JP2869876B2 - 斜坑トンネルの施工方法およびその装置 - Google Patents

斜坑トンネルの施工方法およびその装置

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義昭 根上
泰介 藤瀬
清 原
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操 梶原
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  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発電用水圧トンネルの
斜坑や道路トンネルの換気用斜坑などの施工に使用され
て好適な斜坑トンネルの施工方法およびその装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の斜坑の掘削にトンネル掘
削機を使用する工法として2つの工法が知られている。
【0003】一つは、揚水発電所の水圧管路斜坑の掘削
に用いられた例で、図7に示すように、トンネル掘削機
(パイロット機)1によりパイロット坑2を掘削し(切
り上がり)、既掘のパイロット坑2をトンネル掘削機
(リーミング機)3により拡掘してリーミング坑4を形
成する工法である。この工法に使用されるトンネル掘削
機1は、先端のボーリングヘッド5の回転により岩盤を
圧砕しつつ、押しつけ力をスラストジャッキで発生さ
せ、その反力をメイングリッパーを介して坑壁に伝える
構成とされている。また、掘削時には必要に応じて吹き
付け、金網、ロックボルトなどの保護手段により坑壁を
保護し、トンネル掘削機の掘進反力と滑落力をメイング
リッパーにより支持するようになっている。
【0004】もう一つの工法は、同じく揚水発電所の水
圧管路斜坑の掘削に用いられた例で、図8に示すよう
に、シールド機(パイロット機)6によりパイロット坑
を掘削し(切り上がり)、既掘のパイロット坑を発破工
法により拡掘する(切り下がり)工法である。この工法
で使用されるシールド機6は、基本的な掘削機能は前記
工法のトンネル掘削機と同様であるが、シールド機6の
掘進反力と滑落力を、機体後部のシールドジャッキを常
時滑落防止鋼材7に押し当て、さらにセグメント8、ロ
ックボルト9を組み合わせることにより支持するように
なっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の工法にあっては、次のような問題点が指摘されてい
る。
【0006】両工法に共通する問題点として、 (1)パイロット坑において、掘削機の滑落防止と坑壁
保護の目的で吹き付け、ロックボルト等の後方作業を行
なうが、急勾配での作業であるため作業そのものに危険
が伴う。また肌落等の誘発の危険性もある。 (2)リーミング時にパイロット坑で補強した鋼製支保
工、ロックボルト等の支保材を撤去しなければならな
い。この撤去作業は非常に危険を伴い、無駄な作業とな
る。 (3)パイロット坑の掘削とリーミング坑の掘削により
掘削が2工程となり、工期が長期化する傾向にある。 (3)吹き付け工事が常に伴うため、作業環境が悪い。
【0007】また前者の工法特有の問題点として、パイ
ロット坑用と、リーミング坑用に別途のトンネル掘削機
を合計2台必要とし、割高となる。
【0008】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、シールド機の滑落防止を図りつつ、効率的にかつ
安全に斜坑トンネルを掘削できる斜坑トンネルの施工方
法およびその装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の斜坑トンネルの
施工方法は、シールド機先端のカッター装置等により掘
削された斜坑トンネルの坑壁を所定の間隔を空けて型枠
によって覆い、当該型枠から推進反力を取る形でシール
ド機を掘進させつつ、型枠と坑壁との間に覆工材料を供
給し、坑壁を覆工することを特徴とするものである。
【0010】本発明の斜坑トンネルの施工装置は、先端
のカッター装置等により地山を斜掘する掘削機本体と、
掘削された斜坑トンネルの坑壁を所定の間隔を空けて型
枠によって覆い、この型枠と坑壁との間に覆工材料を供
給し、坑壁を覆工する覆工装置とを具備する構成とし、
前記掘削機本体は、その推進反力を前記型枠から取る構
成としたものである。
【0011】
【作用】本発明によれば、急傾斜の切り上がり時に、覆
工型枠でシールド機の推進反力を取るようにしているの
で、この覆工型枠は同時にシールド機の滑落防止の役割
を果たす。
【0012】また不良地山に遭遇した場合でも覆工型枠
より推進反力を取ることで不良地山を掘進することが可
能である。
【0013】
【実施例】以下本発明の一実施例を、図1ないし図6を
参照して説明する。
【0014】図1は、本発明により施工途中にある斜坑
トンネルの切羽近傍を示したものである。本図中、符号
Sはシールド機である。このシールド機Sは、先頭に設
けられたカッタ装置10により斜坑Tを掘削するシール
ド機本体S1と、シールド機本体S1の後方に形成され
た斜坑Tの坑壁を所定の間隔を空けて型枠によって覆
い、この型枠と前記坑壁との間に覆工材料を供給し、ト
ンネル内面に覆工壁Wを構築する後部の覆工装置S2と
から構成されている。
【0015】シールド機本体S1は、外殻を成す円筒状
のスキンプレート11と、このスキンプレート11の前
端部に備えられ、駆動手段により回転せしめられて地山
を掘削するカッタ装置10と、スキンプレート11の内
部に形成された仕切板11aに基端が連結された前部推
進ジャッキ12とを設備した基本構造とされている。ま
たシールド機本体S1の推進反力は、後部推進ジャッキ
12aの先端を覆工型枠20に定着させることにより支
持し、同時にシールド機本体S1の推進反力は、カッタ
装置10の背後に位置するグリッパ13により支持する
ようにしている。このグリッパ13は、図4に示すよう
に、グリッパジャッキ14によりシュー15を坑壁に押
しつけることにより反力を坑壁に伝えるようになってい
る。
【0016】前記スキンプレート11のテール部は、図
2に示すように、スキンプレート11と同径の外筒20
と、この外筒20より小径の内筒21とにより二重に形
成されている。そして、外筒20と内筒21との間に
は、複数コンクリートピストン室22が設けられ、各室
22に覆工装置S2の押出しピストン23がスライド自
在に収納されている。この押出しピストン23は基端が
仕切板11aに取付けられた圧力保持ジャッキ24によ
り前後にスライドするように構成されている。
【0017】覆工装置S2は、仕切板11aに先端が連
結されかつ後部のサポート33により図5のようにトン
ネル中央に配置された筒状のガイドシャフト30と、こ
のガイドシャフト30の外面に摺動自在に取付けられ、
外面に沿って斜坑T内を移動する型枠脱着装置31と、
押し出しピストン23の先端開口から前記コンクリート
ピストン室22にコンクリートを供給するコンクリート
供給管32とを備えた構成とされている。
【0018】前記ガイドシャフト30は、型枠脱着装置
31の走行ガイドとなるとともに、内部通路37が掘削
ずりの排出用、電力ケーブル、コンクリート打設管など
の配管用、作業員の作業通路用として使用され、また作
業員の水平作業を保持する作業足場34が支持されてい
る。また型枠脱着装置31は、ガイドシャフト30の周
方向に複数基のアーム35を備え、1リング分の覆工型
枠40をスキンプレートのテール部分で一度に組み立て
ることができると共に、覆工材料が硬化した後端の覆工
型枠40を外して、前方へ移動させ、この覆工型枠40
の組立を繰り返すようになっている。なお、後端の覆工
型枠40を外した際に、当該覆工型枠40にはコンクリ
ートかすが付着しているので、これを型枠けれん装置3
6によりかき落とすようにしている。
【0019】かかるシールド機Sの後方には、図3およ
び図6に示すように、斜坑Tに敷設されたレール51上
を移動する運転制御用、動力設備用、コンクリート運搬
用などの後続台車50が連結され、さらに坑底の作業基
地から斜坑Tの作業現場へ人と資機材を運搬するために
貨車(人車)60が台車の側方に引き上げられるように
なっている。
【0020】次に、以上のように構成されたシールド機
Sを用いて本発明を実施する場合を説明する。
【0021】先の図1はシールド機Sの掘進と覆工とを
併進する状態を示している。シールド機Sの掘進方法
は、基本的には、斜坑の切り上がり時に内筒21の内側
で型枠脱着装置31を用いて型枠40を円筒状に組立て
ながら、スキンプレート11前端のカッター装置10で
地山を掘削し、グリッパー13を介して坑壁から推進反
力を取る一方、型枠40に反力をとって推進ジャッキ1
2を駆動させる手段が取られる。なお、カッター装置1
0により掘削されたずりは、ずりシュート39によりガ
イドシャフト30内通路を後方へ排出され、ずり排出路
52を通って坑底の基地さらには地上へ排出される。
【0022】また掘削とともに、圧力保持ジャッキ24
を常時作動させて、押し出しピストン23の作用により
生じるコンクリート圧力を地山圧力よりも高く保持して
おき、覆工材料たるコンクリートを供給管32より打設
パイプ38を通して押し出しピストン23の充填孔より
坑壁と型枠40との間に充填する。シールド機Sの進行
に伴い、押し出しピストン23がシールド機Sのテール
側に位置してきたならば、押し出しピストン23を前進
させつつ圧力保持ジャッキ24よりも大きい圧力で打設
パイプ38よりコンクリートをコンクリートピストン室
22に充填する。なお、コンクリートの供給の停止によ
り圧力保持ジャッキ24の押圧力が押し出しピストン2
3に再び作用し、シールド機Sの進行とともに押し出し
ピストン23は前方へ移動する。このような工程を繰り
返すことにより、シールド機Sの掘進に伴い、坑壁が現
場打ちコンクリートにより順次覆工されることになる。
また型枠40は、コンクリート硬化後、最後尾の型枠4
0を型枠けれん装置36によりけれん処理した後、型枠
脱着装置31により前方へ送り、型枠40として転用す
る。
【0023】本実施例によれば、急傾斜の切り上がり時
に、シールド機Sは推進反力をグリッパー13を介して
坑壁から取るだけでなく、型枠40からも取るようにし
ているので、型枠40がシールド機Sの滑落防止設備と
しての機能をも発揮する。従って不良地山に遭遇し、シ
ールド機Sの推進反力をグリッパー13を介して坑壁か
ら取れない場合でも、シールド機Sの推進反力を型枠4
0から取ることで、かかる不良地山の掘進が可能であ
る。
【0024】また、掘進に覆工を併進させるようにして
いるため、吹き付け、ロックボルト、鋼製支保工、セグ
メントなどの坑壁保護が不要である。従って、急傾斜の
切り上がり時における上記作業に伴う危険性が皆無とな
る。また、セグメントの搬入組立作業が無くなるのでセ
グメントピースやボルトナットの落下事故などの恐れが
なくなる。
【0025】シールド機Sのテール部分と型枠40を常
時ラップさせているため、地山が完全にシールされた状
態で掘進と覆工作業が可能である。このため坑壁の肌落
等の事故の危険性が極めて少なくなる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような優れた効果を奏することができる。 (1)シールド機の推進反力を覆工用の型枠で取る構成
とされているので、斜坑の掘進時、特に急傾斜の切り上
がり時に、シールド機の滑落防止効果を奏することがで
き、滑落防止のための特別な機材が不要となる。また、
不良地山に遭遇した場合であっても、前記型枠により十
分な推進反力を得ることができるので、不良地山の掘進
が可能である。 (2)斜坑の掘削と覆工を併進させるため、吹き付け、
ロックボルト等の後方作業を行なう必要がなく、作業に
伴う危険性が皆無となる。また吹き付け作業が無くなる
ことで、坑内の作業環境も良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例を示すもので、シール
ド機が地山を斜掘している常態を示す斜坑トンネルの側
断面図である。
【図2】図2は同シールド機の要部を示す側断面図であ
る。
【図3】図3は同シールド機とその後続台車を示す斜坑
トンネルの側断面図である。
【図4】図4は図1におけるAーA断面図である。
【図5】図5は図3におけるBーB断面図である。
【図6】図6は図3におけるCーC断面図である。
【図7】図7は従来の工法を示す斜坑トンネルの側断面
図である。
【図8】図8は別の従来の工法を示すシールド機の斜視
図である。
【符号の説明】
10 カッタ装置 12 推進ジャッキ 13 グリッパー 40 型枠 S シールド機 S1 シールド機本体 S2 覆工装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹林 亜夫 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 根上 義昭 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 藤瀬 泰介 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 原 清 大阪府枚方市上野3丁目1番1号 株式 会社小松製作所内 (72)発明者 南 好人 大阪府枚方市上野3丁目1番1号 株式 会社小松製作所内 (72)発明者 梶原 操 大阪府枚方市上野3丁目1番1号 株式 会社小松製作所内 (72)発明者 山崎 敏弘 大阪府枚方市上野3丁目1番1号 株式 会社小松製作所内 (56)参考文献 特開 平3−122396(JP,A) 特開 平3−125791(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 9/02 E21D 9/06 301 E21D 11/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シールド機先端のカッター装置等により
    掘削された斜坑トンネルの坑壁を所定の間隔を空けて型
    枠によって覆い、当該型枠から推進反力を取る形でシー
    ルド機を掘進させつつ、型枠と坑壁との間に覆工材料を
    供給し、坑壁を覆工することを特徴とする斜坑トンネル
    の施工方法。
  2. 【請求項2】 先端のカッター装置等により地山を斜掘
    する掘削機本体と、掘削された斜坑トンネルの坑壁を所
    定の間隔を空けて型枠によって覆い、この型枠と坑壁と
    の間に覆工材料を供給し、坑壁を覆工する覆工装置とを
    具備し、前記掘削機本体は、その推進反力を前記型枠か
    ら取る構成とされていることを特徴とする斜坑トンネル
    の施工装置。
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JP4684049B2 (ja) * 2005-09-05 2011-05-18 大成建設株式会社 シールド掘進機、およびテールクリアランスおよび/またはセグメントトンネル内空寸法の測定方法
JP6012073B2 (ja) * 2012-12-28 2016-10-25 株式会社奥村組 トンネル掘削機の掘削部材の交換方法
KR101482592B1 (ko) * 2013-06-12 2015-01-14 한국철도기술연구원 열차 운용을 고려한 철도터널의 확폭 장비 및 그 방법
CN113217001A (zh) * 2021-06-03 2021-08-06 中铁工程装备集团有限公司 一种斜井tbm掘进系统及掘进方法

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