JP3561325B2 - Tunnel excavator - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、トンネル掘削機、より詳しくは掘削機本体の前部に設けられるカッタヘッドにより掘削を行いつつトンネル坑壁に沿って前進するトンネル掘削機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、岩盤にトンネルを掘削する際には、掘削機本体の前部にカッタヘッドが回転可能に支持されてなるトンネル掘削機が用いられる。このトンネル掘削機は、掘削機本体を前進させつつ前記カッタヘッドを回転させて掘削を行うものである。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このトンネル掘削機において掘削を行う場合、カッタヘッドによる掘削時に生じる粉塵がそのトンネル掘削機とトンネル坑壁との隙間を通ってそのトンネル掘削機の本体側に侵入し、摺動部が傷ついたり人体に悪影響を与えたりする等の問題がある。この粉塵の問題を解消するためにトンネル掘削機の後方に配される台車に集塵機が設置されることがあるが、このような集塵機を設置した場合にも、この集塵機により粉塵が吸い込まれる前に、前述のように粉塵がトンネル掘削機もしくは人体に悪影響を与えるという問題点がある。また、この集塵機が作業の邪魔になるという問題点もある。
【０００３】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたものであり、トンネル掘削時にカッタヘッドにおいて生じる粉塵がトンネル坑壁に沿って掘削機本体側に侵入するのを防止することのできるトンネル掘削機提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
本発明によるトンネル掘削機は、前記目的を達成するために、
メインビームをグリッパによりトンネル坑壁に対して支持しつつそのメインビームの前部に設けられるカッタヘッドにより掘削を行うトンネル掘削機において、前記カッタヘッドの後方近傍にそのカッタヘッドによる掘削時に生じる粉塵が前記掘削機本体側に侵入するのを防止する粉塵遮蔽板を設けることを特徴とするものである。
【０００５】
本発明のトンネル掘削機によれば、粉塵が発生するカッタヘッドの後方近傍に設けられる粉塵遮蔽板により、その粉塵が掘削機本体側に侵入するのが防止される。したがって、粉塵によるトンネル掘削機の摺動部の故障や人体への悪影響を回避することができる。
【０００６】
本発明のトンネル掘削機において、前記粉塵遮蔽板は、外周縁がゴム板からなることが好ましい。このようなゴム板を用いると、弾性を有するトンネル坑壁との摩擦によるエネルギー損失が小さく、またトンネル坑壁の突起部と衝突してもトンネル掘削機の進行に影響が及ぼされることがないと共に、ゴム板の先端部がトンネル坑壁に密接して粉塵を遮蔽することができる。
【０００７】
前記ゴム板は、遮蔽板本体の外周にゴム板押さえを介して取り付けられるようにするのが好ましい。こうすることで、粉塵遮蔽板全体の形状の維持が容易になり、またゴム板が損傷した際にそのゴム板を取り替えるのが容易となる。
【０００８】
前記粉塵遮蔽板は、例えば、カッタヘッドを支持するカッタサポートの固定部位に設けることができる。カッタヘッドサポートはカッタヘッドの直ぐ後方に位置するので粉塵のトンネル掘削機本体側への侵入を最も効果的に防止することができる。
【０００９】
本発明の目的は、後述される詳細な説明から明らかにされる。しかしながら、詳細な説明および具体的実施例は最も好ましい実施態様について説明するが、本発明の製品および範囲内の種々の変更および変形はその詳細な説明から当業者いとって明らかであることから、具体的例として述べるものである。
【００１０】
【実施例】
次に、本発明によるトンネル掘削機の具体的実施例につき図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１に、本発明の一実施例に係る斜坑用のトンネル掘削機１の側断面図が示されている。本実施例のトンネル掘削機１は、例えば発電所の導水用の斜坑を掘削するために使用されるものであって、予め傾斜状のパイロット坑２をパイロット坑用トンネル掘削機で掘削した後に、このパイロット坑２の外周側の地山をリーミング坑３に拡径掘削する斜坑リーミング掘削機である。
【００１２】
このトンネル掘削機１においては、パイロット坑２とリーミング坑３とに亙って、後部が角筒断面部４ｂ、前部が円筒断面部４ａとされるメインビーム４が延設され、このメインビーム４に前後摺動可能にメインフレーム５が支持されている。このメインフレーム５には、カッタヘッドサポート６を介してカッタヘッド７が回転自在に支承され、このカッタヘッド７の前端部には多数個のローラカッタ８が装着されている。また、前記カッタヘッドサポート６には、掘削終了時に前記メインフレーム５をリーミング坑３の内周面に支持するために、ルーフサポート９，サイドサポート（図示せず），バーチカルサポート１０が設けられている。これらルーフサポート９，サイドサポート，バーチカルサポート１０は、リンクを介してカッタヘッドサポート６に支持されるとともに、油圧シリンダで構成されるグリッパジャッキの駆動によってリーミング坑３の内周面に支持される。
【００１３】
前記メインビーム４の前部にはそのメインビーム４をパイロット坑２の内周面に対して支持するノーズグリッパ１１が設けられ、このメインビーム４の後部にはそのメインビーム４をリーミング坑３の内周面に対して支持するメイングリッパ１２が設けられている。前記ノーズグリッパ１１は、メインビーム４に取り付けられる支持体１３と、この支持体１３に対し円周を略３等分する位置に設けられる３個のグリッパジャッキ１４（１個のみ図示）と、各グリッパジャッキ１４の先端部に取り付けられるグリッパシュー１５（２個のみ図示）とを備えるものとされている。また、前記メイングリッパ１２は、メインビーム４に支持されるキャリア１６と、このキャリア１６の上部および下部に支持されるグリッパジャッキ１７と、これらグリッパジャッキ１７の（紙面の表裏方向に伸びる）ロッド先端部にピン支持されるグリッパシュー（図示せず）とを備えるものとされている。
【００１４】
この本実施例のトンネル掘削機１には、図示されているように、カッタヘッド７の直ぐ後方の位置において、前記カッタヘッドサポート６のカッタヘッド７と一緒に回転しない固定部位１８に粉塵遮蔽板１９が取り付けられている。
【００１５】
この粉塵遮蔽板１９は、図２，図３に示されているように環状基体２０に放射方向に複数のリブ２１が植設されてなる遮蔽板本体２２の外周部２３に１１枚の扇型のゴム板２４が多数のゴム板押さえ２５により押さえられるようにボルト２６で締結されている。このように構成される本実施例の粉塵遮蔽板１９は、遮蔽板本体２２の内周側が前述のようにカッタヘッドサポート６の固定部位１８に取り付けられる。なお、図２において、この固定部位８は描かれていない。
【００１６】
なお、前記遮蔽板本体２２には、図２に示されているようにマンホール３０が４箇所設けられており、下部には必要に応じて土石を通すための扉３１が設けられている。
【００１７】
前記ゴム板２４は、図３に示されているように、トンネル坑壁４０に接するように遮蔽板本体２２に取り付けられ、トンネル坑壁４０の凹部４１においては仮想線で示すように伸び、凸部４２においては折り曲げられることによりそのトンネル坑壁４０に常に密接している。したがって、粉塵の通過が完全に遮蔽されるので、前記カッタヘッド７による掘削によって生じる粉塵がトンネル掘削機本体側に侵入することが防止される。よって、この粉塵遮蔽板１９の後方側のトンネル掘削機本体および作業者が粉塵の被害を受けることがない。また、トンネル掘削機１の後方に集塵機を配置する必要がないので、経済的であると共に集塵機が邪魔になることもない。
【００１８】
このゴム板２４は、損傷時にボルト２６を外すことにより全てまたは部分的に取り替えることができる。
【００１９】
本実施例の粉塵遮蔽板１９を備えるトンネル掘削機１は斜坑用のものであるが、水平坑用のトンネル掘削機に、この粉塵遮蔽板１９を設けることもできる。また、本実施例においてゴム板２４が複数（１１枚）用いられているが、環状の一枚物であってもよい。また、弾性を有する材料であればゴム以外に例えば樹脂を用いることもできる。
【００２０】
前述のように、本発明は、種々に変更可能なことは明らかである。このような変更は本発明の精神および範囲に反することなく、また当業者にとって明瞭な全てのそのような変形、変更は請求の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本実施例のトンネル掘削機の側断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、粉塵遮蔽板とトンネル斜坑との関係を示す側断面図である。
【符号の説明】
１ トンネル掘削機
２ パイロット坑
３ リーミング坑
４ メインビーム
５ メインフレーム
６ カッタヘッドサポート
７ カッタヘッド
８ ローラカッタ
９ ルーフサポート
１０ バーチカルサポート
１１ ノーズグリッパ
１２ メイングリッパ
１３ 支持体
１４ グリッパジャッキ
１５ グリッパシュー
１６ キャリア
１７ グリッパジャッキ
１８ 固定部位
１９ 粉塵遮蔽板
２０ 環状基体
２１ リブ
２２ 遮蔽板本体
２３ 外周部
２４ ゴム板
２５ ゴム板押さえ
２６ ボルト
３０ マンホール
３１ 扉
４０ トンネル坑壁
４１ 凹部
４２ 凸部[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a tunnel excavator, and more particularly, to a tunnel excavator that advances along a tunnel pit wall while excavating with a cutter head provided at a front portion of an excavator body.
[0002]
[Prior art]
Normally, when a tunnel is excavated in a bedrock, a tunnel excavator having a cutter head rotatably supported at the front of an excavator body is used. This tunnel excavator excavates by rotating the cutter head while advancing the excavator body.
[Problems to be solved by the invention]
However, when excavating with this tunnel excavator, dust generated at the time of excavation by the cutter head enters the main body side of the tunnel excavator through the gap between the tunnel excavator and the tunnel wall, and the sliding portion is damaged. And adversely affect the human body. In order to solve the problem of dust, a dust collector may be installed on a truck arranged behind the tunnel excavator, but even if such a dust collector is installed, before the dust is sucked by the dust collector. However, as described above, there is a problem that the dust adversely affects the tunnel excavator or the human body. There is also a problem that this dust collector hinders work.
[0003]
The present invention has been made to solve such a problem, and a tunnel excavation that can prevent dust generated in a cutter head during tunnel excavation from entering a main body of an excavator along a tunnel well wall. The purpose is to provide the machine.
[0004]
[Means for Solving the Problems and Functions / Effects]
The tunnel excavator according to the present invention has the following features.
In a tunnel excavator that excavates with a cutter head provided at the front of the main beam while supporting the main beam with respect to a tunnel pit wall by a gripper , dust generated at the time of excavation by the cutter head near the rear of the cutter head. It is characterized in that a dust shielding plate for preventing intrusion into the excavator body side is provided.
[0005]
According to the tunnel excavator of the present invention, the dust is prevented from entering the excavator body by the dust shielding plate provided near the rear of the cutter head where the dust is generated. Therefore, it is possible to avoid the failure of the sliding portion of the tunnel excavator due to dust and the adverse effect on the human body.
[0006]
In the tunnel excavator of the present invention, it is preferable that an outer peripheral edge of the dust shielding plate is formed of a rubber plate. When such a rubber plate is used, the energy loss due to friction with the tunnel wall having elasticity is small, and even if the rubber plate collides with the protrusion of the tunnel wall, the progress of the tunnel excavator is not affected, and In addition, the tip of the rubber plate can be in close contact with the tunnel well wall to shield dust.
[0007]
It is preferable that the rubber plate is attached to the outer periphery of the shielding plate body via a rubber plate retainer. By doing so, it becomes easy to maintain the shape of the entire dust shielding plate, and it is easy to replace the rubber plate when the rubber plate is damaged.
[0008]
The dust shielding plate can be provided, for example, at a fixing portion of a cutter support that supports a cutter head. Since the cutter head support is located immediately behind the cutter head, it is possible to most effectively prevent dust from entering the tunnel excavator body.
[0009]
The purpose of the present invention will be apparent from the detailed description described later. However, while the detailed description and specific examples describe the most preferred embodiments, various modifications and variations within the product and scope of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the detailed description thereof. This is described as a typical example.
[0010]
【Example】
Next, a specific embodiment of a tunnel excavator according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 is a side sectional view of a tunnel excavator 1 for a shaft shaft according to an embodiment of the present invention. The tunnel excavator 1 of the present embodiment is used, for example, to excavate an inclined shaft for water conveyance of a power plant, and after excavating an inclined pilot shaft 2 in advance by a pilot tunnel tunnel excavator, This is an inclined shaft reaming excavator for expanding and excavating the ground on the outer peripheral side of the pilot shaft 2 into the reaming shaft 3.
[0012]
In this tunneling machine 1, over a pilot anti 2 and reaming anti 3, the rear corner tubular cross section 4b, the main beam 4 is the front is a cylindrical cross section 4a extending, the main beam The main frame 5 is supported on the main frame 4 so as to be slidable back and forth. A cutter head 7 is rotatably supported on the main frame 5 via a cutter head support 6, and a plurality of roller cutters 8 are mounted on a front end of the cutter head 7. In addition, the cutter head support 6 is provided with a roof support 9, a side support (not shown), and a vertical support 10 to support the main frame 5 on the inner peripheral surface of the reaming pit 3 at the end of excavation. . The roof support 9, side support, and vertical support 10 are supported by the cutter head support 6 via a link, and are also supported on the inner peripheral surface of the reaming pit 3 by driving a gripper jack constituted by a hydraulic cylinder.
[0013]
A nose gripper 11 for supporting the main beam 4 with respect to the inner peripheral surface of the pilot pit 2 is provided at the front of the main beam 4, and the main beam 4 is connected to the reaming pit 3 at the rear of the main beam 4. A main gripper 12 for supporting the inner peripheral surface is provided. The nose gripper 11 includes a support 13 attached to the main beam 4, and three gripper jacks 14 (only one is shown) provided at positions that divide the circumference of the support 13 into approximately three equal parts. A gripper shoe 15 (only two are shown) attached to the tip of the gripper jack 14 is provided. The main gripper 12 includes a carrier 16 supported by the main beam 4, a gripper jack 17 supported on the upper and lower portions of the carrier 16, and a tip of a rod of the gripper jack 17 (extending in the front and back direction on the paper surface). And a gripper shoe (not shown) supported by a pin.
[0014]
In the tunnel excavator 1 of this embodiment, as shown in the drawing, at a position immediately behind the cutter head 7, a dust shielding plate is attached to a fixed portion 18 of the cutter head support 6 which does not rotate together with the cutter head 7. 19 are attached.
[0015]
As shown in FIGS. 2 and 3, the dust shielding plate 19 has eleven sector-shaped portions on an outer peripheral portion 23 of a shielding plate main body 22 in which a plurality of ribs 21 are implanted in an annular base 20 in a radial direction. The rubber plate 24 is fastened by bolts 26 so as to be pressed by a large number of rubber plate holders 25. In the dust shielding plate 19 of this embodiment configured as described above, the inner peripheral side of the shielding plate main body 22 is attached to the fixing portion 18 of the cutter head support 6 as described above. In FIG. 2, the fixing portion 8 is not shown.
[0016]
The shielding plate body 22 is provided with four manholes 30 as shown in FIG. 2, and a door 31 for passing debris as necessary is provided at a lower portion thereof.
[0017]
As shown in FIG. 3, the rubber plate 24 is attached to the shield plate main body 22 so as to be in contact with the tunnel pit wall 40, and extends in a concave portion 41 of the tunnel pit wall 40 as shown by an imaginary line, and The part 42 is always bent and is always in close contact with the tunnel wall 40. Therefore, the passage of dust is completely shielded, so that dust generated by excavation by the cutter head 7 is prevented from entering the tunnel excavator body side. Therefore, the tunnel excavator body and the worker behind the dust shielding plate 19 are not damaged by the dust. Further, since there is no need to arrange a dust collector behind the tunnel excavator 1, it is economical and does not hinder the dust collector.
[0018]
The rubber plate 24 can be completely or partially replaced by removing the bolt 26 in case of damage.
[0019]
The tunnel excavator 1 provided with the dust shield plate 19 of the present embodiment is for an inclined shaft, but the dust shield plate 19 may be provided for a tunnel excavator for a horizontal shaft. Although a plurality (11) of the rubber plates 24 are used in this embodiment, a single annular plate may be used. In addition, other than rubber, for example, a resin can be used as long as the material has elasticity.
[0020]
As described above, it is apparent that the present invention can be variously modified. Such modifications do not depart from the spirit and scope of the invention and all such modifications and changes which are obvious to a person skilled in the art are included in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a tunnel excavator of the present embodiment.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;
FIG. 3 is a side sectional view showing a relationship between a dust shield plate and a tunnel shaft.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tunnel excavator 2 Pilot shaft 3 Reaming shaft 4 Main beam 5 Main frame 6 Cutter head support 7 Cutter head 8 Roller cutter 9 Roof support 10 Vertical support 11 Nose gripper 12 Main gripper 13 Support body 14 Gripper jack 15 Gripper shoe 16 Carrier 17 Gripper jack 18 Fixed portion 19 Dust shielding plate 20 Ring base 21 Rib 22 Shielding plate main body 23 Outer peripheral portion 24 Rubber plate 25 Rubber plate retainer 26 Bolt 30 Manhole 31 Door 40 Tunnel well wall 41 Concave portion 42 Convex portion

Claims (4)

メインビームをグリッパによりトンネル坑壁に対して支持しつつそのメインビームの前部に設けられるカッタヘッドにより掘削を行うトンネル掘削機において、前記カッタヘッドの後方近傍にそのカッタヘッドによる掘削時に生じる粉塵が前記掘削機本体側に侵入するのを防止する粉塵遮蔽板を設けることを特徴とするトンネル掘削機。 In a tunnel excavator that excavates with a cutter head provided at the front of the main beam while supporting the main beam with respect to a tunnel pit wall by a gripper , dust generated at the time of excavation by the cutter head near the rear of the cutter head. A tunnel excavator comprising a dust shielding plate for preventing intrusion into the excavator body side. 前記粉塵遮蔽板は、外周縁がゴム板からなることを特徴とする請求項１に記載のトンネル掘削機。The tunnel excavator according to claim 1, wherein an outer peripheral edge of the dust shielding plate is formed of a rubber plate. 前記ゴム板は、遮蔽板本体の外周にゴム板押さえを介して取り付けられることを特徴とする請求項２に記載のトンネル掘削機。The tunnel excavator according to claim 2, wherein the rubber plate is attached to an outer periphery of the shielding plate main body via a rubber plate retainer. 前記粉塵遮蔽板は、前記カッタヘッドを支持するカッタヘッドサポートの固定部位に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれかに記載のトンネル掘削機。The tunnel excavator according to any one of claims 1 to 3, wherein the dust shielding plate is attached to a fixing portion of a cutter head support that supports the cutter head.

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