JPH0213240B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、硬質岩盤からなる地盤においてト
ンネルを掘進する場合に採用する発破工法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来、硬質岩盤からなる地盤においてトンネル
を掘進する場合の発破工法としては、一般に芯抜
き発破工法が採用されている。この芯抜き発破工
法の場合は、第６図および第７図に示すように、
トンネル掘進切羽の岩盤１に、トンネル断面の中
央部において後方から前方に向かつてトンネル中
心線に接近するように傾斜する多数の中央傾斜発
破孔５と、トンネル断面の外周輪郭に沿つて並ぶ
多数の外周発破孔６と、前記各中央傾斜発破孔５
および前記外周輪郭の間においてトンネル断面中
心を囲むように配置される多数の中間発破孔７と
を穿設し、かつ各発破孔に爆薬を装填し、次に最
初に中央傾斜発破孔５内の爆薬を点火爆発させ
て、トンネル断面の中央部の岩石８を破砕して後
方（手前）に排出することにより、芯抜きによる
自由面を形成し、次いで中間発破孔７内の爆薬お
よび外周発破孔６内の爆薬の順に数ミリセコンド
の時間差で点火爆発させることにより、切羽の岩
盤を内側の自由面に向けて次々に破砕する工法で
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、前記従来の芯抜き発破工法の場合
は、中央傾斜発破孔５内の爆薬の爆発により芯抜
きして自由面を形成したのち、中間発破孔７内の
爆薬および外周発破孔６内の爆薬を順次爆発させ
て、その爆発力によつて自由面の周りの岩石にト
ンネル断面の中心に向かう移動力を加えたとき、
前記自由面の周囲の岩石がアーチ効果によつて前
記移動力に抵抗するので、爆発力を有効に利用す
ることができず、そのため多量の爆薬を使用する
必要があるので不経済であり、かつ爆薬の使用量
が多くなると、発破音および発破時の振動が大き
くなるという公害問題が発生し、さらに外周発破
孔６は円形断面でしかも大きな間隔で穿設されて
いるので、外周仕上面の凹凸が大きいという問題
がある。

〔発明の目的および構成〕

この発明は、前術の問題を有利に解決できるト
ンネル掘進用発破工法を提供することを目的とす
るものであつて、この発明の要旨とするところ
は、トンネル掘進切羽の岩盤１に、トンネル断面
の外周輪郭に沿つて長くなつている多数のスリツ
ト状外周孔２を、前記外周輪郭に沿つて断続的に
穿設し、かつ前記岩盤１に、トンネル断面の中央
に位置する中央発破孔３と、その中央発破孔３お
よび前記外周輪郭の間においてトンネル断面中心
を囲むように配置された多数の中間発破孔４とを
穿設し、次に前記中央発破孔３および中間発破孔
４に爆薬を装填し、次いで中間発破孔４内の爆薬
を先に点火爆発させ、続いて中央発破孔３内の爆
薬を点火爆発させて、トンネル掘進切羽の岩盤を
破砕することを特徴とするトンネル掘進用発破工
法にある。

〔実施例〕

次にこの発明を図示の例によつて説明する。

第１図ないし第５図はこの発明の一実施例を示
すものであつて、台車９に設けられた旋回支持台
１０に、ブーム１１，１２の基端部が横軸により
枢着され、そのブーム１１，１２の中間部と旋回
支持台１０とは俯仰用液圧シリンダ１３，１４を
介して連結され、かつ各ブーム１１，１２の先端
部に回転機構１５，１６を介して支持部材１７，
１８が連結され、各支持部材１７，１８にはガイ
ドセル１９，２０が回動可能に取付けられ、各ガ
イドセル１９，２０には、スリツト削岩機２１，
２２がガイドセル長手方向に移動可能に設けられ
ている。

スリツト削岩機２１，２２の構成について説明
すると、スプライン軸２３〜２７を有する５台の
打撃ハンマ２８〜３２が並列に並べて配置され、
各スプライン軸２３〜２７の先端部にそれぞれク
ロスビツト３３〜３７が取付けられ、隣り合うク
ロスビツト３３〜３７の外周の回転軌跡が重なる
ように、かつ隣り合うクロスビツト３３〜３７の
位相が45゜変化するように配置され、さらに前記
スプライン軸２３〜２７に摺動可能にかつ回転不
能に嵌合されている歯車３８〜４２は、相互に噛
み合わされると共にフレーム４３により回転自在
に支承され、そのフレーム４３に固定されたモー
タ４４により回転される駆動ピニオン４５は端部
歯車３８に噛み合わされ、前記モータ４４により
駆動ピニオン４５および歯車３８〜４２を介して
スプライン軸２３〜２７が連続回転される。

前記スリツト削岩機２１，２２により、トンネ
ル掘進切羽の岩盤１に、トンネル断面の外周輪郭
に沿つて長くなつている多数のスリツト状外周孔
２が、前記外周輪郭に沿つて断続的に穿設され
る。この場合、スリツト状外周孔２の外周輪郭方
向の長さＬおよび間隔Ｄは岩質に応じて適宜決定
される。

また前記岩盤１に、通常の削岩機によつて、ト
ンネル断面の中央に位置する複数（図示の場合は
５本）の中央発破孔３と、その中央発破孔３およ
び前記外周輪郭の間においてトンネル断面中心を
囲むように配置された多数の中間発破孔４とが穿
設される。前記中央発破孔３はトンネル軸線にほ
ぼ平行に延長するように穿設され、中央発破孔４
は前方に向かつて外側に偏位するように傾斜して
穿設されて、第１回の発破により破砕された岩石
が後方（手前）に排出され易くなつている。

次に前記各中央発破孔３および各中間発破孔４
にのみ爆薬が装填されたのち、まず各中間発破孔
４内の爆薬が点火爆発されることにより、中間発
破孔列とスリツト状外周孔列との間の岩石が、爆
発力により外向きに加圧されて破砕されて、自由
面が形成され、続いて前記中央発破孔４内の爆薬
が爆発してから、数ミリセコンド後に中央発破孔
３内の爆薬が点火爆発されることにより、中間発
破孔列の外側の岩石が、爆発力により外向きに加
圧されて破砕される。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように構成されているので、
以下に記載するような効果を奏する。

多数の中間発破孔４内に装填した爆薬の点火爆
発により岩石を破砕するとき、その破砕される岩
石の外側に多数のスリツト状外周孔２からなる自
由面があるので、岩石アーチ効果による抵抗力が
発生することはなく、かつ中央発破孔３内に装填
した爆薬の点火爆発により岩石を破砕するとき
も、その破砕される岩石の外側に自由面があるの
で、岩石にアーチ効果により抵抗力が発生するこ
とはなく、そのため少ない爆薬使用量で岩石を容
易に破砕することができるので、経済的であると
共に発破音および発破時の振動が小さくて済み、
さらにトンネル断面の外周輪郭に沿つて長くなつ
ている多数のスリツト状外周孔２が、前記外周輪
郭に沿つて断続的に設けられているので、トンネ
ル外周仕上面の凹凸を小さくすることができるの
で、爆破によるクラツクがトンネル断面の外周輪
郭の外側の岩盤に及ぶのを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の実施例を示す
ものであつて、第１図はスリツト状外周孔掘削装
置と岩盤に穿設されたスリツト状外周孔、中間発
破孔および中央発破孔とを示す縦断側面図、第２
図は岩盤に穿設されたスリツト状外周孔、中間発
破孔および中央発破孔を示す正面図、第３図はス
リツト削岩機の一部を示す一部横断平面図、第４
図はスリツト削岩機におけるクロスビツトの配置
を示す正面図、第５図はスリツト状外周孔を示す
縦断正面図である。第６図は従来の発破工法にお
ける各発破孔の配置を示す縦断側面図、第７図は
その正面図である。 図において１は岩盤、２はスリツト状外周孔、
３は中央発破孔、４は中間発破孔、９は台車、１
１および１２はブーム、１５および１６は回転機
構、１９および２０はガイドセル、２１および２
２はスリツト削岩機、２３〜２７はスプライン
軸、２８〜３２は打撃ハンマ、３３〜３７はクロ
スビツト、３８〜４２は歯車、４４はモータ、４
５は駆動ピニオンである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トンネル掘進切羽の岩盤１に、トンネル断面
   の外周輪郭に沿つて長くなつている多数のスリツ
   ト状外周孔２を、前記外周輪郭に沿つて断続的に
   穿設し、かつ前記岩盤１に、トンネル断面の中央
   に位置する中央発破孔３と、その中央発破孔３お
   よび前記外周輪郭の間においてトンネル断面中心
   を囲むように配置された多数の中間発破孔４とを
   穿設し、次に前記中央発破孔３および中間発破孔
   ４に爆薬を装填し、次いで中間発破孔４内の爆薬
   を先に点火爆発させ、続いて中央発破孔３内の爆
   薬を点火爆発させて、トンネル掘進切羽の岩盤を
   破砕することを特徴とするトンネル掘進用発破工
   法。