JPH09303076A - トンネル掘削工法及び掘削装置 - Google Patents
トンネル掘削工法及び掘削装置Info
- Publication number
- JPH09303076A JPH09303076A JP14225296A JP14225296A JPH09303076A JP H09303076 A JPH09303076 A JP H09303076A JP 14225296 A JP14225296 A JP 14225296A JP 14225296 A JP14225296 A JP 14225296A JP H09303076 A JPH09303076 A JP H09303076A
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- JP
- Japan
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- hole
- tunnel
- boring machine
- excavation
- excavating
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】発破によるトンネルの掘進速度を向上させ、工
期の短縮化を図ることができるトンネル掘削工法及び掘
削装置を提供する。 【解決手段】トンネル切羽２から掘進方向に向けて、ロ
ータリーパーカッションドリル等のボーリング機により
長尺の芯抜き孔３を形成した後、芯抜き孔３の周囲に爆
薬の装填孔４を形成して、発破掘削を行う。
期の短縮化を図ることができるトンネル掘削工法及び掘
削装置を提供する。 【解決手段】トンネル切羽２から掘進方向に向けて、ロ
ータリーパーカッションドリル等のボーリング機により
長尺の芯抜き孔３を形成した後、芯抜き孔３の周囲に爆
薬の装填孔４を形成して、発破掘削を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、トンネル掘削工
法及び掘削装置に関し、さらに詳細には、発破掘削によ
るトンネル掘削工法及び装置に関する。
法及び掘削装置に関し、さらに詳細には、発破掘削によ
るトンネル掘削工法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、トンネルの掘削工法としてブーム
カッター等の機械による機械掘削が増加しているが、岩
盤等の硬岩部での掘削には非能率であることから、爆薬
による発破掘削が採用されることが多い。発破掘削は、
トンネルの切羽に穿孔し、ダイナマイト等の爆薬を装填
して、これを爆破させて地山を切り崩す掘削工法であ
る。
カッター等の機械による機械掘削が増加しているが、岩
盤等の硬岩部での掘削には非能率であることから、爆薬
による発破掘削が採用されることが多い。発破掘削は、
トンネルの切羽に穿孔し、ダイナマイト等の爆薬を装填
して、これを爆破させて地山を切り崩す掘削工法であ
る。
【０００３】発破掘削を効果的に行うためには、できる
だけ自由面を多く形成する必要があり、このため通常は
切羽の中央部に小断面の芯抜き孔を形成し、この芯抜き
孔に向かって順次、払い爆破をかけて孔を広げるという
手法がとられる。従来、行われている芯抜き方法には、
くさび型芯抜き、平行型芯抜き等があるが、いずれも削
岩機により切羽に数本の孔を集中的に穿孔し、爆破によ
りこの部分を抜き取るという方法である。このため、芯
抜き及び払い爆破を繰り返して掘進しなければならず、
掘進速度が遅く、工期が長くなるという難点があった。
だけ自由面を多く形成する必要があり、このため通常は
切羽の中央部に小断面の芯抜き孔を形成し、この芯抜き
孔に向かって順次、払い爆破をかけて孔を広げるという
手法がとられる。従来、行われている芯抜き方法には、
くさび型芯抜き、平行型芯抜き等があるが、いずれも削
岩機により切羽に数本の孔を集中的に穿孔し、爆破によ
りこの部分を抜き取るという方法である。このため、芯
抜き及び払い爆破を繰り返して掘進しなければならず、
掘進速度が遅く、工期が長くなるという難点があった。
【０００４】また、掘削に先立ち、通常は切羽前方の地
盤の調査ボーリングや、出水性の地盤の場合は水抜きボ
ーリングが行われる。しかしながら、これらのボーリン
グはその目的のためにのみ行われるもので、発破掘削工
程とは直接の関連性はない。
盤の調査ボーリングや、出水性の地盤の場合は水抜きボ
ーリングが行われる。しかしながら、これらのボーリン
グはその目的のためにのみ行われるもので、発破掘削工
程とは直接の関連性はない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。
【０００６】この発明の目的は、発破によるトンネルの
掘進速度を向上させ、工期の短縮化を図ることができる
トンネル掘削工法及び掘削装置を提供することにある。
掘進速度を向上させ、工期の短縮化を図ることができる
トンネル掘削工法及び掘削装置を提供することにある。
【０００７】この発明の別の目的は、発破掘削工程と調
査ボーリングや水抜きボーリング等を関連付け、工期の
短縮化を図ることができるトンネル掘削工法及び掘削装
置を提供することを目的とする。
査ボーリングや水抜きボーリング等を関連付け、工期の
短縮化を図ることができるトンネル掘削工法及び掘削装
置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】ところで、近年、難地層
を対象としたボーリング機が種々開発され、アースアン
カー孔、ロックアンカー孔、地すべり抑止のための集排
水孔等の掘削に用いられている。例えば、従来の回転と
給圧による掘削機能に、打撃機能を加えたロータリーパ
ーカッションドリルによれば、岩盤はもとより、掘削が
困難な礫層、転石層も迅速に掘削可能となった。また、
穿孔径が２００ｍｍ以上で、穿孔長が１００ｍ程度の大
径で長尺の孔の掘削が可能である。
を対象としたボーリング機が種々開発され、アースアン
カー孔、ロックアンカー孔、地すべり抑止のための集排
水孔等の掘削に用いられている。例えば、従来の回転と
給圧による掘削機能に、打撃機能を加えたロータリーパ
ーカッションドリルによれば、岩盤はもとより、掘削が
困難な礫層、転石層も迅速に掘削可能となった。また、
穿孔径が２００ｍｍ以上で、穿孔長が１００ｍ程度の大
径で長尺の孔の掘削が可能である。
【０００９】この発明の発明者らは上記課題を解決する
ために鋭意検討、研究を重ねた結果、上記のような近年
のボーリング機の掘削能力に着目し、この発明を完成す
るに至ったものであり、次のような手段を採用してい
る。
ために鋭意検討、研究を重ねた結果、上記のような近年
のボーリング機の掘削能力に着目し、この発明を完成す
るに至ったものであり、次のような手段を採用してい
る。
【００１０】すなわちこの発明は、トンネル切羽から掘
進方向に向けて、ボーリング機により長尺の芯抜き孔を
形成した後、前記芯抜き孔の周囲に爆薬の装填孔を形成
して、発破掘削を行うことを特徴とするトンネル掘削工
法にある。
進方向に向けて、ボーリング機により長尺の芯抜き孔を
形成した後、前記芯抜き孔の周囲に爆薬の装填孔を形成
して、発破掘削を行うことを特徴とするトンネル掘削工
法にある。
【００１１】またこの発明は、前記芯抜き孔が少なくと
も前記トンネル切羽前方の地質調査孔と、水抜き孔とを
兼ねることを特徴とするトンネル掘削工法にある。
も前記トンネル切羽前方の地質調査孔と、水抜き孔とを
兼ねることを特徴とするトンネル掘削工法にある。
【００１２】さらにこの発明は、トンネル切羽から掘進
方向に向けて芯抜き孔を形成するためのボーリング機
と、前記芯抜き孔の周囲に爆薬の装填孔を形成するため
の削岩機とを備えてなることを特徴とする掘削装置にあ
る。
方向に向けて芯抜き孔を形成するためのボーリング機
と、前記芯抜き孔の周囲に爆薬の装填孔を形成するため
の削岩機とを備えてなることを特徴とする掘削装置にあ
る。
【００１３】さらにこの発明は、前記ボーリング機及び
前記削岩機が、本体にそれぞれブームを介して搭載され
ていることを特徴とする掘削装置にある。
前記削岩機が、本体にそれぞれブームを介して搭載され
ていることを特徴とする掘削装置にある。
【００１４】さらにこの発明は、前記ボーリング機がロ
ータリーパーカッション式のものであることを特徴とす
るトンネル掘削工法又は掘削装置にある。
ータリーパーカッション式のものであることを特徴とす
るトンネル掘削工法又は掘削装置にある。
【００１５】この発明によれば、ボーリング機により長
尺の芯抜き孔が形成される。この芯抜き孔は、一回の発
破による掘進距離を一単位とすると、複数単位の掘進距
離に相当する。したがって、単位掘進毎に芯抜き孔を設
ける必要がなく、掘進速度を向上させることができる。
尺の芯抜き孔が形成される。この芯抜き孔は、一回の発
破による掘進距離を一単位とすると、複数単位の掘進距
離に相当する。したがって、単位掘進毎に芯抜き孔を設
ける必要がなく、掘進速度を向上させることができる。
【００１６】この発明によれば、長尺の芯抜き孔が形成
されるので、その穿孔により得られるコアを採取し、ト
ンネル切羽前方の地質調査に供することができる。ま
た、この芯抜き孔を利用して、あらかじめ切羽前方の水
抜きを行うことができる。
されるので、その穿孔により得られるコアを採取し、ト
ンネル切羽前方の地質調査に供することができる。ま
た、この芯抜き孔を利用して、あらかじめ切羽前方の水
抜きを行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照しながら以下に説明する。図１はトンネル切羽の正面
図、図２は図１のＡ−Ａ線方向に沿ったトンネル軸線方
向断面図である。この発明によるトンネル掘削工法を実
施するにあたっては、まず、トンネル１の切羽２のほぼ
中央から掘進方向に向けて長尺の芯抜き孔３を掘削す
る。
照しながら以下に説明する。図１はトンネル切羽の正面
図、図２は図１のＡ−Ａ線方向に沿ったトンネル軸線方
向断面図である。この発明によるトンネル掘削工法を実
施するにあたっては、まず、トンネル１の切羽２のほぼ
中央から掘進方向に向けて長尺の芯抜き孔３を掘削す
る。
【００１８】芯抜き孔３はロータリーパーカッションド
リル等のボーリング機により掘削され、その穿孔径は１
００〜２５０ｍｍ、穿孔長Ｌは５０ｍ〜１００ｍであ
る。この芯抜き孔３は複数本を隣接して形成するように
してもよい。芯抜き孔３の掘削に伴いコアを採取するこ
とにより、切羽前方の地質調査を実施することが可能で
ある。また、芯抜き孔３は水抜き孔として利用すること
も可能である。
リル等のボーリング機により掘削され、その穿孔径は１
００〜２５０ｍｍ、穿孔長Ｌは５０ｍ〜１００ｍであ
る。この芯抜き孔３は複数本を隣接して形成するように
してもよい。芯抜き孔３の掘削に伴いコアを採取するこ
とにより、切羽前方の地質調査を実施することが可能で
ある。また、芯抜き孔３は水抜き孔として利用すること
も可能である。
【００１９】芯抜き孔３の掘削後、その周囲に削岩機に
より多数本の爆薬の装填孔４を形成する。装填孔４の長
さＬ0は長孔発破の場合３〜６ｍ程度である。すなわ
ち、発破による掘進距離Ｌ0を一単位とすると、芯抜き
孔３の長さＬは複数単位の掘進距離に相当することにな
る。
より多数本の爆薬の装填孔４を形成する。装填孔４の長
さＬ0は長孔発破の場合３〜６ｍ程度である。すなわ
ち、発破による掘進距離Ｌ0を一単位とすると、芯抜き
孔３の長さＬは複数単位の掘進距離に相当することにな
る。
【００２０】次いで、装填孔３にダイナマイト等の爆薬
を装填し、図１に矢印で示すように芯抜き孔３に向かっ
て順次爆破させる。これにより芯抜き孔３を広げ、単位
掘進距離Ｌ0の掘進を行う。掘削により発生するずり
は、各種ショベル、ローダによりトンネル坑外に排出さ
れる。以下、同様に芯抜き孔３を利用し、単位掘進距離
Ｌ0毎に発破による掘削を行うものである。
を装填し、図１に矢印で示すように芯抜き孔３に向かっ
て順次爆破させる。これにより芯抜き孔３を広げ、単位
掘進距離Ｌ0の掘進を行う。掘削により発生するずり
は、各種ショベル、ローダによりトンネル坑外に排出さ
れる。以下、同様に芯抜き孔３を利用し、単位掘進距離
Ｌ0毎に発破による掘削を行うものである。
【００２１】この発明のトンネル掘削工法においては、
ボーリング機と削岩機が使用される。ボーリング機と削
岩機とは、それぞれ独立したクローラ等の本体に搭載し
たものを用いても、この発明によるトンネル掘削工法を
実施することは可能である。しかしながら、それらを各
々トンネル坑内へ搬入、搬出するのには手間がかかる。
そこで、そのような不具合を解消したのが、この発明に
よる掘削装置である。
ボーリング機と削岩機が使用される。ボーリング機と削
岩機とは、それぞれ独立したクローラ等の本体に搭載し
たものを用いても、この発明によるトンネル掘削工法を
実施することは可能である。しかしながら、それらを各
々トンネル坑内へ搬入、搬出するのには手間がかかる。
そこで、そのような不具合を解消したのが、この発明に
よる掘削装置である。
【００２２】図３ないし図５はこの発明による掘削装置
の実施の形態を示し、図３は掘削装置の平面図、図４は
ボーリング機の側面図、図５は削岩機の側面図である。
クローラ等自走式の本体５には２つのブーム６ａ、６ｂ
が設けられている。これらのブーム６ａ、６ｂは複数の
油圧シリンダにより俯仰自在となっている。一方のブー
ム６ａの先端にはボーリング機７が搭載され、他方のブ
ーム６ｂの先端には削岩機８が搭載されている。
の実施の形態を示し、図３は掘削装置の平面図、図４は
ボーリング機の側面図、図５は削岩機の側面図である。
クローラ等自走式の本体５には２つのブーム６ａ、６ｂ
が設けられている。これらのブーム６ａ、６ｂは複数の
油圧シリンダにより俯仰自在となっている。一方のブー
ム６ａの先端にはボーリング機７が搭載され、他方のブ
ーム６ｂの先端には削岩機８が搭載されている。
【００２３】ボーリング機７として周知のロータリーパ
ーカッションドリルが示されている。このロータリーパ
ーカッションドリルはリーダ９と、先端にビット１０を
有するボーリングロッド１１と、ボーリングロッド１１
の回転打撃機構１２とを備えている。削岩機８も周知の
ものであり、ガイドセル１３と、先端にビット１４を有
するロッド１５と、ロッド１５を打撃するドリフタ１６
とを備えている。
ーカッションドリルが示されている。このロータリーパ
ーカッションドリルはリーダ９と、先端にビット１０を
有するボーリングロッド１１と、ボーリングロッド１１
の回転打撃機構１２とを備えている。削岩機８も周知の
ものであり、ガイドセル１３と、先端にビット１４を有
するロッド１５と、ロッド１５を打撃するドリフタ１６
とを備えている。
【００２４】上記掘削装置により芯抜き孔を穿孔する際
にはボーリング機７が駆動させられ、爆薬の装填孔を穿
孔する際には削岩機８が駆動させられる。爆薬の装填孔
は多数本形成されるので、本体５にさらにブームを設
け、複数の削岩機を搭載するようにしてもよい。なお、
小断面のトンネルを掘削する場合には、１つのブームに
ボーリング機７及び削岩機８をアタッチメント方式で、
すなわち選択的に着脱自在に搭載するようにしてもよ
い。
にはボーリング機７が駆動させられ、爆薬の装填孔を穿
孔する際には削岩機８が駆動させられる。爆薬の装填孔
は多数本形成されるので、本体５にさらにブームを設
け、複数の削岩機を搭載するようにしてもよい。なお、
小断面のトンネルを掘削する場合には、１つのブームに
ボーリング機７及び削岩機８をアタッチメント方式で、
すなわち選択的に着脱自在に搭載するようにしてもよ
い。
【００２５】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、発破に
よるトンネルの掘進速度を向上させ、工期の短縮化を図
ることができる。また芯抜き孔は切羽前方の地盤を予測
するための調査孔として、あるいは水抜き孔として利用
することができる。
よるトンネルの掘進速度を向上させ、工期の短縮化を図
ることができる。また芯抜き孔は切羽前方の地盤を予測
するための調査孔として、あるいは水抜き孔として利用
することができる。
【図１】図１はこの発明工法の実施の形態を示し、トン
ネル切羽の正面図である。
ネル切羽の正面図である。
【図２】図２は図１のＡ−Ａ線方向に沿ったトンネル軸
線方向断面図である。
線方向断面図である。
【図３】図３はこの発明装置の実施の形態を示す平面図
である。
である。
【図４】図４はボーリング機の側面図である。
【図５】図５は削岩機の側面図である。
１…トンネル ２…切羽 ３…芯抜き孔 ４…装填孔 ５…本体 ７…ボーリング機 ８…削岩機
Claims (6)
- 【請求項１】トンネル切羽から掘進方向に向けて、ボー
リング機により長尺の芯抜き孔を形成した後、 前記芯抜き孔の周囲に爆薬の装填孔を形成して、発破掘
削を行うことを特徴とするトンネル掘削工法。 - 【請求項２】前記芯抜き孔が少なくとも前記トンネル切
羽前方の地質調査孔と、水抜き孔とを兼ねることを特徴
とする請求項１記載のトンネル掘削工法。 - 【請求項３】前記ボーリング機がロータリーパーカッシ
ョン式のものであることを特徴とする請求項１記載のト
ンネル掘削工法。 - 【請求項４】トンネル切羽から掘進方向に向けて芯抜き
孔を形成するためのボーリング機と、 前記芯抜き孔の周囲に火薬の装填孔を形成するための削
岩機とを備えてなることを特徴とする掘削装置。 - 【請求項５】前記ボーリング機及び前記削岩機が、本体
にそれぞれブームを介して搭載されていることを特徴と
する請求項４記載の掘削装置。 - 【請求項６】前記ボーリング機がロータリーパーカッシ
ョン式のものであることを特徴とする請求項４記載の掘
削装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14225296A JPH09303076A (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | トンネル掘削工法及び掘削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14225296A JPH09303076A (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | トンネル掘削工法及び掘削装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09303076A true JPH09303076A (ja) | 1997-11-25 |
Family
ID=15310997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14225296A Pending JPH09303076A (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | トンネル掘削工法及び掘削装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09303076A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002180789A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Kajima Corp | ジャンボによるトンネル掘削方法 |
| JP2006090573A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Shimizu Corp | 制御発破における発破振動の推定方法および発破制御方法 |
| CN104594910A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-05-06 | 中交一公局第一工程有限公司 | 一种软弱围岩隧道液压岩土铣挖设备及方法 |
-
1996
- 1996-05-13 JP JP14225296A patent/JPH09303076A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002180789A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Kajima Corp | ジャンボによるトンネル掘削方法 |
| JP2006090573A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Shimizu Corp | 制御発破における発破振動の推定方法および発破制御方法 |
| CN104594910A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-05-06 | 中交一公局第一工程有限公司 | 一种软弱围岩隧道液压岩土铣挖设备及方法 |
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