JP3752099B2 - Tunnel excavator - Google Patents

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義朗 田中
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nishimatsu Construction Co Ltd
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘削機やトンネルボーリングマシンなどのトンネル掘削機に関し、特に、既設トンネルの内壁面にセグメントなどの覆工部材をリング状に組立てる装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4に従来の形状保持装置を具備したシールド掘削機の概略を示す。
【0003】
一般的なシールド掘削機において、図4に示すように、掘削機本体11の前部にはカッタヘッド12が回転自在に装着されており、このカッタヘッド12の前面には多数のカッタビット13が固定されている。そして、カッタヘッド12の後部にはリングギア14が固定される一方、掘削機本体11には駆動モータ15が取付けられ、この駆動モータ15の駆動ギア16がこのリングギア14に噛み合っている。従って、駆動モータ15を駆動して駆動ギア16を回転駆動すると、リングギア14を介してカッタヘッド12を回転することができる。
【0004】
掘削機本体11にはカッタヘッド12の後方に位置してバルクヘッド17が取付けられており、カッタヘッド12とこのバルクヘッド17との間にチャンバ18が形成されている。そして、このチャンバ18には一端がシールド掘削機の外部に延設された送泥管19及び排泥管20の他端が開口しており、排泥管20の開口部分の近傍には掘削土砂と泥水とを攪拌、混合するアジテータ21が設置されている。なお、カッタヘッド12の外周部にはコピーカッタ22が設けられており、掘削機本体11の前端部には機外に出るためのマンロック23が設けられ、掘削機本体11の外周部には薬液注入管24が設けられている。
【0005】
また、掘削機本体11の後部外周辺には円周方向に複数のシールドジャッキ25が並設されており、このシールドジャッキ25がシールド掘削機の掘進方向後方に伸長して掘削したトンネル内周面に構築された既設のセグメントSに押し付けることで、その反力により掘削機本体11、即ち、シールド掘削機全体を前進することができる。また、掘削機本体11の後部にはリングガーダ26が形成され、このリングガーダ26に取付けられた縦梁27に後方に延出されるように架台28が固定されている。そして、このリングガーダ26を介してエレクタ装置29が支持されており、このエレクタ装置29はシールドジャッキ25によって前進した掘削機本体11と既設のセグメントSとの間の空所に新しいセグメントSを装着してトンネルを構築することができる。更に、架台28の後部にはセグメントSを所定形状(例えば、真円)に保持する従来の形状保持装置101が設けられている。
【0006】
この従来の形状保持装置101において、架台28上には左右一対の水平レール102が取付けられている。一方、左右一対の支持筒103は上部の外筒104と下部の外筒105が相対移動自在に嵌合し、両者の間に伸縮ジャッキ106が介装されて構成されている。この各支持筒103にはそれぞれ支持ローラ107が装着され、水平レール102上を転動自在となっている。そして、左右の外筒104の上部にはセグメントSの内面に圧接自在な弧状をなす上部支え梁108が連結される一方、左右の内筒105の下部には下部支え梁109が連結され、各支え梁108,109の外周面には圧接部材110,111がそれぞれ取付けられている。また、架台28には移動ジャッキ112が装着され、この移動ジャッキ112の駆動ロッド113が支持筒103に連結されている。
【0007】
従って、カッタヘッド12を回転させながら、シールドジャッキ25を伸長すると、セグメントSへの押し付け反力によって掘削機本体11が前進し、カッタヘッド12によって前方の地盤を掘削し、トンネルを形成する。その後、エレクタ装置29によって既設トンネルの内壁面にセグメントSをリング状に組付け、リング状に組付けられたセグメントSを形状保持装置101が所定形状(例えば、真円)に保持する。
【0008】
即ち、移動ジャッキ112を伸長して支持筒103を前進させることで、図4に二点鎖線で示すように、各圧接部材110,111を保持するセグメントSの内周面に対向する位置まで移動する。そして、この位置で伸縮ジャッキ106を伸長し、内筒105を下降してから、外筒104を上昇し、各支え梁108,109を介して圧接部材110,111をリング状のセグメントSの内周面に圧接し、所定形状に保持する。そして、この作業中にも掘削機本体11は前進するが、このとき、移動ジャッキ110の油圧保持力を解除することで、形状保持装置101はセグメントSに圧接して形状を保持している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
このようなエレクタ装置29や形状保持装置101によるセグメントSの組立作業において、既設トンネルの下部にセグメントSを組み付けることは容易であるが、既設トンネルの上部にセグメントSを組み付けることは、このセグメントS自体が重量物であるために困難な作業となる。そのため、エレクタ装置29の後方に既設トンネルの周方向に沿って移動自在な旋回式組立足場を設け、この旋回式組立足場に作業者が乗ってセグメントSを組付作業を補助することが考えられている。
【0010】
ところが、エレクタ装置29の後方に旋回式組立足場を設けると、この旋回式組立足場が形状保持装置101に干渉してしまうため、この形状保持装置101を更に後方の位置に設けざるを得ない。すると、この形状保持装置101はエレクタ装置29からある程度離間して位置することとなり、エレクタ装置29が組み付けたリンク状のセグメントSを直ちに保持することができないという問題がある。
【0011】
本発明はこのような問題を解決するものであって、既設トンネルの壁面に組み付けられた覆工部材を適正に保持することで、セグメント組立作業の作業効率の向上を図ったトンネル掘削機を提供することを目的とする。
【0012】
【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の発明のトンネル掘削機は、筒状の掘削機本体と、該掘削機本体を前進させる推進ジャッキと、前記掘削機本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、前記掘削機本体の後部に装着されて覆工部材を既設トンネルの壁面にリング状に組み付けるエレクタ装置と、前記掘削機本体の後部から後方に延設された架台と、該架台に取付けられた旋回フレームに既設トンネルの周方向に沿って旋回自在に支持された作業台と、該作業台と干渉せずに前記架台に該作業台の前後に移動自在に配設されて既設トンネルの壁面に組み付けられた前記覆工部材の内周面に圧接して所定形状に保持する形状保持装置と、前記カッタヘッドの掘削によって発生した掘削土砂を外部に排出する排土手段とを具えたことを特徴とするものである。
【0013】
また、請求項1の発明のトンネル掘削機では、前記形状保持装置は、前記架台の両側に上下に伸縮自在に支持された一対の支持筒と、該一対の支持筒の上端部同志及び下端部同志を連結して前記覆工部材の内周面を圧接可能な一対の圧接部材とを有し、前記作業台は、前記支持筒及び前記圧接部材の内側で旋回自在であることを特徴としている。
【0017】
【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。
【0018】
図1に本発明の実施形態に係るトンネル掘削機に装備された形状保持装置の側面視、図2に形状保持装置の正面視を示す。
【0019】
本実施形態の形状保持装置が装備されるトンネル掘削機は、前述した図4を用いて説明したシールド掘削機と同様であるため、既に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。
【0020】
本実施形態のトンネル掘削機において、図1及び図2に示すように、掘削機本体11の後部にはリングガーダ26が形成され、このリングガーダ26に取付けられた縦梁27に後方に延出されるように架台28が固定されている。そして、このリングガーダ26には覆工部材としてのセグメントSを組み付けるエレクタ装置29が支持されている。また、架台28の後部にはセグメントSを所定形状(例えば、真円)に保持する旋回式組立足場装置30と形状保持装置50が設けられている。
【0021】
この旋回式組立足場装置30において、架台28にはエレクタ装置29の後方に位置してC字形状をなす旋回フレーム31が取付けられており、補強のために支持梁32が固定されている。この旋回フレーム31には駆動機構33を介して作業台34が移動自在に支持されている。この駆動機構33は作業台34を旋回フレーム31に沿って移動させるものであって、旋回フレーム31に沿って設けられた旋回状ラックにピニオンが噛み合って構成され、作業台34が旋回フレーム31をどの位置に移動しても、その水平状態が維持されるようになっている。なお、35は旋回フレーム31に取付けられたケーブルガイドであって、図示しない駆動源から作業台34に接続される油圧ホースや電気ケーブルを支持している。
【0022】
そして、この作業台34において、駆動機構33に連結された旋回台36には水平ジャッキ37によって移動台38が既設トンネルの長手方向に移動自在に支持され、この移動台38には昇降ジャッキ39によってケージ40が昇降自在に支持されている。このケージ40は上方が開口した箱型をなし、作業者が乗ることができる。
【0023】
また、形状保持装置50において、架台28上には左右一対の水平レール51が取付けられている。一方、左右一対の支持筒52は上部に配置される外筒53下部に配置される外筒54が相対移動自在に嵌合し、両者の間に伸縮ジャッキ55が介装されて構成されている。この各支持筒52にはそれぞれ支持ローラ56が装着され、水平レール51上を転動自在となっている。そして、左右の外筒53の上部には接続部材57を介してセグメントSの内面に圧接自在な弧状をなす2つの上部支え梁58,59が連結される一方、左右の内筒54の下部には下部支え梁60が連結され、各支え梁58,59,60の外周面にはそれぞれ圧接部材61,62,63が取付けられている。なお、この圧接部材61と62との間隔はセグメントSの幅とほぼ同様となっている。また、架台28には移動ジャッキ64が装着され、この移動ジャッキ64の駆動ロッド65が支持筒52に連結されている。
【0024】
このように構成された旋回式組立足場装置30と形状保持装置50とにおいて、形状保持装置50が移動するときに、旋回式組立足場装置30(旋回フレーム31及び作業台34)に干渉しないように形状保持装置50を前後に移動することができる。即ち、形状保持装置50は正面(図2)から見て支持筒52と支え梁58,59,60とによりリング形状をなしており、旋回フレーム31はこれよりも小径となっている。そのため、形状保持装置50の支え梁58,59,60はこの旋回フレーム31及び作業台34の上方及び下方を通り抜けられることとなり、両者は干渉しない。また、形状保持装置50の圧接部材61,62(支え梁58,59)は2リング分のセグメントSに対して圧接して保持することができる。
【0025】
上述したトンネル掘削機によってトンネル掘削工事を施工するには、図4に示すように、カッタヘッド12を回転させながらシールドジャッキ25を伸長してセグメントSへの押し付け反力によって掘削機本体11を前進させることで、カッタヘッド12が前方の地盤を掘削してトンネルを形成する。その後、エレクタ装置29によって既設トンネルの内壁面にセグメントSをリング状に組付け、作業者は旋回式組立足場装置30を用いてこのセグメントSの組付けを補助し、形状保持装置50によってリング状に組付けられたセグメントSを真円に保持する。
【0026】
即ち、エレクタ装置29は既設トンネル内に搬送されたセグメントSを把持し、下方から順に所定位置に組み付けていく。作業者は旋回式組立足場装置30のケージ40(作業台34)に乗り、セグメントSの組付補助、つまり、隣接するセグメントS同志を連結固定するためのボルト締結作業を行う。この場合、駆動機構33によってケージ40を旋回フレーム31に沿って移動させたり、水平ジャッキ37によってケージ40を前後移動させたり、昇降ジャッキ39によってケージ40を昇降させたりすることで、作業者は所望位置にボルト締結作業を行うことができる。
【0027】
そして、形状保持装置50では、移動ジャッキ64を伸長して支持筒52を前進させることで、図1に二点鎖線で示すように、各圧接部材61,62,63を、保持するセグメントSの内周面に対向する位置まで移動する。このとき、形状保持装置50の支え梁58,59,60は、旋回式組立足場装置30旋回フレーム31及び作業台34)の外側を通り抜けるため、両者が干渉することはない。
【0028】
そして、この位置で伸縮ジャッキ55を伸長し、外筒54を下降してから外筒53を上昇し、各支え梁58,59,60を介して圧接部材61,62,63をリング状のセグメントSの内周面に圧接し、所定形状に保持する。このとき、形状保持装置50の上側では、2つの圧接部材61,62が2番目と3番目の2リング分のセグメントSを同時に圧接して保持することができる。そして、この作業中にも掘削機本体11は前進するが、圧接部材61,62,63がセグメントSに圧接した保持状態で、移動ジャッキ64の油圧保持力を解除することで、形状保持装置50がセグメントS形状保持してその位置に残ったまま、掘削機本体11(架台28)は前進できる。
【0029】
このように本実施形態のトンネル掘削機にあっては、支持筒52と支え梁58,59,60等によりリング形状をなす形状保持装置50の内側に、旋回フレーム31と作業台34等よりなる旋回式組立足場装置30が位置している。そのため、形状保持装置50は旋回式組立足場装置30の外方を通り抜けて前後に移動することとなり、セグメント組立作業中に旋回式組立足場装置30と形状保持装置50とが干渉することはない。その結果、セグメントSを効率よく組み付けて確実に形状保持できる。
【0030】
なお、上述の実施形態において、作業台34にて、ケージ40を各ジャッキ37,39によって前後移動及び昇降可能としたが、この構成に限定されるものではない。図3にトンネル掘削機に装備された形状保持装置の一例における側面視を示す。
【0031】
本トンネル掘削機において、図3に示すように、掘削機本体11の後部にはエレクタ装置29が配設されると共に、架台28に旋回式組立足場装置70と形状保持装置50が設けられている。この掘削機本体11の構成やエレクタ装置29、形状保持装置50については前述の実施形態と同様であるため、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。
【0032】
旋回式組立足場装置70において、旋回フレーム31には駆動機構33を介して作業台71が移動自在に支持されている。この作業台71において、駆動機構33に連結された旋回台72には水平ジャッキ73によって移動台74が既設トンネルの長手方向に移動自在に支持され、この移動台74にはリンク式昇降機構75によってケージ76が昇降自在に支持されている。なお、このリンク式昇降機構75は油圧ジャッキや駆動モータによってX型リンクを起倒させている。
【0033】
従って、この旋回式組立足場装置70によれば、作業台71のケージ76をリンク式昇降機構75によって昇降可能としたので、油圧ジャッキのみに比べて安定した作動が可能となる。
【0034】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように請求項1の発明の形状保持装置によれば、筒状の掘削機本体の前部に駆動回転自在なカッタヘッドを装着し、この掘削機本体の後部に覆工部材を既設トンネルの壁面にリング状に組み付けるエレクタ装置を装着すると共に、掘削機本体の後部から後方に延設された架台に、既設トンネルの周方向に沿って旋回自在に支持された作業台と、この作業台と干渉せずに前後に移動自在に配設されて既設トンネルの壁面に組み付けられた覆工部材の内周面に圧接して所定形状に保持する形状保持装置とを配設したので、形状保持装置は作業台の位置に関係なく前後に移動することができ、覆工部材を確実に形状保持することができ、その結果、覆工部材組立作業の作業効率の向上を図ることができる。
【0035】
また、請求項1の発明の形状保持装置によれば、形状保持装置を、架台の両側に上下に伸縮自在に支持された一対の支持筒と、一対の支持筒の上端部同志及び下端部同志を連結して覆工部材の内周面を圧接可能な一対の圧接部材とで構成し、作業台を支持筒及び圧接部材の内側で旋回自在としたので、形状保持装置は作業台の外方を通り抜けて前後に移動することとなり、形状保持装置及び作業台を簡素化することができる。
【0036】
また、本形状保持装置によれば、形状保持装置を、架台の両側に上下に伸縮自在に支持された一対の支持筒と、一対の支持筒の上端部同志及び下端部同志を連結して覆工部材の内周面を圧接可能な一対の圧接部材とで構成し、上部の圧接部材が既設トンネルの長手方向に沿って並列された少なくともリング分の覆工部材の内周面を圧接可能としたので、圧接部材が2リング分の覆工部材を同時に圧接して保持することができ、覆工部材組立作業の作業効率を向上することができる。
【0037】
また、本形状保持装置によれば、作業台を、作業者の乗るケージが旋回フレームに旋回自在に支持された旋回台に既設トンネルの前後方向に沿って移動自在に支持して構成したので、作業台を作業者の所望の位置に移動して作業を行うことができる。
【0038】
また、本形状保持装置によれば、作業台を、作業者の乗るケージが旋回フレームに旋回自在に支持された旋回台に既設トンネルの径方向に沿って移動自在に支持して構成したので、作業台を作業者の所望の位置にどうして作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るトンネル掘削機に装備された形状保持装置の側面図である。
【図2】形状保持装置の正面図である。
【図3】トンネル掘削機に装備された形状保持装置の一例における側面図である。
【図4】従来の形状保持装置を具備したシールド掘削機の概略図である。
【符号の説明】
11 掘削機本体
12 カッタヘッド
15 駆動モータ(カッタヘッド駆動手段)
25 シールドジャッキ(推進ジャッキ)
28 架台
29 エレクタ装置
30 旋回式組立足場装置
31 旋回フレーム
33 駆動機構
34 作業台
37 水平ジャッキ
39 昇降ジャッキ
40 ケージ
50 形状保持装置
52 支持筒
55 伸縮ジャッキ
58,59,60 支え梁
61,62,63 圧接部材
64 移動ジャッキ
70 旋回式組立足場装置
71 作業台
73 水平ジャッキ
75 リンク式昇降機構
76 ケージ
S セグメント(覆工部材)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tunnel excavator such as a shield excavator and a tunnel boring machine, and more particularly to an apparatus for assembling a lining member such as a segment on an inner wall surface of an existing tunnel.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 shows an outline of a shield excavator equipped with a conventional shape holding device.
[0003]
In a general shield excavator, as shown in FIG. 4, a cutter head 12 is rotatably mounted on the front portion of the excavator body 11, and a number of cutter bits 13 are provided on the front surface of the cutter head 12. It is fixed. A ring gear 14 is fixed to the rear portion of the cutter head 12, and a drive motor 15 is attached to the excavator body 11, and a drive gear 16 of the drive motor 15 is engaged with the ring gear 14. Therefore, when the drive motor 15 is driven and the drive gear 16 is rotationally driven, the cutter head 12 can be rotated via the ring gear 14.
[0004]
A bulkhead 17 is attached to the excavator body 11 at a position behind the cutter head 12, and a chamber 18 is formed between the cutter head 12 and the bulkhead 17. The chamber 18 is open at the other end of the mud pipe 19 and the exhaust pipe 20 with one end extending to the outside of the shield excavator. An agitator 21 for stirring and mixing the muddy water is installed. A copy cutter 22 is provided on the outer periphery of the cutter head 12, a manlock 23 is provided at the front end of the excavator main body 11 to go out of the machine, and an outer periphery of the excavator main body 11 is provided on the outer periphery. A chemical solution injection tube 24 is provided.
[0005]
Further, a plurality of shield jacks 25 are arranged in the circumferential direction around the rear outer periphery of the excavator main body 11, and the inner peripheral surface of the tunnel that the shield jacks 25 are excavated by extending rearward in the digging direction of the shield excavator. By pushing against the existing segment S constructed in the above, the excavator body 11, that is, the entire shield excavator can be advanced by the reaction force. Further, a ring girder 26 is formed at the rear part of the excavator body 11, and a gantry 28 is fixed so as to extend rearward to a vertical beam 27 attached to the ring girder 26. An erector device 29 is supported via the ring girder 26, and the erector device 29 is fitted with a new segment S in a space between the excavator body 11 advanced by the shield jack 25 and the existing segment S. And you can build a tunnel. Further, a conventional shape holding device 101 that holds the segment S in a predetermined shape (for example, a perfect circle) is provided at the rear portion of the gantry 28.
[0006]
In this conventional shape holding device 101, a pair of left and right horizontal rails 102 are attached on the gantry 28. On the other hand, the pair of left and right support cylinders 103 are configured such that an upper outer cylinder 104 and a lower outer cylinder 105 are fitted so as to be relatively movable, and an expansion jack 106 is interposed therebetween. Each support cylinder 103 is provided with a support roller 107 so that it can roll on the horizontal rail 102. An upper support beam 108 having an arc shape that can be pressed against the inner surface of the segment S is connected to the upper part of the left and right outer cylinders 104, while a lower support beam 109 is connected to the lower part of the left and right inner cylinders 105. Pressure contact members 110 and 111 are attached to the outer peripheral surfaces of the support beams 108 and 109, respectively. A moving jack 112 is attached to the gantry 28, and a drive rod 113 of the moving jack 112 is connected to the support cylinder 103.
[0007]
Accordingly, when the shield jack 25 is extended while the cutter head 12 is rotated, the excavator body 11 moves forward by the pressing reaction force against the segment S, and the ground is excavated by the cutter head 12 to form a tunnel. Thereafter, the segment S is assembled in a ring shape on the inner wall surface of the existing tunnel by the erector device 29, and the shape holding device 101 holds the segment S assembled in the ring shape in a predetermined shape (for example, a perfect circle).
[0008]
In other words, by extending the moving jack 112 and moving the support cylinder 103 forward, it moves to a position facing the inner peripheral surface of the segment S holding the press contact members 110 and 111, as shown by a two-dot chain line in FIG. To do. At this position, the telescopic jack 106 is extended, the inner cylinder 105 is lowered, the outer cylinder 104 is raised, and the pressure contact members 110 and 111 are inserted into the ring-shaped segment S via the support beams 108 and 109, respectively. It is pressed against the peripheral surface and held in a predetermined shape. During this operation, the excavator main body 11 moves forward. At this time, by releasing the hydraulic holding force of the moving jack 110, the shape holding device 101 is pressed against the segment S and holds the shape.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the assembling operation of the segment S by the erector device 29 and the shape holding device 101, it is easy to assemble the segment S at the lower part of the existing tunnel, but assembling the segment S at the upper part of the existing tunnel Since it is heavy, it is a difficult task. Therefore, it is conceivable that a revolving assembly scaffold that is movable along the circumferential direction of the existing tunnel is provided behind the erector device 29, and an operator rides on this revolving assembly scaffold to assist in assembling the segment S. ing.
[0010]
However, if the swivel type assembly scaffold is provided behind the erector device 29, the swivel type assembly scaffold interferes with the shape holding device 101. Therefore, the shape holding device 101 must be provided at a further rear position. Then, the shape holding device 101 is located at a certain distance from the erector device 29, and there is a problem that the link-shaped segment S assembled by the erector device 29 cannot be held immediately.
[0011]
The present invention solves such a problem, and provides a tunnel excavator that improves the work efficiency of the segment assembly work by appropriately holding the lining member assembled to the wall surface of the existing tunnel. The purpose is to do.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the tunnel excavator of the invention of claim 1 is provided with a tubular excavator body, a propulsion jack for advancing the excavator body, and a front portion of the excavator body rotatably mounted. A cutter head, a cutter head driving means for driving and rotating the cutter head, an erector device that is mounted on a rear portion of the excavator body and assembles a cover member in a ring shape on a wall surface of an existing tunnel, and the excavator body A pedestal extending rearward from the rear, a workbench supported by a swivel frame attached to the cradle so as to be pivotable along the circumferential direction of the existing tunnel, and the workbench without interfering with the workbench Formed by excavation of the cutter head, and a shape holding device that is movably disposed before and after the workbench and is held in contact with the inner peripheral surface of the lining member that is assembled on the wall surface of the existing tunnel and held in a predetermined shape It is characterized in that the excavated earth and sand equipped and earth unloading means for discharging to the outside the.
[0013]
In the tunnel excavator according to the first aspect of the present invention, the shape holding device includes a pair of support cylinders that are vertically supported on both sides of the gantry, and upper and lower ends of the pair of support cylinders. And a pair of press contact members capable of connecting the comrades and press-contacting the inner peripheral surface of the lining member, wherein the work table is pivotable inside the support tube and the press contact member. .
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.
[0018]
FIG. 1 shows a side view of a shape holding device equipped in a tunnel excavator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a front view of the shape holding device.
[0019]
Since the tunnel excavator equipped with the shape holding device of the present embodiment is the same as the shield excavator described with reference to FIG. 4 described above, members having the same functions as those already described have the same reference numerals. A duplicate description will be omitted.
[0020]
In the tunnel excavator of this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a ring girder 26 is formed at the rear part of the excavator main body 11, and extends backward to a vertical beam 27 attached to the ring girder 26. As shown in FIG. The ring girder 26 supports an erector device 29 for assembling the segment S as a lining member. In addition, a swivel type assembly scaffold device 30 and a shape holding device 50 for holding the segment S in a predetermined shape (for example, a perfect circle) are provided at the rear portion of the gantry 28.
[0021]
In this swivel type assembly scaffold device 30, a crest-shaped swivel frame 31 that is positioned behind the erector device 29 is attached to the gantry 28, and a support beam 32 is fixed for reinforcement. A work table 34 is movably supported on the revolving frame 31 via a drive mechanism 33. The drive mechanism 33 moves the work table 34 along the swivel frame 31. The drive mechanism 33 is configured by a pinion meshing with a swirl rack provided along the swivel frame 31. The work table 34 moves the swivel frame 31. The horizontal state is maintained regardless of the position. Reference numeral 35 denotes a cable guide attached to the revolving frame 31, and supports a hydraulic hose and an electric cable connected to the work table 34 from a driving source (not shown).
[0022]
In this work table 34, a movable table 38 is supported by a swivel table 36 connected to the drive mechanism 33 by a horizontal jack 37 so as to be movable in the longitudinal direction of the existing tunnel. The cage 40 is supported so as to be movable up and down. The cage 40 has a box shape with an opening at the top, and can be used by an operator.
[0023]
In the shape holding device 50, a pair of left and right horizontal rails 51 are attached on the gantry 28. On the other hand, the pair of left and right support cylinders 52 are configured such that an outer cylinder 53 arranged at the upper part and an outer cylinder 54 arranged at the lower part are fitted so as to be relatively movable, and an extension jack 55 is interposed therebetween. Yes. Each support cylinder 52 is provided with a support roller 56 so that it can roll on the horizontal rail 51. Two upper support beams 58 and 59 having an arc shape that can be press-contacted to the inner surface of the segment S are connected to the upper part of the left and right outer cylinders 53 via the connection member 57, while The lower support beams 60 are connected to each other, and pressure contact members 61, 62, and 63 are attached to the outer peripheral surfaces of the support beams 58, 59, and 60, respectively. The distance between the pressure contact members 61 and 62 is substantially the same as the width of the segment S. A moving jack 64 is attached to the gantry 28, and a drive rod 65 of the moving jack 64 is connected to the support cylinder 52.
[0024]
In the revolving assembly scaffold device 30 and the shape holding device 50 configured as described above, when the shape holding device 50 moves, the revolving assembly scaffold device 30 (the revolving frame 31 and the work table 34) is not interfered. The shape holding device 50 can be moved back and forth. That is, the shape holding device 50 has a ring shape by the support cylinder 52 and the support beams 58, 59, 60 when viewed from the front (FIG. 2), and the turning frame 31 has a smaller diameter. Therefore, the support beams 58, 59, 60 of the shape holding device 50 can pass through the upper part and the lower part of the revolving frame 31 and the work table 34, and they do not interfere with each other. Further, the pressure contact members 61 and 62 (support beams 58 and 59) of the shape holding device 50 can be held in pressure contact with the segments S for two rings.
[0025]
To construct the tunnel excavation work by the tunnel excavator described above, as shown in FIG. 4, the shield jack 25 is extended while the cutter head 12 is rotated, and the excavator main body 11 is advanced by the pressing reaction force against the segment S. By doing so, the cutter head 12 excavates the ground in front and forms a tunnel. Thereafter, the segment S is assembled in a ring shape on the inner wall surface of the existing tunnel by the erector device 29, and the operator assists the assembly of the segment S using the swivel type assembly scaffold device 30. The segment S assembled to is held in a perfect circle.
[0026]
That is, the erector apparatus 29 holds the segment S conveyed in the existing tunnel and assembles it at a predetermined position in order from the lower side. An operator rides on the cage 40 (working table 34) of the swivel type assembly scaffold device 30, and performs assembly assistance of the segments S, that is, bolt fastening work for connecting and fixing adjacent segments S together. In this case, the operator can move the cage 40 along the revolving frame 31 with the drive mechanism 33, move the cage 40 back and forth with the horizontal jack 37, and raise and lower the cage 40 with the lifting jack 39. Bolt fastening work can be performed at the position.
[0027]
Then, in the shape holding device 50, the movable jack 64 is extended to advance the support cylinder 52 , so that the pressing members 61, 62, 63 of the segments S that hold the pressing members 61, 62, 63 are held as shown by two-dot chain lines in FIG. Move to a position facing the inner surface. At this time, support beams 58, 59 and 60 of the shape-retaining device 50 to escape through the outer swivel assembly scaffold 30 (rotating frame 31 and the work table 34), never both interfere.
[0028]
At this position, the telescopic jack 55 is extended, the outer cylinder 54 is lowered, the outer cylinder 53 is raised, and the pressure contact members 61, 62, 63 are connected to the ring-shaped segments via the support beams 58, 59, 60. The inner surface of S is pressed against and held in a predetermined shape. At this time, on the upper side of the shape holding device 50, the two pressing members 61 and 62 can press and hold the segments S for the second and third two rings simultaneously. The excavator main body 11 moves forward during this operation, but the shape holding device 50 is released by releasing the hydraulic holding force of the movable jack 64 in the holding state where the pressing members 61, 62, 63 are pressed against the segment S. The excavator body 11 (the gantry 28) can move forward while maintaining the segment S shape and remaining in its position.
[0029]
As described above, in the tunnel excavator according to the present embodiment, the revolving frame 31 and the work table 34 are provided inside the shape holding device 50 that forms a ring shape by the support cylinder 52 and the support beams 58, 59, 60, and the like. A pivoting assembly scaffold device 30 is located. Therefore, the shape holding device 50 passes through the outside of the revolving assembly scaffold device 30 and moves back and forth, and the revolving assembly scaffold device 30 and the shape holding device 50 do not interfere during the segment assembling operation. As a result, the segment S can be assembled efficiently and the shape can be reliably maintained.
[0030]
In the above-described embodiment, the cage 40 can be moved back and forth and raised and lowered by the jacks 37 and 39 on the work table 34, but the present invention is not limited to this configuration. FIG. 3 shows a side view of an example of the shape holding device installed in the tunnel excavator.
[0031]
In the present tunnel excavator, as shown in FIG. 3, an erector device 29 is disposed at the rear portion of the excavator body 11, and a swing type assembly scaffold device 70 and a shape holding device 50 are provided on the gantry 28. . Since the configuration of the excavator main body 11, the erector device 29, and the shape holding device 50 are the same as those in the above-described embodiment, members having the same functions as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals. Thus, duplicate description is omitted.
[0032]
In the revolving assembly scaffold device 70, a work table 71 is movably supported on the revolving frame 31 via a drive mechanism 33. In this work table 71, a movable table 74 is supported by a swivel table 72 connected to the drive mechanism 33 by a horizontal jack 73 so as to be movable in the longitudinal direction of the existing tunnel. The cage 76 is supported so as to be movable up and down. In addition, this link type raising / lowering mechanism 75 raises / lowers the X-type link by a hydraulic jack or a drive motor.
[0033]
Therefore, according to the swivel type assembly scaffold device 70, the cage 76 of the work table 71 can be moved up and down by the link type lifting mechanism 75, so that a stable operation can be performed as compared with the hydraulic jack alone.
[0034]
【The invention's effect】
As described above in detail in the embodiment, according to the shape holding device of the invention of claim 1, the cutter head that can be driven and rotated is attached to the front part of the tubular excavator body, and the rear part of the excavator body An erector device that attaches the lining member to the wall surface of the existing tunnel in a ring shape is mounted, and is supported by a pedestal extending rearward from the rear part of the excavator body so as to be rotatable along the circumferential direction of the existing tunnel. A work table, and a shape holding device that is arranged so as to be movable back and forth without interfering with the work table and is held in a predetermined shape by being pressed against the inner peripheral surface of the lining member assembled to the wall surface of the existing tunnel. Because it is arranged, the shape holding device can move back and forth regardless of the position of the workbench, and the shape of the lining member can be reliably held, resulting in improved work efficiency of the lining member assembly work. Can be achieved.
[0035]
According to the shape holding device of the first aspect of the present invention, the shape holding device includes a pair of support cylinders that are vertically supported on both sides of the gantry and upper and lower ends of the pair of support cylinders. Since the work table is pivotable inside the support cylinder and the pressure contact member, the shape holding device is located on the outer side of the work table. The shape holding device and the work table can be simplified.
[0036]
In addition, according to the shape holding device , the shape holding device is covered by connecting a pair of support cylinders that are vertically supported on both sides of the gantry and upper ends and lower ends of the pair of support cylinders. The inner peripheral surface of the work member is composed of a pair of press contact members that can be press-contacted, and the upper press contact member can press the inner peripheral surface of the lining member for at least the ring arranged in parallel along the longitudinal direction of the existing tunnel. Therefore, the pressure contact member can press and hold the lining members for two rings at the same time, and the work efficiency of the lining member assembling work can be improved.
[0037]
Further , according to the present shape holding device, the work table is configured such that the cage on which the worker rides is supported by the swivel table supported by the swivel frame so as to be movable along the front-rear direction of the existing tunnel. The work table can be moved to a position desired by the worker to perform work.
[0038]
Further , according to the present shape holding device, the work table is configured such that the cage on which the worker rides is supported by the swivel table supported by the swivel frame so as to be movable along the radial direction of the existing tunnel. It is possible to work at a position desired by the operator on the work table.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a shape holding device provided in a tunnel excavator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the shape holding device.
FIG. 3 is a side view of an example of a shape holding device installed in a tunnel excavator.
FIG. 4 is a schematic view of a shield excavator equipped with a conventional shape holding device.
[Explanation of symbols]
11 Excavator body 12 Cutter head 15 Drive motor (cutter head drive means)
25 Shield Jack (Propulsion Jack)
28 Stand 29 Elector Device 30 Swing Type Scaffolding Device 31 Swing Frame 33 Drive Mechanism 34 Work Platform 37 Horizontal Jack 39 Elevating Jack 40 Cage 50 Shape Holding Device 52 Supporting Cylinder 55 Telescopic Jack 58, 59, 60 Support Beams 61, 62, 63 Pressure contact member 64 Moving jack 70 Rotating assembly scaffold device 71 Work table 73 Horizontal jack 75 Link type lifting mechanism 76 Cage S segment (lining member)

Claims (1)

筒状の掘削機本体と、該掘削機本体を前進させる推進ジャッキと、前記掘削機本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、前記掘削機本体の後部に装着されて覆工部材を既設トンネルの壁面にリング状に組み付けるエレクタ装置と、前記掘削機本体の後部から後方に延設された架台と、該架台に取付けられた旋回フレームに既設トンネルの周方向に沿って旋回自在に支持された作業台と、該作業台と干渉せずに前記架台に該作業台の前後に移動自在に配設されて既設トンネルの壁面に組み付けられた前記覆工部材の内周面に圧接して所定形状に保持する形状保持装置と、前記カッタヘッドの掘削によって発生した掘削土砂を外部に排出する排土手段とを具え、
前記形状保持装置は、前記架台の両側に上下に伸縮自在に支持された一対の支持筒と、該一対の支持筒の上端部同志及び下端部同志を連結して前記覆工部材の内周面を圧接可能な一対の圧接部材とを有し、前記作業台は、前記支持筒及び前記圧接部材の内側で旋回自在であることを特徴とするトンネル掘削機。
A tubular excavator body, a propulsion jack that advances the excavator body, a cutter head that is rotatably mounted on a front portion of the excavator body, and a cutter head driving means that drives and rotates the cutter head; An erector device that is attached to the rear part of the excavator body and assembles the lining member in a ring shape on the wall surface of the existing tunnel, a pedestal extending rearward from the rear part of the excavator body, and a swivel attached to the cradle A work table supported by the frame so as to be pivotable along the circumferential direction of the existing tunnel, and mounted on the frame so as to be movable before and after the work table without interfering with the work table and assembled to the wall surface of the existing tunnel A shape holding device that press-contacts the inner peripheral surface of the lining member and holds it in a predetermined shape, and a soil discharging means that discharges excavated sediment generated by excavation of the cutter head to the outside,
The shape holding device connects a pair of support cylinders supported on both sides of the gantry so as to be vertically extendable, and upper and lower ends of the pair of support cylinders to connect the inner peripheral surface of the lining member. A tunnel excavator, wherein the work table is pivotable inside the support cylinder and the pressure contact member.
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