JPH0572519B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトンネル施工法に関する。

〔従来の技術〕

トンネル施工において、その掘削方法は、切羽
の自立性、地山の支持力等を考慮して、全断面工
法、ベンチカツト工法等から選定されているが、
いずれの掘削方法を採用した場合でも、各工種ご
とに、その工種に応じた機械装置を各別に使用し
ている。その各機械装置は殆どのものが個々にエ
ンジン等の駆動源を装備し、工種が変わるたびに
切羽の所定の位置へ入れ替えセツトされる。さら
に、ロングベンチ工法、シヨートベンチ工法では
上記各機械装置を上半断面用と下半断面用のもの
を、少なくとも上下半同時施工には当然ながら各
別に、従つて、２倍の台数を必要とする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

各工種ごとの機械装置を各別に用意し、かつそ
の多数の機械装置を使用のたびに入れ替えセツト
することは、莫大な設備費を必要とすることのほ
かに、坑内を繁雑にし、作業環境を悪化させると
ともに、切羽作業（穿孔、発破、ずり出し、吹付
けコンクリート、ロツクボルテイング等）の１サ
イクルの所要時間を長くする。

また、トンネルの掘削方法は、地質条件に応じ
工区ごとに最も適切なものを選定すること、すな
わち、全断面工法とベンチカツト工法とを適宜変
更選定することが望ましいが、これら両工法にお
いて使用する機械装置は、大半のものが規格を異
にし、兼用できないので、それぞれの工法に適合
するもの２機種を用意保有する必要があり、機械
装置の稼働率を著しく低下させている。

本発明は、これらの問題点を解決することを目
的に提案したトンネル施工法に関する。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために採用した本発明の構
成を、実施例にもとづいて説明すると、次のとお
りである。

本発明は、概括的には、第１構台Ａ、第２構台
Ｂ及び搬送用自走車両Ｃを使用するトンネル施工
法であつて、第１構台Ａを、自走車両Ｃにより搬
送して、切羽所定位置に設置し、穿孔及び装薬等
の作業を行う工程と、第２構台Ｂを、同じく自走
車両Ｃにより搬送して、切羽所定位置に設置し、
支保工建込み、及び、吹付けコンクリート、ロツ
クボルト等の１次覆工を行う工程とを含む。

第１構台Ａは、パレツトａ上に機枠ｂ設立し、
その機枠ｂのたとえば上段左右と下段中央に削岩
機ｃを前後進自在に装備するとともに、上段中央
に装薬等用作業足場ｄを同じく前後進自在に装備
している。

第２構台Ｂは、パレツトｅ上に機枠ｆを設立
し、その機枠ｆの上段に吹付けロボツトｇ及び削
岩機付き支保工建込み用エレクターｈをそれぞれ
前後進自在に装備するとともに、中段左右にチヤ
ージングデツキｉを各々前後進自在に装備し、さ
らに上記上段後半部中央に集塵機ｊを設置し、か
つこの集塵機ｊの周りにカーテン装置ｋを架設
し、さらに、下段には、吹付け機ｌ、急結剤投入
装置ｍ、エアードライヤーｎ、モルタルミキサー
ｏ、モルタルポンプｐ等を搭載している。

搬送用自走車両Ｃは、トラクターヘツドｑと平
面Ｕ字形の低床シヤーシｒとを連結し、かつその
低床シヤーシｒの内側に同じく平面Ｕ字形のイン
ナーフレームｓを上下動自在に架設してなる。こ
の自走車両Ｃは第１、第２構台Ａ，Ｂのパレツト
ａ，ｅにそのインナーフレームｓを係合支承させ
て、第１、第２構台Ａ，Ｂを搭載し、これらを所
要の場所に搬送することができる。

〔作用〕

本発明によれば、第１構台Ａに装薬等用作業足
場ｄとともに複数台の削岩機ｃを上、下段あるい
は上、中、下段に、それぞれ前後進自在にして装
備しているので、使用する削岩機ｃをいずれの段
のものにするか、またその前後進位置をどこにす
るかを適宜選択決定することによつて、全断面工
法、ベンチカツト工法（特にシヨートベンチ工
法、及びベンチ長５ｍ程度のミニベンチ工法）を
自由に選択しまた工区で変更して実施できる。

また、第２構台Ｂに支持工建込み及び第１次覆
工に必要な各種の装備をしているので、従来のよ
うに各工種ごとに機械装置を入れ替えセツトする
煩わしさをなくし容易に所期の支保工建込み及び
１次覆工を行うことができる。しかも、その際、
カーテン装置ｋによつて切羽を仕切るので、粉塵
の坑内後方空間への飛散を防止し、集塵機ｊに効
率よく集塵できる。

さらに、上記第１、第２構台Ａ，Ｂの入れ替え
は搬送用自動車両Ｃによつて簡単に行うことがで
き、かつこの自走車両Ｃは、上記の穿孔及び装薬
等の作業中、あるいは１次覆工中は、坑内の他の
搬送作業にも使用できる。すなわち、本発明によ
れば、エンジン等の駆動源を装備した機械装置を
極端に少なくできる。

〔実施例〕

以下本発明を図示の実施例について説明する。

第１構台Ａは、断面が扁平な逆凸形で平面方形
のパレツトａ上に複数本の支柱１と上、下段の梁
材２，２及び所要の補強材３等で構築設立した機
枠ｂに、複数台の公知の削岩機ｃと同じく公知の
装薬等用作用足場ｄをそれぞれ前後進自在に装備
してなる。

４，５，６は、左右の上段梁材２，２間に跨架
した枕木材７上に左右に並行させ乗載した断面ほ
ぼＨ形のスライダーで、これらのスライダー４，
５，６の各々は、ベアリングを内装したガイドプ
レート８内を、枕木材７に設置した減速機付き油
圧モータ９によりスプロケツト１０を回転したと
きチエーン１１に牽引されてその長手方向たる前
後方向に摺動する。

１２，１３，１４はスライダー４，５，６の上
半空処に嵌装した平板状のキヤリジは、各キヤリ
ジは、その左右側面に軸支した車輪１５、ベアリ
ング１６をスライダー４，５，６の上半レール部
４′，５′，６′に案内されて走行するもので、そ
の走行は、各キヤリジに搭載した減速機付き油圧
モータ１７によりスプロケツト１８を回転したと
きチエーン１９に牽引されて前後方向に行われ
る。

上記各キヤリジのうち、両側のキヤリジ１２，
１４の上段の削岩機ｃを、また中央のキヤリジ１
３に装薬等用作業足場ｄを、それぞれ乗載してい
る。

したがつて、これら削岩機ｃと、作業足場ｄ
は、スライダー４，５，６の設計摺動長と、キヤ
リジ１２，１３，１４の設計走行長の合計長さ内
において前後進できるものである。

２０は機枠ｂの下段において削岩機ｃを前後進
自在に装架しているレールである。このレール２
０は、上記スライダー４，５，６の上半レール部
４′，５′，６′と同じ断面形状をなし、左右の下
段梁材２，２間中央にこれらと並行に架設され、
キヤリジ２１が、上記キヤリジ１２，１３，１４
と同じ構成と要領でレール２０内を走行するよう
になつている。下段の削岩機ｃは、そのキヤリジ
２１に乗載され、キヤリジ２１の走行にともない
前後進する。

なお、この下段の削岩機ｃについても、レール
２０をスライダーとし、上段の削岩機ｃと同様
に、そのスライダーの摺動長とキヤリジ２１の走
行長の合計長さ内で前後進するようにしてもよ
い。また、削岩機は上、下２段に限らず必要に応
じ、上、中、下段３段に装備しておくこともあ
る。

２２は、機枠ｂの少なくとも前後左右４隅角部
に設けたアウトリガー、ジヤツキ等の上下動装置
で、これにより、第１構台Ａの切羽等設置場所で
の高さを適宜調整設定する。

２３は、スライダー４，５，６の前端下面に折
り畳み自在に取り付けたアウトリガー等の反力受
け装置で、ベンチ部地山等に反力を持たせること
により、スライダー４，５，６の断面形状を極力
小さくできるようにしたものである。

第２構台Ｂは、断面が扁平な逆凸形で平面方形
のパレツトｅ上に複数本の支柱２４と上、下段梁
材２５，２５とで構築設立した機枠ｆに、支保工
建込み、１次覆工に必要な各工種ごとの機械装置
を搭載装置してなる。

２６，２７，２８は、左右の上段梁乗２５，２
５間に跨架した複数本の枕木材２９上に左右に並
行させて乗載させた断面はぼＨ形のスライダー
で、これらは、第１構台Ａにおける前記スライダ
ー４，５，６と同様に、すなわち、ベアリングを
内装したガイドプレート３０内を、枕木材２９に
設置した減速機付き油圧モータ３１によりスプロ
ケツト３２を回転したときチエーン３３に牽引さ
れて前後方向に摺動する。

３４，３５，３６はスライダー２６，２７，２
８の上半空処に嵌装した平板状のキヤリジで、各
キヤリジは、第１構台Ａの各キヤリジ１２，１
３，１４と同じように、左右側面に軸支した車輪
３７、ベアリング３８をスライダー２６，２７，
２８の上半レール部２６′，２７′，２８′に案内
されて走行するもので、その走行は、各キヤリジ
に搭載した減速機付き油圧モータ３９によりスプ
ロケツト４０を回転したときチエーン４１に牽引
されて前後方向に行われる。

上記各キヤリジのうち、中央のキヤリジ３５に
公知の吹付けロボツトｇを、また両側のキヤリジ
３４，３６には同じく公知の削岩機付き支保工建
込み用エレクターｈを乗載している。

したがつて、これらロボツトｇ及びエレクター
ｈはスライダー２６，２７，２８の設計摺動長と
キヤリジ３４，３５，３６の設計走行長の合計長
さ内において前後進できるものである。

ロボツトｇを装架している上記スライダー２７
は、機枠ｆ上面前半部において摺動すべく設定さ
れており、このスライダー２７の後方、すなわ
ち、機枠ｆの上面後半部であつて、両側のスライ
ダー２６，２８の間のところに公知の集塵機ｊを
設置している。

４２，４３は機枠ｆの中段左右側面に架設した
断面Ｈ形のスライダーで、各支柱２４の中段部外
面に突設した腕杆４４上に、上記スライダー２
６，２７，２８と同じ要領（したがつてまた、第
１構台Ａのスライダー４，５，６とも同じ要領）
で、すなわち、ベアリングを内装したガイドプレ
ート４５内を、機枠ｆ側に固定支持した減速機付
き油圧モータ４６によりスプロケツト４７を回転
したときチエーン４８に牽引されて前後方向に摺
動する。

４９，５０はスライダー４２，４３の上半空処
に嵌装した平板状のキヤリジで、各キヤリジは、
上記キヤリジ３４，３５，３６と同じ要領（した
がつてまた、第１構台Ａのスライダー４，５，６
とも同じ要領）で、すなわち、左右側面の車輪５
１、ベアリング５２をスライダー４２，４３の上
半レール部に案内されて走行するもので、その走
行は、各キヤリジに搭載した減速機付き油圧モー
タ５３によりスプロケツト５４を回転したときチ
エーン５５に牽引されて前後方向に行われる。

そしてこれらのキヤリジ４９，５０には公知の
チヤージングデツキｉを乗載している。したがつ
て、このチヤージングデツキｉはスライダー４
２，４３の設計摺動長とキヤリジ４９，５０の設
計走行長との合計長さ内において前後進できる。

ｋはカーテン装置で、これは、上記集塵機ｊの
周りを囲繞し集塵機ｊと坑内周面との間にカーテ
ンを張架して、吹付けコンクリート粉塵が集塵機
ｊの後方に飛散するのを防止し効果的に集塵する
ためのもので、その構成は次のとおりである。

５６は集塵機ｊの左右外側方に突出している前
記枕木材２９の外端取付板２９′に基端を起伏回
動自在に軸支した左右起伏回転杆、５７は上記枕
木材２９の左右外端上の横架材５８に基端を上下
回動自在に軸支した油圧シリンダで、そのピスト
ンロツド５７′の先端を上記左右の起伏回動杆５
６に枢支してあり、ピストンロツド５７′の伸縮
動作によつて、左右の起伏回動杆５６は、前記ス
ライダー２６，２８と直角をなす起立位置と並行
になる伏倒位置との間に起伏回動する。

５９は左右の起伏回動杆５６の基端軸支点の下
方に基端を水平回動自在に軸支した水平回動杆、
６０は基端を上段梁材２５に軸支した油圧シリン
ダで、そのピストンロツド６０′の先端を上記水
平回動杆５９に枢支してあり、ピストンロツド６
０′の伸縮動作によつて、左右の水平回動杆５９
は、前記スライダー２６，２８と直角をなす位置
と並行な位置との間に水平に開閉回動する。

６１は左右の水平回動杆５９の基部に固設した
油圧モータ６２で回動するロータリーシヤフト
で、水平回動杆５９と並行に支持されている。

６３は左右の起伏回動杆５６の上端間に張架し
たカーテン、６４は起伏回動杆５６と水平回動杆
５９との間に張架したカーテン、６５はロータリ
ーシヤフト６１に巻き取りできるようにして垂下
したカーテン、６６はカーテン６４の中央に添設
した補助杆である。

上記構成のカーテン装置ｋは、不使用のときは
第１１図、第１６図のように後方に閉じておき、
使用に際して第１２図、第１８図のように開くも
のであるが、カーテン６３，６４，６５の外形が
当該トンネルの内周面に極力合致するように形成
してある。

６７は、起枠ｆの少なくとも前後左右４隅角部
に設けたアウトリガー、ジヤツキ等の上下動装置
で、これにより、第２構台Ｂの切羽等設置場所で
の高さを適宜調整設定する。

ｌは吹付け機、ｍは急結剤投入装置、ｎはエア
ードライヤー、ｏはモルタルミキサー、ｐはモル
タルポンプで、これらｌ〜ｐはいずれも公知のも
ので、機枠ｆの下段すなわちパレツトｅ上に設置
されている。

搬送用自走車両Ｃは、トラクターヘツドｑと、
後辺を開放した平面Ｕ字形の低床シヤーシｒとを
連結するとともに、この低床シヤーシｒの内側に
同じく後辺を開放した平面Ｕ字形で断面Ｌ字形の
インナーフレームｓを上下動自在に装架してい
る。すなわち、インナーフレームｓは、基端を低
床シヤーシｒの所要複数個所に取り付けた複数個
の油圧シリンダ６８のピストンロツド６９と連結
杆７０を介し連繋していて、ピストンロツド６９
の伸縮運動により所要の高さだけ水平に上下動す
る。

この搬送用自動車両Ｃは、、これを後進させて、
インナーフレームｓをその開放後辺側から、第
１、第２構台Ａ，Ｂのパレツトａ，ｅの下方に挿
入し、インナーフレームｓを上動することによつ
て、第１、第２構台Ａ，Ｂを搭載し、これらを所
望の設置しようとする場所に搬送でき、また、該
設置場所において、インナーフレームｓを一旦下
動させて第１、第２構台Ａ，Ｂを地面に降ろし、
前進することによつて、インナーフレームｓをパ
レツトａ，ｅから抜脱できる。

施 工 １ 穿孔及び装薬 第１構台Ａを２台、搬送用自走車両Ｃにより
各別に搬送して、切羽所定位置に左右に並べて
置き、上下動装置２２によりその高さを適宜調
整設定する。次いで、各削岩機ｃを所要の位
置、すなわち、全断面工法においては全削岩機
ｃを揃列させて、また、ベンチカツト工法にお
いては、各削岩機ｃを適宜前後進させて、当該
シヨートベンチ工法あるいはミニベンチ工法の
ベンチ長に合わせ、所定の穿孔作業を行うとと
もに、作業足場ｄを適宜前後進させて所定の装
薬作業を行う（第３図参照）。

上記において、削岩機ｃ及び作業足場ｄは、
キヤリジ１２，１３，１４，２１の走行と、ス
ライダー４，５，６の摺動とにより、その前後
位置を自由に設定できるので、選択する掘削方
法あるいは工区変更する掘削方法に最適な位置
に簡単に合わせることが可能なものである。

２ ずり出し 搬送用自走車両Ｃに、そのインナーフレーム
ｓによる積み卸しを可能な所要の構成にしたコ
ンテナー（図示していない）を搭載し、そのコ
ンテナーに、公知のローダー（図示していな
い）によつて、ずりを積み込み、切羽のずり出
しを行う。

３ 支保工建込み及び１次覆工 第２構台Ｂを搬送用自走車両Ｃにより搬送し
て、切羽所定位置に降ろし、上下動装置６７に
よりその高さを適宜調整設置する。次いで、支
保工建込み用エレクターｈ、吹付けロボツト
ｇ、チヤージングデツキｉを、キヤリジ３４，
３６，３５，４９，５０の走行とスライダー２
６，２８，２７，４２，４３の摺動とにより、
適宜前後進させて、支保工建込み、及び、吹付
けコンクリート、ロツクボルト等の１次覆工を
行う。特に上記吹付けコンクリートに際しては
カーテン装置ｋを使用することにより、粉塵が
坑内後方に飛散するのを防止できる。

４ ２次覆工 １次覆工が安定したのち、公知の方法で、す
なわち、型枠、コンクリートポンプ、トラツク
ミキサー車等を使つて、２次覆工を行う。

〔発明の効果〕

以上述べたところから明らかなように、本発明
によれば、第１構台と第２構台の２つの装置を搬
送用自走車両により切羽所定位置に搬送設置する
ことによつて、穿孔、装薬、支保工建込み、吹付
けコンクリート、ロツクボルテイング等の各工種
の作業を実施できるもので、従来のように、各工
種ごとにその工種に応じた機械装置を各別に搬送
設置して行う場合と異なり、坑内を繁雑にしない
とともに作業環境を悪化することもなく、切羽作
業の１サイクルの所要時間を短縮できる。

第１構台には、複数台の削岩機を上、下段ある
いは上、中、下段にそれぞれ前後進自在にして装
備しているので、使用する削岩機をいずれの段の
ものにするか、またその前後進位置をどこにする
かを適宜選択決定することによつて、全断面工
法、ベンチカツト工法（特にシヨートベンチ工
法、ミニベンチ工法）を自由に選択して工区変更
して実施できるもので、各工法に応じた機械装置
を用意し使い分けしなければならなかつた在来の
場合にくらべて機械装置の稼働率を顕著に向上で
きる。

第２構台には、各工種に応じた機械装置のほか
に、特にカーテン装置を架設してあり、これによ
つて切羽を仕切つた状態で吹付けコンクリートの
施工ができるので、粉塵をみだりに坑内後方へ飛
散させず効率よく集塵することができる。上記カ
ーテン装置は実施例のものに限らず、たとえばエ
アーカーテンであつてもよい。

また、搬送用自走車両としては、低床シヤーシ
をトラクターヘツドに連結したものを使用するの
で、第１、第２構台の高さを充分にとることがで
きるとともに、この搬送用自走車両は、第１構台
あるいは第２構台を切羽所定位置に搬送する以外
に、ずり出し用コンテナーを搬送するのにも使用
できるもので、坑内における駆動源付き機械装置
を減らし得るから、経済的であり、かつ作業環境
を汚染しないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明施工法の実施例を説明するための
もので、第１図は第１構台を搬送用自走車両に搭
載した状態の側面図、第２図は地面に降ろしてい
る状態の第１構台の正面図、第３図は切羽に設置
している状態の第１構台の側面図、第４図は同上
の正面図、第５図は第１構台の概略平面図、第６
図は第１構台におけるスライダー及びキヤリジの
部分の側面図、第７図は同上の縦断面図、第８図
はスライダーの上半レール部へのキヤリジの嵌合
状態を示す要部断面図、第９図は搬送用自走車両
の平面図、第１０図は同上の要部正面図、第１１
図は切羽に設置している状態の第２構台の側面
図、第１２図は同上の正面図、第１３図は第２構
台の概略平面図、第１４図は第２構台におけるス
ライダー及びキヤリジの部分の側面図、第１５図
は同上の右半部縦断面図、第１６図乃至第１８図
は同じく第２構台のカーテン装置部分の斜視図、
第１９図は同上の要部の正面図である。 ａ……パレツト、ｂ……機枠、ｃ……削岩機、
ｄ……装薬等用作業足場、Ａ……第１構台、ｑ…
…トラクターヘツド、ｒ……低床シヤーシ、Ｃ…
…搬送用自走車両、ｅ……パレツト、ｆ……機
枠、ｇ……吹付けロボツト、ｈ……削岩機付き支
保工建込み用エレクター、ｉ……チヤージングデ
ツキ、ｊ……集塵機、ｋ……カーテン装置、ｌ…
…吹付け機、ｍ……急結剤投入装置、ｎ……エア
ードライヤー、ｏ……モルタルミキサー、ｐ……
モルタルポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パレツト上に機枠が設立し、その機枠の上、
   下段あるいは上、中、下段に複数台の削岩機を、
   また、該上段に装薬等用作業足場を、それぞれ前
   後進自在に装備してなる第１構台を、トラクター
   ヘツドと低床シヤーシとを連結してなる搬送用自
   走車両により搬送して、切羽所定位置に設置し、
   穿孔及び装薬等の作業を行う工程と、 同じくパレツト上に機枠が設立し、その機枠の
   上段に吹付けロボツトと削岩機付き支保工建込み
   用エレクターとを、また中段にチヤージングデツ
   キを、それぞれ前後進自在に装備するとともに、
   上記上段に集塵機を設置し、かつこの集塵機の周
   りにカーテン装置を架設し、さらに、下段には吹
   付け機、急結剤投入装置、エアードライヤー、モ
   ルタルミキサー、モルタルポンプ等を搭載してな
   る第２構台を、上記自走車両により搬送して、切
   羽所定位置に設置し、支保工建込み、及び、吹付
   けコンクリート、ロツクボルト等の１次覆工を、
   上記カーテン装置により集塵機の周りで切羽を仕
   切つた状態において、行う工程を、 含むことを特徴とするトンネル施工法。