弧形面板的制造方法、弧形面板的制造设备、弧形面板衬砌、以及弧形面板施工方法

摘要

本发明涉及一种弧形面板(3200)，该弧形面板除了用于建造拱形地下结构或地上结构之外，还用于建造隧道。所述弧形面板(3200)具有对应于所述隧道或拱形结构的拱形形状的弧形形状，从而增加了支撑力，保证了结构的稳定性，减少了施工时间，并且提高了可施工性和经济效率。此外，本发明还提供一种弧形面板(3200)的制造方法、一种弧形面板(3200)的制造设备、一种弧形面板衬砌，以及一种弧形面板施工方法。

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种弧形面板，更具体地，涉及如下一种弧形面板，该弧形面板除了用于建造地下或地上拱形结构之外，还用于建造隧道，该弧形面板具有与所述隧道或拱形结构的拱形形状相对应的弧形形状，因此增加了支撑力，由此保证了结构的稳定性，减少了施工时间，并且提高了可施工性和经济效率。

背景技术

通常，在韩国，因为地理特征，当建造穿过山区的高速公路、国家公路、铁路或城市公路时，隧道的建造是必不可少的。

大多数隧道形成为穿过山区或地下深处。这种隧道典型地由稳定的基岩支撑，但隧道甚至可以通过使用锁紧螺栓、喷浆混凝土、钢筋或通过其它支撑施工方法而由不稳定的基岩支撑。因此，仅通过基本的隧道支撑件就能够保证隧道的稳定性。

然而，至今为止，为了保证长期稳定性和应对意外载荷，并且为了修理和维护的方便以及起到装饰的作用，在安装了主要的隧道支撑件后，还通过使用混凝土或钢筋混凝土来形成衬砌。

在大多数情况下，衬砌被建造为一种装饰。由于衬砌是在爆破挖掘完成后建造的，因此衬砌可能因各种原因而破裂，例如，因截面的不平衡、水合热、模具的过早移除等而破裂。

由于这些原因，用于装饰的衬砌反而会使得行人通过不容易，并有损隧道的外观。此外，在混凝土衬砌的情况下，因为混凝土的强度低于金属并且对于一定体积具有相对大的重量，因此衬砌构件的横截面增加。从而，隧道的挖掘区域的尺寸需要增加，因此具有建造成本增加的缺点。

此外，需要使用昂贵的钢模来铸造混凝土。由于混凝土的固化，模具的移动和安装，以及加强筋的组装，因此大约需要花费隧道施工时间的一半来建造衬砌。由此，隧道施工时间增加，从而使得完成隧道施工的时间表不能实现。同样，与总施工成本有关的隧道施工的间接成本也会增加。

最近，在致力于克服这些问题的过程中，已经引入了预制衬砌施工方法。然而，因为与强度相关的构件的重量太大，因此需要相对昂贵的大型设备。此外，存在的缺点在于，难以安装用于支撑衬砌构件后表面的装置，并且因此需要在衬砌构件的后表面之后具有相对大的空间。

此外，虽然在相邻的预制面板之间设置有抗剪力键，但面板必须使用锁紧螺栓或锚杆安装而不是被独立地进行安装。即使面板独立地进行安装，但因为该构件太大，因此可施工性降低，并且隧道的挖掘区横截面积增加。

同时，除了预制衬砌施工方法之外，已经尝试采用其它方法，在这些方法中，使用面板代替模具用在隧道内，面板使用锁紧螺栓紧固，面板插在用作支撑件的H梁之间。然而，存在的问题在于可施工性性和经济效率降低。

发明内容

因此，鉴于现有技术中存在的上述问题的情况下而作出本发明，本发明的目的是提供一种弧形面板的制造方法、一种弧形面板的制造设备、一种弧形面板衬砌以及一种弧形面板施工方法，其中所述弧形面板除了用于建造地下拱形或地上拱形结构外，还用于建造隧道，该弧形面板具有对应于所述隧道或结构的拱形形状的弧形形状，因此增加了支撑力，从而保证结构的稳定性，减少了施工时间并提高可施工性和经济效率。

为了实现上述目标，本发明提供一种弧形面板的制造方法、一种弧形面板的制造设备，一种弧形面板衬砌以及一种弧形面板施工方法。

在弧形面板的制造方法中，通过弯曲纤维加强件以沿该纤维加强件的纵向方向形成弯曲表面来制造弧形面板，其中在所述纤维加强件内，纤维嵌入在树脂中。该方法包括：将纤维加强件初级成形为平面形状；初级硬化经过初级成形的纤维加强件；次级成形经过初级硬化的纤维加强件以使得经过初级硬化的纤维加强件弯曲成弧形形状；通过使得经过次级成形的纤维加强件穿过加热室，来次级硬化经过次级成形的纤维加强件；以及连续地牵拉经过次级硬化的纤维加强件并切割该纤维加强件。

可选择地，该方法可包括：初级成形纤维加强件，以使得该纤维加强件弯曲成弧形形状；次级成形经过初级成形的纤维加强件，以使得经过初级成形的纤维加强件弯曲成弧形形状；通过将次级成形的纤维加强件穿过加热室，硬化经过次级成形的纤维加强件；和连续牵拉经过次级硬化的纤维加强件并切割该纤维加强件。

作为另外的选择方案，该方法可包括：使纤维加强件暴露于加热装置下并且初级成形该纤维加强件，以使得纤维加强件弯曲成弧形形状；将经过初级成形的纤维加强件弯曲成弧形形状并且硬化该纤维加强件；和使用牵拉辊子将经过硬化的纤维加强件拉制成弧形形状，并且切割该纤维加强件。

因此，纤维加强件的弧形表面沿牵拉纤维加强件的方向形成。

这里，在纤维加强件中，纤维可在纤维形成之前嵌在树脂中。纤维也可在纤维形成之后嵌在树脂中。在形成纤维之后，形成的纤维可插在模具中，并且可使用泵将预定量的树脂注射到模具中，从而将纤维嵌在树脂中。

纤维加强件可由牵引单元连续地牵拉。牵引单元可包括：夹持器，该夹持器用于保持纤维加强件；和引导壁，该引导壁的每个具有弧形形状，该引导壁引导夹持器，该夹持器沿纵向方向引导纤维加强件。

夹持器可包括：夹持器本体，该夹持器本体用于包围纤维加强件；液压千斤顶，该液压千斤顶用于将所述纤维加强件紧固到所述夹持器本体上；和布置在夹持器本体的相应的相对端部上的辊子，其中该辊子沿形成在相应的引导壁中的引导槽移动，因此使得牵引单元能够沿引导壁牵拉纤维加强件。

纤维加强件可由牵引单元连续地牵拉，该牵引单元包括环形轨道装置。环形轨道装置可包括：使用从外部动力源供应的动力而旋转的一对齿轮；和具有预定宽度的接触表面的环形轨道带，该环形轨道带在相对的位置上卷绕到所述齿轮上，从而使得环形轨道带通过齿轮的旋转以环形轨道行进的方式移动，其中环形轨道带沿曲线行进，并且环形轨道装置包括一对环形轨道装置，这对环形轨道装置分别布置在纤维加强件的上方和下方以向上和向下压缩纤维加强件并且移动纤维加强件。

纤维加强件可由牵引单元连续地牵拉，该牵引单元包括辊子装置。该辊子装置可包括一个或多个辊子以向上或向下对纤维加强件施力，其中，在牵拉纤维加强件时，纤维加强件的弧形形状通过辊子之间的旋转力和尺寸的差异来维持。

同时，至少一个芯体可布置在纤维加强件中。该芯体可成形为弧形形状。

该芯体可在形成纤维之前形成，以使得当形成纤维时，芯体被供应到纤维上，并且纤维和芯体被放置在模具中且将预定量的树脂注射到模具中，以将纤维和芯体嵌在树脂中，从而形成纤维加强件，该纤维加强件由弧形表面成形模具成形。

弧形表面成形模具可沿移动纤维加强件的方向移动，并且在纤维加强件的静止状态下对所述纤维加强件成形。

此外，可以通过后处理装置在纤维加强件的相对端部中的每个端部上形成组合结构，其中后处理装置包括：端部成形模具，该端部成形模具连接到纤维加强件的相对端部中的每个上以形成组合结构；和上模具和下模具，该上模具和下模具布置在纤维加强件的上表面和下表面上，以将压力和热量施加到该纤维加强件的上表面和下表面上，其中所述上模具和下模具的每个具有预定的曲率。

该纤维加强件可布置有用于耐热/耐火、表面处理或加强的加强片。

同时，弧形面板的制造设备包括：用来供应纤维的纤维供应单元；树脂供应单元，该树脂供应单元用来将树脂供应到纤维上以形成纤维加强件；用于对纤维加强件进行成形的成形单元；用于连续牵拉经过成形的纤维加强件的牵引单元；和用于切割牵拉出的纤维加强件的切割单元。纤维加强件被弯曲成使得该纤维加强件沿其纵向方向具有弧形表面。

为此，成形单元可包括：第一成形部件，该第一成形部件用于将纤维加强件初级成形为平面形状；第一硬化部件，该第一硬化部件用于初级硬化经过初级成形的纤维加强件；第二成形部件，该第二成形部件用于通过将经过初级硬化的纤维加强件弯曲成弧形形状，来次级成形经过初级硬化的纤维加强件；和第二硬化部件，该第二硬化部件用于次级硬化经过次级成形的纤维加强件。可选择地，成形单元可包括：第一成形部件，该第一成形部件用于将纤维加强件初级成形为弧形形状；第二成形部件，该第二成形部件用于将经过初级成形的纤维加强件次级成形为弧形形状；和第二硬化部件，该第二硬化部件用于加热和硬化经过次级成形的纤维加强件。作为另外的选择方案，该成形单元可包括：第一成形部件，该第一成形部件用于将纤维加强件初级成形为弧形形状；和第二成形部件，该第二成形部件用于将初级成形的纤维加强件次级成形为弧形形状并硬化纤维加强件。从而，在所述面板上沿着该面板被牵拉的方向形成弧形表面。

牵引单元可包括：夹持器，该夹持器用于夹持纤维加强件；和引导壁，该引导壁的每个具有弧形形状，该引导壁引导夹持器，该夹持器沿纵向方向引导纤维加强件。

夹持器可包括：夹持器本体，该夹持器本体用于包围纤维加强件；液压千斤顶，该液压千斤顶用于将纤维加强件紧固到夹持器本体上；和分别布置在夹持器本体的相对端部上的辊子，其中该辊子沿形成在相应的引导壁上的引导槽移动，因此使得纤维加强件被沿着引导壁牵拉。

牵引单元可包括环形轨道装置。环形轨道装置可包括：通过从外部动力源供应的动力进行旋转的一对齿轮；和具有预定宽度的接触表面的环形轨道带，该环形轨道带在其相对的位置上卷绕到所述齿轮上，以使得环形轨道带通过齿轮的旋转以环形轨道行进的方式移动，其中环形轨道带沿曲线行进，并且环形轨道装置包括一对环形轨道装置，这对环形轨道装置分别布置在所述纤维加强件的上方和下方，以向上和向下挤压纤维加强件并且移动纤维加强件。

牵引单元可包括辊子装置。该辊子装置可包括一个或多个辊子以对所述纤维加强件向上或向下施力，其中，在牵拉纤维加强件时，纤维加强件的弧形形状通过辊子之间的旋转力和尺寸的差异而维持。

弧形面板的制造设备还可包括：后处理装置，该后处理装置包括端部成形模具，该端部成形模具连接到纤维加强件的相对端部的每个端部以形成组合结构；以及上模具和下模具，该上模具和下模具分别布置在纤维加强件的上表面和下表面上以对所述纤维加强件施加压力，该上模具和下模具中的每个具有预定的曲率。

此外，弧形面板的制造设备还可包括角度调节单元以调节成形单元的高度，从而使得纤维加强件从成形单元中排出的方向能够被调节，其中引导壁的高度能够被沿着引导壁支柱进行调节，从而能够根据纤维加强件的弧形形状来调整引导壁。

同时，弧形面板衬砌包括：多个复合式衬砌构件，该多个衬砌构件的每个具有预定宽度，且相对于该衬砌构件的纵向方向具有预定曲率；和用来相互连接相邻的衬砌构件的连接装置。

这样，所述衬砌沿拱形结构的拱形方向布置成拱形形状，从而保证了结构的稳定性，并减少了施工时间。

每个复合式衬砌构件包括：上弧形板，该上弧形板沿其纵向方向具有预定的曲率；与上弧形板对应的下弧形板；和布置在上弧形板和下弧形板之间的弧形连接件，根据用于制造弧形连接件的模具的形状而定，弧形连接件具有一种或多种横截面形状和横截面积。

弧形连接件沿纵向方向具有多边形横截面或圆形横截面，在该纵向方向上弧形连接件形成为弧形。

此外，多个粘结突起可布置在衬砌构件的外表面上。

连接装置可包括：布置在相邻的衬砌构件之间的连接构件，该连接构件覆盖相邻的衬砌构件的相向端部的外表面；和螺栓单元，该螺栓单元用来将连接构件连接到衬砌构件上。

连接装置可包括：布置在相邻的衬砌构件之间的连接构件，该连接构件覆盖相邻的衬砌构件的相向端部的外表面；和施加在连接构件和衬砌构件之间的粘结装置。

这里，用于相互锁紧的不平整表面可形成在连接构件和衬砌构件之间的接触表面上。

连接装置可包括布置在衬砌构件之间的一对连接构件，该连接构件分别连接到相邻的衬砌构件的相应的相向端部。连接构件可具有相应的连接突起，以使得连接构件通过连接突起之间的连接而相互连接。

连接装置可包括布置在衬砌构件之间的一对连接构件，该对连接构件分别连接到相邻的衬砌构件的相应的相向端部。连接构件可通过使用锁紧到两个连接构件上的连接插入件来彼此连接。

可选择地，连接装置可包括：分别形成在相邻的衬砌构件的相应的相向端部上的连接部；和布置在衬砌构件之间的连接件，该连接件的相对的端部连接到相应的连接部上。每个连接部可以是形成在各个衬砌构件的对应端部上的凹槽。连接件可包括：突起本体，该突起本体的相对端部插到相应的凹槽中；和布置在突起本体的中心部分的中心本体，该中心本体布置在衬砌构件之间以使得中心本体与衬砌构件紧密接触。

这里，凹槽可具有圆形内表面，并且突起本体可具有圆形外表面，从而使得突起本体与凹槽紧密接触。

此外，连接构件的上表面和下表面可从衬砌构件的外表面向外突出。连接构件的上表面和下表面可以是圆弧形的。

连接装置可包括具有预定长度的连接器。该连接器可布置在相邻的衬砌构件之间并且连接到相邻的衬砌构件的相向端部。该连接器可具有不同长度的上表面和下表面。

连接器可具有第一空间和第二空间，其中所述第一空间中插入有插入材所述第二空间连接于所述第一空间，并且该第二空间中填充有加强材料，从而在所述加强材料填充到所述第二空间中的状态下，所述连接器的长度能够通过插入所述插入材料而改变。

此外，加强面板可连附到衬砌构件的外表面上。

同样，混凝土可施加到衬砌构件的外表面上。

同时，用来建造衬砌(该衬砌使用面板制造并且构造成拱形结构)的弧形面板施工方法包括：制备多个复合式弧形面板，该多个弧形面板的每个具有预定宽度并且相对于其纵向具有预定曲率，所述弧形面板具有一种或多种横截面形状和横截面积；钻掘拱形结构或填平地面；和将制备的弧形面板沿拱形结构的拱形方向安装在拱形结构中以形成弧形形状，由此减少了施工时间，并且增强了支撑力。弧形面板的安装包括将预制面板支架安装在拱形结构中，并且将弧形面板支撑在安装的预制面板支架上，其中，在钻掘拱形结构时，连续地安装弧形面板，此后，通过一次操作使用装饰材料将支撑有弧形面板的预制面板支架覆盖。

这里，高度调节装置可布置在预制面板支架上，以使用高度调节装置调节弧形面板的高度。

可选择地，用来建造衬砌(该衬砌使用面板制造并且构造成拱形结构)的弧形面板施工方法可包括：制备多个复合式弧形面板，该多个弧形面板的每个具有预定宽度并且相对于其纵向具有预定曲率，所述弧形面板具有一种或多种横截面形状和横截面积；钻掘拱形结构或填平地面；和将制备的弧形面板沿拱形结构的拱形方向安装在拱形结构中以形成弧形形状，由此减少了施工时间，并且增加了支撑力。在弧形面板的安装中，在拱形结构被钻到预定的距离后，安装用来支撑弧形面板的混凝土结构，并且通过一次操作安装弧形面板以使得弧形面板由混凝土结构支撑。

这里，引导件可布置在混凝土结构的上端，并且弧形面板的下端可插入对应的引导件内，从而在引导件的引导下通过从拱形结构的一端将弧形面板推入该拱形结构内，而将弧形面板安装在拱形结构中。

此外，纤维可填充在弧形面板和拱形结构的内表面之间。

此外，注射孔可形成在弧形面板中，以使得纤维通过该注射孔被注射。注射孔可以是螺纹孔，纤维穿过该螺纹孔，并且止挡螺栓可以插入螺纹孔中以能够打开地封闭螺纹孔。

同样，在弧形面板和拱形结构的内表面之间可限定有间隙。

每个弧形面板可使用锁紧螺栓紧固到内部布置有所述拱形结构的基岩上。锁紧螺栓可以与弧形面板紧密接触。锁紧螺栓可以与弧形面板间隔开预定的距离。此外，螺帽可布置在弧形面板的后表面上以使得锁紧螺栓的端部装配进该螺帽中。

此外，在钻掘拱形结构之后，可以通过在拱形结构的内表面布置各自具有圆弧形横截面且具有预定长度的线性面板以形成第一衬砌，并且可以通过弧形面板覆盖所述第一衬砌以形成第二衬砌。

这里，在线性面板彼此组装之后通过将线性面板供应到所述拱形结构并且将线性面板安装在拱形结构中以形成第一衬砌，在弧形面板彼此组装之后通过将弧形面板供应到拱形结构并且将弧形面板安装在拱形结构中，或者通过将弧形面板直接安装在拱形结构中的安装位置上，以形成第二衬砌，可以进一步对拱形结构进行钻掘并且将另外的线性面板供应到拱形结构中并安装在拱形结构中，并且可以将另外的弧形面板安装在拱形结构中。

当损坏部分出现在弧形面板的外表面的一部分上时，可以将粘合剂施加到损坏部分上，并且可以将高强度加强纤维片可连结到被施加有粘合剂的部分上。

当损坏部分出现在一个弧形面板上时，可以从该弧形面板上去除该损坏部分，连接面板可安装在弧形面板的已经移除损坏部分的那部分上，并且替代面板可以通过连接面板连接到弧形面板上。

在本发明中，弧形面板除了用于建造地下或地上拱形结构外，还用于建造隧道，该弧形面板具有对应于该隧道或拱形结构的拱形形状的弧形形状，因此增加了支撑力，从而保证了结构的稳定性，减少了施工时间，并且提高可施工性和经济效率。

此外，本发明方便了沿横向方向(即沿拱形结构的拱形方向)彼此连接衬砌面板。同样，为了形成弧形形状，衬砌面板之间沿纵向方向(即沿隧道的方向)的连接也能够容易地进行并且牢固地得到保持。因此，保证了结构的稳定性，减少了施工时间，增加了可施工性和经济效率。

在本发明中，连接器可用于彼此连接相邻衬砌构件的相向的端部。在这种情况下，连接构件从连接器上突出，并且连接凹槽形成在衬砌构件的相向的端部上，从而使得连接构件插入到相应的连接凹槽中。因此，衬砌构件可牢固地彼此连接。

此外，当衬砌构件沿纵向方向彼此连接时，即使衬砌构件之间出现间隙，仍可以容易地消除该间隙。此外，弧形面板衬砌的宽度能够调节。

在拱形隧道结构中，在弧形面板与线性面板相结合以便加强拱形隧道的情况下，可以显著地提高支撑力。

在基岩稳定的情况下，因为被钻掘的基岩能够长时间稳定地维持在不受支撑的状态下，因此不必在钻掘基岩之后就立即进行衬砌的建造。因此，衬砌面板的安装及其回填可在不受爆破影响的位置进行。在基岩不稳定的情况下，因为在钻掘基岩之后就必须立即加强被钻掘的基岩，因此回填材料与速凝剂混合以使得该回填材料在建造衬砌时快速凝固，从而防止了因爆破震动而使得混凝土的强度降低。

此外，使用本发明的弧形面板的施工方法方便了建造公路隧道、铁路隧道、水路隧道、多级隧道、使用护盾隧道掘进机或开敞式隧道掘进机形成的隧道、竖直隧道、具有通风管道的隧道、防岩隧道、生态隧道、地下道路、形成在障碍物下方的隧道、明挖回填式隧道、用于各种目的的临时结构、以及体育馆之类的拱形结构。

附图说明

图1到图3是显示根据本发明的弧形面板的制造设备和制造方法的实施方式的视图；

图4到图8是显示根据本发明的牵引单元的实施方式的视图；

图9是显示根据本发明的成形单元的实施方式的视图；

图10是显示根据本发明的成形模具的实施方式的视图；

图11是显示能够生产不同尺寸产品的成形模具的结构的视图；

图12是显示使用根据本发明的芯体所制造的纤维加强件的视图；

图13是显示使用根据本发明的芯体的弧形面板的制造设备和制造方法的视图；

图14是显示根据本发明的弧形表面成形模具的实施方式的视图；

图15是显示根据本发明的弧形表面成形模具的另一实施方式的视图；

图16是显示根据本发明的弧形面板的另一种制造方法的视图；

图17是显示根据本发明的后加工工艺的实施方式的视图；

图18是显示能够制造根据本发明的具有不同曲率的弧形面板的结构的视图；

图19是显示根据本发明的弧形面板衬砌的结构状态的视图；

图20是根据本发明的弧形面板衬砌的剖视图；

图21到图23是显示根据本发明的使得弧形面板衬砌相对于横向方向彼此连接的结构的实施方式的视图；

图24到图38是显示根据本发明的使得弧形面板衬砌相对于纵向方向彼此连接的结构的实施方式的视图；

图39是显示根据本发明的用于加强弧形面板衬砌的加强面板的视图；

图40是显示根据本发明的与用于加强的混凝土形成为一体的弧形面板衬砌的视图；

图41是显示通过根据本发明的弧形面板施工方法建造的隧道的剖视图；

图42和图43是显示根据本发明的实施方式的预制面板支撑件的视图；

图44是显示通过根据本发明另一实施方式的弧形面板施工方法建造的隧道的剖视图；

图45是显示根据本发明另一实施方式的混凝土结构的施工方法的视图；

图46是显示图45的混凝土结构的其它实施方式的视图；

图47到图48是显示安装在根据本发明的混凝土结构中的引导件的视图；

图49是显示根据本发明的混凝土结构的另一实施方式的视图；

图50是显示图49的混凝土结构的操作的剖视图；

图51是沿图49的线A-A所截取的剖视图；

图52是显示根据本发明的在隧道外部将弧形面板相互组装后将弧形面板运送进隧道中的方法的视图；

图53是显示根据本发明的在隧道中将弧形面板相互组装后运送弧形面板的方法的视图；

图54到图57是显示根据本发明的、在隧道中直接将弧形面板相互组装的方法的视图；

图58是显示形成为贯穿根据本发明的弧形面板的注射孔的剖视图；

图59是显示形成为贯穿根据本发明的弧形面板的另一注射孔的剖视图；

图60是显示锁紧螺栓的剖视图，该锁紧螺栓连接到根据本发明的弧形面板上并与弧形面板形成为一体；

图61是显示锁紧螺栓的剖视图，该锁紧螺栓以可拆卸的方式连接到根据本发明的弧形面板上；

图62是显示布置在根据本发明的弧形面板的后表面上的螺帽的剖视图；

图63是显示图62中所示的螺帽的视图；

图64是显示根据本发明另一实施方式的弧形面板施工方法的视图；

图65是显示根据图64的施工方法的弧形面板和线性面板的施工方法的视图；

图66是显示根据本发明使用连接件连接弧形面板的视图；

图67是显示根据本发明的施加到多级式隧道的弧形面板的剖视图；

图68是显示根据本发明的应用到内部具有通风管道的隧道中的弧形面板的剖视图；

图69是显示根据本发明的应用到使用护盾隧道掘进机形成的隧道中的弧形面板的剖视图；

图70是显示根据本发明的应用到使用护盾隧道掘进机形成的另一种隧道中的弧形面板的剖视图；

图71是显示明挖回填式隧道的施工方法的剖视图；

图72是显示竖井的施工方法的视图；

图73是显示对根据本发明的弧形面板的损坏部分进行修理的视图；

图74是显示根据本发明的弧形面板上已经出现损坏的视图；以及

图75是显示对图74中所示的损坏部分进行修理的视图。

附图标记说明：

1100：纤维供应单元        1200：树脂供应单元

1300：成形单元            1310：第一成形部件

1320：第二成形部件        1330：第一硬化部件

1340：第二硬化部件        1350：成形模具

1351：弧形表面成形模具    1360：加热室

1370：纤维成形模具        1380：泵

1390：驱动电机            1391：导轨

1400：牵引单元            1410：引导壁

1420：支柱                1430：夹持器本体

1500：环形轨道装置        1550：辊子装置

1600：角度调节单元        1700：加强片

1710：端部成形模具        1720：上模具

1730：下模具              2100：衬砌构件

2120：延伸构件            2150：连接器

2190：不平整表面          2300：连接件

2200：连接装置            2210：连接构件

2235：连接插入件          2240：粘结装置

2250：加强面板            2251：加强突起和凹槽

3100：隧道                3200：弧形面板

3200′：套筒面板          3200″：替换面板

3200″′：连接面板        3300：混凝土结构

3310：混凝土本体          3320：加强筋

3330：锚栓                3340：基座角材

3350：紧固角材            3342：第一引导件

3360：第二引导件          3370：第三引导件

3400：锁紧螺栓            3410：连接螺栓

3420：螺帽                3500：预制面板支架

3510：支架本体            3520：螺栓

3530：平板                3540：倾斜部分

3550：支撑叶片            3560：锁紧螺栓

3600：线性面板

具体实施方式

下面，将描述根据本发明的弧形面板的制造设备，然后，将描述使用该设备的弧形面板的制造方法。

参考图1到3，本发明的弧形面板制造设备包括：供应纤维的纤维供应单元1100；以及树脂供应单元1200，该树脂供应单元将树脂供应到所述纤维上以形成纤维加强件1090。弧形面板制造设备还包括：成形单元1300，该成形单元1300对纤维加强件1090进行成形；牵引单元1400，该牵引单元以预定的曲率沿其横向(或纵向)方向连续地牵拉经过成形的纤维加强件1090；以及切割单元(未示出)，该切割单元切割连续生产的纤维加强件1090。

如图1中示出的，成形单元1300包括：第一成形部件1310，该第一成形部件将纤维加强件1090初级成形为平面形状；以及第一硬化部件1330，该第一硬化部件1330对经过初级成形的纤维加强件1090进行初级硬化。成形单元1300还包括：第二成形部件1320，该第二成形部件1320通过将经过初级硬化的纤维加强件1090弯曲成弧形形状的方法，来对经过初级硬化的纤维加强件1090进行次级成形；以及第二硬化部件1340，该第二硬化部件1340对经过次级成形的纤维加强件1090进行次级硬化以保持其弧形形状。这里，纤维加强件1090在硬化的状态下由牵引单元1400牵拉引导，然后，纤维加强件1090被输出到切割单元。因此，可以实现连续生产。

可选择地，如图2中示出的，成形单元1300’可以包括：第一成形部件1310’，该第一成形部件1310’将纤维加强件1090初级成形为弧形形状；第二成形部件1320’，该第二成形部件1320’将经过初级成形的纤维加强件1090次级成形为弧形形状；以及硬化部件1330’，该硬化部件1330’在预定温度下加热经过次级成形的纤维加强件1090并因此使得纤维加强件1090硬化。

作为其它可选择的方案，如图3中示出的，成形单元1300”可以包括：第一成形部件1310”，该第一成形部件1310”将纤维加强件1090初级成形为弧形形状；和第二成形部件1320”，该第二成形部件1320”将经过初级成形的纤维加强件1090次级成形为弧形形状，并且同时对纤维加强件加热并使其硬化。

同时，参考图4到图6，牵引单元1400包括：夹持器，该夹持器夹持纤维加强件1090；以及引导壁1410，每个引导壁1410具有弧形形状，并且该引导壁1410引导夹持器。就是说，引导壁1410用于沿纵向方向引导纤维加强件1090。引导壁1410由支柱1420支撑，该支柱1420布置在数个位置。

这里，夹持器包括：夹持器本体1430，该夹持器本体1430包围纤维加强件1090；液压千斤顶1431，该液压千斤顶1431将纤维加强件1090固定到夹持器本体1430上；以及辊子1413，该辊子1413分别布置在夹持器本体1430相对的端部上。辊子1413能够沿着相应的引导槽1415移动，该引导槽1415形成在相应的引导壁1410上。纤维加强件1090被沿着引导壁1410牵拉。

作为对所述夹持器施加驱动力的一种方法，如图6中示出的，液压千斤顶可以连接到夹持器本体1430上以使得该液压千斤顶能够沿纵向方向施力。可选择地，也可以使用通过独立的拉线、齿轮或链条来推动或拉动夹持器的方法。

如图6中示出的，优选地，辊子1413以可旋转的方式连接到夹持器本体1430的相应的辊子轴1414上，并且构造成使得这些辊子相对于支柱1420能够改变位置。

因此，仅仅通过使用另一个成形单元来更换成形单元1300，就能形成具有不同曲率半径的不同类型的纤维加强件1090。仅仅通过使用具有对应曲率半径的另一个引导壁来更换引导壁1410，就能牵引不同的纤维加强件1090。

同时，如图7中示出的，牵引单元1400可以包括环形轨道装置1500。

环形轨道装置1500包括：一对齿轮1520，这对齿轮通过从外部供应的动力而旋转；以及环形轨道带1510，该环形轨道带具有预定宽度的接触表面并且在其相对的端部卷绕到齿轮1520上，从而使得环形轨道带1510通过齿轮1520的旋转以环形轨道行进的方式移动。在这种情况下，纤维加强件1090通过环形轨道带1510的旋转而连续移动并被牵拉。

环形轨道装置1500可以包括一对环形轨道装置1500，这对环形轨道装置构造成使得它们布置在纤维加强件1090的上方和下方，并且因此在压力作用下移动纤维加强件1090。

接触纤维加强件1090的环形轨道带1510的接触表面呈弧形以对应于具有不同曲率半径的不同类型的纤维加强件1090。为实现这个目的，在环形轨道带1510上形成有通孔1511，并且该环形轨道带以预定曲率半径布置的静止轴上经过，从而使得环形轨道带1510被强制沿着具有对应曲率半径的曲线行进。此外，根据纤维加强件1090的尺寸或厚度，可以增加或减少齿轮1520的数量。

可选择地，如图8中示出的，牵引单元1400可以包括辊子装置1550。

详细地，多个辊子布置在纤维加强件1090的上方或下方，或者同时布置在纤维加强件1090的上方和下方，从而能够通过改变辊子的尺寸或通过调节辊子的旋转力来进行调节以适应待牵拉的纤维加强件1090的曲率。例如，如图8中示出的，通过设置辊子使得上辊子的每分钟转数高于下辊子的每分钟转数，从而能够牵拉弧形面板。此外，通过将辊子构造为使得上辊子的尺寸大于下辊子的尺寸，以能够牵拉弧形面板。

在这种情况下，由于恒定的力被施加到纤维加强件1090的上表面和下表面上，因此纤维加强件1090的厚度可维持恒定，并且压力被均匀地施加到纤维加强件1090上。

这种辊子装置1550可用在成形单元中，该成形单元将纤维加强件1090弯曲成弧形形状。就是说，该成形单元以与上述结构相同的方式构造，并且通过该成形单元处理平面纤维加强件1090。从而，该平面纤维加强件1090通过上辊子和下辊子1550的旋转速度之间的差异而被弯曲成弧形形状。

同时，参考图1到图3，本发明的纤维加强件1090还可包括加强片1700。

详细地，在图1到图3的每个图中，将加强片1770连结到纤维加强件1090的步骤可以在纤维加强件1090穿过第二成形部件1320(或1320’，1320”)之前另外进行，从而能够使得加强片与纤维加强件1090一体硬化。

加强片1700用于加强弧形面板的性能。可以使用任何类型的加强片，例如耐热/耐火的片材、表面处理片材、加强片材等等。当然，也可将耐热/耐火涂料、表面处理涂料或加强涂料涂覆到弧形面板的表面上以增强其特性。

下面，将参考图9详细描述图2的成形单元和加强片。

加强片1700从外部被供应到由第一成形部件1310’成形的纤维加强件1090上。此后，布置有加强片1700的纤维加强件1090由第二成形部件1320’次级成形为弧形形状。经过次级成形的纤维加强件1090由硬化部件1330’硬化并且被向前牵引。此时，优选地，以预定温度加热纤维加强件1090的内表面和外表面。

这里，横截面与沿图10的线B-B截取的剖视图中的白色部分相对应的弧形面板能够由图9中示出的成形单元1300的结构连续地拉制。沿线A-A截取的剖视图的一部分设置在成形单元的一个端部上，并且该部分用于保持布置在沿线B-B截取的剖视图中的中心部分上并与沿线B-B截取的剖视图的周缘部分相分离的部分。

此外，图11示出了成形单元1300’的结构，该成形单元1300’的结构构造成使得不需要准备与不同尺寸的纤维加强件相对应的数种类型的成形单元。由于这种结构，只要纤维加强件1090的宽度相同，则仅需一种成形单元1300(例如具有单一本体的一个模具)，即可形成具有不同厚度的纤维加强件1090。成形单元1300’具有板1301，该板1301放置在该成形单元的中心部分上。插入板1302由螺栓1303支撑。

同时，如图12中示出的，弧形面板可以制造成具有该种结构，即在该结构中，当生产纤维加强件1090时，纤维加强件1090中形成有至少一个芯体1050。

布置在纤维加强件1090中的芯体1050除了实现绝缘功能外，还用于在将纤维加强件1090成形为弧形形状时防止纤维加强件1090的材料偏斜到一侧，因此使得纤维加强件1090的形状保持不变。

这里，芯体1050优选地由用作绝缘材料的构件制成，或者由通过挤压成型工艺、注射工艺、铸造工艺或其它方法能够容易形成为弧形形状的构件制成。当需要高强度芯体1050时，芯体1050可通过在芯体硬化之前将树脂施加到芯体1050的表面的方法制造。

芯体1050可具有中空横截面的结构，或者可选择地，可具有实心横截面的结构。具体地，芯体可通过相互连接两个各自具有U形横截面的构件而形成，从而具有方形横截面，因此能够避免在挤压成型工艺或注射工艺中可能发生的困难。

因此，如图13中示出的，在通过将纤维加强件1090施加到芯体1050的外表面并且通过成形过程、牵拉过程和切割过程处理它们而制造弧形面板的情况下，纤维的形状在被牵拉时可维持不变，并且弧形面板会呈现有绝缘效果。

此外，如图14中示出的，在成形单元1300中，弧形表面成形模具1351可构造成固定在预定位置上。可选择地，如图15中示出的，弧形表面成形模具1351也可构造成能够沿着静止的纤维加强件1090移动。

参考图14，根据纤维加强件1090的使用目的，可以改变待生产的弧形纤维加强件的曲率半径。在本发明中，仅通过改变弧形表面成形模具1351’，即可以生产出具有不同曲率半径的各种类型的纤维加强件1090。

为减小弧形表面成形模具1351和纤维加强件1090之间的摩擦力，优选地，弧形表面成形模具1351包括串联布置的数个相对短的模具，从而使得纤维加强件的弧形形状被维持，并且使得纤维加强件与弧形表面成形模具1351之间的摩擦力减小。

参考图15，当纤维加强件1090被拉制成弧形形状时，该纤维加强件可能由于该纤维加强件的上表面和下表面之间的牵拉力的差异而不理想地变形。为防止这个问题，本发明可以构造为使得在牵拉纤维加强件1090时，纤维加强件1090静止而弧形表面成形模具1351沿纤维加强件移动，即沿着纤维加强件的弧形表面移动。

同时，参考图16，在使用设置有纤维加强件1090的弧形芯体1050制造具有多个加强片1700的弧形面板的情况下，在将加强片1700、1700’连结到弧形芯体的步骤中，热从热发生器1440供应到弧形芯体上。此后，弧形芯体被压缩辊子1560压缩并且同时通过压缩辊子1560牵引。

在通过上述方法制造的弧形面板时，因为弧形面板由切割单元切割，因此该弧形面板的端部能够进行光滑地切割。然而，在需要彼此连接弧形面板的情况下，每个弧形面板需要具有组合结构。因此，另外需要进行这种后处理的制造步骤。

参考图17说明为此目的的后处理装置。后处理装置包括：端部成形模具1710，该端部成形模具用在穿过成形单元1300的纤维加强件1090的相对端部的每一个端部上，以形成组合结构；以及上模具1720和下模具1730，该上模具1720和下模具1730分别施加到纤维加强件1090的上表面和下表面上，并且具有预定曲率半径。

因此，正好在纤维加强件1090被从成形单元1300拉出之后，使其已经被切割的端部插入到对应的端部成形模具1710中。在这种状态下，纤维加强件1090被进一步牵拉，并且被放置到下模具1730上并同时切割。随后，纤维加强件的这个新切割的端部被插入到剩下的另一个端部成形模具1710中。此后，上模具1720向下压缩。此时，纤维加强件1090被沿相反方向牵拉，并且通过端部成形模具1710在该纤维加强件1090的相对的端部上形成组合结构。

下面，将详细说明使用具有上述结构的弧形面板制造设备制造弧形面板的方法。

如图1中示出的，纤维供应单元1100供应纤维。树脂供应单元1200将树脂供应到已供应的纤维上。因此，形成纤维加强件1090。

这里，可以在纤维完全形成之前，将纤维嵌入到树脂中。可选择地，也可以在纤维形成之后，将形成的纤维施加到树脂上并且嵌在树脂中。

此外，纤维可通过以下方法嵌在树脂中：在纤维形成后，将形成的纤维插入第一成形部件1310内，并且将预定量的树脂使用泵1380注射到第一成形部件1310中(参考图11)。

在纤维加强件1090的纤维已经通过上述方法嵌在树脂中之后，成形单元1300成形且硬化纤维加强件1090，并且牵引单元1400连续牵拉纤维加强件1090。切割部分切割纤维加强件1090。

参考图1，第一成形部件1310对纤维加强件1090进行初级成形。第一硬化部件1330初级硬化经过初级成形的纤维加强件1090。第二成形部件1320通过将经过初级硬化的纤维加强件1090弯曲成弧形形状的方法对经过初级硬化的纤维加强件1090进行次级成形。第二硬化部件1340次级硬化经过次级成形的纤维加强件1090以维持纤维加强件的弧形形状。

换句话说，纤维加强件1090初级成形为平面形状并且随后初级硬化经过初级成形的纤维加强件1090。经过初级硬化的纤维加强件1090进行次级成形以使其弯曲成弧形形状。经过次级成形的纤维加强件1090被次级硬化，从而该经过次级硬化的纤维加强件1090保持其通过辊子1020被拉制成的弧形形状，并且此后进行切割。

可选择地，如图2中示出的，可通过以下方法制造弧形面板：第一成形部件1310’将纤维加强件1090初级成形为弧形形状，第二成形部件1320’将经过初级成形的纤维加强件1090次级成形为弧形形状，并且硬化部件1330’加热并硬化经过次级成形的纤维加强件1090。

换句话说，初级成形纤维加强件1090以使得它弯曲成弧形形状。次级成形经过初级成形的纤维加强件1090以使得它弯曲成弧形形状。硬化经过次级成形的纤维加强件1090。此后，经过硬化的纤维加强件1090由牵引单元1400牵拉并且此后进行切割。

作为另外的选择方案，如图3中示出的，可通过以下方法制造弧形面板：第一成形部件1310”将纤维加强件1090初级成形为弧形形状，并且第二成形部件1320”将经过初级成形的纤维加强件1090次级成形为弧形形状，并且同时硬化它。

换句话说，初级成形纤维加强件1090以使得它弯曲成弧形形状。经过初级成形的纤维加强件1090被次级成形为弧形形状并且同时被硬化。此后，经过硬化的纤维加强件1090由牵引单元1400牵拉并且此后进行切割。

同时，将纤维加强件1090成形为弧形形状可通过使得纤维加强件1090穿过圆弧形模具或者通过使用图8的辊子装置1550来对纤维加强件进行弯曲或拉制而实现。可选择地，也可通过上述两种方法的组合来使得纤维加强件1090成形为弧形。

同时，与辊子装置1550一样，图4到图6中示出的牵引单元1400或图7的环形轨道装置1500可选择性地用作成形单元1300。此外，任何装置均可用作成形单元1300，只要该装置能够通过连续的成形过程将纤维加强件拉制为弧形形状。

这里，在纤维加强件1090穿过图1到图3中的第二成形部件1320，1320’或1320”之前，可以进行连结用于耐热/耐火、表面处理或加强纤维加强件1090的加强片1700的步骤，以加强纤维加强件1090的性能。因此，加强片可以与纤维加强件一体地硬化。

同时，如图12中示出的，具有弧形形状的至少一个预制芯体1050可以布置在纤维加强件1090中，以在纤维加强件1090被牵拉时防止该纤维加强件1090不合要求地变形。这是因为，在这种情况下，牵拉力会被施加到芯体1050上，并且尽管纤维加强件1090相对较厚，但其厚度在成形时会变得均匀。

下面将参考图13说明将芯体1050布置在纤维加强件1090中的方法。

纤维由纤维供应单元1100供应。供应的纤维被嵌入树脂供应单元1200内的树脂中以形成纤维加强件1090，并且该纤维加强件1090被供应到成形模具1350。此时，在该纤维加强件1090被供应到成形模具1350之前，具有弧形形状的芯体1050被供应到纤维加强件1090中。包含芯体1050的纤维加强件1090由成形模具1350成形，并且在穿过加热室1360时被硬化。随后，纤维加强件通过牵引单元1400的牵拉而形成弧形形状并且排出到制造设备的外部。

参考图14，在纤维经过成形工艺之前加工芯体1050。这样，预制的芯体1050由辊子1020被供应到纤维成形模具1370。此时，在纤维被供应到纤维成形模具1370之前，该纤维被供应到芯体1050的外表面。

此后，使用泵1380将适量的树脂注射到纤维成形模具1370中，以使得纤维和芯体嵌在树脂中，因此形成纤维加强件1090。纤维加强件1090由弧形表面成形模具1351成形并且由环形轨道装置1500连续地牵拉。

这里，如图14中示出的，弧形表面成形模具1351可具有静止的结构。

参考图14，本发明能够根据预定目的生产具有不同曲率半径的各种纤维加强件。换句话说，仅仅通过改变弧形表面成形模具1351，就能够改变要生产的纤维加强件的曲率半径。

可选择地，如图15中示出的，弧形表面成形模具1351可以构造成沿纤维加强件1090被移动的方向移动。

详细地，参考图15，当纤维加强件1090被牵拉成弧形形状时，纤维加强件1090可能由于该纤维加强件的上表面和下表面之间的牵拉力的差异而不合要求地变形。因此，为防止这种情况，弧形表面成形模具1351可在纤维加强件1090处于静止时拉制纤维加强件1090。

在这种情况下，布置独立的导轨1391。弧形表面成形模具1351沿导轨1391移动，从而以恒定的力拉制纤维加强件1090，因此增加纤维加强件1090的尺寸精度。将纤维加强件1090牵拉预定的长度，并且操作牵引单元1400。此后，纤维加强件1090由夹持千斤顶1412夹持。随后，弧形表面成形模具1351通过驱动电机1390沿导轨1391移动，因此拉制纤维加强件。

同时，为了将加强片1700施加到设置有纤维加强件1090的芯体1050上，如图16中示出的，在将加强片1700，1700’连结到圆弧形芯体1050的步骤中，热从热发生器1440被供应到芯体1050上，并且圆弧形芯体由压缩辊子1560压缩，从而使得压缩操作和牵拉操作能够由压缩辊子同时进行。

此外，在需要在制造的纤维加强件1090的相应的相对端部上形成特别的连接结构的情况下，图17的制造步骤可作为后处理步骤进行。

参考图18，本发明可构造为使得成形单元1300在高度上可调节，并且能够根据纤维加强件1090的弧形形状调节由引导壁支柱1420支撑的引导壁1410所处的高度。这样，如图18中示出的，牵拉纤维加强件1090能够根据其弧形形状而沿不同的路径被牵拉。

这里，成形单元1300的一个端部连接到角度调节单元1600，该角度调节单元用于调节成形单元1300的该端部的高度。

由于这种结构，从而能够确保单个的制造空间用于处理具有多种弧形形状的各种纤维加强件1090，以及处理可能具有数十米长度的圆弧形纤维加强件1090。就是说，因为本发明除了能够处理具有相对大的圆弧形长度的纤维加强件外，还能够处理具有相对小的圆弧形长度的纤维加强件，所以在相同的制造场所中，可以生产具有不同弧形形状的各种弧形面板。

同时，如图19中示出的，在根据本发明的用于建造诸如隧道之类的拱形地下结构或拱形地上结构的弧形面板衬砌中，弧形面板被布置成使得衬砌的弧形表面沿拱形方向延伸，因此保证了结构的稳定性，减少了建造时间并提高了经济效率。

参考图20，本发明的弧形面板衬砌的横截面具有多层结构。就是说，通过相互粘结具有不同性质的两个或多个面板来形成弧形面板衬砌。每个衬砌构件2100沿纵向(沿Y方向)可具有多边形横截面。可选择地，衬砌构件2100沿纵向方向可具有圆弧形横截面。作为另外的替代方案，衬砌构件2100可具有多边形横截面和圆形横截面。衬砌构件2100的横截面的形状根据用于制造衬砌构件2100的模具的形状来确定。

此外，粘结突起2102可布置在衬砌构件2100的外表面上。当在衬砌构件的后表面上进行回填时，粘结突起2102用于增加衬砌构件和回填材料之间的粘结力并且增加抗剪切力的性能，因此促进衬砌构件和回填材料间的结合。

参考图21，在横向(X方向)上相邻的弧形面板衬砌之间的连接结构由对应的突起2101之间的连接实现，该对应的突起分别布置在一个衬砌构件2100和另一个衬砌构件2100’上。在图19的(a)和(b)的视图中，示出了突起2101之间的数个连接类型，其中(a)的情况示出了它们通过接合而相互连接的方法，在(b)的情形下示出了它们通过插入彼此连接的方法。

参考图22，在根据隧道(未示出)内部的状况有必要彼此连接具有不同厚度的衬砌构件2100，2100’的情况下，可以使用独立的延伸构件2120。

延伸构件2120具有预定长度。第一连接突起2121和第一连接孔2122形成在延伸构件2120的相应的相对的边上。此外，装配到第一连接孔2122中的第二连接突起2111布置在衬砌构件2100的一个边上。用于装配第一连接突起2121的第二连接孔2111’形成在另一个衬砌构件2100’的对应的边上。

因此，具有不同厚度的衬砌构件2100，2100’可使用延伸构件2120彼此连接。

例如，相对厚的衬砌构件2100在明挖回填式隧道中用于基岩不稳定或表面载荷大的部位，从而使得相对大的应力施加到衬砌构件上。相对薄的衬砌构件2100’在明挖回填式隧道中用于基岩稳定或表面载荷小的部位，从而使得相对小的应力施加到衬砌构件上。这里，因为衬砌构件2100和衬砌构件2100’使用延伸构件在隧道中彼此连接，因此衬砌构件的内表面可以平滑地齐平。

图23示出用于连接衬砌构件的延伸构件的数个实施例，所述衬砌构件根据施加到每个衬砌构件的载荷而具有不同厚度。

同时，本发明的弧形面板衬砌包括：多个衬砌构件2100，每个衬砌构件具有预定长度且相对于其纵向弯曲；和连接装置2200，该连接装置沿纵向彼此连接衬砌构件2100。

参考图24，本发明的弧形面板衬砌构件2100沿隧道的拱形内表面布置。数个衬砌构件，优选两个衬砌构件2100沿纵向彼此连接。此时，环绕衬砌构件2100的外周表面铺设喷浆混凝土2160。在衬砌构件2100和喷浆混凝土2160之间可限定间隙2156。

如图25到32所示，衬砌构件2100可沿纵向通过各种连接装置2200彼此连接。

下面，将参考图25到32说明根据本发明的连接装置2200的实施方式。

参考图25，连接装置2200可包括：连接构件2210，该连接构件封盖相邻衬砌构件2100的相向端部的表面；和连接螺栓2220，该连接螺栓将连接构件2210连接到衬砌构件2100上。因此，连接构件2210插在衬砌构件2100之间并且使用连接螺栓2220彼此连接衬砌构件2100。装配在每个连接螺栓2220的端部上的螺帽可布置在衬砌构件2100的外表面上。

如图26中示出的，在连接构件2210和衬砌构件2100的对应表面上可形成有不平整表面2211或2211’。不平整表面2211和2211’形成在连接构件2210和衬砌构件2100之间的接触表面上，因此用于使得接触表面彼此锁定。

每个不平整表面2211可由矩形凹槽2211形成，如图25a中示出的，或者由三角形突起2211形成。当然，曲线形突起(例如波形突起)也可用于形成不平整表面2211，虽然在图中未示出这种情况。

在因为需要相对大的连接力而难以仅仅使用粘结装置的情况下，这种使用上述突起的连接可用来取代使用粘结装置的连接，或者使得突起的使用与粘结装置的使用相结合。

参考图27，连接构件2210和衬砌构件2100可通过粘结装置2240彼此连接，诸如，通过施加到其上的粘合剂以提供粘结力来进行连接。

参考图28和图29，连接装置2200可以是连接构件2210’，该连接构件布置在相邻的衬砌构件2100的相应的相向端部。这里，如图28中示出的，连接构件2210’可具有彼此锁定的相应的连接突起2230，以使得连接构件可牢固地彼此连接。可选择地，如图29中示出的，在连接构件2210’之间设置有独立的连接插入件2235，以使得连接构件2210’可以更牢固地彼此连接。

参考图30，连接装置2200可以是连接突起2101，该连接突起布置在相邻衬砌构件2100的相应的相向端部上并且彼此连接。

这里，如图30的(a)、(b)或(c)的视图中示出的，每个连接突起2101可具有中心部分向外突出的形状，或者周边向外突出且中心部分向内凹槽的形状，使得衬砌构件2100可通过连接突起之间的连接彼此连接。

此外，粘结装置2240可施加到连接突起2101之间的接触表面上。

参考图31，在衬砌构件2100构造成通过插入方法而彼此连接的情况下，在连接突起2112之间的相应的接触表面上可形成有彼此接合的不平整表面2190。这种连接方法也可应用于图32的情况，图32示出了圆弧形衬砌构件2100之间的连接。

参考图33，连接装置2200可包括：连接部2105，该连接部部分地或完全地形成在相邻的衬砌构件2100的相应的相向端部上；和连接件2300，该连接件插在衬砌构件2100之间，并且该连接件的相对端部连接到相应的连接部2105上。

每个连接部2105可以是形成在各个衬砌构件2100的对应端部上的凹槽2105。连接件2300包括：突起本体2310，该突起本体的长度等于衬砌构件2100的宽度，并且在该突起本体相对的端部插入到相应的凹槽2105中；和中心本体2320，该中心本体布置在突起本体2310的中心部分并且布置在衬砌构件2100之间。中心本体2320与衬砌构件2100紧密接触。

此外，如图33和图34中示出的，每个凹槽2105可具有圆形内表面，并且突起本体2310的每个端部可具有对应于凹槽2105的圆形内表面的圆弧形外表面，以使得凹槽2105和突起本体2310彼此紧密接触。

这样，因为连接件2300的相对的端部具有圆弧形形状，因此该连接件2300的相对的端部可以容易地插入相应的连接部2105中，该连接部形成在衬砌构件2100的各个对应的端部内。因此，衬砌构件2100可容易地彼此连接。

通过使得衬砌构件2100的端部的整个区域向内凹陷，而在各个衬砌构件2100的对应端部内形成各个连接部。图35中示出用来形成这种连接部的切削工具。该切削工具包括：切削钻头2040，该切削钻头具有对应于连接件2300的形状；旋转轴2041，该旋转轴布置成穿过切削钻头2040的中间部分；和支撑构件2042，该支撑构件支撑旋转轴2041。为了使用该切削工具在衬砌构件2100中形成连接部，将需要加工的衬砌构件2100的端部插入支撑构件2042内。此后，当操作切削工具时，通过旋转轴2041的旋转而旋转切削钻头2040。然后，用来形成连接部2105的凹槽形成在衬砌构件2100的端部内。通过这个过程，连接部2105可使用切削工具形成在衬砌构件2100的各个对应端部中。

同时，图36示出连接构件2210，该连接构件设置在衬砌构件2100之间。连接构件2210可构造成使得其上、下表面从衬砌构件2100的外表面上突出。在这种情况下，隧道的内部空间减小，或者，如果隧道是输水隧道，则连接构件2210会阻碍水的流动。

因此，为防止这些问题，优选的是，连接构件2210的上、下表面的边缘是圆弧形的。就是说，在连接构件2210的上、下表面是圆弧形的情况下，摩擦力减小，并且防止连接构件2210由于与外部物质的接触而损坏。

同时，参考图37，当衬砌构件2100彼此连接时，如果纵向倾斜度或水平对齐性从(a)的初始状态改变，就有必要补偿弯曲转向部分的上、下表面的长度。

图37是示出用来处理上述情况的连接器2150的视图。连接器2150具有预定长度并且设置在相邻衬砌构件2100之间。此外，连接器2150连接到衬砌构件2100的相向的端部并且可构造成使得该连接器2150的上、下表面的长度彼此不同。

如图37b中示出的，在连接器2150的上、下表面长度不同的情况下，连接器2150优选地定位为使得其相对短的表面成为弯曲转向部分的内表面。这样，当连接器2150在弯曲部分上彼此连接衬砌构件2100时，其上表面限定有间隙“d”，从而使得衬砌构件2100之间能够相对彼此形成预定角度的夹角。

如图37c中示出的，如果需要减小连接器2150的长度，则使用切割装置(未示出)进行切割，例如将连接器2150切割掉指定为“切割”的长度。这样，在衬砌构件2100通过长度减小的连接器2150彼此连接的情况下，衬砌构件2100的总长度可减小。

同时，参考图38，两个连接器2150，2150’可布置成使得在该连接器2150，2150’之间限定有第一空间2151和第二空间2152，其中第一空间2151内插入插入材料，第二空间2152连接于第一空间2151且用于填充加强材料。在这种情况下，通过在加强材料填充到第二空间中的状态下插入所述插入材料，可实现对弯曲转向部分的上、下表面之间的长度差的补偿。

这里，硬化的纤维加强材料可用作插入材料。树脂和发泡剂的混合物、混凝土、泡沫混凝土或泡沫绝热材料可用作加强材料。

优选地，在使用树脂注射软管将插入材料填充到第一空间2151中后，该插入材料的上部覆盖有用于装饰的纤维加强片。

参考图40，在局部部位具有相对大的力施加到其上的隧道或其它拱形结构的情形下，如果衬砌延伸隧道或其它拱形结构的横截面的整个长度，则经济效率减小。因此，优选的是，仅在具有相对大的压力施加到其上的部分上布置用于加强的衬砌。为此，加强面板2250仅仅局部地布置在具有相对大的压力施加到其上的那些部分上。

加强面板2250的安装可通过在需要安装加强面板的部分上应用粘结装置而实现，但更优选地，加强面板2250可通过使用加强突起和凹槽2251的接合连接方法来安装。

这种使用面板的加强可应用在弧形面板衬砌构件之间、典型的线性板衬砌构件(每一个线性板衬砌构件具有局部圆弧形横截面和预定长度的线性部分)之间、或者弧形面板衬砌构件和线性板衬砌构件之间。

参考图40，在本发明中，弧形面板衬砌可以与混凝土结合。在典型的混凝土衬砌的情况下，在构造钢模之后，需要花三到五天铸造混凝土。然而，如上所述，在改为使用与混凝土结合的弧形面板来建造衬砌的情况下，具有的优点是，建造时间显著减小，因为这不需要移动和构造钢模并固化混凝土。

下面，将描述根据本发明的弧形面板施工方法。

参考图41，首先，根据拱形结构的拱形形状制备具有预定长度的弧形面板3200。钻掘要布置弧形面板3200的隧道3100。此后，将弧形面板3200安装在已钻掘出的隧道3100中。在明挖回填式结构的情况下，将地面填平，然后将弧形面板安装在该填平的地面上。

本发明的弧形面板施工方法分为两种方法。

作为第一种方法，在表面载荷由于不稳定的基岩而相对较大或需要进行明挖回填式结构的快速施工的情况下，在隧道3100被钻出之后，即刻在隧道3100中安装弧形面板3200。

作为第二种方法，在表面载荷由于稳定的基岩而相对较小的情况下，从隧道3100被钻出起经过预定时间之后，再将弧形面板3200被安装在隧道3100中。

下面将说明第一种施工方法。

在第一施工方法中，用于安装混凝土结构以便将弧形面板3200支撑在隧道3100中的时间是不足的。

因此，沿隧道3100的纵向方向在隧道3100中布置预制面板支架3500。在弧形面板3200由预制面板支架3500支撑之后，使用混凝土同时覆盖预制面板支架3500，从而完成隧道的下部结构。

如图42中示出的，每个预制面板支架3500可在其上端包括高度调节装置。高度调节装置包括：螺栓3520，该螺栓布置在支架本体3510的上端，以使得该螺栓3520通过旋转而向上或向下移动；和平板3530，该平板布置在螺栓3520的上端。平板3530用于支撑对应的弧形面板3200。

由于这种结构，通过螺栓3520的旋转操作，可以调节弧形面板3200的安装高度。

同时，图43示出另一预制面板支架3500’。该预制面板支架3500’包括：倾斜部分3540，该倾斜部分紧密接触弧形面板3200的下端并且因此支撑弧形面板3200的下端；和支撑叶片3550，该支撑叶片防止弧形面板3200向下滑移。这种预制面板支架3500使用锁紧螺栓3560固定到地面上。

这里，如图44中示出的，沿钻出的隧道3100布置的面板保护装置3250可布置在弧形面板3200的内表面上，因此保护弧形面板3200而不会在施工过程中产生的碎裂或撞击。

下面，将说明第二种施工方法。

在第二种施工方法中，在从隧道3100被钻出起经过预定时间之后，安装弧形面板3200。在这种情况下，保证了足以在隧道3100中制造和安装图44的混凝土结构3300的时间。

因此，在这种施工方法中，在混凝土结构安装在隧道3100中之后，再将弧形面板3200安装在隧道3100中以使得它们由混凝土结构3300支撑。

下面将参考图45说明这种混凝土结构3300。

混凝土结构3300包括：混凝土本体3310；加强筋3320，该加强筋3320嵌在混凝土本体3310中；和一对锚栓3330，这对锚栓3330安装在混凝土本体3310的上端。锚栓3330的第一端部嵌在混凝土本体3310中并且由加强筋3320保持，且其第二端部从混凝土本体3310的上表面向外突出。

此外，混凝土结构还包括L形基座角材3340，该基座角材连接到一个对应的锚栓的第二端部。此外，螺栓3331紧固到每个锚栓3330的第二端部。

下面将说明把弧形面板3200支撑到具有上述构造的混凝土结构3300的过程。

参考图45，首先从锚栓3330的第二端部移除螺栓331。此后，使得弧形面板3200的下端由基座角材3340支撑。随后，将紧固角材3350连接到未设置有基座角材3340的另一个锚栓3330的第二端部。这里，紧固角材3350具有L形。再次将螺栓3331紧固到相应的锚栓3330上。

然后，弧形面板3200的下端布置在基座角材3340的竖直表面和紧固角材3350的竖直表面之间。此后，紧固螺栓3210穿过基座角材3340和紧固角材3350的竖直表面进行紧固，以将弧形面板3200的下端紧固到基座角材3340和紧固角材3350上。

图46到图48示出了根据本发明的由混凝土结构3300支撑弧形面板3200的其它方法。

参考图46，在(a)的情形下，两个锚栓3330安装在混凝土本体3310中，并使得两个锚栓3330彼此交叉。此外，紧固角材3350布置在混凝土本体3310的侧壁上。

在(b)的情形下，紧固角材3350和基座角材3340紧固到混凝土本体3310的上表面。基座角材3340由一个锚栓3330支撑，并且紧固角材3350紧固到基座角材3340的一个端部。

除了锚栓3330的结构之外，(c)的情形类似于图44的混凝土结构3300，该锚栓3330布置在紧固角材3350和基座角材3340之间，在其间布置有第一引导件3342。在(d)的视图中详细示出这种结构。

在这种情况下，当弧形面板3200插入紧固角材3350和基座角材3340之间的空间内时，能够防止弧形面板3200的下端受到锚栓3330的上端阻碍。相应地，在(e)的视图中示出弧形面板3200的运动。

参考图47，锚栓3330可安装在混凝土本体3310中，并使得锚栓3330从混凝土本体3310的上端部分地突出。由锚栓3330支撑的第二引导件3360可布置在混凝土本体3310的上端。与第一引导件342相同，第二引导件3360可具有容纳孔，以防止锚栓3330的上端阻碍弧形面板3200的下端。

如图48中示出的，第三引导件3370可安装在混凝土本体3310中，以使得第三引导件3370的第一端由混凝土本体3310支撑，并且其第二端布置在混凝土本体3310的上端。第三引导件3370的底部是平坦的，从而使得弧形面板3200的下端能够在第三引导件的底部平稳地移动。

参考图49和图50，在具有图50的结构的混凝土结构3300中，引导锚栓3330移动的引导槽3343形成为贯穿紧固角材3350。

如图51中示出的，穿过紧固角材3350形成的引导槽3343沿弧形面板3200的厚度方向延伸并且具有椭圆形形状。

这样，因为锚栓3330以可移动的方式布置在引导槽3343中，因此布置在紧固角材3350和基座角材3340之间的弧形面板3200可沿弧形面板3200的厚度方向移动。

因此，在本发明中，通过从隧道3100一端的外部移动弧形面板3200，可将弧形面板3200安装在隧道3100中。

当将弧形面板移动到隧道中时，可以使用钢丝或缆绳，或可使用起重器，虽然这没有在图中示出。

更确切地说，弧形面板可使用起重器直接移动到隧道中。可选择地，侧部构件可直接组装并安装在要求的位置。或者，在隧道相对较长的情况下，构件可以在隧道的中心部分进行组装并安装。

此外，在建造隧道时，为应对工作面的倒塌或隧道上部的变形，隧道可通过预灌浆方法或加强灌浆方法进行加强。

为应对不均匀的沉陷或不均匀的载荷，该面板可填充有用于加强的混凝土。

同时，弧形面板3200可通过以下方法安装在隧道3100中：将弧形面板3200布置在隧道3100中的不同位置，然后将弧形面板3200推动到隧道3100的内表面。

下面将参考图52到图57说明这种弧形面板安装方法。

弧形面板安装方法分类为以下几种方法：弧形面板在形成于隧道3100内的凹坑外部进行组装，并且将弧形面板搬运到隧道内部；弧形面板在隧道3100内进行组装并且搬运；和弧形面板直接组装且安装在隧道3100内。

首先，将描述弧形面板在隧道3100的凹坑外部组装并且进行搬运的方法。

参考图52，使用反向铲、铲车、小型起重机、液压千斤顶等将弧形面板搬运到组装模具。被搬运的弧形面板在组装模具上被初级组装。此后，经过初级组装的弧形面板被搬运到隧道中的要求位置。随后，进行次级组装过程，在该次级组装过程中，弧形面板被安装在隧道的内表面上。

接着，下面将说明弧形面板在隧道3100内进行组装并且搬运的方法。

参考图53，在隧道很长或在弧形面板后表面之后限定的空间相对较小而使得弧形面板难以在隧道中组装的情形下，首先将弧形面板搬运到隧道中的组装位置。此后，通过扩大隧道截面的方法组装弧形面板。

这里，通过扩大截面的方法组装的弧形面板段可使用液压千斤顶、缆绳或链条移动到安装位置。

接着，下面将说明弧形面板直接安装在隧道3100中的方法。

参考图54到图57，弧形面板可直接安装在隧道内。下面，隧道以数字“3100”指示，并且弧形面板以数字“3200”指示。

参考图54，弧形面板3200放置在隧道3100的整个上端并使得这些弧形面板3200彼此部分重叠。此后，弧形面板3200被竖直移动装置向上推，并且因此将弧形面板3200安装在隧道的内表面上。

参考图55，具有预定长度的侧部弧形面板3200布置在隧道3100中的相对侧壁上。使用竖直提升装置，中心弧形面板3200在侧部弧形面板之间被向上推向隧道3100的顶部。这样，弧形面板3200可直接安装在隧道3100中。

参考图56，千斤顶布置在组装模具的下部以使得组装模具的高度可调节。支撑在组装模具的相对端部上的侧部弧形面板3200安装在隧道3100的相对侧壁上。在组装模具的中心部分上，中心弧形面板3200被竖直提升装置举升并且因此被安装在隧道3100的顶部。

如图57中示出的，在待安装的弧形面板3200的数量相对较小的情况下，弧形面板3200可装载在铲车上并且被移动到隧道3100中并到达组装位置，在该组装位置弧形面板3200被组装且安装。在组装位置，弧形面板3200彼此组装在一起并且安装在隧道3100的表面上。

上述弧形面板3200优选地在其相对的端部使用粘合剂或螺栓彼此连接。

同时，在隧道3100的表面和弧形面板3200之间可具有空间，该空间可以是空的，或者可选择地，该空间可填充有填料。

参考图58，在这种情况下，弧形面板3200上形成有贯穿弧形面板3200的注射孔3201，填料通过该注射孔3201进行注射。这样，填料通过注射孔3201被填充到上述空间中。

如图59中示出的，本发明可构造为使得填料通过其进行注射的注射孔3201中形成有内螺纹，空心螺栓3202紧固到该带有螺纹的注射孔中，并且止挡螺栓3202’插入空心螺栓3202中以暂时关闭注射孔3201。

另外，在弧形面板3200和隧道3100的内表面之间可形成有间隙。

此外，如图60中示出的，弧形面板3200可使用锁紧螺栓3400紧固到形成在隧道3100中的基岩上。优选地，锁紧螺栓3400穿过弧形面板3200牢固地紧固。在隧道3100中，喷浆混凝土3240环绕弧形面板3200的外表面布置。在弧形面板3200和喷浆混凝土3240之间可限定间隙3220。

其理由是，不考虑局部高载荷的施加而在所有部分中使用厚的面板3100是不经济的。当在弧形面板3200的后表面进行回填时，喷浆混凝土用于防水并且承受载荷。此外，在间隙3220形成在面板3200的后表面之后的情况下并且当载荷向外施加到面板的内表面时，喷浆混凝土用于使弧形面板3200与回填材料结合成整体并且用作固定点。

参考图61，锁紧螺栓3400可与弧形面板3200间隔开预定距离。

在锁紧螺栓3400与弧形面板3200紧密接触的情况下，如果锁紧螺栓3400连接到诸如射流风扇之类的装置上，则会引起振动，从而振动或碰撞会被施加到弧形面板3200上。为应付这种情况，锁紧螺栓3400可与弧形面板3200间隔开预定距离。

此外，如图62和图63中示出的，装配在连接螺栓3410的端部上的螺帽3420可布置在弧形面板3200的后表面上。

为此，螺帽3420在对应于螺栓孔的位置通过粘结或类似方法预先连接到弧形面板3200的后表面，其中所述螺栓孔形成为穿过弧形面板3200。在螺帽3420连接到弧形面板3200上后经过预定量的时间后，当在隧道3100中安装弧形面板3200时，通过紧固连接螺栓3410，弧形面板3200可以相对彼此更加牢固地得到支撑。

图63中示出螺帽3420的形状。螺帽3420的下端具有平坦形状。接触弧形面板3200的后表面的螺帽3420的平坦的下端可具有矩形形状或圆盘形状。

同时，在隧道形成在障碍物的下方的情况下，如图64中示出的，线性面板3600优选地与弧形面板3200结合，该线性面板3600的每个具有圆弧形横截面和预定长度，并且沿隧道的纵向定位。

将参考图65说明使用线性面板的施工方法。线性面板3600沿隧道的纵向方向压配合到已形成的隧道中，因此形成第一衬砌。此后，沿隧道的拱形方向安装根据本发明的弧形面板3200，因此形成第二衬砌，由此更可靠地加强隧道。

详细地，线性面板3600可组装在面板进给基座中并且被供应到隧道中，或者可选择地，线性面板3600可以在钻隧道的同时被供应到隧道中以使得地基座的变形最小化。弧形面板3200可以在隧道外部进行相互组装，然后将其移动到隧道中。此外，弧形面板3200也可以在隧道中的安装位置被组装。此后，隧道被进一步钻掘，并且线性面板3600被移动到隧道中并安装在隧道中，从而使得线性面板3600布置成对称的环状。随后，弧形面板3200安装在隧道中。重复这些过程。这里，按照与上述弧形面板移动和安装方法相同的方式，移动和安装面板。

这里，优选的是，粘合剂填充在完成的第一衬砌和第二衬砌之间。

图66到图72示出当构筑弧形面板3200时使用的各种结构的实施例。

图66和图67示出多级隧道。参考图67，套筒面板3200’安装成弧形表面形状，因此与在其中心部分处产生的相对较大的弯曲应力相关的阻力增大。安装成多级结构的套筒面板3200’使用连接器3230连接到安装在隧道的内表面上的弧形面板3200上。

此外，如图67中示出的，通过连接器3230连接到弧形面板的套筒面板3200’可以由分离的加强构件3240另外加强且支撑。此外，如图66中示出的，在必要时，加强构件3240和连接器3230可使用螺栓B连接到面板上。

图68示出使用弧形面板的、内部具有通风管道的隧道的结构。图69和图70示出使用护盾隧道掘进机或开敞式隧道掘进机的弧形面板的结构。

参考图68，通风管道3110可布置在隧道3100的上部，并且弧形面板3200延伸到隧道3100的下部。

如图69中示出的，当使用护盾隧道掘进机或开敞式隧道掘进机机械地构造隧道或者钻圆形隧道时，在使用已有的预制衬砌(未示出)的情况下，预制衬砌的角部容易被损坏，并且其相对较重，因此使得其安装困难。此外，如果存在液压，则难以保证防水性。然而，在本发明中，因为弧形面板3200沿横向和纵向彼此连接，因此其间的连接力增加。因此，损坏的可能性显著减小。同样，因为弧形面板相对轻，因此方便了其组装。此外，可保证可靠的防水性。

如图70中示出的，在横向方向上的面板和纵向方向上的面板彼此组合的情况下，横向方向上的面板和纵向方向上的面板可补偿彼此的缺点。此外，存在的优点是，可减小每一个面板的重量。在这种情况下，结构的建造按以下顺序进行：使用护盾隧道掘进机或开敞式隧道掘进机钻出隧道；安装第一面板；使用填料填充第一面板后表面的间隙；将粘合剂施加到第一面板；和安装第二面板。

图71是示出明挖回填式地下结构的视图。在明挖回填式地下结构的建造中，在安装弧形面板后，在必要时安装用来减小重量的绝热物质和轻质物质。为防止当再填充时再填充材料向下坠落，安装有防止坠落止挡件3700。因此，再填充材料可均匀地施加到隧道的侧部和上部，因此当再填充时防止了面板的变形。

图72是示出竖井的视图。在竖井的施工中，同样优选的是，将根据本发明的弧形面板3200和线性面板3600’进行结合安装。

图73到图75是示出完工结构的修理和维护的视图。

参考图73，在损坏部分3010出现在弧形面板3200的外表面的一部分上的情况下，冷固化树脂粘合剂3011被施加到损坏部分3010上，且将高强度加强纤维片3012连接到该施加有冷固化树脂粘合剂3011的部分上。

此外，如图74和图75中示出的，损坏部分3010’可能会出现在一个弧形面板3200中。在这种情况下，从弧形面板3200去除损坏部分3010’。

此后，将连接面板3220”’安装在弧形面板的已经去除损坏部分3010’的那部分上，并且通过连接面板3200”’将替换面板3200”连接到弧形面板3200上。