JPH0978987A

JPH0978987A - トンネル掘削機及び掘削方法

Info

Publication number: JPH0978987A
Application number: JP23358495A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Miura; 正昭三浦
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-09-12
Filing date: 1995-09-12
Publication date: 1997-03-25
Anticipated expiration: 2015-09-12
Also published as: JP3468938B2

Abstract

(57)【要約】【課題】トンネル掘削作業時の前方の地層探査作業に
おいて、探査作業に長時間を要してしまうと共に作業も
煩雑なものとなり、作業性が良くない。【解決手段】前部にカッタヘッド２６が装着された掘
削機本体１１に前部グリッパとしてのサイドサポート１
３，１４を設ける一方、掘削機本体１１の後方にガイド
筒３１及び複数のスラストシリンダ４５によって連結さ
れたリヤサポート３２に後部グリッパ４２，４３を設け
たＴＢＭおいて、ガイド筒３１上に固定された作業台５
５にトンネル内壁面から前方の掘削地層内に進入して地
層探査する探査ドリル６１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル掘削機及
びトンネル掘削方法に関し、特に、岩盤などを掘削して
トンネルを構築するするトンネルボーリングマシンに用
いて有用である。

【０００２】

【従来の技術】一般的なトンネルボーリングマシン（Ｔ
ＢＭ）は、円筒形状をなすスキンプレートの前部に駆動
回転自在なカッタヘッドが装着されており、このカッタ
ヘッドには前面に岩盤を掘削するローラカッタが多数取
付けられている。そして、このスキンプレートには掘削
形成したトンネルの内壁面に圧接してこのスキンプレー
トを位置保持する一対のフロントグリッパが装着されて
いる。また、スキンプレートの隔壁には中空形状をなし
て後方に延びるガイド筒が固定されており、このガイド
筒の後部には後部支持体が掘進方向に沿って移動自在に
装着されている。そして、この後部支持体には掘削形成
したトンネルの内壁面に圧接して後部支持体を位置保持
する一対のリヤグリッパが装着されている。更に、スキ
ンプレートと後部支持体との間には複数のスラストシリ
ンダが架設されている。

【０００３】従って、リヤグリッパによって後部支持体
を位置保持する一方、フロントグリッパによってスキン
プレートの位置保持を解除した状態で、カッタヘッドを
回転駆動させながら複数のスラストシリンダを伸長させ
ると、多数のローラカッタが前方の岩盤を掘削ながらス
キンプレートが前進する。そして、スラストシリンダ全
ストローク伸長すると、フロントグリッパによってスキ
ンプレートを位置保持する一方、リヤグリッパによって
後部支持体の位置保持を解除する。この状態で、複数の
スラストシリンダを縮小させると、スキンプレートに対
して後部支持体が引き寄せられて前進する。その後、前
述したように、リヤグリッパによって後部支持体を位置
保持する一方、フロントグリッパによってスキンプレー
トの位置保持を解除し、カッタヘッドを回転駆動させな
がら複数のスラストシリンダを伸長させることで、多数
のローラカッタによって岩盤を掘削して前進する。この
繰り返しによってトンネルを構築していく。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のＴＢＭによって岩盤を掘削してトンネルを形成して
いく際、前方の地盤の地層状態を把握しておく必要があ
る。従来、このような前方の地層の探査作業は、作業者
がＴＢＭを停止した状態で、所定の探査装置を機内に持
込み、手動操作によって作業を行っていた。そのため、
探査作業に長時間を要してしまうばかりでなく、作業も
煩雑なものとなり、作業性が良くないという問題があ
る。

【０００５】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、地層の探査作業を容易なものとして作業性の向
上を図ったトンネル掘削機及びトンネル掘削方法を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明のトンネル掘削機は、筒状の掘削機本体と、
該掘削機本体の前部に駆動回転自在に装着されたカッタ
ヘッドと、前記掘削機本体に装着されて掘削したトンネ
ルの内壁面に圧接自在な一対の前部グリッパと、該一対
の前部グリッパをトンネル内壁面に圧接して前記掘削機
本体を位置保持する前部グリッパ駆動手段と、前記掘削
機本体の後方に配設された後部支持体と、該後部支持体
に装着されて掘削したトンネルの内壁面に圧接自在な一
対の後部グリッパと、該一対の後部グリッパをトンネル
内壁面に圧接して前記後部支持体を位置保持する後部グ
リッパ駆動手段と、前記掘削機本体と前記後部支持体と
の間に架設されて前記掘削機本体及び前記後部支持体を
前進させる推進機構とを具えたトンネル掘削機におい
て、前記掘削機本体の後方に位置して掘削したトンネル
内壁面から前方の掘削地層内に進入して地層探査する探
査ドリルを設けたことを特徴とするものである。

【０００７】従って、このトンネル掘削機によって岩盤
を掘削する場合、後部グリッパ駆動手段によって一対の
後部グリッパをトンネル内壁面に圧接して後部支持体を
位置保持した状態で、掘削機本体の前部に装着されたカ
ッタヘッドを駆動回転させながら、推進機構によって後
部支持体に対して掘削機本体を前進させると、カッタヘ
ッドによって前方の岩盤が掘削され、トンネルが形成さ
れる。そして、トンネルを所定長さ掘削すると、トンネ
ル掘削機を停止し、探査ドリルを掘削したトンネル内壁
面から前方の掘削地層内に進入して地層の探査を行う。

【０００８】また、本発明のトンネル掘削機は、前記掘
削機本体と前記後部支持体とはガイド筒によって接近離
反自在に連結され、該ガイド筒の上部に取付けられた作
業台に前記探査ドリルが載置されたことを特徴とするも
のである。

【０００９】従って、トンネル掘削作業時に使用される
各種の機器と探査ドリルが干渉することなく、トンネル
掘削作業あるいは前方の地層探査作業が的確に行われ
る。

【００１０】また、本発明のトンネル掘削機は、前記探
査ドリルは掘削したトンネルの内壁面の周方向に沿って
移動自在に支持されたことを特徴とするものである。

【００１１】従って、探査ドリルによって掘削されたト
ンネルに対して上下方向あるいは左右方向のいずれの方
向の地層の探査が可能となる。

【００１２】また、本発明のトンネル掘削機は、前記探
査ドリルは掘削したトンネルの径方向に沿って傾斜自在
に支持されたことを特徴とするものである。

【００１３】従って、掘削したトンネルの内壁面に対し
て探査ドリルによる探査角度を所望の角度に調整可能と
なる。

【００１４】また、本発明のトンネル掘削機は、前記探
査ドリルは掘削したトンネルの内壁面に固定されたリン
グビームによりその周方向に沿って移動自在に支持され
たことことを特徴とするものである。

【００１５】従って、探査ドリルによって掘削されたト
ンネルに対して上下方向あるいは左右方向のいずれの方
向の地層の探査が可能となる。

【００１６】また、本発明のトンネル掘削機は、前記推
進機構は複数のスラストシリンダと該スラストシリンダ
に連結された連結ロッドによって構成されることで、前
記掘削機本体と前記後部支持体との間に探査ドリルによ
る作業空間が形成されたことを特徴とするものである。

【００１７】従って、探査ドリルによる前方探査作業が
この掘削機本体と後部支持体との間に形成された作業空
間で行われることとなり、作業者はこの前方探査作業を
容易に行うことが可能となる。

【００１８】また、本発明のトンネル掘削方法は、前部
に装着されたカッタヘッドを駆動回転させながら筒状の
掘削機本体を前進させることで前方の地盤を掘削する一
方、所定時に掘削作業を停止し、該掘削機本体の後方に
設けられた探査ドリルによって掘削したトンネル内壁面
から前方の掘削地層内に進入して地層探査を行うように
したことを特徴とするものである。

【００１９】従って、このトンネル掘削作業と探査ドリ
ルにる前方の掘削地層内の地層探査作業が干渉すること
なく、的確に行われる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき、実施例を挙げて詳細に説明する。

【００２１】図１に本発明の一実施例に係るトンネル掘
削機としてのトンネルボーリングマシンを側方視した内
部断面概略、図２乃至図５は本実施例のトンネルボーリ
ングマシンの要部断面であって、図２に図１のII−II断
面、図３に図１のIII−III断面、図４に図１のIV−IV断
面、図５に図１のＶ−Ｖ断面をそれぞれ示し、図６乃至
図８は本実施例のトンネルボーリングマシンに装着され
た探査ドリルであって、図６に探査ドリルの側面視、図
７に探査ドリルの正面視、図８に別の探査ドリルの側面
視をそれぞれ示す。

【００２２】本実施例のトンネルボーリングマシン（以
下、ＴＢＭと称する。）において、図１乃至図５に示す
ように、円筒形状をなす胴体１１は、周方向に分割され
た複数（本実施例では４つ）の支持体としてのルーフサ
ポート１２と一対のサイドサポート１３，１４とロアサ
ポート１５によって構成されている。即ち、支持円盤１
６の外周部にはカッタヘッドサポート１７が一体に固定
されており、このカッタヘッドサポート１７の下部には
外周面が円弧状をなすロアサポート１５が固定されてい
る。また、カッタヘッドサポート１７の両側部には外周
面が円弧状をなす一対のサイドサポート１３，１４が位
置しており、下端部がロアサポート１５に枢着されてい
る。更に、カッタヘッドサポート１７の上部には外周面
が円弧状をなすルーフサポート１２が位置しており、両
側部が各サイドサポート１３，１４に連結されている。

【００２３】そして、カッタヘッドサポート１７の両側
部にはそれぞれサイドサポートリターンシリンダ１８，
１９及びサイドサポートウェッジシリンダ２０，２１が
装着されており、各サイドサポートリターンシリンダ１
８，１９のシリンダロッドの先端部は各サイドサポート
１３，１４に連結されており、各サイドサポートウェッ
ジシリンダ２０，２１のシリンダロッドの先端部には各
サイドサポート１３，１４を外方に押圧する楔部材２
２，２３が取付けられている。また、ルーフサポート１
２はサポート本体１２ａとその両端部に回動自在に連結
されたサポート連結部１２ｂ，１２ｃとから構成されて
おり、このサポート連結部１２ｂ，１２ｃの各端部は各
サイドサポート１３，１４の上端部に連結ピン２４によ
って周方向移動自在に連結されている。そして、カッタ
ヘッドサポート１７の上部にはルーフサポートシリンダ
２５が装着されており、このルーフサポートシリンダ２
５のシリンダロッドの先端部がルーフサポート１２のサ
ポート本体１２ａに連結されている。

【００２４】従って、各サイドサポートシリンダ１８，
１９，２０，２１を駆動してシリンダロッドを縮小する
と、サイドサポート１３，１４はロアサポート１５との
連結部を支点として内方に回動する。また、ルーフサポ
ートシリンダ２５を駆動してシリンダロッドを縮小する
と、ルーフサポート１２のサポート本体１２ａは内方に
移動する。このとき、ルーフサポート１２のサポート連
結部１２ｂ，１２ｃはサイドサポート１３，１４と連結
ピン２０によって周方向移動自在に連結されており、ル
ーフサポート１２（サポート本体１２ａ）及びサイドサ
ポート１３，１４の内方への移動に伴って、各サポート
連結部１２ｂ，１２ｃはサイドサポート１３，１４との
距離を縮めながら内方に移動する。このようにしてルー
フサポート１２及びサイドサポート１３，１４を内方あ
るいは外方へ移動することで、胴体１１の外径を拡縮す
ることができるようになっている。

【００２５】また、胴体１１の前部にはカッタヘッドサ
ポート１７によってカッタヘッ２６が装着されており、
このカッタヘッド２６には前面には岩盤を掘削するロー
ラカッタ２７が多数取付けられている。そして、このカ
ッタヘッド２６にはリングギヤ２８が固定される一方、
カッタヘッドサポート１７には多数（本実施例では１２
個）のカッタ駆動モータ２９が装着されており、このカ
ッタ駆動モータ２９の駆動ギヤ３０がリングギヤ２８に
噛み合っている。従って、このカッタ駆動モータ２９を
駆動することで、駆動ギヤ３０及びリングギヤ２８を介
してカッタヘッド２６を回転駆動することができるよう
になっている。

【００２６】カッタヘッドサポート１７の後部には四角
筒形状をなすガイド筒３１の一端部が固定されており、
このガイド筒３１の後部はトンネル内を後方に延設され
ている。このガイド筒３１の後端部にはリヤサポート３
２が固定されており、このリヤサポート３２にはガイド
筒３１の後部を支持する２本の脚部３３が装着され、サ
ポートシリンダ３４によって伸縮自在となっている。ま
た、ガイド筒３１の後部にはこのガイド筒３１の長手方
向に沿って後部支持体としての上グリッパキャリヤ３５
が移動自在に装着され、この上グリッパキャリヤ３５に
対して左右一対の下グリッパキャリヤ３６が上下移動自
在に取付けられ、一対のバーティカルシリンダ３７によ
って下グリッパキャリヤ３６を上下に移動することがで
きる。そして、上グリッパキャリヤ３５には上下一対の
上グリッパシリンダ３８が装着される一方、下グリッパ
キャリヤ３５には左右一対の下グリッパシリンダ３９が
装着されている。このグリッパシリンダ３８，３９は本
体が支持ピン４０，４１によってグリッパキャリヤ３
５，３６に枢着される一方、駆動ロッドの先端部にはト
ンネル内壁面に圧接する円弧状の左右一対のリヤグリッ
パ４２，４３が装着されている。

【００２７】従って、サポートシリンダ３４を駆動して
２本の脚部３３を伸長し、先端部をトンネル内壁面に当
接することで、トンネル内でガイド筒３１の後部を支持
することができる。また、グリッパシリンダ３８，３９
を駆動し、駆動ロッドを伸長して各リヤグリッパ４２，
４３をトンネル内壁面に圧接することで、トンネル内で
ガイド筒３１を移動自在に支持することができる。

【００２８】そして、前述した支持円盤１６には連結ロ
ッド４４の一端部が連結され、リヤサポート３２のリヤ
グリッパ４２，４３にはスラストシリンダ４５の本体が
連結されており、この連結ロッド４４の他端部とスラス
トシリンダ４５の駆動ロッド先端部とは連結ピン４６に
よって連結されると共に、支持リンク４７によってガイ
ド筒３１に連結されている。この連結ロッド４４及びス
ラストシリンダ４５よりなる掘進機構は本実施例では６
個設けられている。従って、このスラストシリンダ４５
を駆動することで、胴体１１とリヤサポート３２とを接
近離反させ、両者の相対位置を変えることができる。

【００２９】なお、カッタヘッド３６内の中央部にはホ
ッパ４８が配設され、支持円盤１６にブラケット４９を
介して固定されている。また、ガイド筒３１内には掘削
した岩盤を搬出するベルトコンベア５０が配設されてお
り、一端部はホッパ４８の下部に連結され、他端部はト
ンネル後方に延設されている。

【００３０】また、岩盤の掘削によって形成されるトン
ネルの下部には道床Ｔが順次組付けされるようになって
おり、この道床Ｔ上にはレールＲが敷設され、このレー
ルＲ上を台車Ｃが走行自在となっており、新規に組付け
される道床Ｄはこの台車Ｃによってトンネル内に搬入さ
れる。そして、ガイド筒３１の下面にもレール５１が固
定され、このレール５１に沿って牽引フック５２が移動
自在に取付けられており、この台車Ｃによって搬入され
た道床Ｄはこの牽引フック５２によって所定の位置に組
付けられる。更に、胴体１１のロアサポート１５には３
本の押圧シリンダ５３が装着されており、この押圧シリ
ンダ５３を駆動（伸長）することで、道床Ｄを隙間なく
配置することができる。また、胴体１１の前部に重心の
あるＴＢＭに対してこの押圧シリンダ５３を駆動（伸
長）することで、胴体１１の傾斜を抑制することができ
る。

【００３１】ガイド筒３１の中間部にはＴＢＭの操作室
５４が設けられており、その上部にはガイド筒３１の長
手方向に沿って作業台５５が設けられている。そして、
この作業台５５の前部にはリングビームＢを組付けるリ
ングビームエレクタ５６が設けられると共に、ルーフピ
ンナ５７が設けられている。

【００３２】ところで、本実施例のＴＢＭにあっては、
掘削したトンネル内壁面から前方の掘削地層内に進入し
て地層探査を行う探査ドリル６１が設けられている。即
ち、図１及び図３に示すように、胴体１１とリヤサポー
ト３２とを連結するガイド筒３１上に固定された作業台
５５には、架台６２が設置されており、この架台６２に
探査ドリル６１が取付けられている。

【００３３】図６及び図７に詳細に示すように、架台６
２にはトンネル内壁面の周方向に沿って同曲率で湾曲し
た一対のレール６３が取付けられており、この一対のレ
ール６３の間に位置した移動台６４は両側部が複数のガ
イドローラ６５によって移動自在に支持されている。そ
して、一方のレール６３にはその上面に沿って弧状のギ
ヤ６６が固定される一方、移動台６４には油圧モータ６
７が固定されており、この油圧モータ６７の駆動ギヤ６
８が弧状のギヤ６６に噛み合っている。従って、この油
圧モータ６７を駆動すると、駆動ギヤ６８が弧状のギヤ
６６に沿って転動することで、移動台６４をレール６３
に沿って移動することができる。

【００３４】また、移動台６４上には一対の取付片６９
が固定され、この一対の取付片６９には傾斜台７０の支
持片７１が軸７２によって回動自在に取付けられてい
る。そして、基端部が移動台６４に枢着された油圧シリ
ンダ７３の駆動ロッド７４の先端部が傾斜台７０の下面
に連結されている。更に、この傾斜台７０上に探査ドリ
ル６１が装着されている。従って、油圧シリンダ７３を
駆動すると、駆動ロッド７４が伸縮することで、傾斜台
７０が軸７２を支点として回動し、この傾斜台７０と共
に探査ドリル６１を傾斜することができる。なお、移動
台６４には油圧シリンダ７５が固定されており、その駆
動ロッドの先端部にはレール６３に係止して移動台６４
を拘束する係止片７６が取付けられている。

【００３５】なお、本実施例では、探査ドリル６１をガ
イド筒３１上の作業台５５に設置したが、トンネル内壁
面上に設けても良いものである。即ち、図８に示すよう
に、トンネル内壁面には道床Ｔを組付けるためのリング
ビームＢが固定されており、移動枠８１はこのリングビ
ームＢに沿って周方向移動自在に支持されている。そし
て、この移動枠８１には傾斜台８２の支持片８３が軸８
４によって回動自在に取付けられている。そして、この
傾斜台８２に探査ドリル８５が装着されている。従っ
て、図示しない油圧モータを駆動することで、移動枠８
１を介して探査ドリル８５をトンネル内壁面の周方向に
沿って移動することができ、図示しない油圧シリンダを
駆動することで、傾斜台８２と共に探査ドリル８５を傾
斜することができる。

【００３６】ここで、上述した本実施例のＴＢＭを用い
たトンネル掘削方法について説明する。

【００３７】まず、グリッパシリンダ３８，３９を駆動
して駆動ロッドを伸長し、各リヤグリッパ４２，４３を
トンネル内壁面に圧接することで、トンネル内でガイド
筒３１を移動自在に保持する。また、サポートシリンダ
３４を駆動して２本の脚部３３を縮小し、先端部をトン
ネル内壁面から離間することで、トンネル内におけるガ
イド筒３１の支持を解除する。この状態で、カッタ駆動
モータ２９を駆動し、駆動ギヤ３０及びリングギヤ２８
を介してカッタヘッド２６を回転駆動すると共に、スラ
ストシリンダ４５を駆動（伸長）し、胴体１１及びカッ
タヘッド２６を前方に推進させる。すると、回転駆動す
るカッタヘッド２６が前方の岩盤に押し付けられ、ロー
ラカッタ２７によって掘削が行われる。

【００３８】このように胴体１１及びカッタヘッド２６
が前進してトンネルが形成されると、台車Ｃによって搬
入された道床Ｔを牽引フック５２によって所定の位置に
組付け、押圧シリンダ５３を駆動（伸長）して道床Ｄを
隙間なく配置する。スラストシリンダ４５が全ストロー
ク伸長すると、このスラストシリンダ４５の駆動を停止
する。そして、サポートシリンダ３４を駆動して２本の
脚部３３を伸長し、先端部をトンネル内壁面に接触する
ことで、トンネル内においてガイド筒３１の後部を支持
する。一方、グリッパシリンダ３８，３９を駆動して駆
動ロッドを縮小し、各リヤグリッパ４２，４３をトンネ
ル内壁面から離間することで、トンネル内でのガイド筒
３１の保持を解除する。この状態で、スラストシリンダ
４５を駆動（縮小）し、胴体１１（カッタヘッド２６）
に対して各リヤグリッパ４２，４３を引き寄せて前方に
移動させる。

【００３９】そして、再び、グリッパシリンダ３８，３
９を駆動して各リヤグリッパ４２，４３をトンネル内壁
面に圧接し、ガイド筒３１を移動自在に保持し、且つ、
サポートシリンダ３４を駆動して２本の脚部３３をトン
ネル内壁面から離間し、ガイド筒３１の支持を解除す
る。この状態で、前述と同様に、カッタ駆動モータ２９
を駆動してカッタヘッド２６を回転駆動すると共に、ス
ラストシリンダ４５を駆動してカッタヘッド２６を前方
の岩盤に押し付け、ローラカッタ２７によって掘削を行
い、トンネルを形成する。

【００４０】このようにしてトンネルを掘削形成してい
る際に、装置のメンテナンスやカッタの交換、故障など
によって岩盤掘削を長時間中断したり、休日によって２
〜３日ＴＢＭを停止することがある。すると、岩盤は膨
張することがあり、ＴＢＭによって掘削したトンネルの
内径が小さくなって、その膨張力が胴体１１の外周面に
作用し、ＴＢＭが前進できなくなっる。この場合、胴体
１１の外径を縮小させることで、胴体１１の外周面とト
ンネル内壁面との干渉をなくしてから掘削作業を開始す
る。

【００４１】即ち、各サイドサポートシリンダ１８，１
９，２０，２１を駆動してシリンダロッドを縮小し、サ
イドサポート１３，１４をロアサポート１５との連結部
を支点として内方に回動する。また、ルーフサポートシ
リンダ２５を駆動してシリンダロッドを縮小し、ルーフ
サポート１２のサポート本体１２ａを内方に移動する。
このとき、ルーフサポート１２の各サポート連結部１２
ｂ，１２ｃは内方に移動しながらサイドサポート１３，
１４側に移動することで、胴体１１の外径の縮小と伴う
外周長さの縮小を吸収する。このようにしてルーフサポ
ート１２及びサイドサポート１３，１４を内方へ移動さ
せることで、胴体１１の外径を縮小する。

【００４２】胴体１１の外径を縮小させることで、胴体
１１とトンネル内壁面との干渉がなくなると、前述した
ように、カッタ駆動モータ２９を駆動してカッタヘッド
２６を回転駆動すると共に、スラストシリンダ４５を駆
動してカッタヘッド２６を前方の岩盤に押し付け、ロー
ラカッタ２７によって掘削を行う。そして、胴体１１が
ある程度前進すると、各サポートシリンダ１８，１９，
２０，２１，２５を駆動してシリンダロッドをそれぞれ
伸長し、サイドサポート１３，１４及びルーフサポート
１２外内方に移動し、胴体１１の外径を拡大して元の外
径に戻す。

【００４３】上述した作業の繰り返しによってトンネル
を所定長さ掘削する。

【００４４】このようにＴＢＭによってトンネルを所定
長さ掘削すると、トンネル掘削機による掘削を停止して
前述した探査ドリル６１によって前方の掘削地層内の地
層探査を行う。

【００４５】即ち、図６及び図７に示すように、まず、
油圧モータ６７を駆動して移動台６４をレール６３に沿
って移動することで、この移動台６４上の探査ドリル６
１を掘削されたトンネル内壁面の周方向に沿って移動
し、所定の位置で停止することで探査ドリル６１を位置
決めする。次に、油圧シリンダ７３を駆動して傾斜台７
０を傾動回動することで、この傾斜台７０上の探査ドリ
ル６１を傾斜し、所定の角度で停止することで探査ドリ
ル６１の使用角度を設定する。この状態で、この探査ド
リル６１を作動してその前端部をトンネル内壁面から前
方の掘削地層内に進入させ、地層探査を行う。

【００４６】そして、探査ドリル６１による掘削地層内
の地層探査が完了すると、再び、前述と同様に、トンネ
ル掘削機を作動してトンネルを掘削形成していく。

【００４７】なお、上述の実施例のＴＢＭにおいて、探
査ドリルを作業台５５上やトンネル内壁面上に設けた
が、設置位置はこれらに限定されるものではなく、トン
ネル掘削機の構造に合わせて適宜選択してもよいもので
ある。

【００４８】

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明のトンネル掘削機によれば、前部にカッタヘ
ッドが装着された筒状の掘削機本体に前部グリッパ駆動
手段によってトンネル内壁面に圧接して掘削機本体を位
置保持する一対の前部グリッパを設ける一方、掘削機本
体の後方に推進機構によって連結された後部支持体に後
部グリッパ駆動手段によってトンネル内壁面に圧接して
後部支持体を位置保持する一対の後部グリッパを設け、
掘削機本体の後方に位置して掘削したトンネル内壁面か
ら前方の掘削地層内に進入して地層探査する探査ドリル
を設けたので、地層の探査作業が容易なものとなり、ま
た、作業を短時間で行うことが可能となり、且つ、作業
者にかかる負担も軽減され、トンネル掘削作業の作業性
の向上を図ることができる。

【００４９】また、本発明のトンネル掘削機よれば、掘
削機本体と後部支持体とをガイド筒によって接近離反自
在に連結してこのガイド筒の上部に取付けられた作業台
に探査ドリルを載置したので、トンネル掘削作業時に使
用される各種の機器と探査ドリルが干渉することなく、
トンネル掘削作業あるいは前方の地層探査作業が的確に
行うことができる。

【００５０】また、本発明のトンネル掘削機よれば、探
査ドリルを掘削したトンネルの内壁面の周方向に沿って
移動自在に支持したので、探査ドリルによって掘削され
たトンネルに対して上下方向あるいは左右方向のいずれ
の方向の地層の探査を可能とすることができる。

【００５１】また、本発明のトンネル掘削機よれば、探
査ドリルを掘削したトンネルの径方向に沿って傾斜自在
に支持したので、掘削したトンネルの内壁面に対して探
査ドリルによる探査角度を所望の角度に調整することが
できる。

【００５２】また、本発明のトンネル掘削機よれば、探
査ドリルを掘削したトンネルの内壁面に固定されたリン
グビームによりその周方向に沿って移動自在に支持した
ので、探査ドリルによって掘削されたトンネルに対して
上下方向あるいは左右方向のいずれの方向の地層の探査
が可能とすることができる。

【００５３】また、本発明のトンネル掘削機よれば、推
進機構を複数のスラストシリンダとこのスラストシリン
ダに連結された連結ロッドによって構成して掘削機本体
と後部支持体との間に探査ドリルによる作業空間を形成
したので、探査ドリルによる前方探査作業を掘削機本体
と後部支持体との間に形成された作業空間で行うことが
でき、作業者がこの前方探査作業を容易に行うことがで
きる。

【００５４】また、本発明のトンネル掘削方法よれば、
前部に装着されたカッタヘッドを駆動回転させながら筒
状の掘削機本体を前進させることで前方の地盤を掘削す
る一方、所定時に掘削作業を停止し、掘削機本体の後方
に設けられた探査ドリルによってトンネル内壁面から前
方の掘削地層内に進入して地層探査を行うようにしたの
で、このトンネル掘削作業と探査ドリルにる前方の掘削
地層内の地層探査作業が干渉することなく、的確に行う
ことができ、トンネル掘削作業の作業性の向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るトンネル掘削機として
のトンネルボーリングマシンを側方視した内部断面概略
図である。

【図２】本実施例のトンネルボーリングマシンの要部断
面を表す図１のII−II断面図である。

【図３】本実施例のトンネルボーリングマシンの要部断
面を表す図１のIII−III断面図である。

【図４】本実施例のトンネルボーリングマシンの要部断
面を表す図１のIV−IV断面図である。

【図５】本実施例のトンネルボーリングマシンの要部断
面を表す図１のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】本実施例のトンネルボーリングマシンに装着さ
れた探査ドリルの側面図である。

【図７】本実施例の探査ドリルの正面図である。

【図８】別の探査ドリルの側面図である。

【符号の説明】

１１胴体（掘削機本体）１２ルーフサポート１３，１４サイドサポート（前部グリッパ）１５ロアサポート２６カッタヘッド２９カッタ駆動モータ３１ガイド筒３２リヤサポート（後部支持体）４２，４３リヤグリッパ４５スラストシリンダ（推進手段）５５作業台６１，８５探査ドリルＢリングビーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状の掘削機本体と、該掘削機本体の前
部に駆動回転自在に装着されたカッタヘッドと、前記掘
削機本体に装着されて掘削したトンネルの内壁面に圧接
自在な一対の前部グリッパと、該一対の前部グリッパを
トンネル内壁面に圧接して前記掘削機本体を位置保持す
る前部グリッパ駆動手段と、前記掘削機本体の後方に配
設された後部支持体と、該後部支持体に装着されて掘削
したトンネルの内壁面に圧接自在な一対の後部グリッパ
と、該一対の後部グリッパをトンネル内壁面に圧接して
前記後部支持体を位置保持する後部グリッパ駆動手段
と、前記掘削機本体と前記後部支持体との間に架設され
て前記掘削機本体及び前記後部支持体を前進させる推進
機構とを具えたトンネル掘削機において、前記掘削機本
体の後方に位置して掘削したトンネル内壁面から前方の
掘削地層内に進入して地層探査する探査ドリルを設けた
ことを特徴とするトンネル掘削機。
【請求項２】請求項１記載のトンネル掘削機におい
て、前記掘削機本体と前記後部支持体とはガイド筒によ
って接近離反自在に連結され、該ガイド筒の上部に取付
けられた作業台に前記探査ドリルが載置されたことを特
徴とするトンネル掘削機。
【請求項３】請求項１記載のトンネル掘削機におい
て、前記探査ドリルは掘削したトンネルの内壁面の周方
向に沿って移動自在に支持されたことを特徴とするトン
ネル掘削機。
【請求項４】請求項１記載のトンネル掘削機におい
て、前記探査ドリルは掘削したトンネルの径方向に沿っ
て傾斜自在に支持されたことを特徴とするトンネル掘削
機。
【請求項５】請求項１記載のトンネル掘削機におい
て、前記探査ドリルは掘削したトンネルの内壁面に固定
されたリングビームによりその周方向に沿って移動自在
に支持されたことことを特徴とするトンネル掘削機。
【請求項６】請求項１記載のトンネル掘削機におい
て、前記推進機構は複数のスラストシリンダと該スラス
トシリンダに連結された連結ロッドによって構成される
ことで、前記掘削機本体と前記後部支持体との間に探査
ドリルによる作業空間が形成されたことを特徴とするト
ンネル掘削機。
【請求項７】前部に装着されたカッタヘッドを駆動回
転させながら筒状の掘削機本体を前進させることで前方
の地盤を掘削する一方、所定時に掘削作業を停止し、該
掘削機本体の後方に設けられた探査ドリルによって掘削
したトンネル内壁面から前方の掘削地層内に進入して地
層探査を行うようにしたことを特徴とするトンネル掘削
方法。