JPH04146397A - 発掘し発掘中トンネルの壁を支える為のプラント - 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】 本発明はトンネルを発掘し、その発掘中発掘物を支える
為〜設計されたプラントに関する。

近時、いくつかの異なった技術が、道路或いは表 られている。

一つのかかる技術には発掘が進むにつれてチューブ状或
いはセグメント状の予め造られた、内張り部を組み乍ら
発掘物を前方に運ぶ機械的なシールドの使用がある。こ
れ等のシールドは、延びて行くチェーン内の中間の要素
のように既に組み込まれた予め形成されたトンネルの内
張りを用いて外部から流体圧ジヤツキによって前の方に
駆動される。

然し乍ら、摩擦が長さと共に増大し、又推力が増大する
につれて不可能な要求が中間の内張りの強さになされる
ので、この手段を用い得る距離は大きくない。

シールドは又固定した支持部材として予め形成され或い
は現場で形成されたトンネル内張りの先に組み込まれた
部分を利用して前方え駆動され得る。

限がある。更に、内張りの機械的強度より大きな侵入に
対する横方向の摩擦或いは抵抗が生ずると、増大した推
力を生ずるのに必要な力は内張を破損するので、シール
ドは最早や操作しない。

この欠点は、必要な推力を生ずるドイツ特許出願ｎ　１
３０３２８５６に示されたような中間の部分を設ける事
によって大部分が除去されるが、かかる部分からの反力
は高圧に耐えるように設計されてない。そして破損の危
険がある隣接する部分か或は相当な応力を受ける現場で
作られたライニングのいづれかに伝わる。

更に、増大した摩擦は孔がゆるやかな弯曲に続く場所を
前方に駆動するのに打ち勝つ必要があり、更に、この特
別な状態において、推力の方向は最早や孔の軸と一致せ
ず、コースを変えるのに必要な部分から遠くに位置して
いるジヤツキによる以外方向を変える手段はない。

英国特許出願ｎ　ｌ　２１８０８６７に述べられた軟か
い地層に対してトンネルを掘る為の装置は、互いに連結
された複数の円筒状部材を有する本体部と、その端部の
一方において円筒状部材の一方に連結された頭部と、頭
部と円筒状部材との間に設けられた防水のフレームと、
各２つの円筒状部材と本体部の尾端に設けられた複数の
グルーチンメントゲルートに伝えられる。

包囲する土地の圧力に対して連続的に或は間けり的に前
進するトンネル支持部の他の装置と方法は、米国特許ｎ
　ｌ　３６１３３８４に示されている。

切削縁と末端のシェルとは長手方向のフレーム或いはケ
ージによって相互連結されている。前方と末端のシェル
との中間には流体圧シリンダーによってケージに個々に
連結された中間のシェルが重なって居り、従って各中間
のシェル箋は他方及びトンネル壁に対し長手方向に動き
、−万能の中間シェルはトンネル壁に係合し、ケージ及
び前方即ち支持シェルと末端のシェルとを前進させる。

中間のシェルは、例えばシェルを縮める事により壁に対
して生じた圧力を解放する事により引き続いて前進する
。

トンネルを掘る土が粘度或は固さを不足している軟らか
い土である場合は、従来技術の方法は手動或は機械的な
発掘、支持及び仮に支持部或は中心位置決めを含み、次
いで前進し、さらされた壁を固め、最終的にトンネルの
内張りをする。

この手順においては、固形化は支柱をたて又トンネルの
全体の支持壁にしっくいを吹きつける事よりなる。いう
までもなく、支柱は埋ったまま残り、そこにおかれたま
まトンネルの内張りの後側に残る。

問題の種類の方法は成る制限と欠点がある。即ち： 進行が遅いのと、手段の種々の工程に伴う大きな人手の
要求から高価となる；発掘中、仮の中心位置決めをする
為、危険な操作状態（作業中における崩かいの危険性）
がある； 最終の内張の設置の間、仮の構造物を設置する為に材料
の浪費がある。

本発明の目的は、与えられた直径即ち横断面をもち又如
何に長くても、大きな推力に対向する応力に対して予め
作られた内張りなしにトンネルを発掘し得る事である。

本発明の別の目的は、発掘中トンネル壁を支持するコス
トを相当に低減し得る事である。

本発明の他の目的は、軟かい或は不安定な土地において
計画された任意の寸法と長さのトンネルの建設中、最大
の安全を保証するように、発掘中板のシールド構造物を
提供し、そしてそれに伴って内張作業をする事である。

本発明の内型の目的は、従来の容易に利用し得す る発掘装置を用いてトンネルζ発掘し得る事であり、ラ
ンニングコストが安く、変化する発掘の迭択がなされ、
トンネル発掘作業中に生じた土の形に最も良く適したよ
うな土の除去方法が得られる。

本発明の別の目的は、互いに無関係に発掘、駆動及び内
張りの工程をなし得る事である。

前述した目的は本発明によるプラントにより判り易く実
現し得る。このプラントはトンネル発掘に用いられる形
のシールドに関し、発掘されたトンネル壁を仮に支持す
る自己推進形のモジュール構造物よりなり、この構造物
は延長し得るものであり、固定した推力支持部材の助け
なしに、反作用の力を与えるようにそれ自身の重さと或
は各モジュール構造物と隣接するトンネル壁との間に発
生した横方向の摩擦を利用して土中を前進し又駆動する
ものである。

図面について説明すると、本発明によるプラントは、ト
ンネル２の壁が完全に覆われる複数のモジュール形構造
物即ち円筒状要素１よりなる。

各モジュール形要素１は、複数の流体圧シリンダー４の
後端が枢着されている工形の第１のリング３と、シリン
ダーのロッド端一が挿入されている第２のリング３ａと
　よりなり、ロッド５自身は、各ピボット６により隣接
する要素の第１のリング３に支持されている。

流体圧シリンダーは内方の環状のシート部材７と外方の
シート部材８とによって包囲され、外方の部材は直接発
掘孔に接触している。

構造物の推進は、各モジュール要素が後方の要素に固定
されたシリンダーによって前進駆動するようにシリンダ
ーを操作する事によりなされる。

先行する要素とそれに続く要素とがチェーン状にリンク
され、トンネル壁と摩擦を生ずる状態では、前進に対し
て反作用が生じ、推力の発生に関しては簡単に述べると
構造物は自己固定している；従って、第１の要素即ち、
作業面から最も遠い要素は順々に発掘領域方向に引かれ
、全体の構造物の縁部は先行する端部に生じた推力と後
端に生じた引張りとの組み合せの結果前進する。

好ましい実施例においては、各モジュール要素は長さが
約２ｍで、用いられる要素の数は組み込まれた構造物の
長さが少なくとも孔の直径に略等しく、最大で直径の２
倍になるようになっている。

一つのモジュール要素のシリンダーを操作する事は、正
面において要素に距離をおく事になるので、一つの要素
とシリンダーロッドがさらされる次の要素との間に間隔
が拡がる。

この偶発性を避は又シールドの連続性を確実にる板９を
有し、それによって第３図に示すように延長したロッド
５によって占められた間隙を覆っている。

プラントは作業プラットホーム１１を有し、そこから掘
削機１２が作業面に接近し、掘削物は既に整列した或は
準備されたトンネルの部分１０とト ブラッシホーム１１を接続する傾斜し得る斜面流体圧動
カニニットを示す。

このように構成されたプラントは、自己推進して延び且
孔の全体の長さに沿って通過し遠い端部に出現し得る仮
の支え構造物を提供する。

完成されたトンネルの断面に等しいか或は大きい断面の
ｎ個のモジュール要素と長さｐが使用され、ｎとｇは孔
の寸法と要素が駆動される土地のり或は他の適当な推進
及び操縦手段により固定され又は一体にヒンジされる。

このように構成された延長し得る構造物は、要素が前進
する時それにつれて進む総てのかかる発掘装置及び輸送
装置に適用される：更に流体圧シリング−（或はウオー
ム駆動のような他の適当な推進手段）は、単一の要素の
重さ或は横方向の摩擦作用とは別な推力をさまたげるの
に利用される手段なしに一つ或はそれ以上の要素の動き
と侵入をなし得るので、ブ招嘔は外方或は後部のいづ１
♂ヒ位置する任意の別の固定した支持部材の助けなしに
土地の中を前進し押し進む。

その上、流体圧シリンダー或はリングと相互連結する他
の適当な駆動手段上の−様なそして適当に割り当てられ
た制御部を動かす事により、その半径が組み込まれたモ
ジュール要素の数とその個々の長さによって変化するつ
ぎめを経て正しく構造物を操縦し得る。

本発明はかくしていくつかの利点を有する。

発掘部は、発掘と内張り作用が全く構造内でなされ、発
掘された壁を支える事によりシールドとして作用するか
ら安全であり、構造物は組み込まれた要素のｎ個と夫々
に許された移動によりｍメーターの距離延び、又内張り
の相対的な延びが適切になる迄後端がその位置に残りな
がら、正面において必要な深さに侵入し得るので先行端
部をより深く侵入することにより、作業面における土地
の崩かいが防止出来、或は弱められる。

土の発掘、除去及び内張りの組み立てとは互いに無関係
で、延長し得るトンネルのシールドは融通性がある。

仮の支持構造として作用するプラントの能力は、従来の
中心位置決め、土どめの及び固化作業が不必要で時間の
節約及びコストの低減という見地から大きな著しい利点
がある。

推進は推力に適応させる別の固定した支持部材なしにな
され、その結果どのような形の土地に対しても制限のな
い前進をし得る。

シールドは作業中反作用のある柱或は軌道の必要なしに
、単にブロックを積層しトンネルの入口において始動リ
ングを準備するだけである。

モジュール要素の組みたては自己推進形の構造として作
用し、推進ジヤツキ用の反作用のある支持部材のような
組み立てられたトンネル島内張りを利用する必要がない
ので、内張りは別の部材を同等準備する必要なしに割り
当てられる。

図で第３図はプラン トの拡大詳細図である。

１・・・円筒状要素、 ３・・・第１のリング、 ａ・・・第 ２のリング、 ４・・・流体圧シリ ンダー ７゜ ８・・・シ ト状金属部材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）発掘されたトンネルの壁を仮に支持する自己推進
   形の延長し得るモジュール構造物を有し、この構造物は
   トンネルを発掘し、土を除去するのに用いられるような
   総ての装置を運び乍ら延長し、構造物の後方或いは外方
   のいづれかに位置する固定した推力の支持部材の助けな
   しにそれ自身の重さを独占的に利用し、又各モジュール
   要素と隣接するトンネル壁との間に発生した横方向の摩
   擦を利用して反作用の力を与えるよう土中を前進、駆動
   するように設計された発掘し発掘中トンネルの壁を支え
   る為のプラント。
2. （２）トンネル壁を覆うように設計された複数の同軸の
   円筒状の要素１と、他方の要素に対して一方の要素を押
   し又引くように操作し設計された手段４とより特許請求
   の範囲第１項記載の発掘し発掘中トンネルの壁を支える
   為のプラント。
3. （３）連続する円筒状のモジュール要素１を有し、その
   各々は第１のリング３と、２つの環状のシート状金属部
   材７、８によって相互に固く連結された第２のリング３
   ａと、第１のリングにヒンジされ環状のシート部材によ
   って包囲され且第２のリングを経て通過する複数の流体
   圧シリンダー４とよりなり、このロッドは連続して筒状
   のモジュール要素の第１のリング３にヒンジされる前項
   の特許請求の範囲に記載される発掘し発掘中トンネルの
   壁を支える為のプラント。