JP2004270171A - 角穴掘削工法及び牽引装置 - Google Patents

角穴掘削工法及び牽引装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2004270171A
JP2004270171A JP2003058624A JP2003058624A JP2004270171A JP 2004270171 A JP2004270171 A JP 2004270171A JP 2003058624 A JP2003058624 A JP 2003058624A JP 2003058624 A JP2003058624 A JP 2003058624A JP 2004270171 A JP2004270171 A JP 2004270171A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tunnel
traction
square hole
guide frame
wire rope
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003058624A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Odaka
Mitsugi Sekiyama
Hiroyuki Takashima
Shigetsugu Takeda
Masanori Yoshino
正則 吉野
宏幸 小高
茂嗣 竹田
貢 関山
博之 高島
Original Assignee
Nippon Koki Kk
Tekken Constr Co Ltd
日本鉱機株式会社
鉄建建設株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Koki Kk, Tekken Constr Co Ltd, 日本鉱機株式会社, 鉄建建設株式会社 filed Critical Nippon Koki Kk
Priority to JP2003058624A priority Critical patent/JP2004270171A/ja
Publication of JP2004270171A publication Critical patent/JP2004270171A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

【課題】トンネルの施工を容易にしかつ精度を高められる角穴掘削工法及び牽引装置を提供する。
【解決手段】地山を掘進する角穴掘削機またはこの角穴掘削機に続いて地山に挿入される覆工エレメントをワイヤロープ19を介して牽引する牽引装置1において、トンネル断面形状に沿って配置されるガイドフレーム2と、このガイドフレーム2に沿って移動する移動架台20と、この移動架台20に搭載されワイヤロープ19を牽引する牽引機50とを備え、トンネル断面形状に対応して角穴掘削機または覆工エレメントを牽引する構成とした。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばトンネルの施工現場等で掘削機及び覆工エレメント等をワイヤロープを介して牽引する牽引装置及び当該牽引装置を用いた角穴掘削工法の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
鉄道や道路の下方に立体交差するトンネルを構築する工法の1つとして、長尺の角形管からなる多数の覆工エレメントを用いて覆工を行うトンネル構築工法が知られている。
【0003】
このトンネル構築工法は、図12の(a)、(b)図に示すように、牽引機90により掘削機91をワイヤロープ95を介して牽引し、線路81の下の路盤82に覆工エレメント92を挿入(貫入)する状態を示している。覆工エレメント92の内部には、掘削土を排出するための排土ホース93や角穴掘削機91を駆動するための油圧ホースなどの配管、配線類94が設けられている(特許文献1、参照)。
【0004】
また、この種のトンネル構築工法では、例えば図13に示すような牽引装置が用いられる。この牽引装置は牽引機90を支持する移動フレーム96を備え、牽引機90の位置を図中矢印で示すように垂直方向と水平方向について変えられるとともに、牽引機90を図中矢印で示すように掘進軸まわりに旋回させられる。これにより、覆工エレメント92の施工位置に対応して牽引機90を任意の位置に移動できる。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−247579号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来装置を用いて断面円形のトンネルや断面馬蹄形のトンネルを施工する場合、牽引機90を垂直方向と水平方向について移動する作業と、牽引機90を掘進軸まわりに旋回させる作業がそれぞれ必要になるため、牽引機90の位置決めを行うのに要する測量工数が多く手間がかかり、施工精度を高めることが難しいという問題点があった。
【0007】
また、トンネルの背後に移動フレーム96を支持する支持フレーム98を図13においてトンネル断面より外側に設置する必要があるため、断面円形のトンネルや断面馬蹄形のトンネルを施工する場合、トンネルの断面に対して牽引機90が設けられる作業空間の断面がかなり大きくなり、作業空間を十分に確保することが難しいという問題点があった。
【0008】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、トンネルの施工を容易にしかつ施工精度を高められる角穴掘削工法及び牽引装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、地山を掘進する角穴掘削機またはこれに続いて地山に挿入される覆工エレメントをワイヤロープを介して牽引する角穴掘削工法に適用する。
【0010】
トンネル断面形状に沿って配置されるガイドフレームと、このガイドフレームに沿って移動する移動架台と、この移動架台に搭載されワイヤロープを牽引する牽引機とを用い、トンネル断面形状に対応して角穴掘削機または覆工エレメントを牽引する。
【0011】
第2の発明は、地山を掘進する角穴掘削機またはこれに続いて地山に挿入される覆工エレメントをワイヤロープを介して牽引する牽引装置に適用する。
【0012】
トンネル断面形状に沿って配置されるガイドフレームと、このガイドフレームに沿って移動する移動架台と、この移動架台に搭載されワイヤロープを牽引する牽引機とを備え、トンネル断面形状に対応して角穴掘削機または覆工エレメントを牽引する構成とした。
【0013】
第3の発明は、第2の発明において、ガイドフレームはトンネルの掘進軸方向に延びるビームと、このビームの後部を支持するポストとを備え、ポストを地盤に接地させ、ビームの前端部をトンネル後壁部に接地させる構成とした。
【0014】
第4の発明は、第2または第3の発明において、牽引機はトンネル後壁部に当接する反力ジャッキを備えるものとした。
【0015】
第5の発明は、第2から第4の発明のいずれか一つにおいて、ガイドフレームはトンネル断面形状に沿って延びる前後のリングレールと、この各リングレールに沿って延びる前後のラックとを備え、移動架台は各リングレールに転接する前後の旋回ガイドローラと、各ラックに噛み合う前後のギアと、各ギアを回転駆動するモータと、各ラックの歯の位置に応じて各モータを同期して回転作動させる制御手段とを備えるものとした。
【0016】
【発明の作用および効果】
第1、第2の発明において、移動架台がガイドフレームを介してトンネル断面形状に沿って移動するため、トンネルを掘削する作業時には移動架台がガイドフレームに対して停止する位置のみを管理することにより、牽引機の位置決め作業を容易にかつ精度良く行える。測量ミス等の不確定要素が少ないため、正確な施工が可能となる。
【0017】
ガイドフレームがトンネル断面形状に沿って配置されるため、ガイドフレームが設置される作業空間もトンネル断面形状に形成することが可能となり、断面円形のトンネルや断面馬蹄形のトンネルの施工が行える。
【0018】
第3の発明において、ガイドフレームはビームの前端を支持するポストを持たないため、移動架台がガイドフレームの下方を移動し、移動架台が移動する範囲が制限されない。
【0019】
第4の発明において、牽引機がワイヤロープを牽引する反力は反力ジャッキを介してトンネル後壁部に支持されるため、牽引機及びガイドフレームに要求される剛性を低くすることができる。
【0020】
第5の発明において、各ラックの歯の位置に応じて各モータを同期して制御することにより、移動架台をトンネルの掘進軸と平行になる姿勢を保ちながら移動させることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0022】
図1〜図5に示す牽引装置1は、多数の覆工エレメントを用いて覆工を行うトンネル構築工法(図12、参照)に用いられるもので、この牽引装置1によって地山を掘進する角穴掘削機と、角穴掘削機に続いて地山に挿入される覆工エレメントとをワイヤロープ19を介して牽引する。
【0023】
牽引装置1は、トンネル断面形状に沿って配置されるガイドフレーム2と、このガイドフレーム2に沿って移動する移動架台20と、この移動架台20に搭載されワイヤロープ19を牽引する牽引機50とを備え、トンネル断面形状に対応して角穴掘削機または覆工エレメントを牽引する構成とする。
【0024】
図1〜図4において、10は円弧状のトンネル断面形状を示している。この断面円形のトンネルを施工する場合、トンネルの後端に位置して同じく断面円形の作業空間11が設けられ、この作業空間11に牽引装置1が設置される。
【0025】
ガイドフレーム2はトンネルの掘進軸方向に延びる複数のビーム5と、このビーム5の後部を支持するポスト6とを備える。ポスト6の下端6aは作業空間11の地盤に接地し、ガイドフレーム2に働く垂直方向の荷重を支持するようになっている。ビーム5の前端部5aは作業空間11のトンネル後壁部12に接地しかつ埋設され、ガイドフレーム2に働くトンネルの掘進軸方向の荷重と垂直方向の荷重をそれぞれ支持するようになっている。これにより、ガイドフレーム2はビーム5の前端を支持するポストを持たないため、移動架台20がガイドフレーム2の下方を移動し、移動架台20が移動する範囲が制限されない。
【0026】
ガイドフレーム2には足場7が多層に設けられ、各足場7が階段8等で連絡されている。
【0027】
ガイドフレーム2はトンネル断面形状に沿って円弧状に湾曲する前後のリングレール3と、このリングレール3の外周に設けられるラック4とを備え、このリングレール3に沿って移動架台20が移動するようになっている。
【0028】
図6〜図11に示すように、移動架台20は、各リングレール3に転接する前後の旋回ガイドローラ21及びサイドローラ22を備え、これらを介して各リングレール3の全周に渡って走行可能に支持される。
【0029】
移動架台20は、各ラック4に噛み合う前後一対で設けられるギア23と、各ギア23を回転駆動する減速機付き油圧モータ24を備え、これらを介して走行駆動される。
【0030】
移動架台20は、各油圧モータ24を駆動する密封式の油圧ユニット25を備える。この油圧ユニット25は電動式油圧ポンプ26と油圧モータ24を切換バルブ27を介して結ぶ閉回路を備え、この閉回路に加圧式タンク28が接続されている。これにより、油圧ユニット25は移動架台20の姿勢にかかわらず作動油を循環させて各油圧モータ24を駆動することができる。
【0031】
制御盤29は、図示しないセンサを介して検出される移動架台20に対するラック4の歯の位置を読み込み、ラック4の歯数を算出し、各油圧モータ24を同期して回転作動させる制御を行う。これにより、移動架台20は各ラック4に噛み合う各ギア23を介してトンネルの掘進軸と平行になる姿勢を保ちながらガイドフレーム2に対して走行する。
【0032】
牽引機50は、作業空間11のトンネル後壁部12に当接する4本の反力ジャッキ51と、この反力ジャッキ51に対してワイヤロープ19を牽引する4本の牽引ジャッキ55とを備える。これにより、牽引ジャッキ55がワイヤロープ19を牽引する反力は反力ジャッキ51を介してトンネル後壁部12に支持されるため、牽引機50の本体フレーム52及びガイドフレーム2に要求される剛性を低くすることができる。
【0033】
牽引機50は本体フレーム52に対してトンネルの掘進軸方向に摺動可能に支持される上下の牽引フレーム56と、ワイヤロープ19を挿通させてその途中を把持する6つの牽引チャック57と、各牽引チャック57を牽引フレーム56に対して進退可能に結合する調圧ジャッキ58とを備える。各調圧ジャッキ58は油圧ユニット25から導かれる作動油圧によって互いに同期して伸縮作動する。各牽引チャック57がワイヤロープ19を把持し、各牽引ジャッキ55を伸張作動させることにより、ワイヤロープ19を介して角穴掘削機または覆工エレメントを所定のストロークで牽引する。各調圧ジャッキ58の伸張量を個別に調節することにより、上記牽引時に各ワイヤロープ19の張力を均一に保つことができる。
【0034】
牽引機50はワイヤロープ19を挿通させてその途中を把持する6つの補助チャック60が本体フレーム52に固定して設けられる。牽引ジャッキ55がワイヤロープ19を牽引した後、各補助チャック60が各ワイヤロープ19の途中を把持し、この状態で各牽引チャック57がワイヤロープ19の把持を解除し、各調圧ジャッキ58を収縮作動させる。
【0035】
牽引チャック57と補助チャック60は、図示しないがワイヤロープ19の途中を把持する機構を有しており、これは油圧ユニット25から導かれる作動油圧によって作動する。
【0036】
牽引機50はワイヤロープ19を挿通させるワイヤガイド61を備え、このワイヤガイド61は本体フレーム52に対してトンネルの掘進軸に直交する横方向及び縦方向に摺動可能に支持される。ワイヤガイド61と本体フレーム52の間には4本の横方向スライドジャッキ62と、8本の縦方向スライドジャッキ63とが互いに直交して配置される。この各横方向スライドジャッキ62と各縦方向スライドジャッキ63は油圧ユニット25から導かれる作動油圧によって伸縮作動し、ワイヤガイド61の引き込み経路の位置を変えられる。これにより、牽引機50はワイヤガイド61の引き込み方向を微調整することができる。
【0037】
移動架台20はトンネルの掘進軸方向に延びる2本のガイドレール30を有する。牽引機50の本体フレーム52はこのガイドレール30に摺接する4つのスライダ53が設けられ、このスライダ53を介してトンネルの掘進軸方向に摺動可能に支持される。
【0038】
移動架台20と牽引機50の本体フレーム52の間には軸方向スライドジャッキ40が設けられる。この軸方向スライドジャッキ40は油圧ユニット25から導かれる作動油圧によって伸縮作動する。軸方向スライドジャッキ40が伸張作動することにより、牽引機50がトンネル後壁部12に近づき、反力ジャッキ51をトンネル後壁部12に当接させる。一方、軸方向スライドジャッキ40が収縮作動することにより、牽引機50がトンネル後壁部12から離れ、牽引機50の移動が可能となる。
【0039】
以下、この牽引装置1の動作について説明する。
【0040】
▲1▼軸方向スライドジャッキ40を収縮作動させ、反力ジャッキ51をトンネル後壁部12から離した状態で、各油圧モータ24を同期して回転作動させる。これにより、移動架台20は各ラック4に噛み合う各ギア23を介してトンネルの掘進軸と平行になる姿勢を保ちながらガイドフレーム2に対して走行する。
【0041】
▲2▼移動架台20をガイドフレーム2に対して所定位置で停止させる。そして、軸方向スライドジャッキ40を伸張作動させて反力ジャッキ51をトンネル後壁部12に当接させることにより、牽引機50をトンネル後壁部12に支持する。
【0042】
▲3▼角穴掘削機から延びる各ワイヤロープ19を牽引機50のワイヤガイド61、各補助チャック60、各牽引チャック57を挿通させる。そして、各補助チャック60、各牽引チャック57、各調圧ジャッキ58を上記所定の手順で作動させ、各ワイヤロープ19を牽引する。
【0043】
牽引装置1は以上の動作を繰り返し行うことによって多数の覆工エレメントが並列して地山に挿入(貫入)され、トンネルの覆工壁が形成される。
【0044】
移動架台20がガイドフレーム2を介してトンネル断面形状に沿って移動するため、トンネルを掘削する作業時には移動架台20がガイドフレーム2に対して停止する位置のみを管理すれば、牽引機50の位置決め作業を容易にかつ精度良く行え、正確な施工が可能となる。
【0045】
牽引装置1は、図2においてガイドフレーム2がトンネル断面形状10に沿ってかつトンネル断面形状10より内側に配置されているため、牽引装置1が設置される作業空間11もトンネル断面形状に形成することが可能となり、作業空間11が従来のように大きくならないで済む。
【0046】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す牽引装置の側面図。
【図2】同じく図1のA−A線に沿う断面図。
【図3】同じく図1のB−B線に沿う断面図。
【図4】同じく図1のC−C線に沿う断面図。
【図5】同じく図1のD−D線に沿う断面図。
【図6】同じく図8のC−C線に沿う牽引機の断面図。
【図7】同じく牽引機の側面図。
【図8】同じく牽引機の平面図。
【図9】同じく図6のA−A線に沿う断面図。
【図10】同じく図6のB−B線に沿う断面図。
【図11】同じく図6のD−D線に沿う断面図。
【図12】従来の覆工エレメントを用いて覆工を行うトンネル構築工法を示す横断面図。
【図13】従来の牽引装置を示す正面図。
【符号の説明】
1 牽引装置
2 ガイドフレーム
3 リングレール
4 ラック
5 ビーム
5a ビーム前端部
6 ポスト
11 作業空間
12 トンネル後壁部
20 移動架台
21 旋回ガイドローラ
22 サイドローラ
23 ギア
24 油圧モータ
25 油圧ユニット
50 牽引機
51 反力ジャッキ
55 牽引ジャッキ

Claims (5)

  1. 地山を掘進する角穴掘削機またはこれに続いて地山に挿入される覆工エレメントをワイヤロープを介して牽引する角穴掘削工法において、
    トンネル断面形状に沿って配置されるガイドフレームと、このガイドフレームに沿って移動する移動架台と、この移動架台に搭載されワイヤロープを牽引する牽引機とを用い、トンネル断面形状に対応して前記角穴掘削機または前記覆工エレメントを牽引することを特徴とする角穴掘削工法。
  2. 地山を掘進する角穴掘削機またはこれに続いて地山に挿入される覆工エレメントをワイヤロープを介して牽引する牽引装置において、
    トンネル断面形状に沿って配置されるガイドフレームと、このガイドフレームに沿って移動する移動架台と、この移動架台に搭載されワイヤロープを牽引する牽引機とを備え、トンネル断面形状に対応して前記角穴掘削機または前記覆工エレメントを牽引する構成としたことを特徴とする牽引装置。
  3. 前記ガイドフレームはトンネルの掘進軸方向に延びるビームと、このビームの後部を支持するポストとを備え、ポストを地盤に接地させ、ビームの前端部をトンネル後壁部に接地させる構成としたことを特徴とする請求項2に記載の牽引装置。
  4. 前記牽引機はトンネル後壁部に当接する反力ジャッキを備えたことを特徴とする請求項2または3に記載の牽引装置。
  5. 前記ガイドフレームはトンネル断面形状に沿って延びる前後のリングレールと、この各リングレールに沿って延びる前後のラックとを備え、移動架台は各リングレールに転接する前後の旋回ガイドローラと、各ラックに噛み合う前後のギアと、各ギアを回転駆動するモータと、各ラックの歯の位置に応じて各モータを同期して回転作動させる制御手段とを備えたことを特徴とする請求項2から4のいずれか一つに記載の牽引装置。
JP2003058624A 2003-03-05 2003-03-05 角穴掘削工法及び牽引装置 Pending JP2004270171A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003058624A JP2004270171A (ja) 2003-03-05 2003-03-05 角穴掘削工法及び牽引装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003058624A JP2004270171A (ja) 2003-03-05 2003-03-05 角穴掘削工法及び牽引装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004270171A true JP2004270171A (ja) 2004-09-30

Family

ID=33121690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003058624A Pending JP2004270171A (ja) 2003-03-05 2003-03-05 角穴掘削工法及び牽引装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004270171A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015129411A (ja) * 2014-01-08 2015-07-16 清水建設株式会社 シールドトンネルに用いる資材供給装置、及びトンネル施工方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015129411A (ja) * 2014-01-08 2015-07-16 清水建設株式会社 シールドトンネルに用いる資材供給装置、及びトンネル施工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3645343A (en) Rotary drilling machine
ES2397273T3 (es) Método y aparato para construir un puente
US4589499A (en) Horizontal drilling apparatus
EP2138674A1 (en) A track-mounted elevator top and side bolts and cables drilling machine
JP2005083014A (ja) プレキャストトンネル工法およびそれに用いる部材搬送装置
CA2689866C (en) Pipe support system and method for use in underground pipe ramming
JP3241235B2 (ja) 孔掘削工法及び孔掘削装置
CN106402490A (zh) 基于钢套头工具管的粉砂土地层顶管顶进施工方法
JP4687713B2 (ja) 海底地盤上に沈められたトンネルの建設工法および装置
AU701321B2 (en) Displaceable working apparatus with extensible boom
JP5148322B2 (ja) 自走式セグメント組立装置及び自走式セグメント組立方法
CN107461197A (zh) 一种沉井法竖井掘进机及其施工方法
KR20030045695A (ko) 터널 굴착 공법
EP0201503A1 (en) POURING STRUCTURAL WALLS.
CN105626088A (zh) 丁字形暗挖隧道盾构机下井平移方法
US20050180821A1 (en) Device and method for laying and joining pipe
CN102203381B (zh) 掘进机器或采掘机器
US20030046835A1 (en) Excavating apparatus and methods for constructing underground walls
US4020641A (en) Method of laying pipes in the ground
CN105545313A (zh) 丁字形暗挖隧道盾构机后配套台车下井平移系统及其方法
CN101381995B (zh) 快捷挖土系统及挖土方法
EP0167979B1 (en) Lateral hole boring method and apparatus
CN103590833A (zh) 螺旋出土顶管管幕施工方法及设备
US5033554A (en) Well point placement and removal apparatus
CN102659060A (zh) 一种钻机同井场整拖平移装置及其平移方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060118

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070904

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20071106

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Effective date: 20080408

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02