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JPS62264299A - トンネル覆工セグメント - Google Patents

トンネル覆工セグメント

Info

Publication number
JPS62264299A
JPS62264299A JP62088998A JP8899887A JPS62264299A JP S62264299 A JPS62264299 A JP S62264299A JP 62088998 A JP62088998 A JP 62088998A JP 8899887 A JP8899887 A JP 8899887A JP S62264299 A JPS62264299 A JP S62264299A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
segment
tunnel lining
fingers
flange
lining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62088998A
Other languages
English (en)
Inventor
デイビッド、ジョン、カーティス
シリル、バリー、グレートオレックス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUTANTON PLC
Original Assignee
SUTANTON PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SUTANTON PLC filed Critical SUTANTON PLC
Publication of JPS62264299A publication Critical patent/JPS62264299A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/14Lining predominantly with metal
    • E21D11/15Plate linings; Laggings, i.e. linings designed for holding back formation material or for transmitting the load to main supporting members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/22Pipes composed of a plurality of segments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトンネル覆工セグメント及びこのセグメントか
ら形成されたトンネル覆工に関する。
〔従来の技術〕
上述のセグメントは、一般的にトンネル覆工の軸方向に
面するように配置された一対の対向した縁部と、トンネ
ル覆工の円周方向に面するように配置された別の一対の
対向した縁部とを有した矩形形状をなし、セグメントは
、複数のセグメントがボルト、ナツト等の手段により円
周方向に面する縁部で互いに連結されるとき、掘削され
た地下トンネル内で覆工環を形成しうるように円周方向
に湾曲し、この環の連続は完全なトンネル覆工を構成す
るように相互連結される。
均一な土壌や岩石においては、環を形成するセグメント
間の円周上の接合部が堅固に接続されないで、接合部が
変形して覆工の周囲の土中の差動にある程度適応し得る
ように互いに固定された可撓性の接合覆工を構成するこ
とが可能である。
従来、ねずみ鋳鉄、可鍛鋳鉄、鋼又はコンクリートで形
成されセグメントの円周方向に面した端部でボールとソ
ゲットの形状によって得られる必要な接合能力を有した
セグメントが提案されてぃる。
しかしながら、斯かる形状は鋳鉄表面の固有の表面粗さ
と不正確さのなめ生産することが困難であり、それゆえ
大きなフープ圧縮応力を少ししか伝達できず、接合部を
介して好ましくない曲げモーメントを生ずるとともに寸
法制御が困難である。
また、複雑な形状の加工が困難であり、斯かる接合部の
数を最小限とするための合成セグメントは大きくなりが
ちであり、それゆえ現在の自動鋳造機により経済的に生
産できない。
〔発明の概要〕
本発明の目的は、セグメント間の接続部で可撓性のある
環を有した覆工に組立可能なトンネル覆工セグメントを
提供することにある。
上記目的を達成するため本発明は、トンネル覆工の軸方
向に面するように配置された一対の対向した縁部と、ト
ンネル覆工の円周方向に面するように配置された別の一
対の対向した縁部とを有した矩形形状をなすトンネル覆
工セグメントにおいて、上記セグメントは円周方向内方
に凹面を有するように湾曲しており、支持及び接続フラ
ンジはセグメントの円周方向に面した縁部に隣接してセ
グメントの内側に伸びており、上記フランジの少くとも
一つはその外面にフィンガを有し、このフィンガはフラ
ンジの内方に伸びるとともに覆工環の組立ての間、隣接
したセグメントの円周方向に面したフランジと係合する
ように配置され、上記フィンガはこれに圧力が加わると
塑性変形する材料で形成されていることを特徴とするも
のである。
上記一対の円周方向に面したフランジは、覆工環の組立
の間、隣接するセグメントのフィンガと係合するような
フィンガを備えている。上記フランジは隣接するセグメ
ントのフィンガとより容易に係合するとともにフィンガ
の誤整合を防止するための大きな係合用パッドを備えて
いる。上記フィンガは可鍛性材料から形成されている。
この材料は可鍛鉄として通常知られている鉄鋼又は球状
黒鉛鋳銑からなる。相互に接続されるとき隣接する円周
方向のセグメント間の相対的な曲率が所望の値に正確に
制御されるように上記フィンガは加工された外面を有す
る。フィンガが変形できるため、例えば土中の差動によ
り生ずる重大な曲げ動作の影響の下でフィンガが塑性変
形しうる。それにより形成された覆工環は可視性となる
。上記フィンガを備えた円周方向に面した上記各フラン
ジは、フランジを横切って間隔を置いて配置された少く
とも2つのフィンガを備えている。
円周方向に面したフランジの少くとも一つは外側に面し
たリブを有し、このリブは、隣接する円周方向のセグメ
ントにおける円周方向に面した協働するフランジ又はこ
のフランジ上の外側に面した同等なリブと係合するよう
に伸びている。
上記リブはセグメントの正確な配置のために加工されて
いる。
一方、リブは円周方向に面した両フランジに設けられ、
誤整合を避けるためリブは各セグメントの一方のフラン
ジに配設されている。
また、支持及び接続フランジがセグメントの軸方向に面
した縁部に隣接して内方に伸びて設けられる。
セグメントの外面は円周方向に伸びた支持環部を備えて
いる。
上記支持環部は、その一側がセグメントの円周方向端部
を越えて延長され、その他側がセグメントの円周方向端
部より同量だけ内側に入り込み、それにより組立て時に
覆工環における隣接するセグメントを亘って支持帯の重
合が形成される。斯かる支持環の1つはセグメントの軸
方向に面しな各端部に設けられる。
〔実施例〕
以下、第1図乃至第4図を参照して本発明に係るトンネ
ル覆工セグメントの実施例を説明する。
第1図に示すトンネル覆工セグメント1は、円周方向に
面した側部2と軸方向に面した側部3(最終的に組立て
られたトンネル覆工の配置に関して)とを有した矩形部
材からなっている0図示されるようにセグメント1は、
トンネル覆工の組立環が必要な湾曲を得るように内側に
凹状をなしている。
セグメントの内側に伸びている支持及び接続フランジ4
,5.6及び7がセグメントの縁部の周囲に設けられる
とともに、3つの支持リブ8,9及び1oが円周方向に
面する縁部間に設けられている。4つの縁部フランジの
周囲に係合リブ11゜12が設けられており、これらリ
ブは隣接するセグメントの対応するリブと正確に係合し
うるように加工されている9円周方向に面したフランジ
6゜7は、2個の覆工セグメントがボルト及びナツト1
7.18によりトンネル覆工の環を組立てるため相互に
連結しうるように孔15.16に隣接して下方に伸びて
いる加工されたフィンガ13゜14を備えている。各セ
グメントの各軸方向に面した端部は支持帯19を備えて
おり、セグメントの円周方向縁部の一方でこの支持帯1
9は符号20で示されるように縁部上に伸び、円周方向
に面した他方の縁部でこの支持−#19は符号21で示
されるようにほぼ等しい量だけ縁部から内側に入り込ん
でいる。第2図に示されるように、このために1つのセ
グメントが支持帯によって次のセグメントに重なること
が可能になる。
円周方向に面したフランジ6.7はユニットに取板いの
ために充分な剛性を与え、加工されたり111.12及
びフィンガ13.14は覆工環における正確な外径の平
滑な曲線を形成するように連結されたセグメントを確保
する。
覆工環の組立られなセグメントの半径方向変位(剪断変
形)の恐れをなくすため、支持帯の重なりが連続するセ
グメント間のインターロックとなる。
可撓性のトンネル覆工の主要な要求は、覆工の断面が例
えば地中の差動により理論的な円形から変形するとき、
接合箇所が起こりうる最小の曲げモーメントを伝達する
ことである。接合箇所を介して伝達された曲げモーメン
トがセグメント内の応力を増加し、これをうまく処理し
なければより強く、より重く、より高価なセグメントを
必要とする。
円周方向に面したフランジにおける加工されたフィンガ
は、取りつけの間及び取りつけ完了までユニットに安定
性を与え、そして重大な曲げモーメントの下では(例え
ば土中の差動によって生ずる)塑性変形するよう設定さ
れ、それにより覆工の曲率半径の縮小が起こる。同様に
、フランジを相互に連結するボルトは曲げの下で引張る
ように設定され得る。トンネル覆工の曲率の変化は隣接
するセグメント間のリブにその内外縁部での支持を引き
起こしがちであり、それにより円周応力の作用線のわず
かな偏心が生ずる。さらに、構造は大きな荷重の下で可
塑的に変形する可鍛鉄の性質を利用したものであり、荷
重帯の幅を最大限に利用することにより、金属の可塑的
な変形が作動状悪の下になるまで荷重を再分配し、最適
位置近傍に伝えられる。
正確に加工された支持帯は最適な半径位置、即ち完成し
た覆工の荷重支持能力を最大限とする位置でセグメント
の各端部に位置される。
第3図及び第4図はセグメントの一部の形状を変更した
実施例を図示したものである。このように、円周フラン
ジ7は連結用孔15の両側に一対のフィンガ30を備え
ている。
また、支持帯31(第1図及び第2図に符号19で示さ
れるものに相当)は鋳造を容易とするように平滑な輪郭
をなし、第1図及び第2図に示す延長部20と切欠部2
1とを省略している。
〔発明の効果〕
上述したように本発明によれば、現場組立に最適なサイ
ズ及び重さのセグメントに工場で組み立てられうる自動
鋳造機に好適な比較的小サイズのセグメントを提供する
ことが可能となる。また、本発明は強じんなトンネル覆
工を得るためセグメントが十分に剛性のあるユニットに
組み立てられる構造を提供し、使用中自由に接合された
可撓性の覆工を提供する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るトンネル覆工セグメントの内側の
斜視図、第2図は軸方向から見たトンネル覆工環の2個
のセグメント間の接続部を示す断面図、第3図は円周方
向から見た第1図に示すセグメントの変形例の一端部を
示す要部拡大側面図、第4図は第3図のIV −IV線
断面図である。 1・・・トンネル覆工セグメント、2.3・・・側部、
4.5,6.7・・・支持及び接続フランジ、8.9・
・・支持リブ、11.12・・・係合リブ、13.14
・・°フィンガ、15.16・・・孔、17.18・・
・ボルト、ナツト、19・・・支持帯、20.23・・
・延長部、21・・・切欠部、31・・・支持帯。 出願代理人  渡  辺    勇 Fl(i、 7゜

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、トンネル覆工の軸方向に面するように配置された一
    対の対向した縁部と、トンネル覆工の円周方向に面する
    ように配置された別の一対の対向した縁部とを有した矩
    形形状をなすトンネル覆工セグメントにおいて、上記セ
    グメントは円周方向内方に凹面を有するように湾曲して
    おり、支持及び接続フランジはセグメントの円周方向に
    面した縁部に隣接してセグメントの内側に伸びており、
    上記フランジの少くとも一つはその外面にフィンガを有
    し、このフィンガはフランジの内方に伸びるとともに覆
    工環の組立ての間、隣接したセグメントの円周方向に面
    したフランジと係合するように配置され、上記フィンガ
    はこれに圧力が加わると塑性変形する材料で形成されて
    いることを特徴とするトンネル覆工セグメント。 2、上記一対の円周方向に面したフランジは、覆工環の
    組立の間、隣接するセグメントのフィンガと係合するよ
    うなフィンガを備えていることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載のトンネル覆工セグメント。 3、上記フランジは隣接するセグメントのフィンガとよ
    り容易に係合するとともにフィンガの誤整合を防止する
    ための大きな係合用パッドを備えていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のトンネル覆工セグメント
    。 4、上記フィンガは可鍛性材料から形成されていること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれ
    か1項に記載のトンネル覆工セグメント。 5、上記セグメントの全体は可鍛性材料で形成されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載のトンネ
    ル覆工セグメント。 6、上記可鍛性材料は鉄鋼又は球状黒鉛鋳鉄からなるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第4項又は第5項記載の
    トンネル覆工セグメント。 7、相互に接続されるとき隣接する円周方向のセグメン
    ト間の相対的な曲率が所望の値に正確に制御されるよう
    に上記フィンガは加工された外面を有することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項乃至第6項のいずれか1項に
    記載のトンネル覆工セグメント。 8、フィンガを備えた円周方向に面した上記各フランジ
    は、フランジを横切って間隔を置いて配置された少くと
    も2つのフィンガを備えることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項乃至第7項のいずれか1項に記載のトンネル
    覆工セグメント。 9、円周方向に面したフランジの少くとも一つは外側に
    面したリブを有し、このリブは、隣接する円周方向のセ
    グメントにおける円周方向に面した協働するフランジ又
    はこのフランジ上の外側に面した同等なリブと係合する
    ように伸びていることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項乃至第8項のいずれか1項に記載のトンネル覆工セグ
    メント。 10、上記リブはセグメントの正確な配置のために加工
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第9項記載
    のトンネル覆工セグメント。 11、上記リブは各セグメントの円周方向に面した一方
    のフランジにのみ配設されていることを特徴とする特許
    請求の範囲第10項記載のトンネル覆工セグメント。 12、セグメントの外面は円周方向に伸びた支持環部を
    備えることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第1
    1項のいずれか1項に記載のトンネル覆工セグメント。 13、上記支持環部は、その一側がセグメントの円周方
    向端部を越えて延長され、その他側がセグメントの円周
    方向端部より同量だけ内側に入り込み、それにより組立
    て時に覆工環における隣接するセグメントを亘って支持
    帯の重合が形成されることを特徴とする特許請求の範囲
    第12項記載のトンネル覆工セグメント。 14、トンネル覆工はトンネル覆工セグメントを組み入
    れており、このトンネル覆工セグメントはトンネル覆工
    の軸方向に面するように配置された一対の対向した縁部
    と、トンネル覆工の円周方向に面するように配置された
    別の一対の対向した縁部とを有した矩形形状をなすトン
    ネル覆工セグメントであり、上記セグメントは円周方向
    内方に凹面を有するように湾曲しており、支持及び接続
    フランジはセグメントの円周方向に面した縁部に隣接し
    てセグメントの内側に伸びており、上記フランジの少く
    とも一つはその外面にフィンガを有し、このフィンガは
    フランジの内方に伸びるとともに覆工リングの組立ての
    間、隣接したセグメントの円周方向に面したフランジと
    係合するように配置され、上記フィンガはこれに圧力が
    加わると塑性変形する材料で形成されていることを特徴
    とするトンネル覆工。
JP62088998A 1986-04-14 1987-04-13 トンネル覆工セグメント Pending JPS62264299A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8609064 1986-04-14
GB868609064A GB8609064D0 (en) 1986-04-14 1986-04-14 Tunnel lining segments

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62264299A true JPS62264299A (ja) 1987-11-17

Family

ID=10596156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62088998A Pending JPS62264299A (ja) 1986-04-14 1987-04-13 トンネル覆工セグメント

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0242157B1 (ja)
JP (1) JPS62264299A (ja)
KR (1) KR870010274A (ja)
DE (1) DE3764518D1 (ja)
GB (1) GB8609064D0 (ja)

Families Citing this family (2)

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WO2019149604A1 (en) * 2018-01-31 2019-08-08 Tata Steel Nederland Technology B.V. Tube segment and tube for evacuated tube transport system
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Also Published As

Publication number Publication date
GB8609064D0 (en) 1986-05-21
EP0242157A1 (en) 1987-10-21
DE3764518D1 (de) 1990-10-04
KR870010274A (ko) 1987-11-30
EP0242157B1 (en) 1990-08-29

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