JPS61221491A - トンネルの拡幅工法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は既設の車両用のトンネルを−まわり大きく拡幅
するためのトンネル拡幅工法およびその工法を直接に実
施する装置に関する。

［技術的背景Ｊ 周知の如く、例えば鉄道車両用のトンネルはその鉄道車
両の車両限界に従って設計されている。

しかしながら、車両のスピードアップに従って車両の横
揺れが大きくなり、従来の大きさでは不都合となる場合
がある。また自動車用のトンネルでも車両の通行量の増
大に伴ってレーンを増やしたい場合が生ずる。このよう
な場合に、既設のトンネルを破壊しながら、拡幅しよう
とすると、トンネル内の車両の通行を工事期間中停止さ
せねばならない。

［発明の目的１ したがって、本発明の目的は、トンネル内を走行する車
両の通行を妨げることなく、トンネルを拡幅することの
できる工法およびその工法を実施する装置を提供するに
ある。

〔発明の構成１ 本発明のトンネルの拡幅工法によれば、既設のトンネル
の両側に先進側壁導坑を掘削し、その先進側壁導坑にコ
ンクリートベースおよび側壁を施工し、既設のトンネル
の内周面に適合する形状のシェルタを設置し、そのシェ
ルタの外周の周方向に掘削装置を移動させて既設のトン
ネルおよびその外周部分を掘削し、掘削した土砂はシェ
ルタの両側に設けたずり搬出装置で搬出し、掘削した面
にシェルタの外周を周方向に移動するセグメントエレク
タでセグメントを組立て、シェルタを順次前進させるよ
うになつ−でいる。

本発明のトンネル拡幅装置によれば、既設のトンネルの
内周面に適合する。形状のシェルタと、そのシェルタの
両側を逆行できるすり搬出装置と、シェルタの外周面に
設けられシェルタの周方向に移動できる掘削装置と、シ
ェルタの外周面に設けられシェルタの周方向に移動でき
るセグメントエレクタとを備えている。

［発明の作用効果］ したがって、シェルタによって既設のトンネル内を走行
する車両は保護されて安全であると共に、シェルタの外
周の周方向に移動する掘削装置で既設のトンネルも含め
て掘削して拡幅する。そしてその掘削土砂はシェルタの
両側に落ちるので、シェルタの両側に設けたずり搬出装
置で簡単に搬出できる。また掘削面は、シェルタの外周
面を周方向に移動するセグメントエレクタでセグメント
を組立てて保護できる。

それ故に、効率よく拡幅作業を行うことができ、しかも
車両の走行は安全である。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施の態様を説明する。

第１図ないし第５図は本発明を実施する各工程を示して
おり、第１図において、王は既設のトンネルであり、そ
のトンネルＴの中を車両Ｃが走行している。拡幅作業に
際してまずトンネルＴの外周部分の地盤を調べ、その地
盤が軟弱な場合は拡幅しようとする外周の範囲に補強グ
・ラウド材Ｇを注入する。この注入作業は既設のトンネ
ルＴの適所に穴を明けて注入装置でグラウト材を注入す
ればよい。しかしながら、地盤によって不必要である。

次に第２図に示すように既設のトンネルＴの両側下部１
ａ、１ｂの外側の若干離れた位置に先進側壁導坑２ａ、
２ｂを掘削する。その位置および大きさについては、後
述の如く拡幅装置が挿入できるようにあらかじめ設計さ
れている。この先進側壁導坑２ａ１２ｂを掘削するには
任意適宜の公知の装置を用いることができる。

次いで、第３図に示すように先進側壁導坑２ａ。

２ｂにコンクリートベース３ａ、３ｂおよびコンクリー
ト側壁４ａ、４ｂを施工する。この側壁４ａ、４ｂの内
面５ａ、５ｂは後述の如く拡幅するために掘削するトン
ネルの外周に位置している。

次に第４図に示すように、トンネルＴの内周面に適合す
る形状のシェルタＳを設置する。このシェルタＳは後述
の如くその外周面に円弧状に伸びる掘削機１０の移動走
行路およびセグメントエレクタ（後述）の移動走行路を
有している。そして内部は中空であるので、車両の通行
の邪魔にならず、また掘削作業において土砂が車両の走
行面Ｒに落下するのを防止している。

そしてシェルタＳをトンネルＴの開口前面に押し進め、
掘削機１０でトンネルＴを含めて周囲の土砂を掘削する
。その際、掘削した土砂はシェルタＳによってシェルタ
Ｓの外側に落下する。したがって車両の走行は安全であ
る。掘削ｌ１１０はシェルタＳの周面に沿って移動する
ので、掘削作業によって上ンネルＴの外周の地山に掘削
面りが形成され、この掘削面りはシェルタＳと相似形と
なる。図示の例では２台の掘削機１０がトンネルの両側
を掘削している。この掘削機１０は任意の形式のものを
使用できるが、砂等の粒子を高圧水と共にノズルから噴
射させるアブレツシブジェットによる掘削機が好ましい
。

このようにして、掘削された土砂はシェルタＳの両側に
落下するので、前述した先進側壁導坑２ａ、２ｂの空間
部分にずり搬出装置１１が走行できるようになっている
。

シェルタＳは前進装置例えばジヤツキによって前進でき
、掘削機１０による掘削作業の進展に伴って前方に移動
して順次掘削を行う。掘削した側壁面りは側壁シェルタ
１２によって一時的に保持し、その後方をセグメントエ
レクタ（後述）およびホイスト１４を用いてセグメント
１６をａｌｌ而りの内周に取付ける。

このようにして、完成した所が第５図に示されている。

このようにして順次トンネルを拡幅する。

次に第６図ないし第９図を参照して本発明を実施する装
置について説明する。

これらの図はトンネルＴの拡幅作業が進行している所を
示しており、トンネルＴ内には車両の走行レール１８が
敷設されている。またすでに掘削した所には既設のトン
ネルＴのあった位置とほぼ同じ所に防護柵１９が立設さ
れている。そしてこの防護柵１９と前記した先進側壁導
坑の内面５ａとの間にはずり搬出装置１１が走行するレ
ール２０が敷設されている。

このずり搬出装置１１は第６図によく示されている通り
、後述する掘削機で掘削された土砂を荷積みするヘゲロ
ーダ２１と、そのヘゲローダ２１から土砂をうけとって
ずりトロ２３に搬送するトレーンローダ２２とを備えて
いる。そしてトレーンローダ２２は走行台車２４に支承
されており、ずリド０２３はバッテリＯコ２５で運行さ
れるようになっている。なお符号２６は＾圧水発生装置
を示し、例えば前記のアプレッシプジェットによる掘削
を行う場合に高圧水を送るためのものである。しかしな
がら他の機械的な掘削機を用いる場合は必要がない。

シェルタＳはその軸線方向に３つシェルタ部分Ｓ１、Ｓ
２およびＳ３より成り、それらのシェルタ部分は互いに
屈曲できるように連結された連結部２ａを有している。

したがって、トンネルＴの勾配の変化や湾曲を吸収でき
る。またシェルタＳの後方にはシェルタを移動させるジ
ヤツキ２８が設けられている。

一番前方のシェルタ部分Ｓ３の外周面には掘削装Ｍ１０
の走行レール３０が設けられている。図示の例では掘削
装置ｆ１０としてはアブレツシプジェットによるものが
示されており、掘削装［１０にはアブレツシブジェット
噴射用のノズル３１．３２が設けられている。

したがって掘削装置１０が走行レール３０に沿ってシェ
ルタＳの外周を動（と、所定の掘削作業が行われ、トン
ネルは拡幅される。ＷＡ削した土砂は前述のずり搬出装
置１１で搬出される。

シェルタ部分Ｓ２の外周には第９図によく示されている
ように掘削面りの崩壊を防止するために全体を符号４０
で示すキャノビイが掘削面りの内側に設けられ、シェル
タ部分Ｓ２によって支持されている。すなわちシェルタ
Ｓの外周には、支持構造物４１が取付けられ、この支持
構造物４１にはその両側下部に側壁シェルタ４２が設け
られ、また円弧状のキャノビイ部分４３が円周方向にビ
ン連結されていると共にジヤツキ４５で支持されている
。さらに上方部分にはジヤツキ４６によってスティディ
ングキャノビイ４７がジヤツキ４８（第６図）で移動自
在に□設けられている。このスティディングキャノビイ
４７はその先端が土砂面に食い込むようになっている。

このキャノピイ４０は掘削装［１１で掘削後、後述のセ
グメントの取付けまでに不必要な掘削面の落下を防止す
るものである。

シェルタ部分Ｓ１にはセグメント１６のエレクタ５０が
走行できるレール５１が設けられている。

このセグメント１６は仮設レール５２を走行するホイス
ト１４によってト、ンネルの軸線方向に運ばれ、そして
セグメントエレクタ５０によって周方向に運ばれて組付
けられる。

［まとめ］ 以上の如く、本発明によれば、既設のトンネルの内面に
適合するシ”ルタを用い）そのシ１ルタの外周面に掘削
装置やセグメントエレクタを移動自在に設け、かつずり
搬出装置は拡幅される両側を走行するので既設のトンネ
ル内の車両の走行にまったく障害となることなく、トン
ネルの拡幅作業を行うことができる。しかもシェルタに
よって掘削土砂はシェルタの両側に落下するので、すり
搬出装置による搬出作業も効果的に実施でき、シェルタ
がトンネル内の車両の安全を確保する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はそれぞれ本発明を実施したトンネ
ルの拡幅工法の各工程を示す正面断面図、第６図は本発
明を実施したトンネルの拡幅装置を示す側面断面図、第
７図は第６図の一部を断面で示す平面図、第８図は右半
分を第６図のＡ−Ａ線で、また左半分を第６図Ｃ−Ｃ線
で示す断面図、第９図は第６図のＢ−Ｂ線で示す断面図
である。 ■・・・既設のトンネル　　２ａ１２ｂ・・・先進側壁
導坑　　Ｓ・・・シェルタ　　１０・・・掘削装ｗ　　
１１・・・ずり搬出装置　　１６・・・セグメント　　
２８・・・シェルタ前進用ジヤツキ　　５０・・・セグ
メントエレクタ第１図 第２図 第３図 第４ｒ１１Ｊ ４ａ５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）既設のトンネルの両側に先進側壁導坑を掘削し、
   その先進側壁導坑にコンクリートベースおよび側壁を施
   工し、既設のトンネルの内周面に適合する形状のシエル
   タを設置し、そのシエルタの外周の周方向に掘削装置を
   移動させて既設のトンネルおよびその外周部分を掘削し
   、掘削した土砂はシエルタの両側に設けたずり搬出装置
   で搬出し、掘削した面にシエルタの外周を周方向に移動
   するセグメントエレクタでセグメントを組立て、シエル
   タを順次前進させることを特徴とするトネルの拡幅工法
   。
2. （２）既設のトンネルの内周面に適合する形状のシエル
   タと、そのシエルタの両側を逆行できるずり搬出装置と
   、シエルタの外周面に設けられシエルタの周方向に移動
   できる掘削装置と、シエルタの外周面に設けられシエル
   タの周方向に移動できるセグメントエレクタとを備えて
   いることを特徴とするトンネルの拡幅装置。