JP5806909B2 - 掘削方法、掘削機構 - Google Patents
掘削方法、掘削機構 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5806909B2 JP5806909B2 JP2011231580A JP2011231580A JP5806909B2 JP 5806909 B2 JP5806909 B2 JP 5806909B2 JP 2011231580 A JP2011231580 A JP 2011231580A JP 2011231580 A JP2011231580 A JP 2011231580A JP 5806909 B2 JP5806909 B2 JP 5806909B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- excavator
- outer shell
- box
- roof
- 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.)
- Active
Links
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 title claims description 78
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 49
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 5
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
このため、カバープレート等を設け、ルーフ掘削機を先行させた場合の土砂等の侵入を防ぐといったことが行われる。しかし、この時カバープレートの内側に隙間が生じ、周囲の土圧によりカバープレートが変形、沈下する恐れがある。加えて、カバープレート内部を周囲の土砂等に対し完全に密閉することも難しい。
第2の発明は、本体掘削機と、前記本体掘削機の上面に配置されたルーフ掘削機とを有し、前記ルーフ掘削機が、内側に掘削手段が設けられるとともに前進可能な外殻と、前記外殻の後部を収容する箱体を有し、前記外殻に、カバープレートが前記箱体の少なくとも一部を覆うように取り付けられた掘削機構による掘削方法であって、前記外殻を前記箱体から前進させて、前記ルーフ掘削機による掘削を行う工程(a)と、前記工程(a)により前記外殻の後部と前記箱体と前記カバープレートに囲われた閉じた空間が形成されていて、前記掘削機構の前記空間に露出する面に形成した第1の孔部を介して充填材を注入する工程(d)と、を有することを特徴とする掘削方法である。
これにより、ルーフ掘削機を本体掘削機に対し前進させた場合に、後方の作業空間から充填材の注入作業を行うことができ、充填材の注入が容易となる利点がある。
前記掘削機構は、前記本体掘削機と前記ルーフ掘削機の後方に後胴部を有し、前記工程(a)により前記カバープレートの元の位置に形成された空間に露出する前記後胴部の前面に、第2の孔部が設けられ、前記第2の孔部を介して充填材を注入することが望ましい。
これにより、ルーフ掘削機を本体掘削機に対し前進させた場合に、カバープレートの元の位置にできる空間に充填材を充填させることで、該空間に周囲の地山の土砂等が侵入することによる地盤沈下や変位を防ぐことができる。
ルーフ掘削機を本体掘削機に対し前進させた場合にカバープレートの元の位置にできる空間に充填する充填材は、地山への散逸を防ぐため比較的流動性の低いものを用いることから、上記の構成により箱体の上面から充填材を注入することで、上記の空間に充填材をスムーズに行き渡らせることができる。
これにより、トンネル掘削中にルーフ掘削機の外殻に上部から加わる土圧が、後部断面の角部に集中して作用し変形の原因となる恐れがなくなる。また、外殻の後部と、箱体の前面開口との間に設ける止水用のパッキンが角部で止水性における弱部となることも無くなる。ただし、この場合、ルーフ掘削機を本体掘削機に対し前進させた場合に、カバープレートの内側でルーフ掘削機の外殻の外部にできる空間が大きくなるので、本発明により、充填材を充填することが特に有効となる。
第5の発明は、本体掘削機と、前記本体掘削機の上面に配置されたルーフ掘削機とを有し、前記ルーフ掘削機は、内側に掘削手段が設けられるとともに前進可能な外殻と、前記外殻の後部を収容する箱体を有し、前記外殻には、カバープレートが前記箱体の少なくとも一部を覆うように取り付けられ、前記外殻を前記箱体から前進させた際に前記カバープレートの元の位置に形成される空間に充填材を注入するための孔部を、前記外殻を前記箱体から前進させた際に前記空間に露出する面に設けたことを特徴とする掘削機構である。
前記掘削機構は、前記本体掘削機と前記ルーフ掘削機の後方に後胴部を有し、前記外殻を前記箱体から前進させた際に前記カバープレートの元の位置に形成される空間に露出する前記後胴部の前面または前記箱体の上面に、充填材を注入するための前記孔部を設けることが望ましい。
さらに、前記外殻の後部は、矩形の角部を曲線状に面取りした形状の断面を有することが望ましい。
図1、図2(b)に示すように、カッタ31は、接続材312で接続された円柱状の一対のカッタスポーク313の上下方向に沿ってカッタビット311を設け、これら一対のカッタスポーク313を、上下の支持杆315を介して回転軸317に接続したものである。
この回転軸317には、上下にリンク材318の一端が取り付けられる。これらリンク材318の他端に、平面上交差して配置される2つの油圧ジャッキ319の一端がそれぞれ接続される。一方の油圧ジャッキ319を伸長させるとともに他方の油圧ジャッキ319を収縮させる動作を油圧ジャッキ319間で交互に行うことにより、カッタ31が本体掘削機3の幅方向を円弧状の軌跡で往復揺動する。
図1、図2(a)に示すように、矩形ルーフ掘削機2では、カッタ24やスクリューコンベア26等が外殻としてのルーフマシンボックス25の内側に配置される。ルーフマシンボックス25は前部25aと後部25bにより構成され、後部25bが、ルーフマシンボックス25の後方に設けた箱体であるルーフ推進ボックス23の内部に収容される。
また、後部25bの内部はバルクヘッド251(隔壁)により前後に区画される。
カッタ24は、接続材242で接続した円柱状の一対のカッタスポーク243の上下方向に沿ってカッタビット241を設け、これら一対のカッタスポーク243を、支持杆245を介して回転軸247に接続したものである。
回転軸247には、さらにリンク材248の一端が接続され、該リンク材248の他端と、油圧ジャッキ249の一端が接続される。この油圧ジャッキ249を伸縮することにより、カッタ24が矩形ルーフ掘削機2の幅方向を円弧状の軌跡で往復揺動する。また、油圧ジャッキ249の他端は、ルーフ推進ボックス23等を貫通し、後胴部1bに設置した中折れジャッキ27に接続される。中折れジャッキ27は、カッタ24の姿勢制御を行うためのものである。
また、図3(b)は、図3(a)の線A−Aに沿って、ルーフ推進ボックス23の垂直方向の断面をルーフ推進ボックスの前面23bの方向に見た図である。内部の油圧ジャッキ249等の図示は省略した。
図3(c)は、図3(a)の線B−Bに沿って、ルーフ推進ボックス23の上面23a等の垂直方向の断面を見た図である。
後部25bが矩形断面である場合、矩形ルーフ掘削機2を先行させてトンネルを掘削する際に、ルーフマシンボックス25に上部から加わる土圧が後部25bの断面角部に集中して作用し変形の原因となる恐れがあり、また、ルーフマシンボックス25の後部25bとルーフ推進ボックス23の前面23bの開口23cの間に設ける止水用のパッキン(不図示)が角部で止水性における弱部となるためである。
なお、ルーフマシンボックス25の前部25aは矩形断面を有する。
さらに、ルーフ推進ボックス23の前面23bには、図示しない蓋により開閉可能な孔部232(第1の孔部)が設けられる。
加えて、図3(a)、図3(c)に示すように、ルーフ推進ボックス23の上面23aにも、蓋231aにより開閉可能な孔部231(第3の孔部)が設けられる。
また、カバープレート21の元の位置に窪み状の空間30が形成され、ルーフ推進ボックス23の上面23aの孔部231、および後胴部1bの前面40aの孔部42(図3(c)参照)が該空間30に露出する。
この際、前記したルーフ推進ボックス23の前面23bの孔部232(図3参照)を開き、カバープレート21の内側でルーフマシンボックス25の後部25bの外部に形成された空間20(図4参照)に充填材200を注入する。充填材200を注入した後、孔部232を閉じる。
この際、矩形ルーフ掘削機2のカッタ24を往復揺動させるとともに、本体掘削機3のカッタ31も往復揺動させ、上下のカッタ24、31で地山を掘削しつつ前進させる。本体掘削機3のカッタ31で掘削を行った掘削土は、スクリューコンベア32により掘進方向後方へ運搬される。
充填材200は、カバープレート21の内側でルーフマシンボックス25の後部25bの外部に形成される空間20を埋めて、周囲の土圧によるカバープレート21の変形や沈下を防ぐとともに、外部の土砂や地下水が掘削機構1に侵入することを防ぐためのものである。
充填材300は、カバープレート21の前進によりカバープレート21の元の位置に形成された空間30を埋めて該空間30に周囲の地山の土砂等が侵入することによる地盤沈下や変位を防ぐためのものである。
これら充填材200、300には、例えばグリース等が用いられる。充填材300としては、地山への散逸を防ぐため、充填材200に比べ流動性の低いものを用いる。
ルーフ推進ボックス23の上面23aの孔部231から充填材300を注入するのは、流動性が比較的低い充填材300を用いるため、上記の空間全体に充填材300をスムーズに行き渡らせるためである。
本実施形態のような扁平な矩形状の矩形ルーフ掘削機2は、先受けとして地山を保護する上で非常に効果的であるが、一方、扁平な矩形状であることで、上部の土圧に対し変形しやすい構造となっている。そこで、本実施形態のように、カバープレート21の内側の空間20に充填材200を注入することで、カバープレート21の変形を防ぐことが特に有効になる。
また、上記の空間30には、ルーフ推進ボックス23の上面23aの孔部231からも充填材300を注入する。この充填材300は、地山への散逸を防ぐため比較的流動性の低いものを用いることから、孔部231からも注入を行うことで、上記の空間に充填材300をスムーズに行き渡らせることができる。
なお、孔部42および孔部231は、いずれか一方のみを用いてもよい。
バルクヘッド251の後方に孔部252を設けることにより、バルクヘッド251の後方の作業空間において充填材200の注入作業を行うことができ、充填材200の注入が容易となる。
なお、前記の実施形態のようにルーフ推進ボックス23の前面23bの孔部232を介して充填材200の注入を行う場合も、後方の作業空間において注入作業が行えるので同様の利点がある。
例えば、図8(a)に示した例の他にも、図8(b)に示すように、本体掘削機3の上面で、ルーフ推進ボックス23よりも前方の位置に、充填材200を注入するための孔部34(第1の孔部)を設けてもよい。この場合、本体内部のバルクヘッド33より後方に孔部34を設けると、バルクヘッド33の後方の作業空間において充填材200の注入作業を行うことができ、前記と同じく充填材200の注入が容易になる。
また、本実施形態ではカッタ24、31により断面の掘削を行っているが、その他の掘削手段により掘削を行うものであってもよい。
また、本実施形態では、カバープレート21が、ルーフ推進ボックス23の上面および外側の側面を覆うように設けられているが、カバープレート21の配置は掘削機構1の形態等に応じて可変であり、ルーフ推進ボックス23の少なくとも一部を覆うものであればよい。
1a………前胴部
1b………後胴部
2………矩形ルーフ掘削機
3………本体掘削機
21………カバープレート
23………ルーフ推進ボックス
24、31………カッタ
25………ルーフマシンボックス
34、42、231、232、252………孔部
200、300………充填材
Claims (10)
- 本体掘削機と、前記本体掘削機の上面に配置されたルーフ掘削機とを有し、
前記ルーフ掘削機が、内側に掘削手段が設けられるとともに前進可能な外殻と、前記外殻の後部を収容する箱体を有し、前記外殻に、カバープレートが前記箱体の少なくとも一部を覆うように取り付けられた掘削機構による掘削方法であって、
前記外殻を前記箱体から前進させて、前記ルーフ掘削機による掘削を行う工程(a)と、
前記工程(a)により前記カバープレートの内側で前記外殻の外部に形成された空間に、前記掘削機構の前記空間に露出する面に形成した第1の孔部を介して充填材を注入する工程(b)と、
前記外殻を前記箱体側に後退させて、この時に、注入した前記充填材を前記掘削機構の前記空間に露出する孔部を介して回収する工程(c)と、
を有することを特徴とする掘削方法。 - 本体掘削機と、前記本体掘削機の上面に配置されたルーフ掘削機とを有し、
前記ルーフ掘削機が、内側に掘削手段が設けられるとともに前進可能な外殻と、前記外殻の後部を収容する箱体を有し、前記外殻に、カバープレートが前記箱体の少なくとも一部を覆うように取り付けられた掘削機構による掘削方法であって、
前記外殻を前記箱体から前進させて、前記ルーフ掘削機による掘削を行う工程(a)と、
前記工程(a)により前記外殻の後部と前記箱体と前記カバープレートに囲われた閉じた空間が形成されていて、前記掘削機構の前記空間に露出する面に形成した第1の孔部を介して充填材を注入する工程(d)と、
を有することを特徴とする掘削方法。 - 本体掘削機と、前記本体掘削機の上面に配置されたルーフ掘削機とを有し、
前記ルーフ掘削機が、内側に掘削手段が設けられるとともに前進可能な外殻と、前記外殻の後部を収容する箱体を有し、前記外殻に、カバープレートが前記箱体の少なくとも一部を覆うように取り付けられた掘削機構による掘削方法であって、
前記外殻を前記箱体から前進させて、前記ルーフ掘削機による掘削を行う工程(a)と、
前記工程(a)により前記カバープレートの元の位置に形成された空間に充填材を注入する工程(e)と、
を有することを特徴とする掘削方法。 - 前記掘削機構は、前記本体掘削機と前記ルーフ掘削機の後方に後胴部を有し、
前記工程(a)により前記カバープレートの元の位置に形成された空間に露出する前記後胴部の前面に、第2の孔部が設けられ、
前記第2の孔部を介して充填材を注入することを特徴とする請求項3に記載の掘削方法。 - 前記掘削機構は、前記本体掘削機と前記ルーフ掘削機の後方に後胴部を有し、
前記工程(a)により前記カバープレートの元の位置に形成された空間に露出する前記箱体の上面に、第3の孔部が設けられ、
前記第3の孔部を介して充填材を注入することを特徴とする請求項3に記載の掘削方法。 - 前記外殻の後部は、矩形の角部を曲線状に面取りした形状の断面を有することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の掘削方法。
- 本体掘削機と、前記本体掘削機の上面に配置されたルーフ掘削機とを有し、
前記ルーフ掘削機は、内側に掘削手段が設けられるとともに前進可能な外殻と、前記外殻の後部を収容する箱体を有し、前記外殻には、カバープレートが前記箱体の少なくとも一部を覆うように取り付けられ、
前記外殻を前記箱体から前進させた際に形成される前記外殻の後部と前記箱体と前記カバープレートに囲われた閉じた空間に充填材を注入するための孔部を、前記外殻を前記箱体から前進させた際に前記空間に露出する面に設けたことを特徴とする掘削機構。 - 本体掘削機と、前記本体掘削機の上面に配置されたルーフ掘削機とを有し、
前記ルーフ掘削機は、内側に掘削手段が設けられるとともに前進可能な外殻と、前記外殻の後部を収容する箱体を有し、前記外殻には、カバープレートが前記箱体の少なくとも一部を覆うように取り付けられ、
前記外殻を前記箱体から前進させた際に前記カバープレートの元の位置に形成される空間に充填材を注入するための孔部を、前記外殻を前記箱体から前進させた際に前記空間に露出する面に設けたことを特徴とする掘削機構。 - 前記掘削機構は、前記本体掘削機と前記ルーフ掘削機の後方に後胴部を有し、
前記外殻を前記箱体から前進させた際に前記カバープレートの元の位置に形成される空間に露出する前記後胴部の前面または前記箱体の上面に、充填材を注入するための前記孔部を設けたことを特徴とする請求項8記載の掘削機構。 - 前記外殻の後部は、矩形の角部を曲線状に面取りした形状の断面を有することを特徴とする請求項7から請求項9のいずれかに記載の掘削機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011231580A JP5806909B2 (ja) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | 掘削方法、掘削機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011231580A JP5806909B2 (ja) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | 掘削方法、掘削機構 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013087578A JP2013087578A (ja) | 2013-05-13 |
JP5806909B2 true JP5806909B2 (ja) | 2015-11-10 |
Family
ID=48531768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011231580A Active JP5806909B2 (ja) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | 掘削方法、掘削機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5806909B2 (ja) |
-
2011
- 2011-10-21 JP JP2011231580A patent/JP5806909B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013087578A (ja) | 2013-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4205123B2 (ja) | オープンシールド機 | |
JP5806909B2 (ja) | 掘削方法、掘削機構 | |
JP6218180B2 (ja) | 矩形断面推進工法 | |
JP6034447B1 (ja) | オープンシールド工法 | |
JP4520496B2 (ja) | オープンシールド機 | |
JP2009013582A (ja) | 開放型トンネル掘削機およびトンネル掘削方法 | |
JP2609179B2 (ja) | オープンシールド掘進機の止水装置 | |
JP4464248B2 (ja) | シールド拡幅工法及び拡幅覆工可能なシールド掘進機 | |
JP4824633B2 (ja) | 掘削機構 | |
JP5491562B2 (ja) | 砂地盤対応オープンシールド工法 | |
JP3923973B2 (ja) | オープンシールド機 | |
JP4148047B2 (ja) | オープンシールド機 | |
JP5131524B2 (ja) | 開放型トンネル掘削機およびトンネル掘削方法 | |
JP3268342B2 (ja) | 掘削装置 | |
JP7121639B2 (ja) | トンネル間連結シールド機、及びトンネル間連結方法 | |
JP5066281B2 (ja) | 掘削工法 | |
JP2609178B2 (ja) | オープンシールド掘進機 | |
JP2657717B2 (ja) | オープンシールド掘進機 | |
JP7303756B2 (ja) | オープンシールド機、及び、トンネル構築方法 | |
JP6884897B2 (ja) | トンネル構造の製造方法及び止水方法 | |
JPS6033193Y2 (ja) | シ−ルド掘進機 | |
JP5066280B2 (ja) | 掘削機構 | |
JPH09105291A (ja) | 浅い土被りのシールド掘進機 | |
JP5218825B2 (ja) | トンネル掘削機およびトンネル掘削方法 | |
JP4504826B2 (ja) | シールド機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140603 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150223 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150317 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150513 |
|
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: 20150901 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150907 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5806909 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |