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JP3788545B2 - Tunnel excavator and skin fall prevention method - Google Patents
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JP3788545B2 JP21339597A JP21339597A JP3788545B2 JP 3788545 B2 JP3788545 B2 JP 3788545B2 JP 21339597 A JP21339597 A JP 21339597A JP 21339597 A JP21339597 A JP 21339597A JP 3788545 B2 JP3788545 B2 JP 3788545B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削機に関し、より詳しくはトンネル坑壁に対してグリッパジャッキにより拡張・収縮するグリッパが設けられてなるトンネル掘削機およびこのトンネル掘削機を用いる肌落ち防止方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、トンネル掘削機の一種として、例えば特公昭62−32319号公報に開示されているような、トンネル掘削機が知られている。この種のトンネル掘削機を用いて地山を掘削する際には、メイングリッパ(リヤーグリッパ)によってトンネル坑壁に掘進反力をとりつつ、スラストジャッキによりカッタヘッドサポートに推進力を伝達し、そのカッタヘッドサポートに支持されているカッタヘッドを回転させることにより、掘削が行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のようにグリッパを均一な圧力で拡張してトンネル坑壁に押しつけて推進反力をとる方法では、中硬岩層や軟岩層等の土層状態の悪い地山を掘削する場合、トンネル坑壁にクラックが発生して坑壁が崩れ落ちるという問題点がある。また、崩れ落ちた岩片はトンネル下部に堆積するため、作業者による除去作業が必要となるという問題点がある。
【0004】
本発明は、中硬岩層,軟岩層や肌落ちの発生しそうな地山を掘削する場合において、このような問題点を解消することを目的として、グリッパの押付力を調整し、これによって坑壁が崩れ落ちるのを防止することができるトンネル掘削機およびこのトンネル掘削機を用いる坑壁の肌落ち防止方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
発明によるトンネル掘削機は、前述の目的を達成するために、トンネル坑壁に対してグリッパジャッキにより拡張・収縮するグリッパが設けられてなるトンネル掘削機において、
前記グリッパジャッキを上側グリッパジャッキと下側グリッパジャッキとにより構成し、前記上側グリッパジャッキと下側グリッパジャッキとを独立の油圧力にて駆動させるとともに、前記上側グリッパジャッキの圧力と下側グリッパジャッキの圧力とを個別に設定可能な油圧回路手段を設けることを特徴とするものである。
【0006】
発明においては、グリッパの押付力でトンネル坑壁にクラックが発生し易い中硬岩層や軟岩層を掘削する場合、重力の影響で坑壁が崩落し易いトンネル中心より上半部にかけるグリッパの押付力を低くし、坑壁が崩落しにくいトンネル中心より下半部にかけるグリッパの押付力を高くするように、グリッパの押付力が油圧回路手段により調整される。ただし、地山の状態により坑壁の下半部が上半部に比べて崩れやすいこともあり、この場合は上半部にかける押付力を高くし、下半部にかける押付力を低くすることも可能である。なお、上側グリッパジャッキおよび下側グリッパジャッキの前述のような圧力制御は、各グリッパジャッキの油圧回路を独立にすることにより可能である。また、油圧回路内に複数の切換弁や圧力スイッチなどを入れることにより、この圧力制御を自動的に行うことも可能となる。
【0007】
前述のように、崩落しやすいトンネル坑壁上半部もしくは下半部にかける圧力を低くすることにより、グリッパの押付けにより生じるクラックおよび坑壁の崩落を防止することができる。また、崩落しにくいトンネル坑壁下半部もしくは上半部にかける圧力を高くすることによりグリップ力を得ることができる。さらに、トンネル坑壁上半部または下半部にかける圧力を調節することにより、硬岩層や軟岩層等の土層に応じて押付力を変化させることができる。
【0008】
発明においては、前記グリッパのグリッパシューのトンネル坑壁当接面が掘進方向にR面とされるか、またはこのトンネル坑壁当接面の前後両端がR面取りもしくはC面取りされているのが好ましい。こうすることにより、前記グリッパシューの両端部に生じる局部面圧を抑えることができるため、局部面圧を原因とするトンネル坑壁の肌落ちを防止することができる。
【0011】
本発明において、前記グリッパのグリッパシューのトンネル坑壁当接面が上下方向にR面とされているのが好ましい。また、前記グリッパのグリッパシューが嵌合する前記トンネル掘削機本体のグリッパシュー嵌合部における前記グリッパシューとの対向面がR面とされていても良い。こうすることで、トンネル坑壁の中心より上半部にかけるグリッパの押付力と下半部にかけるグリッパの押付力とが異なる場合、前記グリッパシューまたはトンネル掘削機本体により生ずるかじりを防止することができる。
【0012】
次に、本発明による肌落ち防止方法は、前記トンネル掘削機を用いる坑壁の肌落ち防止方法であって、
まず、最大限肌落ちしない程度の弱い圧力で前記グリッパを拡張・収縮するためのすべてのグリッパジャッキを拡張し、この拡張によっても掘進反力に耐えられるグリップ力が得られない場合に、肌落ちしにくい側のグリッパジャッキのみにさらに油圧力をかけて、掘進反力に耐えられるグリップ力を確保することを特徴とするものである。
【0013】
発明によれば、まずグリッパをトンネル坑壁が肌落ちしない程度の弱い圧力をすべてのジャッキに同じようにかけて拡張させる。この拡張によって、トンネル掘削機が掘進反力に耐えられるグリップ力を得られる場合は掘進を行う。しかし、この拡張によってもトンネル掘削機が掘進反力に耐えられるグリップ力を得られない場合は、比較的地山の安定している側のグリッパジャッキにさらに高い油圧力をかけて掘進反力に耐えられるグリップ力を確保して掘削を行う。
【0014】
このような上側グリッパジャッキおよび下側グリッパジャッキの圧力制御は、それぞれに接続させる油圧回路を独立させることにより可能であり、この油圧回路内に複数の切換弁や圧力スイッチ等を用いることによりそれぞれのグリッパジャッキの圧力を自動制御することができる。
【0015】
前述のように、上側グリッパジャッキと下側グリッパジャッキとにそれぞれ個別の油圧力をかけて伸長させることにより、坑壁が崩落し易い地山部にはグリッパの押付力を低く、崩落しにくい地山部にはグリッパの押付力を高くすることができる。したがって、グリッパの押付力による肌落ちを防止し、かつトンネル掘削機の掘進反力も十分に得ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるトンネル掘削機および肌落ち防止方法の具体的実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【0017】
図1に本発明の一実施例に係るトンネル掘削機の縦断面図が示され、図2に図1のA−A断面図が示され、図3に図1のB矢視図が示され、図4には本実施例にかかる油圧回路が示されている。
【0018】
本実施例のトンネル掘削機1は、前胴2と後胴3とに分かれスラストジャッキ4によって伸縮するようになっている。前記前胴2の前側内部に設けられるカッタヘッドサポート5を介して前面に多数個のディスクカッタ6を有するカッタヘッド7が回転自在に支承されている。
【0019】
前記カッタヘッドサポート5の後方にはグリッパフレーム9を備えるメイングリッパ(グリッパ)Pが設置されている。これらカッタヘッドサポート5とグリッパフレーム9との間には、スラストジャッキ4が備えられている。また、前記カッタヘッドサポート3には掘削中の安定化および掘削終了時にそのカッタヘッドサポート5をトンネル坑壁に対して支持するために用いられるフロントグリッパ8が設けられている。
【0020】
前記メイングリッパPは、トンネル坑壁に接触し掘削機本体1を固定するためのメイングリッパシュー(グリッパシュー)10とこのメイングリッパシュー10を拡張させるためのメイングリッパジャッキ(グリッパジャッキ)11(上側メイングリッパジャッキ11a,下側メイングリッパジャッキ11b)とこれらメイングリッパジャッキ11を駆動させるための油圧回路(図4)とを具えている。
【0021】
図2に示されるように、前記メイングリッパシュー10のトンネル坑壁当接面の形状は、掘進方向に対してR面とされている。また、前記メイングリッパシュー10のトンネル坑壁当接面の形状がメイングリッパPの張出方向に対してグリッパシューの上下方向に、図3(a)に示されるようなR面となるようにされている。この別態様としては、図3(b)に示されるように、トンネル掘進機1本体のメイングリッパシュー10の嵌合部1aにおける前記メイングリッパシュー10との対向面の形状をR面としても良く、図3(c)に示されるようにメイングリッパシュー10および前記嵌合部1aが共にR面とされていてもよい。
【0022】
次いで、図4に示される本実施例に係る油圧回路について詳述する。この油圧回路において、ポンプ13の下流はリリーフ弁14側と切替弁15側とに分岐され、前記リリーフ弁14側には油圧回路の最大油圧とポンプ保護を行うリリーフ弁14が設置されている。一方、切替弁15側には圧力油の方向を切り替える切替弁15が設置され、この切替弁15の下流は、上側メイングリッパジャッキ11a側回路と下側メイングリッパジャッキ11b側回路とに分離されている。これらそれぞれの回路には、上側ジャッキ用切換弁12aおよび下側ジャッキ用切換弁12bが設置されている。前記上側ジャッキ用切換弁12aの下流側は、リリーフ弁17と上側メイングリッパジャッキ11aと圧力スイッチ20aとが並列に配置されている。また、前記上側ジャッキ用切換弁12aの下流側と同様に、下側ジャッキ用切換弁12bの下流側には、リリーフ弁17と下側メイングリッパジャッキ11bと圧力スイッチ20bとが並列に配置されている。
【0023】
次に、前述のように構成されるトンネル掘削機1を用いる肌落ち防止方法について詳述する。
【0024】
前記トンネル掘削機1を用いて、例えばトンネル坑壁の上半部が肌落ちしやすい土層を掘削する場合、前記上側メイングリッパジャッキ11aおよび下側メイングリッパジャッキ11bにかける油圧力を油圧回路(図4)で調整する。
【0025】
まず、前記切換弁15をB位置に設定し、上側ジャッキ切換弁12aおよび下側ジャッキ切換弁12bをA位置に設定して、上側メイングリッパジャッキ11aと下側メイングリッパジャッキ11bとを低圧でトンネル坑壁が肌落ちしない程度(オペレータの判断または圧力スイッチ20aの圧力設定値)まで伸長させる。その後、上側ジャッキ切換弁12aをB位置に切り換えて上側メイングリッパジャッキ11aを低圧(圧力スイッチ20aの設定圧)に保持する。なお、前記リリーフ弁14は回路最大油圧に設定され、前記圧力スイッチ20aは肌落ちが生じない圧力に設定されている。
【0026】
次に、前記下側ジャッキ切換弁12bがA位置に設定された状態で下側メイングリッパジャッキ11bのみを圧力スイッチ20bの設定値まで伸長させた後、下側メイングリッパジャッキ11bを高圧(圧力スイッチ20bの設定圧)に保持する。このようにして、トンネル坑壁上半部にかけるメイングリッパの押付力と下半部にかけるメイングリッパの押付力を調整するようにする。ただし、圧力スイッチ20bの圧力設定値は、圧力スイッチ20aの圧力設定値以上リリーフ弁17の圧力設定値以下とされている。
【0027】
前述のように、肌落ちしやすい部分(本実施例ではトンネル中心上半部の坑壁)にかける押付圧力を低くし、肌落ちしにくい部分(本実施例ではトンネル中心下半部の坑壁)にかける押付圧力を高くすることにより、メイングリッパシュー10の押付力が原因で生じる肌落ちを防止し、かつ十分な掘削反力を得ることができる。
【0028】
また、本実施例において、図3(a)に記載されているように、メイングリッパシュー10の形状がメイングリッパPの張出方向に対してR面となることにより、上側メイングリッパジャッキ11aの圧力と下側メイングリッパジャッキ11bの圧力が異なることにより生じるかじりを防止することができるという効果を奏する。また、図2に記載されているようにメイングリッパシュー10のトンネル坑壁当接面が掘進方向に対してR面とされていることにより、メイングリッパシュー10の面圧を均一化し、トンネル坑壁にかかる圧力が均一になるため、局部面圧を原因とするトンネル坑壁の肌落ちを防止することができる。なお、トンネル掘削機1の後胴3およびメイングリッパシュー10の形状が図3(b)もしくは図3(c)に記載の形状の場合でも前述と同様の効果を奏することができる。
【0029】
本実施例においては、シールドタイプTBMに用いられているが、これに限らず、例えばオープンタイプTBMに用いることができる。
【0030】
本実施例においては、メイングリッパシュー10のトンネル坑壁当接面の形状が掘進方向に対してR面とされているが、これに限らず、このトンネル坑壁当接面の前後両端がR面取りもしくはC面取りされていてもよい。
【0031】
本実施例においては、坑壁の上半部が肌落ちしやすい地山部を掘削する場合について説明したが、坑壁の下半部が肌落ちしやすい地山部を掘削する場合は例えば圧力スイッチ20aと圧力スイッチ20bとの設定値を変更して、肌落ちしやすい地山部に掘進反力をとるようにすればよい。
【0032】
本実施例においては、図4に示されるような油圧回路を用いたが、リリーフ弁や切換弁等の配置は、これに限られるものではなく、上側メイングリッパジャッキと下側メイングリッパジャッキが独立の回路として、それぞれのジャッキに与えられる圧力が設定できるようにされていればよい。
【0033】
本実施例において1組のメイングリッパシュー10を用いたが2組のメイングリッパを用いてもよい。また本実施例において、ジャッキが上下2本のものを用いたが複数本でもよく、その場合は肌落ちしやすい地山部にかける圧力が低く、比較的肌落ちしにくい地山部にかける圧力が高くなるように制御される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施例に係るトンネル掘削機の縦断面図である。
【図2】図2は、図1のA−A断面図である。
【図3】図3は、図1のB矢視図(a)および(a)の別態様例(b),(c)である。
【図4】図4は、本実施例の油圧回路図である。
【符号の説明】
1 トンネル掘削機
2 前胴
3 後胴
4 スラストジャッキ
5 カッタヘッドサポート
6 ディスクカッタ
7 カッタヘッド
8 フロントグリッパ
9 グリッパフレーム
10 メイングリッパシュー
11 メイングリッパジャッキ
11a 上側メイングリッパジャッキ
11b 下側メイングリッパジャッキ
12a 上側ジャッキ切換弁
12b 下側ジャッキ切換弁
13 ポンプ
14,17 リリーフ弁
15 切替弁
20a,20b 圧力スイッチ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tunnel excavator, and more particularly, to a tunnel excavator provided with a gripper that is expanded and contracted by a gripper jack with respect to a tunnel pit wall, and a skin fall prevention method using the tunnel excavator.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as one type of tunnel excavator, for example, a tunnel excavator as disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-32319 is known. When excavating natural ground using this type of tunnel excavator, the thrust force is transmitted to the cutter head support by the thrust jack while the main gripper (rear gripper) takes the reaction force against the tunnel wall. Excavation is performed by rotating the cutter head supported by the cutter head support.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, when the gripper is expanded with a uniform pressure and pressed against the tunnel pit wall to obtain a driving reaction force, when excavating a ground layer with poor soil conditions such as a medium hard rock layer or a soft rock layer, There is a problem in that cracks occur in the pit wall and the pit wall collapses. In addition, the collapsed rock fragments are accumulated at the lower part of the tunnel, so that there is a problem that an operator needs to remove them.
[0004]
The present invention adjusts the pressing force of the gripper for the purpose of eliminating such problems when excavating a medium hard rock layer, a soft rock layer, or a natural mountain that is likely to lose skin, and thereby a wall wall It is an object of the present invention to provide a tunnel excavator that can prevent the material from collapsing and a skin wall fall-off prevention method using the tunnel excavator.
[0005]
[Means for solving the problems and actions / effects]
In order to achieve the above-described object, the tunnel excavator according to the present invention is a tunnel excavator provided with a gripper that is expanded and contracted by a gripper jack with respect to the tunnel wall.
The gripper jack is composed of an upper gripper jack and a lower gripper jack, and the upper gripper jack and the lower gripper jack are driven by an independent hydraulic pressure, and the pressure of the upper gripper jack and the lower gripper jack are A hydraulic circuit means capable of individually setting the pressure is provided.
[0006]
In the present invention, when excavating a medium hard rock layer or a soft rock layer where the tunnel wall is likely to crack due to the pressing force of the gripper, the gripper applied to the upper half of the tunnel center where the tunnel wall is likely to collapse due to the influence of gravity. The pressing force of the gripper is adjusted by the hydraulic circuit means so as to reduce the pressing force and increase the pressing force of the gripper applied to the lower half portion from the center of the tunnel where the pit wall is difficult to collapse. However, the lower half of the pit wall is more likely to collapse than the upper half depending on the condition of the natural ground. In this case, the pressing force applied to the upper half is increased and the pressing force applied to the lower half is decreased. It is also possible. The above-described pressure control of the upper gripper jack and the lower gripper jack can be performed by making the hydraulic circuit of each gripper jack independent. Further, this pressure control can be automatically performed by inserting a plurality of switching valves, pressure switches and the like in the hydraulic circuit.
[0007]
As described above, by reducing the pressure applied to the upper half or the lower half of the tunnel pit wall that tends to collapse, cracks caused by pressing of the gripper and collapse of the mine wall can be prevented. Further, the grip force can be obtained by increasing the pressure applied to the lower half or upper half of the tunnel well wall that is not easily collapsed. Furthermore, by adjusting the pressure applied to the upper half or the lower half of the tunnel well wall, the pressing force can be changed according to the soil layer such as a hard rock layer or a soft rock layer.
[0008]
In the present invention, the tunnel pit wall contact surface of the gripper shoe of the gripper is an R surface in the digging direction, or the front and rear ends of the tunnel pit wall contact surface are R chamfered or C chamfered. preferable. By doing so, it is possible to suppress the local surface pressure generated at both ends of the gripper shoe, and therefore it is possible to prevent the skin of the tunnel pit wall from being caused by the local surface pressure.
[0011]
In this invention, it is preferable that the tunnel well wall contact surface of the gripper shoe of the gripper is an R surface in the vertical direction . In addition, the surface facing the gripper shoe in the gripper shoe fitting portion of the tunnel excavator body to which the gripper shoe of the gripper is fitted may be an R surface. By doing this, when the pressing force of the gripper applied to the upper half portion from the center of the tunnel pit wall and the pressing force of the gripper applied to the lower half portion are different, the galling caused by the gripper shoe or the tunnel excavator body is prevented. Can do.
[0012]
Next, the skin peeling prevention method according to the present invention is a skin wall peeling prevention method using each tunnel excavator,
First, when all gripper jacks for expanding and contracting the gripper are expanded with a weak pressure that does not cause the skin to fall to the maximum extent, and this extension does not provide a gripping force that can withstand the reaction force, It is characterized in that only the gripper jack on the side that is difficult to perform is further subjected to oil pressure to ensure a grip force that can withstand the digging reaction force.
[0013]
According to the present invention, the gripper is first expanded by applying the same weak pressure to all jacks so that the tunnel wall does not fall off. If this expansion allows the tunnel excavator to obtain a gripping force that can withstand the excavation reaction force, excavation is performed. However, if the tunnel excavator cannot obtain a gripping force that can withstand the digging reaction force even by this expansion, apply a higher hydraulic pressure to the gripper jack on the relatively stable side of the natural ground to reduce the digging reaction force. Ensure excavation with sufficient grip.
[0014]
Such pressure control of the upper gripper jack and the lower gripper jack is possible by making the hydraulic circuit connected to each independent, and by using a plurality of switching valves, pressure switches, etc. in this hydraulic circuit, The gripper jack pressure can be automatically controlled.
[0015]
As mentioned above, the upper gripper jack and the lower gripper jack are each extended by applying separate oil pressure, so that the gripper's pressing force is low on the ground where the pit wall tends to collapse. The pressing force of the gripper can be increased at the mountain portion. Therefore, it is possible to prevent skin peeling due to the pressing force of the gripper and to sufficiently obtain the digging reaction force of the tunnel excavator.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, specific examples of the tunnel excavator and the skin fall prevention method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
1 is a longitudinal sectional view of a tunnel excavator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along the arrow B in FIG. FIG. 4 shows a hydraulic circuit according to this embodiment.
[0018]
The tunnel excavator 1 according to the present embodiment is divided into a front trunk 2 and a rear trunk 3 and is extended and contracted by a thrust jack 4. A cutter head 7 having a large number of disk cutters 6 on the front surface is rotatably supported via a cutter head support 5 provided inside the front side of the front cylinder 2.
[0019]
A main gripper (gripper) P having a gripper frame 9 is installed behind the cutter head support 5. A thrust jack 4 is provided between the cutter head support 5 and the gripper frame 9. Further, the cutter head support 3 is provided with a front gripper 8 that is used to stabilize the excavation during excavation and to support the cutter head support 5 against the tunnel wall at the end of excavation.
[0020]
The main gripper P is in contact with a tunnel pit wall to fix the excavator body 1 and a main gripper shoe (gripper shoe) 10 and a main gripper jack (gripper jack) 11 (upper side) for expanding the main gripper shoe 10. The main gripper jack 11a, the lower main gripper jack 11b) and a hydraulic circuit (FIG. 4) for driving the main gripper jack 11 are provided.
[0021]
As shown in FIG. 2, the shape of the tunnel pit wall contact surface of the main gripper shoe 10 is an R surface with respect to the excavation direction. Further, the shape of the tunnel well wall contact surface of the main gripper shoe 10 is an R surface as shown in FIG. 3A in the vertical direction of the gripper shoe with respect to the extending direction of the main gripper P. Has been. As another embodiment, as shown in FIG. 3B, the shape of the surface facing the main gripper shoe 10 in the fitting portion 1a of the main gripper shoe 10 of the main body of the tunnel excavator 1 may be an R surface. As shown in FIG. 3C, the main gripper shoe 10 and the fitting portion 1a may both be R surfaces.
[0022]
Next, the hydraulic circuit according to this embodiment shown in FIG. 4 will be described in detail. In this hydraulic circuit, the downstream of the pump 13 is branched into a relief valve 14 side and a switching valve 15 side, and a relief valve 14 is installed on the relief valve 14 side to perform maximum hydraulic pressure of the hydraulic circuit and pump protection. On the other hand, a switching valve 15 for switching the direction of pressure oil is installed on the switching valve 15 side, and the downstream of the switching valve 15 is separated into an upper main gripper jack 11a side circuit and a lower main gripper jack 11b side circuit. Yes. Each of these circuits is provided with an upper jack switching valve 12a and a lower jack switching valve 12b. A relief valve 17, an upper main gripper jack 11a, and a pressure switch 20a are arranged in parallel on the downstream side of the upper jack switching valve 12a. Similarly to the downstream side of the upper jack switching valve 12a, the relief valve 17, the lower main gripper jack 11b, and the pressure switch 20b are arranged in parallel on the downstream side of the lower jack switching valve 12b. Yes.
[0023]
Next, a skin fall prevention method using the tunnel excavator 1 configured as described above will be described in detail.
[0024]
When the tunnel excavator 1 is used to excavate, for example, a soil layer in which the upper half of the tunnel pit wall tends to fall off, the hydraulic pressure applied to the upper main gripper jack 11a and the lower main gripper jack 11b is a hydraulic circuit ( Adjust in (Fig. 4).
[0025]
First, the switching valve 15 is set to the B position, the upper jack switching valve 12a and the lower jack switching valve 12b are set to the A position, and the upper main gripper jack 11a and the lower main gripper jack 11b are tunneled at a low pressure. The wall is extended to such an extent that the pit wall does not fall off (the operator's judgment or the pressure setting value of the pressure switch 20a). Thereafter, the upper jack switching valve 12a is switched to the B position to hold the upper main gripper jack 11a at a low pressure (set pressure of the pressure switch 20a). The relief valve 14 is set to a circuit maximum hydraulic pressure, and the pressure switch 20a is set to a pressure at which no skin peeling occurs.
[0026]
Next, only the lower main gripper jack 11b is extended to the set value of the pressure switch 20b with the lower jack switching valve 12b set to the A position, and then the lower main gripper jack 11b is set to a high pressure (pressure switch). 20b (set pressure). In this way, the pressing force of the main gripper applied to the upper half of the tunnel pit wall and the pressing force of the main gripper applied to the lower half are adjusted. However, the pressure setting value of the pressure switch 20b is not less than the pressure setting value of the pressure switch 20a and not more than the pressure setting value of the relief valve 17.
[0027]
As described above, the pressing pressure applied to the part that is easy to remove skin (in this embodiment, the tunnel wall in the upper half of the tunnel center) is lowered, and the part that is difficult to remove skin (in this example, the tunnel wall in the lower half of the tunnel center). ) Is increased, the skin peeling caused by the pressing force of the main gripper shoe 10 can be prevented, and a sufficient excavation reaction force can be obtained.
[0028]
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the main gripper shoe 10 has an R surface with respect to the extending direction of the main gripper P so that the upper main gripper jack 11a is There is an effect that it is possible to prevent galling caused by the difference between the pressure and the pressure of the lower main gripper jack 11b. In addition, as shown in FIG. 2, the tunnel well wall contact surface of the main gripper shoe 10 is an R surface with respect to the digging direction, so that the surface pressure of the main gripper shoe 10 is made uniform, Since the pressure applied to the wall becomes uniform, it is possible to prevent the skin of the tunnel pit wall from falling due to the local surface pressure. Even when the shape of the rear trunk 3 and the main gripper shoe 10 of the tunnel excavator 1 is the shape shown in FIG. 3B or FIG. 3C, the same effect as described above can be obtained.
[0029]
In this embodiment, the shield type TBM is used. However, the present invention is not limited to this. For example, the shield type TBM can be used for an open type TBM.
[0030]
In the present embodiment, the shape of the tunnel well wall abutting surface of the main gripper shoe 10 is the R surface with respect to the digging direction. It may be chamfered or chamfered.
[0031]
In the present embodiment, the case where the upper half of the pit wall is excavated in a natural ground part where the skin is likely to fall off has been described. It is only necessary to change the set values of the switch 20a and the pressure switch 20b so that the excavation reaction force is applied to the natural mountain part where the skin is easily removed.
[0032]
In the present embodiment, the hydraulic circuit as shown in FIG. 4 is used. However, the arrangement of the relief valve and the switching valve is not limited to this, and the upper main gripper jack and the lower main gripper jack are independent. It is sufficient that the pressure applied to each jack can be set as the circuit.
[0033]
In this embodiment, one set of main gripper shoes 10 is used, but two sets of main grippers may be used. In this embodiment, two upper and lower jacks are used, but a plurality of jacks may be used. In this case, the pressure applied to the natural mountain part where the skin is easily removed is low, and the pressure applied to the natural mountain part where the skin is relatively difficult to remove is used. Is controlled to be high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a tunnel excavator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
3 is another example (b), (c) of FIGS. 1 (a) and 1 (a) and FIG. 3 (a).
FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Tunnel Excavator 2 Front Drum 3 Rear Drum 4 Thrust Jack 5 Cutter Head Support 6 Disc Cutter 7 Cutter Head 8 Front Gripper 9 Gripper Frame 10 Main Gripper Shoe 11 Main Gripper Jack 11a Upper Main Gripper Jack 11b Lower Main Gripper Jack 12a Upper Jack switching valve 12b Lower jack switching valve 13 Pump 14, 17 Relief valve 15 Switching valve 20a, 20b Pressure switch

Claims (5)

トンネル坑壁に対してグリッパジャッキにより拡張・収縮するグリッパが設けられてなるトンネル掘削機において、
前記グリッパジャッキを上側グリッパジャッキと下側グリッパジャッキとにより構成し、前記上側グリッパジャッキと下側グリッパジャッキとを独立の油圧力にて駆動させるとともに、前記上側グリッパジャッキの圧力と下側グリッパジャッキの圧力とを個別に設定可能な油圧回路手段を設けることを特徴とするトンネル掘削機。
In a tunnel excavator provided with a gripper that expands and contracts with a gripper jack against the tunnel wall,
The gripper jack is composed of an upper gripper jack and a lower gripper jack, and the upper gripper jack and the lower gripper jack are driven by an independent hydraulic pressure, and the pressure of the upper gripper jack and the lower gripper jack are A tunnel excavator characterized by providing hydraulic circuit means capable of individually setting the pressure.
前記グリッパのグリッパシューのトンネル坑壁当接面が掘進方向にR面とされるか、またはこのトンネル坑壁当接面の前後両端がR面取りもしくはC面取りされていることを特徴とする請求項1に記載のトンネル掘削機。  The tunnel pit wall contact surface of the gripper shoe of the gripper is an R surface in the digging direction, or both front and rear ends of the tunnel pit wall contact surface are R chamfered or C chamfered. The tunnel excavator according to 1. 前記グリッパのグリッパシューのトンネル坑壁当接面が上下方向にR面とされていることを特徴とする請求項1または2に記載のトンネル掘削機。 The tunnel excavator according to claim 1 or 2, wherein a tunnel pit wall contact surface of the gripper shoe of the gripper is an R surface in the vertical direction . 前記グリッパのグリッパシューが嵌合する前記トンネル掘削機本体のグリッパシュー嵌合部における前記グリッパシューとの対向面がR面とれていることを特徴とする請求項1乃至3のうちのいずれかに記載のトンネル掘削機。Any of the claims 1 to 3 facing surfaces of the gripper shoe in a gripper shoe fitting portion of the tunneling machine body gripper shoe of the gripper is fitted, characterized in that there is a R surface A tunnel excavator as described in Crab. 請求項1乃至4のうちのいずれかに記載のトンネル掘削機を用いる坑壁の肌落ち防止方法であって、
まず、最大限肌落ちしない程度の弱い圧力で前記グリッパを拡張・収縮するためのすべてのグリッパジャッキを拡張し、この拡張によっても掘進反力に耐えられるグリップ力が得られない場合に、肌落ちしにくい側のグリッパジャッキのみにさらに油圧力をかけて、掘進反力に耐えられるグリップ力を確保することを特徴とする肌落ち防止方法。
A method for preventing skin peeling of a mine wall using the tunnel excavator according to any one of claims 1 to 4,
First, when all gripper jacks for expanding and contracting the gripper are expanded with a weak pressure that does not cause the skin to fall to the maximum extent, and this extension does not provide a gripping force that can withstand the reaction force, A method for preventing the skin from falling, characterized in that only the gripper jack on the hard-to-reach side is further subjected to oil pressure to ensure a grip that can withstand the reaction force of the digging.
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