JP2824618B2 - Perforation method for rebuilding existing tunnel - Google Patents

Perforation method for rebuilding existing tunnel

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JP2824618B2
JP2824618B2 JP21524593A JP21524593A JP2824618B2 JP 2824618 B2 JP2824618 B2 JP 2824618B2 JP 21524593 A JP21524593 A JP 21524593A JP 21524593 A JP21524593 A JP 21524593A JP 2824618 B2 JP2824618 B2 JP 2824618B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は既設トンネルを大径のト
ンネルに改築するに際して、既設トンネルの壁体の破砕
を可能にするための壁体穿孔方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for perforating a wall of an existing tunnel to enable the wall of the existing tunnel to be crushed when the existing tunnel is converted into a large-diameter tunnel.

【0002】[0002]

【従来の技術】長年に亘って使用されているトンネル
は、各所に補修すべき個所が発生しており、又、断面形
状を大きくして利用価値を高めたい要望が生じつゝあ
る。このような既設トンネルを改築するには、該トンネ
ルの壁体を破壊しながらトンネル外周方の地盤を掘削し
て拡径すればよいが、従来からこのようなトンネル改築
に最適な掘削機が開発されておらず、既設トンネルより
も大径の回転カッターヘッドを有する掘削機を使用して
トンネル掘削を行っているのが現状である。
2. Description of the Related Art In tunnels used for many years, there are places to be repaired at various places, and there is a demand for increasing the value of use by enlarging the sectional shape. In order to rebuild such an existing tunnel, it is only necessary to excavate the ground around the outer periphery of the tunnel while destroying the wall of the tunnel and expand the diameter. At present, tunnel excavation is performed using an excavator having a rotary cutter head having a larger diameter than an existing tunnel.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、壁体内
に鉄筋が埋設されている既設トンネルに対しては、従来
のトンネル掘削機に装着している圧砕カッターでは壁体
のコンクリート部分を切り崩すことができても、既設ト
ンネルの壁体内に連続して埋設されている鉄筋の切除を
行うことができず、従って、トンネル掘削機単独による
既設トンネルの拡径、改築作業が困難である。また、例
え圧砕カッターによって鉄筋の切断が可能であっても、
圧砕カッターの刃先の摩耗が激しくて、長距離に亘って
トンネルを掘削していくことができないという問題点が
あった。
However, for an existing tunnel in which a reinforcing bar is buried in the wall, a concrete portion of the wall can be cut with a crushing cutter mounted on a conventional tunnel excavator. However, it is not possible to cut the reinforcing bars continuously buried in the wall of the existing tunnel, so that it is difficult to expand and reconstruct the existing tunnel by the tunnel excavator alone. Also, even if the rebar can be cut by a crushing cutter,
There is a problem in that the cutting edge of the crushing cutter is severely worn and it is impossible to excavate a tunnel over a long distance.

【0004】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは古い既設トンネルの
拡径、改築に先行して、既設トンネルの壁体内に縦横に
埋設されている鉄筋を小寸法毎に切断し、該壁体の破砕
を容易にするための壁体穿設方法を提供するにある。
[0004] The present invention has been made in view of such problems, and its object is to bury the existing tunnel vertically and horizontally in the wall of the existing tunnel prior to the expansion and renovation of the existing tunnel. It is an object of the present invention to provide a method of perforating a wall for cutting a reinforcing bar into small dimensions and facilitating crushing of the wall.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の既設トンネル改築用壁体穿孔方法は、周方
向及び長さ方向に鉄筋が埋設されたコンクリート壁体で
覆工されている既設トンネル内に壁体穿孔装置を移動自
在に配設し、この壁体穿孔装置によって前記コンクリー
ト壁体を周方向及び長さ方向にコンクリート壁部を分断
することなく適宜間隔毎に穿孔して埋設鉄筋をトンネル
掘削機によって除去可能な長さ寸法毎に切断することを
特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, a method for perforating a wall for rebuilding an existing tunnel according to the present invention is provided by lining a concrete wall in which reinforcing bars are buried in a circumferential direction and a longitudinal direction. A wall piercing device is movably disposed in an existing tunnel, and the concrete wall is pierced at appropriate intervals by the wall piercing device without dividing the concrete wall in the circumferential direction and the length direction. It is characterized in that the buried reinforcing bars are cut into lengths that can be removed by a tunnel excavator.

【0006】[0006]

【作用】壁体穿孔装置によって既設トンネルの壁体をそ
の内周面から穿孔していくと、壁体内層側のコンクリー
ト壁が穿孔されたのち、内部に埋設している鉄筋がその
孔径に応じた一定長さ寸法に切断される。鉄筋の切断
後、壁体穿孔装置を後退させて壁体から離脱させ、次い
で、トンネルの周方向または長さ方向に壁体穿孔装置を
移動させたのち、再び、上記同様にして壁体を穿孔する
ことにより埋設鉄筋を切断する。
[Function] When the wall of an existing tunnel is pierced from the inner peripheral surface by the wall piercing device, the concrete wall on the inner layer side of the wall is pierced, and the reinforcing steel buried inside according to the hole diameter. It is cut into fixed length dimensions. After cutting the reinforcing bar, the wall drilling device is retracted and separated from the wall, and then the wall drilling device is moved in the circumferential direction or the length direction of the tunnel, and then the wall is drilled again in the same manner as described above. To cut the buried rebar.

【0007】この穿孔による鉄筋切断作業をトンネルの
長さ方向及び周方向に行なって埋設鉄筋を小寸法毎に分
断するものであるが、その長さ寸法はトンネル掘削機に
よって除去可能な長さとなるように分断するものであ
る。このような穿孔方法としては、例えば、壁体穿孔装
置によって穿孔径以下の間隔を存して螺旋方向に順次穿
孔すると共にトンネル長さ方向の穿孔間隔をトンネル掘
削機によって除去可能な鉄筋長さ以下でもって穿孔する
ことにより行うことができる。
[0007] The rebar cutting work by this drilling is performed in the length direction and the circumferential direction of the tunnel to divide the buried rebar into small dimensions. The length dimension is a length that can be removed by a tunnel excavator. Is to be divided. Examples of such a drilling method include, for example, sequentially drilling in a helical direction with an interval equal to or less than a drilling diameter by a wall drilling device and a drilling interval in a tunnel length direction not more than a rebar length that can be removed by a tunnel excavator. This can be done by piercing.

【0008】従って、壁体穿孔装置による既設トンネル
壁体の穿孔作業に後続してトンネル掘削機を前進させれ
ば、カッターヘッドによって既設トンネルの外周方の地
盤が掘削されると共に該カッターヘッドに設けている圧
砕カッターによって既設トンネルの壁体部がその後端面
から圧砕される。この際、壁体内の鉄筋は壁体穿孔装置
によって上記のように小寸法毎に分断されているので、
切削カッターによって脆いコンクリート部が切り崩され
ると共に小寸法に分断されている鉄筋片はコンクリート
片と一体的に除去される。このように、予め壁体穿孔装
置によって既設トンネル壁体内の鉄筋を分断しておけ
ば、トンネル掘削機によって既設トンネルが拡径したト
ンネルを能率よく改築することができる。
Therefore, if the tunnel excavator is advanced following the drilling operation of the existing tunnel wall by the wall drilling device, the ground around the outer periphery of the existing tunnel is excavated by the cutter head and provided on the cutter head. The crushing cutter crushes the wall of the existing tunnel from its rear end. At this time, since the reinforcing bars in the wall are separated into small dimensions by the wall drilling device as described above,
The brittle concrete portion is cut off by the cutting cutter, and the rebar pieces cut into small dimensions are removed integrally with the concrete pieces. In this way, if the reinforcing bars in the existing tunnel wall are cut in advance by the wall drilling device, the tunnel whose existing tunnel has been expanded by the tunnel excavator can be efficiently reconstructed.

【0009】[0009]

【実施例】次に、本発明の実施例を図面について説明す
ると、図1は既設トンネルTの壁体穿孔方法を実施する
ための装置の一例を示すもので、Aはその壁体穿孔装置
であって、前後移動ガイド1、2に支持フレーム3を支
持させ、この支持フレーム3に壁体穿孔具4を配設して
なるものである。前後移動ガイド1、2はキャタピラ状
の移動車体部1a、2aと、該移動車体部1a、2a上に脚体1
b、2bを介して立設、固定した支持体部1c、2cと、この
支持体部1c、2cの中央部に挿通状態で固着して既設トン
ネルTの軸芯方向に開口した支持筒体1d、2dと、支持筒
体1d、2dの上周部に装着、立設したジャッキ1e、2eと、
これらのジャッキ1e、2eのロッド先端に固着し、既設ト
ンネルTの壁体tの内周面に着離自在に圧着するグリッ
パ部1f、2fとから構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of an apparatus for carrying out a method for perforating a wall of an existing tunnel T, and A denotes the wall perforating apparatus. The support frame 3 is supported by the front and rear movement guides 1 and 2, and the wall piercing tool 4 is provided on the support frame 3. The front and rear movement guides 1 and 2 are provided with a caterpillar-shaped moving body portion 1a, 2a and a leg 1 on the moving body portion 1a, 2a.
b, 2b, a support body 1c, 2c standing and fixed, and a support cylinder 1d fixedly inserted in the center of the support parts 1c, 2c in an inserted state and opened in the axial direction of the existing tunnel T. , 2d, and jacks 1e, 2e mounted and erected on the upper periphery of the support cylinders 1d, 2d,
Grippers 1f and 2f are fixed to the rod ends of these jacks 1e and 2e, and are press-fitted to the inner peripheral surface of the wall body t of the existing tunnel T so as to be detachable.

【0010】上記前後移動ガイド1、2の支持筒体1d、
2d間にはセンタービーム5が回転自在に挿通、支持され
てあり、このセンタービーム5に対して前側移動ガイド
1の支持筒体1dは前後摺動自在であるが、後側移動ガイ
ド2の支持筒体2dはセンタービーム5と一体的に前後移
動可能に構成されている。さらに、上記支持フレーム3
は図2に示すように、左右フレーム部3a、3bの前後に中
心管軸部3c、3dを同軸線上にして突設してなるもので、
その前側管軸部3cをセンタービーム5の後端に一体的に
連結してセンタービーム5を介して前後移動ガイド1、
2に支持させてあり、後側管軸部3dを長尺に形成して後
述するトンネル掘削機Bに連結可能にしてある。
The support cylinders 1d of the front and rear movement guides 1 and 2
A center beam 5 is rotatably inserted and supported between 2d. The support cylinder 1d of the front moving guide 1 can slide back and forth with respect to the center beam 5, but the support of the rear moving guide 2 is supported. The cylindrical body 2d is configured to be able to move back and forth integrally with the center beam 5. Further, the support frame 3
As shown in FIG. 2, the center tube shaft portions 3c and 3d are provided on the front and rear of the left and right frame portions 3a and 3b so as to be coaxial with each other.
The front tube shaft portion 3c is integrally connected to the rear end of the center beam 5, and the front and rear movement guide 1 is connected through the center beam 5,
The rear pipe shaft portion 3d is formed to be long and can be connected to a tunnel excavator B described later.

【0011】上記壁体穿孔具4は、支持フレーム3の左
右フレーム部3a、3b間に配設されてあり、図4に示すよ
うに、既設トンネルTの径方向に伸縮するピストン部41
を有する油圧シリンダー42と、この油圧シリンダー42内
に収納されてピストン部41と一体に連結してなる駆動モ
ータ43と、ピストン部41の中心部を挿通して外部に突出
させているモータ回転軸44の先端に固着しているコアー
カッター45とから構成されている。コアーカッター45は
有底円筒体の開口周縁に複数個の切削ビット46を突設し
てなるものである。
The wall drill 4 is disposed between the left and right frame portions 3a and 3b of the support frame 3, and as shown in FIG.
, A drive motor 43 housed in the hydraulic cylinder 42 and integrally connected to the piston 41, and a motor rotating shaft inserted through the center of the piston 41 and projected to the outside. It is composed of a core cutter 45 fixed to the tip of 44. The core cutter 45 has a plurality of cutting bits 46 protruding from an opening edge of a bottomed cylindrical body.

【0012】この壁体穿孔具4のシリンダー42の両側面
中央部は短軸47によって支持フレーム3の左右フレーム
部3a、3bの対向部に回動自在に枢着、支持され、左右フ
レーム部3a、3bから下方に突出したシリンダー底部とセ
ンタービーム5の後端間をジャッキ6によって連結して
該ジャッキ6の作動により短軸47回りに回動させて左右
フレーム部3a、3b内に収納可能とし、又、その状態から
起立させるように構成している。
The center of both sides of the cylinder 42 of the wall piercing tool 4 is rotatably pivotally attached to and supported by the short shaft 47 at the opposing portions of the left and right frame portions 3a and 3b of the support frame 3, and the left and right frame portions 3a are supported. , 3b, the bottom of the cylinder protruding downward and the rear end of the center beam 5 are connected by a jack 6, and the jack 6 is operated to rotate around a short axis 47 so that the cylinder can be stored in the left and right frame portions 3a, 3b. Also, it is configured to stand up from that state.

【0013】さらに、センタービーム5の後端に歯車7
を固着する一方、後側移動ガイド2の支持筒体2d上に回
動用モータ8を設置し、この回転軸に固着した小歯車9
を上記歯車7に噛合させてモータ8の駆動により支持フ
レーム3をセンタービーム5と一体に回転させ、壁体穿
孔具4を周方向に回動させるように構成している。
Furthermore, a gear 7 is provided at the rear end of the center beam 5.
On the other hand, a rotation motor 8 is installed on the support cylinder 2d of the rearward movement guide 2, and a small gear 9 fixed to this rotating shaft is provided.
Are meshed with the gear 7 to rotate the support frame 3 integrally with the center beam 5 by driving the motor 8 to rotate the wall piercing tool 4 in the circumferential direction.

【0014】以上のように構成した壁体穿孔装置Aは、
トンネル掘削機Bに先行して既設トンネルT内を移動
し、その壁体tの周方向及び長さ方向に所定間隔毎に壁
体tを内周面から適宜深さ穿孔して壁体t内に配設され
ている鉄筋を分断したのち、トンネル掘削機Bによって
既設トンネルTの壁体tを破砕しながら大径トンネルを
築造していくものである。
The wall drilling apparatus A configured as described above is
It moves inside the existing tunnel T prior to the tunnel excavator B, and pierces the wall t at an appropriate depth in the circumferential direction and the length direction of the wall t from the inner circumferential surface at an appropriate depth to form the inside of the wall t. After the rebar provided in the tunnel T is divided, the tunnel excavator B crushes the wall t of the existing tunnel T to construct a large-diameter tunnel.

【0015】トンネル掘削機Bは、図5に示すように、
その胴体を前後に3分割して既設トンネルTの壁体tの
外径よりも大径の前胴体10と中間胴体11と後胴体12に形
成してあり、前胴体10の開口前端にカッターヘッド13を
回転自在に配設している。このカッターヘッド13は図6
に示すように、その外周部に既設トンネルTの外周方の
地盤を掘削する切削カッター14を放射状に設けていると
共に周方向に隣接する切削カッター14、14間にズリ取入
口15を設けてあり、さらに、内周部に既設トンネルTの
壁体tをその端面側から切り崩すための先端が尖鋭なソ
ロバン玉形状の圧砕カッター16を周方向に適宜間隔毎に
設けてある。
The tunnel excavator B is, as shown in FIG.
The body is divided into three parts at the front and rear, and is formed into a front body 10, an intermediate body 11 and a rear body 12 having a diameter larger than the outer diameter of the wall t of the existing tunnel T, and a cutter head is provided at an opening front end of the front body 10. 13 is arranged rotatably. This cutter head 13 is shown in FIG.
As shown in the figure, a cutting cutter 14 for excavating the ground on the outer periphery of the existing tunnel T is radially provided on the outer peripheral portion thereof, and a slip inlet 15 is provided between the cutting cutters 14 adjacent to each other in the circumferential direction. Further, a crushing cutter 16 in the shape of a solobang ball having a sharp tip for cutting off the wall t of the existing tunnel T from the end face side is provided at an appropriate interval in the circumferential direction.

【0016】さらに、上記カッターヘッド13は、その外
周縁から後方に向かって円筒部17を一体に設けてあり、
この円筒部17の内周面複数個所にズリ掻き上げ板18を設
けてある。また、円筒部17の後端部を前胴体10の中間部
に張設している隔壁19の前面外周部に回転自在に支持さ
せていると共に後端内周面に固着した内歯車20に隔壁19
の背面に装着している駆動モータ21の回転軸に固着した
歯車22を噛合させて、この駆動モータ21によりカッター
ヘッド13を回転させるようにしてある。
Further, the cutter head 13 has a cylindrical portion 17 integrally provided rearward from the outer peripheral edge thereof,
At a plurality of locations on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 17, slip-raising plates 18 are provided. Further, the rear end of the cylindrical portion 17 is rotatably supported on the outer peripheral portion of the front surface of a partition 19 extending from the intermediate portion of the front body 10, and is also fixed to an internal gear 20 fixed to the inner peripheral surface of the rear end. 19
A gear 22 fixed to a rotating shaft of a drive motor 21 mounted on the back surface of the drive gear 21 is engaged with the drive motor 21 to rotate the cutter head 13.

【0017】23はカッターヘッド13の中心部を貫通して
その後端を隔壁19の中心部に固着、支持された固定筒軸
で、その前部を既設トンネルTの後端中心部内に突出さ
せて上記壁体穿孔装置Aの支持フレーム3の後側管軸部
3dをその内部に摺動並びに回転自在に挿嵌させ、また、
この管軸部3dの後端が固定軸筒23の前端から抜け止め不
能に係止させるように構成している。さらに、この固定
筒軸23にはカッターヘッド13の後方において上方に開口
したズリ受口24を設けてあり、このズリ受口24に固定筒
軸23内に挿入、配設した搬出ベルトコンベア25の前端部
を臨ませていると共に該搬出ベルトコンベア25を後方の
搬出端まで延設してある。
Reference numeral 23 denotes a fixed cylindrical shaft which penetrates the center of the cutter head 13 and has its rear end fixed to and supported by the center of the partition wall 19, and whose front part projects into the center of the rear end of the existing tunnel T. Rear tube shaft part of the support frame 3 of the wall drilling device A
3d is slidably and rotatably inserted into it, and
The rear end of the tube shaft portion 3d is configured to be locked from the front end of the fixed shaft cylinder 23 so that it cannot be removed. Further, the fixed cylindrical shaft 23 is provided with a shear receiving port 24 which is opened upward behind the cutter head 13, and the unloading belt conveyor 25 which is inserted into the fixed cylindrical shaft 23 and disposed in the slip receiving port 24. The discharge belt conveyor 25 extends to the rear discharge end with the front end facing.

【0018】トンネル掘削機Bの中間胴体11は前胴体10
に対して揺動自在に連結されていると共にその内部に複
数本の推進ジャッキ26を周方向に適宜間隔毎に配設して
あり、これらの推進ジャッキ26の前後端を前胴体10と後
胴体12間に枢着、連結して該推進ジャッキ26の作動によ
り前後胴体10、12間を接近、離間自在としてある。27は
後胴体12に配設した複数のグリッパで、該後胴体12の内
部に配設したジャッキ28によって後胴体12の外周面から
外径方向に出没し、カッターヘッド13によって掘削され
た拡径トンネルCの掘削壁面に着離自在に圧着して後胴
体12を定位置で固定させるものである。
The intermediate body 11 of the tunnel excavator B has a front body 10
A plurality of propulsion jacks 26 are disposed at appropriate intervals in the circumferential direction, and the front and rear ends of these propulsion jacks 26 are connected to the front body 10 and the rear body. The front and rear bodies 10, 12 can be freely moved toward and away from each other by operating the propulsion jack 26. Reference numeral 27 denotes a plurality of grippers disposed on the rear fuselage 12. The jacks 28 disposed inside the rear fuselage 12 project outward and outward from the outer peripheral surface of the rear fuselage 12, and are enlarged by the cutter head 13. The rear fuselage 12 is fixed to the excavation wall surface of the tunnel C so that it can be freely attached to and detached from the excavation wall.

【0019】このように構成したトンネル掘削機Bによ
って、図3に示すような断面馬締形状の既設トンネルT
を拡径方向に掘削、改築するには、まず、既設トンネル
T内に配設している上記壁体穿孔装置Aによって既設ト
ンネルTの壁体t内に埋設した鉄筋Dを長さ方向及び周
方向に所定寸法毎に切断する。
With the tunnel excavator B constructed as described above, the existing tunnel T having a horseshoe-shaped cross section as shown in FIG.
In order to excavate and renovate in the diameter-expanding direction, first, the reinforcing bar D embedded in the wall t of the existing tunnel T by the above-described wall drilling device A provided in the existing tunnel T is longitudinally and circumferentially. Cut at predetermined dimensions in the direction.

【0020】この切断時には、前後移動ガイド1、2の
グリッパ部1f、2fを壁体tの内面に圧着させ、前後移動
ガイド1、2によってセンタービーム5を介し、支持フ
レーム3に装着した壁体穿孔具4を所定位置に定置させ
る。しかるのち、該壁体穿孔具4の油圧シリンダー42を
作動させてコアーカッター45を壁面側に移動させると共
に駆動モータ43を作動させてコアーカッター45を回転さ
せる。コアーカッター45が壁体tの内面に圧接すると、
その切削ビット46によってコンクリート壁体部が図7に
示すように円環溝孔形状に切削され、さらにコアーカッ
ター45が壁体tの肉厚方向に進行させると、壁体t内に
埋設されている鉄筋Dに達して該鉄筋Dを図8に示すよ
うに、コアーカッター45の径に応じた長さ寸法に切断す
る。
At the time of this cutting, the grippers 1f and 2f of the front and rear moving guides 1 and 2 are pressed against the inner surface of the wall t, and the wall mounted on the support frame 3 via the center beam 5 by the front and rear moving guides 1 and 2. The perforator 4 is fixed at a predetermined position. Thereafter, the hydraulic cylinder 42 of the wall drill 4 is operated to move the core cutter 45 to the wall surface side, and the drive motor 43 is operated to rotate the core cutter 45. When the core cutter 45 is pressed against the inner surface of the wall t,
As shown in FIG. 7, the concrete wall portion is cut into an annular slot shape by the cutting bit 46, and when the core cutter 45 is further advanced in the thickness direction of the wall t, the concrete wall is embedded in the wall t. As shown in FIG. 8, the reinforcing bar D is cut to a length corresponding to the diameter of the core cutter 45.

【0021】この場合、壁体tの長さ方向に埋設された
鉄筋Dと周方向に埋設された鉄筋D1との交差部を切削す
ると、両鉄筋D、D1を同時に切断することができる。な
お、壁体tの内面から鉄筋Dが埋設されている部分まで
の深さがコアーカッター45の長さよりも深い場合には、
まず、コアーカッター45によって切削される深さまでの
コンクリート部を切削、除去し、次いで、その除去跡に
再びコアーカッター45を挿入して鉄筋Dを切削すればよ
い。コンクリート壁体は脆いので、コアーカッター45に
よって切削していくと、コンクリート片に分割されなが
ら該コアーカッター45内に受け入られ、切断された鉄筋
片もコアーカッター45内に収容される。
In this case, when the intersection of the reinforcing bar D buried in the length direction of the wall t and the reinforcing bar D1 buried in the circumferential direction is cut, both the reinforcing bars D, D1 can be cut at the same time. If the depth from the inner surface of the wall t to the portion where the reinforcing bar D is embedded is deeper than the length of the core cutter 45,
First, the concrete portion up to the depth to be cut by the core cutter 45 is cut and removed, and then the rebar D is cut by inserting the core cutter 45 again into the removed mark. Since the concrete wall is fragile, when the concrete wall is cut by the core cutter 45, the concrete wall is received in the core cutter 45 while being divided into concrete pieces, and the cut rebar pieces are also accommodated in the core cutter 45.

【0022】コアーカッター45内に収容されたコンクリ
ート片や鉄筋片は、該コアーカッター45を壁体tから離
したのち、モータ8を駆動して噛合歯車7、9を介し、
支持フレーム3を回動させて下方に反転させることによ
り、コアーカッター45内から既設トンネルTの底面上に
排出される。
The concrete piece and the reinforcing steel piece accommodated in the core cutter 45 are separated from the wall t by the motor 8 and then driven by the motor 8 via the meshing gears 7 and 9.
By rotating the support frame 3 to turn it downward, it is discharged from the inside of the core cutter 45 onto the bottom surface of the existing tunnel T.

【0023】こうして、壁体tの所望部分をコアーカッ
ター45によって切削すると、図7に示すように、壁体t
に内周面から外周面近傍部に達する円形孔Eが穿設され
る。この円形孔Eの穿設後、上記モータ8の駆動によっ
て支持フレーム3を回動させることにより壁体穿孔具4
を既設トンネルTの周方向に所定角度だけ変位させ、上
記同様にして該壁体穿孔具4のコアーカッター45により
壁体部分を穿孔して埋設鉄筋D、D1の一定長さ部分を切
断除去した円形孔Eを設ける。同様にして壁体Bに円周
方向に所定間隔毎に円形孔Eを穿設する。
When the desired portion of the wall t is cut by the core cutter 45 in this manner, as shown in FIG.
A circular hole E is formed from the inner peripheral surface to the vicinity of the outer peripheral surface. After the circular hole E is drilled, the support frame 3 is rotated by the drive of the motor 8 so that the wall drill 4 is formed.
Was displaced by a predetermined angle in the circumferential direction of the existing tunnel T, and the wall portion was pierced by the core cutter 45 of the wall piercing tool 4 in the same manner as described above to cut and remove a fixed length portion of the embedded reinforcing bars D and D1. A circular hole E is provided. Similarly, circular holes E are formed in the wall B at predetermined intervals in the circumferential direction.

【0024】また、既設トンネルTの壁体tの長さ方向
に対する円形孔Eの穿設は、壁体穿孔装置Aを前方に移
動させることによって行う。即ち、グリッパ部1f、2fを
壁面から離したのち、前後移動ガイド1、2を作動させ
てセンタービーム5と一体の支持フレーム3を長さ方向
に一定距離だけ前進させ、その位置で再びグリッパ部1
f、2fを壁面に圧接させて支持フレーム3に装着した壁
体穿孔具4を所定位置に定置させ、壁体tの穿孔を行う
ものである。
The circular hole E in the length direction of the wall t of the existing tunnel T is formed by moving the wall drilling device A forward. That is, after the grippers 1f and 2f are separated from the wall surface, the front and rear movement guides 1 and 2 are actuated to advance the support frame 3 integrated with the center beam 5 by a fixed distance in the length direction, and again at that position. 1
The wall body t is pierced by pressing the wall body piercing tool 4 attached to the support frame 3 at a predetermined position by pressing the f and 2f against the wall surface.

【0025】尚、前後移動ガイド1、2を夫々単独的に
駆動可能としているが、駆動手段を設けることなく前後
移動ガイド1、2間をテレスコピックジャッキ(図示せ
ず)によって連結し、前側移動ガイド1のグリッパ部1f
を壁体内面に圧着させた状態で後側移動ガイド2のグリ
ッパ部1fを壁体内面から離し、テレスコピックジャッキ
を収縮させて後側移動ガイド2を前方に引き寄せること
により壁体穿孔具4を前進させるように構成することも
できる。
Although the front and rear movement guides 1 and 2 can be independently driven, the front and rear movement guides 1 and 2 are connected by a telescopic jack (not shown) without providing driving means. 1 gripper part 1f
The wall piercing tool 4 is moved forward by separating the gripper portion 1f of the rearward moving guide 2 from the inner wall surface of the rear moving guide 2 while pressing the rearward moving guide 2 forward by pressing the rear moving guide 2 forward. It is also possible to configure so that

【0026】このように一定距離だけ前進した位置で壁
体穿孔具4を上記同様に作動させて壁体tに円形孔Eを
穿設して該部分の埋設鉄筋D、D1を一定長さ部分、切断
除去する。円形孔Eの穿設ピッチは、図7に示すように
壁体tの周方向においては円形孔E、Eの周縁間の間隔
L1が円形孔Eの径以下となるように設定され、長さ方向
に対しては周方向に隣接する円形孔E、Eの中間部の長
さ方向延長線上において、コアーカッターの径以下の間
隔L2を存して順次一定のピッチでもって穿設される。こ
の場合、斜め方向に隣接する円形孔E、Eの対向周縁が
重合しないように、即ち、螺旋方向にも小間隔を存した
状態となるように穿設してコンクリート壁体部を連続さ
せ且つ長さ方向及び周方向に埋設されている鉄筋D、D1
を小寸法毎に分断する。このようなピッチ毎に穿設する
と、鉄筋D、D1の交差部の切断の有無に関係なく、縦横
の鉄筋D、D1を分断することができる。
In this manner, at the position advanced by a predetermined distance, the wall drill 4 is operated in the same manner as described above to form a circular hole E in the wall t, and the embeded reinforcing bars D and D1 of the portion are fixed in length. , Cutting and removing. The perforation pitch of the circular holes E is, as shown in FIG. 7, the distance between the peripheral edges of the circular holes E and E in the circumferential direction of the wall t.
L1 is set so as to be equal to or less than the diameter of the circular hole E, and in the longitudinal direction, on the extension in the longitudinal direction of the intermediate portion of the circular holes E, E adjacent in the circumferential direction, the interval equal to or less than the diameter of the core cutter. The holes are drilled sequentially at a constant pitch with the presence of L2. In this case, the concrete walls are continuously formed by piercing so that the opposing peripheral edges of the circular holes E, E which are obliquely adjacent to each other do not overlap, that is, have a small space also in the spiral direction. Reinforcing bars D, D1 buried in the longitudinal and circumferential directions
Is divided into small dimensions. By piercing at such a pitch, the vertical and horizontal rebars D and D1 can be divided regardless of whether or not the intersection of the rebars D and D1 is cut.

【0027】なお、鉄筋D、D1は後述するようにトンネ
ル掘削機Bによって取り込み除去可能な長さに分断され
ておれば良いので、穿孔方法としては上記以外に、例え
ば、図9に示すように、壁体面に縦横の長さがトンネル
掘削機Bによって取り込み除去可能な鉄筋長に等しい矩
形平面Fを想定し、この矩形平面F内に対角線方向に隣
接する円形孔E、Eが重合することなく且つ矩形平面F
の一側辺側に全ての円形孔Eを投影させた時に孔が連続
するように穿設してもよい。この場合、円形孔Eが対角
線上にその中心を全て位置させることなく、図10に示す
ように千鳥状に穿設してもよい。
Since the rebars D and D1 need only be divided into lengths that can be taken in and removed by the tunnel excavator B as described later, other than the above-described methods of drilling, for example, as shown in FIG. Assuming a rectangular plane F whose wall surface length and width are equal to the reinforcing bar length that can be taken in and removed by the tunnel excavator B, the circular holes E, E adjacent diagonally in this rectangular plane F do not overlap. And a rectangular plane F
When all the circular holes E are projected on one side, the holes may be formed so as to be continuous. In this case, the circular holes E may be formed in a zigzag pattern as shown in FIG.

【0028】さらに、大径の円形孔Eが穿設可能な壁体
穿孔装置Aを使用した場合には、図11に示すように、矩
形平面Fの四辺中央部に大径円形孔Eを穿設することに
よって周方向並びに長さ方向に埋設された鉄筋D、D1を
上記寸法毎に切断することができる。要するに、覆工部
を壁体穿孔装置によって穿孔径以下の間隔を存して螺旋
方向に順次穿孔すると共にトンネル長さ方向の穿孔間隔
をトンネル掘削機によって除去可能な鉄筋長さ以下でも
って穿孔すればよい。
Further, when the wall piercing device A capable of piercing the large-diameter circular hole E is used, the large-diameter circular hole E is formed at the center of the four sides of the rectangular plane F as shown in FIG. By arranging, the reinforcing bars D and D1 embedded in the circumferential direction and the length direction can be cut for each of the above dimensions. In short, the lining portion is pierced by the wall piercing device in a spiral direction with an interval of less than the piercing diameter, and the piercing interval in the tunnel length direction is less than the rebar length that can be removed by the tunnel excavator. I just need.

【0029】こうして、既設トンネルTの壁体tの適宜
長さ部分に複数個の円形孔Eを穿設したのち、トンネル
掘削機Bを推進させてそのカッターヘッド13を回転させ
ながら既設トンネルTの壁体tを圧砕させると共に拡径
トンネルCの掘削を行う。この掘削に際しては、まず、
後胴体12側のグリッパ27を該後胴体12から突出させて既
に掘削した拡径トンネルCの掘削壁面に圧着させること
により該後胴体12を固定し、しかるのちこの後胴体12に
反力を受止させて推進ジャッキ26を伸長させることによ
り前胴体10を推進させる一方、駆動モータ21を作動させ
てカッターヘッド13を回転させる。
After a plurality of circular holes E are drilled in the appropriate length of the wall t of the existing tunnel T in this way, the tunnel excavator B is propelled to rotate the cutter head 13 so that the existing tunnel T is rotated. The wall t is crushed and excavation of the enlarged diameter tunnel C is performed. In this excavation, first,
The rear body 12 is fixed by pressing the gripper 27 on the side of the rear body 12 from the rear body 12 and pressing it against the excavated wall surface of the already enlarged excavation tunnel C. Thereafter, the rear body 12 receives a reaction force. The front body 10 is propelled by stopping and extending the propulsion jack 26, while the drive motor 21 is operated to rotate the cutter head 13.

【0030】前胴体10の推進とカッターヘッド13の回転
によって、該カッターヘッド13の外周部に配設した切削
カッター14で既設トンネルTの外周方の地盤を掘削する
と共に内周部に設けた圧砕カッター16が既設トンネルT
の壁体tの後端面に食い込みながらその壁体tを圧砕し
ていく。即ち、圧砕カッター16の外周尖鋭端が壁体tの
コンクリート端面に食い込んで該コンリートに亀裂を発
生させ、カッターヘッド13の回転に伴ってコンクリート
片として破砕するものである。この際、壁体t内の鉄筋
D、D1は壁体穿孔具4のコアーカッター45によって小寸
法毎に分断されているので、圧砕カッター16によりコン
クリート部がコンクリート片として切り崩されると、該
鉄筋片はコンクリート壁から離れてコンクリート片と一
体的にカッターヘッド13の取入口15からトンネル掘削機
B内に掘削土砂と共に取り込まれる。
The propulsion of the front body 10 and the rotation of the cutter head 13 excavate the ground on the outer periphery of the existing tunnel T with the cutting cutter 14 arranged on the outer periphery of the cutter head 13 and crush the ground on the inner periphery. Cutter 16 is in existing tunnel T
While digging into the rear end face of the wall t, the wall t is crushed. That is, the sharp edge of the outer periphery of the crushing cutter 16 cuts into the concrete end face of the wall t to generate a crack in the concrete, and the concrete is crushed as the cutter head 13 rotates. At this time, since the reinforcing bars D and D1 in the wall t are cut into small pieces by the core cutter 45 of the wall drill 4, if the concrete portion is cut off as a concrete piece by the crushing cutter 16, the reinforcing bar D The piece is separated from the concrete wall and taken into the tunnel excavator B together with the excavated earth and sand from the inlet 15 of the cutter head 13 integrally with the concrete piece.

【0031】トンネル掘削機B内に取り込まれたコンク
リート片や鉄筋片、掘削土砂等のズリは、カッターヘッ
ド13の背面に固着した掻き上げ板18によって掻き上げら
れたのち落下して受口24内に投入されベルトコンベア25
上に堆積して後方に排出される。トンネル掘削機Bによ
る拡径トンネルCの掘削及び既設トンネルTの壁体tの
破砕に先行して上記のように壁体穿孔装置Aのコアーカ
ッター45による鉄筋切断作業が行われ、これを繰り返し
て既設トンネルTを全長に亘って切削、改築すると共に
拡径トンネルCを築造するものである。
Debris such as concrete pieces, reinforcing bar pieces, excavated earth and sand taken into the tunnel excavator B are scraped up by a scraping plate 18 fixed to the back of the cutter head 13 and then fall to fall into a receiving port 24. Belt conveyor 25
It accumulates on top and is discharged backward. Prior to the excavation of the expanding tunnel C by the tunnel excavator B and the crushing of the wall t of the existing tunnel T, the rebar cutting work by the core cutter 45 of the wall drilling device A is performed as described above, and this is repeated. The existing tunnel T is cut and renovated over its entire length, and the enlarged diameter tunnel C is built.

【0032】なお、以上の実施例においては、前後移動
ガイド1、2によってセンタービーム5を回転自在に支
持させ、このセンタービーム5にコアーカッター45を備
えた壁体穿孔具4の支持フレーム3を連結すると共に該
支持フレーム3の後部をトンネル掘削機Bの中心部から
突設した固定筒軸23に支持させているが、本発明はこの
ような構造に限定されることなく、例えば、壁体穿孔具
4の支持フレーム3の前後端部を前後移動ガイド1、2
によって直接的に支持させた構造としてもよく、トンネ
ル掘削機Bに連結、支持させることなく単独的に既設ト
ンネルT内を移動させるように構成しておいてもよいも
のであり、要するに、コアーカッター45を備えた壁体穿
孔具4を既設トンネルTの長さ方向及び周方向に移動自
在にしておけば本発明を満足させることができるもので
ある。
In the embodiment described above, the center beam 5 is rotatably supported by the front and rear movement guides 1 and 2, and the support frame 3 of the wall drill 4 having the core cutter 45 is mounted on the center beam 5. The connecting frame is connected and the rear portion of the support frame 3 is supported by a fixed cylindrical shaft 23 protruding from the center of the tunnel excavator B. However, the present invention is not limited to such a structure. The front and rear ends of the support frame 3 of the piercing tool 4 are
And may be configured to move independently in the existing tunnel T without being connected to and supported by the tunnel excavator B. In short, the core cutter The present invention can be satisfied by making the wall piercing tool 4 provided with 45 movable in the length direction and the circumferential direction of the existing tunnel T.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のように本発明の既設トンネル改築
用壁体穿孔方法によれば、周方向及び長さ方向に鉄筋が
埋設されたコンクリート壁体で覆工されている既設トン
ネル内に壁体穿孔装置を移動自在に配設し、この壁体穿
孔装置によって前記コンクリート壁体を周方向及び長さ
方向にコンクリート壁部を分断することなく適宜間隔毎
に穿孔して埋設鉄筋をトンネル掘削機によって除去可能
な長さ寸法毎に切断することを特徴とするものであるか
ら、既設トンネルの断面形状や径の大小に関係なく、壁
体穿孔装置によって既設トンネルの壁体内に縦横に埋設
している鉄筋を壁体の内周面側から所望長さ寸法毎に確
実に分断することができ、また、鉄筋を分断しても壁体
のコンクリート部を連続させて既設トンネルの形態を維
持させた状態にしておくことができる。
As described above, according to the method for perforating a wall for rebuilding an existing tunnel according to the present invention, a wall is formed in an existing tunnel covered with a concrete wall in which a reinforcing bar is buried in a circumferential direction and a longitudinal direction. A body piercing device is movably disposed, and the concrete wall is pierced at appropriate intervals by the wall piercing device without dividing the concrete wall portion in a circumferential direction and a longitudinal direction, and a buried reinforcing bar is tunnel-excavated. It is characterized by being cut for each length dimension that can be removed by, regardless of the cross-sectional shape and diameter of the existing tunnel, regardless of the size of the existing tunnel, buried vertically and horizontally in the wall of the existing tunnel by the wall drilling device It is possible to reliably divide the existing reinforcing bar from the inner peripheral surface side of the wall at desired length dimensions, and to maintain the shape of the existing tunnel by continuing the concrete part of the wall even if the reinforcing bar is split. State It can be placed.

【0034】従って、この壁体穿孔装置に後続させてト
ンネル掘削機を推進させれば、該トンネル掘削機のカッ
ターヘッドによって既設トンネルの鉄筋コンクリート壁
体を破砕しながら壁体内の分断鉄筋を除去して既設トン
ネルを拡径させたトンネルを能率よく築造し得るもので
ある。
Accordingly, if the tunnel excavator is propelled following the wall drilling device, the reinforced concrete wall of the existing tunnel is crushed by the cutter head of the tunnel excavator, and the broken reinforcing bars in the wall are removed. It is possible to efficiently build a tunnel with an enlarged diameter of an existing tunnel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明壁体穿孔装置の側面図、FIG. 1 is a side view of a wall punch according to the present invention;

【図2】その支持フレーム部の簡略平面図、FIG. 2 is a simplified plan view of the support frame portion,

【図3】既設トンネルの縦断正面図、FIG. 3 is a vertical front view of an existing tunnel,

【図4】穿孔状態を示す縦断側面図、FIG. 4 is a longitudinal side view showing a perforated state;

【図5】壁体穿孔装置に後続したトンネル掘削機の簡略
縦断側面図、
FIG. 5 is a simplified longitudinal side view of a tunnel excavator following a wall drilling device;

【図6】そのカッターヘッドの正面図、FIG. 6 is a front view of the cutter head,

【図7】鉄筋切断状態を示す壁体の展開図、FIG. 7 is an exploded view of a wall showing a reinforcing bar cut state,

【図8】その縦断面図、FIG. 8 is a longitudinal sectional view thereof,

【図9】穿孔状態の一例を示す平面図、FIG. 9 is a plan view showing an example of a perforated state;

【図10】穿孔状態の別な例を示す平面図、FIG. 10 is a plan view showing another example of a perforated state;

【図11】穿孔状態のさらに別な例を示す平面図。FIG. 11 is a plan view showing still another example of a perforated state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 前後移動ガイド 3 支持フレーム 4 壁体穿孔具 45 コアーカッター A 壁体穿孔装置 T 既設トンネル t 壁体 D、D1 鉄筋 E 円形孔 1, 2 Back and forth movement guide 3 Support frame 4 Wall drilling tool 45 Core cutter A Wall drilling machine T Existing tunnel t Wall D, D1 Reinforcing bar E Round hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−163892(JP,A) 特開 平5−163897(JP,A) 特開 平5−321584(JP,A) 特開 平1−290894(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 9/06 301──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-5-163892 (JP, A) JP-A-5-163897 (JP, A) JP-A-5-321584 (JP, A) JP-A-5-163584 290894 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) E21D 9/06 301

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 周方向及び長さ方向に鉄筋が埋設された
コンクリート壁体で覆工されている既設トンネル内に壁
体穿孔装置を移動自在に配設し、この壁体穿孔装置によ
って前記コンクリート壁体を周方向及び長さ方向にコン
クリート壁部を分断することなく適宜間隔毎に穿孔して
埋設鉄筋をトンネル掘削機によって除去可能な長さ寸法
毎に切断することを特徴とする既設トンネル改築用壁体
穿孔方法。
1. A wall piercing device is movably disposed in an existing tunnel covered with a concrete wall in which a reinforcing bar is buried in a circumferential direction and a length direction, and the concrete is pierced by the wall piercing device. Renovation of existing tunnels, characterized in that the wall body is perforated at appropriate intervals without dividing the concrete wall part in the circumferential direction and the length direction, and the embedded reinforcing bars are cut into length dimensions that can be removed by a tunnel excavator. Perforation method for wall.
【請求項2】 覆工部を壁体穿孔装置によって穿孔径以
下の間隔を存して螺旋方向に順次穿孔すると共にトンネ
ル長さ方向の穿孔間隔をトンネル掘削機によって除去可
能な鉄筋長さ以下でもって穿孔することを特徴とする請
求項1記載の既設トンネル改築用壁体穿孔方法。
2. The lining portion is sequentially pierced in a spiral direction with an interval equal to or less than the piercing diameter by a wall piercing device, and the piercing interval in the tunnel length direction is set to be equal to or less than the rebar length that can be removed by a tunnel excavator. 2. The method of perforating a wall for rebuilding an existing tunnel according to claim 1, wherein the perforation is carried out.
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