JP3378615B2 - Construction method of tunnel - Google Patents

Construction method of tunnel

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JP3378615B2 JP17343793A JP17343793A JP3378615B2 JP 3378615 B2 JP3378615 B2 JP 3378615B2 JP 17343793 A JP17343793 A JP 17343793A JP 17343793 A JP17343793 A JP 17343793A JP 3378615 B2 JP3378615 B2 JP 3378615B2
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

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、掘削すべきトンネルの
周囲を予め補強した後にトンネルを掘削するトンネルの
施工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 tunnel construction method for excavating a tunnel after previously reinforcing the periphery of the tunnel to be excavated.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のようにトンネルの施工において
は、掘削時に、掘削されるトンネル先端部のまだ覆工さ
れていない部分で、切羽(掘削中のトンネルの最先端部
の掘削面)や天端が崩落する可能性があるので、掘削時
に上記天端等の崩落を防止するために様々な施工方法が
用いられている。このような施工方法の一つとして近年
プレライニング工法が行なわれている。
2. Description of the Related Art As is well known, in the construction of a tunnel, at the time of excavation, the face of the tip of the tunnel to be excavated, which is not lined yet, face (excavation surface of the tip of the tunnel during excavation) or sky. Since the end may collapse, various construction methods are used to prevent the top end and the like from collapsing during excavation. As one of such construction methods, a pre-lining method has recently been performed.

【0003】従来、プレライニング工法においては、図
3に示すように、例えば、掘削すべきトンネルの外周面
に沿って地山eに溝aを形成する掘削機1を用いて切羽
2aに略円弧状の溝aを形成するとともに、該溝aにモ
ルタルや薬液等の自己硬化性の硬化物を注入して、ライ
ニングLを形成するものであった。すなわち、トンネル
2を掘削する前に、上記ライニングLによる一次覆工を
行なってしまうものであった。
Conventionally, in the prelining method, as shown in FIG. 3, for example, an excavator 1 which forms a groove a in a natural ground e along an outer peripheral surface of a tunnel to be excavated is used to form a substantially circular face 2a. The lining L was formed by forming the arc-shaped groove a and injecting a self-curing cured material such as mortar or a chemical solution into the groove a. That is, before excavating the tunnel 2, the primary lining with the lining L was performed.

【0004】なお、上記掘削機1は、例えば、レール3
上を走行する走行車4上に、先端がトンネル2の内面に
沿って回動するアーム5が設けられ、該アーム5の先端
部に溝aを掘削するカッター6が設けられたものであ
る。そして、上記ライニングLは、地山eの掘削すべき
トンネル部分を覆うように形成され、上記ライニングL
内を掘削していくことにより、掘削時にトンネル2の天
端部等が崩落することがなく、安全にトンネル2を掘削
することができる。
The excavator 1 has, for example, a rail 3
An arm 5 whose tip rotates along the inner surface of the tunnel 2 is provided on a traveling vehicle 4 traveling above, and a cutter 6 for excavating a groove a is provided at the tip of the arm 5. The lining L is formed so as to cover the tunnel portion of the natural ground e to be excavated, and the lining L is formed.
By excavating the inside, it is possible to excavate the tunnel 2 safely without the top end portion or the like of the tunnel 2 falling during excavation.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記プレラ
イニング工法では、例えば、図3に示したように、カッ
ター6を弧状に形成して、トンネル2の既に掘削された
部分の先端のライニングLが施された部分の内面側から
掘削方向に対して斜め外方に向かって、弧状の溝aを掘
削するようになっている。また、真っ直ぐな直形カッタ
ーを用いた場合には、上記トンネル2のプレライニング
の先端部分の内面側からトンネル2の掘削方向に対して
斜め外方に向かって傘状に溝を掘削するようになってい
る。
By the way, in the above-mentioned pre-lining method, for example, as shown in FIG. 3, the cutter 6 is formed in an arc shape so that the lining L at the tip of the already excavated portion of the tunnel 2 is formed. The arcuate groove a is excavated from the inner surface side of the applied portion toward the outside obliquely with respect to the excavation direction. Further, when a straight straight cutter is used, a groove is excavated in an umbrella shape from the inner surface side of the tip portion of the pre-lining of the tunnel 2 obliquely outward with respect to the excavation direction of the tunnel 2. Has become.

【0006】上述したようにトンネル2の掘削方向と平
行に溝aを掘削できない理由は以下によるものである。
すなわち、トンネル2の先端部分においては、その内面
に既にライニングLが施された状態であり、直径カッタ
ーをトンネル2の掘削方向に向けてトンネルの外周に沿
った溝を掘削しようとした場合には、トンネル2の内面
に沿って直形カッターを配置するしかない。そして、ト
ンネル2の内面に沿って直形カッターを配置した場合に
は、トンネル2の内周よりも内側しか掘削できない。し
たがって、トンネル2の掘削方向と平行に溝aを形成し
ようとした場合には、トンネルの外周側に溝を形成する
ことができず、トンネルの外面を溝に注入されたモルタ
ルにより補強することができない。
The reason why the groove a cannot be excavated in parallel with the excavation direction of the tunnel 2 as described above is as follows.
That is, at the tip of the tunnel 2, the inner surface of the tunnel 2 is already lined with L, and when the diameter cutter is oriented in the direction of excavation of the tunnel 2 and a groove along the outer circumference of the tunnel is to be excavated, , There is no choice but to arrange a straight cutter along the inner surface of the tunnel 2. When the straight cutter is arranged along the inner surface of the tunnel 2, only the inside of the inner circumference of the tunnel 2 can be excavated. Therefore, when it is attempted to form the groove a parallel to the excavation direction of the tunnel 2, the groove cannot be formed on the outer peripheral side of the tunnel, and the outer surface of the tunnel can be reinforced by the mortar injected into the groove. Can not.

【0007】したがって、上述のように弧状のカッター
もしくは直形カッターを用いて斜め外方に溝を形成して
プレライニングを行なうしかなく、一回の掘削スパン毎
にトンネル2の内面から斜め外方に向かったライニング
Lが形成されることになる。そして、掘削されたトンネ
ル2の内面に形成されたライニングLは、図3に示すよ
うに、各掘削スパン毎のライニングLが互いに斜めに接
合された不連続な状態となっている。すなわち、プレラ
イニング工法では、ライニングLが掘削スパン毎の段差
を有するものとなり、通常の一次覆工のように、トンネ
ルの内面を連続した平滑なライニングで覆うことができ
なかった。
Therefore, as described above, there is no choice but to perform pre-lining by forming a groove obliquely outward using an arc-shaped cutter or a straight-shaped cutter, and from the inner surface of the tunnel 2 obliquely outward at each excavation span. Thus, the lining L facing toward is formed. Then, as shown in FIG. 3, the lining L formed on the inner surface of the excavated tunnel 2 is in a discontinuous state in which the lining L for each excavation span is obliquely joined to each other. That is, in the pre-lining method, the lining L has a step for each excavation span, and thus it was not possible to cover the inner surface of the tunnel with a continuous and smooth lining unlike the ordinary primary lining.

【0008】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、トンネルの外周面に沿ってトンネルの進行方向
と平行に溝を掘削することができ、該溝にモルタルを注
入することにより、トンネルの全体に渡って連続的かつ
平滑なライニングを形成できるトンネルの施工方法を提
供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to excavate a groove along the outer peripheral surface of the tunnel in parallel with the traveling direction of the tunnel, and by injecting mortar into the groove, It is an object of the present invention to provide a tunnel construction method capable of forming a continuous and smooth lining over the entire tunnel.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のトンネルの施工
方法は、掘削すべきトンネルの少なくとも上面側に、上
記トンネルの外面に沿って溝を掘削するとともに、該溝
にモルタル等の硬化物を注入して上記トンネルの外面に
ライニングを形成する補強工程と、次いで、該補強工程
により形成されたライニングの内側に上記トンネルを掘
削する掘削工程とを繰り返してなるトンネルの施工方法
であって、上記補強工程における溝の掘削は、上記トン
ネルの切羽において、既に形成された上記ライニングの
内周面に沿って上記トンネルの掘削方向と平行にカッタ
ーを配置した状態で、該カッターを上記トンネルの掘削
方向に前進させることにより掘削すべきトンネルの内側
に削孔を掘削し、次いで、上記カッターを後方に移動し
て上記削孔から抜き出し、上記切羽と上記ライニングの
内周面との接合部において、上記トンネルの掘削方向に
対して斜め外方に向けて配置し、上記カッター前端部に
より既に形成された上記ライニングの外周面の延長面に
達するまで上記カッターの方向に沿って掘削しながら上
記カッターを直進させ、さらに上記削孔に沿って掘削し
ながら上記削孔を上記トンネルの外方側に拡張し、上記
カッターをトンネルの掘削方向に前進させるとともにト
ンネルの掘削方向と平行に近付けていくことで、上記ラ
イニングの外周面の延長面に沿って上記カッターを上記
トンネルの掘削方向と平行に配置し、該カッターを上記
延長面に沿って略弧状に移動することにより上記溝を掘
削することを上記課題の解決手段とした。
According to the method of constructing a tunnel of the present invention, at least an upper surface side of a tunnel to be excavated, a groove is excavated along an outer surface of the tunnel, and a hardened material such as mortar is provided in the groove. A method of constructing a tunnel, which comprises repeating a step of injecting a reinforcing material to form a lining on the outer surface of the tunnel, and then an excavating step of excavating the tunnel inside the lining formed by the reinforcing step. The excavation of the groove in the reinforcing step is performed in the face of the tunnel by placing the cutter along the inner peripheral surface of the lining that has already been formed in parallel with the excavation direction of the tunnel, and in the excavation direction of the tunnel. To drill the hole inside the tunnel to be drilled, then move the cutter backward to remove the hole from the hole. At the joint between the face and the inner peripheral surface of the lining, it is arranged diagonally outward with respect to the excavation direction of the tunnel, and the extension of the outer peripheral surface of the lining already formed by the cutter front end. While excavating along the direction of the cutter until reaching the surface, the cutter is advanced straight, and while further excavating along the drilling hole, the drilling hole is expanded to the outside of the tunnel, and the cutter is drilled in the tunnel. By advancing in the direction and approaching parallel to the excavation direction of the tunnel, the cutter is arranged parallel to the excavation direction of the tunnel along the extension surface of the outer peripheral surface of the lining, and the cutter is attached to the extension surface. The excavation of the groove by moving in a substantially arc shape along the above is the means for solving the above-mentioned problems.

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【0012】さらに、上記カッターは、上下に配置され
た2つのチェーンソーを具備してなり、下側のチェーン
ソーの前端部上面に、上側のチェーンソーの後端部を支
持するとともに上側のチェーンソーに駆動力を伝達する
支持体が設けられ、上記下側のチェーンソーの先端が支
持体の前面より前方に配置されていることが好ましい。
Further, the cutter comprises two chainsaws arranged one above the other, and the rear end of the upper chain saw is supported on the upper surface of the front end of the lower chain saw and the driving force is applied to the upper chain saw. Is preferably provided, and the tip of the lower chain saw is arranged in front of the front surface of the support.

【0013】[0013]

【作用】上記構成によれば、トンネルの切羽において、
既に形成された上記ライニングの内周面に沿って上記ト
ンネルの掘削方向と平行にカッターを配置した状態で、
該カッターを上記トンネルの掘削方向に前進させること
により掘削すべきトンネルの内側に削孔を掘削し、次い
で、上記カッターを後方に移動して上記削孔から抜き出
し、上記切羽と上記ライニングの内周面との接合部にお
いて、上記トンネルの掘削方向に対して斜め外方に向け
て配置し、上記カッター前端部により既に形成された上
記ライニングの外周面の延長面に達するまで上記カッタ
ーの方向に沿って掘削しながら上記カッターを直進さ
せ、さらに上記削孔に沿って掘削しながら上記削孔を上
記トンネルの外方側に拡張し、上記カッターをトンネル
の掘削方向に前進させるとともにトンネルの掘削方向と
平行に近付けていくことで、上記ライニングの外周面の
延長面に沿って上記カッターを上記トンネルの掘削方向
と平行に配置するための削孔を、トンネルの既に掘削さ
れた部分内から容易に設けることができる。
According to the above construction, in the face of the tunnel,
With the cutter arranged in parallel with the excavation direction of the tunnel along the inner peripheral surface of the already formed lining,
A hole is drilled inside the tunnel to be excavated by advancing the cutter in the excavating direction of the tunnel, and then the cutter is moved backward to extract from the hole, and the inner face of the face and the lining is cut. At the joint with the surface, it is arranged diagonally outward with respect to the excavation direction of the tunnel, and along the direction of the cutter until it reaches the extension surface of the outer peripheral surface of the lining already formed by the cutter front end. While excavating, the cutter is moved straight, and while further excavating along the drilled hole, the drilled hole is expanded to the outer side of the tunnel, and the cutter is advanced in the tunnel excavating direction and the tunnel excavating direction. By approaching them in parallel, the cutter was placed parallel to the excavation direction of the tunnel along the extension surface of the outer peripheral surface of the lining. The drilling of, can be easily provided from the already excavated portion of the tunnel.

【0014】また、上記カッターをトンネルの掘削方向
に前進させるとともにトンネルの掘削方向と平行に近付
けていくことで、上記ライニングの外周面の延長面に沿
って上記カッターを上記トンネルの掘削方向と平行に配
置することができる。
Further, by advancing the cutter in the excavating direction of the tunnel and approaching it in parallel with the excavating direction of the tunnel, the cutter is parallel to the excavating direction of the tunnel along the extension surface of the outer peripheral surface of the lining. Can be placed at.

【0015】そして、上記ライニングの外周面の延長面
に沿って上記カッターを上記トンネルの掘削方向と平行
に配置し、該カッターを上記延長面に沿って略弧状に移
動することにより上記溝を掘削することができる。
Then, the cutter is arranged along the extension surface of the outer peripheral surface of the lining in parallel with the excavation direction of the tunnel, and the cutter is moved along the extension surface in a substantially arc shape to excavate the groove. can do.

【0016】さらに、上記カッターは、上下に配置され
た2つのチェーンソーを具備してなり、下側のチェーン
ソーの前端部上面に、上側のチェーンソーの後端部を支
持するとともに上側のチェーンソーに駆動力を伝達する
支持体が設けられ、上記下側のチェーンソーの先端が支
持体の前面より前方に配置されていることにより、上側
のチェーンソーを用いて削孔を拡張するとともに上側の
チェーンソーを削孔内に配置する際に、チェーンソーを
支持するとともにチェーンソーに駆動力を伝達する支持
体が、削孔の入口に規制され、チェーンソーを削孔内に
配置できない状況となりそうな際に、支持体の前面より
前に配置された下側の先端部が削孔の入口の下側部分を
掘削し、支持体が削孔の入口に規制されるのを防止する
ことができる。
Further, the cutter comprises two chainsaws arranged one above the other, supporting the rear end of the upper chain saw on the upper surface of the front end of the lower chain saw and driving force to the upper chain saw. Is provided, and the tip of the lower chain saw is arranged in front of the front surface of the support, so that the upper chain saw is used to expand the drilling hole and the upper chain saw is drilled. The support body that supports the chain saw and that transmits the driving force to the chain saw is restricted by the entrance of the drilling hole when it is placed, and it becomes difficult to place the chain saw in the drilling hole. It is possible to prevent the lower tip portion arranged in front from excavating the lower part of the entrance of the drilling hole and restricting the support body to the entrance of the drilling hole.

【0017】[0017]

【実施例】以下に本発明のトンネルの施工方法の一実施
例を図面を参照して説明する。図1及び図2は、トンネ
ル10の掘削に際し、トンネル10の既に掘削された部
分(トンネル10a)の先端部において、ライニング1
1を形成するための溝12(図2(D)に図示)を掘削
する工程を示すものである。なお、この実施例のトンネ
ル施工方法は、掘削すべきトンネル10bの外周面に沿
って少なくともトンネルの上面側を覆う略円弧状の溝1
2を掘削し、該溝12にモルタルもしくは薬液等の硬化
物を注入することにより、トンネル内の空間を掘削する
前にトンネル10bの外周面に沿ったライニングを形成
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the tunnel construction method of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show the lining 1 at the tip of the already excavated portion of the tunnel 10 (tunnel 10a) when excavating the tunnel 10.
3 shows a step of excavating a groove 12 (illustrated in FIG. 2D) for forming 1. In addition, in the tunnel construction method of this embodiment, the substantially arc-shaped groove 1 that covers at least the upper surface side of the tunnel 10 along the outer peripheral surface of the tunnel 10b to be excavated.
2 is excavated and a hardened material such as mortar or a chemical solution is injected into the groove 12 to form a lining along the outer peripheral surface of the tunnel 10b before excavating the space in the tunnel.

【0018】ここで、トンネルの掘削方法について説明
する前に、上記溝12を掘削する掘削装置について説明
する。掘削装置は、周知の自由断面掘削機などと略同様
の基本構成を有するものであって、トンネル内を走行す
るためのクローラ等の走行車(図示略)と、該走行車の
全部に配置されたアーム(図示略)と、該アームのアー
ム先端部13aに設けられたカッター13とを有するも
のである。そして、上記アームは、カッター13の設け
られたアーム先端部13aにおいてカッター13の角度
を変更できるとともに、カッター13をトンネル10の
掘削方向に向けた状態でカッター13をトンネル10の
外周面に沿って略円弧状に移動できるようになってい
る。
Before explaining the tunnel excavating method, an excavating device for excavating the groove 12 will be described. The excavator has a basic structure similar to that of a known free-section excavator and the like, and is arranged in a traveling vehicle (not shown) such as a crawler for traveling in a tunnel and all of the traveling vehicles. And an cutter (not shown) and a cutter 13 provided at an arm tip portion 13a of the arm. The arm can change the angle of the cutter 13 at the arm tip 13a provided with the cutter 13, and the cutter 13 can be moved along the outer peripheral surface of the tunnel 10 with the cutter 13 facing the excavation direction of the tunnel 10. It can be moved in a substantially arc shape.

【0019】そして、上記カッター13は、チェーンソ
ー式のものであり、長尺な板体の外周を刃のついたチェ
ーンが周回することにより地山eを掘削する周知のもの
である。本実施例の掘削装置のカッター13は、アーム
先端部13aから前方に向かって延出する第1のチェー
ンソー14と、該第1のチェーンソー14の下方に第1
のチェーンソー14と平行に設けられた第2のチェーン
ソー15とを有するものである。そして、第1のチェー
ンソー14に対して、第2のチェーンソー15は短く形
成されるとともに、第2のチェーンソー15のほうが第
2のチェーンソー14より後方に配置されている。ま
た、第1のチェーンソー14は、その後端部を第2のチ
ェーンソー15の先端部から上方に突出する第1の支持
体16に支持されている。また、第2のチェーンソー1
5は、その後端部をアーム先端部13aに支持された第
2の支持体17に支持されている。
The cutter 13 is of a chain saw type, and is a well-known cutter for excavating the natural ground e by making a chain having a blade around the outer circumference of a long plate. The cutter 13 of the excavator of the present embodiment includes a first chainsaw 14 extending forward from the arm tip portion 13a and a first chainsaw 14 below the first chainsaw 14.
The second chain saw 15 is provided in parallel with the second chain saw 14 of FIG. The second chain saw 15 is formed shorter than the first chain saw 14, and the second chain saw 15 is arranged rearward of the second chain saw 14. Further, the first chain saw 14 is supported at its rear end portion by a first support body 16 protruding upward from the tip end portion of the second chain saw 15. Also, the second chainsaw 1
5 is supported by a second support 17 whose rear end is supported by the arm tip 13a.

【0020】そして、第1及び第2のチェーンソー1
4、15を駆動する動力は、上記第2の支持体17内部
の図示しない伝達機構により第2のチェーンソー15及
び第1の支持体16内部の図示しない伝達機構に伝達さ
れ、次いで第1の支持体16内部の伝達機構により第1
のチェーンソー14に伝達されるようになっている。ま
た、第1のチェーンソー14と第2のチェーンソー15
とは、アーム先端部13aに一体に支持されており、ア
ーム先端部13aの動きに対応して一体に移動するよう
になっている。さらに、第2のチェーンソー14の先端
は、第1の支持体16の前面より前方に突出して形成さ
れている。
Then, the first and second chainsaws 1
The power for driving Nos. 4 and 15 is transmitted to a transmission mechanism (not shown) inside the second chainsaw 15 and the first support 16 by a transmission mechanism (not shown) inside the second support 17 and then to the first support. First by the transmission mechanism inside the body 16
It is transmitted to the chainsaw 14 of. In addition, the first chainsaw 14 and the second chainsaw 15
Is integrally supported by the arm tip portion 13a, and moves integrally with the movement of the arm tip portion 13a. Further, the tip of the second chainsaw 14 is formed so as to project forward from the front surface of the first support body 16.

【0021】次に以上のような掘削装置を用いて、トン
ネルの外周面に沿った溝12を掘削する方法について図
1(A)(B)(C)と、図2(A)(B)(C)
(D)を参照して説明する。なお、これら図1及び図2
は、掘削途中のトンネル10の先端部分を示すものであ
って、既に掘削されたトンネル10aの内面には、後述
する方法により形成されたライニング11が切羽18ま
で、トンネル10aの外周の少なくとも上側を覆うよう
に形成されている。
Next, a method of excavating the groove 12 along the outer peripheral surface of the tunnel using the excavation device as described above will be described with reference to FIGS. 1 (A) (B) (C) and FIGS. 2 (A) (B). (C)
This will be described with reference to (D). In addition, these FIG. 1 and FIG.
Indicates a tip portion of the tunnel 10 in the middle of excavation, and a lining 11 formed by a method described later is provided on the inner surface of the already excavated tunnel 10a up to the face 18, at least on the upper side of the outer periphery of the tunnel 10a. It is formed so as to cover.

【0022】まず、図1(A)に示すように、第1のチ
ェーンソー14の上面をライニング11の内周面に沿わ
せた状態で、掘削すべきトンネル10bの掘削方向に向
かって前進させることにより、切羽18から地山a内に
トンネル10bの掘削方向に向かって延出する平板状の
削孔19を形成する。この削孔19は、ライニング11
の内周面に沿って第1のチェーンソー14によって掘削
されたものなので、掘削すべきトンネル10bの内側に
位置している。
First, as shown in FIG. 1 (A), with the upper surface of the first chainsaw 14 along the inner peripheral surface of the lining 11, it is advanced in the excavating direction of the tunnel 10b to be excavated. As a result, a flat plate-shaped hole 19 extending from the face 18 in the ground a toward the excavation direction of the tunnel 10b is formed. This drill hole 19 has a lining 11
Since it has been excavated by the first chainsaw 14 along the inner peripheral surface of the , it is located inside the tunnel 10b to be excavated.

【0023】次いで、図1(B)に示すように、第1の
チェーンソー14を後方に移動して上記削孔19から抜
き出し、第1のチェーンソー14をトンネル10の掘削
方向に対して斜め外方に向けて配置する。そして、切羽
18とライニング11の内周面との接合部において、斜
め外方に向けて配置された第1のチェーンソー14の方
向に沿って第1のチェーンソー14を前進させる。そし
て、図1(C)に示すように、第1のチェーンソー14
の先端部が、既に形成されたライニング11の外面と同
じ位置、すなわちライニング11の外周面の延長面に達
するまで掘削する。
Then, as shown in FIG. 1 (B), the first chainsaw 14 is moved rearward and pulled out from the hole 19, and the first chainsaw 14 is slanted outward with respect to the excavation direction of the tunnel 10. Place it toward. Then, at the joint between the face 18 and the inner peripheral surface of the lining 11, the first chainsaw 14 is moved forward along the direction of the first chainsaw 14 that is arranged obliquely outward. Then, as shown in FIG. 1C, the first chainsaw 14
Excavation is performed until the tip of the lining reaches the same position as the outer surface of the lining 11 already formed, that is, the extension surface of the outer peripheral surface of the lining 11 .

【0024】次に、図2(A)に示すように、第1のチ
ェーンソー14を上述のようにトンネル10の掘削方向
に対して斜め外方に向けて配置した状態で、第1のチェ
ーンソー14をトンネルの掘削方向に上記削孔19に沿
って移動することにより、第1のチェーンソー14先端
部によって、上記削孔19のトンネル10の外方側の面
を掘削していき、削孔19をライニング11の外周面の
延長面までトンネル10の外方側に拡張する。
Next, as shown in FIG. 2 (A), the first chainsaw 14 is arranged with the first chainsaw 14 facing obliquely outward with respect to the excavation direction of the tunnel 10 as described above. Is moved in the tunnel excavation direction along the drilled hole 19, whereby the outer surface of the tunnel 10 of the drilled hole 19 is drilled by the tip of the first chainsaw 14, and the drilled hole 19 is cut. Of the outer surface of the lining 11
It extends to the outside of the tunnel 10 up to the extension surface .

【0025】そして、上述のように削孔19のトンネル
10の外方側の面をトンネル10の掘削方向に向かって
掘削していくにしたがって、第1のチェーンソー14の
先端部をライニング11の外周面の延長面に合わせたま
ま、第1のチェーンソー14の後端部をトンネル10の
外方側に移動していくことにより、第1のチェーンソー
14の向きを徐々にトンネル10の掘削方向に対して平
行にしていく。
Then, as described above, as the surface of the hole 10 on the outer side of the tunnel 10 is excavated in the excavating direction of the tunnel 10, the tip of the first chainsaw 14 is attached to the outer periphery of the lining 11. By moving the rear end of the first chainsaw 14 to the outer side of the tunnel 10 while keeping the extension of the surface aligned, the direction of the first chainsaw 14 is gradually increased with respect to the excavation direction of the tunnel 10. And make them parallel.

【0026】さらに、第1のチェーンソー14を前進さ
せていくと、第1のチェーンソー14を支持するととも
に第1のチェーンソー14に駆動力を伝達する第1の支
持体16が、上記平板状の削孔19の開口部の下側にぶ
つかって、第1のチェーンソー14の上記移動が規制さ
れてしまうことになるが、ここで、第1の支持体16を
支持するととも、第1のチェーンソー14の後端部の下
方に配置された第2のチェーンソー15の先端部が平板
状の削孔19の開口部の下側を掘削することになり、上
記第1の支持体16が削孔19の開口部につかえてしま
うことがなく、削孔19の上方の掘削を連続して行なう
ことができる。
Further, when the first chainsaw 14 is further advanced, the first support body 16 that supports the first chainsaw 14 and transmits the driving force to the first chainsaw 14 is cut into the flat plate shape. Although the movement of the first chainsaw 14 is restricted by hitting the lower side of the opening of the hole 19, the first supporting body 16 is supported and the movement of the first chainsaw 14 is restricted. The front end of the second chainsaw 15 arranged below the rear end excavates the lower side of the opening of the flat plate-shaped hole 19, and the first support 16 opens the hole 19. It is possible to continuously excavate above the drilled hole 19 without being caught in the portion.

【0027】そして、図2(C)に示すように、第1の
チェーンソー14全体が削孔19内に入るとともに、ト
ンネル10の掘削方向と平行になり、かつ、ライニング
11の外周面の延長面に沿って配置されることになる。
次に、図2(D)に示すように、第1のチェーンソー1
4を、第2のチェーンソー15の先端部が削孔19の外
に出るまで後方に移動させる。この際に、第1のチェー
ンソー14を支持する第1の支持体16も削孔19の外
に出ることになる。
Then, as shown in FIG. 2C, the entire first chainsaw 14 enters the drilling hole 19 and becomes parallel to the excavation direction of the tunnel 10 and the lining.
It is arranged along the extension surface of the outer peripheral surface of 11 .
Next, as shown in FIG. 2D, the first chainsaw 1
4 is moved rearward until the tip of the second chainsaw 15 comes out of the drilled hole 19. At this time, the first support 16 that supports the first chainsaw 14 also comes out of the drilled hole 19.

【0028】また、第1のチェーンソー14を後方に移
動させることにより、第1のチェーンソー14の後端部
が既に構築されたライニング11の先端部を削ることに
なる。次に、第1のチェーンソー14を、図2(D)に
示した状態、すなわち、第1のチェーンソー14が、
イニング11の外周面の延長面に沿ってトンネル10の
掘削方向と平行に配置されるとともに、第1のチェーン
ソー14の第1の支持体16に支持された後端部を除く
前部が、切羽18よりトンネルの掘削方向に延出した状
態で、第1のチェーンソー14をライニング11の外周
面の延長面に沿って略弧状に移動させることにより、掘
削すべきトンネル10bの外面に沿った弧状の溝12を
掘削する。なお、この際に、第1のチェーンソー14の
後端部により既に構築されたライニング11の先端部が
全体に渡って削られることになる。
Further, by moving the first chainsaw 14 rearward, the rear end of the first chainsaw 14 scrapes off the front end of the lining 11 already constructed. Next, the first chain saw 14, the state shown in FIG. 2 (D), i.e., the first chain saw 14, La
Of the tunnel 10 along the extension of the outer surface of the inning 11.
While being arranged in parallel with the excavation direction , the front portion of the first chainsaw 14 except the rear end portion supported by the first support 16 extends from the face 18 in the tunnel excavation direction. The chain saw 14 of No. 1 is the outer circumference of the lining 11.
The arcuate groove 12 along the outer surface of the tunnel 10b to be excavated is excavated by moving in a substantially arcuate shape along the extended surface of the surface. At this time, the front end of the lining 11 already constructed by the rear end of the first chain saw 14 is entirely scraped.

【0029】以上のように掘削された溝12は、第1の
チェーンソー14がライニング11の外周面の延長面に
沿ってトンネル10の掘削方向と平行に配置されている
ので、掘削すべきトンネル10bの外面の外側にトンネ
ル10bの掘削方向と平行に形成される。次に、掘削さ
れた溝12内に、モルタルを注入することにより、上記
溝12と同形状のライニング11を形成する。なお、モ
ルタルを注入する際には、第1のチェーンソー14の弧
状の掘削移動に対応して、掘削された部分が崩落する前
に、モルタルを注入することが好ましい。
In the groove 12 excavated as described above, the first chainsaw 14 is formed on the extension surface of the outer peripheral surface of the lining 11.
Since it is arranged parallel to the excavation direction of the tunnel 10, it is formed outside the outer surface of the tunnel 10b to be excavated in parallel to the excavation direction of the tunnel 10b. Next, mortar is injected into the excavated groove 12 to form a lining 11 having the same shape as the groove 12. When injecting the mortar, it is preferable to inject the mortar before the excavated portion collapses, corresponding to the arcuate excavation movement of the first chainsaw 14.

【0030】そして、ライニング11は、掘削すべきト
ンネル10bの外面の外側にトンネル10bの外面に沿
って、トンネル10bの掘削方向と平行に形成されるこ
とになる。したがって、各掘削スパンにおいて形成さえ
るライニング11が、トンネル10の外面に沿うととも
にトンネル10の掘削方向と平行なので、容易にライニ
ング11全体を連続した平滑な形状とすることができ
る。
The lining 11 is formed outside the outer surface of the tunnel 10b to be excavated, along the outer surface of the tunnel 10b, and in parallel with the excavating direction of the tunnel 10b. Therefore, since the lining 11 formed in each excavation span is along the outer surface of the tunnel 10 and parallel to the excavation direction of the tunnel 10, the entire lining 11 can be easily made into a continuous and smooth shape.

【0031】また、既に構築されたライニング11の先
端部と今回の溝12の掘削により形成されたライニング
(図示略)の後端部の間にも上記モルタルを打設し、既
に構築されたライニング11と今回構築されるライニン
グとを接合させるようにする。この際に、既に構築され
たライニング11の先端部は、第1のチェーンソー14
の後端部によって削られることにより、その先端面を整
えられるとともに、目荒らしされた状態となり、既に構
築されたライニング11の先端部と、今回構築されるラ
イニングとの接合部すなわち打ち継ぎ部を強固なものと
することができ、一体の連続構造体を形成できる。
The mortar is also placed between the tip of the already constructed lining 11 and the rear end of the lining (not shown) formed by the excavation of the groove 12 this time, and the lining already constructed. 11 and the lining constructed this time are joined. At this time, the tip portion of the lining 11 that has already been constructed has the first chainsaw 14
By scraping with the rear end of the lining, the front end surface of the lining 11 is roughened and the front end of the lining 11 already constructed is joined to the lining constructed this time. It can be strong and can form an integral continuous structure.

【0032】次いで、ライニングが形成された地山aの
上記ライニングの内側を周知の掘削方法、例えば、自由
断面掘削機により掘削して、ライニングの先端部までト
ンネル10を前進させる。そして、再び上記ライニング
11を構築する工程とトンネル10を掘削する工程を繰
り返し行なうことにより、トンネル10を完成する。
Next, the inside of the lining of the ground a having the lining is excavated by a known excavation method, for example, a free-section excavator, and the tunnel 10 is advanced to the tip of the lining. Then, the step of constructing the lining 11 and the step of excavating the tunnel 10 are repeated again to complete the tunnel 10.

【0033】以上説明したように、この実施例のトンネ
ルの掘削方法によれば、構築すべきトンネル10bの外
側に該トンネル10bの外面に沿ってトンネル10bの
掘削方向に平行な溝12を形成することができるので、
構築すべきトンネル10bの外側にトンネル10bの外
面に沿うとともにトンネル10bの掘削方向に平行なラ
イニング11を施すことができる。
As described above, according to the tunnel excavation method of this embodiment, the groove 12 parallel to the excavation direction of the tunnel 10b is formed outside the tunnel 10b to be constructed along the outer surface of the tunnel 10b. Because you can
A lining 11 may be provided outside the tunnel 10b to be constructed along the outer surface of the tunnel 10b and parallel to the excavation direction of the tunnel 10b.

【0034】したがって、各掘削スパン毎に形成された
ライニング11は、全てトンネル10の掘削方向に平行
なものとなるので、各掘削スパン毎のライニング11同
士を接合した際に、連続して平滑な形状とすることがで
き、従来のように断面が斜めや円弧状になったライニン
グに比較して、小量のモルタルにより強固なライニング
11を施すことができ、トンネル10の施工コストを低
減することができる。また、一次覆工となるライニング
10の内面が連続して平滑なものとなっていることによ
り、容易に二次覆工を行なうことができる。
Therefore, since the linings 11 formed for each excavation span are all parallel to the excavation direction of the tunnel 10, when the linings 11 for each excavation span are joined together, they are continuously smooth. The lining 11 can be formed into a shape, and compared to the conventional lining having an oblique or arcuate cross section, a small amount of mortar can be used to provide a strong lining 11, and the construction cost of the tunnel 10 can be reduced. You can Further, since the inner surface of the lining 10 which is the primary lining is continuous and smooth, the secondary lining can be easily performed.

【0035】なお、上記トンネルの施工方法においては
溝12を掘削する掘削装置のカッター13として、2つ
のチェーンソー14、15を有するカッター13を用い
たが、本発明は、必ずしも上記カッター13に限られる
ものではない。例えば、一つのチェーンソーからなるカ
ッターを用いた場合には、上記図1(B)及び上記図1
(C)において、第1のチェーンソー14の先端部を斜
め上に向けてトンネルの外面側に突出させて削孔19を
上方に拡張させる際に、上記図1(B)の第1のチェー
ンソー12の位置よりも後方、すなわち、既に構築され
たトンネル10aの内面部分から上記削孔19の方向に
沿った溝を形成し、該溝と連通するように削孔19を上
方に拡張するようにすれば、第1のチェーンソー14を
支持する第1の支持体16を削孔19内に入れることな
く、第1のチェーンソー14をトンネル10bの外側に
配置できるとともにトンネル10bの掘削方向と平行に
配置できる。
In the tunnel construction method, the cutter 13 having the two chainsaws 14 and 15 is used as the cutter 13 of the excavator for excavating the groove 12, but the present invention is not limited to the cutter 13. Not a thing. For example, when a cutter consisting of one chainsaw is used, the above-mentioned FIG.
In (C), when the tip end of the first chainsaw 14 is projected obliquely upward to the outer surface side of the tunnel and the drilling hole 19 is expanded upward, the first chainsaw 12 of FIG. Forming a groove in the direction of the drilled hole 19 from the inner surface portion of the already constructed tunnel 10a, and expanding the drilled hole 19 upward so as to communicate with the groove. For example, the first chainsaw 14 can be arranged outside the tunnel 10b and in parallel with the excavation direction of the tunnel 10b without inserting the first support 16 that supports the first chainsaw 14 into the drilled hole 19. .

【0036】したがって、第2のチェーンソー15がな
くとも上記ライニング11と同様に、掘削すべきトンネ
ル10bの外側にトンネル10bの外面に沿うととも
に、トンネル10bの掘削方向と平行なライニング11
を形成することができる。また、上記削孔19の掘削及
び拡張をチェーンソー以外のもので行なった後にチェー
ンソーを削孔内に配置して溝を形成するようにしても良
い。さらに、上記実施例では、溝12にモルタルを注入
するものとしたが、モルタルに限られるものではなく、
セメント、コンクリート、薬液等の自硬性の硬化物を用
いることができる。
Therefore, even without the second chainsaw 15, like the lining 11 described above, the lining 11 extends along the outer surface of the tunnel 10b outside the tunnel 10b to be excavated and parallel to the excavating direction of the tunnel 10b.
Can be formed. Alternatively, the holes 19 may be excavated and expanded with a material other than a chain saw, and then the chainsaw may be arranged in the holes to form the groove. Further, in the above embodiment, the mortar is injected into the groove 12, but the present invention is not limited to mortar.
A self-hardening hardened material such as cement, concrete, or a chemical solution can be used.

【0037】[0037]

【発明の効果】請求項1記載のトンネルの施工方法によ
れば、トンネルの切羽において、既に形成された上記ラ
イニングの内周面に沿って上記トンネルの掘削方向と平
行にカッターを配置した状態で、該カッターを上記トン
ネルの掘削方向に前進させることにより掘削すべきトン
ネルの内側に削孔を掘削し、次いで、上記カッターを後
方に移動して上記削孔から抜き出し、上記切羽と上記ラ
イニングの内周面との接合部において、上記トンネルの
掘削方向に対して斜め外方に向けて配置し、上記カッタ
ー前端部により既に形成された上記ライニングの外周面
の延長面に達するまで上記カッターの方向に沿って掘削
しながら上記カッターを直進させ、さらに上記削孔に沿
って掘削しながら上記削孔を上記トンネルの外方側に拡
張し、上記カッターをトンネルの掘削方向に前進させる
とともにトンネルの掘削方向と平行に近付けていくこと
で、上記ライニングの外周面の延長面に沿って上記カッ
ターを上記トンネルの掘削方向と平行に配置するための
削孔を、トンネルの既に掘削された部分内から容易に設
けることができる。
According to the tunnel construction method of the first aspect of the present invention, in the face of the tunnel, the cutter is arranged along the inner circumferential surface of the already formed lining in parallel with the excavation direction of the tunnel. , A hole is drilled inside the tunnel to be excavated by advancing the cutter in the direction of excavating the tunnel, and then the cutter is moved backward to extract from the hole, and the inside of the face and the lining is cut. At the junction with the peripheral surface, it is arranged diagonally outward with respect to the excavation direction of the tunnel, in the direction of the cutter until reaching the extension surface of the outer peripheral surface of the lining already formed by the cutter front end. While excavating along the straight line of the cutter, while further excavating along the drilled hole, expand the drilled hole to the outside of the tunnel, By advancing in the direction of excavation of the tunnel and approaching the direction of excavation of the tunnel in parallel, a drilling hole for arranging the cutter in parallel with the direction of excavation of the tunnel along the extension surface of the outer peripheral surface of the lining. Can easily be provided from within an already excavated part of the tunnel.

【0038】したがって、該溝にモルタル等の硬化物を
注入して掘削スパン毎のライニングを形成し、これらを
接合して一体のライニングとした際に、ライニング全体
を掘削スパン毎の段差のない比較的平滑で連続した状態
に形成することができる。そして、ライニング全体を平
滑で連続した状態に形成することにより、プレライニン
グ工法において、ライニング全体の厚みが一定のものと
なり、モルタル等の硬化物の使用量を削減して、コスト
の減少を図ることができる。また、上記平滑で連続した
ライニングを形成できることにより、このライニングを
一次覆工とした場合に、二次覆工の施工性を向上するこ
とができる。また、上記ライニングにより、相当程度の
覆工圧を確保することによりトンネル本体覆工とするこ
とも可能である。
Therefore, when a hardened material such as mortar is injected into the groove to form a lining for each excavation span and these are joined to form an integral lining, the entire lining has no step difference for each excavation span. It can be formed into a smooth and continuous state. By forming the entire lining in a smooth and continuous state, the thickness of the entire lining becomes constant in the prelining method, and the amount of hardened material such as mortar can be reduced to reduce the cost. You can Further, since the smooth and continuous lining can be formed, the workability of the secondary lining can be improved when the lining is used as the primary lining. The tunnel lining can also be used by securing a considerable lining pressure with the above lining.

【0039】また、上記カッターをトンネルの掘削方向
に前進させるとともにトンネルの掘削方向と平行に近付
けていくことで、上記ライニングの外周面の延長面に沿
って上記カッターを上記トンネルの掘削方向と平行に配
置することができる。
Further, by advancing the cutter in the tunnel excavation direction and approaching it in parallel with the tunnel excavation direction, the cutter is parallel with the tunnel excavation direction along the extension surface of the outer peripheral surface of the lining. Can be placed at.

【0040】そして、上記ライニングの外周面の延長面
に沿って上記カッターを上記トンネルの掘削方向と平行
に配置し、該カッターを上記延長面に沿って略弧状に移
動することにより上記溝を掘削することができる。
Then, the cutter is arranged along the extension surface of the outer peripheral surface of the lining in parallel with the excavation direction of the tunnel, and the cutter is moved along the extension surface in a substantially arc shape to excavate the groove. can do.

【0041】さらに、上記カッターは、上下に配置され
た2つのチェーンソーを具備してなり、下側のチェーン
ソーの前端部上面に、上側のチェーンソーの後端部を支
持するとともに上側のチェーンソーに駆動力を伝達する
支持体が設けられ、上記下側のチェーンソーの先端が支
持体の前面より前方に配置されていることにより、上側
のチェーンソーを用いて削孔を拡張するとともに上側の
チェーンソーを削孔内に配置する際に、チェーンソーを
支持するとともにチェーンソーに駆動力を伝達する支持
体が、削孔の入口に規制され、チェーンソーを削孔内に
配置できない状況となりそうな際に、支持体の前面より
前に配置された下側の先端部が削孔の入口の下側部分を
掘削し、支持体が削孔の入口に規制されるのを防止する
ことができる。
Further, the cutter comprises two chainsaws arranged one above the other, and the rear end of the upper chain saw is supported on the upper surface of the front end of the lower chain saw and the driving force is applied to the upper chain saw. Is provided, and the tip of the lower chain saw is arranged in front of the front surface of the support, so that the upper chain saw is used to expand the drilling hole and the upper chain saw is drilled. The support body that supports the chain saw and that transmits the driving force to the chain saw is restricted by the entrance of the drilling hole when it is placed, and it becomes difficult to place the chain saw in the drilling hole. It is possible to prevent the lower tip portion arranged in front from excavating the lower part of the entrance of the drilling hole and restricting the support body to the entrance of the drilling hole.

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

【図1】本発明のトンネルの施工方法の一実施例の施工
工程を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a construction process of an embodiment of a tunnel construction method of the present invention.

【図2】上記実施例のトンネルの施工方法の施工工程を
示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a construction step of the tunnel construction method of the above embodiment.

【図3】従来のトンネルの施工方方法を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional tunnel construction method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 トンネル 10a トンネルの既に掘削された部分 10b 掘削すべきトンネル 11 ライニング 12 溝 13 カッター 14 第1のチェーンソー(上側のチェーンソー) 15 第2のチェーンソー(下側のチェーンソー) 16 第1の支持体 18 切羽 19 削孔 10 tunnels 10a already excavated part of the tunnel 10b Tunnel to be excavated 11 lining 12 grooves 13 cutter 14 1st chainsaw (upper chainsaw) 15 Second chainsaw (lower chainsaw) 16 First support 18 face 19 Drilling

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−235895(JP,A) 特開 平4−247193(JP,A) 特開 平2−240396(JP,A) 特公 昭61−24512(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/04 E21D 9/10 E21D 11/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-3-235895 (JP, A) JP-A-4-247193 (JP, A) JP-A-2-240396 (JP, A) JP-B-61- 24512 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) E21D 9/04 E21D 9/10 E21D 11/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】掘削すべきトンネルの少なくとも上面側
に、上記トンネルの外面に沿って溝を掘削するととも
に、該溝にモルタル等の硬化物を注入して上記トンネル
の外面にライニングを形成する補強工程と、次いで、該
補強工程により形成されたライニングの内側に上記トン
ネルを掘削する掘削工程とを繰り返してなるトンネルの
施工方法であって、上記補強工程における溝の掘削は、
上記トンネルの切羽において、 既に形成された上記ライニングの内周面に沿って上記ト
ンネルの掘削方向と平行にカッターを配置した状態で、
該カッターを上記トンネルの掘削方向に前進させること
により掘削すべきトンネルの内側に削孔を掘削し、 次いで、上記カッターを後方に移動して上記削孔から抜
き出し、上記切羽と上記ライニングの内周面との接合部
において、上記トンネルの掘削方向に対して斜め外方に
向けて配置し、上記カッター前端部により既に形成され
た上記ライニングの外周面の延長面に達するまで上記カ
ッターの方向に沿って掘削しながら上記カッターを直進
させ、 さらに上記削孔に沿って掘削しながら上記削孔を上記ト
ンネルの外方側に拡張し、上記カッターをトンネルの掘
削方向に前進させるとともにトンネルの掘削方向と平行
に近付けていくことで、上記ライニングの外周面の延長
面に沿って上記カッターを上記トンネルの掘削方向と平
行に配置し、 該カッターを上記延長面に沿って略弧状に移動すること
により上記溝を掘削する ことを特徴とするトンネルの施
工方法。
1. A reinforcement for excavating a groove along the outer surface of the tunnel at least on the upper surface side of the tunnel to be excavated, and injecting a hardened material such as mortar into the groove to form a lining on the outer surface of the tunnel. A method of constructing a tunnel, which comprises repeating a step, and then an excavation step of excavating the tunnel inside the lining formed by the reinforcement step, wherein the excavation of the groove in the reinforcement step is
At the face of the tunnel , along with the inner peripheral surface of the lining already formed,
With the cutter placed parallel to the tunnel excavation direction,
Advancing the cutter in the excavating direction of the tunnel
Drill the hole inside the tunnel to be excavated, then move the cutter backward to remove it from the hole.
Bare-out, the joint between the face and the inner surface of the lining
At an angle to the outside of the tunnel
Placed towards the front and already formed by the cutter front end
The lining until it reaches the extension of the outer surface of the lining.
Go straight along the cutter while excavating along the direction of the cutter.
Then, while drilling along the hole,
Extend outside the tunnel and use the above cutter to dig the tunnel.
Advances in the cutting direction and is parallel to the tunnel excavation direction
The outer surface of the above lining by extending it closer to
Along the plane, place the cutter above the tunnel excavation
Arranging in rows and moving the cutters in a generally arcuate shape along the extension surface
A method for constructing a tunnel characterized by excavating the above-mentioned trench by
【請求項2】上記カッターは、上下に配置された2つの
チェーンソーを具備してなり、下側のチェーンソーの前
端部上面に、上側のチェーンソーの後端部を支持すると
ともに上側のチェーンソーに駆動力を伝達する支持体が
設けられ、上記下側のチェーンソーの先端が支持体の前
面より前方に配置されていることを特徴とする請求項
に記載のトンネルの施工方法。
2. The cutter comprises two chainsaws arranged one above the other, supporting the rear end of the upper chain saw on the upper surface of the front end of the lower chain saw and driving force to the upper chain saw. support to transmit is provided to the tip of the lower side of the chain saw is characterized in that it is arranged in front of the front surface of the support according to claim 1
Construction method of the tunnel described in.
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