特許 6012346 トンネル覆工工法およびトンネル覆工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6012346

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】トンネル覆工工法およびトンネル覆工装置

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/04 20060101AFI20161011BHJP

   E21D 11/10 20060101ALI20161011BHJP

   E21D 11/40 20060101ALI20161011BHJP

【ＦＩ】

   E21D11/04 Z

   E21D11/10 Z

   E21D11/40 Z

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-195106(P2012-195106)

(22)【出願日】2012年9月5日

(65)【公開番号】特開2014-51786(P2014-51786A)

(43)【公開日】2014年3月20日

【審査請求日】2015年3月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000174943

【氏名又は名称】三井住友建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001379

【氏名又は名称】特許業務法人 大島特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山地 宏志

(72)【発明者】

【氏名】柳田 利行

(72)【発明者】

【氏名】西海 康弘

(72)【発明者】

【氏名】仁藤 徹也

【審査官】 桐山 愛世

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２９２７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０９３９９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｄ １１／００−１９／０６

Ｅ２１Ｄ ２３／００−２３／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トンネルの少なくとも天頂部を覆工するトンネル覆工工法であって、
断面視で周方向に２つに分割され、前記トンネルの少なくとも天頂面を覆う覆工部材を構成する一対のセグメントを用意するステップと、
前記一対のセグメントを蝶番で連結するとともに、当該蝶番により連結された一対のセグメントの幅を固定手段により固定し、さらに前記一対のセグメントの左右の下端に車輪を取付けるステップと、
前記一対のセグメントを車輪走行させて前記トンネル内に搬入するステップと、
前記トンネル内に搬入された一対のセグメントを、前記固定手段による固定を解除して所定の位置に設置するステップと、
前記所定の位置に設置された一対のセグメントに対し、前記固定手段の固着に供した孔を利用して裏込め注入を行うステップと
を含むことを特徴とするトンネル覆工工法。

【請求項2】

前記一対のセグメントを用意するステップでは、前記一対のセグメントを複数スパン分用意し、
前記トンネル内に搬入した一対のセグメントから前記固定手段と前記車輪との少なくとも一方を撤去して前記トンネル外に搬出するステップを更に含み、
先に前記トンネル内に搬入した一対のセグメントから前記固定手段と前記車輪との少なくとも一方を前記トンネル外に搬出する前に、次のスパンの一対のセグメントを前記トンネル内に搬入することを特徴とする、請求項１に記載のトンネル覆工工法。

【請求項3】

トンネルの少なくとも天頂部を覆工するためのトンネル覆工装置であって、
断面視で周方向に２つに分割され、前記トンネルの少なくとも天頂面を覆う覆工部材を構成する一対のセグメントと、
前記一対のセグメントを連結する蝶番と、
前記蝶番により連結された一対のセグメントの幅を固定する固定手段と、
前記一対のセグメントの左右の下端に取付けられる車輪と
を有し、
前記一対のセグメントには、雌ねじが少なくとも左右に一対に形成され、
前記固定手段が、前記左右の雌ねじに螺合する雄ねじを有する一対の固着部材と、当該一対の固着部材を伸縮自在に連結する連結部材とを有し、
前記雌ねじが裏込め注入に供されるグラウトホールに形成されたことを特徴とするトンネル覆工装置。

【請求項4】

トンネルの少なくとも天頂部を覆工するためのトンネル覆工装置であって、
断面視で周方向に２つに分割され、前記トンネルの少なくとも天頂面を覆う覆工部材を構成する一対のセグメントと、
前記一対のセグメントを連結する蝶番と、
前記蝶番により連結された一対のセグメントの幅を固定する固定手段と、
前記一対のセグメントの左右の下端に取付けられる車輪と
を有し、
前記一対のセグメントの下端には、その内面に開口し且つ雌ねじが形成された有底孔が形成され、
前記車輪が、前記有底孔の雌ねじに螺合する軸部材と、当該軸部材に回転可能に取付けられたウレタン樹脂製のホイールとを有することを特徴とするトンネル覆工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内面にライニング材を設置してトンネルを覆工するトンネル覆工工法、およびこのようなトンネル覆工工法に用いるトンネル覆工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、トンネル新設工事や既設トンネルの補修工事などにおいて、プレキャストコンクリートや鋼板からなるセグメントによってトンネル内面を覆工（ライニング）する工法が開発されている。この覆工工法では、トンネル断面の周方向に分割した複数のセグメントで１スパン分の覆工部材を構成するようにしており、工場で製作したセグメントをトンネル内に搬入し、搬入したセグメントを組立てて裏込め材を注入するだけでよいため、覆工部材の品質の安定化や工期の短縮を図ることができる。

【0003】

小断面のトンネルでは、左右一対のセグメントで１スパンの覆工部材を構成させることがあり、このような場合には、一対のセグメントを蝶番で連結してトンネル断面よりも幅狭にした状態で運搬台車に搭載して運搬し、運搬台車に設けてあるジャッキなどで一対のセグメントを上昇および展開させて所定の位置に設置する工法やそのための運搬台車が知られている（特許文献１、２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平５−１０１００号公報

【特許文献2】特開２００６−１８８８５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、このような運搬台車は高価であり、延長の短いトンネルに用いると工事費を大幅に吊上げる。一方、延長の長いトンネルに運搬台車に用いた場合、運搬台車による工事費の上昇率は小さくなるが、運搬台車を走行させる距離が長くなるため、工事の進捗速度を低下させる。そのため、セグメントの運搬効率を改善して工事の進捗速度を高めることが望まれる。また、工事の進捗速度は、セグメントの運搬効率ばかりでなく、運搬台車の搬入・組立および解体・搬出に要する時間にも影響を受ける。特に、既設トンネルの補修工事においてトンネルを閉鎖できる期間が限られている場合には、運搬台車の搬入および搬出に要する時間分だけセグメントの運搬・組立時間が短縮するため、施工可能なスパン数が減少する。そのため運搬台車を簡易な構成にして運搬台車の搬入および搬出に要する時間を短縮することが望まれる。

【0006】

本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、工事費を削減でき、工事の進捗速度を高めることのできるトンネル覆工工法およびトンネル覆工装置を提供することをその目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の一側面によれば、トンネル（１）の少なくとも天頂部を覆工するトンネル覆工工法であって、断面視で周方向に２つに分割され、前記トンネルの少なくとも天頂面（１ｔ）を覆う覆工部材（３）を構成する一対のセグメント（５・５）を用意するステップ（ＳＴ１）と、前記一対のセグメントを蝶番（１５）で連結するとともに、当該蝶番により連結された一対のセグメントの幅を固定手段（１６）により固定し、さらに前記一対のセグメントの左右の下端に車輪（２０）を取付けるステップ（ＳＴ１２）と、前記一対のセグメントを車輪走行させて前記トンネル内に搬入するステップ（ＳＴ１３）と、前記トンネル内に搬入された一対のセグメントを、前記固定手段による固定を解除して所定の位置に設置するステップ（ＳＴ１４）とを含む構成とする。

【0008】

トンネル覆工工法をこのような構成とすることにより、従来の運搬台車に代えて車輪と固定手段を用いるだけで一対のセグメントをトンネル内で運搬することができ、工事費を大幅に削減できる。また、運搬台車を用いないため、運搬台車部品の搬入・組立作業や運搬台車の解体・搬出作業に要する時間分だけ工期を短縮することができる。さらに、車輪や固定手段を複数セット用意すれば、先に搬入したセグメントの設置が完了する前であっても次のスパンのセグメントをトンネル内に搬入できるため、セグメントの搬入・設置にかかる工期も大幅に短縮できる。

【0009】

また、本発明の一側面によれば、前記一対のセグメントを用意するステップでは、前記一対のセグメントを複数スパン分用意し、前記トンネル内に搬入した一対のセグメントから前記固定手段（１６）と前記車輪（２０）との少なくとも一方を撤去して前記トンネル外に搬出するステップ（ＳＴ１５、ＳＴ１６）を更に含み、先に前記トンネル内に搬入した一対のセグメントから前記固定手段と前記車輪との少なくとも一方を前記トンネル外に搬出する前に、次のスパンの一対のセグメントを前記トンネル内に搬入する（ＣＡＳＥ２、ＣＡＳＥ２’）構成とすることができる。

【0010】

この構成によれば、従来も転用可能であった蝶番のみならず、固定手段および車輪をも転用することにより、工事費をより削減できるうえ、車輪および固定手段を複数セット用意するだけで、セグメントの運搬時間の長短が工事の進捗速度あるいは工期に与える影響を排除できる。

【0011】

また、本発明の一側面によれば、前記トンネル覆工工法において、前記所定の位置に設置された一対のセグメントに対し、前記固定手段（１６）の前記セグメントへの固着に供した孔（１２）を利用して裏込め注入を行うステップ（ＳＴ４’）を更に含む構成とすることができる。

【0012】

この構成によれば、裏込め注入用にセグメントに工作した孔を固定手段の固着に利用できるため、セグメントの製作費の上昇を回避でき、工事費をより削減することができる。

【0013】

また、上記課題を解決するために、本発明の一側面によれば、トンネル（１）の少なくとも天頂部を覆工するためのトンネル覆工装置であって、断面視で周方向に２つに分割され、前記トンネルの少なくとも天頂面（１ｔ）を覆う覆工部材（３）を構成する一対のセグメント（５・５）と、前記一対のセグメントを連結する蝶番（１５）と、前記蝶番により連結された一対のセグメントの幅を固定する固定手段（１６）と、前記一対のセグメントの左右の下端に取付けられる車輪（２０）とを有する構成とする。

【0014】

トンネル覆工装置をこのような構成とすることにより、一対のセグメントを仮組した状態でトンネル内を運搬でき、セグメントを運搬するために作られる大掛かりな運搬台車を用いる必要がないため、工事費を大幅に削減することができる。また、車輪や固定手段を複数セット用意すれば、先に搬入したセグメントの設置が完了する前であっても次のスパンのセグメントをトンネル内に搬入できるため、工期を大幅に短縮することができる。

【0015】

また、本発明の一側面によれば、前記トンネル覆工装置において、前記一対のセグメントには、雌ねじが少なくとも左右に一対に形成され（１３）、前記固定手段（１６）が、前記左右の雌ねじに螺合する雄ねじを有する一対の固着部材（１７）と、当該一対の固着部材を伸縮自在に連結する連結部材（１８）とを有する構成とすることができる。

【0016】

この構成によれば、一対のセグメントの幅を容易に変更することができるため、セグメントの運搬走行を安定させることに加え、セグメントの設置作業を容易にすることができる。また、固定手段の設置位置を、伸縮操作しやすい位置にすることができ、一対のセグメントの幅を変更する作業を効率的にすることもできる。

【0017】

また、本発明の一側面によれば、前記トンネル覆工装置において、前記雌ねじが裏込め注入に供されるグラウトホール（１２）に形成された構成とすることができる。

【0018】

この構成によれば、裏込め注入用にセグメントに工作したグラウトホールを固定手段の固着に利用できるため、セグメントの製作費の上昇を回避でき、より工事費を削減することができる。

【0019】

また、本発明の一側面によれば、前記トンネル覆工装置において、前記一対のセグメントの下端には、その内面に開口し且つ雌ねじが形成された有底孔が形成され（１４）、前記車輪（２０）が、前記有底孔の雌ねじに螺合する軸部材（２１）と、当該軸部材に回転可能に取付けられたウレタン樹脂製のホイール（２２）とを有する構成とすることができる。

【0020】

この構成によれば、車輪の着脱を容易にできるうえ、運搬中に車輪がトンネル内面にひっかかることを防止できるため、運搬をより容易にすることができる。また、ホイールをウレタン樹脂製とすることにより、トンネルの底面に不陸があっても、セグメントを所望の方向に走行させ易くなり、これによっても運搬をより容易にすることができる。

【発明の効果】

【0021】

このように本発明によれば、工事費を削減でき、工事の進捗速度を高めることのできるトンネル覆工工法およびトンネル覆工装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明に係るトンネルの覆工後の状態を示す断面図

【図2】本発明に係るトンネルのＰＣＬ版運搬中の状態を示す断面図

【図3】図２中のIII−III断面図

【図4】本発明に係るトンネル覆工工法を従来工法と比較して示すフローチャート

【図5】本発明に係るトンネル覆工工法を従来工法と比較して示すフローチャート

【図6】本発明に係るＰＣＬ版設置作業の状態を示す説明図

【図7】変形例に係るトンネルのＰＣＬ版運搬中の状態を示す断面図

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明に係るトンネル覆工工法の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0024】

まず、本発明に係るトンネル覆工工法によって覆工されたトンネル１の構造について説明する。図１に示すように、本実施形態では、コンクリート２で覆工された既設のトンネル１に対し、その内側にプレキャストコンクリート製のライニング材３が補強のために追加的に設けられる。本実施形態では、トンネル１は工業用水路として利用されるものであり、覆工工事は水を抜いて行われる。そのため、覆工工事中はトンネル１を水路として利用できなくなるため、短期間での施工が望まれる。

【0025】

トンネル１には、アーチ状の天頂面１ｔに加え、側面１ｓおよび底面１ｉにもライニング材３が設置され、トンネル１の内面の全周がライニング材３により覆われる。ライニング材３は、トンネル１の底面１ｉを覆うインバートパネル４と、周方向に２つに（つまり左右に）分割され、トンネル１の側面１ｓおよび天頂面１ｔを覆う一対のセグメントパネル（以下、ＰＣＬ版５と称する。）との３つのパネルにより１リング（スパン）が構成される。複数リングのライニング材３をトンネル軸方向に連結することにより、所定長さにわたってトンネル１の内面がライニング材３により覆工される。ライニング材３の背面にはグラウト６が注入され、これによりライニング材３と既設のトンネル１とが一体化される。

【0026】

インバートパネル４は、既設のトンネル１の底面１ｉよりも小さな幅寸法を有しており、左右両側方にＰＣＬ版５の下端を配置できるようになっている。インバートパネル４には、高さ調整用の支持ボルト７を取り付けるために、左右に一対および前後に一対の合計４つの支持ボルト用孔４ａが形成される他、裏込めグラウト６を注入するためのグラウトホール８・８がトンネル軸方向の中央にて左右に一対に形成される。グラウトホール８は、インバートパネル４を貫通する貫通孔であり、その内面には雌ねじが形成されている。裏込めグラウト６の注入後、グラウトホール８はプラグ９により閉塞される。

【0027】

一対のＰＣＬ版５・５は、断面形状において左右対称とされており、それぞれ下端をトンネル１の底面１ｉよりも高い位置に配置した状態でその内側面の下部をインバートパネル４の側端面に当接させるように配置される。各ＰＣＬ版５には、天頂部の下向き面（内面）に相互連結用のインサートナット１０が前後の２箇所に取付けられる。一対のＰＣＬ版５・５は、前後２枚の連結金具１１の左右のインサートナット１０へのボルト締結により互いに連結される。一対のＰＣＬ版５・５にも、インバートパネル４と同様な裏込め注入用の左右一対のグラウトホール１２・１２が、トンネル軸方向の中央にて上下の２箇所に形成される。一対のＰＣＬ版５・５にはさらに、内面における高さ方向の中央よりもやや低い位置に、左右一対のインサートナット１３・１３が前後の２箇所に取付けられるとともに、内面における下端近傍に、左右一対のインサートナット１４・１４が前後の２箇所に取付けられる。なお、インサートナット１０、１３、１４は、ＰＣＬ版５の内面に開口し且つ雌ねじが形成された有底孔を形成する部材である。

【0028】

次に、図２および図３を参照して、このような構成のＰＣＬ版５をトンネル１内へ運搬する工法および運搬して設置するトンネル覆工装置について説明する。

【0029】

ＰＣＬ版５をトンネル１内へ運搬する際には、トンネル１の入口付近の水路内に一対のＰＣＬ版５・５を搬入し、天頂部に取付けられた相互連結用のインサートナット１０・１０に蝶番１５を取り付けて、一対のＰＣＬ版５・５を幅寸法が変更可能な状態に連結する。本実施形態では、一対のＰＣＬ版５・５に対し、蝶番１５を前後の２箇所に取り付ける。各蝶番１５は、両ＰＣＬ版１５のねじれ（前後方向の相対位置変化）が生じないように３点以上（ここでは４点）で固定する。

【0030】

また、ＰＣＬ版５の内面における高さ方向の中央よりもやや低い位置に設けた左右一対のインサートナット１３・１３に固定バー１６の両端を取り付け、一対のＰＣＬ版５・５の幅寸法を固定する。本実施形態では、一対のＰＣＬ版５・５に対し、固定バー１６を前後の２箇所に取付け、トンネル湾曲部の通過を容易にするために、一対のＰＣＬ版５・５の幅寸法を設置時の幅寸法よりも小さな寸法に固定する。固定バー１６は、インサートナット１３に螺合するボルトによりＰＣＬ版５に締結される一対の固着具１７・１７と、一対の固着具１７・１７を連結する連結バー１８とを有する。図３に示すように、インサートナット１３は、各固着具１７に対して前後の２箇所に取付けられる。固定バー１６は、一対のＰＣＬ版５・５の幅を固定するためのものであるが、連結バー１８に長さ調整機構１９を設けて伸縮自在とし、一対のＰＣＬ版５・５の幅（間隔）を変更できるようにする。本実施形態では、長さ調整機構１９としてリボンターンバックルを用いる。また、連結バー１８と固着具１７とは互いの角度を変更可能に接合する。本実施形態では、連結バー１８と固着具１７とをピン接合している。

【0031】

さらに、ＰＣＬ版５の内面の下端近傍に向けたインサートナット１４に車輪２０を取り付け、一対のＰＣＬ版５・５を車輪走行可能な状態とする。車輪２０は、インサートナット１４に螺合するボルト２１と、ボルト２１に回転可能に取付けられたウレタン樹脂製のホイール２２とにより構成する。本実施形態では、一対のＰＣＬ版５・５に対して左右一対の車輪２０・２０を前後の２箇所に取り付け、一対のＰＣＬ版５・５を４輪走行させる。

【0032】

このように、一対のＰＣＬ版５・５を蝶番１５で連結するとともに、固定バー１６でその幅寸法を固定し、一対のＰＣＬ版５・５に車輪２０を設けてトンネル覆工装置を構成することにより、互いに別体の一対のＰＣＬ版５・５を一体化した構造物としてトンネル１内で車輪走行させることができる。本実施形態では、一対のＰＣＬ版５・５を車輪走行させるために、例えばフォークリフトといったトンネル１内を自走可能な図示しない運搬車両を用い、ワイヤなどで牽引するものとする。

【0033】

次に、このようなトンネル覆工装置を用いてＰＣＬ版５によりトンネル１の内面を覆工するトンネル覆工工法について、図４を参照して、従来工法と比較しながら詳細に説明する。なお、インバートパネル４の製造や搬入、設置については本発明と直接関係ないため説明を省略する。

【0034】

まず、（Ｂ）の従来工法について説明すると、従来のトンネル覆工工法ではまず、プレキャストコンクリート工場で複数スパン分のＰＣＬ版５を製造し（ステップＳＴ１０１）、トンネル１の入口付近の水路内に運搬台車の部品を搬入し（ステップＳＴ１０２）、水路内で運搬台車を組立てる（ステップＳＴ１０３）。その後、１リング（スパン）分のＰＣＬ版５の搬入・設置作業を行い（ステップＳＴ１０４）、全リングのＰＣＬ版５の搬入・設置作業が完了するまで（ステップＳＴ１０５：Ｎｏ）、ステップＳＴ１０４のＰＣＬ版５の搬入・設置作業を繰り返す。ＰＣＬ版５の搬入・設置作業の詳細については後述する。全リングのＰＣＬ版５の搬入・設置作業が完了すると（ステップＳＴ１０５：Ｙｅｓ）、次に、グラウト配管をグラウトホール１２に接続してＰＣＬ版５の背面に裏込め注入を行う（ステップＳＴ１０６）。なお、裏込め注入は、所定リングごとの複数スパンに分けて行ってもよく、このように分けて行う場合には、全リングのＰＣＬ版５の搬入・設置作業が完了する前に、ＰＣＬ版５が設置済みのスパンに対して裏込め注入を行ってもよい。その後、トンネル１の入口付近の水路内で運搬台車を解体し（ステップＳＴ１０７）、解体した運搬台車部品を搬出して（ステップＳＴ１０８）、覆工作業が完了する。

【0035】

これに対し、（Ａ）の本発明に係るトンネル覆工工法では、まず、プレキャストコンクリート工場において固定バー１６取付用および車輪２０取付用のインサートナット１３、１４を設置して複数スパン分のＰＣＬ版５を製造する（ステップＳＴ１）。このステップＳＴ１の作業は、製造するＰＣＬ版５の構造こそ多少異なるものの、従来とほぼ同様である。その後、本工法では運搬台車は用いないため、直ちに１リング（スパン）分のＰＣＬ版５の搬入・設置作業（ステップＳＴ２）を行うことができる。ＰＣＬ版５の搬入・設置作業の詳細については従来工法と同様とともに後述する。続いて、全リングのＰＣＬ版５の搬入・設置作業が完了するまで（ステップＳＴ３：Ｎｏ）、ステップＳＴ２のＰＣＬ版５の搬入・設置作業を繰り返し、全リングのＰＣＬ版５の搬入・設置作業の完了後（ステップＳＴ５：Ｙｅｓ）にグラウト配管をグラウトホール１２に接続してＰＣＬ版５の背面に裏込め注入を行う（ステップＳＴ４）点は従来工法と同様である。一方、本工法では、その後、運搬台車の解体を行うことなく、固定バー１６および車輪２０のみ（実際には蝶番１５も搬出するが、蝶番１５の搬出は従来工法でも行う。）を搬出して（ステップＳＴ５）、覆工作業が完了する。

【0036】

このように、本発明に係るトンネル覆工工法は、従来工法で必要だった運搬台車の部品搬入（ステップＳＴ１０２）・組立（ステップＳＴ１０３）、および運搬台車の解体（ステップＳＴ１０７）を行う必要がなく、固定バー１６および車輪２０搬出（ステップＳＴ５）が運搬台車部品の搬出（ステップＳＴ１０８）よりも容易且つ短時間で行えるため、工期を大幅に短縮することができる。また、大掛かりな運搬台車を用いないため、工事費を大幅に低減することができる。

【0037】

続いて、図５を参照して、ＰＣＬ版５の搬入・設置作業について、従来工法と比較しながら詳細に説明する。

【0038】

まず、（Ｂ）の従来工法について説明すると、従来のトンネル覆工工法では、まず、２枚のＰＣＬ版５をトンネル１の入口付近の水路内に搬入し（ステップＳＴ１１１）、ＰＣＬ版５を蝶番１５で一対に組み合わせた状態で運搬台車に搭載する（ステップＳＴ１１２）。そして、フォークリフトなどの運搬車両で運搬台車を牽引し、運搬台車とともに一対のＰＣＬ版５・５をトンネル１内に搬入する（ステップＳＴ１１３）。設置位置に到着すると、運搬台車に設けられたジャッキなどを操作してＰＣＬ版５を所定の位置に設置し（ステップＳＴ１１４）、運搬台車をＰＣＬ版５から切り離す（ステップＳＴ１１５）。その後、運搬車両で運搬台車をトンネル１の入口まで返還し（ステップＳＴ１１６）、１リングのＰＣＬ版５の搬入・設置作業が完了する。

【0039】

次のリングのＰＣＬ版５の搬入・設置作業を開始できるタイミング（図４（Ｂ）のステップＳＴ１０５に進むタイミング）は、ステップＳＴ１１６で運搬台車を返還した後となる。なお、次のリングのＰＣＬ版５を水路内に搬入する作業（ステップＳＴ１１１）だけは先行して行うことが可能であるが、運搬台車が返還されないと、次のリングのＰＣＬ版５を運搬台車に搭載する作業（ステップＳＴ１１２）は行えないため、運搬台車の返還がクリティカルパスになる。

【0040】

これに対し、（Ａ）の本発明に係るトンネル覆工工法では、まず、従来工法同様、２枚のＰＣＬ版５をトンネル１の入口付近の水路内に搬入する（ステップＳＴ１１）。その後、蝶番１５で一対に組み合わせたＰＣＬ版５・５に対し、固定バー１６および車輪２０を取り付け（ステップＳＴ１２）、運搬車両でＰＣＬ版５自体を牽引してトンネル１内に搬入する（ステップＳＴ１３）。設置位置に到着すると、現地でジャッキなどを操作してＰＣＬ版５を所定の位置に設置し（ステップＳＴ１４）、固定バー１６および車輪２０をＰＣＬ版５から取外す（ステップＳＴ１５）。なお、ステップＳＴ１４とステップＳＴ１５はどちらが先であってもよいが、ここでは車輪２０はＰＣＬ版５の設置前に取外し、固定バー１６はＰＣＬ版５の設置作業で使った後に取外す。その後、取外した固定バー１６および車輪２０を人力でトンネル１の入口まで返還し（ステップＳＴ１６）、１リングのＰＣＬ版５の搬入・設置作業が完了する。

【0041】

本発明に係るトンネル覆工工法では、次のリングのＰＣＬ版５の搬入・設置作業を開始できるタイミング（図４（Ａ）のステップＳＴ３に進むタイミング）は、固定バー１６および車輪２０が１リング分しか用意されていない場合（ＣＡＳＥ１）、ステップＳＴ１６で固定バー１６および車輪２０を返還した後となる。しかし、固定バー１６および車輪２０は運搬台車に比べて著しく安価であり、複数リング分用意したとしても工事費を低減できる。そのため、固定バー１６および車輪２０を複数リング分用意した場合（ＣＡＳＥ２）には、先のＰＣＬ版５の水路内への搬入作業（ステップＳＴ１１）の後、直ちに次のリングのＰＣＬ版５の搬入・設置作業を開始できる。なお、入口付近のスペースが小さい場合や、揚重機などがＰＣＬ版５を吊下ろせるエリアが１リング分しかないような場合（ＣＡＳＥ２’）であっても、先のＰＣＬ版５のトンネル１内への搬入作業（ステップＳＴ１３）の後には次のリングのＰＣＬ版５の搬入・設置作業を開始できる。

【0042】

固定バー１６および車輪２０も、ＰＣＬ版５から取外した後にトンネル１の入口に返還する（ステップＳＴ１６）必要があるが、これらの部材は小さいので次のリングのＰＣＬ版５がトンネル１内に搬入されていても、容易に返還することができる。一方、従来工法では、運搬台車は次の運搬台車や運搬車両がトンネル１内に進入していると、すれ違うことができないため、例え運搬台車を複数台用意していたとしても、運搬台車の返還がクリティカルパスになる。返還した固定バー１６および車輪２０は、その後に搬入・設置する一対のＰＣＬ版５・５に転用することができる。

【0043】

なお、ＰＣＬ版５を所定の位置に設置するステップＳＴ１４では、図６に示すように設置済みのＰＣＬ版５の左右の側面にガイド部材２３を設置し、チェーンブロック２４などによってＰＣＬ版５をトンネル軸方向に移動させる際にガイド部材２３に沿わせるとよい。ガイド部材２３は、設置済みのＰＣＬ版５から突出する部分がトンネル幅方向の内側に向けて傾斜するテーパ形状とされており、ここでは固定バー１６の取付けに用いたインサートナット１３にガイド部材２３を固定している。このようなガイド部材２３を用いることにより、ＰＣＬ版５の位置決めを容易に行うことができる。特に、トンネル１のカーブ部分にＰＣＬ版５を設置するときは、ＰＣＬ版５の位置決めが困難であるため、ガイド部材２３を用いることによってＰＣＬ版５の設置作業時間を大幅に短縮することができる。

【0044】

このように、本発明に係るトンネル覆工工法は、従来工法でも転用可能であった蝶番１５のみならず、固定バー１６および車輪２０をも転用することにより、工事費をより削減できるうえ、固定バー１６および車輪２０を複数セット用意することにより、ＰＣＬ版５の運搬時間の長短が工事の進捗速度あるいは工期に与える影響を排除できる。

【0045】

本実施形態では、固定バー１６を、一対の固着具１７・１７とこれを連結する連結バー１８とにより構成したことにより、固定バー１６を伸縮操作しやすい位置に設置することができ、一対のＰＣＬ版５・５の幅の変更作業の効率を良くすることができる。また、一対のＰＣＬ版５・５の幅を容易に変更できるため、ＰＣＬ版５の運搬走行を安定的にすることができるうえ、ＰＣＬ版５の設置作業を容易にすることもできる。

【0046】

本実施形態では、ＰＣＬ版５の下端に設けられたインサートナット１４に螺合するボルト２１と、ボルト２１に回転可能に取付けられたウレタン樹脂製のホイール２２とにより車輪２０を構成したことにより、車輪２０の着脱を容易にできるうえ、運搬中に車輪２０がトンネル１の内面にひっかかることを防止できる。また、ホイール２２をウレタン樹脂製としたことにより、トンネル１の底面１ｉに不陸があっても、ＰＣＬ版５を所望の方向に走行させ易くなる。そのためＰＣＬ版５の運搬が容易である。

【0047】

≪変形例≫
次に、図７を参照して変形例に係るトンネル覆工工法について説明する。なお、上記実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本変形例では、上記実施形態で固定バー１６の固着に供されるインサートナット１３が形成された高さに、低い側のグラウトホール１２が設けられている。つまり低い側のグラウトホール１２が上記実施形態と比較してより低い位置に形成されている。そして固着具１７には上記実施形態で用いた締結用ボルトよりも太径の雄ねじが形成され、固定バー１６の両端がこのグラウトホール１２に固着されて一対のＰＣＬ版５・５を連結している。ここでは、一対のＰＣＬ版５・５に対し、１つの固定バー１６が前後方向の中央に取付けられる。或いは、一対のＰＣＬ版５・５に左右一対のグラウトホール１２・１２を前後の２箇所に形成し、上記実施形態と同様に一対のＰＣＬ版５・５の前後の２箇所に固定バー１６を取付けてもよい。

【0048】

図４（Ａ）に示したトンネル覆工工法では、全リングのＰＣＬ版５の搬入・設置作業の完了後（ステップＳＴ５：Ｙｅｓ）、固定バー１６の固着に供したグラウトホール１２にグラウト配管を接続してＰＣＬ版５の背面に裏込め注入を行うことになる（ステップＳＴ４’）。

【0049】

このような形態とすることにより、固定バー１６固着用のインサートナット１３を省略することができ、裏込め注入用にＰＣＬ版５に形成したグラウトホール１２を固定手段の固定に利用できるため、ＰＣＬ版５の製作費の上昇を回避でき、より工事費が削減される。

【0050】

以上で具体的実施形態についての説明を終えるが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、固定手段として、一対のＰＣＬ版５・５に両端が固着される固定バー１６を用いているが、例えば、蝶番１５に角度固定機構を設け、これにより一対のＰＣＬ版５・５の幅を固定するようにしてもよい。また、上記実施形態では、セグメントとして、プレキャストコンクリート製のＰＣＬ版５を用いているが、鋼製のセグメントを用いてもよい。この場合、インサートナット１３を埋設することはできないため、固着具１７を固着させるための雌ねじを形成するために、鋼製セグメントにナットを溶接したり、鋼製セグメントにタップを用いて直接雌ねじを形成したりすればよい。また、上記実施形態では、本発明の覆工工法を既設のトンネル１にＰＣＬ版５を設置するものとして説明しているが、新設トンネルの覆工に適用してもよい。

【0051】

この他、各要素の具体的形状や、配置、数量、および作業手順の順序などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、上記実施形態に示した本発明に係るトンネル覆工装置の各要素やトンネル覆工手順の各要素は、必ずしも全てが必須ではなく、適宜、取捨選択可能である。

【符号の説明】

【0052】

１ トンネル
１ｔ 天頂面
３ ライニング材（覆工部材）
５ ＰＣＬ版（セグメント）
１２ グラウトホール
１３ インサートナット（雌ねじを形成する部材）
１４ インサートナット（雌ねじが形成された有底孔を形成する部材）
１５ 蝶番
１６ 固定バー（固定手段）
１７ 固着具（固着部材）
１８ 連結バー（連結部材）
２０ 車輪
２１ ボルト（軸部材）
２２ ホイール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】