JP7511883B2

JP7511883B2 - アーチ構造物用の外型枠、及び、その移設方法

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Publication number: JP7511883B2
Application number: JP2020140230A
Authority: JP
Inventors: 徹奥平; 大輔佐土原
Original assignee: テクノプロ株式会社
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2024-07-08
Anticipated expiration: 2040-08-21
Also published as: JP2022035720A

Description

本発明は、トンネル坑門等のアーチ構造物の成形に用いられる外型枠、及び当該外型枠の移設方法に関する。

山岳トンネルの出入り口には、地山からの落石を防止したり景観をよくしたりするために、アーチ状に形成された突出型や竹割り式等の坑門（アーチ構造物）が多用されている。
例えば、特許文献１に記載されているアーチ構造物は、トンネルの坑口に内型枠と外型枠とを設置し、両型枠の間に生コンクリートを流し込んで所定期間養生した後、型枠を撤去することによって形成されている。

特許文献１記載の外型枠は、アーチ状に形成された外型枠ブロックをアーチ構造物の延長方向に複数個（例えば４個）並設することにより構成されている。各外型枠ブロックは、アーチ構造物の幅方向の両側に配置される１対の下側外型枠（側部ピース）と、一対の下側外型枠の間に配置される上側外型枠（頂部ピース）とからなる。各外型枠ブロックは、一対の下側外型枠をアーチ構造物の床版に連結した後、各下側外型枠の上端部に上側外型枠の両端部を連結することによって組み立てられる。外型枠は、複数の外型枠ブロックを順番に並べて組み立てつつ隣接する外型枠ブロック同士をボルトで連結することによって構成されている。

特開２０１０－５３５７４号公報

以上のような外型枠を用いて、当該外型枠の長さ以上に長いアーチ構造物を成形する場合、外型枠の長さに相当する１区間のアーチ構造物を成形した後、当該外型枠を一旦分解し、成形済みのアーチ構造物に隣接する場所（移設先）で外型枠を再び組み立て、２区間目以降のアーチ構造物を成形する作業が行われる。この場合、外型枠の移設作業は、次のような手順で行われる。
（１）アーチ構造物の延長方向の端部に配置された外型枠ブロックの下側外型枠と上側外型枠との連結を解き、上側外型枠をクレーンで吊り上げて取り外し、地面に仮置きする。
（２）上側外型枠が取り外された一対の下側外型枠を所定の移設先に移設する。
（３）移設済みの一対の下側外型枠に、地面に仮置きしていた上側外型枠を連結し、一の外型枠ブロックを組み立てる。
（４）他の外型枠ブロックも同様の手順（１）～（３）で移設する。

以上の移設作業においては、各外側型枠ブロックの上側外型枠を地面に仮置きする手順が発生する。そのため、作業工程が多くなるとともに仮置きのためのスペースを別途確保する必要があった。

本発明は、少ない作業工程で移設作業を行うことができる、アーチ構造物用の外型枠、及び、外型枠の移設方法を提供することを目的とする。

（１）本発明のアーチ構造物用の外型枠は、
アーチ構造物の延長方向に並べて配置された複数のアーチ状の外型枠ブロックを備え、
前記各外型枠ブロックが、前記アーチ構造物の幅方向の両側に位置する一対の側部ピースと、前記一対の側部ピースの間に位置しかつ前記アーチ構造物の幅方向における端部が前記一対の側部ピースの上端部に連結される頂部ピースとを備え、
前記アーチ構造物の幅方向における前記頂部ピースの端面が、前記側部ピースの上端面よりも前記アーチ構造物の幅方向の中心側に配置されている。

上記構成の外型枠は、アーチ構造物の幅方向における頂部ピースの端面が、側部ピースの上端面よりもアーチ構造物の幅方向における中心側に配置されているので、外型枠を分解して移設する際に、一の外型枠ブロックにおける頂部ピースと側部ピースとの連結を解き、頂部ピースを隣接する他の外型枠ブロックに連結したまま、当該頂部ピースに干渉することなく側部ピースのみをクレーンで吊り上げて取り外し、所定の移設先に移設することができる。そして、頂部ピースを隣接する他の外型枠ブロックから取り外し、すでに移設された側部ピースへ頂部ピースを直接移動させて当該側部ピースに連結することができる。したがって、当該頂部ピースを地面に仮置きする必要がなくなり、少ない作業工程により移設作業を行うことができる。

（２）好ましくは、前記アーチ構造物の幅方向における前記頂部ピースの端面が、鉛直方向に沿った面である。
このような構成によって、一の外型枠ブロックにおける頂部ピースを隣接する他の外型枠ブロックに連結したまま、当該頂部ピースに干渉することなく側部ピースのみをクレーンで吊り上げて取り外すことができる。

（３）頂部ピースと側部ピースとは直接的に連結してもよいが、他の部材を介して間接的に連結してもよい。この場合、外型枠は、前記側部ピースと前記頂部ピースとを連結する連結部材を備え、前記連結部材が、前記アーチ構造物の幅方向における前記頂部ピースの端面に接触する第１接触面と、前記側部ピースの上端面に接触する第２接触面とを有していることが好ましい。

このような構成によって、頂部ピースの端面と側部ピースの上端面とを直接接触させることなく連結部材を用いて連結することができ、連結部材を取り外すことで頂部ピースの端面と側部ピースの上端面とを離反させることができるので、側部ピースを吊り上げたときの頂部ピースとの干渉をより少なくすることができる。

（４）好ましくは、前記連結部材が、前記頂部ピースの外周面と前記側部ピースの外周面とに渡って配置されかつ前記頂部ピース及び前記側部ピースに連結される連結板と、
前記連結板から前記頂部ピースと前記側部ピースとの間に向けて突出し、前記第１接触面及び前記第２接触面を有する当て具とを有している。

（５）好ましくは、前記当て具が、正面視において前記第１接触面と前記第２接触面とを２辺とする三角形状である。
このような構成によって、連結部材の当て具を、アーチ構造物の外周面に接触させないようにすることができる。そのため、成形済のアーチ構造物の外周面に連結部材が付着することがなく、連結部材を頂部ピース及び側部ピースから容易に取り外すことができる。

（６）本発明は、一対の側部ピースと頂部ピースとを有するアーチ状の第１外型枠ブロックと、一対の側部ピースと頂部ピースとを有するアーチ状の第２外型枠ブロックとを含み、前記第１外型枠ブロックと前記第２外型枠ブロックとがアーチ構造物の延長方向において隣接しかつ連結されているアーチ構造物用の外型枠の移設方法であって、
前記第１外型枠ブロックにおける前記側部ピースを前記第１外型枠ブロックにおける前記頂部ピース及び前記第２外型枠ブロックから取り外すステップ、
前記第１外型枠ブロックの前記側部ピースを移設するステップ、
前記第１外型枠ブロックの前記頂部ピースを前記第２外型枠ブロックから取り外すステップ、及び
前記第１外型枠ブロックの前記頂部ピースを、すでに移設された前記第１外型枠ブロックの前記側部ピースに連結するステップ、を含む。

上記の移設方法によれば、第１外型枠ブロックを構成する頂部ピース及び側部ピースのうち、側部ピースを先に移設し、その後、頂部ピースを移設することによって、頂部スペースを仮置きするための工程が不要になり、移設作業を少ない工程で行うことができる。

本発明によれば、少ない作業工程で移設作業を行うことができる。

本発明の実施形態に係るアーチ構造物用の型枠の正面図である。型枠の外型枠の側面図である。外型枠の斜視図である。外型枠の外側型枠フレームの斜視図である。外型枠の外側型枠パネルの斜視図である。外型枠の下部の固定構造を示す断面説明図である。図１のＡ部を拡大して示す説明図である。頂部ピースと側部ピースとの連結を解いた状態を示す説明図である。（ａ）は、連結部材の正面図、（ｂ）は、連結部材の平面図である。アーチ構造物の施工方法を示す説明図である。アーチ構造物の施工方法を示す説明図である。アーチ構造物の施工方法を示す説明図である。外型枠の移設方法を示す説明図である。外型枠の移設方法を示す説明図である。連結部材の変形例を示す正面図である。連結部材の変形例を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るアーチ構造物用の型枠１０を示す正面図である。図２は、型枠１０の外型枠１１の側面図である。図３は、外型枠１１の斜視図である。
図１に示すように、本実施形態のアーチ構造物用の型枠１０は、例えば、アーチ構造物の一例であるトンネル坑門を成形するために用いられる。型枠１０は、外型枠１１と、内型枠１２とを備える。外型枠１１は、アーチ構造物の外周面を成形する。内型枠１２は、アーチ構造物の内周面を成形する。なお、本実施形態の型枠１０は、トンネル坑門を成形する場合、妻側端面がほぼ垂直となっている突出型坑門を成形するものとなる。図１における矢印Ｘは、型枠１０（及びアーチ構造物）の幅方向を示し、図２における矢印Ｙは、アーチ構造物の内部空間が延びる方向（本明細書では、「アーチ構造物の延長方向」ともいう）を示している。

外型枠１１は、外側型枠フレーム２１と、外側型枠パネル３１とを有する。
外側型枠フレーム２１は、正面から見てアーチ状に形成されている。外側型枠フレーム２１は、複数の鋼材からなるフレーム部材２３，２４を枠組みすることによって構成されている。外側型枠パネル３１は、外側型枠フレーム２１の内側に取り付けられている。外側型枠パネル３１は、アーチ構造物の外周面に沿う形状に形成されている。

本実施形態の外型枠１１は、アーチ状に形成された複数の外型枠ブロック２０をアーチ構造物の延長方向Ｙに並べて配置することにより構成されている。言い換えると、本実施形態の外型枠１１は、アーチ構造物の延長方向Ｙに複数に分割されている。本実施形態では、４個の外型枠ブロック２０によって外型枠１１が構成されている。互いに隣接する外型枠ブロック２０は、ボルト、ナット等の締結具によって連結される。各外型枠ブロック２０は、それぞれ外側型枠フレーム２１と、外側型枠パネル３１とを有する。

内型枠１２は、例えば、トンネル内部の覆工コンクリートを成形するためのスライドセントルが代用される。内型枠１２は、内側型枠フレーム１２Ａと、内側型枠パネル１２Ｂとを有する。内側型枠フレーム１２Ａは、複数の鋼材からなるフレーム部材を枠組みすることによって形成されている。内側型枠フレーム１２Ａは、アーチ構造物としてのトンネル内に敷設されたレール１４上をアーチ構造物の延長方向Ｙに移動可能である。内側型枠パネル１２Ｂは、内側型枠フレーム１２Ａの外側に設けられている。内側型枠パネル１２Ｂは、アーチ構造物の内周面に沿う形状に形成されている。

外型枠１１の外側型枠パネル３１と、内型枠１２の内側型枠パネル１２Ｂとの間の空間には、鉄筋１３が配設されている。アーチ構造物は、外側型枠パネル３１と内側型枠パネル１２Ｂとの間に生コンクリートを流し込み、所定期間養生することによって成形される鉄筋コンクリート構造である。

（外型枠の具体的構造）
以下、外型枠１１の構造をより具体的に説明する。
図４は、外型枠１１の外側型枠フレーム２１の斜視図である。図１～図４に示すように、外型枠１１を構成する各外型枠ブロック２０の外側型枠フレーム２１は、複数のフレーム部材２３，２４を格子状に枠組みすることによって構成されている。複数のフレーム部材２３，２４は、図１に示す正面視でアーチ形状に形成された複数の第１フレーム部材２３と、アーチ構造物の延長方向Ｙに沿って直線状に延びる複数の第２フレーム部材２４とを有する。複数の第１フレーム部材２３は、アーチ構造物の延長方向Ｙに間隔をあけて並べて配置されている。複数の第２フレーム部材２４は、第１フレーム部材２３の外周面に周方向に間隔をあけて配置されている。第１フレーム部材２３及び第２フレーム部材２４は、Ｈ型鋼等の鋼材により構成されている。

外側型枠フレーム２１は、幅方向Ｘ（又は周方向）に３分割されている。外側型枠フレーム２１は、幅方向Ｘの両側に配置される一対の側部ピース２１Ａと、一対の側部ピース２１Ａの間に配置される頂部ピース２１Ｂとからなる。

図６は、外型枠１１の下部の固定構造を示す断面説明図である。
図６に示すように、側部ピース２１Ａは、アーチ構造物の底部に形成されたインバート１５に固定されている。インバート１５の側面には、２本の埋込ボルト１６が上下に並べて埋設されている。側部ピース２１Ａの外周面には、アーチ構造物の延長方向Ｙに延びる複数の押さえ部材１７が上下に並べて配置されている。埋込ボルト１６には、連結ボルト１８の一端部に形成された雌ねじ１８ａが連結され、この連結ボルト１８の他端部が上下の押さえ部材１７の間に挿入されている。連結ボルト１８の他端部に形成された雄ねじ１８ｂには、座金１９とナット１８ｃとが取り付けられ、ナット１８ｃは、座金１９を押さえ部材１７に押し付けている。以上の構成により、側部ピース２１Ａがインバート１５の側面に固定される。

図７（ａ）は、図１のＡ部を拡大して示す説明図である。図７に示すように、側部ピース２１Ａと頂部ピース２１Ｂとは、連結部材２６によって連結されている。この連結部材２６は、側部ピース２１Ａにおける第１フレーム部材２３と、頂部ピース２１Ｂにおける第１フレーム部材２３とに跨って配置されている。

図８は、頂部ピース２１Ｂと側部ピース２１Ａとの連結を解いた状態を示す説明図である。図９（ａ）は、連結部材２６の正面図、（ｂ）は、連結部材２６の平面図である。
図７～図９に示すように、連結部材２６は、連結板２６ａと、当て具２６ｂとを有する。連結板２６ａは、第１フレーム部材２３の外周面に沿って湾曲している。連結板２６ａは、側部ピース２１Ａ及び頂部ピース２１Ｂに跨って第１フレーム部材２３の外周面に接触し、それぞれにボルト及びナットからなる締結具７１で側部ピース２１Ａ及び頂部ピース２１Ｂに連結されている。連結板２６ａの外面（上面）には、補強リブ２６ａ１が設けられている。補強リブ２６ａ１は、連結板２６ａに対して略垂直な姿勢で、第１フレーム部材２３の周方向に沿って延びている。連結板２６ａには、締結具７１のボルトを挿通させるための孔２６ａ２が形成されている。側部ピース２１Ａ及び頂部ピース２１Ｂにも、当該ボルトを挿通させるための孔が形成されている。

当て具２６ｂは、連結板２６ａの内面（下面）に設けられている。当て具２６ｂは、正面視において三角形状に形成され、その一辺が連結板２６ａの内面に固定されている。当て具２６ｂの他の２辺は、頂部ピース２１Ｂの端面２１Ｂ１に接触する第１接触面２６ｂ１と、側部ピース２１Ａの上端面２１Ａ１に接触する第２接触面２６ｂ２とを構成している。第１接触面２６ｂ１と第２接触面２６ｂ２との間の角度θは、６０°～９０°程度に設定されている。

頂部ピース２１Ｂの端面２１Ｂ１は、鉛直方向に沿って配置された平坦面に形成されている。したがって、連結部材２６が頂部ピース２１Ｂ及び側部ピース２１Ａに取り付けられている状態で、第１接触面２６ｂ１も鉛直方向に沿って配置された平坦面に形成されている。また、頂部ピース２１Ｂの端面２１Ｂ１は、側部ピース２１Ａの上端面２１Ａ１の全体よりもアーチ構造物の幅方向Ｘの中心ＣＬ側（図７における左側）に配置されている。頂部ピース２１Ｂと、当て具２６ｂとは、ボルト及びナットからなる締結具７２で締結されている。

側部ピース２１Ａの上端面２１Ａ１は、水平、又は、水平に近い姿勢で配置された平坦面に形成されている。したがって、連結部材２６が頂部ピース２１Ｂ及び側部ピース２１Ａに取り付けられている状態で、第２接触面２６ｂ２も水平、又は、水平に近い姿勢で配置された平坦面に形成されている。側部ピース２１Ａの上端面２１Ａ１は、その全体が頂部ピース２１Ｂの端面２１Ｂ１よりもアーチ構造物の幅方向Ｘにおける外側（図７における右側）に配置されている。側部ピース２１Ａと、当て具２６ｂとは、ボルト及びナットからなる締結具７３で締結されている。

以上の構成により、側部ピース２１Ａと頂部ピース２１Ｂとが連結部材２６を用いて強固に連結される。そのため、頂部ピース２１Ｂが自重や後に詳述する鉄筋１３の荷重によって下方に下がってしまうことが抑制される。

図５は、外型枠１１の外側型枠パネル３１の斜視図である。
図１～図５に示すように、外型枠１１を構成する各外型枠ブロック２０の外側型枠パネル３１は、外側型枠フレーム２１の内側に設けられている。外側型枠パネル３１は、アーチ構造物の外周面に沿う湾曲形状に形成されている。外側型枠パネル３１は、木製又は金属製の板材で主に構成されている。外側型枠パネル３１が金属製である場合、メタルフォームと呼ばれるリブ付きの鋼製型枠を複数組み合わせることによって構成することができる。外側型枠パネル３１は、第１パネル３３と、第２パネル３４とを有する。第１パネル３３は、外側型枠フレーム２１の幅方向Ｘの一方側に配置されている。第２パネル３４は、外側型枠フレーム２１の幅方向Ｘの他方側に配置されている。

第１パネル３３及び第２パネル３４は、下部側がほぼ鉛直方向に沿って配置され、上部側が湾曲した形状に形成されている。図５に示すように、第１パネル３３と第２パネル３４とは、同一の形状に形成されている。つまり、第１パネル３３と第２パネル３４とは、共通の部品で構成されている。第１パネル３３と第２パネル３４とは、幅方向Ｘにおいて互いに逆向きに配置されている。図１に示すように、第１パネル３３と第２パネル３４とは、正面視において、外型枠１１の幅方向Ｘの中心ＣＬを対称軸として線対称の状態で配置されている。

図５に示すように、第１パネル３３と第２パネル３４とには、それぞれ複数の開口３５が形成されている。これらの開口３５は、外型枠１１と内型枠１２との間に生コンクリートを流し込むために用いられる。開口３５は、取り外し可能な蓋によって閉鎖される。蓋は、開口３５が生コンクリートの流し込みに用いられるときに取り外される。

第１パネル３３と第２パネル３４とは、幅方向Ｘに間隔をあけて配置されている。したがって、幅方向Ｘにおける第１パネル３３と第２パネル３４との間には、空所（空間）３６が形成される。第１パネル３３と第２パネル３４との間の空所３６の幅方向Ｘの中心と、中心ＣＬとは一致している。言い換えると、空所３６は、中心ＣＬを基準として幅方向Ｘ両側に均等に形成されている。

第１パネル３３と第２パネル３４との間の空所３６は、アーチ構造物の延長方向Ｙにおける外型枠１１の全体にわたって形成されることになる。この空所３６が形成された部分では、外側型枠フレーム２１が外側からも内側からも露出されることになるため、格子状の第１フレーム部材２３と第２フレーム部材２４とに囲まれた領域が、外型枠１１を内外に連通させる開口となる。そして、この開口は、外型枠１１と内型枠１２との間に生コンクリートを流し込むために利用することができる。

図１に示すように、空所３６の幅Ｗ_１は、第１パネル３３と第２パネル３４との対向面の最大の幅Ｗ_２に対して、Ｗ_１≦Ｗ_２／２の関係を有する。より好ましくは、Ｗ_１≦Ｗ_２／５の関係を有する。さらに好ましくは、Ｗ_２／６≦Ｗ_１≦Ｗ_２／５の関係を有する。

空所３６の幅Ｗ_１を、Ｗ_２／６≦Ｗ_１≦Ｗ_２／５の範囲で設定するのは次の理由による。空所３６の幅Ｗ_１をＷ_２／５以下とするのは、空所３６の幅Ｗ_１がＷ_２／５を超えると、外側型枠パネル３１の存在しない範囲が広くなり、作業者の手作業によってコンクリートの表面を整える（均す）作業が多くなって作業負担が増大するからである。空所３６の幅Ｗ_１をＷ_２／６以上とするのは、空所３６の幅Ｗ_１がＷ_２／６未満であると、空所３６を利用して生コンクリートを流し込む作業の自由度を高め難くなるからである。

第１パネル３３及び第２パネル３４は、外側型枠フレーム２１と同様に複数のピースに分割されている。具体的に、第１パネル３３及び第２パネル３４は、外側型枠フレーム２１の側部ピース２１Ａに取り付けられる側部ピースと、頂部ピース２１Ｂに取り付けられる頂部ピースとに分割されていている。

図１に示すように、外側型枠フレーム２１の側部ピース２１Ａ及び頂部ピース２１Ｂには、複数のセパレータ（鉄筋取付具）４１が取り付けられている。このセパレータ４１は、第１フレーム部材２３の外周面に固定されている。セパレータ４１は、外側型枠パネル３１を貫通して、外型枠１１と内型枠１２との間の空間に突出している。このセパレータ４１には、外型枠１１と内型枠１２との間において組み立てられる鉄筋１３が針金などを用いて取り付けられる。したがって、鉄筋１３は、セパレータ４１を介して外型枠１１によって支持される。

外型枠１１には、鉄筋１３の荷重が付与される。そのため、特に外側型枠フレーム２１における頂部ピース２１Ｂには下方へ大きな荷重が付与される。外側型枠フレーム２１の頂部ピース２１Ｂは、側部ピース２１Ａに連結部材２６を用いて連結され、側部ピース２１Ａに強固に連結されている。そのため、頂部ピース２１Ｂに鉄筋１３の荷重が付与されたとしても、頂部ピース２１Ｂが下方に下がるような変形が抑制される。したがって、アーチ構造物の天端（クラウン部）において外側型枠パネル３１と内側型枠パネル１２Ｂとの間隔が適切に設定され、アーチ構造物の巻厚を十分に確保することができる。

図１に示すように、第１パネル３３と第２パネル３４との間の空所３６の範囲において、外側型枠フレーム２１と内側型枠パネル１２Ｂとの間には、巻厚保持部材４２が設けられている。巻厚保持部材４２は、伸縮可能な棒材により構成されている。巻厚保持部材４２は、外側型枠フレーム２１（頂部ピース２１Ｂ）における第１フレーム部材２３に一端が接触し、内側型枠パネル１２Ｂに他端が接触し、外側型枠フレーム２１と内側型枠パネル１２Ｂとの間で突っ張っている。本実施形態では、図１の正面視において、第１パネル３３の近傍の１箇所と第２パネル３４の近傍の１箇所との合計２箇所に巻厚保持部材４２が設けられている。また、巻厚保持部材４２は、全ての第１フレーム部材２３に対して設けられている。

巻厚保持部材４２は、例えば、雄ねじ部を有する第１棒材と、雌ねじ部を有する第２棒材とを有し、第１棒材の雄ねじ部を第２棒材の雌ねじ部にねじ込むことによって第１棒材と第２棒材とを連結し、雌ねじ部に対する雄ねじ部のねじ込み量を調整することによって巻厚保持部材４２を伸縮させる構成を採用することができる。

巻厚保持部材４２は、第１パネル３３と第２パネル３４との間の空所３６の範囲に配置されるので、図１に示すように、外型枠１１と内型枠１２とを設置した後に、空所３６を利用して簡単に巻厚保持部材４２を取り付けることができる。巻厚保持部材４２は、外側型枠フレーム２１の頂部ピース２１Ｂを内型枠１２によって支持し、頂部ピース２１Ｂが下方へ下がるように変形するのを抑制する。これにより、トンネル坑門の天端において外側型枠パネル３１と内側型枠パネル１２Ｂとの間隔が適切に設定され、トンネル坑門の巻厚を確保することができる。

図１に示すように、本実施形態の外型枠１１には、足場５１が設けられている。本実施形態では、外型枠１１の幅方向Ｘの両側に、それぞれ２つの足場５１が設けられている。各足場は、アーチ構造物の延長方向Ｙに延びている。各足場５１は、土台５２と、足場板５３と、手摺５４とを有する。

図２及び図３に示すように、外型枠１１には、地面から足場５１に移動するために用いられる梯子６１が設けられている。この梯子６１は、アーチ構造物の延長方向Ｙにおける外側型枠フレーム２１の端部に配置される第１フレーム部材２３と、これに隣接する第１フレーム部材２３との間に架設された複数の横桟６２を有する。複数の横桟６２は、地面から少なくとも上段側の足場５１の高さに到るまでの範囲で上下方向に間隔をあけて設けられている。作業者は、横桟６２に足をかけて上ることによって足場まで移動することができる。梯子６１は、第１フレーム部材２３を利用して形成されるので、構造を簡素化することができる。

なお、図２及び図３に示す例では、外側型枠フレーム２１のアーチ構造物の延長方向Ｙの両側に梯子６１が設けられているが、一方側のみに梯子６１が設けられていてもよい。

（アーチ構造物の施工方法）
図１０～図１２は、アーチ構造物の施工方法を示す説明図である。
以下、型枠１０を用いたアーチ構造物の施工方法について説明する。以下の施工方法において、各外型枠ブロック２０における外側型枠フレーム２１の側部ピース２１Ａ及び頂部ピース２１Ｂは、それぞれ外側型枠パネル３１の一部（側部ピース及び頂部ピース）が取り付けられた状態で予め工場で製造されたものである。したがって、以下の説明で、単に側部ピース２１Ａ、頂部ピース２１Ｂというときは、それぞれ外側型枠パネル３１の一部（側部ピース及び頂部ピース）が取り付けられたものをいう。

アーチ構造物を施工するには、まず、インバート１５用の均しコンクリートの打設を行い、この均しコンクリート上にインバート用型枠を設置し、さらにインバート用鉄筋１３ａを組み立てる。このインバート用鉄筋１３ａを組み立てる際に、アーチ構造物の側部に埋設される鉄筋１３ｂも併せて組み立てる。また、図６に示す埋込ボルト１６も組み付ける。

その後、インバート用型枠に生コンクリートを流し込み、インバート１５を成形する（図１０（ａ）参照）。インバート１５を成形したあと、図６に示す押さえ部材１７を設置する。
次いで、図１０（ｂ）に示すように、外型枠１１の設置が行われる。具体的に、各外型枠ブロック２０の側部ピース２１Ａをインバート１５の側部に移動させ、図６に示すように、インバート１５に埋め込まれた埋込ボルト１６に連結ボルト１８を締結する。側部ピース２１Ａは、予め足場５１の土台５２（支持ブラケット５５）が取り付けられた状態で設置される。側部ピース２１Ａを設置したあと、セパレータ４１を取り付け、インバート１５の上側に組み立てられた鉄筋１３ｂをセパレータ４１に固定する。

次いで、図１１（ａ）に示すように、図示しないクレーンで外側型枠フレーム２１の頂部ピース２１Ｂを吊るし、側部ピース２１Ａの上方に搬送する。そして、側部ピース２１Ａの上端に頂部ピース２１Ｂを連結する。具体的に、図７を参照して説明したように、側部ピース２１Ａと頂部ピース２１Ｂとを締結具２５により連結し、連結部材２６を側部ピース２１Ａ及び頂部ピース２１Ｂに締結具２７で連結する。この作業は、側部ピース２１Ａの近傍に設置された仮設足場を用いて行ってもよい。

以上の作業により外型枠１１の設置が終了すると、図１１（ｂ）に示すように、足場５１の土台５２に、足場板５３及び手摺５４を取り付け、足場５１を完成させる。作業者は、側部ピース２１Ａに取り付けた横桟６２を有する梯子６１により足場５１まで上ることができ、足場５１を用いて外型枠１１上をアーチ構造物の延長方向Ｙに移動することができる。

その後、図１に示すセパレータ４１を外型枠１１の頂部ピース２１Ｂに取り付け、図１１（ｂ）に示すように、頂部ピース２１Ｂの内側に鉄筋１３ｃを組み立ててセパレータ４１に固定する。この作業は、外型枠１１の内部に移動したシート台車６４等を用いて行うことができる。鉄筋１３ｃの荷重（自重）は、セパレータ４１を介して頂部ピース２１Ｂに支持されるが、頂部ピース２１Ｂは、連結部材２６を用いて側部ピース２１Ａに強固に連結されているので、頂部ピース２１Ｂで鉄筋１３ｃを確実に支持することができる。

次いで、図１２（ａ）に示すように、内型枠１２の設置を行う。鉄筋１３の組立に用いられたシート台車６４等を撤去し、その代わりに、内型枠１２としてのセントルを外型枠１１の内側に移動させる。そして、外型枠１１と内型枠１２との間に巻厚保持部材４２を取り付け、外側型枠フレーム２１を内型枠１２で支持するとともに、外側型枠パネル３１と内側型枠パネル１２Ｂとの間隔を調整する。

内型枠１２を設置したあと、外型枠１１と内型枠１２とのトンネル出口側開放部分を図示しない妻型枠で閉塞し、型枠１０の設置作業を完了させる。
次いで、図１２（ｂ）に示すように、外型枠１１と内型枠１２との間に生コンクリートＣを流し込む。生コンクリートＣを流し込む作業は、外側型枠パネル３１に形成された開口３５を用いて行われる。

高所から生コンクリートＣを流し込む場合は、足場５１上で作業が行われる。そして、ある程度の高さまで生コンクリートＣが流し込まれると、外型枠１１の天端部に形成された第１パネル３３と第２パネル３４との間の空所３６を利用して、生コンクリートＣが流し込まれる。この空所３６は、外型枠１１のアーチ構造物の延長方向Ｙの全体に渡って形成されるので、アーチ構造物の延長方向Ｙのどの位置からでも生コンクリートを流し込むことができ、作業の自由度が高められ、効率よく作業を行うことができる。

第１パネル３３と第２パネル３４との間に形成される空所３６では、作業者がコテなどを用いて生コンクリートＣの形状を整える。
その後、所定期間コンクリートを養生し、養生が済んだら、外型枠１１及び内型枠１２を取り外し、型枠１０の長さに対応したアーチ構造物が完成する。

以上に説明した施工方法では、アーチ構造物の延長方向Ｙにおける型枠１０の長さに対応した１区間のアーチ構造物が成形されるが、さらにアーチ構造物を延長させる場合には、型枠１０を延長方向Ｙに移設しながら、図１０～図１２で説明した作業を連続して実行する。

図１３及び図１４は、外型枠１１の移設方法を示す説明図である。
以下、型枠１０のうちの外型枠１１をアーチ構造物の延長方向Ｙに移設させる方法について説明する。なお、内型枠１２は、スライドセントルを用いることができるため、外型枠１１を移設した後、その内側に内型枠１２を移動させることによって移設が可能となる。

図１３（ａ）には、すでに１区間のアーチ構造物を成形した後の外型枠１１と、当該外型枠１１の移設先の領域Ｒとが示されている。図１３（ａ）に示す状態から、外型枠１１を矢印Ｄ方向に移設するものとする。まず、複数の外型枠ブロック２０のうち矢印Ｄ方向の後方側（図１３の左側）の端部に配置された外型枠ブロック（第１外型枠ブロック）２０Ａの側部ピース２１Ａと頂部ピース２１Ｂとの連結を解く。具体的には、図７に示すように、側部ピース２１Ａ及び頂部ピース２１Ｂから連結部材２６を取り外す。また、外型枠ブロック２０Ａの側部ピース２１Ａと、隣接する他の外型枠ブロック（第２外型枠ブロック）２０Ｂの側部ピース２１Ａとの連結を解く。さらに、図６に示すように、外型枠ブロック２０Ａの側部ピース２１Ａをインバート１５から取り外す。このとき、頂部ピース２１Ｂは、隣接する外型枠ブロック２０Ｂに連結されたままとなる。

次いで、外型枠ブロック２０Ａの側部ピース２１Ａをクレーンで吊り上げ、図１３（ｂ）に示すように、移設先の領域ＲにおけるＤ方向の最も後方側（図１３の左側）の位置に移動させる。そして、当該側部ピース２１Ａを、隣接する外型枠ブロック２０Ｄの側部ピース２１Ａとインバート１５とに固定し、移設する。このとき、図８に示すように、頂部ピース２１Ｂの端面２１Ｂ１は、鉛直方向に沿った面に形成されており、側部ピース２１Ａの上端面２１Ａ１よりもアーチ構造物の幅方向Ｘの中心ＣＬ側に配置されているので、側部ピース２１Ａを吊り上げたとしても頂部ピース２１Ｂに干渉し難くなる。そのため、頂部ピース２１Ｂよりも先に側部ピース２１Ａを移設先の領域Ｒに移動させることができる。

次いで、外型枠ブロック２０Ａの頂部ピース２１Ｂを、隣接する外型枠ブロック２０Ｂの頂部ピース２１Ｂから取り外してクレーンで吊り上げ、図１３（ｃ）に示すように、すでに移設した側部ピース２１Ａ上に移動させ、当該側部ピース２１Ａに連結部材２６によって連結する。また、外型枠ブロック２０Ａの頂部ピース２１Ｂを、隣接する外型枠ブロック２０Ｄの頂部ピース２１Ｂにも連結する。これにより１つの外型枠ブロック２０Ａの移設が完了する。

続けて、図１４（ａ）に示すように、矢印Ｄ方向の最も後方側に位置する外型枠ブロック２０Ｂの側部ピース２１Ａを上記と同様の手順で移設先の領域Ｒに移設し、図１４（ｂ）に示すように、外型枠ブロック２０Ｂの頂部ピース２１Ｂも同様の手順で移設先の領域Ｒに移設する。その後、他の外型枠ブロック２０Ｃ，２０Ｄについても同様に移設先の領域Ｒに移設することによって、外型枠１１全体の移設が完了する。

以上のように、各外型枠ブロック２０Ａ～２０Ｄにおいて、側部ピース２１Ａを移設してから頂部ピース２１Ｂを移設することによって、頂部ピース２１Ｂを地面に仮置きすることなく、直接移設することが可能になるので、移設作業の工程を少なくすることができるとともに、頂部ピース２１Ｂを仮置きするスペースも不要となり、広い作業スペースを要することなく移設作業を行うことができる。

（連結部材２６の変形例）
図１５及び図１６は、連結部材２６の変形例を示す正面図である。
図１５（ａ）に示す連結部材２６では、当て具２６ｂが、正面視において台形状に形成されている。そして、当て具２６ｂは、第１接触面２６ｂ１及び第２接触面２６ｂ２に加えて、アーチ構造物を成形するための成形面２６ｂ３を有している。

この変形例においても、頂部ピース２１Ｂの端面２１Ｂ１が鉛直方向に沿った面に形成されるため、頂部ピース２１Ｂに干渉することなく側部ピース２１Ａをクレーンで吊り上げることができる。ただし、本変形例では、当て具２６ｂの成形面２６ｂ３がアーチ構造物に接触することになるため、頂部ピース２１Ｂ及び側部ピース２１Ａから連結部材２６を取り外すときに当て具２６ｂをアーチ構造物の外周面から引き剥がす必要があり、作業が若干困難となる。したがって、連結部材２６の取り外しの観点では、図７に示す連結部材２６の方が有利である。

図１５（ｂ）に示す連結部材２６は、図１５（ａ）に示す変形例と同様に、当て具２６ｂが、正面視において台形状に形成されている。ただし、頂部ピース２１Ｂの端面２１Ｂ１は鉛直方向に沿った面に形成されておらず、上部側ほどアーチ構造物の幅方向Ｘの外側（図１５（ｂ）における右側）に位置するように鉛直方向に対して傾斜している。また、この頂部ピース２１Ｂの端面２１Ｂ１におけるアーチ構造物の幅方向Ｘの外側の端部の位置Ｐは、側部ピース２１Ａの上端面２１Ａ１よりもアーチ構造物の幅方向Ｘの中心ＣＬ側（図１５（ｂ）における左側）に配置されている。したがって、このような構成によっても、頂部ピース２１Ｂに干渉することなく側部ピース２１Ａをクレーンで吊り上げることができる。

図１６（ａ）に示す連結部材２６は、図７に示す連結部材２６と同様に正面視において三角形状に形成された当て具２６ｂを備えている。ただし、本変形例では、頂部ピース２１Ｂの端面２１Ｂ１が鉛直方向に沿った面ではなく、上部側ほどアーチ構造物の幅方向Ｘの中心ＣＬ側（図１６（ａ）における左側）に位置するように鉛直方向に対して傾斜している。また、この頂部ピース２１Ｂの端面２１Ｂ１におけるアーチ構造物の幅方向Ｘの外側の端部の位置Ｐは、側部ピース２１Ａの上端面２１Ａ１よりもアーチ構造物の幅方向Ｘの中心ＣＬ側に配置されている。したがって、このような構成によっても、頂部ピース２１Ｂに干渉することなく側部ピース２１Ａをクレーンで吊り上げることができる。

図１６（ｂ）に示す連結部材２６は、図７に示す連結部材２６とは異なり、当て具を備えずに連結板２６ａにより構成されている。そのため、本変形例では、頂部ピース２１Ｂの端面２１Ｂ１だけでなく、側部ピース２１Ａの上端面２１Ａ１も、鉛直方向に沿った面に形成され、頂部ピース２１Ｂの端面２１Ｂ１と側部ピース２１Ａの上端面２１Ａ１とがボルト及びナットからなる締結具７４で直接連結されている。

この変形例においても、頂部ピース２１Ｂの端面２１Ｂ１は、側部ピース２１Ａの上端面２１Ａ１よりもアーチ構造物の幅方向Ｘの中心ＣＬ側に配置されることになり、頂部ピース２１Ｂに干渉することなく側部ピース２１Ａをクレーンで吊り上げることができる。ただし、本変形例では、側部ピース２１Ａを吊り上げるときに、側部ピース２１Ａの端面２１Ａ１と頂部ピース２１Ｂの端面２１Ｂ１との間で擦れや衝突等が生じやすくなるため、この点では、図７に示す実施形態の方が有利となる。なお、本変形例においては、連結部材２６を省略することも可能である。

本発明は、上記各実施形態に限定されることものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で適宜変更することができる。
例えば、本発明が適用されるアーチ構造物としては、トンネル坑門に限らず、アーチカルバートやスノーシェルター等を挙げることができる。

１０：アーチ構造物用の型枠
１１：外型枠
２０：外型枠ブロック
２１Ａ：側部ピース
２１Ａ１：上端面
２１Ｂ：頂部ピース
２１Ｂ１：端面
２６：連結部材
２６ｂ：当て具
２６ｂ１：第１接触面
２６ｂ２：第２接触面
ＣＬ：中心
Ｘ：アーチ構造物の幅方向
Ｙ：アーチ構造物の延長方向

Claims

アーチ構造物の延長方向に並べて配置された複数のアーチ状の外型枠ブロックを備え、
前記各外型枠ブロックが、前記アーチ構造物の幅方向の両側に位置する一対の側部ピースと、前記一対の側部ピースの間に位置しかつ前記アーチ構造物の幅方向における端部が前記一対の側部ピースの上端部に連結される頂部ピースとを備え、
前記アーチ構造物の幅方向における前記頂部ピースの端面が、前記側部ピースの上端面よりも前記アーチ構造物の幅方向の中心側に配置されている、アーチ構造物用の外型枠。
前記アーチ構造物の幅方向における前記頂部ピースの端面が、鉛直方向に沿った面である、請求項１に記載のアーチ構造物用の外型枠。
前記側部ピースと前記頂部ピースとを連結する連結部材を備え、
前記連結部材が、前記アーチ構造物の幅方向における前記頂部ピースの端面に接触する第１接触面と、前記側部ピースの上端面に接触する第２接触面とを有している、請求項１又は２に記載のアーチ構造物用の外型枠。
前記連結部材が、前記頂部ピースの外周面と前記側部ピースの外周面とに渡って配置されかつ前記頂部ピース及び前記側部ピースに連結される連結板と、
前記連結板から前記頂部ピースと前記側部ピースとの間に向けて突出し、前記第１接触面及び前記第２接触面を有する当て具とを有している、請求項３に記載のアーチ構造物用の外型枠。
前記当て具が、正面視において前記第１接触面と前記第２接触面とを２辺とする三角形状である、請求項４に記載のアーチ構造物用の外型枠。
一対の側部ピースと頂部ピースとを有するアーチ状の第１外型枠ブロックと、一対の側部ピースと頂部ピースとを有するアーチ状の第２外型枠ブロックとを含み、前記第１外型枠ブロックと前記第２外型枠ブロックとがアーチ構造物の延長方向において隣接しかつ連結されているアーチ構造物用の外型枠の移設方法であって、
前記第１外型枠ブロックにおける前記側部ピースを前記第１外型枠ブロックにおける前記頂部ピース及び前記第２外型枠ブロックから取り外す第１ステップ、
前記第１ステップの後に、前記第１外型枠ブロックの前記側部ピースを移設する第２ステップ、
前記第２ステップの後に、前記第１外型枠ブロックの前記頂部ピースを前記第２外型枠ブロックから取り外す第３ステップ、及び
前記第３ステップの後に、前記第１外型枠ブロックの前記頂部ピースを、すでに移設された前記第１外型枠ブロックの前記側部ピースに連結する第４ステップ、を含む、アーチ構造物用の外型枠の移設方法。