(57)【要約】【課題】狭いトンネルであっても、ホースやベルトコンベヤなどの土砂搬送手段を簡単に横移動できるようにする。【解決手段】トンネル掘削に用いる後続台車装置１の上面部分には、土砂搬送手段Ａ１を載置することのできる支持装置３を配置している。この支持装置３は、球形や略円筒状や略円柱状の回転体を有していて、僅かな力で該土砂搬送手段Ａ１をトンネル幅方向（±ｘ方向）に移動できるように構成されている。この支持装置３は、その構造上薄型にすることができるので、チェーンブロック等の吊り上げ機器を配置したり操作したりできないような狭いトンネルであっても使用できる。【選択図】図１
2009287170.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ると共に、トンネル内に敷設されたレール上を走行するように構成されてなる後続台車装置において、
掘削された土砂をトンネル後方に搬送する土砂搬送手段を載置するように上面部分に配置されると共に、該土砂搬送手段を少なくともトンネル幅方向に移動可能な状態で支持する支持装置、
を備えた後続台車装置。
【請求項２】
前記支持装置は、前記土砂搬送手段が載置されるように上面側に配置されてなる第１回転体と、該第１回転体を回転自在に支持する基体と、により構成された、
ことを特徴とする請求項１に記載の後続台車装置。
【請求項３】
前記土砂搬送手段はホースであり、
前記支持装置は、前記第１回転体に接触すると共に、前記ホースの少なくとも下半分の外周面を囲繞するように配置される略半円筒状のカバー部材を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の後続台車装置。
【請求項４】
前記支持装置は、トンネル幅方向における前記土砂搬送手段の移動範囲を規定するストッパ部材を有し、
前記カバー部材は、前記第１回転体及び前記ストッパ部材の両方に当接するような範囲で前記ホースを囲繞している、
ことを特徴とする請求項３に記載の後続台車装置。
【請求項５】
前記支持装置は、トンネル幅方向に略水平に延設されたアーム部材と、トンネル幅方向に移動可能となるように前記アーム部材に係合されると共に前記土砂搬送手段が載置されるスライド部材と、を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の後続台車装置。
【請求項６】
前記スライド部材の下面側、前記アーム部材の上面側、又は該スライド部材と該アーム部材との間に、該スライド部材をトンネル幅方向に移動可能に支持するための第２回転体を配置し、
前記スライド部材の上面側には、前記土砂搬送手段をトンネルの長さ方向に移動可能に載置するための第３回転体を配置した、
ことを特徴とする請求項５に記載の後続台車装置。
【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ると共に、トンネル内に敷設されたレール上を走行するように構成された後続台車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネルを掘削する際に生じる土砂は、ホースやベルトコンベヤ等（本明細書において“土砂搬送手段”とする）を使ってトンネル後方に搬送されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６(a)
(b) は、シールド工法にてトンネルを掘削している様子の一例を示す水平断面図であり、符号１００はトンネル掘削機を示し、符号１０１は、該掘削により生じた土砂をトンネル後方に搬送するスクリューコンベヤを示し、符号１０２は、該土砂をさらに後方に搬送するための土砂搬送手段を示す。
【０００４】
ところで、図６(a)
や(b) に示すように、トンネルの湾曲区間において土砂搬送手段１０２が真っ直ぐに配置されているとトンネル壁面に干渉したりするので好ましくない。そのような干渉を防止するため、従来は、土砂搬送手段１０２をチェーンブロック等の吊り上げ機器（不図示）で吊り上げ、トンネル壁面に接触しない程度に湾曲配置することが行われていた。
【特許文献１】特開平８−１２２０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、トンネル掘削機１００の後方には、油圧機器等を搭載させた後続台車装置を配置しなければならないので、土砂搬送手段１０２は、その後続台車装置の上方のスペースに配置せざるを得ず、トンネルが小断面の場合には、上述の吊り上げ機器を配置したり操作したりするのが困難な場合もあった。
【０００６】
本発明は、上述のような問題を解決できる後続台車装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、図１，２及び５等に例示するものであって、トンネル掘削機（２）の後方に配置されると共に、トンネル内に敷設されたレール（Ｒ１）上を走行するように構成されてなる後続台車装置（１）において、
掘削された土砂をトンネル後方に搬送する土砂搬送手段（Ａ１，Ａ２）を載置するように上面部分に配置されると共に、該土砂搬送手段（Ａ１，Ａ２）を少なくともトンネル幅方向（±ｘ方向）に移動可能な状態で支持する支持装置（３，１３）、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、図３(a) (b) に詳示するように、前記支持装置（３）は、前記土砂搬送手段（Ａ１又はＡ２）が載置されるように上面側に配置されてなる第１回転体（３１）と、該第１回転体（３１）を回転自在に支持する基体（３２）と、により構成されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、図４に詳示するように、前記土砂搬送手段（Ａ２）はホースであり、
前記支持装置（３）は、前記第１回転体（３１）に接触すると共に、前記ホースの少なくとも下半分の外周面を囲繞するように配置される略半円筒状のカバー部材（３４）を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、図４に詳示するように、前記支持装置（３）は、トンネル幅方向（±ｘ方向）における前記土砂搬送手段（Ａ２）の移動範囲を規定するストッパ部材（３５）を有し、
前記カバー部材（３４）は、前記第１回転体（３１）及び前記ストッパ部材（３５）の両方に当接するような範囲で前記ホースを囲繞していることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１に係る発明において、図５(a) に示すように、前記支持装置（１３）は、トンネル幅方向（±ｘ方向）に略水平に延設されたアーム部材（１３１）と、トンネル幅方向（±ｘ方向）に移動可能となるように前記アーム部材（１３１）に係合されると共に前記土砂搬送手段（Ａ１又はＡ２）が載置されるスライド部材（１３２）と、を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明において、前記スライド部材（１３２）の下面側、前記アーム部材（１３１）の上面側、又は該スライド部材（１３２）と該アーム部材（１３１）との間に、該スライド部材（１３２）をトンネル幅方向（±ｘ方向）に移動可能に支持するための第２回転体（１３３）を配置し、
前記スライド部材（１３２）の上面側には、前記土砂搬送手段（Ａ１又はＡ２）をトンネルの長さ方向に移動可能に載置するための第３回転体（１３４）を配置したことを特徴とする。
【００１３】
なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１及び２に係る発明によれば、前記土砂搬送手段は、支持装置によってトンネル幅方向に移動可能に支持されているため、僅かな力で該土砂搬送手段を横方向に押して湾曲状態にすることができる。土砂搬送手段をスライドさせるだけの支持装置は、その構造上薄型にすることができるので、吊り上げ機器を配置したり操作したりできないような狭いトンネルであっても使用できる。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、支持装置に載置されている箇所におけるホースの凹みを防止でき、土砂の円滑な搬送を維持することができる。
【００１６】
請求項４に係る発明によれば、土砂搬送手段が支持装置の載置面から落ちて外れてしまわないようにできる。また、カバー部材によってホースの損傷を防止できる。
【００１７】
請求項５及び６に係る発明によれば、前記土砂搬送手段は、支持装置によってトンネル幅方向に移動可能に支持されているため、僅かな力で該土砂搬送手段を横方向に押して湾曲状態にすることができる。土砂搬送手段をスライドさせるだけの支持装置は、その構造上薄型にすることができるので、吊り上げ機器を配置したり操作したりできないような狭いトンネルであっても使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１乃至図５に沿って、本発明を実施するための最良の形態について説明する。ここで、図１は、本発明に係る後続台車装置の構成の一例を示す横断面図であり、図２(a) は、トンネルを掘削している様子の一例を示す縦断面図（鉛直断面図）であり、同図(b) は、その水平断面図である。また、図３(a) は、土砂搬送手段としてのホースを支持する支持装置の構成の一例を示す横断面図であり、同図(b)
は、その縦断面図（鉛直断面図）である。さらに、図４は、土砂搬送手段としてのホースを支持する支持装置の構成の他の例を示す横断面図であり、図５(a) は、本発明に係る後続台車装置の構成の他の例を示す横断面図であり、同図(b)
は、土砂搬送手段が支持されている部分を示す斜視図であり、同図(c) は、支持装置の部分の拡大図である。
【００１９】
本発明に係る後続台車装置は、例えば、図２(a) に符号１で示すものであって、トンネル掘削機２の後方（掘削方向の後方）に配置されると共に、トンネル内に敷設されたレールＲ１上を走行するように構成されている。なお、このような後続台車装置１には、トンネル掘削機２を駆動するための油圧機器や、他の周辺機器が搭載されるようになっているのが一般的ではあるが、それらの機器が搭載されていない後続台車装置が本発明の範囲から除外されるものでは無い。そして、トンネルを掘削する際は、掘削された土砂は土砂搬送手段Ａ１を使ってトンネル後方に搬送されるが、この後続台車装置の上面部分には、土砂搬送手段Ａ１が載置される支持装置（図１の符号３参照）を有していて、該土砂搬送手段Ａ１は少なくともトンネル幅方向（±ｘ方向）に移動可能な状態で支持されている。図１は、土砂搬送手段としてベルトコンベヤを用いた例を示しているが、図３(a)
(b) に符号Ａ２で示すようにホース（ノンタックホース）を用いても良い。なお、土砂搬送手段にベルトコンベヤを用いる場合には、トンネルの湾曲区間において湾曲配置できるようなもの（多節型でカーブベルトコンベヤにもできるタイプのもの）を用いると良い。
【００２０】
ここで、本発明の作用について簡単に説明する。
【００２１】
トンネルの掘削は、トンネル掘削機２や後続台車装置１を順次移動させながら行っていく。トンネルが図２(b) に示すような直線区間の場合には、土砂搬送手段Ａ１はトンネル後方（ｚ方向）に向けて真っ直ぐに延設配置すれば良いが、図６(a) 或いは(b)
に示したような湾曲区間の場合には、土砂搬送手段Ａ１が真っ直ぐのままだと、トンネル壁面に接触したりするので好ましく無い。本発明によれば、前記土砂搬送手段Ａ１，Ａ２は、支持装置３によってトンネル幅方向（±ｘ方向）に移動可能に支持されているため、僅かな力で該土砂搬送手段Ａ１，Ａ２を横方向に押して湾曲状態にすることができる。土砂搬送手段Ａ１，Ａ２をスライドさせるだけの支持装置３は、その構造上、（チェーンブロック等の吊り上げ機器に比べて）薄型にすることができ、該吊り上げ機器を配置したり操作したりできないような狭いトンネルであっても、土砂搬送手段Ａ１，Ａ２を簡単に移動させることができる。
【００２２】
ところで、図３(a)
(b) に示す支持装置３は、該支持装置の上面側（つまり、土砂搬送手段Ａ１やＡ２が配置される側）に配置されて該土砂搬送手段Ａ１，Ａ２が載置されてなる第１回転体３１と、該第１回転体３１を回転自在に支持する基体３２と、により構成されていて、前記第１回転体３１により前記土砂搬送手段Ａ１，Ａ２を少なくともトンネル幅方向（±ｘ方向）に移動可能な状態で支持するようになっている。ここで、図示の第１回転体３１は球形（例えば、鋼球）としても、略円柱状としても、略円筒状としても良い。
【００２３】
一方、トンネルの壁面（図１に符号Ｃで示すセグメントの壁面）には所定の高さにブラケットＤを固定しておいて、台車本体１１から該ブラケットＤに掛けて梁部材１２を架け渡し、上述の支持装置３をこの梁部材１２に取り付けておくと良い。また、上述のレールＲ１（つまり、後続台車装置１の移動用のレール）と平行に別のレールＲ２を敷設しておき、ズリ鋼車４が該レールＲ２上を走行できるようにしておくと良い。そして、上述の土砂搬送手段Ａ１にて搬送されてきた土砂が、このズリ鋼車４によってトンネル外に搬出されるようにすると良い。これらのレールＲ１，Ｒ２は、鋼製の枕木Ｅ上に敷設すると良い。
【００２４】
なお、土砂搬送手段としてのホースＡ２を上述の第１回転体３１で支持する場合には、図３(a) (b) に示すように、該第１回転体３１と該ホースＡ２との間に敷き板３３を配置しておくと良い。或いは、図４に符号３４で示すように、該第１回転体３１に接触する部分であって、前記ホースＡ２の少なくとも下半分の外周面を囲繞するように略半円筒状のカバー部材を配置すると良い。このような敷き板３３やカバー部材３４を用いた場合には、支持装置３に載置されている箇所におけるホースＡ２の凹みを防止でき、土砂の円滑な搬送を維持することができる。これらの敷き板３３やカバー部材３４は、鉄板等の剛性材料にて構成すると良い。
【００２５】
また、図３及び図４に示すような支持装置３の場合、その載置面から土砂搬送手段Ａ１，Ａ２が落ちて外れてしまわないように、該載置面の面積をある程度広くすると共に、該載置面の側方にストッパ部材３５を設けておいて、トンネル幅方向における前記土砂搬送手段Ａ１，Ａ２の移動範囲を規定するようにすると良い。さらに、上述のカバー部材３４を用いる場合には、該ストッパ部材３５がホースＡ２に直接接触しないように該カバー部材３４を配置しておくと良い。つまり、前記第１回転体３１及び前記ストッパ部材３５の両方に当接するような範囲で前記ホースＡ２をカバー部材３４が囲繞するようにすると良い。このようにした場合には、ストッパ部材３５によりホースＡ２が損傷することを防止できる。
【００２６】
ところで、上述の支持装置３は、土砂搬送手段Ａ１，Ａ２を少なくともトンネル幅方向（±ｘ方向）に移動可能な状態で支持するものであれば良いが、トンネル幅方向だけでなくトンネルの長さ方向（図３(b) に示す±ｚ方向）にも移動可能な状態で土砂搬送手段Ａ１，Ａ２を支持するようにしても良い。そのようにするには、第１回転体３１に球形のものを用いると良い。土砂搬送手段Ａ１，Ａ２を湾曲させる場合、土砂搬送手段Ａ１，Ａ２の各部分はトンネル幅方向にだけ変位するのではなく、トンネルの長さ方向にも変位する。したがって、支持装置３を上述のような構成（トンネル幅方向だけでなくトンネルの長さ方向にも移動可能な状態で土砂搬送手段Ａ１，Ａ２を支持する構成）にした場合には、土砂搬送手段Ａ１，Ａ２を円滑に湾曲させることができ、後続台車装置１が脱線したりするおそれを低減できる。
【００２７】
一方、支持装置としては、図５(a) (b) (c) に符号１３で示すような構造のものを用いても良い。この支持装置１３は、台車本体１１に取り付けられてトンネル幅方向（±ｘ方向）に略水平に延設されたアーム部材１３１と、該トンネル幅方向に移動可能となるように該アーム部材１３１に係合されると共に前記土砂搬送手段Ａ１，Ａ２が載置されるスライド部材１３２と、により構成されており、土砂搬送手段Ａ１，Ａ２が該スライド部材１３２に載置された状態でトンネル幅方向に移動されるようになっている。なお、図５(a)
ではアーム部材１３１は、台車本体１１の一の側（図示左側）にだけ延設されていて他の側（図示右側）には（トンネル壁面が近接しているだけで）延設されてはいないが、台車本体１１をトンネル中央寄りに配置すると共に該アーム部材をその左右両側に延設しておいて、左側に延設されたアーム部材、及び右側に延設されたアーム部材のいずれにもスライド部材１３２を装着可能で移動可能にしておいても良い。そのように構成した場合には、
・  トンネルが右に湾曲している場合（例えば、図６(a) に示すような場合）
・  トンネルが左に湾曲している場合（例えば、図６(b) に示すような場合）
に応じてスライド部材１３２を適正な位置に配置することができ、トンネルが右に湾曲していても左に湾曲していても土砂搬送手段Ａ１，Ａ２を適正な湾曲形状にすることができる。
【００２８】
なお、前記スライド部材１３２が前記アーム部材１３１に沿って移動できるようにするには、
・  該スライド部材１３２の下面側（つまり、アーム部材１３１に対向する側）、
・  前記アーム部材１３１の上面側（つまり、スライド部材１３２に対向する側）、或いは、
・  該スライド部材１３２と該アーム部材１３１との間に、
該スライド部材１３２をトンネル幅方向に移動可能に支持するための第２回転体（球状、略円筒状、又は略円柱状のもの）１３３を配置しておくと良い。この場合、該スライド部材１３２と該アーム部材１３１との相対移動を禁止できるようなロック部材（不図示）を設けておいて、必要に応じて該ロック部材をオン／オフできるようにしても良い。また、前記アーム部材１３１にストッパ部材（不図示）を突設しておいて、前記スライド部材１３２の移動範囲を制限できるようにしても良い。さらに、スライド部材１３２の上面側に第３回転体（球状、略円筒状、又は略円柱状のもの）１３４を配置しておいて、前記土砂搬送手段Ａ１，Ａ２がトンネルの長さ方向にも移動できるようにしておいても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明に係る後続台車装置の構成の一例を示す横断面図である。
【図２】図２(a) は、トンネルを掘削している様子の一例を示す縦断面図（鉛直断面図）であり、同図(b)は、その水平断面図である。
【図３】図３(a) は、土砂搬送手段としてのホースを支持する支持装置の構成の一例を示す横断面図であり、同図(b)は、その縦断面図（鉛直断面図）である。
【図４】図４は、土砂搬送手段としてのホースを支持する支持装置の構成の他の例を示す横断面図である。
【図５】図５(a) は、本発明に係る後続台車装置の構成の他の例を示す横断面図であり、同図(b)は、土砂搬送手段が支持されている部分を示す斜視図であり、同図(c) は、支持装置の部分の拡大図である。
【図６】図６(a) は、トンネルの湾曲区間を掘削している様子の一例を示す水平断面図であり、同図(b)は、トンネルの湾曲区間を掘削している様子の他の例を示す水平断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１            後続台車装置
２            トンネル掘削機
３            支持装置
１３          支持装置
３１          第１回転体
３２          基体
３４          カバー部材
３５          ストッパ部材
１３１        アーム部材
１３２        スライド部材
１３３        第２回転体
１３４        第３回転体
Ａ１，Ａ２    土砂搬送手段
Ｒ１          レール
【図１】
2009287170.tif 000003
【図２】
2009287170.tif 000004
【図３】
2009287170.tif 000005
【図４】
2009287170.tif 000006
【図５】
2009287170.tif 000007
【図６】
2009287170.tif 000008