(57)【要約】【課題】トンネル内面におけるプレキャスト覆工版およびそれを用いた二次覆工構造において、高品質な二次覆工を容易に施工することができ、その結果、工期短縮や施工コスト縮減が可能となるようにする。【解決手段】鋼製セグメントには、その側枠部やリブ部２ａのトンネル内部４０側の先端により、プレキャスト覆工版１を受けるための覆工版受け部Ｓが設けられる。覆工版受け部Ｓ上に高ナット４が固定されている。そして、高ナット４が挿通可能な切欠き１ａを有するプレキャスト覆工版１を覆工版受け部Ｓ上に配置する。そして座金収容部底面１ｃにワッシャ３を乗せてボルト５を高ナット４に螺合して固定する。さらにプレキャスト覆工版１と鋼製セグメントの間にコンクリート８を充填して二次覆工部２０を形成する。【選択図】      図４
2004225348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの一次覆工内面側に連設される二次覆工用のプレキャスト覆工版であって、
固定用の柱状部材を前記プレキャスト覆工版が連設される接合面近傍で挿通させるために、該接合面の一部に、厚さ方向に貫通する切欠きが設けられていることを特徴とするプレキャスト覆工版。
【請求項２】
請求項１に記載のプレキャスト覆工版において、
前記切欠きの周囲に、トンネル内部側から所定深さだけ厚さ方向に凹んだ凹状段部を設けたことを特徴とするプレキャスト覆工版。
【請求項３】
請求項１または２に記載のプレキャスト覆工版において、
人力施工可能な大きさに形成されたことを特徴とするプレキャスト覆工版。
【請求項４】
トンネルの一次覆工の内面側にプレキャスト覆工版を連設した二次覆工構造であって、
前記一次覆工のトンネル内面側に前記プレキャスト覆工版をトンネル径方向に支持するための覆工版受け部が設けられ、
該覆工版受け部のトンネルの径方向内側に柱状固定部が立設され、
前記連設されたプレキャスト覆工版が、請求項１〜３のいずれかに記載のプレキャスト覆工版からなり、
該プレキャスト覆工板の切欠き内に前記柱状固定部が挿通され、
該柱状固定部に、前記プレキャスト覆工版を前記覆工版受け部に対して押圧固定する固定部材が固定されてなることを特徴とするプレキャスト覆工版を用いた二次覆工構造。
【請求項５】
トンネルの一次覆工の内面側にプレキャスト覆工版を連設した二次覆工構造であって、
前記一次覆工のトンネル内面側に前記プレキャスト覆工版をトンネル径方向に支持するための覆工版受け部が設けられ、
該覆工版受け部のトンネルの径方向内側に柱状固定部が立設され、
前記連設されたプレキャスト覆工版が、請求項２に記載のプレキャスト覆工版からなり、
該プレキャスト覆工板の切欠き内に前記柱状固定部が挿通され、
該柱状固定部に、前記プレキャスト覆工板の凹状段部に前記プレキャスト覆工版を前記覆工版受け部に対して押圧固定する固定部材が固定されてなることを特徴とするプレキャスト覆工版を用いた二次覆工構造。
【請求項６】
請求項４または５に記載のプレキャスト覆工版を用いた二次覆工構造において、
前記一次覆工が鋼製の枠体を有するセグメントからなり、
前記覆工版受け部が、前記セグメントの枠体の側枠部もしくはリブ部のいずれかからなることを特徴とするプレキャスト覆工版を用いた二次覆工構造。
【請求項７】
請求項６に記載のプレキャスト覆工版を用いた二次覆工構造において、
前記柱状固定部が前記セグメントの枠体の側枠部もしくはリブ部のいずれかに固定された高ナットであることを特徴とするプレキャスト覆工版を用いた二次覆工構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル内面におけるプレキャスト覆工版およびそれを用いた二次覆工構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネルのシールド工法では、二次覆工は場所打ちコンクリート工法で行われる場合が多かった。そのため、作業工数が多く、工期も長くなるという傾向があった。
そこで、セグメントにより一次覆工されたトンネル内面にプレキャスト覆工版を連設して二次覆工を設け、その後、プレキャスト覆工版と一次覆工との間にコンクリートを充填してそれぞれを一体化するプレキャスト型枠工法による二次覆工構造が提案されている。
例えば、特許文献１には、一次覆工されたトンネル内面のトンネル周方向に取付金具３を設け、取付金具３に断面視Ｔ字状でトンネル内面の周方向に沿って円弧状に延ばされた支持鋼材１１を固定し、支持鋼材１１のトンネル内部側の先端をプレキャスト二次覆工版であるボードＢの裏面側に固定することにより、一次覆工との間に隙間を設けて二次覆工版を配置する構成が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１７３３８２号公報（第２−４頁、図１−５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のプレキャスト覆工版を用いた二次覆工構造には、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、一次覆工施工後に、トンネル内面に取付金具を取り付け、さらにそこに支持鋼材を固定するので、場所打ちコンクリート工法よりは工数が少ないが、それでも多大の労力と手間がかかるという問題があった。それらの工数を減らそうとすれば、支持鋼材の配設ピッチを減らさなければならず、その結果、二次覆工版が大型化して重くなり、施工効率が悪くなるという問題があった。また、支持鋼材と二次覆工版とは二次覆工板の裏側で固定されていることも施工効率を落とす原因の一つとなっていた。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、高品質な二次覆工を容易に施工することができ、その結果、工期短縮や施工コスト縮減が可能となるプレキャスト覆工版およびそれを用いた二次覆工構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、トンネルの一次覆工内面側に連設される二次覆工用のプレキャスト覆工版であって、固定用の柱状部材を前記プレキャスト覆工版が連設される接合面近傍で挿通させるために、該接合面の一部に、厚さ方向に貫通する切欠きが設けられている。
この発明によれば、プレキャスト覆工版を接合面で突き合わせて連設したとき、切欠きによって柱状部材を貫通させることが可能な貫通孔が形成されるから、例えば、先端がボルト締結可能となっている柱状部材をトンネル内面に立設して切欠きによる貫通孔に挿通させ、トンネルの内部側から適宜の固定部材を柱状部材に対してボルト締結する、などといった簡素な手段による固定が可能となる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のプレキャスト覆工版において、前記切欠きの周囲に、トンネル内部側から所定深さだけ厚さ方向に凹んだ凹状段部を設けた構成とする。
この発明によれば、凹状段部を適宜深さとすることにより、プレキャスト覆工版をトンネル内部側から押圧固定するための固定部材を凹状段部上に配置しても固定部材がトンネル内部側に突出しないようにすることができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のプレキャスト覆工版において、人力施工可能な大きさに形成された構成とする。
この発明によれば、プレキャスト覆工版を人力施工可能な大きさとするので、プレキャスト覆工版の配置が容易であり、施工効率と施工の安全性を向上することができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、トンネルの一次覆工の内面側にプレキャスト覆工版を連設した二次覆工構造であって、前記一次覆工のトンネル内面側に前記プレキャスト覆工版をトンネル径方向に支持するための覆工版受け部が設けられ、該覆工版受け部のトンネルの径方向内側に柱状固定部が立設され、前記連設されたプレキャスト覆工版が、請求項１〜３のいずれかに記載のプレキャスト覆工版からなり、該プレキャスト覆工板の切欠き内に前記柱状固定部が挿通され、該柱状固定部に、前記プレキャスト覆工版を前記覆工版受け部に対して押圧固定する固定部材が固定されてなる。
この発明によれば、連設するプレキャスト覆工版を覆工版受け部に押圧し、それぞれの接合面で突き合わせた状態で、切欠き内に柱状固定部を挿通することができ、柱状固定部に固定部材を押圧固定することで、プレキャスト覆工版を固定するので、トンネル内部側から容易にプレキャスト覆工版を固定することができる。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、トンネルの一次覆工の内面側にプレキャスト覆工版を連設した二次覆工構造であって、前記一次覆工のトンネル内面側に前記プレキャスト覆工版をトンネル径方向に支持するための覆工版受け部が設けられ、該覆工版受け部のトンネルの径方向内側に柱状固定部が立設され、前記連設されたプレキャスト覆工版が、請求項２に記載のプレキャスト覆工版からなり、該プレキャスト覆工板の切欠き内に前記柱状固定部が挿通され、該柱状固定部に、前記プレキャスト覆工板の凹状段部に前記プレキャスト覆工版を前記覆工版受け部に対して押圧固定する固定部材が固定されてなる。
この発明によれば、プレキャスト覆工版が覆工版受け部に対して固定部材により押圧固定され、固定部材は凹状段部に配して固定するので、凹状段部の深さを適宜に設定することにより、固定部材がトンネル内部に突出しないようにすることができる。
【００１１】
請求項６に記載の発明では、請求項４または５に記載のプレキャスト覆工版を用いた二次覆工構造において、前記一次覆工が鋼製の枠体を有するセグメントからなり、前記覆工版受け部が、前記セグメントの枠体の側枠部もしくはリブ部のいずれかからなることを特徴とするプレキャスト覆工版を用いた構成とする。
この発明によれば、覆工版受け部をセグメントの枠体の側枠部またはリブ部から構成するので、覆工版受け部を新たに形成する手間が省けるから、工数を削減することができる。
【００１２】
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載のプレキャスト覆工版を用いた二次覆工構造において、前記柱状固定部が前記セグメントの枠体の側枠部もしくはリブ部のいずれかに固定された高ナットである。
この発明によれば、高ナットをセグメントの枠体の側枠部もしくはリブ部のいずれかに固定して柱状固定部を形成するので、柱状固定部を安価かつ容易に形成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、実施形態が異なる場合であっても、すべての図面において同一または相当する部材には同一符号を付し、共通する説明は省略する。
図１は、本発明の実施形態に係るプレキャスト覆工版を用いた二次覆工構造の概略構成を説明するためのトンネル幅方向の部分断面説明図である。図２は、本発明の実施形態に係る鋼製セグメント２の概略構成を説明するための斜視説明図である。図３は、本発明の実施形態に係るプレキャスト覆工版１の概略構成を説明するための斜視説明図である。図４は、図１におけるＡ−Ａ部分断面図である。図５は、図１におけるＢ視側面説明図である。
【００１４】
本発明の実施形態に係る二次覆工部２０（二次覆工構造）について説明する。
二次覆工部２０の概略構成は、例えばシールド掘削工法などにより地山３０内を掘進し地山３０内面に一次覆工として鋼製セグメント２（鋼製の枠体を有するセグメント）を順次設置して形成したトンネル内面に、本発明の実施形態に係るプレキャスト覆工版１を、トンネル内部４０側からワッシャ３（固定部材）を介してボルト５により固定し、鋼製セグメント２とプレキャスト覆工版１との間の隙間にコンクリート８（図４参照）を充填してなるものである。
【００１５】
鋼製セグメント２は、トンネルの周方向および延設方向に互いに接合されることにより、地山３０を支保してトンネル内面を形成するセグメントである。その概略形状は、図２に示したように、地山３０の掘削断面形状に沿って略円弧状に湾曲した、展開視矩形状の鋼板からなる外周部２ｄの端部に、鋼板からなる側枠部２ｂ、２ｂ、側枠部２ｃ、２ｃを外周部２ｄの法線方向に立てたものである。図２では、図示上側がトンネル内部４０に相当する。
【００１６】
側枠部２ｂ、２ｂは、トンネル内部側の先端が外周部２ｄの湾曲と同心の湾曲を有する扇状部材からなり、その外側面がトンネル延設方向において隣接する他の鋼製セグメント２との接合面をなしている。
側枠部２ｃ、２ｃは、トンネル内部が和の先端が側枠部２ｂ、２ｂと同じ高さを有する矩形状部材からなり、その外側面において隣接する他の鋼製セグメント２との接合面をなしている。
これら側枠部２ｂ、２ｃは、図１に示したように、適宜の接合面位置で、ボルト６およびナット７などの接合部材により、トンネル延設方向および周方向に接合されている（図２では接合部材取付形状の図示は省略している）。
【００１７】
外周部２ｄの内部には、側枠部２ｂ、２ｂ間および側枠部２ｃ、２ｃ間に適宜間隔でリブ部２ａ…が設けられている。リブ部２ａ…のトンネル内部側の先端は、外周部２ｄに対して側枠部２ｂ、２ｃの先端と同一高さとされている。本実施形態では、側枠部２ｂ、２ｂ間を略２等分するリブ部２ａが１枚、そのリブ部２ａと直交する方向に、側枠部２ｃ、２ｃ間を略３等分するリブ部２ａが２枚設けられている（図２参照）。
このように、鋼製セグメント２は複数の鋼板からなる枠体となっている。
そして、トンネル内部側では、側枠部２ｂ、２ｃの先端が外周部２ｄと同心の円弧状の曲面に整列され、そのような曲面を有する二次覆工部材を略均等に当接させることが可能な覆工版受け部Ｓをなしている。
【００１８】
覆工版受け部Ｓ上には、所定間隔をあけて高ナット４…（柱状固定部）が法線方向に立設されている。高ナット４は、六角断面の鋼棒の中心軸に雌ねじが形成された高さｈの柱状部材であり、汎用製品としても容易に入手できる。本実施形態では、側枠部２ｂおよび、側枠部２ｂに平行なリブ部２ａの上に、他のリブ部２ａと交差しない位置にそれぞれ３本ずつ配置され、例えば溶接などによりそれぞれ側枠部２ｂ、リブ部２ａと固定されている。
【００１９】
高ナット４…は、トンネル内面に鋼製セグメント２…が設置されたときに、トンネル周方向およびトンネル延設方向の配設ピッチがそれぞれ所定値となるように配置される。
例えば、本実施形態では、側枠部２ｂまたは側枠部２ｃ上のトンネル周方向に配置された高ナット４、４、４の円弧ピッチが、側枠部２ｃから順に、（Ｌ／２）、Ｌ、Ｌ、（Ｌ／２）とされている。その結果、トンネル周方向では、高ナット４が等間隔の円弧ピッチＬで配置されるようになっている。また、トンネル延設方向には、高ナット４、４と、隣接する他の鋼製セグメント２の側枠部２ｂ上にある高ナット４とのピッチをそれぞれＭ、Ｍとすることにより、トンネル延設方向に高ナット４が等間隔のピッチＭで配置されるようになっている。
【００２０】
高ナット４は、鋼製セグメント２をトンネル内に設置してから固定してもよいが、トンネル施工現場とは別の工場などで鋼製セグメント２を製作する際に同時に固定することが好ましい。そうすれば、トンネル施工現場での工数を削減でき、工場などの設備を利用して効率よく製作することができる利点がある。
【００２１】
プレキャスト覆工版１は、図３に示したように、覆工版裏面１Ｂが覆工版受け部Ｓの湾曲に沿う曲率を有する平面視略矩形状の板部材である。そして、トンネル内部４０側に向けられる覆工版表面１Ａには、例えば、平滑化、塗装、コーティングなどの外観処理や、防食処理などが施されて適宜の二次覆工面が形成されている。そして、覆工版受け部Ｓ上で、トンネル周方向の接合面Ｐおよびトンネル延設方向の接合面Ｑを互いに突き合わせて連設可能とされ、トンネル内面を覆うことが可能となっている。
プレキャスト覆工版１は、トンネル施工現場とは別の工場などでコンクリートまたはモルタルによりプレキャスト成形することにより製作される。トンネル施工現場では施工面積が大きく閉鎖環境での施工となるために、同等品質の施工を行うことが困難であったり、かえって工数が増大したりするが、本実施形態では、小型のプレキャスト成形品を設備の整った工場で処理することができるので、上記のような外観処理、防食処理などを含む高品質な表面処理を施すことが可能となる。
【００２２】
プレキャスト覆工版１の寸法は、接合面Ｑ、Ｑ間が長さ（２・Ｍ）とされ、接合面Ｐ、Ｐ間の覆工版裏面１Ｂ側の弧長が長さ（３・Ｌ）とされ、覆工版表面１Ａと覆工版裏面１Ｂとの間の板厚が厚さｔとされている。なお、プレキャスト覆工版１の鋼製セグメント２側にはコンクリート８が充填されることで補強されるので、厚さｔは取り扱いに支障ない範囲で薄くすることができる。
接合面Ｐ、Ｐの上には、厚さ方向に貫通する切欠き１ａがそれぞれ２箇所ずつ設けられている。切欠き１ａの形状は、厚さ方向に見ると開いたコ字状をなしている。
【００２３】
それぞれの切欠き１ａ近傍には、覆工版表面１Ａ側から厚さ方向に深さｄを有する半円状の凹穴である座金収容部Ｗが設けられている。座金収容部Ｗは、切欠き１ａの周囲に広がる座金収容部底面１ｃ（凹状段部）と覆工版表面１Ａとの段差をつなぐ座金収容部側面１ｂとからなる。
座金収容部底面１ｃの覆工版裏面１Ｂからの高さＨは、Ｈ＝（ｔ−ｄ）と表される。そして、高ナット４の高さｈに対して、Ｈ≧ｈの関係に設定される。
【００２４】
切欠き１ａ、１ａおよび座金収容部Ｗ、Ｗは、それぞれの位置中心は、トンネル延設方向では接合面Ｑ側から距離（Ｍ／２）、（３・Ｍ／２）に位置している。そのため、トンネル周方向に接合面Ｐ、Ｐを突き合わせて連設されたとき、接合面Ｐを結ぶ線上には、座金収容部側面１ｂ、１ｂで囲まれた円形状の座ぐり穴と、切欠き１ａ、１ａで囲まれた六角形状の貫通孔が形成されるようになっている。この貫通孔の大きさは高ナット４が適宜の隙間を設けて挿通可能な大きさとされている。
【００２５】
プレキャスト覆工版１の具体的な寸法は、トンネルの形状や加工性を考慮して適宜に設定することができるが、プレキャスト覆工版１が人力施工が可能な質量となる大きさとすることが好ましい。さらに人手で容易に取り扱える大きさとすることが好ましい。
人力施工可能な質量は、例えば、労働効率、作業者の健康などの人的要因や、落下時の安全性など安全管理上の要因などを考慮して合理的に決めることができる。例えば、セメント１袋の質量と同じ２５ｋｇを限度とすれば、一人でも容易に運搬することができ、必ずしも機械力を用いなくても、覆工版受け部Ｓ上に配置することが可能である。安全性に関しては、セメント袋の取り扱い程度に注意すればよい。したがって土木施工現場では十分合理的である。
また人手で容易に取り扱える大きさも種々の観点から決定することができるが、両手持ちで作業するためには、少なくとも両手を広げた幅以下とするのが好ましく、容易に作業するには幅１ｍ以下とするのが好ましい。
【００２６】
このような条件に好適な一数値例として、コンクリートの密度２．４ｇ／ｃｍ３、（３・Ｌ）＝５００ｍｍ、（２・Ｍ）＝５００ｍｍ、ｔ＝４１ｍｍを挙げることができる。
この場合、質量は概算で２４．６ｋｇとなる。幅５００ｍｍは肩幅と同程度かわずかに大きい程度である。そのため、無理なく腕力を活用しながら人手で取り扱える大きさであり、かつ２５ｋｇ以下の質量となっている。
なお、これは一例であり、材質の密度や形状寸法の組み合わせを適宜に変えることによって、これ以外の数値の組み合わせでも、施工効率のよいプレキャスト覆工版１を種々製作することができることは言うまでもない。
【００２７】
プレキャスト覆工版１は、座金収容部Ｗ内に配置されたワッシャ３を介してボルト５を高ナット４に螺合することにより覆工版受け部Ｓとの間に挟持されて固定されている。
【００２８】
ワッシャ３は、図４、５に示したように、座金収容部Ｗ、Ｗ内に収容可能とするため、座金収容部側面１ｂより小さい外径を備え、厚さをｄ以下とした円板部材である。そして、中心には、ボルト５を挿通して高ナット４に固定するための座ぐり穴３ａおよびボルト穴３ｂを備えている。ワッシャ３は、ボルト５のボルト頭がワッシャ３の厚さ内に納まる深さとされている。
ワッシャ３は、ボルト５の締結力を座金収容部底面１ｃに適宜分散して伝えるためのもので、例えば、金属板、コンクリートブロック、あるいはそれらの複合体により形成することができる。トンネル内部４０側の表面には、覆工版表面１Ａと同一または覆工版表面１Ａと調和する表面加工が施されていてもよい。そうすれば、覆工版表面１Ａとの調和が保たれ、外観上または機能上、違和感なくワッシャ３を設置することができる利点がある。
【００２９】
次に、プレキャスト覆工版１を覆工版受け部Ｓに固定する方法について説明する。
まずプレキャスト覆工版１を、切欠き１ａ…が高ナット４…の軸外周に近接するように覆工版受け部Ｓ上に配置する。そして、トンネル周方向に他のプレキャスト覆工版１を配置して接合面Ｐ、Ｐ同士を突き合わせ、切欠き１ａ、１ａの内部に高ナット４が挿通された状態とする。
その際、切欠き１ａは高ナット４の外形に対して余裕のある大きさに設けられているので、接合面Ｐ方向に多少ずれても支障なく挿通できる。また、プレキャスト覆工版１の配置位置は切欠き１ａと高ナット４との隙間の範囲で移動可能なので、隣接するプレキャスト覆工版１に対する接合面Ｐ、Ｑの位置を微調整することができる。したがってプレキャスト覆工版１に製作誤差があっても、接合面同士を密接しやすいという利点がある。すなわち接合面同士の隙間を塞ぐ手間をかけることなくプレキャスト覆工版１を型枠として利用することができるという利点がある。
【００３０】
この配置作業は、プレキャスト覆工版１が人力施工可能な大きさとされているから人力で行うことができる。特に、本実施形態では、２５ｋｇ以下としているので、一人でも容易に作業することができるという利点がある。
【００３１】
そして、座金収容部Ｗ、Ｗ内にワッシャ３を配置し、ボルト５をボルト穴３ｂに通して高ナット４と螺合し締め付ける。その際、Ｈ≧ｈなので、ワッシャ３は座金収容部底面１ｃに押圧される。その結果、プレキャスト覆工版１、１がワッシャ３と覆工版受け部Ｓとの間で挟持されて固定される。
このようにして、順次、ワッシャ３を介してボルト５を固定し、プレキャスト覆工版１…で鋼製セグメント２の内面側を覆う。
このようなボルト締結作業は、固定箇所がトンネル内部４０から目視できる状態で行えるので、作業が容易で高効率となるという利点がある。
【００３２】
次に、プレキャスト覆工版１…を補強し、堅固な二次覆工とするために、プレキャスト覆工版１…と鋼製セグメント２との間の空間にコンクリート８を充填する。その際、高ナット４と切欠き１ａとの隙間にもコンクリート９が充填される（図４参照）。
コンクリート８、９が硬化し、所定の強度を発現すれば、図１に示した二次覆工部２０が完成する。
覆工版表面１Ａには予め二次覆工面が形成されているので、トンネル内で改めて覆工版表面１Ａに対して二次覆工面を形成する施工を行う必要はない。
【００３３】
なお、このようにプレキャスト覆工版１…を配置していくと、トンネル周方向に製作誤差が累積され、最後のプレキャスト覆工版１を配置することが難しくなる場合もある。そのような場合に備え、接合面間距離を可変できる調整用セグメントを設けてもよい。
図６（ａ）はそのような調整用セグメントの一例を説明するためのトンネル幅方向の概略部分断面図である。
図６（ａ）に示したように、周方向の少なくとも一箇所にＫ型セグメント１０（調整用セグメント）を配置する。Ｋ型セグメント１０は、周方向の接合面Ｐｋ、Ｐｋがトンネル径方向外側に向ってハ字状にすぼまるように設けられているものである。Ｋ型セグメント１０に隣接するプレキャスト覆工版１の接合面Ｐに、Ｋ型セグメント１０と接合面Ｐｋに対応する傾斜を設けておくことにより、Ｋ型セグメント１０をトンネル径方向に移動させて隣接するプレキャスト覆工版１と隙間なく接合することができるものである。
【００３４】
また、調整用セグメントを用いず、打込み型枠板でプレキャスト覆工版１間の隙間を覆ってもよい。図６（ｂ）は、Ｋ型セグメント１０の代わりにステンレス板１１を設けた場合の例を示す。
ステンレス板１１（打込み型枠板）は、固定位置を可変できるように、例えば長穴などが設けられたもので、ボルト１２によりプレキャスト覆工版１、１に固定され、プレキャスト覆工版１、１間の隙間をトンネル延設方向にわたってトンネル内部４０側から覆い、コンクリート８の打設時に打込み型枠として機能するものである。
【００３５】
このようにすれば、プレキャスト覆工版１の製作誤差により、周方向に配置できなくなったり、隙間が空きすぎたりするという不具合を防止することができ、施工効率を向上できるという利点がある。
【００３６】
以上に説明したように本実施形態の二次覆工部２０は、鋼製セグメント２によってトンネル内面を形成してから、施工現場から離れた工場などで予め製作された軽量なプレキャスト覆工版１…を人力などにより配置し、ワッシャ３を介してトンネル内部４０からボルト締結し、それらを型枠としてコンクリートを打設するので、きわめて容易に形成される。
【００３７】
プレキャスト覆工版１を人力施工可能な大きさとすることにより、比較的多くの柱状固定部が必要となる、本実施形態では、汎用製品のある高ナット４を鋼製セグメント２に溶接するだけでよいので、安価であり、形成も容易である。予め鋼製セグメント２に溶接しておけば、さらに施工効率を向上できる。また固定作業も、トンネル内部４０からトンネル径方向に向けてボルト締結するだけの簡単な作業なので、結果としては従来に比べて施工性を向上することができる。
【００３８】
また、本実施形態によれば、ワッシャ３が座金収容部Ｗ、Ｗ内に収容可能な大きさとされ、ボルト５のボルト頭も座ぐり穴３ａ内に収容されるので、覆工版表面１Ａからの突起物がない平滑な二次覆工面を形成することができる。その結果、トンネル内部４０の美観が向上するとともに、トンネル内部４０に流体を流す流体管路などの用途においては、流体抵抗を低減できるので、円滑な流れが実現できるという利点がある。
【００３９】
なお、上記の説明では、ワッシャ３、ボルト５は、トンネル内部４０側に露出されるものとして説明したが、より平滑な二次覆工面を形成するために、座金収容部Ｗをモルタルなどで埋める仕上げを行ってもよい。
【００４０】
また、上記の説明では、ワッシャ３の厚さが座金収容部Ｗの深さｄと略同程度に描かれた図を用いて説明したが、必要な強度を備えていれば、深さｄに比べてかなり薄いものを採用してもよい。その場合、座ぐり穴３ａは設けなくてもよい。このような構成によれば、ワッシャ３を安価に製作できる利点がある。この場合、二次覆工面内に凹穴が形成されるが、このような流路の側面に設けられた凹穴は同体積の突起物に比べて流体抵抗が格段に小さいから、流れはほとんど乱れないものである。
【００４１】
また、上記の説明では、平滑な二次覆工面が得られる例で説明したが、流体管路以外の用途、例えば、道路トンネルや鉄道トンネルなどでは、機能上は必ずしも平滑な二次覆工面は必要とされない。そのような場合には以下のような変形例を採用することができる。
図７は、本実施形態の変形例に係る二次覆工部２１を説明するための断面説明図である。図７は、図１のＡ−Ａ断面図に相当する断面を表す。
【００４２】
本変形例に係る二次覆工部２１は、二次覆工部２０におけるプレキャスト覆工版１の代わりに、プレキャスト覆工版１３を用いたものである。
プレキャスト覆工版１３は、プレキャスト覆工版１から座金収容部Ｗをなくし接合面Ｐに切欠き１ａのみを設けたものである。そして、高ナット４の高さｈをプレキャスト覆工版１３の厚さｔよりもわずかに低い高さとし、ワッシャ３を覆工版表面１３Ａ上に配置して、ボルト５を高ナット４に螺合して固定する。
本変形例によれば、覆工版表面１３Ａ側にワッシャ３が突起を形成するものの、座金収容部Ｗを設けなくてよいので、プレキャスト覆工版１３の製作が容易となる利点がある。
【００４３】
また、上記の説明では、一次覆工として、鋼製セグメント２を用いる例で説明したが、鋼製セグメント２のような枠体の一部に予めコンクリートを打設した合成セグメントであってもよい。そうすれば、コンクリート８の充填量が少なくて済むので、工期を短縮できるという利点がある。
【００４４】
また、上記の説明では、切欠き１ａは、厚さ方向から見て開いたコ字状の例で説明したが、これは一例であって、高ナット４の周りに隙間を設けて挿通させることができる形状であれば、例えば、コ字状、多角形状、円形状、楕円形状などの他の形状も好適に採用することができる。
【００４５】
また、上記の説明では、接合面Ｐ同士が対向してプレキャスト覆工版１が連設される例で説明したが、必要ならば、例えば、プレキャスト覆工版１の一つの接合面Ｐに対して、二つのプレキャスト覆工版１を連設させ、プレキャスト覆工版１を千鳥状に連設してもよい。
【００４６】
また、上記の説明では、切欠き１ａを接合面Ｐ上に設ける例で説明したが、これに限定されるものではなく、接合面Ｑ上に設けておいてもよい。
【００４７】
また、上記の説明では、人力施工可能な質量を２５ｋｇ以下とした例で説明したが、２５ｋｇより重い場合は人力施工できないということではない。また人力施工可能な質量がこの一例に限られるわけではない。
例えば、平成６年９月６日基発第５４７号「職場における腰痛予防対策指針」の別紙「作業態様別の対策」のうち「１−２  重量物の取扱い重量」の項には、「（１）  満１８歳以上の男子労働者が人力のみにより取り扱う重量は、５５ｋｇ以下にすること。また、当該男子労働者が、常時、人力のみにより取り扱う場合の重量は、当該労働者の体重のおおむね４０％以下となるように努めること。（２）  （１）の重量を超える重量物を取り扱わせる場合には、２人以上で行わせるように努め、この場合、各々の労働者に重量が均一にかかるようにすること。」が記載されている。そこで、このような方針の範囲で定めるならば、健康管理上、合理的であり、そのような数値も採用することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上に述べたように、請求項１に記載の発明では、切欠きを突き合わせて形成される貫通孔を利用して、例えば、トンネル内面に立設された柱状部材などを用いて、プレキャスト覆工版をトンネルの内部側から簡素な手段により固定できるから、プレキャスト覆工版に予め高品質な二次覆工面が形成しておくことにより、高品質な二次覆工面を迅速かつ容易に施工することができるという効果を奏する。
【００４９】
請求項２に記載の発明では、二次覆工面を平滑なものとすることができるので、外観に優れるとともに、トンネル内を流体が流れる場合には流体抵抗を少なくすることができるという効果を奏する。
【００５０】
請求項３に記載の発明では、プレキャスト覆工版の配置が容易であり、施工効率と施工の安全性を向上することができるという効果を奏する。
【００５１】
請求項４に記載の発明では、柱状固定部を用いてトンネル内部側から、プレキャスト覆工版を固定することができるから、施工作業が容易となり、工期短縮や施工コスト縮減が可能となるとともに、請求項１〜３のいずれかに記載の発明と同様の効果を奏する。
【００５２】
請求項５に記載の発明では、柱状固定部を用いてトンネル内部側から、プレキャスト覆工版を固定することができるから、施工作業が容易となり、工期短縮や施工コスト縮減が可能となるとともに、請求項２に記載の発明と同様の効果を奏することができる。
【００５３】
請求項６に記載の発明では、覆工版受け部をセグメントの枠体の側枠部またはリブ部から構成するので、部材を兼用することができ、覆工版受け部を新たに形成する手間が省けるから、工数および部品点数を削減して、工期短縮および施工コストを低減することができるという効果を奏する。
【００５４】
請求項７に記載の発明では、柱状固定部に高ナットを用いるので、安価に部品調達ができ、製作が容易となるから、工期短縮および施工コストを低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプレキャスト覆工版を用いた二次覆工構造の概略構成を説明するためのトンネル幅方向の部分断面説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係るプレキャスト覆工版の概略構成を説明するための斜視説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係るセグメントの概略構成を説明するための斜視説明図である。
【図４】図１におけるＡ−Ａ部分断面図である。
【図５】図１におけるＢ視側面説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係るプレキャスト覆工版の周方向の最終段の接合方法の一例を示すトンネル幅方向の部分断面図である。
【図７】本発明の実施形態の変形例を説明するための、図１のＡ−Ａ断面図に相当する断面説明図である。
【符号の説明】
１、１３  プレキャスト覆工版
１ａ  切欠き
１ｃ  座金収容部底面（凹状段部）
１Ａ  覆工版表面
１Ｂ  覆工版裏面
２  鋼製セグメント（鋼製の枠体を有するセグメント）
２ａ  リブ部
２ｂ  側枠部
３  ワッシャ（固定部材）
４  高ナット（柱状固定部）
５、１２  ボルト
８、９  コンクリート
１０  Ｋ型セグメント（調整用セグメント）
１１  ステンレス板（打込み型枠板）
２０、２１  二次覆工部（二次覆工構造）
Ｐ、Ｑ  接合面
Ｓ  覆工版受け部
Ｗ  座金収容部
【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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