JP3620649B2

JP3620649B2 - Tunnel boring machine

Info

Publication number: JP3620649B2
Application number: JP2002035529A
Authority: JP
Inventors: 正典石井; 誠横関
Original assignee: Nishimatsu Construction Co Ltd
Current assignee: Nishimatsu Construction Co Ltd
Priority date: 2002-02-13
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2005-02-16
Anticipated expiration: 2022-02-13
Also published as: JP2003239690A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルボーリングマシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８，図９に示すように、オープン型のトンネルボーリングマシン１（以下、ＴＢＭ１という）は、カッタヘッド２を支持するカッタヘッドサポート３の上方にルーフサポート４を備え、さらに側方にサイドサポート９、下方にバーチカルサポート１０を備えている。これらは、地山の掘削時における振動の抑制や周辺の地山からの土砂または岩石の崩落からカッタヘッドサポート３を保護する役割を果たしており、トンネル支保工の設計基準に基づいて設計されている。
ところで、ＴＢＭ１が不良地山に遭遇すると、ＴＢＭ１による掘削が困難となるため、ＴＢＭ１を一旦停止させてＴＢＭ１周囲の地山に改良工事等を施し、地山を安定させてから再掘進を行う。このＴＢＭ１の停止中に、地山に緩みが発生し、ルーフサポート４には設計基準を越えた土圧がかかることがある。その場合、ルーフサポート４を地山に押しつけているジャッキ部５がその土圧に耐えきれなくなり、ジャッキ部５の油圧配管に取り付けられているリリーフバルブから作動油が逃げることによってルーフサポート４は地山から退避する。
ルーフサポート４が退避すると、再掘進するためにある程度ＴＢＭ１を後退させる際に、カッタヘッド２がルーフサポート４上の土砂等に引っかかって後退できなくなるという問題が発生するため、ルーフサポート４上の土砂等を除去していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ルーフサポートが土圧によって地山から退避するたびにルーフサポート上の土砂等を除去するのは施工効率が悪く、施工コストが増大する。
そこで、ルーフサポートの退避を防止するために、ジャッキ部を大きくしてルーフサポートの接地圧をさらに上げることが考えられるが、カッタヘッドサポートとルーフサポートとの間は狭いため、ジャッキ部を大きくすることは困難である。また、オープン型のＴＢＭによる地山の掘削工事においては、上述のような不良地山の区間は非常に短いため、その短い区間の不良地山のためにジャッキ部を大きくすることは経済的ではなかった。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、ルーフサポートを支持するジャッキを大きくすることなく、不良地山において大きな土圧を受けてもルーフサポートの退避を防止できる経済性に優れたトンネルボーリングマシンを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、例えば、図１〜図５に示すように、回転して地山を掘削するカッタヘッド２と、このカッタヘッドを支持するカッタヘッドサポート３と、このカッタヘッドサポートの周囲のうち、少なくともカッタヘッドサポートの上方を保護するルーフサポート４と、このルーフサポートを地山側に出退させるジャッキ部５とを備えたトンネルボーリングマシン１ａ，１ｂであって、前記カッタヘッドサポートとルーフサポートとの間には、地山からルーフサポートに土圧が作用して、このルーフサポートが前記ジャッキ部の押付力に抗して退避するのを防止するストッパ６，７を設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、カッタヘッドサポートとルーフサポートとの間には、地山からルーフサポートに土圧が作用して、このルーフサポートがジャッキ部の押付力に抗して退避するのを防止するストッパが設けられているので、ルーフサポートは、ジャッキ部に加えてストッパによっても支持される。よって、トンネルボーリングマシンが不良地山に遭遇して掘削を一旦停止した際に、地山に緩みが発生し、ルーフサポートに設計基準を越える土圧がかかっても、ジャッキ部とストッパの支持力によって、ルーフサポートが地山から退避するのを防止できる。また、ストッパを設けることにより、ルーフサポートを支持するジャッキ部を大きくする必要がないので、経済性に優れたトンネルボーリングマシンを提供できる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、例えば、図１〜図３に示すように、請求項１記載のトンネルボーリングマシン１ａにおいて、前記ストッパ６は、前記カッタヘッドサポートに設けられた第１受部６ａと、前記ルーフサポートに設けられた第２受部６ｂと、これら第１受部と第２受部とのうちの一方に設置され、伸縮可能でかつ伸張することによって他方を押圧する押圧ジャッキ６ｃとを備えていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、ストッパは、第１受部と、第２受部と、押圧ジャッキとを備えているので、押圧ジャッキを伸張することで、ルーフサポートをジャッキ部に加えて押圧ジャッキによっても支持できる。また、押圧ジャッキは、カッタヘッドサポートに設けられた第１受部とルーフサポートに設けられた第２受部とによって支持されているので、カッタヘッドサポート及びルーフサポートの表面が曲面であっても確実に反力をとることができる。また、再掘進する際には、押圧ジャッキを縮めることでルーフサポートは容易に開放されるため、施工効率を高めることができる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、例えば、図１，図４，図５に示すように、請求項１記載のトンネルボーリングマシン１ｂにおいて、前記ストッパ７は、前記カッタヘッドサポートに設けられて、上端部に前記カッタヘッドの軸方向に対して傾斜する第１傾斜面７ｅが形成された第１支持部７ａと、前記ルーフサポートに設けられて、下端部にカッタヘッドの軸方向に対して傾斜し、かつ、第１傾斜面と反対側に傾斜する第２傾斜面７ｆが形成された第２支持部７ｂと、前記第１傾斜面と第２傾斜面との間に挿脱可能に挿入される楔部７ｃと、この楔部をカッタヘッドの軸方向に移動させる駆動部７ｄとを備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、ストッパは、第１傾斜面が形成された第１支持部と、第２傾斜面が形成された第２支持部と、楔部と、駆動部とを備えているので、駆動部によって楔部を第１傾斜面と第２傾斜面との間に挿入することにより、ルーフサポートをジャッキ部に加えて第１支持部と第２支持部と楔部とによっても支持できる。また、楔部は第１傾斜面及び第２傾斜面の間に挿脱されるため、駆動部に大きな負荷をかけなくても楔部を挿脱でき、駆動部を小型化できる。さらに、駆動部は土圧を直接受けないので、楔部を挿脱するだけの駆動力を有しておればよく、駆動部を小型化できる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、例えば、図１，図６，図７に示すように、回転して地山を掘削するカッタヘッドと、このカッタヘッドを支持するカッタヘッドサポートと、このカッタヘッドサポートの周囲のうち、カッタヘッドサポートの上方を保護するルーフサポートと、前記カッタヘッドサポートの側方を保護するサイドサポートと、前記カッタヘッドサポートの下方を保護するバーチカルサポートと、前記ルーフサポートを地山側に出退させるジャッキ部とを備えたトンネルボーリングマシンであって、地山からルーフサポートに土圧が作用して、このルーフサポートが前記ジャッキ部の押付力に抗して退避するのを防止するストッパが設けられており、このストッパは、前記ルーフサポートと前記サイドサポートが、ボルトが並んで２本入る程度の大きさを有する複数の凹所が側縁に形成された第１接続部材によって接続されるとともに、前記サイドサポートとバーチカルサポートが、ボルトが並んで２本入る程度の大きさを有する複数の凹所が側縁に形成された第２接続部材によって接続されて構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明によれば、ストッパは、ルーフサポートとサイドサポートを第１接続部材によって接続するとともに、サイドサポートとバーチカルサポートを第２接続部材によって接続することによって構成されている。これにより、ルーフサポート、サイドサポート、バーチカルサポートとが一体化され、ルーフサポートにかかる土圧は、これら各サポートの地山への押付力として分散される。
よって、トンネルボーリングマシンが不良地山に遭遇して掘削を一旦停止した際に、地山に緩みが発生し、ルーフサポートに設計基準を越える土圧がかかっても、一体化されたルーフサポート、サイドサポート、バーチカルサポートに土圧は分散され、ルーフサポートが地山から退避するのを防止できる。また、第１接続部材及び第２接続部材によって、ルーフサポート、サイドサポート、バーチカルサポートとが一体化されるので、ルーフサポートを支持するジャッキ部を大きくする必要がなく、経済性に優れたトンネルボーリングマシンを提供できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態のオープン型のトンネルボーリングマシン（以下、ＴＢＭという）について詳細に説明する。なお、上述の従来の技術で紹介したＴＢＭ１と同様の構成要素には同一符号を付して説明する。
〔第１の実施の形態〕
最初に、ＴＢＭの構成について説明する。
図１〜図３に示すように、ＴＢＭ１ａは、カッタヘッド２、カッタヘッドサポート３、ルーフサポート４、ジャッキ部５、ストッパ６、サイドサポート９、バーチカルサポート１０等を備えている。
【００１４】
カッタヘッド２は、地山を掘削するカッタ２ａを支持するとともに、ＴＢＭ１ａの前面の地山の崩壊を防ぐものであり、ＴＢＭ１ａの先端に取り付けられている。カッタヘッド２には、例えば、トリコンカッタやディスクカッタ等のカッタ２ａが複数備えられており、このカッタヘッド２及びカッタ２ａを回転させて地山を掘削する。
カッタヘッドサポート３は、カッタヘッド２が地山の土圧によって傾倒するのを防止するものであり、カッタヘッド２が地山に対向する面の裏面に設けられている。また、カッタヘッドサポート３には、ジャッキ部５やストッパ６が備えられている。
【００１５】
ルーフサポート４は、カッタヘッドサポート３の上方を保護するものであり、ジャッキ部５を介してカッタヘッドサポート３の上面に取り付けられている。ルーフサポート４は、例えば、長方形の鋼板を円弧形状に湾曲したものであり、その内面側には４ヶ所にジャッキ部５の一端が接続されている。
ジャッキ部５は、ルーフサポート４を地山側に出退させるものであり、例えば、汎用の油圧ジャッキが用いられ、カッタヘッドサポート３上に取り付けられている。ジャッキ部５の一端は、上述のようにルーフサポート４の内面側に取り付けられており、ジャッキ部５を伸縮することでジャッキ部５の一端と接続されたルーフサポート４が地山を押し付ける位置と地山への押し付けを開放する位置との間で移動可能になっている。
【００１６】
ストッパ６は、ＴＢＭ１ａが不良地山に遭遇した際に、緩んだ地山からの土圧によってルーフサポート４がジャッキ部５の押付力に抗して退避するのを防止するものであり、第１受部６ａ、第２受部６ｂ、押圧ジャッキ６ｃを備えている。
【００１７】
第１受部６ａは、カッタヘッドサポート３の上端部に、例えば、４ヶ所に設けられており、その上端部は鋼板や強化樹脂等が敷設されて水平となるように形成されている。上端部が水平にされているのは、押圧ジャッキ６ｃを鉛直方向に伸縮させるためである。
【００１８】
第２受部６ｂは、ルーフサポート４の内面側に、第１受部６ａに対向する位置に設けられており、その下端部は、鋼板や強化樹脂等が敷設されて水平となるように形成されている。下端部が水平にされているのは、押圧ジャッキ６ｃのピストンを正面で受け止めるためである。
【００１９】
押圧ジャッキ６ｃは、土圧によるルーフサポート４の退避を防止するものであり、例えば、ジャーナルジャッキが用いられ、第１受部６ａ上に設けられている。押圧ジャッキ６ｃは、ピストンが鉛直方向に伸縮するように配置されており、カッタヘッドサポート３とルーフサポート４とが最も離れた位置にあっても、押圧ジャッキ６ｃのピストンが伸びきる前にその先端が第２受部６ｂに当接するようになっている。なお、押圧ジャッキ６ｃは、第２受部６ｂに設けてもよい。
【００２０】
サイドサポート９は、カッタヘッドサポート２の側方を保護するものであり、ジャッキ部５１を介してカッタヘッドサポート３の側面に取り付けられている。サイドサポート９は、例えば、長方形の鋼板を円弧形状に湾曲したものであり、その内面側には４ヶ所にジャッキ部５１の一端が接続されている。
【００２１】
バーチカルサポート１０は、カッタヘッドサポート２の下方を保護するものであり、カッタヘッドサポート３の下面に取り付けられている。また、バーチカルサポート１０は、その後部に設けられた補助推進ジャッキ１１によりカッタヘッド２の軸方向に沿って移動可能であり、スラストジャッキ１３によるＴＢＭ１ａの推進の補助的な役割を担っている。バーチカルサポート１０は、例えば、長方形の鋼板を円弧形状に湾曲し、その側縁にその鋼板と同程度に湾曲された他の鋼板が設けられたものであり、その内面側には、例えば、４ヶ所に補助推進ジャッキ１１が備えられている。
【００２２】
ＴＢＭ１ａのその他の設備について説明すると、図１に示すように、カッタヘッド２の回転中心には、カッタヘッド２を前方に推進させるためのスラストジャッキ１３が接続されている。また、カッタヘッドサポート３は、メインビーム１４によって支持されており、カッタヘッドサポート３の後部には、必要に応じてセグメント等の支保工を組み付けるためのエレクタ１２が備えられている。ＴＢＭ１ａの後方には、スラストジャッキ１３を伸ばして掘進する際の反力を取るためのグリッパ１５が設けられており、さらに後方には掘削土砂を後続設備（図示しない）へ運搬するためのベルトコンベア１６が備えられている。
なお、後続設備には、ズリ出し設備や、油圧機器、電気機器等が搭載されている。
【００２３】
次に、ＴＢＭ１ａによる地山の掘削方法と、ＴＢＭ１ａが不良地山を通過する際のルーフサポート４の退避を防止する方法について説明する。
ＴＢＭ１ａで地山を掘削するには、ＴＢＭ１ａを掘削する位置に設置した後、グリッパ１５を地山の壁面に押し付けて反力を取り、カッタヘッド２及びカッタ２ａを回転させながらスラストジャッキ１３を伸ばしてＴＢＭ１ａ本体を推進する。次いで、所定の距離の掘削を完了した後、グリッパ１５のジャッキを収縮して地山の壁面への押し付けを解除するとともに、グリッパ１５をスラストジャッキ１３の収縮によりメインビーム１４に対して前進させることを繰り返し行い、連続的にトンネルを構築する。また、カッタヘッド２内に取り込まれた掘削土はベルトコンベア１６により後続設備を経由しズリトロや連続コンベアにより坑外へ搬出される。
【００２４】
ここで、良好な地山での掘削作業においては、地山が自立しているため、ルーフサポート４に土砂や岩石が崩落することはなく、ルーフサポート４に設計基準以上の土圧がかかることはないので、ルーフサポート４はジャッキ部５のみで支持できる。しかし、ＴＢＭ１ａが不良地山に遭遇すると、掘削が困難となり、ＴＢＭ１ａを一旦停止させてＴＢＭ１ａ周囲の地山を改良する。この時、ルーフサポート４には、設計基準以上の土圧がかかり、ジャッキ部５のみではルーフサポート４の地山からの退避を防止できない。そこで、押圧ジャッキ６ｃを伸ばし、ルーフサポート４をジャッキ部５と押圧ジャッキ６ｃとによって支持することにより、ルーフサポート４の地山からの退避を防止する。
【００２５】
本実施の形態によれば、不良地山に遭遇してＴＢＭ１ａを一旦停止させた場合に、ルーフサポート４に設計基準を越える土圧がかかっても、ジャッキ部５とストッパ６の支持力によって、ルーフサポート４が地山から退避するのを防止できる。また、ストッパ６を設けることにより、ルーフサポート４を支持するジャッキ部５を大きくする必要がないので、経済性に優れたＴＢＭ１ａを提供できる。
また、ストッパ６の押圧ジャッキ６ｃは、カッタヘッドサポート３に設けられた第１受部６ａとルーフサポート４に設けられた第２受部６ｂとによって支持されているので、カッタヘッドサポート３及びルーフサポート４の表面が曲面であっても確実に反力をとることができる。また、再掘進する際には、押圧ジャッキ６ｃを縮めることでルーフサポート４は容易に開放されるため、施工効率を高めることができる。
さらに、ルーフサポート４が地山から退避しなくなれば、従来のように再掘進する際にルーフサポート４上の土砂や岩石を除去する必要がなくなり、容易にＴＢＭ１ａを後退させることができる。
【００２６】
〔第２の実施の形態〕
図１，図４，図５は、本発明の第２の実施の形態を示すものである。図４，図５に示すＴＢＭ１ｂが図２，図３に示したＴＢＭ１ａと異なる点は、ストッパ６をストッパ７に変更した点であるので、以下では、ストッパ７について説明し、その他の共通部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００２７】
図４，図５に示すように、ストッパ７は、ストッパ６と同様、ＴＢＭ１ｂが不良地山を通過する際に、地山からの土圧によってルーフサポート４がジャッキ部５の押付力に抗して退避するのを防止するものであり、第１支持部７ａ、第２支持部７ｂ、楔部７ｃ、駆動部７ｄを備えている。
【００２８】
第１支持部７ａは、カッタヘッドサポート３の上面に、例えば、４ヶ所に設けられており、その上端部にはカッタヘッド２の軸方向に対して傾斜する第１傾斜面７ｅが形成されている。また、第１傾斜面７ｅには、楔部７ｃとの接触による摩耗を防ぐために、例えば、耐摩耗性を有する強化樹脂等が敷設されている。
【００２９】
第２支持部７ｂは、ルーフサポート４の内面側に、第１支持部７ａに対向する位置に設けられており、その下端部には、カッタヘッド２の軸方向に対して傾斜し、かつ、第１傾斜面７ｅと反対側に傾斜する第２傾斜面７ｆが形成されている。また、第２傾斜面７ｆには、楔部７ｃとの接触による摩耗を防ぐために、例えば、耐摩耗性を有する強化樹脂等が敷設されている。
【００３０】
楔部７ｃは、第１支持部７ａと第２支持部７ｂとの間に挿脱可能に挿入することで、土圧によるルーフサポート４の退避を防止するものであり、例えば、鋼や強化樹脂等を四角錘台状に形成したものである。楔部７ｃは、駆動部７ｄであるジャッキのピストンの先端に取り付けられており、ピストンを伸ばすことで第１支持部７ａと第２支持部７ｂとの間に挿入される。
【００３１】
駆動部７ｄは、楔部７ｃを第１支持部７ａと第２支持部７ｂとの間に挿脱可能に挿入するための動力であり、二本のピストンを備え、互いが相反する方向に伸縮可能なジャッキが用いられている。このジャッキは、二本のピストンが伸びきる前にそれぞれの端部に設けられた楔部７ｃが第１支持部７ａと第２支持部７ｂとの間に挿入されるようになっている。なお、駆動部７ｄは、上述のジャッキに限らず、各支持部ごとに１つずつジャッキを設けてもよい。
【００３２】
次に、ＴＢＭ１ｂが不良地山を通過する際のルーフサポート４の退避を防止する方法について説明する。なお、ＴＢＭ１ｂによる地山の掘削方法は第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
ＴＢＭ１ｂが、不良地山に遭遇すると、掘削が困難となり、ＴＢＭ１ｂを一旦停止させてＴＢＭ１ｂ周囲の地山を改良する。この時、ルーフサポート４には、設計基準以上の土圧がかかり、ジャッキ部５のみではルーフサポート４の地山からの退避を防止できない。そこで、二本のピストンを備え、相反する方向に伸縮可能なジャッキの両方のピストンを伸ばし、両ピストンの端部に設けられた楔部７ｃをそれぞれに対応する第１支持部７ａと第２支持部７ｂとの間に挿入する。これにより、ルーフサポート４はジャッキ部５と、第１支持部７ａと第２支持部７ｂと楔部７ｃとによって形成されたストッパ７とによって支持されることとなり、ルーフサポート４の地山からの退避を防止する。
【００３３】
本実施の形態によれば、ルーフサポート４は、ジャッキ部５以外に第１支持部７ａと第２支持部７ｂと楔部７ｃとによって形成されたストッパ７によって支持することが可能なため、不良地山に遭遇してＴＢＭ１ｂを一旦停止させた場合に、ルーフサポート４に設計基準を越える土圧がかかっても、ジャッキ部５とストッパ７の支持力によって、ルーフサポート４が地山から退避するのを防止できる。また、ストッパ７を設けることにより、ルーフサポート４を支持するジャッキ部５を大きくする必要がないので、経済性に優れたＴＢＭ１ｂを提供できる。
さらに、ルーフサポート４が地山から退避しなくなれば、従来のように再掘進する際にルーフサポート４上の土砂や岩石を除去する必要がなくなり、容易にＴＢＭ１ｂを後退させることができる。
また、楔部７ｃは、第１傾斜面７ｅ及び第２傾斜面７ｆの間に挿脱されるため、駆動部７ｄに大きな負荷をかけなくても楔部７ｃを挿脱でき、駆動部７ｄを小型化できる。さらに、駆動部７ｄは土圧を直接受けないので、楔部７ｃを挿脱するだけの駆動力を有しておればよく、駆動部７ｄを小型化できる。
【００３４】
〔第３の実施の形態〕
図１，図６，図７は、本発明の第３の実施の形態を示すものである。図６，図７に示すＴＢＭ１ｃが図２，図３に示したＴＢＭ１ａと異なる点は、ストッパ６をストッパ８に変更した点であるので、以下では、ストッパ８について説明し、その他の共通部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３５】
ストッパ８は、ストッパ６と同様、ＴＢＭ１ｃが不良地山を通過する際に、地山からの土圧によってルーフサポート４がジャッキ部５の押付力に抗して退避するのを防止するものであり、第１接続部材８ａ、第２接続部材８ｂを備えている。
第１接続部材８ａは、ルーフサポート４とサイドサポート９とを接続するものであり、例えば、鋼板から形成されている。この第１接続部材８ａの長尺側の側縁には、ボルトが並んで２本入る程度の大きさを有する複数の凹所８ｃが形成されており、その凹所８ｃを介してルーフサポート４とサイドサポート９とがボルトにて接続される。また、第１接続部材８ａは、ルーフサポート４及びサイドサポート９の内面上に設けられた接続部８ｄを介して取り付けられている。なお、接続部８ｄは、例えば、ボルトの螺合孔が形成された鋼や樹脂等から形成されている。
第２接続部材８ｂは、サイドサポート９とバーチカルサポート１０とを接続するものであり、その構造は第１接続部材８ａと同様であるため、図中に同一符号を付して説明を省略する。
【００３６】
次に、ＴＢＭ１ｃが不良地山を通過する際のルーフサポート４の退避を防止する方法について説明する。なお、ＴＢＭ１ｃによる地山の掘削方法は第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
ＴＢＭ１ｃが、不良地山に遭遇すると、掘削が困難となり、ＴＢＭ１ｃを一旦停止させてＴＢＭ１ｃ周囲の地山を改良する。この時、ルーフサポート４には、設計基準以上の土圧がかかり、ジャッキ部５のみではルーフサポート４の地山からの退避を防止できない。そこで、ルーフサポート４とサイドサポート９とを第１接続部材８ａで接続し、サイドサポート９とバーチカルサポート１０とを第２接続部材８ｂで接続する。これにより、カッタヘッドサポート３の周囲を保護する各サポートは一体化され、ルーフサポート４に設計基準以上の土圧がかかっても、その土圧はサイドサポート９及びバーチカルサポート１０に分散され、ルーフサポート４の地山からの退避を防止する。
【００３７】
本実施の形態によれば、ルーフサポート４、サイドサポート９、バーチカルサポート１０とが第１接続部材８ａ及び第２接続部材８ｂによって一体化されるので、ルーフサポート４にかかる土圧は、これら各部分の地山の押付力に分散され、ルーフサポート４に局所的な土圧がかかることがなく、ルーフサポート４が地山から退避するのを防止できる。また、ストッパ８によって、ルーフサポート４、サイドサポート９、バーチカルサポート１０とが一体化されるので、ルーフサポート４を支持するジャッキ部５を大きくする必要がなく、経済性に優れたＴＢＭ１ｃを提供できる。
さらに、ルーフサポート４が地山から退避しなくなれば、従来のように再掘進する際にルーフサポート４上の土砂や岩石を除去する必要がなくなり、容易にＴＢＭ１ｃを後退させることができる。
【００３８】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例に過ぎず、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、ジャッキの種類、楔部の挿脱構造、第１接続部材及び第２接続部材の形状、ルーフサポート、サイドサポート、バーチカルサポート間の接続構造等は、発明の要旨を逸脱しない範囲内で設計変更が可能である。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、トンネルボーリングマシンが不良地山に遭遇して掘削を一旦停止した際に、地山に緩みが発生し、ルーフサポートに設計基準を越える土圧がかかっても、ジャッキ部とストッパの支持力によって、ルーフサポートが地山から退避するのを防止できる。また、ストッパを設けることにより、ルーフサポートを支持するジャッキ部を大きくする必要がないので、経済性に優れたトンネルボーリングマシンを提供できる。
【００４０】
請求項２記載の発明によれば、ルーフサポートが地山から退避するおそれのあるときは、押圧ジャッキを伸張することで、ルーフサポートをジャッキ部に加えて押圧ジャッキによっても支持できる。また、押圧ジャッキは、カッタヘッドサポートに設けられた第１受部とルーフサポートに設けられた第２受部とによって支持されているので、カッタヘッドサポート及びルーフサポートの表面が曲面であっても確実に反力をとることができる。また、再掘進する際には、押圧ジャッキを縮めることでルーフサポートは容易に開放されるため、施工効率を高めることができる。
【００４１】
請求項３記載の発明によれば、駆動部によって楔部を第１傾斜面と第２傾斜面との間に挿入することにより、ルーフサポートをジャッキ部に加えて第１支持部と第２支持部と楔部とによっても支持できる。また、楔部は第１傾斜面及び第２傾斜面の間に挿脱されるため、駆動部に大きな負荷をかけなくても楔部を挿脱でき、駆動部を小型化できる。さらに、駆動部は土圧を直接受けないので、楔部を挿脱するだけの駆動力を有しておればよく、駆動部を小型化できる。
【００４２】
請求項４記載の発明によれば、ルーフサポート、サイドサポート、バーチカルサポートとが一体化され、ルーフサポートにかかる土圧は、これら各サポートの地山への押付力として分散されるため、トンネルボーリングマシンが不良地山に遭遇して掘削を一旦停止した際に、地山に緩みが発生し、ルーフサポートに設計基準を越える土圧がかかっても、ルーフサポートが地山から退避するのを防止できる。また、第１接続部材及び第２接続部材によって、ルーフサポート、サイドサポート、バーチカルサポートとが一体化されるので、ルーフサポートを支持するジャッキ部を大きくする必要がなく、経済性に優れたトンネルボーリングマシンを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトンネルボーリングマシンを説明するための側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のトンネルボーリングマシンを説明するための縦断面図である。
【図３】上記実施の形態におけるトンネルボーリングマシンを説明するための側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態のトンネルボーリングマシンを説明するための縦断面図である。
【図５】上記実施の形態におけるトンネルボーリングマシンを説明するための側面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態のトンネルボーリングマシンを説明するための縦断面図である。
【図７】上記実施の形態における第１接続部材及び第２接続部材を説明するための平面図である。
【図８】従来技術におけるトンネルボーリングマシンを説明するための縦断面図である。
【図９】従来技術におけるトンネルボーリングマシンを説明するための側面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃトンネルボーリングマシン
２カッタヘッド
３カッタヘッドサポート
４ルーフサポート
５ジャッキ部
６，７，８ストッパ
６ａ第１受部
６ｂ第２受部
６ｃ押圧ジャッキ
７ａ第１支持部
７ｂ第２支持部
７ｃ楔部
７ｄ駆動部
７ｅ第１傾斜面
７ｆ第２傾斜面
８ａ第１接続部材
８ｂ第２接続部材
９サイドサポート
１０バーチカルサポート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tunnel boring machine.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIGS. 8 and 9, an open type tunnel boring machine 1 (hereinafter referred to as TBM 1) includes a roof support 4 above a cutter head support 3 that supports the cutter head 2, and a side support 9 on the side. The vertical support 10 is provided below. These play the role of suppressing the vibration during excavation of natural ground and protecting the cutter head support 3 from the collapse of earth and sand or rocks from the surrounding natural ground, and are designed based on the design standards of tunnel support works. .
By the way, when TBM1 encounters a bad ground, excavation by TBM1 becomes difficult. Therefore, TBM1 is temporarily stopped, improvement work or the like is performed on the ground around TBM1, and the ground is stabilized before re-digging. While the TBM 1 is stopped, the natural ground may loosen, and the roof support 4 may be subjected to earth pressure exceeding the design standard. In that case, the jack portion 5 that presses the roof support 4 against the ground cannot withstand the earth pressure, and the hydraulic oil escapes from the relief valve attached to the hydraulic piping of the jack portion 5 so that the roof support 4 is grounded. Evacuate from the mountain.
When the roof support 4 is retracted, when the TBM 1 is retracted to some extent for re-digging, there is a problem that the cutter head 2 is caught by the earth and sand on the roof support 4 and cannot be retracted. Etc. were removed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, every time the roof support is evacuated from the ground due to earth pressure, removing earth and sand on the roof support is inefficient in construction and increases construction costs.
Therefore, in order to prevent the roof support from retracting, it is possible to increase the ground pressure of the roof support by enlarging the jack part. However, since the space between the cutter head support and the roof support is narrow, the jack part is enlarged. It is difficult. Moreover, in the excavation work of the natural ground by open type TBM, since the section of the above-mentioned bad ground is very short, it is economical to enlarge a jack part for the bad ground of the short section. There wasn't.
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to provide an economical tunnel boring machine that can prevent the roof support from being retracted even if it receives a large earth pressure in a defective ground without increasing the jack that supports the roof support. It is.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 includes, for example, as shown in FIGS. 1 to 5, a cutter head 2 that rotates and excavates natural ground, and a cutter head support 3 that supports the cutter head. And a tunnel boring machine 1a, 1b provided with a roof support 4 for protecting at least the upper part of the cutter head support and a jack portion 5 for moving the roof support to and from the ground. A stopper 6 is provided between the cutter head support and the roof support, so that earth pressure acts on the roof support from the natural ground and prevents the roof support from retreating against the pressing force of the jack portion. , 7 are provided.
[0006]
According to the first aspect of the present invention, earth pressure acts on the roof support from the ground between the cutter head support and the roof support, and the roof support retreats against the pressing force of the jack portion. Since the stopper which prevents this is provided, the roof support is supported by the stopper in addition to the jack portion. Therefore, even if the tunnel boring machine encounters a bad ground and stops excavation, the ground and the rock support will be loosened, and even if the earth pressure exceeding the design standard is applied to the roof support, the support capacity of the jack and stopper Thus, the roof support can be prevented from evacuating from the natural ground. Moreover, since it is not necessary to enlarge the jack part which supports a roof support by providing a stopper, the tunnel boring machine excellent in economical efficiency can be provided.
[0007]
In the tunnel boring machine 1a according to claim 1, for example, as shown in FIGS. 1 to 3, the stopper 6 includes a first receiving portion 6a provided on the cutter head support. A second receiving portion 6b provided on the roof support, and a pressing jack 6c which is installed on one of the first receiving portion and the second receiving portion, is extendable and presses the other by extending. It is characterized by having.
[0008]
According to the invention described in claim 2, since the stopper includes the first receiving portion, the second receiving portion, and the pressing jack, the roof support is added to the jack portion by extending the pressing jack. It can also be supported by a pressing jack. Further, since the pressing jack is supported by the first receiving portion provided on the cutter head support and the second receiving portion provided on the roof support, the surfaces of the cutter head support and the roof support are curved surfaces. The reaction force can be surely taken. Further, when re-digging, the roof support is easily opened by shrinking the pressing jack, so that the construction efficiency can be improved.
[0009]
In the tunnel boring machine 1b according to claim 1, for example, as shown in FIGS. 1, 4 and 5, the stopper 7 is provided on the cutter head support and has an upper end portion. A first support portion 7a formed with a first inclined surface 7e inclined with respect to the axial direction of the cutter head, and provided on the roof support, and inclined at the lower end portion with respect to the axial direction of the cutter head, And the 2nd support part 7b in which the 2nd inclined surface 7f inclined to the opposite side to the 1st inclined surface was formed, and the wedge inserted so that attachment or detachment is possible between the said 1st inclined surface and the 2nd inclined surface It is characterized by comprising a part 7c and a drive part 7d for moving the wedge part in the axial direction of the cutter head.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, the stopper includes a first support portion having a first inclined surface, a second support portion having a second inclined surface, a wedge portion, and a drive portion. Therefore, by inserting the wedge portion between the first inclined surface and the second inclined surface by the driving portion, the roof support is added to the jack portion, and the first support portion, the second support portion, and the wedge portion. Can also be supported. Further, since the wedge portion is inserted / removed between the first inclined surface and the second inclined surface, the wedge portion can be inserted / removed without applying a large load to the drive portion, and the drive portion can be downsized. Furthermore, since the drive unit does not directly receive the earth pressure, it is sufficient that the drive unit has a drive force enough to insert and remove the wedge portion, and the drive unit can be downsized.
[0011]
The invention described in claim 4 is, for example, as shown in FIGS. 1, 6, and 7, a cutter head that rotates and excavates natural ground, a cutter head support that supports the cutter head, and the cutter head support. The roof support that protects the upper part of the cutter head support, the side support that protects the side of the cutter head support, the vertical support that protects the lower part of the cutter head support, and the roof support on the natural ground side A tunnel boring machine having a jack portion that is withdrawn and withdrawn, and a stopper that prevents earth pressure from acting on the roof support from the natural ground and retracting the roof support against the pressing force of the jack portion. As for this stopper, the roof support and the side support, two bolts are arranged side by side. A plurality of recesses having a size are connected by a first connecting member formed on a side edge, and the side support and the vertical support have a plurality of recesses having a size enough to accommodate two bolts side by side. The point is connected by a second connecting member formed on the side edge.
[0012]
According to the fourth aspect of the present invention, the stopper is configured by connecting the roof support and the side support by the first connecting member and connecting the side support and the vertical support by the second connecting member. As a result, the roof support, the side support, and the vertical support are integrated, and the earth pressure applied to the roof support is distributed as a pressing force of each of these supports to the ground.
Therefore, when a tunnel boring machine encounters a bad ground and stops excavation once, the ground will become loose, and even if earth pressure exceeding the design standard is applied to the roof support, an integrated roof support, Earth pressure is distributed to the side support and vertical support, and the roof support can be prevented from evacuating from the ground. Moreover, since the roof support, the side support, and the vertical support are integrated by the first connecting member and the second connecting member, there is no need to enlarge the jack portion that supports the roof support, and the tunnel boring machine is excellent in economy. Can provide.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an open type tunnel boring machine (hereinafter referred to as TBM) according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the component similar to TBM1 introduced by the above-mentioned prior art.
[First Embodiment]
First, the configuration of the TBM will be described.
As shown in FIGS. 1 to 3, the TBM 1 a includes a cutter head 2, a cutter head support 3, a roof support 4, a jack portion 5, a stopper 6, a side support 9, a vertical support 10, and the like.
[0014]
The cutter head 2 supports the cutter 2a for excavating the natural ground and prevents the natural ground in front of the TBM 1a from collapsing, and is attached to the tip of the TBM 1a. The cutter head 2 is provided with a plurality of cutters 2a such as a tricon cutter and a disk cutter, for example, and the cutter head 2 and the cutter 2a are rotated to excavate natural ground.
The cutter head support 3 prevents the cutter head 2 from being tilted by the earth pressure of the natural ground, and the cutter head 2 is provided on the back surface of the surface facing the natural ground. Further, the cutter head support 3 is provided with a jack portion 5 and a stopper 6.
[0015]
The roof support 4 protects the upper side of the cutter head support 3 and is attached to the upper surface of the cutter head support 3 via the jack portion 5. The roof support 4 is, for example, a rectangular steel plate curved into an arc shape, and one end of the jack portion 5 is connected to four positions on the inner surface side thereof.
The jack part 5 moves the roof support 4 back and forth to the natural ground side. For example, a general-purpose hydraulic jack is used and attached to the cutter head support 3. One end of the jack part 5 is attached to the inner surface side of the roof support 4 as described above, and the position of the roof support 4 connected to one end of the jack part 5 by pressing the jack part 5 presses the ground. It is possible to move between the position where the pressing to the natural mountain is released.
[0016]
The stopper 6 prevents the roof support 4 from retracting against the pressing force of the jack portion 5 due to earth pressure from the loose ground when the TBM 1a encounters a bad ground. A receiving portion 6a, a second receiving portion 6b, and a pressing jack 6c are provided.
[0017]
The first receiving portion 6a is provided, for example, at four locations on the upper end portion of the cutter head support 3, and the upper end portion is formed so as to be horizontal by laying a steel plate, reinforced resin, or the like. The reason why the upper end portion is horizontal is to extend and contract the pressing jack 6c in the vertical direction.
[0018]
The second receiving portion 6b is provided on the inner surface side of the roof support 4 at a position facing the first receiving portion 6a, and the lower end portion thereof is formed so as to be horizontal by laying a steel plate, reinforced resin, or the like. Has been. The reason why the lower end is horizontal is to receive the piston of the pressing jack 6c from the front.
[0019]
The pressing jack 6c prevents the roof support 4 from retracting due to earth pressure. For example, a journal jack is used and is provided on the first receiving portion 6a. The pressing jack 6c is arranged so that the piston extends and contracts in the vertical direction. Even when the cutter head support 3 and the roof support 4 are at the most distant positions, the tip of the pressing jack 6c is extended before the piston is fully extended. Is in contact with the second receiving portion 6b. In addition, you may provide the press jack 6c in the 2nd receiving part 6b.
[0020]
The side support 9 protects the side of the cutter head support 2 and is attached to the side surface of the cutter head support 3 via a jack part 51. The side support 9 is, for example, a rectangular steel plate curved into an arc shape, and one end of a jack portion 51 is connected to four inner surfaces thereof.
[0021]
The vertical support 10 protects the lower side of the cutter head support 2 and is attached to the lower surface of the cutter head support 3. Further, the vertical support 10 can be moved along the axial direction of the cutter head 2 by an auxiliary propulsion jack 11 provided at the rear thereof, and has an auxiliary role of propulsion of the TBM 1a by the thrust jack 13. The vertical support 10 is formed, for example, by bending a rectangular steel plate into an arc shape, and provided with another steel plate curved at the side edge to the same extent as the steel plate. Auxiliary propulsion jacks 11 are provided at several locations.
[0022]
The other equipment of the TBM 1 a will be described. As shown in FIG. 1, a thrust jack 13 for propelling the cutter head 2 forward is connected to the rotation center of the cutter head 2. Moreover, the cutter head support 3 is supported by the main beam 14, and the rear part of the cutter head support 3 is provided with an erector 12 for assembling a support such as a segment as necessary. Behind the TBM 1a, a gripper 15 is provided for taking a reaction force when the thrust jack 13 is extended and dug. Further, a belt conveyor for carrying the excavated earth and sand to a subsequent facility (not shown). 16 is provided.
The subsequent equipment is equipped with a slip-out equipment, hydraulic equipment, electrical equipment, and the like.
[0023]
Next, a method for excavating a natural ground using the TBM 1a and a method for preventing the roof support 4 from retracting when the TBM 1a passes through a defective natural mountain will be described.
To excavate the natural ground with the TBM 1a, after installing the TBM 1a at an excavating position, the gripper 15 is pressed against the wall surface of the natural ground to take a reaction force, and the thrust jack 13 is extended while rotating the cutter head 2 and the cutter 2a. To promote the TBM1a body. Next, after completion of excavation for a predetermined distance, the jack of the gripper 15 is contracted to release the pressing to the wall surface of the natural ground, and the gripper 15 is advanced with respect to the main beam 14 by the contraction of the thrust jack 13. Repeatedly build the tunnel continuously. Further, the excavated soil taken into the cutter head 2 is carried out of the mine by a belt conveyor 16 through a subsequent facility and by a slitter or a continuous conveyor.
[0024]
Here, in excavation work in a good natural ground, since the natural ground is self-supporting, earth and sand and rocks do not collapse on the roof support 4, and earth pressure exceeding the design standard is applied to the roof support 4. Therefore, the roof support 4 can be supported only by the jack portion 5. However, when the TBM 1a encounters a bad ground, excavation becomes difficult, and the TBM 1a is temporarily stopped to improve the ground around the TBM 1a. At this time, earth pressure exceeding the design standard is applied to the roof support 4, and the retraction of the roof support 4 from the natural ground cannot be prevented only by the jack portion 5. Accordingly, the pressing jack 6c is extended and the roof support 4 is supported by the jack portion 5 and the pressing jack 6c, thereby preventing the roof support 4 from being retracted from the ground.
[0025]
According to the present embodiment, when the TBM 1a is temporarily stopped when encountering a defective ground, even if earth pressure exceeding the design standard is applied to the roof support 4, the support force of the jack portion 5 and the stopper 6 The roof support 4 can be prevented from evacuating from the natural ground. Further, by providing the stopper 6, it is not necessary to enlarge the jack portion 5 that supports the roof support 4, so that it is possible to provide the TBM 1 a having excellent economy.
Further, since the pressing jack 6c of the stopper 6 is supported by the first receiving portion 6a provided on the cutter head support 3 and the second receiving portion 6b provided on the roof support 4, the cutter head support 3 and the roof 6 are supported. Even if the surface of the support 4 is a curved surface, the reaction force can be surely taken. Further, when re-digging, the roof support 4 can be easily opened by shrinking the pressing jack 6c, so that the construction efficiency can be increased.
Furthermore, if the roof support 4 does not evacuate from the natural ground, it is not necessary to remove soil and rocks on the roof support 4 when re-digging as in the prior art, and the TBM 1a can be easily retracted.
[0026]
[Second Embodiment]
1, FIG. 4 and FIG. 5 show a second embodiment of the present invention. The difference between the TBM 1b shown in FIGS. 4 and 5 and the TBM 1a shown in FIGS. 2 and 3 is that the stopper 6 is changed to the stopper 7. Therefore, the stopper 7 will be described below and other common parts will be described. Are given the same reference numerals and their description is omitted.
[0027]
As shown in FIGS. 4 and 5, like the stopper 6, the stopper 7 resists the pressing force of the jack portion 5 by the earth pressure from the natural ground when the TBM 1 b passes the defective natural ground. The first support portion 7a, the second support portion 7b, the wedge portion 7c, and the drive portion 7d are provided.
[0028]
The first support portion 7a is provided, for example, at four locations on the upper surface of the cutter head support 3, and a first inclined surface 7e that is inclined with respect to the axial direction of the cutter head 2 is formed at the upper end portion thereof. Yes. In addition, in order to prevent wear due to contact with the wedge portion 7c, for example, a reinforced resin having wear resistance is laid on the first inclined surface 7e.
[0029]
The second support portion 7b is provided on the inner surface side of the roof support 4 at a position facing the first support portion 7a, and the lower end portion thereof is inclined with respect to the axial direction of the cutter head 2, and A second inclined surface 7f that is inclined to the opposite side of the first inclined surface 7e is formed. Further, for example, a reinforced resin having wear resistance is laid on the second inclined surface 7f in order to prevent wear due to contact with the wedge portion 7c.
[0030]
The wedge portion 7c is detachably inserted between the first support portion 7a and the second support portion 7b, thereby preventing the roof support 4 from being retracted due to earth pressure, such as steel or reinforced resin. Etc. are formed in a square frustum shape. The wedge part 7c is attached to the tip of the piston of the jack which is the drive part 7d, and is inserted between the first support part 7a and the second support part 7b by extending the piston.
[0031]
The drive unit 7d is a power for removably inserting the wedge portion 7c between the first support portion 7a and the second support portion 7b, and includes two pistons, and expands and contracts in directions opposite to each other. Possible jacks are used. In this jack, before the two pistons are fully extended, wedge portions 7c provided at the respective end portions are inserted between the first support portion 7a and the second support portion 7b. The drive unit 7d is not limited to the above-described jack, and one jack may be provided for each support unit.
[0032]
Next, a method for preventing the roof support 4 from being retracted when the TBM 1b passes through the bad ground will be described. In addition, since the excavation method of the natural ground by TBM1b is the same as that of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.
When the TBM 1b encounters a bad ground, excavation becomes difficult, and the TBM 1b is temporarily stopped to improve the ground around the TBM 1b. At this time, earth pressure exceeding the design standard is applied to the roof support 4, and the retraction of the roof support 4 from the natural ground cannot be prevented only by the jack portion 5. Therefore, both pistons of the jack provided with two pistons and extendable in opposite directions are extended, and the wedge portions 7c provided at the ends of both pistons are respectively corresponding to the first support portion 7a and the second support portion. It inserts between the parts 7b. As a result, the roof support 4 is supported by the jack portion 5, and the stopper 7 formed by the first support portion 7a, the second support portion 7b, and the wedge portion 7c. Prevent evacuation.
[0033]
According to the present embodiment, the roof support 4 can be supported by the stopper 7 formed by the first support portion 7a, the second support portion 7b, and the wedge portion 7c in addition to the jack portion 5. When the TBM 1 b is temporarily stopped after encountering a natural ground, even if earth pressure exceeding the design standard is applied to the roof support 4, the roof support 4 is retracted from the natural ground by the support force of the jack portion 5 and the stopper 7. Can be prevented. Further, by providing the stopper 7, it is not necessary to enlarge the jack portion 5 that supports the roof support 4, so that it is possible to provide a TBM 1 b that is excellent in economic efficiency.
Furthermore, if the roof support 4 does not evacuate from the natural ground, it is not necessary to remove earth and sand and rocks on the roof support 4 when re-digging as in the prior art, and the TBM 1b can be easily retracted.
Further, since the wedge portion 7c is inserted / removed between the first inclined surface 7e and the second inclined surface 7f, the wedge portion 7c can be inserted / removed without applying a heavy load to the drive portion 7d. Can be downsized. Furthermore, since the drive unit 7d does not directly receive earth pressure, it is sufficient that the drive unit 7d has a drive force sufficient to insert and remove the wedge portion 7c, and the drive unit 7d can be downsized.
[0034]
[Third Embodiment]
1, 6 and 7 show a third embodiment of the present invention. The difference between the TBM 1c shown in FIGS. 6 and 7 and the TBM 1a shown in FIGS. 2 and 3 is that the stopper 6 is changed to the stopper 8. Therefore, the stopper 8 will be described below and other common parts will be described. Are given the same reference numerals and their description is omitted.
[0035]
The stopper 8, like the stopper 6, prevents the roof support 4 from retreating against the pressing force of the jack portion 5 due to earth pressure from the ground when the TBM 1 c passes through the defective ground. The first connecting member 8a and the second connecting member 8b are provided.
The 1st connection member 8a connects the roof support 4 and the side support 9, and is formed from the steel plate, for example. A plurality of recesses 8c having such a size that two bolts are arranged side by side are formed on the side edge on the long side of the first connection member 8a, and the roof support 4 is formed via the recesses 8c. And the side support 9 are connected by bolts. The first connection member 8 a is attached via a connection portion 8 d provided on the inner surfaces of the roof support 4 and the side support 9. Note that the connecting portion 8d is formed of, for example, steel or resin in which a bolting hole is formed.
The second connection member 8b connects the side support 9 and the vertical support 10, and the structure thereof is the same as that of the first connection member 8a.
[0036]
Next, a method for preventing the roof support 4 from retracting when the TBM 1c passes through a bad ground will be described. In addition, since the excavation method of the natural ground by TBM1c is the same as that of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.
When the TBM 1c encounters a bad ground, excavation becomes difficult, and the TBM 1c is temporarily stopped to improve the ground around the TBM 1c. At this time, earth pressure exceeding the design standard is applied to the roof support 4, and the retraction of the roof support 4 from the natural ground cannot be prevented only by the jack portion 5. Therefore, the roof support 4 and the side support 9 are connected by the first connection member 8a, and the side support 9 and the vertical support 10 are connected by the second connection member 8b. As a result, the supports for protecting the periphery of the cutter head support 3 are integrated, and even if the earth pressure exceeding the design standard is applied to the roof support 4, the earth pressure is distributed to the side support 9 and the vertical support 10. Prevents evacuation from 4 grounds.
[0037]
According to the present embodiment, since the roof support 4, the side support 9, and the vertical support 10 are integrated by the first connection member 8a and the second connection member 8b, the earth pressure applied to the roof support 4 Therefore, the roof support 4 is not subjected to local earth pressure, and the roof support 4 can be prevented from retreating from the natural ground. Further, since the roof support 4, the side support 9, and the vertical support 10 are integrated by the stopper 8, it is not necessary to enlarge the jack portion 5 that supports the roof support 4, and it is possible to provide an economical TBM 1c.
Furthermore, if the roof support 4 does not evacuate from the natural ground, it is not necessary to remove earth and sand and rocks on the roof support 4 when re-digging as in the prior art, and the TBM 1c can be easily retracted.
[0038]
The above-described embodiment is merely an example of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the design of the jack type, wedge insertion / removal structure, the shape of the first connection member and the second connection member, the connection structure between the roof support, the side support, and the vertical support is within the scope of the invention. Is possible.
[0039]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when the tunnel boring machine encounters a bad ground and stops excavation, the ground is loosened and the roof support is subjected to earth pressure exceeding the design standard. The roof support can be prevented from retreating from the natural ground by the support force of the jack portion and the stopper. Moreover, since it is not necessary to enlarge the jack part which supports a roof support by providing a stopper, the tunnel boring machine excellent in economical efficiency can be provided.
[0040]
According to the second aspect of the present invention, when the roof support may be retracted from the natural ground, the roof support can be supported by the pressing jack in addition to the jack portion by extending the pressing jack. Further, since the pressing jack is supported by the first receiving portion provided on the cutter head support and the second receiving portion provided on the roof support, the surfaces of the cutter head support and the roof support are curved surfaces. The reaction force can be surely taken. Further, when re-digging, the roof support is easily opened by shrinking the pressing jack, so that the construction efficiency can be improved.
[0041]
According to the third aspect of the invention, the wedge support is inserted between the first inclined surface and the second inclined surface by the drive unit, so that the roof support is added to the jack portion and the first support portion and the second support portion. It can also be supported by the portion and the wedge portion. Further, since the wedge portion is inserted / removed between the first inclined surface and the second inclined surface, the wedge portion can be inserted / removed without applying a large load to the drive portion, and the drive portion can be downsized. Furthermore, since the drive unit does not directly receive the earth pressure, it is sufficient that the drive unit has a drive force enough to insert and remove the wedge portion, and the drive unit can be downsized.
[0042]
According to the fourth aspect of the present invention, the roof support, the side support, and the vertical support are integrated, and the earth pressure applied to the roof support is distributed as a pressing force of each of the supports to the natural ground. When the excavation is stopped after encountering a bad ground, even if the ground is loosened and the earth pressure exceeding the design standard is applied to the roof support, the roof support can be prevented from evacuating from the ground. . Moreover, since the roof support, the side support, and the vertical support are integrated by the first connecting member and the second connecting member, there is no need to enlarge the jack portion that supports the roof support, and the tunnel boring machine is excellent in economy. Can provide.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view for explaining a tunnel boring machine of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view for explaining the tunnel boring machine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view for explaining the tunnel boring machine in the embodiment.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view for explaining a tunnel boring machine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view for explaining the tunnel boring machine in the embodiment.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view for explaining a tunnel boring machine according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view for explaining a first connection member and a second connection member in the embodiment.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view for explaining a tunnel boring machine in the prior art.
FIG. 9 is a side view for explaining a tunnel boring machine in the prior art.
[Explanation of symbols]
1a, 1b, 1c Tunnel boring machine
2 Cutter head
3 Cutter head support
4 Roof support
5 Jack part
6,7,8 stopper
6a first receiving part
6b Second receiving part
6c Pressing jack
7a 1st support part
7b 2nd support part
7c wedge
7d Drive unit
7e 1st inclined surface
7f 2nd inclined surface
8a First connecting member
8b Second connecting member
9 Side support
10 Vertical support

Claims

A cutter head that rotates and excavates natural ground, a cutter head support that supports the cutter head, a roof support that protects at least the cutter head support around the cutter head support, and the roof support. It is a tunnel boring machine with a jack part that goes out to the mountain side,
Between the cutter head support and the roof support, a stopper is provided that prevents earth pressure from acting on the roof support from the natural ground and retracting the roof support against the pressing force of the jack portion. Tunnel boring machine characterized by that.

In the tunnel boring machine according to claim 1,
The stopper is installed on one of a first receiving part provided on the cutter head support, a second receiving part provided on the roof support, and the first receiving part and the second receiving part, A tunnel boring machine comprising a pressing jack that is extendable and presses the other by extending.

In the tunnel boring machine according to claim 1,
The stopper is provided on the cutter head support, and has a first support portion formed with a first inclined surface inclined at an upper end portion with respect to the axial direction of the cutter head,
A second support portion provided on the roof support, the second support portion having a second inclined surface formed at a lower end portion thereof which is inclined with respect to the axial direction of the cutter head and which is inclined opposite to the first inclined surface;
A wedge portion removably inserted between the first inclined surface and the second inclined surface;
A tunnel boring machine comprising a drive unit that moves the wedge portion in the axial direction of the cutter head.

A cutter head that rotates and excavates natural ground, a cutter head support that supports the cutter head, a roof support that protects the cutter head support above the cutter head support, and a side of the cutter head support. A tunnel boring machine comprising a side support that protects the side, a vertical support that protects the lower side of the cutter head support, and a jack portion that allows the roof support to move in and out of the ground.
A stopper is provided to prevent earth pressure from acting on the roof support from the natural ground and preventing the roof support from retracting against the pressing force of the jack portion.
This stopper
The roof support and the side support are connected by a first connecting member having a plurality of recesses formed on the side edges so that two bolts are lined up side by side, and the side support and the vertical support are bolts A tunnel boring machine characterized in that a plurality of recesses having such a size that two are arranged side by side are connected by a second connecting member formed on a side edge.