特許 7268865 端部枠

(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】2023-04-25

(45)【発行日】2023-05-08

(54)【発明の名称】端部枠

(51)【国際特許分類】

   B28B 7/10 20060101AFI20230426BHJP

   E21D 11/40 20060101ALI20230426BHJP

【ＦＩ】

B28B7/10 B

E21D11/40 Z

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019172825

(22)【出願日】2019-09-24

(65)【公開番号】P2021049676

(43)【公開日】2021-04-01

【審査請求日】2022-08-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000143765

【氏名又は名称】株式会社佐藤工業所

(74)【代理人】

【識別番号】100178951

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 和家

(72)【発明者】

【氏名】野中 泰志

(72)【発明者】

【氏名】田村 幸徳

【審査官】浅野 昭

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－１９７５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭４８－０２９０５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０８－０２００１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５０－０２６８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５２６５７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２８Ｂ ７／１０

Ｅ２１Ｄ １１／４０

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴＣｈｉｎａ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面が湾曲した定盤と側枠及び端部枠で成形空間を形成し、該成形空間へコンクリートを打設して周方向に結合されるセグメントを成形するセグメント型枠の端部枠において、
前記周方向と直行する幅方向の中央に設けられたジャッキ部の作動ネジが螺合するネジ孔と、
前記幅方向の両側にそれぞれ設けられ外側に向けて斜め下方に傾斜した一対のスライドシャフトが挿通する一対のシャフト孔を備え、
前記作動ネジを回転させると、前記一対のスライドシャフトにガイドされて型組み状態と型ばらし状態とにスライドするものであって、
前記シャフト孔には、前記スライドシャフトに摺接する軸受が、前記型組み状態と前記型ばらし状態とにスライドするスライド方向に間隔をあけて一対設けられ、
前記一対の軸受は、前記スライド方向において前記端部枠の重心を挟んだ両側に配置されたものであることを特徴とする端部枠。

【請求項2】

前記ネジ孔の軸心と、前記一対のシャフト孔の軸心は、同一線上に配置されたものであることを特徴とする請求項１記載の端部枠。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セグメントを製造するセグメント型枠の端部枠に関する。

【背景技術】

【0002】

トンネルを構築する方法として用いられるシールド工法は、シールドマシンにより地山を掘削しながら、掘った部分が崩れてこないようにマシン内部でエレクターによってセグメントを組み立ててトンネルを構築する方法である。この工法に用いるセグメントは、掘削孔の地山内面に沿って湾曲し、平面視形状が矩形状の版状体であり、円筒状に周方向に結合されると共に、掘削方向にも順次結合されるものである。

【0003】

セグメントの製造に用いられるセグメント型枠は、定盤、側枠及び端部枠を備えている。なお、側枠は妻枠と称されることもあり、端部枠は端枠と称されることもある。そして、これら定盤、側枠及び端部枠が型組みされて形成される成形空間にコンクリートを打設し、所定の湿潤養生の後、側枠と端部枠を型ばらしして、硬化したセグメントが取り出される（例えば、特許文献１等参照）。本特許出願では、定盤、側枠及び端部枠が型組みされた状態を型組み状態と称することがあり、側枠と端部枠が型ばらしされた状態を型ばらし状態と称することがある。

【0004】

図６（ａ）は、従来のセグメント型枠の一例を示す平面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の正面図である。また、図７は、図６に示すセグメント型枠の右側面図である。図８（ａ）は、図７のＣ－Ｃ線断面図であり、図８（ｂ）は、図７のＤ－Ｄ線断面図である。

【0005】

図６及び図７に示すように、従来のセグメント型枠１’は、架台２上に設置された定盤３と、円弧状の一対の側枠４，４と、一対の側枠４，４の両端をつなぐ一対の端部枠５’，５’とを備えている。

【0006】

定盤３は、上面が湾曲し、セグメントＳ（図１参照）における、トンネルの壁面を構成する内周面を成形するものである。側枠４は、セグメントＳにおける、トンネルの掘削方向に結合される結合面Ｓ１（図１参照）を成形するものである。なお、図６のセグメント型枠１’で製造されるセグメントは、同図（ａ）では、上側が切羽側となり、下側が抗口側となる。すなわち、図６（ａ）では、上下方向が、製造されるセグメントにおける掘削方向に相当し、同図（ｂ）では、紙面と直交する方向が、製造されるセグメントにおける掘削方向に相当する。また、側枠４は、不図示のスライド機構により水平方向にスライドすることで型組みと型ばらしが行われる。

【0007】

端部枠５’は、セグメントＳにおける、周方向に結合される端面Ｓ２（図１参照）を成形するものである。端部枠５’には継手金物（不図示）が取り付けられる場合があり、また、周方向に結合される端面が凹凸式インロータイプのセグメントが採用される場合がある。これらの場合における、端部枠５’の型ばらしは、端面Ｓ２（図１参照）に対し端部枠５を水平に移動させる必要がある。このため、端部枠５’は、一対のスライド装置６及びスライドジャッキ７によって、型組み状態から斜め下方にスライドして型ばらし状態となるとともに、型ばらし状態から斜め上方にスライドして型組み状態になるものである。以下、端部枠５’が、型組み状態と型ばらし状態とにスライドする方向をスライド方向と称することがある。また、図８では、型組み状態の端部枠５’を実線で示し、型ばらし状態の端部枠５’を一点鎖線で示すと共に、スライド方向を両矢印で示している。

【0008】

具体的には、図７に示すように、端部枠５’の幅方向（掘削方向）の両側部分それぞれにスライド装置６が設けられ、端部枠５’の幅方向の中央には、スライドジャッキ７が設けられている。なお、型組み状態では、締付ボルトＢによって、端部枠５’が、定盤３に固定される。

【0009】

図８（ａ）に示すように、スライド装置６は、スライドシャフト６１と、受け部材６２とを有している。スライドシャフト６１は、一端側６１１が定盤３に固定され、他端側６１２が受け部材６２に支持された、例えばパイプ状のものであり、一端側６１１から他端側６１２に向けて斜め下方に傾斜した姿勢で設けられている。すなわち、スライドシャフト６１は、幅方向の両側にそれぞれ設けられ外側に向けて斜め下方に傾斜したものである。

【0010】

端部枠５’は、製造するセグメントＳに対応させて、端面Ｓ２（図１参照）を成形する成形面５ａが上方に向かうに従い拡がる方向に傾斜した姿勢で配置されている。また、端部枠５’は、下端側に、スライドシャフト６１が挿通されるシャフト孔５１ａを有する挿通管５１が幅方向の両側に一対設けられている。シャフト孔５１ａには、スライドシャフト６１に摺接するオイレスベアリング５２が、スライド方向に間隔をあけて一対設けられている。このオイレスベアリング５２が、本発明の軸受の一例に相当する。

【0011】

図８（ｂ）に示すように、スライドジャッキ７は、基部７１１がスラストベアリング等によって定盤３に回転自在に取り付けられた作動ネジ７１を有している。作動ネジ７１の先端には、インパクトレンチＷ等の工具を取り付けるための取付部７１２が設けられている。端部枠５’の幅方向の中央には、ネジ孔５３ａを備えた丸ナット５３が設けられており、このネジ孔５３ａに作動ネジ７１が螺合している。

【0012】

端部枠５’をスライドさせるには、インパクトレンチＷを作動ネジ７１の取付部７１２に取り付け、作動ネジ７１を回転させる。こうすることで、端部枠５’は、スライドシャフト６１にガイドされて、型組み状態と型ばらし状態とにスライドする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【文献】特開平８－２００１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

ここで、端部枠は、作業性を考慮し、枠の構造（枠厚）を薄く設計するのが一般的である。また、重量が重い上に、図６～図８に示す従来の端部枠５’は、荷重を受けるオイレスベアリング５２によるスライド時の重心バランスが悪く、端部枠５’が踊りながら（ブレながら）スライドする状態となることが多い。特に、端部枠５’をスライドさせる工具としてインパクトレンチＷを用いることが多く、このインパクトレンチＷのインパクト（打撃）の衝撃により、スライド時の端部枠５’の踊りが助長されてしまう。また、図７において一点鎖線で示すように、一対のスライドシャフト６１，６１の軸と、作動ネジ７１の軸とが上下方向にずれており、軸バランスもとれていなかった。これらにより、スライドシャフト６１に大きな負荷が掛かると共に、作動ネジ７１に掛かる負荷が大きくなり破損等の問題が生じていた。なお、図８（ｂ）において円で囲んで示すように、インパクトレンチＷに代えて、電動モータで駆動する電動ナットランナー（ナット自動締結機）Ｎを用いれば、端部枠５’の踊りをある程度抑えることができる。しかしながら、電動ナットランナーＮは、重量が重いため作業性が悪く、また反力受けも必要になってしまう等の問題がある。このため、作業現場で敬遠されているのが実情である。

【0015】

本発明は上記事情に鑑み、スライド時の踊りを抑え、型組みと型ばらしの作業を容易にすることができるセグメント型枠の端部枠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】

【0016】

上記目的を解決する本発明の端部枠は、上面が湾曲した定盤と側枠及び端部枠で成形空間を形成し、該成形空間へコンクリートを打設して周方向に結合されるセグメントを成形するセグメント型枠の端部枠において、
前記周方向と直行する幅方向の中央に設けられたジャッキ部の作動ネジが螺合するネジ孔と、
前記幅方向の両側にそれぞれ設けられ外側に向けて斜め下方に傾斜した一対のスライドシャフトが挿通する一対のシャフト孔を備え、
前記作動ネジを回転させると、前記一対のスライドシャフトにガイドされて型組み状態と型ばらし状態とにスライドするものであって、
前記シャフト孔には、前記スライドシャフトに摺接する軸受が、前記型組み状態と前記型ばらし状態とにスライドするスライド方向に間隔をあけて一対設けられ、
前記一対の軸受は、前記スライド方向において前記端部枠の重心を挟んだ両側に配置されたものであることを特徴とする。

【0017】

ここで、前記一対の軸受は、前記スライド方向において、斜め上方の該軸受の一部が、前記端部枠の重心よりも内側（前記定盤側）に位置し、斜め下方の該軸受の一部が、前記端部枠の重心よりも外側に位置していればよい。また、前記幅方向は、シールド工法における掘削方向、すなわち前記セグメントを配設して構築されたトンネルの進行方向に一致する方向となる。前記端部枠は、前記型組み状態から斜め下方にスライドして前記型ばらし状態に状態変化し、該型ばらし状態から斜め上方にスライドして該型組み状態に状態変化するものである。なお、前記軸受は、オイレスベアリング（自己潤滑性軸受）であってもよい。

【0018】

本発明の端部枠によれば、前記一対の軸受が、前記スライド方向において該端部枠の重心を挟んだ両側に配置されたものであるため、該端部枠の重心が効率的に分散され、該端部枠のスムースなスライドが可能となる。

【0019】

また、本発明の端部枠において、前記ネジ孔の軸心と、前記一対のシャフト孔の軸心は、同一線上に配置されたものである態様が好ましい。

【0020】

こうすることで、スライドシャフトの軸と作動ネジの軸が、例えば水平方向に一致する。これにより、前記端部枠の軸バランスが改善され、該端部枠を、よりスムースにスライドさせることができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、スライド時の踊りを抑え、型組みと型ばらしの作業を容易にすることができるセグメント型枠の端部枠を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の端部枠を採用したセグメント型枠の斜視図である。

【図2】図１に示すセグメント型枠の右側面図である。

【図3】図１及び図２に示すセグメント型枠の、端部枠、一対のスライド装置及びスライドジャッキを抜き出して示す図である。

【図4】（ａ）は、図２のＡ－Ａ線断面図であり、（ｂ）は、図２のＢ－Ｂ線断面図である。

【図5】図１～図４に示す端部枠を抜き出して示す図である。

【図6】（ａ）は、従来のセグメント型枠の一例を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の正面図である。

【図7】図６に示すセグメント型枠の右側面図である。

【図8】（ａ）は、図７のＣ－Ｃ線断面図であり、（ｂ）は、図７のＤ－Ｄ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施形態においては、図６～図８に示す、従来のセグメント型枠１’及び端部枠５’との相違点を中心に説明し、図６～図８に示す、従来のセグメント型枠１’及び端部枠５’における構成要素の名称と同じ名称の構成要素には、これまで用いた符号を付して説明し、重複する説明は省略することがある。

【0024】

図１は、本発明の端部枠を採用したセグメント型枠１の斜視図である。この図１では、抗口側を正面として、右斜め上方から見た様子を示している。なお、図１では、セグメント型枠１で製造したセグメントＳを浮かせた状態とし、概念的に二点鎖線で示している。図２は、図１に示すセグメント型枠１の右側面図である。

【0025】

図１及び図２に示すように、セグメント型枠１は、架台２上に設置された、上面が湾曲した定盤３と、円弧状の一対の側枠４，４と、一対の側枠４，４の両端をつなぐ一対の端部枠５，５とを備えている。このセグメント型枠１は、定盤３と一対の側枠４，４及び一対の端部枠５，５で成形空間を形成し、この成形空間へコンクリートを打設して周方向に結合されるセグメントＳを成形するものである。

【0026】

端部枠５は、セグメントＳにおける、周方向に結合される端面Ｓ２を成形するものである。端部枠５の幅方向（掘削方向）の両側部分それぞれにはスライド装置６が設けられ、端部枠５の幅方向の中央には、スライドジャッキ（ジャッキ部）７が設けられている。なお、図１では、スライドジャッキ７にインパクトレンチＷを取り付けた様子を示している。

【0027】

図３は、図１及び図２に示すセグメント型枠１の、端部枠５、一対のスライド装置６，６及びスライドジャッキ７を抜き出して示す図である。図４（ａ）は、図２のＡ－Ａ線断面図であり、図４（ｂ）は、図２のＢ－Ｂ線断面図である。なお、図４では、型組み状態の端部枠５を実線で示し、型ばらし状態の端部枠５を一点鎖線で示すと共に、スライド方向を両矢印で示している。

【0028】

図４（ａ）に示すように、スライド装置６は、スライドシャフト６１と、受け部材６２とを有している。このスライドシャフト６１は、図８（ａ）に示す従来のセグメント型枠１のものと比べ長尺のものである。スライドシャフト６１は、幅方向の両側にそれぞれ設けられ外側に向けて斜め下方に傾斜したものである。なお、スライド装置６のサイズは、端部枠５の、重量、枠高さ、枠幅長、あるいは架台２の全長等に応じて調整される。

【0029】

端部枠５は、下端側に、スライドシャフト６１が挿通されるシャフト孔５１ａを有する挿通管５１が幅方向の両側に一対設けられている。この挿通管５１は、図８（ａ）に示す従来の端部枠５’のものと比べ長尺のものである。また、挿通管５１には、その上端部分に挿通管５１を補強する補強リブ５４が設けられている。

【0030】

シャフト孔５１ａには、スライドシャフト６１に摺接するオイレスベアリング（軸受）５２が、スライド方向に間隔をあけて一対設けられている。図４（ａ）では、端部枠５の重心を通る鉛直線を破線で示しており、スライド方向において、斜め上方のオイレスベアリング５２が、端部枠５の重心よりも内側（図では左側）に位置し、斜め下方のオイレスベアリング５２が、端部枠５の重心よりも外側（図では右側）に位置している。すなわち、一対のオイレスベアリング５２，５２は、スライド方向において端部枠５の重心を挟んだ両側に配置されたものである。ここで、一対のオイレスベアリング５２，５２の間隔は、端部枠５の傾斜角度θや枠高さ（セグメントの桁高に相当）Ｈ、或いはセグメントの分割数等によって調整される。なお、一対のオイレスベアリング５２，５２は、スライド方向において、斜め上方のオイレスベアリング５２の一部が、端部枠５の重心よりも内側に位置し、斜め下方のオイレスベアリング５２の一部が、端部枠５の重心よりも外側に位置していればよい。

【0031】

図４（ｂ）に示すように、スライドジャッキ７における作動ネジ７１の先端には取付部７１２が設けられ、この取付部７１２にインパクトレンチＷが取り付けられる。端部枠５の幅方向の中央には、ネジ孔５３ａを備えた丸ナット５３が設けられており、このネジ孔５３ａに作動ネジ７１が螺合している。

【0032】

インパクトレンチＷによって作動ネジ７１を回転させると、端部枠５は、スライドシャフト６１にガイドされて、型組み状態と型ばらし状態とにスライドする。ここで、一対のオイレスベアリング５２，５２は、スライド方向において端部枠５の重心を挟んだ両側に配置されたものであるため、端部枠５の重心が効率的に分散され、端部枠５のスムースなスライドが可能となる。

【0033】

図５は、図１～図４に示す端部枠を抜き出して示す図である。図５（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図、同図（ｃ）は底面図、同図（ｄ）は左側面図、同図（ｅ）は背面図である。なお、図５では、直立した姿勢の端部枠５を示しており、右側面図は、左側面図の図５（ｄ）と左右対称であるため省略している。

【0034】

図５（ｂ）、同図（ｅ）、図２及び図３において、一点鎖線で示すように、ネジ孔５３ａの軸心と、一対のシャフト孔５１ａ，５１ａの軸心は、同一線上（本実施形態では水平線上）に配置されている。このため、一対のスライドシャフト６１，６１の軸と作動ネジ７１の軸が、水平方向に一致する。これにより、端部枠５の軸バランスが改善され、端部枠５を、よりスムースにスライドさせることができる。

【0035】

以上説明したように、本発明によれば、スライド時の踊りを抑え、型組みと型ばらしの作業を容易にすることができるセグメント型枠の端部枠を提供することができる。

【0036】

本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。

【符号の説明】

【0037】

１ セグメント型枠
２ 架台
３ 定盤
４ 側枠
５ 端部枠
５１ 挿通管
５１ａ シャフト孔
５２ オイレスベアリング（軸受）
５３ 丸ナット
５３ａ ネジ孔
６ スライド装置
７ スライドジャッキ（ジャッキ部）
７１ 作動ネジ
６１ スライドシャフト
Ｓ セグメント
Ｗ インパクトレンチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】