JP3816987B2 - トンネル掘削機の掘進方法 - Google Patents

トンネル掘削機の掘進方法 Download PDF

Info

Publication number
JP3816987B2
JP3816987B2 JP22587796A JP22587796A JP3816987B2 JP 3816987 B2 JP3816987 B2 JP 3816987B2 JP 22587796 A JP22587796 A JP 22587796A JP 22587796 A JP22587796 A JP 22587796A JP 3816987 B2 JP3816987 B2 JP 3816987B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drilling
anchor
hole
excavator
excavation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP22587796A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH1054193A (ja
Inventor
修 阪本
邦昭 片岡
進 西田
幸雄 吉富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taisei Corp
Original Assignee
Taisei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taisei Corp filed Critical Taisei Corp
Priority to JP22587796A priority Critical patent/JP3816987B2/ja
Publication of JPH1054193A publication Critical patent/JPH1054193A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3816987B2 publication Critical patent/JP3816987B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削機の掘進方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のトンネル掘削機は、筒状の殻体の周囲に円周方向に拡大するグリッパ−を、複数箇所に取り付けてある。そして切削したばかりの地山の面にグリッパーを押しつけ、その反力から得られる掘削機の軸方向の力を利用して切羽に切削部を押しつけて切羽の岩を圧砕しながら推進するシステムである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来のトンネル掘削機の掘進方法にあっては、次のような問題点がある。
<イ>掘削したトンネルの壁面が、グリッパ−の加圧に十分抵抗できる強度を備えている必要がある。しかし国内では一般に強度の大きい硬岩の部分が長く延長する場所は少なく、岩質が頻繁に変化する場合が多く、硬岩の間に破砕帯や軟岩部分が介在している場合も多い。
<ロ>そのためにグリッパ−による周囲の地盤への加圧が十分に得られず、その結果、切羽への押しつけ力が不十分となる状況も発生する。
【0004】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、岩質の変化があっても、掘削に必要とする十分な推力を得ることができる、トンネル掘削機の掘進方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明のトンネル掘削機の掘進方法は、殻体の前面に、掘削円盤を設置したトンネル掘削機であって、正面投影図における掘削円盤の回転軌跡外に、アンカー削孔用の貫通孔を開口しておき、この貫通孔を利用して切羽に向けて削孔を行い、削孔した孔を利用してアンカーを挿入し、アンカーの先端を地中に定着した後、アンカーを反力として掘削機を切羽に押しつけつつ掘削を行う、トンネル掘削機の掘進方法において、正面投影図における掘削円盤の回転軌跡外に、アンカー削孔用の貫通孔を開口するに際し、推進力を得るのに必要とする本数の2倍以上の貫通孔を開口しておき、推進力を得るのに必要とする本数のアンカーだけで掘削機の切羽への押しつけを行い、推進に利用していない他の貫通孔を用いて次回の推進に使用するための削孔を行い、こうして交互に推進と削孔とを平行して行う、トンネル掘削機の掘進方法を特徴としたものである。
【0006】
さらに本発明のトンネル掘削機の掘進方法は、殻体の前面に、掘削円盤を設置したトンネル掘削機であって、掘削円盤の中心に、アンカー削孔用の貫通孔を開口しておき、この貫通孔を利用して切羽に向けて削孔を行い、削孔した孔を利用してアンカーを挿入し、アンカーの先端を地中に定着した後、アンカーを反力として掘削機を切羽に押しつけつつ掘削を行う、トンネル掘削機の掘進方法において、掘削円盤の中心に、アンカー削孔用の貫通孔を開口するに際して、推進力を得るのに必要とする本数の2倍以上の貫通孔を開口しておき、推進力を得るのに必要とする本数のアンカーだけで掘削機の切羽への押しつけを行い、推進に利用していない他の貫通孔を用いて次回の推進に使用するための削孔を行い、こうして交互に推進と削孔とを平行して行う、トンネル掘削機の掘進方法を特徴としたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら本発明のトンネル掘削機の掘進方法に係る実施の態様について説明する。
【0008】
<イ>全体の構成。
本発明のトンネル掘削機は、掘削機の外周を保護する殻体1と、その前面に配置した掘削円盤2とより構成する。
殻体1の周囲には従来の装置のように円周方向へ拡大、収縮するグリッパ−を設置する必要はないが、状況によってはグリッパ−を併用することも可能であり、いずれかに限定するものではない。
【0009】
<ロ>掘削円盤外の貫通孔
殻体1の前面には多数の掘削円盤2を配置してある。
このトンネル掘削機を前面から見た場合の正面投影図において、掘削円盤2の回転軌跡外に、アンカー削孔用の貫通孔3を開口する。
正面投影図において、掘削円盤2の回転軌跡外には隔壁が存在するから、貫通孔3は隔壁に開口することになる。
貫通孔3の後方(坑口側)には、削孔装置を配置しておく。
したがって掘削円盤2の回転軌跡外の貫通孔3を通して削孔機のロッドを挿入して切羽に向けて削孔をすることができる。
【0010】
<ハ>掘削円盤中心の貫通孔
殻体1の前面に配置した掘削円盤2の中心には、アンカー削孔用の貫通孔3を開口する場合もある。
すなわち、掘削円盤2の回転中心軸を中空の軸としておき、回転力は軸の周囲に取り付けてギヤから得る構造である。
貫通孔3の後方(坑口側)の場合にも、削孔装置を配置しておく。
したがって掘削円盤2の中心の貫通孔3を通して削孔機のロッドを挿入して切羽に向けて削孔をすることができる。
なお、掘削円盤の回転軌跡外の貫通孔と、掘削円盤2の中心の貫通孔3を併用する場合もある。
【0011】
<ニ>アンカーの設置。
掘削円盤2の回転軌跡外の貫通孔を利用し(図1)、あるいは掘削円盤2の中心に配置した貫通孔3を利用して(図3)切羽に向けて削孔を行う。
その後、削孔した孔にむけて、掘削機の内部からPC鋼線などのアンカー材4、およびグラウト注入パイプなどを挿入する。
そして一般のアンカーと同様に孔内にグラウト5を行い、アンカー材4の先端を地中に定着する。
切羽の地盤が軟弱であっても、アンカー材4を長く延長すれば大きな摩擦力を得ることができる。あるいは硬岩の層まで延長してアンカー材4を定着することができる。
またアンカーの定着方法としてグラウトを使用せず、先端にパッカーを設けておき、空気圧、油圧、水圧などで拡大膨脹して抵抗を取る方法を採用することもできる。この方法ではパッカーを繰り返して使用できるから経済的である。
【0012】
<ホ>推力の確保。
先端を孔底に定着したアンカー材4の尾端は、掘削円盤2の回転軌跡外の貫通孔、あるいは掘削円盤2の貫通孔3を通って殻体1内に露出している。
この露出部分をセンターホールジャッキ6の中空口に貫通させる。そしてアンカー材4の周囲からクサビなどの把持手段を使用して把持する。
こうしてセンターホールジャッキ6を伸長すれば、センターホールジャッキ6の伸長量に応じて掘削円盤2は切羽に押しつけられる。
その状態で掘削円盤2の回転によって掘削を行い、掘削量に応じてセンターホールジャッキ6の伸長をおこなう。一定の距離だけ前進したら、いったんセンターホールジャッキ6を短縮し、再度同様に伸長を繰り返し、尺取り虫状にアンカー材4を手繰り寄せる。
こうしてアンカー材4に反力を取って掘削円盤2を切羽に押しつけつつ掘削を行うものである。
なおアンカー材4は掘削円盤の回転軌跡外の貫通孔、あるいは回転掘削円盤2の中心に位置しているから、円盤2の回転の障害となることはない。
【0013】
<ヘ>相互推進
上記の方法であると、アンカー孔の削孔作業と、その孔を利用して反力を取る作業とは同時に行うことはできない。
したがってアンカー孔の削孔中は、推力が得られないから掘進作業が中断することになる。
そこで、トンネル掘削機全体を推進させるに要する最大の推進力を計算しておき、この最大力を得るのに必要とする本数の2倍以上の貫通孔3を開口しておく方法を採用することができる。
その場合には、推進力を得るのに必要とする本数のアンカーだけで掘削機の切羽への押しつけを行い、その間に推進力の確保に利用していない他の貫通孔3を用いて次回に使用するための削孔を行う。
こうして交互に推進作業と削孔作業とを並行して行えば、作業が中断することがない。
【0014】
【本発明の効果】
本発明のトンネル掘削機の掘進方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
<イ>トンネル掘削機の周囲の地山面から反力を取るものではなく、前方の地山内から反力を取るものである。したがって周囲の地盤の岩質が悪くとも十分に必要とする反力を取ることができ、安定した掘進を確保することができる。
<ロ>事前に掘進する先方に定着点を確保し、その点に向けて掘削機の機体を引き寄せる方法である。
したがって従来のように周囲に反力を取って掘削機を押し出す方法と比較して信頼性の高い方向制御を行うことができる。
<ハ>地山が軟弱である場合に、その程度に応じてアンカーの本数を増やしたり、アンカーの距離を延長するなど自由に調整することができる。
したがって地山の状況に応じて適宜対応することができ、経済的に、その場の状況に最適な柔軟性の高い対応が可能となる。
<ニ>従来のトンネル掘削機のように、殻体1の外周に円周方向に出入りするグリッパ−を備える必要がない。そのためにグリッパ−の押し出し、引き戻しの関係する大型のジャッキその他の装置が一切不要であり、装置全体を軽量化、小型化することができる。
<ホ>複数本のアンカーを、掘進に先行して定着させれば、安定した方向制御を行うことができる。
<ヘ>1回の推進に要するアンカーの倍以上の貫通孔3を設けておけば、交互に推進作業と削孔作業とを平行して行うことができる。したがっていずれの作業も中断することがなく、スムーズな掘進作業が可能となる。
<ト>グリッパ−を備えないことにより、掘進機全体の重量を大幅に削減することができる。機体の軽量化が可能となれば、地山の悪い地帯においても、機体の沈み込みなどによるトラブルを避けることができ、信頼性の高い掘進を期待することができる。
<チ>あるいは従来の装置を使用して施工している最中に、地山が悪化して掘進が不可能となった場合に、本発明の前方アンカーによる引き寄せ工法を採用すれば、有効な対策として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】掘削円盤の回転軌跡外の貫通孔を使用した掘進方法の説明図
【図2】その断面図
【図3】掘削円盤の回転中心の貫通孔を使用した掘進方法の説明図
【図4】その断面図

Claims (2)

  1. 殻体の前面に、掘削円盤を設置したトンネル掘削機であって、正面投影図における掘削円盤の回転軌跡外に、アンカー削孔用の貫通孔を開口しておき、この貫通孔を利用して切羽に向けて削孔を行い、削孔した孔を利用してアンカーを挿入し、アンカーの先端を地中に定着した後、アンカーを反力として掘削機を切羽に押しつけつつ掘削を行う、トンネル掘削機の掘進方法において、
    正面投影図における掘削円盤の回転軌跡外に、アンカー削孔用の貫通孔を開口するに際し、
    推進力を得るのに必要とする本数の2倍以上の貫通孔を開口しておき、
    推進力を得るのに必要とする本数のアンカーだけで掘削機の切羽への押しつけを行い、
    推進に利用していない他の貫通孔を用いて次回の推進に使用するための削孔を行い、
    こうして交互に推進と削孔とを行して行う
    トンネル掘削機の掘進方法。
  2. 殻体の前面に、掘削円盤を設置したトンネル掘削機であって、掘削円盤の中心に、アンカー削孔用の貫通孔を開口しておき、この貫通孔を利用して切羽に向けて削孔を行い、削孔した孔を利用してアンカーを挿入し、アンカーの先端を地中に定着した後、アンカーを反力として掘削機を切羽に押しつけつつ掘削を行う、トンネル掘削機の掘進方法において、
    掘削円盤の中心に、アンカー削孔用の貫通孔を開口するに際して、
    推進力を得るのに必要とする本数の2倍以上の貫通孔を開口しておき、
    推進力を得るのに必要とする本数のアンカーだけで掘削機の切羽への押しつけを行い、
    推進に利用していない他の貫通孔を用いて次回の推進に使用するための削孔を行い、
    こうして交互に推進と削孔とを行して行う
    トンネル掘削機の掘進方法。
JP22587796A 1996-08-08 1996-08-08 トンネル掘削機の掘進方法 Expired - Fee Related JP3816987B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22587796A JP3816987B2 (ja) 1996-08-08 1996-08-08 トンネル掘削機の掘進方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22587796A JP3816987B2 (ja) 1996-08-08 1996-08-08 トンネル掘削機の掘進方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1054193A JPH1054193A (ja) 1998-02-24
JP3816987B2 true JP3816987B2 (ja) 2006-08-30

Family

ID=16836270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22587796A Expired - Fee Related JP3816987B2 (ja) 1996-08-08 1996-08-08 トンネル掘削機の掘進方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3816987B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103670428B (zh) * 2013-11-29 2016-07-13 北京交通大学 软土地层盾构直接切削大直径桩基的刀具配置方法
CN105525925B (zh) * 2015-10-30 2017-09-29 中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司 在含有靡棱岩复合地层中减小盾构机刀具损坏的施工方法
CN105257307B (zh) * 2015-10-30 2017-09-29 上海交通大学 一种在上软下硬地层中减小盾构机刀具损坏的施工方法
KR101640449B1 (ko) * 2015-12-21 2016-07-18 우경기술주식회사 터널 갱구부 개착 구축공법
CN105673030B (zh) * 2016-03-01 2017-12-29 华北电力大学 增加全断面隧道掘进机非连续刀盘刚度的方法及曲面刀盘
CN105952465B (zh) * 2016-05-26 2018-06-15 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种围岩与全断面隧道掘进机护盾相互作用过程监测方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1054193A (ja) 1998-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3816987B2 (ja) トンネル掘削機の掘進方法
JP3248091B2 (ja) 二重管穿孔装置
JP3019207B2 (ja) シールド掘進機の余堀り装置
JP2815084B2 (ja) バケット自己昇降式掘削装置
JPH0428078B2 (ja)
JP2647692B2 (ja) 地中埋設管の敷設替え方法と装置
JP3100347B2 (ja) 地山補強用ボルトの施工方法
JP4405043B2 (ja) 掘削工具
JPS5934392A (ja) スクリユウオ−ガ
JPH10169362A (ja) トンネル掘削方法及び掘削機
JP4079754B2 (ja) 部分硬質地盤用シールド掘進機の掘進方法
JP3272975B2 (ja) トンネル掘削機
JP3245528B2 (ja) 分岐トンネル坑口からのシールド掘削機の発進方法
JP3229934B2 (ja) 無拡幅鋼管先受式掘削方法
JP2960880B2 (ja) シールド掘進機
JPH10252387A (ja) トンネル掘削機の掘進方法
JP3143097B2 (ja) シールド掘進機の余掘り装置
JP2002047877A (ja) 打撃式掘削工法用圧密ビット及びそれを用いた地中埋設物の埋設工法
JP2948534B2 (ja) 地中掘削孔の拡孔方法
JPS6363892A (ja) 拡大孔の掘削方法
JPH0633681A (ja) フライス式掘削機
JPS6375294A (ja) 拡孔ビツト
JPH11193691A (ja) シ−ルド掘進機
JPH0633685A (ja) トンネル先受け工法及び先受けパイプアンカー装置
JPH0236753B2 (ja) Kakukobitsuto

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060309

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060314

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060509

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060609

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees