JP4564908B2 - 推進函体およびトンネルの構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、曲線区間を有するトンネルの施工に用いる推進函体と、この推進函体を利用したトンネルの構築方法に関する。

推進工法は、トンネルの覆工となる筒状の推進函体を坑口から順次地中に圧入してトンネルを構築する工法である。なお、推進函体の先端には、刃口や掘進機などが取り付けられている。推進工法の掘進機は、推進函体に反力をとって自ら推進するもの（つまり、推進ジャッキを装備しているもの）でもよいし、推進函体を介して伝達された元押しジャッキの推力により掘進するものであってもよい。

このような推進工法によるトンネル施工には、高精度に構築が可能な線形に制限があった。つまり、推進工法により直線と曲線とを組み合わせた路線を構築する場合、各推進函体同士の接合部にソケットを介することにより折れ角を持たせ、掘進機等により形成された掘削孔に追従させている。ところが、ソケットによる曲線の追従は、想定通りとなるとは限らず、必ずしも高精度に構築することができない場合があった。また、曲率が大きい場合には、追従しにくい場合があるという問題点も有していた。

そのため、特許文献１には、図１０に示すように、前端面１１１に、横幅方向を垂直に約３等分して、左右両側の垂直部分を後方に向けて斜めのテーパー部１１３，１１３に、この左右のテーパー部の間に位置する中央の垂直部分を後端面１１２と平行な平行部１１４に形成した推進函体１１０が開示されている。この推進函体１１０を利用することにより、直線区間においては中央の平行部１１４を前方の推進函体１１０の後端面１１２に当接させて推力を伝達し、曲線区間においては左右いずれか一方のテーパー部１１３を前方の推進函体１１０の後端面１１２に当接させて推力を伝達して、直線と曲線とを組み合わせた線形を有するトンネルを可能としている。
特開２００１−０７３６８７号公報（［００３２］、図４）

ところが、前端面１１１にテーパー部１１３が形成された推進函体１１０を利用したトンネルの構築は、一定の曲線半径からなるカーブを有したトンネルの施工には有効であるが、それぞれ異なる曲率からなる複数のカーブを有したトンネルや、クロソイド曲線のように曲線半径が変化する複雑な線形を有したトンネル等においては、対応することができないという問題点を有していた。
つまり、従来の推進函体１１０のテーパー部１１３は、所定の曲率半径に対応して形成されているため、異なる曲率半径の曲線区間を通過させる際には、推進函体１１０の前端面１１１のいずれか一方の角部１１１ａまたはテーパー部１１３と平行部１１４との角部１１１ｂの一点において推力を負担することになる。このため、推進函体１１０においては角部１１１ａ，１１１ｂが破損しやすい。また、前方の推進函体１１０に対して面接触とならないことから効率的な施工ができない場合や、推進函体１１０にずれが生じる場合等があった。

また、掘進機等により形成された掘削孔を追従して推進する際に、さまざまな原因により推進函体１１０が必ずしも所望の曲率で推進されるとは限らず、このような場合においても、前記と同様に、推進函体１１０が破損する場合があった。

本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、線形の変化に柔軟に対応することが可能な推進函体と、この推進函体を利用したトンネルの構築方法を提案することを課題とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、地中に複数連続して配置されることにより曲線区間と直線区間とを有するトンネルを形成し、少なくとも前記トンネルの切羽部から前記曲線区間の坑口側端部までの間に配置される推進函体であって、角筒状に形成された鋼製の外殻と、トンネル軸方向に所定の間隔をあけて並設された複数の鋼製の主桁と、隣り合う主桁間においてトンネル軸方向に沿って配置された複数の鋼製の縦リブと、を備えて構成されていて、切羽側および坑口側に配設された前記主桁には、連結部材を挿通するための挿通孔が複数形成されており、切羽側および坑口側のいずれか一方の主桁の上下または左右に凹部が形成され、他方の主桁の前記凹部に対応する位置に凸部が形成されて、前記凸部が、切羽側または坑口側に連続して配置される他の推進函体に形成された凹部に挿入可能で、少なくとも前記凹部との接触面が円弧状であることを特徴としている。

かかる推進函体は、前後の端面にそれぞれ凹部と凸部とが形成されているため、前後に連続する他の推進函体の凹部または凸部に連結した状態で施工を行えば、曲線区間において前後の推進函体が異なる方向を向いていても、推進力を伝達することが可能となる。このため、この推進函体によれば、線形の変化に柔軟に対応することができるので、トンネルの線形が複雑であっても容易かつ高精度にトンネルを構築することが可能となる。ここで、凹部および凸部は、例えば、曲線区間が横（左右）方向に曲がる場合は推進函体の上下面、縦（上下）方向に曲がる場合は推進函体の左右面に形成するものとする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の推進函体であって、前記凹部と前記凸部が、同一の半径からなる円弧状に形成されており、前記凹部の深さが該凹部を形成する円弧の半径よりも小さく、かつ、前記凸部の突出長が、前記凹部の深さよりも大きく形成されていることを特徴としている。

かかる推進函体は、曲線区間の曲線線形に応じて前後に連続する他の推進函体の角度が変化した場合でも、常に凹部の内周面に凸部の外周面が当接した状態となり、押し込み力をこの当接面を介して伝達するため、応力が集中することにより推進函体が破損することがない。また、凹部の深さよりも凸部の突出長が大きいため、前後に連続する推進函体同士の間に、所定の間隔が形成されて、推進函体同士が接触することにより、曲線線形の追従の妨げとなることがない。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の推進函体であって、少なくとも前記凹部または前記凸部のいずれか一方の両脇に推力伝達部材が配置されていることを特徴としている。

かかる推進函体は、凹部と凸部との接触面に加えて、推力伝達部材により押し込み力の伝達を可能としているため、より効率的である。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の推進函体であって、切羽側または坑口側のいずれか一方の端面からトンネル軸方向に張り出した保護プレートを備えることを特徴としている。

かかる推進函体によれば、前後に連続する推進函体同士の隙間を一方の推進函体の端面から張り出した保護プレートにより覆うため、土砂や地下水等がトンネルの内部に浸入することを防止する。

また、請求項５に記載の発明は、地中に複数連続して配置されることにより曲線区間と直線区間とを有するトンネルを形成し、少なくとも前記トンネルの切羽から前記曲線区間の坑口側端部までの間に配置される推進函体であって、切羽側および坑口側の端面の上下または左右に、同一の半径からなり、かつ、深さが前記半径よりも小さい円弧状の凹部が形成されていて、前記凹部と前後に連続する他の推進函体に形成された凹部とに、該凹部と同一の半径からなる円弧を有した回転体を介在させた状態で配置されることを特徴としている。

かかる推進函体によれば、前後に連続する推進函体の凹部に介在させた回転体を軸として、推進函体を回転させることが可能なため、曲線区間と直線区間とを含む複雑な線形による施工を推進工法により行うことが可能となる。また、回転体を、凹部と同一の半径からなる円弧部分を推進函体の凹部に当接するように配置することで、押し込み力が一点に集中することがなく、推進函体が破損することがないため、好適である。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の推進函体を連続して配置することにより曲線区間と直線区間とを有するトンネルを推進工法により構築する方法であって、連続して配置される一方の推進函体の凹部に他方の推進函体の凸部を挿入した状態で坑口側から押し込み力を付与するとともに、前後に連続する前記推進函体を、弾性ワッシャを介在したボルトにより連結することを特徴としている。

かかるトンネルの構築方法は、凹部に挿入された凸部の凹部との当接面が、円弧状に形成されているため、曲線区間を有するトンネルの施工に関して、前後に連続して配置された推進函体の当接面が推進函体の回転を妨げることがなく、曲線区間と直線区間を有した線形からなるトンネルの施工を容易かつ高精度に行うことを可能としている。また、凹部と凸部とを噛み合わせた状態で施工を行うため、推進中に連続する推進函体がずれることがない。

また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のトンネルの構築方法であって、前記凹部と前記凸部とが、前記凸部を垂直方向に貫通するように配置された回転軸を介して連結されていることを特徴としている。

かかるトンネルの構築方法は、回転軸により、推進函体を回転可能に連続して配置するため、曲線区間と直線区間を有した線形からなるトンネルの施工を容易かつ高精度に行うことを可能としている。

また、請求項８に記載の発明は、請求項５に記載の曲線区間と直線区間とを有するトンネルを推進工法により構築するトンネルの構築方法であって、前方に連続して配置された推進函体の後面に形成された凹部と後方の推進函体の前面に形成された凹部に、前記回転体の前記円弧が該凹部に当接するように介在させた状態で坑口側から押し込み力を付与することを特徴としている。

かかるトンネルの構築方法によれば、前後の推進函体が回転体に沿って回転するため、曲線区間と直線区間を有した線形からなるトンネルの施工を容易かつ高精度に行うことを可能とするとともに、推進力の伝達を集中させることなく回転体と凹部との設置面により行うため推進函体の破損を防止することができる。

前後に連続する推進函体を、弾性ワッシャを介在したボルトにより連結すれば、弾性ワッシャが曲線区間における推進函体の隙間の伸縮を吸収するため、前後に配置される推進函体の角度が変化するごとにボルトを緩めたり締め付けたりする作業を省略することを可能とするため、施工性に優れている。

本発明の推進函体およびこの推進函体を利用したトンネルの構築方法によれば、線形の変化に柔軟に対応したトンネルの構築を容易に行うことが可能となる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
ここで、図１は、本発明の好適な実施形態に係るトンネルの概略を示す平面図である。

なお、各実施形態では、図１に示すように、複数の曲線区間と直線区間とを有する線形のトンネルＴについて推進施工により構築を行う場合について、その推進函体とトンネルの構築方法について説明する。より詳しくは、第一直線区間Ａ１、第一曲線区間Ｂ１、第二直線区間Ａ２、第二曲線区間Ｂ２、第三直線区間Ａ３を有した、複数の直線区間と、複数の曲線区間とを有したトンネルＴを施工する場合について説明する。

ここで、第一曲線区間Ｂ１と第二曲線区間Ｂ２は、それぞれ異なる方向にカーブする区間とする。以下、「第一直線区間Ａ１」と「第二直線区間Ａ２」と「第三直線区間Ａ３」とを区別しない場合は、単に「直線区間Ａ」と称する場合がある。同様に、「第一曲線区間Ｂ１」と「第二曲線区間Ｂ２」とを区別しない場合は、単に「曲線区間Ｂ」と称する場合がある。
なお、トンネルＴの線形は、上記に示した線形に限定されないことはいうまでもない。

＜第１の実施の形態＞
以下、第１の実施の形態について説明する。
図２は、第１の実施の形態にかかる推進函体を示す斜視図である。また、図３は、同推進函体を示す図であって、（ａ）は連結状況を示す平面図、（ｂ）は部分斜視図である。また、図４の（ａ）は、同推進函体の正面図、（ｂ）は、拡大断面図である。

トンネルＴは、図１に示すように、複数の推進函体１０，１０，…を推進工法により地中に連続して配置することにより形成される。つまり、掘進機Ｍにより地中を削孔しつつ、坑口Ｅに配置された元押しジャッキＪの押し込み力により、推進函体１０を地中に押し込むことにより形成される。
なお、掘進機Ｍは、必要に応じて使用するものであり、掘進機Ｍを要することなく、元押しジャッキＪのみによるトンネルＴの施工が可能であれば、使用しなくてもよい。また、掘進機Ｍは、公知の掘進機から選定して使用すればよく、その形式や形状等は限定されないことはいうまでもない。同様に元押しジャッキＪも、公知の元押しジャッキから選定して使用すればよく、その形式や形状等は限定されない。また、必要に応じて中押しジャッキを配置してもよいことはいうまでもない。

第１の実施の形態に係る推進函体１０は、図２に示すように、角筒状に形成された外殻１１と、トンネルＴの軸方向に所定の間隔をあけて並設された複数の主桁１２，１２，…と、隣り合う主桁１２，１２，…間においてトンネルＴの軸方向に沿って配置された複数の縦リブ１３，１３，…とを備えて構成されている。そして、前後に連続する推進函体１０，１０は、連結手段２０を介して連結されている。なお、推進函体１０の形状は、角筒状に限定されるものではないことはいうまもなく、例えば円筒状やその他の多角形断面に形成されていてもよい。

推進函体１０の坑口Ｅ側の端面に配置された主桁１２（以下、「坑口側主桁１２ａ」という場合がある）の上下の辺には凹部１４が形成されており、切羽Ｆ側の端面に配置された主桁１２（以下、「切羽側主桁１２ｂ」という場合がある）の凹部１４に対応する位置に凹部１４に挿入可能で円弧状の凸部１５が形成されている。つまり、図１に示す水平方向に屈折する曲線区間Ｂの曲線線形に対応して、前後に連続した推進函体１０の水平方向の回転が可能となるように、推進函体１０の端面の上下に凹部１４と凸部１５が形成されている。

外殻１１は、複数の主桁１２，１２，…を覆うように形成された複数毎のスキンプレートを溶接により接合することで形成されており、全体として、断面矩形を呈している。つまり、長方形状のスキンプレートを、上下左右で組み合わせることにより角筒状に形成されている。

主桁１２は、鋼材を矩形状に組み合わせることにより形成されており、地中に配置された状態で、トンネルＴに作用する外力（土圧、地下水圧等）に対して十分な耐力を有している。第１の実施の形態では、１体の推進函体１０に対して４つの主桁１２，１２，…を配置するものとする。

なお、主桁１２を形成する鋼材は限定されるものではなく、Ｈ形鋼、Ｌ形鋼、溝形鋼、鋼管等、あらゆる公知の鋼材を使用することが可能であるが、第１の実施の形態では、鋼板を使用するものとする。また、第１の実施の形態では、鋼材を組み合わせることにより矩形状の主桁１２を形成するものとしたが、例えば矩形状の平鋼板の内側部分を切り取ることにより構成しても良く、その形成方法は限定されるものではない。また、１体の推進函体１０に対して４つの主桁１２，１２，…を設置するものとしたが、主桁１２の数量が限定されないことはいうまでもない。

また、４つの主桁１２，１２，…のうち、最後部（坑口Ｅ側）の坑口側主桁１２ａと最前部（切羽Ｆ側）の切羽側主桁１２ｂには、後記する連結手段２０を設置するための挿通孔１２ｈが、所定の間隔で複数個所形成されている。なお、挿通孔１２ｈの形状および数量は、連結手段２０の形状や強度等に応じて決定するものであり、適宜設定すればよい。また、連結手段２０の形式によっては、挿通孔１２ｈが形成されないことはいうまでもない。

図２に示すように、坑口側主桁１２ａの上下の辺の中央部には、切羽Ｆ方向に窪んだ円弧状の凹部１４が形成されている。また、切羽側主桁１２ｂの上下の辺の中央部には、切羽Ｆ方向に突出した円弧状の凸部１５が形成されている。凹部１４および凸部１５は、それぞれ鋼板からなる坑口側主桁１２ａおよび切羽側主桁１２ｂの上下の辺の中央部を円弧状に加工する（湾曲させる）ことにより形成されている。

図３（ａ）に示すように、凹部１４と凸部１５は、同一の半径からなる円弧状に形成されており、凹部１４の深さＨ１が凹部１４を形成する円弧の半径よりも小さく、かつ、凸部１５の突出長Ｈ２が、凹部１４の深さＨ１よりも大きく形成されている。つまり、凹部１４の弧長Ｃ１は、凸部１５の弧長Ｃ２よりも短く形成されている。

なお、第１の実施の形態では、坑口側主桁１２ａに凹部１４を、切羽側主桁１２ｂに凸部１５を形成するものとしたが、これに限定されるものではなく、坑口側主桁１２ａに凸部１５を、切羽側主桁１２ｂに凹部１４を形成してもよい。
また、凹部１４および凸部１５の形成方法は、前記の方法に限定されるものではなく、適宜公知の方法により形成すればよい。例えば、円弧状の鋼材を切羽側主桁１２ｂに接合することにより凸部１５を形成し、坑口側主桁１２ａの凸部１５に対応する位置に開口部を設け、この開口部の切羽側に円弧状の鋼材を取り付けて凹部１４を形成してもよい。

推進函体１０の両端面（坑口側主桁１２ａおよび切羽側主桁１２ｂ）に、図３（ｂ）および図４に示すように、優れた止水性を確保することを目的として、伸縮性を有したシール材２４を配置する。
ここで、推進函体１０同士の連結部における止水は、シール材２４の配置に限定されるものではなく、適宜公知の止水手段から選択して行えばよい。また、必要な止水性の確保が可能であれば、シール材２４を省略してもよいことはいうまでもない。また、シール材２４の設置箇所は推進函体１０の端面に限定されるものではなく、例えば、保護プレート１７の内空面に配置することにより、内挿される推進函体１０の外周において止水する構成としてもよい。また、シール材２４としては、例えばガスケット等を使用することが可能であるが、シール材を構成する材料は限定されるものではなく、適宜公知の材料から選定して使用すればよいことはいうまでもない。

なお、曲線区間Ｂにおける推進函体１０の角度の変化が、シール材２４の伸縮性能以上の場合や、シール材２４により推進函体１０の回転が妨げられる場合は、凹部１４および凸部１５へのシール材２４の配置を省略する。

図２および図３に示すように、凸部１５の両脇には、推力伝達部材１６が配置されている。推力伝達部材１６は、例えばバネ等の弾性部材からなり、曲線区間Ｂにおいて、前後に隣接する推進函体１０，１０の間隔に応じて伸縮するとともに、推進力を伝達するものである。なお、第１の実施の形態では、凸部１５の両脇に推力伝達部材１６を配置するものとしたが、推力伝達部材１６の設置箇所は限定されるものではなく、例えば、凹部１４の両脇や凹部１４および凸部１５の両脇に設置するなど、適宜設定すればよい。なお、推力伝達部材１６を構成する材料はバネ等の弾性部材に限定されるものではなく、例えばポリスチレン等、塑性領域の広い樹脂系材料も使用可能であり、適宜公知の材料から選定して使用すればよい。

縦リブ１３は、隣り合う主桁１２，１２の間に配置されて、主桁１２同士の間隔を保持するとともに、推進時に作用する軸力に対して、十分な耐力を発現するように構成されている。
なお、第１の実施の形態では、縦リブ１３として、主桁１２と同種の鋼板を使用するものとするが、縦リブ１３を構成する材料は限定されるものではなく、Ｈ形鋼、Ｌ形鋼、溝形鋼、鋼管等、あらゆる公知の鋼材を使用することが可能である。また、縦リブ１３の数量は限定されるものではないことはいうまでもない。また、凹部１４に対応する位置に配置された縦リブ１３ａは、凹部１４の深さＨ１の分長さが短く形成されており、凸部１５に対応する位置に配置された縦リブ１３ｂは、凸部１５の突出長Ｈ２の分長さが長く形成されている。

推進函体１０には、その外周に配置されて、切羽Ｆ側の端面から張り出した保護プレート１７を備えている。なお、保護プレート１７は、坑口Ｅ側の端面から張り出すように配置してもよいことはいうまでもない。

保護プレート１７は、図２に示すように、外殻１１の切羽側周囲に配置されて、凸部１５よりも突出するように、切羽側に張り出している。なお、保護プレート１７の突出長は、限定されるものではなく、前後に連続して配置された推進函体１０，１０の間に形成された隙間Ｓを覆うことが可能となるように形成されていればよい。

保護プレート１７は、上下に配設される横鋼板１７ａ，１７ａと、トンネルＴの左右に配設される縦鋼板１７ｂ，１７ｂとにより角筒状に形成されている。
保護プレート１７の設置は、トンネルＴの上下に配設された横鋼板１７ａ，１７ａと左右に配設された縦鋼板１７ｂ，１７ｂとを溶接により一体に接合して角筒状に形成した後、外殻１１の外周に設置することにより行う。

なお、保護プレート１７の設置方法や構成は前記のものに限定されるものではなく、適宜設定すればよい。例えば、曲線区間Ｂの曲線半径が小さく曲率が大きい場合、つまり、前後に配置される推進函体１０同士の角度が小さい場合は、横鋼板１７ａ，１７ａと縦鋼板１７ｂ，１７ｂを接合する必要はなく、それぞれ個別に外殻１１に設置してもよい。この構成により曲線線形により、前方の推進函体１０が後方の推進函体１０の保護プレート１７に接する場合でも、縦鋼板１７ｂが押し広げられるため、保護プレート１７が推進函体１０の連接の妨げとなることがない。

連結手段２０は、図４（ｂ）に示すように、前後に隣接する推進函体１０，１０の主桁１２，１２同士（前側の推進函体１０の坑口側主桁１２ａと後側の推進函体１０の切羽側主桁１２ｂ）を連結するものであり、両主桁１２，１２の周方向において互いに対抗する位置に所定の間隔で複数本配置されている。つまり、連結手段２０は、前後に隣接する推進函体１０，１０の坑口側主桁１２ａおよび切羽側主桁１２ｂにそれぞれ予め形成された挿通孔１２ｈを挿通して坑口側主桁１２ａと切羽側主桁１２ｂを跨ぐように配置されている。

第１の実施の形態に係る連結手段２０は、挿通孔１２ｈを一方（第１の実施の形態では切羽Ｆ側）から挿通するボルト２１と、ボルト２１に他方（第１の実施の形態では坑口Ｅ側）から螺合されるナット２２により構成されている。そして、ボルト２１の頭部と切羽側主桁１２ｂとの間には、弾性ワッシャ２３が介在されている。なお、連結手段２０の構成は、前記のものに限定されないことはいうまでもない。

また、図４（ｂ）に示すように、坑口側主桁１２ａおよび切羽側主桁１２ｂには互いの対向する面の外周側（地山側）にそれぞれ伸縮性のシール材２４が設置されており、推進函体１０，１０を連結した状態で、互いのシール材２４，２４が密着するように構成されている。なお、シール材２４は、坑口側主桁１２ａまたは切羽側主桁１２ｂのいずれか一方に設置されて、連続する他の推進函体１０に当接することで接合部をシールする構成としてもよい。

次に、第１の実施の形態にかかるトンネルＴの構築方法について、図面を参照して説明する。

トンネルＴは、図１に示すように、地山を切削する掘進機Ｍと、掘進機Ｍの後方から掘進機Ｍにより切削された掘削孔に推進函体１０を押し込む元押しジャッキＪとにより構築する。

各推進函体１０は、前方の推進函体１０の凹部１４に、凸部１５を挿入した状態で元押しジャッキＪの推進力により地中に押し込まれる。この時、凸部１５の弧長Ｃ２は、凹部１４の弧長Ｃ１よりも長く形成されているため、図３（ａ）に示すように、前後に連続する推進函体１０の間には隙間Ｓが形成される。

坑口Ｅの元押しジャッキＪによる推進力は、後方の推進函体１０の凸部１５および推力伝達部材１６を介して前方の推進函体１０へと伝達される。ここで、凹部１４と凸部１５とは同一の半径により形成されているため、凸部１５は凹部１４の弧長Ｃ１全延長により当接しており、この当接面を介して推進力が伝達される。また、推力伝達部材１６も弾性部材により構成されているため、推力伝達部材１６の全面積により推進力を伝達する。つまり、第１の実施の形態の推進函体１０によれば、推進函体１０の端面の上下の辺それぞれにおいて、凹部１４の面積と凸部１５の両脇に配置された推力伝達部材１６，１６の面積により推進力を伝達する。

この時、推進函体１０の保護プレート１７が、直前に隣接する推進函体１０の後部を内挿した状態で配置されている。

図１に示すように、第一直線区間Ａ１では、前後に連続する推進函体１０，１０は、その側面が直線をなすように配置されており、互いの隙間Ｓは左右とも等間隔となっている。

図１に示すように、第一直線区間Ａ１において直線に推進された推進函体１０，１０は、第一曲線区間Ｂ１において、右に折れ曲がりながら押し込まれる。つまり、前方の推進函体１０の凹部１４が後方の推進函体１０の凸部１５に沿った状態で、前方の推進函体１０が回転することで推進される。

この時、第一曲線区間Ｂ１において前後に連続する推進函体１０，１０は、互いの接合部に曲線線形内側（右側）が狭く、曲線線形外側（左側）が広い隙間Ｓを形成しながら押し込まれる。なお、凸部１５は、凹部１４の半径と同一の半径で、凹部１４の弧長Ｃ１よりも長い弧長Ｃ２を有した状態で形成されているため、前後の推進函体１０，１０の角度が変化した場合でも、凹部１４の弧長Ｃ１の全延長に渡って当接した状態を維持する。そのため、第一曲線区間Ｂ１においても、第一直線区間Ａ１と同等の推進力の伝達性能を有している。

第一曲線区間Ｂ１を通過後の第二直線区間Ａ２は、第一直線区間Ａ１と同様に、前後に連続する推進函体１０，１０は、その側面が直線をなすように配置されており、互いの隙間Ｓは左右とも等間隔となっている。

第二直線区間Ａ２通過後の第二曲線区間Ｂ２では、推進函体１０，１０は、左に折れ曲がりながら押し込まれる。つまり、前方の推進函体１０の凹部１４が後方の推進函体１０の凸部１５に沿った状態で、前方の推進函体１０が回転することで推進される。

この時、第二曲線区間Ｂ２において前後に連続する推進函体１０，１０は、互いの間に、曲線線形内側（左側）が狭く、曲線線形外側（右側）が広い隙間Ｓを形成しながら押し込まれる。なお、凸部１５は、凹部１４の半径と同一の半径で、凹部１４の弧長Ｃ１よりも長い弧長Ｃ２を有した状態で形成されているため、前後の推進函体１０，１０の角度が変化した場合でも、凹部１４の弧長Ｃ１の全延長に渡って当接した状態を維持する。そのため、第二曲線区間Ｂ２においても、第一直線区間Ａ１、第一曲線区間Ｂ１、第二直線区間Ａ２と同等の推進力の伝達性能を有している。

第二曲線区間Ｂ２を通過後の第三直線区間Ａ３は、第一直線区間Ａ１、第二直線区間Ａ２と同様に、前後に連続する推進函体１０，１０は、その側面が直線をなすように配置されており、互いの隙間Ｓは左右とも等間隔となっている。

以上、第１の実施の形態に係る推進函体１０およびこれを利用したトンネルの構築方法によれば、推進工法にて直線区間Ａと曲線区間Ｂとを有する等、線形が複雑な場合であっても、容易かつ高精度に構築することが可能となる。

つまり、前後に連続する推進函体１０同士の接合面、つまり、後方（元押しジャッキＪ）からの押し込み力を伝達する面（凹部１４および凸部１５）が、円弧状に形成されているため、曲線区間Ｂにおいて、前後の推進函体１０，１０の角度が変化しても、直線区間Ａと同様の推力の伝達能力を発揮することを可能としている。

また、凹部１４および凸部１５が円弧状に形成されていることにより、曲線区間Ｂの角度の変化を追従することができる。つまり、例えば、曲線半径が徐々に変化するクロソイド曲線を有する線形や、異なる曲線半径からなる曲線区間を複数有する線形のトンネルの施工も可能としている。

また、凹部１４および凸部１５が、同一半径の円弧状に形成されているため、曲線線形に応じて前後の推進函体１０，１０の角度が変化した場合でも、常に面で力を伝達する。そのため、応力が一点に集中することにより推進函体１０が破損することがない。

また、凸部１５の弧長Ｃ２は、凹部１４の弧長Ｃ１よりも長く形成されている、つまり、凸部１５の突出長Ｈ２は凹部１４の深さＨ１よりも長く形成されているため、前後に配置される推進函体１０同士の間には、所望の隙間Ｓが形成されて、曲線区間Ｂにおいて、前後の推進函体１０，１０の角度が変化する場合に、推進函体１０同士が接触することで、その角度が制限されることがない。

また、凹部１４および凸部１５の当接面に加えて、凸部１５の両脇に配設された推力伝達部材１６により推進力を伝達するため、凹部１４および凸部１５に応力が集中することにより凹部１４または凸部１５が破損することを防止できる。

推力伝達部材１６は、弾性部材により構成されているため、曲線区間Ｂにおける推進函体１０，１０の角度の変化に応じて隙間Ｓの幅が変化しても、それに追従して、推進力を伝達することを可能としている。

推進函体１０は、前後に連続する推進函体１０，１０の接合部に形成される隙間Ｓを覆うように張り出した保護プレート１７を備えているため、この隙間Ｓから土砂や地下水がトンネルＴ内に浸入することを防止して、止水性に優れたトンネルＴの構築を可能としている。

また、保護プレート１７を、上下の横鋼板１７ａ，１７ａと側面の縦鋼板１７ｂ，１７ｂとを分離した状態で形成すれば、曲線区間Ｂにおいて、前後に隣接する推進函体１０，１０の角度が鋭角な場合、つまり、曲線区間Ｂの曲率が大きい場合でも、推進函体１０の側面により縦鋼板１７ｂを押し広げることで推進函体１０同士の連結を妨げることがなく、所望の曲線線形を有したトンネルＴの構築を可能としている。

前後に連続する推進函体１０，１０の接合面には、シール材２４が外周側（地山側）に配置されているため、さらに止水性にすぐれたトンネルＴが構築される。

前後に連続する推進函体１０，１０を連結する連結手段２０は、弾性ワッシャ２３を介在したボルト２１とナット２２により構成されているため、弾性ワッシャ２３が曲線区間Ｂにおける隙間Ｓの変化を吸収するため、ボルト２１を緩めたり締めたりすることなく、トンネルＴの線形の変化に追従した施工を行うことを可能としている。

なお、前記実施形態では、坑口側主桁１２ａおよび切羽側主桁１２ｂを加工（湾曲）することにより主桁１２の高さと同一の高さ（厚み）を有した凹部１４および凸部１５を形成するものとしたが、図５に示すように、坑口側主桁１２ａおよび切羽側主桁１２ｂにそれぞれ主桁１２の高さよりも高さの小さい（薄い）凹部１４’および凸部１５’を形成してもよい。これにより、凹部１４’および凸部１５’の外周側（地山側）にシール材２４を設置するスペースを確保して、より優れた止水性能を確保することが可能となる。また、この構成によれば、止水性に優れているため、保護プレート１７の省略も可能となり、経済的である。なお、この場合において、凹部１４’の形成方法は限定されるものではなく、例えば、坑口側主桁１２ａの凹部１４’に対応する部分を切断した後、円弧状の鋼材を設置する方法や、熱押形鋼により予め形成する方法等により行うなど、適宜公知の手段から選定して行えばよい。また、凸部１５’の形成方法も同様に限定されるものではなく、例えば、切羽側主桁１２ｂの所定箇所に円弧状の鋼板を接合する方法や、熱押形鋼により予め形成する方法等により行うなど、適宜公知の手段から選定して行えばよい。

＜第２の実施の形態＞
つぎに、第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態は、図１に示す直線区間Ａと曲線区間Ｂとを有するトンネルＴについて、図６に示す推進函体３０を利用して構築する場合について説明する。
ここで、図６は、第２の実施の形態にかかる推進函体を示す斜視図である。また、図７は、同推進函体を示す図であって、（ａ）は連結状況を示す平面図、（ｂ）は部分斜視図である。

トンネルＴは、複数の推進函体３０，３０，…を推進工法により地中に連続して配置することにより形成される。つまり、掘進機Ｍにより地中を削孔しつつ、坑口Ｅに配置された元押しジャッキＪの押し込み力により、推進函体３０を地中に押し込むことにより形成される（図１参照）。ここで、掘進機Ｍおよび元押しジャッキＪは、第１の実施の形態と同様に、適宜公知のものを使用すればよい。

第２の実施の形態に係る推進函体３０は、図６に示すように、角筒状に形成された外殻３１と、トンネルＴの軸方向に所定の間隔をあけて並設された複数の主桁３２，３２，…と、隣り合う主桁３２，３２，…間においてトンネルＴの軸方向に沿って配置された複数の縦リブ３３，３３，…とを備えて構成されている。なお、推進函体３０の形状は、角筒状に限定されるものではないことはいうまもなく、例えば円筒状やその他の断面多角形状に形成されていてもよい。

推進函体３０の坑口Ｅ側および切羽Ｆ側の両端面に配置された主桁３２，３２（以下、それぞれ「坑口側主桁３２ａ」および「切羽側主桁３２ｂ」という場合がある）の上下面には、同一の半径からなる円弧状の凹部３４，３４が形成されている。つまり、図１に示す水平方向に屈折する曲線区間Ｂの曲線線形に対応して、推進函体３０の水平方向の回転が可能となるように、推進函体３０の上下に凹部３４，３４が形成されている。そして、推進函体３０は、前後に配置された推進函体３０，３０の互いに対向する凹部３４，３４に、凹部３４と同一の半径からなる平面視円形の回転体３５を介在させた状態で地中に配置される（図７（ａ）参照）。

推進函体３０の外殻３１の構成は、第１の実施の形態で示した外殻１１の構成と同様なため、詳細な説明は省略する。

図６および図７に示すように、坑口側主桁３２ａと切羽側主桁３２ｂとの上下の辺の中央部には、それぞれ平面視略半円状の凹部３４，３４，…が形成されている。

図７（ｂ）に示すように、凹部３４は、坑口側主桁３２ａまたは切羽側主桁３２ｂに後記する回転体３５が挿入された開口部３４ａを形成し、この開口部３４ａの背面（坑口側主桁３２ａの切羽Ｆ側の面または切羽側主桁３２ｂの坑口Ｅ側の面）に平面視略半円状の回転体受３４ｂを配置することにより構成されている。

回転体受３４ｂは、鋼板を組み合わせることより構成されており、回転体３５と同一の半径による円弧であって、深さは回転体３５の半径よりも短く形成されている。

この他の主桁３２の構成は、第１の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

回転体３５は、図７（ａ）に示すように、前後に連続して配置される推進函体３０，３０の互いに対向する凹部３４に跨るように配置される平面視円形の部材であって、凹部３４と同一の半径により構成されている。

回転体３５は、トンネルＴの施工に伴う推進力の伝達が可能な強度を有したものであれば、その材質等は限定されるものではなく、第２の実施の形態では、鋼板を溶接により組み合わせることにより構成している。つまり、第２の実施の形態による回転体３５は、円形に形成された上下の鋼板と、長方形の鋼板を丸く曲げることにより形成された円筒とを組み合わせることにより、円柱状に形成されている。
なお、回転体３５の形状は、円柱状に限定されるものではなく、例えば、断面形状が楕円形状や小判型に形成されていてもよい。

そして、図７（ａ）に示すように、凹部３４，３４は、回転体３５の半径よりも浅く形成、つまり凹部３４の弧長は回転体３５の外周長の半分の長さよりも小さく形成されているため、回転体３５が介在された前後に連続する推進函体３０，３０の間には、隙間Ｓが形成されている。

図６および図７（ｂ）に示すように、切羽側主桁３２ｂに形成された凹部３４の両脇には、推力伝達部材３６が配置されている。推力伝達部材３６の構成は、第１の実施の形態で示した推力伝達部材１６と同様なため、詳細な説明は省略する。

縦リブ３３は、隣り合う主桁３２，３２の間に配置されて、主桁３２同士の間隔を保持するとともに、推進時に作用する軸力に対して、十分な耐力を発現するように構成されている。なお、凹部３４に対応する位置に配置された縦リブ３３ａは、凹部３４の深さ分長さが短く形成されている。
この他の縦リブ３３の構成は、第１の実施の形態で示した縦リブ１３と同様なため、詳細な説明は省略する。

推進函体３０には、その外周に配置されて、切羽Ｆ側の端面から張り出した保護プレート３７を備えている。なお、保護プレート３７の構成は、第１の実施の形態で示した保護プレート１７と同様なため、詳細な説明は省略する。

前後に隣接する推進函体３０，３０の接合部には、第１の実施の形態と同様に、連結手段２０およびシール材２４を配置する。なお、連結手段２０およびシール材２４は、第１の実施の形態で示したものと同様のものを使用するため、詳細な説明は省略する。

次に、第２の実施の形態にかかるトンネルＴの構築方法について、図面を参照して説明する。

トンネルＴは、地山を切削する掘進機Ｍと、掘進機Ｍの後方から掘進機Ｍにより切削された掘削孔に推進函体３０を押し込む元押しジャッキＪとにより構築する（図１参照）。

各推進函体３０は、互いの凹部３４に、回転体３５を挿入した状態で元押しジャッキＪの推進力により地中に押し込まれる。この時、凹部３４の深さは、回転体３５の半径よりも浅く形成されているため、図７（ａ）に示すように、前後に連続する推進函体３０，３０の間には隙間Ｓが形成される。

坑口Ｅの元押しジャッキＪによる推進力は、後方の回転体３５および推力伝達部材３６を介して前方の推進函体３０へと伝達される。ここで、凹部３４と回転体３５とは同一の半径により形成されているため、回転体３５は凹部３４の弧長の全延長に当接しており、この当接面を介して推進力が伝達される。また、推力伝達部材３６も弾性部材により構成されているため、推力伝達部材３６の全面積により推進力を伝達する。つまり、第２の実施の形態の推進函体３０によれば、推進函体３０の上下の辺それぞれにおいて、凹部３４の面積と凹部３４の両脇に配置された推力伝達部材３６，３６の面積により推進力を伝達する。

この他の第２の実施の形態に係るトンネルの構築方法は、第１の実施の形態で示したトンネルの構築方法と同様なため、詳細な説明は省略する。

以上、第２の実施の形態に係る推進函体３０およびこれを利用したトンネルの構築方法によれば、推進工法にて直線区間Ａと曲線区間Ｂとを有するトンネル等、複雑な線形によるトンネル施工を容易かつ高精度に行うことを可能となる。

つまり、前後に連続する推進函体３０同士の接合面、つまり、後方（元押しジャッキＪ）からの押し込み力を伝達する面（凹部３４と回転体３５との当接面）が、円弧状に形成されているため、曲線区間Ｂにおいて、前後の推進函体３０，３０の角度が変化しても、直線区間Ａと同様の推力の伝達能力を発揮することを可能としている。

また、凹部３４および回転体３５が円弧状に形成されていることにより、曲線区間Ｂの角度の変化を追従することができる。つまり、例えば、曲線半径が徐々に変化するクロソイド曲線を有する線形や、異なる曲線半径からなる曲線区間を複数有する線形のトンネルの施工も可能としている。

また、凹部３４および回転体３５が、同一半径の円弧状に形成されているため、曲線線形に応じて前後の推進函体３０，３０の角度が変化した場合でも、常に面で力を伝達する。そのため、応力が一点に集中することにより推進函体３０が破損することがない。

また、凹部３４の弧長が回転体３５の外周長の１／２よりも短く形成されているため、前後に配置される推進函体３０同士の間には、所望の隙間Ｓが形成されて、曲線区間Ｂにおいて、前後の推進函体３０，３０の角度が変化する場合に、推進函体３０同士が接触することで、その角度が制限されることがない。

また、凹部３４および回転体３５の当接面に加えて、凹部３４の両脇に配設された推力伝達部材３６により推進力を伝達するため、凹部３４に応力が集中することにより凹部３４が破損することを防止する。

この他の第２の実施の形態による効果は、第１の実施の形態で示したものと同様なため、詳細な説明は省略する。

＜第３の実施の形態＞
つぎに、第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態は、図１に示す直線区間Ａと曲線区間Ｂとを有するトンネルＴを、図８に示す推進函体４０を利用して構築する場合について説明する。
ここで、図８は、第３の実施の形態にかかる推進函体を示す斜視図である。また、図９は、同推進函体を示す図であって、（ａ）は連結状況を示す平面図、（ｂ）は部分斜視図である。

トンネルＴは、複数の推進函体４０，４０，…を推進工法により地中に連続して配置することにより形成される。つまり、掘進機Ｍにより地中を削孔しつつ、坑口Ｅに配置された元押しジャッキＪの押し込み力により、推進函体４０を地中に押し込むことにより形成される（図１参照）。ここで、掘進機Ｍおよび元押しジャッキＪは、第１の実施の形態と同様に、適宜公知のものから選定して使用すればよい。

第３の実施の形態に係る推進函体４０は、図８に示すように、角筒状に形成された外殻４１と、トンネルＴの軸方向に所定の間隔をあけて並設された複数の主桁４２，４２，…と、隣り合う主桁４２，４２，…間においてトンネルＴの軸方向に沿って配置された複数の縦リブ４３，４３，…とを備えて構成されている。なお、推進函体４０の形状は、角筒状に限定されるものではないことはいうまもなく、例えば円筒状やその他の断面多角形状に形成されていてもよい。

そして、推進函体４０の坑口Ｅ側の端面に配置された主桁４２（以下、「坑口側主桁４２ａ」という場合がある）には曲線区間Ｂの曲線の軸に対して垂直に交わる面（本実施形態では上下）に凹部４４が形成されており、切羽Ｆ側の端面に配置された主桁４２（以下、「切羽側主桁４２ｂ」という場合がある）の凹部４４に対応する位置に凹部４４に挿入可能で先端が円弧状の凸部４５が形成されている。つまり、図１に示す水平方向に屈折する曲線区間Ｂの曲線線形に対応して、推進函体４０の水平方向の回転が可能となるように、推進函体４０の上下に凹部４４と凸部４５が形成されている。

推進函体４０の外殻４１の構成は、第１の実施の形態で示した外殻１１の構成と同様なため、詳細な説明は省略する。

図８に示すように、坑口側主桁４２ａの上下の辺の中央部には、切羽Ｆ方向に窪んだ略半円状の凹部４４が形成されている。また、切羽側主桁４２ｂの上下の辺の中央部には、切羽Ｆ方向に突出した先端が円弧状の凸部４５が形成されている。

この他の主桁４２の構成は、第１の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

図９（ｂ）に示すように、凹部４４は、第２の実施の形態で示した凹部３４と同様に、坑口側主桁４２ａに凸部４５の高さ（厚み）よりも高い高さと凸部４５の幅よりも幅広な開口部を形成し、この開口部の背面（坑口側主桁１２ａの切羽Ｆ側の面）に平面視略半円状の凸部受４４ｂを配置することにより構成されている。凹部４４の中央部には、回転軸４８を固定するための軸孔４４ａが形成されている。なお、この他の凹部４４の構成は、第２の実施の形態で示した凹部３４と同様なため、詳細な説明は省略する。

凸部４５は、図８および図９に示すように、切羽側主桁１２ｂの上下の辺の中央部に、切羽Ｆ側に突出するように形成されており、矩形と半円とをつなぎ合わせたような形状の鋼材により構成されている。また、凸部４５の幅は、凹部４４の幅よりも小さく形成されており、曲線区間Ｂの曲線線形において凸部４５の側面が凹部４４に接することにより推進函体４０の回転を妨げることのない形状に形成されている。なお、凸部４５を構成する材料および形状等は前記のものに限定されないことはいうまでもない。
そして、凸部４５の中央部には、回転軸４８を挿通可能な軸孔４５ａが形成されている。

そして、推進函体４０の配置時には、図９（ａ）に示すように、前方の推進函体４０の凹部４４に、後方の推進函体４０の凸部４５の先端が凹部４４の内面に当接するように凸部４５を挿入し、凹部４４の軸孔４４ａと凸部４５の軸孔４５ａに回転軸４８を挿入し、回転軸４８の両端を凹部４４に固定する。

回転軸４８は、推進力に対して十分な耐力を有した鋼棒またはボルトにより構成されており、第３の実施の形態では凹部４４の厚みと同等の長さを有したものを使用する。また、回転軸４８には、その直径が凹部４４の軸孔４４ａの直径と同等で、凸部４５の軸孔４５ａの直径よりも小さいものを使用し、推進函体４０の回転を妨げないように構成されている。なお、回転軸４８の固定方法は限定されるものではなく、適宜公知の方法から選定して行えばよい。例えば、回転軸４８を凸部４５の軸孔４５ａに固定し、凹部４４の軸孔４４ａを回転可能に支持する構成としてもよい。

図８および図９（ｂ）に示すように、凸部４５の両脇の凹部４４の両脇に対応する位置には、推力伝達部材４６が配置されている。なお、推力伝達部材４６の構成は、第１の実施の形態で示した推力伝達部材１６と同様なため、詳細な説明は省略する。

縦リブ４３は、隣り合う主桁４２，４２の間に配置されて、主桁４２同士の間隔を保持するとともに、推進時に作用する軸力に対して、十分な耐力を発現するように構成されている。なお、凹部４４に対応する位置に配置された縦リブ４３ａは、凹部４４の深さ分長さが短く形成されている。
この他の縦リブ４３の構成は、第１の実施の形態で示した縦リブ１３と同様なため、詳細な説明は省略する。

推進函体４０は、その外周に配置されて、切羽Ｆ側の端面から張り出した保護プレート４７を備えている。なお、保護プレート４７の構成は、第１の実施の形態で示した保護プレート１７と同様なため、詳細な説明は省略する。

前後に隣接する推進函体４０，４０の接合部には、第１の実施の形態と同様に、連結手段２０およびシール材２４を配置する。なお、連結手段２０およびシール材２４は、第１の実施の形態で示したものと同様のものを使用するため、詳細な説明は省略する。

次に、第３の実施の形態にかかるトンネルＴの構築方法について、図面を参照して説明する。

トンネルＴは、地山を切削する掘進機Ｍと、掘進機Ｍの後方から掘進機Ｍにより切削された掘削孔に推進函体４０を押し込む元押しジャッキＪとにより構築する（図１参照）。

各推進函体４０は、前方の推進函体４０の凹部４４に、凸部４５を挿入し、凹部４４の軸孔４４ａおよび凸部４５の軸孔４５ａに回転軸４８を配置した状態で元押しジャッキＪの推進力により地中に押し込まれる。この時、前後に連続する推進函体４０，４０の間には、図９（ａ）に示すように、隙間Ｓが形成されている。

坑口Ｅの元押しジャッキＪによる推進力は、凹部４４と凸部４５との接触面と推力伝達部材４６を介して前方の推進函体４０へと伝達される。ここで、推力伝達部材４６は、弾性部材により構成されているため、推力伝達部材４６の全面積により推進力を伝達する。また、凹部４４と凸部４５とは回転軸４８を介して連結されているため、回転軸４８を介して回転するとともに前後に連続して配置された推進函体４０，４０同士のずれを防止している。

この他の第３の実施の形態に係るトンネルの構築方法は、第１の実施の形態で示したトンネルの構築方法と同様なため、詳細な説明は省略する。

以上、第３の実施の形態に係る推進函体４０およびこれを利用したトンネルＴの構築方法によれば、推進工法にて直線区間Ａと曲線区間Ｂとを有するトンネル等、複雑な線形によるトンネル施工を容易かつ高精度に行うことを可能となる。

つまり、前後に連続する推進函体４０は、回転軸４８を介して自由に回転するため、複雑な線形のトンネルＴの施工を容易かつ高精度に行うことを可能としている。
また、推進函体４０同士は、回転軸４８により回転可能に連結されているため、曲線区間Ｂにおける推進函体４０の回転時に前後の推進函体４０，４０がずれることがない。

また、凹部４４の幅は凸部４５の幅よりも広く形成されているため、曲線区間Ｂにおいて、凸部４５の側面が凹部４４の内面に接することにより推進函体４０の回転を妨げることがない。
また、凸部４５の先端が凹部４４に常に当接した状態で推進されるため、曲線区間Ｂにおいても、直線区間Ａと同様に元押しジャッキＪの推進力が伝達される。

この他の第３の実施の形態による効果は、第１の実施の形態で示したものと同様なため、詳細な説明は省略する。

以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、前記各実施形態では、単一のトンネルを構築する場合について説明したが、複数のトンネルを並設した後、これらのトンネルを連結することで大断面トンネルやその他の地下構造物を構築する場合における各トンネルの構築について本願発明のトンネルの構築方法を採用してもよい。

また、本発明のトンネルの構築方法により、大断面トンネルの外殻を形成した後、外殻の内側を掘削して大断面トンネルを構築してもよいことはいうまでもない。

また、本発明のトンネル構築方法による施工が可能なトンネルＴの線形は前記各実施形態で説明した線形に限定されるものではなく、クロソイド曲線を有した線形や、単曲線の線形や、曲線区間を３つ以上有する線形等、あらゆる線形に適用可能である。

また、前記各実施形態では、水平方向に曲がる曲線線形からなるトンネルについて、推進函体の上下に凹部と凸部を形成するものとしたが、曲線線形が垂直方向に曲がる場合には、推進函体の側部（左右に）凹部と凸部を形成するものとする。

前記各実施形態では、凹部または凸部の両脇に推力伝達部材を配置するものとしたが、曲線区間により形成されるカーブの外側の隙間が、推力伝達部材により追従が可能な程度の幅であれば、推進函体の左右の辺に推力伝達部材を配置してもよい。

前記各実施形態では、連続して配置される推進函体の接合部に保護プレートを配置するものとしたが、これに限定されるものではなく、継輪のようなバンドにより継ぎ手部を覆う構成としてもよい。

また、前記各実施形態では、トンネルＴの全延長について本発明の推進函体を配置する構成としたが、曲線区間に進入しない推進函体（例えば図１の第一直線区間Ａ１に配置される推進函体）については、公知の推進函体（凹部等が形成されていない推進函体）を配置してもよいことはいうまでもない。

本発明の好適な各実施形態に係るトンネルの概略を示す平面図である。 第１の実施の形態に係る推進函体を示す斜視図である。 第１の実施の形態に係る推進函体を示す図であって、（ａ）は連結状況を示す平面図、（ｂ）は部分斜視図である。 （ａ）は第１の実施の形態に係る推進函体の正面図、（ｂ）は同拡大断面図である。 第１の実施の形態に係る推進函体の変形例を示す部分斜視図である。 第２の実施の形態にかかる推進函体を示す斜視図である。 第２の実施の形態にかかる推進函体を示す図であって、（ａ）は連結状況を示す平面図、（ｂ）は部分斜視図である。 第３の実施の形態にかかる推進函体を示す斜視図である。 第３の実施の形態にかかる推進函体を示す図であって、（ａ）は連結状況を示す平面図、（ｂ）は部分斜視図である。 従来の推進函体およびトンネルの構築方法を示す平面図である。

符号の説明

１０，３０，４０ 推進函体
１２，３２，４２ 主桁
１４ 凹部
１５ 凸部
１６，３６，４６ 推力伝達部材
１７，３７，４７ 保護プレート
２１ ボルト
２３ 弾性ワッシャ
３４ 凹部
３５ 回転体
４４ 凹部
４５ 凸部
４８ 回転軸
Ａ 直線区間
Ｂ 曲線区間
Ｅ 坑口
Ｆ 切羽
Ｔ トンネル

Claims (8)

1. 地中に複数連続して配置されることにより曲線区間と直線区間とを有するトンネルを形成し、少なくとも前記トンネルの切羽部から前記曲線区間の坑口側端部までの間に配置される推進函体であって、
   角筒状に形成された鋼製の外殻と、トンネル軸方向に所定の間隔をあけて並設された複数の鋼製の主桁と、隣り合う主桁間においてトンネル軸方向に沿って配置された複数の鋼製の縦リブと、を備えて構成されていて、
   切羽側および坑口側に配設された前記主桁には、連結部材を挿通するための挿通孔が複数形成されており、
   切羽側および坑口側のいずれか一方の主桁の上下または左右に凹部が形成され、他方の主桁の前記凹部に対応する位置に凸部が形成されて、
   前記凸部が、切羽側または坑口側に連続して配置される他の推進函体に形成された凹部に挿入可能で、少なくとも前記凹部との接触面が円弧状であることを特徴とする、推進函体。
2. 前記凹部と前記凸部が、同一の半径からなる円弧状に形成されており、
   前記凹部の深さが該凹部を形成する円弧の半径よりも小さく、かつ、前記凸部の突出長が、前記凹部の深さよりも大きく形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の推進函体。
3. 少なくとも前記凹部または前記凸部のいずれか一方の両脇に推力伝達部材が配置されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の推進函体。
4. 切羽側または坑口側のいずれか一方の端面からトンネル軸方向に張り出した保護プレートを備えることを特徴とした、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の推進函体。
5. 地中に複数連続して配置されることにより曲線区間と直線区間とを有するトンネルを形成し、少なくとも前記トンネルの切羽から前記曲線区間の坑口側端部までの間に配置される推進函体であって、
   切羽側および坑口側の端面の上下または左右に、同一の半径からなり、かつ、深さが前記半径よりも小さい円弧状の凹部が形成されていて、
   前記凹部と前後に連続する他の推進函体に形成された凹部とに、該凹部と同一の半径からなる円弧を有した回転体を介在させた状態で配置されることを特徴とする、推進函体。
6. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の推進函体を連続して配置することにより曲線区間と直線区間とを有するトンネルを推進工法により構築する方法であって、
   連続して配置される一方の推進函体の凹部に他方の推進函体の凸部を挿入した状態で坑口側から押し込み力を付与するとともに、前後に連続する前記推進函体を、弾性ワッシャを介在したボルトにより連結することを特徴とする、トンネルの構築方法。
7. 前記凹部と前記凸部とが、前記凸部を垂直方向に貫通するように配置された回転軸を介して連結されていることを特徴とする、請求項６に記載のトンネルの構築方法。
8. 請求項５に記載の推進函体を連続して配置することにより曲線区間と直線区間とを有するトンネルを推進工法により構築する方法であって、
   前方に連続して配置された推進函体の後面に形成された凹部と後方の推進函体の前面に形成された凹部に、前記回転体の前記円弧が該凹部に当接するように介在させた状態で坑口側から押し込み力を付与することを特徴とする、トンネルの構築方法。

Images