JP3330210B2 - 岩盤トンネルの掘削工法および岩盤トンネル掘削機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、岩盤トンネルの掘削工
法および岩盤トンネル掘削機（以下、この岩盤トンネル
掘削機を「ＴＢＭ」という。）に係り、特に亀裂の多い
岩盤や破砕帯の不良岩盤を掘削し、トンネルを構築する
場合に有効な岩盤トンネルの掘削工法およびＴＢＭに関
する。

【０００２】

【従来の技術】ＴＢＭを用いて岩盤を掘削し、トンネル
を構築する技術として、従来良好な岩盤の場合にグリッ
パを坑壁に押し付けて掘進反力を取るオープンタイプ
と、土砂トンネルや破砕帯等、地質の悪い場合にセグメ
ントを組み立て、これに掘進反力を取るシールドタイプ
と、両方の機能を備えた兼用タイプとがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＴＢＭ
の多くは、グリッパ方式か、セグメント方式により掘進
反力を取る工法であり、岩盤が良好であるか、不良であ
るかの両極の場合の工法であった。

【０００４】ところが、現実の地山は中間程度で、亀裂
が多く、時には破砕帯もある場合が大半である。したが
って、グリッパ方式のＴＢＭでは、掘削途中で岩盤が悪
くなれば工事を中断しなければならない問題がある。一
方、セグメント方式では工期と工費が多大になる問題が
あった。他方、兼用タイプの場合には、グリッパ方式か
らセグメント方式への盛り替えに多くの手数と時間を要
し、いったんセグメント方式に変更すると、グリッパ方
式の適応岩盤の幅が狭いため、再復帰は困難であり、経
済的でなかった。

【０００５】また、従来のＴＢＭは、先端から終端まで
機械装置が連続しているため、ＮＡＴＭ支保工を施工す
る作業空間がないという問題もあった。

【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、地山が亀裂の多い岩盤や
破砕帯の不良岩盤であっても、坑内周壁を損傷すること
なく、肌落ちや崩壊を防止しつつ安定した掘進反力を得
ることでき、かつ掘削機本体の後方で支保工を容易に施
工でき、しかも良質岩盤の掘削時には、坑内周壁に掘進
反力を取って掘進する掘削形態に問題なく盛り替え得る
岩盤トンネルの掘削工法を提供することにある。

【０００７】また、本発明の他の目的は、前記工法を的
確に実施し得るＴＢＭを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は亀裂の多い地盤や破砕帯の不良地盤の掘削
時に、掘削機本体１の後方におけるトンネルの下部半断
面を掘削ずり２０により仮に埋め戻し、この埋め戻され
た掘削ずり２０を軸方向および上方より加圧し、この二
方向の加圧力と掘削ずり２０の自重とによりスラスト反
力を生じさせ、この埋め戻された掘削ずり２０に掘削機
本体１の掘進反力を取り、掘削機本体１を推進させて掘
削し、良質地盤の掘削時には坑内周壁１０に広い摩擦的
な接触を介して掘削機本体１の掘進反力を取り、掘進反
力を坑内周壁１０に盛り替えて掘削するようにしたもの
である。

【０００９】また、上記目的を達成するため、本発明は
掘削機本体１の後方に、水平加圧ジャッキ１３を介して
反力用水平加圧板１２を取り付け、この反力用水平加圧
板１２の後面上部に、掘削ずり２０を受け取って前後方
向に可逆搬送できかつトンネルの下部半断面の１ストロ
ーク分の埋め戻し用の掘削ずり２０をストックし得るホ
ッパコンベア１４を、上下方向に回動可能にかつコンベ
ア調節ジャッキ１９を介して上下方向の角度を調節可能
に装着し、このホッパコンベア１４のコンベアフレーム
１５に、埋め戻された掘削ずり２０を上方から加圧する
垂直加圧装置２１を取り付けるとともに、掘削機本体１
に、坑内周壁１０に広い面積で摩擦的に接し得るグリッ
パ６を設けたものである。

【００１０】

【作用】本発明では、地山が亀裂の多い地盤や破砕帯の
不良地盤の場合に、初期発進時には掘削ずり２０をホッ
パコンベア１４で掘削機本体１の後方に搬送し、トンネ
ルの下部半断面を仮埋めし、掘進を始める。

【００１１】仮埋め後、ホッパコンベア１４で掘削ずり
２０を後方に搬送するが、１ストローク分の掘進終了前
に、ホッパコンベア１４のコンベア上面のホッパにトン
ネルの下部半断面の１ストローク分の掘削ずり２０をス
トックして置く。

【００１２】１ストローク分の掘進が完了したとき、掘
削機本体１の姿勢を制御し、掘削機本体１を前進させ
る。このとき、反力用水平加圧板１２とホッパコンベア
１４も一緒に移動するので、トンネルの下部半断面の仮
埋めされた掘削ずり２０と反力用水平加圧板１２とホッ
パコンベア１４とに囲まれた部分に空隙が生じる。そこ
で、前記ホッパコンベア１４のホッパにストックされて
いる掘削ずり２０をホッパコンベア１４の前方に逆送
し、前記空隙に掘削ずり２０を埋め戻す。

【００１３】トンネルの下部半断面を掘削ずり２０によ
り埋め戻し終了後、掘削機本体１の姿勢制御を行う。次
に、反力用水平加圧板１２と垂直加圧装置２１とを働か
せ、埋め戻された掘削ずり２０を軸方向と上方向から加
圧し、圧縮させる。埋め戻された掘削ずり２０を圧縮さ
せると、内部摩擦角と掘削ずり２０の持つブリッジ効果
により、トンネルの下部半断面でアーチ状および盤状に
スラスト反力を生じる。また、掘削ずり２０の自重もス
ラスト反力を構成する。埋め戻されかつ前述のごときス
ラスト反力を持った掘削ずり２０に、掘進反力を取って
掘削機本体１を推進する。

【００１４】この場合に、坑壁における上部周壁には集
中的，破壊的な力が作用しないし、下部周壁には下部半
断面に埋め戻されかつ反力用水平加圧板１２と垂直加圧
装置２１とによる加圧力と、自重とを合わせ持つ掘削ず
り２０の力が作用するが、この力は下部周壁にほぼ均等
に作用する。したがって、本発明によれば地山が亀裂の
多い岩盤や不良岩盤であっても、坑内周壁１０を損傷す
ることなく、肌落ちや崩壊を防止しつつ安定した掘進反
力を得ることができる。

【００１５】トンネル掘削の進行に伴い、掘削機本体１
の例えばずり積みシャベルを備えた作業台車により、ト
ンネルの下部半断面の埋め戻された掘削ずり２０の支保
工１サイクル分の撤去作業を行う。掘削ずり撤去完了
後、直ちに支保工を施工する。しかして、掘削機本体１
のない区間を用いてトンネルの全断面のＮＡＴＭ支保工
を施工することもできる。

【００１６】また、油圧ホース・電線の融通が効く範囲
で、掘削機本体１の単独掘進が可能である。その結果、
断層破砕帯の不良区間を突破して掘削機本体１を安定区
間内に移動させ、その後破砕帯の対策工を施工すること
もできる。

【００１７】地山が良質岩盤の場合には、掘削機本体１
に設けられかつ坑内周壁１０に広い面接触で摩擦的に接
触可能なグリッパ６を用い、坑内周壁１０に掘進反力を
取って掘削機本体１を推進させることもできる。

【００１８】この場合に、グリッパ６を坑内周壁１０に
面接触させるようにしているので、坑壁の損傷を防止す
ることができる。また、埋め戻された掘削ずり２０に掘
進反力を取る掘進形態から、坑内周壁１０に掘進反力を
取る掘進形態へ、またはその反対への盛り替えには全く
問題がなく、容易にかつ円滑に盛り替えることができ
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２０】図１はＴＢＭの図面上の表示区分の説明
図、図２，図３および図４は図１のＡ部分，Ｂ部分およ
びＣ部分の拡大側面図、図５および図６は図１のＡ部分
およびＢ部分の拡大平面図、図７はＴＢＭの掘削機本体
部分の軸方向と直交する方向の断面図（以下、この方向
の断面図を「横断面図」という。）、図８はＴＢＭの反
力用水平加圧板部分の横断面図、図９はトンネルの下部
半断面の埋め戻し部分の横断面図、図１０はトンネルの
支保工区間のロックボルト打設部分の横断面図、図１１
はトンネルの支保工区間のコンクリート吹き付け部分の
横断面図、図１２は後方台車におけるずり積みシャベル
を備えた作業台車部分の横断面図、図１３は同じく作業
台車固定ジャッキ部分の横断面図、図１４は後方台車に
おける油圧ユニット台車部分の横断面図、図１５はＴＢ
Ｍの反力用水平加圧板とホッパコンベアと垂直加圧装置
部分の詳細を示す拡大縦断側面図である。

【００２１】これらの図に示す実施例では、図２〜図６
に示すように、掘削機本体１と、トンネルの下部半断面
の埋め戻し部分２６と、支保工区間２７と、後方台車列
２８とを備えている。

【００２２】前記掘削機本体１は、図２および図５に示
すように、カッタヘッド２と、アウタケリー３と、これ
に嵌合されたインナケリー４と、油圧モータおよび減速
機を有しかつインナケリー４に連結された回転駆動部５
と、アウタケリー３に取り付けられたグリッパ６と、カ
ッタヘッド２およびアウタケリー３間に設けられたスラ
ストシリンダ７と、アウタケリー３に取り付けられた前
方支持脚８と、インナケリー４に取り付けられた後方支
持脚９とを備えている。

【００２３】前記グリッパ６は、図７に示すように、ア
ウタケリー３の軸方向に間隔をおいた２個所に設けられ
ている。また、各個所のグリッパ６ともアウタケリー３
の回りに間隔をおいて複数本取り付けられている。さら
に、各グリッパ６とも先端部のプレートは坑内周壁１０
に面接触可能に形成されており、特に上部のグリッパ６
の先端部のプレートを大きくし、坑壁支持と掘削機本体
１の姿勢制御の外に、良質岩盤では坑内周壁１０に掘進
反力を取るために有効に利用できるようになっている。

【００２４】前記カッタヘッド２の後方には、図２に示
すように、ずり出し用のベルトコンベア１１が設置され
ている。

【００２５】前記掘削機本体１の後方には、図２，図５
および図１５に示すように、反力用水平加圧板１２と、
ホッパコンベア１４と、垂直加圧装置２１とが設置され
ている。

【００２６】前記反力用水平加圧板１２は、アウタケリ
ー３に取り付けられた複数本の水平加圧ジャッキ１３に
連結されていて、前後方向に平行に移動可能に設けられ
ている。しかして、前記反力用水平加圧板１２は水平加
圧ジャッキ１３を伸長させることにより、反力用水平加
圧板１２の後方の仮埋めまたは埋め戻された掘削ずり２
０を軸方向に加圧し、これに掘進反力を取るようにして
いる。

【００２７】前記ホッパコンベア１４は、図２，図９お
よび図１５に示すように、コンベアフレーム１５と、コ
ンベア１６と、これの上面に形成されたホッパ１７とを
有している。また、ホッパコンベア１４はリンク１８を
介して反力用水平加圧板１２の後面上部に、上下方向に
回動可能に取り付けられている。さらに、ホッパコンベ
ア１４はリンク１８と段違いに設けられたコンベア調節
ジャッキ１９により上下方向の角度を調節可能に支持さ
れている。そして、このホッパコンベア１４はコンベア
１６上で掘削ずり２０を受け取り、その掘削ずり２０を
後方と前方とに可逆搬送でき、かつカッタヘッド２によ
る１ストローク分の掘進終了前に、ホッパ１７にトンネ
ルの下部半断面の１ストローク分の掘削ずり２０をスト
ックし得るように構成されている。

【００２８】前記垂直加圧装置２１は、図２，図５，図
９および図１５に示すように、ホッパコンベア１４のコ
ンベアフレーム１５に取り付けられた圧縮ばね２２を介
して上下方向に弾力的に支持された垂直加圧板２３と、
この垂直加圧板２３を操作する垂直加圧ジャッキ２４
と、この垂直加圧ジャッキ２４の上端部に取り付けられ
た天井プレート２５とを備えている。前記垂直加圧板２
３は、この実施例ではトンネルの前後方向に２個配置さ
れ、各垂直加圧板２３は前後左右に２本ずつ、合計４本
の圧縮ばね２２に支持されている。前記垂直加圧ジャッ
キ２４は、前記コンベアフレーム１５にこの実施例では
前後方向に４本、左右方向にそれぞれ１列ずつ、合計８
本取り付けられていて、１個の垂直加圧板２３を前後左
右の４本の垂直加圧ジャッキ２４で支持している。前記
天井プレート２５は、トンネルの天井部の形状に沿う円
弧形に形成されていて、各垂直加圧板２３に対応させて
配置され、垂直加圧ジャッキ２４に支持されている。そ
して、この垂直加圧装置２１は垂直加圧ジャッキ２４を
伸長させ、天井プレート２５をトンネルの天井部に当
て、これに反力を取って垂直加圧板２３により、トンネ
ルの下部半断面に埋め戻された掘削ずり２０をそのずり
面で加圧するようになっている。

【００２９】前記トンネルの下部半断面の埋め戻し部分
２６には、地山が亀裂の多い地盤や不良地盤の場合に、
初期発進時にはホッパコンベア１４により掘削ずり２０
をトンネルの後方に搬送して下部半断面を仮埋めする。
また、掘削機本体１の前進時にはホッパコンベア１４の
ホッパ１７にストックされている掘削ずり２０をホッパ
コンベア１４の前方に逆送し、トンネルの下部半断面の
空隙に埋め戻し、これに掘進反力を取って掘削機本体１
を推進する。

【００３０】前記掘削機本体１の後方の支保工区間２７
では、支保工１サイクル分の下部半断面の仮埋めまたは
埋め戻しされた掘削ずり２０の撤去後、後述の作業台車
２９上に搭載された設備により、トンネルの全断面支保
工を施工するようにしており、ＮＡＴＭ支保工を施工す
ることも可能である。

【００３１】前記後方台車列２８には、図３，図４，図
６に示すように、作業台車２９と、ＴＢＭ運転台車３８
と、油圧ユニット台車４０と、電源台車４２とが配備さ
れている。また、作業台車２９から電源台車４２にわた
ってずり出しコンベア４５が設置され、その後方にトレ
ンコンベア４６が設置されている。

【００３２】前記作業台車２９には、図３，図６および
図１２に示すように、ずり積みシャベル３０と、ロック
ボルト用ドリフタ３１と、コンクリート吹き付け用ノズ
ル３３と、作業台車固定ジャッキ３５とを搭載してい
る。また、この作業台車２９は推進ジャッキ３７を介し
て、直ぐ後方のＴＢＭ運転台車３８に連結されている。

【００３３】前記ずり積みシャベル３０は、仮埋めまた
は埋め戻された掘削ずり２０を掘り起こし、ずり出しコ
ンベア４５に積み込むようになっている。

【００３４】前記ロックボルト用ドリフタ３１は、仮埋
めまたは埋め戻された掘削ずり２０の撤去後、図１０に
示すように、坑内周壁１０の所要個所にロックボルト３
２を打ち込み、支保工を施工する。

【００３５】前記コンクリート吹き付け用ノズル３３
は、図１１から分かるように、ロックボルト３２の打ち
込み後、坑内周壁１０にコンクリートを吹き付け、支保
工を施工する。なお、吹き付けられたコンクリートを図
１１に符号３４で示す。

【００３６】前記作業台車固定ジャッキ３５は、上方の
左右と、下方の左右とに設置され、上方の左右に設置さ
れた作業台車固定ジャッキ３５，３５には円弧状の共通
のシュー３６が取り付けられており、下方の左右に設置
された作業台車固定ジャッキ３５にはそれぞれ短冊型の
シュー３６が取り付けられている。この作業台車固定ジ
ャッキ３５は、作業台車２９が作業位置に移動後、伸長
操作され、各シュー３６を坑内周壁１０に押し付け、作
業台車２９を固定する。

【００３７】前記推進ジャッキ３７は、後方のＴＢＭ運
転台車３８に推進反力を取って作業台車２９を前進させ
るようになっている。

【００３８】前記油圧ユニット台車４０は、連結部３９
を介してＴＢＭ運転台車３８に連結され、電源台車４２
は連結部４１を介して油圧ユニット台車４０に連結され
ている。図５に示す油圧ホース・電線４３は、トンネル
の後方でＵターンさせ、この油圧ホース・電線４３の融
通の効く範囲で掘削機本体１を単独で掘進させ得るよう
にしている。

【００３９】前記ずり出しコンベア４５は、作業台車２
９の前端部から電源台車４２の後方にわたって設置さ
れ、ずり積みシャベル３０で積み込まれた掘削ずり２０
を搬送し、トレンコンベア４６に引き渡す。

【００４０】前記トレンコンベア４６は、ずり出しコン
ベア４５から掘削ずり２０を受け取り、トンネルの後方
へ搬出するようになっている。

【００４１】次に、前記構成にかかるＴＢＭの動作に関
連して、本発明掘削工法の一実施例を説明する。

【００４２】まず、掘削機本体１を図２に示す前方支持
脚８および後方支持脚９により支持する。また、掘削機
本体１のカッタヘッド２を、図２および図５に示す回転
駆動部５により回転させ、スラストシリンダ７により推
進させ、地山を掘削する。

【００４３】地山が亀裂の多い岩盤や破砕帯の不良岩盤
の場合には、掘削ずり２０をずり出し用のベルトコンベ
ア１１により掘削機本体１の後方に搬出し、掘削機本体
１の後方の反力用水平加圧板１２に連結されたホッパコ
ンベア１４に引き渡し、初期発進時はホッパコンベア１
４により掘削ずり２０を掘削機本体１の後方に搬送し、
トンネルの下部半断面を掘削ずり２０で仮埋めし、推進
を始める。

【００４４】前述のごとく、初期発進時にはホッパコン
ベア１４は掘削ずり２０を掘削機本体１の後方に搬送す
るが、１ストロークの掘進終了前にトンネルの下部半断
面の１ストローク分の掘削ずり２０をホッパコンベア１
４のコンベア１６上のホッパ１７にストックして置く。

【００４５】ついで、１ストローク分の掘進が完了した
とき、グリッパ６、水平加圧ジャッキ１３および垂直加
圧ジャッキ２４を緩め、後方支持脚９により掘削機本体
１の姿勢を制御し、スラストシリンダ７によりアウタケ
リー３を前進させる。このとき、反力用水平加圧板１２
とホッパコンベア１４はアウタケリー３に連動して移動
するので、トンネルの下部半断面内における仮埋めされ
た掘削ずり２０と反力用水平加圧板１２とホッパコンベ
ア１４とに囲まれた部分に空隙が生じる。そこで、ホッ
パコンベア１４のホッパ１７にストックされている掘削
ずり２０をホッパコンベア１４の前方に逆送し、掘削ず
り２０を前記空隙に埋め戻しながら反力用水平加圧板１
２とホッパコンベア１４を移動させる。

【００４６】トンネルの下部半断面内の空隙を掘削ずり
２０で埋め戻し終了後、グリッパ６により掘削機本体１
の姿勢制御を行う。次に、水平加圧ジャッキ１３と垂直
加圧装置２１の垂直加圧ジャッキ２４を伸長させ、埋め
戻された掘削ずり２０を加圧する。このとき、垂直加圧
装置２１は垂直加圧ジャッキ２４により天井プレート２
５を介してトンネルの上部半断面の天井部を支え、垂直
加圧板２３を介して、埋め戻された掘削ずり２０のずり
面を加圧する。これにより、埋め戻された掘削ずり２０
は軸方向および上下方向に加圧され、内部摩擦角と掘削
ずり２０の持つブリッジ効果により、下部半断面の壁面
でアーチ状および盤状にスラスト反力を生じる。また、
掘削ずり２０の自重もスラスト反力を構成する。この場
合における下部半断面の周壁の受ける応力は、従来技術
のごとくグリッパによる集中的，破壊的な力ではなく、
下部半断面の周壁全面で受ける支持力と、上部半断面の
天井部に支持する垂直加圧装置２１の天井プレート２５
の反力とであり、そのいずれも坑内周壁１０の安定に有
利に作用する。

【００４７】また、掘削後の全断面トンネルは短時間で
上部半断面のより自立時間の長い断面形状に変換するこ
とができる。

【００４８】前述のごとく埋め戻された掘削ずり２０に
掘削機本体１の掘進反力を取り、スラストジャッキ７を
介してカッタヘッド２を掘進させ、再び地山を掘削す
る。

【００４９】掘削後、掘削機本体１の後方の作業台車２
９を、推進ジャッキ３７により推進させ、作業台車固定
ジャッキ３５によりシュー３６を坑内周壁１０に押し付
けて固定し、この作業台車２９に搭載されたずり積みシ
ャベル３０により、トンネルの下部半断面に仮埋めまた
は埋め戻された掘削ずり２０を掘り起こし、支保工１サ
イクル分の掘削ずり撤去作業を行う。前記ずり積みシャ
ベル３０で掘り起こした掘削ずり２０は、ずり出しコン
ベア４５に積み込み、トンネルの後方に搬出し、ついで
トレンコンベア４６に引き渡し、さらに後方に搬出す
る。

【００５０】支保工１サイクル分の掘削ずり２０の撤去
作業完了後、直ちに支保工を施工する。この支保工は、
掘削機本体１のない支保工区間２７を用いて、作業台車
２９に搭載されたロックボルト用ドリフタ３１によりロ
ックボルト３２を打ち込み、同じく作業台車２９に搭載
されたコンクリート吹き付け用ノズル３３により坑内周
壁１０にコンクリートを吹き付けて行う。さらに、この
実施例では支保工区間２７を利用して、ＮＡＴＭ支保工
を施工することもできる。

【００５１】また、この実施例では油圧ホース・電線４
３をＵターンさせ、長さに融通を持たせている。したが
って、掘削機本体１が断層破砕帯の不良岩盤に遭遇した
ときは、油圧ホース・電線４３の長さに融通が効く範囲
で掘削機本体１を単独で掘進させ、不良岩盤の区間を突
破させて掘削機本体１を安定区間内に移動させ、その後
破砕帯の対策工を施工する。

【００５２】地山が良質岩盤の場合には、作業台車２９
に搭載されているずり積みシャベル３０を後方に旋回さ
せ、ホッパコンベア１４の後端部を直接ずり出しコンベ
ア４５の前端部に掛け、アウタケリー３の前後部に設け
られ、かつ各部とも複数個ずつ設けられたグリッパ６を
坑内周壁１０に摩擦的に接触させ、坑壁に掘進反力を取
って掘削機本体１を推進させ、掘削する。その場合に、
この実施例では図２，図５および図７から分かるよう
に、特に上部のグリッパ６の坑内周壁１０に対する接触
面積を広く形成しているので、トンネルの上部半断面の
天井部に集中的，破壊的な応力を与えることなく、天井
部を支持しながら掘進反力を取ることができる。

【００５３】しかも、この実施例では不良岩盤を掘削す
る場合の仮埋めまたは埋め戻された掘削ずり２０に掘進
反力を取る掘削形態から、良質岩盤を掘削する場合の坑
内周壁１０に掘進反力を取る掘削形態への盛り替え、こ
れと反対の盛り替えとも全く問題がなく、容易にかつ円
滑に盛り替えることができる。

【００５４】なお、この実施例におけるＴＢＭ運転台車
３８、油圧ユニット台車４０および電源台車４２は、従
来使用されているものと同様に機能する。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明掘削工法で
は亀裂の多い地盤や破砕帯の不良地盤の掘削時に、掘削
機本体１の後方における坑内の下部半断面を掘削ずり２
０により仮に埋め戻し、この埋め戻された掘削ずり２０
を軸方向および上方より加圧し、この二方向の加圧力と
掘削ずり２０の自重とによりスラスト反力を生じさせ、
この埋め戻された掘削ずり２０に掘削機本体１の掘進反
力を取り、掘削機本体１を推進させて掘削するようにし
ており、トンネルの下部半断面の周壁全面が前記軸方向
および上方より加圧された掘削ずり２０の加圧力と、掘
削ずり２０の自重との相乗した支持力で支持されるの
で、地山が亀裂の多い地盤や破砕帯の不良地盤であって
も、坑内周壁１０に損傷を与えることなく、肌落ちや崩
壊を防止しつつ安定した掘進反力を得てトンネルを掘進
し得る効果があり、掘削機本体１の後方で容易に支保工
を施工し得る効果を有する外、良質地盤の掘削時には坑
内周壁１０に広い摩擦的な接触を介して掘削機本体１の
掘進反力を取り、掘進反力を坑内周壁１０に盛り替える
ようにしているので、埋め戻された掘削ずり２０に掘進
反力を取る掘削形態と、坑内周壁１０に掘進反力を取る
掘削形態とに、問題なく容易にかつ円滑に盛り替えて掘
進し得る効果もある。

【００５６】また、本発明ＴＢＭでは掘削機本体１の後
方に、水平加圧ジャッキ１３を介して反力用水平加圧板
１２を取り付け、この反力用水平加圧板１２の後面上部
に、掘削ずり２０を受け取って前後方向に可逆搬送でき
かつトンネルの下部半断面の１ストローク分の埋め戻し
用の掘削ずり２０をストックし得るホッパコンベア１４
を、上下方向に回動可能にかつコンベア調節ジャッキ１
９を介して上下方向の位置を調節可能に装着し、このホ
ッパコンベア１４のコンベアフレーム１５に、埋め戻さ
れた掘削ずり２０を上方から加圧する垂直加圧装置２１
を取り付けるとともに、掘削機本体１に、坑内周壁１０
に広い面積で摩擦的に接し得るグリッパ６を設けている
ので、前記本発明掘削工法を的確に実施し得る効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＴＢＭの図面上の表示区分の説明図である。

【図２】図１のＡ部分の拡大側面図である。

【図３】図１のＢ部分の拡大側面図である。

【図４】図１のＣ部分の拡大側面図である。

【図５】図１のＡ部分の拡大平面図である。

【図６】図１のＢ部分の拡大平面図である。

【図７】ＴＢＭの掘削機本体部分の横断面図である。

【図８】ＴＢＭの反力用水平加圧板部分の横断面図であ
る。

【図９】トンネルの下部半断面の埋め戻し部分の横断面
図である。

【図１０】トンネルの支保工区間のロックボルト打設部
分の横断面図である。

【図１１】トンネルの支保工区間のコンクリート吹き付
け部分の横断面図である。

【図１２】後方台車におけるずり積みシャベルを備えた
作業台車部分の横断面図である。

【図１３】作業台車の作業台車固定ジャッキ部分の横断
面図である。

【図１４】後方台車における油圧ユニット台車部分の横
断面図である。

【図１５】ＴＢＭの反力用水平加圧板とホッパコンベア
と垂直加圧装置部分の詳細を示す拡大縦断側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 掘削機本体 ２ カッタヘッド ５ 回転駆動部 ６ グリッパ ７ スラストシリンダ １０ 坑内周壁 １２ 反力用水平加圧板 １３ 水平加圧ジャッキ １４ ホッパコンベア １９ コンベア調節ジャッキ ２０ 掘削ずり ２１ 垂直加圧装置 ２３ 垂直加圧板 ２４ 垂直加圧ジャッキ ２５ 天井プレート ２６ トンネルの下部半断面の埋め戻し部分 ２７ 支保工区間 ２８ 後方台車列

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 亀裂の多い地盤や破砕帯の不良地盤の掘
   削時に、掘削機本体１の後方におけるトンネルの下部半
   断面を掘削ずり２０により仮に埋め戻し、この埋め戻さ
   れた掘削ずり２０を軸方向および上方より加圧し、この
   二方向の加圧力と掘削ずり２０の自重とによりスラスト
   反力を生じさせ、この埋め戻された掘削ずり２０に掘削
   機本体１の掘進反力を取り、掘削機本体１を推進させて
   掘削し、良質地盤の掘削時には坑内周壁１０に広い摩擦
   的な接触を介して掘削機本体１の掘進反力を取り、掘進
   反力を坑内周壁１０に盛り替えて掘削することを特徴と
   する岩盤トンネルの掘削工法。
2. 【請求項２】 掘削機本体１の後方に、水平加圧ジャッ
   キ１３を介して反力用水平加圧板１２を取り付け、この
   反力用水平加圧板１２の後面上部に、掘削ずり２０を受
   け取って前後方向に可逆搬送できかつトンネルの下部半
   断面の１ストローク分の埋め戻し用の掘削ずり２０をス
   トックし得るホッパコンベア１４を、上下方向に回動可
   能にかつコンベア調節ジャッキ１９を介して上下方向の
   角度を調節可能に装着し、このホッパコンベア１４のコ
   ンベアフレーム１５に、埋め戻された掘削ずり２０を上
   方から加圧する垂直加圧装置２１を取り付けるととも
   に、掘削機本体１に、坑内周壁１０に広い面積で摩擦的
   に接し得るグリッパ６を設けたことを特徴とする岩盤ト
   ンネル掘削機。