JP3717588B2 - Tunnel construction method - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、鉄道や道路等の下に立体交差するトンネルを構築する場合等に用いられるトンネル構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道や道路の下に立体交差するトンネルを構築する方法として、長尺な管状のエレメントを用いて施工するＵＲＴ（Under Railway Tunnel）工法が知られている。
この工法は、まず、発進立坑にて、地山に向けてエレメントをセットし、このエレメントを、エレメント後方に配した掘進装置の推力によって地山へ水平に推進させながら、エレメントの先端に配設したカッタにより地山の土砂を掘削することにより、エレメントを掘進させてトンネルの覆工断面に沿って地山中に貫通・埋設し、エレメント内及びエレメント間にコンクリートを充填して硬化させてトンネル覆工体を構築した後、このトンネル覆工体の内側の土砂を掘削除去してトンネルを構築するものである。
【０００３】
ところで、この種のエレメントを地山へ掘進させる場合、このエレメントの外周面に地山が粘着し、その摩擦が周面抵抗となり、掘進装置の能力を超えてしまい、掘進不能となる恐れがあった。
このため、図４及び図５に示すように、エレメント１の先端部近傍に、後方側の側部に複数の孔部２を有する断面コ字状のチャンネル３をエレメント１の外周に溶接して配管路４を形成し、この配管路４内へエレメント１の長手方向に沿って配設した圧送パイプ５を介して圧送ポンプから潤滑材を供給し、前記配管路４の孔部２から潤滑材を噴出させながら掘進させる掘進法が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようにエレメントの外周側に配管路４を設けると、この配管路４が、外周突起として貫入抵抗となってしまうだけでなく、その後方に余堀空隙が形成されてしまい、掘進方向の狂いを生じさせてしまう恐れがあった。
ここで、図６に示すように、エレメント１の先端部分を分割し、その間に複数の孔部２を有する円筒管６を配管路４として溶接して設けたり、図７に示すように、エレメント１に複数の孔部２を周方向へ形成し、この孔部２の配列に沿って、エレメント１の内周面に断面コ字状のチャンネル７を溶接して配管路４とすることが行われているが、図６の構造の場合、エレメント１の強度低下を招いてしまうとともに、その加工が難しく、製造コストがアップしてしまうという問題があり、また、図７の構造の場合、孔部２を形成することによる強度低下を招くとともに、配管路４がエレメント１内部に突出してしまい、掘削機の装着の障害となってしまうという問題があった。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、掘進障害、強度低下、コストアップ等を招くことなく、円滑な掘進を行うことが可能なトンネル構築方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載のトンネル構築方法は、エレメントを掘進させてトンネルの覆工断面に沿って地山中に貫通・埋設し、トンネル覆工体を構築した後、前記トンネル覆工体の内側の土砂を掘削除去してトンネルを構築するトンネル構築方法であって、前記エレメントが掘進装置の最大推力以下の所定推力により掘進された際、前記エレメントに固定されたプレートが前記エレメントから外れ、前記エレメントのみが地山へ掘進されるようにしたことを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のエレメントの実施の形態を図によって説明する。
図１及び図２において、符号１１は、エレメントである。このエレメント１１には、その上下面及び両側面にプレート１２がエレメント１１の長手方向にわたって設けられている。このプレート１２は、その先端部分がエレメント１１の表面に隅肉溶接によって取り付けられており、その側部は、長手方向へわたって間隔をあけてエレメント１１の表面に点付け溶接されている。
これらプレート１２は、エレメント１１を掘進させる掘進装置１３による推力が上限に近づいた際に、地山との摩擦力によってエレメント１１から外れるように溶接されている。つまり、プレート１２は、掘進装置１３によって最大推力にて掘進された際に生じる地山との摩擦力以下の取り付け強度にて取り付けられている。
【０００８】
そして、上記構成のエレメント１１によれば、掘進装置１３によって地山に掘進させている際に、地山の粘着が生じ、地山との摩擦力がプレート１２のエレメント１１への溶接強度に達すると、図３に示すように、このエレメント１１に溶接されたプレート１２の溶接箇所が破断し、エレメント１１から外れる。これにより、掘進装置１３は、プレート１２との溶接強度分の推力を回復し、エレメント１１の地山への掘進がさらに良好に行われる。
【０００９】
このように、上記のエレメント１１によれば、地山の地質等により、エレメント１１に大きな摩擦力が作用して、掘進装置１３による掘進が困難になったとしても、プレート１２がエレメント１１から外れることにより、掘進装置１３の推力を回復させて、良好な掘進を行わせ、施工を確実に行わせることができる。
また、図２に示したように、発進立坑１４側にて長尺のプレート１２をロール状にしておき、このプレート１２を随時送り出すようにすれば、エレメント１１を継ぎ足して掘進させる長距離掘進にも対応させることができる。
さらに、予めプレート１２とエレメント１１との間に潤滑材を塗布しておくことにより、プレート１２がエレメント１１から外れた後のエレメント１１の掘進をさらに良好に行わせることができる。
なお、プレート１２のエレメント１１への取り付け方としては、溶接に限らず、例えば、接着材、ビス止め等でも良い。また、溶接の仕方も上記の例に限らず、例えばスポット溶接等でも良い。
【００１０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明のエレメントによれば、下記の効果を得ることができる。
請求項１記載のトンネル構築方法によれば、掘進装置によって地山に掘進させている際に、地山の粘着が生じ、地山との摩擦力が、プレートの強度に達すると、プレートがエレメントから外れるので、プレートの取り付け強度の分だけ掘進装置の推力を回復させることができ、これにより、エレメントの地山への掘進を極めて良好に行わせることができる。
即ち、地山の地質等により、エレメントに大きな摩擦力が作用して、掘進装置による掘進が困難になったとしても、プレートがエレメントから外れることにより、掘進装置の推力を回復させて、良好な掘進を行わせ、施工を確実に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のエレメントの構成及び構造を説明するエレメントの斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態のエレメントの掘進状態を説明する掘進途中のエレメントの側面図である。
【図３】本発明の実施の形態のエレメントを用いた掘進状態を説明するエレメントの斜視図である。
【図４】潤滑材を用いて掘進させるエレメントの斜視図である。
【図５】潤滑材の配管路を説明する配管路を断面視した斜視図である。
【図６】潤滑材の配管路を説明する配管路を断面視した斜視図である。
【図７】潤滑材の配管路を説明する配管路を断面視した斜視図である。
【符号の説明】
１１ エレメント
１２ プレート
１３ 掘進装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tunnel construction method that is used, for example, when constructing a tunnel that is three-dimensionally crossed under a railroad or a road.
[0002]
[Prior art]
A URT (Under Railway Tunnel) method of construction using a long tubular element is known as a method of constructing a tunnel that intersects three-dimensionally under a railway or road.
In this construction method, first, an element is set at the starting shaft toward the natural ground, and this element is placed at the tip of the element while being propelled horizontally to the natural ground by the thrust of the excavating device placed behind the element. By excavating the earth and sand of the natural ground with the cut cutter, the element is dug and penetrated and buried in the natural ground along the tunnel lining cross section, and concrete is filled and cured between the elements and between the elements to cover the tunnel. After constructing the construction body, the tunnel is constructed by excavating and removing the earth and sand inside the tunnel lining body.
[0003]
By the way, when excavating this kind of element to a natural ground, the natural ground sticks to the outer peripheral surface of this element, and the friction becomes a peripheral surface resistance, which may exceed the capability of the excavating device, and may not be able to excavate. It was.
Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, a channel 3 having a U-shaped cross section having a plurality of hole portions 2 on the rear side is welded to the outer periphery of the element 1 in the vicinity of the tip of the element 1. Lubricant is supplied from a pressure feed pump through a pressure feed pipe 5 formed in the pipeline 4 along the longitudinal direction of the element 1, and the lubricant is supplied from the hole 2 of the pipeline 4. The digging method is used to dig while squirting.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the pipe line 4 is provided on the outer peripheral side of the element as described above, this pipe line 4 not only becomes an intrusion resistance as an outer peripheral projection, but also an extra excavation gap is formed behind the pipe line 4 and the excavation proceeds. There was a risk that it would cause an upset.
Here, as shown in FIG. 6, the tip portion of the element 1 is divided and a cylindrical tube 6 having a plurality of holes 2 is welded between the pipes 4 as shown in FIG. A plurality of holes 2 are formed in the circumferential direction in 1, and a channel 7 having a U-shaped cross section is welded to the inner peripheral surface of the element 1 along the arrangement of the holes 2 to form a pipe line 4. However, in the case of the structure of FIG. 6, there is a problem in that the strength of the element 1 is reduced, the processing is difficult and the manufacturing cost is increased, and in the case of the structure of FIG. There is a problem in that strength is reduced due to the formation of the portion 2, and the piping 4 protrudes into the element 1 to obstruct the mounting of the excavator.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a tunnel construction method capable of performing a smooth excavation without causing an excavation failure, strength reduction, cost increase, or the like.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the tunnel construction method according to claim 1 , in which the element is dug and penetrated and buried in the ground along the tunnel lining cross section to construct the tunnel lining body, A tunnel construction method for constructing a tunnel by excavating and removing earth and sand inside a lining body, and when the element is dug by a predetermined thrust less than a maximum thrust of a dug device, a plate fixed to the element is It is characterized in that it is detached from the element and only the element is dug into the natural ground.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the element of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2, reference numeral 11 denotes an element. The element 11 is provided with plates 12 on the upper and lower surfaces and both side surfaces thereof in the longitudinal direction of the element 11. The plate 12 has a tip end portion attached to the surface of the element 11 by fillet welding, and a side portion thereof is spot-welded to the surface of the element 11 at intervals in the longitudinal direction.
These plates 12 are welded so as to be detached from the element 11 by frictional force with the natural ground when the thrust by the excavating device 13 for excavating the element 11 approaches the upper limit. That is, the plate 12 is attached with an attachment strength that is equal to or less than the frictional force with the natural ground that is generated when the plate 12 is dug with the maximum thrust by the dug device 13.
[0008]
And according to the element 11 of the said structure, when making it excavate to a natural ground with the excavation apparatus 13, adhesion of a natural ground arises and the frictional force with a natural mountain reaches the welding strength to the element 11 of the plate 12. Then, as shown in FIG. 3, the welded portion of the plate 12 welded to the element 11 is broken and detached from the element 11. Thereby, the excavation apparatus 13 recovers the thrust corresponding to the welding strength with the plate 12, and the excavation of the element 11 to the natural ground is performed more satisfactorily.
[0009]
Thus, according to the element 11 described above, even if a large frictional force acts on the element 11 due to the geology of the natural ground and the like, and the excavation by the excavation device 13 becomes difficult, the plate 12 is detached from the element 11. By this, the thrust of the excavation apparatus 13 can be recovered, good excavation can be performed, and construction can be performed reliably.
In addition, as shown in FIG. 2, if the long plate 12 is formed in a roll shape on the start shaft 14 side and this plate 12 is sent out as needed, the element 11 can be added and excavated for long distance excavation. Can also be supported.
Furthermore, by previously applying a lubricant between the plate 12 and the element 11, the element 11 can be further excavated after the plate 12 is detached from the element 11.
Note that the method of attaching the plate 12 to the element 11 is not limited to welding, and may be, for example, an adhesive or a screw stopper. Further, the welding method is not limited to the above example, and for example, spot welding may be used.
[0010]
【The invention's effect】
As described above, according to the element of the present invention, the following effects can be obtained.
According to the tunnel construction method of claim 1, when the excavation device digs into the natural ground, when the natural ground sticks and the frictional force with the natural mountain reaches the strength of the plate, the plate becomes the element. Therefore, the thrust of the excavation device can be recovered by the amount corresponding to the mounting strength of the plate, and the excavation of the element to the natural ground can be performed extremely well.
That is, even if a large frictional force acts on the element due to the geology of the natural ground and the excavation by the excavator becomes difficult, the thrust of the excavator can be recovered by removing the plate from the element. The excavation is carried out, and the construction can be surely performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an element for explaining the configuration and structure of the element according to the embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of an element in the middle of excavation for explaining the excavation state of the element according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of an element for explaining an excavation state using the element according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of an element that is dug using a lubricant.
FIG. 5 is a perspective view of a pipe line for explaining a lubricant pipe line in a cross-sectional view.
FIG. 6 is a cross-sectional perspective view of a pipe line for explaining a lubricant pipe line.
FIG. 7 is a perspective view of a pipe line for explaining a lubricant pipe line in a cross-sectional view.
[Explanation of symbols]
11 Element 12 Plate 13 Excavator

Claims (1)

エレメントを掘進させてトンネルの覆工断面に沿って地山中に貫通・埋設し、トンネル覆工体を構築した後、前記トンネル覆工体の内側の土砂を掘削除去してトンネルを構築するトンネル構築方法であって、Tunnel construction in which elements are excavated and penetrated and buried in the ground along the tunnel lining section to construct the tunnel lining body, and then the tunnel inside the tunnel lining body is excavated and removed to construct the tunnel. A method,
前記エレメントが掘進装置の最大推力以下の所定推力により掘進された際、前記エレメントに固定されたプレートが前記エレメントから外れ、前記エレメントのみが地山へ掘進されるようにしたことを特徴とするトンネル構築方法。A tunnel characterized in that when the element is dug with a predetermined thrust less than the maximum thrust of a dug device, a plate fixed to the element is detached from the element, and only the element is dug into a natural ground. Construction method.

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