JP2021080751A - Tunnel structure, pipe insertion device to tunnel, and pipe insertion method - Google Patents

Tunnel structure, pipe insertion device to tunnel, and pipe insertion method Download PDF

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Abstract

To smoothly install pipes in a tunnel while efficiently connecting the pipes under a good working environment.SOLUTION: A tunnel structure comprises: a tunnel 1 including a first circular arc part 14 and a second circular arc part 15; pipes 20 curving along the first circular arc part 14 and the second circular arc part 15; and a plurality of rollers 30 supporting the pipes 20 on each of both of the first circular arc part 14 and the second circular arc part 15.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、トンネル構造とトンネルへのパイプ挿入装置、及びパイプの挿入方法に関する。 The present invention relates to a tunnel structure, a pipe insertion device into a tunnel, and a method of inserting a pipe.

従来から、例えば下記特許文献1に記載されているように、ガス管や水道管等のパイプラインを地下のトンネル内に設置する場合、所定長を有したパイプを立坑内に吊り降ろした後、立坑の底部から水平方向に延びるトンネル内の所定位置までパイプを搬送する構成が知られている。 Conventionally, for example, as described in Patent Document 1 below, when a pipeline such as a gas pipe or a water pipe is installed in an underground tunnel, after suspending a pipe having a predetermined length into a shaft, the pipe has a predetermined length. A configuration is known in which a pipe is transported from the bottom of a shaft to a predetermined position in a tunnel extending in the horizontal direction.

特許第4012639号公報Japanese Patent No. 4012639

ところで、上記したような搬送する構成では、パイプラインを形成するには、大きな立坑を掘る必要がある。トンネルが深くなれば立坑も深く掘り下げる必要があり、このため立坑の施工が大掛かりになりコストも高くなる。
また、トンネル内で複数本のパイプを溶接して接続する必要がある。これには、トンネル内で、パイプ同士の溶接だけでなく、溶接部の検査、溶接部の防食処理等の作業を行う必要がある。しかしながら、トンネル内は、作業環境が悪く、作業効率も低下しやすい。また、トンネル内に多数本のパイプを運び込むのにも手間がかかる。
By the way, in the above-mentioned transport configuration, it is necessary to dig a large shaft in order to form a pipeline. The deeper the tunnel, the deeper the shaft needs to be dug, which increases the construction of the shaft and increases the cost.
In addition, it is necessary to weld and connect a plurality of pipes in the tunnel. For this purpose, it is necessary not only to weld the pipes to each other but also to inspect the welded portion and perform anticorrosion treatment of the welded portion in the tunnel. However, the working environment is poor in the tunnel, and the working efficiency tends to decrease. It also takes time to bring a large number of pipes into the tunnel.

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、良好な作業環境下で効率良くパイプを接続しながら、トンネル内にパイプを円滑に敷設することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to smoothly lay pipes in a tunnel while efficiently connecting pipes in a good working environment.

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
(1)本発明の一態様に係るトンネル構造は、第1円弧部と第2円弧部と、を備えるトンネルと、前記トンネルの一方の端部から連続して挿入され、前記第1円弧部および前記第2円弧部に沿って曲がるパイプと、前記第1円弧部および前記第2円弧部の双方においてそれぞれに前記パイプを支持する複数のローラと、を備える。
(2)上記(1)に係るトンネル構造では、前記第1円弧部において前記パイプが撓み始めた位置と撓み終わり位置とを結ぶ弦と、最も撓む部分までの距離である矢高の比率は、前記第1円弧部の始点と終点を結ぶ弦に対する前記第1円弧部の矢高の比率よりも大きく、前記第2円弧部において前記パイプが撓み始めた位置と撓み終わり位置とを結ぶ弦と、最も撓む部分までの距離である矢高の比率は、前記第2円弧部の始点と終点を結ぶ弦に対する前記第2円弧部の矢高の比率よりも大きくてもよい。
(3)上記(1)または(2)に係るトンネル構造では、前記ローラは、前記トンネルの延伸方向において前記第1円弧部および前記第2円弧部の範囲内に固定されていてもよい。
(4)本発明の一態様に係るパイプ挿入装置は、トンネルの一方の端部から連続して挿入されるパイプの先端に固定され、前記パイプを前記トンネル内で走行させる台車と、前記トンネルの内部に固定され、前記パイプを支持する第1ローラと、を備える。
(5)上記(4)に係るパイプ挿入装置では、前記台車に設けられた車輪は、前記第1ローラに対して前記トンネルの周方向に沿って位置を異ならせ、かつ前記パイプの先端は、前記第1ローラ位置では、前記第1ローラよりも高い位置に配置されてもよい。
(6)上記(4)に係るパイプ挿入装置では、前記台車と、前記トンネルの内部に固定され、前記パイプを支持する第2ローラを備えてもよい。
(7)上記(6)に係るパイプ挿入装置では、前記台車に設けられた車輪は、前記第2ローラに対して前記トンネルの周方向に沿って位置を異ならせ、かつ前記パイプの先端は、前記第2ローラ位置では、前記第2ローラよりも高い位置に配置されてもよい。
(8)本発明の一態様に係るパイプ挿入方法は、上記(4)から(7)のいずれか1項に記載のパイプ挿入装置を用いてトンネルにパイプを挿入する方法であって、前記トンネルの第1円弧部を通して最深部に挿入させる第1工程を備え、前記第1工程では、前記台車によって前記パイプを走行させながら前記第1ローラによって前記パイプを支持させることにより、前記パイプを前記第1円弧部に沿って弾性変形させながら前記第1円弧部を通過させる。
(9)上記(8)に係るパイプ挿入方法では、前記台車が取り付けられた前記パイプを前記トンネル内で走行させ、前記パイプを、前記最深部から前記トンネルの第2円弧部を通して前記トンネルの第2勾配部に挿入させる第2工程を備え、前記第2工程では、前記台車によって前記パイプを走行させながら第2ローラによって前記パイプを支持させることにより、前記パイプを前記第2円弧部に沿って弾性変形させながら前記第2円弧部を通過させてもよい。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
(1) The tunnel structure according to one aspect of the present invention is continuously inserted from a tunnel including a first arc portion and a second arc portion and one end of the tunnel, and the first arc portion and the tunnel structure. A pipe that bends along the second arc portion and a plurality of rollers that support the pipe in both the first arc portion and the second arc portion are provided.
(2) In the tunnel structure according to (1) above, the ratio of the arrow height, which is the distance between the chord connecting the position where the pipe starts to bend and the position where the pipe starts to bend in the first arc portion and the position where the pipe bends most, is The chord that is larger than the ratio of the arrow height of the first arc portion to the chord connecting the start point and the end point of the first arc portion and connects the position where the pipe starts to bend and the bending end position in the second arc portion, and the most. The ratio of the arrow height, which is the distance to the bending portion, may be larger than the ratio of the arrow height of the second arc portion to the chord connecting the start point and the end point of the second arc portion.
(3) In the tunnel structure according to (1) or (2), the roller may be fixed within the range of the first arc portion and the second arc portion in the extending direction of the tunnel.
(4) The pipe insertion device according to one aspect of the present invention is fixed to the tip of a pipe that is continuously inserted from one end of the tunnel, and has a carriage that allows the pipe to travel in the tunnel and a trolley of the tunnel. A first roller fixed inside and supporting the pipe is provided.
(5) In the pipe insertion device according to (4) above, the wheels provided on the carriage are positioned differently from the first roller along the circumferential direction of the tunnel, and the tip of the pipe is set. At the first roller position, the position may be higher than that of the first roller.
(6) The pipe insertion device according to (4) may include the carriage and a second roller fixed inside the tunnel to support the pipe.
(7) In the pipe insertion device according to (6) above, the wheels provided on the carriage are positioned differently from the second roller along the circumferential direction of the tunnel, and the tip of the pipe is set. At the second roller position, it may be arranged at a position higher than that of the second roller.
(8) The pipe insertion method according to one aspect of the present invention is a method of inserting a pipe into a tunnel using the pipe insertion device according to any one of (4) to (7) above, and the tunnel. In the first step, the pipe is supported by the first roller while the pipe is driven by the carriage, whereby the pipe is supported by the first roller. The first arc portion is passed while being elastically deformed along the first arc portion.
(9) In the pipe insertion method according to (8) above, the pipe to which the trolley is attached is run in the tunnel, and the pipe is passed from the deepest portion through the second arc portion of the tunnel to the first part of the tunnel. The second step of inserting the pipe into the two slope portions is provided, and in the second step, the pipe is supported by the second roller while the pipe is driven by the carriage, so that the pipe is supported along the second arc portion. The second arc portion may be passed through while being elastically deformed.

本発明の他の態様に係るトンネル構造は、第1勾配部と、第2勾配部と、これらの両勾配部の間に位置する最深部と、前記第1勾配部と前記最深部とを接続する第1円弧部と、前記第2勾配部と前記最深部とを接続する第2円弧部と、を備えるトンネルと、前記トンネル内にその全長にわたって挿入され、前記第1円弧部および前記第2円弧部に沿って曲がるパイプと、前記トンネル内に配置され、前記第1円弧部および前記第2円弧部の双方においてそれぞれに前記パイプを支持する複数のローラと、を備える。 In the tunnel structure according to another aspect of the present invention, the first gradient portion, the second gradient portion, the deepest portion located between the two gradient portions, and the first gradient portion and the deepest portion are connected to each other. A tunnel including a first arc portion to be formed, a second arc portion connecting the second slope portion and the deepest portion, and the first arc portion and the second arc portion inserted into the tunnel over the entire length thereof. A pipe that bends along an arc portion and a plurality of rollers that are arranged in the tunnel and support the pipe in both the first arc portion and the second arc portion are provided.

この態様では、パイプをトンネルの一端側の第1勾配部から挿入する場合、パイプは、第1勾配部から第1円弧部を経て、トンネルの最深部に挿入される。さらに、パイプは、最深部から第2円弧部、第2勾配部を経て、トンネルの他端に到達する。トンネル内に挿入されたパイプは、第1円弧部および第2円弧部の双方に設けられた複数のローラによって支持されることで、第1円弧部および第2円弧部に沿って曲がる。つまり、パイプは、第1円弧部および第2円弧部では、複数のローラ間でパイプの弾性変形域内で撓むことで、第1円弧部および第2円弧部に沿って曲がる。したがって、パイプを予め曲げておくことなく、パイプを第1円弧部および第2円弧部に通すことができる。
このような構成によれば、従来のように立坑から所定長のパイプをトンネル内に搬送することなく、その延伸方向に連続するパイプを、第1勾配部側からトンネルに連続的に挿入して、トンネル内に設置することができる。このように、作業環境が悪いトンネル内で、パイプ同士の溶接、検査、防食処理等の作業を行う必要がなく、これらの作業を地上で行うことができるので、良好な作業環境下で効率良くパイプを接続しながら、トンネル内にパイプを円滑に敷設することが可能となる。
In this aspect, when the pipe is inserted from the first slope portion on one end side of the tunnel, the pipe is inserted into the deepest portion of the tunnel from the first slope portion via the first arc portion. Further, the pipe reaches the other end of the tunnel from the deepest portion through the second arc portion and the second slope portion. The pipe inserted into the tunnel bends along the first arc portion and the second arc portion by being supported by a plurality of rollers provided in both the first arc portion and the second arc portion. That is, in the first arc portion and the second arc portion, the pipe bends along the first arc portion and the second arc portion by bending within the elastic deformation region of the pipe between the plurality of rollers. Therefore, the pipe can be passed through the first arc portion and the second arc portion without bending the pipe in advance.
According to such a configuration, pipes continuous in the extending direction are continuously inserted into the tunnel from the first slope side without transporting a pipe having a predetermined length from the shaft into the tunnel as in the conventional case. , Can be installed in a tunnel. In this way, it is not necessary to perform operations such as welding, inspection, and anticorrosion treatment between pipes in a tunnel where the work environment is poor, and these operations can be performed on the ground, so that the work can be performed efficiently in a good work environment. It is possible to lay pipes smoothly in the tunnel while connecting the pipes.

また、前記パイプを前記第1円弧部の始点側および終点側において2つの前記ローラによって支持し、これらの両ローラの間において支持しなかった場合に、前記第1円弧部内において弾性変形する前記パイプのうち、2つの前記ローラによって支持される部分を結ぶ弦に対して、最も撓む部分までの距離の比率は、前記第1円弧部の弦に対する矢高の比率よりも大きく、前記パイプを前記第2円弧部の始点側および終点側において2つの前記ローラによって支持し、これらの両ローラの間において支持しなかった場合に、前記第2円弧部内において弾性変形する前記パイプのうち、2つの前記ローラによって支持される部分を結ぶ弦に対して、最も撓む部分までの距離の比率は、前記第2円弧部の弦に対する矢高の比率よりも大きいようにしてもよい。 Further, when the pipe is supported by the two rollers on the start point side and the end point side of the first arc portion and is not supported between the two rollers, the pipe elastically deforms in the first arc portion. Of these, the ratio of the distance to the most flexible portion with respect to the chord connecting the portions supported by the two rollers is larger than the ratio of the arrow height to the chord of the first arc portion, and the pipe is connected to the first. Two of the pipes that are elastically deformed in the second arc portion when they are supported by the two rollers on the start point side and the end point side of the two arc portions and are not supported between the two rollers. The ratio of the distance to the most flexible portion to the chord connecting the portions supported by the second arc portion may be larger than the ratio of the arrow height to the chord of the second arc portion.

この場合、パイプの曲がりが大きく、前述した作用効果を顕著に奏功させることができる。 In this case, the bending of the pipe is large, and the above-mentioned action and effect can be remarkably achieved.

また、前記ローラは、前記トンネルの延伸方向において前記第1円弧部および前記第2円弧部の範囲内に配置されているようにしてもよい。 Further, the rollers may be arranged within the range of the first arc portion and the second arc portion in the extending direction of the tunnel.

この場合、第1円弧部および第2円弧部の双方の始点側および終点側のローラに加えて、第1円弧部および第2円弧部の範囲内に設けられたローラでも、湾曲したパイプを支持することができる。 In this case, in addition to the rollers on the start point side and the end point side of both the first arc portion and the second arc portion, the rollers provided within the range of the first arc portion and the second arc portion also support the curved pipe. can do.

本発明の他の態様に係るパイプ挿入装置は、第1勾配部と、第2勾配部と、これらの両勾配部の間に位置する最深部と、前記第1勾配部と前記最深部とを接続する第1円弧部と、前記第2勾配部と前記最深部とを接続する第2円弧部と、を備えるトンネル内にパイプを挿入するための装置であって、前記パイプに取り付けられ、前記パイプを前記トンネル内で走行させる台車と、前記第1円弧部の始点側および終点側に配置され、前記パイプが前記第1勾配部および前記第1円弧部を通して前記最深部に挿入されるときに、前記パイプを支持する第1ローラと、を備える。 The pipe insertion device according to another aspect of the present invention has a first gradient portion, a second gradient portion, a deepest portion located between both gradient portions, and the first gradient portion and the deepest portion. A device for inserting a pipe into a tunnel including a first arc portion to be connected and a second arc portion connecting the second slope portion and the deepest portion, which is attached to the pipe and described above. When the trolley for running the pipe in the tunnel and the start point side and the end point side of the first arc portion are arranged and the pipe is inserted into the deepest portion through the first slope portion and the first arc portion. , A first roller that supports the pipe.

この態様では、パイプに取り付けられた台車がトンネル内で走行すると、トンネルの第1円弧部では、トンネル側から台車に作用する反力がトンネルの湾曲によって増大する。この反力により、パイプは第1円弧部の湾曲に応じて弾性変形して曲がる。このようにして湾曲に応じて曲がったパイプを、トンネルの第1円弧部の始点側および終点側に配置された第1ローラで支持することで、トンネル内の第1円弧部に沿って曲がるパイプと、トンネル内に配置され、パイプを第1円弧部の始点側および終点側において支持する複数の第1ローラと、を備えるトンネル構造が実現される。 In this aspect, when the carriage attached to the pipe travels in the tunnel, the reaction force acting on the carriage from the tunnel side increases due to the curvature of the tunnel in the first arc portion of the tunnel. Due to this reaction force, the pipe elastically deforms and bends according to the curvature of the first arc portion. By supporting the pipe bent according to the curvature by the first rollers arranged on the start point side and the end point side of the first arc portion of the tunnel in this way, the pipe bends along the first arc portion in the tunnel. And, a tunnel structure including a plurality of first rollers arranged in the tunnel and supporting the pipe on the start point side and the end point side of the first arc portion is realized.

また、前記台車に設けられた車輪は、前記第1ローラ位置では、前記第1ローラに対して前記トンネルの周方向に沿って位置を異ならせているようにしてもよい。 Further, the wheels provided on the carriage may be positioned differently from the first roller along the circumferential direction of the tunnel at the first roller position.

この場合、台車が第1ローラを通過する際、台車に設けられた車輪は、第1ローラに対し、トンネルの周方向で異なる位置を通過する。したがって、台車の車輪と第1ローラとの干渉を抑えることができる。 In this case, when the carriage passes through the first roller, the wheels provided on the carriage pass different positions with respect to the first roller in the circumferential direction of the tunnel. Therefore, it is possible to suppress the interference between the wheels of the carriage and the first roller.

また、前記台車に支持された前記パイプの先端は、前記第1ローラよりも高い位置に配置されるようにしてもよい。 Further, the tip of the pipe supported by the carriage may be arranged at a position higher than that of the first roller.

この場合、トンネルの第1円弧部の湾曲に応じて弾性変形して曲がったパイプの先端は、第1ローラよりも高い位置に配置されるので、パイプの先端が第1ローラに干渉するのを抑えることができる。 In this case, the tip of the pipe that is elastically deformed and bent according to the curvature of the first arc portion of the tunnel is arranged at a position higher than that of the first roller, so that the tip of the pipe interferes with the first roller. It can be suppressed.

また、前記第2円弧部の始点側および終点側に配置され、前記パイプが前記最深部および前記第2円弧部を通して前記第2勾配部に挿入されるときに、前記パイプを支持する第2ローラを更に備えるようにしてもよい。
また、本発明の他の態様に係るパイプ挿入装置は、第1勾配部と、第2勾配部と、これらの両勾配部の間に位置する最深部と、前記第1勾配部と前記最深部とを接続する第1円弧部と、前記第2勾配部と前記最深部とを接続する第2円弧部と、を備えるトンネル内にパイプを挿入するための装置であって、前記パイプに取り付けられ、前記パイプを前記トンネル内で走行させる台車と、前記第2円弧部の始点側および終点側に配置され、前記パイプが前記最深部および前記第2円弧部を通して前記第2勾配部に挿入されるときに、前記パイプを支持する第2ローラを備える。
A second roller that is arranged on the start point side and the end point side of the second arc portion and supports the pipe when the pipe is inserted into the second slope portion through the deepest portion and the second arc portion. May be further provided.
Further, the pipe insertion device according to another aspect of the present invention includes a first gradient portion, a second gradient portion, a deepest portion located between both gradient portions, the first gradient portion and the deepest portion. A device for inserting a pipe into a tunnel including a first arc portion connecting the above and a second arc portion connecting the second slope portion and the deepest portion, and attached to the pipe. , The trolley for running the pipe in the tunnel and the start point side and the end point side of the second arc portion, and the pipe is inserted into the second slope portion through the deepest portion and the second arc portion. Occasionally, a second roller is provided to support the pipe.

この場合、パイプに取り付けられた台車がトンネル内で最深部から第2円弧部に至ると、第2円弧部におけるトンネル側から台車に作用する反力がトンネルの湾曲によって増大する。この反力により、パイプは第2円弧部の湾曲に応じて弾性変形して曲がる。このようにして湾曲に応じて曲がったパイプを、トンネルの第2円弧部の始点側および終点側に配置された第2ローラで支持することで、トンネル内の第2円弧部に沿って曲がるパイプと、トンネル内に配置され、パイプを第2円弧部の始点側および終点側において支持する複数の第2ローラと、を備えるトンネル構造が実現される。 In this case, when the trolley attached to the pipe reaches the second arc portion from the deepest portion in the tunnel, the reaction force acting on the trolley from the tunnel side in the second arc portion increases due to the curvature of the tunnel. Due to this reaction force, the pipe elastically deforms and bends according to the curvature of the second arc portion. By supporting the pipe bent according to the curvature by the second rollers arranged on the start point side and the end point side of the second arc portion of the tunnel in this way, the pipe bends along the second arc portion in the tunnel. And, a tunnel structure including a plurality of second rollers arranged in the tunnel and supporting the pipe on the start point side and the end point side of the second arc portion is realized.

また、本発明の他の態様に係るパイプの挿入方法は、上記したようなパイプ挿入装置を用いて前記トンネル内に前記パイプを挿入する方法であって、前記台車が取り付けられた前記パイプを前記トンネル内で走行させ、前記パイプを、前記第1勾配部から前記第1円弧部を通して前記最深部に挿入させる第1工程を備え、前記第1工程では、前記台車によって前記パイプを走行させながら前記第1ローラによって前記パイプを支持させることにより、前記パイプを前記第1円弧部に沿って弾性変形させながら前記第1円弧部を通過させる。 Further, the method of inserting the pipe according to another aspect of the present invention is a method of inserting the pipe into the tunnel by using the pipe inserting device as described above, and the pipe to which the trolley is attached is inserted into the pipe. A first step of traveling in a tunnel and inserting the pipe from the first slope portion through the first arc portion into the deepest portion is provided. In the first step, the pipe is traveled by the trolley. By supporting the pipe by the first roller, the pipe is elastically deformed along the first arc portion and passed through the first arc portion.

この態様では、トンネル内の第1円弧部に沿って曲がるパイプと、トンネル内に配置され、パイプを第1円弧部の始点側および終点側において支持する複数の第1ローラと、を備えるトンネル構造が実現される。 In this aspect, a tunnel structure including a pipe that bends along a first arc portion in the tunnel and a plurality of first rollers that are arranged in the tunnel and support the pipes on the start point side and the end point side of the first arc portion. Is realized.

また、本発明の他の態様に係るパイプの挿入方法は、上記したようなパイプ挿入装置を用いて前記トンネル内に前記パイプを挿入する方法であって、前記台車が取り付けられた前記パイプを前記トンネル内で走行させ、前記パイプを、前記最深部から前記第2円弧部を通して前記第2勾配部に挿入させる第2工程を備え、前記第2工程では、前記台車によって前記パイプを走行させながら前記第2ローラによって前記パイプを支持させることにより、前記パイプを前記第2円弧部に沿って弾性変形させながら前記第2円弧部を通過させる。 Further, the method of inserting the pipe according to another aspect of the present invention is a method of inserting the pipe into the tunnel by using the pipe inserting device as described above, and the pipe to which the trolley is attached is inserted into the pipe. A second step of traveling in a tunnel and inserting the pipe from the deepest portion through the second arc portion into the second slope portion is provided. In the second step, the pipe is traveled by the trolley. By supporting the pipe by the second roller, the pipe is elastically deformed along the second arc portion and passed through the second arc portion.

この態様では、トンネル内の第2円弧部に沿って曲がるパイプと、トンネル内に配置され、パイプを第2円弧部の始点側および終点側において支持する複数の第2ローラと、を備えるトンネル構造が実現される。 In this aspect, a tunnel structure including a pipe that bends along a second arc portion in the tunnel and a plurality of second rollers arranged in the tunnel and supporting the pipe on the start point side and the end point side of the second arc portion. Is realized.

本発明によれば、良好な作業環境下で効率良くパイプを接続しながら、トンネル内にパイプを円滑に敷設することができる。 According to the present invention, pipes can be smoothly laid in a tunnel while efficiently connecting pipes in a favorable working environment.

本発明の一実施形態に係るトンネル構造を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which shows typically the tunnel structure which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示すトンネル構造においてトンネルの第1円弧部で湾曲したパイプを示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing a pipe curved at the first arc portion of the tunnel in the tunnel structure shown in FIG. 1. 図1に示すトンネル構造においてトンネルの第2円弧部で湾曲したパイプを示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing a pipe curved at a second arc portion of a tunnel in the tunnel structure shown in FIG. 1. 本発明の一実施形態に係るパイプ挿入装置を示す側面図である。It is a side view which shows the pipe insertion apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図4に示すパイプ挿入装置の正面図である。It is a front view of the pipe insertion apparatus shown in FIG. 本発明の一実施形態に係るパイプの挿入方法の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the pipe insertion method which concerns on one Embodiment of this invention. 図6に示すパイプの挿入方法において、トンネル内に複数のローラを設置した状態を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which a plurality of rollers are installed in a tunnel in the pipe insertion method shown in FIG. 図6に示すパイプの挿入方法において、トンネルの第1勾配部にパイプを挿入している状態を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a pipe is inserted into a first slope portion of a tunnel in the method of inserting a pipe shown in FIG. 図6に示すパイプの挿入方法において、トンネルの第1円弧部にパイプの先端が到達する直前の状態を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state immediately before the tip of the pipe reaches the first arc portion of the tunnel in the method of inserting the pipe shown in FIG. 図6に示すパイプの挿入方法において、トンネルの第1円弧部でパイプの先端部が撓んで湾曲している状態を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the tip end portion of the pipe is bent and curved at the first arc portion of the tunnel in the pipe insertion method shown in FIG. 図6に示すパイプの挿入方法において、パイプの先端部が第1円弧部を通過した状態を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the tip end portion of the pipe has passed through the first arc portion in the pipe insertion method shown in FIG. 図6に示すパイプの挿入方法において、パイプの先端部が第1円弧部を通過し、最深部に到達した状態を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the tip end portion of the pipe passes through the first arc portion and reaches the deepest portion in the pipe insertion method shown in FIG. 図6に示すパイプの挿入方法において、パイプの先端部が第2円弧部を通過し、第2勾配部に到達した状態を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the tip end portion of the pipe passes through the second arc portion and reaches the second slope portion in the pipe insertion method shown in FIG. 本発明の一実施形態に係るトンネル構造の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the tunnel structure which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るトンネル構造、パイプ挿入装置、パイプの挿入方法を説明する。
図1に示すように、トンネル1は、例えば、堤防や橋桁等の既存構造物の杭基礎2や河川3を下方に迂回して通るものである。このトンネル1は、トンネル最深部(最深部)11と、第1勾配部12と、第2勾配部13と、第1円弧部14と、第2円弧部15と、を主に備えている。
Hereinafter, the tunnel structure, the pipe insertion device, and the pipe insertion method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the tunnel 1 bypasses the pile foundation 2 and the river 3 of an existing structure such as an embankment or a bridge girder downward. The tunnel 1 mainly includes a tunnel deepest portion (deepest portion) 11, a first gradient portion 12, a second gradient portion 13, a first arc portion 14, and a second arc portion 15.

トンネル最深部11は、杭基礎2や河川3等の下方の地盤G中に設けられ、水平方向に延びている。第1勾配部12は、トンネル最深部11の一方の端部から地表部に向けて斜め上方に延びている。第1勾配部12の上端12tは、地表部に設けられた第1立坑16内に開口している。第2勾配部13は、トンネル最深部11の他方の端部から地表部に向けて斜め上方に延びている。第2勾配部13の上端13tは、地表部に設けられた第2立坑17内で開口している。 The deepest part 11 of the tunnel is provided in the ground G below the pile foundation 2 and the river 3, and extends in the horizontal direction. The first slope portion 12 extends obliquely upward from one end of the tunnel deepest portion 11 toward the ground surface portion. The upper end 12t of the first slope portion 12 is open in the first shaft 16 provided on the ground surface portion. The second slope portion 13 extends obliquely upward from the other end of the tunnel deepest portion 11 toward the ground surface portion. The upper end 13t of the second slope portion 13 is open in the second shaft 17 provided on the ground surface portion.

第1円弧部14は、トンネル最深部11の一方の端部と第1勾配部12とを接続する。第1円弧部14は、所定の曲率半径(例えば、曲率半径250m)で円弧状に湾曲している。第2円弧部15は、トンネル最深部11の他方の端部と第2勾配部13との間に設けられている。第2円弧部15は、所定の曲率半径(例えば、曲率半径250m)で円弧状に湾曲している。ここで、第1円弧部14の曲率半径と、第2円弧部15の曲率半径とは、同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。 The first arc portion 14 connects one end of the tunnel deepest portion 11 with the first gradient portion 12. The first arc portion 14 is curved in an arc shape with a predetermined radius of curvature (for example, a radius of curvature of 250 m). The second arc portion 15 is provided between the other end portion of the tunnel deepest portion 11 and the second slope portion 13. The second arc portion 15 is curved in an arc shape with a predetermined radius of curvature (for example, a radius of curvature of 250 m). Here, the radius of curvature of the first arc portion 14 and the radius of curvature of the second arc portion 15 may be the same or different from each other.

第1立坑16、第2立坑17は、それぞれ、地表部からトンネル最深部11よりも浅く形成されている。第1立坑16、第2立坑17は、少なくとも、第1勾配部12の上端12t、第2勾配部13の上端13tよりも下方まで形成されていればよく、トンネル最深部11までの深さで掘削形成する必要はない。 The first shaft 16 and the second shaft 17 are formed shallower than the deepest part 11 of the tunnel from the ground surface, respectively. The first shaft 16 and the second shaft 17 need only be formed below the upper end 12t of the first slope portion 12 and the upper end 13t of the second slope portion 13, at a depth of up to the deepest portion 11 of the tunnel. There is no need to excavate and form.

このようなトンネル1は、例えば、第1立坑16から掘削機を発進させ、推進工法により掘削機を推進させつつ、第1勾配部12を上端12t側から斜め下方に向かって所定の傾斜角度で構築していく。このように、第1勾配部12では、例えば30°以上の下り勾配で第1勾配部12を構築する。推進工法は、既存の方法を用いればよい。推進工法では、掘削機で地盤Gを掘削することでトンネル孔を掘削しつつ、第1立坑16内で組み立てたトンネル躯体を、第1立坑16の壁面に反力が支持された推進ジャッキでトンネル孔内に順次推進させていく。 In such a tunnel 1, for example, the excavator is started from the first shaft 16 and the excavator is propelled by the propulsion method, and the first slope portion 12 is inclined diagonally downward from the upper end 12t side at a predetermined inclination angle. I will build it. In this way, in the first gradient portion 12, for example, the first gradient portion 12 is constructed with a downward gradient of 30 ° or more. As the propulsion method, an existing method may be used. In the propulsion method, while excavating a tunnel hole by excavating the ground G with an excavator, the tunnel skeleton assembled in the first shaft 16 is tunneled with a propulsion jack in which a reaction force is supported on the wall surface of the first shaft 16. It will be promoted sequentially in the hole.

推進工法により、掘削機が、第1勾配部12、第1円弧部14を経てトンネル最深部11まで到達したら、推進工法からシールド工法に切り替え、トンネル最深部11、第2円弧部15、および第2勾配部13を順次構築していく。シールド工法は、既存の方法を用いればよい。シールド工法では、掘削機で地盤Gを掘削してトンネル孔を掘削しつつ、掘削機内でトンネル躯体を構成するセグメントを順次組み立てていく。
シールド工法により構築する第2勾配部13が第2立坑17まで到達することで、トンネル1の構築が完了する。
When the excavator reaches the tunnel deepest part 11 via the first slope part 12 and the first arc part 14 by the propulsion method, the propulsion method is switched to the shield method, and the tunnel deepest part 11, the second arc part 15, and the second The two gradient portions 13 are sequentially constructed. As the shield method, an existing method may be used. In the shield method, the ground G is excavated with an excavator to excavate a tunnel hole, and the segments constituting the tunnel skeleton are sequentially assembled in the excavator.
The construction of the tunnel 1 is completed when the second slope portion 13 constructed by the shield method reaches the second shaft 17.

このようなトンネル1は、第1勾配部12、第2勾配部13を備えることで、トンネル最深部11まで到達する深い立坑を掘削する必要がなく、トンネル最深部11よりも大幅に浅い第1立坑16、第2立坑17を掘削すればよい。これにより、工期短縮化、施工コストの低減を図ることができる。
また、下り勾配となる第1勾配部12の構築時には、推進工法を用いることで、シールド工法では困難な傾斜であっても第1勾配部12を確実に構築できる。またトンネル最深部11をシールド工法で構築することで、トンネル最深部11が大深度であっても施工を確実に行うことができる。
なお、上記したトンネル1の構築方法は一例に過ぎず、例えばトンネル1の全長を推進工法またはシールド工法で構築してもよい。
By providing the first slope portion 12 and the second slope portion 13, such a tunnel 1 does not need to excavate a deep shaft reaching the deepest part 11 of the tunnel, and is significantly shallower than the deepest part 11 of the tunnel. The shaft 16 and the second shaft 17 may be excavated. As a result, the construction period can be shortened and the construction cost can be reduced.
Further, when constructing the first gradient portion 12 having a downward slope, the first gradient portion 12 can be reliably constructed even if the inclination is difficult with the shield method by using the propulsion method. Further, by constructing the tunnel deepest portion 11 by the shield method, the construction can be reliably performed even if the tunnel deepest portion 11 is at a large depth.
The above-mentioned method for constructing the tunnel 1 is only an example. For example, the entire length of the tunnel 1 may be constructed by a propulsion method or a shield method.

このようなトンネル1内には、例えばガス管、水道管等として用いられるパイプ20が敷設されている。パイプ20は、所定長を有した複数本のパイプ材21を互いに溶接することで、その延伸方向に長尺に連続している。パイプ20は、第1立坑16側の地表部と、第2立坑17側の地表部との間で、トンネル1内にその全長にわたって挿入されている。具体的には、パイプ20は、第1立坑16側から第2立坑17側に向かって、第1勾配部12、第1円弧部14、トンネル最深部11、第2円弧部15、第2勾配部13内に挿通されている。パイプ20は、トンネル1の一方の端部(本実施形態では第1勾配部12)から連続して挿入される。 In such a tunnel 1, for example, a pipe 20 used as a gas pipe, a water pipe, or the like is laid. The pipe 20 is long and continuous in the stretching direction by welding a plurality of pipe members 21 having a predetermined length to each other. The pipe 20 is inserted into the tunnel 1 over the entire length between the ground surface portion on the first shaft 16 side and the ground surface portion on the second shaft 17 side. Specifically, the pipe 20 has a first slope portion 12, a first arc portion 14, a tunnel deepest portion 11, a second arc portion 15, and a second gradient from the first shaft 16 side to the second shaft 17 side. It is inserted in the portion 13. The pipe 20 is continuously inserted from one end of the tunnel 1 (first gradient portion 12 in this embodiment).

パイプ20は、第1円弧部14および第2円弧部15において、第1円弧部14および第2円弧部15に沿って略円弧状に曲がった湾曲部20b、20cを有する。パイプ20は、トンネル1内に設けられた複数のローラ30に支持されることで、第1円弧部14および第2円弧部15に沿って略円弧状に曲がっている。本実施形態では、複数のローラ30として、第1ローラ31と、第2ローラ32とが設けられている。 The pipe 20 has curved portions 20b and 20c bent in a substantially arc shape along the first arc portion 14 and the second arc portion 15 in the first arc portion 14 and the second arc portion 15. The pipe 20 is supported by a plurality of rollers 30 provided in the tunnel 1 and is bent in a substantially arc shape along the first arc portion 14 and the second arc portion 15. In the present embodiment, the first roller 31 and the second roller 32 are provided as the plurality of rollers 30.

図2に示すように、第1ローラ31は、トンネル1の延伸方向において第1円弧部14の始点側および終点側に設けられている。言い換えると、第1ローラ31は、前記延在方向において第1円弧部14を間に挟んだ両側(第1円弧部14の範囲外)に配置されている。本実施形態では、第1ローラ31は、トンネル1の内周面に固定されたローラ支持台33に、パイプ20の進行方向と垂直な水平線を軸として回転自在に設けられている。 As shown in FIG. 2, the first roller 31 is provided on the start point side and the end point side of the first arc portion 14 in the extending direction of the tunnel 1. In other words, the first roller 31 is arranged on both sides (outside the range of the first arc portion 14) sandwiching the first arc portion 14 in the extending direction. In the present embodiment, the first roller 31 is rotatably provided on the roller support base 33 fixed to the inner peripheral surface of the tunnel 1 about a horizontal line perpendicular to the traveling direction of the pipe 20.

パイプ20は、第1円弧部14の一方の側の第1勾配部12に位置する第1ローラ31Aと、第1円弧部14の他方の側のトンネル最深部11に位置する第1ローラ31Bとに支持されることで、略円弧状に湾曲し、湾曲部20bを形成している。パイプ20は、第1円弧部14の始点側および終点側において2つの第1ローラ31A,31Bによって支持され、これらの第1ローラ31A,31Bの間においては支持されていない。湾曲部20bは、第1円弧部14の始点側および終点側において第1ローラ31A、31Bに2点支持されたパイプ20が、第1ローラ31A、31Bの間で下方に略円弧状に撓むことで形成されている。湾曲部20bにおいて、パイプ20は、塑性変形しておらず、パイプ20の弾性変形域内で弾性変形した状態である。なおここで、湾曲部20bは、一定の曲率半径で湾曲しているとは限らず、トンネル1の延伸方向において曲率半径が変化していてもよい。また、湾曲部20bが湾曲している領域は、第1ローラ31A、31B間に限らず、パイプ20の延伸方向において第1ローラ31A、31Bの外側まで至っていてもよい。 The pipe 20 includes a first roller 31A located on the first slope portion 12 on one side of the first arc portion 14, and a first roller 31B located on the deepest tunnel portion 11 on the other side of the first arc portion 14. By being supported by, it is curved in a substantially arc shape to form a curved portion 20b. The pipe 20 is supported by two first rollers 31A and 31B on the start point side and the end point side of the first arc portion 14, and is not supported between these first rollers 31A and 31B. In the curved portion 20b, the pipe 20 supported by the first rollers 31A and 31B at two points on the start point side and the end point side of the first arc portion 14 bends downward in a substantially arc shape between the first rollers 31A and 31B. It is formed by. In the curved portion 20b, the pipe 20 is not plastically deformed, but is in a state of being elastically deformed within the elastic deformation region of the pipe 20. Here, the curved portion 20b is not always curved with a constant radius of curvature, and the radius of curvature may change in the extending direction of the tunnel 1. Further, the region where the curved portion 20b is curved is not limited to between the first rollers 31A and 31B, and may reach the outside of the first rollers 31A and 31B in the extending direction of the pipe 20.

図3に示すように、第2ローラ32は、トンネル1の延伸方向において第2円弧部15の始点側および終点側に設けられている。言い換えると、第2ローラ32は、前記延在方向において第2円弧部15を間に挟んだ両側(第2円弧部15の範囲外)に配置されている。本実施形態では、第2ローラ32は、トンネル1の内周面に固定されたローラ支持台33に、パイプ20の進行方向と垂直な水平線を軸として回転自在に設けられている。 As shown in FIG. 3, the second roller 32 is provided on the start point side and the end point side of the second arc portion 15 in the extending direction of the tunnel 1. In other words, the second roller 32 is arranged on both sides (outside the range of the second arc portion 15) sandwiching the second arc portion 15 in the extending direction. In the present embodiment, the second roller 32 is rotatably provided on the roller support base 33 fixed to the inner peripheral surface of the tunnel 1 about a horizontal line perpendicular to the traveling direction of the pipe 20.

パイプ20は、第2円弧部15の一方の側のトンネル最深部11に位置する第2ローラ32Aと、第2円弧部15の他方の側の第2勾配部13に位置する第2ローラ32Bとに支持されることで、円弧状に湾曲し、湾曲部20cを形成している。パイプ20は、第2円弧部15の始点側および終点側において2つの第2ローラ32A,32Bによって支持され、これらの第2ローラ32A,32Bの間においては支持されていない。湾曲部20cは、第2円弧部15の始点側および終点側において第2ローラ32A、32Bに2点支持されたパイプ20が、第2ローラ32A、32Bの間で下方に略円弧状に撓むことで形成されている。湾曲部20cにおいて、パイプ20は、塑性変形しておらず、パイプ20の弾性変形域内で弾性変形した状態である。なおここで、湾曲部20cは、一定の曲率半径で湾曲しているとは限らず、トンネル1の延伸方向において曲率半径が変化していてもよい。また、湾曲部20cが湾曲している領域は、第2ローラ32A、32B間に限らず、パイプ20の延伸方向において第2ローラ32A、32Bの外側まで至っていてもよい。 The pipe 20 includes a second roller 32A located at the deepest part 11 of the tunnel on one side of the second arc portion 15, and a second roller 32B located at the second slope portion 13 on the other side of the second arc portion 15. By being supported by, it is curved in an arc shape to form a curved portion 20c. The pipe 20 is supported by two second rollers 32A and 32B on the start point side and the end point side of the second arc portion 15, and is not supported between these second rollers 32A and 32B. In the curved portion 20c, the pipe 20 supported by the second rollers 32A and 32B at two points on the start point side and the end point side of the second arc portion 15 bends downward in a substantially arc shape between the second rollers 32A and 32B. It is formed by. In the curved portion 20c, the pipe 20 is not plastically deformed, but is in a state of being elastically deformed within the elastic deformation region of the pipe 20. Here, the curved portion 20c is not always curved with a constant radius of curvature, and the radius of curvature may change in the extending direction of the tunnel 1. Further, the region where the curved portion 20c is curved is not limited to between the second rollers 32A and 32B, and may reach the outside of the second rollers 32A and 32B in the extending direction of the pipe 20.

図2、図3に示すように、湾曲部20b、20cにおけるパイプ20の平均曲率半径Rpは、パイプ20に許容される最大曲率半径Rmaxよりも小さい。最大曲率半径Rmaxは、パイプ20が塑性変形域に至らないように設定された最大の曲率半径である。これにより、湾曲部20b、20cにおいて、パイプ20は、塑性変形域に至らず、弾性変形域内で曲がっている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the average radius of curvature Rp of the pipe 20 in the curved portions 20b and 20c is smaller than the maximum radius of curvature Rmax allowed for the pipe 20. The maximum radius of curvature Rmax is the maximum radius of curvature set so that the pipe 20 does not reach the plastic deformation region. As a result, in the curved portions 20b and 20c, the pipe 20 does not reach the plastic deformation region and is bent within the elastic deformation region.

2つの第1ローラ31A,31Bによって支持されて略円弧状に湾曲したパイプ20において、2つの第1ローラ31A,31Bによって支持される部分を結ぶ弦の長さをLa1とし、この弦から、パイプ20が第1ローラ31A,31B間で最も撓む部分までの距離(矢高)をD1とする。前記弦は、第1円弧部14においてパイプ20が撓み始めた位置と撓み終わり位置とを結ぶ弦ともいえる。これらの距離D1と長さLa1との比率である比率D1/La1は、トンネル1の中心線Ctの第1円弧部14における始点と終点を結ぶ弦Lb1に対する矢高A1の比率A1/Lb1よりも大きい。
また、2つの第2ローラ32A,32Bによって支持されて略円弧状に湾曲したパイプ20において、2つの第2ローラ32A,32Bによって支持される部分を結ぶ弦の長さをLa2とし、この弦から、パイプ20が第2ローラ32A,32B間で最も撓む部分までの距離(矢高)をD2とする。前記弦は、第2円弧部15においてパイプ20が撓み始めた位置と撓み終わり位置とを結ぶ弦ともいえる。これらの距離D2と長さLa2との比率である比率D2/La2は、トンネル1の中心線Ctの第2円弧部15における始点と終点を結ぶ弦Lb2に対する矢高A2の比率A2/Lb2よりも大きい。
In the pipe 20 supported by the two first rollers 31A and 31B and curved in a substantially arc shape, the length of the string connecting the portions supported by the two first rollers 31A and 31B is La1, and the pipe is connected from this string. Let D1 be the distance (arrow height) to the portion where 20 bends most between the first rollers 31A and 31B. The string can be said to be a string connecting the position where the pipe 20 starts to bend and the position where the pipe 20 starts to bend in the first arc portion 14. The ratio D1 / La1, which is the ratio of the distance D1 to the length La1, is larger than the ratio A1 / Lb1 of the arrow height A1 to the string Lb1 connecting the start point and the end point in the first arc portion 14 of the center line Ct of the tunnel 1. ..
Further, in the pipe 20 supported by the two second rollers 32A and 32B and curved in a substantially arc shape, the length of the string connecting the portions supported by the two second rollers 32A and 32B is La2, and the length of the string is La2. Let D2 be the distance (arrow height) to the portion where the pipe 20 bends most between the second rollers 32A and 32B. The string can be said to be a string connecting the position where the pipe 20 starts to bend and the position where the pipe 20 starts to bend in the second arc portion 15. The ratio D2 / La2, which is the ratio of the distance D2 to the length La2, is larger than the ratio A2 / Lb2 of the arrow height A2 to the string Lb2 connecting the start point and the end point in the second arc portion 15 of the center line Ct of the tunnel 1. ..

上記のように弾性変形域内でパイプ20が湾曲することで形成される湾曲部20b、20cは、パイプ20の材料特性に応じて、複数のローラ30(2つの第1ローラ31A,31B、2つの第2ローラ32A,32B)の間隔を適切に設定することで形成される。
例えば、複数のローラ30の間隔は、パイプ20が自重によって撓む撓み量に基づいて設定される。パイプ20が自重によって撓む撓み量は、パイプ20の単位重量、断面係数、ヤング率を含む関数によって算定される。
複数のローラ30は、パイプ20の自重による撓みが第1円弧部14、第2円弧部15に沿ったものとなるような間隔に設置してもよい。また、複数のローラ30は、第1円弧部14、第2円弧部15で湾曲したパイプ20に合わせて、パイプ20の平均曲率半径Rpが適切な数値となるよう、位置を調整してもよい。
The curved portions 20b and 20c formed by bending the pipe 20 within the elastic deformation region as described above have a plurality of rollers 30 (two first rollers 31A and 31B, two) depending on the material characteristics of the pipe 20. It is formed by appropriately setting the interval between the second rollers 32A and 32B).
For example, the distance between the plurality of rollers 30 is set based on the amount of deflection of the pipe 20 due to its own weight. The amount of deflection of the pipe 20 due to its own weight is calculated by a function including the unit weight of the pipe 20, the section modulus, and Young's modulus.
The plurality of rollers 30 may be installed at intervals such that the bending due to the weight of the pipe 20 is along the first arc portion 14 and the second arc portion 15. Further, the positions of the plurality of rollers 30 may be adjusted so that the average radius of curvature Rp of the pipe 20 becomes an appropriate value according to the pipe 20 curved by the first arc portion 14 and the second arc portion 15. ..

次に、上記のような、トンネル1と、トンネル1内に挿入されたパイプ20とで構成されるトンネル構造を実現するための、パイプ挿入装置50、およびパイプ20の挿入方法について説明する。
図4、図5に示すように、トンネル1内にパイプ20を挿入するパイプ挿入装置50は、上記した複数のローラ30(第1ローラ31、第2ローラ32)と、台車51と、を備える。
Next, the pipe inserting device 50 and the method of inserting the pipe 20 for realizing the tunnel structure including the tunnel 1 and the pipe 20 inserted in the tunnel 1 as described above will be described.
As shown in FIGS. 4 and 5, the pipe insertion device 50 for inserting the pipe 20 into the tunnel 1 includes the plurality of rollers 30 (first roller 31, second roller 32) and a carriage 51 described above. ..

台車51は、パイプ20を支持するパイプ支持部52と、車輪53と、を備える。パイプ支持部52は、例えば円環状で、その内側にパイプ20の先端20Sが挿通される。パイプ支持部52は、半円弧状の上部部材52Aと下部部材52Bとが組み合わされることで円環状に形成されている。上部部材52Aと、下部部材52Bとは、その合わせ目に設けられた上部フランジ52fと下部フランジ52gとが、ボルト(図示無し)等で着脱可能に接続されている。上部部材52Aと、下部部材52Bとを連結した状態で、パイプ20は、パイプ支持部52に保持される。 The carriage 51 includes a pipe support portion 52 that supports the pipe 20 and wheels 53. The pipe support portion 52 has, for example, an annular shape, and the tip 20S of the pipe 20 is inserted inside the pipe support portion 52. The pipe support portion 52 is formed in an annular shape by combining the semicircular upper member 52A and the lower member 52B. The upper member 52A and the lower member 52B are connected to each other by attaching and detaching the upper flange 52f and the lower flange 52g provided at the joint thereof with bolts (not shown) or the like. The pipe 20 is held by the pipe support portion 52 in a state where the upper member 52A and the lower member 52B are connected to each other.

車輪53は、パイプ支持部52の下部に設けられている。各車輪53は、パイプ支持部52に固定された車輪支持部54に、回転自在に設けられている。車輪53は、パイプ支持部52に対し、パイプ20の中心軸回りの周方向に間隔をあけて、二個一対で設けられている。これら二個一対の車輪53は、ローラ30(第1ローラ31、第2ローラ32)に対し、周方向の両側に配置されている。 The wheel 53 is provided below the pipe support portion 52. Each wheel 53 is rotatably provided on a wheel support portion 54 fixed to the pipe support portion 52. The wheels 53 are provided in pairs with respect to the pipe support portion 52 at intervals in the circumferential direction around the central axis of the pipe 20. These two pairs of wheels 53 are arranged on both sides in the circumferential direction with respect to the rollers 30 (first roller 31, second roller 32).

このような台車51は、パイプ20の先端20Sが第1ローラ31、第2ローラ32よりも高い位置となるようにパイプ20を支持する。
台車51は、ワイヤーロープ等の牽引具55を、図示しないウインチ等の巻取装置で巻き取ることで、台車51のパイプ支持部52に先端20Sが支持されたパイプ20を、トンネル1の延伸方向に引き込む。
台車51に設けられた車輪53は、パイプ20の中心軸回りの周方向に間隔をあけて設けられている。車輪53は、トンネル1の最下部に設けられたローラ30に対し、周方向両側を通る。
Such a carriage 51 supports the pipe 20 so that the tip 20S of the pipe 20 is located higher than the first roller 31 and the second roller 32.
The trolley 51 winds a traction tool 55 such as a wire rope with a winding device such as a winch (not shown), so that the pipe 20 having the tip 20S supported on the pipe support portion 52 of the trolley 51 is extended in the direction of extension of the tunnel 1. Pull in to.
The wheels 53 provided on the carriage 51 are provided at intervals in the circumferential direction around the central axis of the pipe 20. The wheels 53 pass on both sides in the circumferential direction with respect to the rollers 30 provided at the lowermost part of the tunnel 1.

図6に示すように、パイプ挿入装置50を用いてトンネル1内にパイプ20を挿入するパイプ挿入方法は、パイプ溶接工程S1と、パイプ挿通工程(第1工程、第2工程)S2と、を含む。ここで、本実施形態では、トンネル1に対し、第1勾配部12側から第2勾配部13側に向かってパイプ20を挿入する。このため、パイプ20の挿入方向において、第1勾配部12は下り勾配、第2勾配部13は上り勾配となる。 As shown in FIG. 6, the pipe insertion method for inserting the pipe 20 into the tunnel 1 using the pipe insertion device 50 includes a pipe welding step S1 and a pipe insertion step (first step, second step) S2. Including. Here, in the present embodiment, the pipe 20 is inserted into the tunnel 1 from the first slope portion 12 side toward the second slope portion 13 side. Therefore, in the insertion direction of the pipe 20, the first slope portion 12 has a downward slope and the second slope portion 13 has an up slope.

パイプ溶接工程S1では、図7に示すように、第1立坑16側の地表部において、所定長のパイプ材21を溶接することで、長尺のパイプ20を形成する。なお、このパイプ溶接工程S1は、後述するパイプ挿通工程S2におけるパイプ20の挿通作業と並行し、地表部で継続して順次実行する。
地表部で、ある程度の本数のパイプ材21を溶接した後、パイプ20の先端20Sに、台車51を取り付ける。
一方、トンネル1内には、予め、複数のローラ30(第1ローラ31、第2ローラ32)を設置しておく。
In the pipe welding step S1, as shown in FIG. 7, a long pipe 20 is formed by welding a pipe material 21 having a predetermined length on the ground surface portion on the side of the first shaft 16. The pipe welding step S1 is continuously executed on the ground surface in parallel with the pipe 20 insertion work in the pipe insertion step S2 described later.
After welding a certain number of pipe materials 21 on the ground surface, the carriage 51 is attached to the tip 20S of the pipe 20.
On the other hand, a plurality of rollers 30 (first roller 31, second roller 32) are installed in advance in the tunnel 1.

この後、パイプ挿通工程S2では、トンネル1内にパイプ20を挿通していく。パイプ挿通工程S2では、パイプ20を、第1勾配部12から第1円弧部14を通してトンネル最深部11に挿入させる。本実施形態において、パイプ挿通工程S2は、パイプ20を第1勾配部12に通す工程S21と、パイプ20を第1円弧部14に通す工程S22と、パイプ20をトンネル最深部11に通す工程S23と、パイプ20を第2円弧部15に通す工程S24と、パイプ20を第2勾配部13に通す工程S25と、を含む。 After that, in the pipe insertion step S2, the pipe 20 is inserted into the tunnel 1. In the pipe insertion step S2, the pipe 20 is inserted into the deepest portion 11 of the tunnel from the first gradient portion 12 through the first arc portion 14. In the present embodiment, the pipe insertion step S2 includes a step S21 for passing the pipe 20 through the first slope portion 12, a step S22 for passing the pipe 20 through the first arc portion 14, and a step S23 for passing the pipe 20 through the deepest portion 11 of the tunnel. A step S24 of passing the pipe 20 through the second arc portion 15 and a step S25 of passing the pipe 20 through the second slope portion 13 are included.

パイプ20を第1勾配部12に通す工程S21では、図8に示すように、先端20Sに台車51を取り付けたパイプ20を、第1立坑16から第1勾配部12内に挿入する。このとき、地表部から第1立坑16を通して第1勾配部12内にパイプ20が挿入される部分Pにおいて、パイプ20は、自重により斜め下方に湾曲する。
台車51に設けられた牽引具55(図5参照)をトンネル1の延伸方向に引っ張ることで、パイプ20を、第1勾配部12内に順次引き込んでいく。トンネル1内で、台車51は、車輪53がトンネル1の内周面(下面)上で転動する。これによってパイプ20は、トンネル1内で走行する。
In the step S21 of passing the pipe 20 through the first slope portion 12, as shown in FIG. 8, the pipe 20 having the carriage 51 attached to the tip 20S is inserted into the first slope portion 12 from the first shaft 16. At this time, at the portion P where the pipe 20 is inserted into the first slope portion 12 from the ground surface portion through the first shaft 16, the pipe 20 curves diagonally downward due to its own weight.
By pulling the towing tool 55 (see FIG. 5) provided on the carriage 51 in the extending direction of the tunnel 1, the pipe 20 is sequentially pulled into the first slope portion 12. In the tunnel 1, the wheels 53 of the carriage 51 roll on the inner peripheral surface (lower surface) of the tunnel 1. As a result, the pipe 20 runs in the tunnel 1.

パイプ20を第1円弧部14に通す工程S22では、図9、図10に示すように、パイプ20の先端20Sを、第1勾配部12から第1円弧部14に通す。図9に示すように、第1円弧部14に対して第1勾配部12側に設けられた第1ローラ31Aを台車51が通過すると、パイプ20は、台車51と、第1ローラ31Aとによって支持された状態となる。 In the step S22 of passing the pipe 20 through the first arc portion 14, as shown in FIGS. 9 and 10, the tip 20S of the pipe 20 is passed from the first gradient portion 12 to the first arc portion 14. As shown in FIG. 9, when the carriage 51 passes through the first roller 31A provided on the first slope portion 12 side with respect to the first arc portion 14, the pipe 20 is formed by the carriage 51 and the first roller 31A. It will be in a supported state.

図10に示すように、台車51が第1円弧部14に進入すると、トンネル1の湾曲によってトンネル1側から台車51に作用する反力Fが増大する。この反力Fにより、台車51に支持されたパイプ20は、第1円弧部14の湾曲に応じて弾性変形して曲がる。このとき、パイプ20は、台車51と、第1ローラ31Aとに2点支持された状態で、下方に湾曲する。 As shown in FIG. 10, when the carriage 51 enters the first arc portion 14, the reaction force F acting on the carriage 51 from the tunnel 1 side increases due to the curvature of the tunnel 1. Due to this reaction force F, the pipe 20 supported by the bogie 51 is elastically deformed and bent according to the curvature of the first arc portion 14. At this time, the pipe 20 is curved downward while being supported at two points by the carriage 51 and the first roller 31A.

図11に示すように、台車51が第1円弧部14を通過すると、パイプ20の先端20Sは、トンネル最深部11に進入する。このとき、台車51に支持されたパイプ20の先端20Sは、第1ローラ31位置では、第1ローラ31Bよりも高い位置に配置されるので、湾曲部20bで湾曲したパイプ20の先端20Sが第1ローラ31Bと干渉することが抑えられる。 As shown in FIG. 11, when the carriage 51 passes through the first arc portion 14, the tip 20S of the pipe 20 enters the deepest portion 11 of the tunnel. At this time, the tip 20S of the pipe 20 supported by the carriage 51 is arranged at a position higher than that of the first roller 31B at the position of the first roller 31, so that the tip 20S of the pipe 20 curved by the curved portion 20b is the first. Interference with 1 roller 31B is suppressed.

パイプ20をトンネル最深部11に通す工程S23では、図12に示すように、台車51を牽引することで、パイプ20をトンネル最深部11に沿って第2円弧部15に向かって走行させていく。このとき、台車51が第1ローラ31Bを通過した後、パイプ20の走行方向後方の第1円弧部14では、パイプ20は、第1ローラ31A、31Bによって2点支持された状態で湾曲した状態を維持する。つまり、台車51によってパイプ20を走行させながら、第1ローラ31A、31Bによって支持された部分において、パイプ20は第1円弧部14に沿って略円弧状に弾性変形しながら第1円弧部14を通過していく。 In the step S23 of passing the pipe 20 through the deepest part 11 of the tunnel, as shown in FIG. 12, the pipe 20 is driven toward the second arc portion 15 along the deepest part 11 of the tunnel by pulling the carriage 51. .. At this time, after the carriage 51 has passed through the first roller 31B, the pipe 20 is curved in a state of being supported at two points by the first rollers 31A and 31B in the first arc portion 14 rearward in the traveling direction of the pipe 20. To maintain. That is, while the pipe 20 is driven by the carriage 51, in the portion supported by the first rollers 31A and 31B, the pipe 20 elastically deforms the first arc portion 14 along the first arc portion 14 in a substantially arc shape while deforming the first arc portion 14. I will pass through.

パイプ20を第2円弧部15に通す工程S24では、図13に示すように、トンネル最深部11を通過した台車51が第2円弧部15に進入すると、トンネル1の湾曲によってトンネル1側から台車51に作用する反力Fが増大する。この反力Fにより、台車51に支持されたパイプ20は第2円弧部15の湾曲に応じて弾性変形して曲がる。 In the step S24 of passing the pipe 20 through the second arc portion 15, as shown in FIG. 13, when the trolley 51 passing through the deepest tunnel portion 11 enters the second arc portion 15, the trolley is bent from the tunnel 1 side due to the curvature of the tunnel 1. The reaction force F acting on 51 increases. Due to this reaction force F, the pipe 20 supported by the bogie 51 is elastically deformed and bent according to the curvature of the second arc portion 15.

パイプ20を第2勾配部13に通す工程S25では、第2円弧部15を通過した台車51が第2勾配部13に進入すると、パイプ20は、第2勾配部13に沿った上り勾配を地表部に向けて走行していく。パイプ20の先端20Sが第2立坑17内に到達することで、パイプ20がトンネル1の全長にわたって挿入されたことになる。
この後、パイプ20の先端20Sを、台車51とともに、第2立坑17内から地表部に引き上げる。さらに、第1立坑16、第2立坑17等の埋め戻しを行うことで、トンネル1へのパイプ20の敷設が完了し、図1に示したようなトンネル構造が実現される。
In the step S25 of passing the pipe 20 through the second slope portion 13, when the carriage 51 that has passed through the second arc portion 15 enters the second slope portion 13, the pipe 20 makes an ascending slope along the second slope portion 13 on the ground surface. I will drive toward the club. When the tip 20S of the pipe 20 reaches the inside of the second shaft 17, the pipe 20 is inserted over the entire length of the tunnel 1.
After that, the tip 20S of the pipe 20 is pulled up from the inside of the second shaft 17 to the ground surface together with the carriage 51. Further, by backfilling the first shaft 16, the second shaft 17, and the like, the laying of the pipe 20 in the tunnel 1 is completed, and the tunnel structure as shown in FIG. 1 is realized.

以上説明したように、本実施形態に係るトンネル構造によれば、トンネル1内にその全長にわたって挿入され、第1円弧部14および第2円弧部15に沿って曲がるパイプ20と、トンネル1内に配置され、第1円弧部14および第2円弧部15の双方においてそれぞれにパイプ20を支持する複数のローラ30と、を備える。
このような構成では、パイプ20は、トンネル1の一端側の第1勾配部12から第1円弧部14を経て、トンネル1のトンネル最深部11に挿入される。また、パイプ20は、トンネル最深部11から第2円弧部15、第2勾配部13を経て、トンネル1の他端に到達している。トンネル1内に挿入されたパイプ20は、第1円弧部14および第2円弧部15の双方に設けられた複数のローラ30によって支持されることで、第1円弧部14および第2円弧部15に沿って曲がる。つまり、パイプ20は、第1円弧部14および第2円弧部15では、複数のローラ30間で、パイプ20の弾性変形域内で下方に撓むことで、第1円弧部14および第2円弧部15に沿って曲がる。したがって、パイプ20を予め曲げておくことなく、パイプ20を弾性変形させて湾曲させながら、第1円弧部14および第2円弧部15に通すことができる。
このような構成によれば、従来のように立坑から所定長のパイプ材をトンネル1内に搬送することなく、その延伸方向に連続するパイプ20を、第1勾配部12側からトンネル1に連続的に挿入して、トンネル1内にパイプ20を敷設することができる。このようにして、作業環境が悪いトンネル1内で、パイプ20同士の溶接、検査、防食処理等の作業を行う必要がなく、これらの作業を地表部(地上)で行うことができる。したがって、良好な作業環境下で効率良くパイプ20を接続しながら、トンネル1内のパイプ20を円滑に敷設することが可能となる。
As described above, according to the tunnel structure according to the present embodiment, the pipe 20 which is inserted into the tunnel 1 over the entire length and bends along the first arc portion 14 and the second arc portion 15 and the tunnel 1 A plurality of rollers 30 that are arranged and each of which supports the pipe 20 in both the first arc portion 14 and the second arc portion 15 are provided.
In such a configuration, the pipe 20 is inserted into the deepest tunnel portion 11 of the tunnel 1 from the first gradient portion 12 on one end side of the tunnel 1 via the first arc portion 14. Further, the pipe 20 reaches the other end of the tunnel 1 from the deepest portion 11 of the tunnel through the second arc portion 15 and the second gradient portion 13. The pipe 20 inserted into the tunnel 1 is supported by a plurality of rollers 30 provided on both the first arc portion 14 and the second arc portion 15, so that the first arc portion 14 and the second arc portion 15 are supported. Turn along. That is, in the first arc portion 14 and the second arc portion 15, the pipe 20 bends downward within the elastic deformation region of the pipe 20 between the plurality of rollers 30, so that the first arc portion 14 and the second arc portion 14 and the second arc portion are bent downward. Turn along 15. Therefore, the pipe 20 can be passed through the first arc portion 14 and the second arc portion 15 while being elastically deformed and curved without bending the pipe 20 in advance.
According to such a configuration, the pipe 20 continuous in the extending direction is continuously connected to the tunnel 1 from the first slope portion 12 side without transporting the pipe material having a predetermined length from the shaft into the tunnel 1 as in the conventional case. The pipe 20 can be laid in the tunnel 1. In this way, it is not necessary to perform operations such as welding, inspection, and anticorrosion treatment between the pipes 20 in the tunnel 1 in which the working environment is poor, and these operations can be performed on the ground surface (ground). Therefore, it is possible to smoothly lay the pipe 20 in the tunnel 1 while efficiently connecting the pipe 20 in a good working environment.

また、ローラ30は、第1円弧部14および第2円弧部15の径方向外側に配置されている。
このような構成によれば、パイプ20は、第1円弧部14および第2円弧部15の径方向外側に配置された複数のローラ30間で撓むことで、トンネル1の第1円弧部14および第2円弧部15の曲率半径に応じて湾曲する。
Further, the rollers 30 are arranged on the outer side in the radial direction of the first arc portion 14 and the second arc portion 15.
According to such a configuration, the pipe 20 bends between the plurality of rollers 30 arranged radially outside the first arc portion 14 and the second arc portion 15, so that the first arc portion 14 of the tunnel 1 is bent. And it is curved according to the radius of curvature of the second arc portion 15.

また、本実施形態に係るパイプ挿入装置50は、パイプ20に取り付けられ、パイプ20をトンネル1内で走行させる台車51と、第1円弧部14の始点側および終点側に配置され、パイプ20が第1勾配部12および第1円弧部14を通してトンネル最深部11に挿入されるときに、パイプ20を支持する第1ローラ31と、を備える。
このような構成では、パイプ20に取り付けられた台車51がトンネル1内で走行すると、トンネル1の第1円弧部14では、トンネル1側から台車51に作用する反力Fがトンネル1の湾曲によって増大する。この反力Fにより、パイプ20は第1円弧部14の湾曲に応じて弾性変形して曲がる。このようにして湾曲に応じて曲がったパイプ20を、トンネル1の第1円弧部14の始点側および終点側に配置された第1ローラ31で支持することで、トンネル1内の第1円弧部14に沿って曲がるパイプ20と、トンネル1内に配置され、パイプ20を第1円弧部14の始点側および終点側において支持する複数の第1ローラ31と、を備えるトンネル構造が実現される。
第1円弧部14における台車51に作用する反力Fによってパイプ20を弾性変形させて曲げるときには、台車51に大きな反力Fが作用する。台車51に代えて、トンネル1側に設けた複数(多数)のローラを設けることも考えられるが、複数のローラ間でパイプ20の先端がローラと干渉してしまう。このため、トンネル1側に設けた複数のローラのみでパイプ20を曲げながらパイプ20の延伸方向に送ることは困難である。また、その場合、複数のローラは、大きな反力Fに耐えうるよう強度を高める必要があり、大掛かりなものとなる。これに対し、本実施形態の構成では、台車51のみを、大きな反力Fに耐えうるように強度を高めればよく、コスト上昇を抑えることができる。
Further, the pipe insertion device 50 according to the present embodiment is attached to the pipe 20 and is arranged on the trolley 51 for running the pipe 20 in the tunnel 1 and the start point side and the end point side of the first arc portion 14, and the pipe 20 is provided. It includes a first roller 31 that supports the pipe 20 when it is inserted into the deepest portion 11 of the tunnel through the first gradient portion 12 and the first arc portion 14.
In such a configuration, when the carriage 51 attached to the pipe 20 travels in the tunnel 1, in the first arc portion 14 of the tunnel 1, the reaction force F acting on the carriage 51 from the tunnel 1 side is caused by the curvature of the tunnel 1. Increase. Due to this reaction force F, the pipe 20 is elastically deformed and bent according to the curvature of the first arc portion 14. By supporting the pipe 20 bent according to the curvature by the first rollers 31 arranged on the start point side and the end point side of the first arc portion 14 of the tunnel 1, the first arc portion in the tunnel 1 is supported. A tunnel structure including a pipe 20 that bends along 14 and a plurality of first rollers 31 that are arranged in the tunnel 1 and support the pipe 20 on the start point side and the end point side of the first arc portion 14 is realized.
When the pipe 20 is elastically deformed and bent by the reaction force F acting on the carriage 51 in the first arc portion 14, a large reaction force F acts on the carriage 51. It is conceivable to provide a plurality (many) rollers provided on the tunnel 1 side instead of the carriage 51, but the tip of the pipe 20 interferes with the rollers between the plurality of rollers. Therefore, it is difficult to feed the pipe 20 in the extending direction while bending the pipe 20 only by a plurality of rollers provided on the tunnel 1 side. Further, in that case, it is necessary to increase the strength of the plurality of rollers so that they can withstand a large reaction force F, which is a large scale. On the other hand, in the configuration of the present embodiment, it is sufficient to increase the strength of only the carriage 51 so that it can withstand a large reaction force F, and the cost increase can be suppressed.

また、台車51に設けられた車輪53は、第1ローラ31に対してトンネル1の周方向に沿って位置を異ならせている。
このような構成によれば、台車51が第1ローラ31を通過する際、台車51に設けられた車輪53は、第1ローラ31に対し、トンネル1の周方向で異なる位置を通過する。したがって、台車51の車輪53と第1ローラ31との干渉を抑えることができる。
Further, the wheels 53 provided on the carriage 51 are positioned differently from the first roller 31 along the circumferential direction of the tunnel 1.
According to such a configuration, when the carriage 51 passes through the first roller 31, the wheels 53 provided on the carriage 51 pass different positions with respect to the first roller 31 in the circumferential direction of the tunnel 1. Therefore, it is possible to suppress the interference between the wheels 53 of the carriage 51 and the first roller 31.

また、台車51に支持されたパイプ20の先端20Sは、第1ローラ31位置では第1ローラ31よりも高い位置に配置され、第2ローラ32位置では第2ローラ32よりも高い位置に配置される。
このような構成によれば、トンネル1の第1円弧部14、第2円弧部15の湾曲に応じて弾性変形して曲がったパイプ20の先端20Sが、第1ローラ31、第2ローラ32に干渉するのを抑えることができる。
Further, the tip 20S of the pipe 20 supported by the carriage 51 is arranged at a position higher than the first roller 31 at the position of the first roller 31, and is arranged at a position higher than the second roller 32 at the position of the second roller 32. To.
According to such a configuration, the tip 20S of the pipe 20 which is elastically deformed and bent according to the curvature of the first arc portion 14 and the second arc portion 15 of the tunnel 1 becomes the first roller 31 and the second roller 32. Interference can be suppressed.

また、パイプ20がトンネル最深部11および第2円弧部15を通して第2勾配部13に挿入されるときに、パイプ20を支持する第2ローラ32を更に備える。
このような構成によれば、第2円弧部15の湾曲に応じて曲がったパイプ20を、トンネル1の第2円弧部15の始点側および終点側に配置された第2ローラ32で支持することで、トンネル1内の第2円弧部15に沿って曲がるパイプ20と、トンネル1内に配置され、パイプ20を第2円弧部15の始点側および終点側において支持する複数の第2ローラ32と、を備えるトンネル構造が実現される。
Further, a second roller 32 for supporting the pipe 20 is further provided when the pipe 20 is inserted into the second slope portion 13 through the tunnel deepest portion 11 and the second arc portion 15.
According to such a configuration, the pipe 20 bent according to the curvature of the second arc portion 15 is supported by the second rollers 32 arranged on the start point side and the end point side of the second arc portion 15 of the tunnel 1. A pipe 20 that bends along the second arc portion 15 in the tunnel 1 and a plurality of second rollers 32 that are arranged in the tunnel 1 and support the pipe 20 on the start point side and the end point side of the second arc portion 15. , A tunnel structure is realized.

また、本実施形態に係るパイプ20の挿入方法は、パイプ20に取り付けられた台車51をトンネル1内で走行させることで、パイプ20は第1円弧部14の湾曲に応じて弾性変形して曲がる。このようにして湾曲に応じて曲がったパイプ20を、トンネル1の第1円弧部14の始点側および終点側に配置された第1ローラ31で支持することで、トンネル1内の第1円弧部14に沿って曲がるパイプ20と、トンネル1内に配置され、パイプ20を第1円弧部14の始点側および終点側において支持する複数の第1ローラ31と、を備えるトンネル構造が実現される。 Further, in the method of inserting the pipe 20 according to the present embodiment, the carriage 51 attached to the pipe 20 is run in the tunnel 1, and the pipe 20 is elastically deformed and bent according to the curvature of the first arc portion 14. .. By supporting the pipe 20 bent according to the curvature by the first rollers 31 arranged on the start point side and the end point side of the first arc portion 14 of the tunnel 1, the first arc portion in the tunnel 1 is supported. A tunnel structure including a pipe 20 that bends along 14 and a plurality of first rollers 31 that are arranged in the tunnel 1 and support the pipe 20 on the start point side and the end point side of the first arc portion 14 is realized.

なお、本発明の技術的範囲は実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、図14に示すように、ローラ39を、トンネル1の延伸方向において第1円弧部14および第2円弧部15の範囲内に配置するようにしてもよい。
この場合、第1円弧部14および第2円弧部15の外側に設けられたローラ30(第1ローラ31、第2ローラ32)に加えて、第1円弧部14および第2円弧部15の範囲内に設けられたローラ39でも、湾曲したパイプ20を支持することができる。
The technical scope of the present invention is not limited to the embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, as shown in FIG. 14, the roller 39 may be arranged within the range of the first arc portion 14 and the second arc portion 15 in the extending direction of the tunnel 1.
In this case, in addition to the rollers 30 (first roller 31, second roller 32) provided outside the first arc portion 14 and the second arc portion 15, the range of the first arc portion 14 and the second arc portion 15 A roller 39 provided inside can also support the curved pipe 20.

また、上記実施形態では、複数のローラ30(第1ローラ31、第2ローラ32)を、パイプ20のトンネル1への挿入に先だって設置しておくようにしたが、これに限らない。複数のローラ30は、台車51によってトンネル1内を走行するパイプ20の先端20Sが、第1円弧部14、第2円弧部15を通過し、パイプ20が湾曲して湾曲部20b、20cが形成された後に、ローラ30を後から設置してもよい。また、ローラ30は、第1円弧部14、第2円弧部15の双方以外にも、例えばトンネル最深部11、第1勾配部12、第2勾配部13等の途中に設けるようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, a plurality of rollers 30 (first roller 31, second roller 32) are installed prior to insertion of the pipe 20 into the tunnel 1, but the present invention is not limited to this. In the plurality of rollers 30, the tip 20S of the pipe 20 traveling in the tunnel 1 by the carriage 51 passes through the first arc portion 14 and the second arc portion 15, and the pipe 20 is curved to form the curved portions 20b and 20c. After that, the roller 30 may be installed later. Further, the roller 30 may be provided in the middle of, for example, the deepest tunnel portion 11, the first gradient portion 12, the second gradient portion 13, etc., in addition to both the first arc portion 14 and the second arc portion 15. ..

また、上記実施形態では、台車51は、トンネル1の第2勾配部13を通過するまで、パイプ20の先端20Sに取り付けるようにしたが、これに限らない。例えば、パイプ20の先端20Sを第1円弧部14で湾曲させ、トンネル最深部11側の第1ローラ31Bに受け渡すまでの領域のみで台車51を用いてもよい。すなわち、パイプ20の先端20Sが、トンネル最深部11で、最も第1円弧部14側に位置する第1ローラ31Bを通過した後は、台車51を取り外し、順次送り込むパイプ20を、トンネル最深部11に設けた複数のローラ上で搬送するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the carriage 51 is attached to the tip 20S of the pipe 20 until it passes through the second slope portion 13 of the tunnel 1, but the present invention is not limited to this. For example, the carriage 51 may be used only in the region where the tip 20S of the pipe 20 is curved by the first arc portion 14 and is delivered to the first roller 31B on the deepest portion 11 side of the tunnel. That is, after the tip 20S of the pipe 20 passes through the first roller 31B located at the deepest portion 11 of the tunnel on the side of the first arc portion 14, the carriage 51 is removed and the pipe 20 to be sequentially fed is transferred to the deepest portion 11 of the tunnel. It may be carried on a plurality of rollers provided in the above.

また、台車51は、例えば、パイプ20の先端20Sを第2円弧部15で湾曲させ、第2勾配部13側のローラ30に受け渡すまでの領域のみで用いてもよい。すなわち、パイプ20の先端20Sが、第2円弧部15において第2勾配部13側に位置するローラ30を通過した後は、第2勾配部13に設けたローラ30上をパイプ20が搬送されるようにしてもよい。 Further, the carriage 51 may be used only in the region where the tip 20S of the pipe 20 is curved by the second arc portion 15 and is delivered to the roller 30 on the second gradient portion 13 side, for example. That is, after the tip 20S of the pipe 20 passes through the roller 30 located on the second slope portion 13 side in the second arc portion 15, the pipe 20 is conveyed on the roller 30 provided in the second slope portion 13. You may do so.

また、パイプ20を、第1勾配部12側から第2勾配部13側に向かってトンネル1に挿入していくようにしたが、これに限らない。例えば、第1勾配部12側から第1円弧部14を経てパイプ20を挿入していくとともに、第2勾配部13側から第2円弧部15を経てパイプ20を挿入してもよい。第1勾配部12側から挿入したパイプ20と、第2勾配部13側から挿入したパイプ20は、トンネル最深部11内で接合するようにしてもよい。 Further, the pipe 20 is inserted into the tunnel 1 from the first slope portion 12 side toward the second slope portion 13 side, but the present invention is not limited to this. For example, the pipe 20 may be inserted from the first slope portion 12 side through the first arc portion 14, and the pipe 20 may be inserted from the second slope portion 13 side through the second arc portion 15. The pipe 20 inserted from the first slope portion 12 side and the pipe 20 inserted from the second slope portion 13 side may be joined in the deepest portion 11 of the tunnel.

また、上記実施形態では、トンネル1の全長にわたって、上記パイプ挿入装置50、パイプ20の挿入方法を用いてパイプ20をトンネル1に挿入するようにしたが、これに限らない。トンネル1の全長の一部(第1円弧部14や第2円弧部15を含む一部)で上記パイプ挿入装置50、パイプ20の挿入方法を用いてパイプ20をトンネル1に挿入すれば、トンネル1の残る部分では、所定長を有したパイプ20をトンネル1内に搬入し、トンネル1内で溶接等によるパイプ20の接合を行うようにしてもよい。このような場合においても、上記パイプ挿入装置50、パイプ20の挿入方法を用いてパイプ20をトンネル1に挿入することで、トンネル1内における溶接等の作業量を低減することができる。したがって、良好な作業環境下で効率良くパイプ20を接続しながら、トンネル1内のパイプラインを円滑に構築することが可能となる。 Further, in the above embodiment, the pipe 20 is inserted into the tunnel 1 by using the method of inserting the pipe inserting device 50 and the pipe 20 over the entire length of the tunnel 1, but the present invention is not limited to this. If the pipe 20 is inserted into the tunnel 1 by using the pipe inserting device 50 and the pipe 20 insertion method in a part of the total length of the tunnel 1 (a part including the first arc portion 14 and the second arc portion 15), the tunnel is formed. In the remaining portion of 1, a pipe 20 having a predetermined length may be carried into the tunnel 1 and the pipe 20 may be joined by welding or the like in the tunnel 1. Even in such a case, by inserting the pipe 20 into the tunnel 1 by using the pipe inserting device 50 and the method of inserting the pipe 20, the amount of work such as welding in the tunnel 1 can be reduced. Therefore, it is possible to smoothly construct the pipeline in the tunnel 1 while efficiently connecting the pipes 20 in a good working environment.

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。 In addition, it is possible to replace the components in the embodiment with well-known components as appropriate without departing from the spirit of the present invention, and the above-mentioned modifications may be appropriately combined.

1 トンネル
11 トンネル最深部(最深部)
12 第1勾配部
13 第2勾配部
14 第1円弧部
15 第2円弧部
20 パイプ
20S 先端
30 ローラ
31、31A、31B 第1ローラ
32、32A、32B 第2ローラ
39 ローラ
50 パイプ挿入装置
51 台車
53 車輪
A1、A2 矢高
D1、D2 距離
La1、La2、Lb1、Lb2 弦
S2 パイプ挿通工程(第1工程)
1 Tunnel 11 The deepest part of the tunnel (the deepest part)
12 1st slope 13 2nd slope 14 1st arc 15 2nd arc 20 Pipe 20S Tip 30 Rollers 31, 31A, 31B 1st roller 32, 32A, 32B 2nd roller 39 Roller 50 Pipe insertion device 51 trolley 53 Wheels A1, A2 Arrow height D1, D2 Distance La1, La2, Lb1, Lb2 String S2 Pipe insertion step (first step)

Claims (9)

第1円弧部と第2円弧部と、を備えるトンネルと、
前記トンネルの一方の端部から連続して挿入され、前記第1円弧部および前記第2円弧部に沿って曲がるパイプと、
前記第1円弧部および前記第2円弧部の双方においてそれぞれに前記パイプを支持する複数のローラと、を備えるトンネル構造。
A tunnel including a first arc portion and a second arc portion,
A pipe that is continuously inserted from one end of the tunnel and bends along the first arc portion and the second arc portion.
A tunnel structure including a plurality of rollers that support the pipe in both the first arc portion and the second arc portion.
前記第1円弧部において前記パイプが撓み始めた位置と撓み終わり位置とを結ぶ弦と、最も撓む部分までの距離である矢高の比率は、前記第1円弧部の始点と終点を結ぶ弦に対する前記第1円弧部の矢高の比率よりも大きく、
前記第2円弧部において前記パイプが撓み始めた位置と撓み終わり位置とを結ぶ弦と、最も撓む部分までの距離である矢高の比率は、前記第2円弧部の始点と終点を結ぶ弦に対する前記第2円弧部の矢高の比率よりも大きい請求項1に記載のトンネル構造。
The ratio of the arrow height, which is the distance to the most flexed portion, from the string connecting the position where the pipe begins to bend and the position where the pipe bends in the first arc portion is the chord connecting the start point and the end point of the first arc portion. It is larger than the ratio of the arrow height of the first arc portion,
The ratio of the arrow height, which is the distance to the most flexed portion, from the string connecting the position where the pipe begins to bend and the position where the pipe bends in the second arc portion is the chord connecting the start point and the end point of the second arc portion. The tunnel structure according to claim 1, which is larger than the ratio of the arrow heights of the second arc portion.
前記ローラは、前記トンネルの延伸方向において前記第1円弧部および前記第2円弧部の範囲内に固定されている、請求項1または2に記載のトンネル構造。 The tunnel structure according to claim 1 or 2, wherein the roller is fixed within the range of the first arc portion and the second arc portion in the extending direction of the tunnel. トンネルの一方の端部から連続して挿入されるパイプの先端に固定され、前記パイプを前記トンネル内で走行させる台車と、
前記トンネルの内部に固定され、前記パイプを支持する第1ローラと、を備えるパイプ挿入装置。
A dolly that is fixed to the tip of a pipe that is continuously inserted from one end of the tunnel and runs the pipe in the tunnel.
A pipe insertion device including a first roller fixed inside the tunnel and supporting the pipe.
前記台車に設けられた車輪は、前記第1ローラに対して前記トンネルの周方向に沿って位置を異ならせ、かつ前記パイプの先端は、前記第1ローラ位置では、前記第1ローラよりも高い位置に配置される請求項4に記載のパイプ挿入装置。 The wheels provided on the carriage are positioned differently from the first roller along the circumferential direction of the tunnel, and the tip of the pipe is higher than the first roller at the first roller position. The pipe insertion device according to claim 4, which is arranged at a position. 前記台車と、前記トンネルの内部に固定され、前記パイプを支持する第2ローラを備える請求項4に記載のパイプ挿入装置。 The pipe insertion device according to claim 4, further comprising the carriage and a second roller fixed inside the tunnel to support the pipe. 前記台車に設けられた車輪は、前記第2ローラに対して前記トンネルの周方向に沿って位置を異ならせ、かつ前記パイプの先端は、前記第2ローラ位置では、前記第2ローラよりも高い位置に配置される請求項6に記載のパイプ挿入装置。 The wheels provided on the carriage are positioned differently from the second roller along the circumferential direction of the tunnel, and the tip of the pipe is higher than the second roller at the second roller position. The pipe insertion device according to claim 6, which is arranged at a position. 請求項4から7のいずれか1項に記載のパイプ挿入装置を用いてトンネルにパイプを挿入する方法であって、
前記トンネルの第1円弧部を通して最深部に挿入させる第1工程を備え、
前記第1工程では、前記台車によって前記パイプを走行させながら前記第1ローラによって前記パイプを支持させることにより、前記パイプを前記第1円弧部に沿って弾性変形させながら前記第1円弧部を通過させるパイプの挿入方法。
A method of inserting a pipe into a tunnel using the pipe insertion device according to any one of claims 4 to 7.
The first step of inserting into the deepest part through the first arc part of the tunnel is provided.
In the first step, the pipe is supported by the first roller while the pipe is driven by the carriage, so that the pipe is elastically deformed along the first arc portion and passes through the first arc portion. How to insert a pipe to make.
前記台車が取り付けられた前記パイプを前記トンネル内で走行させ、前記パイプを、前記最深部から前記トンネルの第2円弧部を通して前記トンネルの第2勾配部に挿入させる第2工程を備え、
前記第2工程では、前記台車によって前記パイプを走行させながら第2ローラによって前記パイプを支持させることにより、前記パイプを前記第2円弧部に沿って弾性変形させながら前記第2円弧部を通過させる請求項8に記載のパイプの挿入方法。
A second step is provided in which the pipe to which the carriage is attached is run in the tunnel, and the pipe is inserted from the deepest portion through the second arc portion of the tunnel into the second slope portion of the tunnel.
In the second step, the pipe is supported by the second roller while the pipe is driven by the carriage, so that the pipe is elastically deformed along the second arc portion and passed through the second arc portion. The method for inserting a pipe according to claim 8.
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