JP3611286B2

JP3611286B2 - Electa device and tunnel excavator

Info

Publication number: JP3611286B2
Application number: JP19021899A
Authority: JP
Inventors: 昭夫田中; 誠鮫島; 拓志佐藤; 和之岡本; 信一下寺; 満横山; 晃洋重永
Original assignee: Kajima Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kajima Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-07-05
Filing date: 1999-07-05
Publication date: 2005-01-19
Anticipated expiration: 2019-07-05
Also published as: JP2001020678A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤を掘削してトンネルを構築するトンネルボーリングマシンやシールド掘削機などのトンネル掘削機、並びにこのトンネル掘削機に搭載されて支保を組立てるエレクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトンネルボーリングマシンは、円筒形状をなす前胴と後胴とから胴体が構成されており、前胴の前部にローラカッタを有するカッタヘッドが回転自在に装着され、カッタ旋回モータによって駆動回転可能となっている。そして、前胴には掘削して発生したずりが内部に侵入しないようにバルクヘッドが形成されることで、チャンバが形成されており、このチャンバにはずりを外部に排出するベルトコンベヤの前端部が位置している。
【０００３】
また、この前胴と後胴との間には複数のスラストジャッキが架設されており、このスラストジャッキへの油圧の給排により伸縮させることで、前胴と後胴との相対位置を変更することができる。また、前胴にはフロントグリッパが装着されており、油圧ジャッキによってグリッパシューを径方向に張り出すことで、前胴を位置保持することができる。一方、後胴にはリヤグリッパが装着されており、油圧ジャッキによってグリッパシューを径方向に張り出すことで、後胴を位置保持することができる。
【０００４】
更に、後胴の後部にはトンネルの内壁面に支保を組付けるエレクタ装置が装着されている。
【０００５】
従って、リヤグリッパによって後胴移動不能に保持した状態で、カッタ旋回モータを駆動してカッタヘッドを回転駆動させながら、各スラストジャッキを伸長して前胴と共にカッタヘッドを前方へ移動させると、旋回するカッタヘッドのローラカッタが前方の岩盤をせん断破壊し、この岩盤を掘削する。そして、各スラストジャッキを所定ストローク伸長すると、フロントグリッパによって前胴を位置保持する一方、リヤグリッパによる後胴の位置保持を解除した後、スラストジャッキを収縮して前胴に対して後胴を引き寄せる。そして、再び、リヤグリッパによって後胴を位置保持にする一方、フロントグリッパによる前胴の位置保持を解除した後、各スラストジャッキを伸長して前胴と共にカッタヘッドを前方へ移動させ、ローラカッタによって岩盤を掘削する。この作動の繰り返しによって連続してトンネルを掘削していく。
【０００６】
そして、岩盤掘削によって生じたずりはチャンバ内に取り込まれ、ベルトコンベヤによって外部に排出される。また、岩盤を掘削してトンネルを掘削形成していく過程で、この掘削形成されたトンネルの壁面が安定している場合は支保は不要であるが、若干不安定である場合には、エレクタ装置によってリング状に形成したＨ形鋼や木製の板等を支保として用い、壁面から岩片が剥がれ落ちないようにトンネルを保護する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のトンネルボーリングマシンでは、リヤグリッパによって後胴を位置保持した状態で、各スラストジャッキを伸長することで、この後胴に対して前胴とカッタヘッドを前進させ、この旋回するカッタヘッドによって前方の岩盤を掘削しながら、後胴の後方で、掘削形成したトンネルの壁面に応じて、エレクタ装置によってＨ形鋼などをリング状に形成して支保としてトンネル壁面に組付けてトンネルを保護している。
【０００８】
ところで、崩落性の高い地盤を掘削する場合には、トンネルボーリングマシンの切羽から極力近い箇所で山留補助工事（強化薬注入、コンクリート吹き付け、支保組み立てあるいはセグメント組み立て）を施工するのが、有効的である。ところが、前述した従来のトンネルボーリングマシンにあっては、胴体の内部にこのような支保組み立てを行う作業空間がなく、後胴の後方に設けられたエレクタ装置により支保の組み立て作業を行っており、各種の補助工事の施工が遅れてしまうという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような問題を解決するものであって、切羽から近い箇所での支保の組み立て作業を可能としてトンネル施工性の向上を図ると共に支保の組み立て作業を容易とすることでトンネル構築作業の作業性の向上を図ったエレクタ装置及びトンネル掘削機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１の発明のエレクタ装置は、トンネル内に搬入された支保を組立てるエレクタ装置において、トンネル掘削機の中心部で長手方向後方に延設された支持フレームと、該支持フレームに支持された複数の旋回ローラにより旋回自在に支持されて該支持フレームに環装される旋回リングと、該旋回リングを旋回させる旋回手段と、前記旋回リングに装着されて支保を保持してトンネルの径方向に移動可能な第１支保支持手段と、前記旋回リングに前記第１支保支持手段の両側に周方向移動自在に装着されて支保を保持してトンネルの径方向に移動可能な複数の第２支保支持手段と、を具えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項２の発明のエレクタ装置では、前記第１支保支持手段は、前記旋回リングに固定された拡張ジャッキと、該拡張ジャッキによってトンネルの径方向に移動可能な支保把持部とを有することを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３の発明のエレクタ装置では、前記第２支保支持手段は、前記旋回リングに移動自在に支持された台車と、該台車を移動する油圧ジャッキと、前記台車に固定された拡張ジャッキと、該拡張ジャッキによってトンネルの径方向に移動可能な支保把持部とを有することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項４の発明のエレクタ装置では、前記第２支保支持手段は、前記旋回リングに固定された拡張ジャッキと、該拡張ジャッキによってトンネルの径方向に移動可能な取付台と、該取付台に装着された油圧ジャッキと、該油圧ジャッキによってトンネルの周方向に移動可能な支保把持部とを有することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項５の発明のエレクタ装置では、前記支持フレームの下部に支保仮置き台が設けられたことを特徴としている。
【００１５】
また、請求項６の発明のトンネル掘削機は、筒状の胴体と、該胴体の前部に回転自在に装着されたカッタヘッドと、該カッタヘッドを駆動回転するカッタヘッド駆動手段と、トンネルの内壁面から掘削反力を受けて前記胴体を推進させる胴体推進ジャッキと、前記胴体から掘進方向後方に延設された支持フレームと、該支持フレームに支持された複数の旋回ローラにより旋回自在に支持されて該支持フレームに環装される旋回リングと、該旋回リングを旋回させる旋回手段と、前記旋回リングに装着されて支保を保持してトンネルの径方向に移動可能な第１支保支持手段と、前記旋回リングに前記第１支保支持手段の両側に周方向移動自在に装着されて支保を保持してトンネルの径方向に移動可能な複数の第２支保支持手段と、を具えたことを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
図１に本発明の第１実施形態に係るエレクタ装置を搭載したトンネル掘削機としてのトンネルボーリングマシンの概略断面、図２にリヤグリッパを表す図１のII−II断面、図３にエレクタ装置を表す図１のIII−III断面、図４に旋回リングの支持部を表す図３のIV−IV断面、図５にエレクタ装置による支保の組立工程を表す断面を示す。
【００１８】
本実施形態のトンネルボーリングマシン（以下、ＴＢＭと称する。）１０において、図１及び図２に示すように、円筒状の胴体１１の前部には軸受１２によってカッタヘッド１３が回転自在に装着されている。このカッタヘッド１３は前面部に岩盤をせん断破壊するローラカッタ１４が多数枢着されると共に、破砕した岩片や土砂などのずりを取り込む開口１５が形成されている。そして、カッタヘッド１３の後部には内歯を有するリングギア１６が一体に固定される一方、胴体１１には電動式あるいは油圧式のカッタ旋回モータ１７が固定されており、このカッタ旋回モータ１７の駆動ギヤ１８がリングギヤ１６に噛み合っている。
【００１９】
従って、カッタ旋回モータ１７を駆動して駆動ギヤ１８を回転駆動すると、この駆動ギヤ１８が噛み合うリングギヤ１６が回転し、リングギヤ１６と一体のカッタヘッド１３を旋回し、ローラカッタ１４が岩盤をせん断破壊して掘削し、発生したずりを開口１５から胴体１１の内部に取り込むことができる。
【００２０】
また、胴体１１の後部には角筒形状の支持フレーム１９の前端部が固定され、この支持フレーム１９はトンネルの中心部を後方に延出されており、この支持フレーム１９の後端部には、この支持フレーム１９を水平状態に維持するシュージャッキ２０が装着され、下端部にシュー２１が連結されている。そして、胴体１１には図示しないフロントグリッパが複数装着されており、掘削時には内部に収納することで胴体１１を移動自在とし、盛り替え時には外方に張り出すことでトンネルの壁面に圧接し、胴体１１を位置保持することができる。
【００２１】
更に、胴体１１の後方にはリヤグリッパ２２が支持フレーム１９に対して前後移動自在に設けられている。このリヤグリッパ２２は、支持フレーム１９の外周部に移動自在に支持されたグリッパ箱２３の上下にグリッパジャッキ２４が配設され、このグリッパジャッキ２４が左右の支持ジャッキ２５によって上下移動自在に支持されると共に左右端部にグリッパシュー２６が連結されて構成されている。従って、グリッパジャッキ２４を収縮することでリヤグリッパ２２を移動自在とし、グリッパジャッキ２４を伸長して外方に張り出すことでトンネルの壁面に圧接し、リヤグリッパ２２を位置保持することができる。
【００２２】
そして、胴体１１とこのリヤグリッパ２２のグリッパシュー２６との間には胴体推進ジャッキとしての複数本（ここでは４本）のスラストジャッキ２７が架設されている。このスラストジャッキ２７は油圧の給排によって伸縮作動するものであって、スラストジャッキ２７の前後端部が水平揺動自在に支持されている。従って、この各スラストジャッキ２７の各駆動ロッドを伸縮することで、胴体１１とリヤグリッパ２２との相対位置を変更することができる。また、左右のスラストジャッキ２７の各作動ストロークを変えることで、カッタヘッド１３を有する胴体１１を左右に屈曲してその掘進方向を変更することができる。
【００２３】
カッタヘッド１３と胴体１１で形成されるチャンバ２８にはローラカッタ１４が破砕したずりを集積するホッパ２９が固定されている。そして、支持フレーム１９の内部には掘削したずりを搬出するベルトコンベヤ３０が配設され、このベルトコンベヤ３０の前端部がホッパ２９の下部に連結され、後端部はトンネル後方に延設されている。
【００２４】
また、本実施形態のＴＢＭにあっては、切羽から近い箇所で支保の組み立て作業ができるように、胴体１１の後部に支保組立用のエレクタ装置３１が設けられている。即ち、このエレクタ装置３１において、図１、図３、図４に示すように、胴体１１の後部に連結された支持フレーム１９の前端部には、外側に複数の支持アーム３２によって複数の旋回ローラ３３が固定されており、各旋回ローラ３３によって旋回リング３４が回転自在に支持されている。そして、この旋回リング３４には内歯を有するリングギヤ３５が固定される一方、支持フレーム１９にはブラケット３６によって旋回手段としての油圧モータ３７が取付けられ、油圧モータ３７の駆動ギヤ３８がリングギヤ３５に噛み合っている。従って、油圧モータ３７によって旋回リング３４を旋回することができる。
【００２５】
この旋回リング３４には、支保Ｔを保持可能であって、この旋回リング３４に対して周方向移動不能な第１支保支持機構３９が装着されると共に、この第１支保支持機構３９の両側に支保Ｔを保持可能であって、この旋回リング３４に対して周方向に微少移動可能な２つの第２、第３支保支持機構４０，４１が装着されている。なお、第１支保支持機構３９と第２、第３支保支持機構４０，４１とはそれぞれほぼ９０度間隔で位置している。
【００２６】
この第１支保支持機構３９は、旋回リング３４の外周部に拡張ジャッキ４２が固定され、この拡張ジャッキ４２の駆動ロッドの先端部に支保把持部４３が連結されており、この拡張ジャッキ４２によって支保把持部４３が把持した支保Ｔをトンネルの径方向に移動可能となっている。一方、第２、第３支保支持機構４０，４１はほぼ同様の構成となっており、旋回リング３４の外周部に台車４４，４５が複数のガイドローラ４６，４７によって移動自在に支持され、油圧ジャッキ４８，４９によって各台車４４，４５が微少移動可能となっている。そして、各台車４４，４５には拡張ジャッキ５０，５１が固定され、この拡張ジャッキ５０，５１の駆動ロッドの先端部に支保把持部５２，５３が連結されてなり、この拡張ジャッキ５０，５１によって支保把持部５２，５３が把持した支保Ｔをトンネルの径方向に移動可能となっている。
【００２７】
なお、各支保把持部４３，５２，５３による支保Ｔの把持方法としては、吸着したり、ハンドによって挾持したり、連結ピンによって連結したりするものがあり、支保Ｔの重量や形状等に応じて使い分ければ良いものである。また、図１及び図３に示すように、支持フレーム１９の下部にはエレクタ装置３１に隣接して垂下ブラケット５４が固定されており、この垂下ブラケット５４には３つの支保Ｔを仮置きする支保仮置き台５５が掘進方向に移動自在に支持されている。そして、図示しないが、トンネル内には支保供給台車が移動自在に支持されると共に、ホイストが移動自在に支持されており、支保Ｔが支保供給台車によってトンネル内に搬入されると、ホイストはこの支保供給台車上の支保Ｔを前方に移動し、支保仮置き台５５に載置するようになっている。
【００２８】
ここで、上述した本実施形態のＴＢＭ１０を用いたトンネル掘削作業及び支保組立作業について説明する。
【００２９】
図１に示すように、リヤグリッパ２２の各グリッパジャッキ２４によってグリッパシュー２６をトンネルの内壁面に圧接して位置保持する。この状態で、カッタ旋回モータ１７によってカッタヘッド１３を回転駆動しながら、各スラストジャッキ２７を伸長してリヤグリッパ２２から掘削反力を得て胴体１１を前進させることで、カッタヘッド１３の各ローラカッタ１４が前方の地盤を破砕して前進する。
【００３０】
このようにして各スラストジャッキ２７が所定のストローク伸長してカッタヘッド１３が所定長さのトンネルを掘削すると、シュージャッキ２０を下方に伸長し、シュー２１によって支持フレーム１９を支持する。これと同時にリヤグリッパ２２による位置保持を解除する一方、図示しないフロントグリッパによって胴体１１を掘削地盤に位置保持する。そして、各スラストジャッキ２７を収縮して胴体１１に対してリヤグリッパ２２を前方に引き寄せる。そして、前述と同様に、リヤグリッパ２２をトンネルの内壁面に位置保持すると共に、シュージャッキ２０を収縮してシュー２１による支持フレーム１９の支持を解除し、カッタヘッド１３を回転駆動しながら、各スラストジャッキ２７を伸長して胴体１１を前進させることで、各ローラカッタ１４が前方の地盤を掘削する。
【００３１】
そして、カッタヘッド１３によって掘削されたずりはチャンバ２８内に取り込まれ、ホッパ２９に集積され、ベルトコンベヤ３０によって外部に排出される。この作業の繰り返しによってトンネル掘削作業を連続して行う。
【００３２】
また、本実施形態では、掘進中、あるいは掘削作業の終了と同時に、エレクタ装置３１が支保Ｔをリング状に仮組みし、この仮組支保Ｔを拡張してトンネルの内壁面に密着して組立てる。以下、この支保Ｔの組立作業について説明する。
【００３３】
図１に示すように、３つの支保ＴA ，ＴB ，ＴC は支保供給台車によってトンネル内に搬入され、ホイストによってこの支保供給台車上の支保ＴA ，ＴB ，ＴC を前方に移動し、支保仮置き台５５に載置する。そして、まず、図３に示すように、油圧モータ３７（図１参照）によって旋回リング３４を旋回して第１支保支持機構３９を下方に位置し、拡張ジャッキ４２を伸長して支保把持部４３が支保ＴA を把持してから収縮し、支保ＴA を持ち上げ保持する。次に、旋回リング３４を図３にて時計回り方向にほぼ９０度旋回して第２支保支持機構４０を下方に位置し、拡張ジャッキ５０を伸長して支保把持部５２が支保ＴB を把持してから収縮し、支保ＴB を持ち上げ保持する。そして、支保ＴA と支保ＴB との連結の位置合わせ作業に自由度をもたせた状態で、両者をボルトＢによって連結する。最後に、旋回リング３４を図３にて反時計回り方向にほぼ１８０度旋回して第３支保支持機構４１を下方に位置し、拡張ジャッキ５１を伸長して支保把持部５３が支保ＴC を把持してから収縮し、支保ＴC を持ち上げ保持する。そして、支保ＴA と支保ＴC との連結の位置合わせ作業に自由度をもたせた状態で、両者をボルトＢによって連結する。
【００３４】
このように各支保支持機構３９，４０，４１がボルトＢによって互いに仮連結した支保ＴA ，ＴB ，ＴC を保持すると、旋回リング３４を図３にて反時計回り方向にほぼ９０度旋回し、図５に示すように、第１支保支持機構３９が保持した支保ＴA を上部に位置した状態で、各拡張ジャッキ４２，５０，５１を伸長して各支保ＴA ，ＴB ，ＴC をトンネルの内壁面に圧接する。このとき、支保ＴA はトンネル内を径方向に移動するが、支保ＴB ，ＴC はトンネル内を径方向に移動すると共に支保ＴA に引かれて上方に移動するため、第２、第３支保支持機構４０，４１では、油圧ジャッキ４８，４９を収縮して各台車４４，４５を上方に微少移動することで、支保ＴB ，ＴC を追従させる。その後、支保ＴB ，ＴC の間に図示しない支保を組み付け、支保ＴB ，ＴC と連結することで円形状の支保を形成し、各ボルトＢを締結して固定する。
【００３５】
このように本実施形態のＴＢＭにあっては、支持フレーム１９に旋回自在に支持された旋回リング３４に支保Ｔを保持可能な第１支保支持機構３９と第２、第３支保支持機構４０，４１を装着し、第２、第３支保支持機構４０，４１の支保把持部５２，５３を周方向に微少移動可能としてエレクタ装置３１を構成したことで、４分割した支保Ｔを胴体１１の後部に設けたエレクタ装置３１によって切羽から近い位置で掘削工程中に仮組み作業を行い、所定位置に組み立てることでトンネル施工性の向上を図ることができると共に、複数の支保Ｔを順次連結して短時間で容易に仮組みすることができ、作業性の向上を図ることでトンネルの掘削、支保の組立の作業時間を大幅に短縮することができる。
【００３６】
図６に本発明の第２実施形態に係るエレクタ装置を搭載したトンネルボーリングマシンの要部断面、図７にエレクタ装置を表す図６のVII−VII断面、図８及び図９にエレクタ装置による支保の組立工程を表す断面を示す。なお、前述した実施形態で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３７】
本実施形態のＴＢＭに装着されたエレクタ装置６１において、図６及び図７に示すように、胴体１１の後部に連結された支持フレーム１９の前端部には、複数の支持アーム３２に固定された複数の旋回ローラ３３によって旋回リング３４が回転自在に支持されており、図示しない油圧モータによって旋回可能となっている。この旋回リング３４には、支保Ｔを保持可能な第１支保支持機構６２と２つの第２、第３支保支持機構６３，６４が装着されており、それぞれほぼ９０度間隔で配設されている。
【００３８】
この第１支保支持機構６２は、旋回リング３４の外周部に拡張ジャッキ６５が固定され、この拡張ジャッキ６５の駆動ロッドの先端部に取付台６６が固定され、この取付台６６に油圧ジャッキ６７によって支保把持部６８が取付けられ、拡張ジャッキ６５によって支保把持部６８が把持した支保Ｔをトンネルの径方向に移動可能であると共に、油圧ジャッキ６７によって支保Ｔをトンネルの周方向に微少移動可能となっている。
【００３９】
一方、第２、第３支保支持機構６３，６４はほぼ同様の構成となっており、旋回リング３４の外周部にそれぞれ拡張ジャッキ６９，７０が固定され、この拡張ジャッキ６９，７０の駆動ロッドの先端部に取付台７１，７２が固定され、この各取付台７１，７２に油圧ジャッキ７３，７４によって支保把持部７５，７６が取付けられ、拡張ジャッキ６９，７０によって支保把持部７５，７６が把持した支保Ｔをトンネルの径方向に移動可能であると共に、油圧ジャッキ７３，７４によって支保Ｔをトンネルの周方向に移動可能となっている。この場合、第１支保支持機構６２の油圧ジャッキ６７よりも、第２、第３支保支持機構６３，６４の油圧ジャッキ７３，７４の伸縮ストロークの方が大きく設定されている。
【００４０】
従って、図６に示すように、３つの支保ＴA ，ＴB ，ＴC がトンネル内に搬入されて支保仮置き台５４に載置されると、まず、図７に示すように、旋回リング３４を旋回して第２支保支持機構６３を下方に位置し、拡張ジャッキ６９を伸長して支保把持部７５が支保ＴA を把持してから収縮し、支保ＴA を持ち上げ保持する。次に、旋回リング３４を図７にて反時計回り方向にほぼ９０度旋回して第１支保支持機構６２を下方に位置し、拡張ジャッキ６５を伸長して支保把持部６８が支保ＴB を把持してから収縮し、支保ＴB を持ち上げ保持する。このとき、油圧ジャッキ６７によって支保把持部６８を微少移動して位置調整し、支保ＴA と支保ＴB との連結の位置合わせ作業に自由度をもたせた状態で、両者をボルトＢによって連結する。最後に、旋回リング３４を図７にて反時計回り方向にほぼ９０度旋回して第３支保支持機構６４を下方に位置し、拡張ジャッキ７０を伸長して支保把持部７６が支保ＴC を把持してから収縮し、支保ＴC を持ち上げ保持する。このとき、油圧ジャッキ７４によって支保把持部７６を微少移動して位置調整し、支保ＴB と支保ＴC との連結の位置合わせ作業に自由度をもたせた状態で、両者をボルトＢによって連結する。
【００４１】
このように各支保支持機構６２，６３，６４がボルトＢによって互いに仮連結した支保ＴA ，ＴB ，ＴC を保持すると、旋回リング３４を図７にて反時計回り方向にほぼ９０度旋回し、図８に示すように、第１支保支持機構６２が保持した支保ＴB を上部に位置し、この状態で、図９に示すように、各拡張ジャッキ６５，６９，７０を伸長して各支保ＴA ，ＴB ，ＴC をトンネルの内壁面に圧接する。このとき、支保ＴB はトンネル内を径方向に移動するが、支保ＴA ，ＴC はトンネル内を径方向に移動すると共に支保ＴB に引かれて上方に移動するため、第２、第２支保支持機構６３，６４では、油圧ジャッキ７３，７４を収縮して支保把持部７５，７６を上方に微少移動することで、支保ＴA ，ＴC を追従させる。その後、支保ＴA ，ＴC の間に図示しない支保を組み付け、支保ＴA ，ＴC と連結することで円形状の支保を形成し、各ボルトＢを締結して固定する。なお、上述の説明では、支保ＴA ，ＴB ，ＴC の順に仮組みしたが、その順序はその限りではない。
【００４２】
このように本実施形態のＴＢＭにあっては、支持フレーム１９に旋回自在に支持された旋回リング３４に支保Ｔを保持可能な第１支保支持機構６２と第２、第３支保支持機構６３，６４を装着し、この第２、第３支保支持機構６３，６４の支保把持部７５，７６を周方向に微少移動可能とすると共に、各支保支持機構６２，６３，６４の支保把持部６８，７５，７６を径方向に移動可能としてエレクタ装置６１を構成したことで、４分割した支保Ｔを胴体１１の後部に設けたエレクタ装置６１によって切羽から近い位置で掘削工程中に仮組み作業を行い、所定位置に組み立てることができ、トンネル施工性の向上を図ることができると共に、支保の組み立て作業を容易としてトンネルの掘削、支保の組立の作業時間を大幅に短縮することができる。
【００４３】
なお、上述の各実施形態では、エレクタ装置３１，６１は１リングを４分割した支保Ｔを用いたが、その分割個数は４つに限定されず、３つでも５つでもよい。また、このエレクタ装置３１，６１の装着位置を胴体１１の後部に連結された支持フレーム１９の前端部としたが、リヤグリッパ２２の後方に位置する支持フレーム１９の後端部でもよい。更に、トンネル掘削機をオープンタイプのＴＢＭとしたが、フルシールドタイプの掘削機でもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上、実施形態によって説明したように請求項１の発明のエレクタ装置によれば、トンネル内に搬入された支保を組立てるエレクタ装置において、トンネル掘削機の中心部で長手方向後方に延設された支持フレームと、該支持フレームに支持された複数の旋回ローラにより旋回自在に支持されて該支持フレームに環装される旋回リングと、該旋回リングを旋回させる旋回手段と、前記旋回リングに装着されて支保を保持してトンネルの径方向に移動可能な第１支保支持手段と、前記旋回リングに前記第１支保支持手段の両側に周方向移動自在に装着されて支保を保持してトンネルの径方向に移動可能な複数の第２支保支持手段と、を具えたので、複数の支保を順次連結して短時間で容易に仮組みすることができ、作業性の向上を図ることができると共に、切羽から近い箇所で支保の組み立て作業を行うことで、トンネル施工性の向上を図ることができる。
【００４５】
また、請求項２の発明のエレクタ装置によれば、第１支保支持手段を、旋回リングに固定された拡張ジャッキと、この拡張ジャッキによってトンネルの径方向に移動可能な支保把持部とで構成したので、構造を簡素化することができる。
【００４６】
また、請求項３の発明のエレクタ装置によれば、第２支保支持手段を、旋回リングに移動自在に支持された台車と、この台車を移動する油圧ジャッキと、台車に固定された拡張ジャッキと、この拡張ジャッキによってトンネルの径方向に移動可能な支保把持部とで構成したので、互いに連結された複数の支保拡張時に、各支保を追従させて確実にトンネルの内壁面に密着することができる。
【００４７】
また、請求項４の発明のエレクタ装置によれば、第２支保支持手段を、旋回リングに固定された拡張ジャッキと、この拡張ジャッキによってトンネルの径方向に移動可能な取付台と、この取付台に装着された油圧ジャッキと、この油圧ジャッキによってトンネルの周方向に移動可能な支保把持部とで構成したので、互いに連結された複数の支保拡張時に、各支保を追従させて確実にトンネルの内壁面に密着することができる。
【００４８】
また、請求項５の発明のエレクタ装置によれば、支持フレームの下部に支保仮置き台を設けたので、支保把持部が支保を把持しやすくなることで作業性を向上することができる。
【００４９】
更に、請求項６の発明のトンネル掘削機によれば、筒状の胴体と、該胴体の前部に回転自在に装着されたカッタヘッドと、該カッタヘッドを駆動回転するカッタヘッド駆動手段と、トンネルの内壁面から掘削反力を受けて前記胴体を推進させる胴体推進ジャッキと、前記胴体から掘進方向後方に延設された支持フレームと、該支持フレームに支持された複数の旋回ローラにより旋回自在に支持されて該支持フレームに環装される旋回リングと、該旋回リングを旋回させる旋回手段と、前記旋回リングに装着されて支保を保持してトンネルの径方向に移動可能な第１支保支持手段と、前記旋回リングに前記第１支保支持手段の両側に周方向移動自在に装着されて支保を保持してトンネルの径方向に移動可能な複数の第２支保支持手段と、を具えたので、複数の支保を順次連結して短時間で容易に仮組みすることができ、作業性の向上を図ることができると共に、切羽から近い箇所で支保の組み立て作業を行うことで、トンネル施工性の向上を図ることができ、トンネル構築作業の作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエレクタ装置を搭載したトンネル掘削機としてのトンネルボーリングマシンの概略断面図である。
【図２】リヤグリッパを表す図１のII−II断面図である。
【図３】エレクタ装置を表す図１のIII−III断面図である。
【図４】旋回リングの支持部を表す図３のIV−IV断面図である。
【図５】エレクタ装置による支保の組立工程を表す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るエレクタ装置を搭載したトンネルボーリングマシンの要部断面図である。
【図７】エレクタ装置を表す図６のVII−VII断面図である。
【図８】エレクタ装置による支保の組立工程を表す断面図である。
【図９】エレクタ装置による支保の組立工程を表す断面図である。
【符号の説明】
１０トンネルボーリングマシン（ＴＢＭ）
１１胴体
１３カッタヘッド
１７カッタ旋回モータ（カッタヘッド駆動手段）
１９支持フレーム
２２リヤグリッパ
２４グリッパジャッキ
２６グリッパシュー
２７スラストジャッキ（胴体推進ジャッキ）
３０ベルトコンベヤ
３１エレクタ装置
３３旋回ローラ
３４旋回リング
３７油圧モータ（旋回手段）
３９第１支保支持機構
４０第２支保支持機構
４１第３支保支持機構
４２拡張ジャッキ
４３支保把持部
４４，４５台車
４８，４９油圧ジャッキ
５０，５１拡張ジャッキ
５２，５３支保把持部
５５支保仮置き台
６１エレクタ装置
６２第１支保支持機構
６３第２支保支持機構
６４第３支保支持機構
６５拡張ジャッキ
６８支保把持部
６９，７０拡張ジャッキ
７３，７４油圧ジャッキ
７５，７６支保把持部
Ｔ，ＴA ，ＴB ，ＴC 支保[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tunnel excavator such as a tunnel boring machine or a shield excavator that excavates the ground to construct a tunnel, and an erector apparatus that is mounted on the tunnel excavator and assembles a support.
[0002]
[Prior art]
A conventional tunnel boring machine is composed of a cylindrical front and rear cylinders, and a cutter head having a roller cutter is rotatably mounted on the front of the front cylinder, and is driven and rotated by a cutter turning motor. It is possible. A bulkhead is formed in the front barrel so that the shear generated by excavation does not enter the interior, and a chamber is formed, and the front end portion of the belt conveyor that discharges the shear to the outside in this chamber Is located.
[0003]
In addition, a plurality of thrust jacks are installed between the front and rear cylinders, and the relative positions of the front and rear cylinders are changed by expanding and contracting by supplying and discharging hydraulic pressure to and from the thrust jacks. be able to. A front gripper is attached to the front cylinder, and the front cylinder can be held in position by projecting the gripper shoe in the radial direction by a hydraulic jack. On the other hand, a rear gripper is attached to the rear cylinder, and the rear cylinder can be held in position by projecting the gripper shoe in the radial direction by a hydraulic jack.
[0004]
Furthermore, in the rear part of the back trunk tunnel An erector device for assembling the support to the inner wall surface is mounted.
[0005]
Therefore, when the cutter gripping motor is driven to rotate the cutter head while the rear gripper is held unmovable by the rear gripper, each thrust jack is extended and the cutter head is moved forward together with the front drum to turn. The roller cutter of the cutter head shears and breaks the rock in front and excavates this rock. When each thrust jack is extended by a predetermined stroke, the front cylinder is held in position by the front gripper, while the rear cylinder is held in position by the rear gripper, and then the thrust jack is contracted to draw the rear cylinder toward the front cylinder. Then, while the rear cylinder is held in position again by the rear gripper, the position holding of the front cylinder by the front gripper is released, and then each thrust jack is extended to move the cutter head forward together with the front cylinder. Drilling. The tunnel is continuously excavated by repeating this operation.
[0006]
The shear generated by the rock excavation is taken into the chamber and discharged to the outside by the belt conveyor. Also, in the process of excavating the rock and forming the tunnel, this excavation was formed tunnel If the wall surface is stable, support is not necessary, but if it is slightly unstable, H-shaped steel or wooden plate formed in a ring shape by an erector device is used as a support, So as not to fall off tunnel Protect.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional tunnel boring machine described above, each thrust jack is extended with the rear cylinder held in position by the rear gripper, so that the front cylinder and the cutter head are advanced with respect to the rear cylinder. While excavating the front rock, behind the rear trunk, according to the wall surface of the tunnel that has been excavated, an H-shaped steel or the like is formed into a ring shape by an erector device and attached to the tunnel wall surface as a support to protect the tunnel ing.
[0008]
By the way, when excavating highly collapsible ground, it is effective to construct a mountain retaining work (injection of reinforcing agent, spraying concrete, support assembly or segment assembly) as close as possible to the face of the tunnel boring machine. It is. However, in the above-described conventional tunnel boring machine, there is no work space for performing such support assembly inside the fuselage, and the assembly work of the support is performed by an erector device provided at the rear of the rear cylinder, There is a problem that construction of various auxiliary works is delayed.
[0009]
The present invention solves such a problem, and it is possible to improve the tunnel workability by enabling the assembling work of the support near the face and to facilitate the assembling work of the tunnel. It is an object of the present invention to provide an erector apparatus and a tunnel excavator with improved workability.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an erector apparatus according to claim 1 is an erector apparatus for assembling a support carried into a tunnel. Excavator of In the center Longitudinal direction Extend backward Supported frame and the support frame Supported Supported by multiple swivel rollers And mounted on the support frame A swiveling ring, swiveling means for swiveling the swiveling ring, first supporting support means attached to the swiveling ring and capable of holding a support and moving in the radial direction of the tunnel; and the first supporting support on the swiveling ring A plurality of second supporting and supporting means which are mounted on both sides of the means so as to be movable in the circumferential direction and hold the supporting so as to be movable in the radial direction of the tunnel; , It is characterized by comprising.
[0011]
In the erector apparatus according to the second aspect of the present invention, the first support support means includes an extension jack fixed to the swivel ring, and the extension jack. tunnel And a support gripper that is movable in the radial direction.
[0012]
In the erector apparatus according to the invention of claim 3, the second supporting and supporting means includes a carriage that is movably supported by the turning ring, a hydraulic jack that moves the carriage, and an expansion jack that is fixed to the carriage. And by the extension jack tunnel And a support gripper that is movable in the radial direction.
[0013]
In the erector apparatus according to a fourth aspect of the present invention, the second support support means includes an extension jack fixed to the swivel ring and the extension jack. tunnel Movable in the radial direction Mounting base And the Mounting base And a hydraulic jack attached to the hydraulic jack. tunnel And a supporting gripper that is movable in the circumferential direction.
[0014]
The erector apparatus according to the invention of claim 5 is characterized in that a support temporary placing table is provided at a lower portion of the support frame.
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a tunnel excavator, a cylindrical body, a cutter head rotatably attached to a front portion of the body, a cutter head driving means for driving and rotating the cutter head, A trunk propulsion jack that receives a digging reaction force from an inner wall surface to propel the trunk, a support frame that extends rearward in the digging direction from the trunk, and a support frame Supported Supported by multiple swivel rollers And mounted on the support frame A swiveling ring, swiveling means for swiveling the swiveling ring, first supporting support means attached to the swiveling ring and capable of holding a support and moving in the radial direction of the tunnel; and the first supporting support on the swiveling ring A plurality of second supporting and supporting means which are mounted on both sides of the means so as to be movable in the circumferential direction and hold the supporting so as to be movable in the radial direction of the tunnel; , It is characterized by comprising.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 shows a schematic cross section of a tunnel boring machine as a tunnel excavator equipped with an erector apparatus according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a rear gripper II-II cross section, and FIG. 3 shows an erector apparatus. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 1, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
[0018]
In the tunnel boring machine (hereinafter referred to as TBM) 10 of the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a cutter head 13 is rotatably attached to a front portion of a cylindrical body 11 by a bearing 12. ing. A large number of roller cutters 14 for shearing and breaking the rock mass are pivotally attached to the front surface of the cutter head 13 and an opening 15 for taking in shears such as crushed rock fragments and earth and sand is formed. A ring gear 16 having internal teeth is integrally fixed to the rear portion of the cutter head 13, while an electric or hydraulic cutter turning motor 17 is fixed to the body 11. The drive gear 18 is engaged with the ring gear 16.
[0019]
Accordingly, when the cutter turning motor 17 is driven and the drive gear 18 is driven to rotate, the ring gear 16 meshed with the drive gear 18 rotates, the cutter head 13 integrated with the ring gear 16 is turned, and the roller cutter 14 shears and breaks the rock. Then, excavation and the generated shear can be taken into the body 11 from the opening 15.
[0020]
In addition, a front end portion of a rectangular tube-shaped support frame 19 is fixed to the rear portion of the body 11, and the support frame 19 tunnel The shoe jack 20 is mounted on the rear end of the support frame 19 to maintain the support frame 19 in a horizontal state, and the shoe 21 is connected to the lower end of the support frame 19. . The body 11 is provided with a plurality of front grippers (not shown). When the body is excavated, the body 11 can be moved by being housed therein, and when the body is refilled, the body 11 is projected outward. tunnel The body 11 can be held in position by being pressed against the wall surface.
[0021]
Further, a rear gripper 22 is provided behind the body 11 so as to be movable back and forth with respect to the support frame 19. The rear gripper 22 is provided with gripper jacks 24 above and below a gripper box 23 movably supported on the outer periphery of the support frame 19, and the gripper jacks 24 are supported by left and right support jacks 25 so as to be movable up and down. In addition, gripper shoes 26 are connected to the left and right ends. Accordingly, by contracting the gripper jack 24, the rear gripper 22 can be moved, and by extending the gripper jack 24 and projecting it outward. tunnel The rear gripper 22 can be held in pressure contact with the wall surface.
[0022]
Between the body 11 and the gripper shoe 26 of the rear gripper 22, a plurality (four in this case) of thrust jacks 27 as a body propelling jack are installed. The thrust jack 27 is expanded and contracted by supplying and discharging hydraulic pressure, and the front and rear ends of the thrust jack 27 are supported so as to be horizontally swingable. Therefore, the relative position between the body 11 and the rear gripper 22 can be changed by extending and retracting each drive rod of each thrust jack 27. Further, by changing the operating strokes of the left and right thrust jacks 27, the body 11 having the cutter head 13 can be bent to the left and right to change the direction of digging.
[0023]
A hopper 29 for accumulating the sheared material of the roller cutter 14 is fixed to the chamber 28 formed by the cutter head 13 and the body 11. A belt conveyor 30 for carrying out excavated shear is disposed inside the support frame 19, the front end of the belt conveyor 30 is connected to the lower part of the hopper 29, and the rear end extends to the rear of the tunnel. Yes.
[0024]
In the TBM of the present embodiment, a support assembly erector device 31 is provided at the rear portion of the body 11 so that the support assembly operation can be performed at a location near the face. That is, in this erector device 31, as shown in FIGS. 1, 3, and 4, a plurality of swiveling rollers are provided on the front end portion of the support frame 19 connected to the rear portion of the body 11 by a plurality of support arms 32 on the outside. 33 is fixed, and the turning ring 34 is rotatably supported by each turning roller 33. A ring gear 35 having internal teeth is fixed to the turning ring 34, while a hydraulic motor 37 as a turning means is attached to the support frame 19 by a bracket 36, and a drive gear 38 of the hydraulic motor 37 is attached to the ring gear 35. I'm engaged. Therefore, the turning ring 34 can be turned by the hydraulic motor 37.
[0025]
The swing ring 34 is provided with a first support support mechanism 39 that can hold the support T and cannot move in the circumferential direction with respect to the swing ring 34, and is provided on both sides of the first support support mechanism 39. Two second and third support mechanisms 40 and 41 that can hold the support T and are slightly movable in the circumferential direction with respect to the turning ring 34 are mounted. Note that the first support mechanism 39 and the second and third support mechanisms 40 and 41 are located at an interval of approximately 90 degrees.
[0026]
In the first support mechanism 39, an expansion jack 42 is fixed to the outer periphery of the swivel ring 34, and a support grip 43 is connected to the tip of the drive rod of the expansion jack 42, and the support is supported by the expansion jack 42. The support T gripped by the gripping portion 43 is tunnel It is possible to move in the radial direction. On the other hand, the second and third support mechanisms 40 and 41 have substantially the same configuration, and the carriages 44 and 45 are supported by the plurality of guide rollers 46 and 47 on the outer periphery of the turning ring 34 so as to be movable. The carriages 44 and 45 can be slightly moved by the jacks 48 and 49. Further, expansion jacks 50 and 51 are fixed to the respective carriages 44 and 45, and support grips 52 and 53 are connected to the tip ends of the drive rods of the expansion jacks 50 and 51. The support T gripped by the support grips 52 and 53 tunnel It is possible to move in the radial direction.
[0027]
In addition, as a gripping method of the support T by each support gripping part 43, 52, 53, there are a method of adsorbing, holding with a hand, or connecting with a connecting pin, depending on the weight, shape, etc. of the support T Can be used properly. As shown in FIGS. 1 and 3, a hanging bracket 54 is fixed to the lower portion of the support frame 19 adjacent to the erector device 31, and the suspension bracket 54 is a support for temporarily placing three supports T. The temporary table 55 is supported so as to be movable in the digging direction. And although not shown, tunnel A support supply cart is supported in a movable manner, and a hoist is supported in a movable manner, and the support T is supported by the support supply cart. tunnel When carried in, the hoist moves the support T on the support supply carriage forward and places it on the support temporary storage base 55.
[0028]
Here, tunnel excavation work and support assembly work using the TBM 10 of the present embodiment described above will be described.
[0029]
As shown in FIG. 1, gripper shoes 26 are held by gripper jacks 24 of the rear gripper 22. tunnel The position is held in pressure contact with the inner wall surface of the. In this state, while rotating the cutter head 13 by the cutter turning motor 17, each thrust jack 27 is extended to obtain the excavation reaction force from the rear gripper 22, and the body 11 is advanced, whereby each roller cutter of the cutter head 13. 14 crushes the ground in front and moves forward.
[0030]
In this way, when each thrust jack 27 extends a predetermined stroke and the cutter head 13 excavates a tunnel having a predetermined length, the shoe jack 20 extends downward, and the support frame 19 is supported by the shoe 21. At the same time, the position holding by the rear gripper 22 is released, while the body 11 is held on the excavation ground by a front gripper (not shown). Then, the thrust jacks 27 are contracted to draw the rear gripper 22 forward with respect to the body 11. Then, as described above, the rear gripper 22 is tunnel While holding the position on the inner wall surface, the shoe jack 20 is contracted to release the support of the support frame 19 by the shoe 21, and while the cutter head 13 is rotationally driven, each thrust jack 27 is extended to advance the body 11. Thus, each roller cutter 14 excavates the ground in front.
[0031]
The shear excavated by the cutter head 13 is taken into the chamber 28, accumulated in the hopper 29, and discharged to the outside by the belt conveyor 30. Tunnel excavation work is continuously performed by repeating this work.
[0032]
In the present embodiment, during excavation or at the end of excavation work, the erector device 31 temporarily assembles the support T in a ring shape and expands this temporary assembly support T. tunnel Assemble it closely to the inner wall surface. Hereinafter, the assembling work of the support T will be described.
[0033]
As shown in FIG. 1, the three support TA, TB and TC are supported by a support supply cart. tunnel The support TA, TB, and TC on the support supply carriage are moved forward by the hoist and placed on the support temporary storage base 55. First, as shown in FIG. 3, the turning ring 34 is turned by the hydraulic motor 37 (see FIG. 1), the first support support mechanism 39 is positioned below, and the expansion jack 42 is extended to support the holding grip portion 43. Grips the support TA and then contracts to lift and hold the support TA. Next, the swivel ring 34 is swiveled approximately 90 degrees clockwise in FIG. 3 to position the second support support mechanism 40 downward, the extension jack 50 is extended, and the support gripping part 52 grips the support TB. Then, it shrinks and lifts and holds the support TB. And both are connected with the volt | bolt B in the state which gave the freedom degree to the position alignment operation | work of connection with support TA and support TB. Finally, the swiveling ring 34 is swiveled approximately 180 degrees counterclockwise in FIG. 3 so that the third support supporting mechanism 41 is positioned downward, the extension jack 51 is extended, and the support gripping portion 53 grips the support TC. Then, it contracts and lifts and holds the supporting TC. Then, the bolts B are connected to each other with a degree of freedom in the alignment operation of the connection between the support TA and the support TC.
[0034]
When the support support mechanisms 39, 40, 41 hold the support TA, TB, TC temporarily connected to each other by the bolt B in this way, the turning ring 34 is turned approximately 90 degrees counterclockwise in FIG. As shown in FIG. 5, with the support TA held by the first support support mechanism 39 positioned at the upper part, the expansion jacks 42, 50, 51 are extended so that each support TA, TB, TC is extended. tunnel Press-contact to the inner wall surface. At this time, the support TA is tunnel It moves in the radial direction, but the supporting TB and TC are tunnel In the second and third support mechanisms 40 and 41, the hydraulic jacks 48 and 49 are contracted to move the carriages 44 and 45 upward because they move in the radial direction and are pulled upward by the support TA. The support TB and TC are made to follow by slightly moving. Thereafter, a support (not shown) is assembled between the supports TB and TC, and connected to the supports TB and TC to form a circular support, and the bolts B are fastened and fixed.
[0035]
As described above, in the TBM of the present embodiment, the first support mechanism 39 and the second and third support mechanisms 40 that can hold the support T on the swing ring 34 that is rotatably supported by the support frame 19. 41, the support grips 52 and 53 of the second and third support mechanisms 40 and 41 are configured to be slightly movable in the circumferential direction, and thus the erector apparatus 31 is configured. The erector device 31 provided on the side can perform temporary assembly work during the excavation process at a position close to the face and assemble it at a predetermined position to improve tunnel workability. Temporary assembly can be easily performed in time, and the work time for tunnel excavation and support assembly can be greatly shortened by improving workability.
[0036]
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a tunnel boring machine equipped with an erector apparatus according to a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 6 representing the erector apparatus, and FIGS. The cross section showing the assembly process of is shown. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in embodiment mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[0037]
In the erector apparatus 61 attached to the TBM of the present embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the front end portion of the support frame 19 connected to the rear portion of the body 11 is fixed to a plurality of support arms 32. A turning ring 34 is rotatably supported by a plurality of turning rollers 33 and can be turned by a hydraulic motor (not shown). The swivel ring 34 is provided with a first support mechanism 62 capable of holding the support T and two second and third support mechanisms 63 and 64, which are arranged at intervals of approximately 90 degrees. .
[0038]
In the first support mechanism 62, an expansion jack 65 is fixed to the outer peripheral portion of the swivel ring 34, and a mounting base 66 is fixed to a distal end portion of a drive rod of the expansion jack 65, and a hydraulic jack 67 is attached to the mounting base 66. The support grip 68 is attached, and the support T gripped by the support grip 68 by the extension jack 65 is attached. tunnel It is possible to move in the radial direction of the tunnel Can be moved slightly in the circumferential direction.
[0039]
On the other hand, the second and third support mechanisms 63 and 64 have substantially the same configuration, and expansion jacks 69 and 70 are fixed to the outer peripheral portion of the turning ring 34, respectively. The mounting bases 71 and 72 are fixed to the distal ends, and the supporting grips 75 and 76 are attached to the mounting bases 71 and 72 by hydraulic jacks 73 and 74, and the supporting gripping parts 75 and 76 are gripped by the expansion jacks 69 and 70, respectively. Support T tunnel The hydraulic jacks 73 and 74 support the support T. tunnel It is possible to move in the circumferential direction. In this case, the extension strokes of the hydraulic jacks 73 and 74 of the second and third support and support mechanisms 63 and 64 are set larger than the hydraulic jack 67 of the first support and support mechanism 62.
[0040]
Therefore, as shown in FIG. 6, the three supports TA, TB, and TC are tunnel When it is carried in and placed on the support temporary placing table 54, first, as shown in FIG. 7, the turning ring 34 is turned to position the second support support mechanism 63 downward, and the expansion jack 69 is extended. Then, the support gripping portion 75 contracts after gripping the support TA, and lifts and holds the support TA. Next, the swivel ring 34 is swiveled approximately 90 degrees counterclockwise in FIG. 7 to position the first support support mechanism 62 downward, the extension jack 65 is extended, and the support gripping portion 68 grips the support TB. Then, it contracts and lifts and holds the support TB. At this time, the support grip 68 is slightly moved by the hydraulic jack 67 to adjust the position thereof, and both are connected by the bolt B in a state where the alignment work of the connection between the support TA and the support TB is allowed. Finally, the swivel ring 34 is swiveled approximately 90 degrees counterclockwise in FIG. 7, the third support support mechanism 64 is positioned downward, the extension jack 70 is extended, and the support gripping portion 76 grips the support TC. Then, it contracts and lifts and holds the supporting TC. At this time, the support grip part 76 is slightly moved by the hydraulic jack 74 to adjust the position, and both are connected by the bolt B in a state where the positioning work for connecting the support TB and the support TC has a degree of freedom.
[0041]
Thus, when the support mechanisms 62, 63, 64 hold the supports TA, TB, TC temporarily connected to each other by the bolt B, the swivel ring 34 is swung counterclockwise by about 90 degrees in FIG. As shown in FIG. 8, the support TB held by the first support support mechanism 62 is positioned at the upper portion. In this state, as shown in FIG. 9, the expansion jacks 65, 69, 70 are extended to extend the support TA, TB, TC tunnel Press-contact to the inner wall surface. At this time, support TB is tunnel It moves in the radial direction, but the supporting TA and TC are tunnel In the second and second support mechanisms 63 and 64, the hydraulic jacks 73 and 74 are contracted so that the support grips 75 and 76 are moved upward because they move in the radial direction and are pulled upward by the support TB. The support TA and TC are made to follow by moving slightly. Thereafter, a support (not shown) is assembled between the supports TA and TC, and connected to the supports TA and TC to form a circular support, and the bolts B are fastened and fixed. In the above description, the support TA, TB, and TC are provisionally assembled in this order, but the order is not limited thereto.
[0042]
As described above, in the TBM of the present embodiment, the first support mechanism 62 and the second and third support mechanisms 63, which are capable of holding the support T on the revolving ring 34 that is supported on the support frame 19 so as to be freely rotatable. 64, the support grips 75, 76 of the second and third support mechanisms 63, 64 can be slightly moved in the circumferential direction, and the support grips 68, 68 of each support mechanism 62, 63, 64 are provided. Since the erector device 61 is configured so that 75 and 76 can be moved in the radial direction, temporary assembly work is performed during the excavation process at a position near the face by the erector device 61 provided with the support T divided into four parts at the rear of the body 11. It is possible to assemble at a predetermined position, improve tunnel construction workability, and facilitate the work of assembling the support so that the time required for excavating the tunnel and assembling the support can be greatly reduced. That.
[0043]
In each of the above-described embodiments, the support devices T obtained by dividing one ring into four are used for the elector devices 31 and 61, but the number of divisions is not limited to four, and may be three or five. Further, the mounting position of the erector devices 31 and 61 is the front end portion of the support frame 19 connected to the rear portion of the body 11, but it may be the rear end portion of the support frame 19 located behind the rear gripper 22. Further, although the tunnel excavator is an open type TBM, a full shield type excavator may be used.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the erector apparatus of the invention of claim 1 as described in the embodiment, In an erector apparatus for assembling a support carried into a tunnel, the support frame is supported by a support frame extending rearward in the longitudinal direction at the center of the tunnel excavator and a plurality of swivel rollers supported by the support frame. A swivel ring mounted on the support frame, swivel means for swiveling the swivel ring, first support support means attached to the swivel ring and capable of holding the support and moving in the radial direction of the tunnel, A plurality of second supporting and supporting means mounted on the swiveling ring on both sides of the first supporting and supporting means so as to be movable in the circumferential direction and holding the supporting and being movable in the radial direction of the tunnel; In addition, it is possible to connect a plurality of supports in sequence and tentatively assemble them easily in a short time, improving workability, and by assembling the supports close to the face, Improvements can be made.
[0045]
According to the erector apparatus of the second aspect of the present invention, the first supporting and supporting means is formed by the extension jack fixed to the swivel ring and the extension jack. tunnel Since the supporting gripper is movable in the radial direction, the structure can be simplified.
[0046]
According to the erector apparatus of the invention of claim 3, the second supporting and supporting means includes a carriage that is movably supported by the turning ring, a hydraulic jack that moves the carriage, and an expansion jack that is fixed to the carriage. By this expansion jack tunnel The support gripper is movable in the radial direction of each, so that when supporting multiple supports connected to each other, each support can be tracked reliably. tunnel It can adhere to the inner wall surface.
[0047]
According to the erector apparatus of the invention of claim 4, the second supporting and supporting means is constituted by an extension jack fixed to the turning ring and the extension jack. tunnel Movable in the radial direction Mounting base And this Mounting base And the hydraulic jack attached to the tunnel The support gripping part is movable in the circumferential direction of the tunnel It can adhere to the inner wall surface.
[0048]
According to the erector apparatus of the fifth aspect of the present invention, since the support temporary placing table is provided in the lower part of the support frame, the workability can be improved because the support gripping part easily grips the support.
[0049]
Furthermore, according to the tunnel excavator of the invention of claim 6, A cylindrical fuselage, a cutter head rotatably mounted on the front of the fuselage, cutter head driving means for driving and rotating the cutter head, and excavating reaction force from the inner wall surface of the tunnel to propel the fuselage A trunk propelling jack, a support frame extending rearward in the digging direction from the trunk, and a pivoting ring that is pivotally supported by a plurality of pivoting rollers supported by the support frame and is mounted on the support frame. Swiveling means for swiveling the swivel ring, first support support means mounted on the swivel ring and holding the support and movable in the radial direction of the tunnel, and both sides of the first support support means on the swivel ring A plurality of second support means that are mounted so as to be freely movable in the circumferential direction and are movable in the radial direction of the tunnel while holding the support. Therefore, it is possible to connect multiple supports one after the other and tentatively assemble them easily in a short period of time, improving workability and carrying out the work of assembling the support close to the face. The improvement of workability of tunnel construction work can be aimed at.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a tunnel boring machine as a tunnel excavator equipped with an erector apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1 showing a rear gripper.
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an assembling process of a support by an erector device.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a tunnel boring machine equipped with an erector apparatus according to a second embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 6 showing an erector device.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an assembling process of a support by an erector device.
FIG. 9 is a sectional view showing an assembling process of a support by an erector apparatus.
[Explanation of symbols]
10 Tunnel boring machine (TBM)
11 Torso
13 Cutter head
17 Cutter turning motor (Cutter head drive means)
19 Support frame
22 Rear gripper
24 Gripper jack
26 Gripper shoe
27 Thrust jack (torso propulsion jack)
30 belt conveyor
31 Electa device
33 Rotating roller
34 Swivel ring
37 Hydraulic motor (turning means)
39 First support mechanism
40 Second support mechanism
41 Third support mechanism
42 Expansion jack
43 Support grip
44,45 cart
48, 49 Hydraulic jack
50,51 expansion jack
52, 53 Support gripping part
55 Temporary Stand
61 Electa device
62 First support mechanism
63 Second support mechanism
64 Third support mechanism
65 expansion jack
68 Support grip
69,70 expansion jack
73, 74 Hydraulic jack
75, 76 Support grip
T, TA, TB, TC support

Claims

In erector apparatus for assembling a支保carried into the tunnel, a support frame that extends longitudinally rearward at the center of the tunneling machine, is supported pivotally by a plurality of pivoting roller supported by said support frame A swivel ring mounted on the support frame, swivel means for swiveling the swivel ring, first support support means attached to the swivel ring and capable of holding a support and moving in a radial direction of the tunnel, to a second支保support means of a plurality of radially movable tunnel on both sides of the first支保supporting means revolving ring circumferentially movably mounted to hold the支保in, characterized in that comprises a Electa device.

2. The erector apparatus according to claim 1, wherein the first support support means includes an extension jack fixed to the swivel ring, and a support grip part movable in the radial direction of the tunnel by the extension jack. Electa device to do.

2. The erector apparatus according to claim 1, wherein the second support support means includes a carriage that is movably supported by the turning ring, a hydraulic jack that moves the carriage, an expansion jack that is fixed to the carriage, An erector apparatus characterized by having a support grip part movable in the radial direction of the tunnel by an expansion jack.

2. The erector apparatus according to claim 1, wherein the second support support means is attached to the extension jack fixed to the swivel ring, a mounting base movable in a radial direction of the tunnel by the extension jack, and the mounting base. An erector apparatus, comprising: a hydraulic jack, and a supporting grip portion that is movable in a circumferential direction of the tunnel by the hydraulic jack.

The erector apparatus according to claim 1, wherein a support temporary placing table is provided at a lower portion of the support frame.

A cylindrical fuselage, a cutter head rotatably mounted on the front of the fuselage, cutter head driving means for driving and rotating the cutter head, and excavating reaction force from the inner wall surface of the tunnel to propel the fuselage A trunk propelling jack to be supported, a support frame extending rearward in the digging direction from the trunk, and a swiveling ring that is rotatably supported by a plurality of swiveling rollers supported by the support frame and is mounted on the support frame. Swiveling means for swiveling the swivel ring; first support support means mounted on the swivel ring and holding the support and movable in the radial direction of the tunnel; and both sides of the first support support means on the swivel ring circumferentially movably mounted to hold the支保by tunneling machine, characterized in that comprising a second支保support means of a plurality of radially movable tunnel to.