JP2000064766A - トンネル覆工工法及び掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トンネル覆工材の推進・牽引作業回数を少なく
することにより、工期の短縮化及び工費の低減化を図る
ことができ、また作業者による作業の省力化を図ること
ができるトンネル覆工工法及び掘削装置を提供する。 【解決手段】トンネルの掘削に先立ち、地山内部にトン
ネル断面を区画するための少なくとも１対の鉛直覆工版
３，３と、これらの鉛直覆工版３，３の上部に連結され
る上床覆工版１０とを構築するトンネル覆工工法におい
て、上床覆工版１０の覆工材として、少なくとも鉛直覆
工版３，３間のスパンに対応した幅を有する床版７を用
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、トンネル覆工工
法及び掘削装置に関し、さらに詳細には、鉄道や道路の
下方に立体交差するトンネルを構築する際に適用される
覆工工法及び掘削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、鉄道や道路の下方に立体交差する
トンネルを構築する場合、いわゆるＢＲ工法、パイプル
ーフ工法、ＵＲＴ工法、ＰＣＲ工法等のアンダーパス工
法が採用されることが多い。これらの工法は、いずれも
トンネル掘削前に、予め覆工材としての多数の鋼管エレ
メントやＰＣエレメントを推進・牽引することにより、
地山に貫入させ、トンネル断面を区画するための鉛直覆
工版と上床覆工版とを構築する工程を含んでいる。

【０００３】しかしながら、覆工エレメントの推進・牽
引作業は多大な労力と時間を要し、しかもこのような覆
工エレメントを多数本、地山に貫入させることから、工
期が長期化し、また工費も高価にならざるを得なかっ
た。さらに、覆工エレメントの推進・牽引作業の繰り返
しは、地盤に悪影響を与え、このため軌道変状が生じる
ことが多かった。

【０００４】また、工法によっては、覆工エレメントの
貫入後、隣接するエレメントどうしをＰＣ鋼材で連結
し、プレストレスの導入により、これらのエレメントを
一体化する工程を含むものもある。しかしながら、ＰＣ
鋼材の配置、ジャッキによるプレストレスの導入は、エ
レメント内の狭小空間での人手による作業を余儀なくさ
れ、省力化が望まれていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。この発明の目的は、トンネル
覆工材の推進・牽引作業回数を少なくすることにより、
工期の短縮化及び工費の低減化を図ることができ、また
作業者による作業の省力化を図ることができるトンネル
覆工工法及び掘削装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採用している。すなわ
ち、この発明はトンネルの掘削に先立ち、地山内部にト
ンネル断面を区画するための少なくとも１対の鉛直覆工
版と、これらの鉛直覆工版の上部に連結される上床覆工
版とを構築するトンネル覆工工法において、前記上床覆
工版の覆工材として、少なくとも前記鉛直覆工版間のス
パンに対応した幅を有する床版を用いることを特徴とす
るトンネル覆工工法にある。

【０００７】この発明工法において、前記上床覆工版の
施工を非開削で行う場合には、前記鉛直覆工版の施工
後、前記床版を前記鉛直覆工版の上端に沿ってスライド
させながら、地山に貫入させる。前記床版のずれを防止
するために、前記床版と前記鉛直覆工版との各スライド
面に案内のための係合部を設けることが好ましい。前記
床版と前記鉛直覆工版との結合は、ピン結合あるいは剛
結いずれであってもよい。

【０００８】非開削施工の場合、前記床版の先端に刃口
を備えた掘削装置を連結し、掘削しながら前記床版を地
山に貫入させることができる。この場合、前記床版の下
部に排土用エレメントを固定する。前記床版の先端に刃
口を連結し、手掘りにより掘削しながら前記床版を地山
に貫入させてもよい。この場合、切羽保持部材により、
切羽を保持しながら掘削することが好ましい。

【０００９】また、掘削装置による掘削、手掘りによる
掘削いずれの場合も、前記床版の上面に摩擦低減処理を
施すことが好ましい。摩擦低減処理として、前記床版の
上面に低摩擦プレートを張り付け固定する方法を採用で
きる。また、前記床版の地山への貫入に先立ち、前記床
版の上面に沿って低摩擦プレートを所定距離ごと牽引す
る方法を採用することもできる。さらに、前記刃口にロ
ール状の低摩擦材を収容し、前記床版の地山への貫入に
伴い、前記低摩擦材を前記床版の上面に引き出すという
方法を採用することもできる。

【００１０】この発明工法において、前記上床覆工版の
施工を開削で行うこともでき、この場合、前記鉛直覆工
版の施工後、その上方の地山を開削し、その後前記床版
を前記鉛直覆工版の上端に沿ってスライドさせる。開削
施工の場合も、前記床版と前記鉛直覆工版との各スライ
ド面に案内のための係合部を設けることが好ましい。前
記床版と前記鉛直覆工版との結合は、非開削の場合と同
様に、ピン結合、剛結合いずれでもよい。

【００１１】前記床版材としては、非開削及び開削施工
いずれの場合も、鉄筋コンクリート製又はプレキャスト
コンクリート製のもの、さらには多数の前記覆工エレメ
ントを並列させて固定したものを使用することができ
る。

【００１２】この発明による掘削装置は、前記床版の幅
とほぼ等しい幅を有し、該床版の先端に連結される刃口
と、回転軸が前記刃口の幅方向と一致するように、前記
刃口に収容されたスクリューオーガと、前記スクリュー
オーガを回転させるための回転駆動部材とを備えてなる
ことを特徴とする。

【００１３】より具体的には、前記スクリューオーガの
スパイラル翼が、前記回転軸の中央部の両側で巻き方向
が互いに逆方向となっている。また、前記スクリューオ
ーガを刃口から突出させるための推進駆動部材を備えて
いる。さらに、前記スクリューオーガのスパイラル翼
が、前記回転軸の軸線方向に沿って、大径部と小径部と
を交互に繰り返す形状を有している。

【００１４】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照しながら以下に説明する。図１ないし図３は、この発
明によるトンネル覆工工法の全体を手順ごとに示してい
る。図に示される実施の形態は、この発明を鉄道線路の
下方にトンネルを構築する場合に適用した例である。図
１及び図２において、いずれも（ａ）は平面図、（ｂ）
は軌道に直角方向の断面図、（ｃ）は軌道に平行な断面
図である。

【００１５】図１に示すように、まず、上り線Ｕ及び下
り線Ｄを有する軌道の両側に、土留用の鋼矢板やＨ型鋼
を打ち込んで発進立坑１ａ及び到達立坑１ｂを掘削す
る。次に、牽引（又は推進）設備を設置して、発進立坑
１ａから到達立坑１ｂに向けて鉛直覆工エレメント２を
牽引することにより、地山に貫入させる。鉛直覆工エレ
メント２としては、従来と同様に角形鋼管等を用いるこ
とができる。そして、このような鉛直覆工エレメント２
の貫入作業を、多数本に対して互いに隣接するように順
次繰り返して行い、地山内部に１対の鉛直覆工版３，３
を構築する。なお、各エレメント２の内部には清掃して
コンクリートが打設される。また、各立坑１ａ，１ｂに
は基礎コンクリート４が打設される。

【００１６】次に、図２に示すように、発進立坑１ａの
上部を拡幅し、最上部の鉛直覆工エレメント２の各々に
ガイドエレメント５，５を連結固定する。また、鉛直覆
工版３，３間における最上部の覆工エレメント２とほぼ
同じレベルの地山に、排土用エレメント６を貫入させ
る。そして、ガイドエレメント５，５上に床版７を載置
する。この床版７は上床覆工版のための覆工材であり、
鉛直覆工版３，３間のスパンに対応した幅を有してい
る。

【００１７】床版７は鉄筋コンクリート（ＲＣ）製、プ
レキャストコンクリート（ＰＣ）製あるいは多数の覆工
エレメントを並列させて固定して作ることができ、ＲＣ
製の場合、発進立坑１ａで型枠を組んで製造することも
できる。なお、排土用エレメント６は、地山に別個に貫
入させることなく、後述するように床版７の下部に固定
してもよい。

【００１８】床版７のセット後、その先端に刃口８を備
えた掘削装置９を連結する。掘削装置９の詳細について
は後述する。そして、掘削装置９により地山を掘削しな
がら、床版７を牽引（又は推進）することにより、ガイ
ドエレメント５及び鉛直覆工版３の上端に沿ってスライ
ドさせ、床版７を地山に貫入させる。その際、掘削土砂
は排土用エレメント６を介して発進立坑１ａ側に排出さ
れる。

【００１９】床版７を地山に貫入させ、これにより上床
覆工版１０が構築された状態が図３に示されている。そ
の後、鉛直覆工版３，３及び上床覆工版１０により区画
された地山を掘削し、各覆工版３，１０の内面に化粧コ
ンクリート１１を施して、トンネルが構築される。以上
のように、この発明工法によれば、上床覆工版１０の施
工に際しては、推進・牽引作業が１回ですむ（鉛直覆工
版３が１対の場合）。上記実施の形態では、鉛直覆工版
３，３を先に構築したが、床版７を地山に貫入させて上
床覆工版１０を先に構築し、その後鉛直覆工エレメント
２を地山に貫入させて鉛直覆工版３，３を構築する手順
をとってもよい。

【００２０】図４ないし図８は排土方法の種々の例を示
している。各図において（ａ）は床版７の幅方向に直角
方向（貫入方向）の断面図、（ｂ）は床版７の幅方向の
断面図である。まず、図４は床版７の下部中央に排土用
エレメント６を固定した例である。刃口８からの掘削土
砂は、矢印で示すように、排土用エレメント６の内部を
通って後方に排出される。

【００２１】図５は床版７の下部両側に排土用エレメン
ト６を固定した例である。この場合、施工後、排土用エ
レメント６は鉛直覆工版３の一部を構成する。図６は、
多数の覆工エレメントを並列させて固定した床版７を示
し、この場合、床版７自体の内部すなわち適宜の覆工エ
レメントを通して排土することができる。図７は床版７
の下部両側と中央に排土用エレメント６を固定した例で
ある。この場合、図５に示した例と同様に、施工後、両
側の排土用エレメント６は鉛直覆工版３の一部を構成す
る。図８は排土用エレメントを用いずに、鉛直覆工版
３，３間の上部の地山を掘削し、この掘削空間１２を介
して排土するようにした例である。

【００２２】図９に示すように、床版７と鉛直覆工版３
との各スライド面には案内のための互いに係合する係合
部１３ａ，１３ｂがそれぞれ設けられている。（ａ）
は、床版７側に係合部１３ａとして半円形断面の溝を設
け、鉛直覆工版３側すなわち最上部の覆工エレメントに
係合部１３ｂとして同形状の突条を設けた例である。
（ｂ）は、（ａ）とは逆に床版７側に突条からなる係合
部１３ａを設け、鉛直覆工版３側に溝からなる係合部１
３ｂを設けた例である。また、（ｃ），（ｄ）は溝及び
突条を矩形断面のものとした例である。（ｅ）は床版７
及び鉛直覆工版３に係合部１３ａ，１３ｂとして切欠段
部を設けた例である。上記いずれの例の場合も、床版７
のスライド施工後、そのままの状態で床版７と鉛直覆工
版３とはピン結合された状態になる。

【００２３】床版７と鉛直覆工版３とはピン結合に限ら
ず、剛結してもよい。図１０は、床版７と鉛直覆工版３
とを剛結する例を示す断面図である。すなわち、床版７
には突条からなる係合部１３ａから、下方に突出する継
手筋１４が設けられている。他方、鉛直覆工版３の最上
部のエレメント２には継手筋１４が収容可能な溝からな
る係合部１３ｂが設けられている。床版７のスライド施
工後、溝を含む覆工エレメント２の内部にコンクリート
を打設して床版７と鉛直覆工版３とが剛結される。

【００２４】図１１は、床版７と鉛直覆工版３との他の
剛結例を示す断面図である。床版７には係合部１３ａを
備えた１対の継手プレート５０が設けられている。ま
た、鉛直覆工版３の最上部のエレメント２には、係合部
１３ａとスライド自在に咬み合い係合する係合部１３ｂ
を備えた１対の継手プレート５１が設けられている。継
手プレート５０，５１の各係合部１３ａ，１３ｂは鋼矢
板の継手として用いられるＳＶ継手であり、これらの継
手プレートを介して床版７と鉛直覆工版３とが剛結され
る。継手プレート５０，５１により区画された空間には
コンクリートが打設される。

【００２５】地山への床版７の貫入により、特に土被り
が浅い場合、軌道変状が生じるおそれもなくはない。図
１２及び図１３は、その対策を示す断面図である。図１
２は路盤に対して対策を施すことにより、軌道変状を防
止する例を示している。（ａ）は、道床１５の下方の路
盤１６を改良して上層路盤１６ａと下層路盤１６ｂとの
２層構造とし、上層路盤１６ａの粘着力（ｃ）を向上さ
せる一方、下層路盤１６ｂの粘着力を界面活性剤等を用
いて低下させた例である。また、（ｂ）は路盤１６を土
留壁体１７とタイロッド１８とで一体化した例である。
この場合、路盤１６は（ａ）のように改良してもよい
し、非改良であってもよい。

【００２６】図１３は、床版７に摩擦低減処理を施すこ
とにより、推進・牽引作業の円滑化を図り、併せて軌道
変状を防止するようにした例を示している。（ａ）は、
床版７の上面にＳＵＳ（ステンレス）材等の低摩擦プレ
ート１９を張り付け、固定した例である。（ｂ）は、床
版７の上面に複数の短冊状にされた低摩擦プレート１９
を配置し、上床版７の貫入に先立ち低摩擦プレート１９
を所定距離牽引し、これを繰り返すようにした例であ
る。

【００２７】（ｃ）は、刃口８にロール状の低摩擦材２
０を収容し、床版７の地山への貫入に伴い、低摩擦材２
０を床版７の上面にシート状に引き出すようにした例で
ある。この場合、シート状にされた低摩擦材２０の端部
は発進立坑の坑壁に固定される。その他、図示しない
が、床版７の上板自体を低摩擦材で構成してもよいし、
また床版７の貫入に伴い、その上面に滑材を注入しても
よい。

【００２８】上記実施の形態では、鉛直覆工版３を１対
とした場合について説明したが、この発明は鉛直覆工版
３が３つ以上ある場合でも勿論適用できる。図１４は鉛
直覆工版３が３つ以上ある場合の、床版７と鉛直覆工版
３との結合例を示す断面図である。鉛直覆工版３の最上
部の覆工エレメント２は、他のエレメントよりも幅が大
きくなっていて、隣接する２つの床版７，７の係合部１
３ａ，１３ａが係合する２つの係合部１３ｂ，１３ｂが
設けられている。鉛直覆工版３が３つ以上ある場合、床
版７の幅を必ずしも隣接する鉛直覆工版間のスパンに対
応させる必要はなく、それよりも大きくすることもでき
る。例えば、図１５に示すように、鉛直覆工版３が３つ
ある場合、床版７を２枚とすることなく、１枚とするこ
とができる。

【００２９】図１６ないし図１８は掘削装置９を示し、
図１６は床版の長手方向に沿った断面図、図１７は床版
の幅方向に沿った断面図、図１８は水平断面図である。
刃口８は床版７の幅とほぼ等しい幅を有し、床版７の先
端に連結される。刃口８は切羽側に開口する前室２１と
後室２２とを有し、下部中央に排土用エレメント６に連
結される排土室２３が設けられている。排土室２３は前
室２１の底部中央に設けられた排土口２４を介して前室
２１と連通している。

【００３０】前室２１には刃口８の幅方向と一致するよ
うにスクリューオーガ２５が収容されている。スクリュ
ーオーガ２５の回転軸２６の中央にはギヤボックス２７
が設けられ、また回転軸２６の両端は軸受ブロック２８
ａ，２８ｂに回転可能に支持されている。軸受ブロック
２８ａ，２８ｂは前室８の側壁に水平方向に設けられた
案内溝２９に摺動自在に嵌合している。

【００３１】後室２２には回転駆動部材である油圧モー
タ３０が配置されている。油圧モータ３０の軸３２には
スプライン軸継手等による伸縮継手３１が設けられてい
る。この油圧モータ３０の軸３２は前室２４に突出し、
ギヤボックス２７内でベベルギヤ等を介して回転軸２６
に駆動連結されている。

【００３２】後室２２にはまた、軸受ブロック２８ａ，
２８ｂに対応して、推進駆動部材である油圧シリンダ３
３ａ，３３ｂが配置されている。これらの油圧シリンダ
３３ａ，３３ｂの各ピストンロッド３４は前室２１に突
出し、軸受ブロック２８ａ，２８ｂにそれぞれ連結され
ている。したがって、油圧シリンダ３３ａ，３３ｂを同
調作動させることにより、スクリューオーガ２５は前室
２１から切羽側に向けて前進及び後退することが可能で
ある。

【００３３】スクリューオーガ２５のスパイラル翼３５
は、ギヤボックス２７の両側で巻き方向が互いに逆向き
となっており、したがって回転軸２６の回転方向を所定
方向とすることにより、スクリューオーガ２５により掘
削された土砂は、スクリューオーガ２５の搬送作用によ
って前室２１の中央に搬送される。また、スパイラル翼
３５は、回転軸２６の軸線方向に沿って大径部と小径部
とを交互に繰り返す形状を有している。これは礫層等を
掘削する場合でもスムーズに排土できるようにするため
である。

【００３４】次に、上記掘削装置の作用について説明す
る。油圧モータ３０を作動させ、スクリューオーガ２５
を回転させることにより、切羽を掘削し、掘削しながら
床版７を地山に貫入させる。スクリューオーガ２５によ
り掘削された掘削土砂は、その搬送作用により前室２１
の中央に搬送され、排土口２４を経て排土室２３に排出
される。排土室２３には排土エレメント６を通って延び
る排土管３６が開口し、掘削土砂はこの排土管３６を介
してバキューム吸引される。

【００３５】ここで、切羽の地層に応じてスクリューオ
ーガ２５を前室２１から突出させる。すなわち、地層が
柔らかい場合、油圧シリンダ３３ａ，３３ｂを同調作動
させ、スクリューオーガ２５を突出させて先行掘削す
る。これにより、地山を圧密することなく、刃口８を貫
入させることができる。他方、礫層等の固い地層に遭遇
した場合は、スクリューオーガ２５を後退させる。この
実施の形態では、掘削土砂を刃口８の中央から排出する
ようにしたが、スパイラル翼２５の巻き方向と回転軸２
６の回転方向を選択することにより刃口８の両側から排
出することもできる。この場合、排土エレメント６は図
５に示した態様で取り付けられる。

【００３６】床版７の地山への貫入に際し、上記のよう
な掘削装置を用いることなく、手掘りで掘削してもよ
い。この場合、切羽の保持対策として図１９ないし図２
２に示すように、種々の対策をとることができる。図１
９は、刃口８の内部にその幅方向に沿って複数の切羽保
持プレート５２を収容した例を示している。各保持プレ
ート５２は、伸縮ロッド５３及び押圧駆動部材である油
圧シリンダ５４を介して床版７に支持されている。使用
に際しては、掘削対象としている切羽に対応した保持プ
レート５２のみを解放し、それ以外の保持プレート５２
は油圧シリンダ５４を作動させることにより、切羽を押
圧保持する。

【００３７】図２０は、切羽保持プレート５５をスライ
ド自在な複数のプレート５５ａ，５５ｂ，５５ｃで構成
した例を示している。保持プレート５５は刃口８の先端
上部にピン６０を介して回動可能に支持され、刃口８の
幅方向に沿って複数設けられている。掘削対象としてい
る切羽の上段を掘削したら、保持プレート５５全体を回
動させて、図示しない油圧シリンダ等の押圧駆動部材に
より保持プレート５５を介して切羽を押圧する。以下、
切羽の中段及び下段を掘削したら、それぞれプレート５
５ｂ及びプレート５５ｃをスライドさせ、切羽を押圧保
持する。

【００３８】図２１及び図２２は、１組が１対の切羽保
持プレート５６ａ，５６ｂからなる２組の保持プレート
群５６，５６を用い、各保持プレート５６ａ，５６ｂを
複数箇所で折曲可能なプレートで構成した例を示してい
る。各組の保持プレート５６ａは床版７の下部中央に設
けられた収容部５７ａに収容され、保持プレート５６ｂ
は床版７の両側に設けられた収容部５７ｂに収容されて
いる。

【００３９】ここで、切羽をＡ面まで掘削し終えたとこ
ろとすると、切羽Ａ面は油圧シリンダ５４等の押圧駆動
部材により、各組の保持プレート５６ａ，５６ａを介し
て押圧保持されている。この状態に引き続き、保持プレ
ート５６ａ，５６ａを矢印方向に所定距離（５０〜１０
０ｃｍ）移動させ、移動距離分だけ保持プレート５６
ａ，５６ａを収容部５７ａに収容する。そして、保持プ
レート５６ａ，５６ａの移動によって解放された切羽Ａ
面をＢ面まで掘削する。掘削後、保持プレート５６ｂ、
５６ｂを収容部５７ｂから引き出し、これらの保持プレ
ート５６ｂ，５６ｂによって切羽Ｂ面を押圧保持する。

【００４０】以下、保持プレート５６ａの移動収容、掘
削、保持プレート５６ｂの引き出しを繰り返す。そし
て、切羽全体をＢ面まで掘削したら、今度は前記とは逆
に、保持プレート５６ｂの移動収容、掘削、保持プレー
ト５６ａの引き出しを繰り返し、このようなサイクルを
繰り返す。なお、上記実施の形態では２組の切羽保持プ
レート群を用いたが、切羽保持プレート群は少なくとも
１組あればよい。

【００４１】上記各実施の形態はいずれも床版の施工に
際し、鉛直覆工版の上方の地山を掘削しない非開削施工
の場合である。この発明工法は、非開削施工に限らず、
開削施工の場合にも適用できる。図２３は開削施工の場
合を示し、鉛直覆工版３の施工後、その上方の地山すな
わち道床１５を撤去し、路盤１６を開削する。開削後、
床版７を牽引（又は推進）することにより、ガイドエレ
メント５及び鉛直覆工版３の上端に沿ってスライドさせ
る。施工後は、路盤１６を埋め戻し、道床１５を再度構
築する。

【００４２】この開削施工の場合も、図９に示したよう
な案内のための係合部を設けることができ、結合形態も
ピン結合や剛結を採用することができる。また、床版７
も非開削施工の場合と同様に、コンクリート製、プレキ
ャストコンクリート製のものや、多数の覆工エレメント
を並列させて固定したものを使用することができる。

【００４３】床版の推進・牽引距離が長い場合、図２４
に示すように長手方向に関して２枚の床版７，７を用
い、発進及び到達の両立坑からこれらの床版７，７を牽
引（又は推進）するようにしてもよい。この場合、図２
５に示すように、床版７，７の対向する先端に互いに係
合する切欠段部３７，３７を設け、これらの切欠段部３
７間に防水用の弾性シーリング剤３８を充填するように
してもよい。さらに、床版７，７の継ぎ目には防水のた
めの鉄板等のプレート３９を張り付けるとよい。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、上床
覆工版の覆工材として少なくとも鉛直覆工版間のスパン
に対応した床版を用いるので、トンネル覆工材の推進・
牽引作業回数を大幅に少なくすることができ、したがっ
て工期の短縮化及び工費の低減化を図ることができ、軌
道変状を生じることもなく、また作業者による作業の省
力化を図ることができる。。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明工法の施工手順を説明するた
めの図である。

【図２】図２は、図１に引き続く施工手順を説明するた
めの図である。

【図３】図３は、図２に引き続き床版を貫入させて上床
覆工版を構築した状態を示す図である。

【図４】図４は、排土方法の一例を示す図である。

【図５】図５は、排土方法の他の例を示す図である。

【図６】図６は、排土方法の他の例を示す図である。

【図７】図７は、排土方法の他の例を示す図である。

【図８】図８は、排土方法の他の例を示す図である。

【図９】図９は、床版と鉛直覆工版との案内のための係
合部の各種形態を示す図である。

【図１０】図１０は、床版と鉛直覆工版との剛結例を示
す断面図である。

【図１１】図１１は、床版と鉛直覆工版との他の剛結例
を示す断面図である。

【図１２】図１２は、軌道変状防止のための路盤に対す
る対策例を示す図である。

【図１３】図１３は、軌道変状防止のための床版に対す
る他の対策例を示す図である。

【図１４】図１４は、鉛直覆工版が３つ以上ある場合の
床版との結合例を示す図ある。

【図１５】図１５は、３つの鉛直覆工版に対し、１枚の
床版を用いた例を示す図である。

【図１６】図１６は、この発明による掘削装置を示し、
床版の長手方向に沿った断面図である。

【図１７】図１７は同掘削装置の、床版の幅方向に沿っ
た断面図である。

【図１８】図１８は同掘削装置の水平断面図である。

【図１９】図１９は、手掘りで掘削する場合の切羽保持
プレートを示す断面図である。

【図２０】図２０は、切羽保持プレートの他の例を示す
断面図である。

【図２１】図２１は、切羽保持プレートの他の例を示す
平面図である。

【図２２】図２２は、図２１に示したものの断面図であ
る。

【図２３】図２３は、開削での施工例を示す図である。

【図２４】図２４は、推進・牽引距離が長い場合の開削
での施工例を示す図である。

【図２５】図２５は、長手方向に関して２枚の床版を用
いた場合の継ぎ目部分を示す断面図である。

【符号の説明】 １ａ：発進立坑 １ｂ：到達立坑 ２：鉛直覆工エレメント ３：鉛直覆工版 ５：ガイドエレメント ６：排土用エレメント ７：床版 ８：刃口 ９：掘削装置 １０：上床覆工版 １３ａ，１３ｂ：係合部 １９：低摩擦プレート ２０：低摩擦材 ２１：前室 ２２：後室 ２３：排土室 ２４：排土口 ２５：スクリューオーガ ２６：回転軸 ２７：ギヤボックス ２８ａ，２８ｂ：軸受ブロック ２９：案内溝 ３０：油圧モータ ３１：伸縮継手 ３３ａ，３３ｂ：油圧シリンダ ３５：スパイラル翼 ３６：排土管 ５２，５５，５６ａ，５６ｂ：切羽保持プレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 春雄 東京都渋谷区代々木二丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 大庭 光商 東京都渋谷区代々木二丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 田端 治美 東京都渋谷区代々木二丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 望月 喜雄 東京都千代田区三崎町二丁目５番３号 鉄 建建設株式会社内 (72)発明者 小林 共栄 東京都千代田区三崎町二丁目５番３号 鉄 建建設株式会社内 (72)発明者 中嶋 智 東京都千代田区三崎町二丁目５番３号 鉄 建建設株式会社内 Ｆターム(参考） 2D054 AB05 AC15 BA01

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トンネルの掘削に先立ち、地山内部にトン
   ネル断面を区画するための少なくとも１対の鉛直覆工版
   と、これらの鉛直覆工版の上部に連結される上床覆工版
   とを構築するトンネル覆工工法において、 前記上床覆工版の覆工材として、少なくとも前記鉛直覆
   工版間のスパンに対応した幅を有する床版を用いること
   を特徴とするトンネル覆工工法。
2. 【請求項２】前記鉛直覆工版の施工後、非開削で前記床
   版を前記鉛直覆工版の上端に沿ってスライドさせなが
   ら、地山に貫入させることを特徴とする請求項１記載の
   トンネル覆工工法。
3. 【請求項３】前記床版と前記鉛直覆工版との各スライド
   面に案内のための係合部が設けられていることを特徴と
   する請求項２記載のトンネル覆工工法。
4. 【請求項４】前記床版と前記鉛直覆工版とをピン結合す
   ることを特徴とする請求項３記載のトンネル覆工工法。
5. 【請求項５】前記床版と前記鉛直覆工版とを剛結するこ
   とを特徴とする請求項３記載のトンネル覆工工法。
6. 【請求項６】前記床版の先端に刃口を備えた掘削装置を
   連結し、該掘削装置により掘削しながら前記床版を地山
   に貫入させることを特徴とする請求項１ないし５のいず
   れか１に記載のトンネル覆工工法。
7. 【請求項７】前記床版の下部に排土用エレメントを固定
   することを特徴とする請求項６記載のトンネル覆工工
   法。
8. 【請求項８】前記床版の先端に刃口を連結し、手掘りに
   より掘削しながら前記床版を地山に貫入させることを特
   徴とする請求項１ないし５のいずれか１に記載のトンネ
   ル覆工工法。
9. 【請求項９】切羽保持部材により、切羽を保持しながら
   掘削することを特徴とする請求項８記載のトンネル覆工
   工法。
10. 【請求項１０】前記床版の上面に摩擦低減処理を施すこ
    とを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１に記載の
    トンネル覆工工法。
11. 【請求項１１】前記摩擦低減処理が、前記床版の上面に
    低摩擦プレートを張り付け固定することであることを特
    徴とする請求項１０記載のトンネル覆工工法。
12. 【請求項１２】前記摩擦低減処理が、前記床版の地山へ
    の貫入に先立ち、前記床版の上面に沿って低摩擦プレー
    トを所定距離ごと牽引することであることを特徴とする
    請求項１０記載のトンネル覆工工法。
13. 【請求項１３】前記摩擦低減処理が、前記刃口にロール
    状の低摩擦材を収容し、前記床版の地山への貫入に伴
    い、前記低摩擦材を前記床版の上面に引き出すことであ
    ることを特徴とする請求項１０記載のトンネル覆工工
    法。
14. 【請求項１４】前記鉛直覆工版の施工後、その上方の地
    山を開削し、その後前記床版を前記鉛直覆工版の上端に
    沿ってスライドさせることを特徴とする請求項１記載の
    トンネル覆工工法。
15. 【請求項１５】前記床版と前記鉛直覆工版との各スライ
    ド面に案内のための係合部が設けられていることを特徴
    とする請求項１４記載のトンネル覆工工法。
16. 【請求項１６】前記床版と前記鉛直覆工版とをピン結合
    することを特徴とする請求項１５記載のトンネル覆工工
    法。
17. 【請求項１７】前記床版と前記鉛直覆工版とを剛結する
    ことを特徴とする請求項１５記載のトンネル覆工工法。
18. 【請求項１８】前記床版が鉄筋コンクリート製又はプレ
    キャストコンクリート製のものであることを特徴とする
    請求項１ないし１７のいずれか１に記載のトンネル覆工
    工法。
19. 【請求項１９】前記床版が多数の前記覆工エレメントを
    並列させて固定したものであることを特徴とする請求項
    １ないし１７のいずれか１に記載のトンネル覆工工法。
20. 【請求項２０】請求項６記載のトンネル覆工工法に用い
    る掘削装置であって、 前記床版の幅とほぼ等しい幅を有し、該床版の先端に連
    結される刃口と、 回転軸が前記刃口の幅方向と一致するように、前記刃口
    に収容されたスクリューオーガと、 前記スクリューオーガを回転させるための回転駆動部材
    とを備えてなることを特徴とする掘削装置。
21. 【請求項２１】前記スクリューオーガのスパイラル翼
    が、前記回転軸の中央部の両側で巻き方向が互いに逆方
    向となっていることを特徴とする請求項２０記載の掘削
    装置。
22. 【請求項２２】前記スクリューオーガを刃口から突出さ
    せるための推進駆動部材を備えてなることを特徴とする
    請求項２０又は２１記載の掘削装置。
23. 【請求項２３】前記スクリューオーガのスパイラル翼
    が、前記回転軸の軸線方向に沿って、大径部と小径部と
    を交互に繰り返す形状を有していることを特徴とする請
    求項２０，２１又は２２記載の掘削装置。