JP3821450B2

JP3821450B2 - トンネル掘進装置

Info

Publication number: JP3821450B2
Application number: JP02438697A
Authority: JP
Inventors: 佳之芳賀; 英雄今井
Original assignee: 株式会社間組; 株式会社三井三池製作所
Priority date: 1997-01-23
Filing date: 1997-01-23
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2017-01-23
Also published as: JPH10205275A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルを掘進する作業に用いられるトンネル掘進装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネルを掘進する作業に用いられるトンネル掘進装置および工法としては、特公昭６１−２４５１２号公報、特公平４−６３１９８号公報、特公平６−５８０３４号公報等で、トンネル断面と相似形のアーチ状ガイド枠に沿って、透かし溝掘削用チェーンカッタが移動することにより、アーチ状の透かし溝を掘削し、そのアーチ状の透かし溝内に瞬間硬化性コンクリートを充填し、アーチ状の支保版を形成するトンネル掘進装置および工法が提案されている。
このトンネル掘進装置は、トンネルの下盤上に載置された枕木部の上に設けられたレール上を車輪を介して走行するように構成される走行装置と、走行装置に両下端が接続され、トンネル断面と相似形のアーチ状ガイド枠等から成る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来例では、アーチ状ガイド枠を、所定の位置にセットする場合に、シリンダ等により上下方向の微動調整させて位置決めしていた。
しかし、切羽に向かって水平左右方向の位置決めは、走行装置をアーチ状ガイド枠と共に一旦後退させ、レールの先端をパワーショベル等の重機により水平左右方向に微動させ、再び、走行装置をアーチ状ガイド枠と共に前進させることにより、水平左右方向の位置決めを行っていた。
このため、多大な手数が掛かるという問題点があった。そこで、本発明は、トンネル断面と相似形のアーチ状ガイド枠を、切羽に向かって水平左右方向および上下方向に微動調整することにより、容易に位置決めすることができるトンネル掘進装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、トンネルの下盤上に設けられたレール上を、車輪を介して走行するように構成される走行装置と、前記走行装置に両下端が接続され、トンネル断面と相似形のアーチ状ガイド枠と、前記アーチ状ガイド枠に沿って移動される移動フレームと、前記移動フレームに固定され、切羽に向かって、斜め上向きに伸長するチェーンカッタ用ガイド部材と、前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って移動されるように設けられ、前記トンネルの長手方向に伸長し、循環駆動されることにより、前記切羽の外周に沿って透かし溝を掘削する透かし溝掘削用チェーンカッタと、から成るトンネル掘進装置において、前記走行装置に対して、前記アーチ状ガイド枠の前記両下端は、固定して接続され、一対毎にシリンダの上端部が、前記走行装置の底面に第１の軸により揺動可能に設けられ、一対毎の前記シリンダの下端部は互いに第２の軸により結合され、前記下端部により下方の前記下盤を押圧するように伸縮可能に設けられることを特徴とするトンネル掘進装置である。
【０００６】
【０００７】
本発明によれば、走行装置に対して、アーチ状ガイド枠の両下端は、固定して接続され、一対毎にシリンダの上端部が、走行装置の底面に第１の軸により揺動可能に設けられ、一対毎の前記シリンダの下端部は互いに第２の軸により結合され、下端部により下方の下盤を押圧するように伸縮可能に設けられる。このため、一対毎のシリンダが伸びることにより、下方の下盤に当接し、さらに、伸びることにより走行装置の車輪がレールから浮く状態になることにより、アーチ状ガイド枠が上方向に微動され、一対毎のシリンダが縮むことにより、再び、車輪がレールに着地して、下方向に微動され、位置決めされる。
また、一対のシリンダの互いの伸ばす長さ、あるいは、縮める長さを異なるようにすることにより、アーチ状ガイド枠が、切羽に向かって水平左右方向に微動され、容易に位置決めされる。
シリンダは、個別に伸縮状態が制御され、最適にアーチ状ガイド枠が上下方向および水平左右方向に位置決めされる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の参考例及び一実施例を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の参考例のシリンダが縮んだ状態で、アーチ状ガイド枠１０６の両下端１０６ａ，１０６ｂ付近の部分背面図を含んだ正面図、図２は、図１の側面図、図３は、本発明の参考例のシリンダが伸びた状態で、アーチ状ガイド枠１０６の両下端１０６ａ，１０６ｂ付近の部分背面図を含んだ正面図、図４は図３の側面図である。走行装置１０５，１０５は、トンネル２の下盤１０４上に設けられたレール１２０，１２０上を、図２に示されるように、各々のレール１２０，１２０に対して、例えば、２個の車輪１１８，１１８…を介して走行するように構成される装置である。
ここで、本参考例のようにレール１２０，１２０と下盤１０４との間に枕木部１，１…が介在される場合もあり、枕木部１，１…は、木製のものに限定されず、コンクリート製等から成り、材料は限定されない。アーチ状ガイド枠１０６は、走行装置１０５，１０５に両下端１０６ａ，１０６ｂが接続され、トンネル断面と相似形に構成される。
このアーチ状ガイド枠１０６の内側にラック１２１が設けられる。走行装置１０５，１０５のレール１２０，１２０上の移動により、トンネル長手方向へのアーチ状ガイド枠１０６の位置決めがなされる。
【０００９】
移動フレーム１０８は、図示されない移動用駆動装置の出力軸の歯車がアーチ状ガイド枠１０６の内側のラック１２１と歯合して回転することにより、アーチ状ガイド枠１０６に沿って移動されるフレームである。チェーンカッタ用ガイド部材１０９は、移動フレーム１０８に固定され、切羽に向かって、斜め上向きに伸長する。透し溝掘削用チェーンカッタ１０１は、チェーンカッタ用ガイド部材１０９に沿って移動されるように設けられ、トンネル長手方向に伸長し、循環駆動されることにより、地盤１４０において、切羽の外周に沿って透かし溝１０２を掘削する装置である。
チェーンカッタ循環用駆動装置１３０は、減速機および原動機から成り、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１を循環駆動する。
ここで、原動機は、油圧モータ、電動機等から成る。次に、硬化性材料注入管１１２は、透かし溝掘削用チェーンカッタ１０１と共に移動するように設けられ、透かし溝１０２に硬化性材料を注入し、アーチ状支保版１０３を形成するものである。
また、硬化性材料注入管１１２の後端部はホース１３９を介して、図示されない硬化性材料圧送用ポンプに接続される。ここで、硬化性材料注入管１１２が設けられない場合もある。
【００１０】
図１、図３に示されるように、走行装置１０５，１０５と、アーチ状ガイド枠１０６の両下端１０６ａ，１０６ｂとの間に設けられた伸縮可能な第１のシリンダ３，３により、両下端１０６ａ，１０６ｂは、走行装置１０５，１０５に対して、切羽に向かって水平左右方向にスライド可能に設けられる。
第１のシリンダ３，３の一端３ａ，３ａは、両下端１０６ａ，１０６ｂに各々接続され、他端３ｂ，３ｂは、走行装置１０５，１０５に各々接続される。
ここで、図２、図４に示されるように、両下端１０６ａ，１０６ｂを挟んで、第１のシリンダ３，３と対を成すように、シリンダ３ｃ，３ｃが設けられることが好適である。さらに、図２、図４に示されるように、走行装置１０５，１０５から下方の下盤１０４を押圧するように、伸縮可能な第２のシリンダ５，５が設けられる。ここで、図１、図３に示されるように車輪１１８，１１８…を挟むように第２のシリンダ５，５と対を成すようにシリンダ５ａ，５ａが設けられることが好適である。
【００１１】
ここで、第１のシリンダ３，３およびシリンダ３ｃ，３ｃが伸縮することにより、アーチ状ガイド枠１０６が、切羽に向かって水平左右方向に走行装置１０５，１０５に対してスライドして微動され、容易に水平左右方向に位置決めされる。
また、第２のシリンダ５，５およびシリンダ５ａ，５ａが伸びることにより、下方の下盤１０４に当接し、さらに、伸びることにより走行装置１０５，１０５の車輪１１８，１１８…が、図３、図４に示されるようにレール１２０，１２０から浮く状態になることにより、アーチ状ガイド枠１０６が、上方向に微動され、第２のシリンダ５，５およびシリンダ５ａ，５ａが縮むことにより、再び、図１、図２に示されるように車輪１１８，１１８…がレール１２０，１２０に着地して、下方向に微動され、容易に上下方向に位置決めされる。
第１のシリンダ３，３およびシリンダ３ｃ，３ｃ、および、第２のシリンダ５，５およびシリンダ５ａ，５ａは、個別に伸縮状態が制御され、最適にアーチ状ガイド枠１０６が上下方向および水平左右方向に位置決めされる。
【００１２】
次に、図５、図６、図７に示される本発明の一実施例においては、走行装置１０５，１０５に対して、アーチ状ガイド枠１０６の両下端１０６ａ，１０６ｂは、固定して接続される。一対毎にシリンダ６，６の上端部６ｂ，６ｂが、走行装置１０５の底面に第１の軸により揺動可能に設けられ、一対毎のシリンダ６，６の下端部６ａ，６ａは互いに第２の軸により結合され、下端部６ａ，６ａにより下方の下盤１０４を押圧するように伸縮可能に設けられる。このため、一対毎のシリンダ６，６が伸びることにより、下方の下盤１０４に当接し、さらに、伸びることにより走行装置１０５，１０５の車輪１１８，１１８…が、図７に示されるように、レール１２０，１２０から浮く状態になることにより、アーチ状ガイド枠１０６が上方向に微動され、一対毎のシリンダ６，６が縮むことにより、再び、図５、図６に示されるように車輪がレール１２０，１２０に着地して、下方向に微動され、容易に上下方向に位置決めされる。また、一対のシリンダの互いの伸ばす長さ、あるいは、縮める長さを異なるようにすることにより、アーチ状ガイド枠１０６が、図７に示される点線１０５ａ，１０５ａのように、切羽に向かって水平左右方向に微動され、容易に水平左右方向に位置決めされる。
一対毎のシリンダ６，６…は、個別に伸縮状態が制御され、最適にアーチ状ガイド枠１０６が上下方向および水平左右方向に位置決めされる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、一対毎のシリンダが伸びることにより、下方の下盤に当接し、さらに、伸びることにより走行装置の車輪がレールから浮く状態になることにより、アーチ状ガイド枠が上方向に微動され、一対毎のシリンダが縮むことにより、再び、車輪がレールに着地して、下方向に微動され、位置決めされる。
また、一対のシリンダの互いの伸ばす長さ、あるいは、縮める長さを異なるようにすることにより、アーチ状ガイド枠が、切羽に向かって水平左右方向に微動され、容易に位置決めされる。
シリンダは、個別に伸縮状態が制御され、最適にアーチ状ガイド枠が上下方向および水平左右方向に位置決めされる。
このため、パワーショベル等の重機を用い、走行装置をアーチ状ガイド枠と共に前進あるいは後退させアーチ状ガイド枠の位置決めを行うというような、多大な手数を削減することができる。
【００１４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例のシリンダが縮んだ状態の部分背面図を含んだ正面図である。
【図２】本発明の参考例のシリンダが縮んだ状態の側面図である。
【図３】本発明の参考例の形態のシリンダが伸びた状態の部分背面図を含んだ正面図である。
【図４】本発明の参考例のシリンダが伸びた状態の側面図である。
【図５】本発明の一実施例のシリンダが縮んだ状態の正面図である。
【図６】本発明の一実施例のシリンダが縮んだ状態の側面図である。
【図７】本発明の一実施例のシリンダが伸びた状態の正面図である。
【符号の説明】
１枕木部２トンネル３第１のシリンダ
５第２のシリンダ
６シリンダ１０９チェーンカッタ用ガイド部材
１０１透かし溝掘削用チェーンカッタ１０２透かし溝
１０３アーチ状支保版１０４下盤
１０５走行装置
１０６アーチ状ガイド枠１０８
移動フレーム１１２硬化性材料注入管

Claims

トンネルの下盤上に設けられたレール上を、車輪を介して走行するように構成される走行装置と、
前記走行装置に両下端が接続され、トンネル断面と相似形のアーチ状ガイド枠と、
前記アーチ状ガイド枠に沿って移動される移動フレームと、
前記移動フレームに固定され、切羽に向かって、斜め上向きに伸長するチェーンカッタ用ガイド部材と、
前記チェーンカッタ用ガイド部材に沿って移動されるように設けられ、前記トンネルの長手方向に伸長し、循環駆動されることにより、前記切羽の外周に沿って透かし溝を掘削する透かし溝掘削用チェーンカッタと、
から成るトンネル掘進装置において、
前記走行装置に対して、前記アーチ状ガイド枠の前記両下端は、固定して接続され、
一対毎にシリンダの上端部が、前記走行装置の底面に第１の軸により揺動可能に設けられ、一対毎の前記シリンダの下端部は互いに第２の軸により結合され、前記下端部により下方の前記下盤を押圧するように伸縮可能に設けられることを特徴とするトンネル掘進装置。