JPH11141295A - トンネル支保体の構造 - Google Patents
トンネル支保体の構造Info
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- JPH11141295A JPH11141295A JP9329631A JP32963197A JPH11141295A JP H11141295 A JPH11141295 A JP H11141295A JP 9329631 A JP9329631 A JP 9329631A JP 32963197 A JP32963197 A JP 32963197A JP H11141295 A JPH11141295 A JP H11141295A
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- tunnel
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 岩盤が崩落し易いトンネル壁面の上周壁部を
強固に支持し得る支保体の構造を提供する。 【解決手段】 複数個の支保ピース1〜1Bと1個のキー
ピース2とによってトンネル壁面Tに沿ったリング状の
支保体Sを形成する際に、トンネル壁面T側からの圧力
に弱いキーピース2を岩盤の崩落等が生じないトンネル
壁面Tの最下周壁部側に配設し、トンネル壁面Tの上周
部側に配設した支保ピース1によってトンネル壁面Tに
局部的に生じる岩盤の崩落や肌落ち等による緩み荷重を
支持させた支保体Sとする。
強固に支持し得る支保体の構造を提供する。 【解決手段】 複数個の支保ピース1〜1Bと1個のキー
ピース2とによってトンネル壁面Tに沿ったリング状の
支保体Sを形成する際に、トンネル壁面T側からの圧力
に弱いキーピース2を岩盤の崩落等が生じないトンネル
壁面Tの最下周壁部側に配設し、トンネル壁面Tの上周
部側に配設した支保ピース1によってトンネル壁面Tに
局部的に生じる岩盤の崩落や肌落ち等による緩み荷重を
支持させた支保体Sとする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル掘削機に
よって掘削された岩盤壁面を支保する支保体の構造に関
するものである。
よって掘削された岩盤壁面を支保する支保体の構造に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】トンネル掘削機によって岩質の地盤にト
ンネルを掘進する場合、掘削されたトンネル壁面が肌落
ちしたり、崩落することがあり、このため、従来から掘
削されたトンネル壁面Tに沿って図9に示すように、円
弧状に彎曲した複数個の支保ピース71を順次ボルト・ナ
ット72により接続して上周部側の一部が遊離した支保体
を形成したのち、その遊離した離間部にキーピース73を
介在させることによりトンネル壁面Tを全面に支保した
支保体S'を形成している。
ンネルを掘進する場合、掘削されたトンネル壁面が肌落
ちしたり、崩落することがあり、このため、従来から掘
削されたトンネル壁面Tに沿って図9に示すように、円
弧状に彎曲した複数個の支保ピース71を順次ボルト・ナ
ット72により接続して上周部側の一部が遊離した支保体
を形成したのち、その遊離した離間部にキーピース73を
介在させることによりトンネル壁面Tを全面に支保した
支保体S'を形成している。
【0003】キーピース73は上記支保体S'を組み立てる
際に最後に組み込まれるものであり、支保体S'の組み立
てが能率よく且つ確実に行えるように、上記離間部の空
間形状が支保体S'の外周面から内周面に向かって拡開す
る台形状となるようにこの離間部を介して対向している
支保ピース71、71の対向端面を傾斜側端面に形成してお
く一方、キーピース73の両側端面をこれらの傾斜側端面
に接合するように支保体S'の外周面から内周面に向かっ
て拡開する方向に傾斜した傾斜端面に形成しておき、キ
ーピース73の両側傾斜端面を支保ピース71、71の上記両
側傾斜端面に摺接させながら離間部に嵌め込んだのち、
接合部を互いにボルト・ナット72により連結している。
際に最後に組み込まれるものであり、支保体S'の組み立
てが能率よく且つ確実に行えるように、上記離間部の空
間形状が支保体S'の外周面から内周面に向かって拡開す
る台形状となるようにこの離間部を介して対向している
支保ピース71、71の対向端面を傾斜側端面に形成してお
く一方、キーピース73の両側端面をこれらの傾斜側端面
に接合するように支保体S'の外周面から内周面に向かっ
て拡開する方向に傾斜した傾斜端面に形成しておき、キ
ーピース73の両側傾斜端面を支保ピース71、71の上記両
側傾斜端面に摺接させながら離間部に嵌め込んだのち、
接合部を互いにボルト・ナット72により連結している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の支保体S'は、掘削地盤が土砂地盤の場合におけるト
ンネル内に施工される覆工セグメントと同様に、そのキ
ーピース73を支保体S'の最上部に組み込んた構造として
いる。このような構造にすると、土砂地盤内に掘削され
たトンネルの場合には土圧や水圧が支保体の全周面に略
均等に作用して支保体全体が縮径方向に圧力を受けるた
めに、ピース同士を接続した接合面同士が互いに密着し
合って強度上の問題点は生じないが、岩質の地盤に掘削
されたトンネル壁面の場合には、岩盤が局部的に緩んで
崩落や肌落ちし易い部分が発生しており、この部分を上
記支保体によって支保すると、キーピース73にその崩落
や肌落ち部分の岩盤緩み荷重が作用してキーピース73が
抜け落ちる方向に大きな押圧力を受け、支保体が弱体化
するという問題点があった。
来の支保体S'は、掘削地盤が土砂地盤の場合におけるト
ンネル内に施工される覆工セグメントと同様に、そのキ
ーピース73を支保体S'の最上部に組み込んた構造として
いる。このような構造にすると、土砂地盤内に掘削され
たトンネルの場合には土圧や水圧が支保体の全周面に略
均等に作用して支保体全体が縮径方向に圧力を受けるた
めに、ピース同士を接続した接合面同士が互いに密着し
合って強度上の問題点は生じないが、岩質の地盤に掘削
されたトンネル壁面の場合には、岩盤が局部的に緩んで
崩落や肌落ちし易い部分が発生しており、この部分を上
記支保体によって支保すると、キーピース73にその崩落
や肌落ち部分の岩盤緩み荷重が作用してキーピース73が
抜け落ちる方向に大きな押圧力を受け、支保体が弱体化
するという問題点があった。
【0005】即ち、キーピース73とその両側の支保ピー
ス71、71との接合面は、トンネルの上周壁面側から下方
に向かって拡幅方向に傾斜しているために、その接合面
が岩盤緩み荷重によって互いに離間させられる方向に作
用力を受け、この作用力によって該接合面を連結してい
るボルト・ナット72に大きな引張力と剪断力とが作用し
てボルト・ナット72がその荷重に耐えられなくなり、キ
ーピース73が下方に抜け出て支保体の施工にもかかわら
ず、岩盤の崩落が発生して極めて危険であると共に作業
が円滑に行えなくなるという問題点があった。
ス71、71との接合面は、トンネルの上周壁面側から下方
に向かって拡幅方向に傾斜しているために、その接合面
が岩盤緩み荷重によって互いに離間させられる方向に作
用力を受け、この作用力によって該接合面を連結してい
るボルト・ナット72に大きな引張力と剪断力とが作用し
てボルト・ナット72がその荷重に耐えられなくなり、キ
ーピース73が下方に抜け出て支保体の施工にもかかわら
ず、岩盤の崩落が発生して極めて危険であると共に作業
が円滑に行えなくなるという問題点があった。
【0006】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは岩質の地盤に掘削さ
れたトンネル壁面を支保する支保体であって、局部的に
発生している崩落や肌落ちが生じやすい緩み地盤を確実
に支持し得る支保体の構造を提供するにある。
たもので、その目的とするところは岩質の地盤に掘削さ
れたトンネル壁面を支保する支保体であって、局部的に
発生している崩落や肌落ちが生じやすい緩み地盤を確実
に支持し得る支保体の構造を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項1に係る支保体は、円弧状に彎曲した
複数個の支保ピースをトンネル壁面に沿う方向に接続し
て一部が離間した状態の支保体を形成し、この支保体の
離間部にキーピースを介在させてトンネル壁面を全面的
に支保してなる支保体において、上記キーピースを支保
体の下周部側に配設した構造としている。
に本発明の請求項1に係る支保体は、円弧状に彎曲した
複数個の支保ピースをトンネル壁面に沿う方向に接続し
て一部が離間した状態の支保体を形成し、この支保体の
離間部にキーピースを介在させてトンネル壁面を全面的
に支保してなる支保体において、上記キーピースを支保
体の下周部側に配設した構造としている。
【0008】上記支保体において、請求項2に係る発明
は、支保ピースとキーピースは、トンネル壁面に沿う方
向に円弧状に彎曲した前後主桁の両端間に継手板を固着
してなる鋼製枠からなり、上記支保体の少なくとも上周
部側に配設される支保ピースに岩盤崩落防止材を張設し
ていることを特徴としている。
は、支保ピースとキーピースは、トンネル壁面に沿う方
向に円弧状に彎曲した前後主桁の両端間に継手板を固着
してなる鋼製枠からなり、上記支保体の少なくとも上周
部側に配設される支保ピースに岩盤崩落防止材を張設し
ていることを特徴としている。
【0009】
【作用】崩落や肌落ちが生じないトンネル壁面の下周部
側にキーピースを配設して支保体の形態を維持させる一
方、支保ピースをトンネル壁面の上周部側に配設して局
部的に発生する岩盤の崩落や肌落ちが生じ易い部分を支
持させる。この支保ピースに岩盤の崩落等による緩み荷
重が作用すると、該支保ピースはこの緩み荷重によって
トンネル内に押し下げられようとするが、この支保ピー
スの両側端面は外周側の幅よりも内周側が幅狭くなる方
向に傾斜しているために、上記岩盤の緩み荷重による下
向きの力が該支保ピースの両側端面を介してこれらの両
側端面と接合した隣接する支保ピースの側端面によって
受止され、さらに、この傾斜接合面にかかる押圧力が隣
接する支保ピースを拡径させる方向に作用してトンネル
壁面に一層圧着し、強固な支保体を形成して緩み地盤が
生じても確実に支持する。
側にキーピースを配設して支保体の形態を維持させる一
方、支保ピースをトンネル壁面の上周部側に配設して局
部的に発生する岩盤の崩落や肌落ちが生じ易い部分を支
持させる。この支保ピースに岩盤の崩落等による緩み荷
重が作用すると、該支保ピースはこの緩み荷重によって
トンネル内に押し下げられようとするが、この支保ピー
スの両側端面は外周側の幅よりも内周側が幅狭くなる方
向に傾斜しているために、上記岩盤の緩み荷重による下
向きの力が該支保ピースの両側端面を介してこれらの両
側端面と接合した隣接する支保ピースの側端面によって
受止され、さらに、この傾斜接合面にかかる押圧力が隣
接する支保ピースを拡径させる方向に作用してトンネル
壁面に一層圧着し、強固な支保体を形成して緩み地盤が
生じても確実に支持する。
【0010】上記支保ピースとキーピースは、請求項2
に記載したように、トンネル壁面に沿う方向に円弧状に
彎曲した前後主桁の両端間に継手板を固着してなる鋼製
枠から構成しておくことにより軽量化が図られ、取扱い
が容易となって能率のよく施工し得ると共に岩盤の崩落
や肌落ちが生じる虞れのあるトンネル壁面の上周部側に
のみ、金網等の岩盤崩落防止材を張設した支保ピースを
配設し、その他のトンネル壁面部を岩盤崩落防止材の張
設していない鋼製枠を用いることによって材料費の削減
と共に施工性の向上を図ることができる。
に記載したように、トンネル壁面に沿う方向に円弧状に
彎曲した前後主桁の両端間に継手板を固着してなる鋼製
枠から構成しておくことにより軽量化が図られ、取扱い
が容易となって能率のよく施工し得ると共に岩盤の崩落
や肌落ちが生じる虞れのあるトンネル壁面の上周部側に
のみ、金網等の岩盤崩落防止材を張設した支保ピースを
配設し、その他のトンネル壁面部を岩盤崩落防止材の張
設していない鋼製枠を用いることによって材料費の削減
と共に施工性の向上を図ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明の具体的な実施の形
態を図面について説明すると、図1は支保体Sの簡略縦
断正面図を示すものであって、この支保体Sは、トンネ
ル掘削機によって掘削されたトンネル壁面Tの周方向に
沿って円弧状に湾曲している複数個の支保ピース1、1
A、1Bと一個のキーピース2とを、このキーピース2を
トンネル壁面Tの下周部側に配設した状態で互いにボル
ト・ナット3により連結してなるものである。即ち、上
記支保ピース1〜1Bにおいて、支保ピース1、1Aはトン
ネル壁面Tの上周壁部と両側周壁部とに沿ってそれぞれ
配設され、支保ピース1Bは両側の支保ピース1、1の下
端にそれぞれ連結されてあり、これらの支保ピース1B、
1Bの対向面間で形成される断面逆等脚台形状の離間部に
キーピース2を介在させて断面円形状の支保体Sを構成
している。
態を図面について説明すると、図1は支保体Sの簡略縦
断正面図を示すものであって、この支保体Sは、トンネ
ル掘削機によって掘削されたトンネル壁面Tの周方向に
沿って円弧状に湾曲している複数個の支保ピース1、1
A、1Bと一個のキーピース2とを、このキーピース2を
トンネル壁面Tの下周部側に配設した状態で互いにボル
ト・ナット3により連結してなるものである。即ち、上
記支保ピース1〜1Bにおいて、支保ピース1、1Aはトン
ネル壁面Tの上周壁部と両側周壁部とに沿ってそれぞれ
配設され、支保ピース1Bは両側の支保ピース1、1の下
端にそれぞれ連結されてあり、これらの支保ピース1B、
1Bの対向面間で形成される断面逆等脚台形状の離間部に
キーピース2を介在させて断面円形状の支保体Sを構成
している。
【0012】トンネル壁面Tの上周壁部に沿って配設さ
れる支保ピース1は、図2に示すように、トンネル壁面
Tに沿って円弧状に湾曲した前後主桁11、12の長さ方向
の両端間を平板形状の継手板13、14によって一体に固着
してなる鋼製矩形枠と、この矩形枠の外周側開口端に棒
状金属線材を格子状に組み合わせた金網からなる崩落防
止材4を張設してなるものであり、トンネル壁面Tの両
側壁部に沿って配設される支保ピース1A、1Aは、図3に
示すように上記崩落防止材4を設けていない上記鋼製矩
形枠、即ち、上記主桁11、12と同一形状、同一大きさの
前後主桁21、22の長さ方向の両端間に上記継手板13、14
と同一形状、同一大きさの継手板23、24を一体に固着し
てなる鋼製矩形枠からなるものである。
れる支保ピース1は、図2に示すように、トンネル壁面
Tに沿って円弧状に湾曲した前後主桁11、12の長さ方向
の両端間を平板形状の継手板13、14によって一体に固着
してなる鋼製矩形枠と、この矩形枠の外周側開口端に棒
状金属線材を格子状に組み合わせた金網からなる崩落防
止材4を張設してなるものであり、トンネル壁面Tの両
側壁部に沿って配設される支保ピース1A、1Aは、図3に
示すように上記崩落防止材4を設けていない上記鋼製矩
形枠、即ち、上記主桁11、12と同一形状、同一大きさの
前後主桁21、22の長さ方向の両端間に上記継手板13、14
と同一形状、同一大きさの継手板23、24を一体に固着し
てなる鋼製矩形枠からなるものである。
【0013】さらに、上記支保ピース1、1Aの両側端面
を形成している継手板は図1に示すように、支保体Sの
1の外周面側から内周面側に向かって互いに接近する方
向に傾斜することによって、外周面側の円弧長よりも内
周面側の円弧長を短く形成されてボルト・ナット3によ
って連結された隣接する支保ピース1、1Aの継手板の接
合面5を支保体Sの中心方向に向けている。
を形成している継手板は図1に示すように、支保体Sの
1の外周面側から内周面側に向かって互いに接近する方
向に傾斜することによって、外周面側の円弧長よりも内
周面側の円弧長を短く形成されてボルト・ナット3によ
って連結された隣接する支保ピース1、1Aの継手板の接
合面5を支保体Sの中心方向に向けている。
【0014】一方、トンネル壁面Tの下周壁部の両側に
沿って配設される上記支保ピース1Bは、図4に示すよう
に、上記鋼製矩形枠の円弧長を短くした前後主桁31、32
の長さ方向の両端間に上記継手板と同一長さを有する継
手板33、34を一体に固着した鋼製矩形枠からなり、上側
に配設された継手板33は上記両側支保ピース1A、1Aの下
側継手板24と同じく、外周面側から内周面側に向かって
支保体Sの中心方向に向けているが、下側に配設された
継手板34は、両側の支保ピース1A、1Aの下端にそれぞれ
これらの支保ピース1B、1Bを連結させた際に、互いに遊
離した継手板34、34の対向面間の空間部によって形成さ
れる上記離間部に上記キーピース2をトンネル内から容
易に嵌め込みが行える方向、即ち、互いの対向面を支保
体Aの外周部から内周部に向かって拡開する方向に傾斜
させている。
沿って配設される上記支保ピース1Bは、図4に示すよう
に、上記鋼製矩形枠の円弧長を短くした前後主桁31、32
の長さ方向の両端間に上記継手板と同一長さを有する継
手板33、34を一体に固着した鋼製矩形枠からなり、上側
に配設された継手板33は上記両側支保ピース1A、1Aの下
側継手板24と同じく、外周面側から内周面側に向かって
支保体Sの中心方向に向けているが、下側に配設された
継手板34は、両側の支保ピース1A、1Aの下端にそれぞれ
これらの支保ピース1B、1Bを連結させた際に、互いに遊
離した継手板34、34の対向面間の空間部によって形成さ
れる上記離間部に上記キーピース2をトンネル内から容
易に嵌め込みが行える方向、即ち、互いの対向面を支保
体Aの外周部から内周部に向かって拡開する方向に傾斜
させている。
【0015】キーピース2は、図5に示すように支保ピ
ース1Bの前後主桁31、32よりも短い主桁41、42間に上記
継手板と同一長さを有する継手板43、44を一体に固着し
た鋼製矩形枠からなり、その両側継手板43、44を上記支
保ピース1B、1Bの対向面間で形成される断面逆等脚台形
状の離間部に嵌合可能な方向に傾斜させている。即ち、
支保体Sの外周部側から内周部に向かって拡開する方向
に上記支保ピース1Bの下側継手板34と同一角度でもって
傾斜させている。上記支保ピース1、1A、1B及びキーピ
ース2の主桁と継手板には、トンネル長さ方向及び周方
向に隣接するピース同士を連結するための数個のボルト
挿通孔6、7を穿設している。
ース1Bの前後主桁31、32よりも短い主桁41、42間に上記
継手板と同一長さを有する継手板43、44を一体に固着し
た鋼製矩形枠からなり、その両側継手板43、44を上記支
保ピース1B、1Bの対向面間で形成される断面逆等脚台形
状の離間部に嵌合可能な方向に傾斜させている。即ち、
支保体Sの外周部側から内周部に向かって拡開する方向
に上記支保ピース1Bの下側継手板34と同一角度でもって
傾斜させている。上記支保ピース1、1A、1B及びキーピ
ース2の主桁と継手板には、トンネル長さ方向及び周方
向に隣接するピース同士を連結するための数個のボルト
挿通孔6、7を穿設している。
【0016】そして、上述したように、トンネル壁面T
の最上周部側に支保ピース1を配設していると共にこの
支保ピース1の両側継手板13、14にトンネル壁面Tの両
側壁部に接した支保ピース1A、1Aの上側継手板23、23を
接合5して互いに連通したボルト挿通孔7、7間をボル
ト・ナット3により一体に連結してあり、さらに、これ
らの両側支保ピース1A、1Aの下側継手板24、24に支保ピ
ース1B、1Bの上側継手板33、33を接合5aして互いに連通
したボルト挿通孔7、7間をボルト・ナット3により一
体に連結すると共にこれらの支保ピース1B、1Bの対向す
る下側継手板34、34間の空間部で形成された断面逆等脚
台形状の離間部にキーピース2を嵌め込み、その両側継
手板43、44を上記支保ピース1B、1Bの下側継手板34、34
にそれぞれ圧接状態に接合5bさせて互いに連通したボル
ト挿通孔7、7間をボルト・ナット3により一体に連結
してトンネル壁面Tを全周に亘り、全面的に支持した円
形リング状の支保体Sを構成している。
の最上周部側に支保ピース1を配設していると共にこの
支保ピース1の両側継手板13、14にトンネル壁面Tの両
側壁部に接した支保ピース1A、1Aの上側継手板23、23を
接合5して互いに連通したボルト挿通孔7、7間をボル
ト・ナット3により一体に連結してあり、さらに、これ
らの両側支保ピース1A、1Aの下側継手板24、24に支保ピ
ース1B、1Bの上側継手板33、33を接合5aして互いに連通
したボルト挿通孔7、7間をボルト・ナット3により一
体に連結すると共にこれらの支保ピース1B、1Bの対向す
る下側継手板34、34間の空間部で形成された断面逆等脚
台形状の離間部にキーピース2を嵌め込み、その両側継
手板43、44を上記支保ピース1B、1Bの下側継手板34、34
にそれぞれ圧接状態に接合5bさせて互いに連通したボル
ト挿通孔7、7間をボルト・ナット3により一体に連結
してトンネル壁面Tを全周に亘り、全面的に支持した円
形リング状の支保体Sを構成している。
【0017】この円形リング状支保体Sをトンネル長さ
方向に順次、互いに対向する前後主桁同士を接合させる
と共にボルト挿通孔6、6間をボルト・ナットによって
連結することによりトンネル支保工を形成するものであ
る。なお、前後に隣接する支保体S、S同士は必ずしも
ボルト・ナットによって連結する必要はなく、単に接合
させた状態としておいてもよい。
方向に順次、互いに対向する前後主桁同士を接合させる
と共にボルト挿通孔6、6間をボルト・ナットによって
連結することによりトンネル支保工を形成するものであ
る。なお、前後に隣接する支保体S、S同士は必ずしも
ボルト・ナットによって連結する必要はなく、単に接合
させた状態としておいてもよい。
【0018】このように構成した支保体Sは上述したよ
うに、キーピース2とこのキーピース2の両側の支保ピ
ース1B、1Bとの接合面5b、5bがトンネル中心(支保体中
心)に向かって拡開方向に傾斜しているために、トンネ
ル壁面T側からの圧力に対する耐強度が弱いが、このキ
ーピース2を崩落等の緩み荷重が生じないトンネル壁面
Tの最下周壁部側に配設しているので、支保体Sを常に
拡径方向に張りを持たせた状態に維持することができ
る。一方、崩落防止材4を張設している支保ピース1を
トンネル壁面Tの最上周壁面に接して配設したので、岩
盤が崩落したり肌落ちが生じた場合には該崩落防止材4
によってトンネル内に崩落するのを防止することができ
る。
うに、キーピース2とこのキーピース2の両側の支保ピ
ース1B、1Bとの接合面5b、5bがトンネル中心(支保体中
心)に向かって拡開方向に傾斜しているために、トンネ
ル壁面T側からの圧力に対する耐強度が弱いが、このキ
ーピース2を崩落等の緩み荷重が生じないトンネル壁面
Tの最下周壁部側に配設しているので、支保体Sを常に
拡径方向に張りを持たせた状態に維持することができ
る。一方、崩落防止材4を張設している支保ピース1を
トンネル壁面Tの最上周壁面に接して配設したので、岩
盤が崩落したり肌落ちが生じた場合には該崩落防止材4
によってトンネル内に崩落するのを防止することができ
る。
【0019】さらに、崩落等による岩盤の緩み荷重Bが
支保ピース1に作用した場合、その荷重Bによる支保ピ
ース1の押圧力がこの支保ピース1と連結した両側の支
保ピース1A、1Aとの継手板同士による接合面5、5に作
用するが、該接合面5は支保体Sの中心方向に傾斜して
いるので、接合面5に掛かる押圧力によって両側の支保
ピース1A、1Aがトンネル壁面T側に移動しようする。し
かしながら、これらの支保ピース1A、1Aの外周面はトン
ネル壁面Tに当接しているので、上記押圧力にもかかわ
らず移動することはなく、従って、接合面5の連結ボル
ト・ナット3に剪断方向の応力が発生するのを抑制され
て岩盤の緩み荷重Bを支保ピース1により強固に受止さ
せることができる。
支保ピース1に作用した場合、その荷重Bによる支保ピ
ース1の押圧力がこの支保ピース1と連結した両側の支
保ピース1A、1Aとの継手板同士による接合面5、5に作
用するが、該接合面5は支保体Sの中心方向に傾斜して
いるので、接合面5に掛かる押圧力によって両側の支保
ピース1A、1Aがトンネル壁面T側に移動しようする。し
かしながら、これらの支保ピース1A、1Aの外周面はトン
ネル壁面Tに当接しているので、上記押圧力にもかかわ
らず移動することはなく、従って、接合面5の連結ボル
ト・ナット3に剪断方向の応力が発生するのを抑制され
て岩盤の緩み荷重Bを支保ピース1により強固に受止さ
せることができる。
【0020】次に上記支保体Sの組み立て方法を説明す
ると、支保体Sはその離間部が下向きとなるように図6
に示すように、トンネル掘削機Aのスキンプレート51内
で組み立てられたのち、トンネル掘削機Aの掘進に従っ
てトンネル壁面T側に順次送り出され、離間部にキーピ
ース2を嵌め込むことによって拡径させられてトンネル
壁面Tに順次、圧接させられる。
ると、支保体Sはその離間部が下向きとなるように図6
に示すように、トンネル掘削機Aのスキンプレート51内
で組み立てられたのち、トンネル掘削機Aの掘進に従っ
てトンネル壁面T側に順次送り出され、離間部にキーピ
ース2を嵌め込むことによって拡径させられてトンネル
壁面Tに順次、圧接させられる。
【0021】上記トンネル掘削機Aは、円筒形状のスキ
ンプレート51の前端開口部に該スキンプレート51と一体
的に配設した支持部材52と、この支持部材52に回転自在
に支持され且つ該支持部材52内に装着している駆動モー
タ(図示せず)によって回転駆動させられるカッタ板53
と、上記支持部材52の後端にその先端を一体的に固着し
て上記スキンプレート51の中央空間部を通じて該スキン
プレート51の後端から後方に水平状に延出しているビー
ム体54と、支持部材52の上下左右に一体的に装着された
径方向に伸縮自在なフロンドグリッパ55と、ビーム体54
の後端部下面から下方に突設してジャッキ56a により上
下伸縮自在なリアサポート56と、ビーム体54の下面に沿
って摺動自在に配設されたリアグリッパ57と、支持部材
52とリアグリッパ57間を連結した推進ジャッキ58とから
なり、上記ビーム体54に筒状摺動枠59を摺動自在に被嵌
させ、この摺動枠59の上面に押上げジャッキ60を固定さ
せている。
ンプレート51の前端開口部に該スキンプレート51と一体
的に配設した支持部材52と、この支持部材52に回転自在
に支持され且つ該支持部材52内に装着している駆動モー
タ(図示せず)によって回転駆動させられるカッタ板53
と、上記支持部材52の後端にその先端を一体的に固着し
て上記スキンプレート51の中央空間部を通じて該スキン
プレート51の後端から後方に水平状に延出しているビー
ム体54と、支持部材52の上下左右に一体的に装着された
径方向に伸縮自在なフロンドグリッパ55と、ビーム体54
の後端部下面から下方に突設してジャッキ56a により上
下伸縮自在なリアサポート56と、ビーム体54の下面に沿
って摺動自在に配設されたリアグリッパ57と、支持部材
52とリアグリッパ57間を連結した推進ジャッキ58とから
なり、上記ビーム体54に筒状摺動枠59を摺動自在に被嵌
させ、この摺動枠59の上面に押上げジャッキ60を固定さ
せている。
【0022】また、上記摺動枠59の前方側におけるビー
ム体部分の回りにスキンプレート51の内周面から一定間
隔を存してエレクタリング8を回転自在に配設している
と共にこのエレクタリング8の内周面に形成しているラ
ック8aをビーム体54上に設置した回転駆動モータ9の回
転軸に固着しているピニオン9aに噛合させてこの回転駆
動モータ9によりエレクタリング8を回転させるように
構成してあり、さらに図7に示すように、このエレクタ
リング8に、上記支保ピースに係脱自在に係合させるエ
レクタヘッド10を備えていると共に外周面に支保ピース
支持金具8bを装着している。
ム体部分の回りにスキンプレート51の内周面から一定間
隔を存してエレクタリング8を回転自在に配設している
と共にこのエレクタリング8の内周面に形成しているラ
ック8aをビーム体54上に設置した回転駆動モータ9の回
転軸に固着しているピニオン9aに噛合させてこの回転駆
動モータ9によりエレクタリング8を回転させるように
構成してあり、さらに図7に示すように、このエレクタ
リング8に、上記支保ピースに係脱自在に係合させるエ
レクタヘッド10を備えていると共に外周面に支保ピース
支持金具8bを装着している。
【0023】なお、上記スキンプレート51はビーム体54
の外周面に連結フレーム材61を介して一体に固定、支持
されていると共にリアグリッパ57はスキンプレート51か
ら後方に突出したビーム体54の後部側に配設されてあ
り、周知のように、ビーム体54に対して相対的に摺動自
在なビーム受け62の下面両側からトンネル壁面Tの両側
面に向かって水平に突設させていると共に両リアグリッ
パ57、57と上記支持部材62の背面両側部間を上記推進ジ
ャッキ58、58によってそれぞれ連結しているものであ
る。さらに、上記摺動枠59とビーム受け62とを連結ジャ
ッキ63を介して連結している。なお、カッタ板53によっ
て掘削された土砂は、コンベア(図示せず)等の適宜な
搬出手段によって後方に排出される。
の外周面に連結フレーム材61を介して一体に固定、支持
されていると共にリアグリッパ57はスキンプレート51か
ら後方に突出したビーム体54の後部側に配設されてあ
り、周知のように、ビーム体54に対して相対的に摺動自
在なビーム受け62の下面両側からトンネル壁面Tの両側
面に向かって水平に突設させていると共に両リアグリッ
パ57、57と上記支持部材62の背面両側部間を上記推進ジ
ャッキ58、58によってそれぞれ連結しているものであ
る。さらに、上記摺動枠59とビーム受け62とを連結ジャ
ッキ63を介して連結している。なお、カッタ板53によっ
て掘削された土砂は、コンベア(図示せず)等の適宜な
搬出手段によって後方に排出される。
【0024】このように構成したトンネル掘削機Aのス
キンプレート51内の下周部上に上記キーピース2の一方
側に配設される支保ピース1Bを供給して図8(イ)に示
すように、該支保ピース1Bをエレクタヘッド10に支持さ
せたのち、回転駆動モータ9によりエレクタリング8を
同図において時計方向に回動させて支保ピース1Bをスキ
ンプレート51の内周面に沿って上方に一定の周長だけ移
動させたのちその位置に保持する。次いで、支保ピース
1Aをスキンプレート51の下周部上に搬入してその一方の
継手板24を上記支保ピース1Bの継手板34に接合したの
ち、これらの継手板24、34をボルト・ナット3により連
結すると共に支保ピース1Aを支持金具8bによりスキンプ
レート51の内周面に摺接するように支持させた状態にし
たのち、図8(ロ)に示すようにエレクタリング8をさ
らに時計方向に回動させて志保ピース1Bと一体的に支保
ピース1Aをスキンプレート51の内周面に沿って上方に移
動させる。
キンプレート51内の下周部上に上記キーピース2の一方
側に配設される支保ピース1Bを供給して図8(イ)に示
すように、該支保ピース1Bをエレクタヘッド10に支持さ
せたのち、回転駆動モータ9によりエレクタリング8を
同図において時計方向に回動させて支保ピース1Bをスキ
ンプレート51の内周面に沿って上方に一定の周長だけ移
動させたのちその位置に保持する。次いで、支保ピース
1Aをスキンプレート51の下周部上に搬入してその一方の
継手板24を上記支保ピース1Bの継手板34に接合したの
ち、これらの継手板24、34をボルト・ナット3により連
結すると共に支保ピース1Aを支持金具8bによりスキンプ
レート51の内周面に摺接するように支持させた状態にし
たのち、図8(ロ)に示すようにエレクタリング8をさ
らに時計方向に回動させて志保ピース1Bと一体的に支保
ピース1Aをスキンプレート51の内周面に沿って上方に移
動させる。
【0025】同様にして図8の(ハ)〜(ホ)に示すよ
うに、支保ピース1、支保ピース1Aを順次互いに対向す
る継手板同士をボルト・ナット3により連結すると共に
これらの支保ピースを支持金具8bに支持させたのち、エ
レクタリング8を同一方向に回動させてエレクタヘッド
10を一周近くスキンプレート11に沿って移動させること
により、スキンプレート51内の下周部側において隣接す
る支保ピース1A、1A間に逆等脚台形状の離間部Cを有す
る下向きに開口した断面C字状の支保体Sを組み立て
る。
うに、支保ピース1、支保ピース1Aを順次互いに対向す
る継手板同士をボルト・ナット3により連結すると共に
これらの支保ピースを支持金具8bに支持させたのち、エ
レクタリング8を同一方向に回動させてエレクタヘッド
10を一周近くスキンプレート11に沿って移動させること
により、スキンプレート51内の下周部側において隣接す
る支保ピース1A、1A間に逆等脚台形状の離間部Cを有す
る下向きに開口した断面C字状の支保体Sを組み立て
る。
【0026】しかるのち、ビーム体54に沿って摺動枠59
を連結ジャッキ63により前進させて該摺動枠59上の押上
げジャッキ60をスキンプレート51内の上記支保体Sまで
移動させ、該押上げジャッキ60により支保体Sの上周部
内面を支持させると共にエレクタヘッド10及び支持金具
8bを支保ピースから取り外す。次いで、摺動枠59をスキ
ンプレート51から後方に移動させて押上げジャッキ60に
より支持された支保体Sの後端面をトンネル壁面Tを支
持した既設の支保体Sの前端面に当接さる。
を連結ジャッキ63により前進させて該摺動枠59上の押上
げジャッキ60をスキンプレート51内の上記支保体Sまで
移動させ、該押上げジャッキ60により支保体Sの上周部
内面を支持させると共にエレクタヘッド10及び支持金具
8bを支保ピースから取り外す。次いで、摺動枠59をスキ
ンプレート51から後方に移動させて押上げジャッキ60に
より支持された支保体Sの後端面をトンネル壁面Tを支
持した既設の支保体Sの前端面に当接さる。
【0027】この状態にして押上げジャッキ60により支
持された支保体Sの下周部側に設けている離間部Cにキ
ーピース2を嵌め込む。この時、上記支保ピースの連結
によって支保体Sを組み立てた際に、離間部Cの断面形
状はキーピース2よりもその周長が短い形状に形成され
ているので、外周側から内周側に向かって拡開方向に傾
斜しているキーピース2の両側傾斜継手板43、44を、離
間部Cを存して対向している支保ピース1A、1Aの傾斜継
手板34、34に摺接させながらトンネル壁面Tに向かって
押し込むと、支保体Sが徐々に拡径してキーピース2の
継手板43、44が支保ピース1A、1Aの継手板34、34に全面
的に接合した時に支保体Sの外周面がトンネル壁面Tに
接した状態となる。
持された支保体Sの下周部側に設けている離間部Cにキ
ーピース2を嵌め込む。この時、上記支保ピースの連結
によって支保体Sを組み立てた際に、離間部Cの断面形
状はキーピース2よりもその周長が短い形状に形成され
ているので、外周側から内周側に向かって拡開方向に傾
斜しているキーピース2の両側傾斜継手板43、44を、離
間部Cを存して対向している支保ピース1A、1Aの傾斜継
手板34、34に摺接させながらトンネル壁面Tに向かって
押し込むと、支保体Sが徐々に拡径してキーピース2の
継手板43、44が支保ピース1A、1Aの継手板34、34に全面
的に接合した時に支保体Sの外周面がトンネル壁面Tに
接した状態となる。
【0028】しかるのち、キーピース2の継手板43、44
を支保ピース1A、1Aの継手板34、34にボルト・ナット3
によって連結すると共に必要に応じてこの支保体Sの後
端側の主桁を既設の支保体Sの前端側主桁にボルト・ナ
ットにより連結する。このように、トンネル掘削機Aの
スキンプレート51内で下周部側が離間した支保体Sを組
み立てる工程と、この支保体Sをトンネル壁面T側に送
り出して該離間部Cにキーピース2を嵌め込むことによ
り支保体Sを拡径させてトンネル壁面Tを支持させる工
程とを繰り返し行ってトンネル壁面Tを支保する支保工
を形成するものである。
を支保ピース1A、1Aの継手板34、34にボルト・ナット3
によって連結すると共に必要に応じてこの支保体Sの後
端側の主桁を既設の支保体Sの前端側主桁にボルト・ナ
ットにより連結する。このように、トンネル掘削機Aの
スキンプレート51内で下周部側が離間した支保体Sを組
み立てる工程と、この支保体Sをトンネル壁面T側に送
り出して該離間部Cにキーピース2を嵌め込むことによ
り支保体Sを拡径させてトンネル壁面Tを支持させる工
程とを繰り返し行ってトンネル壁面Tを支保する支保工
を形成するものである。
【0029】トンネル掘削機1による掘進は、そのリア
グリッパ57、57をトンネル壁面Tの両側面に圧着させた
のち、リアサポート56を収縮させてトンネル壁面Tの底
面から離し、しかるのち、推進ジャッキ58を伸長させる
ことによりリアグリッパ57を介してトンネル壁面Tに反
力を支持させた状態でフロントグリッパ55を掘削壁面T
に摺接させながらカッタ板53により掘進させていく。一
定長のトンネルの掘削後、フロントグリッパ55を掘削壁
面Tに強く圧着させた状態にすると共にリアサポート56
を伸長させて掘削壁面Tの底面に支持させ、リアグリッ
パ57を収縮させたのち、推進ジャッキ58を収縮させてビ
ーム体54に沿って該リアグリッパ57を次の圧着位置まで
前進させるものである。
グリッパ57、57をトンネル壁面Tの両側面に圧着させた
のち、リアサポート56を収縮させてトンネル壁面Tの底
面から離し、しかるのち、推進ジャッキ58を伸長させる
ことによりリアグリッパ57を介してトンネル壁面Tに反
力を支持させた状態でフロントグリッパ55を掘削壁面T
に摺接させながらカッタ板53により掘進させていく。一
定長のトンネルの掘削後、フロントグリッパ55を掘削壁
面Tに強く圧着させた状態にすると共にリアサポート56
を伸長させて掘削壁面Tの底面に支持させ、リアグリッ
パ57を収縮させたのち、推進ジャッキ58を収縮させてビ
ーム体54に沿って該リアグリッパ57を次の圧着位置まで
前進させるものである。
【0030】なお、以上の実施例においては、キーピー
ス2の両側の継手板43、44を該キーピース2の外周面側
から内周面側に向かって相反する方向に同一の傾斜角度
でもって離間する方向に傾斜させているが、いずれか一
方の継手板をその傾斜角度でもって傾斜させ、他方の継
手板を支保ピース1、1Aの継手板のように支保体Sの中
心に向かう角度で傾斜させておいてもよい。この場合、
このキーピース2の両側継手板に接合させる両側の支保
ピース1B、1Bの継手板もそれぞれキーピース2と接合す
る傾斜角度となるように形成しておくことは勿論であ
る。
ス2の両側の継手板43、44を該キーピース2の外周面側
から内周面側に向かって相反する方向に同一の傾斜角度
でもって離間する方向に傾斜させているが、いずれか一
方の継手板をその傾斜角度でもって傾斜させ、他方の継
手板を支保ピース1、1Aの継手板のように支保体Sの中
心に向かう角度で傾斜させておいてもよい。この場合、
このキーピース2の両側継手板に接合させる両側の支保
ピース1B、1Bの継手板もそれぞれキーピース2と接合す
る傾斜角度となるように形成しておくことは勿論であ
る。
【0031】さらに、支保体Sの最上周部側の支保ピー
ス1のみに金網よりなる崩落防止材4を張設したが、両
側の支保ピース1A、1Aの上周部側の一半部、或いは全面
的に崩落防止材4を張設しておいてもよい。また、支保
ピースやキーピースは上記実施例で述べたように、鋼製
矩形枠より形成しているが、全面閉鎖型のセグメント形
状に形成しておいてもよい。なお、支保体Sの組み立て
は、トンネル掘削機1のスキンプレート51内で下周部が
離間した小径のリング状支保体Sを組み立てたのち、該
リング状支保体Sをトンネル壁面T側に送り出してキー
ピース2を離間部に嵌め込むことにより拡径させている
が、トンネル掘削機1のスキンプレート51内で予めキー
ピース2を仮接合させておいてもよい。
ス1のみに金網よりなる崩落防止材4を張設したが、両
側の支保ピース1A、1Aの上周部側の一半部、或いは全面
的に崩落防止材4を張設しておいてもよい。また、支保
ピースやキーピースは上記実施例で述べたように、鋼製
矩形枠より形成しているが、全面閉鎖型のセグメント形
状に形成しておいてもよい。なお、支保体Sの組み立て
は、トンネル掘削機1のスキンプレート51内で下周部が
離間した小径のリング状支保体Sを組み立てたのち、該
リング状支保体Sをトンネル壁面T側に送り出してキー
ピース2を離間部に嵌め込むことにより拡径させている
が、トンネル掘削機1のスキンプレート51内で予めキー
ピース2を仮接合させておいてもよい。
【0032】
【発明の効果】以上のように本発明のトンネル支保体の
構造によれば、円弧状に彎曲した複数個の支保ピースを
トンネル壁面に沿う方向に接続して一部が離間した支保
体を形成し、この支保体の離間部にキーピースを介在さ
せてトンネル壁面を全面的に支保してなる支保体におい
て、トンネル壁面側からの圧力に対する耐強度の弱いキ
ーピースを崩落等の緩み荷重が生じないトンネル壁面の
最下周壁部側に配設しているので、該キーピースが岩盤
の崩落や肌落ちによりトンネル内に抜け落ちる虞れは全
くなくなり、安定したトンネル壁面の支保構造を形成す
ることができるものである。
構造によれば、円弧状に彎曲した複数個の支保ピースを
トンネル壁面に沿う方向に接続して一部が離間した支保
体を形成し、この支保体の離間部にキーピースを介在さ
せてトンネル壁面を全面的に支保してなる支保体におい
て、トンネル壁面側からの圧力に対する耐強度の弱いキ
ーピースを崩落等の緩み荷重が生じないトンネル壁面の
最下周壁部側に配設しているので、該キーピースが岩盤
の崩落や肌落ちによりトンネル内に抜け落ちる虞れは全
くなくなり、安定したトンネル壁面の支保構造を形成す
ることができるものである。
【0033】さらに、両側端面が支保体の中心方向に向
かって傾斜している支保ピースをトンネル壁面の上周壁
部側に配設しているので、この支保ピースによって岩盤
崩落等の緩み荷重を強固に受止することができ、岩盤の
崩落や肌落ちが生じやすいトンネル壁面の支持に適した
支保構造を提供することができる。
かって傾斜している支保ピースをトンネル壁面の上周壁
部側に配設しているので、この支保ピースによって岩盤
崩落等の緩み荷重を強固に受止することができ、岩盤の
崩落や肌落ちが生じやすいトンネル壁面の支持に適した
支保構造を提供することができる。
【0034】また、請求項2に係る発明によれば、支保
ピースとキーピースは、トンネル壁面に沿う方向に円弧
状に彎曲した前後主桁の両端間に継手板を固着してなる
鋼製枠からなるので、軽量にして取扱いが容易となり、
トンネル壁面への支保体の施工が能率よく行えると共
に、岩盤の崩落や肌落ちが生じる虞れのあるトンネル壁
面の上周部側にのみ、金網等の岩盤崩落防止材を張設し
た支保ピースを配設し、その他のトンネル壁面部を岩盤
崩落防止材の張設していない鋼製枠を用いることによっ
て材料費の削減と共に施工性の向上を図ることができ
る。
ピースとキーピースは、トンネル壁面に沿う方向に円弧
状に彎曲した前後主桁の両端間に継手板を固着してなる
鋼製枠からなるので、軽量にして取扱いが容易となり、
トンネル壁面への支保体の施工が能率よく行えると共
に、岩盤の崩落や肌落ちが生じる虞れのあるトンネル壁
面の上周部側にのみ、金網等の岩盤崩落防止材を張設し
た支保ピースを配設し、その他のトンネル壁面部を岩盤
崩落防止材の張設していない鋼製枠を用いることによっ
て材料費の削減と共に施工性の向上を図ることができ
る。
【図1】本発明支保体の簡略縦断正面図、
【図2】崩落防止材を張設した支保ピースの斜視図、
【図3】矩形枠のみからなる支保ピースの斜視図、
【図4】トンネル壁面の下周壁部の両側に配設する支保
ピースの斜視図、
ピースの斜視図、
【図5】キーピースの斜視図、
【図6】トンネル掘削機の簡略縦断側面図、
【図7】エレクタリング上に形成された支保体の簡略正
面図、
面図、
【図8】支保体の組立工程を示す簡略正面図、
【図9】従来の支保体の簡略縦断正面図。
1、1A、1B 支保ピース 2 キーピース 3 ボルト・ナット 4 崩落防止材 5 接合面 S 支保体 B 崩落等による緩み荷重 C 離間部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 潤治 大阪市阿倍野区松崎町2丁目2番2号 株 式会社奥村組内 (72)発明者 西川 和男 大阪市阿倍野区松崎町2丁目2番2号 株 式会社奥村組内 (72)発明者 井上 昭治 大阪市阿倍野区松崎町2丁目2番2号 株 式会社奥村組内
Claims (2)
- 【請求項1】 円弧状に彎曲した複数個の支保ピースを
トンネル壁面に沿う方向に接続して一部が離間した状態
の支保体を形成し、この支保体の離間部にキーピースを
介在させてトンネル壁面を全面的に支保してなる支保体
において、上記キーピースを支保体の下周部側に配設し
ていることを特徴とするトンネル支保体の構造。 - 【請求項2】 支保ピースとキーピースは、トンネル壁
面に沿う方向に円弧状に彎曲した前後主桁の両端間に継
手板を固着してなる鋼製枠からなり、上記支保体の少な
くとも上周部側に配設される支保ピースに岩盤崩落防止
材を張設していることを特徴とする請求項1に記載のト
ンネル支保体の構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9329631A JPH11141295A (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | トンネル支保体の構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9329631A JPH11141295A (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | トンネル支保体の構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11141295A true JPH11141295A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=18223512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9329631A Pending JPH11141295A (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | トンネル支保体の構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11141295A (ja) |
-
1997
- 1997-11-12 JP JP9329631A patent/JPH11141295A/ja active Pending
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