JP2002115490A - トンネル掘削装置 - Google Patents
トンネル掘削装置Info
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- JP2002115490A JP2002115490A JP2000309165A JP2000309165A JP2002115490A JP 2002115490 A JP2002115490 A JP 2002115490A JP 2000309165 A JP2000309165 A JP 2000309165A JP 2000309165 A JP2000309165 A JP 2000309165A JP 2002115490 A JP2002115490 A JP 2002115490A
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- Japan
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- tunnel
- excavation
- cutter head
- diameter
- hammer
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】広範囲の地層条件、掘削条件に対応することが
でき、大きな反力装置を必要とせず中大口径のトンネル
掘削に適し、軽量で省エネルギー化された高速掘削可能
な工費が安価なトンネル掘削装置を提供する。 【解決手段】トンネル掘削装置１００はそれぞれ独立に
作動する複数の液圧ハンマ２をカッタヘッド１１に配設
し、カッタヘッドを切羽面に沿って緩やかに旋回させる
機構２２、高圧水ポンプ装置２３を備え、カッタヘッド
１１の直径が８０ｃｍ〜１５ｍである。
でき、大きな反力装置を必要とせず中大口径のトンネル
掘削に適し、軽量で省エネルギー化された高速掘削可能
な工費が安価なトンネル掘削装置を提供する。 【解決手段】トンネル掘削装置１００はそれぞれ独立に
作動する複数の液圧ハンマ２をカッタヘッド１１に配設
し、カッタヘッドを切羽面に沿って緩やかに旋回させる
機構２２、高圧水ポンプ装置２３を備え、カッタヘッド
１１の直径が８０ｃｍ〜１５ｍである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル掘削装置
に関し、さらに詳しくは軟弱層から岩盤に至るまで広範
な地盤及び掘削条件に適応して高速掘削可能なトンネル
掘削装置に関する。
に関し、さらに詳しくは軟弱層から岩盤に至るまで広範
な地盤及び掘削条件に適応して高速掘削可能なトンネル
掘削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、直径２ｍ程度を越える大口径のト
ンネルを掘削するトンネル掘削装置としては主にトンネ
ルボーリングマシン、シールドマシンなどがあり、また
直径８０ｃｍから２ｍ程度の中口径のトンネル掘削や管
路の敷設等としては、主にセミシールドマシン、推進管
推進装置などが知られている。
ンネルを掘削するトンネル掘削装置としては主にトンネ
ルボーリングマシン、シールドマシンなどがあり、また
直径８０ｃｍから２ｍ程度の中口径のトンネル掘削や管
路の敷設等としては、主にセミシールドマシン、推進管
推進装置などが知られている。
【０００３】トンネルボーリングマシンは、山岳トンネ
ルなど岩盤を掘削する装置で、多数のカッタで切羽面を
掘削するカッタヘッドを備え、反力装置によりカッタを
切羽面に圧着させるとともに、駆動装置により回転トル
クを与えて岩石をせん断切削するものである。ここで切
羽面とはトンネルの掘削面を云い、カッタヘッドとは、
切羽面に当接する掘削装置の部分をいう。
ルなど岩盤を掘削する装置で、多数のカッタで切羽面を
掘削するカッタヘッドを備え、反力装置によりカッタを
切羽面に圧着させるとともに、駆動装置により回転トル
クを与えて岩石をせん断切削するものである。ここで切
羽面とはトンネルの掘削面を云い、カッタヘッドとは、
切羽面に当接する掘削装置の部分をいう。
【０００４】トンネルボーリングマシンに使用するカッ
タには、回転可能な小径ディスクの外周に１条の円周刃
を備えたディスクカッタ、回転可能な小径ドラムの外周
に多条の円周刃をもつギヤカッタ、又はカッタヘッドに
固定された固定バイトカッタがある。これらのカッタ
は、いずれもタングステンカーバイド刃物を用いてお
り、すりへりに対して、十分耐えるようにしている。
タには、回転可能な小径ディスクの外周に１条の円周刃
を備えたディスクカッタ、回転可能な小径ドラムの外周
に多条の円周刃をもつギヤカッタ、又はカッタヘッドに
固定された固定バイトカッタがある。これらのカッタ
は、いずれもタングステンカーバイド刃物を用いてお
り、すりへりに対して、十分耐えるようにしている。
【０００５】トンネルボーリングマシンは掘削断面が真
円形であり、アーチ作用によって、地圧を分散させるこ
とができ、発破工法のようにトンネル周辺の岩盤を痛め
ないので、支保工を著しく減少させることができる。ま
た、この装置では掘削された屑すなわち「ずり」の排出
はずり出しをコンベヤ等によって順調に進めることがで
き、トンネルの機械掘進が可能となる。
円形であり、アーチ作用によって、地圧を分散させるこ
とができ、発破工法のようにトンネル周辺の岩盤を痛め
ないので、支保工を著しく減少させることができる。ま
た、この装置では掘削された屑すなわち「ずり」の排出
はずり出しをコンベヤ等によって順調に進めることがで
き、トンネルの機械掘進が可能となる。
【０００６】一方、強力なグリッパをトンネル壁に圧着
させて掘削推力の反力を取り、切羽面にカッタを押しつ
ける強力な大型の推力装置が必要である。従って、掘削
する地山がこれに耐える強度を有しない地質条件の地層
の掘削には適用できない。例えば、岩盤に伏在する土砂
などの軟弱地盤への変化に対応することはきわめて困難
である。逆に、硬度が２００ＭＰａ（２０００ｋｇ／ｃ
ｍ2）程度を上回るような非常に硬い岩石のせん断切削
はほとんど行われておらず、行うにしても大きなエネル
ギーを要し経済的に成立しない。また、地下水のある場
合、遮水構造がないので掘削不可である。
させて掘削推力の反力を取り、切羽面にカッタを押しつ
ける強力な大型の推力装置が必要である。従って、掘削
する地山がこれに耐える強度を有しない地質条件の地層
の掘削には適用できない。例えば、岩盤に伏在する土砂
などの軟弱地盤への変化に対応することはきわめて困難
である。逆に、硬度が２００ＭＰａ（２０００ｋｇ／ｃ
ｍ2）程度を上回るような非常に硬い岩石のせん断切削
はほとんど行われておらず、行うにしても大きなエネル
ギーを要し経済的に成立しない。また、地下水のある場
合、遮水構造がないので掘削不可である。
【０００７】トンネルボーリングマシンは、カッタヘッ
ドを回転させる強力な回転トルクを発生させる大型の駆
動装置を必要とする。従って、重量の大きな重装備の装
置となり、製造コストも掘削費用も高騰する。また、軌
道修正時には装置の自重による大きな慣性が生じ、困難
が伴なう。
ドを回転させる強力な回転トルクを発生させる大型の駆
動装置を必要とする。従って、重量の大きな重装備の装
置となり、製造コストも掘削費用も高騰する。また、軌
道修正時には装置の自重による大きな慣性が生じ、困難
が伴なう。
【０００８】次に、シールドマシンはシールド工法に使
用される掘削装置である。シールド工法は、特に軟弱な
地盤のトンネルを掘削する場合に、切羽が崩壊し流動し
ようとするような地盤内にトンネル外径よりも多少大き
な直径の鋼製のシールドを備えたシールドマシンを入
れ、その内部で圧力のバランスをとり切羽の崩壊を防ぎ
ながら安全に掘削作業を行うとともに、掘削後の崩壊を
防止するため、掘削後ただちにトンネル内面に覆工を施
し、掘削と覆工を併行しながら進行する技術である。シ
ールド工法は均質な土砂地盤、地下水の滞水する地盤な
どのトンネル掘進に適合した工法であって、覆工はシー
ルド内にてセグメントとよばれるライニングを組み立
て、掘削が進むと１リングずつ組み立ててトンネルを構
築する。滞水地盤の場合にはウェルポイント・凍結工法
・圧気工法、グラウト工法などの補助工法が併用され
る。
用される掘削装置である。シールド工法は、特に軟弱な
地盤のトンネルを掘削する場合に、切羽が崩壊し流動し
ようとするような地盤内にトンネル外径よりも多少大き
な直径の鋼製のシールドを備えたシールドマシンを入
れ、その内部で圧力のバランスをとり切羽の崩壊を防ぎ
ながら安全に掘削作業を行うとともに、掘削後の崩壊を
防止するため、掘削後ただちにトンネル内面に覆工を施
し、掘削と覆工を併行しながら進行する技術である。シ
ールド工法は均質な土砂地盤、地下水の滞水する地盤な
どのトンネル掘進に適合した工法であって、覆工はシー
ルド内にてセグメントとよばれるライニングを組み立
て、掘削が進むと１リングずつ組み立ててトンネルを構
築する。滞水地盤の場合にはウェルポイント・凍結工法
・圧気工法、グラウト工法などの補助工法が併用され
る。
【０００９】シールドマシンがセグメント１リング分前
進する掘削を行うと、既設のセグメントに反力をとりシ
ールドマシンをセグメント１リング分前進させ、シール
ドマシン後部のその前進跡にコンクリート製あるいは鋼
製の円弧板状のセグメントを組合わせてリング状に組み
立て、ボルトで既設のセグメントと連結させ一体として
組み立てる。
進する掘削を行うと、既設のセグメントに反力をとりシ
ールドマシンをセグメント１リング分前進させ、シール
ドマシン後部のその前進跡にコンクリート製あるいは鋼
製の円弧板状のセグメントを組合わせてリング状に組み
立て、ボルトで既設のセグメントと連結させ一体として
組み立てる。
【００１０】また、地下水位の高い地盤中にトンネルを
構築する場合には、補助工法として圧縮空気によってカ
ッタヘッドより流入しようとする水の流動を防止した
り、あるいはウェルポイント又はケミカルグラウトを併
用することによって、水の流入を防止する。
構築する場合には、補助工法として圧縮空気によってカ
ッタヘッドより流入しようとする水の流動を防止した
り、あるいはウェルポイント又はケミカルグラウトを併
用することによって、水の流入を防止する。
【００１１】シールドマシンは掘削直後にセグメントで
トンネルライニングを行い、このセグメントに強力なジ
ャッキにより掘削反力を取るもので、大きな推力を確保
する必要があることは、トンネルボーリングマシンと同
様である。またシールドマシンも強力な回転駆動装置を
必要とする。また掘削装置が高額でトンネル貫通後再度
覆工を行うこともあり工費は非常に高額である。
トンネルライニングを行い、このセグメントに強力なジ
ャッキにより掘削反力を取るもので、大きな推力を確保
する必要があることは、トンネルボーリングマシンと同
様である。またシールドマシンも強力な回転駆動装置を
必要とする。また掘削装置が高額でトンネル貫通後再度
覆工を行うこともあり工費は非常に高額である。
【００１２】その他、トンネルボーリングマシンとシー
ルドマシンの両者の機能を合わせ持ちながら土圧や泥水
などを使って切羽面の安定をはかる方式やセグメントの
代わりに推進管を使用するセミシールド方式など様々な
掘削方式があるが、掘削の原理は、カッタヘッドを地山
に押しつけ、同時に回転トルクを与えて掻き取るような
挙動でせん断破壊を起こすことにある。したがって地盤
の破壊強度が大きくなるほど、また口径が大きくなるほ
ど大きな押し付け力および回転トルクが必要であり、そ
の結果装置が大型で重くなり、製造コストが高額なもの
になる。
ルドマシンの両者の機能を合わせ持ちながら土圧や泥水
などを使って切羽面の安定をはかる方式やセグメントの
代わりに推進管を使用するセミシールド方式など様々な
掘削方式があるが、掘削の原理は、カッタヘッドを地山
に押しつけ、同時に回転トルクを与えて掻き取るような
挙動でせん断破壊を起こすことにある。したがって地盤
の破壊強度が大きくなるほど、また口径が大きくなるほ
ど大きな押し付け力および回転トルクが必要であり、そ
の結果装置が大型で重くなり、製造コストが高額なもの
になる。
【００１３】推進管推進装置は、推進工法に用いられる
もので、圧入方式、オーガー方式、ボーリング方式など
がある。ボーリング方式の中には、圧縮空気により駆動
するハンマで圧縮破壊を起こす既存の機器が、口径８０
０ｍｍ程度までの小口径掘削領域において商品化されて
いる。この工法は発進立坑に反力をとって水平に推進管
を前進させ、推進管を地中に敷設する工法であって、岩
盤、転石、玉石層中を推進することが可能である。ま
た、硬い岩盤ほど威力を発揮し、推進管径より大きな径
の転石が存在しても問題なく推進できる。
もので、圧入方式、オーガー方式、ボーリング方式など
がある。ボーリング方式の中には、圧縮空気により駆動
するハンマで圧縮破壊を起こす既存の機器が、口径８０
０ｍｍ程度までの小口径掘削領域において商品化されて
いる。この工法は発進立坑に反力をとって水平に推進管
を前進させ、推進管を地中に敷設する工法であって、岩
盤、転石、玉石層中を推進することが可能である。ま
た、硬い岩盤ほど威力を発揮し、推進管径より大きな径
の転石が存在しても問題なく推進できる。
【００１４】この工法の原理は衝撃力による圧縮破壊を
起こすことにある。したがって、地山に押し付ける力は
軽微で、地山の破壊強度が大きくなってもハンマを地山
に対して一定距離に保つ程度の力で十分である。また回
転トルクも、ビットを地山の新しい部分に順次移動させ
るのに必要な程度と非常に小さい。その結果装置は小型
軽量になり、（ａ）掘進スピードが早くなる、（ｂ）曲
線部の施工が容易になる、（ｃ）機器の製造コストが安
価というようなメリットを享受できる。
起こすことにある。したがって、地山に押し付ける力は
軽微で、地山の破壊強度が大きくなってもハンマを地山
に対して一定距離に保つ程度の力で十分である。また回
転トルクも、ビットを地山の新しい部分に順次移動させ
るのに必要な程度と非常に小さい。その結果装置は小型
軽量になり、（ａ）掘進スピードが早くなる、（ｂ）曲
線部の施工が容易になる、（ｃ）機器の製造コストが安
価というようなメリットを享受できる。
【００１５】一方、軟弱地盤などにおいては切羽面の緩
みを抑えられず、回転トルクが上昇して掘削不能となる
場合があり、前述の補助工法を併用する必要がある。ま
た口径が大きくなりカッタヘッドに取り付けるハンマの
数が増加すると、圧縮空気を送るコンプレッサを大型化
あるいは増設する必要があるため安全面から考えて現実
的ではない。さらに掘削距離が長くなると、地上から圧
縮空気を伝送する経路が長くなるので、空気膨張により
損失が生じる。したがって、掘削が大口径化、長距離化
すると原理的に限界が生じる。
みを抑えられず、回転トルクが上昇して掘削不能となる
場合があり、前述の補助工法を併用する必要がある。ま
た口径が大きくなりカッタヘッドに取り付けるハンマの
数が増加すると、圧縮空気を送るコンプレッサを大型化
あるいは増設する必要があるため安全面から考えて現実
的ではない。さらに掘削距離が長くなると、地上から圧
縮空気を伝送する経路が長くなるので、空気膨張により
損失が生じる。したがって、掘削が大口径化、長距離化
すると原理的に限界が生じる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】従来のトンネル掘削装
置は、トンネルボーリングマシンは軟弱な地盤や帯水層
には適用できない問題があり、シールドマシンはシール
ドを必須とする。そしていずれも大型で重く、製造コス
ト、工費が高額である。また、圧縮空気で駆動するハン
マを使った推進工法は直径８０ｃｍ程度以上の中大口径
トンネルや長距離のトンネル掘削には適さない。
置は、トンネルボーリングマシンは軟弱な地盤や帯水層
には適用できない問題があり、シールドマシンはシール
ドを必須とする。そしていずれも大型で重く、製造コス
ト、工費が高額である。また、圧縮空気で駆動するハン
マを使った推進工法は直径８０ｃｍ程度以上の中大口径
トンネルや長距離のトンネル掘削には適さない。
【００１７】本発明はこのような問題点を解決し、広範
囲の地層条件、掘削条件に対応することができ、大きな
反力装置や回転駆動装置を必要とせず、中大口径トンネ
ルや長距離のトンネル掘削に適し、軽量で省エネルギー
化した高速掘進可能なトンネル掘削装置により、安価な
コストでトンネル施工が可能な技術を提供することを目
的とするものである。
囲の地層条件、掘削条件に対応することができ、大きな
反力装置や回転駆動装置を必要とせず、中大口径トンネ
ルや長距離のトンネル掘削に適し、軽量で省エネルギー
化した高速掘進可能なトンネル掘削装置により、安価な
コストでトンネル施工が可能な技術を提供することを目
的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するためになされたもので、次の技術手段を講じた
ことを特徴とするトンネル掘削装置である。すなわち、
本発明は、カッタヘッドに複数のそれぞれ独立に稼働す
る液圧ハンマを配設し、カッタヘッドを切羽面に沿って
緩やかに旋回させる機構を備えたことを特徴とするトン
ネル掘削装置である。本発明の特徴は （ａ）複数の独立した小型の液圧ハンマをカッタヘッド
に備える。液体は容易に高圧化することができ、低圧に
なっても容積膨張が少なく、圧縮空気のような大型の多
数のコンプレッサを必要とせず、また大量の排気ブロー
を生じない。従って小型で強力な単独駆動が容易であ
る。さらにハンマはそれぞれ独立しているので先端のハ
ンマビットが摩耗した際、単独で交換できるので経済性
が高い。
解決するためになされたもので、次の技術手段を講じた
ことを特徴とするトンネル掘削装置である。すなわち、
本発明は、カッタヘッドに複数のそれぞれ独立に稼働す
る液圧ハンマを配設し、カッタヘッドを切羽面に沿って
緩やかに旋回させる機構を備えたことを特徴とするトン
ネル掘削装置である。本発明の特徴は （ａ）複数の独立した小型の液圧ハンマをカッタヘッド
に備える。液体は容易に高圧化することができ、低圧に
なっても容積膨張が少なく、圧縮空気のような大型の多
数のコンプレッサを必要とせず、また大量の排気ブロー
を生じない。従って小型で強力な単独駆動が容易であ
る。さらにハンマはそれぞれ独立しているので先端のハ
ンマビットが摩耗した際、単独で交換できるので経済性
が高い。
【００１９】（ｂ）強力な反力装置や回転装置を必要と
しない。従って、装置の軽量化が可能で、地質条件や掘
削条件に支配されることなく広範な条件下で、高速掘削
が可能である。
しない。従って、装置の軽量化が可能で、地質条件や掘
削条件に支配されることなく広範な条件下で、高速掘削
が可能である。
【００２０】（ｃ）液圧ハンマは地山に圧縮破壊を起こ
すため、従来掘削が困難であった硬度２００ＭＰａ（２
０００ｋｇ／ｃｍ2）を超える岩盤の掘削を行うことが
できる。
すため、従来掘削が困難であった硬度２００ＭＰａ（２
０００ｋｇ／ｃｍ2）を超える岩盤の掘削を行うことが
できる。
【００２１】（ｄ）液圧ハンマは必要に応じて泥水を用
いることができる。従って、補助工法を使用することな
く崩壊しやすい切羽面を泥水により保護しながら掘削を
行うことができる。
いることができる。従って、補助工法を使用することな
く崩壊しやすい切羽面を泥水により保護しながら掘削を
行うことができる。
【００２２】また本発明のトンネル掘削装置は、カッタ
ヘッドの直径が８０ｃｍ〜１５ｍの任意の中大口径に対
応することができ好適である。
ヘッドの直径が８０ｃｍ〜１５ｍの任意の中大口径に対
応することができ好適である。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。
の形態を説明する。
【００２４】図１は本発明の実施例のトンネル掘削装置
１００を示す模式側面図、図２はその正面図である。本
発明のトンネル掘削装置１００は、先導体１０、本体２
０及び後方装置３０から成る。先導体１０は掘削装置の
切羽面側の先頭部分であって、カッタヘッド１１にハン
マビット１を突出させた複数の液圧ハンマ２を備えてい
る。液圧ハンマ２は高圧液（清水又は泥水）によって駆
動され、ハンマビット１により切羽面を掘削する小型ハ
ンマであって、それぞれ単独に作動する。例えば清水用
では掘削径１２０ｍｍ、２５０ｍｍ、３５０ｍｍなどの
大きさの液圧ハンマがあり、泥水用では１５０ｍｍ、２
１０ｍｍのビットを備えた液圧ハンマがある。このよう
な液圧ハンマは圧縮空気を用いるハンマに比べて、ずり
の飛散がほとんどなく、又ハンマに潤滑油を用いる必要
がなく、排気ブロー中に含まれる排油の汚染も生じない
ので施工人員に対する労働衛生の面で、またトンネルの
環境汚染防止の面で、すぐれている。液圧ハンマの送水
は切羽面の緩みを防止し、排水はずりの堆積を防止し切
羽を好条件に維持する。また高圧水によるエネルギー伝
達は高能率である。エネルギー伝達ロスは圧縮空気に比
し４分の１乃至６分の１である。圧力２ＭＰａ（２０ｋ
ｇ／ｃｍ2）の４インチのエアハンマとの比較では掘削
速度は２．５倍である。
１００を示す模式側面図、図２はその正面図である。本
発明のトンネル掘削装置１００は、先導体１０、本体２
０及び後方装置３０から成る。先導体１０は掘削装置の
切羽面側の先頭部分であって、カッタヘッド１１にハン
マビット１を突出させた複数の液圧ハンマ２を備えてい
る。液圧ハンマ２は高圧液（清水又は泥水）によって駆
動され、ハンマビット１により切羽面を掘削する小型ハ
ンマであって、それぞれ単独に作動する。例えば清水用
では掘削径１２０ｍｍ、２５０ｍｍ、３５０ｍｍなどの
大きさの液圧ハンマがあり、泥水用では１５０ｍｍ、２
１０ｍｍのビットを備えた液圧ハンマがある。このよう
な液圧ハンマは圧縮空気を用いるハンマに比べて、ずり
の飛散がほとんどなく、又ハンマに潤滑油を用いる必要
がなく、排気ブロー中に含まれる排油の汚染も生じない
ので施工人員に対する労働衛生の面で、またトンネルの
環境汚染防止の面で、すぐれている。液圧ハンマの送水
は切羽面の緩みを防止し、排水はずりの堆積を防止し切
羽を好条件に維持する。また高圧水によるエネルギー伝
達は高能率である。エネルギー伝達ロスは圧縮空気に比
し４分の１乃至６分の１である。圧力２ＭＰａ（２０ｋ
ｇ／ｃｍ2）の４インチのエアハンマとの比較では掘削
速度は２．５倍である。
【００２５】液圧ハンマは１８ＭＰａ（１８０ｋｇ／ｃ
ｍ2）、２８０リットル／ｍｉｎ程度の流量で駆動する
ので、例えば液圧ハンマを１０台使用する掘削装置の場
合、石油掘削で通常使用される三連ピストン型のマッド
ポンプを１〜２台使用すればよい。水中の異物を除去す
るフィルタは５０μｍ〜１００μｍの自掃式フィルター
がよい。
ｍ2）、２８０リットル／ｍｉｎ程度の流量で駆動する
ので、例えば液圧ハンマを１０台使用する掘削装置の場
合、石油掘削で通常使用される三連ピストン型のマッド
ポンプを１〜２台使用すればよい。水中の異物を除去す
るフィルタは５０μｍ〜１００μｍの自掃式フィルター
がよい。
【００２６】図２に示すように液圧ハンマ２は、カッタ
ヘッド１１の正面のそれぞれ異なる同心円１３で区域さ
れた領域をカバーするように配設されている。図２では
８個の液圧ハンマ２（ハンマビット１）が例示されてい
る。この液圧ハンマ２を高圧水で駆動させながら、先導
体１０を緩やかに矢印１２のように回転させると、各液
圧ハンマ２（ハンマビット１）は同心円状に移動し、切
羽面全面を衝撃切削することができる。この場合強大な
回転トルクは不要で液圧ハンマ２の作用位置を変更する
ように移動させることができればよい。液圧ハンマの数
及び配置やハンマビットの形状及び材質は、トンネルの
断面寸法、掘削対象地質その他の条件に応じて定めると
よい。本発明のトンネル掘削装置は大きさの制約がほと
んどなく、直径８０ｃｍ〜１５ｍの範囲で適切に、液圧
ハンマの大きさ、数、配置等を定めるとよい。
ヘッド１１の正面のそれぞれ異なる同心円１３で区域さ
れた領域をカバーするように配設されている。図２では
８個の液圧ハンマ２（ハンマビット１）が例示されてい
る。この液圧ハンマ２を高圧水で駆動させながら、先導
体１０を緩やかに矢印１２のように回転させると、各液
圧ハンマ２（ハンマビット１）は同心円状に移動し、切
羽面全面を衝撃切削することができる。この場合強大な
回転トルクは不要で液圧ハンマ２の作用位置を変更する
ように移動させることができればよい。液圧ハンマの数
及び配置やハンマビットの形状及び材質は、トンネルの
断面寸法、掘削対象地質その他の条件に応じて定めると
よい。本発明のトンネル掘削装置は大きさの制約がほと
んどなく、直径８０ｃｍ〜１５ｍの範囲で適切に、液圧
ハンマの大きさ、数、配置等を定めるとよい。
【００２７】本体２０は支持装置２１を備え、前後進可
能とし、先導体回転装置２２、高圧水ポンプ装置２３を
備え、そのほか、図示省略しているがずり出し装置、電
源装置、計測装置、制御装置等を内蔵している。
能とし、先導体回転装置２２、高圧水ポンプ装置２３を
備え、そのほか、図示省略しているがずり出し装置、電
源装置、計測装置、制御装置等を内蔵している。
【００２８】後方装置３０は電源水源伝達装置、ずり出
し装置、信号装置等を備えており、トンネル外のユーテ
ィリティと接続できるようになっている。
し装置、信号装置等を備えており、トンネル外のユーテ
ィリティと接続できるようになっている。
【００２９】
【発明の効果】本発明のトンネル掘削装置は以上のよう
に構成されているので、広範囲の地層条件、掘削条件に
対応することができ、大きな反力装置や回転装置を必要
とせず中大口径で長距離のトンネル掘削に適し、軽量
化，省エネルギー化され、安価なトンネルの高速掘削が
可能となった。
に構成されているので、広範囲の地層条件、掘削条件に
対応することができ、大きな反力装置や回転装置を必要
とせず中大口径で長距離のトンネル掘削に適し、軽量
化，省エネルギー化され、安価なトンネルの高速掘削が
可能となった。
【図１】実施例のトンネル掘削装置１００を示す模式側
面図である。
面図である。
【図２】図１の正面図である。
１ ハンマビット ２ 液圧ハンマ １０ 先導体 １１ カッタヘッド １２ 矢印 １３ 同心円 ２０ 本体 ２１ 支持装置 ２２ 先導体回転装置 ２３ 高圧水ポンプ装置 ３０ 後方装置 １００ トンネル掘削装置
Claims (2)
- 【請求項１】 それぞれ独立に作動する複数の液圧ハン
マをカッタヘッドに配設し、カッタヘッドを切羽面に沿
って緩やかに旋回させる機構を備えたことを特徴とする
トンネル掘削装置。 - 【請求項２】 カッタヘッドの直径が８０ｃｍ〜１５ｍ
であることを特徴とする請求項１記載のトンネル掘削装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000309165A JP2002115490A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | トンネル掘削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000309165A JP2002115490A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | トンネル掘削装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002115490A true JP2002115490A (ja) | 2002-04-19 |
Family
ID=18789375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000309165A Pending JP2002115490A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | トンネル掘削装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002115490A (ja) |
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2000
- 2000-10-10 JP JP2000309165A patent/JP2002115490A/ja active Pending
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