(57)【要約】【課題】ガントリー型トンネル掘削機によるトンネル掘削において、その走行用レールの移動に伴う該レールの摩滅を低減すること、及びレールの移動に要する動力を低減すること。【解決手段】ガントリー型トンネル掘削機（１０）は、一対のレール（１４）上を走行可能であるガントリー（１６）と、ガントリーに取り付けられた複数のアウトリガー（３２）と、ガントリー（１６）に設けられた、各レールをその長手方向へ移動可能に吊持するための少なくとも1つの吊持手段（３４）とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のレール上を走行可能であるガントリーと、
該ガントリーに取り付けられた複数のアウトリガーと、
前記ガントリーに設けられた、各レールをその長手方向へ移動可能に吊持するための少なくとも１つの吊持手段とを含む、ガントリー型トンネル掘削機。
【請求項２】
前記レールは、ウエブと該ウエブに直交するフランジとを有する桁部材に支持され、
前記吊持手段は互いに枢着された一対の挟み部材であって前記桁部材のウエブをその両側から挟みかつそのフランジに係止可能である一対の挟み部材と、両挟み部材を枢動させるための駆動装置とからなる、請求項１に記載のトンネル掘削機。
【請求項３】
前記駆動装置は液圧ジャッキからなる、請求項２に記載のトンネル掘削機。
【請求項４】
前記駆動装置は、両挟み部材を枢動させるためのばね部材と、両挟み部材の一方と前記アウトリガーとに連結されたワイヤとからなり、前記アウトリガーが伸長動作するとき、前記ワイヤからの引張り力を受け、両挟み部材が前記ばね部材のばね力に抗して枢動する、請求項２に記載のトンネル掘削機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、山岳トンネルを形成するために用いられるガントリー型トンネル掘削機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガントリー型トンネル掘削機は、一対のレール上を走行可能である門形のガントリーと、該ガントリー上に据えられたドリフターとを備える（後記特許文献１参照）。
【０００３】
このガントリー型トンネル掘削機によるトンネル掘削は、ガントリーを前進させまた後退させることを繰り返しながら行われる。ガントリーの前進及び後退のためにその走行用レールの移動が行われる。
【０００４】
両レールの移動のため、ガントリーに取り付けられた複数のアウトリガーが伸長動作され、これにより、ガントリーが両レールの上方に持ち上げられる。この間に、各レールが、ガントリーに取り付けられた動力装置により、岩ずり混じりの路盤上を引き摺られながらガントリーの前方又は後方に運ばれる。
【０００５】
ところで、ガントリーの前進及び後退は、通常、一日に４〜６回行われ、また、レールの一回当たりの移動距離は５０〜６０ｍに及ぶ。また、レールの長さは通常４０ｍに及び大きい重量を有する。このため、レール(より詳細にはレールの底部に取り付けられる桁部材)の底面が摩滅し、その補修に多大の費用を要するという問題があった。さらに、レール移動の際に過大な負荷を受ける前記動力装置に故障や破損を生じるという問題があった。
【特許文献１】特開平２−７０８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ガントリー型トンネル掘削機によるトンネル掘削において、その走行用レールの移動に伴う該レールの摩滅を低減することにある。また、本発明の他の目的は、レール移動に要する動力を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ガントリー型トンネル掘削機に係り、一対のレール上を走行可能であるガントリーと、該ガントリーに取り付けられた複数のアウトリガーと、前記ガントリーに設けられた、各レールをその長手方向へ移動可能に吊持するための少なくとも1つの吊持手段とを含む。
【０００８】
本発明の実施の一例において、前記レールは、ウエブと該ウエブに直交するフランジとを有する桁部材に支持され、前記吊持手段は互いに枢着された一対の挟み部材であって前記桁部材のウエブをその両側から挟みかつそのフランジに係止可能である一対の挟み部材と、両挟み部材を枢動させるための駆動装置とからなる。
【０００９】
前記駆動装置はこれを液圧ジャッキとすることができる。あるいは、また、両挟み部材を枢動させるためのばね部材と、両挟み部材の一方と前記アウトリガーとに連結されたワイヤとからなり、前記アウトリガーが伸長動作するとき、前記ワイヤからの引張り力を受け、両挟み部材が前記ばね部材のばね力に抗して枢動するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ガントリー型トンネル掘削機は、そのガントリーに取り付けられた吊持手段を備え、該吊持手段はレールをその長手方向へ移動可能に吊持する機能を有する。前記吊持手段及びこれに吊持された前記レールは、アウトリガーを伸長動作により、前記ガントリーと共に上昇する。
【００１１】
吊持手段による吊持下にあるレールは、これに押圧力又は引張り力を及ぼすことにより、前記吊持手段上を前記ガントリーの前方又は後方に向けて移動させることができる。前記レールに対する前記吊持手段の接触面の大きさ、材料等は任意に選択することができ、これにより、これらの間に生じる摩擦力を少なくし、前記レールの摩滅及びその移動に要する動力をより小さいものとすることができる。
【００１２】
前記レールは、通常、レール本体と、該レール本体の底部に固定されこれに沿って伸びる桁部材との組立体からなる。このようなレールのための吊持手段の一例は、互いに枢着された一対の挟み部材と、これを枢動させるための駆動装置とからなる。これによれば、前記駆動装置の作動の下、前記挟み部材が前記桁部材のウエブをその両側から挟みかつそのフランジに係止し、前記レールを吊持することができる。
【００１３】
前記駆動装置は、例えば伸長動作により両挟み部材を枢動させる液圧ジャッキからなる。あるいは、両挟み部材に枢動傾向を与えるばね部材と、一方の挟み部材と前記アウトリガーとに連結されたワイヤであって前記アウトリガーが伸長動作するときに前記ばね部材のばね力に抗して両挟み部材を枢動させるワイヤとからなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１及び図２を参照すると、本発明に係るガントリー型トンネル掘削機（以下「トンネル掘削機」という。）が全体に符号１０で示されている。
【００１５】
トンネル掘削機１０は、これを用いて掘削されたトンネル内の路盤１２上に敷かれた一対の平行なレール１４上を走行可能であるガントリー１６を含む。
【００１６】
図示のレール１４は、図３及び図６に示すように、レール本体１８と、該レール本体の底部に固定されレール本体１８に沿ってその長手方向へ伸びる桁部材（箱桁）２０との組立体からなる。桁部材２０はウエブ２２と、該ウエブに直交する一対のフランジ（上フランジ及び下フランジ）２４，２６を有する。レール１４は、その下フランジ２６が路盤１２に接するように敷かれる。
【００１７】
図１に戻ると、ガントリー１６は全体に門形を呈し、その頂部及びその各側部に多数の穿孔機２８が搭載されている。ガントリー１６の底部には、両レールのレール本体１８上を転動可能である複数の車輪３０が取り付けられてい。
【００１８】
ガントリー１６には、また、その両側部にそれぞれ複数のアウトリガー３２が取り付けられている。
【００１９】
アウトリガー３２は、ガントリー１６したがって掘削機１０がレール１４上を走行するときは路盤１２に接しないように収縮状態におかれ、反対にトンネル掘削中の掘削機１０の安定確保、後述する掘削機１０のトンネル内移動のためのレール１４の移動等のため、接地する伸長状態におかれる。
【００２０】
レール１４の移動に際しては、収縮状態にあった各アウトリガー３２（図３及び図６参照）が路盤１２に向けて伸長動作される（図４及び図７）。アウトリガー３２は、さらに伸長動作され、これによりガントリー１６がレール１４の上方位置へ持ち上げられる（図５及び図８）。
【００２１】
各レール１４は、ガントリー１６の持ち上げの間に、ガントリー１６の前方又は後方へ移動される。
【００２２】
ガントリー１６の各側部に、レール１４の移動に供される設備である複数（図示の例では２つ）のレール吊持手段３４が設けられている。ガントリー１６の各側部に設置されるレール吊持手段３４の数量は、図示の例に代えて、単一又は３以上とすることができる。
【００２３】
図３〜図５、及び図６〜図８に、それぞれ、吊持手段３４の一の例及び他の例が示されている。
【００２４】
いずれの例においても、吊持手段３４は、ガントリー１６に取り付けられた一対の挟み部材３６を備える。両挟み部材３６は互いに枢着されており、それぞれ、これらの先端部に互いに他の一方に向けて伸びる一対の爪部４０を有する。
【００２５】
両挟み部材３６は駆動装置３８により枢動される。図３を参照すると、駆動装置３８は液圧ジャッキからなる。前記液圧ジャッキはその両端部において両挟み部材の先端部と反対側の両基端部にそれぞれ連結（枢着）されている。
【００２６】
両挟み部材３６は前記液圧ジャッキの伸長動作及び収縮動作により枢動され、これにより両爪部４０間の間隔が増大し及び減少する。
【００２７】
両挟み部材３６は、両爪部４０間の間隔を狭めるとき、これらの爪部４０において、桁部材２０のウエブ２２をその両側から挟むことができる（図４）。アウトリガー３２の伸長動作に伴ってガントリー１６と共に吊持手段（より詳細には両挟み部材３６）が上昇すると、これらの爪部４０が上フランジ２４に係止し、これによりレール１４が持ち上げられ、吊持される（図５）。
【００２８】
他方、図６〜図８に示す他の例に係る吊持手段３８は、両挟み部材３６を枢動させるためのばね部材（図示の例では、両爪部４０に対してこれらの相互間隔が増大するようなばね力を与える。）４２と、両挟み部材の一方３６とアウトリガー（図示の例ではその下端部）３２とに連結されたワイヤ４４とからなる。ワイヤ４４は、アウトリガー３２の下端部に対して上下に相対移動をするその上部に取り付けられた滑車４６を巡り、一方の挟み部材３６からアウトリガー３２の前記下端部に伸びている。
【００２９】
この例によれば、アウトリガー３２が伸長動作をしてその下端部が下降すると、ワイヤ４４が緊張し、これに伴って両挟み部材３６の一方が他の一方に向けて引張られる。これにより、両挟み部材３６が、ばね部材４２のばね力に抗して、枢動する。その結果、図４に示す例と同様、両挟み部材３６の爪部４０において、桁部材２０のウエブ２２をその両側から挟むことができる（図７）。さらに、アウトリガー３２の伸長動作に伴ってガントリー１６と共に両挟み部材３６が上昇すると、これらの爪部４０がフランジ２４に係止し、レール１４を持ち上げ、吊持する（図８）。
【００３０】
吊持手段３４に吊持されたレール１４は、例えば、ガントリー１６に設けられた動力装置４６を作動させることにより、前方又は後方へ移動させることができる。図示の動力装置４６は、モータのような回転駆動装置（図示せず）に接続されたスプロケット４８と、該スプロケットに掛けられたチェーン５０であってレール１４の両端に連結された両端部を有するチェーン５０とを備える。これによれば、スプロケット４８を回転駆動することにより、チェーン５０の引張り力をレール１４の両端の一方に及ぼし、吊持手段３４上でレール１４をスライドさせてこれを前方又は後方へ移動させることができる。
【００３１】
このような動力装置を利用することに代えて、例えばバックホウのような工事車両を用いて、レール１４の一端に押圧力を及ぼすことによりレール１４をその軸線方向へ容易に移動させることができる。
【００３２】
レール１４とこれを支え持つ両爪部４０との間に生じる摩擦力を低減し、これにより前記押圧力をより低減するため、両爪部４０上にグリースのような摩擦低減材を塗布し、あるいはローラ（図示せず）を配置する等の措置をとることができる。
【００３３】
なお、吊持手段の両挟み部材３６の厚さ寸法（レール１４の軸線方向長さ）は任意に定めることができる。
【００３４】
また、ガントリー１６の各側部に単一の吊持手段３４を設けるときは、これに吊持されたレール１４の接地する一端を持ち上げて該レールを前方又は後方に進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ガントリー型トンネル掘削機の概略的な正面図である。
【図２】ガントリー型トンネル掘削機の概略的な側面図である。
【図３】両挟み部材を開いた状態にある吊持部材の正面図である。
【図４】両挟み部材を閉じ、レールを挟持した状態にある吊持部材の正面図である。
【図５】両挟み部材を閉じ、レールを吊持した状態にある吊持部材の正面図である。
【図６】両挟み部材を開いた状態にある他の吊持部材の正面図である。
【図７】両挟み部材を閉じ、レールを挟持した状態にある他の吊持部材の正面図である。
【図８】両挟み部材を閉じ、レールを吊持した状態にある他の吊持部材の正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  ガントリー型トンネル掘削機
１４  レール
１６  ガントリー
２０  桁部材
３２  アウトリガー
３４  吊持手段
３６  挟み部材
３８  駆動装置
【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】
2008050769.tif 000009
【図８】
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