JPH11114927A - 合成トンネルライナの製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一円周分の合成トンネルライナのセグメントの
各殻を一度に容易に遠心成形ドラム内に取付け、手間の
節減、高能率な製造を達成し、精度のよい正確な組み合
わせの一円周分のライナを同時に製造する。 【解決手段】複数分割した一円周分の合成トンネルライ
ナのセグメントの各殻を一円周を展開した位置に配置し
てシートに取付け、このシートをＵ字形に吊り上げて遠
心成形ドラムの下枠内に落とし込んで円筒状にし、上枠
をかぶせて遠心成形ドラム内に収納し、前記各殻内にコ
ンクリートを打設して遠心成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は合成トンネルライナ
の製造方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シールド工法等に使用するトンネルライ
ナは円周を複数に分割したコンクリートセグメントを製
造し、これをトンネル内で組み立てて強固なライニング
を施すものである。このようなトンネルライナを、薄鋼
板、ＦＲＰ等の殻の内部にコンクリートを打設して殻と
コンクリートとを一体化し、合成トンネルライナとする
技術がある。

【０００３】合成トンネルライナは、コンクリートと他
の材料とを組み合わせた複合ライナであって、例えばコ
ンクリートの外面を形成する箱状の薄鋼板、ＦＲＰ等か
らなる殻と、その中に充填したコンクリートとの組み合
わせ構造を有している。このような合成トンネルライナ
は、適切な材料、形状の選択と組み合わせにより、力学
的に合理的な最適設計を実現することができるものであ
る。外周面及び４側面を鋼板等で形成した合成トンネル
ライナは外面が円滑で、欠落や豆コンクリートなどの欠
陥のない薄型のコンクリートライナを製造することがで
き、また、殻を型枠として成形製造することができるの
で型枠が不要となるほか、接合部のぼぞや結合構造を殻
の部分に精密に形成することができる等の多くの利点が
ある。

【０００４】一方、トンネルライナを遠心成形により製
造する技術が知られている。通常、トンネルライナを遠
心成形する場合、型枠を必要とするため、遠心成形ドラ
ムの一円周の中に、一円周分のセグメントを配置して製
造することはできない。ところが合成トンネルライナで
は、殻を遠心成形ドラム内に互いに側面を当接させて一
円周に一円周分のセグメントを配列して製造を行うこと
が可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら実際問題
としては、従来、合成トンネルライナを遠心成形する場
合、遠心成形ドラムの内周に合成セグメントの一円周分
の殻を合理的に取付け取り外す適切な方法がなかった。
本発明は、このような問題点を改善することを目的と
し、合成トンネルライナを遠心成形により製造する場合
に、遠心成形ドラムの一円周の中に、一円周分のセグメ
ントを配置して製造する、合理的な殻の取付け取外し方
法を用いた、合成トンネルライナの製造方法及びその装
置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために開発されたもので、その技術手段は、遠心
成形ドラムの円周とほぼ等しい長さを有する可撓平板状
のシートの一方の面に、複数分割した一円周分の合成ト
ンネルライナのセグメントの各殻を恰かも一円周を展開
した位置に配置してそれぞれ取付け、該シートの両端を
吊りあげて前記一方の面が内側となるＵ字形とし、該シ
ートを遠心成形ドラムの下枠内に落とし込んで該シート
を丸め、前記各殻が隣接端部を互いに接した円筒を該シ
ートの内周面に形成し、次いで遠心成形ドラム上枠をか
ぶせ上下枠を連結して遠心成形ドラム内に前記各殻及び
該シートを収納し、前記各殻内にコンクリートを打設し
て遠心成形し、各殻とコンクリートとを一体化して一円
周分の合成トンネルライナを同時に製造することを特徴
とする合成トンネルライナの製造方法である。

【０００７】上記本発明方法を好適に実施することがで
きる本発明の装置は、遠心成形ドラムと、この遠心ドラ
ムの内周面とほぼ等しい幅及び長さを有する可撓平板状
のシートとを備え、このシートは、補強材を内蔵し、複
数分割した一円周分の合成トンネルライナのセグメント
が互いに密着連設して一円周を形成するように該各殻の
グラウト孔を利用して各殻を取付ける取付け部を備え、
該シートの両端近傍に吊りあげ孔を備えたことを特徴と
する合成トンネルライナの製造装置である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図１０は、一円周のトンネルライナ
を平面に展開した図で、一円周のライナは例えば矩形
（Ａ）×２枚、台形（Ｂ）×２枚、楔形（Ｋ）×１枚の
ように分割して製作される。

【０００９】本発明では、合成トンネルライナを遠心成
形する。図８は実施例の遠心成形ドラム１の模式的斜視
図である。この遠心成形ドラム１は、ヒューム管製造用
の型枠として用いる遠心成形ドラム１であって、円筒を
円筒軸を含む面で上枠２と下枠３とに２つ割りした形を
なしており、ボルト４で綴じ合わせて円筒形とし、両端
部にキャッシング５をはめ合わせて組立てる。この遠心
成形ドラム１を、回転装置の上で円筒軸を水平にして円
筒軸回りに回転し、内壁にコンクリートを打設し、コン
クリートに遠心力を付与してトンネルライナを遠心成形
する。

【００１０】本発明では図９に示すような、遠心成形ド
ラムの内周面とほぼ等しい縦横寸法を有する可撓性板
状、例えば、ゴムベルト状のシート１０を用いる。そし
てこのシート１０に一円周分の合成トンネルライナのセ
グメントの各殻を取付け、このシート１０を遠心成形ド
ラム１内に装入する。シート１０の長さ寸法１２は、一
円周分の合成トンネルライナの外周長に合わせ、シート
１０の幅寸法１１は合成トンネルライナの幅より多少狭
いものとすればよい。このシート１０には、図１に示す
ように、その片面に合成トンネルライナを複数に円周分
割した合成セグメントの殻２０を取付ける。この殻２０
を取付けるために、固定用ねじ支持具１３が設けられて
いる。

【００１１】上記シート１０は、複数分割した一円周分
の合成トンネルライナのセグメントの殻２０が互いに側
面を密着して連設され一円周を形成するように、一円周
分の合成トンネルライナのセグメントの各殻２０を取付
ける固定用ねじ支持具１３を一方の面に備えている。こ
の固定用ねじ支持具１３に、各殻に設けられているグラ
ウト孔を利用して各殻をボルトで取付ける。

【００１２】また、シート１０は長手方向両端に吊り孔
１４を備えている。このシート１０は、製品の合成セグ
メントを取付けたままこの吊り孔１４によって吊り上げ
ることができる強度を有するものとする。例えばシート
１０内に補強材として合成樹脂又は天然繊維の帆布、あ
るいは、スチールコードもしくは鋼ワイヤメッシュ等を
内蔵し、必要強度を確保する。表面はゴム、ウレタン等
で被覆した外表面を持ち、遠心力による圧縮力に耐える
シートとする。シート１０の厚さは合成トンネルライナ
の外周面と遠心成形ドラムの内周面とのクリアランスに
一致する厚さとする。また、このシート１０は柔軟性を
有し、合成トンネルライナを取り付けたまま円筒形に巻
くことができる可撓性を有するものである。

【００１３】このシート１０を図１に示すように平面状
に展開して地上に置く。このシート１０の上に、複数分
割した一円周分の合成トンネルライナのセグメントの円
弧状の各殻２０を取りつける。各殻２０のほぼ中央位置
にグラウト注入孔があるので、この孔を利用してシート
１０の予め定めた位置に設けた固定ねじ支持具１３にそ
れぞれボルトで取付ける。この予め定めた位置は、この
シート１０を図３に示すように丸めた時、シート１０の
内周面に各殻２０が互いに側面を接して一円周を形成す
るように定める。

【００１４】図１１に本発明の対象とする合成トンネル
ライナのセグメントの殻２０の側面図、図１２にその平
面図を例示した。セグメント殻２０は、円弧箱状をな
し、内周側を開放し、外周側に背板２１を備え、この背
板２１の四周に短冊状の側板２２及び円弧板状の側板２
３を備えている。これらの背板及び側板は、鋼板又は合
成樹脂板、ＦＲＰ等からなるものである。側板２２、２
３は隣接する殻と相互に凹凸噛みあいするほぞや、シー
ル材を挿入する溝が精密に形成されている。図１４はこ
れを例示する隣接する殻２０ａ、２０ｂの側板２２ａ、
２２ｂの当接部の断面図を示したものである。

【００１５】対向する２枚の側板２３を繋ぐ多数の補強
材２５、２６が殻の内部を横断して設けられており、殻
２０の剛性を確保すると共に、殻２０とその内部に打設
されるコンクリートとが一体化するようになっている。
また、殻２０のほぼ中央部にグラウト注入用の孔２４を
形成してある。このグラウト注入用の孔２４は、詳細例
を図１３に示すように、補強材３４で補強された筒３１
からなり蓋３３を備えている。

【００１６】図１５は隣接する殻２０ａ、２０ｂの側板
２３ａ、２３ｂの連結構造を示すもので、球体状の空所
２７を一方の側板２３ｂの内部に形成し、側板２３ａ、
２３ｂに位置合わせ貫通孔を設けこの貫通孔に、ピン４
０を打ち込む内径を備えた連結用拡張スリーブ４１を挿
入する構造としたものである。次に本発明による合成ト
ンネルライナの製造工程を説明する。

【００１７】図１に示すように、平面状に展開したシー
ト１０の上に複数分割した一円周分の合成トンネルライ
ナのセグメントの円弧状の各殻２０を取りつける。次い
で上記シートの吊り孔１４を吊りあげると図２に示すよ
うにシート１０はＵ字形となる。図４に示すように、吊
上げ方向１５に吊上げ、ついで、Ｕ字形になったシート
１０を図５に示すように遠心成形ドラムの下枠３内に落
とし込む。吊り具を下降方向１６で示すように下げると
シート１０の下半分は遠心成形ドラムの下枠３の内面に
倣って半円形になり、シート１０のＵ字形の上半分の合
成トンネルライナのセグメントの殻２０もシート１０と
共に円筒形を指向しながら変位して行く。そして、図６
に示すように、シート１０が円筒形になったら吊り具を
外す。前記各殻２０はシート１０の内周面に隣接端部を
互いに接した円筒形を形成する。図３は丁度この状態に
なった時の各殻２０とシート１０の状態を示している。

【００１８】次いで、図７に示すように遠心成形ドラム
の上枠２をかぶせて遠心成形ドラムを上下連結し、図８
に示すようにキャッシング５を組立てて遠心成形ドラム
１の組み立てを完了する。このとき、遠心成形ドラム１
は、シート１０を介して複数分割した一円周分の合成ト
ンネルライナのセグメントの各殻２０を円筒状に保持し
ている。

【００１９】かくして上記方法により、このような円弧
状の各殻の一円周分を、簡単に、精度よく遠心成形ドラ
ム内に取りつけることができるようになった。遠心成形
ドラム１を回転し、前記各殻２０内にコンクリートを打
設して、各殻２０とその内部に打設したコンクリートと
が一体化した合成トンネルライナを遠心成形することが
でき、一円周分の合成トンネルライナを同時に製造する
ことができる。

【００２０】遠心成形を完了しコンクリート養生が終了
したら、上記工程とは逆順に遠心成形ドラム１の分解、
製品取り出しを行う。すなわち、遠心成形ドラム１の上
枠２を取外し、シート１０の吊り孔１４を吊り、トンネ
ルライナをシートと一緒に吊り上げ、土間上に卸し、シ
ート１０を平面状に展開し、シートとセグメントとの取
付ボルトを取り外す。

【００２１】なお、上記説明では、遠心成形ドラム内に
一円周分の合成トンネルライナを配置して同時に製造す
る例を示したが、トンネルライナの寸法、遠心成形ドラ
ムの規模等によっては一円周分の合成トンネルライナを
複数セットを同時に遠心成形することももちろん可能で
あり、上記例に限定されるわけではない。

【００２２】

【実施例】次の条件で本発明を実施した。 合成トンネルライナの仕様： 外径： ２７５０ｍｍ 厚さ： １２５ｍｍ 幅 ： １０００ｍｍ 分割数： ５分割（図１０に示す通り） 展開形状： （Ａ）矩形２枚、（Ｂ）台形２枚、（Ｋ）
楔形１枚 遠心成形ドラムの仕様： 使用ドラム： 推進ヒューム管の造用円筒型枠 公称寸法： ヒューム管内径；２４００ｍｍ 型枠内径： ２８１０ｍｍ ライナ外径と型枠内径との片側クリアランス：３０ｍｍ シートの仕様： 材質 ： 硬度８０°のＮＢＲ 補強材： 天然繊維帆布２〜４枚 厚さ ： ２９．５ｍｍ 従来は、遠心成形ドラム内に一円周分の合成トンネルラ
イナのセグメントの殻を取りつけることが非常に困難で
あったが、本発明により、極めて容易に取付けることが
できた。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、一円周分の合成トンネ
ルライナのセグメントの各殻を一度に容易に遠心成形ド
ラム内に取付けることが可能となり、手間の節減、高能
率な製造を達成すると共に、一円周分のセグメントの精
度のよい正確な組み合わせを同時に製造することができ
るようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のシートに各殻を取りつけた状態の側面
図である。

【図２】実施例のシートを吊りあげた状態の側面図であ
る。

【図３】実施例のシートを円筒形に丸めた状態の側面図
である。

【図４】実施例の工程図である。

【図５】実施例の工程図である。

【図６】実施例の工程図である。

【図７】実施例の工程図である。

【図８】遠心成形ドラムの斜視図である。

【図９】シートの展開図である。

【図１０】合成トンネルライナの一円周の分割を示す展
開図である。

【図１１】合成トンネルライナのセグメントの殻の側面
図である。

【図１２】合成トンネルライナのセグメントの殻の平面
図である。

【図１３】グラウト注入孔の側面図である。

【図１４】セグメントの殻の側面当接部の横断面図であ
る。

【図１５】セグメントの殻の側面結合部の横断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 遠心成型ドラム ２ 上枠 ３ 下枠 ４ ボルト ５ キャッシング １０ シート １１ 幅寸法 １２ 長さ寸法 １３ 固定用ねじ支持具 １４ 吊り孔 １５ 吊上げ方向（矢印） １６ 下降方向 ２０、２０ａ，２０ｂ セグメント殻 ２１、２１ａ，２１ｂ 背板 ２２、２２ａ，２２ｂ 側板 ２３、２３ａ，２３ｂ 側板 ２４ グラウチング孔 ２５ 補強材 ２６ 補強材 ２７ 空所 ２８ ピン孔 ３１ 筒 ３３ 蓋 ３４ 補強 ４０ ピン ４１ スリーブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遠心成形ドラムの円周とほぼ等しい長さ
   を有する可撓平板状のシートの一方の面に、複数分割し
   た一円周分の合成トンネルライナのセグメントの各殻を
   恰かも一円周を展開した位置に配置してそれぞれ取付
   け、該シートの両端を吊りあげて前記一方の面が内側の
   となるＵ字形とし、該シートを遠心成形ドラムの下枠内
   に落とし込んで該シートを丸め、前記各殻が隣接端部を
   互いに接した円筒を該シートの内周面に形成し、次いで
   遠心成形ドラム上枠をかぶせ上下枠を連結して遠心成形
   ドラム内に前記各殻及び該シートを収納し、前記各殻内
   にコンクリートを打設して遠心成形し、各殻とコンクリ
   ートとを一体化して一円周分の合成トンネルライナを同
   時に製造することを特徴とする合成トンネルライナの製
   造方法。
2. 【請求項２】 遠心成形ドラムと、該ドラムの内周面と
   ほぼ等しい縦横寸法を有する可撓平板状のシートとを備
   え、該シートは、補強材を内蔵し、複数分割した一円周
   分の合成トンネルライナのセグメントの各殻が互いに側
   面を密着連設して一円周を形成するように各殻を取付け
   る取付け部を備え、該シートの長手両端近傍に吊り孔を
   備えたことを特徴とする合成トンネルライナの製造装
   置。