JPH03250194A - 竪坑の施工方法および竪坑掘進装置 - 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、竪坑を施工する方法とその装置に関するもの
である。

〈従来の技術〉 地中に竪坑を構築する方法としては、多数の工法が開発
されている。

特に深度が大きい竪坑の構築方法として、シールド掘進
機を垂直に地中に向けて推進する工法が開発されている
。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 こうした竪型シールド工法は、他の従来工法に比較して
多（の長所を有するが、しかし次のような問題点もある
。

〈イ〉シールド掘進機を竪坑の底まで推進させる工法で
ある。したがって周囲の殻体などの回収は困難であり不
経済である。

〈口〉シールド掘進機が竪坑の底に到達した後は、底盤
の地盤改良を必要とする。この改良が不完全であると、
ボイリングする危険がある。

〈本発明の目的〉 本発明は上記のような従来の竪型シールド工法の欠点を
改善するためになされたもので、経済的でかつ安全に施
工することのできる竪坑の施工方法および掘進装置を提
供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 すなわち本発明は、竪坑用の筒体の先端部に一部を作業
室内への入口として切り欠いた球状作業室を取り付け、
この球状作業室の内側には、作業室全体の回転を支持す
る球面支持枠を配置し、球状作業室の内部には掘削装置
を収納し、竪坑の壁面に反力を取って掘進する竪坑掘進
機を使用する方法であって、この竪坑掘進機が坑底に到
達した後に、先端部の球状作業室を、内側の支持枠に沿
って回転させ、球状作業室の外殻によって竪坑の坑底を
閉塞して行う、竪坑の施工方法である。

さらに本発明は、筒体と、筒体の内側に配置したジヤツ
キと、筒体の先端部に取り付けた球状の作業室と、その
球状作業室の内側に配置した、作業室全体の回転を支持
する球面支持枠と、本体を球状作業室の内部に収納し、
外部にカッターを突出させた掘削装置と、より構成した
、竪坑掘進機である。

〈本発明の説明〉 以下本発明の詳細な説明する。

〈竪坑掘進機の構造〉 まず本発明の施工方法に使用する の構造について説明する。

〈イ〉筒体 竪坑掘進機 竪坑掘進機は断面円形の筒体１よりなる。

筒体１の内面の周囲には、筒体１の中心軸と平行に複数
本の推進ジヤツキ１１を配置する。

このジヤツキ１１を伸長することによって、竪坑の周囲
の壁に反力を取って垂直下向きに推進することになる。

筒体１の先端部分には、球状作業室２を回転自在の状態
で収納する。筒体１と球状作業室との間はシールを設け
、密閉状態に収納しである。

〈口〉球状作業室 この球状作業室２は中空のボール状体であり、内部には
掘削機３を収納して作業室として構成する。

この球状作業室２は密閉状態ではなく、１箇所に入口２
１を開口部として開設しである。

この開口部とほぼ反対の位置には掘削機３のカッター回
転軸を外側に露出する露出窓２２を設ける。

作業室人口２１は、通常の掘削状態では筒体１の内部に
向けて開口している。

その時露出窓２２は、掘削状態では筒体１の先端に向け
て位置している。

〈ハ〉支持枠 この球状作業室２がそれ自体回転するために、その内側
に球面支持枠６を配置する。

この球面支持枠６は全体が球状作業室２の内面に接触し
ている球状体で構成する。すなわち球体を二重に重ねた
構造である。

二重の球体が相互に自由に回転するには、外側の球体（
球状作業室２〉を貫通した支持軸によって、内側の球体
（支持枠６）を支持する構造を採用すればよい。

ただし支持枠は完全な球体ではなく、円弧状の枠体で構
成することもできる。

要するに球面状の作業室２のスライドを案内できるガイ
ド部材が存在すればよいものである。

〈二〉掘削機 球状作業室２に収納した掘削機３は先端のカッター３１
を、筒体１の先端よりも外部に露出した状態で配置する
。

カッター３１の回転軸はカッタスライド装置に連結して
おり、その結果駆動部に対して出入り自在に構成しであ
る。

したがって掘削中には外側には球状作業室２の回転軌跡
が外に露出させておき、収納時には球状作業室２の回転
軌跡内に引っ込めることができる。

このカッター３１には回転の放射方向への伸縮が可能な
状態でオーバーカッタ３２を設ける。

このオーバーカッタ３２は、球状作業室２の回転軌跡外
にまで延長することが可能であり、筒体１前而の全断面
を掘ｎ１ノするために使用する。

〈施工方法〉 次に竪坑の施工方法について説明する。

〈イ〉竪坑の掘削 地表を筒体１の直径だけ所定の深さだけ掘削して、筒体
１を地表に垂直に立てる。

このとき球状作業室２の露出窓２２は下向きとなってお
り、したがってカッター３１が地面に食い込むことにな
る。

カッター３１はその両端からオーバーカッタ３２を突出
させ、筒体１を固定してカッター３１の回転を行い全断
面の掘削を行う。

そして上部から荷重を与えることによって徐々に地中に
向けて垂直に掘削を推進することができる。

球状作業室２の出入口２１は、筒体１の内部に向けて開
口しているから、作業室２内部への出入り、掘削機の制
御作業などを自由に行うことができる。

掘削が一定の深さまで達したら、筒体１の内部にセグメ
ント４を組み立てて竪坑の壁面を構成する。

セグメント４は、円環を複数に切断したコンクリート部
材、あるいは鋼製部材であり、竪坑周囲の崩壊を防止す
る機能を有する。

セグメント４の組み立て延長が一定の距離に達したら、
このセグメント４群をジヤツキ１１の反力体として使用
する。

こうして水平方向のシールド掘進機の原理と同様の作業
によって、垂直方向の竪坑を構築してゆく。

〈口〉坑底の形成 設計した地点まで竪坑掘進機を推進したら、オーバーカ
ッタ３２を引っ込めてカッター３１内に収納する。

次に球状作業室２を徐々に回転させる。

この回転は、球状作業室２にジヤツキその他で外部から
回転力を与えることによって行う。

球状作業室２の内側は、球面支持枠６が位置しているか
ら、球状作業室２はその球心を移動することなく、安定
した回転が可能である。

その結果、カッター３１の外側に球状作業室２の外殻が
徐々に移動してきてやがて完全に掘削装置の外側を包囲
する。

〈ハ〉コンクリートによる固定 球状作業室２がほぼ１８０度回転して筒体１の坑底側を
閉塞したら、内部の機器や球状支持枠６を解体し、地−
にに引き揚げる。

その時には機器は完全にその外側を球状作業室２の外殻
で包囲されているから、地上からの機器の引き揚げは容
易である。

最後に球状作業室２の外殻の半球部分が坑底に残るから
、その上にコンクリート５を打設して構築を完了する。

く本発明の効果〉 本発明は上記のような構成によって竪坑を構築する方法
であるから、次のような効果を達成することができる。

〈イ〉高価な掘削装置を完全に回収できるのできわめて
経済的な工法である。

〈口〉竪坑の坑底を機械的に球状に閉塞することができ
る。そのために従来の竪坑のように地盤の改良が不要で
ある。

〈ハ〉竪坑の坑底が露出する瞬間がないので、ボイリン
グの心配がなく信頼性の高い施工を行うことができる。

〈二〉坑底を球状の面で被覆することができるから、構
造的に強固な竪坑の構築が可能である。

〈ホ〉球状の作業室の内側には、やはり球状の支持枠が
位置しているから、作業室はその球心を移動することな
（安定した回転を行い、機器を完全にその外側から包囲
する位置までスムーズに滑り出させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図１本発明の施工方法に使用する竪坑掘進機の一実
施例の説明図 第２〜５図：施工順序の説明図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）竪坑用の筒体の先端部に一部を作業室内への入口
   として切り欠いた球状作業室を取り付け、この球状作業
   室の内側には、作業室全体の回転を支持する球面支持枠
   を配置し、球状作業室の内部には掘削装置を収納し、竪
   坑の壁面に反力を取って掘進する竪坑掘進機を使用する
   方法であって、この竪坑掘進機が坑底に到達した後に、
   先端部の球状作業室を、内側の支持枠に沿って回転させ
   、球状作業室の外殻によって竪坑の坑底を閉塞して行う
   、竪坑の施工方法
2. （２）筒体と、筒体の内側に配置したジャッキと、筒体
   の先端部に取り付けた球状の作業室と、その球状作業室
   の内側に配置した、作業室全体の回転を支持する球面支
   持枠と、本体を球状作業室の内部に収納し、外部にカッ
   ターを突出させた掘削装置と、より構成した、竪坑掘進
   装置