JPH0593499A - トンネル用円筒の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧力に耐えられると共に、製造を容易とす
る。また円筒相互の連結を容易としたり、海上あるいは
水上の輸送を便利なものにもできる。 【構成】 厚板を溶断後ロールにかけて円筒の一部を形
成するように湾曲させると共に、ラス地状にした一部筒
３０を形成し、この一部筒３０を連結することによって
大径円筒３２を形成すると共に、円筒にした時に大径円
筒３２に内装されるような直径となる小径円筒３１をも
形成し、大径円筒３２の内部に小径円筒３１を間隙をも
たせて位置させた後、大径円筒３２と小径円筒３１との
間及び大径円筒３２と小径円筒３１とのラス地中にセメ
ント５０をはって全体を完成円筒６０とする。また完成
円筒６０の一方端部に連結のための連結小円筒３３及び
連結大円筒３４を設けることもできる。更に両端部に水
密性を有する蓋７０を設けることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトンネル用円筒の製造方
法、更に詳しくは山岳地帯、海中あるいは都市部の地下
等に埋設され、鉄道用、車両用あるいは歩行者用として
使用されるトンネルに用いる円筒の製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来からトンネルの施工は、種々の方法
で行われてきた。ただ通常トンネルの施工は、トンネル
を掘りながら、掘ったトンネルの内部に防砂壁を形成す
ることを順次続けていくものであった。ただこのような
トンネルであると、特に海中あるいは水中に施工したり
する際に、水が侵入する危険性があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこでパイプをあらか
じめ用意し、このパイプを地中あるいは海中、水中等に
埋設し、このパイプ中をトンネルとして利用することも
考えられる。このようにトンネルとして利用するパイプ
は、 １．圧力に耐えられる。 ２．製造が容易である。 ３．連結の点から、長いものである。 ４．海上あるいは水上の輸送が便利である。 というようなことが要求されるものの、従来はこのよう
なパイプが提供されていなかった。

【０００４】そこで本発明は、上記１乃至４に記載の各
要求を満足させるようなトンネル用円筒の製造方法を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述した目的のうち１及
び２を達成するために、本発明のうち、請求項１記載の
発明は、厚板を溶断後ロールにかけて円筒の一部を形成
するように湾曲させると共に、ラス地状にした一部筒を
形成し、この一部筒を連結することによって大径円筒を
形成すると共に、円筒にした時に大径円筒に内装される
ような直径となる小径円筒をも形成し、大径円筒の内部
に小径円筒を間隙をもたせて位置させた後、大径円筒と
小径円筒との間及び大径円筒と小径円筒とのラス地中に
セメントをはって全体を完成円筒としたことを特徴とす
る。

【０００６】また請求項２記載の発明は、前述した目的
のうち１乃至３の目的を達成するためのものであって、
厚板を溶断後ロールにかけて円筒の一部を形成するよう
に湾曲させると共に、ラス地状にした一部筒を形成し、
この一部筒を連結することによって大径円筒を形成する
と共に、円筒にした時に大径円筒に内装されるような直
径となる小径円筒をも形成し、更に一部筒を用いて大径
円筒よりやや大径の連結円筒を形成し、大径円筒の内部
に小径円筒を間隙をもたせて位置させると共に、大径円
筒と小径円筒との端部に連結円筒を固定した後、大径円
筒と小径円筒との間及び大径円筒、小径円筒、連結円筒
のラス地中にセメントをはって全体を完成段付円筒とし
たことを特徴とする。

【０００７】更に請求項３に記載の発明は、請求項１あ
るいは請求項２記載の発明の構成に加えて、円筒の両端
部に水密性を有する蓋を設けて、前述した目的の４を達
成しようとしたものである。

【０００８】

【実施例】以下本発明に関わるトンネル用円筒の製造方
法の実施例を、図１に示した図示例に従って説明する。
まず最初に、本発明に関わるトンネル用円筒に用いられ
る一部筒の製造方法について説明する。

【０００９】この一部筒３０は、厚板として厚さ１０〜
３０ｃｍ程度の鉄板１０をロールマシン２０にかけて湾
曲させながら、同時にラス地状の加工を行うことによっ
て製造する。ここで湾曲させる場合の曲率は、この一部
筒３０を組み合わせて円筒にした際の円筒の半径に一致
した曲率、例えば５〜１５ｍ程度に形成するものであ
る。

【００１０】またラス地加工は、鉄板１０厚が２〜４倍
程度になるような起伏が形成されるように行われるもの
である。なお必要に応じて、ロールマシン２０で加工を
行う以前に、鉄板１０を過熱しておくこともできる。こ
のようにしてロールマシン２０で湾曲及びラス地加工を
行った後、端縁を、曲率中心に向かうような面を有する
ように研磨あるいは切削等による表面処理加工を施すこ
とによって、一部筒３０とする。

【００１１】またこの一部筒３０は、この一部筒３０を
組み合わせて円筒にした際の円筒の半径を数種類必要と
することから、あらかじめ数種類の一部筒３０を製造し
ておくことが必要である。このようにして一部筒３０を
製造した後は、完成円筒６０あるいは完成段付円筒８０
を製造することとなる。

【００１２】そこでまず、完成円筒６０の製造について
説明する。この完成円筒６０を製造するには、まず一部
筒３０を組み合わせて円筒を形成する。この際各一部筒
３０はラス地加工が施されているので、両一部筒３０の
各々の端縁付近のラス地の間に図示しない連結具を引っ
掛けることよって一部筒３０相互を連結するものであ
る。

【００１３】また更に一部筒３０を組み合わせた際に正
しい円筒にならない場合、例えば一部筒３０を正数個連
結した時に曲率の関係で断面が円にならない場合には、
一部筒３０の端縁を、曲率中心に向かうような面を有す
るように研磨あるいは切削等による表面処理を施し、円
筒とするものである。更に必要に応じてこの円筒を軸心
方向にも連結して、あらかじめ設定した長さとして使用
することができる。この際の軸心方向の連結も、連結す
べき円筒の筒端縁付近のラス地の間に図示しない連結具
を引っ掛けることよって円筒相互を連結するものであ
る。なお通常海中あるいは水中に施工するトンネルとし
て使用する場合には、長さが３００ｍ程度とするもので
ある。

【００１４】またこの円筒は、直径が大径の大径円筒３
２と、この大径円筒３２の内径よりも小径の外径を有す
る小径円筒３１とを製造することが必要である。次いで
大径円筒３２の内部に小径円筒３１を間隙をもたせて位
置させた後、大径円筒３２と小径円筒３１との間及び大
径円筒３２と小径円筒３１とのラス地中にセメント５０
を入れて硬化させることによって、完成円筒６０とする
ことができる。

【００１５】またこの際、大径円筒３２及び小径円筒３
１あるいはいずれか一方に引っ張り荷重をかけておき、
セメント５０の硬化後にその引っ張り荷重を取り除き、
セメント５０が硬化した際に圧縮荷重が加わった状態と
することによって、セメント５０の強度を向上させるこ
とができる。またここで大径円筒３２の内部に小径円筒
３１を間隙をもたせて位置させるためには、小径円筒３
１外周と大径円筒３２内周との間に、スぺーサ４０を起
いてセメント５０を流し込めば良い。

【００１６】またこの大径円筒３２と小径円筒３１との
間隙の巾は、完成円筒６０に加わる圧力に耐えられるだ
けの厚さを確保する必要がある。即ちこの巾は、大径円
筒３２及び小径円筒３１のみならず両完成円筒６０のラ
ス地中のセメント５０とあいまって間隙中のセメント５
０が完成円筒６０に加わる圧力を受けることとなること
から、完成円筒６０に加わる圧力に応じて間隙の巾を決
定することとなる。

【００１７】なおこのセメント５０は大径円筒３２と小
径円筒３１とのラス地中にも入るので、硬化後は、この
セメント５０が大径円筒３２と小径円筒３１との連結に
も寄与するものである。このようにして製造された完成
円筒６０は、地中あるいは海中、水中等に埋設し、この
パイプ中をトンネルとして利用されるものである。

【００１８】またここで、前記完成円筒６０の両端部に
水密性を有する蓋７０を設けることもできる。なお図２
には、蓋７０を設けた状態での完成円筒６０の断面図が
示してある。このような蓋７０を設けると、この完成円
筒６０を海中、水中等に埋設し、このパイプ中をトンネ
ルとして利用する場合、完成円筒６０の両端部の蓋７０
を閉めた状態で海上あるいは水上に浮かせ、この浮いた
状態で埋設位置まで曳航する。

【００１９】その後、蓋７０を徐々に開けて海水あるい
は水を完成円筒６０の内部に導入しながら完成円筒６０
を沈め、所定の位置に埋設するものである。なおこのよ
うな場合、海底あるいは湖底等が比較的固い地盤である
場合には、完成円筒６０を海底あるいは湖底等まで沈め
た状態で使用することもできる。またこのような完成円
筒６０については、多数の完成円筒６０を連結する必要
があるものの、この連結に際しては、例えば完成円筒６
０相互の間に完成円筒６０の大径円筒３２外径よりも大
径の内径を有する連結円筒を位置させ、この連結円筒に
よって完成円筒６０相互を連結することができる。

【００２０】次に完成段付円筒８０の製造方法について
説明する。この完成段付円筒８０を製造するには、前述
したと同様の方法によって、まず大径円筒３２と小径円
筒３１とを製造する。次いで一部筒３０を用いて、連結
円筒としての、大径円筒３２よりやや大径の連結小円筒
３３及びこの連結小円筒３３よりも大径の連結大円筒３
４を形成する。ここで連結小円筒３３及び連結大円筒３
４は、長さが５ｍ以上となるものである。

【００２１】更にその後、大径円筒３２の内部に小径円
筒３１を間隙をもたせて位置させ、連結大円筒３４の内
部に連結小円筒３３を間隙をもたせて位置させると共
に、連結大円筒３４及び連結小円筒３３を大径円筒３２
と小径円筒３１との端部に固定する。このような固定
は、例えば連結大円筒３４及び連結小円筒３３を設けた
端部側では、小径円筒３１から大径円筒３２、連結小円
筒３３を経て連結大円筒３４に至る連結具４１を用い
て、この連結具４１に、小径円筒３１、大径円筒３２、
連結小円筒３３及び連結大円筒３４を適宜間隔を有する
ように固定することによって行うことができる。また逆
に、連結大円筒３４及び連結小円筒３３を設けていない
端部では、小径円筒３１外周と大径円筒３２内周との間
に、スぺーサ４０を位置させることによって、適宜間隔
とすることができる。

【００２２】このようにして、小径円筒３１、大径円筒
３２、連結小円筒３３及び連結大円筒３４を適宜間隔を
有するようにした後、大径円筒３２と小径円筒３１との
間、連結小円筒３３と連結大円筒３４との間、大径円筒
３２と小径円筒３１とのラス地中及び連結小円筒３３と
連結大円筒３４とのラス地中にセメント５０を入れて硬
化させることによって、完成段付円筒８０とすることが
できる。

【００２３】またこの際、大径円筒３２及び小径円筒３
１あるいはいずれか一方に引っ張り荷重をかけておき、
セメント５０の硬化後にその引っ張り荷重を取り除き、
セメント５０が硬化した際に圧縮荷重が加わった状態と
することによって、セメント５０の強度を向上させるこ
とができる。またこの大径円筒３２と小径円筒３１との
間隙の巾は、完成段付円筒８０に加わる圧力に耐えられ
るだけの厚さを確保する必要がある。即ちこの巾は、大
径円筒３２及び小径円筒３１のみならず両完成段付円筒
８０のラス地中のセメント５０とあいまって間隙中のセ
メント５０が完成段付円筒８０に加わる圧力を受けるこ
ととなることから、完成段付円筒８０に加わる圧力に応
じて間隙の巾を決定することとなる。

【００２４】なおこのセメント５０は小径円筒３１、大
径円筒３２、連結小円筒３３及び連結大円筒３４のラス
地中にも入るので、硬化後は、このセメント５０が小径
円筒３１、大径円筒３２、連結小円筒３３及び連結大円
筒３４の連結にも寄与するものである。また実際に使用
する際には、連結小円筒３３内部に厚さ３０ｃｍ程度の
可撓性のある緩衝材９０を貼って使用すると便利であ
る。

【００２５】更にこのような完成段付円筒８０は、一方
の完成段付円筒８０の大径円筒３２を、隣接する他方の
連結小円筒３３の内部に位置させるようにして連結する
ものである。またこのような連結時に、連結小円筒３３
内部に可撓性のある緩衝材９０を貼って使用すると、連
結部分で若干円筒を曲げることができる。したがって、
完成段付円筒８０の長さを適宜選択することによって、
比較的大きい所望の曲率でトンネルを湾曲させることが
可能である。

【００２６】このようにして製造された完成段付円筒８
０は、地中あるいは海中、水中等に埋設し、このパイプ
中をトンネルとして利用されるものである。またここ
で、前記完成段付円筒８０の両端部に水密性を有する蓋
７０を設けることもできる。図３は、完成段付円筒８０
の両端部に蓋７０を設けた状態を示す断面図である。

【００２７】このような蓋７０を設けると、この完成段
付円筒８０を海中、水中等に埋設し、このパイプ中をト
ンネルとして利用する場合、完成段付円筒８０の両端部
の蓋７０を閉めた状態で海上あるいは水上に浮かせ、こ
の浮いた状態で埋設位置まで曳航する。その後、蓋７０
を徐々に開けて海水あるいは水を完成段付円筒８０の内
部に導入しながら完成段付円筒８０を沈め、所定の位置
に埋設するものである。なおこのような場合、海底ある
いは湖底等が比較的固い地盤である場合には、完成段付
円筒８０を海底あるいは湖底等まで沈めた状態で使用す
ることもできる。

【００２８】なお完成段付円筒８０を形成するに際し
て、連結円筒として大径円筒３２よりやや大径の連結小
円筒３３及びこの連結小円筒３３よりも大径の連結大円
筒３４を使用するとして説明した。ただこの連結円筒は
完成円筒６０に重なるのでトンネルとしての強度は担保
できるので、図示例で説明すると連結小円筒３３のみと
しても、輸送時等の強度が担保できれば使用可能であ
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明は、圧力に耐えられると共に、製造が容易なトンネル
用円筒が製造できるものである。また請求項２記載の発
明では、請求項１記載の発明の効果に加えて、円筒相互
の連結が容易となるものである。

【００３０】更に請求項３記載の発明では、請求項１あ
るいは請求項２記載の発明の効果に加えて、海上あるい
は水上の輸送が便利となったものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる製造方法を示すための工程図で
ある。

【図２】蓋を設けた状態での完成円筒の断面図である。

【図３】完成段付円筒の両端部に蓋を設けた状態を示す
断面図である。

【符号の説明】

１０ 鉄板 ２０ ロール
マシン ３０ 一部筒 ３１ 小径円
筒 ３２ 大径円筒 ３３ 連結小
円筒 ３４ 連結大円筒 ４０ スペー
サ ４１ 連結具 ５０ セメン
ト ６０ 完成円筒 ７０ 蓋 ８０ 完成段付円筒 ９０ 緩衝材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚板を溶断後ロールにかけて円筒の一部
   を形成するように湾曲させると共に、ラス地状にした一
   部筒を形成し、この一部筒を連結することによって大径
   円筒を形成すると共に、円筒にした時に大径円筒に内装
   されるような直径となる小径円筒をも形成し、大径円筒
   の内部に小径円筒を間隙をもたせて位置させた後、大径
   円筒と小径円筒との間及び大径円筒と小径円筒とのラス
   地中にセメントをはって全体を完成円筒としたことを特
   徴とするトンネル用円筒の製造方法。
2. 【請求項２】 厚板を溶断後ロールにかけて円筒の一部
   を形成するように湾曲させると共に、ラス地状にした一
   部筒を形成し、この一部筒を連結することによって大径
   円筒を形成すると共に、円筒にした時に大径円筒に内装
   されるような直径となる小径円筒をも形成し、更に一部
   筒を用いて大径円筒よりやや大径の連結円筒を形成し、
   大径円筒の内部に小径円筒を間隙をもたせて位置させる
   と共に、大径円筒と小径円筒との端部に連結円筒を固定
   した後、大径円筒と小径円筒との間及び大径円筒、小径
   円筒、連結円筒のラス地中にセメントをはって全体を完
   成段付円筒としたことを特徴とするトンネル用円筒の製
   造方法。
3. 【請求項３】 円筒の両端部に水密性を有する蓋を設け
   た請求項１または請求項２記載のトンネル用円筒の製造
   方法。