
トンネル採掘をする時、ドリルはどのようなものを使い、どのくらいの速度で進み、サイクルを終えた後どうなるのですか? |
トンネルの採掘には、主に**トンネルボーリングマシン(TBM: Tunnel Boring Machine)**や **掘削機**といった特殊なドリルが使用されます。 以下に、その掘削方法や工程について詳しく説明します。 ### 1. **使用されるドリルの種類: トンネルボーリングマシン(TBM)** - **TBM**は、トンネルの掘削に使用される巨大な機械で、 円筒状のシールドマシンにドリルが備わっており、前方に回転するカッターで岩や土を削りながら前進します。 カッターヘッドの直径はプロジェクトによって異なり、数メートルから十数メートルまでのものがあります。 - TBMは、都市部や地下鉄トンネル、山岳トンネルなどさまざまな環境で使用され、 土や岩を掘削しつつ、崩落を防ぐためにシールド(防護構造)を設置しながら進むため、安定性が高いです。 ### 2. **掘削速度** - 掘削速度は、地質条件、機械の大きさ、メンテナンス状況などによって変わりますが、 一般的なTBMの進行速度は、**1日あたり10~40メートル程度**です。 地盤が軟らかい場合は速く進むこともありますが、岩盤や硬い地質の場合はより遅くなります。 - 例えば、都市部の軟らかい土壌であれば、速く進むことが可能ですが、 山岳トンネルなどで硬い岩を掘削する場合、進行速度は大幅に低下します。 ### 3. **サイクルの流れ** 採掘作業には、いくつかのステップがあり、1つのサイクルは通常以下の工程で進みます。 - **掘削**: TBMが前進し、カッターヘッドで岩や土を削り取ります。 削り取られた土や岩はコンベアなどで後方に運ばれます。 - **支保工の設置**: 掘削が進むと同時に、トンネルが崩れないように**支保工**(セグメントなどのコンクリートパネル)が設置されます。 この段階で、トンネルの内壁が構築されていきます。 - **メンテナンスと移動**: 一定の距離ごとにTBMはメンテナンスが必要になります。 掘削ヘッドやシールドの点検が行われ、必要に応じてカッターの交換や修理が行われます。 - **排土と進行**: 掘削された土や岩が完全に排出された後、再び掘削が開始され、次のサイクルに入ります。 ### 4. **サイクル終了後の処理** - **TBMの処分**: 大きなトンネルプロジェクトの終盤では、 TBMの最終的な処理方法として、マシンがそのまま地中に埋められることもあります。 これは、TBMがトンネルの全長を掘削し終えた後、 回収や分解がコストや作業に大きく影響する場合に行われます。 - **再利用可能な場合**: TBMはメンテナンスを受けて、次のプロジェクトで再利用されることもあります。 特に短期間で掘削を終えるプロジェクトでは、 TBMを分解して運び出し、別の場所で再度組み立てて使用することが一般的です。 ### まとめ トンネル掘削には、強力なドリルである**TBM**が使われ、 掘削速度は1日10~40メートル程度です。 サイクルごとに掘削、支保工の設置、メンテナンスが行われ、 TBMの運用が終了した後は、地中に埋めるか、再利用されます。 |
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