JP2017190642A - トンネル掘削方法及び発破用孔設定システム - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係るトンネル掘削方法は、爆薬を爆破させて地盤101を掘削して、トンネル100を施工する方法である。このトンネル掘削方法では、例えば、図1に示されるように、掘削機1を用いてトンネル100の実切羽面106に対して、爆薬が装填される複数の発破用孔を削孔する。
次に、図8〜図10を参照して、第2実施形態に係るトンネル掘削方法について説明する。第2実施形態に係るトンネル掘削方法が、第1実施形態に係るトンネル掘削方法と異なる点は、発破用孔103の設定手順が違う点であり、具体的には、開口端部104の設定手順が異なる点である。なお、第2実施形態の説明において、第1実施形態と同様の説明は省略する。
次に、図11〜図13を参照して、第3実施形態に係るトンネル掘削方法の手順について説明する。第3実施形態に係るトンネル掘削方法が、第2実施形態に係るトンネル掘削方法と異なる点は、発破用孔103の設定手順が違う点であり、具体的には、開口端部104の設定手順が異なる点である。なお、第3実施形態の説明において、第1,第2実施形態と同様の説明は省略する。
次に、図11、図13及び図14を参照して、第4実施形態に係るトンネル掘削方法の手順について説明する。図14は、第4実施形態における発破用孔の設定方法について説明するための概略図である。第4実施形態に係るトンネル掘削方法が、第3実施形態に係るトンネル掘削方法と異なる点は、開口端部104の設定手順が異なる点である。なお、第4実施形態の説明において、第1〜第3実施形態と同様の説明は省略する。
次に、図9、図15、図16を参照して、第5実施形態に係るトンネル掘削方法について説明する。第5実施形態に係るトンネル掘削方法が、第1実施形態に係るトンネル掘削方法と異なる点は、発破用孔103の設定手順が違う点であり、具体的には、傾斜角θ及び開口端部104の位置に基づいて、削孔線L103を設定する。なお、第5実施形態の説明において、第1〜第4実施形態と同様の説明は省略する。
次に、図17を参照して、第6実施形態に係るトンネル掘削方法について説明する。図17は、第6実施形態における発破用孔の設定方法について説明するための概略図である。図17は、トンネル100の軸線方向において水平方向に切った断面を示している。
2…車体
3…キャビン
4…ガイドセル、4a…先端
6…アーム
11…三次元レーザスキャナ
12…削孔線設定ユニット
13…誘導部、13a…レーザ光源
14…記憶部
15…1発破進行長設定部
17…仮想切羽面設定部
18…目標次切羽面設定部
20…削孔線設定部
21…孔尻設定部
22…削孔開始点設定部
23…傾斜角設定部
24…実削孔長算出部
100…トンネル
100a…周面
100b…目標次周面
100c…設計上の周面
101…地盤
103…外周側発破用孔
104,109,114,119…開口端部
105,115…孔尻
106…実切羽面
107…仮想切羽面
108…目標次切羽面
109,119…仮想の開口端部
113…芯抜き用発破孔(発破用孔)
L103,L103B…外周側削孔線
L100d…ガイドセル可動境界(内側掘削線)
L113…芯抜き用の削孔線
Claims (9)
- ガイドセルに沿って削孔ロッドをトンネルの切羽から前方に推進して形成した発破用孔に爆薬を充填して発破を行い、前記トンネルを掘削するトンネル掘削方法であって、
前記トンネルの実切羽面を計測する実切羽面計測工程と、
前記トンネルの軸線方向において前記実切羽面より前方に位置し、前記発破による掘削後の仮想の切羽面である目標次切羽面を設定する目標次切羽面設定工程と、
前記目標次切羽面上に、前記発破用孔の終点である孔尻の位置を設定する孔尻設定工程と、
前記発破用孔に沿う発破用孔削孔線の傾斜角を設定する傾斜角設定工程と、
前記実切羽面上に、前記発破用孔の始点である開口端部の位置を設定する開口端部設定工程と、
前記削孔ロッドの先端を前記開口端部に当接する工程と、
前記ガイドセルの角度を前記傾斜角に調整する工程と、
前記削孔ロッドを推進させて、前記発破用孔を削孔する削孔工程と、
を含むトンネル掘削方法。 - ガイドセルに沿って削孔ロッドをトンネルの切羽から前方に推進して形成した発破用孔に爆薬を充填して発破を行い、前記トンネルを掘削するトンネル掘削方法であって、
前記トンネルの実切羽面を計測する実切羽面計測工程と、
前記トンネルの軸線方向において前記実切羽面より前方に位置し、前記発破による掘削後の仮想の切羽面である目標次切羽面を設定する目標次切羽面設定工程と、
前記目標次切羽面上に、前記発破用孔の終点である孔尻の位置を設定する孔尻設定工程と、
前記実切羽面上に、前記発破用孔の始点である開口端部の位置を設定する開口端部設定工程と、
前記孔尻と前記開口端部とを通る発破用孔削孔線を設定する削孔線設定工程と、
前記削孔ロッドの先端を前記開口端部に当接する工程と、
前記削孔ロッドを前記発破用孔削孔線に沿って推進させて、前記発破用孔を削孔する削孔工程と、
を含むトンネル掘削方法。 - 前記実切羽面に基づいて、前記トンネルの軸線に直交する仮想切羽面を設定する仮想切羽面設定工程を更に有し、
前記開口端部設定工程では、前記仮想切羽面上に仮想の開口端部を設定し、
前記削孔線設定工程では、前記仮想の開口端部と前記孔尻とを通るように前記発破用削孔線を設定し、
前記開口端部設定工程では、前記発破用削孔線と前記実切羽面との交点を前記開口端部の位置として設定する請求項2に記載のトンネル掘削方法。 - 前記実切羽面に基づいて、前記トンネルの軸線に直交する仮想切羽面を設定する仮想切羽面設定工程を更に有し、
前記開口端部設定工程では、前記仮想切羽面上に仮想の開口端部を設定し、前記仮想の開口端部から前記軸線方向に移動させた位置であり、前記実切羽面上の位置を前記開口端部の位置として設定する請求項3に記載のトンネル掘削方法。 - 前記発破用孔は、前記トンネルの周面側に配置された外周側発破用孔であり、
前記孔尻設定工程は、前記トンネルの設計上の周面から径方向外側に位置し、前記発破による掘削後の仮想の周面である目標次周面を設定する目標次周面設定工程を含み、
前記孔尻設定工程は、前記目標次周面と前記目標次切羽面との交点上に前記孔尻を設定する請求項1〜4の何れか一項に記載のトンネル掘削方法。 - 前記発破用孔は、前記トンネルの径方向における中央部に形成される芯抜き用発破孔である請求項1〜5の何れか一項に記載のトンネル掘削方法。
- 前記開口端部から前記孔尻までの距離である実削孔長を算出する実削孔長算出工程を更に有し、
前記削孔工程では、前記実削孔長分の前記発破用孔を削孔する請求項1又は2に記載のトンネル掘削方法。 - トンネルを掘削する際の発破用孔の配置を設定するための発破用孔設定システムであって、
前記トンネルの実切羽面を計測する実切羽面計測部と、
前記トンネルの軸線方向において前記実切羽面より前方に位置し、前記発破による掘削後の仮想の切羽面である目標次切羽面を設定する目標次切羽面設定部と、
前記目標次切羽面上に、前記発破用孔の終点である孔尻の位置を設定する孔尻設定部と、
前記発破用孔に沿う発破用孔削孔線の傾斜角を設定する傾斜角設定部と、
前記実切羽面上に、前記発破用孔の始点である開口端部の位置を設定する開口端部設定部と、を備える発破用孔設定システム。 - トンネルを掘削する際の発破用孔の配置を設定するための発破用孔設定システムであって、
前記トンネルの実切羽面を計測する実切羽面計測部と、
前記トンネルの軸線方向において前記実切羽面より前方に位置し、前記発破による掘削後の仮想の切羽面である目標次切羽面を設定する目標次切羽面設定部と、
前記目標次切羽面上に、前記発破用孔の終点である孔尻の位置を設定する孔尻設定部と、
前記実切羽面上に、前記発破用孔の始点である開口端部の位置を設定する開口端部設定部と、
前記孔尻と前記開口端部とを通る発破用削孔線を設定する削孔線設定部と、を備える発破用孔設定システム。
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