JP7398330B2 - 曲線状トンネル・地中梁又は先行支保を構築するための推進装置の発進設備 - Google Patents

Description

本発明は、既設のトンネル内から隣接する既設のトンネル内やその他に近接した他のトンネル・地表又は地下空間との間の地山を連通させる曲線状トンネルや地中梁又は先行支保を構築する工事において、又は傾斜地又は法面・涯面の工事現場において傾斜地・法面・涯面の上部に曲線状トンネルや地中梁又は先行支保を構築する工事において推進工法の曲線上の推進装置を発進させるための有益な技術に関する。

従来の推進工法は、最初に発進立坑を構築して同発進立坑内に推進機（掘進機・掘削機ともいう）とその後続の推進管とを降して、推進機を先頭にして筒状の推進管を逐次連接して推進装置を組み、又発進立坑内に所定地盤方向に向けて発進架台を設置し、これを送るガイド及び推進装置を強い力で押圧して推進させる元押ジャッキを設け、推進装置の逐次連接されていく最尾の推進管を発進立坑内の元押ジャッキで押圧しながら先頭の推進機で削孔させて、推進機と逐次連結される推進管の全体を押し進めて目標地到達後推進管を地盤中に残置してトンネルとするのが基本的な推進工法である。
発進立坑内部で新しい推進管を逐次連結して元押ししながら先頭の推進機で削孔させながら複数の推進管を地中に推進させることで長い推進管で形成されるトンネルを構築させるものである。
この方法は広く推進工法として多くの都市トンネルや管渠埋設工事で採用されて周知である。その一例が特許文献１に示されている。

しかしながら、既設のトンネル内から近接した他のトンネル又は地下構造物の空間に向けて既設のトンネル上壁を開口切り開きしてその外側の上方地盤又は下方地盤に向けて新しいトンネルを構築する場合、既設のトンネル内の発進位置の高さに強固な発進用ベース台を設置し、しかもこのベース台には推進機と推進管又は推進管同士を連結する作業場と推進装置を外側地盤方向に移動させる移動ガイド及び推進装置を強い力で押圧する元押し装置及び推進機・推進管を持ち上げるクレーン装置を設置せねばならず、これらの発進の高所ベース台の構築工事は多くの手間工数がかかり、且つこの高所からの推進装置の発進作業は危険を伴う高所作業でもあり、更に強い元押しの反力の基礎を確保することが難しい点があった。更に、筒状の推進管に強い推進力が作用して上下左右に偏位して正確なトンネル精度確保が困難とされてきた。

特開２００６－２３３７５２号公報

本発明が解決しようとする課題は、従来の発進立坑又は高所ベース台を用いた発進設備の問題点を解消し、トンネル路面から又は斜面の工事路面から高い位置にあるトンネル壁あるいは下方に位置するトンネル壁の外周地盤又は斜面の地盤を削孔し、しかも曲線状のトンネルを削孔することが高い発進ベース台を構築せずに路面に直接設置して、路面に近い位置での操作・作業で推進装置を上方地盤位置又は下方地盤位置に向けて発進して、しかも曲線状のトンネルに掘削でき、高所低所の削孔及び曲線状のトンネル・地中梁又は先行支保を安全且つ効率的に構築できるようにすることにある。

かかる課題を解決した本発明の構成は、
１） トンネル内からトンネル壁を開口して外側の地盤に向けて、又は斜面地の工事路面から斜面地の上方斜面から地盤に向けて、地山を掘削する推進機とその後方に連結される複数の推進管とからなる推進装置を元押しながら推進工法で推進させて曲線状のトンネル・地中梁又は先行支保を構築するための推進装置の発進設備であって、
トンネル内の路面に又は斜面地の工事路面に複数のアウトリガーでベース台上面を昇降可能に設置されたベース台と，同ベース台上に一端が枢支部で枢支され仰角調整用油圧シリンダーで起伏自在に取付けられたアームと，同アームの先端部に設けられて推進装置を通過させることができる開口を中央に有する門型フレームと，同門型フレームの外側の左右端と前記枢支部の各左右端とを連結する平行な左右一対の上下方向に同じ曲率で湾曲したガイドパイプと，同左右一対のガイドパイプを左右で抱持して同ガイドパイプに沿って摺動できるスライド架台と，同スライド架台と前記枢支部との間に設けられ前記スライド架台を前記ガイドパイプに沿って摺動させる推進装置の外殻の巾より広い間隔で配置された複数の元押ジャッキと，前記スライド架台の中央位置で前方に突出するように設けられて最尾の推進管に推進力を伝達する筒状の押輪と，前記先端部に設けられた門型フレーム後方で前記ガイドパイプに沿って前記推進装置の外殻が前記門型フレームの前記開口を通過できるように内側ローラで案内する曲線ガイド治具と，前記門型フレームの前壁に設けられ前記開口を通過する推進装置の外殻に向けてジャッキによって進退可能に設けられた上下及び左右に対向的に配置された一対のバック防止用加圧摩擦パットとを備えた構造とし、
前記門型フレーム後方の複数の前記曲線ガイド治具の後端と前記枢支部側に摺動した位置でのスライド架台の押輪の前端との間に新しい推進管を導入して、同新しい推進管を前記推進装置の最尾の推進管にボルト連結できる作業空間を設け、同作業空間での新しい推進管の連結後に元押ジャッキのシリンダーロッドを伸長させることで前記連結された推進管を前記曲線ガイド治具を介して先端部の門型フレームの開口内に送り込めるようにでき、しかも前記推進装置を仰角調整用油圧シリンダーで所定の仰角とすることで発進位置の高さを調整でき且つガイドパイプの湾曲の曲率で推進装置を前記元押ジャッキで押し込むようにして曲線状トンネルを構築させることができることを特徴とする、曲線状トンネル・地中梁又は先行支保を構築するための推進装置の発進設備
２） 前記門型フレームの開口を通過した地盤中の前記推進装置に必要な油圧又は電気の送給と制御データ又はセンサーデータの授受と排泥の排出の為の油圧ホース・電力線・信号線又は排泥ホース等のホース又は配線は推進装置の推進管内を介して、スライド架台の押輪の筒内を通過させてベース台がある路面側に引き出されて路面又はベース台にある装置と接続されて推進装置を作動可能とした、前記１）記載の曲線状トンネル・地中梁又は先行支保を構築するための推進装置の発進設備
３） 前記推進管は、前記推進機の外殻と同じ外形寸法を有する外管と，左右一対の円管を一体的に連接して前記外管に内接するように挿入され且つ前記外管と同じ曲率を有する内管とからなり、しかも前後の推進管の内管は互にボルトで連結されて複数の内管で管列を形成し、同内管の管列の先端の管端は前記推進機とボルト連結され、他方前記推進管の外管は前記内管の外側に嵌装されて前後の推進管の外管は管端が互に当接するように列設されて複数の外管で管列を形成し、同外管の管列の先端の管端は前記推進機の外殻と当接するようになっていて、更に前記内管の管列の最尾の内管の後管端は前記外管の管列の最尾の外管の後管端より後方に位置するように設定し、内管の管列の前記後管端と外管の管列の前記後管端との間に所要の間隙を設け、前記押輪の推進力は内管の管列の後管端に荷重されて管列の先端から推進機へ伝達させるようにし、外管には強い推進力が作用させずに外管を内管の移動に追従させて、外管の上下左右の偏位を少なくした、前記１）又は２）記載の曲線状トンネル・地中梁又は先行支保を構築するための推進装置の発進設備
４） 前記ベース台が後部と前部に分れ、同前部と後部と水平なねじ軸を螺合させ、同ねじ軸を回動するモータを設け、同モータの回転で前記ねじ軸を回転させることで後部を前部に対して進退させてベース台の前後長さを可変にしてベース台の設置を効率的にした、前記１）～３）いずれか記載の曲線状トンネル・地中梁又は先行支保を構築するための推進装置の発進設備
にある。

本発明では、ベース台上の枢支部まわりに仰角調整用油圧シリンダーによって起伏するように回動されるアームの先端部に設けた門型フレームの開口内に初期的に配置される推進機とその後方に連結された推進管とからなる推進装置をガイドパイプに沿って移動するスライド架台の押輪と元押ジャッキで支持して推進でき、８００ｍｍ程の所定長さ推進した所で門型フレームの坑口の前壁に設けたジャッキ圧でバック防止用加圧摩擦パットを推進装置の坑口付近の外殻に押し付けることで推進装置を静止保持させ、ベース台上で枢支部側に戻したスライド架台の押輪の前端と前方の静止保持された最尾の推進管の後管端との間に形成された作業空間に次の新しい推進管を挿入して推進させた最尾の推進管に連結する。これら作業は、先に推進した推進装置が門型フレーム位置で静止保持されるので、安全にできる。

次に、推進機のベース台からの高さ（発進位置の高さ）は仰角調整用油圧シリンダーでアームの仰角を変えることで調整可能である。逆に、推進機が掘削開始する発進開始の高さが所定のトンネル壁面又は斜面地の地盤の高さになるようにするには、トンネル路面又は工事路面上のベース台の高さをアウトリガーの長さで調整し、次に仰角調整用油圧シリンダーのシリンダーロッドの伸縮によって適切なアームの仰角とすることで推進機の発進する高さを調整できる。次に、推進装置の発進位置からのトンネルの曲線の曲率は本発明のガイドパイプの門型フレーム近くでの曲率となるので、所定のトンネルの曲線の曲率と同じ曲率のガイドパイプを使用することで、精度を保って掘削するトンネルの曲線を確保できる。

特に、本発明では推進装置の最尾の推進管に新しい推進管を連結（連接）する場合、推進した推進装置の門型フレームの開口にある推進管の外殻にバック防止用加圧摩擦パットをその加圧用ジャッキによって押し付けることで門型フレームに静止させ、その後スライド架台をその元押ジャッキを緩めて枢支部側に移動させることで、スライド架台の押輪の先端と加圧用ジャッキで静止させた推進装置の最尾の推進管の後管端との間に発生する作業空間に次の新しい推進管を路面からクレーン等で持ち上げて挿入し、新しい推進管を推進装置の最尾の推進管の後方に連接又はボルトで連結する。その連接又は連結作業前に推進機への油圧ホース及び電力線・制御線・データ信号線・排泥の排泥ホースのホース・電線等の配管・配線を最尾の推進管内から新しい推進管及び筒状の押輪の内部を介してベース台外側に引出し、必要に応じてホース・電線を延長接続して路面又はベース台上に装置した油圧装置，送電装置及び推進機制御装置あるいは排泥処理装置等に接続する。これによって、推進装置が地盤中に推進されても推進機の掘削，排泥を可能とし、しかもガイドパイプの曲率の曲線でもってトンネル又は地中梁や支保を先行して構築できるようになる。
新しい推進管の連接又は連結と配管・配線の引出しを完了した後に、バック防止用加圧摩擦パットを緩めながらスライド架台の元押ジャッキを伸長するようにすれば、スライド架台の押輪が新しく連接又は連結されて最尾となった推進管の外管又は内管を押圧して外管又は内管の管列を介して推進機へ推進力を与え、又新しく連接又は連結した推進管を門型フレーム位置まで移動させる。その後、元押ジャッキの作動を停止し、加圧用ジャッキを作動させ前記のバック防止用加圧摩擦パットによって推進装置を静止させた後、スライド架台を枢支部方向へ戻して作業空間を確保し、その後次の新しい推進管の挿入と、推進管の連接連結作業の後に加圧摩擦パットを緩めながらスライド架台の元押ジャッキ作動してスライド架台の押輪で推進させることの繰り返しを行う。
以上の行程の繰り返しによって推進装置を所定の発進位置から出発させ複数の推進管を連結して、所定の曲率の曲線でもってトンネルを掘削して、トンネル・地中梁又は先行支保を構築できるものとしている。

本発明の推進管としては、従来の筒状の同一寸法形状の外管を管端で互に当接させるように複数連接させ、推進力は一部は外管の管列を介して推進機に伝達させるようにする場合と、本発明の実施例の如く筒状の外管内部に左右一対の円管を一体化した内管を推力伝達管として内接するように嵌装した二重管構造の推進管とし、しかもその外管は前後に連接させた外管の管列を形成して推進機の外殻と当接させ引張られて挿入され、一方内管は前後にボルト連結されて内管の管列は先頭の推進機の外殻とボルト連結されて内管の管列は推力伝達管として直接加圧されて機能させる場合とがある。
後者の場合で内管のボルト連結された管列の最尾の内管の後管端と外管の連接された管列の最尾の外管の後管端との長後方向の位置差にクリアランスとして１～２ｍｍ程の間隔を設ける。即ち、内管の後管端が外管の後管端より１～２ｍｍ程後方の押輪に密着された位置になるようにすれば押輪の推進力は内管に伝達され、内管の管列により直接推進機に推進力を伝達させる。外管は、内管の管列の前方移動で内管からの内接による摩擦力及び押輪による２次的弱い押圧によって内管の前方移動に対し遅れて前方に追従するように移動する。即ち、内管は推力伝達の中心とし、外管は引張力を受けて追従する。
説明し直すと、押輪が内管の管列の後管端と外管の管列の後管端に同時に推進力を作用されても、外管の管列の前管端と推進機の外殻とは前記クリアランス１～２ｍｍが発生することとなり、直接的に外管から推進機への力（推進力）の伝達はなく、外管は押輪の移動分だけ移動する。一方、内管の管列の前管端は直接推進機にボルト連結されているので、押輪の前方移動とともに内管の管列を通して軸方向力が推進機まで伝達され移動されることとなる。よって、外管には強い推進力が作用せず、上下左右の偏位は少なく、追従するのみの運動となる。

本発明の推進管の逐次連接又はボルト連結はベース台の上面からさして高くない作業空間の位置での推進管の持ち上げ挿入作業とボルト連結の作業は簡単なクレーン装置等でできるので、比較的に安全で効率的に推進管の連結が行える。
又、推進機の発進位置の高さはアームの仰角調整用油圧シリンダーによる仰角の調整とベース台のアウトリガーの上下長さとで調整できる。又、トンネルの曲線はガイドパイプの曲率によって調整できる。このように、推進装置の発進位置が路面・ベース台よりかなり高くても発進作業は安全にできる。
よって、既設トンネル内の路面から既設の上・下に位置するトンネルに向ってトンネル壁を開口切り開きしての曲線のトンネル構築が容易・迅速且つ安全に行える。

同様に、斜面地上方に曲線したトンネルを構築する場合でもその工事は容易・迅速且つ安全に行え、作業効率も高く、又工事の自由度も高いものとなる。

本発明で、ベース台が前部と後部とに分れてねじ軸で螺合させて、同ねじ軸をモータで回動させるものではベース台の長さを調整できるので、トンネル路面・工事路面の長さに応じて適切な長さにでき、ベース台の安定設置が行える。ベース台の水平維持はアウトリガーの足の伸縮調整で可能である。又、低いベース台が推進力の反力基礎となる複数のアウトリガー及びベース台から外周の強固な構造体・岩盤・地盤等まで水平に長く延ばした反力支持ねじ軸１ｆによってベース台を強固に固定させるので、充分な推進力を推進装置に荷重できる。

図１は実施例の発進設備を用いての曲線状のトンネル工事を示す説明図である。 図２は実施例のベース台とアームと門型フレームとガイドパイプとスライド架台と仰角調整用油圧シリンダーの機構を示す説明図である。 図３は実施例の要部構造を示す説明図である。 図４は実施例の推進装置が発進開始後の状態を示す説明図である。 図５は実施例の図４の状態から新しい推進管を挿入して連結した状態を示す説明図である。 図６は実施例のベース台の正面図である。 図７は実施例のベース台を示す平面図である。 図８は実施例のベース台を示す背面図である。 図９は実施例の枢支部，ガイドパイプ，スライド架台，元押ジャッキ及び曲線ガイド治具の構造を示す平面説明図である。 図１０は実施例のスライド架台と押輪の構造を示す断面説明図である。 図１１は実施例の推進装置の先頭部分を示す断面図である。 図１２は実施例の門型フレームと開口を示す説明図である。 図１３は実施例の曲線ガイド治具を示す側面図である。 図１４は実施例の推進装置の先端部とバック防止用加圧摩擦パットの構造を示す説明図である。 図１５は実施例の押輪と推進管の外管と内管の連結状態を示す説明図である。 図１６は実施例の推進管の外管と内管の嵌装状態を示す説明図である。 図１７は本発明の傾斜面での曲線トンネル工事の工事例での他の実施例を示す説明図である。

本発明における内管の管列の後管端と、外管の管列の後管端の間隙（クリアランス１２）は、推進力の伝達を直接外管６ａによってさせないためのクリアランスであり、且つ外管６ａの外殻同士又は推進機１１の外殻１１ａと外管６ａの外殻との当接個所の隙間から地山側の水・砂・泥土等が多量に推進管内に浸入するのを防ぐクリアランスであり、１～２ｍｍ程が実用的である。

本発明の推進管の断面形状として、断面矩形又は円形等の形状いずれも可能である。
又、本発明の推進管は従来の筒状の外管のみの場合と、本実施例の如く外管６ａの内に内管７ａがある二重管構造でもよい。特に、二重管構造で内管７ａに推進力を伝達させる機能を付与させるのが、精密な推進管の施工ができる点で好ましい。
又、本発明の推進装置が発進位置から直線的に掘削する直線トンネルの工事の場合、門型フレームの開口位置でのガイドパイプが漸次接線方向になるようにすれば、直線的掘削のトンネルも可能となる。

以下、本発明を図面に示す実施例をもって具体的に説明する。
本実施例は既設トンネルＴ内から既設トンネルＴの高所から推進装置を発進させてトンネル外側に近接した地下構造体ＵＳに続く曲線状トンネルを構築するための推進装置の発進設備Ｇである。尚、既設トンネルが発進側より下方に位置している場合でもこの曲線架台を反転して使用可能である。

（実施例の符号の説明）
本実施例の特許請求の範囲・明細書及び図面に使用した用語に付した符号を説明する。Ｇは実施例の発進設備、１は既設トンネルＴ内のトンネル路面ＴＲ又は別の工場の工事路面に設置する実施例の発進設備Ｇのベース台、１ａはベース台の前方部分のベース台本体、１ｂはベース台の後方部分で前記ベース台本体１ａに対して前後方向に移動できるベース台後部、１ｃは同ベース台をトンネル路面ＴＲ又は工事路面上に支持する１２基のアウトリガー、ＴＷはトンネルＴのトンネル壁、１ｄは前記ベース台後部に軸端の軸受部を有してベース台本体１ａのフレーム部材と螺合したベース台長さ調整用ねじ軸、１ｅは同ねじ軸１ｄを回動してベース台後部を前後方向に移動させるためのモータ、１ｆはベース台１に水平に伸縮可能に螺着された反力支持ねじ軸であって、同ねじ軸の先端は地下構造物・岩盤・地盤等に当接させて反力を受けられるようにしている。２は前記ベース台１上に一端を枢支した枢支部２ａまわりに起伏自在なアーム、２ａは同アームのベース台１に設けた水平な枢支部、２ｂは前記アームの先端部に直角に取付けた門型フレーム、２ｃは同門型フレームの中央部に形成されて推進装置を送り出す開口、２ｄは前記アーム２を枢支部２ａまわりに回動して起伏させるための左右一対の仰角調整用油圧シリンダーである。

３は枢支部２ａと門型フレーム２ｂとの間に連結されて架設され、トンネルの掘削曲線と同じ曲率を有する左右一対のガイドパイプ、３ａは同ガイドパイプ３の下端部と枢支部２ａとの連結部、３ｂは同ガイドパイプ３の上端部と門型フレーム２ｂとの連結部、３ｃは同ガイドパイプ３の前記曲率を有する曲線部、４は左右一対のガイドパイプ３に抱持されてガイドパイプ３に沿ってスライドするスライド架台、４ａは同スライド架台のガイドパイプ３を抱持する抱持部、４ｂはスライド架台４の中央で筒状に前方に突設した押輪、４ｃは同押輪の筒状の内部の押輪中空部、４ｄは筒状押輪４ｂの前端の押輪押圧面、４ｅはスライド架台４を前後に移動させるスライド架台４にジャッキシリンダーを固着した元押ジャッキ、４ｆは元押ジャッキ４ｅのシリンダーロッド、４ｇはシリンダーロッド４ｆの先端を枢支部２ａに取付けた連結部である。

５はスライド架台４の押輪４ｂの前端と推進管６の内管７ａの後管端との間に形成される作業空間であって、推進管６の長さ８００ｍｍより長い９００ｍｍ以上の長さの空間である。６は外管６ａと内管７ａとの二重管構造の前後長さ８００ｍｍの推進管、６ａは推進管６を構成する筒状の外管、６ｂは外管６ａ同士が連接する管端の外管当接端、６ｃは複数の外管６ａを連接させた管列、６ｄは管列６ｃの最尾外管、６ｅは最尾外管６ｄの後管端、７ａは筒状の外管６ａ内に内接するように嵌入される内管、７ｂは同内管７ａを構成する左右一対の円管、７ｃは外管６ａの内周壁と内接し左右一対の前記円管７ｂを連接する内管７ａの内接フランジ、７ｄは前後の内管７ａの内接フランジ（隔壁）同士を連結するボルト、７ｆは内管７ａの管列、７ｇは管列７ｆの最尾内管、７ｈは最尾内管７ｇの後管端、７ｊは先頭の内管７ａと推進機１１とのボルト連結部である。

８は曲線ガイド治具、８ａは同曲線ガイド治具の内側に設けた連結した前記推進管６を前記開口２ｃを通過させるためのガイド用のローラ、８ｂは同曲線ガイド治具下部をガイドパイプ３に連結する連結ボルト、９は門型フレーム２ｂの開口２ｃの前側に取付けた左右一対のバック防止用加圧摩擦パット、９ａは同加圧摩擦パット９を推進管６の外管６ａ又は推進機１１の外殻１１ａに向けて押圧するためのジャッキ、１０は門型フレーム２ｂの開口２ｃの前側に取付けられた上下一対のバック防止用加圧摩擦パット、１０ａは同バック防止用加圧摩擦パットのジャッキである。

１１は推進機、１１ａは推進機１１の外殻、１１ｂは推進機１１の先端に取付けた削孔用カッター盤、１１ｃは同カッター盤１１ｂの偏心した位置に軸支された自転公転する掘削ビット刃物、１１ｄはカッター盤１１ｂの回転主軸、１１ｅは回転主軸１１ｄを回動させる回動装置、１１ｆはカッター盤の中央に開口した排土口、１１ｇは排土管、１１ｈは排土管の途中に設けた開閉バルブ、１１ｊは排土管の後端に取付けられる排土ホース、１２は内管７ａの管列７ｆの後管端７ｈと外管６ａの管列６ｃの後管端６ｅとの間の位置の差分のクリアランスである。

図１～１６に示す実施例は、既設トンネルＴ内から近接した地下空間ＵＳの地下壁ＵＳＷに向けて建物連結のための曲線状のトンネルＧＴを構築する例であり、推進管６としては筒状の外管６ａの内側に左右一対の円管７ｂを連接した内管７ａを嵌装した構造とし、内管７ａの管列７ｆを推進機１１とボルト連結して内管７ａを推進力の伝達部材として直接ボルト連結した例である。

本実施例では、既設トンネルＴのトンネル路面ＴＲにベース台１を複数のアウトリガー１ｃでもって水平に且つ推進装置の発進方向にベース方向を向けて設置する。ベース台１の長さが不足の場合、又は短くしたい場合はベース台後部１ｂのアウトリガーを短くして、モータ１ｅによってねじ軸１ｄをいずれかの方向に回転させる。ねじ軸１ｄはベース台後部１ｂとに螺合しているので、ベース台後部１ｂはベース台本体１ａに対し進退して、ベース台後部１ｂをベース台本体１ａに近くに配置又は遠くに配置して、ベース台１の長さを適切に調整し、アウトリガー１ｃによって路面に安定支持させる。元押ジャッキ４ｅの推進力の反力は、これらアウトリガー１ｃと反力支持ねじ軸１ｆによって受けられている。

次に、ベース台１上に枢支したアーム２を仰角調整用油圧シリンダー２ｄでアーム２の仰角を小さくして、アーム２及びこれに取付けた湾曲したガイドパイプ３及びこれに架設されたスライド架台４を低い位置にする。

次に、スライド架台４を元押ジャッキ４ｅを縮めることで枢支部２ａ側に移動させる。
この低い位置にしてまず先頭の推進機１１とその後の１個の推進管６を連結する。連結は内管７ａの左右一対の２つの円管７ｂを連接して外管６ａ内側に内接する形状の前側の内接フランジ７ｃ（隔壁）を推進機１１の隔壁とボルト連結する。外管６ａの前方管端の外管当接端６ｂを推進機１１の外殻１１ａと当接させる。
尚、内管７ａの内接フランジ７ｃを推進機１１の隔壁とボルト連結する前に、推進機１１の油圧ホース・電力線・制御信号線（以上図示せず）及び排土管に接続される排土ホース１１ｊ等は推進管６の２つの円管７ｂ内部を介して外側に出しておく。
このように、推進機１１と１個の推進管６との連結体をクレーン（図示せず）をもって吊上げて門型フレーム２ｂの開口２ｃ内に曲線ガイド治具８を用いながら挿入して、門型フレーム２ｂの開口周辺に取付けた左右・上下のバック防止用加圧摩擦パット９，１０をジャッキ９ａ，１０ａの力でもって推進管６の外管６ａに圧接して、推進機１１とその後の推進管６とを門型フレーム２ｂに静止させる。

その後、アーム２を仰角調整用油圧シリンダー２ｄを用いて枢支部２ａまわりに起伏させて、門型フレーム２ｂに静止させた推進機１１とその後の推進管６を既設トンネルＴのトンネル壁の発進位置の高さで且つ発進方向に設定する。

次に、門型フレーム２ｂの開口２ｃ位置に先頭の推進機１１と先頭の推進管６を静止させた状態で元押ジャッキ４ｅを縮めて、スライド架台４を枢支部２ａの方向にガイドパイプ３に沿って下降させる。
スライド架台４が枢支部２ａに近づくと、スライド架台４の押輪４ｂの押圧面４ｄと門型フレーム２ｂに静止させた最尾の推進管６の管端との間に９００ｍｍ以上の作業空間５が形成される。
この作業空間５が形成された位置で、引出された油圧ホース・電力線・制御信号線・排土ホース等を次に連結する推進管６の内管７ａの２つの円管７ｂに分けて挿入し、更にスライド架台４の押輪４ｂの押輪中空部４ｃに通過させベース台側に引出す。
形成された作業空間位置から次の推進管６をクレーン等で持ち上げて左右ある元押ジャッキ４ｅの間に配置し、元押ジャッキ４ｅを伸長するとスライド架台４は湾曲したガイドパイプ３に沿って移動してその押輪４ｂが次の新しい推進管６の後管端７ｈに当接する。そのクリアランス１２によって押輪４ｂの先端の押輪押圧面４ｄは内管７ａの後管端７ｈに当る。

この状態で元押ジャッキ４ｅを伸長させると、スライド架台４は湾曲したガイドパイプ３に沿って前方に移動し、同時にスライド架台４の押輪４ｂは推進管６の内管７ａの後管端７ｈを押圧し、同内管７ａの前管端はボルト連結された前の推進管６の内管７ａの後管端に当る。推進管６の前後には内接フランジ７ｃがあって、前後の推進管６は前の推進管６の後の内接フランジ７ｃと後の推進管６の前の内接フランジ７ｃとが当接し、後方から前後の内接フランジ７ｃをボルトでボルト連結部７ｊで連結する。

この状態で元押ジャッキ４ｅを伸長すると、推進管６は内管７ａの管列７ｆを介して押輪４ｂの推進力を直接推進機１１へ伝達される。同時に推進管６と推進機１１は押輪４ｂの推進力で前方へ移動する。

内管７ａの管列７ｆ及び推進機１１が前方に移動すると、内接フランジ７ｃの内接力で外管６ａが前方へ動かされる。及び押輪４ｂが１～２ｍｍのクリアランス１２以上に前方に移動すると、押輪４ｂは外管６ａの管列６ｃの後管端６ｅと接触して押圧することになるが、内管７ａの管列７ｆによって推進機１１はクリアランス程移動することとなり、外管６ａの管列６ｃの前管端と推進機１１との接触がなくなって前方にクリアランスが発生し、外管６ａに推進力が伝達することなく内管７ａによって推進力が推進機１１に伝達する。よって、外管６ａには強い推進力が働かず、強い推進力による外管の偏位は少なくなる。その分、推進管は正確な掘削が行える。

このように、門型フレーム２ｂから推進機１１とその後の推進管６の推進装置は新しい推進管６を挿入連結する毎に前方へ（ベース台１上の作業空間５で追加する毎に推進装置（推進機とその後続の推進管）は前方へ）削孔しながら前進する。

そして、本発明の推進装置はガイドパイプ３の曲率をもって門型フレーム２ｂの開口２ｃから送られるので、推進装置はガイドパイプの曲率の曲線状トンネルを構築することになる。

本実施例の推進装置は既設トンネルＴの上方から曲線状に掘削され、近接した地下空間ＵＳの地下壁ＵＳＷを開口切り開きして既設トンネルＴと地下空間ＵＳとを連通する地中梁や先行支保を構築する。このトンネルは既設トンネルＴと近接した地下空間ＵＳとを連結する連接空間の天井フレーム材・地中梁や先行支保として活用される。更に、本発明は推進装置を地山に向けて発進させる発進設備であるが、これと大略同様な構造でもって推進装置の到達地点での推進装置の回収設備としても利用できる。回収の手順作業は、本発明の発進の手順の略逆の手順で行える。

本発明は、地下空間のトンネル同士をつなぐ連接空間の形成、又はトンネルと他の地下建造物との地下連通空間の構築あるいは斜面地・法面の上方にトンネルを構築する工事にも使用できる技術である。

Ｔ 既設トンネル
ＴＷ トンネル壁
Ｇ 実施例の曲線状トンネルを構築するための推進装置の発進設備
ＧＴ 曲線状トンネル
ＴＲ トンネル路面
ＵＳ 地下空間
ＵＳＷ 地下壁
Ｎｏ．１ 推進機の後外殻
Ｎｏ．２～Ｎｏ．１４ 推進管の番号
１ ベース台
１ａ ベース台本体
１ｂ ベース台後部
１ｃ アウトリガー
１ｄ ベース台長さ調整用ねじ軸
１ｅ モータ
１ｆ 反力支持ねじ軸
２ アーム
２ａ 枢支部
２ｂ 門型フレーム
２ｃ 開口
２ｄ 仰角調整用油圧シリンダー
２ｅ ガイドフリーローラ
３ ガイドパイプ
３ａ 連結部
３ｂ 連結部
３ｃ ガイドパイプの曲線部
４ スライド架台
４ａ ガイドパイプ抱持部
４ｂ 押輪
４ｃ 押輪中空部
４ｄ 押輪押圧面
４ｅ 元押ジャッキ
４ｆ シリンダーロッド
４ｇ シリンダーロッド４ｆの先端と枢支部２ａとの連結部
５ 作業空間
６ 推進管
６ａ 外管（外殻）
６ｂ 外管当接端
６ｃ 外管の管列
６ｄ 最尾外管
６ｅ 最尾外管の後管端
７ａ 内管
７ｂ 円管
７ｃ 内管の内接フランジ
７ｄ 内管連結用ボルト
７ｆ 内管の管列（推力伝達管）
７ｇ 最尾内管
７ｈ 最尾内管の後管端
７ｊ 内管と推進機とのボルト連結部
８ 曲線ガイド治具
８ａ ローラ
８ｂ ガイドパイプとの連結ボルト
９ 左右のバック防止用加圧摩擦パット
９ａ ジャッキ
１０ 上下のバック防止用加圧摩擦パット
１０ａ ジャッキ
１１ 推進機
１１ａ 推進機の外殻
１１ｂ カッター盤
１１ｃ 自転公転する掘削ビット刃物
１１ｄ カッター盤の回転主軸
１１ｅ 回動装置
１１ｆ 排土口
１１ｇ 排土管
１１ｈ 開閉バルブ
１１ｊ 排土ホース（排泥ホース）
１２ クリアランス

Claims (4)

1. トンネル内からトンネル壁を開口して外側の地盤に向けて、又は斜面地の工事路面から斜面地の上方斜面から地盤に向けて、地山を掘削する推進機とその後方に連結される複数の推進管とからなる推進装置を元押しながら推進工法で推進させて曲線状のトンネル・地中梁又は先行支保を構築するための推進装置の発進設備であって、
   トンネル内の路面に又は斜面地の工事路面に複数のアウトリガーでベース台上面を昇降可能に設置されたベース台と，同ベース台上に一端が枢支部で枢支され仰角調整用油圧シリンダーで起伏自在に取付けられたアームと，同アームの先端部に設けられて推進装置を通過させることができる開口を中央に有する門型フレームと，同門型フレームの外側の左右端と前記枢支部の各左右端とを連結する平行な左右一対の上下方向に同じ曲率で湾曲したガイドパイプと，同左右一対のガイドパイプを左右で抱持して同ガイドパイプに沿って摺動できるスライド架台と，同スライド架台と前記枢支部との間に設けられ前記スライド架台を前記ガイドパイプに沿って摺動させる推進装置の外殻の巾より広い間隔で配置された複数の元押ジャッキと，前記スライド架台の中央位置で前方に突出するように設けられて最尾の推進管に推進力を伝達する筒状の押輪と，前記先端部に設けられた門型フレーム後方で前記ガイドパイプに沿って前記推進装置の外殻が前記門型フレームの前記開口を通過できるように内側ローラで案内する曲線ガイド治具と，前記門型フレームの前壁に設けられ前記開口を通過する推進装置の外殻に向けてジャッキによって進退可能に設けられた上下及び左右に対向的に配置された一対のバック防止用加圧摩擦パットとを備えた構造とし、
   前記門型フレーム後方の複数の前記曲線ガイド治具の後端と前記枢支部側に摺動した位置でのスライド架台の押輪の前端との間に新しい推進管を導入して、同新しい推進管を前記推進装置の最尾の推進管にボルト連結できる作業空間を設け、同作業空間での新しい推進管の連結後に元押ジャッキのシリンダーロッドを伸長させることで前記連結された推進管を前記曲線ガイド治具を介して先端部の門型フレームの開口内に送り込めるようにでき、しかも前記推進装置を仰角調整用油圧シリンダーで所定の仰角とすることで発進位置の高さを調整でき且つガイドパイプの湾曲の曲率で推進装置を前記元押ジャッキで押し込むようにして曲線状トンネルを構築させることができることを特徴とする、曲線状トンネル・地中梁又は先行支保を構築するための推進装置の発進設備。
2. 前記門型フレームの開口を通過した地盤中の前記推進装置に必要な油圧又は電気の送給と制御データ又はセンサーデータの授受と排泥の排出の為の油圧ホース・電力線・信号線又は排泥ホース等のホース又は配線は推進装置の推進管内を介して、スライド架台の押輪の筒内を通過させてベース台がある路面側に引き出されて路面又はベース台にある装置と接続されて推進装置を作動可能とした、請求項１記載の曲線状トンネル・地中梁又は先行支保を構築するための推進装置の発進設備。
3. 前記推進管は、前記推進機の外殻と同じ外形寸法を有する外管と，左右一対の円管を一体的に連接して前記外管に内接するように挿入され且つ前記外管と同じ曲率を有する内管とからなり、しかも前後の推進管の内管は互にボルトで連結されて複数の内管で管列を形成し、同内管の管列の先端の管端は前記推進機とボルト連結され、他方前記推進管の外管は前記内管の外側に嵌装されて前後の推進管の外管は管端が互に当接するように列設されて複数の外管で管列を形成し、同外管の管列の先端の管端は前記推進機の外殻と当接するようになっていて、更に前記内管の管列の最尾の内管の後管端は前記外管の管列の最尾の外管の後管端より後方に位置するように設定し、内管の管列の前記後管端と外管の管列の前記後管端との間に所要の間隙を設け、前記押輪の推進力は内管の管列の後管端に荷重されて管列の先端から推進機へ伝達させるようにし、外管には強い推進力が作用させずに外管を内管の移動に追従させて、外管の上下左右の偏位を少なくした、請求項１又は２記載の曲線状トンネル・地中梁又は先行支保を構築するための推進装置の発進設備。
4. 前記ベース台が後部と前部に分れ、同前部と後部と水平なねじ軸を螺合させ、同ねじ軸を回動するモータを設け、同モータの回転で前記ねじ軸を回転させることで後部を前部に対して進退させてベース台の前後長さを可変にしてベース台の設置を効率的にした、請求項１～３いずれか記載の曲線状トンネル・地中梁又は先行支保を構築するための推進装置の発進設備。

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