JPH11229775A - トンネルボーリングマシンおよびトンネル掘進における支保方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】掘削面に対してより早期に硬化材料の吹き付け
による支保を行う。 【解決手段】カッタヘッド１０の外周面に硬化材料の吹
付けノズル２が開口され、この吹付けノズル２に対して
硬化材料を供給する第１供給管が、ノズル２の入口から
カッタヘッド１０内を経由しカッタヘッド１０回転中心
部からカッタヘッド１０内方まで延設され、かつカッタ
ヘッド１０と同軸をなすように配設されたロータリージ
ョイント３Ｂを介して第２供給管３Ｃと連結され、この
第２供給管３Ｃが前胴２０内および後胴４０内を経由し
て既設トンネル内に設置された図示しない硬化材料の供
給源と連結されている。掘削時に吹付けノズル２より硬
化材料を吹き付けることで、掘削坑内周壁に対して早期
に硬化材料を吹き付けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機体開放部よりも
前側の掘削面を硬化材料により覆工し支保することので
きるトンネルボーリングマシンおよびこれを用いるトン
ネル掘進における支保方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネルボーリングマシンによる掘進能
率は主に対象岩盤の状況によって左右される。硬岩で、
一軸圧縮強度の高い岩盤においては、掘削後の地山支保
は不要であるか又は簡易なもので良いので掘進能率は比
較的に良い。反対に、地山が不良な場合は、掘削面（特
に天端）の肌落ちや崩壊が進行するので、十分な支保工
が必要とされる。

【０００３】かかる支保工として、従来より、掘削面に
コンクリートを吹き付けることが行われている。下記
（イ）〜（チ）に、いわゆる前胴および後胴よりなるフ
ルシールドタイプ（密閉型）のトンネルボーリングマシ
ンを用いる、従来の支保方法の手順を示す。 （イ）後胴のメイングリッパジャッキを伸ばし、メイン
グリッパを掘削坑内周面（地山）に押しつけて後胴を地
山に固定する。 （ロ）前胴のフロントジャッキを縮めてフロントグリッ
パを解放し、前胴を地山から解放する。 （ハ）カッタヘッドを回転させつつ、スラストジャッキ
を伸ばし、前胴およびカッタヘッドを前進させて切羽を
掘進する。 （ニ）所定の位置まで掘進したらカッタヘッドの回転を
停止し、フロントジャッキを伸ばし、フロントグリッパ
を掘削坑内周壁（地山）に押しつけて前胴を地山に固定
する。 （ホ）メイングリッパジャッキを縮めて後胴を地山から
解放する。 （ヘ）スラストジャッキを縮めて後胴を前胴の方へ引き
寄せる。( 後胴が前進する) （ト）後胴が前進すると機体開放部たる後胴テール部の
後ろ側に、新たな掘削坑内周面が露出する。 （チ）露出した掘削面の状況によって、コンクリート吹
き付け作業や鋼製支保工等をおこなう。但し、地山が堅
固で支保作業が不要であると判断された場合は省略す
る。再び、手順（イ）に戻り、同様の作業を繰り返し行
うことでトンネルを築造する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、トンネルボ
ーリングマシンは硬岩を掘削する事を目的に設計・製作
された機械であり、地山が安定している場合の掘進能率
は他の工法に比べて非常に高い。特に、日本の地質はヨ
ーロッパやアメリカ等の諸外国に比べて岩盤が複雑で、
不安定である。したがって、トンネルボーリングマシン
を用いてトンネルを築造する際、地山の掘削面の支保に
多大な労力を要するため、トンネル築造工事全体として
の能率は掘削面の支保時間により左右されると言っても
過言ではない。故に、機械が保有している掘削能力を十
分に発揮させて、トンネル築造能率を高めるためには掘
削面の支保を短時間で行うことが重要になる。

【０００５】しかるに、従来の支保方法は前記手順
（イ）〜（チ）の通りであり、掘削面が後胴テール部の
後側に露出するまでは支保作業を行うことが出来なかっ
た。また、トンネルボーリングマシンにはいわゆるオー
プンタイプ（開放型）のものもあり、このトンネルボー
リングマシンを用いる場合には機長よりかなり短い距離
で掘削面（地山）が露出するため、フルシールドタイプ
のトンネルボーリングマシンを用いる場合に比べて、よ
り早期に掘削面を支保する事が可能となる。しかし、基
本的にはトンネルボーリングマシンが一定距離掘進しな
ければ掘削面の支保が出来ないのに変わりはない。した
がって、従来のトンネルボーリングマシンによるトンネ
ル築造能率は、マシンがフルシールドタイプであるとオ
ープンタイプであるとを問わず低いものであった。

【０００６】さらに、トンネルボーリングマシンによっ
て地山を掘削すると地山応力が解放されるため、時間の
経過とともに肌落ちや崩落等が発生し易くなる。特にフ
ルシールドタイプのトンネルボーリングマシンを用いた
場合、掘削面が露出するまでの時間が長く、よって支保
工を早期に行うことができない。そのため、その間に地
山が弛み、機体開放部（後胴テール部の後側等）等にお
いて肌落ちや崩落等が発生する確率が高かった。かかる
肌落ちや崩落等は、その後のズリ処理や支保作業に多大
な時間を浪費する点、吹き付け量の増大等により施工コ
ストが高くなる点、および作業員の安全を確保する点か
ら、防止する必要がある。

【０００７】そこで、本発明の主たる課題は、掘削面の
硬化材料による支保をより早期に行い、掘削面の肌落ち
や崩落を防止し、もってトンネル築造能率の向上および
作業員の安全の確保を図ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明のトンネルボーリングマシンは、機体開放部よりも前
側の掘削面に対して硬化材料を供給する供給装置を備
え、この供給装置から機体開放部よりも前側の支保対象
掘削面に対して硬化材料を供給し、その支保対象掘削面
を支保するように構成したことを特徴とするものであ
る。

【０００９】また、他のトンネルボーリングマシンは、
カッタヘッド外面と対面する掘削面に対して硬化材料を
供給する供給装置をカッタヘッドに固設し、この供給装
置からカッタヘッド外面と対面する支保対象掘削面に対
して硬化材料を供給し、その支保対象掘削面を支保する
ように構成したことを特徴とするものである。

【００１０】他方、上記課題を解決した本発明のトンネ
ル掘進における支保方法は、機体開放部よりも前側の掘
削面に対して硬化材料を供給する供給装置を備えたトン
ネルボーリングマシンを用い、トンネルを掘進する一方
で、前記供給装置から機体開放部よりも前側の支保対象
掘削面に対して硬化材料を供給し、その支保対象掘削面
を支保することを特徴とする方法である。

【００１１】また、他の本発明のトンネル掘進における
支保方法は、カッタヘッド外面と対面する掘削面に対し
て硬化材料を供給する供給装置をカッタヘッドに固設し
てなるトンネルボーリングマシンを用い、トンネルを掘
進する一方で、少なくともカッタヘッド回転中に前記供
給装置からカッタヘッド外面と対面する支保対象掘削面
に対して硬化材料を供給し、その支保対象掘削面を支保
することを特徴とする方法である。

【００１２】＜作用＞本発明のトンネルボーリングマシ
ンは、機体開放部よりも前側の掘削面に対して硬化材料
を供給する供給装置を備えており、この供給装置から機
体開放部よりも前側の支保対象掘削面に対して硬化材料
を供給し、その支保対象掘削面を支保するものであるの
で、露出前の掘削面を硬化材料により覆工し支保するこ
とができる。そのため、機体開放部に露出する掘削面は
既に硬化材料により覆工され支保されており、機体開放
部における肌落ちや崩落が発生しにくい。よって、本発
明によれば、掘削面の支保の早期化、掘削面の肌落ちや
崩落の防止、これらによるトンネル築造能率の向上およ
び作業員の安全の確保を図ることができる。

【００１３】また、他の本発明のトンネルボーリングマ
シンでは、カッタヘッド外面と対面する掘削面に対して
硬化材料を供給する供給装置をカッタヘッドに固設して
いるので、掘削面の形成と同時もしくは形成後直ちに、
供給装置によりカッタヘッド外面と対面する掘削面のう
ち支保対象掘削面に対して硬化材料を供給し、その支保
対象掘削面を支保することができる。

【００１４】特に、このトンネルボーリングマシンを用
いて、請求項４記載のように、少なくともカッタヘッド
回転中において、供給装置からカッタヘッドと対面する
支保対象掘削面に対して硬化材料を供給し、その支保対
象掘削面を支保する場合、カッタヘッドの回転に伴い供
給装置も回転するので、別個に供給装置の供給方向を変
える装置を設ける必要がなく、カッタヘッド回転中に供
給装置の供給方向が掘削面の支保対象部位に向いたとき
に硬化材料の供給を行うだけで、その支保対象部位の支
保を行うことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照しつつ詳述する。 ＜フルシールドタイプトンネルボーリングマシンの例＞
図１および図２は、本発明に係るフルシールドタイプの
トンネルボーリングマシン例１を示している。このトン
ネルボーリングマシン１は、従来のものと同様に、カッ
タヘッド１０と、このカッタヘッド１０を回転自在に支
持する前胴２０と、この前胴２０の後方にスラストジャ
ッキ３０，３０により連結された後胴４０とからなる。

【００１６】特徴的には、カッタヘッド１０外面と対面
する掘削面に対して硬化材料を供給する供給装置とし
て、カッタヘッド１０の外周面に開口する硬化材料吹付
けノズル２がカッタヘッド１０の周壁部に固設されてお
り、この吹付けノズル２に対して硬化材料を供給する供
給路が、第１供給管３Ａ、ロータリージョイント３Ｂお
よび第２供給管３Ｃにより構成されている。第１供給管
３Ａは、ノズル２の入口からカッタヘッド１０内を経由
しカッタヘッド１０回転中心部からカッタヘッド１０内
方まで延設されており、カッタヘッド１０と同軸をなす
ように配設されたロータリージョイント３Ｂを介して第
２供給管３Ｃと連結され、この第２供給管３Ｃが前胴２
０内および後胴４０内を経由して既設トンネル内に設置
された図示しない硬化材料の供給源と連結されている。

【００１７】他の装置構成は従来のものと同様である。
すなわち、カッタヘッド１０は、前面に配設されたロー
ラカッタ１２，１２…と、前面周縁部に配設された掘削
ズリ掻き取り部材１３，１３…とを備えており、掘削外
径が後続の前胴および後胴よりも若干大きくされてい
る。このカッタヘッド１０を回転自在に支持する前胴２
０は、自身の固定およびその解除を行うフロントグリッ
パ２１と、カッタヘッド１０内方に位置し掘削ズリ掻き
取り部材１３，１３…からのズリを受けるホッパ２２と
を備えている。後胴４０は、前胴２０のテール内に抜き
差し自在に挿入されており、後述の掘進時においても前
胴２０との間に開放部を形成しないようになっている。
また、後胴４０は自身の固定およびその解除を行うメイ
ングリッパ４１と、シールドジャッキ４２と、セグメン
トｓ，ｓ…を組み立てるためのエレクタ４３とを備えて
いる。他方、本トンネルボーリングマシン１では、ホッ
パの下方から前胴２０内および後胴４０内を経由して後
方の既設トンネル内まで延在するように排出コンベヤー
Ｃが配設されている。

【００１８】さて、かかるトンネルボーリングマシン１
を用いてトンネルを掘進する場合、支保を行わないとき
には従来方法と同様であり、下記（Ａ）〜（Ｃ）に示す
手順を繰り返し行う。 （Ａ）メイングリッパ４１を掘削坑内周面（地山）に押
しつけて後胴４０を地山に固定するとともに、フロント
グリッパ２１を縮めて前胴２０を地山から解放する。 （Ｂ）しかる後、カッタヘッド１０を回転させるととも
に、スラストジャッキ３０を伸ばし前胴２０をカッタヘ
ッド１０とともにを前進させて切羽を掘進し、所定の位
置まで掘進したらカッタヘッド１０の回転を停止させ
る。 （Ｃ）フロントグリッパ２１を掘削坑内周面（地山）に
押しつけて前胴２０を地山に固定するとともにメイング
リッパ４１を縮めて後胴４０を地山から解放した後、ス
ラストジャッキ３０を縮めて後胴４０を前胴２０の方へ
引き寄せる。

【００１９】一方、支保を行う（掘削坑内周面に硬化材
料を吹付ける）場合、これら（Ａ）〜（Ｃ）のいずれか
又は全ての工程において、第２供給管３Ｃ、ロータリー
ジョイント３Ｂ、第１供給管３Ａおよび吹付けノズル２
を介してカッタヘッド１０側方の掘削坑内周面に硬化材
料を吹付けることができるが、特に（Ｂ）工程の切羽掘
進中（カッタヘッドの回転および前進中）において、吹
付けノズル２が支保対象部位の方向を向いているときに
硬化材料の吹付けを行うのが好ましい。

【００２０】すなわち、本トンネルボーリングマシン１
の吹付けノズルはカッタヘッド１０周壁部に固設されて
いるので、カッタヘッド１０の回転および前進に伴っ
て、掘削坑内周面を常に臨みつつ螺旋を描くように移動
（カッタヘッド周りの回転および前進）する。特に通常
の掘削速度の範囲内では、吹付けノズル２は、その吹付
け可能範囲が掘削坑内周面の全ての部位を通過するよう
に移動する。したがって、カッタヘッド１０の回転およ
び前進中において、これに伴い回転および前進する吹付
けノズル２が支保対象部位に向いたときに硬化材料の吹
き付けを行えば、その部位に硬化材料を吹付けることが
できるのである。例えば、カッタヘッド１０が一定距離
前進する間であって、吹付けノズル２が天井部や側壁部
等の掘削坑内周面の一部分を向いているときにだけ吹付
けを行えば、図３や図４にＨ１およびＨ２で示すように
天井部や側壁部に硬化材料を吹き付けることができる。
もちろん、カッタヘッド１０が一定距離掘進する間中吹
付けを継続して行えば、図５にＨ３で示すように掘削坑
内周面の全周にわたり硬化材料を吹き付けることができ
る。なお、これらの場合の吹付け部分のトンネル前後方
向長さは、吹付け期間中のカッタヘッド１０の前進距離
に応じて定まる。

【００２１】また、切羽を所定距離掘進し、吹付けノズ
ル２がトンネル延長方向における支保対象掘削面に到達
したならばスラストジャッキ３０を伸ばさずにカッタヘ
ッド１０のみを回転させるとともに吹付けノズル２から
支保対象掘削面に硬化材料を吹付け、吹付けが完了した
ならば硬化材料の供給を停止し、しかる後スラストジャ
ッキ３０を伸ばすとともにカッタヘッドを回転させして
切羽を掘進し、吹付けノズルが新たな支保対象掘削面に
到達したならば再びスラストジャッキ３０を伸ばさずに
カッタヘッド１０のみを回転させるとともに吹付けノズ
ル２から支保対象掘削面に硬化材料を吹付けるようにし
て、支保対象掘削面の硬化材料による支保を行うことも
できる。

【００２２】このように、本例のトンネルボーリングマ
シン１は、吹付けノズル２の吹付け方向を変化させる装
置を必要とせずに、自動的に、掘削坑内周面の任意の部
位に硬化材料を吹付けることが可能なものである。ま
た、掘削坑内周面に対して掘削後直ちに硬化材料を吹付
けることができるので、後胴４０テール部の後ろ側にお
ける天壁や側壁の肌落ち・崩落がない。さらに、下記に
列挙する効果が奏せられる。 （ａ）自動的に、掘削作業とほぼ同時に硬化材料の吹き
付けによる掘削面の支保を行うことが出来るので、地山
の安定度が格段に向上する。 （ｂ）掘削坑内周面の任意の部位に部分的に吹き付けが
できるので、トンネルボーリングマシンの方向修正が容
易になる。 （ｃ）肌落ち等が無くなるので、トンネル仕上がり形状
が設計寸法に近くなり、トンネルボーリングマシンテー
ル部で行う吹き付け作業の吹き付け量と時間が小さくな
る。 （ｄ）テール部付近で行うコンクリート吹き付け量が少
なくなるのでトンネル坑内環境が改善される。 （ｅ）これらにより、トンネル築造能率およびトンネル
ボーリングマシンテール部付近で行う作業の安全性が向
上する。また、トンネル築造費が低減する。

【００２３】他方、以下では、本発明の他の例について
説明する。 ＜他の例１＞上記例のトンネルボーリングマシン１は、
吹付けノズル２をカッタヘッド１０に固設することによ
り、カッタヘッド１０の回転および前進を利用して吹付
けノズル２の吹付け方向を変化させるものである。その
ため、硬化材料の吹付け量は、カッタヘッド１０の回転
量および掘進量に応じて変化してしまう。

【００２４】そこで、カッタヘッド１０の回転量および
掘進量に応じて吹き付け量を調節したり、吹き付け後の
吹き付け厚さを測定する手段を設け、その測定結果に基
づいて吹き付け量を調節したりすることにより、均質な
覆工を行えるようにするのが望ましい。後者の具体例と
して、図６に示すように、吹付けノズル２よりも後方側
のカッタヘッド１０内部に超音波センサ等の非接触型セ
ンサ５を配設し、このセンサ５により吹付け面Ｈの吹付
け厚さを測定し、その測定結果に基づいて吹き付け量を
調節することを提案する。吹付け厚さ測定手段としては
接触型センサを用いることもできる。

【００２５】また、かかる方法によって適切な吹付け厚
さ（通常、５〜５０mm程度）とすることができるが、必
要に応じて機体開放部すなわち後胴４０テールの後側に
おいて既設吹き付け面に対して増し吹きを行うこともで
きる。

【００２６】＜他の例２＞上記例のトンネルボーリング
マシン１において、掘削坑内周壁に吹付けた硬化材料面
を任意の厚さに均すために、少なくとも吹付けノズル２
よりも後側の機体側面に均し板を設けることができる。
これにより、トンネルボーリングマシン後方の開放部に
おいて吹付け面を均す必要がなくなるので、トンネルボ
ーリングマシンの掘進能率が向上する。図７には、カッ
タヘッド１０の側面に周方向に沿う環状の均し板６を固
設した例を示した。この場合、カッタヘッド１０の掘進
に伴って回転および前進する均し板６により硬化材料の
吹付け終了面Ｈが所定の厚さに均されることになる。

【００２７】また、図示しないが、カッタヘッドの側面
に前後方向に沿って延在する均し板を設けることもでき
る。この場合には、カッタヘッドの回転に伴って回転す
る均し板により硬化材料の吹付け終了面が所定厚さに均
される。

【００２８】さらに、本発明において、均し板の配設部
位はカッタヘッドに限られない。図示しないが、前胴ま
たは後胴のシールド外周面に周方向に沿う環状の均し板
を設けることもできる。この場合、前胴または後胴の前
進に伴い前進する均し板によりの吹付け終了面が均され
ることになる。

【００２９】＜他の例３＞上記例において、掘削終了後
（または吹付け終了から次の吹付け開始までの間）、硬
化材料の供給路（第１供給管３Ａ、ロータリージョイン
ト３Ｂおよび第２供給管路３Ｃ）を通水により清掃する
のが好ましいが、上記トンネルボーリングマシン１にお
いて通水を行うと、供給路に残留した硬化材料を吹付け
終了面に吹き付けてしまい、吹付け終了面を荒らすこと
になる。

【００３０】そこで、上記トンネルボーリングマシンに
おいて、例えば図８に示すように吹き付けノズル２と第
１供給管３Ａとを三方弁７により連結し、この三方弁７
の残りの入出口をカッタヘッド１０前面に開口する前方
排出管３Ｄと連結しておき、通水を行うときには、供給
路が前方排出管３Ｄにのみ通じるように三方弁７を切り
替えることを提案する。これにより、通水の際に供給路
内の残留硬化材料を排出管３Ｄを介してカッタヘッド１
０前方に排出させることができるので、吹付け終了面を
荒らさなくて済む。吹付けを行う場合には、硬化材料の
供給路が吹付けノズル２にのみ通じるように三方弁７を
切り替える。

【００３１】この三方弁７を配設したトンネルボーリン
グマシンにおいて、供給路が吹付けノズル２および前方
排出管３Ｄの両方に通じるように三方弁７を切り替え
て、これらの両方を供給装置として掘削坑内周面および
切羽面の両方に硬化材料を吹付けることもできる。ま
た、供給路が前方排出管３Ｄのみに通じるように三方弁
７を切り替え、この前方排出管３Ｄを供給装置として切
羽面のみに硬化材料を供給することもできる。前方排出
管３Ｄを吹付けノズルとして切羽面に硬化材料を供給す
ることにより、切羽面の安定を図ることもできる。

【００３２】＜他の例４＞トンネルボーリングマシンに
よる掘削では、切羽面と掘削坑内周面との境の曲面状掘
削面における天井側部分の崩落等も多い。そこで、図９
に示すように、この部分を臨むように噴射方向を傾斜さ
せて吹付けノズル２’を設けるのは好ましい。

【００３３】＜他の例５＞本発明では、吹付けノズルを
複数設けることができる。例えば図１０に示すように、
他の例５に示す傾斜吹付けノズル２’とカッタヘッド１
０の径方向外側を向く吹付けノズル２とを設け、これら
の吹付けノズル２，２’への硬化材料の切替を三方弁
７’により行うように構成することができる。この場
合、三方弁７’を切り替えて両吹付けノズル２，２’の
一方にのみ硬化材料を供給したり、両方に対して同時に
硬化材料を供給することができる。本例において、両吹
付けノズル２，２’への硬化材料の供給経路を別個に設
けることもできる。

【００３４】また、図１１に示すように、カッタヘッド
の周方向に複数の吹付けノズル２，２…を設けることも
できる。

【００３５】＜他の例６＞本発明において、吹付けノズ
ルは少なくとも機体開放部よりも前側の掘削面に対して
硬化材料を供給しうるように設ければ良い。従って、例
えば図示しないが、前胴２０や後胴４０に吹付けノズル
を設けることもできる。この場合、前胴２０や後胴４０
は回転しないので、掘削坑内周面の全周にわたり硬化材
料を吹付けうるように、多数の吹付けノズルを前胴２０
または後胴４０の外周面に周方向に並べて設けたり、崩
落等を起こしやすい天井壁側や側壁側にだけ多数の吹付
けノズルを並べて設けることができる。なお、これらの
場合において、吹付け厚測定センサや均し板を設ける場
合は、吹付けノズル配設部位よりも後側に設ける。

【００３６】＜他の例７＞硬化材料としては土木その他
の分野において公知のもの、例えばコンクリート、モル
タル、硬化性樹脂、およびこれらに繊維を混入したもの
等を適宜用いることができる。

【００３７】また、この種の吹付け方法においては、主
材と、その硬化を促進するための急結材とを吹付けノズ
ル近傍において混合し、この混合物を吹付けることによ
り早期強度の発現を促すことが行われているが、かかる
硬化材料も本発明に用いることができる。

【００３８】この場合、図１２に示すように、供給路を
２系統として一方を硬化主材用供給路５０とし、他方を
急結材用供給路５１とし、供給部たる吹付けノズル２手
前で両者を合流混合させ、この合流混合物を吹付けノズ
ル２から吹付けるようにすれば良い。なお、同図中５２
は、ロータリージョイントを示している。

【００３９】＜他の例８＞本発明は、トンネルボーリン
グマシンの種類を問わず適用することができる。

【００４０】この例として、図１３に、本発明を適用し
たオープンタイプのトンネルボーリングマシン１００を
示す。このマシン１００は、後胴を有しない点以外は、
前述のフルシールドマシン１とほぼ同様である。すなわ
ち、カッタヘッド１１０の外周面に開口する硬化材料吹
付けノズル１０２がカッタヘッド１１０周壁部に固設さ
れており、この吹付けノズル１０２に対して硬化材料を
供給する供給路が、第１供給管１０３Ａ、ロータリージ
ョイント１０３Ｂおよび第２供給管１０３Ｃにより構成
されている。第１供給管１０３Ａは、ノズル１０２の入
口からカッタヘッド１１０内を経由しカッタヘッド１１
０回転中心部からカッタヘッド１１０内方まで延設され
ており、カッタヘッド１１０と同軸をなすように配設さ
れたロータリージョイント１０３Ｂを介して第２供給管
１０３Ｃと連結され、この第２供給管１０３Ｃが前胴１
２０内を経由して既設トンネル内に設置された図示しな
い硬化材料の供給源と連結されている。なお、図１３
中、１１２，１１２…はローラカッタを示し、１２１は
フロントグリッパを示し、１２２は掘削ズリのホッパを
示し、１４０，１４０はスラストジャッキを示し１４１
はメイングリッパを示し、１４２はシールドジャッキを
示し、１４３はエレクタを示し、ｓ，ｓ…はセグメント
を示し、１５０は排出コンベヤーを示している。

【００４１】＜他の例９＞次に、図１４には、本発明を
適用した前胴２２０・中胴２３０・後胴２４０よりなる
フルシールドタイプのトンネルボーリングマシン２００
を示した。２３１，２３１は、前胴２２０および中胴２
３０を連結する方向制御ジャッキを示しており、２４
２，２４２は中胴２３０と後胴２４０とを連結するスラ
ストジャッキを示している。また、２２１，２２１は前
胴２２０に設けられたフロントグリッパを示し、２４
１，２４１は後胴２４０に設けられたメイングリッパを
示している。

【００４２】かかるトンネルボーリングマシン２００に
おいては、中胴２３０は前胴２２０の方向を制御するた
めの方向制御ジャッキ２３１，２３１を有するだけであ
り、前胴２２０と実質的に一体として移動する。したが
って、このマシン２００は、掘進時において中胴２３０
と後胴２４０との間に機体開放部を有することになるの
で、中胴２３０よりも前側の機体外方（すなわち、中胴
２３０の外側、前胴２２０外側およびカッタヘッド２１
０の側方）に供給装置を設ける必要がある。図示例で
は、カッタヘッド２１０の外周面に開口する硬化材料の
吹付けノズル２０２が固設されており、この吹付けノズ
ル２０２に対して硬化材料を供給する供給路が、第１供
給管２０３Ａ、ロータリージョイント２０３Ｂおよび第
２供給管２０３Ｃにより構成されている。第１供給管２
０３Ａは、ノズル２０２の入口からカッタヘッド２１０
内を経由しカッタヘッド２１０回転中心部の後方側まで
延設されており、当該部位において、カッタヘッド２１
０と同軸をなすように配設されたロータリージョイント
２０３Ｂを介して第２供給管２０３Ｃと連結され、この
第２供給管２０３Ｃが前胴２２０、中胴２３０および後
胴２４０内を経由して既設トンネル内に設置された図示
しない硬化材料の供給源と連結されている。

【００４３】ここに、これら他の例８および他の例９の
トンネルボーリングマシン１００，２００においても他
の例１〜他の例７に示す構成を採用することができる。
また、これら他の例８および他の例９として示すトンネ
ルボーリングマシンの詳細な構成および動作態様につい
ては、当業者であれば前述の説明から容易に理解される
ところであるので、ここではこれ以上の説明を略す。

【００４４】＜その他＞なお、本発明において、支保す
なわち硬化材料の吹付けの可否は、公知の地山判定方
法、例えば施工前の地質調査、切羽前方探査（ＴＳＰ試
験、掘削機械データに基づく地山性状の判定等）、掘削
ズリの形状観察、切羽観察などに基づいて判断すること
ができる。

【００４５】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、掘削面
の硬化材料による支保をより早期に行うことができ、も
ってトンネル築造能率の向上および作業員の安全の確保
が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトンネルボーリングマシンの概略
断面図である。

【図２】図１の左側面図である。

【図３】硬貨材料吹付け部位の例を示す概略断面図であ
る。

【図４】硬貨材料吹付け部位の他の例を示す概略断面図
である。

【図５】硬貨材料吹付け部位の他の例を示す概略断面図
である。

【図６】他の例１を示す要部拡大図である。

【図７】他の例２を示す要部拡大図である。

【図８】他の例３を示す要部拡大図である。

【図９】他の例４を示す要部拡大図である。

【図１０】他の例５を示す要部拡大図である。

【図１１】他の例５を示す正面図である。

【図１２】他の例７を示す概略断面図である。

【図１３】他の例８を示す概略断面図である。

【図１４】他の例９を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１…トンネルボーリングマシン、２…吹付けノズル、３
Ａ…第１供給管、３Ｂ…ロータリージョイント、３Ｃ…
第２供給管、１０…カッタヘッド、２０…前胴、４０…
後胴。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機体開放部よりも前側の掘削面に対して硬
   化材料を供給する供給装置を備え、この供給装置から機
   体開放部よりも前側の支保対象掘削面に対して硬化材料
   を供給し、その支保対象掘削面を支保するように構成し
   たことを特徴とするトンネルボーリングマシン。
2. 【請求項２】カッタヘッド外面と対面する掘削面に対し
   て硬化材料を供給する供給装置をカッタヘッドに固設
   し、この供給装置からカッタヘッド外面と対面する支保
   対象掘削面に対して硬化材料を供給し、その支保対象掘
   削面を支保するように構成したことを特徴とするトンネ
   ルボーリングマシン。
3. 【請求項３】機体開放部よりも前側の掘削面に対して硬
   化材料を供給する供給装置を備えたトンネルボーリング
   マシンを用い、トンネルを掘進する一方で、前記供給装
   置から機体開放部よりも前側の支保対象掘削面に対して
   硬化材料を供給し、その支保対象掘削面を支保すること
   を特徴とするトンネル掘進における支保方法。
4. 【請求項４】カッタヘッド外面と対面する掘削面に対し
   て硬化材料を供給する供給装置をカッタヘッドに固設し
   てなるトンネルボーリングマシンを用い、トンネルを掘
   進する一方で、少なくともカッタヘッド回転中に前記供
   給装置からカッタヘッド外面と対面する支保対象掘削面
   に対して硬化材料を供給し、その支保対象掘削面を支保
   することを特徴とするトンネル掘進における支保方法。