JP2019157502A

JP2019157502A - 路盤構築方法

Info

Publication number: JP2019157502A
Application number: JP2018045781A
Authority: JP
Inventors: 正博浜新; Masahiro Hamashin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-03-13
Filing date: 2018-03-13
Publication date: 2019-09-19
Anticipated expiration: 2038-03-13
Also published as: JP6664647B2

Abstract

【課題】路盤材のコストを抑え、路盤材を敷きつめるために輸送トラックで砕石場から路盤材の敷設部まで運び込む煩雑さを抑制するトンネル路盤構築方法を提供する。【解決手段】小型・高性能のインパクトクラッシャをトンネル切羽近傍に配置し、４００ｍｍφ岩石ズリを４０ｍｍφまで破砕して、これを整地用もしくはインバート工の埋戻し用として利用する。また、前記インパクトクラッシャはクローラにより走行自在とされている。【選択図】図１

Description

本発明は路盤構築方法に係り、特にトンネル内に形成される路盤面を形成する路盤材をトンネル岩石から作り上げる路盤構築方法に関する。

山岳トンネル工事において発生する岩石ズリは、従来、ダンプズリ出し工法や延伸コンベヤ工法にて、トンネル坑外に排出され、予め確保された捨て場に運んで滞積処理されている。特許文献１にはショベルにより切り出されたズリを、ズリ積部を経由して、コンベヤに引き渡し、コンベヤから台車に積込んで軌道上を走らせて排出することが開示されている。また、特許文献２には切羽から出たズリを、一旦、山積みとし、これをホッパーに投入してコンベヤに送り、コンベヤ走行により作業坑口に送る搬出方法が開示されている。また、特許文献３には、切羽から出たズリをコンベヤに載せる手前で、破砕機により粉砕する方法が採られ、これをコンベヤで坑口まで搬送する方法が開示されている。

また、一方で、トンネル整地用として、あるいはインバート工の埋戻し用としての路盤材は、近隣の砕石場から購入している。路盤材を敷きつめるために、輸送トラックで砕石場から購入した路盤材を積み込んで、トンネル内の路盤材の敷設部まで運び込んでいたものである。

特開平０５−７９０５７号公報特開２００２−４７７７号公報特開平１１−６２４８５号公報

本発明は、トンネル内で使用する整地用の敷石材や埋戻し材として、近隣の砕石場から購入している路盤材のコストを抑え、路盤材を敷きつめるために輸送トラックで砕石場から路盤材の敷設部まで運び込む煩雑さを抑制することを目的とする。

本発明に係るトンネル路盤材の構築方法は、上記従来の問題点を解決するために、小型・高性能のインパクトクラッシャをトンネル切羽近傍に配置し、岩石ズリを最大粒度４０ｍｍφまで破砕して、これを整地用もしくはインバート工の埋戻し用として利用することを特徴とする。
この場合において、前記インパクトクラッシャはクローラにより走行自在とされていることを特徴とする。

坑内のインバート工で発生した岩石ズリをその場で路盤材にすることにより、切羽までの整地用および道路トンネルではインバート工の埋戻し用として使用できる。鉄道トンネルでは埋戻しが無いため、その分を延伸コンベヤにて坑外に排出する。その際にも、積載物が小さいため、延伸コンベヤへの負荷が低減できる。この結果、路盤材を購入するコストを抑え、輸送のためにトラックを使用することがなくなり、結果的に全体コストの抑制効果が向上するものとなる。

本発明に係るトンネル路盤材の構築方法が適用されるトンネル縦断面図である。トンネル横断面図である。実施形態に適用されるインパクトクラッシャの側面図である。同インパクトクラッシャの背面図である。同インパクトクラッシャの断面図である。

以下に本発明に係るトンネル路盤材の構築方法の実施形態を、図面を参照して、詳細に説明する。なお、図面は実施形態に過ぎず、その技術思想を変えない限り、改変は自由である。
これは山岳トンネルの構築に利用した例である。トンネル１０は、図２のトンネル横断面に示されるように、トンネル床面にインバート工１４が施工され、トンネル側壁および天井に覆工コンクリート１２が敷設される。そして、インバート工１４の上面に埋戻し用路盤材１６が敷設されるものとなっている。

作業現場で示せば、図１に示される。前方を切羽面１８、後方の坑口２０としたときに、切羽面１８の近傍位置を作業場として、移動可能なインパクトクラッシャ２２が配置され、このインパクトクラッシャ２２に岩石ズリ２４を投入する油圧ショベル２６が後方に配置されている。インパクトクラッシャ２２と油圧ショベル２６の配置箇所は、掘ったばかりの掘削路面２８上とされ、その上面部に整地部路盤材３０を敷設している。その後方の一段低い箇所にインバート工１４が敷設され、上面に埋戻し用路盤材１６が敷設されている。インバート工１４の前端面付近では、インバート工１４の施工前の高さで油圧ブレーカ３２が配置され、油圧ブレーカ３２は前方の掘削路面２８を掘削して、岩石ズリ２４を掘り出している。

このような状況下で、インパクトクラッシャ２２は、移動可能なクローラ３４を有し、幅５００ｍｍ×長さ３６５０ｍｍの２本のクローラをつないで、その中間にクラッシャを搭載した架台３６を４ヵ所で取り付ける構造とされ、クラッシャ破砕時の動荷重を受ける強度を有する構造とされる。２本のクローラ３４をつないだ走行装置の幅は２．５ｍとし、セルフローダで輸送できるサイズとしている。このクローラ３４による移動は、本体から３ｍの有線コントローラにて、２基のクローラ駆動油圧モータを操作して行うものとしている。

油圧ショベル２６により岩石ズリ２４をインパクトクラッシャ２２の投入シュート３８が投入するが、岩石ズリ投入機として、０．４ｍ³バックホー（油圧ショベル）のバケット幅８００ｍｍでの投入を想定して、投入部を□１５００ｍｍとして投入時の荷こぼれを防止している。また、フロアーレベルからの最低投入高さを３ｍとして、原料投入を容易にしている。さらに、セルフローダでの輸送を考慮して本機との着脱が簡易な構造としている。

また、クラッシャ部４０は、図５に示されるように、上部から投入された岩石ズリ２４を高速回転している打撃板４２で反発板４４に衝突させて破砕するようにしている。打撃板４２の周速を変えることと、打撃板４２と反発板４４の隙間を調整することにより、破砕産物の粒度を変えることができる。セルフローダで輸送する場合には、モータ結線を外して、そのままの状態で取り外し、トラック輸送ができる。

このようにして破砕した岩石ズリ２４は、最大粒度が４００ｍｍφとされるが、これを路盤材１６、３０に適する最大粒度４０ｍｍφの大きさまで破砕され、排出コンベヤ４６により排出される。ここで排出コンベヤ４６は、幅７５０ｍｍ×長さ８０００ｍｍのポータブルコンベヤをクラッシャ排出シュート４８下に取り付けており、排出シュート４８の先で折り曲げ角度１７度で持ち上げる構造となっている。コンベヤ排出部５０の高さは２ｍで、１５トンのクラッシャ破砕産物を滞積できる。クラッシャ排出シュートの先に粉塵防止用ミスト噴霧装置を取り付けることできる。また、コンベヤ長さを８ｍとしており、幅の狭い鉄道トンネルでも旋回できるようにしている。

架台３６には、油圧ユニット５２が搭載され、クローラ駆動モータ用油圧ポンプ、オイルタンク、ファンクーラ、油圧ユニットと制御盤を有する構造である。
本機架台上に設置し、セルフローダで輸送する場合でも、取り外さない様な形状としている。

このようなインパクトクラッシャ２２は、小型・高性能破砕機であり、最大粒度４００ｍｍφの岩石ズリ２４を破砕して、最大粒度４０ｍｍφの路盤材１６、３０を５０ｔ／ｈの生産能力をもって製造できる。

坑内のインバート工１４で発生した岩石ズリ２４をその場で路盤材１６，３０とすることにより、切羽までの整地部路盤材３０および道路トンネルではインバート工１４の埋戻し用路盤材１６として使用できる。鉄道トンネルでは埋戻しが無いため、その分を延伸コンベヤにて坑外に排出する。その際にも、積載物が小さいため、延伸コンベヤへの負荷が低減できる。

トンネル切羽に設置されている４００Vの配電箱から本機設置の制御盤に電気を供給して、移動や破砕を行う電気駆動である。破砕時のレベル出しは事前に坑外・坑内で本機により製造した路盤材を敷いておき、その上をクローラで数度敷き固めることで行う。短期のレンタル使用にも対応できるように設計されており、簡易な分解・組立とセルフローダで輸送できる構造としている。

このように、本実施形態では、この廃棄処理されている岩石ズリ２４をトンネル坑外や坑内で破砕して、路盤材を製造することにより、捨て場の縮小・捨て場までの輸送コストの低減・路盤材購入コストの低減、砕石場からトンネル工事現場までのダンプ輸送によるＣＯ₂発生量の低減等、様々なメリットを提供できる。

さらに、従来は、坑内作業のインバート工で発生する岩石ズリもダンプ輸送しているが、本実施形態ではインバートのすぐ傍において、その場で路盤材１６，３０を製造することにより、ダンプ輸送を中止することができ、坑内作業の効率化や坑内環境を改善することができる。

１０……トンネル、１２……覆工コンリート、１４……インバート工、１６……埋戻し用路盤材、１８……切羽面、２０……坑口、２２……インパクトクラッシャ、２４……岩石ズリ、２６……油圧ショベル、２８……掘削路面、３０……整地部路盤材、３２……油圧ブレーカ、３４……クローラ、３６……架台、３８……投入シュート、４０……クラッシャ部、４２……打撃板、４４……反発板、４６……排出コンベヤ、４８……排出シュート、５０……コンベヤ排出部、５２……油圧ユニット。

本発明に係るトンネル路盤材の構築方法は、上記従来の問題点を解決するために、山岳トンネルの掘削工事において小型・高性能のインパクトクラッシャをトンネル切羽近傍に配置し、インバート工で発生した最大４００mmφの岩石ズリを最大粒度４０ｍｍφまで破砕して、この最大粒度４０ｍｍφまで破砕された岩石ズリを整地用もしくはインバート工の埋戻し用として利用することを特徴とする。
この場合において、前記インパクトクラッシャはクローラにより走行自在とされていることを特徴とする。

Claims

小型・高性能のインパクトクラッシャをトンネル切羽近傍に配置し、岩石ズリを最大粒度４０ｍｍφまで破砕して、これを整地用もしくはインバート工の埋戻し用として利用することを特徴とするトンネル路盤構築方法。
前記インパクトクラッシャはクローラにより走行自在とされていることを特徴とするトンネル路盤構築方法。