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JP2018024995A - tunnel - Google Patents

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JP2018024995A
JP2018024995A JP2016155788A JP2016155788A JP2018024995A JP 2018024995 A JP2018024995 A JP 2018024995A JP 2016155788 A JP2016155788 A JP 2016155788A JP 2016155788 A JP2016155788 A JP 2016155788A JP 2018024995 A JP2018024995 A JP 2018024995A
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宇静 蒋
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Shigeo Kitahara
成郎 北原
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雅史 小野
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Hitoshi Tezuka
仁 手塚
宏一 青木
Koichi Aoki
宏一 青木
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Abstract

【課題】トンネルの軸方向に力のエネルギーが加わった場合、当該エネルギーを吸収することができるトンネルを提供する。【解決手段】本発明に係るトンネルは、トンネル1の軸方向に所定の間隔を隔てて分断された複数のトンネル覆工部分(覆工コンクリート部2A,2A…)と、トンネル1の軸方向に沿った前後に互いに隣り合うように対向する一方のトンネル覆工部分の端面21と他方のトンネル覆工部分の端面22とに連結されてトンネル1の軸方向に加わる力のエネルギーを吸収するエネルギー吸収装置3と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tunnel capable of absorbing the energy of a force when the energy of a force is applied in the axial direction of the tunnel. SOLUTION: The tunnel according to the present invention has a plurality of tunnel lining portions (lining concrete portions 2A, 2A ...) Divided at predetermined intervals in the axial direction of the tunnel 1 and in the axial direction of the tunnel 1. Energy absorption that is connected to the end face 21 of one tunnel lining portion and the end face 22 of the other tunnel lining portion that face each other so as to be adjacent to each other in the front-rear direction and absorbs the energy of the force applied in the axial direction of the tunnel 1. The device 3 is provided. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、トンネルの軸方向に加わる力のエネルギーを吸収するエネルギー吸収装置を備えたトンネルに関する。   The present invention relates to a tunnel including an energy absorbing device that absorbs energy of force applied in the axial direction of the tunnel.

外側壁体と内側壁体とを有し、内側壁体を形成する互いに隣り合うリング体の接合部に、トンネル軸方向にスライドする変位を許容し得る伸縮継手を備えた構成のトンネルが知られている(特許文献1参照)。   A tunnel having an outer wall body and an inner wall body, and having an expansion joint capable of allowing displacement to slide in the tunnel axial direction at a joint portion between adjacent ring bodies forming the inner wall body is known. (See Patent Document 1).

特開2006−233626号公報JP 2006-233626 A

しかしながら、上記トンネルの伸縮継手は、トンネル軸方向にスライドする変位を許容し得るだけであって、トンネルの軸方向に力のエネルギーが加わった場合、当該エネルギーを吸収することができない。
本発明は、トンネルの軸方向に力のエネルギーが加わった場合、当該エネルギーを吸収することができて、トンネルの破壊を防止できるトンネルを提供するものである。
However, the expansion joint of the tunnel can only allow displacement to slide in the tunnel axial direction, and cannot absorb the energy when force energy is applied in the axial direction of the tunnel.
The present invention provides a tunnel that can absorb energy when force energy is applied in the axial direction of the tunnel and can prevent destruction of the tunnel.

本発明に係るトンネルは、トンネルの軸方向に所定の間隔を隔てて分断された複数のトンネル覆工部分と、トンネルの軸方向に沿った前後に互いに隣り合うように対向する一方のトンネル覆工部分の端面と他方のトンネル覆工部分の端面とに連結されてトンネルの軸方向に加わる力のエネルギーを吸収するエネルギー吸収装置と、を備えたので、トンネルの軸方向に力のエネルギーが加わった場合、当該エネルギーを吸収することができて、トンネルの破壊を防止できるトンネルを提供できる。
エネルギー吸収装置は、力のエネルギーを吸収するエネルギー吸収部と、エネルギー吸収部をトンネル覆工部分の端面に連結する連結部とを備え、エネルギー吸収部は、トンネルの軸方向に変形してトンネルの軸方向に加わる力のエネルギーを吸収する部材により形成されたので、トンネルの軸方向に力のエネルギーが加わった場合、当該エネルギーを吸収することができて、トンネルの破壊を防止できるトンネルを提供できる。
エネルギー吸収部は、ゴムと鋼板とが交互に積層されて構成された積層ゴムにより形成され、当該積層ゴムは、積層方向の一端が一方の連結部を介して一方のトンネル覆工部分の端面に連結されるとともに積層方向の他端が他方の連結部を介して他方のトンネル覆工部分の端面に連結されて、積層方向が、トンネルの軸方向と直交するとともにトンネルの径方向に沿って延長するように配置されたので、トンネルの軸方向に力のエネルギーが加わった場合、積層ゴムがトンネルの軸方向に変形して当該エネルギーを吸収するので、トンネルに加わる軸方向の力のエネルギーが吸収されて、トンネルの破壊を防止できるようになるとともに、積層ゴムの積層方向の剛性により、地山から加わるトンネル径方向に沿った土圧に抵抗できる構成となる。
エネルギー吸収部は、ハニカムコアにより形成され、当該ハニカムコアは、ハニカムコアを構成する各セルの中心軸が、トンネルの軸方向と直交するように配置されたので、トンネルの軸方向に力のエネルギーが加わった場合、ハニカムコアがトンネルの軸方向に伸縮変形して当該エネルギーを吸収するので、トンネルに加わる軸方向の力のエネルギーが吸収されて、トンネルの破壊を防止できるようになる。
エネルギー吸収部は、板ばねにより形成され、当該板ばねは、伸縮方向とトンネルの軸方向とが一致するように配置されたので、トンネルの軸方向に力のエネルギーが加わった場合、板ばねがトンネルの軸方向に伸縮変形して当該エネルギーを吸収するので、トンネルに加わる軸方向の力のエネルギーが吸収されて、トンネルの破壊を防止できるようになる。
A tunnel according to the present invention includes a plurality of tunnel lining portions divided at a predetermined interval in the axial direction of the tunnel, and one tunnel lining facing each other so as to be adjacent to each other in the longitudinal direction along the tunnel axial direction. An energy absorber connected to the end face of the part and the end face of the other tunnel lining part to absorb the energy of the force applied in the axial direction of the tunnel, so that the energy of the force was applied in the axial direction of the tunnel In this case, it is possible to provide a tunnel that can absorb the energy and prevent the destruction of the tunnel.
The energy absorbing device includes an energy absorbing portion that absorbs energy of force, and a connecting portion that connects the energy absorbing portion to an end face of the tunnel lining portion, and the energy absorbing portion is deformed in the axial direction of the tunnel and is Since it is formed by a member that absorbs the energy of force applied in the axial direction, when force energy is applied in the axial direction of the tunnel, it can absorb the energy and provide a tunnel that can prevent the destruction of the tunnel .
The energy absorbing portion is formed of a laminated rubber composed of alternately laminated rubber and steel plates, and the laminated rubber has one end in the laminating direction on one end of the tunnel lining portion via one connecting portion. Connected and the other end in the stacking direction is connected to the end face of the other tunnel lining part through the other connecting part, and the stacking direction is orthogonal to the tunnel axial direction and extends along the tunnel radial direction Therefore, when force energy is applied in the axial direction of the tunnel, the laminated rubber deforms in the axial direction of the tunnel and absorbs the energy, so the energy of the axial force applied to the tunnel is absorbed. As a result, it is possible to prevent the destruction of the tunnel and to resist the earth pressure along the tunnel radial direction applied from the natural ground by the rigidity in the lamination direction of the laminated rubber. .
The energy absorbing portion is formed of a honeycomb core, and the honeycomb core is arranged so that the central axis of each cell constituting the honeycomb core is orthogonal to the axial direction of the tunnel. Is added, the honeycomb core expands and contracts in the axial direction of the tunnel and absorbs the energy, so that the energy of the axial force applied to the tunnel is absorbed and the destruction of the tunnel can be prevented.
The energy absorbing portion is formed by a leaf spring, and the leaf spring is arranged so that the expansion / contraction direction and the axial direction of the tunnel coincide with each other. Therefore, when force energy is applied in the axial direction of the tunnel, the leaf spring is Since this energy is absorbed by expanding and contracting in the axial direction of the tunnel, the energy of the axial force applied to the tunnel is absorbed, and the destruction of the tunnel can be prevented.

トンネルの軸方向に沿った断面図。Sectional drawing along the axial direction of a tunnel. トンネルの径方向に沿った断面図。Sectional drawing along the radial direction of a tunnel. トンネルの破断斜視図。The broken perspective view of a tunnel. エネルギー吸収装置の動作説明図。Operation | movement explanatory drawing of an energy absorber. トンネルの破断斜視図。The broken perspective view of a tunnel. トンネルの破断斜視図。The broken perspective view of a tunnel. トンネルの破断斜視図。The broken perspective view of a tunnel. トンネルの破断斜視図。The broken perspective view of a tunnel.

図1に示すように、実施形態1に係るトンネル1は、地山10に形成された山岳トンネルであり、トンネル1の天井(アーチ)及び側壁となるトンネル覆工部分としての覆工コンクリートが、軸方向(軸に沿った方向)に所定の間隔を隔てて分断された構成とされ、当該トンネル1の軸方向に加わる力のエネルギーを吸収するエネルギー吸収装置3が、トンネル1の軸方向に沿った前後に互いに隣り合うように対向する一方の覆工コンクリート部2Aの端面21と他方の覆工コンクリート部2Aの端面22とに連結された構成となっている。
即ち、トンネル1は、トンネル1の軸方向に所定の間隔を隔てて分断された複数のトンネル覆工部分としての複数の覆工コンクリート部2A,2A…と、トンネル1の軸方向に沿った前後に互いに隣り合うように対向する一方の覆工コンクリート部2Aの端面21と他方の覆工コンクリート部2Aの端面22とに連結されてトンネル1の軸方向に加わる力のエネルギー(図1に示す引張力F1又は圧縮力F2)を吸収するエネルギー吸収装置3とを備えて構成される。
各覆工コンクリート部2A,2A…は、セントルと呼ばれる半円筒形の型枠を用いて構築される。
As shown in FIG. 1, the tunnel 1 according to Embodiment 1 is a mountain tunnel formed in a natural mountain 10, and lining concrete as a tunnel lining portion that becomes a ceiling (arch) and a side wall of the tunnel 1, An energy absorbing device 3 configured to be divided in the axial direction (direction along the axis) with a predetermined interval and absorbing energy of force applied in the axial direction of the tunnel 1 is arranged along the axial direction of the tunnel 1. Further, it is configured to be connected to the end surface 21 of one lining concrete portion 2A and the end surface 22 of the other lining concrete portion 2A facing each other so as to be adjacent to each other.
That is, the tunnel 1 includes a plurality of lining concrete portions 2A, 2A... As a plurality of tunnel lining portions divided at a predetermined interval in the axial direction of the tunnel 1, and a longitudinal direction along the axial direction of the tunnel 1. Are connected to the end surface 21 of one lining concrete portion 2A and the end surface 22 of the other lining concrete portion 2A facing each other so as to be applied in the axial direction of the tunnel 1 (the tensile force shown in FIG. 1). And an energy absorbing device 3 that absorbs the force F1 or the compressive force F2).
Each lining concrete part 2A, 2A ... is constructed using a semi-cylindrical formwork called a centle.

図2,図3に示すように、エネルギー吸収装置3は、トンネル1の周方向に沿って間欠的に複数設けられる。
図4(a)に示すように、各エネルギー吸収装置3,3…は、それぞれ、トンネル1の軸方向に加わる力のエネルギーを吸収するエネルギー吸収部4と、エネルギー吸収部4を覆工コンクリート部2Aの端面21,22に連結する連結部5とを備え、エネルギー吸収部4は、トンネル1の軸方向に変形してトンネル1の軸方向に加わる力のエネルギーを吸収する部材により形成される。
As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of energy absorbing devices 3 are intermittently provided along the circumferential direction of the tunnel 1.
As shown in FIG. 4A, each of the energy absorbing devices 3, 3... Has an energy absorbing portion 4 that absorbs energy of a force applied in the axial direction of the tunnel 1, and a lining concrete portion. The energy absorbing portion 4 is formed of a member that absorbs energy of a force that is deformed in the axial direction of the tunnel 1 and applied in the axial direction of the tunnel 1.

エネルギー吸収部4としては、例えば積層ゴム4Aが使用される。当該積層ゴム4Aは、図4(a)に示すように、鋼板4aと薄いゴム層4bとを交互に重ねて接着した積層構造により、積層方向Tと直交する方向に力のエネルギーが加わった場合にゴムの変形により当該エネルギーを吸収し(図4(b),(c)参照)、積層方向Tに力のエネルギーが加わった場合にはゴムが変形し難いように構成されている。
即ち、積層ゴム4Aは、積層方向Tと直交する方向には柔軟で、変形しても弾性により元の位置に戻り、積層方向Tには硬いという機能を備えた構成である。
As the energy absorbing portion 4, for example, a laminated rubber 4A is used. In the laminated rubber 4A, as shown in FIG. 4A, force energy is applied in a direction orthogonal to the laminating direction T by a laminated structure in which the steel plates 4a and the thin rubber layers 4b are alternately laminated and bonded. Further, the energy is absorbed by the deformation of the rubber (see FIGS. 4B and 4C), and when the energy of force is applied in the stacking direction T, the rubber is configured not to be deformed.
That is, the laminated rubber 4A has a function of being flexible in a direction orthogonal to the lamination direction T, returning to its original position by elasticity even when deformed, and being hard in the lamination direction T.

図4(a)に示すように、連結部5は、積層ゴム4Aの積層方向Tの一端41とトンネル1の軸方向に互いに隣り合う一方の覆工コンクリート部2Aの端面21とを連結する一方の連結部材5Aと、積層ゴム4Aの積層方向Tの他端42とトンネル1の軸方向に互いに隣り合う他方の覆工コンクリート部2Aの端面22とを連結する他方の連結部材5Bとを備えて構成される。
即ち、連結部材5A,5Bは、各板部51,51が直交状態となった断面L字状の鋼製あるいはコンクリート製等の部材により構成される。
一方の連結部としての一方の連結部材5Aは、一方の板部51の外面52と一方の覆工コンクリート部2Aの端面21とが連結され、他方の板部51の内面53と積層ゴム4Aの積層方向Tの一端41とが連結される。
他方の連結部としての他方の連結部材5Bは、一方の板部51の外面52と他方の覆工コンクリート部2Aの端面22とが連結され、他方の板部51の内面53と積層ゴム4Aの積層方向Tの他端42とが連結される。
As shown in FIG. 4A, the connecting portion 5 connects one end 41 in the stacking direction T of the laminated rubber 4A and the end face 21 of one lining concrete portion 2A adjacent to each other in the axial direction of the tunnel 1. 5A, and the other connecting member 5B for connecting the other end 42 in the stacking direction T of the laminated rubber 4A and the end surface 22 of the other lining concrete portion 2A adjacent to each other in the axial direction of the tunnel 1. Composed.
That is, the connecting members 5A and 5B are configured by members made of steel or concrete having an L-shaped cross section in which the plate portions 51 and 51 are in an orthogonal state.
One connecting member 5A as one connecting portion is connected to the outer surface 52 of one plate portion 51 and the end surface 21 of one lining concrete portion 2A, and to the inner surface 53 of the other plate portion 51 and the laminated rubber 4A. One end 41 in the stacking direction T is connected.
The other connecting member 5B as the other connecting portion is formed by connecting the outer surface 52 of one plate portion 51 and the end surface 22 of the other lining concrete portion 2A, and the inner surface 53 of the other plate portion 51 and the laminated rubber 4A. The other end 42 in the stacking direction T is connected.

エネルギー吸収装置3の設置方法について説明する。
例えば、予め、一方の連結部材5Aに積層ゴム4Aの積層方向Tの一端41が連結され、かつ、他方の連結部材5Bに積層ゴム4Aの積層方向Tの他端42が連結されたエネルギー吸収装置3を用意しておく。
そして、一方の覆工コンクリート部2Aを構築する際に一方の連結部材5Aを一方の覆工コンクリート部2Aの端面21に連結した後に、他方の覆工コンクリート部2Aを構築する際に他方の連結部材5Bを他方の覆工コンクリート部2Aの端面22に連結する。
あるいは、一方の覆工コンクリート部2Aを構築した後に当該一方の覆工コンクリート部2Aの端面21と一方の連結部材5Aとを連結し、さらに、他方の覆工コンクリート部2Aを構築した後に当該他方の覆工コンクリート部2Aの端面22と他方の連結部材5Bとを連結する。
あるいは、一方の覆工コンクリート部2A及び他方の覆工コンクリート部2Aを構築した後に、一方の覆工コンクリート部2Aの端面21と他方の覆工コンクリート部2Aの端面22との間にエネルギー吸収装置3を挿入して、一方の連結部材5Aを一方の覆工コンクリート部2Aの端面21に連結するとともに他方の連結部材5Bを他方の覆工コンクリート部2Aの端面22に連結する。
尚、積層ゴム4Aの積層方向Tの両端にはフランジ4fが連結されており、当該フランジと連結部材5A,5Bとがボルト等の連結具により連結される。また、連結部材5A,5Bと覆工コンクリート部2Aの端面21,22とがアンカーボルト等の連結具により連結される。
A method for installing the energy absorbing device 3 will be described.
For example, the energy absorbing device in which one end 41 in the stacking direction T of the laminated rubber 4A is connected to one connecting member 5A and the other end 42 in the stacking direction T of the stacked rubber 4A is connected to the other connecting member 5B in advance. 3 is prepared.
And, when one lining concrete part 2A is constructed, after connecting one connecting member 5A to the end surface 21 of one lining concrete part 2A, the other coupling concrete part 2A is constructed. The member 5B is connected to the end surface 22 of the other lining concrete part 2A.
Alternatively, after the construction of one lining concrete part 2A, the end face 21 of the one lining concrete part 2A is connected to one connecting member 5A, and the other lining concrete part 2A is constructed and then the other lining concrete part 2A is constructed. The end surface 22 of the lining concrete part 2A and the other connecting member 5B are connected.
Alternatively, after the construction of one lining concrete part 2A and the other lining concrete part 2A, an energy absorbing device is provided between the end face 21 of one lining concrete part 2A and the end face 22 of the other lining concrete part 2A. 3 is inserted, one connecting member 5A is connected to the end face 21 of one lining concrete part 2A, and the other connecting member 5B is connected to the end face 22 of the other lining concrete part 2A.
Note that flanges 4f are connected to both ends of the laminated rubber 4A in the laminating direction T, and the flanges and the connecting members 5A and 5B are connected by a connecting tool such as a bolt. Further, the connecting members 5A and 5B and the end surfaces 21 and 22 of the lining concrete portion 2A are connected by a connecting tool such as an anchor bolt.

この場合、図2に示すように、トンネル1の周方向に沿って間欠的に複数設けられた各エネルギー吸収装置3のエネルギー吸収部4としての積層ゴム4Aは、積層方向Tが、トンネル1の軸方向と直交するとともにトンネル1の径方向に沿って延長するように配置される。
即ち、積層ゴム4Aは、積層方向Tの一端41が一方の連結部材5Aを介して一方の覆工コンクリート部2Aの端面21に連結されるとともに積層方向Tの他端42が他方の連結部材5Bを介して他方の覆工コンクリート部2Aの端面22に連結されて、積層ゴム4Aの積層方向Tとトンネル1の軸方向とが一致するとともに、積層ゴム4Aの積層方向Tとトンネル1の径方向とが一致するように構成されたことによって、積層ゴム4Aがトンネル1の軸方向に変形して、トンネル1の軸方向に加わる力のエネルギーを吸収できるとともに、積層ゴム4Aの積層方向Tの剛性により、地山10から加わるトンネル径方向に沿った土圧F3に抵抗できる構成となる。
In this case, as shown in FIG. 2, the laminated rubber 4 </ b> A as the energy absorbing portion 4 of each energy absorbing device 3 provided intermittently along the circumferential direction of the tunnel 1 has a lamination direction T of the tunnel 1. It is arranged so as to be orthogonal to the axial direction and extend along the radial direction of the tunnel 1.
That is, in the laminated rubber 4A, one end 41 in the laminating direction T is connected to the end surface 21 of one lining concrete part 2A via one connecting member 5A, and the other end 42 in the laminating direction T is connected to the other connecting member 5B. Is connected to the end surface 22 of the other lining concrete part 2A, the lamination direction T of the laminated rubber 4A and the axial direction of the tunnel 1 coincide, and the lamination direction T of the laminated rubber 4A and the radial direction of the tunnel 1 Is configured so that the laminated rubber 4A is deformed in the axial direction of the tunnel 1 to absorb the energy of the force applied in the axial direction of the tunnel 1, and the rigidity of the laminated rubber 4A in the laminating direction T is By this, it becomes a structure which can resist the earth pressure F3 along the tunnel radial direction applied from the natural ground 10.

実施形態1のトンネル1によれば、トンネル1の軸方向(軸に沿った方向)に力のエネルギーが加わった場合、即ち、地震時において、トンネル1に、図4(b)に示すようなトンネル1の軸方向の引張力F1が加わった場合、又は、図4(c)に示すようなトンネル1の軸方向の圧縮力F2が加わった場合、積層ゴム4Aがトンネル1の軸方向に変形して力のエネルギーを吸収するので、トンネル1に加わる軸方向の力のエネルギーが吸収されて、トンネル1の破壊を防止できるようになる。   According to the tunnel 1 of the first embodiment, when force energy is applied in the axial direction of the tunnel 1 (direction along the axis), that is, at the time of an earthquake, the tunnel 1 is as shown in FIG. When the tensile force F1 in the axial direction of the tunnel 1 is applied, or when the compressive force F2 in the axial direction of the tunnel 1 as shown in FIG. 4C is applied, the laminated rubber 4A is deformed in the axial direction of the tunnel 1. Since the force energy is absorbed, the axial force energy applied to the tunnel 1 is absorbed, and the tunnel 1 can be prevented from being broken.

実施形態2
エネルギー吸収部4として、図5,図6に示すような、ハニカムコア4Bを用いてもよい。当該ハニカムコア4Bは、六角形や、その他同一の立体図形であるセル43を隙間なく隣り合うように複数並べた構造体である。当該ハニカムコア4Bは、例えば、金属により形成される。
この場合、図5,図6に示すように、ハニカムコア4Bを構成する各セル43,43…の中心軸44と直交する方向の一端側に位置するセル43の側壁側を上述した一方の覆工コンクリート部2Aの端面21に連結するとともに、ハニカムコア4Bを構成する各セル43,43…の中心軸44と直交する方向の他端側に位置するセル43の側壁側を上述した他方の覆工コンクリート部2Aの端面22に連結することにより構成されたエネルギー吸収装置3,3…を、トンネル1の周方向に沿って間欠的に複数配置する。
尚、図5に示すように、ハニカムコア4Bを構成する各セル43,43…の中心軸44,44…が、トンネル1の軸方向と直交するとともにトンネル1の径方向に沿って延長するように当該ハニカムコア4Bを配置してもよいし、あるいは、図6に示すように、ハニカムコア4Bを構成する各セル43,43…の中心軸44,44…が、トンネル1の軸方向と直交するとともにトンネル1の周方向に沿って延長するように当該ハニカムコア4Bを配置してもよい。
Embodiment 2
As the energy absorbing portion 4, a honeycomb core 4B as shown in FIGS. 5 and 6 may be used. The honeycomb core 4B is a structure in which a plurality of cells 43 that are hexagonal or other identical three-dimensional figures are arranged side by side without a gap. The honeycomb core 4B is made of metal, for example.
In this case, as shown in FIGS. 5 and 6, the side wall side of the cell 43 located on one end side in the direction orthogonal to the central axis 44 of each cell 43, 43. The side wall side of the cell 43 located on the other end side in the direction orthogonal to the central axis 44 of each cell 43, 43... A plurality of energy absorbing devices 3, 3... Configured by being connected to the end surface 22 of the concrete part 2 </ b> A are intermittently arranged along the circumferential direction of the tunnel 1.
5, the central axes 44, 44... Of the cells 43, 43... Constituting the honeycomb core 4B are orthogonal to the axial direction of the tunnel 1 and extend along the radial direction of the tunnel 1. Alternatively, the honeycomb core 4B may be disposed, or as shown in FIG. 6, the central axes 44, 44... Of the cells 43, 43... Constituting the honeycomb core 4B are orthogonal to the axial direction of the tunnel 1. In addition, the honeycomb core 4B may be arranged so as to extend along the circumferential direction of the tunnel 1.

尚、ハニカムコア4Bと覆工コンクリート部2Aの端面21,22との連結は、セル43の側壁に図外の連結板を取付けて、当該連結板を覆工コンクリート部2Aの端面21,22に連結してもよいし、あるいは、セル43の側壁を覆工コンクリート部2Aの端面21,22に直接連結してもよい。   The honeycomb core 4B and the end surfaces 21 and 22 of the lining concrete portion 2A are connected by attaching a connection plate (not shown) to the side wall of the cell 43 and connecting the connection plate to the end surfaces 21 and 22 of the lining concrete portion 2A. Alternatively, the side walls of the cells 43 may be directly connected to the end faces 21 and 22 of the lining concrete portion 2A.

実施形態2のトンネル1によれば、エネルギー吸収部4をハニカムコア4Bにより形成し、当該ハニカムコア4Bは、ハニカムコア4Bを構成する各セル43,43…の中心軸44,44…が、トンネル1の軸方向と直交するように配置された構成としたので、実施形態1と同様に、トンネル1の軸方向に力のエネルギーが加わった場合、ハニカムコア4Bがトンネル1の軸方向に伸縮変形して当該エネルギーを吸収するので、トンネル1に加わる軸方向の力のエネルギーが吸収されて、トンネル1の破壊を防止できるようになる。
また、図5に示すように、ハニカムコア4Bを構成する各セル43,43…の中心軸44,44…が、トンネル1の軸方向と直交するとともにトンネル1の径方向に沿って延長するように当該ハニカムコア4Bが配置された構成の場合、ハニカムコア4Bにおける各セル43,43…の中心軸44に沿った方向の剛性により、地山10から加わるトンネル径方向に沿った土圧F3(図2参照)に抵抗できる構成となる。
According to the tunnel 1 of the second embodiment, the energy absorbing portion 4 is formed by the honeycomb core 4B, and the honeycomb core 4B has the central axes 44, 44... Of the cells 43, 43. 1 so that when the energy of force is applied in the axial direction of the tunnel 1, the honeycomb core 4B is stretched and deformed in the axial direction of the tunnel 1 as in the first embodiment. Since the energy is absorbed, the energy of the axial force applied to the tunnel 1 is absorbed, and the tunnel 1 can be prevented from being broken.
Further, as shown in FIG. 5, the central axes 44, 44... Of the cells 43, 43... Constituting the honeycomb core 4 B are orthogonal to the axial direction of the tunnel 1 and extend along the radial direction of the tunnel 1. In the configuration in which the honeycomb core 4B is disposed, the earth pressure F3 along the tunnel radial direction applied from the natural ground 10 due to the rigidity in the direction along the central axis 44 of each cell 43, 43. (See FIG. 2).

実施形態3
エネルギー吸収部4として、図7,図8に示すような、板ばね4Cを用いてもよい。当該板ばね4Cは、例えば板材を折り曲げた板により形成され、当該折り曲げられた板材が変形して伸縮可能に構成されている。
この場合、板ばね4Cの伸縮方向の一端側4xを上述した一方の覆工コンクリート部2Aの端面21に連結するとともに、板ばね4Cの伸縮方向の他端側4yを上述した他方の覆工コンクリート部2Aの端面22に連結することにより、板ばね4Cの伸縮方向(伸長方向Y1及び短縮方向Y2)とトンネル1の軸方向とが一致するように板ばね4Cが配置されて構成されたエネルギー吸収装置3,3…を、トンネル1の周方向に沿って間欠的に複数配置する。
尚、図7に示すように、板ばね4Cの板の曲がり方向Zとトンネル1の径方向とが一致するように板ばね4Cを配置してもよいし、図8に示すように、板ばね4Cの板の曲がり方向Z1とトンネル1の周方向とが一致するように板ばね4Cを配置してもよい。
Embodiment 3
As the energy absorbing portion 4, a leaf spring 4C as shown in FIGS. 7 and 8 may be used. The leaf spring 4C is formed by, for example, a plate obtained by bending a plate material, and the bent plate material is configured to be deformable by being deformed.
In this case, the one end side 4x in the expansion / contraction direction of the leaf spring 4C is connected to the end surface 21 of the above-described one lining concrete portion 2A, and the other end side 4y in the expansion / contraction direction of the leaf spring 4C is connected to the other lining concrete described above. Energy absorption that is configured by arranging the leaf spring 4C so that the expansion / contraction direction (extension direction Y1 and shortening direction Y2) of the leaf spring 4C coincides with the axial direction of the tunnel 1 by being connected to the end face 22 of the portion 2A. A plurality of devices 3, 3... Are intermittently arranged along the circumferential direction of the tunnel 1.
As shown in FIG. 7, the leaf spring 4C may be arranged so that the bending direction Z of the leaf spring 4C coincides with the radial direction of the tunnel 1, or as shown in FIG. The leaf spring 4C may be arranged so that the bending direction Z1 of the 4C plate coincides with the circumferential direction of the tunnel 1.

尚、板ばね4Cと覆工コンクリート部2Aの端面21,22との連結は、板ばね4Cの伸縮方向の両端に取付けた連結板4g,4gを覆工コンクリート部2Aの端面21,22に連結してもよいし、板ばね4Cの伸縮方向の両端を覆工コンクリート部2Aの端面21,22に直接連結してもよい。   The leaf spring 4C and the end surfaces 21 and 22 of the lining concrete portion 2A are connected by connecting the connecting plates 4g and 4g attached to both ends of the leaf spring 4C in the expansion and contraction direction to the end surfaces 21 and 22 of the lining concrete portion 2A. Alternatively, both ends of the leaf spring 4C in the expansion / contraction direction may be directly connected to the end surfaces 21 and 22 of the lining concrete portion 2A.

実施形態3のトンネル1によれば、エネルギー吸収部4を板ばね4Cにより形成し、当該板ばね4Cは、伸縮方向とトンネル1の軸方向とが一致するように配置された構成としたので、実施形態1:2と同様に、トンネル1の軸方向に力のエネルギーが加わった場合、板ばね4Cがトンネル1の軸方向に伸縮変形して当該エネルギーを吸収するので、トンネル1に加わる軸方向の力のエネルギーが吸収されて、トンネル1の破壊を防止できるようになる。
また、図8に示すように、板ばね4Cの板面の曲がり方向Zとトンネル1の周方向とが一致するように板ばね4Cが配置された場合、板ばね4Cにおけるトンネル1の径方向に沿った板の剛性により、地山10から加わるトンネル径方向に沿った土圧F3(図2参照)に抵抗できる構成となる。
According to the tunnel 1 of the third embodiment, the energy absorbing portion 4 is formed by the leaf spring 4C, and the leaf spring 4C has a configuration in which the expansion / contraction direction and the axial direction of the tunnel 1 coincide with each other. As in the first and second embodiments, when force energy is applied in the axial direction of the tunnel 1, the leaf spring 4 </ b> C expands and contracts in the axial direction of the tunnel 1 to absorb the energy, and thus the axial direction applied to the tunnel 1. As a result, the tunnel 1 can be prevented from being destroyed.
In addition, as shown in FIG. 8, when the leaf spring 4C is arranged so that the bending direction Z of the plate surface of the leaf spring 4C and the circumferential direction of the tunnel 1 coincide with each other, the radial direction of the tunnel 1 in the leaf spring 4C. It becomes the structure which can resist the earth pressure F3 (refer FIG. 2) along the tunnel radial direction applied from the natural ground 10 with the rigidity of the board along.

尚、エネルギー吸収部4としての、積層ゴム4A、ハニカムコア4B、板ばね4Cは、トンネル1の周方向に連続的に配置してもよい。   The laminated rubber 4 </ b> A, the honeycomb core 4 </ b> B, and the leaf spring 4 </ b> C as the energy absorbing unit 4 may be continuously arranged in the circumferential direction of the tunnel 1.

また、実施形態では、エネルギー吸収部4として、積層ゴム4A、ハニカムコア4B、板ばね4Cを例示したが、エネルギー吸収部4は、トンネル1の軸方向に変形してトンネル1の軸方向に加わる力のエネルギーを吸収する部材であればよい。   Further, in the embodiment, the laminated rubber 4A, the honeycomb core 4B, and the leaf spring 4C are exemplified as the energy absorbing portion 4, but the energy absorbing portion 4 is deformed in the axial direction of the tunnel 1 and is added in the axial direction of the tunnel 1. Any member that absorbs energy of force may be used.

また、実施形態では、トンネル1の軸方向(軸に沿った方向)に所定の間隔を隔てて分断された複数のトンネル覆工部としての覆工コンクリート部2A,2A…間にエネルギー吸収装置3を備えたトンネル1を例示したが、本発明は、トンネル1の軸方向に所定の間隔を隔てて分断された複数のトンネル覆工部が、それぞれ、上述した覆工コンクリート部2Aとトンネル底部となるインバートコンクリート部とを備えた構成のトンネルにも適用できる。
即ち、この場合、トンネルの軸方向に沿った前後に互いに隣り合うように対向する一方の覆工コンクリート部の端面と他方の覆工コンクリート部の端面とに連結されてトンネルの軸方向に加わる力のエネルギーを吸収する上述したエネルギー吸収装置3と、トンネルの軸方向に沿った前後に互いに隣り合うように対向する一方のインバートコンクリート部の端面と他方のインバートコンクリート部の端面とに連結されてトンネルの軸方向に加わる力のエネルギーを吸収する上述したエネルギー吸収装置3と、を備えた構成のトンネルとすればよい。
Further, in the embodiment, the energy absorbing device 3 is provided between the covering concrete portions 2A, 2A,... As a plurality of tunnel lining portions divided at a predetermined interval in the axial direction of the tunnel 1 (direction along the axis). In the present invention, a plurality of tunnel lining parts divided at a predetermined interval in the axial direction of the tunnel 1 are respectively the above-described lining concrete part 2A and the tunnel bottom part. The present invention can also be applied to a tunnel having an invert concrete portion.
That is, in this case, the force applied in the axial direction of the tunnel connected to the end surface of one lining concrete portion and the end surface of the other lining concrete portion facing each other so as to be adjacent to each other in the longitudinal direction of the tunnel. A tunnel connected to the end surface of one invert concrete portion and the end surface of the other invert concrete portion facing each other so as to be adjacent to each other in the longitudinal direction along the axial direction of the tunnel. What is necessary is just to set it as the tunnel of the structure provided with the energy absorbing device 3 mentioned above which absorbs the energy of the force added to the axial direction.

また、本発明は、山岳トンネルだけではなく、開削トンネルにも適用可能である。   In addition, the present invention is applicable not only to mountain tunnels but also to open-cut tunnels.

1 トンネル、2A 覆工コンクリート部(トンネル覆工部分)、
3 エネルギー吸収装置、4 エネルギー吸収部、
4A 積層ゴム(エネルギー吸収部)、4B ハニカムコア(エネルギー吸収部)、
4C 板ばね(エネルギー吸収部)、
5 連結部、21 一方の覆工コンクリート部の端面、
22 他方の覆工コンクリート部の端面、43 セル、44 セルの中心軸。
1 tunnel, 2A lining concrete part (tunnel lining part),
3 Energy absorber, 4 Energy absorber,
4A Laminated rubber (energy absorption part), 4B Honeycomb core (energy absorption part),
4C leaf spring (energy absorption part),
5 connection part, 21 end face of one lining concrete part,
22 End face of the other lining concrete part, 43 cell, 44 cell central axis.

Claims (5)

トンネルの軸方向に所定の間隔を隔てて分断された複数のトンネル覆工部分と、
トンネルの軸方向に沿った前後に互いに隣り合うように対向する一方のトンネル覆工部分の端面と他方のトンネル覆工部分の端面とに連結されてトンネルの軸方向に加わる力のエネルギーを吸収するエネルギー吸収装置と、
を備えたことを特徴とするトンネル。
A plurality of tunnel lining parts separated by a predetermined interval in the axial direction of the tunnel;
Absorbs the energy of the force applied in the axial direction of the tunnel by being connected to the end face of one tunnel lining part and the end face of the other tunnel lining part facing each other so as to be adjacent to each other in the longitudinal direction of the tunnel An energy absorber,
A tunnel characterized by comprising.
エネルギー吸収装置は、力のエネルギーを吸収するエネルギー吸収部と、エネルギー吸収部をトンネル覆工部分の端面に連結する連結部とを備え、
エネルギー吸収部は、トンネルの軸方向に変形してトンネルの軸方向に加わる力のエネルギーを吸収する部材により形成されたことを特徴とする請求項1に記載のトンネル。
The energy absorbing device includes an energy absorbing portion that absorbs energy of force, and a connecting portion that connects the energy absorbing portion to the end face of the tunnel lining portion,
The tunnel according to claim 1, wherein the energy absorbing portion is formed of a member that absorbs energy of a force that is deformed in the axial direction of the tunnel and applied in the axial direction of the tunnel.
エネルギー吸収部は、ゴムと鋼板とが交互に積層されて構成された積層ゴムにより形成され、当該積層ゴムは、積層方向の一端が一方の連結部を介して一方のトンネル覆工部分の端面に連結されるとともに積層方向の他端が他方の連結部を介して他方のトンネル覆工部分の端面に連結されて、積層方向が、トンネルの軸方向と直交するとともにトンネルの径方向に沿って延長するように配置されたことを特徴とする請求項2に記載のトンネル   The energy absorbing portion is formed of a laminated rubber composed of alternately laminated rubber and steel plates, and the laminated rubber has one end in the laminating direction on one end of the tunnel lining portion via one connecting portion. Connected and the other end in the stacking direction is connected to the end face of the other tunnel lining part through the other connecting part, and the stacking direction is orthogonal to the tunnel axial direction and extends along the tunnel radial direction The tunnel according to claim 2, wherein the tunnel is arranged to エネルギー吸収部は、ハニカムコアにより形成され、当該ハニカムコアは、ハニカムコアを構成する各セルの中心軸が、トンネルの軸方向と直交するように配置されたことを特徴とする請求項2に記載のトンネル。   The energy absorption part is formed of a honeycomb core, and the honeycomb core is arranged so that the central axis of each cell constituting the honeycomb core is orthogonal to the axial direction of the tunnel. Tunnel. エネルギー吸収部は、板ばねにより形成され、当該板ばねは、伸縮方向とトンネルの軸方向とが一致するように配置されたことを特徴とする請求項2に記載のトンネル。   The tunnel according to claim 2, wherein the energy absorbing portion is formed by a leaf spring, and the leaf spring is disposed so that an expansion / contraction direction and an axial direction of the tunnel coincide with each other.
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