JPS6049737B2 - 特に地層に管を敷設するための開放された地溝を掘進するための方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、上下方向複数に分別されていてそれぞれ支持
枠に支持されているジャッキにより切羽方向および切羽
から離間する方向で単独或いはグループにまとめられて
推進可能な掘進メツセルを備えたメツセルシールドを使
用し、このメツセルシールド内に設けられている掘進機
で開放された地溝を掘進する方法および装置に関する。

関放された地溝の掘削を掘進範囲内において地溝の崩落
を防護するシールドを用いて行うことは公知である。地
溝底部を掘取るためには地溝の外側に存在するパワーシ
ョベルのような特別な掘削装置が使用される。地下トン
ネル、横坑等を掘進するにも同様にシールドが使用され
る。

このシールドはこの場合、積込みコンベヤ以外に掘進機
、例えば旋回可能なりツタアームを備えた部分開削機が
使用される。シールドを使用して開放された地溝を掘進
する場合には、硬さと安定性とが異なる岩盤地層と普通
地層とを掘り進まなければならないことはまれではない
。その際、軟岩地層での掘進の際普通使用される装置て
地溝掘進を行つている場合、掘進進捗の間硬岩地層につ
き当つてもこの地層を掘り進まなければならないとき、
極めて困難な事態に直面する。本発明の課題は、特に管
敷設のための１つ或いは多数の開放している地溝の掘進
を硬さが著しく異なる地層および普通地層にあつて行わ
なければならない場合でも経済的な掘進作業を可能にす
る掘進方法および掘進装置を造ることである。

本発明による方法によりこの課題は以下のようにして解
決される。即ち、硬岩地層内での地溝の、掘進を、掘進
メツセルを切羽から後退させ、支持枠に無関係に切羽方
向に前進可能な掘進機を使用して行い、その際すりを斜
板を介して掘進機の下方からコンベヤを経てその後方の
投出端部方向に搬出することおよび軟岩地層内での地溝
の掘進を、メツセルシールド内の掘進機を休止位置に後
退させ、そのカッタアームを起立させ、他方掘進メツセ
ルを切羽と接触するまで推進させて切羽傾斜角度に適合
させ、この状態で地溝外に設置された掘進機を用いて行
うことによつて解決される。硬岩地層において地溝の掘
進を行う場合、シールドを地溝内に固定するのが有利で
ある。硬岩地層にあつてはシールド内に支承されてい・
て有利には旋回可能なりツタアームを備えた掘進機を使
用して地溝の掘削が行われるが、軟岩地層では地溝の掘
進を地溝の外に設置された掘削機を使用して行うのが有
利である。

軟岩地層での掘進の場合、休止位置に存在する掘進機の
カッタアームを急傾度をもつて起立されている。したが
つてこのカッタアームは底地層掘削作業を妨げない。し
たがつて上記の方法様式にあつては、硬さが色々と変る
地層において開放された地溝を経済的なやり方で、かつ
高い掘進効率で掘進することが可能となり、しかも地層
の硬さが変つても時間を要する掘進機の装備変えを行わ
なくて済む。掘進機は軟岩地層を掘進する場合でも、シ
ールド内にそのままの状態で留められる。その際、掘進
機はシールド内で休止位置に戻されている。この場合、
カッタアームが急傾度をもつて起立されており、したが
つて切羽は地層掘削のため露出される。底地層面は地溝
の外に据付けられた掘進機で掘起すことができる。この
場合ずりの搬出は掘前機および／又はシールド内に存在
する積込み機で行うことができる。更に本発明による方
法にとつて、掘進メツセルが色々な切羽傾斜角度に適合
できると言うことは重要なことてある。

このことは、硬岩地層を掘進する際掘進メツセルが、こ
れがそのメツセル前端部てほぼ垂直に互いに上下に位置
するように或るいはほんの僅かだけ互いに位置すれする
ように、急傾斜の切羽に適合できることを意味する。こ
の場合、掘進メツセルは同時に切羽に対して、掘進機も
しくはそのカッタロールの作業運動のための十分な自由
空間がその場所に得られる程度に、段差状に位置ずれし
て配設されている。他方、掘進メツセルは軟岩地層の掘
進の場合には、ほぼ形成される切羽傾斜角度に適合され
て互いに位置ずれした状態で設定され、切羽に最も近い
範囲での開削壁面を保護する程度に地層に貫入されてい
る。上記の方法を実施するための、上下方向複数に分割
されていて、それぞれ支持枠に支持されているジャッキ
により切羽方向および切羽から離間する方法で推進可能
な掘進メツセルを備えたメツセルシールドおよびこのメ
ツセルシールド内に運動可能に支承されていてかつ上下
に旋回可能なりツタアームを備えた掘進機から成る、硬
岩地層および軟岩地層で地溝を掘進するための装置の特
徴とするところは、掘進機が駆動されるカッタローラを
有するカッタアームを備えており、このカッタアームが
ターンテーブルを介してスライダ上に支承されており、
このスライダが支持枠のスライダ案内部に沿つて案内さ
れかつ推進シリンダにより支持枠内て掘進方向およびこ
の掘進方向と反対方向で摺動可能に構成されていること
、更に積込みコンベヤと、この積込みコンベヤの前端部
で切羽方向に下方に伸びている斜板と、この斜板に対し
て旋回シリンダにより旋回往復動可能に設けられている
積込みアームとから成る積込み装置が、メツセルシール
ド内で掘進機のターンテーブルの下方に設けられている
こと、および掘進メツセルにおけるジャッキの作用点が
切羽の色々な傾斜角度に掘進メツセルを適合させるため
に移動可能であるように構成したことである。以下に添
付図面に図示した実施例につき本発明を詳説する。

開放された地溝の掘進は上下方向複数に分割されたシー
ルド１０の保護の下に行われる。

このシールドは、公知のように、支持枠、１１を備えて
おり、この支持枠に地溝壁に接する掘進メツセル１２が
支持されかつ掘進方向■で案内される。平行な掘進メツ
セル１２は液圧ジャッキ１３により掘進可能である。こ
のジャッキ１３のシリンダ１４は共通の支持枠１１に枢
着されており、一方そのピストンロッドは接続機構１５
を介して掘進メツセルとリンク運動可能に結合されてい
る。したがつて掘進メツセルは単独で又はグループにま
とめられて推進可能であり、この場合ジャッキシリンダ
は支持枠１１に支持される。シールドは同様に個々の軸
平行な掘進メツセルによつて形成される底枠１６を備え
ている。

後走シールド１７がシールド１０と連結されている。こ
の後走シールドは、地溝壁を保護する掘進メツセル１２
と特にリンク運動可能に結合されている後走メツセル１
８と底枠１６を形成する底部メツセルと或るいは支持枠
１１にリンク軸２０等を介して結合されている底部メツ
セル１９とから成る。後走メツセル１８は後走シールド
１７の支持枠２１に支持されている。この支持枠２１は
頂部担持体２２に固定されており、この頂部担持体はリ
ンク結合部２３を介して支持枠１１の頂部担持体２４と
結合されている。したがつて枠２１は支持枠１１と共に
前方へと移動される。後走シールド１７内にば敷設すべ
き管列の個個の管区分２５が持込まれる。

シールド１０の支持枠１１の内部には掘進機２６が支承
されている。この掘進機は駆動されるカッタロール２８
を有するカッタアーム２７を備えている。このカッタア
ーム２７は揺動支承部２９内でターンテーブル３０に揺
動可能に支承されている。このターンテーブル３０はそ
れ自体スライダ３１に垂直軸線を中心にして回転可能に
設けられている。このスライダ３１は支持枠１１のスラ
イダ案内部３２上を掘進方向■でおよびその反対方向で
摺動可能に案内されている。カッタアーム２７の上昇運
動および下降運動は液圧揺動シリンダ３３で行われ、そ
の左右方向での旋回運動は揺動シリンダ３４で、スライ
ダ３１の前方への摺動運動は推進シリンダ３５で行われ
る（第３図参照）。シールド１０の支持枠１１内には、
特にチェーンスクレーバコンベアから成りかつ前方の積
込み斜板３７からその後方の投出端部３８方向に上向”
き状態で取付けられている積込みコンベヤ３６が設けら
れている。

この積込みコンベヤ３６内でのすりの搬出は積込みアー
ム３９て行われる。この積込みアーム３９はリンクボル
ト４０を中心にして旋回可能であり、旋回シリンダ４１
により積込・み斜板に対して旋回往復動可能である。こ
の場合積込みアームは一方の旋回方向て切羽手前に存在
するずり山に貫入し、これと反対の旋回方向ですりを積
込み斜板３７を介して積込みコンベヤ３６内に押しやる
。ノ 第１図は掘進機２６の機器の作業状態を示してい
る。

この場合地溝の掘進は硬岩地層において、第３図に示す
ように揺動シリンダ３４により側方向にかつ同時に第１
図および第２図に示すように揺動シリンダ３３により上
下に揺動可能な、そして掘進方向■で推進可能なりツタ
アーム２７およびこれに設けられた切取ロール２８で行
われる。この掘進機により地溝は急傾斜な切羽４２を形
成しつつ掘削されて行く。掘起されたずりの搬送は、既
に述べたように、積込み装置３７，３９−４１および積
込みコンベヤ３６で行われる。第１図において、掘進メ
ツセル１２は、切取ロール２８の作業運動のための十分
な自由空間が得るように、切羽４２の状態に相応して段
差状に位置ずれされて配設されている。これにより上下
に揺動および側方向に旋回可能なりツタアーム２７のた
めの十分な自由空間が得られ、カッタアーム２７のカッ
タロール２８が掘進メツセル１２と衝突する危険が回避
される。これに対して軟岩地層を掘削する場合は掘進メ
ツセル１２は切羽内に貫入される。この時掘進機２６が
そのカッタアーム２７と共に後方の静止位置に存在して
いるので、カッタロール２８と掘進メツセル１２との間
に衝突現象は生じない。またこの場合は、掘削機４３の
ショーベル４４が掘進メツセル１２と衝突する危険も回
避される。地溝掘進経過中に不安定な軟岩地層にさしか
かり掘進を続ける場合、第２図に示すように掘進装置２
６は支持枠１１に取付けられた推進ジャッキ３４により
その休止位置に戻され、同時にカッタアーム２７が揺動
シリンダ３３により高々と持上がり位置に起立され、カ
ッタアームは地溝から外方へと突出する。

これにより、地溝の外に存在する掘削機４３−ーここで
はショーベル４４を備えたパワーシヨーベルーーによる
地溝の掘削のため切羽面が露出する。同時に、掘進メツ
セル１２が切羽４２″の僅かな傾斜に適合され、メツセ
ル端部１２″が切羽端部と常に接触状態にありかつ都合
よく切羽内に貫入するように前進される。掘進メツセル
１２の第１図に示した配設から第２図に．示した配設へ
の変換は、液圧ジャッキ１３の枢着点を掘進メツセルの
位置に応じて位置ずれさせることによつて行われる。第
１図において、符号１５″で掘進メツセルの接続機構が
示されている。この接続機構は接続機構１５に対して後
方に位置・ずれして取付けられている。この接続機構１
５″にはジャッキ１３のピストンロッドが接続されてお
り、したがつて掘進メツセルを第２図による位置にもた
らすことが可能である。ジャッキ１３の掘進メツセルに
おける枢着位置の変更は例えば、第１図により先ずジャ
ッキを繰出して掘進メツセルを推進させ、次いでジャッ
キの接続機構１５における接続を解き、その後ジャッキ
を接続機構１５″に接続して行う。しかし、接続機構１
５を掘進メツセルから外し、再び掘進メツセルの後方位
置で掘進メツセルと結合して行うことも可能である。リ
ンク接続部から成る接続機構１５は掘進メツセルの摺動
案内部内でも摺動可能であり、色々・な摺動位置におい
て掘進メツセルに対して固定することができる。ジャッ
キ接続部を位置ずれさせることによつて掘進メツセルを
基本位置において色々な切羽傾斜角度に適合させること
が可能であることは有利である。即ち、接続機構１５，
１５″を種々の位置への移動させることによりメツセル
１２の以下のような作業相が達せられる。

第１図に示すように掘進メツセル１２はこの基本位置に
おいて切羽に対して所定の間隔だけ後退されており、こ
れによりカッタロール２８は切羽４２において掘進メツ
セルと衝突することなく作業可能となる。この場合シリ
ンダ１３は前方の接続機構１５に接続されている。第２
図（軟岩地層）にあつては掘進メツセルは基本位置にお
いて切羽４２″まで推進されている。即ち、シリンダ１
３は掘進メツセル１２の後方の接続機構１５″に取付い
ている。掘進メツセルの両基本位置の各々の位置でシリ
ンダ１３はなお十分に大きなストロークを有しており、
これにより掘進メツセルは共通の支持枠１１に対して地
溝に相応して推進可能となる。軟岩地層（第２図）にお
いてシリンダ１３が（接続機構１５″の代りに）接続機
構１５に取付いている場合、掘進メツセルにこの所定の
位置においてシリンダ１３のストロークは１５２のよう
には行われず、したがつて切羽４２を掘削機４３，４４
により再び掘削する際、掘進メツセル１２は露出してい
る支持枠１１およびこの支持枠上に支承された掘進機２
６に対して相対的に更に地山内に貫入することは不可能
である。

軟岩地層を掘進する場合には、地溝底部のずりの搬送を
掘削機４３および／又は積込みコンベヤ３６により積込
み装置３７，３９〜４１と組合せて行うことができる。

更に地溝掘進と続けて硬岩地層に当りこの地層を掘進す
る場合、掘進メツセル１２を、そのジャッキ１３のリン
ク点を位置移動させて再び第１図による位置にもたらし
た後、再び掘進メツセル２６を使用することができる。
シールド１０の底枠１６には両側でそれぞれ２つの固定
爪４５が設けられている。これらの爪はリンク部４６を
中心にして垂直なリンク軸で旋回可能であり、固定シリ
ンダ４７で掘削壁面方向に旋回され、固定される。これ
に伴い、地溝掘進をシールド内に設けられた掘進機２６
で行う場合、シールドを地溝内で不動に固定することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は作業状態にある掘進機と共に示した本発明によ
る装置の縦断面図、第２図は第１図による装置であるが
、掘進機は休止位置にある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上下方向複数に分割されていてそれぞれ支持枠に支
   持されているジャッキにより切羽方向および切羽から離
   間する方向で単独で或いはグループにまとめられて推進
   可能な掘進メツセルを備えたメツセルシールドを使用し
   、このメツセルシールド内に支承されている掘進機で軟
   岩地層および硬岩地層において解放された地溝を掘進す
   る方法において、硬岩地層内での地溝の掘進を、掘進メ
   ツセル１２を切羽４２から後退させ、支持枠１１に無関
   係に切羽方向に前進可能な掘進機２６を使用して行い、
   その際ずりを斜板３７を介して掘進機２６の下方からコ
   ンベヤ３６を経てその後方の投出端部３８方向に搬出す
   ることおよび軟岩地層内での地溝の掘進を、メツセルシ
   ールド内の掘進機２６を休止位置に後退させ、そのカッ
   タアーム２７を起立させ、他方掘進メツセル２１を切羽
   ４２と接触するまで推進させて切羽傾斜角度に適合させ
   、この状態で地溝外に設置された掘進機４３を用いて行
   うことを特徴とする、上記方法。 ２ 硬岩地層において地溝を掘進する場合メツセルシー
   ルド１０を地溝内に固定することを特徴とする、前記特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 上下方向複数に分割されていてそれぞれ支持枠に支
   持されているジャッキにより切羽方向および切羽から離
   間する方向で単独で或いはグループにまとめられて推進
   可能な掘進メツセルを備えたメツセルシールドおよびこ
   のメツセルシールド内に運動可能に支承されていてかつ
   上下に揺動可能なカツタアームを備えた掘進機から成る
   、硬岩地層および軟岩地層内で地溝を掘進するための装
   置において、掘進機２６が駆動されるカッタローラ２８
   を有するカッタアーム２７を備えており、このカッタア
   ーム２７がターンテーブル３０を介してスライダ３１上
   に支承されており、このスライダ３１が支持枠１１のス
   ライダ案内部３２に沿つて案内されかつ推進シリンダ３
   ５により支持枠内で掘進方向Ｖおよびこの掘進方向と反
   対方向で摺動可能に構成されていること、更に積込みコ
   ンベヤ３６と、この積込みコンベヤ３６の前端部で切羽
   方向に下方に伸びている斜板３７と、この斜板に対して
   旋回シリンダ４１により旋回往復動可能に設けられてい
   る積込みアーム３９とから成る積込み装置が、メツセル
   シールド１０内で掘進機２６のターンテーブル３０の下
   方に設けられていること、および掘進メツセル１２にお
   けるジャッキ１３の作用点が切羽４２，４２′の色々な
   傾斜角度に掘進メツセルを適合させるために移動可能で
   あるように構成したことを特徴とする、上記装置。