JP2003311727A - 合成セグメントの製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 合成セグメントの鋼枠の凸面側を閉じてコン
クリートを打設できるようにし、凹面のコンクリート面
をきれいに仕上げることができるようにする。 【解決手段】 鋼枠２を、セグメントの内周面を形成す
る型枠面３ａを備えた架台３に、凸面を上に向けて配置
する。架台３には、コンクリート注入管４が接続された
コンクリート注入孔３ｂと、摺動孔３ｄを通じて摺動可
能に挿入され型枠内部の最上部に延ばされた空気抜きパ
イプ７が設けられている。開閉弁６を開けてコンクリー
ト注入管４からコンクリート９を充填するとともに、空
気抜きパイプ７から切欠き７ａ・管路７ｂを介して型枠
内部の空気を外に排出する。コンクリート９の充填が終
了したときに空気抜きパイプ７と開閉弁６を下降させて
それぞれの開口を閉鎖する。コンクリート９が固化した
ら脱型する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合成セグメントの
製造方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トンネル覆工などに用いられるセ
グメントにおいて、鋼枠にコンクリートを打設した合成
セグメントが知られている。合成セグメントは、鋼枠と
コンクリートを組合せることにより高強度が得られ、鋼
枠によって種々の継手形状を設けることが容易となると
いった利点を備えるため、様々な構造およびその製造方
法が提案されてきた。

【０００３】鋼枠の構造としては、セグメントの外周面
（凸面）・内周面（凹面）・接合面のすべてが鋼板で形
成された閉構造の鋼枠内にコンクリートを打設したもの
や、トンネル覆工の内周面がコンクリート面となるよう
に、少なくとも内周面側を開放面とした構造のものなど
がある。またコンクリートを打設する際の鋼枠の配置に
は、湾曲の凸面を上側に向けて配置する凸型と、湾曲の
凹面を上側に向けて配置する凹型があった。

【０００４】閉構造の鋼枠を用いる場合、凹型の配置で
は、鋼枠の凹面（上面）または側面（接合面）にコンク
リートを注入するための開口部を設けてコンクリートを
打設していた。また凸型の配置では、コンクリート注入
と空気抜きのための開口部を鋼枠の凸面（上面）に設
け、コンクリート打設後、開口部に鋼板などを溶接する
などして開口部を塞いでいた。また内周面側が開放面と
された鋼枠を用いる場合、開放面の型枠面を形成する架
台に鋼枠を載せて固定し、凸型の配置でコンクリートを
打設していた。この場合、コンクリート注入と空気抜き
のための開口部を鋼枠の凸面（上面）に設け、コンクリ
ート打設後、鋼板を溶接するなどして開口部を塞いでい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の合成セグメントの製造方法および装置で
は、下記のような問題があった。まず凹型によりコンク
リートの打設を行う場合、流動性が高く軟らかいコンク
リートを用いるとコンクリートが自立しないため押え蓋
などの治具が必要となり、また凹面側の打設面がきれい
に仕上がりにくいため打設面の仕上げ工程が必要となる
場合があり、いずれも手間のかかる作業が発生するとい
う問題があった。次に凸型によりコンクリートの打設を
行う場合、開口部を塞ぐために鋼枠の後加工が必要にな
り、その際に溶接などの熱を加える作業が必要となるた
め、充填されたコンクリートに影響を及ぼすという問題
があった。また、セグメントの内周面は、施工工数を削
減するために２次覆工を施工しなくとも覆工内面として
使用できる仕上りを備えることが強く求められている
が、従来技術では、コンクリートを上側から打設するた
め、セグメントの内周面となる下側の凹面の仕上りや、
コンクリートの充填状態が劣りがちであった。そのため
合成セグメントの内周面を補修仕上げするなどの手間が
かかるという問題があった。

【０００６】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、凸面側を閉じたままコンクリートを打
設することができ、凹面のコンクリート面をきれいに仕
上げることができる合成セグメントの製造方法および装
置を提案することを目的とする。またそのことを通じて
合成セグメントの製造効率を向上できる合成セグメント
の製造方法および装置を提案することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、トンネル覆工の内周
面と外周面とを形成する弓なりの湾曲を有する断面が一
方向に延ばされ、トンネル覆工の延設方向および周方向
でそれぞれ他のセグメントと接合する接合面を備え、少
なくとも該接合面が枠体で形成され、該枠体にコンクリ
ートが打設されてなる合成セグメントの製造方法であっ
て、前記湾曲の凸面を形成する型枠面を上側に設けた前
記枠体を、前記湾曲の凹面にコンクリート面を形成する
ための型枠面を備えた架台に配置する第１の工程と、前
記枠体および前記それぞれの型枠面に囲まれた型枠内部
に、前記架台の型枠面に設けられたコンクリート注入孔
を通してコンクリートを充填するとともに、前記型枠内
部の空気を前記架台の型枠面に設けられた開口を通して
排出する第２の工程と、前記架台の型枠面に設けられ
た、コンクリート注入孔および前記空気を排出する開口
を前記架台の型枠面に沿って閉鎖する第３の工程と、前
記充填されたコンクリートが所定強度を発現するのを待
って、前記コンクリートが充填された枠体を前記架台か
ら脱型する第４の工程とを備えることを特徴とする合成
セグメントの製造方法を用いる。そのため、湾曲の凹面
を形成する架台の型枠面に設けられた下側のコンクリー
ト注入孔からコンクリートを充填するので、湾曲の凹面
から徐々にコンクリートが充填され、充填が終わった状
態でコンクリート注入孔および空気を排出する開口を架
台の型枠面に沿って閉鎖するので、湾曲の凹面の仕上り
が良好となる。また、空気を排出する開口を架台の型枠
面に設けるので、湾曲の凸面を閉じた形状とすることが
できる。ここで、型枠面に沿って閉鎖するとは、型枠面
に完全に整列して閉鎖することを意味するものではな
く、実質的にコンクリート面の後加工が不要な程度の段
差やバリが生じることは許容できるものとする。

【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の合成セグメント製造方法において、前記第２の工程
では、前記コンクリートの充填に先立って、両端部にそ
れぞれ開口を備える空気抜き手段を前記架台の型枠面か
ら挿入して、前記空気を排出する開口を形成し、前記第
３の工程では、前記型枠内部に挿入された前記空気抜き
手段の一方の開口を、前記架台の型枠面の位置まで下降
させるとともに、前記一方の開口を閉鎖することによ
り、前記空気を排出する開口を閉鎖することを特徴とす
る合成セグメントの製造方法を用いる。そのため、空気
抜き手段によって確実に型枠内部の空気を排出でき、空
気の排出が終了したあと、空気抜き手段の端部の一方の
開口を架台の型枠面まで下降させて、架台の型枠面に沿
って閉鎖するので、コンクリートの充填や湾曲の凹面の
仕上げに影響することなく空気抜き手段を型枠内部から
退避させることができる。

【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２に記載の合成セグメントの製造方法において、前記
湾曲の凸面を形成する型枠面が、前記枠体に一体に設け
られたことを特徴とする合成セグメントの製造方法を用
いる。そのため、空気抜きの開口を、凸面を形成する型
枠面に設けることなく合成セグメントを製造することが
できる。

【００１０】請求項４に記載の発明では、請求項１〜３
のいずれかに記載の合成セグメントの製造方法におい
て、前記枠体が、前記湾曲の凸面を形成する型枠面から
前記架台の型枠面に向かう方向に仕切り部材が延設され
て複数の区画を備える構成とされ、前記第２および第３
の工程を前記複数の区画ごとに行うことを特徴とする合
成セグメントの製造方法を用いる。そのため、それぞれ
の区画ごとに空気を架台の型枠面側から排出するので、
湾曲の凸面を閉じた形状とすることができる。

【００１１】請求項５に記載の発明では、請求項１〜４
のいずれかに記載の合成セグメントの製造方法におい
て、前記コンクリートが高流動性を備えたコンクリート
であることを特徴とする合成セグメントの製造方法を用
いる。そのため、高流動性を備えたコンクリートによ
り、コンクリートを迅速に充填できるとともに、コンク
リート面の表面性を向上することができる。ここで高流
動性を備えたコンクリートとは、いわゆる高流動コンク
リートが該当することはいうまでもないが、それに限る
ものではなく、例えば軟練りコンクリート、流動化コン
クリートなどの流動性が向上されたコンクリートをすべ
て含む。

【００１２】請求項６に記載の発明では、トンネル覆工
の内周面と外周面とを形成する弓なりの湾曲を有する断
面が一方向に延ばされ、トンネル覆工の延設方向および
周方向でそれぞれ他のセグメントと接合する接合面を備
え、少なくとも該接合面が枠体で形成され、該枠体にコ
ンクリートが打設されてなる合成セグメントの製造装置
であって、前記湾曲の凸面を形成するための型枠面を上
側に設けた前記枠体を載せて、前記湾曲の凹面にコンク
リート面を形成するための型枠面を構成する架台と、該
架台の型枠面上に開閉可能に設けられたコンクリート注
入孔と、該コンクリート注入孔に接続して、コンクリー
トを供給するコンクリート注入管と、前記枠体および前
記それぞれの型枠面に囲まれた型枠内部の最上部まで移
動可能な状態で前記架台の型枠面から挿入された空気抜
き部材によって、前記型枠内部の空気を外部に排出する
管路が形成され、前記空気抜き部材が前記架台の型枠面
まで移動されたときに前記管路が閉鎖される構成とされ
た空気抜き手段とを備える構成を用いる。そのため、請
求項１〜４に記載の発明を実施するのに好適な合成セグ
メントの製造装置となる。

【００１３】請求項７に記載の発明では、請求項６に記
載の合成セグメントの製造装置において、前記開閉可能
なコンクリート注入孔が、前記架台の型枠面上に貫通孔
を形成する弁座と、該弁座に前記型枠内部側から離接す
る構成とされ、上面が架台の型枠面に沿う形状とされた
弁本体とからなる構成を用いる。そのため、弁本体は、
弁座から離れてコンクリート注入孔が開状態にあるとき
は、型枠内部に退避するので、コンクリート注入孔から
流入するコンクリートの妨げとならずに円滑なコンクリ
ート充填が可能となり、弁座に当接して閉状態にあると
きは、弁本体の上面が架台の型枠面に沿う位置に置かれ
てその下側が型枠内部の外側に配置される。

【００１４】弁座は、例えば傾斜面が上側に開いた貫通
孔を採用することができる。弁本体は、例えば上面に前
記架台の型枠面に沿う曲面や平面を設け、下側に前記弁
座と嵌合する下側に凸に開いた傾斜面を有する蓋部材と
し、さらにその下側に前記弁本体を前記コンクリート注
入孔の開閉方向に駆動する棒状の駆動ロッドを設けた構
成を採用することができる。その際、前記コンクリート
注入管の一部に、前記駆動ロッドと同軸となる管路を形
成し、該管路の終端部に、シール手段を備えて前記駆動
ロッドが密着して摺動可能な摺動孔を設け、該摺動孔に
前記駆動ロッドを貫通させて構成し、該駆動ロッドを前
記コンクリート注入管の外部から駆動する構成を採用で
きる。

【００１５】請求項８に記載の発明では、請求項６また
は７に記載の合成セグメントの製造装置において、前記
枠体が、前記湾曲の凸面を形成する型枠面から前記架台
の型枠面に向かう方向に仕切り部材が延設されて複数の
区画を備える構成とされ、該区画ごとに前記空気抜き手
段を備えた構成を用いる。そのため、請求項４に記載の
発明実施するのに好適な合成セグメントの製造装置とな
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態
を、添付図面を参照して説明する。なおすべての図面を
通して、同一または相当する部材は、同一の符号を付し
ている。まず本発明に係る合成セグメントの製造装置の
実施の形態について説明する。図１（ａ）は、本発明に
係る合成セグメントの製造装置上に合成セグメントの鋼
枠を載せてコンクリートを打設している様子を示す概略
断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−
Ａ断面図である。図２は、図１（ｂ）におけるＢ部の詳
細を示す拡大図である。

【００１７】本発明に係る合成セグメント製造装置１
は、鋼材を溶接するなどして構成された鋼枠２（枠体）
にコンクリートを打設してトンネル覆工などに用いられ
る合成セグメントを製造する装置であり、大きくは不図
示の基台上に設けられた架台３とコンクリート注入管４
とを備える。そして、架台３上に鋼枠２を脱着可能に固
定できるように構成されている。符号９は打設中のコン
クリートであり、符号８は空気層である。

【００１８】鋼枠２は、図１（ａ）に示したように、ト
ンネル覆工の外周面を構成する、例えば円弧状など、上
側に凸の弓なりの湾曲を備える断面を紙面奥行き方向に
延ばしてなる鋼枠上面２ａ（湾曲の凸面）と、その端部
から、湾曲の曲率中心方向の下側に延ばされた４面の鋼
枠側面２ｂ…（接合面）とを備え、下側に開放面が形成
された箱型の枠体である。

【００１９】鋼枠上面２ａおよび鋼枠側面２ｂ…は、開
口を有しないか、有するとしても本発明による製造工程
中は閉じられている。また鋼枠側面２ｂ…は、他の合成
セグメントの鋼枠側面２ｂ…とトンネル覆工の延設方向
および周方向にそれぞれ接合する接合面をなしており、
他の合成セグメントと接合する機構が備えられていても
よいことは言うまでもないが、本発明の説明には関係し
ないため図示は省略する。

【００２０】架台３は、上側に凸の弓なりの湾曲面を備
え、鋼枠２の鋼枠側面２ｂ…の端部に密着して当接し、
鋼枠２の開放面を覆う型枠面３ａ（架台の型枠面）を備
えた受け台である。鋼枠２は、架台３上に押え手段１１
…によって位置決めされた上で固定される。型枠面３ａ
の凸の湾曲の一番高い位置には、摺動孔３ｄ、３ｄが上
下方向に設けられている。したがって、鋼枠２を架台３
に載せたとき、摺動孔３ｄ、３ｄの鉛直上方にある鋼枠
上面２ａの部分は、鋼枠２と架台３で囲まれる型枠内部
の最上部をなしている。

【００２１】押え手段１１…は、例えば形鋼などからな
る押え部材１１ａ…を鋼枠上面２a上に、湾曲面とほぼ
直交する方向に渡して配置し、例えばボルト・ナットな
どからなる固定部材１１ｂ…によって、鋼枠２を架台３
との間に挟んで固定する構成が採用できる。なお、押え
手段１１…は、鋼枠２を架台３に固定して、コンクリー
トを打設したあとに外すことができればどのような手段
を用いてもよいことは言うまでもない。

【００２２】それぞれの摺動孔３ｄには、例えば鋼管な
どからなり上下に貫通する管路７ｂを備える空気抜きパ
イプ７（空気抜き部材）が摺動移動可能に嵌合されてい
る。摺動移動可能な嵌合はどのように構成してもよい
が、高流動性のコンクリートのもれを防止するため、種
々のシール部材、例えばＯリングなどを摺動孔３ｄに内
蔵させる構成を採用できる。

【００２３】空気抜きパイプ７の上端部の側面には切欠
き７ａ…が設けられている。したがって、空気抜きパイ
プ７の上端部が鋼枠上面２ａの内面に当接した状態で
は、切欠き７ａ…によって型枠内部の最上部に通じる開
口が形成されているものである。一方、空気抜きパイプ
７の下端部の開口は、上端部が鋼枠上面２ａと当接する
位置にあっても、少なくとも架台３の下部に突出して、
管路７ｂが型枠内部の外と連通するように構成されてい
る。

【００２４】また、図が繁雑になるのを避けるため図示
していないが、空気抜きパイプ７もしくは型枠面３ａに
は、少なくとも上端部がほぼ型枠面３ａの高さまで下降
したときに、型枠面３ａに沿って上端部の開口の閉鎖手
段を備えている。具体的には、例えば型枠面３ａに平行
に設けられた水平方向の可動シャッタでもよいし、管路
７ｂ内を移動可能なピストン状の蓋部材でもよい。

【００２５】また、型枠面３ａには、開閉可能なコンク
リート注入孔３ｂが設けられている。コンクリート注入
孔３ｂは、型枠面３ａの範囲内であればどこにあっても
よいが、より好ましくは、型枠面３ａの湾曲の最上部か
その近傍に設けるのがよい。その構成は、例えば上方に
向けて開口が大きくなる傾斜面を有する円孔などからな
る弁座３ｃの下部に、コンクリート注入管４が接続さ
れ、弁座３ｃの上側から上下に移動して弁座３ｃに当接
する開閉弁６が設けられている。

【００２６】開閉弁６は、弁座３ｃに嵌合する上側に広
がる円錐体などからなる弁本体６ｂと、弁本体６ｂの下
端に接続する棒状の駆動ロッド６ｃとが備えられ、駆動
ロッド６ｃを上下方向に駆動することにより、弁座３ｃ
と弁本体６ｂとの離接を行う構成とされている。

【００２７】コンクリート注入管４は、鉛直下側に延ば
された垂直管路４ａが、垂直管路４ａの上端に設けられ
た取付フランジ４ｄを介してボルト１０…で架台３の下
側から着脱可能に取り付けられ、垂直管路４ａから水平
方向に延びる水平管路４ｂに分岐するように構成されて
いる。そのため、コンクリート打設後に、架台３から取
り外すことができる。

【００２８】垂直管路４ａの下端部には、シール部材５
が固定されたロッド摺動孔４ｃが設けられており、垂直
管路４ａ内に配置された駆動ロッド６ｃが上下方向に移
動可能に通されている。シール部材５は、コンクリート
の漏れを防ぐためのもので、例えばＯリングやゴムパッ
キンなどが採用できる。

【００２９】次に、本発明に係る合成セグメント製造装
置１の作用を説明することにより、本発明に係る合成セ
グメントの製造方法について説明する。図３は、本発明
に係る合成セグメントの製造方法の工程を説明するため
の概略断面図である。

【００３０】本発明は、大きくは４つの工程からなる。
第１の工程は、押え手段１１…によって架台３上の所定
位置に鋼枠２を配置して固定する工程である。鋼枠２
を、鋼枠側面２ｂの端部が型枠面３ａに密着するように
配置し、押え手段１１…によって必要に応じて架台３側
に押圧した状態で固定する。

【００３１】続く第２の工程は、型枠内部にコンクリー
トを充填するとともに、型枠内部の空気を排出する工程
である。まず、図３（ａ）に示したように、空気抜きパ
イプ７、７を上昇させて、その上端部を鋼枠上面２ａの
内面の近接させるか、または当接させる。近接させた場
合は空気抜きパイプ７、７の上端部開口が、また当接さ
せた場合は切欠き７ａ…がそれぞれ管路７ｂ、７ｂに通
じる開口となる。いずれの場合も、それぞれの開口は型
枠内部の最上部に位置する。

【００３２】一方、開閉弁６は、弁本体６ｂと弁座３ｃ
が離されように上方向に移動され、コンクリート注入孔
３ｂの開状態が形成する。弁本体６ｂは上側の型枠内部
に退避するので、コンクリート９の流入の妨げとはなら
ない。開閉弁６の上下移動は、垂直管路４ａから下側の
ロッド摺動孔４ｃから飛び出した駆動ロッド６ｃを適宜
手段により上下させることによって行う。例えばレバー
操作などによって手動で行ってもよいし、アクチュエー
タなどの駆動手段によって駆動してもよい。

【００３３】そして、この状態でコンクリート注入管４
から、コンクリート注入孔３ｂを通じて型枠内部にコン
クリート９を充填していく。すると、コンクリート９は
重力により型枠面３ａの凸面を下って下部から充填さ
れ、まず型枠面３ａを覆い、それから徐々に上方に向か
って充填が進行する。

【００３４】このとき同時に、コンクリート９の上方に
ある空気層８は、徐々にコンクリート９により上方に押
しやられ、空気抜きパイプ７の上端部で形成された開口
から管路７ｂ、７ｂ内に押し出される。空気抜きパイプ
７、７の下端部から型枠内部の外に排出される。図３
（ｂ）は、コンクリート９が型枠内部の最上部まで充填
され、空気層８が消滅した様子を示している。

【００３５】このように、架台３に設けられたコンクリ
ート注入孔３ｂから型枠面３ａに沿ってコンクリート９
が充填されるので、上方から落下させて充填する場合と
は異なり、気泡が巻き込まれることがほとんどなくな
る。したがってコンクリート９として、例えば、高流動
コンクリート・軟練りコンクリート・流動化コンクリー
トなどの高流動性を備えたものを使用しても、気泡が混
入してコンクリート面の外観に影響を与えることがなく
なる。したがって高流動性のコンクリートを使用してコ
ンクリートの打設効率の向上を図ることができる。

【００３６】続く第３の工程は、コンクリート注入孔３
ｂおよび空気抜きパイプ７、７による空気を排出する開
口を閉鎖する工程である。まず、コンクリート注入管４
からコンクリート９を供給して型枠内部の圧力をほぼ一
定に保ちながら、空気抜きパイプ７、７を下降させる。
したがって空気抜きパイプ７、７が下降した分の容積
は、その分のコンクリート９が供給されてバランスが保
たれる。そして、空気抜きパイプ７、７の上端部が型枠
面３ａの高さまで下降したときに、空気抜きパイプ７、
７の開口を閉鎖し、続いて開閉弁６を下降させて、弁本
体６ｂを弁座３ｃに当接させて、コンクリート注入孔３
ｂを閉鎖する（図３（ｃ））。いずれの開口の閉鎖も、
型枠面３ａに沿った状態で閉鎖される。なおこの状態で
は、不要となったコンクリート注入管４は、ボルト１０
…を外して架台３から取り外してもよい。

【００３７】続く第４の工程は、コンクリート９が固化
して所定強度を発現するのを待ち、鋼枠２と架台３の固
定を解き、充填されたコンクリート９とともに鋼枠２を
架台から脱型する工程である。脱型されたコンクリート
面は型枠面３ａが転写されるので、段差やバリは後仕上
げなどを要しない程度に抑えられてきれいな仕上りとな
る。したがって、この工程によって、所定の強度と外観
を備えた合成セグメントが完成する。

【００３８】このように、本発明では、型枠面３ａに設
けられたコンクリート注入孔３ｂからコンクリート９を
充填し、型枠内部の最上部に空気を排出する開口を設け
て型枠内部の空気層８を確実に排出し、充填が終わって
から、型枠面３ａに沿って開口を閉鎖するので、型枠内
部へコンクリート９を確実に充填することができる。し
かも、型枠面３ａに沿った後仕上げを要しない程度のき
れいなコンクリート面を得ることができる。

【００３９】その際、コンクリート注入孔３ｂが型枠面
３ａの範囲のどこにあっても、空気層８は常に型枠内部
の最上部に集まるから、コンクリート注入孔３ｂの配置
位置の制約が少ないという利点がある。一方、図示のよ
うに、コンクリート注入孔３ｂが型枠面３ａの凸面の最
上部に近い位置にあれば、コンクリート９が凸面の傾斜
に沿って最も自然に流れ、充填の偏りも少なくなるか
ら、型枠面３ａに沿った一層円滑な充填が可能となると
いう利点がある。

【００４０】なお、空気を排出する開口は型枠内部の最
上部にあればよいので、鋼枠２の配置は、図１の配置に
限るものではない。例えば、図４に示したように、鋼枠
２の湾曲の端部に空気抜きパイプ７が位置するように、
鋼枠２を片側に傾斜して配置してもよい。また、架台３
自体を傾斜させて型枠面３ａの傾斜の大きさを変えた
り、型枠内部の最上部の位置を適宜位置に変えたりして
もよい。このようにすれば、コンクリート９が流動しや
すい傾斜を得たり、より空気を排出しやすい型枠内部の
最上部を設けたりすることができるという利点がある。

【００４１】なお上記の説明では、空気抜きパイプ７の
開口に閉鎖手段を設ける例で説明したが、図２におい
て、空気抜きパイプ７の上端を鋼板を溶接するなどして
塞ぎ、空気抜きのための開口を側部の切欠き７ａ…のみ
としてもよい。このように構成すれば、空気抜きパイプ
７を型枠面３ａの高さまで下降させたとき、上端には上
記の鋼板が露出して摺動孔３ｄを塞ぎ、切欠き７ａは摺
動孔３ｄ内に隠れるので、空気を排出する開口を閉鎖す
ることができる。したがって、水平方向の可動シャッタ
やピストン状の蓋部材などの可動部材を省略して簡素化
できるという利点がある。

【００４２】なお上記の説明では、開閉弁６を、上下方
向に駆動する弁機構として説明したが、型枠面３ａ側に
水平に駆動されて、型枠面３ａに沿って開口を閉鎖する
水平シャッタ機構を用いてもよいことは言うまでもな
い。

【００４３】なお上記の説明では、コンクリート注入孔
３ｂを１個、空気抜きパイプ７を２本備える例を図示し
ているが、これは１例であって、それぞれ少なくとも１
つあればよい。また、上記の説明では、鋼枠側面２ｂ…
を平面として図示しているが、採用する合成セグメント
の接合機構によっては凹凸を備えていてもよい。

【００４４】なお上記の説明では、型枠内部に特に仕切
り部材がない場合で説明したが、例えば、図５に斜視部
分断面図で示したように、鋼枠２０として、鋼枠上面２
０ａから型枠面３ａに向かう方向に板状の仕切り部材１
２…が延ばされ、型枠内部が複数の区画１３…に分かれ
た構成のものを用いてもよい。その際には、それぞれの
区画１３ごとに少なくとも上記に説明した空気抜き手段
を備えるようにする。仕切り部材１２が架台３に当接し
て、区画１３が密閉区画として形成される場合には、上
記に説明したコンクリート注入孔３ｂなどもそれぞれの
区画ごとに設けることは言うまでもない。そのように構
成すれば、個々の区画１３についてそれぞれ上記の合成
セグメントの製造方法が実施できるので同様の効果を奏
する。

【００４５】なお、上記の説明では空気抜き部材とし
て、空気抜きパイプ７を用いるとして説明したが、空気
抜き部材は、両端に開口を備えてその端部から端部に空
気を連通させることができれば、どのような形状でもよ
く、パイプ部材に限定するものではない。例えばチュー
ブでもよいし、板状部材の内部に貫通孔を備えるものな
どでもよい。

【００４６】なお、上記の説明では、空気抜きパイプ７
を摺動孔３ｄを通して上下させることにより、架台の型
枠面に設けられた開口を通して空気を排出した例で説明
した。しかし、それ以外にも、例えば、型枠面３ａに開
閉可能な貫通孔を設け、その貫通孔と同径で、先端が空
気抜きパイプ７と同様のパイプ部材をその上に配置し、
架台３と鋼枠上面２ａの間に保持した構成としてもよ
い。

【００４７】このような構成によれば、コンクリート９
の充填とともに、パイプ部材を通して空気を型枠内部か
ら排出できる。そして、パイプ部材内部にもコンクリー
ト９を充填し、型枠内部の充填を完了させてからその開
口を型枠面３ａに沿って閉鎖し、パイプ部材を合成セグ
メント内に残して脱型することができる。その際、パイ
プ部材を薄肉の鋼管とすれば、コンクリート面にのぞく
パイプ部材端面もほとんど目立つことがなく、さらにプ
レキャストコンクリートパイプを採用すればパイプ部材
端面がコンクリート面から見えなくなるので一層好まし
い。

【００４８】

【発明の効果】以上に述べたように、請求項１に記載の
発明では、湾曲の凹面から徐々にコンクリートが充填さ
れ、充填が終わった状態でコンクリート注入孔および空
気を排出する開口を架台の型枠面に沿って閉鎖するの
で、湾曲の凹面の仕上りが良好となり、コンクリート面
の後仕上げなどの手間が省けるから、製造効率を向上で
きるという効果を奏する。さらに、空気を排出する開口
を架台の型枠面に設けるので、湾曲の凸面を閉じた形状
とすることができるから、湾曲の凸面を構成する枠体に
孔を設けたり、塞いだりしなくても合成セグメントが製
造でき、その結果、製造効率が向上できるという効果を
奏する。

【００４９】請求項２に記載の発明では、コンクリート
の充填や湾曲の凹面の仕上げに影響することなく空気抜
き手段を型枠内部から退避させることができるから、型
枠内部から確実に空気を抜き、コンクリートの充填状態
や凹面の仕上げを損なうことのなく合成セグメントが製
造できるという効果を奏する。

【００５０】請求項３に記載の発明では、空気抜きの開
口を、凸面を形成する型枠面に形成することなく合成セ
グメントを製造することができるから、凸面を傷つける
ことなく製造でき、補修仕上げなども省くことができる
という効果を奏する。

【００５１】請求項４に記載の発明では、それぞれの区
画ごとに空気を架台の型枠面側から排出するので、湾曲
の凸面を閉じた形状とすることができるから、型枠内部
に区画が設けられた形状の枠体にも容易に対応すること
ができるという効果を奏する。

【００５２】請求項５に記載の発明では、高流動性を備
えたコンクリートにより、コンクリートを迅速に充填で
きるとともに、コンクリート面の表面性を向上すること
ができるという効果を奏する。

【００５３】請求項６に記載の発明は、請求項１〜３に
記載の発明を実施するのに好適な合成セグメントの製造
装置を提供できるので、請求項１〜３と同様な効果を奏
する。

【００５４】請求項７に記載の発明では、コンクリート
注入孔の上下方向に移動する弁本体を用いるので、コン
クリートの流れを妨げずコンクリートの充填が円滑に行
えるという効果を奏する。

【００５５】請求項８に記載の発明では、請求項４に記
載の発明を実施するのに好適な合成セグメントの製造装
置を提供できるので、請求項４と同様な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る合成セグメントの製造装置上に
合成セグメントの鋼枠を載せてコンクリートを打設して
いる様子を示す概略断面図である。

【図２】 図１（ｂ）におけるＢ部の詳細を示す拡大図
である。

【図３】 本発明に係る合成セグメントの製造方法の工
程を説明するための概略断面図である。

【図４】 本発明に係る合成セグメントの製造装置への
鋼枠の配置の変形例を説明するための概略断面図であ
る。

【図５】 本発明によって製造することができる別の鋼
枠の一例を示す斜視部分断面図である。

【符号の説明】

１ 合成セグメント製造装置 ２、２０ 鋼枠（枠体） ２ａ、２０ａ 鋼枠上面（湾曲の凸面） ２ｂ 鋼枠側面（接合面） ３ 架台 ３ａ 型枠面（架台の型枠面） ３ｂ コンクリート注入孔 ３ｃ 弁座 ４ コンクリート注入管 ４ａ 垂直管路 ４ｃ ロッド摺動孔 ５ シール部材 ６ 開閉弁 ６ａ 弁上面 ６ｂ 弁本体 ６ｃ 駆動ロッド ７ 空気抜きパイプ（空気抜き部材） ７ａ 切欠き ９ コンクリート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 康郎 東京都千代田区有楽町一丁目12番１号 石 川島建材工業株式会社内 (72)発明者 星 英徳 東京都千代田区有楽町一丁目12番１号 石 川島建材工業株式会社内 (72)発明者 増田 博 東京都千代田区有楽町一丁目12番１号 石 川島建材工業株式会社内 (72)発明者 大塚 隆三郎 茨城県行方郡麻生町大字麻生3347番地の１ 関東セグメント株式会社内 (72)発明者 高柳 一郎 茨城県行方郡麻生町大字麻生3347番地の１ 関東セグメント株式会社内 (72)発明者 仲田 清 茨城県行方郡麻生町大字麻生3347番地の１ 関東セグメント株式会社内 Ｆターム(参考） 2D055 KA00 KB04 KB07 4G053 AA19 BB19 BE03 DA01 EA17 EB02 EB16 4G055 AA01 CA01

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル覆工の内周面と外周面とを形成
   する弓なりの湾曲を有する断面が一方向に延ばされ、ト
   ンネル覆工の延設方向および周方向でそれぞれ他のセグ
   メントと接合する接合面を備え、少なくとも該接合面が
   枠体で形成され、該枠体にコンクリートが打設されてな
   る合成セグメントの製造方法であって、 前記湾曲の凸面を形成する型枠面を上側に設けた前記枠
   体を、前記湾曲の凹面にコンクリート面を形成するため
   の型枠面を備えた架台に配置する第１の工程と、 前記枠体および前記それぞれの型枠面に囲まれた型枠内
   部に、前記架台の型枠面に設けられたコンクリート注入
   孔を通してコンクリートを充填するとともに、前記型枠
   内部の空気を前記架台の型枠面に設けられた開口を通し
   て排出する第２の工程と、 前記架台の型枠面に設けられた、コンクリート注入孔お
   よび前記空気を排出する開口を前記架台の型枠面に沿っ
   て閉鎖する第３の工程と、 前記充填されたコンクリートが所定強度を発現するのを
   待って、前記コンクリートが充填された枠体を前記架台
   から脱型する第４の工程とを備えることを特徴とする合
   成セグメントの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の合成セグメント製造方
   法において、 前記第２の工程では、 前記コンクリートの充填に先立って、両端部にそれぞれ
   開口を備える空気抜き手段を前記架台の型枠面から挿入
   して、前記空気を排出する開口を形成し、 前記第３の工程では、 前記型枠内部に挿入された前記空気抜き手段の一方の開
   口を、前記架台の型枠面の位置まで下降させるととも
   に、前記一方の開口を閉鎖することにより、前記空気を
   排出する開口を閉鎖することを特徴とする合成セグメン
   トの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の合成セグメン
   トの製造方法において、 前記湾曲の凸面を形成する型枠面が、前記枠体に一体に
   設けられたことを特徴とする合成セグメントの製造方
   法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の合成セ
   グメントの製造方法において、 前記枠体が、前記湾曲の凸面を形成する型枠面から前記
   架台の型枠面に向かう方向に仕切り部材が延設されて複
   数の区画を備える構成とされ、 前記第２および第３の工程を前記複数の区画ごとに行う
   ことを特徴とする合成セグメントの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の合成セ
   グメントの製造方法において、 前記コンクリートが高流動性を備えたコンクリートであ
   ることを特徴とする合成セグメントの製造方法。
6. 【請求項６】 トンネル覆工の内周面と外周面とを形成
   する弓なりの湾曲を有する断面が一方向に延ばされ、ト
   ンネル覆工の延設方向および周方向でそれぞれ他のセグ
   メントと接合する接合面を備え、少なくとも該接合面が
   枠体で形成され、該枠体にコンクリートが打設されてな
   る合成セグメントの製造装置であって、 前記湾曲の凸面を形成するための型枠面を上側に設けた
   前記枠体を載せて、前記湾曲の凹面にコンクリート面を
   形成するための型枠面を構成する架台と、 該架台の型枠面上に開閉可能に設けられたコンクリート
   注入孔と、 該コンクリート注入孔に接続して、コンクリートを供給
   するコンクリート注入管と、 前記枠体および前記それぞれの型枠面に囲まれた型枠内
   部の最上部まで移動可能な状態で前記架台の型枠面から
   挿入された空気抜き部材によって、前記型枠内部の空気
   を外部に排出する管路が形成され、前記空気抜き部材が
   前記架台の型枠面まで移動されたときに前記管路が閉鎖
   される構成とされた空気抜き手段とを備えることを特徴
   とする合成セグメントの製造装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の合成セグメントの製造
   装置において、 前記開閉可能なコンクリート注入孔が、前記架台の型枠
   面上に貫通孔を形成する弁座と、該弁座に前記型枠内部
   側から離接する構成とされ、上面が架台の型枠面に沿う
   形状とされた弁本体とからなることを特徴とする合成セ
   グメントの製造装置。
8. 【請求項８】 請求項６または７に記載の合成セグメン
   トの製造装置において、 前記枠体が、前記湾曲の凸面を形成する型枠面から前記
   架台の型枠面に向かう方向に仕切り部材が延設されて複
   数の区画を備える構成とされ、 該区画ごとに前記空気抜き手段を備えたことを特徴とす
   る合成セグメントの製造装置。