JPH10121900A - Tunnel timbering and frame for assembly thereof and construction method of the timbering - Google Patents

Tunnel timbering and frame for assembly thereof and construction method of the timbering

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JPH10121900A
JPH10121900A JP8279351A JP27935196A JPH10121900A JP H10121900 A JPH10121900 A JP H10121900A JP 8279351 A JP8279351 A JP 8279351A JP 27935196 A JP27935196 A JP 27935196A JP H10121900 A JPH10121900 A JP H10121900A
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gripper
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Yasunori Kondo
保徳 近藤
Aritaka Fukuda
有孝 福田
Kazunori Yamanaka
和典 山中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To constitute a tunnel timbering and a frame for assembly thereof easily and reinforce a tunnel wall appropriately by corresponding to the nature of the soil when a tunnel is excavated by a so-called open type excavator. SOLUTION: A timbering 10 is assembled on an inner side of a tunnel when the tunnel is excavated by an open type excavator which presses a gripper in a rear part thereof against an inner peripheral face of the tunnel. Among the timberings 10, a frame 12 made of channel steel 12a is stretched over in such a manner that many curved quadrilaterals are drawn along the inner peripheral face of the tunnel or the gripper can be pressed against the inner peripheral face of the tunnel through an inner side of a side of the quadrilateral. The channel steel 12a forms a surrounding which becomes a formwork for placing concrete at the same time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、後部のグリッパー
をトンネルの内周面に押し付ける形式の掘削機を用いて
トンネルを掘削する場合に、そのトンネルの内側に設け
るに好適な支保などに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a support suitable for being provided inside a tunnel when excavating the tunnel using an excavator of a type in which a rear gripper is pressed against the inner peripheral surface of the tunnel. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】地質が硬くて安定している地域において
トンネルを掘削する場合、通常は、ほとんど外殻をもた
ない、いわゆるオープン型の掘削機が使用される。オー
プン型の掘削機は、地山を掘削すべく前方に回転式のカ
ッターを有するとともに、後部には、掘削ずみのトンネ
ルの壁面から掘削用の支持力を得るためのグリッパーを
装備している。そのグリッパーを掘削機本体から外側へ
せり出させてトンネルの内周面(通常は左右中腹の部
分)に押し付けたうえ、上記のカッターを含む本体前部
を前方へ推し進めるのである。その際グリッパーは、本
体を前方へ進めるため、ならびに回転反力によってカッ
ターと反対の向きに回転しようとする本体を固定するた
めの、いわばアンカーとして機能する。
2. Description of the Related Art When excavating a tunnel in an area where the geology is hard and stable, a so-called open type excavator having almost no outer shell is usually used. The open-type excavator has a rotary cutter at the front to excavate the ground, and a rear part is equipped with a gripper to obtain support for excavation from the wall of the excavated tunnel. The gripper is protruded outward from the excavator main body, pressed against the inner peripheral surface of the tunnel (usually the middle part of the left and right sides), and then the front part of the main body including the cutter is pushed forward. In this case, the gripper functions as a so-called anchor for advancing the main body forward and for fixing the main body which is to be rotated in the opposite direction to the cutter by the rotational reaction force.

【0003】地質が十分に硬くて地山の自立性がよい場
合にはトンネルの内側に何の支保も設ける必要はない
が、日本の山間部等に多く点在する軟質な断層帯などで
は、何らかの支保(トンネル支保)を設けなければなら
ない。シールド掘進機とは違ってオープン型の掘削機に
はほとんど外殻がないため、その場合の支保は掘削機の
前方の部分から施工されるのが好ましい。
[0003] If the geology is sufficiently hard and the independence of the ground is good, there is no need to provide any support inside the tunnel, but in soft fault zones that are scattered in many mountainous areas in Japan, Some kind of support (tunnel support) must be provided. Unlike a shield excavator, an open type excavator has almost no outer shell, so that the support in this case is preferably installed from the front part of the excavator.

【0004】オープン型の掘削機でトンネルを掘削する
場合の支保としては、従来、リング状の鉄骨(骨組み)
が使用されていた。トンネルの内周面に沿って鉄骨をリ
ング状に架け渡し、それによってトンネル壁の崩落等を
防止するのである。シールド掘進機でトンネルを掘削す
る場合に常用されるセグメントを支保としないのは、そ
の後に内側より上記グリッパーが押し付けられるからで
ある。つまり、グリッパーの圧力は必ずしもセグメント
の全面に均一に作用するわけではないので、そのときセ
グメントが割れたり曲がったりする恐れがあり、また、
グリッパーとしても十分な支持力を得にくい。セグメン
トと異なりリング状に鉄骨を設けただけなら、トンネル
内周面のうち鉄骨と鉄骨との間の部分にグリッパーを押
し付けたり、グリッパーの押付面(加圧面)の一部にス
リット(溝)などを形成して鉄骨をまたぐようにグリッ
パーをトンネルの内周面に押し付けたりすることも可能
である。なお、そのような鉄骨が倒れるのを防止し、隣
接する相互間の間隔を確保するために、一般的にはさら
に他の梁やロッドがそれら鉄骨間に連結して架け渡され
る。また、地質がもう少し軟弱で、鉄骨等のみからなる
支保では不十分とされる箇所においては、併せて矢板が
使用される。矢板は、鉄板または木の板であって、リン
グ状の鉄骨同士の間に、たとえばトンネルの長手方向に
向きを揃え、全周に(または一部に)巻くように架け渡
される。
As a support for excavating a tunnel with an open excavator, a ring-shaped steel frame (frame) has conventionally been used.
Was used. The steel frame is bridged along the inner peripheral surface of the tunnel in a ring shape, thereby preventing the collapse of the tunnel wall and the like. The reason why a segment commonly used when excavating a tunnel with a shield machine is not supported is that the gripper is pressed from the inside thereafter. In other words, since the pressure of the gripper does not always act uniformly on the entire surface of the segment, the segment may be broken or bent at that time,
It is difficult to obtain sufficient support force even as a gripper. If only a steel frame is provided in a ring shape unlike a segment, the gripper is pressed against the portion of the tunnel inner peripheral surface between the steel frame and a slit (groove) on a part of the gripper pressing surface (pressing surface). It is also possible to press the gripper against the inner peripheral surface of the tunnel so as to straddle the steel frame. In addition, in order to prevent such a steel frame from falling down and to secure a space between adjacent steel frames, generally, another beam or rod is connected and bridged between the steel frames. In addition, in places where the geology is slightly weaker and a support made of steel or the like is not sufficient, a sheet pile is also used. The sheet pile is a steel plate or a wooden plate, and is stretched between the ring-shaped steel frames so as to be wound around the entire circumference (or partly), for example, in the longitudinal direction of the tunnel.

【0005】なお、トンネルの内周面に支保としてリン
グ状の鉄骨を設け、さらにその鉄骨間に矢板を架け渡す
という技術例は、すでに実公平1−44631号公報に
記載されている。
[0005] A technical example in which a ring-shaped steel frame is provided as a support on the inner peripheral surface of a tunnel, and a sheet pile is bridged between the steel frames has already been described in Japanese Utility Model Publication No. 1-44631.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】オープン型の掘削機で
掘削したトンネルの内側にリング状に(またはさらに他
の梁やロッドを含めて)鉄骨を設けておき、必要に応じ
て矢板をも架け渡す−といった構成の支保には、つぎ
の点で改善の余地がある。すなわち、イ ) リング状の鉄骨を先にトンネル内に設けておいて、
のちに矢板を架け渡す作業は、前掲の公報にも記載され
ているとおり、容易には行えない。支保としての鉄骨は
トンネルの内周面に接するように設けるため、その外側
に、つまり鉄骨とトンネル内周面との間に差し込むよう
に矢板を設けるためには、特別な手段が必要なのであ
る。
A ring-shaped steel frame (or further including other beams and rods) is provided inside a tunnel excavated by an open-type excavator, and a sheet pile is also mounted as necessary. There is room for improvement in the support of the configuration such as handing over in the following points. That is, a) a ring-shaped steel frame is first installed in the tunnel,
The work of bridging the sheet pile later cannot be easily performed as described in the above-mentioned publication. Since the steel frame as the support is provided so as to be in contact with the inner peripheral surface of the tunnel, a special means is required to provide the sheet pile outside thereof, that is, between the steel frame and the inner peripheral surface of the tunnel.

【0007】ロ) 掘削機の後部にあるグリッパーよりも
前の位置では、トンネルの全周には矢板を巻くことがで
きない。地質の軟弱度によってはトンネルの全周に矢板
を設たいこともあるが、その場合にも、トンネルの内周
面への当該グリッパーの押し付けを考慮すれば、グリッ
パーが押し付けられるはずの箇所にそのグリッパーより
前の位置で矢板を巻くことはできないのである。したが
って、地質の如何によらず、トンネル内周面の全周に矢
板を巻き付け終わるのはグリッパーよりも後方の、掘削
機の最後部付近になってしまう。したがって、この間、
長い距離にわたって軟弱なトンネルの壁面が露出するこ
とになる。
(B) At a position before the gripper at the rear of the excavator, a sheet pile cannot be wound around the entire periphery of the tunnel. Depending on the softness of the geology, it may be desirable to place sheet piles all around the tunnel.In that case, too, consider the pressing of the gripper against the inner peripheral surface of the tunnel, and place the sheet pile where the gripper should be pressed. Sheet piles cannot be wound before the gripper. Therefore, regardless of the geology, the sheet pile is wound around the entire inner peripheral surface of the tunnel near the rear end of the excavator behind the gripper. Therefore, during this time,
The soft tunnel walls will be exposed over long distances.

【0008】ハ) 上記イ)・ロ)により作業員には、長く露
出しているトンネルの壁面の下で、その崩落に注意しな
がら、容易ではない矢板の取り付け作業を行わねばなら
ないという、かなりの負担を強いることになる。
C) According to the above items a) and b), it is necessary for the worker to perform the difficult work of attaching a sheet pile under the long exposed wall of the tunnel while paying attention to the collapse. Burden.

【0009】請求項1〜6に記載の発明は、いわゆるオ
ープン型の掘削機でトンネルを掘削するとき、地質に対
応して適宜にトンネルの壁面を補強でき、しかも上記イ)
〜ハ)のような課題を解決することができる手段を提供せ
んとしてなしたものである。
According to the first to sixth aspects of the present invention, when a tunnel is excavated with a so-called open type excavator, the wall surface of the tunnel can be appropriately reinforced according to the geology.
To provide means capable of solving the problems described in (1) to (3).

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載のトンネ
ル支保は、グリッパーをトンネルの内周面に押し付ける
形式の掘削機(つまりいわゆるオープン型の掘進機)が
トンネルを掘削する場合、そのトンネルの内側に組み立
てられる支保であって、トンネルの内周面に沿って多数
の湾曲した多辺形をえがくよう鉄骨(形鋼などからなる
骨組み)が架け渡され、その鉄骨が、当該多辺形の辺の
内側を通して上記グリッパーをトンネルの内周面に押し
付けさせ得るように配置されているとともに、コンクリ
ート施工用の型枠となり得る囲いを形成していることを
特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a tunnel support for excavating a tunnel by an excavator of a type that presses a gripper against an inner peripheral surface of the tunnel (ie, a so-called open type excavator). A steel frame (frame made of shaped steel, etc.) is bridged along the inner peripheral surface of the tunnel so as to draw a number of curved polygons along the inner peripheral surface of the tunnel. The gripper is arranged so that the gripper can be pressed against the inner peripheral surface of the tunnel through the inside of the side of the tunnel, and forms an enclosure that can be a formwork for concrete construction.

【0011】この支保は、つぎのように機能する。すな
わち、 1) トンネルの内周面に沿って鉄骨が架け渡されるた
め、リング状の鉄骨からなる前記従来の支保と同様にト
ンネル壁の崩落等を防止する。
This support functions as follows. That is, 1) Since the steel frame is bridged along the inner peripheral surface of the tunnel, the collapse of the tunnel wall and the like are prevented as in the case of the above-mentioned conventional support made of a ring-shaped steel frame.

【0012】2) その鉄骨は、当該多辺形の辺の内側を
通してグリッパーをトンネルの内周面に押し付けさせ得
るように配置されるので、この支保は、そのグリッパー
よりも前方の位置で組み立てられた場合にも、トンネル
内周面への当該グリッパーの押し付けを可能にして掘削
機に十分な支持力をもたらすとともに、その押し付けの
際に支保自体が損傷を受けることを回避できる。前記従
来の支保と同様にグリッパーを鉄骨と鉄骨との間の部分
に通し、たとえば一つの多辺形の内側で、もしくは、
(グリッパーの押付面の一部にスリットなどを形成して
鉄骨をまたがせることにより)隣り合う幾つかの多辺形
の内側で、そのグリッパーをトンネル内周面に押し付け
させることが可能だからである。
2) Since the steel frame is arranged so that the gripper can be pressed against the inner peripheral surface of the tunnel through the inside of the side of the polygon, the support is assembled at a position forward of the gripper. In this case, the gripper can be pressed against the inner peripheral surface of the tunnel to provide a sufficient supporting force to the excavator, and the support itself can be prevented from being damaged during the pressing. As in the case of the conventional support, a gripper is passed through a portion between steel frames, for example, inside one polygon, or
Because it is possible to press the gripper against the inner surface of the tunnel inside several adjacent polygons (by forming a slit etc. on a part of the pressing surface of the gripper and straddling the steel frame). is there.

【0013】3) 上記の鉄骨が、トンネル内周面に沿う
湾曲した多辺形を多数えがくように架け渡され、しかも
コンクリート施工用の型枠となり得る囲いを形成してい
るため、この支保は、地質に応じてトンネル壁面を適宜
補強することを可能にする。地質が軟弱である場合など
は、その鉄骨を型枠として上記多辺形の内側(かつトン
ネル内周面に接する位置)にコンクリートを打つ(ただ
しその硬化後も、型枠となった鉄骨は取り外さない)こ
とができるからである。なお、型枠となり得る囲いを鉄
骨にて形成するには、鉄骨としてたとえば溝形鋼(また
はH形鋼やI形鋼)を使用し、そのフランジ間にある溝
の内側を多辺形の内側に向けるなど、内部にコンクリー
トを保持できるようにして閉じた多辺形を形づくればよ
い。コンクリートを打つことは、グリッパーの前方また
は後方において、当該多辺形とトンネル内周面とに囲ま
れる空間内に吹き付け等によってコンクリートを充填
し、または下記請求項6のように即硬化性の袋詰めコン
クリートを使用するとよい。
[0013] 3) Since the above-mentioned steel frame is formed in such a manner that a large number of curved polygons along the inner peripheral surface of the tunnel are stretched out so as to form a frame, and furthermore, it forms an enclosure that can be a formwork for concrete construction. In addition, it is possible to appropriately reinforce the tunnel wall according to the geology. If the geology is weak, for example, use the steel frame as a formwork and put concrete inside the polygon (and at the position in contact with the inner peripheral surface of the tunnel). No). In addition, in order to form an enclosure which can be a formwork with a steel frame, for example, a channel steel (or an H-shaped steel or an I-shaped steel) is used as a steel frame, and the inside of the groove between the flanges is formed by a polygonal inside. It is sufficient to form a closed polygon so that concrete can be held inside, such as turning to The concrete is filled with concrete by spraying or the like into the space surrounded by the polygon and the inner peripheral surface of the tunnel at the front or rear of the gripper. It is recommended to use stuffed concrete.

【0014】請求項2に記載したトンネル支保の組立用
フレームは、後部のグリッパーをトンネルの内周面に押
し付ける形式の掘削機がトンネルを掘削する場合、その
トンネルの内側に組み立てられて支保とされる組立用フ
レームであって、トンネルの内周面に沿いながら他の組
立用フレームと各辺を接して配置され得る湾曲した多辺
形をなし、組み立てられた状態で当該多辺形の辺の内側
を通して上記グリッパーをトンネルの内周面に押し付け
させ得るように各辺に沿って鉄骨を有し、その鉄骨がコ
ンクリート施工用の型枠となり得る囲いを形成している
ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an assembling frame for a tunnel support, in which, when an excavator that presses a rear gripper against an inner peripheral surface of the tunnel excavates the tunnel, the excavator is assembled and supported inside the tunnel. An assembling frame, which is arranged along the inner peripheral surface of the tunnel and can be arranged in contact with other assembling frames on each side, and in an assembled state of the sides of the polygon. A steel frame is provided along each side so that the gripper can be pressed against the inner peripheral surface of the tunnel through the inside, and the steel frame forms an enclosure that can be a formwork for concrete construction.

【0015】この組立用フレームは、 4) トンネルの内周面に沿いながら他の組立用フレーム
と各辺を接して配置され得る湾曲した多辺形のフレーム
であるため、通常のシールド掘進機が支保として一般に
使用するセグメントと同様にトンネルの内側に組み立て
られて支保となる。つまり、多辺形の各辺に沿って鉄骨
を有する各フレームを、他のフレームとその各辺同士が
接するようにトンネルの内周面に沿って組み立てること
により、請求項1の支保を構成できるのである。他の構
成をもつフレーム類や前述したリング状の鉄骨などと組
み合わせて支保を構成することも可能である。ただし強
度上は、それら各部材を含めて構成された支保の全体が
トンネルの全周に及ぶように組み立てるのが好ましい。
組立用フレームのそれぞれは、形状についても取り扱い
方法についても一般のセグメントと本質的な差異はない
ため、通常のセグメントエレクター等を用いて簡単に組
み立てることが可能である。もっとも、この組立用フレ
ームは、組み立てられた状態で当該多辺形の辺の内側を
通して上記グリッパーをトンネルの内周面に押し付けさ
せ得るよう、コンクリートや鉄板からなる壁を有してい
ない点、およびそのために軽量である点などについて、
一般のセグメントとは相違する。
[0015] This assembling frame is a curved polygonal frame which can be arranged along the inner peripheral surface of the tunnel while being in contact with other assembling frames on each side. The support is assembled inside the tunnel similarly to the segment generally used as a support. In other words, each frame having a steel frame along each side of the polygon is assembled along the inner peripheral surface of the tunnel such that each side of the frame is in contact with another frame. It is. It is also possible to form the support in combination with frames having another configuration or the above-described ring-shaped steel frame. However, from the viewpoint of strength, it is preferable to assemble such that the entire support including these members covers the entire periphery of the tunnel.
Since each of the assembling frames has essentially no difference in shape and handling method from ordinary segments, it can be easily assembled using ordinary segment erectors or the like. However, this assembling frame has no wall made of concrete or iron plate so that the gripper can be pressed against the inner peripheral surface of the tunnel through the inside of the polygonal side in the assembled state, and For that reason that it is lightweight,
It is different from a general segment.

【0016】またこの組立用フレームは、上述のように
組み立てられて請求項1のトンネル支保となるので、上
記1)〜3)の機能をも併せてなすことになる。
Further, since the assembling frame is assembled as described above and serves as the tunnel support of the first aspect, the functions of the above 1) to 3) are also provided.

【0017】請求項3の組立用フレームは、上記に加
え、鉄骨のうちトンネルの内周面に沿う外向きの面(湾
曲の外側にある凸の面)に金網が取り付けられているこ
とをも特徴とする。このような組立用フレームは、上記
1)〜4)の機能を有するほか、 5) その金網の作用によって、トンネル内周面からの小
さな崩落を防止することができる。そのため、この請求
項3の組立用フレームを使用すると、地質等の関係で鉄
骨のみの組立用フレームによる支保では不十分だがコン
クリートを打つ(上記)までもない−といった場合な
どにトンネル壁面を好適に補強することができる。この
組立用フレームがトンネル内に組み立てられた状態で
は、鉄骨がなす多辺形とトンネル内周面とが囲む空間の
内側に金網があることになるので、そこにコンクリート
を打つ場合、コンクリートが一層強固に保持される、と
いう利点もある。
In addition to the above, the assembling frame according to the third aspect is characterized in that a wire mesh is attached to an outward surface (convex surface outside the curve) of the steel frame along the inner peripheral surface of the tunnel. Features. Such an assembly frame is
In addition to having the functions of 1) to 4), 5) The action of the wire mesh can prevent small collapse from the inner peripheral surface of the tunnel. Therefore, when the assembling frame according to claim 3 is used, it is not sufficient to support the assembling frame using only steel frames due to the geology and the like, but it is not necessary to hit concrete (as described above). Can be reinforced. When this assembly frame is assembled in the tunnel, there will be a wire mesh inside the space surrounded by the polygon formed by the steel frame and the inner peripheral surface of the tunnel. There is also an advantage that it is held firmly.

【0018】なお、上述したグリッパーがトンネルの内
周面に押し付けられるとき両者の面の間に金網がはさま
れることになるが、それによる不都合はない。間に金網
をはさんでいる程度では、グリッパーの押付面とトンネ
ル内周面との間で接触により伝達される力の大きさはほ
とんど低下しないうえ、両者にはさまれて金網が変形し
てもその組立用フレームの支保としての能力は損なわれ
ないからである。つまり、請求項3のこの組立用フレー
ムにも前記2)の機能が備わっているといえる。
When the gripper is pressed against the inner peripheral surface of the tunnel, a wire mesh is sandwiched between the two surfaces, but there is no inconvenience. If the wire mesh is sandwiched between them, the magnitude of the force transmitted by the contact between the pressing surface of the gripper and the inner peripheral surface of the tunnel hardly decreases, and the wire mesh is deformed by being sandwiched between the two. However, the ability of the assembly frame as a support is not impaired. In other words, it can be said that this assembly frame of the third aspect also has the function of the above 2).

【0019】請求項4の組立用フレームはさらに、鉄骨
の内側縁にて形成される多辺形が、上記グリッパーの押
付面の外側縁と同様の形状および寸法を有することを特
徴とする。トンネル内周面のうち、当該グリッパーが押
し付けられる箇所などにこの組立用フレームを配置しな
がらトンネル支保を組み立てると、この組立用フレーム
はつぎのような機能をなす。すなわち、前記1)〜4)のほ
かに、 6) トンネル内周面に対してグリッパーを押し付けると
き、そのグリッパーが鉄骨の内側縁内いっぱい、つまり
トンネル内周面のうち鉄骨で囲まれた部分のほぼ全面を
押し付けることになる。そのため、前記3)に記載し、ま
た後述する(請求項6)ように、即硬化性の袋詰めコン
クリートを鉄骨による囲いの内側に充填してその上から
グリッパーを効かせる−といった方法をとる場合に、
そのコンクリートのほとんど全域に対して好適に圧力を
かけることができる。
The frame for assembly according to claim 4 is further characterized in that the polygon formed by the inner edge of the steel frame has the same shape and dimensions as the outer edge of the pressing surface of the gripper. When assembling the tunnel support while arranging the assembling frame on the inner peripheral surface of the tunnel where the gripper is pressed, the assembling frame has the following functions. That is, in addition to the above 1) to 4), 6) When the gripper is pressed against the inner peripheral surface of the tunnel, the gripper fills the entire inner edge of the steel frame, that is, the portion of the inner peripheral surface of the tunnel surrounded by the steel frame. It will push almost the entire surface. Therefore, as described in the above 3) and as described later (Claim 6), a method of filling a hardening bagged concrete into the inside of a steel frame and applying a gripper from above is used. To
Pressure can be applied to almost the entire area of the concrete.

【0020】請求項5に記載したトンネル支保の施工方
法は、後部のグリッパーをトンネルの内周面に押し付け
る形式の掘削機がトンネルを掘削する場合、上記グリッ
パーよりも前方の位置で、トンネルの内周面に沿って多
数の湾曲した多辺形をえがくように鉄骨を架け渡すこと
により、当該多辺形の辺の内側を通して上記グリッパー
をトンネルの内周面に押し付けさせ得るようにその鉄骨
を配置し、かつ、コンクリート施工用の型枠となり得る
囲いをその鉄骨にて形成し、その後、鉄骨が形成する囲
い(多辺形)の内側であってトンネル内周面に接する部
分にコンクリートを打つことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for constructing a tunnel support, wherein when an excavator of a type for pressing a rear gripper against an inner peripheral surface of the tunnel excavates the tunnel, the inside of the tunnel is located at a position forward of the gripper. By laying a steel frame over a number of curved polygons along the peripheral surface, the steel frame is arranged so that the gripper can be pressed against the inner peripheral surface of the tunnel through the inside of the sides of the polygon. And forming an enclosure that can be used as a formwork for concrete construction with the steel frame, and then placing concrete inside the enclosure (polygon) formed by the steel frame and in contact with the inner peripheral surface of the tunnel It is characterized by.

【0021】鉄骨を架け渡すのは、請求項1に示したの
と同様のトンネル支保をまず形成する(したがって前記
1)〜3)の機能を得る)ためである。その段階で、請求項
2〜4の組立用フレームを組み立てる方法をとる(もっ
て前記4)〜6)の機能を得る)のもよい。コンクリートを
打つのは吹き付け等の方法によることができ、その位置
は、グリッパーより前方位置でも後方位置でもよい(た
だしグリッパーの前方で打つ場合には多少の硬化時間を
おく必要がある)。
The bridging of the steel frame first forms a tunnel support similar to that shown in claim 1 (therefore the said
1) to 3). At that stage, a method of assembling the assembly frame according to claims 2 to 4 may be adopted (so that the functions of 4) to 6) are obtained). The concrete can be hit by a method such as spraying, and the position may be a position in front of or behind the gripper (however, when hitting in front of the gripper, it is necessary to allow some hardening time).

【0022】コンクリート施工用の型枠となり得る囲い
を上記鉄骨にて形成するため、その囲いの内側に上記の
ようにコンクリートを打つことはやはり容易である。請
求項5に記載したこの方法をとると、地質がかなり軟弱
である場合などにもトンネル壁面を適切に補強し、十分
な強度をもつトンネル支保を構成することができる。し
たがってこの施工方法は、前記1)の機能を実現するもの
であり、いわゆるオープン型の掘削機によってトンネル
を掘削しはじめたにもかかわらず軟弱地盤に掘り至った
場合などにも、同じ掘削機で円滑に掘削を続行すること
ができる。
Since an enclosure which can be used as a formwork for concrete construction is formed by the above-mentioned steel frame, it is still easy to put concrete inside the enclosure as described above. According to this method, it is possible to appropriately reinforce the tunnel wall surface even in the case where the geology is considerably soft, and to construct a tunnel support having sufficient strength. Therefore, this construction method realizes the function of the above 1), even when digging into soft ground despite starting to excavate the tunnel with a so-called open type excavator, the same excavator Excavation can be continued smoothly.

【0023】請求項6の施工方法は、上記請求項5の方
法のうちコンクリートを打つ過程として、加圧・脱水す
ることにより即硬化する袋詰めのコンクリートを、上記
グリッパーよりも前方の位置で、鉄骨が形成する囲いの
内側であってトンネル内周面に接する部分に充填し、当
該袋詰めコンクリートを介して上記のグリッパーをトン
ネルの内周面に押し付けることを特徴とする。このよう
な方法をとると、つぎのような作用がある。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method of the fifth aspect of the present invention, in the step of hitting the concrete, the concrete in a bag, which is immediately hardened by pressing and dewatering, is placed at a position forward of the gripper, The inside of the enclosure formed by the steel frame is filled into a portion in contact with the inner peripheral surface of the tunnel, and the gripper is pressed against the inner peripheral surface of the tunnel via the bagged concrete. Such a method has the following operation.

【0024】7) トンネル内周面にコンクリートの壁を
設けるという強度の高い支保を、上記グリッパーの位置
で(つまり従来のようにグリッパーの後ろで矢板を設け
るよりも前方で)、極めて簡単に構成することができ
る。上記の袋詰めコンクリートはグリッパーによって強
く加圧され脱水することにより速やかに硬化するので、
その支保が短時間で完成して直ちに強度を発揮しはじめ
る。鉄骨の囲いの内側に袋詰めのコンクリートを充填す
ることは単純な作業であるため、機械による自動化を図
ることも難しくない。
7) A high-strength support for providing a concrete wall on the inner peripheral surface of the tunnel can be extremely simply constructed at the position of the gripper (that is, in front of the conventional rear of the gripper with a sheet pile). can do. Since the above bagged concrete hardens quickly by being strongly pressed and dewatered by the gripper,
The support is completed in a short time and immediately begins to exert its strength. Filling the inside of the steel frame with bagged concrete is a simple task, so it is not difficult to automate by machine.

【0025】8) 上記の袋詰めコンクリートを硬化させ
るための加圧・脱水手段として掘削機後部のグリッパー
を使用するため、専らその硬化をさせるのための加圧・
脱水手段を用意する必要がない。また、その加圧・脱水
を兼ねて、同コンクリートを介し上記のグリッパーをト
ンネルの内周面に押し付けることによっても、グリッパ
ーには十分に強い支持力がもたらされる。同コンクリー
トは、グリッパーとトンネル内周面にはさまれたとき、
両者の表面に密着して力を伝えるうえ、加圧中に硬化を
始めるからである。
8) Since the gripper at the rear of the excavator is used as a pressurizing and dewatering means for hardening the above bagged concrete, only the pressurizing and hardening means for hardening the concrete are used.
There is no need to provide dehydration means. Also, by pressing the above-mentioned gripper against the inner peripheral surface of the tunnel through the same concrete for both pressurization and dehydration, a sufficiently strong supporting force is provided to the gripper. When the concrete is sandwiched between the gripper and the inner surface of the tunnel,
This is because both the surfaces are brought into close contact with each other to transmit a force, and curing starts during pressurization.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】図1〜図5に発明の実施について
一形態を示す。図1は、トンネルの内周面に沿って組み
立てられた支保10と、それに組み込まれた組立用フレ
ーム12等とを斜視にて示す図である。図2・図3のそ
れぞれは、当該トンネルを掘削するのに使用する掘削機
1の全体を示す側面図および横断面図である。図4は、
図2におけるIV−IV面での断面図でありトンネルの内周
面付近を示すもの。そして図5は、支保10とは一部が
異なる他の支保20についての斜視図である。
1 to 5 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view showing a support 10 assembled along the inner peripheral surface of a tunnel and an assembling frame 12 incorporated therein. 2 and 3 are a side view and a cross-sectional view, respectively, showing the entire excavator 1 used to excavate the tunnel. FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2, showing the vicinity of the inner peripheral surface of the tunnel. FIG. 5 is a perspective view of another support 20 that is partially different from the support 10.

【0027】図2に示すとおり掘削機1は、岩盤を圧砕
するディスクローラカッターを多数備えた回転式カッタ
ー2とその駆動手段2aとを最前部に備えている。地質
が硬くて自立性がよい地山を掘削することを本来とする
ため、内部を覆うための外殻6は小さく、わずかに上記
駆動手段2a等の周囲を覆っているにすぎない。この掘
削機1のように外殻が小さくて(または全く無くて)多
くの機器類が露出している簡易な(したがって一般的な
シールド掘進機よりも低コストの)形式は、一般にオー
プン型と呼ばれている。
As shown in FIG. 2, the excavator 1 has a rotary cutter 2 having a large number of disk roller cutters for crushing rock and a driving means 2a at its forefront. Since it is intended to excavate a ground having a hard geology and good autonomy, the outer shell 6 for covering the inside is small and only slightly covers the periphery of the driving means 2a and the like. A simple type such as the excavator 1 having a small outer shell (or no at all) and exposing many equipments (and therefore, lower in cost than a general shield excavator) is generally an open type. being called.

【0028】掘削機1の後部には、掘削のための支持力
を得るようトンネルの内周面に押し付けられるグリッパ
ー(メイングリッパー)3が装備されている。グリッパ
ー3は、図3に示すジャッキ3aを伸ばすにつれて左右
に張り出し、外側の押付面3bがトンネル内周面に押し
付けられ固定されることによって、掘削機1が掘削反力
で後退したり回転したりするのを防ぐアンカーとなる。
こうしてグリッパー3をトンネル内周面に固定したうえ
で、図2に示す推進用のジャッキ5を伸ばすことにより
ビーム4を前方へ推しやり、同時に駆動手段2aでカッ
ター2を駆動することによって、ビーム4の前端にある
そのカッター2で切羽を前向きに掘削することができ
る。ジャッキ5のストロークが尽きると、ビーム4の前
部にあるフロントグリッパーや可動式ルーフ等を外へ広
げてそれらをトンネル内周面に固定するとともに最後部
のサポート4aを下方へ伸ばしてビーム4を支持させ、
その状態で後部のグリッパー3を引っ込めて推進用ジャ
ッキ5を縮めることにより、そのグリッパー3を前方へ
移動する。グリッパー3が前方に移動すると、そこで再
びグリッパー3を張り出してトンネル内周面に固定し、
前方への掘削を行う。この掘削機1は、以上のように間
欠的な掘削を繰り返すことによって、長いトンネルを掘
ることができるわけである。
The rear part of the excavator 1 is equipped with a gripper (main gripper) 3 which is pressed against the inner peripheral surface of the tunnel to obtain a supporting force for excavation. The gripper 3 projects left and right as the jack 3a shown in FIG. 3 is extended, and the outer pressing surface 3b is pressed against and fixed to the inner peripheral surface of the tunnel, so that the excavator 1 retreats or rotates due to the excavation reaction force. An anchor that prevents you from doing so.
After the gripper 3 is fixed to the inner peripheral surface of the tunnel in this way, the beam 4 is pushed forward by extending the propulsion jack 5 shown in FIG. The face 2 can be dug forward by the cutter 2 at the front end. When the stroke of the jack 5 is exhausted, the front gripper and the movable roof at the front of the beam 4 are spread out and fixed to the inner peripheral surface of the tunnel, and the support 4a at the rearmost portion is extended downward so that the beam 4 is extended. To support,
In this state, the rear gripper 3 is retracted and the propulsion jack 5 is contracted to move the gripper 3 forward. When the gripper 3 moves forward, the gripper 3 is again extended and fixed to the inner peripheral surface of the tunnel,
Excavate forward. The excavator 1 can dig a long tunnel by repeating intermittent digging as described above.

【0029】十分に硬い安定した地山を掘削しているう
ちはトンネル内に何の支保も不要であるが、断層帯など
軟質な地山に掘削機1が入りこんだ場合には何らかの支
保を設ける必要がある。その場合、上記のように外殻が
小さいので、安全のため掘削機1のかなり前方の部分か
ら支保を設けねばならない。しかし、シールド掘進機が
常用する一般的なセグメントを支保とするのは、後部に
配置されているグリッパー3との関係で好ましくない
(前記)。
While excavating a sufficiently hard and stable ground, no support is required in the tunnel, but some support is provided when the excavator 1 enters a soft ground such as a fault zone. There is a need. In this case, since the outer shell is small as described above, a support must be provided from a portion considerably ahead of the excavator 1 for safety. However, it is not preferable to use a general segment commonly used by shield excavators in relation to the gripper 3 disposed at the rear part (described above).

【0030】そこで、グリッパー3を機能させるという
掘削機1の特徴をふまえて、この掘削機1によるトンネ
ルの内側には図1に示す支保10を構成することとし
た。支保10は、図1(b)に示すとおり湾曲した四辺形
状(つまり四角形状)に溝形鋼12aを(溝を内側へ向
けて)一体化したフレーム12をトンネルの左右側部に
配置するものとし、その下部および上部に、同様の湾曲
四辺形状の枠の外側面に薄型鉄板を張ったライナーフレ
ーム11・13をそれぞれ接続し、それらをトンネルの
長手方向につないで円筒状に形成するものである。な
お、この支保10については、セグメントと違ってトン
ネルの長手方向には押されないという支保の役割、さら
に、掘削経路には部分的に一層の補強を要するほどの軟
質地盤が含まれ得るという地質的な事情をも、併せて考
慮している。
Therefore, taking into account the feature of the excavator 1 that the gripper 3 functions, a support 10 shown in FIG. 1 is formed inside a tunnel formed by the excavator 1. As shown in FIG. 1 (b), the support 10 is such that a frame 12 in which a grooved steel 12a is integrated into a curved quadrilateral shape (that is, a quadrilateral shape) (with the groove facing inward) is disposed on the left and right sides of the tunnel. In the lower and upper parts, liner frames 11 and 13 each having a thin iron plate attached to the outer surface of a similar curved quadrilateral frame are connected to each other, and they are connected in the longitudinal direction of the tunnel to form a cylindrical shape. is there. In addition, the support 10 does not push in the longitudinal direction of the tunnel unlike the segment, and furthermore, the excavation path may include a soft ground that requires further reinforcement partially. Circumstances are also taken into account.

【0031】ライナーフレーム11・13およびフレー
ム12はいずれも四辺形状の組立用ピースであるため、
上述した一般のセグメントと同様に組みつけて円筒状の
支保10を構成することができる。具体的には、図2に
示す掘削機1のエレクター7(一般的なセグメントエレ
クターと同様の構造を有している)によって、前方の外
殻6の直後からそれらを組み立て始める(地山が不安定
なら外殻6の内側でも組み始め得るようにエレクター7
の位置は変更可能である)。トンネル内には、まず下部
に図1のライナーフレーム11(3ピース)を置き、続
いて側部にフレーム12(左右各1ピース)を接続し、
最後に上部にライナーフレーム13(3ピース)を接続
する。トンネルの周方向および長手方向に隣接するピー
ス同士の間は、ボルト・ナット等によって結合する。
Since both the liner frames 11, 13 and the frame 12 are quadrilateral-shaped assembling pieces,
The cylindrical support 10 can be formed by assembling the above-described general segments. Specifically, the erector 7 of the excavator 1 shown in FIG. 2 (having the same structure as a general segment erector) starts to assemble them immediately after the outer shell 6 in front (the ground is not solid). If stable, the erector 7 can start to assemble inside the outer shell 6
Can be changed). In the tunnel, the liner frame 11 (3 pieces) of FIG. 1 is first placed at the bottom, and then the frame 12 (1 piece on each side) is connected to the side,
Finally, the liner frame 13 (3 pieces) is connected to the upper part. Pieces adjacent to each other in the circumferential and longitudinal directions of the tunnel are connected by bolts and nuts.

【0032】支保10は、掘削機1などからトンネルの
長手方向には押されることがないので、その方向の強度
部材が少なく、したがってすべてのピースが軽量であり
組み立ても容易である。ただし周方向には強度部材が多
いうえ、全体が円筒状に連結されていることから、半径
方向の力に対しては必要な強度を有している。
Since the support 10 is not pushed in the longitudinal direction of the tunnel by the excavator 1 or the like, the number of strength members in that direction is small, and all the pieces are lightweight and easy to assemble. However, since there are many strength members in the circumferential direction and the whole is connected in a cylindrical shape, it has necessary strength against a radial force.

【0033】フレーム12を配置するトンネルの側部に
は、前述のように掘削機1のグリッパー3が押し付けら
れるが、溝形鋼12aにより四辺形状に形成したフレー
ム12は、グリッパー3の圧力(押付力)を受けぬよ
う、その押付面3b(図3等)と形状および寸法を合わ
せている。すなわち、フレーム12の溝形鋼12aの内
側縁は押付面3bと同様の四辺形をなすようにし、その
内側縁がトンネルの周方向に有する長さは図3のように
押付面3bよりもわずかに大きい程度とし、図2のよう
に長手方向に有する長さは、隣接する二つのフレーム1
2の内側にグリッパー3がちょうど入る程度に定めてい
る。図4のようにグリッパー3の中ほどには、フレーム
12の溝形鋼12a(背中合わせに結合された一対)と
の接触を避けるためのスリット3cを形成しているの
で、二つのフレーム12の内側にグリッパー3を入れる
ことも可能なのである。
As described above, the gripper 3 of the excavator 1 is pressed against the side of the tunnel in which the frame 12 is disposed, and the frame 12 formed into a quadrilateral shape by the channel steel 12a is pressed by the gripper 3 (pressing force). The pressing surface 3b (FIG. 3 and the like) has the same shape and size as the pressing surface 3b so as not to receive the force. That is, the inner edge of the channel steel 12a of the frame 12 forms a quadrilateral similar to the pressing surface 3b, and the length of the inner edge in the circumferential direction of the tunnel is smaller than that of the pressing surface 3b as shown in FIG. 2 and the length in the longitudinal direction as shown in FIG.
It is determined that the gripper 3 just fits inside the inside 2. As shown in FIG. 4, a slit 3 c is formed in the middle of the gripper 3 to avoid contact with the channel steel 12 a (a pair joined back to back) of the frame 12. It is also possible to put the gripper 3 in the.

【0034】この支保10は、図1のとおり上部に鉄板
つきのライナーフレーム11を配置するものであるた
め、鉄骨等のみを設けた場合よりも支保としての能力が
高く、比較的軟質の地山部分に設けるのに好適である。
上記のようにルーフ6のすぐ後ろの部分で組み立てら
れ、しかも円筒状に組まれた段階で、従来の矢板に相当
する鉄板がすでに上部に存在することになるので、作業
空間を安定的に確保し作業負担を軽くするという利点も
ある。
Since the support 10 has the liner frame 11 with an iron plate disposed thereon as shown in FIG. 1, it has a higher capacity as a support than a case where only a steel frame or the like is provided, and has a relatively soft ground portion. It is preferable to provide the
As described above, the iron plate corresponding to the conventional sheet pile already exists at the upper part when assembled at the portion immediately behind the roof 6 and assembled into a cylindrical shape, so that a stable working space is secured. Another advantage is that the work load is reduced.

【0035】しかしこの支保10には、さらに軟質の部
分を含むなど地質が大幅に変化する場合にも地質に応じ
た適切な補強を可能にする−という際だった特徴があ
る。側部に配置したフレーム12が、溝を内側に向けて
四辺形状の囲いとなるように溝形鋼12aを一体化した
ものであるため、それをコンクリート施工用の型枠とし
て利用することも可能だからである。つまり、溝を内側
に向けた溝形鋼12aにはコンクリートを保持させ得る
ことから、地質がとくに不安定な箇所では、そのフレー
ム12を型枠(ただし、取り除くことのない型枠)とし
てトンネル内周面に簡単にコンクリートの壁を構成でき
るのである。コンクリートの壁は、溝形鋼12aで囲ま
れたトンネル内周面の上に、吹き付けその他の手段によ
ってコンクリートを充填する。充填する位置はグリッパ
ー3の前方でも後方でもよい。
However, this support 10 has an outstanding feature that enables appropriate reinforcement in accordance with the geology even when the geology greatly changes, for example, including a soft portion. Since the frame 12 arranged on the side is formed by integrating the channel steel 12a so that the groove is directed inward and forms a quadrilateral enclosure, it can be used as a formwork for concrete construction. That's why. In other words, concrete can be held in the channel steel 12a with the groove facing inward. Therefore, in places where geology is particularly unstable, the frame 12 is used as a formwork (but not removed) in the tunnel. A concrete wall can be easily constructed on the peripheral surface. The concrete wall is filled with concrete by spraying or other means on the inner peripheral surface of the tunnel surrounded by the channel steel 12a. The filling position may be in front of or behind the gripper 3.

【0036】この実施形態においては、コンクリートを
打つ手段として、図4のように袋詰めコンクリート15
をグリッパー3の力で加圧する方法をとっている。袋詰
めコンクリート15は、加圧して脱水することにより即
硬化する性質を有するコンクリート材を、水透過性のあ
る袋に詰めたものである。このようなコンクリート15
を、グリッパー3の直前の位置でフレーム12の内側に
袋ごと入れれば、そのコンクリート15はグリッパー3
とトンネルの内周面(壁面A)との間にはさまれて圧力
を受け、脱水されて速やかに硬化する。前述したよう
に、フレーム12において溝形鋼12aが囲む内側の寸
法はグリッパー3の押付面3bの寸法に近いため、コン
クリート15は広くグリッパー3と接触し、好ましい状
態で加圧される。コンクリート15を介してグリッパー
3をトンネル内周面に押し付けることになるが、コンク
リート15がグリッパー3の押付面3bとトンネルの壁
面Aとの双方に対して密に接触し、しかも加圧中に硬化
を始めるため、グリッパー3には十分に強い支持力がも
たらされる。
In this embodiment, as a means for hitting concrete, as shown in FIG.
Is pressed by the force of the gripper 3. The bag-packed concrete 15 is formed by packing a concrete material having a property of being immediately cured by dehydration under pressure in a water-permeable bag. Such concrete 15
Is put inside the frame 12 at a position immediately before the gripper 3, and the concrete 15 is
And between the inner surface of the tunnel (wall A) and receives pressure, dehydrated and hardened quickly. As described above, since the inner size of the frame 12 surrounded by the channel steel 12a is close to the size of the pressing surface 3b of the gripper 3, the concrete 15 contacts the gripper 3 widely and is pressed in a preferable state. The gripper 3 is pressed against the inner peripheral surface of the tunnel through the concrete 15. The concrete 15 comes into close contact with both the pressing surface 3b of the gripper 3 and the wall A of the tunnel, and hardens during pressurization. , The gripper 3 is provided with a sufficiently strong supporting force.

【0037】支保10については、地質等に応じてさら
に別の補強を行うこともできる。たとえば、図1(a)に
示す構成では支保として能力的に不十分だが上記のよう
にコンクリートを打つ必要はないという場合には、フレ
ーム12(図1(b))に代えて図1(c)に示すフレーム
14をトンネルの側部に配置する。フレーム14は、フ
レーム12と同様の溝形鋼14aからなる四辺形枠の外
側面に金網14bを張ったものである。これを用いる
と、トンネル内周面からの小さな崩落を金網14bの作
用で防止することができる。また、このフレーム14を
配置した部分においても、その溝形鋼14aを型枠に利
用して上述のようにコンクリートを打つことが可能であ
る。
The support 10 can be further reinforced according to the geology and the like. For example, in the case where the structure shown in FIG. 1A is insufficient in capacity as a support but it is not necessary to hit concrete as described above, the frame 12 (FIG. 1B) may be used instead of the frame 12 (FIG. 1B). ) Is placed on the side of the tunnel. The frame 14 is formed by stretching a wire mesh 14b on the outer surface of a quadrangular frame formed of the same channel steel 14a as the frame 12. When this is used, small collapse from the inner peripheral surface of the tunnel can be prevented by the action of the wire mesh 14b. Also, in the portion where the frame 14 is arranged, it is possible to use the grooved steel 14a as a formwork to strike concrete as described above.

【0038】そのほか、地質がむしろ安定している箇所
においては、支保10を、図5のような支保20に変更
することも考えられる。支保20は、図1の支保10と
同一のライナーフレーム11およびフレーム12を同じ
くトンネルの下部および側部にそれぞれ配置し、上部に
は、円弧状のビームフレーム23を架け渡している。地
質が安定している箇所では、軽量で組み立てやすいこの
ような支保20が好適である(もっとも、安定度のとく
に高い岩盤部分等では支保は不要である)。
In addition, in places where the geology is rather stable, the support 10 may be changed to a support 20 as shown in FIG. The support 20 has the same liner frame 11 and frame 12 as the support 10 shown in FIG. In locations where the geology is stable, such supports 20 that are lightweight and easy to assemble are suitable (although supports are not necessary in rock parts where stability is particularly high).

【0039】[0039]

【発明の効果】請求項1に記載のトンネル支保は、リン
グ状の鉄骨からなる従来の支保と同様にトンネル壁面の
崩落等を防止し、また、いわゆるオープン型の掘削機に
おけるグリッパーの機能を妨げないこと等に加え、つぎ
のような効果を有する。すなわち、 a) コンクリート施工用の型枠ともなる囲いをなすよう
に鉄骨が架け渡されているため、その鉄骨の内側にコン
クリートを打ってトンネル壁面の補強を行うことがで
き、しかもそれが容易である。したがって、トンネルの
内周面に沿って同じ支保を構成していきながらも、地質
の状況に応じて適宜その支保の強度を増すことができ
る。
The tunnel support according to the first aspect of the present invention prevents the collapse of the tunnel wall and the like, and prevents the function of the gripper in the so-called open type excavator, similarly to the conventional support made of a ring-shaped steel frame. It has the following effects in addition to the absence. A) Since the steel frame is hung so as to form an enclosure that also serves as a formwork for concrete construction, concrete can be struck inside the steel frame to reinforce the tunnel wall, and it is easy and easy. is there. Therefore, while the same support is formed along the inner peripheral surface of the tunnel, the strength of the support can be appropriately increased according to the geological condition.

【0040】請求項2に記載したトンネル支保の組立用
フレームは、組み立てられることによって請求項1のト
ンネル支保となり上記a)の効果をもたらすほか、 b) 一般的なシールド掘進機が支保として常用するセグ
メントとは形状や組み立て方法について本質的な差がな
いため、通常のセグメントエレクター等によって簡単に
組み立てられる。しかも、鉄骨の内側縁を通して掘削機
のグリッパーをトンネルの内周面に押し付けさせるべ
く、コンクリートや鉄板製の厚い壁を有してはいないの
で、上記のようなセグメントよりもかなり軽量である。
軽量であるため、低コストで製造され、取り扱いも容易
である。
The frame for assembling the tunnel support according to the second aspect becomes the tunnel support of the first aspect by being assembled to provide the effect of the above a), and b) a general shield machine is commonly used as the support. Since there is no essential difference in shape and assembling method from the segment, it can be easily assembled by a normal segment erector or the like. In addition, since there is no thick wall made of concrete or iron plate to press the excavator gripper against the inner peripheral surface of the tunnel through the inner edge of the steel frame, the segment is considerably lighter than the above segment.
Because it is lightweight, it is manufactured at low cost and is easy to handle.

【0041】請求項3の組立用フレームは、a)・b)の効
果に加え、 c) 金網を有することによりトンネル内周面からの小さ
な崩落を防止できるので、地質等に応じてトンネル壁面
を好適に補強することができる。また、金網があるため
に、上記a)のようにコンクリートを打つ場合にはその保
持にすぐれており、好ましい。
According to the third aspect of the present invention, in addition to the effects of a) and b), since the c) having the wire mesh can prevent a small collapse from the inner peripheral surface of the tunnel, the tunnel wall can be formed in accordance with the geology and the like. It can be suitably reinforced. In addition, because of the presence of a wire mesh, when concrete is hit as in the above a), it is excellent in holding the concrete, which is preferable.

【0042】また、請求項4の組立用フレームは、 d) 掘削機のグリッパーを鉄骨の内側縁内いっぱいに通
過させ、トンネル内周面のうち鉄骨で囲まれた部分のほ
ぼ全面をその押付面にて押さえさせることができるの
で、袋詰めコンクリートを鉄骨の内側に充填してその上
からグリッパーを効かせるという方法をとる場合に、そ
のコンクリートに対して好適に圧力をかけることができ
る。
The frame for assembly according to claim 4 d) allows the gripper of the excavator to pass all the way through the inner edge of the steel frame, and presses almost the entire surface of the inner peripheral surface of the tunnel surrounded by the steel frame against the pressing surface. Therefore, when a method is used in which bagged concrete is filled into the inside of a steel frame and a gripper is applied thereon, pressure can be suitably applied to the concrete.

【0043】請求項5に記載したトンネル支保の施工方
法によれば、上記a)の効果が得られるほか、 e) 地質がかなり不安定である場合等に、コンクリート
により簡単かつ適切にトンネル壁面を補強して高強度の
トンネル支保を構成できる。そのため、オープン型の掘
削機によってトンネルを掘削しはじめたにもかかわらず
軟弱地盤が現れた場合などにも、同じ掘削機で円滑に掘
削を続行することができる。
According to the construction method of the tunnel support described in claim 5, in addition to the effect of the above a), e) when the geology is considerably unstable, etc., the tunnel wall surface can be easily and appropriately made of concrete. High strength tunnel support can be constructed by reinforcement. Therefore, even when soft ground appears even though the tunnel has been excavated by the open excavator, excavation can be smoothly continued by the same excavator.

【0044】請求項6の施工方法なら、上記a)・e)に加
え、 f) コンクリートの壁を含む高強度の支保を、掘削機内
の比較的前方の位置で極めて簡単に構成することができ
る。コンクリートの即硬化性に基づいて、高強度の支保
が短時間で完成するほか、コンクリートの打設作業を自
動化することも可能である。掘削機のグリッパーを使用
するため、専用の加圧・脱水手段を用意する必要がない
という利点もある。
According to the construction method of the sixth aspect, in addition to the above-mentioned a) and e), f) a high-strength support including a concrete wall can be very easily formed at a relatively forward position in the excavator. . Based on the immediate hardening of concrete, high-strength supports can be completed in a short time, and it is also possible to automate the concrete placing operation. Since the gripper of the excavator is used, there is an advantage that it is not necessary to provide a dedicated pressurizing / dehydrating means.

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

【図1】発明の実施について一形態を示す図である。図
1(a)は、トンネルの内周面に沿って組み立てられた支
保10の斜視図、同(b)は、その支保10に組み込まれ
た組立用フレーム12の斜視図、また同(c)は、やはり
支保10に組み込むことのできる別の組立用フレーム1
4を示す斜視図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating one embodiment of the present invention. FIG. 1A is a perspective view of a support 10 assembled along the inner peripheral surface of the tunnel, FIG. 1B is a perspective view of an assembly frame 12 incorporated in the support 10, and FIG. Is another assembly frame 1 which can also be incorporated into the support 10
FIG.

【図2】上記のトンネルを掘削するのに使用する掘削機
1について全体を示す側面図である。
FIG. 2 is a side view showing the entire excavator 1 used for excavating the tunnel.

【図3】図2の掘削機1についての横断面図である。図
2におけるL−L断面を左半分に図示し、R−R断面を
右半分に図示している。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the excavator 1 of FIG. The LL section in FIG. 2 is shown in the left half, and the RR section is shown in the right half.

【図4】図2におけるIV−IVの断面図であり、トンネル
の内周面付近を示している。
FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2, showing the vicinity of the inner peripheral surface of the tunnel.

【図5】図1(a)の支保10とは一部が異なる他の支保
20についての斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of another support 20 which is partially different from the support 10 of FIG. 1 (a).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 掘削機 2 カッター 3 グリッパー 10・20 トンネル支保 12・14 組立用フレーム 12a・14a 溝形鋼(鉄骨) 14b 金網 15 袋詰めコンクリート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Excavator 2 Cutter 3 Gripper 10.20 Tunnel support 12.14 Assembly frame 12a / 14a Channel steel (steel frame) 14b Wire mesh 15 Bagged concrete

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 グリッパーをトンネルの内周面に押し付
ける形式の掘削機がトンネルを掘削する場合、そのトン
ネルの内側に組み立てられる支保であって、トンネルの
内周面に沿って多数の湾曲した多辺形をえがくよう鉄骨
が架け渡され、その鉄骨が、当該多辺形の辺の内側を通
して上記グリッパーをトンネルの内周面に押し付けさせ
得るように配置されているとともに、コンクリート施工
用の型枠となり得る囲いを形成していることを特徴とす
るトンネル支保。
When an excavator of the type that presses a gripper against the inner peripheral surface of a tunnel excavates a tunnel, the excavator is a support that is assembled inside the tunnel and has a number of curved multi-pieces along the inner peripheral surface of the tunnel. A steel frame is bridged over the side of the polygon, and the steel frame is arranged so that the gripper can be pressed against the inner peripheral surface of the tunnel through the inside of the side of the polygon and a formwork for concrete construction. A tunnel support characterized by forming an enclosure that can be used.
【請求項2】 グリッパーをトンネルの内周面に押し付
ける形式の掘削機がトンネルを掘削する場合、そのトン
ネルの内側に組み立てられて支保とされる組立用フレー
ムであって、 トンネルの内周面に沿いながら他の組立用フレームと各
辺を接して配置され得る湾曲した多辺形をなし、組み立
てられた状態で当該多辺形の辺の内側を通して上記グリ
ッパーをトンネルの内周面に押し付けさせ得るように各
辺に沿って鉄骨を有し、その鉄骨がコンクリート施工用
の型枠となり得る囲いを形成していることを特徴とする
トンネル支保の組立用フレーム。
2. An excavator of the type for pressing a gripper against an inner peripheral surface of a tunnel, when excavating a tunnel, is an assembling frame that is assembled and supported inside the tunnel, and is provided on an inner peripheral surface of the tunnel. Forming a curved polygon that can be arranged along each side with another assembly frame while being along, and in the assembled state, the gripper can be pressed against the inner peripheral surface of the tunnel through the inside of the side of the polygon. A steel frame along each side as described above, and the steel frame forms an enclosure that can be used as a formwork for concrete construction.
【請求項3】 鉄骨のうちトンネルの内周面に沿う外向
きの面に、金網が取り付けられていることを特徴とする
請求項2に記載のトンネル支保の組立用フレーム。
3. The frame for assembling a tunnel support according to claim 2, wherein a wire mesh is attached to an outer surface of the steel frame along the inner peripheral surface of the tunnel.
【請求項4】 鉄骨の内側縁にて形成される多辺形が、
上記グリッパーの押付面の外側縁と同様の形状および寸
法を有することを特徴とする請求項2または3に記載の
トンネル支保の組立用フレーム。
4. A polygon formed at an inner edge of a steel frame,
The frame for assembling a tunnel support according to claim 2 or 3, wherein the frame has the same shape and dimensions as the outer edge of the pressing surface of the gripper.
【請求項5】 後部のグリッパーをトンネルの内周面に
押し付ける形式の掘削機がトンネルを掘削する場合、 上記グリッパーよりも前方の位置で、トンネルの内周面
に沿って多数の湾曲した多辺形をえがくように鉄骨を架
け渡すことにより、当該多辺形の辺の内側を通して上記
グリッパーをトンネルの内周面に押し付けさせ得るよう
にその鉄骨を配置し、かつ、コンクリート施工用の型枠
となり得る囲いをその鉄骨にて形成し、その後、鉄骨が
形成する囲いの内側であってトンネル内周面に接する部
分にコンクリートを打つことを特徴とするトンネル支保
の施工方法。
5. An excavator that presses a rear gripper against an inner peripheral surface of a tunnel when excavating a tunnel, a plurality of curved multi-sides along the inner peripheral surface of the tunnel at a position forward of the gripper. By bridging the steel frame so as to draw the shape, the steel frame is arranged so that the gripper can be pressed against the inner peripheral surface of the tunnel through the inside of the side of the polygon, and it becomes a formwork for concrete construction. A method for constructing a tunnel support, comprising: forming an enclosure to be obtained from the steel frame; and thereafter, placing concrete inside a portion of the enclosure formed by the steel frame and in contact with an inner peripheral surface of the tunnel.
【請求項6】 加圧・脱水することにより即硬化する袋
詰めのコンクリートを、上記グリッパーよりも前方の位
置で、上記鉄骨が形成する囲いの内側であってトンネル
内周面に接する部分に充填し、当該袋詰めコンクリート
を介して上記のグリッパーをトンネルの内周面に押し付
けることによりコンクリートを打つことを特徴とする請
求項5に記載のトンネル支保の施工方法。
6. A bag-filled concrete that is immediately hardened by pressurization and dehydration is filled in a portion in front of the gripper and inside the enclosure formed by the steel frame and in contact with the inner peripheral surface of the tunnel. The method according to claim 5, wherein the concrete is struck by pressing the gripper against the inner peripheral surface of the tunnel through the bagged concrete.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108240224A (en) * 2017-12-28 2018-07-03 上海市机械施工集团有限公司 Shield launching counter force system and its construction method
CN113605913A (en) * 2021-09-01 2021-11-05 东莞理工学院 Rock underground passage construction method

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CN113605913B (en) * 2021-09-01 2024-05-07 东莞理工学院 Rock underground passage construction method

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