JP2002081298A - トンネル内壁補修機 - Google Patents

トンネル内壁補修機

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JP2002081298A
JP2002081298A JP2000275230A JP2000275230A JP2002081298A JP 2002081298 A JP2002081298 A JP 2002081298A JP 2000275230 A JP2000275230 A JP 2000275230A JP 2000275230 A JP2000275230 A JP 2000275230A JP 2002081298 A JP2002081298 A JP 2002081298A
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JP
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tunnel
wall
cutter head
cutter
guide rail
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JP2000275230A
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English (en)
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Masanori Yoshino
正則 吉野
Naomune Tamura
直宗 田村
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Nippon Koki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Koki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネル内の交通を遮らずにトンネル内壁を
切削するトンネル内壁補修機を提供する。 【解決手段】 回転するカッタヘッド7によりトンネル
内壁9aを切削するトンネル内壁補修機1において、ト
ンネル内壁9aに沿って湾曲するカッタガイドレール1
5と、トンネル9内を走行してカッタガイドレール15
を移動する走行装置2と、カッタガイドレール15に沿
ってカッタヘッド7を移動する移動台20とを備えるも
のとした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、既存のトンネル内
壁を切削するトンネル内壁補修機に関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】トン
ネルのコンクリート壁が老朽化するのに伴って崩落する
事故に対処して、古いトンネル内壁を切削し、新たなト
ンネル内壁を形成する補修工事が行われている。
【0003】しかし、この補修工事が行われる期間中は
長期間に渡ってトンネル内の交通が遮られるという問題
点があった。
【0004】また、この補修工事でトンネル内壁を切削
するのに地山を掘削する従来のトンネル掘削機を用いる
と、機械が大きすぎて交通を遮断しなければならない。
【0005】また、カッタヘッドをトンネル内壁に沿っ
て移動する動きが制限され、トンネル内壁を効率良く切
削できないという問題点があった。
【0006】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、トンネル内の交通を遮らずにトンネル内壁を
切削するトンネル内壁補修機を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、回転する
カッタヘッドによりトンネル内壁を切削するトンネル内
壁補修機に適用する。
【0008】そして、トンネル内壁に沿って湾曲するカ
ッタガイドレールと、トンネル内を走行してカッタガイ
ドレールを移動する走行装置と、カッタガイドレールに
沿ってカッタヘッドを移動する移動台とを備えるものと
した。
【0009】第2の発明は、第1の発明において、移動
台に対して略垂直面方向にカッタヘッドを移動するカッ
タフレームを備えるものとした。
【0010】第3の発明は、第1または第2の発明にお
いて、移動台に対してカッタヘッドを平行移動する平行
リンク機構を備えるものとした。
【0011】第4の発明は、第1から第3のいずれか一
つの発明において、カッタヘッドによって切削されたズ
リを集めるシュータと、シュータによって集められたズ
リを運ぶコンベヤとを備えるものとした。
【0012】第5の発明は、第1から第4のいずれか一
つの発明において、カッタヘッドを収容する切削室を備
え、切削室内の粉塵を集塵するものとした。
【0013】第6の発明は、第1から第5のいずれか一
つの発明において、移動台を駆動する手段として、カッ
タガイドレールに沿ってラックを形成する一方、移動台
にラックに噛み合うピニオンを備えるものとした。
【0014】第7の発明は、第1から第5のいずれか一
つの発明において、移動台を駆動する手段として、移動
台にカッタガイドレールに沿って循環するチェーンを連
結するものとした。
【0015】
【発明の作用および効果】第1の発明において、トンネ
ル内壁補修機はカッタヘッドを移動させる機構としてア
ーチ状のカッタガイドレールを備えるため、カッタガイ
ドレールの内側にシェルタ等を介して一般の車両等が走
行できる通路を確保できる。これにより、トンネル内壁
の補修工事中でもトンネル内の交通を遮断しないで済
む。
【0016】移動台がカッタガイドレールに沿ってカッ
タヘッドを移動することにより、カッタヘッドをトンネ
ル内壁に沿った軌跡を持って移動させられ、切削効率を
高めるとともに、切削精度を高めてコンクリート吹き付
けの合理化がはかれる。
【0017】第2の発明において、カッタフレームが移
動台に対して略垂直面方向に移動し、カッタヘッドを速
やかにトンネル内壁の近傍に配置できる。
【0018】第3の発明において、平行リンク機構を介
してカッタヘッドをトンネル内壁に平行に押し当てら
れ、切削効率を高めるとともに、切削精度を高めてコン
クリート吹き付けの合理化がはかれる。
【0019】第4の発明において、カッタヘッドによっ
て切削されたズリは、シュータによって集められ、コン
ベヤを介してズリ搬送台車等へと運ばれるため、ズリを
回収する手間がかからず、限られた時間内で補修工事を
行うことができる。
【0020】第5の発明において、切削室内の粉塵が集
塵されることにより、トンネル内の作業環境が確保され
る。
【0021】第6の発明において、移動台はラックに噛
み合うピニオンを駆動して移動する。
【0022】第7の発明において、移動台はチェーンに
引っ張られて移動する。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。なお、トンネルの底面に対し
て平行な面を水平面とし、これに対して直交する面を垂
直面として説明する。
【0024】図1、図2に示すように、トンネル9内に
はやぐら状のシェルタ8が設置され、シェルタ8の外側
にトンネル内壁補修機1が配置され、シェルタ8の内側
に一般の車両等が走行できる通路が確保される。
【0025】トンネル内壁補修機1はやぐら状の架台3
を備え、この架台3がシェルタ8の外側に配置され、架
台3を自走させる走行装置2を備える。
【0026】走行装置2は架台3の前後部に左右一対づ
つの車輪4を備え、各車輪4を2本のレール10にそれ
ぞれ転接させて架台3を移動する。前方の各車輪4はモ
ータ12によって回転駆動され、架台3を前進または後
進させる。
【0027】各車輪4は架台3にリンクアーム5を介し
て昇降可能に支持され、リンクアーム5を回動する油圧
シリンダ6を備える。各油圧シリンダ6が伸張すること
により、各車輪4がレール10に当接して走行が可能に
なる一方、各油圧シリンダ6が収縮することにより、架
台3に設けられる4本の脚11が接地し、各車輪4がレ
ール10から離れる。
【0028】架台3の前後側部に一対づつステージャッ
キ13を備える。各ステージャッキ13をトンネル内壁
9aとの間に突っ張らせるとともに、各脚11を接地さ
せて架台3が支持された状態で、カッタヘッド7を回転
させてトンネル内壁9aを切削する。
【0029】カッタヘッド7を移動する機構として、架
台3にアーチ状に湾曲したカッタガイドレール15を備
え、このカッタガイドレール15に沿ってカッタヘッド
7を移動する移動台20を備える。
【0030】カッタガイドレール15はトンネル内壁9
aに沿って湾曲され、トンネル内壁面9bと略一定の間
隔を持つように配置される。
【0031】カッタガイドレール15はH形の断面形状
を有し、移動台20はカッタガイドレール15に転接す
る複数のガイドローラ21を介して支持される。
【0032】移動台20を駆動する手段として、カッタ
ガイドレール15の外周にはラック19が形成される一
方、移動台20にはラック19に噛み合うピニオン22
を備え、ピニオン22が油圧モータ23によって回転駆
動されることにより移動台20がカッタガイドレール1
5に沿って移動する。
【0033】カッタヘッド7を移動する機構として、移
動台20に対して略垂直面方向に移動するカッタフレー
ム25と、カッタフレーム25に対してカッタヘッド7
を平行移動させる平行リンク機構30を備える。
【0034】カッタフレーム25はベアリング26を介
して移動台20にスライド可能に支持され、油圧シリン
ダ27によって駆動される。カッタフレーム25が移動
台20に対して略垂直面方向に移動することにより、カ
ッタヘッド7をトンネル内壁9aの近傍に配置する。
【0035】平行リンク機構30は油圧シリンダ31に
よって駆動される。平行リンク機構30が回動すること
により、カッタヘッド7がトンネル内壁9aに押し当て
られる。
【0036】カッタヘッド7は油圧モータ32によって
回転駆動される。カッタヘッド7はその円筒面状をした
外周面から突出する図示しないカッタを備え、その回転
に伴ってカッタがトンネル内壁9aを切削する。架台3
にはこれら油圧ユニット39が設置され、油圧モータ3
2には油圧ホース37を介して作動油圧が導かれる。ま
た、架台3には各油圧機器の作動が制御する制御盤38
が設けられる。
【0037】カッタヘッド7によって切削されたズリを
集めるシュータ35と、シュータ35によって集められ
たズリを図示しないズリ搬送車へと運ぶコンベヤ40と
を備える。架台3の左右側部には2つのコンベヤ40が
設けられる。シュータ35はカッタヘッド7の移動軌跡
に沿ったアーチ状に形成され、ズリを集めてコンベヤ4
0上へと落下させる。
【0038】架台3とトンネル内壁9aの間にはカッタ
ヘッド7が位置する切削室45が前後のカーテン46を
介して画成される。カーテン46はその端部がトンネル
内壁9aに当接し、切削室45の密封がはかられる。
【0039】架台3には集塵機47が設けられる。集塵
機47は切削室45内の粉塵を集塵する。
【0040】以上のように構成される本発明の実施の形
態につき、次に作用を説明する。
【0041】トンネル内壁補修機1はカッタヘッド7を
移動させる機構としてアーチ状のカッタガイドレール1
5を備えるため、カッタガイドレール15の内側にシェ
ルタ8を介して一般の車両等が走行できる通路を確保で
きる。これにより、トンネル内壁9aの補修工事中でも
トンネル9内の交通を遮断しないで済む。
【0042】架台3の各脚11を接地させるとともに、
各ステージャッキ13をトンネル内壁9aとの間に突っ
張らせて架台3が支持された状態で、カッタヘッド7を
回転させてトンネル内壁9aを切削する。
【0043】カッタフレーム25を移動台20に対して
略垂直面方向に移動させてカッタヘッド7をトンネル内
壁9aの近傍に配置し、平行リンク機構30を介してカ
ッタヘッド7をトンネル内壁9aに押し当てる。これに
より、カッタヘッド7の回転面をトンネル内壁9aと平
行に押し当てることが可能となる。
【0044】移動台20がカッタガイドレール15に沿
ってカッタヘッド7を移動することにより、カッタヘッ
ド7をトンネル内壁9aに沿った軌跡を持って移動させ
られ、トンネル内壁9aを精度良く切削できる。
【0045】こうしてカッタヘッド7によるトンネル内
壁9aの切削速度を高めて切削効率を向上させられると
ともに、トンネル内壁9aの切削精度を高めてコンクリ
ート吹き付けの合理化がはかれる。
【0046】カッタヘッド7によって切削されたズリは
シュータ35によって集められ、コンベヤ40を介して
ズリ搬送車へと運ばれるため、ズリを回収する手間がか
からず、補修工事を行うことができる。
【0047】切削室45内の粉塵は集塵機47によって
集塵されるため、トンネル9内の環境が確保される。
【0048】次に図3〜図5に示す他の実施の形態を説
明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符
号を付す。
【0049】カッタヘッド7を移動する機構として、ア
ーチ状に湾曲した前後のカッタガイドレール15,16
を備え、各カッタガイドレール15,16に沿ってカッ
タヘッド7を移動する移動台20を備える。移動台20
は各カッタガイドレール15,16に転接する複数のガ
イドローラ21を介して支持される。
【0050】走行装置2として、各カッタガイドレール
15,16の下端部を結合するフレーム18に連結され
る車輪4を備え、各車輪4を2本のレール10にそれぞ
れ転接させて架台3を移動する。
【0051】移動台20を駆動する手段として、カッタ
ガイドレール15に沿って循環するチェーン51が設け
られ、チェーン51の両端が移動台20に結合される。
チェーン51は複数のアイドラスプロケット52〜56
を介して張設され、油圧モータ61に回転駆動されるス
プロケット62を介して循環する。
【0052】カッタヘッド7を移動する機構として、移
動台20に対してカッタヘッド7を平行移動させる平行
リンク機構65を備える。平行リンク機構65は油圧シ
リンダ66によって駆動される。平行リンク機構65が
回動することにより、カッタヘッド7がトンネル内壁9
aに押し当てられる。
【0053】カッタガイドレール15にはカッタヘッド
7を覆うカバー67が取り付けられ、ズリを集めるとと
もに、集塵するようになっている。
【0054】前記各実施の形態において、レール10は
固定的に敷設されているが、これに限らず走行装置2を
ジャッキ等で持ち上げた状態でレール10を移動するよ
うに構成してもよい。
【0055】また、カッタヘッド7を回転駆動する機構
やカッタヘッド7を移動する機構を電動モータ等を介し
て駆動してもよい。
【0056】本発明は上記の実施の形態に限定されず
に、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がな
しうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すトンネル内壁補修機
の正面図。
【図2】同じくトンネル内壁補修機の側面図。
【図3】他の実施の形態を示すトンネル内壁補修機の正
面図。
【図4】同じくトンネル内壁補修機の側面図。
【図5】同じくトンネル内壁補修機の側面図。
【符号の説明】
1 トンネル内壁補修機 2 走行装置 3 架台 7 カッタヘッド 15 カッタガイドレール 19 ラック 20 移動台 22 ピニオン 25 カッタフレーム 30 平行リンク機構 35 シュータ 40 コンベヤ 45 掘削室 47 集塵機 51 チェーン

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転するカッタヘッドによりトンネル内壁
    を切削するトンネル内壁補修機において、 前記トンネル内壁に沿って湾曲するカッタガイドレール
    と、 トンネル内を走行して前記カッタガイドレールを移動す
    る走行装置と、 前記カッタガイドレールに沿って前記カッタヘッドを移
    動する移動台とを備えたことを特徴とするトンネル内壁
    補修機。
  2. 【請求項2】前記移動台に対して略垂直面方向に前記カ
    ッタヘッドを移動するカッタフレームを備えたことを特
    徴とする請求項1に記載のトンネル内壁補修機。
  3. 【請求項3】前記移動台に対して前記カッタヘッドを平
    行移動する平行リンク機構を備えたことを特徴とする請
    求項1または2に記載のトンネル内壁補修機。
  4. 【請求項4】前記カッタヘッドによって切削されたズリ
    を集めるシュータと、 前記シュータによって集められたズリを運ぶコンベヤと
    を備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一
    つに記載のトンネル内壁補修機。
  5. 【請求項5】前記カッタヘッドを収容する切削室を備
    え、 前記切削室内の粉塵を集塵することを特徴とする請求項
    1から4のいずれか一つに記載のトンネル内壁補修機。
  6. 【請求項6】前記移動台を駆動する手段として、 前記カッタガイドレールに沿ってラックを形成する一
    方、 前記移動台に前記ラックに噛み合うピニオンを備えたこ
    とを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載の
    トンネル内壁補修機。
  7. 【請求項7】前記移動台を駆動する手段として、 前記移動台に前記カッタガイドレールに沿って循環する
    チェーンを連結したことを特徴とする請求項1から5の
    いずれか一つに記載のトンネル内壁補修機。
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