(57)【要約】【課題】  全台車長の短縮化を図ったトンネル掘削機用の後方台車を提供する。【解決手段】  トンネル掘削機ａの後方に配置され複数連結された台車本体３ａ〜３ｃに、上記トンネル掘削機ａに備えられた各種油圧機器に夫々油圧を供給するための油圧ポンプ６ｘ、６ｙと、該油圧ポンプ６ｘ、６ｙを駆動するための電動機７ｘ、７ｙと、該電動機７ｘ、７ｙを起動するための起動盤ｆと、上記油圧ポンプ６ｘ、６ｙと上記各種油圧機器とを繋ぐ油圧回路に設けられた制御弁８ａ〜８ｅ及び上記起動盤ｆを制御するための操作盤ｈとを搭載したトンネル掘削機用の後方台車において、上記操作盤ｈと上記起動盤ｆとを一体化して操作起動盤９とすると共に、該操作起動盤９を構成する操作盤部分９ｙと起動盤部分９ｘとを内部回路１０により接続し、かかる操作起動盤９を上記台車本体３ａに搭載し、操作起動盤９の台車本体３ａに対する搭載スペースを小型化した。【選択図】  図２
2007046369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル掘削機の後方に配置され複数連結された台車本体に、上記トンネル掘削機に備えられた各種油圧機器に夫々油圧を供給するための油圧ポンプと、該油圧ポンプを駆動するための電動機と、該電動機を起動するための起動盤と、上記油圧ポンプと上記各種油圧機器とを繋ぐ油圧回路に設けられた制御弁及び上記起動盤を制御するための操作盤とを搭載したトンネル掘削機用の後方台車において、
上記操作盤と上記起動盤とを一体化して操作起動盤とすると共に、該操作起動盤を構成する操作盤部分と起動盤部分とを内部回路により接続し、かかる操作起動盤を上記台車本体に搭載したことを特徴とするトンネル掘削機用の後方台車。
【請求項２】
上記油圧ポンプを複数纏めて多連ポンプとし、油圧ポンプを駆動するための電動機の台数及び電動機の起動回路を削減することで、上記操作起動盤を小型化した請求項１記載のトンネル掘削機用の後方台車。
【請求項３】
上記操作起動盤を複数のユニットから構成し、該ユニットの幾つかを上記台車本体にトンネルの幅方向に並列させて配置することで、上記操作起動盤のトンネル軸方向の寸法を短縮化した請求項１又は２記載のトンネル掘削機用の後方台車。
【請求項４】
上記操作起動盤が、上記油圧ポンプよりも前方の台車本体に配置された請求項１〜３いずれかに記載のトンネル掘削機用の後方台車。
【請求項５】
上記台車本体が、トンネル内の幅方向の一方に寄せられた片置型台車である請求項１〜４いずれかに記載のトンネル掘削機用の後方台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル掘削機の後方に配置され掘削機に備えられた各種油圧機器に油圧を供給すると共に制御するための後方台車に係り、特に、全台車長の短縮化を図ったトンネル掘削機用の後方台車に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネル掘削機（シールド掘進機等）には、切羽を切削するカッタを回転させる油圧モータや、カッタの外周端からコピーカッタを出没させる油圧ジャッキや、カッタ室内の掘削土砂を坑内に取り込むスクリューコンベヤを回転駆動させる油圧モータや、既設セグメントに反力を取って掘削機を前進させる推進ジャッキ等、様々な油圧機器が備えられている。これら油圧機器は、図８に示すように、トンネル掘削機ａの後方に配置された後方台車ｂから油圧が供給され、制御されるようになっている。
【０００３】
すなわち、トンネル掘削機ａの後方には、図６に示すように、後方台車ｂ１〜ｂ５が複数連結されて配置されており、各台車ｂ１〜ｂ５の台車本体ｃ１〜ｃ５には、上記各油圧機器に夫々油圧を供給するための油圧ポンプｄと、これら油圧ポンプｄを駆動するための電動機ｅと、これら電動機ｅを起動するための起動盤ｆと、上記油圧ポンプｄと上記各油圧機器とを繋ぐ油圧回路に設けられた制御弁ｇ及び上記起動盤ｆを制御するための操作盤ｈと、上記油圧ポンプｄに供給される作動油を貯留するための油タンクｉとが搭載されている。
【０００４】
詳しくは、トンネル底部に敷設されたレールｋには、操作盤ｈが載せられたオペレーション台車ｂ１と、コピーカッタ系のポンプユニットｊ１（油圧モータｄ及びそれを駆動する電動機ｅ、以下同じ）、推進ジャッキ系のポンプユニットｊ２、スクリューコンベヤ系のポンプユニットｊ３及び上記制御弁ｇが載せられた第一ポンプ台車ｂ２と、油タンクｉが載せられたタンク台車ｂ３と、カッタ系のポンプユニットｊ４、ｊ５が載せられた第二ポンプ台車ｂ４と、起動盤ｆが載せられた起動盤台車ｂ５とが、切羽側から坑口側に直列に連結されて配置されており、掘削機ａの前進に応じて走行するようになっている。
【０００５】
後方台車ｂ１〜ｂ５の全台車長は、図７及び図８に示すように、掘削機ａを立坑ｍから発進させるときの作業性を考慮すると、短くすることが望まれている。すなわち、立坑ｍの底部には寸法上、後方台車ｂ１〜ｂ５の全てを収容できないため、発進の際には、図７に示すように、地上に後方台車ｂを仮置し、これら後方台車ｂとトンネル掘削機ａとを仮の配管・電線等ｎで接続し、掘削機ａを仮発進させなければならない。かかる仮発進においては、図８に示すように全ての台車ｂが通常の連結状態となるまで、掘削機ａの前進に応じて地上の台車ｂを順次立坑ｍ内に降ろし、上記配管・電線等ｎを繋ぎ直す必要があり、掘進スピードの低下が避けられない。
【０００６】
よって、後方台車ｂの全台車長が長いと、掘進スピードが低下する領域が大きくなってしまい、仮発進能率が低下する。また、後方台車ｂの全台車長が長いと、地上の仮置スペースが大きくなり、この仮置スペースを地上に確保できない場合には、事実上施工が不可能となる事態も考えられる。
【０００７】
従前より、後方台車ｂの全台車長の短縮化を図った発明として、油タンクｉの上にポンプユニットｊ１等を配置したものが知られている（特許文献１）。これにより、タンク台車ｂ３とポンプ台車ｂ２、ｂ４とを一台に纏めることができ、全台車長の短縮化が図れ、上述の仮発進能率の低下及び地上の仮置スペースの問題を改善できる。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１５３０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記文献１に記載の発明は、油タンクｉとポンプユニットｊ１等との配置を工夫したものなので、油タンクｉやポンプユニットｊ１等が載せられていないオペレータ台車ｂ１及び起動盤台車ｂ５に関しては改善できない。すなわち、これらオペレータ台車ｂ１及び起動盤台車ｂ５に関しては短縮化について改善の余地が残されており、これを改善できれば、後方台車ｂの全台車長を更に短縮化でき、仮発進能率の低下及び地上の仮置スペースの問題を更に改善できる。
【００１０】
本発明の目的は、上記文献１に記載の発明とは別の面から全台車長の短縮化を図ったトンネル掘削機用の後方台車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、トンネル掘削機の後方に配置され複数連結された台車本体に、上記トンネル掘削機に備えられた各種油圧機器に夫々油圧を供給するための油圧ポンプと、該油圧ポンプを駆動するための電動機と、該電動機を起動するための起動盤と、上記油圧ポンプと上記各種油圧機器とを繋ぐ油圧回路に設けられた制御弁及び上記起動盤を制御するための操作盤とを搭載したトンネル掘削機用の後方台車において、上記操作盤と上記起動盤とを一体化して操作起動盤とすると共に、該操作起動盤を構成する操作盤部分と起動盤部分とを内部回路により接続し、かかる操作起動盤を上記台車本体に搭載したものである。
【００１２】
上記油圧ポンプを複数纏めて多連ポンプとし、油圧ポンプを駆動するための電動機の台数及び電動機の起動回路を削減することで、上記操作起動盤を小型化することが好ましい。
【００１３】
上記操作起動盤を複数のユニットから構成し、該ユニットの幾つかを上記台車本体にトンネルの幅方向に並列させて配置することで、上記操作起動盤のトンネル軸方向の寸法を短縮化することが好ましい。
【００１４】
上記操作起動盤が、上記油圧ポンプよりも前方の台車本体に配置されることが好ましい。
【００１５】
上記台車本体が、トンネル内の幅方向の一方に寄せられた片置型台車であってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るトンネル掘削機用の後方台車によれば、全台車長の短縮化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の好適実施形態を添付図面を用いて説明する。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係るトンネル掘削機用の後方台車１は、図８に示すトンネル掘削機ａ（シールド掘進機等）の後方に配置されており、切羽側から坑口側にかけて、第一台車１ａと第二台車１ｂと第三台車１ｃとが連結されて、三両編成で構成されている。かかる後方台車１は、掘削機ａの前進に応じてレール２上を走行し、掘削機ａに備えられた各種油圧機器（カッタ用油圧モータ、コピーカッタ用ジャッキ、スクリューコンベヤ用油圧モータ、スクリューゲート用ジャッキ、推進ジャッキ等）に油圧を供給して制御する機能を有する。なお、台車１はトンネル底部を直接走行するものでもよい。
【００１９】
上記第三台車１ｃの台車本体３ｃには、図２にも示すように、上記カッタ用油圧モータに油圧を供給するための第一ポンプユニット４ｘと、上記コピーカッタ用ジャッキ、スクリューコンベヤ用油圧モータ、スクリューゲート用ジャッキ及び推進ジャッキに油圧を夫々供給するための第二ポンプユニット４ｙと、作動油が貯留された油タンク５とが搭載されている。第一ポンプユニット４ｘは、カッタ用油圧モータに油圧を供給する油圧ポンプ６ｘと、この油圧ポンプ６ｘを駆動する電動機７ｘとから成り、油圧ポンプ６ｘが油タンク５内に浸漬され、電動機７ｘが油タンク５の外部に位置された半油浸タイプとなっている。
【００２０】
上記第二ポンプユニット４ｙは、コピーカッタ用ジャッキに油圧を供給する油圧ポンプ、スクリューコンベヤ用油圧モータに油圧を供給する油圧ポンプ、スクリューゲート用ジャッキに油圧を供給す油圧ポンプ及び推進ジャッキに油圧を供給する油圧ポンプが多連化された多連ポンプ６ｙと、多連ポンプ６ｙを駆動する電動機７ｙとから成り、多連ポンプ６ｙが油タンク５内に浸漬され、電動機７ｙが油タンク５の外部に位置された半油浸タイプとなっている。なお、多連ポンプ６ｙは、上述した四つの油圧ポンプを同一の回転軸によって同時に駆動するものである。
【００２１】
上記第二台車１ｂの台車本体３ｂには、図１及び図２に示すように、第三台車１ｃに搭載された各ポンプユニット４ｘ、４ｙの各ポンプ６ｘ、６ｙ（カッタ用ポンプ、コピー用ポンプ、スクリュー用ポンプ、ゲート用ポンプ、推進ジャッキ用ポンプ）と掘削機ａに備えられた各種油圧機器（カッタ用油圧モータ、コピーカッタ用ジャッキ、スクリューコンベヤ用油圧モータ、スクリューゲート用ジャッキ、推進ジャッキ）とを夫々繋ぐ油圧回路に設けられた複数の制御弁８ａ〜８ｅ（電磁切換弁）が搭載されている。これら制御弁８ａ〜８ｅは、各油圧ポンプ６ｘ、６ｙから各種油圧機器に流れるオイルを制御し、各種油圧機器の作動を制御するためのものである。
【００２２】
上記第一台車１ａの台車本体３ａには、図１及び図２に示すように、上記各ポンプユニット４ｘ、４ｙの各電動機７ｘ、７ｙを起動するための起動盤と、該起動盤及び上記各制御弁８ａ〜８ｅを制御するための操作盤とを一体化して成る、操作起動盤９が搭載されている。操作起動盤９は、起動盤部分９ｘと操作盤部分９ｙとを有し、これら起動盤部分９ｘと操作盤部分９ｙとが内部回路１０によって接続されている。これにより、操作起動盤９の第一台車１ａ（台車本体３ａ）に対する搭載スペースを小型化でき、第一台車１ａの長さを短くできる。
【００２３】
すなわち、図６の従来タイプでは、起動盤ｆと操作盤ｈとが別々になっており、これらが別々の台車ｂ１、ｂ５に搭載されていたため、二台の台車ｂ１、ｂ５が必要になる。また、互いに離間された起動盤ｆと操作盤ｈとを接続するための外部ケーブル、コネクタ、端子台等が必要となるため、起動盤ｆ及び操作盤ｈのトンネル軸方向の外形寸法に加えて上述の外部ケーブル、コネクタ、端子台等に関するトンネル軸方向の寸法を加えた寸法が必要となり、後方台車ｂの全台車長が長くなっていた。
【００２４】
これに対し、図１に示す本実施形態では、起動盤ｆと操作盤ｈとを一体化した操作起動盤９を単一の台車１ａに搭載しているので、台車数が削減できる。また、操作起動盤９を構成する起動盤部分９ｘと操作盤部分９ｙとを図２に示すように内部回路１０によって接続したので、前記外部ケーブル、コネクタ、端子台等が不要となる。よって、この操作起動盤９を、起動盤ｆと操作盤ｈとを外部ケーブル等で接続して単一の台車に搭載したものと比べると、台車１ａへの搭載スペースが外部ケーブル等の分だけ小型化され、台車１ａの長さを短くできる。加えて、仮発進時に起動盤ｆと操作盤ｈとを繋ぐ外部ケーブルの繋ぎ替えが不要となる。
【００２５】
また、本実施形態では、第二ポンプユニット４ｙの、コピーカッタ用ジャッキに油圧を供給する油圧ポンプと、スクリューコンベヤ用油圧モータに油圧を供給する油圧ポンプと、スクリューゲート用ジャッキに油圧を供給する油圧ポンプと、推進ジャッキに油圧を供給する油圧ポンプとを、多連ポンプ６ｙとしているので、図６に示すように各油圧ポンプｄを別々の電動機ｅで駆動する従来タイプと比べると、電動機ｅ（７ｙ）の台数及び起動回路を削減できる。この起動回路の削減に伴って操作起動盤９を小型化でき、これが搭載される第一台車１ａの長さを短くできる。なお、多連ポンプ６ｙは上記の組み合わせに限られず、推進ジャッキ用、コピーカッタ用、スクリューゲート用及びアジテータ系用の油圧ポンプの内、少なくとも三系統の油圧ポンプを多連化してもよい。
【００２６】
操作起動盤９の詳細を図４及び図５を用いて説明する。操作起動盤９は、第一台車１ａの台車本体３ａに搭載されたケーシング１１内に収容されており、複数のユニット９ａ〜９ｅから構成されている。ケーシング１１は、トンネル軸方向に細長く且つ幅方向に幅狭に形成された略直方体形状の箱体１１ａから成り、その幅方向の一側面（トンネル中心側面、図３参照）に開口された窓部１１ｂと、窓部１１ｂを覆うように着脱自在に取り付けられた蓋体１１ｃとを有する。
【００２７】
上記箱体１１ａの内部及び蓋体１１ｃの裏面には、各ユニット９ａ〜９ｅの幾つかがトンネル幅方向に並列配置されるように、ユニット９ａ〜９ｅが略対向されて取り付けられている。これにより、操作起動盤９のトンネル軸方向の寸法を短縮化し、操作起動盤９が搭載される第一台車１ａの長さを可及的に短くしている。
【００２８】
図４に示すように、ケーシング１１の坑口側面（進行方向後方面）には、モニタ１２（タッチパネル式等）や操作スイッチ１３等から成る操作部１６が設けられている。操作部１６は操作起動盤９の操作盤部分９ｙに接続されている（図２参照）。図１に示す作業員１４が操作部１６を操作することで、操作起動盤９を介して、図２に示すポンプユニット４ｘ、４ｙの電動機７ｘ、７ｙを起動・停止させたり、各制御弁８ａ〜８ｅを制御して図８に示す掘削機ａ側の各種油圧機器を制御することができるようになっている。
【００２９】
また、本実施形態では、図１に示すように、ポンプユニット４ｘ、４ｙ及び油タンク５を単一の台車１ｃ（第三台車）に搭載し、これらポンプユニット４ｘ、４ｙを半油浸タイプとしているので、第三台車１ｃを長くすることなく台車数を削減できる。第一ポンプユニット４ｘと第二ポンプユニット４ｙとは、第三台車１ｃから幅方向にはみ出ないように、油タンク５をトンネル軸方向から前後に挟んで配置されている。
【００３０】
以上説明したように、図１〜図５に示す本実施形態では、主として、操作盤と起動盤とを一体化して操作起動盤９とすると共にこの操作起動盤９の起動盤部分９ｘと操作盤部分９ｙとを内部回路１０によって接続したので、図６に示す従来タイプと比べると、後方台車１の台車数を削減できると共に全台車長を短縮化でき、従来問題となっていた仮発進能率の低下及び地上の仮置スペースの問題を更に改善できる。
【００３１】
ところで、本実施形態では、上記第一〜第三台車１ａ〜１ｃは、図３に示すように、トンネル内の幅方向の一方に寄せられた片置台車であり、その隣りにセグメント台車１５やズリトロ台車等が配置され、また、掘削機ａは、土圧又は泥水式の小口径（内径２ｍ程度）のシールド掘進機となっている。
【００３２】
このため、作業員１４が後方台車１ａ〜１ｃとセグメント台車１５等との隙間を通り抜けることは、台車１ｃに搭載されたポンプユニット４ｘ、４ｙ（油圧ポンプ７ｘ、７ｙ）が邪魔になってサイズ的に出来ない。
【００３３】
そこで、本実施形態では、操作起動盤９をポンプユニット４ｘ、４ｙが搭載された台車１ｃよりも前方の台車１ａに搭載するようにし、操作起動盤９が載せられた台車１ａに搭乗する作業員１４が、トンネル軸方向前方（セグメント組立現場等）に移動する際に、ポンプユニット４ｘ、４ｙが移動の妨げにならないようにしている。
【００３４】
なお、操作起動盤９が搭載される台車は、先頭の台車１ａに限られず、台車１ａの前方に別の台車が連結されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の好適実施形態を示すトンネル掘削機用の後方台車の側面図である。
【図２】上記後方台車の概略システム図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】操作起動盤を収容するケーシングの説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図である。
【図５】上記操作起動盤を構成するユニットの説明図であり、（ａ）は上記ケーシングの箱体の内部に収容されたユニットを示す側面図、（ｂ）は蓋体の裏面に装着されたユニットを示す側面図である。
【図６】従来のトンネル掘削機用の後方台車の側面図である。
【図７】トンネル掘削機の立坑からの仮発進の様子を示す説明図である。
【図８】上記仮発進が終了し、本掘進状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ａ〜１ｃ  後方台車
３ａ〜３ｃ  台車本体
６ｘ  油圧ポンプ
６ｙ  油圧ポンプ（多連ポンプ）
７ｘ、７ｙ  電動機  
８ａ〜８ｅ  制御弁
９  操作起動盤
９ｘ  起動盤部分
９ｙ  操作盤部分
９ａ〜９ｅ  ユニット
１０  内部回路
ａ  トンネル掘削機
ｆ  起動盤
ｈ  操作盤
【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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