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(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】2022-09-27
(45)【発行日】2022-10-05
(54)【発明の名称】トンネル支保工の連結方法及び連結構造
(51)【国際特許分類】
E21D 11/40 20060101AFI20220928BHJP
【ＦＩ】
E21D11/40 A
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2018141661
(22)【出願日】2018-07-27
(65)【公開番号】P2020016128
(43)【公開日】2020-01-30
【審査請求日】2021-05-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000201478
【氏名又は名称】前田建設工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100113608
【弁理士】
【氏名又は名称】平川 明
(74)【代理人】
【識別番号】100146330
【弁理士】
【氏名又は名称】本間 博行
(72)【発明者】
【氏名】水谷 和彦
(72)【発明者】
【氏名】森 正彦
(72)【発明者】
【氏名】尾崎 慎一郎
【審査官】高橋 雅明
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－０１６１６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０２８８９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０５２２３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１１３７５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６３－０８６１８７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０７－３１７７４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－２９６３９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０４８６５６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ２１Ｄ １１／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
トンネル坑壁に沿って建て込まれた上半支保工の脚部に対して下半支保工を連結する連結方法であって、前記下半支保工の上部に設けられた雄側継手板に凸設された雄型連結部と、前記上半支保工の脚部に設けられると共に前記上半支保工と前記下半支保工の連結時に外面が前記雄側継手板の外面と当接される雌側継手板に凹設された雌型連結部と、を連結する連結工程を有し、
前記雄型連結部は、前記雄側継手板の外面から突出する棒状の雄型係止部材を有し、
前記雌型連結部は、前記雌側継手板に貫通形成される挿入孔と、前記雌側継手板の裏面側に配置されると共に前記挿入孔に挿入された雄型係止部材を係止する係止部と、を有し、
前記連結工程において、前記雌型連結部の前記係止部は、前記挿入孔から挿入された前記雄型係止部材を係止する、
トンネル支保工の連結方法。
【請求項2】
トンネル坑壁に沿って建て込まれた上半支保工の脚部に対して下半支保工を連結する連結方法であって、
前記上半支保工の脚部に設けられた雄側継手板に凸設された雄型連結部と、前記下半支保工の上部に設けられると共に前記上半支保工と前記下半支保工の連結時に外面が前記雄側継手板の外面と当接される雌側継手板に凹設された雌型連結部と、を連結する連結工程を有し、
前記雄型連結部は、前記雄側継手板の外面から突出する棒状の雄型係止部材と、前記雄側継手板の外面側から前記雄型係止部材を着脱自在に装着可能な装着部と、を有し、
前記雌型連結部は、前記雌側継手板に貫通形成される挿入孔と、前記雌側継手板の裏面側に配置されると共に前記挿入孔に挿入された雄型係止部材を係止する係止部と、を有し、
前記装着部に対して前記雄型係止部材を未装着の状態で前記上半支保工を所定の建て込み位置に建て込んだ後で且つ前記連結工程の前に、前記装着部に前記雄型係止部材を装着し、更に、前記連結工程において、前記雌型連結部の前記係止部は、前記挿入孔から挿入された前記雄型係止部材を係止する、
トンネル支保工の連結方法。
【請求項3】
前記連結工程において、重機のアームに取り付けられたクランプ装置によって前記下半支保工を把持した状態で前記アームを操作することよって、前記雄型連結部と前記雌型連結部とを連結する、請求項１または２に記載のトンネル支保工の連結方法。
【請求項4】
前記上半支保工を所定の建て込み位置に建て込む前に、前記雌側継手板における前記雌型連結部内への異物の侵入を抑制するための挿入孔仮被覆材によって予め前記挿入孔を覆う養生工程と、前記所定の建て込み位置への前記上半支保工の建て込み完了後であって且つ前記連結工程の前に、前記挿入孔を覆っている前記挿入孔仮被覆材を取り除く除去工程と、
を更に有する、
請求項１に記載のトンネル支保工の連結方法。
【請求項5】
前記養生工程において、前記挿入孔を覆うように前記雌側継手板の外面に沿って養生板材を配置する、請求項４に記載のトンネル支保工の連結方法。
【請求項6】
前記装着部は、前記雄側継手板に貫通形成された開口孔と、前記雄側継手板の裏面に固着されると共に前記開口孔に対応する位置に配置され、且つ前記開口孔から挿通された前記雄型係止部材の基端側を螺着可能なナット部材と、を含む、請求項２に記載のトンネル支保工の連結方法。
【請求項7】
前記上半支保工を所定の建て込み位置に建て込む前に、前記ナット部材のうち前記雌側継手板に固着されていない方の開放端及び前記開口孔を、前記ナット部材内への異物の侵入を抑制するためのナット養生材によって覆っておき、前記装着部に対して前記雄型係止部材を未装着の状態で前記上半支保工を所定の建て込み位置に建て込んだ後で且つ前記連結工程の前に、前記開口孔を覆うナット養生材を取り除いてから前記装着部に前記雄型係止部材を装着する、
請求項６に記載のトンネル支保工の連結方法。
【請求項8】
請求項１から７の何れか一項に記載の連結方法によって連結された前記上半支保工と前記下半支保工を含むトンネル支保構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トンネル支保工の連結方法及び連結構造に関する。
【背景技術】
【0002】
トンネルを構築する工法として、ＮＡＴＭ工法(New Austrian Tunneling Method)が知
られている。ＮＡＴＭ工法は、地山が有する支保能力、強度を有効に利用してトンネルの安定を保つという考え方のもとに、吹付けコンクリート、ロックボルト、鋼製支保工等を用いて、地山と一体化したトンネル構造物を建設する工法である。
られている。ＮＡＴＭ工法は、地山が有する支保能力、強度を有効に利用してトンネルの安定を保つという考え方のもとに、吹付けコンクリート、ロックボルト、鋼製支保工等を用いて、地山と一体化したトンネル構造物を建設する工法である。
【0003】
従来、地盤性状が悪い場所でトンネル掘削を行う場合、鋼製支保工を所定のピッチで建て込みながら掘削し、トンネル断面に作用する土圧に対抗している。鋼製支保工は、トンネルの上半部に建て込まれる上半支保工、トンネルの下半部に建て込まれる下半支保工、及び、トンネルの底部（インバート部）に建て込まれるインバート支保工（インバートストラット）を接合してリング状にトンネル断面を閉合することで、高い抵抗力を発揮する工法も知られている。
【0004】
ところで、従来、上半支保工の下方に下半支保工を建て込む際には、例えば、クレーン付き油圧ショベル等の揚重機械を用い、ワイヤロープ等で下半支保工を吊り上げて、上半支保工の下方へ移動した状態で、人力により下半支保工を上半支保工直下の位置へ押し上げ、上半支保工とボルト及びナット等で締結した後、ワイヤロープを取り外していた。
【0005】
しかしながら、トンネルの断面が大きい場合には下半支保工のサイズも大きくなって重量が増すため、人力による作業が困難なものとなると共に、下半支保工を設置するためのサイクルタイムが長くなってしまう。また、下半支保工の運搬中にロープを使用するため、玉掛け作業などの熟練を要する作業が必要となるとともに、揚重機械による下半支保工の移動や、下半支保工移動後のロープの取り外し作業など、危険を伴う作業が多い。また、切羽において作業員が作業を行うため、落石等による災害の発生を防止するための監視等に手間と時間とを要していた。
【0006】
また、従来、トンネル断面の閉合に際して、トンネルのインバート部に作業員が立ち入り、手作業でインバート支保工を下半支保工に接合していたため、上半支保工に対して下半支保工を接合する場合と同様、作業性や安全性を向上できる技術が望まれていた。
【0007】
これに関連して、トンネルの壁面に沿って取り付けられる支保工を挟持し、又は、解放することが可能な挟持部と、装置本体に取り付けられて挟持部を保持するとともにこの挟持部の装置本体に対する角度、位置等を変動させることが可能な腕部とを備えた支保工建込み装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開２００４－５２２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
特許文献１に記載されているような支保工建込み装置を用いることで、支保工を機械によって所定の建て込み位置に移動させることはできるものの、支保工同士の接合（連結）はボルト、ナット等を用いて人力で締結する必要があり、支保工連結作業の作業性につい
て改善する余地があった。
て改善する余地があった。
【0010】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、上半支保工やインバート支保工に対する下半支保工の連結作業に際して、安全性及び作業性を向上することのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題の解決するために、本発明は以下の手段を採用した。すなわち、本発明は、トンネル坑壁に沿って建て込まれた上半支保工と当該上半支保工の脚部に接合される下半支保工とを連結する連結方法であって、前記上半支保工の脚部と前記下半支保工の上部の一方に設けられた雄側継手板に凸設された雄型連結部と、前記上半支保工の脚部と前記下半支保工の上部の他方に設けられると共に前記上半支保工と前記下半支保工の連結時に外面が前記雄側継手板の外面と当接される雌側継手板に凹設された雌型連結部と、を連結する連結工程を有し、前記雄型連結部は、前記雄側継手板の外面から突出する棒状の雄型係止部材を有し、前記雌型連結部は、前記雌側継手板に貫通形成される挿入孔と、前記雌側継手板の裏面側に配置されると共に前記挿入孔に挿入された雄型係止部材を係止する係止部と、を有し、前記連結工程において、前記雌型連結部の前記係止部は、前記挿入孔から挿入された前記雄型係止部材を係止することを特徴とする。
【0012】
上記のように構成することで、雄側継手板に凸設された雄型連結部の雄型係止部材を雌側継手板に貫通形成される挿入孔から挿入するだけで、雌側継手板に凹設された雌型連結部の係止部によって雄型係止部材をワンタッチで係止することができるため、上半支保工の脚部に対する下半支保工の連結を容易に行うことができ、支保工連結作業の作業性を向上させることができる。また、本発明によれば、上半支保工に下半支保工を接合するためのサイクルタイムを短くすることができる。これによれば、トンネルの切羽近傍に作業員が立ち入って作業する作業時間を短くすることができるため、支保工連結作業の安全性を向上させることができる。
【0013】
また、本発明に係るトンネル支保工の連結方法においては、前記連結工程において、重機のアームに取り付けられたクランプ装置によって前記下半支保工を把持した状態で前記アームを操作することよって、前記雄型連結部と前記雌型連結部とを連結することが好ましい。これによれば、トンネルの切羽における人手作業を回避し、安全性及び作業性をより一層向上することができる。
【0014】
ここで、前記雄側継手板が前記下半支保工の上部に設けられ、前記雌側継手板が前記上半支保工の脚部に設けられていることが好ましい。上記のようにすることで、上半支保工をトンネルの上半部における所定位置に建て込む際に、雄側継手板に凸設される雄型連結部の雄型係止部材が折れ曲がったり、破損することを抑制できる。
【0015】
また、トンネルを構築するに当たり、上半支保工を所定の建て込み位置に建て込んだ後は、通常、上半部に対して２次吹付けコンクリートが吹付けられるため、上半支保工の脚部に設けられた雌側継手板の裏面（内面）は２次吹付けコンクリートによって被覆される場合がある。これに対して、本発明に係るトンネル支保工の連結方法によれば、上半支保工及び下半支保工をワンタッチで連結（接合）することができるため、従来のボルト接合のように、ボルト接合時に雌側継手板の裏面側にナットをわざわざ配置する必要がない。そのため、雌側継手板の裏面側が２次吹付けコンクリートによって覆われていたとしても、上半支保工と下半支保工の連結時に、雌側継手板の裏面を覆う２次吹付けコンクリートをわざわざ斫りとる必要が無く、従来に比べて下半支保工の建て込み時における作業性を向上できる。
【0016】
また、本発明に係るトンネル支保工の連結方法において、前記上半支保工を所定の建て込み位置に建て込む前に、前記雌側継手板における前記雌型連結部内への異物の侵入を抑制するための挿入孔仮被覆材によって予め前記挿入孔を覆う養生工程と、前記所定の建て込み位置への前記上半支保工の建て込み完了後であって且つ前記連結工程の前に、前記挿入孔を覆っている前記挿入孔仮被覆材を取り除く除去工程と、を更に有していても良い。挿入孔仮被覆材は、例えばテープ状又はシート状の養生部材であっても良い。
【0017】
養生工程によって、雌側継手板における挿入孔を挿入孔仮被覆材によって予め覆っておくことで、上半部に上半支保工を建て込む際に、雌型連結部内への埃や土砂等といった異物の侵入を抑制できる。また、上記のように挿入孔を挿入孔仮被覆材によって覆っておくことで、上半支保工の建て込み後に上半部に吹付けられる２次吹付けコンクリートが雌型連結部内に侵入することを抑制できる。その結果、上半支保工と下半支保工の連結時において、雌型連結部に対する雄型連結部の挿入及び係止を円滑に行うことができる。
【0018】
上半支保工の建て込み完了後であって且つ連結工程の前に、挿入孔を覆っている挿入孔仮被覆材を除去工程において取り除くことで、上半支保工と下半支保工の連結を円滑に行うことができる。
【0019】
前記養生工程において、前記挿入孔を覆うように前記雌側継手板の外面に沿って養生板材を配置することが好ましい。これによれば、除去工程において雌側継手板から挿入孔仮被覆材を取り除く際、養生板材を雌側継手板の外面と２次吹付けコンクリートとの縁切り材として機能させることができ、挿入孔仮被覆材を容易に取り除くことができる。
【0020】
また、本発明において、前記雌側継手板が前記下半支保工の上部に設けられ、前記雄側継手板が前記上半支保工の脚部に設けられていても良い。この場合、前記雄型連結部は、前記雄側継手板の外面側から前記雄型係止部材を着脱自在に装着可能な装着部を含み、前記装着部に対して前記雄型係止部材を未装着の状態で前記上半支保工を所定の建て込み位置に建て込んだ後で且つ前記連結工程の前に、前記装着部に前記雄型係止部材を装着しても良い。このようにすることで、装着部に対して雄型係止部材を未装着の状態で上半支保工の建て込みを行うことができるため、上半支保工の建て込み時において雄型係止部材が折れ曲がったり破損することを抑制できる。
【0021】
ここで、前記装着部は、前記雄側継手板に貫通形成された開口孔と、前記雄側継手板の裏面に固着されると共に前記開口孔に対応する位置に配置され、且つ前記開口孔から挿通された前記雄型係止部材の基端側を螺着可能なナット部材と、を含んでいても良い。これによれば、簡単な構成によって装着部を実現できる。
【0022】
そして、前記上半支保工を所定の建て込み位置に建て込む前に、前記ナット部材のうち前記雌側継手板に固着されていない方の開放端及び前記開口孔、を前記ナット部材内への異物の侵入を抑制するためのナット養生材によって覆っておき、前記装着部に対して前記雄型係止部材を未装着の状態で前記上半支保工を所定の建て込み位置に建て込んだ後で且つ前記連結工程の前に、前記開口孔を覆うナット養生材を取り除いてから前記装着部に前記雄型係止部材を装着しても良い。
【0023】
これにより、上半支保工の建て込み時に埃や土砂等といった異物がナット部材内に侵入することを抑制できる。また、上半支保工の建て込み後に上半部に吹付けられる２次吹付けコンクリートがナット部材内に侵入することも抑制できる。また、雌側継手板の開口孔を覆っているナット養生材を取り除いてから装着部に雄型係止部材を装着することで、上半支保工に対する下半支保工の連結作業を円滑に行うことができる。
【0024】
また、本発明は、トンネル坑壁に沿って建て込まれる上半支保工の脚部に接合された下半支保工と当該下半支保工の脚部に接合されるインバート支保工とを連結する連結方法として特定することができる。この場合、本発明に係るトンネル支保工の連結方法は、前記下半支保工の脚部と前記インバート支保工の端部の一方に設けられた雄側継手板に凸設された雄型連結部と、前記下半支保工の脚部と前記インバート支保工の端部の他方に設けられると共に前記下半支保工と前記インバート支保工の連結時に外面が前記雄側継手板の外面に当接される雌側継手板に凹設された雌型連結部と、を連結する連結工程を有し、前記雄型連結部は、前記雄側継手板の外面から突出する棒状の雄型係止部材を有し、前記雌型連結部は、前記雌側継手板に貫通形成される挿入孔と、前記雌側継手板の裏面側に配置されると共に前記挿入孔に挿入された雄型係止部材を係止する係止部と、を有し、前記連結工程において、前記雌型連結部の前記係止部は、前記挿入孔から挿入された前記雄型係止部材を係止する。
【0025】
上記のように構成することで、雄側継手板に凸設された雄型連結部の雄型係止部材を雌側継手板に貫通形成される挿入孔から挿入するだけで、雌側継手板に凹設された雌型連結部の係止部によって雄型係止部材をワンタッチで係止することができるため、下半支保工とインバート支保工との連結を容易に行うことができ、支保工連結作業の作業性を向上させることができる。また、本発明によれば、下半支保工とインバート支保工を接合するためのサイクルタイムを短くすることができる。これによれば、トンネルの切羽近傍に作業員が立ち入って作業する作業時間を短くすることができるため、支保工連結作業の安全性を向上させることができる。
【0026】
ここで、前記連結工程において、重機のアームに取り付けられたクランプ装置によって前記インバート支保工を把持した状態で前記アームを操作することよって、前記雄型連結部と前記雌型連結部とを連結することが好ましい。これによれば、トンネルの切羽における人手作業を回避し、安全性及び作業性をより一層向上することができる。
【0027】
また、本発明は、トンネル坑壁に沿って建て込まれた上半支保工と当該上半支保工の脚部に接合される下半支保工との連結構造として特定することができる。すなわち、本発明に係るトンネル支保工の連結構造は、前記上半支保工の脚部と前記下半支保工の上部の一方に設けられた雄側継手板と、前記上半支保工の脚部と前記下半支保工の上部の他方に設けられると共に、前記上半支保工と前記下半支保工の連結時に外面が前記雄側継手板の外面と当接される、雌側継手板と、前記雄側継手板に凸設された雄型連結部と、前記雌側継手板に凹設された雌型連結部と、を備え、前記雄型連結部は、前記雄側継手板の外面から突出する棒状の雄型係止部材を有し、前記雌型連結部は、前記雌側継手板に貫通形成される挿入孔と、前記雌側継手板の裏面側に配置されると共に前記挿入孔に挿入された雄型係止部材を係止する係止部と、を有することを特徴とする。
【0028】
上記構成によれば、雄側継手板に凸設された雄型連結部の雄型係止部材を雌側継手板に貫通形成される挿入孔から挿入するだけで、雌側継手板に凹設された雌型連結部の係止部によって雄型係止部材をワンタッチで係止することができるため、上半支保工の脚部に対する下半支保工の連結を容易に行うことができ、支保工連結作業の作業性を向上させることができる。また、本発明によれば、上半支保工に下半支保工を接合するためのサイクルタイムを短くすることができる。これによれば、トンネルの切羽近傍に作業員が立ち入って作業する作業時間を短くすることができるため、支保工連結作業の安全性を向上させることができる。また、上記連結構造を採用することにより、例えば、重機のアームに取り付けられたクランプ装置によって下半支保工を把持した状態でアームを操作することよって、容易に雄型連結部と雌型連結部とを連結することができる。これによれば、トンネルの切羽における人手作業を回避し、安全性及び作業性をより一層向上することができる。
【0029】
また、本発明に係るトンネル支保工の連結構造は、前記雄側継手板が前記下半支保工の上部に設けられ、前記雌側継手板が前記上半支保工の脚部に設けられていることが好ましい。これにより、上半支保工をトンネルの上半部における所定位置に建て込む際に、雄側継手板に凸設される雄型連結部の雄型係止部材が折れ曲がったり、破損することを抑制できる。また、本発明によれば、上半支保工及び下半支保工をワンタッチで連結（接合）することができるため、従来のボルト接合のように、ボルト接合時に雌側継手板の裏面側にナットをわざわざ配置する必要がない。従って、上半支保工の脚部に設けられている雌側継手板の裏面側が２次吹付けコンクリートによって被覆されても、上半支保工と下半支保工の連結時に、雌側継手板の裏面を覆う２次吹付けコンクリートをわざわざ斫りとる必要が無く、従来に比べて下半支保工の建て込み時における作業性を向上できる。
【0030】
また、本発明に係るトンネル支保工の連結構造は、前記雌側継手板における前記雌型連結部内への異物の侵入を抑制するために、前記挿入孔を覆う挿入孔仮被覆材を、更に有していても良い。このように、雌側継手板における挿入孔を挿入孔仮被覆材によって予め養生しておくことで、上半部に上半支保工を建て込む際に雌型連結部内への埃や土砂等といった異物の侵入を抑制できる。また、上半支保工の建て込み後に上半部に吹付けられる２次吹付けコンクリートが雌型連結部内に侵入することを抑制できる。その結果、上半支保工と下半支保工の連結時において、雌型連結部に対する雄型連結部の挿入及び係止を円滑に行うことができる。また、上半支保工の建て込み完了後であって且つ連結工程の前に、挿入孔を覆っている挿入孔仮被覆材を取り除くことで、上半支保工と下半支保工の連結を円滑に行うことができる。
【0031】
また、前記挿入孔仮被覆材は、前記挿入孔を覆うように前記雌側継手板の外面に沿って配置される養生板材であっても良い。これによれば、雌側継手板から挿入孔仮被覆材を取り除く際、養生板材を雌側継手板の外面と吹付けコンクリートとの縁切り材として機能させることができ、挿入孔仮被覆材を容易に取り除くことができる。
【0032】
また、本発明に係るトンネル支保工の連結構造は、前記雌側継手板が前記下半支保工の上部に設けられ、前記雄側継手板が前記上半支保工の脚部に設けられており、前記雄型連結部は、前記雄側継手板の外面側から前記雄型係止部材を着脱自在に装着可能な装着部を含んでいても良い。このようにすることで、装着部に対して雄型係止部材を未装着の状態で上半支保工の建て込みを行うことができるため、上半支保工の建て込み時において雄型係止部材が折れ曲がったり破損することを抑制できる。
【0033】
なお、前記装着部は、前記雄側継手板に貫通形成された開口孔と、前記雄側継手板の裏面に固着されると共に前記開口孔に対応する位置に配置され、且つ前記開口孔から挿通された前記雄型係止部材の基端側を螺着可能なナット部材と、を含んでいても良い。これによれば、簡単な構成によって装着部を実現できる。
【0034】
また、本発明に係るトンネル支保工の連結構造は、前記ナット部材内への異物の侵入を抑制するためのナット養生材であって、前記ナット部材のうち前記雌側継手板に固着されていない方の開放端及び前記開口孔を覆い、且つ、前記開放端及び前記開口孔に対して着脱自在なナット養生材を、更に有していても良い。これにより、上半支保工の建て込み時に埃や土砂等といった異物がナット部材内に侵入することを抑制できる。また、上半支保工の建て込み後に上半部に吹付けられる２次吹付けコンクリートがナット部材内に侵入することも抑制できる。また、ナット養生材は、開放端及び開口孔に対して着脱自在であるため、雌側継手板の開口孔を覆っているナット養生材を取り除いてから装着部に雄型係止部材を装着することで、上半支保工に対する下半支保工の連結作業を円滑に行うことができる。
【0035】
また、本発明は、トンネル坑壁に沿って建て込まれる上半支保工の脚部に接合された下半支保工と当該下半支保工の脚部に接合されるインバート支保工との連結構造として特定することができる。すなわち、本発明に係るトンネル支保工の連結構造は、前記下半支保工の脚部と前記インバート支保工の端部の一方に設けられた雄側継手板と、前記下半支保工の脚部と前記インバート支保工の端部の他方に設けられると共に、前記下半支保工と前記インバート支保工の連結時に外面が前記雄側継手板の外面に当接される、雌側継手板と、前記雄側継手板に凸設された雄型連結部と、前記雌側継手板に凹設された雌型連結部と、を備え、前記雄型連結部は、前記雄側継手板の外面から突出する棒状の雄型係止部材を有し、前記雌型連結部は、前記雌側継手板に貫通形成される挿入孔と、前記雌側継手板の裏面側に配置されると共に前記挿入孔に挿入された雄型係止部材を係止する係止部と、を有することを特徴とする。
【0036】
上記構成によれば、雄側継手板に凸設された雄型連結部の雄型係止部材を雌側継手板に貫通形成される挿入孔から挿入するだけで、雌側継手板に凹設された雌型連結部の係止部によって雄型係止部材をワンタッチで係止することができるため、下半支保工とインバート支保工との連結を容易に行うことができ、支保工連結作業の作業性を向上させることができる。また、本発明によれば、下半支保工とインバート支保工を接合するためのサイクルタイムを短くすることができる。これによれば、トンネルの切羽近傍に作業員が立ち入って作業する作業時間を短くすることができるため、支保工連結作業の安全性を向上させることができる。また、上記連結構造を採用することにより、例えば、重機のアームに取り付けられたクランプ装置によってインバート支保工を把持した状態でアームを操作することよって、容易に雄型連結部と雌型連結部とを連結することができる。これによれば、トンネルの切羽における人手作業を回避し、安全性及び作業性をより一層向上することができる。
【発明の効果】
【0037】
本発明によれば、上半支保工やインバート支保工に対する下半支保工の連結作業に際して、安全性及び作業性を向上することのできる技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【発明を実施するための形態】
【0039】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0040】
＜実施形態１＞
［全体支保構造］
図１は、実施形態１に係るトンネルの鋼製支保構造１を示す図である。符号１０は上半鋼製支保工、符号２０Ｌは左側下半鋼製支保工、符号２０Ｒは右側下半鋼製支保工である。また、符号３０はインバート鋼製支保工である。上半鋼製支保工１０は、一対の円弧状の左側上半鋼製支保工１０Ｌ及び右側上半鋼製支保工１０Ｒの天端部（上端部）同士を一体に連結することでアーチ状に形成されている。
［全体支保構造］
図１は、実施形態１に係るトンネルの鋼製支保構造１を示す図である。符号１０は上半鋼製支保工、符号２０Ｌは左側下半鋼製支保工、符号２０Ｒは右側下半鋼製支保工である。また、符号３０はインバート鋼製支保工である。上半鋼製支保工１０は、一対の円弧状の左側上半鋼製支保工１０Ｌ及び右側上半鋼製支保工１０Ｒの天端部（上端部）同士を一体に連結することでアーチ状に形成されている。
【0041】
左側下半鋼製支保工２０Ｌは、左側上半鋼製支保工１０Ｌの脚部に接合される鋼製支保工であり、右側下半鋼製支保工２０Ｒは、右側上半鋼製支保工１０Ｒの脚部に接合される鋼製支保工である。インバート鋼製支保工３０は、左側下半鋼製支保工２０Ｌの脚部（下部）に接合される左側インバート鋼製支保工３０Ｌと、右側下半鋼製支保工２０Ｒの脚部（下部）に接合される右側インバート鋼製支保工３０Ｒを含んでいる。インバート鋼製支保工３０（左側インバート鋼製支保工３０Ｌ及び右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）は、トンネル底部のインバート盤に設置される鋼製支保工である。以上のように構成される鋼
製支保構造１は、トンネルの断面をリング状に閉合する。
製支保構造１は、トンネルの断面をリング状に閉合する。
【0042】
図２は、左側上半鋼製支保工１０Ｌ及び右側上半鋼製支保工１０Ｒがアーチ状に連結されることで形成された上半鋼製支保工１０の側面図である。なお、図２には、左側上半鋼製支保工１０Ｌ及び右側上半鋼製支保工１０Ｒにそれぞれ接合される左側下半鋼製支保工２０Ｌ及び右側下半鋼製支保工２０Ｒの上部側も図示されている。
【0043】
図３は、図１の破線円Ａで囲まれた左側下半鋼製支保工２０Ｌの脚部近傍の拡大図である。図４は、図１の破線円Ｂで囲まれた右側下半鋼製支保工２０Ｒの脚部近傍の拡大図である。図５は、図１の破線円Ｃで囲まれた部分の拡大図であり、左側インバート鋼製支保工３０Ｌ及び右側インバート鋼製支保工３０Ｒの接合部近傍を示している。
【0044】
図２に示すように、左側上半鋼製支保工１０Ｌは、第１本体部１１１、第１天端継手板１２１、第１脚部継手板１３１を有する。第１本体部１１１は、ウェブ１１１ａ、当該ウェブ１１１ａに直交する一対の地山側フランジ１１１ｂ及び内空側フランジ１１１ｃから構成されるＨ形鋼である。また、第１本体部１１１における一端には第１天端継手板１２１が溶接され、他端には第１脚部継手板１３１が溶接されている。第１天端継手板１２１及び第１脚部継手板１３１は四角形の鋼製平板であり、第１本体部１１１のＨ形断面に対して直交方向に延在している。右側上半鋼製支保工１０Ｒについても同様に、第２本体部１１２、第２天端継手板１２２、第２脚部継手板１３２を有する。第２本体部１１２は、ウェブ１１２ａ、当該ウェブ１１２ａに直交する一対の地山側フランジ１１２ｂ及び内空側フランジ１１２ｃから構成されるＨ形鋼である。また、第２本体部１１２における一端には第２天端継手板１２２が溶接され、他端には第２脚部継手板１３２が溶接されている。第２天端継手板１２２、第２脚部継手板１３２は四角形の鋼製平板であり、第２本体部１１２のＨ形断面に対して直交方向に延在している。本実施形態では、第１天端継手板１２１及び第２天端継手板１２２が適宜の締結具を用いて互いに結合されることで、左側上半鋼製支保工１０Ｌ及び右側上半鋼製支保工１０Ｒが一体に連結される。第１天端継手板１２１及び第２天端継手板１２２は、例えば、ボルト１４及びナット１５等を用いて互いに連結されている。
【0045】
左側下半鋼製支保工２０Ｌは、第１本体部２１１、第１下半上端継手板２２１、第１下半底板２３１を有する。第１本体部２１１は、ウェブ２１１ａ、当該ウェブ２１１ａに直交する一対の地山側フランジ２１１ｂ及び内空側フランジ２１１ｃから構成されるＨ形鋼である。また、第１本体部２１１における上端小口には第１下半上端継手板２２１が溶接され、下端小口には第１下半底板２３１が溶接されている。ここで、第１下半上端継手板２２１及び第１下半底板２３１は四角形の鋼製平板である。左側下半鋼製支保工２０Ｌにおける第１下半上端継手板２２１は、左側上半鋼製支保工１０Ｌの脚部における第１脚部継手板１３１と接合される継手板である。また、左側下半鋼製支保工２０Ｌにおける第１下半底板２３１は、左側下半鋼製支保工２０Ｌを支持するための底板である。なお、図３に示すように、第１本体部２１１は、上部側本体ピース２１１Ａと、脚部側本体ピース２１１Ｂとがボルト及びナット等を用いて接合されている。なお、符号２１１０Ａ，２１１０Ｂは、上部側本体ピース２１１Ａ及び脚部側本体ピース２１１Ｂを互いに連結するための中間継手板である。
【0046】
右側下半鋼製支保工２０Ｒについても同様に、右側下半鋼製支保工２０Ｒは、第２本体部２１２、第２下半上端継手板２２２、第２下半底板２３２を有する。第２本体部２１２は、ウェブ２１２ａ、当該ウェブ２１２ａに直交する一対の地山側フランジ２１２ｂ及び内空側フランジ２１２ｃから構成されるＨ形鋼である。また、第２本体部２１２における上端小口には第２下半上端継手板２２２が溶接され、下端小口には第２下半底板２３２が溶接されている。第２下半上端継手板２２２及び第２下半底板２３２は四角形の鋼製平板
である。右側下半鋼製支保工２０Ｒにおける第２下半上端継手板２２２は、右側上半鋼製支保工１０Ｒの脚部における第２脚部継手板１３２と接合される継手板である。また、右側下半鋼製支保工２０Ｒにおける第２下半底板２３２は、右側下半鋼製支保工２０Ｒを支持するための底板である。なお、本実施形態における第２本体部２１２は、上部側本体ピース２１２Ａと、脚部側本体ピース２１２Ｂとがボルト及びナット等を用いて接合されている。なお、符号２１２０Ａ，２１２０Ｂは、上部側本体ピース２１２Ａ及び脚部側本体ピース２１２Ｂを互いに連結するための中間継手板である。
である。右側下半鋼製支保工２０Ｒにおける第２下半上端継手板２２２は、右側上半鋼製支保工１０Ｒの脚部における第２脚部継手板１３２と接合される継手板である。また、右側下半鋼製支保工２０Ｒにおける第２下半底板２３２は、右側下半鋼製支保工２０Ｒを支持するための底板である。なお、本実施形態における第２本体部２１２は、上部側本体ピース２１２Ａと、脚部側本体ピース２１２Ｂとがボルト及びナット等を用いて接合されている。なお、符号２１２０Ａ，２１２０Ｂは、上部側本体ピース２１２Ａ及び脚部側本体ピース２１２Ｂを互いに連結するための中間継手板である。
【0047】
図３に示すように、左側下半鋼製支保工２０Ｌの脚部側に設けられた脚部側本体ピース２１１Ｂには、左側インバート鋼製支保工３０Ｌと接合される第１下半脚部継手部２４１が設けられている。第１下半脚部継手部２４１は、例えばＨ形鋼によって形成されていてもよい。図３に示すように、第１下半脚部継手部２４１の先端小口には、第１下半脚部継手板２５１が溶接されている。この第１下半脚部継手板２５１は、左側インバート鋼製支保工３０Ｌの端部に接合される継手板である。また、図４に示すように、右側下半鋼製支保工２０Ｒの脚部側に設けられた脚部側本体ピース２１２Ｂには、右側インバート鋼製支保工３０Ｒと接合される第２下半脚部継手部２４２が設けられている。第２下半脚部継手部２４２は、例えばＨ形鋼によって形成されていてもよい。第２下半脚部継手部２４２の先端小口には、第２下半脚部継手板２５２が溶接されている。この第２下半脚部継手板２５２は、右側インバート鋼製支保工３０Ｒの端部に接合される継手板である。
【0048】
図３及び図５に示すように、左側インバート鋼製支保工３０Ｌは、左側インバート本体部３１１、左側インバート本体部３１１の一端に接合された四角形の鋼製平板である左側インバート第１継手板３２１と、左側インバート本体部３１１の他端に接合された四角形の鋼製平板である左側インバート第２継手板３３１を有する。また、図４及び図５に示すように、右側インバート鋼製支保工３０Ｒは、右側インバート本体部３１２と、右側インバート本体部３１２の一端に接合された四角形の鋼製平板である右側インバート第１継手板３２２と、右側インバート本体部３１２の他端に接合された四角形の鋼製平板である右側インバート第２継手板３３２を有する。
【0049】
ここで、左側インバート鋼製支保工３０Ｌは、左側インバート本体部３１１に設けられた左側インバート第１継手板３２１が、左側下半鋼製支保工２０Ｌの第１下半脚部継手部２４１に設けられた第１下半脚部継手板２５１と接合されることで左側下半鋼製支保工２０Ｌと一体に連結される。また、右側インバート鋼製支保工３０Ｒは、右側インバート本体部３１２に設けられた右側インバート第１継手板３２２が、右側下半鋼製支保工２０Ｒの第２下半脚部継手部２４２に設けられた第２下半脚部継手板２５２と接合されることで右側下半鋼製支保工２０Ｒと一体に連結される。また、図５に示すように、左側インバート鋼製支保工３０Ｌにおける左側インバート第２継手板３３１と右側インバート鋼製支保工３０Ｒにおける右側インバート第２継手板３３２が接合されることで、左側インバート鋼製支保工３０Ｌ及び右側インバート鋼製支保工３０Ｒが一体に連結される。左側インバート第２継手板３３１と右側インバート第２継手板３３２は、例えば、ボルト１６及びナット１７等を用いて締結することができる。なお、左側インバート鋼製支保工３０Ｌ及び右側インバート鋼製支保工３０Ｒの間には、インバート鋼製支保工３０の長さを調整するための鋼製支保工である長さ調整用鋼製支保工（図示せず）が介在しても良く、その調整用鋼製支保工を介して左側インバート鋼製支保工３０Ｌ及び右側インバート鋼製支保工３０Ｒが互いに連結されても良い。
【0050】
［上半鋼製支保工と下半鋼製支保工の連結構造及び連結方法］
次に、アーチ状に建て込まれた上半鋼製支保工１０に対する左側下半鋼製支保工２０Ｌと右側下半鋼製支保工２０Ｒの連結構造及び連結方法について説明する。図６は、実施形態１に係るトンネルＴの施工状況を示す図である。図６は、トンネルＴの掘進方向を横か
ら見たトンネル断面の概略図である。図６に示すトンネル掘削においては、例示的にトンネル断面を上半部と下半部に分割して掘削を行う補助ベンチ付き全断面工法を採用している。
次に、アーチ状に建て込まれた上半鋼製支保工１０に対する左側下半鋼製支保工２０Ｌと右側下半鋼製支保工２０Ｒの連結構造及び連結方法について説明する。図６は、実施形態１に係るトンネルＴの施工状況を示す図である。図６は、トンネルＴの掘進方向を横か
ら見たトンネル断面の概略図である。図６に示すトンネル掘削においては、例示的にトンネル断面を上半部と下半部に分割して掘削を行う補助ベンチ付き全断面工法を採用している。
【0051】
符号１１０は、切羽１００の上半鏡である。上半鏡１１０には、地山の変位が増大して崩壊することを抑制するために、鏡ボルト１２０や鏡吹付けコンクリート１３０が必要に応じて施工されている。また、符号１４０はロックボルト、符号１５０は２次吹付けコンクリートである。なお、図６において、既設の鋼製支保工の図示を省略している。
【0052】
図６は、既に、上半部の支保構造、すなわち上半鋼製支保工１０の所定位置への建て込み、２次吹付けコンクリートの吹付け、ロックボルト１４０の施工が完了している状態で、バックホウ等の重機５００によって下半部を掘削している状況を示している。ベンチ部２００は、上半鏡１１０の下端からトンネル軸方向手前側に連なる水平面である上半盤２１０と、この上半盤２１０の手前端から鉛直下方に連なる垂直面である下半鏡２２０とからなる段部である。なお、ここでいう「手前」とは、トンネル軸方向において、トンネルＴの掘進方向とは逆側を指す。上半盤２１０は、一例として、掘進方向に２～４ｍ程度の長さに設定されている。また、下半鏡２２０の下端からは、トンネル軸方向手前側に下半盤２３０が連なっている。下半部の掘削完了後、図１に示したように、左側上半鋼製支保工１０Ｌの脚部に左側下半鋼製支保工２０Ｌを接合し、右側上半鋼製支保工１０Ｒの脚部に右側下半鋼製支保工２０Ｒを接合する。
【0053】
図７は、上半鋼製支保工と下半鋼製支保工の連結構造２を説明する図である。連結構造２は、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の脚部と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の上部の一方に設けられた雄側継手板と、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の脚部と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の上部の他方に設けられると共に、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の連結時に外面が前雄側継手板の外面と当接される雌側継手板と、雄側継手板に凸設された雄型連結部と、雌側継手板に凹設された雌型連結部と、を含んで構成されている。ここでは、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の上部に設けられている第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）を雄側継手板とし、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の脚部に設けられている第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）を雌側継手板とする場合を例に説明する。図７に示す例では、雌側継手板としての第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）に雌型連結部４０が凹設され、雄側継手板としての第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）に雄型連結部５０が凸設されている。また、図７においては、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）における第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）と、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）における第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）が、連結構造２を介して連結される前の状態、即ち、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）と第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）が互いに離間した状態を示している。符号１３１ａ（１３２ａ）は、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の外面、符号１３１ｂ（１３２ｂ）は第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の内面（裏面）である。また、符号２２１ａ（２２２ａ）は、第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）の外面、符号２２１ｂ（２２２ｂ）は、第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）の内面（裏面）である。
【0054】
図８Ａは、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）における第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の外面図であり、図８Ｂは、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）における第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１
３２）の内面図（裏面図）である。図９Ａは、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）における第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）の外面図であり、図９Ｂは、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）における第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）の内面図（裏面図）である。
３２）の内面図（裏面図）である。図９Ａは、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）における第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）の外面図であり、図９Ｂは、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）における第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）の内面図（裏面図）である。
【0055】
まず、第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）に凸設された雄型連結部５０について説明する。第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）には、雄型連結部５０が設けられる位置に一対の開口孔５０ａが穿設されている。雄型連結部５０は、棒状の雄型係止部材５１を有している。雄型係止部材５１は、第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）の開口孔５０ａよりも若干小径の軸部材であり、その基端部に雄ネジ５１ａが刻設されている。また、雄型係止部材５１の中間部には環状の鍔部５１ｂが設けられている。また、雄型係止部材５１の鍔部５１ｂよりも先端側の部位における外周部には、雄ネジ５１ｃが形成されている。雄型係止部材５１の雄ネジ５１ｃは、雄型係止部材５１の外周に複数並設された周方向の雄側係止溝である。また、雄型係止部材５１の先端部５１ｄには、先端に向かって縮径するテーパ面５１ｅが形成されている。
【0056】
また、第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）の外面２２１ａ（２２２ａ）側における開口孔５０ａの周囲には、周囲よりも一段凹んだザグリ部２２１ｃ（２２２ｃ）が形成されている。雄型係止部材５１の鍔部５１ｂの外径は、第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）の開口孔５０ａの内径よりも大きい。雄型係止部材５１の基端側を、第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）の外面２２１ａ（２２２ａ）側から開口孔５０ａに挿通し、鍔部５１ｂをザグリ部２２１ｃ（２２２ｃ）に配置した状態で基端部の雄ネジ５１ａにナット５２を螺着する。その結果、雄型係止部材５１が第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）から突出した状態で、第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）に雄型係止部材５１を固定することができる。
【0057】
次に、雌型連結部４０について説明する。第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）には、雌型連結部４０が設けられる位置に一対の挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）が第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）を貫通するように穿設されており、その内面１３１ｂ（１３２ｂ）には金属製の円筒状のケーシング４１が例えば溶接ｗｐなどによって固定されている。ケーシング４１は、その軸心を挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）の略中央部に位置させている。ケーシング４１内には、収納室４２が形成されている。収納室４２の先部（前部）には、その内周面を後端側から先端側にかけて内径が徐々に縮径するテーパ面４３ａを有するテーパ穴４３が形成されている。また、収納室４２の中間部にはバネ収納部４２ａが形成されており、収納室４２の後部内周に雌ネジ４５が刻設されている。また、テーパ穴４３の先端部には、挿入口４８が開口形成されている。ケーシング４１の前端部に位置する挿入口４８は、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）に形成された挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）と略同径で、且つ当該挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）と連通している。また、ケーシング４１が第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の内面１３１ｂ（１３２ｂ）に固定された状態で挿入口４８が挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）と重なった位置に配置されている。
【0058】
また、ケーシング４１のテーパ穴４３内には、分割された雌型係止部材４６が軸方向に摺動可能に配置されている。本実施形態では、図１０に示すように、周方向に３つに分割してなる楔形の雌型係止部材４６が、ケーシング４１の軸（前後）方向に摺動可能に配設されている。図１０は、図７におけるＸ－Ｘ矢視断面図である。ここで、雌型係止部材４６の外面は、テーパ穴４３におけるテーパ面４３ａに沿って摺動可能なテーパ面４６ａとして形成されている。雌型係止部材４６のテーパ面４６ａは、先端側から後方にかけて外
径が徐々に拡大している。更に、各雌型係止部材４６の内面には、雌ネジ４６ｂが形成されている。雌ネジ４６ｂは、各雌型係止部材４６の内面に、複数並設された周方向の雌側係止溝である。雌ネジ４６ｂは、ケーシング４１の軸心を中心とする円弧で且つ、軸心に沿った方向に刻設されている。以上より、複数個の雌型係止部材４６によって雌ネジ穴が形成され、各雌型係止部材４６のテーパ面４６ａがテーパ穴４３のテーパ面４３ａに沿って後退することにより、その雌ネジ穴が拡径され、前方（先方）へ移動することにより当該雌ネジ穴が縮径するようになる。なお、各雌型係止部材４６の内面に形成された雌ネジ４６ｂは、雄型係止部材５１の先端側外周部に形成された雄ネジ５１ｃと噛合させることができる。
径が徐々に拡大している。更に、各雌型係止部材４６の内面には、雌ネジ４６ｂが形成されている。雌ネジ４６ｂは、各雌型係止部材４６の内面に、複数並設された周方向の雌側係止溝である。雌ネジ４６ｂは、ケーシング４１の軸心を中心とする円弧で且つ、軸心に沿った方向に刻設されている。以上より、複数個の雌型係止部材４６によって雌ネジ穴が形成され、各雌型係止部材４６のテーパ面４６ａがテーパ穴４３のテーパ面４３ａに沿って後退することにより、その雌ネジ穴が拡径され、前方（先方）へ移動することにより当該雌ネジ穴が縮径するようになる。なお、各雌型係止部材４６の内面に形成された雌ネジ４６ｂは、雄型係止部材５１の先端側外周部に形成された雄ネジ５１ｃと噛合させることができる。
【0059】
また、雌型連結部４０における収納室４２のバネ収納部４２ａには、雌型係止部材４６を前方（先方）に押圧（弾性付勢）する押圧部材である押圧ばね４４が、各雌型係止部材４６の後端に設けられるばね受け４７と蓋板４９との間に圧縮した状態で収納されており、押圧ばね４４の押圧力によって各雌型係止部材４６を常時前方に押圧している。蓋板４９は、収納室４２の後部内周側に刻設された雌ネジ４５に螺着されることで、押圧ばね４４を圧縮した状態に保持することができる。なお、蓋板４９の外面には、六角穴４９ａが設けられており、六角レンチによって蓋板４９をケーシング４１から着脱自在になっている。また、雌型連結部４０は、ケーシング４１に蓋板４９が装着された状態で、収納室４２は挿入口４８を介してのみケーシング４１の外部に連通している。
【0060】
以上のように構成される雌型連結部４０及び雄型連結部５０において、各雌型係止部材４６の内面に形成された雌ネジ４６ｂと雄型係止部材５１の外周部に形成された雄ネジ５１ｃは、ネジピッチが、ＪＩＳに規定する細目ネジのピッチよりも小さく形成されている。また、本実施形態の雌型連結部４０では各雌型係止部材４６の内面に螺旋状の雌ネジ４６ｂを形成したが、雌ネジ４６ｂに代えて、各雌型係止部材４６の周方向に伸びる環状の山部と環状の谷部を交互かつ並行に配置した並行溝を各雌型係止部材４６の内面に設けても良い。同様に、雄型連結部５０においては、雄型係止部材５１の外周部に形成した雄ネジ５１ｃに代えて、雄型係止部材５１の周方向に伸びる環状の山部と環状の谷部を交互かつ並行に配置した並行溝を雄型係止部材５１の外周面に設けても良い。
【0061】
次に、上述した連結構造２を用いた左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）との連結工程について説明する。図１１は、作業車６００を用いて左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の建て込みを行っている状況を示す図である。作業車６００は、例えば、油圧ショベルなどのアーム６１０の先端にクランプ６２０をアタッチメントとして取り付けたものである。クランプ６２０は、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の狭持、及びその開放が可能なハサミ状の部材である。作業車６００のクランプ６２０に左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の第１本体部２１１（第２本体部２１２）を把持した状態で、アーム６１０を操作することで、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）を、既設の左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の下方に移動させ、図７に示した状態のように、雌側継手板としての第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）に対して、雄側継手板としての第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）が対峙するように、相互の継手板の位置を調整する。なお、図１１に示す状態、すなわち、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の脚部に左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）を連結する際には、第１本体部２１１（第２本体部２１２）から脚部側本体ピース２１１Ｂ（２１２Ｂ）が取り外されていてもよい。
【0062】
そして、作業車６００のアーム６１０を操作して、図７に示す状態から、第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）と第１下半上端継手板２２１（第２下半上端
継手板２２２）の離間距離を徐々に狭めてゆき、第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）に凸設された雄型連結部５０を、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）に挿入する。
継手板２２２）の離間距離を徐々に狭めてゆき、第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）に凸設された雄型連結部５０を、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）に挿入する。
【0063】
ここで、雄型係止部材５１の外径は、挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）及び雌型連結部４０（ケーシング４１）の挿入口４８よりも若干小径で、且つ、各雌型係止部材４６がテーパ穴４３（テーパ面４３ａ）の最前進位置に配置された状態で、各雌型係止部材４６によって形成される雌ネジ穴の直径よりも若干大径に設定されている。これにより、雄型係止部材５１が挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）を通じて、雌型連結部４０の挿入口４８から侵入すると、押圧ばね４４の押圧力によって前端部にテーパ穴４３（テーパ面４３ａ）の最前進位置に位置決めされている各雌型係止部材４６の前端面４６ｃに雄型係止部材５１の先端部５１ｄが当接する。そして、雄型係止部材５１が押圧ばね４４の押圧力に抗して、各雌型係止部材４６をテーパ面４３ａに沿って、雌型連結部４０（ケーシング４１）の軸方向後方に向かって後退させることで、各雌型係止部材４６におけるテーパ面４６ａの雌ネジ４６ｂによって形成されている雌ネジ穴を拡径しつつ雄型係止部材５１が収納室４２内に挿入される。
【0064】
そして、第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）の外面と第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）の外面同士が面接触し、雌型連結部４０における収納室４２内への雄型係止部材５１の挿入が完了することで、それ以上の収納室４２内への雄型係止部材５１の挿入が停止されると、各雌型係止部材４６は押圧ばね４４の押圧力によって前方（先方）に押し戻されると共に、各雌型係止部材４６のテーパ面４６ａによって形成される雌ネジ穴が縮径する。その結果、図１２に示すように、雌型連結部４０における各雌型係止部材４６の雌ネジ４６ｂ（雌側係止溝）及び雄型連結部５０における雄型係止部材５１の雄ネジ５１ｃ（雄側係止溝）が相互に噛合する。これによって、図２に示したように、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の外面１３１ａ（１３２ａ）及び第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）の外面２２１ａ（２２２ａ）が面接触した状態で、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）が一体に連結される。なお、本実施形態においては、雌型連結部４０に対して雄型係止部材５１が挿入及び係止された状態において、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）及び第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）の各外縁同士の位置がすべて合致するように設定されている。
【0065】
ここで、図１２に示したように、雌型連結部４０の雌ネジ４６ｂと雄型連結部５０（雄型係止部材５１）の雄ネジ５１ｃが噛合した状態で、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）及び第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）を離反する方向に外力が作用した場合、雌型連結部４０における収納室４２から雄型係止部材５１を引き抜く方向に引き抜き力が作用する。この引き抜き力は、互いに噛み合う雄ネジ５１ｃと雌ネジ４６ｂを介して各雌型係止部材４６に伝達される。ところで、各雌型係止部材４６のテーパ面４６ａは後方側から前方にかけて外径が徐々に縮小している。そのため、上記引き抜き力が各雌型係止部材４６に作用しても、各雌型係止部材４６がテーパ穴４３の前方に向かって変位することが制限される。すなわち、本実施形態に係る連結構造２によれば、雌型連結部４０の収納室４２から雄型係止部材５１を引き抜く方向に外力が作用しても、当該外力に対抗して連結状態を維持することができる。つまり、実施形態における連結構造２によれば、雌型連結部４０の挿入口４８から雄型連結部５０（雄型係止部材５１）を挿入する動作だけで、雌型連結部４０に対して雄型連結部５０が連結されるため、簡単に左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）を一体に接合することができる。また、雌型連結部４０における収納室４２から雄型係止部材５１を引き抜く方向に引き抜き力が作用しても、雌
型連結部４０及び雄型連結部５０の連結が解除されることを抑制できる。
型連結部４０及び雄型連結部５０の連結が解除されることを抑制できる。
【0066】
以上のように、本実施形態におけるトンネル支保工の連結構造２、及びこれを用いたトンネル支保工の連結方法によれば、連結構造２によってワンタッチで簡単にトンネル支保工同士を連結することができるため、従来に比べてトンネル支保工同士の連結作業の作業性を向上させることができる。また、トンネル支保工を連結する際のサイクルタイムを従来に比べて短くすることができるため、トンネルの切羽近傍に作業員が立ち入って作業する作業時間を短くすることができ、支保工連結作業の安全性を向上させることができる。
【0067】
また、本実施形態においては、雄型連結部５０（雄型係止部材５１）が凸設される雄側継手板が左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の上部に設けられ、雌型連結部４０が凹設される雌側継手板が左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の脚部に設けられているため、左側上半鋼製支保工１０Ｌ及び右側上半鋼製支保工１０ＲをトンネルＴの上半部における所定位置に建て込む際に、雄側継手板に凸設される雄型連結部５０（雄型係止部材５１）が折れ曲がったり、破損することを抑制できるという利点がある。
【0068】
また、本実施形態における左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の連結方法においては、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）をトンネルＴの上半部における所定の建て込み位置に建て込む前に、雌側継手板としての第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の雌型連結部４０（ケーシング４１）内への異物の侵入を抑制するための挿入孔仮被覆材６０によって予め挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）を覆う養生工程と、所定の建て込み位置への左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の建て込み完了後であって且つ左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）との連結工程の前に、挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）を覆っている挿入孔仮被覆材６０を取り除く除去工程を実施してもよい。
【0069】
図１３は、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の外面１３１ａ（１３２ａ）に挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）を覆うように挿入孔仮被覆材６０を取り付けた状態を説明する図である。挿入孔仮被覆材６０は、例えばテープ状又はシート状の養生部材であっても良い。例えば、図１３の（ａ）に示すように、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の外面１３１ａ（１３２ａ）に挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）を覆うように養生テープ６０Ａを貼り付けてもよい。また、挿入孔仮被覆材６０は、例えば、図１３の（ｂ）に示すように、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）を覆うように外面１３１ａ（１３２ａ）に沿って固定される木板等の養生板材６０Ｂであってもよい。なお、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の外面１３１ａ（１３２ａ）に対する養生板材６０Ｂの固定は特に限定されず、例えば粘着テープ等を用いても良い。
【0070】
上記のように、上半部への左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の建て込みを行う前に、挿入孔仮被覆材６０によって事前に挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）を覆っておくことで、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の建て込み時に、挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）を通じて雌型連結部４０のケーシング４１内に形成される収納室４２に、埃や土砂等といった異物が侵入することを抑制することができる。また、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の建て込み後に上半部に吹付けられる２次吹付けコンクリートが雌型連結部４０内に侵入することを抑制することができる。その結果、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の連結時に、雌型連結部４０に対する雄型連結部５０（雄型係止部材５１）の円滑な挿入及び係止が阻害されることを抑制できる
。
。
【0071】
また、上半部への左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の建て込み後、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）との連結工程の前に、挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）を覆っている挿入孔仮被覆材６０を取り除く除去工程を行うことで、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）との連結を円滑に行うことができる。
【0072】
なお、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の建て込み後、上半部の支保構造として２次吹付けコンクリートの吹付けが行われるため、上記除去工程を行う際には左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の脚部に位置する第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）は２次吹付けコンクリートによって被覆されている場合がある。従って、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の建て込みを行う際には、下半部の掘削後、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の外面１３１ａ（１３２ａ）側を被覆している吹付けコンクリートを斫りつつ、養生テープ６０Ａや養生板材６０Ｂ等の挿入孔仮被覆材６０を取り除くと良い。ここで、吹付けコンクリートの斫り作業を考慮すると、養生工程においては、図１３の（ｂ）に示すような養生板材６０Ｂを挿入孔仮被覆材６０として用いて挿入孔１３１ｃ（１３２ｃ）を覆っておくことが好ましい。この場合、除去工程において第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）から挿入孔仮被覆材６０を取り除く際、養生板材６０Ｂを第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の外面１３１ａ（１３２ａ）と吹付けコンクリートとの縁切り材として機能させることができ、養生板材６０Ｂ（挿入孔仮被覆材６０）を容易に取り除くことができる。その場合、養生板材６０Ｂを、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の外面１３１ａ（１３２ａ）の全面を覆うように設置することが好ましく、そのようにすることで、除去工程において第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の外面１３１ａ（１３２ａ）から養生板材６０Ｂをより一層容易に取り除くことができる。
【0073】
また、本実施形態の連結構造２によれば、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）に設けられている雌型連結部４０に対して、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の外面１３１ａ（１３２ａ）側から雄型連結部５０（雄型係止部材５１）を挿入するだけで、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）及び左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）をワンタッチで連結（接合）することができ、従来のボルト締結のように、締結を行う際に第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の内面１３１ｂ（１３２ｂ）側にナットを配置する必要がない。そのため、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の内面１３１ｂ（１３２ｂ）側を被覆している吹付けコンクリートを左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）及び左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の連結時にわざわざ斫りとる必要が無く、従来に比べて下半支保工の建て込み時における作業性を向上することができる。
【0074】
＜変形例１＞
次に、上記実施形態とは逆に、雄型連結部５０（雄型係止部材５１）が凸設される雄側継手板を左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の脚部に設置し、雌型連結部４０が凹設される雌側継手板を左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の上部に設置する態様について説明する。すなわち、変形例１の態様としては、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の脚部に第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）が雄側継手板として設け、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の上部に第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）が
雌側継手板として設けられる。
次に、上記実施形態とは逆に、雄型連結部５０（雄型係止部材５１）が凸設される雄側継手板を左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の脚部に設置し、雌型連結部４０が凹設される雌側継手板を左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の上部に設置する態様について説明する。すなわち、変形例１の態様としては、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の脚部に第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）が雄側継手板として設け、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の上部に第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）が
雌側継手板として設けられる。
【0075】
図１４は、変形例１に係る左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）における第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）の構造を説明する図である。図１５Ａ及び図１５Ｂは、変形例１に係る左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）における第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の構造を説明する図である。なお、上述までの実施形態１と同一の部材については、同一の符号を付すことで詳しい説明を割愛する。なお、本変形において、雌型連結部４０及び雄型連結部５０は上述したものと基本構造が同一である。
【0076】
図１４に示すように、変形例１に係る第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）には、雌型連結部４０が設けられている。第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）には、雌型連結部４０が設けられる位置に一対の挿入孔２２１ｄ（２２２ｄ）が貫通形成されており、その内面２２１ｂ（２２２ｂ）にはケーシング４１が例えば溶接ｗｐなどによって固定されている。ケーシング４１は、その軸心を挿入孔２２１ｄ（２２２ｄ）の略中央部に位置させている。ケーシング４１の内部構造は実施形態１と同様である。また、雌型連結部４０の挿入口４８は、挿入孔２２１ｄ（２２２ｄ）と重なった位置に配置されている。
【0077】
一方、変形例１に係る左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）には、雄型連結部５０の雄型係止部材５１を着脱自在に装着できる。図１５Ａは、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）に対して雄型係止部材５１を装着する前の状態を示す。また、図１５Ｂは、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）に対して雄型係止部材５１を装着した状態を示している。
【0078】
図１５Ａに示すように、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）には、雄型連結部５０が設けられる位置に一対の開口孔５０ａが穿設されている。また、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の内面１３１ｂ（１３２ｂ）には、雄型連結部５０の雄型係止部材５１を着脱自在に装着するための装着部としてのナット５２が予め溶接ｗｐ等によって固着されている。第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）において、ナット５２（装着部）は開口孔５０ａと対応する位置に設けられており、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の外面１３１ａ（１３２ａ）側から雄型係止部材５１の基端部を開口孔５０ａに挿入することで、雄型係止部材５１の基端側に形成されている雄ネジ５１ａをナット５２に螺着することができる。これにより、図１５Ｂに示すように、雄型係止部材５１が第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の外面１３１ａ（１３２ａ）から突出した状態で、雄型係止部材５１を固定することができる。
【0079】
本変形例においては、図１５Ａに示すように、雄型係止部材５１を着脱自在とする装着部としてのナット５２に対して雄型係止部材５１を未装着の状態で、トンネルＴの上半部における所定の建て込み位置に左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）を建て込む。このように、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の建て込みを行う際に、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の外面１３１ａ（１３２ａ）から雄型係止部材５１を外しておくことで、当該建て込み時に雄型係止部材５１が折れ曲がったり破損することを抑制できる。
【0080】
そして、所定の建て込み位置への左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の建て込み作業が完了した後であって且つ左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）を連結する連結工程の前に、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）のナット５２（装着部）
に対して雄型係止部材５１を装着するとよい。これにより、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）との連結を円滑に行うことができる。
に対して雄型係止部材５１を装着するとよい。これにより、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）との連結を円滑に行うことができる。
【0081】
なお、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の建て込みを行う前に、ナット５２のうち雄側継手板としての第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）に固着されていない方の開放端５２ａ及び開口孔５０ａ、をナット５２内への異物の侵入を抑制するためのナット養生材によって予め覆っておくと良い。図１５Ａに示す符号６１Ａは、ナット５２の開放端５２ａを覆うナット養生材としての養生テープである。また、符号６１Ｂは、雄側継手板としての第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）における開口孔５０ａを覆うように外面１３１ａ（１３２ａ）に沿って設置されるナット養生材としての養生板材である。ナット５２の開放端５２ａを養生テープによって覆い、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）の開口孔５０ａを養生板材６１Ｂによって予め覆っておくことで、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の建て込み時に埃や土砂等といった異物がナット５２内に侵入することを抑制できる。また、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の建て込み後に上半部に吹付けられる２次吹付けコンクリートがナット５２内に侵入することも抑制できる。また、上半部への左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の建て込み後、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）との連結工程の前に、第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）における開口孔５０ａを覆っている養生板材６１Ｂ（ナット養生材）を取り除いてから第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）のナット５２（装着部）に雄型係止部材５１を装着するとよい。これにより、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）との連結を円滑に行うことができる。
【0082】
ここで、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）に対する左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の連結については、図１１に示した作業車６００のクランプ６２０に左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）を把持した状態で、アーム６１０を操作することによって行うことができる。そして、作業車６００のアーム操作によって、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）における第１下半上端継手板２２１（第２下半上端継手板２２２）に形成された挿入孔２２１ｄ（２２２ｄ）を介して、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）における第１脚部継手板１３１（第２脚部継手板１３２）に凸設された雄型係止部材５１を雌型連結部４０の挿入口４８に挿入させることで、雌型連結部４０に雄型係止部材５１を係止する。その結果、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）と左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）を一体に接合することができる。なお、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）に左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）をそれぞれ接合した後は、下半部に対する２次吹付けコンクリートの吹付けが行われる。
【0083】
［下半鋼製支保工とインバート支保工の連結構造及び連結方法］
次に、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）と左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）の連結構造及び連結方法について説明する。
次に、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）と左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）の連結構造及び連結方法について説明する。
【0084】
左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）と左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）の連結に先立ち、図１６に示すように、下半部に対する支保構造の施工（左側下半鋼製支保工２０Ｌ及び右側下半鋼製支保工２０Ｒの建て込み、下半部への２次吹付けコンクリートの吹付け等）が完了した区間に対し、イン
バート施工部７００の掘削を行う。図１６に示す例では、下半盤２３０の手前端からインバート鏡７１０が鉛直下方に連なり、インバート鏡７１０の下端からインバート盤７２０が連続して設けられている。また、インバート施工部７００の掘削後、インバート鋼製支保工３０の建て込みに先立って、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）における第１本体部２１１（第２本体部２１２）における上部側本体ピース２１１Ａ（２１２Ａ）に、脚部側本体ピース２１１Ｂ（２１２Ｂ）を接合しておくと良い。上記のように、インバート施工部７００の掘削を完了した後、左側下半鋼製支保工２０Ｌ及び右側下半鋼製支保工２０Ｒに対して、左側インバート鋼製支保工３０Ｌ及び右側インバート鋼製支保工３０Ｒを順次、連結する。
バート施工部７００の掘削を行う。図１６に示す例では、下半盤２３０の手前端からインバート鏡７１０が鉛直下方に連なり、インバート鏡７１０の下端からインバート盤７２０が連続して設けられている。また、インバート施工部７００の掘削後、インバート鋼製支保工３０の建て込みに先立って、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）における第１本体部２１１（第２本体部２１２）における上部側本体ピース２１１Ａ（２１２Ａ）に、脚部側本体ピース２１１Ｂ（２１２Ｂ）を接合しておくと良い。上記のように、インバート施工部７００の掘削を完了した後、左側下半鋼製支保工２０Ｌ及び右側下半鋼製支保工２０Ｒに対して、左側インバート鋼製支保工３０Ｌ及び右側インバート鋼製支保工３０Ｒを順次、連結する。
【0085】
ここで、図１７Ａは、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）における第１下半脚部継手部２４１（第２下半脚部継手部２４２）の端部に設けられた第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）の外面図である。図１７Ｂは、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）における第１下半脚部継手部２４１（第２下半脚部継手部２４２）の端部に設けられた第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）の内面図（裏面図）である。図１８Ａは、左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）における左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）の外面図である。図１８Ｂは、左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）における左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）の内面図（裏面図）である。図１９は、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）と左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）を連結する連結構造２を説明する図である。
【0086】
本実施形態においては、第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）及び左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）の何れか一方を雄側継手板として形成すると共に他方を雌側継手板として形成し、当該雄側継手板に凸設された雄型連結部５０と雌側継手板に凹設された雌型連結部４０をワンタッチで連結することで、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）と左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）を接合する。
【0087】
ここでは、まず、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）における第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）を、雌型連結部４０が設けられる雌側継手板として形成し、左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）における左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）を雄型連結部５０が設けられる雄側継手板として形成する場合を説明する。なお、上述までの実施形態１及び変形例１と同一の部材については、同一の符号を付すことで詳しい説明を割愛する。
【0088】
まず、左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）に凸設された雄型連結部５０について説明する。図示のように、左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）には、雄型連結部５０が設けられる位置に一対の開口孔５０ａが穿設されている。雄型連結部５０の構造は、図７で説明したものと同一構造である。左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）の外面３２１ａ（３２２ａ）側における開口孔５０ａの周囲には、周囲よりも一段凹んだザグリ部３２１ｃ（３２２ｃ）が形成されている。雄型係止部材５１の鍔部５１ｂの外径は、左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）の開口孔５０ａの内径よりも大きい。雄型係止部材５１の基端側を、左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）の外面３２１ａ（３２２ａ）側から開口孔５０ａに挿通し、鍔部５１ｂをザグリ部３２１ｃ（３２２ｃ）に配置した状態で基端部の雄ネジ５１ａにナット５２を螺着する。その結果、雄型係止部材５１が左側インバート第１継手板３２１（
右側インバート第１継手板３２２）の外面３２１ａ（３２２ａ）から突出した状態で、左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）に雄型係止部材５１を固定することができる。
右側インバート第１継手板３２２）の外面３２１ａ（３２２ａ）から突出した状態で、左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）に雄型係止部材５１を固定することができる。
【0089】
次に、第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）に凹設された雌型連結部４０について説明する。第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）には、雌型連結部４０が設けられる位置に一対の挿入孔２５１ｃ（２５２ｃ）が貫通形成されており、その内面２５１ｂ（２５２ｂ）には金属製の円筒状のケーシング４１が例えば溶接ｗｐなどによって固定されている。ケーシング４１は、その軸心を挿入孔２５１ｃ（２５２ｃ）の略中央部に位置させている。その他、雌型連結部４０の構造は、図８で説明したものと同一構造である。また、ケーシング４１の前端部に位置する挿入口４８は、第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）に形成された挿入孔２５１ｃ（２５２ｃ）と略同径で、且つ当該挿入孔２５１ｃ（２５２ｃ）と連通している。また、ケーシング４１が第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）の内面２５１ｂ（２５２ｂ）に固定された状態で挿入口４８が挿入孔２５１ｃ（２５２ｃ）と重なった位置に配置されている。
【0090】
次に、連結構造２における雌型連結部４０及び雄型連結部５０を用いた左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）と左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）の連結との連結工程について説明する。これらの連結は、例えば、図１１に示した作業車６００のアーム操作によって行うことができる。すなわち、左側下半鋼製支保工２０Ｌ及び左側インバート鋼製支保工３０Ｌの連結は、作業車６００のクランプ６２０に左側インバート鋼製支保工３０Ｌを把持した状態で、アーム６１０を操作することによって行うことができる。また、右側下半鋼製支保工２０Ｒ及び右側インバート鋼製支保工３０Ｒの連結は、作業車６００のクランプ６２０に右側インバート鋼製支保工３０Ｒを把持した状態で、アーム６１０を操作することによって行うことができる。
【0091】
そして、作業車６００のアーム６１０を操作して、図１９に示すように、第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）の外面に左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）の外面を対峙させた状態から、双方の継手板同士の離間距離を徐々に狭めてゆき、左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）に凸設された雄型連結部５０を、第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）の挿入孔２５１ｃ（２５２ｃ）に挿入する。そして、雄型係止部材５１が第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）の挿入孔２５１ｃ（２５２ｃ）を通じて、雌型連結部４０の挿入口４８から侵入すると、雄型係止部材５１の先端部５１ｄによって各雌型係止部材４６をテーパ面４３ａに沿って後退させつつ、雄型係止部材５１が収納室４２内に挿入される。
【0092】
そして、第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）の外面２５１ａ（２５２ｃ）と左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）の外面３２１ａ（３２２ａ）同士が面接触し、雌型連結部４０における収納室４２内への雄型係止部材５１の挿入が完了することで、それ以上の収納室４２内への雄型係止部材５１の挿入が停止されると、各雌型係止部材４６は押圧ばね４４の押圧力によって前方（先方）に押し戻されると共に、各雌型係止部材４６のテーパ面４６ａによって形成される雌ネジ穴が縮径する結果、図２０に示すように、雌型連結部４０における各雌型係止部材４６の雌ネジ４６ｂ（雌側係止溝）及び雄型連結部５０における雄型係止部材５１の雄ネジ５１ｃ（雄側係止溝）が相互に噛合する。これによって、図３及び図４に示したように、第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）及び左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）が面接触した状態で、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）と左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支
保工３０Ｒ）が一体に連結される。なお、本実施形態においては、雌型連結部４０に対して雄型係止部材５１が挿入及び係止された状態において、第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）及び左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）の各外縁同士の位置がすべて合致するように設定されている。その後、左側インバート第２継手板３３１と右側インバート第２継手板３３２を、例えばボルト接合することで、図１に示すような鋼製支保構造１が構築される。
保工３０Ｒ）が一体に連結される。なお、本実施形態においては、雌型連結部４０に対して雄型係止部材５１が挿入及び係止された状態において、第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）及び左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）の各外縁同士の位置がすべて合致するように設定されている。その後、左側インバート第２継手板３３１と右側インバート第２継手板３３２を、例えばボルト接合することで、図１に示すような鋼製支保構造１が構築される。
【0093】
＜変形例２＞
次に、上記の態様とは逆に、雄型連結部５０（雄型係止部材５１）が凸設される雄側継手板を左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の脚部に設置し、雌型連結部４０が凹設される雌側継手板を左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）の端部に設置する態様について説明する。
次に、上記の態様とは逆に、雄型連結部５０（雄型係止部材５１）が凸設される雄側継手板を左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の脚部に設置し、雌型連結部４０が凹設される雌側継手板を左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）の端部に設置する態様について説明する。
【0094】
図２１は、変形例２に係る左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）と左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）を連結する連結構造２を説明する図である。本変形例においては、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）における第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）が雄側継手板として形成され、左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）における左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）が雌側継手板として形成されている。
【0095】
図示のように、第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）には、雄型連結部５０が設けられる位置に一対の開口孔５０ａが穿設されている。雄型連結部５０の構造は、図７で説明したものと同一構造である。第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）の外面２５１ａ（２５２ａ）側における開口孔５０ａの周囲には、周囲よりも一段凹んだザグリ部２５１ｄ（２５２ｄ）が形成されている。雄型係止部材５１の鍔部５１ｂの外径は、第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）の開口孔５０ａの内径よりも大きい。雄型係止部材５１の基端側を、第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）の外面２５１ａ（２５２ａ）側から開口孔５０ａに挿通し、鍔部５１ｂをザグリ部２５１ｄ（２５２ｄ）に配置した状態で基端部の雄ネジ５１ａにナット５２を螺着する。その結果、雄型係止部材５１が第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）の外面２５１ａ（２５２ａ）から突出した状態で、第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）に雄型係止部材５１を固定することができる。
【0096】
次に、左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）に凹設された雌型連結部４０について説明する。左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）には、雌型連結部４０が設けられる位置に一対の挿入孔３２１ｄ（３２２ｄ）が貫通形成されており、その内面３２１ｂ（３２２ｂ）には金属製の円筒状のケーシング４１が例えば溶接ｗｐなどによって固定されている。ケーシング４１は、その軸心を挿入孔３２１ｄ（３２２ｄ）の略中央部に位置させている。その他、雌型連結部４０の構造は、図７で説明したものと同一構造である。また、ケーシング４１の前端部に位置する挿入口４８は、左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）に形成された挿入孔３２１ｄ（３２２ｄ）と略同径で、且つ当該挿入孔３２１ｄ（３２２ｄ）と連通している。また、ケーシング４１が左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）の内面３２１ｂ（３２２ｂ）に固定された状態で挿入口４８が挿入孔３２１ｄ（３２２ｄ）と重なった位置に配置されている。
【0097】
次に、変形例２における左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）と左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）の連結との連結工程について説明する。これらの連結は、例えば、図１１に示した作業車６００のアーム操作
によって行うことができる。
によって行うことができる。
【0098】
すなわち、図２１に示すように第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）に左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）を対峙させた状態から、双方の継手板同士の離間距離を徐々に狭めてゆき、第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）に凸設された雄型連結部５０を、左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）における挿入孔３２１ｄ（３２２ｄ）挿入する。そして、雄型係止部材５１を左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）における挿入孔３２１ｄ（３２２ｄ）を通じて、雌型連結部４０の挿入口４８に挿入させることで、雌型連結部４０に雄型連結部５０を連結することができる。これにより、第１下半脚部継手板２５１（第２下半脚部継手板２５２）及び左側インバート第１継手板３２１（右側インバート第１継手板３２２）が面接触した状態で、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）と左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）を一体に接合することができる。
【0099】
なお、上述した実施形態及び変形例は、適宜組み合わせて実施することができ、また、種々の変更を採用することができる。また、トンネル支保工の連結構造２は種々の変形例を採用することができ、雄側継手板に凸設された雄型連結部５０（雄型係止部材５１）を、雌側継手板に凹設された雌型連結部４０に挿入することによってワンタッチで係止することができる構造であれば良く、雌型連結部４０や雄型連結部５０のディテールを適宜変更しても良い。勿論、本発明を適用するトンネル支保工、すなわち、上半鋼製支保工１０（左側上半鋼製支保工１０Ｌ及び右側上半鋼製支保工１０Ｒ）、左側下半鋼製支保工２０Ｌ及び右側下半鋼製支保工２０Ｒ、インバート鋼製支保工３０（左側インバート鋼製支保工３０Ｌ及び右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）のディテールについても、構築するトンネルの仕様に応じて、適宜変更することができる。また、上述までの実施形態においては、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）に対する左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）の接合と、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）に対する左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）の接合の何れも上述した雄型連結部５０（雄型係止部材５１）及び雌型連結部４０からなる連結構造２を用いる例を説明したが、何れか一方のみの接合に連結構造２を用いるようにしても良く、これによって、左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の連結作業における安全性及び作業性を従来に比べて向上することができる。
【0100】
なお、上述までの実施形態においては、左側上半鋼製支保工１０Ｌ（右側上半鋼製支保工１０Ｒ）や、左側インバート鋼製支保工３０Ｌ（右側インバート鋼製支保工３０Ｒ）に対する左側下半鋼製支保工２０Ｌ（右側下半鋼製支保工２０Ｒ）の連結を、例えば図１１に示した作業車６００等の重機を用いて行う場合を例に説明したが、必ずしも重機を用いて連結作業を行う必要は無く、人力によって連結作業を行っても良い。本実施形態におけるトンネル支保工の連結構造２を採用することによってワンタッチで簡単にトンネル支保工同士を連結することができるため、トンネル支保工の連結作業の従来よりも作業性を向上させることができ、トンネルの切羽近傍に作業員が立ち入って作業する作業時間を短くすることができるため、トンネル支保工の連結作業の安全性を従来よりも向上させることができる。
【符号の説明】
【0101】
１・・・トンネル支保構造
２・・・連結構造
１０・・・トンネル支保工
１０Ｌ・・・左側上半鋼製支保工
１０Ｒ・・・右側上半鋼製支保工
２０Ｌ・・・左側下半鋼製支保工
２０Ｒ・・・右側下半鋼製支保工
３０Ｌ・・・左側インバート鋼製支保工
３０Ｒ・・・右側インバート鋼製支保工
４０・・・雌型連結部
４１・・・ケーシング
４２・・・収納室
４６・・・雌型係止部材
４８・・・挿入口
５０・・・雄型連結部
５１・・・雄型係止部材
２・・・連結構造
１０・・・トンネル支保工
１０Ｌ・・・左側上半鋼製支保工
１０Ｒ・・・右側上半鋼製支保工
２０Ｌ・・・左側下半鋼製支保工
２０Ｒ・・・右側下半鋼製支保工
３０Ｌ・・・左側インバート鋼製支保工
３０Ｒ・・・右側インバート鋼製支保工
４０・・・雌型連結部
４１・・・ケーシング
４２・・・収納室
４６・・・雌型係止部材
４８・・・挿入口
５０・・・雄型連結部
５１・・・雄型係止部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図18A】
【図18B】
【図19】
【図20】
【図21】