JPH02112595A - トンネル切羽前方地山の補強用施工装置 - 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） 本発明は土破りの浅い未固結地山等にトンネルを掘削す
る場合に適用される切羽前方地山の補強装置に係るもの
である。

（従来の技術） このような地山にトンネルを掘削する場合、切羽の安定
性が低いので、地上構造物への影響、即ち地表沈下を小
さく抑えるために各種の補助工法を用いながら施工して
いる。

この補助工法として従来から利用されている技術に、フ
ォアパイリング工法がある。

この工法では油圧または空気圧璧岩機等によって切羽に
穿孔して、鉄筋、ロックボルト、または単管パイプを打
込んだり、小口径二重削孔装置を利用して中空ロックボ
ルトを挿入し地山注入を行なう等の工法が採られていた
。

（発明が解決しようとする課題） 前記従来の工法では、トンネル横断方向の連続性がない
ため、特に粘着性の低い地山等では効果が薄い。

また注入式のものは注入材料の他山浸透性、施工速度、
安全性の面で難点がある。

このため本発明者等は切羽におけるトンネルのアーチ部
周辺に、トンネル横断方向及び縦断方向に亘って連続し
て延びる薄肉コンクリートアーチシェルを構築し、同シ
ェルによって切羽の前方地山を補強し、切羽の安定性を
向上し、トンネル掘削による地表面の沈下を抑制する補
強工法を提案した。

本発明は、このような補強工法を効率よく遂行するため
の施工装置を提供することを目的として提案されたもの
である。

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、■走行車体前面にトンネル
横断面方向に旋回自在で、且つ昇陳、起伏自在に支持さ
れた案内部材上に、進退動自在に装架されたスクリュウ
オーガー支持案内部材と、同支持案内部材及び前記案内
部材間に介装されたスクリュウオーガーを支持案内部材
進退動用の油圧シリンダーと、前記支持案内部材の両端
に装架された駆動輪及び従動輪間に無端帯を架渡してな
るスクリュウォーガー進退動部材と、同進退動部材にお
ける無端帯に装架され、且つ互いに平行に配設された複
数のスクリュウオーガーとよりなり、同各スクリュウオ
ーガーの中空回転軸の基端部にはコンクリート供送管の
接続部を配設し、先端部にはコンクリート注入口を配設
して構成されている。

（作用） 本発明は前記したように構成されているので、案内部材
をトンネル横断面方向に旋回し、且つ昇隣、起伏すると
ともに前記油圧シリンダーを操作して切羽前面の所定位
置に位置せしめて、同案内部材を案内としてスクリュウ
オーガーを支持案内部材を切羽に対して前進せしめ、同
支持案内部材に装架されたスクリュウォーガー進退動部
材を駆動して、前記支持案内部材の前後両端に装架され
た駆動輪及び従動輪間に無端帯を循環移動せしめるとと
もに、同無端帯に装架された前記複数のスクリュウオー
ガーを駆動回転せめしながら、同各スクリュウオーガー
を地山に貫入してスリットを切削する。

このようにスリットを切削したのち、前とは逆の操作に
よってスクリュウオーガーを地山のスリットより引き抜
きながら、同各スクリュウオーガーの中空回転軸に、そ
の基端部に接続されたコンクリート供送管を介してコン
クリートを供給し、前記中空回転軸の先端注入口よりス
リット内にコンクリートを注入充填し、地山内に薄肉の
コンクリートアーチシェルよりなるブレライニングを構
築する。

次いで前記旋回部材を次の所定位置まで旋回し、前記同
様の操作を施して次のプレライニングを構築する。

以下前記同様の操作を反復して、トンネルアーチ部周辺
に、トンネル横断方向及び縦断方向に亘って連続して延
びる薄肉コンクリートアーチシェルよりなるプレライニ
ゲを施工するものである。

（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。

（］）は走行部材を構成するクローラ、（２）は同クロ
ーラ（１）上に搭載された車体で、同車体（２）の前面
に旋回部材（３）がトンネル穴（八）　の断面方向に旋
回するように構成されている。

なお前記旋回部材（３）の旋回機構は、例えば第４図に
示すように、同旋回部材（３）の回転軸（３ａ）に固定
された歯輪（４）に噛合する左右一双の歯桿（５）（５
）を設け、同各歯桿（５）＋５１を矢印に示す如く上下
動させ、歯輪（４）を回転せしめるように構成されてい
る。

前記旋回部材（３）の上端には、ブーム（６）が上下方
向に回動自在なように下端部が枢着され、ブーム（６）
と旋回部材（３）との間にブーム起伏用の第１の油圧シ
リンダー（７）がビンを介して連結されている。

前記ブーム（６）の上端には案内部材（８）が上下方向
に回動自在に枢支され、前記ブーム（６）及び案内部材
（８）間に案内部材起伏用の第２の油圧シリンダー（９
）がピンを介して連結され、同シリンダー（ワ）によっ
て後述のように削孔角度が調節されるようになっている
。

前記案内部材（８）上にはスクリュウオーガー支持案内
部材０口）が前後方向に可憐摺動的に装架され、同支持
案内部材０ωの後端及び前端には夫々駆動モーター（！
１）によって駆動回転される駆動輪０２１並に従動輪θ
′！Ｊが装架されるとともに、同両輪０２１０３）間に
無端帯（ロ）が架渡され、前記各部材（＋１１０２）０
０■によって前記したスクリュウォーガー進退動部材が
構成されている。

更に前記スクリュウオーガー支持案内部材ＱＯ）と案内
部材（８）との間には第３の油圧シリンダー０つが介装
され、同油圧シリンダー〇つによって前記支持案内部材
００１が案内部材（８）ｌに沿って進退動するように構
成されている。

Ｏθは前記無端帯０４に装架された互いに平行な複数の
スクリュウオーガーで、その基端部はスクリュウオーガ
ー回転用モーター０７）及び減速機０■よりなる駆動部
に接続され、先端部が前記支持部材Ｑ［Ｄに配設された
振れ止め０■に支持され、前記駆動部が無端帯０４）に
固着され、前記無端帯０りの循環に伴ってスクリュウオ
ーガー００が前記支持案内部材０１）上を進退動するよ
うに構成されている。

前記スクリュウオーガー０６）の中空回転軸（１６ａ）
の凸端部には、前記駆動部に設けたスイヘルジョイント
ＣＩを介してコンクリート注入管に接続されるように構
成され、先端部にはコンクリート注入口が設けられてい
る。

なお図示の実施例では５本のスクリュウオーガー０６）
が平行に配設され、先端部間が連結軸受部（２１）によ
って連結されている。

図示の実施例は前記したように構成されているので、前
記車体（２）を切羽前面にまで移動し、旋回部材（３）
を所要位置まで旋回せしめ、第１の油圧ンリンダ−（７
）によってブーム（６）を旋回部材（３）に対して所要
の角度で傾斜せしめる。

次いで第２の油圧シリンダー（９）によって前記案内部
材（８）をブーム（６）の先端に対して起伏して所要の
角度で傾斜せしめ、切羽他山に対する削孔角度を決める
とともに、第３の油圧シリンダー０５）を操作して、ス
クリュウオーガー支持案内部材Ｏｎ）を切羽側に近接す
るように前進せしめる。

次いで前記スクリュウオーガーＯＧＩを駆動回転すると
ともに、スクリュウオーガー支持案内部材ＯＩに装架さ
れたスクリュウォーガー進退動部材を駆動して、前記部
材ｆｌｆ［の両端に装架された駆動輪Ｑ２１及び従動輪
０３）間に亘って無端帯０４）を循環移動させ、同無端
帯０４１に装架された前記複数のスクリュウオーガー０
０を地山に貫入してスリットを切削する。

スリットの切削が終ると、前記無端帯０４）を反対方向
に移動させスクリュウオーガー００を前記スリットより
引き抜きながら、スクリュウオーガーＯｅの中空回転軸
（１６ａ）にその基端部に接続されたコンクリート供給
車（２２）からのコンクリート圧送管（２３）を介して
コンクリートを圧送し、前記中空回転軸（１６ａ）の先
端注入口より、前記スリット（ａ）内にコンクリート（
ｂ）を充填してプレライニング（Ｃ）を構築する。この
プレライニング（Ｃ）はその後端部が既設のプレライニ
ングの前端にオーバーラツプするように構築される。　
（第５図参照）次いで前記旋回部材（３）を次位の所定
位置まで旋回し、前記同様の操作を施して次のプレライ
ニングを構築する。

以下前記同様の操作を反覆してトンネルアーチ部周辺に
、トンネル横断方向及び縦断方向に亘って連続して延び
る薄肉のコンクリートアーチシェルよりなるプレライニ
ングを施工するものである。

図中（２４）はコンクリートミキサー車、（ｄ）は鋼製
支保工、（ｅ）は吹付はコンクリートである。

（発明の効果） 本発明に係るトンネル切羽前方他山の補強用施工装置に
よれば前記したように、走行車体前面に支持された案内
部材上に、前記油圧シリンダーを介して進退動自在に装
着されたスクリュウオーガー支持案内部材に装架したス
クリュウォーガー進退動部材における、前後の駆動輪及
び従動輪間に架渡された無端帯に、複数の互いに平行で
、且つ中空回転軸の両端にコンクリート供送管接続部及
びコンクリート注入口を設けた中空回転軸を有するスク
リュウオーガーを装架したので、同各スクリュウオーガ
ーによって切羽他山にスリットを切削するとともに、同
スリット内に前記各スクリュウオーガーの引抜きと同時
にコンクリートを注入充填して、切羽前方地山に薄肉の
ブレライニングを構築することができる。

而して前記案内部材は、前記車体にトンネル横断面方向
に旋回自在で且つ昇降、起伏自在に支持されていること
によって、前記スクリュウオーガーによりトンネルアー
チ部周辺に亘ってトンネルの横断面方向及び縦断面方向
に亘って連続して延びる薄肉のコンクリートアーチシェ
ルよりなるプレライニングを構築することができる。こ
の結果、前記シェルによって切羽前方地山が補強され、
トンネル掘削による地表面の沈下が抑制される。

また前記スクリュウオーガーによって他山にスリットを
切削したのち、直ちに同スリットにコンクリートが充填
されるので、地山解放時間が短かく、地山の変位が少な
く、地表沈下抑制効果が発揮される。

更にまた本発明によれば、スクリュウオーガーを交換す
るだけで多様なスリット幅の削孔が可能となる。

更にまた本発明によれば多様なトンネル断面のブレライ
ニング施工に適応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るトンネル切羽前方地山の補強用施
工装置の一実施例を示す側面図、第２図はそのスクリュ
ウオーガ一部分の平面図、第３図は第１図の矢視ｌ１ｌ
−ＩＩＩ図、第４図は前記施工装置の使用状態を示す縦
断側面図、第５図は旋回部材の旋回駆動装置を示す正面
図である。 （１）−・−クローラ　　　（２）−車体（３）〜旋回
部材　　　（６）−ブーム（７１−−一第１の油圧シリ
ンダー （８）−・案内部材 （９）・第２の油圧シリンダー ００）−・−スクリュウオーガー支持案内部材面一駆動
輪　　　　側−従動輪 ０４−無端帯　　　　θつ・・第３の油圧シリンダー０
０−スクリュウオーガー ＱＩ−スイベルジヨイント

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｖ走行車体前面にトンネル横断面方向に旋回自在で、且
   つ昇降、起伏自在に支持された案内部材上に、進退動自
   在に装架されたスクリュウォーガー支持案内部材と、同
   支持案内部材及び前記案内部材間に介装されたスクリュ
   ウォーガーを支持案内部材進退動用の油圧シリンダーと
   、前記支持案内部材の両端に装架された駆動輪及び従動
   輪間に無端帯を架渡してなるスクリュウォーガー進退動
   部材と、同進退動部材における無端帯に装架され、且つ
   互いに平行に配設された複数のスクリュウォーガーとよ
   りなり、同各スクリュウォーガーの中空回転軸の基端部
   にはコンクリート供送管の接続部を配設し、先端部には
   コンクリート注入口を配設してなることを特徴とするト
   ンネル切羽前方地山の補強用施工装置。