JPH0788754B2 - トンネル壁面のはつり装置 - Google Patents
トンネル壁面のはつり装置Info
- Publication number
- JPH0788754B2 JPH0788754B2 JP63302820A JP30282088A JPH0788754B2 JP H0788754 B2 JPH0788754 B2 JP H0788754B2 JP 63302820 A JP63302820 A JP 63302820A JP 30282088 A JP30282088 A JP 30282088A JP H0788754 B2 JPH0788754 B2 JP H0788754B2
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- Japan
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- hammer
- tunnel
- wall surface
- tunnel wall
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- Earth Drilling (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、トンネル壁面をはつるためのトンネル壁面
にはつり装置に関する。
にはつり装置に関する。
《従来の技術》 既存トンネル自体の老朽化や、地上構築物などの増築な
どにより、トンネルの相対強度が低下した場合、新たな
トンネルの構築は経済的負担が大きいので、既存トンネ
ルを補強することで対処することがある。
どにより、トンネルの相対強度が低下した場合、新たな
トンネルの構築は経済的負担が大きいので、既存トンネ
ルを補強することで対処することがある。
このような条件下では、トンネルの内径を変えることな
く、そのまま利用した状態で補強を行うことが望まし
く、この要求に対処するために、一旦既存トンネルの壁
面をその断面形状に応じてアーチ形にはつり、はつりに
よって得られた溝部分に補強用の支保工を配置し、支保
工上から再度コンクリートを打設することで工事を施工
することが考えられている。
く、そのまま利用した状態で補強を行うことが望まし
く、この要求に対処するために、一旦既存トンネルの壁
面をその断面形状に応じてアーチ形にはつり、はつりに
よって得られた溝部分に補強用の支保工を配置し、支保
工上から再度コンクリートを打設することで工事を施工
することが考えられている。
この種のはつり用の機械として、一般に知られているも
のにハンマーがあり、このハンマーは複数のビットを備
えていて、ビットをはつろうとする壁面に押付けた状態
で、空気圧によってビットを小刻みに振動させ、ビット
の打撃によりその形状および長さに応じてコンクリート
壁面を所定の幅および深さにはつり落とすようにしてい
る。
のにハンマーがあり、このハンマーは複数のビットを備
えていて、ビットをはつろうとする壁面に押付けた状態
で、空気圧によってビットを小刻みに振動させ、ビット
の打撃によりその形状および長さに応じてコンクリート
壁面を所定の幅および深さにはつり落とすようにしてい
る。
これらハンマーは、一般的には重機のブーム先端に設け
られるか、あるいは専用の特殊機械のブーム先端に設け
られた形で使用される。
られるか、あるいは専用の特殊機械のブーム先端に設け
られた形で使用される。
ところで、トンネル用のはつり装置としては、トンネル
の断面形状がアーチ状になっているので、例えば、トン
ネルのアーチ形壁面に応じて旋回する伸縮自在なブーム
の先端にハンマーを設けたはつり装置が望ましく、この
ように構成した装置では、ブームを旋回させながらトン
ネル壁面をはつることができ、同一のトンネル径であっ
て、はつり箇所が多くある場合に同じ作業を繰返すだけ
でよいため、作業の単純化を図ることができる。
の断面形状がアーチ状になっているので、例えば、トン
ネルのアーチ形壁面に応じて旋回する伸縮自在なブーム
の先端にハンマーを設けたはつり装置が望ましく、この
ように構成した装置では、ブームを旋回させながらトン
ネル壁面をはつることができ、同一のトンネル径であっ
て、はつり箇所が多くある場合に同じ作業を繰返すだけ
でよいため、作業の単純化を図ることができる。
しかしながら、このように構成された装置を実際に使用
するに当たっては以下のような技術的課題がある。
するに当たっては以下のような技術的課題がある。
《発明が解決しようとする課題》 すなわち、ビットの打撃力により壁面をはつるこの種の
ハンマーは、ビットを壁面に押付ける力によってそのは
つり力が変動し、あまり強く押付けても、逆に押付け力
が弱すぎても効率が低下するので、常時適当な押付け力
で押付けておくことが望ましい。
ハンマーは、ビットを壁面に押付ける力によってそのは
つり力が変動し、あまり強く押付けても、逆に押付け力
が弱すぎても効率が低下するので、常時適当な押付け力
で押付けておくことが望ましい。
この場合、従来から使用されているハンマーは、その自
重が極めて大きいので、これを単に伸縮自在なブームに
支持させただけでは、ブームの旋回角度によってハンマ
ーのはつり力が変ってしまう。
重が極めて大きいので、これを単に伸縮自在なブームに
支持させただけでは、ブームの旋回角度によってハンマ
ーのはつり力が変ってしまう。
つまり、トンネル壁面をはつる場合には、ハンマーを支
持したブームの位置が旋回すると、ブームが水平の状態
ではハンマーの自重の影響がないが、ここから順次角度
を立ち上げていくにつれ、重力の影響が顕在化し、ブー
ムを垂直に位置させた状態では自重が最大となる。
持したブームの位置が旋回すると、ブームが水平の状態
ではハンマーの自重の影響がないが、ここから順次角度
を立ち上げていくにつれ、重力の影響が顕在化し、ブー
ムを垂直に位置させた状態では自重が最大となる。
従って、例えば、ブームが水平の状態でビットの押付け
力を最適な大きさに設定すると、ブームが垂直になる
と、ハンマーの自重によりビットの押付け力が低下し、
これによりはつり力が低下する。
力を最適な大きさに設定すると、ブームが垂直になる
と、ハンマーの自重によりビットの押付け力が低下し、
これによりはつり力が低下する。
一方、上記とは逆に垂直状態で設定すると、ブームが水
平になると押付け力が大きくなりすぎ、同様にはつり力
が低下する。
平になると押付け力が大きくなりすぎ、同様にはつり力
が低下する。
この発明はこのような問題を解決しようとするものであ
って、ブームの旋回角度に応じてハンマーの壁面に対す
る押付け力を変化させ、はつり力を一定に管理できるよ
うにしたトンネル壁面のはつり装置を提供するものであ
る。
って、ブームの旋回角度に応じてハンマーの壁面に対す
る押付け力を変化させ、はつり力を一定に管理できるよ
うにしたトンネル壁面のはつり装置を提供するものであ
る。
《課題を解決するための手段》 前記目的を達成するため、この発明は、トンネル内部を
走行可能に設置された架台と、前記架台上にあって、ン
ネル壁面の断面形状に応じて旋回かつ伸縮可能に軸支さ
れたブームと、前記ブームの先端に設けたはつり用をビ
ットを備えたハンマーと、前記ブームの旋回駆動装置お
よび伸縮用ジャッキと、前記ブームの旋回角度を検出す
る検出手段と、この検出手段で検知された前記ブームの
角度に応じて前記ハンマーに加わる重力の垂直成分を演
算し、これに基づいて前記ビットのトンネル壁面に対す
る押付力が常時一定になるように前記ジャッキを制御す
る制御手段とを有することを特徴とする。
走行可能に設置された架台と、前記架台上にあって、ン
ネル壁面の断面形状に応じて旋回かつ伸縮可能に軸支さ
れたブームと、前記ブームの先端に設けたはつり用をビ
ットを備えたハンマーと、前記ブームの旋回駆動装置お
よび伸縮用ジャッキと、前記ブームの旋回角度を検出す
る検出手段と、この検出手段で検知された前記ブームの
角度に応じて前記ハンマーに加わる重力の垂直成分を演
算し、これに基づいて前記ビットのトンネル壁面に対す
る押付力が常時一定になるように前記ジャッキを制御す
る制御手段とを有することを特徴とする。
《作 用》 以上の構成によるトンネル壁面のはつり装置にあって
は、ブームをトンネル壁面のアーチ形状に沿ってハンマ
ーのビットを押付けながら旋回させつつビットを振動さ
せてトンネル壁面をはつる。
は、ブームをトンネル壁面のアーチ形状に沿ってハンマ
ーのビットを押付けながら旋回させつつビットを振動さ
せてトンネル壁面をはつる。
この際、ブームの旋回角度に応じてハンマーに加わる重
力の垂直分力に対応してビットの押付け力が一定になる
ようにジャッキ圧力を変化させるので、一定のはつり力
でトンネル壁面をはつることができる。
力の垂直分力に対応してビットの押付け力が一定になる
ようにジャッキ圧力を変化させるので、一定のはつり力
でトンネル壁面をはつることができる。
《実 施 例》 以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。
る。
第１図，第２図はこの発明にかかるトンネル壁面のはつ
り装置を示す。
り装置を示す。
このはつり装置は、トンネル坑１に敷設された軌条２上
を上下複数対の走行ローラ３を介して走行可能に設置さ
れた架台４と、架台４の幅方向中心に軸５を中心として
旋回可能に支持された一対の固定ブーム６と、固定ブー
ム６の上部に伸縮可能に配置された一対の可動ブーム７
と、可動ブーム７間を連結するブラケット８の上部に設
けられたハンマー９を備えている。
を上下複数対の走行ローラ３を介して走行可能に設置さ
れた架台４と、架台４の幅方向中心に軸５を中心として
旋回可能に支持された一対の固定ブーム６と、固定ブー
ム６の上部に伸縮可能に配置された一対の可動ブーム７
と、可動ブーム７間を連結するブラケット８の上部に設
けられたハンマー９を備えている。
ハンマー９はヘッドの先端に図示しない多数の破砕用ビ
ットを備え、空気圧によって各ビットが激しく振動して
トンネル壁面に打撃を加え、これによりビットの形状に
沿ってトンネル壁面をはつり落とす。
ットを備え、空気圧によって各ビットが激しく振動して
トンネル壁面に打撃を加え、これによりビットの形状に
沿ってトンネル壁面をはつり落とす。
前記架台４の前後には前記各固定ブーム６の旋回ガイト
用の一対の扇形フレーム10が固定配置されている。
用の一対の扇形フレーム10が固定配置されている。
各フレーム10の内側および架台４には複数のスプロケッ
ト11が旋回軌跡に沿って配置され、この各スプロケット
11には一端を前記各固定ブーム６に連結されたローラチ
ェーン12が無端状態で懸架されている。
ト11が旋回軌跡に沿って配置され、この各スプロケット
11には一端を前記各固定ブーム６に連結されたローラチ
ェーン12が無端状態で懸架されている。
架台４上に位置する一方のスプロケット11aは油圧モー
タ14に連動し、この油圧モータ14の往復回転駆動によっ
て各ブーム6,7およびハンマー９はトンネル坑１の壁面
に沿って25〜155゜の範囲を往復旋回する。
タ14に連動し、この油圧モータ14の往復回転駆動によっ
て各ブーム6,7およびハンマー９はトンネル坑１の壁面
に沿って25〜155゜の範囲を往復旋回する。
また、前記固定ブーム６間には両者を連結するブラケッ
ト15が設けられ、この中心部には油圧ジャッキ16のシリ
ンダ部16が固定されており、そのブランジャ16bの先端
は、前記ハンマー支持用のブラケット８の下端に連結し
ている。
ト15が設けられ、この中心部には油圧ジャッキ16のシリ
ンダ部16が固定されており、そのブランジャ16bの先端
は、前記ハンマー支持用のブラケット８の下端に連結し
ている。
さらに、架台４上に位置する他方のスプロケット11bに
は回転変位を検出するためのセンサー17が配置され、こ
のセンサー17の検出出力によってブーム6,7の旋回角度
位置の検出を行うようにしている。
は回転変位を検出するためのセンサー17が配置され、こ
のセンサー17の検出出力によってブーム6,7の旋回角度
位置の検出を行うようにしている。
油圧モータ14および油圧ジャッキ16は、第３図に示すよ
うに、前記センサー17の検出出力に応じた制御盤18の制
御信号によって油圧駆動回路19を介して回転制御および
伸縮制御される。
うに、前記センサー17の検出出力に応じた制御盤18の制
御信号によって油圧駆動回路19を介して回転制御および
伸縮制御される。
制御盤18はCPU等が内蔵され、前記ハンマー９の自重と
角度に応じた垂直分力が予め記憶されているとともに、
センサー17の検出出力により旋回範囲の下限か上限かを
判断し、油圧モータ14に回転，停止，逆転の指示を油圧
駆動回路19に出力する。
角度に応じた垂直分力が予め記憶されているとともに、
センサー17の検出出力により旋回範囲の下限か上限かを
判断し、油圧モータ14に回転，停止，逆転の指示を油圧
駆動回路19に出力する。
また、記憶された垂直分力の設定値と検出された旋回角
度位置から油圧ジャッキ16の油圧を変化させる。
度位置から油圧ジャッキ16の油圧を変化させる。
すなわち、ハンマー９の位置が垂直状態である場合には
その垂直分力が最大であり、これを相殺すべく油圧ジャ
ッキ16の押付け力を最大にすべく油圧駆動回路19に出力
するほか、角度に応じて漸増および漸減すべく指令信号
を出力する。
その垂直分力が最大であり、これを相殺すべく油圧ジャ
ッキ16の押付け力を最大にすべく油圧駆動回路19に出力
するほか、角度に応じて漸増および漸減すべく指令信号
を出力する。
第４図はそのフローチャートを示すもので、運転を開始
すると、まず、ステップ２でブーム6,7の旋回角度θが
センサー17から検出される。
すると、まず、ステップ２でブーム6,7の旋回角度θが
センサー17から検出される。
続くステップ３では、ハンマー９のビットを一定の圧力
でトンネル壁面に押付けるために必要なジャッキ16の圧
力が演算される。
でトンネル壁面に押付けるために必要なジャッキ16の圧
力が演算される。
この演算内容は、例えば、ハンマー９のビットをトンネ
ル壁面に押付ける最適な押付け圧力をW1,ハンマー９の
重力をW2と設定すると、ジャッキ16に必要な圧力はW1＋
W2.Sinθで求められ、該当する旋回角度に応じたジャッ
キ16圧力が定まり、この設定圧力が油圧駆動回路19に出
力される。
ル壁面に押付ける最適な押付け圧力をW1,ハンマー９の
重力をW2と設定すると、ジャッキ16に必要な圧力はW1＋
W2.Sinθで求められ、該当する旋回角度に応じたジャッ
キ16圧力が定まり、この設定圧力が油圧駆動回路19に出
力される。
続くステップ４では、上記ステップ３で設定されたジャ
ッキ16の圧力に対して、実際のジャッキ16の圧力が設定
値であるか否かを判断し、設定値より実圧力が大である
ならば油圧駆動回路19中の電磁比例リリーフ弁の弁開度
を縮小させて油圧ジャッキ16の圧力を減少させ（ステッ
プ5,6）、また実圧力が小であるならば弁開度を拡大さ
せ（ステップ７）、このような操作を繰り返すことで油
圧ジャッキ16を伸長または収縮させ、実際のジャッキ圧
が設定値に達すると、ステップ８で弁開度をその状態に
保ち、トンネル壁面のはつり作業が行われる。
ッキ16の圧力に対して、実際のジャッキ16の圧力が設定
値であるか否かを判断し、設定値より実圧力が大である
ならば油圧駆動回路19中の電磁比例リリーフ弁の弁開度
を縮小させて油圧ジャッキ16の圧力を減少させ（ステッ
プ5,6）、また実圧力が小であるならば弁開度を拡大さ
せ（ステップ７）、このような操作を繰り返すことで油
圧ジャッキ16を伸長または収縮させ、実際のジャッキ圧
が設定値に達すると、ステップ８で弁開度をその状態に
保ち、トンネル壁面のはつり作業が行われる。
そして、その個所でのはつり作業が終了すると、ブーム
6,7を旋回させると、再びステップ２に戻って次の角度
検出が行われ、前記と同様のステップ３〜８の操作を経
て新たな旋回角度に対応したジャッキ16の圧力設定が行
われ、この設定圧力に合致するように実際のジャッキ圧
が制御される。
6,7を旋回させると、再びステップ２に戻って次の角度
検出が行われ、前記と同様のステップ３〜８の操作を経
て新たな旋回角度に対応したジャッキ16の圧力設定が行
われ、この設定圧力に合致するように実際のジャッキ圧
が制御される。
《発明の効果》 以上実施例によって詳細に説明したように、この発明に
よるトンネル壁面のはつり装置にあっては、以下の効果
がある。
よるトンネル壁面のはつり装置にあっては、以下の効果
がある。
ブームをトンネル壁面のアーチ形状に沿って旋回させつ
つその先端に設けたハンマーによってトンネル壁面をは
つるように構成されているので、作業が単純で繰返し同
一トンネル径のトンネル壁面をはつる場合に作業能率が
向上する。
つその先端に設けたハンマーによってトンネル壁面をは
つるように構成されているので、作業が単純で繰返し同
一トンネル径のトンネル壁面をはつる場合に作業能率が
向上する。
また、ブームの旋回角度に応じてブームの押付け力を変
化させてハンマーに加わる重力を垂直分力に相当させ、
旋回角度に応じて変化するハンマーの垂直分力によるビ
ットのはつり力の強弱を相殺するので、トンネル壁面の
各部で一定のはつり量にすることができ、精度のよい作
業を行える。
化させてハンマーに加わる重力を垂直分力に相当させ、
旋回角度に応じて変化するハンマーの垂直分力によるビ
ットのはつり力の強弱を相殺するので、トンネル壁面の
各部で一定のはつり量にすることができ、精度のよい作
業を行える。
第１図はこの発明にかかるはつり装置をトンネル坑内に
配置した状態を示す正断面図、第２図は第１図のII−II
線断面図、第３図は制御機構を示す説明図、第４図は同
制御機構のフローチャートである。 １……トンネル坑 ２……走行軌条 ４……架台 ５……軸 6,7……ブーム （６……固定ブーム,7……可動ブーム） ９……ハンマー 11……スプロケット 12……ローラチェーン 14……油圧モータ（旋回駆動機構） 16……油圧ジャッキ 17……センサー（旋回角度位置検出手段） 18……制御盤
配置した状態を示す正断面図、第２図は第１図のII−II
線断面図、第３図は制御機構を示す説明図、第４図は同
制御機構のフローチャートである。 １……トンネル坑 ２……走行軌条 ４……架台 ５……軸 6,7……ブーム （６……固定ブーム,7……可動ブーム） ９……ハンマー 11……スプロケット 12……ローラチェーン 14……油圧モータ（旋回駆動機構） 16……油圧ジャッキ 17……センサー（旋回角度位置検出手段） 18……制御盤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−229066（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−280496（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−116597（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】トンネル内部を走行可能に設置された架台
と、前記架台上にあってトンネル壁面の断面形状に応じ
て旋回かつ伸縮可能に軸支されたブームと、前記ブーム
の先端に設けたはつり用をビットを備えたハンマーと、
前記ブームの旋回駆動装置および伸縮用ジャッキと、前
記ブームの旋回角度を検出する検出手段と、この検出手
段で検知された前記ブームの角度に応じて前記ハンマー
に加わる重力の垂直成分を演算し、これに基づいて前記
ビットのトンネル壁面に対する押付力が常時一定になる
ように前記ジャッキを制御する制御手段とを有すること
を特徴とするトンネル壁面のはつり装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63302820A JPH0788754B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | トンネル壁面のはつり装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63302820A JPH0788754B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | トンネル壁面のはつり装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02152776A JPH02152776A (ja) | 1990-06-12 |
| JPH0788754B2 true JPH0788754B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=17913488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63302820A Expired - Fee Related JPH0788754B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | トンネル壁面のはつり装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788754B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100451617B1 (ko) * | 2002-03-21 | 2004-10-08 | 쌍용건설 주식회사 | 터널 연마장치 |
| CN116591616B (zh) * | 2023-05-30 | 2025-10-28 | 武汉市洪山市政建设工程有限公司 | 一种用于超前小导管打入的辅助装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61229066A (ja) * | 1985-04-03 | 1986-10-13 | 清水建設株式会社 | コンクリ−ト等壁面の目荒装置 |
| JPH0613837B2 (ja) * | 1986-05-30 | 1994-02-23 | 株式会社青木建設 | コンクリート吹付装置 |
| JPH0342158Y2 (ja) * | 1987-01-19 | 1991-09-04 |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP63302820A patent/JPH0788754B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02152776A (ja) | 1990-06-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |