(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心成形装置の遠心ドラム内に着脱自在に取り付けられるコンクリートセグメントの遠心成型用型枠であって、
一対の円形部材と、
円弧状の複数の外枠体が分離可能な状態で周方向に連結されてなる円筒体であって、軸方向の両端部に前記一対の円形部材のそれぞれが同軸で分離可能に連結される円筒体と、
前記円筒体における外枠体の境界部分から当該円筒体の内側に延出し、且つ前記一対の円形部材の内面間を掛け渡すように配置される複数の仕切板とを含む
ことを特徴とするコンクリートセグメントの遠心成型用型枠。
【請求項２】
前記外枠体の外面にスティフナが形成されている
請求項１に記載のコンクリートセグメントの遠心成型用型枠。
【請求項３】
前記スティフナは、前記外枠体の長さ方向両端部に形成された第１のフランジ部と、前記外枠体の幅方向両端部に形成された第２のフランジ部と、前記外枠体の外面上に立設された少なくとも一つのリブとを含み、
前記第１のフランジ部は、隣接する他の外枠体と直接に又は仕切板を介して連結され、前記第２のフランジ部は、前記一対の円形部材の夫々の内面との当接状態において固定手段により円形部材と連結される
請求項２に記載のコンクリートセグメントの遠心成型用型枠。
【請求項４】
前記仕切板は、前記円筒体の形成時に連結される外枠体間に介装されて外枠体間の連結具で外枠体と一体に連結され、前記仕切板の一部が円筒体の内側に延出する請求項１から３の何れか１項に記載のコンクリートセグメントの遠心成型用型枠。
【請求項５】
前記円筒体における各外枠体の内径中心は、前記円筒体の中心から径方向に所定量だけ後退している
請求項４に記載のコンクリートセグメントの遠心成型用型枠。
【請求項６】
軸に直交する平面で形成された一方の軸方向端面と前記軸と斜めに交わる平面で形成された他方の軸方向端面とを有する円筒状に形成され、前記一方の端面が前記一対の円形部材のいずれか一方の内面に同軸で取り付けられるスペーサをさらに含む
請求項１〜５の何れか１項に記載のコンクリートセグメントの遠心成形用型枠。
【請求項７】
円弧状の複数の外枠体が分離可能な状態で周方向に連結されてなる円筒体の軸方向の両端部に一対の円形部材のそれぞれが同軸で分離可能に連結され、当該円筒体における外枠体の境界部分から当該円筒体の内側に延出し且つ前記一対の円形部材の内面間を掛け渡すように複数の仕切板が配置された遠心成型用型枠を組み立て、
前記遠心成型用型枠を遠心成形装置の遠心ドラム内に同軸で配置し、
前記遠心ドラムを回転させながら前記遠心成型用型枠内にコンクリートを打設し、
前記打設後に前記遠心成型用型枠を前記遠心ドラムから取り出して前記コンクリートを養生し、
前記遠心成型用型枠を分解する
ことを含むコンクリートセグメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートセグメントの遠心成型用型枠に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シールド工法において適用される鉄筋コンクリート（ＲＣ）セグメントの製造方法の一つとして、遠心成型方法がある。
【０００３】
例えば、遠心成型方法の一つとして、遠心型枠の内側に、回転軸方向に複数のリング間仕切部材を配設するとともに、円周方向に複数のセグメント間仕切部材を配設した後、遠心型枠を回転させながらコンクリートを打設することにより、複数リングのセグメントを遠心成型するものがある（例えば、特許文献１）。
【０００４】
或いは、遠心成形装置の遠心成形型の内径面の両端部に着脱可能に取り付けられた一対の環状の端枠を設け、端枠間にセグメント型枠を配置して、円弧状の外周面と四側面が鋼板製の被覆枠によって被覆一体化された鋼板補強型のセグメントを形成するものがある（例えば、特許文献１，図２，図３、図４）。
【０００５】
また、セグメント成型部が上記した端枠間に掛け渡された複数の仕切板を有し、遠心成形装置を駆動して遠心成形型を所要の速度で回転させつつ外部からコンクリート供給ノズルでコンクリートを充填する（例えば、特許文献２、図９、図１０、図１１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１６２２７３号公報
【特許文献２】特開２００８−２８４７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような特許文献１及び特許文献２における、遠心型枠ないし遠心成形型内に直接にコンクリートを打設する方法では、コンクリートが十分に硬化するまでの間、コンクリートを遠心型枠ないし遠心成形型から脱型できなかった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、コンクリートセグメントを効率良く製造可能な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するため、以下の手段を採用する。
【００１０】
すなわち、本発明の態様の一つは、遠心成形装置の遠心ドラム内に着脱自在に取り付けられるコンクリートセグメントの遠心成型用型枠であって、
一対の円形部材と、
円弧状の複数の外枠体が分離可能な状態で周方向に連結されてなる円筒体であって、軸方向の両端部に前記一対の円形部材のそれぞれが同軸で分離可能に連結される円筒体と、
前記円筒体における外枠体の境界部分から当該円筒体の内側に延出し、且つ前記一対の円形部材の内面間を掛け渡すように配置される複数の仕切板とを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の一態様によれば、円筒体に一対の円形部材を同軸で連結するとともに、仕切板
を配置することで、コンクリートセグメントの遠心成型用型枠を組み立てることができる。外枠体の連結は、直接に連結しても良く、仕切板を介して行っても良い。
【００１２】
その後、組み立てられた遠心成型用型枠を遠心ドラム内に配置し、遠心ドラムを回転させながらコンクリートを打設し、円形部材、外枠体及び仕切板で囲まれた空間がコンクリートで満たされることで、コンクリートセグメントが製造される。コンクリートがある程度硬化した時点で、遠心ドラムから遠心成型用型枠を取り出し、コンクリートを養生することができる。従って、コンクリートの養生が済むまで遠心ドラムを休止させる必要がない。従って、遠心ドラムの稼働率を高めることができ、セグメントの製造効率を高めることができる。
【００１３】
なお、組み立てられた遠心成型用型枠における、円形部材、外枠体及び仕切板で囲まれた空間に鉄筋を配置することで、コンクリートの打設によりＲＣセグメントを得ることもできる。
【００１４】
本発明による遠心成型用型枠において、前記外枠体の外面にスティフナが形成されているようにしても良い。このようにすれば、円筒体、ひいては型枠に十分な強度を持たせることができる。
【００１５】
例えば、スティフナは、前記外枠体の長さ方向両端部に形成された第１のフランジ部と、前記外枠体の幅方向両端部に形成された第２のフランジ部と、前記外枠体の外面上に立設された少なくとも一つのリブとを含み、前記第１のフランジ部は、隣接する他の外枠体と直接に又は仕切板を介して連結され、前記第２のフランジ部は、前記一対の円形部材の夫々の内面との当接状態において固定手段により円形部材と連結されるようにしても良い。
【００１６】
また、本発明による遠心成型用型枠において、前記仕切板は、前記円筒体の形成時に連結される外枠体間に介装されて外枠体間の連結具で外枠体と一体に連結され、仕切板の一部が円筒体の内側に延出するようにしても良い。このようにすれば、円筒体の形成（組み立て）工程において、仕切板を適宜の位置に配置することができ、型枠の組み立てを簡易にすることができる。
【００１７】
また、本発明による遠心成型用型枠は、前記円筒体における各外枠体の内径中心が前記円筒体の中心から径方向に所定量だけ偏心するように構成することができる。このようにすれば、当該型枠から取り出される複数のコンクリート成型物の真円度を高めることができる。
【００１８】
また、本発明による遠心成形用型枠は、軸に直交する平面で形成された一方の軸方向端面と前記軸と斜めに交わる平面で形成された他方の軸方向端面とを有する円筒状に形成され、前記一方の端面が前記一対の円形部材のいずれか一方の内面に同軸で取り付けられるスペーサをさらに含むことができる。このようなスペーサを含むことで、テーパー付きのセグメントリングを作製することができる。
【００１９】
また、本発明の他の態様は、円弧状の複数の外枠体が分離可能な状態で周方向に連結されてなる円筒体の軸方向の両端部に一対の円形部材のそれぞれが同軸で分離可能に連結され、当該円筒体における外枠体の境界部分から当該円筒体の内側に延出し且つ前記一対の円形部材の内面間を掛け渡すように複数の仕切板が配置された遠心成型用型枠を組み立て、
前記遠心成型用型枠を遠心成形装置の遠心ドラム内に配置し、
前記遠心ドラムを回転させながら前記遠心成型用型枠内にコンクリートを打設し、
前記打設後に前記遠心成型用型枠を前記遠心ドラムから取り出して前記コンクリートを養生し、
前記遠心成型用型枠を分解する
ことを含むコンクリートセグメントの製造方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、セグメントを効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】実施形態に係る遠心成型用型枠を用いて製造されるセグメントにより構成されるセグメントリングの例を示す。
【図１Ｂ】図１に示したセグメントリングを構成するセグメントの例を示す。
【図２】実施形態に係るコンクリートセグメントの遠心成型用型枠の分解説明図である。
【図３】図３（Ａ）は、円形部材の外面を示す図であり、図３（Ｂ）は、円形部材の内面を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、複数の背板を連結して得られる円筒体を正面図（軸方向から見た図）であり、図４（Ｂ）は、円筒体の側面を示す図である。
【図５】図５（Ａ）は、仕切板の正面図であり、図５（Ｂ）は、仕切板の右側面図である。
【図６】図６は、ピース間継手を形成するための継手部材の例を示す図であり、図６（Ａ）は、仕切板１４に継手部材を取り付けた状態を示す側面図であり、図６(Ｂ)は、継手部材が取り付けられた仕切板１４を上方から見た図であり、図６（Ｃ）は、継手部材に含まれる連結箱を示す図である。
【図７】複数の遠心成型用型枠が設置された状態の遠心成型装置を側面から見た図である。
【図８】図７に示した遠心成型装置を正面から見た図である。
【図９】図９は、実施形態の遠心成型用型枠の他の実施形態を示す図であり、型枠内にスペーサを取り付けた状態を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、円筒体の形成方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るコンクリートセグメントの遠心成型用型枠及び遠心成型用型枠を用いたコンクリートセグメントの製造方法について説明する。
【００２３】
図１Ａ及び図１Ｂは、遠心成型用型枠を用いて製造されるコンクリートセグメント（以下、単に「セグメント」と表記）の例を示す。図１Ａには、円筒状のセグメントリング１が示されており、図１Ｂには、図１Ａに示したセグメントリング１を形成するセグメント（セグメントピース）２の一つが示されている。
【００２４】
図１Ａにおいて、セグメントリング１は、遠心成型方法により製造された５つのセグメント２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅから形成されている（以下、セグメント２Ａ〜２Ｅを区別しない場合には、「セグメント２」との表記を用いる。）各セグメント２は、二つの周方向端面２ａ，２ｂを有する円弧状に形成されている。
【００２５】
また、各セグメント２の一方の端面２ｂ側には、セグメント２同士をセグメント２の周方向で連結するためのインサートナット３７，３７（図６参照）が埋設されており、端面２ｂには、インサートナット３７，３７のナット穴２ｃ，２ｃが開口されている。一方、セグメント２の他方の端面２ａ側には、ナット穴２ｃ，２ｃに挿入されるピース間連結用の各ボルト（図示せず）を挿通するための貫通孔２ｇ，２ｇが形成されており、貫通孔２
ｇ，２ｇは、セグメント２の端面２ａ側に設けられた凹部２ｄ，２ｄに連通している。このようにして、各ボルトが凹部２ｄ，２ｄから貫通孔２ｇ，２ｇに挿入され、他のセグメント２の端面２ｂに設けられたナット穴２ｃ，２ｃに挿入されてインサートナット３７，３７と螺合されることによって、セグメント２同士が周方向に連結（ピース間接続）されるようになっている。
【００２６】
また、セグメント２の幅方向（セグメントリング１の軸方向）の各端面には、セグメントリング１をその軸方向にリング間継手（図示せず）で連結するための複数の穴２ｅが設けられている。さらに、セグメント２の周方向の端面２ａ，２ｂ及び幅方向の各端面には、止水用のシール部材（例えば、リング状のゴム、或いはゴムカバー）をセグメント２の全側面に亘って掛け留めるための溝２ｆが形成されている。
【００２７】
このようなセグメント２（セグメントリング１）は、シールド工法を用いたトンネル工事に適用される。例えば、上下水道、又は共同溝の工事において適用される。トンネル工事において、セグメント２Ａ〜２Ｅがボルト（セグメント間継手）によって周方向に連結されることでセグメントリング１が組み立てられる。各セグメントリング１は、セグメントリング１の外周面が掘削されたトンネルの内周面に接するように配置され、穴２ｅを用いてトンネル（セグメントリング１）の軸方向に図示しないボルト（リング間継ぎ手）で連結される。このように連結された複数のセグメントリング１は、上下水道や共同溝における送水用のパイプ（管）として利用される。
【００２８】
なお、図１Ａには、セグメントリングの例として、ＡＢＫタイプのセグメントリング１をなすセグメント群２Ａ〜２Ｅを示している。但し、本実施形態の遠心成型用型枠１０を用いて、他のタイプのテーパー付きセグメント（例えば、台形及び平行四辺形のセグメントピースで形成される曲線対応タイプのテーパー付きセグメントリング）を製造することも可能である。また、各セグメント２の端面がセグメントリング１の軸に対して平行な矩形のセグメント群からなるセグメントリングを製造することも可能である。要は、型枠１０を用いて、様々な形状のセグメントピースから形成されるセグメントリングを製造することができる。
【００２９】
図２は、図１に示したような複数のセグメント２（２Ａ〜２Ｅ）を製造するために使用される遠心成型用型枠１０（以下、単に「型枠１０」と表記する）の分解説明図である。図３（Ａ）は、円形部材の外面を示す図であり、図３（Ｂ）は、円形部材の内面を示す図である。図４（Ａ）は、複数の背板を連結して得られる円筒体を正面図（軸方向から見た図）であり、図４（Ｂ）は、円筒体の側面を示す図である。図５（Ａ）は、仕切板の正面図であり、図５（Ｂ）は、仕切板の右側面図である。
【００３０】
図２において、型枠１０は、大略して、一対の円形部材（リング部材）１１，１１と、複数の円弧状の外枠体である複数の背板１３と、複数の仕切板１４とを備える。
【００３１】
一対の円形部材１１，１１は、同様の構成を備える。円形部材１１は、円形のリング状に形成された金属製（例えば、鋼製）の平板である。円形部材１１は、外面１１ａと内面１１ｂとを有している。内面１１ｂには、セグメント２の溝２ｆ（図１Ｂ）を形成するための環状の凸部１５が、円形部材１１と同心で形成されている（図３(Ｂ)）。
【００３２】
また、各円形部材１１には、円形部材１１の外縁と同心円上において、所定の間隔を空けて複数の貫通孔１６が形成されている。各貫通孔１６は、背板１３を円形部材１１に固定手段であるボルト１７及び図示しないナットで固定するためのボルト孔として使用される。
【００３３】
さらに、各円形部材１１には、貫通孔１６よりも内側にセグメント２の穴２ｅを形成するための複数の貫通孔１８が形成されている。貫通孔１８も、円形部材１１の同心円上に形成されている。貫通孔１８を用いてリング間継手用の埋設金物が設置される。なお、貫通孔１６の数は、背板１３との良好な連結状態を得るために適宜設定可能である、また、貫通孔１８の数は、セグメント２に形成する穴２ｅの数に応じて適宜設定可能である。
【００３４】
型枠１０は、組み立て後に、遠心成型装置３０の遠心ドラム３３内に設置される（図８参照）。このため、一対の円形部材１１，１１の外径は、遠心ドラムの内径に応じたサイズを有する。
【００３５】
また、円形部材１１のリング幅長さＬ（図３(Ｂ)）は、セグメント２の厚さ以上となるように形成されている。なお、本実施形態における円形部材１１は、型枠１０が遠心ドラム３３内に配置された場合において、型枠１０内をコンクリート供給ノズルのような機器等が通過可能とするために、円形部材１１の中央部を大きく開口してリング状に形成している。従って、円形部材１１の開口部の形状及び数は、遠心成型用型枠が遠心ドラム内に配置された場合の状況に鑑みて適宜設定可能である。
【００３６】
図２には、図１Ａに示したＡＢＫタイプのセグメントリング１を形成するための複数の背板１３Ａ〜１３Ｅが示されている。以下、背板１３Ａ〜１３Ｅを区別しない場合には、背板１３と表記する。
【００３７】
背板１３は、円弧状（少なくとも内面が円筒の周面を有する）に形成された金属製（例えば鋼製）の基板１３ａと、基板１３ａの補強部材であるスティフナ１３ｂとを備える。スティフナ１３ｂは、基板１３ａの長さ方向の外縁から外側に向かって基板１３ａに対してほぼ垂直に立設されたフランジ１９，１９と、基板１３ａの幅方向の外縁から外側に向かってほぼ垂直に立設されたフランジ２０，２０とを含む。
【００３８】
フランジ１９，１９は、リブ２１，２１で区切られた各領域のほぼ中央に貫通孔２３をそれぞれ有している（図４(Ｂ)）。貫通孔２３は、背板１３同士を連結するためのボルト孔として使用される。
【００３９】
また、フランジ２０，２０は、円形部材１１の貫通孔１６に対応する複数の貫通孔２４を有している（図４(Ａ)）。貫通孔２４は、ボルト１７が挿通されるボルト孔であり、背板１３を円形部材１１に固定するために使用される。
【００４０】
さらに、スティフナ１３ｂは、基板１３ａの外面上にほぼ垂直に立設されたリブ２１，２１を含んでいる。リブ２１，２１は、フランジ２０，２０と平行な状態で基板１３ａの長さ方向に延びており、リブ２１，２１の両端部はそれぞれフランジ１９，１９に接続されている。なお、リブ２１，２１は、フランジ２０とリブ２１との間、リブ２１間がほぼ等間隔となるように形成されている。但し、これらの間隔は適宜設定可能である。また、リブ２１の数も適宜設定可能である。さらに、基板１３ａの幅方向において基板１３ａの外面に基板１３ａの幅方向に延びるリブをさらに設けることもできる。このように、背板１３がスティフナ１３ｂを有することで、背板１３の剛性が高められ、結果として後述する筒状体としての円筒体２２の強度、ひいては型枠１０が好適な強度を得ることができる。
【００４１】
背板１３Ａ〜１３Ｅは、その長手方向で連結されることによって、図４(Ａ)に示すような筒状体（円筒体２２）を形成する。図２に示すように、背板１３間の連結時には、連結される二つの背板１３のフランジ１９同士が対向する状態とされ、フランジ１９間に仕切板１４が配置され、ボルト１７Ａが各フランジ１９の貫通孔２３と仕切板１４に設けられ
た貫通孔２３に対応する貫通孔２５を挿通した状態で、ナット２６（図５(Ｂ)）によりボルト１７Ａによるボルト締めが行われる。このようにして、背板１３間が連結される。
【００４２】
背板１３同士の連結により、仕切板１４は、背板１３のフランジ１９間に介装され、ボルト１７Ａを用いたボルト締めによりフランジ１９間に挟持された状態となる。仕切板１４を背板１３間に介装させた状態で背板１３同士がその長さ方向に連結されることによって、図４(Ａ)に示すような円筒体２２を形成することができる。円筒体２２において、背板１３間に介装された各仕切板１４は、円筒体２２の内側へ向かって延出する延出部１４ａを有する状態となる。
【００４３】
このような円筒体２２の両側に円形部材１１をボルト１７で固定することにより、型枠１０を組み立てることができる。すなわち、円筒体２２の軸方向に設けられた各貫通孔２４と円形部材１１の貫通孔１６とを位置合わせし、ボルト１７を円形部材１１の外面１１ａ側から貫通孔１６及び貫通孔２４に挿入し、貫通孔２４から飛び出したボルト１７の先端に図示しないナットを嵌めて締めることで、各円形部材１１を円筒体２２に固定することができる。このとき、円形部材１１，１１は、円筒体２２と同軸（同心）となる。円筒体２２に円形部材１１，１１が固定された状態において、背板１３の内面、円形部材１１，１１の内面１１ｂ，１１ｂ及び仕切板１４（延出部１４ａ）で囲まれた空間が、セグメント２の成型用コンクリートを充填する空間をなす。ここで、型枠１０が軸中心に回転する状態でコンクリートが充填されることで、図４(Ａ)において破線で示したような円筒形のコンクリート成型物ができる。ここで、円筒形のコンクリート成型物は、仕切板１４を境に分離することができる。よって、コンクリート成型物を仕切板１４を境に分割することで、図１Ａに示したようなセグメントリング１を形成するセグメント２Ａ〜２Ｅを得ることができる。
【００４４】
図５は、仕切板１４の構成の詳細を示す図である。図５(Ａ)は、仕切板１４の正面を示す図であり、図５(Ｂ)は、図５(Ａ)におけるＡ−Ａ断面を示す説明図である。図５(Ａ)には、図４(Ａ)に示した背板１３Ｂの左側の端部に位置合わせされて配置された仕切板１４を、図４(Ａ)の紙面の左側から見た状態が示されている。
【００４５】
図５(Ａ)(Ｂ)に示すように、仕切板１４は、背板１３と同じ幅長さを有しており、仕切板１４の下端部を背板１３Ｂのフランジ１９の下端と一致させると、各貫通孔２５がフランジ１９の各貫通孔２３と一致するようになっている。そして、フランジ１９より上側の部分が延出部１４ａとなる。
【００４６】
背板１３の連結時には、図５(Ｂ)に示すように、仕切板１４の両面に連結対象の二つの背板１３（図５(Ｂ)では背板１３Ｂと背板１３Ｃ）の各フランジ１９，１９を当接させる。この状態で、一方の側（図５(Ｂ)では背板１３Ｂ側）からボルト１７Ａを貫通孔２３，貫通孔２５及び貫通孔２３を通過させ、他方の側に飛び出したボルト１７Ａの先端にナット２６を嵌めて締める。これによって、仕切板１４が背板１３間に挟まれた状態で、背板１３と一体に連結される。この状態において、仕切板１４のフランジ１９の高さより高い部分は、円筒体２２において円筒体２２の内側へ延出する延出部１４ａとなる。
【００４７】
このように、仕切板１４を背板１３間に介装し、連結具であるボルト１７Ａ及びナット２６で背板１３と一体に連結することで、円筒体２２に容易に仕切板１４を配置することができ、型枠１０の組み立てを容易にすることができる。
【００４８】
延出部１４ａは、型枠１０によって成形されるセグメント２の境界を規定する部材として機能する。すなわち、図５(Ｂ)に示す例では、背板１３Ｂ側にセグメント２Ｂが成形され、背板１３Ｃ側にセグメント２Ｃが成形される。
【００４９】
延出部１４ａの下部には、仕切板１４の幅方向に延びた直線状の凸部１４ｂが仕切板１４の両側に形成されている（図５(Ｂ)）。各凸部１４ｂは、図１Ｂに示したようなシール用の溝２ｆをセグメント２の周方向端面に形成するために設けられている。各凸部１４ｂの端部には、溝１４ｃ，１４ｃが形成されており、各溝１４ｃは、円形部材１１の内面１１ｂに設けられた凸部１５（図２）が挿入される。
【００５０】
また、延出部１４ａの中間部分には、セグメント２の両端部にナット穴２ｃ，２ｃ，穴２ｇ，２ｇ，及び凹部２ｄ、すなわち、ピース間継手を形成するための継手部材を支持するための貫通孔１４ｄ，１４ｄが形成されている。さらに、延出部１４ａの上端部は仕切板１４の高さ方向に対してほぼ直交する方向に張り出した張出部を有しており、この張出部１４ｅは、セグメント２に目地を形成するために使用される。
【００５１】
図６は、ピース間継手を形成するための継手部材の例を示す図である。図６（Ａ）は、仕切板１４に継手部材を取り付けた状態を示す側面図であり、図６(Ｂ)は、継手部材が取り付けられた仕切板１４を上方から見た図であり、図６（Ｃ）は、継手部材に含まれる連結箱を示す図である。
【００５２】
図６(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)において、継手部材は、仕切板１４の背面側に配置される端面部材２７及び連結箱２８と、仕切板１４の正面側に配置されるインサートナット３７とを含んでいる。
【００５３】
端面部材２７は、セグメント２の端面２ａの一部となる矩形の金属板（例えば、鋼板）２７ａと、金属板２７ａの背面から延出する４つのアンカー筋２７ｂとを備えている。金属板２７ａのほぼ中央には、セグメント２の穴２ｇとなる貫通孔２７ｃが形成されている。
【００５４】
連結箱２８は、図６(Ｃ)に示されるように、半円柱状の箱体２８ａと蓋体２８ｂとを含む。箱体２８ａには、上部が開口された中空部(凹部)２８ｃと、この中空部２８ｃと箱体２８ａの一方の軸方向端面とを連通するように設けられた貫通孔２８ｄとが設けられている。また、箱体２８ａの上面には、蓋体２８ｂで箱体２８ａの上面を蓋体２８ｂで被覆した状態で蓋体２８ｂをボルト２９により固定するためのナット穴２８ｅが設けられている。
【００５５】
蓋体２８ｂにもナット穴２８ｅに対応する貫通孔２８ｆが設けられており、箱体２８ａの上面に、貫通孔２８ｆとナット穴２８ｅとの位置あわせをした状態で蓋体２８ｂをかぶせ、ボルト２９を貫通孔２８ｆから挿入し、貫通孔２８ｆ及びナット穴２８ｅと螺合させることで、蓋体２８ｂを固定することができる。
【００５６】
図６(Ａ)に示すように、端面部材２７の金属板２７ａの上縁を張出部１４ｅの下部に接触させた状態で、金属板２７ａの正面を仕切板１４の背面に密着させると、金属板２７ａの貫通孔２７ｃと仕切板１４の貫通孔１４ｄとが連通した状態となる。この状態において、箱体２８ａを貫通孔２７ｃと貫通孔２８ｄとを位置合わせした状態でアンカー筋２７ｂ間に配置し、中空部２８ｃからボルト３６を挿入してボルト３６の先端が貫通孔２８ｄ，２７ｃ，１４ｄを通って仕切板１４の正面から飛び出した状態にする。この状態で、ボルト３６の先端にインサートナット３７を螺合させて締めると、端面部材２７及び箱体２８ａがボルト３６とインサートナット３７との間に挟まれて仕切板１４に固定された状態となる。このような状態において、箱体２８ａに蓋体２８ｂがかぶせられ、ボルト２９で蓋体２８ｂが固定される。なお、この状態における張出部１４及び蓋体２８ｂの上面と同じ高さになるまで、型枠１０にコンクリートが充填される。
【００５７】
次に、上記した型枠１０を用いたセグメント２の製造方法について説明する。本製造方法は、外径が３ｍ程度のヒューム管の規格に応じた既存の遠心成型装置を用いてセグメントリングを形成する複数のセグメント２（セグメントピース）を一つの型枠１０で一度に成型する例について説明する。なお、本実施形態の型枠１０を用いて製造されるセグメントリング１の外径は、例えば２〜３ｍで、セグメント２の幅は０．５〜１ｍである。
【００５８】
最初に、型枠１０を組み立てる。例えば、複数の背板１３間に複数の仕切板１４を挟み、背板１３同士をボルト締めすることで、図４(Ａ)に示したような円筒体２２を形成し、円筒体２２の両側に円形部材１１，１１をボルト１７及び図示しないナットで固定することで、型枠１０を組み立てることができる。
【００５９】
型枠１０は、複数のボルト１７の除去により円形部材１１，１１と円筒体２２とを分離可能となっている。また、ボルト１７Ａの除去により円筒体２２を複数の背板１３(外枠
体)に分離することもできる。
【００６０】
型枠１０の組み立て工程において、仕切板１４に上述した手法でピース間継手を形成するための継手部材（端面部材２７、連結箱２８）を固定する(図６(Ａ))。また、円形部材１１，１１の貫通孔１８を用いて、リング間継手用の金物をコンクリート打設空間に設置する。さらに、円形部材１１，１１，仕切板１４及び背板１３で囲まれた空間に鉄筋を配置することもできる。さらにコンクリート打設空間を形成する部位、すなわち基板１３ａの内面、円形部材１１の内面１１ｂ，及び仕切板１４（延出部１４ａ）に、コンクリート剥離剤を塗布したり、これらの部材間に止水工を施したりすることができる。このようにして、水密性の高いコンクリート打設空間を形成することができる。型枠１０の組み立て工程では、少なくとも、一度に遠心ドラム３３（図８）内に配置可能な数の型枠１０が組み立てられる。
【００６１】
図７は、型枠１０が適用される遠心成型装置３０の側面図であり、図８は、図７に示した遠心成型装置３０の正面図である。図７及び図８に示すように、遠心成型装置３０は、平行配置されたローラ３１，３２と、ローラ３１，３２上に載置された円筒状の遠心ドラム３３とを備える。
【００６２】
遠心ドラム３３内には、型枠１０を設置するための円柱状の内部空間３４が設けられており、型枠１０は、遠心ドラム３３内において、遠心ドラム３３の回転軸と同軸になる状態で着脱可能に取り付けられる。また、図７に示されるように、遠心ドラム３３内には、複数の型枠１０（図７では３つ）が一度に配置される。
【００６３】
ローラ３１は、図示しない駆動装置（例えばモータ）と接続されており、駆動装置からの動力をチェーン又はベルトを介して得て回転する。ローラ３２は補助ローラである。ローラ３１が回転することによって、遠心ドラム３３は、所定速度で回転することができる。遠心ドラム３３の回転中に、遠心ドラム３３の内部空間３４に配置されたコンクリート供給装置３５からコンクリートが型枠１０内に流し込まれる。これによって、コンクリートが型枠１０に設けられたコンクリート打設空間に充填（打設）され、遠心締め固めが行われる。
【００６４】
コンクリートの打設から所定時間が経過すると、ローラ３１、すなわち遠心ドラム３３の回転が停止され、各型枠１０の仕切板１４周辺のコンクリート仕上げが行われる。このとき、仕切板１４の張出部１４ｅの上面や蓋体２８ｂの上面を定規としてコンクリート仕上げを行うことができ、コンクリート仕上げを容易に行うことができる。
【００６５】
その後、遠心ドラム３３から各型枠１０が取り出され、養生のために所定時間放置される。遠心ドラム３３から各型枠１０が取り出されると、予め組み立てておいた複数の型枠１０を直ちに遠心ドラム３３に設置し、次の打設工程を行うことができる。
【００６６】
養生が済むと、型枠１０を分解することで、脱型作業が行われる。このとき、型枠１０から複数のボルト１７を抜き取ることで、円形部材１１，１１が円筒体２２と分離される。さらに、蓋体２８ｂを外すことで、セグメント２の凹部２ｄを形成することができる。この凹部２ｄ(中空部２８ｃ)を用いてボルト３６(図６(Ａ)(Ｂ))を外し、且つ複数のボルト１７Ａを抜き取ることで、円筒体２２が複数の背板１３に分離される。このとき、円筒体２２の内側に形成された円筒形のコンクリート成型物は、仕切板１４を境界として分離される。これによって、円筒形のコンクリート成型物は、容易に５つのピースに分割される。
【００６７】
そして、各ピースから背板１３、場合によっては仕切板１４を取り外すことで、図１Ａに示したようなセグメントリング１を形成するための複数のセグメント２Ａ〜２Ｅが得られる。また、複数のピースへの分解後、仕上げ工程が行われる。この仕上げ工程において、端面部材２７は、セグメント２の端部に残置されており、端面部材２７の正面を基準として、セグメント２の端面２ａを平らに仕上げることができる。
【００６８】
上述した実施形態によれば、型枠１０は、円筒体２２をなす複数の背板１３（外枠体）と、円筒体２２の両側に同軸で対向する状態で固定される円形部材１１，１１と、円筒体２２において、背板間１３に挟持される仕切板１４とを有しており、セグメント２の外側面は背板１３(基板１３ａ)により成型される。すなわち、遠心ドラム３３の内部空間３４の面が型枠の一部として使用されないので、養生が終了する前に型枠１０を遠心ドラム３３内から取り出して、遠心成型装置３０を次のセグメント製造に用いることができる。すなわち、遠心成型装置３０の休止時間を短くし、稼働時間を長くすることができる。これによって、多数の型枠１０を予め用意すれば、所定時間当たりに製造可能なセグメント数を増やすことが可能となる。
【００６９】
また、外枠体である背板１３にスティフナ１３ｂが形成されているので、円筒体２２は十分な剛性を持ち、円形部材１１，１１間を円筒体２２で連結することで、十分な剛性を持つ型枠１０を形成できるようにしている。すなわち、円形部材１１，１１間を継手部材で連結する必要がなくなっている。これにより、型枠１０の部品点数を少なくし、組み立て及び分解が容易となっている。
【００７０】
また、型枠１０を構成する一対の円形部材１１，１１、複数の背板１３，及び複数の仕切板１４は繰り返し使用が可能である。このため、セグメント２の製造に要求される主な鋼材は端面部材２７となるので、セグメント２の製造に必要な鋼材費を抑えることができる。従って、型枠費用、鋼材費が抑えられるので、セグメント２を安価に作成することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、一つの型枠１０で、セグメントリング１を形成する全てのセグメントピース２Ａ〜２Ｅが製造されるように構成し、さらに、遠心ドラム３３の軸方向長さを考慮して、複数の型枠１０を設置できる長さになるように、セグメント２の幅方向長さが決められている。これによって、セグメントリング１の製造効率を向上させることができる。
【００７２】
さらに、本実施形態によれば、上記した特許文献１、２が有していた以下のような課題を解決することができる。
【００７３】
（１）製品（セグメント）の５面（背面、４側面）に型枠の鋼材が残り、製品可価格が高価になる。
【００７４】
（２）打設空間の水密性が得にくく、製品表面に水道（ミズミチ）が残りやすい。
【００７５】
すなわち、上記課題（１）に対しては、セグメント２の表面に露出する鋼材は、ピース間継手となる端面部材２７のみとなるので、セグメント２に使用される鋼材の量を減らすことができ、セグメント２の単価を下げることができる。また、上記課題（２）に対しては、型枠１０の部材間の繋ぎ目（接合部分）に止水工を施すことで、止水性の高い打設空間を形成することができる。
【００７６】
さらに、本実施形態は、以下のような改良を行うことができる。図９は、実施形態の遠心成型用型枠の他の実施形態を示す図であり、型枠内にスペーサを取り付けた状態を模式的に示す図である。図９は、図２に示した型枠１０Ａを組み立て、型枠１０Ａ内にスペーサＳＰを設置し、説明のために、背板１３Ａ，１３Ｄ，１３Ｅを取り除いた状態を、上面視した図である。
【００７７】
図９に示すように、スペーサＳＰは、筒状体を斜めに切断した外形状を有しており、鋼材を用いて形成されている。スペーサＳＰは、鋼材を用いて一体成形されるものであってもよく、複数の分割ピースが組み立てられてなるものであっても良い。
【００７８】
スペーサＳＰの軸方向の一方の端面は、軸に直交するリング状の平面で形成され、他方の端面は、軸に対して斜めに交わるリング状の平面となっている。スペーサＳＰの一方の端面は、円形部材１１の一方の内面１１ｂに、同軸で例えば溶接により固定される。但し、ボルト等を用いて固定するようにしても良い。
【００７９】
スペーサＳＰは、図示しないが、円形部材１１の貫通孔１８（図２）と連通する複数の貫通孔を有し、各貫通孔を用いてリング間継手用の埋設金物が設置される。但し、上記貫通孔の代わりに、スペーサＳＰの他方の端面の、貫通孔１８と軸方向で同一直線上となる位置に穴を設け、当該穴を用いて埋設金物が設置されるようにしても良い。
【００８０】
また、図示しないが、スペーサＳＰの他方の端面には、セグメント２の溝２ｆ（図１Ｂ）を形成するための環状の凸部１５に相当する環状の凸部が形成されている。スペーサＳＰの外周面形状は、円筒体２２の内周面形状に合わせて形成され、スペーサＳＰの外径は、円筒体２２の内径に一致するように形成されている。また、スペーサＳＰの内径は、例えば円形部材１１の内径に合わせて形成され、スペーサＳＰの厚みは、形成されるセグメントの厚み（図９において一点鎖線で図示）よりも厚くなっている。
【００８１】
このようなスペーサＳＰの適用により、一方の端面が軸に対して斜めになったセグメントリングを型枠１０により製造することができる。このようなセグメントリングは、トンネルの曲線部分（カーブ）に合わせて管を設置するために使用される。スペーサＳＰは、簡易溶接により円形部材１１に取り付けられるので、容易に円形部材１１から取り外すことができ、再利用可能である。
【００８２】
また、実施形態で説明した円筒体２２（筒状体）は、以下のように構成することが可能である。円筒体２２を形成するに当たり、各背板１３の内径中心（背板１３の内面の円弧を周の一部とする円の中心）と、円筒体２２の中心（型枠１０の回転中心）とを一致させて形成すると、背板１３間には仕切板１４が挟まれるため、型枠１０から取り出された複数のコンクリート成型物（セグメントピース）の端部を接触させて円形を作ろうとすると、仕切板１４の厚さだけ周長さが足りないので、その端面形状は円形にはならず花びら状
となる可能性がある。
【００８３】
図１０は、円筒体の形成方法を示す。図１０は、９０°で４分割された複数のセグメント２（セグメントピース）からなるセグメントリングを製造するための円筒体２２が例示されている。図１０に示すように、円筒体２２を形成する際には、各背板１３の内径中心０１が円筒体２２の中心０（０，０）から所定量だけ径方向に後退する（偏心する）状態で、仕切板１４を挟んで連結する。具体的には、仕切板１４の位置を固定して、二つの仕切板１４の中心と円筒体２２の中心０とを結ぶ二つの線（図１０の例ではｘ軸及びｙ軸）を二等分する線Ｌ１上で背板１３の内径中心０１（ｘ，ｙ）がｘ方向及びｙ方向の双方向において等しく後退し、型枠１０から取り出される複数のコンクリート成型物（セグメントピース）の周方向長さの合計が、作製すべきセグメントリングの周長さと一致するように後退量（偏心量）が決定される。このようにして、円筒体２２を形成することで、型枠１０から取り出される複数のコンクリート成型物（セグメントピース）を組み立てたときの真円度を高めることができる。
【００８４】
また、仕切板１４を挟んで背板１３を連結する際には、各背板１３は、偏心量だけ円筒体２２の中心から後退することで、仕切板１４の外側端部よりも外側に後退した状態にされる。このように、連結される背板１３間に間隙Ｉを設けることで、型枠１０を分解してコンクリート成型物を取り出す作業を容易にすることができる。もっとも、本発明は、背板１３の内径中心を円筒体２２の中心（型枠１０の回転中心）と一致させる場合と偏心させる場合との双方を含む。
【符号の説明】
【００８５】
ＳＰ・・・スペーサ
１・・・セグメントリング
２・・・セグメント
２ａ，２ｂ・・・周方向の端面
２ｃ，２ｃ・・・ナット穴
２ｄ、２ｄ・・・凹部
２ｅ・・・穴
２ｆ・・・溝
２ｇ・・・穴
１０・・・遠心成型用型枠
１１，１１・・・円形部材
１１ａ・・・円形部材外面
１１ｂ・・・円形部材内面
１３，１３Ａ〜１３Ｅ・・・背板（外枠体）
１３ａ・・・基板
１３ｂ・・・スティフナ
１４・・・仕切板
１４ａ・・・延出部
１４ｂ・・・凸部
１４ｃ・・・溝
１４ｄ，２５・・・貫通孔
１５・・・凸部
１６，１８・・・円形部材の貫通孔
１７，１７Ａ・・・ボルト
１９・・・フランジ（第１のフランジ）
２０・・・フランジ（第２のフランジ）
２１・・・リブ
２３，２４・・・貫通孔
２６・・・ナット
２７・・・端面部材
２７ａ・・・金属板
２７ｂ・・・アンカー筋
２８・・・連結箱
２８ａ・・・箱体
２８ｂ・・・蓋体
２８ｃ・・・中空部（凹部）
２８ｄ，２８ｆ・・・貫通孔
２８ｅ・・・ナット穴
２９・・・ボルト
３０・・・遠心成型装置
３１，３２・・・ローラ
３３・・・遠心ドラム
３４・・・内部空間
３５・・・コンクリート供給装置
３６・・・ボルト
３７・・・インサートナット
【図１Ａ】
0005401362.tif 000002
【図１Ｂ】
0005401362.tif 000003
【図２】
0005401362.tif 000004
【図３】
0005401362.tif 000005
【図４】
0005401362.tif 000006
【図５】
0005401362.tif 000007
【図６】
0005401362.tif 000008
【図７】
0005401362.tif 000009
【図８】
0005401362.tif 000010
【図９】
0005401362.tif 000011
【図１０】
0005401362.tif 000012