JPH0791180A - 岩盤掘削機 - Google Patents
岩盤掘削機Info
- Publication number
- JPH0791180A JPH0791180A JP23614693A JP23614693A JPH0791180A JP H0791180 A JPH0791180 A JP H0791180A JP 23614693 A JP23614693 A JP 23614693A JP 23614693 A JP23614693 A JP 23614693A JP H0791180 A JPH0791180 A JP H0791180A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutter head
- tunnel
- section
- cutter
- rock
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 所望のトンネル断面にできしかも切羽の状態
の監視等を行なえる岩盤掘削機を提供する。 【構成】 小断面のローラカッタ４付カッタヘッド３を
回転させて、その中心軸廻りにローラカッタ４を転動さ
せることにより、前面切羽の岩盤１を破砕掘削する。そ
のカッタヘッド４を支持する複数の前部パラレルシリン
ダ７の伸縮を個別に制御操作して、そのカッタヘッド４
の回転中心軸位置を自由に動かすことにより、カッタヘ
ッド４断面に限定されない自由な断面のトンネルを掘削
できる。
の監視等を行なえる岩盤掘削機を提供する。 【構成】 小断面のローラカッタ４付カッタヘッド３を
回転させて、その中心軸廻りにローラカッタ４を転動さ
せることにより、前面切羽の岩盤１を破砕掘削する。そ
のカッタヘッド４を支持する複数の前部パラレルシリン
ダ７の伸縮を個別に制御操作して、そのカッタヘッド４
の回転中心軸位置を自由に動かすことにより、カッタヘ
ッド４断面に限定されない自由な断面のトンネルを掘削
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、岩盤中にトンネルを掘
進したり、岩盤に竪坑を掘進する岩盤掘削機に関する。
進したり、岩盤に竪坑を掘進する岩盤掘削機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の岩盤掘削機の一例であるトンネル
ボーリングマシンの構造を図２にて示す。図２におい
て、５１はトンネルを掘進する対象岩盤、５２が前胴
で、その前部にカッタヘッド５３が設けられている。カ
ッタヘッド５３には岩盤５１を破砕し掘削するローラカ
ッタ５４が複数個配設されている。また、前胴５２には
前部グリッパ５５が左右上下それぞれの方向に配設され
ている。５６は後胴で同じく左右上下それぞれの方向に
後部グリッパ５７が設けられている。後胴５６と前胴５
２とは複数の推進シリンダ５８で連結されている。ま
た、５９は後胴と前胴との捩れを防止するための回転防
止シリンダである。６０はカッタヘッド５３内に設けら
れた岩盤掘削ずりかき上げ板で、６１が岩盤掘削ずりホ
ッパ、その下部に端部を合わせて岩盤掘削ずり搬送コン
ベア６２が前胴及び後胴の中央内部を通って後方まで配
設されている。
ボーリングマシンの構造を図２にて示す。図２におい
て、５１はトンネルを掘進する対象岩盤、５２が前胴
で、その前部にカッタヘッド５３が設けられている。カ
ッタヘッド５３には岩盤５１を破砕し掘削するローラカ
ッタ５４が複数個配設されている。また、前胴５２には
前部グリッパ５５が左右上下それぞれの方向に配設され
ている。５６は後胴で同じく左右上下それぞれの方向に
後部グリッパ５７が設けられている。後胴５６と前胴５
２とは複数の推進シリンダ５８で連結されている。ま
た、５９は後胴と前胴との捩れを防止するための回転防
止シリンダである。６０はカッタヘッド５３内に設けら
れた岩盤掘削ずりかき上げ板で、６１が岩盤掘削ずりホ
ッパ、その下部に端部を合わせて岩盤掘削ずり搬送コン
ベア６２が前胴及び後胴の中央内部を通って後方まで配
設されている。
【０００３】かかるトンネルボーリングマシンにあって
は、後部グリッパ５７を左右上下に引き出して、トンネ
ル岩盤壁面に押し付けて、後胴を固定させる。その状態
で推進シリンダ５８押し出して、前胴５２を前方に推進
させカッタヘッド５３を前面切羽に押し付ける。その際
カッタヘッド５３を回転させると、ローラカッタ５４に
より前面切羽の岩盤は破砕掘削されて、掘削ずりとして
トンネル下部に堆積する。その堆積掘削ずりをカッタヘ
ッド５３と共に回転するかき上げ板６０によりかき上
げ、上部でホッパ６１を通してコンベア６２上に落下さ
せて、後部に搬送し排土する。推進シリンダ５８がスト
ロークエンドまで延びると、その位置で前部グリッパ５
５を張り出し、前胴５５をトンネル岩盤壁面に固定する
と共に、後胴５６の後部グリッパ５７を引き込んで、後
胴５６を自由にする。その状態で推進シリンダ５８を縮
めて、前方に後胴５６を引き寄せる。この動作を繰り返
して、トンネルを掘進している。
は、後部グリッパ５７を左右上下に引き出して、トンネ
ル岩盤壁面に押し付けて、後胴を固定させる。その状態
で推進シリンダ５８押し出して、前胴５２を前方に推進
させカッタヘッド５３を前面切羽に押し付ける。その際
カッタヘッド５３を回転させると、ローラカッタ５４に
より前面切羽の岩盤は破砕掘削されて、掘削ずりとして
トンネル下部に堆積する。その堆積掘削ずりをカッタヘ
ッド５３と共に回転するかき上げ板６０によりかき上
げ、上部でホッパ６１を通してコンベア６２上に落下さ
せて、後部に搬送し排土する。推進シリンダ５８がスト
ロークエンドまで延びると、その位置で前部グリッパ５
５を張り出し、前胴５５をトンネル岩盤壁面に固定する
と共に、後胴５６の後部グリッパ５７を引き込んで、後
胴５６を自由にする。その状態で推進シリンダ５８を縮
めて、前方に後胴５６を引き寄せる。この動作を繰り返
して、トンネルを掘進している。
【０００４】この場合、カッタヘッド５３、前胴５２、
後胴５６は、トンネル断面と同じ断面を有しており、掘
削に当っては、カッタヘッド５３の前面全体にあるロー
ラカッタ５４を同時に動かして、トンネル断面を一時に
掘進するものである。
後胴５６は、トンネル断面と同じ断面を有しており、掘
削に当っては、カッタヘッド５３の前面全体にあるロー
ラカッタ５４を同時に動かして、トンネル断面を一時に
掘進するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のトン
ネルボーリングマシンには次のような欠点がある。 １）ローラカッタ５４を取り付けたトンネル断面の大き
さのカッタヘッド５３を回転させて、岩盤を一時に破砕
掘進するため、トンネル断面は円形しか施工できない。
しかしながら、鉄道複線トンネルや高速道路２車線トン
ネル等、楕円形断面等非円形トンネル掘削のニーズが強
い。 ２）前面切羽の大きさとカッタヘッド５３の大きさが一
致しているため、掘進中に切羽の状態を監視したり、切
羽から湧水が生じた際の止水薬液注入作業時に、切羽に
アクセスすることができない。そのため、機械全体を後
進させるという余計な作業が必要になる。
ネルボーリングマシンには次のような欠点がある。 １）ローラカッタ５４を取り付けたトンネル断面の大き
さのカッタヘッド５３を回転させて、岩盤を一時に破砕
掘進するため、トンネル断面は円形しか施工できない。
しかしながら、鉄道複線トンネルや高速道路２車線トン
ネル等、楕円形断面等非円形トンネル掘削のニーズが強
い。 ２）前面切羽の大きさとカッタヘッド５３の大きさが一
致しているため、掘進中に切羽の状態を監視したり、切
羽から湧水が生じた際の止水薬液注入作業時に、切羽に
アクセスすることができない。そのため、機械全体を後
進させるという余計な作業が必要になる。
【０００６】本発明は、上述の目的を達成するために所
望の断面のトンネル掘削を行なうことができ、しかも切
羽に湧水など生じても機械を後進させずにアクセスでき
るような岩盤掘削機の提供を目的とする。
望の断面のトンネル掘削を行なうことができ、しかも切
羽に湧水など生じても機械を後進させずにアクセスでき
るような岩盤掘削機の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、岩盤掘削に適したローラカッタを複数個配置し
た小断面円形カッタヘッドと、このカッタヘッドとこれ
を支持する大形掘削断面本体との間の連結機構として独
立して伸縮制御可能に備えられた複数本の傾斜シリンダ
と、上記小断面円形カッタヘッド内に装着されて掘削ず
りを後方に排出するカッタコンベアと、を有することを
特徴とする。
発明は、岩盤掘削に適したローラカッタを複数個配置し
た小断面円形カッタヘッドと、このカッタヘッドとこれ
を支持する大形掘削断面本体との間の連結機構として独
立して伸縮制御可能に備えられた複数本の傾斜シリンダ
と、上記小断面円形カッタヘッド内に装着されて掘削ず
りを後方に排出するカッタコンベアと、を有することを
特徴とする。
【０００８】
【作用】トンネル掘削断面より小さな断面を有するカッ
タヘッドにより切羽を掘削でき、しかも傾斜シリンダに
てトンネル断面全域にカッタヘッドを移動可能としたこ
とにより、更にはカッタコンベアのみならずかき集め装
置を構成したことにより、所望のトンネル断面を掘削で
きると共に切羽の異常があっても機械はそのままとして
対処することができる。
タヘッドにより切羽を掘削でき、しかも傾斜シリンダに
てトンネル断面全域にカッタヘッドを移動可能としたこ
とにより、更にはカッタコンベアのみならずかき集め装
置を構成したことにより、所望のトンネル断面を掘削で
きると共に切羽の異常があっても機械はそのままとして
対処することができる。
【０００９】
【実施例】ここで、図１を参照して本発明の実施例を説
明する。図１は全体の構成図であり、岩盤１に開けたト
ンネルの大きさによりかなり小さな断面の前胴２を有
し、この前胴２の前面には前胴２と略同じ大きさのカッ
タヘッド３が取付けられ、その前面にはローラカッタ４
が放射状に複数個取付けられている。
明する。図１は全体の構成図であり、岩盤１に開けたト
ンネルの大きさによりかなり小さな断面の前胴２を有
し、この前胴２の前面には前胴２と略同じ大きさのカッ
タヘッド３が取付けられ、その前面にはローラカッタ４
が放射状に複数個取付けられている。
【００１０】また５は中胴であり、この中胴５は岩盤１
に開けたトンネルの高さに相応する大きさであり、トン
ネルにて中胴５が支えられるように周囲に中胴グリッパ
６が配置されている。そして、中胴５と前胴２との間に
は連結機構として複数本の前部パラレルシリンダ７が個
別に伸縮可能に介在されている。
に開けたトンネルの高さに相応する大きさであり、トン
ネルにて中胴５が支えられるように周囲に中胴グリッパ
６が配置されている。そして、中胴５と前胴２との間に
は連結機構として複数本の前部パラレルシリンダ７が個
別に伸縮可能に介在されている。
【００１１】更に、８は後胴で、この後胴８は中胴５と
同様の大きさを有し、その周囲に後胴グリッパ９が配置
されている。そして、後胴８と中胴５との間にも連結機
構として複数本の後部パラレルシリンダ１０が個別に伸
縮可能に介在されている。
同様の大きさを有し、その周囲に後胴グリッパ９が配置
されている。そして、後胴８と中胴５との間にも連結機
構として複数本の後部パラレルシリンダ１０が個別に伸
縮可能に介在されている。
【００１２】また、１１はカッタヘッド３の内部に備え
られたかき寄せ、１２はホッパ、１３はカッタコンベア
であり、また１４は主コンベア１５を介して中胴５に固
定されたかき集めである。
られたかき寄せ、１２はホッパ、１３はカッタコンベア
であり、また１４は主コンベア１５を介して中胴５に固
定されたかき集めである。
【００１３】かかる図１に示す構成にあって、掘削に当
っては、小断面のローラカッタ４付カッタヘッド３を回
転させて、その中心軸廻りにローラカッタ４を転動させ
ることにより、前面切羽の岩盤１を破砕掘削する。この
場合、カッタヘッド３を支持する前胴２の位置を、複数
の前部パラレルシリンダ７の伸縮を個別に制御操作し
て、自由に動かすことにより、カッタヘッド３の断面に
限定されない自由な断面のトンネルを掘削する。
っては、小断面のローラカッタ４付カッタヘッド３を回
転させて、その中心軸廻りにローラカッタ４を転動させ
ることにより、前面切羽の岩盤１を破砕掘削する。この
場合、カッタヘッド３を支持する前胴２の位置を、複数
の前部パラレルシリンダ７の伸縮を個別に制御操作し
て、自由に動かすことにより、カッタヘッド３の断面に
限定されない自由な断面のトンネルを掘削する。
【００１４】カッタヘッド３の前身は、以下のように行
う。中胴グリッパ６を縮めた状態の中胴５を、後胴グリ
ッパ９を張り出して、岩盤１の壁面に押し付け、後胴８
を岩盤に固定させた状態で、後部パラレルシリンダ１０
を伸長する。さらに、後部パラレルシリンダ１０が伸び
きった後、中胴グリッパ６を張り出し、中胴５を岩盤１
に固定させると同時に、後胴グリッパ９を縮めて後胴８
をフリーにして、後部パラレルシリンダ１０を縮めるこ
とにより、後胴８も前進する。これら操作を繰り返すこ
とにより本体の前進は達成される。
う。中胴グリッパ６を縮めた状態の中胴５を、後胴グリ
ッパ９を張り出して、岩盤１の壁面に押し付け、後胴８
を岩盤に固定させた状態で、後部パラレルシリンダ１０
を伸長する。さらに、後部パラレルシリンダ１０が伸び
きった後、中胴グリッパ６を張り出し、中胴５を岩盤１
に固定させると同時に、後胴グリッパ９を縮めて後胴８
をフリーにして、後部パラレルシリンダ１０を縮めるこ
とにより、後胴８も前進する。これら操作を繰り返すこ
とにより本体の前進は達成される。
【００１５】ローラカッタ４の転動により掘削破砕され
た岩盤掘削ずりの中、カッタヘッド３内に取り込まれた
ものはカッタヘッド３内に設けられたかき寄せ１１によ
りかき上げられ、上部にて落下し、ホッパ１２を通って
カッタコンベア１３によりかき集め装置１４上ないし付
近のトンネル底面上に落下堆積する。また、カッタヘッ
ド３内に取り込まれない掘削ずりはそのまま、トンネル
底面上に落下堆積する。中胴５が前進する際に、中胴５
に固定されたかき集め１４が同時にトンネル底面を前進
するため、上記のトンネル底面に堆積した掘削ずりは、
かき集め１４上面を上昇し、後方の主コンベア１５に乗
り移って行く。こうして岩盤内に非円形断面のトンネル
が掘進される。
た岩盤掘削ずりの中、カッタヘッド３内に取り込まれた
ものはカッタヘッド３内に設けられたかき寄せ１１によ
りかき上げられ、上部にて落下し、ホッパ１２を通って
カッタコンベア１３によりかき集め装置１４上ないし付
近のトンネル底面上に落下堆積する。また、カッタヘッ
ド３内に取り込まれない掘削ずりはそのまま、トンネル
底面上に落下堆積する。中胴５が前進する際に、中胴５
に固定されたかき集め１４が同時にトンネル底面を前進
するため、上記のトンネル底面に堆積した掘削ずりは、
かき集め１４上面を上昇し、後方の主コンベア１５に乗
り移って行く。こうして岩盤内に非円形断面のトンネル
が掘進される。
【００１６】
【発明の効果】以上説明の如く本発明においては、次の
効果を有する。 １．硬岩掘削に敵したローラカッタを複数個配設した円
形カッタヘッドを、トンネル掘削断面積に比較して、小
さい断面積としたので、切羽の状態を自由に目視監視で
きる。また、必要に応じて、カッタヘッド位置を動かす
ことにより、切羽位置に作業員が自由にアクセスでき
る。 ２．上記小断面円形カッタヘッドを支持する本体との連
結機構に、複数の傾斜シリンダを適用し、そのシリンダ
群の伸縮を制御することにより、カッタヘッドをトンネ
ル断面全域に移動可能にして、非円形の自由なトンネル
全断面を掘進できる。
効果を有する。 １．硬岩掘削に敵したローラカッタを複数個配設した円
形カッタヘッドを、トンネル掘削断面積に比較して、小
さい断面積としたので、切羽の状態を自由に目視監視で
きる。また、必要に応じて、カッタヘッド位置を動かす
ことにより、切羽位置に作業員が自由にアクセスでき
る。 ２．上記小断面円形カッタヘッドを支持する本体との連
結機構に、複数の傾斜シリンダを適用し、そのシリンダ
群の伸縮を制御することにより、カッタヘッドをトンネ
ル断面全域に移動可能にして、非円形の自由なトンネル
全断面を掘進できる。
【図１】本発明の一実施例の構成図。
【図２】従来例の構成図。
１ 岩盤 ２ 前胴 ３ カッタヘッド ４ ローラカッタ ５ 中胴 ６ 中胴グリッパ ７ 前部パラレルシリンダ ８ 後胴 ９ 後胴グリッパ １０ 後部パラレルシリンダ １２ ホッパ １３ カッタコンベア １４ かき集め １５ 主コンベア
Claims (1)
- 【請求項１】 岩盤掘削に適したローラカッタを複数個
配置した小断面円形カッタヘッドと、 このカッタヘッドとこれを支持する大形掘削断面本体と
の間の連結機構として独立して伸縮制御可能に備えられ
た複数本の傾斜シリンダと、 上記小断面円形カッタヘッド内に装着されて掘削ずりを
後方に排出するカッタコンベアと、 トンネル底部の掘削ずりを回収して後方の搬送コンベア
に渡すかき集め装置と、 を有する岩盤掘削機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23614693A JP2895362B2 (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 岩盤掘削機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23614693A JP2895362B2 (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 岩盤掘削機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0791180A true JPH0791180A (ja) | 1995-04-04 |
| JP2895362B2 JP2895362B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=16996443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23614693A Expired - Lifetime JP2895362B2 (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 岩盤掘削機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2895362B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109236315A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-18 | 中铁工程装备集团有限公司 | 机器人支撑的单刀盘开挖任意断面隧道的柔臂掘进机 |
| CN109236314A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-18 | 中铁工程装备集团有限公司 | 串联机器人支撑、可开挖任意断面隧道的柔臂掘进机 |
| CN109236313A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-18 | 中铁工程装备集团有限公司 | 串并联机器人支撑、开挖任意断面隧道的柔臂掘进机 |
| WO2020082746A1 (zh) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 中铁工程装备集团有限公司 | 机器人支撑的开挖任意断面隧道的柔臂掘进机 |
-
1993
- 1993-09-22 JP JP23614693A patent/JP2895362B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109236315A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-18 | 中铁工程装备集团有限公司 | 机器人支撑的单刀盘开挖任意断面隧道的柔臂掘进机 |
| CN109236314A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-18 | 中铁工程装备集团有限公司 | 串联机器人支撑、可开挖任意断面隧道的柔臂掘进机 |
| CN109236313A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-18 | 中铁工程装备集团有限公司 | 串并联机器人支撑、开挖任意断面隧道的柔臂掘进机 |
| WO2020082746A1 (zh) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 中铁工程装备集团有限公司 | 机器人支撑的开挖任意断面隧道的柔臂掘进机 |
| CN109236314B (zh) * | 2018-10-26 | 2024-04-09 | 中铁工程装备集团有限公司 | 串联机器人支撑、可开挖任意断面隧道的柔臂掘进机 |
| CN109236315B (zh) * | 2018-10-26 | 2024-04-12 | 中铁工程装备集团有限公司 | 机器人支撑的单刀盘开挖任意断面隧道的柔臂掘进机 |
| CN109236313B (zh) * | 2018-10-26 | 2024-05-10 | 中铁工程装备集团有限公司 | 串并联机器人支撑、开挖任意断面隧道的柔臂掘进机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2895362B2 (ja) | 1999-05-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990209 |