JPH0874492A - 発進立坑の坑壁破砕機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発進立坑の坑壁とシールド掘削機械の頭部と
の間の小さな隙間を設置して坑壁を機械的に破砕できる
ようにする。 【構成】 主フレーム２０の厚さ方向一側に支持板２
６，３０を水平方向に移動自在とした下部支持機構２７
と上部支持機構３１を取付け、前記主フレーム２０の厚
さ方向他側に旋回フレーム３３を水平軸回りに旋回自在
に取付け、この旋回フレーム３３にブーム３７、アーム
３９、ブレーカ４４より成る破砕作業機４５を取付け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シールド掘削機械によ
るトンネル掘削時の発進立坑の坑壁を破砕する破砕機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】シールド掘削機械によりトンネルを掘削
する際には、まず地上より発進立坑を構築し、シールド
掘削機械を工場等から一体あるいは分割して運搬して発
進立坑内に投入し、発進立坑内の発進用架台の上に組立
・設置する。

【０００３】この状態で図１に示すようにシールド掘削
機械１の前部２と対向した発進立坑３の坑壁４を破砕
し、その破砕した部分よりシールド掘削機械１を地中に
押し込んで順次掘削している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のように発進立坑
３の坑壁４を破砕するには、図１に示すようにブレーカ
５を備えたパワーショベル６等の一般的な機械が用いら
れるが、発進立坑３は工事コストを下げる為に一般的に
は最小限の大きさとしており、このために坑壁４とシー
ドル掘削機械１の前部２との隙間Ｌが小さくなり、その
隙間Ｌより前述のような一般的な機械を投入することが
できないことがある。

【０００５】また、一般的な機械を投入できたとしても
坑壁４の底部より離れた上方部分４ａは比較的容易に破
砕可能であるが、底部近くの下方部分４ｂを破砕するこ
とは大変困難である。

【０００６】つまり、一般的な機械は車体７に対してブ
レーカ５を上下に揺動するようにしてあるから、そのブ
レーカ５を上方に移動することは容易であるが、下方に
移動することは困難であるから下方部分４ｂの破砕が困
難となる。

【０００７】このような事情により、従来は前記隙間Ｌ
部分に足場を組み、その足場の上で作業者が手持ち式の
ブレーカ等を用いて坑壁を破砕することが一般的であ
り、このように作業者による手作業であると破砕作業能
率が悪くトンネル掘削工事全体の工期が長くなるし、粉
塵が多量に発生し作業環境が非常に悪く作業者にとって
は苦渋作業となる。

【０００８】そこで、本発明は前述の課題を解決できる
ようにした発進立坑の坑壁破砕機を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】主フレーム２０の一側面
側に旋回フレーム３３を水平軸回りに旋回自在に取付
け、この旋回フレーム３３に、破砕装置を備えた破砕作
業機４５を、旋回フレーム３３に接近した折り畳み姿勢
と旋回フレーム３３より突出した突出姿勢に亘って移動
自在に取付け、前記主フレーム２０の他側面側に水平方
向に移動自在なる支持板を備えた支持機構を取付けた発
進立坑の坑壁破砕機。

【００１０】

【作 用】破砕作業機４５を折り畳み姿勢とすると共
に、支持板を主フレーム２０側に移動することで主フレ
ーム２０の一側・他側方向の寸法が小さくなり、発進立
坑１０の坑壁１１とシールド掘削機械１４の頭部１６と
の隙間が小さくともその隙間に設置できる。支持機構の
支持板を突出して頭部１６に接した状態で破砕作業機４
５を突出姿勢として旋回フレーム３３を旋回することで
坑壁１１を破砕できるし、その時の破砕反力をシールド
掘削機械１４の頭部１６により支持できる。

【００１１】

【実 施 例】図２と図３に示すように、発進立坑１０
は横断面矩形状で縦長となり、その坑壁１１と底壁１２
はコンクリートとなり、その坑壁１１のトンネル掘削方
向部分における底壁１２寄りの下部坑壁１１ａは上部坑
壁１１ｂよりも薄くなり、その下部坑壁１１ａと上部坑
壁１１ｂの境界部分には突出部１３が一体的に設けてあ
る。

【００１２】シールド掘削機械１４は発進立坑１０内の
発進用架台（レール）１５の上に組立・設置され、その
頭部１６は坑壁１１の下部坑壁１１ａと相対向し、両者
間に隙間Ｌ₂ がある。この隙間Ｌ₂ は実際には頭部１６
と突出部１３との間の距離である。

【００１３】本発明の破砕機は幅が広く厚さが薄い縦長
なる主フレーム２０を備え、この主フレーム２０の下部
における厚さ方向に離隔した位置に一対の横材２１が幅
方向両側に向けて図示しないシリンダ等により伸縮自在
にそれぞれ取付けられ、その横材２１には図示しないシ
リンダ等により上下伸縮する脚２２の固定側２２ａがそ
れぞれ取付けてあり、その脚２２の可動側２２ｂに接地
板２３がそれぞれ取付けられて下部アウトリガー２４を
構成している。

【００１４】前記主フレーム２０の下部寄り幅方向両側
には図示しないシリンダ等により伸縮する伸縮機構２５
の固定側２５ａが水平方向に向けてそれぞれ取付けら
れ、その可動側２５ｂは主フレーム２０の厚さ方向に伸
縮自在でかつ厚さ方向一側方に向いており、その可動側
２５ｂには支持板２６が頭部１６と対向してそれぞれ取
付けられて主フレーム２０を倒れないように支持する下
部支持機構２７を構成している。

【００１５】前記主フレーム２０の上部における上下に
離隔した位置には一対の横材２８が幅方向に向けて図示
しないシリンダ等により伸縮自在にそれぞれ取付けてあ
り、その各横材２８には図示しないシリンダ等で伸縮す
る伸縮機構２９の固定側２９ａが水平方向に向けてそれ
ぞれ取付けられ、その可動側２９ｂは主フレーム２０の
厚さ方向に伸縮自在でかつ厚さ方向一側方に向いてお
り、その可動側２９ｂには支持板３０が頭部１６と対向
してそれぞれ取付けられて主フレーム２０を倒れないよ
うに支持する上部支持機構３１を構成している。

【００１６】前記主フレーム２０の厚さ方向他側におけ
る上下中間部には旋回機構３２を介して旋回フレーム３
３が水平軸回りに旋回自在に取付けられ、この旋回機構
３２は固定リング体３４に可動リング体３５を旋回モー
タ３６、図示しないラックとリングギヤを介して回転自
在に取付けたものである。

【００１７】前記旋回フレーム３３にはブーム３７がブ
ームシリンダ３８で旋回フレーム３３に接近、離隔する
方向に揺動自在に取付けられ、そのブーム３７の先端部
にはアーム３９がアームシリンダ４０でブーム３７と同
一方向に揺動自在に取付けてあり、そのアーム３９の先
端部にはブラケット４１がシリンダ４２、リンク４３に
よりアーム３９と同一方向に揺動自在に取付けられ、そ
のブラケット４１に破砕装置、例えばブレーカ４４が取
付けられて折り畳み姿勢と突出姿勢に移動自在なる破砕
作業機４５を構成している。

【００１８】前記旋回フレーム３３における旋回中心３
３ａを境としてブレーカ４４と反対側にはカウンターウ
エイト４６が取付けられ、これにより旋回フレーム３３
がスムーズに旋回するようにしてある。

【００１９】前記発進立坑１０の突出部１３上に架台４
７が仮設され、この架台４７上に油圧ユニット４８が設
置され、この油圧ユニット４８は発進立坑１０の内空間
におけるシールド掘削機械１４より上部の上空間に位置
し、その油圧ユニット４８と前記シリンダ等の油圧アク
チュエータ間に油圧ホース４９がそれぞれ接続されてお
り、ラジコン用発信機５０よりの制御信号によって油圧
ユニット４８に設けた操作弁を切換えて各油圧アクチュ
エータに圧油を供給するようにしてある。

【００２０】前記主フレーム２０の上部幅方向両側寄り
にブラケット５１が取付けられ、この各ブラケット５１
にはチェーンブロックとチェーン等の長さ調整自在な索
条５２の一端部が連結され、この索条５２の他端部は前
記頭部１６に取付けたブラケット５３に連結されて主フ
レーム２０を頭部１６側に引き寄せ支持できるようにし
てある。

【００２１】次に発進立坑１０の坑壁１１を破砕する作
業を説明する。シールド掘削機械１４を発進立坑１０内
の発進用架台１５上に組立・設置して頭部１６と坑壁１
１との間に隙間Ｌ₂ を形成してある。

【００２２】ブーム３７、アーム３９、ブラケット４１
を旋回フレーム３３側に揺動して破砕作業機４５を折り
畳み姿勢とし、接地板２３、支持板２６，３０を収縮さ
せる。

【００２３】この状態で主フレーム２０を地上よりクレ
ーン等で吊り上げて前記隙間Ｌ₂ より吊り下げて底壁１
２上に仮置きする。この時、主フレーム２０は厚さが小
さく、破砕作業機４５は折り畳まれているから破砕機全
体の主フレーム２０厚さ方向の寸法が小さく、前述の隙
間Ｌ₂ が小さくともシールド掘削機械１４の頭部１６と
坑壁１１との間に吊り下げて設置できる。

【００２４】架台４７を設け、その架台４７上に油圧ユ
ニット４８を設置し、電源を接続すると共に、油圧ホー
ス４９を接続して破砕機を運転可能な状態とする。

【００２５】仮置きした破砕機を吊り上げた状態で下部
アウトリガ２４の接地板２３を伸縮すると共に、上部、
下部支持機構３１，２７の支持板３０，２６を伸縮して
シールド掘削機械１４の中心１４ａと旋回フレーム３３
の旋回中心３３ａが一致するようにして破砕機を据付
け、索条５２をブラケット５１とブラケット５３に連結
してその長さを短かくして主フレーム２０を頭部１６側
に引き寄せて上部・下部支持機構３１，２７の支持板３
０，２６とともによって主フレーム２０が転倒しないよ
うに支持する。

【００２６】ブーム３７、アーム３９、ブラケット４１
を揺動して突出姿勢としながらブレーカ４４を作動して
ブレーカ４４で坑壁１１の下方部分１１ａを打撃して破
砕する。

【００２７】次に旋回モータ３６を駆動して旋回フレー
ム３３を少し旋回させて他の部分をブレーカ４４で打撃
して破砕する。

【００２８】以後同様に坑壁１１の下方部分１１ａを３
６０度の範囲で破砕してシールド掘削機械１４が通過で
きるようにする。この時、シールド掘削機械１４の中心
１４ａと旋回フレーム３３の旋回中心３３ａが一致して
いるから、旋回フレーム３３を旋回して破砕することで
坑壁１１の下方部分１１ａをシールド掘削機械１４と同
芯状に破砕できる。

【００２９】次に他の実施例を説明する。図４に示すよ
うに、アーム３９を固定アーム３９ａに可動アーム３９
ｂをシリンダ６０により伸縮自在としてある。

【００３０】図５に示すように、主フレーム２０を固定
フレーム２０ａに可動フレーム２０ｂを伸縮自在に連結
したものとしてある。

【００３１】前述のようにすれば、ブレーカ４４の動作
可能範囲が広くなるので、坑壁１１の破砕する部分の大
きさが大きくなるから、シールド掘削機械の大きさに対
応した破砕ができて汎用性が向上するし、吊り下げる時
には全体をコンパクトにできる。

【００３２】

【発明の効果】破砕作業機４５を折り畳み姿勢とすると
共に、支持板を主フレーム２０側に移動することで主フ
レーム２０の一側・他側方向の寸法が小さくなり、発進
立坑１０の立壁１１とシールド掘削機械１４の頭部１６
との隙間が小さくともその隙間に設置できる。支持機構
の支持板を突出して頭部１６に接した状態で破砕作業機
４５を突出姿勢として旋回フレーム３３を旋回すること
で坑壁１１を破砕できるし、その時の破砕反力をシール
ド掘削機械１４の頭部１６により支持できる。したがっ
て、シールド掘削機械１４の頭部１６と坑壁１１との間
の小さな隙間を設置して坑壁１１を機械的に破砕でき
る。

【００３３】請求項２によれば、下部アウトリガ２４の
接地板２３を上下に移動することで主フレーム２０の設
置高さを調整できるので、旋回フレーム３３の旋回中心
とシールド掘削機械１４の中心を一致させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の坑壁破砕作業を示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施例を示す破砕機全体の側面図
である。

【図３】本発明の第１実施例を示す破砕機全体の正面図
である。

【図４】破砕作業機の第２実施例を示す側面図である。

【図５】主フレームの第２実施例を示す正面図である。

【符号の説明】

１０…発進立坑 １１…坑壁 １４…シールド掘削機械 １６…頭部 ２０…主フレーム ２３…接地板 ２４…下部アウトリガ ２６…支持板 ２７…下部支持機構 ３０…支持板 ３１…上部支持機構 ３２…旋回機構 ３３…旋回フレーム ３７…ブーム ３９…アーム ４１…ブラケット ４４…ブレーカ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主フレーム２０の一側面側に旋回フレー
   ム３３を水平軸回りに旋回自在に取付け、この旋回フレ
   ーム３３に、破砕装置を備えた破砕作業機４５を、旋回
   フレーム３３に接近した折り畳み姿勢と旋回フレーム３
   ３より突出した突出姿勢に亘って移動自在に取付け、 前記主フレーム２０の他側面側に水平方向に移動自在な
   る支持板を備えた支持機構を取付けたことを特徴とする
   発進立坑の坑壁破砕機。
2. 【請求項２】 前記主フレーム２０の下部に接地板２３
   を上下動自在とした下部アウトリガ２４を取付けた請求
   項１記載の発進立坑の坑壁破砕機。