JP2002129887A - Device for mounting drill to tunnel boring machine - Google Patents

Device for mounting drill to tunnel boring machine

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JP2002129887A
JP2002129887A JP2000320554A JP2000320554A JP2002129887A JP 2002129887 A JP2002129887 A JP 2002129887A JP 2000320554 A JP2000320554 A JP 2000320554A JP 2000320554 A JP2000320554 A JP 2000320554A JP 2002129887 A JP2002129887 A JP 2002129887A
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JP
Japan
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tunnel
boring machine
guide ring
girder
boring
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Application number
JP2000320554A
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Japanese (ja)
Inventor
Kyoichi Morioka
享一 森岡
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for mounting a drill to a tunnel boring machine facilitating boring operation by allowing even a tunnel boring machine with a relatively small bore to be always equipped with a boring unit through the rational use of small space. SOLUTION: A girder 4 connecting the body of the tunnel boring machine to a following truck is disposed so that at least a partial section thereof is located at approximately the center of a tunnel cross section. A guide ring 11 in the form of a partially cut circle describing an arc approximately concentric with the tunnel cross section is provided on the outside of the girder 4 located at approximately the center of the tunnel cross section. The boring unit 20 is height- and angle-adjustably supported by a head portion 15 which is movable over the guide ring 11. The boring unit 20 can move about the axis of the tunnel cross section and bore a hole.

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、主として掘削口径
の小さいトンネル掘進機に装備して、掘削に併用して地
山に対する削孔を効果的に行えるトンネル掘進機への削
孔機取付装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for attaching a drilling machine to a tunnel machine, which is mainly mounted on a tunnel machine having a small excavation diameter and can effectively drill holes in the ground together with excavation. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、トンネル掘進機には、次のような
理由によってボーリング機が多く使用されるようになっ
てきた。前方の地質を把握するために先進ボーリング
を行う。前方に滞水層があって多量の湧水が予想され
る場合の水抜きボーリングを行う。地山が非常に軟弱
で掘削が困難な状況にある場合の薬液注入。
2. Description of the Related Art Recently, a boring machine has been widely used for a tunnel machine for the following reasons. Perform advanced drilling to understand the geology ahead. Drainage boring is performed when there is a large aquifer in front of the aquifer. Chemical injection when the ground is very soft and difficult to excavate.

【0003】上記のうち、特に、およびについて
は、切羽全面をカッタヘッドが覆うために突発的な地山
対応が行い難いTBMでは非常に有効である。そして、
前述のような対応のためのボーリング機は、通常、必要
時にその都度坑外から平台車によってTBM本体の後方
位置まで搬送されて使用されている。
[0003] Of the above, particularly, and, the cutter head covers the entire face, which is very effective in a TBM in which it is difficult to suddenly deal with the ground. And
The boring machine for the above-mentioned correspondence is usually used by being transported from the outside of the mine to the rear position of the TBM body by a flat bogie whenever necessary.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように、ボーリン
グ機を必要な都度坑外から搬入するのでは、搬入設置に
多くの手数を要して作業能率に影響することから、使用
頻度が高い場合に、TBM本体部に装備されるものがあ
る。その一例を図7(a)および(b)にて示す。この
ようにボーリング機を装備するTBMは、掘進機本体内
に十分な設置スペースをもつ大口径のTBMか、または
上半部に十分なスペースを持つ中口径以上のオープン型
TBMに限られる。ここでイメージとして、大口径とは
口径がほぼΦ7m以上のもの、中口径とは口径がΦ7〜
3m程度のもの、また小口径とは口径がほぼΦ3m未満
のものを言う。
As described above, when the boring machine is carried in from the outside of the mine every time it is necessary, it takes a lot of time to carry in and install the boring machine, which affects the work efficiency. Some are provided in the TBM main body. One example is shown in FIGS. 7A and 7B. The TBM equipped with a boring machine as described above is limited to a large-diameter TBM having a sufficient installation space in an excavator main body or an open-type TBM having a medium-diameter or more having a sufficient space in an upper half portion. Here, as an image, a large diameter is a diameter of about Φ7m or more, and a medium diameter is a diameter of Φ7 ~
The thing of about 3 m and a small diameter means a thing with a diameter of less than about Φ3 m.

【0005】大口径シールド型TBMでは、図7(a)
(b)で示されるように、掘進機本体100内の上半部
に半円弧状をした旋回ガイド101が設けられ、この旋
回ガイド101の上を移動できるようにされたヘッド部
102にボーリング機103とともに、そのボーリング
機103の位置・方向調整装置104を装備されてい
る。図中符号105はカッタヘッド、106はカッタヘ
ッド駆動モータである。このように配置されたボーリン
グ機103は、位置・方向調整装置104を作動させて
作業の状況に応じ迅速に位置決めおよび削孔を行うこと
ができる。しかしながら、このようなボーリング機の設
置方式では、中口径シールド型TBMおよび小口径TB
Mでは、その機内でのスペース的な問題から装備するこ
とができない。
[0005] In a large-diameter shield type TBM, FIG.
As shown in (b), a semicircular turning guide 101 is provided in an upper half portion of the excavator body 100, and a boring machine 102 is mounted on a head portion 102 which can move on the turning guide 101. Along with 103, a position / direction adjusting device 104 for the boring machine 103 is provided. In the figure, reference numeral 105 denotes a cutter head, and 106 denotes a cutter head drive motor. The boring machine 103 arranged as described above can operate the position / direction adjusting device 104 to quickly perform positioning and drilling according to the work situation. However, in such a boring machine installation method, the medium-diameter shield type TBM and the small-diameter TB
The M cannot be equipped due to space issues in the cabin.

【0006】また、シールドシェルを有しないオープン
型TBMにおいては、大口径のTBMではもちろん、中
口径のTBMでも作業スペースを確保するために、メイ
ンビームを下方配置として上半部に作業スペースを確保
するようにされている。このようなオープン型TBM1
10では、例えば図8に示されるように、掘進機前部1
11から後続する台車(図示せず)に繋がるメインビー
ム112上で、グリッパ装置113の後方位置に、上部
に所要角度の範囲で周方向に傾動できる位置・方向調整
装置を備える支持体114で支持されてボーリング機1
15を設置されたものが採用されている。また、このよ
うな構成のボーリング機が設置された中口径のオープン
型TBMとしては、特開平11−210380号公報に
開示されている。これらボーリング機を設置されたTB
Mにおいては、前述の大口径シールド型TBMと同様の
効果が得られる。
In an open type TBM having no shield shell, a main beam is disposed below the upper half to secure a work space in order to secure a work space not only for a large-diameter TBM but also for a medium-diameter TBM. Have been to be. Such an open TBM1
In FIG. 10, for example, as shown in FIG.
On a main beam 112 connected to a carriage (not shown) that follows from 11, supported by a support 114 having a position / direction adjusting device that can be tilted in the circumferential direction within a required angle above the gripper device 113 on the main beam 112. Being a boring machine 1
15 is installed. Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-210380 discloses a medium-diameter open-type TBM in which a boring machine having such a configuration is installed. TB equipped with these boring machines
In the case of M, the same effect as that of the above-described large-diameter shield type TBM can be obtained.

【0007】しかしながら、このようなメインビーム上
に支持体によってボーリング機を設置するようなボーリ
ング機の設置方式では、オープン型の中口径までのTB
Mにおいてメインビームを下方に下げて上半部の空間を
広くすることによって設置可能であるが、小口径のTB
Mではもちろん、シールドシェルを有する中口径シール
ド型TBMおよび小口径TBMの機内には、スペースが
確保し難いために装備できないという問題がある。
However, in such a boring machine installation system in which a boring machine is installed on a main beam by a support, a TB having an open diameter of up to a medium diameter is used.
In M, it can be installed by lowering the main beam downward to widen the space in the upper half.
In the case of M, of course, there is a problem that it is not possible to equip the inside of a medium-diameter shield type TBM having a shield shell and a small-diameter TBM because it is difficult to secure a space.

【0008】本発明は、前述のような問題点に鑑みてな
されたもので、比較的口径の小さいトンネル掘進機であ
っても狭いスペースを合理的に活用してボーリング機を
常時装備して、ボーリング作業を容易にしたトンネル掘
進機への削孔機取付装置を提供することを目的とするも
のである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and even if a tunnel excavator having a relatively small diameter is used, a boring machine is always installed by rationally utilizing a narrow space. It is an object of the present invention to provide a device for attaching a drilling machine to a tunnel machine which facilitates boring work.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段および作用・効果】前述さ
れた目的を達成するために、本発明によるトンネル掘進
機への削孔機取付装置は、トンネル掘進機の本体と後続
する台車との間を連結するガーダを、少なくともその一
部の区間がトンネル断面のほぼ中心に位置するように配
設され、前記トンネル断面のほぼ中心に位置するガーダ
の外側にトンネル断面とほぼ同心となる円弧を画く一部
欠円状のガイドリング部材が設けられ、このガイドリン
グ部材上を移動可能な支持手段によってボーリング機を
支持させて、そのボーリング機がトンネル断面の中心軸
周りに移動できて削孔できる構成であることを特徴とす
るものである。
In order to achieve the above-mentioned object, a device for attaching a drilling machine to a tunnel machine according to the present invention is provided between a body of the tunnel machine and a subsequent bogie. Are arranged so that at least a part of the section is located substantially at the center of the tunnel section, and an arc that is substantially concentric with the tunnel section is formed outside the girder located at the center of the tunnel section. A configuration in which a partially ring-shaped guide ring member is provided, a boring machine is supported by supporting means movable on the guide ring member, and the boring machine can move around the center axis of the tunnel cross section and drill holes. It is characterized by being.

【0010】本発明によれば、TBM本体と後続する台
車を繋ぐガーダを利用して、その周りにガイドリング部
材を取付け、このガイドリング部材上を走行できるよう
にボーリング機の移動可能な支持手段によって支持させ
るという構成にすることで、狭いスペースを有効に利用
してボーリング機を装備でき、ガイドリング部材に沿っ
てボーリング機を移動させることができるので、ボーリ
ング機による削孔位置決めが容易に行えるという効果を
奏する。そして、小径断面のトンネル掘進機においてボ
ーリング機をコンパクトに装備できるようになるので、
坑外から必要時の都度搬入・設置による煩わしさが解消
して、作業効率の向上を図ることができるという効果が
ある。また、ガイドリング部材はトンネル中心位置に配
されたガーダにより支持されることになるので、そのガ
ーダに支持されて後続の台車側に繋がるベルトコンベア
が存在していても全く支障なく設置でき、周方向に広角
でボーリング機を活用することができるという利点があ
る。
According to the present invention, a guide ring member is mounted around the girder connecting the TBM main body and the succeeding bogie, and the boring machine is movable so as to be able to run on the guide ring member. In this configuration, the boring machine can be equipped with effective use of the narrow space, and the boring machine can be moved along the guide ring member. This has the effect. And since it becomes possible to equip a boring machine compactly in a tunnel excavator with a small diameter section,
There is an effect that the trouble caused by carrying in and installing the mine from the outside of the mine every time it is needed is eliminated, and the working efficiency can be improved. Further, since the guide ring member is supported by the girder arranged at the center position of the tunnel, it can be installed without any trouble even if there is a belt conveyor supported by the girder and connected to the following bogie side. There is an advantage that the boring machine can be used at a wide angle in the direction.

【0011】前記ボーリング機の移動可能な支持手段
は、前記ガイドリング部材に形成されたガイド溝に案内
される複数のガイドローラを備えた走行台と、そのガイ
ドリング部材の一方の側面部で円弧に沿って付設される
ギア部材および前記走行台に取付けられる駆動モータを
含み、前記走行台上にボーリング機を搭載して、前記駆
動モータにより回転される駆動歯車を前記ガイドリング
部材付設のギア部材と噛合わせて走行台を移動させる構
成であるのが好ましい。このようにすることで、ボーリ
ング機をガイドリング部材に沿って所望位置に移動させ
て削孔作業を行わせることができる。
[0011] The boring machine is provided with a movable support having a plurality of guide rollers guided by guide grooves formed in the guide ring member, and an arc on one side of the guide ring member. A gear member attached to the traveling platform and a drive motor attached to the traveling platform; a boring machine mounted on the traveling platform; and a driving gear rotated by the driving motor and a gear member provided with the guide ring member. It is preferable that the traveling platform is moved in such a manner that the traveling platform is moved. With this configuration, the boring machine can be moved to a desired position along the guide ring member to perform a drilling operation.

【0012】前記ガイドリング部材は、ガーダに対する
高さ方向位置やピッチング角度が可変になるように、そ
のガーダに取付けられるのがよい。こうすると、従来型
のようにボーリング機の微調整を行う機構を設ける場合
に比べて、大幅に装置の小型化が行え、より小断面のト
ンネル掘進機に適用できるという効果を奏するのであ
る。
The guide ring member is preferably attached to the girder such that the height position and the pitching angle with respect to the girder are variable. In this case, as compared with the case where a mechanism for finely adjusting the boring machine is provided as in the conventional type, the size of the apparatus can be greatly reduced, and the effect that the present invention can be applied to a tunnel excavator having a smaller section can be obtained.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明によるトンネル掘進
機への削孔機取付装置の具体的な実施の形態につき、図
面を参照しつつ説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a specific embodiment of a device for attaching a drilling machine to a tunnel machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0014】図1に本発明にかかるトンネル掘進機への
削孔機取付装置を備えるトンネル掘進機の一実施例図が
示され、図2に本実施例の削孔機取付装置を表わす側面
図が、図3に図2におけるA−A視図が、図4に削孔機
取付装置における要部の拡大図が(a)側面図、および
(b)B−B視図によって、それぞれ示されている。
FIG. 1 is a view showing an embodiment of a tunnel excavator provided with a drilling machine mounting apparatus for a tunnel boring machine according to the present invention, and FIG. 2 is a side view showing the drilling machine mounting apparatus of the present embodiment. 3 is an AA view in FIG. 2, FIG. 4 is an enlarged view of a main part of the drilling machine mounting device in (a) side view, and (b) a BB view. ing.

【0015】図1に示されるトンネル掘進機(TBM)
は、中口径のセミシールド型TBMに本実施例の削孔機
取付装置1を装備したものである。この削孔機取付装置
1は、掘進機本体2と後続する台車3とを繋ぐガーダ4
(メインビーム)の中間部をトンネル(実質的にTB
M)のほぼ中心線C上に位置するようにして設けられ、
セグメントエレクタ装置5(オープン型の場合はグリッ
パ装置)の後方位置で前記ガーダ4の周囲に、同心円を
画いて設けられる所要寸法のガイドリング11(本発明
のガイドリング部材に相当)と、このガイドリング11
に支持されて周方向に移動可能に付されたヘッド部15
(本発明の支持手段の走行台に対応)と、このヘッド部
15上に取付けられて位置・方向調整装置17によって
調整可能に設けられるボーリング機20とで構成されて
いる。
A tunnel excavator (TBM) shown in FIG.
Is a medium-diameter semi-shield type TBM equipped with the drilling machine mounting device 1 of the present embodiment. The drilling machine mounting device 1 is provided with a girder 4 for connecting the excavator body 2 and the following bogie 3.
Tunnel (substantially TB)
M) so as to be located substantially on the center line C,
A guide ring 11 (corresponding to a guide ring member of the present invention) of a required size provided concentrically around the girder 4 at a position behind the segment elector device 5 (gripper device in the case of an open type) and this guide Ring 11
Head 15 supported by the shaft and movable in the circumferential direction
(Corresponding to the traveling platform of the support means of the present invention), and a boring machine 20 mounted on the head section 15 and provided so as to be adjustable by the position / direction adjusting device 17.

【0016】前記ガーダ4は、その配置場所を除いてほ
ぼ従来と同様の構成とされ、中心線C上から左右に所要
の間隔で一対のガーダ部材4a,4aが配され、これら
ガーダ部材4a,4a間に掘削土を後方に搬出させるベ
ルトコンベア6が通されている。また、前記ガーダ部材
4a,4aの下面を繋ぐ部材4bの中間位置で下向きに
セグメント搬送用ホイスト7のガイドレール8が取付け
られている。
The girder 4 has substantially the same configuration as that of the conventional girder except for the location of the girder 4. A pair of girder members 4a, 4a are arranged at required intervals from the center line C to the left and right. A belt conveyor 6 for carrying out the excavated soil backward is passed between 4a. A guide rail 8 of a segment transport hoist 7 is attached downward at an intermediate position between members 4b connecting the lower surfaces of the girder members 4a, 4a.

【0017】前記ガイドリング11は、前記トンネル中
心線Cを基準として所要半径で画く円形の一部が欠けた
欠円型をして、その両側面の外周寄りにローラのガイド
溝12を形成されている。また、一方の側面部にはボー
リング機20を移動させるためのギア13(本発明にお
けるギア部材に相当)がほぼ全長にわたって付設されて
いる。前記ギア13としては内歯車またはアタッチメン
ト付ローラチェーンを内周部に沿って取付けられる。そ
して、このガイドリング11は、内周部で所要脚長のブ
ラケット14,14によって前記左右ガーダ部材4a,
4aの上面と下面とに支持されて、トンネルと同心円に
なるように取付けられている。
The guide ring 11 has a partially circular shape with a required radius with respect to the tunnel center line C as a reference, and a roller guide groove 12 is formed near the outer periphery of both side surfaces thereof. ing. Further, a gear 13 (corresponding to a gear member in the present invention) for moving the boring machine 20 is provided on substantially one entire length of one side surface. As the gear 13, an internal gear or a roller chain with an attachment is attached along the inner peripheral portion. The guide ring 11 is provided at the inner peripheral portion thereof with brackets 14 having a required leg length.
It is supported by the upper and lower surfaces of 4a and is attached so as to be concentric with the tunnel.

【0018】このようにして支持構成されているガイド
リング11に対して、ボーリング機20の支持部材であ
るヘッド部15が周方向に移動可能に取付けられてい
る。そのヘッド部15は、前記ガイドリング11のガイ
ド溝12,12に嵌り合って転動するガイドローラ16
を前後(実施例において前後の向きはカッタヘッド2a
側を前に、後続の台車3側を後として説明している。)
に二個ずつ所要の間隔で備えるヘッド15aと、このヘ
ッド15aの前後に2基ずつ設けられた油圧シリンダ1
7a,17bと前後方向に伸びるリンク17cとで構成
される位置・方向調整装置17とによって構成されてい
る。
The head 15 which is a support member of the boring machine 20 is attached to the guide ring 11 thus configured so as to be movable in the circumferential direction. The head portion 15 is provided with a guide roller 16 that rolls while fitting into the guide grooves 12 of the guide ring 11.
(In the embodiment, the front-back direction is the cutter head 2a
It is described that the side is the front and the subsequent bogie 3 is the rear. )
And two hydraulic cylinders 1 provided before and after the head 15a.
The position / direction adjusting device 17 includes 7a, 17b and a link 17c extending in the front-rear direction.

【0019】このような構成のヘッド部15上に、位置
・方向調整装置17における各油圧シリンダ17a,1
7bの一端部(実施例ではロッド先端部)とピン連結さ
れて4点支持されるボーリング機ベースフレーム21を
介してボーリング機の本体22がその軸線を前後方向に
向けて支持されている。なお、前記リンク17cは一端
をヘッド部15の前側上端部に、そして他端を前記ベー
スフレーム21の支持枠15b後側での油圧シリンダ1
7bのロッド先端部連結ピンと同一軸線位置でピン連結
されて斜めに配されている。このような油圧シリンダ1
7a,17bおよびリンク17cは、図4(b)で示さ
れるように、左右一対設けられている。
The hydraulic cylinders 17a, 1 in the position / direction adjusting device 17
A boring machine main body 22 is supported with its axis in the front-rear direction via a boring machine base frame 21 which is pin-connected to one end (rod end in the embodiment) of 7b and is supported at four points. The link 17c has one end at the upper end on the front side of the head section 15 and the other end at the rear side of the support frame 15b of the base frame 21.
The pin 7b is connected diagonally at the same axial position as the rod tip connecting pin and is disposed obliquely. Such a hydraulic cylinder 1
As shown in FIG. 4B, a pair of left and right 7a, 17b and link 17c is provided.

【0020】前述のヘッド部15には、その前後の一側
面(実施例では前側側面)に減速機構付の駆動モータ1
8が取付けられ、この駆動モータ18の出力軸に駆動歯
車19が取付けられて、その駆動歯車19を前記ガイド
リンク11に付設されるギア13と噛合わせて駆動モー
タ18の駆動によりヘッド部15がガイドリンク11に
沿って走行移動できるようにされている。
The head unit 15 has a drive motor 1 with a speed reduction mechanism on one of its front and rear sides (the front side in this embodiment).
8, a drive gear 19 is attached to an output shaft of the drive motor 18, and the drive gear 19 is meshed with the gear 13 attached to the guide link 11 so that the head 15 is driven by the drive motor 18. The vehicle can travel along the guide link 11.

【0021】このように構成される本実施例の削孔機取
付装置1は、トンネル掘進機の通常運転時、ボーリング
機20を静止状態で作動しないように保って掘進作業が
行われる。そして、削孔作業が必要になると、ボーリン
グ機本体22の先端部に所要長さで削孔用のロッドを接
続し、ドリルを取付けて削孔作業を実施する。
In the drilling machine mounting apparatus 1 of this embodiment configured as described above, during the normal operation of the tunnel excavator, the excavation work is performed while the boring machine 20 is not operated in a stationary state. When a drilling operation is required, a drilling rod is connected to the end of the boring machine main body 22 with a required length, and a drill is attached to perform the drilling operation.

【0022】この削孔作業に当って、削孔位置を定める
には、ドリルを切羽の上部位置に向けて削孔する場合、
ベッド部15に付設される位置・方向調整装置17の前
後に設けられる油圧シリンダ17a,17bを作動させ
てロッドを進退させ、いずれか一方の油圧シリンダのロ
ッド突出し量を変更することによって、連結される支持
枠15bを介してベースフレーム21の支持角度が調整
され、そのベースフレーム21上にあるボーリング機2
0の軸心線を所望角度に設定することができるのであ
る。なお、この削孔軸線の調整に際して、前後に配設さ
れる油圧シリンダ17a,17bのロッドの進退で支持
枠15bの起伏角度調整するとき、ヘッド部の前部上端
と支持枠15bの後部とがリンク17cによって繋がれ
ているので、その支持枠15bが前後方向に大きく移動
することなく支持姿勢を調整できるのである。
In this drilling operation, in order to determine the drilling position, when drilling the drill toward the upper position of the face,
The hydraulic cylinders 17a and 17b provided before and after the position / direction adjusting device 17 attached to the bed portion 15 are operated to move the rod forward and backward, and the rod is connected by changing the rod protrusion amount of one of the hydraulic cylinders. The support angle of the base frame 21 is adjusted via the support frame 15b, and the boring machine 2 on the base frame 21 is adjusted.
The axis center of 0 can be set to a desired angle. In adjusting the drilling axis, when adjusting the undulation angle of the support frame 15b by moving the rods of the hydraulic cylinders 17a and 17b disposed in front and rear, the upper end of the front portion of the head portion and the rear portion of the support frame 15b are adjusted. Since the support frame 15b is connected by the link 17c, the support posture can be adjusted without the support frame 15b largely moving in the front-rear direction.

【0023】このようにしてボーリング機20の削孔方
向が設定できるので、例えばトンネル掘進機の切羽前方
の地質を把握するための先進ボーリングを行うには、カ
ッタヘッド2a(図1参照)を突きぬけるように向きを
設定すればよい。このような場合には、例えば後部の油
圧シリンダ17bのロッドを突出させ、また、前部の油
圧シリンダ17aのロッドを収縮させるなどして角度を
設定する。そして、切羽前方に滞水層が存在して多量の
湧水が予想されるような場合の水抜きボーリングを行う
ときにも同様にして削孔を行う。また、切羽の上方など
トンネル掘進範囲から外になる位置に削孔する場合に
は、図1に二点鎖線aで示すように、削孔軸線を斜め上
向きとするには、前側の油圧シリンダ17aを突出さ
せ、後部の油圧シリンダ17bのロッドを収縮させるこ
とにより設定できる。なお、それら油圧シリンダの作動
操作は、掘進機の後方適所に設けられる操作盤により油
圧制御を行う。
Since the drilling direction of the boring machine 20 can be set in this manner, for example, in order to perform advanced boring for grasping the geology ahead of the face of the tunnel excavator, the cutter head 2a (see FIG. 1) must be penetrated. What is necessary is just to set the direction so that. In such a case, the angle is set by, for example, projecting the rod of the rear hydraulic cylinder 17b and contracting the rod of the front hydraulic cylinder 17a. Drilling is performed in a similar manner when draining boring is performed in the case where a stagnant layer is present in front of the face and a large amount of spring water is expected. When drilling a position outside the tunnel excavation area, such as above a face, as shown by a two-dot chain line a in FIG. Is projected, and the rod of the rear hydraulic cylinder 17b is contracted. The operation of these hydraulic cylinders is controlled by an operation panel provided at an appropriate position behind the excavator.

【0024】そして、ボーリング機20による削孔位置
を変えるには、ヘッド部15に取付く駆動モータ18を
起動させることにより、駆動歯車19がガイドリング1
1に付設のギア13と噛合って、そのガイドリング11
に沿って周方向に移動させることができるので、所要位
置まで移動して停止させ、その後に削孔軸線を前述の要
領で設定してボーリング機20を作動させることによ
り、地山の所要位置に削孔することができる。ガイドリ
ング11は、前述のようにガーダ4を中心にしてその周
囲を取巻くように設けられているから、そのガイドリン
グ11によって案内される範囲でヘッド部15を走行移
動させることによりトンネル中心を基準にして周方向で
広角度範囲にわたって掘進機の前方に対する地山の削孔
作業が可能になる。なお、ヘッド部15を移動させた後
は、前記駆動モータ18に組込まれているブレーキ機構
の働きで、制動されて当該位置で噛合いを維持されるの
で位置決めがずれることはない。したがって、作業目的
に応じて地層の確認,湧水の水抜き,あるいは薬液注入
による地盤の改良などが行える。
In order to change the drilling position by the boring machine 20, the drive gear 18 attached to the head unit 15 is activated, so that the drive gear 19
1 meshes with a gear 13 attached to the
Can be moved in the circumferential direction along, so that it moves to the required position and stops, and then sets the drilling axis as described above and operates the boring machine 20 to move it to the required position on the ground. Can be drilled. Since the guide ring 11 is provided so as to surround the girder 4 around the girder 4 as described above, by moving the head portion 15 within the range guided by the guide ring 11, the guide ring 11 is referenced to the center of the tunnel. This makes it possible to drill the ground in front of the machine over a wide angle range in the circumferential direction. After the head portion 15 is moved, the engagement is maintained at the position by braking by the function of the brake mechanism incorporated in the drive motor 18, so that the positioning does not shift. Therefore, it is possible to confirm the formation, drain the spring water, or improve the ground by injecting a chemical solution, depending on the purpose of the work.

【0025】このような削孔作業を行わないときには、
前述のようにガーダ4の上側にボーリング機20を位置
させて停止状態を保たせれば、掘削土はガーダ4の内側
に配されるベルトコンベア6により後方に搬出され、ま
た覆工セグメントを取扱う場合は、ガーダ4の下側に沿
ってホイスト7が移動できるので、いずれも問題がな
く、正常に掘進作業が行えるのである。
When such drilling work is not performed,
As described above, if the boring machine 20 is positioned above the girder 4 and the stopped state is maintained, the excavated soil is carried backward by the belt conveyor 6 disposed inside the girder 4 and handles the lining segment. In this case, since the hoist 7 can move along the lower side of the girder 4, there is no problem in any case, and the excavation work can be performed normally.

【0026】次に、図5に他の実施例として小口径TB
Mへの削孔機取付態様を表わす図が、図6に小口径TB
Mに適用された削孔機設置部を表わす側面図(a)と図
(a)におけるB−B視図(b)および要部詳細図
(c)が、それぞれ示されている。
FIG. 5 shows another embodiment of a small-diameter TB.
FIG. 6 shows a mode of attaching a drilling machine to M. FIG.
The side view (a) showing the drilling machine installation part applied to M, the BB view (b) in Drawing (a), and the principal part detailed drawing (c) are shown, respectively.

【0027】小口径TBMに適用される本発明にかかる
削孔機取付装置1Aは、シールド型TBMにおいて前記
実施例と同様に、掘進機本体2Aと後続する台車3とを
繋ぐガーダ4A(メインビーム)を、トンネル中心線C
にほぼ近い位置に配置して、前記削孔機取付装置1Aの
取付個所では後述するボーリング機の支持構造部の中心
がトンネル中心線Cにほぼ近くなるようにしてトンネル
の上半部にボーリング機20が位置するように構成され
ている。
A drilling machine mounting apparatus 1A according to the present invention applied to a small-diameter TBM is provided with a girder 4A (main beam) that connects an excavator main body 2A and a succeeding bogie 3 in a shield type TBM, as in the above embodiment. ) To the tunnel center line C
And at the mounting point of the drilling machine mounting device 1A, a boring machine is mounted on the upper half of the tunnel such that the center of the supporting structure of the boring machine described later is substantially close to the tunnel center line C. 20 is located.

【0028】前記ボーリング機20の支持構造部は、前
記実施例とほぼ同様にボーリング機20がトンネル内部
で周方向に移動できるように半円部が案内とされるガイ
ドリング31と、このガイドリング31を傾動並びに昇
降できる機能を備えて支持する位置・方向調整装置およ
び前記ガイドリング31に沿って所定の角度範囲で周方
向に移動可能なボーリング機を支持するヘッド部とで構
成されている。
The supporting structure of the boring machine 20 includes a guide ring 31 whose semicircular portion is guided so that the boring machine 20 can move in the circumferential direction inside the tunnel, in substantially the same manner as in the above-described embodiment. It comprises a position / direction adjusting device for supporting the device 31 with a function of tilting and ascending and descending, and a head portion for supporting a boring machine capable of moving in the circumferential direction within a predetermined angle range along the guide ring 31.

【0029】前記ガイドリング31は、前述の実施例に
おけるものと同様に半円部の前後側面にガイド溝32,
32が設けられ、かつ前側面に円弧に沿ってギア33が
取付けられたもので、下向き直線部の下端を前記位置・
方向調整装置34の高さ調節手段35とピン35d連結
され、また円弧部の後側面にブラケット31aを突設し
て傾動用の油圧シリンダ36とピン36a連結され、前
記高さ調節手段35および傾動用の油圧シリンダ36を
介してガーダ4A上に支持されている。なお、ガーダ4
Aは前記実施例と同様に所要間隔で一対のガーダ部材4
a,4aが配列され、この間に掘削土の搬出用ベルトコ
ンベア6が通過できるようにされている。
The guide ring 31 has guide grooves 32 on the front and rear side surfaces of the semicircular portion, similarly to the above-described embodiment.
32, and a gear 33 is attached to the front side surface along an arc.
The height adjusting means 35 of the direction adjusting device 34 is connected to a pin 35d, and a bracket 31a is protruded from the rear side of the arc to be connected to a hydraulic cylinder 36 for tilting and a pin 36a. Is supported on the girder 4A via a hydraulic cylinder 36 for use. Girder 4
A is a pair of girder members 4 at required intervals as in the above embodiment.
a, 4a are arranged, during which the belt conveyor 6 for carrying out the excavated soil can pass through.

【0030】このようなガイドリング31上には、前述
の実施例と同様のヘッド部40がガイド溝32,32に
それぞれガイドローラ41を転動自在に係合させるとと
もに、側面に付設される減速機構付駆動モータ42の出
力軸上に取り付く駆動歯車42aをガイドリング31側
のギア33に噛合わせて駆動モータ42の作動で所要角
度範囲(この具体例では120°)で周方向に移動でき
るように支持されている。そして、このヘッド部40の
上面には、前記ガイドリング31を直立状態にしてボー
リング機20のベースフレーム21が前方を斜め上向き
になるようにして取付けられる。
On such a guide ring 31, a head portion 40 similar to the above-described embodiment engages the guide rollers 41 in the guide grooves 32, 32, respectively, so as to freely roll, and a deceleration provided on the side surface. A drive gear 42a mounted on the output shaft of the drive motor 42 with a mechanism is meshed with the gear 33 on the guide ring 31 side so that the drive motor 42 can be moved in the circumferential direction within a required angle range (120 ° in this specific example) by the operation of the drive motor 42. It is supported by. The base frame 21 of the boring machine 20 is attached to the upper surface of the head portion 40 with the guide ring 31 standing upright and the front facing obliquely upward.

【0031】位置・方向調整装置34における高さ調節
手段35は、ガーダ部材4aの側部に基端を枢支される
油圧シリンダ35aと、この油圧シリンダ35aにより
上下方向に方向変換して動力を伝達できる構成のトグル
リンク35bと、トグルリンク35bの一方のリンク端
に繋がって垂直に移動するスライド部35cによって構
成されている。そのスライド部35cは、前記トグルリ
ンク35bにおける一方のリンク先端と繋がる部材が図
示省略するガーダ部材付設のレールに沿って上下に案内
される構造となっている。また、トグルリンク35bの
他方のリンク先端はガーダ側に固定される接続ピンによ
って繋がれ、油圧シリンダ35aの作動によって周知の
動きをしてスライド部35cを上下させ、上側に位置す
るガイドリング31を介してヘッド部40の高さ、言い
換えるとボーリング機20の高さ位置を調整できるよう
にされている。
The height adjusting means 35 of the position / direction adjusting device 34 is provided with a hydraulic cylinder 35a whose base end is pivotally supported on the side of the girder member 4a, and the hydraulic cylinder 35a converts the direction in the vertical direction to generate power. It comprises a toggle link 35b having a configuration capable of transmitting and a slide portion 35c which is connected to one link end of the toggle link 35b and moves vertically. The slide portion 35c has a structure in which a member connected to one end of the toggle link 35b is guided vertically along a rail provided with a girder member (not shown). Further, the other link tip of the toggle link 35b is connected by a connection pin fixed to the girder side, moves the slide portion 35c up and down by the operation of the hydraulic cylinder 35a, and moves the guide ring 31 located on the upper side. The height of the head unit 40, in other words, the height position of the boring machine 20 can be adjusted via the head unit 40.

【0032】このような高さ位置調節に対して、傾動用
の油圧シリンダ36は、そのロッドの伸縮によってブラ
ケット31aを介してピン36a連結されるガイドリン
グ31を図中鎖線bによって示されるように前方に傾動
させることができる。
In response to such height adjustment, the hydraulic cylinder 36 for tilting moves the guide ring 31 connected to the pin 36a via the bracket 31a by the expansion and contraction of the rod as shown by the chain line b in the figure. Can be tilted forward.

【0033】このようにされた削孔機取付装置1Aにあ
っては、トンネル掘進機本体2Aの後方内部における空
間部スペースが小さいので、前述の実施例のように、ガ
イドリング31に沿って移動させるボーリング機取付部
となるヘッド部40を上下させたり、前後に傾動させる
装置を設置する余裕がない。したがって、この削孔機取
付装置1Aでは、高さ調節手段35として、油圧シリン
ダ35aによってトグルリンク35bを作動させてスラ
イド部35cを上下動させることでガイドリング31を
直接昇降させて高さ調節を行わせる。また、傾動用の油
圧シリンダ36を作動させることによってガイドリング
31をその基端部での連結ピン35dを基準にして前方
へ傾動させることで、予めガイドリング31が直立状態
でボーリングロッドを図5に示されるような上方削孔時
の角度となる傾斜から前方削孔の姿勢まで調節できるよ
うにして、通常作業時における支障の発生がないように
して狭い空間部を利用した削孔機の常備が可能になった
のである。
In the drilling machine mounting apparatus 1A constructed as described above, since the space in the rear inside of the tunnel excavator main body 2A is small, it moves along the guide ring 31 as in the above-described embodiment. There is no room to install a device for moving the head unit 40, which is a mounting unit for a boring machine to be moved, up and down, and tilting back and forth. Therefore, in the drilling machine mounting apparatus 1A, as the height adjusting means 35, the hydraulic cylinder 35a operates the toggle link 35b to move the slide portion 35c up and down, thereby directly moving the guide ring 31 up and down to adjust the height. Let it do. Also, by operating the tilting hydraulic cylinder 36 to tilt the guide ring 31 forward with reference to the connecting pin 35d at the base end thereof, the boring rod is moved in advance with the guide ring 31 standing upright. A drilling machine using a narrow space so that it can be adjusted from the inclination at the time of drilling upward as shown in the figure to the attitude of the forward drilling so as not to cause trouble during normal work It became possible.

【0034】上記実施例では、シールド型TBMに削孔
機を常設するものについて記載したが、オープン型TB
Mにおいても同様にして設置することができる。
In the above embodiment, the case where the drilling machine is permanently installed in the shield type TBM has been described.
M can be installed in the same manner.

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

【図1】図1は、本発明にかかる削孔機取付装置を備え
るトンネル掘進機の一実施例図である。
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a tunnel machine equipped with a drilling machine mounting device according to the present invention.

【図2】図2は、本実施例の削孔機取付装置を表わす側
面図である。
FIG. 2 is a side view showing the drilling machine mounting device of the present embodiment.

【図3】図3は、図2におけるA−A視図である。FIG. 3 is a view along AA in FIG. 2;

【図4】図4は、削孔機取付装置における要部拡大図
で、(a)は側面図、(b)は図(a)におけるB−B
視図である。
FIGS. 4A and 4B are enlarged views of a main part of the drilling machine mounting device, wherein FIG. 4A is a side view, and FIG.
FIG.

【図5】図5は、小口径TBMへの削孔機取付態様を表
わす図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a mode of attaching a drilling machine to a small-diameter TBM.

【図6】図6は、小口径TBMに適用された削孔機設置
部を表わす側面図(a)と、図(a)におけるB−B視
図(b)および要部詳細図(c)である。
FIGS. 6A and 6B are a side view showing a drilling machine installation portion applied to the small-diameter TBM, a BB view in FIG. It is.

【図7】図7は、従来の大口径TBMに設置された削孔
機取付部を示す図で、(a)は縦断面図、(b)は横断
面図である。
FIGS. 7A and 7B are views showing a drilling machine mounting portion installed on a conventional large-diameter TBM, in which FIG. 7A is a longitudinal sectional view and FIG. 7B is a transverse sectional view.

【図8】図8は、従来の中口径TBMに設置された削孔
機取付部を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a drilling machine mounting portion installed on a conventional medium-diameter TBM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1A 削孔機取付装置 2,2A 掘進機本体 3 台車 4,4A ガーダ 6 ベルトコンベア 11,31 ガイドリング 12,32 ガイド溝 13,33 ギア 14 ブラケット 15,40 ヘッド部 15b 支持枠 17,34 位置・方向調整装置 17a,17b,35a,36 油圧シリンダ 18,42 駆動モータ 19,42a 駆動歯車 20 ボーリング機 21 ベースフレーム 35 高さ調節手段 1, 1A drilling machine mounting device 2, 2A excavator body 3 bogie 4, 4A girder 6 belt conveyor 11, 31 guide ring 12, 32 guide groove 13, 33 gear 14 bracket 15, 40 head part 15b support frame 17, 34 Position / direction adjusting device 17a, 17b, 35a, 36 Hydraulic cylinder 18, 42 Drive motor 19, 42a Drive gear 20 Boring machine 21 Base frame 35 Height adjusting means

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トンネル掘進機の本体と後続する台車と
の間を連結するガーダを、少なくともその一部の区間が
トンネル断面のほぼ中心に位置するように配設され、前
記トンネル断面のほぼ中心に位置するガーダの外側にト
ンネル断面とほぼ同心となる円弧を画く一部欠円状のガ
イドリング部材が設けられ、このガイドリング部材上を
移動可能な支持手段によってボーリング機を支持させ
て、そのボーリング機がトンネル断面の中心軸周りに移
動できて削孔できる構成であることを特徴とするトンネ
ル掘進機への削孔機取付装置。
1. A girder connecting a main body of a tunnel excavator and a subsequent bogie is disposed so that at least a part of the girder is located substantially at the center of the tunnel section, and substantially at the center of the tunnel section. A partly-circular guide ring member that forms an arc substantially concentric with the tunnel cross-section is provided outside the girder located at a position where the boring machine is supported by supporting means movable on the guide ring member. A boring machine mounting device for a tunnel excavator, wherein a boring machine is configured to be able to move around a central axis of a tunnel cross section to bore a hole.
【請求項2】 前記ボーリング機の移動可能な支持手段
は、前記ガイドリング部材に形成されたガイド溝に案内
される複数のガイドローラを備えた走行台と、そのガイ
ドリング部材の一方の側面部で円弧に沿って付設される
ギア部材および前記走行台に取付けられる駆動モータを
含み、前記走行台上にボーリング機を搭載して、前記駆
動モータにより回転される駆動歯車を前記ガイドリング
部材付設のギア部材と噛合わせて走行台を移動させる構
成である請求項1に記載のトンネル掘進機への削孔機取
付装置。
2. A traveling platform having a plurality of guide rollers guided by guide grooves formed in the guide ring member, the movable support means of the boring machine, and one side surface of the guide ring member. A gear member attached along the arc and a drive motor attached to the traveling platform, a boring machine is mounted on the traveling platform, and a driving gear rotated by the driving motor is provided with the guide ring member. The drilling machine mounting device for a tunnel machine according to claim 1, wherein the traveling platform is moved by meshing with the gear member.
【請求項3】 前記ガイドリング部材は、ガーダに対す
る高さ方向位置やピッチング角度が可変になるように、
そのガーダに取付けられる請求項1に記載のトンネル掘
進機への削孔機取付装置。
3. The guide ring member is arranged such that a height position and a pitching angle with respect to the girder are variable.
The device for attaching a drilling machine to a tunnel machine according to claim 1, which is attached to the girder.
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