JPH06137092A - Tunnel lining, construction method and contruction device thereof - Google Patents
Tunnel lining, construction method and contruction device thereofInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、主としてトンネルの１
次覆工として用いられるコルゲートスパイラル管からな
るトンネル覆工、その構築方法及び構築装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is mainly used for tunnels.
The present invention relates to a tunnel lining composed of a corrugated spiral tube used as a next lining, a method of constructing the tunnel lining, and an apparatus for constructing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】シールド工法によるトンネル覆工として
は、鋼製セグメント、コンクリートセグメント、鋼コン
クリート合成セグメント等のセグメントをシールドマシ
ン後部でリング状に組み立てて行く形式のものが一般的
である。また、シールドマシンの後部に型枠を設け、場
所打ちコンクリートによって覆工を形成する場合もあ
る。2. Description of the Related Art As a tunnel lining by a shield construction method, a segment type in which segments such as steel segments, concrete segments, and steel-concrete composite segments are assembled in a ring shape at the rear part of a shield machine is generally used. There is also a case where a formwork is provided at the rear part of the shield machine and the lining is formed by cast-in-place concrete.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来のセグメントを組
み立てて行く方式では、工場等で製作されたセグメント
を現場まで運び、さらに現場においてセグメントを構築
中のトンネル内に搬入する設備を必要とする。セグメン
トはトンネル断面に応じて、トンネル断面を複数に分割
した形状を有し、そのため製作コストが高く付く他、個
々のセグメントの重量も大きく、嵩張るため、運搬費用
も高く付くという問題がある。また、組み立てには、予
めセグメントのトンネル軸方向及びトンネル周方向に多
数の継手を必要とし、ボルト等による接合作業にも多く
の手間を要する。特に、ボルト接合等による組立て作業
は、リングの組立て作業（トンネル周方向）と、リング
どうしの組立て作業（トンネル軸方向）の２種類の作業
があるため、作業が煩雑となる。さらに、トンネル周方
向のセグメント間継手は、隣り合うセグメントリングど
うしで千鳥状に位置をずらし、継手面がトンネル軸方向
に連続しないようにするのが一般的であるが、従来のセ
グメント方式のシールドトンネルでは、セグメントリン
グ間の継手面が同一面内に位置するため、応力の分散が
図りにくい他、この部分での止水性が問題となり、継手
部の止水性を確保するためには、セグメント間にシール
材を介在させる等の考慮が必要である。また場所打ちコ
ンクリートによって覆工を構築する方式では、鉄筋等、
コンクリートの補強の問題や、コンクリートの養生の問
題があり、またコンクリートにひび割れが生じた場合の
止水性の問題等がある。一方、特公平３−７４２８７号
公報には、増強杭の施工法として、掘削孔の上部にスパ
イラル鋼管成形機を設置し、現場で帯板からスパイラル
鋼管杭を成形、溶接しつつ、掘削孔内に挿入し、スパイ
ラル鋼管杭の内外にコンクリートまたはモルタルを打設
する工法が開示されている。本発明は、このような現場
成形のスパイラル鋼管を、杭に比べ大径となるトンネル
覆工あるいは立坑に適用することを考えたものである
が、上記工法をそのままトンネル覆工に用いるとする
と、剛性が足りず、地山からの土圧や水圧に耐えられな
い。また、上記工法では、スパイラル鋼管の造管中に鋼
管が回転するので、場所打ち杭等の掘削孔への挿入には
支障ないが、トンネルの場合、延長も長く、覆工そのも
のを回転させることはできない。本発明は、上述のよう
な従来技術における課題を解決することを目的とし、コ
ルゲート加工により剛性を高めたコルゲートスパイラル
管をトンネル覆工に適用し、剛性及び止水性に優れ、さ
らに施工性及びコストの面でも優れたトンネル覆工とそ
の構築方法及びその構築装置を提供するものである。The conventional method of assembling the segments requires a facility for transporting the segments manufactured at the factory to the site and further for carrying the segments into the tunnel under construction at the site. The segment has a shape in which the tunnel cross section is divided into a plurality of portions according to the tunnel cross section, and therefore, the manufacturing cost is high, and the weight of each segment is large and bulky, so that there is a problem that the transportation cost is high. In addition, a large number of joints are required in advance in the tunnel axial direction and the tunnel circumferential direction of the segment for assembly, and a lot of labor is required for the joining work with bolts or the like. In particular, assembling work by bolt joining or the like is complicated because there are two types of work, that is, ring assembling work (tunnel circumferential direction) and ring-to-ring assembling work (tunnel axial direction). In addition, the joints between segments in the tunnel circumferential direction are generally staggered between adjacent segment rings so that the joint surface is not continuous in the axial direction of the tunnel. In the tunnel, the joint surfaces between the segment rings are located in the same plane, so it is difficult to disperse the stress, and water stoppage at this part becomes a problem. It is necessary to consider such as interposing a sealant on the. Also, in the method of constructing lining with cast-in-place concrete, rebar, etc.
There are problems of reinforcement of concrete, curing of concrete, and water stoppage when concrete cracks. On the other hand, in Japanese Examined Patent Publication No. 3-74287, as a method for constructing a strengthening pile, a spiral steel pipe forming machine is installed above the excavation hole, and while forming and welding the spiral steel pipe pile from the strip on site, the inside of the excavation hole is formed. The method of inserting concrete or mortar inside and outside of the spiral steel pipe pile is disclosed. The present invention is intended to apply such a field formed spiral steel pipe to a tunnel lining or a vertical shaft having a larger diameter than a pile, but if the above method is used as it is for tunnel lining, Insufficient rigidity to withstand earth pressure and water pressure from the ground. Further, in the above construction method, the steel pipe rotates during pipe making of the spiral steel pipe, so it does not hinder insertion into a drill hole such as cast-in-place pile, but in the case of a tunnel, the extension is long and the lining itself must be rotated. I can't. The present invention aims to solve the problems in the prior art as described above, and applies a corrugated spiral pipe whose rigidity is increased by corrugating to a tunnel lining, which is excellent in rigidity and water stoppage, and further workability and cost. Also in view of the above, the present invention provides a tunnel lining, a construction method thereof, and a construction apparatus thereof.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】前述の問題を有利に解決
するために、本発明のトンネル覆工においては、トンネ
ル径に対応する径のコルゲートスパイラル管をトンネル
覆工として使用する。また前述の問題を有利に解決する
ために、本発明のトンネル覆工の構築方法においては、
シールドマシンの掘進に伴い、そのシールドマシンの後
部で、順次、曲面コルゲート鋼板を接合し、スパイラル
状に円形閉合させてコルゲートスパイラル管を成形し、
トンネル軸方向に連続する覆工とする。またシールドマ
シンの後部に、コルゲート成形機とスパイラル成形機と
からなるコルゲートスパイラル管成形機を設け、シール
ドマシンの掘進に伴い、前記コルゲートスパイラル管成
形機をトンネル軸回りに回転させながら、帯板コイルか
ら送り出される帯板に前記コルゲート成形機によりコル
ゲート加工を施し、コルゲート加工された前記帯板を前
記スパイラル成形機によりコルゲートスパイラル管に成
形して、トンネル軸方向に連続する覆工とすることによ
っても、前述の問題を有利に解決することができる。さ
らにまた、前述の問題を有利に解決するために、本発明
のトンネル覆工構築装置においては、シールドマシンの
後部に、帯板にコルゲート加工を施すためのコルゲート
成形機と、該コルゲート成形機によってコルゲート加工
された帯板をスパイラル状に円形閉合させるためのスパ
イラル成形機とからなるコルゲートスパイラル管成形機
を設け、該コルゲートスパイラル管成形機をトンネル軸
回りに回転可能に支持する。In order to advantageously solve the above problems, in the tunnel lining of the present invention, a corrugated spiral tube having a diameter corresponding to the tunnel diameter is used as the tunnel lining. Further, in order to advantageously solve the above-mentioned problems, in the method of constructing the tunnel lining of the present invention,
With the excavation of the shield machine, the curved corrugated steel sheets are sequentially joined at the rear part of the shield machine, and the corrugated spiral tube is formed by circularly closing the spiral corrugated pipe,
The lining will be continuous along the tunnel axis. In addition, a corrugated spiral tube molding machine consisting of a corrugated molding machine and a spiral molding machine was installed in the rear part of the shield machine, and the strip coil was rotated while the corrugated spiral tube molding machine was rotated around the tunnel axis as the shield machine was dug. By performing corrugation processing by the corrugated forming machine on the strip sent from the corrugated, the corrugated strip is formed into a corrugated spiral tube by the spiral forming machine, and a continuous lining in the tunnel axial direction is also made. The above-mentioned problems can be advantageously solved. Furthermore, in order to advantageously solve the above-mentioned problems, in the tunnel lining construction device of the present invention, a corrugating machine for corrugating the strip at the rear part of the shield machine, and the corrugating machine A corrugated spiral tube molding machine including a spiral molding machine for circularly closing a corrugated strip into a spiral shape is provided, and the corrugated spiral tube molding machine is rotatably supported around a tunnel axis.
【０００５】以下、本発明の概要を添付図面によって説
明する。本発明のトンネル覆工は、トンネル覆工をトン
ネル径に対応する径のコルゲートスパイラル管１で形成
したものである。コルゲートスパイラル管１は、通常、
１次覆工として用いられ、内側に２次覆工として内巻コ
ンクリート５等を形成することで、さらに覆工としての
剛性を高めることができる。また、シールド工法で施工
する場合、通常、コルゲートスパイラル管１の地山側に
はモルタル等の裏込め材を注入し、空隙が生じるのを防
ぐ。コルゲートスパイラル管１としては、多数の曲面コ
ルゲート鋼板１ａを、順次接合して行き、スパイラル状
に円形閉合させたもの等が用いられる。曲面コルゲート
鋼板１ａからコルゲートスパイラル管１を成形し、トン
ネル覆工とする場合の構築方法としては、シールドマシ
ン１１の掘進に伴い、シールドマシン１１の後部で、順
次、曲面コルゲート鋼板１ａを接合して行き、スパイラ
ル状に円形閉合させてコルゲートスパイラル管１を成形
し、トンネル軸方向に連続する覆工とする方法がある。The outline of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The tunnel lining of the present invention is formed by the corrugated spiral tube 1 having a diameter corresponding to the tunnel diameter. The corrugated spiral tube 1 is usually
The rigidity of the lining can be further enhanced by forming the inner wrapping concrete 5 and the like as the secondary lining, which is used as the primary lining. Further, when the shield construction method is used, a backfill material such as mortar is usually injected into the ground side of the corrugated spiral tube 1 to prevent the formation of voids. As the corrugated spiral pipe 1, a large number of curved corrugated steel plates 1a are sequentially joined and spirally closed in a circular shape. As a construction method for forming the corrugated spiral pipe 1 from the curved corrugated steel plate 1a to make the tunnel lining, as the shield machine 11 is dug, the curved corrugated steel plate 1a is sequentially joined at the rear part of the shield machine 11. There is a method in which the corrugated spiral tube 1 is formed by circularly closing it in a spiral shape to form a continuous lining in the tunnel axis direction.
【０００６】曲面コルゲート鋼板１ａどうしの接合方式
は特に限定されないが、例えば図２に示すように曲面コ
ルゲート鋼板１ａどうしを所要幅重ね合わせ、重ね合わ
せ部分を順次ワンサイドボルト等のボルト２１等で接合
する方式がある。その他、曲面コルゲート鋼板１ａどう
しの端部を突き合わせ溶接する方式、図３に示すよう
に、突き合わせ部分に押さえ板２２を重ね合わせ、その
押さえ板２２の側縁を曲面コルゲート鋼板１ａの表面に
すみ肉溶接２２ａする方式、図４に示すように、はぜ継
ぎ２３により接合する方式等がある。The method of joining the curved corrugated steel sheets 1a is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 2, the curved corrugated steel sheets 1a are overlapped by a required width, and the overlapping portions are sequentially joined by bolts 21 such as one side bolts. There is a method to do. In addition, a method of butt-welding the ends of the curved corrugated steel plates 1a together, as shown in FIG. 3, a pressing plate 22 is superposed on the abutting portion, and the side edges of the pressing plate 22 are filleted on the surface of the curved corrugated steel plate 1a. There are a method of welding 22a, a method of joining by a seam 23 as shown in FIG.
【０００７】また、コルゲートスパイラル管１は、上述
のように曲面コルゲート鋼板１ａから成形するものの
他、コルゲート加工を施した帯板１ｂをスパイラル状に
円形閉合させ、トンネル軸方向に連続させたもの等でも
よい。その場合の帯板１ｂは、例えば熱間圧延帯鋼に亜
鉛めっきを施したもの等が利用され、帯板コイル６から
送り出された帯板１ｂに、波付ロールを有するコルゲー
ト成形機でコルゲート加工を施し、これをスパイラル成
形機で円形閉合させ、円筒状のコルゲートスパイラル管
１とする。The corrugated spiral tube 1 is formed from the curved corrugated steel plate 1a as described above, or a corrugated strip 1b is spirally circularly closed and continuous in the tunnel axial direction. But it's okay. The strip 1b in that case is, for example, a hot-rolled steel strip that is galvanized, and the strip 1b sent out from the strip coil 6 is corrugated by a corrugating machine having corrugated rolls. Then, this is circularly closed by a spiral molding machine to obtain a cylindrical corrugated spiral tube 1.
【０００８】コルゲートスパイラル管１の直径は、スパ
イラル成形における帯板１ｂの送り出し角度によって決
まるが、本発明ではコルゲートスパイラル管１の成形
を、原則として、構築中のトンネル内で行い、この送り
出し角度を小さくすることで、トンネル軸方向に連続す
る大径のコルゲートスパイラル管１が成形され、トンネ
ル覆工として利用することができる。なお、帯板１ｂの
材質に関しては、上記のものの他、コルゲートスパイラ
ル管１を成形した場合において、必要な強度が得られる
ものであれば、特に限定されない。The diameter of the corrugated spiral tube 1 is determined by the delivery angle of the strip 1b in the spiral forming, but in the present invention, the corrugated spiral tube 1 is formed in principle in the tunnel under construction, and this delivery angle is set. By making it small, a large diameter corrugated spiral tube 1 continuous in the tunnel axis direction is formed and can be used as a tunnel lining. The material of the strip plate 1b is not limited to the above materials as long as the required strength can be obtained when the corrugated spiral tube 1 is molded.
【０００９】帯板１ｂからコルゲートスパイラル管１を
成形し、トンネル覆工とする場合の構築方法としては、
図５および図６に示すようにシールドマシン１１の後部
に、コルゲート成形機３とスパイラル成形機４とからな
るコルゲートスパイラル管成形機２を設け、シールドマ
シン１１による掘進に伴い、帯板コイル６から送り出さ
れる帯板１ｂをトンネル径に対応するコルゲートスパイ
ラル管１に成形する方法がある。この場合、特公平３−
７４２８７号公報の増強杭の施工方法のように、成形さ
れた管を回転させることができないため、本発明では、
シールドマシン１１の掘進状況に合わせて、コルゲート
スパイラル管成形機２側をトンネル軸回りに回転させる
ことで、トンネル覆工として成形されたコルゲートスパ
イラル管１を回転させることなく、トンネル軸方向に延
長して行くことができる。A method for constructing the corrugated spiral tube 1 from the strip 1b to form a tunnel lining is as follows:
As shown in FIGS. 5 and 6, a corrugated spiral tube molding machine 2 including a corrugated molding machine 3 and a spiral molding machine 4 is provided at the rear part of the shield machine 11, and as the shield machine 11 excavates, the strip coil 6 is removed. There is a method of forming the strip 1b sent out into the corrugated spiral tube 1 corresponding to the tunnel diameter. In this case,
Like the method of constructing the strengthening pile of Japanese Patent No. 74287, the molded pipe cannot be rotated, so in the present invention,
By rotating the corrugated spiral pipe forming machine 2 side around the tunnel axis according to the progress of the shield machine 11, the corrugated spiral pipe 1 formed as the tunnel lining can be extended in the tunnel axial direction without rotating. You can go.
【００１０】また、帯板１ｂからコルゲートスパイラル
管１を成形し、トンネル覆工とする場合の構築装置とし
ては、シールドマシン１１の後部に、コルゲート加工を
施すためのコルゲート成形機３と、コルゲート成形機３
によってコルゲート加工された帯板１ｂをスパイラル状
に円形閉合させるためのスパイラル成形機４とからなる
コルゲートスパイラル管成形機２を設け、このコルゲー
トスパイラル管成形機２をトンネル軸回りに回転可能に
支持したものを用いることができる。Further, as a construction device for forming the corrugated spiral tube 1 from the strip 1b to form a tunnel lining, a corrugating machine 3 for performing corrugation processing on the rear portion of the shield machine 11 and a corrugation molding are used. Machine 3
A corrugated spiral pipe forming machine 2 including a spiral forming machine 4 for spirally closing a corrugated strip 1b in a spiral shape is provided, and the corrugated spiral pipe forming machine 2 is rotatably supported around a tunnel axis. Any thing can be used.
【００１１】[0011]
【実施例】次に、実施例について図面を参照して説明す
る。図１は本発明のコルゲートスパイラル管１からなる
トンネル覆工を、多数の曲面コルゲート鋼板１ａの接合
により成形する場合のトンネル覆工の構造及びその構築
の様子を示したもので、曲面コルゲート鋼板１ａどうし
を所要幅重ね合わせ、ワンサイドボルト等のボルト２１
でトンネルの内側から接合している。Embodiments Next, embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the structure of the tunnel lining and its construction when the tunnel lining consisting of the corrugated spiral tube 1 of the present invention is formed by joining a number of curved corrugated steel plates 1a. Overlap each other by the required width, and bolt 21 such as one side bolt
It is joined from the inside of the tunnel.
【００１２】曲面コルゲート鋼板１ａは、通常のシール
ド工法におけるセグメントの組み立てと同様に、シール
ドマシン（図示せず）の後部で、順次接合しながら円筒
形に組み立てて行くことができる。スパイラル状に接合
して行くことで、従来のセグメントのリング間継手のよ
うに接合部が同一平面内に位置することはなく、円筒形
に成形されるコルゲートスパイラル管１における応力分
布が均等になり、一体性及び止水性に優れたトンネル覆
工が形成される。The curved corrugated steel sheet 1a can be assembled into a cylindrical shape by sequentially joining them at the rear part of the shield machine (not shown), as in the case of assembling the segments in the ordinary shield construction method. By joining in a spiral shape, the joint is not located in the same plane as in the conventional ring-to-ring joint of the segment, and the stress distribution in the cylindrical corrugated spiral tube 1 becomes uniform. As a result, a tunnel lining having excellent integrity and waterproofness is formed.
【００１３】曲面コルゲート鋼板１ａは、予め工場等で
成形したものを現場に搬入し、上述のようにトンネル内
で接合する形式が一般的であるが、従来のセグメントに
比べ、軽量であり、波形状を合わせることで、多数積み
重ねても嵩張ることがない。また、コルゲート加工が施
されていることで、曲げ剛性が大きく、大径のトンネル
覆工にも十分適用可能である。The curved corrugated steel plate 1a is generally formed in advance in a factory or the like and carried to the site and joined in the tunnel as described above. However, it is lighter in weight than conventional segments and is not corrugated. By matching the shapes, it does not become bulky even if many are stacked. Further, since the corrugated material has a large bending rigidity, it can be sufficiently applied to a large-diameter tunnel lining.
【００１４】図２ないし図４はコルゲートスパイラル管
の３種類の接合方法を示したものである。図２において
２１は重ね合わせ部分を接合するボルトであり、図１の
実施例に対応する。図３において、２２は押さえ板であ
り、隣り合う曲面コルゲート鋼板１ａの側縁どうしを突
き合わせ、押さえ板２２を重ね合わせて、押さえ板２２
の側縁を曲面コルゲート鋼板１ａの表面にすみ肉溶接２
２ａすることにより、両曲面コルゲート鋼板１ａどうし
を接合するものである。図４において、２３ははぜ継ぎ
を示し、隣り合う曲面コルゲート鋼板１ａの側縁どうし
を折り返して係合させ、かしめたものである。なお、図
２ないし図４には特に裏表を特定していないが、いずれ
の接合部も原則としてトンネルの内側から接合するもの
とする。この他、曲面コルゲート鋼板１ａどうしを重ね
合わせずに、突き合わせ溶接により接合することも可能
である。2 to 4 show three types of joining methods for corrugated spiral pipes. In FIG. 2, reference numeral 21 designates a bolt for joining overlapping portions, which corresponds to the embodiment of FIG. In FIG. 3, reference numeral 22 denotes a pressing plate, and the side edges of adjacent curved corrugated steel plates 1a are butted against each other, and the pressing plates 22 are overlapped with each other to form the pressing plate 22.
Side edge of the corrugated plate 1a on the surface of the curved corrugated steel plate 1a
By performing 2a, both curved corrugated steel plates 1a are joined together. In FIG. 4, reference numeral 23 denotes a seam, in which side edges of the adjacent curved corrugated steel plates 1a are folded back to be engaged with each other. It should be noted that although the front and back are not particularly specified in FIGS. 2 to 4, it is assumed that all the joints are joined from the inside of the tunnel in principle. In addition, it is also possible to join the curved corrugated steel plates 1a by butt welding without overlapping each other.
【００１５】図５および図６は本発明のコルゲートスパ
イラル管１からなるトンネル覆工を、シールドマシン１
１の後部に設置したコルゲートスパイラル管成形機２を
用いて構築する場合の実施例を示したものである。コル
ゲートスパイラル管成形機２は、コルゲート成形機３と
スパイラル成形機４とを連続させ、これらをシールドマ
シン１１内に、回転可能に設置したものである。コルゲ
ート成形機３は、所定のピッチの波形を形成した波付ロ
ールにより、帯板１ｂにコルゲート加工を施すための装
置であり、波付ロールを多段に設けることもできる。ス
パイラル成形機４は、複数のガイドロールからなる曲率
整形機７及び自動溶接機８を有し、帯板１ｂを所定の曲
率でスパイラル状に円形閉合させながら、継目を溶接し
てスパイラル管を成形するための装置である。帯板コイ
ル６から送り出される帯板１ｂは、シールドマシン１１
の掘進に伴い、まずコルゲート成形機３によりコルゲー
ト加工が施され、スパイラル成形機４でコルゲートスパ
イラル管１に成形され、トンネル覆工として利用され
る。これらのコルゲート加工及び管成形はコルゲートス
パイラル管成形機２がシールドマシン１１内で回転しな
がら行われる。FIG. 5 and FIG. 6 show a tunnel lining consisting of the corrugated spiral tube 1 of the present invention, a shield machine 1
1 shows an example in the case of constructing using a corrugated spiral tube forming machine 2 installed in the rear part of 1. The corrugated spiral pipe molding machine 2 is a machine in which a corrugated molding machine 3 and a spiral molding machine 4 are connected in series, and these are installed rotatably in a shield machine 11. The corrugating machine 3 is a device for corrugating the strip 1b with corrugated rolls having a corrugated pattern of a predetermined pitch, and corrugated rolls may be provided in multiple stages. The spiral forming machine 4 has a curvature shaping machine 7 composed of a plurality of guide rolls and an automatic welding machine 8. While the strip plate 1b is circularly closed in a spiral shape with a predetermined curvature, a seam is welded to form a spiral pipe. It is a device for doing. The strip 1b sent from the strip coil 6 is a shield machine 11
Corrugated by the corrugated molding machine 3, the corrugated spiral tube 1 is molded by the spiral molding machine 4, and is used as a tunnel lining. The corrugating and pipe forming are performed while the corrugated spiral pipe forming machine 2 rotates in the shield machine 11.
【００１６】また、シールドマシン１１の掘進に伴い、
シールドマシン１１のテールボイド部分からは、通常、
モルタル等の裏込め材が、地山とコルゲートスパイラル
管１との間隙に充填され、またコルゲートスパイラル管
１の内面には内巻コンクリート５が打設される。なお、
図１においては、裏込め材を省略している。Further, with the excavation of the shield machine 11,
From the tail void part of the shield machine 11, normally,
A backfill material such as mortar is filled in the gap between the ground and the corrugated spiral tube 1, and the inner wound concrete 5 is cast on the inner surface of the corrugated spiral tube 1. In addition,
In FIG. 1, the backfill material is omitted.
【００１７】図７は帯板１ｂから成形されたトンネル覆
工としてのコルゲートスパイラル管１の一部を内側から
みた図である。なお図５および図６の実施例のように帯
板１ｂからコルゲートスパイラル管１を成形する場合に
も、自動溶接機８等を使用する代わりに、図２ないし図
４に示すような各種接合方法を適用することが可能であ
る。また、図１の実施例においても、図５および図６の
実施例と同様、地山とコルゲートスパイラル管１との間
隙に裏込め材を充填したり、必要に応じ、２次覆工とし
ての内巻コンクリート５を打設する。また本発明は、水
平方向のトンネルに限らず、鉛直方向の大径の立坑にも
適用できる。FIG. 7 is a view of a part of the corrugated spiral tube 1 as a tunnel lining formed from the strip 1b as seen from the inside. When forming the corrugated spiral tube 1 from the strip 1b as in the embodiment of FIGS. 5 and 6, instead of using the automatic welding machine 8 or the like, various joining methods as shown in FIGS. Can be applied. Also in the embodiment of FIG. 1, as in the embodiments of FIGS. 5 and 6, backfilling material is filled in the gap between the ground and the corrugated spiral tube 1, and if necessary, as a secondary lining. Inner-roll concrete 5 is placed. Further, the present invention is applicable not only to horizontal tunnels, but also to vertical shafts of large diameter.
【００１８】[0018]
【発明の効果】 トンネル覆工をコルゲート化したスパイラル管１で
構成することにより、覆工構造としての大きな土圧、水
圧に耐え得る剛性を確保することができる。 トンネル覆工が現場成形による一体の管で構成され
ることで、従来の各種セグメントを用いた覆工における
止水性の問題が解消される。また、特殊な継手の加工等
も不要である。 １次覆工として比べた場合においても、従来のセグ
メントによる１次覆工に比べ、覆工重量が大幅に軽減さ
れ、また使用鋼材等の量も低減するため安価である。 コルゲートスパイラル管１は、曲面コルゲート鋼板
１ａから成形する場合も、帯板１ｂから成形する場合
も、従来セグメントのリング間継手のように接合部が同
一平面内に位置することはなく、円筒形に成形されるコ
ルゲートスパイラル管１における応力分布が均等にな
り、一体性及び止水性に優れたトンネル覆工が形成され
る。また、継手部の接合は、単純作業の繰り返しである
ため、効率良く作業を行うことができる。 曲面コルゲート鋼板１ａからコルゲートスパイラル
管１を成形する場合、従来のセグメントに比べ軽量であ
る他、波形状を合わせることで、多数積み重ねても嵩張
ることがなく、現場への搬入に都合が良い。 コルゲートスパイラル管成形機２自体をシールドマ
シン１１の中で回転させることにより、覆工を回転させ
る必要がない。EFFECTS OF THE INVENTION By constructing the tunnel lining with the corrugated spiral tube 1, it is possible to secure rigidity that can withstand large earth pressure and water pressure as the lining structure. Since the tunnel lining is constructed by an integral pipe formed in-situ, the problem of water stoppage in the conventional lining using various segments is solved. Further, it is not necessary to process a special joint. Even when compared with the primary lining, the weight of the lining is greatly reduced and the amount of steel material used is also reduced, as compared with the conventional primary lining with a segment, which is inexpensive. The corrugated spiral tube 1 is formed into a cylindrical shape regardless of whether it is formed from the curved corrugated steel sheet 1a or the strip plate 1b, unlike the conventional ring-to-ring joint in which the joints are located in the same plane. The stress distribution in the molded corrugated spiral tube 1 becomes uniform, and a tunnel lining excellent in integrity and water blocking is formed. Further, since the joining of the joint portions is a simple operation repeated, the operation can be performed efficiently. When forming the corrugated spiral tube 1 from the curved corrugated steel plate 1a, the corrugated spiral tube 1 is lighter than the conventional segment, and by combining the corrugated shapes, it does not become bulky even when stacked in a large number, which is convenient for carrying to the site. By rotating the corrugated spiral pipe forming machine 2 itself in the shield machine 11, it is not necessary to rotate the lining.
【図１】本発明の一実施例として曲面コルゲート鋼板を
用いた場合のトンネル覆工の構造及び構築方法を示す斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a structure and a construction method of a tunnel lining when a curved corrugated steel sheet is used as an embodiment of the present invention.
【図２】コルゲートスパイラル管のボルトによる接合部
を示す縦断斜視図である。FIG. 2 is a vertical perspective view showing a joint portion of a corrugated spiral tube with a bolt.
【図３】コルゲートスパイラル管の押さえ板およびすみ
肉溶接による接合部を示す縦断斜視図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a pressing plate of a corrugated spiral tube and a joint portion formed by fillet welding.
【図４】コルゲートスパイラル管のはぜ継ぎによる接合
部を示す縦断斜視図である。FIG. 4 is a vertical perspective view showing a joint portion of a corrugated spiral tube by seaming.
【図５】本発明の他の実施例として、コルゲートスパイ
ラル管成形機を用いたトンネル覆工の構築の状態を示す
一部縦断側面図である。FIG. 5 is a partially longitudinal side view showing a state of construction of a tunnel lining using a corrugated spiral tube forming machine as another embodiment of the present invention.
【図６】図５のＡ−Ａ線拡大断面図である。6 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図７】コルゲートスパイラル管成形機を用いて構築さ
れたトンネル覆工の一部を内面から見た側面図である。FIG. 7 is a side view of a part of a tunnel lining constructed using a corrugated spiral tube forming machine, as seen from the inside.
１ コルゲートスパイラル管 １ａ 曲面コルゲート鋼板 １ｂ 帯板 ２ コルゲートスパイラル管成形機 ３ コルゲート成形機 ４ スパイラル成形機 ５ 内巻コンクリート層 ６ 帯板コイル ７ 曲率整形機 ８ 自動溶接機 １１ シールドマシン ２１ ボルト ２２ 押さえ板 ２２ａ すみ肉溶接 ２３ はぜ継ぎ 1 Corrugated spiral tube 1a Curved corrugated steel plate 1b Strip 2 Corrugated spiral tube forming machine 3 Corrugated forming machine 4 Spiral forming machine 5 Inner winding concrete layer 6 Strip coil 7 Curvature shaping machine 8 Automatic welding machine 11 Shield machine 21 Bolt 22 Presser plate 22a fillet welding 23 seam joint
Claims (7)
パイラル管からなることを特徴とするトンネル覆工。1. A tunnel lining comprising a corrugated spiral tube having a diameter corresponding to the diameter of the tunnel.
ルゲート鋼板をスパイラル状に円形閉合させてトンネル
軸方向に連続させたものである請求項１のトンネル覆
工。2. The tunnel lining according to claim 1, wherein the corrugated spiral tube is a curved corrugated steel plate spirally closed in a circular shape and continuous in the tunnel axial direction.
ート加工を施した帯板をスパイラル状に円形閉合させて
トンネル軸方向に連続させたものである請求項１のトン
ネル覆工。3. The tunnel lining according to claim 1, wherein the corrugated spiral tube is a corrugated strip that is circularly closed in a spiral shape and is continuous in the tunnel axial direction.
２次覆工としての内巻コンクリート層が形成されている
請求項１、２または３のトンネル覆工。4. The tunnel lining according to claim 1, 2 or 3, wherein an inner winding concrete layer as a secondary lining is formed inside the corrugated spiral pipe.
ルドマシンの後部で、順次、曲面コルゲート鋼板を接合
し、スパイラル状に円形閉合させてコルゲートスパイラ
ル管を成形し、トンネル軸方向に連続する覆工とするこ
とを特徴とするトンネル覆工の構築方法。5. Along with the excavation of a shield machine, curved corrugated steel plates are sequentially joined at the rear part of the shield machine, and the corrugated spiral pipe is formed by circularly closing spirally to form a corrugated spiral pipe. A method for constructing a tunnel lining, characterized by:
形機とスパイラル成形機とからなるコルゲートスパイラ
ル管成形機を設け、シールドマシンの掘進に伴い、前記
コルゲートスパイラル管成形機をトンネル軸回りに回転
させながら、帯板コイルから送り出される帯板に前記コ
ルゲート成形機によりコルゲート加工を施し、コルゲー
ト加工された前記帯板を前記スパイラル成形機によりコ
ルゲートスパイラル管に成形して、トンネル軸方向に連
続する覆工とすること特徴とするトンネル覆工の構築方
法。6. A corrugated spiral tube molding machine comprising a corrugated molding machine and a spiral molding machine is provided at the rear of the shield machine, and the corrugated spiral tube molding machine is rotated around the tunnel axis as the shield machine is dug. , Corrugating the strip sent from the strip coil by the corrugating machine, shaping the corrugated strip into a corrugated spiral tube by the spiral shaping machine, and covering it continuously in the axial direction of the tunnel. What to do How to build a tunnel lining.
ート加工を施すためのコルゲート成形機と、該コルゲー
ト成形機によってコルゲート加工された帯板をスパイラ
ル状に円形閉合させるためのスパイラル成形機とからな
るコルゲートスパイラル管成形機を設け、該コルゲート
スパイラル管成形機をトンネル軸回りに回転可能に支持
したことを特徴とするトンネル覆工構築装置。7. A corrugating machine for corrugating a strip at the rear part of the shield machine, and a spiral molding machine for circularly closing the corrugated strip by the corrugating machine. An apparatus for constructing a tunnel lining, comprising: a corrugated spiral tube forming machine, which is rotatably supported around the tunnel axis.
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|---|---|---|---|
| JP4307916A JP3068969B2 (en) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Tunnel construction method and construction device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4307916A JP3068969B2 (en) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Tunnel construction method and construction device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137092A true JPH06137092A (en) | 1994-05-17 |
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|---|---|---|---|
| JP4307916A Expired - Fee Related JP3068969B2 (en) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Tunnel construction method and construction device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3068969B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011106190A (en) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | East Japan Railway Co | Liner plate connection structure and liner plate connection structural body |
| CN102226401A (en) * | 2011-04-15 | 2011-10-26 | 上海建工集团股份有限公司 | Non-vertical curtain structure and construction method thereof |
| JP2012067479A (en) * | 2010-09-22 | 2012-04-05 | Jfe Metal Products & Engineering Inc | Road crossing tunnel for wild animal |
| CN107355239A (en) * | 2017-08-22 | 2017-11-17 | 华东交通大学 | Adapt to the compound section of jurisdiction of corrugated steel and its assembling method of shield tunnel Longitudinal Settlement |
| CN109681234A (en) * | 2019-01-31 | 2019-04-26 | 沈阳建筑大学 | A kind of metro shield section of jurisdiction |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP4307916A patent/JP3068969B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JP3068969B2 (en) | 2000-07-24 |
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