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JP2002122000A

Structure of tunnel liner and method of fabricating it

Abstract

[Task] We will improve structural strength such as bending performance of tunnel liners, reduce manufacturing costs and assembly costs, speed up assembly work, and facilitate quality control and ensuring dimensional accuracy.

Solution.In a liner 8 used for tunnel lining that is arranged along a tunnel pit wall 7 having an arbitrary cross section such as a circular shape, a rectangular shape, or a horseshoe shape and supports the pit wall, two side plates 13 perpendicular to the tunnel axis and the ground side or the inside The steel shell 12 of the tunnel liner, in which at least one face plate 15 on the empty side is made of a flat steel plate, is made of flat chord elements substantially parallel to the tunnel wall surface, and is adjacent to each other in the tunnel circumferential direction. The chord element is characterized in that it is formed in a straight or bent shape along the tunnel wall with a cross section perpendicular to the tunnel axis.

JP2002122000A, drawing sheet 1
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19 claims: 3 independent, 16 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】 円形,矩形,馬蹄形等の任意断面形状のトンネル坑壁に沿って配設され、坑壁を支持するトンネル覆工に用いるライナーにおいて、トンネル軸に垂直な2面の側板および地山側あるいは内空側の少なくとも1面が平面の鋼板で構成されたトンネルライナーの鋼殻を用いて、トンネル坑壁面に概ね平行な平板状の弦要素で構成され、トンネル周方向に隣り合う前記弦要素は、トンネル軸に垂直な断面でトンネル坑壁に沿って直線又は屈折して形成されていることを特徴とするトンネルライナーの構造。
  2. 2
    【請求項2】 円形,矩形,馬蹄形等の任意断面形状のトンネル坑壁に沿って配設され、坑壁を支持するトンネル覆工に用いるライナーにおいて、前記トンネルライナーは、トンネル坑壁面に概ね平行な平板形状の弦要素により構成され、トンネル周方向に隣り合う前記弦要素はトンネル軸に垂直な断面でトンネル坑壁に沿って形成された直線又は屈折弦材トンネルライナーであり、前記弦要素は、トンネル軸に垂直な2面の側板およびトンネル軸に沿った2面の側板と、地山側あるいは内空側のいずれか1面、あるいは両面の面板とで鋼殻を構成し、前記トンネル軸に沿った2面の側板は概ねトンネル坑壁面の法線方向に沿って形成され、前記4面の側板と前記1面あるいは2面の面板は互いに接触する辺が固着して構成されたことを特徴とするトンネルライナーの構造。
  3. 3
    【請求項3】 請求項2の鋼殻における地山側と内空側の両面に面板を設けて鋼殻を構成するのに代えて、地山側あるいは内空側のいずれか1面の面と請求項2記載のトンネル軸に垂直な2面の側板および、トンネル軸に沿った2面の側板とで鋼殻を構成し、前記トンネル軸に沿った2面の側板は概ねトンネル坑壁面の法線方向に沿って形成され、前記トンネル軸に垂直な2面の側板の面板の無い側がライナー厚さの位置で、面板と平行に延ばされ、あるいは、複数回同じ方向に折曲げ加工あるいは渦巻き状に曲げ加工されてコンパクトに畳まれており、前記4面の側板と前記1面の面板は互いに接触する辺が固着されていることを特徴とするトンネルライナーの構造。
  4. 4
    【請求項4】 円形あるいは矩形,馬蹄形等の任意断面形状のトンネル坑壁に沿って配設され、坑壁を支持するトンネル覆工に用いるライナーにおいて、前記トンネル覆工は、トンネル坑壁面に概ね平行な平板形状の弦要素より構成され、トンネル周方向に隣り合う前記弦要素はトンネル軸に垂直な断面でトンネル坑壁に沿って屈折された形状になっている、屈折弦材トンネル覆工であり、1本のライナーは複数の前記弦要素より構成され、トンネル軸に垂直な2列の複数面の側板と、地山側あるいは内空側のいずれか複数面、あるいは、両面のそれぞれ複数の面板と、前記トンネル軸に垂直な側板および前記地山側あるいは内空側の面板のトンネル周方向端部に配設されたトンネル軸に沿った2面の側板とで鋼殻を構成し、このトンネル軸に沿った2面の側板は概ねトンネル坑壁面の法線方向に沿って形成され、前記トンネル軸に垂直な2列複数面の側板と、前記トンネル軸に沿った2面の側板と、前記複数面の面板は互いに接触する辺が固着されていることを特徴とするトンネルライナーの構造。
  5. 5
    【請求項5】 前記平板状の弦要素は、複数の面板がフラット又は角形に形成され、トンネル軸に垂直な2面の側板が前記角形形成の角部においてコーナ部補強構造により連結されている請求項2~4のいずれかに記載のトンネルライナーの構造。
  6. 6
    【請求項6】 前記各請求項に記載の鋼殻のトンネル軸方向に垂直な2列の側板部分において、トンネル軸方向に沿って相対する側板間において互いに噛み合い、トンネル坑壁面の法線方向のズレを防ぐ凸状部あるいは凹状部が、それぞれの側板の長手方向と平行に曲げ形成されていることを特徴とする請求項2~5のいずれかに記載のトンネルライナーの構造。
  7. 7
    【請求項7】 トンネル軸方向に垂直な2列の側板の面板の無い側が、ライナー厚さの位置で面板と平行に所要の長さ鋼殻内方に折り曲げ加工され、コンクリート面に平行に延ばされることで請求項6の噛み合いの凹凸を兼ねていることを特徴とする請求項2~5のいずれかに記載のトンネルライナーの構造。
  8. 8
    【請求項8】 前記鋼殻の面板が内空側のみで構成されている鋼殻において、当該鋼殻に充填した地山側のコンクリート表面がトンネル坑壁面形状に沿うように形成されていることを特徴とする請求項2~7のいずれかに記載のトンネルライナーの構造。
  9. 9
    【請求項9】 地山側あるいは内空側のいずれかの面板、あるいは両方の面板に、冷間成形により所要の大きさ,所要のピッチで鋼殻内側方向に突出する凸部を設けたことを特徴とする請求項2~8のいずれかに記載のトンネルライナーの構造。
  10. 10
    【請求項10】 弦要素間の屈折部において、平形状あるいは山形状あるいはT型形状をした鋼板をトンネル坑壁面の法線方向と概ね平行になるように面板屈折部および、トンネル軸方向に垂直な側板に固着して補強する構造を特徴とする請求項2~9のいずれかに記載のトンネルライナーの構造。
  11. 11
    【請求項11】 弦要素間の屈折部において、トンネル周方向の主筋を貫通させる孔を開けた鋼板をトンネル坑壁面の法線方向と概ね平行になるよう面板屈折部に固着して、周方向主筋を貫通させ補強する構造の請求項4に記載の弦要素間の屈折部において、トンネル周方向の主筋を貫通させる孔を開けた鋼板をトンネル坑壁面の法線方向と平行になるように面板屈折部に固着して、周方向主筋を貫通させて補強する構造を特徴とするトンネルライナーの構造。
  12. 12
    【請求項12】 前記の鋼殻が、トンネル軸に垂直な2面の側板またはトンネル軸に沿った2面の側板あるいは前記両方の複数面の側板と、地山側あるいは内空側のいずれかの面板が、1枚の鋼板を用いて所要の形状に切断され、面板と側板とのそれぞれの辺が冷間で折り曲げ加工されて一体成形され、前記の複数面の側板間の接続する端部がある場合は、その端部が固着されて一体に成形され、必要に応じてその端部に残りの側板が、または残りの面板が、あるいは残りの側板および内空側の面板が固着されていることを特徴とする請求項2~11のいずれかに記載のトンネルライナーの構造。
  13. 13
    【請求項13】 トンネル軸に垂直な2列の側板と、地山側あるいは内空側のいずれかの面板が、1枚の片面突起付き鋼板を、その突起が、鋼殻内側方向に突出し、かつトンネル周方向(トンネル軸に垂直な方向)のずれ止めとなる方向に用いて所要の形状に切断され、面板と側板との境界の辺が冷間で折り曲げ加工されて一体成形されていることを特徴とする請求項2~12のいずれかに記載のトンネルライナーの構造。
  14. 14
    【請求項14】 前記鋼殻にはコンクリートが充填されていない請求項1~13のいずれかに記載のトンネルライナーの構造。
  15. 15
    【請求項15】 前記鋼殻にはコンクリートが充填されている請求項1~13のいずれかに記載のトンネルライナーの構造。
  16. 16
    【請求項16】 トンネル軸に垂直な2列の側板あるいはトンネル軸に沿った2面の側板、あるいは前記両方の複数面の側板と、地山側あるいは内空側のいずれかの面板とを1枚の鋼板を用いて所要形状に切断した後に、当該切り板から、それぞれの辺あるいは前記辺かつ側板折り曲げ部を冷間成型法で所要の角度に折り曲げ加工して一体に成形し、更に前記の側板間の接続する端部がある場合は、その端部を固着し、必要に応じてその鋼殻端部に残りの側板を、あるいは残りの面板を、あるいは残りの側板および面板を固着して、鋼殻を構成することを特徴とする請求項12に記載するトンネルライナーの製作方法。
  17. 17
    【請求項17】 請求項7に記載の鋼殻の製作において、1枚の鋼板を用いて所要形状に切断してなる切り板から、隣接する面板間の1本の辺に対応する位置に所要の角度を有する屈折部形状を有し、かつトンネル軸に垂直な側板と面板との平行な2本の辺に対応する位置に直角折曲げ部形状を有するプレス用金型を用いて、それぞれの辺の折曲げ部を同時に冷間プレス成型法で形成し、当該冷間プレス一体成形の加工工程を弦要素毎に繰り返すことを特徴とする請求項12に記載のトンネルライナーの製作方法。
  18. 18
    【請求項18】 請求項9の鋼殻の製作において、前記金型が、隣接する面板間の辺に対応する位置に、所要の角度を有する屈折部形状を有し、かつトンネル軸に垂直な側板と面板との辺に対応する位置に直角折曲げ部形状を有し、かつ請求項13に記載の面板の凸部に対応する位置に凹凸の付形されたプレス面を有しており、当該金型を用いて、それぞれの辺の折り曲げ部の鋼殻内側方向に突出する凸部を同時に冷間プレス成形法で一体に形成することを特徴とする請求項17に記載のトンネルライナーの製作方法。
  19. 19
    【請求項19】 トンネル軸に垂直な2列の側板と、地山側あるいは内空側のいずれかの面板で構成される一体化した鋼殻部分の製作において、所要の幅を有するコイル状に巻かれた熱間圧延鋼板(ホットコイル)を用いて、前記2列の側板と前記面板との境界の平行な二辺、あるいは前記の二辺でかつ側板折り曲げ部のライナー複数体分を冷間ロール成形法で連続して一体に成形し、その後でトンネル軸に沿った2面の側板と固着させる2面の端面を所要の角度を有する平面で切断して、1つあるいは複数の弦要素よりなるライナー1体分を切り出し、複数の弦要素よりなる場合は、前記の複数面の側板の接続する端部を所要形状で切断し、その後に隣り合う面板間の辺を所要の角度になるよう冷間で折り曲げ加工し、前記の複数面の側板間の接続する端部を固着して一体に成形し、その端面にトンネル軸に沿った2面の側板を固着し、場合により、残りの1面の面板も固着して、鋼殻を作成することを特徴とする請求項16に記載するトンネルライナーの製作方法。
Independent claims19