JPH08128299A - トンネルの型枠継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で安価に製作できるとともに、ト
ンネルの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、十分な強度を備えたトンネルの型枠継手を
提供すること。 【構成】 接合端面に複数の継手孔８を形成した型枠ピ
ース７を設け、該ピース７をトンネルの軸方向に配置す
る。相対する型枠ピース７の継手孔８に挿入して、トン
ネルの軸方向に隣接する型枠ピース７を接続する、少な
くとも半径方向に弾性変形可能な略円筒軸状のトンネル
の型枠継手であること。型枠継手９の両端部に係合フラ
ンジ９ｂと凹孔１０を設け、該継手９の周面に軸方向に
沿って、前記凹孔１０に連通する複数のスリット１１を
形成する。継手孔８の奥部に前記係合フランジ９ｂと係
合可能な係合部８ｄを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は簡単な構成で安価に製作
できるとともに、トンネルの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十分な強度を備えたトン
ネルの型枠継手に関する。

【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、シールド工法や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】上記出願において、型枠の継手作業は簡易
かつ迅速性を要請され、これに適う型枠継手として、例
えばＵＳＰ５２３２３０２号がある。上記継手は、型枠
であるセグメントの軸方向、つまりトンネルの長さ方向
側の端面に圧入孔を設け、該孔に合成樹脂製のプラグ状
のアンカーを圧入し、軸方向に隣接する一対のセグメン
トを摩擦結合するものである。上記アンカーは半径方向
に弾性変形可能に構成され、その周面に先端方向に段階
的に縮径する複数の円筒部を有し、各円筒部は周面に鋸
歯状の環状溝を有し、該溝にアンカーよりも高摩擦係数
の合成樹脂製の環状パッドを装着し、その内部に金属管
製の補強枠を埋設している。

【００１０】しかし、上記アンカーは形状および構造が
複雑で部品点数が多く、製造が複雑でコスト高になると
ともに、セグメントの接続強度を環状パッドと圧入孔と
の間の摩擦力によっているため、概して結合強度が低
い、という問題があった。しかも、上記アンカーによっ
て接続するセグメントは、土圧や水圧等の外力によって
継手部に曲げモーメントや軸圧縮力が生じるトンネルの
構造上、継手部のに大きな強度を要する一方、これを合
成樹脂製とするには強度上の不安があった

【００１１】

【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十分な強度で迅速かつ強
固に接続できるようにした、トンネルの型枠継手を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため、本発明のトン
ネルの型枠継手は、接合端面に複数の継手孔を形成した
型枠ピースを設け、該ピースをトンネルの軸方向に配置
し、相対する型枠ピースの継手孔に挿入して、トンネル
の軸方向に隣接する型枠ピースを接続する、少なくとも
半径方向に弾性変形可能な略円筒軸状のトンネルの型枠
継手において、型枠継手の両端部に係合フランジと凹孔
を設け、該継手の周面に軸方向に沿って、前記凹孔に連
通する複数のスリットを形成するとともに、継手孔の奥
部に前記係合フランジと係合可能な係合部を形成し、型
枠継手を大きな弾性変形を利用して、型枠ピースを迅速
かつ強固に接続するようにしている。本発明は、接合端
面に複数の継手孔を形成した型枠ピースを設け、該ピー
スをトンネルの軸方向に配置し、相対する型枠ピースの
継手孔に挿入して、トンネルの軸方向に隣接する型枠ピ
ースを接続する、少なくとも半径方向に弾性変形可能な
略円筒軸状のトンネルの型枠継手において、型枠継手の
両端部にスリットを軸方向に形成するとともに、継手孔
の奥部に前記スリットに係入して、型枠継手の端部を拡
径可能な突片を設け、拡径した型枠継手の両端部を継手
孔に圧接して、型枠ピースを強固に接続するようにして
いる。本発明は、接合端面に複数の継手孔を形成した型
枠ピースを設け、該ピースをトンネルの軸方向に配置
し、相対する型枠ピースの継手孔に挿入して、トンネル
の軸方向に隣接する型枠ピースを接続する、少なくとも
半径方向に弾性変形可能な略円筒軸状のトンネルの型枠
継手において、型枠継手の両端部に係合フランジとスリ
ットを軸方向に形成するとともに、継手孔を係合フラン
ジよりも小径に形成し、該継手孔の奥部に前記係合フラ
ンジと係合可能な係合部を設け、係合フランジを縮径
し、その弾性によって係合フランジを継手孔に圧接する
とともに、該フランジを係合部に係合させて、型枠ピー
スを強固かつ確実に接続するようにしている。本発明
は、接合端面に複数の継手孔を形成した型枠ピースを設
け、該ピースをトンネルの軸方向に配置し、相対する型
枠ピースの継手孔に挿入して、トンネルの軸方向に隣接
する型枠ピースを接続する、略円筒軸状のトンネルの型
枠継手において、型枠継手の両端部に少なくとも軸方向
に弾性変形可能なフリクションピンを突設し、型枠継手
を継手孔に挿入時、フリクションピンの両端部を継手孔
の内面に圧接し、該ピンの軸方向の弾性を利用して、型
枠ピースを強固に接続するとともに、型枠継手と継手孔
の構成を簡潔にしている。本発明は、接合端面に複数の
継手孔を形成した型枠ピースを設け、該ピースをトンネ
ルの軸方向に配置し、相対する型枠ピースの継手孔に挿
入して、トンネルの軸方向に隣接する型枠ピースを接続
する、略円筒軸状のトンネルの型枠継手において、型枠
継手の両端部周面に少なくとも半径方向に弾性変形可能
なフリクションリングを装着し、該リングの外周面を継
手ピンの両端部周面から突出し、型枠継手を継手孔に挿
入時、フリクションリングの外周面を継手孔の内面に圧
接させ、該リングの弾性を利用して型枠ピースを接続す
るようにしている。本発明は、接合端面に複数の継手孔
を形成した型枠ピースを設け、該ピースをトンネルの軸
方向に配置し、相対する型枠ピースの継手孔に挿入し
て、トンネルの軸方向に隣接する型枠ピースを接続す
る、少なくとも半径方向に弾性変形可能な略円筒軸状の
トンネルの型枠継手において、型枠継手の周面に少なく
とも半径方向に弾性変形可能な鋸歯状断面のフリクショ
ンビードを形成し、型枠継手を継手孔に挿入時、フリク
ションビードの外周面を継手孔の内面に圧接させ、該ビ
ードの弾性をを利用して型枠ピースを接続するようにし
ている。本発明は、接合端面に複数の継手孔を形成した
型枠ピースを設け、該ピースをトンネルの軸方向に配置
し、相対する型枠ピースの継手孔に挿入して、トンネル
の軸方向に隣接する型枠ピースを接続する、略円筒軸状
のトンネルの型枠継手において、型枠継手の周面に接着
剤を塗布し、該型枠継手を接着剤を介して継手孔に固定
し、型枠ピースを簡便に接続するようにしている。本発
明は、接合端面に複数の継手孔を形成した型枠ピースを
設け、該ピースをトンネルの軸方向に配置し、相対する
型枠ピースの継手孔に挿入して、トンネルの軸方向に隣
接する型枠ピースを接続する、略円筒軸状のトンネルの
型枠継手において、型枠ピースの接合端面に埋設、圧
入、螺着、接着等の適宜手段で固定可能な継手ソケット
を設け、該ソケットの内部に型枠継手の略半分長を圧入
可能な嵌合孔を設け、該ソケットを型枠ピースに対向配
置し、それらの嵌合孔に型枠継手の各半部を圧入または
嵌合して、型枠ピースに直接継手孔を成形する成形上お
よび金型設計上の不具合を解消し、継手孔と略同形の嵌
合孔を型枠ピースと別個の継手ソケットに設けること
で、上記ピースと嵌合孔の成形を容易かつ精密に行える
ようにしている。本発明は、接合端面に複数の継手孔を
形成した型枠ピースを設け、該ピースをトンネルの軸方
向に配置し、相対する型枠ピースの継手孔に挿入して、
トンネルの軸方向に隣接する型枠ピースを接続する、略
円筒軸状のトンネルの型枠継手において、型枠継手の両
側に軸方向に沿ってスリットを形成し、該スリットを介
して型枠継手を半径方向に弾性変形可能に設け、継手ソ
ケットを利用して型枠ピースを強固に接続するようにし
ている。本発明は、嵌合孔の奥部にスリットに差し込み
可能なクサビ状の突片を設け、突片によるクサビ効果に
よって、型枠継手と継手ソケットとを強固に連結するよ
うにしている。本発明は、型枠継手の両端部に係合フラ
ンジを設けるとともに、該フランジよりも小径な嵌合孔
の奥部に係合フランジと係合可能な係合部を設け、型枠
継手と継手ソケットとを強固かつ確実に連結するように
している。本発明は、型枠継手の両端部に少なくとも軸
方向に弾性変形可能なフリクションピンを突設し、該ピ
ンの弾性を利用して、型枠ピースを強固に接続するとと
もに、型枠ピースと嵌合孔の成形を容易にしている。本
発明は、型枠継手の両端部周面に少なくとも半径方向に
弾性変形可能なフリクションリングを装着し、該リング
の弾性を利用して、型枠ピースを強固に接続するととも
に、型枠ピースと嵌合孔の成形を容易にしている。本発
明は、フリクションピンおよびフリクションリングを軟
質の合成樹脂製またはゴム製にして、継手孔または嵌合
孔への型枠継手の挿入力を軽減するようにしている。本
発明は、型枠継手の周面に少なくとも半径方向に弾性変
形可能な鋸歯状断面のフリクションビードを形成し、該
ビードの弾性を利用して、型枠ピースを強固に接続する
とともに、型枠ピースと嵌合孔の成形を容易にしてい
る。本発明は、型枠継手の周面に接着剤を塗布し、型枠
ピースを簡便に接続するとともに、型枠ピースと嵌合孔
の成形を容易にしている。本発明は、型枠継手を合成樹
脂製とし、この種の継手を安価に製作するようにしてい
る。本発明は、型枠ピースは、その外周面と該ピースを
設置する掘削穴との間を充填する覆工材による打設圧に
よって、その円周方向に作用する軸圧縮力を生成され、
該軸圧縮力により型枠ピースに作用する外力や曲げ応力
および曲げモーメントに対抗させ、型枠ピースを接続す
る型枠継手の強度負担を軽減し、強度上安全な合成樹脂
製の型枠継手を実現させている。

【００１３】

【作用】請求項１のトンネルの型枠継手の発明は、型枠
継手の両端部に係合フランジと凹孔を設け、該継手の周
面に軸方向に沿って、前記凹孔に連通する複数のスリッ
トを形成し、その半径方向への弾性変形を促す。また、
継手孔の奥部に前記係合フランジと係合可能な係合部を
形成し、それらの係合によって係合フランジの抜け止め
を強化し、隣接する型枠ピースの接続を堅固にする。請
求項２の発明は、型枠継手の両端部にスリットを軸方向
に形成するとともに、継手孔の奥部に前記スリットに係
入して、型枠継手の端部を拡径可能な突片を設け、拡径
した型枠継手の両端部を継手孔に圧接して、型枠ピース
を強固に接続する。請求項３の発明は、型枠継手の両端
部に係合フランジとスリットを軸方向に形成するととも
に、継手孔を係合フランジよりも小径に形成し、該継手
孔の奥部に前記係合フランジと係合可能な係合部を設
け、係合フランジを縮径し、その弾性によって係合フラ
ンジを継手孔に圧接するとともに、該フランジを係合部
に係合させて、型枠ピースを強固かつ確実に接続する。
請求項４の発明は、型枠継手の両端部に少なくとも軸方
向に弾性変形可能なフリクションピンを突設し、型枠継
手を継手孔に挿入時、フリクションピンの両端部を継手
孔の内面に圧接し、該ピンの軸方向の弾性を利用して、
型枠ピースを強固に接続し、また型枠継手と継手孔の構
成を簡潔にする。請求項５の発明は、型枠継手の両端部
周面に少なくとも半径方向に弾性変形可能なフリクショ
ンリングを装着し、該リングの外周面を継手ピンの両端
部周面から突出し、型枠継手を継手孔に挿入時、フリク
ションリングの外周面を継手孔の内面に圧接させ、該リ
ングの弾性を利用して型枠ピースを接続する。請求項６
の発明は、型枠継手の周面に少なくとも半径方向に弾性
変形可能な鋸歯状断面のフリクションビードを形成し、
型枠継手を継手孔に挿入時、フリクションビードの外周
面を継手孔の内面に圧接させ、該ビードの弾性をを利用
して型枠ピースを接続する。請求項７の発明は、型枠継
手の周面に接着剤を塗布し、該型枠継手を接着剤を介し
継手孔に固定して、型枠ピースを簡便に接続する。請求
項８の発明は、型枠ピースの接合端面に埋設、圧入、螺
着、接着等の適宜手段で継手ソケットを固定する。継手
ソケットの内部に型枠継手の略半分長を圧入可能な嵌合
孔を設け、該ソケットを型枠ピースに対向配置し、それ
らの嵌合孔に型枠継手の各半部を圧入または嵌合して、
型枠ピースに直接継手孔を成形する成形上および金型設
計上の不具合を解消する。継手孔と略同形の嵌合孔を型
枠ピースと別個の継手ソケットに設けることで、上記ピ
ースと嵌合孔の成形を容易かつ精密に行える。請求項９
の発明は、スリットを介して型枠継手を半径方向に弾性
変形可能にするとともに、継手ソケットを利用して型枠
ピースを強固に接続する。請求項１０の発明は、嵌合孔
の奥部にスリットに差し込み可能なクサビ状の突片を設
け、突片によるクサビ効果によって型枠継手を嵌合孔に
強固に圧接し、型枠ピースを堅固に接続する。請求項１
１の発明は、型枠継手の両端部に係合フランジを設ける
とともに、該フランジよりも小径な嵌合孔の奥部に係合
フランジと係合可能な係合部を設け、それらの係合によ
って型枠継手と継手ソケットとの抜け止めを強化し、型
枠ピースを強固に接続する。請求項１２の発明は、型枠
継手の両端部に少なくとも軸方向に弾性変形可能なフリ
クションピンを突設し、該ピンの弾性を利用して、型枠
ピースを強固に接続するとともに、型枠ピースと嵌合孔
の成形を容易にする。請求項１３の発明は、型枠継手の
両端部周面に少なくとも半径方向に弾性変形可能なフリ
クションリングを装着し、該リングの弾性を利用して、
型枠ピースを強固に接続するとともに、型枠ピースと嵌
合孔の成形を容易にする。請求項１４の発明は、フリク
ションピンおよびフリクションリングを軟質の合成樹脂
製またはゴム製にし、継手孔または嵌合孔への型枠継手
の挿入力を軽減する。請求項１５の発明は、型枠継手の
周面に少なくとも半径方向に弾性変形可能な鋸歯状断面
のフリクションビードを形成し、該ビードの弾性を利用
して、型枠ピースを強固に接続するとともに、型枠ピー
スと嵌合孔の成形を容易にする。請求項１６の発明は、
型枠継手の周面に接着剤を塗布し、型枠ピースを簡便に
接続するとともに、型枠ピースと嵌合孔の成形を容易に
する。請求項１７の発明は、型枠継手を合成樹脂製と
し、この種の継手を安価に製作するようにしている。請
求項１８の発明は、接続すべき型枠ピースが、その外周
面と該ピースを設置する掘削穴との間を充填する覆工材
による打設圧によって、その円周方向に作用する軸圧縮
力を生成される。そして、上記軸圧縮力によって、型枠
ピースに作用する外力や曲げ応力および曲げモーメント
に対抗させ、型枠ピースを接続する型枠継手の強度負担
を軽減して、強度上安全な合成樹脂製の型枠継手を実現
させる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明をシールドトンネルの施工に適
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（図示略）で掘削
した掘削穴で、該穴１の内側にシールド機の周壁を構成
する鋼板製のスキンプレート３が配置され、該プレート
３の内側に複数のシールドジャッキ４が軸方向へ伸縮可
能に配置されている。

【００１５】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５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６に位置してい
る。

【００１６】存置型枠５は複数の存置型枠ピース７で構
成され、これ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
５ないし型枠ピース７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。

【００１７】存置型枠５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７の形状寸法を規定
する上記存置型枠５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、５〜１
０程度に分割されている。したがって、存置型枠ピース
７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。

【００１８】存置型枠ピース７の厚さｔ1 は、後述のよ
うに存置型枠５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。

【００１９】存置型枠ピース７の軸方向側端面の両側に
は継手孔８，８が設けられ、該孔８，８に型枠継手であ
る円筒軸状の継手ピン９，９が圧入されている。継手孔
８は存置型枠ピース７の軸方向に形成され、その形状は
前記継手ピン９の片側半部と略同形状に形成されてい
て、これは上記ピース７の端面に開口した係入部８ａ
と、該係入部８ａより内側へ縮径するテーパ部８ｂと、
テーパ部８ｂの小径部に連続する挿通部８ｃと、該挿通
部８ｃに連続する係入部８ａと略同径の係合部８ｄと、
該係合部８ｄより内側へ縮径するテーパ部８ｅとを有し
ている

【００２０】継手ピン９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、少なくとも半径方向へ弾性変形可能にされ
ていて、これは図５のように水平および垂直軸線に対し
対称に形成され、その両端に先細のテーパ面９ａ，９ａ
を有する係合フランジ部９ｂ，９ｂが形成され、前記係
合部８ｄ，８ｄと係合可能にされている。

【００２１】係合フランジ部９ｂ，９ｂの後端部には小
径軸部９ｃ，９ｃが形成され、該軸部９ｃ，９ｃの他端
に中央側へ増径するテーパ面９ｄ，９ｄが形成され、該
テーパ面９ｄ，９ｄの間に、係合フランジ部９ｂと略同
径の大径軸部９ｅが形成されている。

【００２２】継手ピン９の両端部内には凹孔１０，１０
が形成され、その奥部は小径軸部９ｃ，９ｃの内側端部
に位置しており、また係合フランジ部９ｂ，９ｂと小径
軸部９ｃ，９ｃの周面には、複数のスリット１１，１１
が形成され、該スリット１１，１１が凹孔１０，１０に
連通している。図中、１２，１２は存置型枠ピース７の
軸方向側端面に取付けたシールパッキンである。

【００２３】なお、存置型枠ピース７は、後述のように
存置型枠５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７
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７，７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５の組み立
て時の安全を図るため、存置型枠ピース７相互を仮止め
する場合は、公知のボルト継手やホゾ継手を採用する。

【００２４】一方、シールドテール部６に臨む存置型枠
５の外周面と、スキンプレート３との間には、複数の打
設管１３が存置型枠５の円周方向に配置され、該管１３
はシールド機の軸方向の移動と同動可能にされていて、
その打設口１３ａを後方に向け、所定圧の覆工材１４を
吐出可能にしている。実施例では覆工材１４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６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１４が硬化するまで保持可能に
している。

【００２５】上記打設管１３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１４を順次打設管１３に圧送可能にしてお
り、これら打設管１３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。

【００２６】覆工材１４の覆工厚ｔ2 、つまり地山２と
存置型枠５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５の介在分、薄厚
に設定され、該覆工材１４の覆工厚ｔ2 と存置型枠５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。

【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。

【００２８】図８乃至図３６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１３に示す第２実施例
は、継手孔８，８に継手ピン９，９を直接圧入する代わ
りに、存置型枠ピース７に継手ソケット１５を埋設若し
くは圧入、螺着、接着等適宜手段で固定し、該ソケット
１５に継手ピン９を圧入し、軸方向に隣接する存置型枠
ピース７，７を接続している。

【００２９】すなわち、前述と同形同質の存置型枠ピー
ス７の軸方向側端面に、継手ソケット１５が埋設され、
または継手孔８に圧入若しくはネジ連結または接着され
て固定されている。継手ソケット１５は継手ピン９と同
様に、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等の合成樹脂で円筒状に構成され、
その長さは継手孔８と同長に形成されていて、その内側
に凹孔状の嵌合孔１６が形成されている。

【００３０】嵌合孔１６は、その中間部から奥部に亙っ
て緩やかに増径するテーパ孔状に形成され、その奥部に
はクサビ状の突片１７が突設されていて、該突片１７を
介し嵌合孔１６の内部を嵌合小孔１６ａ，１６ｂに区画
している。継手ピン９は図１１のように略円筒状に形成
され、その長さは嵌合孔１６の長さの二倍に形成され、
その両端部から中間部に亙って先細のスリット１８，１
８が形成されていて、上記ピン９を二股状に分割し、か
つこの分割片を弾性に抗して半径方向へ変位可能にして
いる。このように、この実施例では継手ソケット１５を
存置型枠ピース７と別個に構成しているから、複雑な嵌
合孔１６の製作に応じられる。

【００３１】次に上記継手ピン９と継手ソケット１５と
を介して、存置型枠５を組み立てる場合は、例えば存置
型枠ピース７に継手ソケット１５を埋め込み、または圧
入若しくはネジ連結または接着等の手段で固定し、該ソ
ケット１５の端面を存置型枠ピース７の端面と同一面上
に位置付け、該面に嵌合孔１６を開口させ、その片側の
嵌合孔１６、つまり坑口側に向けて配置する嵌合孔１６
に継手ピン９を押し込み、該ピン９を適宜仮止めして置
く。したがって、継手ピン９の過半部は、型枠ピース７
の端面の外側に突出しており、この型枠ピース７をエレ
クター（図示略）を介して、接続予定の存置型枠ピース
７の切羽側の所定位置へ移動する。

【００３２】上記接続予定の存置型枠ピース７は、既に
覆工体として構築され、その切羽側に配置した継手ソケ
ット１５の嵌合孔１６が開口していて、該孔１６に前記
継手ピン９の先端を位置付け後、これをシールドジャッ
キを介して押し込み、嵌合孔１６に圧入する。

【００３３】継手ピン９の圧入は、存置型枠ピース７，
７の端面が当接するまで行なわれ、これにより継手ピン
９の両端部に突片１７が刺し込まれ、突片１７によるク
サビ効果によって、突片１７と継手ピン９とが強力に連
結される。また、突片１７の刺し込みによって、継手ピ
ン９の両端部が弾性に抗して押し開けられ、それらの外
径が嵌合孔１６よりも大径になって、係合作用を呈する
とともに、継手ピン９の外周部が嵌合小孔１６ａ，１６
ｂに圧接して、嵌合孔１６からの離脱を阻止され、相対
する存置型枠ピース７，７を強力に接続する。

【００３４】こうして存置型枠ピース７を接続後、その
円周方向の隣接位置に別の存置型枠ピース７を位置付
け、坑口側に突出した継手ピン９を嵌合孔１６に押し込
み、これを圧入する。以下、前述と同じ要領で存置型枠
ピース７を円周方向に順次組み付け、１リング分、つま
り６個の存置型枠ピース７を組み付けたところで、１リ
ングの存置型枠５の組み付けが終了する。なお、後述の
ようにこの工法では構造上、円周方向に配置した存置型
枠ピース７同士を連結する必要はないが、例えば存置型
枠５の組み立て時の安全を図るために、それらを仮止め
する場合は、公知のボルト継手やホゾ継手を採用する。

【００３５】また、継手ピン９の圧入に際して、その一
端を上述のように予め嵌合孔１６に仮止めする代わり
に、相対する嵌合孔１６，１６の間に継手ピン９を介在
し、該ピン９の両端を嵌合孔１６，１６に挿入して圧入
してもよく、そのようにすることで継手ピン９の仮止め
の手間を省け、全工程を現場作業で処理し得る。このよ
うに、この実施例は簡単な構成によって、継手ピン９と
嵌合孔１６，１６との接触面積を増大させ、かつ当該状
態をクサビ作用で堅持させることで、上述の実施例に比
べて、存置型枠ピース７，７の連結を強力かつ長期に亙
って維持し得るようにしている。

【００３６】図１４乃至図１９に示す第３実施例は、第
２実施例と同様に存置型枠ピース７に継手ソケット１５
を埋設若しくは適宜手段で固定し、該ソケット１５に継
手ピン９を圧入して、軸方向に隣接する存置型枠ピース
７，７を接続する基本構成を採用し、その組み付け法は
第２実施例と実質的に同一である。

【００３７】ただし、この実施例の継手ソケット１５
は、嵌合孔１６を係合フランジ９ｂよりも小径に形成
し、かつその中間部を拡径して係合部１６ｃを形成し、
当該部より奥部に亙って緩やかに縮径するテーパ部１６
ｄを形成して、第２実施例の継手ソケット１５よりも構
成を簡潔にし、その金型製作を容易にさせている。ま
た、継手ピン９は、その両端部に前記係合部１６ｃとテ
ーパ部１６ｄとに係合可能な、係合フランジ９ｂとテー
パ面９ａとを形成し、かつそれらの内部に先細のスリッ
ト１８を形成して、その両側の係合フランジ９ｂ，９ｂ
を弾性に抗して縮径させ、その弾性によって係合フラン
ジ９ｂを嵌合孔１６内面に圧接し、かつ該フランジ９ｂ
を係合部１６ｃとに係合させて、強固かつ確実な接続を
可能にしている。

【００３８】なお、前述の第２および第３実施例におい
て、継手ソケット１５を省略し、該ソケット１５の内部
に形成した嵌合孔１６を前記継手孔８として、存置型枠
ピース７に直接形成し、該孔８に嵌合小孔１６ａ，１６
ｂや突片１７、および係合部１６ｃ、テーパ部１６ｄを
設けてもよく、そのようにすることで上記ソケット１５
の省略分、部品点数と金型代を低減できるとともに、そ
の成形の手間を解消して、安価な型枠ピース７を製作で
きる。

【００３９】図２０乃至図２４に示す第４実施例は、継
手孔８，８に継手ピン９を直接圧入する第１実施例の基
本構成を採用するとともに、継手ピン９に少なくとも軸
方向へ弾性変位可能なフリクションピン１９を圧入し、
該ピン１９の軸端部と継手孔８の内面との間の摩擦力に
よって、軸方向に隣接する存置型枠ピース７，７を接続
している。

【００４０】すなわち、この実施例の継手孔８は、第１
実施例の継手孔８の係合部８ｄとテーパ部８ｅとを省略
し、その分挿通部８ｃを長尺に形成して構成され、また
継手ピン９は第１実施例の継手ピン９の係合フランジ９
ｂとテーパ部９ａとを省略し、その分小径軸部９ｃを長
尺に形成して構成され、該軸部９ｃの端部側にピン孔２
０，２０を継手ピン９の軸方向と直交方向に形成し、こ
れらの孔２０，２０にフリクションピン１９，１９を圧
入している。

【００４１】フリクションピン１９は、少なくとも軸方
向に変位可能な軟質の合成樹脂またはゴム等の弾性部材
で構成され、ピン孔２０への圧入時には図示のように、
その両軸端部が小径軸部９ｃの外面へ突出し、その長さ
は大径軸部９ｅの外径、したがって係入部８ａの内径よ
りも短小に形成され、継手孔８への圧入時には軸方向へ
押し縮められて、両軸端部を継手孔８の内面に圧接させ
ている。このように、この実施例では係合フランジ９ｂ
や継手ソケット１５を省略し、代わりにピン孔２０やフ
リクションピン１９を要するが、それらの構成は頗る簡
単であるから、前述の実施例に比べて構成が全体的に簡
潔になる。

【００４２】次に第４実施例において存置型枠５を組み
立てる場合、継手ピン９のピン孔２０，２０にフリクシ
ョンピン１９，１９を例えば工場で予め圧入し、かつこ
れを存置型枠ピース７の片側の継手孔８，８に圧入して
置く。このようにすると、継手ピン９が継手孔８に押し
込まれ、フリクションピン１９，１９が軸方向に押し縮
められ、その弾性によって該ピン１９の両軸端部が挿通
部８ｃを圧接し、それらの間の接触面圧力と摩擦力と
で、存置型枠ピース７とが一体に連結される。

【００４３】したがって、上記型枠ピース７の片面には
継手ピン９，９の半部が突出しており、これをエレクタ
ー（図示略）を介して、接続予定の既に固定した存置型
枠ピース７の切羽側の所定位置へ移動し、該ピース７の
継手孔８の前部に継手ピン９の先端部を位置付け、これ
をシールドジャッキを介して坑口側に押し込んで、継手
孔８に圧入する。この場合、継手ピン９の圧入に際し
て、その一端を上述のように予め嵌合孔１６に仮止めす
る代わりに、相対する嵌合孔１６，１６の間に継手ピン
９を介在し、該ピン９の両端を嵌合孔１６，１６に挿入
して圧入してもよく、そのようにすることで継手ピン９
の仮止めの手間を省け、全工程を現場作業で処理し得
る。

【００４４】このようにすると、継手ピン９が継手孔８
に押し込まれ、フリクションピン１９，１９が軸方向に
押し縮められ、その弾性によって該ピン１９の両軸端部
が挿通部８ｃを圧接し、存置型枠ピース７と一体に連結
されて、軸方向に隣接する存置型枠ピース７が接続され
る。すなわち、この実施例は前述の係合フランジ９ｂや
継手ソケット１５を省略し、継手孔８と継手ピン９の構
成を簡潔にするとともに、フリクションピン１９，１９
による軸方向の弾性と摩擦力によって、存置型枠ピース
７に対する連結力を増強するようにしている。

【００４５】図２５乃至図２７に示す第５実施例は、第
４実施例のフリクションピン１９の代わりに、同質のフ
リクションリング２１を継手ピン９の周面に装着し、該
リング２１の周面と継手孔８の内面との間の摩擦力によ
って、軸方向に隣接する存置型枠ピース７，７を接続し
ている。

【００４６】この実施例の継手孔８は、第４実施例の継
手孔８と実質的に同一で、構成を簡潔にしており、また
継手ピン９の小径軸部９ｃ，９ｃ周面に環状溝２２，２
２を形成し、該溝２２に少なくとも半径方向へ弾性変位
可能なフリクションリング２１を緊密に取付けている。

【００４７】そして、この第５実施例で存置型枠５を組
み立てる場合、継手ピン９の環状溝２２，２２にフリク
ションリング２１，２１を例えば工場で予め取付け、か
つこれを存置型枠ピース７の片側の継手孔８，８に圧入
して置く。このようにすると、継手ピン９が継手孔８に
押し込まれ、フリクションリング２１，２１が半径方向
に押し縮められ、その弾性によって該リング２１が挿通
部８ｃ内面を圧接し、それらの間の接触面圧力と摩擦力
とで、存置型枠ピース７と一体に連結される。

【００４８】したがって、上記型枠ピース７の片面には
継手ピン９，９の半部が突出しており、これをエレクタ
ー（図示略）を介して、接続予定の既に固定した存置型
枠ピース７の切羽側の所定位置へ移動し、該ピース７の
継手孔８の前部に継手ピン９の先端部を位置付け、これ
をシールドジャッキを介して坑口側に押し込み、継手孔
８に圧入する。この場合、継手ピン９の圧入に際して、
その一端を上述のように予め嵌合孔１６に仮止めする代
わりに、相対する嵌合孔１６，１６の間に継手ピン９を
介在し、該ピン９の両端を嵌合孔１６，１６に挿入して
圧入してもよく、そのようにすることで継手ピン９の仮
止めの手間を省け、全工程を現場作業で処理し得る。

【００４９】このようにすると、継手ピン９が継手孔８
に押し込まれ、フリクションリング２１，２１が半径方
向に押し縮められ、その弾性によって該リング２１の外
周部が挿通部８ｃを圧接し、存置型枠ピース７と一体に
連結されて、軸方向に隣接する存置型枠ピース７が接続
される。すなわち、この実施例は前述の係合フランジ９
ｂや継手ソケット１５を省略し、継手孔８と継手ピン９
の構成を簡潔にするとともに、前述のフリクションピン
１９よりも接触面積を増大し、フリクションリング２
１，２１による半径方向の弾性と摩擦力の増大とによっ
て、存置型枠ピース７に対する連結力を増強するように
している。

【００５０】図２８乃至図３０に示す第６実施例は、第
４および第５実施例のフリクションピン１９やフリクシ
ョンリング２１の代わりに、小径軸部９ｃを直軸状また
は先端側に緩やかに縮径するテーパ軸状に形成し、その
周面に少なくとも半径方向に変位可能な多数の鋸歯状の
フリクションビード２３を形成し、これを継手孔８に圧
入して、フリクションビード２３と継手孔８の内面との
間の接触面圧力と摩擦力とによって、軸方向に隣接する
存置型枠ピース７，７を接続している。

【００５１】この実施例の継手孔８は、第４，５実施例
の継手孔８と実質的に同一であるが、挿通部８ｃを直孔
状または奥部側に緩やかに縮径するテーパ孔状に形成し
て、構成を簡潔にしており、また継手ピン９の小径軸部
９ｃ，９ｃ周面に多数のフリクションビード２３を形成
している。この第６実施例で存置型枠５を組み立てる場
合、存置型枠ピース７の片側の継手孔８，８に、継手ピ
ン９を例えば工場で予め圧入して置く。

【００５２】このようにすると、継手ピン９が継手孔８
に押し込まれ、フリクションビード２３，２３が半径方
向に押し縮められ、その弾性によって該リブ２３が挿通
部８ｃ内面を圧接し、それらの間の接触面圧力と摩擦力
とで、存置型枠ピース７と一体に連結される。

【００５３】したがって、上記型枠ピース７の片面には
継手ピン９，９の半部が突出しており、これをエレクタ
ー（図示略）を介して、接続予定の既に固定した存置型
枠ピース７の切羽側の所定位置へ移動し、該ピース７の
継手孔８の前部に継手ピン９の先端部を位置付け、これ
をシールドジャッキを介して坑口側に押し込み、継手孔
８に圧入する。この場合、継手ピン９の圧入に際して、
その一端を上述のように予め嵌合孔１６に仮止めする代
わりに、相対する嵌合孔１６，１６の間に継手ピン９を
介在し、該ピン９の両端を嵌合孔１６，１６に挿入して
圧入してもよく、そのようにすることで継手ピン９の仮
止めの手間を省け、全工程を現場作業で処理し得る。

【００５４】このようにすると、継手ピン９の片側半部
が継手孔８に押し込まれ、フリクションビード２３，２
３が半径方向に押し潰され、その弾性によって該ビード
２３の外周部が挿通部８ｃを圧接し、存置型枠ピース７
と一体に連結されて、軸方向に隣接する存置型枠ピース
７が接続される。すなわち、この実施例は前述したフリ
クションピン１９やフリクションリング２１の代わり
に、フリクションビード２３を形成し、部品点数の低減
と構成の簡潔化を図るとともに、上記ピン１９やリング
２１の組み付けを要せず、これを直接継手孔８に圧入す
るようにして、存置型枠ピース７，７の接続を迅速に行
なえるようにしている。

【００５５】図３１乃至図３３に示す第７実施例は、前
述のフリクションピン１９やフリクションリング２１、
フリクションリブ２３の代わりに、小径軸部９ｃを直軸
状または先端側に緩やかに縮径するテーパ軸状に形成
し、その周面に熱硬化性樹脂等の合成樹脂製の接着剤２
４を塗布し、これを継手孔８に挿入して、接着剤２４に
よる接着力によって、軸方向に隣接する存置型枠ピース
７，７を接続している。

【００５６】この実施例の継手孔８は、第６実施例の継
手孔８と略同様であるが、挿通部８ｃを直孔状に形成
し、該孔８に挿入する継手ピン９の小径軸部９ｃを直軸
状に形成していて、継手孔８と継手ピン９との間に接着
剤２４の塗布代を構成する微小な隙間を形成している。

【００５７】そして、この実施例で存置型枠５を組み立
てる場合、継手ピン９の片側周面に接着剤２４を塗布
し、これを存置型枠ピース７の片側の継手孔８，８に挿
入して、継手ピン９の片側半部を予め型枠ピース７に接
着固定して置く。この場合、上記作業は接着剤２４を塗
布し、これを継手孔８に差し込むだけで、これを圧入す
るときのような特別の圧入手段を要しないから、工場に
限らず作業現場でも容易に行なえる。

【００５８】継手ピン９を接着固定した型枠ピース７の
片面には、継手ピン９，９の他側半部が突出しており、
その突出周面に接着剤２４を塗布後、これをエレクター
（図示略）を介して、接続予定の既に固定した存置型枠
ピース７の切羽側の所定位置へ移動し、該ピン９の先端
部を存置型枠ピース７の継手孔８の前部に位置付け、こ
れをシールドジャッキを介して坑口側に押し込み、継手
孔８に挿入する。軸方向に隣接する存置型枠ピース７，
７は、接着剤２４の固化後、一体に接続される。

【００５９】この場合、継手ピン９の圧入に際して、そ
の一端を上述のように予め嵌合孔１６に仮止めする代わ
りに、相対する嵌合孔１６，１６の間に接着剤を全周面
に塗布した継手ピン９を介在し、該ピン９の両端を嵌合
孔１６，１６に挿入して圧入してもよく、そのようにす
ることで継手ピン９の仮止めの手間を省け、全工程を現
場作業で処理し得る。すなわち、この実施例は前述した
各実施例の圧入力や摩擦力および係合力等の機械的な連
結手段の代わりに、接着剤２４の接着力によって存置型
枠ピース７，７の接続を容易かつ迅速に行なえるように
している。

【００６０】図３４に示す第８実施例は、第１および第
２実施例の応用例を示し、第１実施例の存置型枠ピース
７に形成した継手孔８と同形状の嵌合孔１６を継手ソケ
ット１５に形成し、該ソケット１５を上記ピース７に埋
設し、または圧入等適宜手段で固定して、上記ピース７
に直接継手孔８を成形する成形上および金型設計上の困
難を回避し、これを別個に継手ソケット１５に成形する
ことで、上記ピース７の成形の容易化と、継手孔８成形
の容易化および精密化を図るようにしている。この場
合、嵌合孔１６に対する継手ピン９の接続法およびその
作用効果は、第１および第２実施例と実質的に同一であ
る。

【００６１】図３５に示す第９実施例は、第２および第
４実施例の応用例を示し、第４実施例の存置型枠ピース
７に形成した継手孔８と同形状の嵌合孔１６を継手ソケ
ット１５に形成し、該ソケット１５を上記ピース７に埋
設し、または圧入等適宜手段で固定して、上記ピース７
に直接継手孔８を成形する成形上および金型設計上の困
難を回避し、これを別個に継手ソケット１５に成形する
ことで、上記ピース７の成形の容易化と、継手孔８成形
の容易化および精密化を図るようにしている。

【００６２】この場合、嵌合孔１６に対する継手ピン９
の接続法およびその作用効果は、第２および第４実施例
と実質的に同一であり、またこの実施例の嵌合孔１６の
構成は、第２，３，８および後述する第１０実施例のそ
れに比べて簡単であるから、その成形および金型設計の
容易化を図れる。なお、第４実施例の継手孔８は、第５
および第７実施例の継手孔８の構成と実質的に同一であ
るから、本実施例を第５および第７実施例に適用するこ
とも可能である。

【００６３】図３６に示す第１０実施例は、第２および
第６実施例の応用例を示し、第６実施例の存置型枠ピー
ス７に形成した継手孔８と同形状の嵌合孔１６を継手ソ
ケット１５に形成し、該ソケット１５を上記ピース７に
埋設し、または圧入等適宜手段で固定して、上記ピース
７に直接継手孔８を成形する成形上および金型設計上の
困難を回避し、これを別個に継手ソケット１５に成形す
ることで、上記ピース７の成形の容易化と、継手孔８成
形の容易化および精密化を図るようにしている この場合、嵌合孔１６に対する継手ピン９の接続法およ
びその作用効果は、第２および第６実施例と実質的に同
一である。

【００６４】このように構成した各実施例の存置型枠ピ
ース７は、その軸方向側端面の所定位置に継手孔８を形
成し、また必要に応じて円周方向側端部に、ボルト継手
やホゾ継手のために、ネジ孔や凹凸部（図示略）を設け
ているが、存置型枠ピース７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。

【００６５】したがって、存置型枠ピース７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７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。

【００６６】一方、継手ピン９は前述のように、存置型
枠ピース７の強度低減と小型軽量化によって合成樹脂単
体で中実構造に構成され、従来のように補強部材や高摩
擦係数を有する環状パッドの装着した中空構造のものに
比べて、構造が簡単で部品点数が少なく、金型の構造も
簡単になって、これを安価に製作することができる。

【００６７】次に上述した存置型枠ピース７と継手ピン
９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（図示略）によ
って掘削穴１を掘削し、そのシールドテール部６に所要
量の存置型枠ピース７を搬入して、存置型枠５を組み立
てる。

【００６８】存置型枠５の組み立てに際しては、存置型
枠ピース７の一方の軸方向側端面に継手ピン９を取付け
る。実施例では上記型枠ピース７の搬入前に、予め継手
ピン９を取付けており、その場合は、存置型枠ピース７
の継手孔８に継手ピン９の一方の係合フランジ９ｂを位
置付け、この他側の係合フランジ９ｂを適宜な押圧手段
で押圧し、前記一方の係合フランジ９ｂを継手孔８に押
し込む。

【００６９】このようにすると、係合フランジ９ｂが係
入部８ａに導かれてテーパ部８ｂと当接し、当該部で更
に押し込まれて半径方向に押し縮められ、この縮径作用
を凹孔１０とスリット１１とが促す。その後、係合フラ
ンジ９ｂは挿通部８ｃに導かれ、継手孔８の奥部の係合
部８ｄに移動したところで、弾性により原形を回復し、
係合部８ｄと係合する。

【００７０】この状況は図７のようで、継手ピン９の片
側半部が継手孔８に圧入されて、存置型枠ピース７に固
定され、その他側半部が上記型枠ピース７の端面に突出
しており、該ピース７をエレクター（図示略）を介し
て、接続予定の存置型枠ピース７の切羽側の所定位置へ
移動する。この場合、継手ピン９の圧入に際して、その
一端を上述のように予め嵌合孔１６に仮止めする代わり
に、相対する嵌合孔１６，１６の間に継手ピン９を介在
し、該ピン９の両端を嵌合孔１６，１６に挿入して圧入
してもよく、そのようにすることで継手ピン９の仮止め
の手間を省け、全工程を現場作業で処理し得る。

【００７１】上記接続予定の存置型枠ピース７は、既に
覆工体として構築され、その切羽側に配置した継手孔８
は図１のように開口していて、該孔８に継手ピン９の先
端を位置付け後、これをシールドジャッキ４を介して押
し込み、継手孔８に圧入する

【００７２】継手ピン９の圧入は、存置型枠ピース７，
７の端面が当接するまで行なわれ、これは前述と同様に
係合フランジ９ｂが係入部８ａに導かれてテーパ部８ｂ
と当接し、当該部で更に押し込まれて半径方向に押し縮
められ、この縮径作用を凹孔１０とスリット１１が促
す。この後、係合フランジ９ｂは挿通部８ｃに導かれ、
継手孔８の奥部の係合部８ｄに移動したところで、弾性
により原形を回復し、係合部８ｄと係合する。

【００７３】こうして存置型枠ピース７を接続後、その
円周方向の隣接位置に別の存置型枠ピース７を位置付
け、坑口側に突出した継手ピン９の先端を継手孔８に位
置付け後、これをシールドジャッキ４を介して押し込
み、継手孔８に圧入する。以下、前述と同じ要領で存置
型枠ピース７を円周方向に順次組み付け、１リング分、
つまり６個の存置型枠ピース７を組み付けたところで、
１リングの存置型枠５の組み付けが終了する。

【００７４】このような組み付け作業時には、図１のよ
うに存置型枠ピース７の切羽側の端面に継手ピン９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４
の先端を支障なく押し当てることができ、上記作業を円
滑かつ迅速に行なえる。

【００７５】なお、円周方向に隣接する存置型枠ピース
７，７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はないが、存置型
枠５の組み立て時の安全を図る場合は、例えば円周方向
に隣接する存置型枠ピース７，７の端面を突き合わせ、
それらの端部に形成したネジ孔（図示略）の位置を合わ
せ、それらにボルトを内側から差し込むボルト継手や、
または円周方向に隣接する存置型枠ピース７，７の端面
に形成した凹凸部（図示略）を係合するホゾ継手を採用
すればよい。したがって、上記存置型枠ピース７，７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。

【００７６】このように軸方向側の存置型枠ピース７，
７を接続する場合は、エレクタとシールドジャッキ４を
駆使して、継手ピン９を継手孔８に押し込み、また円周
方向側の存置型枠ピース７，７を接続する場合は、ボル
トをネジ孔に差し込み、または相対する凹凸部を係合さ
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。

【００７７】こうして、掘削穴１の内側に１リング分の
存置型枠５を接続したところで、該型枠５とスキンプレ
ート３との間に、存置型枠５の円周方向に沿って配置し
た複数の打設管１３から覆工材１４を打ち込む。

【００７８】すなわち、打設管１３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１４を
各打設管１３に順次圧送する。この場合、覆工材１４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
ルド機の掘削に伴なって打設管１３が軸方向へ同動し、
その打設口１３ａを覆工材１４の吐出側端面に近接して
打設し、かつその際の覆工材１４の打設圧は、シールド
テール部６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。

【００７９】こうして覆工材１４が各打設管１３に圧送
され、これが打設口１３ａから吐出されて、掘削穴１の
内壁と存置型枠５の外周との間を充填していく。したが
って、存置型枠５は上記覆工材１４を打ち込むための型
枠の役割を果たし、一方、覆工材１４は打設圧力によっ
て、地山２の内壁と存置型枠５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１４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５に作用し
て、同図上の矢視のように存置型枠５の円周方向に作用
する軸圧縮力を生成させる。

【００８０】そして、覆工材１４が硬化すると前記加圧
状態が停止され、覆工材１４が前記圧力下から解放され
る一方、存置型枠５は覆工材１４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。

【００８１】しかも、覆工材１４が存置型枠５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
相俟って、存置型枠５やそれらの接続部分における曲げ
モーメント、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５の強度と剛性を低減でき、前述の
ように存置型枠５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５ないし存置型枠ピース７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。

【００８２】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。

【００８３】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
１４の硬化後の覆工体を存置型枠５で支持し補強してい
るから、覆工材１４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。

【００８４】こうして、覆工材１４が硬化すると、これ
が存置型枠５と一体になって、該枠５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５は覆工材１４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。

【００８５】このようにして築造したトンネルは、覆工
材１４硬化後の覆工体と、存置型枠５とが内外二重の覆
工体を形成し、このうち覆工材１４による覆工体が、地
山２と存置型枠５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５が支持し補強する。したがって、存置
型枠５は土圧や水圧の影響を受けるが、存置型枠５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。そ
れゆえ、存置型枠ピース７，７を接続する継手ピン９の
強度負担が軽減され、これを合成樹脂製とすることが可
能になる。

【００８６】また、本発明の継手ピン９は、先端部に係
合フランジ９ｂまたは同等の係合作用を奏する構成を設
けて、存置型枠ピース７，７からの抜け止めを強化し、
その連結力を増強したから、従来の先細の円筒形状の継
手ピンのように、接続強度を専ら圧入力と摩擦力に依存
するものに比べて、存置型枠ピース７，７を強力に接続
することができる。

【００８７】

【発明の効果】本発明のトンネルの型枠継手は以上のよ
うに、型枠継手の両端部に係合フランジと凹孔を設け、
該継手の周面に軸方向に沿って、前記凹孔に連通する複
数のスリットを形成したから、その半径方向への弾性変
形を促すことができ、その分型枠継手の圧入力を軽減す
ることができる。また、継手孔の奥部に前記係合フラン
ジと係合可能な係合部を形成したから、それらの係合に
よって係合フランジの抜け止めが強化され、隣接する型
枠ピースを堅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、型枠継手の両端部にスリットを軸方
向に形成するとともに、継手孔の奥部に前記スリットに
係入して、型枠継手の端部を拡径可能な突片を設けたか
ら、拡径した型枠継手の両端部を継手孔に圧接して、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
ネルの型枠継手は、型枠継手の両端部に係合フランジと
スリットを軸方向に形成するとともに、継手孔を係合フ
ランジよりも小径に形成し、該継手孔の奥部に前記係合
フランジと係合可能な係合部を設けたから、係合フラン
ジを縮径し、その弾性によって係合フランジを継手孔に
圧接するとともに、該フランジを係合部に係合させて、
型枠ピースを強固かつ確実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、型枠継手の両端部に少
なくとも軸方向に弾性変形可能なフリクションピンを突
設し、型枠継手を継手孔に挿入時、フリクションピンの
両端部を継手孔の内面に圧接したから、該ピンの軸方向
の弾性を利用して、型枠ピースを強固に接続できるとと
もに、型枠継手と継手孔の構成を簡潔にすることができ
る。また、本発明のトンネルの型枠継手は、型枠継手の
両端部周面に少なくとも半径方向に弾性変形可能なフリ
クションリングを装着し、該リングの外周面を継手ピン
の両端部周面から突出し、型枠継手を継手孔に挿入時、
フリクションリングの外周面を継手孔の内面に圧接させ
たから、該リングの弾性を利用して型枠ピースを接続す
ることができる。本発明のトンネルの型枠継手は、型枠
継手の周面に少なくとも半径方向に弾性変形可能な鋸歯
状断面のフリクションビードを形成し、型枠継手を継手
孔に挿入時、フリクションビードの外周面を継手孔の内
面に圧接させたから、該ビードの弾性を利用して型枠ピ
ースを接続することができる。本発明のトンネルの型枠
継手は、型枠継手の周面に接着剤を塗布し、該型枠継手
を接着剤を介し継手孔に固定したから、型枠ピースを簡
便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、型枠ピースの接合端面に埋設、圧入、螺着、接着
等適宜手段で固定可能な継手ソケットを設け、該ソケッ
トの内部に型枠継手の略半分長を圧入可能な嵌合孔を設
け、該ソケットを型枠ピースに対向配置し、それらの嵌
合孔に型枠継手の各半部を圧入または嵌合したから、型
枠ピースに直接継手孔を成形する成形上および金型設計
上の不具合を解消することができる。また、継手孔と略
同形の嵌合孔を型枠ピースと別個の継手ソケットに設け
ることで、上記ピースと嵌合孔の成形を容易かつ精密に
行うことができる。本発明のトンネルの型枠継手は、ス
リットを介して型枠継手を半径方向に弾性変形可能にす
るとともに、継手ソケットを利用し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継手
は、嵌合孔の奥部にスリットに差し込み可能なクサビ状
の突片を設けたから、突片によるクサビ効果によって型
枠継手を嵌合孔に強固に圧接し、型枠ピースを堅固に接
続することができる。本発明のトンネルの型枠継手は、
型枠継手の両端部に係合フランジを設けるとともに、該
フランジよりも小径な嵌合孔の奥部に係合フランジと係
合可能な係合部を設けたから、それらの係合によって型
枠継手と継手ソケットとの抜け止めを強化し、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
型枠継手は、型枠継手の両端部に少なくとも軸方向に弾
性変形可能なフリクションピンを突設したから、該ピン
の弾性を利用して、型枠ピースを強固に接続するととも
に、型枠ピースと嵌合孔の成形を容易に行うことができ
る。本発明のトンネルの型枠継手は、型枠継手の両端部
周面に少なくとも半径方向に弾性変形可能なフリクショ
ンリングを装着したから、該リングの弾性を利用して、
型枠ピースを強固に接続するとともに、型枠ピースと嵌
合孔の成形を容易に行うことができる。本発明のトンネ
ルの型枠継手は、フリクションピンおよびフリクション
リングを軟質の合成樹脂製またはゴム製にし、継手孔ま
たは嵌合孔への型枠継手の挿入力を軽減することができ
る。本発明のトンネルの型枠継手は、型枠継手の周面に
少なくとも半径方向に弾性変形可能な鋸歯状断面のフリ
クションビードを形成したから、該ビードの弾性を利用
して、型枠ピースを強固に接続するとともに、型枠ピー
スと嵌合孔の成形を容易に行うことができる。本発明の
トンネルの型枠継手は、型枠継手の周面に接着剤を塗布
したから、型枠ピースを簡便に接続するとともに、型枠
ピースと嵌合孔の成形を容易に行うことができる。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
たから、従来のように補強部材や環状パッドの装着を要
するものに比べて、この種の継手を容易かつ安価に製作
することができる。本発明のトンネルの型枠継手は、型
枠ピースの外周面と、該ピースを設置する掘削穴との間
を充填する覆工材による打設圧によって、型枠ピースに
その円周方向に作用する軸圧縮力が生成され、この軸圧
縮力が、型枠ピースに作用する外力や曲げ応力および曲
げモーメントに対抗して、型枠ピースを接続する型枠継
手の強度負担を軽減し、強度上安全な合成樹脂製の型枠
継手を提供することができる

【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】本発明に適用した型枠ピースの断面図である。

【図５】本発明に適用した型枠継手の正面図で、一部を
断面図示している。

【図６】図５の側面図である。

【図７】本発明の一実施例における型枠ピースの接続状
況を示す断面図である。

【図８】本発明の第２実施例の要部を示す断面図であ
る。

【図９】図８のＢーＢ線に沿う断面図である。

【図１０】第２実施例に適用した型枠ピースの断面図で
ある。

【図１１】第２実施例に適用した型枠継手の正面図であ
る。

【図１２】図１１の側面図である。

【図１３】第２実施例における型枠ピースの接続状況を
示す断面図である。

【図１４】本発明の第３実施例の要部を示す断面図であ
る。

【図１５】図１４のＣーＣ線に沿う断面図である。

【図１６】第３実施例に適用した型枠ピースの断面図で
ある。

【図１７】第３実施例に適用した型枠継手の正面図であ
る。

【図１８】図１７の側面図である。

【図１９】第３実施例における型枠ピースの接続状況を
示す断面図である。

【図２０】本発明の第４実施例の要部を示す断面図であ
る。

【図２１】第４実施例に適用した型枠ピースの断面図で
ある。

【図２２】第４実施例に適用した型枠継手の正面図で、
一部を断面図示している。

【図２３】図２２の側面図である。

【図２４】第４実施例における型枠ピースの接続状況を
示す断面図である。

【図２５】本発明の第５実施例の要部を示す断面図であ
る。

【図２６】第５実施例に適用した型枠継手の正面図で、
一部を断面図示している。

【図２７】第５実施例における型枠ピースの接続状況を
示す断面図である。

【図２８】本発明の第６実施例の要部を示す断面図であ
る。

【図２９】第６実施例に適用した型枠継手の正面図であ
る。

【図３０】第６実施例における型枠ピースの接続状況を
示す断面図である。

【図３１】本発明の第７実施例の要部を示す断面図であ
る。

【図３２】第７実施例に適用した型枠継手の正面図で、
一部を断面図示している。

【図３３】第７実施例における型枠ピースの接続状況を
示す断面図である。

【図３４】第８実施例における型枠ピースの接続状況を
示す断面図である。

【図３５】第９実施例における型枠ピースの接続状況を
示す断面図である。

【図３６】第１０実施例における型枠ピースの接続状況
を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 掘削穴 ７ 型枠ピース ８ 継手孔 ８ｄ 係合部 ９ 型枠継手（継手ピン） ９ｂ 係合フランジ １０ 凹孔 １１ スリット １５ 継手ソケット １６ 嵌合孔 １７ 突片 １８ スリット １９ フリクションピン ２１ フリクションリング ２３ フリクションビード ２４ 接着剤

───────────────────────────────────────────────────── 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 (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接合端面に複数の継手孔を形成した型枠
   ピースを設け、該ピースをトンネルの軸方向に配置し、
   相対する型枠ピースの継手孔に挿入して、トンネルの軸
   方向に隣接する型枠ピースを接続する、少なくとも半径
   方向に弾性変形可能な略円筒軸状のトンネルの型枠継手
   において、型枠継手の両端部に係合フランジと凹孔を設
   け、該継手の周面に軸方向に沿って、前記凹孔に連通す
   る複数のスリットを形成するとともに、継手孔の奥部に
   前記係合フランジと係合可能な係合部を形成したことを
   特徴とするトンネルの型枠継手。
2. 【請求項２】 接合端面に複数の継手孔を形成した型枠
   ピースを設け、該ピースをトンネルの軸方向に配置し、
   相対する型枠ピースの継手孔に挿入して、トンネルの軸
   方向に隣接する型枠ピースを接続する、少なくとも半径
   方向に弾性変形可能な略円筒軸状のトンネルの型枠継手
   において、型枠継手の両端部にスリットを軸方向に形成
   するとともに、継手孔の奥部に前記スリットに係入し
   て、型枠継手の端部を拡径可能な突片を設け、型枠継手
   を継手孔の内面に圧接したことを特徴とするトンネルの
   型枠継手。
3. 【請求項３】 接合端面に複数の継手孔を形成した型枠
   ピースを設け、該ピースをトンネルの軸方向に配置し、
   相対する型枠ピースの継手孔に挿入して、トンネルの軸
   方向に隣接する型枠ピースを接続する、少なくとも半径
   方向に弾性変形可能な略円筒軸状のトンネルの型枠継手
   において、型枠継手の両端部に係合フランジとスリット
   を軸方向に形成するとともに、継手孔を係合フランジよ
   りも小径に形成し、該継手孔の奥部に前記係合フランジ
   と係合可能な係合部を設けたことを特徴とするトンネル
   の型枠継手。
4. 【請求項４】 接合端面に複数の継手孔を形成した型枠
   ピースを設け、該ピースをトンネルの軸方向に配置し、
   相対する型枠ピースの継手孔に挿入して、トンネルの軸
   方向に隣接する型枠ピースを接続する、略円筒軸状のト
   ンネルの型枠継手において、型枠継手の両端部に少なく
   とも軸方向に弾性変形可能なフリクションピンを突設
   し、型枠継手を継手孔に挿入時、フリクションピンの両
   端部を継手孔の内面に圧接させたことを特徴とするトン
   ネルの型枠継手。
5. 【請求項５】 接合端面に複数の継手孔を形成した型枠
   ピースを設け、該ピースをトンネルの軸方向に配置し、
   相対する型枠ピースの継手孔に挿入して、トンネルの軸
   方向に隣接する型枠ピースを接続する、略円筒軸状のト
   ンネルの型枠継手において、型枠継手の両端部周面に少
   なくとも半径方向に弾性変形可能なフリクションリング
   を装着し、該リングの外周面を継手ピンの両端部周面か
   ら突出し、型枠継手を継手孔に挿入時、フリクションリ
   ングの外周面を継手孔の内面に圧接させたことを特徴と
   するトンネルの型枠継手。
6. 【請求項６】 接合端面に複数の継手孔を形成した型枠
   ピースを設け、該ピースをトンネルの軸方向に配置し、
   相対する型枠ピースの継手孔に挿入して、トンネルの軸
   方向に隣接する型枠ピースを接続する、少なくとも半径
   方向に弾性変形可能な略円筒軸状のトンネルの型枠継手
   において、型枠継手の周面に少なくとも半径方向に弾性
   変形可能な鋸歯状断面のフリクションビードを形成し、
   型枠継手を継手孔に挿入時、フリクションビードの外周
   面を継手孔の内面に圧接させたことを特徴とするトンネ
   ルの型枠継手。
7. 【請求項７】 接合端面に複数の継手孔を形成した型枠
   ピースを設け、該ピースをトンネルの軸方向に配置し、
   相対する型枠ピースの継手孔に挿入して、トンネルの軸
   方向に隣接する型枠ピースを接続する、略円筒軸状のト
   ンネルの型枠継手において、型枠継手の周面に接着剤を
   塗布し、該型枠継手を接着剤を介して継手孔に固定した
   ことを特徴とするトンネルの型枠継手。
8. 【請求項８】 接合端面に複数の継手孔を形成した型枠
   ピースを設け、該ピースをトンネルの軸方向に配置し、
   相対する型枠ピースの継手孔に挿入して、トンネルの軸
   方向に隣接する型枠ピースを接続する、略円筒軸状のト
   ンネルの型枠継手において、型枠ピースの接合端面に固
   定可能な継手ソケットを設け、該ソケットの内部に型枠
   継手の略半分長を圧入可能な嵌合孔を設け、該ソケット
   を型枠ピースに対向配置し、それらの嵌合孔に型枠継手
   の各半部を圧入または嵌合したことを特徴とするトンネ
   ルの型枠継手。
9. 【請求項９】 型枠継手の両側に軸方向に沿ってスリッ
   トを形成し、該スリットを介して型枠継手を半径方向に
   弾性変形可能に設けた請求項８記載のトンネルの型枠継
   手。
10. 【請求項１０】 嵌合孔の奥部にスリットに差し込み可
    能なクサビ状の突片を設けた請求項９記載のトンネルの
    型枠継手。
11. 【請求項１１】 型枠継手の両端部に係合フランジを設
    けるとともに、該フランジよりも小径な嵌合孔の奥部に
    係合フランジと係合可能な係合部を設けた請求項８記載
    のトンネルの型枠継手。
12. 【請求項１２】 型枠継手の両端部に少なくとも軸方向
    に弾性変形可能なフリクションピンを突設した請求項８
    記載のトンネルの型枠継手。
13. 【請求項１３】 型枠継手の両端部周面に少なくとも半
    径方向に弾性変形可能なフリクションリングを装着した
    請求項８記載のトンネルの型枠継手。
14. 【請求項１４】 フリクションピンおよびフリクション
    リングを軟質の合成樹脂製またはゴム製にした請求項
    ４，５，１２，１３記載のトンネルの型枠継手
15. 【請求項１５】 型枠継手の周面に少なくとも半径方向
    に弾性変形可能な鋸歯状断面のフリクションビードを形
    成した請求項８記載のトンネルの型枠継手。
16. 【請求項１６】 型枠継手の周面に接着剤を塗布した請
    求項８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１
    乃至１６記載のトンネルの型枠継手。
18. 【請求項１８】 型枠ピースは、その外周面と該ピース
    を設置する掘削穴との間を充填する覆工材による打設圧
    によって、その円周方向に作用する軸圧縮力を生成され
    る請求項１乃至１３記載のトンネルの型枠継手。