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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024101488
(43)【公開日】2024-07-29
(54)【発明の名称】インバート用ブロックの設置方法
(51)【国際特許分類】
E21D 11/04 20060101AFI20240722BHJP
E21D 11/10 20060101ALI20240722BHJP
【ＦＩ】
E21D11/04 Z
E21D11/10 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023005497
(22)【出願日】2023-01-17
(71)【出願人】
【識別番号】000140292
【氏名又は名称】株式会社奥村組
(71)【出願人】
【識別番号】000198307
【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ建材工業
(74)【代理人】
【識別番号】100101971
【弁理士】
【氏名又は名称】大畑 敏朗
(72)【発明者】
【氏名】川合 洋二
(72)【発明者】
【氏名】板谷 裕次
(72)【発明者】
【氏名】小林 俊彦
(72)【発明者】
【氏名】黒澤 隆
(72)【発明者】
【氏名】藤田 優真
(72)【発明者】
【氏名】堀 聡次
【テーマコード（参考）】
2D155
【Ｆターム（参考）】
2D155BA05
2D155BB02
2D155CA08
2D155EB05
2D155GB01
2D155JA01
2D155JA05
2D155KB04
(57)【要約】
【課題】トンネルにおける盤膨れ防止の施工を、短い工期で、低コスト且つ容易に行うこと。
【解決手段】トンネル内に立設された車線区画用の隣り合う杭１２の間に架け渡すようにして、当該杭１２のトンネル軸方向の中央部よりもインバート用ブロック設置側と反対側に横矢板Ｂを設置し、インバート用ブロック設置側の地盤を掘削し、トンネルの軸方向に向かって相互に並列接続された複数の鋼製のエレメント１０ｅで構成されて、上板１０ｔｓ、下板１０ｕｓおよび外周板１０ｓｆを備えた中空構造とされ、杭１２との干渉を回避する凹部１０ｅｒが少なくとも一部のエレメント１０ｅに形成されたインバート用ブロック１０を、凹部１０ｅｒが杭１２に嵌まり込むようにして設置する。
【選択図】図８
【解決手段】トンネル内に立設された車線区画用の隣り合う杭１２の間に架け渡すようにして、当該杭１２のトンネル軸方向の中央部よりもインバート用ブロック設置側と反対側に横矢板Ｂを設置し、インバート用ブロック設置側の地盤を掘削し、トンネルの軸方向に向かって相互に並列接続された複数の鋼製のエレメント１０ｅで構成されて、上板１０ｔｓ、下板１０ｕｓおよび外周板１０ｓｆを備えた中空構造とされ、杭１２との干渉を回避する凹部１０ｅｒが少なくとも一部のエレメント１０ｅに形成されたインバート用ブロック１０を、凹部１０ｅｒが杭１２に嵌まり込むようにして設置する。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
トンネルの底部地盤にトンネル軸方向の１車線に沿って設置され、トンネルの円周方向に沿って逆アーチ状を形成するインバート用ブロックの設置方法であって、
トンネル内に立設された車線区画用の隣り合う杭の間に架け渡すようにして、当該杭のトンネル軸方向の中央部よりも前記インバート用ブロック設置側と反対側に土留め壁を設置し、
前記インバート用ブロック設置側の地盤を掘削し、
長尺形状を呈して長手側で軸方向に向けて相互に接続されてトンネル円周方向に長く配置された複数の鋼製のエレメントで構成されるとともに、これらのエレメントが一体になって上板、下板および側板からなる箱型の中空構造が形成され、前記杭との干渉を回避する凹部が少なくとも一部の前記エレメントに形成されたインバート用ブロックを、前記凹部が前記杭に嵌まり込むようにして設置する、
ことを特徴とするインバート用ブロックの設置方法。
トンネル内に立設された車線区画用の隣り合う杭の間に架け渡すようにして、当該杭のトンネル軸方向の中央部よりも前記インバート用ブロック設置側と反対側に土留め壁を設置し、
前記インバート用ブロック設置側の地盤を掘削し、
長尺形状を呈して長手側で軸方向に向けて相互に接続されてトンネル円周方向に長く配置された複数の鋼製のエレメントで構成されるとともに、これらのエレメントが一体になって上板、下板および側板からなる箱型の中空構造が形成され、前記杭との干渉を回避する凹部が少なくとも一部の前記エレメントに形成されたインバート用ブロックを、前記凹部が前記杭に嵌まり込むようにして設置する、
ことを特徴とするインバート用ブロックの設置方法。
【請求項2】
前記エレメントに形成された前記凹部は、平面視で前記杭の略半分の位置まで嵌まり込む大きさに形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載のインバート用ブロックの設置方法。
ことを特徴とする請求項１記載のインバート用ブロックの設置方法。
【請求項3】
前記杭は、一対のフランジがトンネルの円周方向で対向して配置されたＨ型鋼であり、
前記土留め壁は、一対の前記フランジの間に嵌め込まれたスペーサにより、前記杭のトンネル軸方向の中央部よりも前記インバート用ブロック設置側と反対側の前記フランジに寄せるようにして設置される、
ことを特徴とする請求項１記載のインバート用ブロックの設置方法。
前記土留め壁は、一対の前記フランジの間に嵌め込まれたスペーサにより、前記杭のトンネル軸方向の中央部よりも前記インバート用ブロック設置側と反対側の前記フランジに寄せるようにして設置される、
ことを特徴とする請求項１記載のインバート用ブロックの設置方法。
【請求項4】
前記土留め壁は、上下方向に複数枚設置された横矢板である、
ことを特徴とする請求項１記載のインバート用ブロックの設置方法。
ことを特徴とする請求項１記載のインバート用ブロックの設置方法。
【請求項5】
前記杭は、２つの車線を区画するためのガードレールの支柱と横矢板が差し込まれる親杭とを兼用している、
ことを特徴とする請求項４記載のインバート用ブロックの設置方法。
ことを特徴とする請求項４記載のインバート用ブロックの設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トンネル内の盤膨れを防止するための施工技術に関するものである。
【背景技術】
【0002】
地盤が弱い箇所に構築されたトンネルでは、下側底から押し上げる圧力を受けるために路面の隆起や変状等による盤膨れ箇所が発生するというトンネル構造物の健全性の低下がある。
【0003】
そのために、下側底から押し上げる圧力に耐えるように、トンネルの底部地盤に当該トンネルに対して逆アーチ型となったインバートを設置する工事が行われることがある。
【0004】
なお、トンネルにインバートを施工する技術については、例えば特許文献１（特開２０２０－０４１３８１号公報）に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２０－０４１３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ここで、トンネルにおけるインバートの設置は、現場打ちコンクリートによる工法が一般的である。しかしながら、現場打ちのコンクリートでは、コンクリートを打設するための型枠の設置、コンクリートの養生等に時間がかかり、工期が長くなる。特に、供用中の高速道路のトンネルに当該工法を適用すると、車線規制期間が長くなることから、影響が大きくなる。
【0007】
また、プレキャストのインバートを製造してトンネル内に搬入し、設置していく工法もあるが、費用がかかるのみならず、トンネル内での施工となるために使用重機の大きさが限定され、さらに、インバートを吊り上げて設置するためのクレーンの旋回が難しくなるなど、困難な設置作業となる。
【0008】
本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、トンネルにおける盤膨れ防止の施工を、短い工期で、低コスト且つ容易に行うことのできる技術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】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明のインバート用ブロックの設置方法は、トンネルの底部地盤にトンネル軸方向の１車線に沿って設置され、トンネルの円周方向に沿って逆アーチ状を形成するインバート用ブロックの設置方法であって、トンネル内に立設された車線区画用の隣り合う杭の間に架け渡すようにして、当該杭のトンネル軸方向の中央部よりも前記インバート用ブロック設置側と反対側に土留め壁を設置し、前記インバート用ブロック設置側の地盤を掘削し、長尺形状を呈して長手側で軸方向に向けて相互に接続されてトンネル円周方向に長く配置された複数の鋼製のエレメントで構成されるとともに、これらのエレメントが一体になって上板、下板および側板からなる箱型の中空構造が形成され、前記杭との干渉を回避する凹部が少なくとも一部の前記エレメントに形成されたインバート用ブロックを、前記凹部が前記杭に嵌まり込むようにして設置する、ことを特徴とする。
【0010】
請求項２に記載の本発明のインバート用ブロックの設置方法は、上記請求項１に記載の発明において、前記エレメントに形成された前記凹部は、平面視で前記杭の略半分の位置まで嵌まり込む大きさに形成されている、ことを特徴とする。
【0011】
請求項３に記載の本発明のインバート用ブロックの設置方法は、上記請求項１に記載の発明において、前記杭は、一対のフランジがトンネルの円周方向で対向して配置されたＨ型鋼であり、前記土留め壁は、一対の前記フランジの間に嵌め込まれたスペーサにより、前記杭のトンネル軸方向の中央部よりも前記インバート用ブロック設置側と反対側の前記フランジに寄せるようにして設置される、ことを特徴とする。
【0012】
請求項４に記載の本発明のインバート用ブロックの設置方法は、上記請求項１に記載の発明において、前記土留め壁は、上下方向に複数枚設置された横矢板である、ことを特徴とする。
【0013】
請求項５に記載の本発明のインバート用ブロックの設置方法は、上記請求項４に記載の発明において、前記杭は、２つの車線を区画するためのガードレールの支柱と横矢板が差し込まれる親杭とを兼用している、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明のインバート用ブロックの設置方法では、トンネル内に立設された車線区画用の隣り合う杭の間に架け渡すようにして、当該杭のトンネル軸方向の中央部よりもインバート用ブロック設置側と反対側に土留め壁を設置し、インバート用ブロック設置側の地盤を掘削している。そして、エレメントに形成された凹部が杭に嵌まり込むようにしてインバート用ブロックを設置している。
【0015】
したがって、本発明のインバート用ブロックの設置方法によれば、トンネルにおける盤膨れ防止の施工を、短い工期で、低コスト且つ容易に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施の形態であるインバート用ブロックを車両等が通過するトンネルの円周方向に沿うように２つ接続してトンネルの底部地盤に設置された状態を示す平面図である。
【図3】本発明の一実施の形態であるインバート用ブロックを構成する両端部の内の設置方向先端部および両端部以外のエレメントの短手方向に沿った断面図である。
【図4】本発明の一実施の形態であるインバート用ブロックを構成する両端部の内の設置方向後端部のエレメントの短手方向に沿った断面図である。
【図5】隣接するエレメントの短手方向側板を示す説明図である。
【図6】（ａ）は隣接するエレメントの連結前における短手方向側板と閉塞板との関係を示す説明図、（ｂ）は隣接するエレメントの連結後における短手方向側板と閉塞板との関係を示す説明図である。
【図7】本発明の一実施の形態であるインバート用ブロックの設置方法の一工程を平面から示す説明図である。
【図13】図１のインバート用ブロックをトンネルの軸方向に沿って連続的に設置するための一工程である掘削機械搬入工程を示す図面であり、（ａ）は平面から見た説明図、（ｂ）はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。
【図29】埋設されたインバート用ブロック内にコンクリートを打設するための一工程である仮舗装撤去工程を示す図面であり、（ａ）は平面から見た説明図、（ｂ）はトンネルの軸方向断面から見た説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【0018】
図１は本発明の一実施の形態であるインバート用ブロックを車両等が通過するトンネルの円周方向に沿うように２つ接続してトンネルの底部地盤に設置された状態を示す平面図、図２はトンネルの底部地盤に埋設された図１のインバート用ブロックとトンネルの下半とをトンネルの円周方向から示す断面図、図３は本発明の一実施の形態であるインバート用ブロックを構成する両端部の内の設置方向先端部および両端部以外のエレメントの短手方向に沿った断面図、図４は本発明の一実施の形態であるインバート用ブロックを構成する両端部の内の設置方向後端部のエレメントの短手方向に沿った断面図である。
【0019】
図１および図２に示すように、本実施の形態のインバート用ブロック１０は、トンネルＴの底部地盤に、トンネルＴの円周方向に対して２個連結して逆アーチ状をなして設置されて埋設されるものである。本実施の形態において、１個のインバート用ブロック１０の幅は１車線の幅に対応している。したがって、本実施の形態のインバート用ブロック１０は、２車線（片側２車線の一方通行あるいは片側１車線の対面通行）になったトンネルＴの底部地盤に敷設される。
【0020】
なお、実際の設置工程においては、インバート用ブロック１０を一車線全域に設置した後に、もう一方の車線全域に、既設のインバート用ブロック１０と連結しながらインバート用ブロック１０を設置する。また、トンネルによっては、インバート用ブロックを３個以上トンネルＴの円周方向に連結して逆アーチ状をなすようにしてもよい。
【0021】
図１に示すように、インバート用ブロック１０は、設置されるトンネルＴの円周方向に長くなった長尺形状を呈しており、長手側で軸方向に向けて相互に接続された４個の鋼製のエレメント１０ｅで構成されている。そして、これら長尺形状のエレメント１０ｅはトンネルＴの円周方向に長く設置されている。すなわち、両端に位置するエレメント１０ｅ－１，１０ｅ－４と、これらのエレメント１０ｅ－１，１０ｅ－４の間に位置する２個のエレメント１０ｅ－２，１０ｅ－３とが、トンネルＴの円周方向に長く設置され、トンネルＴの軸方向（設置方向）に相互に並列に連結されている。なお、エレメント１０ｅの個数は４個である必要はなく、２個以上であれば、つまり複数個であればよい。
【0022】
インバート用ブロック１０は、各エレメント１０ｅに分かれた上板１０ｔｓ、下板１０ｕｓおよび側板１０ｓｆを備えている。すなわち、インバート用ブロック１０は、これらのエレメント１０ｅが一体になることで上板１０ｔｓ、下板１０ｕｓおよび側板１０ｓｆからなる箱型の中空構造となっている。また、側板１０ｓｆは、長手方向に沿った側板１０ｓｆ（トンネルの軸方向に位置する側板１０ｓｆ）である長手方向側板１０ｓｆ－１、および短手方向に沿った側板１０ｓｆ（トンネルの円周方向に位置する側板１０ｓｆ）である短手方向側板１０ｓｆ－２からなる。そして、両端のエレメント１０ｅ－１，１０ｅ－４は、上板１０ｔｓ、下板１０ｕｓ、長手方向側板１０ｓｆ－１、および短手方向側板１０ｓｆ－２を備えている。また、エレメント１０ｅ－２，１０ｅ－３は、上板１０ｔｓ、下板１０ｕｓ、および短手方向側板１０ｓｆ－２を備えている。なお、これら上板１０ｔｓ、下板１０ｕｓおよび側板１０ｓｆは、各エレメント１０ｅ毎に相互に溶接されている。
【0023】
なお、図２および図１２（後述する）においては、インバート用ブロック１０が仮舗装により埋設されている状態を示している。仮舗装に至るまでの詳細は後述するが、本実施の形態における仮舗装は、インバート用ブロック１０上に路床ＲＢが形成され、路床ＲＢの上に舗装路層Ｌ（下層路盤Ｌ１（砕石（クラッシャーラン））、上層路盤Ｌ２（粒度調整砕石）、基層Ｌ３（粗粒度アスファルトコンクリート）、表層Ｌ４（密粒度アスファルトコンクリート）が順次積層された層）を形成したものである。
【0024】
ここで、図３および図４に示すように、エレメント１０ｅ同士が接続される部位である長手側に形成されたエレメント１０ｅの接続用開口部１０ｅａの内側には、上下板１０ｔｓ，１０ｕｓと直角をなすリブ１０ｅｂが相互に対向して長手方向に沿って延びるように溶接されている。このリブ１０ｅｂには、上方向からの荷重を支持するための支持部材１１が設置されている。図２に示すように、支持部材１１はトラス状となっており、上から荷重に対して圧縮力が発生するが、曲げモーメントを受けにくくなっている。また、トラス状により、支持部材１１間に隙間が形成され、これによって、中空構造のインバート用ブロック１０を構成する各エレメント１０ｅの内部空間が相互に連通されている。
【0025】
なお、支持部材１１はトラス状である必要はなく、例えば縦格子状など、上方向からの荷重を支持するとともに、エレメント１０ｅの内部が相互に連通される空間（詳しくは、後工程にて打設されるコンクリートが一方のエレメント１０ｅから他方のエレメント１０ｅへ流れ込むことができる程度の空間）が形成される構造となっていればよい。
【0026】
また、エレメント１０ｅ同士が接続される部位には、双方のエレメント１０ｅに跨がるように配置される接続板１０ｅｄ，１０ｅｆが設けられている。詳しくは、一方のエレメント１０ｅの上板１０ｔｓの下面に、トンネルの軸方向（設置方向）に長くなった図示しない長孔（貫通孔）が形成された接続板１０ｅｄが、上板１０ｔｓからはみ出すようにして当該上板１０ｔｓの長手側の全長に亘って取り付けられている。また、一方のエレメント１０ｅの下板１０ｕｓの下面に、スポンジ系のシール材１０ｅｅが上面に貼着された接続板１０ｅｆが、下板１０ｕｓからはみ出すようにして下板１０ｕｓの長手側の全長に亘って取り付けられている。したがって、接続板１０ｅｄ，１０ｅｆのはみ出した部分が他方のエレメント１０ｅの上板１０ｔｓと下板１０ｕｓと重なり合うことで、当該接続板１０ｅｄ，１０ｅｆが双方のエレメント１０ｅに跨がるように配置されるようになる。さらに、他方のエレメント１０ｅの上板１０ｔｓには、接続板１０ｅｄに形成された前述の長孔を貫通してナット１０ｅｃと螺合する接続ボルト１０ｅｇが上側から締め付け可能に取り付けられている。
【0027】
このように、接続ボルト１０ｅｇは、接続板１０ｅｄに形成されてトンネルの軸方向（設置方向）に長くなった長孔を貫通している。そして、当該長孔が調整代となって、エレメント１０ｅ同士の接続時における設置方向のズレの影響を受けずに接続ボルト１０ｅｇがナット１０ｅｃと螺合できるようになっている。すなわち、接続ボルト１０ｅｇとナット１０ｅｃとの長孔に対する締結位置が調整できることから、設置される地盤の状態によって、エレメント１０ｅ同士を密着して設置できるときには、密着した状態における長孔の位置で接続ボルト１０ｅｇとナット１０ｅｃとを螺合することができ、エレメント１０ｅ同士が密着することができずに設置方向にズレたときには、そのズレた状態における長孔の位置で接続ボルト１０ｅｇとナット１０ｅｃとを螺合することができる。但し、エレメント１０ｅ同士の接続時における設置方向のズレを考慮する必要がない場合には、接続板１０ｅｄに形成された貫通孔は、長孔ではなく接続ボルト１０ｅｇが貫通できる径の丸孔であってもよい。
【0028】
なお、エレメント１０ｅ同士を密着して設置したときには、双方のエレメント１０ｅの上板１０ｔｓ相互間、下板１０ｕｓ相互間および短手方向側板１０ｓｆ－２相互間には僅かの隙間しか形成されないが、エレメント１０ｅ同士が設置方向にズレて設置したときには、上板１０ｔｓ相互間、下板１０ｕｓ相互間および短手方向側板１０ｓｆ－２相互間には、ズレた寸法だけの隙間が形成されることになる。そして、これらの隙間（エレメント１０ｅ同士を密着して設置したときに形成される僅かの隙間、およびエレメント１０ｅ同士が設置方向にズレて設置したときに形成されるズレ分に対応した隙間）は、上板１０ｔｓ相互間では接続板１０ｅｄにより、下板１０ｕｓ相互間では接続板１０ｅｆにより、短手方向側板１０ｓｆ－２相互間では閉塞板１０ｅｈ（後述する）により、それぞれ閉塞される。
【0029】
また、シール材１０ｅｅは、エレメント１０ｅ同士が接続されたときに他方のエレメント１０ｅの下板１０ｕｓにより上から押さえつけられて潰れる（例えば、１ｍｍ以下に潰れる）ことでシールされるようになっている。
【0030】
したがって、接続ボルト１０ｅｇとナット１０ｅｃとを螺合することにより、上側の接続板１０ｅｄを介して隣接する２つのエレメント１０ｅが相互に接続されるとともに、下側の接続板１０ｅｆのシール材１０ｅｅが潰れてシールされ、中空になったインバート用ブロック１０内に外部から土砂が進入しにくくなっている。
【0031】
なお、シール材１０ｅｅは、上板１０ｔｓに設けられた接続板１０ｅｄの上面にも、その全長に亘って設けられていてもよい。
【0032】
エレメント１０ｅの下板１０ｕｓを貫通した支持ボルト１５が下方に突出して取り付けられている。この支持ボルト１５は、エレメント１０ｅを地盤に設置したときに、支持ボルト１５の下端と地盤との間に台座１６を挟んで当該エレメント１０ｅの高さを調整するもので、エレメント１０ｅの長手方向の両端部に設けられている。
【0033】
また、エレメント１０ｅにおける下板１０ｕｓの各支持ボルト１５が貫通する孔の位置には、支持ボルト１５と螺合するナット１７が溶接により固定されている。
【0034】
インバート用ブロック１０の端部に位置してインバート用ブロック１０の形成時に最初に設置されるエレメント１０ｅ－１（始端部エレメント）には長手方向の両端部に２本ずつ、合計４本の支持ボルト１５が設けられており、それ以外のエレメント１０ｅ－２，１０ｅ－３，１０ｅ－４には長手方向の両端部に１本ずつ、合計２本の支持ボルト１５が設けられている。これは、エレメント１０ｅ－１は最初に設置されるために４本の支持ボルト１５で安定させておく必要があるのに対して、エレメント１０ｅ－２，１０ｅ－３，１０ｅ－４は既設のエレメント１０ｅ－１，１０ｅ－２，１０ｅ－３にそれぞれ後続して順次接続されることから２本の支持ボルト１５で安定が図れるからである。但し、支持ボルト１５の本数は前述した４本あるいは２本に限定されるものではなく、本実施の形態に示す以上の本数であればよい。なお、図示する場合には、エレメント１０ｅ－２，１０ｅ－３，１０ｅ－４に設けられた支持ボルト１５の位置は、長手方向の両端部のエレメント設置方向側となっているが、この位置ではなくてもよく、例えばエレメント設置方向と反対側であってもよい。
【0035】
なお、図３に示すように、最初に設置されるエレメント１０ｅ－１のエレメント設置方向と反対側の支持ボルト１５（図３のエレメント１０ｅ－１の左側に示された支持ボルト１５）の位置は奥部となるために、作業者が接続用開口部１０ｅａから手を入れても届きにくくなる。そこで、当該位置の支持ボルト１５は、エレメント１０ｅを上下方向に貫通したボルト孔Ｈ４内に収容されるとともに、頭部にレンチ孔（六角レンチ孔など）が形成されている。そして、ボルト孔Ｈ４の上部から長い棒レンチ（六角棒レンチなど）を入れて支持ボルト１５を回してエレメント１０ｅ－１の高さを調整するようにしている。
【0036】
また、同じく図３に示すように、エレメント１０ｅ－１のエレメント設置方向側に位置する支持ボルト１５（図３のエレメント１０ｅ－１の右側に示された支持ボルト１５）、およびエレメント１０ｅ－１とエレメント１０ｅ－４（インバート用ブロック１０の端部に位置してインバート用ブロック１０の形成時に最後に設置されるエレメント：終端部エレメント）との間に位置するエレメント１０ｅ－２，１０ｅ－３の支持ボルト１５（図３のエレメント１０ｅ－２，１０ｅ－３に示された支持ボルト１５）は、作業者が接続用開口部１０ｅａから手を入れて届く位置であるため、接続用開口部１０ｅａから回転可能な位置に設けられている。
【0037】
さらに、図４に示すように、エレメント１０ｅ－４の支持ボルト１５は、当該エレメント１０ｅ－４が隣接するエレメント１０ｅ－３と接続されることにより、作業者が接続用開口部１０ｅａから手を入れることができなくなるために、エレメント１０ｅ－４と地盤との隙間から回転可能な位置に設けられている。この場合、図示するように、支持ボルト１５の頭部１５ａ（つまり、支持ボルトを回す部分）がエレメント１０ｅ－４と地盤との間になるようにするため、支持ボルト１５は下板１０ｕｓの下方から上方に向けてねじ込まれている。
【0038】
ここで、インバート用ブロック１０の側板１０ｓｆの構造について、図５および図６を用いて説明する。図５は隣接するエレメントの短手方向側板を示す説明図、図６は隣接するエレメントの短手方向側板と閉塞板との関係を示す説明図であり、（ａ）は隣接するエレメントの連結前を、（ｂ）は隣接するエレメントの連結後を示している。
【0039】
インバート用ブロック１０は、エレメント１０ｅ毎に分かれた側板１０ｓｆ（長手方向側板１０ｓｆ－１、短手方向側板１０ｓｆ－２）を備えている。そして、相互に隣接したエレメント１０ｅの短手方向側板１０ｓｆ－２の間には、前述したように、接続板１０ｅｄに形成された長孔に対する接続ボルト１０ｅｇとナット１０ｅｃとの締結位置に応じた隙間が形成される（図６（ａ)参照）。
【0040】
そして、この隙間をそのままにしておくと、中空になったインバート用ブロック１０内に土砂が入り込んだり、後工程でコンクリートを打設した場合に当該コンクリートが隙間から漏出することになる。そこで、図５および図６（ａ)に示すように、エレメント１０ｅ同士（ここでは、エレメント１０ｅ－１とエレメント１０ｅ－２）を連結した際に２枚の短手方向側板１０ｓｆ－２の間に形成される隙間を閉塞するために、閉塞板１０ｅｈが設けられている。
【0041】
この閉塞板１０ｅｈは、一方のエレメント１０ｅ（図示する場合には、エレメント１０ｅ－２）の短手方向側板１０ｓｆ－２の側端部の外面に、一部が隣接するエレメント（図示する場合には、エレメント１０ｅ－１）の短手方向側板１０ｓｆに重なるようにトンネル軸方向にはみ出して溶接されている。これにより、エレメント１０ｅ同士（ここでは、エレメント１０ｅ－１とエレメント１０ｅ－２）を連結したときに形成される前述の隙間が、閉塞板１０ｅｈにより閉塞されることになる。なお、エレメント１０ｅ同士を連結したならば、他方のエレメント１０ｅ（ここでは、エレメント１０ｅ－１）と閉塞板１０ｅｈとの間も溶接しておくか、予め設けておいたシール材でシールするようにしておくのが望ましい。
【0042】
さて、図１において、複数本（ここでは２本）のＨ型鋼の杭１２が立設されている。この杭１２は、２つの車線を区画するためのガードレールの支柱と地盤掘削時の横矢板（インバート用ブロック１０の設置のために地盤を掘削する際における土留め壁としての横矢板）Ｂの親杭とを兼用している。したがって、インバート用ブロック１０を構成するエレメント１０ｅには、杭１２との干渉を回避するための凹部１０ｅｒ（図８，図９）が形成されている。
【0043】
なお、本実施の形態では、全てのエレメント１０ｅに凹部１０ｅｒが形成されているが、杭１２の設置位置によっては、あるいはエレメント１０ｅの個数によっては、一部のエレメント１０ｅに凹部１０ｅｒが形成されることもある。また、本実施の形態では、隣り合う２つのエレメント１０ｅに跨がるようにして杭１２が位置しているが、１つのエレメント１０ｅに対して杭１２が位置するようになっていてもよい。
【0044】
さらに、本実施の形態において、インバート用ブロック１０のエレメント１０ｅに形成された凹部１０ｅｒは、平面視で杭１２の略半分の位置まで嵌まり込む大きさに形成されている（図８，図９参照）。これは、凹部１０ｅｒをこのような大きさに形成すると、もう一方の車線にもインバート用ブロック１０を設置した場合、双方のインバート用ブロック１０が杭１２のトンネル軸方向の中央部を境界にして設置されるようになるからである。但し、凹部１０ｅｒの大きさは本実施の形態のものに限定されるものではなく、平面視で杭１２の略半分の位置以下、あるいは略半分の位置以上となっていてもよい。
【0045】
ここで、杭１２の立設された地盤にインバート用ブロック１０を設置する方法について、図７～図１０を用いて説明する。図７は本発明の一実施の形態であるインバート用ブロックの設置方法の一工程を平面から示す説明図、図８は本発明の一実施の形態であるインバート用ブロックの設置方法の図７に続く工程を平面から示す説明図、図９は本発明の一実施の形態であるインバート用ブロックの設置方法の図８に続く工程を平面から示す説明図である。また、図１０は図７の比較例を平面から示す説明図である。
【0046】
先ず、図７に示すように、杭１２と杭１２との間に架け渡すようにして、杭１２のトンネル軸方向の中央部よりもインバート用ブロック設置側と反対側に横矢板Ｂを設置する。本実施の形態において、杭１２は、一対のフランジ１２ａ（インバート用ブロック設置側のフランジ１２ａ－１，インバート用ブロック設置側と反対側のフランジ１２ａ－２）がトンネルの円周方向で対向して配置されたＨ型鋼である。そこで、一対のフランジ１２ａの間にスペーサＳＰを嵌め込んで、横矢板Ｂを、杭１２のトンネル軸方向の中央部よりもインバート用ブロック設置側と反対側のフランジ１２ａ－２に寄せるようにして設置する。これにより、横矢板Ｂからインバート用ブロック設置側の地盤を掘削したとき、インバート用ブロック１０を設置するためのスペースが十分に確保されることになる。
【0047】
ここで、横矢板Ｂを単に杭１２と杭１２との間に架け渡しただけでは、図１０に示すように、横矢板Ｂは地盤の土圧により、杭１２のトンネル軸方向の中央部よりもインバート用ブロック設置側のフランジ１２ａ－１に寄ってしまう。これでは、横矢板Ｂからインバート用ブロック設置側の地盤を掘削したときに、横矢板Ｂがインバート用ブロック設置側のフランジ１２ａ－１に寄った分だけインバート用ブロック１０を設置するためのスペースが不足することになり、結果として、インバート用ブロック１０が設置できなくなる。しかしながら、本実施の形態では、前述のように、一対のフランジ１２ａの間にスペーサＳＰを嵌め込むことで、横矢板Ｂを杭１２のトンネル軸方向の中央部よりもインバート用ブロック設置側と反対側のフランジ１２ａ－２に寄せているので、このような不都合は発生しない。
【0048】
さて、以上のようにして横矢板Ｂを設置したならば、インバート用ブロック設置側の地盤を掘削し、図８に示すように、エレメント１０ｅに形成された凹部１０ｅｒが杭１２に嵌まり込むようにしてインバート用ブロック１０を設置する。
【0049】
そして、後述する工程を経てインバート用ブロック１０をトンネルの軸方向に沿って１車線に沿って連続的に設置してコンクリートを注入し、土砂を埋め戻したならば、図９に示すように、反対側の車線にインバート用ブロック１０を設置するために横矢板Ｂを設置する。このときには、図示するように、スペーサＳＰを図８に示す場合とは反対側にして、横矢板Ｂが杭１２のトンネル軸方向の中央部よりも既設のインバート用ブロック設置側に寄せ、前述と同様、横矢板Ｂからインバート用ブロック設置側の地盤を掘削したときにインバート用ブロック１０を設置するためのスペースが十分に確保されるようにする。
【0050】
なお、本実施の形態において、土留め壁には、上下方向に複数枚設置された横矢板Ｂが用いられている。しかしながら、土留め壁としては、横矢板Ｂに限定されるものではなく、１枚板を用いてもよい。但し、図９に示すように、トンネル軸方向の１車線に沿った既設のインバート用ブロック１０に隣接したインバート用ブロック１０（さらに１車線分のインバート用ブロック１０）を設置する場合には、横矢板Ｂは既設のインバート用ブロック１０上に位置することになる。よって、既設のインバート用ブロック１０がなく横矢板Ｂをインバート用ブロック１０の下まで差し込まなければ場合（図８）に比較して、横矢板Ｂ全体の上下幅は狭くても足りることになる。このとき、本実施の形態のように土留め壁として横矢板Ｂを用いた場合には、当該横矢板Ｂの枚数を調整することによって、土留め壁の上下幅（つまり、横矢板Ｂ全体の上下幅）を容易に変えることができる。
【0051】
また、杭１２はＨ型鋼である必要はなく、様々な形状のものを用いることができる。但し、本実施の形態のように、横矢板Ｂ等の土留め壁を、杭１２のトンネル軸方向の中央部よりもインバート用ブロック設置側と反対側に寄せることが可能な形状のものを用いるのが望ましい。
【0052】
さて、図１に示すように、インバート用ブロック１０の設置方向（トンネル軸方向）両端に位置するエレメント１０ｅ－１，１０ｅ－４には、ナットが内側に固定された連結孔１３が上板１０ｔｓに形成されている。この連結孔１３は、隣接するインバート用ブロック１０同士を連結プレート（図示せず）を介して連結するためのものである。すなわち、連結プレートに形成された貫通孔を通してボルトを連結孔１３内のナットと螺合することにより、連結プレートがインバート用ブロック１０に固定される。そして、隣接するインバート用ブロック１０にも同じ連結プレートをボルト止めすることにより、連結プレートを介して相互に隣接したインバート用ブロック１０が連結される。なお、連結孔１３は、本実施の形態のように複数箇所ではなく、１箇所だけでもよい。
【0053】
また、図２に示すように、各エレメント１０ｅの上板１０ｔｓの長手方向の２カ所には、エレメント１０ｅをクレーン（クローラクレーンなど）のワイヤで吊ってトンネルＴの底部地盤に設置するために、ワイヤ先端に取り付けられたフックが係合可能な吊り金具１４が設けられている。
【0054】
さらに、図１および図３，図４に示すように、各エレメント１０ｅには、トンネルの底部地盤に設置した際にエレメント１０ｅと地盤との間にグラウトを注入してエレメント１０ｅと地盤との間の空隙を埋めるためのグラウト注入孔Ｈ３が設けられている。このグラウト注入孔Ｈ３は、エレメント１０ｅを上下方向に貫通した筒状になっている（つまり、中空になった内部空間と隔絶されている）。したがって、上部のグラウト注入孔Ｈ３から注入されたグラウトは、筒状のグラウト注入孔Ｈ３内を通ってエレメント１０ｅと地盤との間に充填される。
【0055】
図１に示すように、インバート用ブロック１０の上板１０ｔｓには、後工程において、中空構造となった内部にコンクリートを打設するためのコンクリート打設孔Ｈ１、および打設されたコンクリートが吹き出すコンクリート吹出孔Ｈ２が形成されている。
【0056】
図示するように、コンクリート打設孔Ｈ１は、トンネルＴの底部地盤に設置されたときにおけるインバート用ブロック１０の上板１０ｔｓの低い位置（設置されるトンネルＴの側壁と反対側の中央付近）の１カ所に形成され、コンクリート吹出孔Ｈ２は、トンネルＴの底部地盤に設置されたときにおけるインバート用ブロック１０の上板１０ｔｓの高い位置（設置されるトンネルＴの側壁側の隅部）の２箇所に形成されている。なお、コンクリート打設孔Ｈ１およびコンクリート吹出孔Ｈ２の数および形成位置は本実施の形態に示す場合には限定されない。但し、コンクリート吹出孔Ｈ２は、コンクリート打設時において内部の空気がスムーズに排出されるように、設置されるトンネルＴの側壁側の隅部に形成されているのが望ましい。
【0057】
ここで、４個（偶数個）のエレメント１０ｅで構成された本実施の形態のインバート用ブロック１０においては、コンクリート打設孔Ｈ１は、中央部に位置する２個のエレメント１０ｅ（１０ｅ－２，１０ｅ－３）の内のエレメント１０ｅ－２に形成されている。但し、エレメント１０ｅが偶数個の場合であってこれらのエレメント１０ｅがトンネルＴの軸方向に勾配をつけて設置される場合には、コンクリート打設孔Ｈ１は、中央部に位置する２個のエレメント１０ｅの内でより低い位置に設置されたエレメント１０ｅに形成するのが望ましい。なお、奇数個のエレメント１０ｅで構成されたインバート用ブロック１０においては、コンクリート打設孔Ｈ１は、中央に位置するエレメント１０ｅに形成される。
【0058】
なお、コンクリート打設孔Ｈ１は２カ所以上に形成されていてもよく（つまり、少なくとも設置されるトンネルＴの側壁と反対側の１カ所に形成されていればよく）、コンクリート吹出孔Ｈ２は、３カ所以上にされていてもよい（つまり、少なくとも設置されるトンネルＴの側壁側の両側の２カ所に形成されていればよい）。
【0059】
また、後工程において、インバート用ブロック１０がトンネルＴの底部地盤に埋設された状態でコンクリートが打設されることから、図２に示すように、コンクリート打設孔Ｈ１およびコンクリート吹出孔Ｈ２には、接続管Ｐが上方に向けてそれぞれ取り付けられている。これにより、インバート用ブロック１０が埋設された地盤から接続管Ｐを露出するだけで、インバート用ブロック１０内へのコンクリートの打設およびインバート用ブロック１０内からのコンクリートの吹き出しが可能になる。なお、接続管Ｐの先端には、コンクリートの打設以外のときに土砂が内部に入り込むことを防止するための蓋（図示せず）が着脱可能に装着されている。
【0060】
本実施の形態において、接続管Ｐは直径６インチ程度の鋼管であり、後工程においてコンクリートを打設する際にジョイントを介して接続される圧送管（ポンプ車に装着されてコンクリートを圧送するための管）と同じ径となっている。但し、接続管Ｐの直径はコンクリート打設孔Ｈ１およびコンクリート吹出孔Ｈ２の径や圧送管の径に応じて決定されるものであり、本実施の形態の６インチに限定されるものではない。
【0061】
ここで、後工程（インバート用ブロック１０を設置した後の工程）においてインバート用ブロック１０にコンクリートを打設する際のコンクリートの流れについて、図１１および図１２を用いて説明する。図１１は図１のインバート用ブロックに打設したコンクリートの流動方向を示す平面図、図１２は図１１の断面図である。
【0062】
前述のように、コンクリート打設孔Ｈ１は、トンネルＴの底部地盤に設置されたときにおけるインバート用ブロック１０の上板１０ｔｓの低い位置に形成され、コンクリート吹出孔Ｈ２は、トンネルＴの底部地盤に設置されたときにおけるインバート用ブロック１０の上板１０ｔｓの高い位置に形成されている。
【0063】
したがって、図１１および図１２に示すように、エレメント１０ｅ－２に形成されたコンクリート打設孔Ｈ１（より詳しくは、コンクリート打設孔Ｈ１に取り付けられた接続管Ｐ）からインバート用ブロック１０内にコンクリートＣが打設されると、コンクリートＣはコンクリート打設孔Ｈ１の直下から支持部材１１の隙間を通って他のエレメント１０ｅ－１，１０ｅ－３，１０ｅ－４へと流れ込むとともに、中空構造となった内部の空気をコンクリート吹出孔Ｈ２から押し出すようにして充填されていく。そして、最も高い位置に形成されたコンクリート吹出孔Ｈ２（より詳しくは、コンクリート吹出孔Ｈ２に取り付けられた接続管Ｐ）からコンクリートＣが吹き出したならば、インバート用ブロック１０の内部全域にコンクリートＣが充填されたと推測されることになる。
【0064】
図１２に示すように、コンクリート打設孔Ｈ１に取り付けられた接続管Ｐとコンクリート吹出孔Ｈ２に取り付けられた接続管Ｐの先端は、舗装路層Ｌを構成する基層Ｌ３と上層路盤Ｌ２との境界（つまり、路盤層（下層路盤Ｌ１、上層路盤Ｌ２）とアスファルト層（基層Ｌ３、表層Ｌ４）との境界）に位置している。したがって、後工程において埋設されたインバート用ブロック１０内にコンクリートＣを打設する際には、表層Ｌ４および基層Ｌ３の２層（つまり、アスファルト層）を剥離して接続管Ｐの先端を露出させて蓋を取り、図示しないジョイントを介してコンクリート打設孔Ｈ１に取り付けられた接続管Ｐとポンプ車からの圧送管とを接続すればよい。
【0065】
このように、コンクリート打設孔Ｈ１およびコンクリート吹出孔Ｈ２に接続管Ｐを取り付けておくことにより、インバート用ブロック１０内にコンクリートを打設する場合、アスファルト層である基層Ｌ３および表層Ｌ４を剥離して接続管Ｐの先端を露出させれば足り、路床ＲＢまで撤去してインバート用ブロック１０自体を露出させる必要がなくなるので、コンクリートの打設を容易に行うことが可能になる。
【0066】
なお、本実施の形態では、下層路盤Ｌ１、上層路盤Ｌ２、基層Ｌ３および表層Ｌ４が順次積層されて舗装路層Ｌが形成されており、接続管Ｐの先端は基層Ｌ３と上層路盤Ｌ２との境界に位置しているが、舗装路層Ｌの構成および接続管Ｐの先端位置は、これに限定されるものではない。つまり、舗装路層Ｌは路盤層および路盤層に積層されたアスファルト層で形成され、接続管Ｐの先端位置は路盤層とアスファルト層との境界または境界よりも下（つまり、アスファルト層の下部）になっていればよい。なお、接続管Ｐの先端位置が路盤層とアスファルト層との境界よりも下になっている場合には、インバート用ブロック１０内にコンクリートＣを打設する際には、表層Ｌ４および基層Ｌ３の２層（つまり、アスファルト層）および路盤層の一部を剥離して接続管Ｐの先端を露出させる。
【0067】
ここで、剥離する仮舗装の範囲は、コンクリートを打設するインバート用ブロック１０が埋設されている部分の全域でもよいし、接続管Ｐの周辺だけでもよい。但し、高速道路を施工する場合には、コンクリートを打設するインバート用ブロック１０が埋設されている部分の全域の仮舗装を剥離するのが望ましい。また、一般道を施工する場合には、接続管Ｐの周辺の仮舗装を剥離するだけでもよい。
【0068】
以上説明したように、本実施の形態のインバート用ブロック１０は、長手側で軸方向に向けて相互に接続された長尺形状の４個の鋼製のエレメント１０ｅで構成されており、上板１０ｔｓ、下板１０ｕｓおよび側板１０ｓｆを備えた中空構造となっている。そして、エレメント１０ｅ同士が接続される長手側に形成された当該エレメント１０ｅの接続用開口部１０ｅａの内側には、双方のエレメント１０ｅの内部空間を連通させるとともに上方向からの荷重を支持する支持部材１１が設置されている。
【0069】
よって、４個の鋼製のエレメント１０ｅを現場に据え付けて相互に接続するだけで、インバート用ブロック１０が構成されてトンネルの底部地盤に設置される。そして、現場打ちのコンクリートによりインバートを設置する場合のように工期が長くなったり、プレキャストのインバートをトンネル内に搬入して設置する場合のように費用が嵩んだり困難な設置作業となることがない。
【0070】
したがって、本実施の形態のインバート用ブロック１０を用いることにより、トンネルにおける盤膨れ防止の施工を、短い工期で、低コスト且つ容易に行うことが可能になる。
【0071】
続いて、以上に説明したインバート用ブロック１０をトンネルＴに設置する際の工程について、図１３～図２８を用いて説明する。ここでは、一例として、片側２車線の一方通行となっているトンネルＴ内の一方の車線下にインバート用ブロック１０を設置する場合について説明する。
【0072】
図１３は図１のインバート用ブロックをトンネルの軸方向に沿って連続的に設置するための一工程である掘削機械搬入工程を示す説明図、図１４は図１３に続く初期掘削工程を示す説明図、図１５は図１４に続く床付け機械搬入工程を示す説明図、図１６は図１５に続く掘削・床付け工程を示す説明図、図１７は図１６に続く荷下ろし・運搬機械搬入工程を示す説明図、図１８は図１７に続く部材運搬車両の入場および後退工程を示す説明図、図１９は図１８に続く部材荷下ろし工程を示す説明図、図２０は図１９に続く部材仮置き工程を示す説明図、図２１は図２０に続く部材据付工程を示す説明図、図２２は図２１に続く裏込め注入工程を示す説明図、図２３は図２２に続く埋め戻し機械搬入工程を示す説明図、図２４は図２３に続く埋め戻し工程を示す説明図、図２５は図２４に続く転圧工程を示す説明図、図２６は図２５に続く重機搬出および舗装用機械搬入工程を示す説明図、図２７は図２６に続く仮舗装工程を示す説明図、図２８は図２７に続く仮舗装剥離および掘削工程を示す説明図である。なお、これらの図面において、（ａ）は平面から見た説明図、（ｂ）はトンネルの軸方向断面から見た説明図となっている。
【0073】
先ず、図１３に示すように、一方の車線はインバート用ブロック１０を敷設するために一般車両の通行が規制される規制帯とし、他方の車線は一般車両が通行可能な通行帯としておく。そして、掘削機械としてのバックホー（例えば、０．４５クラスのバックホー）２０が搭載されたトレーラ２１を通行帯から規制帯へと進入させ、当該バックホー２０を降ろして規制帯に搬入する（掘削機械搬入工程）。なお、トレーラ２１は規制帯の終端部（進入口と反対側の端部）よりトンネルの外に退出する。
【0074】
ここで、本実施の形態においては、地盤を掘削するための重機としてバックホーが用いられているが、バックホー以外の油圧ショベルを用いてもよい。
【0075】
次に、図１４に示すように、ダンプトラック（例えば、１０ｔダンプ）２２を通行帯から規制帯へと進入させ、掘削した土砂の積み込み位置まで後退させておく。そして、バックホー２０で規制帯の土砂を掘削してダンプトラック２２に積載していく（初期掘削工程）。なお、ダンプトラック２２は、規定重量まで土砂を積載したならば、規制帯の終端部よりトンネルの外に退出する。
【0076】
次に、図１５に示すように、床付け機械としての小型のバックホー（例えば、０．１クラスのバックホー）２３が搭載されたトレーラ２１を通行帯から規制帯へと進入させ、バックホー２０と掘削済みの範囲（バックホー２０で掘削された範囲）Ｓとの間にバックホー２３を降ろす（床付け機械搬入工程）。なお、トレーラ２１は、前方にバックホー２０があって規制帯を進行することができないために、通行帯に導入された図示しない速度規制車により当該速度規制車に後続の一般車両の速度を規制することにより安全を確保しておいて、速度規制車より前方になるタイミングで規制帯から通行帯に出てトンネルの外に退出する。
【0077】
次に、図１６に示すように、バックホー２０で規制帯の土砂を掘削してダンプトラック２２に積載するとともに、小型のバックホー２３で掘削済みの範囲Ｓの床付け面を平面に堀り揃える（掘削・床付け工程）。なお、ダンプトラック２２は、規定重量まで土砂を積載したならば、規制帯の終端部よりトンネルの外に退出する。
【0078】
次に、図１７に示すように、荷下ろし・運搬機械としてのクローラクレーン（例えば、４．９ｔ吊りクローラクレーン）２４が搭載されたトレーラ（図示せず）を通行帯から規制帯へと進入させ、掘削済みの範囲Ｓの手前（掘削済みの範囲Ｓの掘削・床付けをする方向と反対側）にクローラクレーン２４を下ろす（荷下ろし・運搬機械搬入工程）。なお、トレーラは、前方に掘削済みの範囲Ｓがあって規制帯を進行することができないために、通行帯に導入された図示しない速度規制車により当該速度規制車に後続の一般車両の速度を規制することにより安全を確保しておいて、速度規制車より前方になるタイミングで規制帯から通行帯に出てトンネルの外に退出する。また、この間も、掘削・床付け工程（図１６参照）は継続して行われる。
【0079】
次に、図１８に示すように、エレメント１０ｅを積載した部材運搬車両としてのダンプトラック（例えば、４ｔダンプ）２５を、通行帯から規制帯の掘削済みの範囲Ｓとクローラクレーン２４との間に進入させ、クローラクレーン２４の近くまで後退させる（部材運搬車両の入場および後退工程）。なお、この間も、掘削・床付け工程（図１６参照）は継続して行われる。
【0080】
【0081】
次に、図２０に示すように、荷下ろししたエレメント１０ｅを掘削済みの範囲Ｓの手前に仮置きする（部材仮置き工程）。なお、この間も、掘削・床付け工程（図１６参照）は継続して行われる。また、エレメント１０ｅを積載してきたダンプトラック２５は、前方に掘削済みの範囲Ｓがあって規制帯を進行することができないために、通行帯に導入された図示しない速度規制車により当該速度規制車に後続の一般車両の速度を規制することにより安全を確保しておいて、速度規制車より前方になるタイミングで規制帯から通行帯に出てトンネルの外に退出する。なお、この間も、掘削・床付け工程（図１６参照）は継続して行われる。
【0082】
次に、図２１に示すように、クローラクレーン２４により、荷下ろししたエレメント１０ｅを掘削済みの範囲Ｓに据え付ける（部材据付工程）。すなわち、図示するように、エレメント１０ｅの長手方向をトンネル円周方向に向け、クローラクレーン２４によってエレメント１０ｅをトンネルＴの軸方向（設置方向）に沿って据え付ける。そして、支持ボルト１５の伸縮量を調整して４つのエレメント１０ｅ相互間の高さを揃え、接続ボルト１０ｅｇをナット１０ｅｃと螺合してエレメント１０ｅ同士を接続し、これらのエレメント１０ｅを一体化したインバート用ブロック１０を形成する（図３，図４参照）。
【0083】
なお、前述のように、本実施の形態では、１体のインバート用ブロック１０を形成するために４つのエレメント１０ｅを据え付ける。これらのエレメント１０ｅによるトンネルＴの軸方向の長さは、例えば３ｍとなっている。但し、当該長さは、据え付けるエレメント１０ｅの個数やエレメント１０ｅの幅により異なるもので、３ｍとの数値に限定されるものではない。なお、この間も、掘削・床付け工程（図１６参照）は継続して行われる。
【0084】
ここで、エレメント１０ｅの設置する（据え付ける）作業、設置されたエレメント１０ｅ同士の高さを揃える作業、および高さの揃えられたエレメント１０ｅを接続してインバート用ブロック１０を形成する作業は、１つずつのエレメント１０ｅ単位で行ってもよいし、インバート用ブロック１０を構成する全てのエレメント１０ｅで一括して行ってもよい。
【0085】
詳しくは、エレメント１０ｅを１つずつ設置して高さを揃えて接続する作業を繰り返してインバート用ブロック１０を形成するようにしてもよい。あるいは、インバート用ブロック１０を構成するエレメント１０ｅを１つずつ設置して高さを揃える作業を繰り返し、全てのエレメント１０ｅを一括して接続してインバート用ブロックを形成するようにしてもよい。あるいは、インバート用ブロック１０を構成する全てのエレメント１０ｅを一括して設置し、インバート用ブロック１０を構成する全てのエレメント１０ｅの高さを一括して揃え、インバート用ブロック１０を構成する全てのエレメント１０ｅを一括して接続してインバート用ブロックを形成するようにしてもよい。
【0086】
次に、１体のインバート用ブロック１０を形成したならば、図２２に示すように、インバート用ブロック１０と設置地盤との間にグラウト（裏込め材）Ｇを注入する（裏込め材注入工程）。なお、本実施の形態にいて、グラウトＧには、短時間で高強度に達する早期強度発現性に優れた早強タイプが用いられる。但し、早強タイプ以外のグラウトを用いてもよい。
【0087】
この工程では、先ず、注入されたグラウトＧが流出しないようにインバート用ブロック１０の側面（詳しくは、トンネル軸方向端側のエレメント１０ｅ－４の側面、およびインバート用ブロック１０のトンネル側壁側の側面）にコンクリートパネル（コンパネ）などの流出防止壁Ｗを立設し、さらに流出防止壁Ｗの外側に土嚢Ｄをおいてに当該流出防止壁Ｗが倒れないようにしておく。そして、グラウトＧおよびグラウトＧを圧送するためのポンプなどのグラウト圧送設備ＧＥを積載したダンプトラック（例えば、２ｔダンプ）２６を規制帯に進入させ、各エレメント１０ｅに設けられたグラウト注入孔Ｈ３（図１，図３，図４参照）からインバート用ブロック１０の底面と設置地盤との間にグラウトＧを注入する。なお、本実施の形態では、１日分施工後にグラウトを注入するようにしている。但し、グラウトの注入タイミングは１日分施工後に限定されるものではなく、他の注入タイミングであってもよい。また、流出防止壁Ｗの転倒を防止する部材としては土嚢Ｄ以外であってもよい。
【0088】
なお、裏込め材注入工程から後述する埋め戻し工程前までの間に、各エレメント１０ｅに形成されたコンクリート打設孔Ｈ１と当該コンクリート吹出孔Ｈ２に接続管Ｐ（図２，図１２参照）を取り付ける。また、内部に土砂が入り込まないように、当該接続管Ｐの先端に蓋（図示せず）をしておく。但し、図２２～図２８において、接続管Ｐの図示は省略されている。また、この間も、掘削・床付け工程（図１６参照）は継続して行われる。
【0089】
次に、グラウトが硬化したならば、流出防止壁Ｗおよび土嚢Ｄを撤去し、図２３に示すように、路床材で埋め戻すためのバックホー（例えば、０．４５クラスのバックホー）２７および埋め戻した路床材を押し固めるための転圧ローラ２８を規制帯に搬入する（埋め戻し機械搬入工程）。なお、この間も、掘削・床付け工程（図１６参照）は継続して行われる。
【0090】
次に、図２４に示すように、埋め戻し用の土砂（路床材）を積載したダンプトラック（例えば、４ｔダンプ）２９を通行帯から規制帯へと進入させて、バックホー２７と転圧ローラ２８との間に導入する。そして、バックホー２７でダンプトラック２９の路床材をインバート用ブロック１０（すなわち、相互に接続されて一体化されたエレメント１０ｅ）の上に移載して当該部分を埋め戻す（埋め戻し工程）。図２４および次の図２５において、符号ＥＳは埋め戻し土である路床材を示している。なお、路床材が移載されて空になったダンプトラック２９は、規制帯から通行帯に移ってトンネルの外に退出する。また、この間も、掘削・床付け工程（図１６参照）は継続して行われる。さらに、図示する場合には、１つのインバート用ブロック１０を形成する個数だけのエレメント１０ｅを設置した後に埋め戻しているが、複数のインバート用ブロック１０を形成する個数だけのエレメント１０ｅを設置した後に埋め戻すようにしてもよいことはもちろんである。
【0091】
次に、図２５に示すように、路床材ＥＳを転圧ローラ２８で押し固めて路床ＲＢ（図２６）を形成する（転圧工程）。この転圧工程では、路床材ＥＳが押し固められるために、形成された路床ＲＢの表面は周辺の路面よりも低くなっている（図２６参照）。なお、この間も、掘削・床付け工程（図１６参照）は継続して行われる。
【0092】
そして、例えば、土曜日および日曜日には規制帯も一般車両に開放するために月曜日～金曜日を１作業単位とした場合、以上に説明した掘削・床付け工程（図１６）から転圧工程（図２５）までの各工程を月曜日～木曜日にわたって順次繰り返して、インバート用ブロック１０がトンネルの軸方向に沿って連続的に設置されたインバート用ブロック連続構造体を形成し、これらを路床材ＥＳが押し固められた路床ＲＢで埋設する。ここで、相互に隣接するインバート用ブロック１０については、前述のように、連結プレートに形成された貫通孔を通してボルトを連結孔１３内のナットと螺合することにより連結して、高さを揃えるようにする。
【0093】
なお、１作業単位および１作業単位における工程の進め方は、本実施の形態に説明するものに限定されることはなく、自由に設定することができるのはもちろんである。
【0094】
さて、木曜日の最後の転圧工程（図２５）の終了後は、図２６に示すように、転圧ローラ２８以外の各種の掘削用重機をトンネルから搬出するとともに、アスファルトフィニッシャ３３など舗装用重機を搬入する（掘削用重機搬出および舗装用重機搬入工程）。なお、作業の進捗状況によっては、図２６に示すように、埋め戻された掘削済みの範囲Ｓには、インバート用ブロック１０が埋設された範囲と、埋設されていない範囲とが存在する。
【0095】
次に（本実施の形態の場合では、金曜日に）、図２７に示すように、月曜日～木曜日で掘削した掘削済みの範囲Ｓに仮舗装を行う（仮舗装工程）。これは、前述のように、土曜日および日曜日には規制帯も一般車両に開放することにより、工事のための片側通行による一般車両への影響を最小限とするためである。なお、本実施の形態において、仮舗装では、路床ＲＢの上に、下層路盤Ｌ１、上層路盤Ｌ２、基層Ｌ３および表層Ｌ４を順次積層した舗装路層Ｌを形成することで行われる。また、仮舗装完了後は、搬入された舗装用重機を撤去し、規制帯を開放する。
【0096】
次に（本実施の形態では、翌週の月曜日に）、図２８に示すように、インバート用ブロック１０が埋設されていない掘削済みの範囲Ｓの仮舗装をバックホー２０で剥ぐ（仮舗装剥離工程）。そして、前述した掘削・床付け工程（図１６）から転圧工程（図２５）までの各工程を月曜日～木曜日にわたって順次繰り返していく。さらに、木曜日の最後の転圧工程（図２５）の終了後は掘削用重機搬出および舗装用重機搬入工程（図２６）を実行し、金曜日には仮舗装工程工程（図２７）を実行する。
【0097】
以上のようにして複数個の連続したインバート用ブロック１０（インバート用ブロック連続構造体）をトンネルＴの一車線の一部あるいは全体に埋設したならば、次のプロセスとして、埋設したインバート用ブロック１０内にコンクリートを打設する。そこで、次に、インバート用ブロック１０にコンクリートを打設する工程について図２９～図３２を用いて説明する。
【0098】
図２９は埋設されたインバート用ブロック内にコンクリートを打設するための一工程である仮舗装撤去工程を示す説明図、図３０は図２９に続くコンクリート打設開始工程を示す説明図、図３１は図３０に続くコンクリート打設実行工程を示す説明図、図３２は図３１に続く再仮舗装工程を示す説明図である。なお、これらの図面において、（ａ）は平面から見た説明図、（ｂ）はトンネルの軸方向断面から見た説明図となっている。
【0099】
先ず、図２９に示すように、掘削機械としてのバックホー（例えば、０．４５クラスのバックホー）３０により仮舗装を剥離して、コンクリート打設孔Ｈ１およびコンクリート吹出孔Ｈ２に取り付けられた接続管Ｐの先端を露出させる（仮舗装剥離工程）。なお、前述のように、本実施の形態において、接続管Ｐの先端は、舗装路層Ｌを構成する基層Ｌ３と上層路盤Ｌ２との境界に位置しているので、表層Ｌ４および基層Ｌ３の２層（アスファルト層）を剥離し、上層路盤Ｌ２および下層路盤Ｌ１の２層（路盤層）は剥離しない。但し、図２９～図３１において、表層Ｌ４、基層Ｌ３、上層路盤Ｌ２および下層路盤Ｌ１の図示は省略されている。
【0100】
なお、前述のように、接続管Ｐの先端を露出させるために剥離する仮舗装の範囲は、接続管Ｐの周辺だけでもよいし、コンクリートを打設するインバート用ブロック１０が埋設されている全面でもよいが、ここでは後者の剥離範囲としている。
【0101】
また、本実施の形態では、既設のインバート用ブロック１０内にコンクリートを打設するに際しては、図２９および以下に述べる図３０，図３１に示すように、前述した掘削・床付け工程（図１６）から転圧工程（図２５）までの各工程が異なる範囲で並行して実行される。このように、埋設された既設のインバート用ブロック１０内へのコンクリートの打設と、未掘削範囲に対するインバート用ブロック１０の設置・埋設とが相互に異なる範囲で並行して行われることにより、より短い工期で一連の作業を完了することが可能になる。
【0102】
さて、図２９に示す仮舗装剥離工程で接続管Ｐの先端を露出させたならば、次に、図３０に示すように、生コンクリート（生コン）を運搬するミキサ車３１、およびミキサ車３１とドッキングして生コンをホッパに受け入れ、装備したポンプ（図示せず）により圧送管３２ａで当該生コンを圧送するコンクリートポンプ車３２を規制帯に導入する。また、コンクリート打設孔Ｈ１およびコンクリート吹出孔Ｈ２に取り付けられた接続管Ｐの先端の蓋を外し、ジョイントを用いて、コンクリート打設孔Ｈ１に取り付けられた接続管Ｐ（ここでは、最もコンクリートポンプ車３２に近い位置に埋設されたインバート用ブロック１０の接続管Ｐ）にコンクリートポンプ車３２の圧送管３２ａを接続する。そして、インバート用ブロック１０内へのコンクリートの打設を開始する（コンクリート打設開始工程）。なお、ミキサ車３１は、必要な量の生コンをコンクリートポンプ車３２のホッパに投入したならば、通行帯に出てトンネルの外に退出する。
【0103】
ここで、本実施の形態においては、打設されるコンクリートには、高流動コンクリートが用いられている。高流動コンクリートは、使用する水を通常のコンクリートより少なくし、高い流動性を有するコンクリートであるため、振動を加えたり締め固めをしなくてもインバート用ブロック１０内の隅々まで確実に充填されるからである。但し、打設されるコンクリートとして、普通コンクリートや流動化コンクリートなど、高流動コンクリート以外のコンクリートを用いてもよいことはもちろんである。
【0104】
図３０に示すコンクリート打設開始工程でコンクリートの打設を開始したならば、コンクリートポンプ車３２の圧送管３２ａを埋設された各インバート用ブロック１０のコンクリート打設孔Ｈ１に取り付けられた接続管Ｐに順次接続してコンクリートを圧送し、打設を行う。
【0105】
各インバート用ブロック１０内へのコンクリートの打設に際しては、２箇所のコンクリート吹出孔Ｈ２に取り付けられた接続管Ｐのうちで最初にコンクリートが吹き出した方の接続管Ｐには、吹き出してきた時点で蓋をして漏出を阻止する。また、コンクリート吹出孔Ｈ２に取り付けられた他方の接続管Ｐも、コンクリートが吹き出してきた時点で蓋をする。そして、コンクリート吹出孔Ｈ２に取り付けられた２本の接続管Ｐに蓋をしたならば、コンクリート打設孔Ｈ１に取り付けられた接続管Ｐにも蓋をする。
【0106】
このようにして、図３１に示すように、埋設されたインバート用ブロック１０内へのコンクリートの打設を実行し（コンクリート打設実行工程）、インバートを作製する。ここで、前述のように、インバート用ブロック１０の設置・埋設と埋設された既設のインバート用ブロック１０内へのコンクリートの打設とが並行して行われる。しかしながら、インバート用ブロック１０内へコンクリートを打設することでインバートが作製されることから、最終段階では、このように並行して行われることはなく、既設のインバート用ブロック１０内へのコンクリートの打設だけが行われることになる。
【0107】
そして、埋設された全てのインバート用ブロック１０内へのコンクリートの打設を行ってインバートを作製したならば、図３２に示すように、剥離した基層Ｌ３および表層Ｌ４を上層路盤Ｌ２の上に順次積層して、再仮舗装を行う（再仮舗装工程）。ここで、接続管Ｐの周辺範囲だけの仮舗装を剥離した場合には、再仮舗装においては、基層Ｌ３および表層Ｌ４を順次積層するのに代えて、例えば粗粒度アスファルトコンクリートなどを剥離箇所に充填するようにしてもよい。なお、図３２において、接続管Ｐの図示は省略されている。また、インバート用ブロック１０を埋設するために掘削した掘削済みの範囲Ｓには仮舗装を行う（図２７参照）。
【0108】
このようにして、トンネルＴの一車線に埋設されたインバート用ブロック１０内にコンクリートの打設が行われ、インバートが作製される。そして、トンネルＴの一方の車線の全体にインバート用ブロック１０の埋設（図１３～図２８）とコンクリートの打設（図２９～図３２）とを行ってインバートを作製したならば、他方の車線についても、同様にしてインバート用ブロック１０の埋設とコンクリートの打設とを行い、インバートを作製する。したがって、トンネルの軸方向に複数個が連続したインバート用ブロック１０であるインバート用ブロック連続構造体がトンネルの軸方向に対して複数列（本実施の形態では２列）になって設置される。そして、トンネルＴの円周方向で相互に対向した２個のインバート用ブロック１０（２個のインバート）によってトンネルＴの円周方向に沿って逆アーチ状が形成される（図２参照）。なお、他方の車線にインバート用ブロック１０を設置するときに、既にコンクリートの打設まで行った一方の車線における向かい合ったインバート用ブロック１０とボルトで締結する。
【0109】
最後に、再仮舗装されているトンネルＴ内の全範囲を剥離して、最後の仕上げ工程である本舗装（本来の厚みで行われる舗装）を行うことで、一連の工程が終了する。
【0110】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0111】
以上の説明では、本発明のインバート用ブロックを、供用中のトンネルに設置する場合について説明したが、新設のトンネルに設置することもできる。
【符号の説明】
【0112】
１０ インバート用ブロック
１０ｅ エレメント
１０ｅａ 接続用開口部
１０ｅｂ リブ
１０ｅｃ ナット
１０ｅｄ 接続板
１０ｅｅ シール材
１０ｅｆ 接続板
１０ｅｇ 接続ボルト
１０ｅｈ 閉塞板
１０ｅｒ 凹部
１０ｓｆ 側板
１０ｓｆ－１ 長手方向側板
１０ｓｆ－２ 短手方向側板
１０ｔｓ 上板
１０ｕｓ 下板
１１ 支持部材
１２ 杭
１２ａ フランジ
１３ 連結孔
１４ 吊り金具
１５ 支持ボルト
１６ 台座
１７ ナット
２０ バックホー
２１ トレーラ
２２ ダンプトラック
２３ バックホー
２４ クローラクレーン
２５ ダンプトラック
２６ ダンプトラック
２７ バックホー
２８ 転圧ローラ
２９ ダンプトラック
３０ バックホー
３１ ミキサ車
３２ コンクリートポンプ車
３２ａ 圧送管
３３ アスファルトフィニッシャ
Ｂ 横矢板
Ｃ コンクリート
Ｄ 土嚢
ＥＳ 路床材
Ｇ グラウト（裏込め材）
ＧＥ グラウト圧送設備
Ｈ１ コンクリート打設孔
Ｈ２ コンクリート吹出孔
Ｈ３ グラウト注入孔
Ｈ４ ボルト孔
Ｌ 舗装路層
Ｌ１ 下層路盤
Ｌ２ 上層路盤
Ｌ３ 基層
Ｌ４ 表層
Ｐ 接続管
ＲＢ 路床
Ｓ 掘削済みの範囲
Ｔ トンネル
Ｗ 流出防止壁
１０ｅ エレメント
１０ｅａ 接続用開口部
１０ｅｂ リブ
１０ｅｃ ナット
１０ｅｄ 接続板
１０ｅｅ シール材
１０ｅｆ 接続板
１０ｅｇ 接続ボルト
１０ｅｈ 閉塞板
１０ｅｒ 凹部
１０ｓｆ 側板
１０ｓｆ－１ 長手方向側板
１０ｓｆ－２ 短手方向側板
１０ｔｓ 上板
１０ｕｓ 下板
１１ 支持部材
１２ 杭
１２ａ フランジ
１３ 連結孔
１４ 吊り金具
１５ 支持ボルト
１６ 台座
１７ ナット
２０ バックホー
２１ トレーラ
２２ ダンプトラック
２３ バックホー
２４ クローラクレーン
２５ ダンプトラック
２６ ダンプトラック
２７ バックホー
２８ 転圧ローラ
２９ ダンプトラック
３０ バックホー
３１ ミキサ車
３２ コンクリートポンプ車
３２ａ 圧送管
３３ アスファルトフィニッシャ
Ｂ 横矢板
Ｃ コンクリート
Ｄ 土嚢
ＥＳ 路床材
Ｇ グラウト（裏込め材）
ＧＥ グラウト圧送設備
Ｈ１ コンクリート打設孔
Ｈ２ コンクリート吹出孔
Ｈ３ グラウト注入孔
Ｈ４ ボルト孔
Ｌ 舗装路層
Ｌ１ 下層路盤
Ｌ２ 上層路盤
Ｌ３ 基層
Ｌ４ 表層
Ｐ 接続管
ＲＢ 路床
Ｓ 掘削済みの範囲
Ｔ トンネル
Ｗ 流出防止壁
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】