JPH0765475B2 - トンネルの切削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は営業線の鉄道のトンネルの補修工事などで用い
るトンネルの切削装置に関するものである。

＜本発明が解決しようとする問題点＞ 鉄道などのトンネルの内周面のコンクリートは、長期の
利用により劣化して崩れ落ちたり、ひび割れを起こした
りするため、劣化したコンクリートを切削して、新たな
コンクリートを打設するトンネルの補修工事が必要とな
る。

しかし、営業線の鉄道などのトンネルの補修工事を行う
ときには、終電から始発までの限られた短時間のうちに
補修作業を行う必要があるため、効率よくしかも確実に
作業することが困難である。

＜本発明の目的＞ 本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、トンネルの補修工事などの場合において、トン
ネルのコンクリートの切削を迅速、容易、確実に行うこ
とができるトンネルの切削装置を提供することを目的と
する。

＜本発明の構成＞ 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。

なお、本実施例ではトンネルの補修工事を例に挙げて説
明する。

＜イ＞台車（第１図） 台車１は車輪11を有し、トンネル内に敷設されたレール
12上を走行可能に構成してある。

この台車１上には、間隔をおいて断面Ｈ形のレール材13
を、トンネルの延長方向に二本取り付ける。

＜ロ＞スライド板（第１図） スライド板14は、トンネルの延長方向にスライドできる
ように、台車１上のレール材13にスライド可能に取り付
けた板状体である。

このスライド板14は油圧装置などによって、スライドさ
せることが考えられる。

＜ハ＞ターンテーブル（第１図） ターンテーブル15は、スライド板14上にモーターなどで
回転可能に取り付けた円盤である。

このターンテーブル15上には、上下に伸縮可能な複数の
上下伸縮ジャッキ16を取り付ける。

＜ニ＞ブーム支持架台（第１図） ブーム支持架台２は、上下伸縮ジャッキ16の上端に取り
付けた底板21の縁部に、側板22を直角に取り付け、底板
21と側板22との端部にアーチ状部材23を架け渡して、扇
形に形成したものである。

アーチ状部材23の外周面にはラック24を形成する。

このとき、底板21と側板22とで形成された角部25からラ
ック24までの距離は、どこも等しくなるようにする。

＜ホ＞ブーム（第１図） ブームは基端ブーム３と先端ブーム31からなる。

（１）基端ブーム 基端ブーム３は一端をブーム支持架台２の角部25に軸支
した板状体である。

この基端ブーム３には、アーチ状部材23のラック24と噛
み合うように、ピニオン32が取り付けてある。

ピニオン32は起伏用油圧モーター33によって回転し、ラ
ック24と噛み合いながら、アーチ状部材23の外周面を移
動する。

従って、基端ブーム３は角部25を中心に、トンネルの円
周方向に回転することができる。

（２）先端ブーム 先端ブーム31は、基端ブーム３の自由端に軸支した板状
体である。

この先端ブーム31と基端ブーム３には、ブームジャッキ
34の両端部をそれぞれ軸支する。

そして、ブームジャッキ34を油圧によって伸縮させ、先
端ブーム31と基端ブーム３とが曲折できるように構成す
る。

＜ヘ＞ドラムケース（第２図） ドラムケース４は、後述するカッタードラム５を収納す
る箱体である。

このドラムケース４の下端部近傍には先端ブーム31を軸
支し、上端部近傍には押し付けアーム41の一端を軸支し
て水平に取り付ける。

押し付けアーム41の他端には回転アーム42の一端を軸支
し、回転アーム42の他端は先端アーム31に軸支して、リ
ンク機構を構成する。

回転アーム42と押し付けアーム41との連結部には、押し
付けジャッキ43の一端を軸支し、他端は先端ブーム31に
軸支する。

押し付けジャッキ43の両端部間には、ワイヤー44を張設
し、各ジャッキのストロークを検出するストローク検出
器45を設置する。

一旦、コンクリート６の所定の切削深さを設定したなら
ば、ストローク検出器45により各ジャッキのストローク
を確認し、移動後次の地点での位置設定の目安とする。

このときの各ジャッキのストロークはデジタルで表示す
るとよい。

ドラムケース４はトンネルの内周面に対する面を開放し
てあり、ドラムケース４内にはトンネルの内周面とほぼ
平行に、鉛直方向に回転軸46を位置させる。

この回転軸46はドラムケース４の端部に取り付けたカッ
タードラム油圧モーター47によって回転する。

なお、ドラムケース４に第４図のようなノズル53を設け
ておき、コンクリート６の切削時に水を噴射して、粉塵
の発生低減と、切削ビット51の冷却効果を得ることがで
きる。

＜ト＞カッタードラム（第２、３図） カッタードラム５は表面に複数の切削ビット51を有する
筒体である。

このカッタードラム５は、回転軸46に回転可能に取り付
けてある。

そして、カッタードラム５の回転トルクは可変とし、ま
た正逆回転可能に構成する。

切削ビット51はコンクリート６の強度に合わせたものを
使用する。

例えば、コンクリート６のしゃくり用の爪先型タイプ
と、切り込み用のカッタータイプなどをカッタードラム
５の表面に適度に配置する。

また、切削ビット51はビットホルダー52により交換可能
に取り付ける。

＜チ＞噴射ノズル（第１、４図） 噴射ノズル７は、公知のエアー噴射装置に接続されてお
り、先端ブームの31の先端に向けて、先端ブーム31上に
設けたものである。

この噴射ノズル７からはエアーを噴射して、切削時に粉
塵が周囲に飛び散らないようにするために、エアーカー
テン71を形成する。

従って、先端ブーム31の周囲に複数設けることが望まし
い。

＜リ＞吸引ブロワー（第１、４図） 吸引ブロワー72はエアーカーテン71内に閉じ込められた
粉塵を吸引する装置である。

この吸引ブロワー72は、噴射ノズル７よりも先端ブーム
31の先端側に設けたもので、公知の装置を使用すること
ができる。

そして、吸引した粉塵はフレキシブルダクト73を通し
て、集塵装置74に排除する。

＜ヌ＞シュート（第１、５図） シュート８は、ブーム支持架台２の底板21のトンネルの
内周面側に軸支した箱体である。

このシュート８は、途中で折り畳み式に構成してある。

切削時には、このシュート８を上向きに位置させて、コ
ンクリート６のはつりガラを受け止め、次に下方に降下
させて、後述のコンベア９にはつりガラを移送するもの
である。

また、折り畳み式に構成してあるため、トンネル内の狭
い空間においても、作業を妨げることがない。

＜ル＞コンベア（第１、５図） コンベア９は、台車１のトンネルの内周面側の側面に沿
って軸支した回転板91上に取り付けて、格納可能に構成
したものである。

このコンベア９は、シュート８からのはつりガラを受け
止めて、はつりガラ専用台車などに、はつりガラを排除
することができる。

＜本発明の装置による切削方法＞ まず、トンネル内に敷設されたレール12上に、本発明の
装置を載置する。

＜イ＞切削位置の決定 ターンテーブル15を回転させて、カッタードラム６の切
削ビット51がコンクリート６側に向くように位置させ
る。

隣の路線の壁面のコンクリート６を切削する場合には、
ターンテーブル15を180度回転させる。

トンネルの切削場所の高さを設定する場合は、上下伸縮
ジャッキ16を伸縮させて行う。

次に、ピニオン32を回転させてラック24上を移動させ、
基端ブーム３をトンネルの円周方向に回転させて、コン
クリートの切削位置を設定する。

以上のように大まかな位置設定を行った後、ブームジャ
ッキ34を伸縮させ、先端ブーム31をトンネルの円周方向
に回転させて微調整を行う。

そして、最後に押し付けジャッキ43を伸縮させ、ドラム
ケース４を、先端ブーム31との連結部を中心に回転させ
て、カッタードラム５がトンネルの内周面とほぼ平行に
なるように位置させる。

＜ロ＞コンクリートの切削 切削位置が決定した後、スライド板14をトンネルの延長
方向に移動させて、帯状にコンクリート６を切削する。

このとき、噴射ノズル７からエアーを噴射し、コンクリ
ート６の切削による粉塵をエアーカーテン71内に閉じ込
める。

そして、吸引ブロワー72によって粉塵を集塵装置74内に
排除する。

切削する場合には、第６、７図に示すようにコンクリー
ト６は、トンネルの性状に合わせて必要間隔をおいて左
右交互に切削し、切削の終了した場所から、吹き付け機
などにより順次コンクリートを打設していく。

＜ハ＞はつりガラの排除 切削したコンクリート６のはつりガラは、シュート８で
受け止めて、コンベア９まで移送し、コンベア９から他
の場所に排除する。

＜本発明の効果＞ 本発明は以上説明したようになるので、次のような効果
を期待することができる。

＜イ＞本発明の装置は、ジャッキやピニオン及びラック
を作動させることによって、トンネル内の切削位置を自
由に決定をすることができる。

そのため、カッタードラムなどを搭載した台車を所定の
位置に設置すれば、台車を移動させずに、広範囲のコン
クリートを切削することができる。

従って、切削位置を変えるごとに装置全体を移動させる
必要がなく、作業時間の短縮が可能であるとともに、作
業を容易に行うことができる。

その結果、前述のように営業線の鉄道のトンネルの補修
工事などにおいて、終電から始発までの限られた短時間
のうちに作業を行う必要がある場合においても、十分対
応することができる。

＜ロ＞ターンテーブルを回転させることによって、隣の
路線の壁面のコンクリートを切削することができる。

そのため、台車を隣の路線に移動させる時間と手間を省
くことができる。

＜ハ＞本発明は、折り畳み式のシュートによってはつり
ガラを受け止め、トンネルの内周面側の台車の側面に沿
って設けたコンベアによって、そのはつりガラを他の場
所に排除することができる。

そのため、はつりガラが装置にかぶることがなく、作業
性が向上する。

＜ニ＞シュート及びコンベアはいずれも折り畳み可能に
構成されている。

そのため、切削装置とトンネルの内周面との間隔が狭く
ても、切削時の妨げにならず、またはつりガラの排除作
業を確実に行うことができる。

＜ホ＞エアーを噴射して、エアーカーテンによって切削
時の粉塵を周囲に飛び散らないようにし、その粉塵を吸
引ブロワーで吸引することができる。

そのため、塵肺の原因となる粉塵の処理能力を向上させ
ることができる。

＜ヘ＞エアーカーテンを採用することにより、粉塵が周
囲に飛び散らないため、切削状況を目視確認することが
できる。

そのため、切削作業を確実かつ容易に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明の装置の一実施例の説明図 第２図：ブーム先端の拡大図 第３図：カッタードラムの説明図 第４図：エアーを噴射した状態の説明図 第５図：はつりガラを排除している状態の説明図 第６、７図：トンネルの掘削方法の説明図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩村 巖 東京都世田谷区大蔵１−２−１ 砧公園ヒ ミコマンションＢ−312 (56)参考文献 特開 昭57−116896（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−59722（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トンネル内に敷設したレール上を走行可能
   な台車と、 台車上に、トンネルの延長方向にスライド可能に取り付
   けたスライド板と、 スライド板上に回転可能に取り付けたターンテーブル
   と、 ターンテーブル上に、トンネルの円周方向に回転可能に
   取り付けたブームと、 ブームの自由端に軸支し、トンネルの内周面とほぼ平行
   に位置する回転軸を有し、トンネルの延長方向に切削可
   能なカッタードラムと、 ターンテーブル上部のトンネルの内周面側に軸支した、
   折り畳み式のシュートと、 トンネルの内周面側の台車の側面に沿って設けた、格納
   可能なコンベアと、 ブームの先端に向けてブーム上に設けたエアー噴射ノズ
   ルと、 噴射ノズルよりもブームの先端側に設けた吸引ブロワー
   とよりなる、 トンネルの切削装置