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公開番号2025149737
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024050561
出願日2024-03-26
発明の名称ミニベンチカット工法用トンネルワークステーション
出願人株式会社奥村組,古河ロックドリル株式会社
代理人弁理士法人翔和国際特許事務所
主分類E21D 9/10 20060101AFI20251001BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】ミニベンチカット工法による山岳トンネルの施工を、高度な機械化を図りつつ効率良く実施可能とするトンネルワークステーションを提供する。
【解決手段】削孔機16及びマンゲージ17が設けられた上段フレーム部11と、エレクタ18設けられた左右一対の中段フレーム部12及び削孔機16が設けられた左右一対の下段フレーム部13とを含んでいる。左右両側の中段フレーム部12及び下段フレーム部13の間に、工事用車両が通行可能な車両用空間20が保持された、門型の正面形状を備えている。下段フレーム部13には、トンネルワークステーション10をトンネル50の軸方向Xに走行移動させる走行用機器19a,19bが設けられ、上段フレーム部11と、中段フレーム部12とは、これらの先端部が、下段フレーム部13の先端部よりも、トンネル50の軸方向Xの切羽面51,52側に突出している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
山岳トンネル工法において、ベンチ長さを２～６ｍと短くして、上段の切羽面及び下段の切羽面を発破によって同時に破砕可能としつつ掘削する、ミニベンチカット工法に用いるトンネルワークステーションであって、
上段フレーム部と、該上段フレーム部を下方から支持する支柱部材を介して、該上段フレーム部の下方部分に設けられた左右一対の中段フレーム部及び左右一対の下段フレーム部とを含んで構成されると共に、前記上段フレーム部の下方領域における、左右両側の前記中段フレーム部及び前記下段フレーム部によって挟まれるこれらの間の部分に、工事用車両の通行を可能にする車両用空間を保持した、門型の正面形状を全体として備えており、
前記上段フレーム部には、トンネルの上段の切羽面及び内周壁面に対して穿孔可能な削孔機が、トンネルの軸方向にスライド移動可能に且つ上下左右に首振り移動可能に取り付けられていると共に、伸縮可能なブーム部を備える作業員の作業用の足場となるマンゲージが、トンネルの軸方向にスライド移動可能に且つ上下左右に首振り移動可能に取り付けられており、
各々の前記中段フレーム部には、掘削後のトンネルの内周壁面に沿って建て込まれる支保部材を把持する、伸縮可能なブーム部を備えるエレクタが、トンネルの軸方向にスライド移動可能に且つ上下左右に首振り移動可能に取り付けられており、
各々の前記下段フレーム部には、トンネルの下段の切羽面及び内周壁面に対して穿孔可能な削孔機が、上下左右に首振り移動可能に取り付けられていると共に、当該トンネルワークステーションをトンネルの軸方向に走行移動させる走行用機器が設けられており、
前記上段フレームと、各々の前記中段フレーム部とは、これらの先端部が、各々の前記下段フレーム部の先端部よりも、トンネルの軸方向の切羽面側に突出して配置されて設けられているミニベンチカット工法用トンネルワークステーション。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
前記上段フレーム部を下方から支持する前記支柱部材は、各々、前記上段フレーム部、前記中段フレーム部及び前記下段フレーム部の間に連続して設けられた少なくとも２本のメイン支柱部材と、前記下段フレーム部の先端部よりもトンネルの軸方向の切羽面側に突出する部分において、前記上段フレーム部及び前記中段フレーム部の間に設けられた１本のサブ支柱部材とを含んでいる請求項１記載のミニベンチカット工法用トンネルワークステーション。
【請求項３】
前記中段フレーム部における、前記下段フレーム部よりもトンネルの軸方向の切羽面側に突出する先端部分の下側には、前記下段フレーム部に取り付けられた首振り移動可能な前記削孔機との干渉を回避可能とするための、干渉防止用切欠き部が形成されている請求項１又は２記載のミニベンチカット工法用トンネルワークステーション。
【請求項４】
前記上段フレーム部の下面側に支持されて、作業員の作業用の足場となるトンネルの横幅方向に拡幅可能なリフタブルスライドデッキが、トンネルの軸方向にスライド移動可能に且つ上下に首振り移動可能に取り付けられている請求項１又は２記載のミニベンチカット工法用トンネルワークステーション。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミニベンチカット工法用トンネルワークステーションに関し、特に、ベンチ長さを２～６ｍと短くして、上段の切羽面及び下段の切羽面を発破によって同時に破砕可能としつつ掘削する、ミニベンチカット工法に用いるトンネルワークステーションに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
山岳トンネルにおけるトンネルの施工方法（山岳トンネル工法）として、ベンチカット工法が知られている。ベンチカット工法は、トンネルの切羽面を上段部分と下段部分とに分けて、上段部分を下段部分に先行して掘削してゆくトンネル工法であり、切羽面の全体を発破等によって一度に掘削してゆく全断面工法と比較して、切羽面をより安定させた状態で掘削して行くことが可能であることから、例えば軟岩地山から硬岩地山まで、幅広い土質の地盤に山岳トンネルを掘削形成できる工法として、一般に広く採用されている。
【０００３】
また、ベンチカット工法による山岳トンネルの施工を、高度な機械化を図ることによって効率良く行うことを可能にするための、トンネルワークステーション（ＴＷＳ）も開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１のＴＷＳでは、例えばベンチ長さを１Ｄ（トンネル内径）～５０ｍ程度として掘削する、主として地質不良のケースで採用されるショートベンチカット工法を対象としたものとなっており、上段部分に配置される、正面から見て略門型に形成された第１の架台と、第１の架台の後部に連結された状態で下段部分に配置される、同じく略門型に形成された第２の架台とを備えている。また、特許文献１のＴＷＳでは、上段部分の掘削に先立って、上段の切羽前方で且つトンネル断面の外周部分に相当する領域を、第１の架台に設けられた穿孔機で穿孔しつつ、地盤改良材を注入装置で注入することにより地盤改良すると共に、バックフォー等による第２の掘削機によって下段部分を掘削し、しかる後に、上段部分でブーム型の削岩機等による第１の掘削機で掘削すると共に、下段部分では一次覆工を施工し、これらの工程を順次繰り返してトンネルを構築するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００３－３０７０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、近年、例えば膨張性の地山や、支持力が足りない地山等、出来るだけ早く閉合する必要がある地盤を対象として、ベンチ長さを好ましくは２～６ｍ程度に短くすると共に、発破を行ないながら、上段部分の切羽面と下段部分の切羽面とを同時に掘削してゆくミニベンチカット工法の採用が増加している。
【０００７】
ミニベンチカット工法は、比較的安定した切羽面に対する、発破を用いた掘削作業の集約化によって、施工の合理化・省力化・急速化のほか、作業の安全性や作業環境の向上を図ることができる工法となっている一方で、ベンチ長さが短いことによる切羽の安定性への影響や、急激な応力開放によるトンネルの安定性への影響等を考慮する必要がある。このようなことから、ミニベンチカット工法による山岳トンネルの施工を、高度な機械化を図りつつ効率良く行うことができるように、ミニベンチカット工法を実施するのに適した構成を備えるトンネルワークステーション（ＴＷＳ）を、ショートベンチカット工法用のＴＷＳとは別途に、新たに開発することが要望されている。
【０００８】
本発明は、ミニベンチカット工法による山岳トンネルの施工を、高度な機械化を図りつつ効率良く実施することを可能にする、ミニベンチカット工法用トンネルワークステーションを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、山岳トンネル工法において、ベンチ長さを２～６ｍと短くして、上段の切羽面及び下段の切羽面を発破によって同時に破砕可能としつつ掘削する、ミニベンチカット工法に用いるトンネルワークステーションであって、上段フレーム部と、該上段フレーム部を下方から支持する支柱部材を介して、該上段フレーム部の下方部分に設けられた左右一対の中段フレーム部及び左右一対の下段フレーム部とを含んで構成されると共に、前記上段フレーム部の下方領域における、左右両側の前記中段フレーム部及び前記下段フレーム部によって挟まれるこれらの間の部分に、工事用車両の通行を可能にする車両用空間を保持した、門型の正面形状を全体として備えており、前記上段フレームには、トンネルの上段の切羽面及び内周壁面に対して穿孔可能な削孔機が、トンネルの軸方向にスライド移動可能に且つ上下左右に首振り移動可能に取り付けられていると共に、伸縮可能なブーム部を備える作業員の作業用の足場となるマンゲージが、トンネルの軸方向にスライド移動可能に且つ上下左右に首振り移動可能に取り付けられており、各々の前記中段フレーム部には、掘削後のトンネルの内周壁面に沿って建て込まれる支保部材を把持する、伸縮可能なブーム部を備えるエレクタが、トンネルの軸方向にスライド移動可能に且つ上下左右に首振り移動可能に取り付けられており、各々の前記下段フレーム部には、トンネルの下段の切羽面及び内周壁面に対して穿孔可能な削孔機が、上下左右に首振り移動可能に取り付けられていると共に、当該トンネルワークステーションをトンネルの軸方向に走行移動させる走行用機器が設けられており、前記上段フレームと、各々の前記中段フレーム部とは、これらの先端部が、各々の前記下段フレーム部の先端部よりも、トンネルの軸方向の切羽面側に突出して配置されて設けられているミニベンチカット工法用トンネルワークステーションを提供することにより、上記目的を達成したものである。
【００１０】
そして、本発明のミニベンチカット工法用トンネルワークステーションは、前記上段フレーム部を下方から支持する前記支柱部材が、各々、前記上段フレーム部、前記中段フレーム部及び前記下段フレーム部の間に連続して設けられた少なくとも２本のメイン支柱部材と、前記下段フレーム部の先端部よりもトンネルの軸方向の切羽面側に突出する部分において、前記上段フレーム部及び前記中段フレーム部の間に設けられた１本のサブ支柱部材とを含んでいることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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