JPH08199982A - 岩盤掘進方法および岩盤シールド掘削機 - Google Patents
岩盤掘進方法および岩盤シールド掘削機Info
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- JPH08199982A JPH08199982A JP4608795A JP4608795A JPH08199982A JP H08199982 A JPH08199982 A JP H08199982A JP 4608795 A JP4608795 A JP 4608795A JP 4608795 A JP4608795 A JP 4608795A JP H08199982 A JPH08199982 A JP H08199982A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、岩盤内に岩盤シールド掘削機や埋設
管を推進埋設するための効率の良い岩盤掘進方法と、岩
盤シールド掘削機を提供するものである。 【構成】岩盤シールド掘削機先端の面板の所定の位置
に、面板の後方に収納可能に装備した穿孔手段を稼働さ
せて岩盤シールド掘削機前面の岩盤に先行孔を所定の長
さだけ穿孔する工程と、穿孔手段を面板後方に収納した
後、複数個の破砕手段を装設した面板を回転することに
より岩盤を先行孔長だけ圧壊掘削する工程と、前記工程
を順次繰り返すことにより岩盤に岩盤シールド掘削機を
掘進していく岩盤掘進方法である。また、岩盤シールド
掘進機の先端前面に複数個の破砕手段を装設した面板
と、前記面板の所定位置に、岩盤シールド掘進機前面の
岩盤に先行孔を所定の長さだけ穿孔して面板後方に収納
可能に装備された穿孔手段とにより構成された岩盤シー
ルド掘削機である。
管を推進埋設するための効率の良い岩盤掘進方法と、岩
盤シールド掘削機を提供するものである。 【構成】岩盤シールド掘削機先端の面板の所定の位置
に、面板の後方に収納可能に装備した穿孔手段を稼働さ
せて岩盤シールド掘削機前面の岩盤に先行孔を所定の長
さだけ穿孔する工程と、穿孔手段を面板後方に収納した
後、複数個の破砕手段を装設した面板を回転することに
より岩盤を先行孔長だけ圧壊掘削する工程と、前記工程
を順次繰り返すことにより岩盤に岩盤シールド掘削機を
掘進していく岩盤掘進方法である。また、岩盤シールド
掘進機の先端前面に複数個の破砕手段を装設した面板
と、前記面板の所定位置に、岩盤シールド掘進機前面の
岩盤に先行孔を所定の長さだけ穿孔して面板後方に収納
可能に装備された穿孔手段とにより構成された岩盤シー
ルド掘削機である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、推進工法において、岩
盤内に岩盤シールド掘削機や埋設管を推進埋設するため
の岩盤推進方法とシールド掘削機に関するものである。
盤内に岩盤シールド掘削機や埋設管を推進埋設するため
の岩盤推進方法とシールド掘削機に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来、岩盤内に埋設管を推進埋設する方法
としては、削岩機を用いて人力で岩盤の掘削面全体を徐
々に破砕して切り崩す方法やボーリング装置等を用いて
多数の孔を穿孔して、この孔に火薬等の爆破物を装填し
爆破することにより岩盤を崩す方法が採用されていた。
としては、削岩機を用いて人力で岩盤の掘削面全体を徐
々に破砕して切り崩す方法やボーリング装置等を用いて
多数の孔を穿孔して、この孔に火薬等の爆破物を装填し
爆破することにより岩盤を崩す方法が採用されていた。
【０００３】しかし、上記した削岩機による破砕方法
は、作業能率が悪く、特に強度の大きい岩盤では破砕が
困難となり、岩盤掘削の日進量が低下する。また、粉塵
の発生等も生じ作業環境が悪化するという問題もある。
また、爆破による方法も、火薬類の保守管理や施工作業
の管理が難しく、市街地での施工は安全性の点で問題が
あり、各種の規制で採用することができない。
は、作業能率が悪く、特に強度の大きい岩盤では破砕が
困難となり、岩盤掘削の日進量が低下する。また、粉塵
の発生等も生じ作業環境が悪化するという問題もある。
また、爆破による方法も、火薬類の保守管理や施工作業
の管理が難しく、市街地での施工は安全性の点で問題が
あり、各種の規制で採用することができない。
【０００４】そのため近年、シールド掘削機先端の面板
前面に複数個の破砕手段であるローラビット等を装設し
た岩盤シールド掘削機が開発されている。ローラビット
は、面板の回転により岩盤面に押し付けられて自転し、
ローラビットの刃先を岩盤面に押し付けて岩盤を圧壊し
ていく機構のものである。ローラビットは岩盤に対して
磨耗が少なく非常に寿命が長く、効果的であるという利
点を持っている。
前面に複数個の破砕手段であるローラビット等を装設し
た岩盤シールド掘削機が開発されている。ローラビット
は、面板の回転により岩盤面に押し付けられて自転し、
ローラビットの刃先を岩盤面に押し付けて岩盤を圧壊し
ていく機構のものである。ローラビットは岩盤に対して
磨耗が少なく非常に寿命が長く、効果的であるという利
点を持っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記したローラビット
を装設した岩盤シールド掘削機の技術により、比較的硬
い岩盤でも節理や亀裂があれば、節理や亀裂を第２の自
由面として、ローラビットの刃先が岩盤面を剪断破壊し
ていくことができ、効率良く掘削していくことが可能と
なった。しかし、岩盤に節理や亀裂のない硬い岩盤で
は、掘削面だけの１つの自由面だけとなるので、ローラ
ビットの刃先が当たった岩盤部分が僅かに粉砕されるだ
けで、全体の岩盤掘削が困難となり、日進量の著しい低
下や掘削不能が発生し、工期の遅延等を招来している。
を装設した岩盤シールド掘削機の技術により、比較的硬
い岩盤でも節理や亀裂があれば、節理や亀裂を第２の自
由面として、ローラビットの刃先が岩盤面を剪断破壊し
ていくことができ、効率良く掘削していくことが可能と
なった。しかし、岩盤に節理や亀裂のない硬い岩盤で
は、掘削面だけの１つの自由面だけとなるので、ローラ
ビットの刃先が当たった岩盤部分が僅かに粉砕されるだ
けで、全体の岩盤掘削が困難となり、日進量の著しい低
下や掘削不能が発生し、工期の遅延等を招来している。
【０００６】上記した問題点を解決するために、本発明
は、節理や亀裂のない硬い岩盤でも効率良く掘削が可能
な岩盤掘進方法と岩盤シールド掘進機を提供するもので
ある。
は、節理や亀裂のない硬い岩盤でも効率良く掘削が可能
な岩盤掘進方法と岩盤シールド掘進機を提供するもので
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、岩盤
シールド掘削機先端の面板の所定の位置に、面盤の後方
に収納可能に装備した穿孔手段を稼働させて岩盤シール
ド掘削機前面の岩盤に先行孔を所定の長さだけ穿孔する
工程と、穿孔手段を面盤後方に収納した後、複数個の破
砕手段を装設した面板を回転することにより岩盤を先行
孔長だけ圧壊掘削する工程と、前記工程を順次繰り返す
ことにより岩盤にシールド掘削機を掘進していく岩盤掘
進方法である。
シールド掘削機先端の面板の所定の位置に、面盤の後方
に収納可能に装備した穿孔手段を稼働させて岩盤シール
ド掘削機前面の岩盤に先行孔を所定の長さだけ穿孔する
工程と、穿孔手段を面盤後方に収納した後、複数個の破
砕手段を装設した面板を回転することにより岩盤を先行
孔長だけ圧壊掘削する工程と、前記工程を順次繰り返す
ことにより岩盤にシールド掘削機を掘進していく岩盤掘
進方法である。
【０００８】また、本発明は、岩盤シールド掘削機面の
先端前面に複数個の破砕手段を装設した面盤と、前記面
板の所定の位置に、岩盤シールド掘削機前面の岩盤に先
行孔を所定の長さだけ穿孔して面板後方に収納可能に装
備された穿孔手段とにより構成された岩盤シールド掘削
機である。
先端前面に複数個の破砕手段を装設した面盤と、前記面
板の所定の位置に、岩盤シールド掘削機前面の岩盤に先
行孔を所定の長さだけ穿孔して面板後方に収納可能に装
備された穿孔手段とにより構成された岩盤シールド掘削
機である。
【０００９】岩盤シールド掘削機の基本的な構成として
は、従来使用されている機構の岩盤シールド掘削機を用
いることができる。岩盤シールド掘削機の先端の面盤に
装備される穿孔手段としては、先端の打撃ビットを掘削
面に対して前後動させ、岩盤を打撃して切削していく打
撃式の削岩機やパーカッション式と呼ばれ、打撃ビット
を前後動させながら回転させる削岩機や先端に超硬度鋼
またはダイヤモンド等を装着した筒体を回転させて穿孔
させるボーリング手段等が用いられる。穿孔手段の設置
数は、埋設管径や岩盤の強度に対応して増減される。
は、従来使用されている機構の岩盤シールド掘削機を用
いることができる。岩盤シールド掘削機の先端の面盤に
装備される穿孔手段としては、先端の打撃ビットを掘削
面に対して前後動させ、岩盤を打撃して切削していく打
撃式の削岩機やパーカッション式と呼ばれ、打撃ビット
を前後動させながら回転させる削岩機や先端に超硬度鋼
またはダイヤモンド等を装着した筒体を回転させて穿孔
させるボーリング手段等が用いられる。穿孔手段の設置
数は、埋設管径や岩盤の強度に対応して増減される。
【００１０】破砕手段としては、通常岩盤シールド掘削
機に用いられるローラビット等が用いられる。一般的に
は、ローラビットは切削ビットに比べて磨耗の少ないた
め、ローラビットだけを用いる方法やローラビットを主
として切削ビットを併せて用いる方法が有効である。
機に用いられるローラビット等が用いられる。一般的に
は、ローラビットは切削ビットに比べて磨耗の少ないた
め、ローラビットだけを用いる方法やローラビットを主
として切削ビットを併せて用いる方法が有効である。
【００１１】
【作用】上記した発明によれば、岩盤シールド掘削機に
装備した穿孔手段により、予め岩盤に先行孔を穿孔する
ことにより、節理や亀裂のない硬い岩盤でも、岩盤に先
行孔や穿孔による亀裂等の第２の自由面を形成させるこ
とができる。そして、岩盤シールド掘削機先端の面板を
回転させることにより、亀裂や先行孔を第２の自由面と
して、破砕手段であるローラビット等の刃先が岩盤を、
容易に剪断破壊しながら効率良く掘進を行える。
装備した穿孔手段により、予め岩盤に先行孔を穿孔する
ことにより、節理や亀裂のない硬い岩盤でも、岩盤に先
行孔や穿孔による亀裂等の第２の自由面を形成させるこ
とができる。そして、岩盤シールド掘削機先端の面板を
回転させることにより、亀裂や先行孔を第２の自由面と
して、破砕手段であるローラビット等の刃先が岩盤を、
容易に剪断破壊しながら効率良く掘進を行える。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を基に
説明する。第１図は、本発明の実施例である岩盤シール
ド掘削機を説明する縦断面図である。岩盤シールド掘削
機１の先端には、岩盤を圧壊するための複数個の破砕手
段２であるローラビットが装備された面板６が設置され
ている。面板６の中央の面板回転軸１０の外周部には、
面板６の前面から出ないように面板６の後方に収納され
た穿孔手段３である削岩機が装備されている。削岩機
は、面板回転軸１０に固定されたシリンダ４の伸長によ
り、面板６面から前方に移動可能となっている。面板回
転軸１０は、隔壁９を貫通して後方の駆動機１１に接続
されている。
説明する。第１図は、本発明の実施例である岩盤シール
ド掘削機を説明する縦断面図である。岩盤シールド掘削
機１の先端には、岩盤を圧壊するための複数個の破砕手
段２であるローラビットが装備された面板６が設置され
ている。面板６の中央の面板回転軸１０の外周部には、
面板６の前面から出ないように面板６の後方に収納され
た穿孔手段３である削岩機が装備されている。削岩機
は、面板回転軸１０に固定されたシリンダ４の伸長によ
り、面板６面から前方に移動可能となっている。面板回
転軸１０は、隔壁９を貫通して後方の駆動機１１に接続
されている。
【００１３】第２図は、本発明の岩盤シールド掘削機の
正面図である。岩盤シールド掘削機１の先端に装備され
た面板６には、複数個の破砕手段２であるローラビット
が装備されている。また、面板６の外周部には、シール
ド掘削機１外径分を環状に切削できる外周切削ビット７
が複数個均等に配列されている。面板６の面板回転軸１
０外周部には、前方の岩盤面に先行孔を穿孔するための
穿孔手段３である削岩機が４ヵ所装備されている。面板
６の中央部には、中央部分を切削するための主切削ビッ
ト８が着設されている。
正面図である。岩盤シールド掘削機１の先端に装備され
た面板６には、複数個の破砕手段２であるローラビット
が装備されている。また、面板６の外周部には、シール
ド掘削機１外径分を環状に切削できる外周切削ビット７
が複数個均等に配列されている。面板６の面板回転軸１
０外周部には、前方の岩盤面に先行孔を穿孔するための
穿孔手段３である削岩機が４ヵ所装備されている。面板
６の中央部には、中央部分を切削するための主切削ビッ
ト８が着設されている。
【００１４】本実施例においては、穿孔手段３を中央部
分に４ヵ所装備することを例示したが、埋設管径や岩盤
の強度に応じて、中央部に１ヵ所装備したり、複数列に
配列して対応することにより岩盤の圧壊効率を向上させ
ることができる。
分に４ヵ所装備することを例示したが、埋設管径や岩盤
の強度に応じて、中央部に１ヵ所装備したり、複数列に
配列して対応することにより岩盤の圧壊効率を向上させ
ることができる。
【００１５】穿孔手段３としては、先端の打撃ビットを
掘削面に対して前後動させ、岩盤を打撃していく打撃式
の削岩機やパーカッション式と呼ばれ、打撃ビットを前
後動させながら回転させる削岩機や先端に超硬度鋼また
はダイヤモンド等を装着した筒体を回転させて穿孔させ
るボーリング手段等が用いられる。穿孔手段３である削
岩機等の打撃ビットの長さとしては、面板６後方に収納
が可能な限り、できるだけ長くすれば１回での先行孔長
が長くとれ、掘進効率が良くなる。
掘削面に対して前後動させ、岩盤を打撃していく打撃式
の削岩機やパーカッション式と呼ばれ、打撃ビットを前
後動させながら回転させる削岩機や先端に超硬度鋼また
はダイヤモンド等を装着した筒体を回転させて穿孔させ
るボーリング手段等が用いられる。穿孔手段３である削
岩機等の打撃ビットの長さとしては、面板６後方に収納
が可能な限り、できるだけ長くすれば１回での先行孔長
が長くとれ、掘進効率が良くなる。
【００１６】次に、上記発明による岩盤シールド掘削機
１による岩盤掘進方法を説明する。発進立坑内の発進坑
口部に岩盤シールド掘削機１を据付け、元押し装置によ
り、岩盤シールド掘削機１の先端の面板６を岩盤面に当
接させる。そして、穿孔手段３である削岩機を稼働さ
せ、シリンダ４を伸長させることにより削岩機を前進さ
せながら岩盤面に先行孔を穿孔していく。所定の長さま
で先行孔が形成されると、削岩機の稼働は停止され、シ
リンダ４を縮小させることにより削岩機は面板６の後方
に収納される。削岩機の収納が完了すると、駆動機１１
により先端の面板６が回転され、面板６に装備した破砕
手段２であるローラビットが岩盤を圧壊していく。この
時、岩盤面には先行孔や穿孔による亀裂が形成されてお
り、先行孔や亀裂が第２の自由面となって、ローラビッ
トの刃先が岩盤の剪断破壊を効率良く行なっていく。
１による岩盤掘進方法を説明する。発進立坑内の発進坑
口部に岩盤シールド掘削機１を据付け、元押し装置によ
り、岩盤シールド掘削機１の先端の面板６を岩盤面に当
接させる。そして、穿孔手段３である削岩機を稼働さ
せ、シリンダ４を伸長させることにより削岩機を前進さ
せながら岩盤面に先行孔を穿孔していく。所定の長さま
で先行孔が形成されると、削岩機の稼働は停止され、シ
リンダ４を縮小させることにより削岩機は面板６の後方
に収納される。削岩機の収納が完了すると、駆動機１１
により先端の面板６が回転され、面板６に装備した破砕
手段２であるローラビットが岩盤を圧壊していく。この
時、岩盤面には先行孔や穿孔による亀裂が形成されてお
り、先行孔や亀裂が第２の自由面となって、ローラビッ
トの刃先が岩盤の剪断破壊を効率良く行なっていく。
【００１７】先行孔分の長さの岩盤圧壊掘削が完了する
と、面板６が停止され、再び削岩機が稼働されて、先行
孔が所定の長さまで穿孔される。上記工程を順次繰り返
すことによって岩盤シールド掘削機１の掘進が効率良
く、容易に行える。
と、面板６が停止され、再び削岩機が稼働されて、先行
孔が所定の長さまで穿孔される。上記工程を順次繰り返
すことによって岩盤シールド掘削機１の掘進が効率良
く、容易に行える。
【００１８】
【発明の効果】本発明の岩盤掘進方法及び岩盤シールド
掘削機により、節理や亀裂のない硬い岩盤の掘進でも、
岩盤シールド掘進機に装備した穿孔手段による先行孔や
穿孔による亀裂を発生させることにより、第２の自由面
を確実に形成することができ、ローラビットの刃先が容
易に岩盤を圧壊することが可能となり、効率良く、短期
間に岩盤内を掘進することが出来るようになった。
掘削機により、節理や亀裂のない硬い岩盤の掘進でも、
岩盤シールド掘進機に装備した穿孔手段による先行孔や
穿孔による亀裂を発生させることにより、第２の自由面
を確実に形成することができ、ローラビットの刃先が容
易に岩盤を圧壊することが可能となり、効率良く、短期
間に岩盤内を掘進することが出来るようになった。
【００１９】
【第１図】本発明の岩盤シールド掘削機を説明する縦断
面図である。
面図である。
【第２図】本発明の岩盤シールド掘削機を説明する正面
図である。
図である。
１ 岩盤シールド掘削機 ２ 破砕手段 ３ 穿孔手段 ４ シリンダ ５ 収納箱 ６ 面板 ７ 外周切削ビット ８ 主切削ビット ９ 隔壁 １０ 面板回転軸 １１ 駆動機 １２ 後続管
Claims (2)
- 【請求項１】岩盤シールド掘削機の先端に位置した面板
を回転させることにより岩盤を掘削しつつ岩盤シールド
掘削機を掘進する方法において、岩盤シールド掘削機先
端の面板の所定の位置に、面板の後方に収納可能に装備
した穿孔手段を稼働させて岩盤シールド掘削機前面の岩
盤に先行孔を所定の長さだけ穿孔する工程と、穿孔手段
を面板に収納した後、複数個の破砕手段を装設した面板
を回転することにより岩盤を先行孔長だけ圧壊掘削する
工程と、前記工程を順次繰り返すことにより岩盤にシー
ルド掘削機を掘進していくことを特徴とする岩盤掘進方
法。 - 【請求項２】岩盤シールド掘削機の先端に位置した面板
を回転させることにより岩盤を掘削する岩盤掘削機にお
いて、岩盤シールド掘削機の先端前面に複数個の破砕手
段を装設した面板と、前記面板の所定の位置に、岩盤シ
ールド掘削機前面の岩盤に先行孔を所定の長さだけ穿孔
して面板後方に収納可能に装備された穿孔手段とにより
構成されることを特徴とする岩盤シールド掘削機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4608795A JP2748243B2 (ja) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | 岩盤掘進方法および岩盤シールド掘削機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4608795A JP2748243B2 (ja) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | 岩盤掘進方法および岩盤シールド掘削機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08199982A true JPH08199982A (ja) | 1996-08-06 |
| JP2748243B2 JP2748243B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=12737213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4608795A Expired - Fee Related JP2748243B2 (ja) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | 岩盤掘進方法および岩盤シールド掘削機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2748243B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104234720A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-12-24 | 南京林业大学 | 双刃球齿滚刀及其布置方法 |
| CN109209426A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-01-15 | 南京工业职业技术学院 | 一种冲击滚切复合破岩刀具 |
| CN110924956A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-03-27 | 中铁隧道局集团有限公司 | 一种包含孤石和基岩凸起地层的隧道盾构掘进方法 |
| CN113605911A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-05 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 刀盘总成、隧道掘进设备及隧道掘进施工方法 |
-
1995
- 1995-01-26 JP JP4608795A patent/JP2748243B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104234720A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-12-24 | 南京林业大学 | 双刃球齿滚刀及其布置方法 |
| CN109209426A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-01-15 | 南京工业职业技术学院 | 一种冲击滚切复合破岩刀具 |
| CN110924956A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-03-27 | 中铁隧道局集团有限公司 | 一种包含孤石和基岩凸起地层的隧道盾构掘进方法 |
| CN113605911A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-05 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 刀盘总成、隧道掘进设备及隧道掘进施工方法 |
| CN113605911B (zh) * | 2021-08-30 | 2024-02-02 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 刀盘总成、隧道掘进设备及隧道掘进施工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2748243B2 (ja) | 1998-05-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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