JP2003506605A - Three-dimensional multi-stage tunnel excavation method and apparatus - Google Patents
Three-dimensional multi-stage tunnel excavation method and apparatusInfo
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Abstract
(57)【要約】 本発明は、3次元的多段階掘削方法に関し、特にトンネルボーリングマシン(TBM)を利用したパイロットトンネルの掘削時穿孔及び発破過程が同時に行なわれることができるため、工期及び工事コストを低減することのできる3次元的多段階掘削方法及び装置に関する。トンネルボーリングマシン(TBM)により掘削中のパイロットトンネルの上部半断面に横方向から縦方向側に所定角度だけ傾斜させて斜め方向の発破孔を予め穿孔しておき、前記トンネルの最外郭掘削断面にトンネル進行方向である縦方向に所定長さだけ発破孔を穿孔した後、装薬して拡幅発破する第1ステップと、所定距離だけ離れた位置でトンネルの下部半断面に対して中央部を除いて縦方向発破孔を穿孔した後、装薬して発破する第2ステップとを含む3次元的多段階トンネルの掘削方法である。 (57) [Summary] The present invention relates to a three-dimensional multi-stage excavation method, and in particular, a drilling and blasting process at the time of excavation of a pilot tunnel using a tunnel boring machine (TBM) can be simultaneously performed. The present invention relates to a three-dimensional multi-stage excavation method and apparatus capable of reducing costs. The upper half section of the pilot tunnel being excavated by the tunnel boring machine (TBM) is tilted by a predetermined angle from the horizontal direction to the vertical direction to drill a blast hole in an oblique direction in advance, and the outermost excavation section of the tunnel After drilling a blast hole by a predetermined length in the longitudinal direction that is the traveling direction of the tunnel, a first step of charging and widening the blast, and removing a central portion from a lower half cross section of the tunnel at a predetermined distance. And a second step of charging and blasting after piercing a vertical blast hole by using the method.
Description
【０００１】
（技術分野）
本発明は、トンネルを掘削するための方法に関し、特に、トンネルボーリング
マシン(Tunnel Boring Machine;以下、TBMと記す)を用いるパイロットトンネル(
pilot tunnel)の掘削中に、穿孔及び発破過程を同時に行い作業時間及び掘削コ
ストを低減し得る3次元的多段階掘削方法及びその装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for excavating a tunnel, and more particularly, to a pilot tunnel using a tunnel boring machine (hereinafter referred to as TBM).
The present invention relates to a three-dimensional multi-stage drilling method and apparatus capable of simultaneously performing drilling and blasting processes during drilling of a pilot tunnel) to reduce working time and drilling cost.
【０００２】
（背景技術）
岩盤トンネル工事において、地盤の振動問題を考慮し、掘進速度を増加させる
ために、まず前記TBMでトンネルを掘削し、残りの拡幅部分を発破方法により処
理する形式(以下、NATM(New Austrian Tunnelling Method)と記す)のTBM/NATM併
用工法が近年トンネル現場で多く適用されている。(Background Art) In the rock tunnel construction, in consideration of the vibration problem of the ground, in order to increase the excavation speed, first the tunnel is excavated by the TBM, and the remaining widened portion is processed by the blasting method (hereinafter , NATM (New Austrian Tunneling Method)) has been widely applied in tunnel sites in recent years.
【０００３】
前記TBMパイロットトンネルを利用して拡大掘削する場合、従来はトンネル掘
進方向への穿孔発破(以下、縦方向穿孔発破と記す)工法を利用して掘削作業を行
なっており、大部分のトンネル工事現場では、発破孔穿孔作業の際、現場の条件
に応じてレッグドリル(leg drill)あるいはジャンボドリル(jumb drill)を使用
する。In the case of expanding and excavating using the TBM pilot tunnel, conventionally, the excavation work is performed by using a blasting and blasting method in the tunnel digging direction (hereinafter, referred to as vertical direction blasting and blasting), and most of them are used. At the tunnel construction site, at the time of blast hole drilling work, a leg drill or a jumb drill is used depending on the site conditions.
【０００４】
以下、図１及び図２Ａ乃至図２Ｄを参照しながら従来の縦方向発破工法につい
て簡単に説明する。A conventional vertical blasting method will be briefly described below with reference to FIGS. 1 and 2A to 2D.
【０００５】
まず、図１に示すように、あるパターンで発破孔を穿孔することになり、本図
における前記発破孔４に付した番号は連続的な発破順を示す。First, as shown in FIG. 1, the blast holes are punched in a certain pattern, and the numbers given to the blast holes 4 in this figure indicate the continuous blasting order.
【０００６】
図２Ａ乃至２Ｄは、従来の縦方向穿孔発破方法の連続する段階を示す斜視図で
ある。ここで図面番号１，２，３，４，５は、各々パイロットトンネル、上部半
断面、下部半断面、発破孔、ラインドリリング部分を示す。2A to 2D are perspective views showing successive stages of a conventional method for longitudinal piercing and blasting. Here, the drawing numbers 1, 2, 3, 4, and 5 show a pilot tunnel, an upper half section, a lower half section, a blast hole, and a line drilling portion, respectively.
【０００７】
従来の穿孔発破方法によれば、まず、図２Ａに示すように、上部半断面2に発
破孔４を穿孔する。穿孔作業は、現場状況に応じてレッグドリルを使用して所定
の長さだけトンネルをあけるか、ジャンボドリルを用いてロックボルト孔や発破
孔を穿孔する。According to the conventional punching and blasting method, first, as shown in FIG. 2A, a blasting hole 4 is punched in the upper half section 2. For the drilling work, a leg drill is used to drill a predetermined length depending on the situation of the site, or a rock bolt hole or a blast hole is drilled using a jumbo drill.
【０００８】
その後、図２Ｂに示されたように、発破孔４に装薬する。ここで、発破孔４の
発破遅延順序が決定される。発破が連続的に起きるようにするための発破遅延順
序は、パイロットトンネルによる自由面効果を得るために、自由面から近い部分
から順次的に始まる。発破遅延順序は、前記パイロットトンネルに近い部分から
最外郭部分まで発破させるように決められる。そして、次の段階で、前記パイロ
ットトンネルの最外郭面ラインドリリング部分５の遅延発破順序も前記パイロッ
トトンネルと同様に底部、下部、天井部の順に決め、爆薬を装薬する。ここで、
前記ラインドリリング５の発破部分には、余掘及び発破による岩盤の弛緩領域を
考慮して精密爆薬を装薬する(図２Ｂ)。Thereafter, as shown in FIG. 2B, the blast hole 4 is charged. Here, the blast delay order of the blast holes 4 is determined. The order of blasting delays so that blasting occurs continuously starts sequentially from a portion close to the free surface in order to obtain the free surface effect by the pilot tunnel. The blast delay order is determined so as to blast from a portion near the pilot tunnel to the outermost portion. Then, in the next step, the delayed blasting order of the outermost line drilling portion 5 of the pilot tunnel is determined in the order of the bottom portion, the lower portion and the ceiling portion as in the pilot tunnel, and explosive charge is charged. here,
The blasting portion of the line drilling 5 is charged with a precision explosive in consideration of the relaxation area of the rock mass due to overburden and blasting (FIG. 2B).
【０００９】
前記装薬が完了すれば、決められた発破遅延順で発破し、発破後生成されたず
りを処理する(図２Ｃ)。その次の段階で、また前断面に対して一定の長さだけ発
破孔4を穿孔し(図２Ｄ)、前記過程を継続的に繰り返して掘削作業を行われる。When the charging is completed, blasting is performed in a predetermined blasting delay order, and the shear generated after the blasting is processed (FIG. 2C). In the next stage, the blast hole 4 is bored by a certain length with respect to the front cross section (FIG. 2D), and the above process is continuously repeated to perform excavation work.
【００１０】
前記のような工事順によりトンネルを掘削する従来の縦方向発破工法は、トン
ネル掘進方向である縦方向に装薬孔があけられてあるので、その全体長さに亘っ
て発破振動が地表面に伝達される。しかしそれは、発破源の発破圧及びエネルギ
ーを岩盤に伝達する過程で、トンネル直上部隣接地域の構造物や振動に弱い施設
に多大な被害を与える可能性が多発する問題点を持っている。In the conventional vertical blasting method for excavating a tunnel according to the above-described construction order, since a charging hole is formed in the vertical direction which is the tunnel excavation direction, blasting vibration is generated over the entire length. It is transmitted to the ground surface. However, it has a problem that in the process of transferring the blast pressure and energy of the blast source to the bedrock, it may cause a great deal of damage to the structures and vibration-sensitive facilities in the area immediately above the tunnel.
【００１１】
そして、前記縦方向穿孔発破工法は、TBMパイロットトンネル拡幅発破時、TBM
ずり搬送ずり車用レールを除去した後、縦方向のみに発破することにより、1回
の穿孔長さに制限があり、掘進長さの増大によって余掘量及び穿孔時間も多く必
要となる。また、掘削後、切羽前面に凹凸が激しいため、次の発破孔穿孔作業が
不便であり、トンネル掘進方向の発破孔穿孔ドリルの長さが制限される問題点が
ある。また、トンネル掘進作業時、TBMによりパイロットトンネルが掘削された
状態でドリルの長さほどの縦方向穿孔を継続的に行なって発破する穿孔-装薬-発
破-ずり処理過程を繰り返すべきであるので、パイロットトンネルを活用できな
くなるのみでなく、工事期間及び工事コストも高くなる問題点がある。ずり処理
方法もトンネル底に積み重なったずりをローダヘッドバケットを利用してダンプ
トラックにいちいち積み込むことによって、ずり処理時間が長くなることはもち
ろんのことであって、切羽のずりが全部除去される時までは次の工程に着手でき
ないという短所がある。And, the vertical piercing and blasting method is used when the TBM pilot tunnel widening blasting is performed.
After removing the rail for the shear transport shearing machine, the blasting is performed only in the vertical direction, so that the drilling length of one time is limited, and an increase in the excavation length requires a large amount of extra digging and a long piercing time. In addition, after the excavation, the front face of the face is highly uneven, which makes the next blast hole drilling operation inconvenient and limits the length of the blast hole drill in the tunnel advancing direction. Also, during the tunnel excavation work, it is necessary to repeat the piercing-charging-blasting-shear treatment process in which the pilot tunnel is excavated by TBM and the longitudinal drilling of the length of the drill is continuously performed and blasted. Not only will the pilot tunnel not be available, but the construction period and cost will also increase. As for the shearing method, it goes without saying that the shearing time will be longer by loading the piled piles on the bottom of the tunnel into the dump truck one by one using the loader head bucket. Until then, there is a disadvantage that the next process cannot be started.
【００１２】
このような既存のずり処理過程は、特に長大なトンネルである場合、後続車量
の支援台数及び機動性の制限によって、トンネル掘進長に対し大きな障害となっ
ている。このような問題点より、掘進長を増やせば余掘量が必然的に増大し、一
定範囲の余掘を許容して掘進長を延長してもずり量が多くなってしまい、処理時
間が延長されることでトンネル掘削のサイクルの関係で掘進長増大に制限が伴う
という問題点がある。[0012] Such an existing shearing process is a major obstacle to the tunnel excavation length due to the limitation of the number of subsequent vehicles and the mobility, especially in a long tunnel. Due to such a problem, if the excavation length is increased, the amount of excess excavation inevitably increases, and even if the excavation length is extended to allow a certain amount of excess excavation, the amount of shear increases and the processing time increases. Therefore, there is a problem in that the increase of the excavation length is limited due to the tunnel excavation cycle.
【００１３】
前記のような問題点を解消するために、韓国特許公報第98-143712号では、縦
方向及び横方向の同時発破を行なう二方向穿孔発破方法及び発破装置が提案され
た。図３Ａ及び図３Ｂは、発破孔パターンを各々示すものであって、図３Ｃは、
図３Ａ及び３Ｂの直線Ａ−Ａ及び直線Ｂ−Ｂに沿った断面を示している。図４Ａ
乃至４Ｄは、二方向穿孔発破方法の連続行程を示す流れ図である。In order to solve the above-mentioned problems, Korean Patent Publication No. 98-143712 proposes a bidirectional perforation blasting method and a blasting device that perform simultaneous blasting in the vertical and horizontal directions. 3A and 3B show blast hole patterns, and FIG. 3C shows
3A and 3B show cross sections along lines AA and BB. Figure 4A
4 to 4D are flow charts showing successive steps of the bidirectional perforation blasting method.
【００１４】
前記二方向発破工法は、図３Ａ乃至図３Ｃに示されたように、パイロットトン
ネル７の半径方向に格子状の発破孔を穿孔し、最外郭掘削断面に縦方向穿孔を行
なう発破パターンで行なわれ、前記発破孔９に付した円内の番号の通り連続的な
発破を行なうようになっている。In the two-way blasting method, as shown in FIGS. 3A to 3C, a blasting pattern in which a lattice-like blasting hole is bored in the radial direction of the pilot tunnel 7 and a vertical piercing is performed in the outermost digging section. The continuous blasting is performed as indicated by the numbers in the circle attached to the blasting hole 9.
【００１５】
４Ａに示されたように、TBMにより掘削が完了したパイロットトンネル７にお
ける縦方向に垂直である方向に横方向発破孔９を上半断面8に穿孔し、これと同
時に縦方向発破孔も最外郭部１０に穿孔する。そして、図４Ｂに示すように、前
記縦方向及び横方向発破孔に装薬した後発破を行なう。次に、発破によって発生
したずりを適当な機械装置、例えば、ローダヘッドバケット(load head bucket)
を使用して除去し(図４Ｃ)、最後に、最外郭部発破孔を再度穿孔し発破する一連
の過程を経る(図４Ｄ)。As shown in FIG. 4A, a horizontal blast hole 9 is drilled in the upper half section 8 in a direction perpendicular to the vertical direction in the pilot tunnel 7 that has been excavated by TBM, and at the same time, the vertical blast hole is drilled. Also, the outermost portion 10 is perforated. Then, as shown in FIG. 4B, after the vertical and horizontal blasting holes are charged, blasting is performed. Next, the shear generated by the blasting is treated with a suitable mechanical device, for example, a load head bucket.
(FIG. 4C), and finally, a series of processes of re-punching and blasting the outermost blast hole (FIG. 4D).
【００１６】
しかし、上記の二方向穿孔発破工法は、発破孔穿孔時間を減らすことができる
という点で効果的であり得るが、既存の工法と同じずり工程が生じ、実用性はそ
れほど大きくないという問題点がある。すなわち、既存の工法と同様に、1回掘
進長に制限があるが、余掘をある程度許容しながら掘進長を増大しても、要求さ
れるずり処理時間もまた長くなることことから全体トンネル掘削サイクルタイム
上効率が悪いという短所がある。However, the above-mentioned bidirectional perforation blasting method may be effective in that the blast hole perforation time can be reduced, but the same shearing step as the existing construction method occurs, and its practicality is not so great. There is a problem. In other words, as with the existing construction method, there is a limit to the length of excavation once, but even if the length of excavation is increased while allowing excess excavation to some extent, the required shear treatment time also becomes longer, so the entire tunnel excavation It has the disadvantage of being inefficient in terms of cycle time.
【００１７】
その上、二方向穿孔及び拡幅発破を行なうために、穿孔装置が必要であるが、
二方向穿孔発破方法では、発破パターンにより穿孔装置をTBMに設置して半径方
向ホールをトンネル下部半断面に穿孔することが困難であるために、別の穿孔装
置、例えば、ジャンボドリルなどが必要である。このために穿孔効率が落ちる。
また、ジャンボドリルもその大きさと穿孔位置のために、TBMを使用してあけて
おいたパイロットトンネルに接近することが難しい。Moreover, a punching device is required to perform bidirectional punching and widening blasting,
In the two-way blasting method, it is difficult to install the piercing device on the TBM by the blasting pattern to pierce the radial hole in the lower half section of the tunnel, so another piercing device, such as a jumbo drill, is required. is there. This reduces the drilling efficiency.
Also, due to the size and drilling position of jumbo drills, it is difficult to access the pilot tunnel that was opened using TBM.
【００１８】
小さい大きさのジャンボドリルを使用するとしてもジャンボドリルに取り付け
られたケーブル及び水供給パイプが穿孔作業時トンネルに入る必要があり、発破
過程による損傷を防止するためにそれらがトンネルの外に除去されるべきである
などの種々の問題が発生することになる。したがって、掘削時間が長くなり、穿
孔及びトンネル掘削作業を進めることが困難となる。さらに、縦方向穿孔及び発
破方法が、依然として下部半断面に用いられるので、穿孔作業時間を減らすこと
に限界がある。Even if a small size jumbo drill is used, the cables and water supply pipes attached to the jumbo drill need to enter the tunnel during drilling work, and they must be installed outside the tunnel to prevent damage due to the blasting process. Various problems such as that which should be removed will occur. Therefore, the excavation time becomes long, and it becomes difficult to proceed with the drilling and tunnel excavation work. Moreover, since the longitudinal drilling and blasting method is still used for the lower half-section, there is a limit to reducing the drilling time.
【００１９】
前述のように、縦方向穿孔発破法または二方向穿孔発破方法では、穿孔及び発
破がTBMによりトンネルを掘削した後に行なわれるので、横方向穿孔過程は、TBM
によりトンネル掘削する間のみに行なうことができる。しかし、発破過程は、ト
ンネル掘削が完了した後に行なわれなくてはならない。As described above, in the longitudinal piercing blasting method or the bidirectional piercing blasting method, since the piercing and blasting are performed after excavating the tunnel by the TBM, the transverse piercing process is performed by the TBM.
Can be done only during tunnel excavation. However, the blasting process must take place after the tunnel excavation is complete.
【００２０】
穿孔及び発破過程とトンネル掘削過程が同時に行なわれる場合、TBM掘削に要
求される装置、すなわち、電気供給ケーブル、水供給パイプ、空気供給パイプ等
は破壊され、ずり搬送用レールは拡幅発破によって埋没される。When the drilling and blasting process and the tunnel digging process are performed at the same time, the devices required for TBM digging, that is, the electric supply cable, the water supply pipe, the air supply pipe, etc., are destroyed and the rail for shear transportation is expanded and blasted. Buried by.
【００２１】
（発明の開示）
そこで、本発明は、上記従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであって、
一つの目的は、パイロットトンネル掘削時、穿孔及び発破が同時に行なわれる際
に掘削時間及び掘削コストを低減できるようにした3次元的多段階掘削方法を提
供することである。DISCLOSURE OF THE INVENTION Therefore, the present invention has been made in view of the problems of the above-mentioned conventional techniques, and
An object of the present invention is to provide a three-dimensional multi-stage drilling method that can reduce drilling time and drilling cost when drilling and blasting are simultaneously performed during pilot tunnel drilling.
【００２２】
また、本発明のその他の一つの目的は、前記方法の実行に必要な、掘削率を増
大しずり除去を效果的に行なうことのできる装置を提供することである。Further, another object of the present invention is to provide an apparatus capable of increasing the excavation rate and effectively performing the removal, which is necessary for executing the method.
【００２３】
前記本発明の目的を達成するために本発明は、トンネルボーリングマシン(TBM
)により掘削中のパイロット(pilot)トンネルの上部半断面に横方向から縦方向側
に所定角度だけ傾斜させた斜め方向の発破孔を予め穿孔しておき、前記トンネル
の最外郭掘削断面にトンネル進行方向である縦方向に所定長さだけ発破孔を穿孔
した後、装薬して拡幅発破する第１ステップと、所定距離だけ離れた位置でトン
ネル下部半断面に対して中央部を除いて縦方向発破孔を穿孔した後、装薬して発
破する第２ステップとを含むことを特徴とする３次元的多段階トンネルの掘削方
法を提供する。In order to achieve the above-mentioned object of the present invention, the present invention provides a tunnel boring machine (TBM).
), An oblique blast hole inclined at a predetermined angle from the lateral direction to the longitudinal direction is pre-drilled in the upper half section of the pilot tunnel being excavated, and the tunnel progresses to the outermost excavated section of the tunnel. The first step is to punch a blast hole for a specified length in the vertical direction, which is the direction, and then expand and blast by charging, and the vertical direction except for the central part with respect to the tunnel lower half section at a position separated by a specified distance. A second step of drilling a blast hole and then charging and blasting the hole is provided.
【００２４】
また、前記本発明の目的を達成するために本発明は、トンネル掘進方向に前進
移動しながらパイロットトンネルを掘削し、後続トレーラが備えるトンネルボー
リングマシン(TBM)本体と、前記トンネルボーリングマシン(TBM)本体の所定の位
置に設置され、トンネル掘削中にパイロットトンネルの上部半断面に半径方向で
ある横方向から掘進方向である縦方向側に所定角度だけ傾斜させて穿孔を実施す
る穿孔手段と、前記トンネルボーリングマシン(TBM)本体に設置されて、前記穿
孔手段を傾斜方向及び円周方向に回動させる第１回動手段と、前記パイロットト
ンネルの下部半断面底部に設置されて、発破時生成されるずりを積み込んで切羽
外部に搬送するためのずり処理手段と、ローダフロント部に設置されバケットを
水平方向に所定角度だけ回動させて拡幅発破時トンネル上半及び下半の狭い空間
でずりをキャリアに容易に積み込むための第２回動手段とを含むことを特徴とす
る3次元的多段階トンネルの掘削装置を提供する。Further, in order to achieve the above-mentioned object of the present invention, the present invention provides a tunnel boring machine (TBM) main body provided in a trailer for excavating a pilot tunnel while moving forward in a tunnel excavation direction, and the tunnel boring machine. (TBM) A drilling means that is installed at a predetermined position of the main body, and performs drilling by inclining the upper half section of the pilot tunnel from the lateral direction which is the radial direction to the longitudinal direction which is the excavation direction by a predetermined angle during tunnel excavation. A first rotating means installed in the main body of the tunnel boring machine (TBM) for rotating the drilling means in a tilting direction and a circumferential direction; and installed in the bottom half section bottom of the pilot tunnel to blast. Shear processing means for loading the generated shear and transporting it to the outside of the face, and a bucket installed in the front part of the loader to set the bucket horizontally A three-dimensional multi-stage tunnel excavation device including second rotating means for easily loading a carrier in a narrow space in the upper half and the lower half of the tunnel by rotating by an angle and expanding and blasting. I will provide a.
【００２５】
（発明を実施するための最良の形態）
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の３次元的多段階掘削方法による穿孔発破方法の
発破パターン図である。(Best Mode for Carrying Out the Invention) FIGS. 5A and 5B are blasting pattern diagrams of a piercing and blasting method according to the three-dimensional multi-stage drilling method of the present invention.
【００２６】
図５Ａ乃至図５Ｄを参照すれば、発破振動が発破孔の長さ方向に強く伝達され
るという事実に基づいて、トンネルボーリングマシン(TBM)でパイロットトンネ
ルを掘削時、所定長さの発破孔２２を斜線方向に予め穿孔する。すなわち、前記
発破孔は、トンネル断面において横方向から縦方向に斜めに傾いている。連発破
のために縦方向発破孔２３を最外郭トンネル部において所定の長さだけ穿孔した
後、TBM掘削面から数百メートル離れた所で第１番目の斜線方向の拡幅発破及び
縦方向拡幅発破を行う。その後、中央部分を除外した拡幅発破する区域(以後、N
ATM掘削面と記す)の下部半断面に縦方向発破孔２６を所定の深さにまた穿孔した
後、２次拡幅発破を行う。最後に、下部半断面の中央部に予め穿孔しておいた横
方向発破孔を利用して３次拡幅発破を行う。この場合、パイロットトンネル２１
０は、TBMにより掘削完了され、ずり搬送用レールは解体された状態である。し
たがって、掘削サイクルタイム及び掘削コストが低減される。Referring to FIGS. 5A to 5D, due to the fact that the blasting vibration is strongly transmitted in the length direction of the blasting hole, a tunnel boring machine (TBM) excavates a pilot tunnel of a predetermined length. The blast hole 22 is pre-punched in the diagonal direction. That is, the blast hole is obliquely inclined from the horizontal direction to the vertical direction in the tunnel cross section. After piercing the vertical blast hole 23 for a predetermined length in the outermost tunnel part for continuous blasting, the first widening blast in the diagonal direction and the vertical widening blast at a place several hundred meters away from the TBM excavation surface I do. After that, the area to be expanded and blasted excluding the central part (hereinafter N
A vertical blast hole 26 is drilled again at a predetermined depth in the lower half section of the ATM excavated surface), and then a secondary widening blast is performed. Finally, the third widening blasting is carried out by utilizing the lateral blasting hole which has been pre-drilled in the central portion of the lower half section. In this case, the pilot tunnel 21
In No. 0, excavation was completed by TBM, and the rail for shear transportation was dismantled. Therefore, excavation cycle time and excavation cost are reduced.
【００２７】
以下、添付する図６及び図７Ａ乃至図７Ｄを参照しながら本発明の3次元的多
段階掘削方法を詳細に説明する。Hereinafter, the three-dimensional multi-stage drilling method of the present invention will be described in detail with reference to the attached FIGS. 6 and 7A to 7D.
【００２８】
図６は、本発明の発破孔及びずり搬送のためのずり除去手段を示した模式図で
ある。FIG. 6 is a schematic view showing a blast hole and shear removing means for shear transportation according to the present invention.
【００２９】
まず、TBMの頭部やバックアップシステムに装着されているジャンボドリルを
利用して所定の角度及び長さの斜線方向発破孔２２を上部半断面に予め穿孔する
。次に、TBM掘削面から数百メートル離れた所で余掘を減らすために、最外郭発
破孔(line drilling hole)を最外郭面に縦方向に穿孔する。本発明のもっとも好
ましい実施例によれば、前記最外郭発破孔ｌａの長さは２〜４ｍで、図７Ａに示
すように、距離が２〜４ｍである斜め方向発破孔と一致する。この場合、点線「
ａ」で示すように、前記縦方向発破孔の長さが、前記斜め方向の発破孔の先端に
一致させるようにする(図７Ａ)。First, using a jumbo drill attached to the head of the TBM or a backup system, a diagonal blast hole 22 having a predetermined angle and length is pre-punched in the upper half section. Next, in order to reduce excess drilling at a distance of several hundred meters from the TBM excavated surface, an outermost line drilling hole is longitudinally drilled in the outermost face. According to the most preferred embodiment of the present invention, the outermost blast hole la has a length of 2 to 4 m, which corresponds to an oblique blast hole having a distance of 2 to 4 m as shown in FIG. 7A. In this case, the dotted line "
As indicated by "a", the length of the vertical blast hole is made to match the tip of the diagonal blast hole (FIG. 7A).
【００３０】
ここで、図７Ｂでのように、前記斜め方向の発破孔22の穿孔角は、発破後生成
されたずりが切羽の中央側に飛散し得る角度に決定することが好ましく、本実施
例における前記斜め方向の発破孔２２は、切羽後方に傾斜するように穿孔され、
穿孔角は、実質的に２０゜〜４０゜の中いずれか一つの角を有する。次に、図７
Ｄに示すように、縦方向穿孔発破方法により中央部を除外した下部半断面を拡幅
するための２次発破をNATM切羽から数十メートル離れた所で実施する。最後に、
発破孔を予め穿孔する横方向穿孔発破方法を利用して下部半断面の中央部を拡幅
するための3次発破を行う。Here, as shown in FIG. 7B, the piercing angle of the blast hole 22 in the oblique direction is preferably determined to be an angle at which the shear generated after blast can be scattered to the center side of the face. The diagonal blast hole 22 in the example is drilled so as to be inclined rearward of the face,
The perforation angle is substantially one of 20 ° to 40 °. Next, FIG.
As shown in D, the secondary blasting for widening the lower half section excluding the central part is carried out by a method of vertical piercing and blasting at a position tens of meters away from the NATM face. Finally,
Third blasting is performed to widen the central part of the lower half section by using the lateral piercing blasting method in which the blasting hole is pre-drilled.
【００３１】
本発明の実施例に係る1次発破のために、単一発破を行なうが、掘進長を増や
し、ずりを完全に除去するために、1次発破終了後、最外郭部に縦方向穿孔発破
法を使用して２次発破する二重発破も可能である(図７Ｃ)。しかし、この方法は
搬送されるずりの量を考慮して２次発破と同時に行なうべきである。この場合、
残っているずりが完全に除去されて掘削長さが増加することになる。For the primary blasting according to the embodiment of the present invention, a single blasting is performed, but in order to increase the excavation length and completely remove the shear, after the primary blasting is completed, the outermost portion is longitudinally extended. Double blasting is also possible with secondary blasting using the perforation blasting method (Fig. 7C). However, this method should be performed at the same time as the secondary blasting, taking into account the amount of shear that is conveyed. in this case,
The remaining shear will be completely removed and the excavation length will be increased.
【００３２】
以下では、図９Ａ乃至図９Ｃを参照しながら、くさびカプラーを利用して発破
孔の装薬を調節する本発明の発破孔穿孔に係る他の実施例を説明する。Hereinafter, referring to FIGS. 9A to 9C, another embodiment of the blast hole drilling of the present invention will be described in which a wedge coupler is used to adjust the blast hole charge.
【００３３】
前記斜め方向の発破孔２２の穿孔作業は、発破孔の長さに加えて完成されたト
ンネルのロックボルト孔２４の長さとを足した長さだけパイロットトンネル21内
で予め穿孔し、パイロットトンネルの効率性を最大化させることができる。すな
わち、パイロットトンネル21内に予め穿孔された発破/ロックボルト兼用の孔は
、まず発破孔として利用されて1次発破を行なうことに用いられ、トンネル最外
郭面に対する２次精密発破が終了した後、ロックボルト孔２４として再使用が可
能である。したがって、発破後掘削岩盤面の補強のために、別途のロックボルト
孔穿孔を実施しなくても良いので、ロックボルト孔の穿孔時間を画期的に減らし
得ることになる。この場合、前記斜め方向の発破/ロックボルト兼用の孔と縦方
向精密発破孔が交差する場合が発生し得るが、この場合には、縦方向発破孔の穿
孔時、穿孔作業で生成される水が斜め方向の発破孔に漏れるか否かを観察して確
認することができる。もし、斜め方向発破孔２２と縦方向発破孔とが交差する場
合には、縦方向発破孔を最初の孔とある程度離隔させて再穿孔することによって
前記問題を解決する。The piercing work of the blast hole 22 in the oblique direction is preliminarily pierced in the pilot tunnel 21 by a length obtained by adding the length of the blast hole and the length of the lock bolt hole 24 of the completed tunnel, The efficiency of the pilot tunnel can be maximized. That is, the hole for blasting / lock bolt pre-drilled in the pilot tunnel 21 is first used as a blasting hole to perform the primary blasting, and after the secondary precision blasting for the outermost surface of the tunnel is completed. The lock bolt hole 24 can be reused. Therefore, since it is not necessary to separately drill the rock bolt holes to reinforce the excavated rock surface after blasting, the drilling time of the rock bolt holes can be significantly reduced. In this case, the diagonal blasting / lock bolt combined hole and the vertical precision blasting hole may cross each other.In this case, when the vertical blasting hole is drilled, the water generated by the drilling work is generated. It can be confirmed by observing whether or not leaks into the blast hole in the oblique direction. If the diagonal blast hole 22 intersects with the vertical blast hole, the above problem is solved by re-perforating the vertical blast hole at a certain distance from the initial hole.
【００３４】
前記斜め方向の発破孔２２及び再外郭縦方向発破孔２３の穿孔が完了すれば、
発破後飛散されるずりを集めて外部に排出するためのずり搬送装置３１がNATM切
羽のパイロットトンネル２１の底に設置される。前記ずり搬送装置３１のキャリ
ア３３は、パイロットトンネル下部半断面内における拡幅発破断面位置を上下に
適切に調節することによって、発破時生成される爆圧及びずりから安全に保護さ
れる。When the blast holes 22 in the oblique direction and the re-outer longitudinal blast holes 23 are completed,
A shear transfer device 31 for collecting the scraps scattered after the blast and discharging them is installed at the bottom of the pilot tunnel 21 of NATM face. The carrier 33 of the shear transfer device 31 is safely protected from explosion pressure and shear generated during blasting by appropriately adjusting the widening and blasting cross-section position in the lower half section of the pilot tunnel.
【００３５】
図１４を参照すれば、レール４３２がパイロットトンネル底の両側に敷かれ、
ホイール４３３Ａがずり搬送装置の下部に取り付けられてずり搬送装置の移動を
可能にする。また、キャリア４３３には、コネクションリングが取り付けられて
ずり搬送装置の一端とずりを積み込むコンテナ４３４と持続的に連結するように
する。前記コンテナ４３４は、キャリア４３３の上部に位置してダンプトラック
に持ち上げられるようになっている。ここで、キャリア４３３の中にゴム４３５
が取り付けてあるので、コンテナ４３４の外部と接触するようになっているので
、ずりの落下飛散時引き起こされる損傷と雑音を最小化する。Referring to FIG. 14, rails 432 are laid on both sides of the bottom of the pilot tunnel,
Wheels 433A are attached to the bottom of the shear conveyor to allow movement of the shear conveyor. In addition, a connection ring is attached to the carrier 433 so that one end of the shear conveying device and the container 434 for loading the shear can be continuously connected. The container 434 is located above the carrier 433 and can be lifted by a dump truck. Here, the rubber 435 is placed in the carrier 433.
Since it is attached to the outside of the container 434, it minimizes the damage and noise caused by the falling and scattering of the shear.
【００３６】
図９Ａ乃至９Ｃを参照すれば、前記ずり搬送装置３１の設置後には、斜め方向
の発破孔２２と縦方向発破孔２３に装薬を設置するが、設計穿孔長より長く穿孔
された場合には、前記1次発破面までのみ装薬が投入されるように、前記1次発破
面側の斜め方向の発破孔位置にくさびカプラー１４００の設置と適切な長さにわ
たる砂による填塞２５を施す。この場合、前記くさびカプラー１４００は、斜め
方向の発破孔２２の直径より若干大きく製造され、片側にくさび溝４２Ａが形成
されたゴムカプラー４２と、前記ゴムカプラー４２のくさび溝４２Ａに嵌め込ま
れるくさび４３から構成される。したがって、前記くさびカプラーと砂の填塞２
５により1次発破面までのみ爆薬が信頼性をもって装薬できるのである。Referring to FIGS. 9A to 9C, after the shear transfer device 31 is installed, the blast holes 22 in the diagonal direction and the blast holes 23 in the longitudinal direction are provided with a charge, but the piercing hole is longer than the designed perforation length. In this case, the wedge coupler 1400 is installed in the blast hole position in the diagonal direction on the primary blast surface side and the filler 25 is filled with sand over an appropriate length so that the charge is injected only up to the primary blast surface. Give. In this case, the wedge coupler 1400 is manufactured to have a diameter slightly larger than the diameter of the blast hole 22 in the oblique direction, and the rubber coupler 42 is formed with a wedge groove 42A on one side, and the wedge 43 fitted into the wedge groove 42A of the rubber coupler 42. Composed of. Therefore, the wedge coupler and sand filling 2
By 5, the explosive can be charged with reliability only up to the primary blasting surface.
【００３７】
ここで、前記斜め方向の発破孔に投入される装薬長さを調節するためのくさび
カプラー１４００の構造は図９Ｃに示した。Here, the structure of the wedge coupler 1400 for adjusting the length of the charge charged into the oblique blast hole is shown in FIG. 9C.
【００３８】
まず、前記斜め方向の発破孔２２の形成後、孔入口にゴムカプラー４２を嵌め
込んだ後、外周面に長さを測ることができる目盛り４６が表示された中空管４４
で前記斜め方向の発破孔２２に穿孔長設計にあわせて押込む。そして、くさび押
棒４５を利用して前記くさび４３を中空管４４を介してゴムカプラー４２に嵌め
込んで挿入することによって、前記1次発破面の穿孔長までのみ装薬が投入でき
るようになるのである。First, after forming the blast hole 22 in the oblique direction, after inserting the rubber coupler 42 into the hole inlet, a hollow tube 44 having a scale 46 on its outer peripheral surface for measuring the length is displayed.
Then, it is pushed into the blast hole 22 in the oblique direction according to the design of the piercing length. Then, by using the wedge push rod 45 to insert the wedge 43 into the rubber coupler 42 through the hollow tube 44, the charge can be charged only up to the perforation length of the primary blast surface. Of.
【００３９】
このような実施例は、斜め方向の穿孔長が設計より長く穿孔されても、前記く
さびカプラーで装薬穿孔長を調節できるので、精密な施工が可能となる。In such an embodiment, even if the perforation length in the oblique direction is longer than the design, since the charging perforation length can be adjusted by the wedge coupler, precise construction can be performed.
【００４０】
前記斜め方向の発破孔２２と縦方向発破孔２３に装薬が完了すれば、1次発破
及び完成発破を併用して実施する(図７Ｂ)。When the charging is completed in the oblique blasting holes 22 and the vertical blasting holes 23, the primary blasting and the complete blasting are performed together (FIG. 7B).
【００４１】
この場合、切羽後方に傾斜するように穿孔された斜め方向の発破孔に爆薬が装
薬されているために、前記１次発破及び完成発破過程で生成されたずりは、NATM
切羽の中央部に飛散することになり、前記NATM切羽のパイロットトンネル底に設
置されたキャリア３３上のコンテナ３４に発破されたずりが效率的に積み込まれ
ることになるのである(図１１Ｃ)。このようにずりが積み込まれた前記キャリア
３３は、切羽後方に迅速に牽引されることによって、次の作業空間を確保し得る
ことになり、後方に牽引されたキャリア３３のコンテナ３４は、ダンプトラック
に積載されることによって、容易にずりを処理することができるのである(図１
１Ｄ)。一方、前記1次発破によって生成されたずりの中キャリアに落下されない
残りのずりは、ローダを利用してコンテナ３４に積み込まれる。In this case, since the explosive is charged in the oblique blast hole that is formed so as to be inclined rearward of the face, the shear generated in the primary blasting and the completion blasting is NATM.
The scatter will be scattered in the center of the face, and the blasted shavings will be efficiently loaded into the container 34 on the carrier 33 installed on the bottom of the pilot tunnel of the NATM face (FIG. 11C). The carrier 33 thus loaded with the slides can be secured to the next working space by being quickly towed to the rear of the face, so that the container 34 of the carrier 33 towed to the rear is a dump truck. It is possible to easily handle the shear by loading it on the board (Fig. 1
1D). On the other hand, the remaining shear generated by the primary blasting and not dropped into the carrier inside the shear is loaded into the container 34 using a loader.
【００４２】
1次発破及び完成発破を実施した後、NATM切羽の数十メートル後方でトンネル
下部半断面に対して中央部を除外した縦方向穿孔を実施して、２次発破を行う。After performing the primary blasting and the complete blasting, the secondary blasting is performed by performing longitudinal drilling excluding the central portion on the lower half section of the tunnel several tens of meters behind the NATM face.
【００４３】
２次発破時発生するずりは、1次発破時と同様に、キャリア上のコンテナに積
み込んで処理できる。また、前記１段階発破と２段階発破は同時に実行可能で、
こういう場合換気等後続作業時間が短縮できる。The shear generated during the secondary blasting can be loaded into the container on the carrier and treated as in the case of the primary blasting. Also, the 1st-stage blast and the 2nd-stage blast can be executed simultaneously,
In such cases, subsequent work time such as ventilation can be shortened.
【００４４】
一方、発破を行なう過程で、図８Ａに示すように、長大なトンネルでは、１〜
２ｋｍに一箇所ずつパイロットトンネル下部にデッキプレートを設置し、その上
にずり車または機関車が相互交行できるように、２個のレールトラックから構成
されるレールスイッチ８９０を設置している。しかし、本発明の工法では、図８
Ｂ及び８Ｃに示すように、第１、第２段階の拡幅発破を行なった後、残存するト
ンネルの下部半断面の中央部上面と掘削されたトンネルの下部半断面の両側をデ
ッキプレート８７０で連結し、その両端に支持台(support)８８０を設けた後、
前記デッキプレート上に相互交差する３個のレールトラックを設置して、前記ず
り車及びキャリアを迅速に牽引できるようにしている。また、前記２次発破時発
生するずりを前記キャリアに積み込むことができるように、トンネル下部半断面
の両側の狭い空間で回転可能にローダバケットが水平回動装置で設置され、キャ
リアへのずりの積み込みを容易にする。On the other hand, in the process of blasting, as shown in FIG.
A deck plate is installed in the lower part of the pilot tunnel every 2 km, and a rail switch 890 composed of two rail tracks is installed on the deck plate so that the slide cars or the locomotives can cross each other. However, in the construction method of the present invention, as shown in FIG.
As shown in B and 8C, after performing the widening and blasting in the first and second stages, the upper surface of the central part of the lower half section of the remaining tunnel and both sides of the lower half section of the excavated tunnel are connected by the deck plate 870. After installing support 880 on both ends,
Three rail tracks intersecting with each other are installed on the deck plate so that the sheave and the carrier can be quickly towed. In addition, a loader bucket is installed by a horizontal rotation device so as to be rotatable in narrow spaces on both sides of a lower half section of the tunnel so that the shear generated at the time of the secondary blast can be loaded in the carrier. Facilitates loading.
【００４５】
また、図８Ｄに示すように、ジャンボドリル及びローダ等トンネル装備がトン
ネル上半分と下半分を容易に移動できるように、高さ及び角度が可変されるはし
ご８５０を設置することができる。この場合には、中央部にヒンジ８０４を装着
して、三つの第１乃至第３デッキプレート８０１乃至８０３が回動可能に連結し
、中央部側の第２デッキプレート８０２には、二つの支持ビーム（beam）８０５
を設置するが、高さの調節ボルト８０６を用いてデッキ８０１乃至８０３の高さ
を調節できるようにした。Also, as shown in FIG. 8D, a ladder 850 having a variable height and angle can be installed so that a tunnel equipment such as a jumbo drill and a loader can easily move between the upper half and the lower half of the tunnel. . In this case, a hinge 804 is attached to the central part to rotatably connect the three first to third deck plates 801 to 803, and the second deck plate 802 on the central part side has two supporting members. Beam 805
The height of the decks 801 to 803 can be adjusted by using the height adjusting bolt 806.
【００４６】
前記第２デッキプレート８０２の両側の下段部は、水平ビーム８０７を媒介に
して連結されており、前記水平ビーム８０７の両端の下部には車輪８０８を設置
して作業条件に応じて適切に移動させることができるようにしている。また、前
記第３デッキプレート８０３は、ワイヤー８０９とヒンジ８０４を介して上昇及
び下降する。The lower portions of both sides of the second deck plate 802 are connected through a horizontal beam 807, and wheels 808 are installed below both ends of the horizontal beam 807 to suit the working conditions. To be able to move. Also, the third deck plate 803 moves up and down via the wire 809 and the hinge 804.
【００４７】
一方、トンネルの下部半断面に対しては、レールが敷設されている中央部は、
発破を施行できないが、前記トンネル下部半断面の中央部を除く下部両側に対し
ては、レールまたはTBM掘削に必要な各種の機器設備(電気ケーブル、空気または
水供給管、換気ダクト等)が発破によって損傷されない限り、発破可能である。On the other hand, for the lower half section of the tunnel, the central part where the rail is laid is
Although blasting cannot be performed, rails or various equipment (electrical cables, air or water supply pipes, ventilation ducts, etc.) necessary for excavating TBM are blasted on both sides of the lower part of the tunnel except the central part. Can be blasted unless damaged by.
【００４８】
すなわち、前記1次拡幅発破と同時に、NATM切羽から数十メートル後方でトン
ネル下部半断面に２次発破が実施可能であり、TBMによりパイロットトンネルを
掘削して予め穿孔する過程を完了した後、横方向穿孔発破方法を使用して3次発
破を行なうことが可能である。That is, at the same time as the primary widening blasting, a secondary blasting can be performed in the lower half section of the tunnel several tens of meters behind the NATM face, and the process of excavating the pilot tunnel by the TBM and pre-drilling is completed. Later, it is possible to perform a third blast using the lateral perforation blast method.
【００４９】
ここで、図５Ａ乃至５Ｄに示すように、２次縦方向発破の遂行は、前記レール
またはTBM掘削に必要な各種の機器設備などを発破から安全に保護するために、
トンネル下部半断面の中央部と両側との垂直境界面に対して精密発破(smooth bl
asting)を行う。この場合、生成されるずりは、１次拡幅発破時と同様の方法で
除去される。前記ずり処理作業は、1次拡幅発破後、ロックボルト及びスチール
リブ(steel rib)設置などの切羽の安定化作業中に実施することによって、トン
ネルの掘削サイクルタイムを最大限に短縮できる。３次横方向発破の遂行は、第
３、第２次発破が完了した後、残っているトンネルの下部半断面の中央部に対す
る横方向発破孔穿孔は、穿孔装備の遊休時間などを利用して事前に時折施行し、
パイロットトンネルTBM掘削完了後、レールが除去され次第に発破できる。Here, as shown in FIGS. 5A to 5D, in order to perform secondary blasting in order to safely protect the rail or various equipments required for TBM excavation from blasting,
Precision blast (smooth bl) to the vertical boundary between the center and both sides of the lower half section of the tunnel
asting). In this case, the generated shear is removed by the same method as in the primary widening blasting. By performing the shearing work during the stabilization work of the face such as the installation of the lock bolt and the steel rib after the primary widening and blasting, the tunnel excavation cycle time can be shortened to the maximum. After completing the 3rd and 2nd blasting, the 3rd lateral blasting should be performed by using the idle time of the piercing equipment to drill the lateral blasting hole in the center of the lower half section of the remaining tunnel. Occasionally enforced in advance,
Pilot tunnel TBM can be blasted as soon as the rail is removed after excavation.
【００５０】
以下では、３次元的多段階穿孔、発破遂行時併行するずり搬送状態を図９及び
図１０Ａ乃至１０Ｆを参照しながら詳細に説明する。Hereinafter, the three-dimensional multi-stage perforation and the shearing / conveying state concurrently performed during blasting will be described in detail with reference to FIGS. 9 and 10A to 10F.
【００５１】
図１０Ａ乃至１０Ｇは、本発明による３次元的多段階穿孔発破時に発生するず
りの搬送模式図であって、ずり車２８、キャリア２７、２８及び機関車５００を
利用して、TBM掘削時や拡幅発破時ずりを搬送する状態図である。すなわち、パ
イロットトンネルの下部に架設されたレールを媒介にして移動するずり車２８に
、TBM掘削時生成されるずりを積み込んで、機関車５００で牽引して外部に搬送
する。FIGS. 10A to 10G are schematic diagrams of the transport of the shear generated at the time of blasting the three-dimensional multi-stage drilling according to the present invention, using the shear wheel 28, the carriers 27, 28 and the locomotive 500 to perform TBM excavation. It is a state diagram which conveys time and the shear at the time of widening blasting. That is, the shear generated during the TBM excavation is loaded on the shear wheel 28 that moves through a rail installed under the pilot tunnel, and is pulled by the locomotive 500 to be transported to the outside.
【００５２】
ずりは、ずり車２８に積み込まれてレールに沿って移動することになり、機関
車５００は、前記ずり車２８またはキャリア２７、２３をトンネルの外部に牽引
する。The shear is loaded on the shear wheel 28 and moves along the rail, and the locomotive 500 pulls the shear wheel 28 or the carriers 27, 23 to the outside of the tunnel.
【００５３】
TBMによるパイロットトンネルの掘削時発生したずりは、ベルトコンベアによ
って搬送されてずり車に積み込まれる。そうした後、ずり車は機関車５００によ
りトンネル外部に牽引されることになる。The shear generated when excavating the pilot tunnel by the TBM is conveyed by the belt conveyor and loaded on the shear vehicle. After that, the sheave will be towed out of the tunnel by the locomotive 500.
【００５４】
一次発破により生成されたずりの大部分は、キャリア３３上のコンテナ３４に
集められ、一部切羽の底に飛散されるずりは、ローダバケットによりコンテナに
積み込まれることになる。そして、前記ずり車２８を牽引した機関車５００で前
記キャリア３３を牽引して外部に搬送することになる。Most of the slush produced by the primary blasting is collected in the container 34 on the carrier 33, and the slush partially scattered on the bottom of the face is loaded into the container by the loader bucket. Then, the locomotive 500 pulling the sheave 28 pulls the carrier 33 and conveys it to the outside.
【００５５】
次に、前記２次発破実施後、生成されたずりは、ローダバケットにより前記底
キャリア２７またはキャリア３３に積み込んだ後、機関車５００の牽引によって
切羽の後方に迅速に搬送させる。このように、1次、２次に亘る発破後、一つの
機関車を利用してキャリアに積み込まれたずりを切羽の後方に迅速に移動させる
ことによって、次の穿孔作業に必要な作業空間を早期に確保して、トンネル掘削
のサイクルタイムを短縮できるようになる。Next, after the secondary blasting is performed, the generated shear is loaded on the bottom carrier 27 or the carrier 33 by a loader bucket, and then quickly transported by the locomotive 500 to the rear of the face. In this way, after blasting for the first and second times, by using one locomotive to quickly move the shear loaded on the carrier to the rear of the face, the working space necessary for the next drilling work is created. It can be secured early and the tunnel excavation cycle time can be shortened.
【００５６】
一方、作業時間の短縮のために、前記1次、２次発破を同時に施行する場合に
は、キャリア３３と底キャリア２７に各々ずりを積み込んだ後、機関車５００で
迅速に後方に搬送する。On the other hand, in order to reduce the working time, when the first and second blasting operations are performed at the same time, after loading the slides on the carrier 33 and the bottom carrier 27 respectively, the locomotive 500 quickly moves backward. Transport.
【００５７】
前記トンネル掘削装置は、図１１Ａに示すように、大きく前進移動しながらパ
イロットトンネルの掘進作業を行なうTBM本体１００と、TBM後続トレーラ１０１
とTBM後続設備１０２とに分けられ、前記TBM後続トレーラ１０１の所定位置に設
置されてパイロットトンネルの上部半断面に所定角度だけ傾斜方向に発破孔を穿
孔するジャンボドリル２００と、前記TBM後続トレーラ１０１に搭載されてジャ
ンボドリル２００を円周方向に回動させ、また前記円周方向から掘進方向側に所
定角度だけ傾斜するように回動させる回動ユニット３００と、トンネル上部半断
面の拡幅発破実施後、飛散するずりを積み込んで搬送できるように、前記パイロ
ットトンネル下半部空間に設置されたずり搬送装置、及びローダのフロント部分
に設置され、バケットを水平方向に所定角度だけ回動させて拡幅発破時トンネル
上半及び下半の狭い空間でずりをキャリアに積み込むためのバケット回動手段と
、前記パイロットトンネル内で移動しながらずりが積み込まれたずり車及びずり
処理装置を切羽の後方に牽引するための手段５００と、トンネル上、下半拡幅発
破を行なう時、穿孔及びずり処理装備などが前記上、下半切羽を円滑に移動でき
るように、高さ及び角度が可変されるはしごと、第１、第２段階の拡幅発破を行
なった後残存するトンネルの下部半断面の中央部の上段と掘削されたトンネルの
下部半断面の両側を連結して、その上にレールを追加的に設置することができる
ようにすることによって、レール上で移動するずり車及びキャリアの円滑な疎通
と運行時間を短縮させるためのデッキ８７０、及びレールスイッチ８９０とから
大きく構成される。As shown in FIG. 11A, the tunnel excavating device includes a TBM main body 100 that performs a pilot tunnel excavation work while moving a large amount forward, and a TBM subsequent trailer 101.
A TBM trailer 101, and a TBM trailer 101, which is installed at a predetermined position of the TBM trailer 101 and forms a blast hole in a tilted direction at a predetermined angle in an upper half cross section of the pilot tunnel, and the TBM trailer 101. A rotating unit 300 mounted on the vehicle for rotating the jumbo drill 200 in the circumferential direction and inclining the jumbo drill 200 so as to incline at a predetermined angle from the circumferential direction toward the excavation direction, and expanding and blasting the upper half section of the tunnel. After that, it is installed in the front part of the load transfer device and the loader installed in the lower half space of the pilot tunnel so that the scattered dust can be loaded and transferred, and the bucket is rotated horizontally by a predetermined angle to widen it. Bucket rotating means for loading a carrier in a narrow space in the upper and lower halves of the tunnel during blasting, and the pilot tunnel Means 500 for pulling the sheave and shear processing device loaded with the shear while moving in the rear of the face, and on the tunnel, when performing lower half widening blasting, the drilling and shear processing equipment, etc. The height and angle of the ladder are variable so that the lower half face can be moved smoothly. Excavated with the upper part of the middle part of the lower half section of the tunnel that remains after the widening and blasting in the first and second stages. By connecting both sides of the lower half section of the tunnel and enabling additional rails to be installed on it, smooth communication and reduction of operation time of the sheave and carrier moving on the rail The deck 870 and the rail switch 890 are configured to be large.
【００５８】
ここで、前記TBM本体１００は、図１１Ａ乃至図１１Ｃに示すように、以下の
ような公知の構成を含む。高速に回転して岩石を粉砕するための多数のカッタ１
１２と、前記カッタ１１２により発生したずり(muck)を後方に排出させるための
複数のバケット(bucket)が備えられ、ヘッドジャケット１１６により取り囲まれ
たヘッド１１０と、前記ヘッド１１０の後方に装着され、ヘッド１１０を前進さ
せるための油圧シリンダー１２２と前記ヘッド１１０に回転力を提供する駆動ユ
ニットが備わった内側ケリー(inner kelly)１２０と、前記内側ケリー１２０の
外周部に装着され、図１３に示すように、パイロットトンネルの壁面に向けて設
置された複数の固定パッド１３２と前記各固定パッド１３２をパイロットトンネ
ルの放射方向に移動させるための複数のパッドシリンダー１３４を備え、パイロ
ットトンネルの掘進作業時前記ヘッド１１０を支持する外側ケリー(outer kelly
)１３０と、前記ヘッドのバケットに積み込まれたずりをTBM本体１１０から後続
トレーラ１０１の後方側に搬送するためのベルトコンベア１４１及び補助コンベ
ア１４２を備える。Here, as shown in FIGS. 11A to 11C, the TBM main body 100 includes the following known configurations. Numerous cutters for spinning at high speed to crush rocks 1
12, a plurality of buckets for discharging the muck generated by the cutter 112 to the rear, a head 110 surrounded by a head jacket 116, and mounted on the rear of the head 110, An inner kelly 120 having a hydraulic cylinder 122 for moving the head 110 forward and a driving unit for providing the head 110 with a rotational force, and an inner kelly 120 mounted on the outer periphery of the inner kelly 120, as shown in FIG. And a plurality of fixed pads 132 installed toward the wall surface of the pilot tunnel and a plurality of pad cylinders 134 for moving the fixed pads 132 in the radial direction of the pilot tunnel. 110 outer kelly
) 130, and a belt conveyor 141 and an auxiliary conveyor 142 for conveying the shed loaded in the bucket of the head from the TBM main body 110 to the rear side of the trailer 101.
【００５９】
TBM後続トレーラ１０１のプラットホーム位置１０３に装着された前記ジャン
ボドリル２００は、図１２Ａに示すように、発破孔及びロックボルト孔の穿孔作
業を行なうドリル２１０と、前記ドリル２１０を駆動させるためのドリフター(d
rifter)２２０と、前記ドリフター２２０を長さ方向に前後移送させるためのフ
ィードシリンダー２３０とを備える。前記フィードシリンダー２３０は、トンネ
ル掘削断面の所望の穿孔長さだけドリルの移送長さを制御するように、外部制御
部(図示せず)により制御される。As shown in FIG. 12A, the jumbo drill 200 mounted on the platform position 103 of the TBM trailer 101 includes a drill 210 for drilling a blast hole and a rock bolt hole, and a drill 210 for driving the drill 210. The drifter (d
rifter) 220 and a feed cylinder 230 for moving the drifter 220 back and forth in the longitudinal direction. The feed cylinder 230 is controlled by an external controller (not shown) so as to control the transport length of the drill by a desired drilling length of the tunnel excavation cross section.
【００６０】
本実施例における前記ジャンボドリル２００は、ベルトコンベア１４１に干渉
されない範囲内で後続トレーラ１０１のプラットホーム１０３の位置に設置され
た例で示してある。ここで、前記ジャンボドリル２００の位置がTBM本体１００
との所定距離だけ余裕があるのは、ジャンボドリル作業に必要な所要の空間を確
保するためである。しかし、このような実施例に必ずしも限定されることなく、
作業条件に応じて、TBM本体の内側ケリー１２０や、TBM本体１００のメインビー
ム上に装着することもできる。The jumbo drill 200 in this embodiment is shown as an example installed at the position of the platform 103 of the trailer 101 within a range where it is not interfered with by the belt conveyor 141. Here, the position of the jumbo drill 200 is the TBM body 100.
The reason that there is a certain distance between and is to secure the necessary space necessary for the jumbo drill work. However, without being limited to such an embodiment,
It can be mounted on the inner kelly 120 of the TBM main body or on the main beam of the TBM main body 100 according to the working conditions.
【００６１】
以下、前記したように構成された本発明に係るトンネル掘削装置の作用状態に
ついて添付する図１２Ａ乃至１２Ｃを参照しながら説明する。Hereinafter, an operation state of the tunnel excavation device according to the present invention configured as described above will be described with reference to the attached FIGS. 12A to 12C.
【００６２】
前記TBM本体のヘッド１１０が内側ケリー１２０の油圧シリンダー１２２から
提供される力により前進移動しつつ、また駆動ユニットから提供される動力によ
りヘッドのカッタが回転してパイロットトンネルを掘削する。前記掘削過程で生
成されるずりは、ベルトコンベア１４１によりTBM後続設備１０２に搬送され、
ずり車は、機関車５００により牽引されてトンネル外部に移送される。The head 110 of the TBM body moves forward by the force provided by the hydraulic cylinder 122 of the inner kelly 120, and the cutter of the head rotates by the power provided by the driving unit to excavate the pilot tunnel. The shear generated in the excavation process is conveyed to the TBM subsequent equipment 102 by the belt conveyor 141,
The sheave is towed by the locomotive 500 and transferred to the outside of the tunnel.
【００６３】
前記TBM本体１００がパイロットトンネルを掘削する間に、前記後続トレーラ
１０１のプラットホーム１０３に装着されたジャンボドリル２００が駆動してパ
イロットトンネルの上部半断面に斜め方向の発破孔を精密に事前穿孔する。この
場合、岩盤状態に応じてロックボルト孔を発破孔と同時に穿孔する、または別に
穿孔することも可能である。While the TBM body 100 is excavating the pilot tunnel, the jumbo drill 200 mounted on the platform 103 of the trailer 101 is driven to precisely pre-create an oblique blast hole in the upper half section of the pilot tunnel. Pierce. In this case, the rock bolt hole may be drilled at the same time as the blast hole or separately depending on the rock condition.
【００６４】
前記回動ユニット３００は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、その内側に
パイロットトンネルの中心軸と平行な中心軸を有し、二つのジャンボドリルに備
わったフィーダを各々円周方向に回動させるロータリーフレーム３２０上の回転
ギアと、前記ジャンボドリルのフィーダが各々個別的に回転できるように、回転
ギアを所定の角度範囲、好ましくは、−９０゜〜＋９０゜の間で回転させる第1
モータ３３０と、前記ロータリーフレーム３２０の前面両側に装着されて前記ジ
ャンボドリル２００を傾斜方向に回動可能にするブラケットユニット３４０と、
前記ブラケットユニット３４０に装着されて所定角度だけ傾斜方向の回動力を提
供するステップ電動機３５０から構成される。As shown in FIGS. 12A and 12B, the rotating unit 300 has a central axis parallel to the central axis of the pilot tunnel, and the feeders provided in the two jumbo drills are arranged in the circumferential direction. The rotary gear is rotated within a predetermined angle range, preferably between -90 ° and + 90 ° so that the rotary gear on the rotary frame 320 and the feeder of the jumbo drill can be individually rotated. First
A motor 330, and bracket units 340 mounted on both sides of the front surface of the rotary frame 320 to allow the jumbo drill 200 to rotate in an inclination direction.
The stepping motor 350 is attached to the bracket unit 340 and provides a turning force in a tilt direction by a predetermined angle.
【００６５】
また、本実施例で、前記ブラケットユニット１２００は、図１２Ｂに示すよう
に、中央に溝部が形成された「凹」形状を有するが、前記凹溝の両側面に長さ方
向に貫通された貫通ホール３４１Ａが形成され、前記ロータリーシャフト３２０
にボルト等の固定具を介して締結されるブラケット３４１と、前記ブラケット３
４１の貫通ホール３４１Ａに備わったベアリング３４６と、前記ブラケット３４
１の溝内部に貫通するステップ電動機３５０の軸に備わった外接ギア３４２と、
その片側が前記ジャンボドリル２００の下部に固定されるように、その上部両面
に延長片３４５が備えられ、内部に前記外接ギア３４２と噛合するための内接ギ
ア３４４が形成されたリングギア板３４３から構成される。In addition, in the present embodiment, the bracket unit 1200 has a “concave” shape with a groove formed in the center as shown in FIG. 12B, but the bracket unit 1200 penetrates both sides of the groove in the length direction. Through hole 341A is formed, and the rotary shaft 320
A bracket 341 that is fastened to the bracket via a fixture such as a bolt, and the bracket 3
41, the bearing 346 provided in the through hole 341A, and the bracket 34
An external gear 342 provided on the shaft of the step electric motor 350 penetrating the inside of the groove 1;
A ring gear plate 343 is provided with extension pieces 345 on both upper surfaces thereof so that one side thereof is fixed to the lower portion of the jumbo drill 200, and an internal gear 344 for meshing with the external gear 342 is formed therein. Composed of.
【００６６】
上記したように構成された回動ユニット３００及びブラケットユニット１３０
０により前記第1モータ３３０の動力を各々伝達されたロータリーフレーム３２
０上の回転ギアが回転することによって、ジャンボドリル２００の穿孔方位角が
合わせられ、前記ステップ電動機３５０が制御された角度だけ回転力を提供する
ことによって、その軸に固定された外接ギア３４２と内接ギア３４４を介して斜
め方向の発破孔が穿孔される。この場合、前記ステップ電動機３５０の駆動によ
り傾くリングギア板３４３の傾斜範囲は、約２０゜〜４０゜程度が好ましい。そ
して、ドリフター２２０とフィードシリンダー２３０の駆動によりドリルがトン
ネル半断面を斜め方向に穿孔するのである。The rotation unit 300 and the bracket unit 130 configured as described above
The rotary frame 32 to which the power of the first motor 330 is transmitted by 0
The rotation of the rotary gear on the zero position aligns the drilling azimuth angle of the jumbo drill 200, and the stepping motor 350 provides the rotational force by a controlled angle, so that the external gear 342 fixed to the shaft of the external gear 342 is rotated. A blast hole is formed in an oblique direction through the internal gear 344. In this case, the inclination range of the ring gear plate 343 which is inclined by the driving of the step motor 350 is preferably about 20 ° to 40 °. Then, by driving the drifter 220 and the feed cylinder 230, the drill pierces the half section of the tunnel in an oblique direction.
【００６７】
前記ずり搬送装置４００は、図１３及び図１４に示すように、パイロットトン
ネルの切羽底面の両側に設置されたレール４３２と、前記レール４３２上で移動
できるように、その下部にホイール４３３Ａが備えられ、その後側面に連続して
連結できるコネクションリングが備わったキャリア４３３と、ずりを積み込むで
きる空間部を有し、前記キャリア４３３の上部に設けられ、ダンプトラックに積
載可能なコンテナ４３４と、前記キャリア４３３の内面に備えられ前記コンテナ
４３４に落下するずりの衝撃と騷音を減少させるためのゴム板４３５と、前記キ
ャリア４３３に連結されるホイール４３３Ａの軸に設けられずりの落下による衝
撃を減少させるためのスプリングとから構成される。ここで、前記キャリア４３
３とコンテナ４３４は、それらの側面の高さがパイロットトンネルの中央水平軸
より若干低く形成されてずり搬送容量を大きくした構造になっている。As shown in FIGS. 13 and 14, the shear transfer device 400 includes rails 432 installed on both sides of a bottom face of a pilot tunnel, and a wheel 433 A at a lower portion thereof so as to be movable on the rails 432. A carrier 433 provided with a connection ring that can be continuously connected to the side surface of the carrier 433, and a container 434 that has a space portion for loading a slide and is provided on the carrier 433 and that can be loaded on a dump truck. A rubber plate 435 provided on the inner surface of the carrier 433 to reduce the impact and noise of shear falling on the container 434, and the impact of the shear drop provided on the shaft of the wheel 433A connected to the carrier 433, It is composed of a spring for reducing. Here, the carrier 43
3 and the container 434 are formed such that the height of their side surfaces is slightly lower than the central horizontal axis of the pilot tunnel and the shear transfer capacity is increased.
【００６８】
一方、キャリアと底キャリアは、ずり搬送量とトンネル拡幅発破断面位置によ
って区別できるが、拡幅発破断面の高さよりキャリアの高さが高ければ、ずりの
収容量は増大し得るが、その高さ故にキャリアが発破から保護されず、損傷され
得るので、拡幅発破断面位置に応じてキャリアの高さは適切に調整されるべきで
ある。On the other hand, the carrier and the bottom carrier can be distinguished by the shear transfer amount and the tunnel widening and blasting cross-section position. If the height of the carrier is higher than the height of the widening and blasting cross section, the storage amount of the shear can be increased. The height of the carrier is not protected from blasting and may be damaged, so the height of the carrier should be adjusted appropriately according to the position of the widened blasting cross section.
【００６９】
上記のように構成されたずり搬送装置400は、機関車500により移動される。す
なわち、機関車一台でずり車及びキャリアを移動させることによって、装備稼動
効率を増大させることができるのである。The shear transfer device 400 configured as described above is moved by the locomotive 500. That is, it is possible to increase the equipment operation efficiency by moving the shear wheel and the carrier with one locomotive.
【００７０】
上記のように、斜め方向の発破孔穿孔が完了すれば、トンネル最外郭面に所定
長さだけ縦方向穿孔を実施した後、前記発破孔に爆薬を装薬し、トンネルの上部
半断面に1次拡幅発破を実施する。発破作業により発生したずりは、切羽の中央
部に集められてキャリア及びコンテナ４３４上に積み込まれて機関車５００で牽
引して切羽の後方へ移送される。As described above, when the blast hole drilling in the oblique direction is completed, the outermost surface of the tunnel is longitudinally drilled for a predetermined length, and then the blast hole is charged with explosive, and the upper half of the tunnel is filled. The primary widening blast is performed on the cross section. The shear generated by the blasting work is collected in the central portion of the face and is loaded on the carrier and the container 434, towed by the locomotive 500 and transferred to the rear of the face.
【００７１】
一方、発破過程で生成されるずりによる附属設備の損傷、破損を防止する必要
があり、そこで本実施例では、図１４に示すように、パイロットトンネルの下部
空間に前記TBM機器設備６０１で示す電気ケーブル、空気及び水供給管などを設
置することによって、パイロットトンネル掘削と共に穿孔発破作業の安定性と迅
速性を図ることを可能とする。このようにパイロットトンネル上部と下部は、本
発明に係るトンネル掘削方法を具現するために、適切に活用される。前記パイロ
ットトンネル上部半断面は、斜め方向の発破孔の1次発破で活用され、下部半断
面は、２次及び３次発破に、そしてパイロットトンネルの下部半断面に位置した
キャリアは、附属設備を防護することに活用されることによって、パイロットト
ンネルの効用性を最大にすることができるのである。On the other hand, it is necessary to prevent the damage and breakage of the auxiliary equipment due to the shear generated in the blasting process. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 14, the TBM equipment 601 is installed in the lower space of the pilot tunnel. By installing the electric cables, air and water supply pipes, etc. shown in Fig. 2, it is possible to achieve stability and speed of drilling and blasting work as well as pilot tunnel excavation. As described above, the upper part and the lower part of the pilot tunnel are appropriately utilized to implement the tunnel excavation method according to the present invention. The upper half section of the pilot tunnel is utilized for the primary blasting of diagonal blasting holes, the lower half section is for secondary and tertiary blasting, and the carrier located in the lower half section of the pilot tunnel is equipped with attached equipment. When used for protection, the utility of the pilot tunnel can be maximized.
【００７２】
図１５は、本発明の３次元的多段階掘削方法で用いられる換気ダクトシステム
の構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram of a ventilation duct system used in the three-dimensional multi-stage excavation method of the present invention.
【００７３】
前記換気ダクト６００が、パイロットトンネルの上断面や、側断面に長手方向
に設置できる。本実施例では、TBM掘削時、換気用に設置された換気ダクト６０
０をそのまま使用するが、拡大発破が適用される区間では、前記切羽の後方の任
意の地点でメインダクト６０２を切羽後方側のダクト６０３から分離した後、拡
大発破を実施する。前記換気ダクト６００は、所定の長さごとにジッパー７００
とハンガー(hanger)７０１を持つ、容易な脱着構造になっているので、拡大発破
区間で全然障害にならないし、TBMトンネル掘削再開時には、切羽後方側のダク
トをメインダクトと再び連結して換気を実施できるので、トンネル内部をきれい
に維持できる。TBM掘削時掘削過程で発生した塵挨は、前記メインダクト６０２
とNATM掘削面の後方に位置したダクト６０３を再連結させる事で換気できる。The ventilation duct 600 may be installed longitudinally on the upper cross section or the side cross section of the pilot tunnel. In this embodiment, a ventilation duct 60 installed for ventilation during TBM excavation.
Although 0 is used as it is, in the section to which the expanded blasting is applied, the main duct 602 is separated from the duct 603 on the rear side of the cutting face at an arbitrary point behind the face, and then the expanded blasting is performed. The ventilation duct 600 has a zipper 700 for each predetermined length.
Since it has an easy removable structure with a hanger 701, there is no obstacle in the expanded blasting section, and when reopening the TBM tunnel, the duct on the back face of the face is reconnected to the main duct for ventilation. Since it can be implemented, the inside of the tunnel can be kept clean. Dust generated during the TBM excavation process is generated in the main duct 602.
Ventilation is possible by reconnecting the duct 603 located behind the NATM excavation surface.
【００７４】
NATM掘削面の後方に位置したダクト６０３は、NATM掘削面の換気に用いられる
こともでき、またTBM掘削の換気にも使用可能である。このようにTBM用換気ダク
ト６００が、拡幅発破用に転換されるので、ダクトの利用効率を高めることがで
きる。また、作業条件に応じてNATM拡幅発破用及びTBM用換気ダクトは、並列に
設置することもできる。この場合には、２個の換気ダクトを利用することによっ
て、発破や穿孔作業により発生した塵などのような汚染物質をパイロットトンネ
ルの外部に信頼性もって迅速に排出できるようになる。The duct 603 located behind the NATM excavation surface can also be used for ventilation of the NATM excavation surface and can also be used for ventilation of the TBM excavation surface. In this way, the TBM ventilation duct 600 is converted for widening and blasting, so that the duct utilization efficiency can be improved. In addition, the ventilation ducts for NATM widening and blasting and TBM can be installed in parallel depending on the working conditions. In this case, by using two ventilation ducts, contaminants such as dust generated by blasting and drilling work can be reliably and quickly discharged to the outside of the pilot tunnel.
【００７５】
ロックボルト及びショットクリート(shotcrete)打設作業等後続工程が終了す
れば、トンネル工事の最後の工程としてトンネル外郭面にコンクリートライニン
グ打設作業を実施することができる。既存工法では、パイロットトンネルが貫通
し、拡幅発破が完了した後、トンネルライニング(lining)打設作業を施行してい
るが、本発明では、特別に設計したライニングフォーム(lining form)内にずり
処理キャリア及び各種の装備の通行が可能となるようにしたり、前記ライニング
フォーム上部にヒンジ及びウィンチを利用してコンクリートライニングを打設す
ることができる(図１６Ａ乃至図１６Ｃ)。When the subsequent steps such as rock bolt and shotcrete placing work are completed, concrete lining placing work can be performed on the outer surface of the tunnel as the final step of the tunnel construction. In the existing construction method, the pilot tunnel penetrates and after the widening blasting is completed, the tunnel lining (lining) placing work is performed, but in the present invention, the slide treatment is performed in the specially designed lining form. It is possible to allow a carrier and various equipment to pass through, and a concrete lining can be placed on the upper part of the lining foam by using a hinge and a winch (FIGS. 16A to 16C).
【００７６】
中央下部に対する拡幅発破を施行する場合に、ゴム板とホイールが備わった鋼
鉄素材の曲面板を設置して前記コンクリートライニングを発破から保護すること
ができる。When performing widening blasting on the lower center portion, a curved plate made of steel material equipped with a rubber plate and a wheel can be installed to protect the concrete lining from blasting.
【００７７】
尚、本発明は本実施例にのみ限定されることなく、本発明の趣旨から逸脱する
ことのない範囲内で多様に変更実施することが可能である。It should be noted that the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
【図１】 従来の技術の縦方向穿孔発破パターン図である。[Figure 1] It is a vertical direction blasting pattern figure of a prior art.
【図２Ａ】
図1のパターンに応じて施工される縦方向穿孔発破方法の施工フローチャート
である。FIG. 2A is a construction flow chart of a method for blasting a vertical direction hole constructed according to the pattern of FIG.
【図２Ｂ】
図1のパターンに応じて施工される縦方向穿孔発破方法の施工フローチャート
である。FIG. 2B is a construction flow chart of a method for blasting a vertical direction hole constructed according to the pattern of FIG. 1;
【図２Ｃ】
図1のパターンに応じて施工される縦方向穿孔発破方法の施工フローチャート
である。FIG. 2C is a construction flow chart of a method for blasting a vertical hole, which is constructed according to the pattern of FIG. 1.
【図２Ｄ】
図1のパターンに応じて施工される縦方向穿孔発破方法の施工フローチャート
である。FIG. 2D is a construction flow chart of a method for blasting a vertical direction hole constructed according to the pattern of FIG. 1;
【図３Ａ】 従来の技術の二方向穿孔発破パターン図である。FIG. 3A It is a conventional bidirectional perforation blasting pattern figure.
【図３Ｂ】 従来の技術の二方向穿孔発破パターン図である。FIG. 3B It is a conventional bidirectional perforation blasting pattern figure.
【図３Ｃ】 従来の技術の二方向穿孔発破パターン図である。[Fig. 3C] It is a conventional bidirectional perforation blasting pattern figure.
【図４Ａ】
図３Ａ乃至図３Ｃのパターンに応じて施工される二方向穿孔発破方法の施工フ
ローチャートである。FIG. 4A is a construction flowchart of a bidirectional perforation blasting method constructed according to the patterns of FIGS. 3A to 3C.
【図４Ｂ】
図３Ａ乃至図３Ｃのパターンに応じて施工される二方向穿孔発破方法の施工フ
ローチャートである。FIG. 4B is a construction flowchart of a bidirectional perforation blasting method constructed according to the patterns of FIGS. 3A to 3C.
【図４Ｃ】
図３Ａ乃至図３Ｃのパターンに応じて施工される二方向穿孔発破方法の施工フ
ローチャートである。FIG. 4C is a construction flowchart of a bidirectional perforation blasting method constructed according to the patterns of FIGS. 3A to 3C.
【図４Ｄ】
図３Ａ乃至図３Ｃのパターンに応じて施工される二方向穿孔発破方法の施工フ
ローチャートである。FIG. 4D is a construction flowchart of a bidirectional perforation blasting method constructed according to the patterns of FIGS. 3A to 3C.
【図５Ａ】 本発明による穿孔発破方法の発破パターン図である。FIG. 5A It is a blasting pattern figure of the punching blasting method by this invention.
【図５Ｂ】 本発明による穿孔発破方法の発破パターン図である。FIG. 5B It is a blasting pattern figure of the punching blasting method by this invention.
【図５Ｃ】 本発明による穿孔発破方法の発破パターン図である。FIG. 5C It is a blasting pattern figure of the punching blasting method by this invention.
【図５Ｄ】 本発明による穿孔発破方法の発破パターン図である。FIG. 5D It is a blasting pattern figure of the punching blasting method by this invention.
【図６】 本発明による３次元的多段階掘削過程を示す模式図である。[Figure 6] FIG. 3 is a schematic view showing a three-dimensional multi-stage excavation process according to the present invention.
【図７Ａ】 本発明による３次元的多段階掘削方法の施工フローチャートである。FIG. 7A 3 is a construction flowchart of a three-dimensional multi-stage excavation method according to the present invention.
【図７Ｂ】 本発明による３次元的多段階掘削方法の施工フローチャートである。FIG. 7B 3 is a construction flowchart of a three-dimensional multi-stage excavation method according to the present invention.
【図７Ｃ】 本発明による３次元的多段階掘削方法の施工フローチャートである。FIG. 7C 3 is a construction flowchart of a three-dimensional multi-stage excavation method according to the present invention.
【図７Ｄ】 本発明による３次元的多段階掘削方法の施工フローチャートである。FIG. 7D 3 is a construction flowchart of a three-dimensional multi-stage excavation method according to the present invention.
【図８Ａ】 従来の掘削技術による２ウェイ線路システムの模式図である。FIG. 8A It is a schematic diagram of the 2-way track | line system by the conventional excavation technique.
【図８Ｂ】
本発明による3次元的多段階掘削方法の３ウェイ線路システムの模式図である
。FIG. 8B is a schematic view of a three-way line system of a three-dimensional multi-stage excavation method according to the present invention.
【図８Ｃ】
本発明による3次元的多段階掘削方法の３ウェイ線路システムの模式図である
。FIG. 8C is a schematic view of a three-way line system of a three-dimensional multi-stage excavation method according to the present invention.
【図８Ｄ】
本発明による3次元的多段階掘削方法で用いられる可変はしごの斜視図である
。FIG. 8D is a perspective view of a variable ladder used in the three-dimensional multi-stage drilling method according to the present invention.
【図９Ａ】 本発明のくさびカプラーの構成図である。FIG. 9A It is a block diagram of the wedge coupler of this invention.
【図９Ｂ】 本発明のくさびカプラーの構成図である。FIG. 9B It is a block diagram of the wedge coupler of this invention.
【図９Ｃ】 本発明のくさびカプラーの構成図である。FIG. 9C It is a block diagram of the wedge coupler of this invention.
【図１０Ａ】
本発明の３次元的多段階穿孔発破方法により発生したずりの処理過程図である
。FIG. 10A is a process chart of shearing generated by the three-dimensional multi-stage perforation blasting method of the present invention.
【図１０Ｂ】
本発明の３次元的多段階穿孔発破方法により発生したずりの処理過程図である
。FIG. 10B is a process chart of shear generated by the three-dimensional multi-stage perforation blasting method of the present invention.
【図１０Ｃ】
本発明の３次元的多段階穿孔発破方法により発生したずりの処理過程図である
。FIG. 10C is a process chart of shearing generated by the three-dimensional multi-stage perforation blasting method of the present invention.
【図１０Ｄ】
本発明の３次元的多段階穿孔発破方法により発生したずりの処理過程図である
。FIG. 10D is a process chart of shearing generated by the three-dimensional multi-stage perforation blasting method of the present invention.
【図１０Ｅ】
本発明の３次元的多段階穿孔発破方法により発生したずりの処理過程図である
。FIG. 10E is a process chart of shearing generated by the three-dimensional multi-stage perforation blasting method of the present invention.
【図１０Ｆ】
本発明の３次元的多段階穿孔発破方法により発生したずりの処理過程図である
。FIG. 10F is a process chart of shearing generated by the three-dimensional multi-stage perforation blasting method of the present invention.
【図１０Ｇ】
本発明の３次元的多段階穿孔発破方法により発生したずりの処理過程図である
。FIG. 10G is a process chart of shearing generated by the three-dimensional multi-stage perforation blasting method of the present invention.
【図１１Ａ】
従来の技術及び本発明で用いられるトンネルボーリングマシン(TBM)の斜視図
である。FIG. 11A is a perspective view of a tunnel boring machine (TBM) used in the prior art and the present invention.
【図１１Ｂ】
従来の技術及び本発明で用いられるトンネルボーリングマシン(TBM)の斜視図
である。FIG. 11B is a perspective view of a tunnel boring machine (TBM) used in the prior art and the present invention.
【図１１Ｃ】
従来の技術及び本発明で用いられるトンネルボーリングマシン(TBM)の斜視図
である。FIG. 11C is a perspective view of a tunnel boring machine (TBM) used in the prior art and the present invention.
【図１２Ａ】 本発明の３次元的多段階掘削方法で用いられる回転手段の斜視図である。FIG. 12A It is a perspective view of the rotation means used by the three-dimensional multi-step excavation method of this invention.
【図１２Ｂ】 本発明の３次元的多段階掘削方法で用いられる回転手段の斜視図である。FIG. 12B It is a perspective view of the rotation means used by the three-dimensional multi-step excavation method of this invention.
【図１２Ｃ】 本発明の３次元的多段階掘削方法で用いられる回転手段の斜視図である。FIG. 12C It is a perspective view of the rotation means used by the three-dimensional multi-step excavation method of this invention.
【図１２Ｄ】 本発明の３次元的多段階掘削方法で用いられる回転手段の斜視図である。FIG. 12D It is a perspective view of the rotation means used by the three-dimensional multi-step excavation method of this invention.
【図１３】
本発明の３次元的多段階掘削方法で用いられるずり搬送装置の詳細構成図であ
る。FIG. 13 is a detailed configuration diagram of a shear transfer device used in the three-dimensional multi-stage excavation method of the present invention.
【図１４】
本発明の３次元的多段階掘削方法で用いられるずり搬送装置の詳細構成図であ
る。FIG. 14 is a detailed configuration diagram of a shear transfer device used in the three-dimensional multi-stage excavation method of the present invention.
【図１５】
本発明の３次元的多段階掘削方法で用いられる換気ダクトシステムの詳細図で
ある。FIG. 15 is a detailed view of a ventilation duct system used in the three-dimensional multi-stage excavation method of the present invention.
【図１６Ａ】
本発明の３次元的多段階掘削方法で用いられるライニング形態の斜視図である
。FIG. 16A is a perspective view of a lining form used in the three-dimensional multi-stage excavation method of the present invention.
【図１６Ｂ】
本発明の３次元的多段階掘削方法で用いられるライニング形態の斜視図である
。FIG. 16B is a perspective view of a lining form used in the three-dimensional multi-stage excavation method of the present invention.
【図１６Ｃ】
本発明の３次元的多段階掘削方法で用いられるライニング形態の斜視図である
。FIG. 16C is a perspective view of a lining form used in the three-dimensional multi-stage drilling method of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, I T, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ , CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, K E, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG , ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, BZ, C A, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM , DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, K E, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS , LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, PT, RO, R U, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM , TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW
Claims (28)
ルの上部半断面に、横方向から縦方向側に所定角度だけ傾斜させた斜め方向の発
破孔を予め穿孔し、前記トンネルの最外郭掘削断面にトンネル進行方向である縦
方向に所定の長さの発破孔を穿孔した後、装薬して拡幅発破するステップと、 ｂ）所定距離だけ離れた位置でトンネル下部半断面に対して中央部を除いて縦
方向発破孔を穿孔した後、装薬して発破するステップとを含むことを特徴とする
３次元的多段階トンネルの掘削方法。1. A method for excavating a tunnel, comprising the steps of: a) a diagonal of a top half section of a pilot tunnel being excavated by a tunnel boring machine (TBM), which is inclined from a lateral direction to a longitudinal direction by a predetermined angle. Blasting holes in a predetermined direction, piercing a blasting hole having a predetermined length in the longitudinal direction which is the tunnel advancing direction in the outermost digging section of the tunnel, and then charging and widening blasting, b) predetermined Excavating a three-dimensional multi-stage tunnel, which comprises the steps of piercing a longitudinal blast hole except a central portion with respect to a lower half section of a tunnel at a position separated by a distance, and then charging and blasting. Method.
請求項１に記載の３次元的多段階トンネルの掘削方法。2. After the step b), the method further comprises: c) forming a blast hole in the center of the lower half section of the tunnel; and d) continuously performing lateral blasting. The method for excavating a three-dimensional multi-stage tunnel according to claim 1, wherein
るステップと、 ａ２）発破によって生成されるずりをずり車に積み込んだ後、機関車により牽
引して切羽外部に搬送するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の
３次元的多段階トンネルの掘削方法。3. The step a) comprises the steps of a1) laying a rail on the bottom surface of the pilot tunnel and locating the sheave on it, and a2) loading the sheave generated by blasting on the sheave and then the engine. The method of excavating a three-dimensional multi-stage tunnel according to claim 1, further comprising the step of pulling the vehicle by a vehicle and transporting it to the outside of the face.
ネルの底面レール上にキャリアを設置するステップと、 ａ２）前記斜め方向の及び最外郭縦方向発破孔に装薬した後、拡幅発破するス
テップと、 ａ３）前記拡幅発破時生成されるずりをキャリアに積み込んだ後、機関車によ
り牽引して切羽の外部に搬送するステップとをさらに含むことを特徴とする請求
項１に記載の３次元的多段階トンネルの掘削方法。4. The step a) comprises: a1) installing a carrier on the bottom rail of the pilot tunnel in the area where widening and blasting after drilling the outermost longitudinal blast hole; and a2) in the diagonal direction and After charging the outermost longitudinal blast hole, widening and blasting, and a3) loading the shear generated at the time of widening and blasting into a carrier, and then pulling it by a locomotive and transporting it to the outside of the face. The method for excavating a three-dimensional multi-stage tunnel according to claim 1, further comprising:
にトンネルボーリングマシン掘削に必要な設備を設置するステップを含むことを
特徴とする請求項４に記載の３次元的多段階トンネルの掘削方法。5. The step a1) comprises the step of installing the equipment required for tunnel boring machine excavation in the space between the carrier and the lower part of the pilot tunnel before installing the carrier. Item 3. A method for excavating a three-dimensional multi-stage tunnel according to Item 4.
囲に残存する岩盤に、一定区間だけ再び縦方向穿孔を行い、装薬し発破するステ
ップをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の３次元的多段階トンネルの
掘削方法。6. The method according to claim 6, further comprising the step of: after the step a2), re-perforating a certain length of the bedrock remaining around the final excavated surface of the tunnel, and then charging and blasting. The method for excavating a three-dimensional multi-stage tunnel according to claim 4.
前記TBM後続トレーラに搭載されたジャンボドリルまたは前記TBM本体に装着され
たジャンボドリルを利用して穿孔するステップを含むことを特徴とする請求項１
または２に記載の３次元的多段階トンネルの掘削方法。7. The step a) includes a step of boring the oblique blast hole using a jumbo drill mounted on the TBM trailer or a jumbo drill mounted on the TBM body. Claim 1 characterized by the above.
Alternatively, the method for excavating a three-dimensional multi-step tunnel according to the item 2).
とロックボルト孔長さとの和であることを特徴とする請求項１または２に記載の
３次元的多段階トンネルの掘削方法。8. The three-dimensional polyhedron according to claim 1, wherein the piercing length of the blast hole in the oblique direction is the sum of the blast hole length of the charge and the rock bolt hole length. How to excavate a staged tunnel.
れた前記ずりをトンネル切羽の中央側に飛散させることが可能な所定の角度を有
することを特徴とする請求項１または２に記載の３次元的多段階トンネルの掘削
方法。9. The piercing angle of the oblique blasting hole has a predetermined angle that allows the shear generated after the widening blasting to be scattered toward the center side of the tunnel face. The method for excavating a three-dimensional multi-stage tunnel according to 1 or 2.
ずれか一つの角度を有することを特徴とする請求項９に記載の３次元的多段階ト
ンネルの掘削方法。10. The method for excavating a three-dimensional multi-stage tunnel according to claim 9, wherein the blast hole in the oblique direction has a piercing angle of any one of 20 ° to 40 °.
定長さだけのみ投入されるように、前記斜め方向の発破面側の斜め方向の発破孔
位置にくさびカプラーの設置及び砂の填塞を実施するステップを含むことを特徴
とする請求項１または２に記載の３次元的多段階トンネルの掘削方法。11. The step a) comprises a wedge coupler at a diagonal blasting hole position on the diagonal blasting surface side so that the charge is introduced into the diagonal blasting hole only for a predetermined length. The method for excavating a three-dimensional multi-stage tunnel according to claim 1 or 2, further comprising the steps of installing and filling sand.
記斜め方向の発破孔に押込むステップと、 ａ２）前記発破面の斜め方向の発破孔までのみ装薬が投入されるように、前記
中空管を利用してゴムカプラーにくさびを打ち込むステップとをさらに含むこと
を特徴とする請求項１または２に記載の３次元的多段階トンネルの掘削方法。12. The step a1) comprises the steps of: a1) inserting a rubber coupler into the hole inlet, and then pushing it into the oblique blasting hole with a hollow tube having a graduated scale, and a2) the blasting surface. 3. The method according to claim 1 or 2, further comprising the step of driving a wedge into the rubber coupler by using the hollow tube so that the charge is injected only up to the oblique blasting hole. Excavation method for three-dimensional multi-stage tunnel.
ップと、 ａ２）前記拡幅発破時切羽後方の任意の地点でメインダクトを切羽後
方側のダクトから分離するステップとを含むことを特徴とする請求項２に記載の
３次元的多段階トンネルの掘削方法。13. The step a) comprises: a1) installing a ventilation duct at a predetermined position of an excavated pilot tunnel; and a2) installing a main duct at a rear side of a cutting face at an arbitrary point behind the face when widening and blasting. The method of excavating a three-dimensional multi-stage tunnel according to claim 2, further comprising the step of separating from the duct.
するステップと、 ｂ２）前記トンネルの下部半断面に中央部を除いて縦方向発破孔を穿孔するス
テップと、 ｂ３）前記縦方向発破孔に装薬して発破するステップと、 ｂ４）発破されたずりを底キャリアまたはキャリアに積み込むステップと、 ｂ５）ずりが積み込まれた底キャリアまたはキャリアを機関車により牽引して
切羽外部に搬送するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の３次元
的多段階トンネルの掘削方法。14. The step b) comprises: b1) installing a bottom carrier at a predetermined height above the bottom of the pilot tunnel for widening and blasting; and b2) longitudinally excluding the central part in the lower half section of the tunnel. B3) charging the vertical blasting hole to blast, b4) loading the blasted shear into a bottom carrier or carrier, and b5) bottom carrier loaded with shear Or a step of pulling the carrier by a locomotive and transporting the carrier to the outside of the face, the method for excavating a three-dimensional multi-stage tunnel according to claim 1.
ライニングフォームを設置するステップと、 ｆ）トンネル内周面をコンクリートで打設するステップとを含むことを特徴と
する請求項１に記載の３次元的多段階トンネルの掘削方法。15. After the step b), e) a step of installing a lining foam so that a carrier and various equipment can pass through the pilot tunnel, and f) a concrete inner surface of the tunnel. The method for excavating a three-dimensional multi-stage tunnel according to claim 1, further comprising:
板が衝撃緩和材及びホイールを備えてコンクリートライニングを防護し移動を容
易にすることを特徴とする請求項１５に記載の３次元的多段階トンネルの掘削方
法。16. The curved plate of the steel material is provided with a shock absorbing material and a wheel to protect the concrete lining and facilitate the movement when the middle lower half cross-section is expanded and blasted three-dimensionally. A method for excavating a three-dimensional multi-stage tunnel as described.
ーラが備わったトンネルボーリングマシン(TBM)本体と、 前記トンネルボーリングマシン(TBM)本体の所定の位置に設置され、トンネル
掘削中にパイロットトンネルの上部半断面に半径方向である横方向から掘進方向
である縦方向側に所定角度だけ傾斜させて穿孔を実施する穿孔手段と、 前記トンネルボーリングマシン(TBM)本体に設置されて、前記穿孔手段を傾斜
方向及び円周方向に回動させる第１回動手段と、 前記パイロットトンネルの下部半断面底部に設置されて、発破時生成されるず
りを積み込んで切羽外部に搬送するためのずり処理手段と、 ローダフロント部に設置されバケットを水平方向に所定角度だけ回動させて拡
幅発破時トンネル上半及び下半の狭い空間でずりをキャリアに容易に積み込むた
めの第２回動手段とを含むことを特徴とする３次元的多段階トンネルの掘削装置
。17. A tunnel boring machine, which is a tunnel boring machine (TBM) main body equipped with a trailer for excavating a pilot tunnel while moving forward in a tunnel boring direction, and a predetermined body of the tunnel boring machine (TBM) main body. And a tunnel boring machine, which is installed at a position for performing a hole in the upper half section of the pilot tunnel by inclining at a predetermined angle from a lateral direction that is a radial direction to a longitudinal direction that is a direction of excavation during tunnel excavation, (TBM) First rotating means installed on the main body to rotate the drilling means in a tilting direction and a circumferential direction, and installed on the bottom half-section bottom of the pilot tunnel to prevent the shear generated at the time of blasting. Shear processing means for loading and transporting to the outside of the face, and a bucket installed in the front part of the loader for rotating the bucket horizontally by a predetermined angle. Drilling apparatus 3 dimensional multistage tunnel, characterized in that it comprises a second pivot means for loading easily shear the carrier in a narrow space widened blasting during tunnel upper half and lower half Te.
の内側ケリー、メインビーム、TBMの後続トレーラのプラットホームの中いずれ
か一つの位置に装着されることを特徴とする請求項１７に記載の３次元的多段階
トンネルの掘削装置。18. The boring means may be mounted at any one of the inner kelly of the main body of the tunnel boring machine (TBM), the main beam, and the platform of the trailer of the TBM. The three-dimensional multi-stage tunnel excavation device described.
を含むことを特徴とする請求項１８に記載の３次元的多段階トンネルの掘削装置
。19. The method according to claim 18, wherein the boring means includes a drifter for driving a drill, and a feed cylinder for mounting the drifter and moving the drifter back and forth. 3D multi-stage tunnel excavator.
に回動させるための回転ギアが備わったロータリーフレームと、 前記回転ギアを所定の角度範囲内で回転させる第1モータと、 前記ロータリーフレームの前面両側に装着されて前記穿孔手段を傾斜方向に回
動可能にするブラケットユニットと、 前記ブラケットユニットに装着されて所定角度だけ傾斜方向の回動力を提供す
るステップ電動機とを含むことを特徴とする請求項１７に記載の３次元的多段階
トンネルの掘削装置。20. A rotary frame, wherein the rotating means is provided with a rotating gear for rotating the feeder of the boring means in a circumferential direction on a central axis parallel to the central axis of the pilot tunnel, and the rotating gear is predetermined. A first motor that rotates within an angle range of, a bracket unit that is mounted on both sides of the front surface of the rotary frame to allow the punching means to rotate in the tilt direction, and a bracket unit that is mounted on the bracket unit and tilts by a predetermined angle. 18. The excavation device for a three-dimensional multi-stage tunnel according to claim 17, further comprising a step electric motor that provides the turning power of the.
、 その片側が前記穿孔手段に固定され、内部に前記外接ギアと噛合するための内
接ギアが形成されたギアフレームとを含むことを特徴とする請求項20に記載の3
次元的多段階トンネルの掘削装置。21. The bracket unit includes a bracket having a groove formed at a center thereof, the bracket being fixed to the support handle, an external gear provided on a shaft of a step electric motor penetrating an inside of the groove of the bracket, and one side of the external gear. 21. The gear frame according to claim 20, further comprising: a gear frame that is fixed to the piercing means and internally has an internal gear for meshing with the external gear.
Dimensional multi-stage tunnel drilling equipment.
ラケットユニットに回動力を提供して、前記穿孔手段を傾斜方向に回転させるこ
とを特徴とする請求項２０に記載の３次元的多段階トンネルの掘削装置。22. The stepping motor according to claim 20, wherein the stepping motor provides a rotating force to the bracket unit within an angle range of 20 ° to 40 ° to rotate the boring means in a tilt direction. Dimensional multi-stage tunnel drilling equipment.
ずりを切羽後方に搬送する手段と、 前記パイロットトンネルの切羽底面の両側に敷設されたレールと、 前記レール上で移動できるように、ホイールが備わったキャリアと、 ずりを積み込むことのできる前記キャリアに積載されるコンテナと、 前記パイロットトンネルの外部に位置してずり車及びキャリアを牽引して外部
に移送させるための機関車とを含むことを特徴とする請求項１７に記載の３次元
的多段階トンネルの掘削装置。23. The shear processing means is installed on a trailer of the tunnel boring machine and conveys the shear generated during blasting to the rear of the face, and rails laid on both sides of the bottom face of the face of the pilot tunnel. A carrier equipped with wheels so that it can be moved on the rail, a container loaded on the carrier that can be loaded with a shear, and a scoop and a carrier located outside the pilot tunnel. The excavation device for a three-dimensional multi-stage tunnel according to claim 17, further comprising a locomotive for transferring it to the outside.
音を緩和させるための第１緩衝力提供手段をさらに含むことを特徴とする請求項
２４に記載の３次元的多段階トンネルの掘削装置。24. The three-dimensional multi-stage tunnel as set forth in claim 24, further comprising a first buffering force providing unit provided on the carrier and the container to reduce shock and noise of shear. Drilling rig.
レールに及ぼさないようにするための第２緩衝力の提供手段をさらに含むことを
特徴とする請求項２３に記載の３次元的多段階トンネルの掘削装置。25. The method according to claim 23, further comprising means for providing a second buffering force, which is installed at a lower portion of the carrier to prevent the shock of falling shear from exerting on the rail. Dimensional multi-stage tunnel drilling equipment.
破時、発生する塵挨を外部に搬送し、分離できるように脱着手段が備わった換気
ダクトと、 拡幅発破を行なう時、穿孔及びずり処理装備などが円滑に移動できるように、
高さ及び角度が可変されるはしごと、 トンネル下部半断面中央部の上段と掘削されたトンネル下部半断面の両側を連
結してその上にレールを追加的に設置することができるようにすることによって
、レール上で移動するずり車及びキャリアの円滑な疎通と運行時間を短縮させる
ためのデッキ及びレールスイッチとをさらに含むことを特徴とする請求項１７に
記載の３次元的多段階トンネルの掘削装置。26. Further, when the pilot tunnel is installed in the pilot tunnel and when the pilot tunnel is excavated or when the widening blast is performed, dust generated is carried to the outside and a ventilation duct equipped with a detaching means so that the dust can be separated, and the widening blast is performed. At this time, so that drilling and shear processing equipment can be moved smoothly,
Ladder with variable height and angle, connecting the upper part of the central part of the lower half section of the tunnel and both sides of the excavated lower part of the tunnel so that additional rails can be installed on it. 18. The excavation of a three-dimensional multi-stage tunnel according to claim 17, further comprising: a deck and a rail switch for smooth communication and shortening operation time of the sheave and carrier moving on the rail. apparatus.
ように、前記ライニングフォームの上部に設置される通過空間の拡大手段と、 ３次発破を行なう時前記コンクリートライニングを発破から保護するために、
前記ライニングの下部に設置され、ライニングコンクリート保護手段とをさらに
含むことを特徴とする請求項１７に記載の３次元的多段階トンネルの掘削装置。27. A passage space enlarging means installed at an upper portion of the lining foam so that a shearing treatment carrier and various equipment can pass through the lining foam, and the third blasting is performed when the third blasting is performed. To protect the concrete lining from blasting,
The excavation device for a three-dimensional multi-stage tunnel according to claim 17, further comprising a lining concrete protection means installed at a lower portion of the lining.
撃緩和材が取り付けられ移動手段が備わった鋼鉄素材の曲面板を含むことを特徴
とする請求項２７に記載のトンネルの掘削装置。28. The tunnel excavating device according to claim 27, wherein the lining concrete protecting means includes a curved plate made of a steel material having a shock absorbing material attached to a rear surface thereof and provided with a moving means.
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