JP3626882B2 - 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可動式支保支持手段と、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設された支持プレートと、該支持プレートに装着されて支保を支持する複数の固定式支保支持手段と、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、前記固定式支保支持手段は前記支持プレートの内周辺に複数位置しており、前記支持プレートに固定された支持アームと、該支持アームに装着された支持ローラ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、前記可動式支保支持手段は、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。
【0013】
また、請求項4の発明のエレクタ装置では、前記固定式支保支持手段は、前記支持プレートに固定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長手方向に移動可能な支持ローラ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可動式支保支持手段と、前記胴体の後端部に周方向に沿って配設された支持プレートに装着されて支保を支持する複数の固定式支保支持手段と、を具えたことを特徴とするものである。
【0015】
【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。
【0016】
図1に本発明の一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構造を表す図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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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、複数の支持アーム32が放射状をなして固定され、各支持アーム32の先端部にはそれぞれ旋回ローラ33が装着されており、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。
【0024】
そして、この旋回リング34には、支保Tを保持可能であって旋回リング34と共に周方向移動可能な可動式支保支持機構39が装着されている。この可動式支保支持機構39において、旋回リング34の外周部に拡張ジャッキ40が固定され、この拡張ジャッキ40の駆動ロッドの先端部に支保把持部41が連結されており、この支保把持部41には把持ジャッキ42によって支保Tを挾持する把持レバー43が装着されている。従って、把持レバー43が支保Tを挾持して支保把持部41が支保Tを把持した状態で、旋回リング34によって支保Tをトンネルの周方向に移動することができると共に、拡張ジャッキ40によって支保Tをトンネルの径方向に移動することができる。
【0025】
一方、胴体11の後部内側には、支持プレート48を介して固定式支保支持手段が周方向に沿って複数(本実施形態では4つ)配設されており、この固定式支保支持手段は支持プレート48に支持された支持アーム49と該支持アーム49上に装着された支持ローラ44とを有し、移動ジャッキ45によってトンネルの長手方向に沿って移動自在となっている。
【0026】
なお、支保把持部41による支保Tの把持方法としては、把持レバー43の他に吸着したり、把持ピンを嵌入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46が固定されており、この垂下ブラケット46には3つの支保Tを仮置きする支保仮置き台47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47に載置するようになっている。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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、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。
【0030】
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。
【0031】
また、本実施形態では、掘削中、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。
【0032】
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47に載置する。そして、まず、図3及び図4に示すように、油圧モータ37によって旋回リング34を旋回して可動式支保支持機構39を下方に位置し、拡張ジャッキ40を伸長して支保把持部41を支保TA と対向し、把持ジャッキ42により支保TA に把持レバー43によって挾持してから拡張ジャッキ40を収縮し、支保TA を持ち上げ保持する。次に、旋回リング34を図3にて反時計回り方向にほぼ90度旋回し、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、両者の端部同志をボルトB(図5参照)によって連結する。このとき、端部の支持ローラ44は可動式支保支持機構39が保持した支保TA の支持を開始するが、支持ローラ44と可動式支保支持機構39とのトンネルの長手方向で同位置にあるため、移動ジャッキ45を伸縮することで支持ローラ44を移動し、この支持ローラ44と可動式支保支持機構39との干渉を防止する。そして、旋回リング34を再び図3にて反時計回り方向にほぼ90度旋回し、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、両者の端部をボルトBによって連結する。
【0033】
このように可動式支保支持機構39が支保TA のみを保持し、且つ、ボルトBによって支保TA ,TB ,TC を互いに仮連結すると、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、間に連結された支保TB が上部に位置する状態とする。この状態で、可動式支保支持機構39による支保TA の保持を解除した後、旋回リング34を図5にて時計回り方向に旋回して支保TB を保持し、拡張ジャッキ40を伸長して支保TB をトンネルの内壁面に圧接する。そして、図示しない支保拡張装置によって支保TA ,TC をトンネルの内壁面に圧接する。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。
【0034】
このように本実施形態のTBMにあっては、支持フレーム19に旋回リング34を旋回自在に支持し、この旋回リング34に支保Tを保持して一体に周方向移動自在な可動式支保支持機構39を装着する一方、胴体11の後部に4つの支持ローラ39を周方向に沿って装着してエレクタ装置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。また、支保Tを支持する支持ローラ44を胴体11の後部に装着したので、支持フレーム19から外方に延出するものが可動式支保支持機構39だけとなり、その空間部を作業空間として有効利用が図れると共に、油圧機器や電動機器へのホースやケーブルなどの配索が容易となる。
【0035】
なお、上述の実施形態では、エレクタ装置31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、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。
【0036】
【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可動式支保支持手段と、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設された支持プレートと、該支持プレートに装着されて支保を支持する複数の固定式支保支持手段と、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、また、支保を支持する固定式支保支持手段をトンネル掘削機の内壁面に沿って配設しており、支持フレームから外方に延出するものが可動式支保支持機構だけとなり、その空間部を作業空間として有効利用を図ることができると共に、油圧機器や電動機器へのホースやケーブルなどの配索を容易とすることができる。
【0037】
また、請求項2の発明のエレクタ装置によれば、固定式支保支持手段を支持プレートの内周辺に複数配設し、この支持プレートに固定された支持アームと、この支持アームの先端部に装着された支持ローラとで構成したので、簡単な構造で支保を確実に支持することができる。
【0038】
また、請求項3の発明のエレクタ装置によれば、可動式支保支持手段を、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、支保を仮組みした後にこの支保を拡張してトンネルの内壁面に密着することができ、作業性の向上をはかることができる。
【0039】
また、請求項4の発明のエレクタ装置によれば、固定式支保支持手段を、支持プレートに固定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長手方向に移動可能な支持ローラとで構成したので、支保把持部が把持した支保を移動して各支持ローラに順に支持させるとき、この支保把持部と支持ローラとの干渉を阻止して作業性を向上することができる。
【0040】
更に、請求項5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可動式支保支持手段と、前記胴体の後端部に周方向に沿って配設された支持プレートに装着されて支保を支持する複数の固定式支保支持手段と、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、また、支保を支持する固定式支保支持手段をトンネル掘削機の内壁面に沿って配設しており、支持フレームから外方に延出するものが可動式支保支持機構だけとなり、その空間部を作業空間として有効利用を図ることができると共に、油圧機器や電動機器へのホースやケーブルなどの配索を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一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】旋回リングの支持構造を表す図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。
【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
32 支持アーム
33 旋回ローラ
34 旋回リング
37 油圧モータ(旋回手段)
39 可動式支保支持機構
40 拡張ジャッキ
41 支保把持部
44 支持ローラ(固定式支保支持機構)
45 移動ジャッキ
48 支持プレート
49 支持アーム[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. Further, 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]
In addition, an erector device for attaching a support to the inner wall surface of the tunnel is attached to the rear part of the rear trunk.
[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. In the process of excavating and forming a tunnel by excavating the rock mass, if the wall surface of this excavated tunnel is stable, no support is required, but if it is slightly unstable, The tunnel is protected so that rock pieces do not peel off from the wall surface using a ring-shaped H-shaped steel or wooden plate as a support.
[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 support (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]
To achieve the above object, an erector apparatus according to claim 1 is an erector apparatus for assembling a support carried into a tunnel, and a support frame extending rearward in the longitudinal direction at the center of the tunnel excavator , A swiveling ring rotatably supported by a plurality of swivel rollers supported by the support frame and mounted on the support frame, swiveling means for swiveling the swivel ring, and a support attached to the swivel ring. Movable support means that is movable in the radial direction of the tunnel, a support plate disposed along the inner wall surface of the tunnel excavator, and a plurality of fixed supports that are attached to the support plate and support the support and support means, is characterized in that comprises a.
[0011]
In the erector apparatus according to the second aspect of the present invention, a plurality of the fixed support support means are located on the inner periphery of the support plate, the support arm is fixed to the support plate, and the support arm is attached to the support arm. And a support roller.
[0012]
In the erector apparatus according to the third aspect of the present invention, the movable 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. It is characterized by.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, the fixed support support means includes a hydraulic jack fixed to the support plate and a support roller movable by the hydraulic jack in the longitudinal direction of the tunnel. It is a feature.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a tunnel excavator according to a fifth aspect of the present invention, a tubular 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 propels the trunk by receiving an excavation reaction force from an inner wall surface, a support frame that extends rearward in the digging direction from the trunk, and a plurality of swiveling rollers supported by the support frame so as to be pivotable. A swiveling ring that is mounted on the support frame, swiveling means that swivels the swiveling ring, and movable support support means that is attached to the swiveling ring and holds the support and is movable in the radial direction of the tunnel. And a plurality of fixed support means which are attached to a support plate disposed along the circumferential direction at the rear end of the body and support the support.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
1 is a schematic cross-sectional view of a tunnel boring machine as a tunnel excavator equipped with an erector apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1 showing a rear gripper, and FIG. FIG. 4 shows a section taken along the line III-III, FIG. 4 shows a support structure of the swivel ring, a section taken along the line IV-IV in FIG. 3, and FIG.
[0017]
In the tunnel boring machine (hereinafter referred to as TBM) 10 of the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a
[0018]
Accordingly, when the cutter turning motor 17 is driven and the
[0019]
In addition, a front end portion of a rectangular tube-shaped
[0020]
Further, a
[0021]
Between the body 11 and the
[0022]
A
[0023]
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
[0024]
The swivel ring 34 is provided with a movable
[0025]
On the other hand, a plurality of (four in the present embodiment) fixed support means are arranged along the circumferential direction via the
[0026]
In addition, as a gripping method of the support T by the support gripping part 41, there is a method of attracting or inserting a gripping pin in addition to the gripping
[0027]
Here, tunnel excavation work and support assembly work using the
[0028]
As shown in FIG. 1, each
[0029]
Thus, when each thrust
[0030]
The shear excavated by the
[0031]
In the present embodiment, during excavation or at the end of excavation work, the erector apparatus 31 temporarily assembles the support T in a ring shape, and expands this temporary assembly support T to assemble it in close contact with the inner wall surface of the tunnel. . Hereinafter, the assembling work of the support T will be described.
[0032]
As shown in FIG. 1, the three supports TA, TB, TC are carried into the tunnel by a support supply carriage, and the support TA, TB, TC on the support supply carriage is moved forward by a hoist, and the support temporary storage stand is provided. 47. First, as shown in FIGS. 3 and 4, the turning ring 34 is turned by the
[0033]
In this way, when the
[0034]
As described above, in the TBM of this embodiment, the swivel ring 34 is pivotally supported by the
[0035]
In the above-described embodiment, the support device T obtained by dividing one ring into four is used for the erector device 31. However, the number of divisions is not limited to four, and may be three or five. Further, although the tunnel excavator is an open type TBM, a full shield excavator may be used.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the erector apparatus of the invention of claim 1 as described in the embodiment, in the erector apparatus for assembling the support carried into the tunnel, the support extended in the longitudinal direction at the center of the tunnel excavator A frame, a swiveling ring that is supported by a plurality of swiveling rollers supported by the support frame, and that is mounted on the support frame, swiveling means that swivels the swiveling ring, and a swiveling ring that is attached to the swiveling ring. A movable supporting support means that holds the support and is movable in the radial direction of the tunnel, a support plate disposed along the inner wall surface of the tunnel excavator, and a plurality of members that are attached to the support plate and support the support a stationary支保support means, so equipped and can be easily temporarily assembled in a short time by sequentially connecting a plurality of支保, it is possible to improve the workability, By assembling the support close to the wing, tunnel workability can be improved, and fixed support support means for supporting the support are arranged along the inner wall surface of the tunnel excavator. The only thing that extends outward from the support frame is the movable support mechanism, which can be used effectively as a working space, and it is possible to arrange hoses and cables to hydraulic and electric equipment. The cable can be made easy.
[0037]
According to the erector apparatus of the second aspect of the present invention, a plurality of fixed supporting and supporting means are disposed on the inner periphery of the support plate, and the support arm fixed to the support plate and attached to the tip of the support arm. Since the support roller is constructed, the support can be reliably supported with a simple structure.
[0038]
According to the erector apparatus of the third aspect of the invention, the movable support support means is composed of an extension jack fixed to the swivel ring and a support grip portion that can be moved in the radial direction of the tunnel by the extension jack. Therefore, after the support is temporarily assembled, the support can be expanded and brought into close contact with the inner wall surface of the tunnel , and workability can be improved.
[0039]
According to the erector device of the invention of claim 4, the fixed support support means is constituted by a hydraulic jack fixed to the support plate and a support roller movable in the longitudinal direction of the tunnel by the hydraulic jack. When the support gripped by the support gripping part is moved and supported by the respective support rollers in turn, the workability can be improved by preventing interference between the support gripping part and the support roller.
[0040]
Furthermore, according to the tunnel excavator of the invention of claim 5, a cylindrical body, a cutter head rotatably mounted on the front part of the body, a cutter head driving means for driving and rotating the cutter head, A trunk propulsion jack that propels the trunk by receiving an excavation reaction force from the inner wall surface of the tunnel, a support frame that extends rearward in the digging direction from the trunk, and a plurality of swiveling rollers supported by the support frame. A swiveling ring supported on the support frame, swiveling means for swiveling the swiveling ring, and a movable supporting support attached to the swiveling ring and capable of moving in the radial direction of the tunnel while holding the support. means and a plurality of stationary支保supporting means for supporting the支保is mounted on a support plate which is disposed along the circumferential direction to the rear end of the body, so equipped and sequentially connecting a plurality of支保Can be easily assembled temporarily in a short period of time, improving workability and improving the workability of the tunnel by assembling the support near the face. Workability of construction work can be improved, and fixed support means for supporting the support are arranged along the inner wall surface of the tunnel excavator and extend outward from the support frame However, only the movable support and support mechanism can be used, and the space can be effectively used as a work space, and wiring of hoses and cables to hydraulic equipment and electric equipment can be facilitated.
[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 an 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 in FIG. 1 showing the erector apparatus.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3 showing the support structure of the swivel ring.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an assembling process of a support by an erector device.
[Explanation of symbols]
10 Tunnel boring machine (TBM)
11
19
30 Belt conveyor 31
39 Movable support mechanism 40 Expansion jack 41
45 Moving jack
48 support plate
49 support arm
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