(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内を走行する掘削機の後方に連結される複数台の門型の後続台車と、
前記後続台車の内側を走行する人荷車と、
前記後続台車の内側に相当する位置にトンネル外又はトンネル入口より一定距離だけ設置される主架線と、
前記人荷車側方に取り付けられ、前記主架線に接触して前記人荷車に電力を供給する集電器と、
最後尾の前記後続台車に搭載され、一方端に取り付けられたアダプタによって前記主架線と接続される電線と、
前記後続台車に取り付けられ、前記電線の他端に接続される補助架線と、
前記人荷車側方に取り付けられ、前記補助架線に接触して前記人荷車に電力を供給する補助集電器と、を具備するトンネル内作業台車用給電装置。
【請求項２】
前記主架線が、適宜延長可能である請求項１に記載のトンネル内作業台車用給電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトンネル内作業台車用給電装置に係わり、特に、架線を伸延する際に長尺架線を使用することによりトンネル工事期間を短縮できるトンネル内作業台車用給電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル掘削工事に使用されるトンネル内作業台車は先頭のトンネル掘削機の後ろに所定台数（例えば４両）の門型の後続台車が連結された構成となっている。
さらに、トンネル外に設けられる基地と切り羽との間の人員及び資材輸送のために人荷車が使用されるが、人荷車は門型の後続台車の中を通過して掘削機まで接近することが可能な構造となっている。
【０００３】
そして人荷車は人荷車の軌道脇に敷設された架線及び人荷車自体に搭載された集電器を介して電力の供給を受けている。
図１及び図２は従来のトンネル内作業台車用給電装置の説明図であって、図１はトンネルの進行方向断面図を、図２はトンネルの垂直方向断面図を示す。
即ち、トンネル内作業台車はトンネル掘削機１０に後続台車１１１〜１１４が連結されて構成されている。そして、門型の後続台車１１１〜１１４はトンネル底面の軌道上に設置された後続台車用軌道１２上を走行する。
【０００４】
人荷車１３は後続台車用軌道１２の内側に設置された人荷車用軌道１４上を走行し、後続台車用軌道１２と人荷車用軌道１４の一方の隙間に設置された架線１５から電力の供給を受ける。即ち人荷車１３には集電器１６が取り付けられており、集電器１６が架線１５上を接触滑走して人荷車１３に電力が伝達される。
このトンネル内作業台車用給電装置にあっては、図１（イ）及び（ロ）に示すように、トンネルの掘削の進行に伴い掘削機１０だけでなく後続台車１１１、１１２、１１３及び１１４も前進するが、新たに掘削された場所に移動した後続台車（図１（ロ）においては後続台車１１１）内には架線が設置されていないため、人荷車１３は後続台車１１１内に前進することができない。
【０００５】
そこで、従来は人荷車１３をいったん後退させ、後続台車１１１の内部で新たな延長架線１５１を設置していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、延長架線１５１の長さは後続台車１１１一両の長さより短くしなければならず約３メートル程度に制限されるため、トンネル掘削の進捗に応じて架線の延長工事を頻繁に行わなければならない。
さらに、架線の延長工事中は掘削工事を中断しなければならないためトンネル掘削工事期間も長くならざるを得なかった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、長尺の延長架線を使用することにより延長工事頻度を低減してトンネル工事期間を短縮することの可能なトンネル内作業台車用給電装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係るトンネル内作業台車用給電装置は、トンネル内を走行する掘削機の後方に連結される複数台の門型の後続台車と、後続台車の内側を走行する人荷車と、後続台車の内側に相当する位置にトンネル外又はトンネル入口より一定距離だけ設置される主架線と、人荷車側方に取り付けられ主架線に接触して人荷車に電力を供給する集電器と、最後尾の後続台車に搭載され一方端に取り付けられたアダプタによって主架線と接続される電線と、後続台車に取り付けられ電線の他端に接続される補助架線と、人荷車側方に取り付けられ補助架線に接触して人荷車に電力を供給する補助集電器と、を具備する。
【０００９】
本発明にあっては、後続台車内に架線が設置されていないときにも後続台車側面に設置された補助架線から補助集電器を介して電力が供給されるので、主架線を延長せず補助架線だけでトンネル掘削を継続することができる。
第２の発明に係るトンネル内作業台車用給電装置は、主架線が適宜延長可能である。そして、補助架線は掘削の進捗に応じて前進するので、人荷車は常に掘削機後端まで走行できる。
【００１０】
本発明にあっては、電線長に制限されることなく主架線を延長することによりトンネルを掘削できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図３は本発明に係るトンネル内作業台車用給電装置の構成図であって、最後尾の後続台車（実施形態においては後続台車１１４）には電線リール３１が搭載されている。
電線リール３１に巻回された電線３２の巻き始め端はアダプタ３３を介して主架線１５に接続される。また、電線３２の捲き終わり端は後続台車１１１〜１１４の内側側面に設置された補助架線３４に接続されており、主架線１５から取り入れた電力は電線３２を介して補助架線３４に供給される。なお、図４は電線リール、ケーブル及びアダプタの接続形態の説明図である。
【００１２】
人荷車１３は主架線１５上を接触滑走する集電器１６の外に補助架線３４上を接触滑走する補助集電器３５を具備し、相互に並列に接続されて集電器１６あるいは補助集電器３５の少なくとも一方で電力を受電すれば足りる構造となっている。
図５は本発明に係るトンネル内作業台車用給電装置の運用方法の説明図であって、トンネル内作業台車を上方から見た図を示す。
【００１３】
即ち、本発明に係るトンネル内作業台車もトンネル掘削機１０と、このトンネル掘削機１０に連結された４台の後続台車１１１〜１１３及び１１４、並びにこれら後続台車内を走行する人荷車１３から構成される。
図５（イ）は人荷車１３が後続台車の後方にあって、主架線１５の前方に延長架線１５１が敷設された状態を示す。
【００１４】
即ち、最後尾の後続台車１１４に設置された電線リール３１に巻回された電線３２の巻き始め端はアダプタ３３を介して既に敷設済みの主架線１５に接続され、巻き終わり端は後続台車１１４の補助架線３４４に接続されている。
後続台車１１１、１１２及び１１３にもそれぞれ補助架線３４１、３４２及び３４３が設置されており、各補助架線３４１〜３４４の各々の間は接続電線３５１、３５２及び３５３によって電気的に接続される。
【００１５】
又、各補助架線３４１〜３４４は人荷車１３に連続的に電力が供給されるように隣接して設置される。
なお、補助架線への電力供給は接続線による接続に限定されることはなく、台車移動中でも各々の補助架線の間の電気的接続が維持され、かつ補助架線により人荷車に連続的に電力が供給されれば例えば補助架線をピンで結合する等他の方法を使用することもできる。
【００１６】
図５（ロ）は掘削が進捗した状態を示し、トンネル掘削機１０並びに後続台車１１１、１１２、１１３及び１１４は前進する。この状態においては延長架線１５１を含む主架線１５は２台目の台車１１２の途中まで敷設されており、第１の台車１１１内には主架線１５は敷設されていない。
しかし、電線リール３１に巻回された電線３２が延伸してアダプタ３３を介して電力を取り込み、後続台車１１１、１１２、１１３及び１１４に設置された補助架線３４１、３４２、３４３及び３４４に給電するため、人荷車１３は一両目の後続台車１１１内にも進入できる。即ち、人荷車１３が最後尾の後続台車１１４より後方に存在する場合には人荷車１３は主架線１５及び集電器１６を介して電力を取り込み、人荷車１３が後続台車１１２〜１１４の中に存在する場合には人荷車１３は主架線１５及び集電器１６並びに補助架線３４２〜３４３及び補助集電器３５を介して電力を取り込み、人荷車１３が最前部の後続台車１１１の中に存在する場合には人荷車１３は補助架線３４１及び補助集電器３５を介して電力を取り込む。
【００１７】
図５（ハ）は掘削がさらに進捗した状態を示し、主架線１５は３台目の後続台車１１３の中までしか敷設されていない。
しかし、人荷車１３は補助架線３４１及び補助集電器３５を介して電力を取り込むことができるため、さらに掘削を継続することができるとともに、１台目から３台目の後続台車１１１から１１３までの中に新たな長尺延長架線１５２を敷設することが可能となる。図５（ニ）に示すように延長架線１５２の敷設を完了させるとともに電線リール３１に電線３２を巻きながらアダプタ３３を前方に移設させると、図５（イ）の状態となり、さらにトンネルの掘削を継続することが可能となる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明に係るトンネル内作業台車用給電装置によれば、人荷車が後続台車内で架線の敷設されていない所に進入する場合には、人荷車には後続台車内壁に設置された補助架線から補助集電気を介して電気が供給されるのでトンネル掘削を長距離継続することができる。
【００１９】
従って、新たに掘削されたトンネル内に架線を延長する場合に長尺の架線を使用することが可能となるだけでなく、架線延長工事の頻度を低減することが可能となり、トンネル工事全体の工期を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のトンネル内作業台車用給電装置の説明図である。
【図２】従来のトンネル内作業台車用給電装置の説明図である。
【図３】本発明に係るトンネル内作業台車用給電装置の構成図である。
【図４】電線リール、ケーブル及びアダプタの接続形態の説明図である。
【図５】本発明に係るトンネル内作業台車用給電装置の運用方法の説明図である。
【符号の説明】
１０…トンネル掘削機
１１１、１１２、１１３、１１４…後続台車
１２…後続台車軌道
１３…人荷車
１４…人荷車軌道
１５…主架線
１６…集電器
３１…電線リール
３２…電線
３３…アダプタ
３４、３４１、３４２、３４３…補助架線
３５…補助集電器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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