(57)【要約】【課題】広範囲の既設トンネルの補修に適用可能であり、かつ材質が劣化しても緩んだ結合手段の脱落を防止できるトンネル補修覆工板およびトンネル補修覆工板の施工方法を提供すること。【解決手段】本体３の外周面１１に、トンネル外周側に突出して設けられたアンカーボルト用突起部１３を有する覆工板１を既設ライニング２５の補修に用いる。覆工板１を既設ライニング２５の内周面に配置し、アンカーボルト用突起部１３を、アンカーボルト３７や把持具３９等を用いて既設ライニング２５に固定する。また、外周面１１の外縁部に設けられた嵌合突起部５、嵌合突起部７を、それぞれ、トンネル軸方向、周方向に隣接する他の覆工板１の外周面１１に沿って配置する。さらに、結合ボルト穴９を用いて、トンネル軸方向に隣接する覆工板１を結合する。そして、既設ライニング２５と覆工板１の間の空隙に裏込充填材を充填する。【選択図】図１
2004150258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の本体と、
隣接する覆工板と相互に嵌合する結合手段と、
前記本体の外周面側に設けられた、既設ライニングへの固定手段と、
を具備することを特徴とするトンネル補修覆工板。
【請求項２】
前記結合手段は、
前記本体の外縁部に設けられた突起部であることを特徴とする請求項１記載のトンネル補修覆工板。
【請求項３】
前記突起部は、前記本体の外周面に設けられたＬ型の板状部材、矩形の板状部材または棒状部材であることを特徴とする請求項２記載のトンネル補修覆工板。
【請求項４】
前記結合手段は、
前記本体の外縁部に設けられた突起部および溝であることを特徴とする請求項１記載のトンネル補修覆工板。
【請求項５】
前記突起部が、前記本体と一体に成形されたことを特徴とする請求項２または請求項４記載のトンネル補修覆工板。
【請求項６】
前記突起部が、前記本体と別体に成形され前記本体と一体化されたことを特徴とする請求項２または請求項４記載のトンネル補修覆工板。
【請求項７】
前記固定手段は、
前記本体の外周面側に設けられたアンカーボルト用突起部と、
前記既設ライニングに定着されたアンカーボルトと、
前記アンカーボルト用突起部の位置を固定する締結具と、
からなることを特徴とする請求項１記載のトンネル補修覆工板。
【請求項８】
前記締結具が、把持具、ナット、小型ジャッキ、楔状の板のいずれかであることを特徴とする請求項７記載のトンネル補修覆工板。
【請求項９】
トンネルの軸方向または前記軸方向と所定の角度を成して、前記本体内を貫通する結合ボルト穴が設けられることを特徴とする請求項１記載のトンネル補修覆工板。
【請求項１０】
前記本体は、コンクリート製であることを特徴とする請求項１記載のトンネル補修覆工板。
【請求項１１】
前記本体は、プラスチック製であることを特徴とする請求項１記載のトンネル補修覆工板。
【請求項１２】
前記本体は、金属製であることを特徴とする請求項１記載のトンネル補修覆工板。
【請求項１３】
前記本体は、補強材により補強されることを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれかに記載されたトンネル補修覆工板。
【請求項１４】
前記補強材が本体内部に埋設されることを特徴とする請求項１３記載のトンネル補修覆工板。
【請求項１５】
前記補強材が本体の表面に設けられることを特徴とする請求項１３記載のトンネル補修覆工板。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれかに記載のトンネル補修覆工板をトンネルの周方向に帯状に構築する工程を、前記トンネルの軸方向に繰り返すことを特徴とするトンネル補修覆工板の施工方法。
【請求項１７】
前記トンネル内面の軸方向に下端用覆工板を高さ調整できるように設置するための下部通し材を、周方向に前記トンネル補修覆工板の位置決めのためのゲージ材を設置する工程（ａ）と、
前記下部通し材に固定された第１の下端用覆工板に連続して前記トンネル補修覆工板を順次配置し、前記トンネル内面に沿ってアーチ状に閉合させる工程（ｂ）と、
前記下部通し材に固定され、前記第１の下端用覆工板とはトンネル周方向の長さが異なる第２の下端用覆工板に連続して前記トンネル補修覆工板を順次配置し、前記トンネル内面に沿ってアーチ状に閉合させる工程（ｃ）と、
を具備し、
工程（ｂ）と工程（ｃ）を繰り返すことにより、軸方向に相互に隣接し合う前記トンネル補修覆工板をトンネル周方向に位置ずれ配置することを特徴とする請求項１６記載のトンネル補修覆工板の施工方法。
【請求項１８】
前記トンネル内面の軸方向に下端の覆工板を高さ調整できるように設置するための下部通し材を、周方向に前記トンネル補修覆工板の位置決めのためのゲージ材を設置する工程（ａ）と、
前記トンネル補修覆工板を前記トンネル内面の端部または頂部より順次配置し、前記トンネル内面に沿ってアーチ状に閉合させて端部を根固めコンクリートで固定する工程（ｂ）と、
を具備することを特徴とする請求項１６記載のトンネル補修覆工板の施工方法。
【請求項１９】
前記トンネルの既設ライニングと前記トンネル補修覆工板との間の空隙を充填材で充填することを特徴とする請求項１６記載のトンネル補修覆工板の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設トンネル補修用のトンネル補修覆工板およびトンネル補修覆工板の施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シールド工法により施工されるトンネル（以下、このトンネルを「シールドトンネル」という）は、コンクリート製、鋼製または鋳鉄製のセグメントどうしを結合ボルトで結合して、円筒状の覆工としている。これらのセグメントの結合ボルトは、セグメントの表面から挿入しているため、セグメントの劣化に伴って脱落しやすい。
【０００３】
既設トンネルを補修するには、Ｈ形鋼を所定間隔で配置し、そのＨ形鋼間にコンクリート製のプレキャスト板を落し込むか、またはプレキャスト板を既設覆工にアンカーボルトで止めるか、あるいはプレキャスト板どうしを相互に結合ボルトで結合することにより、組立てている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの補修方法を用いた場合も、コンクリートの劣化に伴って、アンカーボルト、結合ボルトが脱落する問題がある。さらに、Ｈ形鋼を配置する工法を用いると、トンネルの内空断面が小さくなり、現場の条件によって適用できない既設トンネルも生ずる問題がある。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、広範囲の既設トンネルの補修に適用可能であり、かつ材質が劣化しても緩んだ結合手段の脱落を防止できるトンネル補修覆工板およびトンネル補修覆工板の施工方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための第１の発明は、板状の本体と、隣接する覆工板と相互に嵌合する結合手段と、前記本体の外周面側に設けられた、既設ライニングへの固定手段とを具備することを特徴とするトンネル補修覆工板である。
【０００７】
結合手段は、例えば、本体の外縁部に設けられた突起部である。突起部は、本体が長方形状の場合は、トンネル軸方向の外縁部とトンネル周方向の外縁部に設けられ、例えば、本体の外周面にＬ型の板状部材、矩形の板状部材、棒状部材等を設けて形成される。これらの突起部をトンネル軸方向や周方向に隣接する他の覆工板本体に嵌合することにより、覆工板本体どうしをトンネル軸方向およびトンネル周方向に確実に結合できる。突起部をＬ型の部材で形成すると、より確実に結合できる。
【０００８】
本体が帯状の場合には、突起部は、トンネル周方向の外縁部に設けられる。この突起部をトンネル軸方向に隣接する他の覆工板本体に嵌合することにより、覆工板本体どうしをトンネル軸方向に確実に結合できる。
【０００９】
他の結合手段として、本体の外縁部に突起部および溝を設けてもよい。この場合、突起部はトンネル軸方向の一方の側面と、周方向の一方の側面に設けられ、溝は他の側面に設けられる。本体の側面に設けられた突起部を、トンネル軸方向および周方向に隣接する他の覆工板本体の側面に設けられた溝に嵌合することにより、覆工板本体どうしをトンネル軸方向およびトンネル周方向に確実に結合できる。
【００１０】
固定手段は、本体の外周面側に突出して設けられたアンカーボルト用突起部と、既設ライニングに定着されたアンカーボルトと、アンカーボルト用突起部の位置を固定する締結具とからなる。締結具は、既設ライニングとアンカーボルト用突起部との間に設置され、例えば、把持具、ナット、小型ジャッキ、楔状の板等が用いられる。既設ライニングに定着されたアンカーボルトは、アンカーボルト用突起部に固定され、既設ライニングなどの材質が劣化して緩んでも本体の外周面側で係止されるので、トンネル内部に脱落しない。
【００１１】
トンネル補修覆工板には、トンネルの軸方向に、または、前記軸方向と所定の角度を成して本体内を貫通する結合ボルト穴を設けてもよい。このボルト穴に挿入された結合ボルトを用いて、トンネル軸方向に隣接する覆工板を結合することにより、隣接し合う覆工板本体間の密着性を確保できる。
【００１２】
なお、結合手段の突起部は、本体と一体に成形されるか、本体と別体に成形された後、本体と一体化される。本体と一体に成形することにより、本体と共に突起部を容易に成形できる。また、別体に成形することにより、薄くても強度を有する材質で突起部を成形できる。
【００１３】
本体は、例えば、コンクリート製、プラスチック製、金属製などとする。プラスチック製とすることにより、本体の軽量化を図れる。また、金属製とすることで、本体の薄肉化と強度の向上を図れる。
【００１４】
本体は、必要に応じて補強材で補強される。本体を補強するには、例えば、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、鋼線等の補強材をコンクリートやプラスチックに混入あるいは埋設する。または、コンクリート製、プラスチック製、金属製の部材の表面に、板状の補強部材を設ける。本体の表面に設ける補強部材は、本体の短辺方向に、短辺の長さ以上の間隔をあけて配置するのが望ましい。本体を補強することにより、本体の強度を確保できる。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明のトンネル補修覆工板をトンネルの周方向に帯状に構築する工程を、前記トンネルの軸方向に繰り返すことを特徴とするトンネル補修覆工板の施工方法である。
【００１６】
本体が長方形状のトンネル補修覆工板を用いる場合には、それらをトンネル周方向に並べて結合する工程をトンネル軸方向に繰り返す。また、本体が帯状のトンネル補修覆工板を用いる場合には、これをトンネルに沿って配置する工程をトンネル軸方向に繰り返す。これらの工法を用いることにより、第１の発明のトンネル補修覆工板を、広範囲の既設トンネルの補修に適用できる。
【００１７】
第２の発明では、例えば、トンネル内面の軸方向に下端用覆工板を高さ調整できるように設置するための下部通し材を、周方向にトンネル補修覆工板の位置決めのためのゲージ材を設置する工程（ａ）と、下部通し材に固定された第１の下端用覆工板に連続してトンネル補修覆工板を順次配置し、トンネル内面に沿ってアーチ状に閉合させる工程（ｂ）と、下部通し材に固定され、第１の下端用覆工板とはトンネル周方向の長さが異なる第２の下端用覆工板に連続してトンネル補修覆工板を順次配置し、トンネル内面に沿ってアーチ状に閉合させる工程（ｃ）とによって、本体が長方形状のトンネル補修覆工板で既設トンネルを補修する。
【００１８】
工程（ｂ）と工程（ｃ）を繰り返すことにより、軸方向に相互に隣接し合うトンネル補修覆工板は、トンネル周方向に位置ずれ配置される。これにより、各トンネル補修覆工板間を結合する結合手段を適度な間隔にバランス良く配置できる。
【００１９】
工程（ｂ）と工程（ｃ）では、アンカーボルト等の固定手段を用いて既設トンネルにトンネル補修覆工板を固定する。
【００２０】
第２の発明では、トンネル内面の軸方向に下端の覆工板を高さ調整できるように設置するための下部通し材を、周方向にトンネル補修覆工板の位置決めのためのゲージ材を設置する工程（ａ）と、トンネル補修覆工板をトンネル内面の端部または頂部より順次配置し、トンネル内面に沿ってアーチ状に閉合させて端部を根固めコンクリートで固定する工程（ｂ）とによって、本体が長方形状のトンネル補修覆工板で既設トンネルを補修してもよい。
【００２１】
工程（ｂ）では、トンネル補修覆工板がいも継ぎになるように配置される。トンネル補修覆工板は、アンカーボルト等の固定手段を用いて既設トンネルに固定される。
【００２２】
第１の発明のトンネル補修覆工板では、固定手段がトンネル補修覆工板の外周面側に設けられるため、既設ライニングなどの材質が劣化してアンカーボルトが緩んでも本体の外周面側で係止され、トンネル内部に脱落しない。よって、既設トンネルの覆工板の結合ボルトや、トンネル補修覆工板の結合手段の緩み確認などのメンテナンスを軽減できる。
【００２３】
また、覆工板本体に設けられた結合手段を嵌合して、覆工板本体どうしがトンネル軸方向およびトンネル周方向に結合されたアーチを構築するので、補修が可能な既設トンネルの対象を拡大できる。
【００２４】
第２の発明では、トンネルの既設ライニングとトンネル補修覆工板との間の空隙を充填材で充填してもよい。これにより、トンネル補修覆工板が既設ライニングと一体になり、強度の高いトンネル補強になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は、トンネル補修用の覆工板１の平面図を、図２および図３は、覆工板１のトンネル軸方向の断面図を、図４は覆工板１のトンネル周方向の立面図を示す。図２は図１のＡ１−Ａ１による断面図、図３は図１のＡ２−Ａ２による断面図、図４は図１の矢印Ａ３に示す方向から見た立面図である。
【００２６】
図１から図４に示すように、覆工板１は、本体３、嵌合突起部５、嵌合突起部７、アンカーボルト用突起部１３等で構成される。本体３は、例えば補強材により補強されたコンクリート製とする。補強材とは、鉄筋、樹脂（レジン）、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などであり、補強材により補強されたコンクリートとは、鉄筋コンクリート、樹脂コンクリート、ファイバコンクリートなどである。補強材により補強されたコンクリート製とすることにより、本体３の強度を確保できる。
【００２７】
本体３の外周面１１の長辺方向、すなわちトンネル周方向の外縁部には、側面１５ａ側に嵌合突起部５ａが、側面１５ｂ側に嵌合突起部５ｂが設けられる。また、本体３の外周面１１の短辺方向、すなわちトンネル軸方向の外縁部には、側面１９ａ側に嵌合突起部７ａが、側面１９ｂ側に嵌合突起部７ｂが設けられる。本体３は、トンネル周方向に円弧状に彎曲した曲板状に成形される。
【００２８】
嵌合突起部５は、例えば、帯状の部材とする。嵌合突起部７は、例えば、長方形板状の部材とする。嵌合突起部７ａと嵌合突起部７ｂとは、トンネル軸方向の位置をずらして配置される。
【００２９】
嵌合突起部５ｂの側面１９ｂ側の端部には、アンカーボルト用突起部１３が設けられる。アンカーボルト用突起部１３は、例えばＬ字型の部材であり、孔１７が設けられる。
【００３０】
嵌合突起部５、嵌合突起部７、アンカーボルト用突起部１３は、本体３と同様の材質で、本体３と一体に成形する。これにより、本体３と共に嵌合突起部５、嵌合突起部７、アンカーボルト用突起部１３を容易に成形することができる。または、本体３と異なる材質で別体に成形した後、本体３と一体化する。これにより、嵌合突起部５、嵌合突起部７、アンカーボルト用突起部１３を薄くても強度を有する材質で成形できる。
【００３１】
嵌合突起部５、嵌合突起部７の両側には、トンネル軸方向と所定の角度を成して本体３の内部を貫通する、２本の結合ボルト穴９が設けられる。
【００３２】
次に、覆工板１を用いて既設のトンネル２７を補修する方法について説明する。図５は、覆工板１を用いて補修されたトンネル２７の斜視図を、図６は、覆工板１を用いて補修されたトンネル２７の下端部付近の立面図を示す。図６は図５の矢印Ｘ１方向から見た立面図である。
【００３３】
図５、図６に示すように、既設のトンネル２７の補修板には、上述したトンネル補修用の覆工板１に加えて、アーチ下端部２６の補修板として下端用第１覆工板２１および下端用第２覆工板２３を用いる。
【００３４】
既設のトンネル２７を補修するには、まず、トンネル２７の既設ライニング２５（図５）の内周面の周方向に沿って、ゲージ材３１（図６）を配置する。ゲージ材３１には、例えば、Ｃ形鋼を用いる。ゲージ材３１は、トンネル２７の補修対象区間の片端に設置され、端部の覆工板１−１（図６）の位置決めのための部材として用いられる。
【００３５】
また、トンネル２７の既設ライニング２５の内周面の軸方向Ｙに沿って、下部通し材３３を配置する。下部通し材３３には、例えば、アングル材を用いる。下部通し材３３は、トンネル２７の補修対象区間の全区間に設置され、アーチ下端部２６の下端用第１覆工板２１と下端用第２覆工板２３の位置決めのための部材として用いられる。
【００３６】
そして、ゲージ材３１、下部通し材３３に通したボルト（図示せず）を、既設ライニング２５に設置されたホールインアンカ（図示せず）に螺入し、ゲージ材３１、下部通し材３３を既設ライニング２５に固定する。なお、このとき、下部通し材３３と固定用のボルト（図示せず）の頭部の間には、固定プレート（図示せず）を介する。
【００３７】
次に、ゲージ材３１およびアーチ下端部２６ａに設置された下部通し材３３に沿って、下端用第１覆工板２１−１を配置する。そして、下部通し材３３に取り付けられたレベル調整ボルト３５−１と、下端用第１覆工板２１−１に設けられたねじ穴（図示せず）とを螺合し、下端用第１覆工板２１−１を下部通し材３３に固定する。
【００３８】
下部通し材３３に下端用第１覆工板２１−１を固定した後、ゲージ材３１に沿って、下端用第１覆工板２１−１に連続して覆工板１−１を順次配置し、トンネル２７の既設ライニング２５の内周面に沿ってアーチ状にする。そして、アーチ下端部２６ｂ側の下部通し材３３に取り付けられたレベル調整ボルト３５−１（図示せず）と、下端用第２覆工板２３−１に設けられたねじ穴（図示せず）とを螺合し、下端用第２覆工板２３−１を下部通し材３３に固定し、アーチを閉合する。
【００３９】
ゲージ材３１に沿って覆工板１−１をアーチ状に構築した後、下端用第１覆工板２１−１に隣接して、下部通し材３３上に、下端用第１覆工板２１−１とは高さが異なる下端用第２覆工板２３−２を配置する。そして、下部通し材３３に取り付けられたレベル調整ボルト３５−２と、下端用第２覆工板２３−２に設けられたねじ穴（図示せず）とを螺合し、下端用第２覆工板２３−２を下部通し材３３に固定する。
【００４０】
下部通し材３３に下端用第２覆工板２３−２を固定した後、覆工板１−１に沿って、下端用第２覆工板２３−２に連続して覆工板１−２を順次配置し、トンネル２７の既設ライニング２５の内周面に沿ってアーチ状にする。そして、アーチ下端部２６ｂ側の下部通し材３３に取り付けられたレベル調整ボルト３５−２（図示せず）と、下端用第１覆工板２１−２に設けられたねじ穴（図示せず）とを螺合し、下端用第１覆工板２１−２を下部通し材３３に固定し、アーチを閉合する。
【００４１】
以後、下端用第１覆工板２１より覆工板１を順次配置してアーチ状に閉合する工程と、下端用第２覆工板２３より覆工板１をアーチ状に閉合させる工程とを交互に繰返し、トンネル軸方向Ｙに相互に隣接し合う覆工板１どうしが、図５、図６に示すようにトンネル２７の周方向に位置ずれ配置された状態を作る。なお、全ての下端用第１覆工板２１、下端用第２覆工板２３は、調整ボルト３５を用いて下部通し材３３に固定される。下端用第１覆工板２１、下端用第２覆工板２３は、調整ボルト３５によって、高さの調整が可能である。
【００４２】
シールドトンネルでは、下部から両側にセグメントを組上げて最後にクラウンを挿入するが、既設のトンネル２７を補修する場合には、既設ライニング２５が変形して断面が一様でないため、片端から組上げ、クラウンを越して組み進み、他端でおさめる。
【００４３】
なお、覆工板１を既設ライニング２５の内周面に配置する際には、嵌合突起部５や嵌合突起部７（図１）を隣接する覆工板１の外周面に沿って配置する。さらに、側面１５ｂ（図１）側から結合ボルト（図示せず）を結合ボルト穴９（図１）に挿入し、トンネル軸方向に隣接する他の覆工板１に結合する。斜めに配置された結合ボルト穴９を用いることにより、トンネル２７の軸方向と周方向の双方に軸力が加わる。
【００４４】
また、アンカーボルト用突起部１３（図１）を、孔１７（図１）にアンカーボルトを通すなどして、既設ライニング２５に固定する。図７は、既設ライニング２５に固定されたアンカーボルト用突起部１３付近を示す図である。
【００４５】
図７に示すように、アンカーボルト用突起部１３に設けられた孔１７に通されたアンカーボルト３７は、既設ライニング２５に固定される。アンカーボルト用突起部１３の固定用部材１４と既設ライニング２５の間の位置では、アンカーボルト３７が把持具３９で把持される。
【００４６】
把持具３９は、例えば、アンカーボルト３７を挟んで配置した２枚の小さい板の両端を、ボルト４１で固定したものである。他に、アンカーボルト３７を挟める洗濯バサミのようなものを用いてもよい。把持具３９はアンカーボルト３７とアンカーボルト用突起部１３との締結具として用いられる
【００４７】
覆工板１を既設ライニング２５に固定した後、トンネル２７の内周面に沿って閉合したアーチの脚部を根固めコンクリート（図示せず）により固定し、図５に示すように、既設ライニング２５の内面と覆工板１の外周面１１との隙間にモルタルなどの裏込充填材２４を充填する。
【００４８】
既設ライニング２５への覆工板１の設置と裏込充填材２４の充填をトンネル２７の補修対象区間について繰り返し、トンネル２７の補修を完成する。
【００４９】
このように、第１の実施の形態では、覆工板１どうしを結合ボルト穴９に通した結合ボルト（図示せず）で結合すると同時に、嵌合突起部５、嵌合突起部７を用いて嵌合してアーチを構築するので、補修が可能な既設トンネルの対象を拡大できる。
【００５０】
また、既設ライニング２５と補修用の覆工板１との固定手段であるアンカーボルト３７や把持具３９などを、既設ライニング２５と覆工板１の間の空間に設置するので、既設ライニング２５が劣化するなどして固定手段が緩んでも、固定手段は覆工板１の外周面１１側に係止されて、トンネル２７の内部に脱落するおそれがない。よって、固定手段の緩み確認などのメンテナンスを軽減できる。
【００５１】
なお、覆工板１では、結合ボルト穴９を斜めに配置したが、トンネル軸方向に配置してもよい。さらに、アンカーボルト３７とアンカーボルト用突起部１３の締結具として把持具３９を用いたが、他の締結具を用いてもよい。
【００５２】
図８、図９は、既設セグメント２５に固定されたアンカーボルト用突起部１３付近を示す図である。図８では、締結具として、把持具３９の代わりにナット４３が用いられる。アンカーボルト用突起部１３に設けられた孔１７に通されたアンカーボルト３７は、既設ライニング２５に固定される。アンカーボルト用突起部１３は、ナット４３を用いてアンカーボルト３７に固定される。
【００５３】
図９では、締結具として、小型ジャッキ４５が用いられる。アンカーボルト用突起部１３に設けられた孔１７に通されたアンカーボルト３７は、既設ライニング２５に固定される。小型ジャッキ４５は、アンカーボルト用突起部１３と既設ライニング２５とに圧着される。
【００５４】
他に、アンカーボルト用突起部１３と既設ライニング２５との間の空隙が少ない場合には、楔状の小さい板を締結具として用いてもよい。この場合、空隙に楔状の小さい板をハンマ等で叩きこんで、アンカーボルト用突起部１３と既設ライニング２５とに圧着する。
【００５５】
次に、第２の実施の形態について説明する。図１０は、トンネル補修用の覆工板６１の平面図を、図１１および図１２は、覆工板６１のトンネル軸方向の断面図を、図１３は覆工板６１のトンネル周方向の立面図を示す。図１１は図１０のＣ１−Ｃ１による断面図、図１２は図１０の矢印Ｃ２に示す方向から見た図、図１３は図１０の矢印Ｃ３に示す方向から見た図である。
【００５６】
図１０から図１３に示すように、覆工板６１は、本体６３、嵌合突起部６５、溝７７、アンカーボルト用突起部７３等で構成される。本体６３は、第１の実施の形態の覆工板１の本体３と同様に、補強材により補強されたコンクリート製とする。
【００５７】
本体６３のトンネル周方向の側面６９ａ、トンネル軸方向の側面７１ａには、嵌合突起部６５が設けられる。また、嵌合突起部６５が設けられないトンネル周方向の側面６９ｂ、トンネル軸方向の側面７１ｂには、溝７７が設けられる。本体６３は、トンネル周方向に円弧状に彎曲した曲板状に成形される。嵌合突起部６５の断面は、任意の形状としてよい。溝７７は、嵌合突起部６５と嵌合可能な形状に成形される。
【００５８】
本体６３の外周面６７の側面６９ｂ側の外縁部には、中央付近にアンカーボルト用突起部７３が設けられる。アンカーボルト用突起部７３は、例えばＬ字型の部材であり、孔７５が設けられる。
【００５９】
嵌合突起部６５、アンカーボルト用突起部７３は、本体６３と同様の材質で、本体６３と一体に成形する。これにより、本体６３と共に嵌合突起部６５、アンカーボルト用突起部７３を容易に成形することができる。または、本体６３と異なる材質で別体に成形した後、本体６３と一体化する。これにより、嵌合突起部６５、アンカーボルト用突起部７３を薄くても強度を有する材質で成形できる。
【００６０】
次に、覆工板６１を用いて既設のトンネルを補修する方法について説明する。覆工板６１を既設のトンネル内に配置するには、第１の実施の形態と同様に、図５、図６に示すゲージ材３１、下部通し材３３、下端用第１覆工板２１、下端用第２覆工板２３を用いる。
【００６１】
覆工板６１は、覆工板１と同様の方法で配置する。すなわち、まず、トンネル２７の既設ライニング２５の内面に、トンネル２７の軸方向に下部通し材３３（アングル材）を、周方向にゲージ材３１（Ｃ形鋼）を固定する。そして、下部通し材３３に下端用第１覆工板２１−１を固定し、ゲージ材３１に沿って下端用第１覆工板２１−１に連続して覆工板６１−１を順次配置して、アーチ状にする。次に、下部通し材３３に下端用第２覆工板２３−２を固定し、下端用第１覆工板２３−２に連続して覆工板６１−２を順次配置して、アーチ状にする。
【００６２】
以後、下端用第１覆工板２１より覆工板６１を順次配置してアーチ状に閉合する工程と、下端用第２覆工板２３より覆工板６１を順次配置してアーチ状に閉合する工程とを交互に繰返し、トンネル軸方向Ｙに相互に隣接し合う覆工板６１どうしを、図５、図６に示すようにトンネル２７の周方向に位置ずれ配置する。
【００６３】
覆工板６１は、覆工板６１の外周面６７（図１０）側が既設ライニング２５に対面するように配置される。覆工板６１を設置する際には、側面６９ａの嵌合突起部６５を、トンネル２７の軸方向に隣接する、既に設置された覆工板６１の側面６９ｂの溝７７に嵌合する。また、側面７１ａの嵌合突起部６５を、トンネル２７の周方向に隣接する、既に設置された覆工板６１の側面７１ｂの溝７７に嵌合する。
【００６４】
また、アンカーボルト用突起部７３を既設ライニング２５に固定する。アンカーボルト用突起部７３は、第１の実施の形態の覆工板１のアンカーボルト用突起部１３と同様に、アンカーボルト３７（図７〜図９）を用いて既設ライニング２５に固定される。そして、把持具３９（図７）やナット４３（図８）を用いて、アンカーボルト用突起部７３をアンカーボルト３７に固定する。または、小型ジャッキ４５（図９）や楔状の板（図示せず）を、既設ライニング２５とアンカーボルト用突起部７３に圧着する。
【００６５】
覆工板６１を既設ライニング２５に固定した後、トンネル２７の内周面に沿って閉合したアーチの脚部を根固めコンクリート（図示せず）により固定し、図５に示すように、既設ライニング２５の内面と覆工板６１の外周面６７との隙間にモルタルなどの裏込充填材２４を充填する。
【００６６】
既設ライニング２５への覆工板６１の設置と裏込充填材２４の充填をトンネル２７の補修対象区間について繰り返し、トンネル２７の補修を完成する。
【００６７】
このように、第２の実施の形態においては、隣接する覆工板６１の嵌合突起部６５と溝７７を嵌合してアーチを構築するので、補修が可能な既設トンネル２７の対象を拡大できる。
【００６８】
また、既設ライニング２５と補修用の覆工板１との固定手段であるアンカーボルト３７や把持具３９などを既設ライニング２５と覆工板１の間の空間に設置するので、既設ライニング２５の劣化により固定手段であるアンカーボルト等が緩んでも、覆工板６１の外周面６７側に係止され、トンネル２７の内部に脱落するおそれがない。よって、固定手段の緩み確認などのメンテナンスを軽減できる。
【００６９】
なお、第２の実施の形態では、本体６３を補強材で補強されたコンクリート製としたが、他に、プラスチック製、金属製等としてもよい。
【００７０】
次に、第３の実施の形態について説明する。図１４は、トンネル補修用の覆工板８１の平面図を、図１５は、覆工板８１のトンネル軸方向の断面図を、図１６は複数の覆工板８１の斜視図を示す。図１５は図１４のＤ１−Ｄ１による断面図である。
【００７１】
図１４から図１６に示すように、覆工板８１は、本体８３、補強材８５、嵌合突起部９１、アンカーボルト用突起部８７等で構成される。本体８３は、例えば帯状の部材であり、プラスチック製とする。プラスチックには、炭素繊維やアラミド繊維、ガラス繊維、鋼線等で補強された繊維強化プラスチックなども含む。本体８３をプラスチック製とすることにより、軽量化を図れる。補強材８５は、プラスチック製等とする。
【００７２】
本体８３のトンネル周方向の外縁部には、それぞれ、嵌合突起部９１ａ、嵌合突起部９１ｂが設けられる。嵌合突起部９１ａと嵌合突起部９１ｂは、嵌合可能なように成形される。例えば、図１５に示すように、嵌合突起部９１ａでは、本体８３の端部付近を外周面９０側に隆起させて内周面９２側にＬ字型の凹部９４を設け、嵌合突起部９１ｂでは、本体８３の端部付近を外周面９０側に曲げて外周面側にＬ字型の凸部９６を設ける。
【００７３】
本体８３の外周面９０のトンネル周方向の外縁部には、中央付近にアンカーボルト用突起部８７が設けられる。アンカーボルト用突起部８７は、例えばＬ字型の部材であり、孔８９が設けられる。アンカーボルト用突起部８７の本体８３側の端部には、本体８３の外周面９０に沿って補強材８５が設けられる。補強材８５は、アンカーボルト用突起部８７の端部を延長して形成される。
【００７４】
嵌合突起部９１、アンカーボルト用突起部８７、補強材８５は、本体８３と同様の材質で、本体８３と一体に成形する。これにより、本体８３と共に嵌合突起部９１、アンカーボルト用突起部８７、補強材８５を容易に成形することができる。または、本体８３と異なる材質で別体に成形した後、本体８３と一体化する。これにより、嵌合突起部９１、アンカーボルト用突起部８７、補強材８５を薄くても強度を有する材質で成形できる。
【００７５】
次に、覆工板８１を用いて既設のトンネルを補修する方法について、図１６を用いて説明する。覆工板８１を用いて既設のトンネルを補修するには、図１６に示すように、覆工板８１をトンネルの形状に合わせて曲げて配置する。その際、覆工板８１の嵌合突起部９１ｂの凸部９６を、トンネル軸方向に隣接する他の覆工板８１の嵌合突起部９１ａの凹部９４に挿入する。そして、アンカーボルト用突起部８７を既設ライニングに固定する。
【００７６】
この工程を繰り返して覆工板８１による覆工をトンネル軸方向に延長しつつ、既設ライニングの内面と覆工板８１の外周面９０との隙間にモルタルなどの裏込充填材を充填していき、トンネルの補修を完成する。
【００７７】
なお、アンカーボルト用突起部を既設ライニングに固定する際には、第１の実施の形態の覆工板１のアンカーボルト用突起部１３や、第２の実施の形態の覆工板６１のアンカーボルト用突起部７３を既設ライニング２５に固定する際と同様に、アンカーボルト用突起部８７に設けられた孔８９、アンカーボルト、締結具等を用いる。
【００７８】
このように、第３の実施の形態においても、トンネル軸方向に隣接する覆工板８１の嵌合突起部９１ａと嵌合突起部９１ｂを嵌合してアーチを構築するので、補修が可能な既設トンネルの対象を拡大できる。また、既設ライニングと補修用の覆工板８１との固定手段を既設ライニングと覆工板８１の間の空間に設置するので、既設ライニングが劣化してアンカーボルトなどの固定手段が緩んでもトンネルの内部に脱落するおそれがなく、固定手段の緩み確認などのメンテナンスを軽減できる。
【００７９】
なお、図１６では、帯状の覆工板８１の１ヶ所のみに補強材８５とアンカーボルト用突起部８７を設けたが、複数の箇所に設けてもよい。また、覆工板８１のトンネル周方向の長さが、覆工板１や覆工板６１と同程度の長さの長方形状である場合には、第１、第２の実施の形態と同様に、既設ライニングの片端から覆工板８１を順次組上げてアーチ状に閉合する。
【００８０】
次に、第４の実施の形態について説明する。図１７は、トンネル補修用の覆工板１１５の平面図を、図１８は、覆工板１１５のトンネル軸方向の立面図を、図１９はトンネル補修用の覆工板１１５のトンネル周方向の立面図である。図１８は、図１７の矢印Ｅ１に示す方向から見た立面図、図１９は、図１７の矢印Ｅ２に示す方向から見た立面図である。
【００８１】
図１７から図１９に示すように、覆工板１１５は、本体１１７、補強材１２１、嵌合突起部１１９、アンカーボルト用突起部１２３等で構成される。本体１１７は、例えば、金属製の長方形板状の部材である。金属製とは、鋼製、ステンレス鋼製、鋳鋼製などである。本体１１７を金属製とすることにより、本体１１７の薄肉化と強度の向上を図れる。補強材１２１は、プラスチック製、金属製等とする。
【００８２】
本体１１７のトンネル周方向の外縁部には、嵌合突起部１１９が設けられる。嵌合突起部１１９は、例えば、図１８に示すように本体１１７の端部を折り曲げたものである。また、補強材１２１には、溝１２９が設けられる。溝１２９は、補強材１２１に設けられた切欠き部である。
【００８３】
本体１１７の外周面１２７のトンネル周方向の外縁部には、所定の間隔でアンカーボルト用突起部１２３が設けられる。アンカーボルト用突起部１２３は、図１８、図１９に示すように、外周面１２７と平行に配置された板状の部材であり、孔１２５が設けられる。アンカーボルト用突起部１２３は、本体１１７の外周面１２７に垂直に設けられた板状の補強材１２１と一体化されている。アンカーボルト用突起部１２３は、補強材１２１端部を延長して形成される。
【００８４】
嵌合突起部１１９、アンカーボルト用突起部１２３、補強材１２１は、例えば、本体１１７と同様の材質で、本体１１７と一体に成形する。これにより、本体１１７と共に嵌合突起部１１９、アンカーボルト用突起部１２３、補強材１２１を容易に成形することができる。または、本体１１７と異なる材質で別体に成形した後、本体１１７と一体化する。これにより、嵌合突起部１１９、アンカーボルト用突起部１２３、補強材１２１を薄くても強度を有する材質で成形できる。
【００８５】
覆工板１１５を用いて既設のトンネルを補修するには、覆工板１１５が、既設ライニングの内周面と覆工板１１５の外周面１２７が対面するように配置する。その際、覆工板１１５の嵌合突起部１１９を、トンネル軸方向に隣接する他の覆工板１１５の溝１２９に嵌め込む。そして、アンカーボルト用突起部１２３を既設ライニングに固定する。
【００８６】
そして、覆工板１１５による覆工をトンネル軸方向に延長しつつ、既設ライニングの内面と覆工板１１５の外周面１２７との隙間にモルタルなどの裏込充填材を充填していき、トンネルの補修を完成する。
【００８７】
なお、アンカーボルト用突起部を既設ライニングに固定する際には、第１の実施の形態の覆工板１のアンカーボルト用突起部１３や、第２の実施の形態の覆工板６１のアンカーボルト用突起部７３を既設ライニング２５に固定する際と同様に、アンカーボルト用突起部１２３設けられた孔１２５、アンカーボルト３７（図７から図９）、締結具等を用いる。
【００８８】
このように、第４の実施の形態においても、トンネル軸方向に隣接する覆工板１１５の嵌合突起部１１９と溝１２９を嵌合してアーチを構築するので、補修が可能な既設トンネルの対象を拡大できる。また、既設ライニングと補修用の覆工板１１５とを固定するためのアンカーボルト用突起部１２３を既設ライニングと覆工板１１５の間の空間に設置するので、既設ライニングが劣化してアンカーボルトなどの固定手段が緩んでもトンネルの内部に脱落するおそれがなく、固定手段の緩み確認などのメンテナンスを軽減できる。
【００８９】
なお、図１７、図１９では、覆工板１１５の５ヶ所に補強材１２１とアンカーボルト用突起部１２３を設けたが、設置数量はこれに限らない。
【００９０】
次に、第５の実施の形態について説明する。図２０は、トンネル補修用の覆工板１４１の平面図を、図２１および図２２は、覆工板１４１のトンネル周方向の断面図を、図２３は覆工板１４１のトンネル軸方向の立面図を示す。図２１は図２０のＦ１−Ｆ１による断面図、図２２は図２０のＦ２−Ｆ２による断面図、図２３は図２０の矢印Ｆ３に示す方向から見た立面図である。
【００９１】
図２０から図２３に示すように、覆工板１４１は、本体１４３、嵌合突起部１４５、側部突起部１４７、アンカーボルト用突起部１５３等で構成される。本体１４３は、例えば、鋳鉄製、鋼製、または補強材により補強されたコンクリート製とする。補強材とは、鉄筋、樹脂（レジン）、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などであり、補強材により補強されたコンクリートとは、鉄筋コンクリート、樹脂コンクリート、ファイバコンクリートなどである。補強材により補強されたコンクリート製とすることにより、本体１４３の強度を確保できる。
【００９２】
本体１４３の外周面１５１には、長辺方向の側面１５５ａから張り出した嵌合突起部１４５ａと、側面１５５ｂから張り出した嵌合突起部１４５ｂが設けられる。嵌合突起部１４５は、例えば、長方形板状の部材の一角に切欠き１４６を設けたＬ型の板状部材であり、切欠き１４６が側面１５５側に配置される。また、本体１４３の外周面１５１には、短辺方向の側面１５９ａから張り出した側部突起部１４７が設けられる。側部突起部１４７は、例えば、長方形板状の部材とする。
【００９３】
本体１４３の側面１５５ａ側の中央付近では、外周面１５１にアンカーボルト用突起部１５３が設けられる。アンカーボルト用突起部１５３は、例えば、本体１４３に垂直な部材１５２と平行な部材１５４からなるＬ字型の部材であり、部材１５４には孔１５７が設けられる。
【００９４】
嵌合突起部１４５、側部突起部１４７、アンカーボルト用突起部１５３は、本体１４３と同様の材質で、本体１４３と一体に成形する。これにより、本体１４３と共に嵌合突起部１４５、側部突起部１４７、アンカーボルト用突起部１５３を容易に成形することができる。または、本体１４３と異なる材質で別体に成形した後、本体１４３と一体化する。これにより、嵌合突起部１４５、側部突起部１４７、アンカーボルト用突起部１５３を薄くても強度を有する材質で成形できる。
【００９５】
次に、覆工板１４１を用いて既設のトンネル１６７を補修する方法について説明する。図２４は、覆工板１４１を用いて補修されたトンネル１６７の斜視図を、図２５は、覆工板１４１を用いて補修されたトンネル１６７の下端部付近の立面図を示す。図２５は図２４の矢印Ｘ２方向から見た立面図である。
【００９６】
既設のトンネル１６７を補修するには、まず、図２５に示すように、トンネル１６７の既設ライニング１６５（図２４）の内周面の周方向に沿って、Ｃ形鋼等のゲージ材３１を配置する。ゲージ材３１は、トンネル１６７の補修対象区間の片端に設置され、覆工板１４１−１の位置決めのための部材として用いられる。
【００９７】
また、トンネル１６７の既設ライニング１６５（図２４）の内周面の軸方向Ｙに沿って、アングル材等の下部通し材３３を配置する。下部通し材３３は、トンネル１６７の補修対象区間の全区間に設置され、アーチ下端部１６６の覆工板１６１の位置決めのための部材として用いられる。
【００９８】
そして、ゲージ材３１、下部通し材３３に通したボルト（図示せず）を、既設ライニング１６５に設置されたホールインアンカ（図示せず）に螺入し、ゲージ材３１、下部通し材３３を既設ライニング１６５に固定する。なお、このとき、下部通し材３３と固定用のボルト（図示せず）の頭部の間には、固定プレート（図示せず）を介する。
【００９９】
次に、図２５に示すように、ゲージ材３１およびアーチ下端部１６６ａに設置された下部通し材３３に沿って、下端の覆工板１６１−１を配置する。そして、下部通し材３３に取り付けられたレベル調整ボルト３５−１と、覆工板１６１−１に設けられたねじ穴（図示せず）とを螺合し、覆工板１６１−１を下部通し材３３に固定する。
【０１００】
下部通し材３３に下端の覆工板１６１−１を固定した後、ゲージ材３１に沿って、下端の覆工板１６１−１に連続して覆工板１４１−１を順次配置し、トンネル１６７の既設ライニング１６５の内周面に沿ってアーチ状にする。そして、アーチ下端部１６６ｂ（図２４）側の下部通し材３３（図示せず）に取り付けられたレベル調整ボルト３５−１（図示せず）と、覆工板１６１−１に設けられたねじ穴（図示せず）とを螺合し、覆工板１６１−１を下部通し材３３に固定し、アーチを閉合する。このとき、覆工板１６１、覆工板１４１は、長辺がトンネル１６７の軸方向にくるように設置される。
【０１０１】
ゲージ材３１に沿って覆工板１４１−１をアーチ状に構築した後、下端の覆工板１６１−１に隣接して覆工板１６１−２を配置し、レベル調整ボルト３５−２を用いて覆工板１６１−２を下部通し材３３に固定する。そして、覆工板１４１−１に沿って、覆工板１６１−２に連続して覆工板１４１−２を順次配置し、アーチ下端部１６６ｂ側の下部通し材３３に覆工板１６１−２を固定し、アーチを閉合する。
【０１０２】
以後、覆工板１４１を順次配置して、図２４に示すようにアーチ状に閉合する。なお、全ての下端の覆工板１６１は、調整ボルト３５を用いて下部通し材３３に固定される。覆工板１６１は、調整ボルト３５によって、高さの調整が可能である。なお、図５、図６では、覆工板１を千鳥継ぎとなるように設置したが、図２４、図２５では、覆工板１４１をいも継ぎとなるように設置する。
【０１０３】
シールドトンネルでは、下部から両側にセグメントを組上げて最後にクラウンを挿入するが、既設のトンネル１６７を補修する場合には、既設ライニング１６５が変形して断面が一様でないため、片端から組上げ、クラウンを越して組み進み、他端でおさめる。または、まず頂部に覆工板１４１を取り付けて組み下げ、両下端でおさめる。
【０１０４】
覆工板１４１を既設ライニング１６５の内周面に設置する際には、図２５に示すように、隣接する他の覆工板１４１の外周面１５１（図２０）に嵌合突起部１４５および側部突起部１４７を沿わせて、覆工板１４１同士を結合する。覆工板１４１では、嵌合突起部１４５に切欠き１４６を設けてＬ型にすることにより、嵌合突起部１４５ａと嵌合突起部１４５ｂとを組合せて、覆工板１４１をより確実に結合することができる。
【０１０５】
また、アンカーボルト用突起部１５３を既設ライニング１６５に固定する。アンカーボルト用突起部１５３を既設ライニング１６５に固定する際には、第１から第４の実施の形態の覆工板のアンカーボルト用突起部を既設ライニングに固定する際と同様に、アンカーボルト用突起部１５３に設けられた孔１５７、アンカーボルト３７（図７から図９）、締結具等を用いる。
【０１０６】
覆工板１４１を既設ライニング１６５に固定した後、トンネル１６７の内周面に沿って併合したアーチの脚部を根固めコンクリート（図示せず）により固定し、図２４に示すように、既設ライニング１６５の内面と覆工板１４１の外周面１５１との隙間にモルタルなどの裏込充填材１６４を充填する。また、裏込充填材１６４の流れ止めのためと、補修完成後の背面からの漏水の排水路とするため、側部突起部７に沿って、発泡スチロール材、不織布など（図示せず）を配置する。
【０１０７】
このように、第５の実施の形態では、嵌合突起部１４５、側部突起部１４７を用いて覆工板１４１同士を結合してアーチを構築する。側部突起部１４７は、側面１５９の継ぎ目を覆って結合するので自由度があり、補修が可能な既設トンネルの対象を拡大できる。
【０１０８】
また、既設ライニング１６５と補修用の覆工板１４１との固定手段であるアンカーボルト３７や把持具３９などを、既設ライニング１６５と覆工板１４１の間の空間に設置するので、既設ライニング１６５が劣化するなどして固定手段が緩んでも、固定手段は覆工板１４１の外周面１５１側に係止されて、トンネル１６７の内部に脱落するおそれがない。よって、固定手段の緩み確認などのメンテナンスを軽減できる。
【０１０９】
次に、第６の実施の形態について説明する。図２６は、トンネル補修用の覆工板１８１の平面図を、図２７は、覆工板１８１のトンネル周方向の断面図を示す。図２７は図２６のＨ１−Ｈ１による断面図である。
【０１１０】
図２６、図２７に示すように、覆工板１８１は、本体１８３、補強材１８５、棒状突起部１９１、アンカーボルト用突起部１８７等で構成される。本体１８３は、例えばコンクリート製またはプラスチック製とする。プラスチックには、炭素繊維やアラミド繊維、ガラス繊維、鋼線等で補強された繊維強化プラスチックなども含む。本体１８３をプラスチック製とすることにより、軽量化を図れる。
【０１１１】
本体１８３の外周面１９０には、長辺方向の側部１８２ａから張り出した棒状突起部１９１ａ、側部１８２ｂから張り出した棒状突起部１９１ｂが設けられる。棒状突起部１９１ａと棒状突起部１９１ｂは、例えば異形鉄筋であり、張り出した部分の先端が曲げられる。本体１８３の外周面１９０には、短辺方向の側部１８４ａから張り出した側部突起部１８５が設けられる。側部突起部１８５は、例えば長方形板状の部材とする。
【０１１２】
本体１８３の外周面１９０の長辺方向の側部１８２ｂ側には、中央付近にアンカーボルト用突起部１８７が設けられる。アンカーボルト用突起部１８７は、例えば、本体１８３に垂直な部材１８６と、本体１８３に平行で部材１８６の両端に設けられた部材１８８ａおよび部材１８８ｂからなる部材であり、部材１８８ｂには孔１８９が設けられる。
【０１１３】
棒状突起部１９１、アンカーボルト用突起部１８７、側部突起部１８５は、本体１８３と異なる材質で別体に成形した後、本体１８３と一体化する。これにより、棒状突起部１９１、アンカーボルト用突起部１８７、側部突起部１８５を薄くても強度を有する材質で成形できる。
【０１１４】
覆工板１８１を用いて既設のトンネルを補修するには、第５の実施の形態と同様にして、図２４、図２５に示すようにトンネル１６７の内周面に覆工板１８１を順次固定してアーチ状に閉合する。そして、既設ライニング１６５の内面と覆工板１８１の外周面１９０との隙間にモルタルなどの裏込充填材１６４を充填する。
【０１１５】
覆工板１８１は、覆工板１８１の外周面１９０（図２６）側が既設ライニング１６５に対面するように配置される。その際、側面１８２の棒状突起部１９１を隣接する覆工板１８１の外周面１９０に沿わせて、覆工板１８１同士を結合する。異形鉄筋である棒状突起部１９１ａと棒状突起部１９１ｂは、裏込充填材１６４の付着力を介して相互に結合される。棒状突起部１９１の先端を曲げておけば、結合力が増大する。
【０１１６】
覆工板１８１を設置する際には、アンカーボルト用突起部１８７を既設ライニング１６５に固定する。固定には、第１から第５の実施の形態の覆工板のアンカーボルト用突起部を既設ライニングに固定する際と同様に、アンカーボルト用突起部１８７に設けられた孔１８９、アンカーボルト、締結具等を用いる。
【０１１７】
このように、第６の実施の形態においても、棒状突起部１９１、側部突起部１８５を用いて覆工板１８１同士を結合してアーチを構築するので、補修が可能な既設トンネルの対象を拡大できる。また、既設ライニングと補修用の覆工板１８１との固定手段を既設ライニングと覆工板１８１の間の空間に設置するので、既設ライニングが劣化してアンカーボルトなどの固定手段が緩んでもトンネルの内部に脱落するおそれがなく、固定手段の緩み確認などのメンテナンスを軽減できる。
【０１１８】
第１から第６の実施の形態の覆工板１、覆工板６１、覆工板８１、覆工板１１５、覆工板１４１、覆工板１８１は、例えば、鉄道トンネルや道路トンネルを補修する場合などに用いられる。図２８は、補修中の鉄道トンネル４７の周方向の断面図を、図２９は、補修中の道路トンネル５３の周方向の断面図を示す。
【０１１９】
図２８に示すように、鉄道トンネル４７を補修する際には、鉄道トンネル４７の内空部に、列車が通らない時間帯に足場４９を組み、前述の手順で覆工板１、覆工板６１、覆工板８１、覆工板１１５、覆工板１４１、覆工板１８１により補修する。
【０１２０】
この鉄道トンネル４７内の既設覆工面には、電線などの配線や照明器具などが設置されている。例えば、１本のトロリ線５１ａ、このトロリ線５１ａを支持する２本のき電線５１ｂ、１本の無線用アンテナ線（ＬＣＸ）５１ｃ、２本の強電線５１ｄ、５本の弱電線５１ｅ、２本の信号ケーブル５１ｆ、１本の光ケーブル５１ｇなどが設置されている。
【０１２１】
覆工板１、覆工板６１、覆工板８１、覆工板１１５、覆工板１４１、覆工板１８１による覆工時には、覆工板１、覆工板６１、覆工板８１、覆工板１１５、覆工板１４１、覆工板１８１の取付ボルト（図示せず）により固定された取付板（図示せず）に、把持具（図示せず）などを用いて前記配線や照明器具などを付け替えながら、補修作業を鉄道トンネル４７の軸方向に順次進行させる。
【０１２２】
図２９に示すように、道路トンネル５３を補修する際には、道路を閉鎖できない場合があるので、そのような場合は、少なくとも一車線分の道路幅を中央に残して、その両側に車輪５５により移動可能の門型の移動足場５７を組み、その移動足場５７上でトンネル覆工板１、覆工板６１、覆工板８１、覆工板１１５、覆工板１４１、覆工板１８１により既設覆工面を補修する。
【０１２３】
この道路トンネル５３内でも、既設覆工面に電線などの配線や照明器具５９があるので、鉄道トンネル４７の場合と同様に、配線や照明器具５９などを付け替えながら、覆工板１、覆工板６１、覆工板８１、覆工板１１５、覆工板１４１、覆工板１８１による補修作業を道路トンネル５３の軸方向に順次進行させる。
【０１２４】
第１から第６の実施の形態では、アーチ形断面のトンネル２７、トンネル１６７について説明したが、覆工板１、覆工板６１、覆工板８１、覆工板１１５、覆工板１４１、覆工板１８１および覆工板１、覆工板６１、覆工板８１、覆工板１１５、覆工板１４１、覆工板１８１によるトンネル補修方法は、他の断面形状のトンネルにも適用できる。この場合、覆工板１、覆工板６１、覆工板１１５は、図４、図１３、図１９等に示すような彎曲したものでなく、補修対象となるトンネルの形状に適した形状に成形したものを用いる。また、覆工板６１、覆工板１１５、覆工板８１は、トンネルの形状に沿って配置する。
【０１２５】
図３０は、方形の単線鉄道トンネル９３の周方向の断面図である。図３０に示すように、単線鉄道トンネルまたは下水トンネルなどの方形トンネル９３では、平板状または折板状の覆工板１、覆工板６１、覆工板８１、覆工板１１５、覆工板１４１、覆工板１８１を方形の既設覆工９５に沿って組立てた後、既設覆工９５と覆工板１、覆工板６１、覆工板８１、覆工板１１５、覆工板１４１、覆工板１８１との隙間にモルタルまたは高流動コンクリートなどの裏込充填材９９を注入または充填する。
【０１２６】
図３１は、方形の複線鉄道トンネル１０１、鉄道トンネル１０３の周方向の断面図である。図３１に示すように、複線の鉄道トンネル１０１、鉄道トンネル１０３では、鉄道トンネル１０１、鉄道トンネル１０３間の隔壁１０５に設けられた開口部１０７に複数の柱体１０９を立て、この柱体１０９上に梁体１１１を設け、この梁体１１１から方形の既設覆工１１３に沿って平板状または折板状の覆工板１、覆工板６１、覆工板８１、覆工板１１５、覆工板１４１、覆工板１８１を組み立てた後、既設覆工１１３と覆工板１、覆工板６１、覆工板８１、覆工板１１５、覆工板１４１、覆工板１８１との隙間にモルタルまたは高流動コンクリートなどの裏込充填材１３１を注入または充填する。
【０１２７】
以上のように、第１から第６の実施の形態の覆工板１、覆工板６１、覆工板８１、覆工板１１５、覆工板１４１、覆工板１８１は、同一形状のものを組合せることで、円形、方形、アーチ形または多角形状の断面を持つ既設トンネルの全周または一部を補修する補修板として、広範囲の施工に用いることができる。すなわち、いずれの形態の覆工板も、トンネル周方向に結合して形成したアーチをトンネル軸方向に伸ばして行くので、広範囲の既設トンネルの補修および新設トンネルの覆工に適用できる。
【０１２８】
なお、覆工板１、覆工板６１、覆工板１４１では、覆工板８１、覆工板１１５、覆工板１８１と同様に、本体３、本体６３、本体１４３の短辺方向に補強材を設けてもよい。補強材は、長辺方向に短辺の長さ以上の間隔をおいて配置する。
【０１２９】
また、第２の実施の形態の覆工板６１および第４の実施の形態の覆工板１１５を、第５の実施の形態のトンネル１６７の補修方法に用いてもよい。この場合、本体６３、本体１１７を曲げず、図２４、図２５に示す覆工板１４１と同様に、長辺がトンネル軸方向に一直線となるように配置する。
【０１３０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、広範囲の既設トンネルの補修に適用可能であり、かつ材質が劣化しても緩んだ結合手段の脱落を防止できるトンネル補修覆工板およびトンネル補修覆工板の施工方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トンネル補修用の覆工板１の平面図
【図２】覆工板１のトンネル軸方向の断面図
【図３】覆工板１のトンネル軸方向の断面図
【図４】覆工板１のトンネル周方向の立面図
【図５】覆工板１を用いて補修されたトンネル２７の斜視図
【図６】覆工板１を用いて補修されたトンネル２７の下端部付近の立面図
【図７】既設ライニング２５に固定されたアンカーボルト用突起部１３付近を示す図
【図８】既設ライニング２５に固定されたアンカーボルト用突起部１３付近を示す図
【図９】既設ライニング２５に固定されたアンカーボルト用突起部１３付近を示す図
【図１０】トンネル補修用の覆工板６１の平面図
【図１１】覆工板６１のトンネル軸方向の断面図
【図１２】覆工板６１のトンネル軸方向の断面図
【図１３】覆工板６１のトンネル周方向の立面図
【図１４】トンネル補修用の覆工板８１の平面図
【図１５】覆工板８１のトンネル軸方向の断面図
【図１６】複数の覆工板８１の斜視図
【図１７】トンネル補修用の覆工板１１５の平面図
【図１８】覆工板１１５のトンネル軸方向の立面図
【図１９】トンネル補修用の覆工板１１５のトンネル周方向の立面図
【図２０】トンネル補修用の覆工板１４１の平面図
【図２１】覆工板１４１のトンネル周方向の断面図
【図２２】覆工板１４１のトンネル周方向の断面図
【図２３】覆工板１４１のトンネル軸方向の立面図
【図２４】覆工板１４１を用いて補修されたトンネル１６７の斜視図
【図２５】覆工板１４１を用いて補修されたトンネル１６７の下端部付近の立面図
【図２６】トンネル補修用の覆工板１８１の平面図
【図２７】覆工板１８１のトンネル周方向の断面図
【図２８】補修中の鉄道トンネル４７の周方向の断面図
【図２９】補修中の道路トンネル５３の周方向の断面図
【図３０】方形の単線鉄道トンネル９３の周方向の断面図
【図３１】方形の複線鉄道トンネル１０１、鉄道トンネル１０３の周方向の断面図
【符号の説明】
１、６１、８１、１１５、１４１、１６１、１８１………覆工板
３、６３、８３、１１７、１４３、１８３………本体
５、５ａ、５ｂ、７、７ａ、７ｂ、６５、９１、９１ａ、９１ｂ、１１９、１４５、１４５ａ、１４５ｂ、１９１、１９１ａ、１９１ｂ………嵌合突起部
９………結合ボルト穴
１１、６７、９０、１２７、１５１、１９０………外周面
１３、７３、８７、１２３、１５３、１８７………アンカーボルト用突起部
１５ａ、１５ｂ、１９ａ、１９ｂ、６９ａ、６９ｂ、７１ａ、７１ｂ、１５５、１５５ａ、１５５ｂ、１５９、１５９ａ、１５９ｂ、１８２、１８２ａ、１８２ｂ、１８４、１８４ａ、１８４ｂ………側面
１７、７５、８９、１２５、１５７、１８９………孔
２１、２１−１、２１−２………下端用第１覆工板
２３、２３−１、２３−２………下端用第２覆工板
２４、９９、１３１、１６４………裏込充填材
２５、１６５………既設ライニング
３１………ゲージ材
３３………下部通し材
３９………把持具
４３………ナット
４５………小型ジャッキ
７７、１２９………溝
８５、１２１………補強材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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