JP5496709B2 - コンクリートセグメントの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリートセグメントの製造方法に関する。

上下水道や共同溝のシールド工事（トンネル工事）にて適用される鉄筋コンクリート（ＲＣ）セグメントに対し、その使用条件に応じて機能として、以下のようなものが望まれている。
（１）セグメント外面に難透水性の層を設け、漏水を防止したい。
（２）セグメント内面に耐食性，或いは耐火性を有する層を設けたい。

従来、ＲＣセグメントの製造では、上方に向かって弓なりとなった円弧状の鋼性の型枠内に鉄筋や継手金具などをセットし、型枠の上方からコンクリートを型枠内に充填（打設）している。このようなコンクリートの打設方法では、コンクリートが型枠内にセグメントの内面側から充填される。また、型枠内にコンクリートが均一に行き渡るように水平方向の振動が型枠に与えられる。このため、充填されたコンクリートは、型枠内で均質化する。従って、セグメントの外面側又は内面側にコンクリートで難透水性や耐食性のような特殊な機能を持たせることは困難であった。

このため、従来では、セグメントを形成するコンクリートに特殊な機能を持たせるための混入材や配合剤を添加し、セグメント全体を特殊なコンクリートで形成したり、セグメントの外面（背面）に塗装を施したりしていた。また、坑内で組み立てられたセグメントリングの内面を高密度ポリエチレン製のライニング材で被覆することによって止水性等を高めたり、高密度ポリエチレン製の突起付き成形板，ジンクロペンタジエン樹脂製突起付き成形板，或いは樹脂製ネット付きビニルエステル樹脂ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）成形板を上記したような円弧状の型枠内にコンクリート打設前に設置することによって、完成品のセグメントの内面に止水層を設けたりすることが行われていた。

しかしながら、ライニング材を用いる施工法では、坑内へのライニング材の搬入や、ライニング作業のような二次覆工に関わる作業が発生するので、手間がかかっていた。一方、樹脂製或いはＦＲＰ製の成形板を用いるセグメントの製造方法では、型枠内に成形板を設置する作業が必要であった。ここで、型枠一つにつき、一つのセグメントピースが製造されるので、成形板の設置作業はセグメントピース毎に行わなければならず、面倒な作業となっていた。

また、上述したライニング材を用いる施工法や、内面に樹脂又はＦＲＰ層を設けるセグメントの製造方法では、ライニング材や成形板が高価であったので、セグメント自体が高価となってしまっていた。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、特定の性質を有する層を持つセグメントを効率良く製造可能な技術を提供することを課題とする。

本発明では、上述した課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明の態様の一つは、遠心成型装置の遠心ドラム内の内面に円筒状のセグメント型枠を同心で設置する工程と、
前記遠心ドラムを回転させながら搬送手段により前記セグメント型枠内へコンクリートを充填する充填工程であって、遠心成型されるコンクリートが複数の層を有するように、異なる複数種類のコンクリートを時系列に前記セグメント型枠に充填する充填工程と
を含むコンクリートセグメントの製造方法である。

上記製造方法によれば、コンクリートの充填工程において、異なる複数種類のコンクリートが時系列にセグメント型枠に充填される。ここで、時系列に充填されるコンクリートの少なくとも一つに特定の性質を有するコンクリートを適用すれば、特定の性質を有する層を持つコンクリートセグメントを製造することが可能となる。ここに、特定の性質として、例えば、難透水性，耐食性（耐薬品性，抗菌性を含む），耐火性を挙げることができる。また、型枠に充填されるコンクリートの種類数に応じて、複数の特定の性質を持つ複数の層を持つコンクリートセグメントを製造することができる。このとき、一つの層が複数の特定の性質を持つようにすることもできる。

上記製造方法によれば、コンクリートの充填工程において、成形（製造）されるセグメントに特定の性質を持たせることができるため、コンクリートの充填工程とは別に、成形板を設置する工程や、セグメントリングにライニング材が取り付ける作業が不要となる。よって、特定の性質を持つコンクリートセグメントを効率良く製造することが可能となる。

上記した製造方法は、前記充填工程において最初に充填されるコンクリートとして、難透水性を有するコンクリートを充填するように構成することができる。このようにすれば、コンクリートセグメントが難透水性を有する外層（最外層）を有するコンクリートセグメントを得ることができる。

また、上記した製造方法は、前記充填工程において最後に充填されるコンクリートとして、耐食性，耐薬品性，及び耐火性の少なくとも一つを有するコンクリートを充填するように構成することができる。このようにすれば、耐食性，耐薬品性，及び耐火性の少なくとも一つを有する内層を持つコンクリートセグメントを得ることができる。

また、上記した製造方法は、前記セグメント型枠として、
一対の円形部材と、
前記一対の円形部材が間隔を空けて対向配置されるように、前記一対の円形部材間を掛け渡す状態で各端部が前記一対の円形部材の各内面に固定手段によって着脱自在に固定される複数の仕切部材と、
前記複数の仕切部材が前記一対の円形部材に固定された状態において、前記一対の円形部材により円筒状に挟持される少なくとも一つの背板と、
を含むコンクリートセグメントの遠心成型用型枠を前記遠心ドラム内に着脱自在に設置するように構成することができる。

このようなセグメント型枠を用いれば、セグメント型枠を遠心ドラム内に配置し、遠心ドラムを回転させながら複数種類のコンクリートを打設し、円形部材、仕切部材及び背板で囲まれた空間が複数種類のコンクリートで層状に満たされることで、コンクリートセグメントが製造される。コンクリートがある程度硬化した時点で、遠心ドラムからセグメント型枠を取り出し、コンクリートを養生することができる。従って、コンクリートの養生が済むまで遠心ドラムを休止させる必要がない。従って、遠心ドラムの稼働率を高めることができ、セグメントの製造効率を高めることができる。

なお、組み立てられた遠心成型用型枠における、円形部材、仕切部材及び背板で囲まれた空間に鉄筋を配置することで、コンクリートの打設によりＲＣセグメントを得ることも
できる。

また、セグメント型枠は、前記一対の円形部材の各内面には環状の溝が形成されており、前記背板の幅方向の各端部が前記各内面の溝に挿入された状態で前記一対の円形部材により挟持されるように構成可能である。これによって、複数の背板を適正に狭持することができる。

また、セグメント型枠は、前記一対の円形部材の各内面には複数の環状の溝が形成されており、前記複数の背板の幅方向の各端部が前記各内面の前記複数の円形溝のいずれか一つに嵌め込まれた状態で前記一対の円形部材によって挟持されるように構成可能である。このように、円形溝の位置に応じた背板を挟持することで、製造すべきコンクリートセグメントのサイズを容易に変更することができる。

また、セグメント型枠は、前記複数の仕切部材の少なくとも一つに密着した状態で着脱自在に取り付けられる少なくとも一つの板状部材をさらに含むように構成することができる。このようにすれば、仕切部材と板状部材とが密着する部位にコンクリートが接するのを防止でき、遠心成型用型枠からの脱型作業を容易にすることができる。

さらに、セグメント型枠における前記板状部材は、前記仕切部材に密着させる第１の面と、打設されるコンクリート内に埋設される少なくとも一つのアンカー部材が突出する第２の面とを含むように構成することができる。このようにすれば、第１の面がコンクリートセグメントの周方向端面とされたコンクリートセグメントを得ることができる。このため、脱型後に板状部材をコンクリートセグメントから離脱させる必要がないので、コンクリートセグメントから板状部材の離脱作業を省略することができる。
また、上記した製造方法は、前記セグメント型枠として、
一対の円形部材と、
円弧状の複数の外枠体が分離可能な状態で周方向に連結されてなる円筒体であって、軸方向の両端部に前記一対の円形部材のそれぞれが同軸で分離可能に連結される円筒体と、前記円筒体における外枠体の境界部分から当該円筒体の内側に延出し、且つ前記一対の円形部材の内面間を掛け渡すように配置される複数の仕切板とを含む型枠を適用することもできる。

当該型枠によれば、円筒体に一対の円形部材を同軸で連結するとともに、仕切板を配置することで、コンクリートセグメントの遠心成型用型枠を組み立てることができる。その後、組み立てられた遠心成型用型枠を遠心ドラム内に配置し、遠心ドラムを回転させながらコンクリートを打設し、円形部材、外枠体及び仕切板で囲まれた空間がコンクリートで満たされることで、コンクリートセグメントが製造される。コンクリートがある程度硬化した時点で、遠心ドラムから遠心成型用型枠を取り出し、コンクリートを養生することができる。従って、コンクリートの養生が済むまで遠心ドラムを休止させる必要がない。従って、遠心ドラムの稼働率を高めることができ、セグメントの製造効率を高めることができる。

また、前記各外枠体の内径中心が前記円筒体の中心から径方向に所定量だけ後退している前記円筒体を含む前記遠心成型用型枠が設置されるようにするのが好ましい。このようにすれば、型枠から取り出される複数のコンクリート成型物（セグメントピース）の真円度を高めることができる。

なお、組み立てられた遠心成型用型枠における、円形部材、外枠体及び仕切板で囲まれた空間に鉄筋を配置することで、コンクリートの打設によりＲＣセグメントを得ることもできる。

このような遠心成型用型枠において、前記外枠体の外面にスティフナが形成されているようにしても良い。このようにすれば、円筒体、ひいては型枠に十分な強度を持たせることができる。

例えば、スティフナは、前記外枠体の長さ方向両端部に形成された第１のフランジ部と、前記外枠体の幅方向両端部に形成された第２のフランジ部と、前記外枠体の外面上に立設された少なくとも一つのリブとを含み、前記第１のフランジ部は、隣接する他の外枠体と直接に又は仕切板を介して連結され、前記第２のフランジ部は、前記一対の円形部材の夫々の内面との当接状態において固定手段により円形部材と連結されるようにしても良い。

また、本発明の他の態様の一つは、遠心成型によって形成された複数の層を有し、各層が種類の異なるコンクリートで形成されているコンクリートセグメントである。

上記したコンクリートセグメントは、前記複数の層中の最外層が難透水性を有する第１のコンクリートで遠心成型されており、前記複数の層中の最内層が耐食性及び耐火性の少なくとも一つを有するように構成することができる。

上記したコンクリートセグメントは、最外層と最内層との間に第１及び第２のコンクリートと異なる少なくとも一種類のコンクリートで形成された中間層を有することができる。

本発明によれば、特定の性質を有する層を持つセグメントを効率良く製造可能することができる。

実施形態に係る遠心成型用型枠を用いて製造されるセグメントにより構成されるセグメントリングの例を示す。 図１Ａに示したセグメントリングを構成するセグメントの例を示す。 図１Ａに示したセグメントリングの径方向の断面図を模式的に示す。 実施形態に係るコンクリートセグメントの遠心成型用型枠の分解説明図である。 図２に示した仕切部材及び脱型用板の例を示す図である。 円形部材の内面の一部を示す図である。 背板を挟持した状態における一対の円形部材の断面図である。 円形部材に対する仕切部材及び脱型用板の取り付け状態の説明図である。 図６のＡ−Ａ断面図である。 複数の遠心成型用型枠が設置された状態の遠心成型装置を側面から見た図である。 図８に示した遠心成型装置を正面から見た図である。 コンクリートセグメントの製造工程を示すフローチャートである。 脱型用板の変形例を示す図である。 円形部材の変形例を示す図であり、内面に複数の円形溝が設けられた円形部材を示す。 実施形態に係る遠心成型用型枠を用いて製造されるセグメントにより構成されるセグメントリングの例を示す。 図１に示したセグメントリングを構成するセグメントの例を示す。 実施形態に係るコンクリートセグメントの遠心成型用型枠の分解説明図である。 図１５（Ａ）は、円形部材の外面を示す図であり、図１５（Ｂ）は、円形部材の内面を示す図である。 図１６（Ａ）は、複数の背板を連結して得られる円筒体を正面図（軸方向から見た図）であり、図１６（Ｂ）は、円筒体の側面を示す図である。 図１７（Ａ）は、仕切板の正面図であり、図１７（Ｂ）は、仕切板の右側面図である。 図１８は、ピース間継手を形成するための継手部材の例を示す図であり、図１８（Ａ）は、仕切板に継手部材を取り付けた状態を示す側面図であり、図１８(Ｂ)は、継手部材が取り付けられた仕切板を上方から見た図であり、図１８（Ｃ）は、継手部材に含まれる連結箱を示す図である。 図１９は、円筒体の形成方法の説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るコンクリートセグメントの製造方法及び該製造方法に適用されるセグメント型枠（遠心成型用型枠）について説明する。

図１Ａ及び図１Ｂは、遠心成型用型枠を用いて製造されるコンクリートセグメント（以下、単に「セグメント」と表記）の例を示す。図１Ａには、円筒状のセグメントリング１が示されており、図１Ｂには、図１Ａに示したセグメントリング１を形成するセグメント（セグメントピース）２の一つが示されている。

図１Ａにおいて、セグメントリング１は、遠心成型方法により製造された４つのセグメント２Ａ，２Ｂ，２Ｃ及び２Ｄから形成されている（以下、セグメント２Ａ，２Ｂ，２Ｃ及び２Ｄを区別しない場合には、「セグメント２」との表記を用いる。）
各セグメント２は、二つの周方向端面２ａ，２ｂを有する円弧状に形成されており、周方向の端部の一方が、金属部材（継手部材１２：後述）で被覆された状態となっており、金属部材によって端面２ａが形成されている。

また、各セグメント２の一方の端面２ｂ側には、セグメント２同士をセグメント２の周方向で連結するためのインサートナット１２ｄ，１２ｄ（図３参照）が埋設されており、端面２ｂには、インサートナット１２ｄ，１２ｄのナット穴２ｃ，２ｃが開口されている。一方、セグメント２の他方の端面２ａを形成する金属部材には、ナット穴２ｃ，２ｃに挿入されるピース間連結用の各ボルト（図示せず）が挿通するための貫通孔１２ｅ，１２ｅが形成されており、貫通孔１２ｅ，１２ｅは、セグメント２の端面２ａ側に設けられた凹部２ｄ，２ｄに連通している。このようにして、各ボルトが凹部２ｄ，２ｄから貫通孔１２ｅ，１２ｅに挿入され、他のセグメント２の端面２ｂに設けられたナット穴２ｃ，２ｃに挿入されてインサートナット１２ｄ，１２ｄと螺合されることによって、セグメント２同士が周方向に連結（ピース間接続）されるようになっている。

また、セグメント２の幅方向の各端面には、セグメントリング１をその軸方向にリング間継手（図示せず）で連結するための複数の穴２ｅが設けられている。さらに、セグメント２の周方向の端面２ｂ及び幅方向の各端面には、止水用のシール部材（例えば、リング状のゴム、或いはゴムカバー）をセグメント２の全側面に亘って掛け留めるための溝２ｆが形成されている。また、端面２ａを形成する金属部材には、溝２ｆと連続するように形成された溝１２ｇが形成されている。

このようなセグメント２（セグメントリング１）は、シールド工法を用いたトンネル工事に適用される。例えば、上下水道、又は共同溝の工事において適用される。トンネル工事において、セグメント２Ａ〜２Ｄがボルト（セグメント間継手）によって周方向に連結
されることでセグメントリング１が組み立てられる。各セグメントリング１は、セグメントリング１の外周面が掘削されたトンネルの内周面に接するように配置され、穴２ｅを用いてトンネル(セグメントリング１)の軸方向に図示しないボルト（リング間継手）で連結される。このように連結された複数のセグメントリング１は、上下水道や共同溝における送水用のパイプ（管）として利用される。

なお、図１Ａには、セグメントの例として、各セグメント２の端面がセグメントリング１の軸に対して平行な矩形のセグメント群２Ａ〜２Ｄを示している。但し、本実施形態の遠心成型用型枠１０を用いて、テーパー付きセグメント（例えば、ＡＢＫタイプ、或いは曲線対応タイプ）を製造することも可能である。

図１Ｃは、図１に示したセグメントリング１の幅方向の中間部分をセグメントリング１の中心軸に直交する平面で切断した状態を模式的に示す図である。図１Ｃにおいて、セグメント２Ａ〜２Ｄの接合部分に位置する金属部材（継手部材１２）は図示が省略されている。

各セグメント２Ａ〜２Ｄは、異なる複数種類のコンクリートで形成された複数の層を有し、複数の層の少なくとも一つが特定の性質を有する特殊なコンクリートで形成される。

図１Ｃに示す例では、各セグメント２Ａ〜２Ｄは、セグメントリング１の径方向の外側から順に、外層（最外層）４１と、中間層４２と、内層（最内層）４３とから形成されている。外層４１，中間層４２，及び内層４３は、相互に異なる種類のコンクリートが積層されることによって形成されている。

図１Ｃに示す例では、外層４１及び内層４３のそれぞれは、特定の性質を持つコンクリートで形成されている。ここに、外層４１は、難透水性を有するコンクリートで形成されている。難透水性を有するコンクリートとして、例えば、ＡＥ減水剤や膨張剤等が配合された水密コンクリートや、樹脂系，ガラス系，金属系の少なくとも一つの繊維が混入されたコンクリートが適用される。

これに対し、内層４３は、耐食性（抗菌性，耐薬品性を含む），耐火性の少なくとも一つを有するコンクリートで形成されている。耐食性、耐薬品性を有するコンクリートとして、例えば、セラミックパウダーが配合されたコンクリート（例えば、商品名「ゼオマイティ」）を適用することができる。また、耐火性を有するコンクリートとして、例えば、ポリプロピレン短繊維が混入されたコンクリートが適用される。また、中間層４２は、この例では、上記した特定の性質を持たせるための混入材や配合剤を含まないコンクリートが適用されている。

但し、セグメント２が有するコンクリート層の層数は、必要に応じて適宜設定可能である。例えば、外層と内層とからなる二層構成とすることが可能である。また、各層に適用するコンクリートの種類は適宜設定可能である。また、一つのコンクリートに複数種類の混入材や配合剤を混入して、複数の特定の性質を持つコンクリート層を形成することも可能である。

なお、図１Ｃは例示であって、例えば、図１Ｃの外層４１の外側に別のコンクリートで形成された最外層が設けられても良く、内層４３の内側に別のコンクリートで形成された最内層が設けられても良い。

図２は、図１に示したような複数のセグメント２（２Ａ〜２Ｄ）を製造するために使用される遠心成型用型枠１０（以下、単に「型枠１０」と表記する）の分解説明図である。

図２において、型枠１０は、大略して、一対の円形部材（リング部材）１１，１１と、複数の仕切部材としての複数の継手部材１２と、複数の背板１３とを備える。

一対の円形部材１１，１１は、同様の構成を備える。円形部材１１は、円形のリング状に形成された金属製（例えば、鋼製）の平板である。円形部材１１は、外面１１ａと内面１１ｂとを有し、内面１１ｂには、背板１３の幅方向端部が挿入される円形の溝１４Ａが設けられている（図４参照）。また、内面１１ｂには、溝１４Ａの内側に、溝１４Ａと同心で、セグメント２の溝２ｆ（図１Ｂ）を形成するためのリング状の凸部１４Ｂが形成されている。

また、各円形部材１１には、所定の間隔を空けて、複数の貫通孔１５Ａが設けられている。各貫通孔１５Ａは、継手部材１２を円形部材１１に固定手段であるボルト１６で固定するためのボルト孔として使用される。さらに、各円形部材１１には、セグメント２の穴２ｅを形成するための複数の貫通孔１５Ｂが形成されている。ボルト孔１５Ｂを用いてリング間継手用の埋設金物が設置される。なお、図２に示す例では、貫通孔１５Ａ間に、三つの貫通孔１５Ｂが形成され、セグメント２の側面に三つの穴２ｅが形成されるようにしている。但し、穴２ｅの数は適宜設定可能であり、穴２ｅの数に応じた貫通孔１５Ｂを設けることができる。

型枠１０は、組み立て後に、遠心成型装置３０の遠心ドラム３３内に設置される（図８参照）。このため、一対の円形部材１１，１１の外径は、遠心ドラム３３の内径に応じたサイズを有する。

また、円形部材１１のリング幅長さＬ（図５）は、セグメント２の厚さ以上となるように形成されている。なお、本実施形態における円形部材１１は、型枠１０が遠心ドラム内に配置された場合において、型枠１０内をコンクリート供給ノズルのような機器等が通過可能とするために、円形部材１１の中央部を大きく開口してリング状に形成している。従って、円形部材１１の開口部の形状及び数は、遠心成型用型枠が遠心ドラム内に配置された場合の状況に鑑みて適宜設定可能である。

図３は、継手部材１２の構成例を示す図である。継手部材１２は、帯状の矩形に形成された鋼製の平板状部材である仕切板１２ａと、仕切板１２ａの内面２３ａにおける長手方向の両端部から同方向に延出するようにそれぞれ取り付けられた支持板１２ｂ，１２ｂとを備えたコの字状に形成されている。仕切板１２ａの長手方向の長さは、型枠１０で成形されるセグメント２の幅長さで形成されている。仕切板１２ａの中間部分には、セグメント２間の連結用のボルトを挿入するための貫通孔１２ｅ，１２ｅと、ボルトを貫通孔１２ｅ，１２ｅに通すための凹部２ｄ，２ｄ（図２）を形成するための箱抜き用部材１２ｆ，１２ｆとが設けられている。また、仕切板１２ａの長手方向の両端面２１，２１と、長手方向の支持板１２ｂ，１２ｂが取り付けられた内面２３ａと逆側の外面２３ｂには、連続する溝１２ｇが形成されている。長手方向端面に設けられた溝１２ｇは、リング状部材１１の内面１１ｂに設けられた凸部１４Ｂが挿入されるように設けられ、完成したセグメント２における溝２ｆ（図１Ｂ）と連続するように設けられている。各支持板１２ｂ，１２ｂは、継手部材１２を一対の円形部材１１，１１に固定支持するための鋼板であり、ボルト孔１２ｃをそれぞれ有している。

継手部材１２は、一対の円形部材１１，１１が所定の間隔（セグメント２の幅方向長さ）を空けた状態で対向するように、継手部材１２の各端部が円形部材１１，１１の各内面１１ｂ，１１ｂに固定手段であるボルト１６によって着脱自在に固定される（図２、図６参照）。

すなわち、継手部材１２は、図６に示すように、一対の円形部材１１，１１の間に配置され、支持板１２ｂ，１２ｂのボルト孔１２ｃ，１２ｃと各円形部材１１の貫通孔１５とが位置合わせされた状態で、ボルト１６が円形部材１１の外面１１ａ側から貫通孔１５及びボルト孔１２ｃを挿入することによって、各円形部材１１の内面１１ｂに固定される。

継手部材１２の各支持板１２ｂが各円形部材１１にボルト１６によって固定されることにより、一対の円形部材１１，１１は、図５に示すように、所定の間隔を空けて平行且つ同軸で対向配置された状態となる。

継手部材１２は、型枠１０に対するコンクリート打設時において、型枠１０によって製造される複数のセグメント２の境界を規定する仕切壁として機能する。すなわち、コンクリートの打設により、仕切板１２ａを挟んだ両側に異なるセグメント２が形成される。コンクリートの打設により、継手部材１２はコンクリートに接触ないし埋設され、セグメント２の一部となる（図１Ｂ参照）。

図６に示す例では、テーパーを有しないセグメント２を製造すべく、継手部材１２の仕切板１２ａは、円形部材１１の軸に対して平行に配置される。これに対し、テーパーを有するセグメント（ＡＢＫ型セグメント、台形及び平行四辺形のセグメントピースから形成されるセグメントリング）が製造される場合には、仕切板１２ａが円形部材１１の軸に対して斜めに配置される。
また、一対の円形部材１１，１１の内側にテーパー状の円筒部材（スペーサ）を分割して設置することで、曲線用のテーパーセグメントリングを容易に作製することができる。要は、型枠１０や後述する型枠１０Ａを用いて、様々な形状のセグメントピースから形成されるセグメントリングを製造することができる。

なお、本実施形態では、説明を簡単にするため、継手部材１２の各端部が一つのボルト１６で固定されるように構成されている。但し、実際には、継手部材１２の回転を防止するために、継手部材１２の端部が複数のボルトで固定されるように、各仕切板１２ｂが複数のボルト孔１２ｃを有し、且つ円形部材１１，１１が各仕切板１２ｂに設けられた複数のボルト孔に対応する複数のボルト孔１５Ａを有するように構成される。

図２に戻って、背板１３は、セグメント２の長手方向（リング周方向）の外面形状に合わせて形成された円弧状部材である。各背板１３の幅方向の各端部１３ａは、継手部材１２を一対の円形部材１１，１１に固定する際に、各円形部材１１の内面１１ｂに設けられた溝１４Ａ（図４）に挿入される（図５参照）。そして、継手部材１２の各端部が円形部材１１，１１間にボルト１６で固定される（ボルト締めされる）ことによって、円形部材１１，１１によって挟持された状態となる。環状の溝１４Ａは、円形部材１１と同心となるように形成されており、複数の背板１３で形成される円筒体と円形部材１１，１１とは同心（同軸）となる。

図６は、一対の円形部材１１，１１間に背板１３，１３が挟持された状態で、継手部材１２がボルト１６，１６によって固定された状態を示し、図７は、図６のＡ−Ａ断面を示す。

図６に示すように、継手部材１２の固定状態では、仕切板１２ａの長手方向の端面２１，２１は、円形部材１１，１１の内面１１ｂ，１１ｂと密着するように設けられる。また、図７に示すように、継手部材１２の固定状態において、仕切板１２ａの短手方向の外側の端面２２は、背板１３，１３と密着するように設けられる。

このようにして、円形部材１１，１１と、仕切板１２ａと、背板１３とで囲まれた空間Ｓが形成される。この空間Ｓにコンクリートが打設（充填）され、硬化した後に脱型されることで、セグメント２（図１）が得られる。

また、図６及び図７に示すように、仕切板１２ａの箱抜き用部材１２ｆ，１２ｆが設けられていない側の端面２３ｂに対し、脱型用部材である脱型用板１７の正面１７ａ（図３）が密着するように設置される。脱型用板１７は例えば薄手の鋼板であり、外縁形状が仕切板１２ａとほぼ同形状に形成されている。

図３に示すように、脱型用板１７の中間部分には、仕切板１２ａの貫通孔１２ｅ，１２ｅに対応する貫通孔１７ｂ，１７ｂが設けられている。また、脱型用板１７の長手方向の両端面１７ｃ，１７ｃには、仕切板１２ａの溝１２ｇに対応する溝１７ｄ，１７ｄがそれぞれ設けられている。さらに、脱型用板１７の背面１７ｅには、セグメント２の端面２ｂ（図１Ｂ）に溝２ｆを形成するための直線状の凸部１７ｆが、脱型用板１７の長手方向に亘って設けられている。

また、脱型用板１７の背面１７ｅ側には、インサートナット１２ｄ，１２ｄが、ナット穴２ｃ，２ｃを貫通孔１７ｂ，１７ｂに合わせて配置される。これにより、ナット穴２ｃ，２ｃが仕切板１２の貫通孔１２ｅ，１２ｅに対向した状態となる。その後、例えば、各凹部１２ｆ，１２ｆから貫通穴１２ｅ，１２ｅに挿入された各ボルトが貫通穴１７ｂ，１７ｂを通ってナット穴２ｃ，２ｃに挿入され、ボルト締めされることによって、脱型用板１７及びインサートナット１２ｄ，１２ｄが継手部材１２に固定された状態とすることができる。尤も、脱型用板１７及びインサートナット１２ｄ，１２ｄは、他の固定器具を用いて型枠１０内に固定配置されるようにしても良い。例えば、脱型用板１７は、図６に示すように、円形部材１１，１１間に挟持されることで、型枠１０の回転によって容易に脱落しないように支持される。或いは、脱型用板１７は、仕切板１２ａの端面２３ｂに接着されるようにしても良い。脱型用板１７は、コンクリートが端面２３ｂに接触した状態で硬化し、コンクリートが端面２３ｂに強固に接着して脱型作業を困難にするのを防止するために設けられる。但し、脱型用板１７は必須の構成要素ではない。

なお、図７に示す例では、仕切板１２ａの端面２２と密接する背板１３，１３は、隙間を空けて配置された状態となっているが、背板１３，１３同士が接触しても良い。

また、図２に示す例では、４つの背板１３を用いる例が示されている。これに対し、背板１３の数は、背板１３間が継手部材１２の端面２１で塞がれるようにすることができれば、継手部材１２の数を採用することができる。例えば、図２に示す例において、二つの背板を適用したり、円筒状の一つの背板を採用したりすることができる。また、本実施形態では、溝１４Ａは、一続きの円形溝として形成されているが、同一円周上に配置された複数の円弧の溝から構成されていても良い。

次に、上記した型枠１０を用いたセグメント２の製造方法について説明する。本製造方法は、外径が３ｍ程度のヒューム管の規格に応じた既存の遠心成型装置を用いてセグメントリングを形成する複数のセグメント２（セグメントピース）を一つの型枠１０で一度に成型する例について説明する。なお、本実施形態の型枠１０を用いて製造されるセグメントリング１の外径は、例えば２〜３ｍで、セグメント２の幅は０．５〜１ｍである。

最初に、型枠１０を組み立てる。すなわち、一対の円形部材１１，１１の内面１１ｂ，１１ｂ間に、４つの背板１３と４つの継手部材１２とが挟まれた状態で、各継手部材１２を固定手段としてのボルト１６で円形部材１１にボルト締めすることにより固定する。これによって、型枠１０が組み立てられる。型枠１０は、複数のボルト１６の除去により円
形部材１１，１１と継手部材とを離間可能となっている。型枠１０の組み立て工程では、少なくとも、一度に遠心ドラム３３内に配置可能な数の型枠１０が組み立てられる。

この型枠１０の組み立て工程において、円形部材１１，１１，仕切板１２ａ及び背板１３で囲まれた空間Ｓ（図６，図７）に鉄筋を配置したり、セグメント２に設けられるピース間継手やリング間継手用のスペースを設けるための型を設置したり、空間Ｓを形成する部位に剥離剤を塗布したりすることができる。上述した脱型用板１７やインサートナット１２ｄ，１２ｄの配置は、このときに行われる。さらに、組み立てられた型枠１２の部材間に止水工を実施することで、水密性の高いコンクリート打設空間（空間Ｓ）を形成することができる。

図８は、型枠１０が適用される遠心成型装置３０の側面図であり、図９は、図８に示した遠心成型装置３０の正面図である。図１０は、コンクリートセグメントの製造工程の概要を示すフローチャートである。

図８及び図９に示すように、遠心成型装置３０は、平行配置されたローラ３１，３２と、ローラ３１，３２上に載置された円筒状の遠心ドラム３３とを備える。

遠心ドラム３３内には、型枠１０を設置するための円柱状の内部空間３４が設けられており、組み立て工程（図１０のステップＳ０１）にて組み立てられた型枠１０の中心軸は、遠心ドラム３３内において、遠心ドラム３３の回転軸と同軸（同心）になる状態で着脱自在に取り付けられる（型枠の設置工程：図１０のステップＳ０２）。また、図８に示されるように、遠心ドラム３３内には、複数の型枠１０（図８では３つ）が一度に設置される。但し、遠心ドラム３３内に一度に設置される型枠１０の数は適宜決定することができる。

ローラ３１は、図示しない駆動装置（例えばモータ）と接続されており、駆動装置からの動力をチェーン又はベルトを介して得て回転する（遠心ドラム駆動：図１０のステップＳ０３）。ローラ３１が回転することによって、遠心ドラム３３は、所定速度で回転することができる。

遠心ドラム３３の回転中に、遠心ドラム３３の内部空間３４に配置された搬送手段としてのコンクリート供給装置３５からコンクリートが型枠１０内に流し込まれる充填工程が行われる（図１０のステップＳ０４〜Ｓ０６）。

コンクリート供給装置３５は、遠心ドラム３３内を軸方向に渡されたコンクリート供給用のパイプと、パイプから各型枠１０の空間Ｓへ向かって上方からコンクリートを供給するための供給口とを有し、パイプに送り込まれるコンクリートが各供給口から下方の空間Ｓへ落ちることによって、空間Ｓにコンクリートが充填される。コンクリート供給装置３５の代わりに、ベルトコンベアを適用することもできる。充填工程においては、回転する遠心ドラム３３内の各型枠１０の空間Ｓにコンクリートが充填（打設）され、遠心締め固めが行われる。

このような充填工程において、コンクリートの充填開始時には、最初に、外層４１（図１Ｃ）を成形すべく、難透水性を有するコンクリート（第１のコンクリート）が充填される（図１０のステップＳ０４）。難透水性のコンクリートが所定量充填されると、次に、中間層４２を成形すべく、通常のコンクリートが所定量充填される（図１０のステップＳ０５）。最後に、内層４３を成形すべく、耐食性又は耐火性を有するコンクリート（第２のコンクリート）が所定量充填される（ステップＳ０６）。

充填工程が終了してから所定時間が経過すると、ローラ３１、すなわち遠心ドラム３３の回転が停止され（図１０のステップＳ０７）、各型枠１０の継手部材１２周辺のコンクリート仕上げが行われる（図１０のステップＳ０８）。このとき、継手部材１２の短手方向長さを定規としてコンクリート仕上げを行うことができ、コンクリート仕上げを容易に行うことができる。

その後、遠心ドラム３３から各型枠１０が取り出され（図１０のステップＳ０９）、養生のために所定時間放置される。遠心ドラム３３から各型枠１０が取り出されると、予め組み立てておいた複数の型枠１０を直ちに遠心ドラム３３に設置し、次の打設工程を行うことができる。

養生が済むと、型枠１０を分解することで、脱型作業が行われる（図１０のステップＳ１０）。このとき、型枠１０からボルト１６を抜き取ることで、円形部材１１，１１が離脱される。このとき、円筒状の成型物は、仕切板１２ａを境界として分離される。脱型用板１７が仕切板１２ａの端面２２に密着してコンクリートの端面２２への接触が防止されているので、円筒状の成型物は、容易に４つのピースに分割することができる。

そして、各ピースから脱型用板１７及び背板１３を取り外すことで、図１Ａに示したようなセグメントリング１を形成するための複数のセグメント２が得られる。継手部材１２は、そのままセグメント２の一部として使用される（図１Ｂ）。このため、脱型作業を簡易にすることができる。また、複数のピースへの分解後、仕上げ工程が行われる。この仕上げ工程において、継手部材１２は、セグメント２の端部に残置されており、仕切板１２ａの短手方向長さを基準として、端部仕上げ時における定規の役目を果たすことができる。

上述した実施形態によれば、型枠１０に供給された複数種類のコンクリートがセグメントの外側から順次層状に重なってセグメントの躯体が形成される。このため、充填工程の最初、又は初期に、水密コンクリートや繊維混入コンクリートのような難透水性コンクリートを充填することで、セグメント２の最外層又は外面側に難透水層を容易に形成することができる。また、充填工程の終期、又は最後に耐食性コンクリートや耐火性コンクリートを充填することで、セグメント２の最内層又は内面側に耐食性又は耐火性を高めた層を容易に形成することができる。これによって、セグメント２に要求される各種の品質に対応する層を製造時に同心円状に合理的に配置することができる、また、ピース間における各層の一体性も確保することができる。

また、上述した実施形態によれば、型枠１０は、円形部材１１，１１に挟持される背板１３を有しており、セグメント２の外側面は背板１３により成型される。すなわち、遠心ドラム３３の内部空間３４の面が型枠の一部として使用されないので、養生が終了する前に型枠１０を遠心ドラム３３内から取り出して、遠心成型装置を次のセグメント製造に用いることができる。すなわち、遠心成型装置の休止時間を短くし、稼働時間を長くすることができる。これによって、多数の型枠１０を予め用意すれば、所定時間当たりに製造可能なセグメント数を増やすことが可能となる。

また、型枠１０を構成する一対の円形部材１１，１１、及び複数の背板１３は繰り返し使用が可能である。このため、セグメント２の製造に要求される主な鋼材は継手部材１２となるので、セグメント２の製造に必要な鋼材費を抑えることができる。従って、型枠費用、鋼材費が抑えられるので、セグメントを２を安価に作成することができる。

また、本実施形態では、一つの型枠１０で、セグメントリング１を形成する全てのセグメント２のピースが製造されるように構成し、さらに、遠心ドラムの軸方向長さを考慮し
て、複数の型枠１０を設置できる長さになるように、セグメントの幅方向長さが決められている。これによって、セグメントリング１の製造効率を向上させることができる。

さらに、本実施形態によれば、セグメント２の一側面のみが継手部材１２で被覆された状態となるので、セグメント２に使用される鋼材の量を減らすことができ、セグメント２の単価を下げることができる。また、型枠１０のセグメント端部部分に継手部材１２及び脱型用板１７を配置し、継手部材１２はそのままセグメント２の一部とし、脱型用板１７は、型枠１０の分解後にセグメント２から剥がせば良い。従って、セグメント２の欠損が生じにくく、セグメントリング１の真円度を良好にすることができる。さらに、型枠１０の部材間の繋ぎ目（接合部分）に止水工を施すことで、止水性の高い打設空間（空間Ｓ：図７）を形成することができる。

本実施形態の型枠１０は、以下の変形が可能である。図１１は、脱型用板の変形例を示す図である。本実施形態で説明した脱型用板１７は、脱型を容易にするために用いられ、最終製品としてのセグメント２からは除去される。

これに対し、図１１に示すように、脱型用板１７の仕切板１２ａの端面２３ｂと接触させる正面（第１の面）１７ａと逆側の背面（第２の面）１７ｅにアンカー部材１７Ｂを設け、アンカー部材１７Ｂがコンクリートの打設によってコンクリート内に埋設されるようにしても良い。この場合には、脱型用板１７をセグメントから除去する工程を省略可能となる。また、この場合には、脱型部材１７の正面１７ａに対し、仕切板１２の溝１２ｇと同様の溝１７ｇが形成され、セグメント２にシール部材を掛け留めるために使用される。

図１２は、円形部材１１の変形例を示す断面図である。図１２に示すように、円形部材１１は、複数の環状溝（円形溝）１４Ａ，１４Ｂ及び１４Ｃを形成することができる。この場合、円形溝１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは円形部材１１と同心となるように形成される。

このような円形部材１１では、円形溝１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに応じた背板１３及び継手部材１２が用意される。そして、使用する円形溝に応じた背板１３及び継手部材１２を選択することで、外径サイズの異なるセグメントリングを同一の円形部材を用いて製造することができる。このため、型枠１０に要する費用を抑えることができる。

＜変形例＞
上述したセグメントの製造方法は、上述した型枠１０の代わりに、以下のような型枠１０Ａを適用することもできる。

図１３Ａ及び図１３Ｂは、遠心成型用型枠を用いて製造されるコンクリートセグメント（以下、単に「セグメント」と表記）の例を示す。図１３Ａには、円筒状のセグメントリング１００が示されており、図１３Ｂには、図１３Ａに示したセグメントリング１００を形成するセグメント（セグメントピース）１０２の一つが示されている。

図１３Ａにおいて、セグメントリング１００は、遠心成型方法により製造された５つのセグメント１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ，１０２Ｅから形成されている（以下、セグメント１０２Ａ〜１０２Ｅを区別しない場合には、「セグメント１０２」との表記を用いる。）各セグメント１０２は、二つの周方向端面１０２ａ，１０２ｂを有する円弧状に形成されている。

また、各セグメント１０２の一方の端面１０２ｂ側には、セグメント１０２同士をセグメント１０２の周方向で連結するためのインサートナット１３７，１３７（図６参照）が埋設されており、端面１０２ｂには、インサートナット１３７，１３７のナット穴１０２
ｃ，１０２ｃが開口されている。一方、セグメント１０２の他方の端面１０２ａ側には、ナット穴１０２ｃ，１０２ｃに挿入されるピース間連結用の各ボルト（図示せず）を挿通するための貫通孔１０２ｇ，１０２ｇが形成されており、貫通孔１０２ｇ，１０２ｇは、セグメント１０２の端面１０２ａ側に設けられた凹部１０２ｄ，１０２ｄに連通している。このようにして、各ボルトが凹部１０２ｄ，１０２ｄから貫通孔１０２ｇ，１０２ｇに挿入され、他のセグメント１０２の端面１０２ｂに設けられたナット穴１０２ｃ，１０２ｃに挿入されてインサートナット１３７，１３７と螺合されることによって、セグメント１０２同士が周方向に連結（ピース間接続）されるようになっている。

また、セグメント１０２の幅方向（セグメントリング１００の軸方向）の各端面には、セグメントリング１００をその軸方向にリング間継手（図示せず）で連結するための複数の穴１０２ｅが設けられている。さらに、セグメント１０２の周方向の端面１０２ａ，１０２ｂ及び幅方向の各端面には、止水用のシール部材（例えば、リング状のゴム、或いはゴムカバー）をセグメント１０２の全側面に亘って掛け留めるための溝１０２ｆが形成されている。

このようなセグメント１０２（セグメントリング１００）は、シールド工法を用いたトンネル工事に適用される。例えば、上下水道、又は共同溝の工事において適用される。トンネル工事において、セグメント１０２Ａ〜１０２Ｅがボルト（セグメント間継手）によって周方向に連結されることでセグメントリング１００が組み立てられる。各セグメントリング１００は、セグメントリング１００の外周面が掘削されたトンネルの内周面に接するように配置され、穴１０２ｅを用いてトンネル（セグメントリング１）の軸方向に図示しないボルト（リング間継ぎ手）で連結される。このように連結された複数のセグメントリング１００は、上下水道や共同溝における送水用のパイプ（管）として利用される。 なお、図１３Ａには、セグメントリング１００の例として、ＡＢＫタイプのセグメントリング１００をなすセグメント群１０２Ａ〜１０２Ｅを示している。但し、本実施形態の遠心成型用型枠１０Ａを用いて、他のタイプのテーパー付きセグメント（例えば、曲線対応テーパータイプ）を製造することも可能である。また、各セグメント１０２の端面がセグメントリング１００の軸に対して平行な矩形のセグメント群からなるセグメントリングを製造することも可能である。

また、一対の円形部材１１１，１１１の内側にテーパー状の円筒部材（スペーサ）を設置することで、曲線用のテーパーセグメントリングを容易に作製することができる。

図１４は、図１３に示したような複数のセグメント１０２（１０２Ａ〜１０２Ｅ）を製造するために使用される遠心成型用型枠１０Ａ（以下、単に「型枠１０Ａ」と表記する）の分解説明図である。図１５（Ａ）は、円形部材の外面を示す図であり、図１５（Ｂ）は、円形部材の内面を示す図である。図１６（Ａ）は、複数の背板を連結して得られる円筒体を正面図（軸方向から見た図）であり、図１６（Ｂ）は、円筒体の側面を示す図である。

図１４において、型枠１０Ａは、大略して、一対の円形部材（リング部材）１１１，１１１と、複数の円弧状の外枠体である複数の背板１１３と、複数の仕切板１１４とを備える。

一対の円形部材１１１，１１１は、同様の構成を備える。円形部材１１１は、円形のリング状に形成された金属製（例えば、鋼製）の平板である。円形部材１１１は、外面１１１ａと内面１１１ｂとを有している。内面１１１ｂには、セグメント１０２の溝１０２ｆ（図１３Ｂ）を形成するための円形の凸部１１５が、円形部材１１１と同心で形成されている（図３(Ｂ)）。

また、各円形部材１１１には、円形部材１１１の外縁と同心円上において、所定の間隔を空けて複数の貫通孔１１６が形成されている。各貫通孔１１６は、背板１１３を円形部材１１１に固定手段であるボルト１１７及び図示しないナットで固定するためのボルト孔として使用される。

さらに、各円形部材１１１には、貫通孔１１６よりも内側にセグメント１０２の穴１０２ｅを形成するための複数の貫通孔１１８が形成されている。貫通孔１１８も、円形部材１１１の同心円上に形成されている。貫通孔１１８を用いてリング間継手用の埋設金物が設置される。なお、貫通孔１１６の数は、背板１１３との良好な連結状態を得るために適宜設定可能である、また、貫通孔１１８の数は、セグメント１０２に形成する穴１０２ｅの数に応じて適宜設定可能である。

型枠１０Ａは、組み立て後に、遠心成型装置３０の遠心ドラム３３（図８）内に設置される。このため、一対の円形部材１１１，１１１の外径は、遠心ドラム３３の内径に応じたサイズを有する。

また、円形部材１１１のリング幅長さＬ（図１５(Ｂ)）は、セグメント１０２の厚さ以上となるように形成されている。なお、本実施形態における円形部材１１１は、型枠１０Ａが遠心ドラム３３内に配置された場合において、型枠１０Ａ内をコンクリート供給ノズルのような機器等が通過可能とするために、円形部材１１１の中央部を大きく開口してリング状に形成している。従って、円形部材１１１の開口部の形状及び数は、遠心成型用型枠１０Ａが遠心ドラム３３内に配置された場合の状況に鑑みて適宜設定可能である。
図１４には、図１３Ａに示したＡＢＫタイプのセグメントリング１００を形成するための複数の背板１１３Ａ〜１１３Ｅが示されている。以下、背板１１３Ａ〜１１３Ｅを区別しない場合には、背板１１３と表記する。

背板１１３は、円弧状に形成された金属製（例えば鋼製）の基板１１３ａと、基板１１３ａの補強部材であるスティフナ１１３ｂとを備える。スティフナ１１３ｂは、基板１１３ａの長さ方向の外縁から外側に向かって基板１１３ａに対してほぼ垂直に立設されたフランジ１１９，１１９と、基板１１３ａの幅方向の外縁から外側に向かってほぼ垂直に立設されたフランジ１２０，１２０とを含む。

フランジ１１９，１１９は、リブ１２１，１２１で区切られた各領域のほぼ中央に貫通孔１２３をそれぞれ有している（図１６(Ｂ)）。貫通孔１２３は、背板１１３同士を連結するためのボルト孔として使用される。

また、フランジ１２０，１２０は、円形部材１１１の貫通孔１１６に対応する複数の貫通孔１２４を有している（図１６(Ａ)）。貫通孔１２４は、ボルト１１７が挿通されるボルト孔であり、背板１１３を円形部材１１１に固定するために使用される。

さらに、スティフナ１１３ｂは、基板１１３ａの外面上にほぼ垂直に立設されたリブ１２１，１２１を含んでいる。リブ１２１，１２１は、フランジ１２０，１２０と平行な状態で基板１１３ａの長さ方向に延びており、リブ１２１，１２１の両端部はそれぞれフランジ１１９，１１９に接続されている。なお、リブ１２１，１２１は、フランジ１２０とリブ１２１との間、リブ１２１間がほぼ等間隔となるように形成されている。但し、これらの間隔は適宜設定可能である。また、リブ１２１の数も適宜設定可能である。さらに、基板１１３ａの幅方向において基板１１３ａの外面に基板１１３ａの幅方向に延びるリブをさらに設けることもできる。このように、背板１１３がスティフナ１１３ｂを有することで、背板１１３の剛性が高められ、結果として後述する円筒体１２２の強度、ひいては
型枠１０Ａが好適な強度を得ることができる。

背板１１３Ａ〜１１３Ｅは、その長手方向で連結されることによって、図１６(Ａ)に示すような円筒体１２２を形成する。図１４に示すように、背板１１３間の連結時には、連結される二つの背板１１３のフランジ１１９同士が対向する状態とされ、フランジ１１９間に仕切板１１４が配置され、ボルト１１７Ａが各フランジ１１９の貫通孔１２３と仕切板１１４に設けられた貫通孔１２３に対応する貫通孔１２５を挿通した状態で、ナット１２６（図１７(Ｂ)）によりボルト１１７Ａによるボルト締めが行われる。このようにして、背板１１３間が連結される。

背板１１３同士の連結により、仕切板１１４は、背板１１３のフランジ１１９間に介装され、ボルト１１７Ａを用いたボルト締めによりフランジ１１９間に挟持された状態となる。仕切板１１４を背板１１３間に介装させた状態で背板１１３同士がその長さ方向に連結されることによって、図１６(Ａ)に示すような円筒体１２２を形成することができる。円筒体１２２において、背板１１３間に介装された各仕切板１１４は、円筒体１２２の内側へ向かって延出する延出部１１４ａを有する状態となる。

このような円筒体１２２の両側に円形部材１１１をボルト１１７で固定することにより、型枠１０Ａを組み立てることができる。すなわち、円筒体１２２の軸方向に設けられた各貫通孔１２４と円形部材１１１の貫通孔１１６とを位置合わせし、ボルト１１７を円形部材１１１の外面１１１ａ側から貫通孔１１６及び貫通孔１２４に挿入し、貫通孔１２４から飛び出したボルト１１７の先端に図示しないナットを嵌めて締めることで、各円形部材１１１を円筒体１２２に固定することができる。このとき、円形部材１１１，１１１は、円筒体１２２と同軸（同心）となる。円筒体１２２に円形部材１１１，１１１が固定された状態において、背板１１３の内面、円形部材１１１，１１１の内面１１１ｂ，１１１ｂ及び仕切板１１４（延出部１１４ａ）で囲まれた空間が、セグメント１０２の成型用コンクリートを充填する空間をなす。ここで、型枠１０Ａが軸中心に回転する状態でコンクリートが充填されることで、図１６(Ａ)において破線で示したような円筒形のコンクリート成型物ができる。ここで、円筒形のコンクリート成型物は、仕切板１１４を境に分離することができる。よって、コンクリート成型物を仕切板１１４を境に分割することで、図１３Ａに示したようなセグメントリング１００を形成するセグメント１０２Ａ〜１０２Ｅを得ることができる。

図１７は、仕切板１１４の構成の詳細を示す図である。図１７(Ａ)は、仕切板１１４の正面を示す図であり、図１７(Ｂ)は、図１７(Ａ)におけるＡ−Ａ断面を示す説明図である。図１７(Ａ)には、図１６(Ａ)に示した背板１１３Ｂの左側の端部に位置合わせされて配置された仕切板１１４を、図１６(Ａ)の紙面の左側から見た状態が示されている。

図１７(Ａ)(Ｂ)に示すように、仕切板１１４は、背板１１３と同じ幅長さを有しており、仕切板１１４の下端部を背板１１３Ｂのフランジ１１９の下端と一致させると、各貫通孔１２５がフランジ１１９の各貫通孔１２３と一致するようになっている。そして、フランジ１１９より上側の部分が延出部１１４ａとなる。

背板１１３の連結時には、図１７(Ｂ)に示すように、仕切板１１４の両面に連結対象の二つの背板１１３（図１７(Ｂ)では背板１１３Ｂと背板１１３Ｃ）の各フランジ１１９，１１９を当接させる。この状態で、一方の側（図１７(Ｂ)では背板１１３Ｂ側）からボルト１１７Ａを貫通孔１２３，貫通孔１２５及び貫通孔１２３を通過させ、他方の側に飛び出したボルト１１７Ａの先端にナット１２６を嵌めて締める。これによって、仕切板１１４が背板１１３間に挟まれた状態で、背板１１３と一体に連結される。この状態において、仕切板１１４のフランジ１１９の高さより高い部分は、円筒体１２２において円筒体１
２２の内側へ延出する延出部１１４ａとなる。

このように、仕切板１１４を背板１１３間に介装し、連結具であるボルト１１７Ａ及びナット１２６で背板１１３と一体に連結することで、円筒体１２２に容易に仕切板１１４を配置することができ、型枠１０Ａの組み立てを容易にすることができる。
延出部１１４ａは、型枠１０Ａによって成形されるセグメント１０２の境界を規定する部材として機能する。すなわち、図１７(Ｂ)に示す例では、背板１１３Ｂ側にセグメント１０２Ｂが成形され、背板１１３Ｃ側にセグメント１０２Ｃが成形される。

延出部１１４ａの下部には、仕切板１１４の幅方向に延びた直線状の凸部１１４ｂが仕切板１１４の両側に形成されている（図１７(Ｂ)）。各凸部１１４ｂは、図１３Ｂに示したようなシール用の溝１０２ｆをセグメント１０２の周方向端面に形成するために設けられている。各凸部１１４ｂの端部には、溝１１４ｃ，１１４ｃが形成されており、各溝１１４ｃは、円形部材１１１の内面１１１ｂに設けられた凸部１１５（図１４）が挿入される。

また、延出部１１４ａの中間部分には、セグメント１０２の両端部にナット穴１０２ｃ，１０２ｃ，穴１０２ｇ，１０２ｇ，及び凹部１０２ｄ、すなわち、ピース間継手を形成するための継手部材を支持するための貫通孔１１４ｄ，１１４ｄが形成されている。さらに、延出部１１４ａの上端部は仕切板１１４の高さ方向に対してほぼ直交する方向に張り出した張出部を有しており、この張出部１１４ｅは、セグメント１０２に目地を形成するために使用される。

図１８は、ピース間継手を形成するための継手部材の例を示す図である。図１８（Ａ）は、仕切板１１４に継手部材を取り付けた状態を示す側面図であり、図１８(Ｂ)は、継手部材が取り付けられた仕切板１１４を上方から見た図であり、図１８（Ｃ）は、継手部材に含まれる連結箱を示す図である。

図１８(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)において、継手部材は、仕切板１１４の背面側に配置される端面部材１２７及び連結箱１２８と、仕切板１１４の正面側に配置されるインサートナット１３７とを含んでいる。

端面部材１２７は、コンクリートへの埋設によりセグメント１０２の端面１０２ａの一部となる矩形の金属板（例えば、鋼板）１２７ａと、金属板１２７ａの背面から延出する４つのアンカー筋１２７ｂとを備えている。金属板１２７ａのほぼ中央には、セグメント１０２の穴１０２ｇとなる貫通孔１２７ｃが形成されている。

連結箱１２８は、図１８(Ｃ)に示されるように、半円柱状の箱体１２８ａと蓋体１２８ｂとを含む。箱体１２８ａには、上部が開口された中空部(凹部)１２８ｃと、この中空部１２８ｃと箱体１２８ａの一方の軸方向端面とを連通するように設けられた貫通孔１２８ｄとが設けられている。また、箱体１２８ａの上面には、蓋体１２８ｂで箱体１２８ａの上面を蓋体１２８ｂで被覆した状態で蓋体１２８ｂをボルト１２９により固定するためのナット穴１２８ｅが設けられている。

蓋体１２８ｂにもナット穴１２８ｅに対応する貫通孔１２８ｆが設けられており、箱体１２８ａの上面に、貫通孔１２８ｆとナット穴１２８ｅとの位置あわせをした状態で蓋体１２８ｂをかぶせ、ボルト１２９を貫通孔１２８ｆから挿入し、貫通孔１２８ｆ及びナット穴１２８ｅと螺合させることで、蓋体１２８ｂを固定することができる。

図１８(Ａ)に示すように、端面部材１２７の金属板１２７ａの上縁を張出部１１４ｅの
下部に接触させた状態で、金属板１２７ａの正面を仕切板１１４の背面に密着させると、金属板１２７ａの貫通孔１２７ｃと仕切板１１４の貫通孔１１４ｄとが連通した状態となる。この状態において、箱体１２８ａを貫通孔１２７ｃと貫通孔１２８ｄとを位置合わせした状態でアンカー筋１２７ｂ間に配置し、中空部１２８ｃからボルト１３６を挿入してボルト１３６の先端が貫通孔１２８ｄ，１２７ｃ，１１４ｄを通って仕切板１１４の正面から飛び出した状態にする。この状態で、ボルト１３６の先端にインサートナット１３７を螺合させて締めると、端面部材１２７及び箱体１２８ａがボルト１３６とインサートナット１３７との間に挟まれて仕切板１１４に固定された状態となる。このような状態において、箱体１２８ａに蓋体１２８ｂがかぶせられ、ボルト１２９で蓋体１２８ｂが固定される。なお、この状態における張出部１１４及び蓋体１２８ｂの上面と同じ高さになるまで、型枠１０Ａにコンクリートが充填される。

型枠１０Ａは、上述したような、外径が３ｍ程度のヒューム管の規格に応じた既存の遠心成型装置を用いて、セグメントリングを形成する複数のセグメント１０２（セグメントピース）を一つの型枠１０Ａで一度に成型することができる。

製造方法は、型枠１０を用いる場合とほぼ同様の工程（ステップＳ１〜Ｓ１０）を適用することができる。最初に、型枠１０Ａを組み立てる。例えば、複数の背板１１３間に複数の仕切板１１４を挟み、背板１１３同士をボルト締めすることで、図１６(Ａ)に示したような円筒体１２２を形成し、円筒体１２２の両側に円形部材１１１，１１１をボルト１１７及び図示しないナットで固定することで、型枠１０Ａを組み立てることができる。
型枠１０Ａは、複数のボルト１１７の除去により円形部材１１１，１１１と円筒体１２２とを分離可能となっている。また、ボルト１１７Ａの除去により円筒体１２２を複数の背板１１３(外枠体)に分離することもできる。

型枠１０Ａの組み立て工程において、仕切板１１４に上述した手法で継手部材を固定する(図１８(Ａ))。また、円形部材１１１，１１１の貫通孔１１８を用いて、リング間継手用の金物をコンクリート打設空間に設置する。さらに、円形部材１１１，１１１，仕切板１１４及び背板１１３で囲まれた空間に鉄筋を配置することもできる。さらにコンクリート打設空間を形成する部位、すなわち基板１１３ａの内面、円形部材１１１の内面１１１ｂ，及び仕切板１１４（延出部１１４ａ）に、コンクリート剥離剤を塗布したり、これらの部材間に止水工を施したりすることができる。このようにして、水密性の高いコンクリート打設空間を形成することができる。型枠１０Ａの組み立て工程では、少なくとも、一度に遠心ドラム３３（図８）内に配置可能な数の型枠１０Ａが組み立てられる。
型枠１０Ａは、遠心ドラム３３内において、遠心ドラム３３と同軸になる状態で着脱可能に取り付けられる。また、図７に示されるように、遠心ドラム３３内には、複数の型枠１０Ａ（図７では３つ）が一度に配置される。

その後、遠心ドラム３３を回転させて、遠心ドラム３３の内部空間３４に配置されたコンクリート供給装置３５の供給口（型枠１０Ａ内に設置）からコンクリートが型枠１０Ａ内に流し込まれる。これによって、コンクリートが型枠１０Ａに設けられたコンクリート打設空間に充填（打設）され、遠心締め固めが行われる。このとき、上述したような充填工程、すなわち、外層、中間層、内層用のコンクリートが夫々充填される（ステップＳ０４〜Ｓ０６）。

コンクリートの打設から所定時間が経過すると、遠心ドラム３３の回転が停止され、各型枠１０Ａの仕切板１１４周辺のコンクリート仕上げが行われる。このとき、仕切板１１４の張出部１１４ｅの上面や蓋体１２８ｂの上面を定規としてコンクリート仕上げを行うことができ、コンクリート仕上げを容易に行うことができる。

その後、遠心ドラム３３から各型枠１０Ａが取り出され、養生のために所定時間放置される。遠心ドラム３３から各型枠１０Ａが取り出されると、予め組み立てておいた複数の型枠１０Ａを直ちに遠心ドラム３３に設置し、次の打設工程を行うことができる。

養生が済むと、型枠１０Ａを分解することで、脱型作業が行われる。このとき、型枠１０Ａから複数のボルト１１７を抜き取ることで、円形部材１１１，１１１が円筒体１２２と分離される。さらに、蓋体１２８ｂを外すことで、セグメント１０２の凹部１０２ｄを形成することができる。この凹部１０２ｄ(中空部１２８ｃ)を用いてボルト１３６(図１
８(Ａ)(Ｂ))を外し、且つ複数のボルト１１７Ａを抜き取ることで、円筒体１２２が複数
の背板１１３に分離される。このとき、円筒体１２２の内側に形成された円筒形のコンクリート成型物は、仕切板１１４を境界として分離される。これによって、円筒形のコンクリート成型物は、容易に５つのピースに分割される。

そして、各ピースから背板１１３、場合によっては仕切板１１４を取り外すことで、図１３Ａに示したようなセグメントリング１００を形成するための複数のセグメント１０２Ａ〜１０２Ｅが得られる。また、複数のピースへの分解後、最終的な仕上げ工程が行われる。この仕上げ工程において、端面部材１２７は、セグメント１０２の端部に残置されており、端面部材１２７の正面を基準として、セグメント１０２の端面１０２ａを平らに仕上げることができる。

型枠１０Ａによれば、円筒体１２２をなす複数の背板１１３（外枠体）と、円筒体１２２の両側に同軸で対向する状態で固定される円形部材１１１，１１１と、円筒体１２２において、背板間１１３に挟持される仕切板１１４とを有しており、セグメント１０２の外側面は背板１１３(基板１１３ａ)により成型される。すなわち、遠心ドラム３３の内部空間３４の面が型枠の一部として使用されないので、養生が終了する前に型枠１０Ａを遠心ドラム３３内から取り出して、遠心成型装置３０を次のセグメント製造に用いることができる。すなわち、遠心成型装置３０の休止時間を短くし、稼働時間を長くすることができる。これによって、多数の型枠１０Ａを予め用意すれば、所定時間当たりに製造可能なセグメント数を増やすことが可能となる。

また、外枠体である背板１１３にスティフナ１２１が形成されているので、円筒体１２２は十分な剛性を持ち、円形部材１１１，１１１間を円筒体１２２で連結することで、十分な剛性を持つ型枠１０Ａを形成できるようにしている。すなわち、円形部材１１１，１１１間を継手部材で連結する必要がなくなっている。これにより、型枠１０Ａの部品点数を少なくし、組み立て及び分解が容易となっている。

また、型枠１０Ａを構成する一対の円形部材１１１，１１１、複数の背板１１３，及び複数の仕切板１１４は繰り返し使用が可能である。このため、セグメント１０２の製造に要求される主な鋼材は端面部材１２７となるので、セグメント１０２の製造に必要な鋼材費を抑えることができる。従って、型枠費用、鋼材費が抑えられるので、セグメント１０２を安価に作成することができる。

また、本実施形態では、一つの型枠１０Ａで、セグメントリング１００を形成する全てのセグメントピース１０２Ａ〜１０２Ｅが製造されるように構成し、さらに、遠心ドラム３３の軸方向長さを考慮して、複数の型枠１０Ａを設置できる長さになるように、セグメント１０２の幅方向長さが決められている。これによって、セグメントリング１００の製造効率を向上させることができる。

また、実施形態で説明した円筒体１２２（筒状体）は、以下のように構成することが可能である。円筒体１２２を形成するに当たり、各背板１１３の内径中心（背板１１３の内
面の円弧を周の一部とする円の中心）と、円筒体１２２の中心（型枠１０Ａの回転中心）とを一致させて形成すると、背板１１３間には仕切板１１４が挟まれるため、型枠１０Ａから取り出された複数のコンクリート成型物（セグメントピース）の端部を接触させて円形を作ろうとすると、仕切板１１４の厚さだけ周長さが足りないので、その端面形状は円形にはならず花びら状となる可能性がある。

図１９は、円筒体の形成方法を示す。図１９は、９０°で４分割されたセグメント２（セグメントピース）からなるセグメントリングを製造するための円筒体２２が例示されている。図１９に示すように、円筒体１２２を形成する際には、各背板１１３の内径中心０１が円筒体１２２の中心０（０，０）から所定量だけ径方向に後退する（偏心する）状態で、仕切板１１４を挟んで連結する。具体的には、仕切板１１４の位置を固定して、二つの仕切板１１４の中心と円筒体１２２の中心０とを結ぶ二つの線（図１９の例ではｘ軸及びｙ軸）を二等分する線Ｌ１上で背板１１３の内径中心０１（ｘ，ｙ）がｘ方向及びｙ方向の双方向において等しく後退し、型枠１０Ａから取り出される複数のコンクリート成型物（セグメントピース）の周方向長さの合計が、作製すべきセグメントリングの周長さと一致するように後退量（偏心量）が決定される。このようにして、円筒体１２２を形成することで、型枠１０Ａから取り出される複数のコンクリート成型物（セグメントピース）を組み立てたときの真円度を高めることができる。

また、仕切板１１４を挟んで背板１１３を連結する際には、各背板１１３は、偏心量だけ円筒体１２２の中心から後退することで、仕切板１１４の外側端部よりも外側に後退した状態にされる。このように、連結される背板１１３間に間隙Ｉを設けることで、型枠１０Ａを分解してコンクリート成型物を取り出す作業を容易にすることができる。もっとも、本発明は、背板１１３の内径中心を円筒体１２２の中心（型枠１０Ａの回転中心）と一致させる場合と偏心させる場合との双方を含む。

Ｓ・・・コンクリート打設空間
１・・・セグメントリング
２・・・セグメント
２ａ，２ｂ・・・周方向の端面
２ｃ，２ｃ・・・ナット穴
２ｄ、２ｄ・・・凹部
２ｅ・・・穴
２ｆ・・・溝
１０・・・遠心成型用型枠
１１・・・円形部材
１２・・・継手部材（仕切部材）
１２ａ・・・仕切板
１２ｂ・・・支持板
１２ｃ・・・孔
１２ｄ・・・インサートナット
１２ｅ・・・貫通孔
１２ｆ，１２ｆ・・・箱抜き用部材
１３・・・背板
１３ａ・・・幅方向端部
１４Ａ・・・溝
１４Ｂ・・・凸部
１５Ａ・・・貫通孔
１５Ｂ・・・ボルト孔
１６・・・ボルト
１７・・・脱型用板
１７ａ・・・脱型用板の正面
１７ｂ，１７ｂ・・・貫通孔
１７ｃ，１７ｃ・・・脱型用板の長手方向の端面
１７ｄ，１７ｄ・・・溝
１７ｅ・・・脱型用板の背面
１７ｆ・・・凸部
２１，２１・・・仕切板の長手方向の端面
２２・・・仕切板の短手方向の外側の端面
２３ａ・・・仕切板の内面
２３ｂ・・・仕切板の外面３０・・・遠心成型装置
３１，３２・・・ローラ
３３・・・遠心ドラム
３４・・・内部空間
３５・・・コンクリート供給装置
４１・・・外層
４２・・・中間層
４３・・・内層
１００・・・セグメントリング
１０２・・・セグメント
１０２ａ，２ｂ・・・周方向の端面
１０２ｃ，２ｃ・・・ナット穴
１０２ｄ、２ｄ・・・凹部
１０２ｅ・・・穴
１０２ｆ・・・溝
１０２ｇ・・・穴
１０Ａ・・・遠心成型用型枠
１１１・・・円形部材
１１１ａ・・・円形部材外面
１１１ｂ・・・円形部材内面
１１３，１１３Ａ〜１１３Ｅ・・・背板（外枠体）
１１３ａ・・・基板
１１３ｂ・・・スティフナ
１１４・・・仕切板
１１４ａ・・・延出部
１１４ｂ・・・凸部
１１４ｃ・・・溝
１１４ｄ，１２５・・・貫通孔
１１５・・・凸部
１１６，１１８・・・円形部材の貫通孔
１１７，１１７Ａ・・・ボルト
１１９・・・フランジ（第１のフランジ）
１２０・・・フランジ（第２のフランジ）
１２１・・・リブ
１２３，１２４・・・貫通孔
１２６・・・ナット
１２７・・・端面部材
１２７ａ・・・金属板
１２７ｂ・・・アンカー筋
１２８・・・連結箱
１２８ａ・・・箱体
１２８ｂ・・・蓋体
１２８ｃ・・・中空部（凹部）
１２８ｄ，１２８ｆ・・・貫通孔
１２８ｅ・・・ナット穴
１２９・・・ボルト
１３６・・・ボルト
１３７・・・インサートナット

Claims (5)

1. 遠心成型装置の遠心ドラム内に円筒状のセグメント型枠を同心で設置する工程と、
   前記遠心ドラムを回転させながら前記セグメント型枠内へコンクリートを充填する充填工程であって、遠心成型されるコンクリートが複数の層を有するように、異なる複数種類のコンクリートを時系列に前記セグメント型枠に充填する充填工程とを含み、
   前記設置する工程において、前記セグメント型枠として、一対の円形部材と、前記一対の円形部材が一定の間隔を空けて平行且つ同軸で対向配置されるように、前記一対の円形部材間を掛け渡す状態で各端部が前記一対の円形部材の各内面に固定手段によって着脱自在に固定される複数の仕切部材と、 前記複数の仕切部材が前記一対の円形部材に固定さ
   れた状態において、前記一対の円形部材により円筒状に同軸で挟持される少なくとも一つの背板と、を含むコンクリートセグメントの遠心成型用型枠を設置する
   コンクリートセグメントの製造方法。
2. 遠心成型装置の遠心ドラム内に円筒状のセグメント型枠を同心で設置する工程と、
   前記遠心ドラムを回転させながら前記セグメント型枠内へコンクリートを充填する充填工程であって、遠心成型されるコンクリートが複数の層を有するように、異なる複数種類のコンクリートを時系列に前記セグメント型枠に充填する充填工程とを含み、
   前記設置する工程において、前記セグメント型枠として、一対の円形部材と、円弧状の複数の外枠体が分離可能な状態で周方向に連結されてなる円筒体であって、軸方向の両端
   部に前記一対の円形部材のそれぞれが同軸で分離可能に連結される円筒体と、前記円筒体における外枠体の境界部分から当該円筒体の内側に延出し、且つ前記一対の円形部材の内面間を掛け渡すように配置される複数の仕切板と、を含むコンクリートセグメントの遠心成型用型枠を設置する
   コンクリートセグメントの製造方法。
3. 前記各外枠体の内径中心が前記円筒体の中心から径方向に所定量だけ後退している前記円筒体を含む前記遠心成型用型枠が設置される
   請求項２に記載のコンクリートセグメントの製造方法。
4. 前記充填工程の最初又は初期に充填されるコンクリートとして、難透水性を有するコンクリートを充填する
   請求項１から３の何れか１項に記載のコンクリートセグメントの製造方法。
5. 前記充填工程の終期又は最後に充填されるコンクリートとして、耐食性，耐薬品性，又は耐火性の少なくとも一つを有するコンクリートを充填する
   請求項１から４の何れか１項に記載のコンクリートセグメントの製造方法。
   

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