JP3815829B2

JP3815829B2 - トンネル掘削機

Info

Publication number: JP3815829B2
Application number: JP30441296A
Authority: JP
Inventors: 光博内海; 享一森岡
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1996-11-15
Filing date: 1996-11-15
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2016-11-15
Also published as: JPH10140983A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトンネル掘削機に関し、より詳しくはトンネル掘削機本体底部に堆積するズリの除去が可能なトンネル掘削機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル掘削機を用いて地山を掘削する際には、掘削により発生するズリは排土装置によってズリ運搬用後続台車まで運ばれているが、この排土装置からのズリこぼれやトンネル掘削機の掘進によるトンネル坑壁の小規模な肌落ち等により発生するズリがトンネル掘削機本体底部に堆積することがある。このズリの堆積は、トンネル掘削機本体底部に設置されている装置に支障をきたすだけでなく、インバートブロックやセグメント等を設置する際の妨げとなる。従来、このようにトンネル掘削機本体底部に堆積しているズリは、作業者によりスコップ等で排土装置に運搬される等、人力で除去されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、人力で除去するのでは作業者への負担が極めて大きく、またトンネル径が大きくなる程、肌落ちの量も増えるためその除去作業が困難になるという問題点がある。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたものであり、機内底部に堆積したズリの回収を効率的に行い、作業者の負担を軽減することのできるトンネル掘削機を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
本発明によるトンネル掘削機は、前記目的を達成するために、
ズリを後方に排土するための排土手段と、セグメントもしくは支保工組立用のエレクタ装置を有するトンネル掘削機において、
前記エレクタ装置とともに回転し、機内底部に溜まるズリを回収して前記排土手段に排土するためのバケットを備えることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明においては、ズリ回収用のバケットがセグメントもしくは支保工組立用のエレクタ装置とともに回転してトンネル掘削機内底部を移動する際、肌落ち等によりトンネル掘削機内底部に堆積しているズリがそのバケットによりすくい込まれる。このバケット内に回収されたズリは、トンネル掘削機内底部から上方のズリ排出位置まで移動され、この排出位置にてバケット内から排土手段に排出される。このように、トンネル掘削機内底部に堆積しているズリは、バケット内にすくい込まれて排土手段まで運ばれる。したがって、機内底部に溜まっているズリを効率的に回収することができるとともに、作業者の重労働による負担を軽減することができる。
【０００８】
本発明において、バケットを移動させるエレクタ装置は、セグメントやインバートブロック等を組み立てる装置であるため、トンネル掘削機の本体下部から上部まで移動可能な構造である。したがって、このエレクタ装置にバケットを取り付けることにより、トンネル掘削機内下部に堆積するズリを排土手段の上部まで容易に運搬することができる。また、エレクタによりセグメントやインバートブロック等が組み立てられる前に、前記バケットにズリをすくい込むことによりセグメントやインバートブロックを容易に組み立てることができる。
【０００９】
本発明において、前記バケットの前記エレクタ装置に対する前後位置を調整するバケット位置調整手段を設けることが望ましい。例えばズリが広域に堆積し一度でズリがすくい込めない場合には、バケット位置を前後に調整してズリ堆積位置に合わせてバケットを移動させることにより、堆積しているズリを効果的にすくい込むことができる。また、バケット幅がセグメント幅より小さい場合であっても、バケット位置を前後に調整してバケットを移動させることにより、セグメント幅と同幅のズリを回収することができる。
【００１０】
本発明において、前記排土手段に、バケットから排出されるズリを誘導するためのシュートを備えることが望ましい。前記排土手段上でバケット内のズリを流入する際に、バケット内のズリは前記シュートに案内されて排土手段に入るようにされる。したがって、再びズリが排土手段外にこぼれることがなくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるトンネル掘削機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１に本発明の一実施例に係るトンネル掘削機が示されており、図１（ａ）にはこのトンネル掘削機の縦断面図が示されており、図１（ｂ）には図１（ａ）のＡ−Ａ断面図が示されている。
【００１３】
本実施例のトンネル掘削機１においては、円弧状のルーフサポート６が設けられるとともに、このルーフサポート６の前方に円盤状のカッタヘッド３が回転自在に支持されている。このカッタヘッド３の後方のメインビーム４内には、掘削等により発生するズリを後方に運搬するための排土手段としてベルトコンベア５が設けられている。
【００１４】
また、ルーフサポート６の後方にセグメント７を組み立てるためのエレクタ装置８が設けられている。このエレクタ装置８はエレクタヘッド９と、このエレクタヘッド９を旋回させるための旋回リング１０とにより構成されており、この旋回リング１０には堆積したズリをすくい込むためのエレクタバケット１１が取り付けられている。
【００１５】
前記メインビーム４には、エレクタバケット１１から排出されるズリを流入するための流入口１２が設けられ、この流入口１２には回動式カバー１３が設けられている。この回動式カバー１３は流入口１２端部を支点１４として開閉され、前記流入口１２はズリ回収作業が行われていない場合には回動式カバー１３によって閉じられている。また、流入口１２はズリ回収作業が行われる場合には開放され、回動式カバー１３はエレクタバケット１１から排出されるズリを流入口１２に誘導するためのシュートとなるようにメインビーム４に対して角度をもって固定される。また、メインビーム４内には固定のシュート１５が設けられている。
【００１６】
前記エレクタバケット１１は回転方向に先細りの角筒状であり、先端面のみが開放されている形状である。このエレクタバケット１１は、前記旋回リング１０に取り付けられたブラケットとエレクタバケット１１との間に設けられている液圧ジャッキ（ズリ排出手段）１６の伸縮により支点１７を中心として揺動自在である。また、旋回リング（バケット移動手段）１０とエレクタバケット１１との間にはスライドジャッキ（バケット位置調整手段）１８が設けられており、エレクタバケット１１は前後にスライド可能である。
【００１７】
前述のように構成されるトンネル掘削機１を用いて、カッタヘッド３で掘削される際に発生したズリはベルトコンベア５により後方に運搬されるが、掘進途中にトンネル坑壁から発生したズリは、トンネル掘削機１内の底部に堆積する。
【００１８】
このように堆積したズリは、エレクタヘッド９によってセグメント７が組み立てられる前に、旋回リング１０が回転することによりエレクタバケット１１の開放面からすくい込まれる。この旋回リング１０がそのまま回転を続けることにより、前記エレクタバケット１１がメイングリッパ４内のベルトコンベア５上部に達する。このエレクタバケット１１がベルトコンベア５上部に達した時、液圧ジャッキ１６の伸長によりエレクタバケット１１の開放面がベルトコンベア５に向くよう支点１６を中心として回動され、エレクタバケット１１内にすくい込まれたズリは開放され角度をもって固定されている回動式カバー１３に案内されて流入口１２からベルトコンベア５上に排出される。このように、堆積しているズリを除去した後、セグメント７が組み立てられる。また、除去されたズリがセグメント幅よりも少ない場合は、スライドジャッキ１８によりエレクタバケット１１の位置をずらして、再び旋回リング１０を回転させることによりセグメント幅以上に堆積ズリが除去されるようにする。
【００１９】
前述のように、エレクタバケット１１を用いてトンネル掘削機１内の底部に堆積したズリを回収して、ベルトコンベア５によって後方に運搬することにより作業者の負担を軽減することができるとともに、セグメントもしくは支保工の組立も安定かつ安全に行うことができる。さらに、エレクタバケット１１をエレクタ装置８に備えられる旋回リング１０によって移動させることによりエレクタバケット１１を移動させるための別の装置を設ける必要がなくなるため、効率的にズリの回収を行うことができる。
【００２０】
本実施例において、流入口１２に設けられる回動式カバー１３はズリ回収作業が行われる場合にシュートとなり、エレクタバケット１１から排出されるズリを流入口１２に誘導するため、ベルトコンベア５上にこぼれ落ちることなく排出させることができる。また、ズリ回収作業が行われない場合には、流入口１２のカバーとなるためメインビーム４上で作業する際の作業性も向上する。また、本実施例において、メインビーム４内のシュート１５は固定されているが可動でもよく、例えば回動式カバー１３とシュート１５とが一体となって回転される構造や回動式カバー１３の開放時にシュート１５が回動式カバー１３からスライドされるような構造でもよい。
【００２１】
本実施例においては、エレクタバケット１１の回転方向に対して先端面のみが開放されているが、この先端面が開放されているとともに、エレクタバケット１１のメインビーム４と向き合う面に可動式のふたを設け、流入口１２上で開放させることによりズリを排出するようにしてもよい。また、前記先端面に可動式のふたを設けてもよい。
【００２２】
本実施例においては、排土手段としてベルトコンベア５を用いたが、ベルトコンベアに限られず例えばスクリューやシュート等でもよい。
【００２３】
本実施例においては、エレクタバケット１１の移動手段として、エレクタ装置８の旋回リング１０を用いているが、マニュピレータ１９を用いて移動させてもよい。例えば、図２に示されるように前記マニュピレータ１９は多関節なアーム２０により構成され、このアーム２０の基端部はグリッパフレーム２１に枢支され、このアーム２０の先端部にはバケット２２が揺動自在に取り付けられている。このバケット２２にすくい込まれたズリは、前記マニュピレータ１９により別のベルトコンベア２３上に排出される。また、エレクタ装置８がマニュピレータ型またはその他の型の場合であっても、そのエレクタ装置にバケットを備えることによりバケットを移動させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係るトンネル掘削機であり、図１（ａ）はこのトンネル掘削機の縦断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図２は、本実施例の変形例であるトンネル掘削機の縦断面図である。
【符号の説明】
１トンネル掘削機
５ベルトコンベア（排土手段）
８エレクタ装置
１１旋回リング（バケット移動手段）
１０エレクタバケット
１３回動式カバー（シュート）
１６液圧ジャッキ（ズリ排出手段）
１８スライドジャッキ（バケット位置調整手段）
１９マニュピレータ（バケット移動手段）

Claims

ズリを後方に排土するための排土手段と、セグメントもしくは支保工組立用のエレクタ装置を有するトンネル掘削機において、
前記エレクタ装置とともに回転し、機内底部に溜まるズリを回収して前記排土手段に排土するためのバケットを備えることを特徴とするトンネル掘削機。
前記バケットの前記エレクタ装置に対する前後位置を調整するバケット位置調整手段が設けられる請求項１に記載のトンネル掘削機。
前記排土手段に、バケットから排出されるズリを誘導するためのシュートが設けられる請求項１または２に記載のトンネル掘削機。