JPH094366A - トンネル覆工用エレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エレメントを正確な方向へ掘進させて、トン
ネルの構築作業を良好に行なう。 【構成】 エレメント本体２の先端に、固定ヘッド部４
に可動ヘッド部５が揺動可能に連結された刃先エレメン
ト３を連結させる。油圧ジャッキ１２によって固定ヘッ
ド部４に対して可動ヘッド部５を揺動させる揺動装置１
１を設ける。可動ヘッド部５の傾斜角度を検出する傾斜
角検出器１５を設ける。傾斜角検出器１５からの検出デ
ータから、可動ヘッド部５の傾斜角度を表示する表示装
置１８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主に道路下、線路下
を貫通する立体交差式のトンネル等に用いて好適なトン
ネル覆工用エレメントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄道や道路等の下に立体交差するトンネ
ルを構築する方法として、現場打設コンクリートによっ
て分割されない一体構造の覆工体を構築する施工法に代
え、断面形状が矩形で、長尺な管状のトンネル覆工用エ
レメントを用いて施工するＵＲＴ（Under Railway Tunn
el）工法が知られている。この工法は、まず、発進立坑
にて、地山に向けて前記エレメントをセットし、このエ
レメントを、エレメント後方に配した掘進装置によって
地山へ水平に発進させながら、エレメントの先端に配設
したカッタにより地山の土砂を掘削することにより、エ
レメントを掘進させてトンネルの覆工断面（たとえば門
型、アーチ型）に沿って地山中に貫通・埋設し、エレメ
ント内及びエレメント間にコンクリートを充填して硬化
させてトンネル覆工体を構築した後、このトンネル覆工
体の内側の土砂を掘削除去してトンネルを構築するもの
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記工法に
よるトンネル覆工作業では、特に長距離推進を行なう際
に、掘進していたエレメントの掘進方向が上下にずれる
場合があり、このような場合には、掘削を中断させて、
先端に配設したカッタを後方へ抜き出した後に、このエ
レメント内に作業者が入り込んで、エレメントの先端
に、掘進方向を修正するソリ板を取り付け、再度、カッ
タを先端に設置し、掘進を再開させるという極めて煩雑
な作業を行なわなければならないばかりか、工期の長期
化を招いてしまうという問題があった。

【０００４】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、工期の長期化を招くことなく極めて容易にエレメ
ントの掘進方向を修正することが可能なトンネル覆工用
エレメントを提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のトンネル覆工用エレメントは、構築
するトンネルの覆工断面に沿って嵌入し、それぞれ側部
同士を連結することにより、トンネル覆工体を構成する
中空状のトンネル覆工用エレメントであって、エレメン
ト本体と、このエレメント本体の先端側に設けられた刃
先エレメントとから構成されてなり、該刃先エレメント
は、前記エレメント本体に固定された固定ヘッド部と、
この固定ヘッド部に、掘進方向と直交する水平軸を中心
として回動可能に連結された可動ヘッド部と、該可動ヘ
ッドを前記水平軸を中心として揺動させる揺動装置とを
有することを特徴としている。

【０００６】請求項２記載のトンネル覆工用エレメント
は、請求項１記載のトンネル覆工用エレメントにおい
て、前記可動ヘッド部の傾斜角度を検出する傾斜角検出
器が設けられてなることを特徴としている。請求項３記
載のトンネル覆工用エレメントは、請求項１または請求
項２記載のトンネル覆工用エレメントにおいて、前記傾
斜角検出器からの検出データに基づいて、掘進方向を修
正すべく、前記揺動装置を制御して前記可動ヘッド部を
揺動させる制御装置が設けられてなることを特徴として
いる。

【０００７】

【作用】請求項１記載のトンネル覆工用エレメントによ
れば、揺動装置によって可動ヘッド部を揺動させること
により、エレメントの掘進方向が修正される。請求項２
記載のトンネル覆工用エレメントによれば、傾斜角検出
器によってエレメントの掘進方向のずれが検出され、こ
のずれの分だけ揺動装置によって可動ヘッド部を揺動さ
せて掘進方向を修正することが可能となる。請求項３記
載のトンネル覆工用エレメントによれば、掘進方向のず
れが傾斜角検出器によって検出されると、この検出デー
タに基づいて制御装置が揺動装置を制御して、可動ヘッ
ド部を揺動させ、エレメントの掘進方向を修正する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明のトンネル覆工用エレメントの
実施例を図１〜図４によって説明する。図において、符
号１は、トンネル覆工用エレメントである。このエレメ
ント１は、断面矩形状に形成された長尺管からなるエレ
メント本体２と、このエレメント本体２の先端に連結さ
れた刃先エレメント３とから構成されている。そして、
このエレメント１を地盤中へ掘進させる場合は、エレメ
ント１の後端側から刃先エレメント３内に配設した図示
しないカッタによって地盤を掘削しながら、エレメント
１を、その後端側から図示しない掘進装置によって推進
させていた。

【０００９】刃先エレメント３は、固定ヘッド部４と、
この固定ヘッド部４の先端側に連結された可動ヘッド部
５とから構成されたもので、これら固定ヘッド部４と可
動ヘッド部５とが、その両側部にて互いに回動可能に連
結されている。即ち、可動ヘッド部５が、固定ヘッド部
４に、推進方向に対して直交する水平軸を中心としてピ
ン１０によって揺動可能に連結されている。また、刃先
エレメント３には、その両側部に、揺動装置１１が設け
られている。この揺動装置１１は、上下に配設された油
圧ジャッキ１２と、この油圧ジャッキ１２の下端に回動
可能に一端が連結された第１の連動アーム１３と、この
第１の連動アーム１３の油圧ジャッキ１２との連結箇所
近傍に一端が回動可能に連結された第２の連動アーム１
４と、第１の連動アーム１３に設けられた傾斜角検出器
１５とから構成されている。

【００１０】この揺動装置１１を構成する第１及び第２
の連動アーム１３、１４は、その他端が、それぞれ可動
ヘッド部５の下端側及び上端側に連結されている。な
お、図中符号１７は、それぞれの連結箇所に設けられた
軸受である。また、この揺動装置１１を構成する傾斜角
検出器１５からの検出データは、表示装置１８へ出力さ
れ、この表示装置１８にて、傾斜角度、つまり掘進角度
が表示されるようになっている。

【００１１】次に、上記構成のエレメント１を掘進させ
る場合について説明する。従来どおり、刃先エレメント
３の先端に配設させたカッタによって地盤を掘削しなが
ら、掘進装置によってエレメント１を前方へ推進させ
る。ここで表示装置１８によって、エレメント１の掘進
角度からエレメント１の掘進方向を監視し、エレメント
１の掘進方向が正規のルートからずれだしたら、揺動装
置１１を構成する油圧ジャッキ１２を作動させる。つま
り、エレメント１が、下方へ傾いたことが検出された
ら、油圧ジャッキ１２を伸長させて可動ヘッド部５を、
固定ヘッド部４との回動軸であるピン１０を中心として
上方へ揺動させ、エレメント１が、上方へ傾いたことが
検出されたら、油圧ジャッキ１２を収縮させて可動ヘッ
ド部５を、固定ヘッド部４との回動軸であるピン１０を
中心として下方へ揺動させる。このようにすると、エレ
メント１の掘進方向が、可動ヘッド部５が傾いた方向へ
向けられ、エレメント１の掘進方向が正規ルートに修正
される。

【００１２】このように、上記実施例のトンネル覆工用
エレメント１によれば、掘進方向が正規の掘進ルートか
らずれても、揺動装置１１を構成する油圧ジャッキ１２
を作動させて、可動ヘッド部５を揺動させることによ
り、地盤掘削用のカッタをエレメント１から引き抜くこ
となく、極めて容易に、エレメント１の掘進方向を正規
の掘進ルートに修正することができる。即ち、従来のよ
うに、カッタをエレメントの後方から抜き出し、エレメ
ント内へ作業者が入り込んで、エレメントの先端に、掘
進方向修正用のソリ板を取り付る従来の修正の仕方と比
較して、修正作業にかかる労力を大幅に低減させること
ができ、工期の長期化等をなくすことができる。

【００１３】なお、上記実施例では、エレメント１の掘
進方向のずれを表示装置１８によって監視して、そのず
れに応じて油圧ジャッキ１２を作動させていたが、例え
ば、図５に示すように、傾斜角検出器１５からの検出デ
ータに基づいてエレメント１の掘進方向のずれを演算
し、油圧ジャッキ１２を作動させて可動ヘッド部５を揺
動させ、エレメント１の掘進方向を自動的に修正する制
御装置２１を設けても良い。また、エレメント１の断面
形状としては、実施例に限定されることなく、例えば、
アーチ型トンネル用のエレメントのように、断面台形状
等であっても良いことは勿論である。

【００１４】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のトンネ
ル覆工用エレメントによれば下記の効果を得ることがで
きる。請求項１記載のトンネル覆工用エレメントによれ
ば、揺動装置によって可動ヘッド部を揺動させることに
より、地盤掘削用のカッタをエレメントから引き抜くこ
となく、極めて容易にエレメントの掘進方向を正規のル
ートに修正することができる。即ち、従来のように、カ
ッタをエレメントの後方から抜き出し、エレメント内へ
作業者が入り込んで、エレメントの先端に、掘進方向修
正用のソリ板を取り付ける従来の修正の仕方と比較し
て、修正作業にかかる労力を大幅に低減させることがで
き、工期の長期化等をなくすことができる。

【００１５】請求項２記載のトンネル覆工用エレメント
によれば、傾斜角検出器からの検出データに基づいて、
エレメントの掘進方向を極めて容易に検出して、迅速に
正規のルートとのずれを検出し、揺動装置による掘進方
向の修正を行なうことができる。請求項３記載のトンネ
ル覆工用エレメントによれば、エレメントの掘進方向が
ずれると、制御装置によって揺動装置が自動的に作動さ
れて可動ヘッド部が揺動されるので、エレメントを極め
て正確に掘進させることができ、特に長距離にてエレメ
ントを掘進させる際に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のトンネル覆工用エレメントの
構成及び構造を説明するトンネル覆工用エレメントの側
面図である。

【図２】本発明の実施例のトンネル覆工用エレメントの
構成及び構造を説明するトンネル覆工用エレメントの側
断面図である。

【図３】本発明の実施例のトンネル覆工用エレメントの
構成及び構造を説明するトンネル覆工用エレメトの平断
面図である。

【図４】本発明の実施例のトンネル覆工用エレメントの
構成及び構造を説明する刃先エレメントのＡ−Ａ断面図
である。

【図５】本発明の実施例のトンネル覆工用エレメントに
設けられた制御装置の説明をする機能ブロック図であ
る。

【符号の説明】 １ トンネル覆工用エレメント ２ エレメント本体 ３ 刃先エレメント ４ 固定ヘッド部 ５ 可動ヘッド部 １１ 揺動装置 １５ 傾斜角検出器 ２１ 制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構築するトンネルの覆工断面に沿って嵌
   入し、それぞれ側部同士を連結することにより、トンネ
   ル覆工体を構成する中空状のトンネル覆工用エレメント
   であって、 エレメント本体と、このエレメント本体の先端側に設け
   られた刃先エレメントとから構成されてなり、 該刃先エレメントは、前記エレメント本体に固定された
   固定ヘッド部と、この固定ヘッド部に、掘進方向と直交
   する水平軸を中心として回動可能に連結された可動ヘッ
   ド部と、該可動ヘッドを前記水平軸を中心として揺動さ
   せる揺動装置とを有することを特徴とするトンネル覆工
   用エレメント。
2. 【請求項２】 前記可動ヘッド部の傾斜角度を検出する
   傾斜角検出器が設けられてなることを特徴とする請求項
   １記載のトンネル覆工用エレメント。
3. 【請求項３】 前記傾斜角検出器からの検出データに基
   づいて、掘進方向を修正すべく、前記揺動装置を制御し
   て前記可動ヘッド部を揺動させる制御装置が設けられて
   なることを特徴とする請求項１または請求項２記載のト
   ンネル覆工用エレメント。