CN115066537A - 隧道挖掘装置 - Google Patents

Abstract

隧道挖掘装置(1)具有前体部(11)、后体部(12)。前体部(11)具有刀头(21)、刀头支架(22)、外围板(27)、顶撑靴(51)、或者侧撑靴(41)。刀头(21)具有多个滚刀(83)。刀头支架(22)支承刀头(21)。外围板(27)、顶撑靴(51)、或者侧撑靴(41)设置于外周并能够朝向内侧弯曲。后体部(12)配置于前体部(11)的后方。后体部(12)具有夹具部(70)。夹具部(70)得到用于进行挖掘的反作用力。

Description

隧道挖掘装置

技术领域

本申请涉及用于挖掘隧道时的隧道挖掘装置。

背景技术

以往，在土木作业中为了挖掘岩盘使用了隧道挖掘装置。隧道挖掘装置具备在设备前表面包含刀具的刀头、和设置于设备后部的左右侧面的夹具装置(例如，参照专利文献1。)。

在这样的隧道挖掘装置中，在将左右的夹具装置相对于隧道左右侧壁按压的状态下，通过使刀头旋转并使推力缸伸长而将刀头压靠于岩盘从而进行挖掘隧道。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开平10-220181号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在土木作业只前进的现有的隧道挖掘装置中，不能用于需要后退的矿山坑内挖掘。

例如，在已挖掘的隧道内壁喷上混泥土或砂浆，或设置了支撑的情况下，隧道内径比挖掘时的内径小。因此，隧道挖掘装置与隧道内壁干涉而不能后退。

另外，在矿山坑内挖掘时考虑曲线施工，因此在后退时，不仅需要直线状地后退，还需要曲线状地后退。在曲线状地后退的情况下，即使在隧道内径不小的情况下也会有装置与隧道内壁干涉不能后退的情况。

本申请的目的在于提供能够后退的隧道挖掘装置。

用于解决技术问题的技术方案

本申请的隧道挖掘装置具有前体部、后体部。前体部具有刀头、刀头支承部、弯曲部。刀头具有多个刀具。刀头支承部支承刀头。弯曲部设置于外周并能够朝向内侧弯曲。后体部具有夹具部。夹具部得到用于进行挖掘的反作用力。后体部配置于前体部的后方。

发明效果

根据本申请，能够提供能够后退的隧道挖掘装置。

附图说明

图1A是示出本申请实施方式的隧道挖掘装置的结构的立体图。

图1B是示出图1A的隧道挖掘装置的内部结构的侧剖视图。

图1C是示出从图1B的UU′间的箭头方向观察的主梁和后体部的图。

图2是示出图1A的隧道挖掘装置的前体部的平剖视图。

图3(a)示出图1A的刀头的立体图，(b)示出图3(a)的刀头的缩径状态的立体图。

图4是示出图3的铲斗配置于挖掘位置的状态的侧视图。

图5是示出图3的铲斗配置于挖掘位置的状态的主视图。

图6是示出图3的铲斗配置于收纳位置的状态的侧视图。

图7是示出图3的铲斗配置于收纳位置的状态的主视图。

图8(a)从后方观察图1A的外围板配置于挖掘位置的状态的背视图，(b)是从后方观察图1A的外围板配置于收纳位置的状态的背视图。

图9(a)是图1A的外围板配置于挖掘位置的状态的侧剖视图，(b)是从后方观察图1A的外围板配置于挖掘位置的状态的背视图。

图10A是用于说明外围板从挖掘位置向收纳位置移动的侧剖视图。

图10B是用于说明外围板从挖掘位置向收纳位置移动的侧剖视图。

图10C是用于说明外围板从挖掘位置向收纳位置移动的侧剖视图。

图10D是用于说明外围板从挖掘位置向收纳位置移动的侧剖视图。

图11是示出图1A的隧道挖掘装置的垂直支架的立体图。

图12是图11的垂直支架的主视图。

图13是图11的垂直支架的部分剖面俯视图。

图14是从图12的DD′箭头方向观察的剖视图。

图15是示出图11的垂直支架的垂直撑靴的转动的俯视图。

图16是示出图14的垂直撑靴接近刀头支架的状态的图。

图17A是图2的侧支架的放大图。

图17B是图2的侧支架的背视图。

图17C是从图17B的QQ′箭头方向观察的剖视图。

图17D是从图17B的RR′箭头方向观察的剖视图。

图18是图1A的顶支架的主视图。

图19A是图18的顶支架的仰视图。

图19B是从图19A的SS′箭头方向观察的剖视图。

图20是从图19A的MM′箭头方向观察的剖视图。

图21是示出图1A的后体部的结构的图。

图22是从图21的RR′箭头方向观察的剖视图。

图23是从图19A的VV′箭头方向观察的剖视图。

图24是示出将图1A的车轮配置于轨道的状态的图。

图25是示出在由图1A的隧道挖掘装置施工为曲线的隧道后退的状态的图。

图26是示出从图19A的MM′箭头方向观察的剖视图。

具体实施方式

参照附图对本申请实施方式的隧道挖掘装置进行说明。

本实施方式的隧道挖掘装置是TBM(隧道掘进机)中称为夹具TBM、硬石TBM的隧道掘进机。本实施方式的隧道挖掘装置不仅能够用于土木还能够用于矿山的坑内挖掘。

(隧道挖掘装置的整体结构)

图1A是示出本实施方式的隧道挖掘装置1的立体图。图1B是图1A的侧剖视图。

本实施方式的隧道挖掘装置1在通过夹具部70支承于隧道内壁的状态下使刀头21旋转并进行挖掘。

本实施方式的隧道挖掘装置1具有前体部11、后体部12、连接部13、主梁14、底座15、作业台16、带式输送机17、后支架18。

如图1A所示，前体部11在前端具有刀头21，进行岩盘的挖掘。后体部12配置于前体部11的后侧，通过夹具部70能够支承于隧道内壁。图中前后方向以A示出，前方向以箭头A1示出，后方向以箭头A2示出。需要注意的是，箭头A示出前体部11相对于后体部12不弯曲，直线状地配置的状态下的前后方向。另外，图中所示的箭头B示出宽度方向，是相对于前后方向A垂直且水平的方向。宽度方向B中朝向前方向A1且左侧方向以B1示出，朝向前方向A1且右侧方向以B2示出。

连接部13将前体部11能够弯曲地连接于后体部12。连接部13具有多个推力缸13a，各个推力缸13a的一端能够转动地连接于前体部11，另一端能够转动地连接于后体部12。

图1C是示出从图1B的UU′箭头方向观察的主梁14和后体部12的图。如图1B以及图1C所示，主梁14通过能够转动的连结部件连接于前体部11，并能够沿着A方向前后滑动地支承于后体部12。主梁14从后体部12朝向后方延伸。底座15能够转动地安装于主梁14的后端。作业台16为了在挖掘后的隧道内壁进行铺网的作业而设置，并配置于底座15的上侧。

带式输送机17设置为从前体部11通过后体部12到底座15的下侧，并将由刀头21挖掘的岩石、土砂等向后方输送。

后支架18设置于主梁14，在使后体部12前进时支承主梁14。

需要注意的是，虽未图示，但在底座15的后方连接有车辆，所述车辆设置有驱动刀头21、带式输送机17、多个推力缸13a、夹具部70等的控制装置、电源装置、以及液压系统等。

(前体部11)

图2是示出前体部11的结构的平剖面示意图。

前体部11具有刀头21、刀头支架22(刀头支承部的一例)、垂直支架23、侧支架24、25、顶支架26、多个外围板27。

刀头21设置于前体部11的前端，并设置为相对于刀头支架22能够旋转。如图1A所示，刀头21具有设置于挖掘侧的表面的多个滚刀83、将挖掘的岩石向刀头21的内侧取入的铲斗84。

刀头支架22配置于刀头21的后侧。刀头支架22能够旋转地支承刀头21。

垂直支架23、一对侧支架24、25以及顶支架26安装于刀头支架22，并配置为包围刀头支架22的周围。垂直支架23、一对侧支架24、25以及顶支架26为了用于挖掘中的稳定化而相对于隧道抗壁(side wall)支承刀头支架22、和为了保护刀头支架22免受从坑壁的岩石的崩落等而设置。

垂直支架23配置于刀头支架22的下方。一对侧支架24、25配置于刀头支架22的宽度方向的两侧。顶支架26配置于刀头支架22的上方。

多个外围板27为了阻挡挖掘时产生的粉尘从前体部11向后体部12移动而沿着周向配置于前体部11。

(刀头21)

图3(a)是示出刀头21的立体图。图3(b)是示出后述的缩径的状态的刀头21的立体图。

刀头21旋转自如地支承于刀头支架22。

刀头21具有前面部81、侧面部82、滚刀83、铲斗84。

前面部81是挖掘侧的面，从正面观察形成为圆状。侧面部82是筒状，从前面部81的外周端朝向后方形成。如图2所示，侧面部82具有外表面821、后表面822、连接面823。

外表面821设置为从前面部81的外周端朝向后方向A2延伸。后表面822设置为从外表面821的后端朝向径向内侧延伸。连接面823在图2的剖视图中的位置，具有从后表面822的径向内侧的一端朝向后方向A2延伸的部分、和从延伸的部分的后端朝向径向内侧延伸的部分，并连接于与刀头支架22连结的连结部80。

滚刀83在前面部81以及侧面部82设置多个。滚刀83与刀头21的旋转一起旋转，进行岩盘等的挖掘。

铲斗84随着刀头21的旋转铲起由滚刀83削掉的岩石、土砂，并向配置于前面部81的后侧的带式输送机17上移动。

(铲斗84)

图4是示出铲斗84的侧视图。图5是示出铲斗84的主视图。

铲斗84如图3(a)所示在前面部81设置多个。铲斗84如图3(a)以及图4所示，从前面部81的外周端附近配置到侧面部82。在本实施方式中，铲斗84在周向等间隔地配置6个。

铲斗84如图5所示，比侧面部82的外表面821更向外周侧突出。需要注意的是，如图3(a)所示，铲斗84的外周端84a的位置与后述的外围板27的外周端27a在径向的位置大体一致。

铲斗84如图5所示具有铲起土砂或岩石的铲运部(scraper sections)841。铲运部841在与刀头21的旋转方向(参照图5的箭头)相反侧的一端沿着径向设置。另外，铲斗84具有与铲运部841对置的多个突起842。需要注意的是，径向是相对于正面观察圆形状的前面部81的中心轴垂直，接近或远离中心轴的方向。

如图3(b)所示，在前面部81设置安装铲斗84的安装部85。

安装部85如图3(b)所示，从前面部81的外缘到侧面部82形成为槽状。铲斗84配置于安装部85，由多个螺栓88固定。

另外，为了在隧道挖掘装置1后退时使前体部11的外径缩径，铲斗84构成为能够以收纳于侧面部82的外径的方式移动。移动铲斗84的状态如图3(b)所示。

如图4所示，为了使铲斗84从进行挖掘时的挖掘位置P1到内侧的收纳位置P2移动，在安装部85形成有引导槽86、87。

引导槽86具有第一部分861、第二部分862。第一部分861沿着前后方向A形成。第二部分862从第一部分861的前端形成。第二部分862以随着朝向前方向A1而位于内侧的方式倾斜。

引导槽87具有第一部分871、第二部分872。第一部分871沿着前后方向A形成。第二部分872从第一部分871的前端形成。第二部分872以随着朝向前方向A1而位于内侧的方式倾斜。

引导槽86设置于引导槽87的前侧。第一部分861与第一部分871在直线上排列配置。第二部分862形成为与第二部分872平行。

在铲斗84设置有分别与引导槽86和引导槽87嵌合的两个嵌合销843、844。两个嵌合销843、844沿前后方向A排列配置。在铲斗84配置于挖掘位置P1的状态下，前侧的嵌合销843配置于引导槽86的第一部分861，后侧的嵌合销844配置于引导槽87的第一部分871。

在将铲斗84从挖掘位置P1向收纳位置P2移动时，如图4所示，收纳用液压缸89被装入安装部85的内侧。收纳用液压缸89的一端89a能够转动地安装于后表面822。收纳用液压缸89的另一端89b能够转动地安装于铲斗84的前端附近。

接着，将铲斗84固定于安装部85的多个螺栓88卸下。

接着，在收纳用液压缸89伸长时，前侧的嵌合销843从引导槽86的第一部分861向第二部分862移动，后侧的嵌合销844从引导槽87的第一部分871向第二部分872移动。由此，如图6所示，铲斗84沿着引导槽86、87向前方内侧移动。图6是示出铲斗84向收纳位置P2移动后的状态的侧视图。图7是示出铲斗84向收纳位置移动后的状态的主视图。

移动后，铲斗84通过多个螺栓88固定于安装部85。

如图7所示，在铲斗84配置于收纳位置P2的状态下，前体部11的侧面部82和径向的位置大体一致。即，在收纳位置P2，铲斗84收纳于侧面部82的径内。

这样，通过将铲斗84从挖掘位置P1向收纳位置P2移动，而能够使前体部11的外径缩径。

(外围板27)

图8(a)是从后方观察外围板27的背视图。图9(a)是外围板27的侧剖视图。

多个外围板27(弯曲部的一例、周缘板的一例)的各自能够弯曲地配置于侧面部82。多个外围板27配置为从侧面部82朝向外侧突出。

多个外围板27沿着周向排列配置，遍及侧面部82的整周。

外围板27从正面观察是扇形。在本实施方式中，例如6块外围板27沿周向配置，各个外围板27为大体中心角为60度的扇形。

外围板27如图9(a)所示，通过多个固定螺栓94安装于侧面部82的后表面822的外侧。

另外，外围板27构成为能够折叠以使在后退时前体部11能够缩径。

外围板27通过铰链部28能够旋转地安装于后表面822的后侧。铰链部28设置有两个，在同轴上排列配置。各个铰链部28具有支承部件92a、92b、转动轴部93。支承部件92a、92b固定于外围板27，并从外围板27朝向后表面822延伸。转动轴部93在内侧具有贯通孔。在贯通孔插入有与支承部件92a和支承部件92b的一端连接的轴部件。通过这样的结构，外围板27以转动轴部93为中心，其外周端27a朝向后方转动。需要注意的是，转动轴以O在图8(a)中示出。

图8(b)是示出在图8(a)的背视图中使外围板27向后方转动的状态的图。图9(b)是示出在图9(a)的侧视图中使外围板27向后方转动的状态的图。

如图9(b)所示，外围板27成为沿着连接面823地向后方折叠的状态。因此，外表面821位于前体部11的最外侧。在图8(b)中，虽然两边相邻的外围板27未被折叠，但通过折叠所有的外围板27，前体部11缩径。

需要注意的是，图9(b)中折叠前的外围板27以双点划线示出。外围板27从外表面821向外侧突出的状态被表示为挖掘位置Q1，外围板27向后方折叠的状态被表示为收纳位置Q2。另外，在图9(b)以及图6中，外围板27配置于挖掘位置Q1，铲斗84配置于挖掘位置P1时的前体部11的外径以双点划线S示出。

接着，对外围板27的折叠方法进行说明。图10A～图10D是用于说明外围板27的折叠方法的图。

在将外围板27从挖掘位置Q1折叠到收纳位置Q2时，使用折叠装配器(jig)99。

折叠装配器99如图10B所示具有棒状的螺纹部991、在螺纹部991的前端相对于螺纹部991能够旋转的前端部992、和与螺纹部991螺合并在后表面822支承折叠装配器99的支承部993。在支承部993形成有贯通的螺纹孔，在该螺纹孔插通有螺纹部991。

如图10A所示，在后表面822形成有贯通孔822a。在外围板27的前表面，设置有通过贯通孔822a，并能够旋转地安装于折叠装配器99的前端的安装部件271。

如图10A所示，卸下将外围板27固定于后表面822的多个固定螺栓94。

接着，如图10B所示，供折叠装配器99安装的折叠装配器99的支承部993安装于后表面822的贯通孔822a的下侧，前端部992安装于安装部件271，所述安装部件271设置于外围板27。

接着，如图10C所示，在折叠装配器99的螺纹部991旋转时，支承于支承部993的螺纹部991以及前端部992转动并朝向后方行进。前端部992以及螺纹部991插入于后表面822的贯通孔822a，并被前端部992推压而安装部件271以及外围板27以铰链部28的转动轴O为中心向后方转动。

在从图10C的状态进一步使螺纹部991旋转时，经过图10D的状态如图9(b)所示，外围板27沿着连接面823向收纳位置Q2移动。

这样，通过所有的外围板27从挖掘位置Q1向收纳位置Q2移动，而能够使前体部11的外径缩径。

需要注意的是，在将铲斗84向收纳位置P2移动，将外围板27向收纳位置Q2移动时，设置于侧面部82的滚刀83被引入内侧而被固定。需要注意的是，图3(a)以及图3(b)中设置于侧面部82的滚刀83以83′示出。

(垂直支架23)

图11是示出垂直支架23的立体图。图12是示出从前侧观察垂直支架23的主视图。图13是垂直支架23的俯视图，以单点划线包围的部分示出从图12的CC′箭头方向观察的剖视图。图14是从图12的DD′箭头方向观察的剖视图。

垂直支架23如图14所示具有安装部件31、引导件32、液压缸33、垂直撑靴34、外周部35。

安装部件31为板状，如图12所示，通过螺栓等固定于刀头支架22的下部22d。

引导件32为圆筒状，如图14所示配置于安装部件31的下表面31a。引导件32固定于安装部件31。引导件32以其中心轴相对于安装部件31垂直的方式配置。安装部件31以及引导件32固定于刀头支架22。

液压缸33如图14所示配置于安装部件31的下侧，并固定于安装部件31。液压缸33在上下方向能够伸缩。液压缸33具有活塞331、杆332、缸333。活塞331配置为能够在缸333内在上下方向移动。杆332从活塞331朝向上方延伸。杆332的前端332a固定于安装部件31。缸333的下端333a相对于垂直撑靴34能够旋转地被卡止。液压缸33设置于圆筒状的引导件32的中心。即，以液压缸33的杆332的中心轴和引导件32的中心轴一致的方式配置液压缸33。

垂直撑靴34能够在隧道的地面滑动。垂直撑靴34如图11所示具有框体部340、滑动面341、罩347。

在框体部340如图14所示能够旋转地卡止有液压缸33的缸333的下端333a。缸333在其下端333a具有朝向外侧突出的缘部333b。缘部333b遍及缸333的整周形成。

在框体部340的上表面340a通过螺栓等固定有能够旋转地卡止缘部333b的圆环状的卡止部件36。卡止部件36具有位于缘部333b外侧的外缘部361、和覆盖缘部333b的上部的檐部362。由此，框体部340能够相对于缸333转动。

滑动面341如图11所示设置为包围框体部340的外侧。滑动面341在图12的正面观察中形成为向下方凸起地弯曲。另外，在侧剖面中形成为水平。

滑动面341在宽度方向上被分为3个，具有中央面342、左侧面343、右侧面344。中央面342位于滑动面341的宽度方向的中央。左侧面343朝向前方向A1配置于中央面342的左侧。右侧面344朝向前方向A1配置于中央面342的右侧。在中央面342和左侧面343之间沿着前后方向A形成有凹部345。另外，在中央面342和右侧面344之间，沿着前后方向A形成有凹部346。

罩347防止来自前方的岩石等碰到引导件32等。罩347设置于外周部35以及引导件32等的前侧。罩347固定于框体部340，并以沿着滑动面341的前端的方式设置于滑动面341的上侧。

外周部35配置于引导件32的外侧。外周部35具有筒状的部分，如图13所示，筒状的部分配置于引导件32的外侧。外周部35的筒状部分的内周面35a、和引导件32的外周面32a能够相互滑动。外周部35固定于框体部340的上表面340a。

通过垂直撑靴34转动自如地卡止液压缸33，且液压缸33固定于在刀头支架22上安装的安装部件31，从而如图15所示，垂直撑靴34能够以液压缸33的中心轴P为中心转动。在图15中，垂直撑靴34在平面观察中顺时针转动的状态以34′示出，逆时针转动的状态以34″示出。由此，在使隧道挖掘装置1沿着曲线后退时垂直撑靴34能够沿着曲线转动并进行跟随。

另外，垂直撑靴34经由液压缸33安装于刀头支架22，因此如图16所示，通过收缩液压缸33，而能够使垂直撑靴34接近刀头支架22(向上方移动)(参照图16中H1)。另外，通过伸长液压缸33，而能够使垂直撑靴34远离刀头支架22(向下方移动)(参照图16中H2。)。

(侧支架24、25)

侧支架24、25如图2所示配置于刀头支架22的宽度方向的两侧。侧支架24配置于刀头支架22的B1方向侧，侧支架25配置于刀头支架22的B2方向侧。

各个侧支架24、25具有侧撑靴41、侧撑靴连结部42、平行连杆43(第一连杆部的一例)、和液压缸44。

侧支架24和侧支架25夹持刀头支架22地对称配置，结构相同，因此使用侧支架24说明。图17A是图2的侧支架24附近的放大图。图17B是侧支架24的背视图。需要注意的是，图17A是从图17B的QQ′箭头方向观察的剖视图。图17C是从图17B的RR′箭头方向观察的剖视图。

侧撑靴41如图1A以及图2所示以覆盖刀头支架22的左侧的方式配置。侧撑靴41沿着前后方向A观察向外侧凸起地弯曲。

侧撑靴连结部42如图17A所示配置于侧撑靴41的刀头支架22侧。侧撑靴连结部42是与刀头支架22连结的连结部分。侧撑靴连结部42、和刀头支架22的侧部22a通过平行连杆43连结。

平行连杆43具有两个平行的连结部件431。两个连结部件431在前后方向A排列配置。各个连结部件431大致水平配置。连结部件431如图17C所示，从正面观察是H形状。各个连结部件431的第一端431a能够旋转地安装于侧撑靴连结部42，第二端431b能够旋转地安装于侧部22a。各个连结部件431的第二端431b比第一端431a更靠前侧配置。

液压缸44大致水平配置。在图17B中，液压缸44的外径以虚线示出。在平行连杆43的上侧和下侧分别配置有液压缸44。液压缸44具有缸、与配置于缸内的活塞连接的杆。杆侧的第一端44a能够转动地安装于侧撑靴连结部42。缸侧的第二端44b能够转动地安装于侧部22a。第一端44a比第二端44b更靠前侧配置。液压缸44的第一端44a以及第二端44b的旋转轴与铅垂方向平行。另外，俯视观察时，液压缸44以与平行连杆43交叉的方式配置。

在收缩液压缸44时，平行连杆43的连结部件431以第二端431b为中心第一端431a向侧部22a侧转动(参照箭头E1)。由此，如图17D所示，能够将侧撑靴41向刀头支架22侧移动，使前体部11缩径。图17D是从图17B的QQ′箭头方向观察的剖视图。

另外，在伸长液压缸44时，平行连杆43的连结部件431以第二端431b为中心第一端431a向离开侧部22a的方向转动(参照箭头E2)。由此，能够将侧撑靴41从刀头支架22侧离开并进行扩径。

(侧撑靴41)

侧撑靴41(弯曲部的一例、侧方撑靴的一例)如图17A以及图17B所示，具有侧撑靴前部411、和侧撑靴后部412。在侧撑靴前部411设置有侧撑靴连结部42。侧撑靴后部412配置于侧撑靴前部411的后侧。侧撑靴后部412构成为后端412b能够以与侧撑靴前部411的后端411b连结的连结部412c为中心在水平方向上转动(参照箭头F1、F2)。需要注意的是，在本说明书中，水平方向、上下方向、铅垂方向、前后方向、宽度方向、平行等不是严格的概念，可以有误差等，只要为社会共通的认知上能够承认的程度即可。

在侧撑靴前部411的后端411b，在内侧设置有连结部411c。连结部411c如图17B所示设置有两个，且上下配置。在侧撑靴后部412的前端412a在内侧设置有两个连结部412c。在连结部411c以及连结部412c各自，在铅垂方向形成有贯通孔，在其贯通孔插入有轴部件。由此，侧撑靴后部412能够相对于侧撑靴前部411转动。在图17A中，沿着上下方向的连结轴以G1示出。在侧撑靴后部412如图1A所示从其后端412b朝向前方向A1形成有多个切口。

另外，为了使侧撑靴后部412的后端412b以连结轴G1为中心转动，液压缸45配置为跨越侧撑靴前部411和侧撑靴后部412。液压缸45如图17B所示以从上下夹持两个连结部411c、412c的方式配置有两个。

液压缸45水平配置。液压缸45具有缸、和与配置于缸内的活塞连接的杆。在侧撑靴后部412的前端412a附近的内侧设置有连结部412d。液压缸45的杆侧的第一端45a能够转动地安装于连结部412d。

另外，在侧撑靴前部411的后端411b附近的内侧设置有连结部411d。连结部411d从平面观察与连结部411c重合。液压缸45的缸侧的第二端45b能够转动地安装于连结部411d。液压缸45的第一端45a以及第二端45b的转动中心与铅垂方向大致平行。

在收缩液压缸45时，与第一端45a连结的连结部412d向箭头F1侧转动，因此侧撑靴后部412的后端412b以连结轴G1为中心向箭头F1方向转动。由此，能够将侧撑靴后部412的后端412b向内侧(接近刀头支架22的方向)移动。

在液压缸45伸长时，与第一端45a连结的连结部412c向箭头F2侧转动，因此侧撑靴后部412的后端412b以连结轴G1为中心向箭头F2侧转动。由此，能够将侧撑靴后部412的后端412b向外侧(远离刀头支架22的方向)移动。

(顶支架26)

顶支架26配置于刀头支架22的上侧。

图18是从前侧观察顶支架26的主视图。图19A是顶支架26的仰视图。图19B是从图19A的SS′箭头方向观察的剖视图。图20是从图19A的MM′箭头方向观察的剖视图。

顶支架26如图18所示具有顶撑靴51、平行连杆52、和液压缸53。

顶撑靴51如图1A以及图2所示，以覆盖刀头支架22的上方的方式配置。顶撑靴51在沿着前后方向A观察时，向外侧凸起弯曲。上述的垂直支架23的垂直撑靴34、侧支架24的侧撑靴41、侧支架25的侧撑靴41、和顶撑靴51在沿着前后方向A观察时，以描绘圆周的方式配置。

平行连杆52连结顶撑靴51、和刀头支架22的上部22b之间。平行连杆52(第二连杆部的一例)如图19A以及图19B所示具有两个连结部件521。两个连结部件521沿前后方向A配置。各个连结部件521在从正面观察时为H形状。连结部件521的作为H形状的上端的两个第一端521a能够转动地安装于顶撑靴51。连结部件521的作为H形状的下端的两个第二端521b能够转动地与刀头支架22的上部22b连结。连结部件521的第一端521a以及第二端521b中的转动轴沿着B方向设置。各个连结部件521的第二端521b比第一端521a更靠前侧配置。

液压缸53将顶撑靴51向接近刀头支架22的方向或者远离刀头支架22的方向移动。液压缸53设置有两个，配置于平行连杆52的宽度方向B的两外侧。各个液压缸53与铅垂面大致平行地配置。液压缸53具有缸、和与配置于缸内的活塞连接的杆。

在顶撑靴51的内侧如图18所示，设置有连结部51a，液压缸53的杆侧的第一端53a能够转动地安装于连结部51a。在刀头支架22的上部22b设置有连结部22c，液压缸53的缸侧的第二端53b能够转动地安装于连结部22c。第一端53a比第二端53b更靠前侧配置。液压缸53的第一端53a以及第二端53b的旋转轴在宽度方向B上平行。另外，从侧面观察时，液压缸53以与平行连杆52交叉的方式配置。

在收缩液压缸53时，就平行连杆52的连结部件521而言，第一端521a以第二端521b为中心向上部22b侧转动(参照图18的箭头J1)。由此，能够将顶撑靴51向刀头支架22侧移动，使前体部11缩径。

另外，在伸长液压缸53时，平行连杆52的连结部件521的第一端521a以第二端521b为中心向离开上部22b的方向转动(参照箭头J2)。由此，能够将顶撑靴51从刀头支架22侧离开并进行扩径。

(顶撑靴51)

顶撑靴51(弯曲部的一例、上方撑靴的一例)如图18以及图19A所示，具有顶撑靴中央部61、顶撑靴左侧部62、顶撑靴右侧部63、液压缸64、液压缸65。顶撑靴中央部61配置于顶撑靴51的宽度方向B上的中央。平行连杆52以及液压缸64与顶撑靴中央部61连结。

顶撑靴左侧部62配置于顶撑靴中央部61的左侧(B1方向侧)。顶撑靴左侧部62的右端62b、和顶撑靴中央部61的左端61a连结。顶撑靴左侧部62构成为左端62a能够以与顶撑靴中央部61连结的连结部62c为中心在上下方向上转动(参照箭头K1、K2)。

在顶撑靴中央部61的左端61a，在内侧设置有连结部61c1。在顶撑靴左侧部62的右端62b，在内侧设置有连结部62c。在连结部61c1以及连结部62c各自，沿着前后方向A形成有贯通孔，其贯通孔插入有轴部件。由此，顶撑靴左侧部62相对于顶撑靴中央部61，其左端62a能够以沿着前后方向A的连结轴G2为中心向接近刀头支架22的方向(箭头K1)以及远离的方向(箭头K2)转动。

液压缸64配置为跨越顶撑靴中央部61和顶撑靴左侧部62。如图19A所示，液压缸64在前后方向A排列配置有两个。各个液压缸64沿着宽度方向B配置。各个液压缸64具有缸、和与配置于缸内的活塞连接的杆。如图18所示，在顶撑靴左侧部62的宽度方向B的中央附近设置有连结部62d，液压缸64的杆侧的第一端64a能够转动地安装于连结部62d。在顶撑靴中央部61的左端61a附近的内侧设置连结部61d1，液压缸64的缸侧的第二端64b能够转动地安装于连结部61d1。液压缸64的第一端64a以及第二端64b能够以前后方向A为轴进行转动。

在液压缸64收缩时，与第一端64a连结的连结部62d向图18的箭头K1侧转动，因此顶撑靴左侧部62的左端62a以连结轴G2为中心向箭头K1方向进行转动。由此，能够将顶撑靴左侧部62的左端62a向内侧(接近刀头支架22的方向)移动。

在液压缸64伸长时，与第一端64a连结的连结部62d向箭头K2侧转动，因此顶撑靴左侧部62的左端62a以连结轴G2为中心向箭头K2侧转动。由此，能够将顶撑靴左侧部62的左端62a向外侧(远离刀头支架22的方向)移动。

顶撑靴右侧部63配置于顶撑靴中央部61的右侧(B2方向侧)。顶撑靴右侧部63的左端63a、和顶撑靴中央部61的右端61b连结。顶撑靴右侧部63构成为右端63b能够以与顶撑靴中央部61连结的连结部63c为中心在上下方向上转动(参照箭头L1、L2)。

在顶撑靴中央部61的右端61b，在内侧设置有连结部61c2。在顶撑靴右侧部63的左端63a，在内侧设置有连结部63c。在连结部61c2以及连结部63c各自，沿着前后方向A形成有贯通孔，在其贯通孔插入有轴部件。由此，相对于顶撑靴中央部61顶撑靴右侧部63的右端63b能够以沿着前后方向A的连结轴G3为中心向接近刀头支架22的方向(箭头L1)以及远离刀头支架22的方向(箭头L2)转动。

液压缸65配置为跨越顶撑靴中央部61和顶撑靴右侧部63。如图19A所示，液压缸65沿着前后方向A排列配置有两个。各个液压缸65沿着宽度方向B配置。各个液压缸65具有缸、和与配置于缸内的活塞连接的杆。如图18所示，在顶撑靴右侧部63的宽度方向B的中央附近设置有连结部63d，液压缸65的杆侧的第一端65a能够转动地安装于连结部63d。在顶撑靴中央部61的右端61b附近的内侧设置有连结部61d2，液压缸65的缸侧的第二端65b能够转动地安装于连结部61d2。液压缸65的第一端65a以及第二端65b能够以前后方向A为轴进行转动。

在液压缸65收缩时，与第一端65a连结的连结部63d向箭头L1侧转动，因此顶撑靴右侧部63的右端63b以连结轴G3为中心向箭头L1方向转动。由此，能够将顶撑靴右侧部63的右端63b向内侧(接近刀头支架22的方向)移动。

在液压缸65伸长时，与第一端65a连结的连结部63d向箭头L2侧转动，因此顶撑靴右侧部63的左端63a以连结轴G3为中心向箭头L2侧转动。由此，能够将顶撑靴右侧部63的右端63b向外侧(远离刀头支架22的方向)移动。

(顶撑靴中央部61)

顶撑靴中央部61如图19A以及图19B所示具有顶撑靴中央前部611、顶撑靴中央后部612。

在顶撑靴中央前部611连结有平行连杆52、液压缸53、液压缸64、以及液压缸65。顶撑靴中央后部612配置于顶撑靴中央前部611的后侧。顶撑靴中央前部611的后端611a、和顶撑靴中央后部612的前端621b连结。顶撑靴中央后部612构成为后端612a能够以与顶撑靴中央前部611连结的连结部612c为中心在上下方向上转动(图19A的纸面近前方向以及纸面进深方向、图19B的箭头N1、N2方向)。在顶撑靴中央后部612如图1A所示，从其后端612a朝向前方向A1形成有多个切口。

在顶撑靴中央前部611的后端611a，在内侧设置有连结部611c。在顶撑靴中央后部612的前端612b，在内侧设置有连结部612c。在连结部611c以及连结部612c各自沿着宽度方向B形成有贯通孔，在其贯通孔插入有轴部件。由此，顶撑靴中央后部612相对于顶撑靴中央前部611能够以沿着宽度方向B的连结轴G4为中心后端向接近刀头支架22的方向(参照图19A的纸面近前方向、图19B的箭头N1方向、图20的箭头J1)以及远离刀头支架22的方向(参照图19A的纸面进深方向、图19B的箭头N2方向、图20的箭头J2)转动。

另外，为了使顶撑靴中央后部612的后端612a以连结轴G4为中心转动，液压缸66配置为跨越顶撑靴中央前部611和顶撑靴中央后部612。

液压缸66沿着宽度方向B例如配置有两个。各个液压缸66沿着前后方向A配置。各个液压缸66具有缸、和与配置于缸内的活塞连接的杆。在顶撑靴中央后部612的前端612b附近的内侧设置有连结部612d。液压缸66的杆侧的第一端66a能够转动地安装于连结部612d。

另外，如图19B所示，在顶撑靴中央前部611的后端611a附近的内侧设置有连结部611d，在连结部611d能够转动地安装有液压缸66的缸侧的第二端66b。液压缸66的第一端66a以及第二端66b的转动中心与宽度方向B大致平行。

在液压缸66收缩时，与第一端66a连结的连结部612d向纸面近前侧转动，因此顶撑靴中央后部612的后端612a以轴G4为中心向纸面近前方向转动。由此，能够将顶撑靴中央后部612的后端612a向内侧(接近刀头支架22的方向)移动(参照图19B以及图20的N1方向)。

在液压缸66伸长时，与第一端66a连结的连结部612d向纸面进深方向侧转动，因此顶撑靴中央后部612的后端612a以连结轴G4为中心向纸面进深方向侧转动。由此，能够将顶撑靴中央后部612的后端612a向外侧(远离刀头支架22的方向)移动(参照图19B以及图20的N2方向)。

(顶撑靴左侧部62)

顶撑靴左侧部62如图19A所示具有顶撑靴左侧前部621、顶撑靴左侧后部622。

顶撑靴左侧前部621与顶撑靴中央前部611连结，液压缸64与顶撑靴左侧前部621连结。

顶撑靴左侧后部622配置于顶撑靴左侧前部621的后侧。顶撑靴左侧前部621的后端621a、和顶撑靴左侧后部622的前端622b连结。顶撑靴左侧后部622构成为后端622a能够以与顶撑靴左侧前部621的连结部622c为中心在上下方向上转动(图19A的纸面近前方向以及纸面进深方向)。在顶撑靴左侧后部622如图1A所示，从其后端622a朝向前方向A1形成有多个切口。

在顶撑靴左侧前部621的后端621a，在内侧设置有连结部621c。在顶撑靴左侧后部622的前端622b，在内侧设置有连结部622c。在连结部621c以及连结部622c各自沿着宽度方向B形成有贯通孔，在其贯通孔插入有轴部件。由此，顶撑靴左侧后部622相对于顶撑靴左侧前部621能够以连结轴G4为中心后端622a向接近刀头支架22的方向(图19A的纸面近前方向)以及远离刀头支架22的方向(图19A的纸面进深方向)转动。

另外，为了使顶撑靴左侧后部622的后端622a以轴G4为中心转动，液压缸67配置为跨越顶撑靴左侧前部621和顶撑靴左侧后部622。

液压缸67沿着宽度方向B例如配置有两个。各个液压缸67沿着前后方向A配置。各个液压缸67具有缸、和与配置于缸内的活塞连接的杆。在顶撑靴左侧后部622的前端622b附近的内侧设置有连结部622d。液压缸67的杆侧的第一端67a能够转动地安装于连结部622d。

另外，在顶撑靴左侧前部621的后端621a附近的内侧，设置有连结部621d，在连结部621d能够转动地安装有液压缸67的缸侧的第二端67b。液压缸67的第一端67a以及第二端67b的转动中心与宽度方向B大致平行。

在液压缸67收缩时，与第一端67a连结的连结部622d向纸面近前侧转动，因此顶撑靴左侧后部622的后端622a以轴G4为中心向纸面近前方向转动。由此，能够将顶撑靴左侧后部622的后端622a向内侧(接近刀头支架22的方向)移动(参照图19B以及图20的N1方向)。

在液压缸67伸长时，与第一端67a连结的连结部622d向纸面进深方向侧转动，因此顶撑靴左侧后部622的后端622a以连结轴G4为中心向纸面进深方向侧转动。由此，能够将顶撑靴左侧后部622的后端622a向外侧(远离刀头支架22的方向)移动(参照图19B以及图20的N2方向)。

(顶撑靴右侧部63)

顶撑靴右侧部63如图19A所示具有顶撑靴右侧前部631、和顶撑靴右侧后部632。

顶撑靴右侧前部631与顶撑靴中央前部611连结，液压缸65与顶撑靴右侧前部631连结。

顶撑靴右侧后部632配置于顶撑靴右侧前部631的后侧。顶撑靴右侧前部631的后端631a、和顶撑靴右侧后部632的前端632b连结。顶撑靴右侧后部632构成为后端632a能够以与顶撑靴右侧前部631连结的连结部632c为中心在上下方向上转动(图19A的纸面近前方向以及纸面进深方向)。在顶撑靴右侧后部632如图1A所示，从其后端632a朝向前方向A1形成有多个切口。

在顶撑靴右侧前部631的后端631a，在内侧设置有连结部631c。在顶撑靴右侧后部632的前端632b，在内侧设置有连结部632c。在连结部631c以及连结部632c各自沿着宽度方向B形成有贯通孔，在其贯通孔插入有轴部件。由此，顶撑靴右侧后部632相对于顶撑靴右侧前部631能够以连结轴G4为中心后端632a向接近刀头支架22的方向(图19A的纸面近前方向)以及远离的方向(图19A的纸面进深方向)转动。

另外，为了使顶撑靴右侧后部632的后端632a以轴G4为中心转动，液压缸68配置为跨越顶撑靴右侧前部631和顶撑靴右侧后部632。

液压缸68沿着宽度方向B例如配置有两个。各个液压缸68沿着前后方向A配置。各个液压缸68具有缸、和与配置于缸内的活塞连接的杆。在顶撑靴右侧后部632的前端632b附近的内侧设置有连结部632d。液压缸68的杆侧的第一端68a能够转动地安装于连结部632d。

另外，在顶撑靴右侧前部631的后端631a附近的内侧设置有连结部631d，在连结部631d能够转动地安装有液压缸68的缸侧的第二端68b。液压缸68的第一端68a以及第二端68b的转动中心与宽度方向B大致平行。

在液压缸68收缩时，与第一端68a连结的连结部632d向纸面近前侧转动，因此顶撑靴右侧后部632的后端632a以轴G4为中心向纸面近前方向转动。由此，能够将顶撑靴右侧后部632的后端632a向内侧(接近刀头支架22的方向)移动(参照图19B以及图20的N1方向)。

在液压缸68伸长时，与第一端68a连结的连结部632d向纸面进深方向侧转动，因此顶撑靴右侧后部632的后端632a以连结轴G4为中心向纸面进深方向侧转动。由此，能够将顶撑靴右侧后部632的后端632a向外侧(远离刀头支架22的方向)移动(参照图19B以及图20的N2方向)。

需要注意的是，顶撑靴中央前部611、顶撑靴左侧前部621以及顶撑靴右侧前部631与上方撑靴前部的一例对应，顶撑靴中央后部612、顶撑靴左侧后部622以及顶撑靴右侧后部632与顶撑靴后部的一例对应。

(后体部12)

图21是示出后体部12的结构的图。图22是从图21的RR′箭头方向观察的剖视图。

后体部12如图1A所示具有夹具部70和夹具托架71。夹具部70从夹具托架71向外侧突出，在挖掘时按压隧道内壁将后体部12支承于隧道内壁。

夹具部70具有一对侧夹具72a、72b、下方夹具73、上方夹具74、侧夹具缸75a、75b、下方夹具缸76、和上方夹具缸77。

侧夹具72a、72b设置于夹具托架71的左部分以及右部分。侧夹具缸75a如图22所示在前后方向排列配置两个。各个侧夹具缸75a沿着宽度方向B配置。侧夹具缸75b如图22所示在前后方向排列配置两个。各个侧夹具缸75b沿着宽度方向B配置。侧夹具缸75a通过液压而进行伸缩，通过侧夹具缸75a的伸缩侧夹具72a向宽度方向B的外侧或内侧移动。另外，侧夹具缸75b通过液压而进行伸缩，通过侧夹具缸75b的伸缩侧夹具72b向宽度方向B的外侧或内侧移动。

下方夹具73设置于夹具托架71的下部分。下方夹具缸76如图21所示在宽度方向B排列配置两个。各个下方夹具缸76沿着上下方向配置。下方夹具缸76通过液压伸缩，通过下方夹具缸76的伸缩而下方夹具73在上下方向移动。

另外，在下方夹具73如图1A所示安装有车轮78。在下方夹具73如后述的图24所示形成有凹部73a，车轮78套于凹部73a而配置。车轮78沿着前后方向A配置两个，该两个车轮78在宽度方向B配置2列。需要注意的是，在图1A中，仅示出左右列的各个前侧的车轮78。车轮78比下方夹具73的表面更靠内侧配置，在由下方夹具73向地面的按压时，车轮78构成为不向地面按压。

上方夹具74设置于夹具托架71的上部分。上方夹具缸77如图21所示在宽度方向B排列配置两个。各个上方夹具缸77沿着上下方向配置。上方夹具缸77通过液压而进行伸缩，通过上方夹具缸77的伸缩上方夹具74在上下方向移动。

＜隧道挖掘装置的动作＞

(挖掘)

本实施方式的隧道挖掘装置1使后体部12的侧夹具72、下方夹具73以及上方夹具74向外侧突出从而使后体部12支承于隧道内壁。

另外，使推力缸13a伸长并使前体部11相对于后体部12前进利用刀头21进行挖掘。在挖掘时，通过使顶撑靴51、垂直撑靴34以及侧撑靴41在隧道内壁滑动，能够稳定地进行挖掘。

接着，使用后支架18利用液压将主梁14向上方支承，然后收缩推力缸13a使后体部12前进。

通过重复这样的动作，隧道挖掘装置1进行挖掘并前进。

(直线状地后退)

接着，对后退时的动作进行说明。

在后退时，前体部11以及后体部12缩径。关于前体部11，所有的外围板27从挖掘位置Q1向收纳位置Q2折叠。所有的铲斗84从挖掘位置P1向收纳位置P2移动。另外，侧面部82的滚刀83′向内侧被引入而被固定。

另外，顶撑靴51也缩径。图23是示出顶撑靴缩径后的状态的图，是从图19A的VV′箭头方向观察的剖视图。

由于收缩液压缸53而顶撑靴51向下方移动从而接近刀头支架22(参照箭头J1)。另外，收缩液压缸64而顶撑靴左侧部62转动以使左端62a向下方移动并接近刀头支架22(参照箭头K1)。另外，收缩液压缸65而顶撑靴右侧部63转动以使右端63b向下方移动并接近刀头支架22(参照箭头K2)。这样，顶撑靴51在宽度方向B上弯曲，因此相比仅降低顶撑靴51，能够使顶撑靴左侧部62以及顶撑靴右侧部63的部分也缩径，且能够使顶撑靴51整体沿着圆周缩径。

由于收缩液压缸44而一对侧撑靴41向内侧移动并接近刀头支架22(参照图17A的箭头E1。)。另外，垂直撑靴34通过收缩液压缸33而向上方移动从而接近刀头支架22。

后体部12也缩径。具体地，侧夹具缸75a、75b、下方夹具缸76、以及上方夹具缸77收缩，侧夹具72a、72b、下方夹具73以及上方夹具74相对于夹具托架71向内侧移动。

另外，如图24所示，安装于下方夹具73的车轮78置于轨道100，且垂直撑靴34也被载置于轨道100上。利用伸长的液压缸连接下方夹具73、和其后侧的轨道100之间。液压缸的一端安装于下方夹具73，另一端经由夹轨器(rail clamper)安装于轨道100。通过使这样安装的液压缸收缩，能够将隧道挖掘装置1向后拉使其后退。在使液压缸缩小到最小后解除夹轨器，在液压缸伸长后利用夹轨器将液压缸安装于轨道并再次收缩。通过重复这样的操作，能够使隧道挖掘装置1整体后退。

(曲线状地后退)

如图25所示，对本实施方式的隧道挖掘装置1曲线状地后退的情形说明。

在图25中，后体部12相对于前体部11朝向后退方向向左侧弯曲。在该情况下，就顶撑靴51而言，如上述地不仅使液压缸53、64、65收缩，且弯曲外周侧的顶侧部的后部也向下方转动。在图24所示的示例中，因为向左侧弯曲，所以顶撑靴左侧部62和顶撑靴右侧部63中的顶撑靴左侧部62为外径侧。因此，如图26所示，液压缸68收缩(参照箭头N1)以使顶撑靴左侧部62的顶撑靴左侧后部622的后端622a朝向下方转动。图26是从图19A的MM′箭头方向观察的剖视图。需要注意的是，如图26所示，弯曲内径侧的顶撑靴右侧部63的顶撑靴右侧后部632使其后端632a不向刀头支架22侧转动以使不与设备内的其他装置干涉。

另外，垂直撑靴34随着隧道挖掘装置1后退而沿着曲线转动。在图25中朝向左弯曲，因此垂直撑靴34在图15中逆时针旋转。

另外，如图2所示，曲线的外侧的侧撑靴41的侧撑靴后部412以连结轴G1为中心转动以使其后端412b向内侧(箭头F1方向)移动。由此，能够防止在屈曲时外周侧的侧支架24与隧道坑壁干涉。在图2中，隧道T1的右侧内壁TR以及左侧内壁TL以虚线示出。

需要注意的是，驱动垂直支架23、侧支架24、25以及顶支架26的液压缸33、44、53、64～68的操作的全部或者一部分可以由控制器自动地进行，也可以由人操作。需要注意的是，控制器具有处理器以及存储器，通过处理器执行存储器内的程序而自动进行操作。

＜特征等＞

(1)

本实施方式的隧道挖掘装置1具有前体部11、和后体部12。前体部11具有刀头21、刀头支架22(刀头支承部的一例)、外围板27(弯曲部的一例)、顶撑靴51(弯曲部的一例)、或者侧撑靴41(弯曲部的一例)。刀头21具有多个滚刀83(刀具的一例)。刀头支架22支承刀头21。外围板27、顶撑靴51、或者侧撑靴41设置于外周并能够朝向内侧弯曲。后体部12配置于前体部11的后方。后体部12具有夹具部70。夹具部70得到用于进行挖掘的反作用力。

这样通过弯曲设置于外周的弯曲部，能够使弯曲的部分的外径缩径。

因此，即使在由于挖掘后的施工隧道的直径变小的情况下也能够后退。

另外，在矿山坑内挖掘时考虑曲线施工，因此在后退时，不仅需要直线状地后退，还需要曲线状地后退。因此，即使在隧道的直径不变小的情况下也曲线状后退时，可能与隧道干涉，但通过弯曲能够消除与隧道的干涉从而曲线状地后退。

(2)

在本实施方式的隧道挖掘装置1中，设置有外围板27(周缘板的一例)。外围板27配置于刀头21的周缘。外围板27经由铰链部28(连结部的一例)能够折叠地与刀头21的侧面部82(侧面的一例)连结。

这样通过将设置于刀头21的周缘的外围板27向内侧折叠能够使刀头21的外径缩径。

因此，即使在由于挖掘后的施工隧道的直径变小的情况下也能够后退。

(3)

在本实施方式的隧道挖掘装置1，设置有配置于刀头支架22的侧方的侧撑靴41(侧方撑靴的一例)。侧撑靴41具有侧撑靴前部411(侧方撑靴前部的一例)、和侧撑靴后部412(侧方撑靴后部的一例)。侧撑靴前部411与刀头支架22连接。侧撑靴后部412配置于侧撑靴前部411的后侧，并相对于侧撑靴前部411能够转动地连结。侧撑靴后部412的后端412b能够以与侧撑靴前部411连结的连结部412c为中心在水平方向上转动。

在矿山坑内挖掘时考虑曲线施工，因此在后退时，不仅需要直线状地后退，也需要曲线状地后退，但能够将曲线的外周侧的侧撑靴41的侧撑靴后部412弯曲以使后端412b向内侧移动。

通过这样的结构，能够防止与侧撑靴41的隧道内壁的干涉，能够曲线状地后退。

(4)

本实施方式的隧道挖掘装置1具有平行连杆43(第一连杆部的一例)。平行连杆43连结侧撑靴41和刀头支架22，并能够将侧撑靴41向接近刀头支架22的方向E1以及远离刀头支架22的方向E2移动。

通过这样的结构，通过将侧撑靴41接近刀头支架22而能够使前体部11缩径，因此即使在通过挖掘后的施工隧道的内径变小的情况下也能够后退。

(5)

在本实施方式的隧道挖掘装置1中，设置有配置于刀头支架22的上方的顶撑靴51(上方撑靴的一例)。顶撑靴51具有顶撑靴中央部61(上方撑靴中央部的一例)、顶撑靴左侧部62(上方撑靴侧部的一例)以及顶撑靴右侧部63(顶撑靴侧部的一例)。顶撑靴左侧部62以及顶撑靴右侧部63配置于顶撑靴中央部61的宽度方向B的侧方，并相对于顶撑靴中央部61能够转动地连结。顶撑靴左侧部62以及顶撑靴右侧部63的左端62a(外侧的端的一例)以及右端63b(外侧的端的一例)能够以与顶撑靴中央部61连结的连结部62c、63c为中心在上下方向转动。

通过这样的结构，在曲线状地后退时，能够将顶撑靴左侧部62以及顶撑靴右侧部63中的曲线的外周侧的顶撑靴侧部相对于顶撑靴中央部61弯曲以使外侧的端向内侧移动。

因此，能够防止顶撑靴51和隧道内壁的干涉，能够曲线状地后退。

(6)

在本实施方式的隧道挖掘装置1设置配置于刀头支架22的上方的顶撑靴51。顶撑靴51具有顶撑靴中央前部611、顶撑靴左侧前部621以及顶撑靴右侧前部631(上方撑靴前部的一例)、顶撑靴中央后部612、顶撑靴左侧后部622以及顶撑靴右侧后部632(上方撑靴后部的一例)。顶撑靴中央前部611与刀头支架22连接。顶撑靴中央后部612、顶撑靴左侧后部622以及顶撑靴右侧后部632配置于顶撑靴中央前部611、顶撑靴左侧前部621以及顶撑靴右侧前部631的后侧，并相对于顶撑靴中央前部611、顶撑靴左侧前部621以及顶撑靴右侧前部631能够转动地连结。顶撑靴中央后部612、顶撑靴左侧后部622以及顶撑靴右侧后部632的后端612a、622a、632a能够以与顶撑靴中央前部611、顶撑靴左侧前部621以及顶撑靴右侧前部631连结的连结部612c、622c、632c为中心在上下方向上转动。

通过这样的结构，在以曲线状下降的方式形成的隧道内后退的情况下，能够将顶撑靴中央后部612、顶撑靴左侧后部622以及顶撑靴右侧后部632弯曲以使后端612a、622a、632a向内侧移动。

因此，能够防止顶撑靴51与隧道内壁的干涉，能够在曲线状下降的隧道内后退。

(7)

在本实施方式的隧道挖掘装置1中，前体部11还具有平行连杆52(第二连杆部的一例)。平行连杆52连结顶撑靴51和刀头支架22，并能够将顶撑靴51向接近刀头支架22的方向J1以及离开刀头支架22的方向J2移动。

通过这样的结构，通过将顶撑靴51接近刀头支架22而能够将前体部11缩径，因此，即使在由于挖掘后的施工隧道的内径变小的情况下也能够进行后退。

(8)

在本实施方式的隧道挖掘装置1中，顶撑靴中央部61具有顶撑靴中央前部611(上方撑靴中央前部的一例)、顶撑靴中央后部612(上方撑靴中央后部的一例)。顶撑靴中央前部611与刀头支架22连接。顶撑靴中央后部612配置于顶撑靴中央前部611的后侧，并相对于顶撑靴中央前部611能够转动地连结。顶撑靴中央后部612的后端612a能够以与顶撑靴中央前部611连结的连结部612c为中心在上下方向上转动。

通过这样的结构，在以曲线状下降的方式形成的隧道内后退的情况下，能够将顶撑靴中央后部612弯曲以使后端612a向内侧(下方)移动。

由此，能够防止顶撑靴中央部61与隧道内壁的干涉，能够在曲线状下降的隧道内后退。

(9)

在本实施方式的隧道挖掘装置1中，顶撑靴左侧部62(上方撑靴侧部的一例)具有顶撑靴左侧前部621(上方撑靴侧前部的一例)、顶撑靴左侧后部622(上方撑靴侧后部的一例)。顶撑靴左侧前部621与顶撑靴中央部61(上方撑靴中央部的一例)连接。顶撑靴左侧后部622配置于顶撑靴左侧前部621的后侧，并相对于顶撑靴左侧前部621能够转动地连结。顶撑靴左侧后部622的后端622a能够以与顶撑靴左侧前部621连结的连结部622c为中心在上下方向上转动。顶撑靴右侧部63(上方撑靴侧部的一例)具有顶撑靴右侧前部631(上方撑靴侧前部的一例)、顶撑靴右侧后部632(上方撑靴侧后部的一例)。顶撑靴右侧前部631与顶撑靴中央部61(上方撑靴中央部的一例)连接。顶撑靴右侧后部632配置于顶撑靴右侧前部631的后侧，并相对于顶撑靴右侧前部631能够转动地连结。顶撑靴右侧后部632的后端632a能够以与顶撑靴右侧前部631连结的连结部632c为中心在上下方向上转动。

通过这样的结构，在以曲线状下降的方式形成的隧道内后退的情况下，能够将顶撑靴左侧后部622以及顶撑靴右侧后部632弯曲以使后端622a、632a向内侧(下方)移动。

由此，能够防止顶撑靴左侧后部622以及顶撑靴右侧后部632与隧道内壁的干涉，能够在曲线状下降的隧道内后退。

(10)

在本实施方式的隧道挖掘装置1中，前体部11还具有垂直撑靴34(下方撑靴的一例)、液压缸33(致动器的一例)。垂直撑靴34配置于刀头支架22的下方。液压缸33能够将垂直撑靴34向接近刀头支架22的方向H1以及离开刀头支架22的方向H2移动。

通过这样的结构，通过利用液压缸33将垂直撑靴34接近刀头支架22，能够在与地面之间产生间隙，并将垂直撑靴34载置于轨道100上。因此，例如，在后体部12的下部设置车轮78并配置于轨道100上，通过液压缸等将隧道挖掘装置1和轨道100连接并利用液压使隧道挖掘装置1后退。

(11)

在本实施方式的隧道挖掘装置1中，垂直撑靴34设置为能够相对于刀头支架转动。液压缸33配置于垂直撑靴34的旋转中心。

通过这样的结构，在曲线状后退时，垂直撑靴34能够沿着施工为曲线的地面的形状自动地转动。

(12)

在本实施方式的隧道挖掘装置1中，夹具部70具有一对侧夹具72a、72b(侧方夹具的一例)、下方夹具73、上方夹具74。一对侧夹具72a、72b设置于后体部12的两侧部。下方夹具73设置于后体部12的下部。上方夹具74设置于后体部12的上部。在下方夹具73的下部设置有车轮78。

通过这样的结构，在后退时，能够使后体部12缩径。另外，将车轮78配置于轨道100上，并通过夹轨器等将隧道挖掘装置1和轨道连接利用液压使夹轨器伸缩，从而能够使隧道挖掘装置1后退。

＜其他的实施方式＞

以上，说明了本申请的一实施方式，但本申请不限于上述实施方式，在不脱离发明的主要内容的范围可以有各种变更。

(A)

在上述实施方式中，外围板27使用折叠装配器99折叠，但可以不限于此，可以设置液压缸或液压千斤顶等，通过液压折叠。

(B)

在上述实施方式中，铲斗84通过收纳用液压缸89被装入而向收纳位置P2移动，但不限于此，可以使用与上述的折叠装配器99一样的结构的装配器。

(C)

在上述实施方式中，侧撑靴41以及顶撑靴51以弯曲的方式后部能够转动地构成，但在前后方向A的长度短的情况下，可以不以弯曲的方式构成。

(D)

在上述实施方式中，在后体部12在上下左右设置有上方夹具74、侧夹具72以及下方夹具73，但不限于此，例如也可以仅设置侧夹具72。

(E)

在上述实施方式中所使用的液压缸44、53、64～68不限于液压缸，也可以使用千斤顶等。

(F)

在上述实施方式中，通过夹轨器利用液压使隧道挖掘装置1后退，但不限于夹轨器，也可以通过车辆等牵引。

(G)

需要注意的是，隧道挖掘装置1公开了以曲线状后退时不干涉为目的的实施方式，但也能够将本申请适用于前进时的陡的曲线部。

【产业上的利用可能性】

本申请的隧道挖掘装置具有能够后退的效果，从而能够适用于矿山坑内挖掘。

附图标记说明

1：隧道挖掘装置；

11：前体部；

12：后体部；

21：刀头；

22：刀头支架；

27：外围板；

41：侧撑靴；

51：顶撑靴；

70：夹具部；

83：滚刀。

Claims (12)

1.一种隧道挖掘装置，其具备：

前体部，其具有刀头、刀头支承部、弯曲部，所述刀头具有多个刀具，所述刀头支承部支承所述刀头，所述弯曲部设置于外周并能够朝向内侧弯曲；

后体部，其具有用于得到进行挖掘时的反作用力的夹具部，并配置于所述前体部的后方。

2.如权利要求1所述的隧道挖掘装置，其中，

所述弯曲部具有配置于所述刀头的周缘的周缘板，

所述周缘板经由连结部能够折叠地与所述刀头的侧面连结。

3.如权利要求1或2所述的隧道挖掘装置，其中，

所述弯曲部具有配置于所述刀头支承部的侧方的侧方撑靴，

所述侧方撑靴具有：

侧方撑靴前部，其与所述刀头支承部连接；

侧方撑靴后部，其配置于所述侧方撑靴前部的后侧，并相对于所述侧方撑靴前部能够转动地连结；

所述侧方撑靴后部的后端能够以与所述侧方撑靴前部的连结部为中心在水平方向上转动。

4.如权利要求3所述的隧道挖掘装置，其中，

所述前体部还具有第一连杆部，所述第一连杆部连结所述侧方撑靴和所述刀头支承部，并能够将所述侧方撑靴向接近所述刀头支承部的方向以及离开所述刀头支承部的方向移动。

5.如权利要求1～4中任一项所述的隧道挖掘装置，其中，

所述弯曲部具有配置于所述刀头支承部的上方的上方撑靴，

所述上方撑靴具有：

上方撑靴中央部；

上方撑靴侧部，其配置于所述上方撑靴中央部的宽度方向的侧方，并相对于所述上方撑靴中央部能够转动地连结；

所述上方撑靴侧部的外侧的端能够以与所述上方撑靴中央部连结的连结部为中心在上下方向上转动。

6.如权利要求1～4中任一项所述的隧道挖掘装置，其中，

所述弯曲部具有配置于所述刀头支承部的上方的上方撑靴，

所述上方撑靴具有：

上方撑靴前部，其与所述刀头支承部连接；

上方撑靴后部，其配置于所述上方撑靴前部的后侧，并相对于所述上方撑靴前部能够转动地连结；

所述上方撑靴后部的后端能够以与所述上方撑靴前部连结的连结部为中心在上下方向上转动。

7.如权利要求5或6所述的隧道挖掘装置，其中，

所述前体部还具有第二连杆部，所述第二连杆部连结所述上方撑靴和所述刀头支承部，并能够将所述上方撑靴向接近所述刀头支承部的方向以及离开所述刀头支承部的方向移动。

8.如权利要求5所述的隧道挖掘装置，其中，

所述上方撑靴中央部具有：

上方撑靴中央前部，其与所述刀头支承部连接；

上方撑靴中央后部，其配置于所述上方撑靴中央前部的后侧，并相对于所述上方撑靴中央前部能够转动地连结；

所述上方撑靴中央后部的后端能够以与所述上方撑靴中央前部连结的连结部为中心在上下方向上转动。

9.如权利要求5或8所述的隧道挖掘装置，其中，

所述上方撑靴侧部具有：

上方撑靴侧前部，其与所述上方撑靴中央部连接；

上方撑靴侧后部，其配置于所述上方撑靴侧前部的后侧，并相对于所述上方撑靴侧前部能够转动地连结；

所述上方撑靴侧后部的后端能够以与所述上方撑靴侧前部连结的连结部为中心在上下方向上转动。

10.如权利要求1～9中任一项所述的隧道挖掘装置，其中，

所述前体部还具有：

下方撑靴，其配置于所述刀头支承部的下方；

致动器，其能够将所述下方撑靴向接近所述刀头支承部的方向以及离开所述刀头支承部的方向移动。

11.如权利要求10所述的隧道挖掘装置，其中，

所述下方撑靴设置为能够相对于所述刀头支承部转动，所述致动器是液压缸，

所述液压缸配置于所述下方撑靴的转动中心。

12.如权利要求1～11中任一项所述的隧道挖掘装置，其中，所述夹具部具有：

一对侧方夹具，其设置于所述后体部的两侧部；

下方夹具，其设置于所述后体部的下部；

上方夹具，其设置于所述后体部的上部；

在所述下方夹具的下部，设置有车轮。

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