JPH0765476B2 - 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、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と円盤カ
ッター６と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の他端は先端ブーム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８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。

＜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８の強度に合わせたものを
使用する。

例えば、コンクリート８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＞円盤カッター（第２、３図） 円盤カッター６はカッタードラム５の両端の回転軸46上
に回転可能に取り付けた、二枚の円盤形のカッターであ
る。

この円盤カッター６の径は、回転軸46に取り付けたとき
に、切削ビット51の先端より僅かに突出する程度の大き
さに形成する。

従って、カッタードラム５よりも僅かに先行してコンク
リート８を切削することができる。

この円盤カッター６はドラムケース４の端部に取り付け
た円盤カッター油圧モーター61によって回転する。

＜リ＞押し付け力検出器（第１、４図） 押し付け力検出器７はドラムケース４の端部に取り付け
てあり、カッタードラム５のトンネル内周面への押し付
け力を検出するものである。

この押し付け力検出器７は、筒体などで形成された油圧
室73の周囲に、スプリング71を取り付けてある。

この油圧室73は油圧管74を介してドラムケース４と連絡
しており、油圧の出し入れを行うことができる。

そして、その筒体の先端に往復動可能に箱体を取り付
け、この箱体にローラー72を取り付ける。

そのため、押し付け力検出器７はトンネルの内周面に沿
って走行可能であり、カッタードラム５がトンネルの内
周面に強く押し付けられている時には、押し付け力検出
器７が収縮して油圧室73から油圧が流出する。

また、カッタードラム５の押し付け力が弱い時には、押
し付け力検出器７が伸長して油圧室73内に油圧が流入す
る。

従って、このような油圧の変化を数値などに変換して表
示することによって、カッタードラム５のトンネル内周
面への押し付け力を検出することができる。

また、油圧回路を直接カッタードラム５の押し付けジャ
ッキ43などに連結しておけば、自動的に押し付け力の調
整を行うことができる。

＜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８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８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を伸縮させるとともに、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切削高さを設定する。

さらにブームジャッキ34を伸縮させて先端ブーム31を上
昇、降下させる。

次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８を切削する。

切削する場合には、第５、６図に示すようにコンクリー
ト８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
などにより順次新しいコンクリートを打設していく。

このとき、押し付け力検出器７によってカッタードラム
５の押し付け力を調整し、コンクリート８を正確に切削
する。

第７図はコンクリート８の切削状態を示す図であるが、
円盤カッター６によって、切削ビット51よりも広い幅で
先行切削を行うことによって、所定の範囲のコンクリー
ト８を確実に切削することができる。

また、円盤カッター６で周囲のコンクリート８との縁切
りをすることによって、周囲のコンクリート８に及ぶ切
削時の振動を緩和することがでる。

＜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＞円盤カッターによって、切削ビットよりも広い幅
で先行切削を行うことができる。

そのため、所定の範囲の劣化コンクリートを確実に切削
することができる。

＜ニ＞円盤カッターによる先行切削によって、周囲のコ
ンクリートとの縁切りをすることができる。

そのため、周囲のコンクリートに及ぶ切削時の振動を緩
和することがでる。

＜ホ＞押し付け力検出器はトンネルの内周面に沿って走
行可能であり、カッタードラムがトンネルの内周面に強
く押し付けられている時には、押し付け力検出器が収縮
して油圧室から油圧が流出する。

また、カッタードラムの押し付け力が弱い時には、押し
付け力検出器が伸長して油圧室内に油圧が流入する。

そのため、このような油圧の変化を数値などに変換して
表示することによって、カッタードラムのトンネル内周
面への押し付け力を検出することができる。

また、油圧回路を直接カッタードラムの押し付けジャッ
キなどに連結しておけば、自動的に押し付け力の調整を
行うことができる。

従って、カッタードラムのトンネル内周面への押し付け
力を正確に調整することによって、正確なコンクリート
の切削を行うことができる。

【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：ブームの先端の拡大図 第３図：カッタードラムの説明図 第４図：押し付け力検出器の説明図 第５、６図：トンネルの掘削方法の説明図 第７図：円盤カッターによる先行切削を示す説明図

───────────────────────────────────────────────────── 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) 特開 昭60−119896（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、 カッタードラムの両端の同軸上に位置し、カッタードラ
   ムよりも大径に形成した円盤カッターと、 トンネルの内周面に沿って伸縮可能に走行し、カッター
   ドラムのトンネル内周面への押し付け力を検出できる押
   し付け力検出器とよりなることを特徴とする、 トンネルの切削装置