JP3857773B2

JP3857773B2 - トンネル掘進装置

Info

Publication number: JP3857773B2
Application number: JP07889197A
Authority: JP
Inventors: 尚志三瓶; 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: 1997-03-13
Filing date: 1997-03-13
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2017-03-13
Also published as: JPH10252377A

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、透かし溝内に注入された硬化性材料が硬化して端面を形成するように、透かし溝内に挿入される妻型枠の改良に関する。
【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】
しかし、上述の従来例では、透かし溝掘削用チェーンカッタと、透かし溝内に注入された硬化性材料が硬化して端面を形成するように、透かし溝内に若干挿入される妻型枠とが垂直に固定されて、妻型枠が硬化性材料の端面に当接していた。
このため、例えば、アーチ状支保版の脚部下端付近まで、透かし溝掘削用チェーンカッタが前進低下した時点で、妻型枠が固定されているため、チェーンカッタ循環用駆動装置を軸心として、透かし溝掘削用チェーンカッタを下方に回動させることは出来なかった。
このため、一旦、透かし溝掘削用チェーンカッタを透かし溝から引き抜き、妻型枠として別に用意した材料で、透かし溝掘削用チェーンカッタの引き抜き空間の入口を閉じてから、別途、硬化性材料注入管を差し込んで硬化性材料の注入を行っていた。
これらの作業は別途の手作業で行う必要があるため、大幅に時間を要し、能率が悪いという問題点があった。
【０００４】
また、透かし溝を掘削中に障害物が存在する場合には、一旦、透かし溝掘削用チェーンカッタを引き抜き、障害物を除去してから、再度、透かし溝内に透かし溝掘削用チェーンカッタを挿入して、透かし溝の掘削を再開しなければならず、大幅に時間を要し、能率が悪いという問題点があった。また、透かし溝を掘削中に妻型枠が前進することにより、硬化性材料の端面への当接が外れた時点において、硬化性材料が十分に硬化せず、透かし溝から流出した場合、あるいは、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、硬化性材料が透かし溝から流出できないため、硬化性材料が硬化性材料注入管内を圧送されず、硬化性材料注入管を閉塞した場合、掘削作業を中断して、対処しなければならないという問題点があった。また、透かし溝を掘削中に切羽が崩壊した場合に、妻型枠の底面直下から硬化性材料が流出し、これに対処するために掘削作業を中断しなければならないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、アーチ状支保版の脚部下端付近等においても、透かし溝掘削用チェーンカッタを引き抜くことは必要とせずに、チェーンカッタ循環用駆動装置を軸心として、透かし溝掘削用チェーンカッタを下方に回動させることにより、透かし溝を連続して掘削できるトンネル掘進装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、透かし溝を掘削中に障害物が存在する場合にも、一旦、透かし溝掘削用チェーンカッタを引き抜き、障害物を除去してから、再度、透かし溝内に透かし溝掘削用チェーンカッタを挿入して、透かし溝の掘削を再開する必要がなく、透かし溝を連続して掘削できるトンネル掘進装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、透かし溝を掘削中に妻型枠が前進することにより、硬化性材料の端面への当接が外れた時点において、硬化性材料が十分に硬化せず、透かし溝から流出することを防止することにより、掘削作業を中断する必要がなく、透かし溝を連続して掘削でき、あるいは、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た場合に、硬化性材料を透かし溝から流出させ、硬化性材料が硬化性材料注入管内において閉塞しないようにし、より大きなトラブルの発生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。さらに、本発明は、透かし溝を掘削中に切羽が崩壊した場合に、妻型枠の底面直下から硬化性材料が流出することを防止し、これに対処するために掘削作業を中断する必要がなく、透かし溝を連続して掘削できるトンネル掘進装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【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移動フレームと、前記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、前記透かし溝掘削用チェーンカッタと共に移動するように設けられ、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、前記透かし溝内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、前記透かし溝内に若干挿入される妻型枠と、から成るトンネル掘進装置において、シリンダの円筒部の根元が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタに回動可能に支持され、前記妻型枠の一端が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタあるいは前記硬化性材料注入管に回動可能に支持され、前記妻型枠の一端が、さらに、前記シリンダのピストンの先端に回動可能に支持され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、前記妻型枠の代わりに、シリンダの円筒部の根元が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタに支持され、前記妻型枠の一端が前記透かし溝掘削用チェーンカッタに沿って設けられたスライド溝内をスライドすることにより、前記透かし溝掘削用チェーンカッタの長手方向と前記妻型枠の長手方向が垂直を維持しつつ、前記妻型枠がスライドするように、前記妻型枠が前記シリンダのピストンの先端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】
さらに、本発明は、上記トンネル掘進装置において、前記妻型枠の代わりに、シリンダの円筒部の根元が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタに固定して支持され、前記透かし溝掘削用チェーンカッタの前進方向と反対方向に、かつ、前記透かし溝掘削用チェーンカッタの長手方向と前記妻型枠の長手方向が垂直を維持しつつ、前記妻型枠が前記透かし溝掘削用チェーンカッタと離隔、あるいは、ほぼ接触するように、前記妻型枠が前記シリンダのピストンの先端に固定されることを特徴とするトンネル掘進装置である。
【０００９】
さらに、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移動フレームと、前記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、前記透かし溝掘削用チェーンカッタと共に移動するように設けられ、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、前記透かし溝内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、前記透かし溝内に若干挿入される妻型枠と、から成るトンネル掘進装置において、
シリンダの円筒部の根元が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタに固定して支持され、
補助板の一端が前記透かし溝掘削用チェーンカッタに沿って設けられたスライド溝内をスライドすることにより、前記透かし溝掘削用チェーンカッタに沿ってスライドし、
前記妻型枠の一端が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタあるいは前記硬化性材料注入管に回動可能に支持され、あるいは、前記妻型枠の一端が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタに垂直に固定され、
前記妻型枠が前記硬化性材料の端面に当接する状態で、前記妻型枠の底面直下で、前記透かし溝内にスライドして挿入されるように、前記補助板が前記シリンダのピストンの先端に固定されることを特徴とするトンネル掘進装置である。
【００１０】
さらに、本発明は、直前の上記トンネル掘進装置において、前記補助板の代わりに、シリンダの円筒部の根元が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタに回動可能に支持され、補助板の一端が前記透かし溝掘削用チェーンカッタに回動可能に支持され、前記妻型枠が前記硬化性材料の端面に当接する状態で、前記妻型枠の底面直下で、前記透かし溝内に回動して挿入されるように、前記補助板が前記シリンダのピストンの先端に回動可能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。
【００１１】
本発明によれば、シリンダの円筒部の根元が、透かし溝掘削用チェーンカッタに回動可能に支持され、妻型枠の一端が、透かし溝掘削用チェーンカッタあるいは硬化性材料注入管に回動可能に支持され、前記妻型枠の一端が、さらに、シリンダのピストンの先端に回動可能に支持される。
このため、透かし溝掘削用チェーンカッタと妻型枠は垂直に固定されることはなく、回動可能に設けられるため、アーチ状支保版の脚部下端付近等においても、透かし溝掘削用チェーンカッタを引き抜くことは必要とせずに、チェーンカッタ循環用駆動装置を軸心として、透かし溝掘削用チェーンカッタを下方に回動させることにより、透かし溝を連続して掘削できる。
【００１２】
本発明によれば、前記妻型枠の代わりに、シリンダの円筒部の根元が、透かし溝掘削用チェーンカッタに支持され、妻型枠の一端が透かし溝掘削用チェーンカッタに沿って設けられたスライド溝内をスライドすることにより、透かし溝掘削用チェーンカッタの長手方向と妻型枠の長手方向が垂直を維持しつつ、妻型枠がスライドするように、妻型枠がシリンダのピストンの先端に設けられる。
このため、透かし溝を掘削中に障害物が存在する場合にも、一旦、透かし溝掘削用チェーンカッタを引き抜き、障害物を除去してから、再度、透かし溝内に透かし溝掘削用チェーンカッタを挿入して、透かし溝の掘削を再開する必要がなく、透かし溝を連続して掘削できる。
また、透かし溝の奥行方向の掘削距離を容易に調整できる。
【００１３】
本発明によれば、前記妻型枠の代わりに、シリンダの円筒部の根元が、透かし溝掘削用チェーンカッタに固定して支持され、透かし溝掘削用チェーンカッタの前進方向と反対方向に、かつ、透かし溝掘削用チェーンカッタの長手方向と妻型枠の長手方向が垂直を維持しつつ、妻型枠が透かし溝掘削用チェーンカッタと離隔、あるいは、ほぼ接触するように、妻型枠がシリンダのピストンの先端に固定される。
このため、透かし溝を掘削中に妻型枠が前進することにより、硬化性材料の端面への当接が外れた時点において、硬化性材料が十分に硬化しない場合は、シリンダを伸長することにより、妻型枠を透かし溝掘削用チェーンカッタと離隔させて、硬化性材料が透かし溝から流出することを防止し、掘削作業を中断する必要がなく、透かし溝を連続して掘削できる。さらに、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た場合に、硬化性材料が透かし溝から流出できないため、硬化性材料が硬化性材料注入管内において圧送されない場合にも、シリンダを伸長することにより、妻型枠を透かし溝掘削用チェーンカッタと離隔させて、透かし溝掘削用チェーンカッタとの間に、硬化性材料の流出路を形成して、硬化性材料を流出させる。
このため、硬化性材料注入管の閉塞を防止して、より大きなトラブルの発生を防止できる。
【００１４】
本発明によれば、シリンダの円筒部の根元が、透かし溝掘削用チェーンカッタに固定して支持され、補助板の一端が前記透かし溝掘削用チェーンカッタに沿って設けられたスライド溝内をスライドすることにより、前記透かし溝掘削用チェーンカッタに沿ってスライドし、
前記妻型枠の一端が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタあるいは前記硬化性材料注入管に回動可能に支持され、あるいは、前記妻型枠の一端が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタに垂直に固定され、
前記妻型枠が前記硬化性材料の端面に当接する状態で、前記妻型枠の底面直下で、前記透かし溝内にスライドして挿入されるように、前記補助板が前記シリンダのピストンの先端に固定される。
このため、補助板が、妻型枠の底面直下で、透かし溝内に挿入されるため、透かし溝を掘削中に切羽が崩壊した場合に、妻型枠の底面直下から硬化性材料が流出することを防止し、これに対処するために掘削作業を中断する必要がなく、透かし溝を連続して掘削できる。
【００１５】
本発明によれば、直前の前記補助板の代わりに、シリンダの円筒部の根元が、透かし溝掘削用チェーンカッタに回動可能に支持され、補助板の一端が透かし溝掘削用チェーンカッタに回動可能に支持され、妻型枠が硬化性材料の端面に当接する状態で、妻型枠の底面直下で、透かし溝内に回動して挿入されるように、補助板がシリンダのピストンの先端に回動可能に設けられる。
このため、補助板が、妻型枠の底面直下で、透かし溝内に挿入されるため、透かし溝を掘削中に切羽が崩壊した場合に、妻型枠の底面直下から硬化性材料が流出することを防止し、これに対処するために掘削作業を中断する必要がなく、透かし溝を連続して掘削できる。
【００１６】
【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は、本発明の一実施の形態の透かし溝掘削用チェーンカッタがアーチ状ガイド枠の頂点付近に位置する状態の左側面図、図２は、図１の状態の部分平面図、図３は、図１の状態の正面図である。走行装置１０５は、トンネル２の下盤１０４上に設けられたレール１２０，１２０上を、各々のレール１２０，１２０に対して、例えば、２個の車輪１１８，１１８…を介して走行するように構成される装置である。アーチ状ガイド枠１０６は、走行装置１０５，１０５に両下端が接続されて載置固定され、トンネル断面と相似形に構成される。
このアーチ状ガイド枠１０６の内側にラック１２１が設けられる。走行装置１０５，１０５のレール１２０，１２０上の移動により、トンネル長手方向へのアーチ状ガイド枠１０６の位置決めがなされる。
【００１７】
移動フレーム１０８は、図示されない移動用駆動装置の出力軸の歯車がアーチ状ガイド枠１０６の内側のラック１２１と歯合して回転することにより、アーチ状ガイド枠１０６に沿って移動されるフレームである。チェーンカッタ用ガイド部材１０９は、移動フレーム１０８に固定され、切羽に向かって、斜め上向きに伸長する。透し溝掘削用チェーンカッタ１０１は、掘削刃１３１を有し、チェーンカッタ用ガイド部材１０９に沿って移動されるように設けられ、トンネル長手方向に伸長し、循環駆動されることにより、地盤１４０において、切羽の外周に沿って透かし溝１０２を掘削する装置である。
チェーンカッタ循環用駆動装置１３０は、減速機および原動機から成り、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１を循環駆動し、チェーンカッタ循環用駆動装置１３０を軸心として透し溝掘削用チェーンカッタ１０１は回動可能に設けられる。
ここで、原動機は、油圧モータ、電動機等から成る。
【００１８】
次に、硬化性材料注入管１１２は、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１と共に移動するように設けられ、透かし溝１０２に硬化性材料２０を注入し、アーチ状支保版１０３を形成するものである。
また、硬化性材料注入管１１２の後端部はホース１３９を介して、図示されない硬化性材料圧送用ポンプに接続される。次に、妻型枠１０は、透かし溝１０２内に注入された硬化性材料２０が硬化して端面２１を形成するように、透かし溝１０２内に若干挿入される。シリンダ２２の円筒部２３の根元２４が、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１に回動可能に支持され、シリンダ２２のピストン２５の先端に妻型枠１０が回動可能に支持される。
さらに、妻型枠１０の一端が、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１あるいは硬化性材料注入管１１２に、支持部５０を介して回動可能に支持され、妻型枠１０の一端が、さらに、シリンダ２２のピストン２５の先端に回動可能に支持される。
【００１９】
ここで、図４の正面図、図５の右側面図に示されるように、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１が、透かし溝１０２を掘削して前進し、下盤１０４付近にまで降下したときに、図６に示されるように、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１は、チェーンカッタ循環用駆動装置１３０を軸心として、回動しながら透かし溝１０２を掘削し始める。
さらに、図７に示されるように、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１は、回動しながら透かし溝１０２を掘削し、下盤１０４を若干掘削し、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１が、ほぼ下盤１０４に対して垂直に掘削した時点で停止する。
ここで、図５、図６、図７に示されるように、シリンダ２２が、円筒部２３の根元２４を軸心として回動し、ピストン２５が、適宜、伸長、あるいは、短縮し、また、妻型枠１０が、支持部５０により支持されながら、ピストン２５の先端で回動することにより、妻型枠１０は、硬化性材料２０が硬化して端面２１を形成するように当接して、透かし溝１０２内に若干挿入される。
これにより、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１と妻型枠１０は垂直に固定されることはなく、回動可能に設けられるため、アーチ状支保版１０６の脚部下端付近等においても、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１を引き抜くことは必要とせずに、チェーンカッタ循環用駆動装置１３０を軸心として、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１を下方に回動させることにより、透かし溝１０２を連続して掘削できる。
【００２０】
次に、前記妻型枠１０の代わりに、図８に示されるように、シリンダ２２の円筒部２３の根元２４が、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１に支持され、妻型枠１０の一端５２が透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１に沿って設けられたスライド溝５１内をスライドすることにより、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１の長手方向と妻型枠１０の長手方向が垂直を維持しつつ、妻型枠１０がスライドするように、妻型枠１０がシリンダ２２のピストン２５の先端に設けられる。
このため、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１が、透かし溝１０２を掘削中に、図９に示されるように、障害物３０に衝突することを避けるために、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１が切羽に向かって後退しつつ、ピストン２５が伸長して、硬化性材料２０の端面２１に妻型枠１０が当接する状態を維持する。さらに、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１が、障害物３０を通過した直後に、図１０に示されるように、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１が切羽に向かって前進しつつ、ピストン２５が短縮して、硬化性材料２０の端面２１に妻型枠１０が当接する状態を維持する。これにより、透かし溝１０２を掘削中に障害物３０が存在する場合にも、一旦、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１を引き抜き、障害物３０を除去してから、再度、透かし溝１０２内に透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１を挿入して、透かし溝１０２の掘削を再開する必要がなく、透かし溝１０２を連続して掘削でき、作業時間を短縮して、能率を高める。
また、透かし溝１０２の奥行方向の掘削距離を容易に調整できる。
【００２１】
次に、前記妻型枠１０の代わりに、図１１、図１２、図１３、図１４に示されるように、シリンダ２２ａの円筒部２３ａの根元２４ａが、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１に固定して支持され、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１の前進方向と反対方向に、かつ、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１の長手方向と妻型枠１０ａの長手方向が垂直を維持しつつ、妻型枠１０ａが透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１と、図１２、図１４に示されるように離隔し、あるいは、図１１、図１３に示されるように、ほぼ接触するように、妻型枠１０ａがシリンダ２２ａのピストン２５ａの先端に設けられる場合もある。図１１の状態は、妻型枠１０ａに硬化した硬化性材料２０が付着して、十分に硬化しない硬化性材料２０が、流出路３１から流出している状態であるが、図１２に示されるように、妻型枠１０ａが透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１と離隔し、硬化性材料２０の流出を防止する。また、図１３の状態は、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１がトラブルにより停止した場合に、硬化性材料２０が流出されない状態を示し、図１４に示されるように、妻型枠１０ａが透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１と離隔することにより、硬化性材料２０を流出路３２から流出させ、硬化性材料注入管の閉塞を防止して、より大きなトラブルの発生を防止できる。
【００２２】
次に、上記全ての実施の形態のトンネル掘進装置のみならず、妻型枠が透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１に垂直に固定された従来のトンネル掘進装置において、つまり、図１５、図１６に示されるように、妻型枠１０、１０ａの一端が、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１あるいは硬化性材料注入管に回動可能に支持され、あるいは、妻型枠１０、１０ａの一端が、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１に垂直に固定される実施例を説明する。
図１５、図１６に示されるように、シリンダ２２ｂの円筒部２３ｂの根元２４ｂが、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１に固定して支持され、補助板１５ａの一端５４が透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１に沿って設けられたスライド溝５３内をスライドすることにより、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１に沿ってスライドし、妻型枠１０、１０ａ、および、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１に垂直に固定された図示されない従来の妻型枠が硬化性材料２０の端面２１に当接する状態で、妻型枠１０、１０ａ、および、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１に垂直に固定された図示されない従来の妻型枠の底面直下で、図２１に示されるように、透かし溝１０２内にスライドして挿入され、補助板１５ａがシリンダ２２ｂのピストン２５ｂの先端に固定される。
さらに、前記補助板１５ａの代わりに、図１７、図１８に示されるように、シリンダ２２ｂの円筒部２３ｂの根元２４ｂが、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１に回動可能に支持され、補助板１５ｂの一端が透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１に回動可能に支持され、妻型枠１０、１０ａ、および、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１に垂直に固定された図示されない従来の妻型枠が、硬化性材料２０の端面２１に当接する状態で、妻型枠１０、１０ａ、および、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１に垂直に固定された図示されない従来の妻型枠の底面直下で、図２１に示されるように、透かし溝１０２内に回動して挿入されるように、補助板１５ｂがシリンダ２２ｂのピストン２５ｂの先端に回動可能に設けられる。
これにより、図１９に示される状態で、透かし溝１０２を掘削中に切羽が崩壊した場合に、妻型枠１０、１０ａ、および、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１に垂直に固定された図示されない従来の妻型枠の底面直下から硬化性材料２０が、図２０に示されるように、流出することを防止し、これに対処するために掘削作業を中断する必要がなく、透かし溝を連続して掘削できる。
【００２３】
次に、図２２は、トンネル断面と相似形の円筒状ガイド枠を有する本発明の実施の形態のトンネル掘進装置が示される。図示されない第１の円筒部は、トンネル２の内周壁３を押圧するように伸長可能な図示されない第１のグリッパを有し、トンネル２内にトンネル２と同心的に配置される。
円形状のガイド枠である図示されない第２の円筒部は、内周壁３を押圧するように伸長可能な第２のグリッパ６を有する。
第２の円筒部は、第１の円筒部と、ほぼ同一の直径に形成され、トンネル２内に第１の円筒部と同心的に配置される。
図示されないシリンダは、第１の円筒部と第２の円筒部の間に設けられ、伸縮することより、第１の円筒部と第２の円筒部とを、近接あるいは離隔させる装置である。
【００２４】
移動フレームである回転フレーム８は、第２の円筒部とほぼ同一直径の円環状に構成され、第２の円筒部の先端に、第２の円筒部と同心的に、かつ、第２の円筒部に対して回転可能に設けられる。
第２の円筒部の内側に設けられた減速機内蔵モータ５ｂにより、ピニオン５ｃが回転される。
ピニオン５ｃには、回転フレーム８の接続部８ａの内側に設けられたラック部８ｄが歯合し、減速機内蔵モータ５ｂによるピニオン５ｃの回転により、ラック部８ｄを介して回転フレーム８を、第２の円筒部に対して回転させる。チェーンカッタ用ガイド部材９は、回転フレーム８に固定され、第２の円筒部の側から切羽に向かって、斜めに拡がるように伸長する。短い透かし溝掘削用チェーンカッタ１１は、チェーンカッタ用ガイド部材９に沿って図示されない移動手段により移動されるように設けられ、トンネル２の長手方向に伸長し、チェーンカッタ循環用駆動装置１７により、循環駆動されることにより、切羽の外周に沿って地盤４５に透かし溝１２を掘削する装置である。この本発明の実施の形態のトンネル掘進装置にも、上記全てのアーチ状ガイド枠を有する本発明の実施の形態のトンネル掘進装置に適用された本発明は、適用される。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、透かし溝掘削用チェーンカッタと妻型枠は垂直に固定されることはなく、回動可能に設けられるため、アーチ状支保版の脚部下端付近等においても、透かし溝掘削用チェーンカッタを引き抜くことは必要とせずに、チェーンカッタ循環用駆動装置を軸心として、透かし溝掘削用チェーンカッタを下方に回動させることにより、透かし溝を連続して掘削でき、作業時間を短縮して、能率を高める。
さらに、透かし溝を掘削中に障害物が存在する場合にも、一旦、透かし溝掘削用チェーンカッタを引き抜き、障害物を除去してから、再度、透かし溝内に透かし溝掘削用チェーンカッタを挿入して、透かし溝の掘削を再開する必要がなく、透かし溝を連続して掘削でき、作業時間を短縮して、能率を高める。
また、透かし溝の奥行方向の掘削距離を容易に調整できる。
【００２６】
さらに、透かし溝を掘削中に妻型枠が前進することにより、硬化性材料の端面への当接が外れた時点において、硬化性材料が十分に硬化しない場合にも、妻型枠が透かし溝掘削用チェーンカッタと離隔して、硬化性材料が透かし溝から流出することを防止し、掘削作業を中断する必要がなく、透かし溝を連続して掘削できる。
さらに、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た場合に、妻型枠が透かし溝掘削用チェーンカッタと離隔して、透かし溝掘削用チェーンカッタとの間に、硬化性材料の流出路を形成して、硬化性材料を流出させる。
このため、硬化性材料注入管の閉塞を防止して、より大きなトラブルの発生を防止する。
さらに、補助板が、妻型枠の底面直下で、透かし溝内に挿入されるため、透かし溝を掘削中に切羽が崩壊した場合に、妻型枠の底面直下から硬化性材料が流出することを防止し、これに対処するために掘削作業を中断する必要がなく、透かし溝を連続して掘削でき、作業時間を短縮して、能率を高める。
【００２７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の透かし溝掘削用チェーンカッタがアーチ状ガイド枠の頂点付近に位置する状態の左側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態の図１の状態の部分平面図である。
【図３】本発明の一実施の形態の図１の状態の正面図である。
【図４】本発明の一実施の形態の透かし溝掘削用チェーンカッタがアーチ状ガイド枠の側面付近に位置する状態の正面図である。
【図５】本発明の一実施の形態の図４の状態の右側面図である。
【図６】本発明の一実施の形態の図４の状態から透かし溝掘削用チェーンカッタが回動した状態の右側面図である。
【図７】本発明の一実施の形態の図４の状態から透かし溝掘削用チェーンカッタが回動した状態の右側面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態の透かし溝掘削用チェーンカッタが透かし溝を掘削しつつ、硬化性材料の端面に妻型枠が当接する状態の説明図である。
【図９】本発明の他の実施の形態の透かし溝掘削用チェーンカッタが切羽に向かって後退しつつ、硬化性材料の端面に妻型枠が当接する状態の説明図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態の透かし溝掘削用チェーンカッタが切羽に向かって前進しつつ、硬化性材料の端面に妻型枠が当接する状態の説明図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態の透かし溝掘削用チェーンカッタの長手方向と妻型枠の長手方向が垂直を維持しつつ、硬化した硬化性材料が付着した妻型枠が透かし溝掘削用チェーンカッタと、ほぼ接触する状態の説明図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態において、図１１の状態から、妻型枠が透かし溝掘削用チェーンカッタから離隔し、硬化性材料が流出することを防止する状態の説明図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態において、透かし溝掘削用チェーンカッタの長手方向と妻型枠の長手方向が垂直を維持しつつ、妻型枠が透かし溝掘削用チェーンカッタと、ほぼ接触し、切削作業中のトラブルにより切削が中止した状態の説明図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態において、図１３の状態から、妻型枠が透かし溝掘削用チェーンカッタから離隔し、硬化性材料を流出させる状態の説明図である。
【図１５】本発明の他の実施の形態の妻型枠が硬化性材料の端面に当接する状態で、補助板が、透かし溝外に位置する状態の説明図である。
【図１６】本発明の他の実施の形態の妻型枠が硬化性材料の端面に当接する状態で、補助板が、妻型枠の底面直下の透かし溝内にスライドして挿入された状態の説明図である。
【図１７】本発明の他の実施の形態の妻型枠が硬化性材料の端面に当接する状態で、補助板が、透かし溝外に位置する状態の説明図である。
【図１８】本発明の他の実施の形態の妻型枠が硬化性材料の端面に当接する状態で、補助板が、妻型枠の底面直下の透かし溝内に回動して挿入された状態の説明図である。
【図１９】本発明の他の実施の形態の妻型枠が硬化性材料の端面に当接する状態の部分断面図である。
【図２０】本発明の他の実施の形態の妻型枠が硬化性材料の端面に当接し、硬化性材料が流出している状態の部分断面図である。
【図２１】本発明の他の実施の形態の妻型枠が硬化性材料の端面に当接する状態で、補助板が、妻型枠の底面直下の透かし溝内に挿入された状態の部分断面図である。
【図２２】本発明の円筒状ガイド枠を有するさらに他の実施の形態の構成図である。
【符号の説明】
２トンネル１０，１０ａ妻型枠
１５ａ，１５ｂ補助板
１０９チェーンカッタ用ガイド部材
１０１透かし溝掘削用チェーンカッタ
１０２透かし溝１０３アーチ状支保版
１０４下盤１０５走行装置
１０６アーチ状ガイド枠１０８移動フレーム
１１２硬化性材料注入管１３０チェーンカッタ循環用駆動装置

Claims

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移動フレームと、
前記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、
前記透かし溝掘削用チェーンカッタと共に移動するように設けられ、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、
前記透かし溝内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、前記透かし溝内に若干挿入される妻型枠と、から成るトンネル掘進装置において、
シリンダの円筒部の根元が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタに回動可能に支持され、
前記妻型枠の一端が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタあるいは前記硬化性材料注入管に回動可能に支持され、前記妻型枠の一端が、さらに、前記シリンダのピストンの先端に回動可能に支持されることを特徴とするトンネル掘進装置。
請求項１記載のトンネル掘進装置において、前記妻型枠の代わりに、
シリンダの円筒部の根元が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタに支持され、
前記妻型枠の一端が前記透かし溝掘削用チェーンカッタに沿って設けられたスライド溝内をスライドすることにより、前記透かし溝掘削用チェーンカッタの長手方向と前記妻型枠の長手方向が垂直を維持しつつ、前記妻型枠がスライドするように、前記妻型枠が前記シリンダのピストンの先端に設けられることを特徴とするトンネル掘進装置。
請求項１記載のトンネル掘進装置において、前記妻型枠の代わりに、
シリンダの円筒部の根元が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタに固定して支持され、
前記透かし溝掘削用チェーンカッタの前進方向と反対方向に、かつ、前記透かし溝掘削用チェーンカッタの長手方向と前記妻型枠の長手方向が垂直を維持しつつ、前記妻型枠が前記透かし溝掘削用チェーンカッタと離隔、あるいは、ほぼ接触するように、前記妻型枠が前記シリンダのピストンの先端に固定されることを特徴とするトンネル掘進装置。
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移動フレームと、
前記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、前記透かし溝掘削用チェーンカッタと共に移動するように設けられ、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、
前記透かし溝内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、前記透かし溝内に若干挿入される妻型枠と、から成るトンネル掘進装置において、
シリンダの円筒部の根元が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタに固定して支持され、
補助板の一端が前記透かし溝掘削用チェーンカッタに沿って設けられたスライド溝内をスライドすることにより、前記透かし溝掘削用チェーンカッタに沿ってスライドし、
前記妻型枠の一端が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタあるいは前記硬化性材料注入管に回動可能に支持され、あるいは、前記妻型枠の一端が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタに垂直に固定され、
前記妻型枠が前記硬化性材料の端面に当接する状態で、前記妻型枠の底面直下で、前記透かし溝内にスライドして挿入されるように、前記補助板が前記シリンダのピストンの先端に固定されることを特徴とするトンネル掘進装置。
請求項４記載のトンネル掘進装置において、前記補助板の代わりに、
シリンダの円筒部の根元が、前記透かし溝掘削用チェーンカッタに回動可能に支持され、
補助板の一端が前記透かし溝掘削用チェーンカッタに回動可能に支持され、前記妻型枠が前記硬化性材料の端面に当接する状態で、前記妻型枠の底面直下で、前記透かし溝内に回動して挿入されるように、前記補助板が前記シリンダのピストンの先端に回動可能に設けられることを特徴とするトンネル掘進装置。