JP4540270B2 - Manufacturing method of laminate - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層体、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を製造する方法に関するものである。
【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等を構築する場合、シールド工法が一般的に採用されている。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。
【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、円周方向及びトンネル延長方向に順次継ぎ足されていく。セグメントとしては、鉄筋コンクリート製セグメント、鉄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。
【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し、更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、所謂、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。
【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、セグメントが鋼製等である場合、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が用いられている場合、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畏れがある。
このため、従来までは、トンネル壁体の破壊作業(溶接・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に長くなる。
【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ている。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(例えば特許文献1)で構成することが考えられる。
【特許文献1】
特開平5−302490号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
而して、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、コンクリートの掘削抵抗が大きいために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、故障する畏れがある。
【0008】
本発明はそのような問題点を解決すべくなされたものであり、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わることができ、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を作製するのに適した積層体の製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る積層体の製造方法は、プラスチック発泡体を無機繊維で補強した板状の複合体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、その各板状の複合体間に接着剤層またはFRP層が積層されてなる、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の製造方法であって、板状の複合体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して、複合材を、上記規制部材の間に配置された受型の円弧状の成型面で規制することにより、板状の複合材を所定の曲率に湾曲させ、該複合材が湾曲前の状態に変形するのを規制させた状態において、各板状の複合体間に存在している接着剤層またはFRP層を硬化させることを特徴とする。
請求項2に係る積層体の製造方法は、請求項1記載の積層体の製造方法において、プラスチック発泡体に硬質ウレタン樹脂からなるプラスチック発泡体を、無機繊維にガラス長繊維をそれぞれ使用することを特徴とする。
【0010】
なお、上記トンネル壁などの壁体とは、通常、外径が、例えばφ1800mm〜φ4200mm程度のシールドトンネルの壁体をいう。
【0011】
上記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あるいはアクリル樹脂系接着剤を挙げることができる。
【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。
【0013】
本発明の製造方法によれば、板状の複合体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して、複合材を、上記規制部材の間に配置された受型の円弧状の成型面で規制することにより、板状の複合材を所定の曲率に湾曲させているので、曲げの曲率が均一な曲げ加工を行うことができる。また、複合材の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。
【0014】
本発明により製造される積層体では、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図ることができる。
【0015】
本発明により製造される積層体では、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本づつ分散した状態で充填されているので、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。
【0016】
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、シールトトンネルに作用する土圧・水圧に充分に耐えることができる。しかも、ウレタン発泡体が比較的安価であり、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較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。
【0017】
本発明により製造される積層体は、シールドセグメントの外、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。
【0018】
【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。
まず、本発明の方法により製造される積層体の使用形態としてのシールド用のセグメントについて説明する。
【0019】
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部材であり、例えば図6に示すように、6つのセグメント211,…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。
【0020】
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箇の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箇の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行くことによって、例えば図6に示すように横向きのシールドトンネル200を構築することができる。
【0021】
本発明により製造される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の特殊セグメント201として用いられる。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(図7)で、図8〜図10に示すように、二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を備えている。
【0022】
本発明により製造される積層体はこの特殊セグメント201の掘削可能部として使用され、その一形態を図1に基づいて説明する。
【0023】
まず、この形態の積層体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1a,…1aは、各層間に積層された接着剤層(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。
【0024】
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半径に略一致している。
【0025】
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。
【0026】
なお、図1の形態では、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,1a間にFRP層を積層して、板状の複合材1a,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層で積層した場合、板状の複合材1a,1a同士を強固に接合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。
【0027】
次に、本発明に係る積層体の製造方法を、図1に示す積層体1の製造を例にとって図4を参照しながら説明する。
【0028】
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と、この規制部材101、101間に配置された受型102と、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。
【0029】
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、101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。
【0030】
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。
【0031】
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に押圧力を付与する。
【0032】
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」を順次繰り返して行くことにより、図1に示す構造の積層体1を得る。
【0033】
図2は本発明により製造される積層体の他の例の部分縦断面図である。
図2の積層体11は、外層12と内層14との間に中間層13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,1a間に接着剤層1bが積層された構造となっている。
【0034】
中間層13は、例えばPE−PS、アクリル、PVCまたはウレタン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の内面と単純発泡体との間、内層14の最外層を構成する板状の複合材1aの外面と単純発泡体との間がそれぞれエポキシ樹脂系接着剤で接着されている。
【0035】
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。
【0036】
なお、図2の積層体において、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。
図2に示す積層体を本発明により製造するには、内層及び外層を図4で説明したようにして製造し、これらの内層と外層との間にPE−PS、アクリル、PVCまたはウレタン樹脂の単純発泡体の中間層またはハニカム構造の樹脂製の中間層を介在させ、外層12の最内層を構成する板状の複合材1aの内面と中間層の間、内層14の最外層を構成する板状の複合材1aの外面と中間層の間をそれぞれエポキシ樹脂系接着剤で接着する。
【0037】
次に、本発明により製造した積層体の使用状態を図6〜図10を参照しながら説明する。
既述した通り、図6は横トンネル210の途中に縦トンネル220をシールド工法により構築する場合の状態を示し、図7は縦トンネル220の開始箇所のセグメントリング210を示し、図8はセグメントリング210中の縦トンネル220の掘削可能部1を有する特殊セグメント201を示している。
図9〜図10に示すように、特殊セグメント201に掘削可能部を構成するために積層体1が取り付けられる。
【0038】
図9〜図10において、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。
【0039】
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。
【0040】
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が挾み込まれている。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。
【0041】
一方、セグメント本体202の切欠き202a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定されている。
【0042】
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を挾み込んだ状態で、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。
【0043】
なお、図11に示す連結構造では、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。
【0044】
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。
【0045】
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の積層体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
結するという要領で行うことができる。
なお、積層体1は2つのセグメント本体202の双方若しくは何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。
【0046】
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に示すような矩形の積層体21であってもよい。
【0047】
以上の実施形態では、シールド用セグメント(トンネル壁)に本発明により製造される積層体を適用した例を示したが、本発明により製造された積層体の使用形態はこれら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。
【0048】
【発明の効果】
本発明に係る積層体の製造方法によれば、板状の複合体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して、複合材を、上記規制部材の間に配置された受型の円弧状の成型面で規制することにより、板状の複合材を所定の曲率に湾曲させているので、曲げの曲率が均一な曲げ加工を行うことができ、また、複合材の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。
本発明により製造される積層体は、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。例えば、硬質ウレタン樹脂からなるプラスチック発泡体を使用すれば、コンクリートのものより掘削速度が10倍程度速くなり、掘削工程の大巾な短縮化を図ることができる。
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図ることができるという利点がある。
本発明によれば、上記した特徴を有する積層体を、均一な曲率で簡単な装置にて製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明により製造する積層体の一例を示す部分縦断面図である。
【図2】本発明により製造する積層体の他の例を示す部分縦断面図である。
【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。
【図4】本発明に係る積層体の製造方法を示す説明図である。
【図5】本発明により製造する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。
【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。
【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造を示す側面図である。
【図8】図7のX矢視図である。
【図9】図6のシールドリング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。
【図10】図6のシールドリングに用いる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。
【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。
【図12】図6のシールドリングに用いる上記とは別の特殊セグメントの構造を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
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
220 セグメントリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a laminated body, for example, a laminated body used for constituting a part of a wall of a tunnel in a shield method for constructing a tunnel using a shield machine.
[0002]
[Prior art]
Currently, when building tunnels for roads, railways, or tunnels for building sewer pipes, the shield method is generally employed. The shield method is a method of excavating a tunnel hole while propelling a shield machine with a drilling blade at the tip in the ground.
[0003]
In the shield construction method, the tunnel wall is constructed by sequentially assembling the segments along the inner wall of the excavation part behind the shield machine while excavating the ground with the shield machine. The segment is, for example, a size that divides the circumference in the tunnel into a plurality of pieces (for example, six divisions), and is sequentially added in the circumferential direction and the tunnel extending direction. Examples of the segment include a reinforced concrete segment, a steel segment made only of an iron plate, and a steel shell segment filled with concrete in a steel shell.
[0004]
In the shield method, a shield machine is assembled on the road and drilled downward to construct a vertical tunnel. When the vertical tunnel reaches a predetermined depth, the shield machine is turned and the horizontal tunnel is excavated. In addition, the so-called vertical / horizontal continuous shield method, in which the direction of the shield is changed and the vertical tunnel or the horizontal tunnel is excavated when reaching a position advanced by a predetermined distance from the start position of the horizontal tunnel, has been adopted. It is coming.
[0005]
By the way, in the shield method, after constructing a vertical tunnel or a horizontal tunnel, when starting excavation in a direction different from the tunnel (for example, the horizontal direction or the vertical direction), first, the wall of the tunnel constructed first is used. (Segment wall) needs to be excavated. However, when the segment is made of steel or the like, the wall body cannot be excavated with a shield machine. In addition, when a reinforced concrete segment is used, if the wall body is excavated with a shield machine, the rebar will be entangled with the excavation blade of the shield machine and the excavation speed will be greatly reduced. In the worst case, the shield machine will break down. There is drowning.
For this reason, until now, the destruction work (welding, hangering, etc.) of the tunnel wall body has been performed manually, but the manual work takes time and the construction period becomes considerably long.
[0006]
As a method for eliminating such a point, a method is considered in which a portion that can be excavated by a shield machine is provided in a part of the segment wall body (excavation start portion). When this method is adopted, a new material concrete using a rope-shaped (reinforcing bar) reinforcing bar (new material) made by impregnating carbon fiber, glass fiber, or the like into the excavable portion of the segment (for example, patent document) It is conceivable to configure in 1).
[Patent Document 1]
JP-A-5-302490 [0007]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, when a part of the segment wall body is made of the above-mentioned new material concrete, excavation by a shield machine is possible, but the excavation resistance of the concrete is large, so that it takes much time for excavation. Further, during the excavation process, there is a possibility that the cut piece of the rope-like reinforcing bar is clogged with the shield machine screw (for excavation object removal) and the shield machine stops or breaks down.
[0008]
The present invention has been made in order to solve such problems, and is a member suitable for constituting an excavable portion provided in a part of a tunnel wall such as a segment wall body, and can shorten excavation by a shield machine. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a laminate that can be completed in time and is suitable for producing a laminate that can reduce the burden on a shield machine.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a laminate manufacturing method in which a plurality of plate-like composites obtained by reinforcing plastic foam with inorganic fibers are laminated in a state of being curved to a predetermined curvature, and each of the plate-like composites is laminated. A method of manufacturing a laminated body used to constitute a part of a wall body such as a tunnel wall, in which an adhesive layer or an FRP layer is laminated between bodies, and regulates both ends of a plate-shaped composite body By pressing the central part of the plate-shaped composite material while being regulated by the member, the composite material is regulated by a receiving arc-shaped molding surface disposed between the regulating members, thereby forming a plate shape The adhesive layer or the FRP layer existing between the plate-like composites is cured in a state where the composite material is bent to a predetermined curvature and the composite material is restricted from being deformed to the state before the bending. It is not characterized by Rukoto.
The manufacturing method of the laminated body which concerns on
[0010]
The wall body such as the tunnel wall generally refers to a shield tunnel wall body having an outer diameter of, for example, about φ1800 mm to φ4200 mm.
[0011]
Examples of the material of the adhesive layer include an epoxy resin adhesive, a urethane resin adhesive, and an acrylic resin adhesive.
[0012]
Examples of the FRP layer include those obtained by reinforcing a resin such as a polyester resin or an epoxy resin with a reinforcing material such as a mat or cloth. Examples of the mat or cloth include those obtained by processing glass fiber, carbon fiber, or aramid fiber. Further, when a mat is used as the reinforcing material, for example, a method of stacking the FRP layer using two mats of mesh 370 may be employed.
[0013]
According to the manufacturing method of the present invention, in a state where both ends of the plate-shaped composite are regulated by the regulating member, the central portion of the plate-shaped composite is pressed, and the composite is placed between the regulating members. Since the plate-shaped composite material is curved to a predetermined curvature by being restricted by the arc-shaped molding surface of the receiving mold, it is possible to perform a bending process with a uniform bending curvature. Further, a plate-like composite material can be processed with a simple bending device without using a mold or the like that strictly defines the bending curvature of the entire composite material.
[0014]
In the laminate produced according to the present invention, it is composed of a composite material in which a plastic foam is reinforced with inorganic fibers, so, for example, when used for excavable portions of a shield segment, compared to using concrete, The excavation speed becomes faster and the excavation process can be shortened.
[0015]
In the laminate produced by the present invention, for example, a composite material as shown in FIG. 5, that is, a long glass fiber in a monofilament state in one direction in a urethane foam, that is, a state in which long glass fibers are dispersed one by one in one direction. Therefore, even when excavated by a shield machine, there is no problem that the cut glass long fiber is clogged with a screw or the like.
[0016]
In addition, a plate-like composite material in which such urethane foam is reinforced with long glass fibers is excellent in bending strength and compressive strength. Can sufficiently withstand. Moreover, since the urethane foam is relatively inexpensive and the long glass fiber is also inexpensive, the excavable portion can be manufactured at a lower cost than the above-described new material concrete. Furthermore, since the urethane foam is lighter than concrete, the weight of the shielding segment can be reduced.
[0017]
The laminated body manufactured by the present invention can be applied to various wall bodies for constructing a circular cavity, such as a circular shaft or circular pipe rod, in addition to the shield segment.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a shielding segment as a usage pattern of a laminate manufactured by the method of the present invention will be described.
[0019]
A segment is a member constituting a wall of a tunnel constructed by a shield method using a shield machine. For example, as shown in FIG. 6, a segment ring is formed by assembling six
[0020]
When constructing a wall of the
[0021]
A segment to which the laminate manufactured according to the present invention is applied is used as a
[0022]
The laminate manufactured according to the present invention is used as an excavable portion of the
[0023]
First, a plurality of (for example, 10) plate-like
[0024]
The
[0025]
As shown in FIG. 5, the plate-like
[0026]
In the form of FIG. 1, the
[0027]
Next, the manufacturing method of the laminated body which concerns on this invention is demonstrated, referring FIG. 4 for the manufacture of the
[0028]
First, as shown in FIG. 4A, the laminate manufacturing apparatus includes regulating
[0029]
As shown in FIG. 4 (A), the specific manufacturing procedure is such that the plate-shaped
[0030]
Next, an
[0031]
After the lamination of the
[0032]
Next, when the
[0033]
FIG. 2 is a partial vertical cross-sectional view of another example of a laminate manufactured according to the present invention.
The laminate 11 in FIG. 2 is characterized in that an intermediate layer 13 is laminated between an
[0034]
The intermediate layer 13 is, for example, a simple foam of PE-PS, acrylic, PVC, or urethane resin, between the inner surface of the plate-shaped
[0035]
If the sandwich structure as shown in FIG. 2 is employed, it is possible to increase the thickness of the
[0036]
In the laminate of FIG. 2, a resin-made
In order to manufacture the laminate shown in FIG. 2 according to the present invention, the inner layer and the outer layer are manufactured as described in FIG. 4, and PE-PS, acrylic, PVC or urethane resin is formed between these inner layer and outer layer. A plate constituting the outermost layer of the
[0037]
Next, the use state of the laminated body manufactured by this invention is demonstrated, referring FIGS.
As described above, FIG. 6 shows a state in which the
As shown in FIGS. 9 to 10, the
[0038]
9-10, the segment
[0039]
FIG. 11 shows a structure for connecting the
[0040]
In this connection structure, connection plates (steel plates) 2 and 2 are sandwiched at the end of the
[0041]
On the other hand, in the vicinity of the
[0042]
In the connection structure shown in FIG. 11, the
[0043]
In the connection structure shown in FIG. 11, the two inner and
[0044]
In the above embodiment, the segment
[0045]
In addition, the
In addition, the
[0046]
In the above embodiment, although the shape of the
[0047]
In the above embodiment, the example in which the laminate manufactured by the present invention is applied to the shielding segment (tunnel wall) is shown, but the usage form of the laminate manufactured by the present invention is not limited to these, For example, the present invention can be applied to various wall bodies that form a circular cavity, such as a circular shaft or circular pipe.
[0048]
【The invention's effect】
According to the method for manufacturing a laminated body according to the present invention, in a state where both ends of the plate-shaped composite are regulated by the regulating member, the central portion of the plate-shaped composite is pressed, and the composite is controlled by the regulation. Since the plate-shaped composite material is curved to a predetermined curvature by restricting with a receiving arc-shaped molding surface disposed between the members, it is possible to perform a bending process with a uniform bending curvature. In addition, a plate-like composite material can be processed with a simple bending device without using a mold or the like that strictly defines the bending curvature of the entire composite material.
Since the laminate manufactured by the present invention has a structure in which a plurality of plate-like composite materials formed by reinforcing plastic foam with inorganic fibers are laminated, for example, when used in a shield segment excavable portion, the shield It becomes possible to increase the excavation speed by the machine. For example, if a plastic foam made of hard urethane resin is used, the excavation speed is about 10 times faster than that of concrete, and the excavation process can be greatly shortened.
In addition, since the plastic foam made of hard urethane resin or the like is lighter than concrete, there is an advantage that the weight of the segment can be reduced.
According to the present invention, a laminate having the above-described features can be manufactured with a simple apparatus with a uniform curvature.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view showing an example of a laminate produced according to the present invention.
FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view showing another example of a laminate produced according to the present invention.
FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of an intermediate layer constituting the laminate of FIG.
FIG. 4 is an explanatory view showing a method for producing a laminate according to the present invention.
FIG. 5 is a view schematically showing a cross-sectional structure of a composite material constituting a laminate manufactured according to the present invention.
FIG. 6 is a perspective view schematically showing an example of a shield tunnel in which a wall body is configured by a segment.
7 is a side view showing a structure of a shield ring used in the shield tunnel of FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a view on arrow X in FIG. 7;
9 is a perspective view schematically showing the structure of a special segment used in the shield ring of FIG. 6. FIG.
10 is an exploded perspective view schematically showing the structure of a special segment used in the shield ring of FIG. 6. FIG.
11 is a cross-sectional view showing an example of a connection structure between the laminate of FIG. 1 and a segment main body.
12 is a perspective view schematically showing the structure of a special segment different from the above used in the shield ring of FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
板状の複合体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して、複合材を、上記規制部材の間に配置された受型の円弧状の成型面で規制することにより、板状の複合材を所定の曲率に湾曲させ、該複合材が湾曲前の状態に変形するのを規制させた状態において、各板状の複合体間に存在している接着剤層またはFRP層を硬化させることを特徴とする積層体の製造方法。A plurality of plate-like composites made of plastic foam reinforced with inorganic fibers are laminated in a state curved to a predetermined curvature, and an adhesive layer or FRP layer is laminated between the plate-like composites. A method of manufacturing a laminate used to constitute a part of a wall body such as a tunnel wall,
In a state where both ends of the plate-like composite are regulated by the regulating member, the central part of the plate-like composite is pressed, and the composite is placed in the shape of a receiving arc disposed between the regulating members. By restricting on the molding surface, the plate-shaped composite material is curved to a predetermined curvature , and in a state where the composite material is restricted from being deformed to the state before bending, it exists between each plate-shaped composite body. method for producing a laminate characterized by Rukoto to cure the adhesive layer or FRP layer has.
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