特許 7095997 コンクリート部材の接合方法

(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】

(24)【登録日】2022-06-27

(45)【発行日】2022-07-05

(54)【発明の名称】コンクリート部材の接合方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/00 20060101AFI20220628BHJP

   E21D 11/08 20060101ALI20220628BHJP

   E21D 11/10 20060101ALI20220628BHJP

   E04C 5/10 20060101ALI20220628BHJP

   E04C 5/18 20060101ALI20220628BHJP

   E04B 1/61 20060101ALI20220628BHJP

   E04G 21/12 20060101ALI20220628BHJP

【ＦＩ】

E21D11/00 Z

E21D11/08

E21D11/10 Z

E04C5/10

E04C5/18 101

E04B1/61 503C

E04G21/12 105E

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018007934

(22)【出願日】2018-01-22

(65)【公開番号】P2019127692

(43)【公開日】2019-08-01

【審査請求日】2021-01-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000166432

【氏名又は名称】戸田建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000195971

【氏名又は名称】西松建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000230010

【氏名又は名称】ジオスター株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】390005186

【氏名又は名称】日本スプライススリーブ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104927

【弁理士】

【氏名又は名称】和泉 久志

(72)【発明者】

【氏名】浅野 均

(72)【発明者】

【氏名】中林 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】請川 誠

(72)【発明者】

【氏名】山田 勉

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 幸三

(72)【発明者】

【氏名】岡井 崇彦

(72)【発明者】

【氏名】石山 宏二

(72)【発明者】

【氏名】我彦 聡志

(72)【発明者】

【氏名】小高 武

(72)【発明者】

【氏名】内田 光彦

(72)【発明者】

【氏名】虻川 真大

(72)【発明者】

【氏名】石塚 光男

【審査官】荒井 良子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０５７３１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０５－０２７１３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１１－１７２７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－１３３７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－００１１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１４６４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３３９８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ２１Ｄ １１／００

Ｅ２１Ｄ １１／０８

Ｅ２１Ｄ １１／１０

Ｅ０４Ｃ ５／１０

Ｅ０４Ｃ ５／１８

Ｅ０４Ｂ １／６１

Ｅ０４Ｇ ２１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対のコンクリート部材の接合方法であって、
接合面に一端を臨ませてシース管が埋設された一方のコンクリート部材を、接合面に一端を臨ませてスリーブ継手が埋設された他方のコンクート部材に接続するコンクリート部材接続工程と、
予め前記シース管内に収容しておいたスライド鉄筋を前記シース管と前記スリーブ継手とに跨るように配置させるスライド鉄筋配置工程と、
前記シース管内部、前記スリーブ継手内部及び前記一方のコンクリート部材と前記他方のコンクリート部材との隙間にグラウト材を充填するグラウト充填工程とを、含み、
前記コンクリート部材接続工程においては、前記一方のコンクリート部材接合面に、蓋材に鉤部を備えた蓋材兼挿入補助具を設けて前記シース管に収容された前記スライド鉄筋の脱落を防止しておき、
前記スライド鉄筋配置工程においては、前記蓋材兼挿入補助具を前記シース管から外して前記スライド鉄筋を脱落させ、前記鉤部に前記スライド鉄筋を引っ掛けて前記スライド鉄筋を前記スリーブ継手に挿入するのを補助し、その後、前記蓋材兼挿入補助具を撤去することを特徴とするコンクリート部材の接合方法。

【請求項2】

前記スライド鉄筋が前記シース管と前記スリーブ継手とに跨がるように配置した状態で、前記スライド鉄筋は、前記一方のコンクリート部材の主筋に隣接するとともに、前記一方のコンクリート部材の主筋と重なり代を有するように配置されている請求項１記載のコンクリート部材の接合方法。

【請求項3】

前記スライド鉄筋は、少なくとも前記一方のコンクリート部材の内方側端部に、周方向に膨出する拡径部が備えられ、
前記シース管は、前記スライド鉄筋を前記シース管と前記スリーブ継手とに跨るように配置した状態で、少なくとも前記拡径部に対応する部分が、それより接合面側の部分より周方向に膨出して形成されている請求項１、２いずれかに記載のコンクリート部材の接合方法。

【請求項4】

前記スライド鉄筋は、少なくとも前記一方のコンクリート部材の内方側端部に、周方向に膨出する拡径部が備えられ、
前記シース管は、前記スライド鉄筋を前記シース管と前記スリーブ継手とに跨るように配置した状態で、少なくとも前記拡径部に対応する部分より接合面側が、接合面に向かうに従って徐々に径が小さくなる先細り形状で形成されている請求項１、２いずれかに記載のコンクリート部材の接合方法。

【請求項5】

前記シース管内に、前記一方のコンクリート部材の主筋と前記スライド鉄筋とが一体的に配置されている請求項１、２いずれかに記載のコンクリート部材の接合方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プレキャストコンクリート部材（一方のコンクリート部材）と現場打ちコンクリート部材（他方のコンクリート部材）とを接合するコンクリート部材の接合方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、プレキャストコンクリート部材同士、又はプレキャストコンクリート部材と現場打ちコンクリート部材とをモルタル充填継手等の機械式継手で接合するとき、図２２に示されるように、一方のコンクリート部材５０の接合面に一端を臨ませてスリーブ継手５１を埋設しておくとともに、他方のコンクリート部材５２の接合面に鉄筋５３を突設しておき、突出した鉄筋５３の先端が前記スリーブ継手５１の開口に対峙する位置までコンクリート部材を移動した後（(A)→(B)）、コンクリート部材を突出した鉄筋５３の軸方向（接合面に対して略垂直方向）に移動してスリーブ継手５１の内部空間に鉄筋５３を挿入し（(C)）、しかる後、前記スリーブ継手と鉄筋との隙間にモルタルなどのグラウト材を充填する（(D)）方法が用いられている（例えば、下記特許文献１、２）。

【0003】

このようなモルタル充填継手は、内面に軸方向に間隔を空けて内側に膨出する複数のリブを備えたスリーブ継手を用いることにより、前記スリーブ継手のリブと異形鉄筋の節との間で、注入後硬化したグラウト材を介して引張力や圧縮力の伝達が可能となり、高強度に接合できるなど、信頼性の高い継手工法として知られている。

【0004】

また、近年では、接合面から鉄筋が突出しないようにした接合構造も開発されている。例えば、下記特許文献３では、プレキャスト部材には、接合端部に一端を臨ませるとともにスライド鉄筋を下方に移動可能に納めたスリーブ継手を内蔵させており、側壁には、接合端部に一端を臨ませるスリーブ継手を内蔵させておき、前記スライド鉄筋の下端側を前記側壁に内蔵されたスリーブ継手内に受入させてなる接合方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平７－２９２８６０号公報

【文献】特開平９－２０９３３４号公報

【文献】特開２０１６－１５１０８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１、２に記載されるような接合面から突出した鉄筋５３をスリーブ継手５１に挿入する従来の接合方法では、突出した鉄筋５３の先端がスリーブ継手５１の開口に対峙する位置まで移動した後、接合面に対して略垂直方向に移動しなければならないため、施工場所が狭隘で、接合面と平行な方向又は斜め方向にしか移動できない場合や、施工順序が限定される場合などでは、突出した鉄筋５３が施工を妨げる問題があった。

【0007】

また、前記スリーブ継手は、前述の通り内面にリブが形成されるなど、接合する鉄筋の直径に対して約２倍～３倍の外径を有し、コンクリートのかぶりを考慮すると、コンクリート厚が厚くならざるを得ないため、必要な強度さえ確保できればコンクリート厚をできる限り薄くしたいプレキャストコンクリート部材などの使用には不向きであった。

【0008】

例えば、トンネル覆工体としてプレキャストコンクリート部材を用いた場合、トンネル内空の限られた空間内においてプレキャストコンクリート部材を上方から移動するのが困難な場合があるとともに、トンネル内空の断面形状に沿って湾曲形成されたプレキャストコンクリート部材に前記スリーブを配置した場合には、コンクリート部材が湾曲する上に、外径が大きなスリーブの外側に充分なかぶり厚さを持たせるには、プレキャストコンクリート部材の厚みを厚くせざるを得なかった。

【0009】

また、上記特許文献３記載の接合方法では、接合するコンクリート部材の双方にそれぞれスリーブ継手が備えられているため、高価なスリーブ継手を多用することによりコストが嵩む問題があった。

【0010】

そこで本発明の主たる課題は、プレキャストコンクリート部材（一方のコンクリート部材）を現場打ちコンクリート部材（他方のコンクリート部材）に接合するに当たって、前記一方のコンクリート部材を所定の接合位置まで移動する際の移動方向の自由度を高めるとともに、前記一方のコンクリート部材をできる限り薄くし、コストを削減したコンクリート部材の接合方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、一対のコンクリート部材の接合方法であって、
接合面に一端を臨ませてシース管が埋設された一方のコンクリート部材を、接合面に一端を臨ませてスリーブ継手が埋設された他方のコンクート部材に接続するコンクリート部材接続工程と、
予め前記シース管内に収容しておいたスライド鉄筋を前記シース管と前記スリーブ継手とに跨るように配置させるスライド鉄筋配置工程と、
前記シース管内部、前記スリーブ継手内部及び前記一方のコンクリート部材と前記他方のコンクリート部材との隙間にグラウト材を充填するグラウト充填工程とを、含み、
前記コンクリート部材接続工程においては、前記一方のコンクリート部材接合面に、蓋材に鉤部を備えた蓋材兼挿入補助具を設けて前記シース管に収容された前記スライド鉄筋の脱落を防止しておき、
前記スライド鉄筋配置工程においては、前記蓋材兼挿入補助具を前記シース管から外して前記スライド鉄筋を脱落させ、前記鉤部に前記スライド鉄筋を引っ掛けて前記スライド鉄筋を前記スリーブ継手に挿入するのを補助し、その後、前記蓋材兼挿入補助具を撤去することを特徴とするコンクリート部材の接合方法が提供される。

【0012】

上記請求項１記載の発明に係るコンクリート部材の接合方法は、例えば、プレキャストコンクリートからなるトンネル覆工体（一方のコンクリート部材）を、現場打ちコンクリートからなるインバートコンクリート（他方のコンクリート部材）に接合するのに用いることが可能である。

【0013】

本接合構造では、一方のコンクリート部材にはシース管が埋設される一方、他方のコンクリート部材にはスリーブ継手が埋設されている。そして、前記シース管に収容されたスライド鉄筋が前記シース管とスリーブ継手とに跨るように配置され、所定の空間部分にグラウト材を充填して構成されている。

【0014】

このため、前記一方のコンクリート部材を他方のコンクリート部材の所定の接合位置まで移動する際、前記スライド鉄筋をシース管に収容した状態で移動することにより、移動方向が接合面に対して垂直方向の移動に限定されず、水平方向や斜め方向など移動方向の自由度が向上できるようになる。

【0015】

また、前記一方のコンクリート部材には、スリーブ継手と比較すると外径が大幅に小さなシース管が埋設されているため、シース管の配置部分におけるコンクリートのかぶりを充分確保した上で、コンクリート厚を可能な限り薄くすることができるようになる。

【0016】

更に、高価なスリーブ継手は前記他方のコンクリート部材にのみ使用され、前記一方のコンクリート部材にはスリーブ継手と比較すると格段に安価なシース管が用いられているため、大幅なコスト削減が可能となる。

【0017】

前記コンクリート部材同士を接合するに当たっては、接合面に一端を臨ませてシース管が埋設された一方のコンクリート部材を、接合面に一端を臨ませてスリーブ継手が埋設された他方のコンクート部材に接続するコンクリート部材接続工程と、
予め前記シース管内に収容しておいたスライド鉄筋を前記シース管と前記スリーブ継手とに跨るように配置させるスライド鉄筋配置工程と、
前記シース管内部、前記スリーブ継手内部及び前記一方のコンクリート部材と前記他方のコンクリート部材との隙間にグラウト材を充填するグラウト充填工程とを、含み、
前記コンクリート部材接続工程においては、前記一方のコンクリート部材接合面に、蓋材に鉤部を備えた蓋材兼挿入補助具を設けて前記シース管に収容された前記スライド鉄筋の脱落を防止しておき、
前記スライド鉄筋配置工程においては、前記蓋材兼挿入補助具を前記シース管から外して前記スライド鉄筋を脱落させ、前記鉤部に前記スライド鉄筋を引っ掛けて前記スライド鉄筋を前記スリーブ継手に挿入するのを補助し、その後、前記蓋材兼挿入補助具を撤去するようにしている。

【0018】

請求項２に係る本発明として、前記スライド鉄筋が前記シース管と前記スリーブ継手とに跨がるように配置した状態で、前記スライド鉄筋は、前記一方のコンクリート部材の主筋に隣接するとともに、前記一方のコンクリート部材の主筋と重なり代を有するように配置されている請求項１記載のコンクリート部材の接合方法が提供される。

【0019】

上記請求項２記載の発明では、前記スライド鉄筋が前記シース管と前記スリーブ継手とに跨がるように配置した状態で、前記スライド鉄筋を、前記一方のコンクリート部材の主筋に隣接するとともに、前記一方のコンクリート部材の主筋と重なり代を有するように配置することにより、前記スライド鉄筋と主筋とをあき重ね継手のような接合形態で接合できるため、前記スライド鉄筋を介して一方のコンクリート部材と他方のコンクリート部材との接合強度をより強化することができるようになる。

【0020】

請求項３に係る本発明として、前記スライド鉄筋は、少なくとも前記一方のコンクリート部材の内方側端部に、周方向に膨出する拡径部が備えられ、
前記シース管は、前記スライド鉄筋を前記シース管と前記スリーブ継手とに跨るように配置した状態で、少なくとも前記拡径部に対応する部分が、それより接合面側の部分より周方向に膨出して形成されている請求項１、２いずれかに記載のコンクリート部材の接合方法が提供される。

【0021】

上記請求項３記載の発明では、前記スライド鉄筋にナットを取り付けることなどによって、少なくとも前記一方のコンクリート部材の内方側端部に、周方向に膨出する拡径部が備えられ、この拡径部に対応する部分のシース管が、それより接合面側の部分より周方向に膨出して形成されているため、スライド鉄筋の滑りを良くするためシース管の内面を平滑に形成しても、前記スライド鉄筋の引抜き耐力を高めることができるとともに、スライド鉄筋の前記拡径部とシース管との間のグラウト材の流動代が確保できるようになる。なお、前記シース管は、前記拡径部に対応する部分のみを膨出させてもよいし、前記拡径部に対応する部分より前記一方のコンクリート部材の内方側全体を膨出させてもよい。

【0022】

請求項４に係る本発明として、前記スライド鉄筋は、少なくとも前記一方のコンクリート部材の内方側端部に、周方向に膨出する拡径部が備えられ、
前記シース管は、前記スライド鉄筋を前記シース管と前記スリーブ継手とに跨るように配置した状態で、少なくとも前記拡径部に対応する部分より接合面側が、接合面に向かうに従って徐々に径が小さくなる先細り形状で形成されている請求項１、２いずれかに記載のコンクリート部材の接合方法が提供される。

【0023】

上記請求項４記載の発明では、前記スライド鉄筋にナットを取り付けることなどによって、少なくとも前記一方のコンクリート部材の内方側端部に、周方向に膨出する拡径部が備えられ、この拡径部に対応する部分より接合面側のシース管が、接合面に向かうに従って徐々に径が小さくなる先細り形状で形成されているため、スライド鉄筋の滑りを良くするためシース管の内面を平滑に形成しても、グラウト材とシース管との付着力が確保され、高い引抜き耐力を得ることができるようになる。

【0024】

請求項５に係る本発明として、前記シース管内に、前記一方のコンクリート部材の主筋と前記スライド鉄筋とが一体的に配置されている請求項１、２いずれかに記載のコンクリート部材の接合方法が提供される。

【0025】

上記請求項５記載の発明では、前記シース管を断面楕円形に形成するなどして、シース管内に、前記一方のコンクリート部材の主筋と前記スライド鉄筋とを一体的に配置することにより、主筋とスライド鉄筋との連続性が確保でき、これらの接合強度をより一層高めることができるようになる。

【発明の効果】

【0026】

以上詳説のとおり本発明によれば、プレキャストコンクリート部材（一方のコンクリート部材）を現場打ちコンクリート部材（他方のコンクリート部材）に接合するに当たって、一方のコンクリート部材を所定の接合位置まで移動する際の移動方向の自由度が向上できるとともに、一方のコンクリート部材をできる限り薄くでき、コストが削減できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明に係るコンクリート部材の接合構造を用いたトンネル１の横断面図である。

【図2】アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との接合面近傍を拡大した横断面図である。

【図3】アーチ型覆工体２と架台コンクリート７との接合面近傍を拡大した横断面図である。

【図4】アーチ型覆工体２の下端部を拡大した横断面図である。

【図5】アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との接合面近傍を拡大した横断面図（その２）である。

【図6】アーチ型覆工体２の設置場所におけるトンネル内面を示す斜視図である。

【図7】トンネル覆工体の施工手順（その１）を示す斜視図である。

【図8】トンネル覆工体の施工手順（その２）を示す斜視図である。

【図9】トンネル覆工体の施工手順（その３）を示す斜視図である。

【図10】トンネル覆工体の施工手順（その４）を示す斜視図である。

【図11】(A)～(D)は、アーチ型覆工体２の据付けの第１手順～第４手順を示す、アーチ型覆工体２の下端部を拡大した横断面図及びトンネル空間側から見た側面図である。

【図12】アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との接合面近傍を拡大した横断面図である。

【図13】従来のトンネル覆工体とインバートコンクリートとの接合面近傍を拡大した横断面図である。

【図14】本発明に係るコンクリート部材の接合構造の施工手順（その１）を示す、アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との接合面近傍を拡大した横断面図である。

【図15】本発明に係るコンクリート部材の接合構造の施工手順（その２）を示す、アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との接合面近傍を拡大した横断面図である。

【図16】本発明に係るコンクリート部材の接合構造の施工手順を示す、(A)、(C)は側面図、(B)、(D)は断面図である。

【図17】蓋材兼挿入補助具３７を示す、トンネル覆工体２の接合面の斜視図である。

【図18】変形例に係る接合構造（その１）を示す断面図(A)(B)である。

【図19】変形例に係る接合構造（その２）を示す断面図である。

【図20】変形例に係る接合構造（その３）を示す断面図(A)(B)である。

【図21】変形例に係る接合構造（その３）を示す、(A)は断面図、(B)はB-B線矢視図である。

【図22】(A)～(D)は、従来の施工手順を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

【0029】

本発明に係るコンクリート部材の接合構造は、プレキャストコンクリート部材（一方のコンクリート部材）を現場打ちコンクリート部材（他方のコンクリート部材）に接合するのに用いられ、例えば、トンネル工事におけるプレキャストコンクリートからなるトンネル覆工体と現場打ちコンクリートからなるインバートコンクリートとの接合、高架橋工事におけるプレキャストコンクリートからなる床版と現場打ちコンクリートからなる基礎との接合、建築工事におけるプレキャストコンクリートからなる壁材と現場打ちコンクリートからなる柱材との接合などに用いることができる。以下では、トンネル工事を例に挙げ詳細に説明する。

【0030】

（トンネル覆工体の施工方法）
本発明に係るコンクリート部材の接合構造を用いたトンネル１は、図１～図６に示されるように、工場などで製造された複数のプレキャストコンクリート部材をアーチ型に組み立てたアーチ型覆工体２をトンネル方向に連続設置することにより、トンネル覆工体が構築される。

【0031】

本施工方法は、新設トンネルの覆工コンクリート用として使用してもよいし、既設トンネルの既設覆工の内側に新規の覆工を追加する補修工法用として使用してもよい。以下では、新設の山岳トンネルに使用した場合について説明する。

【0032】

新設の山岳トンネルの施工では、最初に、切羽近傍にホイールジャンボ、吹付け機、ホイールローダなどのトンネル施工用重機が配置され、掘削施工が行われる。掘削方法の違いにより全断面掘削工法、上部半断面先進工法、ロングベンチカット、ショートベンチカット、ミニベンチカット等のベンチカット工法などが存在するが、いずれにしてもトンネル掘削施工手順は、概ね掘削機械による掘削又は穿孔・装薬・発破の手順による発破掘削→ズリ搬出→鋼製支保工３の建込み→吹付けコンクリート施工→ロックボルト打設の工程を順に段階的に踏むことにより行われている。なお、前記支保工建込み、吹付けコンクリート施工およびロックボルト打設は、地山状況、トンネル施工方法および掘削方法等の違いによって省略されたり、順序が入れ替わることがある。また、前記吹付けコンクリートの内空面側には防水シートが張設される。

【0033】

トンネル掘削後、地山条件などに応じて、トンネル底面に逆アーチ型に成形されたインバートコンクリート４が設置される。インバート工は、大型ブレーカやバックホウなどによるインバート掘削を行った後、コンクリートを打設して現場打ちのインバートコンクリート４を構築することにより、トンネルの底部の支保を行うものである。各区間の地山条件などによって、図１及び図２に示されるように、インバートコンクリート４を施工する区間と、図３に示されるように前記インバートコンクリート４を施工しない区間とが存在する。インバートコンクリート４を施工しない区間では、図３に示されるように、インバートコンクリート４の両側部（特に、後段で詳述する前記アーチ型覆工体２との接合面５及び第２水平面部８）と同形状の架台コンクリート７が設置される。前記架台コンクリート７は、前記アーチ型覆工体２との接合部を構成するとともに、後述するレール９を前記インバートコンクリート４から連続して敷設するための基礎となるものであり、現場打ちコンクリートによって施工される。

【0034】

上記のようにして掘削されたトンネル内面の表面ライニングを行う方法として、図７～図１０に示されるように、複数のプレキャストコンクリート部材２ａ、２ａ…をアーチ型に組み立ててアーチ型覆工体２を完成させた後、このアーチ型覆工体２の両脚部下端にそれぞれ走行装置１２を取り付け、トンネルの少なくとも両側部に予め構築してある場所打ちコンクリート構造物（前記インバートコンクリート４又は架台コンクリート７のことであり、以下代表的に「インバートコンクリート４」という。）の上面に敷設されたレール９上を走行させることにより前記アーチ型覆工体２をトンネル坑内の所定の設置場所まで運搬し、前記場所打ちコンクリート構造物に接合する手順を繰り返してトンネル覆工体を構築する方法を用いるのが好ましい。

【0035】

前記プレキャストコンクリート部材２ａは、工場などの高度な品質管理下で生産されたコンクリート部材であるため、現場打ちのコンクリートに比べて品質に優れている。このため、構築された覆工体の強度が向上できるとともに、トンネル施工の作業性が改善される。前記プレキャストコンクリート部材２ａは、現場打ちコンクリートとした場合の断面仕様を満足する複鉄筋構造とするのが望ましい。

【0036】

前記アーチ型覆工体２は、複数の前記プレキャストコンクリート部材２ａ、２ａ…をアーチ型に組み立てて構成したものであり、トンネル１の上半アーチ及びインバートコンクリート４までの下半アーチ部分を形成している。前記アーチ型覆工体２は、トンネル方向に複数に分割して形成され、所定の設置場所まで運搬したアーチ型覆工体２を先行して設置したアーチ型覆工体２に接続することにより、トンネル全長に亘って覆工体が構築されるようになっている。前記アーチ型覆工体２は、トンネル周方向に沿って複数のプレキャストコンクリート部材２ａ…を連結した構造とするのが好ましい。

【0037】

図２及び図３に示されるように、前記アーチ型覆工体２の両脚部下端はそれぞれ、一般部の覆工体厚よりも地山側に増厚した横断面形状を成し、この増厚した増厚部１７の下端に、該アーチ型覆工体２を移動する際の支持面となる第１水平面部１１を形成してある。前記増厚部１７は、前記一般部（該増厚部１７以外の一般的な部分であり、プレキャストコンクリート部材２ａの中間部分）よりも厚く形成された部分であり、図２に示されるように、一般部の外周線をアーチ型の曲線に沿って接合面まで延長した仮想の延長線（図中の二点鎖線）より地山側に増厚された部分である。前記増厚部１７は、トンネル１のＳＬより下半側の中間位置から下端に向けて徐々に厚みを増加させた横断面形状とするのが好ましく、この横断面形状をした増厚部１７がトンネル方向のほぼ全長に亘って形成されている。前記増厚部１７の下端には、トンネル１の横断面視で所定の幅を有する水平方向に沿う前記第１水平面部１１がアーチ型覆工体２のほぼ全長に亘って形成されている。

【0038】

前記第１水平面部１１は、トンネル１の横断面視で、少なくとも前記走行装置１２が取付け可能な幅を有しており、前記走行装置１２の取付け幅とほぼ同等に形成するのが好ましい。これにより、前記アーチ型覆工体２の背面側（地山側）に形成される鋼製支保工３との空間を小さくすることができ、裏込コンクリートの厚さを薄くすることが可能となる。

【0039】

前記走行装置１２のトンネル空間側の上端又はその近傍を始点として、前記アーチ型覆工体２及びインバートコンクリート４の軸線とほぼ直交する方向に前記アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との接合面が設けられている。前記アーチ型覆工体２においては、図２に示されるトンネル１の横断面視で、前記第１水平面部１１のトンネル空間側の端部を始点として、トンネル空間側に所定の方向に延びる接合面６が形成されている。

【0040】

図２に示されるように、前記接合面６の幅は、アーチ型覆工体２の一般部の覆工体厚Ｔ（図中では二点鎖線からなる延長線によって一般部の外周線が表されている。）と同等以上で形成するのが好ましい。これにより、接合面６におけるインバートコンクリート４との接合強度を高めることができる。なお、図５に示されるように、地山状況によってはアーチ型覆工体２の一般部の覆工体厚Ｔ’が小さな区間が存在するが、この場合には、前記接合面６の幅を一般部の覆工体厚Ｔ’より地山側に延長して、図２に示される一般部の覆工体厚Ｔの区間と同じ幅の接合面６とするのが好ましい。したがって、前記接合面６の幅は、一般部の覆工体厚Ｔが最も大きくなる区間を基準に、トンネル全長に亘って一定の幅で形成するのが好ましく、これにより、前記接合面６の地山側の端部を始点として、水平方向に延びる前記第１水平面部１１がトンネル１の全長に亘って同一面に形成され、アーチ型覆工体２をレール９に沿って滑らかに移動させることができるようになる。

【0041】

前記接合面６が延びる方向は、上述のトンネル標準示方書［山岳工法編］５．２に準じて、アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との間で軸力が円滑に伝達できるように、アーチ型覆工体２及びインバートコンクリート４の軸線とほぼ直交して設けるのが望ましい。

【0042】

一方、前記インバートコンクリート４には、図２に示されるように、アーチ型覆工体２の両脚部下端の前記第１水平面部１１に対向する部分に、所定の空間１８を空けて第２水平面部８が形成されている。前記第２水平面部８は、前記第１水平面部１１より地山側に延在して形成されるとともに、前記第１水平面部１１に対向する部分にはレール９が敷設され、前記第１水平面部１１より地山側に延在した部分には鋼製支保工３が支持されている。

【0043】

また、前記インバートコンクリート４には、前記第２水平面部８のトンネル空間側の端縁を始点として、略鉛直方向に起立した、前記空間１８のトンネル空間側の壁面を構成する壁部１９が形成されている。また、前記壁部１９の上端を始点として、前記アーチ型覆工体２及びインバートコンクリート４の軸線とほぼ直交する方向に、前記アーチ型覆工体２との接合面５が形成されている。前記接合面５が延びる方向は、上述のアーチ型覆工体２の接合面６が延びる方向と同様に、上述のトンネル標準示方書［山岳工法編］５．２に準じて、アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との間で軸力が円滑に伝達できるように、アーチ型覆工体２及びインバートコンクリート４の軸線とほぼ直交して設けるのが望ましい。

【0044】

前記空間１８は、対向して配置された前記第１水平面部１１及び第２水平面部８によって上下が区切られるとともに、トンネル空間側が前記インバートコンクリート４の壁部１９によって区切られた、地山側の側面が開放する略矩形状の空間部分である。前記空間１８は、トンネルの全長に亘って連続して形成されている。

【0045】

前述の通り、前記アーチ型覆工体２の第１水平面部１１には、前記走行装置１２が取り付けられる一方、前記インバートコンクリート４の第２水平面部８には、前記レール９が敷設される。前記アーチ型覆工体２を前記インバートコンクリート４に載置した状態では、前記空間１８に前記走行装置１２とレール９とが配置され、これよりもトンネル空間側の前記アーチ型覆工体２の接合面６とインバートコンクリート４の接合面５とは可及的に隙間が小さく設定されている。

【0046】

このように、前記走行装置１２及びレール９が、前記アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との接合面とは別の、前記アーチ型覆工体２の第１水平面部１１とインバートコンクリート４の第２水平面部８とが対向して配置された空間１８に配置されているため、アーチ型覆工体とインバートコンクリートとの接合面に走行装置及びレールを設置した場合に比べて、アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との接合面の隙間を可及的に小さく設定することが可能となり、高品質の覆工体が得られるようになる。

【0047】

また、前記走行装置１２及びレール９がそれぞれ前記接合面５、６の傾斜に関係のない水平な第１水平面部１１及び第２水平面部８に備えられているため、走行装置１２がレール９に沿って走行しやすく、アーチ型覆工体２の移動が容易にでき、安全かつ迅速な施工が可能となる。また、前記走行装置１２及びレール９がそれぞれ水平な第１水平面部１１及び第２水平面部８に備えられているため、アーチ型覆工体の接合面を水平なＳＬとするため、インバートコンクリートからＳＬまでの区間に現場打ちの側壁コンクリートなどを設ける必要が無くなり、ＳＬより下半側のインバートコンクリート４までの区間をプレキャスト化することが可能となり、現場打ちコンクリート部が低減することにより、トンネル施工の生産性が向上できる。

【0048】

更に、本発明に係る施工方法では、前記アーチ型覆工体２をインバートコンクリート４に載置した状態で、前記空間１８に走行装置１２とレール９とが配置され、これよりもトンネル空間側の前記アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との接合面５、６は可及的に隙間が小さく設定されているため、アーチ型覆工体２を移動した状態と基本的にほぼ同じ状態で据え付けることができ、重機などを用いて移動に用いた基礎から別の基礎上に盛替える必要がなく、安全かつ迅速な施工が可能となる。

【0049】

図２に示されるように、前記アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との接合面の隙間Ｓは、１０～２０ｍｍに設定するのが好ましい。前記隙間Ｓをこの寸法範囲とすることにより、グラウト材が充填しやすくなるとともに、覆工体の品質が高度に維持できるようになる。

【0050】

前記アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との接合面における接合は、これらの接合面の隙間にグラウト材を注入するだけでもよいが、より強固な連結を可能とするため、鉄筋継手などによる連結構造を採用するのがよい。前記鉄筋継手などによる連結構造としては、公知の連結構造を制限無く採用できるが、本発明に係るプレキャスト覆工コンクリートの施工方法では、アーチ型覆工体２の接合面６とインバートコンクリート４の接合面５との隙間を所定の隙間に保持した状態で、アーチ型覆工体２をトンネル坑内の設置場所まで側方に移動して運搬するため、インバートコンクリート４又はアーチ型覆工体２の接合面から鉄筋等が突出していると、アーチ型覆工体２の移動の邪魔になるという問題がある。このため、これらの連結には、アーチ型覆工体２及びインバートコンクリート４のいずれか一方の部材に鉄筋が収容された状態でアーチ型覆工体２を運搬し、トンネル坑内の所定の設置場所においてアーチ型覆工体２を据え付けた後、前記鉄筋を他方の部材に設けられた継手用の凹部に向けて延出させるとともに、アーチ型覆工体２及びインバートコンクリート４に跨って配置し、これらの隙間をグラウト材で充填する方法を採用するのが好ましい。

【0051】

図６に示されるように、前記インバートコンクリート４には、トンネル方向に前記アーチ型覆工体２の両脚部下端に取り付けられた走行装置１２の配置間隔に合わせた間隔で、前記空間１８とトンネル空間とを連通する切欠き２６が予め形成されている。前記切欠き２６は、後段で詳述するように、所定の設置場所まで運搬したアーチ型覆工体２を据え付ける際、アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との間に配置するジャッキ２３を挿入したり、走行装置１２を撤去したりするのに用いられる作業用の開口部である。前記切欠き２６は、インバートコンクリート４の上端から前記第２水平面部８とほぼ同一面まで切り欠いた部分である。

【0052】

前記第２水平面部８に敷設されるレール９は、詳細には図４に示されるように、少なくとも底部９ａと、前記底部９ａの地山側端部に起立する側壁部９ｂとを備えたトンネル方向に長い断面略Ｌ字型の鋼製部材であり、前記底部９ａがトンネル方向に間隔を空けて配置された複数のアンカーボルト１０などによってインバートコンクリート４に固定されている。前記レール９は、少なくとも上面が開放されていればよく、断面コの字型の溝型鋼によって構成してもよい。前記底部９ａの内面は、走行装置１２が滑らかに走行できるように、表面が平坦な水平面となっている。

【0053】

前記レール９は、トンネル坑内のほぼ全長に亘って敷設されるとともに、図７に示されるように、坑口からトンネル坑外に延在して設けられている。坑口からトンネル坑外に延在した部分のレール９は、トンネル坑外に設置された前記架台コンクリート７などに敷設するのが好ましい。

【0054】

前記第１水平面部１１に取り付けられる走行装置１２としては、前記アーチ型覆工体２がかなりの重量物であるため、超重量物の運搬に適したローラ装置、例えば、株式会社椿本チエイン製の商品名「タフコロ」（登録商標）を使用するのが好ましい。また、図４に示されるように、前記走行装置１２の地山側には、前記レール９の側壁部９ｂに係合して地山側への横荷重を支持するとともに、アーチ型覆工体２の運搬に伴う摩擦を軽減するガイドローラや摩擦軽減シートなどの支持部材１３を配置するのが好ましい。前記走行装置１２によるアーチ型覆工体２の支持部がＳＬより下半アーチ側に位置するため（図１）、アーチ型覆工体２の移動に伴って該アーチ型覆工体２が外側に開くおそれがあり、このような横荷重の支持用及び運搬時の摩擦軽減用として、前記支持部材１３を設けるのが好ましい。

【0055】

前記走行装置１２は、前記アーチ型覆工体２に対して取り外し可能に設置するのが好ましい。これにより、アーチ型覆工体２をトンネル坑内の所定の設置場所まで移動した後、走行装置１２を容易に回収することができ、回収した走行装置１２を後続のアーチ型覆工体２の運搬用として利用に供することができるようになる。前記走行装置１２をアーチ型覆工体２に取り外し可能に設置するには、公知の手段を広く採用できるが、例えば、図４に示されるように、前記走行装置１２の上面に上方に突出する係止凸部１４を設けるとともに、アーチ型覆工体２の前記第１水平面１１の表面に、前記係止凸部１４が嵌合可能な受け凹部１５を設け、前記係止凸部１４と受け凹部１５との係脱により、前記走行装置１２がアーチ型覆工体２に対して着脱可能に設けられるようにすることができる。なお、前記アーチ型覆工体２の前記水平面１１の表面には、前記受け凹部１５が備えられた鋼板１６を埋設しておくのが好ましい。

【0056】

前記走行装置１２は、トンネル坑内への運搬に当たってトンネル方向に複数に分割されたアーチ型覆工体２のそれぞれについて、少なくとも４箇所、好ましくは４～８箇所程度設けるのがよい。

【0057】

次に、本発明に係るトンネル覆工体の施工手順について、図７～図１１に基づいて詳細に説明する。

【0058】

先ずはじめに、トンネル坑外にて前記アーチ型覆工体２を組み立ててトンネル坑内の所定の設置場所まで移動する手順について説明する。

【0059】

図７に示されるように、トンネル坑外の坑口近傍に、脚部に備えられたジャッキ２１によって昇降可能なアーチ架台２０と、プレキャストコンクリート部材２ａを吊り下げるクレーン車２２とを配備する。前記ジャッキ２１によってアーチ架台２０を上昇させた状態で、前記アーチ架台２０上に複数のプレキャストコンクリート部材２ａ、２ａ…を組み立ててアーチ型覆工体２を完成させる。そして、この組み立てたアーチ型覆工体２の両脚部下端に、前記走行装置１２を取り付ける。

【0060】

次いで、図８に示されるように、前記ジャッキ２１によってアーチ架台２０を降下させ、前記走行装置１２をレール９上に配置し、アーチ型覆工体２をアーチ架台２０から取り外す。これにより、前記アーチ型覆工体２が独立してレール９上を走行可能となる。

【0061】

その後、図９に示されるように、前記アーチ型覆工体２をレール９上を走行させて、トンネル坑内の所定の設置場所まで運搬する（図１０）。図示例では、アーチ型覆工体２の両脚部にそれぞれ１人ずつ配置した作業員が人力によってトンネル坑内まで押しているが、リフトローラ、ウインチ又は牽引車などを用いて運搬してもよい。

【0062】

アーチ型覆工体２を所定の設置場所まで運搬したならば、以下の手順に従ってインバートコンクリート４に据え付ける。

【0063】

(1)第１手順として、図１１(A)に示されるように、前記インバートコンクリート４に形成された切欠き２６を通して、前記アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との間にジャッキ２３を挿入する。

【0064】

(2)第２手順として、図１１(B)に示されるように、前記ジャッキ２３によりアーチ型覆工体２を上昇させ、前記走行装置１２を撤去する。

【0065】

(3)第３手順として、図１１(C)に示されるように、前記走行装置１２に代えて、前記アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との間に支持材２４を挿入して盛替えを行った後、図１１(D)に示されるように、前記ジャッキ２３を撤去する。前記支持材２４は、前記アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との接合面の隙間を所定の寸法に保持するためのものであり、鋼製のブロック材などで構成されている。

【0066】

(4)第４手順として、後段で詳述するように前記アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４とを所定の接合構造によって接合した後、前記アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との間の空間を充填するようにモルタル等のグラウト材を注入する。前記グラウト材を注入する際は、褄部及びトンネル空間側の開口部（アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との接合面の隙間部分及び前記切欠き２６）に型枠を設置し、前記型枠に設けられた注入孔からグラウト材を注入する。このとき、レール９は撤去することなくそのまま埋め殺しとする。

【0067】

前記アーチ型覆工体２の運搬の際には、前記走行装置１２の地山側に設けられたガイドローラ１３がレール９の側壁部９ｂに沿ってガイドすることにより、アーチ型覆工体２の脚部下端が地山側へ移動するのが防止されているが、前記走行装置１２の撤去に伴ってアーチ型覆工体２の脚部下端が地山側へ移動するおそれがある。そこで、前記走行装置１２を撤去する手順前に、図１２に示されるように、前記アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４とに跨る内壁面位置に、前記アーチ型覆工体２の脚部下端が地山側へ移動するのを防止するとともに、前記アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との隙間を塞ぐ型枠を兼用する鋼材２５を配置するのが好ましい。前記鋼材２５としては、図示例のように、アーチ型覆工体２の脚部下端が地山側へ移動する際の横荷重に対する十分な耐力を有する溝形鋼を用いるのが好ましいが、Ｌ形鋼や平鋼などを用いてもよい。前記鋼材２５は、アーチ型覆工体２の脚部下端にアンカーボルト２５ａなどによって固定され、アーチ型覆工体２のジャッキアップ時などの変位に対応できるように、インバートコンクリート４に対しては固定されていない。

【0068】

ある一定の区間で前記アーチ型覆工体２の据付けが完了したならば、アーチ型覆工体２の天端に設けられた注入孔（図示せず）から、アーチ型覆工体２と防水シートとの間にコンクリート等の裏込材を注入する。

【0069】

（コンクリート部材の接合構造）
次に、プレキャストコンクリートからなる前記アーチ型覆工体２を現場打ちコンクリートからなる前記インバートコンクリート４に接合するコンクリート部材の接合構造について説明する。

【0070】

図１４～図１６に示されるように、前記アーチ型覆工体２には、接合面６に一端を臨ませてシース管３０が埋設される一方、前記インバートコンクリート４には、接合面５に一端を臨ませてスリーブ継手３１が埋設されている。

【0071】

前記シース管３０は、金属製の薄肉管体であり、例えば、ポストテンション方式のプレストレストコンクリートの製作において、予めコンクリート部材に埋め込んでおき内部に鋼線を挿通するのに用いられるものである。一般に管の肉厚は０．５ｍｍ以下のものが用いられる。

【0072】

前記シース管３０は、一端をアーチ型覆工体２の接合面６に臨ませ、接合面６に内部空間に連通する開口を形成した状態で、軸方向が接合面６に対してほぼ垂直となる向きに埋め込まれている。アーチ型覆工体２内側の他端は打設されたコンクリートが内部空間に入り込まないように閉じられている。前記シース管３０の内径は、後述するスライド鉄筋３２が管内を軸方向にスライド可能に遊嵌できる大きさを有していればよく、インバートコンクリート４に用いられるスリーブ継手３１の内径とほぼ同等に形成するのが好ましい。前記シース管３０は、収容されたスライド鉄筋３２がスライドしやすいように内面がほぼ平滑に形成され、リブなどの凹凸が形成されないのが好ましい。

【0073】

一方、前記スリーブ継手３１は、内面に軸方向に間隔を空けて内側に膨出する複数のリブが形成された金属製の管体である。このスリーブ継手３１は、機械式継手の一つとして一般的に知られている「モルタル充てん鉄筋継手」に使用される継手部材である。

【0074】

前記スリーブ継手３１は、一端をインバートコンクリート４の接合面５に臨ませ、接合面５に内部空間に連通する開口を形成した状態で、軸方向が接合面５に対してほぼ垂直となる向きに埋め込まれている。インバートコンクリート４内側の他端にはインバートコンクリート４の主筋３３がスリーブ継手３１の管内空間のほぼ半分の位置まで挿入されている。

【0075】

前記シース管３０の管内には、スライド鉄筋３２が軸方向にスライド可能に収容されている。前記スライド鉄筋３２は、前記アーチ型覆工体２をインバートコンクリート４に接合する際、前記シース管３０から一端側が突出して、スリーブ継手３１に挿入され、前記シース管３０とスリーブ継手３１とに跨るように配置される。

【0076】

前記スライド鉄筋３２としては、外周に軸方向に間隔を空けて外側に膨出する複数の節が形成された異形鉄筋を用いるのが好ましく、前記アーチ型覆工体２の主筋３４又はインバートコンクリート４の主筋３３と同じサイズのものを用いてもよいし、異なるサイズのものを用いてもよい。

【0077】

前記スライド鉄筋３２は、図１４～図１６に示されるように、少なくともアーチ型覆工体２の内方側端部に、ナットが螺合されることなどにより周方向に膨出する拡径部３８を備えるのが好ましい。前記拡径部３８は、図示例では、アーチ型覆工体２の内方側端部にのみ設けられているが、両端部に設けてもよいし、設けなくてもよい。前記拡径部３８を設けることにより、スライド鉄筋３２の引抜き耐力を高めることができる。

【0078】

前記スライド鉄筋３２は、前記シース管３０に収容可能な長さで形成されるとともに、前記アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との接合時に、一端側が前記スリーブ継手３１の管内空間のほぼ半分の位置（スリーブ継手３１に挿入されたインバートコンクリート４の主筋３３の先端と当接する位置又はその近傍位置）まで挿入された状態で、前記シース管３０とスリーブ継手３１とに跨設可能な長さで形成されている。

【0079】

前記スライド鉄筋３２は、図１４～図１６に示されるように、アーチ型覆工体２の主筋３４に隣接して配置されるとともに、図１５及び図１６(C)に示されるように、スライド鉄筋３２がシース管３０とスリーブ継手３１とに跨設された状態で、アーチ型覆工体２の主筋３４に対して前記接合面５，６と平行な方向に重なり代Ｌを有するように配置されている。これにより、前記アーチ型覆工体２の主筋３４とスライド鉄筋３２とがあき重ね継手のような接合形態で接合でき、前記スライド鉄筋３２を介してアーチ型覆工体２をインバートコンクリート４に強固に接合できるようになる。

【0080】

図１５及び図１６(D)に示されるように、前記スライド鉄筋３２をシース管３０とスリーブ継手３１とに跨るように配置した状態で、前記シース管３０の内部、スリーブ継手３１の内部及びアーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との隙間部分にモルタル等のグラウト材が充填される。前記グラウト材は、図１６(D)に示されるように、前記スリーブ継手３１の内方側端部の管内空間に連通するホース３５を通じて注入される。そして、前記シース管３０の内方側端部の管内空間に連通するホース３６を通じて、グラウト材注入時の内部空間のエアー抜きを行うとともに、このホース３６から注入されたグラウト材が漏出することをもってグラウト材の充填完了を確認する。

【0081】

以上に説明したコンクリート部材の接合構造を用いて、アーチ型覆工体２をインバートコンクリート４に接合する手順について、図１６に基づいて詳細に説明する。上述の通り、走行装置１２を備えたアーチ型覆工体２は、レール９上を走行してトンネル坑内の所定の設置場所まで運搬される（図９及び図１０）。この際、図１６(A)、(B)に示されるように、スライド鉄筋３２はシース管３０内に収容され、接合面６から突出しない状態に保持されている。スライド鉄筋３２がシース管３０に収容された状態を保持するには、スライド鉄筋３２が脱落しないようにシース管３０の開口に取り外し可能な蓋材を設けておけばよい（図１７参照）。

【0082】

アーチ型覆工体２を所定の設置場所まで運搬したならば、図１６(C)、(D)に示されるように、シース管３０とスリーブ継手３１とが対峙する位置において、上述の通り前記走行装置１２を撤去して支持材２４への盛替えを行った後（図１１参照）、シース管３０の開口に設けられた蓋材を取り除くことによって、自重によってスライド鉄筋３２がシース管３０の内面をスライドし、シース管３０から突出するとともに、突出した一端側がスリーブ継手３１の内部空間に挿入される。

【0083】

その後、アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との隙間の周囲を型枠によって塞いだ後、インバートコンクリート４に埋設されたホース３５からグラウト材を注入し、スリーブ継手３１の内部、シース管３０の内部及びアーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との隙間に充填する。

【0084】

以上の構成からなるコンクリート部材の接合構造では、アーチ型覆工体２をインバートコンクリート４の所定の接合位置まで移動する際、前記スライド鉄筋３２がシース管３０の内部空間に収容され、接合面６から突出しない状態で移動するため、アーチ型覆工体２の移動方向が接合面６に対して垂直方向に限定されず、接合面６と平行な方向や斜め方向など移動方向の自由度が向上できる。このため、本実施形態において、アーチ型覆工体２の接合面６とインバートコンクリート４の接合面５とを対向させた状態で、アーチ型覆工体２がレール９上を走行して接合面５，６に平行な方向からインバートコンクリート４の所定の接合位置まで移動できるようになる。

【0085】

また、プレキャストコンクリートからなる前記アーチ型覆工体２には、スリーブ継手３１と比較すると外径が大幅に小さなシース管３０が埋設されているため、シース管３０の配置部分におけるコンクリートのかぶりを充分確保した上で、プレキャストコンクリート部材のコンクリート厚を可能な限り薄くすることができる。一方、現場打ちコンクリートからなる前記インバートコンクリート４の場合には、コンクリート厚に比較的余裕があるため、前記スリーブ継手３１を用いるのが望ましい。

【0086】

更に、高価なスリーブ継手３１はインバートコンクリート４にのみ使用され、アーチ型覆工体２にはスリーブ継手３１と比較すると格段に安価なシース管３０が用いられているため、大幅なコスト削減が可能となる。

【0087】

図１６(D)に示されるように、前記スライド鉄筋３２をスリーブ継手３１に挿入する際、スリーブ継手３１に対するスライド鉄筋３２の挿入量を把握するため、スライド鉄筋３２に紐などの線材４０の一端を取り付けるとともに、前記線材４０の他端を前記アーチ型覆工体２に備えられたホース３６から外部に延出しておくのが好ましい。延出した線材４０に目印を付しておくことにより、この線材４０をインジケータとしてスライド鉄筋３２のスリーブ継手３１への挿入量が把握できるようになる。

【0088】

一方、図１４に示されるように、アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との接合面５，６は傾斜して形成され、シース管３０及びスリーブ継手３１の軸方向が鉛直方向でないのに加えて、前記スリーブ継手３１の内面は複数のリブによって凹凸状に形成されているため、スライド鉄筋３２がスリーブ継手３１に挿入される際、途中で引っ掛かってスリーブ継手３１の内部空間の所定の位置まで挿入できないおそれがある。そこで、図１７に示されるように、前記アーチ型覆工体２の接合面に、前記シース管３０に収容されたスライド鉄筋３２の脱落を防止する蓋材と、鉤部３７ａを備えることにより、前記鉤部３７ａにスライド鉄筋３２を引っ掛けて該スライド鉄筋３２をスリーブ継手３１に挿入するのを補助する挿入補助具とを兼用する蓋材兼挿入補助具３７を設けるのが好ましい。前記蓋材兼挿入補助具３７を設けることにより、アーチ型覆工体２の移動時には、シース管３０の開口を塞いでスライド鉄筋３２の脱落が防止できるとともに、アーチ型覆工体２とインバートコンクリート４との接合時には、前記蓋材兼挿入補助具３７を矢印の方向に引き抜くことにより、前記鉤部３７ａがシース管３０の開口に到達したときに、自重によりシース管３０からスライド鉄筋３２が突出してスリーブ継手３１の内部空間に挿入され、このスライド鉄筋３２が途中で引っ掛かったときには、蓋材兼挿入補助具３７を抜き差しして鉤部３７ａに引っ掛けてスライド鉄筋３２を動かし、引っ掛かりを解除して自重によるスライドを補助することができる。スライド鉄筋３２の挿入量が所定の長さに達したら、蓋材兼挿入補助具３７を側方に移動して鉤部３７ａとスライド鉄筋３２との係合を解除し、蓋材兼挿入補助具３７を引き抜く。前記蓋材兼挿入補助具３７は、引抜き前には、地山側の両側部及びトンネル空間側の鉤部３７ａの開口側の側部がそれぞれアーチ型覆工体２に仮止めされている。

【0089】

前記シース管３０は、図１８及び図１９に示されるように、スライド鉄筋３２をシース管３０とスリーブ継手３１とに跨るように配置した状態で、少なくとも前記拡径部３８に対応する部分に、それより接合面側の部分より周方向に膨出した膨出部３９を設けるのが好ましい。図１８では、前記スライド鉄筋３２の拡径部３８に対応する部分及びその近傍のみが膨出して形成され、図１９では、前記拡径部３８に対応する部分より内方側部分の全体が膨出して形成されている。本接合構造では、収容されたスライド鉄筋３２がシース管３０の内面をスライドしやすいように、シース管３０の内面が平滑に形成されているが、内面が平滑であるとグラウト材とシース管３０との付着力が低下する問題がある。そこで、シース管３０に前記膨出部３９を設けることにより、前記膨出部３９において軸方向の力の伝達が生じ、表面が平滑でもスライド鉄筋３２の引抜き耐力を高めることができるようになる。また、前記拡径部３８に対応してシース管３０の膨出部３９が形成されるため、前記拡径部３８とシース管３０との間にグラウト材の流動代が確保でき、グラウト材を隙間無く充填しやすくなる。更に、前記膨出部３９を設けることにより、膨出部３９の膨出部分が前記拡径部３８を基点としたコーン状破壊線（図中の二点鎖線）とほぼ直交するため、この部分が抵抗となってコーン状破壊を効果的に防止できるようになる。

【0090】

図１８に示されるように、前記膨出部３９は、(A)丸形、(B)角形のいずれでもよい。前記膨出部３９の径は、膨出部３９以外の一般部の径と比較して、１．２～３倍程度とするのがよい。

【0091】

また、グラウト材とシース管３０との付着力を増大させるため、スライド鉄筋３２のスライドにほとんど支障を来さない部分、具体的には前記膨出部３９より接合面側の内面に、粗面加工を施すのが好ましい。

【0092】

前記シース管３０は、図２０に示されるように、前記スライド鉄筋３２をシース管３０とスリーブ継手３１とに跨るように配置した状態で、少なくとも前記拡径部３８に対応する部分より接合面側が、接合面に向かって徐々に径が小さくなる先細り形状４１で形成してもよい。これにより、シース管３０内面全体を平滑に形成しても、軸方向の伝達力が確保できる。前記先細り形状４１を形成する範囲は、図２０(A)に示されるように、拡径部３８に対応する部分より接合面側のみとしても良いし、図２０(B)に示されるように、全長に亘って形成するようにしてもよい。

【0093】

図２１に示されるように、シース管３０を断面楕円形に形成するなどして幅広の断面形状とした上で、このシース管３０内に、アーチ型覆工体２の主筋３４とスライド鉄筋３２とを一体的に配置してもよい。シース管３０内にアーチ型覆工体２の主筋３４とスライド鉄筋３２とを一体的に配置することにより、主筋３４とスライド鉄筋３２との連続性が確保でき、これらの接合強度をより一層高めることが可能となる。

【符号の説明】

【0094】

１…トンネル、２…アーチ型覆工体、３…鋼製支保工、４…インバートコンクリート、５・６…接合面、７…架台コンクリート、８…第２水平面部、９…レール、１０…アンカーボルト、１１…第１水平面部、１２…走行装置、１７…増厚部、１８…空間、２３…ジャッキ、２４…支持材、２５…鋼材、２６…切欠き、３０…シース管、３１…スリーブ継手、３２…スライド鉄筋、３３・３４…主筋、３７…蓋材兼挿入補助具、３８…拡径部、３９…膨出部

【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】