JP2000160979A - トンネルの縫地パイプ工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 施工能率と安全性の改善 【解決手段】 縫地パイプ工法では、切羽面１０_nの前
方を掘削する前に、縫地パイプ１２_nが打設される。縫
地パイプ１２_nは、中空円筒状のものであって、切羽面
１０の前方に、所定の角度傾斜させて、トンネルの内面
側から外方に向けて広がるようにして、斜めに打設され
る。縫地パイプ１２の打設が終了すると、各縫地パイプ
１２の端部は、支保工１６_nに止め金具を用いて係止固
定され、係止固定が終了すると、切羽面１０_nの前方掘
削が行われる。掘削により新たな切羽面１０_n+1が露出
すると、再び縫地パイプ１２_n+1の打設が行われる。

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、比較的悪い地山
等級の個所にトンネルを構築する際に用いられる縫地パ
イプ工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トンネルの掘削方法の一種として、比較
的悪い地山等級の個所において採用される方法に縫地矢
板工法がある。この縫地矢板工法では、縫地矢板を切羽
面の前方に向けて、斜めに打設し、トンネル掘削壁面の
支保を行う。

【０００３】しかしながら、従来の縫地矢板工法には、
以下に説明する技術的な課題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来の縫地
矢板工法では、既に設置されているアーチ状の支保工の
下から、前方の支保工の上端側を通るようにして、比較
的幅のある平板状の縫地矢板を打設するので、掘削など
に作業時間が長くかかるとともに、安定性が悪く、安全
性を十分に確保することが難しい。

【０００５】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、施
工性が良く、安全性も十分に確保されるトンネルの縫地
パイプ工法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、切羽面の前方に中空円筒状の縫地パイプ
を斜めに打設した後に、トンネル内壁面の掘削を順次行
う縫地パイプ工法であって、前記縫地パイプの端部を前
記トンネル内壁面に順次設置される支保工に固定するよ
うにした。このように構成したトンネルの縫地パイプ工
法によれば、切羽面の前方に中空円筒状の縫地パイプを
斜めに打設するので、平板状の縫地矢板を打設する場合
よりも、掘削などの作業時間が短くなる。また、本発明
のトンネルの縫地パイプ工法では、縫地パイプの端部を
トンネル内壁面に順次設置される支保工に固定するの
で、縫地パイプの安定性が増し、安全性も向上する。こ
の場合、縫地バイプの固定は、止め金具を用いて行うこ
とができる。止め金具を用いて縫地バイプを固定する
と、固定作業が容易かつ迅速に行える。前記縫地パイプ
は、先端部に削孔ビットが装着された内管ロッドを内部
に収納し、前記削孔ビットに推力と回転力および打撃力
とを加えながら削孔を掘削して、掘削された削孔内に前
記縫地パイプを挿入する削孔方法により打設され、前記
縫地パイプの先端側に前記推力などの動力伝達部分を設
け、前記縫地パイプを前引き方式で前記削孔内に挿入す
ることができる。このような縫地パイプの打設方法を採
用すると、縫地パイプの先端側に推力などの動力伝達部
分を設け、縫地パイプを前引き方式で削孔内に挿入する
ので、推力などの動力を縫地パイプの後端側から伝達す
る後押し方式に比べて、縫地パイプに座屈や曲がりが発
生することが非常に少なくなる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面を参照にして詳細に説明する。図１
から図５は、本発明にかかるトンネルの縫地パイプ工法
の一実施例を示している。

【０００８】同図に示したトンネルの縫地パイプ工法で
は、図１に示すように、現在の切羽面１０_nの前方を掘
削する前に、縫地パイプ１２_nが打設される。なお、図
１に示した縫地パイプ１２_n-1は、切羽面１０_nの後方に
位置していた切羽面_n-1の前方、すなわち、切羽面_n-1と
切羽面_nとの間を掘削する前に打設される。

【０００９】本実施例の縫地パイプ１２_nは、中空円筒
状のものであって、切羽面１０_nの前方に、所定の角度
傾斜させて、トンネルの内面側から外方に向けて広がる
ようにして、斜めに打設される。

【００１０】縫地パイプ１２_nは、図２に示すように、
トンネルの中心軸Ｃがインバートと交わる点Ｏを中心と
して、９０〜１２０°の範囲内に、所定の間隔Ｌ、例え
ば、３０〜４５ｃｍ程度の間隔を隔てて複数打設され
る。

【００１１】図４，５には、縫地パイプ１２_nの打設方
法の一例を示している。同図に示した打設方法では、縫
地パイプ１２_n内に内管ロッド２２が収納される。

【００１２】内管ロッド２２の先端には、削孔ビット２
０が装着されている。削孔ビット２０の後端側には、延
長ロッド２６が螺着連結され、この延長ロッド２６の後
端側には、内管ロッド２２が、ウイングカップリング２
８を介して螺着連結されている。

【００１３】内管ロッド２４は、両端にネジが刻設され
たロッドであって、掘削の進行に伴って順次中継用カッ
プリング３０を介して、螺着することにより継ぎ足し連
結され、その軸心には、削孔ビット２０に削孔水やエア
などの冷却媒体Ａを供給する媒体供給通路３２が貫通形
成されている。

【００１４】この媒体供給通路３２は、詳細は図示して
いないが、削孔ビット２０の先端に開口している。縫地
パイプ１２_nは、両端にネジが刻設された中空円筒状の
鋼管や塩化ビニル管であって、内管ロッド２２と同様
に、掘削の進行に伴って、端部同士を相互に螺着するこ
とにより継ぎ足し連結され、内部に挿通された内管ロッ
ド２２の外周面との間が、掘削に伴って発生する掘削ス
ライムＢの排出通路３４となっている。

【００１５】縫地パイプ１２_nの先端側には、両端が開
口した円筒状のケーシングシュー３６が螺着連結されて
いるとともに、縫地パイプ１２_nの後端側には、両端が
開口した円筒状のディスチャージャヘッド３８が螺着連
結されている。

【００１６】ディスチャージャヘッド３８には、周方向
に沿って複数の排出孔４０が穿設形成されている。削孔
ロッド２０に推力と回転および打撃とを伝達するドリフ
タ４２は、スリーブ４２を介して、内管ロッド２２後端
側と結合されている。

【００１７】図５は、削孔ヘッド２０の周辺を拡大して
示したものであり、削孔ヘッド２０は、リングロストビ
ット２０ａと、インナービット２０ｂとから構成されて
いて、リングロストビット２０ａに嵌合されたインナー
ビット２０ｂが、ケーシングシュー３６の内部に挿入さ
れている。

【００１８】インナービット２０ｂの外周面には、凹溝
２０ｃが設けられていて、この凹溝２０ｃの先端側は、
インナービット２０ｂの先端縁に開口し、後端側は、ス
ライムｂの排出通路３４と連通している。

【００１９】そして、インナービット２０ｂとケーシン
グシュー３６との間には、ドリフタ４２から加えられる
推力および打撃の動力伝達部分４６が設けられている。

【００２０】本実施例の動力伝達部分４６は、ケーシン
グシュー３６の内周面に設けられた段部４８と、この段
部４８に当接する凸部５０とから構成されていて、凸部
５０は、インナービット２０ｂの外周面に設けられてい
て、縫地パイプ１２_nの先端側に配置されている。

【００２１】なお、段部４８と凸部５０との当接関係
は、その全周に渡るものではなく、インナービット２０
ｂの外周に設けられた凹溝２０ｃの部分で分断されてい
る。

【００２２】縫地パイプ１２_nを地山に打設する際に
は、ドリフタ４２が駆動される。ドリフタ４２の駆動に
より、ドリフタ４２から推力と回転および打撃とが、ス
リーブ４４と内管ロッド２２とを介して削孔ビット２０
に伝達され、これにより地山が掘削され、削孔が形成さ
れる。

【００２３】このとき、媒体供給通路３２から削孔水や
エアなどの冷却媒体Ａが削孔ビット２０に供給され、削
孔ビット２０で掘削されたスライムＢは、排出通路３４
を介して外部に排出される。

【００２４】一方、縫地パイプ１２_nには、ドリフタ４
２の推力と打撃とが、縫地パイプ１２_nの先端側に設け
られた動力伝達部分４６を介して、その先端側に伝達さ
れ、これにより縫地パイプ１２_nは、削孔ビット２０に
より掘削形成された削孔内に、前引き方式により挿入さ
れる。

【００２５】このようにして、縫地パイプ１２_nの先端
側に推力および打撃の動力伝達部分４６を設け、縫地パ
イプ１２_nを前引き方式で削孔内に挿入するようにして
打設すると、縫地パイプ１２_nの後端側にスライム排出
通路３４を閉塞する打設治具を設ける必要がなくなる。

【００２６】これにより、縫地パイプ１２_nの後端側を
解放した掘削スライムＢの排出口とすることができ、縫
地パイプ１２_nの後端を解放することで、掘削スライム
Ｂを内部に溜めることなく円滑に排出することができ
る。

【００２７】また、本実施例の場合には、縫地パイプ１
２_nには、後端側の連結用ネジ部にネジ山保護用のディ
スチャージャヘッド３８を螺着しているので、縫地パイ
プ１２_nの連結用ネジに土砂などが入り込むことが防止
され、縫地パイプ１２_nの連結を円滑に行うことができ
る。

【００２８】なお、上記実施例で縫地パイプ１２_nが所
要の長さだけ地山に挿入されると、その後は、削孔ビッ
ト２０の一部と内管ロッド２２とを引き抜き、縫地パイ
プ１２_nだけを地山中に残置させることで打設が終了す
る。

【００２９】この場合、縫地パイプ１２_nに内外周面を
貫通する多数の貫通孔を設けておき、縫地パイプ１２_n
を打設した後に、各縫地パイプ１２_n内にセメント系や
ウレタン系などの硬化性注入材を注入して、縫地パイプ
１２_nを地山に定着させることもできる。

【００３０】また、上記実施例では示した削孔ビッド２
０は、例えば、特開平８−４４６５号公報に開示されて
いるように、回転方向を変えることにより、外周の一部
が出没する拡縮ビットを用いることもでき、この構成を
採用すると容易に内管ロッド２２の引抜き回収が行え
る。

【００３１】以上にようにして縫地パイプ１２_nの打設
が終了すると、各縫地パイプ１２_nの端部は、トンネル
内壁面１４に順次設置されるアーチ状支保工１６_nに止
め金具１８を用いて係止固定される。なお、このアーチ
状支保工１６_nは、掘削の進行に伴って、トンネル掘削
面に沿って設置される。

【００３２】アーチ状の支保工１６_nは、通常Ｈ型鋼か
ら構成されていて、一対の平板状のフランジ１６ａを平
行に配置し、フランジ１６ａと直交するように配置され
たウエブ１６ｂで連結している。

【００３３】図３には、止め金具１８を用いた縫地パイ
プ１２_nの係止固定状態の詳細が示されている。同図に
示した止め金具１８は、略Ｕ字状に折曲された湾曲プレ
ート１８ａと、ボルトナット１８ｂとを備えている。

【００３４】各縫地パイプ１２_nは、支保工１６のフラ
ンジ１６ａの下面に外周面が当接するように位置決めさ
れ、縫地パイプ１２の下方から湾曲プレート１８ａを当
てて、予めフランジ１６ａに穿設されている取付孔にボ
ルトを装着して、ナットを螺着することにより係止固定
される。

【００３５】縫地パイプ１２_nの係止固定が終了する
と、切羽面１０の前方掘削が行われ、図１に仮想線で示
すように、新たな切羽面１０_n+1が露出すると、再び縫
地パイプ１２_n+1の打設が行われる。

【００３６】さて、以上のように構成した縫地パイプ工
法によれば、切羽面１０の前方に中空円筒状の縫地パイ
プ１２_nを斜めに打設するので、平板状の縫地矢板を打
設する場合よりも、掘削などの作業時間が短くなる。

【００３７】また、本発明のトンネルの縫地パイプ工法
では、縫地パイプ１２_nの端部をトンネル内壁面１４に
順次設置されるアーチ状支保工１６_nに止め金具１８を
介して係止固定するので、縫地パイプ１２_nの安定性が
増し、安全性も向上する。

【００３８】さらに、本実施例の場合には、縫地パイプ
１２_nは、先端部に削孔ビット２０が装着された内管ロ
ッド２２を内部に収納し、削孔ビット２０に推力と回転
力および打撃力とを加えながら削孔を掘削して、掘削さ
れた削孔内に縫地パイプ１２ _nを挿入する削孔方法によ
り打設され、縫地パイプ１２_nの先端側に推力などの動
力伝達部分４６を設け、縫地パイプ１２_nを前引き方式
で削孔内に挿入打設する。

【００３９】このような縫地パイプ１２_nの打設方法を
採用すると、推力などの動力を縫地パイプ１２_nの後端
側から伝達する後押し方式に比べて、縫地パイプ１２_n
に座屈や曲がりが発生することが非常に少なくなり、円
滑に打設することができ、より一層施工能率の向上を図
ることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかるトンネルの縫地パイプ工法によれば、施
工性が良く、安全性も十分に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる縫地工法の一実施例を示す施工
状態の説明図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】図１に示した縫地パイプの係止固定状態の断面
説明図である。

【図４】図１に示した縫地パイプの打設方法の一例を示
す説明図である。

【図５】図４の要部拡大図である。

【符号の簡単な説明】

１０ 切羽面 １２_n 縫地パイプ １４ トンネル内壁面 １６_n 支保工 １６ａ フランジ １８ 止め金具 ２０ 削孔ビット ２２ 内管ロッド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切羽面の前方に中空円筒状の縫地パイプ
   を斜めに打設した後に、トンネル内壁面の掘削を順次行
   う縫地パイプ工法であって、 前記縫地パイプの端部を前記トンネル内壁面に順次設置
   される支保工に固定することを特徴とするトンネルの縫
   地パイプ工法。
2. 【請求項２】 前記固定は、止め金具を用いて行うこと
   を特徴とする請求項１記載のトンネルの縫地バイプ工
   法。
3. 【請求項３】 前記縫地パイプは、先端部に削孔ビット
   が装着された内管ロッドを内部に収納し、前記削孔ビッ
   トに推力と回転力および打撃力とを加えながら削孔を掘
   削して、掘削された削孔内に前記縫地パイプを挿入する
   削孔方法により打設され、 前記縫地パイプの先端側に前記推力などの動力伝達部分
   を設け、前記縫地パイプを前引き方式で前記削孔内に挿
   入することを特徴とする請求項１または２記載のトンネ
   ルの縫地パイプ工法。