(57)【要約】【課題】  トンネル曲線部の一次覆工を合成樹脂製のライニング材で被覆し、該ライニング材と一次覆工との間の隙間にセメントミルク等の中詰め材を充填することによって二次覆工を施工する際に、トンネル曲線部に沿って施工したライニング材を容易に且つ確実に支保することができる支保装置を提供する。【解決手段】  ライニング材Ｒの直状部r2を支保する組立可能な円筒形状の直状部支保体２と、隣接する直状部支保体２、２間を所望の屈折角度でもって接続する組立可能な屈曲部支保体１とからなり、これらの直状部支保体２と屈曲部支保体１とを複数個、トンネル長さ方向に連結してトンネル曲線部Ｔに沿って覆工したライニング材Ｒの内面を支保する。【選択図】    図１
2005248540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル曲線部における掘削壁面又は該掘削壁面に施工した一次覆工を合成樹脂製のライニング材で覆工し、上記掘削壁面とこのライニング材との間の隙間又は上記一次覆工とこのライニング材との間の隙間に中詰め材を充填する際に上記トンネル曲線部に沿って覆工したライニング材を内面側から支保する支保装置であって、ライニング材の屈曲部を支保する屈曲部支保体と、該ライニング材の直状部を支保する直状部支保体とからなり、直状部支保体はトンネル周方向に円弧状に湾曲した複数個の矩形状の支保部材を組み合わせることによって円筒形状の支保体を形成するように構成している一方、屈曲部支保体は隣接する直状部支保体の対向端面に周方向に小間隔毎にトンネル長さ方向に突設した支持金具と、トンネル長さ方向に対向する各対の支持金具間に介在して隣接する直状部支保体の対向端面間の間隔に応じてその両端部を上記対の支持金具に取り外し可能に固定させる角鋼管とから構成してあり、これらの直状部支保体と屈曲部支保体とを複数個、トンネル長さ方向に連結してトンネル曲線部に沿って覆工した上記ライニング材の内面を支保するように構成したことを特徴とするトンネル曲線部におけるライニング材の支保装置。
【請求項２】
直状部支保体は矩形枠体の外面にスキンプレートを張設してなる下部支保部材と、矩形枠体の外面にスキンプレートを張設することなく該矩形枠体内に複数本の繋ぎ材を一体に設けている互いに連結した天端支保部材と両側支保部材とからなり、上記天端支保部材と両側支保部材とにスパッドを着脱自在に装着させる装着孔を設け、この装着孔から上記ライニング材に設けている挿通孔を通じて上記スパットを挿通してその先端をトンネル掘削壁面又は一次覆工の内周面に当接、受止させることにより、中詰め材充填時におけるライニング材の浮き上がりを防止するように構成していることを特徴とする請求項１に記載のトンネル曲線部におけるライニング材の支保装置。
【請求項３】
隣接する直状部支保体の対向端面に突設している支持金具は、角鋼管の端部におけるトンネル内に面した内面を支持する水平底面板部と、この水平底面板部の一側端から直角に屈折して角鋼管の端部における一側面を受止する側面板部と、上記水平底面板部に螺通してその先端面で角鋼管の端部内面を外方に押圧し、該角鋼管の外面をライニング材の内周面に押し付けるボルト体とから構成していることを特徴とする請求項１に記載のトンネル曲線部におけるライニング材支保装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド工法等によって掘削されたトンネル曲線部を覆工する際に、このトンネル曲線部に沿って施工した覆工部材である合成樹脂製のライニング材を内側から支保する支保装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シールド工事においては、シールド工法によって掘削されたトンネルの内面に一次覆工を施したのちに、コンクリートによる二次覆工を施すことが広く行われているが、コンクリートは耐薬品性、耐磨耗性に乏しいという問題点があり、そのため、近年、コンクリートによる二次覆工に代えて高密度ポリエンレン等の可撓性と適宜の剛性を有する合成樹脂製のライニング材を使用して覆工を行う工法が開発されている。
【０００３】
この工法は、例えば、特許文献１に記載しているように、帯状のライニング材を短筒状に成形し、この短筒状のライニング材を一次覆工の内面に沿ってトンネル長さ方向に順次、接続することにより一次覆工を被覆すると共に、ライニング材と一次覆工との間の隙間にセメントミルク等の中詰め材を充填することによって行われている。この際、中詰め材の充填によってライニング材に浮力が発生すると共に中詰め材自体による重力、或いは液圧がライニング材に作用してライニング材による覆工位置が変動したり、ライニング材が変形する虞れがある。
【０００４】
そのため、特許文献２に記載しているように、断面Ｉ形の鋼材を円弧状に湾曲してなる支保部材を数本、互いに折り畳み自在に連結することにより支持具を形成し、この支持具をリング状に組み立てて一次覆工を被覆しているライニング材の所定部分の内周面を支保させ、該支持具によるこのようなライニング材の支保形態をトンネル長さ方向に一定間隔毎に設けると共に、隣接する支持具間をトンネル長さ方向に長い複数本の角鋼管からなる通し部材によって連結することが行われている。そして、中詰め材が固まると、支持具から通し部材を取り外すと共に支持具を折り畳んでこれらを次の覆工位置まで移送し、再びライニング材の内周面の支保に使用している。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３４８９２号公報
【特許文献２】特開２００２−３０９８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記支持具は断面Ｉ形の鋼材によって形成しているために、この支持具のみではライニング材に対する支保面が狭くてライニング材の内面を十分に支保することができず、そのため、上述したように隣接する支持具間を複数本の角鋼管からなる通し部材によって連結して、支持具間に露出しているライニング材の一部をこれらの通し部材により周方向に所定間隔毎に支保させているが、長い通し部材を作業空間の狭いトンネル内で隣接する支持具間に連結するには作業性が悪いばかりでなく、解体して次の覆工位置まで移送する場合においても手間がかかり、覆工作業が円滑に行えないといった問題点がある。
【０００７】
その上、上記支持具や通し部材によってライニング材を支保しても、ライニング材自体が該ライニング材と一次覆工との間に注入、充填される中詰め材によって浮き上がろうし、この浮き上がりを中詰め材が硬化している側からの通し部材を介して阻止しようとしても確実な阻止は困難であって二次覆工が偏位する虞れがあり、また、隣接する支持具間を連結する通し部材の本数も作業性等を鑑みて必要最小本数に制限せざるを得ないため、トンネル周方向に隣接する通し部材間に露出したライニング材の面積が比較的広くなり、充填した中詰め材の圧力によりその部分がトンネルに向かって膨出変形する等の問題がある。
【０００８】
さらに、トンネルの曲線部に二次覆工を施すには、上記互いに接続すべき短筒状のライニング材の対向端部を曲線部の屈曲度に応じて斜めに切除することにより傾斜端面に形成し、これらの傾斜端面を突き合わせて一体に接続することにより中央部が屈曲した円筒状のライニング材を形成し、このライニング材を複数個、トンネルの曲線部に施工している一次覆工に沿って順次、トンネル長さ方向に接続することにより該一次覆工を被覆した曲線管状のライニング材を形成したのち、一次覆工とこのライニング材との間の隙間に中詰め材を充填することにより二次覆工を施すことができるが、この場合、上記断面Ｉ形の鋼材と通し部材ではトンネル曲線部に沿って屈曲した上記ライニング材の内周面を支保することができず、別にライニング材の屈曲部内周面を支保することができる支保部材を製作しておく必要があり、しかも、トンネル曲線部の屈曲度に対応することができる形状の支保部材を各種、準備しておく必要があって、その取扱いに困難をきたすと共に組立て作業が煩雑化して作業能率を低下させるといった問題点が生じる。本発明はこのような問題点を全面的に解消することができるトンネル曲線部におけるライニング材の支保装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成すために、本発明のトンネル曲線部におけるライニング材の支保装置は、請求項１に記載したように、トンネル曲線部における掘削壁面又は該掘削壁面に施工した一次覆工を合成樹脂製のライニング材で覆工し、上記掘削壁面とこのライニング材との間の隙間又は上記一次覆工とこのライニング材との間の隙間に中詰め材を充填する際に上記トンネル曲線部に沿って覆工したライニング材を内面側から支保する支保装置であって、ライニング材の屈曲部を支保する屈曲部支保体と、該ライニング材の直状部を支保する直状部支保体とからなり、直状部支保体はトンネル周方向に円弧状に湾曲した複数個の矩形状の支保部材を組み合わせることによって円筒形状の支保体を形成するように構成している一方、屈曲部支保体は隣接する直状部支保体の対向端面に周方向に小間隔毎にトンネル長さ方向に突設した支持金具と、トンネル長さ方向に対向する各対の支持金具間に介在して隣接する直状部支保体の対向端面間の間隔に応じてその両端部を上記対の支持金具に取り外し可能に固定させる角鋼管とから構成してあり、これらの直状部支保体と屈曲部支保体とを複数個、トンネル長さ方向に連結してトンネル曲線部に沿って覆工した上記ライニング材の内面を支保するように構成している。
【００１０】
このように構成したトンネル曲線部におけるライニング材の支保装置において、請求項２に係る発明は、上記直状部支保体を、矩形枠体の外面にスキンプレートを張設してなる下部支保部材と矩形枠体の外面にスキンプレートを張設することなく該矩形枠体内に複数本の繋ぎ材を一体に設け且つ互いに連結した天端支保部材と両側支保部材とから構成していると共に、上記天端支保部材と両側支保部材とにスパッドを着脱自在に装着させる装着孔を設け、この装着孔から上記ライニング材に設けている挿通孔を通じて上記スパットを挿通してその先端をトンネル掘削壁面又は一次覆工の内周面に当接、受止させることにより、中詰め材充填時におけるライニング材の浮き上がりを防止するように構成している。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、隣接する直状部支保体の対向端面に突設している上記支持金具を、角鋼管の端部におけるトンネル内に面した内面を支持する水平底面板部と、この水平底面板部の一側端から直角に屈折して角鋼管の端部における一側面を受止する側面板部と、上記水平底面板部に螺通してその先端面で角鋼管の端部内面を外方に押圧し、該角鋼管の外面をライニング材の内周面に押し付けるボルト体とから構成していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のトンネル曲線部におけるライニング材の支保装置によれば、ライニング材の屈曲部を支保する屈曲部支保体と、該ライニング材の屈曲部を中央にしてこの屈曲部の長さ方向に連なったライニング材の直状部を支保する直状部支保体とからなり、直状部支保体はトンネル周方向に円弧状に湾曲した複数個の矩形状の支保部材を組み合わせることによって円筒形状の支保体を形成するように構成しているので、トンネル直線部においては、上記円筒形状の直状部支保体のみを使用して、これらの円筒形状の支保体を順次、トンネル長さ方向に連結していくことにより、トンネル直線部に施工しているライニング材の内周面全面を連続的に支保する支保構造体を能率よく組み立てることができるものであり、トンネル曲線部においては、上記円筒形状の直状部支保体を屈曲部支保体によって順次、トンネル長さ方向に連結していくことによって、トンネル曲線部に沿って曲線状に施工したライニング材の内周面を支保することができる多角形状に連続した支保体を組み立てることができる。
【００１３】
その上、上記屈曲部支保体は、隣接する直状部支保体の対向端面に周方向に小間隔毎にトンネル長さ方向に突設した支持金具と、トンネル長さ方向に対向する各対の支持金具間に介在して隣接する直状部支保体の対向端面間の間隔に応じてその両端部を上記対の支持金具に取り外し可能に固定させる角鋼管とから構成しているので、隣接する直状部支保体におけるトンネル長さ方向に対向する各対の支持金具間に所定長さの角鋼管を架設状態で介在させ、トンネル天端側の間隔と底部側との間隔とをトンネル曲線部の屈曲度に応じて調整したのち、各角鋼管の両端部をそれぞれ上記対の支保金具に固着することによって、トンネル曲線部に沿って直状部支保体と屈曲部支保体とを順次正確に且つ簡単に多角形状に連結させることができ、トンネル曲線部に沿って曲線状に施工したライニング材の内周面を全面的に支保することができる支保体を能率よく組み立てることができる。
【００１４】
さらに、支持金具として、角鋼管の端部におけるトンネル内に面した内面を支持する水平底面板部と、この水平底面板部の一側端から直角に屈折して角鋼管の端部における一側面を受止する側面板部と、上記水平底面板部に螺通してその先端面で角鋼管の端部内面を外方に押圧し、該角鋼管の外面をライニング材の内周面に押し付けるボルト体とから構成しておくことにより、トンネル長さ方向に対向する支持金具の水平底面板部間上に角鋼管の両端部を架設状態に簡単且つ確実に配設することができると共に水平底面板部から直角に屈折している側面板部によって角鋼管をトンネル長さ方向に正確に向けることができ、この状態でボルト体を螺進させることによって角鋼管をライニング材の内周面に強固に圧接させることができて、ライニング材の屈曲部を確実に支保することができる。
【００１５】
また、上記直状部支保体は矩形枠体の外面にスキンプレートを張設してなる下部支保部材と、矩形枠体の外面にスキンプレートを張設することなく該矩形枠体内に複数本の繋ぎ材を一体に設けている互いに連結した天端支保部材と両側支保部材とからなり、これらの支保部材を組み合わせることによってライニング材の内周面を支保する円筒形状の支保体に組み立てるように構成しておくことより、ライニング材を支保する面積が大きくてライニング材を確実に支保することができる。
【００１６】
さらに、上記天端支保部材と両側支保部材とにスパッドを着脱自在に装着させる装着孔を設けておくことによって、これらの支保部材の運搬や組立時にはスパッドを取り外した状態にしておくことができるから、運搬や組立作業等の支障になることはなく、その上、組立時に該スパッドをこの装着孔から上記ライニング材に設けている挿通孔を通じてその先端をトンネル掘削壁面又は一次覆工の内周面に当接、受止させることにより、中詰め材の充填時におけるライニング材の浮き上がりを確実に防止することができる。また、使用後にスパッド装着孔からスパッドを取り外すことによって、次のライニング材の浮き上がり防止に何回も使用することができる。
【００１７】
さらにまた、スパッド装着孔を設けている上記天端支保部材と両側支保部材とは、その外面にスキンプレートが装着されてなく、複数本の繋ぎ材によって矩形枠体における平行に対向する枠部間を連結してなる構造としているので、内外に連通している隣接する繋ぎ材間や繋ぎ材と枠部間の空間部を通じてライニング材に設けているスパッド挿通孔の位置やその挿通孔に対するスパッドの装着位置を確認しながら支保部材の組立作業やスパッドの装着作業が可能となり、これらの作業が確実に且つ能率よく行える。また、天端支保部材や両側支保部材によって支保されているライニング材の上部や両側部に作用する中詰め材の圧力は底面側に比べて小さいので、これらの支保部材を構成している矩形枠体と複数本の繋ぎ材とによってライニング材の内周面における上部及び両側部を確実に且つ均一に支保してライニング材に部分的な膨出変形を生じさせる虞れはない。
【００１８】
一方、充填された中詰め材によって比較的大きな圧力が作用するライニング材の下部側には矩形枠体の外面にスキンプレートを張設してなる下部支保部材を配しているので、このスキンプレートによってライニング材の下部を全面的に均一に支保し、ライニング材の変形を確実に防止することができると共に該ライニング材とトンネル掘削壁面又は一次覆工との間の隙間に充填した中詰め材が未硬化な状態においてもライニング材がスキンプレートにより保護されているから、このスキンプレートの内面上を歩行しても中詰め材に悪影響を及ぼす虞れはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１、図２において、トンネル曲線部Ｔの掘削壁面に施工した一次覆工Ｓを被覆しているライニング材Ｒの支保装置は、このライニング材Ｒの屈曲部r1を支保する屈曲部支保体１と、該ライニング材Ｒの直状部r2を支保する直状部支保体２とからなり、この直状部支保体２は図３〜図５に示すように、トンネル周方向に円弧状に湾曲した矩形状の天端支保部材2Aと両側支保部材2B、2Bと下部支保部材2Cとからなり、これらの支保部材2A〜2Cは、それぞれ別々に分離させておいて使用時には円筒形状の支保体２に組立てるように構成しておいてもよいが、図においては、天端支保部材2Aの両側端に両側支保部材2B、2Bの上端をそれぞれ内方に向かって折り畳み可能に連結していると共に、下部支保部材2Cはこれらの天端支保部材2Aと両側支保部材2B、2Bに対して分離していてその上向きとなっている両側端面に上記両側支保部材2B、2Bの下側端面を接合、連結させるように構成している。なお、上記天端支保部材2A、両側支保部材2B、2B及び下部支保部材2Cはトンネル長さ方向の幅を同一幅に形成している。
【００２０】
天端支保部材2A及び両側支保部材2B、2Bは、断面コ字状又はＬ字状の形鋼を一体に組み合わせてなるトンネル周方向に湾曲した矩形枠体2A1 、2B1 に同じく断面コ字状又はＬ字状の形鋼からなる複数本の繋ぎ材2A2 、2B2 を円弧状に湾曲した前後枠部の対向面間に一体に組み込むことによって形成されてあり、両側支保部材2B、2Bの下端前後部には後述する搬送台車40に設けている組立解体装置48のジャッキ48b を着脱自在に連結させる連結孔23、23を設けている。さらに、天端支保部材2Aの矩形枠体2A1 の四方部と、両側支保部材2B、2Bの矩形枠体2B1 の中央部とに、後述するスパッド３の取付孔４を中央部に設けているスパッド装着板５をトンネル長さ方向及びトンネル周方向に移動調整可能に取付けている。
【００２１】
具体的には、天端支保部材2Aの矩形枠体2A1 の四方部と両側支保部材2B、2Bの矩形枠体2B1 の中央部とに固定枠６を固着し、この固定枠６上に上記スパッド装着板５をその取付孔４が固定枠６の中央部に設けている孔6a内に連通させた状態でトンネル長さ方向及びトンネル周方向に移動調整可能に取付けられてあり、このスパッド装着板５を固定枠６上で摺動移動させる機構としては例えば図６、図７に示すように、該スパッド装着板５のトンネル周方向に面した端部中央に長尺ボルトからなる螺子棒７を取付け、この螺子棒７を繋ぎ材2A2 、2B2 に設けているトンネル長さ方向に長い長孔8aと、これらの繋ぎ材2A2 、2B2 に固着している支持板９に設けているトンネル長さ方向に長い長孔8bとに挿通させ、この支持板９から突出している螺子棒７の端部にナット体10を螺合させて該ナット体10を支持板９に受止させた状態で回転させることによりスパッド装着板５をトンネル周方向に移動させ、螺子棒７を長孔8a、8bに沿ってその長さ方向に移動させることにより、スパッド装着板５をトンネル長さ方向に移動させるように構成している。
【００２２】
スパッド装着板５に設けている上記スパッド取付孔４は螺子孔からなり、この取付孔４に、外周面に該取付孔４に螺合する螺子部11a を有する筒体11が取り外し可能に螺通してあり、取付孔４から上記固定枠６の孔6aを通じて内方に突出しているこの筒体11における螺子部11a を設けていない一半部には、該筒体11の直径方向に貫通したハンドル挿通孔12が設けられている。この筒体11にスパッド３を抜き取り可能に挿通している。
【００２３】
スパッド３は、トンネル掘削壁面に施工した一次覆工Ｓを覆った上記円筒形状のライニング材Ｒに設けているスパッド挿通孔13に挿通する一定長さを有する軸体部3aの基端（内端）にこの軸体部3aよりも大径の棒状頭部3bを一体に設けてなり、この棒状頭部3bに長さ方向に小間隔毎に、上記ハンドル挿通孔12に合致させる直径方向に貫通したハンドル係止孔14を設けている。なお、円筒形状のライニング材Ｒの外周面にはリング状の補強部材がトンネル長さ方向に小間隔毎に一体に設けられている。また、スパッド挿通孔13はスパッド３を取り外したのち、ライニング材Ｒと同一合成樹脂材料よりなる栓体（図示せず）によって閉塞するように構成している。なお、ライニング材Ｒはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール等の可撓性と適度の剛性を有し、耐薬品性、耐磨耗性に優れた合成樹脂材からなる。
【００２４】
一方、天端支保部材2Aと両側支保部材2B、2Bと共に上記ライニング材Ｒの内周面を支保する円筒形状の直状部支保体２を構成する上記下部支保部材2Cは、図４に示すように、トンネル周方向に湾曲した矩形枠体2C1 の外面全面にスキンプレート2C3 を張設してなり、スパッド３を装着しない構造としている。
【００２５】
この下部支保部材2Cの矩形枠体2C1 も天端支保部材2Aと両側支保部材2B、2Bと同様に、断面コ字状又はＬ字状の形鋼を組み合わせて形成されてあり、この矩形枠体2C1 内に複数本の繋ぎ材2C2 をその長さ方向をトンネル長さ方向に向けて前後枠部の対向端面に溶接等により一体に固着してなるものである。
【００２６】
この下部支保部材2Cは一枚物であってもよいが、運搬等の取扱いが容易に行えるように、両側分割支持部に二分割されてあり、その対向側端部における内側部分を枢軸15a によって内方に向かって折り畳み可能に連結していると共に対向側端面における外側部分を互いに当接させてそれ以上、開かないように構成している。同様に、上記天端支保部材2Aの両側端に対する両側支保部材2B、2Bの上端部の連結構造も、その対向側端部における内側部分を互いに枢軸15b によって内方に向かって折り畳み可能に連結していると共に枢軸15b よりも外側の対向端面同士を当接させてそれ以上、開かないように構成している。
【００２７】
また、下部支保部材2Cの上記両側分割支持部の内面中央部には上面がトンネル長さ方向に平坦な突条部16、16がトンネル長さ方向に全長に亘って形成されていてこれらの突条部16、16上にレール17、17をそれぞれ敷設、固定していると共に、下部支保部材2Cの両側上端面上に上記両側支保部材2B、2Bの下端面を内方に向かって離脱可能に接合、受止させてこれらの端面部をボルト（図示せず）で連結、固定することにより、円筒形状の直状部支保体２の形態を維持するように構成している。さらに、上記突条部16、16の内側前後部に後述する吊支装置46のリンク下端が係止する係止孔18、18が設けられている。
【００２８】
一方、ライニング材Ｒの屈曲部r1を支保する屈曲部支保体１は、図８に示すように、トンネル長さ方向に隣接する上記直状部支保体２、２の対向端面に周方向に小間隔毎にトンネル長さ方向に向けて突設した支持金具1A、1Aと、トンネル長さ方向に対向する各対の支持金具1A、1A間に架設状態に介在して、隣接する直状部支保体２、２の対向端面間の間隔に応じてその両端部を上記対の支持金具1A、1Aに取り外し可能に固定させる角鋼管1Bとから構成してあり、この角鋼管1Bは直状部支保体２、２の上記対向端面間の間隔幅よりも短い一定長さを有している。
【００２９】
上記支持金具1Aの構造を詳しく説明すると、図９〜図11に示すようにこの支持金具1Aは直状部支保体２のトンネル長さ方向に面する円環状の端面にボルト等によって固着した取付座板1A1 と、この取付板1A1 にトンネル長さ方向に突出させた状態でその基端面を溶接等により固着した水平底面板部1A2 と、この水平底面板部1A2 の一側端から外方に向かって直角に屈折した側面板部1A3 とからなり、水平底面板部1A2 上に上記支持金具1Aのトンネル内側に面した内面の端部を支持させると共に側面板部1A3 によって角鋼管1Bの端部における一側面を受止させるように断面Ｌ字状に形成している。さらに、水平底面板部1A2 の中央部に設けている螺子孔19に内面側からボルト体1A4 を螺通していてこのボルト体1A4 の先端面で上記角鋼管1Bの端部内面を外方に押圧し、該角鋼管1Bの外面を図12に示すようにライニング材Ｒの屈曲部r1の内周面に押し付けるように構成している。
【００３０】
さらに、レール17、17を設けている上記直状部支保体２における下部支保部材2Cの前後枠部の外端面には、これらのレール17、17を延長する方向に連結レール取付用部材24、24（図２に示す）がボルト等により着脱自在に取付けられてあり、隣接する直状部支保体２、２の下部支保部材2C、2Cの対向する連結レール材取付用部材24、24間に短尺のレール材17' を架設状態に連結して上記レール17を連続させるように構成している。
【００３１】
次に、以上のように構成した屈曲部支保体１と直状部支保体２とを複数個、使用してトンネル曲線部Ｔにおける一次覆工Ｓを被覆したライニング材Ｒの内周面を支保する方法を説明する。ライニング材Ｒは一定長さを有する円筒形状のライニング材R'、R'の軸心に直角な対向端部を図  に示すように、直径方向に対向する部分における一方から他方に向かって斜めに切除して傾斜端面20、20を形成する。この場合、これらの円筒形状のライニング材R'、R'を接続した時にその外周面がこれらのライニング材R'、R'が配される一次覆工Ｓ内の曲線部に応じた屈曲度（屈折度）となるように、上記傾斜端面20、20の傾斜角度を設定する。
【００３２】
このように傾斜端面20を有する複数の円筒形状のライニング材R'をその対向端面同士を突き合わせて溶着等により、順次、上記トンネル曲線部Ｔに施工した一次覆工Ｓの曲線部の内面に沿ってトンネル長さ方向に接続していくことにより、一次覆工Ｓの曲線部の内面を被覆した多角形状に屈曲した管状のライニング材Ｒを施工する。なお、トンネル直線部に施工している一次覆工の内面には上記円筒形状のライニング材R'をそのままトンネル長さ方向に順次接続することによって直線管状のライニング材を形成する。
【００３３】
次に、上記多角形状に屈曲した管状のライニング材Ｒの内周面を複数個の屈曲部支保体１と直状部支保体２とを該内周面に沿って組立てることにより支保する。この場合、図１に示すようにライニング材Ｒの屈曲部r1の内周面に上記屈曲部支保体１を配設し、このライニング材Ｒにおける該屈曲部r1の両側の直状部r2の内周面に直状部支保体２、２を配設する。従って、ライニング材R'、R'同士を接続している上記屈曲部r1のトンネル長さ方向の長さとこの一個のライニング材R'の直状部r2のトンネル長さ方向の長さとの和が、上記一個の屈曲部支保体１と直状部支保体２とのトンネル長さ方向の長さの和に略等しくなるように形成されている。さらに、直状部支保体２のトンネル長さ方向の長さは例えば1500mmであれば、屈曲部支保体１のトンネル長さ方向の長さは１／３程度となるように形成されてあり、この屈曲部支保体１の一部を構成する上記角鋼管1Bの長さは屈曲部支保体１のトンネル長さ方向の長さよりも短い長さに形成されている。
【００３４】
ライニング材Ｒの屈曲部r1の内周面に上記屈曲部支保体１を配設し、この屈曲部r1を介して互いにトンネル湾曲方向に屈折した両側の直状部r2に上記屈曲部支保体１の両側に連結する直状部支保体２、２を同一角度でもってトンネル曲線部Ｔの湾曲方向に屈折させて、その外周面により上記ライニング材Ｒにおける屈曲部r1の両側の直状部r2の内周面を支保させるようにするには、屈曲部支保体１の両側に連結した直状部支保体２、２の対向端面間の間隔が、トンネル曲線部Ｔの外周側の間隔W1が広く、内周側の間隔W2が狭くなるので、この状態で屈曲部支保体１により両側の直状部支保体２、２を接続する。
【００３５】
即ち、ライニング材Ｒにおける屈曲部r1の両側の直状部r2、r2内に直状部支保体２、２をそれぞれその外周面が直状部r2、r2の内周面に接した状態となるように円筒状に組み立てると、これらの直状部支保体２、２の対向端面間の間隔が、上述したようにトンネル曲線部Ｔの外周側の間隔W1が広く、内周側の間隔W2が狭くなるので、これらの直状部支保体２、２の対向端面に固着しているトンネル長さ方向に対向する各対の支持金具1A、1Aも、図12に示すように当然のことながらトンネル曲線部Ｔの外周側の対の支持金具1A、1A間の間隔が広く、内周側の対の支持金具1A、1A間の間隔が狭くなり、この状態にして各対の支持金具1A、1A間に角鋼管1Bを架設して水平底面板部1A2 上にその両端部を支持させ、この角鋼管1Bの両端部を水平底面板部1A2 に螺通しているボルト体1A4 を螺進させることにより、該角鋼管1Bの外面をライニング材Ｒにおける屈曲部r1の内面に押接させ、この屈曲部r1の内面とボルト体1A4 により挟持させて上記間隔を保持した状態で固定するものである。
【００３６】
また、直状部支保体２、２の下部支保部材2C、2Cにおける対向する連結レール材取付用部材24、24間にレール材17' を架設状態に固定する。なお、直状部支保体２、２の対向端面に固着している上記各対の支持金具1A、1A間上に予め角鋼管1Bを架設状態に配設しておき、これらの直状部支保体２、２を上述したようにライニング材Ｒにおける屈曲部r1の両側の直状部r2、r2内に直状部支保体２、２をそれぞれその外周面が直状部r2、r2の内周面に接した状態となるように円筒状に組み立てたのち、ボルト体1A4 によりライニング材Ｒの屈曲部r1の内面に固定してもよい。
【００３７】
また、ライニング材Ｒにおける屈曲部r1の両側の直状部r2、r2に上記円筒形状の直状部支保体２、２を配設すると、上述したように、これらの直状部支保体２、２の対向端面間の間隔が、自然と屈曲部r1の屈曲度に応じた形態となり、この状態にして屈曲部支保体１により上述したようにその間隔を保持した状態で接続するものであるが、トンネル曲線部Ｔの屈曲度が比較的緩やかである場合には、屈曲部支保体１と直状部支保体２とをトンネル長さ方向に交互に配することなく、２個以上の直状部支保体２を接続する毎に１個の屈曲部支保体１を配設した支保体構造としてもよい。
【００３８】
このように、ライニング材Ｒの内周面を支保する一定長さの支保体が上記複数個の屈曲部支保体１と直状部支保体２との接続によって形成される毎に、このライニング材Ｒと上記一次覆工Ｓとの間の円環状の隙間21に、図１に示すように例えば、セメントとベントナイト及び水を所定の比率で配合したセメントミルクからなる中詰め材22を充填、硬化させることによって二次覆工を施工する。
【００３９】
ライニング材Ｒの内周面を支保する上記屈曲部支保体１や直状部支保体２は、先に二次覆工として施工したライニング材Ｒを支保している支保体であって、該ライニング材Ｒと一次覆工Ｓとの間の隙間21に充填した中詰め材22が硬化した後に解体した支保体を使用するものであり、この支保体を新たに二次覆工したライニング材Ｒの位置まで移送して再び組み立てられる。
【００４０】
これらの支保体１、２を移送し、且つ、円筒状に組み立てる装置としては、例えば、図14、図15に示すような搬送台車40を採用することができる。この搬送台車40は、門形状の前後脚体41、42の下端に上記直状部支保体２における下部支保部材2Cの両側分割支持部に敷設しているレール17上を走行する車輪43が取付けられていると共に、門形状の前後脚体41、42の上端面間に上記直状部支保体２における天端支保部材2Aの内面を受止するアーチ状の受止部材44を架設、固定してあり、このアーチ状の受止部材44の下面中央部にトンネル長さ方向に長い水平固定ビーム45の長さ方向の中央部を固着して該水平固定ビーム45の前後部を前後脚体41、42からそれぞれ前後方向に突出させている。さらに、この水平固定ビーム45に、前後部に上記下部支保部材2Cの吊支装置46、46を設けてなるトロリー47を該水平固定ビーム45の長さ方向に走行移動自在に配設している。
【００４１】
この吊支装置46は巻上機からなり、その下端両側部に下部支保部材2Cの両側分割支持部の内面に係脱自在に係止するリンク46a 、46a を左右方向に回動自在に取付けている。また、上記アーチ状の受止部材44の両側部の前後には、上記下部支保部材2Cの両側支保部材の下端前後部に設けている係止孔18、18に着脱自在に連結して天端支保部材2Aとこれらの両側支保部材2B、2Bとの組み立て、解体を行うための組立解体装置48を設けている。この組立解体装置48は、アーチ状の受止部材44の両側部に固定した垂直な固定ジャッキ48a と、この固定ジャッキ48a の下端に上端を左右方向に回動自在に連結した可動ジャッキ48b とからなり、該可動ジャッキ48b のロッド端を上記両側支保部材2B、2Bに設けている連結孔23に着脱自在に連結するように構成している。
【００４２】
このように構成した搬送台車40は、一次覆工Ｓを被覆している多数個のライニング材R'が一連に接続してなる管状のライニング材Ｒの内面を支保した、同じく一連に連結して管状に形成されている支保体１、２内を往復走行しながら、支保体１、２の解体、移送、組立てを行うものである。
【００４３】
即ち、一定長さの一次覆工Ｓとライニング材Ｒとの間の隙間21に注入、充填した中詰め材22が硬化すると、まず、ライニング材Ｒの屈曲部r1を支保している屈曲部支保体１における各角鋼管1Bの両端部を固定しているボルト体1A4 を緩めて、全ての角鋼管1Bを直状部支保体２、２の対向端面に突設している屈曲部支保体１における支持金具1A、1A間から取り外し、これらの角鋼管1Bを搬送台車40上に積載すると共に、角鋼管1Bによって連結を解かれた直状部支保体２をこの搬送台車40に配設している組立解体装置48により解体してライニング材Ｒの直状部r2を支保していた該直状部支保体２の天端支保部材2Aをアーチ状の支持部材44上に受止させ、この天端支保部材2Aの両側端から両側支保部材2B、2Bを支持部材44の両側端から下方に垂下させた状態にする一方、直状部支保体２の下部支保部材2Cの両側分割支持部を吊支装置46のリンク46a によって吊り上げることによりこの下部支保部材2Cを内方に折り畳んだ状態で吊支する。
【００４４】
こうして、解体した支保体１、２を搬送台車40に載せた状態で該搬送台車40を図15に示すようにライニング材Ｒを支保している支保体１、２の底面側両側部に敷設しているレール17、17' 上を走行させて、次に二次覆工すべき位置まで前方に移動させ、その位置において一次覆工Ｓを被覆しているライニング材Ｒの内周面に沿ってこの支保体１、２を組立てることによりライニング材Ｒの所定長さ部分を支保する。
【００４５】
詳しくは、先に組立てた最前端側の直状部支保体２上にまで搬送台車40が移動すると、その位置で停止して、まず、図16、図17に示すようにこの搬送台車40の前側脚体41から前方に突出している水平固定ビーム45に沿ってトロリー47を上記最前端側の直状部支保体２から前方位置におけるライニング材Ｒの直状部r2上にまで移動させ、該トロリー47の前後吊支装置46、46のリンク46a 、46a によって吊支されている下部支保部材2Cを該直状部r2上に吊り下ろして両側分割支持部を展開させることによりこれらの両側分割支持部に張設しているスキンプレート2C3 の外面をライニング材Ｒの直状部r2の下部の両側内周面に接した状態にする。
【００４６】
このように、直状部支保体２の下部支保部材2Cをライニング材Ｒの直状部r2の下部上に吊り下ろす際に、該直状部r2と上記最前端側の直状部支保体２によって支保されているライニング材Ｒの直状部r2との間の所定長さ（幅）の屈曲部r1が露呈するように、最前端側の直状部支保体２から所定間隔を存した直状部r2上に吊り下ろされる。しかるのち、ライニング材Ｒの屈曲部r1上において、この下部支保部材2Cと上記最前端側の直状部支保体２の下部支保部材2Cとに突設している支持金具1A、1A間に角鋼管1Bを順次、架設してこの角鋼管1Bを両端部をボルト体1A4 によりライニング材Ｒの屈曲部r1側に押し付けて固定すると共にレール材17' 、17' を取付ける。
【００４７】
しかるのち、この新たに設置した下部支保部材2C上に最前側の直状部支保体２側から搬送台車40をレール17、レール材17' 上を走行させることによって図18、図19に示すように前進移動させ、アーチ状受止部材44に支持されている天端支保部材2Aと両側支保部材2B、2Bとを該下部支保部材2Cの上方に位置させ、その位置で組立解体装置48の垂直な固定ジャッキ48a を収縮させることにより、両側支保部材2B、2Bをアーチ状受止部材44から上方に持ち上げて天端支保部材2Aの外面（上面）をライニング材Ｒの直状部r2の上周部内面に当接させ、次いで、両側支保部材2B、2Bを人手等によって外側方に押し進めることにより、天端支保部材2Aの下端枢軸15b 、15b を支点として外側に展開させてライニング材Ｒの直状部r2の両側部内面に当接させると共にこれらの両側支保部材2B、2Bの下端面を上記下部支保部材2Cの両側上端面上に重ね合わせ、ボルト等によって離脱可能に連結する。
【００４８】
こうして、新たに下部支保部材2C上に組み立てた天端支保部材2Aと両側支保部材2B、2Bとの後端面に突設している支持金具1Aと、上記最前側の直状部支保体２の天端支保部材2Aと両側支保部材2B、2Bとの前端面に突設している支持金具1Aとにおけるトンネル長さ方向に対向する各支持金具1A、1A間に角鋼管1Bを順次、架設してこの角鋼管1Bを両端部をボルト体1A4 によりライニング材Ｒの屈曲部r1側に押し付けて固定することにより屈曲部支保体１を構成する。
【００４９】
この新たに円筒状に組立てた直状部支保体２の外周面でライニング材Ｒの直状部r2の内周面を支保させると共にこの直状部支保体２と先に組立ている上記直状部支保体２とを連結している上記屈曲部支保体１の円環状に配置している多数本の角鋼管1Bの外面によってライニング材Ｒの屈曲部r1を支保させた状態にしたのち、天端支保部材2Aと両側支保部材2B、2Bとに設けている各スパッド取付孔４にスパッド３をその先端が一次覆工Ｓの内面に当接、受止させた状態となるように装着し、一次覆工Ｓとライニング材Ｒとの間の隙間21に中詰め材22を充填した際に発生するライニング材Ｒの浮き上がりを防止する。
【００５０】
このスパッド３の装着手順は、まず図６、図７に示すように上記スパッド取付孔４を設けている装着板５を、螺子棒９を操作することによってトンネル長さ方向及びトンネル周方向に移動させ、スパッド取付孔４をライニング材Ｒに予め設けているスパッド挿通孔13に対して同一中心線上で連通するように調整する。
【００５１】
この場合、スパッド取付孔４に筒体11を螺合させ、この筒体11にスパッド３を挿入、支持させた状態で該スパッド３の軸体部3aの先端が上記スパッド挿通孔13に対応するように天端支保部材2Aや両側支保部材2B、2Bの内方側から該軸体部3aを直視しながら上記スパッド装着板５をトンネル長さ方向やトンネル周方向に移動させ、スパッド３が該挿通孔13に合致すると、その軸体部4aを挿通孔13に挿通させ、該軸体部3aの先端が一次覆工Ｓの近傍部に達したところで上記筒体11に設けているハンドル挿通孔12にスパッド３の棒状頭部3bに設けている一つのスパッド係止孔14を連通させた状態にし、これらの孔にハンドル（図示せず）を挿通して該ハンドルを回動操作することによりスパッド３の先端を一次覆工Ｓの内面に当接させる。
【００５２】
一次覆工Ｓは、例えば管体或いはスチールセグメントを組み立てることによって形成されてあり、図においてはスチールセグメントであって、リング状に組立てられたスチールセグメントの内底部上に一定厚みのスペーサ部材25（図５に示す）を周方向に適宜間隔毎に設置し、該スペーサ部材25上に円筒状に形成したライニング材R'を設置してこれらの一次覆工Ｓとライニング材R'との間に所定厚みの中詰め材22の充填層を全周に亘って形成するための隙間21を設けている。このライニング材R'は支保体の組立作業に先行して一次覆工Ｓの内面に沿って配設される。
【００５３】
こうして、先に組立てた最前端側の直状部支保体２に連続して屈曲部支保体１を介して新たな直状部支保体２を組立てたのち、図20に示すように搬送台車40をライニング材R'を支保している一連の支保体１、２における最後部の直状部支保体２側にまで後退移動させ、この直状部支保体２と前側に隣接する直状部支保体２とを連結している屈曲部支保体１の全ての角鋼管1Bを上記同様にして取り外してこれらの角鋼管1Bを搬送台車40上に積載すると共に、角鋼管1Bによって連結を解かれた最後部の上記直状部支保体２をこの搬送台車40に配設している組立解体装置48により解体してライニング材Ｒの直状部r2を支保していた該直状部支保体２の天端支保部材2Aをアーチ状の支持部材44上に受止させ、この天端支保部材2Aの両側端から両側支保部材2B、2Bを支持部材44の両側端から下方に垂下させた状態にする。なお、この直状部支保体２の解体時においては、既に中詰め材22が硬化していてスパッド３は筒体11と共にスパッド取付孔４から取り外されてあり、このスパット取付孔４は栓体によって閉塞されている。
【００５４】
次いで、残存しているこの直状部支保体２の下部支保部材2Cのレール17上から搬送台車40を図21に示すように該直状部支保体２に隣接する次の直状部支保体２のレール上にまで前進させると共に上記残存した下部支保部材2Cの上方にまで突出している水平固定ビーム45の後端部側にまでトロリー47を移動させてその吊支装置46のリンク46a 、46a を降下させて下部支保部材2Cの両側分割支持部に設けている係止孔35に係止させる。この状態にしてリンク46a 、46a を上昇させると、下部支保部材2Cの両側分割支持部が枢軸15a を中心として内方に折り畳まれると共に吊支装置46に吊り下げられた状態となる。
【００５５】
しかるのち、搬送台車40を先に組み立てた上記直状部支保体２内にまでレール上を前進走行させ、該支保体２の下部支保部材2C上で停止させて上述したようにトロリー47を前方に移動させ、このトロリー47により吊支されている下部支持部材2Cを上記先に組み立てた直状部支保体２から前方に露出しているライニング材Ｒの直状部r2の下周部上に展開、設置すると共にその後端と上記先に組み立てた直状部支保体２の下部支保部材2Cの前端間に露出しているライニング材Ｒの屈曲部r1の下周部上に上記同様にしてこれらの下部支保部材2C、2Cの対向端面から突出している各前後一対の支持金具1A、1A間に角鋼管1Bを架設してボルト体1A4 により該角鋼管1Bを屈曲部r1の下周部に押し付けると共に下部支保部材2C、2Cの両側部対向面間にレール材17' 、17' を取付ける。
【００５６】
こうして新たに設置した下部支保部材2C上に搬送台車40を前進させ、上記同様にしてこの下部支保部材2Cと共にライニング材Ｒの直状部r2の内周面を支保するように該下部支保部材2C上に天端支保部材2A及び両側支保部材2B、2Bを組立てて円筒形状の直状部支保体２を形成する。
【００５７】
以下、同様にして最後部側の屈曲部支保体１と直状部支保体２とを解体して搬送台車40により最前端側の直状部支保体２に継ぎ足す作業をシールド工法によるトンネルの掘進に従って順次行いと共に屈曲部支保体１と直状部支保体２とにより支保されたライニング材Ｒと一次覆工Ｓとの間にセメントミルク等の中詰め材22を充填して二次覆工を行う。
【００５８】
中詰め材22の充填は、トンネル長さ方向の幅が例えば1.5 ｍ程度の数個の支保体Ａによって６〜７ｍ程度の一連の管路を形成する毎に行われる。この場合、最前端側に配された直状部支保体２により支保されている筒状のライニング材R'と一次覆工Ｓとの間の隙間21が前方に向かって開口しているので、この隙間21の開口前端部を詰め物により閉止しておく。そして、該詰め物の上端部に中詰め材注入パイプ（図示せず）を上記隙間21内にまで貫通させてこの注入パイプを通じてトンネル内から一次覆工Ｓと円筒状ライニング材R'間の隙間21内への中詰め材22の充填作業を行うか、或いは、任意の円筒状ライニング材R'の上端部に中詰め材注入孔を設けておき、このライニング材R'を支保している直状部支保体２の上端部の内側から該注入孔に注入パイプを連結、連通させ、この注入パイプを通じて上記隙間23内への中詰め材24の充填作業を行う。
【００５９】
この中詰め材22の充填は、まず、上記隙間21の底部から直状部支保体２の両側支保部材2B、2Bに装着している上記スパッド３の軸体部3aの下方近傍部に達する高さまで行われてこの中詰め材22がある程度硬化すると、中詰め材22の液圧によるライニング材Ｒに対する浮力がなくなるので、両側支保部材2B、2Bに装着している上記スパッド３を筒体11と共に取り外したのち、このスパッド３の軸体部3aを挿通させていたライニング材R'の両側のスパッド挿通孔13を上述したように栓体により閉塞する。このスパッド３及び筒体11は再び新たに組み立てられる支保体に対して使用される。
【００６０】
しかるのち、さらに上記一次覆工Ｓとライニング材Ｒとの間の隙間21に中詰め材22を直状部支保体２の天端支保部材2Aに装着しているスパッド３の軸体部3aの下方近傍部に達する高さまで充填すると共にこれらのスパッド３を筒体11と共に取り外したのち、該スパッド３の軸体部3aを挿通させていたライニング材R'の上端部側のスパッド挿通孔13を上記同様にして栓体により閉止し、しかるのち、中詰め材22を隙間21の上端部にまで全面的に充填するものである。
【００６１】
なお、以上の実施の形態においては、トンネル掘削壁面に施工した一次覆工Ｓをライニング材Ｒで被覆し、このライニング材Ｒと一次覆工Ｓとの間に中詰め材22を充填したが、一次覆工Ｓを施すことなくトンネル掘削壁面を直接、ライニング材Ｒで被覆し、このライニング材Ｒとトンネル掘削壁面間に中詰め材22を充填する覆工工事に本発明を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】トンネル曲線部の簡略縦断側面図。
【図２】直状部支保体（右半部分）と屈曲部支保体（左半部分）との縦断正面図。
【図３】天端支保部材と両側支保部材との簡略斜視図。
【図４】下部支保部材の簡略斜視図。
【図５】図１における直状部支保体部分の詳細を示す縦断正面図。
【図６】スパッド装着部分の縦断正面図。
【図７】スパッド装着板の移動手段の簡略側面図。
【図８】隣接する直状部支保体間を屈曲部支保体によって連結した状態の側面図。
【図９】屈曲部支保体の側面図。
【図１０】その正面図。
【図１１】その底面図。
【図１２】隣接する直状部支保体間を屈曲部支保体によって互いに屈折させて連結させた状態の簡略縦断側面図。
【図１３】円筒形状のライニング材同士を接続した状態の簡略側面図。
【図１４】搬送台車の簡略側面図。
【図１５】搬送台車の走行中の正面図。
【図１６】下部支保部材を施工している状態の簡略側面図。
【図１７】その正面図。
【図１８】下部支保部材上に移動台車を前進させた状態の簡略側面図。
【図１９】その正面図。
【図２０】搬送台車を支保体解体位置まで後退させた状態の簡略側面図。
【図２１】下部支保部材を吊支している状態の簡略側面図。
【符号の説明】
【００６３】
Ｔ  トンネル曲線部
Ｓ  一次覆工
Ｒ  ライニング材
１  屈曲部支保体
1A  支持金具
1B  角鋼管
２  直状部支保体
2A  天端支保部材
2B  両側支保部材
2C  下部支保部材
３  スパッド
４  取付孔
５  スパッド装着板
21  隙間
22  中詰め材
【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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