JP2000328900A - トンネル用機械への電力供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネル用機械と中継変圧器とをキャプタイ
アーにより接続して電力を供給する際に、このトンネル
用機械の移動に伴ってこのキャプタイアーを簡単に延長
或いは収納し得るようにするトンネル用機械への電力供
給装置を提供すること。 【解決手段】 掘削トンネルの坑内に配置された少なく
とも１つの電力中継変圧装置１２と、架台に集電リール
１３ｂを搭載し、この集電リール１３ｂにキャプタイア
ー１５が繰り出し且つ巻き取り自在に巻き付けられたク
ローラーダンプ１３とから構成され、クローラーダンプ
１３に設けられた集電リール１３ｂに巻かれたキャプタ
イアー１５を介して、電力中継変圧装置１２と移動可能
なトンネル用機械とを電気的に接続して電力を供給し、
トンネル用機械の移動に伴ってクローラーダンプ１３を
移動させ又は集電リール１３ｂからキャプタイアー１５
を繰り出し或いは巻き取るようにしたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトンネル用機械への
電力供給装置に関し、更に詳細には例えばトンネル掘削
機である油圧ジャンボやトンネル覆工のための吹付ロボ
ットなどを作動させるために電力を供給するキャプタイ
アーの配線構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トンネル掘削用の油圧ジャンボ
は、約１００ｍ程度のキャプタイアー（電力ケーブル）
を備えている。この油圧ジャンボへの電力は、トンネル
坑外に設置された固定変圧器からトンネル坑内に配置さ
れた１つ又はそれ以上の中継変圧器を介して供給されて
いる。

【０００３】すなわち、トンネル坑外に設置された固定
変圧器から電力ケーブルで接続された中継変圧器には、
トンネル掘削用の油圧ジャンボに備えられている集電リ
ールに巻かれたキャプタイアーが引き出されて接続さ
れ、これにより油圧ジャンボは電力の供給を受けてい
た。従って、油圧ジャンボの前進後退時には、油圧ジャ
ンボに搭載している集電リールからキャプタイアーを繰
り出し又は巻き取ることによりキャプタイアーの適性長
さを調整していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、油圧ジ
ャンボに搭載されている集電リールに巻き付けられてい
るキャプタイアーは前述したように約１００ｍ程度であ
り、従って油圧ジャンボがトンネル掘削の前進等により
それ以上前進すると、中継変圧器との間に延長電力ケー
ブル即ち延長キャプタイアーを接続しなければならな
い。

【０００５】通常、油圧ジャンボに電力を供給するキャ
プタイアーとしては低電圧（４４０Ｖ）用の太さ約１０
０ｓｑのケーブルのものが使用され、その重量も相当あ
り、これを延長継ぎ足しのために準備したり、実際に継
ぎ足したり又は取り外したりするには人力では困難であ
るため、例えば油圧ショベル等の重機を用いて行ってお
り、そのため多大な労力と手間を必要とするという問題
があった。

【０００６】また、延長キャプタイアーの継ぎ足しや取
り外しに重機を用いると延長キャプタイアーを損傷する
恐れがある。また、トンネル切羽に発破を仕掛けて破砕
する時に油圧ジャンボを安全な位置まで後退させるが、
延長キャプタイアーはその接続を外してかたずけたりは
せず、そのままの状態でトンネル坑内に置かれることが
多い。

【０００７】これは、発破による切羽の破砕後にすぐに
油圧ジャンボが作動するため、油圧ジャンボを後退させ
る度に延長キャプタイアーを取り外していたのでは作業
の能率が低下するからである。そのため、発破により破
砕した岩石などが飛散してこの延長キャプタイアーにぶ
つかり被覆を痛めたりするという損傷を受ける恐れもあ
った。キャプタイアーにこのような損傷があると、他の
配線や器具などと接触してショートなどを起こす原因と
なり好ましくない。

【０００８】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、トンネル用機械と中継変
圧器とをキャプタイアーにより接続して電力を供給する
際に、このトンネル用機械の移動に伴ってこのキャプタ
イアーを簡単に延長或いは収納処理が可能で、且つキャ
プタイアーの保護も可能なトンネル用機械への電力供給
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はトンネル用機械
への電力供給装置であり、前述した技術的課題を解決す
るために以下のように構成されている。すなわち、本発
明のトンネル用機械への電力供給装置は、掘削トンネル
の坑内に配置された少なくとも１つの電力中継変圧装置
と、架台に集電リールを搭載し、この集電リールにキャ
プタイアーが繰出し且つ巻取り自在に巻き付けられた自
走車両とから構成され、前記自走車両の前記集電リール
に巻かれたキャプタイアーを介して、電力中継変圧装置
と移動可能なトンネル用機械とを電気的に接続して電力
を供給し、トンネル用機械の移動に伴って自走車両を移
動させ又は集電リールからキャプタイアーを繰り出し或
いは巻き取るようにしたことを特徴とする。

【００１０】＜本発明における具体的構成＞本発明のト
ンネル用機械への電力供給装置は、前述した必須の構成
要素からなるが、その構成要素が具体的に以下のような
場合であっても成立する。その具体的構成要素とは、前
記トンネル用機械がトンネル掘削用の油圧ジャンボ又は
トンネル覆工用の吹付ロボットであることを特徴とす
る。

【００１１】また、本発明のトンネル用機械への電力供
給装置は、前記キャプタイアーが約１００ｓｑの太さで
あることを特徴とする。更に、前記集電リールを前記架
台に搭載した自走車両には、ポンプ又は照明用に４４０
Ｖ／２２０Ｖの変圧器を備えていることを特徴とする。

【００１２】本発明に係るトンネル用機械への電力供給
装置によると、例えば切羽を掘削する油圧ジャンボや掘
削されたトンネルの覆工を行う吹付ロボット等のトンネ
ル用機械には、トンネル坑内に配置された電力中継変圧
装置からキャプタイアーにより電力が供給される。

【００１３】トンネル用機械と電力中継変圧器とを電気
的に接続するキャプタイアーは、自走車両の架台に搭載
された集電リールに巻かれており、この集電リールに巻
かれた電力供給用のキャプタイアーを介して電力中継変
圧装置と移動可能なトンネル用機械とが電気的に接続さ
れている。

【００１４】これにより、トンネル用機械が作業の進行
に伴って前進する時、或いは切羽に発破を仕掛けて破砕
する際に待避のために後退する時などトンネル用機械の
移動に伴って自走車両を移動させ又は集電リールからキ
ャプタイアーを繰り出し或いは巻き取る。

【００１５】その結果、従来のようにトンネル用機械が
所定距離以上の前進又は後退をする度に延長キャプタイ
アーを継ぎ足したり、或いは取り外したりする作業がな
くなり、そのための労力軽減と作業効率の向上、及びキ
ャプタイアーの損傷防止を図ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るトンネル用機
械への電力供給装置を図に示される実施形態について更
に詳細に説明する。図１には本発明の一実施形態に係る
トンネル用機械への電力供給装置（以下、単に「電力供
給装置」と称する）１０が示されている。

【００１７】この実施形態の電力供給装置１０は、トン
ネルＴの切羽Ｋを掘削する油圧ジャンボ１１に電力を供
給する場合を例としたものである。この実施形態の場
合、電力供給装置１０は、掘削トンネルの坑内に配置さ
れた電力中継変圧装置１２と、この電力中継変圧装置１
２と油圧ジャンボ１１との間に配置された自走車両１３
とから構成されている。

【００１８】トンネル坑内に配置された電力中継変圧装
置１２は、トラックのような自走車１２ａの荷台に乾式
トランス１２ｂ、送風機１２ｃ及びその他の機器（例え
ば、避難設備、消化器、照明装置等）を設置して構成さ
れており、トンネル坑内の所定位置に設置されている。

【００１９】この電力中継変圧装置１２は、自走車では
あるが、頻繁に移動するものではなく、トンネル掘削の
進捗が約１００〜１５０ｍ進むごとに所定の位置まで移
動する。この電力中継変圧装置１２は、トンネル坑外に
設置された固定変圧器（図示せず）と電力ケーブル１４
で電気的に接続され、この固定変圧器と電力中継変圧装
置１２との間には図示しない高圧交流負荷開閉器（ＬＢ
Ｓ）やジョイントボックス等が介在されている。

【００２０】自走車両１３は、電動モータにより履帯１
３ａを駆動して走行可能に構成された台車であり、この
ように履帯で走る台車はクローラーダンプと呼ばれてい
る。このクローラーダンプ１３の架台には集電リール１
３ｂが搭載されている。この集電リール１３ｂには、キ
ャプタイアー１５が繰り出し且つ巻き取り自在に巻き付
けられ、この集電リール１３ｂに巻き付けられているキ
ャプタイアー１５は前述した電力中継変圧装置１２に接
続されている。

【００２１】一般に、油圧ジャンボ１１には、前述した
ように集電リール１１ａが搭載され、この集電リール１
１ａには約１００ｍ程度の長さのキャプタイアー１６が
巻き付けられている。この集電リール１１ａに巻き付け
られているキャプタイアー１６は、クローラーダンプ１
３の集電リール１３ｂに巻き付けられたキャプタイアー
１５と電気的に接続されている。

【００２２】このように構成された本実施形態に係るト
ンネル用機械への電力供給装置１０によると、油圧ジャ
ンボ１１が切羽掘削のために前進後退する範囲が１００
ｍの範囲内であれば、油圧ジャンボ１１が自ら備えてい
る集電リール１１ａに巻き付けられているキャプタイア
ー１６を繰り出すか或いは巻き込むかして油圧ジャンボ
１１とクローラーダンプ１３との間のキャプタイアー１
６の長さが常に適正に調整される。

【００２３】しかし、例えば、切羽に発破を仕掛けて破
砕するような場合などのように、油圧ジャンボ１１が１
００ｍ以上の移動を行う時には、油圧ジャンボ１１に備
えられている集電リール１１ａから延びているキャプタ
イアー１６を巻き取りながら油圧ジャンボ１１はクロー
ラーダンプ１３側に移動し、次いでクローラーダンプ１
３がその集電リール１３ｂから延びているキャプタイア
ー１６を巻き取りながら電力中継変圧装置１２側へ移動
する。その際には、当然に油圧ジャンボ１１も一緒に同
方向に移動する。

【００２４】これにより、従来のように油圧ジャンボ１
１が、所定距離外に移動する際に延長用のキャプタイア
ーを継ぎ足したり、或いはその接続を取り外したりする
必要が全くなく、延長用のキャプタイアーの継ぎ足し又
は取り外しの労力や手間がなくなり、且つキャプタイア
ー自体の保護を図ることができる。

【００２５】なお、集電リール１３ｂを搭載した前述の
クローラーダンプ１３の架台には、更に４４０Ｖ／２２
０Ｖの変圧器（図示せず）を設けておくことが好まし
い。この変圧器は、例えばポンプ又は照明装置に電力を
供給する際に利用することができる。

【００２６】前述した実施形態に係るトンネル用機械へ
の電力供給装置では、トンネル用機械として油圧ジャン
ボに電力を供給する場合についてのものであったが、こ
の発明が適用可能なトンネル用機械の好ましい装置とし
ては、トンネル覆工用の吹付ロボットがある。勿論、そ
れら以外の種々の移動可能なトンネル用機械に対して本
発明の電力供給装置を使用することができることはいう
までもない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のトンネル
用機械への電力供給装置によれば、例えば油圧ジャンボ
や吹付ロボットなどのようなトンネル用機械と電力中継
変圧装置との間に、集電リールを搭載した自走車両を配
置し、この集電リールに巻かれているキャプタイアーと
トンネル用機械が備えているキャプタイアーを介して電
力中継変圧装置から電力を受けるようにしたことから、
トンネル用機械の移動に伴う延長キャプタイアーの継ぎ
足しや取り外しが不要となり、しかもキャプタイアー自
体の保護を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るトンネル用機械への
電力供給装置を概略的に示すためトンネル切羽付近にお
ける機械・車両配置の構成説明図である。

【符号の説明】

１０ トンネル用機械への電力供給装置 １１ 油圧ジャンボ（トンネル用機械） １１ａ 集電リール １２ 電力中継変圧装置 １２ａ 自走車 １２ｂ 乾式トランス １２ｃ 送風機 １３ クローラーダンプ（自走車両） １３ａ 履帯 １３ｂ 集電リール １４ 電力ケーブル １５ キャプタイアー １６ キャプタイアー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削トンネルの坑内に配置された少なく
   とも１つの電力中継変圧装置と、架台に集電リールを搭
   載し、この集電リールにキャプタイアーが繰出し且つ巻
   取り自在に巻き付けられた自走車両とから構成され、前
   記自走車両の前記集電リールに巻かれた前記キャプタイ
   アーを介して、前記電力中継変圧装置と移動可能なトン
   ネル用機械とを電気的に接続して電力を供給し、前記ト
   ンネル用機械の移動に伴って前記自走車両を移動させ又
   は前記集電リールから前記キャプタイアーを繰り出し或
   いは巻き取るようにしたことを特徴とするトンネル用機
   械への電力供給装置。
2. 【請求項２】 前記トンネル用機械がトンネル掘削用の
   油圧ジャンボ又はトンネル覆工用の吹付ロボットである
   ことを特徴とする請求項１に記載のトンネル用機械への
   電力供給装置。
3. 【請求項３】 前記キャプタイアーが約１００ｓｑの太
   さであることを特徴とする請求項１又は２に記載のトン
   ネル用機械への電力供給装置。
4. 【請求項４】 前記集電リールを前記架台に搭載した前
   記自走車両が、ポンプ又は照明用に変圧器を更に備えて
   いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   トンネル用機械への電力供給装置。