JP2005048382A - Work truck, and tunnel excavator equipped with the work truck - Google Patents

Work truck, and tunnel excavator equipped with the work truck Download PDF

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JP2005048382A
JP2005048382A JP2003204025A JP2003204025A JP2005048382A JP 2005048382 A JP2005048382 A JP 2005048382A JP 2003204025 A JP2003204025 A JP 2003204025A JP 2003204025 A JP2003204025 A JP 2003204025A JP 2005048382 A JP2005048382 A JP 2005048382A
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Masato Honda
正人 本多
Wataru Kawashima
渉 川嶋
Takanobu Miki
孝信 三木
Makoto Sugimori
真 杉森
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IHI Corp
Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
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IHI Corp
Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a work truck which facilitates assembly of timbering and spray of concrete in construction of a large sectional tunnel. <P>SOLUTION: The work truck C is comprised of a base stand 4 movable in the tunnel, guide rails G<SB>1</SB>, G<SB>2</SB>, G<SB>3</SB>, G<SB>4</SB>borne by the base stand 4, timbering assembling means 5L, 5R movably borne by the left and right guide rails G<SB>1</SB>, G<SB>3</SB>, respectively, and concrete spraying means 6L, 6R movably borne by the left and right guide rails G<SB>2</SB>, G<SB>4</SB>, respectively. The guide rails G<SB>1</SB>, G<SB>2</SB>, G<SB>3</SB>, G<SB>4</SB>are arranged along tunnel inner surfaces 1L, 1R, and therefore even if the tunnel has a large cross section, assembly of the timbering 2 and spray of the concrete are achieved along the entire inner surface of the tunnel. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、支保工組付け及びコンクリート吹付けを行うための作業台車及び該作業台車を備えたトンネル掘削装置に係り、詳しくは、支保工組付けを行う支保工組付手段やコンクリート吹付けを行うコンクリート吹付け手段を移動させるための機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、山岳部の道路トンネルや鉄道トンネルを掘削するためのＮＡＴＭ工法では、掘削した部分に支保工を組み付けると共にコンクリートを吹き付ける一次覆工が行われていた。
【０００３】
そして、この一次覆工は、ＮＡＴＭ工法だけでなく、都市部のトンネルを掘削するためのシールド工法にも用いられてきている。
【０００４】
ところで、このような一次覆工を行うためには、
・ 支保工の運搬や組み付けを行う支保工エレクターや、
・ トンネル内面にコンクリートを吹き付けるコンクリート吹付け機や、
・ 高所作業車等の個別機械が用いられている。また、これらの機械の代わりに、トンネル内部を移動可能な架台（ガントリー）に必要な装備（例えば、削孔機械装置、ブーム式支保工エレクター装置、ブーム式コンクリート吹付け装置等）を搭載したトンネルワークステーション（以下、“ＴＷＳ”という）が使用される場合もある（例えば、特許文献１参照）。このＴＷＳは、機械の入れ替えに伴うロス時間が減少し、架台上で作業を行うことから安全性が向上される等の種々の効果を奏する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−０８２０７２号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の個別機械（支保工エレクターやコンクリート吹付け機や高所作業車等）はサイズが限定されており、大断面のトンネルの一次覆工には（個別機械のサイズが小さ過ぎて）利用できない場合もあった。
【０００６】
また、上述のＴＷＳにしても、サイズはある程度決まっており、大断面のトンネルの一次覆工においては同様の問題があった。特に、支保工エレクター装置やコンクリート吹付け装置はブーム式であって、その稼動範囲（施工できる範囲）はブームの長さで限定されてしまうため、大断面トンネルの全体に一次覆工を行おうとした場合には、その稼動範囲を考慮して、何台もの支保工エレクター装置やコンクリート吹付け装置を架台上の各所に搭載しておく必要があり、その分、設備費が高くなってしまうという問題があった。しかも、大断面トンネルの全体に一次覆工を行う場合には、それら複数の装置（支保工エレクター装置やコンクリート吹付け装置）を順次切り換えて駆動していく必要があり、作業が煩雑になってしまうという問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、大断面トンネルであっても一次覆工が可能で、支保工エレクター装置やコンクリート吹付け装置の台数を少なくしてコスト低減及び作業性向上を図ることができる作業台車を提供することを目的とするものである。
【０００８】
また、本発明は、大断面トンネルであっても一次覆工が可能で、支保工エレクター装置やコンクリート吹付け装置の台数を少なくしてコスト低減及び作業性向上を図ることができるトンネル掘削装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１及び図２に例示するように、トンネル内面（１Ｌ，１Ｒ）に沿うように支保工（２）を組み付けると共に該内面（１Ｌ，１Ｒ）にコンクリートを吹付ける作業を行う作業台車（Ｃ）において、
トンネル内部（Ａ２２）をトンネル軸線（３）に沿って移動できるように構成された基台（４）と、
該基台（４）に支持されて、トンネル軸線（３）に沿って互いにずれた位置に配置されると共にトンネル上部から下部にかけてトンネルの左側内面（１Ｌ）に沿うように配設された第１及び第２ガイドレール（Ｇ１，Ｇ２）と、
前記基台（４）に支持されて、トンネル軸線（３）に沿って互いにずれた位置に配置されると共にトンネル上部から下部にかけてトンネルの右側内面（１Ｒ）に沿うように配設された第３及び第４ガイドレール（Ｇ３，Ｇ４）と、
前記第１ガイドレール（Ｇ１）及び前記第２ガイドレール（Ｇ２）の一方に移動自在に支持されてトンネルの左側内面（１Ｌ）に沿うように支保工（２）を組み付け得る第１支保工組付手段（５Ｌ）と、
前記第１ガイドレール（Ｇ１）及び前記第２ガイドレール（Ｇ２）の他方に移動自在に支持されてトンネルの左側内面（１Ｌ）にコンクリートを吹付け得る第１コンクリート吹付け手段（６Ｌ）と、
前記第３ガイドレール（Ｇ３）及び前記第４ガイドレール（Ｇ４）の一方に移動自在に支持されてトンネルの右側内面（１Ｒ）に沿うように支保工（２）を組み付け得る第２支保工組付手段（５Ｒ）と、
前記第３ガイドレール（Ｇ３）及び前記第４ガイドレール（Ｇ４）の他方に移動自在に支持されてトンネルの右側内面（１Ｒ）にコンクリートを吹付け得る第２コンクリート吹付け手段（６Ｒ）と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記第１乃至第４ガイドレール（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）は、トンネル軸線（３）に沿って移動できるように前記基台（４）に支持され、
各ガイドレール（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）と前記基台（４）との間にはガイドレール駆動手段（７）がそれぞれ介装され、
該ガイドレール駆動手段（７）によって各ガイドレール（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）を移動させるようにした、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記第１支保工組付手段（５Ｌ）を支持するガイドレール（Ｇ１又はＧ２）には、トンネル上部から下部にかけてトンネルの左側内面（１Ｌ）に沿うような第１足場（８Ｌ）が支持され、
前記第２支保工組付手段（５Ｒ）を支持するガイドレール（Ｇ３又はＧ４）には、トンネル上部から下部にかけてトンネルの右側内面（１Ｒ）に沿うような第２足場（不図示）が支持され、
組付けた支保工（２）間への連結金具（図３の符号１０）の張設やメッシュ部材（図３の符号１１）の配設は、これらの足場（８Ｌ）を利用して行う、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、トンネルの掘削、並びにトンネル内面（１Ｌ，１Ｒ）への支保工組付け及びコンクリート吹付けを行うトンネル掘削装置において、
トンネルを掘削する掘削部（２０）と、
該掘削部（２０）よりも掘削方向後側に配置された作業台車（Ｃ）と、を備え、
該作業台車（Ｃ）が、
トンネル内部（Ａ２２）をトンネル軸線（３）に沿って移動できるように構成された基台（４）と、
該基台（４）に支持されて、トンネル軸線（３）に沿って互いにずれた位置に配置されると共にトンネル上部から下部にかけてトンネルの左側内面（１Ｌ）に沿うように配設された第１及び第２ガイドレール（Ｇ１，Ｇ２）と、
前記基台（４）に支持されて、トンネル軸線（３）に沿って互いにずれた位置に配置されると共にトンネル上部から下部にかけてトンネルの右側内面（１Ｒ）に沿うように配設された第３及び第４ガイドレール（Ｇ３，Ｇ４）と、
前記第１ガイドレール（Ｇ１）及び前記第２ガイドレール（Ｇ２）の一方に移動自在に支持されてトンネルの左側内面（１Ｌ）に沿うように支保工（２）を組み付け得る第１支保工組付手段（５Ｌ）と、
前記第１ガイドレール（Ｇ１）及び前記第２ガイドレール（Ｇ２）の他方に移動自在に支持されてトンネルの左側内面（１Ｌ）にコンクリートを吹付け得る第１コンクリート吹付け手段（６Ｌ）と、
前記第３ガイドレール（Ｇ３）及び前記第４ガイドレール（Ｇ４）の一方に移動自在に支持されてトンネルの右側内面（１Ｒ）に沿うように支保工（２）を組み付け得る第２支保工組付手段（５Ｒ）と、
前記第３ガイドレール（Ｇ３）及び前記第４ガイドレール（Ｇ４）の他方に移動自在に支持されてトンネルの右側内面（１Ｒ）にコンクリートを吹付け得る第２コンクリート吹付け手段（６Ｒ）と、により構成されたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記掘削部（２０）が、本体（２３）と、該本体（２３）に摺動自在に支持されると共にトンネル内面（１Ｌ，１Ｒ）に沿うように並設された複数のメッセル（２２）と、前記本体（２３）に支持されて各メッセル（２２）を前進させる複数のメッセル用ジャッキ（２４）と、本体（２３）に設置された掘削機（２１）と、前記本体（２３）に設置されて装置全体を前進させる自走手段（２７）と、を有し、
前記掘削機（２１）による掘削、前記メッセル用ジャッキ（２４）による前記メッセル（２２）の前進、及び前記自走手段（２７）による装置全体の前進を繰り返してトンネルを掘削して行く、ことを特徴とする。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、支保工組付手段（５Ｌ，５Ｒ）やコンクリート吹付け手段（６Ｌ，６Ｒ）を移動自在に支持するガイドレール（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）は、トンネル上部から下部にかけてトンネルの内面（１Ｌ，１Ｒ）に沿うように配設されているので、トンネルが大断面であっても支保工の組付けやコンクリートの吹付けを内面全体に対して行うことができる。その場合、支保工組付手段（５Ｌ，５Ｒ）やコンクリート吹付け手段（６Ｌ，６Ｒ）は、トンネルの左側及び右側にそれぞれ１台ずつ配置していれば足りるので、稼動範囲がブームの長さで限定されてしまうようなブーム式のものと比べて装置の個数を少なくすることができる。したがって、設備費を低く抑えることができ、駆動すべき装置の個数が少ない分、作業性を向上させることができる。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、コンクリート吹付けを行う場合には、前記支保工組付手段（５Ｌ，５Ｒ）を前記コンクリート吹付け手段（６Ｌ，６Ｒ）から遠ざけておくことができ、飛散したコンクリートの支保工組付手段（５Ｌ，５Ｒ）への付着を低減できる。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、第１及び第２足場を使用することにより、安全で効率の良い施工が可能となる。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、大断面のトンネルに対して、掘削や支保工の組付けやコンクリートの吹付けを行うことができる。
【００１８】
請求項５に係る発明によれば、セグメントを必要としない分、装置を安くすることができる。
【００１９】
なお、課題を解決するための手段、及び発明の効果におけるカッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲に何ら影響を与えるものではない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図８に沿って、本発明の一実施の形態について説明する。ここで、図１は、本発明に係る作業台車の構造を示す横断面図であり、図２は、本発明に係る作業台車の構造等を示す縦断面図であり、図３は、支保工等の配置状態を示す断面図である。また、図４は、自走式シールド装置により拡幅した部分を示す断面図であり、（ａ） はその水平断面図、（ｂ） は（ａ） のＦ１−Ｆ１垂直断面図、（ｃ） は（ａ） のＦ２−Ｆ２垂直断面図である。さらに、図５は、自走式シールド装置の構成を示す断面図である。
【００２１】
本発明に係る作業台車Ｃは、図１に示すように、トンネル内面１Ｌ，１Ｒに沿うように支保工２を組み付けると共に該内面１Ｌ，１Ｒにコンクリート（図３の符号１２参照）を吹付ける作業を行うものであって、図２に示すように、トンネル内部Ａ２２をトンネル軸線３に沿って移動できるように構成された基台４を備えている。
【００２２】
この基台４には、第１乃至第４ガイドレールＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４が支持されている。第１ガイドレールＧ１及び第２ガイドレールＧ２は、いずれも、図１に示すように、トンネル内部の左側空間Ａ２２Ｌ（本明細書において“左側”とは、トンネル掘削方向ｘを向いた場合の左側をいい、“右側”とは、トンネル掘削方向ｘを向いた場合の右側をいう）に、トンネル上部から下部にかけてトンネルの左側内面１Ｌに沿うように配設されている。これらのガイドレールＧ１，Ｇ２は、トンネルの左側内面１Ｌに沿うような円弧状をしており、図２に示すように、トンネル掘削方向ｘに沿って前後する位置に（すなわち、トンネル軸線３に沿って互いにずれた位置に）配置されている。また、第３ガイドレールＧ３及び第４ガイドレールＧ４は、いずれも、図１に示すように、トンネル内部の右側空間Ａ２２Ｒに、トンネル上部から下部にかけてトンネルの右側内面１Ｒに沿うように配設されている。これらのガイドレールＧ３，Ｇ４は、トンネルの右側内面１Ｒに沿うような円弧状をしており、トンネル掘削方向ｘに沿って前後する位置に（すなわち、トンネル軸線３に沿って互いにずれた位置に）配置されている。本実施の形態では、このようにガイドレールを左右に分割しているので、断面が左右非対称であるトンネル（例えば、複心円断面のトンネル）の場合でも、左右それぞれのガイドレールをトンネルの左右の断面形状に応じたものとすることにより、後述するような支保工組付けやコンクリート吹付けを行うことができる。
【００２３】
そして、支保工２を組み付ける手段である第１支保工組付手段５Ｌが、前記第１ガイドレールＧ１及び前記第２ガイドレールＧ２の一方に移動自在に支持されていて、トンネルの左側内面１Ｌに沿った位置に支保工２を組付けるように構成されている。
【００２４】
また、コンクリートを吹付ける手段である第１コンクリート吹付け手段６Ｌが、前記第１ガイドレールＧ１及び前記第２ガイドレールＧ２の他方（つまり、上記第１支保工組付手段５Ｌが支持されていない方のガイドレール）に移動自在に支持されていて、トンネルの左側内面１Ｌにコンクリートを吹付けるように構成されている。
【００２５】
さらに、支保工２を組み付ける手段である第２支保工組付手段５Ｒが、前記第３ガイドレールＧ３及び前記第４ガイドレールＧ４の一方に移動自在に支持されていて、トンネルの右側内面１Ｒに沿った位置に支保工２を組付けるように構成されている。
【００２６】
また、コンクリートを吹付ける手段である第２コンクリート吹付け手段６Ｒが、前記第３ガイドレールＧ３及び前記第４ガイドレールＧ４の他方（つまり、上記第２支保工組付手段５Ｒが支持されていない方のガイドレール）に移動自在に支持されていて、トンネルの右側内面１Ｒにコンクリートを吹付けるように構成されている。
【００２７】
これらの第１及び第２支保工組付手段（旋回式鋼製支保工組立装置）５Ｌ，５Ｒ並びに第１及び第２コンクリート吹付け手段（旋回式遠心力コンクリート吹付け装置）６Ｌ，６Ｒは、不図示の駆動手段により各ガイドレールＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４に沿って移動するように構成されている。支保工組付手段５Ｌ，５Ｒやコンクリート吹付け手段６Ｌ，６Ｒを移動自在に支持するガイドレールＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４は、トンネル上部から下部にかけてトンネルの内面１Ｌ，１Ｒに沿うように配設されているので、トンネルが大断面であっても支保工の組付けやコンクリートの吹付けを内面全体に対して行うことができる。その場合、支保工組付手段５Ｌ，５Ｒやコンクリート吹付け手段６Ｌ，６Ｒは、トンネルの左側及び右側にそれぞれ１台ずつ配置していれば足りるので、稼動範囲がブームの長さで限定されてしまうようなブーム式のものと比べて装置の個数を少なくすることができる。したがって、設備費を低く抑えることができ、駆動すべき装置の個数が少ない分、作業性を向上させることができる。
【００２８】
また、前記第１乃至第４ガイドレールＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４は、トンネル軸線３に沿って移動できるように前記基台４に支持させると共に、該基台４との間にガイドレール駆動手段（図２の符号７参照）をそれぞれ介装しておいて、該ガイドレール駆動手段７によって移動できるようにしても良い（図２の符号Ｇ´２参照）。そのように構成した場合には、コンクリート吹付けを行う場合には、前記支保工組付手段５Ｌ，５Ｒを前記コンクリート吹付け手段６Ｌ，６Ｒから遠ざけておくことができ、飛散したコンクリートの支保工組付手段５Ｌ，５Ｒへの付着を低減できる。なお、ガイドレール駆動手段７としては油圧シリンダ等を挙げることができる。
【００２９】
ところで、前記第１支保工組付手段５Ｌを支持するガイドレールＧ１又はＧ２には、トンネル上部から下部にかけてトンネルの左側内面１Ｌに沿うような第１足場（図１の符号８Ｌ参照）を支持させておき、前記第２支保工組付手段５Ｒを支持するガイドレールＧ３又はＧ４には、トンネル上部から下部にかけてトンネルの右側内面１Ｒに沿うような第２足場（不図示）を支持させておくと良い。
このような足場を設けた場合には、支保組み付け作業の様子を容易に見ることができ、安全な施工が可能となる。
【００３０】
前記第１コンクリート吹付け手段６Ｌは、前記第１支保工組付手段５Ｌより掘削方向前側に配置しても掘削方向後側に配置しても良い。前記第２コンクリート吹付け手段６Ｒについても同様で、前記第２支保工組付手段５Ｒより掘削方向前側に配置しても掘削方向後側に配置しても良い。
【００３１】
上述した作業台車Ｃでは、
・ トンネル内面１Ｌ，１Ｒに沿うように支保工２を組み付ける工程と、
・ 該内面１Ｌ，１Ｒにコンクリートを吹付ける工程、
とを実施する。なお、図３に示すように、組み付けた支保工２の間に連結金具（例えば、鋼製のタイロッド）１０を張設し、メッシュ部材（例えば、金網）１１を貼り付け、コンクリート１２の吹付けはメッシュ部材１１に対して行うと良い。このようにメッシュ部材１１を配置した場合には、コンクリート１２の剥離防止や割れ防止を図ることができる。なお、かかる場合の連結金具１０やメッシュ部材１１の取り付けは、上述した第１及び第２足場から行えば良い。足場を利用することにより、安全で効率の良い施工が可能となる。
【００３２】
上述した作業台車Ｃをトンネル掘削装置の一部として用いて、トンネルの掘削をした後に、前記作業台車Ｃによるトンネル内面１Ｌ，１Ｒへの支保工組付け及びコンクリート吹付けを行えるようにすると良い。このトンネル掘削装置１００には、図２に示すように、トンネルを掘削する掘削部２０を配置し、上述した作業台車Ｃは、該掘削部２０よりも掘削方向後側に配置すると良い。この掘削装置を用いれば、大断面トンネルの掘削、並びに大断面トンネル内面１Ｌ，１Ｒへの支保工組付け及びコンクリート吹付けを行うことができる。
【００３３】
図２に示す掘削部２０は自走式シールド装置であり、都市部の硬質地盤内にトンネルを掘削する場合などに使用でき、図４（ａ） に符号Ａ１で示すような既設トンネルを同図の符号Ａ２２で示すように部分的に拡幅する場合にも使用できる。なお、図中の符号Ａ２は拡幅区間を示し、符号Ａ２１は発進基地部を示し、符号Ａ２３は到達基地部を示す。また、符号Ｄの斜線領域は地盤改良範囲を示す。
【００３４】
この自走式シールド装置２０は、本体２３と、該本体２３に摺動自在に支持されると共にトンネル内面１Ｌ，１Ｒに沿うように並設された複数のメッセル２２と、前記本体２３に支持されて各メッセル２２を前進させる複数のメッセル用ジャッキ２４と、本体２３に設置された掘削機２１と、前記本体２３に設置されて装置全体を前進させる自走手段２７と、によって構成し、
・ 前記掘削機２１による掘削、
・ 前記メッセル用ジャッキ２４による前記メッセル２２の前進、及び
・ 前記自走手段２７による装置全体の前進を繰り返してトンネルを掘削して行く、ようにすると良い。この装置を用いれば、推進反力を得るためのセグメントを必要としない分、コストを削減できる。以下、自走式シールド装置の構成について図５等を参照して詳述する。
【００３５】
自走式シールド装置２０の本体２３は、トンネル内面１Ｌ，１Ｒに沿うと共に内側に空間を形成するような形状（図５のような正面視では略馬蹄形状）のフレーム２３０と、該フレーム２３０を内側から支持する支柱２３１と、これらの間に架け渡された作業床２３２と、によって構成すると良い。なお、この図５は、掘削方向前側から自走式シールド装置２０を眺めた様子を示すものであるため、図１とは左右が逆になっている。
【００３６】
各メッセル２２は、短冊状に形成すると共に、トンネル軸線３と平行に、先端が掘削方向ｘを向くように配設すると良い。
【００３７】
前記メッセル用ジャッキ２４は、図２に示すように、一端がブラケット２５を介してメッセル２２に連結され、他端は本体２３に連結されていて、各メッセル用ジャッキ２４を前記掘削方向ｘに沿って伸張させることにより各メッセル２２を前進させるように構成されている。
【００３８】
自走手段２７は、掘削方向ｘに移動可能となるように本体２３の下面と地面との間に配置された複数の短冊状のボトムブレード２７０と、各ボトムブレード２７０と本体２３との間にそれぞれ介装された複数のボトム側ジャッキ２７１と、により構成すると良く、装置全体の前進は、各ボトム側ジャッキ２７１を伸縮させることにより行うと良い（詳細は後述）。
【００３９】
掘削機２１は、作業床２３２に配置すると良い。この掘削機２１としては、ブームの先端に掘削部が設けられたブームカッター等の自由断面掘削機を用いることができる。
【００４０】
次に、図４（ａ） に示すような拡幅部分Ａ２２を掘削する場合の自走式シールド装置２０の作用について、図６及び図７を参照して説明する。ここで、図６は、自走式シールド装置の作用を説明するための図であり、（ａ） は自走式シールド装置２０を組み立てた状態を示す図、（ｂ） は上段のメッセル２２を移動させた状態を示す図、（ｃ） は中段のメッセル２２を移動させた状態を示す図である。また、図７は、自走式シールド装置の作用を説明するための図であり、（ａ） は下段のメッセル２２を移動させた状態を示す図、（ｂ） はメッセル２２の移動が完了して本体２３等を移動させた状態を示す図である。
【００４１】
上述した自走式シールド装置２０を用いて既設トンネルＡ１を拡幅する場合には、図４（ａ） に示すように、拡幅しようとする拡幅区間Ａ２の端部に相当する位置に発進基地部Ａ２１を築造し、その発進基地部Ａ２１で、図６（ａ） に示すように自走式シールド装置２０を組み立てる。具体的には、フレーム２３０、支柱２３１及び作業床２３２を構築し、フレーム２３０とトンネル内面との間にはメッセル２２を配置する。そして、作業床２３２には掘削機２１を設置する。
【００４２】
そして、同図に符号Ｂ１で示すような切羽の一部分（正面視では、図４（ｂ） に斜線で示すような領域であって、既設トンネルＡ１以外の部分。以下、“上段部分”とする）を掘削機２１により掘削し、該掘削終了後に、図６（ｂ） に示すように、上段部分Ｂ１のメッセル２２をメッセル用ジャッキ２４により前進させて掘削部分を保護する。なお、メッセル２２を前進させるには、該メッセル２２に連結されているメッセル用ジャッキ２４を伸張させると良い。かかる場合、メッセル用ジャッキ２４からの力は本体２３及びメッセル２２の両方に逆向きにそれぞれ作用するが、自走式シールド装置全体の重量が本体２３の移動を阻止する方向に働くので、メッセル２２が前進する。
【００４３】
次に、符号Ｂ２で示すような切羽の一部分（正面視では、図４（ｂ） に斜線で示すような領域であって、既設トンネルＡ１以外の部分。以下、“中段部分”とする）を掘削機２１により掘削し、該掘削終了後に、図６（ｃ） に示すように、中段部分Ｂ２のメッセル２２をメッセル用ジャッキ２４により前進させて掘削部分を保護する。
【００４４】
同じようにして、符号Ｂ３で示すような切羽の一部分（正面視では、図４（ｂ） に斜線で示すような領域であって、既設トンネルＡ１以外の部分。以下、“下段部分”とする）を掘削機２１により掘削し、該掘削終了後に、図７（ａ） に示すように、下段部分Ｂ３のメッセル２２をメッセル用ジャッキ２４により前進させて掘削部分を保護する。
【００４５】
このようにして、
・ 前記掘削機２１による切羽の部分的掘削
・ 前記メッセル用ジャッキ２４によりメッセル２２を前進させることによる該掘削した部分の保護、を切羽全体（掘削断面域全体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）に対して順次行って、切羽全体の１ストローク分の掘削及び全メッセルの前進を完了させる。なお、既設トンネルＡ１にはセグメントが配置されているので、上述のような切羽の掘削を行いながら解体していく必要がある。
【００４６】
そして、切羽Ｂの１ストローク分の掘削、並びに既設トンネルの１セグメント分の解体が終了した時点で、自走手段２７により装置全体を前進させる。具体的には以下のようにする。
【００４７】
１つ（或いは幾つかの）ボトム側ジャッキ２７１を伸張させると、ボトム側ジャッキ２７１からの力は本体２３及びボトムブレード２７０の両方に逆向きにそれぞれ作用するが、自走式シールド装置全体の重量が本体２３の移動を阻止する方向に働くのでボトムブレード２７０が前進する。このような動作を全てのボトムブレード２７０について行って、全てのボトムブレード２７０を前進させる。そして、このように全てのボトムブレード２７０が前進したならば、伸張されたままの状態のボトム側ジャッキ２７１を一斉に収縮させる。かかる場合、ボトム側ジャッキ２７１からの力は本体２３及びボトムブレード２７０の両方に逆向きにそれぞれ作用するが、ボトムブレード２７０は地面との間の摩擦力によって移動しないため、本体２３が前進する。本実施の形態によれば、本体２３は自走可能であることから、推進反力を取るための拡幅部分Ａ２２へのセグメントの構築は不要となり、その分、装置及び施工費を安価にすることができる。
【００４８】
そして、メッセル２２を移動させた後のトンネル内面に対しては、上述のように支保工組立てやコンクリート吹付けを行う。
【００４９】
こうして、メッセル２２の前進（図６（ｂ） （ｃ） 及び図７（ａ） 参照）と本体２３の前進（図７（ｂ） 参照）とを繰り返しながら、既設トンネルＡ１の拡幅が行われる。
【００５０】
なお、作業台車Ｃの後ろ側には、図２及び図８に示すような作業用足場９を配置すると良い。この足場を用いて、支保工補修作業、計測機器取り付けおよび計測作業等の作業を行うと良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る作業台車の構造を示す横断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る作業台車の構造等を示す縦断面図である。
【図３】図３は、支保工等の配置状態を示す断面図である。
【図４】図４は、自走式シールド装置により拡幅した部分を示す断面図であり、（ａ） はその水平断面図、（ｂ） は（ａ） のＦ１−Ｆ１垂直断面図、（ｃ） は（ａ） のＦ２−Ｆ２垂直断面図である。
【図５】図５は、自走式シールド装置の構成を示す断面図である。
【図６】図６は、自走式シールド装置の作用を説明するための図であり、（ａ） は自走式シールド装置２０を組み立てた状態を示す図、（ｂ） は上段のメッセル２２を移動させた状態を示す図、（ｃ） は中段のメッセル２２を移動させた状態を示す図である。
【図７】図７は、自走式シールド装置の作用を説明するための図であり、（ａ） は下段のメッセル２２を移動させた状態を示す図、（ｂ） はメッセル２２の移動が完了して本体２３等を移動させた状態を示す図である。
【図８】図８は、作業用足場の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１Ｌ，１Ｒ トンネル内面
３ トンネル軸線
４ 基台
５Ｌ 第１支保工組付手段
５Ｒ 第２支保工組付手段
６Ｌ 第１コンクリート吹付け手段
６Ｒ 第２コンクリート吹付け手段
７ ガイドレール駆動手段
８Ｌ 第１足場
１０ 連結金具
１１ メッシュ部材
２０ 掘削部
２１ 掘削機
２２ メッセル
２３ 本体
２４ メッセル用ジャッキ
１００ トンネル掘削装置
Ｃ 作業台車
Ｇ１ 第１ガイドレール
Ｇ２ 第２ガイドレール
Ｇ３ 第３ガイドレール
Ｇ４ 第４ガイドレール
ｘ 掘削方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a work carriage for carrying out support assembly and concrete spraying, and a tunnel excavation apparatus equipped with the work carriage, and more particularly, to a support work assembly means for carrying out support work assembly and concrete spraying. It is related with the mechanism for moving the concrete spraying means to perform.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the NATM construction method for excavating road tunnels and railway tunnels in mountainous areas, primary lining is performed by assembling a supporting work on the excavated portion and blowing concrete.
[0003]
And this primary lining has been used not only for the NATM method but also for the shield method for excavating urban tunnels.
[0004]
By the way, in order to perform such a primary lining,
・ Supporter erector that transports and assembles supporters,
・ Concrete spraying machine that sprays concrete on the inner surface of the tunnel,
・ Individual machines such as aerial work platforms are used. In addition to these machines, tunnels equipped with equipment necessary for a gantry that can move inside the tunnel (for example, drilling machines, boom-type support erectors, boom-type concrete spraying equipment, etc.) A workstation (hereinafter referred to as “TWS”) may be used (see, for example, Patent Document 1). This TWS has various effects such as a reduction in loss time associated with machine replacement and an improvement in safety because work is performed on a gantry.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-082072 A
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned individual machines (supporting erector, concrete sprayer, aerial work vehicle, etc.) are limited in size, and the primary lining of large cross-section tunnels (the size of the individual machine is too small) In some cases, it was not available.
[0006]
Even in the above-described TWS, the size is determined to some extent, and there is a similar problem in the primary lining of a large-section tunnel. In particular, support erectors and concrete sprayers are boom-type, and their operating range (the range in which they can be constructed) is limited by the length of the boom. In that case, it is necessary to install a number of support erector devices and concrete spraying devices in various places on the stand in consideration of the operating range, and the equipment cost will increase accordingly. There was a problem. Moreover, when primary lining is performed on the entire large-section tunnel, it is necessary to sequentially switch and drive these multiple devices (supporting erector device and concrete spraying device), which complicates the work. There was also a problem of end.
[0007]
Therefore, the present invention provides a work cart that can be primary lining even in a large-section tunnel, and can reduce costs and improve workability by reducing the number of support erector devices and concrete spraying devices. It is intended to do.
[0008]
In addition, the present invention provides a tunnel excavation apparatus that can perform primary lining even in a large-section tunnel and can reduce costs and improve workability by reducing the number of support construction erector devices and concrete spraying devices. It is intended to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As illustrated in FIGS. 1 and 2, the invention according to claim 1 assembles the support work (2) along the tunnel inner surface (1L, 1R) and sprays concrete onto the inner surface (1L, 1R). In the work cart (C) that performs the work,
Inside the tunnel (A 22 ) With a base (4) configured to be movable along the tunnel axis (3);
First supported by the base (4) and disposed at a position shifted from each other along the tunnel axis (3) and along the left inner surface (1L) of the tunnel from the upper part to the lower part of the tunnel. And the second guide rail (G 1 , G 2 )When,
A third supported by the base (4) and disposed at positions shifted from each other along the tunnel axis (3) and along the right inner surface (1R) of the tunnel from the upper part to the lower part of the tunnel. And the fourth guide rail (G 3 , G 4 )When,
The first guide rail (G 1 ) And the second guide rail (G 2 A first support construction means (5L) that is supported movably on one side and can assemble the support work (2) along the left inner surface (1L) of the tunnel;
The first guide rail (G 1 ) And the second guide rail (G 2 A first concrete spraying means (6L) that is movably supported on the other side of the tunnel and can spray concrete to the left inner surface (1L) of the tunnel;
The third guide rail (G 3 ) And the fourth guide rail (G 4 A second support assembly means (5R) that is movably supported on one side and can assemble the support (2) along the right inner surface (1R) of the tunnel;
The third guide rail (G 3 ) And the fourth guide rail (G 4 And a second concrete spraying means (6R) capable of spraying concrete to the right inner surface (1R) of the tunnel.
[0010]
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the first to fourth guide rails (G 1 , G 2 , G 3 , G 4 ) Is supported on the base (4) so that it can move along the tunnel axis (3),
Each guide rail (G 1 , G 2 , G 3 , G 4 ) And a guide rail drive means (7) are interposed between the base (4),
Each guide rail (G) is guided by the guide rail driving means (7). 1 , G 2 , G 3 , G 4 ) Is moved.
[0011]
The invention according to claim 3 is the guide rail (G) for supporting the first support assembly means (5L) in the invention according to claim 1 or 2. 1 Or G 2 ) Supports the first scaffold (8L) along the left inner surface (1L) of the tunnel from the top to the bottom of the tunnel,
Guide rail (G) for supporting the second support assembly means (5R) 3 Or G 4 ) Supports a second scaffold (not shown) along the right inner surface (1R) of the tunnel from the top to the bottom of the tunnel,
The installation of the connecting metal fitting (reference numeral 10 in FIG. 3) and the arrangement of the mesh member (reference numeral 11 in FIG. 3) between the assembled support works (2) are performed using these scaffolds (8L). It is characterized by that.
[0012]
The invention according to claim 4 is a tunnel excavation apparatus for excavating a tunnel, and for assembling a supporting work and a concrete spray to the tunnel inner surface (1L, 1R),
An excavation section (20) for excavating a tunnel;
A working carriage (C) disposed behind the excavation part (20) in the excavation direction,
The work carriage (C)
Inside the tunnel (A 22 ) With a base (4) configured to be movable along the tunnel axis (3);
First supported by the base (4) and disposed at a position shifted from each other along the tunnel axis (3) and disposed along the left inner surface (1L) of the tunnel from the top to the bottom of the tunnel. And the second guide rail (G 1 , G 2 )When,
A third supported by the base (4) and disposed at positions shifted from each other along the tunnel axis (3) and along the right inner surface (1R) of the tunnel from the upper part to the lower part of the tunnel. And the fourth guide rail (G 3 , G 4 )When,
The first guide rail (G 1 ) And the second guide rail (G 2 A first support construction means (5L) that is supported by one of the two sides and can be assembled with the support construction (2) along the left inner surface (1L) of the tunnel;
The first guide rail (G 1 ) And the second guide rail (G 2 A first concrete spraying means (6L) supported movably on the other side of the tunnel and capable of spraying concrete to the left inner surface (1L) of the tunnel;
The third guide rail (G 3 ) And the fourth guide rail (G 4 A second support assembly means (5R) that is movably supported on one side and can assemble the support (2) along the right inner surface (1R) of the tunnel;
The third guide rail (G 3 ) And the fourth guide rail (G 4 ), And a second concrete spraying means (6R) capable of spraying concrete to the right inner surface (1R) of the tunnel.
[0013]
The invention according to claim 5 is the invention according to claim 4, wherein the excavation part (20) is slidably supported by the main body (23) and the main body (23) and the tunnel inner surface (1L, 1R). ), A plurality of messels (22) arranged side by side, a plurality of messels jacks (24) supported by the body (23) to advance each messels (22), and installed in the body (23) And a self-propelled means (27) installed in the main body (23) to advance the entire apparatus,
Excavating the tunnel by repeating excavation by the excavator (21), advancement of the messel (22) by the jack (24) for the messel, and advancement of the entire apparatus by the self-propelling means (27). Features.
[0014]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the invention, the guide rail (G) that supports the support assembly means (5L, 5R) and the concrete spraying means (6L, 6R) movably. 1 , G 2 , G 3 , G 4 ) Is arranged along the inner surface (1L, 1R) of the tunnel from the upper part to the lower part of the tunnel, so that even if the tunnel has a large cross section, assembly of support works and spraying of concrete to the entire inner surface Can be done. In that case, it is sufficient that one support assembly means (5L, 5R) and one concrete spraying means (6L, 6R) are arranged on the left and right sides of the tunnel. The number of devices can be reduced as compared with a boom type device that is limited by the above. Therefore, the equipment cost can be kept low, and the workability can be improved because the number of devices to be driven is small.
[0015]
According to the second aspect of the present invention, when concrete spraying is performed, the support assembly means (5L, 5R) can be kept away from the concrete spraying means (6L, 6R) and scattered. The adhesion of the finished concrete to the support assembly means (5L, 5R) can be reduced.
[0016]
According to the invention which concerns on Claim 3, safe and efficient construction is attained by using a 1st and 2nd scaffold.
[0017]
According to the invention which concerns on Claim 4, excavation, the assembly | attachment of a support work, and the spraying of concrete can be performed with respect to the tunnel of a large cross section.
[0018]
According to the invention which concerns on Claim 5, since a segment is not required, an apparatus can be made cheap.
[0019]
Note that the means for solving the problems and the reference numerals in parentheses in the effects of the invention are for comparison with the drawings, but this is for convenience to facilitate understanding of the invention. This does not affect the scope of the claims.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a transverse sectional view showing the structure of the work carriage according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the structure of the work carriage according to the present invention, and FIG. It is sectional drawing which shows the arrangement | positioning state of these. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a portion widened by the self-propelled shield device, (a) is a horizontal cross-sectional view thereof, and (b) is an F of (a). 1 -F 1 Vertical section, (c) is F of (a) 2 -F 2 It is a vertical sectional view. Furthermore, FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the self-propelled shield device.
[0021]
As shown in FIG. 1, the work carriage C according to the present invention assembles the supporting work 2 along the tunnel inner surfaces 1L, 1R and sprays concrete (see reference numeral 12 in FIG. 3) on the inner surfaces 1L, 1R. As shown in FIG. 22 Is provided with a base 4 configured to be movable along the tunnel axis 3.
[0022]
The base 4 includes first to fourth guide rails G. 1 , G 2 , G 3 , G 4 Is supported. 1st guide rail G 1 And second guide rail G 2 As shown in FIG. 1, the left side space A inside the tunnel is 22L (In this specification, “left side” means the left side when facing the tunnel excavation direction x, and “right side” means the right side when facing the tunnel excavation direction x). It is arranged along the left inner surface 1L of the tunnel. These guide rails G 1 , G 2 Has a circular arc shape along the left inner surface 1L of the tunnel, and as shown in FIG. 2, at a position back and forth along the tunnel excavation direction x (ie, at a position shifted from each other along the tunnel axis 3). ) Is arranged. The third guide rail G 3 And the fourth guide rail G 4 As shown in FIG. 1, the right side space A inside the tunnel is 22R In addition, it is arranged along the right inner surface 1R of the tunnel from the upper part to the lower part of the tunnel. These guide rails G 3 , G 4 Has an arc shape along the right inner surface 1R of the tunnel, and is arranged at a position that moves back and forth along the tunnel excavation direction x (that is, at a position shifted from each other along the tunnel axis 3). In this embodiment, since the guide rail is divided into left and right in this way, the left and right guide rails are connected to the left and right of the tunnel even in the case of a tunnel whose cross section is asymmetrical (for example, a tunnel with a multi-center circular section). By making it according to the cross-sectional shape, support assembly and concrete spraying as described later can be performed.
[0023]
And the 1st support construction | assembly means 5L which is a means to assemble the support 2 is the said 1st guide rail G 1 And the second guide rail G 2 The support 2 is assembled to a position along the left inner surface 1L of the tunnel.
[0024]
The first concrete spraying means 6L, which is a means for spraying concrete, is connected to the first guide rail G. 1 And the second guide rail G 2 The other side (that is, the guide rail on which the first support assembly means 5L is not supported) is movably supported, and is configured to spray concrete onto the left inner surface 1L of the tunnel.
[0025]
Furthermore, the second support assembly means 5R, which is a means for assembling the support 2, is provided with the third guide rail G 3 And the fourth guide rail G 4 The support 2 is assembled at a position along the inner right surface 1R of the tunnel.
[0026]
Further, the second concrete spraying means 6R which is a means for spraying concrete is provided with the third guide rail G. 3 And the fourth guide rail G 4 The other side (that is, the guide rail on which the second support assembly means 5R is not supported) is movably supported, and is configured to spray concrete onto the right inner surface 1R of the tunnel.
[0027]
These first and second support assembly means (swivel steel support assembly apparatus) 5L, 5R and first and second concrete spraying means (swivel centrifugal concrete spraying apparatus) 6L, 6R are: Each guide rail G is driven by a driving means (not shown). 1 , G 2 , G 3 , G 4 It is comprised so that it may move along. Guide rail G for supporting support assembly means 5L, 5R and concrete spraying means 6L, 6R movably 1 , G 2 , G 3 , G 4 Is arranged along the inner surface 1L, 1R of the tunnel from the upper part to the lower part of the tunnel. Can do. In that case, it is sufficient that the support assembly means 5L, 5R and the concrete spraying means 6L, 6R are arranged on the left side and the right side of the tunnel, respectively, so that the operating range is limited by the length of the boom. Therefore, the number of devices can be reduced as compared with a boom type device. Therefore, the equipment cost can be kept low, and the workability can be improved as the number of devices to be driven is small.
[0028]
In addition, the first to fourth guide rails G 1 , G 2 , G 3 , G 4 Is supported by the base 4 so as to be movable along the tunnel axis 3, and a guide rail driving means (see reference numeral 7 in FIG. 2) is interposed between the base 4 and the base 4, respectively. The guide rail driving means 7 may be used for movement (reference numeral G ′ in FIG. 2). 2 reference). In this case, when concrete is sprayed, the support assembly means 5L, 5R can be kept away from the concrete spray means 6L, 6R, and the scattered concrete is supported. Adhesion to the assembling means 5L and 5R can be reduced. An example of the guide rail driving means 7 is a hydraulic cylinder.
[0029]
By the way, the guide rail G that supports the first support assembly means 5L. 1 Or G 2 Is supported by a first scaffold (see reference numeral 8L in FIG. 1) along the left inner surface 1L of the tunnel from the upper part to the lower part of the tunnel, and the guide rail G for supporting the second support assembly means 5R. 3 Or G 4 It is preferable to support a second scaffold (not shown) along the right inner surface 1R of the tunnel from the top to the bottom of the tunnel.
When such a scaffold is provided, the state of the support assembling work can be easily seen, and safe construction is possible.
[0030]
The first concrete spraying means 6L may be arranged on the front side in the excavation direction or on the rear side in the excavation direction from the first support work assembling means 5L. The same applies to the second concrete spraying means 6R. The second concrete spraying means 6R may be arranged on the front side in the excavation direction or on the rear side in the excavation direction from the second support assembly means 5R.
[0031]
In the work cart C described above,
A process of assembling the support work 2 along the tunnel inner surfaces 1L, 1R;
A step of spraying concrete on the inner surfaces 1L, 1R;
And carry out. As shown in FIG. 3, a connecting metal fitting (for example, a steel tie rod) 10 is stretched between the assembled support works 2, a mesh member (for example, a wire mesh) 11 is attached, and concrete 12 is sprayed. Is preferably performed on the mesh member 11. Thus, when the mesh member 11 is arrange | positioned, the peeling prevention and crack prevention of the concrete 12 can be aimed at. In this case, the attachment of the connecting fitting 10 and the mesh member 11 may be performed from the first and second scaffolds described above. By using a scaffold, safe and efficient construction is possible.
[0032]
The work carriage C described above may be used as a part of the tunnel excavating apparatus, and after excavation of the tunnel, it is preferable that the work carriage C can perform the support assembly and concrete spraying to the tunnel inner surfaces 1L and 1R. As shown in FIG. 2, the tunnel excavator 100 is provided with an excavation part 20 for excavating the tunnel, and the work carriage C described above is preferably arranged behind the excavation part 20 in the excavation direction. If this excavation apparatus is used, excavation of a large-section tunnel, assembling of support works and concrete spraying to the inner surfaces 1L and 1R of the large-section tunnel can be performed.
[0033]
The excavation part 20 shown in FIG. 2 is a self-propelled shield device, which can be used when excavating a tunnel in hard ground in an urban area. Reference numeral A in FIG. 1 The existing tunnel as shown in FIG. 22 It can also be used when partially widening as shown by. In addition, the code | symbol A in a figure 2 Indicates the widened section, and symbol A 21 Indicates the departure base, and symbol A 23 Indicates the reaching base part. The hatched area with the symbol D indicates the ground improvement range.
[0034]
The self-propelled shield device 20 is supported by a main body 23, a plurality of messels 22 that are slidably supported by the main body 23 and arranged in parallel along the tunnel inner surfaces 1L and 1R, and the main body 23. A plurality of micelle jacks 24 for advancing each of the cells 22; an excavator 21 installed in the main body 23; and a self-propelling means 27 installed in the main body 23 to advance the entire apparatus,
-Excavation by the excavator 21;
The advancement of the message 22 by the jack 24 for the message; and
It is good to repeat excavation of the whole apparatus by the self-propelled means 27 to excavate the tunnel. If this apparatus is used, the cost can be reduced because a segment for obtaining the propulsion reaction force is not required. Hereinafter, the configuration of the self-propelled shield device will be described in detail with reference to FIG.
[0035]
The main body 23 of the self-propelled shield device 20 has a frame 230 that has a shape along the tunnel inner surfaces 1L and 1R and that forms a space inside (a substantially horseshoe shape in a front view as shown in FIG. 5), and the frame 230. It is good to comprise with the support | pillar 231 supported from the inside, and the work floor 232 spanned between these. In addition, since this FIG. 5 shows a mode that the self-propelled shield apparatus 20 was seen from the excavation direction front side, the left and right are reverse.
[0036]
Each of the messels 22 is preferably formed in a strip shape and arranged in parallel with the tunnel axis 3 so that the tip thereof faces the excavation direction x.
[0037]
As shown in FIG. 2, one end of each of the jacks for mice 24 is connected to the micel 22 via the bracket 25, and the other end is connected to the main body 23. The respective cells 22 are configured to move forward by being extended.
[0038]
The self-propelled means 27 includes a plurality of strip-shaped bottom blades 270 disposed between the lower surface of the main body 23 and the ground so as to be movable in the excavation direction x, and between each bottom blade 270 and the main body 23. A plurality of bottom jacks 271 interposed therein may be used, and the entire apparatus may be advanced by expanding and contracting each bottom jack 271 (details will be described later).
[0039]
The excavator 21 may be disposed on the work floor 232. As this excavator 21, a free-section excavator such as a boom cutter provided with an excavating portion at the tip of a boom can be used.
[0040]
Next, the widened portion A as shown in FIG. 22 The action of the self-propelled shield device 20 when excavating the dam is described with reference to FIGS. 6 and 7. Here, FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the self-propelled shield device, (a) is a diagram showing a state in which the self-propelled shield device 20 is assembled, and (b) is a diagram showing the upper-stage messel 22. The figure which shows the state moved, (c) is a figure which shows the state which moved the middle stage message 22. 7A and 7B are diagrams for explaining the operation of the self-propelled shield device. FIG. 7A is a diagram showing a state where the lower messels 22 are moved, and FIG. 7B is a diagram when the messels 22 are completely moved. It is a figure which shows the state which moved main body 23 grade | etc.,.
[0041]
Existing tunnel A using the self-propelled shield device 20 described above 1 Is widened, as shown in FIG. 4A, the widened section A to be widened 2 Starting base part A at a position corresponding to the end of 21 Is built and its departure base A 21 Then, the self-propelled shield device 20 is assembled as shown in FIG. Specifically, the frame 230, the column 231 and the work floor 232 are constructed, and the message 22 is disposed between the frame 230 and the tunnel inner surface. The excavator 21 is installed on the work floor 232.
[0042]
And in FIG. 1 A part of the face as shown in FIG. 4 (in the front view, it is an area shown by diagonal lines in FIG. 1 Other parts. (Hereinafter referred to as “upper part”) is excavated by the excavator 21, and after the excavation is finished, as shown in FIG. 1 The excavation portion is protected by advancing the messel 22 with a messel jack 24. In order to move the message 22 forward, it is preferable to extend the message jack 24 connected to the message 22. In this case, the force from the jack 24 for the message acts on both the main body 23 and the message 22 in opposite directions, but the weight of the entire self-propelled shield device acts in a direction to prevent the movement of the main body 23. Will move forward.
[0043]
Next, code B 2 A part of the face as shown in FIG. 4 (in the front view, it is an area shown by diagonal lines in FIG. 1 Other parts. (Hereinafter referred to as “middle stage portion”) is excavated by the excavator 21, and after the excavation is completed, as shown in FIG. 2 The excavation portion is protected by advancing the messel 22 with a messel jack 24.
[0044]
In the same way, the symbol B 3 A part of the face as shown in FIG. 4 (in the front view, it is an area shown by diagonal lines in FIG. 1 Other parts. (Hereinafter referred to as “lower part”) is excavated by the excavator 21, and after the excavation is completed, as shown in FIG. 3 The excavation portion is protected by advancing the messel 22 with a messel jack 24.
[0045]
In this way
-Partial excavation of the face by the excavator 21
-Protection of the excavated part by advancing the messel 22 with the jack 24 for the messel 1 , B 2 , B 3 ) In order to complete excavation for one stroke of the entire face and advance of all the messels. Existing tunnel A 1 Since the segment is arranged, it is necessary to dismantle while excavating the face as described above.
[0046]
When the excavation for one stroke of the face B and the disassembly of one segment of the existing tunnel are completed, the entire apparatus is advanced by the self-propelled means 27. Specifically:
[0047]
When one (or several) bottom jacks 271 are extended, the force from the bottom jack 271 acts on both the main body 23 and the bottom blade 270 in opposite directions, but the weight of the entire self-propelled shield device Acts in a direction to prevent the movement of the main body 23, so that the bottom blade 270 moves forward. Such an operation is performed for all the bottom blades 270, and all the bottom blades 270 are advanced. When all the bottom blades 270 have moved forward in this way, the bottom jacks 271 that have been stretched are contracted all at once. In such a case, the force from the bottom jack 271 acts on both the main body 23 and the bottom blade 270 in opposite directions, but the bottom blade 270 does not move due to the frictional force with the ground, so the main body 23 moves forward. According to the present embodiment, since the main body 23 can be self-propelled, the widened portion A for taking the propulsion reaction force. 22 Therefore, it is not necessary to construct a segment, and the apparatus and construction cost can be reduced accordingly.
[0048]
And as above-mentioned, support construction and concrete spraying are performed with respect to the tunnel inner surface after moving the message 22.
[0049]
Thus, while repeating the forward movement of the message 22 (see FIGS. 6B and 6C) and the forward movement of the main body 23 (see FIG. 7B), the existing tunnel A 1 Is widened.
[0050]
A work scaffold 9 as shown in FIGS. 2 and 8 may be disposed behind the work cart C. It is preferable to perform work such as support work repair work, measurement equipment installation, and measurement work using this scaffold.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a work carriage according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a structure and the like of a work carriage according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an arrangement state of support works and the like.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a portion widened by a self-propelled shield device, (a) is a horizontal cross-sectional view thereof, and (b) is an F of (a). 1 -F 1 Vertical section, (c) is F of (a) 2 -F 2 It is a vertical sectional view.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a self-propelled shield device.
6A and 6B are diagrams for explaining the operation of the self-propelled shield device, where FIG. 6A is a diagram showing a state in which the self-propelled shield device 20 is assembled, and FIG. The figure which shows the state which moved (c) is a figure which shows the state which moved the middle stage message 22.
FIGS. 7A and 7B are diagrams for explaining the operation of the self-propelled shield device. FIG. 7A is a diagram showing a state in which the lower messels 22 are moved, and FIG. It is a figure which shows the state which completed and moved the main body 23 grade | etc.,.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a structure of a working scaffold.
[Explanation of symbols]
1L, 1R Tunnel inner surface
3 Tunnel axis
4 bases
5L First support assembly method
5R Second support assembly method
6L 1st concrete spraying means
6R 2nd concrete spraying means
7 Guide rail drive means
8L first scaffold
10 Connecting bracket
11 Mesh members
20 Drilling section
21 Excavator
22 Messel
23 Body
24 Jack for Messel
100 tunnel excavator
C work cart
G 1 1st guide rail
G 2 Second guide rail
G 3 3rd guide rail
G 4 4th guide rail
x Drilling direction

Claims (5)

トンネル内面に沿うように支保工を組み付けると共に該内面にコンクリートを吹付ける作業を行う作業台車において、
トンネル内部をトンネル軸線に沿って移動できるように構成された基台と、該基台に支持されて、トンネル軸線に沿って互いにずれた位置に配置されると共にトンネル上部から下部にかけてトンネルの左側内面に沿うように配設された第１及び第２ガイドレールと、
前記基台に支持されて、トンネル軸線に沿って互いにずれた位置に配置されると共にトンネル上部から下部にかけてトンネルの右側内面に沿うように配設された第３及び第４ガイドレールと、
前記第１ガイドレール及び前記第２ガイドレールの一方に移動自在に支持されてトンネルの左側内面に沿うように支保工を組み付け得る第１支保工組付手段と、
前記第１ガイドレール及び前記第２ガイドレールの他方に移動自在に支持されてトンネルの左側内面にコンクリートを吹付け得る第１コンクリート吹付け手段と、
前記第３ガイドレール及び前記第４ガイドレールの一方に移動自在に支持されてトンネルの右側内面に沿うように支保工を組み付け得る第２支保工組付手段と、
前記第３ガイドレール及び前記第４ガイドレールの他方に移動自在に支持されてトンネルの右側内面にコンクリートを吹付け得る第２コンクリート吹付け手段と、を備えたことを特徴とする作業台車。In the work cart that assembles the support work along the tunnel inner surface and performs the work of spraying concrete on the inner surface,
A base configured to be able to move inside the tunnel along the tunnel axis, and a left inner surface of the tunnel that is supported by the base and is displaced from each other along the tunnel axis and from the top to the bottom of the tunnel First and second guide rails arranged along
Third and fourth guide rails supported by the base and arranged at positions shifted from each other along the tunnel axis and arranged along the right inner surface of the tunnel from the top to the bottom of the tunnel,
A first support assembly means that is supported movably on one of the first guide rail and the second guide rail and can assemble a support work along the left inner surface of the tunnel;
First concrete spraying means that is movably supported on the other of the first guide rail and the second guide rail and that can spray concrete on the left inner surface of the tunnel;
A second support assembling means that is supported by one of the third guide rail and the fourth guide rail so as to be movably supported and can be assembled along the right inner surface of the tunnel;
A work carriage comprising: second concrete spraying means that is movably supported by the other of the third guide rail and the fourth guide rail and sprays concrete onto the right inner surface of the tunnel. 前記第１乃至第４ガイドレールは、トンネル軸線に沿って移動できるように前記基台に支持され、
各ガイドレールと前記基台との間にはガイドレール駆動手段がそれぞれ介装され、
該ガイドレール駆動手段によって各ガイドレールを移動させるようにした、ことを特徴とする請求項１に記載の作業台車。The first to fourth guide rails are supported by the base so as to be movable along the tunnel axis.
Between each guide rail and the base, a guide rail driving means is interposed,
2. The work cart according to claim 1, wherein each guide rail is moved by the guide rail driving means. 前記第１支保工組付手段を支持するガイドレールには、トンネル上部から下部にかけてトンネルの左側内面に沿うような第１足場が支持され、
前記第２支保工組付手段を支持するガイドレールには、トンネル上部から下部にかけてトンネルの右側内面に沿うような第２足場が支持され、
組付けた支保工間への連結金具の張設やメッシュ部材の配設は、これらの足場を利用して行う、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の作業台車。On the guide rail supporting the first support assembly means, a first scaffold is supported along the left inner surface of the tunnel from the upper part to the lower part of the tunnel,
On the guide rail that supports the second support assembling means, a second scaffold is supported along the right inner surface of the tunnel from the upper part to the lower part of the tunnel,
The work carriage according to claim 1 or 2, wherein the connecting metal fitting between the assembled support works and the mesh member are arranged using these scaffolds. トンネルの掘削、並びにトンネル内面への支保工組付け及びコンクリート吹付けを行うトンネル掘削装置において、
トンネルを掘削する掘削部と、
該掘削部よりも掘削方向後側に配置された作業台車と、を備え、
該作業台車が、
トンネル内部をトンネル軸線に沿って移動できるように構成された基台と、該基台に支持されて、トンネル軸線に沿って互いにずれた位置に配置されると共にトンネル上部から下部にかけてトンネルの左側内面に沿うように配設された第１及び第２ガイドレールと、
前記基台に支持されて、トンネル軸線に沿って互いにずれた位置に配置されると共にトンネル上部から下部にかけてトンネルの右側内面に沿うように配設された第３及び第４ガイドレールと、
前記第１ガイドレール及び前記第２ガイドレールの一方に移動自在に支持されてトンネルの左側内面に沿うように支保工を組み付け得る第１支保工組付手段と、
前記第１ガイドレール及び前記第２ガイドレールの他方に移動自在に支持されてトンネルの左側内面にコンクリートを吹付け得る第１コンクリート吹付け手段と、
前記第３ガイドレール及び前記第４ガイドレールの一方に移動自在に支持されてトンネルの右側内面に沿うように支保工を組み付け得る第２支保工組付手段と、
前記第３ガイドレール及び前記第４ガイドレールの他方に移動自在に支持されてトンネルの右側内面にコンクリートを吹付け得る第２コンクリート吹付け手段と、により構成された、ことを特徴とするトンネル掘削装置。In tunnel excavation equipment for excavating tunnels, assembling support works to the tunnel inner surface and spraying concrete,
An excavation section for excavating a tunnel;
A work carriage arranged behind the excavation part in the excavation direction,
The work carriage is
A base configured to be able to move inside the tunnel along the tunnel axis, and a left inner surface of the tunnel that is supported by the base and is displaced from each other along the tunnel axis and from the top to the bottom of the tunnel First and second guide rails arranged along
Third and fourth guide rails supported by the base and arranged at positions shifted from each other along the tunnel axis and arranged along the right inner surface of the tunnel from the top to the bottom of the tunnel,
A first support assembly means that is supported movably on one of the first guide rail and the second guide rail and can assemble a support work along the left inner surface of the tunnel;
First concrete spraying means that is movably supported on the other of the first guide rail and the second guide rail and that can spray concrete on the left inner surface of the tunnel;
A second support assembling means that is supported by one of the third guide rail and the fourth guide rail so as to be movably supported and can be assembled along the right inner surface of the tunnel;
Tunnel excavation comprising: second concrete spraying means that is movably supported by the other of the third guide rail and the fourth guide rail and sprays concrete onto the right inner surface of the tunnel. apparatus. 前記掘削部が、本体と、該本体に摺動自在に支持されると共にトンネル内面に沿うように並設された複数のメッセルと、前記本体に支持されて各メッセルを前進させる複数のメッセル用ジャッキと、本体に設置された掘削機と、前記本体に設置されて装置全体を前進させる自走手段と、を有し、
前記掘削機による掘削、前記メッセル用ジャッキによる前記メッセルの前進、及び前記自走手段による装置全体の前進を繰り返してトンネルを掘削して行く、ことを特徴とする請求項４に記載のトンネル掘削装置。The excavation part includes a main body, a plurality of messels that are slidably supported by the main body and arranged along the inner surface of the tunnel, and a plurality of jacks for messels that are supported by the main body and advance the respective messels. And an excavator installed in the main body, and a self-propelled means installed in the main body to advance the entire apparatus,
5. The tunnel excavation apparatus according to claim 4, wherein excavation by the excavator, advancement of the messel by the jack for the messel, and advancement of the entire apparatus by the self-propelling means are repeated to excavate the tunnel. .
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