JP2003056290A - Laminate and manufacturing method thereof - Google Patents

Laminate and manufacturing method thereof

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JP2003056290A JP2001242531A JP2001242531A JP2003056290A JP 2003056290 A JP2003056290 A JP 2003056290A JP 2001242531 A JP2001242531 A JP 2001242531A JP 2001242531 A JP2001242531 A JP 2001242531A JP 2003056290 A JP2003056290 A JP 2003056290A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminate which is a member suitable for constituting a part that is provided in a portion of a tunnel wall such as a segment wall body and can be excavated and which enables completion of excavation by a shield machine in a short time and moreover lessens a burden on the shield machine. SOLUTION: A plurality of sheet-like composite materials 1a prepared by reinforcing a plastic foam with inorganic fibers are laminated in a state of being curved at a prescribed curvature, while an adhesive layer 1b (or FRP layer) is interlaid between the materials 1a so as to adhere them to each other.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばシールドマ
シンを用いてトンネルを構築するシールド工法において
トンネルの壁体の一部を構成するのに用いる積層体及び
その製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laminate used for forming a part of a wall of a tunnel in a shield construction method for constructing a tunnel using a shield machine, for example, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、道路や鉄道等のトンネルあるいは
下水管渠築造用のトンネルなどを構築する場合、シール
ド工法が一般に採用されている。シールド工法とは、先
端に掘削刃を備えたシールドマシンを地中で推進させな
がらトンネル穴を掘削する工法である。
2. Description of the Related Art At present, when constructing a tunnel for roads or railways or a tunnel for constructing a sewer pipe, a shield method is generally adopted. The shield method is a method of excavating a tunnel hole while propelling a shield machine equipped with an excavating blade at the tip in the ground.

【0003】シールド工法では、シールドマシンで地盤
を掘進しつつ、シールドマシンの後方で、掘削部の周囲
内壁面に沿ってセグメントを順次組み立てることによっ
てトンネルの壁体を構築している。セグメントは、例え
ばトンネル内の円周を複数に分割(例えば6分割)する
大きさであり、円周方向及びシールドトンネル延長方向
に順次継ぎ足されてゆく。セグメントとしては、鉄筋コ
ンクリート製セグメント、鋼板のみで製作された鋼製セ
グメントあるいは鋼殻内中にコンクリートを充填した鋼
殻セグメントなどがある。
In the shield construction method, while excavating the ground by the shield machine, the tunnel wall is constructed by sequentially assembling the segments behind the shield machine along the inner wall surface around the excavation portion. The segment has a size, for example, that divides the circumference in the tunnel into a plurality of parts (for example, 6 parts), and is sequentially added in the circumferential direction and the shield tunnel extension direction. Examples of the segment include a reinforced concrete segment, a steel segment made only of a steel plate, and a steel shell segment in which concrete is filled in the steel shell.

【0004】また、シールド工法においては、道路上で
シールドマシンを組み立て、下向きに掘削して縦トンネ
ルを構築し、縦トンネルが所定の深さまで達した時点
で、シールドマシンの向きを転換して横トンネルを掘削
する。さらに横トンネルの開始位置から所定距離だけ進
んだ位置に達した時点でシールドの向きを転換して縦ト
ンネルまたは横トンネルを掘削するという縦横連続式シ
ールド工法も採用されるようになってきている。
In the shield construction method, a shield machine is assembled on a road and excavated downward to construct a vertical tunnel. When the vertical tunnel reaches a predetermined depth, the shield machine is turned to the horizontal direction. Excavate the tunnel. Further, a vertical / horizontal continuous shield method has also been adopted in which the shield is turned to excavate a vertical tunnel or a horizontal tunnel when the position reaches a position advanced by a predetermined distance from the start position of the horizontal tunnel.

【0005】ところで、シールド工法において、縦トン
ネルまたは横トンネルを構築した後に、そのトンネルと
は異なる方向(例えば横方向または縦方向)への掘削を
開始する際には、まず、先に構築したトンネルの壁体
(セグメント壁体)を掘削する必要がある。しかしなが
ら、セグメントが鋼製である場合、壁体の掘削をシール
ドマシンで行うことはできない。また、鉄筋コンクリー
ト製セグメントを用いている場合、壁体の掘削をシール
ドマシンで行うと、鉄筋がシールドマシンの掘削刃に絡
みついて掘削速度が大幅に低下し、最悪の場合、シール
ドマシンが故障するおそれがある。このため、従来で
は、トンネル壁体の破壊作業(溶断・はつり等)を人手
で行っているが、人手による作業では手間が掛かり工期
が相当長くなる。
By the way, in the shield construction method, when a vertical tunnel or a horizontal tunnel is constructed and then excavation in a direction different from the tunnel (for example, a lateral direction or a longitudinal direction) is started, first, the tunnel constructed earlier is constructed. It is necessary to excavate the wall body (segment wall body) of. However, if the segment is made of steel, excavation of the wall cannot be done with a shield machine. Also, when using a shield machine to excavate walls when using reinforced concrete segments, the reinforcing bar will be entangled with the shield machine's cutting blade, significantly reducing the excavation speed, and in the worst case, the shield machine may fail. There is. For this reason, in the past, the work of breaking the tunnel wall body (fusing, chipping, etc.) has been performed manually, but the work performed manually requires a lot of work and a considerably long construction period.

【0006】このような点を解消する方法として、セグ
メント壁体の一部(掘削開始部)にシールドマシンによ
る掘削が可能な部分を設けるという方法が考えられる。
この方法を採用する場合、セグメントの掘削可能部を、
炭素繊維やガラス繊維などを樹脂に含浸してなるロープ
状(鉄筋状)の補強筋(新素材)を用いた新素材コンク
リート(例えば特開平5−302490号公報、特許第
2709245号等に開示)で構成することが考えられ
る。
As a method of eliminating such a point, a method of providing a part which can be excavated by a shield machine in a part (excavation start part) of the segment wall body is considered.
When adopting this method, the excavable part of the segment is
New material concrete using rope-shaped (rebar-shaped) reinforcing bar (new material) obtained by impregnating resin with carbon fiber or glass fiber (disclosed in, for example, JP-A-5-302490 and JP-2709245). It may be configured with.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、セグメント
壁体の一部を前記した新素材コンクリートで構成した場
合、シールドマシンによる掘削は可能になるが、コンク
リートは掘削抵抗が大きいため掘削に多くの時間を要す
る。また、掘削過程において、ロープ状の補強筋の切断
物がシールドマシンのスクリュー(掘削物除去用)に詰
まってシールドマシンが停止したり、故障するおそれが
ある。
By the way, when a part of the segment wall body is made of the above-mentioned new material concrete, it is possible to excavate by the shield machine, but concrete has a large excavation resistance, so that it takes much time to excavate. Requires. Further, during the excavation process, the rope-shaped reinforcing bar cut may be clogged with the screw (for excavation removal) of the shield machine, and the shield machine may stop or malfunction.

【0008】本発明はそのような問題点を解消すべくな
されたもので、セグメント壁体などのトンネル壁の一部
に設けられる掘削可能部を構成するのに適した部材で、
シールドマシンによる掘削を短時間で終えることがで
き、しかもシールドマシンに与える負担も少なくて済む
積層体の提供と、そのような積層体を作製するのに適し
た積層体の製造方法の提供を目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and is a member suitable for constituting an excavable portion provided in a part of a tunnel wall such as a segment wall body,
An object of the present invention is to provide a laminate capable of completing excavation by a shield machine in a short time and lessening the burden on the shield machine, and a method for producing a laminate suitable for producing such a laminate. And

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の積層体は、トン
ネル壁などの壁体の一部を構成するのに用いられる積層
体であって、プラスチック発泡体を無機繊維で補強した
板状の複合材が所定の曲率(例えばシールドセグメント
に合わせた曲率)に湾曲された状態で複数枚積層されて
いるとともに、その各板状の複合材間に接着剤層または
FRP層が積層されていることによって特徴づけられ
る。
The laminated body of the present invention is a laminated body used for forming a part of a wall body such as a tunnel wall, and is a plate-like body in which a plastic foam is reinforced with inorganic fibers. A plurality of composite materials are laminated in a curved state with a predetermined curvature (for example, a curvature that matches the shield segment), and an adhesive layer or FRP layer is laminated between the plate-shaped composite materials. Characterized by

【0010】なお、本発明の積層体は、外径が、例えば
φ1800mm〜φ4200mm程度のシールドトンネ
ルの壁体構築などに適用される。
The laminated body of the present invention is applied to construct a shield tunnel wall body having an outer diameter of, for example, about φ1800 mm to φ4200 mm.

【0011】本発明の積層体において、板状の複合材間
に積層される接着剤層の材質としては、エポキシ樹脂系
接着剤、ウレタン樹脂系接着剤またはアクリル樹脂系接
着剤を挙げることができる。
In the laminate of the present invention, the material of the adhesive layer laminated between the plate-shaped composite materials may be an epoxy resin adhesive, a urethane resin adhesive or an acrylic resin adhesive. .

【0012】また、FRP層としては、ポリエステル樹
脂またはエポキシ樹脂等の樹脂をマットまたはクロス等
の補強材にて補強したものを挙げることができる。マッ
トまたはクロスとしては、ガラス繊維、カーボン繊維あ
るいはアラミド繊維などを加工したものが挙げられる。
また、補強材としてマットを用いる場合、例えばメッシ
ュ370のマット2枚を使用してFRP層を積層すると
いう方法を採用してもよい。
As the FRP layer, a resin such as polyester resin or epoxy resin reinforced with a reinforcing material such as mat or cloth can be used. Examples of the mat or cloth include those obtained by processing glass fiber, carbon fiber or aramid fiber.
When a mat is used as the reinforcing material, for example, a method of stacking the FRP layers by using two mats of the mesh 370 may be adopted.

【0013】本発明の積層体のより具体的な例として、
複数枚の板状の複合材からなる外層と、複数枚の板状の
複合材からなる内層とを有し、それら外層と内層との間
に、発泡体からなる中間層またはハニカム構造の中間層
を挟み込んだ構造のものを挙げることができる。
As a more specific example of the laminate of the present invention,
An outer layer made of a plurality of plate-shaped composite materials, and an inner layer made of a plurality of plate-shaped composite materials, between the outer layer and the inner layer, an intermediate layer made of foam or an intermediate layer of honeycomb structure. A structure having a sandwiched between can be mentioned.

【0014】本発明の積層体を構成する板状の複合材
は、硬質ウレタン樹脂からなるプラスチック発泡体(ウ
レタン発泡体)をガラス長繊維で補強した複合材である
ことが好ましい。
The plate-shaped composite material forming the laminate of the present invention is preferably a composite material in which a plastic foam (urethane foam) made of a hard urethane resin is reinforced with long glass fibers.

【0015】本発明の積層体によれば、プラスチック発
泡体を無機繊維で補強した複合材によって構成されてい
るので、例えば、シールドセグメントの掘削可能部に使
用した場合、コンクリートを用いる場合と比較して、掘
削速度が速くなって掘削工程の短縮化をはかることがで
きる。
According to the laminated body of the present invention, since it is composed of the composite material in which the plastic foam is reinforced with the inorganic fiber, for example, when it is used for the excavable portion of the shield segment, compared with the case where concrete is used. As a result, the excavation speed is increased and the excavation process can be shortened.

【0016】ここで、本発明の積層体においては、例え
ば図5に示すような複合材、すなわちウレタン発泡体中
にガラス長繊維が一方向にモノフィラメント状態すなわ
ちガラス長繊維が一方向に1本ずつ分散した状態で充填
されてなる複合材を用いるので、シールドマシンにて掘
削しても、ガラス長繊維の切断物がスクリューなどに詰
まるなどの不具合が生じることもない。
Here, in the laminated body of the present invention, for example, in the composite material as shown in FIG. 5, that is, in the urethane foam, the long glass fibers are unidirectionally in a monofilament state, that is, the long glass fibers are unidirectionally one by one. Since the composite material filled in the dispersed state is used, even when excavated by the shield machine, the problem that the cut glass long fibers are clogged with the screw or the like does not occur.

【0017】また、そのようなウレタン発泡体をガラス
長繊維で補強した板状の複合材は、曲げ強度及び圧縮強
度に優れているので、積層体とすることにより、シール
ドトンネルに作用する土圧・水圧に十分に耐えることが
できる。しかも、ウレタン発泡体は比較的安価であり、
またガラス長繊維も安価であることから、掘削可能部を
前記した新素材コンクリートよりも安いコストで製作す
ることができる。さらに、ウレタン発泡体はコンクリー
トに比べて軽量であるので、シールド用セグメントの軽
量化を達成できる。
Further, since the plate-shaped composite material in which such urethane foam is reinforced with long glass fibers is excellent in bending strength and compressive strength, the earth pressure acting on the shield tunnel is obtained by forming a laminated body.・ Can withstand water pressure sufficiently. Moreover, urethane foam is relatively inexpensive,
Since long glass fiber is also inexpensive, the excavable portion can be manufactured at a lower cost than the new material concrete described above. Further, since the urethane foam is lighter than concrete, it is possible to reduce the weight of the shield segment.

【0018】本発明の積層体は、シールド用セグメント
のほか、例えば円形の縦坑や円形管渠など、円形の空洞
を構築する各種壁体にも適用できる。
The laminated body of the present invention can be applied not only to the shield segment but also to various wall bodies for constructing a circular cavity such as a circular shaft or a circular pipe.

【0019】本発明の製造方法は、以上の特徴をもつ積
層体を製造する方法であって、板状の複合材の両端部を
規制部材にて規制した状態で、板状の複合材の中央部を
押圧することにより板状の複合材を湾曲させる工程を含
むことによって特徴づけられる。
The manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing a laminate having the above-mentioned characteristics, wherein the plate-shaped composite material is controlled in the center of the plate-shaped composite material at both ends thereof with the restriction members. It is characterized by including the step of bending the plate-shaped composite material by pressing the portion.

【0020】本発明の製造方法によれば、板状の複合材
の両端部を規制した状態で、板状の複合材の中央部を押
圧して板状の複合材を湾曲させるので、曲げの曲率が均
一な曲げ加工を行うことができる。また、複合材全体の
曲げの曲率を厳密に規定する型などを用いることなく、
板状の複合材を簡単な曲げ装置にて加工することができ
る。
According to the manufacturing method of the present invention, the plate-shaped composite material is bent by pressing the central portion of the plate-shaped composite material in a state where both ends of the plate-shaped composite material are regulated. Bending with uniform curvature can be performed. Also, without using a mold or the like that strictly defines the bending curvature of the entire composite material,
The plate-shaped composite material can be processed by a simple bending device.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】まず、本発明の積層体を適用するシールド
用のセグメントについて説明する。
First, a shield segment to which the laminated body of the present invention is applied will be described.

【0023】セグメントは、シールドマシンを用いたシ
ールド工法にて構築されるトンネルの壁体を構成するも
ので、例えば図6に示すように、6つのセグメント21
1・・211をリング状に組み立てることによりセグメン
トリング210を構成することができる。
The segment constitutes a wall of a tunnel constructed by a shield construction method using a shield machine. For example, as shown in FIG.
The segment ring 210 can be configured by assembling 1 ... 211 in a ring shape.

【0024】このようなセグメント211を用いてシー
ルドトンネル200の壁体を構築する場合、まず、先端
に掘削刃を備えたシールドマシン(図示せず)を地中に
横方向(または縦方向)に推進させ、このシールドマシ
ンの後方に、セグメントリング210の1リング分の空
間が形成された時点でシールドマシンの推進を停止し、
シールドマシンの後方空間の内壁面に沿ってセグメント
211・・211をリング状に組み立てる。次に、同じ要
領にて、シールドマシンをセグメントリング210の1
リング分だけ推進させてセグメント211・・211をリ
ング状に組み立てるという工程を順次繰り返してゆくこ
とによって、例えば図6に示すような横向きのシールド
トンネル200を構築することができる。
When constructing the wall body of the shield tunnel 200 using such a segment 211, first, a shield machine (not shown) having an excavating blade at its tip is horizontally (or vertically) placed in the ground. Propulsion, and when the space for one ring of the segment ring 210 is formed behind this shield machine, the propulsion of the shield machine is stopped,
The segments 211 are assembled in a ring shape along the inner wall surface of the rear space of the shield machine. Next, in the same manner, install the shield machine on the segment ring 210 1
By sequentially repeating the process of propelling only the ring and assembling the segments 211 ... 211 in a ring shape, for example, a lateral shield tunnel 200 as shown in FIG. 6 can be constructed.

【0025】本発明の積層体を適用するセグメントは、
図6に示すような横向きのシールドトンネル200にお
いて、上向きの縦トンネル220を構築する場合などに
用いられる特殊セグメント201である。この特殊セグ
メント201は、前記したセグメントリング210の一
部を構成する部材で(図7)、図8〜図10に示すよう
に、2つのセグメント本体202,202と、シールド
マシンにて掘削が可能な掘削可能部(本実施形態の積層
体1)を備えている。
The segment to which the laminate of the present invention is applied is
It is a special segment 201 used when constructing an upward vertical tunnel 220 in a horizontal shield tunnel 200 as shown in FIG. This special segment 201 is a member that constitutes a part of the segment ring 210 described above (FIG. 7), and as shown in FIGS. 8 to 10, two segment bodies 202 and 202 and a shield machine can be used for excavation. The excavable part (the laminated body 1 of the present embodiment) is provided.

【0026】次に、本発明の積層体の実施形態を図1に
基づいて説明する。
Next, an embodiment of the laminated body of the present invention will be described with reference to FIG.

【0027】まず、この実施形態の積層体1は、複数枚
(例えば10枚)の板状の複合材1a・・1aが湾曲され
た状態で複数枚積層されている。これら板状の複合材1
a・・1aは、各層間に積層された接着剤層1b(例えば
エポキシ系接着剤)によって相互に接着されている。
First, the laminated body 1 of this embodiment is formed by laminating a plurality of (for example, 10) plate-shaped composite materials 1a .. These plate-shaped composite materials 1
.. 1a are adhered to each other by an adhesive layer 1b (for example, an epoxy adhesive) laminated between the layers.

【0028】積層体1は、直径がシールドマシンの掘削
径よりも所定量だけ大きい寸法に加工されている。ま
た、積層体1の外周面及び内周面の曲率(曲率半径)は
それぞれセグメント本体202の外周面及び内周面の曲
率(曲率半径)に略一致している。
The laminated body 1 is processed to have a diameter larger by a predetermined amount than the excavation diameter of the shield machine. Further, the curvature (radius of curvature) of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the laminated body 1 approximately match the curvature (curvature radius) of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the segment main body 202, respectively.

【0029】積層体1を構成する板状の複合材1aは、
図5に示すように、ウレタン樹脂発泡体(硬質ウレタン
樹脂)をガラス長繊維で補強した複合材である。このよ
うな複合材1aとしては、例えば、エスロンネオランバ
ーFFU(積水化学工業株式会社製)を挙げることがで
きる。図5に示すような複合材1aの厚み(板厚)は最
大で10mm程度である。
The plate-shaped composite material 1a constituting the laminated body 1 is
As shown in FIG. 5, it is a composite material in which urethane resin foam (hard urethane resin) is reinforced with long glass fibers. Examples of such a composite material 1a include Eslon Neo-Lumber FFU (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.). The thickness (plate thickness) of the composite material 1a as shown in FIG. 5 is about 10 mm at the maximum.

【0030】なお、図1の実施形態では、板状の複合材
1a,1a間に接着剤層1bを積層しているが、これに
替えて、板状の複合材1a間にFRP層を積層して、板
状の複合材1a同士を相互に接着するようにしてもよ
い。このようにFRP層を積層した場合、板状の複合材
1a同士を強固に接着することができるとともに、積層
体1の全体強度を高めることができる。
In the embodiment of FIG. 1, the adhesive layer 1b is laminated between the plate-shaped composite materials 1a, 1a, but instead of this, the FRP layer is laminated between the plate-shaped composite materials 1a. Then, the plate-shaped composite materials 1a may be bonded to each other. When the FRP layers are laminated in this manner, the plate-shaped composite materials 1a can be firmly adhered to each other and the overall strength of the laminated body 1 can be increased.

【0031】図2は本発明の積層体の他の実施形態の部
分縦断面図である。
FIG. 2 is a partial vertical cross-sectional view of another embodiment of the laminated body of the present invention.

【0032】図2の積層体11は、外層12と内層14
とを有し、これら外層12と内層14との間に中間層1
3が積層されているところに特徴がある。外層12及び
内層14は、図1の実施形態と同様に、湾曲状態の板状
の複合材1aが複数枚(5枚)積層されているととも
に、その各板状の複合材1a間に接着剤層1bが積層さ
れた構造となっている。
The laminate 11 of FIG. 2 has an outer layer 12 and an inner layer 14.
And an intermediate layer 1 between these outer layer 12 and inner layer 14.
The feature is that 3 is laminated. As in the embodiment of FIG. 1, the outer layer 12 and the inner layer 14 are formed by laminating a plurality of curved plate-shaped composite materials 1a (5 sheets) and an adhesive agent between the respective plate-shaped composite materials 1a. It has a structure in which the layers 1b are laminated.

【0033】中間層13は、例えばPE−PS、アクリ
ル、PVCまたはウレタン等の樹脂の単純発泡体で、外
層12の最内層を構成する板状の複合材1aの内面と、
内層14の最外層を構成する板状の複合材1aの外面に
それぞれエポキシ系接着剤を介して接着されている。
The intermediate layer 13 is, for example, a simple foam of a resin such as PE-PS, acrylic, PVC or urethane, and the inner surface of the plate-shaped composite material 1a constituting the innermost layer of the outer layer 12,
The outer surface of the plate-shaped composite material 1a forming the outermost layer of the inner layer 14 is adhered to each other via an epoxy adhesive.

【0034】図2に示すようなサンドイッチ構造を採用
すれば、積層体11の全体重量の増加を抑えながら、積
層体11全体の板厚を厚くすることが可能になる。
If the sandwich structure as shown in FIG. 2 is adopted, it is possible to increase the plate thickness of the entire laminated body 11 while suppressing an increase in the total weight of the laminated body 11.

【0035】なお、図2の構造において、単純発泡体か
らなる中間層13に替えて、図3に示すようなハニカム
構造の樹脂製の中間層23を用いてもよい。
In the structure shown in FIG. 2, the intermediate layer 13 made of a simple foam may be replaced with a resin intermediate layer 23 having a honeycomb structure as shown in FIG.

【0036】次に、図1の積層体1の製造方法を図4を
参照しながら説明する。
Next, a method of manufacturing the laminated body 1 of FIG. 1 will be described with reference to FIG.

【0037】まず、積層体の製造装置は、図4(A)に
示すように、板状の複合材1aの両端部を規制する規制
部材101,101、この規制部材101,101間に
配置された受型102、及び板状の複合材1aの中央部
を押圧する押圧部材103によって構成されている。受
型102の成形面102aは、セグメント本体202の
外周面の曲率(曲率半径)に略一致する湾曲面(円弧
面)となっている。
First, as shown in FIG. 4 (A), the laminated body manufacturing apparatus is arranged between the regulating members 101, 101 for regulating both ends of the plate-shaped composite material 1a, and the regulating members 101, 101. And a pressing member 103 that presses the central portion of the plate-shaped composite material 1a. The molding surface 102a of the receiving mold 102 is a curved surface (arc surface) that substantially matches the curvature (curvature radius) of the outer peripheral surface of the segment body 202.

【0038】具体的な製造手順は、最外層を構成する板
状の複合材1a(板厚10mm)を規制部材101,1
01に対して位置決めした状態で、図4(A)に示すよ
うに、板状の複合材1aの中央部を押圧部材103にて
押圧することにより円弧状に湾曲させる。このとき、板
状の複合材1aの変形は受型102の成形面102aに
て規制され、最外層の板状の複合材1aの曲率(曲率半
径)がセグメント本体202の外周面の曲率(曲率半
径)に略一致する。
The concrete manufacturing procedure is as follows.
In the state of being positioned with respect to 01, as shown in FIG. 4A, the central portion of the plate-shaped composite material 1a is pressed by the pressing member 103 to be curved in an arc shape. At this time, the deformation of the plate-shaped composite material 1a is restricted by the molding surface 102a of the receiving mold 102, and the curvature (curvature radius) of the outermost plate-shaped composite material 1a is the curvature (curvature) of the outer peripheral surface of the segment body 202. Radius).

【0039】次に、最外層の板状の複合材1aの内側の
面にエポキシ系接着剤を積層して接着剤層1bを形成す
る(図4(B))。接着剤層1bの積層厚さは、例えば
1〜2mm程度とする。
Next, an epoxy adhesive is laminated on the inner surface of the outermost plate-shaped composite material 1a to form an adhesive layer 1b (FIG. 4 (B)). The laminated thickness of the adhesive layer 1b is, eg, about 1-2 mm.

【0040】接着剤層1bの積層が完了した後、図4
(C)に示すように、最外層の板状の複合材1aの内側
の面に、2層目(積層体1の外側から数えて2層目)と
なる板状の複合材1aを加熱した状態で配置し、この状
態で2層目の板状の複合材1aの中央部を押圧して湾曲
させる。このとき、最外層の板状の複合材1aと2層目
の板状の複合材1aとが接着剤層1bにて相互に密着す
るような押圧力を付与する。
After the lamination of the adhesive layer 1b is completed, FIG.
As shown in (C), the plate-shaped composite material 1a serving as the second layer (second layer counted from the outside of the laminate 1) was heated on the inner surface of the outermost plate-shaped composite material 1a. They are arranged in a state, and in this state, the central portion of the plate-shaped composite material 1a of the second layer is pressed and curved. At this time, a pressing force is applied so that the outermost plate-shaped composite material 1a and the second-layer plate-shaped composite material 1a are adhered to each other by the adhesive layer 1b.

【0041】次に、接着剤層1bがほぼ硬化した時点
(2層目の板状の複合材1aが湾曲状態を維持できる程
度になった時点)で、2層目の板状の複合材1aの内側
の面にエポキシ系接着剤を積層して接着剤層1bを形成
する(図4(D))。以後、同様な手順、つまり「板状
の複合材の曲げ加工」→「接着剤積層」→「板状の複合
材の曲げ加工」を順次繰り返してゆくことにより、図1
に示す構造の積層体1を得ることができる。
Next, when the adhesive layer 1b is almost cured (when the second layer of plate-shaped composite material 1a can maintain a curved state), the second layer of plate-shaped composite material 1a is formed. An epoxy adhesive is laminated on the inner surface of the to form the adhesive layer 1b (FIG. 4 (D)). After that, the same procedure, that is, “bending process of plate-shaped composite material” → “adhesive lamination” → “bending process of plate-shaped composite material” is sequentially repeated to obtain FIG.
The laminated body 1 having the structure shown in can be obtained.

【0042】次に、図1の積層体の使用例を図8〜図1
0を参照しながら説明する。
Next, examples of use of the laminated body of FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
A description will be given with reference to 0.

【0043】まず、図1の積層体1が取り付けられる特
殊セグメント201のセグメント本体202は、鋼板の
みで製作されている。セグメント本体202には、半円
形の切欠き202aが加工されており、2つのセグメン
ト本体202,202を連結した状態で、それらの中央
位置に円形穴201aが形成されるようになっている。
この円形穴201aの内径は積層体1の外径よりも所定
量だけ小さい寸法に加工されている。
First, the segment main body 202 of the special segment 201 to which the laminated body 1 of FIG. 1 is attached is made of only a steel plate. A semi-circular cutout 202a is formed in the segment main body 202, and a circular hole 201a is formed at the center position of the two segment main bodies 202, 202 in a connected state.
The inner diameter of the circular hole 201a is processed to be smaller than the outer diameter of the laminated body 1 by a predetermined amount.

【0044】以上の特殊セグメント201において積層
体1をセグメント本体202に連結する構造を図11に
示す。
FIG. 11 shows a structure in which the laminated body 1 is connected to the segment body 202 in the special segment 201 described above.

【0045】この連結構造においては、積層体1の端部
に連結プレート(鋼板)2,2が挟み込まれている。こ
れら内側・外側の2枚の連結プレート2,2はボルト・
ナット3にて積層体1に固着されている。各連結プレー
ト2の先端部には、連結ボルト5aを通す貫通孔2aが
加工されている。内側・外側の2枚の連結プレート2,
2のうち、外側の連結プレート2の貫通孔2aには裏ナ
ット5bが溶接等により固着されている。なお、このよ
うな連結プレート2は、積層体1の端部周縁に沿って所
定のピッチで配置されている。
In this connection structure, connection plates (steel plates) 2 and 2 are sandwiched between the end portions of the laminate 1. The inner and outer two connecting plates 2 and 2 are bolts.
It is fixed to the laminated body 1 with a nut 3. A through hole 2a is formed at the tip of each connecting plate 2 for allowing the connecting bolt 5a to pass therethrough. Inner and outer connecting plates 2,
Of the two, a back nut 5b is fixed to the through hole 2a of the outer connecting plate 2 by welding or the like. The connecting plates 2 are arranged at a predetermined pitch along the peripheral edge of the end of the laminate 1.

【0046】一方、セグメント本体202の切欠き20
2aの近傍には、2枚の固定プレート4,4が積層体1
の連結プレート2,2に対応する位置関係で設けられて
おり、積層体1の周縁部を切欠き202aの周縁部に合
わせた状態で、各固定プレート4にそれぞれ積層体1の
連結プレート2が当接するようになっている。各固定プ
レート4には連結ボルト5aを通す貫通孔4aが加工さ
れている。各固定プレート4はセグメント本体202に
溶接にて強固に固着されている。
On the other hand, the notch 20 of the segment body 202
In the vicinity of 2a, two fixed plates 4 and 4 are attached to the laminated body 1
Are provided in a positional relationship corresponding to the connecting plates 2 and 2 of the laminated body 1, and the connecting plate 2 of the laminated body 1 is attached to each fixed plate 4 in a state where the peripheral portion of the laminated body 1 is aligned with the peripheral portion of the cutout 202a. It comes to abut. Each fixing plate 4 is formed with a through hole 4a through which the connecting bolt 5a is inserted. Each fixing plate 4 is firmly fixed to the segment body 202 by welding.

【0047】そして、図11に示す連結構造では、セグ
メント本体202の固定プレート4に積層体1の連結プ
レート2を合わせるとともに、2枚の固定プレート4,
4の間にスペーサ(鋼製)6を挟み込んだ状態で、連結
ボルト5aを各プレート4,4の貫通孔2a,4a及び
スペーサ6の貫通孔6aに通し、そのボルト先端を裏ナ
ット5bにねじ込むことによって積層体1とセグメント
本体202とを相互に連結することができる。
In the connection structure shown in FIG. 11, the connection plate 2 of the laminated body 1 is aligned with the fixed plate 4 of the segment body 202, and the two fixed plates 4,
With the spacer (steel) 6 sandwiched between 4 and 4, the connecting bolt 5a is passed through the through holes 2a, 4a of the plates 4 and 4 and the through hole 6a of the spacer 6, and the bolt tip is screwed into the back nut 5b. Thus, the laminated body 1 and the segment body 202 can be connected to each other.

【0048】なお、図11の連結構造では、内側・外側
の2枚の連結プレート2,2及び2枚の固定プレート
4,4を設けているが、これら連結プレート2及び固定
プレート4の枚数(積層体1の積層方向の数))は特に
限定されず、特殊セグメント201に作用する土圧・水
圧等を考慮して適宜選定すればよい。
In the connection structure of FIG. 11, the inner and outer two connecting plates 2 and 2 and the two fixing plates 4 and 4 are provided, but the number of these connecting plates 2 and fixing plates 4 ( The number in the stacking direction of the stacked body 1)) is not particularly limited and may be appropriately selected in consideration of the earth pressure, water pressure, etc. acting on the special segment 201.

【0049】以上の実施形態において、セグメント本体
202は、シールドトンネルを構築する際に、図6にお
いて説明したような要領にて、セグメントリング210
の一部を構成する部材として組み立てることができる。
In the above embodiment, the segment main body 202 uses the segment ring 210 in the same manner as described in FIG. 6 when constructing the shield tunnel.
Can be assembled as a member forming a part of the.

【0050】また、積層体1の設置は、例えば、積層体
1を組み込む2つのセグメント本体202,202の一
方を、前記した要領でシールドマシンの後方空間に設置
し、次に、シールドマシンがセグメントリング210の
1リング分だけ推進した際に、先に設置したセグメント
本体202に積層体1を連結し、次いで、もう一方のセ
グメント本体202をシールドマシンの後方空間に設置
するとともに、この後方側のセグメント本体202と積
層体1とを連結するという要領にて行うことができる。
なお、積層体1は2つのセグメント本体202の双方も
しくはいずれか一方に組み込んだ状態で、シールドマシ
ンの後方に搬送するという方法を採用してもよい。
For the installation of the laminated body 1, for example, one of the two segment main bodies 202, 202 incorporating the laminated body 1 is installed in the space behind the shield machine in the above-described manner, and then the shield machine is used to make the segment. When the ring 210 is propelled by one ring, the laminated body 1 is connected to the segment main body 202 installed earlier, and then the other segment main body 202 is installed in the rear space of the shield machine and This can be performed by connecting the segment body 202 and the laminated body 1.
In addition, you may employ | adopt the method of conveying to the back of a shield machine in the state which the laminated body 1 was integrated in both or either of the two segment main bodies 202.

【0051】以上の実施形態では、積層体1の形状を円
形としているが、その形状は特に限定されず、例えば図
12に示すように矩形の積層体21であってもよい。
In the above embodiments, the shape of the laminated body 1 is circular, but the shape is not particularly limited, and may be a rectangular laminated body 21 as shown in FIG. 12, for example.

【0052】以上の実施形態では、シールド用セグメン
ト(トンネル壁)に本発明の積層体を適用した例を示し
たが、本発明はこれに限られることなく、例えば円形の
縦坑や円形管渠など、円形の空洞を構築する各種壁体に
も適用できる。
In the above embodiment, an example in which the laminated body of the present invention is applied to the shield segment (tunnel wall) is shown, but the present invention is not limited to this, and for example, a circular shaft or a circular pipe culvert. It can also be applied to various wall bodies that form a circular cavity.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の積層体に
よれば、プラスチック発泡体を無機繊維で補強してなる
板状の複合材が複数枚積層された構造であるので、例え
ば、シールドセグメントの掘削可能部に使用した場合、
シールドマシンによる掘削速度を速くすることが可能に
なる。ちなみに、硬質ウレタン樹脂からなるプラスチッ
ク発泡体を使用した場合、コンクリートに対して掘削速
度が10倍程度速くなり、掘削工程の大幅な短縮化をは
かることができる。
As described above, the laminate of the present invention has a structure in which a plurality of plate-like composite materials obtained by reinforcing plastic foam with inorganic fibers are laminated, and therefore, for example, a shield is used. When used in the excavable part of a segment,
It becomes possible to increase the excavation speed by the shield machine. By the way, when a plastic foam made of a hard urethane resin is used, the excavation speed is about 10 times faster than that of concrete, and the excavation process can be significantly shortened.

【0054】また、硬質ウレタン樹脂等からなるプラス
チック発泡体は、コンクリートよりも軽量であるので、
セグメントの軽量化を達成することができるという利点
もある。
Since the plastic foam made of hard urethane resin is lighter than concrete,
There is also an advantage that the weight saving of the segment can be achieved.

【0055】本発明の製造方法によれば、上記した特徴
をもつ積層体を構成する板状の複合材を、曲げの曲率が
均一な状態で湾曲させることができるので、形状寸法に
優れた積層体を得ることができる。
According to the manufacturing method of the present invention, the plate-shaped composite material forming the laminate having the above-mentioned characteristics can be curved in a state where the curvature of bending is uniform, so that the laminate excellent in shape and dimension can be obtained. You can get the body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の積層体の実施形態の部分縦断面図であ
る。
FIG. 1 is a partial vertical cross-sectional view of an embodiment of a laminated body of the present invention.

【図2】本発明の積層体の他の実施形態の部分縦断面図
である。
FIG. 2 is a partial vertical cross-sectional view of another embodiment of the laminated body of the present invention.

【図3】図2の積層体を構成する中間層の例を模式的に
示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of an intermediate layer constituting the laminated body of FIG.

【図4】図1の積層体の製造方法の説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of a method for manufacturing the laminated body of FIG.

【図5】本発明の積層体を構成する複合材の断面構造を
模式的に示す図である。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a composite material forming the laminate of the present invention.

【図6】セグメントにて壁体が構成されたシールドトン
ネルの例を模式的に示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view schematically showing an example of a shield tunnel in which a wall body is constituted by segments.

【図7】図6のシールドトンネルに用いるシールドリン
グの構成を示す側面図である。
7 is a side view showing a configuration of a shield ring used in the shield tunnel of FIG.

【図8】図7のX矢視図である。8 is a view on arrow X in FIG. 7. FIG.

【図9】図6のシールドトンネルに用いる特殊セグメン
トの構造を模式的に示す斜視図である。
9 is a perspective view schematically showing the structure of a special segment used in the shield tunnel of FIG.

【図10】同じく特殊セグメントの構造を模式的に示す
分解斜視図である。
FIG. 10 is an exploded perspective view schematically showing the structure of the special segment.

【図11】図1の積層体とセグメント本体との連結構造
の一例を示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a connecting structure between the laminated body of FIG. 1 and a segment body.

【図12】本発明の積層体の別の実施形態を使用状態で
示す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing another embodiment of the laminated body of the present invention in a use state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 積層体 1a 板状の複合材 1b 接着剤層 11 積層体 12 外層 13 中間層 14 内層 101 規制部材 102 受型 103 押圧部材 201 セグメント 202 セグメント本体 210 セグメントリング 211 セグメント 210 シールドトンネル(横向き) 220 縦トンネル 1 stack 1a Plate-shaped composite material 1b adhesive layer 11 laminate 12 outer layer 13 Middle class 14 Inner layer 101 Control member 102 receiving type 103 pressing member 201 segment 202 segment body 210 segment ring 211 segments 210 Shield tunnel (sideways) 220 vertical tunnel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 裕英 京都市南区上鳥羽上調子町2−2 積水化 学工業株式会社内 Fターム(参考) 2D055 BA01 BB01 BB10 EB10 KB12 KB13    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hirohide Nakagawa             2-2 Kamitobagamichocho, Minami-ku, Kyoto             Gaku Kogyo Co., Ltd. F-term (reference) 2D055 BA01 BB01 BB10 EB10 KB12                       KB13

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トンネル壁などの壁体の一部を構成する
のに用いられる積層体であって、プラスチック発泡体を
無機繊維で補強した板状の複合材が所定の曲率に湾曲さ
れた状態で複数枚積層されているとともに、その各板状
の複合材間に接着剤層またはFRP層が積層されている
ことを特徴とする積層体。
1. A laminate used for forming a part of a wall body such as a tunnel wall, in which a plate-shaped composite material in which a plastic foam is reinforced with inorganic fibers is curved to a predetermined curvature. The laminated body is characterized in that a plurality of sheets are laminated and the adhesive layer or the FRP layer is laminated between the respective plate-shaped composite materials.
【請求項2】 複数枚の板状の複合材からなる外層と、
複数枚の板状の複合材からなる内層とを有し、それら外
層と内層との間に、発泡体からなる中間層またはハニカ
ム構造の中間層が設けられていることを特徴とする請求
項1記載の積層体。
2. An outer layer composed of a plurality of plate-shaped composite materials,
2. An inner layer made of a plurality of plate-shaped composite materials, and an intermediate layer made of foam or an intermediate layer having a honeycomb structure is provided between the outer layer and the inner layer. The laminate described.
【請求項3】 板状の複合材が、硬質ウレタン樹脂から
なるプラスチック発泡体をガラス長繊維で補強した複合
材であることを特徴とする請求項1または2記載の積層
体。
3. The laminated body according to claim 1, wherein the plate-shaped composite material is a composite material in which a plastic foam made of a hard urethane resin is reinforced with long glass fibers.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の積層体
の製造方法であって、板状の複合材の両端部を規制部材
にて規制した状態で、板状の複合材の中央部を押圧する
ことにより、板状の複合材を湾曲させる工程を含むこと
を特徴とする積層体の製造方法。
4. The method for manufacturing a laminated body according to claim 1, wherein both ends of the plate-shaped composite material are regulated by regulation members, and the center of the plate-shaped composite material is controlled. A method for manufacturing a laminate, comprising a step of bending a plate-shaped composite material by pressing a portion.
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