特許 7633619 トンネルの施工方法

(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】2025-02-12

(45)【発行日】2025-02-20

(54)【発明の名称】トンネルの施工方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/04 20060101AFI20250213BHJP

【ＦＩ】

E21D11/04 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020202494

(22)【出願日】2020-12-07

(65)【公開番号】P2022090237

(43)【公開日】2022-06-17

【審査請求日】2023-10-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(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】000006644

【氏名又は名称】日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129425

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 護晃

(74)【代理人】

【氏名又は名称】西山 春之

(74)【代理人】

【識別番号】100168642

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 充司

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【氏名又は名称】松島 鉄男

(74)【代理人】

【識別番号】100125380

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 綾子

(74)【代理人】

【識別番号】100142996

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 聡二

(74)【代理人】

【識別番号】100166268

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 祐

(74)【代理人】

【識別番号】100170379

【弁理士】

【氏名又は名称】徳本 浩一

(74)【代理人】

【識別番号】100217076

【弁理士】

【氏名又は名称】宅間 邦俊

(74)【代理人】

【氏名又は名称】有原 幸一

(72)【発明者】

【氏名】小坂 琢郎

(72)【発明者】

【氏名】北原 雅俊

(72)【発明者】

【氏名】森下 真那人

(72)【発明者】

【氏名】尾上 聡

(72)【発明者】

【氏名】秋元 寛生

(72)【発明者】

【氏名】林 悠志

(72)【発明者】

【氏名】吉澤 弘之

【審査官】松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６２－０８９３８６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００５－１３９８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２０８３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０２１４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０４２３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００５８２１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０８－０１３９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－１６３６００（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００５－０４２３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１４７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／００２０３２１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】実開昭５７－２０２４９６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ２１Ｄ １１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンクリート製である円弧状のセグメントをトンネル周方向に組み立ててセグメントリングを形成すると共に、隣接するセグメントリング同士をトンネル軸方向で連結することで円筒状の覆工体を形成することを含む、トンネルの施工方法であって、
継手構造は、隣り合うセグメントの端部同士を突き合わせて接合するものであり、
前記継手構造は、
一方のセグメントの端部に埋設された樹脂製の第１インサート部材と、
他方のセグメントの端部に埋設された樹脂製の第２インサート部材と、
前記第１インサート部材と前記第２インサート部材とを連結する金属製の連結手段と、
を備え、
前記連結手段は第１ボルトと第２ボルトと板状部材とを含み、
前記第１インサート部材は、前記第１ボルトの雄ねじ部が螺合する雌ねじ部を有し、
前記第２インサート部材は、前記第２ボルトの雄ねじ部が螺合する雌ねじ部を有し、
前記板状部材は、前記隣り合うセグメントの端部同士に跨るように配置され、
前記板状部材には、前記第１ボルトの雄ねじ部が挿通される第１挿通孔と、前記第２ボルトの雄ねじ部が挿通される第２挿通孔とが貫通形成され、
前記隣り合うセグメントの内面には、前記隣り合うセグメント同士で連続するように凹部が形成されて、前記凹部の底面がコンクリート面であり、
前記板状部材と前記第１ボルトの頭部と前記第２ボルトの頭部とが前記凹部内に収容されて、前記板状部材が前記凹部の底面に当接し、
前記トンネルの施工方法は、
前記覆工体の一部であるセグメント群であって、前記継手構造により連結されて組み立てられた前記セグメント群において、前記連結手段を前記セグメント群から撤去すること、及び、
前記連結手段が撤去された前記セグメント群をシールド掘進機のカッタヘッドで切削すること、
を含む、トンネルの施工方法。

【請求項2】

前記第１インサート部材と前記第２インサート部材とは、それぞれ、筒状であり、
前記第１インサート部材の雌ねじ部が前記第１インサート部材の一端側に形成され、
前記第１インサート部材の一端が前記一方のセグメントの前記凹部の底面にて露出し、
前記第２インサート部材の雌ねじ部が前記第２インサート部材の一端側に形成され、
前記第２インサート部材の一端が前記他方のセグメントの前記凹部の底面にて露出する、請求項１に記載のトンネルの施工方法。

【請求項3】

前記継手構造は、
前記一方のセグメントの端部に埋設された樹脂製の第１環状部材と、
前記他方のセグメントの端部に埋設された樹脂製の第２環状部材と、
を更に備え、
前記第１インサート部材は、前記第１環状部材内を貫通するように延在しており、
前記第２インサート部材は、前記第２環状部材内を貫通するように延在している、請求項１又は請求項２に記載のトンネルの施工方法。

【請求項4】

前記継手構造は、前記一方のセグメントの端部と前記他方のセグメントの端部との双方に埋設された樹脂製の格子状部材を更に備える、請求項１～請求項３のいずれか１つに記載のトンネルの施工方法。

【請求項5】

前記板状部材の前記第１挿通孔の内径が、前記第１ボルトの雄ねじ部の外径よりも大きく形成され、
前記板状部材の前記第２挿通孔の内径が、前記第２ボルトの雄ねじ部の外径よりも大きく形成され、
前記第１ボルトにおける頭部と雄ねじ部との間の部分である首部は、円錐台状に形成されて、前記第１ボルトの頭部から雄ねじ部に向かうほど縮径するテーパ形状をなし、
前記第２ボルトにおける頭部と雄ねじ部との間の部分である首部は、円錐台状に形成されて、前記第２ボルトの頭部から雄ねじ部に向かうほど縮径するテーパ形状をなし、
前記第１ボルトの首部のテーパ形状に対応するように、前記板状部材の前記第１挿通孔にはテーパ面が形成され、
前記第２ボルトの首部のテーパ形状に対応するように、前記板状部材の前記第２挿通孔にはテーパ面が形成される、請求項１～請求項４のいずれか１つに記載のトンネルの施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トンネル覆工用のセグメントの継手構造とトンネルの施工方法とに関する。

【背景技術】

【0002】

地中に形成されるトンネルの一例であるシールドトンネルは、シールド工法により形成される。シールド工法では、例えば、シールド掘進機で地山を掘削しながら、シールド掘進機の後部で次々にトンネル覆工用のセグメント（以下、単に「セグメント」と称する）をトンネル周方向に組み立ててセグメントリングを構築すると共に、隣接するセグメントリング同士をトンネル軸方向で連結することで円筒状の覆工体を構築する。換言すれば、前述の覆工体は、複数のセグメントをトンネル周方向及びトンネル軸方向に連結させることによって構築される。この点、特許文献１には、隣り合うセグメント同士を連結するための継手構造が開示されている。

【0003】

前述の覆工体については、その一部にシールド掘進機のカッタヘッドによって切削可能な部分を設けることがある。その例が特許文献２，３に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００３－３３６４９２号公報

【文献】特開２００４－３６１７７号公報

【文献】特開２００５－６１２１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来、前述の切削可能な部分をシールド掘進機のカッタヘッドで切削するために、当該部分内にセグメントの継手構造が位置しないように、セグメントの特異な割り付けが行われていた（特許文献２，３参照）。これは、セグメントの継手構造（特許文献１参照）の構成要素が金属製であり、この金属製の構成要素をシールド掘進機のカッタヘッドで切削すると支障が出るからである。従って、前述のセグメントの特異な割り付けによって、セグメントの組み立て作業に手間と時間を要していた。

【0006】

本発明は、このような実状に鑑み、シールド掘進機のカッタヘッドによる切削が可能なセグメントの継手構造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】

【0007】

本発明に係るトンネルの施工方法は、コンクリート製である円弧状のセグメントをトンネル周方向に組み立ててセグメントリングを形成すると共に、隣接するセグメントリング同士をトンネル軸方向で連結することで円筒状の覆工体を形成することを含む。
継手構造は、隣り合うセグメントの端部同士を突き合わせて接合するものであり、一方のセグメントの端部に埋設された樹脂製の第１インサート部材と、他方のセグメントの端部に埋設された樹脂製の第２インサート部材と、第１インサート部材と第２インサート部材とを連結する金属製の連結手段と、を備える。連結手段は第１ボルトと第２ボルトと板状部材とを含む。第１インサート部材は、第１ボルトの雄ねじ部が螺合する雌ねじ部を有する。第２インサート部材は、第２ボルトの雄ねじ部が螺合する雌ねじ部を有する。板状部材は、隣り合うセグメントの端部同士に跨るように配置される。板状部材には、第１ボルトの雄ねじ部が挿通される第１挿通孔と、第２ボルトの雄ねじ部が挿通される第２挿通孔とが貫通形成されている。隣り合うセグメントの内面には、隣り合うセグメント同士で連続するように凹部が形成されて、凹部の底面がコンクリート面である。板状部材と第１ボルトの頭部と第２ボルトの頭部とが凹部内に収容されて、板状部材が凹部の底面に当接する。

【0008】

本発明に係るトンネルの施工方法は、覆工体の一部であるセグメント群であって、前述の継手構造により連結されて組み立てられたセグメント群において、連結手段をセグメント群から撤去すること、及び、連結手段が撤去されたセグメント群をシールド掘進機のカッタヘッドで切削すること、を含む。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、セグメントの継手構造を構成する第１インサート部材及び第２インサート部材が樹脂製である。ゆえに、当該継手構造については、それを構成する連結手段を撤去した後、第１インサート部材及び第２インサート部材を含む残部をシールド掘進機のカッタヘッドによって切削することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態におけるトンネルの施工方法を示す図

【図2】前記第１実施形態におけるトンネルの覆工体のうち、シールド掘進機のカッタヘッドによって切削され得る部分の一部を地山側と反対の側から見た図

【図3】前記第１実施形態におけるセグメントの継手構造を示す図

【図4】前記第１実施形態におけるセグメントの連結方法を示す図

【図5】本発明の第２実施形態におけるセグメントの継手構造を示す図

【図6】本発明の第３実施形態におけるセグメントの継手構造を示す図

【図7】本発明の第４実施形態における補強手段を示す図

【図8】前記第４実施形態の第１変形例を示す図

【図9】前記第４実施形態の第２変形例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

【0012】

図１は、本発明の第１実施形態におけるトンネルの施工方法を示す。

【0013】

既設のトンネル１は、シールド工法により形成されたシールドトンネルである。シールド工法では、図示しないシールド掘進機で地山を掘削しながら、シールド掘進機の後部で次々に円弧状のセグメントをトンネル周方向に組み立ててセグメントリングを形成すると共に、隣接するセグメントリング同士をトンネル軸方向で連結することで円筒状の覆工体を形成する。この工法では、シールド掘進機は、その後方の既設セグメントリングを推進ジャッキで後方へ押圧し、その反力として発生する推力によって、地山を掘削しながら前進する。

【0014】

本実施形態におけるトンネルの施工方法では、まず、トンネル１内に例えば梁や柱を含む支保工２を設けることで、トンネル１内を補強する。そして、トンネル１の側部に重なるように新たなトンネルを形成する。この新たなトンネルは、前述のシールド掘進機とは別のシールド掘進機４を用いて形成される。トンネル１の覆工体のうち、シールド掘進機４のカッタヘッド４ａによって切削され得る部分５には、切削可能な円弧状のセグメント１０（図２及び図３参照）が複数配置されている。

【0015】

図２は、トンネル１の覆工体のうち、シールド掘進機４のカッタヘッド４ａによって切削され得る部分５の一部を地山側と反対の側から見た図である。以下の説明では、セグメント１０のうち、トンネル１の覆工体の内面（内壁面）を構成する表面を「内面」と称する一方、トンネル１の覆工体の外面（地山側表面）に対応する表面を「外面」と称する。従って、図２は、セグメント１０の内面１１を示す。

【0016】

セグメント１０は、シールド掘進機４のカッタヘッド４ａによって切削可能なように構成されている。セグメント１０は、例えば、鉄筋の代わりにガラス繊維や炭素繊維などの非金属の強化繊維を含んだコンクリート製のセグメントである。

【0017】

セグメント１０は、平面視で、トンネル周方向を長辺とし、トンネル軸方向を短辺とする矩形状である。本実施形態では、セグメント１０の内面１１の周縁部に、複数（図２では８つ）の凹部１２が、互いに間隔を空けて形成されている。これら凹部１２は、セグメント１０におけるトンネル軸方向の両端部及びトンネル周方向の両端部に形成されている。各凹部１２は、隣り合うセグメント１０同士で連続するように形成されている。

【0018】

図３は、本実施形態におけるセグメント１０の継手構造２０を示す図である。ここで、図３は、トンネル周方向で隣り合うセグメント１０の端部同士を突き合わせて接合する継手構造２０を示しているが、これと同様の継手構造が、トンネル軸方向で隣り合うセグメント１０の端部同士を突き合わせて接合する場合にも適用可能であることは言うまでもない。

【0019】

以下では、説明の便宜上、トンネル周方向で隣り合うセグメント１０のうち、一方のセグメント１０に関連する構成要素の符号の末尾に「Ａ」を付し、他方のセグメント１０に関連する構成要素の符号の末尾に「Ｂ」を付す。ゆえに、一方のセグメント１０を「１０Ａ」とし、他方のセグメント１０を「１０Ｂ」とする。

【0020】

継手構造２０は、筒状のインサート部材２１Ａ，２１Ｂと、連結手段２２とを含んで構成される。連結手段２２は、ボルト２３Ａ，２３Ｂと、板状部材２４とを含んで構成される。ここで、インサート部材２１Ａが本発明の「第１インサート部材」に対応し、インサート部材２１Ｂが本発明の「第２インサート部材」に対応する。また、ボルト２３Ａが本発明の「第１ボルト」に対応し、ボルト２３Ｂが本発明の「第２ボルト」に対応する。

【0021】

インサート部材２１Ａはセグメント１０Ａの凹部１２Ａに埋設されている。
インサート部材２１Ａは樹脂（合成樹脂）製であり、好ましくは繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製であり、更に好ましくはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製である。

【0022】

インサート部材２１Ａは有底円筒状である。インサート部材２１Ａの一端側（開口端側）には、ボルト２３Ａの雄ねじ部が螺合する雌ねじ部が形成されている。ボルト２３Ａは例えば金属製である。
インサート部材２１Ａの開口端（雌ねじ部の開口端）はセグメント１０Ａの凹部１２Ａの底面にて露出している。

【0023】

インサート部材２１Ｂはセグメント１０Ｂの凹部１２Ｂに埋設されている。
インサート部材２１Ｂは樹脂（合成樹脂）製であり、好ましくは繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製であり、更に好ましくはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製である。

【0024】

インサート部材２１Ｂは有底円筒状である。インサート部材２１Ｂの一端側（開口端側）には、ボルト２３Ｂの雄ねじ部が螺合する雌ねじ部が形成されている。ボルト２３Ｂは例えば金属製である。
インサート部材２１Ｂの開口端（雌ねじ部の開口端）はセグメント１０Ｂの凹部１２Ｂの底面にて露出している。

【0025】

板状部材２４は例えば金属製であり、矩形状の平板状である。板状部材２４は、互いに隣り合うセグメント１０Ａ，１０Ｂの凹部１２Ａ，１２Ｂ同士に跨るようにこれら凹部１２Ａ，１２Ｂ内に収容される。

【0026】

板状部材２４には、その長辺方向一側と他側とにそれぞれ挿通孔２５Ａ，２５Ｂが貫通形成されている。一方の挿通孔２５Ａにはボルト２３Ａの雄ねじ部が挿通され、他方の挿通孔２５Ｂにはボルト２３Ｂの雄ねじ部が挿通される。ここで、挿通孔２５Ａが本発明の「第１挿通孔」に対応し、挿通孔２５Ｂが本発明の「第２挿通孔」に対応する。

【0027】

本実施形態では、板状部材２４の挿通孔２５Ａ，２５Ｂの各々の中心軸間の距離Ｌは、セグメント１０Ａ，１０Ｂの端部同士の連結が完了した際のインサート部材２１Ａ，２１Ｂの雌ねじ部の中心軸間の距離に一致するように設定されている。

【0028】

本実施形態では、ボルト２３Ａ，２３Ｂの各々の首部（頭部と雄ねじ部との間の部分）が円錐台状に形成されている。この首部は、ボルト２３Ａ，２３Ｂの各々の頭部から離れるほど（換言すれば、雄ねじ部に近づくほど）縮径するテーパ形状をなしている。また、ボルト２３Ａ，２３Ｂの首部のテーパ形状に対応するように、板状部材２４の挿通孔２５Ａ，２５Ｂにはそれぞれテーパ面２５ＡＳ，２５ＢＳ（図４（イ）参照）が形成されている。

【0029】

ここで、連結手段２２は、インサート部材２１Ａを介してセグメント１０Ａの端部とインサート部材２１Ｂとを連結するものである。また、連結手段２２は、インサート部材２１Ｂを介してセグメント１０Ｂの端部とインサート部材２１Ａとを連結するものである。また、連結手段２２は、インサート部材２１Ａとインサート部材２１Ｂとを連結するものである。

【0030】

次に、前述の継手構造２０を用いて、セグメント１０Ａ，１０Ｂの端部同士を突き合わせて接合する方法について、図４を用いて説明する。
図４は、セグメント１０Ａ，１０Ｂの連結方法を示す。

【0031】

この連結方法では、まず、図４（ア）に示すように、セグメント１０Ａの端面（接合面）１０ＡＳと、セグメント１０Ｂの端面（接合面）１０ＢＳとを近づけて対向させる。尚、図示は省略するが、セグメント１０Ａの端面１０ＡＳとセグメント１０Ｂの端面１０ＢＳとの間の間隙Ｃにはシール材が介装されている。

【0032】

次に、図４（イ）に示すように、板状部材２４の挿通孔２５Ａ，２５Ｂのテーパ面２５ＡＳ，２５ＢＳ側をトンネル１の内側として、板状部材２４を、セグメント１０Ａ，１０Ｂの凹部１２Ａ，１２Ｂの底面に当接させる。そして、ボルト２３Ａ，２３Ｂの雄ねじ部を、板状部材２４の挿通孔２５Ａ，２５Ｂに挿通し、更に、インサート部材２１Ａ，２１Ｂの雌ねじ部に螺合させる。ここにおいて、板状部材２４の挿通孔２５Ａ，２５Ｂの内径がボルト２３Ａ，２３Ｂの雄ねじ部の外径よりも若干大きく形成されており、この若干大きく形成された分が、前述の間隙Ｃを許容する遊びとして機能し得る。

【0033】

そして、ボルト２３Ａ，２３Ｂを徐々に締め込むと、ボルト２３Ａ，２３Ｂのテーパ形状の首部が、板状部材２４の挿通孔２５Ａ，２５Ｂのテーパ面２５ＡＳ，２５ＢＳによってガイドされて、その結果、セグメント１０Ａ，１０Ｂ間の間隙Ｃが徐々に狭まる。このときに、前述のシール部材がつぶされるように押圧される。
このようにして、セグメント１０Ａ，１０Ｂが連結される。

【0034】

尚、ボルト２３Ａ，２３Ｂの締め込み方法については、これらの一方を先に締め込み、他方を後に締め込むようにしてもよく、又は、双方を並行して（例えば断続的に互い違いに）締め込んでもよい。つまり、ボルト２３Ａ，２３Ｂの締め込み方法は任意である。

【0035】

本実施形態では、トンネル１の覆工体における前述の部分５が、前述のセグメント１０の継手構造２０により連結されて組み立てられたセグメント群（複数のセグメント１０からなるグループ）により構成される。

【0036】

本実施形態におけるトンネルの施工方法は、前述のセグメント１０の継手構造２０により連結されて組み立てられた当該部分５において、連結手段２２（ボルト２３Ａ，２３Ｂ及び板状部材２４）を当該部分５から撤去すること、及び、連結手段２２（ボルト２３Ａ，２３Ｂ及び板状部材２４）が撤去された当該部分５をシールド掘進機４のカッタヘッド４ａで切削することを含む（図１参照）。

【0037】

ここで、本実施形態では、連結手段２２が、ボルト２３Ａ，２３Ｂと板状部材２４とによって構成されているので、連結手段２２をトンネル１内から容易に撤去することができる。

【0038】

本実施形態によれば、継手構造２０は、隣り合うセグメント１０の端部同士を突き合わせて接合するものである。継手構造２０は、一方のセグメント１０Ａの端部に埋設されたインサート部材２１Ａ（第１インサート部材）と、他方のセグメント１０Ｂの端部とインサート部材２１Ａとを連結する連結手段２２と、を備える。ここで、インサート部材２１Ａが樹脂（合成樹脂）製であり、好ましくは繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製であり、更に好ましくはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製である。ゆえに、継手構造２０については、それを構成する連結手段２２を撤去した後、継手構造２０の残部（少なくともインサート部材２１Ａ）をシールド掘進機４のカッタヘッド４ａによって切削することができる。また、インサート部材２１Ａが鉄製ではないので、防錆効果がある。

【0039】

また本実施形態によれば、継手構造２０は、他方のセグメント１０Ｂの端部に埋設されたインサート部材２１Ｂ（第２インサート部材）を更に備える。連結手段２２は、インサート部材２１Ａとインサート部材２１Ｂとを連結する。ここで、インサート部材２１Ｂが樹脂（合成樹脂）製であり、好ましくは繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製であり、更に好ましくはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製である。ゆえに、継手構造２０については、それを構成する連結手段２２を撤去した後、継手構造２０の残部（インサート部材２１Ａ，２１Ｂ）をシールド掘進機４のカッタヘッド４ａによって切削することができる。また、インサート部材２１Ｂが鉄製ではないので、防錆効果がある。

【0040】

また本実施形態によれば、連結手段２２はボルト２３Ａ（第１ボルト）とボルト２３Ｂ（第２ボルト）とを含む。インサート部材２１Ａは、ボルト２３Ａの雄ねじ部が螺合する雌ねじ部を有する。インサート部材２１Ｂは、ボルト２３Ｂの雄ねじ部が螺合する雌ねじ部を有する。ゆえに、連結手段２２を構成するボルト２３Ａ，２３Ｂとして市販のボルトを用いることができる。

【0041】

また本実施形態によれば、連結手段２２は、隣り合うセグメント１０Ａ，１０Ｂの端部同士に跨るように配置される板状部材２４を更に含む。板状部材２４には、ボルト２３Ａの雄ねじ部が挿通される挿通孔２５Ａ（第１挿通孔）と、ボルト２３Ｂの雄ねじ部が挿通される挿通孔２５Ｂ（第２挿通孔）とが貫通形成されている。ゆえに、連結手段２２を簡素な構成とすることができる。

【0042】

また本実施形態によれば、セグメント１０は、シールド掘進機４のカッタヘッド４ａによって切削可能に構成されており、例えばコンクリート製である。セグメント１０は、好ましくはガラス繊維や炭素繊維などの非金属の強化繊維を含んだコンクリート製である。

【0043】

また本実施形態によれば、トンネルの施工方法は、セグメント１０の継手構造２０により連結されて組み立てられたセグメント群（トンネル１の覆工体における前述の部分５）において、連結手段２２をセグメント群（トンネル１の覆工体における前述の部分５）から撤去すること、及び、連結手段２２が撤去されたセグメント群（トンネル１の覆工体における前述の部分５）をシールド掘進機４のカッタヘッド４ａで切削すること、を含む。ゆえに、トンネル１の覆工体における前述の部分５でのセグメントの割り付けを、当該部分５以外の部分でのセグメントの割り付けと同様に行うことができるので、前述の特許文献２，３のようなセグメントの特異な割り付けを行う必要がなく、ひいては、トンネルの施工効率を向上させることができる。

【0044】

次に、本発明の第２実施形態について、図５に基づいて説明する。

【0045】

図５は、本実施形態におけるセグメント１０の継手構造２０’を示す図である。ここで、図５は、トンネル周方向で隣り合うセグメント１０の端部同士を突き合わせて接合する継手構造２０’を示しているが、これと同様の継手構造が、トンネル軸方向で隣り合うセグメント１０の端部同士を突き合わせて接合する場合にも適用可能であることは言うまでもない。

【0046】

本実施形態においても、前述の第１実施形態と同様に、説明の便宜上、トンネル周方向で隣り合うセグメント１０のうち、一方のセグメント１０に関連する構成要素の符号の末尾に「Ａ」を付し、他方のセグメント１０に関連する構成要素の符号の末尾に「Ｂ」を付す。ゆえに、一方のセグメント１０を「１０Ａ」とし、他方のセグメント１０を「１０Ｂ」とする。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。

【0047】

本実施形態では、セグメント１０Ｂの内面１１Ｂにボルトボックス１５が形成されている。ここで、ボルトボックス１５は、セグメント１０Ｂの内面１１Ｂに形成された凹部である。

【0048】

セグメント１０Ｂにおけるトンネル周方向の端部には、棒状部材３１が挿通される挿通孔１６が形成されている。挿通孔１６は、その一端側がボルトボックス１５の内壁面１５ａにて開口し、他端側が、セグメント１０Ｂにおけるトンネル周方向の端面１０ＢＳにて開口している。また、挿通孔１６は、その一端側から他端側に向かうほど（換言すれば、ボルトボックス１５から離れるほど）セグメント１０Ｂの外面に近づくように直線状に延びている。また、挿通孔１６は、セグメント１０Ｂの端面１０ＢＳに対して傾斜するように延びている。

【0049】

本実施形態では、セグメント１０Ａに埋設されたインサート部材２１Ａの雌ねじ部の開口端２１ＡＴが、セグメント１０Ａの端面１０ＡＳ側（セグメント１０Ｂとの接合面側）にて露出している。尚、インサート部材２１Ａのうち、雌ねじ部の開口端２１ＡＴが位置する側の端面２１ＡＴＳについては、その少なくとも一部が、セグメント１０Ａを構成するコンクリートなどによって覆われてもよい。つまり、セグメント１０Ａの端面１０ＡＳよりもセグメント１０Ａの内側にインサート部材２１Ａの端面２１ＡＴＳが配置され、この端面２１ＡＴＳの少なくとも一部をコンクリートなどで覆うように、インサート部材２１Ａをセグメント１０Ａの端面１０ＡＳよりもセグメント１０Ａの内側に埋設されてもよい。

【0050】

本実施形態では、セグメント１０Ａ，１０Ｂの端部同士の連結が完了した際に、セグメント１０Ｂの挿通孔１６とインサート部材２１Ａの雌ねじ部とが連通するように、具体的には同一軸線上に並ぶように、各々が配置されている。そして、挿通孔１６の開口端１６ａと、インサート部材２１Ａの雌ねじ部の開口端２１ＡＴとが、セグメント１０Ａ，１０Ｂの接合面（端面１０ＡＳ，１０ＢＳ）にて対向し得る。尚、前述のようにインサート部材２１Ａの端面２１ＡＴＳの少なくとも一部がコンクリートなどによって覆われる場合であっても、セグメント１０Ｂの挿通孔１６とインサート部材２１Ａの雌ねじ部とが連通し得ることは言うまでもない。

【0051】

本実施形態では、継手構造２０’は連結手段３０を含んで構成され、連結手段３０は棒状部材３１を含んで構成される。棒状部材３１は例えば金属製であり、その少なくとも一方の端部に雄ねじ部が形成されている。本実施形態では、棒状部材３１は、その基端部に頭部３２を有して、残部（先端部を含む）が雄ねじ部をなしている。つまり、本実施形態では、棒状部材３１は、その一方の端部（先端部）に雄ねじ部が形成されている。棒状部材３１は、いわゆる通しボルトとして機能し得る。

【0052】

本実施形態では、セグメント１０Ｂのボルトボックス１５内から、棒状部材３１の雄ねじ部を挿通孔１６に挿入し、更にインサート部材２１Ａの雌ねじ部に螺合させることで、セグメント１０Ａ，１０Ｂが連結される。このときには、セグメント１０Ｂのボルトボックス１５内に棒状部材３１の頭部３２が配置される。また、棒状部材３１の頭部３２とボルトボックス１５の内壁面１５ａとの間にワッシャ３３が介装されることが好ましい。

【0053】

ここで、本実施形態では、連結手段３０を構成する棒状部材３１は、セグメント１０Ｂの端部とインサート部材２１Ａとを連結する機能を実現する。

【0054】

本実施形態では、トンネル１の覆工体における前述の部分５が、前述のセグメント１０の継手構造２０’により連結されて組み立てられたセグメント群（複数のセグメント１０からなるグループ）により構成される。

【0055】

本実施形態におけるトンネルの施工方法は、前述のセグメント１０の継手構造２０’により連結されて組み立てられた当該部分５において、連結手段３０（棒状部材３１）を当該部分５から撤去すること、及び、連結手段３０（棒状部材３１）が撤去された当該部分５をシールド掘進機４のカッタヘッド４ａで切削することを含む（図１参照）。

【0056】

ここで、本実施形態では、連結手段３０が棒状部材３１によって構成されているので、連結手段３０をトンネル１内から容易に撤去することができる。

【0057】

特に本実施形態によれば、継手構造２０’は、隣り合うセグメント１０の端部同士を突き合わせて接合するものである。継手構造２０’は、一方のセグメント１０Ａの端部に埋設されたインサート部材２１Ａ（第１インサート部材）と、他方のセグメント１０Ｂの端部とインサート部材２１Ａとを連結する連結手段３０と、を備える。ここで、インサート部材２１Ａが樹脂（合成樹脂）製であり、好ましくは繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製であり、更に好ましくはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製である。ゆえに、継手構造２０’については、それを構成する連結手段３０を撤去した後、継手構造２０’の残部（少なくともインサート部材２１Ａ）をシールド掘進機４のカッタヘッド４ａによって切削することができる。

【0058】

また本実施形態によれば、連結手段３０は、少なくとも一方の端部に雄ねじ部を有する棒状部材３１を含む。他方のセグメント１０Ｂの端部には、棒状部材３１が挿通される挿通孔１６が形成されている。インサート部材２１Ａは、棒状部材３１の雄ねじ部が螺合する雌ねじ部を有する。挿通孔１６の開口端１６ａとインサート部材２１Ａの雌ねじ部の開口端２１ＡＴとが相対して互いに連通している。挿通孔１６の開口端１６ａとインサート部材２１Ａの雌ねじ部の開口端２１ＡＴとは、隣り合うセグメント１０Ａ，１０Ｂの接合面（端面１０ＡＳ，１０ＢＳ）にて対向してもよい。これにより、継手構造２０’を簡素な構成とすることができる。

【0059】

また本実施形態によれば、トンネルの施工方法は、セグメント１０の継手構造２０’により連結されて組み立てられたセグメント群（トンネル１の覆工体における前述の部分５）において、連結手段３０をセグメント群（トンネル１の覆工体における前述の部分５）から撤去すること、及び、連結手段３０が撤去されたセグメント群（トンネル１の覆工体における前述の部分５）をシールド掘進機４のカッタヘッド４ａで切削すること、を含む。ゆえに、トンネル１の覆工体における前述の部分５でのセグメントの割り付けを、当該部分５以外の部分でのセグメントの割り付けと同様に行うことができるので、前述の特許文献２，３のようなセグメントの特異な割り付けを行う必要がなく、ひいては、トンネルの施工効率を向上させることができる。

【0060】

次に、本発明の第３実施形態について、図６に基づいて説明する。

【0061】

図６は、本実施形態におけるセグメント１０の継手構造２０”を示す図である。ここで、図６は、トンネル軸方向で隣り合うセグメント１０の端部同士を突き合わせて接合する継手構造２０”を示しているが、これと同様の継手構造が、トンネル周方向で隣り合うセグメント１０の端部同士を突き合わせて接合する場合にも適用可能であることは言うまでもない。

【0062】

本実施形態では、説明の便宜上、トンネル軸方向で隣り合うセグメント１０のうち、一方のセグメント１０に関連する構成要素の符号の末尾に「Ａ」を付し、他方のセグメント１０に関連する構成要素の符号の末尾に「Ｂ」を付す。ゆえに、一方のセグメント１０を「１０Ａ」とし、他方のセグメント１０を「１０Ｂ」とする。
前述の第２実施形態と異なる点について説明する。

【0063】

本実施形態では、セグメント１０Ａ，１０Ｂの内面１１Ａ，１１Ｂにそれぞれボルトボックス１５Ａ，１５Ｂが形成されている。ここで、ボルトボックス１５Ａ，１５Ｂは、セグメント１０Ａ，１０Ｂの内面１１Ａ，１１Ｂに形成された凹部である。

【0064】

継手構造２０”は、鞘管（シース管）４０Ａ，４０Ｂと、棒状部材４１と、ナット４２とを含んで構成される。

【0065】

鞘管４０Ａは、セグメント１０Ａのトンネル軸方向の端部に複数埋設されている。鞘管４０Ｂは、セグメント１０Ｂのトンネル軸方向の端部に複数埋設されている。鞘管４０Ａ，４０Ｂは例えば樹脂（合成樹脂）製であり、好ましくは塩化ビニル樹脂製である。

【0066】

鞘管４０Ａは、その一端側がセグメント１０Ａのボルトボックス１５Ａの内壁面１５Ａａにて開口し、途中で円弧状に湾曲して、他端側が、セグメント１０Ａにおけるトンネル軸方向の端面１０ＡＳにて開口している。鞘管４０Ｂは、その一端側がセグメント１０Ｂのボルトボックス１５Ｂの内壁面１５Ｂａにて開口し、途中で円弧状に湾曲して、他端側が、セグメント１０Ｂにおけるトンネル軸方向の端面１０ＢＳにて開口している。鞘管４０Ａ，４０Ｂは、セグメント１０Ａの端面１０ＡＳ及びセグメント１０Ｂの端面１０ＢＳで管路が互いに連通している。

【0067】

棒状部材４１は例えば金属製であり、いわゆる曲がりボルトである。棒状部材４１は、その少なくとも一方の端部に雄ねじ部を有する。本実施形態では、棒状部材４１は、その基端部に頭部４３を有して、残部（先端部を含む）が雄ねじ部をなしている。つまり、本実施形態では、棒状部材４１は、その一方の端部（先端部）に雄ねじ部が形成されている。棒状部材４１は、いわゆる通しボルトとして機能し得る。棒状部材４１の雄ねじ部は、円弧状に湾曲している。棒状部材４１の雄ねじ部は、鞘管４０Ａ，４０Ｂに跨るようにこれら鞘管４０Ａ，４０Ｂに挿入される。

【0068】

本実施形態では、セグメント１０Ｂのボルトボックス１５Ｂ内に、棒状部材４１の頭部４３が配置されている。一方、セグメント１０Ａのボルトボックス１５Ａ内にはナット４２が配置されている。このナット４２は例えば金属製であり、棒状部材４１の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有する。尚、本実施形態では、ナット４２として皿付きナットを用いているが、ナット４２はこれに限らない。また、棒状部材４１の頭部４３とボルトボックス１５Ｂの内壁面１５Ｂａとの間にワッシャ４４が介装されることが好ましい。

【0069】

本実施形態では、セグメント１０Ａ，１０Ｂの端部（継手構造２０”が配置される箇所）を補強する補強手段として、棒状の水平補強部材５５及び垂直補強部材５６が複数設けられている。これら水平補強部材５５及び垂直補強部材５６は、従来のＲＣセグメントなどに用いられていた水平補強鉄筋及び垂直補強鉄筋に代わるものであり、例えば炭素繊維補強材やガラス繊維補強材などの非金属の強化繊維補強材によって形成されている。ゆえに、水平補強部材５５及び垂直補強部材５６をシールド掘進機４のカッタヘッド４ａによって切削することができる。また、水平補強部材５５及び垂直補強部材５６が鉄製ではないので、防錆効果がある。

【0070】

本実施形態では、トンネル１の覆工体における前述の部分５が、前述のセグメント１０の継手構造２０”により連結されて組み立てられたセグメント群（複数のセグメント１０からなるグループ）により構成される。

【0071】

本実施形態におけるトンネルの施工方法は、前述のセグメント１０の継手構造２０”により連結されて組み立てられた当該部分５において、棒状部材４１とナット４２とを当該部分５から撤去すること、及び、棒状部材４１とナット４２とが撤去された当該部分５をシールド掘進機４のカッタヘッド４ａで切削することを含む（図１参照）。

【0072】

ここで、本実施形態では、セグメント１０Ａ，１０Ｂの端面（接合面）１０ＡＳ，１０ＢＳ同士の間に、棒状部材４１を切断するための隙間（スリット５８）が形成されている。それゆえ、曲がりボルトである棒状部材４１を撤去する際に引き抜くことが難しくても、当該スリット５８に電動ノコギリなどの切断装置を挿入して棒状部材４１をその中央部分で切断することができるので、棒状部材４１を容易に撤去することができる。

【0073】

特に本実施形態によれば、継手構造２０”は、隣り合うセグメント１０Ａ，１０Ｂの端部同士を突き合わせて接合するものである。継手構造２０”は、セグメント１０Ａ，１０Ｂの端部にそれぞれ埋設された鞘管４０Ａ，４０Ｂ同士に跨るように挿入される棒状部材４１と、棒状部材４１の少なくとも一方の端部に形成された雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有するナット４２と、を備える。ここで、鞘管４０Ａ，４０Ｂが樹脂（合成樹脂）製である。ゆえに、継手構造２０”については、それを構成する棒状部材４１及びナット４２を撤去した後、継手構造２０”の残部（鞘管４０Ａ，４０Ｂ）をシールド掘進機４のカッタヘッド４ａによって切削することができる。また、鞘管４０Ａ，４０Ｂが鉄製ではないので、防錆効果がある。

【0074】

次に、本発明の第４実施形態について、図７に基づいて説明する。
図７は、本実施形態における補強手段６０を示す。
前述の第３実施形態と異なる点について説明する。

【0075】

本実施形態では、前述の第３実施形態における補強手段の代わりとして、補強手段６０を備えている。補強手段６０は、セグメント１０Ａ，１０Ｂの少なくとも一方に埋設され得る。本実施形態では、セグメント１０Ａ，１０Ｂの双方に埋設されている。この点、図７では、セグメント１０Ａに関する構成のみを図示しているが、セグメント１０Ｂについても同様の構成であることは言うまでもない。

【0076】

補強手段６０は、単数又は複数（図７では３つ）の環状部材６１ａ～６１ｃと、格子状部材６２と、補強筋ユニット６３とを含む。

【0077】

補強筋ユニット６３は、各々がトンネル軸方向、周方向、及び径方向のいずれかに延びる複数の棒状の補強筋６４により構成されており、これら補強筋６４を籠状に組み立ててなる。補強筋ユニット６３を構成する補強筋６４は、従来のＲＣセグメントなどに用いられていた補強鉄筋に代わるものであり、例えば炭素繊維補強材やガラス繊維補強材などの非金属の強化繊維補強材によって形成されている。ゆえに、補強筋ユニット６３をシールド掘進機４のカッタヘッド４ａによって切削することができる。また、補強筋ユニット６３が鉄製ではないので、防錆効果がある。

【0078】

格子状部材（格子筋）６２は、セグメント１０Ａの端部とセグメント１０Ｂの端部との双方に埋設されている。格子状部材６２は、従来の鉄筋格子（バーメッシュ）に代わるものであり、樹脂（合成樹脂）製であり、好ましくは繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製であり、更に好ましくはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製である。ゆえに、格子状部材６２をシールド掘進機４のカッタヘッド４ａによって切削することができる。また、格子状部材６２が鉄製ではないので、防錆効果がある。尚、格子状部材６２として、ネフマック（登録商標）を用いることができる。

【0079】

環状部材（フープ筋）６１ａ～６１ｃは、セグメント１０Ａの端部とセグメント１０Ｂの端部との双方に埋設されている。環状部材６１ａ～６１ｃは、例えば、円形状、楕円形状、角丸多角形状（例えば角丸四角形状）のいずれかであり得る。環状部材６１ａ～６１ｃは、本実施形態では閉じた環状であるが、この他、開いた環状（換言すれば、周方向の一部が切断された環状）であってもよい。鞘管４０Ａは、環状部材６１ａ～６１ｃ内を貫通するように延在している。図７に示す例では、環状部材６１ａ～６１ｃは、鞘管４０Ａの延在方向に互いに間隔を空けて配置されている。図示は省略するが、鞘管４０Ｂについても同様に環状部材６１ａ～６１ｃが配置され得る。環状部材６１ａ～６１ｃは、樹脂（合成樹脂）製であり、好ましくは繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製であり、更に好ましくはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製である。ゆえに、環状部材６１ａ～６１ｃをシールド掘進機４のカッタヘッド４ａによって切削することができる。また、環状部材６１ａ～６１ｃが鉄製ではないので、防錆効果がある。

【0080】

図８は本実施形態の第１変形例を示す。
図８は、前述の第１実施形態における継手構造２０に補強手段６０を適用した場合を示しており、図示簡略化のため、補強手段６０の構成要素のうち環状部材（フープ筋）６１ｄ，６１ｅのみを図示している。換言すれば、補強手段６０は、その構成要素として、図示しない格子状部材６２と補強筋ユニット６３とを含んでいる。環状部材６１ｄ，６１ｅは、例えば、円形状、楕円形状、角丸多角形状（例えば角丸四角形状）のいずれかであり得る。環状部材６１ｄ，６１ｅは、本変形例では閉じた環状であるが、この他、開いた環状（換言すれば、周方向の一部が切断された環状）であってもよい。

【0081】

本変形例において、本発明の「第１インサート部材」に対応するインサート部材２１Ａは、本発明の「第１環状部材」に対応する単数又は複数（図８では１つ）の環状部材６１ｄ内を貫通するように延在している。環状部材６１ｄは、セグメント１０Ａの端部に埋設されている。本発明の「第２インサート部材」に対応するインサート部材２１Ｂは、本発明の「第２環状部材」に対応する単数又は複数（図８では１つ）の環状部材６１ｅ内を貫通するように延在している。環状部材６１ｅは、セグメント１０Ｂの端部に埋設されている。

【0082】

環状部材６１ｄ，６１ｅは、樹脂（合成樹脂）製であり、好ましくは繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製であり、更に好ましくはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製である。ゆえに、環状部材６１ｄ，６１ｅをシールド掘進機４のカッタヘッド４ａによって切削することができる。また、環状部材６１ｄ，６１ｅが鉄製ではないので、防錆効果がある。

【0083】

図９は本実施形態の第２変形例を示す。
図９は、図５に示した第２実施形態における継手構造２０’に補強手段６０を適用した場合を示しており、図示簡略化のため、補強手段６０の構成要素のうち環状部材（フープ筋）６１ｆ，６１ｇのみを図示している。換言すれば、補強手段６０は、その構成要素として、図示しない格子状部材６２と補強筋ユニット６３とを含んでいる。環状部材６１ｆ，６１ｇは、例えば、円形状、楕円形状、角丸多角形状（例えば角丸四角形状）のいずれかであり得る。環状部材６１ｆ，６１ｇは、本変形例では閉じた環状であるが、この他、開いた環状（換言すれば、周方向の一部が切断された環状）であってもよい。また、図９では、図示簡略化のため、継手構造２０’の構成要素のうち連結手段３０（頭部３２を有する棒状部材３１）及びワッシャ３３のみを図示している。

【0084】

本変形例において、本発明の「第１インサート部材」に対応するインサート部材２１Ａ（図５参照）は、本発明の「第１環状部材」に対応する単数又は複数（図９では１つ）の環状部材６１ｆ内を貫通するように延在している。環状部材６１ｆは、セグメント１０Ａの端部に埋設されている。挿通孔１６（図５参照）は、本発明の「第３環状部材」に対応する単数又は複数（図９では１つ）の環状部材６１ｇ内を貫通するように延在している。環状部材６１ｇは、セグメント１０Ｂの端部に埋設されている。ここで、連結手段３０（通しボルト）を構成する棒状部材３１は、環状部材６１ｆ，６１ｇ内を貫通するように延在している。

【0085】

環状部材６１ｆ，６１ｇは、樹脂（合成樹脂）製であり、好ましくは繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製であり、更に好ましくはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製である。ゆえに、環状部材６１ｆ，６１ｇをシールド掘進機４のカッタヘッド４ａによって切削することができる。また、環状部材６１ａ～６１ｃが鉄製ではないので、防錆効果がある。

【0086】

特に本実施形態の第１変形例及び第２変形例によれば、継手構造２０，２０’は、一方のセグメント１０Ａの端部に埋設された環状部材６１ｄ，６１ｆ（第１環状部材）を更に備える。インサート部材２１Ａ（第１インサート部材）は、環状部材６１ｄ，６１ｆ内を貫通するように延在している。ここで、環状部材６１ｄ，６１ｆが樹脂（合成樹脂）製であり、好ましくは繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製であり、更に好ましくはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製である。ゆえに、環状部材６１ｄ，６１ｆにより、インサート部材２１Ａの周辺を補強することができる。

【0087】

また本実施形態の第１変形例によれば、継手構造２０は、他方のセグメント１０Ｂの端部に埋設された環状部材６１ｅ（第２環状部材）を更に備える。インサート部材２１Ｂ（第２インサート部材）は、環状部材６１ｅ内を貫通するように延在している。ここで、環状部材６１ｅが樹脂（合成樹脂）製であり、好ましくは繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製であり、更に好ましくはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製である。ゆえに、環状部材６１ｅにより、インサート部材２１Ｂの周辺を補強することができる。

【0088】

また本実施形態の第２変形例によれば、継手構造２０’は、他方のセグメント１０Ｂの端部に埋設された環状部材６１ｇ（第３環状部材）を更に備える。挿通孔１６は、環状部材６１ｇ内を貫通するように延在している。ここで、環状部材６１ｇが樹脂（合成樹脂）製であり、好ましくは繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製であり、更に好ましくはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製である。ゆえに、環状部材６１ｇにより、挿通孔１６の周辺を補強することができる。

【0089】

また本実施形態（第１変形例及び第２変形例を含む）によれば、継手構造２０，２０’２０”は、一方のセグメント１０Ａの端部と他方のセグメント１０Ｂの端部との少なくとも一方に埋設された格子状部材６２を更に備える。ここで、格子状部材６２が樹脂（合成樹脂）製であり、好ましくは繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製であり、更に好ましくはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）製又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製である。ゆえに、格子状部材６２により、セグメント１０Ａ，１０Ｂの端部を補強することができる。

【0090】

前述の第１～第４実施形態及びその変形例では、トンネル１の側部に重なるように新たなトンネルを形成する例を示したが、これに加えて、又は、これに代えて、トンネル１の上部及び／又は下部に重なるように新たなトンネルを形成する場合にも、前述の第１～第４実施形態及びその変形例にて説明したセグメントの継手構造を適用することが可能である。

【0091】

前述の第１～第４実施形態及びその変形例にて説明したセグメントの継手構造が適用される地下構造物はトンネルに限らない。例えば、地中に構築される立坑を構成するセグメントの継手構造として、前述の第１～第４実施形態及びその変形例にて説明したセグメントの継手構造を適用することが可能である。

【0092】

以上の説明から明らかなように、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
尚、出願当初の請求項は以下の通りであった。
［請求項１］
隣り合うセグメントの端部同士を突き合わせて接合する継手構造であって、
一方のセグメントの端部に埋設された第１インサート部材と、
他方のセグメントの端部と前記第１インサート部材とを連結する連結手段と、
を備え、
前記第１インサート部材が樹脂製である、セグメントの継手構造。
［請求項２］
前記一方のセグメントの端部に埋設された樹脂製の第１環状部材を更に備え、
前記第１インサート部材は、前記第１環状部材内を貫通するように延在している、請求項１に記載のセグメントの継手構造。
［請求項３］
前記他方のセグメントの端部に埋設された第２インサート部材を更に備え、
前記連結手段は、前記第１インサート部材と前記第２インサート部材とを連結し、
前記第２インサート部材が樹脂製である、請求項１又は請求項２に記載のセグメントの継手構造。
［請求項４］
前記連結手段は第１ボルトと第２ボルトとを含み、
前記第１インサート部材は、前記第１ボルトの雄ねじ部が螺合する雌ねじ部を有し、
前記第２インサート部材は、前記第２ボルトの雄ねじ部が螺合する雌ねじ部を有する、請求項３に記載のセグメントの継手構造。
［請求項５］
前記連結手段は、前記隣り合うセグメントの端部同士に跨るように配置される板状部材を更に含み、
前記板状部材には、前記第１ボルトの雄ねじ部が挿通される第１挿通孔と、前記第２ボルトの雄ねじ部が挿通される第２挿通孔とが貫通形成されている、請求項４に記載のセグメントの継手構造。
［請求項６］
前記他方のセグメントの端部に埋設された樹脂製の第２環状部材を更に備え、
前記第２インサート部材は、前記第２環状部材内を貫通するように延在している、請求項３～請求項５のいずれか１つに記載のセグメントの継手構造。
［請求項７］
前記連結手段は、少なくとも一方の端部に雄ねじ部を有する棒状部材を含み、
前記他方のセグメントの端部には、前記棒状部材が挿通される挿通孔が形成されており、
前記第１インサート部材は、前記棒状部材の雄ねじ部が螺合する雌ねじ部を有する、請求項１又は請求項２に記載のセグメントの継手構造。
［請求項８］
前記挿通孔の開口端と前記第１インサート部材の雌ねじ部の開口端とが相対して互いに連通している、請求項７に記載のセグメントの継手構造。
［請求項９］
前記一方のセグメントの端部と前記他方の端部との少なくとも一方に埋設された樹脂製の格子状部材を更に備える、請求項１～請求項８のいずれか１つに記載のセグメントの継手構造。
［請求項１０］
請求項１～請求項９のいずれか１つに記載のセグメントの継手構造により連結されて組み立てられたセグメント群において、前記連結手段を前記セグメント群から撤去すること、及び、
前記連結手段が撤去された前記セグメント群をシールド掘進機のカッタヘッドで切削すること、
を含む、トンネルの施工方法。

【符号の説明】

【0093】

１…トンネル、２…支保工、４…シールド掘進機、４ａ…カッタヘッド、５…部分、１０，１０Ａ，１０Ｂ…セグメント、１０ＡＳ，１０ＢＳ…端面、１１，１１Ａ，１１Ｂ…内面、１２，１２Ａ，１２Ｂ…凹部、１５，１５Ａ，１５Ｂ…ボルトボックス、１５ａ，１５Ａａ，１５Ｂａ…内壁面、１６…挿通孔、１６ａ…開口端、２０，２０’，２０”…継手構造、２１Ａ，２１Ｂ…インサート部材、２１ＡＴ…開口端、２１ＡＴＳ…端面、２２…連結手段、２３Ａ，２３Ｂ…ボルト、２４…板状部材、２５Ａ，２５Ｂ…挿通孔、２５ＡＳ，２５ＢＳ…テーパ面、３０…連結手段、３１…棒状部材、３２…頭部、３３…ワッシャ、４０Ａ，４０Ｂ…鞘管、４１…棒状部材、４２…ナット、４３…頭部、４４…ワッシャ、５５…水平補強部材、５６…垂直補強部材、５８…スリット、６０…補強手段、６１ａ～６１ｇ…環状部材、６２…格子状部材、６３…補強筋ユニット、６４…補強筋、Ｃ…間隙、Ｌ…距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】