JP2005171549A - Tunnel construction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はトンネルの築造方法、特にトンネルボーリングマシンによる全断面掘削工法によってトンネルを効率的に施工するための合理的なトンネル築造方法に関する。 The present invention relates to a tunnel construction method, and more particularly to a rational tunnel construction method for efficiently constructing a tunnel by a full-section excavation method using a tunnel boring machine.
トンネルボーリングマシン(TBM)やシールド掘削機による全断面掘削工法によってトンネルを築造する場合、掘削断面は円形とされることが通常であるから、最終的にはトンネル底部にコンクリートを打設してインバート部を施工するのであるが、その施工に際しては坑内における重機類の走行を少なからず制限せざるを得ないことから、インバート部を効率的に施工することは必ずしも容易ではない。 When a tunnel is constructed by a full-section excavation method using a tunnel boring machine (TBM) or a shield excavator, the excavation cross section is usually circular. However, it is not always easy to efficiently construct the inverted part because the travel of heavy machinery in the mine must be limited.
そのため、インバート部の施工に関して様々な提案がなされており、たとえば特許文献1にはインバート型枠を用いてインバート部にコンクリートを打設する工法が開示され、特許文献2には移動作業床によるトンネルインバートの施工法についての開示がある。
特許文献1〜2に示される工法はいずれも馬蹄形断面のトンネルへの適用例であるが、このような工法を円形断面のトンネルに適用する場合には、トンネル底部に多量のコンクリートを打設して路床を形成しなければならず、特に大断面かつ長距離トンネルの築造に際しては、全断面掘削により発生する多量の掘削ズリの長距離搬送とその処分のために多大の手間と費用を要することに加えて、そのようなインバート部の施工にも多大の手間と費用を要するものであり、その点での有効な改善策が望まれていた。
The construction methods disclosed in
上記事情に鑑み、本発明はインバート部の施工の合理化を図り、しかもインバート部の施工のみならず掘削から覆工までの一連の工程を効率的に行い得る合理的なトンネル築造方法を提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, the present invention aims to rationalize the construction of the invert part and to provide a rational tunnel construction method capable of efficiently performing not only the construction of the invert part but also a series of steps from excavation to lining. It is an object.
本発明のトンネル築造方法は、全断面トンネル掘削機によりトンネルを掘削していきつつ、その後方において全断面トンネル掘削機から排出される掘削ズリの一部をトンネル底部に撒き出して施工盤を形成するとともに、トンネルの側部および頂部の壁面に対するコンクリート吹き付けとロックボルトの打設を行い、その後方に、重機が走行可能な移動式桟橋を設けるとともに、その移動式桟橋の径間内において前記施工盤を掘削してインバート部に覆工コンクリートを形成し、さらにその後方で、前記インバート部の覆工コンクリート上に、前記全断面トンネル掘削機からの掘削ズリまたは前記施工盤からの掘削ズリもしくはそれらの双方を撒き出して路床を形成するとともに、移動式セントルによりトンネルの側部および頂部に対して覆工コンクリートを形成するものである。 In the tunnel construction method of the present invention, a tunnel is excavated by a full-section tunnel excavator, and a part of excavation sludge discharged from the full-section tunnel excavator is sprinkled to the bottom of the tunnel at the rear to form a construction panel. At the same time, spray concrete on the side and top walls of the tunnel and place rock bolts, and install a movable jetty behind which heavy equipment can run, and within the span of the movable jetty. Excavating the board to form lining concrete in the invert part, and behind that, on the lining concrete of the invert part, excavation slip from the full-section tunnel excavator or excavation slip from the construction board or those Both sides of the tunnel are squeezed out to form a roadbed and covered with mobile centles against the side and top of the tunnel. It is intended to form the concrete.
本発明のトンネル築造方法を湧水性地山に対して適用する場合には、全断面トンネル掘削機によるトンネルの掘削に先立って、それよりも小径のパイロット坑を先行掘削してセグメントにより覆工し、パイロット坑の内側からの作業により、築造するべきトンネルの掘削断面よりも外側の地山を止水改良し、しかる後に、パイロット坑のセグメントを解体撤去しながらパイロット坑の周囲地山を全断面トンネル掘削機により掘削することが好ましい。 When the tunnel construction method of the present invention is applied to a springy ground, prior to excavation of the tunnel by a full-section tunnel excavator, a pilot pit with a smaller diameter is pre-excavated and covered with segments. By working from the inside of the pilot mine, the ground outside the excavation cross section of the tunnel to be built is stopped and improved, and then the pilot pit segment is dismantled and removed, and the whole ground around the pilot mine is cut. It is preferable to excavate with a tunnel excavator.
本発明によれば、掘削ズリの一部をまずインバート部に埋め戻すことで仮設の施工盤を形成するとともに、その施工盤上に移動式桟橋を設けることにより、各種重機をそれら施工盤上および移動式桟橋上を自由に走行させ得て各種作業を効率的に実施することができる。また、移動式桟橋の下方の施工盤を掘削してインバート部に覆工コンクリートを形成した後、その上に掘削ズリを埋め戻して路床を形成することにより、掘削ズリを埋め戻し材として有効に利用してその排出量を削減でき、かつ従来のように路床を形成するために多量のコンクリートを打設することもないから、インバート部の施工の合理化を充分に図ることができる。さらに、一次覆工を吹き付けコンクリートおよびロックボルトにより行うことにより、セグメントによる一次覆工に比較してコスト的に有利であるし、二次覆工は移動セントルにより効率的に施工することができる。 According to the present invention, a part of excavation sludge is first backfilled in the invert part to form a temporary construction board, and by providing a movable jetty on the construction board, various heavy machines can be placed on the construction board and It is possible to run freely on the mobile jetty and perform various operations efficiently. Also, after excavating the construction board below the mobile jetty to form the lining concrete on the invert part, the excavation gap is backfilled to form the roadbed, thereby making the excavation gap effective as a backfill material Therefore, it is possible to reduce the amount of discharge and not to place a large amount of concrete in order to form a roadbed as in the conventional case, so that the construction of the invert portion can be rationalized sufficiently. Further, by performing the primary lining with sprayed concrete and rock bolts, it is advantageous in terms of cost compared to the primary lining by the segment, and the secondary lining can be efficiently constructed by moving centles.
また、トンネル掘削に先立ってパイロット坑を先行掘削してその周囲に止水改良を行うことにより、湧水性地山に対しても大断面のトンネルを開放型の全断面トンネル掘削機により効率的に築造することが可能である。 Prior to the tunnel excavation, the pilot mine is excavated in advance and the water is improved around it. It is possible to build.
本発明のトンネル築造方法の一実施形態を図1〜図3を参照して説明する。本実施形態のトンネル築造方法は、湧水性地山に対して本設のトンネル100を築造するに際して、まず、そのトンネル100よりも小径のパイロット坑101を先行掘削してセグメント(図1では図示略)による覆工を行い、そのパイロット坑101の内側からの作業によってトンネル100の掘削予定断面よりも外側の地山を止水改良し、しかる後に、セグメントを解体撤去しながらパイロット坑101を拡径(リーミング)する形態でその周囲を掘削してトンネル100を築造することを基本とするものであり、図1〜図3はパイロット坑101の周囲を全断面トンネル掘削機102によって掘削した以降の各工程を工程順に示すものである。
One embodiment of the tunnel construction method of the present invention will be described with reference to FIGS. In the tunnel construction method of the present embodiment, when constructing a
本実施形態では、全断面トンネル掘削機102として、その最前部に備えた環状のカッター103によりパイロット坑101を拡径するようにその周囲を環状に掘削する構成のトンネルボーリングマシン(TBM)を採用している。図1に示すように、その全断面トンネル掘削機102にはロックボルト打設機104およびコンクリート吹き付け機105が搭載されていて、それらにより掘削後直ちにトンネル内面の側部および頂部に対しコンクリートを吹き付けてロックボルトを打設することで一次覆工を形成する。
In this embodiment, a tunnel boring machine (TBM) configured to excavate the circumference of the
その後方では、全断面トンネル掘削機102から排出される掘削ズリを連続積み込み機およびダンプトラック107により搬送し、掘削ズリをトンネル底部に撒き出してインバート部を仮設的に埋め戻して仮設の施工盤108を形成し、その施工盤108上をダンプトラック107やジャンボー109等の重機が自由に走行できるようにし、その幅は図1(b)に示すように重機どうしがすれ違える程度の寸法を確保する。
On the rear side, the excavation gap discharged from the
その後方では、自走式の吹き付けロボット110およびジャンボー109によりトンネル内面の側部および頂部にコンクリート吹き付けとロックボルト打設を行って一次覆工を形成する。
On the rear side, concrete blasting and rock bolting are performed on the side and top of the tunnel inner surface by the self-propelled
その後方には、図2に示すように、トンネル軸方向に移動可能な移動式桟橋111を設置しておき、各重機をその移動式桟橋111上を通過させながらその下方のインバート部の施工を行う。すなわち、移動式桟橋111の径間内においてその坑口側から切羽側に向かって、順に、バックホウ112等の重機による施工盤108の掘削(埋め戻した掘削ズリの撤去)、移動式桟橋111に搭載した吹き付け機113によるインバート部に対する吹き付け、シート貼りおよび鉄筋の配筋、インバート型枠114によるコンクリート打設を行い、それによりインバート部の覆工コンクリート115(インバートコンクリート)を形成する。インバート型枠114は、図2(c)に示すように、ガイドレール116により前進可能に支持されて移動式桟橋111をくぐる状態で配置され、コンクリート打設時にはその浮き上がりが支柱117により防止されるようになっている。
On the rear side, as shown in FIG. 2, a
インバート部の覆工コンクリート115を施工したら、その上に掘削ズリを埋め戻すことで路床118を形成する。その埋め戻し土としては全断面トンネル掘削機102から発生する掘削ズリ、または施工盤108からの掘削ズリ、もしくは必要であればそれらの双方を用いれば良い。なお、図2(a)および(d)に示すように、移動式桟橋111の後端は上記のようにして形成された路床118上に支持される。
When the
その後方では、図3に示すように、掘削ズリの更なる埋め戻しにより路床118を所定レベルまで施工した後、側部および頂部の覆工コンクリート119(アーチコンクリート)を施工する。すなわち、シート貼り台車120、鉄筋台車121、移動式セントル122を順次前進させながら、それらにより側部および頂部に対するシート貼り、配筋、コンクリート打設を順次行って側部および頂部の覆工コンクリート119を形成し、以上によりトンネル内面全体にわたる覆工が完成する。
On the rear side, as shown in FIG. 3, after the
本実施形態のトンネル築造方法によれば、掘削ズリを施工盤108および路床118の埋め戻し材として有効に利用することができ、また各重機を仮設の施工盤108上および移動式桟橋111上を自由に走行させながらインバート部の施工を効率的に行うことができ、さらに一次覆工を吹き付けコンクリートおよびロックボルトにより行うことによりセグメントによる一次覆工に比較してコスト的に有利であり、二次覆工も移動セントル122により効率的に施工することができる。特に、パイロット坑101を先行掘削してその周囲を止水改良してから本設のトンネル100を掘削することにより、湧水性地山に対しても大断面かつ長距離トンネルを効率的に施工することが可能である。
According to the tunnel construction method of the present embodiment, the excavation gap can be effectively used as the backfilling material for the
以上で本発明の実施形態であるトンネル築造方法について説明したが、次に、そのトンネル築造方法に適用して好適な全断面トンネル掘削機(以下では単にトンネル掘削機と略す)の具体例について、図4〜図9を参照して説明する。 The tunnel construction method according to the embodiment of the present invention has been described above. Next, a specific example of a full-section tunnel excavator suitable for application to the tunnel construction method (hereinafter simply referred to as a tunnel excavator), This will be described with reference to FIGS.
図4には、トンネル掘削機1の縦断面図が示され、図5にはそのトンネル掘削機1の正面図が、図6には図4のA−A断面図(a)およびそのD−D断面図(b)が、図7には図4のB−B断面図(a)およびC−C断面図(b)がそれぞれ示されている。 4 shows a longitudinal sectional view of the tunnel excavator 1, FIG. 5 shows a front view of the tunnel excavator 1, and FIG. 6 shows an AA sectional view (a) of FIG. D sectional view (b) is shown in FIG. 7, and BB sectional view (a) and CC sectional view (b) in FIG. 4 are shown.
このトンネル掘削機1は、前部にカッタヘッド2を有する掘削機本体3を備えている。この掘削機本体3は、前記カッタヘッド2を支持するメインベアリング4と、このカッタヘッド2を回転駆動する複数個の減速電動機5と、それらメインベアリング4、減速電動機5等を収めるカッタヘッドサポート本体6aにより構成されるカッタヘッドサポート6を備えており、このカッタヘッドサポート本体6aが掘削機本体3のメインフレームを構成している。また、前記カッタヘッドサポート6は、中央部に既設セグメント7の入る孔のあいたドーナツ形状とされている。ここで、前記既設セグメント7はトンネル掘削機1によるトンネル100の掘削に先立って、適宜の岩盤シールド掘削機によって掘削された小口径のパイロット坑101の内壁面に構築されたものである。
The tunnel excavator 1 includes an
前記カッタヘッド2は、前記カッタヘッドサポート6と同様、中央部に孔のあいたドーナツ形状とされ、この孔の中に既設セグメント7が入ることによりその既設セグメント7の外周部の地山を拡径掘削できるようにされている。このカッタヘッド2の面板2aには多数個のディスクカッタ8が装着され、このディスクカッタ8を切羽に押し付けながらカッタヘッド2を回転させることで、各ディスクカッタ8の自転により岩盤を掘削できるようにされている。ここで、カッタヘッド2の面板2aは、その外周端部および内周端部双方ともにドーム形状となっており、特に内周端部においてはそのようにドーム形状にすることによって、既設セグメント7の外周面に近接した位置まで両端支持されたディスクカッタ8が配置できるようにされている。また、この内周端部においては、外周端部と同様にディスクカッタ8を傾斜配置することによる負荷を軽減させるため、フェイス部よりもそのディスクカッタ8の配置ピッチが密になるようにされている。
Like the
図5、図6に示されるように、前記カッタヘッド2には、面板2aの外周部に複数個(本実施形態では12個)の開口部2cが互いに等間隔に設けられ、この開口部2cに臨むようにバケット部のガイド板(スクレーパ)9が配置されている。このガイド板9は、カッタヘッド2の回転方向に対して傾斜するように配置され(図6(b)参照)、これによって切羽で掘削されたズリが図6(b)で矢印Pにて示されるように後方へ排出し易くなるようにされている。なお、図5および図6(a)において符号2dにて示されるのは、カッタヘッド2の面板2aの裏面側に放射状に設けられる補強リブである。ここで、図6の(a)においては簡略化ため、面板2aに装着されるディスクカッタは省略している。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
また、前記カッタヘッド2の後方には隔壁2bが配されており、この隔壁2bの下部にはズリ排出用の切欠部2e(図4および図7(a)参照)が形成されている。こうして、カッタヘッド2の回転時にガイド板9により掬い込まれたズリは、面板2aと隔壁2bとにより隔成されたチャンバー内にスムーズに取り込まれ、隔壁2bの下部の切欠部2eから後方のスペースに排出される。なお、この切欠部2eから排出されたズリは、隔壁2bの直後に配されるギャザリング装置10によって集積され、ベルトコンベア11上に投入されて後方へ搬送される。
Further, a
前記ベルトコンベア11の後方位置には、ズリ処理とセグメント搬出とを兼ねる重機(油圧ショベル)12が配されている。また、この重機12の後方には、トンネル掘削機1を駆動するための電気機器および油圧機器を搭載したタイヤ式の後続台車13が、前記掘削機本体3と牽引ワイヤ14にて接続されて牽引されるとともに、この後続台車13の側方にズリ搬送用ダンプカー15(あるいは図1に示すダンプトラック107)が配されるように構成されている。なお、これら後続台車13およびズリ搬送用ダンプカー15は掘削ズリを埋め戻して固められた上記の施工盤108上を走行する。こうすることで、後続台車13のためのレール敷設の必要なくその後続台車等を走行させることができる。
A heavy machine (hydraulic excavator) 12 serving both as a slip process and a segment carry-out is disposed at the rear position of the
図7(a)に示されるように、前記カッタヘッドサポート本体6aの外周部には、グリッパ装置を構成する7基のサイドサポート兼グリッパ(以下、単に「グリッパ」という。)17が装着されている。このグリッパ装置は、掘削機本体3を拡径掘削した坑壁に対し保持してその坑壁に反力を取って推進力を得る機能に加えて、掘削機本体3の方向制御機能も有している。ここで、前記グリッパ装置は、上部と両側部とに配される計3基のグリッパ17よりなる第1グリッパ群18と、両側斜め上部と両側斜め下部とに配される計4基のグリッパ17よりなる第2グリッパ群19とによって構成されている。
As shown in FIG. 7A, seven side support and grippers (hereinafter simply referred to as “grippers”) 17 constituting the gripper device are mounted on the outer peripheral portion of the cutter
各グリッパ17は、坑壁に押し付けられる湾曲板状のシュー20と、一端部が前記カッタヘッドサポート本体6aに枢着されるとともに他端部が前記シュー20に枢着される互いに平行配置の4本の第1サポートジャッキ21と、この第1サポートジャッキ21に交差するように配され、一端部が前記カッタヘッドサポート本体6aに枢着されるとともに他端部が前記シュー20に枢着される正面視でハ字状配置の2本の第2サポートジャッキ(スラストジャッキ)22とを備えて構成されている。前記第1サポートジャッキ21は、シリンダ側の端部が前記カッタヘッドサポート本体6aの前部の左右それぞれと、後部の左右それぞれに枢着されるとともに、ロッド側の端部がそのシリンダ側の端部に対して後方に位置するように配置されて前記シュー20の後部に枢着されている。これに対して、前記第2サポートジャッキ22は、正面視で前記第1サポートジャッキ21の外側に位置してシリンダ側の端部が前記カッタヘッドサポート本体6aの後部の左右それぞれに枢着されるとともに、ロッド側の端部がそのシリンダ側の端部に対して前方に位置するように配置されて前記シュー20の前部に枢着されている。
Each
このように構成されているグリッパ装置においては、第1グリッパ群18の各第1サポートジャッキ21を伸張させてシュー20を坑壁に押し付けるとともに、第2グリッパ群19の各第1サポートジャッキ21を伸張させてシュー20を坑壁に押し付けて、カッタヘッドサポート本体6aを坑壁に対して保持する。
In the gripper device configured as described above, each
この状態において、第1グリッパ群18の第2サポートジャッキ22と、第2グリッパ群19の第2サポートジャッキ22とを一斉に収縮させると、カッタヘッドサポート本体6aが前方へ移動して推進力が発生し、このカッタヘッドサポート本体6aの前方に装着されたカッタヘッド2により既設セグメント7外周部の切羽の掘削が行われる。なお、第2サポートジャッキ22の収縮時に第1サポートジャッキ21は、シュー20による坑壁への押し付け力を保持したままそれら第2サポートジャッキ22の収縮に合わせて伸張するように制御される。
In this state, when the
次いで、第2サポートジャッキ22が最大ストローク位置まで収縮されると、まず、第2グリッパ群19の第1サポートジャッキ21を収縮させてシュー20を坑壁から離し、この状態でその第2グリッパ群19の第2サポートジャッキ22を伸張させてシュー20を前方へ移動させる。続いて、この第2グリッパ群19の第1サポートジャッキ21を再び伸張させてシュー20を坑壁に押し付けてカッタヘッドサポート本体6aを坑壁に対して保持する。
Next, when the
次いで、今度は、第1グリッパ群18の第1サポートジャッキ21を収縮させてシュー20を坑壁から離し、この状態でその第1グリッパ群18の第2サポートジャッキ22を伸張させてシュー20を前方へ移動させる。続いて、この第1グリッパ群18の第1サポートジャッキ21を再び伸張させてシュー20を坑壁に押し付けて盛り替えが終了する。このようにして順次掘削作業が進められている。
Next, this time, the
前記カッタヘッドサポート本体6aには、前記グリッパ装置のほか、セグメント解体装置23、作業デッキ24、セグメント搬出装置25、支保装置26などが取り付けられている。以下、これについて説明する。
In addition to the gripper device, a
前記セグメント解体装置(セグメント解体用エレクタ)23は、前記カッタヘッドサポート本体6aの内周部に旋回自在に支持される旋回リング23aと、この旋回リング23aを回動駆動する油圧モータ23bと、前記旋回リング23aに固定されたガイドブロック23cと、このガイドブロック23cに径方向に移動自在に支持されたガイドロッド23dと、このガイドロッド23dに連結されて先端部に把持部材を有するエレクタ本体23eと、このエレクタ本体23eを径方向に移動させる油圧シリンダ等を備えて構成されている。このセグメント解体装置23は、掘削機本体3の掘進に伴い、カッタヘッド2の中央部の孔を通して掘削機本体3の機内に入り込んだ既設セグメント7を順次解体して作業デッキ24上に載置する。
The segment disassembly device (segment disassembly erector) 23 includes a revolving
作業デッキ24は、前記セグメント解体装置23により既設セグメント7の解体作業を行うために設置されるものであって、掘削機本体3の略中央部に位置するように配置されている。また、この作業デッキ24の前部にはスライド式デッキ部24aが設けられ、必要に応じて前記旋回リング23a内を通して前方へ張り出し可能とされている。
The
前記セグメント搬出装置25は、前記セグメント解体装置23により解体されたセグメント7を搬出するためのものであって、前記旋回リング23a内を通して前方へ延設される走行レール25aと、この走行レール25aに沿って走行されるホイスト25bとにより構成され、このホイスト25bにセグメント7を吊り下げてそのセグメント7を旋回リング23a内を通過させて後方へ搬出する。
The
前記支保装置26は、拡径掘削後のトンネル坑壁の支保を行う装置であって、前記カッタヘッドサポート本体6aの外周部に装備されている。この支保装置26は、旋回式吹付けマニピュレータによって坑壁に吹付材を吹付けるように構成されている。なお、この支保装置としては支保鋼材を組み立てる支保工エレクタなどを用いることもできる。
The
このトンネル掘削機1は、地山が岩盤で、かつ何らかの理由で止水の必要のある地質において大断面トンネルを掘削する際に用いられる。掘削作業の手順は以下のとおりである。 This tunnel excavator 1 is used when excavating a large-section tunnel in geology where the natural ground is rock and for some reason the water needs to be stopped. The procedure of excavation work is as follows.
(1)まず、岩盤シールド掘削機によってセグメント7を巻き立てつつ、小口径のパイロット坑101を掘削する。このパイロット坑101の掘削により事前にトンネル全線に亘り地質を把持することができる。
(2)掘削されたパイロット坑101の内部からその周囲に薬液注入を行って止水改良および山留めを行う。
(3)次に、前記パイロット坑101の既設セグメント7の外周部に沿ってカッタヘッド2を回転させて掘削機本体3を推進させることによりパイロット坑101を拡径掘削する。この際、グリッパ装置(第1のグリッパ群18および第2のグリッパ群19)により坑壁に推進反力を取りつつ掘進を行うとともに、掘削機本体3の掘進に伴ってセグメント解体装置23によって既設セグメント7を解体し、このセグメント7をセグメント搬出装置25および重機12等によってトンネル後方へ搬出する。また、掘進時に機内側に取り込まれたズリは、カッタヘッド2の背面板2bに形成された切欠部2cから後方のスペースに排出する。次いで、この排出されたズリを、背面板2bの直後に配されるギャザリング装置10によって集積し、ベルトコンベア11、更にはズリ搬送用ダンプカー15にて後方へ搬送し、施工盤108の埋め戻し材として利用する。
(4)拡径掘削により形成された坑壁を、旋回式吹付けマニピュレータにて構成される支保装置26によって固める。なお、必要に応じて支保工エレクタなどを用いて坑壁の支保を行っても良い。
(1) First, the small-
(2) Improving the water stop and retaining the mountain by injecting a chemical solution from the inside of the excavated
(3) Next, the
(4) The pit wall formed by the diameter-expanded excavation is solidified by the
このトンネル掘削機1によれば、パイロット坑101の既設セグメント7の外周部に沿って拡径掘削を行いつつ、解体されたセグメント7および掘削ズリをいずれもトンネル掘削機1の後方へ搬出することができるので、パイロット坑101の切羽側での作業が不要であるだけでなく、作業基地を掘削機本体の後方側の一箇所にのみ設ければ良いので、基地確保上に置いても利点がある。また、グリッパ装置として、通常の岩盤用トンネル掘削機(TBM)におけるフロントサイドサポートとメイングリッパの両方の機能を持ったサイドサポート兼グリッパを用いているので、構造を簡素化することができて安価にすることができるという効果がある。勿論、トンネル100の掘削に先立ってパイロット坑101を掘削してその周囲を止水改良するので、大断面岩盤掘削におけるリスクを低減し、安全で確実な施工が行えるという利点もある。
According to this tunnel excavator 1, the disassembled
図8には、他のトンネル掘削機1Aの縦断面図が示されている。 FIG. 8 shows a longitudinal sectional view of another tunnel excavator 1A.
本例のトンネル掘削機1Aにおいては、セグメント解体装置23Aを掘削機本体3Aと別体に設けた点以外は、先のトンネル掘削機1と基本的に異なるところがない。したがって、両者に共通する部分には図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとする。
In the tunnel excavator 1A of this example, there is basically no difference from the previous tunnel excavator 1 except that the
本例のトンネル掘削機1Aにおいて、セグメント解体装置23Aは、既設セグメント7に囲まれたパイロット坑101内に前方の基地側から敷設されたレール27に沿って走行するエレクタ台車28と、このエレクタ台車28の端面に装着されて旋回台23fに支持されて旋回自在なガイドブロック23cと、このガイドブロック23cに径方向に移動自在に支持されたガイドロッド23dと、このガイドロッド23dに連結されて先端部に把持部材を有するエレクタ本体23eと、このエレクタ本体23eを径方向に移動させる油圧シリンダ等を備えて形成されている。
In the tunnel excavator 1A of this example, the
本例では、掘削機本体3Aの掘進に先立ってセグメント解体装置23Aによって既設セグメント7が順次解体され、掘削機本体3Aの掘進方向と同方向に向けてそのセグメント解体装置23Aがレール27に沿って走行して行く。なお、解体後のセグメント7は前方側に設置された基地に向けて搬出される。
In this example, the existing
本例では作業基地を掘削機本体3Aの前方側と後方側の二箇所に設ける必要があるが、それ以外の点については、先のトンネル掘削機1による場合と同様の作用・効果を奏するものである。
In this example, it is necessary to provide work bases at two locations on the front side and the rear side of the
図9には、さらに他のトンネル掘削機1Bの縦断面図が示されている。なお、ここでも先の例とと共通する部分には図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとする。
FIG. 9 shows a longitudinal sectional view of still another
本例のトンネル掘削機1Bにおいては、掘削機本体3Bの前部にノーズグリッパ装置30が装着されている。このノーズグリッパ装置30は、基端部が掘削機本体3Bに支持され、円周方向にラチス状に配置されたノーズグリッパスライドジャッキ31と、このノーズグリッパスライドジャッキ31により揺動可能に設けられるノーズグリッパフレーム32と、このノーズグリッパフレーム32の前部に装着されるセグメント解体装置23Bと、前記ノーズグリッパフレーム32の外周部に装備される複数個の首振り自在なノーズグリッパ33とを備えて構成されている。
In the
本例においては、掘削機本体3Bの掘進に先立って、ノーズグリッパフレーム32に装着されたセグメント解体装置23Bによって既設セグメント7が順次解体されていく。なお、掘削機本体3Bの掘進は次の手順にしたがって行われる。
(1)ノーズグリッパ33をパイロット坑101の坑壁に押し付けてノーズグリッパフレーム32を坑壁に固定する。
(2)掘削機本体3Bのグリッパ装置を拡径掘削した坑壁に押し付けることにより坑壁から推進反力を取る。
(3)カッタヘッド2を回転させる。
(4)前記グリッパ装置およびノーズグリッパスライドジャッキ31を操作させつつ、カッタヘッド2を切羽に押し付けて掘進を行う。そして、1ストローク分の掘進が終了したら、グリッパ装置17を盛り替える。この盛り替え終了後、ノーズグリッパ33についても盛り替える。
このような手順を繰り返すことによって、セグメント7を解体しつつ掘進されていく。
In this example, prior to excavation of the
(1) The
(2) The propulsion reaction force is taken from the pit wall by pressing the gripper device of the excavator
(3) The
(4) While operating the gripper device and the nose
By repeating such a procedure, the
本例によれば、パイロット坑101内にノーズグリッパ33を張ることができるので、前記各例のものに比べて方向制御性および盛り替え時の安定性が向上するという利点がある。
According to this example, since the
100 トンネル
101 パイロット坑
102(1,1A,1B) 全断面トンネル掘削機
108 施工盤
111 移動式桟橋
114 インバート型枠
115 覆工コンクリート
118 路床
119 覆工コンクリート
122 移動式セントル
DESCRIPTION OF
Claims (2)
その後方において全断面トンネル掘削機から排出される掘削ズリの一部をトンネル底部に撒き出して施工盤を形成するとともに、トンネルの側部および頂部の壁面に対してコンクリートの吹き付けとロックボルトの打設を行い、
その後方に、重機が走行可能な移動式桟橋を設けるとともに、その移動式桟橋の径間内において前記施工盤を掘削してインバート部に覆工コンクリートを形成し、
さらにその後方で、前記インバート部の覆工コンクリート上に、前記全断面トンネル掘削機からの掘削ズリまたは前記施工盤からの掘削ズリもしくはそれらの双方を撒き出して路床を形成するとともに、移動式セントルによりトンネルの側部および頂部に対して覆工コンクリートを形成することを特徴とするトンネル築造方法。 While excavating the tunnel with a full-section tunnel excavator,
Later, a part of the excavation slip discharged from the full-section tunnel excavator is rolled out to the bottom of the tunnel to form a construction panel, and concrete is sprayed on the side and top walls of the tunnel and rock bolts are applied. Set up
On the rear side, a mobile pier where heavy machinery can travel is provided, and the construction panel is excavated within the span of the mobile pier to form lining concrete on the invert part,
Furthermore, on the lining concrete of the invert part, the excavation gap from the full-section tunnel excavator or the excavation gap from the construction board or both of them are formed to form a roadbed, and the mobile type A tunnel construction method characterized in that lining concrete is formed on the side and top of the tunnel with a centle.
全断面トンネル掘削機によるトンネルの掘削に先立って、それよりも小径のパイロット坑を先行掘削してセグメントにより覆工し、
パイロット坑の内側からの作業により、築造するべきトンネルの掘削断面よりも外側の地山を止水改良し、
しかる後に、パイロット坑のセグメントを解体撤去しながらパイロット坑の周囲地山を全断面トンネル掘削機により掘削することを特徴とするトンネル築造方法。 In the tunnel construction method of Claim 1,
Prior to excavation of the tunnel with a full-section tunnel excavator, a pilot pit with a smaller diameter was excavated and covered with segments,
By working from the inside of the pilot mine, the ground outside the excavation cross section of the tunnel to be built is improved.
Thereafter, the tunnel construction method is characterized by excavating the surrounding ground of the pilot mine with a full-section tunnel excavator while dismantling and removing the pilot mine segment.
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