(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクカッタの刃体ごとに超高圧水を噴射する噴射装置を設け、前記ディスクカッタによる掘削面の破砕中に、該掘削面に対してディスクカッタの通過予定線に沿って予め超高圧水により切削溝または割れ目を形成し、かくして形成された前記切削溝または割れ目線上をディスクカッタの刃先が転動しながら前記破砕を行うようにすると共に、超高圧水の噴射停止時に微細土粒子の流入による噴射ノズルの目詰まりを防止するため、超高圧水の噴射停止時であっても常時少量の水を噴射し続けながら掘削を行うことを特徴とする掘削方法。
【請求項２】
掘削ヘッド部に１または複数のディスクカッタを備え、少なくともこの掘削ヘッド部が掘削方向軸回りに回転することにより前記ディスクカッタを転動させ掘削面の破砕を行うようにした掘削機において、
前記ディスクカッタの一部または全部を対象として、ディスクカッタによる掘削面の破砕中に、該掘削面に対してディスクカッタの通過予定線に沿う切削溝または割れ目を形成するための超高圧水噴射装置を設け、該超高圧水噴射装置の噴射ノズル部分を球体としその回動位置制御により、噴射停止時における噴射ノズルの目詰まりを防止したこと、を特徴とする掘削機。
【請求項３】
前記超高圧水噴射装置において、超高圧水噴射口に開閉自在の蓋体を設け、噴射停止時における噴射ノズルの目詰まりを防止した請求項２記載の掘削機。
【請求項４】
複数のディスクカッタを備えた掘削ヘッド部において、回転中心軸を基準として相対的に遠距離位置に配置されたディスクカッタ群に対してのみ前記超高圧水噴射装置を設けた請求項２または３記載の掘削機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＢＭ、シールド機などのトンネル掘削機、大型構造物の基礎杭施工用掘削機、地下空間用の地下掘削機などの掘削機において、特にディスクカッタの延命化を図るとともに、岩盤や砂礫などの地層やコンクリートなどを効率良く破砕できるようにした掘削方法およびそのための掘削機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、鉄道、道路、導水路、上下水道などのトンネルを施工するに当たっては、ＴＢＭ（Tunnel Boring Machine） 、シールド機(Shield Machine) などトンネル掘進機が盛んに用いられている。トンネル掘削機（以下、単に掘削機ともいう。）は、前面のカッタヘッドにより連続的に土砂を切削、破砕しながら掘進する掘削機械である。前記ＴＢＭは、主に山岳トンネル用に使用される掘削機で岩盤や礫層などの地層を効率的に掘削できるようにカッタヘッドはツースカッタ、ディスクカッタ、インサートカッタ等のローラカッタ方式のカッタ構造を採用している。また、シールド機は含水量の多い砂質土、粘土などの軟弱地盤を効率的に掘削できるように切削ビットを固設したカッタ構造が主に採用されているが、岩盤層や砂礫層に突入した場合を考慮して前記ローラカッタを併用した複合型のものもある。
【０００３】
また、大型構造物の基礎掘削用削孔機、地下空間用の地下掘削機などにも同様に岩盤層や砂礫層に対応するためにローラカッタなどを用いたカッター方式が採用されている。
【０００４】
これらのローラカッタ式のカッタ構造の内、本発明では特にカッタサドルの外周部にリング状に断面楔状の刃体を有するディスクカッタを対象とするものであり、前記掘削機の掘削ヘッド（カッタヘッド）部に対しては、最も効率的な掘削を実現するように複数のディスクカッタが設計計算に基づいて配置される。そして、ディスクカッタを岩盤に対して一定の推力で押し付けながら掘削ヘッドを回転させることにより、前記ディスクカッタが周方向に転動し岩盤を切削・破砕する。
【０００５】
この場合において、掘削の進行とともに、ディスクカッタの刃先が摩耗し削孔速度が徐々に低下する。摩耗したカッタをそのまま使用し続けた場合には、カッタ寿命を延ばすことはできても削孔速度が低下するため、削孔機械設備等の運転経費が嵩みトータル的には削孔単価が上昇する。そこで、削孔単価は削孔速度とカッタの寿命との関数で表されるため、削孔速度を岩石の種類や強度等の地質的条件、推力、回転速度等の運転条件、カッタ形式、クリーニング等を考慮した削孔速度公式から求め、カッタ寿命をカッタ貫入量、回転速度等をファクターとしてカッタ刃先および軸受の摩耗率公式から求めることにより、経済的運転条件を決定し、削孔単価が最低となるところでディスクカッタの交換を行っている。
【０００６】
なお、ディスクカッタで岩盤または礫を破砕する場合は、予め岩質・土質等の調査を行い、全く割れ目がない条件から求めたカッタの貫入量に地山の割れ目の影響による係数を加味して最適なカッタ貫入量を決定している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際の地山性状のばらつきにより大幅な誤差が生じ易くカッタ寿命や掘進速度に重大な影響を及ぼしている。すなわち、実際に施工を始めた場合に、著しく短時間でカッタの摩耗が進行したり、掘削速度が低下したりすることもあり、その結果カッタ費用の増大や工程の大幅な遅れが生じることがある。
【０００８】
また、全削孔費に対して占めるカッタ費の比率が大きいことから、カッタの交換回数が増えればその分だけ必然的に削孔費が増大することになるため、かかる掘削技術の分野では掘削効率を低下させることなくカッタ寿命の延命化を図ること、あるいは削孔効率の向上などが恒久的な課題として存在する。
【０００９】
また、掘削機の設計では、予期しない岩質層への突入や設計以上の強度を有する岩質層との遭遇などを考慮して機械的能力に余裕を持たせているが、人為的にリッパビリティ（その岩の掘削し易さの指標を言う）を向上させることが出来れば、掘削機の推進力やディスクカッタの駆動トルクなどの機械的能力を低減できるなどの利点がもたらされる。
【００１０】
その他、従来の開放型ＴＢＭの場合には、岩盤を破砕させる際に粉塵が発生するため、これが作業環境の悪化を招くなど衛生環境上の問題もある。
【００１１】
そこで、本発明の主たる課題は、先ず第１にカッタ寿命の延命化を図るとともに、削孔速度の向上を図ること、第２に人為的にリッパビリティの向上を図ることにより、従来装置と比較して掘削機能力の縮小を可能とすること、および掘削時の粉塵を抑え作業環境の悪化を防止すること等にある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、ディスクカッタの刃体ごとに超高圧水を噴射する装射装置を設け、前記ディスクカッタによる掘削面の破砕中に、この掘削面に対してディスクカッタの通過予定線に沿って予め超高圧水により切削溝または割れ目を形成し、かくして形成された前記切削溝または割れ目線上をディスクカッタの刃先が転動しながら前記破砕を行うようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
この場合において、前記超高圧水の噴射圧の範囲としては１０００〜３５００kgf/cm2 が好適とされる。また、前記超高圧水を噴射するための噴射ノズルにおいて、超高圧水の噴射停止時に微細土粒子の流入による噴射ノズルの目詰まりを防止するため、超高圧水の噴射停止時であっても常時少量の水を噴射し続けながら掘削を行うようにするのが良い。さらに、前記超高圧水中に細粒研磨材を混入させることにより、前記切削溝または割れ目の形成効率を向上させることもできる。
【００１４】
上記のように本発明の場合には、ディスクカッタによる破砕が行われる前に、予めディスクカッタの通過予定線上に沿って超高圧水により切削溝または割れ目を形成しておく。したがって、岩盤または砂礫層などの地盤が破砕し易くなるとともに、ディスクカッタ刃先の摩耗も減少するためカッタ寿命が長くなる。また当然に、掘削対象岩石等が破砕し易くなるため掘削速度も向上する。また、人為的に形成した前記切削溝や割れ目によりリッパビリティが向上するため、掘削機の推進力やディスクカッタの駆動トルクなどを減少させることもできる。
【００１５】
さらに、開放型ＴＢＭにおいて、掘削面に向けて噴射した超高圧水により粉塵が捕捉されるため作業環境も大幅に改善されるようになる。
【００１６】
以下、さらに本発明に係る地盤掘削方法の作用効果を明らかにするために、超高圧水併用による掘削方法の破壊メカニズムをディスクカッタのみによる破壊メカニズムとの対比により詳述する。
先ず、図１３に示されるように、ディスクカッタ１０の刃先１０ａを岩石に対して貫入させたときの破砕メカニズムについて詳述する（「大口径削孔機械の削孔性に関する研究」昭和５３年３月  建設省土木研究所参照）。
図１４に示されるように、一般的に微小２次元断面に２つの応力σ1 、σ2 が作用するとき、任意の傾斜面に働く垂直応力σおよび剪断応力は次式（１）、（２）で表される。
【００１７】
【数１】
0003751357.tif 000002
【００１８】
微視的に破壊は応力σ2 が引張強度より大きくなったとき、または剪断応力が剪断強度よりも大きくなったときに起こる現象であり、剪断強度はモール・クーロンの理論から主応力に比例する値であるから、剪断破壊は上記（２）式においてモール・クーロンの式の内部摩擦角をφとしたときのλ＝π／４−φ／２の角度で発生する。
【００１９】
一方、図１５に示されるように、半無限板上に線荷重Ｐが作用するとき、任意の点における応力状態はTimoshenkoとGoodier によって次式（３）によって与えられている。
【００２０】
【数２】
0003751357.tif 000003
【００２１】
最大主応力の方向とλf の角度をなす面で破壊が起こるものとすれば、載荷点の直下 r0 の点から出発する破壊線は載荷点を中心とする放射線と常に一定の角度λf をもつ対数ら線になる。すなわち、次式（５）で表される。
【００２２】
【数３】
0003751357.tif 000004
【００２３】
また、以上の各式から破壊線に沿った剪断応力τと垂直応力σが、次式で表されるように破壊線は左右両方向にできる。
【００２４】
【数４】
0003751357.tif 000005
【００２５】
Maurerは上記(6) 、(7) 式より破壊線に沿う２応力の比が一定になることから下式（８）を与えている。
【００２６】
【数５】
0003751357.tif 000006
【００２７】
この関係は最大剪断破壊線（λf ＝π／４）で、τ。＝σに減少することになり、応力は図１６（ａ）に示すように、破壊線に沿って変化し、岩石の表面（θ＝±π／２）では０となり、θ＝±（π／２−λf ）のところで最大となる。また、荷重の直下に最大剪断応力が発生する。図１６（ｂ）に示されるクレータの破壊線は岩石表面では剪断応力が０となるから、破壊線に沿って破砕帯の近い部分では剪断破壊が起こり、表面近くでは曲げ荷重による引張破壊が生じていると考えることができる。
【００２８】
ところで、カッタ刃先を岩盤の表面に押し付けて貫入させるとき、クレータを発生させるのに必要な最小限の荷重をスレショルド荷重と言う。刃先の貫入圧力がこのスレショルド荷重に関係するため、刃先が摩耗して接触面積が増大するとスレショルド荷重が増大する関係にある。刃先の摩耗幅とスレショルド荷重との関係式を調べたものとしては、Maurer,M,Cによる実験結果がある（The State of Mechanics Knowledge in Drilling,8th symposium on Rock Mechanics AIME,University of Minnesota,Sept.,1966,P.355) 。スレショルド荷重に対して、刃先幅１／２inのツールをBerea sandstone に貫入させた実験から、摩耗幅とスレショルド荷重との関係について図１７に示される関係を得ている。同図は刃先の貫入力が図の直線よりも大きい領域ではクレータができるが、その下の領域では岩石の面に刃先の跡がつくだけでクレータができないということを示したもので、刃先が僅かに摩耗しただけでスレショルド荷重が大幅に増加すること、すなわち刃先が摩耗することにより破砕効率が急激に低下する理由を示している。
【００２９】
以上の説明より、岩石表面に垂直方向の荷重が加わったときの破壊メカニズムが明らかになるとともに、掘削に従い刃先に摩耗が生じるとスレショルド荷重が増加し削孔効率が低下する理由が明らかとなる。すなわち、ディスクカッタのみによる破壊の場合には、掘削面に対して垂直にかつ刃先先端から作用するディスクカッタの貫入力により擬似半楕円状の剪断破壊線に沿って破壊が発生し、また前記スレショルド荷重についての説明により、破壊能力に関しては刃先先端から岩石側に伝達される貫入力（貫入応力）の影響が大であることが判明した。
【００３０】
ところで、本発明の場合には、カッタ刃先を岩石に貫入させる直前に該貫入位置に超高圧水により切削溝または割れ目を形成するため、上記した破壊メカニズムと若干異なる破壊メカニズムを採る。すなわち、図１１に示されるように、ディスクカッタによる破砕に先立って、予め切削溝または割れ目１４が形成されるため、ディスクカッタ刃体１０ａの刃先Ｓは掘削対象の岩石等に接触しないか、或いは接触したとしても該刃先Ｓから岩石等に伝達される貫入力は支配的でない当接状態となる。ディスクカッタからの貫入力は主に、刃体１０ａの側部傾斜面と前記切削溝または割れ目１４との肩部との接触部位Ｕ，Ｕから岩石側に伝達される。このような当接態様を採る場合には、図１２に示されるように、斜方向の楔貫入力ＰU により破壊線Ｋ上に垂直応力σN と破壊線Ｋに沿う剪断力τとが作用し、この剪断力τにより直接的にすべり破壊が行われる。つまり、基本的に掘削対象面に対して垂直方向の貫入力は作用せず、刃先面から斜め方向に楔貫入力ＰU が直接作用し、両側の破壊部分１５、１５を夫々横に押し出すようにして破砕する。したがって、剪断力が直接的作用する点で効果的に破砕が行われるようになるともに、同図に示すように、刃先Ｓは岩石等に接触しないか、または接触したとしても刃先部分に作用する貫入力は小さいため刃先の摩耗が少なくなる。
【００３１】
また、本発明では刃先１０ａ先端が直接的に破壊に寄与しない。したがって、前述したような、刃先摩耗によるスレショルド荷重の増大といった現象が起きないかまたは小さいため、長期間に亘り掘削性能を維持し得るようになる。
【００３２】
他方、前記掘削方法を行うための本発明掘削機は、掘削ヘッド部に１または複数のディスクカッタを備え、少なくともこの掘削ヘッド部が掘削方向軸回りに回転することにより前記ディスクカッタを転動させ掘削面の破砕を行うようにした掘削機において、前記ディスクカッタの一部または全部を対象として、ディスクカッタによる掘削面の破砕中に、この掘削面に対してディスクカッタの通過予定線に沿う切削溝または割れ目を形成するための超高圧水噴射装置を設け、この超高圧水噴射装置の噴射ノズル部分を球体としその回動位置制御により噴射ノズルの目詰まりを防止したことを特徴とするものである。
【００３３】
この場合、前記超高圧水噴射装置において、超高圧水の噴射停止時に微細土粒子の流入による噴射ノズルの目詰まりを防止するため、噴射口に開閉自在の蓋体を設けることもできる。
【００３４】
また、ＴＢＭやシールド機などのように、複数のディスクカッタを備えた地盤当接部位が中心軸回りに回転自在とされる構造において、前記地盤当接部位の回転中心軸を基準として相対的に遠距離位置に配置されたディスクカッタ群に対してのみ前記超高圧水噴射装置を設けることもできる。回転中心軸部から相対的に遠距離位置に配置されたディスクカッタ群は、前記カッターヘッドの１回転当りの転動距離が相対的に長くなるため、中心側のディスクカッタよりも掘削負荷が大きくなり刃先摩耗の程度も大きくなる。そのため、一般にはディスクカッタの負荷がいくらかでも均等になるように、外周側に取付けるディスクカッタの数を増やすようにしているが、本発明では切削溝または割れ目の形成により掘削負荷の調整が可能であるため、上記のように掘削負荷の大きい外周側のディスクカッタ群のみに超高圧水噴射設備を設けることにより、掘削負荷の均一化を図ることが可能となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づき詳述する。
図１は本発明に係るカッタ部構造を採用したＴＢＭの概略図であり、図２および図３はディスクカッタ部の拡大図である。
図１に示されるように、トンネル掘削機１はマシン本体の前面部にカッタヘッド（本発明にいう掘削ヘッド）２を備え、このカッタヘッド２面に取付けられた複数のディスクカッタ１０、１０…により地山を連続的に破砕して掘進する。前記ディスクカッタ１０は、図２および図３に示されるように、カッタサドル１０ｂの外周にリング状に形成した断面楔形状の刃体１０ａを有するカッタ構造であり、カッタヘッド２面に固設されたカッタ取付台１１に対して軸受１３を介して転動自在に取り付けられる。地盤掘削に当たっては、掘削機１内に設けられたスラストジャッキ８によりカッタヘッド２に岩盤当接方向の推進力が与えられた状態で、カッタヘッド２がカッタ駆動用モータ２４からの回転駆動力により掘削方向軸回りに回転する。そして、前記ディスクカッタ１０、１０…が円周方向に転動することにより刃体１０ａが岩盤、砂礫等の破砕を行う。
【００３６】
他方、トンネル掘削機１の胴部は前記カッタヘッド２に続く前胴部３と、後胴部４とからなり、これら前胴部３と後胴部４との接続部に屈折可能な中折れ部５が形成され曲線施工も可能となっている。前記ディスクカッタ１０、１０…により削り取られた掘削ズリはカッタチャンバ２５内に取り込まれ、送水管２０を通じて流入した水とともに、排泥管２１により地上側まで排出される。
【００３７】
また、前記前胴部３にフロントグリッパ６、６を備えるとともに、後方側にメイングリッパ７、７を備え、かつ前胴部３とメイングリッパ７部分とがスラストジャッキ８により連結されている。トンネル掘進機１の推進は、フロントグリッパ６による坑壁支持を開放し、かつメイングリッパ７を伸ばして坑壁に対して反力を取り、スラストジャッキ８を伸長させ前胴部３を前進させることにより掘削を行う。１サイクル長の掘削が完了したならば、前記フロントグリッパ６を伸ばして坑壁に反力を取るとともに、メイングリッパ７による坑壁支持を開放し、スラストジャッキ８を収縮させることにより後胴部４を前方に移動させることにより前進する。トンネル掘削機１の後方ではエレクター２２によりセグメント２３が組み立てられる。
【００３８】
本発明トンネル掘進機１においては、図２および図３に示されるように、前記ディスクカッタ１０、１０…の配設部位に近接して、前記ディスクカッタ１０により岩盤破砕が行われる直前に、このディスクカッタ１０の通過予定線上に向けて超高圧水を噴射し掘削地盤面に対して切削溝または割れ目を形成するための超高圧水噴射装置１２が設けられている。前記超高圧水噴射装置１２は、図４に示されるように、ノズルヘッド１２ｂと、このノズルヘッド１２ｂの先端に固定された噴射ノズル１２ａと、好ましくは超高圧水のオンオフ制御を行う制御バルブ１２ｃとから構成される。前記噴射ノズル１２ａのノズル径は通常０．１〜１．０mm程度であり、材質的にはダイヤモンドが使用されている。
【００３９】
また、前記超高圧水噴射装置１２はカッタヘッド２に設けられた全てのディスクカッタ１０、１０…に対して設けることもできるし、またその一部群に対してのみ配設することもできる。この一部群に対して設ける場合の例としては、たとえば各ディスクカッタ１０、１０…間での摩耗度の偏りを防止するために、カッタヘッド２の回転中心軸を基準として相対的に遠距離位置に配置されたディスクカッタ群に対してのみ設けることができる。また、ディスクカッタ１０が２つの刃体１０ａ、１０ａを有するダブルディスク構造やそれ以上の刃体を有する場合には、図５に示されるように、各刃体１０ａ、１０ａ…に対して夫々超高圧水噴射装置１２、１２…を設けるようにする。
【００４０】
なお、超高圧水噴射装置１２の他の態様としては、図示のようにカッタ取付台１１を支持台として取付ける方法の他、カッタ取付台１１に溝孔を形成して直接的に噴射ノズル１２ａを取付けることもできる。
【００４１】
さらに、前記ノズルヘッド１２ｂ部分に研磨材を供給し、研磨材を超高圧水とともに掘削面に噴射することもできる。なお、前記研磨材としては一般的に珪砂（６０メッシュ程度）、ガーネット（６０〜１００メッシュ程度）の他、アルミナ系、鋳鉄グリッド、コランダム等の研磨材が用いられる。
【００４２】
他方、本発明トンネル掘削機１の掘削済み坑道内には超高圧水ユニット９が設備される。この超高圧水発生ユニット９で製造された超高圧水が前記超高圧水噴射装置１２に送られる。前記超高圧水ユニット９は、油圧ユニット３０と給水ユニット３１とブースター（増圧機）３２とアキュムレータ３３とから構成され、油圧ユニット３０から吐出された作動油によりブースター３２内のピストンが左右に動作され、ウォーターチャンバー内にある水が圧縮され超高圧水となる。また、アキュムレータ３３を介在させることにより超高圧水の圧力が一定に保たれるようになっている。通常は、前記超高圧水ユニット９により１０００〜４０００kgf/cm2 の超高圧水が発生させることができる。
【００４３】
前記ディスクカッタ１０による岩盤等の破砕は、図２に示されるように、前記ディスクカッタ１０による破砕が行われる直前に、前記ディスクカッタ１０の通過予定線上に超高圧水噴射装置１２から噴射される超高圧水を衝突させて掘削面に切削溝または割れ目１４を形成し、ディスクカッタ１０の刃先１０ａが切削溝または割れ目１４線上を通過しながら前記破砕が行われるようにする。
【００４４】
前記超高圧水噴射装置１２の取付けおよび噴射態様としては、図２に示されるようにカッタ取付台１１に取り付けた前記超高圧水噴射装置１２から掘削面に向けて垂直に超高圧水を衝突させることもできるし、また図６に示されるように、傾斜角をもって衝突させることもできる。また、カッタヘッド２の面盤に前記超高圧水噴射装置１２を取付け掘削面に対して噴射することもできる。さらに、図８に示されるように、ディスクカッタ１０の刃体１０ａ線上から側方にずらした位置に前記超高圧水噴射装置１２を取付け、該斜め位置から通過予定線に対して噴射することもできる。
【００４５】
ところで、前記超高圧水を併用した掘削方法は、基本的には岩盤、砂礫層などを対象とするものであり、掘進中に軟弱層に突入した場合には超高圧水を併用することなくディスクカッタのみで掘削を行ってもよい。超高圧水の噴射を停止した場合には、泥水や泥土中の微細土粒子が前記噴射ノズル１２ａに入り込み、目詰まりを起こす場合があるため、超高圧水の噴射停止時であっても常時少量の水を噴射し続けながら地盤の掘削を行うようにするのが望ましい。また、噴射ノズル１２ａに開閉自在の蓋体を設けることでノズル目詰まりを防止してもよい。さらに、図９に示されるように、噴射ノズル２６を球体とし、これを水圧または油圧により回動位置制御できるようにしておき（図示しない）、超高圧水噴射時には同図の回動位置に位置決めして超高圧水の噴射を行い、噴射停止時には、図１０に示されるように、球体ノズル２６を回動させることによりノズル口を内部に仕舞い込むようにしてもよい。なお、図９および図１０のノズル構造例では別途洗浄水流路２７を設け、噴射停止時に逆流水により超高圧水路の洗浄ができるようにしてある。
【００４６】
ところで、上記実施の形態では、トンネル掘削機を例に挙げ本発明を説明したが、本発明は他に岩石、コンクリート面などのはつり作業（チッピング作業）、舗装面の剥離作業など、他のディスクカッタを用いた切削、破砕、剥離作業に対しても適用できる。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳説のとおり、本発明によれば、ディスクカッタによる破砕に先立って、予め切削溝または割れ目を形成するようにしたため、カッタ寿命の延命化を図ることができるようになる。また、岩石等が破砕し易くなるため削孔速度が向上するとともに、従来装置と比較して掘削機能力を縮小化することも可能となる。さらに、掘削時の粉塵を抑え作業環境の悪化を防止することができるようになるなど種々の利点がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トンネル掘削機の概略図である。
【図２】本発明に係るディスクカッタ部構造の側面図である。
【図３】本発明に係るディスクカッタ部構造の平面図である。
【図４】超高圧水噴射装置の詳細図である。
【図５】ダブルディスク構造の場合の平面図である。
【図６】他の超高圧水噴射態様図である。
【図７】他の超高圧水噴射態様図である。
【図８】他のノズル構造例における超高圧水噴射時の縦断面図である。
【図９】他のノズル構造例における超高圧水停止時の縦断面図である。
【図１０】他の超高圧水噴射態様図である。
【図１１】本掘削方法の場合の破砕概念図である。
【図１２】破砕部分の拡大模式図である。
【図１３】ディスクカッタのみにより破砕概念図である。
【図１４】ディスクカッタのみによる破壊メカニズムの説明図である。
【図１５】ディスクカッタのみによる破壊メカニズムの説明図である。
【図１６】ディスクカッタのみによる破壊メカニズムの説明図である。
【図１７】スレショルド荷重の説明図である。
【符号の説明】
１…トンネル掘削機、２…カッタヘッド、３…前胴部、４…後胴部、５…中折れ部、６…フロントグリッパ、７…メイングリッパ、８…スラストジャッキ、９…超高圧水発生ユニット、１０…ディスクカッタ、１０ａ…刃体、１１…カッタ取付台、１２…超高圧水噴射装置、１２ａ…噴射ノズル、１２ｂ…ノズルヘッド、１２ｃ…オンオフバルブ、３０…油圧ユニット、３１…給水ユニット、３２…ブースター、３３…アキュムレータ
【図１】
0003751357.tif 000007
【図２】
0003751357.tif 000008
【図３】
0003751357.tif 000009
【図４】
0003751357.tif 000010
【図５】
0003751357.tif 000011
【図６】
0003751357.tif 000012
【図７】
0003751357.tif 000013
【図８】
0003751357.tif 000014
【図９】
0003751357.tif 000015
【図１０】
0003751357.tif 000016
【図１１】
0003751357.tif 000017
【図１２】
0003751357.tif 000018
【図１３】
0003751357.tif 000019
【図１４】
0003751357.tif 000020
【図１５】
0003751357.tif 000021
【図１６】
0003751357.tif 000022
【図１７】
0003751357.tif 000023