JPH05302489A - トンネルライニング法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業のステップを確立しかつ可能な最短時間
内に最小のコストでかつ充分な安全を以て掘削面の進行
中に截頭円錐体を形成する、迫持外面に沿って隣接した
複数のキャストセグメントによってトンネルを構成する
ことができる装置を提供することである。 【構成】 トンネルライニング法にして、掘削ステップ
が１つのセクションの広い最終部分が次のセクションの
狭い先頭部分上に挿入されるライニングを形成するため
に各連続的セクションを形成するようににされ、これが
反復して行われる方法において、キャストセグメントの
１つのセクションの掘削の間第１の工具と関連する第２
の工具は次のセクションを構成すべき範囲にコンクリー
ト等との圧密、塞ぎインジェクションを実施することを
特徴とする前記方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、掘削の前に一時的な作
業の必要なしにかつ最大限の人的安全の条件の下にトン
ネルの最終的ライニングを形成する方法及びその装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】先願の１９８９年４月２８日の特許出願
３４４５Ａ／８９の目的物には丸天井又はその円形若し
くは多センタ横断面を形成するための特定の作業として
隣接したキャストセグメントを使用するトンネル構築法
が記載されている。この出願に記載された方法の実際の
施行及び装置の構成は要求される他の一連の作業を特徴
としかつ装置の特別の形態を特定し、それらは既存のト
ンネルの拡張の可能性を実現したが、追加の作業の必要
な点及び人的安全性において不足する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主課題は、作
業のステップを確立しかつ可能な最短時間内に最小のコ
ストでかつ充分な安全を以て掘削面の進行中に截頭円錐
体を形成する、迫持外面に沿って隣接した複数のキャス
トセグメントによってトンネルを構成することができる
装置を提供することである。

【０００４】他の課題は全作業ステップ及び地滑り、崩
壊等を生ずる困難な地帯でも隣接したキャストセグメン
トシステムによって構成されることができるための、可
能な補助補強及び又は圧密作業を実施するための装置を
提供することである。

【０００５】他の課題は制限され又は中断される場合で
も、尚一定の生産高を確保にする、既存のトンネルの拡
張のために隣接したキャストセグメントを適用すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の課題は特許請求
の範囲に記載された構成によって解決される。その構成
による方法及び装置は次の特徴を有する。 ａ）円形又は多センタ横断面のトンネルの構成のための
自走式装置であり、それは前以て構築されたトンネルの
部分の壁に固定され又は支持される。 ｂ）掘削面の進行中に隣接したキャストセグメントの形
成を可能にすることに加えて、前以てのキャストセグメ
ントによって閉鎖された地層の掘削が行われるセクショ
ンのキャストセグメントに合致した位置でなされるため
に、高い浸透型の液圧バインダをベースとした材料の塞
ぎインジェクションを可能にし、 ｃ）更に前のキャストセグメントの間の掘削が行われる
セクションの作業面で（高い浸透型の液圧バインダをベ
ースとしたインジェクション材料によって）成形される
ように採掘を可能にし、 ｄ）必要に応じて、これらの後者の孔と同心に、ガラス
強化繊維の管又は除去されるべき地層を縫合するための
等価の材料を付設することを可能にし、 ｅ）項目ａ）の周囲の固定具によって、カッタへのかな
りのスラストを作用されるようにし、岩屑収集トレー及
び岩屑を除去するためのコンベァベルト等から成るシス
テムの位置決めを可能にするために駆動装置（クローラ
トラック）を通過平面から除去することとを可能にし、 ｆ）装置は更に順次形成されるべき逆アーチを備えた開
放された丸天井型によって構築されることを可能にする
装置と、 ｇ）既存のトンネルを拡張することを可能にする特別の
装置と、 ｈ）カッタが運動し、拡張されるべき開放トンネル又は
既存のトンネルの座屈しない床に固定されるガイドであ
って、道路サブグレード、逆アーチ及び既存のサービス
が維持されかつ制限された通行及び唯１つのレーンの場
合でも、作業が維持されるケースである前記装置とから
成る。

【０００７】本発明の他の特徴及び利点は実施例に記載
されている。

【０００８】

【実施例】図１〜図７によれば、円形又は多センタ横断
面のトンネルの構築のために、装置２０が使用され、装
置２０は完全セルフサポートライニングを形成する。こ
れは主要構造２０から成り、その軸線はトンネル軸線と
一致する。

【０００９】装置２０はクローラトラックシステム２２
によって駆動され、このシステムは岩屑収集ベルトを有
する自動車に充填しかつ自動車を位置決めするための材
料の自由通路を残すために引っ込められかつ移動され
る。

【００１０】全装置は既存のトンネル部分の壁２４に装
置が固定されることができるためにラジアル方向に配列
された伸縮可能なアームによって支持されている。装置
は特許出願３４４６Ａ／８９に記載されたキャストセグ
メントを形成するためのカッタを有する。該カッタ２５
は伸縮可能な支持体２８によってスラスト軸受２７を介
してラジアル方向に作用されるアーム２６上に位置決め
されている。

【００１１】その側で、アーム２６はロートパーカッシ
ョンによって穿孔するために、使用可能なシューを用い
て被覆可能なドリルシテムを挿入し、それからその引き
出し中中空のドリルシャンクを通して、圧密化するため
にその面中に塞ぎインジェクションを行うために、各ス
キッド３１及び３２上に取りつけられた穿孔ヘッド２９
及び３０を支持する。インジェクション混合物は高い浸
透を可能にする液圧バインダをベースとした型であり得
る。ガラス繊維強化されたプラスチック管等の付設はド
リルシャンクのこの作業中行われる。

【００１２】作業ステップは図２、図３及び図４に基づ
いて行われる。カッタ２５がセクションＡにおいてキャ
ストセグメント３４を形成する間、ヘッド２９によって
操作されるロッド３３は次のキャストセグメントセクシ
ョンＢとなる個所への塞ぎインジェクションを行う。同
時にヘッド３０（図１）によって操作されるロッド３５
はセクションＢの先端からセクションＡの終端を分離す
るコアの面への塞ぎインジェクション行う。既に述べた
ように、必要ならば、これらの塞材、圧密インジェクシ
ョンはコアのケースへのステッチ溶接管によって補助さ
れることができる。

【００１３】図３はコアセクションＡを掘削するために
アーム３７によって駆動される掘削工具３６の作用を示
す。材料除去はセクションＢの先端での圧密にされたコ
アプラグ３９で停止する。全材料はトレー３９上に搭載
されかつコンベァベルト４０はそれを搬送車４１に移送
する。図４は図２に示されたステップを示し、即ちセク
ションＢのキャストセグメントの形成、セクションＣの
キャストセグメントアーチの下の塞ぎ及びセクションＣ
の始端でのコア面３９の塞ぎを示す。

【００１４】明確を期すために図５、図６及び図８を参
照する。 −図２のＸ−Ｘ線に沿う横断面はセクションＡのキャス
トセグメント３４の形成及び穿孔ロッド３５が次のセク
ション及び次の面の圧密、塞ぎのために通る孔４２を示
す。 −図２のＹ−Ｙ線に沿う横断面はセクションＢのキャス
トセグメント範囲における圧密４３と相対的コア面、及
び仕上げられたセクションＡのキャストセグメント３４
を示す。 −図２のＺ−Ｚ線に沿う横断面は後のキャストセグメン
ト範囲におけるセクションＣの圧密、塞材４３を示す。

【００１５】図８〜１４によって次に形成されるべき逆
アーチを備えた従来の伝統的な丸天井トンネルの形成を
示す。図８は成形されるべきトンネルの中心でのその軸
線によって位置決めされた装置５０を示し、装置は荷重
支承構造５１を有する。

【００１６】該荷重支承構造５１はアーチ型ガイド５２
を備え、その上をカッタ５３を備えた１つ又は複数のヘ
ッドがスライド可能である。カッタ５３を備えたヘッド
を支持するアーム５４は円形トンネルを構成するために
使用される機械に対して記載されたシーケンスと方法を
使用する圧密、塞ぎ作業のたへの各ガイド５７及び５８
上の２０ま補助ヘッド５５及び５６を接続されることが
できる。

【００１７】図８〜図１１に示された装置はクロールト
ラックによる自走式キャリッジ上に取りつけられた前記
装置の変形を示す。両装置は搬送装置４１の自由な通行
を可能にしかつ合成材料のためのトレー又は収集器の位
置決めを可能にするために配列されている。

【００１８】明快にするために、図１２、図１３及び図
１４は図９のＸＸ、ＹＹ及びＺ−Ｚ横断面を示し、キャ
ストセグメント３４、穿孔ロッド通行孔４２、圧密、塞
ぎインジェクション４３及び既に記載したようにコア面
３８の採掘を示す。

【００１９】図１５及び１６は既存のトンネル（例えば
２〜３のレーンから成る）の拡張のための装置を示す。
概念は次に形成されるべき逆アーチを備えた従来の伝統
的なトンネルの形成のためのものと同様である。困難な
ことは機械負荷支承構造６０であり、これは縮尺の場合
でも、交通が通過可能なような構造でありかつ保持され
ている。この場合、キャストセグメント３４を形成する
ためのガイド２６上をスライド可能なカッタ又はカッタ
モジュールは次に破壊されるべき既存のトンネル構造が
それ自体支持体として作用するように、圧密、塞ぎ及び
採掘を実施するための補助ヘッドを備えていない。

【００２０】しかし成形されるべきキャストセグメント
３４を構成する範囲における圧密、塞ぎの形成のための
穿孔ヘッドに適用することが可能であり、このシステム
は図示してない。

【００２１】この装置は前記の装置とは保護スクリーン
６１、作業テーブル６２及びホィール搭載キャリッジか
ら成る自走式装置６３の存在の点で相違する。これはそ
のケースにおいて既存の道路が使用されることができ、
道路は下に位置する逆アーチ及びトンネル基礎構造と共
に良好に保存されるからである。

【００２２】拡張ステップの特徴は古い逆アーチ又はそ
の延長を新しい大きな丸天井に接続するために道路に傾
斜したキャストセグメント６４を形成する必要があるこ
とである。

【００２３】機械はアーチ状の接続及び調整部材によっ
てこれを達成可能である。これらは既に特許出願３４４
６Ａ／８９に記載されているので図示しない。結局、先
行する特許出願を参照すれば、クィックセットコンクリ
ート及び又は金属繊維で補強されたコンクリート（繊維
強化コンクリート）によるキャストセグメントをキャス
トすることが可能である。

【００２４】既に隣接して拘束されている相異なるキャ
ストセグメント厚さ及び又は相異なる形態を達成するた
めに刃及び又はナイフから成るチェンモジュールを接続
することが可能である。

【００２５】

【発明の効果】作業のステップが確立されかつ可能な最
短時間内に最小のコストでかつ充分な安全を以て掘削面
の進行中に截頭円錐体が形成され、迫持外面に沿って隣
接した複数のキャストセグメントによってトンネルを構
成することができる装置が提供される。その際全作業ス
テップ及び地滑り、崩壊等を生ずる困難な地帯でも隣接
したキャストセグメントシステムによる補強及び又は圧
密作業が実施されることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】円形又は多センタ横断面のトンネルを形成する
ための装置の正面図である。

【図２】１つの作業ステップ中の図１の装置の側面図で
ある。

【図３】図２に示す作業ステップの次の作業ステップを
示す図である。

【図４】図２に示す作業ステップの次の作業ステップを
示す図である。

【図５】キャストセグメントを示す、図２のＸ−Ｘ線に
沿う断面図である。

【図６】その後のキャストセグメントにおける圧密、塞
ぎインジェクションを示す、図２のＹ−Ｙ線に沿う断面
図である。

【図７】コア地帯を示す、図２のＺ−Ｚ線に沿う断面図
である。

【図８】次に形成されるべき逆アーチを備えた開放トン
ネルを形成するための装置の正面図である。

【図９】作業ステップにおける図８に示す装置の側面図
である。

【図１０】作業ステップにおける図８に示す装置の側面
図である。

【図１１】作業ステップにおける図８に示す装置の側面
図である。

【図１２】キャストセグメントを示す、図９のＸ−Ｘ線
に沿う断面図である。

【図１３】その後のキャストセグメントにおける圧密、
塞ぎインジェクションを示す、図９のＹ−Ｙ線に沿う断
面図である。

【図１４】コア地帯を示す、図２のＺ−Ｚ線に沿う断面
図である。

【図１５】既存のトンネルを拡張するための装置の正面
図である。

【図１６】既存のトンネルを拡張するための装置の縦断
面図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネルライニング法にして、チェン、
   ベルト又はバンド型の少なくとも1 つの掘削工具を有す
   る装置がその迫持外面上の一点でトンネルの縦軸線と一
   致するように位置決めされており、工具は工具が引き出
   される実質上矩形のキャビティを形成するようにトンネ
   ル軸線から拡散する方向で所定の深さに進むようにさ
   れ、該キャビティはキャストセグメントを形成するため
   にコンクリートを充填され、前記ステップは隣接するキ
   ャストセグメントから形成される截頭円錐断面が完成す
   るまで反復され、その後形成されたセクションによって
   取り囲まれた材料がセクションの軸線方向の長さよりも
   小さい深さだけ掘削され、そして装置はキャストセグメ
   ントのアキシャル方向の長さと等しい距離だけ進めら
   れ、これらのステップは１つのセクションの広い最終部
   分が次のセクションの狭い先頭部分上に挿入されるライ
   ニングを形成するために各連続的セクションを形成する
   ように反復される前記方法において、 キャストセグメントの１つのセクションの掘削の間第１
   の工具と関連する第２の工具は次のセクションを構成す
   べき範囲にコンクリート等との圧密、塞ぎインジェクシ
   ョンを実施することを特徴とする前記方法。
2. 【請求項２】 キャストセグメントセクションの形成
   中、第１の工具及び第２の工具と関連する第３の工具
   が、次のセクションの開始から形成されつつあるセクシ
   ョンの端を分離するコア面を形成するためにコンクリー
   ト等の圧密、塞ぎインジェクションを実施する、請求項
   1 記載の方法。
3. 【請求項３】 トンネルに沿って進行のためのユニット
   と、トンネルの縦軸線のまわりにフレームを回転可能に
   するため及び該軸線に対してラジアル方向に運動可能に
   するために該進行ユニット上にフレームを支持するため
   の装置と、トンネル軸線から発散する縦方向にスライド
   するために該フレーム上に取りつけられた少なくとも1
   つの掘削工具と該該フレームに沿って該工具を駆動する
   ための装置とから成るトンネルライニング装置におい
   て、 前記掘削工具と関連して、第１の工具が掘削している間
   に次の土砂セクション中に圧密、塞ぎインジェクション
   を行うために第２の工具が配列されていることを特徴と
   する前記トンネルライニング装置。
4. 【請求項４】 第１及び第２の工具と関連して、第１の
   工具が次のセクションの先端から掘削しているセクショ
   ンの終端を分離するコア面へ塞ぎインジェクションをす
   るために第３の工具が配設されている、請求項３記載の
   装置。
5. 【請求項５】 第２及び第３の工具が該第１の工具を支
   持するフレームスキッド上に取りつけられた穿孔ヘッド
   から成り、該穿孔ヘッドが使用可能なシューを備えた被
   覆可能なシャンク型であり、かつヘッドを形成されたキ
   ャビティから引き出す間圧密、塞ぎインジェクション可
   能な中空状である、請求項３記載の装置。