JP3797574B2

JP3797574B2 - Tunneling equipment

Info

Publication number: JP3797574B2
Application number: JP11338597A
Authority: JP
Inventors: 佳之芳賀; 英雄今井
Original assignee: 株式会社間組; 株式会社三井三池製作所
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1997-04-15
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2017-04-15
Also published as: JPH10292768A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルを掘進する作業に用いられるトンネル掘進装置に関し、特に、透かし溝掘削用チェーンカッタおよび透かし溝内に硬化性材料を注入する硬化性材料注入管の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネルを掘進する作業に用いられるトンネル掘進装置および工法としては、特公昭６１−２４５１２号公報、特公平４−６３１９８号公報、特公平６−５８０３４号公報等で、トンネル断面と相似形のアーチ状または円筒状ガイド枠に沿って、透かし溝掘削用チェーンカッタが移動することにより、アーチ状または円筒状の透かし溝を掘削し、そのアーチ状または円筒状の透かし溝内に瞬間硬化性コンクリート等の硬化性材料を充填し、アーチ状または円筒状支保版を形成するトンネル掘進装置および工法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来例では、地盤に透かし溝を掘削する透かし溝掘削用チェーンカッタと、透かし溝に硬化性材料を注入し、アーチ状または円筒状支保版を形成する硬化性材料注入管とが、一体として移動、あるいは、回動するように構成されていた。
このため、アーチ状支保版を形成する場合の脚部付近において、透かし溝掘削用チェーンカッタと、硬化性材料注入管とを、一体として引き抜くため、引き抜かれた空間が大きく、この空間に別途、硬化性材料注入ホースを挿入して、硬化性材料を充填しなければならないという問題点があった。
また、地盤が強固な場合等において、透かし溝掘削用チェーンカッタが停止し、あるいは、透かし溝の掘削速度が低下し、硬化性材料の圧送速度が低下し、硬化性材料注入管内で硬化性材料が硬化して、硬化性材料注入管を閉塞させるトラブルを生じるという問題点があった。
そこで、本発明は、アーチ状支保版を形成する場合の脚部付近においても、連続して、透かし溝の掘削および硬化性材料の注入作業を進行し、透かし溝掘削用チェーンカッタを引き抜く際にも、硬化性材料注入管で透かし溝に硬化性材料を充填でき、また、地盤が強固な場合等において、透かし溝掘削用チェーンカッタがトラブルにより停止し、あるいは、透かし溝の掘削速度が低下することにより、硬化性材料注入管内で硬化性材料が硬化して、硬化性材料注入管を閉塞させることを防止するトンネル掘進装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トンネル断面と相似形のアーチ状または円筒状ガイド枠と、
前記ガイド枠に沿って移動されるチェーンカッタ用移動フレームと、
前記チェーンカッタ用移動フレームに固定され、切羽に向かって、斜め上向きに伸長するチェーンカッタ用ガイド部材と、
前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って移動されるように設けられ、前記トンネルの長手方向に伸長し、チェーンカッタ循環用駆動装置により循環駆動されることにより、前記切羽の外周に沿って透かし溝を掘削し、前記チェーンカッタ循環用駆動装置を軸心として回動可能に設けられる透かし溝掘削用チェーンカッタと、
前記トンネルの長手方向に伸長し、前記透かし溝に硬化性材料を注入する硬化性材料注入管と、
前記透かし溝に注入された前記硬化性材料が硬化して端面を形成するように、前記硬化性材料に当接される妻型枠と、から成るトンネル掘進装置において、
前記ガイド枠に沿って移動されるように、前記チェーンカッタ用移動フレームとは独立して設けられる硬化性材料注入管用移動フレームと、
前記切羽に向かって斜め上向きに伸長し、前記チェーンカッタ用ガイド部材とは独立して、前記硬化性材料注入管用移動フレームに設けられる硬化性材料注入管用ガイド部材と、
前記硬化性材料注入管用ガイド部材に沿って移動するように、かつ、前記チェーンカッタ循環用駆動装置とは独立に設けられる硬化性材料注入管駆動装置により前記硬化性材料注入管駆動装置を軸心として回動可能に設けられる硬化性材料注入管と、から成ることを特徴とするトンネル掘進装置である。
【０００５】
さらに、本発明は、上記トンネル掘進装置において、前記硬化性材料注入管用移動フレーム、前記硬化性材料注入管用ガイド部材、前記硬化性材料注入管駆動装置および前記硬化性材料注入管の代わりに、
前記透かし溝内で、かつ、前記透かし溝掘削用チェーンカッタの先端付近で第１の先端開口部を有する第１の先端部注入管と、
前記透かし溝内で、かつ、前記透かし溝掘削用チェーンカッタの長手方向の中央付近で第２の先端開口部を有する第２の先端部注入管と、
前記第１および第２の先端部注入管に対して連通あるいは離隔するように移動される後端部注入管と、から成る硬化性材料注入管を有し、
前記硬化性材料注入管と平行に設けられ、既に地盤が除去された空間に先端開口部を有し、前記後端部注入管が移動されることにより、前記後端部注入管と連通あるいは離隔するバイパス管を備えることを特徴とするトンネル掘進装置である。
【０００６】
さらに、本発明は、上記トンネル掘進装置において、前記硬化性材料注入管用移動フレーム、前記硬化性材料注入管用ガイド部材、前記硬化性材料注入管駆動装置および前記硬化性材料注入管の代わりに、
前記透かし溝掘削用チェーンカッタと平行状態を維持しながら、長手方向に移動可能に硬化性材料注入管は設けられ、
前記透かし溝掘削用チェーンカッタに固定され、前記透かし溝内に開口し、前記硬化性材料注入管の先端開口部と連通するときに、前記透かし溝内に前記硬化性材料を注入する固定開口部と、
前記硬化性材料注入管と平行に前記透かし溝掘削用チェーンカッタに固定され、前記固定開口部から長手方向に別の位置に、前記硬化性材料注入管と連通可能に先端開口部を有し、既に地盤が除去された空間に後端開口部を有するバイパス管と、
先端開口部が前記固定開口部と連通あるいは離隔するように、前記硬化性材料注入管と共に移動するように設けられ、空気を噴出するエア管と、を備えることを特徴とするトンネル掘進装置である。
【０００７】
さらに、本発明は、上記トンネル掘進装置において、前記硬化性材料注入管用移動フレーム、前記硬化性材料注入管用ガイド部材、前記硬化性材料注入管駆動装置および前記硬化性材料注入管の代わりに、
硬化性材料注入管は、シリンダにより前記透かし溝掘削用チェーンカッタと平行に離隔、あるいは、近接するように前記チェーンカッタ用ガイド部材に設けられることを特徴とするトンネル掘進装置である。
【０００８】
本発明によれば、ガイド枠に沿って移動されるように、チェーンカッタ用移動フレームとは独立して設けられる硬化性材料注入管用移動フレームと、切羽に向かって斜め上向きに伸長し、チェーンカッタ用ガイド部材とは独立して、硬化性材料注入管用移動フレームに設けられる硬化性材料注入管用ガイド部材と、硬化性材料注入管用ガイド部材に沿って移動するように、かつ、チェーンカッタ循環用駆動装置とは独立に設けられる硬化性材料注入管駆動装置により硬化性材料注入管駆動装置を軸心として回動可能に設けられる硬化性材料注入管と、から成る。
このため、透かし溝掘削用チェーンカッタのみを別個独立に先行させて透かし溝を掘削し、ある程度掘削が進行した段階で、硬化性材料注入管を独立に回動、あるいは、切羽に向かって前進、あるいは、後退させて、硬化性材料を透かし溝に充填できる。これにより、アーチ状支保版を形成する場合の脚部付近においても、硬化性材料注入管のみを独立に回動させるため、連続して、透かし溝の掘削および硬化性材料の注入作業を進行し、硬化性材料注入管で透かし溝に硬化性材料を充填でき、能率がよい。また、地盤が強固な場合等において、透かし溝掘削用チェーンカッタがトラブルにより停止し、あるいは、透かし溝の掘削速度が低下ときに、硬化性材料注入管のみを独立に回動させるため、硬化性材料注入管内で硬化性材料が硬化して、硬化性材料注入管を閉塞させることを防止する。
【０００９】
さらに、本発明によれば、上記トンネル掘進装置において、前記硬化性材料注入管用ガイド部材、前記硬化性材料注入管駆動装置および前記硬化性材料注入管の代わりに、透かし溝内で、かつ、透かし溝掘削用チェーンカッタの先端付近で第１の先端開口部を有する第１の先端部注入管と、透かし溝内で、かつ、透かし溝掘削用チェーンカッタの長手方向の中央付近で第２の先端開口部を有する第２の先端部注入管と、第１および第２の先端部注入管に対して連通あるいは離隔するように移動される後端部注入管と、から成る硬化性材料注入管を有し、硬化性材料注入管と平行に設けられ、既に地盤が除去された空間に先端開口部を有し、後端部注入管が移動されることにより、後端部注入管と連通あるいは離隔するバイパス管を備える。
このため、後端部注入管と、第１および第２の先端部注入管、あるいは、バイパス管との連通を、適宜、切り替えることにより、透かし溝掘削用チェーンカッタが、地盤強固等のトラブルにより停止した場合において、バイパス管を介して硬化性材料を、既に地盤が除去された空間に排出でき、硬化性材料が、硬化性材料注入管である第１および第２の先端部注入管、後端部注入管内で硬化して、硬化性材料注入管を閉塞させることを防止する。
【００１０】
さらに、本発明によれば、上記トンネル掘進装置において、前記硬化性材料注入管用ガイド部材、前記硬化性材料注入管駆動装置および前記硬化性材料注入管の代わりに、透かし溝掘削用チェーンカッタと平行状態を維持しながら、長手方向に移動可能に硬化性材料注入管は設けられ、透かし溝掘削用チェーンカッタに固定され、透かし溝内に開口し、硬化性材料注入管の先端開口部と連通するときに、透かし溝内に硬化性材料を注入する固定開口部と、硬化性材料注入管と平行に前記透かし溝掘削用チェーンカッタに固定され、固定開口部から長手方向に別の位置に、硬化性材料注入管と連通可能に先端開口部を有し、既に地盤が除去された空間に後端開口部を有するバイパス管と、先端開口部が固定開口部と連通あるいは離隔するように、硬化性材料注入管と共に移動するように設けられ、空気を噴出するエア管と、を備える。
このため、硬化性材料注入管と、バイパス管とを連通させるように、適宜、切り替えることにより、透かし溝掘削用チェーンカッタが地盤強固等のトラブルにより停止した場合において、バイパス管を介して硬化性材料を、既に地盤が除去された空間に排出でき、硬化性材料が、硬化性材料注入管内で硬化して、硬化性材料注入管を閉塞させることを防止する。このとき、エア管の先端開口部が固定開口部と連通して、空気を噴出することにより、固定開口部から硬化性材料を排出して、固定開口部の閉塞を防止する。
【００１１】
さらに、本発明によれば、上記トンネル掘進装置において、前記硬化性材料注入管用ガイド部材、前記硬化性材料注入管駆動装置および前記硬化性材料注入管の代わりに、硬化性材料注入管は、シリンダにより透かし溝掘削用チェーンカッタと平行に離隔、あるいは、近接するようにチェーンカッタ用ガイド部材に設けられる。
このため、硬化性材料注入管は、シリンダにより透かし溝掘削用チェーンカッタと平行に離隔した状態で、透かし溝掘削用チェーンカッタが掘削作業を進行し、透かし溝掘削用チェーンカッタが地盤強固等のトラブルにより停止した場合において、シリンダを短縮して、硬化性材料注入管は、透かし溝掘削用チェーンカッタと平行に近接する。これにより、この近接により形成された空間に硬化性材料注入管は硬化性材料を排出でき、硬化性材料が硬化性材料注入管内で硬化して、硬化性材料注入管を閉塞させることを防止する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の一実施の形態の部分構成および動作図である。本発明のトンネル掘進装置は、基本的に、トンネル断面と相似形のアーチ状ガイド枠６または図示されない円筒状ガイド枠と、ガイド枠６に沿って移動されるチェーンカッタ用移動フレーム２１と、チェーンカッタ用移動フレーム２１に固定され、切羽に向かって、斜め上向きに伸長するチェーンカッタ用ガイド部材２２と、チェーンカッタ用ガイド部材２２に沿って移動されるように設けられ、トンネルの長手方向に伸長し、チェーンカッタ循環用駆動装置２３により循環駆動されることにより、切羽の外周に沿って透かし溝１を掘削し、チェーンカッタ循環用駆動装置２３を軸心として矢印２８方向に、回動可能に設けられる透かし溝掘削用チェーンカッタ２と、透かし溝１に硬化性材料３を注入する硬化性材料注入管４と、透かし溝１に注入された硬化性材料３が硬化して端面を形成するように、硬化性材料３に当接される妻型枠５と、から成る。
【００１３】
次に、硬化性材料注入管用移動フレーム２６は、ガイド枠６に沿って移動されるように、チェーンカッタ用移動フレーム２１とは独立して設けられる。
さらに、硬化性材料注入管用ガイド部材２４は、切羽に向かって斜め上向きに伸長し、チェーンカッタ用ガイド部材２２とは独立して、硬化性材料注入管用移動フレーム２６に設けられる。
さらに、硬化性材料注入管４は、硬化性材料注入管用ガイド部材２４に沿って移動するように、かつ、チェーンカッタ循環用駆動装置２３とは独立に設けられる硬化性材料注入管駆動装置２５により硬化性材料注入管駆動装置２５を軸心として矢印２７方向に回動可能に設けられる。
ここで、透かし溝掘削用チェーンカッタ２により、図２（ａ）に示されるように、アーチ状ガイド枠６の脚部まで、透かし溝１の掘削が進行した場合に、図２（ｂ）に示されるように、透かし溝掘削用チェーンカッタ２のみを先行して独立に矢印２８方向に回動させ透かし溝の掘削を進行し、引き抜く。次に、図２（ｃ）に示されるように、硬化性材料注入管４のみを独立に矢印２７方向に回動させ、硬化性材料３を透かし溝１内に充填してから、引き抜く。
これにより、アーチ状支保版を形成する場合の脚部付近においても、硬化性材料注入管４のみを独立に回動させるため、連続して、透かし溝１の掘削および硬化性材料３の注入作業を進行し、硬化性材料注入管４で透かし溝１に硬化性材料を充填でき、能率がよい。また、地盤が強固な場合等において、透かし溝掘削用チェーンカッタ２がトラブルにより停止し、あるいは、透かし溝１の掘削速度が低下するときに、硬化性材料注入管４のみを独立に回動させるため、硬化性材料注入管４内で硬化性材料が硬化して、硬化性材料注入管４を閉塞させることを防止する。
【００１４】
次に、図１、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示されるトンネル掘進装置において、硬化性材料注入管用移動フレーム２６、硬化性材料注入管用ガイド部材２４、硬化性材料注入管駆動装置２５および硬化性材料注入管４の代わりに、以下の構成要件を具備する、図３、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示される第２の実施の形態について説明する。
硬化性材料注入管は、第１の先端部注入管４ａ、第２の先端部注入管４ｂおよび後端部注入管４ｃから構成される。
第１の先端部注入管４ａは、透かし溝１内で、かつ、透かし溝掘削用チェーンカッタ２の先端付近で第１の先端開口部７を有する。第２の先端部注入管４ｂは、透かし溝１内で、かつ、透かし溝掘削用チェーンカッタ２の長手方向の中央付近で第２の先端開口部８を有する。後端部注入管４ｃは、第１および第２の先端部注入管４ａ，４ｂに対して連通あるいは離隔するように移動される。
バイパス管９は、この硬化性材料注入管と平行に設けられ、既に地盤が除去された空間１０に先端開口部１１を有し、後端部注入管４ｃが移動されることにより、バイパス管９と連通あるいは離隔する。
【００１５】
図４（ａ）（ｂ）に示されるように、第１および第２の先端部注入管４ａ，４ｂおよびバイパス管９に対して、後端部注入管４ｃが上下にスライドして移動して、連通あるいは離隔するように構成されるが、図４（ｃ）に示さに示されるように、後端部注入管４ｃが回動して移動して、連通あるいは離隔するように構成される場合もある。
このため、後端部注入管４ｃと、第１および第２の先端部注入管４ａ，４ｂ、あるいは、バイパス管９との連通を、適宜、切り替えることにより、透かし溝掘削用チェーンカッタ２が、地盤強固等のトラブルにより停止した場合に、バイパス管９を介して硬化性材料を、既に地盤が除去された空間１０に排出でき、硬化性材料が、硬化性材料注入管である第１および第２の先端部注入管４ａ，４ｂ、後端部注入管４ｃ内で硬化して、硬化性材料注入管を閉塞させることを防止する。また、図３に示されるように、透かし溝掘削用チェーンカッタ２を引き抜く場合に、第１の先端部注入管４ａから透かし溝１に硬化性材料３を充填できる。
【００１６】
次に、図１、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示されるトンネル掘進装置において、硬化性材料注入管用移動フレーム２６、硬化性材料注入管用ガイド部材２４、硬化性材料注入管駆動装置２５および硬化性材料注入管４の代わりに、以下の構成要件を備える図５、図６に示される第３の実施の形態について説明する。
硬化性材料注入管４ｄは、透かし溝掘削用チェーンカッタ２と平行状態を維持しながら、長手方向に移動可能に設けられる。固定開口部１４は、透かし溝掘削用チェーンカッタ２に固定され、透かし溝１内に開口し、硬化性材料注入管４ｄの先端開口部１２と連通するときに、透かし溝１内に硬化性材料３を注入する。バイパス管１３は、硬化性材料注入管４ｄと平行に透かし溝掘削用チェーンカッタ２に固定され、固定開口部１４から長手方向に別の位置に、硬化性材料注入管４ｄと連通可能に先端開口部１５を有し、既に地盤が除去された空間１０に後端開口部１６を有する。エア管１７は、先端開口部１８が固定開口部１４と連通あるいは離隔するように、硬化性材料注入管４ｄと共に移動するように設けられ、空気を噴出する。
このため、硬化性材料注入管４ｄと、バイパス管１３とを連通させるように、図６に示されるように、切り替えることにより、透かし溝掘削用チェーンカッタ２が地盤強固等のトラブルにより停止した場合に、バイパス管１３を介して硬化性材料３を、既に地盤が除去された空間１０に排出でき、硬化性材料３が、硬化性材料注入管４ｄ内で硬化して、硬化性材料注入管４ｄを閉塞させることを防止する。このとき、エア管１７の先端開口部１８が固定開口部１４と連通して、空気を噴出することにより、固定開口部１４から硬化性材料３を排出して、固定開口部１４の閉塞を防止する。
【００１７】
次に、図１、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示されるトンネル掘進装置において、硬化性材料注入管用移動フレーム２６、硬化性材料注入管用ガイド部材２４、硬化性材料注入管駆動装置２５および硬化性材料注入管４の代わりに、以下の構成要件を備える図７に示される第４の実施の形態について説明する。
硬化性材料注入管４ｅは、シリンダ１９により透かし溝掘削用チェーンカッタ２と平行に離隔、あるいは、近接するようにチェーンカッタ用ガイド部材２２に設けられる。
このため、硬化性材料注入管４ｅは、シリンダ１９により透かし溝掘削用チェーンカッタ２と平行に離隔した状態で、透かし溝掘削用チェーンカッタ２が掘削作業を進行し、透かし溝掘削用チェーンカッタ２が、地盤強固等のトラブルにより停止した場合に、シリンダ１９を短縮して、硬化性材料注入管４ｅは、透かし溝掘削用チェーンカッタ２と平行に近接する。これにより、この近接により形成された空間２０に硬化性材料注入管４ｅは硬化性材料を排出でき、硬化性材料が硬化性材料注入管４ｅ内で硬化して、硬化性材料注入管４ｅを閉塞させることを防止する。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、アーチ状支保版を形成する場合の脚部付近においても、硬化性材料注入管のみを独立に回動させるため、連続して、透かし溝の掘削および硬化性材料の注入作業を進行し、硬化性材料注入管で透かし溝に硬化性材料を充填でき、能率がよい。また、地盤が強固な場合等において、透かし溝掘削用チェーンカッタがトラブルにより停止し、あるいは、透かし溝の掘削速度が低下ときに、硬化性材料注入管のみを独立に回動させるため、硬化性材料注入管内で硬化性材料が硬化して、硬化性材料注入管を閉塞させることを防止する。
【００１９】
さらに、後端部注入管と、第１および第２の先端部注入管、あるいは、バイパス管との連通を、適宜、切り替えることにより、透かし溝掘削用チェーンカッタが地盤強固等のトラブルにより停止した場合に、バイパス管を介して硬化性材料を、既に地盤が除去された空間に排出でき、硬化性材料が、硬化性材料注入管内で硬化して、硬化性材料注入管を閉塞させることを防止する。また、透かし溝掘削用チェーンカッタを引き抜く場合にも、第１の先端部注入管から透かし溝に硬化性材料を充填できる。
【００２０】
さらに、硬化性材料注入管を、透かし溝掘削用チェーンカッタと平行状態を維持しつつ長手方向に移動して、バイパス管との連通または離隔を、適宜、切り替えることにより、透かし溝掘削用チェーンカッタが、地盤強固等のトラブルにより停止した場合に、バイパス管を介して硬化性材料を、既に地盤が除去された空間に排出でき、硬化性材料が、硬化性材料注入管内で硬化して、硬化性材料注入管を閉塞させることを防止する。このとき、エア管の先端開口部が固定開口部と連通して、空気を噴出することにより、固定開口部から硬化性材料を排出して、固定開口部の閉塞を防止する。
【００２１】
さらに、硬化性材料注入管は、シリンダにより透かし溝掘削用チェーンカッタと平行に離隔した状態で、透かし溝掘削用チェーンカッタが掘削作業を進行し、透かし溝掘削用チェーンカッタが地盤強固等のトラブルにより停止した場合に、シリンダを短縮して、硬化性材料注入管は、透かし溝掘削用チェーンカッタと平行に近接する。これにより、この近接により形成された空間に硬化性材料注入管は硬化性材料を排出でき、硬化性材料が硬化性材料注入管内で硬化して、硬化性材料注入管を閉塞させることを防止する。
【００２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の部分構成図および動作説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の部分構成図および動作説明図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の部分構成図および動作説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の部分構成図および動作説明図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の部分構成図および動作説明図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の部分構成図および動作説明図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態の部分構成図および動作説明図である。
【符号の説明】
１透かし溝２透かし溝掘削用チェーンカッタ３硬化性材料
４，４ｄ，４ｅ硬化性材料注入管４ａ第１の先端注入管
４ｂ第２の先端注入管４ｃ後端注入管
５妻型枠６ガイド枠９、１３バイパス管
１４固定開口部１７エア管１９シリンダ
２１チェーンカッタ用移動フレーム
２２チェーンカッタ用ガイド部材
２３チェーンカッタ循環用駆動装置
２４硬化性材料注入管用ガイド部材
２５硬化性材料注入管駆動装置
２６硬化性材料注入管用移動フレーム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tunnel excavation apparatus used for excavating a tunnel, and more particularly, to an improvement in a chain cutter for digging an open groove and a curable material injection pipe for injecting a curable material into the open groove.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, tunnel excavation devices and methods used for tunnel excavation work are disclosed in Japanese Patent Publication No. Sho 61-24512, Japanese Patent Publication No. 4-63198, Japanese Patent Publication No. 6-58034, etc. By moving the watermark groove excavating chain cutter along the arched or cylindrical guide frame, the arched or cylindrical watermark groove is excavated and instantly hardened concrete is inserted into the arched or cylindrical watermark groove. A tunnel excavating apparatus and a method for forming an arched or cylindrical supporting plate filled with a curable material such as the like have been proposed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional example, the chain cutter for excavating the watermark groove in the ground and the curable material injection pipe for injecting the curable material into the watermark groove to form an arched or cylindrical support plate are integrated. It was configured to move or rotate.
For this reason, in the vicinity of the legs when forming the arch-shaped support plate, in order to pull out the open channel digging chain cutter and the curable material injection pipe as one body, the extracted space is large, and separately in this space, There was a problem that a curable material injection hose had to be inserted and filled with the curable material.
Also, when the ground is strong, the watermark groove excavation chain cutter stops, or the watermark groove excavation speed decreases, the pumping speed of the curable material decreases, and the curable material is injected into the curable material injection pipe. Is hardened and causes a problem of blocking the curable material injection tube.
Therefore, the present invention continuously advances the excavation of the watermark groove and the injection of the curable material even in the vicinity of the legs when forming the arch-shaped support plate, and pulls out the chain cutter for excavation of the watermark groove. However, the watermark groove can be filled with a curable material injection tube, and when the ground is solid, the watermark groove excavation chain cutter stops due to trouble or the watermark groove excavation speed decreases. Accordingly, an object of the present invention is to provide a tunnel excavation device that prevents the curable material from being hardened in the curable material injection tube and blocking the curable material injection tube.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention comprises an arched or cylindrical guide frame similar to a tunnel cross section,
A chain cutter moving frame that is moved along the guide frame;
A chain cutter guide member fixed to the chain cutter moving frame and extending obliquely upward toward the face;
It is provided so as to be moved along the guide member for the chain cutter, extends in the longitudinal direction of the tunnel, and is driven to circulate by a chain cutter circulation driving device, thereby forming a watermark groove along the outer periphery of the face. A chain cutter for excavating and opening the groove cutter, which is provided so as to be rotatable about the chain cutter circulation drive device;
A curable material injection tube extending in the longitudinal direction of the tunnel and injecting a curable material into the watermark groove;
In a tunnel excavation device comprising a wife formwork abutted against the curable material so that the curable material injected into the watermark groove is cured to form an end face,
A moving frame for a curable material injection tube provided independently of the moving frame for the chain cutter so as to be moved along the guide frame;
A guide member for a curable material injection tube that extends obliquely upward toward the face and is provided on the moving frame for the curable material injection tube independently of the guide member for the chain cutter,
The curable material injection tube drive device is axially centered by a curable material injection tube drive device that moves along the guide member for the curable material injection tube and is independent of the chain cutter circulation drive device. A tunnel digging apparatus comprising: a curable material injection pipe provided so as to be rotatable.
[0005]
Further, the present invention provides the tunnel digging apparatus, in place of the moving frame for the curable material injection tube, the guide member for the curable material injection tube, the curable material injection tube driving device, and the curable material injection tube.
A first tip injection tube having a first tip opening in the watermark groove and in the vicinity of the tip of the chain cutter for excavating the watermark groove;
A second tip injection tube having a second tip opening in the watermark groove and near the longitudinal center of the chain cutter for excavating the watermark groove;
A curable material injection tube comprising: a rear end injection tube that is moved to communicate with or separate from the first and second tip injection tubes;
Provided in parallel with the curable material injection pipe and having a front end opening in a space from which the ground has already been removed, and the rear end injection pipe is moved to communicate with or separate from the rear end injection pipe. A tunnel excavating device comprising a bypass pipe.
[0006]
Further, the present invention provides the tunnel digging apparatus, in place of the moving frame for the curable material injection tube, the guide member for the curable material injection tube, the curable material injection tube driving device, and the curable material injection tube.
A curable material injection tube is provided so as to be movable in the longitudinal direction while maintaining a parallel state with the chain cutter for excavating the open groove,
A fixed opening for injecting the curable material into the watermark groove when it is fixed to the chain cutter for excavating the watermark groove, opens into the watermark groove, and communicates with a tip opening of the curable material injection pipe. When,
It is fixed to the open chain groove excavating chain cutter in parallel with the curable material injection tube, and has a tip opening at a different position in the longitudinal direction from the fixed opening so as to communicate with the curable material injection tube. A bypass pipe having a rear end opening in a space where the ground has already been removed;
A tunnel excavating apparatus comprising: an air pipe that is provided so as to move together with the curable material injection pipe so that a tip opening communicates with or separates from the fixed opening, and that blows out air. .
[0007]
Further, the present invention provides the tunnel digging apparatus, in place of the moving frame for the curable material injection tube, the guide member for the curable material injection tube, the curable material injection tube driving device, and the curable material injection tube.
The tunnel digging apparatus is characterized in that the curable material injection pipe is provided in the chain cutter guide member by a cylinder so as to be spaced apart from or close to the open groove digging chain cutter.
[0008]
According to the present invention, the moving frame for the curable material injection tube provided independently of the moving frame for the chain cutter so as to be moved along the guide frame, and the chain cutter extends obliquely upward toward the face. Independently of the guide member for the curable material, the guide member for the curable material injection tube provided on the moving frame for the curable material injection tube, and the drive for circulating the chain cutter so as to move along the guide member for the curable material injection tube It comprises a curable material injection tube provided so as to be rotatable about the curable material injection tube drive device as an axis by a curable material injection tube drive device provided independently of the apparatus.
For this reason, the watermark groove excavation chain cutter only is preceded separately and independently to excavate the watermark groove, and when the excavation has progressed to some extent, the curable material injection pipe is independently rotated, or advanced toward the face, Alternatively, it can be retracted to fill the open channel with a curable material. As a result, even in the vicinity of the legs when forming the arch-shaped support plate, only the curable material injection tube is rotated independently, so that the excavation of the watermark groove and the injection of the curable material proceed continuously. The watermark groove can be filled with a curable material with a curable material injection tube, and the efficiency is high. In addition, when the ground is solid, etc., when the watermark groove excavation chain cutter stops due to trouble or when the watermark groove excavation speed decreases, only the curable material injection pipe is rotated independently. The curable material is prevented from being hardened in the material injection tube to block the curable material injection tube.
[0009]
Furthermore, according to the present invention, in the tunnel excavating device, in place of the guide member for the curable material injection tube, the curable material injection tube driving device, and the curable material injection tube, in the watermark groove and the watermark A first tip injection pipe having a first tip opening in the vicinity of the tip of the groove cutter chain cutter, and a second tip in the watermark groove and near the longitudinal center of the watermark cutter chain cutter. A curable material injection tube comprising: a second distal end injection tube having an opening; and a rear end injection tube moved so as to communicate with or separate from the first and second distal end injection tubes. And provided in parallel with the curable material injection pipe, having a front end opening in a space where the ground has already been removed, and moving or rearwardly connecting the rear end injection pipe by moving the rear end injection pipe. A bypass pipe is provided.
For this reason, by appropriately switching the communication between the rear end portion injection pipe and the first and second tip end portion injection pipes or the bypass pipe, the chain cutter for excavation of the open groove is caused by troubles such as strong ground. When stopped, the curable material can be discharged to the space where the ground has already been removed through the bypass pipe, and the curable material is a curable material injection pipe, the first and second tip injection pipes, Curing in the end injection tube prevents the curable material injection tube from becoming clogged.
[0010]
Further, according to the present invention, in the tunnel excavating device, in place of the guide member for the curable material injection tube, the curable material injection tube driving device, and the curable material injection tube, it is parallel to the open chain groove excavation chain cutter. A curable material injection tube is provided so as to be movable in the longitudinal direction while maintaining the state, fixed to the chain cutter for digging the open groove, opened into the open groove, and communicated with the tip opening of the curable material injection tube When fixed to the watermark groove excavation chain cutter parallel to the curable material injection tube, the fixed opening for injecting the curable material into the watermark groove, and cured in another position in the longitudinal direction from the fixed opening A bypass pipe having a rear end opening in a space from which the ground has already been removed, and a front end opening communicating with or separating from the fixed opening. Provided so as to move together with the curable material injection tube comprises an air pipe for ejecting air, the.
Therefore, when the chain cutter for excavation of the open groove is stopped due to a problem such as solid ground by appropriately switching so that the curable material injection tube and the bypass tube are communicated with each other, the curable material is injected via the bypass tube. The material can be discharged into the space where the ground has already been removed, preventing the curable material from hardening in the curable material injection tube and blocking the curable material injection tube. At this time, the distal end opening of the air tube communicates with the fixed opening and ejects air, thereby discharging the curable material from the fixed opening and preventing the fixed opening from being blocked.
[0011]
Furthermore, according to the present invention, in the tunnel digging apparatus, instead of the guide member for the curable material injection tube, the curable material injection tube driving device, and the curable material injection tube, the curable material injection tube is a cylinder. Thus, the guide member for the chain cutter is provided so as to be separated from or close to the chain cutter for excavating the open groove.
For this reason, the curable material injection pipe is separated from the open channel excavation chain cutter in parallel with the cylinder by the cylinder, and the open channel excavation chain cutter proceeds with excavation work. In case of a stop due to trouble, the cylinder is shortened and the curable material injection pipe is in close proximity to the open channel digging chain cutter. Thereby, the curable material injection tube can discharge the curable material into the space formed by this proximity, and the curable material is prevented from being cured in the curable material injection tube and closing the curable material injection tube. .
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1, FIG. 2 (a) (b) (c) is a partial structure and operation | movement figure of one Embodiment of this invention. The tunnel excavating device of the present invention basically includes an arch-shaped guide frame 6 similar to a tunnel cross section or a cylindrical guide frame (not shown), a chain cutter moving frame 21 moved along the guide frame 6, and a chain. The chain cutter guide member 22 is fixed to the cutter moving frame 21 and extends obliquely upward toward the face, and is provided to be moved along the chain cutter guide member 22 in the longitudinal direction of the tunnel. By extending and circulatingly driven by the chain cutter circulating drive device 23, the watermark groove 1 is excavated along the outer periphery of the face and can be rotated in the direction of the arrow 28 with the chain cutter circulating drive device 23 as an axis. A watermark cutter 2 for cutting an open groove, a curable material injection tube 4 for injecting a curable material 3 into the open groove 1, and an open groove It injected curable material 3 to form the end face and cured, the wife mold 5 is brought into contact with the curable material 3, consisting of the.
[0013]
Next, the curable material injection tube moving frame 26 is provided independently of the chain cutter moving frame 21 so as to be moved along the guide frame 6.
Further, the curable material injection tube guide member 24 extends obliquely upward toward the face and is provided on the curable material injection tube moving frame 26 independently of the chain cutter guide member 22.
Further, the curable material injection tube 4 moves along the guide member 24 for the curable material injection tube and is provided independently of the chain cutter circulation drive device 23. Thus, it is provided so as to be rotatable in the direction of arrow 27 with the curable material injection tube driving device 25 as an axis.
Here, when the excavation of the watermark groove 1 proceeds to the leg portion of the arched guide frame 6 by the watermark groove excavation chain cutter 2 as shown in FIG. As shown in the drawing, only the watermark groove excavating chain cutter 2 is rotated in the direction of the arrow 28 independently in advance to advance the excavation of the watermark groove and pull it out. Next, as shown in FIG. 2C, only the curable material injection tube 4 is independently rotated in the direction of the arrow 27 to fill the watermark groove 1 with the curable material 3 and then withdrawn.
Accordingly, only the curable material injection tube 4 is independently rotated even in the vicinity of the legs when forming the arch-shaped support plate, so that the watermark groove 1 is continuously excavated and the curable material 3 is injected. Then, the watermark groove 1 can be filled with the curable material by the curable material injection tube 4, and the efficiency is good. In addition, when the ground is strong, when the watermark groove excavation chain cutter 2 stops due to a trouble or the excavation speed of the watermark groove 1 decreases, only the curable material injection pipe 4 is rotated independently. Therefore, the curable material is prevented from being hardened in the curable material injection tube 4 to block the curable material injection tube 4.
[0014]
Next, in the tunnel digging apparatus shown in FIGS. 1, 2A, 2B, and 2C, a curable material injection tube moving frame 26, a curable material injection tube guide member 24, and a curable material injection tube driving device. A second embodiment shown in FIGS. 3, 4 (a), (b) and (c) having the following constituent elements will be described instead of 25 and the curable material injection tube 4.
The curable material injection tube includes a first tip portion injection tube 4a, a second tip portion injection tube 4b, and a rear end portion injection tube 4c.
The first distal end injection tube 4 a has a first distal end opening 7 in the watermark groove 1 and in the vicinity of the distal end of the watermark groove excavation chain cutter 2. The second distal end injection tube 4b has a second distal end opening 8 in the watermark groove 1 and in the vicinity of the center in the longitudinal direction of the watermark groove excavation chain cutter 2. The rear end injection tube 4c is moved so as to communicate with or be separated from the first and second tip injection tubes 4a and 4b.
The bypass pipe 9 is provided in parallel with the curable material injection pipe, has a front end opening 11 in the space 10 from which the ground has already been removed, and the rear end injection pipe 4c is moved, whereby the bypass pipe 9 Communicate with or separate from
[0015]
As shown in FIGS. 4A and 4B, the rear end injection tube 4c slides up and down relative to the first and second distal end injection tubes 4a and 4b and the bypass tube 9, and moves. In the case where the rear end injection tube 4c is rotated and moved to be communicated or separated as shown in FIG. 4 (c). There is also.
For this reason, by appropriately switching the communication between the rear end injection pipe 4c and the first and second tip injection pipes 4a and 4b or the bypass pipe 9, the watermark groove excavation chain cutter 2 is When stopped due to troubles such as solid ground, the curable material can be discharged into the space 10 from which the ground has already been removed through the bypass pipe 9, and the curable material is a curable material injection pipe. 2 is hardened in the front end injection pipes 4a and 4b and the rear end injection pipe 4c to prevent the curable material injection pipe from being blocked. In addition, as shown in FIG. 3, when the watermark groove excavating chain cutter 2 is pulled out, the curable material 3 can be filled into the watermark groove 1 from the first tip portion injection pipe 4a.
[0016]
Next, in the tunnel digging apparatus shown in FIGS. 1, 2A, 2B, and 2C, a curable material injection tube moving frame 26, a curable material injection tube guide member 24, and a curable material injection tube driving device. A third embodiment shown in FIGS. 5 and 6 having the following constituent elements instead of 25 and the curable material injection tube 4 will be described.
The curable material injection tube 4d is provided so as to be movable in the longitudinal direction while maintaining a parallel state with the open-cut groove excavation chain cutter 2. The fixed opening 14 is fixed to the watermark groove excavating chain cutter 2, opens into the watermark groove 1, and communicates with the distal end opening 12 of the curable material injection pipe 4d. 3 is injected. The bypass pipe 13 is fixed to the open channel excavation chain cutter 2 in parallel with the curable material injection pipe 4d, and has a distal end opening at a different position in the longitudinal direction from the fixed opening 14 so as to communicate with the curable material injection pipe 4d. A rear end opening 16 is provided in the space 10 having the portion 15 and the ground already removed. The air tube 17 is provided so as to move together with the curable material injection tube 4d so that the distal end opening 18 communicates with or is separated from the fixed opening 14, and ejects air.
For this reason, when the chain cutter 2 for watermark groove excavation stops due to troubles such as ground solidity by switching as shown in FIG. 6 so as to make the curable material injection pipe 4d communicate with the bypass pipe 13 In addition, the curable material 3 can be discharged into the space 10 from which the ground has already been removed via the bypass pipe 13, and the curable material 3 is cured in the curable material injection pipe 4d, so that the curable material injection pipe 4d. To prevent the blockage. At this time, the distal end opening 18 of the air tube 17 communicates with the fixed opening 14 to eject air, thereby discharging the curable material 3 from the fixed opening 14 and preventing the fixed opening 14 from being blocked. To do.
[0017]
Next, in the tunnel digging apparatus shown in FIGS. 1, 2A, 2B, and 2C, a curable material injection tube moving frame 26, a curable material injection tube guide member 24, and a curable material injection tube driving device. A fourth embodiment shown in FIG. 7 having the following constituent elements instead of 25 and the curable material injection tube 4 will be described.
The curable material injection pipe 4e is provided in the chain cutter guide member 22 so as to be separated from or in close proximity to the open groove excavation chain cutter 2 by the cylinder 19.
Therefore, the watermark groove excavation chain cutter 2 advances the excavation work while the curable material injection pipe 4e is separated in parallel with the watermark groove excavation chain cutter 2 by the cylinder 19, and the watermark groove excavation chain cutter 2 However, when it stops due to troubles such as solid ground, the cylinder 19 is shortened, and the curable material injection tube 4e comes close to the open channel digging chain cutter 2 in parallel. Thereby, the curable material injection tube 4e can discharge the curable material into the space 20 formed by this proximity, and the curable material is cured in the curable material injection tube 4e, thereby closing the curable material injection tube 4e. To prevent it.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, the present invention continuously rotates only the curable material injection pipe in the vicinity of the leg portion when forming the arch-shaped support plate, so that the watermark groove is continuously excavated and hardened. The material injection operation proceeds, and the curable material can be filled into the open groove with the curable material injection tube, which is efficient. In addition, when the ground is solid, etc., when the watermark groove excavation chain cutter stops due to trouble or when the watermark groove excavation speed decreases, only the curable material injection pipe is rotated independently. The curable material is prevented from being hardened in the material injection tube to block the curable material injection tube.
[0019]
Furthermore, by appropriately switching the communication between the rear end injection pipe and the first and second tip injection pipes or the bypass pipe, the open channel excavation chain cutter stopped due to problems such as ground solidity. In some cases, the curable material can be discharged into the space where the ground has already been removed via the bypass pipe, preventing the curable material from hardening in the curable material injection pipe and blocking the curable material injection pipe. To do. Also, when the watermark groove excavating chain cutter is pulled out, the watermark groove can be filled from the first tip end injection tube into the watermark groove.
[0020]
Further, by moving the curable material injection pipe in the longitudinal direction while maintaining a parallel state with the chain cutter for excavating the open groove, and appropriately switching the communication with or separating from the bypass pipe, However, when it stops due to problems such as solid ground, the curable material can be discharged to the space from which the ground has already been removed via the bypass pipe, and the curable material is cured and cured in the curable material injection pipe. This prevents the injection tube of the functional material from being blocked. At this time, the distal end opening of the air tube communicates with the fixed opening and ejects air, thereby discharging the curable material from the fixed opening and preventing the fixed opening from being blocked.
[0021]
In addition, the curable material injection pipe is separated from the open-groove excavation chain cutter in parallel with the cylinder by the cylinder, and the open-groove excavation chain cutter proceeds with excavation work. The cylinder is shortened so that the curable material injection tube comes close to the open channel digging chain cutter in parallel. Thereby, the curable material injection tube can discharge the curable material into the space formed by this proximity, and the curable material is prevented from being cured in the curable material injection tube and closing the curable material injection tube. .
[0022]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial configuration diagram and an operation explanatory diagram of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial configuration diagram and an operation explanatory diagram of the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partial configuration diagram and an operation explanatory diagram of a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partial configuration diagram and an operation explanatory diagram of a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partial configuration diagram and an operation explanatory diagram of a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partial configuration diagram and an operation explanatory diagram of a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a partial configuration diagram and an operation explanatory diagram of a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Opening groove 2 Opening groove chain cutter 3 Curable material 4, 4d, 4e Curable material injection pipe 4a First tip injection pipe 4b Second tip injection pipe 4c Rear end injection pipe 5 Wife mold 6 Guide frame 9, 13 Bypass pipe 14 Fixed opening 17 Air pipe 19 Cylinder 21 Chain cutter moving frame 22 Chain cutter guide member 23 Chain cutter circulating drive device 24 Curable material injection tube guide member 25 Curable material injection tube drive device 26 Moving frame for curable material injection tube

Claims

An arched or cylindrical guide frame similar to the tunnel cross section,
A chain cutter moving frame that is moved along the guide frame;
A chain cutter guide member fixed to the chain cutter moving frame and extending obliquely upward toward the face;
It is provided so as to be moved along the guide member for the chain cutter, extends in the longitudinal direction of the tunnel, and is driven to circulate by a chain cutter circulation driving device, thereby forming a watermark groove along the outer periphery of the face. A chain cutter for excavating and opening the groove cutter, which is provided so as to be rotatable about the chain cutter circulation drive device;
A curable material injection tube extending in the longitudinal direction of the tunnel and injecting a curable material into the watermark groove;
In a tunnel excavation device comprising a wife formwork abutted against the curable material so that the curable material injected into the watermark groove is cured to form an end face,
A moving frame for a curable material injection tube provided independently of the moving frame for the chain cutter so as to be moved along the guide frame;
A guide member for a curable material injection tube that extends obliquely upward toward the face and is provided on the moving frame for the curable material injection tube independently of the guide member for the chain cutter,
The curable material injection tube drive device is axially centered by a curable material injection tube drive device that moves along the guide member for the curable material injection tube and is independent of the chain cutter circulation drive device. A tunnel digging apparatus comprising: a curable material injection pipe that is rotatably provided.

In the tunnel excavation device according to claim 1, instead of the moving frame for the curable material injection tube, the guide member for the curable material injection tube, the curable material injection tube driving device, and the curable material injection tube,
A first tip injection tube having a first tip opening in the watermark groove and in the vicinity of the tip of the chain cutter for excavating the watermark groove;
A second tip injection tube having a second tip opening in the watermark groove and near the longitudinal center of the chain cutter for excavating the watermark groove;
A curable material injection tube comprising: a rear end injection tube that is moved to communicate with or separate from the first and second tip injection tubes;
Provided in parallel with the curable material injection pipe and having a front end opening in a space from which the ground has already been removed, and the rear end injection pipe is moved to communicate with or separate from the rear end injection pipe. A tunnel excavating device comprising a bypass pipe.

In the tunnel excavation device according to claim 1, instead of the moving frame for the curable material injection tube, the guide member for the curable material injection tube, the curable material injection tube driving device, and the curable material injection tube,
A curable material injection tube is provided so as to be movable in the longitudinal direction while maintaining a parallel state with the chain cutter for excavating the open groove,
A fixed opening for injecting the curable material into the watermark groove when it is fixed to the chain cutter for excavating the watermark groove, opens into the watermark groove, and communicates with a tip opening of the curable material injection pipe. When,
It is fixed to the open chain groove excavating chain cutter in parallel with the curable material injection tube, and has a tip opening at a different position in the longitudinal direction from the fixed opening so as to communicate with the curable material injection tube. A bypass pipe having a rear end opening in a space where the ground has already been removed;
A tunnel excavating apparatus comprising: an air pipe that is provided so as to move together with the curable material injection pipe so that a tip opening communicates with or is separated from the fixed opening, and that blows out air.

In the tunnel excavation device according to claim 1, instead of the moving frame for the curable material injection tube, the guide member for the curable material injection tube, the curable material injection tube driving device, and the curable material injection tube,
The tunnel digging apparatus is characterized in that the curable material injection pipe is provided in the chain cutter guide member so as to be separated from or in close proximity to the open groove digging chain cutter by a cylinder.