JP7413119B2 - トンネル掘削装置 - Google Patents
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Description
図1Aは、本実施の形態のトンネル掘削装置1を示す斜視図である。図1Bは、図1Aの側断面図である。
図2は、前胴部11の構成を示す平断面模式図である。
図3(a)は、カッタヘッド21を示す斜視図である。図3(b)は、後述する縮径した状態のカッタヘッド21を示す斜視図である。
図4は、バケット84を示す側面図である。図5は、バケット84を示す正面図である。
図8(a)は、フェリフェラルプレート27を後方から視た背面図である。図9(a)は、フェリフェラルプレート27の側断面図である。
図11は、バーチカルサポート23を示す斜視図である。図12は、前側から視たバーチカルサポート23を示す正面図である。図13は、バーチカルサポート23の平面図であり、一点鎖線で囲まれている部分は図12のCC´間の矢視断面図を示す。図14は、図12のDD´間の矢視断面図である。
サイドサポート24、25は、図2に示すように、カッタヘッドサポート22の幅方向の両側に配置されている。サイドサポート24は、カッタヘッドサポート22のB1方向側に配置され、サイドサポート25は、カッタヘッドサポート22のB2方向側に配置されている。
サイドシュー41(折り曲げ部の一例、側方シューの一例)は、図17Aおよび図17Bに示すように、サイドシュー前部411と、サイドシュー後部412と、を有する。サイドシュー前部411には、サイドシュー連結部42が設けられている。サイドシュー後部412は、サイドシュー前部411の後側に配置されている。サイドシュー後部412は、サイドシュー前部411の後端411bと連結されている連結部412cを中心に後端412bが水平方向に回動可能に構成されている(矢印F1、F2参照)。なお、本明細書において、水平方向、上下方向、鉛直方向、前後方向、幅方向、平行等は厳密な意味ではなく、誤差などがあってもよく、社会通念上に認められる程度であれば良い。
ルーフサポート26は、カッタヘッドサポート22の上側に配置されている。
ルーフシュー51(折り曲げ部の一例、上方シューの一例)は、図18および図19Aに示すように、ルーフシュー中央部61と、ルーフシュー左側部62と、ルーフシュー右側部63と、油圧シリンダ64と、油圧シリンダ65と、を有する。ルーフシュー中央部61は、ルーフシュー51の幅方向Bにおける中央に配置されている。ルーフシュー中央部61に平行リンク52および油圧シリンダ64が連結されている。
ルーフシュー中央部61は、図19Aおよび図19Bに示すように、ルーフシュー中央前部611と、ルーフシュー中央後部612と、を有する。
ルーフシュー左側部62は、図19Aに示すように、ルーフシュー左側前部621と、ルーフシュー左側後部622と、を有する。
ルーフシュー右側部63は、図19Aに示すように、ルーフシュー右側前部631と、ルーフシュー右側後部632と、を有する。
図21は、後胴部12の構成を示す図である。図22は、図21のRR´間の矢視断面図である。
(掘削)
本実施の形態のトンネル掘削装置1は、後胴部12のサイドグリッパ72、下方グリッパ73および上方グリッパ74を外側に突出させてトンネル内壁に後胴部12が支持される。
次に、後進時の動作について説明する。
図25に示すように、本実施の形態のトンネル掘削装置1が曲線状に後退する場合について説明する。
(1)
本実施の形態のトンネル掘削装置1は、前胴部11と、後胴部12と、を有する。前胴部11は、カッタヘッド21と、カッタヘッドサポート22(カッタヘッド支持部の一例)と、フェリフェラルプレート27(折り曲げ部の一例)、ルーフシュー51(折り曲げ部の一例)、またはサイドシュー41(折り曲げ部の一例)を有する。カッタヘッド21は、複数のローラカッタ83(カッタの一例)を有する。カッタヘッドサポート22は、カッタヘッド21を支持する。フェリフェラルプレート27、ルーフシュー51、またはサイドシュー41は、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能である。後胴部12は、前胴部11の後方に配置されている。後胴部12は、グリッパ部70を有する。グリッパ部70は、掘削を行うための反力を得る。
本実施の形態のトンネル掘削装置1には、フェリフェラルプレート27(周縁プレートの一例)が設けられている。フェリフェラルプレート27は、カッタヘッド21の周縁に配置されている。フェリフェラルプレート27は、ヒンジ部28(連結部の一例)を介して折り畳み可能にカッタヘッド21の側面部82(側面の一例)に連結されている。
本実施の形態のトンネル掘削装置1には、カッタヘッドサポート22の側方に配置されたサイドシュー41(側方シューの一例)が設けられている。サイドシュー41は、サイドシュー前部411(側方シュー前部の一例)と、サイドシュー後部412(側方シュー後部の一例)と、を有する。サイドシュー前部411は、カッタヘッドサポート22に接続されている。サイドシュー後部412は、サイドシュー前部411の後側に配置され、サイドシュー前部411に対して回動可能に連結されている。サイドシュー後部412は、サイドシュー前部411との連結部412cを中心に後端412bが水平方向に回動可能である。
本実施の形態のトンネル掘削装置1は、平行リンク43(第1リンク部の一例)を有する。平行リンク43は、サイドシュー41とカッタヘッドサポート22を連結し、サイドシュー41を、カッタヘッドサポート22に近づく方向E1およびカッタヘッドサポート22から離れる方向E2に移動可能である。
本実施の形態のトンネル掘削装置1には、カッタヘッドサポート22の上方に配置されたルーフシュー51(上方シューの一例)が設けられている。ルーフシュー51は、ルーフシュー中央部61(上方シュー中央部の一例)と、ルーフシュー左側部62(上方シュー側部の一例)およびルーフシュー右側部63(ルーフシュー側部の一例)と、を有する。ルーフシュー左側部62およびルーフシュー右側部63は、ルーフシュー中央部61の幅方向Bの側方に配置され、ルーフシュー中央部61に対して回動可能に連結されている。ルーフシュー左側部62およびルーフシュー右側部63は、ルーフシュー中央部61との連結部62c、63cを中心に、左端62a(外側の端の一例)および右端63b(外側の端の一例)が上下方向に回動可能である。
本実施の形態のトンネル掘削装置1には、カッタヘッドサポート22の上方に配置されたルーフシュー51が設けられている。ルーフシュー51は、ルーフシュー中央前部611、ルーフシュー左側前部621およびルーフシュー右側前部631(上方シュー前部の一例)と、ルーフシュー中央後部612、ルーフシュー左側後部622およびルーフシュー右側後部632(上方シュー後部の一例)と、を有する。ルーフシュー中央前部611は、カッタヘッドサポート22に接続されている。ルーフシュー中央後部612、ルーフシュー左側後部622およびルーフシュー右側後部632は、ルーフシュー中央前部611、ルーフシュー左側前部621およびルーフシュー右側前部631の後側に配置され、ルーフシュー中央前部611、ルーフシュー左側前部621およびルーフシュー右側前部631に対して回動可能に連結されている。ルーフシュー中央後部612、ルーフシュー左側後部622およびルーフシュー右側後部632は、ルーフシュー中央前部611、ルーフシュー左側前部621およびルーフシュー右側前部631との連結部612c、622c、632cを中心に後端612a、622a、632aが上下方向に回動可能である。
本実施の形態のトンネル掘削装置1では、前胴部11は、平行リンク52(第2リンク部の一例)を更に有する。平行リンク52は、ルーフシュー51とカッタヘッドサポート22を連結し、ルーフシュー51を、カッタヘッドサポート22に近づく方向J1およびカッタヘッドサポート22から離れる方向J2に移動可能である。
本実施の形態のトンネル掘削装置1では、ルーフシュー中央部61は、ルーフシュー中央前部611(上方シュー中央前部の一例)と、ルーフシュー中央後部612(上方シュー中央後部の一例)と、を有する。ルーフシュー中央前部611は、カッタヘッドサポート22に接続されている。ルーフシュー中央後部612は、ルーフシュー中央前部611の後側に配置され、ルーフシュー中央前部611に対して回動可能に連結されている。ルーフシュー中央後部612は、ルーフシュー中央前部611との連結部612cを中心に後端612aが上下方向に回動可能である。
本実施の形態のトンネル掘削装置1では、ルーフシュー左側部62(上方シュー側部の一例)は、ルーフシュー左側前部621(上方シュー側前部の一例)と、ルーフシュー左側後部622(上方シュー側後部の一例)と、を有する。ルーフシュー左側前部621は、ルーフシュー中央部61(上方シュー中央部の一例)に接続されている。ルーフシュー左側後部622は、ルーフシュー左側前部621の後側に配置され、ルーフシュー左側前部621に対して回動可能に連結されている。ルーフシュー左側後部622は、ルーフシュー左側前部621との連結部622cを中心に後端622aが上下方向に回動可能である。ルーフシュー右側部63(上方シュー側部の一例)は、ルーフシュー右側前部631(上方シュー側前部の一例)と、ルーフシュー右側後部632(上方シュー側後部の一例)と、を有する。ルーフシュー右側前部631は、ルーフシュー中央部61(上方シュー中央部の一例)に接続されている。ルーフシュー右側後部632は、ルーフシュー右側前部631の後側に配置され、ルーフシュー右側前部631に対して回動可能に連結されている。ルーフシュー右側後部632は、ルーフシュー右側前部631との連結部632cを中心に後端632aが上下方向に回動可能である。
本実施の形態のトンネル掘削装置1では、前胴部11は、バーチカルシュー34(下方シューの一例)と、油圧シリンダ33(アクチュエータの一例)と、を更に有する。バーチカルシュー34は、カッタヘッドサポート22の下方に配置されている。油圧シリンダ33は、バーチカルシュー34を、カッタヘッドサポート22に近づく方向H1およびカッタヘッドサポート22から離れる方向H2に移動可能である。
本実施の形態のトンネル掘削装置1では、バーチカルシュー34は、カッタヘッドサポートに対して回動可能に設けられている。油圧シリンダ33は、バーチカルシュー34の回転中心に配置されている。
本実施の形態のトンネル掘削装置1では、グリッパ部70は、一対のサイドグリッパ72a、72b(側方グリッパの一例)と、下方グリッパ73と、上方グリッパ74と、を有する。一対のサイドグリッパ72a、72bは、後胴部12の両側部に設けられている。下方グリッパ73は、後胴部12の下部に設けられている。上方グリッパ74は、後胴部12の上部に設けられている。下方グリッパ73の下部には、車輪78が設けられている。
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記実施の形態では、フェリフェラルプレート27は、折り畳み治具99を用いて折り畳んでいるが、これに限らなくてもよく、油圧シリンダや油圧ジャッキなどが設けられ、油圧によって折り畳まれてもよい。
上実施の形態では、バケット84は持ち込まれて格納用油圧シリンダ89によって収納位置P2に移動されているが、これに限らなくてもよく、上述した折り畳み治具99のような構成の治具を用いてもよい。
上記実施の形態では、サイドシュー41およびルーフシュー51は、折れ曲がるように後部が回動可能に構成されているが、前後方向Aの長さが短い場合には、折れ曲がるように構成されていなくてもよい。
上記実施の形態では、後胴部12には、上下左右に上方グリッパ74と、サイドグリッパ72および下方グリッパ73が設けられているが、これに限らなくてもよく、例えばサイドグリッパ72のみが設けられていてもよい。
上記実施の形態で用いられている油圧シリンダ44、53、64~68は、油圧シリンダに限られるものではなく、ジャッキ等であってもよい。
上記実施の形態では、レールクランパによって油圧でトンネル掘削装置1を後進させると述べたが、レールクランパに限られるものではなく、車両等によって牽引してもよい。
(G)
なお、トンネル掘削装置1は、曲線状に後進するときに干渉しないことを目的としたときの実施の形態を開示したが、前進時急曲線部に本開示を適用することもできる。
11 :前胴部
12 :後胴部
21 :カッタヘッド
22 :カッタヘッドサポート
27 :フェリフェラルプレート
41 :サイドシュー
51 :ルーフシュー
70 :グリッパ部
83 :ローラカッタ
Claims (11)
- 複数のカッタを有するカッタヘッドと、前記カッタヘッドを支持するカッタヘッド支持部と、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能な折り曲げ部と、を有する前胴部と、
掘削を行う際の反力を得るためのグリッパ部を有し、前記前胴部の後方に配置されている後胴部と、を備え、
前記折り曲げ部は、
前記カッタヘッドの周縁に配置された周縁プレートを有し、
前記周縁プレートは、連結部を介して折り畳み可能に前記カッタヘッドの側面に連結されており、
前記周縁プレートは、前記カッタヘッドの側面から外側に向かって突出した状態から前記カッタヘッドの側面よりも内側に位置する状態まで折り畳まれる、
トンネル掘削装置。 - 複数のカッタを有するカッタヘッドと、前記カッタヘッドを支持するカッタヘッド支持部と、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能な折り曲げ部と、を有する前胴部と、
掘削を行う際の反力を得るためのグリッパ部を有し、前記前胴部の後方に配置されている後胴部と、を備え、
前記折り曲げ部は、
前記カッタヘッド支持部の側方に配置された側方シューを有し、
前記側方シューは、
前記カッタヘッド支持部に接続された側方シュー前部と、
前記側方シュー前部の後側に配置され、前記側方シュー前部に対して回動可能に連結された側方シュー後部と、を有し、
前記側方シュー後部は、前記側方シュー前部との連結部を中心に後端が水平方向に回動可能である、
トンネル掘削装置。 - 前記前胴部は、前記側方シューと前記カッタヘッド支持部を連結し、前記側方シューを、前記カッタヘッド支持部に近づく方向および前記カッタヘッド支持部から離れる方向に移動可能な第1リンク部を更に有する、
請求項2に記載のトンネル掘削装置。 - 前記折り曲げ部は、
前記カッタヘッド支持部の上方に配置された上方シューを有し、
前記上方シューは、
上方シュー中央部と、
前記上方シュー中央部の幅方向の側方に配置され、前記上方シュー中央部に対して回動可能に連結された上方シュー側部と、を有し、
前記上方シュー側部は、前記上方シュー中央部との連結部を中心に、外側の端が上下方向に回動可能である、
請求項1~3のいずれか1項に記載のトンネル掘削装置。 - 複数のカッタを有するカッタヘッドと、前記カッタヘッドを支持するカッタヘッド支持部と、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能な折り曲げ部と、を有する前胴部と、
掘削を行う際の反力を得るためのグリッパ部を有し、前記前胴部の後方に配置されている後胴部と、を備え、
前記折り曲げ部は、
前記カッタヘッド支持部の上方に配置された上方シューを有し、
前記上方シューは、
前記カッタヘッド支持部に接続された上方シュー前部と、
前記上方シュー前部の後側に配置され、前記上方シュー前部に対して回動可能に連結された上方シュー後部と、を有し、
前記上方シュー後部は、前記上方シュー前部との連結部を中心に後端が上下方向に回動可能である、
トンネル掘削装置。 - 前記前胴部は、前記上方シューと前記カッタヘッド支持部を連結し、前記上方シューを、前記カッタヘッド支持部に近づく方向および前記カッタヘッド支持部から離れる方向に移動可能な第2リンク部を更に有する、
請求項4または5に記載のトンネル掘削装置。 - 複数のカッタを有するカッタヘッドと、前記カッタヘッドを支持するカッタヘッド支持部と、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能な折り曲げ部と、を有する前胴部と、
掘削を行う際の反力を得るためのグリッパ部を有し、前記前胴部の後方に配置されている後胴部と、を備え、
前記折り曲げ部は、前記カッタヘッド支持部の上方に配置された上方シューを有し、
前記上方シューは、
上方シュー中央部と、
前記上方シュー中央部の幅方向の側方に配置され、前記上方シュー中央部に対して回動可能に連結された上方シュー側部と、を有し、
前記上方シュー側部は、前記上方シュー中央部との連結部を中心に、外側の端が上下方向に回動可能であり、
前記上方シュー中央部は、
前記カッタヘッド支持部に接続された上方シュー中央前部と、
前記上方シュー中央前部の後側に配置され、前記上方シュー中央前部に対して回動可能に連結された上方シュー中央後部と、を有し、
前記上方シュー中央後部は、前記上方シュー中央前部との連結部を中心に後端が上下方向に回動可能である、
トンネル掘削装置。 - 複数のカッタを有するカッタヘッドと、前記カッタヘッドを支持するカッタヘッド支持部と、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能な折り曲げ部と、を有する前胴部と、
掘削を行う際の反力を得るためのグリッパ部を有し、前記前胴部の後方に配置されている後胴部と、を備え、
前記折り曲げ部は、前記カッタヘッド支持部の上方に配置された上方シューを有し、
前記上方シューは、
上方シュー中央部と、
前記上方シュー中央部の幅方向の側方に配置され、前記上方シュー中央部に対して回動可能に連結された上方シュー側部と、を有し、
前記上方シュー側部は、前記上方シュー中央部との連結部を中心に、外側の端が上下方向に回動可能であり、
前記上方シュー側部は、
前記上方シュー中央部に接続された上方シュー側前部と、
前記上方シュー側前部の後側に配置され、前記上方シュー側前部に対して回動可能に連結された上方シュー側後部と、を有し、
前記上方シュー側後部は、前記上方シュー側前部との連結部を中心に後端が上下方向に回動可能である、
トンネル掘削装置。 - 前記前胴部は、
前記カッタヘッド支持部の下方に配置された下方シューと、
前記下方シューを、前記カッタヘッド支持部に近づく方向および前記カッタヘッド支持部から離れる方向に移動可能なアクチュエータと、を更に有する、
請求項1~8のいずれか1項に記載のトンネル掘削装置。 - 複数のカッタを有するカッタヘッドと、前記カッタヘッドを支持するカッタヘッド支持部と、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能な折り曲げ部と、を有する前胴部と、
掘削を行う際の反力を得るためのグリッパ部を有し、前記前胴部の後方に配置されている後胴部と、を備え、
前記前胴部は、
前記カッタヘッド支持部の下方に配置された下方シューと、
前記下方シューを、前記カッタヘッド支持部に近づく方向および前記カッタヘッド支持部から離れる方向に移動可能なアクチュエータと、を更に有し、
前記下方シューは、前記カッタヘッド支持部に対して回動可能に設けられており、
前記アクチュエータは、油圧シリンダであり、
前記油圧シリンダは、前記下方シューの回転中心に配置されている、
トンネル掘削装置。 - 複数のカッタを有するカッタヘッドと、前記カッタヘッドを支持するカッタヘッド支持部と、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能な折り曲げ部と、を有する前胴部と、
掘削を行う際の反力を得るためのグリッパ部を有し、前記前胴部の後方に配置されている後胴部と、を備え、
前記グリッパ部は、
前記後胴部の両側部に設けられた一対の側方グリッパと、
前記後胴部の下部に設けられた下方グリッパと、
前記後胴部の上部に設けられた上方グリッパと、を有し、
前記下方グリッパの下部には、車輪が設けられている、
トンネル掘削装置。
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