JP6150096B2 - Tunnel excavation method - Google Patents
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Description
本発明は、支保工の構築方法、及びこの方法により構築された支保工を用いたトンネル掘削方法に関する。 The present invention relates to a method for constructing a support work and a tunnel excavation method using the support work constructed by this method.
近年、大断面のシールドトンネルをより効率良く構築する方法として、環状のカッタ部を備えた掘削装置により、トンネルの外郭部に当たる位置の地盤を先行して断面円環状に掘削する工程と、掘削した部分に円筒状に覆工体を構築する工程と、覆工体に反力をとって掘削装置を推進させる工程とを繰り返して先行して断面円環状に地盤を掘削し、さらに、これと並行して覆工体の内側に円柱状に残留した土砂を後方側から掘削することによりトンネルを構築する方法が知られている。 In recent years, as a method for more efficiently constructing a shield tunnel with a large cross section, a drilling device equipped with an annular cutter portion has previously excavated the ground at a position corresponding to the outer portion of the tunnel into an annular cross section. The process of constructing the lining body in a cylindrical shape in the part and the process of propelling the excavating device by taking the reaction force on the lining body is preceded by excavating the ground in a cross-sectional annular shape, and in parallel with this A method of constructing a tunnel by excavating sediment remaining in a columnar shape inside the lining body from the rear side is known.
本願出願人らは、このようなトンネルの掘削に用いられる掘削装置として、掘削時に掘削方向を変更することが可能な掘削装置を開発している(例えば、特許文献1,2参照)。
The applicants of the present application have developed a drilling device capable of changing the direction of excavation during excavation as a drilling device used for excavation of such a tunnel (see, for example,
ここで、特許文献1記載の装置を用いて地盤を掘削した後、覆工を設けるまでの間、支保工により地山を支持する必要がある。このような支保工として、掘削後、鉄骨を組立て、掘削孔の表面にコンクリートを吹きつけ、ロックボルトを打設することにより地山を支えるNATM工法が広く用いられている。
Here, after excavating the ground using the apparatus described in
しかしながら、NATM工法で用いられる吹きつけコンクリートは最大粗骨材15mm程度であることから、材料の30%程度が掘削孔の壁面から跳ね返ってしまう。また、粉塵も大量に舞うため、坑内の労働環境の悪化という問題もある。さらに、このような吹きつけコンクリートの跳ね返りや粉塵は、掘削装置の隙間に入り込み、掘削装置の故障の原因となる。 However, the spray concrete used in the NATM construction method has a maximum coarse aggregate of about 15 mm, so about 30% of the material rebounds from the wall surface of the excavation hole. In addition, there is a problem that the working environment in the mine deteriorates because of the large amount of dust. Further, such shot concrete rebound and dust enter the gaps of the excavator and cause the excavator to malfunction.
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、掘削装置により地盤を掘削した後に、吹きつけコンクリートをできるだけ使用せずに、支保工を構築できるようにすることである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to enable a support work to be constructed without using sprayed concrete as much as possible after excavating the ground with an excavator.
本発明の支保工の構築方法は、円形断面形状に掘削した掘削孔の内面に露出した地山の表面に支保工を構築する方法であって、掘削孔の内面に露出した地山の表面に吹き付けモルタルを吹き付ける工程と、吹き付けモルタルの表面に沿って円環状に鋼材を組み立てる工程と、吹き付けモルタルの内側に、吹き付けモルタルの表面と間隔をあけて円環状に内型枠を設置する工程と、吹き付けモルタルと内型枠との間にコンクリートを打設する工程と、を備える。
上記の方法において、好ましくは、円環状に鋼材を組み立てる工程の後に、掘削孔の下方において、吹き付けモルタルの内側にインバートを構築する工程を行う。
The support construction method of the present invention is a method of constructing a support work on the surface of a natural ground exposed on the inner surface of a drilling hole excavated in a circular cross-sectional shape, and on the surface of the natural ground exposed on the inner surface of the drilling hole. A step of spraying the spraying mortar, a step of assembling the steel material in an annular shape along the surface of the spraying mortar, a step of installing an inner mold in an annular shape with a space from the surface of the spraying mortar inside the spraying mortar, Placing concrete between the spray mortar and the inner mold.
In the above method, preferably, after the step of assembling the steel material in an annular shape, the step of constructing an invert inside the sprayed mortar is performed below the excavation hole.
上記の支保工の構築方法によれば、吹き付けモルタルを吹き付けた後、その内側に鉄筋コンクリートを円環状に構築しているため、吹きつけコンクリートを用いることなく、支保工を構築することができる。これにより、吹きつけコンクリートの跳ね返りや、粉塵の発生を防止することができ、また、掘削装置の故障を防止することができる。 According to the support construction method described above, since the reinforced concrete is constructed in an annular shape inside after spraying the spray mortar, the support can be constructed without using the spray concrete. Thereby, the splashing concrete can be prevented from rebounding and the generation of dust can be prevented, and a failure of the excavator can be prevented.
また、本発明のトンネルを掘削する方法は、掘削装置を用いて円形断面形状の掘削孔を形成する工程と、掘削装置の後方において、掘削孔の内面に露出した地山の表面に吹き付けモルタルを吹き付けるステップと、吹き付けモルタルの内側に円環状に鋼材を組み立てるステップと、吹き付けモルタルの内側に、吹き付けモルタルの表面と間隔をあけて円環状に内型枠を設置するステップと、吹き付けモルタルと内型枠との間にコンクリートを打設するステップと、を行うことにより、掘削孔の内側に支保工を構築する工程と、支保工の内側に覆工を行う工程と、を備える。 The method for excavating a tunnel of the present invention includes a step of forming an excavation hole having a circular cross section using an excavator, and a mortar sprayed on the surface of a natural ground exposed on the inner surface of the excavation hole at the rear of the excavator. A step of spraying, a step of assembling a steel material in an annular shape inside the spraying mortar, a step of installing an inner mold in an annular shape with a space from the surface of the spraying mortar inside the spraying mortar, and a spraying mortar and an inner mold A step of placing concrete between the frame and a step of constructing a support work inside the excavation hole, and a step of covering the inside of the support work.
上記の掘削方法において、円形断面形状の掘削孔を形成する工程は、円筒形の掘削装置により地山を円環状に掘削するステップと、掘削装置の内部において、円環状に掘削された部分の内側の地山を掘削するステップと、を含むのが望ましい。 In the above excavation method, the step of forming the excavation hole having a circular cross-sectional shape includes the step of excavating the natural ground in an annular shape by a cylindrical excavator, and the inside of the portion excavated in an annular shape inside the excavator. And excavating the natural ground.
本発明によれば、掘削装置により地盤を掘削した後に、吹きつけコンクリートを使用せずに支保工を構築できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, after excavating the ground with an excavation apparatus, a support work can be constructed without using sprayed concrete.
以下、本発明の第1実施形態である掘削装置を図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本実施形態による掘削装置1を示す斜視図、図2は、図1に示す掘削装置1の軸方向の鉛直断面図、図3は、図1に示す掘削装置1の先端部の水平断面図である。また、図4は、図2におけるA−A視側面図、図5は、図2におけるB−B視断面図、図6は、図2におけるC−C視断面図である。
Hereinafter, a drilling rig which is a 1st embodiment of the present invention is explained in detail, referring to drawings.
1 is a perspective view showing the
図1及び図2に示すように、掘削装置1は、円筒状の殻体2と、殻体2の掘削進行方向(以下、前方という)の先端に設けられた掘削機構4と、掘削土排出機構6と、掘削機構4を推進させるための推進機構8とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2に示すように、殻体2は、前方から順次接続された第1の掘削部殻体10と、第2の掘削部殻体12と、前方の殻体14と、後方の殻体16とにより構成される。
As shown in FIG. 2, the
第1の掘削部殻体10は、先端面を形成する円環状の先端面部10Aと、先端面部10Aの外周縁から後方に延びる円筒状の前方外筒体10Bと、前方外筒体10Bの後端に接続され、前方外筒体10Bよりも小径の円筒状に形成された後方外筒体10Cと、先端面部10Aの内周縁から後方に延びる円筒状の内筒体10Dと、前方及び後方の外筒体10B、10Cと内筒体10Dとを結ぶように設けられた複数の支持部材(図示せず)を有する。
The
また、第2の掘削部殻体12と、前方の殻体14と、後方の殻体16とは、それぞれ、第1の掘削部殻体10の前方外筒体10Bと略同径に形成された円筒状の外筒体12C、14C、16Cと、外筒体12C、14C、16C内に配置され、第1の掘削部殻体10の内筒体10Dと略同径に形成された円筒状の内筒体12D、14D、16Dと、内筒体12D、14D、16Dと外筒体12C、14C、16Cを結ぶように設けられた複数の支持部材(図示せず)とにより構成される。これら殻体10、12、14、16はそれぞれ鋼材からなる。なお、第1の掘削部殻体10の内筒体10Dの後端は、第2の掘削部殻体12の内筒体12Dの前端との間に隙間10Fが形成されるように、第2の掘削部殻体12の内筒体12Dの前端よりも前方において終端している。
The
第1の掘削部殻体10、第2の掘削部殻体12、前方の殻体14、及び後方の殻体16を構成する内筒体10D、12D、14D、16D及び外筒体10B、10C、12C、14C、16Cは、後に詳述する掘削機構4の回転軸と同心同軸に配置されており、これにより、内筒体10D、12D、14D、16Dと外筒体10B、10C、12C、14C、16Cとの間に環状空間が形成される。支持部材は、棒状又は板状の鋼材からなり、外筒体10B、10C、12C、14C、16Cに作用する土圧を支持可能な本数、内筒体10D、12D、14D、16Dの中心軸を中心として放射状に、周方向及び軸方向に適宜な間隔をあけて、これら内筒体10D、12D、14D、16Dと外筒体10B、10C、12C、14C、16Cを結ぶように設けられている。そして、内筒体10D、12D、14D、16Dと、外筒体10B、10C、12C、14C、16Cとの間の環状空間内に推進機構8が収容されている。
第1の掘削部殻体10の後方外筒体10Cは、第2の掘削部殻体12の外筒体12Cの内側に収容されており、これにより、第1の掘削部殻体10は第2の掘削部殻体12に対して回転可能に接続されている。なお、第1の掘削部殻体10の後方外筒体10Cは、第2の掘削部殻体12の外筒体12Cとの間にベアリング等を介在させることにより滑りを向上することができる。
The rear outer cylinder 10C of the
また、第2の掘削部殻体12は、内筒体12Dの内周面の後端部及び外筒体12Cの外周面の後端部が切り欠かれている。また、前方の殻体14は、内筒体14Dの外周面の先端部及び外筒体14Cの内周面の先端部が切り欠かれている。そして、第2の掘削部殻体12の後端部の内側に、前方の殻体14の先端部が収容されることにより、第2の掘削部殻体12が前方の殻体14に対して軸方向に摺動可能に接続されている。
The second
これと同様に、前方の殻体14は、内筒体14Dの内周面の後端部及び外筒体14Cの外周面の後端部が切り欠かれている。また、後方の殻体16は、内筒体16Dの外周面の先端部及び外筒体16Cの内周面の先端部が切り欠かれている。そして、前方の殻体14の後端部の内側に、後方の殻体16の先端部が収容されることにより、前方の殻体14が後方の殻体16に対して軸方向に摺動可能に接続されている。なお、第2の掘削部殻体12と前方の殻体14、及び、前方の殻体14と後方の殻体16の接続部に、軸方向の摺動を案内するガイド部材を設けてもよい。
Similarly, the
図3に示すように、掘削機構4は、第1の掘削部殻体10の先端面部10Aに形成された複数の削孔ビットを含むカッタ部20と、第1の掘削部殻体10内に配置された減速機22と、第2の掘削部殻体12内に配置されたモータ24と、を備える。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、第1の掘削部殻体10の先端面部10Aには、周方向に間隔をあけて複数の開口26が形成されており、外部と第1の掘削部殻体10内の空間10Eとがこの開口26を通して連通している。
As shown in FIG. 4, a plurality of
カッタ部20は、第1の掘削部殻体10の先端面部10Aに周方向に間隔をあけて設けられた13対のローラービット28と、先端面部10Aに形成された開口26の縁に設けられた削孔ビット30と、を備える。
The
また、図3に示すように、第1の掘削部殻体10の後端部には、ピンラック32が取り付けられている。
As shown in FIG. 3, a
図3に示すように、第2の掘削部殻体12内にモータ24が配置され、このモータ24の回転軸には減速機22が接続されており、この減速機22にはピニオン22Aが取り付けられている。そして、減速機22に取り付けられたピニオン22Aが、第1の掘削部殻体10に取り付けられたピンラック32と噛み合っている。これにより、モータ24が回転すると、この回転力が減速機22を介してトルクが増幅されて第1の掘削部殻体10に伝達され、第1の掘削部殻体10はその中心軸を中心として第2の掘削部殻体12に対して回転する。
As shown in FIG. 3, a
各ローラービット28は、半径方向に異なる位置に配置されている。これにより、第1の掘削部殻体10が周方向に回転した際に、各ローラービット28が通過する軌跡が、半径方向に略等間隔な同心円となり、径によらず均質な掘削を行うことができる。
Each
また、削孔ビット30は、先端が鋭利なビットからなり、第1の掘削部殻体10が回転することにより、ローラービット28により切削された切削面を平坦に整えるように掘削する。
The
図2に示すように、掘削土排出機構6は、第1の掘削部殻体10内の空間10Eを周方向に複数の室10Gに分割するように、第1の掘削部殻体10の内部の空間10E内に設けられた複数の板材34と、第2の掘削部殻体12の内筒体12Dに前方へ延出するように取り付けられた閉鎖プレート36と、地盤に向かって水を噴射するように、その噴出口が第1の掘削部殻体10の先端面部10Aの表面に露出して設けられたジェットノズル(図示せず)と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the excavated soil discharge mechanism 6 is configured so that the
各板材34は、先端がそれぞれ、第1の掘削部殻体10の先端面部10Aの削孔ビット30が取り付けられた箇所の裏面に接続されており、後述するように、第1の掘削部殻体10が回転した際に、空間10E内の掘削土を後方に向かって押しやるように、後方に向かって周方向に傾斜して設けられている。
Each
閉鎖プレート36は、第1の掘削部殻体10の内筒体10Dの後端と、第2の掘削部殻体12の内筒体12Dの前端との間の隙間10Fを、周方向に最下部から所定の高さまでの部分(本実施形態では、最下部から周方向両側にそれぞれ約120°の部分)を閉鎖するように設けられている。
The closing
図2に示すように、推進機構8は、掘削進行方向に延び、直列接続された複数対の前方及び後方の軸方向油圧ジャッキ40、42と、周方向に隣接する軸方向油圧ジャッキ40、42の間に配置された複数の前方及び後方の径方向油圧ジャッキ44、46と、前方及び後方の径方向油圧ジャッキ44、46の先端に夫々接続された前方及び後方の複数の支持板48、50と、補助用の推進ジャッキ60と、により構成される。
As shown in FIG. 2, the
各対の前方及び後方の軸方向油圧ジャッキ40、42は掘削進行方向に延びるように直列接続されている。各対の前方及び後方の軸方向油圧ジャッキ40、42は、角度によらず均一な推進力が得られるように、殻体2の周方向に等角度間隔で設けられている。
The front and rear axial
前方の軸方向油圧ジャッキ40は、第2の掘削部殻体12から前方の殻体14に亘って、内筒体12D、14Dと外筒体12C、14Cと間に収容されており、先端が第2の掘削部殻体12に設けられた接続プレート52に固定され、後端が前方の殻体14に設けられた接続プレート54に固定されている。
The front axial
後方の軸方向油圧ジャッキ42は、前方の殻体14から後方の殻体16に亘って、内筒体14D、16Dと外筒体14C,16Cと間に収容されており、先端は前方の殻体14の接続プレート54に固定され、後端は後方の殻体16に設けられた接続プレート56に固定されている。このように、前方及び後方の軸方向油圧ジャッキ40、42は、接続プレート54を介して直列接続されている。
The rear axial
図5に示すように、前方の径方向油圧ジャッキ44は、矩形状の支持板48に対して、周方向に並ぶ2台の油圧ジャッキが一組として設けられている。対となる径方向油圧ジャッキ44は周方向に間隔をあけて第2の掘削部殻体12内に収容されている。
As shown in FIG. 5, the front radial
また、図2及び図6に示すように、後方の径方向油圧ジャッキ46は、前後方向に並ぶ一対の支持板50のそれぞれに対して、4台の油圧ジャッキが一組として、支持板50の四隅に当たる位置に設けられている。後方の径方向油圧ジャッキ46は、前後方向及び周方向に間隔をあけて、後方の殻体16内に収容されている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 6, the rearward radial
第2の掘削部殻体12及び後方の殻体16の外筒体12C、16Cには、前方及び後方の径方向油圧ジャッキ44、46に対応した位置に開口12A,16Aが形成されている。前方及び後方の径方向油圧ジャッキ44,46は、一端が第2の掘削部殻体12及び後方の殻体16の内筒体12D,16Dに固定されており、他端が外筒体12C、16Cに形成された開口12A,16Aと略同一形状の支持板48、50に接続されている。かかる構成により、前方及び後方の径方向油圧ジャッキ44,46が伸長することにより、支持板48、50が外周に向かって突出することとなる。
なお、これら軸方向油圧ジャッキ40、42及び径方向油圧ジャッキ44、46は、制御装置(図示せず)に接続されており、制御装置により油圧が供給される。
The axial
以下、上記の掘削装置1を用いたトンネルの掘削方法を説明する。
図7は、本実施形態による掘削装置1を用いたトンネルの掘削を示す鉛直断面図である。同図に示すように、本実施形態では、先行して、掘削装置1により円筒状に地盤62を掘削し、後行して、残された中心部の地盤64を重機66によって掘削することにより円形断面のトンネルを構築する。掘削装置1の後方には掘削装置1とともに移動可能な架台68が設けられており、重機66は架台68に載置されている。
Hereinafter, a tunnel excavation method using the
FIG. 7 is a vertical sectional view showing tunnel excavation using the
まず、図8〜図11を参照して、推進機構8により、掘削機構4を推進させる方法について説明する。なお、この推進作業は、掘削機構4のカッタ部20を掘削装置1の軸を中心として回転させるとともに、掘削土排出機構6により掘削土を排出させながら行う。
First, a method of propelling the
まず、図8に示すように、前方及び後方の軸方向油圧ジャッキ40、42が収縮した状態で、後方の径方向油圧ジャッキ46を伸長させて支持板50により周囲の地盤を押圧する。そして、図9に示すように、支持板50により地盤に反力をとった状態で、前方及び後方の軸方向油圧ジャッキ40,42を伸長させて掘削機構4を前方へ押し出し、掘削機構4により地盤を円筒状に掘削していく。
First, as shown in FIG. 8, with the front and rear axial
このようにして、所定の距離、掘削を行ったら、図10に示すように、前方の径方向油圧ジャッキ44を伸張させて、支持板48により周囲の地盤を押圧する。そして、後方の径方向油圧ジャッキ46を後退させる。
In this way, after excavation for a predetermined distance, as shown in FIG. 10, the front radial
さらに、図11に示すように、前方及び後方の軸方向油圧ジャッキ40,42を収縮させる。これにより、前方及び後方の殻体14、16を前進させることができる。なお、この際、掘削が完了したトンネルの内周壁に取り付けられたセグメントに反力を取った状態で、補助用の推進ジャッキ60を伸張させることにより、前方及び後方の殻体14、16を容易に前進させることができる。
Further, as shown in FIG. 11, the front and rear axial
以上の工程を繰り返すことで、掘削機構4を前方へ進出させるとともに掘削装置1を推進させることができる。
By repeating the above steps, the
上記の推進作業とともに、カッタ部20を回転させて地盤を掘削し、掘削することで生じた掘削土を装置後方へと送る。すなわち、推進機構8によりカッタ部20を地盤に押し付けた状態で、掘削機構4のモータ24を回転させる。モータ24の回転力は減速機22に伝達されてトルクが増幅され、ピニオン22A及びピンラック32を介して第1の掘削部殻体10を回転させる。第1の掘削部殻体10が回転すると、まず、地盤がカッタ部20のローラービット28により断面鋸形状に掘削され、さらに、削孔ビット30により表面の凹凸が削りとられる。これにより円環状に地盤を掘削することができる。
Along with the above propulsion work, the
カッタ部20により地盤を掘削することで生じた掘削土は、ジェットノズルから噴射される水と攪拌されて、流動性が向上される。そして、掘削土は、第1の掘削部殻体10の先端面部10Aに形成された開口26から第1の掘削部殻体10内の室10Gに収容される。そして、第1の掘削部殻体10が回転することにより、第1の掘削部殻体10内に取り付けられた板材34により後方に送られ、隙間10Fから装置の内側の空間へ排出される。
The excavated soil produced by excavating the ground with the
ここで、上記の通り、第1の掘削部殻体10の内筒体10Dの後端と、第2の掘削部殻体12の内筒体12Dの前端との間の隙間10Fは、周方向に最下部から所定の高さまでの部分が閉鎖プレート36により閉鎖されている。このため、所定の高さ以下に位置している室10Gからは掘削土が排出されることはなく、第1の掘削部殻体10が回転することにより、所定の高さまで回転した室10G内の掘削土が閉鎖プレート36上に落下することとなる。これにより、室10Gを通して隙間10Fまで運ばれた掘削土が、下方にたまってしまい、隙間10Fを閉塞することを防止できる。
Here, as described above, the
上記の先行掘削作業と並行して、掘削装置1により円環状に掘削された部分の内側の地盤64を第1の掘削部殻体10の後方位置まで掘削する。この掘削作業は、ブレーカーやバックホウ等の重機を用いればよい。
そして、ブレードにより運ばれた掘削土及び地盤を掘削して発生した掘削土を、シャフローダによりダンプトラックに積載し、トンネル外部に搬出する。
In parallel with the preceding excavation work, the
Then, the excavated soil carried by the blades and the excavated soil generated by excavating the ground are loaded on a dump truck by a shaflower and carried out of the tunnel.
次に、トンネル全断面の掘削が完了した部分において、支保工を構築する。
以下、支保工の構築方法を、図12を参照しながら説明する。なお、図12において、(A)、(B)、(D)は装置後方のトンネル上部の鉛直断面を示し、(C)は装置後方のトンネル下部の鉛直断面を示す。
Next, a support work is constructed in the part where excavation of the entire section of the tunnel is completed.
Hereinafter, the construction method of the support construction will be described with reference to FIG. In FIG. 12, (A), (B), and (D) show the vertical section of the upper part of the tunnel behind the apparatus, and (C) shows the vertical section of the lower part of the tunnel behind the apparatus.
まず、図8〜図11を参照して説明した方法により掘削装置1が前方へ進行したら、図12(A)に示すように、装置1の後方の掘削孔内に露出した地山62の表面に向かって、吹きつけモルタル70を吹き付ける。この吹きつけモルタル70は骨材を含んでいないため、吹きつけコンクリートのように跳ね返りを生じることがない。また、吹きつけモルタル70は吹き付けコンクリートに比べて粉塵の発生も非常に少ない。
First, when the
次に、図12(B)に示すように、吹きつけモルタル70の表面の掘削進行方向先端部に、吹き付けモルタル70の表面に沿って円環状に鋼材72を建て込む。
Next, as shown in FIG. 12B, the
次に、図12(C)に示すように、掘削孔の下方においてインバートコンクリート74を打設する。
Next, as shown in FIG. 12C,
次に、吹きつけコンクリート62の表面に沿って、鉄筋を格子状に配筋する。そして、図13に示すようなテレスコピック式の内型枠76を吹きつけモルタル70の表面に対して間隔をあけて配置する。内型枠76は掘削装置1の一回の推進動作で進行する距離と略等しい幅を有している円環状に組み立てられた鋼材からなる。また、内型枠76は、図13に示す拡張した状態から、中心方向に向かって収縮した状態へと変形可能である。なお、内型枠76は、掘削装置1とともに移動可能な架台68に固定すればよい。
Next, reinforcing bars are arranged in a lattice pattern along the surface of the sprayed
次に、吹きつけモルタル70と内型枠76との間にコンクリート78を打設する。この際打設するコンクリート78は、流動性の高いコンクリートが望ましい。なお、内型枠76は打設したコンクリート78が硬化したら、収縮させて掘削進行方向前方に移動させ、再び用いることができる。
Next, concrete 78 is placed between the sprayed
そして、コンクリート78の打設が完了したら、図12(D)に示すように、図8〜図11を参照して説明した方法により掘削装置1を前方に所定の距離だけ推進させる。
Then, when the placement of the concrete 78 is completed, as shown in FIG. 12D, the
以上の工程により、掘削装置1の後方で支保工80を順次構築することができ、この支保工80により掘削が完了した地山62が崩壊しないように抑えることができる。このようにして構築した支保工80によれば、内側に円環状の鉄筋コンクリート層を有するため、支保工として十分な機能を有する。
Through the above steps, the
そして、支保工80を構築した後方において、支保工の内側にセグメント等により覆工を行う。これにより、円形断面のトンネルを構築することができる。
Then, behind the
以上説明したように、本実施形態によれば、吹き付けモルタル70を吹き付けた後、その内側に鉄筋コンクリート層を円環状に構築しているため、吹きつけコンクリートを用いることなく、支保工80を構築することができる。これにより、吹きつけコンクリートの跳ね返りや、粉塵の発生を防止することができ、また、掘削装置1の故障を防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, after the
また、NATM工法では、吹きつけコンクリートを固定するためにロックボルトを打設していたが、本実施形態によれば、ロックボルトを打設する必要がなくなり、支保工を短時間で構築することができ、トンネルの構築速度を向上することができる。 Moreover, in the NATM construction method, the lock bolt was driven to fix the shotcrete, but according to this embodiment, it is not necessary to drive the lock bolt, and the support work can be constructed in a short time. Can improve the speed of tunnel construction.
また、本実施形態では、掘削装置1により地盤を円環断面状に掘削した後、残りの部分を掘削する工法を用いていたが、これに限らず、いわゆるTBM工法によりトンネルを掘削する場合であれば、本発明の支保工の構築方法を適用できる。
In this embodiment, the
1 掘削装置
2 殻体
4 掘削機構
6 掘削土排出機構
8 推進機構
10 第1の掘削部殻体
10A 先端面部
10B 前方外筒体
10C 後方外筒体
10E 空間
10F、110F 隙間
10G 室
12 第2の掘削部殻体
12C、14C、16C 外筒体
10D、12D、14D,16D、12E 内筒体
20 カッタ部
26 開口
28 ローラービット
30 削孔ビット
34 板材
36 閉鎖プレート
40、42 軸方向油圧ジャッキ
44、46径方向油圧ジャッキ
48、50 支持板
60 推進ジャッキ
62 コンクリート
62 地盤(地山)
66 重機
68 架台
70 吹き付けモルタル
72 鋼材
74 インバートコンクリート
76 内型枠
78 コンクリート
80 支保工
DESCRIPTION OF
66
Claims (1)
掘削装置を用いて円形断面形状の掘削孔を形成する工程を備え、当該円形断面形状の掘削孔を形成する工程は、円筒形の掘削装置により地山を円環状に掘削するステップと、前記掘削装置の内部において、前記円環状に掘削された部分の内側の地山を掘削するステップと、を含み、前記円筒形の掘削装置の後方には、当該掘削装置とともに移動可能な架台が設けられ、前記掘削装置の内部において、前記円環状に掘削された部分の内側の地山を掘削するステップは、前記架台上に載置された重機により行い、
前記方法は、さらに、前記掘削装置の後方において、前記掘削孔の内面に露出した地山の表面に吹き付けモルタルを吹き付けるステップと、前記吹き付けモルタルの内側に円環状に鋼材を組み立てるステップと、前記吹き付けモルタルの内側に、吹き付けモルタルの表面と間隔をあけて円環状に内型枠を設置するステップと、前記吹き付けモルタルと内型枠との間にコンクリートを打設するステップと、を行うことにより、前記掘削孔の内側に支保工を構築する工程を備え、前記内型枠は径方向に収縮可能であり、前記内型枠を設置するステップでは、前記内型枠を前記架台に支持された状態で拡張させて設置し、
前記方法は、さらに、
前記支保工の内側に覆工を行う工程と、を備える、トンネルの掘削方法。 A method of excavating a tunnel,
A step of forming a borehole circular cross section with a drilling device, the step of forming a borehole of the circular cross-sectional shape includes the steps of drilling a natural ground as a ring by a cylindrical drilling apparatus, wherein A step of excavating a natural ground inside the annularly excavated portion inside the excavator, and a platform that is movable with the excavator is provided behind the cylindrical excavator. In the excavator, the step of excavating the natural ground inside the annularly excavated portion is performed by a heavy machine placed on the gantry,
The method further includes the step of spraying mortar on the surface of the ground exposed on the inner surface of the excavation hole behind the excavator, assembling a steel material in an annular shape inside the spray mortar, and the spraying By placing the inner mold in an annular shape with an interval from the surface of the spray mortar inside the mortar, and placing the concrete between the spray mortar and the inner mold, A step of constructing a supporting work inside the excavation hole, wherein the inner mold frame can be contracted in a radial direction, and in the step of installing the inner mold frame, the inner mold frame is supported by the gantry Installed with expanded,
The method further comprises:
A tunnel excavation method comprising: lining the inside of the support work.
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