(57)【要約】【課題】従来に比べて支保構造を構築するために要する施工時間を短縮することができるトンネルの構築方法を提供する。【解決手段】トンネルの構築方法は、第１トンネル坑壁面に沿って第１上半鋼製支保工を第１ハンドに把持した状態で第１建て込み位置に位置合わせすると共に第１上半鋼製支保工を第１建て込み位置に位置決め保持する先行支保工建て込み工程と、第２上半鋼製支保工を第２ハンドによって把持した状態で当該第２ハンドを駆動させることにより、第２上半鋼製支保工の天端板を、第１上半鋼製支保工の天端板に突き合わせて一対の天端板同士を相互に連結する支保工連結作業と、第１上半鋼製支保工及び第１トンネル坑壁面に対する二次吹付けコンクリートの吹付け作業と、を併行して行う天端連結及び吹付け併行作業工程を備える。【選択図】図９Ｅ
2020026695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧状に分割された左右一対の上半鋼製支保工を把持可能な左右一対のハンドを有するエレクタ装置と、吹付けコンクリートの吹付け装置と、を搭載する重機をトンネルの切羽に配置するエレクタ配置工程と、
左右片側の上半部に対応する第１トンネル坑壁面に沿って、左右一対の上半鋼製支保工のうちの一方である第１上半鋼製支保工を左右一対のハンドのうちの一方である第１ハンドに把持した状態で所定の第１建て込み位置に位置合わせすると共に前記第１上半鋼製支保工を前記第１建て込み位置に位置決め保持する先行支保工建て込み工程と、
左右一対の上半鋼製支保工のうちの他方である第２上半鋼製支保工を、他方のハンドである第２ハンドによって把持した状態で当該第２ハンドを駆動させることにより、前記第２上半鋼製支保工の天端板を、前記第１建て込み位置に保持されている前記第１上半鋼製支保工の天端板に突き合わせて一対の天端板同士を相互に連結する支保工連結作業と、前記第１建て込み位置に保持されている前記第１上半鋼製支保工及び前記第１トンネル坑壁面に対する二次吹付けコンクリートの吹付け作業と、を併行して行う天端連結及び吹付け併行作業工程と、
を備える、トンネルの構築方法。
【請求項２】
前記先行支保工建て込み工程の前に、前記第１トンネル坑壁面に対して一次吹付けコンクリートを吹付ける先行一次吹付け工程を更に備え、
前記先行支保工建て込み工程においては、前記先行支保工建て込み作業と、上半部における前記第１トンネル坑壁面と反対側の第２トンネル坑壁面に対して一次吹付けコンクリートを吹付ける後行一次吹付け作業を併行して行う、
請求項１に記載のトンネルの構築方法。
【請求項３】
前記天端連結及び吹付け併行作業工程の後、前記第２ハンドを駆動させて、上半部における前記第１トンネル坑壁面と反対側の第２トンネル坑壁面に沿って前記第２上半鋼製支保工を所定の第２建て込み位置に位置合わせすると共に前記第２上半鋼製支保工を前記第２建て込み位置に位置決め保持する後行支保工建て込み工程を更に備える、
請求項１又は２に記載のトンネルの構築方法。
【請求項４】
前記上半鋼製支保工におけるウェブの両面から二次吹付けコンクリートと定着させるためのアンカー部材が凸設されており、
前記上半鋼製支保工が建て込まれる際に切羽側に面する第１ウェブ面から凸設されるアンカー部材に比べて、当該第１ウェブ面と反対側の第２ウェブ面から凸設されるアンカー部材の方が長い、
請求項１から３の何れか一項に記載のトンネルの構築方法。
【請求項５】
前記上半鋼製支保工における地山側フランジにおける切羽側縁部と坑口側縁部から側方に突出するように、当該地山側フランジに沿って金網が固着されている、
請求項１から４の何れか一項に記載のトンネルの構築方法。
【請求項６】
前記金網は、前記地山側フランジの前記切羽側縁部からの突出長さに比べて、前記坑口側縁部から突出長さの方が長い、
請求項５に記載のトンネルの構築方法。
【請求項７】
前記第１上半鋼製支保工及び第２上半鋼製支保工の天端板同士を連結するための連結構造は、
一方の天端板である雌側天端板に凹設された雌型連結部と、他方の天端板である雄側天端板に凸設された雄型連結部と、
を備え、
前記雄型連結部は、前記雄側天端板から突出する棒状の雄型係止部材を有し、
前記雌型連結部は、前記雌側天端板に貫通形成される開口孔と、前記開口孔と連通すると共に前記雄型係止部材を挿入可能な挿入口が開口形成される収納室を内部に有するケーシングと、を含み、前記挿入口から前記収納室内へ挿入された前記雄型係止部材を係止する、
請求項１から６の何れか一項に記載のトンネルの構築方法。
【請求項８】
前記支保工連結作業において、前記雌側天端板の外周縁に設けられたガイド部材によって前記雄側天端板をガイドして前記雌型連結部の前記挿入口に前記雄型係止部材を導く、
請求項７に記載のトンネルの構築方法。
【請求項９】
前記雌型連結部は前記雌側天端板の単一箇所に凹設され、前記雄型連結部は前記雄側天端板の単一箇所に凸設されている、
請求項７又は８に記載のトンネルの構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルの構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネルを構築する工法として、ＮＡＴＭ工法(New Austrian Tunneling Method)が知
られている。ＮＡＴＭ工法は、地山が有する支保能力、強度を有効に利用してトンネルの安定を保つという考え方のもとに、吹付けコンクリート、ロックボルト、鋼製支保工を適宜に用いて、地山と一体化したトンネル構造物を建設する工法である。
【０００３】
ＮＡＴＭ工法においてトンネルを構築する際に、アーチ状の鋼製支保工を設置する場合、通常、以下に説明する手順により行われている。まず、切羽の近傍に吹付け機をセットして、切羽にコンクリートを一次吹付けし、これが完了すると、吹付け機を退出させる。次いで、切羽近傍に支保工を建て込むエレクタを備えた作業車を配置し、エレクタによりアーチ状の鋼製支保工を切羽近傍のトンネル坑壁に建て込み、これが完了すると作業車を退出させる。次に、切羽に吹付け機を再び配置し、建て込まれたトンネル支保工を埋め込むようにして、コンクリートの二次吹付けを行い、吹付け機を退出させる。
【０００４】
鋼製支保工の建て込みに際しては、主にエレクタ装置やドリルジャンボ等といった重機のブーム先端で左右の鋼製支保工を把持して建て込み作業を行った後、左右の鋼製支保工の天端に設けられている継手板同士を突き合わせてボルト接合をすることでアーチ状に建て込む方法が一般的である。そして、鋼製支保工の建て込みを完了した後、トンネル坑壁面に対して二次吹付けコンクリートを吹付け、必要に応じてロックボルトを二次吹付けコンクリート層及び一次吹付けコンクリート層を貫通させて地山に打設することが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３３８１６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のトンネルの構築方法においては、支保構造を構築するために施工時間を要し、例えば支保構造を構築している間に地山の緩みが発生する虞があった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、従来に比べて支保構造を構築するために要する施工時間を短縮することができるトンネルの構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るトンネルの構築方法は、円弧状に分割された左右一対の上半鋼製支保工を把持可能な左右一対のハンドを有するエレクタ装置と、吹付けコンクリートの吹付け装置と、を搭載する重機をトンネルの切羽に配置するエレクタ配置工程と、左右片側の上半部に対応する第１トンネル坑壁面に沿って、左右一対の上半鋼製支保工のうちの一方である第１上半鋼製支保工を左右一対のハンドのうちの一方である第１ハンドに把持した状態で所定の第１建て込み位置に位置合わせすると共に前記第１上半鋼製支保工を前記第１建て込み位置に位置決め保持する先行支保工建て込み工程と、左右一対の上半鋼製支保工のうちの他方である第２上半鋼製支保工を、他方のハンドである第２ハンドによって把持した
状態で当該第２ハンドを駆動させることにより、前記第２上半鋼製支保工の天端板を、前記第１建て込み位置に保持されている前記第１上半鋼製支保工の天端板に突き合わせて一対の天端板同士を相互に連結する支保工連結作業と、前記第１建て込み位置に保持されている前記第１上半鋼製支保工及び前記第１トンネル坑壁面に対する二次吹付けコンクリートの吹付け作業と、を併行して行う天端連結及び吹付け併行作業工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、天端連結及び吹付け併行作業工程において、支保工連結作業と、第１上半鋼製支保工及び第１トンネル坑壁面に対する二次吹付けコンクリートの吹付け作業を併行して行うようにしたので、トンネルの支保構造を構築するための施工時間の短縮化を実現できる。
【００１０】
また、前記先行支保工建て込み工程の前に、前記第１トンネル坑壁面に対して一次吹付けコンクリートを吹付ける先行一次吹付け工程を更に備え、前記先行支保工建て込み工程においては、前記先行支保工建て込み作業と、上半部における前記第１トンネル坑壁面と反対側の第２トンネル坑壁面に対して一次吹付けコンクリートを吹付ける後行一次吹付け作業を併行して行うようにしてもよい。これによれば、トンネルの支保構造を構築するための施工時間をより一層短くすることができる。
【００１１】
また、本発明に係るトンネルの構築方法は、前記天端連結及び吹付け併行作業工程の後、前記第２ハンドを駆動させて、上半部における前記第１トンネル坑壁面と反対側の第２トンネル坑壁面に沿って前記第２上半鋼製支保工を所定の第２建て込み位置に位置合わせすると共に前記第２上半鋼製支保工を前記第２建て込み位置に位置決め保持する後行支保工建て込み工程を更に備えていてもよい。
【００１２】
また、前記上半鋼製支保工におけるウェブの両面から二次吹付けコンクリートと定着させるためのアンカー部材が凸設されており、前記上半鋼製支保工が建て込まれる際に切羽側に面する第１ウェブ面から凸設されるアンカー部材に比べて、当該第１ウェブ面と反対側の第２ウェブ面から凸設されるアンカー部材の方が長くてもよい。
【００１３】
また、前記上半鋼製支保工における地山側フランジにおける切羽側縁部と坑口側縁部から側方に突出するように、当該地山側フランジに沿って金網が固着されていてもよい。この場合、前記金網は、前記地山側フランジの前記切羽側縁部からの突出長さに比べて、前記坑口側縁部から突出長さの方が長くてもよい。
【００１４】
また、前記第１上半鋼製支保工及び第２上半鋼製支保工の天端板同士を連結するための連結構造は、一方の天端板である雌側天端板に凹設された雌型連結部と、他方の天端板である雄側天端板に凸設された雄型連結部と、を備え、前記雄型連結部は、前記雄側天端板から突出する棒状の雄型係止部材を有し、前記雌型連結部は、前記雌側天端板に貫通形成される開口孔と、前記開口孔と連通すると共に前記雄型係止部材を挿入可能な挿入口が開口形成される収納室を内部に有するケーシングと、を含み、前記挿入口から前記収納室内へ挿入された前記雄型係止部材を係止するようにしてもよい。上記の連結構造を採用することで、エレクタ装置のハンド操作によって第１上半鋼製支保工及び第２上半鋼製支保工の天端板同士をワンタッチで連結可能なワンタッチ継手を実現することができる。そのため、従来のように、切羽近傍に組まれた作業足場やエレクタ装置のマンケージ等に人員を配置してトンネル天端付近まで人員を移動させ、一対の鋼製支保工の天端に位置する継手板同士をボルトとナットによって締結するといった切羽付近での人手作業を行う必要がなく、従来よりも安全性や施工性を向上させることができる。
【００１５】
また、前記支保工連結作業において、前記雌側天端板の外周縁に設けられたガイド部材
によって前記雄側天端板をガイドして前記雌型連結部の前記挿入口に前記雄型係止部材を導くようにしてもよい。
【００１６】
また、前記雌型連結部は前記雌側天端板の単一箇所に凹設され、前記雄型連結部は前記雄側天端板の単一箇所に凸設されていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、従来に比べて支保構造を構築するために要する施工時間を短縮することができるトンネルの構築方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施形態１に係るトンネル支保工の側面図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る定着アンカーを説明する図である。
【図３】図３は、実施形態１に係るトンネル支保構造を説明する図である。
【図４】図４は、実施形態１に係るトンネル支保工の建て込みシステムの概略構成図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る作業車の上面図である。
【図６】図６は、実施形態１に係る作業車の側面図である。
【図７】図７は、実施形態１に係るトンネル支保工へのターゲットの取付け位置を示す図である。
【図８】図８は、実施形態１に係るターゲットを示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、実施形態１に係るトンネルの構築方法を説明する図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、実施形態１に係るトンネルの構築方法を説明する図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、実施形態１に係るトンネルの構築方法を説明する図である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、実施形態１に係るトンネルの構築方法を説明する図である。
【図９Ｅ】図９Ｅは、実施形態１に係るトンネルの構築方法を説明する図である。
【図１０】図１０は、実施形態１に係る左側鋼製支保工及び右側鋼製支保工を連結する連結構造を示す概略図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、実施形態１に係る第１天端継手板を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、実施形態１に係る第１天端継手板を示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、実施形態１に係る第２天端継手板を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、実施形態１に係る第２天端継手板を示す図である。
【図１３】図１３は、図１０におけるＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図１４】図１４は、実施形態１に係る雌型連結部と雄型連結部を連結した状態を示す図である。
【図１５】図１５は、実施形態１に係るトンネルの構築方法を説明する図である。
【図１６】図１６は、実施形態１に係るトンネルの構築方法を説明する図である。
【図１７】図１７は、実施形態１に係るトンネルの構築方法を説明する図である。
【図１８】図１８は、実施形態１の変形例に係るトンネルの構築方法を説明する図である。
【図１９】図１９は、実施形態１の変形例に係るトンネルの構築方法を説明する図である。
【図２０】図２０は、実施形態１の変形例に係るトンネルの構築方法を説明する図である。
【図２１】図２１は、実施形態１の変形例に係るトンネルの構築方法を説明する図である。
【図２２】図２２は、実施形態１の変形例に係るトンネルの構築方法を説明する図である。
【図２３】図２３は、実施形態１の変形例に係るトンネルの構築方法を説明する図である。
【図２４】図２４は、実施形態２に係るエレクタ装置の一対のブーム及びハンドの詳細を示す図である。
【図２５】図２５は、実施形態３に係る左側鋼製支保工及び右側鋼製支保工の定着アンカーを説明する図である。
【図２６】図２６は、実施形態３に係る左側鋼製支保工及び右側鋼製支保工の定着アンカーを説明する図である。
【図２７】図２７は、実施形態３に係る左側鋼製支保工及び右側鋼製支保工に溶接された金網を説明する図である。
【図２８】図２８は、実施形態３に係る左側鋼製支保工及び右側鋼製支保工に溶接された金網を説明する図である。
【図２９】図２９は、実施形態４に係る鋼製支保工の連結構造を説明する図である。（ａ）は、左側鋼製支保工における第１天端継手板近傍の縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）のＡ矢視正面図である。（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図３０】図３０は、実施形態４における左側鋼製支保工及び右側鋼製支保工を連結する際の動作を説明する図である。
【図３１Ａ】図３１Ａは、実施形態４の変形例に係るガイド部材を示す図である。
【図３１Ｂ】図３１Ｂは、実施形態４の変形例に係るガイド部材を示す図である。
【図３２】図３２は、実施形態５に係る鋼製支保工の連結構造を説明する図である。（ａ）は、実施形態５に係る左側鋼製支保工における第１天端継手板近傍の縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）のＣ矢視正面図である。（ｃ）は、実施形態５に係る第１天端継手板の概略斜視図である。
【図３３】図３３は、実施形態５に係る鋼製支保工の連結構造を説明する図である。（ａ）は、実施形態５に係る右側鋼製支保工の第２天端継手板近傍の縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）のＤ矢視正面図である。（ｃ）は、実施形態５に係る第２天端継手板の概略斜視図である。
【図３４】図３４は、実施形態５における左側鋼製支保工及び右側鋼製支保工を連結する際の動作を説明する図である。
【図３５Ａ】図３５Ａは、実施形態６に係る第１天端継手板の正面図である。
【図３５Ｂ】図３５Ｂは、実施形態６に係る第１天端継手板の背面図である。
【図３５Ｃ】図３５Ｃは、実施形態６に係る左側鋼製支保工の第１本体部における天端部近傍の側面図である。
【図３６Ａ】図３６Ａは、実施形態６に係る第２天端継手板の正面図である。
【図３６Ｂ】図３６Ｂは、実施形態６に係る第２天端継手板の背面図である。
【図３６Ｃ】図３６Ｃは、実施形態６に係る右側鋼製支保工の第２本体部における天端部近傍の側面図である。
【図３７】図３７は、実施形態６に係る連結構造を示す概略図である。
【図３８】図３８は、実施形態６に係る雌型連結部の養生方法を説明する図である。
【図３９】図３９は、実施形態６に係る雄型連結部の養生方法を説明する図である。
【図４０Ａ】図４０Ａは、実施形態６の変形例に係る左側鋼製支保工の第１本体部における天端部近傍の側面図である。
【図４０Ｂ】図４０Ｂは、実施形態６の変形例に係る左側鋼製支保工の第１本体部における天端部近傍の上面図である。
【図４１Ａ】図４１Ａは、実施形態６の変形例に係る右側鋼製支保工の第２本体部における天端部近傍の上面図である。
【図４１Ｂ】図４１Ｂは、実施形態６の変形例に係る右側鋼製支保工の第２本体部における天端部近傍の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
＜実施形態１＞
図１は、実施形態１に係るトンネル支保工１０の側面図である。トンネル支保工１０は、トンネル掘削に伴い露出する地山の崩落防止のために、掘削直後の坑壁に沿って建て込まれるアーチ状の鋼製支保工であり、トンネル軸方向に沿って一定間隔毎に設置される。本実施形態におけるトンネル支保工１０は、Ｈ形断面を有するＨ形鋼によって形成されている。より詳しくは、トンネル支保工１０は、一対の円弧状の鋼製支保工１０Ｌ，１０Ｒの天端部（上端部）同士を一体に連結することでアーチ状に形成されている。以下、鋼製支保工１０Ｌを「左側鋼製支保工」と呼び、鋼製支保工１０Ｒを「右側鋼製支保工」と呼ぶ。
【００２１】
左側鋼製支保工１０Ｌは、第１本体部１１１、第１天端継手板１２１、第１底板１３１を有する。第１本体部１１１は、ウェブ１１１ａ、当該ウェブ１１１ａに直交する一対の地山側フランジ１１１ｂ及び内空側フランジ１１１ｃから構成されるＨ形鋼である。また、第１本体部１１１における一端には第１天端継手板１２１が溶接され、他端には第１底板１３１が溶接されている。第１天端継手板１２１及び第１底板１３１は四角形の鋼製平板であり、第１本体部１１１のＨ形断面に対して直交方向に延在している。右側鋼製支保工１０Ｒについても同様に、第２本体部１１２、第２天端継手板１２２、第２底板１３２を有する。第２本体部１１２は、ウェブ１１２ａ、当該ウェブ１１２ａに直交する一対の地山側フランジ１１２ｂ及び内空側フランジ１１２ｃから構成されるＨ形鋼である。また、第２本体部１１２における一端には第２天端継手板１２２が溶接され、他端には第２底板１３２が溶接されている。第２天端継手板１２２、第２底板１３２は四角形の鋼製平板であり、第２本体部１１２のＨ形断面に対して直交方向に延在している。本実施形態では、第１天端継手板１２１及び第２天端継手板１２２は合同の正方形平面を有している。図１に示すように、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒは、第１天端継手板１２１及び第２天端継手板１２２が互いに突き合わされた状態で連結されている。
【００２２】
図１に示す符号２は、定着アンカーである。定着アンカー２は、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒに設けられており、アンカー部材に相当する。本実施形態においては、左側鋼製支保工１０Ｌにおける第１本体部１１１のウェブ１１１ａと、右側鋼製支保工１０Ｒにおける第２本体部１１２のウェブ１１２ａに、定着アンカー２が凸設されている。図２は、第１本体部１１１と第２本体部１１２に設けられた定着アンカー２を説明する図である。定着アンカー２は、例えば、ウェブ１１１ａ，１１２ａから垂直に立設する軸部と、軸部の先端に設けられると共に軸部よりも拡径された頭部からなる。但し、定着アンカー２の形状は適宜変更することができる。また、本実施形態において、第１本体部１１１は、ウェブ１１１ａの両面に定着アンカー２が凸設されている。また、第２本体部１１２は、ウェブ１１２ａの両面に定着アンカー２が凸設されている。図２及び図３において、ウェブ１１１ａ，１１２ａの延伸方向に沿って、定着アンカー２を１列に配列する例を示しているが、定着アンカー２の配列パターンは特に限定されない。
【００２３】
図３は、実施形態１に係るトンネル支保構造１を説明する図である。図３における符号３は、一次吹付けコンクリート層である。また、符号６は、二次吹付けコンクリート層である。なお、図３には、トンネル支保工１０の右側鋼製支保工１０Ｒが図示されている。本実施形態のトンネル構築方法において、切羽８の掘削によってトンネルＴの側面に地山７が露出した後、この地山７に対して一次コンクリートの吹付け施工が行われることで、一次吹付けコンクリート層３が形成される。その後、トンネル坑壁面に沿って一次吹付けコンクリート層３の内空側に上述したアーチ状のトンネル支保工１０が建て込まれる。トンネル支保工１０は、トンネルＴの坑口側に位置する既設のトンネル支保工１０に対して、切羽８側に隣接し、トンネルＴの軸方向に所定の間隔（例えば、１．０ｍ〜１．５ｍ程度）で配列される。トンネル支保工１０の建て込みは、一対のブーム先端に取り付けられたハンドを備えたエレクタ装置を用いて行われる。以下、トンネル支保工１０の建て込み
方法について詳しく説明する。
【００２４】
図４は、実施形態１に係るトンネル支保工１０の建て込みシステムＳの概略構成図である。図中、符号１００はトンネル支保工１０の建て込みを行うエレクタ装置、符号２００はエレクタ装置１００を搭載すると共に自走可能な作業車（重機）である。符号３００はレーザ光による測距・測角儀（測量機）である自動追尾型トータルステーション、符号４００はトータルステーション３００を制御するトータルステーションコントローラ、符号５００はトータルステーションコントローラ４００と無線による送受信を可能とするトータルステーション側アンテナである。
【００２５】
エレクタ装置１００は、操縦席に搭載されたディスプレイ装置であるモニタ１０１、エレクタコントローラ１０２、エレクタ側アンテナ１０３、操作盤１０４、キーボード１０５、ポンティングデバイス１０６等を有する。
【００２６】
トータルステーション３００は、レーザ光を照射してプリズム等を含むターゲット９を自動追尾し、その測距・測角を行うことで、ターゲット９の位置を測定（測量）する測量機であり、トンネルＴ内において座標が既知の地点（座標既知地点）に設置される。本実施形態では、切羽８に建て込むトンネル支保工１０（左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒ）にターゲット９を取り付け、トンネル支保工１０（左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒ）の移動に伴いターゲット９を自動追尾することから、そのようなターゲットの自動追尾、および視準に障害が無いところを選んで設置するとよい。例えば、トンネル床面に設置しても良いし、天井部に架台を架設して、トータルステーション３００を架台上に設置しても良い。
【００２７】
トータルステーションコントローラ４００は、例えば携帯可能なコンピュータを含んで構成されている。トータルステーションコントローラ４００は、コンピュータに組み込まれたソフトウェアによってトータルステーション３００の各種の機構を自動制御すると共に、トータルステーション３００の測量データを処理する。更に、トータルステーションコントローラ４００は、エレクタコントローラ１０２側との無線通信によりデータの送受信が可能であり、且つ、エレクタコントローラ１０２側からの指令によりトータルステーション３００の各種の機構を無線遠隔操作することが可能である。
【００２８】
図５は、実施形態１に係る作業車２００の上面図である。図６は、実施形態１に係る作業車２００の側面図である。作業車２００は、エレクタ装置１００および吹付け装置６００を備えている。エレクタ装置１００は、同一構成の一対のブーム１７Ｌ，１７Ｒを備えている。一対のブーム１７Ｌ，１７Ｒは、これらに付設される駆動機構の作動によって伸縮動作、傾動動作、揺動動作、回動動作が自在である。また、各ブーム１７Ｌ，１７Ｒの先端には、同一構成の一対のハンド１８Ｌ，１８Ｒが連結されている。一対のハンド１８Ｌ，１８Ｒは、これらに付設される駆動機構の作動によって回転動作および揺動動作が自在であり、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒをそれぞれ着脱自在に挟圧把持（保持）することができる。
【００２９】
以下では、符号１７Ｌで示すブームを「左側ブーム」と呼び、符号１７Ｒで示すブームを「右側ブーム」と呼ぶ。また、符号１８Ｌで示すハンドを「左側ハンド」と呼び、符号１８Ｒで示すハンドを「右側ハンド」と呼ぶ。エレクタ装置１００は、左側ハンド１８Ｌに左側鋼製支保工１０Ｌを着脱自在に把持し、右側ハンド１８Ｒに右側鋼製支保工１０Ｒを着脱自在に把持することができる。本実施形態において、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒは、アーチ状のトンネル支保工１０が２分割された一対の支保材であり、切羽８の近傍に誘導された後、これらを切羽８で組み立ててアーチ状のトンネル支保工１０を形成する。
【００３０】
図７は、実施形態１に係るトンネル支保工へのターゲットの取付け位置を示す図である。図７に示すように、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒは左右対称な円弧状である。ここで、左側鋼製支保工１０Ｌは、その上端部と下端部にそれぞれ第１ターゲット９ａと第２ターゲット９ｂが取り付けられる。また、右側鋼製支保工１０Ｒは、その上端部と下端部にそれぞれ第３ターゲット９ｃと第４ターゲット９ｄが取り付けられる。ここで、第１ターゲット９ａ〜第４ターゲット９ｄを「ターゲット９」と総称する。図８は、実施形態１に係るターゲット９を示す図である。ターゲット９は、ホルダ９１の基端部に設けられた磁石９２と、ホルダ９１の先端に設けられたプリズム９３を有する。左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒは鋼製であるため、ホルダ９１に設けられた磁石９２の磁力によって左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒに対してターゲット９を着脱自在に取り付けることができる。
【００３１】
また、図７に示す例では、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの内空側フランジ１１１ｃ，１１２ｃにターゲット９が取り付けられるようになっている。本実施形態では、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの内空側フランジ１１１ｃ，１１２ｃに、各ターゲット９を取り付ける際の目印が予めペンキ等で標示されている。また、各ターゲット９は、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの内空側フランジ１１１ｃ，１１２ｃに取り付けた状態において、その取付け面からプリズム９３中心までの高さＨｐは一定である。
【００３２】
次に、図５及び図６を参照して吹付け装置６００について説明する。吹付け装置６００は、左側ブーム１７Ｌおよび右側ブーム１７Ｒの間に配設されており、アーム６０１と、アーム６０１に支持される吹付けロボット６０２と、吹付けロボット６０２の先端側に設けられる吹付けノズル６０３等を備えている。アーム６０１は、伸縮動作、傾動動作等が可能である。また、吹付けロボット６０２は、吹付けノズル６０３の傾動動作、回動動作等が可能である。その他、吹付け装置６００は、コンクリートポンプ、急結剤供給装置、コンプレッサ、高圧水ポンプ等を備えている。吹付けロボット６０２は、コンクリートポンプから供給された吹付けコンクリートを吹付けノズル６０３から吐出させることで、吹付けコンクリートを切羽８に吹付けることができる。
【００３３】
次に、本実施形態におけるトンネル支保工１０の建て込み方法について説明する。ＮＡＴＭ工法は、（１）切羽８を発破又は機械によって掘削→（２）ズリの搬出→（３）一次吹付けコンクリートの吹付け、トンネル支保工の建て込み、二次吹付けコンクリートの吹付け→（４）ロックボルトの打設を１サイクルとして繰り返すことで、トンネルＴを軸方向に延伸させる工法である。本実施形態では、（２）ズリの搬出工程が終了した後、エレクタ装置１００を搭載した作業車２００を切羽８近傍に配置する（エレクタ配置工程）。その際、エレクタ装置１００の各ハンド１８Ｌ，１８Ｒには、それぞれ左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒを、トンネル軸（トンネル延伸方向）に沿って把持した状態で作業車２００を切羽８近傍まで自走させ、トンネル支保構造１を新設する新設区間に作業車２００を配置する。
【００３４】
そして、本実施形態においては、エレクタ配置工程に後続して、以下に説明する先行一次吹付け工程、先行支保工建て込み工程、天端連結及び吹付け併行作業工程、後行支保工建て込み工程を順次行う。具体的例は後述するが、先行一次吹付け工程は、左右片側の上半部に対応する第１トンネル坑壁面に対して一次吹付けコンクリートを吹付ける工程である。また、先行支保工建て込み工程は、先行一次吹付け工程において一次吹付けコンクリートを吹付けた第１トンネル坑壁面に沿って、左右一対の上半鋼製支保工のうちの一方である第１上半鋼製支保工を左右一対のハンドのうちの一方である第１ハンドに把持した状態で所定の第１建て込み位置に位置合わせすると共に第１上半鋼製支保工を第１建て込み
位置に位置決め保持する工程である。また、天端連結及び吹付け併行作業工程は、左右一対の上半鋼製支保工のうちの他方である第２上半鋼製支保工を、他方のハンドである第２ハンドによって把持した状態で当該第２ハンドを駆動させることにより、第２上半鋼製支保工の天端板を、第１建て込み位置に保持されている第１上半鋼製支保工の天端板に突き合わせて一対の天端板同士を相互に連結する支保工連結作業と、第１建て込み位置に保持されている第１上半鋼製支保工及び第１トンネル坑壁面に対する二次吹付けコンクリートの吹付け作業と、を併行して行う工程である。
【００３５】
後行支保工建て込み工程は、支保工連結工程の後、第２のハンドを駆動させて、第２トンネル坑壁面に沿って第２上半鋼製支保工を所定の第２建て込み位置に位置合わせすると共に第２上半鋼製支保工を第２建て込み位置に位置決め保持する。
【００３６】
更に、本実施形態の先行支保工建て込み工程においては、上述した先行支保工建て込み作業と、上半部における前記第１トンネル坑壁面と反対側の第２トンネル坑壁面（すなわち、上記先行一次吹付け工程において一次吹付けコンクリートを吹付けなかった方の第２トンネル坑壁面）に対して一次吹付けコンクリートを吹付ける後行一次吹付け作業を併行して行う。
【００３７】
以下、先行一次吹付け工程、先行支保工建て込み工程、天端連結及び吹付け併行作業工程、後行支保工建て込み工程の具体例について説明する。
【００３８】
まず、先行一次吹付け工程について説明する。図９Ａは、エレクタ配置工程が完了した直後におけるトンネルＴの新設区間において、トンネル軸方向から切羽８を眺めた状態を示している。符号ＷＲは、トンネル上半部における地山７の右側半分（右上半部）のトンネル坑壁面（以下、「右側上半坑壁面」という）である。また、符号ＷＬは、トンネル上半部における左側半分（左上半部）のトンネル坑壁面（以下、「左側上半坑壁面」という）である。本実施形態では、右側上半坑壁面ＷＲに沿って右側鋼製支保工１０Ｒが建て込まれ、左側上半坑壁面ＷＬに沿って左側鋼製支保工１０Ｌが建て込まれる。ここでは、右側上半坑壁面ＷＲを上述した第１トンネル坑壁面とし、左側上半坑壁面ＷＬを上述した第２トンネル坑壁面として、まず右側上半坑壁面ＷＲに対して一次吹付けコンクリートを左側上半坑壁面ＷＬに先行して吹付ける例を説明する。
【００３９】
図９Ｂは、右側上半坑壁面ＷＲへの一次吹付けコンクリートの吹付けが完了した状況を示す。すなわち、図９Ｂに示す状態において、右側上半坑壁面ＷＲにだけ一次吹付けコンクリート層３が形成されることで、先行一次吹付け工程が完了した状態を示している。なお、上記の通り、右側上半坑壁面ＷＲへの一次吹付けコンクリートの吹付けは、吹付け装置６００における吹付けロボット６０２の吹付けノズル６０３からコンクリートを吐出させることで行われる。
【００４０】
図９Ｃは、先行支保工建て込み工程を説明する図である。先行支保工建て込み工程では、図９Ｂにおいて説明した先行一次吹付け工程において一次吹付けコンクリートを吹付けた右側上半坑壁面ＷＲに沿って、第１上半鋼製支保工としての右側鋼製支保工１０Ｒを第１ハンドとしての右側ハンド１８Ｒに把持した状態で所定の第１建て込み位置に位置合わせすると共に右側鋼製支保工１０Ｒを第１建て込み位置に位置決め保持する先行支保工建て込み作業を行う。更に、この先行支保工建て込み工程においては、図９Ｂで説明した先行一次吹付け工程において一次吹付けコンクリートを吹付けていない方の左側上半坑壁面ＷＬ、すなわち、上半部における右側上半坑壁面ＷＲと反対側に位置する左側上半坑壁面ＷＬに対して一次吹付けコンクリートを吹付ける後行一次吹付け作業を、先行支保工建て込み作業と併行して行う。図９Ｃには、右側上半坑壁面ＷＲに沿った第１建て込み位置に右側鋼製支保工１０Ｒを位置合わせしつつ、吹付け装置６００の吹付けノズル６０３によ
る左側上半坑壁面ＷＬへの一次吹付けコンクリートの吹付け作業（後行一次吹付け作業）を同時併行で行っている状況を概略的に示している。なお、右側鋼製支保工１０Ｒの第１建て込み位置への位置合わせは、右側鋼製支保工１０Ｒを把持する右側ハンド１８Ｒを駆動することで行われる。
【００４１】
図９Ｄは、左側上半坑壁面ＷＬに対する一次吹付けコンクリートの吹付け作業（後行一次吹付け作業）と、右側鋼製支保工１０Ｒの第１建て込み位置への位置合わせ及び保持を行う先行支保工建て込み作業が完了した状態、すなわち、先行支保工建て込み工程が完了した状態を示す。図９Ｄに示す状態において、左側上半坑壁面ＷＬにも一次吹付けコンクリート層３が形成され、且つ、右側鋼製支保工１０Ｒは右側ハンド１８Ｒに保持されることで、第１建て込み位置に位置決めされている。
【００４２】
なお、図９Ｃ及び図９Ｄで説明した先行支保工建て込み作業において、エレクタコントローラ１０２は、トータルステーションコントローラ４００を介してトータルステーション３００を無線遠隔操作し、右側鋼製支保工１０Ｒに取り付けた各ターゲット９（第３ターゲット９ｃ、第４ターゲット９ｄ）を自動追尾して、各ターゲット９の座標を順次自動測量する。ここで、トータルステーション３００は、座標既知地点（ｘ０，ｙ０，ｚ０）に設置されている。このように座標既知地点に設置されたトータルステーション３００からレーザ光を照射して各ターゲット９ｃ、９ｄを視準して測距・測角を行うことで、各ターゲット９ｃ、９ｄの位置座標（ｘ３，ｙ３，ｚ３）、（ｘ４，ｙ４，ｚ４）を求めることができる。そして、各ターゲット９ｃ、９ｄの位置座標を含む測量データは、トータルステーションコントローラ４００側からエレクタコントローラ１０２へと順次無線送信される。エレクタコントローラ１０２は、トータルステーション３００から取得した各ターゲット９の測量データに基づいて、右側鋼製支保工１０Ｒを所定の第１建て込み位置へと誘導するための右側ハンド１８Ｒの駆動量を算出する。なお、エレクタコントローラ１０２が算出した右側ハンド１８Ｒの移動量は、モニタ１０１に表示される。本実施形態におけるトータルステーション３００は各ターゲット９を自動追尾し、視準することができる。従って、右側ハンド１８Ｒの駆動によって右側鋼製支保工１０Ｒを第１建て込み位置に位置合わせするために必要な右側ハンド１８Ｒの移動量は、モニタ１０１にリアルタイムで表示することができ、オペレータはモニタ１０１を見ながら操作盤１０４を順次操作することで右側鋼製支保工１０Ｒを簡単に第１建て込み位置へと誘導できる。
【００４３】
次に、図９Ｅを参照して、天端連結及び吹付け併行作業工程について説明する。天端連結及び吹付け併行作業工程の支保工連結作業においては、第２上半鋼製支保工としての左側鋼製支保工１０Ｌを、第２ハンドとしての左側ハンド１８Ｌによって把持した状態で左側ハンド１８Ｌを駆動させることにより、左側鋼製支保工１０Ｌの第１天端継手板１２１（天端板）を、第１建て込み位置に保持されている右側鋼製支保工１０Ｒの第２天端継手板１２２（天端板）に突き合わせ、一対の天端板同士である第１天端継手板１２１及び第２天端継手板１２２を相互に連結する。図９Ｅは、左側ハンド１８Ｌを駆動して、右側鋼製支保工１０Ｒの第２天端継手板１２２に左側鋼製支保工１０Ｌの第１天端継手板１２１を接近させている状況を示している。また、本実施形態の天端連結及び吹付け併行作業工程においては、第１建て込み位置に保持されている右側鋼製支保工１０Ｒ及び右側上半坑壁面ＷＲに対する二次吹付けコンクリートの吹付け作業を、左側鋼製支保工１０Ｌにおける第１天端継手板１２１及び右側鋼製支保工１０Ｒにおける第２天端継手板１２２の連結作業（支保工連結作業）と同時併行して行う。右側鋼製支保工１０Ｒ及び右側上半坑壁面ＷＲに対する二次吹付けコンクリートの吹付けは、例えば、右側鋼製支保工１０Ｒの脚部１１２ｄ（図１を参照）から行い、順次上方へ向けて二次吹付けコンクリートを吹付けてもよい。その際、右側鋼製支保工１０Ｒの脚部１１２ｄに設置された第４ターゲット９ｄを取り外した状態で、脚部１１２ｄへの二次吹付けコンクリートの吹付けを行う。
【００４４】
なお、支保工連結工程においても、トータルステーション３００を無線遠隔操作し、各ターゲット９を自動追尾して、これらの座標を順次自動測量する。具体的には、トータルステーション３００からレーザ光を照射して各ターゲット９を視準して測距・測角を行うことで、第１ターゲット９ａ〜第３ターゲット９ｃの位置座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）、（ｘ２，ｙ２，ｚ２）、（ｘ３，ｙ３，ｚ３）を求める。エレクタコントローラ１０２は、トータルステーション３００から取得した各ターゲット９の測量データに基づいて、左側ハンド１８Ｌを相対移動させるためのそれぞれの駆動量を設定し、左側鋼製支保工１０Ｌの第１天端継手板１２１及び右側鋼製支保工１０Ｒの第２天端継手板１２２が当接するように左側ハンド１８Ｌを駆動する。
【００４５】
次に、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの連結構造について説明する。
【００４６】
図１０は、実施形態１に係る左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒを連結する連結構造３０を示す概略図である。連結構造３０は、左側鋼製支保工１０Ｌの第１天端継手板１２１、右側鋼製支保工１０Ｒの第２天端継手板１２２、第１天端継手板１２１に凹設された雌型連結部４０、第２天端継手板１２２に凸設された雄型連結部５０等を含む。図１０は、図９Ｅに示されるように、左側鋼製支保工１０Ｌにおける第１天端継手板１２１と右側鋼製支保工１０Ｒの第２天端継手板１２２が連結構造３０を介して連結される前の状態、即ち、第１天端継手板１２１と第２天端継手板１２２が離間した状態を示している。
【００４７】
ここで、符号１２１ａは、第１天端継手板１２１の外面、符号１２１ｂは第１天端継手板１２Ｌの内面である。符号１２２ａは、第２天端継手板１２２の外面、符号１２２ｂは第２天端継手板１２２の内面である。図１１Ａに、第１天端継手板１２１の外面１２１ａ側から眺めた雌型連結部４０を示し、図１１Ｂに、第１天端継手板１２１の内面１２１ｂ側から眺めた雌型連結部４０を示す。また、図１２Ａに第２天端継手板１２２の内面１２２ｂ側から眺めた雄型連結部５０を示し、図１２Ｂに、第２天端継手板１２２の外面１２２ａ側から眺めた雌型連結部４０を示す。
【００４８】
なお、符号１２１ｃは第１天端継手板１２１の上縁、符号１２１ｄは第１天端継手板１２１の下縁、符号１２１ｅは第１天端継手板１２１の左右の側縁である。また、符号１２２ｃは第２天端継手板１２２の上縁、符号１２２ｄは第２天端継手板１２２の下縁、符号１２２ｅは第２天端継手板１２２の左右の側縁である。図１１Ａ及び図１１Ｂに、第１天端継手板１２１の高さ方向及び幅方向を図示し、図１２Ａ及び図１２Ｂに、第２天端継手板１２２の高さ方向及び幅方向を図示する。第１天端継手板１２１の高さ方向は側縁１２１ｅの延伸方向と平行であり、且つ、第１本体部１１１が第１天端継手板１２１と連結する位置におけるウェブ１１１ａの延伸方向と平行である。また、第１天端継手板１２１の幅方向は上縁１２１ｃ及び下縁１２１ｄの延伸方向と平行であり、且つ、第１本体部１１１が第１天端継手板１２１と連結する位置における地山側フランジ１１１ｂ及び内空側フランジ１１１ｃの延伸方向と平行である。また、第２天端継手板１２２の高さ方向は側縁１２２ｅの延伸方向と平行であり、且つ、第２本体部１１２が第２天端継手板１２２と連結する位置におけるウェブ１１２ａの延伸方向と平行である。第２天端継手板１２２の幅方向は上縁１２２ｃ及び下縁１２２ｄの延伸方向と平行であり、且つ、第２本体部１１２が第２天端継手板１２２と連結する位置における地山側フランジ１１２ｂ及び内空側フランジ１１２ｃの延伸方向と平行である。
【００４９】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、第１天端継手板１２１には、符号Ａ１で示される第１領域と、符号Ａ２で示される第２領域にそれぞれ雌型連結部４０が設けられている。第１領域Ａ１は、第１天端継手板１２１の平面領域のうち、第１本体部１１１のウェブ１１１ａを境に一方側に位置すると共に、地山側フランジ１１１ｂ、内空側フランジ１１１
ｃ及びウェブ１１１ａによって囲まれた領域である。第２領域Ａ２は、第１天端継手板１２１における平面領域のうち、第１本体部１１１のウェブ１１１ａを境に他方側に位置すると共に、地山側フランジ１１１ｂ、内空側フランジ１１１ｃ及びウェブ１１１ａによって囲まれた領域である。同様に、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、第２天端継手板１２２には、符号Ａ１で示される第１領域と、符号Ａ２で示される第２領域にそれぞれ雌型連結部４０が設けられている。第１領域Ａ１は、第２天端継手板１２２における平面領域のうち、第２本体部１１２のウェブ１１２ａを境にして一方側に位置すると共に、地山側フランジ１１２ｂ、内空側フランジ１１２ｃ及びウェブ１１２ａによって囲まれた領域である。第２領域Ａ２は、第２天端継手板１２２の平面領域のうち、第２本体部１１２のウェブ１１２ａを境にして他方側に位置すると共に、地山側フランジ１１２ｂ、内空側フランジ１１２ｃ及びウェブ１１２ａによって囲まれた領域である。
【００５０】
まず、第２天端継手板１２２に凸設された雄型連結部５０について説明する。第２天端継手板１２２には、雄型連結部５０が設けられる位置に一対の開口孔１２２ｈが穿設されている。雄型連結部５０は、棒状の雄型係止部材５１を有している。雄型係止部材５１は、第２天端継手板１２２の開口孔１２２ｈよりも若干小径の軸部材であり、その基端部に雄ネジ５１ａが刻設されている。また、雄型係止部材５１の中間部には環状の鍔部５１ｂが設けられている。また、雄型係止部材５１の鍔部５１ｂよりも先端側の部位における外周部には、雄ネジ５１ｃが形成されている。雄型係止部材５１の雄ネジ５１ｃは、雄型係止部材５１の外周に複数並設された周方向の雄側係止溝である。また、雄型係止部材５１の先端部５１ｄには、先端に向かって縮径するテーパ面５１ｅが形成されている。
【００５１】
また、第２天端継手板１２２の外面１２２ａ側における開口孔１２２ｈの周囲には、周囲よりも一段凹んだザグリ部１２２ｇが形成されている。雄型係止部材５１の鍔部５１ｂは、第２天端継手板１２２の開口孔１２２ｈの径よりも大きい。雄型係止部材５１の基端側を、第２天端継手板１２２の外面１２２ａ側から開口孔１２２ｈに挿通し、鍔部５１ｂをザグリ部１２２ｇに配置した状態で基端部の雄ネジ５１ａにナット５２を螺着する。その結果、雄型係止部材５１が第２天端継手板１２２から突出した状態で、第２天端継手板１２２に雄型係止部材５１を固定することができる。
【００５２】
次に、雌型連結部４０について説明する。第１天端継手板１２１は、雌型連結部４０が設けられる位置に一対の開口孔１２１ｈが穿設されており、その内面１２１ｂには金属製の円筒状のケーシング４１が溶接ｗｐなどによって固定されている。ケーシング４１は、その軸心を開口孔１２１ｈの略中央部に位置させている。ケーシング４１内には、収納室４２が形成されている。収納室４２の先部（前部）には、その内周面を後端側から先端側にかけて内径が徐々に縮径するテーパ面４３ａを有するテーパ穴４３が形成されている。また、収納室４２の中間部にはバネ収納部４２ａが形成されており、収納室４２の後部内周に雌ネジ４５が刻設されている。また、テーパ穴４３の先端部には、挿入口４８が開口形成されている。ケーシング４１の前端部に位置する挿入口４８は、第１天端継手板１２１に形成された開口孔１２１ｈと略同径で、開口孔１２１ｈと連通している。また、ケーシング４１が第１天端継手板１２１に固定された状態で挿入口４８が開口孔１２１ｈと重なった位置に配置されている。
【００５３】
また、テーパ穴４３内には、分割された雌型係止部材４６が軸方向に摺動可能に配置されている。本実施形態では、図１３に示すように、周方向に３つに分割してなる楔形の雌型係止部材４６が、ケーシング４１の軸（前後）方向に摺動可能に配設されている。図１３は、図１０におけるＸ−Ｘ矢視断面図である。ここで、雌型係止部材４６の外面は、テーパ穴４３におけるテーパ面４３ａに沿って摺動可能なテーパ面４６ａとして形成されている。雌型係止部材４６のテーパ面４６ａは、先端側から後方にかけて外径が徐々に拡大している。更に、各雌型係止部材４６の内面には、雌ネジ４６ｂが形成されている。雌ネ
ジ４６ｂは、各雌型係止部材４６の内面に、複数並設された周方向の雌側係止溝である。雌ネジ４６ｂは、ケーシング４１の軸心を中心とする円弧で且つ、軸心に沿った方向に刻設されている。以上より、複数個の雌型係止部材４６によって雌ネジ穴が形成され、各雌型係止部材４６のテーパ面４６ａがテーパ穴４３のテーパ面４３ａに沿って後退することにより、その雌ネジ穴が拡径され、前方（先方）へ移動することにより当該雌ネジ穴が縮径するようになる。なお、各雌型係止部材４６の内面に形成された雌ネジ４６ｂは、雄型係止部材５１の先端側外周部に形成された雄ネジ５１ｃと噛合させることができる。
【００５４】
また、収納室４２のバネ収納部４２ａには、雌型係止部材４６を前方（先方）に押圧（弾性付勢）する押圧部材である押圧ばね４４が、各雌型係止部材４６の後端に設けられるばね受け４７と蓋板４９との間に圧縮した状態で収納されており、押圧ばね４４の押圧力によって各雌型係止部材４６を常時前方に押圧している。蓋板４９は、収納室４２の後部内周側に刻設された雌ネジ４５に螺着されることで、押圧ばね４４を圧縮した状態に保持することができる。なお、蓋板４９の外面には、六角穴４９ａが設けられており、六角レンチによって蓋板４９をケーシング４１から着脱自在になっている。
【００５５】
以上のように構成される雌型連結部４０及び雄型連結部５０において、各雌型係止部材４６の内面に形成された雌ネジ４６ｂと雄型係止部材５１の外周部に形成された雄ネジ５１ｃは、ネジピッチが、ＪＩＳに規定する細目ネジのピッチよりも小さく形成されている。また、本実施形態の雌型連結部４０では各雌型係止部材４６の内面に螺旋状の雌ネジ４６ｂを形成したが、雌ネジ４６ｂに代えて、各雌型係止部材４６の周方向に伸びる環状の山部と環状の谷部を交互かつ並行に配置した並行溝を各雌型係止部材４６の内面に設けても良い。同様に、雄型連結部５０においては、雄型係止部材５１の外周部に形成した雄ネジ５１ｃに代えて、雄型係止部材５１の周方向に伸びる環状の山部と環状の谷部を交互かつ並行に配置した並行溝を雄型係止部材５１の外周面に設けても良い。
【００５６】
次に、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒを連結する際の連結構造３０の動作について説明する。図１０に示すように、左側鋼製支保工１０Ｌにおける第１天端継手板１２１と右側鋼製支保工１０Ｒにおける第２天端継手板１２２を接近かつ対峙（対向）させた状態から、第１天端継手板１２１の開口孔１２１ｈに雄型連結部５０（雄型係止部材５１）が挿入されるように、第１天端継手板１２１及び第２天端継手板１２２の離間距離を徐々に狭めてゆく。
【００５７】
ここで、雄型係止部材５１の外径は、第１天端継手板１２１の開口孔１２１ｈ及び雌型連結部４０（ケーシング４１）の挿入口４８よりも若干小径で、且つ、各雌型係止部材４６がテーパ穴４３（テーパ面４３ａ）の最前進位置に配置された状態で、各雌型係止部材４６によって形成される雌ネジ穴の直径よりも若干大径に設定されている。第２天端継手板１２２に凸設された雄型係止部材５１が第１天端継手板１２１の開口孔１２１ｈを通じて、雌型連結部４０の挿入口４８から侵入すると、押圧ばね４４の押圧力によって前端部にテーパ穴４３（テーパ面４３ａ）の最前進位置に位置決めされている各雌型係止部材４６の前端面４６ｃに雄型係止部材５１の先端部５１ｄが当接する。そして、雄型係止部材５１が押圧ばね４４の押圧力に抗して、各雌型係止部材４６をテーパ面４３ａに沿って、雌型連結部４０（ケーシング４１）の軸方向後方に向かって後退させることで、各雌型係止部材４６におけるテーパ面４６ａの雌ネジ４６ｂによって形成されている雌ネジ穴を拡径しつつ雄型係止部材５１が収納室４２内に挿入される。
【００５８】
そして、第１天端継手板１２１の外面１２１ａと第２天端継手板１２２の外面１２２ａとが当接することで面接触し、雌型連結部４０における収納室４２内への雄型係止部材５１の挿入が完了することで、それ以上の収納室４２内への雄型係止部材５１の挿入が停止されると、各雌型係止部材４６は押圧ばね４４の押圧力によって前方（先方）に押し戻さ
れると共に、各雌型係止部材４６のテーパ面４６ａによって形成される雌ネジ穴が縮径する。その結果、図１４に示すように、雌型連結部４０における各雌型係止部材４６の雌ネジ４６ｂ（雌側係止溝）及び雄型連結部５０における雄型係止部材５１の雄ネジ５１ｃ（雄側係止溝）が相互に噛合する。これによって、図１に示したように、第１天端継手板１２１及び第２天端継手板１２２が面接触した状態で、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒが一体に連結される。なお、本実施形態においては、雌型連結部４０に対して雄型係止部材５１が挿入及び係止された状態において、第１天端継手板１２１及び第２天端継手板１２２の各外縁同士の位置がすべて合致するように設定されている。すなわち、第１天端継手板１２１の雌型連結部４０と第２天端継手板１２２の雄型係止部材５１が連結された状態において、第１天端継手板１２１の上縁１２１ｃ、下縁１２１ｄ、一対の側縁１２１ｅがそれぞれ第２天端継手板１２２の上縁１２２ｃ、下縁１２２ｄ、一対の側縁１２２ｅに重なるようになっている。
【００５９】
ここで、図１４に示したように、雌型連結部４０の雌ネジ４６ｂと雄型連結部５０（雄型係止部材５１）の雄ネジ５１ｃが噛合した状態で、第１天端継手板１２１及び第２天端継手板１２２を離反する方向に外力が作用した場合、雌型連結部４０における収納室４２から雄型係止部材５１を引き抜く方向に引き抜き力が作用する。この引き抜き力は、互いに噛み合う雄ネジ５１ｃと雌ネジ４６ｂを介して各雌型係止部材４６に伝達される。ところで、各雌型係止部材４６のテーパ面４６ａは後方側から前方にかけて外径が徐々に縮小している。そのため、上記引き抜き力が各雌型係止部材４６に作用しても、各雌型係止部材４６がテーパ穴４３の前方に向かって変位することが制限される。すなわち、本実施形態に係る連結構造３０によれば、雌型連結部４０の収納室４２から雄型係止部材５１を引き抜く方向に外力が作用しても、当該外力に対抗して連結状態を維持することができる。つまり、実施形態における連結構造３０によれば、雌型連結部４０の挿入口４８から雄型連結部５０（雄型係止部材５１）を挿入する動作だけで、雌型連結部４０に対して雄型連結部５０が連結されるため、簡単に左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒを一体に締結できる。また、雌型連結部４０における収納室４２から雄型係止部材５１を引き抜く方向に引き抜き力が作用しても、雌型連結部４０及び雄型連結部５０の連結が解除されることを抑制できる。
【００６０】
以上のようにして、左側鋼製支保工１０Ｌの第１天端継手板１２１及び右側鋼製支保工１０Ｒの第２天端継手板１２２の連結が行われることで、支保工連結作業が完了する。本実施形態における連結構造３０は、エレクタ装置１００のハンド操作によってワンタッチで連結されるワンタッチ継手として機能する。これによれば、従来のように、切羽近傍に組まれた作業足場やエレクタ装置のマンケージ等に人員を配置してトンネル天端付近まで人員を移動させ、一対の鋼製支保工の天端に位置する継手板同士をボルトとナットによって締結するといった切羽付近での人手作業を行う必要がないため、従来よりも安全性や施工性を向上させることができる。
【００６１】
更に、本実施形態の天端連結及び吹付け併行作業工程においては、第１建て込み位置に保持されている右側鋼製支保工１０Ｒ及び右側上半坑壁面ＷＲに対する二次吹付けコンクリートの吹付け作業を、左側鋼製支保工１０Ｌにおける第１天端継手板１２１及び右側鋼製支保工１０Ｒにおける第２天端継手板１２２の支保工連結作業と同時併行して行うため、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの連結が完了した時点で、右側鋼製支保工１０Ｒ及び右側上半坑壁面ＷＲに対する二次吹付けコンクリートの吹付け作業の全部、或いは一部を残して完了した状態となっている。
【００６２】
なお、右側鋼製支保工１０Ｒ及び右側上半坑壁面ＷＲに対する二次吹付けコンクリートの吹付け時において、右側鋼製支保工１０Ｒを把持する右側ハンド１８Ｒや、第３ターゲット９ｃにコンクリートが掛らないようにする。これらの箇所については、右側ハンド１
８Ｒによる右側鋼製支保工１０Ｒの把持を解除した後、第３ターゲット９ｃを右側鋼製支保工１０Ｒから取り外した後に二次吹付けコンクリートを吹付ければよい。また、本実施形態においては、上記のように、右側鋼製支保工１０Ｒの脚部１１２ｄ側から二次吹付けコンクリートの吹付けを行う。そのため、脚部１１２ｄ側に吹付けた二次吹付けコンクリートが凝結硬化後は、支保工連結作業の途中で右側鋼製支保工１０Ｒを把持する右側ハンド１８Ｒの把持を解除してもよい。また、本実施形態における右側鋼製支保工１０Ｒには、定着アンカー２がウェブ１１２ａの両面に凸設されているため、定着アンカー２を介して右側鋼製支保工１０Ｒと二次吹付けコンクリートと間の定着性が非常に優れたものとなる。
【００６３】
図１５は、天端連結及び吹付け併行作業工程が完了した状態を示している。図１５において、トンネルの新設区間における右上半部には、二次吹付けコンクリート層６が形成されている。
【００６４】
天端連結及び吹付け併行作業工程が完了すると、次に、後行支保工建て込み工程が行われる。後行支保工建て込み工程においては、左側ハンド１８Ｌを駆動させて、左側上半坑壁面ＷＬ（第２トンネル坑壁面）に沿って左側鋼製支保工１０Ｌ（第２上半鋼製支保工）を所定の第２建て込み位置に位置合わせすると共に左側鋼製支保工１０Ｌを第２建て込み位置に位置決め保持する。なお、後行支保工建て込み工程を行う際に、左側ハンド１８Ｌが左側鋼製支保工１０Ｌを把持する位置を変更してもよい。
【００６５】
具体的には、トータルステーション３００を無線遠隔操作し、左側鋼製支保工１０Ｒに取り付けた各ターゲット９（第１ターゲット９ａ、第２ターゲット９ｂ）を自動追尾して、各ターゲット９の座標を順次自動測量する。そして、エレクタコントローラ１０２は、トータルステーション３００から取得した各ターゲット９の測量データに基づいて、左側鋼製支保工１０Ｌを所定の第２建て込み位置へと誘導するための左側ハンド１８Ｌの駆動量を算出する。なお、エレクタコントローラ１０２が算出した左側ハンド１８Ｌの移動量は、モニタ１０１に表示される。オペレータはモニタ１０１を見ながら操作盤１０４を順次操作することで左側鋼製支保工１０Ｌを簡単に第２建て込み位置へと誘導できる。なお、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの連結が完了した時点で、左側鋼製支保工１０Ｌは、既に第２建て込み位置の近傍に位置しているため、後行支保工建て込み工程における左側鋼製支保工１０Ｌの移動量を少なくすることができる。
【００６６】
そして、後行支保工建て込み工程が完了すると、図１６に示すように、左側ハンド１８Ｌによって左側鋼製支保工１０Ｌを第２建て込み位置に位置決め保持した状態で、左側鋼製支保工１０Ｌ及び左側上半坑壁面ＷＬに二次吹付けコンクリートを吹付ける。左側鋼製支保工１０Ｌ及び左側上半坑壁面ＷＬへの二次吹付けコンクリートの吹付けは、吹付け装置６００における吹付けノズル６０３からコンクリートを吐出させることによって行われ、例えば、左側鋼製支保工１０Ｌの脚部１１１ｄ（図１を参照）から行い、順次上方へ向けて二次吹付けコンクリートを吹付けてもよい。また、左側鋼製支保工１０Ｌ及び左側上半坑壁面ＷＬへの二次吹付けコンクリートの吹付けは、左側鋼製支保工１０Ｌに設置された第１ターゲット９ａ及び第２ターゲット９ｂを取り外した状態で行われる。また、左側鋼製支保工１０Ｌ及び左側上半坑壁面ＷＬへの二次吹付けコンクリートの吹付け時において、左側鋼製支保工１０Ｌの脚部１１１ｄに先行して吹付けたコンクリートが凝結硬化した後は、左側鋼製支保工１０Ｌを把持している左側ハンド１８Ｌの把持を解除してもよい。また、本実施形態における左側鋼製支保工１０Ｌには、定着アンカー２がウェブ１１１ａの両面に凸設されているため、定着アンカー２を介して左側鋼製支保工１０Ｌと二次吹付けコンクリートと間の定着性が非常に優れたものとなる。
【００６７】
図１７は、左側鋼製支保工１０Ｌ及び左側上半坑壁面ＷＬへの二次吹付けコンクリート
の吹付けが完了し、新設区間における左上半部に二次吹付けコンクリート層６が形成された状態となっている。以上の工程により、図１７に示すように、新設区間に対するアーチ状のトンネル支保工１０の建て込み、及び上半部におけるトンネル坑壁面への二次吹付けコンクリート層６の構築が完了する。なお、図１７に示すように、二次吹付けコンクリート層６は、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒにおける内空側フランジ１１１ｃ，１１２ｃに概ね達する厚さを有している。その後は、必要に応じてロックボルトを二次吹付けコンクリート層６及び一次吹付けコンクリート層３を貫通させて地山７に打設することで、トンネルＴにおける支保構造の構築の１サイクル分が完了する。
【００６８】
以上のように、本実施形態におけるトンネルの構築方法によれば、先行一次吹付け工程において、左右片側の上半部に対応する右側上半坑壁面ＷＲ（第１トンネル坑壁面）に対して一次吹付けコンクリートを吹付けておき、その後の先行支保工建て込み工程において、右側上半坑壁面ＷＲに沿って右側鋼製支保工１０Ｒ（第１上半鋼製支保工）を右側ハンド１８Ｒ（第１ハンド）に把持した状態で所定の第１建て込み位置に位置合わせすると共に右側鋼製支保工１０Ｒを第１建て込み位置に位置決め保持する先行支保工建て込み作業と、先行一次吹付け工程において一次吹付けコンクリートを吹付けていない方の左側上半坑壁面ＷＬ（第２トンネル坑壁面）に対して一次吹付けコンクリートを吹付ける後行一次吹付け作業を併行して行うようにしたので、施工時間の短縮化を実現できる。
【００６９】
例えば、左側上半坑壁面ＷＬ（第２トンネル坑壁面）に対して一次吹付けコンクリートを吹付けている間に、第１建て込み位置への右側鋼製支保工１０Ｒの建て込みを完了させることで、後行する左側上半坑壁面ＷＬ（第２トンネル坑壁面）に対する一次吹付けコンクリートの吹付け作業と別枠で右側鋼製支保工１０Ｒを建て込むためだけに時間を費やす必要がなくなる。それゆえ、右側鋼製支保工１０Ｒの建て込み作業に要する時間を実質的にゼロにできる。あるいは、右側鋼製支保工１０Ｒを第１建て込み位置に建て込んでいる間に左側上半坑壁面ＷＬ（第２トンネル坑壁面）に対する一次吹付けコンクリートの吹付けを完了させることで、右側鋼製支保工１０Ｒの建て込み作業と別枠で左側上半坑壁面ＷＬ（第２トンネル坑壁面）に対して一次吹付けコンクリートを吹付けるためだけに時間を費やす必要がなくなる。それゆえ、左側上半坑壁面ＷＬ（第２トンネル坑壁面）に対する一次吹付けコンクリートの吹付け作業に要する時間を実質的にゼロにできる。
【００７０】
更に、本実施形態の天端連結及び吹付け併行作業工程においては、第１建て込み位置に保持されている右側鋼製支保工１０Ｒ（第１上半鋼製支保工）及び右側上半坑壁面ＷＲ（第１トンネル坑壁面）に対する二次吹付けコンクリートの吹付け作業を、右側鋼製支保工１０Ｒ及び左側鋼製支保工１０Ｌの天端継手板１２１，１２２同士の連結作業と併行して行うようにしたので、施工時間の短縮化を実現できる。
【００７１】
例えば、右側鋼製支保工１０Ｒ及び右側上半坑壁面ＷＲ（第１トンネル坑壁面）に対して二次吹付けコンクリートを吹付けている間に、右側鋼製支保工１０Ｒ及び左側鋼製支保工１０Ｌの連結作業を完了させることで、上記二次吹付けコンクリートの吹付け作業と別枠で右側鋼製支保工１０Ｒ及び左側鋼製支保工１０Ｌを連結するためだけに時間を費やす必要がなくなる。それゆえ、右側鋼製支保工１０Ｒ及び左側鋼製支保工１０Ｌの連結作業に要する時間を実質的にゼロにできる。
あるいは、右側鋼製支保工１０Ｒ及び左側鋼製支保工１０Ｌの連結作業を行っている間に、右側鋼製支保工１０Ｒ及び右側上半坑壁面ＷＲに対する二次吹付けコンクリートの吹付け作業を完了させることで、上記連結作業と別枠で右側鋼製支保工１０Ｒ及び右側上半坑壁面ＷＲに二次吹付けコンクリートを吹付けるためだけに時間を費やす必要がなくなる。それゆえ、上記二次吹付けコンクリートの吹付け作業に要する時間を実質的にゼロにできる。
【００７２】
また、本実施形態におけるトンネルの構築方法によれば、エレクタ装置１００を操作するオペレータと、吹付け装置６００を操作するオペレータ、すなわち、実質的に二人のオペレータだけでトンネル支保構造１を構築するための作業を行うことができる。従って、従来に比べて少ない作業員でトンネルを構築することができる。
【００７３】
また、本実施形態におけるトンネルの構築方法によれば、作業車２００に搭載したエレクタ装置１００の一対のハンド１８Ｌ，１８Ｒに左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒを把持した状態で、二次吹付けコンクリートの吹付け作業を行うため、新設した右側鋼製支保工１０Ｒ及び左側鋼製支保工１０Ｌを既設の右側鋼製支保工１０Ｒ及び左側鋼製支保工１０Ｌに対してつなぎ材を介して連結する作業を省略できる。これによれば、切羽８の近傍に組まれた作業足場やエレクタ装置のマンケージ等に人員を配置して、つなぎ材の設置作業を行う必要がないため、従来よりもトンネルを構築する際の安全性や施工性を向上させることができる。
【００７４】
なお、実施形態１においては、先行一次吹付け工程において右側上半坑壁面ＷＲ（第１トンネル坑壁面）に対して一次吹付けコンクリートを吹付けておき、その後の先行支保工建て込み工程において、右側鋼製支保工１０Ｒ（第１上半鋼製支保工）の先行支保工建て込み作業と、左側上半坑壁面ＷＬ（第２トンネル坑壁面）に対する後行一次吹付け作業とを併行して行うようにしたが、これには限られず、先行一次吹付け工程において右側上半坑壁面ＷＲ（第１トンネル坑壁面）及び左側上半坑壁面ＷＬ（第２トンネル坑壁面）に対する一次吹付けコンクリートの吹付けを一斉に行ってもよい。このような場合においても、天端連結及び吹付け併行作業工程において、第１建て込み位置に保持されている右側鋼製支保工１０Ｒ（第１上半鋼製支保工）及び右側上半坑壁面ＷＲ（第１トンネル坑壁面）に対する二次吹付けコンクリートの吹付け作業と、右側鋼製支保工１０Ｒ及び左側鋼製支保工１０Ｌを連結する支保工連結作業を併行して行うことで、従来に比べて支保構造を構築するための施工時間の短縮化を実現できる。
【００７５】
＜変形例＞
なお、上記の実施形態においては、右側上半坑壁面ＷＲを第１トンネル坑壁面とし、左側上半坑壁面ＷＬを上述した第２トンネル坑壁面として、左側上半坑壁面ＷＬに先行して、まず右側上半坑壁面ＷＲに対して一次吹付けコンクリートを吹付ける例を説明したが、逆に、右側上半坑壁面ＷＲに先行して左側上半坑壁面ＷＬに対する一次吹付けコンクリートの吹付けを行ってもよいのは勿論である。この場合、左上半部と右上半部における各工程を入れ替えて行えばよい。
【００７６】
すなわち、先行一次吹付け工程においては、図１８に示すように、右側上半坑壁面ＷＲに先行して左側上半坑壁面ＷＬに対する一次吹付けコンクリートの吹付けを行うことで、左側上半坑壁面ＷＬに一次吹付けコンクリート層３を形成する。
【００７７】
次に、先行支保工建て込み工程においては、図１９に示すように、一次吹付けコンクリート層３が形成された左側上半坑壁面ＷＬに沿って、左側鋼製支保工１０Ｌ（第１上半鋼製支保工）を左側ハンド１８Ｌ（第１ハンド）に把持した状態で所定の第１建て込み位置に位置合わせすると共に左側鋼製支保工１０Ｌを第１建て込み位置に位置決め保持する先行支保工建て込み作業と、右側上半坑壁面ＷＲに対して一次吹付けコンクリートを吹付ける後行一次吹付け作業を、併行して行う。
【００７８】
図２０は、右側上半坑壁面ＷＲに対する一次吹付けコンクリートの吹付け作業（後行一次吹付け作業）と、左側鋼製支保工１０Ｌの第１建て込み位置への位置合わせ及び保持を行う先行支保工建て込み作業が完了した状態、すなわち、先行支保工建て込み工程が完了した状態を示す。図２０に示す状態において、右側上半坑壁面ＷＲにも一次吹付けコンク
リート層３が形成され、且つ、左側鋼製支保工１０Ｌは左側ハンド１８Ｌに保持されることで、第１建て込み位置に位置決めされている。
【００７９】
次に、天端連結及び吹付け併行作業工程においては、図２１に示すように、右鋼製支保工１０Ｒ（第２上半鋼製支保工）を、右側ハンド１８Ｒ（第２ハンド）によって把持した状態で右側ハンド１８Ｒを駆動させることにより、右鋼製支保工１０Ｒの第２天端継手板１２２を、第１建て込み位置に保持されている左側鋼製支保工１０Ｌの第１天端継手板１２１に突き合わせ、第１天端継手板１２１及び第２天端継手板１２２を相互に連結する支保工連結作業を行う。図２１は、右側ハンド１８Ｒを駆動して、左側鋼製支保工１０Ｌの第１天端継手板１２１に右側鋼製支保工１０Ｒの第２天端継手板１２２を接近させている状況を示している。また、支保工連結作業においては、第１建て込み位置に保持されている左側鋼製支保工１０Ｌ及び左側上半坑壁面ＷＬに対する二次吹付けコンクリートの吹付け作業を、第１天端継手板１２１及び第２天端継手板１２２を連結する支保工連結作業と同時併行して行う。左側鋼製支保工１０Ｌ及び左側上半坑壁面ＷＬに対する二次吹付けコンクリートの吹付けは、例えば、左側鋼製支保工１０Ｌの脚部１１１ｄから行い、順次上方へ向けて二次吹付けコンクリートを吹付けてもよい。その際、左側鋼製支保工１０Ｌの脚部１１１ｄに設置された第２ターゲット９ｂを取り外した状態で二次吹付けコンクリートの吹付けを行う。
【００８０】
また、左側鋼製支保工１０Ｌ及び左側上半坑壁面ＷＬに対する二次吹付けコンクリートの吹付け時において、左側ハンド１８Ｌや、第１ターゲット９ａにコンクリートが掛らないようにする。これらの箇所については、左側ハンド１８Ｌによる左側鋼製支保工１０Ｌの把持を解除した後、第１ターゲット９ａを左側鋼製支保工１０Ｌから取り外した後に二次吹付けコンクリートを吹付ければよい。また、本実施形態においては、上記のように、左側鋼製支保工１０Ｌの脚部１１１ｄ側から二次吹付けコンクリートの吹付けを行う。そのため、脚部１１１ｄ側に吹付けた二次吹付けコンクリートが凝結硬化後は、支保工連結作業の途中で左側鋼製支保工１０Ｌを把持する左側ハンド１８Ｌの把持を解除してもよい。なお、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの連結構造については、図１０〜図１４で説明した通りである。図２２は、天端連結及び吹付け併行作業工程が完了した状態を示す。図２２に示す状態において、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右鋼製支保工１０Ｒが連結され、且つ、左上半部において二次吹付けコンクリート層６が形成された状態となる。
【００８１】
そして、天端連結及び吹付け併行作業工程が完了すると、次に、後行支保工建て込み工程が行われる。後行支保工建て込み工程においては、右側ハンド１８Ｒを駆動させて、右側上半坑壁面ＷＲ（第２トンネル坑壁面）に沿って右側鋼製支保工１０Ｒ（第２上半鋼製支保工）を所定の第２建て込み位置に位置合わせすると共に右側鋼製支保工１０Ｒを第２建て込み位置に位置決め保持する。なお、後行支保工建て込み工程を行う際に、右側ハンド１８Ｒが右側鋼製支保工１０Ｒを把持する位置を変更してもよい。
【００８２】
そして、後行支保工建て込み工程が完了すると、図２３に示すように、右側ハンド１８Ｒによって右側鋼製支保工１０Ｒを第２建て込み位置に位置決め保持した状態で、右側鋼製支保工１０Ｒ及び右側上半坑壁面ＷＲに二次吹付けコンクリートを吹付ける。右側鋼製支保工１０Ｒ及び右側上半坑壁面ＷＲへの二次吹付けコンクリートの吹付けは、例えば、右側鋼製支保工１０Ｒの脚部１１２ｄから行い、順次上方へ向けて二次吹付けコンクリートを吹付けてもよい。また、右側鋼製支保工１０Ｒ及び右側上半坑壁面ＷＲへの二次吹付けコンクリートの吹付けは、右側鋼製支保工１０Ｒに設置された第３ターゲット９ｃ及び第４ターゲット９ｄを取り外した状態で行われる。また、右側鋼製支保工１０Ｒ及び右側上半坑壁面ＷＲへの二次吹付けコンクリートの吹付け時において、右側鋼製支保工１０Ｒの脚部１１２ｄに先行して吹付けたコンクリートが凝結硬化した後は、右側鋼製支保工１
０Ｒを把持している右側ハンド１８Ｒの把持を解除してもよい。以上の工程により、図１７に示すように、新設区間に対するアーチ状のトンネル支保工１０の建て込み、及び上半部におけるトンネル坑壁面への二次吹付けコンクリート層６の構築が完了する。
【００８３】
本変形例においても、実施形態１と同様、トンネルの施工時間の短縮化を実現でき、しかも従来に比べて少ない作業員でトンネルを構築することができる。また、本変形例においては、先行一次吹付け工程において左側上半坑壁面ＷＬ（第１トンネル坑壁面）に対して一次吹付けコンクリートを吹付けておき、その後の先行支保工建て込み工程において、左側鋼製支保工１０Ｌ（第１上半鋼製支保工）の先行支保工建て込み作業と、右側上半坑壁面ＷＲ（第２トンネル坑壁面）に対する後行一次吹付け作業とを併行して行うようにしたが、これには限られず、先行一次吹付け工程において左側上半坑壁面ＷＬ（第１トンネル坑壁面）及び右側上半坑壁面ＷＲ（第２トンネル坑壁面）に対する一次吹付けコンクリートの吹付けを一斉に行ってもよい。このような場合においても、天端連結及び吹付け併行作業工程において、第１建て込み位置に保持されている左側鋼製支保工１０Ｌ（第１上半鋼製支保工）及び左側上半坑壁面ＷＬ（第１トンネル坑壁面）に対する二次吹付けコンクリートの吹付け作業と、右側鋼製支保工１０Ｒ及び左側鋼製支保工１０Ｌを連結する支保工連結作業を併行して行うことで、従来に比べて支保構造を構築するための施工時間の短縮化を実現できる。
【００８４】
また、本実施形態における左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの連結構造３０によれば、図１０に示したように、雄型係止部材５１の先端部５１ｄに、先端に向かって縮径するテーパ面５１ｅが形成されている。このため、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒ（雌型連結部４０及び雄型連結部５０）を連結する支保工連結工程の際に、雌型連結部４０の挿入口４８と雄型係止部材５１の中心位置が相対的に多少ずれていたとしても、第１天端継手板１２１の開口孔１２１ｈの縁部に沿って雄型係止部材５１のテーパ面５１ｅを摺動させることで、雌型連結部４０における挿入口４８と雄型係止部材５１の中心同士の位置ずれ量が減少する方向に雄型係止部材５１をガイドすることができる。つまり、雄型係止部材５１の先端部５１ｄにテーパ面５１ｅを設けることによって、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒ（雌型連結部４０及び雄型連結部５０）を連結する際に雌型連結部４０の挿入口４８と雄型係止部材５１の平面位置が多少ずれていても、雄型係止部材５１を雌型連結部４０の挿入口４８へと円滑に導くことができる。なお、雄型係止部材５１の先端部５１ｄに形成するテーパ面５１ｅのディテールは適宜変更できる。例えば、雄型係止部材５１の先端部５１ｄを円錐形状として形成しても良い。この場合、当該円錐形状の側面がテーパ面５１ｅとして形成される。
【００８５】
＜実施形態２＞
次に、実施形態３におけるトンネルの構築方法について説明する。図２４は、実施形態３に係るエレクタ装置１００の一対のブーム１７Ｌ，１７Ｒ及びハンド１８Ｌ，１８Ｒの詳細を示す図である。各ブーム１７Ｌ，１７Ｒの先端には伸縮自在な伸縮アーム１７０を有しており、伸縮アーム１７０の先端には、振れ止めストッパー１７１が設けられている。振れ止めストッパー１７１は、伸縮アーム１７０に対して所定のストローク量の伸縮が自在となっている。振れ止めストッパー１７１は、伸縮アーム１７０の伸縮方向と同軸方向に伸縮自在となっている。振れ止めストッパー１７１は、例えばゴム製であってもよい。
【００８６】
実施形態２においては、右側ハンド１８Ｒに把持した右側鋼製支保工１０Ｒを所定の位置（例えば、正規の建て込み位置）に保持する際に、ブーム１７Ｒの先端に配置される振れ止めストッパー１７１を前方の切羽方向に伸長させ、振れ止めストッパー１７１を切羽８に当接させる。このように、ブーム１７Ｒの振れ止めストッパー１７１を切羽８に当接させることで突っ張っておくことで、右側鋼製支保工１０Ｒを安定して定位置に保持する
ことができる。同様に、左側ハンド１８Ｌに把持した左側鋼製支保工１０Ｌを所定の位置（例えば、正規の建て込み位置）に保持する際に、ブーム１７Ｌの先端に配置される振れ止めストッパー１７１を前方の切羽方向に伸長させ、振れ止めストッパー１７１を切羽８に当接させる。このように、ブーム１７Ｌの振れ止めストッパー１７１を切羽８に当接させることで突っ張っておくことで、左側鋼製支保工１０Ｌを安定して定位置に保持することができる。
【００８７】
これにより、吹付け装置６００の吹付けノズル６０３から吐出される吹付けコンクリートの脈動に起因して振動が発生しても、各ハンド１８Ｌ，１８Ｒが振動することを抑制できる。
【００８８】
例えば、実施形態１の図９Ｅで説明した天端連結及び吹付け併行作業工程において、第１建て込み位置に保持されている右側鋼製支保工１０Ｒ及び右側上半坑壁面ＷＲに対する二次吹付けコンクリートの吹付け作業を、左側鋼製支保工１０Ｌにおける第１天端継手板１２１及び右側鋼製支保工１０Ｒにおける第２天端継手板１２２の連結作業と併行して行う際に、ブーム１７Ｒの伸縮アーム１７０に設けられた振れ止めストッパー１７１を伸長させ、切羽８に当接させることで控えを取る。これにより、二次吹付けコンクリートの吹付けに起因して振動が発生しても、右側鋼製支保工１０Ｒを把持する右側ハンド１８Ｒが揺れることを抑制できる。したがって、右側鋼製支保工１０Ｒ及び右側上半坑壁面ＷＲに吹付けた直後の二次吹付けコンクリート層６に亀裂が入ることを抑制できる。
【００８９】
同様に、後行支保工建て込み工程の後、図１６に示したように、左側ハンド１８Ｌによって左側鋼製支保工１０Ｌを第２建て込み位置に位置決め保持した状態で、左側鋼製支保工１０Ｌ及び左側上半坑壁面ＷＬに二次吹付けコンクリートを吹付ける際にも、ブーム１７Ｌの伸縮アーム１７０に設けられた振れ止めストッパー１７１を伸長させ、切羽８に当接させることで控えを取る。これにより、二次吹付けコンクリートの吹付けに起因して振動が発生しても、左側鋼製支保工１０Ｌを把持する左側ハンド１８Ｌが揺れることを抑制できる。したがって、左側鋼製支保工１０Ｌ及び左側上半坑壁面ＷＬに吹付けた直後の二次吹付けコンクリート層６に亀裂が入ることを抑制できる。
【００９０】
＜実施形態３＞
次に、実施形態３に係る左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒについて説明する。ここでは、実施形態１との相違点を中心に説明する。なお、実施形態１と共通する要素については共通の符号を付すことで詳しい説明を省略する。
【００９１】
図２５は、左側鋼製支保工１０Ｌの第１本体部１１１に設けられた第１定着アンカー２Ａ及び第２定着アンカー２Ｂを説明する図である。図２５は、第１本体部１１１の一部を示している。図２６は、右側鋼製支保工１０Ｒの第２本体部１１２に設けられた第１定着アンカー２Ａ及び第２定着アンカー２Ｂを説明する図である。図２６は、第２本体部１１２の一部を示している。
【００９２】
図２５中の符号１１１１は、ウェブ１１１ａの第１ウェブ面であり、符号１１１２は、ウェブ１１１ａの第２ウェブ面である。ウェブ１１１ａの第１ウェブ面１１１１は、左側鋼製支保工１０Ｌがトンネル坑壁面に沿って建て込まれる際に、切羽８側に対向する方の面である。ウェブ１１１ａの第２ウェブ面１１１２は、第１ウェブ面１１１１の反対側の面であり、左側鋼製支保工１０Ｌがトンネル坑壁面に沿って建て込まれる際に、坑口側に面する。図２５に示すように、第１定着アンカー２Ａは、ウェブ１１１ａの第１ウェブ面１１１１から垂直に突出するアンカー部材である。また、第２定着アンカー２Ｂは、ウェブ１１１ａの第２ウェブ面１１１２から垂直に突出するアンカー部材である。図２５に示すように、第２ウェブ面１１１２に突設される第２定着アンカー２Ｂは、第１ウェブ面１
１１１に突設される第１定着アンカー２Ａよりも長い寸法を有している。
【００９３】
図２６中の符号１１２１は、ウェブ１１２ａの第１ウェブ面であり、符号１１２２は、ウェブ１１２ａの第２ウェブ面である。ウェブ１１２ａの第１ウェブ面１１２１は、右側鋼製支保工１０Ｒがトンネル坑壁面に沿って建て込まれる際に、切羽８側に対向する方の面である。ウェブ１１２ａの第２ウェブ面１１２２は、第１ウェブ面１１２１の反対側の面であり、右側鋼製支保工１０Ｒがトンネル坑壁面に沿って建て込まれる際に、坑口側に面する。図２６に示すように、第１定着アンカー２Ａは、ウェブ１１２ａの第１ウェブ面１１２１から垂直に突出するアンカー部材である。また、第２定着アンカー２Ｂは、ウェブ１１２ａの第２ウェブ面１１１２から垂直に突出するアンカー部材である。図２６に示すように、第２ウェブ面１１２２に突設される第２定着アンカー２Ｂは、第１ウェブ面１１２１に突設される第１定着アンカー２Ａよりも長い寸法を有している。
【００９４】
図２７は、実施形態３における左側鋼製支保工１０Ｌの第１本体部１１１における地山側フランジ１１１ｂ及び右側鋼製支保工１０Ｒの第２本体部における地山側フランジ１１２ｂに溶接された金網４を説明する図である。金網４は格子形状を有しており、金網４の１メッシュ（１マス）は、例えば１５０ｍｍ角程度であってもよい。金網４は、第１本体部１１１における地山側フランジ１１１ｂ、第２本体部における地山側フランジ１１２ｂにそれぞれ予め溶接等によって固着されている。また、金網４は、地山側フランジ１１１ｂ，１１２ｂの長手方向における全長に亘って配置されている。なお、図２５及び図２６においては、便宜上、金網４の図示を省略している。
【００９５】
また、金網４のうち、符号４Ａによって示される部分は、地山側フランジ１１１ｂ，１１２ｂにおける切羽側縁部１１１３，１１２３から側方に突出している部分（以下、「切羽側突出部」という）であり、符号４Ｂによって示される部分は、地山側フランジ１１１ｂ，１１２ｂにおける坑口側縁部１１１４，１１２４から側方に突出している部分（以下、「坑口側突出部」という）である。なお、地山側フランジ１１１ｂ，１１２ｂにおける切羽側縁部１１１３，１１２３は、鋼製支保工１０Ｌ，１０Ｒがトンネル坑壁面に沿って建て込まれる際に、切羽８側に対向する方の側縁部である。また、地山側フランジ１１１ｂ，１１２ｂにおける坑口側縁部１１１４，１１２４は、切羽側縁部１１１３，１１２３の反対側に位置する側縁部であり、鋼製支保工１０Ｌ，１０Ｒがトンネル坑壁面に沿って建て込まれる際に坑口側に面する。
【００９６】
図２７に示すように、金網４は、切羽側縁部１１１３，１１２３から切羽側突出部４Ａが側方に突出する第１突出長さに比べて、坑口側突出部４Ｂが坑口側縁部１１１４，１１２４から側方に突出する第２突出長さの方が長い。また、図２７中、符号５は、スペーサーである。スペーサー５は、金網４の坑口側突出部４Ｂと第２定着アンカー２Ｂとの間隔を適正な寸法に維持するように設置される部材である。スペーサー５は、例えば基端部が第２定着アンカー２Ｂに溶接され、先端部が金網４の坑口側突出部４Ｂに結束線等により結束され、或いは溶接されている。
【００９７】
図２８は、新設区間において、エレクタ装置１００の右側ハンド１８Ｒ（左側ハンドＬ）に把持した右側鋼製支保工１０Ｒ（左側鋼製支保工１０Ｌ）を所定の建て込み位置に位置合わせを行い、保持している状態を示す。この状態で、例えば、新設区間における金網４の坑口側突出部４Ｂの端部と、既設区間における金網４の切羽側突出部４Ａとを１メッシュ程度重ね合せ、結束線や番線等で結束したり、溶接する等して互いに一体化させる。
【００９８】
本実施形態における第１定着アンカー２Ａは、新設区間に右側鋼製支保工１０Ｒ（左側鋼製支保工１０Ｌ）を建て込む際に、切羽８と干渉しない長さに設定されており、例えば、地山側フランジ１１１ｂ，１１２ｂの切羽側縁部１１１３，１１２３からの突出長さは
１５０ｍｍ程度であってもよい。また、第２定着アンカー２Ｂは、新設区間に右側鋼製支保工１０Ｒ（左側鋼製支保工１０Ｌ）を建て込む際に、既設側に隣接する右側鋼製支保工１０Ｒ（左側鋼製支保工１０Ｌ）の第１定着アンカー２Ａと干渉しない長さに設定されている。本実施形態においては、第２定着アンカー２Ｂの長さを、第１定着アンカー２Ａよりも長い寸法に設定することで、二次吹付けコンクリートとの付着面積を十分に確保することができる。また、第１定着アンカー２Ａの長さを切羽８と干渉しない長さに設定し、第２定着アンカー２Ｂの長さを、既設側に隣接する第１定着アンカー２Ａと干渉しない長さに設定することで、良好な施工性が確保することができる。
【００９９】
また、本実施形態においては、金網４が、地山側フランジ１１１ｂ，１１２ｂに予め固着されているため、施工性に優れている。また、金網４は、切羽側突出部４Ａの第１突出長さは、新設区間に右側鋼製支保工１０Ｒ（左側鋼製支保工１０Ｌ）を建て込む際に、切羽８と干渉しない長さに設定されており、例えば、第１定着アンカー２Ａが切羽側縁部１１１３，１１２３からの突出する長さと同等であってもよい。また、金網４における坑口側突出部４Ｂの第２突出長さを、切羽側突出部４Ａの第１突出長さより長くすることで、新設区間における金網４の坑口側突出部４Ｂの端部を、既設区間における金網４の切羽側突出部４Ａを重ね合せて定着を確保することが容易となる。
【０１００】
また、本実施形態においては、地山側フランジ１１１ｂ，１１２ｂから側方への突出長さが大きい金網４の坑口側突出部４Ｂと第２定着アンカー２Ｂとの間にスペーサー５を配置するようにしたので、金網４の坑口側突出部４Ｂと第２定着アンカー２Ｂとの間隔を適正な寸法に確保することが容易となる。なお、スペーサー５を配置する際の数、間隔等については適宜変更することができる。また、金網４の切羽側突出部４Ａと第１定着アンカー２Ａとの間にスペーサー５を配置してもよい。
【０１０１】
＜実施形態４＞
次に、本発明の実施形態４について説明する。図２９は、実施形態４に係る鋼製支保工の連結構造を説明する図である。図２９には、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒのうち、雌型連結部４０が設けられる左側鋼製支保工１０Ｌの第１天端継手板１２１及びその周辺構造を示している。図２９（ａ）は、左側鋼製支保工１０Ｌにおける第１天端継手板１２１近傍の縦断面図である。図２９（ｂ）は、図２９（ａ）のＡ矢視正面図である。図２９（ｃ）は、図２９（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。なお、図２９には図示していないが、本実施形態における右側鋼製支保工１０Ｒは、実施形態１と同一構造である。また、第１天端継手板１２１に凹設される雌型連結部４０及び第２天端継手板１２２に凸設される雄型連結部５０（雄型係止部材５１）についても、実施形態１と同一構造である。
【０１０２】
図２９（ａ）乃至（ｃ）に示すように、実施形態４に係る第１天端継手板１２１の外周縁にはガイド部材７０が設けられている。ガイド部材７０は、全体で概略ラッパ形状を呈し、第１天端継手板１２１の外周縁を覆うようにして設けられている。ガイド部材７０は、平板状の鋼板によってそれぞれ形成された上方ガイド壁７１、下方ガイド壁７２、及び一対の側方ガイド壁７３を有する。図示のように、上方ガイド壁７１は、第１天端継手板１２１の上縁１２１ｃから第１天端継手板１２１に対して垂直方向に延設されている。一方、下方ガイド壁７２は第１天端継手板１２１の下縁１２１ｄから第１天端継手板１２１に対して斜め方向に延設され、一対の側方ガイド壁７３は第１天端継手板１２１の側縁１２１ｅから第１天端継手板１２１に対して斜め方向に延設されている。
【０１０３】
次に、実施形態４における左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒを連結する際の動作について説明する。図３０は、実施形態４における左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒを連結する際の動作を説明する図である。左側鋼製支保工１０Ｌ及び
右側鋼製支保工１０Ｒ（雌型連結部４０及び雄型連結部５０）を連結する支保工連結工程において、ガイド部材７０が第２天端継手板１２２をガイドして雌型連結部４０の挿入口４８に雄型連結部５０の雄型係止部材５１を導く。本実施形態における連結構造３０は、左側鋼製支保工１０Ｌの第１天端継手板１２１、右側鋼製支保工１０Ｒの第２天端継手板１２２、第１天端継手板１２１に凹設された雌型連結部４０、第２天端継手板１２２に凸設された雄型連結部５０、ガイド部材７０を含む。
【０１０４】
図３０に示す例では、右側鋼製支保工１０Ｒの第２天端継手板１２２における下縁１２２ｄがガイド部材７０の下方ガイド壁７２に当接し、当該下方ガイド壁７２の表面を摺動することによって、雌型連結部４０における挿入口４８（第１天端継手板１２１の開口孔１２１ｈ）と雄型連結部５０における雄型係止部材５１の中心同士の高さ方向のずれ量が徐々に減少する。また、本実施形態では、第２天端継手板１２２の上縁１２２ｃが、ガイド部材７０における上方ガイド壁７１に当接した状態で、雌型連結部４０における挿入口４８と雄型係止部材５１の中心同士の高さ方向のずれ量が零となるように設定されている。また、図３０に図示していないが、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒを相対的に接近させていく過程で、右側鋼製支保工１０Ｒにおける第２天端継手板１２２の側縁１２２ｅがガイド部材７０の側方ガイド壁７３の表面に沿って摺動することで、雌型連結部４０における挿入口４８（第１天端継手板１２１の開口孔１２１ｈ）と雄型連結部５０における雄型係止部材５１の中心同士の幅方向のずれ量が徐々に減少する。
【０１０５】
以上のように、本実施形態におけるガイド部材７０は、ガイド部材７０の先端側から基端側（第１天端継手板１２１との接続端）にかけてガイド部材７０によって囲まれた有効面積が徐々に絞られている。そのため、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの連結時に第１天端継手板１２１及び第２天端継手板１２２を徐々に接近させることにより、第１天端継手板１２１の外周縁に設けられたガイド部材７０が第２天端継手板１２２をガイドする。これにより、雌型連結部４０における挿入口４８と雄型係止部材５１の中心同士が位置合わせされる。つまり、雄型係止部材５１を雌型連結部４０の挿入口４８（第１天端継手板１２１の開口孔１２１ｈ）に導くことができる。そして、雌型連結部４０の挿入口４８から雄型係止部材５１が挿入されることで、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの連結が完了する。
【０１０６】
また、本実施形態におけるガイド部材７０は、上方ガイド壁７１が第１天端継手板１２１の上縁１２１ｃから第１天端継手板１２１に対して垂直方向に延設されている。その結果、ガイド部材７０における上方ガイド壁７１が、第１天端継手板１２１の上縁１２１ｃから外方に大きくはみ出すことがない。これによれば、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの連結作業時において、ガイド部材７０の上方ガイド壁７１が、トンネル坑壁の天端部に干渉（衝突）し難くすることができる。但し、ガイド部材７０は、上記形状に特段限られず、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの連結時に、雌型連結部４０における挿入口４８の位置に雄型係止部材５１が接近するようにガイドすることができれば、種々の形状を採用することができる。例えば、上述したガイド部材７０はラッパ形状を有し、基端側から先端側にかけて広がった形状を採用していたが、これには限られない。また、ガイド部材７０は、第１天端継手板１２１の外周縁における一部に設けられていても良い。
【０１０７】
＜実施形態４の変形例＞
ここで、図３１Ａ及び図３１Ｂは、実施形態４の変形例に係るガイド部材を示す図である。図３１Ａに示すガイド部材７０Ａは、第１天端継手板１２１の外周縁の４辺（４面）から第１天端継手板１２１に対して垂直に突設された上方ガイド壁７１Ａ、下方ガイド壁７２Ａ、及び一対の側方ガイド壁７３Ａを有している。ここで、ガイド部材７０Ａの上方ガイド壁７１Ａは第１天端継手板１２１の上縁１２１ｃの中央部に立設し、下方ガイド壁
７２Ａは第１天端継手板１２１の下縁１２１ｄの中央部に立設し、一対の側方ガイド壁７３Ａは第１天端継手板１２１の各側縁１２１ｅの中央部に立設している。図３１Ａに示す例では、上方ガイド壁７１Ａ、下方ガイド壁７２Ａ、及び側方ガイド壁７３Ａの幅寸法が、第１天端継手板１２１の上縁１２１ｃ、下縁１２１ｄ、及び側縁１２１ｅにおける各辺の長さに比べて小さく設定されており、ガイド部材７０Ａにおける上方ガイド壁７１Ａと側方ガイド壁７３Ａとの間、下方ガイド壁７２Ａと側方ガイド壁７３Ａとの間には、それぞれ隙間Ｇが形成されている。
【０１０８】
上記のように、図３１Ａに示すガイド部材７０Ａは、第１天端継手板１２１における外周縁の全周を覆わず、第１天端継手板１２１における外周縁の一部のみを覆っている。これによれば、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの連結作業時において、エレクタ装置１００のオペレータが第１天端継手板１２１に凹設された雌型連結部４０を目視し易い。
【０１０９】
なお、図３１Ａに示すガイド部材７０Ａにおいて、第１天端継手板１２１の外面１２１ａに対するガイド部材７０Ａ（上方ガイド壁７１Ａ、下方ガイド壁７２Ａ、及び一対の側方ガイド壁７３Ａの高さ）の突出寸法は、第２天端継手板１２２の外面１２２ａから突出する雄型係止部材５１の突出長さより大きな寸法に設定されている。これにより、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの連結時に、ガイド部材７０Ａによって第２天端継手板１２２を好適にガイドし、雌型連結部４０における挿入口４８の位置に雄型係止部材５１を円滑に導くことができる。例えば、第１天端継手板１２１の外面１２１ａに対するガイド部材７０Ａの突出寸法は、第２天端継手板１２２の外面１２２ａに対する雄型係止部材５１の突出長さに比べて２０〜３０ｍｍ程度大きな寸法に設定しても良い。
【０１１０】
次に、図３１Ｂに示すガイド部材７０Ｂについて説明する。ガイド部材７０Ｂは、第１天端継手板１２１の外周縁において角部を形成する２辺（２面）のみに設けられたガイド壁を有している。具体的には、ガイド部材７０Ｂは、第１天端継手板１２１の上縁１２１ｃから立設する上方ガイド壁７１Ｂと、第１天端継手板１２１の一方の側縁１２１ｅから立設する一の側方ガイド壁７３Ｂを有している。ここで、図３１Ｂに示すように、上方ガイド壁７１Ａの幅寸法は、当該上方ガイド壁７１Ａが設けられている第１天端継手板１２１における上縁１２１ｃの長さよりも小さい。また、側方ガイド壁７３Ｂの幅寸法は、当該側方ガイド壁７３Ｂが設けられている第１天端継手板１２１における側縁１２１ｅの長さよりも小さい。
【０１１１】
図３１Ｂに示すガイド部材７０Ｂは、第１天端継手板１２１における外周縁のうち、角部を形成する２辺のみから突設する上方ガイド壁７１Ｂ及び側方ガイド壁７３Ｂから構成されているため、上方ガイド壁７１Ｂ及び側方ガイド壁７３Ｂ間に形成される隙間Ｇをより一層大きく確保することができる。よって、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの連結時における雌型連結部４０の視認性を一段と高めることができる。また、互いに直交する上方ガイド壁７１Ｂ及び側方ガイド壁７３Ｂによって入隅部が形成されるため、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの連結時に第２天端継手板１２２における上縁１２２ｃ及び側縁１２２ｅからなる角部を上記入隅部に当接するようにして、第２天端継手板１２２を適正な位置にガイドすることができる。その結果、雌型連結部４０の挿入口４８に雄型係止部材５１を好適に導くことができ、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒを円滑に連結できる。
【０１１２】
なお、図３１Ｂに示すガイド部材７０Ｂにおける側方ガイド壁７３Ｂは、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの連結時において、切羽８に面する方（すなわち、エレクタ装置１００に面していない方）の側縁１２１ｅに設置されている。本実施形態におけるガイド部材７０Ｂによれば、第１天端継手板１２１における下縁１２１ｄ、及び、切
羽８に面していない方（すなわち、エレクタ装置１００に面する方）の側縁１２１ｅがガイド壁によって覆われておらず、開放されているため、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒの連結時にエレクタ装置１００のオペレータが第１天端継手板１２１の雌型連結部４０をより一層目視し易くなる。
【０１１３】
＜実施形態５＞
次に、本発明の実施形態５について説明する。図３２及び図３３は、実施形態５に係る鋼製支保工の連結構造を説明する図である。図３２に、実施形態５における左側鋼製支保工１０Ｌの第１天端継手板１２１の周辺構造を示す。図３３に、実施形態５における右側鋼製支保工１０Ｒの第２天端継手板１２２の周辺構造を示す。
【０１１４】
図３２（ａ）は、実施形態５に係る左側鋼製支保工１０Ｌにおける第１天端継手板１２１近傍の縦断面図である。図３２（ｂ）は、図３２（ａ）のＣ矢視正面図である。図３２（ｃ）は、実施形態５に係る第１天端継手板１２１の概略斜視図である。図３３（ａ）は、実施形態５に係る右側鋼製支保工１０Ｒの第２天端継手板１２２近傍の縦断面図である。図３３（ｂ）は、図３３（ａ）のＤ矢視正面図である。図３３（ｃ）は、実施形態５に係る第２天端継手板１２２の概略斜視図である。なお、図３２（ｃ）において、左側鋼製支保工１０Ｌにおける第１本体部１１１の図示を省略している。また、図３３（ｃ）において、右側鋼製支保工１０Ｒにおける第２本体部１１２の図示を省略している。
【０１１５】
実施形態５における左側鋼製支保工１０Ｌの第１天端継手板１２１は、凹面形状Ｓ１を有している。また、実施形態５における右側鋼製支保工１０Ｒの第２天端継手板１２２は、上記凹面形状Ｓ１と相補的な凸面形状Ｓ２を有しており、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒが連結される際に第１天端継手板１２１及び第２天端継手板１２２同士が面接触するように構成されている。
【０１１６】
より具体的には、第１天端継手板１２１は、外面１２１ａ側が凹面（凹面形状Ｓ１）となるように略Ｖ字形状（谷型）に折られた折板構造を有している。第１天端継手板１２１の外面１２１ａは、平坦な凹底面部１２１０と、当該凹底面部１２１０の両側に形成された上斜面部１２１１及び下斜面部１２１２を含む。平坦な凹底面部１２１０を基準として、当該凹底面部１２１０に対する上斜面部１２１１及び下斜面部１２１２の傾斜角度は等しい。一方、第２天端継手板１２２は、外面１２２ａ側が凸面（凸面形状Ｓ２）となるように略Ｖ字形状（山型）に折られた折板構造を有している。第２天端継手板１２２の外面１２２ａは、平坦な凸頂面部１２２０と、当該凸頂面部１２２０の両側に形成された上斜面部１２２１及び下斜面部１２２２を含む。
【０１１７】
ここで、第１天端継手板１２１に設けられる一対の雌型連結部４０は、凹底面部１２１０に配列されている。ここで、凹底面部１２１０は、凹面形状Ｓ１を有する第１天端継手板１２１において、相対的に最も凹んだ領域である。また、第２天端継手板１２２に設けられる一対の雄型連結部５０（雄型係止部材５１）は凸頂面部１２２０に配列されている。ここで、凸頂面部１２２０は、凸面形状Ｓ２を有する第２天端継手板１２２において、相対的に最も隆起した領域である。また、雌型連結部４０及び雄型連結部５０については、上述までの実施形態と共通である。本実施形態においては、雌型連結部４０に対して雄型係止部材５１が挿入及び係止された際に、第１天端継手板１２１及び第２天端継手板１２２の各外縁同士の位置がすべて合致し、且つ、第１天端継手板１２１の外面１２１ａ及び第２天端継手板１２２の外面１２２ａが面接触するようになっている。より詳しくは、第１天端継手板１２１の凹底面部１２１０、上斜面部１２１１及び下斜面部１２１２がそれぞれ、第２天端継手板１２２の凸頂面部１２２０、上斜面部１２２１及び下斜面部１２２２と隙間を生じさせることなく面接触するように調整されている。
【０１１８】
図３４は、実施形態５における左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒを連結する際の動作を説明する図である。図示のように、本実施形態における鋼製支保工の連結構造においては、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒを連結する際に、第１天端継手板１２１の凹面に沿って雄型連結部５０の雄型係止部材５１が摺動する。図３４に示す例では、右側鋼製支保工１０Ｒにおける上斜面部１２１１の表面に沿って雄型連結部５０の雄型係止部材５１が摺動することでガイドされ、雌型連結部４０における挿入口４８と雄型係止部材５１の中心同士が一致する方向に雄型係止部材５１が導かれる。これにより、雌型連結部４０における挿入口４８から収納室４２内に円滑に雄型係止部材５１を挿入することができ、雌型連結部４０に対して雄型係止部材５１を係合することができる。
【０１１９】
なお、本実施形態においては、凹面形状Ｓ１を有する第１天端継手板１２１のうちの最も凹んだ領域である凹底面部１２１０に雌型連結部４０を配置し、凸面形状Ｓ２を有する第２天端継手板１２２のうちの最も隆起した領域である凸面形状Ｓ２を有する第２天端継手板１２２において、相対的に最も隆起した領域である凸頂面部１２２０に雄型連結部５０（雄型係止部材５１）を配置するようにした。これによれば、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒ（雌型連結部４０及び雄型連結部５０）を連結する支保工連結工程において、第１天端継手板１２１の凹面に沿って雄型係止部材５１をガイドする際に、雌型連結部４０の挿入口４８に対してより一層円滑に雄型係止部材５１を導くことができる。なお、図３４に示す例では、第１天端継手板１２１の上斜面部１２１１を雄型係止部材５１のガイド面として機能させる例を示したが、第１天端継手板１２１の下斜面部１２１２に沿って雄型係止部材５１を摺動させることで、下斜面部１２１２を雄型係止部材５１のガイド面として機能させても良い。なお、本実施形態における雌型連結部４０及び雄型連結部５０の構造は、上述までの実施形態と同様である。
【０１２０】
また、図３４に示すように、雌型連結部４０に雄型係止部材５１が締結された状態では、第１天端継手板１２１の外面１２１ａ及び第２天端継手板１２２の外面１２２ａが面接触されている。すなわち、第１天端継手板１２１の凹底面部１２１０、上斜面部１２１１及び下斜面部１２１２がそれぞれ、第２天端継手板１２２の凸頂面部１２２０、上斜面部１２２１及び下斜面部１２２２と面接触していることから、第１天端継手板１２１及び第２天端継手板１２２間の応力伝達を確実に行うことができる。なお、図３２乃至図３４に示す例では、第１天端継手板１２１の凹面形状Ｓ１及び第２天端継手板１２２の凸面形状Ｓ２を相補関係にある略Ｖ字形状とする場合を説明したが、凹面形状Ｓ１及び凸面形状Ｓ２は種々の組み合わせが採用できる。
【０１２１】
＜実施形態６＞
次に、実施形態６に係る左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒについて説明する。図３５Ａは、実施形態６に係る第１天端継手板１２１の正面図である。図３５Ｂは、実施形態６に係る第１天端継手板１２１の背面図である。図３５Ｃは、実施形態６に係る左側鋼製支保工１０Ｌの第１本体部１１１における天端部近傍の側面図である。ここで、符号１２１ａは、第１天端継手板１２１の外面、符号１２１ｂは第１天端継手板１２１の内面である。符号１２１ｃは第１天端継手板１２１の上縁、符号１２１ｄは第１天端継手板１２１の下縁、符号１２１ｅは第１天端継手板１２１の第１側縁、符号１２１ｆは第１天端継手板１２１の第２側縁である。ここで、第１天端継手板１２１の下縁１２１ｄは、左側鋼製支保工１０Ｌおよび右側鋼製支保工１０Ｒが連結される際にトンネルＴの内空側に対向し、上縁１２１ｃはその反対側、すなわち地山７側に対向する。また、第１天端継手板１２１の第２側縁１２１ｆは、左側鋼製支保工１０Ｌおよび右側鋼製支保工１０Ｒが連結される際にトンネルＴの切羽８側に対向し、第１側縁１２１ｅはその反対側、すなわち作業車２００（エレクタ装置１００）側に対向する。
【０１２２】
図３５Ｂにおいて、第１天端継手板１２１に接続される第１本体部１１１の端部形状（Ｈ形状）を破線で示す。また、図３５Ａおよび図３５Ｂに、第１天端継手板１２１の上下方向（高さ方向）および横幅方向を図示する。第１天端継手板１２１の上下方向は、第１側縁１２１ｅおよび第２側縁１２１ｆの延伸方向と平行であり、且つ、第１本体部１１１が第１天端継手板１２１と連結する位置におけるウェブ１１１ａの延伸方向と平行である。また、第１天端継手板１２１の横幅方向は上縁１２１ｃおよび下縁１２１ｄの延伸方向と平行であり、且つ、第１本体部１１１が第１天端継手板１２１と連結する位置における地山側フランジ１１１ｂおよび内空側フランジ１１１ｃの延伸方向と平行である。図３５Ｃに示すように、第１本体部１１１におけるウェブ１１１ａのうち、当該ウェブ１１１ａが第１天端継手板１２１に接続される前端部には、切欠き部１１１０が設けられている。切欠き部１１１０は、ウェブ１１１ａの上下方向中央に設けられている。切欠き部１１１０は、図３７に示す雌型連結部４０のケーシング４１との干渉を抑制するために設けられた、ウェブ１１１ａを肉厚方向に貫通する切欠き開口である。
【０１２３】
図３６Ａは、実施形態６に係る第２天端継手板１２２の正面図である。図３６Ｂは、実施形態６に係る第２天端継手板１２２の背面図である。図３６Ｃは、実施形態６に係る右側鋼製支保工１０Ｒの第２本体部１１２における天端部近傍の側面図である。ここで、符号１２２ａは、第２天端継手板１２２の外面、符号１２２ｂは第２天端継手板１２２の内面である。また、符号１２２ｃは第２天端継手板１２２の上縁、符号１２２ｄは第２天端継手板１２２の下縁、符号１２２ｅは第２天端継手板１２２の第１側縁、符号１２２ｆは第２天端継手板１２２の第２側縁である。ここで、第２天端継手板１２２の下縁１２２ｄは、左側鋼製支保工１０Ｌおよび右側鋼製支保工１０Ｒが連結される際にトンネルＴの内空側に対向し、上縁１２２ｃはその反対側、すなわち地山７側に対向する。また、第２天端継手板１２２の第２側縁１２２ｆは、左側鋼製支保工１０Ｌおよび右側鋼製支保工１０Ｒが連結される際にトンネルＴの切羽８側に対向し、第１側縁１２２ｅはその反対側、すなわち作業車２００（エレクタ装置１００）側に対向する。
【０１２４】
図３６Ｂにおいて、第２天端継手板１２２に接続される第２本体部１１２の端部形状を破線で示す。また、図３６Ａおよび図３６Ｂに、第２天端継手板１２２の上下方向および横幅方向を図示する。
【０１２５】
図３５Ａおよび図３５Ｂに示すように、第１天端継手板１２１は略正方形の平面形状を有している。また、図３６Ａおよび図３６Ｂに示すように、第２天端継手板１２２も、第１天端継手板１２１と同様、略正方形の平面形状を有している。そして、第１天端継手板１２１および第２天端継手板１２２の上下寸法は互いに等しく、且つ、第１天端継手板１２１および第２天端継手板１２２における横幅寸法も互いに等しい。つまり、第１天端継手板１２１および第２天端継手板１２２は互いに合同な正方形の平面形状を有しており、それぞれ上縁１２１ｃ，１２２ｃ同士、下縁１２１ｄ，１２２ｄ同士、第１側縁１２１ｅ，１２２ｅ同士、第２側縁１２１ｆ，１２２ｆ同士の寸法が等しい。
【０１２６】
第１天端継手板１２１の平面中央位置には、単一の雌型連結部４０が凹設されている。第１天端継手板１２１の平面中央位置とは、第１天端継手板１２１の上下方向の中央位置であって且つ横幅方向の中央位置を意味する。また、第２天端継手板１２２の平面中央位置には、単一の雄型連結部５０が凸設されている。第２天端継手板１２２の平面中央位置とは、第２天端継手板１２２の上下方向の中央位置であって且つ横幅方向の中央位置を意味する。本実施形態において、左側鋼製支保工１０Ｌおよび右側鋼製支保工１０Ｒを連結する連結構造３０は、第１天端継手板１２１に中央配置された単一の雌型連結部４０と、第２天端継手板１２２に中央配置された単一の雄型連結部５０を含んで構成されている。
【０１２７】
図３７は、実施形態７に係る左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒを連結す
る連結構造３０を示す概略図である。図３７は、左側鋼製支保工１０Ｌと右側鋼製支保工１０Ｒが連結構造３０を介して連結される前の状態、即ち、第１天端継手板１２１の外面１２１ａと第２天端継手板１２２の外面１２２ａが対向した状態で互いに離間した状態を示している。また、図３７においては、第１天端継手板１２１に接続される第１本体部１１１と、第２天端継手板１２２に接続される第２本体部１１２の図示を便宜上省略している。
【０１２８】
まず、第２天端継手板１２２に凸設された雄型連結部５０について説明する。第２天端継手板１２２の中央位置、すなわち雄型連結部５０が設けられる位置には、貫通孔である開口孔１２２ｈが穿設されている。また、雄型連結部５０は、棒状の雄型係止部材５１を有している。雄型係止部材５１は、第２天端継手板１２２の開口孔１２２ｈよりも若干小径の軸部材であり、その基端部に雄ネジ５１ａが刻設されている。また、雄型係止部材５１の外周部には、所定の範囲に亘って雄ネジ５１ｃが形成されている。また、雄型係止部材５１の先端部５１ｄには、先端に向かって縮径するテーパ面５１ｅが形成されている。雄型係止部材５１の雄ネジ５１ｃは、雄型係止部材５１の外周に複数並設された周方向の雄側係止溝である。また、雄型係止部材５１の先端部５１ｄには、先端に向かって縮径するテーパ面５１ｅが形成されている。
【０１２９】
ここで、第２天端継手板１２２における開口孔１２２ｈの穿設位置には、ナット５２が第２天端継手板１２２の内面１２２ｂに溶接ｗｐなどによって固着されている。雄型係止部材５１は、その基端側を、第２天端継手板１２２の外面１２２ａ側から開口孔１２２ｈに挿通し、ナット５２に雄ネジ５１ａを螺着することで、図３７に示すように外面１２２ａから突出した状態で第２天端継手板１２２に装着することができる。これにより、雄型連結部５０は、雄型係止部材５１の中心軸が第２天端継手板１２２の中央位置と一致するように、第２天端継手板１２２に凸設される。なお、図３６Ｃに示すように、右側鋼製支保工１０Ｒの第２本体部１１２におけるウェブ１１２ａのうち、第２天端継手板１２２との接続端には切欠き部１１２０が設けられており、雄型連結部５０における雄型係止部材５１を螺着するためのナット５２とウェブ１１２ａが干渉しないようになっている。切欠き部１１２０は、ナット５２、およびナット５２に螺着された雄型係止部材５１の基端側がウェブ１１２ａと干渉することを抑制するために設けられた、ウェブ１１２ａを肉厚方向に貫通する切欠き開口である。なお、図３６Ａ〜図３６Ｃに示す符号ＣＬ２は、第２天端継手板１２２に凸設される雄型連結部５０における雄型係止部材５１の中心軸を示す。中心軸ＣＬ２は、第２天端継手板１２２の中心位置を通り、且つ第２天端継手板１２２の法線方向に平行に伸びている。
【０１３０】
次に、第１天端継手板１２１に凹設された雌型連結部４０について説明する。第１天端継手板１２１の中央位置、すなわち雌型連結部４０が設けられる位置には、貫通孔である開口孔１２１ｈが穿設されている。また、第１天端継手板１２１における開口孔１２１ｈの穿設位置には、金属製の円筒状のケーシング４１第１天端継手板１２１の内面１２１ｂに溶接ｗｐなどによって固着されている。なお、ケーシング４１は、ウェブ１１１ａにおける第１天端継手板１２１との接続端に設けられた切欠き部１１１０（図３５Ｃを参照）に配置されているため、ウェブ１１１ａと干渉することが抑制されている。また、図３７に示すように、第１天端継手板１２１に形成された開口孔１２１ｈの縁部には、第１天端継手板１２１の厚さ方向における内面１２１ｂ側から外面１２１ａ側に向かって徐々に拡径するテーパ面１２１５が形成されている。ケーシング４１の内部構造については、実施形態１と同様であり説明を省略する。なお、図３５Ａ〜図３５Ｃに示す符号ＣＬ１は、第１天端継手板１２１に凹設される雌型連結部４０におけるケーシング４１（収納室４２）の中心軸を示す。中心軸ＣＬ１は、第１天端継手板１２１の中心位置を通り、且つ第１天端継手板１２１の法線方向に平行に伸びている。また、雌型連結部４０および雄型連結部５０の連結時の動作については、実施形態１で説明した通りである。
【０１３１】
更に、本実施形態における鋼製支保工の連結構造３０においては、第１天端継手板１２１に単一配置された雌型連結部４０と、第２天端継手板１２２に単一配置された雄型連結部５０を連結する一本掛け連結構造を採用したので、ケーシング４１（収納室４２）の中心軸ＣＬ１と雄型係止部材５１の中心軸ＣＬ２の位置合わせを行うだけで、第１天端継手板１２１および第２天端継手板１２２が平面的に捻じれた状態（第１天端継手板１２１及び第２天端継手板１２２の各外縁同士が重ならず、ずれた状態）になっていても、ケーシング４１（収納室４２）に雄型係止部材５１を挿入することで、左側鋼製支保工１０Ｌおよび右側鋼製支保工１０Ｒをより一層容易に連結することができる。
【０１３２】
また、本実施形態における鋼製支保工の連結構造３０によれば、上記のように、左側鋼製支保工１０Ｌおよび右側鋼製支保工１０Ｒの連結後においても、ケーシング４１に対する雄型係止部材５１の中心軸ＣＬ２周りの回転動作は許容されるため、上記連結後に、第１天端継手板１２１および第２天端継手板１２２が全面的に面接触するように位置調整を行うことができる。これにより、第１天端継手板１２１の雌型連結部４０と第２天端継手板１２２の雄型係止部材５１が連結された状態において、第１天端継手板１２１の上縁１２１ｃ、下縁１２１ｄ、第１側縁１２１ｅ、第２側縁１２１ｆがそれぞれ第２天端継手板１２２の上縁１２２ｃ、下縁１２２ｄ、第１側縁１２２ｅ、第２側縁１２２ｆに重なるように位置合わせを容易に行うことができる。
【０１３３】
更に、本実施形態における鋼製支保工の連結構造３０によれば、第１天端継手板１２１における中央位置に単一の雌型連結部４０を凹設し、第２天端継手板１２２における中央位置に単一の雄型連結部５０を凸設するようにした。これによれば、第１天端継手板１２１および第２天端継手板１２２の中心位置同士を連結することができるため、左側鋼製支保工１０Ｌおよび右側鋼製支保工１０Ｒを一体に連結することで得られたトンネル支保工１０は、様々な荷重方向に対して安定的に荷重を支えることができるようになる。但し、本実施形態における鋼製支保工の連結構造３０において、雌型連結部４０は第１天端継手板１２１の中央位置から偏心した位置に偏心配置されていても良い。同様に、雄型連結部５０が第２天端継手板１２２の中央位置から偏心した位置に偏心配置されていても良い。
【０１３４】
また、本実施形態においては、第１天端継手板１２１における開口孔１２１ｈの縁部にもテーパ面１２１５が形成されているため、左側鋼製支保工１０Ｌ及び右側鋼製支保工１０Ｒ（雌型連結部４０及び雄型連結部５０）を連結する際に、雌型連結部４０の挿入口４８と雄型係止部材５１の中心位置が相対的に多少ずれていたとしても、第１天端継手板１２１の開口孔１２１ｈにおけるテーパ面１２１５に沿って雄型係止部材５１が摺動することで、雌型連結部４０における挿入口４８と雄型係止部材５１の中心同士の位置ずれ量が小さくなる方向に雄型係止部材５１をガイドすることができる。これによれば、雄型係止部材５１を雌型連結部４０の挿入口４８へと円滑に導くことができる。
【０１３５】
なお、本実施形態における鋼製支保工の連結方法においては、左側鋼製支保工１０Ｌおよび右側鋼製支保工１０Ｒを連結する直前まで、図３８に示すような挿入口塞ぎ部材６０を用いて、雌型連結部４０のケーシング４１の挿入口４８を塞ぎ、養生しておくことが好ましい。挿入口塞ぎ部材６０は、例えば六角ボルトを加工して形成された養生用ボルトであり、ケーシング４１におけるテーパ穴４３よりも挿入口４８側の内周面に、挿入口塞ぎ部材６０を螺着可能とするためのネジ加工を施しておくと良い。これにより、ケーシング４１の収納室４２内に異物（埃、塵、溶接カス等）が入り込むことを抑制することができる。また、第１天端継手板１２１の内面１２１ｂに雌型連結部４０のケーシング４１を溶接する際、挿入口塞ぎ部材６０に係る養生用ボルトを用いてケーシング４１を第１天端継手板１２１の開口孔１２１ｈに位置決めしておくことで溶接の作業性に優れ、且つ精度良く溶接作業を行うことができる。また、特に限定されないが、第１天端継手板１２１に対
する雌型連結部４０（ケーシング４１）の溶接作業は、左側鋼製支保工１０Ｌおよび右側鋼製支保工１０Ｒを連結する直前に、切羽８から十分に離れた安全な場所で行うようにしても良い。
【０１３６】
また、本実施形態における雄型連結部５０の雄型係止部材５１は、図３７に示したように、第２天端継手板１２２の内面１２２ｂに溶接したナット５２に基端側を螺着することで第２天端継手板１２２に装着することが可能である。第２天端継手板１２２（ナット５２）への雄型係止部材５１の取り付けは、左側鋼製支保工１０Ｌおよび右側鋼製支保工１０Ｒを連結する直前に、切羽８から十分に離れた安全な場所で行うことが好ましい。左側鋼製支保工１０Ｌおよび右側鋼製支保工１０Ｒを連結する直前に、雄型係止部材５１を第２天端継手板１２２に取り付けることで、第２天端継手板１２２の外面１２２ａから突出する雄型係止部材５１が折れ曲がったり、損傷する等のリスクを低減することができる。なお、第２天端継手板１２２に溶接されたナット５２に対しては、図３９に示す養生用ボルト６１を外面１２２ａ側から螺着しておいても良い。養生用ボルト６１は、挿入口塞ぎ部材６０と同様、例えば六角ボルトを加工して作製することができる。なお、図３９に示す養生用ボルト６１も、第２天端継手板１２２の内面１２２ｂにナット５２を溶接する際のナット５２の位置決めに用いることができる。図３９に示すように、第２天端継手板１２２を間に挟んで、養生用ボルト６１とナット５２を螺着させることで、第２天端継手板１２２の開口孔１２２ｈの位置にナット５２を仮固定することができる。そのため、第２天端継手板１２２にナット５２を溶接する際の作業性に優れ、且つ精度良く溶接作業を行うことができる。
【０１３７】
＜変形例＞
次に、実施形態６の変形例について説明する。図４０Ａは、実施形態６の変形例に係る左側鋼製支保工１０Ｌの第１本体部１１１における天端部近傍の側面図である。図４０Ｂは、実施形態６の変形例に係る左側鋼製支保工１０Ｌの第１本体部１１１における天端部近傍の上面図である。図４１Ａは、実施形態６の変形例に係る右側鋼製支保工１０Ｒの第２本体部１１２における天端部近傍の側面図である。図４１Ｂは、実施形態６の変形例に係る右側鋼製支保工１０Ｒの第２本体部１１２における天端部近傍の上面図である。実施形態６の変形例において、実施形態６と同一の構成要素については同じ符号を付すことで詳しい説明を割愛し、実施形態１との相違点を中心に説明する。
【０１３８】
実施形態６の変形例に係る左側鋼製支保工１０Ｌの第１本体部１１１には、一組の補強板７１０Ａ，７１０Ｂが設けられている。補強板７１０Ａ，７１０Ｂは矩形板状を有する鋼材であり、第１本体部１１１の上下のフランジ、すなわち地山側フランジ１１１ｂおよび内空側フランジ１１１ｃと、第１天端継手板１２１の内面１２１ｂに対して溶接等によって接合されている。図４０Ａおよび図４０Ｂに示すように、補強板７１０Ａ，７１０Ｂは、ウェブ１１１ａを挟んでそれぞれ両側に配置されており、ウェブ１１１ａと離間した状態でウェブ１１１ａに沿って対向配置されている。
【０１３９】
図４０Ａおよび図４０Ｂに示す符号Ｒ１は、補強板７１０Ａ，７１０Ｂが設けられる補強区間を示したものである。図４０Ａおよび図４０Ｂに示す例では、補強板７１０Ａ，７１０Ｂを配置する補強区間Ｒ１を、切欠き部１１１０が形成されている切欠き形成区間に対応させているが、この切欠き形成区間よりも長い区間に亘って補強板７１０Ａ，７１０Ｂを設けるようにしても良い。また、本変形例において、補強板７１０Ａ，７１０Ｂの部材厚さは、ウェブ１１１ａの部材厚と同等以上とすることが好ましい。これらによって、第１本体部１１１の天端側端部（前端部）の補強効果をより一層高めることができる。
【０１４０】
また、図４０Ｂに示すように、第１本体部１１１における補強板７１０Ａ，７１０Ｂは、ケーシング４１と干渉しない偏心位置に設けられている。具体的には、補強板７１０Ａ
，７１０Ｂのそれぞれにおける中心軸ＣＬ１との離間寸法が、ケーシング４１の半径よりも大きな寸法に設定されており、これによって補強板７１０Ａ，７１０Ｂがケーシング４１と干渉しないようになっている。なお、図４０Ｂに示す例では、ウェブ１１１ａの両側に一対の補強板７１０Ａ，７１０Ｂを配置しているが、片側だけに補強板を設けるようにしても良い。
【０１４１】
同様に、図４１Ａおよび図４１Ｂに示すように、右側鋼製支保工１０Ｒの第２本体部１１２の前端部にも、一組の補強板７２０Ａ，７２０Ｂが設けられている。補強板７２０Ａ，７２０Ｂは、矩形板状を有する鋼材であり、第２本体部１１２の上下のフランジ、すなわち地山側フランジ１１２ｂおよび内空側フランジ１１２ｃと、第２天端継手板１２２の内面１２２ｂに対して溶接等によって接合されている。図４１Ａおよび図４１Ｂに示すように、補強板７２０Ａ，７２０Ｂは、ウェブ１１２ａを挟んでそれぞれ両側に配置されており、ウェブ１１２ａと離間した状態でウェブ１１２ａに沿って対向配置されている。
【０１４２】
図４１Ａおよび図４１Ｂに示す符号Ｒ２は、補強板７２０Ａ，７２０Ｂが設けられる補強区間を示したものである。図４１Ａおよび図４１Ｂに示す例では、補強板７２０Ａ，７２０Ｂを配置する補強区間Ｒ２を、切欠き部１１２０が形成されている切欠き形成区間に対応させているが、この切欠き形成区間よりも長い区間に亘って補強板７２０Ａ，７２０Ｂを設けるようにしても良い。また、本変形例において、補強板７２０Ａ，７２０Ｂの部材厚さは、ウェブ１１２ａの部材厚と同等以上とすることが好ましい。これらによって、第２本体部１１２の天端側端部（前端部）の補強効果をより一層高めることができる。
【０１４３】
以上のように、本実施形態においては、第１本体部１１１におけるウェブ１１１ａの切欠き部１１１０に対応する区間に一対の補強板７１０Ａ，７１０Ｂを設置し、第２本体部１１２におけるウェブ１１２ａの切欠き部１１２０に対応する区間に一対の補強板７２０Ａ，７２０Ｂを設置するようにしたため、第１本体部１１１および第２本体部１１２の天端側端部（前端部）を好適に補強することができる。
【０１４４】
以上、本発明の実施形態及び変形例を説明したが、本発明に係るトンネルの構築方法はこれらに限られず、可能な限りこれらを組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１４５】
１・・・トンネル支保構造
２・・・定着アンカー
３・・・一次吹付けコンクリート層
６・・・二次吹付けコンクリート層
７・・・地山
８・・・切羽
１０・・・トンネル支保工
１０Ｌ・・・左側鋼製支保工
１０Ｒ・・・右側鋼製支保工
４０・・・雌型連結部
４１・・・ケーシング
４２・・・収納室
４６・・・雌型係止部材
４８・・・挿入口
５０・・・雄型連結部
５１・・・雄型係止部材
１１１・・・第１本体部
１１２・・・第２本体部
１２１・・・第１天端継手板
１２２・・・第２天端継手板
【図１】
2020026695.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020026695.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020026695.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020026695.tif 000009
【図８】
2020026695.tif 000010
【図９Ａ】
2020026695.tif 000011
【図９Ｂ】
2020026695.tif 000012
【図９Ｃ】
2020026695.tif 000013
【図９Ｄ】
2020026695.tif 000014
【図９Ｅ】
2020026695.tif 000015
【図１０】
2020026695.tif 000016
【図１１Ａ】
2020026695.tif 000017
【図１１Ｂ】
2020026695.tif 000018
【図１２Ａ】
2020026695.tif 000019
【図１２Ｂ】
2020026695.tif 000020
【図１３】
2020026695.tif 000021
【図１４】
2020026695.tif 000022
【図１５】
2020026695.tif 000023
【図１６】
2020026695.tif 000024
【図１７】
2020026695.tif 000025
【図１８】
2020026695.tif 000026
【図１９】
2020026695.tif 000027
【図２０】
2020026695.tif 000028
【図２１】
2020026695.tif 000029
【図２２】
2020026695.tif 000030
【図２３】
2020026695.tif 000031
【図２４】
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【図２５】
2020026695.tif 000033
【図２６】
2020026695.tif 000034
【図２７】
2020026695.tif 000035
【図２８】
2020026695.tif 000036
【図２９】
2020026695.tif 000037
【図３０】
2020026695.tif 000038
【図３１Ａ】
2020026695.tif 000039
【図３１Ｂ】
2020026695.tif 000040
【図３２】
2020026695.tif 000041
【図３３】
2020026695.tif 000042
【図３４】
2020026695.tif 000043
【図３５Ａ】
2020026695.tif 000044
【図３５Ｂ】
2020026695.tif 000045
【図３５Ｃ】
2020026695.tif 000046
【図３６Ａ】
2020026695.tif 000047
【図３６Ｂ】
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【図３６Ｃ】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０Ａ】
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【図４０Ｂ】
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【図４１Ａ】
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【図４１Ｂ】
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