CN104334832A - 隧道挖掘方法 - Google Patents

Abstract

本隧道挖掘方法使用在将撑靴(12a)按压在隧道的侧壁的状态下进行挖掘的挖掘机(10)，其包括：对彼此大致平行的三条第一隧道(T1)进行挖掘的工序(第一挖掘工序)和对与第一隧道(T1)交叉的第二隧道(T2)进行挖掘的工序(第二挖掘工序)。

Description

隧道挖掘方法

技术领域

本发明涉及对彼此交叉的隧道进行挖掘的隧道挖掘方法。

背景技术

一直以来，使用具有在机械前面包含刀具的刀头和在机械后方的左右侧面设置的撑靴(グリッパ)的挖掘机来进行隧道的挖掘。

该挖掘机在将左右的撑靴按压在隧道左右侧壁上的状态下，使刀头旋转并按压于开挖面，从而挖掘隧道。

例如，在专利文献1中公开有一种盾构隧道的分支/接合部的施工方法，其包括使用上述那样的挖掘机来挖掘隧道的分支部分的工序。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开平3-5600号公报(平成3年1月11日公开)

发明内容

然而，在上述现有的盾构隧道的分支/接合部的施工方法中，具有以下所示的问题点。

即，在上述公报所公开的隧道挖掘方法中，在挖掘分支/接合区间时，由于要使挖掘机多次前后移动并挖掘分支/接合区间，因此非常麻烦，存在施工效率低这样的问题。

本发明的课题在于提供一种能够高效挖掘隧道的分支部分的隧道挖掘方法。

第一发明的隧道挖掘方法使用挖掘机来进行隧道的挖掘，该挖掘机在将撑靴按压在侧壁上的状态下使刀头旋转而进行挖掘，包括第一挖掘工序和第二挖掘工序。在第一挖掘工序中，对彼此大致平行的三条以上的第一隧道进行挖掘。在第二挖掘工序中，对与第一隧道交叉的第二隧道进行挖掘，在第一隧道与第二隧道的交叉部分的第一隧道侧配置具有反作用力承受部的隧道挖掘辅助装置，该反作用力承受部形成代替面，该代替面成为第二隧道的侧壁的一部分。

在此，在挖掘了彼此大致平行的三条以上的第一隧道之后，挖掘与第一隧道交叉的第二隧道。

由此，在挖掘了彼此大致平行的三条以上的第一隧道之后，挖掘与第一隧道交叉的第二隧道，由此仅通过大致直线状的挖掘，就能够挖掘作为第一隧道的分支的第二隧道。因此，与现有的隧道挖掘方法相比，因为绝大部分是直线状的挖掘部分，所以能够提高挖掘作业的效率。

此外，在此，使用将左右的撑靴按压在隧道左右侧壁上的状态下进行挖掘的挖掘机，为了顺畅地进行既存的第一隧道与新挖掘的第二隧道的交叉部分的挖掘，在既存的第一隧道侧设置具有反作用力承受部的隧道挖掘辅助装置，该反作用力承受部形成代替面，该代替面成为第二隧道的侧壁的一部分。

由此，能够利用反作用力承受部的代替面来堵塞与既存的第一隧道交叉的部分产生的作为第二隧道的不具有侧壁的部位。因此，能够使用承受来自侧壁的反作用力并挖掘的现有的挖掘机，挖掘第一隧道与第二隧道的交叉部分。

第二发明的隧道挖掘方法在第一发明的隧道挖掘方法的基础上，还包括在第二挖掘工序中挖掘了第一隧道与第二隧道的交叉部分之后，使隧道挖掘辅助装置向其他第一隧道与第二隧道的交叉部分移动的工序。

在此，在具有多个第一隧道与第二隧道的交叉部分的情况下，使隧道挖掘辅助装置向各交叉部分移动。

由此，例如即使在具有多个第一隧道与第二隧道的交叉部分的情况下，也能够使隧道挖掘辅助装置高效地向交叉部分移动，从而能够高效地实施交叉部分的挖掘。

第三发明的隧道挖掘方法在第一或第二发明的隧道挖掘方法的基础上，在第一挖掘工序中，配置具有拐角反作用力承受部的隧道挖掘辅助装置，该拐角反作用力承受部形成代替面，该代替面成为使第一隧道弯曲的部分的弯曲部分外侧侧壁的一部分。

在此，在挖掘第一隧道的弯曲部分时，在弯曲的外侧位置设置具有接受挖掘机的反作用力的反作用力承受部的隧道挖掘辅助装置。

由此，在挖掘第一隧道的弯曲部分时，能够使挖掘机前进并挖掘。

第四发明的隧道挖掘方法使用挖掘机来进行隧道的挖掘，该挖掘机在将撑靴按压在侧壁上的状态下使刀头旋转而进行挖掘，所述隧道挖掘方法包括第一挖掘工序、准备工序、移动设置工序及第二挖掘工序。

第一挖掘工序对第一隧道进行挖掘。预先确定与第一隧道交叉的第二隧道的挖掘。在准备工序中，准备第一隧道与第二隧道的交叉预定部分中成为第二隧道的侧壁的一部分的代替面。在移动设置工序中，使代替面移动设置到第一隧道的交叉预定部分，作为第二隧道的侧壁的一部分。在第二挖掘工序中，在对第二隧道进行挖掘的工序中，在交叉预定部分将撑靴按压在代替面上进行挖掘。

由此，无需在隧道内对代替面进行施工，因此能够比以往更容易地对与一个隧道交叉的隧道进行施工。

第五发明的隧道挖掘方法在第四发明的隧道挖掘方法的基础上，第一隧道包括至少三个彼此大致平行的部位。

在此，存在多个第一隧道与第二隧道的交叉部分。在本发明中，因为代替面移动，所以交叉部分的挖掘越是增加，与现有的挖掘方法相比，越能够提高施工效率。

第六发明的隧道挖掘方法在第五发明的隧道挖掘方法的基础上，第一隧道的大致平行的部位由弯曲部连结而成为连续的隧道。

由此，第一隧道挖掘仅通过挖掘机的前进就能够实现，从而能够提高施工效率。

第七发明的隧道挖掘方法在第四发明的隧道挖掘方法的基础上，第二隧道包括至少三个彼此大致平行的部位。

在此，存在多个第一隧道与第二隧道的交叉部分。在本发明中，因为代替面移动，所以交叉部分的挖掘越是增加，与现有的挖掘方法相比，越能够提高施工效率。

第八发明的隧道挖掘方法在第七发明的隧道挖掘方法的基础上，第二隧道的大致平行的部位由弯曲部连结而成为连续的隧道。

由此，第二隧道挖掘仅通过挖掘机的前进就能够实现，此外，在多个交叉部分的挖掘中，因为代替面的移动小，所以能够提高施工效率。

附图说明

图1是表示在使用本发明一实施方式的隧道挖掘辅助装置的隧道挖掘方法中所使用的挖掘机的结构的侧视图。

图2是表示使用图1的挖掘机和本实施方式的隧道挖掘辅助装置进行隧道挖掘的状态的剖视图。

图3中，(a)是表示图2的隧道挖掘辅助装置设置于隧道内的状态下的俯视图。(b)是其后端侧的剖视图。(c)是其侧视图。(d)是其前侧剖视图。

图4中，(a)，(b)是表示图2的隧道挖掘辅助装置设置于隧道内的状态下的俯视图和立体图。

图5中，(a)是表示图2的隧道挖掘辅助装置能够在隧道内移动的状态的俯视图。(b)是其后端侧的剖视图。(c)是其侧视图。(d)是其前侧剖视图。

图6中，(a),(b)是表示图2的隧道挖掘辅助装置能够在隧道内移动的状态的俯视图和立体图。

图7中，(a),(b)是表示利用本发明一实施方式的隧道挖掘方法进行隧道挖掘的顺序的图。

图8中，(a),(b)是表示利用本发明一实施方式的隧道挖掘方法进行隧道挖掘的顺序的图。

图9中，(a)，(b)是表示利用本发明一实施方式的隧道挖掘方法进行隧道挖掘的顺序的图。

图10中，(a),(b)是表示利用本发明一实施方式的隧道挖掘方法进行隧道挖掘的顺序的图。

图11是表示本发明其他实施方式的隧道挖掘辅助装置的内部结构的剖视图。

图12中，(a)，(b)是说明调节图11的隧道挖掘辅助装置的反作用力承受部的角度的机构的图。

图13是表示本发明另一实施方式的隧道挖掘辅助装置的结构的侧视图。

图14是表示本发明其他实施方式的隧道挖掘方法的说明图。

具体实施方式

以下使用图1～图10(b)说明本发明一实施方式的隧道挖掘辅助装置和使用该隧道挖掘辅助装置的隧道挖掘方法。

需要说明的是，在本实施方式中出现的挖掘机10(图1等)被称作TBM(Tunnel Boring Machine，全断面隧道挖掘机)中的、所谓的撑靴式TBM、硬岩石TBM。另外，在本实施方式中，由挖掘机10挖掘的隧道(第一隧道T1、第二隧道T2)如图4(b)所示，都是剖面呈大致圆形的隧道。需要说明的是，本发明的隧道的剖面形状不限于圆形，也可以是椭圆形、双圆形、马蹄形等。

(挖掘机10的结构)

在本实施方式中，使用图1所示的挖掘机10进行第一隧道T1、第二隧道T2(参照图2等)的挖掘。需要说明的是，在本实施方式中说明的挖掘机10是在由撑靴支承后方的状态下使刀头旋转而进行挖掘的具有普通结构的挖掘机。

挖掘机10是一边挖掘岩盘等一边前进而进行隧道的挖掘工事的装置，如图1所示，具有刀头11、撑靴12a及推进液压缸13。

如图1所示，刀头11配置在挖掘机10的前端侧，通过以大致圆形的隧道的中心轴为旋转中心旋转，利用在前端侧表面设置的多个盘式刀具11a来挖掘岩盘等。另外，刀头11将由盘式刀具11a粉碎后的岩盘、岩石等从形成于表面的开口部(未图示)取入到内部。

如图1所示，撑靴搭载部12配置在挖掘机10的后侧，构成挖掘机10的后躯体部。在撑靴搭载部12的宽度方向两侧部设置有撑靴12a。如图2所示，通过使撑靴12a按压在挖掘中的第二隧道T2的侧壁T2a上，在第二隧道T2内支承挖掘机10。

如图1所示，推进液压缸13配置在挖掘机10的中部，构成挖掘机10的中躯体部。另外，通过使推进液压缸13在刀头11与撑靴12a之间伸缩，对第二隧道T2进行挖掘并使挖掘机10逐渐前进。

如图1所示，支撑部14配置在刀头11与推进液压缸13之间，与刀头11一起构成挖掘机10的前躯体部。另外，支撑部14在第二隧道T2内支撑挖掘机10的前躯体部。

利用以上结构，通过使撑靴12a压接于第二隧道T2的侧壁T2a，使挖掘机10在保持为在第二隧道T2内不移动的状态下，使前端侧的刀头11旋转，并且使推进液压缸13伸长而将刀头11按压于开挖面，从而挖掘岩盘等而前进。此时，在挖掘机10中，使用未图示的带传送装置等将粉碎后的岩石等向后方运搬。如此一来，能够在第二隧道T2(参照图2)内掘进。

也就是说，在挖掘机10中，配置在比进行挖掘的刀头11靠后方位置的撑靴12a成为按压于挖掘中的第二隧道T2的侧壁T2a的状态，并且成为用于挖掘第二隧道T2的条件。

(隧道挖掘辅助装置20的结构)

如图2所示，本实施方式的隧道挖掘辅助装置20设置在挖掘与既存的第一隧道T1交叉的第二隧道T2时，第一隧道T1与第二隧道T2交叉部分的第一隧道T1侧。而且，隧道挖掘辅助装置20在第一隧道T1与第二隧道T2的交叉部分以从两侧面夹住第二隧道T2的方式在第一隧道T1内设置有两个。

在此，隧道挖掘辅助装置20在挖掘第二隧道T2时，在第一隧道T1中的形成于与第二隧道T2交叉的交叉部分的无侧壁T2a的部分形成成为侧壁T2a的替代面的代替面。

更详细而言，如图2所示，隧道挖掘辅助装置20具有反作用力承受部21、第一分割部22及第二分割部23。

(反作用力承受部21)

反作用力承受部21为了在第一隧道T1与第二隧道T2的交叉部分产生的无第二隧道T2的侧壁的部分形成代替面而设置在既存的第一隧道T1侧。而且，如图2所示，反作用力承受部21配置在隧道挖掘辅助装置20的前端，具有液压缸21a、反作用力承受面(代替面)21b、行驶轮(行驶部)21c及被切削部21d。

为了在挖掘第二隧道T2时在形成于第一隧道T1、第二隧道T2的交叉部分的无第二隧道T2的侧壁T2a的部分配置反作用力承受面21b作为侧壁T2a的代替面，液压缸21a设置成相对于第一隧道T1的侧壁T1a进退自如。另外，如图3(d)所示，液压缸21a在反作用力承受部21的侧面沿纵向排列配置有两个。

也就是说，如图3(a)及图4(a)等所示，液压缸21a在隧道挖掘辅助装置20设置在第一隧道T1与第二隧道T2的交叉部分时，使反作用力承受面21b移动到规定的进出位置，从而使其成为利用挖掘机10挖掘中的第二隧道T2的侧壁T2a的一部分。

另一方面，如图5(a)、图6(a)等所示，为了在新的第一隧道T1与第二隧道T2的交叉部分配置隧道挖掘辅助装置20而使隧道挖掘辅助装置20在第一隧道T1内移动时，使液压缸21a移动至规定的退避位置。

反作用力承受面21b以利用液压缸21a进退自如的状态设置在反作用力承受部21上，当移动至规定的进出位置时，构成挖掘中的第二隧道T2的侧壁T2a的一部分。

如图3(a)所示，行驶轮21c为了能够在隧道内实现反作用力承受部21(隧道挖掘辅助装置20)的行驶，相对于第一隧道T1的底面设置有四个。

被切削部21d在反作用力承受面21b的表面通过喷出混凝土等而形成，从而达到所希望的厚度。被切削部21d在挖掘第二隧道T2时，一部分被挖掘机10切削，由此能够容易地形成与第二隧道T2的侧壁T2a大致相同形状的代替面。

由此，无需使反作用力承受面21b的形状或反作用力承受面21b的角度与第二隧道T2的侧壁T2a的形状准确一致。

(第一分割部22)

第一分割部22为了在第一隧道T1内支撑隧道挖掘辅助装置20而设置，如图2所示，与反作用力承受部21的后部连结。如图3(a)所示，第一分割部22具有支撑液压缸(支撑部)22a、支撑液压缸(支撑部)22b及行驶轮22c。需要说明的是，在本实施方式中，反作用力承受部21与第一分割部22连结，但是也可以不连结而是在隧道施工时使反作用力承受部21与第一分割部22抵接。

支撑液压缸22a在设置有隧道挖掘辅助装置20的第一隧道T1内以相对于第一隧道T1的侧壁T1a能够进退的状态设置。

支撑液压缸22b设置在支撑液压缸22a的相反侧的侧面，与支撑液压缸22a同样地，以相对于第一隧道T1的侧壁T1a能够进退的状态设置。

也就是说，如图2及图3(a)等所示，在第一隧道T1内固定隧道挖掘辅助装置20时，支撑液压缸22a,22b从任一侧面移动至进出位置，从而能够使第一分割部22的另一面按压在第一隧道T1的侧壁T1a上。由此，使第一分割部22以在第一隧道T1内不能移动的状态被保持。

如图3(a)所示，为了能够在隧道内实现第一分割部22(隧道挖掘辅助装置20)的行驶，行驶轮22c相对于第一隧道T1的底面设置有四个。

(第二分割部23)

第二分割部23与第一分割部22同样地，为了在第一隧道T1内支撑隧道挖掘辅助装置20而设置，如图2所示，与第一分割部22的后部连结。如图3(a)所示，第二分割部23具有支撑液压缸(支撑部)22a、支撑液压缸(支撑部)22b、行驶轮22c及连结部23d。

支撑液压缸23a在设置有隧道挖掘辅助装置20的第一隧道T1内以相对于第一隧道T1的侧壁T1a能够进退的状态设置。另外，如图3(b)所示，支撑液压缸23a在第二分割部23的侧面上沿纵向排列配置有两个。

支撑液压缸23b设置在支撑液压缸23a的相反侧的侧面，与支撑液压缸23a同样地，以相对于第一隧道T1的侧壁T1a能够进退的状态设置。另外，如图3(b)以及图3(c)所示，支撑液压缸23b与支撑液压缸23a同样地，在第二分割部23的支撑液压缸23a的相反侧的侧面上沿纵向排列配置有两个。

也就是说，如图2及图3(a)等所示，在第一隧道T1内固定隧道挖掘辅助装置20时,支撑液压缸23a,23b从任一侧面移动至进出位置，从而能够使第二分割部23的另一方的面按压在第一隧道T1的侧壁T1a上。由此，第二分割部23以在第一隧道T1内不能移动的状态被保持。

如图3(a)所示，为了能够在隧道内实现第二分割部23(隧道挖掘辅助装置20)的行驶，行驶轮23c相对于第一隧道T1的底面设置有四个。

连结部23d设置在第二分割部23的后端面，使未图示的牵引车与隧道挖掘辅助装置20连结。

＜本隧道挖掘辅助装置20的固定状态＞

本实施方式的隧道挖掘辅助装置20如上所述，在挖掘与既存的第一隧道T1交叉的第二隧道T2时，为了设置第二隧道T2的侧壁的代替面而配置在第一隧道T1侧。

在此，在利用挖掘机10来挖掘第二隧道T2时，由于一边将撑靴12a按压在第二隧道T2的侧壁T2a上一边挖掘，因此从撑靴12a向利用隧道挖掘辅助装置20设置的侧壁T2a的代替面施加较大的压力。因此，隧道挖掘辅助装置20需要在既存的第一隧道T1内承受撑靴12a的压力。

因此，在本实施方式的隧道挖掘辅助装置20中，在被挖掘机10的撑靴12a施加压力的情况下，为了避免在第一隧道T1内移动，如图3及图4所示，使支撑液压缸22b,23b从第一分割部22,第二分割部23的一个侧面突出。

需要说明的是，在本实施方式中，通过这样使第一分割部22和第二分割部23的宽度方向的一个支撑液压缸伸长，使第一分割部22和第二分割部23相对于隧道侧壁固定，也可以使宽度方向的两个支撑液压缸伸长来固定。

由此，如图4(a)所示，第一分割部22和第二分割部23成为按压在第一隧道T1的侧壁T1a的一个侧面的状态。因此，即使在挖掘第二隧道T2中的挖掘机10的撑靴12a向反作用力承受部21的反作用力承受面21b施加压力的情况下，也能够保持隧道挖掘辅助装置20整体在第一隧道T1内不移动。

＜本隧道挖掘辅助装置20的可移动状态＞

另一方面，隧道挖掘辅助装置20例如在进行具有多个第一隧道T1与第二隧道T2的交叉部分的挖掘工事的情况下等，在各交叉部分设置第二隧道T2的侧壁T2a的代替面时，如图5和图6所示，使从第一分割部22、第二分割部23的一个侧面突出的支撑液压缸22b、23b移动至退避位置。

在此，如图5(c)等所示，隧道挖掘辅助装置20在反作用力承受部21、第一分割部22及第二分割部23的底面分别具有行驶轮21c,22c,23c。

由此，通过使未图示的牵引车与第二分割部23的连结部23d连结，能够被牵引车顺畅地牵引而在第一隧道T1、第二隧道T2内移动。

需要说明的是，在本实施方式中，通过这样利用底面的行驶轮21c,22c,23c的滚动而使装置在隧道内移动，但是也可以在装置底面设置橇，通过滑动而移动。

此外，为了使隧道挖掘辅助装置20顺畅地移动至新的第一隧道T1、第二隧道T2的交叉部分，需要通过弯曲的转弯部分等。

因此，在本实施方式的隧道挖掘辅助装置20中，如图5(c)所示，能够使反作用力承受部21、第一分割部22、第二分割部23彼此分割而进行移动。另外，通过采用将隧道挖掘辅助装置20分割为多个组件(反作用力承受部21及第一分割部22、第二分割部23)的构造，能够获得容易通过弯曲的转弯部分等这样的效果。

＜本隧道挖掘辅助装置20的效果＞

(1)

如图2所示，在使用以将撑靴12a按压在侧壁T2a上的状态进行挖掘的挖掘机10，进行与既存的第一隧道T1交叉的第二隧道T2的挖掘时，本实施方式的隧道挖掘辅助装置20配置在第一隧道T1侧。并且，隧道挖掘辅助装置20具有：反作用力承受部21，其包括反作用力承受面21b，该反作用力承受面21b在不存在第二隧道T2的侧壁T2a的、第一隧道T1与第二隧道T2的交叉部分成为代替面；第一分割部22及第二分割部23，其中第一分割部22包括支撑液压缸22a和22b，第二分割部23包括支撑液压缸23a和23b，从而保持反作用力承受部21在第一隧道T1内不移动。

由此，能够在第一隧道T1与第二隧道T2的交叉部分设置成为第二隧道T2的侧壁T2a的代替面的反作用力承受面21b。因而，能够比以往更顺利地在彼此交叉的第一隧道T1与第二隧道T2的交叉部分使用挖掘机10实施挖掘作业。其结果是，即使在对彼此交叉的第一隧道T1、第二隧道T2进行挖掘的情况下，也能够比以往缩短隧道挖掘操作的工事所需要的时间。

(2)

本实施方式的隧道挖掘辅助装置20在构成隧道挖掘辅助装置20的反作用力承受部21及第一分割部22、第二分割部23上全部设置有行驶轮21c,22c,23c。因此，隧道挖掘辅助装置20被未图示的牵引车牵引，由此能够在第一隧道T1、第二隧道T2内自由地移动。

(3)

如上所述，本实施方式的隧道挖掘辅助装置20以分割为反作用力承受部21及第一分割部22、第二分割部23这三个构件的状态构成。

由此，通过采用分割构造，即使在包括第一隧道T1、第二隧道T2的隧道的转弯部分，也能够使隧道挖掘辅助装置20通过。

另外，由于能够在拐弯移动并且能够使装置变长，因此能够降低支撑部相对于隧道侧壁的面压。此外，因为反作用力承受部21与第一分割部22、第二分割部23分离，所以仅通过变更反作用力承受部21，就能够实现交叉角不同的隧道施工。

(4)

本实施方式的隧道挖掘辅助装置20在反作用力承受部21中的面向第二隧道T2的部分具有被切削部21d，该被切削部21d以成为规定的厚度以上的方式通过喷出混凝土等而形成。

由此，在利用挖掘机10挖掘第二隧道T2的情况下，利用挖掘机10的前端的刀头11将被切削部21d的一部分切削为与第二隧道T2的侧壁T2a的形状大致同等的形状。由此，之后，能够在挖掘机10前进时，使撑靴12a以与在第二隧道T2的侧壁T2a相同的状态，在反作用力承受面21b处使撑靴12a抵接。因而，无需考虑与第二隧道T2的侧壁T2a的形状吻合地形成反作用力承受面21b的形状、或者准确地进行反作用力承受面21b的角度调整等。

＜隧道挖掘方法＞

以下使用图7(a)～图10(b)说明本实施方式的隧道挖掘方法。

即，在本实施方式中，使用上述的挖掘机10及隧道挖掘辅助装置20，按照以下顺序进行隧道的挖掘。

首先，如图7(a)所示，在步骤S1中，为了从既存的两条隧道T0挖掘彼此大致平行的三条第一隧道T1，设定第一挖掘线L1。

接下来，如图7(b)所示，在步骤S2中，挖掘机10在后方带着支援拖车15，利用牵引车使挖掘机10移动到既存的隧道T0与第一隧道T1的分支位置。

此时，在从既存的隧道T0向第一隧道T1分支的部分设置有拐角用反作用力承受部30。由此，即使在向第一隧道T1分支的弯曲部分处，挖掘机10也能够使撑靴12a与拐角用反作用力承受部30抵接，并且进行第一隧道T1的挖掘。

在此，拐角用反作用力承受部30的反作用力承受面优选具有与第一隧道T1的侧壁T1a相同的形状。或者，也可以如上述的隧道挖掘辅助装置20的反作用力承受面21b那样，在表面设置被挖掘部21d，其被挖掘机10挖掘并成为易于与撑靴12a抵接的形状。

接下来，如图8(a)所示，在步骤S3中，沿着第一挖掘线L1，利用挖掘机10挖掘岩盘等，并且使挖掘机10移动。由此，能够将第一隧道T1形成在所希望的位置。此时，也可以使支援拖车15与挖掘机10一起移动。

接下来，如图8(b)所示，在步骤S4中，在挖掘达到形成在分开位置的既存的隧道T0而结束，从而使第一隧道T1贯穿隧道T0、T0之间时，挖掘机10利用牵引车返回到如图7(b)所示的初始位置。

需要说明的是，如图8(a)所示，与步骤S2同样地，在第一隧道T1到达隧道T0的部分设置有拐角用反作用力承受部30。

接下来，如图9(a)所示，在步骤S5(第一挖掘工序)中，为了挖掘与挖掘好的第一隧道T1大致平行的新的第一隧道T1，再次沿着第一挖掘线L1使挖掘机10移动。

接下来，如图9(b)所示，在步骤S6(第一挖掘工序)中，在重复上述步骤S3～S5而挖掘了三条彼此大致平行的第一隧道T1之后，为了形成与这三条第一隧道T1交叉的多条第二隧道T2，设定第二挖掘线L2。将第一隧道T1与第二挖掘线L2交叉的部位、即预先设定有第一隧道T1与第二隧道T2交叉的部位作为交叉预定部分。

接下来，如图10(a)所示，在步骤S7(第二挖掘工序)中，利用挖掘机10沿第二挖掘线L2挖掘岩盘等，并且使挖掘机10移动。由此，能够将与既存的第一隧道T1交叉的第二隧道T2形成在所希望的位置。

此时，如图10(a)所示，在既存的第一隧道T1与第二挖掘线L2交叉的部分(交叉预定部分)的第一隧道T1侧，预先被准备好的上述隧道挖掘辅助装置20在第一隧道T1内移动而被移动设置，以夹住上述交叉部分的方式设置为两个。另外，在从第一隧道T1向第二隧道T2分支的部分、合流的部分分别设置上述拐角用反作用力承受部30。

接下来，如图10(b)所示，在步骤S8中，通过使挖掘机10沿第二挖掘线L2前进，能够通过第一隧道T1与第二隧道T2的交叉部分而挖掘至与既存的第一隧道T1合流的部分。

需要说明的是，在挖掘机10通过了配置有隧道挖掘辅助装置20的交叉部分之后，隧道挖掘辅助装置20被牵引车等牵引，向接下来挖掘机10要通过的第一隧道T1与第二隧道T2的交叉部分移动(移动工序)。

移动至第一隧道T1的挖掘机经由未图示的环状隧道移动，通过重复上述工序而依次挖掘平行的多条第二隧道T2。

＜本隧道挖掘方法的效果＞

(1)

如图7(a)～图10(b)所示，本实施方式的隧道挖掘方法使用在将撑靴12a按压在隧道的侧壁上的状态下进行挖掘的挖掘机10，包括对三条彼此大致平行的第一隧道T1进行挖掘的工序(第一挖掘工序)和对与第一隧道T1交叉的第二隧道T2进行挖掘的工序(第二挖掘工序)。

由此，当进行包括多个隧道分支、合流的部分的隧道挖掘工事时，挖掘机10呈大致直线状地移动即可，因此能够比以往缩短隧道挖掘工事工期。

(2)

本实施方式的隧道挖掘方法在挖掘与既存的第一隧道T1交叉的第二隧道T2的工序中，在第一隧道T1与第二隧道T2交叉的部分配置具有反作用力承受部21的隧道挖掘辅助装置20，该反作用力承受部21形成第二隧道T2的侧壁T2a的代替面。

由此，能够在形成于第二隧道T2的第一隧道T1与第二隧道T2的交叉部分的无侧壁T2a的部分设置成为代替面的反作用力承受面21b。由此，在包括多个隧道的交叉部分的隧道挖掘工事中，能够比以往提高工事效率而缩短工期。

(3)

本实施方式的隧道挖掘方法在形成有多个第一隧道T1与第二隧道T2的交叉部分的隧道挖掘工事中，当挖掘机10通过设置有隧道挖掘辅助装置20的交叉部分时，使隧道挖掘辅助装置20向挖掘机10接着要通过的交叉部分移动。

由此，即便在具有多个第一隧道T1与第二隧道T2的交叉部分的情况下，也能够实施挖掘机10的挖掘，从而能够比以往缩短隧道挖掘工事的工期。

(4)

本实施方式的隧道挖掘方法在从隧道T0向第一隧道T1的分支/合流部分、或者从第一隧道T1向第二隧道T2的分支/合流部分设置拐角用反作用力承受部30。

由此，即使在隧道的分支/合流部分处也能够使用挖掘机10进行挖掘，从而能够比以往缩短隧道挖掘工事的工期。

[其他实施方式]

以上说明了本发明的一实施方式，但是本发明不限于上述实施方式，可以在不脱离发明的要旨的范围内进行各种变更。

(A)

在上述实施方式中，例举说明了在隧道挖掘辅助装置20的反作用力承受部21的反作用力承受面21b设置由混凝土等构成的被切削部21d，使挖掘机10挖掘该被切削部21d并挖掘第二隧道T2，但是本发明不限于此。

例如，也可以如图11所示，是具有搭载有角度调整机构122的反作用力承受部121的隧道挖掘辅助装置120，该角度调整机构122对与被挖掘的第二隧道T2的侧壁的形状相吻合地形成的反作用力承受面进行角度调整。

具体地说，如图11所示，隧道挖掘辅助装置120具有反作用力承受部121，该反作用力承受部121包括角度调整机构122、第一承受部123及第二承受部124。需要说明的是，与上述实施方式1同样地，在反作用力承受部121的挖掘侧的相反侧连结有第一分割部22和第二分割部23。

如图11所示，角度调整机构122具有液压缸122a、转动轴122b、转动轴122c。

通过使液压缸122a伸缩，进行成为第二隧道T2的侧壁T2a的代替面的反作用力承受面123a,124a的角度调整。

转动轴122b,122c设在液压缸122a的两端，在液压缸122a伸缩时，通过使第一承受部123、第二承受部124转动，能够进行成为第二隧道T2的侧壁T2a的代替面的反作用力承受面123a,124a的角度调整。

第一承受部123具有反作用力承受面(代替面)123a、液压缸123b。

反作用力承受面123a构成第二隧道T2的侧壁T2a的代替面的一部分。

为了在第二隧道T2的挖掘时在形成于第一隧道T1与第二隧道T2的交叉部分的无第二隧道T2的侧壁T2a的部分配置反作用力承受面123a作为侧壁T2a的代替面，液压缸123b被设置成相对于第一隧道T1的侧壁T1a进退自如。

需要说明的是，在使隧道挖掘辅助装置120在隧道内移动时，通过使液压缸123b收缩，能够使反作用力承受面123a向退避位置移动。

第二承受部124具有反作用力承受面(代替面)124a、转动轴124b。

反作用力承受面124a与第一承受部123的反作用力承受面123a一起构成第二隧道T2的侧壁T2a的代替面。

转动轴124b在角度调整机构122的液压缸122a伸缩时成为使反作用力承受面124a转动的转动中心。

如图12(a)所示，本实施方式的隧道挖掘辅助装置120利用以上结构，通过使角度调整机构122的液压缸122a从初始位置收缩，能够将第一反作用力承受部123、第二反作用力承受部124的反作用力承受面123a、124a的角度向相对于基准面退避的位置调整。

另一方面，如图12(b)所示，通过使角度调整机构122的液压缸122a从初始位置伸长，能够将第一反作用力承受部123、第二反作用力承受部124的反作用力承受面123a、124a的角度向相对于基准面突出的位置调整。

由此，像上述实施方式那样，即使不设置向反作用力承受面123a、124a的表面喷出混凝土等而形成的被挖掘部，也能够调整反作用力承受面123a、124a的角度，以成为与第二隧道T2的侧壁T2a的形状相应的适当角度。

(B)

在上述实施方式中，举例说明了在隧道挖掘辅助装置20的第二分割部23设置连结部23d、使连结部23与牵引车连结、从而实现隧道挖掘辅助装置20在隧道内能够移动。但是，本发明不限于此。

例如，可以如图13所示，在反作用力承受部21搭载发动机221，通过向行驶轮21c施加旋转驱动力，来实现能够自走的隧道挖掘辅助装置220。

该情况也能够使隧道挖掘辅助装置220顺畅地移动，因此能够比以往缩短进行包括多个隧道交叉部分的隧道挖掘工事时的挖掘工事的工期。

需要说明的是，作为搭载上述发动机221的位置，不限于反作用力承受部21，也可以是第一分割部22或第二分割部23。

另外，作为驱动行驶轮旋转的驱动源，不限于发动机，也可以将由电池等驱动的马达作为驱动源。

(C)

在上述实施方式中，举例说明了挖掘与三条第一隧道T1交叉的第二隧道T2的隧道挖掘方法。但是，本发明不限于此。

例如，在第二隧道T2的挖掘前进行挖掘的既存第一隧道T1的条数也可以是四条以上。

在该情况下，也能够如上所述，高效地挖掘包括彼此交叉部分的第一隧道T1与第二隧道T2，因此能够比以往缩短工期。

(D)

在上述实施方式中，作为隧道挖掘辅助装置20，举例说明了分割为反作用力承受部21、第一分割部22及第二分割部23这三个构件的结构。但是，本发明不限于此。

例如，也可以构成为单体的隧道挖掘辅助装置。

另外，在采用分割构造的情况下，也可以采用分割为两个构件的构造、分割为四个以上构件的构造。

(E)

在上述实施方式中，在挖掘了一条第一隧道T1之后，挖掘机10在该一条第一隧道T1内后退，然后对与该一条第一隧道T1平行的第一隧道T1进行挖掘。另外，在挖掘了一条第二隧道T2之后，挖掘机10在与其交叉的第一隧道T1所相连的环状隧道内移动，然后对与该一条第二隧道T2平行的第二隧道T2进行挖掘。换言之，在挖掘第一隧道T1、第二隧道T2时，举例说明了挖掘机10向相同的方向进行挖掘。但是，本发明不限于此。

例如，可以如图14所示，与第一隧道T3交叉的第二隧道T4由多个平行部位T4a,T4b,T4c以及连结多个平行部位T4a,T4b,T4c的弯曲部位T4d,T4e形成。并且，也可以使挖掘机10总是前进而连续地挖掘第二隧道T4。在挖掘邻接的平行部位(例如T4a,T4b)时，挖掘机10的行进方向成为相反方向。关于第一隧道T3，可以是相同的结构。

在该实施方式中，由于不存在挖掘机10的后退、迂回，因此能够提高施工效率。

工业实用性

本发明的隧道挖掘方法由于起到能够高效地挖掘隧道的分支部分、尤其是交叉部分这样的效果，因此能够广泛应用于包括分支部分、尤其是交叉部分的隧道的挖掘方法。

附图标记说明

10  挖掘机

11  刀头

11a 盘式刀具

12  撑靴搭载部

12a 撑靴

13  推进液压缸

14  支撑部

15  支援拖车

20  隧道挖掘辅助装置

21  反作用力承受部

21a 液压缸

21b 反作用力承受面(代替面)

21c 行驶轮(行驶部)

21d 被切削部

22   第一分割部

22a  支撑液压缸(支撑部)

22b  支撑液压缸(支撑部)

22c  行驶轮

23   第二分割部

23a  支撑液压缸(支撑部)

23b  支撑液压缸(支撑部)

23c  行驶轮

23d  连结部

30   拐角用反作用力承受部

120  隧道挖掘辅助装置

121  反作用力承受部

122  角度调整机构

122a 液压缸

122b 转动轴

122c 转动轴

123  第一承受部

123a 反作用力承受面(代替面)

123b 液压缸

124  第二承受部

124a 反作用力承受面(代替面)

124b 转动轴

220  隧道挖掘辅助装置

221  发动机

L1   第一挖掘线

L2   第二挖掘线

T0   隧道

T1,T3  第一隧道

T1a  侧壁

T2,T4  第二隧道

T2a  侧壁

T4a,T4b,T4c 平行的部位

T4d,T4e     弯曲部位

Claims (8)

1.一种隧道挖掘方法，使用挖掘机来进行隧道的挖掘，该挖掘机在将撑靴按压在侧壁上的状态下使刀头旋转而进行挖掘，该隧道挖掘方法的特征在于，

包括：

第一挖掘工序，其对彼此大致平行的三条以上的第一隧道进行挖掘；

第二挖掘工序，其对与所述第一隧道交叉的第二隧道进行挖掘，在所述第一隧道与所述第二隧道的交叉部分的所述第一隧道侧配置具有反作用力承受部的隧道挖掘辅助装置，该反作用力承受部形成代替面，该代替面成为所述第二隧道的侧壁的一部分。

2.如权利要求1所述的隧道挖掘方法，其特征在于，还包括：

在所述第二挖掘工序中挖掘了所述第一隧道与第二隧道的交叉部分之后，使所述隧道挖掘辅助装置向其他的所述第一隧道与第二隧道的交叉部分移动的工序。

3.如权利要求1或2所述的隧道挖掘方法，其特征在于，

在所述第一挖掘工序中配置具有拐角反作用力承受部的隧道挖掘辅助装置，所述拐角反作用力承受部形成代替面，该代替面成为使所述第一隧道弯曲的部分的弯曲部分外侧侧壁的一部分。

4.一种隧道挖掘方法，其使用挖掘机来进行隧道的挖掘，该挖掘机在将撑靴按压在侧壁上的状态下使刀头旋转而进行挖掘，所述隧道挖掘方法的特征在于，

包括：

第一挖掘工序，其挖掘第一隧道；

准备工序，其准备所述第一隧道与第二隧道的交叉预定部分中成为所述第二隧道的侧壁的一部分的代替面；

移动设置工序，其使所述代替面移动设置到所述第一隧道的所述交叉预定部分，使所述代替面作为所述第二隧道的侧壁的一部分；

第二挖掘工序，其利用所述挖掘机挖掘所述第二隧道，在所述交叉预定部分将所述撑靴按压在所述代替面上进行挖掘。

5.如权利要求4所述的隧道挖掘方法，其特征在于，

所述第一隧道包括至少三个彼此大致平行的部位。

6.如权利要求5所述的隧道挖掘方法，其特征在于，

所述大致平行的部位由弯曲部位连结，所述第一隧道成为连续的隧道。

7.如权利要求4所述的隧道挖掘方法，其中，

所述第二隧道包括至少三个彼此大致平行的部位。

8.如权利要求7所述的隧道挖掘方法，其中，

所述大致平行的部位由弯曲部位连结，所述第二隧道成为连续的隧道。