JPS6343278Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はトンネル掘削機に関するものである。

トンネル掘削機としては、グリツパを坑壁に圧
接し、推進シリンダによつてカツタヘツドを切羽
に押しつけ、同時にカツタヘツド駆動モータによ
つてカツタヘツドを回転させ、カツタヘツドに取
付けたカツタで切羽の岩盤を掘削して推進させる
ことで、岩盤内にトンネルを構築するものがあ
る。

この様なトンネル掘削機で掘削した岩盤内のト
ンネルの地山が劣悪な場合には、トンネル掘削機
の通過後にトンネルの天井や側面が崩落すること
が多々発生する。

この様な掘削後のトンネル崩落を防止するに
は、支保工を坑壁に沿つて組立てて矢板を取付け
たり、セグメントを組立てるようにしている。

例えば、円弧状の単位支保工を、トンネル外よ
り搬入し、トンネル内で、作業員が手作業等で環
状に連結して支保工とし、この支保工を坑壁に沿
つて間隔を置いて設置すると共に、複数のタイロ
ツドで連結し、矢板を打ち込んで坑壁の崩落を防
止している。セグメントを組立てる場合も同様で
あるが、この場合には裏込剤を注入する。

しかしながら、前述の様に重量物である単位支
保工セグメントをトンネル内に搬入・設置（巻
立）するので、その作業が危険であると共に、搬
入時に大きな空間を必要とするために狭隘なるト
ンネル内では充分なる作業空間の機器設置空間を
確保できず、作業員が手作業等で環状に組立てる
のは非常に困難であり、時間が掛つて工期が長く
なつてしまう要因の一つとなつてしまう。特に、
セグメントを設置する場合には、掘進作業を止め
て行なわなければならず、施工効率が悪くなつて
しまう。

また、支保工、セグメントは高価であつてコス
ト高となると共に、地質の軟硬に合せてセグメン
ト、支保工の強度を容易に変えられないので、セ
グメント、支保工の強度を余裕をもつて強くせね
ばならず不経済である。

本考案は上記の事情に鑑みなされたものであ
り、その目的は、支保工やセグメントを用いるこ
となく掘削後のトンネル崩落を防止できるように
するために、掘削後のトンネル坑壁に、崩落防止
用のロツクボルト等を建込むための孔を簡単、容
易に穿孔できるようにしたトンネル掘削機を提供
することである。

以下図面を参照して本考案の実施例を説明す
る。

第１図は全体断面図であり、主フレーム２０の
前部には前部フレーム２１が設けられ、後部には
グリツパフレーム２８が、推進シリンダ２２で伸
縮自在に設けられて機体本体２３を構成し、前部
フレーム２１にはカツタ２４を備えたカツタヘツ
ド２５が回転自在に装着されていると共に、前部
フレーム２１の上部には前ルーフ２６が後方に向
けて固設してあり、さらに前部フレーム２１には
前部グリツパ２７が側方に進退自在に設けてあ
る。

前記主フレーム２０の後端側に設けられたグリ
ツパフレーム２８は円筒形であり、該グリツパフ
レーム２８の周壁２８ａの開口窓２９より後部グ
リツパ３０が側方に進退自在に設けてあると共
に、前端壁２８ｂには下部後部グリツパ３１がシ
リンダ３２で側方に向けて進退自在に設けてあ
る。

前記グリツパフレーム２８の前端壁２８ｂにお
ける上部側には後ルーフ３３が前方に向けて固設
され、該後ルーフ３３は前ルーフ２６の内側に揺
動自在に重ね合せて臨ませてあると共に、その前
ルーフ２６と後ルーフ３３の重ね合つた長さは掘
進ストロークよりも若干長くしてある。

なお、推進シリンダ２２はグリツパフレーム２
８の前端壁２８ｂに枢着連結してある。

３４はグリツパフレーム２８の中央部に形成し
た開口部３５より内部に臨ませてある土砂搬出用
のコンベアであり、３６は前部フレーム２１に設
けてカツタヘツド２５の回転駆動用のモータであ
り、３７はグリツパフレーム２８の後端面２８ｃ
に設けた穿孔装置であり、２０′と２８′とは摺動
自在に嵌合した摺動杆とガイド溝である。

前記前ルーフ２６はリンク３８を介して前部フ
レーム２１に進退自在に支承され、シリンダ３９
進退作動されると共に、前部グリツパ２７はリン
ク４０で前記フレーム２１に支承され、かつシリ
ンダ４１で進退作動され、後部グリツパ３０はピ
ン４２で支承され、シリンダ４３で揺動されて進
退作動されている。

前記穿孔装置３７は第４図〜第７図に示すよう
に構成してある。

つまり、グリツパフレーム２８の後端面２８ｃ
にはローラ５０を備えた複数のブラケツト５１が
周方向に等間隔でボルトで固着され、該ローラ５
０は第６図に示すように、両側フランジ５０ａ，
５０ａを備えていると共に、支軸５０ｂで回転自
在にブラケツト５１に取付けてあり、該複数のロ
ーラ５０の両側フランジ５０ａ，５０ａ間には環
状回転体５２が回転自在に摺接してある。

該環状回転体５２は、一対の環状円板５３，５
３をリング５４で連結した内向コ字状の環状体と
なり、その一対の円板５３，５３間には多数のピ
ン５５で周方向に等間隔で連結されている。

前記グリツパフレーム２８の後端面２８ｃには
ブラケツト５６を介してモータ５７が固設され、
該モータ５７の回転軸５７ａにはピニオン５８が
固着してあり、このピニオン５８が前記ピン５５
に噛合され、モータ５７を駆動することで環状回
転体５２が、前記ローラ５０にガイドされて回転
動されるようにしてある。

前記環状回転体５２の一方の円板５３には、ロ
ツクドリル装置６０が取付けてある。

該ロツクドリル装置６０は、円板５３に固着し
たターンテーブル室６１に支軸６２を固着し、こ
の支軸６２に円形座６３を回転自在に設け、該円
形座６３にフレーム６４を取付けると共に、フレ
ーム６４にモータ６５で回転されるチヤツク６６
（つまりドリルロツト）をシリンダ７２で移動自
在に設けた構造となり、フレーム６４にはサポー
トロツド６７がピン６８で枢着連結され、このサ
ポートロツド６７を円板５３に穿孔した複数の固
定穴６９₁〜６９₃の１つに固定してフレーム６４
を所定の角度で円板５３に取付け固定してある。

次に、トンネル掘進作業を説明する。

まず、後部グリツパ３０及び下部後部グリツパ
３１を張り出して坑壁Ａに圧接し、推進シリンダ
２２を伸長してカツタヘツド２５のカツタ２４を
切刃Ｂに押しつけ、モータ３６でカツタヘツド２
５を回転駆動し、カツタ２４で切刃の岩盤を掘削
する。

そして、カツタヘツド２５の掘進に追従して前
ルーフ２６が前進し、後ルーフ３３に対して前方
に摺動し、有効ストロークだけ推進する。

これにより、前ルーフ２６と後ルーフ３３とで
機械本体２３の上部を全長に亘つて保護覆うこと
ができるから、劣悪地山を掘削中に落石より機体
本体２３を保護できる。

所定ストロークだけ推進したら、前部グリツパ
２７を坑壁Ａに圧接し、後部グリツパ３０を坑壁
Ａより離隔させると共に、推進シリンダ２２を縮
少してグリツパフレーム２８を前進させる。

一方、前記カツタ２４で岩盤を掘削する際に、
チヤツク６６にビツト７０を備えたロツド７１を
装着し、モータ６５を駆動してロツド７１を回転
駆動させると同時にシリンダ７２でドリルユニツ
トを移動させてビツト７０で坑壁Ａに孔を穿孔す
る。

この時、モータ５７で環状回転体５２を回転さ
せることでロツド７１の位置を360度変換できる
と共に、サポートロツド６７を固定する固定穴６
９₁〜６９₅の位置を変更することでドリルユニツ
トを首振りさせればロツド７１の向きを変更でき
るの、第８図ａ，ｂに示すように、孔を坑壁Ａに
対して任意の向きで、任意の位置で穿孔できる。

そして、第９図に示すようにこの孔イに崩落防
止用のロツクボルトロを建込んで坑壁の崩落を防
止すると共に、さらに崩落性の高い地質において
は、金属性又は樹脂製の網をロツクボルトで止め
たり、その上にコンクリートを吹付ける。

この様に、セグメントや支保工を用いずに坑壁
Ａの崩落を防止できるので、崩落防止作業を安全
に実施できると共に、トンネル掘進作業中に穿孔
してロツクボルトを建込めできるから、工期を短
縮できる。

また、ロツクボルトや網は小形、軽量であるの
で、坑壁内に簡単に搬入でき、作業が簡単、容易
となると共に、ロツクボルトや網は安価である経
済的であると共に、地質の軟硬に合せてロツクボ
ルトの建込み量を加減できる。

なお、ドリルユニツトを複数台設置しても良
い。この様にすれば、穿孔作業を短時間に行なえ
る。

また、穿孔作業しない時には第４図仮想線で示
すように、ドリルユニツトを邪魔にならないよう
に収納する。

本考案は以上の様になり、掘削後のトンネル坑
壁に、崩落防止用のロツトボルト等を建込むため
の孔を簡単、容易に穿孔でき、支保工やセグメン
トを用いずに掘削後のトンネル坑壁の崩落を防止
できる。

また、ドリルユニツトは、グリツパフレーム２
８に回転自在に設けた環状回転体５２に装着して
あるから、カツタヘツド２５でトンネル掘削後に
穿孔作業でき、トンネル掘削効率を向上できて工
期を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す断面図、第２
図、第３図は第１図の−線、−線断面
図、第４図は第１図の−線拡大断面図、第５
図はその縦断面図、第６図は第４図の−線断
面図、第７図は第５図の部詳細図、第８図ａ，
ｂは穿孔説明図、第９図はロツクボルト取付状態
の断面図である。 ２１は前部フレーム、２５はカツタヘツド、２
８はグリツパフレーム、５２は環状回転体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １ カツタヘツド２５を備えた前部フレーム２１
   とグリツパフレーム２８とを伸縮自在に連結する
   と共に、前記グリツパフレーム２８の後面に環状
   回転体５２を回転自在に設け、該環状回転体５２
   にドリルユニツトを装着したことを特徴とするト
   ンネル掘削機。