DE-112013002578-B4 - Tunnelvortriebsverfahren

Abstract

Tunnelvortriebsverfahren, bei welchem mit einer Bohrmaschine (10) ein Tunnel (T1, T2, T3, T4) vorgetrieben wird, wobei die Bohrmaschine (10) den Abbau durch einen sich drehenden Schneidkopf (11) durchführt, während ein Greifer (12a) gegen eine Seitenwand (T1a, T2a) drückt, wobei das Verfahren umfasst: einen ersten Vortriebsschritt zum Vortreiben von drei oder mehr ersten Tunnels (T1, T3), die im Wesentlichen parallel zueinander liegen; und einen zweiten Vortriebsschritt zum Vortreiben eines zweiten Tunnels (T2, T4), der die ersten Tunnels (T1, T3) kreuzt, und das Anordnen einer Tunnelbau-Hilfsvorrichtung (20, 120, 220), die mit einem Reaktionskraftaufnehmer (21, 121) ausgestattet ist, der eine Ersatzfläche (21b) bildet, die Teil der Seitenwand (T2a) des zweiten Tunnels (T2, T4) wird, auf der Seite des ersten Tunnels (T1, T3) an der Kreuzung des ersten (T1, T3) und des zweiten Tunnels (T2, T4).

Inventors

• Kazunari, c/o Komatsu Ltd. Kawai
• Shinichi, c/o Komatsu Ltd. Terada
• Yuuichi, c/o Komatsu Ltd. Kodama
• Masaaki, c/o Komatsu Ltd. Uetake
• Hiroshi, c/o Komatsu Ltd. Asano
• Takashi, c/o Komatsu Ltd. Minami
• Junya, c/o Komatsu Ltd. Tanimoto

Assignees

• KOMATSU LTD.

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20130605

Priority Date

20120709

Claims (8)

1. Tunnelvortriebsverfahren, bei welchem mit einer Bohrmaschine (10) ein Tunnel (T1, T2, T3, T4) vorgetrieben wird, wobei die Bohrmaschine (10) den Abbau durch einen sich drehenden Schneidkopf (11) durchführt, während ein Greifer (12a) gegen eine Seitenwand (T1a, T2a) drückt, wobei das Verfahren umfasst: einen ersten Vortriebsschritt zum Vortreiben von drei oder mehr ersten Tunnels (T1, T3), die im Wesentlichen parallel zueinander liegen; und einen zweiten Vortriebsschritt zum Vortreiben eines zweiten Tunnels (T2, T4), der die ersten Tunnels (T1, T3) kreuzt, und das Anordnen einer Tunnelbau-Hilfsvorrichtung (20, 120, 220), die mit einem Reaktionskraftaufnehmer (21, 121) ausgestattet ist, der eine Ersatzfläche (21b) bildet, die Teil der Seitenwand (T2a) des zweiten Tunnels (T2, T4) wird, auf der Seite des ersten Tunnels (T1, T3) an der Kreuzung des ersten (T1, T3) und des zweiten Tunnels (T2, T4).
2. Tunnelvortriebsverfahren nach Anspruch 1 , ferner umfassend einen Bewegungsschritt zum Bewegen der Tunnelbau-Hilfsvorrichtung (20, 120, 220) zu einer weiteren Kreuzung des ersten (T1, T3) und des zweiten Tunnels (T2, T4) nach dem Abbau einer Kreuzung des ersten (T1, T3) und des zweiten Tunnels (T2, T4) in dem zweiten Vortriebsschritt.
3. Tunnelvortriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2 , wobei in dem ersten Vortriebsschritt eine Tunnelbau-Hilfsvorrichtung (20, 120, 220) angeordnet wird, die einen Reaktionskraftaufnehmer (30) für einen Einsatz in Ecken umfasst, der eine Ersatzfläche bildet, die Teil der Außenseitenwand eines Kurvenabschnitts wird, in dem der erste Tunnel (T1, T3) eine Kurve macht.
4. Tunnelvortriebsverfahren, bei welchem mit einer Bohrmaschine (10) ein Tunnel (T1, T2, T3, T4) vorgetrieben wird, wobei die Bohrmaschine (10) den Abbau durch einen sich drehenden Schneidkopf (11) durchführt, während ein Greifer (12a) gegen eine Seitenwand (T1a, T2a) gedrückt ist, wobei das Verfahren umfasst: einen ersten Vortriebsschritt, in dem ein erster Tunnel (T1, T3) vorgetrieben wird; einen Vorbereitungsschritt, in dem eine Ersatzfläche (21b) vorbereitet wird, die Teil der Seitenwand (T2a) des zweiten Tunnels (T2, T4) an dem geplanten Kreuzungsabschnitt zwischen dem ersten (T1, T3) und dem zweiten Tunnel (T2, T4) wird; einen Verlegungsschritt zum Verlegen der Ersatzfläche (21b) zu dem geplanten Kreuzungsabschnitt des ersten Tunnels (T1, T3) und Einsatz der Ersatzfläche (21b) als Teil der Seitenwand (T2a) des zweiten Tunnels (T2, T4); und einen zweiten Vortriebsschritt zum Vortreiben des zweiten Tunnels (T2, T4) durch den Einsatz der Bohrmaschine (10) und Drücken des Greifers (12a) gegen die Ersatzfläche (21b) und Abbau an dem geplanten Kreuzungsabschnitt.
5. Tunnelvortriebsverfahren nach Anspruch 4 , wobei der erste Tunnel (T1, T3) mindestens drei Abschnitte hat, die im Wesentlichen parallel zueinander liegen.
6. Tunnelvortriebsverfahren nach Anspruch 5 , wobei die im Wesentlichen parallelen Abschnitte durch Kurvenabschnitte verbunden werden, wodurch der erste Tunnel (T1, T3) ein durchgehender Tunnel wird.
7. Tunnelvortriebsverfahren nach Anspruch 4 , wobei der zweite Tunnel (T2, T4) mindestens drei Abschnitte (T4a, T4b, T4c) umfasst, die im Wesentlichen parallel zueinander liegen.
8. Tunnelvortriebsverfahren nach Anspruch 7 , wobei die im Wesentlichen parallelen Abschnitte (T4a, T4b, T4c) durch Kurvenabschnitte (T4d, T4e) verbunden werden, wodurch der zweite Tunnel (T2, T4) ein durchgehender Tunnel wird.

Description

HINTERGRUND Technisches Gebiet Vorliegende Erfindung betrifft ein Tunnelvortriebsverfahren, in welchem sich kreuzende Tunnels vorgetrieben werden. Beschreibung des Standes der Technik In der Vergangenheit wurden Tunnels mit Hilfe einer Bohrmaschine vorgetrieben, die an der Maschinenvorderseite einen Schneidkopf mit einer Bohrkrone und Greifer (Englisch: Gripper) auf der rechten und linken Seite des hinteren Bereichs der Maschine aufweist. Diese Bohrmaschine treibt einen Tunnel vor, indem der Schneidkopf dicht an der Wand drehend vorgetrieben wird, während der linke und der rechte Greifer gegen die linke und die rechte Seitenwand des Tunnels drücken. JP H3-5600 A beschreibt zum Beispiel ein Verfahren für den Bau der verzweigten und zusammengeführten Abschnitte eines abgeschlossenen Tunnels, wobei dieses Verfahren den Schritt umfasst, in dem diese Bohrmaschine zum Abbauen der Tunnelverzweigungen eingesetzt wird. US 5,634,692 A offenbart eine Tunnelvortriebsmaschine zum Ausgraben eines Haupttunnels. Mittels der Tunnelvortriebsmaschine können ausgehend von dem Haupttunnel Seitenarme ausgegraben werden, die sich quer zu dem Haupttunnel erstrecken. Hierzu weist die Tunnelvortriebsmaschine ein drehbares Gehäuse auf, mittels dem eine Bohrvorrichtung in Richtung des Seitenarms gedreht wird. ÜBERSICHT Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Herstellen der verzweigten und zusammengeführten Abschnitte eines abgeschlossenen Tunnels haben sich jedoch die folgenden Probleme ergeben. Speziell bei dem in der vorstehenden Veröffentlichung beschriebenen Verfahren muss die Bohrmaschine beim Abbauen/Ausbrechen der verzweigten und zusammenführenden Abschnitte im Verlauf dieses Prozesses immer wieder vor und zurück bewegt werden. Der Zeitaufwand hierfür ist dementsprechend hoch und führt zu einer geringeren Effizienz bei der Konstruktion. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tunnelvortriebsverfahren anzugeben, das eine effiziente Abbauen/Ausbrechen von verzweigten Abschnitten eines Tunnels ermöglicht. Das Tunnelvortriebsverfahren gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Tunnelvortriebsverfahren, bei dem ein Tunnel mit einer Bohrmaschine vorgetrieben wird, deren Schneidkopf drehend vorgetrieben wird, während ein Greifer gegen eine Seitenwand drückt. Das Verfahren umfasst einen ersten Vortriebsschritt und einen zweiten Vortriebsschritt. In dem ersten Vortriebsschritt werden drei oder mehr erste Tunnels vorgetrieben, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. In dem zweiten Vortriebsschritt wird ein zweiter Tunnel vorgetrieben, der die ersten Tunnels kreuzt, und eine Tunnelbau-Hilfsvorrichtung, die mit einem Reaktionskraftaufnehmer ausgestattet ist, der eine Ersatzfläche bildet, die Teil der Seitenwand des zweiten Tunnels wird, wird auf der Seite des ersten Tunnels an der Kreuzung des ersten und des zweiten Tunnels angeordnet. Hier werden zweite Tunnels vorgetrieben, die sich mit den ersten Tunnels kreuzen, nachdem die drei oder mehr ersten, im Wesentlichen zueinander parallelen Tunnels vorgetrieben wurden. Da die zweiten Tunnels, die sich mit den ersten Tunnels kreuzen, nach dem Vortrieb der drei oder mehr ersten, im Wesentlichen zueinander parallelen Tunnels vorgetrieben werden, können die zweiten Tunnels als Verzweigungen des ersten Tunnels bei einem im Wesentlichen linearen Vortrieb vorgetrieben werden. Da hier annähernd der gesamte Vortrieb linear erfolgt, ist dieses Tunnelvortriebsverfahren wirksamer als das bisherige bekannte Verfahren. Ferner wird auf einer Seite eines vorhandenen ersten Tunnels eine Tunnelbau-Hilfsvorrichtung installiert, die einen Reaktionskraftaufnehmer hat, der eine Ersatzfläche bildet, die Teil der Seitenwand des zweiten Tunnels wird, um die Kreuzung des vorhandenen ersten Tunnels und des neu gebohrten zweiten Tunnels schonend vorzutreiben, indem eine Bohrmaschine eingesetzt wird, die unter Verspannung des linken und des rechten Greifers gegen die linke und die rechte Seitenwand vorgetrieben wird. Eine Stelle also, an der keine Seitenwand in dem zweiten Tunnel vorhanden ist, was in Kreuzungsbereichen mit dem ersten Tunnel der Fall ist, kann durch die Ersatzfläche des Reaktionskraftaufnehmers abgesperrt werden. Dementsprechend kann eine Kreuzung zwischen dem ersten Tunnel und dem zweiten Tunnel mit einer bekannten Bohrmaschine ausgebrochen/vorgetrieben werden, die den Abbau unter Aufnahme einer Reaktionskraft von den Seitenwänden durchführt. Das Tunnelvortriebsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Tunnelvortriebsverfahren gemäß dem ersten Aspekt, ferner umfassend einen Bewegungsschritt, in dem die Tunnelbau-Hilfsvorrichtung zu einer weiteren Kreuzung des ersten und des zweiten Tunnels bewegt wird, nachdem die Kreuzung des ersten und des zweiten Tunnels in dem zweiten Vortriebsschritt ausgebrochen wurde. Bei einer Vielzahl von Kreuzungen zwischen dem ersten und dem zweiten Tunnel wird die Tunnelbau-Hilfsvorrichtung hier zu jeder d