JPH0249890A - トンネル掘削工法における粉塵防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、トンネル掘削工法に関し、特に掘削作業に
ともなって発生する粉塵を効率的に防止する方法の改良
に関する。

（従来の技術） トンネル掘削工法で問題となる点は、岩質、土質によっ
ては地山切削時に多量の粉塵が発生することである。

いずれの工法における切削作業においても岩質、土質に
よっては多量の粉塵が発生し、作業者に対する健康障害
の原因となることが多い。

そこで、従来ではホースなどを用いて切羽面やカッター
ビット付近に散水しつつ切削を行うことで切削土砂を湿
潤な状態にして防塵すると同時にカッタービットの冷却
と潤滑を行い、カッタービットの摩耗を未然に防ぐよう
にしている。

（発明が解決しようとする課居） しかしながら、この粉塵防止方法にあっては、水を毎分
３０〜１００ｇ程度散水しなければならず、多量の水を
消費する一方で、費やされた水は粉塵と混合し゛て泥寧
化し、トンネル坑内の土砂運搬の能率を低下させ、また
排出された土砂の処理も問題となっていた。。

この発明は以上の問題点に鑑みなされたものであって、
粉塵防止手段として気泡を用いることによって泥寧化を
防止し、土砂の搬送効率が低下することを防止するよう
にしたトンネル掘削工法における粉塵防止方法を提供す
ることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、この発明は、トンネルの切羽
を破砕しつつ掘進して行くトンネル掘削工法において、
前記切羽または切羽の破砕用カッターの周辺に発泡倍率
１０〜２０倍の気泡を吹き付けつつ掘削するようにした
ものである。

（作　用） 以上の構成によれば、気泡の持つ吸着効果によって粉塵
を気泡表面に効果的に吸着する。また気泡は付着防止効
果があり、粉塵混入気泡のコンベアに対する付着がなく
、カッタービットその他切削工具の摩耗も防止できる。

また、気泡は短時間で消滅するので、トンネル坑外での
処理容積も少なくてよい。

（実　施　例） 以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

図はこの発明を適用した硬岩用トンネル掘削機を示す説
明図である。

図における掘削機１は、ロードヘッダ型のものであって
、先端に回転駆動されるカッタービット１ａを有してい
る。

このカッタービット１ａは、伸縮ジヤツキ１ｂで前後方
向に進退動させられるとともに、揺動ジヤツキ１ｃで図
中に仮想線で示すように揺動させられ、硬岩を掘削する
。

カッタービット１ａで掘削された硬岩は、下方に落下し
、落下した岩石屑（ずり）は掘削機１の掻寄部１ｄで集
められ、コンベア１ｅを介して坑道の後方に排出される
。

掘削された坑道には、順次アーチ状の支保工２が設置さ
れ、支保工２間には矢板３が渡設される。

このような掘削機１で硬岩を掘削すると多量の粉塵が発
生する。

そこで、本発明では掘削機１のカッタービット１ａの周
辺に気泡を吹き付けることにした。

同図に示す実施例では、掘削機１の伸縮ジヤツキｌｂの
カバー１ｆ上に発泡器４を設置し、発泡器４には気泡吐
出管５と吹付はノズル６とが接続され、吹付はノズル６
はカッタービット１ａの周辺の切羽に向けられている。

上記発泡器４には、コンプレッサ７と起泡剤水溶液を供
給するポンプ８とが接続され、ポンプ８には起泡剤水溶
液を収納したタンク９が接続されている。

このタンク９には、坑外に設けられた起泡剤水溶液製造
プラントから常時一定量の水溶液が貯留されるように制
御される。

ここで用いられる起泡剤は、例えば、タンパク系の起泡
剤や界面活性剤であって、これらの起泡剤の水溶液は、
コンプレッサ７で発泡させるとシェービングクリーム状
の微密な気泡となり、水溶液に溶解する起泡剤の量やコ
ンプレッサ７から供給する空気量を制御することで、発
泡器４で１０〜２０倍の発泡倍率に発泡させられ、吹付
はノズル６から散布される。

以上の如く構成されたトンネル掘削方法では、カッター
ディスク１ａを回転駆動させつつ、揺動ジヤツキＩＣで
揺動させ、且つ、伸縮ジヤツキ１ｂで徐々に前進させる
ことで掘削を行うが、このときの粉塵発生を防止するた
めに吹付はノズル６より気泡をカッターディスク１ａの
周辺の切羽に向けて散布する。

このように気泡を散布すると、粉塵は気泡表面に吸着さ
れ、その飛散が防止されるとともに、粉塵を吸着した気
泡は質量が増加し、相互に付着するので、下方に落下し
、切削によるずりとともに掘削機１のコンベアＩＣによ
り搬送され、坑道の後部に排出される。

この場合、気泡は外部に搬出する際には消滅し、体積を
減少させるので、搬出量は水を散水した場合に比べて極
端に減少することになる。

さらに、図に示した例では、吹付はノズル６がカッター
ビット１ａとともに移動するので、ビット１ａの掘削で
生じる粉塵を迅速に押さえることができる。

例えば、従来の水の散布量と類似する量の気泡を散布し
た場合には、以下のようになる。

発泡倍率を１５倍とすると泡１ｍ’当り空気　　　　　
　　９３３１ 起泡剤　　　　　　　　２！Ｉ 水　　　　　　　　　　　　　　　６５Ｎとなり、空気
が大部分を占めている。したがって水と同様に毎分３０
〜１００ｆ！を散布した場合には、従来に比べて水の消
費量は極端に少ないものとなる。

また、気泡は前記カッタービット１ａおよび以上の搬送
機器に対する付着防止効果があるため、効率的な処理が
でき、カッタービット１ａの摩耗も低減する。

なお、上記発泡器４は掘削機１と別に設置し、直接切羽
に吹付けてもよい。

また、以上の実施例ではこの発明の粉塵防止方法を硬岩
用掘削機を用いて掘削する場合に適用した事例に付いて
説明したが、例えば手掘り式掘削、半機械掘り式掘削、
解放型機械掘り式掘削、山岳トンネル工法におけるピッ
ク、ロードヘッダ掘削、発破工法におけるドリル式発破
孔の穿孔時などに気泡を散布しつつ作業を行うことで、
粉塵の発生防止効果および以上述べた各種効果を得るこ
とになる。

（発明の効果） 以上実施例によって詳細に説明したようにこの発明にか
かるトンネル掘削工法における粉塵防止方法にあっては
、以下の効果がある。

気泡の持つ吸着効果によって粉塵を気泡表面に効果的に
吸着する。また気泡は付着防止効果があるので、粉塵が
混入した気泡のコンベアに対する付着がなく、カッター
ビットその他切削工具の摩耗も防止できる。さらに散布
後の気泡は短時間で消滅し、水の消費量も極端に少なく
なるので、トンネル坑外での処理容積も少なくなる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明を適用した硬岩用掘削機のシステム構成を
示す説明図である。 １・・・・・・掘削機 １ａ・・・カッタービット ４・・・・・・発泡器 ６・・・・・・吹付はノズル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トンネルの切羽を破砕しつつ掘進して行くトンネ
   ル掘削工法において、前記切羽または切羽の破砕用カッ
   ターの周辺に発泡倍率１０〜２０倍の気泡を吹き付けつ
   つ掘削するようにしたことを特徴とするトンネル掘削工
   法における粉塵防止方法。