JPH10153081A - Tunnel excavating device and tunnel excavating method - Google Patents

Tunnel excavating device and tunnel excavating method

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JPH10153081A
JPH10153081A JP32783496A JP32783496A JPH10153081A JP H10153081 A JPH10153081 A JP H10153081A JP 32783496 A JP32783496 A JP 32783496A JP 32783496 A JP32783496 A JP 32783496A JP H10153081 A JPH10153081 A JP H10153081A
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JP
Japan
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face
groove
chain cutter
tunnel
support plate
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JP32783496A
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Japanese (ja)
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JP3833321B2 (en
Inventor
Yoshiyuki Haga
佳之 芳賀
Hideo Imai
英雄 今井
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Mitsui Miike Machinery Co Ltd
Mitsui Miike Engineering Corp
Hazama Corp
Original Assignee
Mitsui Miike Machinery Co Ltd
Hazama Gumi Ltd
Mitsui Miike Engineering Corp
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Publication date
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the joined state of timbering plates, keep the self- sustaining property of a tunnel face, and dispense with reinforcing work by inclinatorily forming the timbering plate against the face, inclining the face, or inclining it in steps for an excavation. SOLUTION: A through groove excavating chain cutter 101 is advanced forward toward a tunnel face along the outer periphery of the face as it approaches the vertex, it is moved backward as it is lowered from the vertex, it is rotated in an arch shape, and a hardening material 141 is filled in an arch-shaped through groove 102 to form an arch-shaped timbering plate 103. The portion surrounded by the arch-shaped timbering plate 103 is inclinatorily excavated toward the face to slantly form a tunnel face plane 200. When the timbering plate 103 is inclinatorily formed against the face, the positioning accuracy of the end face of the timbering plate 103 is increased, and the joined state of the timbering plates 103 is improved. The face plane 200 is inclined against the face or inclined in steps for excavation, the self-sustaining property of the face plane 200 is maintained, the face plane 200 of a large cross section or the soft ground is prevented from being collapsed, and no reinforcing work is required.

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、トンネルを掘進す
る場合に用いられるトンネル掘進装置およびトンネル掘
進工法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tunnel excavation device and a tunnel excavation method used for excavating a tunnel.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、トンネルを掘進する場合に用いら
れるトンネル掘進工法としては、特公昭61−2451
2号公報、特公平4−63198号公報、特公平6−5
8034号公報等で、アーチ状の透かし溝を掘削し、そ
のアーチ状の透かし溝内に瞬間硬化性コンクリートを充
填し、アーチ状の支保版を形成するトンネル掘進工法が
提案されている。また、特許番号第2519380号特
許公報では、円筒状の支保版を形成するトンネル掘進工
法および装置が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a tunnel excavation method used for excavating a tunnel is disclosed in Japanese Patent Publication No. Sho 61-2451.
No. 2, Japanese Patent Publication No. 4-63198, Japanese Patent Publication No. 6-5
No. 8034 proposes a tunnel excavation method in which an arch-shaped open groove is excavated, and the arch-shaped open groove is filled with instantly hardenable concrete to form an arch-shaped support plate. Japanese Patent No. 2519380 discloses a tunnel excavation method and apparatus for forming a cylindrical support plate.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の特公昭
61−24512号公報、特公平4−63198号公
報、特公平6−58034号公報等のアーチ状の支保版
を形成する工法、および特許番号第2519380号特
許公報の円筒状の支保版を形成するトンネル掘進工法お
よび装置では、支保版はトンネルの軸芯に垂直に形成さ
れる。 このため、切羽面をトンネルの軸芯に垂直に掘
削した場合、特に、大断面あるいは軟弱地盤の切羽面の
ときに切羽面の自立性が保持できずに崩落する危険性が
あった。そこで、切羽面の自立性を保持し、崩落を防止
するために、この切羽面にロックボルトを貫入し、コン
クリートを吹き付ける等の補強工事が必要であった。ま
た、トンネルの軸芯に垂直な支保版を形成して、切羽面
の自立性を保持するために、切羽面を前倒しに傾斜し
て、あるいは、前倒しに階段状に傾斜して掘削した場合
には、次の支保版の端面を、トンネルの軸芯に垂直に形
成することが困難となる。 すなわち、次の支保版の端
面を、無理にトンネルの軸芯に垂直に形成すると、下部
においては、切羽面から奥深い所に、次の支保版の端面
を形成しなければならないため作業が困難となり、次の
支保版の端面の位置決め精度が悪くなる。 この結果、
支保版と次の支保版の接合状態が悪くなるという問題点
があった。そこで、本発明は、支保版を切羽に向かって
傾斜して形成することにより、支保版と次の支保版の接
合状態を良好にし、さらに、切羽面を切羽に向かって傾
斜して、あるいは、階段状に傾斜して掘削して、切羽面
の自立性を保持することにより、特に、大断面あるいは
軟弱地盤の切羽面が崩落することを防止し、これにより
切羽面の補強工事を不要にするトンネル掘進装置および
トンネル掘進工法を提供することを目的とする。
However, the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 61-24512, Japanese Patent Publication No. 4-63198, Japanese Patent Publication No. 6-58034, and the like have a method of forming an arch-shaped support plate, and a patent. In the tunneling method and apparatus for forming a cylindrical support plate disclosed in Japanese Patent No. 2519380, the support plate is formed perpendicular to the axis of the tunnel. For this reason, when the face is excavated perpendicularly to the axis of the tunnel, there is a risk that the face may not be able to maintain its independence, particularly when it is a large section or a face of soft ground, and may collapse. Therefore, in order to maintain the independence of the face and to prevent the face from falling, reinforcement work such as penetration of a rock bolt into the face and spraying of concrete has been required. In addition, in order to form a support plate perpendicular to the axis of the tunnel and to maintain the independence of the face face, when excavating the face face inclining forward or inclining stepwise forward It is difficult to form the end face of the next support plate perpendicular to the axis of the tunnel. That is, if the end face of the next support plate is forcibly formed perpendicular to the axis of the tunnel, the work becomes difficult because the end face of the next support plate must be formed deep in the lower part from the face face. Then, the positioning accuracy of the end face of the next support plate is deteriorated. As a result,
There is a problem that the bonding state between the support plate and the next support plate is deteriorated. Therefore, the present invention improves the bonding state between the support plate and the next support plate by forming the support plate inclining toward the face, and further inclining the face face toward the face, or By excavating in a stepwise manner and maintaining the independence of the face, it is particularly possible to prevent the face of a large cross section or soft ground from collapsing, thereby making it unnecessary to reinforce the face. An object of the present invention is to provide a tunnel excavation device and a tunnel excavation method.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、トンネルの下
盤上を走行するように構成される走行装置と、前記走行
装置に固定され、トンネル断面と相似形のアーチ状ガイ
ド枠と、前記アーチ状ガイド枠に沿って移動される移動
フレームと、前記移動フレームに固定され、切羽に向か
って、斜め上向きに伸長するチェーンカッタ用ガイド部
材と、前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って移動さ
れるように設けられ、前記トンネルの長手方向に伸長
し、循環駆動されることにより、前記切羽の外周に沿っ
て透かし溝を掘削する透かし溝掘削用チェーンカッタ
と、前記透かし溝掘削用チェーンカッタと共に移動する
ように設けられ、前記透かし溝に硬化性材料を注入し、
アーチ状支保版を形成する硬化性材料注入管と、前記透
かし溝掘削用チェーンカッタが、前記移動フレームと共
に前記アーチ状ガイド枠の頂点に近付くに従い、前記透
かし溝掘削用チェーンカッタを、前記チェーンカッタ用
ガイド部材に沿って前記切羽に向かって前進させ、前記
透かし溝掘削用チェーンカッタが、前記移動フレームと
共に前記アーチ状ガイド枠の前記頂点から下がるに従
い、前記透かし溝掘削用チェーンカッタを、前記チェー
ンカッタ用ガイド部材に沿って前記切羽に向かって後方
に移動させ、前記アーチ状支保版が、前記切羽に向かっ
て傾斜して形成されるように制御する制御装置と、から
成ることを特徴とするトンネル掘進装置である。
According to the present invention, there is provided a traveling device configured to travel on a lower plate of a tunnel, an arch-shaped guide frame fixed to the traveling device and having a shape similar to the cross section of the tunnel. A moving frame that is moved along the arch-shaped guide frame, a chain cutter guide member that is fixed to the moving frame and extends diagonally upward toward the face, and is moved along the chain cutter guide member. Is provided in such a manner that it extends in the longitudinal direction of the tunnel and is driven by circulation, thereby moving together with the open-groove digging chain cutter for digging the open-groove groove along the outer periphery of the face and the open-groove digging chain cutter. Injecting a curable material into the openwork groove,
As the curable material injection pipe forming the arch-shaped support plate and the open-groove groove excavating chain cutter approach the vertex of the arch-shaped guide frame together with the moving frame, the open-groove groove excavating chain cutter is replaced with the chain cutter. Forward along the guide member toward the cutting face, and as the chain cutter for excavating the open groove is lowered from the apex of the arch-shaped guide frame together with the moving frame, the chain cutter for excavating the open groove is moved into the chain. A control device that moves rearward toward the face along the cutter guide member and controls the arch-shaped support plate to be formed so as to be inclined toward the face. It is a tunnel excavation device.

【0005】さらに、本発明は、上記トンネル掘進装置
において、前記制御装置の代わりに、前記透かし溝掘削
用チェーンカッタが、前記移動フレームと共に前記アー
チ状ガイド枠の頂点に近付くに従い、前記走行装置を、
前記切羽に向かって前進させ、前記透かし溝掘削用チェ
ーンカッタが、前記移動フレームと共に前記アーチ状ガ
イド枠の前記頂点から下がるに従い、前記走行装置を、
前記切羽に向かって後方に移動させ、前記アーチ状支保
版が、前記切羽に向かって傾斜して形成されるように制
御する制御装置を備える。
Further, the present invention provides the tunnel excavation device, wherein the traveling device is moved in accordance with the approach of the watermark groove excavation chain cutter together with the moving frame toward the vertex of the arched guide frame instead of the control device. ,
Advancing toward the face, as the open-groove excavation chain cutter descends from the apex of the arch-shaped guide frame together with the moving frame, the traveling device,
A control device is provided for moving the arched support plate backward toward the face and controlling the arch-shaped support plate to be inclined toward the face.

【0006】さらに、本発明は、上記トンネル掘進装置
において、前記制御装置の代わりに、前記透かし溝掘削
用チェーンカッタが、前記移動フレームと共に前記アー
チ状ガイド枠の頂点に近付くに従い、前記透かし溝掘削
用チェーンカッタを、前記チェーンカッタ用ガイド部材
に沿って前記切羽に向かって前進させると共に、前記走
行装置を、前記切羽に向かって前進させ、前記透かし溝
掘削用チェーンカッタが、前記移動フレームと共に前記
アーチ状ガイド枠の前記頂点から下がるに従い、前記透
かし溝掘削用チェーンカッタを、前記チェーンカッタ用
ガイド部材に沿って前記切羽に向かって後方に移動させ
ると共に、前記走行装置を、前記切羽に向かって後方に
移動させ、前記アーチ状支保版が、前記切羽に向かって
傾斜して形成されるように制御する制御装置を備える。
Further, the present invention relates to the tunnel excavation device, wherein the watermark groove excavation chain cutter is moved together with the moving frame toward the vertex of the arched guide frame instead of the control device. A chain cutter is advanced along the chain cutter guide member toward the face, and the traveling device is advanced toward the face, and the open-groove excavation chain cutter is moved together with the moving frame. As it descends from the apex of the arched guide frame, the open-groove excavating chain cutter is moved rearward toward the face along the chain cutter guide member, and the traveling device is moved toward the face. Moving backward, the arch-shaped support plate is formed inclined toward the face. A control unit for controlling so.

【0007】さらに、本発明は、トンネルの下盤上を走
行するように構成される走行装置と、前記走行装置に固
定され、トンネル断面と相似形で、切羽に向かって傾斜
するアーチ状ガイド枠と、前記アーチ状ガイド枠に沿っ
て移動される移動フレームと、前記移動フレームに固定
され、前記切羽に向かって、斜め上向きに伸長するチェ
ーンカッタ用ガイド部材と、前記チェーンカッタ用ガイ
ド部材に沿って移動されるように設けられ、前記トンネ
ルの長手方向に伸長し、循環駆動されることにより、前
記切羽の外周に沿って透かし溝を掘削する透かし溝掘削
用チェーンカッタと、前記透かし溝掘削用チェーンカッ
タと共に移動するように設けられ、前記透かし溝に硬化
性材料を注入し、前記切羽に向かって傾斜するようにア
ーチ状支保版を形成する硬化性材料注入管と、から成る
ことを特徴とするトンネル掘進装置である。
Further, the present invention relates to a traveling device configured to travel on a lower plate of a tunnel, and an arch-shaped guide frame fixed to the traveling device and having a shape similar to the cross section of the tunnel and inclined toward a face. A moving frame that is moved along the arch-shaped guide frame, a chain cutter guide member that is fixed to the moving frame and extends obliquely upward toward the face, and along the chain cutter guide member. A chain cutter for digging an open groove along the outer periphery of the face by extending the tunnel in the longitudinal direction of the tunnel and being driven to circulate; A curable material is provided to move with the chain cutter, and a curable material is injected into the open groove, and an arch-shaped support plate is formed so as to be inclined toward the face. A tunnel boring apparatus, comprising the a curable material injection tube.

【0008】さらに、本発明は、直前の上記トンネル掘
進装置において、前記透かし溝掘削用チェーンカッタ
が、前記移動フレームと共に前記アーチ状ガイド枠の頂
点に近付くに従い、前記透かし溝掘削用チェーンカッタ
を、前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って前記切羽
に向かって前進させ、前記透かし溝掘削用チェーンカッ
タが、前記移動フレームと共に前記アーチ状ガイド枠の
前記頂点から下がるに従い、前記透かし溝掘削用チェー
ンカッタを、前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って
前記切羽に向かって後方に移動させ、前記アーチ状支保
版が、前記切羽に向かって傾斜して形成されるように制
御する制御装置を備える。
Further, the present invention provides the tunnel excavating apparatus immediately before, wherein the open-groove excavation chain cutter is moved along with the moving frame toward the vertex of the arched guide frame. Advancing toward the face along the chain cutter guide member, the watermark groove excavation chain cutter descends from the apex of the arch-shaped guide frame together with the moving frame, and the watermark groove excavation chain cutter is moved. A control device that moves rearward toward the face along the guide member for the chain cutter and controls the arch-shaped support plate to be formed so as to be inclined toward the face.

【0009】さらに、本発明は、直前の上記トンネル掘
進装置において、前記透かし溝掘削用チェーンカッタ
が、前記移動フレームと共に前記アーチ状ガイド枠の頂
点に近付くに従い、前記走行装置を、前記切羽に向かっ
て前進させ、前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、前
記移動フレームと共に前記アーチ状ガイド枠の前記頂点
から下がるに従い、前記走行装置を、前記切羽に向かっ
て後方に移動させ、前記アーチ状支保版が、前記切羽に
向かって傾斜して形成されるように制御する制御装置を
備える。
Further, the present invention provides the tunnel excavation device immediately before, wherein the traveling device is moved toward the face as the chain cutter for excavating the open groove approaches the vertex of the arch-shaped guide frame together with the moving frame. As the chain cutter for excavating the openwork groove descends from the vertex of the arched guide frame together with the moving frame, the traveling device is moved rearward toward the face, and the arched support plate is moved. And a control device for controlling to be formed so as to be inclined toward the face.

【0010】さらに、本発明は、直前の上記トンネル掘
進装置において、前記透かし溝掘削用チェーンカッタ
が、前記移動フレームと共に前記アーチ状ガイド枠の頂
点に近付くに従い、前記透かし溝掘削用チェーンカッタ
を、前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って前記切羽
に向かって前進させると共に、前記走行装置を、前記切
羽に向かって前進させ、前記透かし溝掘削用チェーンカ
ッタが、前記移動フレームと共に前記アーチ状ガイド枠
の前記頂点から下がるに従い、前記透かし溝掘削用チェ
ーンカッタを、前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿っ
て前記切羽に向かって後方に移動させると共に、前記走
行装置を、前記切羽に向かって後方に移動させ、前記ア
ーチ状支保版が、前記切羽に向かって傾斜して形成され
るように制御する制御装置を備える。
Further, the present invention provides the tunnel excavating device immediately before, wherein the open-groove excavation chain cutter is moved along with the moving frame toward the vertex of the arch-shaped guide frame. Along with the chain cutter, the advancing device is moved toward the face along the guide member, and the traveling device is advanced toward the face, and the open-groove groove excavating chain cutter is moved along with the moving frame into the arched guide frame. As it descends from the apex, the watermark groove excavation chain cutter is moved rearward toward the face along the chain cutter guide member, and the traveling device is moved rearward toward the face, A control for controlling the arch-shaped support plate so as to be inclined toward the face. Comprising a device.

【0011】さらに、本発明は、トンネルの内周壁を押
圧するように伸長可能な第1のグリッパを有し、前記ト
ンネル内に前記トンネルと同心的に配置される第1の円
筒部と、前記内周壁を押圧するように伸長可能な第2の
グリッパを有し、前記第1の円筒部と、ほぼ同一の直径
に形成され、前記トンネル内に前記第1の円筒部と同心
的に配置される第2の円筒部と、前記第1の円筒部と前
記第2の円筒部の間に設けられ、伸縮することより、前
記第1の円筒部と前記第2の円筒部とを、近接あるいは
離隔させる伸縮装置と、前記第2の円筒部の先端に、前
記第2の円筒部と同心的に、かつ、前記第2の円筒部に
対して回転可能に設けられる回転フレームと、前記回転
フレームに固定され、前記第2の円筒部の側から切羽に
向かって、斜めに拡がるように伸長するチェーンカッタ
用ガイド部材と、前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿
って移動されるように設けられ、前記トンネルの長手方
向に伸長し、循環駆動されることにより、前記切羽の外
周に沿って透かし溝を掘削する透かし溝掘削用チェーン
カッタと、前記透かし溝掘削用チェーンカッタと共に移
動するように設けられ、前記透かし溝に硬化性材料を注
入し、円筒状支保版または螺旋状支保版を形成する硬化
性材料注入管と、前記透かし溝掘削用チェーンカッタ
が、前記回転フレームと共に前記第2の円筒部の頂点に
近付くに従い、前記透かし溝掘削用チェーンカッタを、
前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って前記切羽に向
かって前進させ、前記透かし溝掘削用チェーンカッタ
が、前記回転フレームと共に前記第2の円筒部の前記頂
点から下がるに従い、前記透かし溝掘削用チェーンカッ
タを、前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って前記切
羽に向かって後方に移動させ、前記円筒状支保版または
前記螺旋状支保版が、前記切羽に向かって傾斜して形成
されるように制御する制御装置と、から成ることを特徴
とするトンネル掘進装置である。
Further, the present invention has a first gripper which can extend so as to press an inner peripheral wall of the tunnel, and has a first cylindrical portion disposed concentrically with the tunnel in the tunnel; A second gripper that is extendable to press an inner peripheral wall, the gripper is formed to have substantially the same diameter as the first cylindrical portion, and is disposed concentrically with the first cylindrical portion in the tunnel. A second cylindrical portion, which is provided between the first cylindrical portion and the second cylindrical portion, and expands and contracts, thereby bringing the first cylindrical portion and the second cylindrical portion close to or closer to each other. A telescopic device to be separated, a rotary frame provided at the end of the second cylindrical portion concentrically with the second cylindrical portion and rotatably with respect to the second cylindrical portion; , And diagonally from the side of the second cylindrical portion toward the face. A chain cutter guide member that extends so as to extend, and is provided so as to be moved along the chain cutter guide member, extends in the longitudinal direction of the tunnel, and is driven to circulate, so that the outer periphery of the face is extended. A chain cutter for excavating a trench along the same, and provided so as to move together with the chain cutter for excavating the trench, a curable material is injected into the trench, and a cylindrical support plate or a spiral support is provided. As the curable material injection tube forming the plate and the open-groove-drilling chain cutter approach the vertex of the second cylindrical portion together with the rotating frame, the open-groove-drilled chain cutter is
The watermark groove excavation chain cutter is advanced along the chain cutter guide member toward the face, and the watermark groove excavation chain cutter descends from the vertex of the second cylindrical portion together with the rotating frame. Is moved rearward toward the face along the chain cutter guide member, and the cylindrical support plate or the spiral support plate is controlled so as to be inclined toward the face. And a tunnel excavation device.

【0012】さらに、本発明は、直前の上記トンネル掘
進装置において、前記制御装置の代わりに、前記透かし
溝掘削用チェーンカッタが、前記回転フレームと共に前
記第2の円筒部の頂点に近付くに従い、前記第2の円筒
部を、前記切羽に向かって前進させ、前記透かし溝掘削
用チェーンカッタが、前記回転フレームと共に前記第2
の円筒部の前記頂点から下がるに従い、前記第2の円筒
部を、前記切羽に向かって後方に移動させ、前記円筒状
支保版または前記螺旋状支保版が、前記切羽に向かって
傾斜して形成されるように制御する制御装置を備える。
[0012] Further, the present invention provides the tunnel excavating device immediately before, wherein instead of the control device, the open-cut groove excavating chain cutter approaches the vertex of the second cylindrical portion together with the rotating frame. A second cylindrical portion is advanced toward the face, and the open-groove excavating chain cutter is moved together with the rotating frame into the second cylindrical portion.
As the cylindrical portion descends from the apex, the second cylindrical portion is moved rearward toward the face, and the cylindrical support plate or the spiral support plate is formed to be inclined toward the face. And a control device for controlling the operation.

【0013】さらに、本発明は、直前の上記トンネル掘
進装置において、前記制御装置の代わりに、前記透かし
溝掘削用チェーンカッタが、前記回転フレームと共に前
記第2の円筒部の頂点に近付くに従い、前記透かし溝掘
削用チェーンカッタを、前記チェーンカッタ用ガイド部
材に沿って前記切羽に向かって前進させると共に、前記
第2の円筒部を、前記切羽に向かって前進させ、前記透
かし溝掘削用チェーンカッタが、前記回転フレームと共
に前記第2の円筒部の前記頂点から下がるに従い、前記
透かし溝掘削用チェーンカッタを、前記チェーンカッタ
用ガイド部材に沿って前記切羽に向かって後方に移動さ
せると共に、前記第2の円筒部を、前記切羽に向かって
後方に移動させ、前記円筒状支保版または前記螺旋状支
保版が、前記切羽に向かって傾斜して形成されるように
制御する制御装置を備える。
[0013] Further, the present invention provides the tunnel excavating device immediately before, wherein the openwork groove excavating chain cutter approaches the vertex of the second cylindrical portion together with the rotating frame in place of the control device. The open-groove digging chain cutter is advanced toward the face along the chain cutter guide member, and the second cylindrical portion is advanced toward the face, and the open-groove digging chain cutter is Moving the open-groove-grooving chain cutter rearward toward the cutting face along the chain cutter guide member along with the rotating frame as it descends from the vertex of the second cylindrical portion; Is moved rearward toward the face, and the cylindrical support plate or the spiral support plate is It headed a control controlling device so as to be formed to be inclined.

【0014】さらに、本発明は、アーチ状支保版を形成
する上記のいずれかのトンネル掘進装置を用いるトンネ
ル掘進工法において、前記切羽に向かって傾斜するよう
に最初のアーチ状透かし溝を掘削しつつ、前記最初のア
ーチ状透かし溝内に硬化性材料を充填して、硬化させ
て、前記切羽に向かって傾斜する最初のアーチ状支保版
を形成し、前記最初のアーチ状支保版により囲まれた部
分を、前記切羽に向かって傾斜するように掘削し、次
に、前記最初のアーチ状支保版の前端部に後端部が近
接、または、連続する次のアーチ状透かし溝を、前記切
羽に向かって傾斜するように掘削しつつ、前記次のアー
チ状透かし溝内に前記硬化性材料を充填して、硬化させ
て、前記切羽に向かって傾斜するように次のアーチ状支
保版を形成し、前記次のアーチ状支保版により囲まれた
部分を、前記切羽に向かって傾斜するように掘削し、以
下同様の工程を繰り返して行い、前記工程により掘削さ
れた土砂を、前記切羽に向かって後方に所要時に排出す
ることを特徴とするトンネル掘進工法である。ここで、
上記掘削は、切羽面が切羽に向かって階段状に傾斜して
掘削される場合もある。
Further, according to the present invention, in the tunnel excavation method using any one of the above tunnel excavation devices for forming an arch-shaped support plate, the first arch-shaped open groove is cut so as to be inclined toward the face. Filling and curing the first arched open groove with a curable material to form a first arched support plate that slopes toward the face and is surrounded by the first arched support plate. The first arched support plate is excavated so as to be inclined toward the face, and then the next arch-shaped open groove whose rear end is close to or continuous with the front end of the first arched support plate is formed on the face. Filling the curable material into the next arch-shaped open groove while curing so as to incline toward it, and curing the same to form the next arch-shaped support plate so as to incline toward the face. And the following The portion surrounded by the porch-shaped support plate is excavated so as to be inclined toward the face, and thereafter, the same steps are repeated, and the earth and sand excavated in the step are required rearward toward the face. This is a tunnel excavation method characterized by discharging at times. here,
In the above excavation, the excavation face may be excavated while being inclined stepwise toward the face.

【0015】さらに、本発明は、円筒状支保版または螺
旋状支保版を形成する上記いずれかのトンネル掘進装置
を用いるトンネル掘進工法において、前記切羽に向かっ
て傾斜するように最初の円筒状透かし溝を掘削しつつ、
前記最初の円筒状透かし溝内に硬化性材料を充填して、
硬化させて、前記切羽に向かって傾斜する最初の円筒状
支保版を形成し、前記最初の円筒状支保版により囲まれ
た部分を、前記切羽に向かって傾斜するように掘削し、
次に、前記最初の円筒状支保版の前端部に後端部が近
接、または、連続する次の円筒状透かし溝を、前記切羽
に向かって傾斜するように掘削しつつ、前記次の円筒状
透かし溝内に前記硬化性材料を充填して、硬化させて、
前記切羽に向かって傾斜する次の円筒状支保版を形成
し、前記次の円筒状支保版により囲まれた部分を、前記
切羽に向かって傾斜するように掘削し、以下同様の工程
を繰り返して行い、前記工程により掘削された土砂を、
前記切羽に向かって後方に所要時に排出することを特徴
とするトンネル掘進工法である。ここで、上記掘削は、
切羽面が切羽に向かって階段状に傾斜して掘削される場
合もある。
Further, according to the present invention, in a tunnel excavation method using any one of the tunnel excavating devices for forming a cylindrical support plate or a spiral support plate, the first cylindrical watermark groove is inclined toward the face. While drilling
Filling the first cylindrical open groove with curable material,
Curing to form a first cylindrical support plate that slopes toward the face, excavating the portion surrounded by the first cylindrical support plate to slope toward the face,
Next, the rear end portion is close to the front end portion of the first cylindrical support plate, or, while excavating the next continuous cylindrical open groove so as to incline toward the face, the next cylindrical shape Filling the curable material into the openwork groove and curing,
Forming the next cylindrical support plate inclined toward the face, excavating the portion surrounded by the next cylindrical support plate so as to be inclined toward the face, and thereafter repeating the same steps And excavated earth and sand excavated by the above process,
The tunnel excavation method is characterized in that the material is discharged rearward toward the face when required. Here, the excavation is
There is also a case where the face is excavated in a stepwise manner toward the face.

【0016】さらに、本発明は、円筒状支保版または螺
旋状支保版を形成する上記いずれかのトンネル掘進装置
を用いるトンネル掘進工法において、螺旋状透かし溝を
前記切羽に向かって傾斜するように掘削しつつ、前記螺
旋状透かし溝内に硬化性材料を充填して、硬化させて、
前記切羽に向かって傾斜する螺旋状支保版を形成し、前
記螺旋状支保版により囲まれた部分を、所要時に、前記
切羽に向かって傾斜するように掘削し、前記工程により
掘削された土砂を、前記切羽に向かって後方に所要時に
排出することを特徴とするトンネル掘進工法である。こ
こで、上記掘削は、切羽面が切羽に向かって階段状に傾
斜して掘削される場合もある。
Further, according to the present invention, in a tunnel excavation method using any one of the above tunnel excavation devices for forming a cylindrical support plate or a spiral support plate, a spiral open groove is excavated so as to be inclined toward the face. While filling the curable material in the spiral open groove, and cured,
A spiral support plate inclined toward the face is formed, and a portion surrounded by the spiral support plate is excavated so as to be inclined toward the face, as required, and the earth and sand excavated in the process is removed. And discharging to the rear face toward the face when required. Here, in the excavation, the excavation may be performed with the face face inclined in a stepwise manner toward the face.

【0017】本発明のトンネル掘進装置によれば、前記
透かし溝掘削用チェーンカッタと共に移動するように設
けられ、前記透かし溝に硬化性材料を注入し、アーチ状
支保版を形成する硬化性材料注入管と、前記透かし溝掘
削用チェーンカッタが、前記移動フレームと共に前記ア
ーチ状ガイド枠の頂点に近付くに従い、前記透かし溝掘
削用チェーンカッタを、前記チェーンカッタ用ガイド部
材に沿って前記切羽に向かって前進させ、前記透かし溝
掘削用チェーンカッタが、前記移動フレームと共に前記
アーチ状ガイド枠の前記頂点から下がるに従い、前記透
かし溝掘削用チェーンカッタを、前記チェーンカッタ用
ガイド部材に沿って前記切羽に向かって後方に移動さ
せ、前記アーチ状支保版が、前記切羽に向かって傾斜し
て形成されるように制御する制御装置、あるいは、この
制御装置の代わりに、前記透かし溝掘削用チェーンカッ
タが、前記移動フレームと共に前記アーチ状ガイド枠の
頂点に近付くに従い、前記走行装置を、前記切羽に向か
って前進させ、前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、
前記移動フレームと共に前記アーチ状ガイド枠の前記頂
点から下がるに従い、前記走行装置を、前記切羽に向か
って後方に移動させ、前記アーチ状支保版が、前記切羽
に向かって傾斜して形成されるように制御する制御装
置、あるいは、この制御装置の代わりに、前記透かし溝
掘削用チェーンカッタが、前記移動フレームと共に前記
アーチ状ガイド枠の頂点に近付くに従い、前記透かし溝
掘削用チェーンカッタを、前記チェーンカッタ用ガイド
部材に沿って前記切羽に向かって前進させると共に、前
記走行装置を、前記切羽に向かって前進させ、前記透か
し溝掘削用チェーンカッタが、前記移動フレームと共に
前記アーチ状ガイド枠の前記頂点から下がるに従い、前
記透かし溝掘削用チェーンカッタを、前記チェーンカッ
タ用ガイド部材に沿って前記切羽に向かって後方に移動
させると共に、前記走行装置を、前記切羽に向かって後
方に移動させ、前記アーチ状支保版が、前記切羽に向か
って傾斜して形成されるように制御する制御装置を有す
る。このため、支保版を切羽に向かって傾斜して形成す
ることにより、支保版と次の支保版の接合状態を良好に
する。 さらに、切羽面を切羽に向かって傾斜して、あ
るいは、階段状に傾斜して掘削して、切羽面の自立性を
保持することにより、特に、大断面あるいは軟弱地盤の
切羽面が崩落することを防止し、これにより切羽面の補
強工事を不要にする。
According to the tunnel excavating device of the present invention, a curable material is provided so as to move together with the watermark groove excavating chain cutter, and a curable material is injected into the watermark groove to form an arch-shaped support plate. As the pipe and the open groove digging chain cutter approach the vertex of the arched guide frame together with the moving frame, the open groove digging chain cutter is moved toward the face along the chain cutter guide member. As the chain cutter for excavating the trench is lowered from the apex of the arched guide frame together with the moving frame, the chain cutter for excavating the trench is moved toward the face along the guide member for the chain cutter. So that the arched support plate is formed to be inclined toward the face. As the control device for controlling, or instead of this control device, the chain cutter for excavating the openwork groove approaches the vertex of the arched guide frame together with the moving frame, the traveling device is advanced toward the face. , The openwork groove drilling chain cutter,
As the traveling frame moves down from the apex of the arch-shaped guide frame, the traveling device is moved backward toward the face, and the arch-shaped support plate is formed to be inclined toward the face. The control device, or instead of this control device, as the open-groove digging chain cutter approaches the vertex of the arched guide frame together with the moving frame, the open-groove digging chain cutter is moved to the chain. The traveling device is advanced toward the face along the cutter guide member and the traveling device is advanced toward the face, and the openwork groove excavation chain cutter is moved along with the moving frame to the vertex of the arch-shaped guide frame. As it goes down, the chain cutter for excavating the open channel is moved along the guide member for the chain cutter. And moving the traveling device rearward toward the face, and controlling the arch-shaped support plate to be formed so as to be inclined toward the face. With device. For this reason, by forming the support plate inclining toward the face, the bonding state between the support plate and the next support plate is improved. Furthermore, by excavating the face face inclining toward the face face or excavating in a stepwise manner to maintain the independence of the face face, especially, the face face of a large section or soft ground collapses This eliminates the need to reinforce the face.

【0018】さらに、他の本発明のトンネル掘進装置に
よれば、走行装置に固定され、トンネル断面と相似形
で、切羽に向かって傾斜するアーチ状ガイド枠と、前記
アーチ状ガイド枠に沿って移動される移動フレームと、
前記移動フレームに固定され、前記切羽に向かって、斜
め上向きに伸長するチェーンカッタ用ガイド部材と、前
記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って移動されるよう
に設けられ、前記トンネルの長手方向に伸長し、循環駆
動されることにより、前記切羽の外周に沿って透かし溝
を掘削する透かし溝掘削用チェーンカッタと、前記透か
し溝掘削用チェーンカッタと共に移動するように設けら
れ、前記透かし溝に硬化性材料を注入し、前記切羽に向
かって傾斜するようにアーチ状支保版を形成する硬化性
材料注入管と、を有する。さらに、本発明は、直前の上
記トンネル掘進装置において、前記透かし溝掘削用チェ
ーンカッタが、前記移動フレームと共に前記アーチ状ガ
イド枠の頂点に近付くに従い、前記透かし溝掘削用チェ
ーンカッタを、前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿っ
て前記切羽に向かって前進させ、前記透かし溝掘削用チ
ェーンカッタが、前記移動フレームと共に前記アーチ状
ガイド枠の前記頂点から下がるに従い、前記透かし溝掘
削用チェーンカッタを、前記チェーンカッタ用ガイド部
材に沿って前記切羽に向かって後方に移動させ、前記ア
ーチ状支保版が、前記切羽に向かって傾斜して形成され
るように制御する制御装置を備える。さらに、本発明
は、直前の上記トンネル掘進装置において、前記透かし
溝掘削用チェーンカッタが、前記移動フレームと共に前
記アーチ状ガイド枠の頂点に近付くに従い、前記走行装
置を、前記切羽に向かって前進させ、前記透かし溝掘削
用チェーンカッタが、前記移動フレームと共に前記アー
チ状ガイド枠の前記頂点から下がるに従い、前記走行装
置を、前記切羽に向かって後方に移動させ、前記アーチ
状支保版が、前記切羽に向かって傾斜して形成されるよ
うに制御する制御装置を備える。さらに、本発明は、直
前の上記トンネル掘進装置において、前記透かし溝掘削
用チェーンカッタが、前記移動フレームと共に前記アー
チ状ガイド枠の頂点に近付くに従い、前記透かし溝掘削
用チェーンカッタを、前記チェーンカッタ用ガイド部材
に沿って前記切羽に向かって前進させると共に、前記走
行装置を、前記切羽に向かって前進させ、前記透かし溝
掘削用チェーンカッタが、前記移動フレームと共に前記
アーチ状ガイド枠の前記頂点から下がるに従い、前記透
かし溝掘削用チェーンカッタを、前記チェーンカッタ用
ガイド部材に沿って前記切羽に向かって後方に移動させ
ると共に、前記走行装置を、前記切羽に向かって後方に
移動させ、前記アーチ状支保版が、前記切羽に向かって
傾斜して形成されるように制御する制御装置を備える。
このため、支保版を切羽に向かって傾斜して形成するこ
とにより、支保版と次の支保版の接合状態を良好にす
る。 さらに、切羽面を切羽に向かって傾斜して、ある
いは、階段状に傾斜して掘削して、切羽面の自立性を保
持することにより、特に、大断面あるいは軟弱地盤の切
羽面が崩落することを防止し、これにより切羽面の補強
工事を不要にする。
Further, according to another tunnel excavating device of the present invention, an arch-shaped guide frame fixed to the traveling device and having a shape similar to the tunnel cross-section and inclined toward the face is provided. A moving frame to be moved;
A chain cutter guide member fixed to the moving frame and extending diagonally upward toward the face, provided to be moved along the chain cutter guide member, and extended in the longitudinal direction of the tunnel. A circular groove excavation chain cutter for excavating an open groove along the outer periphery of the face by being circulated, and a curable material provided to move together with the open groove groove chain cutter. And a curable material injection tube for forming an arched support plate so as to be inclined toward the face. Further, the present invention provides the tunnel excavating device immediately before, wherein the open-groove excavating chain cutter approaches the vertex of the arch-shaped guide frame together with the moving frame, the open-groove excavating chain cutter is connected to the chain cutter. Forward along the guide member toward the cutting face, and as the chain cutter for excavating the open groove is lowered from the apex of the arch-shaped guide frame together with the moving frame, the chain cutter for excavating the open groove is moved into the chain. There is provided a control device for moving backward along the cutter guide member toward the face and controlling the arch-shaped support plate to be formed inclined toward the face. Further, the present invention provides the tunnel excavation device immediately before, as the chain cutter for excavating the openwork groove approaches the vertex of the arch-shaped guide frame together with the moving frame, advances the traveling device toward the face. As the chain cutter for excavating the openwork groove descends from the top of the arch-shaped guide frame together with the moving frame, the traveling device is moved rearward toward the face, and the arch-shaped support plate is moved by the face. And a control device for controlling to be formed so as to be inclined toward. Further, the present invention provides the tunnel excavating device immediately before, wherein the open-groove excavating chain cutter approaches the vertex of the arch-shaped guide frame together with the moving frame, the open-groove excavating chain cutter is connected to the chain cutter. Advancing toward the face along the guide member, and moving the traveling device toward the face, and the open-groove excavation chain cutter is moved from the top of the arch-shaped guide frame together with the moving frame. As it descends, the watermark groove excavating chain cutter is moved rearward toward the face along the chain cutter guide member, and the traveling device is moved rearward toward the face, and the arch-shaped A supporting device for controlling the support plate to be formed so as to be inclined toward the face; .
For this reason, by forming the support plate inclining toward the face, the bonding state between the support plate and the next support plate is improved. Furthermore, by excavating the face face inclining toward the face face or excavating in a stepwise manner to maintain the independence of the face face, especially, the face face of a large section or soft ground collapses This eliminates the need to reinforce the face.

【0019】さらに、他の本発明のトンネル掘進装置に
よれば、前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、前記回
転フレームと共に前記第2の円筒部の頂点に近付くに従
い、前記透かし溝掘削用チェーンカッタを、前記チェー
ンカッタ用ガイド部材に沿って前記切羽に向かって前進
させ、前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、前記回転
フレームと共に前記第2の円筒部の前記頂点から下がる
に従い、前記透かし溝掘削用チェーンカッタを、前記チ
ェーンカッタ用ガイド部材に沿って前記切羽に向かって
後方に移動させ、前記円筒状支保版または前記螺旋状支
保版が、前記切羽に向かって傾斜して形成されるように
制御する制御装置を有する。さらに、直前の上記トンネ
ル掘進装置において、前記制御装置の代わりに、前記透
かし溝掘削用チェーンカッタが、前記回転フレームと共
に前記第2の円筒部の頂点に近付くに従い、前記第2の
円筒部を、前記切羽に向かって前進させ、前記透かし溝
掘削用チェーンカッタが、前記回転フレームと共に前記
第2の円筒部の前記頂点から下がるに従い、前記第2の
円筒部を、前記切羽に向かって後方に移動させ、前記円
筒状支保版または前記螺旋状支保版が、前記切羽に向か
って傾斜して形成されるように制御する制御装置を備え
る。さらに、直前の上記トンネル掘進装置において、前
記制御装置の代わりに、前記透かし溝掘削用チェーンカ
ッタが、前記回転フレームと共に前記第2の円筒部の頂
点に近付くに従い、前記透かし溝掘削用チェーンカッタ
を、前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って前記切羽
に向かって前進させると共に、前記第2の円筒部を、前
記切羽に向かって前進させ、前記透かし溝掘削用チェー
ンカッタが、前記回転フレームと共に前記第2の円筒部
の前記頂点から下がるに従い、前記透かし溝掘削用チェ
ーンカッタを、前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿っ
て前記切羽に向かって後方に移動させると共に、前記第
2の円筒部を、前記切羽に向かって後方に移動させ、前
記円筒状支保版または前記螺旋状支保版が、前記切羽に
向かって傾斜して形成されるように制御する制御装置を
備える。このため、支保版を切羽に向かって傾斜して形
成することにより、支保版と次の支保版の接合状態を良
好にする。 さらに、切羽面を切羽に向かって傾斜し
て、あるいは、階段状に傾斜して掘削して、切羽面の自
立性を保持することにより、特に、大断面あるいは軟弱
地盤の切羽面が崩落することを防止し、これにより切羽
面の補強工事を不要にする。
Further, according to another tunnel excavation device of the present invention, as the chain cutter for excavating the open groove approaches the vertex of the second cylindrical portion together with the rotating frame, the chain cutter for excavating the open groove is formed. Moving forward along the guide member for the chain cutter toward the face, and as the chain cutter for digging the open groove descends from the apex of the second cylindrical portion together with the rotating frame, the chain for digging the open groove will be described. The cutter is moved rearward toward the face along the chain cutter guide member, and the cylindrical support plate or the spiral support plate is controlled so as to be inclined toward the face. It has a control device. Further, in the tunnel excavation device immediately before, instead of the control device, as the chain cutter for excavating the trench becomes closer to the vertex of the second cylindrical portion together with the rotating frame, the second cylindrical portion, The second cylindrical portion is moved rearward toward the face as the chain cutter for excavating the open groove is lowered together with the rotating frame from the vertex of the second cylindrical portion. And a control device for controlling the cylindrical support plate or the spiral support plate so as to be inclined toward the face. Further, in the tunnel excavation device just before, instead of the control device, the open-groove excavation chain cutter is moved along with the rotating frame toward the vertex of the second cylindrical portion, and the open-groove excavation chain cutter is removed. Advancing the face along the chain cutter guide member toward the face, and advancing the second cylindrical portion toward the face, the open-groove groove excavating chain cutter, together with the rotating frame, As the cylindrical cutter descends from the apex of the second cylindrical portion, the open-groove excavation chain cutter is moved rearward toward the face along the chain cutter guide member, and the second cylindrical portion is And the cylindrical support plate or the spiral support plate is formed inclined toward the face. A control unit for controlling such that. For this reason, by forming the support plate inclining toward the face, the bonding state between the support plate and the next support plate is improved. Furthermore, by excavating the face face inclining toward the face face or excavating in a stepwise manner to maintain the independence of the face face, especially, the face face of a large section or soft ground collapses This eliminates the need to reinforce the face.

【0020】さらに、本発明のトンネル掘進工法によれ
ば、前記切羽に向かって傾斜するように最初のアーチ状
透かし溝を掘削しつつ、前記最初のアーチ状透かし溝内
に硬化性材料を充填して、硬化させて、前記切羽に向か
って傾斜する最初のアーチ状支保版を形成し、前記最初
のアーチ状支保版により囲まれた部分を、前記切羽に向
かって傾斜するように掘削し、次に、前記最初のアーチ
状支保版の前端部に後端部が近接、または、連続する次
のアーチ状透かし溝を、前記切羽に向かって傾斜するよ
うに掘削しつつ、前記次のアーチ状透かし溝内に前記硬
化性材料を充填して、硬化させて、前記切羽に向かって
傾斜するように次のアーチ状支保版を形成し、前記次の
アーチ状支保版により囲まれた部分を、前記切羽に向か
って傾斜するように掘削し、以下同様の工程を繰り返し
て行う。ここで、上記掘削は、切羽面が切羽に向かって
階段状に傾斜して掘削される場合もある。このため、支
保版を切羽に向かって傾斜して形成することにより、支
保版と次の支保版の接合状態を良好にする。 さらに、
切羽面を切羽に向かって傾斜して、あるいは、階段状に
傾斜して掘削して、切羽面の自立性を保持することによ
り、特に、大断面あるいは軟弱地盤の切羽面が崩落する
ことを防止し、これにより切羽面の補強工事を不要にす
る。
Further, according to the tunnel excavation method of the present invention, a curable material is filled in the first arch-shaped open groove while excavating the first arch-shaped open groove so as to be inclined toward the face. Hardening to form a first arched support plate inclined toward the face, excavating a portion surrounded by the first arched support plate to be inclined toward the face, At the rear end portion is close to the front end portion of the first arch-shaped support plate, or, while excavating the next arch-shaped open groove continuously inclined toward the face, the next arch-shaped watermark is cut. The groove is filled with the curable material and cured to form a next arched support plate inclining toward the face, and a portion surrounded by the next arched support plate, Incline toward the face Excavated repeatedly performs the same steps below. Here, in the excavation, the excavation may be performed with the face face inclined in a stepwise manner toward the face. For this reason, by forming the support plate inclining toward the face, the bonding state between the support plate and the next support plate is improved. further,
By excavating the face face inclining toward the face or in a stepwise manner to maintain the independence of the face face, especially preventing the face face of large sections or soft ground from collapsing However, this eliminates the need for face reinforcement work.

【0021】さらに、他の本発明のトンネル掘進工法に
よれば、前記切羽に向かって傾斜するように最初の円筒
状透かし溝を掘削しつつ、前記最初の円筒状透かし溝内
に硬化性材料を充填して、硬化させて、前記切羽に向か
って傾斜する最初の円筒状支保版を形成し、前記最初の
円筒状支保版により囲まれた部分を、前記切羽に向かっ
て傾斜するように掘削し、次に、前記最初の円筒状支保
版の前端部に後端部が近接、または、連続する次の円筒
状透かし溝を、前記切羽に向かって傾斜するように掘削
しつつ、前記次の円筒状透かし溝内に前記硬化性材料を
充填して、硬化させて、前記切羽に向かって傾斜する次
の円筒状支保版を形成し、前記次の円筒状支保版により
囲まれた部分を、前記切羽に向かって傾斜するように掘
削し、以下同様の工程を繰り返して行う。ここで、上記
掘削は、切羽面が切羽に向かって階段状に傾斜して掘削
される場合もある。このため、支保版を切羽に向かって
傾斜して形成することにより、支保版と次の支保版の接
合状態を良好にする。 さらに、切羽面を切羽に向かっ
て傾斜して、あるいは、階段状に傾斜して掘削して、切
羽面の自立性を保持することにより、特に、大断面ある
いは軟弱地盤の切羽面が崩落することを防止し、これに
より切羽面の補強工事を不要にする。
Further, according to another tunnel excavation method of the present invention, a curable material is filled in the first cylindrical open groove while excavating the first cylindrical open groove so as to be inclined toward the face. Fill and cure to form a first cylindrical support plate that slopes towards the face, and excavate the area surrounded by the first cylindrical support plate so as to slope toward the face. Then, the rear end portion is close to the front end portion of the first cylindrical support plate, or the next continuous cylindrical openwork groove is excavated so as to be inclined toward the face, and the next cylindrical shape is cut out. The curable material is filled into the openwork groove and cured to form the next cylindrical support plate inclined toward the face, and the portion surrounded by the next cylindrical support plate is Excavation to incline toward the face Carried out by repeating the degree. Here, in the excavation, the excavation may be performed with the face face inclined in a stepwise manner toward the face. For this reason, by forming the support plate inclining toward the face, the bonding state between the support plate and the next support plate is improved. Furthermore, by excavating the face face inclining toward the face face or excavating in a stepwise manner to maintain the independence of the face face, especially, the face face of a large section or soft ground collapses This eliminates the need to reinforce the face.

【0022】さらに、他の本発明のトンネル掘進工法に
よれば、螺旋状透かし溝を前記切羽に向かって傾斜する
ように掘削しつつ、前記螺旋状透かし溝内に硬化性材料
を充填して、硬化させて、前記切羽に向かって傾斜する
螺旋状支保版を形成し、前記螺旋状支保版により囲まれ
た部分を、所要時に、前記切羽に向かって傾斜するよう
に掘削する。ここで、上記掘削は、切羽面が切羽に向か
って階段状に傾斜して掘削される場合もある。このた
め、支保版を切羽に向かって傾斜して形成することによ
り、支保版と次の支保版の接合状態を良好にする。 さ
らに、切羽面を切羽に向かって傾斜して、あるいは、階
段状に傾斜して掘削して、切羽面の自立性を保持するこ
とにより、特に、大断面あるいは軟弱地盤の切羽面が崩
落することを防止し、これにより切羽面の補強工事を不
要にする。
According to still another tunnel excavation method of the present invention, a curable material is filled in the spiral open groove while excavating the spiral open groove so as to be inclined toward the face. Curing is performed to form a spiral support plate inclined toward the face, and a portion surrounded by the spiral support plate is excavated so as to be inclined toward the face when necessary. Here, in the excavation, the excavation may be performed with the face face inclined in a stepwise manner toward the face. For this reason, by forming the support plate inclining toward the face, the bonding state between the support plate and the next support plate is improved. Furthermore, by excavating the face face inclining toward the face face or excavating in a stepwise manner to maintain the independence of the face face, especially, the face face of a large section or soft ground collapses This eliminates the need to reinforce the face.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明のトンネル掘進装
置の一実施の形態の側面図、図2は、要部拡大平面図、
図3は、正面図である。走行装置105は、トンネル内
の下盤104の上を走行するように構成される装置で、
複数の車輪118、走行用駆動装置119および図示さ
れないレールクランプを有する。 アーチ状ガイド枠1
06は、トンネル断面と相似形に構成され、アーチ状ガ
イド枠106の両下端部は走行装置105に固定され
る。 走行装置105の車輪118はトンネル内の下盤
104に敷かれ固定されたレール120上に走行可能に
載置される。 図4の部分断面図に示されるようにアー
チ状ガイド枠106の内側にアーチ状ガイド枠106の
長手方向に伸長するラック121が固定される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of an embodiment of a tunnel excavation device of the present invention, FIG.
FIG. 3 is a front view. The traveling device 105 is a device configured to travel on the lower plate 104 in the tunnel.
It has a plurality of wheels 118, a driving device 119 for traveling, and a rail clamp (not shown). Arched guide frame 1
Reference numeral 06 is similar to the cross section of the tunnel, and both lower ends of the arched guide frame 106 are fixed to the traveling device 105. Wheels 118 of the traveling device 105 are movably mounted on rails 120 laid and fixed on the lower plate 104 in the tunnel. As shown in the partial sectional view of FIG. 4, a rack 121 extending in the longitudinal direction of the arch-shaped guide frame 106 is fixed inside the arch-shaped guide frame 106.

【0024】移動フレーム108は、アーチ状ガイド枠
106に沿って移動されるフレームである。 この移動
フレーム108の前部および後部に、アーチ状ガイド枠
106の前部および後部に設けられたアーチ状ガイド溝
122に嵌合された複数のフランジ付きガイドローラ1
23が取り付けられ、移動フレーム108に減速機およ
びブレーキ付き原動機から成る移動用駆動装置107が
固定される。 移動用駆動装置107の出力軸に固定さ
れたピニオン124は、ラック121に歯合され、移動
用駆動装置107を運転すると、移動フレーム108が
アーチ状ガイド枠106に沿って移動される。 ここ
で、原動機は、電動機、油圧モータ等から成る。
The moving frame 108 is a frame that moves along the arched guide frame 106. A plurality of flanged guide rollers 1 fitted in arched guide grooves 122 provided in the front and rear portions of the arched guide frame 106 at the front and rear portions of the moving frame 108.
23 is attached, and a moving drive device 107 including a reduction gear and a motor with a brake is fixed to the moving frame 108. The pinion 124 fixed to the output shaft of the movement driving device 107 is meshed with the rack 121, and when the movement driving device 107 is operated, the movement frame 108 is moved along the arched guide frame 106. Here, the prime mover includes an electric motor, a hydraulic motor, and the like.

【0025】チェーンカッタ用ガイド部材109は、ト
ンネル長手方向に伸長し、トンネルの切羽に向かって、
斜め上向きに伸長し、中間部がトンネル外側に窪むよう
に湾曲する。 チェーンカッタ用ガイド部材109の前
部は、移動フレーム108の上部に固定される。 図5
の部分断面図に示されるようにチェーンカッタ用ガイド
部材109の幅方向の両側に円弧状ガイド溝125が設
けられる。 また、チェーンカッタ用ガイド部材109
の下部に円弧状ラック126が固定される。チェーンカ
ッタ用ガイド部材109に沿って移動するフレーム11
1の前部および後部の両側に、円弧状ガイド溝125に
嵌合されるフランジ付きガイドローラ127が取り付け
られる。 フレーム111に減速機およびブレーキ付き
原動機から成るカッタ進退用駆動装置110が固定され
る。 カッタ進退用駆動装置110の出力軸に固定され
たピニオン128は円弧状ラック126に歯合される。
The guide member 109 for the chain cutter extends in the longitudinal direction of the tunnel and moves toward the face of the tunnel.
It extends diagonally upward and curves so that the middle part is depressed outside the tunnel. A front portion of the chain cutter guide member 109 is fixed to an upper portion of the moving frame 108. FIG.
As shown in the partial cross-sectional view, arcuate guide grooves 125 are provided on both sides of the chain cutter guide member 109 in the width direction. Also, the guide member 109 for the chain cutter is used.
The arc-shaped rack 126 is fixed to the lower part of the. Frame 11 that moves along guide member 109 for chain cutter
A guide roller 127 with a flange fitted into the arc-shaped guide groove 125 is attached to both sides of the front part and the rear part. A cutter advance / retreat drive device 110 including a speed reducer and a prime mover with a brake is fixed to the frame 111. The pinion 128 fixed to the output shaft of the cutter advance / retreat driving device 110 is meshed with the arc-shaped rack 126.

【0026】透し溝掘削用チェーンカッタ101は、チ
ェーンカッタ用ガイド部材109に沿って移動されるよ
うに設けられ、トンネル長手方向に伸長し、循環駆動さ
れることにより、切羽の外周に沿って透かし溝を掘削す
る。 透し溝掘削用チェーンカッタ101は、チェーン
カッタ用ガイド部材109と同一曲率で中間部がトンネ
ル外側に窪むように湾曲する。ここで、チェーンカッタ
用ガイド部材109、および、透かし溝掘削用チェーン
カッタ101は、トンネル長手方向に直線状に伸長する
場合もある。透し溝掘削用チェーンカッタ101の後部
は、フレーム111の上部に固定され、カッタ進退用駆
動装置110を正回転運転または逆回転運転すると、透
し溝掘削用チェーンカッタ101がトンネル長手方向に
円弧状に進退移動される。透し溝掘削用チェーンカッタ
101は、図5、図7の部分構成図、および、図8の部
分断面図に示されるように、フレーム111に固定され
た円弧状のカッタフレーム113と、カッタフレーム1
13の前後両端部に取り付けられたスプロケット129
と、カッタフレーム113の幅方向の両側のガイド溝1
14と、スプロケット129に沿って循環移動するカッ
タチェーン115と、カッタフレーム113の後部に固
定された減速機およびブレーキ付き原動機から成るカッ
タチェーン循環用駆動装置130と、により構成され
る。 カッタチェーン循環用駆動装置130の出力軸
は、後部のスプロケットに連結され、カッタチェーン循
環用駆動装置130を運転すると、カッタチェーン11
5が矢印A方向に循環移動される。カッタチェーン11
5は、掘削刃131を取り付けた多数のリンク132
と、各リンク132の一端部および他端部に横ピン11
7により枢着された連結用リンク133、134と、各
連結用リンク133、134を枢着する縦ピン116
と、により構成される。 横ピン117は、カッタフレ
ーム113の面に直角な方向に伸長し、縦ピン116は
カッタフレーム113の面に平行な方向に伸長する。
The chain cutter 101 for excavating the seepage groove is provided so as to be moved along the guide member 109 for the chain cutter, extends in the longitudinal direction of the tunnel, and is driven to circulate, so as to extend along the outer periphery of the face. Excavate the open channel. The see-through groove excavating chain cutter 101 has the same curvature as the chain cutter guide member 109 and is curved such that the middle portion is depressed outside the tunnel. Here, the guide member 109 for the chain cutter and the chain cutter 101 for excavating the openwork groove may extend linearly in the longitudinal direction of the tunnel. The rear part of the seepage groove excavation chain cutter 101 is fixed to the upper part of the frame 111. When the cutter advance / retreat driving device 110 is operated in the forward rotation or the reverse rotation operation, the penetration groove excavation chain cutter 101 is circularly moved in the longitudinal direction of the tunnel. It is moved back and forth in an arc. As shown in the partial configuration diagrams of FIGS. 5 and 7 and the partial cross-sectional view of FIG. 8, the chain cutter 101 for drilling the see-through groove includes an arc-shaped cutter frame 113 fixed to a frame 111, and a cutter frame 113. 1
13 attached to the front and rear ends of the sprocket 129
And guide grooves 1 on both sides of the cutter frame 113 in the width direction.
14, a cutter chain 115 that circulates along the sprocket 129, and a cutter chain circulation drive device 130 that is fixed to the rear of the cutter frame 113 and that includes a reduction gear and a motor with a brake. The output shaft of the cutter chain circulation drive device 130 is connected to a rear sprocket, and when the cutter chain circulation drive device 130 is operated, the cutter chain 11 is driven.
5 is circulated in the direction of arrow A. Cutter chain 11
5 is a large number of links 132 to which a cutting edge 131 is attached.
And a horizontal pin 11 at one end and the other end of each link 132.
7 and connecting pins 133 and 134 and a vertical pin 116 for connecting the connecting links 133 and 134 to each other.
And The horizontal pin 117 extends in a direction perpendicular to the plane of the cutter frame 113, and the vertical pin 116 extends in a direction parallel to the plane of the cutter frame 113.

【0027】硬化性材料注入管112は、透かし溝掘削
用チェーンカッタ101と共に移動するように設けら
れ、透かし溝に硬化性材料を注入し、アーチ状支保版を
形成するものである。図6の部分断面図に示されるよう
に、ラック135を固定した円弧状の硬化性材料注入管
112は、フレーム111の側部に固定された支持部材
136に摺動自在に嵌合される。減速機およびブレーキ
付き原動機から成る注入管移動用駆動装置137は、支
持部材136に固定される。 注入管移動用駆動装置1
37の出力軸に固定されたピニオン138はラック13
5に歯合される。 硬化性材料注入管112は透し溝掘
削用チェーンカッタ101と同一曲率に設定され、注入
管移動用駆動装置137を正回転運転または逆回転運転
すると、硬化性材料注入管112が円弧状に進退移動さ
れる。また、硬化性材料注入管112の後端部はホース
139を介して、図示されない硬化正材料圧送用ポンプ
に接続される。
The curable material injection pipe 112 is provided so as to move together with the open-groove excavating chain cutter 101, and injects a curable material into the open groove to form an arch-shaped support plate. As shown in the partial cross-sectional view of FIG. 6, the arc-shaped curable material injection tube 112 to which the rack 135 is fixed is slidably fitted to a support member 136 fixed to the side of the frame 111. An injection pipe moving drive device 137 including a reduction gear and a motor with a brake is fixed to the support member 136. Injection tube moving drive 1
The pinion 138 fixed to the output shaft 37 is a rack 13
5 meshed. The curable material injection pipe 112 is set to have the same curvature as that of the chain cutter 101 for drilling a see-through groove, and when the injection pipe moving driving device 137 is operated in the forward rotation or the reverse rotation, the curable material injection pipe 112 moves forward and backward in an arc shape. Be moved. Further, the rear end of the curable material injection tube 112 is connected via a hose 139 to a pump for feeding a cured positive material (not shown).

【0028】図示されないマイクロコンピュータ等から
成る制御装置は、透かし溝掘削用チェーンカッタ101
が、移動フレーム108と共にアーチ状ガイド枠106
の頂点に近付くに従い、透かし溝掘削用チェーンカッタ
101を、チェーンカッタ用ガイド部材109に沿って
切羽に向かって前進させ、透かし溝掘削用チェーンカッ
タ101が、移動フレーム108と共にアーチ状ガイド
枠106の頂点から下がるに従い、透かし溝掘削用チェ
ーンカッタ101を、チェーンカッタ用ガイド部材10
9に沿って切羽に向かって後方に移動させ、アーチ状支
保版が、切羽に向かって傾斜して形成されるように制御
する。
A control device composed of a microcomputer or the like (not shown) includes a chain cutter 101 for drilling an openwork groove.
But together with the moving frame 108, the arched guide frame 106
Approaching the apex, the open-groove digging chain cutter 101 is advanced toward the face along the chain cutter guide member 109, and the open-groove digging chain cutter 101 is moved together with the moving frame 108 into the arched guide frame 106. As it descends from the top, the chain cutter 101 for excavating the open groove is moved to the guide member 10 for the chain cutter.
It moves backward along the face 9 along the face, and controls the arch-shaped support plate so as to be formed inclined toward the face.

【0029】ここで、上記トンネル掘進装置において、
前記制御装置の代わりに、透かし溝掘削用チェーンカッ
タ101が、移動フレーム108と共にアーチ状ガイド
枠106の頂点に近付くに従い、走行装置105を、切
羽に向かって前進させ、透かし溝掘削用チェーンカッタ
101が、移動フレーム108と共にアーチ状ガイド枠
106の頂点から下がるに従い、走行装置105を、切
羽に向かって後方に移動させ、アーチ状支保版が、切羽
に向かって傾斜して形成されるように制御する制御装置
を備える場合もある。
Here, in the tunnel excavation device,
Instead of the control device, the traveling device 105 is advanced toward the face as the open-groove excavating chain cutter 101 approaches the vertex of the arched guide frame 106 together with the moving frame 108, and the open-groove excavating chain cutter 101 is removed. Is controlled to move the traveling device 105 backward toward the face as it descends from the vertex of the arch-shaped guide frame 106 together with the moving frame 108, so that the arch-shaped support plate is formed to be inclined toward the face. In some cases, a control device is provided.

【0030】ここで、さらに、上記トンネル掘進装置に
おいて、前記制御装置の代わりに、透かし溝掘削用チェ
ーンカッタ101が、移動フレーム108と共にアーチ
状ガイド枠106の頂点に近付くに従い、透かし溝掘削
用チェーンカッタ101を、チェーンカッタ用ガイド部
材109に沿って切羽に向かって前進させると共に、走
行装置105を、切羽に向かって前進させ、透かし溝掘
削用チェーンカッタ101が、移動フレーム108と共
にアーチ状ガイド枠106の頂点から下がるに従い、透
かし溝掘削用チェーンカッタ101を、チェーンカッタ
用ガイド部材109に沿って切羽に向かって後方に移動
させると共に、走行装置105を、切羽に向かって後方
に移動させ、アーチ状支保版が、切羽に向かって傾斜し
て形成されるように制御する制御装置を備える場合もあ
る。
Here, in the above tunnel excavating device, instead of the control device, the open-groove excavating chain cutter 101 is moved closer to the top of the arch-shaped guide frame 106 together with the moving frame 108. The cutter 101 is advanced toward the face along the chain cutter guide member 109, and the traveling device 105 is advanced toward the face. As it descends from the top of 106, the open-groove excavation chain cutter 101 is moved rearward toward the face along the chain cutter guide member 109, and the traveling device 105 is moved rearward toward the face, and Shape support plate is formed to be inclined toward the face Sometimes a control device for controlling.

【0031】次に、上記トンネル掘削装置を用いてトン
ネルを掘進する工法を説明する。まず、トンネルの長手
方向に伸長する透かし溝掘削用チェーンカッタ101
を、切羽の外周に沿ってアーチ状に回動し、透かし溝掘
削用チェーンカッタ101が、頂点に近付くに従い、透
かし溝掘削用チェーンカッタ101を、切羽に向かって
前進させ、透かし溝掘削用チェーンカッタ101が、頂
点から下がるに従い、透かし溝掘削用チェーンカッタ1
01を、切羽に向かって後方に移動しつつ、アーチ状に
回動し、最初のアーチ状透かし溝102を、切羽に向か
って傾斜するように掘削しつつ、最初のアーチ状透かし
溝102内に硬化性材料141を充填して、硬化させ
て、図15に示されるように切羽に向かって傾斜する最
初のアーチ状支保版103を形成する。次に、最初のア
ーチ状支保版103により囲まれた部分を、切羽に向か
って傾斜するように掘削し、切羽面200が斜めに形成
される。 ここで、切羽面が切羽に向かって階段状に傾
斜して掘削される場合もある。
Next, a method of excavating a tunnel by using the tunnel excavator will be described. First, an open-groove excavating chain cutter 101 extending in the longitudinal direction of the tunnel.
Is rotated in an arch shape along the outer periphery of the face, and as the open-groove digging chain cutter 101 approaches the vertex, the open-groove digging chain cutter 101 is advanced toward the face, and the open-groove digging chain is moved. As the cutter 101 descends from the apex, the chain cutter 1
01, moving backward toward the face, rotating in an arch shape, and excavating the first arch-shaped open groove 102 so as to be inclined toward the face, into the first arch-shaped open groove 102. The curable material 141 is filled and cured to form the first arched support plate 103 that slopes toward the face as shown in FIG. Next, the portion surrounded by the first arched support plate 103 is excavated so as to be inclined toward the face, and the face face 200 is formed obliquely. Here, there is a case where the face is excavated while being inclined stepwise toward the face.

【0032】次に、透かし溝掘削用チェーンカッタ10
1を前進させた後、切羽の外周に沿ってアーチ状に回動
し、透かし溝掘削用チェーンカッタ101が、頂点に近
付くに従い、透かし溝掘削用チェーンカッタ101を、
切羽に向かって前進させ、透かし溝掘削用チェーンカッ
タ101が、頂点から下がるに従い、透かし溝掘削用チ
ェーンカッタ101を、切羽に向かって後方に移動しつ
つ、アーチ状に回動し、最初のアーチ状支保版103の
前端部に後端部が近接、または、連続する次のアーチ状
透かし溝102を、切羽に向かって傾斜するように掘削
しつつ、次のアーチ状透かし溝102内に硬化性材料1
41を充填して、硬化させて、切羽に向かって傾斜する
次のアーチ状支保版103を形成する。次に、次のアー
チ状支保版103により囲まれた部分を、切羽に向かっ
て傾斜する掘削し、切羽面200が斜めに形成される。
ここで、切羽面が切羽に向かって階段状に傾斜して掘
削される場合もある。以下同様の工程を繰り返して行
い、工程により掘削された土砂を、切羽に向かって後方
に所要時に排出する。上記トンネル掘進工法において、
透かし溝掘削用チェーンカッタ101を、切羽に向かっ
て前進、あるいは、後退させたが、走行装置105を切
羽に向かって前進、あるいは、後退させて、結果的に、
透かし溝掘削用チェーンカッタ101を、切羽に向かっ
て前進、あるいは、後退させる場合、あるいは、透かし
溝掘削用チェーンカッタ101と共に走行装置105を
切羽に向かって前進、あるいは、後退させる場合もあ
る。ここで、 各々の透かし溝102は、中間部が、ト
ンネル外側に窪むように湾曲するが、トンネル長手方向
に直線状に伸長する場合もある。
Next, the chain cutter 10 for excavating the openwork groove is used.
1 is advanced, after rotating in an arch shape along the outer periphery of the face, and the open-groove digging chain cutter 101 approaches the vertex, as shown in FIG.
As the open-groove digging chain cutter 101 descends from the apex, the open-groove digging chain cutter 101 is moved rearward toward the cutting face, and is turned in an arch shape. While excavating the next arch-shaped open groove 102 whose rear end is close to or continuous with the front end of the shape-supporting plate 103 so as to be inclined toward the face, it is hardened into the next arch-shaped open groove 102. Material 1
41 is filled and hardened to form the next arched support plate 103 which is inclined toward the face. Next, the portion surrounded by the next arched support plate 103 is excavated so as to be inclined toward the face, and the face face 200 is formed obliquely.
Here, there is a case where the face is excavated while being inclined stepwise toward the face. Hereinafter, the same steps are repeatedly performed, and the earth and sand excavated in the steps are discharged rearward toward the face as required. In the above tunnel excavation method,
Although the open-groove excavation chain cutter 101 was advanced or retreated toward the face, the traveling device 105 was advanced or retreated toward the face, and as a result,
In some cases, the open-groove excavating chain cutter 101 is moved forward or backward toward the face, or the traveling device 105 is moved forward or backward together with the open-groove excavating chain cutter 101 in some cases. Here, each of the watermark grooves 102 is curved so that the intermediate portion is depressed outside the tunnel, but may extend linearly in the longitudinal direction of the tunnel.

【0033】次に、図9および図10には、本発明のト
ンネル掘進装置の他の実施の形態が示される。図1の実
施の形態と大部分の構成は共通するが、制御装置は有せ
ず、アーチ状ガイド枠106は、トンネル断面と相似形
で、頂点は切羽に向かって傾斜する点が異なる。 アー
チ状ガイド枠106の頂点は切羽に向かって傾斜するた
め、図15に示されるように、切羽に向かって傾斜する
ようにアーチ状支保版103を形成する。アーチ状ガイ
ド枠106には、アーチ状ガイド枠106の長手方向に
沿って平行に一対のラック121a、121bが設けら
れる。 減速機およびブレーキ付き原動機から成り、移
動フレーム108に固定される移動用駆動装置107の
ほぼ水平方向に伸長する出力軸に固定された一対のピニ
オン124a、124bは一対のラック121a、12
1bに歯合される。 ここで、原動機は、電動機、油圧
モータ等から成る。ここで、移動用駆動装置107を運
転すると、移動フレーム108がアーチ状ガイド枠10
6に沿って移動される。また、移動フレーム108がア
ーチ状ガイド枠106に沿って移動される際に、移動フ
レーム108がアーチ状ガイド枠106に対して前後に
振れることを防止するために、振れ防止ローラ201を
一対設けることが、好適である。
Next, FIGS. 9 and 10 show another embodiment of the tunnel excavation device of the present invention. Although most of the configuration is the same as that of the embodiment of FIG. 1, the control device is not provided, and the arch-shaped guide frame 106 has a similar shape to the cross section of the tunnel, except that the apex is inclined toward the face. Since the vertex of the arched guide frame 106 is inclined toward the face, the arched support plate 103 is formed so as to be inclined toward the face as shown in FIG. The arch-shaped guide frame 106 is provided with a pair of racks 121a and 121b in parallel along the longitudinal direction of the arch-shaped guide frame 106. A pair of pinions 124a, 124b fixed to an output shaft extending in a substantially horizontal direction of a moving driving device 107 fixed to a moving frame 108, which is composed of a reduction gear and a prime mover with a brake, is connected to a pair of racks 121a, 121a.
1b. Here, the prime mover includes an electric motor, a hydraulic motor, and the like. Here, when the movement driving device 107 is operated, the movement frame 108 is moved to the arched guide frame 10.
6 along. When the moving frame 108 is moved along the arch-shaped guide frame 106, a pair of anti-shake rollers 201 is provided to prevent the moving frame 108 from moving back and forth with respect to the arch-shaped guide frame 106. Is preferred.

【0034】図9、図10に示される上記本発明のトン
ネル掘進装置の他の実施の形態において、透かし溝掘削
用チェーンカッタ101が、移動フレーム108と共に
アーチ状ガイド枠106の頂点に近付くに従い、透かし
溝掘削用チェーンカッタ101を、チェーンカッタ用ガ
イド部材109に沿って切羽に向かって前進させ、透か
し溝掘削用チェーンカッタ101が、移動フレーム10
8と共にアーチ状ガイド枠106の頂点から下がるに従
い、透かし溝掘削用チェーンカッタ101を、チェーン
カッタ用ガイド部材109に沿って切羽に向かって後方
に移動させ、アーチ状支保版103が、切羽に向かって
傾斜して形成されるように制御する制御装置を備える場
合もある。さらに、図9および図10に示される上記本
発明のトンネル掘進装置の他の実施の形態において、透
かし溝掘削用チェーンカッタ101が、移動フレーム1
08と共にアーチ状ガイド枠106の頂点に近付くに従
い、走行装置105を、切羽に向かって前進させ、透か
し溝掘削用チェーンカッタ101が、移動フレーム10
8と共にアーチ状ガイド枠106の頂点から下がるに従
い、走行装置105を、切羽に向かって後方に移動さ
せ、アーチ状支保版106が、切羽に向かって傾斜して
形成されるように制御する制御装置を備える場合もあ
る。
In another embodiment of the tunnel excavating device of the present invention shown in FIGS. 9 and 10, the chain cutter 101 for excavating the openwork groove approaches the vertex of the arched guide frame 106 together with the moving frame 108. The open-groove digging chain cutter 101 is advanced toward the face along the chain cutter guide member 109, and the open-groove digging chain cutter 101 is moved by the moving frame 10.
As it descends from the vertex of the arch-shaped guide frame 106 together with 8, the open-groove excavation chain cutter 101 is moved rearward toward the face along the chain cutter guide member 109, and the arch-shaped support plate 103 is moved toward the face. There is also a case where a control device for controlling to be formed so as to be inclined is provided. Further, in another embodiment of the tunnel excavation device of the present invention shown in FIGS. 9 and 10, the open-groove excavation chain cutter 101 is provided with the moving frame 1.
08 and approaching the vertex of the arched guide frame 106, the traveling device 105 is advanced toward the face, and the chain cutter 101 for digging the openwork groove is moved by the moving frame 10
A control device for moving the traveling device 105 rearward toward the face as it descends from the vertex of the arch-shaped guide frame 106 together with 8 so that the arch-shaped support plate 106 is formed to be inclined toward the face. It may be provided with.

【0035】さらに、図9および図10に示される上記
本発明のトンネル掘進装置の他の実施の形態において、
透かし溝掘削用チェーンカッタ101が、移動フレーム
108と共にアーチ状ガイド枠106の頂点に近付くに
従い、透かし溝掘削用チェーンカッタ101を、チェー
ンカッタ用ガイド部材109に沿って切羽に向かって前
進させると共に、走行装置105を、切羽に向かって前
進させ、透かし溝掘削用チェーンカッタ101が、移動
フレーム108と共にアーチ状ガイド枠106の頂点か
ら下がるに従い、透かし溝掘削用チェーンカッタ101
を、チェーンカッタ用ガイド部材109に沿って切羽に
向かって後方に移動させると共に、走行装置105を、
切羽に向かって後方に移動させ、アーチ状支保版103
が、切羽に向かって傾斜して形成されるように制御する
制御装置を備える場合もある。図9および図10に示さ
れる上記本発明のトンネル掘進装置の他の実施の形態を
用いるトンネル掘進工法は、透かし溝掘削用チェーンカ
ッタ101を、切羽に向かって前進、あるいは、後退さ
せるが、走行装置105を切羽に向かって前進、あるい
は、後退させて、結果的に、透かし溝掘削用チェーンカ
ッタ101を、切羽に向かって前進、あるいは、後退さ
せる場合、あるいは、透かし溝掘削用チェーンカッタ1
01と共に走行装置105を切羽に向かって前進、ある
いは、後退させる場合もある。
Further, in another embodiment of the tunnel digging device of the present invention shown in FIGS. 9 and 10,
As the open-groove excavation chain cutter 101 approaches the vertex of the arch-shaped guide frame 106 together with the moving frame 108, the open-groove excavation chain cutter 101 is advanced toward the face along the chain cutter guide member 109, The traveling device 105 is advanced toward the face, and the open-groove excavation chain cutter 101 is moved downward from the vertex of the arch-shaped guide frame 106 together with the moving frame 108.
Along the chain cutter guide member 109 toward the face, and the traveling device 105
It is moved backward toward the face, and the arch-shaped support plate 103
However, there may be a case where a control device is provided which controls so as to be inclined toward the face. In a tunnel excavation method using another embodiment of the tunnel excavation device of the present invention shown in FIGS. 9 and 10, the chain cutter 101 for excavating a trench is moved forward or backward toward a face, but traveling. When the device 105 is advanced or retracted toward the face, and consequently the open-groove digging chain cutter 101 is advanced or retracted toward the face, or when the open-groove digging chain cutter 1 is used.
01 and the traveling device 105 may be moved forward or backward toward the face.

【0036】次に、図11には、本発明のトンネル掘進
装置のさらに他の実施の形態が示される。 図11は、
トンネル上方で透かし溝を掘削しながら、同時に掘削さ
れた土砂を排出している状態の説明図、図12は、トン
ネル下方で透かし溝を掘削しているが、掘削された土砂
は排出していない状態の説明図で、図13は、図11、
図12の左側から見た正面図である。第1の円筒部1
は、トンネル2の内周壁3を押圧するように伸長可能な
第1のグリッパ4を有し、トンネル2内にトンネル2と
同心的に配置される。第2の円筒部5は、内周壁3を押
圧するように伸長可能な第2のグリッパ6を有する。
第2の円筒部5は、さらに、第1の円筒部1と、ほぼ同
一の直径に形成され、トンネル2内に第1の円筒部1と
同心的に配置される。伸縮装置であるシリンダ7は、第
1の円筒部1と第2の円筒部5の間に設けられ、伸縮す
ることより、第1の円筒部1と第2の円筒部5とを、近
接あるいは離隔させる装置である。
Next, FIG. 11 shows still another embodiment of the tunnel excavation device of the present invention. FIG.
Explanatory drawing of a state where the excavated earth and sand are simultaneously discharged while excavating the openwork groove above the tunnel. FIG. 12 shows that the openwork groove is excavated below the tunnel but the excavated earth and sand is not discharged. FIG. 13 is an explanatory diagram of the state.
It is the front view seen from the left side of FIG. 1st cylindrical part 1
Has a first gripper 4 that can be extended so as to press the inner peripheral wall 3 of the tunnel 2, and is disposed concentrically with the tunnel 2 in the tunnel 2. The second cylindrical portion 5 has a second gripper 6 that can be extended to press the inner peripheral wall 3.
The second cylindrical portion 5 is further formed to have substantially the same diameter as the first cylindrical portion 1, and is disposed concentrically with the first cylindrical portion 1 in the tunnel 2. The cylinder 7, which is an expansion / contraction device, is provided between the first cylindrical portion 1 and the second cylindrical portion 5, and expands / contracts to bring the first cylindrical portion 1 and the second cylindrical portion 5 closer to or closer to each other. It is a device for separating.

【0037】ここで、例えば、第1のグリッパ4が伸長
して、内周壁3を押圧している状態では、第1の円筒部
1は、トンネル2に対して固定状態となる。 第2の円
筒部5の第2のグリッパ6は縮まって内周壁3を押圧し
ない状態では、第2の円筒部5は、トンネル2に対して
固定されない状態となる。 ここで、伸縮装置であるシ
リンダ7を伸長すると、第1の円筒部1は固定されてい
るため、第2の円筒部5のみが、トンネル切羽に向かっ
て前方に移動される。 ここで、第2の円筒部5の第2
のグリッパ6を伸長して、第2の円筒部5を固定状態に
して、第1の円筒部1の第1のグリッパ4を縮めると第
1の円筒部1は固定されない状態となる。 ここで、伸
縮装置であるシリンダ7を縮めると、第2の円筒部5は
固定されているため、第1の円筒部1のみが、第2の円
筒部5へ近接するように移動される。以上の動作によ
り、本発明のトンネル掘進装置は、トンネル切羽に向か
って前方に移動され、逆の動作により、トンネル切羽に
向かって後方に移動される。
Here, for example, in a state where the first gripper 4 is extended and presses the inner peripheral wall 3, the first cylindrical portion 1 is fixed to the tunnel 2. In a state where the second gripper 6 of the second cylindrical portion 5 is contracted and does not press the inner peripheral wall 3, the second cylindrical portion 5 is not fixed to the tunnel 2. Here, when the cylinder 7, which is an expansion device, is extended, only the second cylindrical portion 5 is moved forward toward the tunnel face because the first cylindrical portion 1 is fixed. Here, the second cylindrical portion 5
When the first gripper 4 of the first cylindrical part 1 is contracted while the second cylindrical part 5 is fixed by extending the gripper 6, the first cylindrical part 1 is not fixed. Here, when the cylinder 7 serving as the expansion and contraction device is contracted, the second cylindrical portion 5 is fixed, so that only the first cylindrical portion 1 is moved so as to approach the second cylindrical portion 5. By the above operation, the tunnel excavation device of the present invention is moved forward toward the tunnel face, and is moved backward toward the tunnel face by the reverse operation.

【0038】回転フレーム8は、第2の円筒部5とほぼ
同一直径の円環状に構成され、第2の円筒部5の先端
に、第2の円筒部5と同心的に、かつ、第2の円筒部5
に対して回転可能に設けられる。 回転フレーム8は、
その接続部8aの車輪8b,8cが、第2の円筒部5の
先端内円周に沿って設けられた溝5a内を走行するよう
に設けられることにより、第2の円筒部5に対して回転
可能に設けられる。車輪8bの回転軸は、トンネル2の
長手方向に平行に、また、車輪8cの回転軸は、トンネ
ル2の長手方向に垂直に設けられるが、この車輪8b,
8cの回転軸の方向は、適宜、設けられる。 第2の円
筒部5の内側接続部5dに設けられた減速機内蔵モータ
5bにより、ピニオン5cが回転される。 ピニオン5
cには、回転フレーム8の接続部8aの内側に設けられ
たラック部8dが歯合し、減速機内蔵モータ5bによる
ピニオン5cの回転により、ラック部8dを介して回転
フレーム8を、第2の円筒部5に対して回転させる。
The rotary frame 8 is formed in an annular shape having substantially the same diameter as the second cylindrical portion 5, and is provided at the tip of the second cylindrical portion 5 concentrically with the second cylindrical portion 5, and Cylindrical part 5
It is provided rotatable with respect to. The rotating frame 8
The wheels 8b and 8c of the connecting portion 8a are provided so as to run in a groove 5a provided along the inner circumference of the distal end of the second cylindrical portion 5, so that the second cylindrical portion 5 It is provided rotatably. The rotation axis of the wheel 8b is provided parallel to the longitudinal direction of the tunnel 2, and the rotation axis of the wheel 8c is provided perpendicular to the longitudinal direction of the tunnel 2.
The direction of the rotation axis of 8c is provided as appropriate. The pinion 5c is rotated by the built-in speed reducer motor 5b provided at the inner connection portion 5d of the second cylindrical portion 5. Pinion 5
c, a rack portion 8d provided inside the connection portion 8a of the rotating frame 8 meshes with the rotating frame 8, and the rotation of the rotating frame 8 via the rack portion 8d by the rotation of the pinion 5c by the motor 5b with a built-in speed reducer. Is rotated with respect to the cylindrical portion 5.

【0039】以上のように回転フレーム8が、第2の円
筒部5とほぼ同一直径の円環状に構成され、第2の円筒
部5の先端に回転可能に設けられると、回転フレーム8
が、透かし溝掘削用チェーンカッタ11とトンネル2の
内周壁3との間の残された空間に納まり、空間を有効利
用できるという利点がある。ここで、回転フレーム8
は、円環状に形成されることが好適であるが、第2の円
筒部5と同心的に、かつ、第2の円筒部5に対して回転
可能に設けられ、バケットその他の掘削手段がトンネル
から自由に出し入れできる円環状等の構造であれば、そ
の構造は限定されない。
As described above, when the rotating frame 8 is formed in an annular shape having substantially the same diameter as the second cylindrical portion 5 and is rotatably provided at the tip of the second cylindrical portion 5, the rotating frame 8
However, there is an advantage that the space can be effectively used in the space left between the open-cut trench cutter 11 and the inner peripheral wall 3 of the tunnel 2. Here, the rotating frame 8
Is preferably formed in an annular shape, but is provided concentrically with the second cylindrical portion 5 and rotatably with respect to the second cylindrical portion 5, and a bucket or other excavating means is provided in a tunnel. The structure is not limited as long as it is a structure such as an annular shape that can be freely taken in and out of the device.

【0040】チェーンカッタ用ガイド部材9は、回転フ
レーム8に固定され、第2の円筒部5の側から切羽に向
かって、斜めに拡がるように伸長する。透かし溝掘削用
チェーンカッタ11は、チェーンカッタ用ガイド部材9
に沿って図示されない移動手段により移動されるように
設けられ、トンネル2の長手方向に伸長し、チェーンカ
ッタ循環用駆動装置17により、循環駆動されることに
より、切羽の外周に沿って透かし溝12を掘削する装置
である。この実施の形態においては、チェーンカッタ用
ガイド部材9が、トンネル長手方向に伸長し、かつ、中
間部がトンネル外側に窪むように湾曲する。これに伴い
透かし溝掘削用チェーンカッタ11は、チェーンカッタ
用ガイド部材9と同一曲率で中間部が、トンネル外側に
窪むように湾曲する。また、チェーンカッタ用ガイド部
材9、および、透かし溝掘削用チェーンカッタ11は、
トンネル長手方向に直線状に伸長するように構成される
場合もある。図14に示されるように、硬化性材料注入
管13は、透かし溝掘削用チェーンカッタ11と共に移
動するように設けられ、透かし溝掘削用チェーンカッタ
11により掘削された透かし溝12に、瞬間硬化性コン
クリート等の硬化性材料42を注入し、図16に示され
るように円筒状支保版12a、または、図17に示され
るように螺旋状支保版12cを形成するものである。
The chain cutter guide member 9 is fixed to the rotating frame 8 and extends obliquely from the side of the second cylindrical portion 5 toward the face. The open-groove excavation chain cutter 11 is provided with a chain cutter guide member 9.
Along the outer circumference of the face by extending along the longitudinal direction of the tunnel 2 and being circulated by a chain cutter circulating drive device 17. It is a device to excavate. In this embodiment, the guide member 9 for a chain cutter extends in the longitudinal direction of the tunnel, and is curved so that the intermediate portion is depressed outside the tunnel. Accordingly, the watermark groove excavation chain cutter 11 has the same curvature as the chain cutter guide member 9 and the middle portion is curved so as to be depressed outside the tunnel. The guide member 9 for the chain cutter and the chain cutter 11 for excavating the openwork groove are
In some cases, it is configured to extend linearly in the longitudinal direction of the tunnel. As shown in FIG. 14, the curable material injection pipe 13 is provided so as to move together with the watermark groove digging chain cutter 11, and the curable material injection pipe 13 is attached to the watermark groove 12 digged by the watermark groove digging chain cutter 11. A curable material 42 such as concrete is injected to form a cylindrical support plate 12a as shown in FIG. 16 or a spiral support plate 12c as shown in FIG.

【0041】図示されないマイクロコンピュータ等から
成る制御装置は、透かし溝掘削用チェーンカッタ11
が、回転フレーム8と共に第2の円筒部5の頂点に近付
くに従い、透かし溝掘削用チェーンカッタ11を、チェ
ーンカッタ用ガイド部材9に沿って、切羽に向かって前
進させ、透かし溝掘削用チェーンカッタ11が、回転フ
レーム8と共に第2の円筒部5の頂点から下がるに従
い、透かし溝掘削用チェーンカッタ11を、チェーンカ
ッタ用ガイド部材9に沿って切羽に向かって後方に移動
させ、図16に示されるように円筒状支保版12a、ま
たは、図17に示されるように螺旋状支保版12cが、
切羽に向かって傾斜して形成されるように制御する。こ
の制御装置の代わりに、透かし溝掘削用チェーンカッタ
11が、回転フレーム8と共に第2の円筒部5の頂点に
近付くに従い、第2の円筒部5を、切羽に向かって前進
させ、透かし溝掘削用チェーンカッタ11が、回転フレ
ーム8と共に第2の円筒部5の頂点から下がるに従い、
第2の円筒部5を、切羽に向かって後方に移動させ、円
筒状支保版12aまたは螺旋状支保版12cが、切羽に
向かって傾斜して形成されるように制御する制御装置を
備える場合もある。さらに、この制御装置の代わりに、
透かし溝掘削用チェーンカッタ11が、回転フレーム8
と共に第2の円筒部5の頂点に近付くに従い、透かし溝
掘削用チェーンカッタ11を、チェーンカッタ用ガイド
部材9に沿って切羽に向かって前進させると共に、第2
の円筒部5を、切羽に向かって前進させ、透かし溝掘削
用チェーンカッタ11が、回転フレーム8と共に第2の
円筒部5の頂点から下がるに従い、透かし溝掘削用チェ
ーンカッタ11を、チェーンカッタ用ガイド部材9に沿
って切羽に向かって後方に移動させると共に、第2の円
筒部5を、切羽に向かって後方に移動させ、円筒状支保
版12aまたは螺旋状支保版12cが、切羽に向かって
傾斜して形成されるように制御する制御装置を備える場
合もある。
A control device including a microcomputer (not shown) and the like is provided with a
As the tool approaches the vertex of the second cylindrical portion 5 together with the rotating frame 8, the chain cutter 11 for drilling the open groove is advanced along the guide member 9 for the chain cutter toward the face, and the chain cutter for drilling the open groove is moved. As 11 moves down from the vertex of the second cylindrical portion 5 together with the rotating frame 8, the open-groove excavating chain cutter 11 is moved rearward toward the face along the chain cutter guide member 9, as shown in FIG. As shown in FIG. 17, the cylindrical support plate 12a, or the spiral support plate 12c as shown in FIG.
It is controlled so that it is formed inclined toward the face. Instead of this control device, the second cylindrical portion 5 is advanced toward the face as the watermark groove drilling chain cutter 11 approaches the vertex of the second cylindrical portion 5 together with the rotating frame 8, and the open groove drilling is performed. As the chain cutter 11 for use descends from the vertex of the second cylindrical portion 5 together with the rotating frame 8,
A control device for moving the second cylindrical portion 5 backward toward the face and controlling the cylindrical support plate 12a or the spiral support plate 12c so as to be inclined toward the face may be provided. is there. In addition, instead of this control device,
When the chain cutter 11 for drilling the openwork groove is
Together with the vertex of the second cylindrical portion 5, the open-groove excavating chain cutter 11 is advanced toward the face along the chain cutter guide member 9, and
Is advanced toward the face, and as the open-groove digging chain cutter 11 descends from the vertex of the second cylindrical portion 5 together with the rotating frame 8, the open-groove digging chain cutter 11 is moved toward the chain cutter. The second cylindrical portion 5 is moved rearward toward the face along with the guide member 9 toward the face, and the cylindrical support plate 12a or the spiral support plate 12c is moved toward the face. There may be a case where a control device is provided to perform control so as to be formed in an inclined manner.

【0042】図示されない駆動装置により駆動されるバ
ケット14は、透かし溝掘削用チェーンカッタ11によ
り掘削された土砂をすくい上げる装置である。図示され
ない駆動装置により駆動されるベルトコンベア15は、
バケット14が設けられ、かつ、バケット14と共にト
ンネル切羽に向かって前方および後方に移動可能に設け
られ、バケット14から土砂が載せられ、トラック52
等に土砂を載せるように回動することにより土砂を搬出
する装置である。 第1の円筒部1および第2の円筒部
5の底部に設けられたレール15b上を、ベルトコンベ
ア15の車輪15aが、走行することにより、トンネル
切羽に向かって前方および後方に移動可能に設けられ
る。ここでベルトコンベア15は、レール15b上を車
輪15aにより走行する構成ではなく、タイヤ、あるい
は、クローラ等により走行する構成でも良い。図11に
示されるように、トンネル上方で透かし溝12を掘削し
ている時には、透かし溝掘削用チェーンカッタ11に対
して、バケット14およびベルトコンベア15の存在は
邪魔にならないため、透かし溝掘削用チェーンカッタ1
1による透かし溝12の掘削作業と、図16、図17に
示される支保版12a,12c内の地盤のバケット14
による掘削作業、および、バケット14、ベルトコンベ
ア15およびトラック52により、トンネル切羽に向か
って後方に所要時に排出する作業を効率的に同時に行う
ことができる。しかし、図12に示されるように、トン
ネル下方で円筒状透かし溝12を掘削している時には、
透かし溝掘削用チェーンカッタ11に対して、バケット
14およびベルトコンベア15が干渉するため、トンネ
ル切羽に向かって後方に退避させる。
The bucket 14 driven by a driving device (not shown) is a device for scooping up the earth and sand excavated by the chain cutter 11 for excavating the openwork groove. The belt conveyor 15 driven by a driving device (not shown)
A bucket 14 is provided, and the bucket 14 is provided so as to be able to move forward and backward toward the tunnel face together with the bucket 14.
It is a device that carries out earth and sand by rotating so that earth and sand is placed on the ground. The wheels 15a of the belt conveyor 15 are provided on the rails 15b provided at the bottoms of the first cylindrical portion 1 and the second cylindrical portion 5 so as to be movable forward and backward toward the tunnel face by running. Can be Here, the belt conveyor 15 does not have to be configured to run on the rails 15b by the wheels 15a, but may be configured to run by tires or crawlers. As shown in FIG. 11, when the trench 12 is excavated above the tunnel, the existence of the bucket 14 and the belt conveyor 15 does not hinder the chain cutter 11 for excavating the trench. Chain cutter 1
1 and a ground bucket 14 in the support plates 12a and 12c shown in FIGS.
With the bucket 14, the belt conveyor 15, and the truck 52, the excavation work can be efficiently and simultaneously performed toward the tunnel face backward by discharging when necessary. However, as shown in FIG. 12, when excavating the cylindrical open channel 12 below the tunnel,
The bucket 14 and the belt conveyor 15 interfere with the open-groove excavating chain cutter 11 and are retracted rearward toward the tunnel face.

【0043】次に、上記図11および図12に示された
トンネル掘進装置を用いてトンネルを掘進する工法を説
明する。まず、トンネル長手方向に伸長する透かし溝掘
削用チェーンカッタ11を、切羽の外周に沿って円筒状
に回動し、透かし溝掘削用チェーンカッタ11が、頂点
に近付くに従い、透かし溝掘削用チェーンカッタ11
を、切羽に向かって前進させ、透かし溝掘削用チェーン
カッタ11が、頂点から下がるに従い、透かし溝掘削用
チェーンカッタ11を、切羽に向かって後方に移動させ
つつ、円筒状に回動し、切羽に向かって傾斜するように
最初の円筒状透かし溝12を掘削しつつ、最初の円筒状
透かし溝12内に瞬間硬化性コンクリート等の硬化性材
料42を、硬化性材料注入管13により充填して、硬化
させて、図16に示されるように切羽に向かって傾斜す
るように最初の円筒状支保版12aを形成する。次に、
最初の円筒状支保版12aにより囲まれた部分を、バケ
ット14、あるいは、その他の掘削機により、切羽面2
00を切羽に向かって傾斜するように掘削する。 ここ
で、切羽面200が、切羽に向かって階段状に傾斜して
掘削される場合もある。
Next, a method of excavating a tunnel using the tunnel excavating apparatus shown in FIGS. 11 and 12 will be described. First, the open-groove excavation chain cutter 11 extending in the longitudinal direction of the tunnel is rotated in a cylindrical shape along the outer periphery of the face, and the open-groove excavation chain cutter 11 is moved closer to the apex. 11
Are moved forward toward the face, and as the open-groove digging chain cutter 11 descends from the apex, the open-groove digging chain cutter 11 is rotated in a cylindrical shape while moving backward toward the face, and the face is rotated. While the first cylindrical open groove 12 is excavated so as to be inclined toward, the first cylindrical open groove 12 is filled with a hardening material 42 such as instant hardening concrete by the hardening material injection pipe 13. Then, as shown in FIG. 16, the first cylindrical support plate 12a is formed so as to be inclined toward the face. next,
The portion surrounded by the first cylindrical support plate 12a is cut by the bucket 14 or other excavator to make the face 2
00 is excavated so as to be inclined toward the face. Here, the face face 200 may be excavated while being inclined stepwise toward the face.

【0044】次に、透かし溝掘削用チェーンカッタ11
を前進させた後、トンネル切羽の外周に沿って円筒状に
回動し、透かし溝掘削用チェーンカッタ11が、頂点に
近付くに従い、透かし溝掘削用チェーンカッタ11を、
切羽に向かって前進させ、透かし溝掘削用チェーンカッ
タ11が、頂点から下がるに従い、透かし溝掘削用チェ
ーンカッタ11を、切羽に向かって後方に移動させつ
つ、円筒状に回動し、最初の円筒状支保版12aの前端
部に後端部が近接、または、連続する次の円筒状透かし
溝12を、切羽に向かって傾斜するように掘削しつつ、
次の円筒状透かし溝12内に、硬化性材料注入管13に
より硬化性材料42を充填して、硬化させて、切羽に向
かって傾斜するように次の円筒状支保版12aを形成す
る。次に、次の円筒状支保版12aにより囲まれた部分
を、バケット14、あるいは、その他の掘削機により、
切羽面200を切羽に向かって傾斜するように掘削す
る。 ここで、切羽面200が、切羽に向かって階段状
に傾斜して掘削される場合もある。
Next, the chain cutter 11 for excavating the openwork groove
Is advanced, and then the cylindrical cutter 11 is rotated in a cylindrical shape along the outer periphery of the tunnel face, and the open-groove digging chain cutter 11 is moved closer to the vertex.
As it moves forward toward the face, as the open-groove digging chain cutter 11 descends from the apex, the open-groove digging chain cutter 11 is rotated rearward toward the face, and is turned into a cylindrical shape. While the rear end portion is close to the front end portion of the shape support plate 12a, or while excavating the next continuous cylindrical openwork groove 12 toward the face,
The curable material 42 is filled in the next cylindrical open groove 12 by the curable material injection pipe 13 and cured, and the next cylindrical support plate 12a is formed so as to be inclined toward the face. Next, the portion surrounded by the next cylindrical support plate 12a is separated by a bucket 14 or another excavator.
The face 200 is excavated so as to be inclined toward the face. Here, the face face 200 may be excavated while being inclined stepwise toward the face.

【0045】ここで、図11に示されるように、トンネ
ル上方で透かし溝12を掘削している時には、透かし溝
掘削用チェーンカッタ11に対して、バケット14およ
びベルトコンベア15の存在は邪魔にならないため、透
かし溝掘削用チェーンカッタ11による透かし溝12の
掘削作業と、バケット14による図13に示される支保
版12a,12c内の地盤のバケット14による掘削作
業、および、バケット14、ベルトコンベア15および
トラック52により、トンネル切羽に向かって後方に所
要時に排出する作業を効率的に同時に行うことができ
る。しかし、図12に示されるように、トンネル下方で
円筒状透かし溝12を掘削している時には、透かし溝掘
削用チェーンカッタ11に対して、バケット14および
ベルトコンベア15が干渉するため、トンネル切羽に向
かって後方に退避させる。以下、さらに、次の円筒状支
保版12a…を形成して、以下同様の工程を繰り返して
行う。ここで、上記工程に掘削された土砂を、バケット
14、ベルトコンベア15およびトラック52により、
トンネル切羽に向かって後方に所要時に排出する。ま
た、図11、図12に示される本発明のトンネル掘進装
置の他の実施の形態を用いる上記トンネル掘進工法は、
透かし溝掘削用チェーンカッタ11を、切羽に向かって
前進、あるいは、後退させるが、第2の円筒部5を切羽
に向かって前進、あるいは、後退させて、結果的に、透
かし溝掘削用チェーンカッタ11を、切羽に向かって前
進、あるいは、後退させる場合、あるいは、透かし溝掘
削用チェーンカッタ11と共に第2の円筒部5を切羽に
向かって前進、あるいは、後退させる場合もある。
As shown in FIG. 11, when the open groove 12 is excavated above the tunnel, the bucket 14 and the belt conveyor 15 do not interfere with the open groove groove chain cutter 11. Therefore, the work of digging the watermark groove 12 by the chain cutter 11 for digging the groove and the work of digging by the bucket 14 of the ground in the support plates 12a and 12c shown in FIG. The truck 52 can efficiently and simultaneously perform the operation of discharging backward when necessary toward the tunnel face. However, as shown in FIG. 12, when excavating the cylindrical watermark groove 12 below the tunnel, the bucket 14 and the belt conveyor 15 interfere with the chain cutter 11 for excavating the groove. Retreat to the rear. Hereinafter, the next cylindrical support plates 12a are formed, and the same steps are repeated. Here, the earth and sand excavated in the above-described process is separated by the bucket 14, the belt conveyor 15, and the truck 52.
Ejected when required backward to the tunnel face. In addition, the tunnel excavation method using another embodiment of the tunnel excavation device of the present invention shown in FIGS.
The open-groove excavation chain cutter 11 is advanced or retracted toward the face, but the second cylindrical portion 5 is advanced or retracted toward the face, and as a result, the open-groove excavation chain cutter is In some cases, the first cylinder 11 may be advanced or retracted toward the face, or the second cylindrical portion 5 may be advanced or retracted together with the open-groove excavating chain cutter 11 toward the face.

【0046】次に、図11および図12に示されたトン
ネル掘進装置を用いたトンネルを掘進する他の工法を説
明する。まず、トンネル長手方向に伸長する透かし溝掘
削用チェーンカッタ11を、トンネル切羽の外周に沿っ
て螺旋状に前進しつつ回動させて、透かし溝掘削用チェ
ーンカッタ11が、頂点に近付くに従い、透かし溝掘削
用チェーンカッタ11を、切羽に向かって前進させ、透
かし溝掘削用チェーンカッタ11が、頂点から下がるに
従い、透かし溝掘削用チェーンカッタ11を、切羽に向
かって後方に移動させつつ、螺旋状に回動し、螺旋状透
かし溝12bを切羽に向かって傾斜するように掘削しつ
つ、螺旋状透かし溝12b内に、硬化性材料42を硬化
性材料注入管13により充填して、硬化させて、切羽に
向かって傾斜するように螺旋状支保版12cを形成す
る。次に、螺旋状支保版12cにより囲まれた部分を、
バケット14、あるいは、その他の掘削手段により、切
羽面200を切羽に向かって傾斜するように掘削する。
ここで、切羽面200が、切羽に向かって階段状に傾
斜して掘削される場合もある。
Next, another method of digging a tunnel using the tunnel digging device shown in FIGS. 11 and 12 will be described. First, the watermark groove drilling chain cutter 11 extending in the tunnel longitudinal direction is rotated while being advanced spirally along the outer periphery of the tunnel face, and as the watermark groove drilling chain cutter 11 approaches the vertex, the watermark is cut. The chain cutter 11 for groove excavation is advanced toward the face, and the chain cutter 11 for groove excavation is spirally moved backward toward the face as the chain cutter 11 for groove cut is lowered from the top. The curable material 42 is filled into the spiral groove 12b by the curable material injection pipe 13 and is cured while the spiral groove 12b is excavated so as to be inclined toward the face. Then, the spiral support plate 12c is formed so as to be inclined toward the face. Next, the portion surrounded by the spiral support plate 12c is
Excavation is performed by the bucket 14 or other excavation means so that the face face 200 is inclined toward the face.
Here, the face face 200 may be excavated while being inclined stepwise toward the face.

【0047】次に、上記工程に掘削された土砂を、バケ
ット14、ベルトコンベア15およびトラック52によ
り、トンネル切羽に向かって後方に所要時に排出する。
ここで、図11に示されるように、トンネル上方で透か
し溝12を掘削している時には、透かし溝掘削用チェー
ンカッタ11に対して、バケット14およびベルトコン
ベア15の存在は邪魔にならないため、透かし溝掘削用
チェーンカッタ11による透かし溝12の掘削作業と、
バケット14による図13に示される支保版12a,1
2c内の地盤のバケット14による掘削作業、および、
バケット14、ベルトコンベア15およびトラック52
により、トンネル切羽に向かって後方に所要時に排出す
る作業を効率的に同時に行うことができる。しかし、図
12に示されるように、トンネル下方で円筒状透かし溝
12を掘削している時には、透かし溝掘削用チェーンカ
ッタ11に対して、バケット14およびベルトコンベア
15が干渉するため、トンネル切羽に向かって後方に退
避させる。また、各々の透かし溝12、12bは、中間
部が、トンネル外側に窪むように湾曲するが、トンネル
長手方向に直線状に伸長する場合もある。また、図1
1、図12に示される本発明のトンネル掘進装置の他の
実施の形態を用いる上記トンネル掘進工法は、透かし溝
掘削用チェーンカッタ11を、切羽に向かって前進、あ
るいは、後退させるが、第2の円筒部5を切羽に向かっ
て前進、あるいは、後退させて、結果的に、透かし溝掘
削用チェーンカッタ11を、切羽に向かって前進、ある
いは、後退させる場合、あるいは、透かし溝掘削用チェ
ーンカッタ11と共に第2の円筒部5を切羽に向かって
前進、あるいは、後退させる場合もある。
Next, the excavated earth and sand excavated in the above process is discharged to the rear of the tunnel face by the bucket 14, the belt conveyor 15 and the truck 52 when necessary.
Here, as shown in FIG. 11, when the watermark groove 12 is excavated above the tunnel, the existence of the bucket 14 and the belt conveyor 15 does not hinder the watermark groove excavating chain cutter 11. Excavation work of the openwork groove 12 by the chain cutter 11 for groove excavation;
Support plate 12a, 1 shown in FIG.
Excavation work by the bucket 14 of the ground in 2c, and
Bucket 14, belt conveyor 15, and truck 52
Thereby, the operation of discharging the air to the tunnel face rearward when required can be efficiently and simultaneously performed. However, as shown in FIG. 12, when excavating the cylindrical watermark groove 12 below the tunnel, the bucket 14 and the belt conveyor 15 interfere with the chain cutter 11 for excavating the groove. Retreat to the rear. In addition, each of the watermark grooves 12 and 12b has an intermediate portion curved so as to be depressed outside the tunnel, but may extend linearly in the longitudinal direction of the tunnel. FIG.
1. In the tunnel excavation method using another embodiment of the tunnel excavation device of the present invention shown in FIG. 12, the chain cutter 11 for excavating the trench is moved forward or backward toward the face, but the second Is advanced or retracted toward the face, and consequently the open-groove digging chain cutter 11 is advanced or retracted toward the face, or the open-groove digging chain cutter In some cases, the second cylindrical portion 5 may be moved forward or backward together with 11 toward the face.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明のトンネル掘削装置およびトンネ
ル掘進工法によれば、支保版を切羽に向かって傾斜して
形成することにより、支保版の端面の位置決め精度を高
め、支保版と次の支保版の接合状態を良好にする。さら
に、切羽面を切羽に向かって傾斜して、あるいは、階段
状に傾斜して掘削して、切羽面の自立性を保持すること
により、特に、大断面あるいは軟弱地盤の切羽面が崩落
することを防止し、これにより切羽面にロックボルトを
貫入し、コンクリートを吹き付ける等の補強工事を不要
にするという効果を奏する。
According to the tunnel digging apparatus and the tunnel excavation method of the present invention, the support plate is formed so as to be inclined toward the face, so that the positioning accuracy of the end surface of the support plate is improved, and the support plate and the next support plate are formed. Improve the bonding condition of the plate. Furthermore, by excavating the face face inclining toward the face face or excavating in a stepwise manner to maintain the independence of the face face, especially, the face face of a large section or soft ground collapses This prevents the rock bolts from penetrating into the face face, thereby eliminating the need for reinforcement work such as spraying concrete.

【0049】[0049]

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

【図1】本発明のトンネル掘進装置の一実施の形態の側
面図である。
FIG. 1 is a side view of an embodiment of a tunnel excavation device of the present invention.

【図2】本発明のトンネル掘進装置の一実施の形態の要
部拡大平面図である。
FIG. 2 is an enlarged plan view of a main part of one embodiment of the tunnel excavation device of the present invention.

【図3】本発明のトンネル掘進装置の一実施の形態の正
面図である。
FIG. 3 is a front view of one embodiment of the tunnel excavation device of the present invention.

【図4】本発明のトンネル掘進装置の一実施の形態の部
分断面図である。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of one embodiment of the tunnel excavation device of the present invention.

【図5】本発明のトンネル掘進装置の一実施の形態の部
分断面図である。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of one embodiment of the tunnel excavation device of the present invention.

【図6】本発明のトンネル掘進装置の一実施の形態の部
分断面図である。
FIG. 6 is a partial sectional view of one embodiment of the tunnel excavation device of the present invention.

【図7】本発明のトンネル掘進装置の一実施の形態の部
分構成図である。
FIG. 7 is a partial configuration diagram of an embodiment of the tunnel excavation device of the present invention.

【図8】本発明のトンネル掘進装置の一実施の形態の部
分断面図である。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view of one embodiment of the tunnel excavation device of the present invention.

【図9】本発明のトンネル掘進装置の他の実施の形態の
側面図である。
FIG. 9 is a side view of another embodiment of the tunnel excavation device of the present invention.

【図10】本発明のトンネル掘進装置の他の実施の形態
の部分断面図である。
FIG. 10 is a partial cross-sectional view of another embodiment of the tunnel excavation device of the present invention.

【図11】本発明のトンネル掘進装置のさらに他の実施
の形態が、トンネル上方で透かし溝を掘削しながら、同
時に掘削された土砂を排出している状態の説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory view showing a state in which another embodiment of the tunnel excavating device of the present invention excavates earth and sand simultaneously with excavating a watermark groove above a tunnel.

【図12】本発明のトンネル掘進装置のさらに他の実施
の形態が、トンネル下方で透かし溝を掘削しながら、掘
削された土砂は排出していない状態の説明図である。
FIG. 12 is an explanatory view showing a state in which a still another embodiment of the tunnel excavation device of the present invention excavates a trench below a tunnel, but does not discharge excavated earth and sand.

【図13】本発明のトンネル掘進装置のさらに他の実施
の形態の正面図である。
FIG. 13 is a front view of still another embodiment of the tunnel excavation device of the present invention.

【図14】本発明のトンネル掘進装置のさらに他の実施
の形態の平面図である。
FIG. 14 is a plan view of still another embodiment of the tunnel excavation device of the present invention.

【図15】本発明のトンネル掘進装置の図1から図10
に示される実施の形態により形成されたアーチ状支保版
の構成図である。
15 to FIG. 10 of the tunnel excavation device of the present invention.
It is a block diagram of the arch-shaped support plate formed by the embodiment shown in FIG.

【図16】本発明のトンネル掘進装置の図11から図1
4に示される実施の形態により形成された円筒状支保版
の構成図である。
FIG. 16 to FIG. 1 of the tunnel excavation device of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of a cylindrical support plate formed by the embodiment shown in FIG. 4.

【図17】本発明のトンネル掘進装置の図11から図1
4に示される実施の形態により形成された螺旋状支保版
の構成図である。
FIG. 17 to FIG. 1 of the tunnel excavation device of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of a spiral support plate formed by the embodiment shown in FIG. 4.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の円筒部 2 トンネル3内周壁 5 第2の円筒部 8 回転フレーム 9,109 チェーンカッタ用ガイド部材 11,11a,11b,101 透かし溝掘削用チェー
ンカッタ 12,12b 透かし溝 12a 円筒状支保版 12c 螺旋状支保版 13,112 硬化性材料注入管 14バケット 15 ベルトコンベア 103 アーチ状支保版 105 走行装置 106 アーチ状ガイド枠 108 移動フレーム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st cylindrical part 2 Tunnel 3 inner peripheral wall 5 2nd cylindrical part 8 Rotating frame 9,109 Chain cutter guide member 11,11a, 11b, 101 Watertight groove excavation chain cutter 12,12b Waterproof groove 12a Cylindrical support Plate 12c Spiral support plate 13,112 Curable material injection tube 14 Bucket 15 Belt conveyor 103 Arch support plate 105 Traveling device 106 Arch guide frame 108 Moving frame

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トンネルの下盤上を走行するように構成
される走行装置と、 前記走行装置に固定され、トンネル断面と相似形のアー
チ状ガイド枠と、 前記アーチ状ガイド枠に沿って移動される移動フレーム
と、 前記移動フレームに固定され、切羽に向かって、斜め上
向きに伸長するチェーンカッタ用ガイド部材と、 前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って移動されるよ
うに設けられ、前記トンネルの長手方向に伸長し、循環
駆動されることにより、前記切羽の外周に沿って透かし
溝を掘削する透かし溝掘削用チェーンカッタと、 前記透かし溝掘削用チェーンカッタと共に移動するよう
に設けられ、前記透かし溝に硬化性材料を注入し、アー
チ状支保版を形成する硬化性材料注入管と、 前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、前記移動フレー
ムと共に前記アーチ状ガイド枠の頂点に近付くに従い、
前記透かし溝掘削用チェーンカッタを、前記チェーンカ
ッタ用ガイド部材に沿って前記切羽に向かって前進さ
せ、前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、前記移動フ
レームと共に前記アーチ状ガイド枠の前記頂点から下が
るに従い、前記透かし溝掘削用チェーンカッタを、前記
チェーンカッタ用ガイド部材に沿って前記切羽に向かっ
て後方に移動させ、前記アーチ状支保版が、前記切羽に
向かって傾斜して形成されるように制御する制御装置
と、から成ることを特徴とするトンネル掘進装置。
A traveling device configured to travel on a lower plate of a tunnel; an arch-shaped guide frame fixed to the traveling device and having a similar shape to a cross-section of the tunnel; and moving along the arch-shaped guide frame. A moving frame, a guide member for a chain cutter, which is fixed to the moving frame and extends obliquely upward toward the face, and provided so as to be moved along the guide member for the chain cutter, A chain cutter for excavating a trench along the outer periphery of the face by extending in the longitudinal direction and being driven by circulation, a chain cutter for drilling a trench along the outer periphery of the face; A curable material injection pipe for injecting a curable material into the groove to form an arch-shaped support plate; As the arm approaches the vertex of the arched guide frame,
The watermark groove digging chain cutter is advanced toward the face along the chain cutter guide member, and as the watermark groove digging chain cutter descends from the vertex of the arched guide frame together with the moving frame. Moving the chain cutter for excavating the openwork groove toward the face along the guide member for the chain cutter, and controlling the arch-shaped support plate to be inclined toward the face. A tunneling excavation device, comprising:
【請求項2】 請求項1記載のトンネル掘進装置におい
て、前記制御装置の代わりに、 前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、前記移動フレー
ムと共に前記アーチ状ガイド枠の頂点に近付くに従い、
前記走行装置を、前記切羽に向かって前進させ、前記透
かし溝掘削用チェーンカッタが、前記移動フレームと共
に前記アーチ状ガイド枠の前記頂点から下がるに従い、
前記走行装置を、前記切羽に向かって後方に移動させ、
前記アーチ状支保版が、前記切羽に向かって傾斜して形
成されるように制御する制御装置を備えたことを特徴と
するトンネル掘進装置。
2. The tunnel excavation device according to claim 1, wherein, instead of the control device, the open-groove excavation chain cutter approaches the vertex of the arched guide frame together with the moving frame.
The traveling device is advanced toward the face, and the open-groove excavating chain cutter descends from the vertex of the arch-shaped guide frame together with the moving frame,
The traveling device is moved rearward toward the face,
A tunnel excavation device, comprising: a control device that controls the arch-shaped support plate to be formed so as to be inclined toward the face.
【請求項3】 請求項1記載のトンネル掘進装置におい
て、前記制御装置の代わりに、 前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、前記移動フレー
ムと共に前記アーチ状ガイド枠の頂点に近付くに従い、
前記透かし溝掘削用チェーンカッタを、前記チェーンカ
ッタ用ガイド部材に沿って前記切羽に向かって前進させ
ると共に、前記走行装置を、前記切羽に向かって前進さ
せ、前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、前記移動フ
レームと共に前記アーチ状ガイド枠の前記頂点から下が
るに従い、前記透かし溝掘削用チェーンカッタを、前記
チェーンカッタ用ガイド部材に沿って前記切羽に向かっ
て後方に移動させると共に、前記走行装置を、前記切羽
に向かって後方に移動させ、前記アーチ状支保版が、前
記切羽に向かって傾斜して形成されるように制御する制
御装置を備えたことを特徴とするトンネル掘進装置。
3. The tunnel excavating device according to claim 1, wherein, instead of the control device, the openwork groove excavating chain cutter approaches the vertex of the arched guide frame together with the moving frame.
The watermark groove digging chain cutter is advanced toward the face along the chain cutter guide member, and the traveling device is advanced toward the face, and the watermark groove digging chain cutter is As it moves down from the apex of the arch-shaped guide frame together with the moving frame, the open-groove excavation chain cutter is moved rearward toward the face along the chain cutter guide member, and the traveling device is provided with the moving device. A tunnel excavation device, comprising: a control device that moves rearward toward a face and controls the arch-shaped support plate to be formed to be inclined toward the face.
【請求項4】 トンネルの下盤上を走行するように構成
される走行装置と、 前記走行装置に固定され、トンネル断面と相似形で、切
羽に向かって傾斜するアーチ状ガイド枠と、 前記アーチ状ガイド枠に沿って移動される移動フレーム
と、 前記移動フレームに固定され、前記切羽に向かって、斜
め上向きに伸長するチェーンカッタ用ガイド部材と、 前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って移動されるよ
うに設けられ、前記トンネルの長手方向に伸長し、循環
駆動されることにより、前記切羽の外周に沿って透かし
溝を掘削する透かし溝掘削用チェーンカッタと、 前記透かし溝掘削用チェーンカッタと共に移動するよう
に設けられ、前記透かし溝に硬化性材料を注入し、前記
切羽に向かって傾斜するようにアーチ状支保版を形成す
る硬化性材料注入管と、から成ることを特徴とするトン
ネル掘進装置。
4. A traveling device configured to travel on a lower plate of a tunnel; an arch-shaped guide frame fixed to the traveling device and having a shape similar to the cross section of the tunnel and inclined toward a cutting face; A moving frame that is moved along the guide frame, a guide member for a chain cutter that is fixed to the moving frame, and extends obliquely upward toward the face, and is moved along the guide member for the chain cutter. Is provided in such a manner as to extend in the longitudinal direction of the tunnel, and is driven by circulation, so as to dig a watermark groove along the outer periphery of the face, and to move together with the watermark groove digging chain cutter. Curable material that is provided so as to form an arch-shaped support plate so as to inject a curable material into the openwork groove and incline toward the face. Tunnel boring apparatus, comprising the the injection tube.
【請求項5】前記アーチ状ガイド枠には、前記アーチ状
ガイド枠の長手方向に沿って平行に一対のラックが設け
られ、 減速機およびブレーキ付き原動機から成り、前記移動フ
レームに固定される移動用駆動装置のほぼ水平方向に伸
長する出力軸に固定された一対のピニオンが、前記一対
のラックに歯合される請求項4記載のトンネル掘進装
置。
5. The arch-shaped guide frame is provided with a pair of racks in parallel along the longitudinal direction of the arch-shaped guide frame, and comprises a reduction gear and a motor with a brake, and is fixed to the moving frame. The tunnel excavation device according to claim 4, wherein a pair of pinions fixed to an output shaft extending in a substantially horizontal direction of the driving device are engaged with the pair of racks.
【請求項6】 前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、
前記移動フレームと共に前記アーチ状ガイド枠の頂点に
近付くに従い、前記透かし溝掘削用チェーンカッタを、
前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って前記切羽に向
かって前進させ、前記透かし溝掘削用チェーンカッタ
が、前記移動フレームと共に前記アーチ状ガイド枠の前
記頂点から下がるに従い、前記透かし溝掘削用チェーン
カッタを、前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って前
記切羽に向かって後方に移動させ、前記アーチ状支保版
が、前記切羽に向かって傾斜して形成されるように制御
する制御装置を備えた請求項4または5記載のトンネル
掘進装置。
6. The chain cutter for excavating the openwork groove,
As the moving frame approaches the vertex of the arch-shaped guide frame, the openwork groove drilling chain cutter is
Advancing toward the face along the chain cutter guide member, the watermark groove excavation chain cutter descends from the apex of the arch-shaped guide frame together with the moving frame, and the watermark groove excavation chain cutter is moved. 5. A control device for moving backward along the chain cutter guide member toward the face and controlling the arch-shaped support plate so as to be inclined toward the face. Or the tunnel digging device according to 5.
【請求項7】 前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、
前記移動フレームと共に前記アーチ状ガイド枠の頂点に
近付くに従い、前記走行装置を、前記切羽に向かって前
進させ、前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、前記移
動フレームと共に前記アーチ状ガイド枠の前記頂点から
下がるに従い、前記走行装置を、前記切羽に向かって後
方に移動させ、前記アーチ状支保版が、前記切羽に向か
って傾斜して形成されるように制御する制御装置を備え
た請求項4または5記載のトンネル掘進装置。
7. The chain cutter for excavating the openwork groove,
As it approaches the vertex of the arched guide frame together with the moving frame, the traveling device is advanced toward the face, and the open-groove digging chain cutter is moved from the vertex of the arched guide frame together with the moving frame. 6. The control device according to claim 4, further comprising a control device for moving the traveling device rearward toward the face as it descends, and controlling the arch-shaped support plate to be formed to be inclined toward the face. The tunnel digging device as described.
【請求項8】 前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、
前記移動フレームと共に前記アーチ状ガイド枠の頂点に
近付くに従い、前記透かし溝掘削用チェーンカッタを、
前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って前記切羽に向
かって前進させると共に、前記走行装置を、前記切羽に
向かって前進させ、前記透かし溝掘削用チェーンカッタ
が、前記移動フレームと共に前記アーチ状ガイド枠の前
記頂点から下がるに従い、前記透かし溝掘削用チェーン
カッタを、前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って前
記切羽に向かって後方に移動させると共に、前記走行装
置を、前記切羽に向かって後方に移動させ、前記アーチ
状支保版が、前記切羽に向かって傾斜して形成されるよ
うに制御する制御装置を備えた請求項4または5記載の
トンネル掘進装置。
8. The chain cutter for excavating the openwork groove,
As the moving frame approaches the vertex of the arch-shaped guide frame, the openwork groove drilling chain cutter is
Along with the chain cutter, the advancing device is moved toward the face along the guide member, and the traveling device is advanced toward the face, and the open-groove groove excavating chain cutter is moved along with the moving frame into the arched guide frame. As it descends from the apex, the watermark groove excavation chain cutter is moved rearward toward the face along the chain cutter guide member, and the traveling device is moved rearward toward the face, The tunnel excavation device according to claim 4 or 5, further comprising a control device that controls the arch-shaped support plate so as to be inclined toward the face.
【請求項9】 トンネルの内周壁を押圧するように伸長
可能な第1のグリッパを有し、前記トンネル内に前記ト
ンネルと同心的に配置される第1の円筒部と、 前記内周壁を押圧するように伸長可能な第2のグリッパ
を有し、前記第1の円筒部と、ほぼ同一の直径に形成さ
れ、前記トンネル内に前記第1の円筒部と同心的に配置
される第2の円筒部と、 前記第1の円筒部と前記第2の円筒部の間に設けられ、
伸縮することより、前記第1の円筒部と前記第2の円筒
部とを、近接あるいは離隔させる伸縮装置と、 前記第2の円筒部の先端に、前記第2の円筒部と同心的
に、かつ、前記第2の円筒部に対して回転可能に設けら
れる回転フレームと、 前記回転フレームに固定され、前記第2の円筒部の側か
ら切羽に向かって、斜めに拡がるように伸長するチェー
ンカッタ用ガイド部材と、 前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って移動されるよ
うに設けられ、前記トンネルの長手方向に伸長し、循環
駆動されることにより、前記切羽の外周に沿って透かし
溝を掘削する透かし溝掘削用チェーンカッタと、 前記透かし溝掘削用チェーンカッタと共に移動するよう
に設けられ、前記透かし溝に硬化性材料を注入し、円筒
状支保版または螺旋状支保版を形成する硬化性材料注入
管と、 前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、前記回転フレー
ムと共に前記第2の円筒部の頂点に近付くに従い、前記
透かし溝掘削用チェーンカッタを、前記チェーンカッタ
用ガイド部材に沿って前記切羽に向かって前進させ、前
記透かし溝掘削用チェーンカッタが、前記回転フレーム
と共に前記第2の円筒部の前記頂点から下がるに従い、
前記透かし溝掘削用チェーンカッタを、前記チェーンカ
ッタ用ガイド部材に沿って前記切羽に向かって後方に移
動させ、前記円筒状支保版または前記螺旋状支保版が、
前記切羽に向かって傾斜して形成されるように制御する
制御装置と、から成ることを特徴とするトンネル掘進装
置。
9. A first cylindrical portion which is extendable to press an inner peripheral wall of the tunnel and presses the inner peripheral wall in the tunnel, the first cylindrical portion being disposed concentrically with the tunnel. A second gripper that is extendable to be substantially the same diameter as the first cylindrical portion and is disposed concentrically with the first cylindrical portion in the tunnel. A cylindrical portion, provided between the first cylindrical portion and the second cylindrical portion,
By expanding and contracting, an expansion and contraction device that moves the first cylindrical portion and the second cylindrical portion closer to or away from each other, and at the tip of the second cylindrical portion, concentrically with the second cylindrical portion, A rotating frame rotatably provided with respect to the second cylindrical portion; and a chain cutter fixed to the rotating frame and extending obliquely from a side of the second cylindrical portion toward a face. A guide member, and a guide groove provided to be moved along the chain cutter guide member, extending in the longitudinal direction of the tunnel, and being driven to circulate, thereby excavating an open groove along the outer periphery of the face. A groove cutter for drilling an open groove; and a curable material provided to move together with the chain cutter for drilling the open groove, injecting a curable material into the open groove to form a cylindrical support plate or a spiral support plate. As the curable material injection pipe and the chain cutter for drilling the open groove approach the vertex of the second cylindrical portion together with the rotating frame, the chain cutter for drilling the open groove is moved along the guide member for the chain cutter. Forward toward the face, and the open-groove excavation chain cutter descends from the apex of the second cylindrical portion together with the rotating frame,
The watermark groove excavation chain cutter is moved rearward toward the face along the chain cutter guide member, and the cylindrical support plate or the spiral support plate is
And a control device for controlling to be formed so as to be inclined toward the face.
【請求項10】 請求項9記載のトンネル掘進装置にお
いて、前記制御装置の代わりに、 前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、前記回転フレー
ムと共に前記第2の円筒部の頂点に近付くに従い、前記
第2の円筒部を、前記切羽に向かって前進させ、前記透
かし溝掘削用チェーンカッタが、前記回転フレームと共
に前記第2の円筒部の前記頂点から下がるに従い、前記
第2の円筒部を、前記切羽に向かって後方に移動させ、
前記円筒状支保版または前記螺旋状支保版が、前記切羽
に向かって傾斜して形成されるように制御する制御装置
を備えたことを特徴とするトンネル掘進装置。
10. The tunnel excavation device according to claim 9, wherein, instead of the control device, the open-cut trench cutting chain cutter moves along with the rotating frame toward the vertex of the second cylindrical portion, and the second cutter moves. The cylindrical portion is advanced toward the face, and the open-cut groove drilling chain cutter descends from the vertex of the second cylindrical portion together with the rotating frame, so that the second cylindrical portion is moved to the face. To the rear,
A tunnel excavation device, comprising: a control device that controls the cylindrical support plate or the spiral support plate so as to be inclined toward the face.
【請求項11】 請求項9記載のトンネル掘進装置にお
いて、前記制御装置の代わりに、 前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、前記回転フレー
ムと共に前記第2の円筒部の頂点に近付くに従い、前記
透かし溝掘削用チェーンカッタを、前記チェーンカッタ
用ガイド部材に沿って前記切羽に向かって前進させると
共に、前記第2の円筒部を、前記切羽に向かって前進さ
せ、前記透かし溝掘削用チェーンカッタが、前記回転フ
レームと共に前記第2の円筒部の前記頂点から下がるに
従い、前記透かし溝掘削用チェーンカッタを、前記チェ
ーンカッタ用ガイド部材に沿って前記切羽に向かって後
方に移動させると共に、前記第2の円筒部を、前記切羽
に向かって後方に移動させ、前記円筒状支保版または前
記螺旋状支保版が、前記切羽に向かって傾斜して形成さ
れるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする
トンネル掘進装置。
11. The tunnel excavation device according to claim 9, wherein, instead of the control device, as the chain cutter for excavating the open groove approaches the vertex of the second cylindrical portion together with the rotating frame, the open groove is formed. A chain cutter for excavation is advanced toward the face along the guide member for chain cutter, and the second cylindrical portion is advanced toward the face, and the chain cutter for excavating the open-groove groove is configured as follows. As the rotating frame moves down from the apex of the second cylindrical portion, the open-groove excavation chain cutter is moved rearward toward the face along the chain cutter guide member, and the second cylinder is moved. Part is moved backward toward the face, and the cylindrical support plate or the spiral support plate is moved toward the face. Tunnel boring apparatus, comprising the control to the control device so as to be formed by oblique.
【請求項12】 前記回転フレームは、前記第2の円筒
部とほぼ同一直径の円環状に構成され、前記第2の円筒
部の先端に回転可能に設けられる請求項9から11のい
ずれかに記載のトンネル掘進装置。
12. The rotating frame according to claim 9, wherein the rotating frame is formed in an annular shape having substantially the same diameter as the second cylindrical portion, and is rotatably provided at a distal end of the second cylindrical portion. The tunnel digging device as described.
【請求項13】 前記透かし溝掘削用チェーンカッタに
より掘削された土砂をすくい上げるバケットと、 前記バケットが設けられ、前記バケットと共に前記切羽
に向かって前方および後方に移動可能に設けられ、前記
バケットから前記土砂が載せられ、回動することにより
前記土砂を搬出するベルトコンベアと、を備えた請求項
9から12のいずれかに記載のトンネル掘進装置。
13. A bucket for scooping up earth and sand excavated by the chain cutter for excavating the openwork groove, and the bucket is provided, and the bucket is provided movably forward and rearward with the bucket toward the face. The tunnel excavation device according to any one of claims 9 to 12, further comprising: a belt conveyor on which earth and sand are placed and which carries the earth and sand by rotating.
【請求項14】 前記チェーンカッタ用ガイド部材が、
前記トンネル長手方向に伸長し、かつ、中間部がトンネ
ル外側に窪むように湾曲し、 前記透かし溝掘削用チェーンカッタは、前記チェーンカ
ッタ用ガイド部材と同一曲率で中間部が、前記トンネル
外側に窪むように湾曲する請求項1から13のいずれか
に記載のトンネル掘進装置。
14. The guide member for a chain cutter,
The tunnel cutter extends so as to extend in the longitudinal direction of the tunnel, and the middle portion is curved to be depressed outside the tunnel, and the watermark groove excavation chain cutter has the same curvature as the guide member for the chain cutter, and the middle portion is depressed outside the tunnel. 14. The tunnel digging device according to claim 1, wherein the tunnel digging device is curved.
【請求項15】 前記チェーンカッタ用ガイド部材、お
よび、前記透かし溝掘削用チェーンカッタは、前記トン
ネル長手方向に直線状に伸長する請求項1から13のい
ずれかに記載のトンネル掘進装置。
15. The tunnel excavation device according to claim 1, wherein the chain cutter guide member and the openwork groove excavation chain cutter extend linearly in the longitudinal direction of the tunnel.
【請求項16】 請求項1から8のいずれかに記載のト
ンネル掘進装置を用いるトンネル掘進工法において、 前記切羽に向かって傾斜するように最初のアーチ状透か
し溝を掘削しつつ、前記最初のアーチ状透かし溝内に硬
化性材料を充填して、硬化させて、前記切羽に向かって
傾斜する最初のアーチ状支保版を形成し、 前記最初のアーチ状支保版により囲まれた部分を、前記
切羽に向かって傾斜するように掘削し、 次に、前記最初のアーチ状支保版の前端部に後端部が近
接、または、連続する次のアーチ状透かし溝を、前記切
羽に向かって傾斜するように掘削しつつ、前記次のアー
チ状透かし溝内に前記硬化性材料を充填して、硬化させ
て、前記切羽に向かって傾斜するように次のアーチ状支
保版を形成し、 前記次のアーチ状支保版により囲まれた部分を、前記切
羽に向かって傾斜するように掘削し、 以下同様の工程を繰り返して行い、 前記工程により掘削された土砂を、前記切羽に向かって
後方に所要時に排出することを特徴とするトンネル掘進
工法。
16. A tunnel excavation method using the tunnel excavation device according to claim 1, wherein the first arch-shaped open groove is excavated so as to be inclined toward the face. A curable material is filled in the openwork groove and cured to form a first arch-shaped support plate inclined toward the face, and a portion surrounded by the first arch-support plate is the face. Then, the rear end is close to the front end of the first arch-shaped support plate, or the next arch-shaped open groove that is continuous is inclined toward the face. Filling the curable material into the next arch-shaped open groove while curing, and curing the next arch-shaped groove to form a next arch-shaped support plate inclined toward the face, Depending on the support version The excavated portion is excavated so as to be inclined toward the face, and the same process is repeated thereafter, and the earth and sand excavated in the process is discharged rearward toward the face when necessary. Tunnel excavation method.
【請求項17】 請求項9から13のいずれかに記載の
トンネル掘進装置を用いるトンネル掘進工法において、 前記切羽に向かって傾斜するように最初の円筒状透かし
溝を掘削しつつ、前記最初の円筒状透かし溝内に硬化性
材料を充填して、硬化させて、前記切羽に向かって傾斜
する最初の円筒状支保版を形成し、 前記最初の円筒状支保版により囲まれた部分を、前記切
羽に向かって傾斜するように掘削し、 次に、前記最初の円筒状支保版の前端部に後端部が近
接、または、連続する次の円筒状透かし溝を、前記切羽
に向かって傾斜するように掘削しつつ、前記次の円筒状
透かし溝内に前記硬化性材料を充填して、硬化させて、
前記切羽に向かって傾斜する次の円筒状支保版を形成
し、 前記次の円筒状支保版により囲まれた部分を、前記切羽
に向かって傾斜するように掘削し、 以下同様の工程を繰り返して行い、 前記工程により掘削された土砂を、前記切羽に向かって
後方に所要時に排出することを特徴とするトンネル掘進
工法。
17. The tunnel excavation method using the tunnel excavation device according to any one of claims 9 to 13, wherein the first cylinder is excavated so as to incline toward the face, and the first cylinder is excavated. A curable material is filled in the openwork groove and cured to form a first cylindrical support plate inclined toward the face, and a portion surrounded by the first cylindrical support plate is the face. Then, the rear end is close to the front end of the first cylindrical support plate, or the next continuous cylindrical open groove is inclined toward the face. While digging in, filling the curable material in the next cylindrical open groove, and curing,
Forming the next cylindrical support plate that inclines toward the face, excavating the portion surrounded by the next cylindrical support plate so as to incline toward the face, and thereafter repeating the same steps Performing a tunnel excavation method, wherein the earth and sand excavated in the step is discharged backward toward the face as required.
【請求項18】 請求項9から13のいずれかに記載の
トンネル掘進装置を用いるトンネル掘進工法において、 螺旋状透かし溝を前記切羽に向かって傾斜するように掘
削しつつ、前記螺旋状透かし溝内に硬化性材料を充填し
て、硬化させて、前記切羽に向かって傾斜する螺旋状支
保版を形成し、 前記螺旋状支保版により囲まれた部分を、所要時に、前
記切羽に向かって傾斜するように掘削し、 前記工程により掘削された土砂を、前記切羽に向かって
後方に所要時に排出することを特徴とするトンネル掘進
工法。
18. A tunnel excavation method using the tunnel excavation device according to any one of claims 9 to 13, wherein the spiral watermark groove is excavated so as to be inclined toward the face, and the inside of the spiral watermark groove is excavated. To form a spiral support plate inclined toward the face, and a portion surrounded by the spiral support plate is inclined toward the face when necessary. And excavating the earth and sand excavated in the above step toward the face in a required manner, when necessary.
【請求項19】 階段状に傾斜して掘削される請求項1
6から18のいずれかに記載のトンネル掘進工法。
19. Excavation is performed in a stepwise manner.
19. The tunnel excavation method according to any one of 6 to 18.
【請求項20】 各々の前記透かし溝は、中間部が、ト
ンネル外側に窪むように湾曲する請求項16から19の
いずれかに記載のトンネル掘進工法。
20. The tunnel excavation method according to claim 16, wherein each of the watermark grooves has an intermediate portion curved so as to be depressed outside the tunnel.
【請求項21】 各々の前記透かし溝は、前記トンネル
長手方向に直線状に伸長する請求項16から19のいず
れかに記載のトンネル掘進工法。
21. The tunnel excavation method according to claim 16, wherein each of the watermark grooves extends linearly in the longitudinal direction of the tunnel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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