(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、周方向に沿って分割された複数のライナーピースを有し、
前記ライナーピースを環状に組立てた際に、周方向に隣接する一対のライナーピ−ス間の継手部に坑口側に向けて径が縮小する楔状空間を設け、この楔状空間内に楔状のキーピースを圧入することで、前記簡易ライナーを拡径させることを特徴とする拡径式簡易ライナー。
【請求項２】
前記楔状空間とキーピースとの間の接合面に、凹凸，Ｖ字溝とＶ字突起の組合せなどの嵌合部を設けた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】
前記楔状空間は、この空間を形成する一対のライナーピース間に渡設されたプレートによりその外周側が覆われていることを特徴とする請求項１または２記載の拡径式簡易ライナー。
【請求項４】
前記プレートは、一端側が一方のライナーピースに固定され、他端側に他方の前記ライナーピースの外周面に設けられた凹部と嵌合する凸部を有し、
前記凹凸部を前記ライナーピースの外周面に沿って複数条形成し、かつ、前記凹凸部をラチェット構造のストッパプレートとしたことを特徴とする請求項３記載の拡径式簡易ライナー。
【請求項５】
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、周方向に沿って分割された複数のライナーピースを有し、
前記ライナーピースを環状に組立てた際に、周方向に隣接する一対のライナーピ−ス間の継手部に、一方の前記ライナーピースの外周面に一端側が固定され、他端側が他方の前記ライナーピースの外周面側に延設され、拡径手段で拡径された前記ライナーピースの縮径方向の移動を規制するストッパプレートを設けたことを特徴とする拡径式簡易ライナー。
【請求項６】
前記ストッパプレートは、前記他端側に前記他方のライナーピースの外周面に設けられた凹部と嵌合する凸部を有し、
前記凹凸部を前記ライナーピースの外周面に沿って複数条形成し、かつ、前記凹凸部をラチェット構造としたことを特徴とする請求項５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構造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、特開平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の接続部分の一部に拡張，収縮させる拡径手段を設けている。
【０００６】
上記公報に開示されている拡径式簡易ライナーでは、ライナーピースを拡径させる拡径手段に、油圧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。
【０００７】
また、この拡径手段には、油圧ジャッキに替えて、例えば、ターンバックルを用いることもできる。
【０００８】
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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、油圧ジャッキを用いる拡径手段では、拡径後、別のピースでその状態を受け替える必要があり、手間がかかるとともに、拡径量が地山状況により異なる場合には、拡径量に対応させた多種類の別ピースを用意する必要がある。
【００１０】
また、ターンバックルで拡径する場合には、ターンバックルを拡径後に残置することで、手間と拡径量の相違に対する問題は解決するが、ターンバックルを使い捨てにするので、施工コストに新たな問題が生じる。
【００１１】
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、施工コストの増大化を回避しつつ、拡径時の手間が省力化できる拡径式簡易ライナーを提供することにある。
【００１２】
【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、周方向に沿って分割された複数のライナーピースを有し、前記ライナーピースを環状に組立てた際に、周方向に隣接する一対のライナーピ−ス間の継手部に坑口側に向けて径が縮小する楔状空間を設け、この楔状空間内に楔状のキーピースを圧入することで、前記簡易ライナーを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では、ライナーピースを環状に組立てた際に、周方向に隣接する一対のライナーピ−ス間の継手部に坑口側に向けて径が縮小する楔状空間を設け、この楔状空間内に楔状のキーピースを圧入することにより、簡易ライナーを拡径させことができる。
簡易ライナーの拡径状態は、楔状空間に圧入されたキーピースにより維持されるので、拡径後に、拡径状態を別のピースで受け替える必要がなく、また、拡径量も楔状キーピースの圧入量で調整することができる。
前記楔状空間とキーピースとの間の接合面には、凹凸，Ｖ字溝とＶ字突起の組合せなどの嵌合部を設けることができる。
この構成によれば、嵌合部によりキーピースの脱落が防止されるとともに、嵌合部に案内されてキーピースをスムーズに圧入することができる。
前記楔状空間は、この空間を形成する一対のライナーピース間に渡設されたプレートによりその外周側を覆うことができる。
この構成によれば、楔状空間の外周側をプレートで覆うので、外部から土砂などが浸入することを防げる。
前記プレートは、一端側が一方のライナーピースに固定され、他端側に他方の前記ライナーピースの外周面に設けられた凹部と嵌合する凸部を有し、前記凹凸部を前記ライナーピースの外周面に沿って複数条形成し、かつ、前記凹凸部をラチェット構造のストッパプレートとすることができる。
この構成によれば、凹凸部のラチェット構造と楔状キーピースの圧入とにより、簡易ライナーの拡径状態を強固に維持することができる。
また、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、周方向に沿って分割された複数のライナーピースを有し、前記ライナーピースを環状に組立てた際に、周方向に隣接する一対のライナーピ−ス間の継手部に、一方の前記ライナーピースの外周面に一端側が固定され、他端側が他方の前記ライナーピースの外周面側に延設され、拡径手段で拡径された前記ライナーピースの縮径方向の移動を規制するストッパプレートを設けた。
このように構成した拡径式簡易ライナーでは、一方のライナーピースの外周面に一端側が固定され、他端側が他方のライナーピースの外周面側に延設され、拡径手段で拡径されたライナーピースの縮径方向の移動を規制するストッパプレートを設けている。
このため、簡易ライナーの拡径状態は、ストッパプレートにより維持され、拡径後に、拡径状態を別のピースで受け替える必要がなく、また、拡径量も拡径手段により調整することができる。
前記ストッパプレートは、前記他端側に前記他方のライナーピースの外周面に設けられた凹部と嵌合する凸部を有し、前記凹凸部を前記ライナーピースの外周面に沿って複数条形成し、かつ、前記凹凸部をラチェット構造とすることができる。
この構成によれば、凹凸部のラチェット構造により、別ピースを用いることなく、簡易ライナーの拡径状態を強固に維持することができるとともに、凹凸部が複数条設けられているので、拡径量の変化にも対応することができる。
【００１３】
【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７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。
【００１４】
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を示している。
【００１５】
図１に示したＴＢＭ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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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が設けられている。
【００２１】
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。
【００２２】
拡径式簡易ライナー３０は、図２〜図７にその詳細を示すように、ＴＢＭの掘進に伴って、本体部１０の後部側に順次環状に組立てられる。拡径式簡易ライナー３０は、周方向に沿ってほぼ４分割された複数の第１，第２ライナーピース３０ａ，３０ｂを有している。
【００２３】
各ライナーピース３０ａ，３０ｂは、所定の幅Ｌを備えた円弧状のプレートであって、本実施例の場合には、下方に配置される一対の第１ライナーピース３０ａが同一形状になっていて、上方に配置される一対の第２ライナーピース３０ｂが同一形状に形成されている。
【００２４】
第１ライナーピース３０ａ同士間の継手部および第１，第２ライナーピース３０ａ，３０ｂ間の継手部には、ボルトないしはアングル継手が設けられていて、これらの継手を介して、相互に結合されている。
【００２５】
天井側に位置する第２ライナーピース３０ｂ間の継手部には、図３に示すように、坑口側に向けて径が縮小する楔状空間３２が設けられている。
【００２６】
この楔状空間３２内には、楔状のキーピース３４が圧入される。なお、この場合、楔状空間３２とキーピース３４との接合面には、例えば、図４（Ａ）に示すように、凹凸や、Ｖ字溝とＶ字突起との組合せからなる嵌合部を設けておくと、嵌合部によりキーピース３４の脱落が防止されるとともに、嵌合部に案内されてキーピースをスムーズに圧入することができる。
【００２７】
また、楔状空間３２とキーピース３４との接合面に、凹凸や、Ｖ字溝とＶ字突起との組合せからなる嵌合部を設けた場合には、図４（Ｂ）に示すように、キーピース３４は、ライナーピース３０Ｂよりも厚みの薄い平板状に形成することもできる。
【００２８】
第１，第２ライナーピース３０ａ，３０ｂを環状に組立てた状態で、楔状空間３２内にキーピース３４を、坑口側に向けて圧入すると、楔状空間３２の間隔が広がり、その結果、図２に点線で示すように、第２ライナーピース３０ｂが上方に移動して、簡易ライナー３０が拡径し、地山に密着する。
【００２９】
この場合、キーピース３４の長さｌは、簡易ライナー３０の幅Ｌの１／２を越える大きさに設定することが望ましく、キーピース３４の圧入長さを調整することにより、簡易ライナー３０の拡径量を調整することができる。
【００３０】
また、本実施例の拡径式簡易ライナー３０には、図５，６に示すように、ストッパプレート３６が設けられている。このストッパプレート３６は、簡易ライナー３０の幅Ｌとほぼ同じ幅を有するプレート本体３６ａと、このプレート本体３６ａの下面側に突設された複数の凸部３６ｂとを有している。
【００３１】
プレート本体３６ａは、一端側が一方の第２ライナーピース３０ｂの外周面に固定され、他端側が楔状空間３２の外側を覆うようにして、他方の第２ライナーピース３０ｂの外周面に延設するように、第２ライナーピース３０ｂ間に渡設されている。
【００３２】
凸部３６ｂは、第２ライナーピース３０ｂの外周面に刻設された凹部３８と嵌合可能に設けられている。この凹凸部３８，３６ｂは、簡易ライナー３０の周方向に沿って、所定の間隔を隔てて複数状設けられている。
【００３３】
凹凸部３８，３６ｂの断面形状は、図７にその詳細を示すように、キーピース３４を楔状空間３２内に圧入して、簡易ライナー３０を拡径させた際に、拡径する方向の面が直立面となっていて、簡易ライナー３０が縮小する方向の面が所定の傾斜面となっている。
【００３４】
このような断面形状の凹凸部３８，３６ｂ間の嵌合状態は、いわゆるラチェット構造となっていて、簡易ライナー３０を拡径させる際には、第２ライナーピース３０ｂに設けられた凹部３８の傾斜面が、凸部３６ｂを上方に押上げるようにして移動することができる。
【００３５】
一方、簡易ライナー３０が縮小方向に移動しようとすると、凹凸部３８，３６ｂの直立面同士が係合するので、この方向への移動が規制される。このような移動の規制は、凹凸部３８，３６ｂが所定の間隔を隔てて、複数条設けられているので、簡易ライナー３０の拡径量の変化に対応することができる。
【００３６】
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、ライナーピース３０ａ，３０ｂを環状に組立てた際に、周方向に隣接する一対のライナーピ−ス３０ｂ間の継手部に坑口側に向けて径が縮小する楔状空間３２を設け、この楔状空間３２内に楔状のキーピース３４を圧入することで、簡易ライナー３０を拡径させる。
【００３７】
従って、簡易ライナー３０の拡径状態が、キーピース３４の圧入により維持されるので、拡径後に、拡径状態を別のピースで受け替える必要がなく、また、拡径量も楔状キーピース３４の圧入量で調整することができる。
【００３８】
また、本実施例の場合には、楔状空間３２は、この空間３２を形成する一対のライナーピース３０ｂ間に渡設されたストッパプレート３６によりその外周側が覆われていてるので、外部から土砂などが浸入することを防げる。
【００３９】
さらに、本実施例の場合には、ストッパプレート３６は、第２ライナーピース３０ｂの外周面に設けられた凹部３８と嵌合する凸部３６ｂを有し、凹凸部３８，３６ｂをライナーピース３０ｂの外周面に沿って複数条形成し、かつ、凹凸部３８，３６ｂをラチェット構造としているので、このラチェット構造とキーピース３４の圧入とにより、簡易ライナー３０の拡径状態を強固に維持することができる。
【００４０】
なお、本実施例のストッパプレート３６は、凹凸部３８，３６ｂを設けてラチェット構造としているが、この凹凸部３８，３６ｂを除去した単なる平板状プレートであってもよい。
【００４１】
また、凹凸部３８，３６ｂの断面形状もラチェット構造としない場合には、半円溝内に円形断面の突起が嵌合する形状などであっても良く、この場合には、例えば、丸棒をプレート３６に溶接する簡易な構造とすることができる。
【００４２】
図８は、本発明にかかる拡径式簡易ライナーの他の実施例を示しており、上記実施例と同一もしくは相当する部分には、同一符号を付してその説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ説明する。
【００４３】
同図に示した実施例では、第２ライナーピース３０ｂ間の継手部にジャッキ４０で構成した拡径手段が介装されている。また、この継手部には、上記実施例と同様に、ストッパプレート３６が設置され、ストッパプレート３６と第２ライナーピース３０ｂとの間には、ラチェット構造を備えた凹凸部３８，３６ｂが設けられている。
【００４４】
このように構成した簡易ライナー３０’では、ジャッキ４０を作動させて、第２ライナーピース３０ｂを、図１に点線で示したように、上方側に移動させて拡径する。このとき、ラチェット構造の凹凸部３８，３６ｂは、相互に嵌合して、前述したように、縮小方向の移動を規制する。
【００４５】
従って、凹凸部３８，３６ｂを嵌合させた状態において、ジャッキ４０を継手部から除去しても、簡易ライナー３０’が縮小しない。
【００４６】
さて、このように構成した拡径式簡易ライナー３０’によれば、拡径後に、拡径状態を別のピースで受け替える必要がなく、また、拡径量も拡径手段（ジャッキ４０）により調整することができる。
【００４７】
また、本実施例の場合には、凹凸部３８，３６ｂをラチェット構造としているので、別ピースを用いることなく、簡易ライナー３０’の拡径状態を強固に維持することができるとともに、凹凸部３８，３６ｂが複数条設けられているので、拡径量の変化にも対応することができる。
【００４８】
【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、施工コストの増大化を回避しつつ、拡径時の手間が省力化できる。
【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立て状態の側面図である。
【図３】図２の要部拡大斜視図である。
【図４】本発明のライナーピースとキーピースとの嵌合部を示す断面説明図である。
【図５】図２の要部拡大詳細図である。
【図６】図５の上面図である。
【図７】図５の要部断面図である。
【図８】本発明にかかる拡径式簡易ライナーの他の実施例を示す要部側面図である。
【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          楔状空間
３４          キーピース
３６          ストッパプレート
【図１】
0004016116.tif 000002
【図２】
0004016116.tif 000003
【図３】
0004016116.tif 000004
【図４】
0004016116.tif 000005
【図５】
0004016116.tif 000006
【図６】
0004016116.tif 000007
【図７】
0004016116.tif 000008
【図８】
0004016116.tif 000009