JPH04140393A - 掘削方法 - 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、破砕剤による掘削方法において、掘削の効果
が確実で、かつ破砕剤の使用原単位を著るしく低減し、
かつハイサイクル掘進を可能とする経済的な掘削施工法
を提供するものである。

〔従来の技術及び解決しようとする課題〕従来破砕剤に
よる掘削は、転石のような多自由面を持つ被破砕体、も
しくはペンチカットのような二自由面を持つ被破砕対象
についての掘削施工は、ある程度容易にかつ確実に破砕
が可能であった。

しかし、トンネル隨道の掘削面、または通常盤打と云わ
れる地盤掘削のような一自由面だけを持つ被破砕体の掘
削は、非常に困難であった。

これは生石灰の水和膨張力を主応力とする破砕力が、基
本的に岩盤破壊させるに充分な力を満たしていないこと
による。

また、−自由面の掘削に破砕剤を適用した場合、岩盤等
の破砕クランクが生成しずらい為、破砕剤は水平方向へ
の応力よりも垂直方向への応力が勝り、結果的に充填孔
から外部へ剤が噴出し、鉄砲現象となって施工保安上も
問題であった。

そこで、本発明者等は上記欠点を除去した新しい掘削方
法を見出し、効率的、かつ保安上もレベルアップされた
掘削法を提供するものである。

〔課題を解決する為の手段〕

前記目的を達成する為に、本発明は、間道垂直面あるい
は下盤垂直面に対し、破砕剤の充填孔直径ｄに対し、該
被破砕体の予定掘削面の最外周すべてに、２／ｄ≦Ａ≦
３ｄの範囲にあるようスリット幅Ａを削孔し、かつ破砕
剤充填孔の削孔深さｌは、スリット削孔深さＬに対しｌ
≦Ｌ≦１．２ｌの範囲に削孔してなる粒状破砕剤による
掘削方法である。

上記方法のように削孔された被破砕体へ、破砕剤を充填
し次いで注水することによって水和膨張から該被破砕体
に応力が発生し、スリット削孔深さまでの岩盤破壊が進
行する。

即ち、被破砕体中の孔尻迄確実にクラックが成長してい
るため、ブレーカ−等のわずかなエネルギーで破砕され
た岩盤層を排除することが可能となる。

本発明による最外周のスリット幅は、充填孔径ｄの少な
くとも１／２ｄ以上であり、１／２ｄ未満の場合はクラ
ンク生成が充分でなく、孔尻迄の掘削が充分にゆかない
。

また最大幅は３ｄ以下であり、それ以上の場合には、ス
リット削孔の時間が著るしく増大し、掘進サイクルが遅
滞し、経済効果を低減させる。

また、３ｄを超える場合には削孔能力の大きな掘削機が
必要となるため、小断面トンネル等には設置しずらい欠
点がある。

次に、本発明によるスリットの削孔深さＬは、充填孔削
孔深さｌと少なくとも同一レベルか、或いは最大１．２
ｌまでの削孔深さであるが、−船釣には１０％増し程度
が好ましい範囲であって、２０％以上削孔しても、孔度
付近に応力が集中されず、本発明の効果は発揮されすら
い。

本発明は、このようなスリット幅、深さを持つことによ
り、剤充填孔の削孔数は従来工法に比較して、１／３〜
ｌ／１０程度迄低減可能である。

即ち本発明による充填孔削孔数は通常５孔／　ｍ　２以
下であって従来８〜１５孔／　ｍ　を削孔数であること
から対比しても著るしく削孔数が減少される。

このことは短時間掘進システムを提供するばかりではな
く、被破砕体ボリューム当りの破砕剤使用量を著るしく
減少し破砕剤原単位を従来工法に対比し大幅に減少する
。

このことは、短時間掘削施工と併せ、安価な掘削システ
ムを提供することとなる。

また本発明による掘削方法は、破砕クランクが容易に最
外周スリット迄到着するため、破砕剤の水和膨張による
応力が、大部分岩盤破壊へ消費されるためか、驚ろ（べ
きことに剤の噴出現象が著るしく減少し、保安上好まし
い施工法を提供するものである。

次に、本発明による粒状破砕剤は、平均粒径が２．０〜
２０ｍの範囲にあるものであって、好ましくは５．０〜
８，０鶴の範囲にある粒状物である。

本発明で用いられる破砕剤は、粉末状破砕剤による水ス
ラリー型破砕剤ではなく、粒状破砕剤を充填し、後注水
することを特徴とするものである。

平均粒径が２．０鶴以下の場合には後注水する場合、水
が充分に浸透せず水和反応が不充分となり、一方２０鶴
以上の場合、剤の充填密度が小さくなり、膨張圧力が低
下し岩盤破壊迄の応力が得られにくくなる。

また、本発明に用いられる破砕剤は、水和開始後、膨張
による応力が発生するが、その最高圧力に迄到着する時
間が２０分以内の破砕剤を用いることを特徴とする。

好ましくはその時間は５〜１０分である。最高圧力発現
の時間が２０分以上の場合には、特に０℃以下の低温下
施工の場合等、岩盤へ熱が奪われ、破砕剤の膨張が不充
分となり、結果的に破砕不能となる。

また、本発明のように２０分以内に破砕が完了すること
により、ハイサイクル掘進が可能となり経済的に効率の
よい破砕施工を提供することができる。

このように、最外周スリットを削孔した施工方法は、従
来芯抜部にスリット削孔した施工方法に比較しても、格
段の効果があり、破砕剤から発生する応力を最大限に利
用した工法を提供するものである。

〔実施例〕

以下に実施例を示す。

実施例１〜３ 断面直径が１２０ｃｍの間道トンネル掘削において下表
のようにスリット幅を変化させ、削孔深さ４０ｃｍで最
外周のすべてにわたって、スリット削孔した。次いで破
砕剤の充填孔として削孔径４０ｍ、削孔深さ４４ｃａＩ
で、断面に対し中心と同心円状に４孔計５孔削孔した。

本実施例に用いた破砕剤は、平均粒径が６．５鶴であり
、最高膨張圧力に達する迄の時間は１２分であった。

／ 実施例４〜５ 実施例２と同様に４０日のスリット幅と４０１の削孔深
さを持つ小断面トンネルで破砕剤充填孔の削孔深さを変
え、掘削を行った。また使用した粒状破砕剤は実施例１
〜３で使用したもので掘削を行った。

実施例６〜 粒状破砕剤として平均粒径と、最高膨張圧力に到る時間
変化を変え、実施例１の小断面トンネルで破砕した。な
お、最高膨張圧力に到る迄の時間調整は、通常用いられ
ているアスコラビン酸系の永和遅延荊の添加量を変えた
ものである。

〔発明の効果ｌ この発明は以上の構成からなるので以下の効果を有する
。

■　掘削の効果が確実で、かつ破砕剤の使用原単位を著
るしく低減することができ、且つ、ハイサイクル掘進を
可能とすることができる。

■　また、効率的且つ、経済的な掘削施工が可能である
と共に、保安上のレベルアップも図れる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）生石灰を主成分とする粒状破砕剤による掘削方法
   において、破砕剤を充填する充填削孔径ｄに対し被破砕
   体の断面外周全体にｄ／２≦Ａ≦３ｄの範囲にあるよう
   な幅Ａのスリットを削孔し、かつ破砕剤充填孔の削孔深
   さｌは、スリット削孔深さＬに対し、ｌ≦Ｌ≦１．２ｌ
   の範囲に削孔してなる粒状破砕剤による掘削方法。
2. （２）粒状破砕剤は、平均粒径が２．０〜２０ｍｍの範
   囲にあり、かつ該破砕剤の最高膨張圧力に到る迄の時間
   が２０分以内にある破砕剤を用いることを特徴とする請
   求項１による掘削方法。