JPH01299996A - Tunnel building method and device therefor - Google Patents
Tunnel building method and device thereforInfo
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Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はトンネル構築方法及びその装置に係るものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a tunnel construction method and an apparatus therefor.
（従来の技術）
従来のトンネル構築方法においては、掘削機本体によっ
て掘進するとともに、同本体に装架されたトンネル軸方
向に延びる推進ジヤツキ、またはトンネル周壁に延びる
゛グリッパーによって掘進反力を支持し、前記本体によ
る１ストロークの推進が完了すると前記ジヤツキ反力ま
たはグリッパ−反力を解除し、前進した本体側に推進ジ
ヤツキまたはグリッパ−を後退させる方式が採用されて
いる。(Prior art) In conventional tunnel construction methods, the tunnel is excavated by an excavator body, and the excavation reaction force is supported by a propulsion jack mounted on the excavator body and extending in the tunnel axis direction, or by a gripper extending on the tunnel peripheral wall. When one stroke of propulsion by the main body is completed, the jack reaction force or gripper reaction force is released and the propulsion jack or gripper is moved back toward the main body that has moved forward.
またトンネル覆工については、シールドのセグメント、
または場所打ちコンクリートによるライニングがシール
ド掘削機の終端部で行なわれ、切羽から同終端部までの
他山がシールド外殻に部分的、または全面的に保持され
、この際、シールド外径よりトンネル掘削径を数Ｃ１１
１以上大きくして周辺ｆｆ擦を軽減し、カーブを取り易
くしている。Regarding tunnel lining, shield segments,
Alternatively, lining with cast-in-place concrete is performed at the end of the shield excavator, and the other ridges from the face to the end are held partially or completely in the shield shell, and in this case, the tunnel is excavated from the outside diameter of the shield. The diameter is a number C11
It is made larger by 1 or more to reduce peripheral FF friction and make it easier to take curves.
或いはまた切羽近傍における他山にコンクリートを吹付
ける覆工方法も採用されている。Alternatively, a lining method has also been adopted in which concrete is sprayed onto other peaks near the face.
（発明が解決しようとする課題）
前記掘削機本体による掘進方法は断続的掘削となり、こ
のような掘削の中断はその都度、位置。(Problems to be Solved by the Invention) The excavation method using the excavator main body is intermittent excavation, and such interruptions in excavation are caused by changing the location.
方向の修正を必要とする問題点を持っている。It has a problem that requires correction of direction.
またシールドのセグメント、若しくは場所打ちコンクリ
ートによるライニングは応力開放が一番大きく発生する
切羽近傍の他山の緩みを避けられないという問題点があ
る。In addition, lining made of shield segments or cast-in-place concrete has the problem that loosening of other peaks near the face, where the greatest stress release occurs, cannot be avoided.
更にまた吹付はコンクリートによる覆工は切羽の真近ま
で施工可能であるが、受動反力が生ずるまで時間がかか
り、その間の他山の緩みに問題を包蔵している。またリ
バンドや粉塵が発生し、作業環境を悪化し、表面が平滑
でなく、永久覆工としてそのまま使用できないという問
題点がある。Furthermore, spraying concrete lining can be applied up to the very close to the face, but it takes time for passive reaction force to occur, and there is a problem with loosening of other piles during that time. Further, there are problems in that it generates rebanding and dust, worsens the working environment, and has an uneven surface, making it impossible to use it as is as a permanent lining.
本発明はこのような従来技術の有する問題点に漏みて提
案されたもので、その目的とする処は、連続掘削可能で
、施工性がよく信頬度の高いトンネル構築方法及び装置
を提供する点にある。The present invention has been proposed in view of the problems of the prior art, and its purpose is to provide a method and device for constructing tunnels that are capable of continuous excavation, have good workability, and are highly reliable. At the point.
（課題を解決するための手段）
前記の目的を達成するため、本発明に係るトンネル構築
方法は、先端部の掘削装置によって切羽を掘削するとと
もに、同掘削装置背面に突設された推進保持軸に装架さ
れ、且つトンネル軸方向に亘って循環移動するクローラ
を駆動し、同クローラを介してトンネル掘削周壁面に押
圧力を賦与しながら掘進するように構成されている。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above-mentioned object, the tunnel construction method according to the present invention involves excavating a face with an excavating device at the tip, and using a propulsion and holding shaft protruding from the back of the excavating device. The tunnel is configured to drive a crawler which is mounted on the tunnel and circulates in the axial direction of the tunnel, and excavates while applying a pressing force to the peripheral wall surface of the tunnel excavation via the crawler.
また前記トンネル構築方法を円滑に遂行するため、本発
明に係るトンぶル構築装置は先・端部に配設された切羽
ｔｍ削装置と、同掘削装置の背面に突設された推進保持
軸と、同保持軸に支持され且っトンネル軸方向に循環移
動するクローラとより構成されている。In addition, in order to smoothly perform the tunnel construction method, the tunnel construction device according to the present invention includes a face tm cutting device disposed at the tip and end, and a propulsion holding shaft protruding from the back of the excavation device. and a crawler that is supported by the holding shaft and circulates in the direction of the tunnel axis.
（作用）
本発明によれば前記したように、先端の掘削装置によっ
て切羽を掘削するとともに、同掘削装置の背面に突設さ
れた推進保持軸に装架されたクローラをトンネル軸方向
に循環駆動し、同クローラを介してトンネル掘削周壁面
に押圧力を賦与することによってトンネル掘進時の推進
反力をとり、かくしてトンネルの掘進を連続して行なう
ものである。(Function) According to the present invention, as described above, the face is excavated by the excavating device at the tip, and the crawler mounted on the propulsion holding shaft protruding from the back of the excavating device is circulated in the direction of the tunnel axis. However, by applying a pressing force to the tunnel excavation peripheral wall surface through the crawler, the propulsion reaction force during tunnel excavation is taken, and thus the tunnel is continuously excavated.
また前記のようにトンネルを掘進するのに際して、トン
ネル周壁断面を複数断面に区分し、各区分毎に掘削装置
によって掘削じ、同掘削装置背面のクローラの速度を制
御することによって、直線５曲線の連続掘削を可能なら
しめる。In addition, when excavating a tunnel as described above, the cross section of the tunnel peripheral wall is divided into multiple sections, the excavation equipment excavates each section, and by controlling the speed of the crawler on the back of the excavation equipment, five straight curves can be created. Make continuous drilling possible.
また前記クローラとトンネル掘削面との間にコンクリー
ト等の覆工材料を挿入し、同材料をクローラを介してト
ンネル掘削面に圧着することによってトンネル覆工を行
なうものであって、この際クローラの先端部より覆工材
料を挿入することによって、切羽近傍で覆工を構築する
ことができる。Further, the tunnel lining is performed by inserting a lining material such as concrete between the crawler and the tunnel excavation surface and pressing the same material to the tunnel excavation surface via the crawler. By inserting lining material from the tip, a lining can be constructed near the face.
更に本発明に係るトンネル構築装置は、切羽を掘削する
切羽掘削装置の背面に推進保持軸を突設し、同保持軸に
トンネル軸方向に循環移動するクローラを支持したこと
によって、前記のトンネル構築方法を円滑に行なうよう
にしたものである。Furthermore, the tunnel construction device according to the present invention has a propulsion holding shaft protruding from the back of the face excavation device for excavating a face, and a crawler that circulates in the direction of the tunnel axis is supported on the holding shaft. This method is designed to be carried out smoothly.
（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。(Example) The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.
（１）はトンネル掘削装置の先端に配設された公知の掘
削装置で、同装置（１）の背面に１乃至複数の推進保持
軸（２）がトンネル軸方向に沿って水平に突設され、同
保持軸（２）より夫々複数の油圧シリンダ（３）が突設
され、同シリンダ（３）の先端に夫々上下−双の台座（
４）が支持されている。(1) is a known excavation device installed at the tip of the tunnel excavation device, and one or more propulsion and holding shafts (2) are horizontally protruded from the back of the device (1) along the tunnel axis direction. , a plurality of hydraulic cylinders (3) protrude from the holding shaft (2), and upper and lower twin pedestals (
4) is supported.
前記各台座（４）の前後両端には夫々駆動輪（５）及び
従動輪（６）が装架され、両者の間に夫々左右一双のク
ローラ（７）がトンネル軸方向に循環動自在に装架され
ている。A driving wheel (5) and a driven wheel (6) are mounted on both front and rear ends of each pedestal (4), and a pair of left and right crawlers (7) are mounted between the two so as to be able to circulate freely in the tunnel axis direction. It is suspended.
図中（８）は前記台座（４）上に装架されたクローラ支
持ローラ、（９）は同台座（４）の中心軸上に立設され
た垂直板で、同機（９）に沿って前記−双のクローラ（
７）が摺動するようになっている。また必要に応じて油
圧シリンダ（３）側にクローラ（７＞の桁側を支持する
受座θωが配設される。In the figure, (8) is a crawler support roller mounted on the pedestal (4), and (9) is a vertical plate erected on the center axis of the pedestal (4), which extends along the machine (9). Said - twin crawlers (
7) is designed to slide. Further, if necessary, a catch θω for supporting the girder side of the crawler (7>) is provided on the hydraulic cylinder (3) side.
図中（１１）は相隣るトンネル掘削装置のクローラ（７
）を区分するように、台座（４）上に立設されたガイド
である。In the figure (11) is the crawler (7) of the adjacent tunnel excavation equipment.
) is a guide erected on the pedestal (4) so as to separate the parts.
前記垂直板（９）の先端には覆工用のコンクリートパイ
プ＜１２１が装架され、同パイプ０２）の先端開口部に
連通して、同パイプ０２１より供給される未硬化コンク
リートを受ける型枠０■及び妻型枠０４が配設されてい
る。（第３図乃至第５図参照）
図中００はクローラ装置の機枠、０ωは同機枠０５）に
装架された駆動輪及び従動輪の軸である。A concrete pipe <121 for lining is installed at the tip of the vertical plate (9), and the formwork communicates with the opening at the tip of the pipe 02) to receive uncured concrete supplied from the pipe 021. 0■ and gable formwork 04 are provided. (Refer to FIGS. 3 to 5) In the figure, 00 is the machine frame of the crawler device, and 0ω is the axis of the driving wheel and driven wheel mounted on the machine frame 05).
前記のように構成されたトンネル構築装置によってトン
ネルを構築する場合、第６図乃至第８図に示すようにト
ンネル周壁断面を複数断面（八、）（Ａ２） （Ａ３）
−（Ａ、、） （Ａ、、）に区分し、各区分毎に下記の
如く前記の装置によってトンネルを掘進する。When constructing a tunnel using the tunnel constructing device configured as described above, the tunnel peripheral wall cross section is divided into multiple cross sections (8) (A2) (A3) as shown in FIGS. 6 to 8.
- (A, ,) (A, ,), and excavate a tunnel for each section using the above-mentioned device as described below.
即ち前記クローラ（７）を駆動してトンネル軸方向に循
環移動させ、同クローラ（７）の前進後退によって前記
掘削装置（１）を推進、後退させると同時に、同装置（
＋１によって切羽を掘削し、公知の方法で掘削土を搬出
するとともに、前記コンクリートパイプ０２１からコン
クリートθ刀をクローラ（７）外周とトンネル掘削面と
の間にクローラ先端部より供給し、未だ硬化しないコン
クリ−トθ力を型枠面及び妻型枠θ４で支承し、クロー
ラ（７）の循環動とともにトンネル）間削面に押圧し、
緻密なコンクリート層を形成し、覆工コンクリートを施
工し、前記クローラ（７）によってトンネル構築装置の
推進反力をとる。That is, the crawler (7) is driven to circulate in the tunnel axis direction, and the excavation device (1) is propelled and retreated by forward and backward movement of the crawler (7).
A face is excavated by +1, and the excavated soil is carried out by a known method, and concrete θ blade is supplied from the tip of the crawler between the outer periphery of the crawler (7) and the tunnel excavation surface from the concrete pipe 021, and the soil is not hardened yet. The concrete θ force is supported by the formwork surface and the end formwork θ4, and is pressed against the thinned surface of the tunnel with the circulation movement of the crawler (7),
A dense concrete layer is formed, a lining concrete is applied, and the crawler (7) takes up the propulsion reaction force of the tunnel construction device.
なおりローラ（７）の長さはコンクリートの硬化時間と
押圧力の分布計画によって定める。The length of the straightening roller (7) is determined by the hardening time of the concrete and the distribution plan of the pressing force.
このように前記トンネル構築装置によってトンネル周壁
断面の各区分毎にトンネルを掘進してトンネルを横築す
るものであるが、この際、各区分毎におけるクローラ（
７）の速度を制御することによって直線１曲線状のトン
ネルを連続的に掘進できる。In this way, the tunnel construction device excavates the tunnel in each section of the tunnel peripheral wall cross section and constructs the tunnel horizontally. At this time, the crawler (
By controlling the speed of step 7), it is possible to continuously excavate a linear and curved tunnel.
なおコンクリートを覆工材料とする時は、コンクリート
の硬化時間に見合ったクローラ長とする。When using concrete as the lining material, the crawler length should be appropriate for the hardening time of the concrete.
また軽度の覆工でよい場合、または覆工を必要としない
場合は、クローラ（７）の間隔を適当に拡げて、推進反
力を確保するものである。In addition, when a light lining is sufficient or when no lining is required, the interval between the crawlers (7) is appropriately widened to ensure the propulsion reaction force.
第９図及び第１０図は、ロックポル） （２１）及び金
鋼（２２）を使用してトンネル覆工を行なう場合に本発
明を適用した実施例を示し、クローラ（力にボルト孔（
７ａ）を設けておき、同クローラ（７）の先端から座金
（２３）を入れ、同座金（２３）がクローラ（７）の駆
動に伴って適当な位置まで移動すると、トンネル掘削孔
内よりボルト孔（７ａ）を介してロックボルト（２１）
をトンネル掘削面に貫入するものである。金１ （２２
）を併用する場合には、座金（２３）と同様にクローラ
（７）の先端より挿入する。Figures 9 and 10 show an embodiment in which the present invention is applied when lining a tunnel using Rockpol (21) and gold steel (22).
7a), insert the washer (23) from the tip of the crawler (7), and when the washer (23) moves to an appropriate position as the crawler (7) is driven, the bolt will be released from inside the tunnel excavation hole. Lock bolt (21) through hole (7a)
It penetrates into the tunnel excavation surface. Gold 1 (22
), insert it from the tip of the crawler (7) in the same way as the washer (23).
第１１図は、綱支保工（２４）を使用してトンネル覆工
を行なう場合に本発明を通用した実施例を示し、クロー
ラ（７）の先端から前記のようにしてコンクリート、若
しくはスペーサ（２５）を挿入し、クローラ（７）とト
ンネル掘削面との間に鋼支保工（２４）を挿入できる空
間（２６）を確保するものである。FIG. 11 shows an embodiment in which the present invention is applied when lining a tunnel using rope supports (24). ) to secure a space (26) into which a steel support (24) can be inserted between the crawler (7) and the tunnel excavation surface.
第１２図及び第１３図は先受は用の設備を示し、クロー
ラ（７）を支持する垂直板（９）に収納部（２７）を設
け、回部（２７）に収納されている先受材料（２８）を
引出して使用するものである。Figures 12 and 13 show equipment for the first receiver, in which a storage section (27) is provided in the vertical plate (9) that supports the crawler (7), and the first receiver is stored in the turning section (27). The material (28) is pulled out and used.
図中、前記実施例と均等部分には同一符号が附されてい
る。In the figure, parts equivalent to those of the above embodiment are given the same reference numerals.
（発明の効果）
本発明に係るトンネル構築方法は前記したように、先端
部の掘削装置によって切羽を掘削するとともに、同掘削
装置の背面に突設された推進保持軸に装架されたクロー
ラをトンネル軸方向に循環移動させ、同クローラによっ
てトンネル掘削面に与えられる押付力によって推進反力
をとって掘進するようにしたので、連続掘削が可能にな
る。また前記掘削装置直後のクローラ覆工部の型枠、若
しくは受は台として使用するので切羽に接近して連続的
に覆工が可能となる。更に前記クローラによって覆工材
料に押圧力を与えながら推進するので、連山に密着した
密実な覆工部が施工できる。(Effects of the Invention) As described above, in the tunnel construction method according to the present invention, the face is excavated by the excavating device at the tip, and the crawler mounted on the propulsion holding shaft protruding from the back of the excavating device is used. Continuous excavation is possible because the tunnel is circulated in the axial direction of the tunnel, and the thrust force exerted by the crawler on the tunnel excavation surface is used to generate a propulsive reaction force. Furthermore, since the formwork or support for the crawler lining immediately after the excavation equipment is used as a stand, it is possible to approach the face and perform continuous lining. Furthermore, since the crawler propels the lining material while applying a pressing force, it is possible to construct a dense lining portion that is in close contact with the mountain range.
更にまた地山に対して切羽に近傍してクローラによって
推進反力を与えるので、他山の緩みは最小限になる。Furthermore, since the crawler applies a propulsive reaction force to the ground near the face, loosening of other mountains is minimized.
請求項２の発明は、トンネル周壁断面を複数の断面に区
分し、各区分断面毎に前記先端掘削装置によって切羽を
掘削するとともに、同掘削装置に後続するクローラの速
度を各区分断面毎に制御することによって、トンネルの
掘削方向の制御が連続的に且つ円滑に行なわれる。The invention of claim 2 divides a tunnel peripheral wall cross section into a plurality of cross sections, excavates a face with the tip excavation device for each section, and controls the speed of a crawler following the excavation device for each section. By doing so, the tunnel excavation direction can be controlled continuously and smoothly.
請求項３の発明は前記クローラとトンネル掘削面との間
に覆工材料を挿入することによって、トンネル覆工を円
滑に行なうことができる。According to the third aspect of the invention, tunnel lining can be smoothly performed by inserting a lining material between the crawler and the tunnel excavation surface.
請求項４の発明は、先端部に配設された切羽掘削装置の
背面に突設した推進保持軸に、トンネル軸方向に循環移
動するクローラを支持してトンネル掘削装置を構成した
ことによって、前記トンネル構築方法を円滑に遂行しう
るちのであり、また掘削用推力保持機構としてのクロー
ラは、従来のグリッパ−より受圧面積が大で、軟弱地盤
に対する適用性が飛躍的に向上する。The invention according to claim 4 provides a tunnel excavation apparatus in which a crawler that circulates in the direction of the tunnel axis is supported on a propulsion holding shaft protruding from the back of the face excavation apparatus disposed at the tip. The crawler, which serves as a thrust retention mechanism for excavation, has a larger pressure-receiving area than a conventional gripper, dramatically improving its applicability to soft ground.
第１図は本発明に係るトンネル構築方法の一実施例の実
施状況を示す縦断側面図で、第６図の矢視！−１図、第
２図及び第３図は夫々第１図の矢視■−■図並に矢視■
−■図、第４図は第２図の矢視ＴＶ−ｒＶ図、第５図は
第３図の矢視■−■図、第６図乃至第８図はトンネル掘
削周壁面の区分方法を示す説明図、第９図は本発明の方
法の他の実施例の実施状況を示す部分縦断側面図、第１
θ図はその底面図、第１１図は本発明の方法の更に他の
実施例の実施状況を示す部分縦断側面図、第１２図は先
受材料収納部の取付状態を示す縦断面図、第１３図は第
１２図の矢視×１−舖図である。
（１）−−一掘削装置 （２）・−推進保持軸
（３）−−一油圧シリンダ （４）−台座（５）−
一駆動輪 （６）−従動輪（７）−−クロー
ラ （９）・−垂直板０２１−コンクリートバ
イブ
代理人 弁理士 岡 本 重 文
外２名
第１図
第２図
り一■
第３図厘−Ｖ
第９図
第１１図
￥１２図
一■
第１３図FIG. 1 is a longitudinal sectional side view showing the implementation status of one embodiment of the tunnel construction method according to the present invention, and is shown in the direction of the arrow in FIG. 6! Figures -1, 2, and 3 are viewed from the arrows ■-■ in Figure 1, and from the arrows ■.
Figure 4 shows the TV-rV view in the direction of the arrows in Figure 2, Figure 5 shows the view in the direction of the arrows in Figure 3, and Figures 6 to 8 show how to divide the tunnel excavation peripheral wall surface. FIG. 9 is a partially vertical side view showing the implementation status of another embodiment of the method of the present invention, and FIG.
θ is a bottom view thereof, FIG. 11 is a partial longitudinal sectional side view showing the implementation status of still another embodiment of the method of the present invention, FIG. FIG. 13 is a x1-plane view of FIG. 12. (1) - - Excavation equipment (2) - Propulsion holding shaft (3) - Hydraulic cylinder (4) - Pedestal (5) -
1 Drive wheel (6) - Driven wheel (7) - Crawler (9) - Vertical plate 021 - Concrete Vibe agent Patent attorney Shige Okamoto 2 people outside of the text Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 3 V Figure 9 Figure 11 ￥12 Figure 1■ Figure 13
Claims (4)
に、同掘削装置背面に突設された推進保持軸に装架され
、且つトンネル軸方向に亘って循環移動するクローラを
駆動し、同クローラを介してトンネル掘削周壁面に押圧
力を賦与しながら掘進することを特徴とするトンネル構
築方法。(1) The excavation rig at the tip excavates the face, and at the same time drives a crawler that is mounted on a propulsion and holding shaft protruding from the back of the excavation rig and circulates in the direction of the tunnel axis. A method for constructing a tunnel, characterized in that the tunnel is excavated while applying a pressing force to the surrounding wall surface of the tunnel excavation.
面毎に掘削装置の背面に突設された各推進保持軸に装架
されたトンネル軸方向に循環移動する各クローラの速度
を制御しながら掘進する請求項１記載のトンネル構築方
法。(2) The cross section of the tunnel peripheral wall is divided into multiple cross sections, and the speed of each crawler that circulates in the tunnel axis direction mounted on each propulsion holding shaft protruding from the back of the excavation equipment is controlled for each section. 2. The tunnel construction method according to claim 1, wherein the tunnel is excavated while excavating.
を挿入する請求項１または２記載のトンネル構築方法。(3) The tunnel construction method according to claim 1 or 2, wherein a lining material is inserted between the tunnel excavation surface and the crawler.
の背面に突設された推進保持軸と、同保持軸に支持され
且つトンネル軸方向に循環移動するクローラとよりなる
ことを特徴とするトンネル構築装置。(4) It consists of a face excavation device installed at the tip, a propulsion holding shaft protruding from the back of the excavation device, and a crawler supported by the holding shaft and circulating in the direction of the tunnel axis. Features of tunnel construction equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63128538A JPH0781514B2 (en) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | Tunnel construction method |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP63128538A JPH0781514B2 (en) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | Tunnel construction method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01299996A true JPH01299996A (en) | 1989-12-04 |
| JPH0781514B2 JPH0781514B2 (en) | 1995-08-30 |
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Family Applications (1)
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| JP63128538A Expired - Fee Related JPH0781514B2 (en) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | Tunnel construction method |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JPH0781514B2 (en) |
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| JPS4949433A (en) * | 1972-09-14 | 1974-05-14 | ||
| JPS5578796A (en) * | 1978-12-11 | 1980-06-13 | Nanno Kensetsu Kk | Selffpropelling lead pipe |
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| JPS6414498A (en) * | 1987-07-09 | 1989-01-18 | Yuzo Niwa | Tunnel excavator |
-
1988
- 1988-05-27 JP JP63128538A patent/JPH0781514B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPH04182595A (en) * | 1990-11-16 | 1992-06-30 | Okumura Corp | tunnel boring machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0781514B2 (en) | 1995-08-30 |
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