JP7129848B2 - SEGMENT ASSEMBLY JIG AND SEGMENT MANUFACTURING METHOD - Google Patents
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Description
本発明は、セグメントの組み立てにおいて使用するセグメント組立用治具及びセグメント組立用治具を用いたセグメントの製造方法に関する。 The present invention relates to a segment assembly jig used in segment assembly and a segment manufacturing method using the segment assembly jig.
従来トンネルを構築する工法としては、シールド工法やTBM工法等が知られている。これらのトンネルを構築する工法では、地山を掘削しつつ筒状のセグメントリングを地中に連設することでトンネルの覆工を形成している。セグメントリングは、複数のセグメントの端面に位置する継手板同士を連結することにより形成される。 Shield construction methods, TBM construction methods, and the like are known as construction methods for constructing conventional tunnels. In the method of constructing these tunnels, the tunnel lining is formed by connecting tubular segment rings into the ground while excavating the ground. A segment ring is formed by connecting joint plates positioned on the end faces of a plurality of segments.
セグメントは、トンネルが延びる方向に沿った方向から見て弧状に形成されている。セグメントは、長手方向に弧状に形成された一対の主桁、一対の主桁の長手方向の両端面に取り付けられた継手板、及び弧状の主桁の外周面に取り付けられたスキンプレートを有する。セグメントは、2つの主桁と2つの継手板とを相互に接合して枠体を形成し、その枠体にスキンプレートとを接合してなる筐体である(例えば、特許文献1を参照)。 The segment is arc-shaped when viewed from the direction along which the tunnel extends. Each segment has a pair of longitudinal arc-shaped main girders, joint plates attached to both longitudinal end faces of the pair of main girders, and skin plates attached to the outer peripheral surfaces of the arc-shaped main girders. A segment is a housing formed by joining two main girders and two joint plates to form a frame, and joining a skin plate to the frame (see, for example, Patent Document 1). .
特許文献1に開示されているセグメントは、地山を掘削した内部に連接されてトンネルの覆工を形成するため、隣合うセグメントと接する一対の継手板及び一対の主桁の間の寸法精度を高くする必要がある。しかし、セグメントは、鋼の板材を溶接により組み立てて製造され、主桁に継手板及びスキンプレートを溶接すると溶接側に反って変形してしまうことにより一対の主桁間の寸法精度を維持出来ないという課題があった。特に、特許文献1に開示されているセグメントは、さらに筐体の内部に形状保持材が配置されており、一対の主桁の間に架け渡されて溶接されているため、溶接箇所が多く、溶接後の寸法精度を高く保つのが困難になっている。
The segments disclosed in
本発明は上記課題を解決するものであって、セグメントの寸法精度を高く保つことができるセグメント組立用治具及びセグメントの製造方法を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a jig for segment assembly and a method for manufacturing a segment that can maintain high dimensional accuracy of the segment.
本発明に係るセグメント組立用治具は、複数接合されてトンネルの覆工として用いられ、前記トンネルが延びる方向に垂直な断面の周方向に沿った円弧形状に形成された一対の主桁と前記一対の主桁の周方向の両端部にそれぞれ固定される一対の継手板と前記一対の主桁の円弧形状の外周側に固定されるスキンプレートを含む部材を備え、前記部材を箱形に組み合わせて形成されるセグメントの前記部材同士の溶接に使用するセグメント組立用治具であって、前記スキンプレートの板面が当接した状態で載置される治具底部と、該治具底部の上面より上方の側方に対向して配置され、前記一対の主桁の板面をそれぞれ対向させた状態で支持する一対の治具側板と、を備え、前記一対の治具側板のそれぞれは、他方の治具側板に対向する面に主桁当接部を備え、前記主桁当接部は、前記一対の治具側板のそれぞれの長手方向の両端部に配置される端部主桁当接部と、前記端部主桁当接部の間に配置される中央部主桁当接部と、から構成され、前記端部主桁当接部は、対向して配置された前記一対の主桁のそれぞれが当接する当接面同士の間隔が前記治具底部側から前記治具底部から離れた側の先端まで一定に構成され、前記中央部主桁当接部は、対向して配置された前記一対の主桁のそれぞれが当接する当接面の上端部同士の間隔が下端部同士の間隔よりも大きく、前記一対の主桁のそれぞれは、板面が前記一対の治具側板のそれぞれの前記端部主桁当接部及び前記中央部主桁当接部に押し付けられた状態に保持される。 A segment assembly jig according to the present invention is used as a tunnel lining by joining a plurality of segments , and includes a pair of main girders formed in an arc shape along the circumferential direction of a cross section perpendicular to the direction in which the tunnel extends, and the A member including a pair of joint plates fixed to both ends of a pair of main girders in the circumferential direction, and a skin plate fixed to the arc-shaped outer peripheral side of the pair of main girders, and the members are assembled into a box shape. A jig for assembling a segment used for welding the members of the segment formed by the above, comprising: a jig bottom on which the plate surface of the skin plate is placed in contact; and an upper surface of the jig bottom a pair of jig side plates that are arranged facing each other in the upper side and support the plate surfaces of the pair of main girders in a state of facing each other , wherein each of the pair of jig side plates: A main girder abutting portion is provided on a surface facing the other jig side plate, and the main girder abutting portion abuts on the end main girder disposed at both ends in the longitudinal direction of each of the pair of jig side plates. and a center main girder abutting portion disposed between the end main girder abutting portions, wherein the end main girder abutting portions are arranged to face the pair of main girder abutting portions. The distance between the abutment surfaces with which the girders abut is constant from the jig bottom side to the tip of the side away from the jig bottom, and the central main girder abutment portions are arranged to face each other. In addition, the distance between the upper end portions of the contact surfaces with which the pair of main girders abut is larger than the distance between the lower end portions, and the plate surfaces of the pair of main girders are the plate surfaces of the pair of jig side plates. It is held in a state of being pressed against the respective end main girder abutment portions and the center main girder abutment portions .
本発明に係るセグメントの製造方法は、複数接合されてトンネルの覆工として用いられるセグメントの製造方法であって、前記トンネルが延びる方向に垂直な断面の周方向に沿った円弧形状に形成された一対の主桁、該一対の主桁の両端部に固定される一対の継手板、及び前記一対の主桁の円弧形状の外周側に固定されるスキンプレートを含む部材を箱形に組み合わせて互いに仮固定する仮組立工程と、前記仮組立工程の後に前記一対の主桁、前記一対の継手板、及び前記スキンプレートの近接する部位同士を溶接する溶接工程と、を備え、前記仮組立工程は、セグメント組立用治具の底部を形成する治具底板の上面に、少なくとも前記スキンプレート、前記一対の主桁、及び前記一対の継手板を載置する載置工程と、前記治具底板の前記上面より上方の側方に対向して配置された一対の治具側板のそれぞれに前記一対の主桁のそれぞれを押し付ける押し付け工程と、前記スキンプレート、前記一対の主桁、及び前記一対の継手板の互いに近接した箇所を部分的に溶接する仮溶接工程と、を備え、前記一対の治具側板のそれぞれは、他方の治具側板に対向する面に主桁当接部を備え、前記主桁当接部は、前記一対の治具側板のそれぞれの長手方向の両端部に配置される端部主桁当接部と、前記端部主桁当接部の間に配置される中央部主桁当接部と、から構成され、前記端部主桁当接部は、対向して配置された前記一対の主桁のそれぞれが当接する当接面同士の間隔が前記治具底部側から前記治具底部から離れた側の先端まで一定に構成され、前記中央部主桁当接部は、対向して配置された前記一対の主桁のそれぞれが当接する当接面の先端同士の間隔が前記治具底部側同士の間隔よりも大きく構成されており、前記押し付け工程は、前記端部主桁当接部と、前記中央部主桁当接部とに前記一対の主桁のそれぞれを当接させた状態で保持する。 A method for manufacturing a segment according to the present invention is a method for manufacturing a segment that is used as a tunnel lining by joining a plurality of segments, and the segment is formed in an arc shape along the circumferential direction of the cross section perpendicular to the direction in which the tunnel extends. A pair of main girders, a pair of joint plates fixed to both ends of the pair of main girders, and members including skin plates fixed to the arc-shaped outer peripheral sides of the pair of main girders are combined in a box shape and mutually a temporary assembly step of temporarily fixing; and a welding step of welding adjacent portions of the pair of main girders, the pair of joint plates, and the skin plates after the temporary assembly step, wherein the temporary assembly step is a placing step of placing at least the skin plate, the pair of main girders, and the pair of joint plates on the upper surface of a jig bottom plate forming the bottom of the segment assembly jig; a pressing step of pressing each of the pair of main girders against each of a pair of jig side plates arranged facing each other laterally above the upper surface; the skin plate, the pair of main girders, and the pair of joint plates; and a provisional welding step of partially welding portions close to each other , wherein each of the pair of jig side plates has a main girder contact portion on a surface facing the other jig side plate, and the main girder The abutting portions include end main girder abutting portions disposed at both longitudinal ends of the pair of jig side plates, and central main girder disposed between the end main girder abutting portions. The end main girder abutting part has a gap between the abutting surfaces with which the pair of main girders arranged facing each other abut so that the distance between the abutting surfaces is such that the distance between the abutting surfaces is such that the distance from the jig bottom side to the jig bottom side. The central main girder abutting portion has a constant distance between the tips of the abutting surfaces on which the pair of main girders arranged facing each other abut. The gap between the bottom sides of the jig is set to be larger than the distance between the bottom sides of the jig, and the pressing step includes bringing the pair of main girders into contact with the end main girder contact portion and the center main girder contact portion. and hold it .
本発明によれば、上記の構成により、安定的に主桁をセグメントの組立用治具に接触させることができ、その状態で溶接を行うことができるため、セグメントの主桁間の寸法精度を向上するとともに、製作精度が向上する。ひいてはセグメント製造時の溶接作業の効率化及び製品の品質の向上を図ることができる。 According to the present invention, with the above configuration, the main girder can be stably brought into contact with the jig for assembling the segments, and welding can be performed in that state. As well as improving, manufacturing accuracy is improved. As a result, it is possible to improve the efficiency of the welding work and the quality of the product when manufacturing the segment.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。各図は模式的に示すものであって、各部材の相対的な大きさや板厚等は図示する寸法に限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図において各部分に付された符号について、添え字(a、b等)を付していない場合は、添え字が付された符号を総称しているものとする。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by the embodiments described below. Each figure is shown schematically, and the relative size, plate thickness, etc. of each member are not limited to the dimensions shown in the figure. Also, in the following drawings, the size relationship of each component may differ from the actual size. In addition, in the figures, when no suffix (a, b, etc.) is attached to each part, the suffixed symbols are collectively referred to.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るセグメント組立用治具100を用いて組み立てられるセグメント1の一例を示す斜視図である。図1に示されるように、セグメント1は、複数の鋼材を組み合わせて構成される箱形の構造であり、箱形の底部が円弧状に湾曲している。セグメント1は、例えばトンネルの覆工に用いられ、地山を掘削して形成された掘削孔の壁面に設置されるものである。セグメント1は、掘削孔の壁面に沿って周方向に複数連結されて、筒状のセグメントリングを形成する。このセグメントリングを軸方向に順次接合すると、トンネルの覆工が形成される。セグメント1の箱形の構造の内部には、例えばコンクリート等が充填され、トンネル内部の壁面を構成する。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a
セグメント1は、一対の主桁4と、一対の継手板5と、スキンプレート6と、複数の縦リブ9と、を備えている。
The
図2は、図1のセグメント1の主桁4の平面図である。一対の主桁4は、セグメント1のトンネル軸方向の両端に位置するものである。主桁4は、トンネルの断面形状に応じて円弧状に形成されている。主桁4は、板状の部材であり、平面視において、長手方向に沿った稜線である外縁43a、43bが円弧で形成されている。地山側に位置する主桁4の外縁43aは、トンネルの断面形状に応じた円弧状に形成され、トンネル内側に位置する主桁4の外縁43bは、外縁43aと同心の円弧状に形成されている。
FIG. 2 is a plan view of
一対の継手板5は、セグメント1のトンネル周方向の両端に取り付けられている部材である。継手板5は、矩形状の鋼板からなり、一対の主桁4の長手方向の両端部同士の間に架け渡され、固定されている。継手板5が位置するセグメント1の端部には、1つのセグメントリングを形成するセグメント1と連結するための継手が取り付けられていても良い。
A pair of
スキンプレート6は、セグメント1の地山側に面する板状の部材であり、矩形の鋼板を面方向に円弧状に曲げて成形したものである。図1に示される様に、一対の主桁4及び継手板5を接合して得られた枠体10の地山側の端面の開口部を塞ぐように接合される。つまり、スキンプレート6は、セグメント1を構成する主桁4及び継手板5の外周側に取り付けられている。
The
セグメント1の箱形状の内部には、縦リブ9が立設されている。縦リブ9は、主桁4及びスキンプレート6の面の法線方向に立設されており、縦リブ9のトンネル軸方向の端部が主桁4の表面44に接合されている。
<セグメント1の製造方法>
セグメント1の組立について説明する。一対の主桁4、継手板5、及びスキンプレート6が、互いに仮固定される(STEP1)。この工程を仮組立工程と呼ぶ。仮組立工程は、セグメント組立用治具100に主桁4、継手板5、スキンプレート6を載置した状態で行われる。仮組立工程において、治具底部51の上面に、少なくともスキンプレート6、主桁4、及び継手板5を載置する工程を、特に載置工程と呼ぶ。つまり、載置工程は、仮組立工程に含まれるものである。なお、仮組立工程において、縦リブ9を仮固定してもよい。各部材間の仮固定は、例えばスポット溶接により行われる。各部材間を部分的に溶接することにより、仮組立工程に掛かる時間を抑えつつ、後工程の溶接工程で必要な組立精度が確保できる。溶接工程においては、溶接による各部材の変形が発生するため、その変形を見込んだ寸法を狙って仮組立が行われる。なお、スキンプレート6、主桁4、及び継手板5の互いに近接した箇所を部分的に溶接する工程を仮溶接工程と呼ぶ。仮溶接工程も、仮組立工程に含まれるものである。
<Manufacturing Method of
Assembly of
その後、仮組立されたセグメント1aは、セグメント1を構成する各部材間の溶接が行われる(STEP2)。この工程を溶接工程と呼ぶ。溶接工程においては、仮組立されたセグメント1を構成する部材同士を溶接により固定し、セグメント1の構造が完成する。溶接工程においては、セグメント1を構成する各部材同士が近接している部分を溶接する。また、溶接工程においては、各部材同士が近接している部分の全域を溶接し、各部材間の接合強度を確保する。溶接工程は、組立効率を上げるため、ロボットによる自動溶接で行われるのが望ましい。なお、ロボットによる溶接が困難な部位については、適宜手作業により溶接を行っても良い。
After that, the temporarily assembled
以上の工程により、セグメント1の構造が完成する。セグメント1の構造が完成した後は、塗装等の工程が適宜行われ、トンネル内に設置される。
The structure of the
<主桁4の変形例>
図3は、図1のセグメント1の主桁4の変形例である主桁4aを示す断面図である。実施の形態1において、主桁4は、板状の鋼材であるが、変形例である主桁4aは、板状の鋼材をウェブ41とし、ウェブ41の端部にフランジ42を接合して構成しても良い。つまり、変形例の主桁4aは、断面形状がコの字状になっている。図3に示される様に、ウェブ41は、板状の鋼材であり、長手方向に沿った外縁43aが円弧形状に形成されており、長手方向の端縁は直線状に形成されている。ウェブ41の地山側に位置する外縁43aは、トンネルの断面形状に応じた円弧になっている。ウェブ41のトンネル内側に位置する外縁43bは、地山側に位置する外縁43aと同心で径の小さい円弧となっている。フランジ42のうち外フランジ42aは、板状の鋼材であり、地山側の外縁43aに合わせて面方向に曲げられている。内フランジ42bも、板状の鋼材であり、トンネル内側の外縁43bに合わせて面方向に曲げられている。ウェブ41とフランジ42とは、溶接により接合される。なお、主桁4aは、上記のように溶接により組み立てられるものに限定されず、ウェブ41とフランジ42とが一体に成形された部材であっても良い。
<Modified example of
FIG. 3 is a sectional view showing a
<仮組立工程の詳細>
図4は、セグメント1を構成する部材がセグメント組立用治具100に設置され仮固定された状態を示す上面図である。図4は、セグメント1を構成する部材のうち、主桁4、継手板5、及びスキンプレート6のみを表示している。セグメント1が構造として縦リブ9を有している場合は、図4に示される状態で一対の主桁4の間に配置されていても良い。
<Details of the temporary assembly process>
FIG. 4 is a top view showing a state in which the members constituting the
<セグメント組立用治具100の構造>
図5は、図4のA-A部の断面構造の模式図である。図6は、図4のB-B部の模式図である。図4、図5、及び図6は、治具底部51の上面に、少なくともスキンプレート6、主桁4、及び継手板5を載置する載置工程が完了した、仮溶接工程前の状態を示している。セグメント組立用治具100の底部には、治具底部51が配置されている。治具底部51の上にセグメント1を構成する部材が載置される。治具底部51の天面から上方の側方には、一対の治具側板52が所定の距離を持って対向して配置されている。治具側板52は、図5及び図6において治具底部51の上に載置されているが、この形態に限定されるものではない。例えば、治具底部51及び治具側板52は、それぞれ床上に別々に固定されていても良い。
<Structure of
FIG. 5 is a schematic diagram of a cross-sectional structure taken along line AA of FIG. FIG. 6 is a schematic diagram of the BB section of FIG. 4, 5, and 6 show the state before the temporary welding process, in which the placing process of placing at least the
図4及び図5に示されている様に、治具側板52は、他方の治具側板52を向いた面に主桁当接部53を備える。治具側板52の長手方向において端部に位置する主桁当接部53は、当接面53aが垂直に形成されている。すなわち、対向する2つの当接面53a同士の間隔は、治具底部51側から治具側板52の上端まで一定になるように構成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図4及び図6に示されている様に、治具側板52は、他方の治具側板52を向いた面に主桁当接部54を備える。治具側板52の長手方向において中央部に位置する主桁当接部54は、当接面54aが傾斜している。当接面54aは、治具底部51側から上方に向かうに従い、他方の治具側板52から離れる方向に傾斜している。言い換えると、一対の治具側板52に設けられた当接面54aは、一方の当接面54aと他方の当接面54aとの間隔が上方に向かうに従い広くなるように形成されている。つまり、一対の治具側板52において、当接面54aの上端部同士の間隔は、当接面54aの下端部同士の間隔よりも大きい。なお、図6においては、当接面54aの傾斜は誇張して示されている。
As shown in FIGS. 4 and 6, the
図4に示されている様に、治具側板52の長手方向において両端部の2箇所に主桁当接部53が配置されており、中央部の1箇所に主桁当接部54が配置されている。治具側板52において、端部の主桁当接部53と中央部の主桁当接部54との間は、当接面53a及び当接面54aに対して凹んだ面が形成されている。従って、セグメント組立用治具100に置かれた主桁4は、治具側板52と当接面53a及び当接面54aのみで当接する。
As shown in FIG. 4, main
図7は、実施の形態1に係るセグメント組立用治具100において仮組立を実施している状態を示す模式図である。図8は、図7のセグメント組立用治具100の側面図である。図7は、図6と同じ断面を示しており、図6に万力部材61、62を追加した状態の図である。図4~図6に示される白抜き矢印は、万力部材61、62により荷重を加える位置を示している。つまり、白抜き矢印で示された部位に万力部材61、62から荷重が加わるように、万力部材61、62が設置される。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a state in which temporary assembly is being performed in the
セグメント1の仮組立工程において、万力部材61、62は、治具側板52及びセグメント組立用治具100内に設置された主桁4を跨ぐように設置される。一方の万力部材61は、他方の万力部材62よりも小さく、主桁4のトンネル内側寄りの部分である主桁4の上端部に当接する。大きい方の万力部材62は、主桁4の地山側寄りの部分である主桁4の下端部に当接する。
In the
万力部材61の主桁側当接面64は、主桁4のトンネル内側寄りの部分に当接している。万力部材61のジャッキ側当接面63は、治具側板52の外側面に固定された油圧ジャッキ56と当接している。また、万力部材62の主桁側当接面66は、主桁4の地山側寄りの部分に当接し、主桁4を当接面54aに押し付けるように荷重を加える。万力部材62のジャッキ側当接面65は、治具側板52の外側を向いた面に固定された油圧ジャッキ56と当接している。油圧ジャッキ56は、図7の矢印Cの方向に作動し、万力部材61、62に対しセグメント組立用治具100の外側に向かって荷重をかける。つまり、万力部材61、62は、主桁4を当接面54aに押し付けるように荷重を加える。なお、油圧ジャッキ56は、治具側板52の他方の治具側板52に対向する面とは反対の面に固定されているが、万力部材61、62側に固定されていても良い。また、油圧ジャッキ56は、セグメント組立用治具100と万力部材61、62との間に荷重を加えることができれば、その他の荷重発生手段を用いても良い。
A main girder
図7においては、図4のB-B断面における仮組立を実施している状態を示しているが、図4のA-A断面においても同様に万力部材61、62を用いて主桁4を主桁当接部53の当接面53aに押し付けるように荷重を加えている。この、治具側板52に主桁4を押し付ける工程を押し付け工程と呼ぶ。押し付け工程は、仮組立工程に含まれるものである。
FIG. 7 shows a state in which temporary assembly is being performed on the BB cross section of FIG. is pressed against the
実施の形態1においては万力部材61、62は、シャコ万力を用いている万力部材61、62は、治具側板52とは別体となっており、治具側板52から着脱自在に構成されている。このように構成されることにより、万力部材61、62は、複数のセグメント組立用治具100で共通して使用することができるという利点がある。ただし、主桁4をセグメント組立用治具100に向かって押し付けることができれば、その他の手段を用いても良い。
In
セグメント組立用治具100は、治具側板52の上端部に万力位置決め部材55が設けられている。万力部材61、62は、万力位置決め部材55に合わせて配置され、組立て中のセグメント1aの長手方向における位置が規制され、油圧ジャッキ56とも位置が合わされる。
The
図4~7にて示されている様に、主桁4は、長手方向の両端部においては表面44が垂直になるように、長手方向の中央部においては主桁4のトンネル内側に位置する外縁43bが地山側に位置する外縁43aよりも外側に開くようにセグメント組立用治具100に固定される。この状態で、主桁4、継手板5、及びスキンプレート6とが互いに仮溶接される。仮溶接は、各部材の近接した部位同士の一部分をスポット溶接することにより行われる。また、セグメント1が構造としてその他の部材、例えば縦リブ9を備える場合は、それらの仮溶接を行ってもよい。
As shown in FIGS. 4-7, the
セグメント1aは、上記の仮組立工程において、後工程である溶接工程での変形を見込んだ寸法に仮組立てされる。具体的には、一対の主桁4の中央部のトンネル内側に位置する外縁43b同士が、溶接工程において互いに近づくように変形する。仮組立工程における主桁4の中央部のトンネル内側に位置する外縁43b同士の間隔は、主桁当接部54の形状に応じて決まる。従って、主桁当接部54を変更することによって、主桁4の中央部のトンネル内側端部同士の間隔は、適宜調整できる。
In the temporary assembly process, the
また、仮組立工程においては、油圧ジャッキ56によりセグメント1aを構成する主桁4が治具側板52に設けられた主桁当接部53、54に押し付けられる。このように構成されることにより、主桁4は、確実に主桁当接部53、54に倣って治具側板52に固定されるため、セグメント1aの仮組立時の寸法精度が安定する。また、主桁4の剛性が高いため、荷重発生手段は大きな荷重を発生させる必要がある。その点において油圧ジャッキ56は、大きな荷重を簡易な構造で発生させることができ、例えばネジを用いたジャッキ機構に比べて耐久性も高い。
In the temporary assembly process, the
<溶接工程>
仮組立工程が終わったセグメント1aは、溶接工程にて各部材間の溶接を行われる。各部材同士が近接する部位は、例えばロボット溶接により近接する部位の全域が溶接され、一体化される。各部材は、溶接により溶接部側に引っ張られるように反って変形する傾向がある。特に一対の主桁4は、箱形状のセグメント1の内側から溶接されるため、長手方向の中央部のトンネル内側端部が互いに近づく側に変形する。実施の形態1においては、仮組立工程にて主桁4の長手方向の中央部のトンネル内側端部の位置を調整して仮固定しているため、溶接工程において変形しても、セグメント1に求められる精度を確保することができる。
<Welding process>
After the temporary assembly process, the
1 セグメント、1a セグメント、4 主桁、5 継手板、6 スキンプレート、9 縦リブ、10 枠体、11 継手、12 継手、41 ウェブ、42 フランジ、42a 外フランジ、42b 内フランジ、43 外縁、43a 外縁、43b 外縁、44 表面、51 治具底板、52 治具側板、53 主桁当接部、53a 当接面、54 主桁当接部、54a 当接面、55 万力位置決め部材、56 油圧ジャッキ、61 万力、62 万力、63 ジャッキ側当接面、64 主桁側当接面、65 ジャッキ側当接面、66 主桁側当接面、91 吊り鉄筋、92 棒状補強材、100 セグメント組立用治具、C 矢印。
1 segment, 1a segment, 4 main girder, 5 joint plate, 6 skin plate, 9 longitudinal rib, 10 frame, 11 joint, 12 joint, 41 web, 42 flange, 42a outer flange, 42b inner flange, 43 outer edge, 43a
Claims (6)
前記スキンプレートの板面が当接した状態で載置される治具底部と、
該治具底部の上面より上方の側方に対向して配置され、前記一対の主桁の板面をそれぞれ対向させた状態で支持する一対の治具側板と、を備え、
前記一対の治具側板のそれぞれは、
他方の治具側板に対向する面に主桁当接部を備え、
前記主桁当接部は、
前記一対の治具側板のそれぞれの長手方向の両端部に配置される端部主桁当接部と、
前記端部主桁当接部の間に配置される中央部主桁当接部と、から構成され、
前記端部主桁当接部は、
対向して配置された前記一対の主桁のそれぞれが当接する当接面同士の間隔が前記治具底部側から前記治具底部から離れた側の先端まで一定に構成され、
前記中央部主桁当接部は、
対向して配置された前記一対の主桁のそれぞれが当接する当接面の上端部同士の間隔が下端部同士の間隔よりも大きく、
前記一対の主桁のそれぞれは、
板面が前記一対の治具側板のそれぞれの前記端部主桁当接部及び前記中央部主桁当接部に押し付けられた状態に保持される、セグメント組立用治具。 A pair of main girders that are joined together and used as a tunnel lining and formed in an arc shape along the circumferential direction of a cross section perpendicular to the direction in which the tunnel extends, and at both ends of the pair of main girders in the circumferential direction Welding of the members of a segment formed by combining a pair of joint plates fixed to each other and a skin plate fixed to the outer peripheral side of the arc shape of the pair of main girders, and combining the members into a box shape. A segment assembly jig used for
a jig bottom portion placed in a state where the plate surface of the skin plate is in contact;
a pair of jig side plates arranged above the upper surface of the jig bottom to face each other and supporting the plate surfaces of the pair of main girders in a state of facing each other;
Each of the pair of jig side plates,
Equipped with a main girder contact portion on the surface facing the other jig side plate,
The main girder contact portion is
end main girder abutting portions arranged at both ends in the longitudinal direction of each of the pair of jig side plates;
and a center main girder contact portion disposed between the end main girder contact portions,
The end main girder contact portion is
The distance between the abutment surfaces with which the pair of main girders arranged facing each other abut is constant from the bottom side of the jig to the tip of the side away from the bottom portion of the jig,
The central main girder contact portion is
the interval between the upper end portions of the contact surfaces with which the pair of main girders arranged facing each other are in contact with each other is larger than the interval between the lower end portions;
Each of the pair of main girders,
A jig for assembling segments , wherein the plate surface is held in a state of being pressed against the end main girder contact portion and the center main girder contact portion of the pair of jig side plates .
他方の治具側板に対向する面の反対側に位置する外側面に荷重発生手段が設置され、
前記荷重発生手段は、
前記一対の主桁のそれぞれを前記主桁当接部に押し付ける方向に荷重を発生させる、請求項1に記載のセグメント組立用治具。 Each of the pair of jig side plates,
A load generating means is installed on the outer surface located on the opposite side of the surface facing the other jig side plate,
The load generating means is
2. The segment assembly jig according to claim 1, wherein a load is generated in a direction to press each of said pair of main girders against said main girder contact portion.
前記荷重発生手段は、
前記万力部材の一方の端部と前記外側面との間に配置され、前記万力部材の一方の端部を外側に向かって荷重をかけ、
前記万力部材は、
前記一対の治具側板のうち一方の治具側板及び前記主桁を跨いで、前記荷重発生手段が前記万力部材の一方の端部に荷重をかけたときに、他方の端部が前記主桁を前記主桁当接部に押し付けるように配置され、
前記治具側板は、
前記治具側板の長手方向において前記万力部材の位置を規制する万力位置決め部材を上端部に備える、請求項2に記載のセグメント組立用治具。 further comprising a vise member that contacts one of the load generating means and one of the pair of main girders ,
The load generating means is
positioned between one end of the vise member and the outer surface to load the one end of the vise member outwardly;
The vise member is
When the load generating means applies a load to one end of the vise member straddling one jig side plate of the pair of jig side plates and the main girder, the other end of the vise member arranged so as to press the girder against the main girder contact portion,
The jig side plate is
3. The segment assembling jig according to claim 2, further comprising a vise positioning member provided at an upper end portion thereof for regulating the position of said vise member in the longitudinal direction of said jig side plate .
前記トンネルが延びる方向に垂直な断面の周方向に沿った円弧形状に形成された一対の主桁、該一対の主桁の両端部に固定される一対の継手板、及び前記一対の主桁の円弧形状の外周側に固定されるスキンプレートを含む部材を箱形に組み合わせて互いに仮固定する仮組立工程と、
前記仮組立工程の後に前記一対の主桁、前記一対の継手板、及び前記スキンプレートの近接する部位同士を溶接する溶接工程と、を備え、
前記仮組立工程は、
セグメント組立用治具の底部を形成する治具底板の上面に、少なくとも前記スキンプレート、前記一対の主桁、及び前記一対の継手板を載置する載置工程と、
前記治具底板の前記上面より上方の側方に対向して配置された一対の治具側板のそれぞれに前記一対の主桁のそれぞれを押し付ける押し付け工程と、
前記スキンプレート、前記一対の主桁、及び前記一対の継手板の互いに近接した箇所を部分的に溶接する仮溶接工程と、を備え、
前記一対の治具側板のそれぞれは、
他方の治具側板に対向する面に主桁当接部を備え、
前記主桁当接部は、
前記一対の治具側板のそれぞれの長手方向の両端部に配置される端部主桁当接部と、
前記端部主桁当接部の間に配置される中央部主桁当接部と、から構成され、
前記端部主桁当接部は、
対向して配置された前記一対の主桁のそれぞれが当接する当接面同士の間隔が前記治具底部側から前記治具底部から離れた側の先端まで一定に構成され、
前記中央部主桁当接部は、
対向して配置された前記一対の主桁のそれぞれが当接する当接面の先端同士の間隔が前記治具底部側同士の間隔よりも大きく構成されており、
前記押し付け工程は、
前記端部主桁当接部と、前記中央部主桁当接部とに前記一対の主桁のそれぞれを当接させた状態で保持する、セグメントの製造方法。 A method for manufacturing a segment that is used as a tunnel lining by joining a plurality of segments,
A pair of main girders formed in an arc shape along the circumferential direction of a cross section perpendicular to the direction in which the tunnel extends, a pair of joint plates fixed to both ends of the pair of main girders, and the pair of main girders. a temporary assembly step of combining members including a skin plate fixed to the outer peripheral side of the arc shape into a box shape and temporarily fixing them to each other;
a welding step of welding adjacent portions of the pair of main girders, the pair of joint plates, and the skin plates after the temporary assembly step;
The temporary assembly process includes:
a placing step of placing at least the skin plate, the pair of main girders, and the pair of joint plates on the upper surface of a jig bottom plate forming the bottom of the segment assembly jig;
a pressing step of pressing each of the pair of main girders against each of a pair of jig side plates arranged facing each other laterally above the upper surface of the jig bottom plate;
a temporary welding step of partially welding portions of the skin plate, the pair of main girders, and the pair of joint plates that are close to each other ;
Each of the pair of jig side plates,
Equipped with a main girder contact portion on the surface facing the other jig side plate,
The main girder contact portion is
end main girder abutting portions arranged at both ends in the longitudinal direction of each of the pair of jig side plates;
and a center main girder contact portion disposed between the end main girder contact portions,
The end main girder contact portion is
The distance between the abutment surfaces with which the pair of main girders arranged facing each other abut is constant from the bottom side of the jig to the tip of the side away from the bottom portion of the jig,
The central main girder contact portion is
The distance between the tips of the contact surfaces with which the pair of main girders arranged facing each other are in contact is configured to be larger than the distance between the bottom sides of the jig,
The pressing step includes:
A method of manufacturing a segment, wherein the pair of main girders are held in contact with the end main girder contact portion and the center main girder contact portion .
前記一対の主桁それぞれを前記一対の治具側板のそれぞれに押し付ける側に荷重を発生する荷重発生手段を備え、
前記押し付け工程は、
前記荷重発生手段を作動させ、前記一対の主桁のそれぞれのトンネル内側端部と地山側端部とに荷重を加え、
前記押し付け工程中に前記仮溶接工程を行う、請求項4に記載のセグメントの製造方法。 The segment assembly jig is
load generating means for generating a load on the side that presses each of the pair of main girders against each of the pair of jig side plates,
The pressing step includes:
activating the load generating means to apply a load to the tunnel inner end portion and the ground side end portion of each of the pair of main girders;
5. The method of manufacturing a segment according to claim 4, wherein said temporary welding step is performed during said pressing step.
前記荷重発生手段と前記一対の主桁のうち一方の主桁と当接する万力部材を備え、
前記万力部材は、
前記一対の治具側板のうち一方の治具側板を跨いで前記主桁と前記荷重発生手段と当接し、
前記押し付け工程は、
前記荷重発生手段から前記万力部材に荷重を加え、前記万力部材から前記主桁に荷重を加える、請求項5に記載のセグメントの製造方法。 The segment assembly jig is
a vise member that contacts one of the pair of main girders and the load generating means;
The vise member is
contacting the main girder and the load generating means across one jig side plate of the pair of jig side plates;
The pressing step includes:
6. The method of manufacturing a segment according to claim 5, wherein a load is applied from said load generating means to said vise member and a load is applied from said vise member to said main girder.
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