JPH07317489A - 割岩装置を用いたトンネル掘削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業効率が向上され、施工によって発生した
亀裂幅を保持し、破砕装置の回収を容易ならしめた、割
岩装置を用いたトンネル掘削方法を提供する。 【構成】 トンネル掘進軸と平行に水平のスリット孔１
及びトンネル外周スリット孔２を穿設し、前記水平スリ
ット孔と平行に複数の割岩孔３を穿設して同各孔に弾性
膨脹体を用いた破砕装置４、５を挿入し同装置に連結さ
れた液圧発生装置６、６′を制御して岩盤に亀裂７を発
生せしめるとともに、割岩孔と破砕装置との間隙を生起
せしめ、液圧発生装置の取り出しを容易ならしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は岩盤の削孔部に、分割し
た鋼製載荷板を外周に配設した高耐圧ゴムチューブに液
圧を加えて岩盤に亀裂を発生せしめて破砕するトンネル
掘削工法に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】前記液圧チューブによるトンネル掘削工
法としては、従来、例えば （イ） トンネル切羽面に同心状で且つトンネル掘進軸
に対して平行に削孔し、内側の列の掘削孔から順に液圧
チューブを挿入して液圧を加えて割岩する工法が特開昭
６０−４３５９９号において提案されている。 （ロ） 切羽面の中心付近に自由面形成芯抜孔を内方の
孔ほど、掘進軸に対して内向きになるように削孔し、内
側の孔から順に液圧チューブを挿入して割岩する工法が
特公平５−３８１１３号公報に提案されている。 （ハ） 掘進軸に平行に切羽面から連続したスリット状
の削孔を行い、これを切羽面以外のもう一つの自由面と
して割岩孔を前記スリットと平行になるように掘進軸方
向に削孔し、同削孔部にチューブ式破砕装置を複数の削
孔部に挿入して同時に圧力を加える方法が土木学会第４
６回年次学術講演会（平成３年９月）において提案され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
（イ）（ロ）の工法では、自由面がトンネル切羽面の１
つであるため、亀裂が入り難く、また亀裂を入れるため
には割岩孔の間隔を非常に密に配置する必要があり、作
業効率上、問題がある。また前記（ハ）の工法では載荷
時に亀裂が生じるものの、液圧を低下させると、一旦生
じた亀裂が再び閉合して破砕装置と削孔部の孔壁との隙
間がなくなり、装置の回収作業に問題が残る。

【０００４】本発明は前記従来技術の有する問題点に鑑
みて提案されたもので、その目的とするところは、作業
性が向上され、施工によって発生した亀裂の幅を保持
し、前記破砕装置の回収が容易になる割岩装置を用いた
トンネル掘削方法を提供する点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る割岩装置を用いたトンネル掘削方法に
よれば、トンネル掘進軸と平行に水平スリット孔を穿設
するとともに、トンネル外周に沿って前記掘進軸の外側
に角度をもって外周スリット孔を穿設し、前記水平スリ
ット孔と平行に複数の割岩孔を穿設して同各孔に弾性膨
脹体を用いた破砕装置を挿入し、同破砕装置に連結され
た液圧発生装置を制御して前記破砕装置に液圧を加えて
岩盤に亀裂を線状に発生せしめるとともに、同亀裂幅を
保持せしめるものである。

【０００６】

【作用】本発明は前記したように構成されているので、
水平方向に穿設されたスリット孔と平行になる複数の割
岩孔に弾性膨脹体を用いた破砕装置を挿入し、液圧発生
装置によって圧力及び流量調整を制御しながら液圧を加
えて弾性膨脹体の加圧力によって岩盤に亀裂を発生せし
めるとともに、亀裂幅を保持せしめることによって、前
記破砕装置の回収を容易ならしめるものである。

【０００７】請求項２の発明は、前記破砕装置の少くと
も１つを高剛性反力台に支持された複数の小型油圧ジャ
ッキの先端部に複数の分割載荷板を支承して構成したこ
とによって、前記岩盤に間隙を生起せしめたとき、前記
少くとも１つの破砕装置によって削孔壁と破砕装置との
間に間隙を残置して破砕装置の回収を容易ならしめるも
のである。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例について説明す
る。切羽面以外の他の自由面を図１及び図２に示すよう
に、掘進軸と平行に水平方向に延びるスリット孔１を穿
設するとともに、図２に示すようにトンネル外周に沿っ
て延びる外周スリット孔２を穿設する。

【０００９】図３に示すように前記水平方向に穿設され
たスリット孔１に平行となる複数の割岩孔３を適当間隔
で削孔する。図３においては水平方向に列設されたスリ
ット孔１に破砕装置４が挿入される。同破砕装置４とし
ては例えば、特開平２−１０８７９１号公報に開示さ
れ、加圧流体の供給により半径方向外方に膨脹する弾性
膨脹体、特開平２−１１５４９０号公報に開示されたよ
うに、岩盤又はコンクリートブロック等の破砕を可能な
らしめる弾性膨脹体より構成される。また前記破砕装置
４の中間に適宜高剛性圧力台に支持された複数の小型油
圧ジャッキの先端部に複数の分割載荷板を支承して構成
された特開平４−２４７１９２号公報に開示された破砕
装置５が挿入される。

【００１０】次いで前記破砕装置４、５に同各装置に接
続された液圧発生装置６、６′によって液圧を加え、図
４に示す如く、岩盤に線状に亀裂７を発生せしめる。
（図５参照）なお６′ａ、６′ｂは前記破砕装置５に圧
液を送るパイプ及び圧液を戻すパイプである。図中８は
今回の工程で破砕される範囲である。（図５参照）なお
前記亀裂７の発生と同時に、破砕装置４、５の過度の膨
脹による膨脹体の破砕を防止するため、液圧発生装置
６、６′に備えられた制御装置の制御によって破砕装置
の圧力が瞬時に低下して、弾性膨脹体を収縮せしめる。

【００１１】このとき、ある幅をもって発生した切羽面
の亀裂が前記弾性膨脹体の収縮と同時に、閉じることを
防ぐため、前記した破砕装置５の圧力をそのままに保持
させ、かくして破砕装置４の装置と割岩孔３との間隙を
保持して、同破砕装置４の回収を容易ならしめる。かく
してすべての破砕装置４を回収したのち、前記破砕装置
５の圧力を抜くと同破砕装置５にある小型油圧ジャッキ
が、亀裂幅以上のストロークで収縮し、亀裂が閉じても
割岩孔３の内壁と破砕装置５の回収も容易となる。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば前記したように、自由面
としてトンネル切羽面と、前記水平スリット孔または外
周スリット孔による面の少くとも２つ以上の自由面が確
保され、従来工法に比して割岩孔の配置を粗くし、作業
性を向上しうるものである。また本発明によれば前記水
平スリット孔と平行に穿設された割岩孔に破砕装置を挿
入し、同破砕装置に連結された液圧発生装置によって一
斉に加圧することによって、一つの工程で亀裂を発生さ
せる範囲が広がり、作業効率が向上するものである。

【００１３】更にまた複数の割岩孔に挿入した破砕装置
によって発生する亀裂の線上に穿孔された削孔部に挿入
された破砕装置の一体によって、亀裂幅を他の破砕装置
によって発生した亀裂幅を一定に保持することを可能な
らしめ破砕装置の取出しを容易ならしめるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】トンネル掘進軸に平行に穿設されたスリット状
の孔の配置例を示す斜視図である。

【図２】トンネル外周に穿設されたスリット状の孔の配
置例を示す斜視図である。

【図３】複数の破砕装置によって岩盤に亀裂を発生させ
た状態を示す斜視図である。

【図４】図３の部分拡大図である。

【図５】図３の正面図である。

【図６】図５の次工程で破砕している状態を示す正面図
である。

【符号の説明】

１ スリット孔 ２ 外周スリット孔 ３ 割岩孔 ４ 破砕装置 ５ 破砕装置 ６ 液圧発生装置 ６′ 液圧発生装置 ６′ａ 圧液を送るパイプ ６′ｂ 圧液を戻すパイプ ７ 亀裂 ８ 破砕された範囲

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル掘進軸と平行に水平スリット孔
   を穿設するとともに、トンネル外周に沿って前記掘進軸
   の外側に角度をもって外周スリット孔を穿設し、前記水
   平スリット孔と平行に複数の割岩孔を穿設して同各孔に
   弾性膨脹体を用いた破砕装置を挿入し、同破砕装置に連
   結された液圧発生装置を制御して前記破砕装置に液圧を
   加えて岩盤に亀裂を線状に発生せしめるとともに、同亀
   裂幅を保持せしめることを特徴とする割岩装置を用いた
   トンネル掘削方法。
2. 【請求項２】 前記破砕装置のうち少くとも１つは、高
   剛性反力台に支持された複数の小型油圧ジャッキの先端
   ピストンの先端部に複数の分割載荷板を支承した破砕装
   置より構成された請求項１記載の割岩装置を用いたトン
   ネル掘削方法。