(57)【要約】【課題】従来の型枠は適合する内径のトンネル以外には使用できなかった。【解決手段】天端部、左右側壁部、左右下端部の各部材を組みあわせてアーチ型に形成された構造材の外周面に覆板を取り付けたトンネル工事用型枠において、構造材の周方向所望箇所に装填空間を形成し、装填空間には構造材とは別体成形された調整ライナーを装填可能であり、装填空間に幅や形状の異なる調整ライナーを装填することにより、型枠の外径を調節可能とした。装填空間に装填する調整ライナーの内側を広くすることによって型枠の外径を広げ、内側を狭くすることによって型枠の外径を小さくすることを可能とした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天端部、左右側壁部、左右下端部の各部材を組みあわせてアーチ型に形成された構造材の外周面に覆板を取り付けたトンネル工事用型枠において、構造材の周方向所望箇所に装填空間を形成し、装填空間には構造材とは別体成形された調整ライナーを装填可能であり、装填空間に幅や形状の異なる調整ライナーを装填することにより、型枠の外径を調節可能としたことを特徴とするトンネル工事用型枠。
【請求項２】
請求項１に記載のトンネル工事用型枠であって、装填空間に装填する調整ライナーの内側を広くすることによって型枠の外径を広げることができ、内側を狭くすることによって型枠の外径を小さくすることが可能であることを特徴とするトンネル工事用型枠。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルの二次覆工コンクリートの打設に使用されるセントルやスチールフォーム等のトンネル工事用型枠（以下「型枠」と記す）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トンネルの二次覆工用に使用する型枠には、セントルとスチールフォームとがある。セントルは図６に示すように、金属板を切り出して組み合わせて形成した部材又はＨ型鋼、Ｉ型鋼、角パイプ等の金属製部材によって形成した、左右下端部Ａ、左右側壁部Ｂ、天端部Ｃの各部材をアーチ型に組みあわせた構造材（通称「セントル」といわれている。）Ｄと、構造材Ｄを支える複数本の支持材Ｅとを備え、前記構造材Ｄに多数枚の短冊状の覆板（メタルフォーム）Ｆを貼り付けてある。スチールフォームは図７に示すように、金属板を切り出して組み合わせて形成した部材又はＨ型鋼、Ｉ型鋼、角パイプ等の金属製部材によって形成した、左右下端部Ｇ、左右側壁部Ｈ、天端部Ｉの各部材をアーチ型に組みあわせた構造材Ｊと、構造材Ｊを支える複数本の支持材Ｋとを備え、前記構造材Ｊの外周にスキンプレートＬを張り付けた左右下端部フォームＭ、左右側壁部フォームＮ、天端部フォームＯを、蝶番で連結してある。（いずれも特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２０６８８号公報。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来の型枠は外径が固定しているため次のような課題があった。
１．トンネルの内径に合った外径の型枠しか使用できないため、二次覆工するトンネルの内径に合わせて型枠を作らなければならなかった。この場合、型枠を全く新規に作る場合は勿論のこと、中古の型枠を改造するにしても手間もコストもかかる。
２．中古の型枠を作り直す場合は、何度も作り直すと作り直す度に型枠構成部材が損傷するため、型枠の耐用年数に限度がある。
３．一度使用した型枠は、適合する内径のトンネルがないと保管しておかなければならず場所をとる。また、長期間保管すると金属製の型枠が錆びてしまい、次に使用するときの掃除に手間が掛かり、メンテナンスが面倒であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、トンネルの内径に応じて外径を変えることができ、一つで、内径の異なる各種トンネルに使用することのできる型枠を提供することにある。
【０００６】
本件出願の第１のトンネル工事用型枠は、天端部、左右側壁部、左右下端部の各部材を組みあわせてアーチ型に形成された構造材の外周面に覆板を取り付けたトンネル工事用型枠において、構造材の周方向所望箇所に装填空間を形成し、装填空間には構造材とは別体成形された調整ライナーを装填可能であり、装填空間に幅や形状の異なる調整ライナーを装填することにより、型枠の外径を調節可能としたものである。
【０００７】
本件出願の第２のトンネル工事用型枠は、請求項１に記載のトンネル工事用型枠であって、装填空間に装填する調整ライナーの内側を広くすることによって型枠の外径を広げることができ、内側を小さくすることによって型枠の外径を狭くすることが可能なものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本発明のトンネル工事用型枠を図面を参照して説明する。この実施形態の型枠はスチールフォームである。図１の型枠１は左右の下端部フォーム３ａ、左右の側壁部フォーム３ｂ、天端部フォーム３ｃからなる。
【０００９】
前記左右の下端部フォーム３ａは地面側のフォームであって、下端部構造材４ａの外周にスキンプレート５を溶接などの手段で張り付けてある。下端部構造材４ａは金属板を切り出して組み合わせて形成した部材又はＨ型鋼、Ｉ型鋼、角パイプ等の金属製部材でアーチ型に成形されており、上端部に側壁部フォーム３ｂと連結するためのヒンジ部６が先細りに形成されている。スキンプレート５は下端部構造材４ａのアーチと同じアーチ型の湾曲板であり、前後の下端部構造材４ａに跨がせて下端部構造材４ａの外周に張り付けてある。
【００１０】
前記左右の側壁部フォーム３ｂは、左右両側に配置された下端部フォーム３ａの上方に重ねて連結するものであって、側壁部構造材４ｂの外周にスキンプレート５を張り付けてある。側壁部構造材４ｂは、金属板を切り出して組み合わせて形成した部材又はＨ型鋼、Ｉ型鋼、角パイプ等の金属製部材をアーチ型に成形してなり、両端部に下端部フォーム３ａ及び天端部フォーム３ｃと連結するためのヒンジ部６が先細りに形成されている。スキンプレート５は側壁部構造材４ｂのアーチと同じアーチ型の湾曲板であり、側壁部構造材４ｂに跨がせて側壁部構造材４ｂの外周に張り付けてある。
【００１１】
前記天端部フォーム３ｃは左右両側の側壁部フォーム３ｂの間に連結されるものであって、天端部構造材４ｃの外周にスキンプレート５を張り付けてある。天端部構造材４ｃは金属板を切り出して組み合わせて形成した部材又はＨ型鋼、Ｉ型鋼、角パイプ等の金属製部材をアーチ型に成形してなり、両端部に左右側壁部フォーム３ｂの上方端部と連結するためのヒンジ部６が先細りに形成されている。スキンプレート５は天端部構造材４ｃのアーチと同じアーチ型の湾曲板であり、天端部構造材４ｃに跨がせて側壁部構造材４ｂの外周に張り付けてある。
【００１２】
前記各フォーム部材３は、夫々の構造材４のヒンジ部６を連結軸８により回動自在に連結して一つの型枠１を形成する。各フォーム部材３の構造材４には周方向に所定間隔で装填空間７が形成されている。隣合う装填空間７の間隔は型枠１の外径によって異なる。例えば、型枠１の設計上の外径が５ｍの場合は１ｍ〜１．５ｍ間隔程度が望ましいが、これに限られず、これより広くすることも、狭くすることも可能である。
【００１３】
また、装填空間７の幅は、型枠１の設計上の外径が５ｍの場合、数ｃｍ〜十数ｃｍ程度が、型枠１の変化量が不自然でなく滑らかとなり、かつ一般的に許容されるトンネルの設計内径プラス１ｃｍ程度以内に抑えられるために望ましい。ただし、これに限られるものではなく、任意の幅で装填空間７を形成することができる。
【００１４】
また、夫々のフォーム部材３中の装填空間７の数は同数でも異なる数でもよい。図１に示す装填空間７は、天端部構造材４ｃに最も多く（３個）、側壁部構造材４ｂに２個形成され、下端部構造材４ａには形成されていない。通常、所定間隔で装填空間７を形成した場合、各構造材４の長さの差から、装填空間７は天端部構造材４ｃに多く形成され、下端部構造材４ａに少なく形成されることとなる。なお、装填空間７の数が少ないほうが、製作は容易となるため製作コスト上は装填空間７の数は全体で五つ〜七つ程度が望ましい。ただし、これに限られるものではなく、任意の数の装填空間７を形成することができる。
【００１５】
前記装填空間７は、夫々のフォーム部材３中の、検査窓やコンクリート充填口を避けて形成するのが望ましい。そうすることで型枠１を変形させて外径を変化させる際に、検査窓やコンクリート充填口が変形するのを防ぎ、型枠１の機能を損なうことなく型枠１の外径を変化させることができる。
【００１６】
前記装填空間７は図２（ａ）に示すように構造材４に対してほぼ直交するように略長方形に切り欠かれており、装填空間７の両側端部にはエンドプレート１０が取り付けられ、装填空間７の上方はスキンプレート５により覆われている。
【００１７】
前記装填空間７には、図２（ｂ）に示すように調整ライナー１１を装填することができる。調整ライナー１１には、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、数ｍｍ〜数ｃｍの厚さの金属板１５を複数枚重ねて取り付けたものを使用する。用いる金属板１５の厚さは、型枠１の設計上の外径が５ｍの場合、数ｍｍ〜数ｃｍ程度が望ましい。また、Ｈ型鋼や角パイプなどを装填空間７に応じて成形したものを使用することもできる。
【００１８】
装填空間７に装填された調整ライナー１１はその側面枠９をエンドプレート１０に溶接したり、図２（ｃ）のようにボルト１２とナット１３によって強固に連結したりされる。図２（ｂ、ｃ）の調整ライナー１１は、図３（ａ）に示すように、三枚の金属板１５を重ねて貼り合わせて略直方体に成形した部材であり、この調整ライナー１１を装填空間７に装填することにより、スキンプレート５は滑らかなアーチ型となり、型枠１の外径は設計した外径のとおりとなる。
【００１９】
装填空間７に装填する調整ライナー１１の形状を変えることによって、型枠１の外径を変化させることができる。例えば、図３（ｂ）に示すように、五枚の金属板１５を重ねて貼り合わせ、両端の金属板１５ａを、外側（スキンプレート側）１６から内側（中心側）へと厚みを増すように成形されたものとし、調整ライナー１１全体で、内側１７の幅が前記の略長方形に切り欠かれた装填空間７の幅より広くなる形状とした場合、この調整ライナー１１を装填空間１に装填してエンドプレート１０に連結固定すると、図４に示すようにスキンプレート５は図２（ｃ）の場合よりも多少外側拡がりのアーチ型となり、型枠１の外径は設計した外径よりも大きくなる。
【００２０】
調整ライナー１１を図３（ｃ）に示すように、三枚の金属板１５を重ねて貼り合わせ、両端の金属板１５ｂを、外側（スキンプレート側）１６から内側（中心側）１７へと薄くなるように成形されたものとし、調整ライナー１１全体で、内側１７の幅が前記の略長方形に切り欠かれた装填空間７の幅より狭くなる形状とした場合、この調整ライナー１１を装填空間１に装填してエンドプレート１０に連結固定すると、図５に示すようにスキンプレート５は図２（ｃ）の場合よりも多少内側に縮小したアーチ型となり、型枠１の外径は設計した外径よりも小さくなる。
【００２１】
調整ライナー１１の形状変化によって変わる型枠１の外径の変化幅は、通常の設計の際に許容される誤差の範囲内であることが望ましい。例えば、設計上の外径が５０００ｍｍ（５ｍ）の場合、４７００ｍｍ〜５３００ｍｍ程度である。ただし、許容範囲はこの範囲に限られるものではないため、調整ライナー１１の形状変化により変化させ得る外径の変化幅も異なる。
【００２２】
本実施形態の型枠１は使用に当たっては図１に示すように支持材２で支持される。支持材２はＨ型鋼、Ｉ型鋼、角パイプ、丸パイプ等を組み合わせて構成されている。
【００２３】
【発明の効果】
本件出願の第１のトンネル工事用型枠には次のような効果がある。
（１）構造材に所定間隔で設けられた装填空間に装填する調整ライナーの形状を変えることによって、構造材の外径を変えることができるため、一つの型枠の外径を変えて、異なる各種内径のトンネルに使用することができ、一つの型枠を有効利用でき、経済的である。
（２）調整ライナーの付け替えだけで型枠の外径を変化させることができるので、外径変化が容易且つ手軽になる。
（３）構造材がスキンプレートで連結されているため、構造材に装填空間を形成しても構造材がバラバラになることがなく、装填空間に調整ライナーを脱着し易い。
（４）一つの型枠を各種内径のトンネルに使用することができるため、型枠が長期保存されることが少なくなり、保存中に型枠に錆びが発生するようなことも少なくなる。
（５）装填空間を下端部の部材よりも天端部の部材に多く形成した場合には、湾曲度合いの大きい天端部側の外径を、数箇所の装填空間で少しずつ変化させることができ、天端部側の円弧を滑らかに変化させることができる。
【００２４】
本件出願の第２のトンネル工事用型枠には、前記各効果に加えて、次のような効果がある。
（１）装填空間に装填する調整ライナーに台形のものを使用して型枠の外径を大きくし、逆台形のものを使用して型枠の外径を小さくすることが可能なため、調節ライナーの形状を変えることで所望外径に調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトンネル工事用型枠の実施形態の一つの例を示す斜視図。
【図２】（ａ）は、構造材の充填空間を示す側面図。（ｂ）は、充填空間に調整ライナーを装填する様子を示す側面図。（ｃ）は、充填空間に調整ライナーを装填した様子を示す側面図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、夫々調整ライナーを示す斜視図。
【図４】充填空間に他の形状の調整ライナーを装填した様子を示す側面図。
【図５】充填空間にその他の形状の調整ライナーを装填した様子を示す側面図。
【図６】従来のトンネル工事用型枠の様子を示す斜視図。
【図７】従来のトンネル工事用型枠の様子を示す斜視図。
【符号の説明】
１  型枠（スチールフォーム）
２  支持材
３ａ  下端部フォーム
３ｂ  側壁部フォーム
３ｃ  天端部フォーム
４  構造材
４ａ  下端部構造材
４ｂ  側壁部構造材
４ｃ  天端部構造材
５  スキンプレート
６  ヒンジ部
７  装填空間
８  連結軸
９  側面枠
１０  エンドプレート
１１  調整ライナー
１２  ボルト
１３  ナット
１５  金属板
１６  外側
１７  内側
【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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