(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内に搬入された支保を組立てるエレクタ装置において、ウインチと、一端部が該ウインチによって巻き取られて他端部が支保に連結可能なワイヤロープと、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設されて支保を支持すると共に前記ワイヤロープが掛け回される複数の支保支持部材とを具え、前記ウインチと前記各支保支持部材をトンネル掘削機の内壁面に沿って配設された支持プレートに装着する一方、該支持プレートに支持された複数の旋回ローラにより旋回自在に支持され、前記ワイヤロープの他端部を係止する係止部を有する旋回リングを更に具えたことを特徴とするエレクタ装置。
【請求項２】
請求項１記載のエレクタ装置において、前記旋回リングに前記支保支持部材が支持した仮組み状態の支保を径方向に移動してトンネルの内壁面に密着させる支保拡張手段を設けたことを特徴とするエレクタ装置。
【請求項３】
トンネル内に搬入された支保を組立てるエレクタ装置において、ウインチと、端部が該ウインチによって巻き取られるワイヤロープと、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設されて支保を支持すると共に前記ワイヤロープが掛け回される複数の支保支持部材とを具え、前記各支保支持部材をトンネル掘削機の内壁面に沿って配設された支持プレートに装着すると共に、該支持プレートに前記ウインチを隣接して２つ装着し、前記ワイヤロープの一端部を該第１のウインチによって巻き取り、他端部を前記各支保支持部材に掛け回してから第２のウインチによって巻き取り、該ワイヤロープの途中に支保を連結可能としたことを特徴とするエレクタ装置。
【請求項４】
トンネル内に搬入された支保を組立てるエレクタ装置において、ウインチと、一端部が該ウインチによって巻き取られて他端部が支保に連結可能なワイヤロープと、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設されて支保を支持すると共に前記ワイヤロープが掛け回される複数の支保支持部材とを具え、トンネル掘削機の内壁面に直交して固定された支持プレートに前記支保支持部材が支持した仮組み状態の支保を径方向に移動してトンネルの内壁面に密着させる支保拡張手段を設け、該支保拡張手段を起倒式としたことを特徴とするエレクタ装置。
【請求項５】
トンネル内に搬入された支保を組立てるエレクタ装置において、ウインチと、一端部が該ウインチによって巻き取られて他端部が支保に連結可能なワイヤロープと、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設されて支保を支持すると共に前記ワイヤロープが掛け回される複数の支保支持部材とを具え、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設された支持プレートに支持された複数の旋回ローラにより旋回自在に支持された旋回リングを更に具え、該旋回リングに前記ウインチを装着したことを特徴とするエレクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤を掘削してトンネルを構築するトンネルボーリングマシンやシールド掘削機などのトンネル掘削機に搭載されて支保を組立てるエレクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトンネルボーリングマシンは、円筒形状をなす前胴と後胴とから胴体が構成されており、前胴の前部にローラカッタを有するカッタヘッドが回転自在に装着され、カッタ旋回モータによって駆動回転可能となっている。そして、前胴には掘削して発生したずりが内部に侵入しないようにバルクヘッドが形成されることで、チャンバが形成されており、このチャンバにはずりを外部に排出するベルトコンベヤの前端部が位置している。
【０００３】
また、この前胴と後胴との間には複数のスラストジャッキが架設されており、このスラストジャッキへの油圧の給排により伸縮させることで、前胴と後胴との相対位置を変更することができる。また、前胴にはフロントグリッパが装着されており、油圧ジャッキによってグリッパシューを径方向に張り出すことで、前胴を位置保持することができる。一方、後胴にはリヤグリッパが装着されており、油圧ジャッキによってグリッパシューを径方向に張り出すことで、後胴を位置保持することができる。
【０００４】
更に、後胴の後部にはトンネルの内壁面に支保を組付けるエレクタ装置が装着されている。
【０００５】
従って、リヤグリッパによって後胴移動不能に保持した状態で、カッタ旋回モータを駆動してカッタヘッドを回転駆動させながら、各スラストジャッキを伸長して前胴と共にカッタヘッドを前方へ移動させると、旋回するカッタヘッドのローラカッタが前方の岩盤をせん断破壊し、この岩盤を掘削する。そして、各スラストジャッキを所定ストローク伸長すると、フロントグリッパによって前胴を位置保持する一方、リヤグリッパによる後胴の位置保持を解除した後、スラストジャッキを収縮して前胴に対して後胴を引き寄せる。そして、再び、リヤグリッパによって後胴を位置保持にする一方、フロントグリッパによる前胴の位置保持を解除した後、各スラストジャッキを伸長して前胴と共にカッタヘッドを前方へ移動させ、ローラカッタによって岩盤を掘削する。この作動の繰り返しによって連続してトンネルを掘削していく。
【０００６】
そして、岩盤掘削によって生じたずりはチャンバ内に取り込まれ、ベルトコンベヤによって外部に排出される。また、岩盤を掘削してトンネルを掘削形成していく過程で、この掘削形成されたトンネルの壁面が安定している場合は支保は不要であるが、若干不安定である場合には、エレクタ装置によってリング状に形成したＨ形鋼や木製の板等を支保として用い、壁面から岩片が剥がれ落ちないようにトンネルを保護する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のトンネルボーリングマシンでは、リヤグリッパによって後胴を位置保持した状態で、各スラストジャッキを伸長することで、この後胴に対して前胴とカッタヘッドを前進させ、この旋回するカッタヘッドによって前方の岩盤を掘削しながら、後胴の後方で、掘削形成したトンネルの壁面に応じて、エレクタ装置によってＨ形鋼などをリング状に形成して支保としてトンネル壁面に組付けてトンネルを保護している。
【０００８】
このエレクタ装置は、一般的に、後胴の後部に旋回リングを旋回自在に支持し、この旋回リングにＨ形鋼を把持する複数のグリップを装着し、且つ、このグリップをトンネル内で径方向や周方向に移動自在としている。そして、トンネルの下部に搬入された複数のＨ形鋼を各グリップが順に把持し、移動しながらリング状に組み立て、支保としてトンネル壁面に組付けている。このようにエレクタ装置には、リング状に組み立てるＨ形鋼の数だけグリップが必要となり、大型化すると共に構造が複雑となってしまうという問題がある。
【０００９】
また、このエレクタ装置は、グリップがトンネル内で径方向や周方向に移動する必要からモータやジャッキ等の駆動機器を搭載しており、トンネルボーリングマシン内に設置された電動機や油圧源からこのグリップに搭載した電動機器や油圧機器にケーブルや油圧ホースが配索されている。そのため、グリップが旋回するときに、このケーブルや油圧ホースがトンネル内を移動することから、他の作業の邪魔になってしまうと共に、ケーブルや油圧ホースが損傷してしまう虞がある。
【００１０】
本発明はこのような問題を解決するものであって、支保の組み立て作業を簡素化することと共に装置の小型軽量化を図る一方で、駆動ケーブルの取り回しを容易としてトンネル構築作業の作業性の向上を図ったエレクタ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１の発明のエレクタ装置は、トンネル内に搬入された支保を組立てるエレクタ装置において、ウインチと、一端部が該ウインチによって巻き取られて他端部が支保に連結可能なワイヤロープと、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設されて支保を支持すると共に前記ワイヤロープが掛け回される複数の支保支持部材とを具え、前記ウインチと前記各支保支持部材をトンネル掘削機の内壁面に沿って配設された支持プレートに装着する一方、該支持プレートに支持された複数の旋回ローラにより旋回自在に支持され、前記ワイヤロープの他端部を係止する係止部を有する旋回リングを更に具えたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項２の発明のエレクタ装置では、前記旋回リングに前記支保支持部材が支持した仮組み状態の支保を径方向に移動してトンネルの内壁面に密着させる支保拡張手段を設けたことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項３の発明のエレクタ装置では、トンネル内に搬入された支保を組立てるエレクタ装置において、ウインチと、端部が該ウインチによって巻き取られるワイヤロープと、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設されて支保を支持すると共に前記ワイヤロープが掛け回される複数の支保支持部材とを具え、前記各支保支持部材をトンネル掘削機の内壁面に沿って配設された支持プレートに装着すると共に、該支持プレートに前記ウインチを隣接して２つ装着し、前記ワイヤロープの一端部を該第１のウインチによって巻き取り、他端部を前記各支保支持部材に掛け回してから第２のウインチによって巻き取り、該ワイヤロープの途中に支保を連結可能としたことを特徴としている。
【００１４】
また、請求項４の発明のエレクタ装置では、トンネル内に搬入された支保を組立てるエレクタ装置において、ウインチと、一端部が該ウインチによって巻き取られて他端部が支保に連結可能なワイヤロープと、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設されて支保を支持すると共に前記ワイヤロープが掛け回される複数の支保支持部材とを具え、トンネル掘削機の内壁面に直交して固定された支持プレートに前記支保支持部材が支持した仮組み状態の支保を径方向に移動してトンネルの内壁面に密着させる支保拡張手段を設け、該支保拡張手段を起倒式としたことを特徴としている。
【００１５】
また、請求項５の発明のエレクタ装置では、トンネル内に搬入された支保を組立てるエレクタ装置において、ウインチと、一端部が該ウインチによって巻き取られて他端部が支保に連結可能なワイヤロープと、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設されて支保を支持すると共に前記ワイヤロープが掛け回される複数の支保支持部材とを具え、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設された支持プレートに支持された複数の旋回ローラにより旋回自在に支持された旋回リングを更に具え、該旋回リングに前記ウインチを装着したことを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
図１に本発明の第１実施形態に係るエレクタ装置を搭載したトンネル掘削機としてのトンネルボーリングマシンの概略断面、図２にリヤグリッパを表す図１のII−II断面、図３にエレクタ装置を表す図１のIII−III断面、図４にグリップの平面視、図５にグリップの正面視、図６にエレクタ装置による支保の組立工程
を表す断面を示す。
【００１８】
本実施形態のトンネルボーリングマシン（以下、ＴＢＭと称する。）１０において、図１乃至図３に示すように、円筒形状をなす胴体１１は前胴１２と後胴１３とが連結筒１４によって連結されて構成されている。前胴１２の前部には軸受１５によってカッタヘッド１６が回転自在に装着されており、このカッタヘッド１６は前面部に岩盤をせん断破壊するローラカッタ１７が多数枢着されると共に、破砕した岩片や土砂などのずりを取り込む開口１８が形成されている。そして、カッタヘッド１６の後部には内歯を有するリングギア１９が一体に固定される一方、前胴１２には電動式あるいは油圧式のカッタ旋回モータ２０が固定されており、このカッタ旋回モータ２０の駆動ギヤ２１がリングギヤ１９に噛み合っている。
【００１９】
従って、カッタ旋回モータ２０を駆動して駆動ギヤ２１を回転駆動すると、この駆動ギヤ２１が噛み合うリングギヤ１９が回転し、リングギヤ１９と一体のカッタヘッド１６を旋回し、ローラカッタ１７が岩盤をせん断破壊して掘削し、発生したずりを開口１８から胴体１１の内部に取り込むことができる。
【００２０】
また、前胴１２にはフロントグリッパ２２が複数装着されており、掘削時には内部に収納することで前胴１２を移動自在とし、盛り替え時には外方に張り出すことでトンネルの壁面に圧接し、前胴１２を位置保持することができる。一方、後胴１３にはリヤグリッパ２３が設けられており、このリヤグリッパ２３は、上下一対のグリッパジャッキ２４の左右端部にグリッパシュー２５が連結されて構成されている。そして、このグリッパジャッキ２４を収縮し、グリッパシュー２５を内部に収納することで後胴１３を移動自在とし、グリッパジャッキ２４を伸長し、グリッパシュー２５を外方に張り出してトンネルの壁面に圧接することで、後胴１３を位置保持することができる。
【００２１】
そして、前胴１２と後胴１３との間には胴体推進ジャッキとしての複数本（ここでは１２本）のスラストジャッキ２６が架設されている。このスラストジャッキ２６は油圧の給排によって伸縮作動するものであって、スラストジャッキ２６の一端部は前胴１２に固定された軸受２７によって揺動自在に支持され、他端部は後胴１３に固定された軸受２８によって揺動自在に支持されている。そして、このスライドジャッキ２６はそれぞれ隣り合って配設された関係が、例えば、互いに隣接する一方のスライドジャッキ２６がカッタヘッド１６の周方向一方に傾斜し、他方のスラストジャッキ２６が周方向他方に傾斜して全体としてトラス状に配設されることでパラレルリンク機構２９を構成している。
【００２２】
従って、このパラレルリンク機構２９において、各スラストジャッキ２６の各駆動ロッドを伸縮することで、前胴１２と後胴１３との相対位置を変更することができる。また、このパラレルリンク機構２９において、各スラストジャッキ２６の各作動ストロークを変えることで、カッタヘッド１６を有する前胴１２が後胴１３に対して屈曲し、その掘進方向を変更することができる。
【００２３】
また、胴体１１の中心部には支持フレーム３０が貫通し、後胴１３に支持されており、この支持フレーム３０内には掘削したずりを搬出するベルトコンベヤ３１が配設されている。そして、カッタヘッド１６と前胴１３で形成されるチャンバ３２にはローラカッタ１７が破砕したずりを集積するホッパ３３が固定されており、ベルトコンベヤ３１の前端部がこのホッパ３３の下方まで延出され、後端部はトンネル後方に延設されている。
【００２４】
なお、図１に示すように、連結筒１４は前端部が前胴１２に連結されると共に、後端部が後胴１３に装着された移動ジャッキ３７が連結されている。ＴＢＭ１０は、前述したように、パラレルリンク機構２９の各スラストジャッキ２６の作動ストロークを変えることで、前胴１２を後胴１３に対して屈曲することができるが、胴体１１は連結筒１４の後端部と後胴１３との間で屈曲するため、掘削中に、この屈曲部に土砂などが付着してしまう。そこで、掘削中に胴体１１の掘進を停止し、移動ジャッキ３７を伸長して連結筒１４と後胴１３とを離間することで両者の間に隙間を設け、付着した土砂などを取り除くことができる。
【００２５】
ところで、本実施形態のＴＢＭは岩盤掘削用のトンネル掘削機であり、リヤグリッパ２３による掘削反力を得て胴体１１を推進させるものであるが、掘削中の地盤が岩盤層から一般土砂層に変化した場合には、掘削したトンネル壁面が軟弱であり、リヤグリッパ２３によって掘削反力を得ることができないため、シールド掘削機のようにセグメントから掘削反力を得て胴体１１を推進できるようになっている。即ち、後胴１３の左右の内壁には弧状をなすプレスプレート３４が固定されると共に、後胴１３の上下の内壁には複数のシールドジャッキ３５が周方向に沿って並設されている。このプレスプレート３４はパラレルリンク機構２９の各スラストジャッキ２６の伸長時に、後端面を後方に位置する既設のセグメント（図示略）に押し付けることで掘削反力を得ることができる。なお、軟弱地盤で掘削反力を得る場合、パラレルリンク機構２９を作動させずに、シールドジャッキ３５のみをさせてスプレッダ３６を後方に移動し、既設のセグメントに押し付けることで掘削反力を得ることもできる。この場合、プレスプレート３４をなくして後胴１３の内壁に全周にわたって複数のシールドジャッキ３５を並設してもよく、後胴１３の左右の内壁にシールドジャッキ３５を配設する場合、リヤグリッパ２３の作動方向に沿った長穴を設けてこれを貫通させればよい。
【００２６】
また、後胴１３の後部には支保Ｔや前述したセグメントをトンネルの内壁面に組み付けるエレクタ装置４１が設けられている。即ち、このエレクタ装置４１において、図１及び図３に示すように、後胴１３の後端内壁面には支持プレートとしてのブラケット４２によって複数の旋回ローラ４３が装着されており、各旋回ローラ４３によって旋回リング４４が回転自在に支持されている。そして、この旋回リング４４には内歯ギヤ４５が形成される一方、後胴１３にはブラケット４６によって旋回手段としての油圧モータ４７が取付けられ、油圧モータ４７の駆動ギヤ４８が内歯ギヤ４５に噛み合っている。従って、油圧モータ４７によって旋回リング４４を旋回することができる。
【００２７】
また、この旋回ローラ４３を支持するブラケット４２の一部（本実施形態では５つ）にはトンネル掘削機の後方に延出する支保支持部材としてのストック台４９が一体に形成され、この各ストック台４９には支保Ｔを支持する複数の支持ローラ５０が装着されている。そして、後胴１３の後端部内周面には下部に位置してワイヤロープ５１の一端が巻き取られるウインチ５２がブラケット４２を介して搭載されている。一方、旋回リング４４には仮組み状態の複数の支保Ｔをトンネルの径方向に移動して内壁面に密着させる支保拡張手段としてのグリップ５３が装着されると共に、ウインチ５２から巻き出されたワイヤロープ５１の他端のフック５１ａが係止可能な係止部５４が設けられている。なお、複数の支持ローラ５０は支保Ｔを支持可能であると共に、ワイヤロープ５１を掛け回し可能となっている。そして、このエレクタ装置４１では、ウインチ５２から巻き出されたワイヤロープ５１の他端に４つの支保Ｔの端部を連結可能であると共に、各支持ローラ５０は４つの支保Ｔを支持可能であり、グリップ５３は支持ローラ５０に支持された仮組み状態の複数の支保Ｔから支保Ｔを一組把持してトンネルの内壁面に密着させることができる。また、このグリップ５３は支保Ｔの代わりに搬入されたセグメントを把持してトンネルの内壁面に組み付けることもできる。
【００２８】
このグリップ５３において、図３乃至図５に示すように、旋回リング４４には左右一対のブラケット５９にそれぞれリンク機構６０を介してグリップ本体６１が水平状態で径方向に移動自在に支持されている。このリンク機構６０は、ブラケット５９とグリップ本体６１とに架設された直線リンク６２及び屈曲リンク６３と、ブラケット５９とこの屈曲リンク６３に架設された昇降ジャッキ６４とから構成されている。グリップ本体６１にはガイドロッド６５に沿って移動体６６が水平移動自在に支持され、グリップ本体６１と移動体６６とに架設された水平ジャッキ６７によって移動可能となっている。そして、移動体６６には開閉ジャッキ６８によって開閉することで支保Ｔを把持可能な一対の把持爪６９が装着されている。従って、昇降ジャッキ６４を伸縮することでリンク機構６０によりグリップ本体６１を径方向に移動することができ、水平ジャッキ６７を伸縮することにより移動体６６を水平移動することができ、開閉ジャッキ６８の把持爪６９が把持した支保Ｔをトンネルの内壁面に組み付けることができる。
【００２９】
なお、図示しないが、エレクタ装置４１に隣接して支保Ｔを仮置きする支保仮置き台が配設されており、支保Ｔが支保供給台車によってトンネル内に搬入されると、ホイストがこの支保供給台車上の支保Ｔを前方に移動し、支保仮置き台に載置するようになっている。
【００３０】
ここで、上述した本実施形態のＴＢＭ１０を用いたトンネル掘削作業及び支保組立作業について説明する。
【００３１】
図１に示すように、リヤグリッパ２３の各グリッパジャッキ２４によってグリッパシュー２５をトンネルの内壁面に圧接して位置保持する。この状態で、カッタ旋回モータ２０によってカッタヘッド１６を回転駆動しながら、パラレルリンク機構２９の各スラストジャッキ２６を伸長して後胴１３から掘削反力を得て前胴１２を前進させることで、カッタヘッド１６の各ローラカッタ１７が前方の地盤を破砕して前進する。
【００３２】
このようにして各スラストジャッキ２６が所定のストローク伸長してカッタヘッド１６が所定長さのトンネルを掘削すると、リヤグリッパ２３による位置保持を解除する一方、フロントグリッパ２２によって前胴１２を掘削地盤に位置保持する。そして、各スラストジャッキ２６を収縮して前胴１２に対して後胴１３を前方に引き寄せる。そして、前述と同様に、フロントグリッパ２２による位置保持を解除する一方、リヤグリッパ２３をトンネルの内壁面に位置保持し、カッタヘッド１６を回転駆動しながら、各スラストジャッキ２６を伸長して前胴１２を前進させることで、各ローラカッタ１７が前方の地盤を掘削する。
【００３３】
そして、カッタヘッド１６によって掘削されたずりはチャンバ３２内に取り込まれ、ホッパ３３に集積され、ベルトコンベヤ３１によって外部に排出される。この作業の繰り返しによってトンネル掘削作業を連続して行う。
【００３４】
また、本実施形態では、掘進中、あるいは掘削作業の終了と同時に、エレクタ装置４１が４組の支保Ｔをリング状に仮組みし、この仮組支保Ｔを拡張してトンネルの内壁面に密着して組立てる。以下、この支保Ｔの組立作業について説明する。
【００３５】
複数の支保Ｔが支保供給台車によってトンネル内に搬入され、ホイストによって前方に移動され、４本の支保ＴA が支保仮置き台に載置される。そして、まず、図３に示すように、油圧モータ４７によって旋回リング４４を旋回して係止部５４をウインチ５２に接近し、ウインチ５２から巻き出したワイヤロープ５１の他端のフック５１ａを係止部５４に係止する。そして、旋回リング４４を図３には時計回り方向に旋回することで、ウインチ５２からワイヤロープ５１を巻き出しながら各支持ローラ５０に掛け回していき、係止部５４をトンネル内に搬入された支保ＴA の端部に接近させる。
【００３６】
ここで、図６(ａ)に示すように、係止部５４に係止したフック５１ａを支保ＴA の端部に係止してワイヤロープ５１にこの支保ＴA を連結する。このとき、フック５１ａに対して４本の支保ＴA を連結する。次に、ウインチ５２を作動してワイヤロープ５１を巻きとることで連結した支保ＴA を、図６(ａ)にて反時計回り方向に牽引し、４本の支保ＴA を支持ローラ５０で支持しながら持ち上げ、４本の支保ＴB が支保仮置き台に載置されると、支保ＴA と支保ＴB との連結の位置合わせ作業に自由度をもたせた状態で、両者の端部同志をボルトＢによって連結する。そして、図６(ｂ)に示すように、ウインチ５２を再び作動してワイヤロープ５１を巻きとることで連結した支保ＴA ，ＴB を、図６(ａ)にて反時計回り方向に牽引し、４本の支保ＴA ，ＴB を支持ローラ５０で支持しながら持ち上げ、４本の支保ＴC が支保仮置き台に載置されると、支保ＴB と支保ＴC との連結の位置合わせ作業に自由度をもたせた状態で、両者の端部同志をボルトＢによって連結する。
【００３７】
このように端部をワイヤロープ５１に連結すると共に互いにボルトＢによって４組の支保ＴA ，ＴB ，ＴC を互いに仮連結すると、ウインチ５２を再び作動してワイヤロープ５１を巻きとることで連結した支保ＴA ，ＴB ，ＴC を移動し、間に連結された支保ＴB が上部に位置する状態とする。この状態で、グリップ５３によって仮組みされた１組の支保ＴA ，ＴB ，ＴC ずつ保持してトンネルの壁面に組み付けていく。
【００３８】
即ち、仮組みされた４組の支保Ｔ（ＴA ，ＴB ，ＴC ）が支持ローラ５０に支持された状態で、所定の支保組み付け位置にくると、図５に示すように、グリップ５３を作動して支保ＴB を把持し、所定の位置に移動してトンネルの内壁面に圧接する。そして、図示しない支保拡張装置によって支保ＴA ，ＴC をトンネルの内壁面に圧接した後、支保ＴA ，ＴC の間に図示しない支保を組み付け、支保ＴA ，ＴC と連結することで円形状の支保を形成し、各ボルトＢを締結して固定する。そして、所定長さ掘削が進行して支保組み付け位置にくると、同様な動作により、グリップ５３が１組の支保Ｔ（ＴA ，ＴB ，ＴC ）をストック台４９から把持してトンネルの内壁面に組み付けていく。
【００３９】
このように本実施形態のＴＢＭ１０にあっては、胴体１１の後部に複数の支持ローラ５０を装着すると共に下部にワイヤロープ５１の一端が巻き取られたウインチ５２を搭載する一方、旋回リング４４にグリップ５３を装着すると共にウインチ５２から巻き出されたワイヤロープ５１のフック５１ａが係止可能な係止部５４を設けてエレクタ装置４１を構成したことで、複数の支保ＴA ，ＴB ，ＴC を順次連結して短時間で容易に仮組みすることができ、作業性の向上を図ることでトンネルの掘削、支保の組立の作業時間を大幅に短縮することができると共に、エレクタ装置４１を小型軽量化できる。また、複数組の支保Ｔを仮組みし、掘進進度に応じた所定の組み付け位置にて、１組ずつ支保Ｔをトンネルの内壁面に組み付けることができ、作業時間を短縮することができ、支保組み付け効率を向上できる。更に、複数の支保ＴA ，ＴB ，ＴC の仮組み作業時に旋回リング４４を旋回する必要がないので、電気ケーブルや油圧ホースがトンネル内を移動することはなく、他の作業の邪魔にならず、この電気ケーブルや油圧ホースが損傷することもない。
【００４０】
図７及び図８に本発明の第２、第３実施形態に係るエレクタ装置の概略を示す。なお、前述した実施形態で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４１】
第２実施形態のエレクタ装置７１において、図７に示すように、後胴１３の後端内壁面に沿って図示しない支持ブラケットによって支保Ｔを支持する複数の支持ローラ５０が装着されると共に、下部に位置してワイヤロープ５１の一端が巻き取られた第１のウインチ５２ａとワイヤロープ５１の他端が巻き取られた第２のウインチ５２ｂとが隣接して搭載されており、ワイヤロープ５１の途中にはフック５１ａが取付けられている。一方、後胴１３の後端内壁面には図示しない複数の旋回ローラによって旋回リング４４が回転自在に支持されており、この旋回リング４４には仮組み状態の複数の支保Ｔをトンネルの径方向に移動して内壁面に密着させるグリップ５３が装着されている。
【００４２】
従って、まず、ウインチ５２ａ，５２ｂを作動してワイヤロープ５１を移動し、フック５１ａをトンネル内に搬入された支保ＴA の端部に接近させ、このフック５１ａを支保ＴA の端部に係止してワイヤロープ５１にこの支保ＴA を連結する。次に、ウインチ５２ａ，５２ｂを作動してワイヤロープ５１を巻きとることで連結した支保ＴA を牽引し、支保ＴA を支持ローラ５０で支持しながら持ち上げる。そして、次に連結する支保が搬入されると支保ＴA の端部に連結し、以下前述と同様に３つの支保の端部同志をボルトで連結して仮組み状態とし、グリップ５３によって仮組みされた支保Ｔを保持してトンネルの壁面に組み付けていく。
【００４３】
このように本実施形態のエレクタ装置７１にあっては、複数の支持ローラ５０に掛け回したワイヤロープ５１の各端部を第１のウインチ５２ａと第２のウインチ５２ｂによってそれぞれ巻き取るようにしたことで、支保ＴA の端部に係止するフック５１ａの移動が容易となり、作業性の向上が図れる。
【００４７】
第３実施形態のエレクタ装置９１では、図８(ａ)，（ｂ）に示すように、仮組み状態の複数の支保Ｔをトンネルの径方向に移動して内壁面に密着させるグリップ９２を後胴１３の後端内壁面に直交して固定された支持壁９３に装着されており、その他の構成については、前述した第１実施形態のエレクタ装置４１とほぼ同様の構成となっている。即ち、グリップ９２において、支持プレートとしての支持壁９３には傾斜板９４が回動自在に取付けられており、傾斜ジャッキ９５によって回動可能となっている。そして、この傾斜板９４にはリンク機構６０を介してグリップ本体６１が水平状態で径方向に移動自在に支持されている。そして、グリップ本体６１には移動体６６が水平移動自在に支持され、水平ジャッキ６７によって移動可能となっており、この移動体６６には開閉ジャッキ６８によって開閉することで支保Ｔを把持可能な一対の把持爪６９が装着されている。
【００４８】
従って、図示しないウインチ、ワイヤロープ、支持ローラ等を用いて３つの支保が仮組み状態に連結されると、グリップ９２を用いてに仮組みされた支保を保持してトンネルの壁面に組み付けていく。即ち、昇降ジャッキ６４を伸縮することでリンク機構６０によりグリップ本体６１を径方向に移動し、水平ジャッキ６７を伸縮することにより移動体６６を水平移動し、開閉ジャッキ６８の把持爪６９が把持した支保をトンネルの内壁面に組み付ける。そして、トンネルの内壁面に支保を組み付けた後に、コンクリートの吹付作業を行うときには、傾斜ジャッキ９５によって傾斜板９４と共にグリップ９２を下方に回動することで、このグリップ９２が作業の邪魔になることはない。
【００４９】
このように本実施形態のエレクタ装置９１にあっては、ウインチや支持ローラ等を胴体１１の後端部に装着すると共に、グリップ９２を起倒式としてこの胴体１１の後端部に装着することで、旋回リングが不要となって構造が簡素化すると共に、電気ケーブルや油圧ホースがトンネル内を移動することはなく、作業性の向上が図れる。
【００５０】
なお、上述した各実施形態では、ウインチ５２，５２ａ，５２ｂを胴体１１の後端部に装着したが、第４実施形態として、このウインチ５２，５２ａ，５２ｂを旋回リング４４に装着し、コンクリートの吹付作業時などに、旋回リングを旋回して適所に移動することで、このウインチ５２，５２ａ，５２ｂが作業の邪魔にならないようにしてもよい。
【００５１】
また、上述の各実施形態では、エレクタ装置４１，７１，８１，９１は１リングを４分割した支保Ｔを用いたが、その分割個数は４つに限定されず、３つでも５つでもよく、また、仮組み支保Ｔも４組に限らず、２組でも５組でもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上、実施形態によって説明したように請求項１の発明のエレクタ装置によれば、トンネル内に搬入された支保を組立てるエレクタ装置において、ウインチと、一端部が該ウインチによって巻き取られて他端部が支保に連結可能なワイヤロープと、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設されて支保を支持すると共に前記ワイヤロープが掛け回される複数の支保支持部材とを具え、前記ウインチと前記各支保支持部材をトンネル掘削機の内壁面に沿って配設された支持プレートに装着する一方、該支持プレートに支持された複数の旋回ローラにより旋回自在に支持され、前記ワイヤロープの他端部を係止する係止部を有する旋回リングを更に具えたので、複数の支保を順次連結して短時間で容易に仮組みすることができ、作業性の向上を図ることができると共に、装置を小型軽量化することができる。また、ワイヤロープの他端部を容易に支保に連結することができ、作業性の向上をはかることができる。
【００５３】
また、請求項２の発明のエレクタ装置によれば、前記旋回リングに前記支保支持部材が支持した仮組み状態の支保を径方向に移動してトンネルの内壁面に密着させる支保拡張手段を設けたので、支保を仮組みした後にこの支保を拡張して既設トンネルの内壁面に密着することができ、作業性の向上をはかることができる。
【００５４】
また、請求項３の発明のエレクタ装置によれば、トンネル内に搬入された支保を組立てるエレクタ装置において、ウインチと、端部が該ウインチによって巻き取られるワイヤロープと、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設されて支保を支持すると共に前記ワイヤロープが掛け回される複数の支保支持部材とを具え、前記各支保支持部材をトンネル掘削機の内壁面に沿って配設された支持プレートに装着すると共に、該支持プレートに前記ウインチを隣接して２つ装着し、前記ワイヤロープの一端部を該第１のウインチによって巻き取り、他端部を前記各支保支持部材に掛け回してから第２のウインチによって巻き取り、該ワイヤロープの途中に支保を連結可能としたので、複数の支保を順次連結して短時間で容易に仮組みすることができ、作業性の向上を図ることができると共に、装置を小型軽量化することができる。また、支保の端部に連結するワイヤロープの移動が容易となり、作業時間を短縮することで支保組み付け効率を向上することができる。
【００５５】
また、請求項４の発明のエレクタ装置によれば、トンネル内に搬入された支保を組立てるエレクタ装置において、ウインチと、一端部が該ウインチによって巻き取られて他端部が支保に連結可能なワイヤロープと、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設されて支保を支持すると共に前記ワイヤロープが掛け回される複数の支保支持部材とを具え、トンネル掘削機の内壁面に直交して固定された支持プレートに前記支保支持部材が支持した仮組み状態の支保を径方向に移動してトンネルの内壁面に密着させる支保拡張手段を設け、該支保拡張手段を起倒式としたので、複数の支保を順次連結して短時間で容易に仮組みすることができ、作業性の向上を図ることができると共に、装置を小型軽量化することができる。また、旋回リングが不要となって構造が簡素化すると共に、電気ケーブルや油圧ホースが既設トンネル内を移動することはなく、作業性の向上を図ることができる。
【００５６】
また、請求項５の発明のエレクタ装置によれば、トンネル内に搬入された支保を組立てるエレクタ装置において、ウインチと、一端部が該ウインチによって巻き取られて他端部が支保に連結可能なワイヤロープと、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設されて支保を支持すると共に前記ワイヤロープが掛け回される複数の支保支持部材とを具え、トンネル掘削機の内壁面に沿って配設された支持プレートに支持された複数の旋回ローラにより旋回自在に支持された旋回リングを更に具え、該旋回リングに前記ウインチを装着したので、複数の支保を順次連結して短時間で容易に仮組みすることができ、作業性の向上を図ることができると共に、装置を小型軽量化することができる。また、所望時に、旋回リングを旋回してウインチを適所に移動することで、コンクリートの吹付作業時などの邪魔になることはなく、作業性の向上を図ることができる。
【００５７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエレクタ装置を搭載したトンネル掘削機としてのトンネル
ボーリングマシンの概略断面図である。
【図２】リヤグリッパを表す図１のII−II断面図である。
【図３】エレクタ装置を表す図１のIII−III断面図である。
【図４】グリッパの平面図である。
【図５】グリッパの正面図である。
【図６】エレクタ装置による支保の組立工程を表す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るエレクタ装置の概略図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るエレクタ装置の概略図である。
【符号の説明】
１０  トンネルボーリングマシン（ＴＢＭ）
１１  胴体
１２  前胴
１３  後胴
１４  連結筒
１６  カッタヘッド
２０  カッタ旋回モータ（カッタヘッド駆動手段）
２２  フロントグリッパ
２３  リヤグリッパ
２６  スラストジャッキ
２９  パラレルリンク機構（胴体推進ジャッキ）
３０  支持フレーム
３１  ベルトコンベヤ
４１  エレクタ装置
４２  ブラケット（支持プレート）
４３  旋回ローラ
４４  旋回リング
４７  油圧モータ（旋回手段）
４９  ストック台（支保支持部材）
５０  支持ローラ
５１  ワイヤロープ
５１ａ  フック
５２  ウインチ
５３  グリップ（支保拡張手段）
５４  係止部
９２  グリップ（支保拡張手段）
９３  支持壁（支持プレート）
Ｔ，ＴＡ  ，ＴＢ  ，ＴＣ    支保
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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