JP4281983B2 - Tunnel excavation method using advanced shaft - Google Patents

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JP4281983B2
JP4281983B2 JP2000146390A JP2000146390A JP4281983B2 JP 4281983 B2 JP4281983 B2 JP 4281983B2 JP 2000146390 A JP2000146390 A JP 2000146390A JP 2000146390 A JP2000146390 A JP 2000146390A JP 4281983 B2 JP4281983 B2 JP 4281983B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本坑断面内に切羽に先行して掘削された先進導坑を利用することで、本坑掘削の効率化を図るとともに、施工機械類の輻輳を解消したトンネル掘削方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、山岳トンネルの掘削工法には、設計断面を一気に掘削する全断面掘削方法、補助ベンチ付全断面工法、設計断面の上部半断面と下部半断面に2分割して掘削行うロングベンチカット、ショートベンチカット、ミニベンチカットなどのベンチカット工法、設計断面内の側壁部に側壁導坑を先進させた後、上部半断面の掘削を行う側壁導坑先進工法など(以下、まとめて従来工法という。)があり、地山性状やトンネル断面形状などに応じて適宜、好適な掘削工法が選択されている。
【0003】
一方、大量の湧水を伴うトンネルなどでは、支保部材となる吹付けコンクリートとロックボルトの施工が困難または高品位の施工が確保できなくなるため、水抜きボーリングやパイロット導坑などが本坑掘削に先行して掘削されることがある。前記パイロット導坑は、水抜きや地質調査を兼ねて、トンネル本坑の設計断面内外に本坑掘削に先行して形成される小断面の坑道であり、前記側壁導坑はパイロット導坑を兼ねて採用されることがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来工法では、基本的にその掘削手順は、切羽削孔、装薬、発破、ズリ出し、吹付け(場合によっては鋼アーチ支保の建込みを併せて行う。)、ロックボルト削孔・打設の手順に従って順次掘削が行われている。これらの各工程は、使用する施工機械が工種毎に異なることと、大断面を除く多くのトンネル断面では施工機械の並列が困難であること等の理由により、併行作業とすることは困難で、サイクル工程時間の短縮化、ひいてはトンネル掘削を効率化出来ない要因となっていた。
【0005】
また、大断面トンネルなどでは、ドリルジャンボを切羽の前に並列させながらロックボルト削孔・打設と切羽削孔・装薬とが同時併行的に行われているが、施工機械の設置間隔が狭い場合には、機械相互の輻輳によりブーム等の接触事故や作業員の巻き込まれ事故等が発生することが懸念されていた。
【0006】
さらに、崩壊性地山等の不良地山の場合には、発破掘削後の早期に、吹付けおよびロックボルト打設による支保(場合によって鋼アーチ支保を併せて行う。)の構築が望まれるところ、ズリ積込み機械やダンプトラックによって作業スペースが占有されるため、ズリ出しが終了するまでは切羽への立ち入りが出来ないなどの問題があった。
【0007】
そこで本発明の主たる課題は、本坑掘削に先行して本坑設計断面内に先進導坑が形成されるトンネル掘削工法において、吹付け作業またはロックボルト作業をズリ出し作業と併行して行えるようにし掘削サイクルタイムの短縮化を図ること、および発破直後の早期に支保構築作業に取りかかり出来るようにすることで不良地山への対応を迅速に行えるようにすること、さらには施工機械同士の輻輳を解消して機械相互の接触事故や作業員の人身事故を無くし安全に掘削が行えるようにすること等にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本第1発明は、本坑の設計断面内に本坑の切羽掘削に先行して先進導坑を形成した後、前記先進導坑内に吹付け機を設置しておき、
本坑の発破後に、本坑内でのズリ出し作業に併行して、先進導坑内に位置する前記吹付け機を先進導坑の坑口に位置させ、発破によって新たに露出した本坑のトンネル壁面に対して吹付け作業を行うことを特徴とするものである。
【0009】
また、その第2発明は、本坑の設計断面内に本坑の切羽掘削に先行して先進導坑を形成した後、前記先進導坑内に削孔ブームを備えるドリルジャンボを設置しておき、
本坑の発破後に、本坑内に位置する吹付け機によって吹付けを行った後、本坑内でのズリ出し作業に併行して先進導坑内に位置する前記ドリルジャンボを先進導坑の坑口に位置させ、本坑のトンネル壁面に対してロックボルト削孔・打設作業を行うことを特徴とするものである。
前記先進導坑内に設置される吹付け機またはドリルジャンボの操作は、作業員の立ち入りが困難であることから、遠隔操作とするのが望ましい。
【0010】
これらの場合において、前記先進導坑は本坑設計断面内の略中央上部側位置に形成するのが望ましく、かつ施工効率の点からトンネルボーリングマシンにより構築するのが望ましい。なお、本坑の掘削は発破掘削でも機械掘削であってもよい。但し、機械掘削はトンネルボーリングマシンのような全断面掘削機は除外され、ブームヘッダー、カッターヘッドなどと呼ばれる自由断面掘削機が対象となる。この機械掘削では掘削と同時に機械背面のズリ出しコンベアからズリが順次排出されるが、特に大断面トンネルでは切羽を掘削領域と、吹付けまたはロックボルト作業領域とに分割し機械同士の干渉を防止した上で、掘削と同時に行われるズリ出し作業に併行して前記吹付け作業またはロックボルト削孔・打設を併行して行うことで掘削作業の効率化が図れるようになる。
【0011】
本発明においては、従来全く利用されていなかった先進導坑を利用して本坑のトンネル壁面への吹付け作業やロックボルト打設作業を行う。すなわち、水抜き坑および地質調査等の目的で本坑の掘削に先行して掘削された先進導坑内に、吹付け機またはドリルジャンボなどの支保用施工機械を設置しておき、発破掘削後のズリ出し時に、このズリ出し作業に併行して前記支保用施工機械によって吹付けまたはロックボルトによる支保構築を行うようにする。その結果、従来はズリ出しを待ってからしか出来なかった吹付け作業またはロックボルト削孔・打設作業が前記ズリ出しと併行してできるようになるため、掘削のサイクルタイムを短縮でき掘削効率が向上する。
【0012】
また従来は、発破掘削後にズリ出し作業が終了しないと、吹付けやロックボルトなどの支保構築作業が出来なかったが、発破直後に早期に支保を構築することが可能となり、不良地山、崩壊性地山等であっても地山の緩みを迅速に抑えながら効率的に施工出来るようになる。
【0013】
さらに、従来は大断面トンネルにおけるミニベンチカット工法などでは、効率化のために本坑内に2台のドリルジャンボを並列配置してロックボルト削孔・打設と切羽削孔・装薬とを併行して行ったり、2台の吹付け機を並列配置して吹付け作業を行っているが、これら施工機械の設置間隔が狭い場合などは、機械相互の干渉や作業員の巻き込まれ事故などが懸念されていた。しかし、本発明では吹付け機やロックボルトの削孔・打設のためのドリルジャンボが先進導坑内に位置しているため、施工機械同士の輻輳がなくなり安全かつ効率的に作業出来るようになる。もちろん、トンネル空間が大きく、たとえば2台の施工機械を設置しても接触事故や安全を確保しながら施工を行えるような場合であっても、先進導坑内に設置した吹付け機やドリルジャンボによって吹付けまたは削孔作業を補助することで効率的に作業が行えるようになる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、吹付け作業をズリ出しと併行して行う第1形態例と、ロックボルト削孔・打設作業をズリ出しと併行して行う第2形態例とに分けて詳述する。
〔第1形態例〕
図1は本発明に係るトンネル掘削方法の施工フロー図であり、図2はトンネル横断面図である。
【0015】
図2に示されるように、本トンネル掘削方法が対象とするトンネルは、本坑1の設計断面内にパイロット導坑等の先進導坑Pが本坑掘削に先行して形成されたトンネルである。前記先進導坑Pは、水抜きおよび地質調査などを目的として、本坑1に先行して掘削された小断面トンネルで、掘削位置は後述する吹付け機7が位置した状態で、吹付け面がブーム作業範囲内となるように、好ましくは上半Xの略中央位置、トンネル断面から見れば中央上部位置に形成され、その掘削方法は在来の発破工法による方法以外に効率化のためにトンネルボーリングマシン等によって形成することができる。先進導坑Pの底版部には、前記吹付け機7が走行できるように土砂11等により整地されている。
【0016】
一方、本坑1には掘削に伴って壁面に吹き付けられたモルタルまたはコンクリート等の吹付材2と、トンネル半径方向に向けて挿入打設されたロックボルト3,3…とによって支保が構築される。なお、場合によっては鋼アーチ部材が併用される。
【0017】
本例では、大断面トンネル、具体的には100m以上、特には140m以上の施工例を示しているため、掘削方法は、設計断面を上半Xと、下半大背Yと、下半土平Z、Zとに分割し、前記上半Xおよび下半大背Yを、2台のドリルジャンボにより施工し、下半土平Z、Zを他のドリルジャンボにより施工する(図示せず)。この掘削方法の利点は、上半Xと下半大背Yとを発破しズリ出しする際に、両側部に下半土平Z、Zを残しているので不安定な地盤に対しても崩壊などを起こさせることなく安全にトンネル掘削を行うことができる点にある。もちろん、大断面であっても地山が良好な場合等には下半土平Z,Zを作らずに掘削を行う場合もある。なお、本掘削工法は、上記ミニベンチカット工法以外に、全断面掘削工法、ロングベンチカット工法やショートベンチカット工法などに対しても適用が可能である。
【0018】
以下、本トンネル掘削方法について、掘削手順に従いながら詳述する。なお、以降の説明においては、前記下半土平Z、Zの掘削要領については通常の掘削手順に従うため説明は省略する。
【0019】
本トンネル掘削方法は、図13に示される装薬孔削孔→装薬→発破→ズリ出し→吹付け→ロックボルト削孔・打設の順で行っていた従来の掘削サイクル工程を、図1の施工フロー図に示されるように、前記先進導坑P内に設置した吹付け機7によって、発破後のズリ出し作業と吹付け作業との併行作業を可能とするものである。
【0020】
先ず、図3に示されるように、切羽の下方側に存在するトンネル方向の長さが約3〜4mのミニベンチ(下半大背Y)の手前に、ドリルジャンボ4を2台位置させた状態とする。前記ドリルジャンボ4としては、作業効率性から少なくとも2基以上の削孔ブーム5L,5Rを備えるとともに、少なくとも2台のチャージングゲージ6L,6Rを備えるドリルジャンボを用いるのが望ましい。
【0021】
チャージングゲージ6L、6Rに乗り込んだ作業員が、上半Xに対して発破孔のマーキングを行うとともに、上半トンネル壁面に対してロックボルト孔のマーキングを行った後、上半Xの切羽から前方方向に向けて装薬孔の削孔を行うとともに、ロックボルト孔の削孔を行う。
【0022】
次いで、図4に示されるように、ドリルジャンボ4を数m後退させた状態とし、チャージングゲージ6L、6Rを使用しながら上半トンネル壁面に対してロックボルト3,3…を打設するとともに、併行して下半大背Yに対して装薬孔の削孔を行う。その後、上半Xの発破孔に対してダイナマイトを装薬するとともに、下半大背Yに対してダイナマイトを装薬する。
【0023】
発破準備が完了したならば、上半Xおよび下半大背Yに装填したダイナマイトを爆発させて切羽を崩して新たな上半切羽と下半大背切羽とを形成する。発破後は、図5に示されるように、本坑内に位置するホイールローダ8およびダンプトラック9とにより土砂のズリ出しを行うとともに、先進導坑P内に設置した吹付け機7を先進導坑P坑口部に位置させ、ノズルを上半に向けながら旋回させてモルタルまたはコンクリート等の吹付材2を新たに露出したトンネル壁面に吹付ける。また、必要に応じて鋼アーチ部材の建込みを併せて行う。前記吹付け機7のノズル操作は、作業員の立ち入りが困難であることから遠隔操作とするのが望ましく、かつ先進導坑P内から吹付材を供給するのは困難であることから、下半土平Z、Z部の吹付けを行うポンプ付吹付け機20から吹付材を供給するか、別途本坑内に設置した吹付材ポンプ(図示せず)により供給するようにする。
以上の工程にて1サイクルの掘削工程を完了する。以後は、この掘削サイクルを繰り返し、順次トンネルを延長する。
【0024】
〔第2形態例〕
次いで、発破後のズリ出しと、上半トンネル壁面に対するロックボルト削孔・打設作業とを併行して行う第2形態例について図7〜図12を参照しながら詳述する。
【0025】
図7の施工フロー図に示されるように、ドリルジャンボ4は、上半X切羽および下半大背Y切羽に対する装薬孔の削孔のみを行い、発破後は本坑内に位置する吹付け機12によって吹付けを行った後、ズリ出しと、上半トンネル壁面に対するロックボルト削孔・打設作業とを併行して行うものである。
【0026】
先ず、図8に示されるように、切羽の下方側に存在するトンネル方向の長さが約3〜4mのミニベンチ(下半大背Y)の手前に、ドリルジャンボ4を好ましくは1〜2台位置させた状態とする。チャージングゲージ6L、6Rに乗り込んだ作業員が、上半Xに対して発破孔のマーキングを行った後、上半Xの切羽から前方方向に向けて装薬孔の削孔を行う。
【0027】
次いで、図9に示されるように、ドリルジャンボ4を数m後退させた状態とし、下半大背Yに対して装薬孔の削孔を行う。その後、上半Xの発破孔に対してダイナマイトを装薬するとともに、下半大背Yに対してダイナマイトを装薬する。
【0028】
発破準備が完了したならば、上半Xおよび下半大背Yに装填したダイナマイトを爆発させて切羽を崩して新たな上半切羽と下半大背切羽とを形成する。発破後は、直ぐにズリ出しは行わずに、図10に示されるように、本坑内に位置する吹付け機12によって新たに露出した上半トンネル壁面に対してモルタルまたはコンクリート等の吹付材を吹付ける。また、必要に応じて鋼アーチ部材の建込みを併せて行う。その後、吹付け作業を完了したならば、図11に示されるように、本坑内に位置するホイールローダ8およびダンプトラック9とにより土砂のズリ出しを行うとともに、先進導坑P内に設置したロックボルト用ドリルジャンボ10を先進導坑P坑口部に位置させ、ブームを旋回させながらロックボルト孔の削孔を行い、引き続きチャージングケージに乗り込んだ作業員によってロックボルトの打設作業を行う。前記ロックボルト用ドリルジャンボ10は、同図に示されるように、好ましくは2基の削孔ブーム13L、13Rを備え、上右半と上左半とをそれぞれ分担しながら削孔を行うようにするのが望ましく、かつロックボルト打設のために好ましくは2〜3台のチャージングゲージ14を備えるものが望ましい。なお、前記ロックボルト用ドリルジャンボ10のブーム操作は、前記吹付け機7の場合と同様、作業員の立ち入りが困難であることから、遠隔操作とするのが望ましい。
【0029】
上記ロックボルトの設置作業を完了したならば、1サイクルの掘削工程を完了し、以後はこの掘削サイクルを繰り返し、順次トンネルを延長する。
【0030】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、本坑掘削に先行して本坑設計断面内に先進導坑が形成されるトンネル掘削工法において、吹付け作業またはロックボルト作業をズリ出し作業と併行して行えるようになるため掘削サイクルタイムの短縮化が図れるようになる。また、発破直後の早期に支保構築作業に取りかかり出来るようになるため不良地山への対応が迅速に行えるようになる。さらには、施工機械同士の輻輳が解消され、機械相互の接触事故や作業員の人身事故が無くなり安全に掘削が行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本第1形態例に係るトンネル掘削方法の施工フロー図である。
【図2】 トンネル横断面図である。
【図3】 トンネル掘削手順(その1)を示す縦断面図である。
【図4】 トンネル掘削手順(その2)を示す縦断面図である。
【図5】 トンネル掘削手順(その3)を示す、(A)は縦断面図、(B)は平面図である。
【図6】 図5のVI−VI線矢視図である。
【図7】 本第2形態例に係るトンネル掘削方法の施工フロー図である。
【図8】 トンネル掘削手順(その1)を示す縦断面図である。
【図9】 トンネル掘削手順(その2)を示す縦断面図である。
【図10】 トンネル掘削手順(その3)を示す縦断面図である。
【図11】 トンネル掘削手順(その4)を示す、(A)は縦断面図、(B)は平面図である。
【図12】 図11のXII−XII線矢視図である。
【図13】 従来のトンネル掘削の施工フロー図である。
【符号の説明】
1…本坑、2…吹付材、3…ロックボルト、4…ドリルジャンボ、7…吹付け機、8…ホイールローダ、9…ダンプトラック、10…ロックボルト用ドリルジャンボ、P…先進導坑
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tunnel excavation method that improves the efficiency of excavation of main shafts and eliminates congestion of construction machinery by using an advanced guide shaft excavated in front of the face in the cross section of the main shaft.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the excavation method of a mountain tunnel includes a full-section excavation method that excavates a design section at once, a full-section method with an auxiliary bench, a long bench cut that excavates into an upper half section and a lower half section of the design section, Bench cut methods such as short bench cut, mini bench cut, etc., and the side wall shaft advanced method that excavates the upper half section after the side wall shaft is advanced on the side wall in the design section (hereinafter collectively referred to as the conventional method). ), And a suitable excavation method is appropriately selected according to the natural ground properties and the cross-sectional shape of the tunnel.
[0003]
On the other hand, in tunnels with a large amount of spring water, it is difficult or impossible to secure high-quality construction of spray concrete and rock bolts as support members. May be excavated in advance. The pilot shaft is a small section of a tunnel formed prior to the main shaft excavation inside and outside the design cross section of the tunnel main shaft for both drainage and geological surveys, and the side wall shaft also serves as the pilot shaft May be adopted.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional method, the excavation procedure basically includes face drilling, charge, blasting, slipping, spraying (in some cases, steel arch support is also built), rock bolt drilling and punching. Drilling is carried out sequentially according to the installation procedure. Each of these processes is difficult to carry out in parallel due to the fact that the construction machines used differ depending on the type of work and that it is difficult to parallel the construction machines at many tunnel cross sections except large cross sections. It was a factor that shortened the cycle process time and consequently could not improve the efficiency of tunnel excavation.
[0005]
Also, in large-section tunnels, etc., rock bolt drilling / placement and face drilling / charging are performed simultaneously with the drill jumbo aligned in front of the face, but the installation interval of construction machines is limited. In the case of a narrow space, there has been a concern that a contact accident such as a boom or an accident involving an operator due to congestion between machines may occur.
[0006]
Furthermore, in the case of unsatisfactory ground such as collapsible ground, it is desirable to construct a support by blowing and rock bolting (in some cases, a steel arch support is also provided) at an early stage after blast excavation. However, since the work space is occupied by the slip loading machine and the dump truck, there is a problem that it is impossible to enter the face until the slip is finished.
[0007]
Therefore, the main problem of the present invention is that in a tunnel excavation method in which an advanced guide shaft is formed in the main shaft design section prior to main shaft excavation, the spraying operation or the rock bolt operation can be performed in parallel with the slipping operation. To shorten the excavation cycle time, and to be able to quickly respond to defective ground by making it possible to start supporting construction work immediately after blasting, and further, congestion between construction machines This is to eliminate the accidents of contact between machines and injury to workers and to enable safe excavation.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the first invention for solving the above-mentioned problem, after forming an advanced guiding shaft in the design section of the main shaft prior to the face excavation of the main shaft, a sprayer is installed in the advanced guiding shaft. ,
After the blasting of the main mine, in parallel with the slippage work in the main mine, the spraying machine located in the advanced guiding mine is positioned at the wellhead of the advanced guiding mine, and on the tunnel wall of the main mine newly exposed by the blasting On the other hand, the spraying work is performed.
[0009]
In addition, the second aspect of the present invention is that after forming an advanced guide prior to the face drilling of the main shaft in the design cross section of the main shaft, a drill jumbo equipped with a drilling boom is installed in the advanced guide shaft,
After blasting Honko, after spraying the spray device located on the downhole, and parallel to the muck working with the underground, the drilling jumbo the advanced pilot tunnel wellhead located in the developed conductive downhole It is positioned, and rock bolt drilling and driving work is performed on the tunnel wall surface of the main mine.
The operation of the sprayer or the drill jumbo installed in the advanced guide shaft is preferably a remote operation because it is difficult for workers to enter.
[0010]
In these cases, it is desirable to form the advanced guide shaft at a substantially upper center position in the cross section of the main shaft design, and it is desirable to construct it by a tunnel boring machine from the viewpoint of construction efficiency. The excavation of the main mine may be blast excavation or mechanical excavation. However, mechanical excavation excludes full-section excavators such as tunnel boring machines and applies to free-section excavators called boom headers and cutter heads. In this machine excavation, the gaps are sequentially discharged from the gap conveyor on the back of the machine at the same time as excavation, but especially in large section tunnels, the face is divided into an excavation area and a spray or rock bolt work area to prevent interference between machines. In addition, the efficiency of the excavation work can be improved by performing the spraying work or the rock bolt drilling and driving in parallel with the slipping work performed simultaneously with the excavation.
[0011]
In the present invention, an advanced guide shaft that has not been used at all in the past is used to perform a spraying operation or a rock bolt driving operation on the tunnel wall surface of the main shaft. In other words, a support construction machine such as a sprayer or drill jumbo is installed in the advanced guiding pit excavated prior to the main mine excavation for the purpose of drainage pits and geological surveys. At the time of slipping out, in parallel with this slipping out work, the support construction by the spraying or lock bolt is performed by the supporting construction machine. As a result, the spraying work or rock bolt drilling / placement work that was previously only possible after waiting for slippage can be performed in parallel with the slippage, thus shortening the drilling cycle time and excavation efficiency. Will improve.
[0012]
Conventionally, support construction work such as spraying and rock bolts could not be done unless the work of slipping out was completed after blast excavation, but it was possible to construct support immediately after blasting, resulting in bad ground, collapse Even if it is a natural ground, etc., it will be possible to construct efficiently while suppressing the loosening of the ground quickly.
[0013]
Furthermore, conventionally, in the mini-bench cut method for large-section tunnels, for the sake of efficiency, two drill jums are placed in parallel in the main mine, and rock bolt drilling / placement and face drilling / charging are performed in parallel. Or two sprayers are arranged in parallel, but when the installation interval of these construction machines is narrow, there is concern about interference between machines or accidents involving workers. It had been. However, in the present invention, drill jumbo for drilling and setting of spray machines and rock bolts is located in the advanced guide shaft, so there is no congestion between construction machines and it is possible to work safely and efficiently. . Of course, even if the tunnel space is large, for example, even if two construction machines are installed and construction can be performed while ensuring contact accidents and safety, it is possible to use a sprayer or drill jumbo installed in the advanced shaft. The work can be efficiently performed by assisting the spraying or drilling work.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the embodiment of the present invention is divided into a first embodiment in which the spraying operation is performed in parallel with the slipping out and a second embodiment in which the lock bolt drilling / placement operation is performed in parallel with the slipping out. Will be described in detail.
[First embodiment]
FIG. 1 is a construction flow diagram of a tunnel excavation method according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the tunnel.
[0015]
As shown in FIG. 2, the tunnel targeted by this tunnel excavation method is a tunnel in which an advanced guiding shaft P such as a pilot shaft is formed in the design section of the main shaft 1 prior to the main shaft excavation. . The advanced guide pit P is a small-section tunnel excavated prior to the main mine 1 for the purpose of draining water and geological surveys, and the excavation position is in a state where a sprayer 7 described later is located. Is preferably formed at the approximate center position of the upper half X, and at the center upper position when viewed from the tunnel cross section, so that the excavation method is for the purpose of efficiency other than the conventional blasting method. It can be formed by a tunnel boring machine or the like. The bottom plate portion of the advanced guiding pit P is leveled with earth and sand 11 so that the sprayer 7 can travel.
[0016]
On the other hand, in the main mine 1, a support is constructed by spraying material 2 such as mortar or concrete sprayed on the wall surface during excavation and rock bolts 3, 3. . In some cases, a steel arch member is used in combination.
[0017]
In this example, a large-section tunnel, specifically a construction example of 100 m 2 or more, particularly 140 m 2 or more, is shown. Therefore, the excavation method has a design section of upper half X, lower half large back Y, and lower Divided into semi-horizontal Z and Z, the upper half X and lower half large back Y are constructed with two drill jums, and the lower half flat Z and Z are constructed with other drill jums (not shown) ) The advantage of this excavation method is that when blasting out the upper half X and lower half large back Y, the lower half soils Z and Z are left on both sides, so it collapses even on unstable ground It is in the point that it is possible to perform the tunnel excavation safely without causing. Of course, there are cases where excavation is carried out without making the lower half flats Z, Z, etc., even if the ground is good even with a large cross section. The excavation method can be applied to a full-section excavation method, a long bench cut method, a short bench cut method, and the like in addition to the mini bench cut method.
[0018]
The tunnel excavation method will be described in detail below according to the excavation procedure. In the following description, the excavation procedure for the lower half soils Z and Z follows the normal excavation procedure, and thus the description thereof is omitted.
[0019]
This tunnel excavation method is the conventional excavation cycle process shown in FIG. 13 in the order of charge drilling → charge → blasting → slipping → spraying → rock bolt drilling / placement in the order shown in FIG. As shown in the construction flow diagram, the spraying machine 7 installed in the advanced guiding pit P enables the parallel work of the slipping work and the spraying work after blasting.
[0020]
First, as shown in FIG. 3, two drill jumbo 4 are positioned in front of a mini bench (lower half large Y) of about 3 to 4 m in the tunnel direction existing below the face. And As the drill jumbo 4, it is desirable to use a drill jumbo provided with at least two charging gauges 6L and 6R as well as at least two drilling booms 5L and 5R in view of work efficiency.
[0021]
An operator who has entered the charging gauges 6L and 6R marks the upper half X with a blast hole, and after marking the lock bolt hole on the upper half tunnel wall, from the face of the upper half X While drilling the charge hole in the forward direction, the lock bolt hole is drilled.
[0022]
Next, as shown in FIG. 4, the drill jumbo 4 is set back by several meters, and the locking bolts 3, 3... In parallel, drilling of the charge hole is performed on the lower half large back Y. Thereafter, dynamite is charged to the blast hole of the upper half X, and dynamite is charged to the lower half large back Y.
[0023]
When the blasting preparation is completed, the dynamite loaded in the upper half X and the lower half large back Y is exploded to break the face and form a new upper half face and a lower half large face. After the blasting, as shown in FIG. 5, the sand load is removed by the wheel loader 8 and the dump truck 9 located in the main mine, and the sprayer 7 installed in the advanced mine shaft P is used as the advanced mine shaft. It is located in P wellhead part, turning while turning a nozzle toward the upper half, and spraying material 2 such as mortar or concrete is sprayed on the newly exposed tunnel wall surface. In addition, the steel arch member is installed together as necessary. The nozzle operation of the sprayer 7 is desirably remote operation because it is difficult for workers to enter, and since it is difficult to supply the spray material from the advanced guide shaft P, the lower half The spraying material is supplied from a spraying machine 20 with a pump for spraying the earth Z and the Z part, or is supplied by a spraying material pump (not shown) separately installed in the main mine.
One cycle of the excavation process is completed through the above steps. Thereafter, this excavation cycle is repeated, and the tunnel is extended sequentially.
[0024]
[Second embodiment]
Next, a detailed description will be given with reference to FIGS. 7 to 12 with respect to a second embodiment in which the slippage after blasting and the lock bolt drilling and driving work for the upper half tunnel wall surface are performed in parallel.
[0025]
As shown in the construction flow diagram of FIG. 7, the drill jumbo 4 performs only the drilling of the charge holes for the upper half X face and the lower half large back Y face, and the blasting machine located in the main mine after blasting After the spraying by 12, the slippage and the rock bolt drilling and placing work on the upper half tunnel wall surface are performed in parallel.
[0026]
First, as shown in FIG. 8, preferably one or two drill jumbo 4 are placed in front of a mini-bench (lower half large Y) having a length of about 3 to 4 m in the tunnel direction on the lower side of the face. The position is assumed to be set. An operator who has entered the charging gauges 6L and 6R marks the upper half X with a blast hole, and then drills the charge hole in the forward direction from the face of the upper half X.
[0027]
Next, as shown in FIG. 9, the drill jumbo 4 is in a state of being retracted by several meters, and the charging hole is drilled in the lower half large back Y. Thereafter, dynamite is charged to the blast hole of the upper half X, and dynamite is charged to the lower half large back Y.
[0028]
When the blasting preparation is completed, the dynamite loaded in the upper half X and the lower half large back Y is exploded to break the face and form a new upper half face and a lower half large face. Immediately after blasting, as shown in FIG. 10, the blasting material such as mortar or concrete is blown against the newly exposed upper half tunnel wall surface by the sprayer 12 located in the main mine. wear. In addition, the steel arch member is installed together as necessary. After that, when the spraying operation is completed, as shown in FIG. 11, the sand load is removed by the wheel loader 8 and the dump truck 9 located in the main mine, and the lock installed in the advanced guide pit P The bolt drill jumbo 10 is positioned at the advanced guide P pit, drilling the lock bolt hole while turning the boom, and the operator who has entered the charging cage performs the operation of driving the lock bolt. As shown in the figure, the rock bolt drill jumbo 10 is preferably provided with two drilling booms 13L and 13R so as to perform drilling while sharing the upper right half and the upper left half respectively. It is desirable to have a charging bolt 14 and preferably two to three charging gauges 14 for the purpose of driving a rock bolt. In addition, since the boom operation of the rock bolt drill jumbo 10 is difficult for an operator to enter, as in the case of the sprayer 7, it is desirable to perform the remote operation.
[0029]
If the installation work of the said rock bolt is completed, the excavation process of 1 cycle will be completed, and after that, this excavation cycle is repeated and a tunnel is extended sequentially.
[0030]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, in the tunnel excavation method in which the advanced guide shaft is formed in the main shaft design section prior to the main shaft excavation, the spraying operation or the lock bolt operation is performed in parallel with the slipping operation. This will allow the excavation cycle time to be shortened. In addition, support construction work can be started as soon as possible immediately after blasting, so that it is possible to quickly cope with defective ground. Furthermore, the congestion between the construction machines is eliminated, and there is no contact accident between the machines and no human injury.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a construction flow diagram of a tunnel excavation method according to the first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a tunnel.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a tunnel excavation procedure (part 1).
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a tunnel excavation procedure (No. 2).
FIG. 5 shows a tunnel excavation procedure (No. 3), (A) is a longitudinal sectional view, and (B) is a plan view.
6 is a view taken in the direction of arrows VI-VI in FIG. 5;
FIG. 7 is a construction flowchart of the tunnel excavation method according to the second embodiment.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a tunnel excavation procedure (part 1).
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a tunnel excavation procedure (No. 2).
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a tunnel excavation procedure (No. 3).
FIG. 11 shows a tunnel excavation procedure (No. 4), (A) is a longitudinal sectional view, and (B) is a plan view.
12 is a view taken in the direction of arrows XII-XII in FIG.
FIG. 13 is a construction flow diagram of conventional tunnel excavation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main mine, 2 ... Spraying material, 3 ... Rock bolt, 4 ... Drill jumbo, 7 ... Spraying machine, 8 ... Wheel loader, 9 ... Dump truck, 10 ... Drill jumbo for rock bolt, P ... Advanced guide shaft

Claims (4)

本坑の設計断面内に本坑の切羽掘削に先行して先進導坑を形成した後、前記先進導坑内に吹付け機を設置しておき、
本坑の発破後に、本坑内でのズリ出し作業に併行して、先進導坑内に位置する前記吹付け機を先進導坑の坑口に位置させ、発破によって新たに露出した本坑のトンネル壁面に対して吹付け作業を行うことを特徴とする先進導坑を利用したトンネル掘削方法。
After forming the advanced guiding pit in advance of the main pit face excavation in the design cross section of the main mine, a spraying machine is installed in the advanced guiding mine,
After the blasting of the main mine, in parallel with the slippage work in the main mine, the spraying machine located in the advanced guiding mine is positioned at the wellhead of the advanced guiding mine, and on the tunnel wall of the main mine newly exposed by the blasting A tunnel excavation method using an advanced guideway characterized by spraying work.
本坑の設計断面内に本坑の切羽掘削に先行して先進導坑を形成した後、前記先進導坑内に削孔ブームを備えるドリルジャンボを設置しておき、
本坑の発破後に、本坑内に位置する吹付け機によって吹付けを行った後、本坑内でのズリ出し作業に併行して先進導坑内に位置する前記ドリルジャンボを先進導坑の坑口に位置させ、本坑のトンネル壁面に対してロックボルト削孔・打設作業を行うことを特徴とする先進導坑を利用したトンネル掘削方法。
In the design section of the main mine, after forming the advanced guiding pit prior to the main pit face excavation, a drill jumbo equipped with a drilling boom is installed in the advanced guiding pit,
After blasting Honko, after spraying the spray device located on the downhole, and parallel to the muck working with the underground, the drilling jumbo the advanced pilot tunnel wellhead located in the developed conductive downhole A tunnel excavation method using an advanced guiding pit characterized in that it is positioned and performs rock bolt drilling and driving work on the tunnel wall of the main mine.
前記先進導坑内に設置される吹付け機またはドリルジャンボの操作は遠隔操作とする請求項1、2いずれかに記載の先進導坑を利用したトンネル掘削方法。The tunnel excavation method using the advanced guide pit according to claim 1, wherein the operation of the sprayer or the drill jumbo installed in the advanced guide mine is remote control. 前記先進導坑は本坑設計断面内の略中央上部側位置に形成する請求項1〜3いずれかに記載の先進導坑を利用したトンネル掘削方法。4. The tunnel excavation method using an advanced guide shaft according to any one of claims 1 to 3, wherein the advanced guide shaft is formed at a substantially upper center side position in a main shaft design section.
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