(57)【要約】    【課題】  掘進機本体と台車群とをワイヤ等の屈撓部材で連結した場合の台車群の逸走を防止する様にしたシールド掘進機を提供する。    【解決手段】  掘進機本体１と該掘進機本体に牽引されレール１６を走行可能な台車群２と、該台車群の先頭台車１２と前記掘進機本体とを連結する屈撓自在な牽引部材２１と、前記レールを支持する枕木１７と、前記先頭台車に設けられ、自重で下方に突出し前記枕木に係合可能となる逸走防止ストッパ２８とを具備し、該逸走防止ストッパは前記牽引部材に作用する牽引力で引上げられ、前記逸走防止ストッパが前記枕木と非干渉状態となる様構成した。    【選択図】          図１
2008248501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘進機本体と該掘進機本体に牽引されレールを走行可能な台車群と、該台車群の先頭台車と前記掘進機本体とを連結する屈撓自在な牽引部材と、前記レールを支持する枕木と、前記先頭台車に設けられ、自重で下方に突出し前記枕木に係合可能となる逸走防止ストッパとを具備し、該逸走防止ストッパは前記牽引部材に作用する牽引力で引上げられ、前記逸走防止ストッパが前記枕木と非干渉状態となる様構成したことを特徴とするシールド掘進機。
【請求項２】
前記逸走防止ストッパは昇降可能な棒状部材であり、前記牽引部材の牽引力により上昇される請求項１のシールド掘進機。
【請求項３】
前記逸走防止ストッパは回転可能な部材であり、自由状態で一部が前記枕木より下方に突出し、前記牽引部材の牽引力により回転され前記一部が前記枕木の上方迄上昇される請求項１のシールド掘進機。
【請求項４】
前記掘進機本体と前記先頭台車間に屈撓自在な逸走防止部材が設けられ、該逸走防止部材は前記先頭台車に設けられた滑車を介して垂下され、垂下した前記逸走防止部材に前記逸走防止ストッパが取付けられた請求項１〜請求項３のいずれかのシールド掘進機。
【請求項５】
前記牽引部材に牽引力が作用した状態で、前記逸走防止ストッパが前記枕木と非干渉状態となる様前記逸走防止部材の長さが設定された請求項４のシールド掘進機。
【請求項６】
前記牽引部材にストッパ駒が固着されると共に前記牽引部材の台車側端部に前記逸走防止ストッパが係着され、牽引力は前記ストッパ駒を介して前記先頭台車に伝達され牽引力が作用しない状態では、前記逸走防止ストッパの自重により前記牽引部材が引張られる様にした請求項１〜請求項３のいずれかのシールド掘進機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトンネルを掘削する為のシールド掘進機に関し、特に下り傾斜のトンネルを掘進する場合の台車逸走防止装置を具備するシールド掘進機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シールド掘進機は、掘進機本体と該掘進機本体に牽引され複数の台車からなる台車群により構成されている。
【０００３】
掘進機本体は、カッタが多数設けられた円盤状のカッタヘッドを回転させて地中を掘削し、掘削した土砂はスクリューコンベアにより後方に排出する。又、掘削機本体には前記台車群が連結手段を介して連結され、前記掘進機本体の掘進の進行と共に前記台車群が追従する様になっている。
【０００４】
前記台車群を構成する台車には、バルブユニットを搭載したバルブユニット台車、操作盤を搭載すると共に作業者が搭乗する操作台車、ポンプユニットを搭載したポンプユニット台車等が含まれており、各台車間は連結バーにより連結され、更に先頭の台車と前記掘進機本体とは、屈撓自在なワイヤにより連結されている。
【０００５】
シールド掘進機が水平方向に掘進している場合は、台車群自体には推進力が作用しないので台車群が逸走することはない。又、登り方向にシールド掘進機が掘進している場合は、台車群自体には重力により後進方向の推進力が作用するが前記掘進機本体に台車群が連結されているので、やはり、逸走することはない。
【０００６】
ところが、下り方向に掘進する場合は、重力により前記台車群に前進方向の推進力が作用する。下り傾斜が僅かな下り勾配であると、台車の走行抵抗により台車が逸走することはないが、下り勾配が大きくなり台車の推進力が前記走行抵抗を越える場合は逸走が発生する状態となる。
【０００７】
台車群の前進方向の逸走を防止する方法としては、掘進機本体と台車群とを剛性のあるロッド等により連結すれば、台車群の前進方向の逸走を防止できる。
【０００８】
一方、連結手段として、簡便なワイヤを用いた場合、前記台車群の前進方向の規制はないので、下り勾配が大きい場合は逸走が起るという問題を有している。
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−６１３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は斯かる実情に鑑み、掘進機本体と台車群とをワイヤ等の屈撓部材で連結した場合の台車群の逸走を防止する様にしたシールド掘進機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、掘進機本体と該掘進機本体に牽引されレールを走行可能な台車群と、該台車群の先頭台車と前記掘進機本体とを連結する屈撓自在な牽引部材と、前記レールを支持する枕木と、前記先頭台車に設けられ、自重で下方に突出し前記枕木に係合可能となる逸走防止ストッパとを具備し、該逸走防止ストッパは前記牽引部材に作用する牽引力で引上げられ、前記逸走防止ストッパが前記枕木と非干渉状態となる様構成したシールド掘進機に係るものである。
【００１２】
又本発明は、前記逸走防止ストッパは昇降可能な棒状部材であり、前記牽引部材の牽引力により上昇されるシールド掘進機に係り、又前記逸走防止ストッパは回転可能な部材であり、自由状態で一部が前記枕木より下方に突出し、前記牽引部材の牽引力により回転され前記一部が前記枕木の上方迄上昇されるシールド掘進機に係るものである。
【００１３】
又本発明は、前記掘進機本体と前記先頭台車間に屈撓自在な逸走防止部材が設けられ、該逸走防止部材は前記先頭台車に設けられた滑車を介して垂下され、垂下した前記逸走防止部材に前記逸走防止ストッパが取付けられたシールド掘進機に係り、又前記牽引部材に牽引力が作用した状態で、前記逸走防止ストッパが前記枕木と非干渉状態となる様前記逸走防止部材の長さが設定されたシールド掘進機に係るものである。
【００１４】
更に又本発明は、前記牽引部材にストッパ駒が固着されると共に前記牽引部材の台車側端部に前記逸走防止ストッパが係着され、牽引力は前記ストッパ駒を介して前記先頭台車に伝達され牽引力が作用しない状態では、前記逸走防止ストッパの自重により前記牽引部材が引張られる様にしたシールド掘進機に係るものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、掘進機本体と該掘進機本体に牽引されレールを走行可能な台車群と、該台車群の先頭台車と前記掘進機本体とを連結する屈撓自在な牽引部材と、前記レールを支持する枕木と、前記先頭台車に設けられ、自重で下方に突出し前記枕木に係合可能となる逸走防止ストッパとを具備し、該逸走防止ストッパは前記牽引部材に作用する牽引力で引上げられ、前記逸走防止ストッパが前記枕木と非干渉状態となる様構成したので、台車が前記掘進機本体に対して接近することで、前記逸走防止ストッパが枕木に係合し、逸走が防止される。
【００１６】
又本発明によれば、前記逸走防止ストッパは昇降可能な棒状部材であり、前記牽引部材の牽引力により上昇されるので、単純な構成で確実な逸走防止が行われる。
【００１７】
又本発明によれば、前記逸走防止ストッパは回転可能な部材であり、自由状態で一部が前記枕木より下方に突出し、前記牽引部材の牽引力により回転され前記一部が前記枕木の上方迄上昇されるので、単純な構成で確実な逸走防止が行われる。
【００１８】
又本発明によれば、前記掘進機本体と前記先頭台車間に屈撓自在な逸走防止部材が設けられ、該逸走防止部材は前記先頭台車に設けられた滑車を介して垂下され、垂下した前記逸走防止部材に前記逸走防止ストッパが取付けられたので、又前記牽引部材に牽引力が作用した状態で、前記逸走防止ストッパが前記枕木と非干渉状態となる様前記逸走防止部材の長さが設定されたので、既存のシールド掘進機に対しても大きな変更を行うことなく簡単に実施できる。
【００１９】
更に又本発明によれば、前記牽引部材にストッパ駒が固着されると共に前記牽引部材の台車側端部に前記逸走防止ストッパが係着され、牽引力は前記ストッパ駒を介して前記先頭台車に伝達され牽引力が作用しない状態では、前記逸走防止ストッパの自重により前記牽引部材が引張られる様にしたので、単純な構成で確実な逸走防止が行われる等の優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００２１】
先ず図１、図２により本発明に係るシールド掘進機について概略を説明する。
【００２２】
図中、１は掘進機本体、２は台車群、３はセグメント台車である。
【００２３】
前記掘進機本体１について説明する。
【００２４】
カッタ４が多数植設された円盤状のカッタヘッド５がカッタヘッド軸６を介して回転自在に支持され、前記カッタヘッド５は掘削モータ７によって回転され、又前記カッタヘッド５は推進シリンダ８によって推進力が与えられる。
【００２５】
前記カッタヘッド軸６によって掘削された土砂は、泥水とされ、スクリューコンベア９によって排出され、更に搬送ホース１０によって後方に搬送される。
【００２６】
掘削後のトンネル壁面には、セグメント１９が貼付けられ、該セグメント１９はエレクタ１１によって貼付け位置迄持上げられ移動される。
【００２７】
前記台車群２について略述する。
【００２８】
該台車群２は、先頭に位置するバルブユニット台車１２、操作台車１３、ポンプユニット、作動流体、例えばオイルが貯溜されたタンクを搭載するポンプユニット台車１４等の台車によって構成されている。前記台車群２の各台車は、レール１６に走行自在に軌乗し、該レール１６は進行方向に対して所要間隔で設けられた枕木１７によって支持されている。
【００２９】
各台車間は剛性を有する連結バー１５によって連結され、前記操作台車１３と前記ポンプユニット台車１４との間を連結する連結バー１５にはグリースポンプユニット１８が載設されている。
【００３０】
又、前記台車群２のレール１６とは別にセグメント台車用レール（図示せず）が敷設されており、該セグメント台車用レールには前記セグメント台車３が走行自在に軌乗し、該セグメント台車３は前記セグメント１９を運搬する。
【００３１】
前記掘進機本体１と前記台車群２の先頭台車、即ち前記掘進機本体１と前記バルブユニット台車１２とは連結手段である屈撓自在な線状部材、例えば牽引ワイヤ２１によって連結され、該牽引ワイヤ２１の前端は前記掘進機本体１の強度部材、例えば前記スクリューコンベア９の後端部に設けられたブラケット２２に係着されている。又、前記掘進機本体１と前記バルブユニット台車１２間には台車逸走防止装置２３が設けられている。
【００３２】
図３を参照して該台車逸走防止装置２３について説明する。
【００３３】
前記バルブユニット台車１２は前方に張出す庇部２５を有し、該庇部２５に滑車２６が垂設されている。該滑車２６には屈撓自在な線状部材、例えば逸走防止ワイヤ２７が掛回され、垂下する下端には逸走防止ストッパ２８が係着されている。該逸走防止ストッパ２８は棒状部材であり、自重で鉛直姿勢となっており、下端部はテーパ形状となっている。又、前記逸走防止ストッパ２８は充分な重量を有し、前記逸走防止ワイヤ２７には前記逸走防止ストッパ２８の自重により常に張力が作用する。
【００３４】
前記バルブユニット台車１２の前面に、上下に少なくとも２つのガイド２９が設けられ、前記逸走防止ストッパ２８は前記ガイド２９によって昇降方向にガイドされている。
【００３５】
前記逸走防止ワイヤ２７は前端は、前記掘進機本体１の所要位置、好ましくは前記牽引ワイヤ２１が係着された部分の近傍に係着されている。
【００３６】
前記牽引ワイヤ２１は前記バルブユニット台車１２の前面に設けられた連結器３１を介して前記バルブユニット台車１２と係着されている。
【００３７】
前記牽引ワイヤ２１に前記バルブユニット台車１２を牽引する際の張力（牽引力）が作用している状態、即ち前記牽引ワイヤ２１が張っている状態では、該牽引ワイヤ２１に作用する牽引力により前記逸走防止ストッパ２８が引上げられ、該逸走防止ストッパ２８は前記枕木１７と干渉しない位置となっている。
【００３８】
前記台車逸走防止装置２３の作用について説明する。
【００３９】
前記掘進機本体１が水平方向、登り傾斜方向に掘削している状態では、前記牽引ワイヤ２１は張った状態であり、前記逸走防止ストッパ２８は引上げられた状態（図３で示す状態）となっている。該逸走防止ストッパ２８は、前記枕木１７と干渉することがなく、前記バルブユニット台車１２の走行に支障はない。
【００４０】
前記掘進機本体１が下り傾斜で掘削している状態で、更に勾配による前記バルブユニット台車１２への推進力が該バルブユニット台車１２、即ち前記台車群２の走行抵抗より大きくなった場合、前記バルブユニット台車１２は走行抵抗で減速され、緩やかに前進する。
【００４１】
前記掘進機本体１に対し前記バルブユニット台車１２が相対的に前進することで、前記牽引ワイヤ２１が緩み、前記掘進機本体１と前記バルブユニット台車１２間の距離が減少する。前記逸走防止ワイヤ２７の長さは変らないので、前記逸走防止ストッパ２８は距離減少分だけ下降する。
【００４２】
やがて、前記逸走防止ストッパ２８の下端部が、前記枕木１７の位置より降下し、該枕木１７と干渉する状態（図３の２点鎖線の位置）となり、更に前記バルブユニット台車１２が前進することで、前記逸走防止ストッパ２８は前記枕木１７に突当る。前記逸走防止ストッパ２８の鉛直姿勢は前記ガイド２９で維持されるので、前記バルブユニット台車１２の前進が拘束される。
【００４３】
而して、前記バルブユニット台車１２、即ち前記台車群２の逸走が防止される。
【００４４】
次に、前記掘進機本体１が前記バルブユニット台車１２に対して相対的な前進をすると、前記掘進機本体１と前記バルブユニット台車１２間の距離が増大し、前記逸走防止ワイヤ２７を介して前記逸走防止ストッパ２８が引上げられ、該逸走防止ストッパ２８が完全に引上げられた状態、即ち該逸走防止ストッパ２８と前記枕木１７が干渉しない状態となった時に前記牽引ワイヤ２１が張った状態となり、前記バルブユニット台車１２の前進が開始される。
【００４５】
而して、前記台車逸走防止装置２３は、前記掘進機本体１の前進には支障なく、前記台車群２の逸走のみを防止する。
【００４６】
尚、本発明は前記掘進機本体１と前記バルブユニット台車１２間の距離の変化を利用して、前記台車逸走防止装置２３を作動させるものであり、種々の変更が考えられる。
【００４７】
例えば、図４は第２の実施の形態を示すものであり、逸走防止ストッパ２８を支持軸３３を介しバルブユニット台車１２の前面に回転自在に設けたものである。
【００４８】
第２の実施の形態では、逸走防止ストッパ２８をＬ状に形成し、又重心の位置を偏心させ、自由状態では図示の２点鎖線で示す様に自重により倒立Ｌ字姿勢の状態に回転する様に設定したものである。
【００４９】
前記逸走防止ストッパ２８の一端に係着した逸走防止ワイヤ２７に張力が作用することで、前記逸走防止ストッパ２８の一端が引上げられ、該逸走防止ストッパ２８が回転し、倒伏Ｌ字姿勢となり、前記逸走防止ストッパ２８と枕木１７は干渉せず、又前記逸走防止ワイヤ２７が弛むと前記逸走防止ストッパ２８が倒立Ｌ字姿勢となって前記枕木１７と干渉し、前記バルブユニット台車１２の前進を拘束する。
【００５０】
次に、図５は第３の実施の形態を示すものであり、該第３の実施の形態では牽引ワイヤ２１の緩み（牽引力が作用しなくなる）を直接利用し、逸走防止ワイヤ２７を省略したものである。
【００５１】
前記牽引ワイヤ２１をバルブユニット台車１２の強度部材３５に挿通し、更に前記牽引ワイヤ２１にストッパ駒３４を固着し、前記牽引ワイヤ２１に張力が作用した場合は、前記ストッパ駒３４が前記強度部材３５に当接して、該強度部材３５を介して前記バルブユニット台車１２が牽引される様にする。又、該牽引ワイヤ２１を滑車２６を介して垂下し、下端に逸走防止ストッパ２８を係着する。尚、該逸走防止ストッパ２８は図３で示した昇降式でもよく、或は図４で示した回転式でもよい。
【００５２】
前記バルブユニット台車１２が前記掘進機本体１に対して相対的に前進することで、前記牽引ワイヤ２１に作用する牽引力（牽引力による張力）がなくなり、前記逸走防止ストッパ２８の自重で前記牽引ワイヤ２１が引張られ前記逸走防止ストッパ２８が降下、或は回転して枕木１７と当接し、前記バルブユニット台車１２の前進が拘束される。即ち、逸走が防止される。
【００５３】
更に、前記牽引ワイヤ２１の緩みを電気的な信号として検出し、ソレノイドにより前記逸走防止ストッパ２８を前記枕木１７に係合、解除させる様にしてもよい。或は、電磁弁を作動させシリンダを介して、前記逸走防止ストッパ２８を前記枕木１７に係合、解除させる様にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係るシールド掘進機の概略側断面図である。
【図２】本発明に係るシールド掘進機の概略平断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の要部を示す側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す部分図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示す部分図である。
【符号の説明】
【００５５】
１              掘進機本体
２              台車群
５              カッタヘッド
９              スクリューコンベア
１２            バルブユニット台車
１６            レール
１７            枕木
２１            牽引ワイヤ
２３            台車逸走防止装置
２６            滑車
２７            逸走防止ワイヤ
２８            逸走防止ストッパ
２９            ガイド
３４            ストッパ駒
３５            強度部材
【図１】
2008248501.tif 000003
【図２】
2008248501.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008248501.tif 000006
【図５】
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