JPH09195675A - トンネルの掘削工法 - Google Patents
トンネルの掘削工法Info
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- JPH09195675A JPH09195675A JP4023996A JP4023996A JPH09195675A JP H09195675 A JPH09195675 A JP H09195675A JP 4023996 A JP4023996 A JP 4023996A JP 4023996 A JP4023996 A JP 4023996A JP H09195675 A JPH09195675 A JP H09195675A
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- Japan
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- tunnel
- lubricant
- clearance
- unguent
- excavator
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ヒューム管圧挿の際の摩擦抵抗を頗る軽減す
ることによって長距離推進を可能なものとし、もってト
ンネル掘削効率を高めたこと、および掘削機の切羽より
の泥水圧および泥水の流水を抑制し、かつ上記クリアラ
ンス部を常に保持できるようにしたこと。 【構成】 トンネル掘削時に地山に掘削機のオーバーカ
ットでクリアランス部を形成し、掘削機の切羽よりの泥
水圧および泥水の流入を抑制し、かつクリアランス部を
保持するための滑材を注入する装置を設けたこと。
ることによって長距離推進を可能なものとし、もってト
ンネル掘削効率を高めたこと、および掘削機の切羽より
の泥水圧および泥水の流水を抑制し、かつ上記クリアラ
ンス部を常に保持できるようにしたこと。 【構成】 トンネル掘削時に地山に掘削機のオーバーカ
ットでクリアランス部を形成し、掘削機の切羽よりの泥
水圧および泥水の流入を抑制し、かつクリアランス部を
保持するための滑材を注入する装置を設けたこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は掘削機により掘削され
たトンネル内に順次ヒューム管を圧挿してトンネルを構
築する掘削工法に関する。
たトンネル内に順次ヒューム管を圧挿してトンネルを構
築する掘削工法に関する。
【０００２】
【従来技術】トンネル掘削工法としてはベンチカット工
法やサイロット工法が知られているが、トンネルの掘削
周辺の生活環境から近頃は立坑設置間隔を可能な限り長
くとる必要があり、推進工法でも特に長距離の推進ニー
ズが高まっている。
法やサイロット工法が知られているが、トンネルの掘削
周辺の生活環境から近頃は立坑設置間隔を可能な限り長
くとる必要があり、推進工法でも特に長距離の推進ニー
ズが高まっている。
【０００３】而して従来のこの種推進工法にあって掘削
機でトンネルを掘削する際、地山を所謂オーバーカット
しクリアランス部を形成する手段が採られてはいたが、
順次ヒューム管を圧挿するに従って上記クリアランス部
がトンネル内面の地山の崩れ等で徐々に詰り、ヒューム
管圧挿の摩擦抵抗が増大し上記の長距離推進の支障とな
っていた。
機でトンネルを掘削する際、地山を所謂オーバーカット
しクリアランス部を形成する手段が採られてはいたが、
順次ヒューム管を圧挿するに従って上記クリアランス部
がトンネル内面の地山の崩れ等で徐々に詰り、ヒューム
管圧挿の摩擦抵抗が増大し上記の長距離推進の支障とな
っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、上
記ヒューム管圧挿の際の摩擦抵抗を頗る軽減することに
よって長距離推進を可能なものとし、もってトンネル掘
削効率を高めたことである。また、掘削機の切羽よりの
泥水圧および泥水の流水を抑制し、かつ上記クリアラン
ス部を常に保持できるようにしたことである。
記ヒューム管圧挿の際の摩擦抵抗を頗る軽減することに
よって長距離推進を可能なものとし、もってトンネル掘
削効率を高めたことである。また、掘削機の切羽よりの
泥水圧および泥水の流水を抑制し、かつ上記クリアラン
ス部を常に保持できるようにしたことである。
【０００５】さらに上記滑材によって生成された滑材層
がヒューム管の推進で破壊されるようなことがあって
も、該破壊されたクリアランス部の再造形と滑材の流導
をスムーズに行うようにしたことである。
がヒューム管の推進で破壊されるようなことがあって
も、該破壊されたクリアランス部の再造形と滑材の流導
をスムーズに行うようにしたことである。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】この発明は、トンネル掘削
時に地山に掘削機のオーバーカットでクリアランス部を
形成し、掘削機の切羽よりの泥水圧および泥水の流入を
抑制し、かつクリアランス部を保持するための滑材を注
入する装置を設けたことである。従って掘削機によって
掘削されたトンネル内にクリアランス部を設けたから、
順次ヒューム管を圧挿するのが容易でありかつこのクリ
アランス部に滑材が供給されていることから、ヒューム
管の圧挿の際その摩擦が少なくその作業をスムーズに行
うことができるのである。
時に地山に掘削機のオーバーカットでクリアランス部を
形成し、掘削機の切羽よりの泥水圧および泥水の流入を
抑制し、かつクリアランス部を保持するための滑材を注
入する装置を設けたことである。従って掘削機によって
掘削されたトンネル内にクリアランス部を設けたから、
順次ヒューム管を圧挿するのが容易でありかつこのクリ
アランス部に滑材が供給されていることから、ヒューム
管の圧挿の際その摩擦が少なくその作業をスムーズに行
うことができるのである。
【０００７】また、この滑材はクリアランス部の存在で
元押し方向に流導するようにしたから、トンネル内から
地山の鉛直方向に圧送するものと異なり滑材が地山の中
に逃げたり地山の緩みに沿って地上に噴出するような虞
れもないものである。
元押し方向に流導するようにしたから、トンネル内から
地山の鉛直方向に圧送するものと異なり滑材が地山の中
に逃げたり地山の緩みに沿って地上に噴出するような虞
れもないものである。
【０００８】なお上記滑材供給装置の圧送に際して、該
装置にオーバーカットリングを設けたから、その圧送に
際して上記クリアランス部が徐々に詰ってヒューム管等
の推進に支障を来す虞れをが無くなったのである。さら
に同滑材供給装置にはテールクリアランスゴムリングを
設けた。これは掘削機の切羽部から泥水圧による泥水が
クリアランス部に浸入して滑材が希釈となるのを阻止す
るものでる。
装置にオーバーカットリングを設けたから、その圧送に
際して上記クリアランス部が徐々に詰ってヒューム管等
の推進に支障を来す虞れをが無くなったのである。さら
に同滑材供給装置にはテールクリアランスゴムリングを
設けた。これは掘削機の切羽部から泥水圧による泥水が
クリアランス部に浸入して滑材が希釈となるのを阻止す
るものでる。
【０００９】
【実施例】次に本発明トンネル掘削工法の一実施例を図
示のもので詳細に説明する。図１で（１）は掘削機であ
り、（２）は該掘削機で掘削されたトンネルである。ま
た（３）は一定長さのヒューム管であって該ヒューム管
は上記掘削機（１）の掘削即ちトンネル（２）の造形に
従って順次掘削機（１）方向に圧挿されるものである。
示のもので詳細に説明する。図１で（１）は掘削機であ
り、（２）は該掘削機で掘削されたトンネルである。ま
た（３）は一定長さのヒューム管であって該ヒューム管
は上記掘削機（１）の掘削即ちトンネル（２）の造形に
従って順次掘削機（１）方向に圧挿されるものである。
【００１０】なお、上記掘削機（１）の掘削に当っては
実際のトンネル（２）の内径より稍々大径に所謂オーバ
ーカットを行い、ヒューム管（３）群の外周面とトンネ
ル（２）の内周面間にクリアランス（４）部を形成させ
る。（５）は上記複数個（この実施例では２個）のヒュ
ーム管（３）間に介在される滑材注入装置でその詳細は
図２で示した。即ち（６）はヒューム管（３）の外径と
略同径の管状外套で通常は鉄のような材質で作られる。
実際のトンネル（２）の内径より稍々大径に所謂オーバ
ーカットを行い、ヒューム管（３）群の外周面とトンネ
ル（２）の内周面間にクリアランス（４）部を形成させ
る。（５）は上記複数個（この実施例では２個）のヒュ
ーム管（３）間に介在される滑材注入装置でその詳細は
図２で示した。即ち（６）はヒューム管（３）の外径と
略同径の管状外套で通常は鉄のような材質で作られる。
【００１１】この外套（６）とヒューム管（３）との連
結手段は、それぞれが密に連結できる手段であれば何で
もよいが、通常上記対向するヒューム管（３）のそれぞ
れの対向部外周に内方向の段部（７）を造り、外套
（６）のそれぞれの外端内面部を嵌合することによって
外套（６）の及びヒューム管（３）の外周面が同一面と
なるようにするとよい。（８）は外套（６）の先端部
（掘削機（１）方向）外周面よりクリアランス（４）部
方向に突出させたテールクリアランスゴムリングでその
先端面側にはオーバーカットリング（９）が嵌合されて
いる。
結手段は、それぞれが密に連結できる手段であれば何で
もよいが、通常上記対向するヒューム管（３）のそれぞ
れの対向部外周に内方向の段部（７）を造り、外套
（６）のそれぞれの外端内面部を嵌合することによって
外套（６）の及びヒューム管（３）の外周面が同一面と
なるようにするとよい。（８）は外套（６）の先端部
（掘削機（１）方向）外周面よりクリアランス（４）部
方向に突出させたテールクリアランスゴムリングでその
先端面側にはオーバーカットリング（９）が嵌合されて
いる。
【００１２】（１０）は上記テールクリアランスゴムリ
ング（８）の直後方にあって外套（６）に穿たれ、その
一面は上記クリアランス（４）部に開口されかつ他面は
図示しない滑材の供給装置にパイプ等の手段で連結され
た滑材射出孔であって外套（６）の円周方向に等間隔で
穿たれている。
ング（８）の直後方にあって外套（６）に穿たれ、その
一面は上記クリアランス（４）部に開口されかつ他面は
図示しない滑材の供給装置にパイプ等の手段で連結され
た滑材射出孔であって外套（６）の円周方向に等間隔で
穿たれている。
【００１３】（１１）は上記射出孔（１０）の稍々上方
にあって外套（６）と同芯軸に間隔（１２）を存して置
かれた堰板で、その先端は前記クリアランスゴムリング
（８）に溶接されることによって上記間隔（１２）は閉
ざされ、後端部は上記クリアランス（４）部に開放（１
３）されている。（１４）は外套（６）の外周の長手方
向等間隔で設けられた滑材の流導筒で、その先端は前記
堰板（１１）と外套（６）間に形成された開放（１３）
部と相対し、後端は上記クリアランス部に開放されてい
る。なお、図中（１５）は外套（６）内に格子状に張設
された外套（６）の補強材である。
にあって外套（６）と同芯軸に間隔（１２）を存して置
かれた堰板で、その先端は前記クリアランスゴムリング
（８）に溶接されることによって上記間隔（１２）は閉
ざされ、後端部は上記クリアランス（４）部に開放（１
３）されている。（１４）は外套（６）の外周の長手方
向等間隔で設けられた滑材の流導筒で、その先端は前記
堰板（１１）と外套（６）間に形成された開放（１３）
部と相対し、後端は上記クリアランス部に開放されてい
る。なお、図中（１５）は外套（６）内に格子状に張設
された外套（６）の補強材である。
【００１４】而して、地山の所定位置に掘削機（１）を
当接させトンネルの掘削を開始するがこのとき実際のト
ンネル（２）の内径より稍々大径の所謂オーバーカット
を行う。次いで掘削作業が進むに従いヒューム管（３）
をトンネル（２）内に順次圧挿するものであるが、この
場合所定のヒューム管（３）（図１では２個）の圧挿都
度滑材注入装置（５）を介在させる。
当接させトンネルの掘削を開始するがこのとき実際のト
ンネル（２）の内径より稍々大径の所謂オーバーカット
を行う。次いで掘削作業が進むに従いヒューム管（３）
をトンネル（２）内に順次圧挿するものであるが、この
場合所定のヒューム管（３）（図１では２個）の圧挿都
度滑材注入装置（５）を介在させる。
【００１５】今一定のヒューム管（３）及び滑材注入装
置（５）の圧送が行われたら、図示しない滑材の供給装
置からパイプ等の手段を介して、多くはセメント系の滑
材を外套（６）に設けた射出孔（１０）から射出させ
る。この滑材は長套（６）外に射出されるも上記堰板
（１１）の存在で長套（６）と堰板（１１）が形成する
間隔（１２）内に入り次いでその開放（１３）部からク
リアランス（４）部内に射出される。
置（５）の圧送が行われたら、図示しない滑材の供給装
置からパイプ等の手段を介して、多くはセメント系の滑
材を外套（６）に設けた射出孔（１０）から射出させ
る。この滑材は長套（６）外に射出されるも上記堰板
（１１）の存在で長套（６）と堰板（１１）が形成する
間隔（１２）内に入り次いでその開放（１３）部からク
リアランス（４）部内に射出される。
【００１６】この実施例は上述のように長套（６）の外
周方向に滑材の射出方向を抑制する堰板（１１）を設け
たから、この滑材がトンネル（２）の水平軸に対して直
角垂直方向に射出されることがなく、従って滑材が地山
に逃げたり緩みに沿って地上に噴出するような虞れはな
いのである。
周方向に滑材の射出方向を抑制する堰板（１１）を設け
たから、この滑材がトンネル（２）の水平軸に対して直
角垂直方向に射出されることがなく、従って滑材が地山
に逃げたり緩みに沿って地上に噴出するような虞れはな
いのである。
【００１７】さらにクリアランス（４）部に射出された
滑材は、上記堰板（１１）が作る開放（１３）と対応さ
せた流導筒（１４）及びそれぞれの流導筒（１４）間の
存在でその流れ方向が規正され一気にクリアランス
（４）部に流れて滑材層を造形する。この場合上記流導
筒（１４）はその外周面をシャープなものとし、地山の
瓦礫等との衝撃が発生しても、その推進に影響させない
構造が選ばれる。
滑材は、上記堰板（１１）が作る開放（１３）と対応さ
せた流導筒（１４）及びそれぞれの流導筒（１４）間の
存在でその流れ方向が規正され一気にクリアランス
（４）部に流れて滑材層を造形する。この場合上記流導
筒（１４）はその外周面をシャープなものとし、地山の
瓦礫等との衝撃が発生しても、その推進に影響させない
構造が選ばれる。
【００１８】即ち、トンネル（２）にヒューム管（３）
等を圧挿するに際して若し非湿潤状態でヒューム管
（３）等を圧挿すると当然のこと乍らヒューム管（３）
の外表面は周辺の地山との接触で荒くなりそれだけ地山
との摩擦抵抗が大となり作業能率を悪くする。従って、
特に上記長距離推進には上記滑材の注入は不可欠なもの
である。このようにこの工法では滑材による地山とヒュ
ーム管（３）との間即ちクリアランス（４）部が湿潤状
態で該管（３）をトンネル（２）内に圧挿する必要があ
り、特にその推進力は重要なものとなってくるのであっ
て下記は日本下水道管渠推進技術協会の修正式による推
進力の計算式である。
等を圧挿するに際して若し非湿潤状態でヒューム管
（３）等を圧挿すると当然のこと乍らヒューム管（３）
の外表面は周辺の地山との接触で荒くなりそれだけ地山
との摩擦抵抗が大となり作業能率を悪くする。従って、
特に上記長距離推進には上記滑材の注入は不可欠なもの
である。このようにこの工法では滑材による地山とヒュ
ーム管（３）との間即ちクリアランス（４）部が湿潤状
態で該管（３）をトンネル（２）内に圧挿する必要があ
り、特にその推進力は重要なものとなってくるのであっ
て下記は日本下水道管渠推進技術協会の修正式による推
進力の計算式である。
【００１９】
【数１】
【００２０】ここで、
【００２１】総推進力の式は Ｆ＝Ｆυ＋π・Ｂ ・τ ・Ｌ π・Ｂ ・Ｌ＝Ａ仮定とすると Ｆ＝Ｆυ＋π・Ｂ ・Ｌ・τ ＝Ｆυ＋Ａ・τ となる。
【００２２】ここで、Ａ＝π・Ｂ ・Ｌは設計時具体化
された数値で、定数と考えると総推進力Ｆは、τ （管
と土との剪断力）の関数といえる。しからば総推進力Ｆ
の値は、τ ＝σ・μ′＋Ｃ （管と土との剪断力）の
μ′＝ｔａｎδ（管と土との摩擦角［全断面加圧の場合
はφ／２］）のφ＝土の内部摩擦角（度）の値により変
化する。よって、土の内部摩擦角の値を小さくすること
により総推進力は低減するのである。
された数値で、定数と考えると総推進力Ｆは、τ （管
と土との剪断力）の関数といえる。しからば総推進力Ｆ
の値は、τ ＝σ・μ′＋Ｃ （管と土との剪断力）の
μ′＝ｔａｎδ（管と土との摩擦角［全断面加圧の場合
はφ／２］）のφ＝土の内部摩擦角（度）の値により変
化する。よって、土の内部摩擦角の値を小さくすること
により総推進力は低減するのである。
【００２３】而して、滑材を注入したヒューム管（３）
と地山との間隔（即ちクリアランス（４））はヒューム
管（３）の推進中常に正しく確保されねばならず、それ
は該滑材はトンネル構築後トンネル（２）の支持材とな
る為である。なお、上記滑材供給装置（５）の圧送に際
して該装置（５）の外套（６）に設けられたオーバーカ
ットリング（９）は、その圧送に際して上記クリアラン
ス（４）部が徐々に詰ってヒューム管（３）等の推進に
支障を来す虞れを無くす為、再びクリアランス（４）部
構築するためのものである。
と地山との間隔（即ちクリアランス（４））はヒューム
管（３）の推進中常に正しく確保されねばならず、それ
は該滑材はトンネル構築後トンネル（２）の支持材とな
る為である。なお、上記滑材供給装置（５）の圧送に際
して該装置（５）の外套（６）に設けられたオーバーカ
ットリング（９）は、その圧送に際して上記クリアラン
ス（４）部が徐々に詰ってヒューム管（３）等の推進に
支障を来す虞れを無くす為、再びクリアランス（４）部
構築するためのものである。
【００２４】さらに同外套（６）に設けたテールクリア
ランスゴムリング（８）は掘削機（１）の切羽部から泥
水圧による泥水がクリアランス（４）部に浸入して滑材
の注入の邪魔となるのを阻止するもので、通常耐水性に
富む強靭なゴム等の材質で作られている。
ランスゴムリング（８）は掘削機（１）の切羽部から泥
水圧による泥水がクリアランス（４）部に浸入して滑材
の注入の邪魔となるのを阻止するもので、通常耐水性に
富む強靭なゴム等の材質で作られている。
【００２５】なお、図３に本発明トンネル掘削工法の一
実施例の全体図を示した。ここで（Ａ）は地上に置かれ
た滑材プラントで（Ｂ）は自動滑材打込機である。この
滑材打込機（Ｂ）は、流量計（Ｃ）分流器（Ｄ）圧力計
（Ｅ）を介してパイプ（Ｆ）で前記トンネル（２）内に
圧挿された滑材供給装置（５）の射出孔（１０）と連絡
している。従って前記クリアランス（４）部に射出され
る滑材は、上記圧力計（Ｅ）及び流量計（Ｃ）等により
制御された滑材層を構築するものであること当然であ
る。
実施例の全体図を示した。ここで（Ａ）は地上に置かれ
た滑材プラントで（Ｂ）は自動滑材打込機である。この
滑材打込機（Ｂ）は、流量計（Ｃ）分流器（Ｄ）圧力計
（Ｅ）を介してパイプ（Ｆ）で前記トンネル（２）内に
圧挿された滑材供給装置（５）の射出孔（１０）と連絡
している。従って前記クリアランス（４）部に射出され
る滑材は、上記圧力計（Ｅ）及び流量計（Ｃ）等により
制御された滑材層を構築するものであること当然であ
る。
【図１】トンネル掘削状態を示す正面説明図
【図２】滑材供給装置の一部切欠正面図
【図３】トンネル掘削工法の全体説明図
１． 掘削機 ２． トンネル ３． ヒューム管 ４． クリアランス ５． 滑材注入装置 ６． 外套 ８． テールクリアランスゴムリング ９． オーバーカットリング １１． 堰板 １４． 流導筒
Claims (4)
- 【請求項１】 掘削機により掘削されたトンネル内に順
次ヒューム管群を圧挿するものに於て、 上記掘削機によるオーバーカットで地山との間にクリア
ランス部を形成し、 掘削機の切羽よりの泥水圧および泥水の流入を抑制し、
かつ上記クリアランス部を保持するための滑材注入装置
からなり、 該滑材注入装置から射出される滑材を元押し方向に流導
させるようにしたことを特徴とするトンネルの掘削工
法。 - 【請求項２】 上記地山のクリアランス部を保持するた
めオーバーカットゴムリングを滑材注入装置に設けたこ
とを特徴とする請求項１に示すトンネルの掘削工法。 - 【請求項３】 上記掘削機の切羽部から泥水圧による泥
水がクリアランス部に浸入して滑材の注入の邪魔となる
のを阻止するテールクリアランスゴムリングを滑材注入
装置に設けたことを特徴とする請求項１に示すトンネル
の掘削工法。 - 【請求項４】 末端は滑材の供給装置に、他端は上記ク
リアランス部に開放されている滑材の流導筒を上記滑材
注入装置の外周長手方向に等間隔で設けたことを特徴と
する請求項１に示すトンネルの掘削工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4023996A JPH09195675A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | トンネルの掘削工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4023996A JPH09195675A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | トンネルの掘削工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09195675A true JPH09195675A (ja) | 1997-07-29 |
Family
ID=12575175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4023996A Pending JPH09195675A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | トンネルの掘削工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09195675A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2752877A1 (fr) * | 1996-09-05 | 1998-03-06 | Toyo Technos Co Ltd | Procede par demi-bouclier et dispositif de mise en oeuvre de celui-ci |
-
1996
- 1996-01-23 JP JP4023996A patent/JPH09195675A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2752877A1 (fr) * | 1996-09-05 | 1998-03-06 | Toyo Technos Co Ltd | Procede par demi-bouclier et dispositif de mise en oeuvre de celui-ci |
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