JPH0352879Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、トンネルを掘進する場合に使用す
るルーフドリル搭載トンネル掘削機に関するもの
である。

〔従来技術〕

トンネルを掘進する場合、割れ目の多い岩質あ
るいは崩落し易い岩質であるときは、坑壁が崩落
することがある。坑壁の崩落を防止するために
は、所定距離だけ掘進したのち直ちに坑壁に穿孔
してルーフボルトを挿入繋止し、そのルーフボル
トにより坑壁の崩落を未然に防止する必要があ
る。

従来、トンネルを所定距離だけ掘進したのち、
直ちに坑壁にルーフボルト挿入用孔を穿設できる
装置として、第１７図に示すように、トンネル掘
削機２における移動機体４に、ルーフドリル旋回
用液圧シリンダ６３により旋回される旋回部材８
が取付けられ、その旋回部材８に支持台９の後部
が横軸１０により枢着され、かつ前記旋回部材８
と支持台９の前部とが俯仰用液圧シリンダ１１を
介して連結され、その支持台９にルーフボルト１
２の後部が取付けられている構造のルーフボルト
搭載トンネル掘削機が提案されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、この構造のルーフドリル搭載トンネル
掘削機の場合は、ルーフドリル１２の前方部分が
常時カツタアーム側に置かれているので、トンネ
ル掘削機２におけるカツタアーム１を旋回、俯仰
するとき、ルーフドリル１２が邪魔になり、天盤
際を切削するときは、ルーフドリル１２を側方に
旋回させねばならないので運転操作が煩雑であ
り、さらにルーフドリル１２は移動機体４からカ
ツタアーム１の先端側まで延長する長いものであ
るので、占有スペースが大きく、かつルーフドリ
ルの操作も行ないにくいという問題がある。

また前記従来のルーフドリル搭載トンネル掘削
機の場合は、ルーフドリル１２を俯仰するための
俯仰用液圧シリンダ１１およびルーフドリル１２
を左右方向に旋回させるための旋回用液圧シリン
ダ６３を必要とするので、構造が複雑で大型のル
ーフドリル操作装置を必要とする。

さらにまた、移動機体にルーフドリルを搭載し
た専用のルーフドリル装置を使用することも考え
られるが、この場合は、トンネル掘削機を一たん
後退移動させたのち、ルーフドリル装置を切羽側
に移動させる必要があり、しかもルーフドリル装
置を使用したのち、これを後退移動させ、次いで
トンネル掘削機を切羽側に移動させねばならず、
かつこれらの機械の入れ換え作業を狭いトンネル
内で行なわねばならないので、作業が煩雑である
と共に作業時間が長くかかるという問題がある。

〔考案の目的、構成〕

この考案は前述の問題を有利に解決できるルー
フドリル搭載トンネル掘削機を提供することを目
的とするものであつて、この考案の要旨とすると
ころは、俯仰および旋回自在なカツタアーム１を
備えているトンネル掘削機２におけるカツタアー
ム１の上部に、カツタアーム長手方向に延長する
前部ガイドレール３が設けられ、トンネル掘削機
２における移動機体４の上部には、前後方向に延
長する後部ガイドレール５が設けられ、前記前部
カイドレール３および後部ガイドレール５に沿つ
て進退移動する可動支持台６に、ルーフドリル７
が取付けられていることを特徴とするルーフドリ
ル搭載トンネル掘削機にある。

〔実施例〕

次にこの考案を図示の例によつて詳細に説明す
る。

第１図ないし第１４図はこの考案の一実施例に
係るルーフドリル搭載トンネル掘削機を示すもの
であつて、走行用無限軌道を備えている移動機体
４の前部にカツタアーム旋回用液圧シリンダ６４
により垂直軸を中心として旋回される旋回支持台
１３が取付けられ、駆動装置により回転されるカ
ツタ１４および伸縮用液圧シリンダを備えている
伸縮式カツタアーム１の基端部は、前記旋回支持
台１３に対し横軸１５により枢着され、その旋回
支持台１３の下部に連設されたブラケツトとカツ
タアーム１の中間部とは俯仰液圧シリンダ１６を
介して連結され、かつ前記移動機体４に、前方か
ら後方に向かつて斜め上向きに傾斜する掘削屑搬
送用コンベヤ１７が取付けられ、さらに移動機体
４の前部に掻寄部材１８を有する積込装置１９が
取付けられて、トンネル掘削機２が構成されてい
る。このトンネル掘削機２は公知であるので、詳
細な構造説明を省略する。

コ字状断面の２本の後部ガイドレール５は、移
動機体４の上部の左右両側において前後方向に延
長するように配置され、かつ各後部ガイドレール
５の溝が互いに向き合うように配置され、各後部
ガイドレール５の前端下部にわたつて前端連結部
材２０が溶接により固着されると共に、各後部ガ
イドレール５の中間下部にわたつて中間連結部材
２１が溶接により固着され、されに各後部ガイド
レール５の後端部にわたつて後端連結部材２２が
溶接により固着されている。

各後部ガイドレール５は、移動機体４の前部お
よび後部において左右方向に間隔をおいて配置さ
れた支柱２３，２４の中間部に固定されているブ
ラケツト２５に摺動自在に載置され、かつ支柱２
３，２４の上端部には後部ガイドレール５の上面
に接近するレール浮き上がり防止用押え部材２６
がボルト２７により固定され、さらに各支柱２
３，２４の下端部に固着された座板２８は移動機
体４に対しボルト２９により固定され、前部の支
柱２３にわたつて架設固定された支持部材３０と
前記中間連結部材２１とはレール移動用液圧シリ
ンダ３１を介して連結され、そのレール移動用液
圧シリンダ３１により後部ガイドレール５が前後
方向に移動される。

コ字状断面の２本の前部ガイドレール３は、前
記カツタアーム１の上部の左右両側においてカツ
タアーム長手方向に延長するように配置され、か
つ各前部ガイドレール３の前部および後部に固定
された支持金具３２の下端部に座板３３が固定さ
れ、その座板３３はカツタアーム１に対しボルト
３４により固定され、そのカツタアーム１を各後
部ガイドレール５の間の中央を通る垂直面上にお
いて水平に配置したとき各前部ガイドレール３と
各後部ガイドレール５とが同一直線上に並び、前
記レール移動用液圧シリンダ３１により各後部ガ
イドレール５を前進移動させると、各後部ガイド
レール５の前端部が各前部ガイドレール３の後端
部に接触または近接されるように構成されてい
る。

ルーフドリル用可動支持台６の左右両側に、前
部ガイドレール３および後部ガイドレール５にわ
たつて転動する複数のガイドローラ３５が前後方
向に間隔をおいて取付けられ、そのガイドローラ
３５は前部ガイドレール３または後部ガイドレー
ル５の溝内に嵌入され、かつ前記可動支持台６に
はルーフドリル７の後部の保持筒３６が載置され
て、押え金具３７およびボルト３８により固定さ
れている。

ルーフドリル７の構造について説明すると、可
動支持台６に固定された水平な保持筒３６に、支
持筒３９の後部が回動自在に嵌設され、前記保持
筒３６の後端部に、空気圧モータまたは液圧モー
タと減速機とからなる回動用駆動装置４０が固定
され、かつその回動用駆動装置４０における出力
軸に前記支持筒３９の後端部が連結され、さらに
支持筒３９の前端部にガイドセル支持部材４１が
支持筒長手方向に直角な支軸４２により回動自在
に取付けられ、ガイドセル支持部材４１に固定さ
れたアーム４３と支持筒３９とは旋回用液圧シリ
ンダ４４を介して連結されている。

ガイドセル支持部材４１にガイドセル４５が摺
動自在に嵌設され、そのガイドセル４５とガイド
セル支持部材４１とはガイドセル移動用液圧シリ
ンダ４６を介して連結され、かつガイドセル４５
には、ガイドセル長手方向に延長する送り螺杆４
７が回転自在に取付けられるし共に、公知の空気
圧または液圧式ドリフター（さく岩機）４８にお
けるドリフター本体４９が摺動自在に嵌設され、
空気圧モータまたは液圧モータと減速機からなる
送り用駆動装置５０はガイドセル４５に固定さ
れ、前記ドリフター本体４９により衝撃回転され
るドリルドツド５１はガイドセル４５の前端部に
設けられた支承部材５２に対し回転および摺動自
在に嵌挿され、さらにドリルロツド５１の先端部
にはビツト５３が取付けられ、また前記送り螺杆
４７の端部が送り用駆動装置５０の出力軸に連結
されると共に、ドリフター本体４９に取付けられ
た雌ねじ部材が送り螺杆４７に螺合され、前記送
り用駆動装置５０により送り螺杆４７が正回転ま
たは逆回転されることにより、ドリフター４８が
ガイドセル４５に沿つて前進移動または後退移動
される。

後部ガイドレール５の後端にある後端連結部材
２２にルーフドリル進退移動用巻取機６５および
ガイドシーブ７４が固定され、かつ左右両側の前
部ガイドレール３の前端部に前部のガイドローラ
３５を係合させるストツパ６６が固定され、左右
の前部ガイドレール３の前端部を支持している支
持金具３２にわたつて連結部材６７が架設固定さ
れ、その連結部材６７には反転用シーブ６８が取
付けられ、さらに前記可動支持台６の前部および
後部には係合孔６９，７０が設けられている。

ルーフドリル７を前進移動する場合は、巻取機
６５から繰り出されているワイヤロープ７１を前
記シーブ６８に巻掛けると共に、そのワイヤロー
プの端部に取付けられている係合金具（図示を省
略した）を可動支持台６の前部の係合孔６９に嵌
合し、次いで巻取機６５を巻取方向に運転する。
可動支持台６を前端位置まで移動したのち、ピン
７２を可動支持台６と支持金具３２とにわたつて
挿通して、可動支持台６を支持金具３２に固定
し、この状態でルーフドリル７による穿孔を行な
う。

またルーフドリル７を後退移動する場合は、ま
ず前記係合金具およびピン７２を抜取り、かつワ
イヤロープ７１をシーブ６８から外し、次いでそ
のワイヤロープ７１を巻取機６５からガイドシー
ブ７４を通つて前方に延長するように配置して、
ワイヤロープ７１の端部の係合金具を可動支持台
６の後部の係合孔７０に嵌合し、次いで巻取機６
５を巻取方向に運転する。可動支持台６を後端位
置まで移動したのち、ピン７２を可動支持台６と
支柱２４とにわたつて挿通して可動支持台６を支
柱２４に固定する。

トンネル掘削機２によりトンネルを掘削する場
合は、第１図に２点鎖線で示すように、ルーフド
リル７全体を移動機体４の上部に配置し、かつ後
部ガイドレール５を後退させておく。トンネルを
所定長さだけ掘進したのち、トンネル５７の坑壁
５８にルーフボルト挿入孔を穿設する場合は、ま
ず第１３図に示すように、各前部ガイドレール３
が各後部ガイドレール５と同一直線上に並ぶよう
にカツタアーム１を適宜俯仰、旋回させたのち、
第１４図に示すように、レール移動用液圧シリン
ダ３１により各後部ガイドレール５を前進移動さ
せて、各後部ガイドレール５の前端部を各前部ガ
イドレール３の後端部に接触または近接させる。

次に可動支持台６と支柱２４との固定を解いた
のち、ルーフドリル７を支持している可動支持台
６を後部ガイドレール５から前部ガイドレール３
に前進移動させ、次いで可動支持台６を前部の支
持金具３２に固定し、かつレール移動用液圧シリ
ンダ３１により各後部ガイドレール５を後退移動
させる。

次に回動用駆動挿装置４０による支持筒３９の
回動、旋回用液圧シリンダ４４によるガイドセル
支持部材４１およびガイドセル４５の旋回、ガイ
ドセル移動用液圧シリンダ４６によるガイドセル
４５の移動、カツタアーム１の旋回、伸縮および
俯仰などを適宜行なつて、ルーフドリル７におけ
るガイドセル４５の向きおよびガイドセル４５の
端部と坑壁との間隔を調整すると共に、ドリルロ
ツド５１を坑壁面に直交するように配置し、この
状態でドリフター４８により坑壁５８に穿孔す
る。

第１１図はドリフター４８により坑壁５８の側
部に穿孔をしている状態を示し、第１２図はドリ
フター４８により坑壁５８の上部に穿孔している
状態を示している。

穿孔を終了したのち、孔内にルーフボルト５９
の螺杆６０を挿入して、その螺杆６０を孔内の奥
部に固定し、かつ螺杆６０の突出部に押え座金６
１を嵌込むと共にナツト６２を螺合し、そのナツ
ト６２により押さえ座金６１を坑壁面に締付固定
する。

このようにして坑壁の周囲に所定の間隔で多数
のルーフボルト５９をセツトしたのち、各前部ガ
イドレール３が各後部ガイドレール５と同一直線
上に並ぶようにカツタアーム１を適宜俯仰、旋回
させ、次いでレール移動用液圧シリンダ３１によ
り各後部ガイドレール５を前進移動させて、各後
部ガイドレール５の前端部を各前部ガイドレール
３の後端部に接触または近接させる。

次に可動支持台６と前部の支持金具３２との固
定を解いたのち、ルーフドリル７を支持している
可動支持台６を前部ガイドレール３から後部ガイ
ドレール５に後退移動させ、かつレール移動用液
圧シリンダ３１により各後部ガイドレール５を後
退移動させたのち、可動支持台６を後部の支柱２
４に固定する。

次に再びトンネル掘削機によるトンネル掘削と
ルーフドリルによる穿孔とルーフボルトのセツト
とを反復して行なう。

前記実施例の場合は、前部ガイドレール３を固
定して後部ガイドレール５を進退移動させるよう
に構成しているが、これと逆に、後部ガイドレー
ル５を固定して前部ガイドレール３を進退移動さ
せるように構成してもよい。

また第１５図および第１６図に示すように、ピ
ン７２を流体圧シリンダ７３により抜挿するよう
に構成してもよい。

ドリフター４８の向きを約180°変える場合は、
アーム４３を外してガイドセル支持部材４１を約
180°回動し、次いでアーム４３をガイドセル支持
部材４１の反対側の側面に固定すればよい。

この考案を実施する場合、前記巻取機６５とし
て複胴型の巻取機を使用し、一方の巻胴から繰り
出されたワイヤロープを、反転用シーブ６８に巻
掛けると共に可動支持台６の前部に連結し、かつ
他方の巻胴から繰り出されたワイヤロープを、ガ
イドシーブ７４を経て可動支持台６の後部に連結
し、前記複胴型の巻取機の正転または逆転により
可動支持台６を前進または後退移動させるように
構成してもよい。

支持筒３９に対し、ガイドセル支持部材４１を
回動させる手段としては、例えば支持筒３９にロ
ータリアクチユエータのケーシングを固定し、そ
のロータリアクチユエータの回動軸をガイドセル
支持部材４１に固定してもよい。

〔考案の効果〕

この考案によれば、カツタアーム１によりトン
ネルを掘削する場合は、ルーフドリル７を支持し
ている可動支持台６を、後部ガイドレール５の上
部に退避させると共に、前部ガイドレール３と後
部ガイドレール５とを分離させておくことによ
り、後部ガイドレール５およびルーフドリル７が
邪魔にならないようにしてカツタアーム１の俯仰
および旋回によるトンネル掘削を容易に行なうこ
とができ、またトンネルを所定距離だけ掘削した
のちは、前部ガイドレール３と後部ガイドレール
５とが直線上に並ぶようにカツタアーム１を配置
し、かつ前部ガイドレール３の後端部に後部ガイ
ドレール５の前端部を接触または近接させたの
ち、ルーフドリル７を支持している可動支持台６
を、後部ガイドレール５から前部ガイドレール３
に移行させることにより、掘削後直ちにルーフド
リル７によつて坑壁５８にルーフボルト挿入用孔
を穿設することができ、そのため掘削後のルーフ
ボルト設置を短時間で行なうことができるので能
率および経費の点で有利である。また掘削の途中
であつても、坑壁の状況に応じて容易に穿孔を行
なうことができ、さらに掘削中に非常に硬い岩盤
に遭遇した場合は、ルーフドリルを利用して切羽
の岩盤に発破用の孔を穿設することもでき、しか
もカツタアーム１の俯仰、旋回装置を利用してル
ーフドリル７を俯仰、旋回させることができるの
で、ルーフドリル７を俯仰、旋回させるための専
用の俯仰、旋回装置を設ける必要はなく、そのた
めルーフドリル搭載トンネル掘削機を小型化でき
ると共に低コストで製作できる等の効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１４図はこの考案の一実施例を
示すものであつて、第１図はルーフドリル搭載ト
ンネル掘削機の側面図、第２図は第１図における
ルーフドリル付近の拡大側面図、第３図はルーフ
ドリル付近の拡大平面図、第４図はルーフドリル
におけるドリフターを垂直に向かせた状態を示す
正面図、第５図は可動支持台を前部ガイドレール
上に移動して固定した状態を示す一部縦断正面
図、第６図は支持金具に対する可動支持台の固定
部を示す一部縦断側面図、第７図は第４図のＡ−
Ａ線拡大断面図、第８図は前部ガイドレールと反
転用シーブとストツパと支持金具との関係を示す
一部縦断正面図、第９図は可動支持台を後部ガイ
ドレール上に移動して固定した状態を示す一部縦
断正面図、第１０図は支柱に対する可動支持台の
固定部を示す一部縦断側面図である。第１１図は
ルーフドリルにより坑壁の側部に穿孔している状
態を示す横断平面図、第１２図はルーフドリルに
より坑壁の天上に穿孔している状態を示す概略縦
断側面図、第１３図は前部ガイドレールと後退位
置にある後部ガイドレールとを同一直線上に配置
した状態を示す概略平面図、第１４図は後部ガイ
ドレールを前進移動して前部ガイドレールに接触
または近接させた状態を示す概略平面図である。
第１５図および第１６図は可動支持台の固定手段
の他の例を示す一部縦断側面図である。第１７図
は従来のルーフドリル搭載トンネル掘削機を示す
概略側面図である。 図において、１はカツタアーム、２はトンネル
掘削機、３は前部ガイドレール、４は移動機体、
５は後部ガイドレール、６は可動支持台、７はル
ーフドリル、１３は旋回支持台、１４はカツタ、
１６は俯仰用液圧シリンダ、２０は前端連結部
材、２１は中間連結部材、２３および２４は支
柱、２５はブラケツト、２６は浮き上がり防止用
押え部材、３０は支持部材、３１はレール移動用
液圧シリンダ、３２は支持金具、３５はガイドロ
ーラ、３６は保持筒、３７は押え金具、３９は支
持筒、４０は回動用駆動装置、４１はガイドセル
支持部材、４２は支軸、４４は旋回用液圧シリン
ダ、４５はガイドセル、４６はガイドセル移動用
液圧シリンダ、４７は送り螺杆、４８はドリフタ
ー、５０は送り用駆動装置、５７はトンネル、５
８は坑壁、５９はルーフボルト、６５はルーフド
リル進退移動用巻取機、６６はストツパ、６８は
反転用シーブ、７１はワイヤロープ、７２はピ
ン、７３は流体圧シリンダである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 俯仰および旋回自在なカツタアーム１を備えて
   いるトンネル掘削機２におけるカツタアーム１の
   上部に、カツタアーム長手方向に延長する前部ガ
   イドレール３が設けられ、トンネル掘削機２にお
   ける移動機体４の上部には、前後方向に延長する
   後部ガイドレール５が設けられ、前記前部ガイド
   レール３および後部ガイドレール５に沿つて進退
   移動する可動支持台６に、ルーフドリル７が取付
   けられていることを特徴とするルーフドリル搭載
   トンネル掘削機。