JP2000337088A - トンネル掘削・覆工工法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補助工法による工事を伴うトンネル掘削・覆
工工事におけるサイクルタイムの短縮並びに機材入れ替
え時における坑内での接触事故の解消、および機材コス
トの低減を達成することのできるトンネル掘削・覆工工
法およびその装置を提供する。 【解決手段】 自由断面掘削機１によりトンネルを掘削
する工程と、その覆工工程と、自由断面掘削機１のブー
ム１ａに穿孔機６等の補助工法用機材を取り付けた状態
で、掘削後のトンネルに対して当該補助工法用機材を用
いた補助工事を実施する補助工事工程を繰り返し行い、
補助工事工程と掘削工程の間で補助工法用機材を自由断
面掘削機１のブーム１ａから取り外すことで、切羽Ｆに
対して自由断面掘削機１と補助工法用機材、あるいは補
助工法用機材どうしの入れ替えを不要とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトンネル掘削・覆工
工法およびその工法に用いられるトンネル掘削・覆工装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネルの掘削に際して、その岩盤が比
較的軟らかい場合には、機械式掘削工法により所要断面
のトンネルを適宜距離だけ掘削した後、その地山をコン
クリートで覆工する必要がある。このようなトンネル覆
工工法として、ＮＡＴＭによるコンクリート吹付け工法
およびＮＴＬ工法と称される工法が知られている。

【０００３】ＮＡＴＭによる工法は、トンネルを掘削し
てずりを搬出するとともに、その掘削された地山の表面
に対して順次コンクリート吹付け機等によって急結性の
コンクリートを吹き付けて一次覆工していく工法であ
る。一方、ＮＴＬ工法は、掘削直後の地山をＮＴＬ型枠
と称されるコンクリート覆工用型枠を用いて一次覆工す
る工法である。トンネルを適宜距離だけ掘削した後、そ
の掘削直後の地山面に対してＮＴＬ型枠を沿わせ、これ
らの間に流動性と急硬性を備えたコンクリートないしは
合成樹脂を打設して硬化させることを繰り返す工法であ
る。

【０００４】また、山岳トンネル工事等においては、地
山の種類に応じて各種の補助工法を採用する必要があ
る。すなわち、地山の種類として、掘削後に地山がトン
ネル断面内にせり出してくる膨張性地山や、崩壊性のあ
る地山が存在することが知られている。このような地山
に対しては、穿孔機を用いた天端部の安定対策や鏡面安
定対策、あるいは、コンクリート吹付け機を用いた天
端、鏡面安定対策や脚部安定対策等の補助工法が採用さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、補助工法を
伴うトンネル掘削・覆工工法においては、掘削工程と覆
工工程、および補助工事の工程が繰り返し行われるので
あるが、従来の工法によると、次の工程に移るたびに機
材を入れ替える必要がある。この機材の入れ替えは、先
の工程に用いた機材をトンネル坑外に出して次の工程に
用いる機材をトンネル坑内に入れるか、あるいは、トン
ネル坑内に設けられた拡幅部等において入れ替えること
によって行われる。このような機材の入れ替えは、サイ
クルタイムの面から見て時間のロスとなるうえに、狭い
坑内での作業のため、機材どうしの接触等による事故が
発生しやすく、工程面、コスト面、安全面において問題
となっている。また、補助工法に用いられる機材は、そ
れぞれにベースマシンに搭載されているため、それらの
排気ガスや騒音が坑内環境を悪化させており、この面の
改善も臨まれている。

【０００６】本発明はこのような諸問題を一挙に解決す
べくなされたもので、各種補助工法による工事を伴うト
ンネル掘削・覆工工事におけるサイクルタイムの短縮並
びに機材入替え時における坑内での接触事故の解消、お
よび機材コストの低減を達成することのできるトンネル
掘削・覆工工法と、その工法に用いられる装置の提供を
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のトンネル掘削・覆工工法は、自由断面掘削
機により所定距離だけトンネルを掘削する掘削工程と、
その掘削されたトンネル地山表面を覆工する覆工工程
と、上記自由断面掘削機のブームに補助工法用機材を取
り付けた状態で、当該補助工法用機材を用いた補助工事
を実施する補助工事工程を行うとともに、補助工事工程
では上記補助工法用機材を自由断面掘削機のブームから
取り外すことによって特徴づけられる（請求項１）。

【０００８】また、本発明のトンネル掘削・覆工工法に
おいては、補助工事工程を開始する際、切羽より後方に
配置していた補助工法用機材を自由断面掘削機のブーム
に取り付けた状態で切羽にまで搬送し、かつ、その補助
工事工程の終了後に、当該補助工法用機材を自由断面掘
削機のブームに取り付けた状態で切羽工法に搬送する方
法を採用することができる（請求項２）。

【０００９】更に、本発明のトンネル掘削・覆工工法に
おいては、覆工工程をＮＴＬ型枠を用いた覆工工法とす
るとともに、そのＮＴＬ型枠を、伸縮および／または折
り畳み可能で、かつ、トンネル地山に沿って拡張固定可
能な複数の部分型枠よりなる型枠とし、覆工工程を開始
する際には、そのＮＴＬ型枠を自由断面掘削機で切羽ま
で搬送して拡張固定し、かつ、覆工工程を終了してＮＴ
Ｌ型枠を脱型した後には、当該ＮＴＬ型枠を自由断面掘
削機により後方に搬送する方法を採用することもできる
（請求項３）。

【００１０】ここで、本発明のトンネル掘削・覆工工法
に用いられる補助工法用機材としては、穿孔機および／
または吹付け機とすることができる（請求項４）。

【００１１】一方、本発明のトンネル掘削・覆工装置
は、本発明方法に用いられる装置であって、先端に掘削
ヘッドが装着されるブームに、補助工法用機材を着脱自
在に装着するためのブラケットが設けられてなる自由断
面掘削機と、そのブラケットに対する被着用部材が設け
られてなる補助工法用機材とを有することによって特徴
づけられる（請求項５）。

【００１２】また、本発明のトンネル掘削・覆工装置に
おいて自由断面掘削機に設けられるブラケットは、当該
ブームに対して前後方向に揺動自在に支持され、補助工
法用機材の装着時には前方に倒されて固定された状態
で、かつ、自由断面掘削機によるトンネル掘削時には後
方に倒された状態で用いられるように構成することがで
きる（請求項６）。

【００１３】本発明は、補助工法用機材を従来のように
個々のベースマシンに搭載するのではなく、自由断面掘
削機のブームに対して着脱自在に搭載することによって
上記の目的を達成しようとするものである。

【００１４】すなわち、本発明方法においては、補助工
事に当たって、穿孔機や吹付けロボット等の補助工法用
機材を、掘削工程に用いた自走機能を有してなる自由断
面掘削機のブームに取付け、その状態で補助工事を実施
する。この場合、補助工法用機材は、分解、小型化した
機材を人力により切羽まで運んで自由断面掘削機のブー
ムに取り付けるほか、請求項２に係る発明のように、切
羽より後方に配置していた補助工法用機材を、自由断面
掘削機を後退させてそのブームに取付け、自由断面掘削
機を運転して切羽にまで運搬してもよく、いずれの場合
においても、従来のようにそれぞれにベースマシンに搭
載された各種補助工法用機材と自由断面掘削機、あるい
は個別のベースマシンに搭載された補助工法用機材どう
しを入れ替える必要がなくなり、サイクルタイムの短縮
並びに入れ替え作業を不要としたが故の作業の安全性の
向上を達成でき、また、各補助工法用機材にベースマシ
ンが不要となるため、装置コストを低減させることがで
きる。

【００１５】なお、補助工法用機材として穿孔機を用
い、トンネル地山に対してフェースボルト等を打ち込む
に当たっては、穿孔機に大きな反力が作用するが、自由
断面掘削機は大きな自重を有しているが故に、その反力
を充分に支えることができる。

【００１６】また、請求項３に係る発明のように、覆工
工程をＮＴＬ型枠とし、そのＮＴＬ型枠についても自由
断面掘削機によって搬送する方法を採用すれば、全ての
工程において機材の入替えが不要となり、サイクルタイ
ムの短縮効果等はより一層大きなものとなる。

【００１７】請求項５に係る発明のトンネル掘削・覆工
装置においては、自由断面掘削機のブームに対して補助
工法用機材を着脱自在に取り付けるためのブラケットを
設ける一方、補助工法用機材にはそのブラケットに対す
る被着用部材を設けることで、自由断面掘削機のブーム
への補助工法用機材の着脱を確実かつ容易としている。

【００１８】そして、請求項６に係る発明は、自由断面
掘削機のブームに設けられて補助工法用機材を着脱自在
に装着するためのブラケットを、ブームに対して前後方
向に揺動自在に支持し、補助工法用機材の装着時には前
方に倒し、トンネル掘削時には後方に倒して用いるよう
に構成することで、補助工法用機材の装着のためにブー
ムに追加されるブラケットの存在によって掘削工程に何
ら支障を来すことがない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の好適な実施の形態について述べる。図１〜図６は、本
発明をＮＴＬ型枠を用いたトンネル掘削・覆工工法に適
用した実施の形態における各工程の説明図である。

【００２０】図１は掘削工程を示す図であり、この掘削
工程においては、自由断面掘削機１のブーム１ａの先端
に装着された掘削ヘッド１ｂによりトンネル掘削を行
い、これと併行して自由断面掘削機１に付随の公知のず
り出し機能（かき寄せ装置付きコンベア等）１ｃによっ
てずりを後方に移送してずり運搬車２ａ内に投入してい
く。なお、ずり運搬車２ａおよびそれを牽引するバッテ
リー機関車２ｂは、後述するコンクリートポンプ３ａお
よびアジテーターカー３ｂとともに、トンネルＴ内の切
羽Ｆの後方適当位置にまで敷設されたレール４上を走行
する。

【００２１】掘削工程によるトンネル掘削が所定の距離
に達すると、図２に示す覆工工程に移行するが、その
際、ずり運搬車２ａを後退させてずりを坑口にまで搬出
し、それと入れ替えにコンクリートポンプ３ａおよびア
ジテーターカー３ｂを坑内に搬入するとともに、後方の
適宜位置に退避させていた可搬型ＮＴＬ型枠５を、自由
断面掘削機１により切羽Ｆにまで搬送する。そして、こ
の可搬型ＮＴＬ型枠５を掘削直後の地山に沿わせて拡張
固定したうえで、コンクリートポンプ３ａとの間にコン
クリート配管（図示せず）を施す。そして、このコンク
リート配管を通じて可搬型ＮＴＬ型枠５にコンクリート
を供給して掘削直後の地山との間にコンクリートを打設
する。

【００２２】コンクリートが硬化した後に可搬型ＮＴＬ
型枠５を収縮させて脱型し、自由断面掘削機１により可
搬型ＮＴＬ型枠５を後方の退避位置にまで搬送すること
により、覆工工程を終了する。ここで、自由断面掘削機
１による可搬型ＮＴＬ型枠５の搬送は、自由断面掘削機
１のブーム１ａによって収縮状態の可搬型ＮＴＬ型枠５
を持ち上げることによって行われ、そのブーム１ａと可
搬型ＮＴＬ型枠５の係合関係は、以下に示すブーム１ａ
と補助工法用機材との関係と同等であり、その詳細につ
いては後述する。

【００２３】覆工工程の後、必要とされる補助工法に基
づく１種もしくは複数種の工事が行われる。この補助工
法には、その補助工法用機材として穿孔機を用いた工法
と、吹付け機（ロボット）を用いた工法とが一般に知ら
れているが、本発明の実施の形態においては、これらの
穿孔機並びに吹付け機等の補助工法用機材はトンネル坑
内の後方の適宜位置に仮置きされており、その位置にま
で自由断面掘削機１を後退させ、そのブームに必要な補
助工法用機材を取り付け、その取付け状態で自由断面掘
削機１を前進させることによって、補助工法用機材を切
羽Ｆにまで運搬する。そして、補助工事の施工に際して
も、図３〜図６に例示するように、補助工法用機材は自
由断面掘削機１のブーム１ａに取り付けられた状態で駆
動制御される。

【００２４】図３および図４は、補助工法用機材として
穿孔機６を用いた工法による補助工事の施工状態を示し
ている。穿孔機６を用いた補助工法としては、図３に示
すように、天端部安定対策として、天端部に対してロッ
クボルト７を打ち込むとともに、そのロックボルト７の
先端からウレタンフォームを吐出するウレタン注入フォ
アポーリングやウレタン岩盤固結等を施す工法と、図４
に示すように、鏡面安定対策として、鏡面にフェイスボ
ルト８を打設する工法があり、このフェイスボルト８の
打設前に孔を開けてモルタルを注入してもよい。これら
の工法に基づく補助工事の施工に際しては、穿孔機６は
自由断面掘削機１のブーム１ａに取り付けられた状態で
駆動制御される。また、この穿孔機６を用いた補助工事
においては、ウレタン注入ポンプ９ａないしはモルタル
注入ポンプ９ｂがバッテリー機関車２ｂに牽引されてレ
ール４上を走行して切羽Ｆの後方適宜位置にまで搬送さ
れる。

【００２５】一方、図５および図６は、補助工法機材と
して吹付け機１０を用いた工法による補助工事の施工状
態を示している。吹付け機１０を用いた補助工法として
は、図５に示すように、天端および鏡面安定対策とし
て、天端あるいは鏡面に対してコンクリートを吹き付け
る工法と、脚部安定対策としてインバート部にコンクリ
ートを吹き付ける工法があり、これらの工法に基づく補
助工事の施工に際しては、吹付け機１０は上記の穿孔機
６と同様にして自由断面掘削機１のブーム１ａに取り付
けられた状態で駆動制御される。また、この吹付け機１
０を用いた補助工事においては、急結剤供給装置および
コンクリートポンプ台車１１と、アジテーターカー３
ａ、およびエアコンプレッサ台車１２がそれぞれバッテ
リー機関車２ｂに牽引されてレール４上を走行して切羽
Ｆの後方適宜位置にまで搬送される。

【００２６】以上の穿孔機６並びに吹付け機１０を用い
た補助工事において、穿孔機６並びに吹付け機１０の切
羽Ｆの表面に対する掘削ビットや吹付けノズル等の移動
は、それぞれ自体が有する駆動機構によるほか、概略的
な位置決め等に際しては自由断面掘削機１のブーム１を
移動させることによっても行うことができる。

【００２７】以上の穿孔機６並びに吹付け機１０を駆動
するための電源や油圧源等の動力源は、自由断面掘削機
１に動力供給機構を搭載して、その供給機構から得ても
よいし、別途用意したものを切羽近傍にまで持ち込んで
接続してもよい。自由断面掘削機に補助工法用機材を駆
動するための動力供給機構を設けた構成を採用すると、
補助工法用機材を自由断面掘削機のブームに取り付けた
状態で駆動する際に、別途発電機や油圧ユニット等の動
力源をその近傍にまで運搬することを不要とし、工程間
に必要とする作業をより簡単なものとすることができ
る。

【００２８】以上の補助工事が終了すると、自由断面掘
削機１が補助工事用機材をブーム１ａに取り付けたまま
後退し、補助工事用機材を取り外した後、再び切羽Ｆに
まで前進して掘削工程を再開する。

【００２９】以上のトンネル掘削・覆工工法によると、
掘削工程〜覆工工程〜補助工事工程の各工程を繰り返す
に当たり、切羽Ｆの近傍において用いられる各機材は、
その全てが自由断面掘削機１の自走機能を用いて運搬さ
れ、従来のように各機材に自走機能を付随させたり、あ
るいは型枠運搬用の機構をトンネル内に設けて、次の工
程に移行するごとにこれらを相互に入れ替える必要がな
くなり、サイクルタイムの短縮、安全性の向上、および
機材ないしは設備コストの低減を図ることができる。

【００３０】なお、以上の実施の形態においては、覆工
工程にＮＴＬ型枠を用いた工法を採用したが、本発明方
法はこれに限定されるものではなく、覆工工程としてＮ
ＡＴＭによるコンクリート吹付け工程を採用してもよ
く、この場合、その吹付け機についても自由断面掘削機
１のブーム１ａに取り付けて運搬し、その取り付け状態
で駆動制御することにより、上記と同等の効果を奏する
ことができる。

【００３１】また、以上の実施の形態においては、補助
工法用機材としての穿孔機６および吹付け機１０を後方
に待機させておき、自由断面掘削機１を後退させたうえ
でそのブーム１ａに取り付け、自由断面掘削機１によっ
て切羽Ｆにまで搬送したが、これらは分解・小型化して
人力によって切羽Ｆの近傍にまで運び、そこで自由断面
掘削機１のブーム１ａに取り付けてもよい。

【００３２】次に、穿孔機６および吹付け機１０等の補
助工法用機材や、可搬型ＮＴＬ型枠５を自由断面掘削機
１のブーム１ａに着脱自在に取り付けるための装置構成
の例について詳述する。

【００３３】図７は自由断面掘削機１のブーム１ａの先
端近傍を側方から見て示す図と、補助工法用機材側に装
着される被着用部材３１を併記して示す図である。ま
た、図８は図７の右側面図であり、図９は図７のＡ−Ａ
断面図、図１０は同じく図７のＢ−Ｂ矢視図である。

【００３４】自由断面掘削機１のブーム１ａには、その
左右両側に設けられているブーム伸縮用シリンダのカバ
ー１ｄにそれぞれピン２１が固定されており、そのピン
２１に対して揺動自在にブラケット２２が支承されてい
る。このブラケット２２は、基端部が各ピン２１に対し
てそれぞれ揺動自在に支承された左右両側の２枚の板状
部材２２ａ，２２ｂと、これらの間に固着された位置規
制部材２２ｃ、各板状部材２２ａ，２２ｂの先端部にそ
れぞれ形成された長孔２２ｄ内に両端部が摺動自在に挿
入された可動ピン２２ｅ、および、その可動ピン２２ｅ
を長孔２２ｄ内において変位させるための機材固定用シ
リンダ２２ｆを主体として構成され、機材固定用シリン
ダ２２ｆは位置規制部材２２ｃに取り付けられている。

【００３５】図７〜図１０はブラケット２２が前方側
（ブーム１ａの先端側）の揺動端に位置する状態で示し
ており、この状態では、図示のように位置規制部材２２
ｃの先端がブーム１ａの表面に当接してブラケット２２
の前方側揺動端を規制すると同時に、その揺動端におけ
るブラケット２２のブーム１ａ上での位置を安定する役
割を担う。また、ブラケット２２の各板状部材２２ａ，
２２ｂには、ブーム１ａの左右の伸縮用シリンダのカバ
ー１ｄに取り付けられた油圧シリンダ２３のロッドの先
端が回動自在にピン接合されており、この左右の油圧シ
リンダ２３の駆動によって、ブラケット２２は図７に示
す前方側揺動端に位置する状態と、図１１に示す後方側
揺動端に位置する状態との間でピン２１の回りに揺動す
るようになっている。

【００３６】また、左右の板状部材２２ａ，２２ｂに
は、ブラケット２２の前方側揺動端に位置している状態
における上面の基端部に、それぞれ凹部Ｄが形成されて
おり、この左右の凹部Ｄを繋ぐ線は、可動ピン２２ｅと
平行である。

【００３７】補助工法用機材側に装着される被着用部材
３１は、補助工法用機材に対して表面側が固着されるベ
ース板３１ａと、そのベース板３１ａの裏面側に設けら
れたフック３１ｂと、同じくベース板３１ａの裏面側に
設けられ、フック３１ｂに対向してこれと平行に配設さ
れたピン３１ｃによって構成されている。

【００３８】以上の装置構成において、自由断面掘削機
１による掘削工程においては、ブラケット２２は図１１
に示すように後方側揺動端にまで倒される。これによ
り、ブーム１ａを移動させながら掘削ヘッド１ｂによっ
て地山を掘削しても、ブラケット２２がその掘削作業に
邪魔になることがない。

【００３９】一方、補助工事を行う際には、必要とする
補助工法用機材がブラケット２２を介して自由断面掘削
機１のブーム１ａに取り付けられるのであるが、その場
合、ブラケット２２は図７に示すように前方側揺動端に
まで倒され、位置規制部材２２ｃを介してブーム１ａに
安定支持された状態とされる。そして、補助工法用機材
の取付けに際しては、ブラケット２２の可動ピン２２ｅ
を図７に示すように長孔２２ｄ内でブーム１ａの基端側
に位置させた状態で、補助工法用機材に装着された被着
用部材３１をブラケット２２上に載せて、その裏面側の
ピン３１ｃを左右の板状部材２２ａ，２２ｂの凹部Ｄ間
に嵌め込むとともに、可動ピン２２ｅにフック３１ｂを
引っかける。その後、機材固定用シリンダ２２ｆを駆動
して可動ピン２２ｅを長孔２２ｄ内でブーム１ａの先端
側に移動させる。これにより、被着用部材３１は、ピン
３１ｃが凹部Ｄ内に嵌まり込んだ状態でフック３１ｂが
可動ピン２２ｅによってブーム１ａの先端側に引っ張ら
れた状態となり、ブラケット２２に対して実質的に合体
した状態となる。

【００４０】以上のようなブラケット２２並びに被着用
部材３１を介して、自由断面掘削機１のブーム１ａに穿
孔機６を取り付けた状態を図１２に示し、図１３には同
じくブラケット２２並びに被着用部材３１を介して同ブ
ーム１ａに吹付け機１０を取り付けた状態を示す。

【００４１】穿孔機６は、この例において市販のドリル
ジャンボないしはホイールジャンボのベースマシン上に
搭載されている公知の油圧式ドリフタであって、掘削ビ
ットＣが装着される穿孔機本体６１を、旋回起伏用ベー
ス６２上に支持した構成を有し、その旋回起伏用ベース
６２の裏面側に前記した被着用部材３１を取り付けてい
る。なお、図１２において６３は起伏用シリンダ、６４
は旋回用ロータリーアクチュエータである。このような
穿孔機６によりフェースボルト等をトンネル地山に打ち
込むときに生じる大きな反力は、自由断面掘削機１の大
きな自重によって受け止められるため、特に問題は生じ
ない。

【００４２】また、吹付け機１０についても市販されて
いるものを使用することができ、アーム１０１を支える
基体部１０２の裏面側に前記した被着用部材３１を固着
している。

【００４３】また、可搬型ＮＴＬ型枠５を自由断面掘削
機１のブーム１ａに対して着脱自在に取り付ける場合に
ついても、補助工法用機材に用いた被着用部材３１と同
等のものを可搬型ＮＴＬ型枠５に固着することによっ
て、ブラケット２２に対して簡単に取り付けることがで
きる。被着用部材３１の可搬型ＮＴＬ型枠５に対する固
着位置は、例えば、可搬型ＮＴＬ型枠５の伸縮ないしは
折り畳み自在の部分型枠を略中央部において支承するフ
レームの裏面側とすることができる。このような可搬型
ＮＴＬ型枠５を自由断面掘削機１のブーム１ａに取り付
けた状態で切羽Ｆにまで搬送する方法を採用する場合、
切羽Ｆに対する概略の位置決めを自由断面掘削機１の走
行並びにブーム１ａの駆動によって行うことが可能とな
り、型枠の搬送のための機器は全く不要とすることがで
きる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、トンネル掘削工程、覆
工工程、並びに補助工法用機材を用いた補助工事工程を
含むトンネル掘削・覆工工法において、穿孔機や吹付け
機等の補助工法用機材をトンネル掘削工程に用いる自由
断面掘削機に取り付けた状態で補助工事を行うから、従
来のようにそれぞれがベースマシンに搭載された補助工
法用機材を用いる場合に比して、それぞれを自走させて
機材を入れ替える必要がなく、機材入れ替えに要する時
間を短縮して全体としての工期を短縮することができる
とともに、トンネル坑内における機材どうしの接触事故
の発生を防止することができ、更に補助工法用機材のベ
ースマシンを不要とすることに起因して機材コストを大
幅に削減することができる。また、各補助工法用機材を
ベースマシン上に搭載し、その各ベースマシンどうし、
あるいはベースマシンと自由断面掘削機とがトンネル坑
内で自走して切羽正面に入れ替える場合に比して、排気
ガスや騒音が少なくなり、坑内環境を向上させることが
できる。

【００４５】また、各補助工法用機材の待機位置と切羽
との間の搬送を、自由断面掘削機によって行うと、機材
入れ替えに要する時間をより短縮することが可能とな
る。

【００４６】更に、トンネル覆工工程をＮＴＬ型枠を用
いた工法を採用するとともに、そのＮＴＬ型枠について
も自由断面掘削機により搬送するように構成すれば、上
記の効果はより一層大きなものとなる。

【００４７】また、自由断面掘削機に対して補助工法用
機材を取付ける構成として、自由断面掘削機のブームに
補助工法用機材を着脱自在に取り付けるためのブラケッ
トを設ける一方、補助工法用機材にはそのブラケットに
対して装着するための被着用部材を固着した構成を採用
すれば、補助工法用機材のブームに対する着脱作業を容
易化することができるとともに、自由断面掘削機のブー
ムの駆動により補助工法用機材を前後・上下・左右に移
動させることができ、切羽に対する概略の位置決めをも
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における掘削工程の説明図
である。

【図２】本発明の実施の形態における覆工工程の説明図
である。

【図３】本発明の実施の形態における補助工事工程の説
明図で、補助工法用機材として穿孔機６を用いたウレタ
ン注入フォアポーリングによる天端部安定対策工程の説
明図である。

【図４】同じく本発明の実施の形態における補助工事工
程の説明図で、補助工法用機材として穿孔機６を用いて
鏡面にフェイスボルトを打ち込む鏡面安定化対策工程の
説明図である。

【図５】本発明の実施の形態における補助工事工程の説
明図で、補助工法用機材として吹付け機（ロボット）１
０を用い、天端あるいは鏡面に対してコンクリートを吹
き付ける天端および鏡面安定化対策工程の説明図であ
る。

【図６】同じく本発明の実施の形態における補助工事工
程の説明図で、補助工法用機材として吹付け機（ロボッ
ト）１０を用い、インバート部にコンクリートを吹き付
ける脚部安定化対策工程の説明図である。

【図７】本発明の実施の形態に用いられる自由断面掘削
機１のブーム１ａの先端近傍を側方から見て示す図と、
補助工法用機材側に装着される被着用部材３１とを併記
して示す図である。

【図８】図７の右側面図である。

【図９】図７におけるＡ−Ａ断面図である。

【図１０】図７におけるＢ−Ｂ矢視図である。

【図１１】本発明の実施の形態に用いられる自由断面掘
削機１のブーム１ａの先端近傍を側方から見て示す図
で、ブラケット２２を後方側揺動端に位置させた状態で
示す図である。

【図１２】本発明の実施の形態に用いられる自由断面掘
削機１のブーム１ａに、補助工法用機材として穿孔機６
を取り付けた状態を示す図である。

【図１３】同じく本発明の実施の形態に用いられる自由
断面掘削機１のブーム１ａに、補助工法用機材として吹
付け機１０を取り付けた状態を示す図である。

【符号の説明】 １ 自由断面掘削機 １ａ ブーム １ｂ 掘削ヘッド １ｄ ブーム伸縮用シリンダのカバー ２１ ピン ２２ ブラケット ２２ａ，２２ｂ 板状部材 ２２ｃ 位置規制部材 ２２ｄ 長孔 ２２ｅ 可動ピン ２２ｆ 機材固定用シリンダ ３１ 被着用部材 ３１ａ ベース板 ３１ｂ フック ３１ｃ ピン ５ 可搬型ＮＴＬ型枠 ６ 穿孔機 ７ ロックボルト ８ フェースボルト ６１ 穿孔機本体 ６２ 旋回起伏用ベース １０ 吹付け機 １０１ アーム １０２ 基体部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 縁田 正美 大阪市此花区伝法４丁目３番55号 株式会 社鴻池組内 (72)発明者 吉村 哲郎 大阪市此花区伝法４丁目３番55号 株式会 社鴻池組内 Ｆターム(参考） 2D054 BA23 FA07 2D055 BA06 DB00

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自由断面掘削機により所定距離だけトン
   ネルを掘削する掘削工程と、その掘削されたトンネル地
   山表面を覆工する覆工工程と、上記自由断面掘削機のブ
   ームに補助工法用機材を取り付けた状態で、当該補助工
   法用機材を用いた補助工事を実施する補助工事工程を行
   うとともに、掘削工程では自由断面掘削機から補助工事
   用機材を取り外すことを特徴とするトンネル掘削・覆工
   工法。
2. 【請求項２】 上記補助工事工程を開始する際、切羽よ
   り後方に配置していた補助工法用機材を自由断面掘削機
   のブームに取り付けた状態で切羽にまで搬送し、かつ、
   その補助工事工程の終了後に、当該補助工法用機材を自
   由断面掘削機のブームに取り付けた状態で切羽後方に搬
   送することを特徴とする請求項１に記載のトンネル掘削
   ・覆工工法。
3. 【請求項３】 上記覆工工程がＮＴＬ型枠を用いた覆工
   工程であり、そのＮＴＬ型枠が、伸縮および／または折
   り畳み可能で、かつ、トンネル地山に沿って拡張固定可
   能な複数の部分型枠よりなる型枠であって、覆工工程を
   開始する際、そのＮＴＬ型枠を上記自由断面掘削機で切
   羽まで搬送して拡張固定するとともに、覆工工程を終了
   してＮＴＬ型枠を脱型した後には、当該ＮＴＬ型枠を上
   記自由断面掘削機により後方に搬送することを特徴とす
   る請求項１または２に記載のトンネル掘削・覆工工法。
4. 【請求項４】 上記補助工法用機材が、穿孔機および／
   または吹付け機であることを特徴とする請求項１，２ま
   たは３に記載のトンネル掘削・覆工工法。
5. 【請求項５】 先端に掘削ヘッドが装着されるブーム
   に、補助工法用機材を着脱自在に装着するためのブラケ
   ットが設けられてなる自由断面掘削機と、そのブラケッ
   トに対する被着用部材が設けられてなる補助工法用機材
   とを有するトンネル掘削・覆工装置。
6. 【請求項６】 上記ブラケットは、上記ブームに対して
   前後方向に揺動自在に支持され、補助工法用機材の装着
   時には前方に倒されて固定された状態で、かつ、自由断
   面掘削機によるトンネル掘削時には後方に倒された状態
   で用いられることを特徴とする請求項５に記載のトンネ
   ル掘削・覆工装置。