定位置に
は複数の雌型２８，２８が埋設され、該型２８，２８の
内部にピン１３，１４と略同形断面のピン穴３２，３２
が形成され、その奥部に係止フランジ２９，２９と係合
可能な係止穴３３，３３が形成されている。

【００４３】そして、存置型枠ピース６，６の接続時に
は、ピン１３の先端、つまり係止フランジ２９を、その
弾性に抗してピン孔３２に押し込み、これを仮止めし
て、他方のピン１４を存置型枠ピース６から突出させて
置く。この後、切羽側に配置する存置型枠ピース６をエ
レクタで保持し、そのピン穴３２の位置を前記ピン１４
に合致させ、シールドジャッキ３ｂを介しピン穴３２に
ピン１４を押し込む。

【００４４】このようにすると、ピン１４と係止フラン
ジ２９とが径方向に押し縮められてピン穴３２内を進入
し、同時にピン１３がピン穴３２内を更に進入し、それ
らの係止フランジ２９が係止穴３３に押し込まれ、かつ
ピン１３，１４がピン穴３２，３２の所定位置に移動し
たところで、ピン１３，１４が弾性によって原形を回復
し、各係止フランジ２９が係止穴３３に係合して、確実
に抜け止めされ、上記型枠ピース６，６を接続する。し
たがって、この実施例はピン１３，１４の弾性変形によ
って、シールドジャッキ３ｂの押し込み力を低減し得る
とともに、係止フランジ２９と係止穴３２との係合によ
って、存置型枠ピース６，６を確実に接続することでき
る。

【００４５】図１９に示す実施例は、ピン１３，１４を
略直杆状に形成し、その内部にテーパ状のスリット３
４，３４を形成して二股状に構成し、ピン１３，１４を
スリット３４，３４と直角方向へ弾性変形可能にすると
ともに、雌型２８の内部に奥部に向かって漸次大径にし
たピン穴３２を形成し、該穴３２の内部に前記スリット
３４に差し込み可能なクサビ状の突起３５を設けてい
る。

【００４６】そして、存置型枠ピース６，６の接続時
に、ピン１３をピン穴３２に押し込み、かつそのスリッ
ト３４に突起３５を差し込んで、先端部を二股状に押し
広げて仮止めし、他方のピン１４を存置型枠ピース６か
ら突出させて置く。この後、切羽側に配置する存置型枠
ピース６をエレクタで保持し、そのピン穴３２の位置を
前記ピン１４に合致させ、シールドジャッキ３ｂを介し
ピン穴３２にピン１４を押し込む。

【００４７】このようにすると、ピン穴３２にピン１４
が進入し、その先端のスリット３４に突起３５が差し込
まれて二股状に押し広げられ、同時にピン１３がピン穴
３２内に更に押し込まれ、突起３５，３５が十分に差し
込まれたところで、シールドジャッキ３ｂの押し込み操
作を停止する。このため、突起３５，３５のクサビ効果
によってピン１３，１４が保持され、存置型枠ピース
６，６が接続される。すなわち、この実施例は図１８の
実施例に比べ、ピン１３，１４と雌型２８の構成が簡単
で、それらの金型製作が容易になる分、これを安価に製
作できる。

【００４８】図２０に示す実施例は、ピン１３，１４を
直杆状に形成し、その先端部にテーパ状の係止フランジ
３６，３６を形成し、その内部にテーパ状のスリット３
７，３７を形成して二股状に構成し、ピン１３，１４を
スリット３７，３７と直角方向へ弾性変形可能にすると
ともに、雌型２８に形成したピン穴３２の奥部に係止フ
ランジ３６，３６と係合可能な係止穴３８，３８を設け
ている。

【００４９】そして、存置型枠ピース６，６の接続時
に、ピン１３をピン穴３２に押し込み、かつ係止フラン
ジ３６をその弾性に抗して押し込んで、該フランジ３６
を係止穴３８に嵌め込み、上記ピン１３を固定するとと
もに、他方のピン１４を存置型枠ピース６から突出させ
て置く。この後、切羽側に配置する存置型枠ピース６を
エレクタで保持し、そのピン穴３２の位置を前記ピン１
４に合致させ、シールドジャッキ３ｂを介しピン穴３２
にピン１４を押し込む。

【００５０】このようにすると、ピン穴３２にピン１４
が進入し、その先端の係止フランジ３６が弾性に抗して
押し込まれた後、係止穴３８と嵌合してピン１３，１４
が保持され、存置型枠ピース６，６が接続される。すな
わち、この実施例は図１８の実施例と同様な効果を得ら
れるとともに、該実施例に比べて、ピン１３，１４と雌
型２８の構成が簡単で、それらの金型製作が容易になる
分、これを安価に製作できる利点がある。なお、上述し
た型枠継手１１は、継手杆１２とピン１３，１４を合成
樹脂単体で構成しているが、それらの強度に不安がある
場合は、それらの内部に中実軸または環状の補強金具を
埋め込むことも可能である。

【００５１】このように構成した各実施例の存置型枠ピ
ース６は、その軸方向側端面に凹溝７，８を形成し、該
溝７，８の所定位置にピン孔９，１０し、また必要に応
じて円周方向側端部にネジ孔１６，１７を設け、または
凹凸部１８，１９を設けているが、存置型枠ピース６に
は後述のように円周方向に作用する軸圧縮力によって、
曲げモーメントや曲げ応力が著しく低減するから、従来
のセグメントのような強度や強固な継手手段を要しな
い。

【００５２】したがって、存置型枠ピース６を従来のス
チールセグメントや、ダクタイル鋳鉄セグメントまたは
合成セグメントのような高価で堅牢な材質で構成する必
要がなく、またこれを鉄筋コンクリートで構成する場合
でも、従来の鉄筋コンクリートセグメントに比べて、鉄
筋の使用量を節減できるとともに、型枠ピース６の厚さ
ｔ1 を従来のセグメントの厚さの略２／３に形成できる
から、その分安価で小型軽量化を図れる。更に、存置型
枠ピース６の断面形状は略曲面板状で、従来のピンーホ
ゾ方式のような中空構造がなく、しかも継手金物を埋設
していないから、従来のような継手金物の埋設や補強リ
ブの成形による複雑な断面形状がなく、その分金型の構
成が非常に簡単で、これを容易かつ安価に製作できると
ともに、存置型枠ピース６を容易かつ均質に製作でき
る。

【００５３】また、型枠継手１１は前述のように、存置
型枠ピース６の強度低減によって完全に合成樹脂で構成
され、その補強部材や埋設部材を要しないから、金型の
構成が簡単で、容易かつ安価に製作できるとともに、従
来のような強固なボルト・ナットや高価な継手金物を要
しないから、製造コストの低減を増進する。

【００５４】次に上述した存置型枠ピース６と型枠継手
１１とを用いてトンネルを築造する場合、図１乃至図７
の実施例では、地山２の内部をシールド機３によって掘
削穴１を掘削し、そのシールドテール部５に所要量の存
置型枠ピース６を搬入して、存置型枠４を組み立てる。

【００５５】存置型枠４の組み立てに際しては、先ず存
置型枠ピース６の何れか一方の軸方向側端面に型枠継手
１１を取り付ける。すなわち、型枠継手１１を保持し、
その何れか一方のピン１３，１４、実施例ではピン１３
を存置型枠ピース６の何れか一方のピン孔９，１０、実
施例ではピン孔１０に挿入し、これを木ハンマ等適宜手
段を用いて軽圧入し、仮止めして置く。

【００５６】次に型枠継手１１を仮止めした存置型枠ピ
ース６を掘削穴１内の所定位置に設置し、これらを順次
リング状に組み立てる。その際、各型枠ピース６は型枠
継手１１を取り付けた軸方向側端面を坑口側に配置し、
この他側端面を切羽側に配置し、その円周方向側の端部
に別の存置型枠ピース６，６を隣接して配置し、それら
の端面を突き合わせる。

【００５７】この場合、円周方向に隣接する存置型枠ピ
ース６，６は、後述のように円周方向に作用する軸圧縮
力によって、曲げモーメントや曲げ応力が著しく低減す
るから、従来のように強固に接続する必要がなく、例え
ば図７（ａ）のように円周方向に隣接する存置型枠ピー
ス６，６の端面を突き合わせ、それらの端部に形成した
ネジ孔１５，１６の位置を合わせ、それらにボルト１７
を内側から差し込むか、または同図（ｂ）のように、円
周方向に隣接する存置型枠ピース６，６の端面に形成し
た凹凸部１８，１９を係合すればよい。したがって、上
記型枠ピース６，６の接続作業を簡易かつ迅速に行な
え、従来のようなこのための高価な継手金物や、その煩
雑な接続作業が不要になり、その分従来のセグメント工
法に比べて、型枠のコスト低減と工期の短縮化を図れ
る。

【００５８】こうして複数の存置型枠ピース６、実施例
では６個の存置型枠ピース６を用いてリング状に組み立
てる。

【００５９】すなわち、シールド機３による地山２の掘
削と並行して、存置型枠４の切羽側に所要量の存置型枠
ピース６を搬入し、それらの一方の軸方向側端面に型枠
継手１１を前述のように取付け後、上記型枠ピース６を
エレクタで保持し、その型枠継手１１を坑口側に隣接す
る存置型枠ピース６に向けて移動し、それらの端面を正
対させたところで、つまり型枠継手１１のピン１４を開
口下のピン孔９に位置付けたところで、該型枠ピース６
をシールドジャッキ３ｂを介して坑口側へ移動し、ピン
１４をピン孔９へ押し込む。

【００６０】このようにするとピン１４がピン孔９へ圧
入され、隣接する型枠ピース６，６の端面が接合して、
それらの凹溝７，８が閉塞され、その内側に継手杆１２
が係合するとともに、前記仮止め下のピン１４がピン孔
９内に押し込まれて、型枠継手１１が両型枠ピース６，
６間に確実に取り付けられる。

【００６１】この場合、存置型枠ピース６の切羽側の端
面には、図１のように型枠継手１１が取付けられていな
いから、当該端面にシールドジャッキ３ｂの先端を支障
なく押し当てることができ、上記接続作業を円滑かつ迅
速に行なえる。

【００６２】こうして、軸方向に隣接する一対の存置型
枠ピース６を接続後、型枠継手１１を取付けた別の存置
型枠ピース６をエレクタで保持し、これを前記接続した
存置型枠ピース６の円周方向の隣接位置に移動し、該型
枠ピース６の端面から突出したピン１４をピン孔９の位
置に正対させたところで、シールドジャッキ３ｂを坑口
側へ移動し、ピン１４をピン孔９へ押し込む。

【００６３】以下、上記作業を繰り返して、存置型枠ピ
ース６をリング状に接続し、この後円周方向に隣接する
型枠ピース６，６を、ピン１７または凹凸部１８，１９
を介して接続したところで、１リングの存置型枠４の組
み立てが終了する。この状況は図１のようで、存置型枠
４の各型枠ピース６の切羽側端面に、凹溝７とピン孔９
とが開口しており、これらの凹溝７が環状に配置されて
いる。

【００６４】このように軸方向側の存置型枠ピース６，
６を接続する場合は、エレクタとシールドジャッキ３ｂ
を駆使して、継手手段１１のピン１３，１４をピン孔
９，１０に押し込み、また円周方向側の存置型枠ピース
６，６を接続する場合は、ピン１７をピン孔１５，１６
に差し込み、または相対する凹凸部１８，１９を係合さ
せるだけでの簡単な作業でよく、従来のセグメント工法
のように、多数の継手金具をいちいちボルト締めする面
倒がない。

【００６５】こうして、掘削穴１の内側に１リング分の
存置型枠４を接続したところで、該型枠４とスキンプレ
ート３ａとの間に、存置型枠４の円周方向に沿って配置
した複数の打設管２０から覆工材２２を打ち込む。

【００６６】すなわち、打設管２０は分配弁（図示略）
を介して、コンクリートポンプ等の圧送ポンプ（図示
略）に連通しており、該ポンプを駆動して覆工材２２を
各打設管２０に順次圧送する。この場合、覆工材２２の
打設作業は掘削穴１の掘削作業と同時に行なわれ、シー
ルド機３の掘削に伴なって、打設管２０がシールド機３
と軸方向へ同動し、その打設口２１を覆工材２２の吐出
側端面に近接して覆工材２２を打設し、かつその際の覆
工材２２の打設圧は、シールドテール部５における土圧
に水圧を相加した圧力以上に設定されている。

【００６７】こうして覆工材２２が各打設管２０に圧送
され、これが打設口２１から吐出して、掘削穴１の内壁
と存置型枠４の外周との間を充填していく。したがっ
て、存置型枠４は上記覆工材２２を打ち込むための型枠
の役割を果たし、一方、覆工材２２は、その打設圧力に
よって地山２の内壁と存置型枠４の外周に高密度に密着
かつ充填し、これが硬化するまで前記圧力下に置かれ
る。この場合、覆工材２２への打設圧力は種々の方向に
作用し、その一部は図２の矢視のように存置型枠４に作
用して、同図上の矢視のように存置型枠４の円周方向に
作用する軸圧縮力を生成させる。

【００６８】そして、覆工材２２が硬化すると前記加圧
状態が停止され、覆工材２２が前記圧力下から解放され
る一方、存置型枠４は覆工材２２が硬化する間に、前記
軸圧縮力を十分かつ一様に形成され、硬化後においても
当該状態を維持して、一種のプレストレスを形成し外力
に対抗する。

【００６９】しかも、覆工材２２が存置型枠４の外周に
高密度に密着して、それらの間における歪みの発生の余
地をなくし、または抑止するから、上述した軸圧縮力と
相まって存置型枠４やそれらの接続部分における曲げモ
ーメントや、それに伴う曲げ応力の発生を阻止する。そ
れゆえに、存置型枠４の強度と剛性を低減でき、前述の
ように存置型枠４の薄厚化と補強用の鉄筋量の節減、お
よび継手強度の低減とその簡易な連結法が可能になり、
存置型枠４ないし存置型枠ピース６には、その運搬や組
み立てに要する程度の強度と剛性があれば足りる。

【００７０】これに対し、従来のセグメント工法では、
テールボイドの裏込め注入を要するうえに、該注入を完
全に行うことは技術的に不可能で、当該部の空隙の発生
を避けられず、この空隙に土圧や水圧等の外力が作用し
て歪みが発生し、セグメントに曲げモーメントや曲げ応
力が作用するため、これらに対抗し得る強度と剛性をセ
グメントに要する結果、多量の補強用の鉄筋と強固な継
手金物を要する不合理がある。

【００７１】また、従来の直打ちライニング工法では、
施工条件によって覆工体に曲げモーメントが発生するた
め、鉄筋の補強を要する場合があるが、本発明は覆工材
２２の固化後の覆工体を存置型枠４で支持し補強してい
るから、覆工材２２を鉄筋で補強する必要がなく、この
鉄筋の補強による施工速度の遅延を免れる。

【００７２】こうして、覆工材２２が硬化すると、これ
が存置型枠４と一体になって、該枠４とともに内外二重
の覆工体を形成し、トンネルを支持する。すなわち、存
置型枠４は覆工材２２の打設用型枠として機能後、その
まま覆工体の一部として用いているから、従来の直打ち
ライニング工法のように、これを解体し移動する面倒が
なく、この種の工事を合理的に行える。

【００７３】このようにして築造したトンネルは、覆工
材２２硬化後の覆工体と、存置型枠４とが内外二重の覆
工体を形成し、このうち覆工材２２による覆工体が地山
２と存置型枠４との間に高密度に密着して地山２を支持
し、土圧や水圧による沈下を防止するとともに、該覆工
体を存置型枠４が支持し補強する。したがって、存置型
枠４は土圧や水圧の影響を受けるが、存置型枠４は円周
方向に作用する軸圧縮力を保有していて、これが土圧や
水圧等の外力による曲げモーメントや曲げ応力に対抗す
るから、それらが低減しトンネル強度が増強する。

【００７４】一方、上記土圧や水圧は存置型枠ピース６
に作用して、それらを軸方向に接続する型枠継手１１を
変形し剪断しようとする。しかしながら、存置型枠ピー
ス６，６の相対する凹溝９，１０には、その全域に亙っ
て継手杆１２が係合しており、該杆１２の半円周部が凹
溝９または１０に相互に係合していて、それらで上記剪
断力を受けている。したがって、存置型枠ピース６，６
を単にピン１３，１４で接続する場合に比べて、広い剪
断面積を有しているから、継手杆１２に作用する剪断応
力が低減され、型枠継手１１の変形や剪断を阻止して、
強固な接続強度を得られるとともに、存置型枠ピース
６，６の変位や損壊を防止して、強固なトンネル強度を
得られる。

【００７５】

【発明の効果】本発明のトンネルの型枠は以上のよう
に、型枠ピースの軸方向側端面に凹溝とピン孔とを形成
した簡単な構成であるから、型枠ピースを安価かつ均質
に製作できるとともに、その成型金型を容易かつ安価に
製作することができる。そして、上記凹溝に型枠継手の
継手杆を係合し、またピン孔に型枠継手のピンを圧入ま
たは挿入可能にしたから、軸方向に隣接する型枠ピース
を迅速かつ強固に接続することができる。また、本発明
のトンネルの型枠は、型枠ピースの二つの軸方向側端面
に凹溝を形成し、該凹溝の同軸位置にピン孔を形成した
から、型枠ピースの軸方向の両側に型枠ピースを接続で
きるとともに、その成型金型を容易に製作することがで
きる。更に、本発明のトンネルの型枠は、型枠ピースの
半径方向の内外面を略平滑面とした曲面板に形成したか
ら、従来のこの種の型枠に比べて形状および断面形状が
簡単で、その製作の容易化と均質化を図れるとともに、
その成型金型を容易かつ安価に製作することができる。
しかも、本発明のトンネルの型枠は、凹溝をトンネルの
円周方向に形成したから、継手杆に対する係合面積を広
く確保でき、型枠継手の安定性が増大するとともに、型
枠ピースの接続強度を強化することができる。本発明の
トンネルの型枠は、型枠ピースの一方の軸方向側端面
に、ピンおよびピン孔による圧入を介して型枠継手を固
定したから、型枠の接続時に型枠継手をいちいち取付け
る面倒を解消できるとともに、型枠ピースの接続を迅速
に行なえる効果がある。また、本発明のトンネルの型枠
は、型枠ピースの一方の軸方向側端面に、ピンを突出さ
せて型枠継手を埋設したから、型枠の接続時に型枠継手
を取付ける面倒を解消することができる。更に、本発明
のトンネルの型枠は、型枠ピースが掘削穴の内側にリン
グ状に配置され、該掘削穴の内壁と型枠外面との間に所
定圧で直打ちした覆工材によって、円周方向に作用する
軸圧縮力を内部に形成され、前記覆工材の硬化後の覆工
体と一体に内外二重の覆工体を形成するようにしたか
ら、上記軸圧縮力によって、型枠ないし型枠ピースに作
用する曲げモーメントや曲げ応力が低減され、型枠ピー
スの強度や剛性を緩和することができる。したがって、
従来の型枠ピースのような堅牢で高価な材質の使用や複
雑な断面形状を不要にし、これを安価かつ均質に製作で
きるとともに、成型金型の構成の簡潔化と製作の容易化
を図れ、しかも従来のような高価で強固な継手金物の使
用を排したから、型枠ピースの接続作業を簡易かつ迅速
に行なうことができる。本発明のトンネルの型枠は、型
枠ピースの軸方向側端面にピンと係合可能なピン穴を有
する雌型を埋設したから、型枠ピースを確実かつ強固に
接続することができる。本発明のトンネルの型枠継手は
以上のように、型枠ピースの間に配置される継手杆と、
該杆に突設したピンとを備えているから、従来のボルト
方式のような煩雑な接続作業から解消され、また従来の
ピンーホゾ方式に比べて構成が簡単で、これを安価に製
作することができる。また、本発明のトンネルの型枠継
手は、継手杆とピンとを一体に構成したから、継手杆と
ピンとの組み付けを不要にし、トンネルの型枠の接続に
容易に応ずることができる。更に、本発明のトンネルの
型枠継手は、継手杆とピンとを分割して構成したから、
それらの金型のコンパクト化と金型製作の容易化を図れ
るとともに、不使用時における継手杆とピンとの取扱い
を至便にすることができる。しかも、本発明のトンネル
の型枠継手は、継手杆の一端または両端に小径軸部を突
設するとともに、軸状のピン軸を設け、該ピン軸に前記
小径軸部を連結可能な透孔を形成したから、使用時に継
手杆とピン軸とを組み立てることができる。本発明のト
ンネルの型枠継手は、継手杆を型枠ピースの端面に設け
た凹溝に配置し、ピンを凹溝に設けたピン孔に挿入する
ようにしているから、型枠ピースを迅速かつ強固に接続
することができる。また、本発明のトンネルの型枠継手
は、継手杆の同側周面に複数のピンを突設したから、ピ
ンとピン孔との係合数増量分、型枠ピースの接続強度を
強化することができる。しかも、本発明のトンネルの型
枠継手は、継手杆の両側周面にピンを突設したから、隣
接する型枠ピースを強固に接続することがでる。本発明
のトンネルの型枠継手は、継手杆の両側周面に一対のピ
ンを同軸上に突設したから、ピンを互いに無関係に配置
したものに比べて、構成の簡潔化を図れ、成型金型の構
成の簡潔化と製作の容易化を図ることができる。また、
本発明のトンネルの型枠継手は、継手杆を湾曲形成し、
該杆を型枠ピースの軸方向側端面に形成した凹溝に係合
可能にしたから、継手杆と凹溝との係合面積増を図っ
て、型枠継手の安定性向上と接続強度を強化することが
できる。更に、本発明のトンネルの型枠継手は、補強金
具や埋め込み金具を有しない完全な合成樹脂製としたか
ら、製作が容易で、その低廉化と軽量化を図ることがで
きる。しかも、本発明のトンネルの型枠継手は、ピンを
先細のテーパ状としたから、ピン孔への圧入を容易かつ
円滑に行なうことができる。本発明のトンネルの型枠継
手は、ピンに軟質合成樹脂またはゴム等の弾性部材から
なる摩擦ピンを連結し、該摩擦ピンの軸端部をピンの周
面から突出させ、該摩擦ピンをピン穴に圧入したから、
その軸方向に作用する弾性によって、型枠ピースを強固
に接続することができる。また、本発明のトンネルの型
枠継手は、ピンの周面に軟質合成樹脂またはゴム等の弾
性部材からなる摩擦リングを装着したから、該リングを
ピン穴に圧入し、その径方向に作用する弾性によって、
型枠ピースを強固に接続することができるしかも、本発
明のトンネルの型枠継手は、ピンの周面に複数の摩擦突
起を設けたから、該突起をピン穴に圧入し、その径方向
に作用する弾性によって、型枠ピースを強固に接続する
ことができる。更に、本発明のトンネルの型枠継手は、
ピンの周面に接着剤を塗布したから、型枠ピースを容易
かつ強固に接続することができる。本発明のトンネルの
型枠継手は、ピンの内部に凹孔を設けるとともに、ピン
の先端に係止フランジを突設し、該フランジとピン周面
に凹孔に連通するスリットを設け、係止フランジとピン
を径方向に弾性変形可能にし、これら係止フランジとピ
ンとを型枠ピースに埋設した雌型のピン穴に係合可能に
したから、係止フランジの弾性によって、型枠ピースを
強固に接続することができる。また、本発明のトンネル
の型枠継手は、ピンの端面にスリットを開口形成し、該
ピンを型枠ピースに埋設した雌型のピン穴に挿入し、該
穴の奥部に形成したクサビ状の突起を前記スリットに差
し込み可能にしたから、ピンの弾性によって型枠ピース
を強固に接続することができる。しかも、本発明のトン
ネルの型枠継手は、ピンの先端に係止フランジを突設
し、該フランジの端面にスリットを開口し、係止フラン
ジを径方向に弾性変形可能にするとともに、これら係止
フランジとピンとを型枠ピースに埋設した雌型のピン穴
に係合可能にしたから、係止フランジの弾性によって、
型枠ピースを強固に接続することができる。本発明のト
ンネルの型枠接続構造は以上のように、軸方向側端面に
凹溝と該溝に形成したピン孔とを有する型枠ピースと、
上記凹溝に係合可能な継手杆と上記ピン孔に圧入または
挿入可能なピンとを備えた型枠継手とを設け、隣接する
型枠ピースの軸方向側端面を係合し、それらの端面の凹
溝とピン孔とを対向させて、相対する凹溝に継手杆を係
合し、該杆によって型枠に作用する剪断力に対抗させる
とともに、相対するピン孔にピンを圧入または挿入した
から、隣接する型枠ピースを迅速かつ強固に接続するこ
とができる。また、本発明のトンネルの型枠接続構造
は、隣接する型枠ピースの一方の軸方向側端面に型枠継
手を取付け、該型枠ピースを隣接する他方の型枠ピース
側へ移動し、該型枠継手のピンを他方の型枠ピースのピ
ン孔に圧入したから、型枠ピースを円滑かつ強固に接続
することができる。更に、本発明のトンネルの型枠接続
構造は、型枠ピースの坑口側端面に型枠継手を取付け、
該型枠ピースの他側端面をトンネルの坑口側へ押圧し
て、型枠継手のピンをピン孔に圧入したから、隣接する
型枠ピースを容易に接続することができる。したがっ
て、シールド工法におけるシールドジャッキ等の押圧手
段を型枠ピースの他側端面側に設置して、通常の施工を
行なえるとともに、押圧手段による型枠ピースの押圧を
支障なく円滑に行なえる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図で、覆工材の打
設後の状況を示している。

【図２】図１のＡーＡ線に沿う断面である。

【図３】図１の一部を拡大して示す断面図である。

【図４】本発明の一実施例を分解示す斜視図で、型枠ピ
ースに対する型枠継手の組み付け状況を示している。

【図５】本発明に適用した型枠継手の正面図である。

【図６】図５の平面図である。

【図７】本発明の円周方向に配置した型枠ピースの接続
の一例を示す部分断面図で、同図（ａ）はピン継手によ
る方法を示し、同図（ｂ）はホゾ継手による方法を示し
ている。

【図８】本発明に適用した型枠ピースの他の実施例を示
し、型枠ピースの軸方向側の一端面に型枠継手を固定し
た状況を示す斜視図である。

【図９】図８のＢーＢ線に沿う拡大断面図である。

【図１０】本発明に適用した型枠継手の他の実施例を示
す平面図である。

【図１１】本発明に適用した型枠継手の別の実施例を示
す平面図である。

【図１２】本発明に適用した型枠継手の更に別の実施例
を示す平面図である。

【図１３】図１２の実施例を分解して示す斜視図であ
る。

【図１４】本発明に適用した型枠継手の他の実施例を示
す断面図で、ピンに摩擦ピンを直交して連結している。

【図１５】本発明に適用した型枠継手の他の実施例を示
す断面図で、ピンの周面に摩擦リングを装着している。

【図１６】本発明に適用した型枠継手の他の実施例を示
す断面図で、ピンの周面に複数の摩擦突起を突設してい
る。

【図１７】本発明に適用した型枠継手の他の実施例を示
す断面図で、ピンの周面に接着剤を塗布している。

【図１８】本発明に適用した型枠ピースと型枠継手の他
の実施例を示す断面図で、型枠ピースにピン穴と係合穴
を有する雌型を埋め込み、ピン穴に係止フランジとスリ
ットを設けたピンを挿入し、係止フランジを係合穴に係
合させている。

【図１９】本発明に適用した型枠ピースと型枠継手の他
の実施例を示す断面図で、型枠ピースにピン穴と突起を
設けた雌型を埋め込み、該穴にピンを挿入し、そのスリ
ットに突起を差し込んでいる。

【図２０】本発明に適用した型枠ピースと型枠継手の他
の実施例を示す断面図で、型枠ピースにピン穴と係合穴
を設けた雌型を埋め込み、該ピン穴に係止フランジとス
リットを設けたピンを挿入し、その係止フランジを係合
穴に係合させている。

【符号の説明】

１ 掘削穴 ４ 型枠（存置型枠） ６ 型枠ピース（存置型枠ピース） ７，８ 凹溝 ９，１０，３２ ピン孔（ピン穴） １１ 型枠継手 １２，１２ａ，１２ｂ 継手杆 １２ｃ，１２ｄ 小径軸部 １３，１４ ピン １３ａ 透孔 ２２ 覆工材 ２３ 摩擦ピン ２５ 摩擦リング ２６ 摩擦突起 ２７ 接着剤 ２８ 雌型 ２９，３６ 係止フランジ ３０ 凹孔 ３１，３４，３７ スリット ３５ 突起 Ｐ ピン軸

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年９月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 トンネルの型枠と継手および
その接続構造

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシールド工法やＴＢＭ工
法の合理化に好適で、簡単な構成で安価に製作できると
ともに、軸方向に隣接する型枠ピースを迅速かつ強固に
接続できるようにしたトンネルの型枠と継手およびその
接続構造に関する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題を解決し、簡単な構成で安価に製作できるとともに、
軸方向に隣接する型枠ピースを迅速かつ強固に接続でき
るようにした、トンネルの型枠と継手およびその接続構
造を提供することを目的とする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千 葉 敬 介 東京都千代田区三崎町２丁目５番３号 鉄 建 建 設 株式会社内 (72)発明者 松 岡 茂 東京都千代田区三崎町２丁目５番３号 鉄 建 建 設 株式会社内 (72)発明者 近 藤 芳 夫 東京都千代田区有楽町一丁目１番２号 株 式会社日本製鋼所内 (72)発明者 楠 信 治 東京都千代田区有楽町一丁目１番２号 株 式会社日本製鋼所内 (72)発明者 吉 田 稔 広島県広島市安芸区船越南一丁目６番１号 株式会社日本製鋼所広島研究所内 (72)発明者 三 樹 弘 東京都千代田区有楽町一丁目１番２号 株 式会社日本製鋼所内

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の型枠ピースをリング状に配置する
   トンネルの型枠において、型枠ピースの軸方向側端面に
   型枠継手の継手杆と係合可能な凹溝を形成し、該溝に型
   枠継手のピンを圧入または挿入可能なピン孔を形成した
   トンネルの型枠。
2. 【請求項２】 型枠ピースの二つの軸方向側端面に凹溝
   を形成し、該凹溝の同軸位置にピン孔を形成した請求項
   １記載のトンネルの型枠。
3. 【請求項３】 型枠ピースの半径方向内外面を略平滑面
   とした曲面板に形成した請求項１記載のトンネルの型
   枠。
4. 【請求項４】 凹溝をトンネルの円周方向に形成した請
   求項１記載のトンネルの型枠。
5. 【請求項５】 型枠ピースの一方の軸方向側端面に前記
   型枠継手を固定した請求項１記載のトンネルの型枠。
6. 【請求項６】 型枠ピースの一方の軸方向側端面に、ピ
   ンを突出させて型枠継手を埋設した請求項１記載のトン
   ネルの型枠。
7. 【請求項７】 型枠ピースは、掘削穴の内側にリング状
   に配置され、該掘削穴の内壁と型枠外面との間に所定圧
   で直打ちした覆工材によって、円周方向に作用する軸圧
   縮力を内部に形成され、前記覆工材の硬化後の覆工体と
   一体に内外二重の覆工体を形成する請求項１記載のトン
   ネルの型枠。
8. 【請求項８】 型枠ピースの軸方向側端面にピンと係合
   可能なピン穴を有する雌型を埋設した請求項１記載のト
   ンネルの型枠。
9. 【請求項９】 軸方向に隣接するトンネルの型枠ピース
   を接続するトンネルの型枠継手において、軸方向に隣接
   する型枠ピースの間に配置する継手杆を備え、該杆に型
   枠ピースに設けたピン孔に圧入または挿入可能なピンを
   突設したトンネルの型枠継手。
10. 【請求項１０】 継手杆とピンとを一体に構成した請求
    項９記載のトンネルの型枠継手。
11. 【請求項１１】 継手杆とピンとを分割して構成した請
    求項９記載のトンネルの型枠継手。
12. 【請求項１２】 継手杆の一端または両端に小径軸部を
    突設するとともに、軸状のピン軸を設け、該ピン軸に前
    記小径軸部を連結可能な透孔を形成した請求項１１記載
    のトンネルの型枠継手。
13. 【請求項１３】 継手杆の同側周面に複数のピンを突設
    した請求項９記載のトンネルの型枠継手。
14. 【請求項１４】 継手杆の両側周面にピンを突設した請
    求項９記載のトンネルの型枠継手。
15. 【請求項１５】 継手杆の両側周面に一対のピンを同軸
    上に突設した請求項９記載のトンネルの型枠継手。
16. 【請求項１６】 継手杆を湾曲形成し、該杆を型枠ピー
    スの軸方向側端面に形成した凹溝に係合可能にした請求
    項９記載のトンネルの型枠継手。
17. 【請求項１７】 型枠継手を合成樹脂製とした請求項９
    記載のトンネルの型枠継手。
18. 【請求項１８】 ピンを先細のテーパ状とした請求項９
    記載のトンネルの型枠継手。
19. 【請求項１９】 ピンに軟質合成樹脂またはゴム等の弾
    性部材からなる摩擦ピンを連結し、該摩擦ピンの軸端部
    をピンの周面から突出させた請求項９記載のトンネルの
    型枠継手。
20. 【請求項２０】 ピンの周面に軟質合成樹脂またはゴム
    等の弾性部材からなる摩擦リングを装着した請求項９記
    載のトンネルの型枠継手。
21. 【請求項２１】 ピンの周面に複数の摩擦突起を設けた
    請求項９記載のトンネルの型枠継手。
22. 【請求項２２】 ピンの周面に接着剤を塗布した請求項
    ９記載のトンネルの型枠継手。
23. 【請求項２３】 ピンの内部に凹孔を設けるとともに、
    ピンの先端に係止フランジを突設し、該フランジとピン
    周面とに凹孔に連通するスリットを設け、係止フランジ
    とピンを径方向に弾性変形可能にし、これら係止フラン
    ジとピンとを型枠ピースに埋設した雌型のピン穴に係合
    可能にした請求項９記載のトンネルの型枠継手。
24. 【請求項２４】 ピンの端面にスリットを開口形成し、
    該ピンを型枠ピースに埋設した雌型のピン穴に挿入し、
    該穴の奥部に形成したクサビ状の突起を前記スリットに
    差し込み可能にした請求項９記載のトンネルの型枠継
    手。
25. 【請求項２５】 ピンの先端に係止フランジを突設し、
    該フランジの端面にスリットを開口し、係止フランジを
    径方向に弾性変形可能にするとともに、これら係止フラ
    ンジとピンとを型枠ピースに埋設した雌型のピン穴に係
    合可能にした請求項９記載のトンネルの型枠継手。
26. 【請求項２６】 トンネルの軸方向に隣接して配置する
    型枠ピースを型枠継手を介して接続するトンネルの型枠
    接続構造において、軸方向側端面に凹溝と該溝に形成し
    たピン孔とを有する型枠ピースを設けるとともに、上記
    凹溝に係合可能な継手杆と上記ピン孔に圧入または挿入
    可能なピンとを備えた型枠継手とを設け、隣接する型枠
    ピースの軸方向側端面を係合し、それらの端面の凹溝と
    ピン孔とを対向させ、相対する凹溝に継手杆を係合し、
    かつ相対するピン孔にピンを圧入または挿入したトンネ
    ルの型枠接続構造。
27. 【請求項２７】 隣接する型枠ピースの一方の軸方向側
    端面に型枠継手を取付け、該型枠ピースを隣接する他方
    の型枠ピース側へ移動し、該型枠継手のピンを他方の型
    枠ピースのピン孔に圧入または挿入した請求項２６記載
    のトンネルの型枠接続構造。
28. 【請求項２８】 型枠ピースの坑口側端面に型枠継手を
    取付け、該型枠ピースの他側端面をトンネルの坑口側へ
    押圧し、前記型枠継手のピンをピン孔に圧入または挿入
    して、隣接する型枠ピースを接続可能にした請求項２６
    記載のトンネルの型枠接続構造。