JPS61500673A - サ−キユラヘツデイングマシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １ナーキユラヘツデイングマシン 本発明は、トンネル掘削用のサーキュラヘッディングマシンに関する。

マシンを段階的に前進させてトンネルを掘削し、トンネルサポートを該マシン後 りに立設することが知られている。しかしながら、これらのサポートはマシンの 後方にあるため、マシンそのものはシールドなどの他の手段により保護される。

しかしシールドは〕ンバージエンス（収縮）により、特に深い掘削において捕捉 され、該シールドを取外す時間だけＩ−ンネルエ事は遅延することとなる。

本発明の目的は、これらの問題点を除去し或いは緩和することにある。

本発明によれば、前端部に前方に向いたカッターブームをイｆしたマシン本体と 、前記マシン本体を段階的に前進させるための装置と、正確な形状を形成するた めに前記カッターブームの周辺における移動を制限する装置と、前記マシン本体 の前端部に設けられた収集用エプロンとを協えたサーヤユラへツｆイングマシン において、カッターブームが、前記マシン本体（こ対し長手方向に独立して移Ｍ 　Ｌうるスライディングキャリッジ上に装着されており、フードはニブ［コンを 覆っており、ケージはフードから後方に延びて前記ブームカッター及びスライデ ィングキャリッジを覆っており、前記ケージの外側にして前記フードのすぐ後ろ に、前記マシン本体を覆う円環状１〜ンネルサボー１〜を立設（るだめの装置を 備え、前記トンネルサポートの立設は掘削操作と同時に行なわれるようにされて いることを特徴とする該サーキュラヘラ１イングマシンが提供される。

前記フードは、高さ調節のための流体圧駆動う１８により支持された半円状メン バであるのが望ましい。

以下、本発明の実施例を添ｐ−＋図面とともに説明する。

図中、 第１図は本発明に係るｔナーキュラヘッディングマシンの側面図、 第２図は第１図の平面図、 第３図から第５図は第１図に示すマシンの作動状態を順次示す側面図、 第６図は第１図ｖｒ−Ｖｌ線に沿う断面によりトンネルサポート立設装置を承り 断面図、第６Ａ図は第１図ＶＩ　Ａ　−Ｖ！Δ線に沿う断面により（ｐ部１ノボ ートレッグを示す断面図、））７図はトンネル（ノーボート間の外被を示１詳細 図、第８図はトレーリングアームを示す詳細図である。

サーキュラヘッディングマシンは細長いボディ１０を消えており、該ボディ１０ は前端部に設けられたカッターブー１１１１を備え、カッターブーム１１はスラ イディングキャリッジ１２」−に装着されており、スライラ゛イングキＡ７リツ ジ１２はスラストジャック１３上で摺動可能となっている。カッターブーム１１ は円錐状のカッターヘッド１４を装？１しており、該カッターヘッド１４により トンネル１５が掘削されうる。ブームの移動は、スライディングキャリッジｈ　 １．−　Ｎ４席したオペレーターにより、傾斜ジヤツキ１１Ａ及び旋回ジヤツキ １１Ｂを介しＣ１初により行なわれる。

マシン本体の１）Ｆ３端部には、ウィンドミル又は収集用アーム１６Ａを装着し た半円状の収集用エプロン１６が備えられており、エプロン１６のＦ方に半円状 フード１７が設けられ又いる。このフードは、必要により一時的な屋根のサポー トとして使用されうる第１図に示す如き石や塵のためのガードを形成する。また このフード１７は、後述するようにトレーリングフィンガー（第８図）を備える こともできる。

フード１７は流体圧駆動ラム１７Ａにより支持されており、ラム１７Ａは、必要 に応じ後述する外被用ストリップ４５（第６図）を挿入するために前記フードを Ｆ降させるように作動し、屋根に激烈な圧縮又は破壊が生じうる時に制御しつつ フードを下降ざぜうるようにする。

前記エプロン及びフードは後方に集束し、特定形状を有したガイドリング１８内 に達している。カッターブーム−［には特定形状のカラー１８′が設【）られて おり、カラー１８′はリング１８の内面に沿って回転することができ、これによ りブームの移動を４１限している。

ニブ【コン及びフード構成部分のすぐ後方には、１−ンネルサポートの機械的な 立設装置２０が備えられており、該立設装置２０によりリング状梁は、後に第６ 図とともに説明する前記マシン本体上方に立設されうる。

マシン本体上においてフード１７の上端よりも低い位置に、ブーム１１及びキャ リッジ１２を囲むための籠状部材であるケージ２１が備えられており、サポート 立設装置２０は、ケージ２１の外側に配置されている。従ってトンネルサポート 立設装置は、カッター１４の作動中に於ても航記マシン本体上のプラットボーム ２２上で安全に作動づることができる。

マシン本体１０の（１＞には、３個のセグメントグリッパ−２４を右Ｊる半径方 向グリッパ−メカニズムが備えられている。グリッパ−２４は、蝕削された１− ンネルの側壁及び床に接触するように半径方向に延ばされることができる。スラ ス１〜ジヤツキ２５及び２５Ａは、マシン本体１０上の最も下方のグリッパ−２ ４及びアンダーフレーム２６の間、及びマシン本体１０上の側部グリッパ−２４ 及びマシン長手方向に延びるビーム２６Ａの間に、これらを接続するように設け られている。グリッパ−２４がトンネルに対し堅固に接触している場合は、シャ ツ４２５及び２５Ａが延びることによりマシン本体は前方へ押し動かされる。前 記グリッパ−が引込められている場合は、ジ１７ツキ２５及び２５Ａが引込めら れるとグリッパ−メカニズム２３は前方へ引き動かされうる。

前記グリッパ−メカニズムの後方におけるマシンボディ１０上には複数のセグメ ントとして構成されたサポートレッグ２７が装着されている。サポートレッグ２ ７は、前記グリッパ−メカニズムが引き動かされる時及び側部グリッパ−が該マ シンを横方向に調節するときに、前記マシンの垂直方向の配置を保つべくトンネ ルのフロアに接触するように下方へ延ばされる。勺ボートレッグ２７は、マシン 本体１０に幅方向に摺動可能に装着され且つ側部ジヤツキを備えたセンタリング 装置２７Ａの一部をなすものである。シャツ４：２７　Ｂはサポートレッグ２７ と連動し、サポートレッグ２７がトンネルのフロアと接触する前にトンネル内で 自動的に中心法めさ゛れることを確実にする。

このため、流体斤駆動ジヤツキである側部ジヤツキ２７Ｂは等スプリット流デイ ヴアイダーを備え流れを等しくされている。従って、最初に一方のジＡ１ツキが トンネルの側壁に接触すると、該接触したジヤツキはマシン本体がトンネルの前 記側壁から遠ざかるようにジヤツキ装置全体を側方に押し動かし、この後サポー トレッグ２７はトンネルに対し中心に位置決めされる。υボートレッグ２７が下 降せしめられると、マシン本体の後端部は側部グリッパ−２４により横方向に′ Ｊ４ｗＪされ、後述するようにマシンに要求される０三確な方向法めがなされる 。

マシンボディは、一体的に構成されたスクレーパーチェーンコンベアセクション ３０を備えている。コンベアセクション３０は、収集用エプロンからマシン本体 の下方を通りマシン後端部に向かつ１１１４するように延び工おり、マシン本体 を越えて１７ｊへ延びる延長部３１の部分を出口としている。該出口は総則され た鉱物を、マシンに連結されたブリッジコンベア３２に移すためのものである。

ブリッジコンベアは前記コンベア延長部３１の下方で該延長部３１に対し同一直 線上に配置されている。

ブリッジコンベアにはデフレクタ−装ｒ！ｉ　３２　Ａが装着されており、該デ フレクター装ａｆ３２Ａは、一方の位置においてブリッジコンベア３２に落下す る鉱物材料が空にされており、使方の位置において該ブリッジコンベア３２の側 のフロアに鉱物材料を偏らせ必要に応じ堆積を及び第３図から′ｆｔ５５図に示 ず如く循環的に作動する。

トンネルυボートの立設は、ブームのオペレーターより前方でマシン本体を覆う ようにサポートが立設されるべく、ニブ［１ン及びフード構成部分のすぐ後方に 位置しプラットホーム２２上で作動する立設装置によりなされる。後述する締結 ロッド５２に適合するように立設装置の各側部には第２のプラットホーム２２Ａ が備えられている。

リング状梁４０（第１図から第６図）のセグメン１−は、例えばモルレール（図 示せず）によりマシンの後部に供給され、該後部から流体により駆ｖＪされる１ エーンにより牽引されるキャリヤ４１（第６図）を経て供給される。

キャリＡ７４１は、マシン本体の上方をフード１７後方の立設操作域まで延びる 細長部材４３上を、ホイール４２を介して走行する。細長部材４３は、リング状 すボー１−を適切に位置決めするためにマシン本体１０に対し長手方向及び垂直 方向に流体圧駆動ラム４４及び４５（第１図）により全体的に移動調節される。

エプロン及びフードのずぐｊす方の立設操作域において１つを除くすべてのセグ メント４０が機械的立設装置２０に順次装着される。

立設装置２０は、スプロケット４７により駆動される環状チェーン４６（第６図 ）を装着したフレームである。

セグメント４０はその後、結合されトンネル周部に治って牽引されて、一部を欠 いたほぼ完全なリングを形成するに至る。ワイＡ７メツシユパネル又は波状シー ト４８により形成された外被が上半部分に導入される。該外被はアーヂ状のスロ ワ１〜４９及びスペース５０内に交互に挿入され、既に挿入されたものにオーバ ーラツプするようにｌｉｔげられることにより、外被の最後のパネルと新たな一 部を欠いたリング状梁との間に導入される。

このようにして位置決めされたリング状梁の部分は、細長部材４３の操作に伴う 調整により拡張され、外被４８を係止するとともに１−ンネルの下部周部と接触 する。

その後リング状朶の最後の部分がキャリヤ４１上ぐ位置決めされ、正規の位置に あってまだ拡張されていないリング状部分に対して前記キャリＶの前進により位 置決めされる。この段階においで、キレリヤ４１のレッグ５１は手動により引出 され、既に位置決めされたリング状梁４０の部分に対してロックされる。その後 細長部材４３全体が流体圧駆動ラム４５により上昇せしめられ、最後の部分を受 入れる空間を形成り゛るようにリング状梁の部分を拡張する。該＠後の梁の部分 は、細艮部０４３を流体圧駆動うｔ１４４使用下に全体的に前進させ、又は−１ ヤリヤ４１を前進させ或いはこれらの両方により正しい位置に移動Ｖしめられる 。

その後リング拡張用ジヨイントが嵌合される（図示せず）。１１ｊ別なトンネル サポートを成すためにマシンは該拡張用ジヨイントを、隣接するリング状梁・の 異なる位置に配設することが出来るようになっている。これにより梁にお１プる 最も弱い部分が常に同じ個所に現れるのが防止される。

締結用ロッド５２（第６Ａ図）が、既に形成されたリングにゆるくボルト止めさ れており、新しく形成されたリング全体が流体圧駆動ラム４４によりキＸ７リヤ ４１Ｆ。

を引き戻され、前記ｇｆ結開用ロッド当接づる。

新たに形成されたリングは、前記締結用［１ツドにゆるくボルト止めされた後、 例えばぼ械的メクリュージャッキ等の公知手段により最後の拡張をせしめられ、 その後最後のボルト締めが行なわれる。

サイクル マシンは第１図及び第３図から第５図（第３図から第５図に於ては明確化のため ジヤツキ２５Ａは省略されている。）に示すサイクルを成すように作動する。

このサイクルを始める前に翻削面まで進められたマシンに於て、 １、ブームを１８動させるキャリッジ１２はカッター１４が鉱物面から若十鰹］ 反するように引込んだ位置にある。

２、側部ジヤツキ２７Ａは下部ナボー１−レッグ２７がトンネル内て・自動的に 中心法めされ床面に下降されるように、張出されている。

３、グリッパ−メカニズム２３は引込められており（−鎖線で示す）、スラスト ジＡ７ツキ２５及び２５Δにより前方に牽引される。

４、マシン１０の横１ノ向の直線性は、例えばシー１１−光線５３及びマシン上 のターゲット５４のような公知の直線性の検知手段によりチェックされ、必要で あれば正しい位置にセットされる。この正しい位置へのセットは、左又は右側の グリッパ−２７１Δによりトンネルの側壁を押し、１−ンネル側壁に対して堅固 に位置決めされたセンタリング装置すなわち側部ジ１７ツキ２７Ａを横切るよう にマシンをスライドさせることにより行なわれる。

５、ウオールグリッパ−２４Ａは、その後の引込められ、フロアグリッパ−２４ が、下部サポートレッグ２７及び側部ジヤツキ２７Ａの引き込みを伴って下ｒａ スる。

そして前記（４）と同様の手段により７０アゲリッパ−を使用して垂直方向の直 線性がチェックされる。

６．７０アゲリッパ−２４を現位ｆ’Ｉに留めたまま、両側の側部グリッパ−２ ４Ａが１−ンネル側壁に対して強固にセットされる。

７、外被４８（第６図）が、フード１７及び屋根の間のスロット４９及びスペー ス５０に尋人され、リング状梁４０が組立てられて最後に拡張され外被は該梁と トンネルとの間に保持される。これでマシンは掘削面３５を掘削する状５ぶとな る。

８、カッターブームのキＡフリッジが前進せしめられ、カッターヘッドが没入さ れ０．５ｍの深さの掘削が行なわれる（第１図）。ヘッドは、特定形状リング１ ８により決められた制限範囲内を全体的に移動し、必要な１〜ンネル１￥より若 干人さな円形の孔を形成し新たな鉱物表面３５Ａを露出させる。

９、この操作が継続されている間、１セツ１〜のリングセグメン１−が後部から 前方へ運ばれ、立設装置２０に装填され、適切な位置に回転せしめられて到達す る。

１０、前記掘削の後、カッターブームのキャリッジは引込められマシンは部分的 に組立てられたリングを立設装置により移動さけ、再びカッターヘッドを鉱物面 ３５Ａに到達させる。この間に、外被４５は先にセットされたリングとフードと の間に橋渡しされることにより露出地面をカバーする。

１１、ｔ−ヤリツジはその後部び前進せしめられ（第４図）、没入せしめられ、 更に０．５ｍ前進させられて新たな鉱物面３５１３を形成する。

１２、この掘削の後、キ１７リツジは引込められマシンは更にＱ、５ｍ前進さぜ ら第１（第５図）、こうしてマシンは最初の１ｍを前進づる。

１３、カッター１４が鉱物面３５Ｂを銃創し終えることにより１．Ｑｍの前進の ためのザイクルが完了する。

グリッパ−装置２３はゆるめられ、前方へ引き動かされ一τ元の位置に戻る。

１４、前記→ノイクルは繰り返されることが出来るが、ステップ７及び８は結合 されて実行される。これにより、次の０．５ｍの掘削工程において、外被は既に 装着された外被とオーバーラツプするように再びフードのまわりに位置決めされ 、最後のリングセグメン［・が級やかに嵌合され、ＩＩＹｉ結［」ラド５２が前 述の如く第１及び第２のリング間に固定される。リング全体は細長部材４３を操 作づることによって位置決めされ、最後に適切な位置に拡張せしめられる。

第８図に示すフード装置の他の例においては、Ｆ２　ｈへ拡張したフィンガー５ ５が、各プレート状フード１７の前部エツジに弾力↑１を持って結合され、後方 へ延びている。この後方へ延びる長さは、フィンガー５５が立設されたリング状 梁のみならず、その前の、完全に立設されたリング状梁をも覆うような良さとさ れる。マシンが前述の１ナイクルの終わりに達した時に、細良部材４３は、立設 されたリング状梁を（Ｑ置決めりるように操作され、新た４１サイクルにおいて 、マシンが前方へ押しやられたときに牽引フィンガー４７は先に立設された最後 のリング状梁から離れ新たに立設されたリング状梁を覆うように引き動かされる 。

ゲス１〜吸引用ダクト５６がマシン本体に取（＝Ｊけられてａ３す、これにより 空気がトンネル内に吹き込まれてマシンを越えたときに、掘削により生じたダス １〜はフード１７の上部に吸引されベンチレーションダクト５６を通って後部か らジス１〜収集ユニット（図示けず）へ送らねる。これにより立設装置はダス１ へが問題とならない雰囲気中ぐ運転されうる。

流体駆動装置５７は、マシンの後方に牽引することができ、或いは第１図に承り ようにマシン本体に配置することもでさる。該流体駆動装置はマシン１次能のプ ゛べての動力源として使用される。

奸よしい実施態様におい−Ｃは、３個の半径り向のグリッパ−２４が佑えられて いる。即ら、２個の側部グリッパ−及びフロアグリッパ−である。しかし必要に 応じて、側部及び７０アゲリッパ−に加えて天井に接触する第４のグリッパ−を 備えることができる。グリッパ−２４のシュウには脱る可能な部分が備えられて おり、前記リングの配置富商に増大や減少が望まれない場合に該部分によりグリ ッパ−は前記リング状ぐを跨ぐように設置されうる。

更に、エプロン１６及びフード１７は、標準舶に対しプラス又はマイナス０．２ ５ｍの範囲内で径を異ならせるトンネルに対しても使用されうるように、変更可 能なボルト位置を備えている。

以上説明したサーキコラーマイニング（ヘッディング）マシンは以下の利点を備 えている。該マシンは後方ではなくマシン上方にトンネルサポートを立ＫＭ−す ることができるので、「無支柱前方距醋」即ら掘削面と、常置される最後のトン ネルサポートとの間の距離が減少する。また、＝１ンヴ７−ジエンス（収縮）の 場合に捕捉されるマシンの部分はフード１７のみである。その上ブームキャリッ ジはマシンとは独立し’Ｃ＃）ノ作することができるという特徴があるので、突 然のコンパアージエンスがマシンを捕えて前方への移動を閉止しても、カッター はチャンバーを掘削するように前進せしめられることができ、こうして掘削され た鉱物は人手によりケート及びエプロン／フードを通して取除かねうる。

以上説明したサーキＬラヘッディングマシンのさらなる利点は、Ｑ、５ｒｎの掘 削を２回行うという各サイクルにおいて１ｍの掘削をすることができ、同時にサ ポートの立設を安全に行うことができるという萌進距離当りの経済性にある。

ｌｍｓ＋ｐａ１１ａ＊＋ｌ＾Ｄ６’１ｅｌｌ’６１１　Ｎ＠Ｐｃ−＋、Ｇ＝　ε ＝　／　’＋　ｃ２　Ｂ　：、”）ＩＮＥＸＴｏＴＨＥＩＮ’ｒＥＲ，’ｉＡＴ ：Ｃ：ＡＬＳＥＡＲＣＨＲＥＰＯ：ＩＴＯＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １前端部に前方に向いたカツターブーム（１１）を有したマシン本体（１０）と 、前記マシン本体を段階的に前進させるための装置（２３／２５）と、正確な形 状を形成するために前記カツターブーム（１１）の周辺における移動を制限する 装置（１８，１８′）と、前記マシン本体の前端部に設けられた収集用工ブロン （１６）とを備えたサーキユラヘツデイングマシンにおいてカツターブーム（１ １）が、前記マシン本体に対し長手方向に独立して移動しうるスライデイングキ ヤリツジ（１４｝上に装着されており、フード（１７）は工ブロンを覆つており 、ケージ（２１）はフード（１７）から後方に延びて前記ブームカツター及びス ライデイングキヤリツジを覆つてむり、前記ケージの外側にして前記フードのす ぐ後ろに、前記マシン本体を覆う円環状トンネルサポートを立設するための装置 を備え、前記トンネルサポートの立設は掘削操作と同時に行なわれるようにされ ていることを特徴とする該サーキユラヘツデイングマシン。 ２前記フード（１７）が、該フードの高さ調節を行うための流体圧駆動ジヤツキ （１７Ａ）により支持された半円状フードを備えていることを特徴とする請求の 範囲第１項に記載のマシン。 ３前記マシンを前進させるための装置が、マシン本体に対し長手方向に移動可能 な半径方向グリツパー（２３）と、該グリツパー及びマシン本体に接続された押 圧装置（２５，２５Ａ）とを備えており、前記半径方向グリツパーがトンネル側 壁に接触せしめられた時に前記押圧装置は前記マシン本体をトンネル側壁に対し て移動させ、前記クリツパーは引込められたときにマシン本体の長手方向に移動 されうるようになつていることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載 のマシン。 ４前記マシン本体の後端部にマシン本体に対して幅方向に移動可能な中心決め装 置が装着されており、該中心決め装置はトンネル側壁と接触するための幅方向に 延ばされうる一対の幅方向メンバとトンネルフロアと接触する垂下メンバとを備 えており、前記幅方向メンバは前記垂下メンバが下降してフロアに接触する前に トンネルに対して中心決めされるように等距離設定装置を備えており、前記中心 決めされた位置において前記垂下メンバはマシンの正確な方向決めのための基準 点を提供するようにされていることを特徴とする請求の範囲第１項、第２項また は第３項に記載の装置。 ５前記円環状トンネルサポート装置（２０）が、円環状フレームを備えており、 該フレームは該フレームに沿つて摺動せしめられるチエーン（４４）を装着して おり、該チエーン状にはリング囲い（ｙａｒｄｓ）のセグメント（４０）が装着 され、連続するように相互に結合され、吏に前記円環状チエーンを最後のセグメ ント配置ができるように拡張するための装置が備えられていることを特徴とする 請求の範囲第１項から第４項のいずれかに記載のマシン。 ６前記マシン本体（１０）上方に延びる細長部材（４３）上に装着されたキヤリ ヤ（４１）がリング状梁（４０）のセグメントを立設装置（２０）に搬送するよ うにされていることを特徴とする請求の範囲第４項に記載のマシン。 ７前記細長部材（４３）がマシン本体（１０）に対し長手方向及び垂直方向に調 節可能となつていることを特徴とする請求の範囲第５項に記載のマシン。