JP2001280078A - Excavating method for excavator - Google Patents

Excavating method for excavator

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JP2001280078A
JP2001280078A JP2001065087A JP2001065087A JP2001280078A JP 2001280078 A JP2001280078 A JP 2001280078A JP 2001065087 A JP2001065087 A JP 2001065087A JP 2001065087 A JP2001065087 A JP 2001065087A JP 2001280078 A JP2001280078 A JP 2001280078A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excavating method for an excavator capable of improving the efficiency of a gallery excavation. SOLUTION: A frame 22 is formed with a front part frame 23 and a rear part frame 24 supporting a cutter 21 divided into the front and rear in the excavating direction, and the front part frame 23 and the rear part frame 24 are properly divided in the peripheral direction and are formed expansibly and shrinkably against a gallery by expanding/shrinking jacks 38 and 39. A propulsion jack 50 for giving the prescribed propulsion force is provided between the front part frame 23 and the rear part frame 24. At an excavation, the front part frame 23 is shrunk in diameter, the rear part frame 24 is expanded in diameter, and pressing force is applied to the cutter 21 for the excavation by the propulsion jack 50 via the front part frame 23. After the propulsion jack 50 is extended, the front part frame 23 is expanded in diameter, the rear part frame 24 is shrunk in diameter, an expansion/shrinkage jack 50 is retreated, and the rear part frame 24 is drawn to the front part frame 23 for the excavation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、地中を掘進して炭
鉱における沿層坑道などを形成する掘進機の掘進方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of excavating an excavator for excavating underground to form a shallow tunnel in a coal mine.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、地下の石炭を採掘する方法とし
て図13に示すような長壁式採炭法が知られている。こ
の長壁式採炭法は、採掘対象の炭層1の両側に並行な沿
層坑道2,3を掘削すると共に、その先端間を結んで先
端坑道4を掘削し、その先端坑道4にカッターローダ
(ドラムカッタ)などの掘削機械を設置して、先端坑道
4の長壁を手前側(図中矢印a方向)に切り崩し、沿層
坑道2,3にかき出してベルトコンベヤなどで搬出する
ものである。
2. Description of the Related Art In general, a long-wall coal mining method as shown in FIG. 13 is known as a method for mining underground coal. According to this long-wall type coal mining method, in addition to excavating parallel underground tunnels 2 and 3 on both sides of a coal seam 1 to be mined, a tip tunnel 4 is connected by connecting the tips thereof, and a cutter loader (drum) is connected to the tip tunnel 4. An excavating machine such as a cutter is installed, the long wall of the tip tunnel 4 is cut down toward the near side (in the direction of the arrow a in the figure), scraped out to the underground tunnels 2 and 3, and carried out by a belt conveyor or the like.

【0003】この沿層坑道2,3を掘削する機械として
は、図14に示すような坑道掘進機(コンティニュアス
マイナー)5が公知である。この坑道掘進機5は、機本
体6の前方に延出されたブーム7の先端に円錐台状の掘
削ヘッド8が設けられ、そのブーム7を上下或いは左右
に旋回させることで、所定の断面形状に掘削するように
なっている。掘削した石炭や岩石(ズリ)は、機体前部
に設けられた積込装置9で掻き寄せられ、機体中央を後
方に延びるコンベヤ10で移送されて、後方にて追従走
行する運搬車両11に積み込まれるようになっている。
この坑道掘進機5は、通常作業者により運転され、クロ
ーラ12で走行する。
As a machine for excavating the underground tunnels 2 and 3, a tunnel excavator (continuous miner) 5 as shown in FIG. 14 is known. This tunnel excavator 5 is provided with a truncated cone-shaped excavating head 8 at the tip of a boom 7 extending forward of the machine body 6, and by turning the boom 7 up and down or right and left, a predetermined sectional shape is obtained. It is designed to excavate. Excavated coal and rocks are scraped by a loading device 9 provided at the front of the fuselage, transported by a conveyor 10 extending rearward in the center of the fuselage, and loaded on a transport vehicle 11 that follows and travels rearward. It is supposed to be.
The tunnel excavator 5 is normally operated by a worker, and runs on a crawler 12.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで前記従来の坑
道掘進機5は、掘削ヘッド8の大きさが掘削すべき断面
に比べて小さいので、掘進能率が悪いという問題があっ
た。また掘削された坑道2,3,4は、天盤及び側壁に
ロックボルトを打ち込んで支持保全されるようになって
いるが、坑道掘進機7の運転者の安全を確保するため
に、少し掘り進んで掘削ヘッド8の運転を停止してロッ
クボルトを打ち込み、その後、掘削ヘッド8の運転を再
開して掘削するといった施工手順を踏まざるを得ない。
従って掘進速度はさらに遅くなり、沿層坑道2,3が数
キロに及ぶ場合は、採炭工程全体のうちの多くの時間を
坑道掘進に割かねばならなかった。
However, the conventional tunnel excavator 5 has a problem that the excavation efficiency is poor because the size of the excavation head 8 is smaller than the cross section to be excavated. The excavated tunnels 2, 3, and 4 are supported and maintained by driving lock bolts into the roof and side walls. However, in order to ensure the safety of the driver of the tunnel excavator 7, the excavations are slightly excavated. The operation procedure of stopping the operation of the excavation head 8 and driving the rock bolt in advance, and then resuming the operation of the excavation head 8 and excavating must be followed.
Therefore, the excavation speed was further reduced, and when the underground tunnels 2 and 3 reached several kilometers, much of the entire coal mining process had to be devoted to excavation.

【0005】このような課題を解決するものとして、山
岳トンネル等にも実績のあるシールド掘進機を利用し、
沿層坑道2,3の全断面掘削、及びロックボルト施工を
並行した掘削を行うことが考えられる。しかしながらこ
の種のシールド掘進機は、トンネル壁に建て込まれるセ
グメントに反力をとって推進するようになっているの
で、覆工を行わない坑道掘進にそのまま適用することは
できない。また坑道掘進機は、計画長(炭層)の先端ま
で掘進したなら、その沿層坑道内を通って戻って来なけ
ればならないが、シールド掘進機には後退の機能が備わ
っていないので、回収は極めて困難である。仮に沿層坑
道2,3の先端側に放置するとなると、炭層毎に掘進機
を用意しなければならず、設備費が過大となって現実的
でなく、到底採用し難い。
In order to solve such a problem, a shield tunneling machine that has been used in mountain tunnels and the like is used.
It is conceivable to perform the excavation in parallel with the excavation of all sections of the underground tunnels 2 and 3 and the construction of rock bolts. However, this type of shield excavator is designed to propel the segment built into the tunnel wall by reaction force and cannot be directly applied to a tunnel excavation without lining. Also, if the tunnel excavator has excavated to the end of the planned length (coal seam), it must return through the underground tunnel, but since the shield excavator has no retreat function, recovery is not possible. Extremely difficult. If it is left at the tip of the underground tunnels 2 and 3, an excavator must be prepared for each coal seam, and the equipment cost becomes excessive, which is impractical and difficult to adopt at all.

【0006】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、坑道掘進の効率を向上できる掘進機の掘進方法を提
供することにある。
It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a method of excavating an excavator capable of improving the efficiency of excavating a tunnel.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決すべく請
求項1の発明は、坑道を形成すべく、地山を所定の断面
形状に掘削するカッタと、該カッタにより形成された坑
道の周壁を支えるフレームとを備えた掘進機の掘進方法
において、フレームを掘進方向前後に分割されたカッタ
を支持する前方部フレームと後方部フレームとで形成
し、その前方部フレームと後方部フレームとを、周方向
に適宜分割すると共に拡縮用ジャッキにて坑道に対して
拡縮自在に形成し、前方部フレームと後方部フレーム間
に、所定の推進力を与えるための伸縮手段を設け、掘進
時に、前方部フレームを縮径すると共に後方部フレーム
を拡径して伸縮手段にて前方部フレームを介して上記カ
ッタに押圧力を与えて掘削し、伸縮手段の伸張後、前方
部フレームを拡径すると共に後方部フレームを縮径して
伸縮手段を縮退させて後方部フレームを前方部フレーム
に引き寄せて掘進する掘進機の掘進方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is to provide a cutter for excavating a ground to a predetermined sectional shape so as to form a tunnel, and a peripheral wall of the tunnel formed by the cutter. In the excavation method of an excavator equipped with a frame that supports a frame, the frame is formed of a front frame and a rear frame supporting a cutter divided in the excavation direction front and rear, the front frame and the rear frame, It is appropriately divided in the circumferential direction and formed so as to be able to expand and contract with respect to the tunnel by a jack for expansion and contraction, and provided with expansion and contraction means for applying a predetermined propulsion force between the front frame and the rear frame. The diameter of the frame is reduced and the rear frame is expanded, and the cutter is excavated by applying a pressing force to the cutter via the front frame by the expansion and contraction means. After the expansion and contraction of the expansion and contraction means, the front frame is expanded. With an excavation method excavator which reduced diameter rearward portion frame stretching means is degenerated to be excavation attract rear part frame to the front portion frame.

【0008】請求項2の発明は、後方部フレームには、
ボルト打設装置が備えられ、ボルト打設装置にて、坑道
にロックボルトを打設する請求項1記載の掘進機の掘進
方法である。
According to a second aspect of the present invention, the rear frame includes:
2. The excavating method for an excavator according to claim 1, further comprising a bolt driving device, wherein the bolt driving device drives the lock bolt into a pit.

【0009】請求項3の発明は、前方部フレームと後方
部フレームとは、坑道の床面に接すると共に機本体を構
成する本体フレームと、坑道の天盤を支える上部フレー
ムと、側壁を支える側部フレームとで拡縮自在に形成さ
れる請求項1又は2記載の掘進機の掘進方法である。
According to a third aspect of the present invention, the front frame and the rear frame are in contact with the floor surface of the tunnel and form a main body frame, an upper frame supporting the roof of the tunnel, and a side supporting the side wall. The excavation method of an excavator according to claim 1 or 2, wherein the excavator is formed so as to be able to expand and contract with the frame.

【0010】請求項4の発明は、本体フレームと上部フ
レームとは、坑道に接する面が扁平に形成され、左右の
側部フレームは、坑道に接する面が円弧状に形成される
請求項1〜3いずれかに記載の掘進機の掘進方法であ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, the main frame and the upper frame have flat surfaces in contact with the tunnel, and the left and right side frames have arcuate surfaces in contact with the tunnel. 3. A method for excavating an excavator according to any one of 3.

【0011】請求項5の発明は、前方部フレームに、カ
ッタにより形成された坑道の天盤に沿ってカッタ前方へ
移動自在な覆部材が備えられた請求項1〜4いずれかに
記載の掘進機の掘進方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the excavation device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the front frame is provided with a cover member that is movable forward of the cutter along the roof of the tunnel formed by the cutter. It is a method of excavating the machine.

【0012】請求項6の発明は、覆部材が、前方部フレ
ームの上部フレームに移動自在に設けられた請求項5記
載の掘進機の掘進方法である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the excavation method of the excavator according to the fifth aspect, wherein the cover member is movably provided on the upper frame of the front frame.

【0013】上記構成により、フレームを前方部フレー
ムと後方部フレームに分割し、この前方部フレームと後
方部フレームとを周方向に適宜分割すると共に拡縮用ジ
ャッキで拡縮自在に形成し、前方部フレームと後方部フ
レーム間に伸縮手段を設けることで、掘削推進時には、
後方部フレームを拡径して坑道に圧接させ、前方部フレ
ームを縮径させることで、後方部フレームで推進反力を
受けながら、伸縮手段を伸張させてカッタに押圧力を与
えて掘削することができ、また伸縮手段が伸張後は、前
方部フレームを拡径させると共に後方部フレームを縮径
させて伸縮手段を縮退させることで、後方部フレームを
前方部フレームに引き寄せることができ、これを繰り返
すことにより、坑道で掘進時の反力を受けながら、沿層
坑道等の全断面掘削が行えると共に、ロックボルトなど
の支保工を並行して行うことができ、掘進作業能率の向
上が達成される。また掘削後は、前方部フレームと後方
部フレームとを縮径させた状態にして、掘削した坑道内
を通して容易に搬出することができる。
According to the above construction, the frame is divided into a front frame and a rear frame, and the front frame and the rear frame are appropriately divided in the circumferential direction and formed so as to be freely expandable and contractable by a jack for expansion and contraction. By providing expansion and contraction means between the rear frame and
By expanding the rear frame and pressing it against the tunnel, and reducing the diameter of the front frame, the extensible means is extended and excavated by applying a pressing force to the cutter while receiving the propulsion reaction force at the rear frame. Also, after the expansion and contraction means is extended, the rear frame can be drawn to the front frame by expanding the diameter of the front frame and reducing the diameter of the rear frame to retract the expansion and contraction means. By repeating, while receiving the reaction force at the time of excavation in the tunnel, it is possible to excavate the entire cross section of the underground tunnel etc., and it is also possible to perform support such as rock bolts in parallel, improving the efficiency of excavation work You. Further, after excavation, the front frame and the rear frame can be easily carried out through the excavated tunnel with the reduced diameter of the front frame and the rear frame.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0015】図1乃至図4は、本発明を炭鉱において沿
層坑道を掘削形成する掘進機として適用した場合を示し
たものである。この掘進機は、正面視で左右方向に長い
長円形の断面形状に地山(炭層又は岩盤)14を掘削す
るカッタ21と、カッタ21の後方に連ねられて、掘削
形成された沿層坑道2,3の周壁を支えるフレーム22
とにより主として構成されている。
FIGS. 1 to 4 show a case where the present invention is applied to an excavator for excavating and forming a coastal tunnel in a coal mine. The excavator includes a cutter 21 for excavating a ground (a coal seam or a bedrock) 14 in an oval cross-section that is long in the left-right direction when viewed from the front, and a continuous tunnel 2 that is connected to the rear of the cutter 21 and formed by excavation. Frame 22 for supporting the peripheral wall of 3
And is mainly composed of

【0016】フレーム22は掘進方向前後に適宜分割さ
れ、その前方部フレーム23及び後方部フレーム24が
略同様に、沿層坑道2,3の床面15に接すると共に機
本体を構成する本体フレーム25と、天盤13を支える
上部フレーム26と、側壁を支える左右の側部フレーム
27,28とで構成されている。そしてこれらフレーム
25…28は、周方向に所定の間隔を以て隔てられ、カ
ッタ21による掘削断面に略相応した外形(長円形)を
呈するようになっている。すなわち上部フレーム26
は、横断面が直線状の上板29を有して、全体が偏平に
組み立てられ、側部フレーム27,28は横断面が円弧
状の外側板30,31を有して組み立てられている。本
体フレーム25は、横断面が直線状の底板32を有して
長方形状に形成された下部33と、下部33の両側の長
手方向前後にそれぞれ立設された鉛直部34と、鉛直部
34の上端間を結ぶ上横部35及び上縦部36とで成
り、全体が略直方体状に組み立てられている。また本体
フレーム25の前端には、カッタ21側と隔てるための
隔壁37が取り付けられている。
The frame 22 is appropriately divided before and after the excavation direction, and the front frame 23 and the rear frame 24 thereof contact the floor surface 15 of the underground tunnels 2 and 3 in substantially the same manner, and the body frame 25 constituting the machine body. And an upper frame 26 for supporting the roof 13 and left and right side frames 27 and 28 for supporting the side walls. These frames 25... 28 are spaced at a predetermined interval in the circumferential direction, and have an outer shape (an oval) substantially corresponding to the cross section cut by the cutter 21. That is, the upper frame 26
Has an upper plate 29 having a straight cross section, and is entirely assembled flat. The side frames 27, 28 are assembled having outer plates 30, 31 having an arc-shaped cross section. The main body frame 25 includes a lower portion 33 formed in a rectangular shape having a bottom plate 32 having a linear cross section, vertical portions 34 erected in the longitudinal direction on both sides of the lower portion 33, and a vertical portion 34. It is composed of an upper horizontal portion 35 and an upper vertical portion 36 connecting the upper ends, and the whole is assembled in a substantially rectangular parallelepiped shape. A partition 37 is attached to the front end of the main body frame 25 to separate it from the cutter 21 side.

【0017】そして本体フレーム25と上部フレーム2
6及び側部フレーム27,28との間には、それぞれ拡
縮用ジャッキ38,39が設けられ、機体内方へ縮径で
きるようになっていると共に、その拡縮を案内するガイ
ド40,41が設けられている。上部フレーム26のた
めの拡縮用ジャッキ38は、図8にも示すように、本体
フレーム25の左右それぞれの上縦部36の前後に、シ
リンダ42が鉛直方向に取り付けられ、シリンダ42か
ら出没されるピストンロッド43の先端が上部フレーム
26の下面に連結されている。すなわち上部フレーム2
6は、上部フレーム26の下面と、本体フレーム25の
上縦部36の上面との距離を限度とした所定の昇降範囲
で、移動自在となっている。そしてガイド40は、図7
及び図9に示すように、各鉛直部34の上端に立設され
た筒体44と、筒体44と同軸に上部フレーム26から
垂下された柱体45とで成り、柱体45が筒体44内を
摺動することで、上部フレーム26の昇降を案内するよ
うになっている。また左右の側部フレーム27,28の
ための拡縮用ジャッキ39は、本体フレーム25の両側
の前後及び上下にそれぞれ設けられ、図9に示したよう
に、ジャッキ本体46が鉛直部34の上下に、そのピス
トンロッド47の先端が側部フレーム27,28の内面
にそれぞれに取り付けられている。そしてガイド41
は、拡縮用ジャッキ39の近傍に並設され、図7に示し
たように、側部フレーム27,28の内面から水平に突
出された柱部48と、鉛直部34内に区画されて柱部4
8を摺動させる筒部49とで形成されている。
The main frame 25 and the upper frame 2
6 and the side frames 27 and 28 are provided with jacks 38 and 39 for expansion and contraction, respectively, so that the diameter can be reduced toward the inside of the machine, and guides 40 and 41 for guiding the expansion and contraction are provided. Have been. As shown in FIG. 8, the expansion / contraction jack 38 for the upper frame 26 has a cylinder 42 mounted vertically before and after the upper vertical portion 36 on each of the left and right sides of the main body frame 25, and is protruded and retracted from the cylinder 42. The tip of the piston rod 43 is connected to the lower surface of the upper frame 26. That is, upper frame 2
Reference numeral 6 denotes a movable range within a predetermined range in which the distance between the lower surface of the upper frame 26 and the upper surface of the upper vertical portion 36 of the main body frame 25 is limited. The guide 40 is shown in FIG.
As shown in FIG. 9 and FIG. 9, each of the vertical portions 34 includes a cylindrical body 44 erected at an upper end thereof, and a cylindrical body 45 suspended from the upper frame 26 coaxially with the cylindrical body 44. By sliding inside 44, the upper frame 26 is guided to move up and down. In addition, expansion / contraction jacks 39 for the left and right side frames 27 and 28 are provided on the front and rear sides and on the upper and lower sides of the main body frame 25, respectively, and as shown in FIG. The tip of the piston rod 47 is attached to the inner surfaces of the side frames 27 and 28, respectively. And guide 41
Are arranged side by side in the vicinity of the expansion / contraction jack 39 and, as shown in FIG. 7, a column 48 projected horizontally from the inner surfaces of the side frames 27 and 28, and a column 4
8 is formed with a cylindrical portion 49 for sliding.

【0018】また前方部フレーム23と後方部フレーム
24との間には、掘進に必要な所定の推進力を与えるた
めの伸縮手段である推進ジャッキ50が設けられてい
る。この推進ジャッキ50は、本体フレーム25の上下
左右の四隅の位置に配置され、ジャッキ本体51が後方
部フレーム24の下部33及び上縦部52に、その長手
方向に沿って設けられている。このため特に上縦部52
は、推進ジャッキ50を充分支持できるように、前方部
フレーム23の上縦部36よりも若干堅牢に形成されて
いる。また後方部フレーム24の左右の拡縮用ジャッキ
39及びガイド41は、この推進ジャッキ50と干渉し
ない位置に設けられている。そして推進ジャッキ50の
ピストンロッド53の先端は、前方部フレーム23の本
体フレーム25の後端に着脱自在に連結されている。す
なわち推進ジャッキ50が、拡縮用ジャッキ38,39
の駆動によるフレーム拡縮と適宜連動して伸縮駆動され
ることにより、後方部フレーム24に反力をとって前方
部フレーム23及びカッタ21を前進させると共に、前
進した前方部フレーム23に対して後方部フレーム24
を引き寄せるようになっている。
Between the front frame 23 and the rear frame 24, there is provided a propulsion jack 50 which is a telescopic means for applying a predetermined propulsion force necessary for excavation. The propulsion jacks 50 are arranged at the four corners of the main body frame 25 in the upper, lower, left and right directions, and the jack main body 51 is provided on the lower portion 33 and the upper vertical portion 52 of the rear frame 24 along the longitudinal direction. Therefore, especially the upper vertical portion 52
Is formed to be slightly more rigid than the upper vertical portion 36 of the front frame 23 so as to sufficiently support the propulsion jack 50. The left and right expansion / contraction jacks 39 and the guides 41 of the rear frame 24 are provided at positions where they do not interfere with the propulsion jacks 50. The distal end of the piston rod 53 of the propulsion jack 50 is detachably connected to the rear end of the main body frame 25 of the front frame 23. That is, the propulsion jack 50 is used to
The front frame 23 and the cutter 21 are moved forward by taking a reaction force to the rear frame 24 by being expanded and contracted in conjunction with the frame expansion and contraction by the driving of Frame 24
Is attracted.

【0019】次にカッタ21は、図2に示したように、
それぞれ掘進方向の軸回りに回転する左右一対のメイン
カッタ61,62と、メインカッタ61,62により切
り残された部分(図中二点鎖線内Q)を掘削するための
上下一対のトリミングカッタ63,64とで構成されて
いる。メインカッタ61,62は、回転軸となるシャフ
ト65と、シャフト65から放射状に延びた三本のスポ
ーク66と、スポーク66の長手方向に所定の間隔で前
方に突出されたビット(カッターピック)67とで構成
されている。なおシャフト65の前端にもビット68が
円弧状に植設されている。またこのシャフト65に水噴
射用ノズルを設けて、切羽に対して粉塵抑止及び切削火
花防止のための噴霧を噴射させるようにしてもよい。そ
して左右のメインカッタ61,62は、そのスポーク6
6が同一平面上に、且つ一方のスポーク66が他方のス
ポーク66の中間に入り込むような位相関係で並設され
ている。
Next, as shown in FIG.
A pair of left and right main cutters 61 and 62 each rotating around an axis in the excavation direction, and a pair of upper and lower trimming cutters 63 for excavating a portion (Q in the two-dot chain line in the figure) left by the main cutters 61 and 62. , 64. The main cutters 61 and 62 include a shaft 65 serving as a rotation axis, three spokes 66 extending radially from the shaft 65, and a bit (cutter pick) 67 protruding forward at a predetermined interval in the longitudinal direction of the spoke 66. It is composed of A bit 68 is also implanted at the front end of the shaft 65 in an arc shape. Further, a water spray nozzle may be provided on the shaft 65 to spray a spray to the face to prevent dust and cutting sparks. The left and right main cutters 61 and 62 are provided with the spokes 6.
6 are arranged side by side in such a way that one spoke 66 enters the middle of the other spoke 66 on the same plane.

【0020】またシャフト65は、図1に示したように
後方に延出されて本体フレーム26の鉛直部34に軸支
されていると共に、その延出端にギヤ69が設けられて
いる。このギヤ69は、本体フレーム26の下部33に
載置された電動モータ70のギヤ71に噛合されてい
る。ギヤ71と電動モータ70との間には減速機72が
設けられている。すなわち電動モータ70の回転力が一
対のメインカッタ61,62に適宜伝達され、これらが
互いに反対方向に回転駆動されて、前方の切羽に対して
掘削を行うようになっている。そして図3に示したよう
に、スポーク66の外周端側66aは、着脱可能に分割
され、フレーム22の縮径に相応して短くなるように形
成されている。この分割構造としては、例えばスポーク
66の分割面73を凹凸に形成して嵌め合わせるように
し、ボルト・ナット(図示せず)にて締結するようにす
ればよい。なお図3では、縮径時に上方或いは左右に突
出するスポーク66だけを分割可能な構造として示した
が、全スポーク66を短縮可能としても構わない。
The shaft 65 extends rearward as shown in FIG. 1 and is supported by the vertical portion 34 of the main body frame 26, and a gear 69 is provided at the extending end. The gear 69 is engaged with a gear 71 of the electric motor 70 mounted on the lower part 33 of the main body frame 26. A speed reducer 72 is provided between the gear 71 and the electric motor 70. That is, the rotational force of the electric motor 70 is appropriately transmitted to the pair of main cutters 61 and 62, and these are rotationally driven in opposite directions to excavate the front face. As shown in FIG. 3, the outer peripheral end 66 a of the spoke 66 is detachably divided and formed so as to be shorter in accordance with the diameter reduction of the frame 22. As this dividing structure, for example, the dividing surfaces 73 of the spokes 66 may be formed in a concave and convex manner so as to be fitted and fastened with bolts and nuts (not shown). Although FIG. 3 shows a structure in which only the spokes 66 protruding upward or left and right when the diameter is reduced can be divided, all the spokes 66 may be shortened.

【0021】さらにスポーク66の背面側にはバケット
74が設けられ、掘削した石炭或いは岩石を掬い取っ
て、シュート75を経由して搬出用のコンベヤ76に投
入されるようになっている。シュート75は左右のメイ
ンカッタ61,62に対応して二基設けられ、機体中央
側に下降傾斜されている。コンベヤ76は、図1に示し
たように、シュート75の下方且つ前方側に位置された
ローラ77に巻き掛けられた無端ベルト78にて形成さ
れている。そして図8に示したように、無端ベルト78
は、本体フレーム25内に適宜配置されたガイドローラ
79により搬送面側が支えられて、若干上昇したのち水
平に後方へ延びて、機体後方に位置された図示しない別
のコンベヤ或いは運搬車両に、掘削した石炭或いは岩石
を搬送するようになっている。
Further, a bucket 74 is provided on the back side of the spoke 66 so as to scoop the excavated coal or rock and to put it into a carry-out conveyor 76 via a chute 75. Two chutes 75 are provided corresponding to the left and right main cutters 61 and 62 and are inclined downward toward the center of the fuselage. As shown in FIG. 1, the conveyor 76 is formed by an endless belt 78 wound around a roller 77 located below and in front of the chute 75. Then, as shown in FIG.
The transport surface side is supported by guide rollers 79 appropriately arranged in the main body frame 25, and after slightly ascending, extends horizontally rearward, and is excavated on another conveyor (not shown) or a transport vehicle (not shown) located at the rear of the body. It transports the coal or rock that has been converted.

【0022】トリミングカッタ63,64は、所定の長
さのカッタ本体80と、その長手方向に沿って所定の間
隔で植設されたビット81とで鋸ぎり状に形成され、メ
インカッタ61,62のバケット74の後方近傍におい
て、前方部フレーム23の前端に設けられている。すな
わち上側のトリミングカッタ63が上部フレーム26
に、下側のトリミングカッタ64が本体フレーム25の
下部33にそれぞれ配置されている。図5にも示すよう
に、カッタ本体80は、箱状のブラケット部材82にビ
ット81の部分のみが露出する状態で収容され、左右方
向に伸びたガイドロッド83に移動ブロック84を介し
て支持されている。ガイドロッド83は、ブラケット部
材82の左右側板82aに両端が支持されている。移動
ブロック84は、ガイドロッド83に嵌合されてその長
手方向に摺動自在となっている。移動ブロック84には
復動シリンダ85が連結されている。復動シリンダ85
は、ガイドロッド83と平行に設けられ、そのシリンダ
本体85aの基端がブラケット部材82の後部の基板8
2bにブラケット86を介して支持され、ピストンロッ
ド85bの先端がブラケット87を介して移動ブロック
84に連結されている。すなわち復動シリンダ85の伸
縮により、トリミングカッタ63,64が左右方向に往
復するようになっている。なおその復動範囲は、ガイド
ロッド83に設けられたストッパ83aによって規制さ
れている。
The trimming cutters 63 and 64 are formed in a saw-tooth shape with a cutter body 80 having a predetermined length and bits 81 planted at predetermined intervals along the longitudinal direction thereof. In the vicinity of the rear of the bucket 74 at the front end of the front frame 23. That is, the upper trimming cutter 63 is
In addition, lower trimming cutters 64 are arranged on the lower portion 33 of the main body frame 25, respectively. As shown in FIG. 5, the cutter body 80 is accommodated in a box-shaped bracket member 82 with only the bit 81 exposed, and supported by a guide rod 83 extending in the left-right direction via a moving block 84. ing. Both ends of the guide rod 83 are supported by left and right side plates 82 a of the bracket member 82. The moving block 84 is fitted to the guide rod 83 and is slidable in the longitudinal direction. A return cylinder 85 is connected to the moving block 84. Return cylinder 85
Is provided in parallel with the guide rod 83, and the base end of the cylinder body 85 a is connected to the substrate 8 at the rear of the bracket member 82.
2b is supported via a bracket 86, and the tip of the piston rod 85b is connected to the moving block 84 via the bracket 87. That is, the trimming cutters 63 and 64 reciprocate in the left-right direction by the expansion and contraction of the return cylinder 85. The range of the return movement is restricted by a stopper 83a provided on the guide rod 83.

【0023】そして図6に示すように、ブラケット部材
82には、トリミングカッタ63,64を機体の内方及
び外方に適宜移動させるためのアクチュエータ88が設
けられている。アクチュエータ88は、シリンダ部88
aの基端がブラケット89を介して下フレーム33或い
は上部フレーム26の内側に軸支され、ピストンロッド
88bの先端が基板82bの背面側にブラケット90を
介して軸支されている。そしてその軸支点の近傍には、
基板82bをブラケット91を介してフレーム33,2
6に支持するための支軸92が左右方向に設けられてい
る。すなわちアクチュエータ88の伸縮駆動によりブラ
ケット部材82を支軸92を中心に俯仰させることで、
トリミングカッタ63,64を機体の内外方に移動自在
としている。従って、図6中(a)に示したように、通
常の掘削においてはトリミングカッタ63,64のビッ
ト方向を鉛直方向に対して所定の角度θに、例えば45度
に保持すると共に、必要に応じてアクチュエータ88を
縮退させて、図6中(b)に示したようにブラケット部
材82を図中時計回りに回転移動させることで、ビット
81を機体内方に向けると共に、ブラケット部材82全
体を機体内方に位置させるようになっている。また例え
ば余掘り量の調整や屈曲掘進を行うときは、アクチュエ
ータ88を上下両方或いは一方を常時よりも伸長させ
て、ビット81が機体外方に大きく突出するように回転
移動させ、この位置(P)で保持できるようになってい
る。なおトリミングカッタ63,64を機体内方に向け
る際には、ブラケット部材82が隔壁37と干渉するこ
とが考えられるので、これを避けるために、図6(b)
に示したように、フレーム33,26のアクチュエータ
88を支持している部分を前後方向にスライド可能に形
成して、別のアクチュエータ93の伸長によりこの部分
を適宜距離Lだけ前進させるようにしてもよい。このほ
かブラケット部材82の機体内方側には、掘削された石
炭等を適宜導くための傾斜ガイド板82cが形成され、
上側においてはシュート75へと導き、下側においては
掘進に従って前方へ押出すようにしてメインカッタ6
1,62のバケット74に掬い取られるようにしてい
る。さらにブラケット部材82には、トリミングカッタ
63,64の掘削反力を充分受けるために、ガイドロッ
ド83の後方に補助ガイド94が並設されている。
As shown in FIG. 6, the bracket member 82 is provided with an actuator 88 for appropriately moving the trimming cutters 63 and 64 inward and outward of the body. The actuator 88 includes a cylinder 88
The base end of a is pivotally supported inside the lower frame 33 or the upper frame 26 via a bracket 89, and the distal end of a piston rod 88b is pivotally supported via a bracket 90 on the back side of the substrate 82b. And near the pivot point,
The board 82b is connected to the frames 33, 2 via the bracket 91.
A support shaft 92 is provided in the left-right direction to support the support shaft 6. That is, the bracket member 82 is lowered about the support shaft 92 by the expansion and contraction drive of the actuator 88,
The trimming cutters 63 and 64 are movable in and out of the body. Therefore, as shown in FIG. 6A, in normal excavation, the bit direction of the trimming cutters 63 and 64 is maintained at a predetermined angle θ with respect to the vertical direction, for example, at 45 degrees, and as necessary. By retracting the actuator 88 to rotate the bracket member 82 clockwise in the figure as shown in FIG. 6B, the bit 81 is directed toward the inside of the machine and the entire bracket member 82 is It is designed to be located inside the body. In addition, for example, when adjusting the amount of extra digging or performing bending excavation, the actuator 88 is extended so that both the upper and lower sides or one of them is extended more than usual, and the bit 81 is rotated and moved so as to protrude largely outside the body. ). When the trimming cutters 63 and 64 are directed toward the inside of the machine, the bracket member 82 may interfere with the partition wall 37. In order to avoid this, FIG.
As shown in the above, the portion supporting the actuator 88 of the frames 33 and 26 may be formed so as to be slidable in the front-rear direction, and this portion may be appropriately advanced by a distance L by extension of another actuator 93. Good. In addition, an inclined guide plate 82c for appropriately guiding excavated coal or the like is formed on the inner side of the machine of the bracket member 82,
On the upper side, the main cutter 6 is guided to the chute 75, and on the lower side, is pushed forward according to the excavation.
1, 62 buckets 74 so that they can be scooped. Further, an auxiliary guide 94 is provided on the bracket member 82 behind the guide rod 83 in order to sufficiently receive the excavation reaction force of the trimming cutters 63 and 64.

【0024】このほか図1に示したように、前方部フレ
ーム23の上部フレーム26には、カッタ21により形
成された沿層坑道2,3の天盤13に沿って移動する覆
部材95が設けられている。この覆部材95は、上板2
9が二枚重ねに形成されたうちの外側の板として形成さ
れ、内側の板96に対して摺動自在となっている。そし
て上部フレーム26にはシリンダ97が設けられ、ピス
トンロッド97aの先端が覆部材95に連結されて、そ
の伸長によりカッタ21の前方へ突出するようになって
いる。すなわち掘進途中でのビット交換或いは保守点検
の際には、切羽とカッタ21の間に作業者が入ることに
なるが、この際に掘削直後の天盤13からの落石などを
防いで、作業者の安全を確保できるようになっている。
In addition, as shown in FIG. 1, the upper frame 26 of the front frame 23 is provided with a cover member 95 which moves along the roof 13 of the underground tunnels 2, 3 formed by the cutter 21. Have been. This covering member 95 is
9 is formed as an outer plate out of the two stacked members, and is slidable with respect to the inner plate 96. A cylinder 97 is provided on the upper frame 26, and a distal end of the piston rod 97a is connected to the cover member 95, and projects forward of the cutter 21 by extension thereof. That is, when a bit is replaced or maintenance is performed during excavation, an operator enters between the face and the cutter 21. At this time, falling of rocks from the roof 13 immediately after excavation is prevented, and You can ensure the safety of.

【0025】また図9に示したように、本体フレーム2
5には通気のためのベントパイプ98が設けられてい
る。そして後方部フレーム24には各ジャッキ(38,
39,50…)のためのパワーユニット、及び掘進を制
御するための運転室(図示せず)などが設けられてい
る。この運転室は、フレーム22から隔てられた坑口側
に設けて遠隔操作にて掘進操作を行うようにしてもよ
い。さらに後方部フレーム24の後部デッキ(図示せ
ず)にはロックボルト99を沿層坑道2,3の天盤13
及び側壁に打設するためのボルト打設装置100 が備えら
れている。なおこのボルト打設装置100 は、後部デッキ
に備えるとは限らず、掘進に追従して走行する走行車な
どに別途搭載するようにしてもよい。
Also, as shown in FIG.
5 is provided with a vent pipe 98 for ventilation. Then, each jack (38,
39, 50...), An operator cab (not shown) for controlling excavation, and the like. This operator's cab may be provided on the wellhead side separated from the frame 22 to perform the excavation operation by remote control. Further, a lock bolt 99 is mounted on a rear deck (not shown) of the rear frame 24 with the roof 13 of the underground tunnels 2 and 3.
And a bolt driving device 100 for driving to the side wall. Note that the bolt driving device 100 is not necessarily provided on the rear deck, and may be separately mounted on a traveling vehicle or the like that travels following the excavation.

【0026】次に上記構成の掘進機により沿層坑道2,
3を掘削する工程を説明する。図10に示すように、ま
ず推進ジャッキ50を縮小した状態にしておくと共に、
前方部フレーム23はカッタ21により掘削される断面
よりも僅かに小さい外形となるように、拡縮用ジャッキ
38,39を縮退させて縮径状態にする。すなわち天盤
13と上部フレーム26の上面との間には適宜な隙間S
1 が形成されている状態にあり、側壁と側部フレーム2
7,28との間にも同様な隙間(図示せず)が形成され
ている。そして後方部フレーム24は、拡縮用ジャッキ
38,39の伸長により、本体フレーム25の他、各フ
レーム26…28が全周に亘って周壁に対して適宜圧接
した状態にする(図10のa)。この状態でメインカッ
タ61,62及びトリミングカッタ63,64を駆動さ
せると共に、コンベヤ76を駆動させる。そして推進ジ
ャッキ50を伸長させると、メインカッタ61,62は
その回転及び押圧力によって切羽の略全面の掘削を行
い、トリミングカッタ63,64はそのメインカッタ6
1,62によって切り残された部分を掘削する(図10
のb)。この際、トリミングカッタ63,64は、一対
のメインカッタ61,62の上端同士、及び下端同士を
接線状に結んだ位置において切り込むのみであるが、切
り残された上下の略三角形の部分(Q)は、炭層の性質
上、亀裂が入るとその自重或いは振動などにより容易に
地山14から剥離される。カッタ21により掘削された
石炭或いは岩石は、バケット74により掬い取られ、シ
ュート75及びコンベヤ76により後方へ搬出される。
Next, the excavator having the above structure is used for the underground tunnel 2,
The step of excavating No. 3 will be described. As shown in FIG. 10, first, the propulsion jack 50 is kept in a reduced state,
The front frame 23 contracts the expansion / contraction jacks 38 and 39 so as to reduce the diameter so as to have a slightly smaller outer shape than the cross section excavated by the cutter 21. That is, an appropriate gap S is provided between the roof 13 and the upper surface of the upper frame 26.
1 is formed, the side wall and the side frame 2
Similar gaps (not shown) are also formed between the first and second members 7 and 28. The rear frame 24 is brought into a state in which the frames 26... 28 as well as the main frame 25 are appropriately pressed against the peripheral wall over the entire circumference by the expansion of the expansion / contraction jacks 38 and 39 (FIG. 10A). . In this state, the main cutters 61 and 62 and the trimming cutters 63 and 64 are driven, and the conveyor 76 is driven. Then, when the propulsion jack 50 is extended, the main cutters 61 and 62 excavate substantially the entire face by the rotation and the pressing force, and the trimming cutters 63 and 64 use the main cutter 6.
Excavate the part left uncut by 1,62 (Fig. 10
B). At this time, the trimming cutters 63 and 64 only cut at the positions where the upper ends of the pair of main cutters 61 and 62 and the lower ends thereof are tangentially connected, but the remaining upper and lower substantially triangular portions (Q ) Is easily separated from the ground 14 due to its own weight or vibration when a crack is formed due to the nature of the coal seam. The coal or the rock excavated by the cutter 21 is scooped by the bucket 74 and carried out rearward by the chute 75 and the conveyor 76.

【0027】そして推進ジャッキ50が最大に伸長する
まで掘進したなら(図10のc)、前方部フレーム23
の拡縮用ジャッキ38,39を伸長させて、その上部フ
レーム26及び側部フレーム27を周壁に圧接した状態
(S2 )にすると共に、後方部フレーム24の拡縮用ジ
ャッキ38,39を縮小させて、各フレーム26,27
を天盤13及び側壁から離間させる。すなわち後方部フ
レーム24の上部フレーム26の上面と天盤13との間
には適宜な隙間S1 が形成された状態となる。この状態
で推進ジャッキ50を縮退させて、後方部フレーム24
を前方に引き寄せる(図10のd)。この際、適宜掘進
した区間の天盤13及び側壁に、ロックボルト打設用の
孔をボルト打設装置100 に備えられたドリルにて開け、
その孔を利用して安定化のための薬液注入を行うと共
に、ロックボルト99を打設してナットにて固定する。
この支保に際しては、ロックボルト99の固定にネット
等を併用してもよい。そして推進ジャッキ50を最小に
縮退させたなら(図10のe)、再び前方部フレーム2
3を縮径させ、後方部フレーム24を拡径させて、最初
の状態(図10のa)に戻し、掘進を継続する。
If the propulsion jack 50 has been dug up to the maximum extension (FIG. 10c), the front frame 23
The expansion and contraction jacks 38 and 39 are extended to bring the upper frame 26 and the side frame 27 into pressure contact with the peripheral wall (S 2 ), and the expansion and contraction jacks 38 and 39 of the rear frame 24 are reduced. , Each frame 26, 27
Is separated from the roof 13 and the side wall. That is, a state where appropriate gap S 1 is formed between the upper and Tenban 13 of the upper frame 26 of the rear portion frame 24. In this state, the propulsion jack 50 is retracted, and the rear frame 24 is retracted.
Is drawn forward (d in FIG. 10). At this time, holes for rock bolt driving are drilled in the roof 13 and side walls of the section dug as appropriate with a drill provided in the bolt driving device 100.
The hole is used to inject a chemical solution for stabilization, and a lock bolt 99 is driven and fixed with a nut.
For this support, a net or the like may be used in combination for fixing the lock bolt 99. When the propulsion jack 50 is retracted to the minimum (FIG. 10E), the front frame 2
3 and the rear frame 24 is expanded to return to the initial state (a in FIG. 10), and digging is continued.

【0028】また掘進が計画長に達したなら、図11に
示すように各拡縮用ジャッキ38,39を最大限に縮退
して、フレーム外形が沿層坑道2,3の断面よりも大幅
に小さくなるように縮径する。すなわちフレーム26…
28と天盤13及び側壁との間に大きな隙間S3 が形成
される状態にする。そして推進ジャッキ50のピストン
ロッド53と前方部フレーム23との連結を解除して、
沿層坑道2,3を走行する牽引車101 に、連結部材102
を介して後方部フレーム24を連結させる(図11の
a)。そして牽引車101 を坑口側に走行させることによ
り後方部フレーム24を搬出する。このとき後方部フレ
ーム24の後端を少し持ち上げることで、前端のみが接
地した状態にし、摩擦抵抗を小さいものにする(図11
のb)。この牽引のために、後方部フレーム24の前端
下部にローラなどを設けるようにしてもよい。なお地山
14が石炭層であれば、掘削面(床面15)は平滑であ
り、摩擦係数μは0.4 程度であるので、牽引に際しての
大きな障害とはならなず、比較的小形の牽引車101 にて
迅速に搬出できる。この搬出が終了したなら、続いて前
方部フレーム23に牽引車101 を連結する。このとき下
側のトリミングカッタ64がフレーム外面と同一位置の
状態、或いは突出した状態のままにしておくと、接地に
よる摩擦抵抗が大きくなり、またカッタ損傷のおそれも
生ずるので、アクチュエータ88を縮小させて、図6
(b)に示したように、機体内方に収容した状態にす
る。そして牽引車101 の走行により、後方部フレーム2
4と同様にして搬出する(c)。なお場合によっては図
12に示すように、前方部フレーム23と後方部フレー
ム24を連結された状態のまま牽引車101 に連結して、
搬出するようにしてもよい。
When the excavation reaches the planned length, the jacks 38 and 39 for expansion and contraction are contracted to the maximum as shown in FIG. 11 so that the frame outer shape is significantly smaller than the cross section of the underground tunnels 2 and 3. And reduce the diameter. That is, frame 26 ...
A state where a large clearance S 3 is formed between the 28 and Tenban 13 and side walls. Then, the connection between the piston rod 53 of the propulsion jack 50 and the front frame 23 is released,
A connecting member 102 is attached to a towing vehicle 101 that runs on the underground tunnels 2 and 3.
The rear part frame 24 is connected via (FIG. 11A). Then, the rear frame 24 is carried out by moving the towing vehicle 101 to the wellhead side. At this time, by slightly raising the rear end of the rear frame 24, only the front end is in contact with the ground, and the frictional resistance is reduced (FIG. 11).
B). For this traction, a roller or the like may be provided below the front end of the rear frame 24. If the ground 14 is a coal seam, the excavation surface (floor surface 15) is smooth and the friction coefficient μ is about 0.4, so that it does not become a major obstacle in towing, and is a relatively small towing vehicle. It can be quickly carried out at 101. When the unloading is completed, the towing vehicle 101 is connected to the front frame 23. At this time, if the lower trimming cutter 64 is kept at the same position as the outer surface of the frame or in a protruding state, the frictional resistance due to ground contact increases, and the cutter may be damaged. And FIG.
As shown in (b), it is in a state of being housed inside the machine. Then, the rear frame 2
Then, it is carried out in the same manner as in (4). In some cases, as shown in FIG. 12, the front frame 23 and the rear frame 24 are connected to the towing vehicle 101 in a connected state,
You may carry it out.

【0029】沿層坑道2,3の掘削が終了すると、その
先端同士を結ぶ先端坑道4を掘削する(前出図13参
照)。この掘削に際して、沿層坑道2,3に引き続き同
じ掘削機で掘削すべく、その向きを直角に変えてもよい
が、狭いスペースで向きを変えることは困難であり、ま
たこの先端坑道4は沿層坑道2,3に比べると極めて短
いので、本発明の掘進機を搬出した後に、従来の坑道掘
進機(前出図14参照)を搬入して掘削するものとす
る。この掘削が終了したなら、ドラムカッタを先端坑道
4に搬入設置して、二本の沿層坑道2,3の間の炭層を
掘削し、本格的な採炭を行う。
When the excavation of the underground tunnels 2 and 3 is completed, a tip tunnel 4 connecting the extremities thereof is excavated (see FIG. 13 described above). At the time of this excavation, the direction may be changed to a right angle in order to excavate with the same excavator following the formation tunnels 2 and 3, but it is difficult to change the direction in a narrow space. Since it is extremely short compared with the layer tunnels 2 and 3, it is assumed that after excavating the excavator of the present invention, a conventional excavator (see FIG. 14 described above) is carried in and excavated. When this excavation is completed, a drum cutter is carried into and installed in the tip end tunnel 4, the coal seam between the two underground tunnels 2 and 3 is excavated, and full-scale coal mining is performed.

【0030】このように、長円形断面を以て掘削するカ
ッタ21と、カッタ21により形成された沿層坑道2,
3の周壁を支えるフレーム22とを備え、かつフレーム
22を縮径自在に形成したので、坑道全断面の掘削が一
挙に能率よく行え、しかもロックボルト99の施工を並
行して行えることで、掘進効率が大幅に向上するととも
に、掘進後の搬出を極めて容易に且つ迅速に行うことが
でき、沿層坑道2,3の掘進及び採炭の大幅な工期短縮
に貢献できる。そしてフレーム22を前後に分割して、
その間に推進ジャッキ50を設けたので、フレーム拡縮
自在の構成と相俟って、機体自重による坑道底壁との摩
擦力に依存することなく、推進反力を確実にとることが
でき、掘進速度のより一層の向上が達成される。
As described above, the cutter 21 excavating with the oval cross section, and the underground tunnel 2 formed by the cutter 21,
3 and a frame 22 for supporting the peripheral wall, and the frame 22 is formed so that the diameter of the frame 22 can be reduced, so that the entire cross section of the tunnel can be excavated at once and the rock bolts 99 can be installed in parallel. Efficiency is greatly improved, and unloading after excavation can be performed extremely easily and quickly, which contributes to drastically shortening the construction period of excavation and coal mining of the underground tunnels 2, 3. Then, divide the frame 22 back and forth,
In the meantime, the propulsion jack 50 is provided, so that the propulsion reaction force can be reliably obtained without depending on the frictional force with the bottom wall of the tunnel due to the weight of the fuselage. Is further improved.

【0031】なおフレーム22の周方向の分割間隔及び
拡縮範囲は、掘進及び後退に支障ない程度であればよ
く、掘削断面の大きさやロックボルト99の頭部の突出
長さ等に対応させて、適宜選択すべきものである。また
この実施の形態では、フレームを略上下左右の四分割と
したが、全体として拡縮可能に分割形成してあればよ
い。また分割されたフレームが周方向に間隔をあけるよ
うにするとは限らず、掘進状態では略密閉した状態を保
ち、縮径状態では一部が重なり合うように構成してもよ
い。さらに炭鉱の沿層坑道22を掘進する場合を例示し
たが、本発明はこれに限るものではなく、同様の施工条
件下のトンネル掘削に広く適用できるものである。
The dividing interval and the range of expansion and contraction in the circumferential direction of the frame 22 may be such that they do not hinder excavation and retreat, and may correspond to the size of the excavated cross section, the protruding length of the head of the lock bolt 99, and the like. It should be selected appropriately. Further, in this embodiment, the frame is divided into four parts, that is, upper, lower, left and right. Further, the divided frames are not limited to be spaced apart in the circumferential direction, and may be configured to keep a substantially closed state in a digging state and to partially overlap in a reduced diameter state. Further, the case of excavating along the underground tunnel 22 of the coal mine is illustrated, but the present invention is not limited to this, and can be widely applied to tunnel excavation under similar construction conditions.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、前方部フ
レームと後方部フレームとを交互に拡縮させながら坑道
から反力を取り、伸縮手段にて前方部フレームを推進さ
せると共に後方部フレームを引き寄せることで、掘進効
率が大幅に向上すると共に掘進後の搬出を極めて容易に
且つ迅速に行うことができ、採炭工程などの大幅な工期
短縮に貢献できる。
In summary, according to the present invention, the front frame and the rear frame are alternately expanded and contracted to take a reaction force from the tunnel, and the front frame is propelled by the expansion / contraction means and the rear frame is drawn. As a result, the excavation efficiency is greatly improved, and the excavation after excavation can be carried out extremely easily and quickly, which can contribute to a drastic reduction in the construction period of the coal mining process and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示した側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A線矢視図である。FIG. 2 is a view taken along the line AA of FIG. 1;

【図3】図2の動作を説明するための正面図である。FIG. 3 is a front view for explaining the operation of FIG. 2;

【図4】図1のB−B線矢視断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1;

【図5】図1の要部を示した平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a main part of FIG. 1;

【図6】図5の側面図である。FIG. 6 is a side view of FIG. 5;

【図7】図1のC−C線矢視断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line CC of FIG. 1;

【図8】図1のD−D線矢視断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along line DD in FIG. 1;

【図9】図1のE−E線矢視断面図である。FIG. 9 is a sectional view taken along line EE of FIG. 1;

【図10】図1の掘進機による掘削工程を示した側断面
図である。
FIG. 10 is a side sectional view showing an excavation process by the excavator of FIG. 1;

【図11】図1の掘進機を回収撤去する工程を示した側
断面図である。
11 is a side sectional view showing a step of collecting and removing the excavator of FIG. 1.

【図12】図11の他の回収撤去の方法を示した側断面
図である。
FIG. 12 is a side sectional view showing another collection and removal method of FIG. 11;

【図13】炭鉱における長壁式採炭法を説明するための
斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view for explaining a long-wall type coal mining method in a coal mine.

【図14】従来の掘進機を示した斜視図である。FIG. 14 is a perspective view showing a conventional excavator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2,3 沿層坑道(坑道) 13 天盤(周壁) 14 地山 21 カッタ 22 フレーム 23 前方部フレーム 24 後方部フレーム 25 本体フレーム 26 上部フレーム 27,28 側部フレーム 38,39 拡縮用ジャッキ 50 推進ジャッキ(伸縮手段) 61,62 メインカッタ 63,64 トリミングカッタ 95 覆部材 2, 3 Coastal tunnel (tunnel) 13 Roof (surrounding wall) 14 Ground 21 Cutter 22 Frame 23 Front frame 24 Rear frame 25 Main frame 26 Upper frame 27, 28 Side frame 38, 39 Jack 50 for expansion / contraction Jack (expansion / contraction means) 61, 62 Main cutter 63, 64 Trimming cutter 95 Cover member

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 坑道を形成すべく、地山を所定の断面形
状に掘削するカッタと、該カッタにより形成された坑道
の周壁を支えるフレームとを備えた掘進機の掘進方法に
おいて、フレームを掘進方向前後に分割されたカッタを
支持する前方部フレームと後方部フレームとで形成し、
その前方部フレームと後方部フレームとを、周方向に適
宜分割すると共に拡縮用ジャッキにて坑道に対して拡縮
自在に形成し、前方部フレームと後方部フレーム間に、
所定の推進力を与えるための伸縮手段を設け、掘進時
に、前方部フレームを縮径すると共に後方部フレームを
拡径して伸縮手段にて前方部フレームを介して上記カッ
タに押圧力を与えて掘削し、伸縮手段の伸張後、前方部
フレームを拡径すると共に後方部フレームを縮径して伸
縮手段を縮退させて後方部フレームを前方部フレームに
引き寄せて掘進することを特徴とする掘進機の掘進方
法。
1. A method of excavating an excavator, comprising: a cutter for excavating a ground into a predetermined cross-sectional shape to form a tunnel; and a frame supporting a peripheral wall of the tunnel formed by the cutter. Formed by a front frame and a rear frame that support the cutter divided in the front and rear direction,
The front frame and the rear frame are appropriately divided in the circumferential direction and formed to be freely expandable / contractible with respect to the mine tunnel by a jack for expansion / contraction, and between the front frame and the rear frame,
A telescopic means for providing a predetermined propulsion force is provided, and when excavating, the front frame is reduced in diameter and the rear frame is expanded to apply a pressing force to the cutter via the front frame by the telescopic means. An excavator characterized by excavating and expanding the expansion / contraction means, expanding the diameter of the front frame, reducing the diameter of the rear frame, and contracting the expansion / contraction means, drawing the rear frame to the front frame, and excavating. How to dig.
【請求項2】 後方部フレームには、ボルト打設装置が
備えられ、ボルト打設装置にて、坑道にロックボルトを
打設する請求項1記載の掘進機の掘進方法。
2. The excavating method for an excavator according to claim 1, wherein the rear frame is provided with a bolt driving device, and the bolt driving device drives the lock bolt into the tunnel.
【請求項3】 前方部フレームと後方部フレームとは、
坑道の床面に接すると共に機本体を構成する本体フレー
ムと、坑道の天盤を支える上部フレームと、側壁を支え
る側部フレームとで拡縮自在に形成される請求項1又は
2記載の掘進機の掘進方法。
3. The front frame and the rear frame,
The excavator according to claim 1, wherein the main body frame is in contact with the floor of the tunnel and forms the machine body, an upper frame supporting the roof of the tunnel, and a side frame supporting the side wall are formed so as to be freely expandable and contractable. How to excavate.
【請求項4】 本体フレームと上部フレームとは、坑道
に接する面が扁平に形成され、左右の側部フレームは、
坑道に接する面が円弧状に形成される請求項1〜3いず
れかに記載の掘進機の掘進方法。
4. The main body frame and the upper frame have flat surfaces in contact with the tunnel, and the left and right side frames are
The excavation method of an excavator according to any one of claims 1 to 3, wherein a surface in contact with the tunnel is formed in an arc shape.
【請求項5】 前方部フレームに、カッタにより形成さ
れた坑道の天盤に沿ってカッタ前方へ移動自在な覆部材
が備えられた請求項1〜4いずれかに記載の掘進機の掘
進方法。
5. The excavating method for an excavator according to claim 1, wherein the front frame is provided with a cover member that is movable forward of the cutter along a roof of a tunnel formed by the cutter.
【請求項6】 覆部材が、前方部フレームの上部フレー
ムに移動自在に設けられた請求項5記載の掘進機の掘進
方法。
6. The excavating method for an excavator according to claim 5, wherein the cover member is movably provided on an upper frame of the front frame.
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