JPH02503339A - 道路交通トンネル及び鉄道トンネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 道路交通トンネル及び鉄道トン初し 本発明は、銅板弧状片から成る内側殻体を持つ、道路交通トンネル及び鉄道トン ネル用の飼−コンクリート内張りに関する。

地下鉄用のトンネルもこの種のトンネルの１つと見なされる。

トンネル内張りは通常、周囲の地山が安定していない場合にしか行なわれない。

最も頻繁に見られる構造様式では、先ず地山のくり抜きに吹き付はコンクリート 層が設けられる。吹き付はコンクリート層は地山層の割艮を防止する。これは圧 密化としても知られている。更に、吹き付はコンクリート層は通常使用されるプ ラスチック密封片の裏層を形成する。プラスチック密封片は、吹き付はコンクリ ート層の完成後に設けられる。密封片は帯状片から構成される。密封片を待つ内 張りの後に、補強コンクリート又は補強棒及び／又はマットの導入が続く。続い て、殻体車がトンネルに入れられかつ密封片と殻体車との間の中間空間がコンク リートで満たされる。これは個々の部分で行なわれる。これらの部分は通常長さ ３０諺まである。

圧力のかかる水が生ずるトンネルの中では、パネル構造様式が普通である。これ らのパネルはコンクリート及び／又は綱から成る。しかしこの種の構造体は、水 圧の小さい又は出水の少ないｊＩｉ２１！ｌにおいて０！ｉＭを認められていな い。これは、コンクリートが−に比べて依然として安価な建設材料であることに 基因ここにおいて本発明が始まる。なぜならば本発明は、建設材料の価格が内張 りの構成にとって重要であるのみならず、一層費用のかかる構造様式を生ぜしめ たとしても種々の条件も考慮に入れなければならないという考察から出発するか らである。

トンネル建設において考慮されるべき機能に、沈下が属する。

経験によれば、地山層のＷ、１１１１及びそれに伴う切取りは、地山又は土に障 害を引き起こす。障害の結果は応力であり、これらの応力は沈下の過程中に減少 する。

業することである。これは、内張りが導入されるまでの間について言える。更に 、くり抜き又は切り込みは公知である。これらの破壊は地割れになることさえあ る。その際、地山材料がトンネルくり抜きへ侵入する。この侵入する地山ｔｌ料 は、押し入ろうとする材料の圧力を受けて水分なしでも泥しようのように広がる 。

この背景の前において、本発明の基礎になっているｔｌＷは、地山に生ずる応力 及び／又は破壊を考慮に入れる新式のトンネル内張りを提供することである。

本発明によればこれは、先ず銅板弧状片がトンネルくり抜きの際に撓み間隔を置 いて前拘束され、続いて銅板弧状片が可撓範囲において変形空所をあけてコンク リートを裏込めされ、少なくとも水平構成部分の製造後に可撓範囲が補強されか つ最後に銅板弧状片が密封されることによって達成される。銅板弧状片は保護屋 根を形°成するのが好ましく、この保護屋根の後ろに作業員及び装置が保護され 得る。保護Ｍ根は小さい間隔を置し１鋼板弧状片を前拘束した後に、この銅板弧 状片はできるだけくり抜きとの摩擦結合及びはまり合い結合を行なう、コンクリ ートの早期支持強度が適切である場合は、前拘束を介して既に池田圧力を吸収す ることができる０本発明によれば更に、掘削前面の範囲においてトンネル底にお ける銅板弧状片の支持をできるだけ早く行なうようにしている。この支持は、ト ンネルくり抜きが部分ごとに行なわれかつ円蓋屋根から始められる場合は、暫定 的なものである０次いで、円蓋屋根範囲における円蓋屋根くり抜き及びトンネル の掘削にトンネル底の＠囲における！ｌ！ｌＷＡが続く。

本発明によれば、この支持部は可撓性がある。これは、銅板弧状片と支持部（例 えばトンネル底）との間の可撓素子により達成される。これらの可撓素子は地山 の変形を許容する。その背径には、トンネルの上方の地山変形により、全部又は 部分的に自立している丸屋根構成をもたらすべき哲学がある。これはトンネル内 張りの荷重を除く。

可撓素子の範囲における可視性は、本発明によれば、可撓素子の後ろの変形空所 を前擾としている。従ってコンクリートは空所をあけて裏込めされる。それによ り可撓素子は、選ばれたー使用期間にわたって、抑制された可視性を可能にする 。

トンネル内張りが外股式に行なわれかつ円蓋屋根くり抜きにおいて使用される銅 板弧状片用の可撓素子の使用が既に意図されているならば、底のためのくりＩＭ ｓｌが行なわれる場合に可撓機能が停止する。底範囲における内張りのために、 可撓素子を介してトンネル底−に支持された、本発明による銅板弧状片を使用す ることができる。上述した可撓機能の停止は、沈下特性に僅かな影響しか及ぼさ ない０選択的に、底くり抜き中に可撓性も維持することができる。そのために、 円蓋屋根側の銅板弧状片の可撓責子の支持体として基礎条片が選ばれ、これらの 基礎条片は底くり［ｅ中に地山に十分な支えを持っておりかつ／又変形空所をあ （ブておくことができる。七の後、可撓素子は補強される。これは、変形空所を コンクリートで充填することによって行なわれるのが好ましい、これは、例えば セメントミルクにある制弧状片を持つ本発明による嗣−コンクリート内張りによ り、付加的な密４Ｍ手段は不必要になる。その場合には、重なる範囲を互いに溶 接することができる。継目帯の中間挿入による締付けも考慮の対象になる。

一弧状片へのコンクリートの裏込めを種々のやり方で行なうことができる。・１ つの可能性は、！ｌｌ！弧状片の設置後に同時に水でぬらしながら銅張状片と地 山くり抜きとの間の空所へ建設材料を吹き付けることに存する。この場合は、建 設材料が適当な早期支持強度を持っていれば、殻体を省くことができる。このよ うに運やかに凝固するコンクリートは市販されている。

本発明によるコンクリート弧状片を形成する別の可能性は、端面殻体を使°用す ることに存する。建設材料をこの端面殻体の後ろへ液圧により圧送することがで きる。この端面殻体は、建設材料が一弧状片と地山くり抜きとの間の空所から再 び流出することを防止する。

可ｍ紫子の嘴囲に設けられた変形空所は、これらの可！！ｌ素子から地山くり抜 きまで延びているのが好ましい、この空所は地山くり抜きから間隔を置いて位置 することもできる。しかしこの空所は常に、上述した可撓作用がほぼ維持されて いるように大きさを選ばれる。

全体として、本発明による円張りは様々の点で変化可能である。この内張りを個 々の場合の特別な要求に合わせることがで及び／又は可視素子の数の変化により 行なわれる。この内張りはユニット方式としても適している。

本発明によれば、銅板弧状片として波形調板が使用されるの備えることが有利で あり、これらは、建設材料弧状片との結合を行ないかつ選択的に建設材料弧状片 の補強も行なう。

可視素子を板から構成することができ、これらの板の間に変形異形材が設けられ ている。これらの変形異形材の形状は計算により構浩的に正確に所望の可撓性に 決められる。　　　　−トンネル建設では従来、建設材料としてコンクリートが 使用されている０本発明がコンクリートに限られないことはもちろんである。コ ンクリートという名称で、考慮の対象になるすべての建設材料が含まれることに なる。

本発明による内張り及び可撓素子の別の重要な構成について、請求の範囲の実厖 態様項、図面及び以下の説明が参照される。

第１図ないし第４図はトンネルの種々の内張りの概略構成図、第５図は第１図な いし第４図により設けられた内張りの詳細図である。

Ｎ１図において、トンネル円蓋屋根用くり抜きがｌで示され、このくり抜きの底 が２で丞されている。地山には符号１．１が付けられている。トンネル内張りは 第１図によれば鍔内側殻体３と、一体形成された又は裏込めされたコンクリート 弧状片１．２とから成る。鋼内側殻体３は、例えば厚さ２ないし５■烏の波形調 板から形成される。内側Ｆｉ１体３は金４Ｎ弧状片を形成する。

トンネルの縦方向に別の金属板弧状片が互いに前後に配置され１つの部分から成 る殻体３の代わりに、複数の金属板弧状片を持つ殻体も使用す′ることができる 。同様にトンネルの縦方向における金属板弧状片の数を変えることができる。

金属板弧状片を互いに並べるために、これらの金属板弧状片はＮｌａ図によれば それぞれ折り臼けられた縁３．ｌを持っており、これ゛らの締はトンネルの縦方 向に部分的に重なり合う。この重なり合う範囲に美施例ではねじ結合部が設けら れている。

このねじ結合部の代わりに選択的に楔又はピン結合部も使用できる０個々の結合 部は内張り周囲に均一に分布されている。

地山側において、金属板弧状片３はいくつかの均一に分布された壊軟材料アンカ ーボルト３．２を備えている。これらの建設材、科アンカーボルト３．２は溶接 されている。金属板とは反対側・に建設材料アンカーボルト３．２は折り曲げ部 を持っている。これらの建設材料アンカーボルト３．２は、弧状片１．２及び３ の間の結合を保証し又は結合を行なうために使われる。

円蓋屋根空間ｌのくり抜き後に、水平範囲２においてコンクリート条片基礎の形 の２つの支持体４が製造される。これらの支持体４上に内側１５１体３が設置さ れる。その際、内側殻体３は可視素子５．１及び５．２を介してこれらの支持体 に支持される。

内側殻体３の導入は適切な内張り台又は内張り工具として改端面範囲が端面殻体 により閉鎮される。更に、可視素子の後ろの空所６は適切な殻体によって空けて おかれる。空所６用の殻体として、例えば膨張可能なりッションが適している。

ＷＲａのはめ込み後に空所はコンクリートで充填されるので、コンクリート弧状 片１．２が生ずる。

第１図に示された内張りに、第２図による底範囲におけるトンネルの別のくり抜 きが続く、この場合、コンクリート弧状片１．２は内側殻体３と共にアンカーボ ルト７によって位置を保持される。アンカーボルト７は選択的に内側殻体３の取 付けと共にすぐ又はコンクリート打ち後に挿入されている。内側殻体３の導入の 際にすぐアンカーボルトを挿入することには、これらのアンカーボルトが裏０込 め過程中に内側殻体をその位置に保持するという利点がある。

第２図による底範囲におけるトンネルのくり抜きの際に、支トンネル底８の製造 後に、第３図によれば、内側殻体３又はこの内側ＷＲ体３を形成する金属板弧状 片の下に別の金属板弧状片９が設置される。これらの別の金属板弧状片９は１０ において金属板弧状片３と部分的に重なる。この場合、可視素子５．１及び５． ２は障害にならない、なぜならば−これらの可視素子は金属板弧状片３の後ろに 配置されておりかつ金属板弧状片３で終わる板１１を介してこの金属板弧状片と 結合されているからである。

金属板弧状片９゛は金属板弧状片３と同じように可視素子を持っており、これら の可視素子はここでは】２で示されており、トンネル底に支持されている。これ らの可視素子１２の後ろに変形空所１３が生ずる。この変形空所１３は変形空所 ６と同じよコンクリートで充填される。その＠同時に変形空所６は閉じらするか らである。

第３図から分かる円張り段階において、池田の動きは可視素子】２により吸収さ れる。同時に、金属板弧状片９の位置を別のアンカーボルト１４により固定する ことができる。

第１図及び第３図は２つの撓み段階を示しており、第１図に捗に応じて最大３日 に制頓される。この時朗に既４こ大きい地山応力が打ち消されている。

第３図による撓み段階を好きなように長くすることができ、それによって挽むこ とによる最適な地山形成が達成されることわれるのが好ましい、同時に、変形空 所はＮ４図による波形金が設けられている。その結果、すべての金属板３．９． １５及び１７を互いに溶接することができる。それにより、密な金属板内側、殻 体が生ずる。

可視素子５．１，５．２及び】２は、第５図によれば、舅又は１字形の変形異形 材１８から成る。これらの変形異形材の数、及び寸法を変えることができる。そ れにより、可視素子の可視性は任意゛にｔｉａｎできる。

変形異形材１８及び板】】は、実ｍ例では、弧状片３及び９と同じ銅板から成る 。空気排出後に取り外すことができる、上述した膨張可能なりッションの代わり に、他の殻体も使用できる。

そのために、例えば木、嗣又はプラスチック力）ら成る中空体が適している。こ れらの中空体は、喪失される殻体を形成することができ、すなわちこれらの中空 体番＝使用個所Ｇ：偏まる。空所形成体は選択的に可撓素子と１つの部分から成 る力）それともこれらの可撓素子に一体形成されてし）る。鰐板碑合体力）ら成 る可撓素子を使用する場合は、空所を形成する形成体も＝、例えるざ金属板の外 方湾曲により生ずることができる。

可撓素子は選択的に補強ビンを備えており、これらの補強ビンはコンクリート内 の可撓素子の保偏を改善する。

Ｓ＾　　　２６９６２ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　鋼板弧状片（３，９）が撓み間隔を置いて前拘束され、繞いて鋼板弧状片（ ３，９）が可撓範囲において変形空所をあけてコンクリートを裏込めされ、少な くとも水平構成部分の製造後に可撓範囲が補強されかつ鋼板弧状片が密封される ことを特徴とする、鋼板弧状片から成る内側殻体を持つ、道路交通トンネル及び 鉄道トンネル用の鋼−コンクリート構造体。 ２　　可撓素子を持つ鋼板弧状片（３，９）が支持体（４，８）上に置かれるこ とを特徴とする、請求項１に記載の鋼−コンクリート構造体。 ３　変形空所がセメントミルクで満たされることを特徴とする、請求項１は２に 記載の鋼−コンクリート構造体。 ４　多段内張りにおいて後続素子が、予め完成された素子にコンクリート固めさ れることを特徴とする、請求項１に記載の鋼−コンクリート構造体。 ５　部分的に重なり合う鋼板弧状片（３，９）が設けられていることを特徴とす る、請求項１ないし４のうち１つに記載の鋼−コンクリード構造体。 ６　閉じられた鋼内側殻体が設けられていることを特徴とする、請求項５に記載 の鋼−コンクリート構造体。 ７　溶接された鋼板が設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の鋼− コンクリート構造体。 ８　可撓素子の後ろに変形空所を形成する殻体が設けられていることを特徴とす る、請求項１ないし７のうち１つに記載の鋼−コンクリート構造体。 ９　再使用可的な又は喪失される形成体が設けられていることを特徴とする、請 求項８に記載の鋼−コンクリート構造体。 １０　可撓素子（５．１，５．２，１２）に一体形成され又はこれらの可撓素子 と１つの部分から成る形成体が設けられていることを特徴とする、請求項８に記 載の鋼−コンクリート構造体。 １１　殻体として、膨張可能なクッションが設けられていることを特徴とする、 請求項８に記載の鋼−コンクリート構造体。 １２　可撓素子がＭ又はＷ字形の変形異形材（１８）を備えていることを特徴と する、請求項１ないし１１のうち１つに記載の鋼−コンクリート構造体。 １３　変形異形材が金属板弧状片の後ろにあることを特徴とする、請求項１２に 記載の鋼−コンクリート構造体。 １４　補強ピンが可撓素子に設けられていることを特徴とする、請求項１ないし １３のうち１つに記載の鋼−コンクリート構造体。 １５　補強棒（３，２）又は建設材料アンカーボルトが弧状片（３，９）に設け られていることを特徴とする、請求項１ないし１４のうち１つに記載の鋼−コン クリート構造体。