(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル掘進機の掘進に伴って、前記トンネル掘進機の後部側に順次環状に組立てられる簡易ライナーにおいて、
前記簡易ライナーは、前記トンネル掘進機のシールドジャッキの押圧力を受けて地山側に向けて拡径することを特徴とする拡径式簡易ライナー。
【請求項２】
前記簡易ライナーは、環状に組立てられたライナーピース間に、前記シールドジャッキの押圧力により坑口側に向けて圧入される楔状ライナーピースを備え、
前記ライナーピースの楔効果により前記簡易ライナーが地山側に向けて拡径することを特徴とする請求項１記載の拡径式簡易ライナー。
【請求項３】
前記簡易ライナーは、切羽側から坑口側に向けて側面幅が縮小する楔状の第１ライナーピースと、この第１ライナーピースの側面と相互に係合する逆楔状の第２ライナーピースとを備え、
前記第１ライナーピースの切羽側の突出端を前記シールドジャッキの押圧力により坑口側に向けて圧入することにより、前記簡易ライナーを拡径させることを特徴とする請求項１記載の拡径式簡易ライナー。
【請求項４】
前記シールドジャッキの押圧力は、前記環状に組立てられた簡易ライナー間を切羽側から坑口側に向けて順次伝達され、伝達された前記押圧力により前記簡易ライナーが、前記坑口側から順次地山に密着することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の拡径式簡易ライナー。
【請求項５】
前記第１ライナーピースは、略台形状に形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の拡径式簡易ライナー
【請求項６】
前記第１および第２ライナーピースの係合面に、凹凸状の嵌合部を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の拡径式簡易ライナー。
【請求項７】
前記簡易ライナーは、環状に組立てられた際に、トンネル軸方向に隣接する端面間に凹凸状の嵌合部を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の拡径式簡易ライナー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、拡径式簡易ライナーに関し、特に、この種のライナーの拡径方式の改良技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トンネルボーリングマシン（以下、ＴＢＭと略す）を用いるトンネルの構築方法は、例えば、先進導抗の掘削などに採用されていて、シールド工法と異なり、掘進反力を地山より確保することを基本原則としている。
【０００３】
また、ＴＢＭ工法でトンネルを構築する際には、山岳トンネルがその殆どで、地山自体の支保効果が期待できること、および、発破掘削のように地山を傷めることも少ないので、支保工は、地山の性状にもよるが、比較的軽微なもので済む。
【０００４】
ところが、ＴＢＭ工法では、掘進速度が速いため、支保作業が掘進速度よりも全体の掘進サイクルに大きな影響を及ぼし、このため、極力簡易な支保構造が求められている。
【０００５】
このような要請に応えるために、例えば、特開９−１２５８８７号公報には、組立および解体が容易に行える拡径式簡易ライナーが提案されている。この公報に提案されている拡径式簡易ライナーは、環状に組立てられるライナーピース部材の接続部分の一部に拡張，収縮させる伸縮手段を設けている。
【０００６】
しかしながら、このような従来の拡径式簡易ライナーには、以下に説明する技術的な問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、上記公報に開示されている拡径式簡易ライナーは、全部のライナーピースが同一形状に形成されていて、組立，解体が容易でかつ迅速に行えるが、簡易ライナーを拡径させる伸縮手段に、ジャッキを用いており、環状に組立てたライナーピースをジャッキの操作により拡径させる。
【０００８】
ところが、このような拡径機構では、ライナーピースの構造が複雑になるとともに、拡径のために特別な手段を必要とし、簡易ライナーの拡径機構に改良すべき余地があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、拡径構造の複雑化を回避しつつ、かつ、拡径操作に特別の手段を必要としない拡径式簡易ライナーを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、トンネル掘進機の掘進に伴って、前記トンネル掘進機の後部側に順次環状に組立てられる簡易ライナーにおいて、前記簡易ライナーは、前記トンネル掘進機のシールドジャッキの押圧力を受けて地山側に向けて拡径させるようにした。
このように構成した拡径式簡易ライナーによれば、環状に組立てられた簡易ライナーがトンネル掘進機のシールドジャッキの押圧力を受けて地山側に向けて拡径するので、特別な拡径操作をする必要がなく、特別な拡径手段を設ける必要もない。
前記簡易ライナーは、環状に組立てられたライナーピース間に、前記シールドジャッキの押圧力により坑口側に向けて圧入される楔状ライナーピースを備え、前記ライナーピースの楔効果により前記簡易ライナーを地山側に向けて拡径させることができる。
この構成によれば、楔状ライナーピースを坑口側に向けて圧入すると、このライナーピースの楔効果により、環状に組立てられた簡易ライナーは、環状に組立てられたライナーピース間に若干の隙間が生じるものの、地山側に向けて拡径する。
前記簡易ライナーは、切羽側から坑口側に向けて側面幅が縮小する楔状の第１ライナーピースと、この第１ライナーピースの側面と相互に係合する逆楔状の第２ライナーピースとを備え、前記第１ライナーピースの切羽側の突出端を前記シールドジャッキの押圧力により坑口側に向けて圧入することにより、前記簡易ライナーを拡径させることができる。
この構成によれば、切羽側から坑口側に向けて側面幅が縮小する楔状の第１ライナーピースを坑口側に向けて圧入すると、第１ライナーピースの楔効果により、環状に組立てられた簡易ライナーが拡径する。
前記シールドジャッキの押圧力は、前記環状に組立てられた簡易ライナー間を切羽側から坑口側に向けて順次伝達され、伝達された前記押圧力により前記簡易ライナーが前記坑口側から順次地山に密着させることができる。
この構成によれば、坑口側から順に簡易ライナーが地山に密着するので、ＴＢＭ掘進時のグリッパー反力補助や、トンネル掘進機の反力補助に簡易ライナーを用いることができる。
前記第１ライナーピースは、略台形状に形成することができる。
前記第１および第２ライナーピースの係合面には、凹凸状の嵌合部を設けることができる。
この構成によれば、ライナーピース間の係合状態が良好に保たれ、シールドジャッキの押圧力により、第１ライナーピースの移動が円滑に行え、楔効果を確実に発揮させることができる。
前記簡易ライナーは、環状に組立てられた際に、トンネル軸方向に隣接する端面間に凹凸状の嵌合部を設けることができる。
この構成によれば、シールドジャッキの押圧力を環状に組立てられた簡易ライナー間で確実に伝達することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１から図３は、本発明にかかる拡径式簡易ライナーの一実施例を示している。
【００１２】
図１は、本発明の拡径式簡易ライナーを用いたトンネル掘進機の掘進状態の全体図であって、同図には、シールドタイプのダブルグリッパＴＢＭマシンを示している。
【００１３】
図１に示したＴＢＭマシンは、本体部１０を備え、本体部１０は、前胴部１１と、２つの独立した第１および第２後胴部１２，１３とから構成されている。前胴部１１の先端には、地山を掘削するカッターヘッド１５が配置されている。
【００１４】
また、前胴部１１には、掘削された地山坑壁に向けて伸縮するフロントグリッパ１６とカッターヘッド１５を回転駆動する駆動モータ（図示省略）が設けられている。
【００１５】
フロントグリッパ１６は、周方向に沿って所定の間隔を隔てて配置された複数個から構成され、グリッパプレートを掘削された坑壁側に向けて伸縮させるジャッキが内蔵され、このジャッキの圧力を制御する電磁リリーフ弁が設けられている。
【００１６】
２つの独立した第１および第２後胴部１２，１３には、カッターヘッド１５で地山を掘削する際に、坑壁内面に当接して、これを押圧することにより反力を取る独立した２つの伸縮自在な第１および第２メイングリッパ１７，１８が設けられている。
【００１７】
第１および第２メイングリッパ１７，１８には、フロントグリッパ１６と同様に、グリッパプレートを掘削された坑壁側に向けて伸縮させるジャッキが内蔵されているとともに、各ジャッキの圧力を制御する第１および第２電磁リリーフ弁が設けられている。
【００１８】
また、第２後胴部１３の後端には、地山が悪い場合などに、その後方に設置される拡径式簡易ライナー３０に反力を取って、本体部１０を掘進させるシールドシャッキ２１が設けられており、本実施例の場合には、このシールドジャッキ２１は、簡易ライナー３０の拡径操作にも用いられる。
【００１９】
前胴部１１と第１後胴部１２との間には、前胴部１１を前進させる第１スラストジャッキ１９が設けられ、前胴部１１と第２後胴部１３との間には、前胴部１１を前進させる第２スラストジャッキ２０が設けられている。
【００２０】
拡径式簡易ライナー３０は、図２，３にその詳細を示すように、円環状に組立てられる第１ライナーピース３０ａと、第２ライナーピース３０ｂとを備えている。
【００２１】
本実施例の場合には、各ライナーピース３０ａ，３０ｂは、円を６等分した曲面状に形成されていて、第１ライナーピース３０ａは、切羽側から坑口側に向けて、側面の幅が漸次縮小する台形状になっていて、楔状に形成されている。
【００２２】
一方、第２ライナーピース３０ｂは、第１ライナーピース３０ａと逆に、坑口側から切羽側に向けて、側面の幅が漸次縮小する逆楔状の台形状になっている。このように構成された第１および第２ライナーピース３０ａ，３０ｂは、周方向に沿って交互に配置され、隣接するライナーピース３０ａ，３０ｂの側面同士が相互に係合するように環状に組付けられる。
【００２３】
なお、本実施例の場合には、図３に第１，第２ライナーピース３０ａ，３０ｂの環状組付け状態を示すように、トンネル軸方向に沿った各リング部分において、これらがほぼ同じ位置になるように組付けているが、各リング間において、第１，第２ライナーピース３０ａ，３０ｂの位置を周方向にズラして組付けることもできる。
【００２４】
第１，第２ライナーピース３０ａ，３０ｂ間の係合面には、凹凸状の嵌合部３２がそれぞれ設けられている。この凹凸嵌合部３２は、図示した実施例では、Ｖ字溝３２ａと、Ｖ字突起３２ｂとから構成されている。
【００２５】
Ｖ字溝３２ａは、第１ライナーピース３０ａの全外周縁に設けられていて、このＶ字溝３２ａと嵌合するＶ字突起３２ｂが第２ライナーピース３０ｂの全外周縁に設けられている。
【００２６】
なお、このＶ字溝３２ａとＶ字突起３２ｂとの配置関係は、相互に嵌合可能であれば、第１，第２ライナーピース３０ａ，３０ｂのいずれに設けてもよい。つまり、例えば、第１ライナーピース３０ａの両側面にＶ字突起３２ｂを設け、かつ、第１ライナーピース３０ａの前後面にＶ字溝３２ａを設けることや、第１ライナーピース３０ａの全外周縁にＶ字突起３２ｂを設けるなどの構成であってもよい。
【００２７】
このような状態で凹凸嵌合部３２を設けた簡易ライナー３０では、第１および第２ライナーピース３０ａ，３０ｂを交互に配置して、円環状に組付けた際に、周方向に隣接する第１，第２ライナーピース３０ａ，３０ｂ間の係合面でＶ字溝３２ａとＶ字突起３２ｂが嵌合するとともに、円環状に組付けられた簡易ライナー３０同士が軸方向で隣接する部分でも、Ｖ字溝３２ａとＶ字突起３２ｂとを嵌合させることができる。
【００２８】
第１および第２ライナーピース３０ａ，３０ｂを円環状に組付ける際には、図３に示すように、第１ライナーピース３０ａが切羽側に突出するように組付ける。
【００２９】
このライナーピース３０ａ，３０ｂの組付けは、第２後胴部１３の後端側で行われ、組付けが終了すると、第１ライナーピース３０ａの突出端をシールドジャッキ２１を用いて、坑口側に押圧する。
【００３０】
この押圧に際しては、例えば、図３に示すように、環状の押圧リング３４を第１ライナーピース３０ａの突出端に当接設置し、この押圧リング３４にシールドジャッキ２１を当接して行う。
【００３１】
第１ライナーピース３０ａをシールドジャッキ２１により坑口側に押圧すると、第１ライナーピース３０ａの側面幅が、切羽側から坑口側に向けて、漸次縮小する楔状の台形状になっているので、第１ライナーピース３０ａは、その周方向に隣接する第２ライナーピース３０ｂを周方向に押しやるようにして、第２ランナーピース３０ｂ間に圧入される。
【００３２】
このようにして第１ライナーピース３０ａが圧入されると、このライナーピース３０ａの楔効果により、環状に組付けられた簡易ライナー３０は、掘削された壁面側に向けて拡径する。
【００３３】
このとき、本実施例の場合には、第１および第２ライナーピース３０ａ，３０ｂの係合面には、凹凸状の嵌合部３２が設けられているので、嵌合部３２によりライナーピース３０ａ，３０ｂ間の係合状態を良好に保ちながら、シールドジャッキ２１の押圧力により、第１ライナーピース３０ａの移動を円滑に行うことができ、楔効果を確実に発揮させることができる。
【００３４】
そして、ＴＢＭマシンの掘進に伴って、順次簡易ライナー３０を環状に組立てて、シールドジャッキ２１により第１ライナーピース３０ａを坑口側に押圧していくと、シールドジャッキ２１の押圧力は、環状に組立てられた簡易ライナー３０間を切羽側から坑口側に向けて順次伝達され、伝達された押圧力により簡易ライナー３０が、さらに拡径して、坑口側の部分から順次掘削された地山に密着する。
【００３５】
このようにして簡易ライナー３０を坑口側から順に地山に密着させると、ＴＢＭ掘進時のグリッパー反力補助や、トンネル掘進機の反力補助に用いることができる。
【００３６】
このとき、本実施例の場合には、簡易ライナー３０は、環状に組立てられた際に、トンネル軸方向に隣接する端面間に凹凸状の嵌合部３２を設けているので、この嵌合部３２を介して、シールドジャッキ２１の押圧力を環状に組立てられた簡易ライナー３０間で確実に伝達することができる。
【００３７】
さて、以上のように構成した拡径式簡易ライナー３０によれば、環状に組立てられた簡易ライナー３０がＴＢＭマシンのシールドジャッキ２１の押圧力を受けて地山側に向けて拡径するので、特別な拡径操作をする必要がなく、また、特別な拡径手段をライナーピース３０ａ，３０ｂに設ける必要もない。
【００３８】
このため、簡易ライナー３０を構成するライナーピース３０ａ，３０ｂの構造が簡単になり、施工能率も向上する。また、拡径式簡易ライナー３０は、ＴＢＭマシンの後胴部１３内で組付けるので、組付け作業の安全性も向上する。
【００３９】
なお、上記実施例で示した簡易ライナー３０は、上述した形状に限ることはなく、例えば、複数のライナーピースを環状に組立て、ライナーピース間の連結部分に楔状ライナーピースを圧入する構造であってもよく、この場合には、楔状ライナーピースの圧入により、環状に組立てられたライナーピース間に若干の隙間が生じるが、実用上障害はない。
【００４０】
【発明の効果】
以上、実施例および実験例で詳細に説明したように、本発明にかかる拡径式簡易ライナーによれば、特別な拡径操作をする必要がなく、また、特別な拡径手段をライナーに設ける必要もないので、構造が簡単になり、施工能率も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる拡径式簡易ライナーを用いたＴＢＭマシンの一例を示す全体説明図である。
【図２】本発明の拡径式簡易ライナーの組付け状態の正面図である。
【図３】本発明の拡径式簡易ライナーの組付け状態の平面説明図である。
【符号の説明】
２１          シールドジャッキ
３０          拡径式簡易ライナー
３０ａ        第１ライナーピース
３０ｂ        第２ライナーピース
３２          嵌合部
３２ａ        Ｖ字溝
３２ｂ        Ｖ字突起
【図１】
0004019124.tif 000002
【図２】
0004019124.tif 000003
【図３】
0004019124.tif 000004