JPH07310493A - Tunnel excavation and tunnel inwall construction - Google Patents

Tunnel excavation and tunnel inwall construction

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Publication number
JPH07310493A
JPH07310493A JP6126820A JP12682094A JPH07310493A JP H07310493 A JPH07310493 A JP H07310493A JP 6126820 A JP6126820 A JP 6126820A JP 12682094 A JP12682094 A JP 12682094A JP H07310493 A JPH07310493 A JP H07310493A
Authority
JP
Japan
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tunnel
arch
concrete
frame
segment
Prior art date
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Pending
Application number
JP6126820A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Sadatsuka
正行 定塚
Hiroyuki Ito
啓之 伊藤
Kikuo Sakai
喜久雄 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KOSOKU DORO GIJUTSU CENTER
M C M KK
Mitsui Miike Machinery Co Ltd
Mitsui Miike Engineering Corp
Original Assignee
KOSOKU DORO GIJUTSU CENTER
M C M KK
Mitsui Miike Machinery Co Ltd
Mitsui Miike Engineering Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KOSOKU DORO GIJUTSU CENTER, M C M KK, Mitsui Miike Machinery Co Ltd, Mitsui Miike Engineering Corp filed Critical KOSOKU DORO GIJUTSU CENTER
Priority to JP6126820A priority Critical patent/JPH07310493A/en
Publication of JPH07310493A publication Critical patent/JPH07310493A/en
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Abstract

PURPOSE:To safely and efficiently drill a large aperture section tunnel without a risk of falling of a working face and a canopy in a mountenous area with many complicated layers and weak grounds. CONSTITUTION:A concrete track floor 25 is laid on bottom surfaces of an advanced pilot tunnel drilled at both side positions of a tunnel and a steel structured arch frame 3 free to travel is set on the concrete track floor 25 under a tunnel drilling method to drill a large aperture section tunnel by way of dividing it into two stages. A working face is drilled in an arch shape by a drum cutter 14 mounted free to move along the arch frame 3, and a remainder in the large aperture section tunnel left not drilled is drilled by this drilling. Concrete segment for a tunnel wall surface is temporarily assembled by using a concrete segment support frame free to travel on the track floor on the laid advanced pilot tunnel bottom surfaces in an arch shape, and the concrete segment temporarily assembled in the arch shape in the previously drilled arch drilled part is carried and set at a specified position by using the segment support frame.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は高速道路等を建設するた
めの大口径断面山岳トンネルの掘削方法およびトンネル
内壁施工方法に係り、特に断面積が大きいため多種類の
地質が一断面に現われる複雑な地層に掘削する大口径断
面トンネルの掘削方法およびトンネル内壁施工方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for excavating a large-diameter cross-section mountain tunnel for constructing a highway, etc. and a method for constructing an inner wall of a tunnel. The present invention relates to a method of excavating a large-diameter cross-section tunnel and a method of constructing an inner wall of a tunnel, which excavates in various strata.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に複雑な地層や軟弱地盤においてト
ンネルを掘削する場合、崩落を防止しつつ掘削を進めな
ければならない。このために従来の方法としては、まず
アーチ状の透し溝を切削形成し、この透し溝内に発生し
た切削屑を掻き出した後、透し溝内にコンクリートを充
填してアーチ状のコンクリートの仮支保を形成する、い
わゆるリングカット工法が知られている。
2. Description of the Related Art Generally, when excavating a tunnel in a complicated stratum or soft ground, the excavation must be carried out while preventing the collapse. For this purpose, as a conventional method, first, an arch-shaped through groove is formed by cutting, scraps generated in the through-groove are scraped out, and then the inside of the through-groove is filled with concrete to form an arch-shaped concrete. A so-called ring-cut method for forming a temporary support is known.

【0003】また、これらの工程を連続化し、併せて自
動化、省力化を図る方法及び装置として、特公昭61ー
24512号公報に記載された提案が公知である。この
提案は切削用チェーンカッタ、切削屑排出用圧気管、閉
塞具挿入管、硬化剤吹付管が順次隣接して配設された可
動フレームをアーチ状ガイド部材に沿って走行させて、
透し溝切削、切削屑排出、閉塞具挿入及び硬化剤の吹付
けを順次自動的に連続して行なうようにしたものであ
る。
Further, as a method and apparatus for making these steps continuous, and also for automating and labor saving, a proposal disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-24512 is known. In this proposal, a movable frame in which a chain cutter for cutting, a pressure air tube for discharging cutting waste, an obturator insertion tube, and a hardening agent spray tube are sequentially arranged adjacent to each other is run along an arched guide member,
It is designed to automatically and continuously perform through-groove cutting, discharge of cutting waste, insertion of an obturator, and spraying of a hardening agent.

【0004】さらに、特開平2−204597号公報に
記載されたトンネル掘進方法は先端に切削具が設けられ
たスクリューを回転、前進させて地盤を切削し、同時に
切削屑を排出して円筒状の孔部を形成し、前記スクリュ
ーの中心に軸方向に形成された通路を介して先端から常
温硬化性材料を吐出しつつ前記スクリューを後退させ
て、この常温硬化性材料を前記孔部に充填させてアーチ
型仮支保を形成する方法であり、これはスクリューの先
端に設けられた切削具を回転前進させることにより、地
盤に円筒状の孔部を連続して形成することができ、その
直後にスクリューを後退させながら常温硬化性材料を前
記孔部に充填してアーチ型の仮支保を形成し、軟弱地盤
にあっても崩落を防止することができるようにしたもの
である。
Further, in the tunnel excavation method described in Japanese Patent Laid-Open No. 204597/1990, a screw having a cutting tool at the tip is rotated and moved forward to cut the ground, and at the same time, cutting chips are discharged to form a cylindrical shape. A hole is formed, and the screw is retracted while discharging the room temperature curable material from the tip through a passage formed in the center of the screw in the axial direction, and the room temperature curable material is filled into the hole. This is a method of forming an arch-type temporary support by rotating the cutting tool provided at the tip of the screw forward to continuously form a cylindrical hole in the ground and immediately after that. The hole is filled with a room temperature curable material while the screw is retracted to form an arch-shaped temporary support so that the collapse can be prevented even in the soft ground.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高速道
路の山岳トンネルにおいては、掘削幅が約21m以上、
掘削高さが12m以上にもなり、大口径断面のため切羽
や天盤の崩落の危険性が非常に高く、特に山岳地におい
ては複雑な地層が多く、従来のトンネル掘削方法では安
全性に問題があり、かつ作業能率の点からも、また経済
性の点からもこれらの厳しい自然条件に適するトンネル
掘削方法は未だ開発されていなかった。
However, in a mountain tunnel of a highway, the excavation width is about 21 m or more,
The excavation height is more than 12m, and there is a high risk of face collapse and roof collapse due to the large-diameter cross section. Especially in mountainous areas, there are many complicated formations, and conventional tunnel excavation methods pose a safety problem. However, a tunnel excavation method suitable for these severe natural conditions has not yet been developed in terms of work efficiency and economic efficiency.

【0006】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、複雑な地層や軟弱地盤の多い山岳地帯におい
て、大口径断面トンネルを切羽や天盤の崩落の危険性が
なく安全に、かつ能率良く掘削、施工できるトンネル掘
削方法およびトンネル内壁施工方法を提供することを目
的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a mountainous region with many complicated formations and soft ground, a tunnel with a large diameter section can be safely used without risk of face cutting or roof collapse. It is also an object of the present invention to provide a tunnel excavation method and a tunnel inner wall construction method that enable efficient excavation and construction.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するための、大口径断面トンネルを二段階に分けて掘
削するトンネル掘削方法において、トンネル両側位置に
掘削した先進導坑の底面にコンクリート軌道床を敷設す
る第一工程、該コンクリート軌道床上に走行可能な鋼構
造のアーチフレームを設置する第二工程、該アーチフレ
ームに沿って移動可能に搭載されたドラムカッタによっ
て切羽面をアーチ状に掘削する第三工程、該第三工程に
より掘り残された大口径断面トンネル内の残部を掘削す
る第四工程とからなることを特徴とするトンネル掘削方
法である。
In order to achieve the above object, the present invention provides a tunnel excavation method for excavating a large-diameter cross-section tunnel in two steps. A first step of laying a concrete track floor, a second step of installing a steel-structured arch frame on the concrete track floor, and an arched face face by a drum cutter movably mounted along the arch frame And a fourth step of excavating the remaining portion in the large-diameter cross-section tunnel left unexcavated by the third step.

【0008】また、大口径断面トンネルを二段階に分け
て掘削してトンネル施工を行なう方法において、トンネ
ル両側位置に掘削した先進導坑の底面にコンクリート軌
道床を敷設する第一工程、該コンクリート軌道床上に走
行可能な鋼構造のアーチフレームを設置し、該アーチフ
レームに沿って移動可能に搭載されたドラムカッタによ
って切羽面をアーチ状に掘削する第二工程、前記第一工
程で敷設した先進導坑底面の軌道床上を走行可能なコン
クリートセグメント支持フレームを利用してトンネル壁
面用のコンクリートセグメントをアーチ状に仮組立を行
なう第三工程、前記第二工程により掘削されたアーチ状
掘削部にアーチ状に仮組立されたコンクリートセグメン
トを該セグメント支持フレームを利用して所定の位置に
搬送設置する第四工程とからなることを特徴とするトン
ネル内壁施工方法であり、特にトンネル壁面用のコンク
リートセグメントをアーチ状に仮組立を行なう際には、
トンネル壁面に沿うアーチ状をしたコンクリートセグメ
ント支持フレームを水平に倒伏させた状態にしておき、
またアーチ状に仮組立されたトンネル壁面用のコンクリ
ートセグメントを該セグメント支持フレームを利用して
所定の位置に搬送設置する際には、トンネル壁面に沿う
アーチ状をしたセグメント支持フレームを垂直に起立さ
せた状態にしていることを特徴としている。
Further, in the method of excavating a large-diameter cross-section tunnel in two steps for tunnel construction, the first step of laying a concrete raceway floor on the bottom of the advanced tunnel excavated at both sides of the tunnel, the concrete raceway. An arch frame of steel structure that can run on the floor is installed, and a second step of excavating the face face in an arch shape by a drum cutter movably mounted along the arch frame, the advanced guide laid in the first step. The third step of temporarily assembling the concrete segment for the tunnel wall into an arch shape by using the concrete segment support frame that can run on the track floor at the bottom of the mine. Fourth, the concrete segment temporarily assembled in the above is transported and installed at a predetermined position by using the segment support frame. A tunnel inner wall construction method characterized by comprising a degree, when performing the temporary assembly particularly concrete segments for the tunnel wall arched,
Keep the arched concrete segment support frame along the tunnel wall flat and lying down,
In addition, when transporting and installing a concrete segment for a tunnel wall temporarily assembled in an arch shape using the segment support frame, the segment support frame having an arch shape along the tunnel wall is erected vertically. It is characterized by being in a closed state.

【0009】[0009]

【作用】次に、本発明の作用について説明すると、大口
径断面トンネルを二段階に分けてトンネルを掘削する際
に、先ずトンネル両側を掘削して先進導坑を形成し、そ
の掘削した先進導坑の底面にコンクリートを打設してコ
ンクリート道床を形成し、その上にレールを敷設してコ
ンクリート軌道床を建設する。その後このコンクリート
軌道床上に走行可能な鋼構造のアーチフレームを配置
し、そのアーチフレームに沿って移動可能に搭載された
ドラムカッタによって切羽面をアーチ状に掘削する。次
いで大口径断面トンネル内でドラムカッタによって掘削
されたアーチ状以外の掘り残された残部を掘削して大口
径断面トンネルを掘削する。
Next, the operation of the present invention will be described. When excavating a large-diameter cross-section tunnel in two steps, first, both sides of the tunnel are excavated to form an advanced tunnel, and the advanced tunnel thus excavated. Concrete is placed on the bottom of the mine to form a concrete trackbed, and rails are laid on it to construct a concrete trackbed. After that, a movable steel-structured arch frame is arranged on the concrete track floor, and a face face is excavated in an arch shape by a drum cutter movably mounted along the arch frame. Next, the remaining portion of the large-diameter cross-section tunnel, which is not excavated by the drum cutter and is not excavated, is excavated to excavate the large-diameter cross-section tunnel.

【0010】また、大口径断面トンネルを二段階に分け
て掘削し、内壁面を形成しトンネル内壁を施工する際に
は、先ずトンネル両側を掘削して先進導坑を形成し、そ
の掘削した先進導坑の底面にコンクリートを打設してコ
ンクリート道床を形成し、その上にレールを敷設してコ
ンクリート軌道床を建設する。その後、このコンクリー
ト軌道床上に走行可能な鋼構造のアーチフレームを配置
し、そのアーチフレームに沿って移動可能に搭載された
ラムカッタによって切羽面をアーチ状に掘削する。次い
で先に敷設した先進導坑底面の軌道床上を走行可能なコ
ンクリートセグメント支持フレームを利用して掘削した
空間部でコンクリートセグメント支持フレームを水平に
倒伏させた状態にしてその上でトンネル壁面用のコンク
リートセグメントをアーチ状に仮組立する。このように
してアーチ状に組み立てたコンクリートセグメントを垂
直に起立させた状態にして移動させ上記の掘削されたア
ーチ状掘削部にアーチ状に組み立てたコンクリートセグ
メントをセグメント支持フレームを利用して所定の位置
に搬送し、さらにジャツキによって持ち上げて正規の位
置に設置してトンネルの内壁面を形成する。
Further, when a large-diameter cross-section tunnel is excavated in two steps to form the inner wall surface and the tunnel inner wall is constructed, first, both sides of the tunnel are excavated to form an advanced tunnel, and the excavated advanced tunnel is formed. Concrete is placed on the bottom of the tunnel to form a concrete track, and rails are laid on it to construct a concrete trackbed. After that, a movable arch frame of steel structure is arranged on the concrete track floor, and the face face is excavated in an arch shape by a ram cutter movably mounted along the arch frame. Next, the concrete segment support frame was laid horizontally in the space where the concrete segment support frame was excavated using the concrete segment support frame that can travel on the track floor on the bottom of the advanced tunnel. Temporarily assemble the segments into an arch. In this way, the concrete segment assembled in an arch shape is moved in a vertically standing state, and the concrete segment assembled in an arch shape in the excavated arched excavation portion is moved to a predetermined position by using the segment support frame. Then, the inner wall surface of the tunnel is formed by lifting it by jack and installing it in a regular position.

【0011】[0011]

【実施例】本発明に係るトンネル掘削方法およびトンネ
ル内壁施工方法を実施するための実施例について図面を
参照して説明する。図1は、本実施例の作業現場全体の
断面説明図であり、図2は切羽前面に置かれたアーチフ
レームおよびセグメント支持フレームを示す断面説明
図、図3はアーチフレーム全体の正面図である。
EXAMPLES Examples for carrying out the tunnel excavation method and tunnel inner wall construction method according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of the entire work site of this embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view showing an arch frame and a segment support frame placed on the front face of a face, and FIG. 3 is a front view of the entire arch frame. .

【0012】図においてアーチフレームAは、鋼構造の
アーチ状をした両下端部1に移動用車輪2を備えた本体
3の外周にシールド部4を配設し、このシールド部4は
前後の縦板5,6と上下板7,8からなり、前縦板5と
後縦板6の間は作業者の通路及び前部の掘削機等の運転
操作、監視をする空間9となっている。そして上記移動
用車輪2としては鋼板上を走行可能な重量荷重に耐える
エンドレスコロなどを用いる。前後の縦板5,6には丸
孔10が設けられていて、これから掘削状況を監視しな
がら運転操作したり、また掘削機の補修点検の際には作
業員がこの丸孔10から出入りする。またシールド部4
の上板7は前後に延びて、掘削空間11とコンクリート
セグメントの組立空間12を形成している。さらに、シ
ールド部4にはアーチフレーム本体3を前進移動するシ
ールドジャッキ13が全周にわたって複数個装備されて
いる。
In the figure, an arch frame A is provided with a shield portion 4 on the outer periphery of a main body 3 having moving wheels 2 on both lower ends 1 of a steel structure having an arch shape. It is composed of the plates 5 and 6 and the upper and lower plates 7 and 8, and a space 9 between the front vertical plate 5 and the rear vertical plate 6 is used for operation and monitoring of a worker's passage and a front excavator. As the moving wheel 2, an endless roller that can withstand a heavy load capable of traveling on a steel plate is used. A round hole 10 is provided in the front and rear vertical plates 5 and 6, and an operator goes in and out of the round hole 10 during operation while observing the excavation state and when performing repair and inspection of the excavator. . In addition, the shield part 4
The upper plate 7 extends back and forth to form an excavation space 11 and a concrete segment assembly space 12. Further, the shield portion 4 is provided with a plurality of shield jacks 13 that move forward in the arch frame body 3 over the entire circumference.

【0013】また、図3および図4に示したようにアー
チフレーム本体3には多数のピック14aを備えたドラ
ムカッタ、例えばレンジングドラムカッタ14の支持体
15が、前記シールド部4の下板8に固定されたアーチ
状レール16と前縦板5に固定されたアーチ状レール1
7とにローラ18がそれぞれ係合され支持されている。
また、支持体15の円弧状の移動は、図4および図5に
示すように前縦板5に固定されたアーチ状ラック19に
駆動歯車20を噛み合わせ、モータ21からの回転を減
速機を介して駆動歯車20を回転させて行ない、またレ
ンジングドラムカッタ14と支持体15との間にはシリ
ンダ22を設けて支持体15に対してドラムカッタ14
を変位させることができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the arch frame body 3 is provided with a drum cutter provided with a large number of picks 14a, for example, a support 15 of the ranging drum cutter 14, and the lower plate 8 of the shield portion 4. Arched rail 16 fixed to the front and arched rail 1 fixed to the front vertical plate 5
Rollers 18 are engaged with and supported by 7 and 7, respectively.
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, when the support 15 is moved in an arc, the drive gear 20 is engaged with the arch-shaped rack 19 fixed to the front vertical plate 5, and the rotation from the motor 21 is reduced by the speed reducer. The drive gear 20 is rotated through the cylinder 22, and a cylinder 22 is provided between the ranging drum cutter 14 and the support body 15 so that the drum cutter 14 is attached to the support body 15.
Can be displaced.

【0014】本実施例によって大口径断面トンネルTを
掘削するには、先ずトンネル両側を掘削して先進導坑2
3を形成し、その掘削した先進導坑23の底面にコンク
リートを打設してコンクリート道床を形成し、その上に
レール24を敷設してコンクリート軌道床25を建設す
る。その後このコンクリート軌道床25に敷かれた鋼板
上を走行可能な前記車輪2を両下端1に備えた鋼構造の
アーチフレームAを配置し、そのアーチフレーム本体3
に設けた2本のアーチ状レール16,17に沿って本体
3の前縦板5に固定されたアーチ状ラック19に噛み合
った駆動歯車20を減速回転させて移動させ、その際に
レンジングドラムカッタ14を支持体15に対して変位
させながら掘削し、これによって切羽面をアーチ状に掘
削する。この掘削の際には、シールド部4の上板7によ
ってアーチフレームAとレンジングドラムカッタ14の
本体部分は覆われ保護されている。次いで大口径断面ト
ンネル内でレンジングドラムカッタ14によって掘削さ
れたアーチ状以外の掘り残された残部Rを一般の掘削機
Dによって掘削して大口径断面トンネルTの掘削を完成
させる。
In order to excavate the large-diameter cross-section tunnel T according to this embodiment, first, both sides of the tunnel are excavated and the advanced tunnel 2
3 is formed, concrete is placed on the bottom surface of the excavated advanced tunnel 23 to form a concrete track, and a rail 24 is laid on it to construct a concrete track bed 25. After that, the arch frame A having a steel structure having the wheels 2 at both lower ends 1 capable of traveling on a steel plate laid on the concrete track floor 25 is arranged, and the arch frame body 3 thereof is arranged.
The drive gear 20 meshed with the arch-shaped rack 19 fixed to the front vertical plate 5 of the main body 3 along the two arch-shaped rails 16 and 17 installed in the main body 3 is decelerated and moved, and at that time, the ranging drum cutter The excavation is performed while displacing 14 with respect to the support body 15, thereby excavating the face face in an arch shape. During this excavation, the arch frame A and the main body of the ranging drum cutter 14 are covered and protected by the upper plate 7 of the shield part 4. Next, the remaining excavation remaining part R other than the arch shape excavated by the ranging drum cutter 14 in the large diameter section tunnel is excavated by the general excavator D to complete the excavation of the large diameter section tunnel T.

【0015】次に、掘削された大口径断面トンネルTの
内壁を施工する場合には、図6および図7に示すコンク
リートセグメント支持フレームBは、中央部がピン28
によって回動できるように連結された一対のL字断面を
したアーチ支持本体29と前記コンクリート道床24の
レール25上を走行する台車30とからなり、このアー
チ支持本体29の両下端部は台車30の進行方向に油圧
シリンダ31によって回動できる支持台32に保持され
ている。そしてこのアーチ支持本体29は台車30に対
して上下用油圧シリンダ33によって上下動ができ、ま
た左右調整用油圧シリンダ34によってアーチ支持本体
29の両下端部を拡開することができるようになってい
る。符号35はアーチ支持本体29を上下用油圧シリン
ダ33によって持ち上げる場合のガイドである。
Next, when constructing the inner wall of the excavated large-diameter cross-section tunnel T, the concrete segment support frame B shown in FIGS. 6 and 7 has a pin 28 at the center.
The arch support body 29 has a pair of L-shaped cross-sections and is rotatably connected to each other by a carriage 30 that runs on the rail 25 of the concrete roadbed 24. It is held by a support base 32 which can be rotated by a hydraulic cylinder 31 in the traveling direction. The arch support body 29 can be moved up and down with respect to the carriage 30 by the up and down hydraulic cylinders 33, and both lower end portions of the arch support body 29 can be opened by the left and right adjusting hydraulic cylinders 34. There is. Reference numeral 35 is a guide when the arch support body 29 is lifted by the vertical hydraulic cylinder 33.

【0016】本実施例のコンクリートセグメント支持フ
レームBを用いて掘削されたトンネルTに内壁を施工す
るには、先に建設したコンクリート軌道床25のレール
24上を走行する台車30の支持台32を油圧シリンダ
31によって起立させ、アーチ支持本体29を水平に倒
伏させてからその断面L字状のアーチ支持本体29上で
多数のトンネル壁面用のコンクリートセグメント36を
アーチ状に仮組立を行なう。
In order to construct an inner wall in the tunnel T excavated by using the concrete segment support frame B of this embodiment, the support base 32 of the carriage 30 traveling on the rail 24 of the concrete track bed 25 constructed earlier is mounted. The arch support main body 29 is erected horizontally by the hydraulic cylinder 31 and then the arch support main body 29 is laid down horizontally, and then a large number of concrete segments 36 for tunnel wall surfaces are temporarily assembled in an arch shape on the arch support main body 29 having an L-shaped cross section.

【0017】このようにしてアーチ状に仮組立されたコ
ンクリートセグメント36を油圧シリンダ31によって
支持台32を介して垂直に起立させた状態にして台車3
0によってレール24上を移動させる。前記アーチフレ
ーム本体3のシールドジャッキ13を縮めた後に、掘削
されたアーチ状掘削部の内壁を施工すべき所定の場所で
台車30を停止させ、アーチ状に組み立てたコンクリー
トセグメント36を台車30の上下用油圧シリンダ33
によってガイド35沿うて持ち上げ、さらに左右調整用
油圧シリンダ34によってアーチ支持本体29の両下端
部を拡開させ、予め先進導坑23内のコンクリート道床
に設置されている一対の基礎部コンクリートセグメント
37の上に前記仮組立されたコンクリートセグメント3
6を載置してトンネルの内壁面Pを形成する。最後に施
工されたコンクリートセグメント36とトンネルとの間
にセメントミルクを注入して裏込め38を施す。
In this way, the concrete segment 36 temporarily assembled in the shape of an arch is vertically erected by the hydraulic cylinder 31 via the support 32, and the truck 3 is provided.
0 moves on the rail 24. After the shield jack 13 of the arch frame body 3 is contracted, the truck 30 is stopped at a predetermined location where the inner wall of the excavated arch-shaped excavation portion should be constructed, and the concrete segment 36 assembled in the arch shape is moved up and down on the truck 30. Hydraulic cylinder 33
Is lifted along the guide 35, and both lower end portions of the arch support body 29 are expanded by the left and right adjusting hydraulic cylinders 34, so that the pair of foundation concrete segments 37 installed in advance in the concrete roadbed in the advanced tunnel 23. The above-mentioned temporarily assembled concrete segment 3
6 is placed to form the inner wall surface P of the tunnel. Cement milk is injected between the finally constructed concrete segment 36 and the tunnel to perform backfilling 38.

【0018】さらに、図9に示したように先進導坑23
に水平なコンクリート道床と基礎部コンクリートセグメ
ントとを一体に形成した基礎コンクリート軌道床39を
建設した場合には、その基礎コンクリート軌道床39上
にL型の鋼板40を敷設し、重量荷重に耐えるエンドレ
スコロ41を複数個備えたアーチフレームAがその上を
走行する。また、上記基礎コンクリート軌道床39を建
設した場合に、コンクリートセグメント支持フレームB
を用いて掘削された大口径断面トンネルTに内壁を施工
するには、前記と同様に所定の場所で台車30を停止さ
せ、アーチ状に組み立てたコンクリートセグメント36
を台車30の上下用油圧シリンダ33によってガイド3
5に沿うて持ち上げ、さらにアーチ支持本体29の両下
端部を拡開させ、予め先進導坑23内の基礎コンクリー
ト軌道床39の上に前記仮組立されたコンクリートセグ
メント36を載置してトンネルの内壁面Pを形成する。
Further, as shown in FIG.
In the case of constructing a basic concrete trackbed 39 in which a horizontal concrete trackbed and a foundation concrete segment are integrally formed with each other, an L-shaped steel plate 40 is laid on the basic concrete trackbed 39 to endure a heavy load. An arch frame A having a plurality of rollers 41 runs on it. In addition, when the above-mentioned basic concrete raceway floor 39 is constructed, the concrete segment support frame B
In order to construct the inner wall of the large-diameter cross-section tunnel T excavated by using the concrete segment 36 assembled in an arch shape by stopping the trolley 30 at a predetermined place as described above.
Guide 3 by means of a hydraulic cylinder 33 for vertical movement of the carriage 30
5, the lower ends of the arch support body 29 are further expanded, and the temporarily assembled concrete segment 36 is placed on the foundation concrete raceway floor 39 in the advanced tunnel 23 in advance. The inner wall surface P is formed.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、大口径断
面トンネルを掘削する際に、先ずトンネル両側に先進導
坑を形成し、その先進導坑にコンクリート軌道床を建設
し、その後このコンクリート軌道床上を走行できるドラ
ムカッタを搭載したアーチフレームによって切羽面をア
ーチ状に掘削するから、複雑な地層や軟弱地盤の多い山
岳地帯においても、大口径断面トンネルを切羽や天盤の
崩落の危険なしに安全に、かつ能率良く掘削できる効果
がある。
According to the present invention described above, when excavating a large-diameter cross-section tunnel, first, an advanced tunnel is formed on both sides of the tunnel, and a concrete raceway floor is constructed in the advanced tunnel, and then this concrete is constructed. Since the face is excavated in an arch shape with an arch frame equipped with a drum cutter that can run on the orbit floor, there is no risk of face cutting or roof collapse in a large-diameter cross-section tunnel even in complex strata or in mountainous areas with soft ground. There is an effect that can be excavated safely and efficiently.

【0020】また、大口径断面トンネルを掘削する際
に、先ずトンネル両側に先進導坑を形成し、その先進導
坑にコンクリート軌道床を建設し、その後このコンクリ
ート軌道床上を走行できるにドラムカッタを搭載したア
ーチフレームによって切羽面をアーチ状に掘削し、次い
で先に敷設した先進導坑の軌道床上を走行できるアーチ
状のコンクリートセグメント支持フレームを水平に倒伏
させ、その上でトンネル壁面用のコンクリートセグメン
トをアーチ状に仮組立を行ない、このようにしてアーチ
状に組み立てたコンクリートセグメントを垂直に起立さ
せた状態にして移動させ、上記の掘削されたアーチ状掘
削部にアーチ状に仮組立されたコンクリートセグメント
をセグメント支持フレームを利用して所定の位置に搬送
し、さらにジャツキによって持ち上げてトンネルの内壁
面を容易に形成できるから、複雑な地層や軟弱地盤の多
い山岳地帯においても、大口径断面トンネルを切羽や天
盤の崩落の危険なしに安全に、かつ能率良く掘削できる
ばかりでなく、その壁面を迅速に施工できる効果があ
る。
Further, when excavating a large-diameter cross-section tunnel, first, an advanced tunnel is formed on both sides of the tunnel, a concrete track floor is constructed in the advanced tunnel, and then a drum cutter is installed so that it can travel on the concrete track floor. The arch face is excavated in an arch shape by the mounted arch frame, and then the arch-shaped concrete segment support frame that can run on the track floor of the advanced guideway that was laid previously is horizontally laid down, and then the concrete segment for the tunnel wall surface is laid down. Is temporarily assembled in the shape of an arch, and the concrete segments assembled in the shape of an arch in this way are moved in a state of being vertically erected, and the concrete temporarily assembled in the shape of an arch in the excavated arch-shaped excavation part described above. Use the segment support frame to transport the segment to the specified position, and Therefore, the inner wall surface of the tunnel can be easily lifted to form a tunnel of large diameter safely and efficiently without danger of face collapse or roof collapse even in complicated strata or mountainous areas with soft ground. Not only that, there is an effect that the wall surface can be quickly constructed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本実施例の作業現場全体の断面説明図である。FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of the entire work site of this embodiment.

【図2】本実施例の作業状況を示す断面説明図である。FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view showing a work situation of the present embodiment.

【図3】本実施例のアーチフレーム全体の正面図であ
る。
FIG. 3 is a front view of the entire arch frame of the present embodiment.

【図4】本実施例のレンジングドラムカッタの正面図で
ある。
FIG. 4 is a front view of the ranging drum cutter according to the present embodiment.

【図5】本実施例のレンジングドラムカッタの平面図で
ある。
FIG. 5 is a plan view of the ranging drum cutter according to the present embodiment.

【図6】本実施例のコンクリートセグメント支持フレー
ムの側面図である。
FIG. 6 is a side view of the concrete segment support frame of the present embodiment.

【図7】本実施例のコンクリートセグメント支持フレー
ムの正面図である。
FIG. 7 is a front view of the concrete segment support frame of the present embodiment.

【図8】本実施例による大口径断面トンネル内壁の正面
図である。
FIG. 8 is a front view of the inner wall of the large-diameter cross-section tunnel according to the present embodiment.

【図9】他の実施例の一部断面説明図である。FIG. 9 is a partial cross-sectional explanatory view of another embodiment.

【図10】他の実施例のコンクリートセグメント支持フ
レームの一部説明図である。
FIG. 10 is a partial explanatory view of a concrete segment support frame of another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A アーチフレーム B コンクリートセグメント支持フレーム P トンネル内壁面 T 大口径断面トンネル 3 アーチフレーム本体 4 シールド部 5 前縦板 6 後縦板 7 上板 8 下板 11 掘削空間 12 組立空間 13 シールドジャッキ 14 レンジングドラムカッタ 15 支持体 23 先進導坑 25 コンクリート軌道床 29 アーチ支持本体 30 台車 31 油圧シリンダ 32 支持台 33 上下用油圧シリンダ 34 左右調整用油圧シリンダ 36 コンクリートセグメント 37 基礎部コンクリートセグメント 39 基礎コンクリート軌道床 41 エンドレスコロ A Arch frame B Concrete segment support frame P Tunnel inner wall surface T Large diameter section tunnel 3 Arch frame body 4 Shield part 5 Front vertical plate 6 Rear vertical plate 7 Upper plate 8 Lower plate 11 Excavation space 12 Assembly space 13 Shield jack 14 Ranging drum Cutter 15 Support 23 Advanced tunnel 25 Concrete track floor 29 Arch support body 30 Cart 31 Hydraulic cylinder 32 Support stand 33 Vertical hydraulic cylinder 34 Horizontal adjustment hydraulic cylinder 36 Concrete segment 37 Foundation concrete segment 39 Foundation concrete raceway floor 41 Endless Coro

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 定塚 正行 東京都千代田区霞が関3丁目7番2号 財 団法人高速道路技術センター内 (72)発明者 伊藤 啓之 福岡県大牟田市旭町2丁目28番地 株式会 社三井三池製作所三池事業所内 (72)発明者 酒井 喜久雄 愛知県名古屋市天白区天白町大字植田字塔 ノ前102番 株式会社エムシーエム内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Masayuki Jozuka Inventor Masayuki Kazuka 3-7-2 Kasumigaseki, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Expressway Technology Center (72) Hiroyuki Ito 2-28 Asahimachi, Omuta City, Fukuoka Prefecture Stock company Mitsui Miike Plant Miike Plant (72) Inventor Kikuo Sakai No. 102 Ueda, Tenpaku-cho, Tenpaku-cho, Nagoya City, Aichi Prefecture

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 大口径断面トンネルを二段階に分けて掘
削するトンネル掘削方法において、トンネル両側位置に
掘削した先進導坑の底面にコンクリート軌道床を敷設す
る第一工程、該コンクリート軌道床上に走行可能な鋼構
造のアーチフレームを設置する第二工程、該アーチフレ
ームに沿って移動可能に搭載されたドラムカッタによっ
て切羽面をアーチ状に掘削する第三工程、該第三工程に
より掘り残された大口径断面トンネル内の残部を掘削す
る第四工程とからなることを特徴とするトンネル掘削方
法。
1. In a tunnel excavation method for excavating a large-diameter cross-section tunnel in two steps, a first step of laying a concrete track floor on the bottom of an advanced tunnel excavated at both sides of the tunnel, running on the concrete track floor. The second step of installing an arch frame of possible steel structure, the third step of excavating the face face in an arch shape by the drum cutter movably mounted along the arch frame, and the uncut portion by the third step And a fourth step of excavating the remaining portion in the large-diameter cross-section tunnel.
【請求項2】 大口径断面トンネルを二段階に分けて掘
削してトンネル施工を行なう方法において、トンネル両
側位置に掘削した先進導坑の底面にコンクリート軌道床
を敷設する第一工程、該コンクリート軌道床上に走行可
能な鋼構造のアーチフレームを設置し、該アーチフレー
ムに沿って移動可能に搭載されたドラムカッタによって
切羽面をアーチ状に掘削する第二工程、前記第一工程で
敷設した先進導坑底面の軌道床上を走行可能なコンクリ
ートセグメント支持フレームを利用してトンネル壁面用
のコンクリートセグメントをアーチ状に仮組立を行なう
第三工程、前記第二工程により掘削されたアーチ状掘削
部にアーチ状に仮組立されたコンクリートセグメントを
前記セグメント支持フレームを利用して所定の位置に搬
送設置する第四工程とからなることを特徴とするトンネ
ル内壁施工方法。
2. A method of performing excavation of a large-diameter cross-section tunnel in two steps for tunnel construction, the first step of laying a concrete raceway floor on the bottom of an advanced tunnel excavated at both sides of the tunnel, the concrete raceway. An arch frame of steel structure that can run on the floor is installed, and a second step of excavating the face face in an arch shape by a drum cutter movably mounted along the arch frame, the advanced guide laid in the first step. The third step of temporarily assembling the concrete segment for the tunnel wall into an arch shape by using the concrete segment support frame that can run on the track floor at the bottom of the mine. Fourth step of transporting and installing the temporarily assembled concrete segment at a predetermined position using the segment support frame The method for constructing an inner wall of a tunnel, which comprises:
【請求項3】 トンネル壁面用のコンクリートセグメン
トをアーチ状に仮組立を行なう際には、トンネル壁面に
沿うアーチ状をしたコンクリートセグメント支持フレー
ムを水平に倒伏させた状態にしていることを特徴とした
請求項2記載のトンネル内壁施工方法。
3. When the concrete segment for the tunnel wall surface is temporarily assembled in an arch shape, the concrete segment supporting frame having an arch shape along the tunnel wall surface is horizontally laid down. The tunnel inner wall construction method according to claim 2.
【請求項4】 アーチ状に仮組立されたトンネル壁面用
のコンクリートセグメントを該セグメント支持フレーム
を利用して所定の位置に搬送設置する際には、トンネル
壁面に沿うアーチ状をしたセグメント支持フレームを垂
直に起立させた状態にしていることを特徴とした請求項
2記載のトンネル内壁施工方法。
4. When a concrete segment for a tunnel wall surface temporarily assembled in an arch shape is transferred and installed at a predetermined position using the segment support frame, an arch-shaped segment support frame along the tunnel wall surface is used. The method for constructing an inner wall of a tunnel according to claim 2, wherein the tunnel inner wall is vertically erected.
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