JP3611286B2 - Electa device and tunnel excavator - Google Patents

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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 (6)

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エレクタ装置。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. 請求項1記載のエレクタ装置において、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するエレクタ装置。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. 請求項1記載のエレクタ装置において、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するエレクタ装置。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. 請求項1記載のエレクタ装置において、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するエレクタ装置。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. 請求項1記載のエレクタ装置において、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するエレクタ装置。The erector apparatus according to claim 1, wherein a support temporary placing table is provided at a lower portion of the support frame. 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トンネル掘削機。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.
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