(57)【要約】【課題】簡易かつ安価に、異なる強度の材料により形成された部分を含むセグメントの高品質に製造することを可能としたセグメント用型枠を提案する。【解決手段】コンクリート材料からなる一般部と一般部と異なる配合のコンクリート材料からなる端面部とを備えた断面円弧状のセグメントを製造するためのセグメント用型枠１であって、平置きされる型枠本体２と、型枠本体２の上面の開口を覆う上枠部３と、一般部と端面部との境界部を仕切る仕切部４とを備え、上枠部３が、一般部の上面を覆うように型枠本体２上に固定される固定板３１と、端面部の上面を覆うように型枠本体２上に配設されるスライド板３２とを有し、仕切部４は、固定板３１とスライド板３２との間に設けた隙間から上方に引き抜くことが可能であり、スライド板３２は、固定板３１に向かってスライド可能であり、仕切部４を引き抜いた後にスライド板３２をスライドさせることにより隙間を塞ぐ。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート材料からなる一般部と前記一般部と異なる配合のコンクリート材料からなる端面部とを備えた断面円弧状のセグメントを製造するためのセグメント用型枠であって、
平置きされる型枠本体と、
前記型枠本体の上面の開口を覆う上枠部と、
前記一般部と前記端面部との境界部を仕切る仕切部と、を備え、
前記上枠部が、前記一般部の上面を覆うように前記型枠本体上に固定される固定板と、前記端面部の上面を覆うように前記型枠本体上に配設されるスライド板と、を有し、
前記仕切部は、前記固定板と前記スライド板との間に設けた隙間から上方に引き抜くことが可能であり、
前記スライド板は、前記固定板に向かってスライド可能であり、
前記仕切部を引き抜いた後に前記スライド板をスライドさせることにより前記隙間を塞ぐことを特徴とする、セグメント用型枠。
【請求項２】
前記仕切部が、板厚方向に積層した複数枚の仕切板からなり、前記仕切板を一枚ずつ引き抜くことが可能に構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のセグメント用型枠。
【請求項３】
前記スライド板が、弾性部材により固定板に向かう方向に付勢されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のセグメント用型枠。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セグメント用型枠に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シールドトンネルの大深度化、大口径化の傾向にある。
シールドトンネルの大深度化に伴い、土圧や地下水圧等によるセグメントリングへの圧縮力が卓越するため、セグメント継手面への負担が大きくなる。また、トンネル断面の大口径化に伴い大型化したセグメントは、その運搬時や組立て時において、隅角部に欠損が生じるおそれがある。
【０００３】
また、シールドトンネルの大深度化および大断面化に伴い、施工時のジャッキ推進力による圧縮量がセグメントの軸方向端部に卓越する場合がある。
【０００４】
そのため、例えば特許文献１に示すように、セグメント間の継手部に繊維補強材料からなる高強度の端面部材を配設することにより、セグメントの継手面（隅角部）が補強されたセグメントの製造方法として、予め製作された端面部材を型枠に配設した状態でセグメントの本体部（端面部材以外の部分）のコンクリートを打設することで、一般部と端面部材とが一体に形成されたセグメントを製造する方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、セグメントのジャッキ推進力が作用する端面に、繊維補強材料からなる高強度の端面部材を配設することにより補強されたセグメントの製造方法として、縦置きされた型枠に一般部のコンクリートを打設した後、打設コンクリートの上面に端面部材を配設することで、一般部と端面部材とが一体に形成されたセグメントを製造する方法が開示されている。
【０００６】
ところが、特許文献１または特許文献２に記載のセグメントの製造方法は、予め端面部材を製造するための工程を別途必要としていた。
【０００７】
一方、特許文献３には、セグメントについて、内周側と外周側とで異なるコンクリートを打設することにより二層構造からなるセグメントの製造方法が開示されている。
【０００８】
かかるセグメントの製造方法では、あらかじめ型枠内に取り外し可能な仕切板を設置した状態で内周側と外周側のコンクリートを打設し、型枠の側面から仕切板を型枠内から取り外すことにより二層構造のセグメントを形成している。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１９４７４３号公報
【特許文献２】特開２００５−０７６３０５号公報
【特許文献３】特開２００７−２９６８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、特許文献３に記載の発明は、仕切板を側方へ引き抜いた際に型枠の側面に隙間が形成されるため、この隙間からコンクリートが流出してしまう。そのため、仕切板を完全に引き抜かずに仕切板の端部を型枠の内面で止めるか、仕切板を引き出すことにより形成された隙間にプラグを差し込むことによりコンクリートの流出を防止する必要があった。
【００１１】
しかしながら、仕切板を完全に引き抜かずに型枠の内面に留める場合には、仕切板を固定する作業に手間を要することや、固定のための治具を別途用意する必要があった。
また、プラグを差し込む場合には、別途プラグを製造することによる費用の増加や、仕切板を引き出した直後にプラグを差し込む作業に手間を要していた。
【００１２】
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、簡易かつ安価に、異なる強度の材料により形成された部分を含むセグメントの高品質に製造することを可能としたセグメント用型枠を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するために、本発明は、コンクリート材料からなる一般部と前記一般部と異なる配合のコンクリート材料からなる端面部とを備えた断面円弧状のセグメントを製造するためのセグメント用型枠であって、平置きされる型枠本体と、前記型枠本体の上面の開口を覆う上枠部と、前記一般部と前記端面部との境界部を仕切る仕切部と、を備え、前記上枠部が、前記一般部の上面を覆うように前記型枠本体上に固定される固定板と、前記端面部の上面を覆うように前記型枠本体上に配設されるスライド板とを有し、前記仕切部は、前記固定板と前記スライド板との間に設けた隙間から上方に引き抜くことが可能であり、前記スライド板は、前記固定板に向かってスライド可能であり、前記仕切部を引き抜いた後に前記スライド板をスライドさせることにより前記隙間を塞ぐことを特徴としている。
【００１４】
かかるセグメント用型枠によれば、異なる強度の材料が打設されたセグメントの製造時に、スライド板を摺動させるのみで、仕切部を引き抜くことにより形成された隙間から材料が流出することを防止できるため、作業性に優れている。また、材料の流出防止に対して、特別な機構を必要としないため、セグメント用型枠が簡易な構成で安価である。
【００１５】
また、前記仕切部が、板厚方向に積層した複数枚の仕切板からなり、前記仕切板を一枚ずつ引き抜くことが可能に構成されていれば、仕切部（仕切板）を引き抜くことにより形成される隙間を狭くすることができるので、材料の流出の防止をより効果的に行うことが可能となる。
【００１６】
また、前記スライド板が、弾性部材により固定板に向かう方向に付勢されていれば、仕切部を引き抜くとともにスライド板が摺動することで、仕切部を引き抜くことにより形成された隙間を自動的に塞ぐため、作業性に優れている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のセグメント用型枠によれば、簡易かつ安価に、異なる強度の材料により形成された部分を含むセグメントの高品質に製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、図１（ａ）に示すように、トンネル周方向で複数組み合わせることにより円環状のセグメントリングＳＲを形成し、このセグメントリングＳＲをトンネル軸方向で複数連結することによりシールドトンネルＴの外殻を形成するセグメントＳを製造するためのセグメント用型枠１について説明する。
【００１９】
セグメントＳは、図１（ｂ）に示すように、断面円弧状に形成された鉄筋Ｒコンクリート部材であって、高流動コンクリートの硬化体からなるトンネル周方向中央部分の一般部Ｓ１と、トンネル周方向両端部にそれぞれ形成された繊維補強セメント系コンクリートの硬化体からなる端面部Ｓ２により構成されている。
【００２０】
なお、セグメントＳの一般部Ｓ１および端面部Ｓ２を構成するコンクリート材料は、前記のもの限定されるものではなく、例えば、高強度コンクリートや普通コンクリートを使用してもよく、適宜公知のコンクリートの中から選定して使用すればよい。なお、一般部Ｓ１と端面部Ｓ２で使用するコンクリート材料は、その用途に応じて異なる配合で構成されてあればよい。
【００２１】
このようなセグメントＳを製造するセグメント用型枠１として、図２示すように、平置きされる型枠本体２と、型枠本体２の上面の開口を覆う上枠部３と、一般部Ｓ１と端面部Ｓ２との境界部を仕切る仕切部４とを備えるものを使用する。
なお、平置きとは、セグメントＳのトンネル内周面となる面が下、トンネル外周面となる面が上となるように、型枠本体２を配置することをいう。
【００２２】
型枠本体２は、上面が開口した鋼製の箱状体であって、トンネルＴ（セグメントＳ）の断面形状に応じた円弧状と呈している。
型枠本体２は、円弧状の板状部材からなる底版部２１と、底版部２１の周縁に立設された側壁部２２とにより構成されている。底版部２１は、トンネル内周面となる円弧面を成形する。
【００２３】
側壁部２２のトンネル周方向端部上部には、係止部２３が形成されている。本実施形態の係止部２３は、側壁部２２の上端面に突設されたボルトからなる。
なお、係止部２３の構成、配置、数等は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【００２４】
上枠部３は、セグメントＳの一般部Ｓ１の上面を覆うように型枠本体２上に固定される固定板３１と、端面部Ｓ２の上面を覆うように型枠本体２上に配設されるスライド板３２を有している。
【００２５】
固定板３１は、型枠本体２のトンネル周方向の中央上面を覆うように固定された板状部材であり、左右の仕切部４，４の間に配置されている。固定板３１の中央には、コンクリートを打設するための開口（打設口３１ａ）が形成されている。
本実施形態では、固定板３１を複数枚の板材を組み合わせることにより構成する。
【００２６】
なお、固定板３１または型枠本体２のトンネル周方向の側壁部２２等に打設孔２２ａ（図４参照）を形成し、圧送ポンプを介してコンクリートを打設する場合には、打設口３１ａは省略してもよい。
【００２７】
スライド板３２は、型枠本体２の端部上面を覆うように配設された板状部材であり、仕切部４よりも端部側（セグメント継手側）に配置されている。スライド板３２には、型枠本体２に形成された係止部２３の位置に応じて、長穴３２ａとスリット３２ｂが形成されている。
【００２８】
長穴３２ａは、型枠本体２の上面においてスライド板３２がトンネル周方向にスライドすることが可能となるように、トンネル周方向に沿って長く形成されている。同様に、スリット３２ｂは、トンネル周方向の仕切部４側先端が開口し、トンネル周方向に沿った溝状に形成されている。
なお、スライド板３２のスライド範囲を抑制することを目的として、長穴３２ａを少なくとも１つ形成するのが望ましいが、スリット３２ｂのみによるスライド範囲の抑制が可能であれば、長穴３２ａは省略することも可能である。
【００２９】
スライド板３２は、型枠本体２の上面において、長穴３２ａおよびスリット３２ｂ，３２ｂに係止部２３を挿通させた状態で、固定板３１に向かってスライド可能に配設されている。スライド板３２は、固定板３１に向かってスライドすることで、仕切部４を型枠本体２から引き抜くことにより形成された固定板３１とスライド３２との隙間を塞ぐ。
【００３０】
仕切部４は、固定板３１とスライド板３２との間に設けた隙間に配設されており、上方に引き抜くことが可能となっている。
【００３１】
仕切部４は、板厚方向（トンネル周方向）に積層した複数枚（本実施形態では３枚）の仕切板４１からなり、各仕切板４１を一枚ずつ引き抜くことが可能に配設されている。
【００３２】
仕切板４１は、鋼板により構成されており、上端部が型枠本体２の上面から突出するとともに、下端が型枠本体２の底版２１に当接するように配設される。
【００３３】
なお、仕切板４１（仕切部４）を構成する材料は、所定の強度を有したものであれば限定されるものではなく、例えば木製部材により構成するなど、適宜公知の材料から選定して形成することが可能である。
また、仕切板４１は、例えばゴム板を２枚の鋼板により挟むことにより構成されている等、複数の部材を重ねて一体化した、複層構造であってもよい。
【００３４】
また、仕切板４１（仕切部４）の底端面や側端面に天然ゴム、合成ゴム、ウレタン等の流出防止材（図示せず）を設置することで、仕切部４と型枠本体２との隙間からコンクリートが流出することを防止してもよい。
【００３５】
仕切板４１の上端部には、仕切板４１を型枠本体２に配置する際および型枠本体２から引き抜く際に持ち手として使用する貫通孔４２が形成されている。なお、貫通孔４２の数、配置、形状等は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。また、持ち手は、貫通孔である必要はなく適宜設定することが可能である。さらに、クレーン等の吊り上げ機械等を使用する場合には、吊り上げ機械の構成に応じた部材を形成することで持ち手を省略してもよい。
【００３６】
各仕切板４１には、セグメントＳに配筋される鉄筋Ｒの位置に応じてスリット４３が形成されている。さらにこのスリット４３は、コンクリートの流出を防止するために天然ゴム、合成ゴム、ウレタン等からなるスリット部流出防止材４４により遮蔽されている。
【００３７】
本実施形態に係るスリット部流出防止材４４は、２枚の縦長部材の長辺同士を突き合わせた状態で配設することにより構成されている。鉄筋Ｒは、この突合せ部分を挿通する。
なお、スリット部流出防止材４４の構成は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【００３８】
次に本実施形態に係るセグメント用型枠１を使用した、セグメントの製造方法に図３を参照して説明する。
【００３９】
本実施形態に係るセグメントの製造方法は、端面部コンクリート打設工程と、一般部コンクリート打設工程と、仕切部引き抜き工程と、養生工程と、を備えている。
【００４０】
端面部コンクリート打設工程は、図３（ａ）に示すように、型枠本体２に仕切部４を配置した状態で、型枠本体２の端面部Ｓ２に対応する部分（型枠本体２の両端部）にコンクリート（繊維補強セメント系コンクリート）を打設する工程である。
このときスライド板３２は、スライド板３２と仕切部４との間に、コンクリートの打設が可能な程度の隙間を有した状態で、型枠本体２の上面に配置されている。
【００４１】
なお、型枠本体２には、予めセグメントＳの鉄筋Ｒが所定のピッチで配置されており、仕切部４は、スリット４３に鉄筋Ｒを挿通させた状態で配置されている。
【００４２】
そして、端面部Ｓ２のコンクリート打設が終了したら、スライド板３２を仕切部４方向にスライドさせて、スライド板３２と仕切部４との間の隙間を遮蔽する（図３（ｂ）参照）。
【００４３】
一般部コンクリート打設工程は、端面部コンクリート打設工程における端面部Ｓ２のコンクリート打設が完了したのち、図３（ｂ）に示すように、打設口３１ａから一般部Ｓ１に対応する部分に、高流動コンクリートを打設する工程である。
【００４４】
スライド板３２のスリット４３は、鉄筋Ｒが挿通された部分以外は、スリット部流出防止材４４により遮蔽されているため、一般部Ｓ１の高流動コンクリートと、端面部Ｓ２の繊維補強セメント系コンクリートとが、この段階で混ざり合うことはない。
【００４５】
なお、端面部コンクリート打設工程と一般部コンクリート打設工程との順番は限定されるものではなく、一般部コンクリート打設工程の後に端面部コンクリート打設工程を実施してもよい。
【００４６】
仕切部引き抜き工程は、図３（ｃ）に示すように、一般部Ｓ１と端面部Ｓ２，Ｓ２の高流動コンクリートと繊維補強セメント系コンクリートとが打設された型枠本体２から、仕切部４を引き抜く工程である。
【００４７】
仕切部４の引き抜き作業は、仕切板４１を１枚ずつスライド板３２側に配設された仕切板４１から順に引き抜くことにより行う。仕切板４１を１枚引き抜くことにより残りの仕切板４１（最後の仕切板４１を引き抜く際には固定板３１）とスライド板３２との間に隙間が形成されるため、スライド板３２を随時スライドさせてその隙間を遮蔽する。
仕切部４を引き抜くことにより形成された隙間をスライド板３２が遮蔽することで、この隙間からコンクリート（高流動コンクリートまたは繊維補強セメント系コンクリート）が流出することを防止する。
【００４８】
なお、仕切部４を引き抜くことにより本体部Ｓ１の高流動コンクリートが端面部Ｓ２側に流下して、本体部Ｓ１の中央部分の打設上面が低くなった場合には、適宜打設口３１ａから高流動コンクリートを打設（補充）して、本体部Ｓ１が所定の厚みを確保できるようにする。
また、高流動コンクリートまたは繊維補強セメント系コンクリートは、必要に応じて振動締固めを行うものとする。
【００４９】
養生工程は、図３（ｄ）に示すように、仕切部４が引き抜かれて、固定板３１にスライド板３２を密着させた状態で、コンクリートを養生する工程である。
本体部Ｓ１と端面部Ｓ２とが密着した状態で硬化することで、本体部Ｓ１と端面部Ｓ２とが一体になったセグメントＳ（図１（ｂ）参照）が形成される。
【００５０】
養生後、固定板３１およびスライド板３２を型枠本体２から取り外し、セグメントＳを取り出す。
【００５１】
以上、本実施形態のセグメント用型枠によれば、一般部Ｓ１と端面部Ｓ２のコンクリートの打設した後、仕切部４を抜き出すのみで、異なる強度のコンクリート同士の境界面が維持された状態で、一体に形成されるため、簡易に高品質のセグメントＳを製造できる。
【００５２】
仕切部４を引き抜くことにより形成された隙間は、スライド板３２をスライドさせるのみで簡易に遮蔽し、コンクリートの流出を防止することが可能なため、簡易に高品質のセグメントＳを製造できる。
また、仕切部４は、上方に引き抜かれるため、仕切部４を引き抜くことにより形成された隙間は上方に開口しており、従来の側方から仕切部材を引き抜く場合と比較してコンクリートが流出しにくい。
【００５３】
一般部Ｓ１と端面部Ｓ２とを同時に製造することで、セグメントＳの製造に要する期間と手間を短縮することが可能となり、製造費用の低減化が可能となる。
【００５４】
セグメント用型枠１は、構成が簡易なため、安価に製造することができる。
スライド板３２は、係止部２３に沿って摺動するため、スライド板３２のズレが防止されて、作業性に優れている。
【００５５】
仕切部４を複数枚の仕切板４１，４１，…を積層することにより構成することで、仕切部４を引き抜くことにより形成される隙間の大きさを最小限に抑えることが可能となり、コンクリートの流出防止により効果的である。
【００５６】
仕切部４のスリット４３には、スリット部流出防止材４４が配設されているため、コンクリート同士が混ざり合うことが防止されて、異なる強度（配合）のコンクリート同士の境界面が維持された、高品質のセグメントの製造が可能である。
【００５７】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、前記実施形態では、スライド板３２に形成された長穴３２ａやスリット３２ｂに係止部２３を挿通させた状態で、スライド板３２をスライドさせるものとしたが、型枠本体２の上面とスライド板３２にそれぞれトンネル周方向に沿って溝または突条を形成してもよく、その構成は限定されるものではない。この溝と突条をかみ合わせた状態でスライドさせることで、スライド板３２を簡易にスライドさせることが可能となる。
【００５８】
スライド板３２を、例えばバネなどからなる図示しない弾性部材により固定板３１に向かう方向に付勢させておくことで、仕切部４を引き抜くと同時に自動的にスライド板が固定板３１方向にスライドする構成としてもよい。
また、スライド板３２のスライドは手動で行ってもいいし、機械的に行ってもよい。
【００５９】
前記実施形態では、セグメントＳのトンネル周方向の端面部に繊維補強セメント系コンクリートを打設することでセグメントＳ同士の継手面が補強されたセグメントＳを製造するためのセグメント用型枠について説明したが、図４に示すセグメント用型枠１’のように、トンネル軸方向で型枠本体２を分割する仕切部４を配設することで、セグメントリングＳＲ同士の継手面が補強されたセグメントを形成するものとしてもよい。
また、前記実施形態では、セグメントＳの両端に配合（強度）の異なるコンクリートを打設して端面部Ｓ２を形成するものとしたが、片側のみに端面部Ｓ２を形成するものとしてもよい。
【００６０】
コンクリートの打設方法は、打設口３１ａ等の開口部や仕切部４とスライド板３２との隙間等からの打設に限定されるものではなく、適宜公知の手段により行うことが可能であり、例えば図４に示すように、コンクリートポンプを介して圧送されたコンクリートを、型枠本体２または上枠部３等の所定の位置に形成された打設孔２２ａから打設してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】（ａ）は本発明の好適な実施形態に係るセグメントリングの正面図、（ｂ）は同セグメントの斜視図である。
【図２】本発明の好適な実施形態に係るセグメント用型枠を示す斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は図２に示すセグメント用型枠を使用したセグメントの製造方法の各工程を示す斜視図である。
【図４】図２に示すセグメント用型枠の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６２】
１    セグメント用型枠
２    型枠本体
３    上枠部
３１  固定板
３２  スライド板
４    仕切部
４１  仕切板
Ｓ    セグメント
ＳＲ  セグメントリング
Ｓ１  一般部
Ｓ２  端面部
Ｔ    トンネル
【図１】
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【図２】
2010030157.tif 000004
【図３】
2010030157.tif 000005
【図４】
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