JP4837548B2

JP4837548B2 - 掘削用エレメント

Info

Publication number: JP4837548B2
Application number: JP2006352724A
Authority: JP
Inventors: 直利岡村; 和男西島
Original assignee: 東鉄工業株式会社
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: JP2008163602A

Description

本発明は、非開削で地下構造物を構築する工法に用いる掘削用エレメントに関する。

トンネル工事において、円弧状型枠と地山との間を密封するためにエアバッグを用いることが行われる（特許文献１参照）。

図７は掘削用エレメントの従来の木矢板使用例を示したもので、１は切羽、２は掘削用エレメント、３・４は木矢板である。すなわち、掘削用エレメント２による図示しない掘削装置を用いた切羽１の掘削では、その掘削休止時や緊急時等において、従来は、切羽１を木矢板３・４で押えることで、切羽１の地山崩落防止を図っていた。
特開平９−２２８７９１号公報

しかし、木矢板３・４を組み立てて固定する作業は面倒であり、また、掘削再開時にはその木矢板３・４を解体する作業も必要としていた。

本発明の課題は、掘削用エレメントにおいて、掘削休止時等における切羽崩落防止が簡単かつ確実に行え、しかも、掘削再開時にも迅速に対応できるようにすることである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、掘削用エレメントの先端部内に、切羽に対し膨張状態で接触するバッグを背面から押えるための押え部材を備える掘削用エレメントであって、前記押え部材は、エレメント先端部に対し可動に取り付けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の掘削用エレメントであって、前記押え部材は網目状に形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の掘削用エレメントであって、前記押え部材は、エレメント先端部内の一辺部に沿って揺動可能に取り付けられて、エレメント先端部内の他辺部には、前記押え部材を固定可能とする固定部材が設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の掘削用エレメントであって、前記押え部材は、エレメント先端部内の一辺部に沿って収納可能で、エレメント先端部内の他辺部に向けて引き出し可能なシャッター部材であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の掘削用エレメントであって、前記押え部材に前記バッグが取り付けられていることを特徴とする。

本発明によれば、掘削休止時等において、掘削用エレメントの先端部内に備えたバッグ押え部材により切羽崩落防止バッグの押えが簡単かつ確実に行える。しかも、掘削再開時においては、バッグ押え部材による切羽崩落防止バッグの押えを解除するだけで、迅速に対応できる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１から図３は本発明を適用した一実施形態の構成として掘削用エレメントの切羽崩落防止バッグ不使用時を示したもので、１は切羽、２は掘削用エレメント、５はエアバッグ（切羽崩落防止バッグ）、６はバッグ押え部材である。

掘削用エレメント２は矩形管状で、その先端部の天井には、切羽崩落防止バッグとしてのエアバッグ５の背面を押えるバッグ押え部材６が揺動可能に取り付けられている。なお、エアバッグ５の材質としては、布製、ゴム製、それらの複合材料製が挙げられるが、他の種類のものでも良い。

そして、バッグ押え部材６は、鉄筋を網目状に加工して構成した面状のもので、その上端部の左右に支軸部７を備えるとともに、下端部の左右に支軸状の被固定部８を備えている。このバッグ押え部材６の前面にエアバッグ５の背面側が取り付けられて、エアバッグ５が図示しない圧気源からの圧縮エアの供給・排出により膨張収縮可能となっている。

また、掘削用エレメント２の先端部の底面には、左右一対の固定部材９が備えられている。この固定部材９は、バッグ押え部材６の被固定部８をキャッチして固定する揺動式等の金具により構成されている。

以上のエアバッグ５及びバッグ押え部材６は、不使用時はバッグ押え部材６を持ち上げて左右の支軸部７を支点に回動させて、掘削用エレメント２の天井に任意の固定手段を用いて固定することで、図１に示すように、掘削用エレメント２の天井に沿って収納状態となる。

また、掘削休止時や緊急時等には、掘削用エレメント２の天井に沿ってバッグ押え部材６を収納状態に固定した固定手段による固定を解除して、図２及び図３に示すように、左右の支軸部７を支点にバッグ押え部材６を回動させて引き降ろす。そして、バッグ押え部材６の下端部左右の被固定部８を、削孔用エレメント２底面の固定部材９によりキャッチして固定する。

その後、バッグ押え部材６の前面に背面側で取り付けられたエアバッグ５に圧気源から圧縮エアを供給することで、図示のように、エアバッグ５を膨張させて、その膨張させたエアバッグ５を切羽１の地山に対し圧接状態にする。このエアバッグ５の地山に対する圧接状態は、鉄筋を網目状に加工して構成した面状のバッグ押え部材６による背面側からの押え、すなわち、反力受けにより確実に保持される。従って、切羽１の地山の崩落を防止できる。

以上のように、エアバッグ５をバッグ押え部材６により簡単かつ確実に押えて反力受けすることができる。

また、掘削再開時には、エアバッグ５のエアを排出して、バッグ押え部材６の被固定部８の固定部材９による固定を解除した後、バッグ押え部材６を持ち上げて支軸部７を支点に回動させて、掘削用エレメント２の天井に固定手段で固定することで、図１に示したように、掘削用エレメント２の天井に沿って収納状態にする。

このように、エアバッグ５のバッグ押え部材６による押えを解除するだけで、掘削再開に迅速に対応できるものとなる。

〔第２実施形態〕
以上の実施形態では、単一のエアバッグ５について説明したが、図２及び図３に仮想線を付して示したように、複数個のエアバッグ５ａを用いても同様の切羽崩落防止機能が得られる。
また、このようにエアバッグ５を小さなバッグ５ａに分けて、その各々のバッグ５ａの一個分で切羽１の地山を個別に覆うことにより、地山への追従性を高めることができる。

〔第３実施形態〕
図４及び図５は本発明を適用した他の実施形態の構成を示すもので、前述した第１実施形態と同様、１は切羽、２は掘削用エレメント、５はエアバッグ（切羽崩落防止バッグ）であって、１１は収納ケース、１２はバッグ押え部材、１３はレールである。

すなわち、掘削用エレメント２の先端部の天井には、図示のように、前端部が開口する収納ケース１１が取り付けられており、この収納ケース１１には、シャッター部材によるバッグ押え部材１２が引き出し可能に収納されている。このバッグ押え部材１２は、図５に示すように、横方向に帯状の金属板を継ぎ足して構成されるもので、その前面にエアバッグ５の背面側が取り付けられている。
そして、掘削用エレメント２の先端部の両側面には、収納ケース１１前端部の開口から底面にまで延びる左右一対のレール１３が取り付けられている。図示のように、このレール１３に沿ってバッグ押え部材１２がシャッターのように引き出される。

このように、切羽崩壊防止用のエアバッグ５をシャッター部材によるバッグ押え部材１２で反力受けするようにしても良い。

〔第４実施形態〕
図６は本発明を適用したさらに他の実施形態の構成を示すもので、前述した第１実施形態と同様、１は切羽、２は掘削用エレメント、５はエアバッグ（切羽崩落防止バッグ）であって、１４・１５はレール、１６はバッグ押え部材、１７・１８は係合子である。

すなわち、掘削用エレメント２の先端部の天井には、図示のように、天井に沿って平行する左右一対のレール１４が設けられ、さらに、このレール１４の前端部から底面にまで延びる縦方向のレール１５が設けられている。なお、レール１４・１５は掘削用エレメントの左右両側面部に取り付けられている。
そして、シャッター部材によるバッグ押え部材１６の後端部に設けた係合子１７が天井面に沿ったレール１４に係合し、バッグ押え部材１６の前端部に設けた係合子１８が縦方向のレール１５に係合している。このバッグ押え部材１６は、一枚物の金属板により構成されるもので、従って、一枚物シャッターのように引き出される。
以上のバッグ押え部材１６の前面にエアバッグ５の背面側が取り付けられている。

このように、切羽崩壊防止用のエアバッグ５を一枚物シャッター部材によるバッグ押え部材１６で反力受けするようにしても良い。

なお、以上において、エアバッグについて、透明なものを使用すれば、崩落防止対策を取っている間も切羽が監視できる。
以上の実施形態においては、切羽崩落防止バッグをエアバッグとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ウォータバッグや他の作動流体の供給により膨張状態となるバッグであっても良い。
また、実施形態では、バッグ押え部材をエレメント天井に取り付けたが、エレメント側面や底面に取り付けて、その対向面や他の面に固定するようにしても良い。
さらに、バッグ及び押え部材の形状や材質等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。例えば実施形態において、矩形断面の掘削用エレメントとしたが、円形断面の掘削用エレメントでも良い。その場合、バッグ押え部材は、円形や球形であっても良い。

本発明を適用した一実施形態の構成を示すもので、掘削用エレメントの切羽崩落防止バッグ不使用時を示した概略側面図である。図１の切羽崩落防止バッグ使用例を示した概略側面図である。図２の切羽崩落防止バッグ部分の背面図である。本発明を適用した他の実施形態の構成を示す概略側面図である。図４のバッグ押え部材部分の背面図である。本発明を適用したさらに他の実施形態の構成を示す概略側面図である。掘削用エレメントの従来の木矢板使用例を示した概略側面図である。

符号の説明

１切羽
２掘削用エレメント
３・４木矢板
５・５ａ切羽崩落防止バッグ
６バッグ押え部材
７支軸部
８被固定部
９固定部材
１１収納ケース
１２バッグ押え部材
１３・１４・１５レール
１６バッグ押え部材
１７・１８係合子

Claims

掘削用エレメントの先端部内に、切羽に対し膨張状態で接触するバッグを背面から押えるための押え部材を備える掘削用エレメントであって、
前記押え部材は、エレメント先端部に対し可動に取り付けられていることを特徴とする掘削用エレメント。
前記押え部材は網目状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の掘削用エレメント。
前記押え部材は、エレメント先端部内の一辺部に沿って揺動可能に取り付けられて、
エレメント先端部内の他辺部には、前記押え部材を固定可能とする固定部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の掘削用エレメント。
前記押え部材は、エレメント先端部内の一辺部に沿って収納可能で、エレメント先端部内の他辺部に向けて引き出し可能なシャッター部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の掘削用エレメント。
前記押え部材に前記バッグが取り付けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の掘削用エレメント。