JPS593629B2 - トンネル，横坑等を掘進するための切羽矢板囲い装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、切羽を保護し、上下に設けられていて、掘進
方向で摺動可能な矢板囲い装置から成る、トンネル、横
坑、地溝およびその他の地下空洞を掘進するための切羽
矢板囲い装置に関する。

トン木し、横坑および他の地下坑道の掘進は大抵掘進シ
ールド或いは支保シールドを使用して行われる。

掘進を崩壊性の地山或いは不安定な地盤で行う場合、切
羽を保護し、ゆるんだ土砂或いは岩石が掘進横断面内に
ばれ込んだり、筋入したりするのを避けなければならな
い。

切羽を矢板或いは板仕切り等で保護することは公知であ
るが、これらの矢板或いは板仕切りを切羽掘削の際取除
き、引続き再び建込まなければならない。

この作業は煩雑であり、かつ時間を要する。

米国特許第２，７５７．５１５号から、矢板をジヤツキ
で切羽に押当てることが公知である。

この切羽面を覆うような矢板囲いでは、切羽に露出して
いる地山を矢板囲いを取外さない限り掘起し、ずりを取
出すことは不可能である。

矢板囲いを取外した際、支えのない切羽が掘削横断面内
に崩落する危険が生じる。

ドイツ公開特許公報箱２，１１７．４８３号から、ジヤ
ツキで切羽に押当て可能な矢板要素が鈍角な切刃等を備
えており、これによって面に耐着した支持を行う代りに
できる限り線状の支持を切羽において達せられるように
構成した切羽矢板囲いが公知である。

これによって、掘削すべき地山を過度に押圧せずとも支
持することが可能となる。

この場合、切羽に対して傾斜している矢板の要素の側面
が露出している地山内で自然の支持アーチ部分を形成す
るので好都合である。

矢板要素の地山に対する押付けは、その矢板要素が切刃
状に形成されていることから、加減可能にかつ、圧力均
衡をもって行われる。

本発明の課題は、切羽矢板囲いを以下のように改良する
ことである。

即ち、地盤が極めて崩落性或いは流動性であっても掘削
横断面内への土砂の御しがたいばれ込みが避けられ、か
つ矢板要素と切羽との過度の面負荷が避けられ、また切
羽の掘削を行うために圧力負荷のもとて切羽から起立し
ている矢板要素を取外すことなくまた危険もなく切羽掘
削を行うこさが可能であるように改良することである。

本発明の特徴とするところは、矢板囲い装置を、切羽に
向って開いていて上下に重ねて設けられた収受室を備え
かつ切羽から流入する掘起し土砂がその自然の傾斜で、
流出することなくそれぞれの収受室内に留まるような高
さと深さで設けられた切羽矢板囲い作業台から構成する
ことである。

特に本発明による切羽矢板囲い装置は、多数の上下に設
けられた切羽矢板囲い作業台を備えており、この場合者
々の切羽矢板囲い作業台には上下に設けられた比較的小
さな多数の収受室が設けられている。

即ち本発明による切羽矢板囲い装置は、これまで一般的
な切羽に接し、この切羽を支持する矢板囲い要素の代り
に−Ｌ下に設けられている掘削室或いは収受室が設けら
れ、この室内に切羽に露出している地山が障害なく流れ
込み、室内に自然な傾斜角度ですりが形成するように構
成されている。

切羽を強く押圧した際、収受室内に流入する土砂が切羽
に対する圧力を解放する。

切羽は、流入する土砂を一手で或いは機械的な装置で行
って一一室からその背面で取除くようにして、個々の室
でもって層状に掘削される。

したがって本発明にとって重要なこさは、切羽矢板囲い
が多数の上下に設けられた小さな小部屋或いは室を備え
、この小部屋或いは室が切羽に面接可能であり、この小
部屋或いは室内に切羽に露出している土砂或いは岩石が
自由に流入可能であることである。

特に耐圧性の切羽の場合は、収受室を背面で矢板、板等
のような取外し可能な矢板要素で閉鎖するのが有利であ
る。

上記の矢板要素は、例えば、模部材で矢板囲い作業台或
いは収受室を形成するこの作業台の部分に解離可能に設
けることができる。

これによって、収受室を背面で閉鎖可能な矢板要素を反
跳可能に或いは開閉可能に、かつ矢板要素がその閉鎖位
置から、収受室内に流入する土砂が背面でこの室から取
除くことができるような開放位置へと運動することがで
きるように設けることが可能となる。

矢板囲い作業台の収受室の後方で作業板或いは作業足場
を設けるのが有利である。

本発明の他の特徴によれば、上記矢板囲い装置はそれぞ
れ独自の推進装置により作業台案内部内を摺動可能であ
る。

この推進装置は、作動支点を切羽矢板囲い作業台におい
て例えば差し代え可能な差込みボルトによって変えるこ
とができる液圧の推進ジヤツキから成るのが有利である
。

この推進装置によって切羽矢板囲い作業台をこれに設け
られた切羽矢板囲いと共にその都度の切羽に対して最も
好都合な位置に調節することができる。

本発明による切羽矢板囲い装置は、掘進シールド、特に
掘進メツセルが単独で或いはグループにまとめられて地
山内に貫入可能ないわゆる支保シールドと共に使用する
ことができる。

この場合、切羽矢板囲い装置は支保シールドの支持枠に
、この装置が支持枠と共に掘進方向で後方より帯行可能
な一つの構造単位を形成するように、設けられる。

特に、掘進シールド、支保シールドとの組合せでこの切
羽矢板囲い装置を使用する際は、最下方の切羽矢板囲い
作業台を底部から間隔をもって、切羽が底部範囲内にお
いて矢板囲いされないま才にあり、この底部の上方に存
在する範囲内においてのみ切羽が本発明による切羽矢板
囲い装置で保護されるように設けるのが有利である。

この場合掘起される土砂は何んの妨げもなく底部範囲で
シールド内に流入する。

土砂はシールド内に設けられた積込み兼移送装置によっ
て搬出される。

シールド内への掘起し土砂の流入は、収受室内に存在す
る土砂を取除くことによって切羽にかかる圧力を解放し
、再び切羽を弛緩することによって、好都合な状態で行
われる。

以下に添付図面に図示した実施例につき本発明を詳説す
る。

第１図には、公知のように一緒になって掘削横断面を保
護する環状の或いはアーチ状のシールドスキン部を形成
する掘進メツセル１０から成る、トンネル、横坑等を掘
進するためのライニングシールドを示した。

これらの掘進メツセル１０は支持枠１１に支持されてい
る。

個々の掘進メツセル１０と支持枠１１との間には両方向
に働く液圧ジヤツキ１２がリンク結合されている。

このジヤツキ１２により掘進メツセル１０は単独で或い
はグループにまとめられて掘進方向■で地山内に貫入さ
れる。

全部の掘進メツセルがほぼシリンダの１ストロ一り分だ
け推進されると直ちに、支持枠１１が後方から曳行され
る。

これはジヤツキ１２を反対方向に圧力負荷することによ
って行われる。

この場合、ジヤツキは周辺地山と摩擦接触している掘進
メツセル１０に支持されている。

この上記の様式のライニングシールドは公知である。

不安定な、流動性の傾向のある地層でトンネル、横坑或
いは他の坑道等を掘削する際には、切羽を掘進範囲内に
おけるばれ込みから保護しなければならない。

これは、いわゆる切羽矢板囲いで行われる。

この切羽矢板囲いは図示した実施例では、上下に重ねて
設けられた矢板囲い作業台１３，１４および１５から成
り、これらの矢板囲い作業台は支保シールドの環状の支
持枠１１の内部で−Ｆ下に重ねて設けられている。

これらの切羽矢板囲い作業台は本質的に同等に形成され
ている。

第２図および第３図には個々の切羽矢板囲い作業台を拡
大して図示した。

第２図および第３図に図示した切羽矢板囲い作業台は水
平な面形のプラットホーム１６から成り、このプラット
ホームは切羽に向いたその端部１７において切刃状に形
成されており、本質的にトンネル横断面の全幅にわたっ
て延びている。

プラノ１ヘホーム１６は背面に、作業台案内部１８内を
掘進方向■でかつ掘進方向とは反対方向で案内される延
長部を備えている。

摺動運動は推進装置−この実施例ではピストンランド２
０を介して位置２１においてプラットホームにリンク結
合している液圧押進ジヤツキ１９−で行われる。

このジヤツキは後方でリンクアイ２２を介して差込みボ
ルト２３に支持されている。

この差込みボルトは支保シールドの支持枠と結合してい
る２重壁から成る案内条片２４内に保持されている。

形材担持体或いは平行な案内板から成るこの案内条片２
４は掘進方向■で位置ずれしている差込みボルト用の孔
２５を備えている。

推進ジヤツキ１９によって案内条片２４の案内部１９内
で全切羽矢板囲い作業台が摺動可能であり、この場合推
進ジヤツキ１９の後方部における作動支点は差込みボル
ト２３の位置を変えることによってその位置を変えるこ
とができる。

このようにして、切羽矢板囲い作業台の粗調節が可能で
ある。

推進ジヤツキ１９を程度の差こそあれ更に吐出すること
によって、切羽に対する切羽矢板囲い作業台の微調節を
行うことができる。

このようにして、上下に重ねて設けられた切羽矢板囲い
作業台を単独で切羽のその都度の状態に相応して調節し
、かつこれに伴って切羽に対してのその都度の量も好都
合な状態にもたらすことが可能となる。

更に、切羽矢板囲い作業台を単独で切羽に対して後退さ
せることも、また必要な場合切羽が完全に論量する程度
に後方に曳行することも可能である。

推進ジヤツキ１９の代りに、他の推進装置、例えばスピ
ンドルを設けることもできる。

摺動可能なプラットホーム１６は、それぞれ切羽方向に
向いて開いている室或いは扇状室から成る上下に設けら
れた多数の掘削室もしくは収受室２６ａ 、２６ｂ 、
２６ｃを担持している。

符号２γで両方の上方の収受室２６ｂ、２６ｃの底部を
示した。

他方下方の収受室２６ａの底部はプラットボーム１６の
上方帯状部２８によって形成されている。

収受室の高さ、深さおよび幅は、切羽に露出しているゆ
るい流動性の土砂が切羽方向に作業台を推進した際個々
の収受室２６ａ 、２６ｂおよび２６ｃ内に流入し、そ
の場合流入する掘起した土砂が自然の傾斜をもったぼら
ずり２９を収受室内で形成し、後方で収受室から流出し
ないような寸法に定められている。

したがって上下に設けられた切羽矢板囲い作業台によっ
て切羽をトンネル内へのばれ込みから保護し、同時に確
実に各収受室から掘削することが可能となる。

耐圧性の切羽の掘削の際は特に、個、々の収受室２６ａ
、２６ｂおよび２６ｃを背面で板、矢板或いは他の矢
板要素３０で閉鎖するのが有利である。

これらの矢板要素は簡単に取外し可能に作業台に例えば
楔結合部材３１で固定することができる。

この構成の場合、矢板要素３０はそれぞれ順次解錠され
て、取外され、其後収受室の背面が開され、収受室から
ずりが空けられ、引続き矢板要素が再び建込まれる。

このようにして、すりのばれ込み或いは流入、したがっ
て地表面における崩壊を憂慮することなく切羽の掘削が
可能である。

切羽矢板囲い作業台は収受室の後方にプラットホーム或
いは作業足場３２を備えている。

これはプラットホーム１６の後方延長部１６′の上方帯
部によって形成されており、内子性の案内条片２４間で
延びている。

この作業足場から、上記の作業、即ち収受室からのすり
の排出および矢板要素３０の建込みと解体さが行われる
。

上方の底部２７は相対している端部で支持壁３３に固定
されている。

この場合この支持壁の前部端縁は切羽３４として形成さ
れており、推進の際切羽矢板囲い作業台が切羽方向でこ
の作業台の固定接続部に達するように構成するのが有利
である。

第１図から、この実施例の場合上記の様式の全部で３つ
の切羽矢板囲い作業台が設けられていることが認められ
る。

最下方の作業台１３の下方における切羽は矢板囲いされ
ており、したがってここでは掘起された土砂は支保シー
ルド内に流入することができる。

この支保シールド内には、符号３５で示されているよう
に、掘削兼積込機が設けられており、この掘削兼積込機
は必要な場合には切羽に露出している地山を掘削し、掘
起し土砂を掘削シールド内に流入させる。

次いでずりは搬送装置３６によって搬送される。

掘削兼積込機３５は、矢印Ｐで示したように、垂直面内
で、かつ場合によっては水平面内でも旋回可能である。

底部の上方で間隔をもって切羽矢板囲い装置を設けるこ
とによって極めて崩壊性のかつ流動性の傾向をもつ地山
にあっても掘進範囲内における坑道の完全な崩落が阻止
される。

掘削兼積込機およびこの上方に設けられている切羽矢板
囲い装置によって切羽を連続的に掘削でき、したがって
トンネル等がどんな困難な地盤にあっても経済的に掘削
することができる。

切羽矢板囲い作業台の数並びにこの作業台に設けられる
収受室の数はその時の状態に応じて異る。

第１図から、この場合切羽矢板囲い作業台はそれぞれ２
つの十重下に設けられた収受室２６ａおよび２６ｂを備
えているにすぎない。

切羽矢板囲い作業台は、上述したように支保シールドの
支持枠１１と結合して１つの構造位置をなしている。

図示した支保シールドの代りに掘進シールドを使用する
場合は、個々の切羽矢板囲い作業台を共通の掘進方向で
帯行可能なシールド枠組に設けることができる。

本発明による切羽矢板囲いはいわゆる開放ライニングに
よる地溝の掘進にあっても使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による切羽矢板囲い装置を備えた支保シ
ールドの縦断面概略図、第２図は第１図に図示した切羽
矢板囲い装置の個々の切羽矢板囲い作業台の拡大断面図
、第３図は第２図による切羽矢板囲い作業台の部分平面
図。 図中符号は、１３，１４．１５・・・・・・切羽矢板囲
い作業台、２６ａ 、２６ｂ 、２６ｃ・・・・・・収
受室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 切羽を保護し、上下に設けられていて、掘進方向で
   推進可能な矢板囲い装置から成る、トンネル、横坑、地
   溝および他の地下空洞を掘進するための切羽矢板囲い装
   置において、矢板囲い装置を切羽に向かって開いていて
   上下に重ねて設けられた収受室２６ａ 、２６ｂ 、２
   ６ｃを備え、かつ切羽から流入する掘起し土砂がその自
   然の傾斜で人込み、流出することなくそれぞれの収受室
   に留まるような高さと深さで設けられた切羽矢板囲い作
   業１３，１４．１５から構成したことを特徴とする上記
   切羽矢板囲い装置。 ２ 上下に設けられた切羽矢板囲い作業台１３゜１４．
   １５の各々が多数の上下に設けられた収受室２６ａ 、
   ２６ｂ 、２６ｃを備えていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 上記収受室２６ａ 、２６ｂ 、２６ｃが背面で取
   外可能な矢板囲い要素３０で閉鎖されていることを特徴
   とする、前記特許請求の範囲第１項或いは第２項に記載
   の装置。 ４ 矢板、板等等から成る矢板要素３０が楔部材３１で
   上記切羽矢板囲い作業台に解難可能に設けられているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の装置。 ５ 上記切羽矢板囲い作業台１３．１４．１５がそれぞ
   れ独自の推進装置１９で作業台案内部１８内を推進可能
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４
   項までのうちのいずれか一つに記載の装置。 ６ 切羽矢板囲い作業台１３，１４．１５の各々が収受
   室の背面で作業足場３２を備えていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項から第５項までのうちのいずれか
   一つに記載の装置。 ７ 推進装置が、作業支点を例えば作業台において差し
   代え可能な差込みボルト２３により変更可能な液圧推進
   ジヤツキ１９から成ることを特徴とする、前記特許請求
   の範囲第５項に記載の装置。 ８ 切羽矢板囲い作業台１３，１４．１５が掘進シール
   ド或いは支保シールド内に設けられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第７項までのうちのいず
   れか一つに記載の装置。 ９ 最下方の切羽矢板囲い作業台１３が底部から間隔を
   もって設けられており、かつ切羽がこの作業台１３の下
   方においてすりの掘削および搬送のために矢板囲いされ
   ていないことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
   ８項までのうちのいずれか一つに記載の装置。