(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピースが組み付けられて形成された無端状の内型枠をその上方から見た際の平面視形状が台形となっており、該無端状の内型枠は、その幅が相対的に狭い幅狭領域と、その幅が相対的に広い幅広領域とから構成されている該内型枠をシールド掘進機内で組み付け、該無端状の内型枠を繋いでできた連続体とシールド掘進機で掘削された地山の間の空間にコンクリートを打設し、前記シールド掘進機に装備されたシールドジャッキが前記無端状の内型枠に反力をとって該シールド掘進機の掘進をおこなう、直線区間と曲線区間を備えたトンネルを構築する方法において、
前記直線区間では、２つの前記無端状の内型枠を反転させて、その一方の幅広領域と他方の幅狭領域が対応するようにして双方の端部同士を繋いだ姿勢の平面視形状が矩形となる内型枠ユニットを構成し、１以上の該内型枠ユニットを形成してこれと地山の間にコンクリートを打設し、硬化を待って前記内型枠ユニットを構成する前記内型枠を脱型することにより前記直線区間のトンネルを構築し、
前記曲線区間では、隣接する前記無端状の内型枠同士を繋ぐ際に他方を反転させることなく、隣接する双方の該内型枠の幅広領域が対応するようにして双方の端部同士を繋ぎ、これを２以上の前記無端状の内型枠で実施して内型枠の連続体を形成し、これと地山の間にコンクリートを打設し、硬化を待って前記内型枠の連続体を構成する該内型枠を脱型することにより前記曲線区間のトンネルを構築し、
複数の前記ピースは一般ピースとキーピースを含み、
前記キーピースは、その平面視形状が引抜き方向に末広がりの台形を有しており、前記内型枠を脱型する際に最初に該キーピースを該内型枠の幅方向に引抜くものであり、
前記シールドジャッキによるシールド掘進機の掘進と同時に、該シールド掘進機の有する妻型枠ジャッキを作動させてコンクリートの加圧をおこなう、直線区間と曲線区間を備えたトンネルを構築する方法。
【請求項２】
一種類の前記無端状の内型枠のみでトンネルの全区間の構築がおこなわれる請求項１に記載の直線区間と曲線区間を備えたトンネルを構築する方法。
【請求項３】
前記無端状の内型枠がリング状の内型枠である請求項１又は２に記載の直線区間と曲線区間を備えたトンネルを構築する方法。
【請求項４】
前記シールド掘進機の掘進に伴い、先行して使用された前記無端状の内型枠が前記複数のピースに脱型され、該シールド掘進機の内部でその切羽側に搬送されて転用され、新たな無端状の内型枠が組み付けられる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の直線区間と曲線区間を備えたトンネルを構築する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直線区間と曲線区間を備えたトンネルを構築する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シールド掘進機で地山を掘削しながら、該掘進機に装備されたエレクタを用いてセグメントを無端状に組み付け、掘削された地山をセグメントリングで支保し、このセグメントリングに反力をとってシールド掘進機の掘進をおこない、セグメントリングをトンネルの長手方向に繋いでセグメントトンネルを構築するシールド工法は都市部を中心に盛んに適用されている。
【０００３】
ところで、このシールド掘進機を使用しながら、セグメントリングを形成してトンネル覆工を構築する代わりに、コンクリートを打設して覆工を構築する方法が現在注目されている。
【０００４】
この工法は、シールド掘進機の内部で無端状の内型枠を構成し、シールド掘進機の掘削によってできる地山と内型枠の間に空間を形成し、この空間にフレッシュコンクリートを充填して地山に密着させ、その硬化によって場所打ちライニング（覆工）を構築するものである。この際に、密閉型のシールド掘進機を用いて地山を掘削することによって切羽の安定を図りながら、シールド掘進機の後方で上記場所打ちライニングを施工してこれをＮＡＴＭ工法の一次覆工と同様のものに位置付けるという工法概念を導入している。この工法では、一次覆工が地山を支保し、トンネルの安定を確認した後に防水工として力学的機能を付加しない二次覆工を施工してトンネルを完成させる。なお、この工法は、シールド（Shield Tunnel Method）工法の頭文字のＳ、場所打ちライニング工法の一種であるＥＣＬ工法を適用していることからその頭文字のＥ、ＮＡＴＭ工法の理論を適用していることからその頭文字のＮ、の３つの工法理論からなるシステム（System）であることから、ＳＥＮＳ工法（シールド掘進機を用いた場所打ち支保システム）と称されることもある。
【０００５】
そして、上記施工方法に関する従来の公開技術として、特許文献１に開示されるトンネル施工方法を挙げることができる。
【０００６】
特許文献１でも記載するように、この工法技術（ＳＥＮＳ工法）を適用してトンネルを施工することにより、セグメントの使用を解消でき、かつ一次覆工のコンクリート厚を薄くすることができることから、通常のセグメントトンネルを施工する場合に比して経済的にトンネルを施工することが可能となる。
【０００７】
ところで、上記施工方法では、セグメントリングの代わりにシールド掘進機内で複数のピース（もしくは湾曲状ピース）が組み付けられて無端状の内型枠が形成される。
【０００８】
この内型枠は、フレッシュコンクリートと密着する弧状（もしくは湾曲状）の鋼製プレートと、この鋼製プレートを支保してピース全体の剛性を確保するための複数の主桁（鋼製プレートの周方向に延びている）や主桁同士を繋ぐウェブなどからなる架構体から構成されている。
【０００９】
セグメントを適用しないことから経済的な施工が実現できるとは言え、新たに上記構成の内型枠用のピースを多数使用することから、そのための製作コストが発生する。そして、施工されるトンネルが直線区間のみからなる場合には、ピースの種類も少なくて済むかもしれないが、直線区間と曲線区間が混在する線形のトンネルをＳＥＮＳ工法で施工しようとした際には、直線区間用と曲線区間用それぞれに対応した多種類のピースを製作する必要が生じ、ピースの製作手間やその製作コストが問題となることは必至である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２４１８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、いわゆるＳＥＮＳ工法を適用してトンネルを施工するに当たり、当該トンネルが直線区間と曲線区間を備えている場合であっても、使用される無端状の内型枠の種類（もしくは、内型枠を構成するピースの種類）を極めて少なくすることのできる内型枠を使用することにより、従来のＳＥＮＳ工法に比して工費を格段に廉価なものとできる直線区間と曲線区間を備えたトンネルを構築する方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成すべく、本発明による内型枠は、複数のピースを組み付けてなる無端状の内型枠であって、シールド掘進機内で組み付けられた前記無端状の内型枠を繋いでできた連続体と、シールド掘進機で掘削された地山の間の空間にコンクリートを打設して、直線区間と曲線区間を備えたトンネルを構築する際に適用される内型枠であって、複数のピースが組み付けられて形成された無端状の内型枠をその上方から見た際の平面視形状が台形となっており、該無端状の内型枠は、その幅が相対的に狭い幅狭領域と、その幅が相対的に広い幅広領域とから構成されているものである。
【００１３】
本発明の内型枠は、既述するいわゆるＳＥＮＳ工法で適用されるものであり、より具体的には、ＳＥＮＳ工法を適用して直線区間と曲線区間を備えたトンネルを構築する際に適用されるものである。
【００１４】
シールド掘進機で掘削される断面円形の地山形状に対応するように、複数のピースが無端状に組み付けられて１リングを構成し、複数のリングがトンネルの長手方向に複数繋げられてリングの連続体を形成し、この連続体と地山の間の空間にフレッシュコンクリートが打設され、それが硬化して一次覆工が構築される。
【００１５】
無端状の内型枠を構成するピースは、フレッシュコンクリートと直接接する弧状（もしくは湾曲状）でたとえば鋼製、ステンレス製のプレートと、この弧状プレートを支保してピース全体の剛性を確保するための複数の主桁（鋼製プレートの周方向に延びている）や主桁同士を繋ぐウェブなどからなる架構体から構成できる。
【００１６】
そして、リングを構成する各ピースは、周方向に相対的に長い大型の一般ピースと、逆に周方向に相対的に短い小型のキーピースから構成することができ、このように搬送性、組立性の良好な小型のキーピースを設けておくことで、これを起点としてリングの脱型をおこなうことが容易となる。
【００１７】
ここで、上記する無端状の内型枠は、これを上方から見た際の平面視形状が台形となっており、その幅が相対的に狭い幅狭領域と、その幅が相対的に広い幅広領域とから構成されている。
【００１８】
施工するトンネルが直線区間と曲線区間を有することから、曲線区間を施工する場合は、シールド掘進機内で相互に繋がれる無端状の内型枠それぞれの幅狭領域同士（および幅広領域同士）を対応するように繋いで連続体を構成することにより、繋がれた幅狭領域でできる端辺方向に湾曲する曲線区間に対応する内型枠の連続体を構成することができる。
【００１９】
一方、トンネルの直線区間を施工する場合は、シールド掘進機内で無端状の内型枠を繋ぐ際に、一方の無端状の内型枠に対して他方の無端状の内型枠を反転させ、その一方の幅広領域と他方の幅狭領域が対応するようにして双方の端部同士を繋ぐようにし、この２つの無端状の内型枠からなる平面視形状が矩形の無端状の内型枠の連続体を構成する。
【００２０】
ここで、「矩形」とは、長方形は勿論のこと、正方形も含む意味であり、平面視で四角形の隅角が直角をなす形状を意味している。
【００２１】
なお、本発明の内型枠、より詳細には無端状の内型枠は、断面円形のトンネル覆工を施工する場合はリング状の内型枠となり、リング状の内型枠を構成する複数のピースは、円弧面を有する弧状ピースとなる。また、内型枠の無端状の断面形状はリング状以外にも、長方形、正方形、楕円形など、適宜の断面形状を有するものであってよく、たとえば長方形断面の無端状の内型枠を構成する複数のピースの場合には、隅角をなす鍵型のピースと、４辺を構成する直線型のピースなどから長方形断面の無端状の内型枠が形成される。すなわち、無端状の内型枠を上から見た際の平面視形状が台形であれば、当該無端状の内型枠を構成する複数のピースはその断面形状に応じて適宜の形状形態のものが適用できる。
【００２２】
２つの無端状の内型枠を相互に反転させて（１８０度回動させて）繋いで平面視矩形の内型枠ユニットを形成することにより、直線区間の長さに応じてこの内型枠ユニットを複数繋いだ長さの連続体をシールド掘進機内で構成し、この連続体と地山の間の空間にコンクリートを充填し、硬化させることによって当該直線区間に応じた一次覆工を現場施工することができる。
【００２３】
なお、２つの無端状の内型枠を相互に反転させて繋いだ際に、平面視矩形の連続体が形成されるためには、実際には、双方の無端状の内型枠をリングの上方から見た際の平面視形状は、２つの隅角が直角を成す台形である必要がある。
【００２４】
したがって、曲線区間と直線区間の全ての区間を仮に１種類の無端状の内型枠のみを用いて施工しようとする場合には、無端状の内型枠が上記するようにその平面視形状において２つの隅角が直角を成す台形となる無端状の内型枠を適用することにより、製作するべきピースの種類を格段に少なくすることができ、工費の大幅な削減を図ることができる。
【００２５】
また、本発明は直線区間と曲線区間を備えたトンネルを構築する方法にも及ぶものであり、この構築方法は、複数のピースが組み付けられて形成された無端状の内型枠をその上方から見た際の平面視形状が台形となっており、該無端状の内型枠は、その幅が相対的に狭い幅狭領域と、その幅が相対的に広い幅広領域とから構成されている内型枠をシールド掘進機内で組み付け、無端状の内型枠を繋いでできた連続体とシールド掘進機で掘削された地山の間の空間にコンクリートを打設して直線区間と曲線区間を備えたトンネルを構築する方法において、直線区間では、２つの前記無端状の内型枠を反転させて、その一方の幅広領域と他方の幅狭領域が対応するようにして双方の端部同士を繋いだ姿勢の平面視形状が矩形となる内型枠ユニットを構成し、１以上の該内型枠ユニットを形成してこれと地山の間にコンクリートを打設し、硬化を待って直線区間のトンネルを構築し、曲線区間では、隣接する無端状の内型枠同士を繋ぐ際に他方を反転させることなく、隣接する双方の内型枠の幅広領域が対応するようにして双方の端部同士を繋ぎ、これを２以上の無端状の内型枠で実施して内型枠の連続体を形成し、これと地山の間にコンクリートを打設し、硬化を待って曲線区間のトンネルを構築するものである。
【００２６】
本発明のトンネルを構築する方法は、既述する内型枠を用いて直線区間と曲線区間を備えたトンネルをＳＥＮＳ工法を用いて構築するものである。
【００２７】
この構築方法では、既述するように、無端状の内型枠がその平面視形状において２つの隅角が直角を成す台形である内型枠を適用することにより、１種類の無端状の内型枠のみを用いて直線区間と曲線区間の全区間のトンネルを施工することが可能となる。
【００２８】
シールド掘進機内では、たとえばそのテール部においてエレクタにて複数のピースが組み付けられて無端状の内型枠が構成され、これがトンネルの長手方向に繋げられて無端状の内型枠の連続体が構成される。
【００２９】
シールド掘進機によって地山がたとえば断面円形状に掘削されており、この地山の壁面と内型枠の間に空間が形成され、さらに、シールド掘進機内からこの空間に妻型枠が配設されて空間を完全に閉塞した状態で、この閉塞空間内にシールド掘進機内からフレッシュコンクリートが打設される。
【００３０】
この際、妻型枠は、シールド掘進機に装備された妻型枠ジャッキにて妻型枠を空間端部へ移動させて位置決めする。そして、この妻型枠にはたとえば鋼製のシールブラシが取り付けられており、このシールブラシが内型枠の表面に密接してコンクリート打設時のシール性を担保できる構成を適用できる。
【００３１】
さらに、上記する妻型枠にはコンクリート充填口が設けてあり、シールド掘進機内に載置されたコンクリートミキサーに連通する配管がこのコンクリート充填口に取り付けられ、画成された閉塞空間内へフレッシュコンクリートを打設することができる。
【００３２】
コンクリートを打設後、地山に対してコンクリートを十分に密着させるべく、地山と内型枠の間に打設されたコンクリートを妻型枠ジャッキで押し込んで地山と内型枠の間のコンクリートの密実化を図るのが好ましい。
【００３３】
コンクリートを打設し、たとえばこれを妻型枠ジャッキで加圧した後に、シールド掘進機に装備されたシールドジャッキ（推進ジャッキ）が内型枠に反力をとりながら内型枠を押し、シールド掘進機の掘進を図ることができる。
【００３４】
この際、シールドジャッキによる推力は、まず内型枠に伝達され、この推力は所定の強度が発現した覆工コンクリートと内型枠との付着力にて抗され、さらに覆工コンクリートと地山の摩擦力や既に施工済みの坑口側の覆工コンクリートによるトンネル長手方向の圧縮力に抗されてシールド掘進機の掘進が保証される。
【００３５】
なお、シールド掘進機の掘進の際にコンクリートが充填された閉塞空間内に空隙が生じないように、シールドジャッキによるシールド掘進機の掘進と同時に、プレスジャッキを作動させてコンクリートの加圧をおこなうことも有効な手段である。
【００３６】
シールド掘進機が掘進し、その過程である程度の延長の一次覆工が構築された段階で、坑口側に残置されて未だ脱型されていない無端状の内型枠をシールド掘進機に装備された脱型装置などを適用して坑口側から順番に脱型していく。
【００３７】
この無端状の内型枠の脱型に際しては、既述するように、内型枠を構成する一般ピースやキーピースにおいて、その周方向に隣接する別途のピースと接する端部がテーパー状を呈しており、特にキーピースに関しては、内型枠を脱型する際に最初に内型枠の幅方向で引抜かれるようになっていて、その平面視形状が引抜き方向に末広がりの台形となっていることにより、トンネルの長手方向（坑口方向）にキーピースを容易に脱型することができ、その後に無端状の内型枠を構成する他の一般ピースやキーピースの脱型をおこなうことができる。
【００３８】
シールド掘進機にはその軸心方向に台車の移動を案内するレールやホイストの移動を案内するレールラックなどの搬送手段が装備されており、脱型されたピースをシールド掘進機前方の切羽側に搬送することで、新たな無端状の内型枠の組み付けに際して搬送されたピースの転用を図ることもできる。
【００３９】
上記方法で一次覆工が現場施工されたら、トンネルの安定を確認した後に、たとえば防水工としての二次覆工を施工してトンネルの構築が完了する。
【発明の効果】
【００４０】
以上の説明から理解できるように、本発明の直線区間と曲線区間を備えたトンネルを構築する方法によれば、可及的に少ない種類のピースを周方向に組み付けて無端状の内型枠を構成でき、これをトンネルの長手方向に繋いで連続体を構成し、この連続体と地山の間の空間にコンクリートを打設して一次覆工である場所打ちライニングを施工することができるため、内型枠用のピースの製作コストを廉価なものとしながら、効率的な内型枠の組み付け施工を実現でき、もって工期の短縮にも繋がるものであり、ＳＥＮＳ工法を適用しながら、直線区間と曲線区間を備えたトンネルを可及的に廉価な工費で効率的に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のトンネルの構築方法で適用されるシールド掘進機を模擬した縦断面図である。
【図２】無端状（リング状）の内型枠を正組した際の正面図と、上面図、下面図、左右の側面図をともに示した図である。
【図３】無端状（リング状）の内型枠を逆組した際の正面図と、上面図、下面図、左右の側面図をともに示した図である。
【図４】直線区間と曲線区間からなるトンネルに対して無端状の内型枠の連続体の平面図である。
【図５】無端状の内型枠をトンネル内側からみた模式図である。
【図６】（ａ）は図５のVI−VI矢視図であり、（ｂ）は隣接する一般ピース同士を繋ぐ方法を説明した図である。
【図７】図５のVII−VII矢視図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に一次覆工の施工方法を説明するフロー図である。
【図９】図８ａのIX部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、図面を参照して本発明の内型枠とこの内型枠を適用してなるトンネルの構築方法の実施の形態を説明する。なお、図示する無端状の内型枠は、断面円形のリング状の内型枠であるが、トンネル断面はこれ以外にも、断面矩形や断面楕円形のトンネルであってもよく、それぞれの断面に適応したピースが組み付けられて無端状の内型枠が構成される。
【００４３】
（シールド掘進機について）
図１は、本発明のトンネルの構築方法で適用されるシールド掘進機を模擬した縦断面図である。
【００４４】
図示するシールド掘進機１００は密閉型のシールド掘削機であり、その掘進機本体３０は、円筒状の前胴１０と後胴２０から構成され、不図示の中折れジャッキによって前胴１０が後胴２０に対して中折れ可能に構成されている。
【００４５】
前胴１０のバルクヘッド１１には、カッタヘッド１２が回転自在に装着されており、カッタヘッド１２の前面には放射状をなしてたとえば不図示のカッタスポークが固定され、このカッタスポークにはカッタビットやローラカッタが装着され、カッタヘッド１２の径方向へ油圧ジャッキによって伸縮可能な不図示の拡幅カッタが装着されており、この拡幅カッタが径方向に張り出して掘進することで所望径の円形断面のトンネル掘進が可能となる。
【００４６】
前胴１０から後胴２０に亘ってこれらを貫通するようにしてスクリューコンベヤ１３が配設されており、カッタヘッド１２で掘削された土砂を掘進機本体３０の後方へ送り、トンネルの後方へ送って坑口から排土するようになっている。すなわち、スクリューコンベヤ１３の取出口がバルクヘッド１１の下部を貫通してカッタヘッド１２とバルクヘッド１１とで画成されたチャンバ室１４に連通し、スクリューコンベヤ１３後方の下部に設けられた排出口がトンネル内の長手方向に配設されたコンベア上に対向している。
【００４７】
後胴２０には、推進ジャッキ１５が後向きに円周方向へ所定間隔離間して複数本配設されており、さらに、後胴２０の内壁面には妻型枠ジャッキ１６が複数本配設されている。これら妻型枠ジャッキ１６のピストンロッド先端は、後述する無端状（リング状）の内型枠１Ａ，１Ｂと後胴２０の内壁面との空間内に配置された妻型枠１７に蝶番結合されている。
【００４８】
また、後胴２０内には支持部材２１が設けてあり、この支持部材２１上にリング状の内型枠１Ａ，１Ｂを組み立てるエレクタ２２と組み立てたリング状の内型枠１Ａ，１Ｂの真円姿勢を保持するための不図示の形状保持装置が装備されており、後胴２０にはさらに、坑口側の内型枠１Ａ、１Ｂを脱型する脱型装置２３、脱型後の内型枠用のピースを切羽側へ搬送するためのホイストレール２４とこのレール２４に沿ってピースを搬送するホイスト２５が配設される。
【００４９】
シールド掘進機１００の掘進の際には、カッタヘッド１２を回転させながら推進ジャッキ１５を伸ばし、掘進機本体３０をトンネルの長手方向に組み付けられた複数のリング状の内型枠１Ａ，１Ｂの連続体２に反力をとって前進させることで、カッタヘッド１２に装着されたカッタビットやローラカッタが前方の地盤を掘削し、掘削された土砂はチャンバ室１４からスクリューコンベヤ１３を介して外部に排土される。
【００５０】
掘進機本体３０の掘進の際に、エレクタ２２と形状保持装置によってリング状の内型枠１Ａ，１Ｂが組み立てられ、その真円の保持がおこなわれる。後述するように、この組み立てられたリング状の内型枠１Ａ，１Ｂと掘進されたトンネルの地山Ｇの間の空間に、妻型枠１７に開口された打設口からフレッシュコンクリートが現場打設され、一定の養生期間を経て硬化することによって一次覆工が構築される。そして、この施工の繰り返しによって所定長さでかつ所定線形のトンネル（一次覆工）が構築されることになる。
【００５１】
（内型枠およびトンネルの構築方法について）
図２は、無端状（リング状）の内型枠を正組した際の正面図と、上面図、下面図、左右の側面図をともに示した図であり、図３は、無端状（リング状）の内型枠を逆組した際の正面図と、上面図、下面図、左右の側面図をともに示した図である。
【００５２】
図２の内型枠を正組した際の図で示すように、正組のリング状の内型枠１Ａは、弧状をなす一般ピースＡ１〜Ａ８と、一般ピース内に配設されるキーピースＫ１〜Ｋ４から構成され、これを上から見た上面図で示すように、その平面視形状が台形をなし、その短辺長がｔ１、長辺長がｔ２であり、かつ、２つの隅角が直角をなす台形状を呈している。
【００５３】
そして、平面視で短辺長がｔ１の右側領域は内型枠の幅が相対的に狭い幅狭領域Ｒ１をなし、平面視で長辺長がｔ２の左側領域は内型枠の幅が相対的に広い幅広領域Ｒ２をなしている。
【００５４】
これに対し、図２で示す正組のリング状の内型枠１Ａを反転させ（もしくは１８０度形動させ）た逆組のリング状の内型枠１Ｂの図２に対応する図を図３に示している。逆組のリング状の内型枠１Ｂにおいては、これを上から見た上面図で示すように、その平面視形状が同様に台形をなすものの、平面視で短辺長がｔ１の左側領域は内型枠の幅が相対的に狭い幅狭領域Ｒ１をなし、平面視で長辺長がｔ２の右側領域は内型枠の幅が相対的に広い幅広領域Ｒ２をなしている。
【００５５】
本発明のトンネルの構築方法は、図１で示すシールド掘進機１００を適用して、ＳＥＮＳ工法（シールド掘進機を用いた場所打ち支保システム）にてトンネルを構築するものであるが、さらに、この構築方法において、図２，３で示す１種類のリング状の内型枠１Ａとこれを反転させてなるリング状の内型枠１Ｂを適用して、直線区間と曲線区間を備えたトンネルの全区間を構築するものである。
【００５６】
図４は、直線区間と曲線区間からなるトンネルに対して無端状の内型枠の連続体の平面図である。
【００５７】
同図で示す平面図は、構築されるべきトンネルの軸線Ｌに沿って、その直線区間と曲線区間において不図示のシールド掘進機内でリング状に組み付けられた内型枠の連続体を示したものである。すなわち、同図においては理解を容易とするためにシールド掘進機の図示を省略している。
【００５８】
まず、直線区間においては、２つのリング状の内型枠の一方を正組の内型枠１Ａとし、他方は正組を反転させた逆組の内型枠１Ｂとし、一方の幅広領域Ｒ２と他方の幅狭領域Ｒ１が対応するようにして双方の端部同士を繋いだ姿勢の平面視形状が矩形となる内型枠ユニット２Ａを構成し、これを１以上（図４では３組）繋いで直線区間の内型枠を構成する。
【００５９】
すなわち、図２，３で示すように平面視形状台形のリング状の内型枠１Ａ，１Ｂであることから、図４で示すように平面視矩形となる内型枠ユニット２Ａを構成することができ、これを所望する直線区間長に応じた組数だけ繋げていくことで直線区間に対応した内型枠の連続体を構成することができる。
【００６０】
一方、直線区間から曲線区間に移行し、図示例のように平面視で右側へ湾曲する曲線区間においては、正組のリング状の内型枠１Ａを連続して繋いで連続体３を構成する。
【００６１】
なお、左側へ湾曲する曲線区間の場合は、逆組のリング状の内型枠１Ｂを連続して繋いで連続体を構成すればよいし、左右方向へジグザグに湾曲する曲線区間の場合は、正組と逆組を適宜混在させながら対応する曲線区間の内型枠の連続体を構成すればよい。
【００６２】
このように、図示するリング状の内型枠１Ａ（およびこれを反転させた内型枠１Ｂ）によれば、１種類のリング状の内型枠で直線区間と曲線区間を備えたトンネル構築用の内型枠の連続体を構成することが可能となる。そして、この一種類のリング状の内型枠は、一般ピースＡ１〜Ａ８，キーピースＫ１〜Ｋ４の全１２種のピースで構成できることから、極めて少ない種類の弧状ピースにて直線区間と曲線区間が混在したトンネルの全区間の内型枠を構成することが可能となる。
【００６３】
なお、曲率の異なる２以上の曲線区間を有する場合は、平面視台形のリングの内型枠を２種以上用意すればよい。あるいは、正組したリング状の内型枠に正組の内型枠をつなぐ際に、後につないだ内型枠をリング中心に回転させることでトンネルの曲率に適合させることができる。また、無端状の内型枠は図示例の断面円形の形態に限定されるものではなく、断面楕円形、断面長方形、断面矩形などの任意の断面形状を適用することができ、したがって、それぞれの無端形状に応じた一般ピースやキーピースの形状形態が適用されることになる。
【００６４】
図５は、無端状の内型枠をトンネル内側からみた模式図であり、図６ａは、図５のVI−VI矢視図であり、図７は、図５のVII−VII矢視図である。
【００６５】
図５，６ａで示すように、内型枠を構成する一般ピース１ａは、トンネル断面に沿う弧状面をなす鋼製もしくはステンレス製のプレート１ａ１と、このプレート１ａ１から立設する主桁１ａ２、主桁１ａ２，１ａ２間を繋ぐウェブ１ａ３から構成されている。
【００６６】
一般ピース同士の接合方法は、図６ｂで示すように、双方の主桁１ａ２，１ａ２に開設されたボルト孔１ａ２’にスリーブ１ａ４を嵌め込み、テーパー状コマ１ａ５をスリーブ１ａ４に嵌め込み、ワッシャ１ａ６を介してボルト１ａ７を挿通しナット１ａ８にて締め付けることで双方の接合が図られる。
【００６７】
一方、図７で示すように、キーピース１ｂは、弧状面をなす鋼製プレート１ｂ１と、この鋼製プレート１ｂ１に面接合するステンレス製のプレート１ｂ４と、鋼製プレート１ｂ１から立設する主桁１ｂ２、主桁１ｂ２，１ｂ２間を繋ぐウェブ１ｂ３から構成されている。
【００６８】
さらに、キーピース１ｂには、２つの油圧ジャッキ１ｂ５，１ｂ５が設けてあり、坑口側のリング状の内型枠を脱型する際には、まず、ウェブ１ｂ３に開設された把持孔１ｂ３’に不図示の取り外し治具を挿入し、ボルトを緩め、切羽側のリング状の内型枠に反力をとりながら、油圧ジャッキ１ｂ５を作動させて坑口側へこのキーピース１ｂを引抜く（図５のＸ方向）。
【００６９】
ここで、図示するように、一般ピース１ａやキーピース１ｂにおいては、その周方向に隣接する別途のピースと接する端部がテーパー状を呈しており、特にキーピース１ｂに関しては、内型枠を脱型する際に最初に内型枠の幅方向で引抜かれるようになっていて、その平面視形状が引抜き方向（Ｘ方向）に末広がりの台形となっていることにより、トンネルの長手方向（坑口方向）にキーピースを容易に脱型することができ、その後に無端状の内型枠を構成する他の一般ピースやキーピースの脱型をおこなうことができる。
【００７０】
１つのキーピース１ｂが引抜かれたら、リング状をなす他の一般ピースやキーピースを順次引抜いてリング状の内型枠の脱型が完了する。
【００７１】
次に、図８，９を参照して、シールド掘進機１００にて切削された地山Ｇとシールド掘進機１００内で組み付けられたリング状の内型枠ユニット２Ａや連続体３の間の空間にコンクリートを打設する方法を概説する。
【００７２】
図８は、図８ａ、ｂ、ｃの順に一次覆工の施工方法を説明するフロー図であり、図９は、図８ａのIX部の拡大図である。
【００７３】
シールド掘進機１００によって地山Ｇが断面円形状に掘削されており、この地山Ｇと、シールド掘進機１００の後胴２０の後方のスキンプレート２０ａと、リング状の内型枠１Ａの間に空間Ｋが形成され、シールド掘進機１００内からこの空間Ｋに妻型枠ジャッキ１６から延びる妻型枠１７が配設されて空間Ｋを完全に閉塞した状態で、この閉塞空間Ｋ内にシールド掘進機１００内からフレッシュコンクリートＣが打設される。
【００７４】
ここで、シールド掘進機１００に装備された妻型枠ジャッキ１６にて妻型枠１７が空間Ｋの端部へ移動されて位置決めされる。そして、この妻型枠１７にはたとえば鋼製のシールブラシ１７ｂが取り付けられており、このシールブラシ１７ｂがリング状の内型枠１Ａ、１Ｂの表面に密接してコンクリート打設時のシール性を担保するようになっている。
【００７５】
妻型枠１７にはコンクリート充填口１７ａが設けてあり、シールド掘進機１００内に載置された不図示のコンクリートポンプに連通する配管がこのコンクリート充填口１７ａに取り付けられ、画成された閉塞空間Ｋ内へフレッシュコンクリートＣを打設することができる。
【００７６】
コンクリートＣを打設後、地山Ｇに対してコンクリートＣを十分に密着させるべく、地山Ｇとリング状の内型枠１Ａ、１Ｂの間に打設されたコンクリートＣをシールド掘進機１００に装備された妻型枠ジャッキ１６で押し込んで地山Ｇとリング状の内型枠１Ａ，１Ｂの間のコンクリートＣの密実化を図るのがよい。
【００７７】
コンクリートＣを打設し、これを妻型枠ジャッキ１６で加圧した後に、シールド掘進機１００に装備された推進ジャッキ１５が切羽側のリング状の内型枠１Ａに反力をとりながら当該リング状の内型枠１Ａを坑口側に押し、シールド掘進機１００の掘進を図ることができる。
【００７８】
この際、推進ジャッキ１５による推力は、まずリング状の内型枠１Ａ，１Ｂの連続体に伝達され、この推力は所定の強度が発現した覆工コンクリートＣとリング状の内型枠１Ａ，１Ｂとの付着力にて抗され、さらに覆工コンクリートＣと地山Ｇの摩擦力や既に施工済みの坑口側の覆工コンクリートＣによるトンネル長手方向の圧縮力に抗されてシールド掘進機１００の掘進が保証される。そして、この掘進によってできた内型枠の連続体の切羽側の空間に、あらたな内型枠１Ａを組み立てる（図８ｂ参照）。
【００７９】
なお、シールド掘進機１００の掘進の際にコンクリートＣが充填された閉塞空間Ｋ内に空隙が生じないように、推進ジャッキ１５によるシールド掘進機１００の掘進と同時に妻型枠ジャッキ１７を作動させてコンクリートＣの加圧をおこなうことも有効な方法である。
【００８０】
このようにして直線区間と曲線区間のトンネル全区間に現場打設にて一次覆工を施工し、さらにこの内側に二次覆工コンクリートを施工してトンネルが完成する。
【００８１】
以上で説明した本発明のトンネルの構築方法によれば、構築対象のトンネルが直線区間と曲線区間を有するものであっても、可及的に少ない種類のピースを周方向に組み付けてリング状の内型枠を構成でき、これをトンネルの長手方向に繋いで連続体を構成し、この連続体と地山の間の空間にコンクリートを打設して一次覆工である場所打ちライニングを施工することができる。したがって、内型枠用のピースの製作コストを廉価なものとしながら、効率的な内型枠の組み付け施工を実現でき、もって工期の短縮にも繋がるものであり、ＳＥＮＳ工法を適用しながら、直線区間と曲線区間を備えたトンネルを可及的に廉価な工費で効率的に構築することができる。
【００８２】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８３】
１Ａ…無端状の内型枠（正組）、１Ｂ…無端状の内型枠（逆組）、１ａ、Ａ１〜Ａ８…一般ピース、１ａ１…弧状プレート、１ａ２…主桁、１ａ３…ウェブ、１ｂ、Ｋ１〜Ｋ４…キーピース、１ｂ１、１ｂ４…弧状プレート、１ｂ２…主桁、１ｂ３…ウェブ、１ｂ３’…把持孔、１ｂ５…油圧ジャッキ、２…連続体、２Ａ…直線区間に応じた無端状の内型枠ユニット、３…曲線区間に応じた無端状の内型枠の連続体、１０…前胴、１５…推進ジャッキ、１６…妻型枠ジャッキ、２０…後胴、３０…掘進機本体、１００…シールド掘進機、Ｒ１…幅狭領域、Ｒ２…幅広領域、Ｇ…地山
【図１】
0006577726.tif 000002
【図２】
0006577726.tif 000003
【図３】
0006577726.tif 000004
【図４】
0006577726.tif 000005
【図５】
0006577726.tif 000006
【図６】
0006577726.tif 000007
【図７】
0006577726.tif 000008
【図８】
0006577726.tif 000009
【図９】
0006577726.tif 000010