隧道挖掘辅助装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种隧道挖掘辅助装置，该隧道挖掘辅助装置(20)具有反作用力承受部(21)、第一、第二分割部(22、23)。反作用力承受部(21)在利用挖掘机(10)挖掘第二隧道(T2)时，在第一、第二隧道(T1、T2)彼此交叉的第一隧道(T1)侧形成第二隧道(T2)的侧壁(T2a)的代替面，挖掘机(10)的撑靴(12a)按压在代替面上。第一、第二分割部(22、23)被设置为按压在第一隧道(T1)的侧壁(T1a)上，在第一隧道(T1)内保持反作用力承受部(21)并且能够相对于第一隧道(T1)的侧壁(T1a)进退。
【专利说明】隧道挖掘辅助装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在挖掘彼此交叉的隧道时所使用的隧道挖掘辅助装置。
【背景技术】
[0002]以往，使用具有在设备前面包含刀具的刀盘、设置在设备后方左右侧面的撑靴的挖掘机进行隧道的挖掘。
[0003]该挖掘机在将左右的撑靴按压在隧道左右侧壁的状态下，一边使刀盘旋转一边向掘进面按压，从而进行隧道的挖掘。
[0004]在此，在使用这样的挖掘机挖掘彼此交叉的两个以上的隧道的情况下，在挖掘与既有隧道交叉的新隧道时，由于在其交叉部分没有按压撑靴的侧壁，所以不能利用上述挖掘机挖掘。
[0005]例如，在专利文献I公开了一种隧道分支部的反作用力承受结构，其利用土木工程在既有的隧道内设置交叉部分的按压撑靴的反作用力坑壁。
[0006]【现有技术文献】
[0007]【专利文献】
[0008]专利文献1:日本特开平2002 - 364286号公报(平成14年12月18日公开)
【发明内容】
[0009]但是，在上述现有的隧道分支部的反作用力承受结构中，具有以下所示的问题。
[0010]S卩，上述公报所公开的隧道分支部的反作用力承受结构利用土木工程设置在既有的隧道内。因此，特别是，在隧道的交叉部分有多个的情况下，由于必须利用土木工程将反作用力承受结构设置在每个交叉部分，所以导致用于设置反作用力承受结构的工程需要很多时间。其结果是，存在降低挖掘机所进行的隧道施工效率的可能。
[0011]本发明的课题在于，提供一种即使在挖掘隧道的交叉部分的情况下，也能够防止挖掘机的施工效率降低的隧道挖掘辅助装置。
[0012]第一发明的隧道挖掘辅助装置是利用在将撑靴按压在侧壁的状态下使刀盘旋转而进行挖掘的挖掘机来挖掘与已挖掘的第一隧道交叉的第二隧道时，为了辅助挖掘机的挖掘而设置第一隧道内的隧道挖掘辅助装置，该隧道挖掘辅助装置具有反作用力承受部、支承部。反作用力承受部在利用挖掘机挖掘第二隧道时，在第一、第二隧道彼此交叉的第一隧道侧形成第二隧道的侧壁的代替面，挖掘机的撑靴按压在代替面上。支承部被配置为按压在第一隧道的侧壁，在第一隧道内保持反作用力承受部并且能够相对于第一隧道的侧壁进退。
[0013]在此，为了利用在将左右的撑靴按压在隧道左右侧壁的状态下进行挖掘的挖掘机来进行既有的第一隧道与新挖掘的第二隧道交叉的交叉部分的挖掘，在既有的第一隧道侧设置有形成作为第二隧道的侧壁的一部分的代替面的反作用力承受部。为了将反作用力承受部固定在所希望的位置，设置支承部，该支承部通过按压在第一隧道的侧壁来支承反作用力承受部。
[0014]在此，上述反作用力承受部形成第二隧道的侧壁的代替面，因此优选具有与第二隧道的侧壁相同的形状。另外，支承部优选具有按压在第一隧道的侧壁的千斤顶等机构。而且，本隧道挖掘辅助装置在使支承部相对于第一隧道的侧壁退避的状态下，例如，通过具有车轮而自行行驶、被牵引，或者载置于台车等而能够在隧道内移动。
[0015]由此，能够利用反作用力承受部的代替面塞住产生于与既有的第一隧道交叉的部分的没有第二隧道的侧壁的部位。因此，能够利用承受来自侧壁的反作用力并进行挖掘的以往的挖掘机挖掘第一、第二隧道的交叉部分。
[0016]另外，在本隧道挖掘辅助装置中，将反作用力承受部支承在第一隧道内的支承部被设置为，能够相对于第一隧道的侧壁进退。因此，在完成交叉部分的挖掘时，能够使隧道挖掘辅助装置容易移动，并且例如，即使在有多个隧道的交叉部分的情况下，也能够使隧道挖掘辅助装置容易地向所希望的部位移动。因此，能够提高具有隧道交叉部分的隧道挖掘工程的效率。
[0017]第二发明的隧道挖掘辅助装置在第一发明的隧道挖掘辅助装置的基础上，还具有使隧道挖掘辅助装置在第一、第二隧道内行驶的行驶部。
[0018]在此，还具有用于使本隧道挖掘辅助装置在隧道内移动的行驶部。
[0019]由此，例如，在隧道的交叉部分为多个的工程现场，能够使本隧道挖掘辅助装置向多个交叉部分移动。因此，能够提高隧道挖掘工程的效率。
[0020]第三发明的隧道挖掘辅助装置在第二发明的隧道挖掘辅助装置的基础上，行驶部具有行驶轮、作为使行驶轮旋转的驱动源的发动机或蓄电池。
[0021 ] 在此，构成搭载有行驶轮、发动机、蓄电池等的自走式隧道挖掘辅助装置。
[0022]由此，本隧道挖掘辅助装置能够在隧道内自如地移动，因此能够提高包含隧道的交叉部分的挖掘工程的效率。
[0023]第四发明的隧道挖掘辅助装置在第二发明的隧道挖掘辅助装置的基础上，行驶部具有行驶轮、与能够在第一、第二隧道内行驶的牵引车连结的连结部。
[0024]在此，构成通过设置行驶轮和与牵引车连结的连结部而能够被牵引的隧道挖掘辅助装置。
[0025]由此，本隧道挖掘辅助装置能够被牵引车等牵引而在隧道内自如地移动，因此能够提高包含隧道的交叉部分的挖掘工程的效率。
[0026]第五发明的隧道挖掘辅助装置在第一至第四发明中任一发明的隧道挖掘辅助装置的基础上，支承部能够被分割为多个。
[0027]在此，以使支承部能够被分割多个的状态构成。
[0028]由此，例如，在隧道的转弯等移动时，也能够通过分割移动而能够顺畅地通过。
[0029]第六发明的隧道挖掘辅助装置在第一至第五发明中任一发明的隧道挖掘辅助装置的基础上，反作用力承受部设置在代替面，并且具有能够被挖掘机挖掘的被切削部。
[0030]在此，在反作用力承受部的作为代替面的部分的表面设置例如混凝土等的被切削物。
[0031]由此，在挖掘机通过隧道的交叉部分时，利用前端的刀具切削被切削物，从而能够使反作用力承受部的作为代替面的部分形成为与第二隧道的侧壁相同的形状。因此，不需要使反作用力承受部的代替面的形状与第二隧道的侧壁的形状准确地一致。
[0032]第七发明的隧道挖掘辅助装置在第一至第五发明中任一发明的隧道挖掘辅助装置的基础上，反作用力承受部具有调整代替面的角度的角度调整机构。
[0033]在此，通过角度调节机构，调节反作用力承受部的代替面的角度。
[0034]由此，能够与第二隧道的侧壁的形状匹配地调整作为代替面的部分的角度。
[0035]第八发明的隧道挖掘辅助装置配置在隧道内，具有行驶部、支承部、反作用力承受部。行驶部能够将隧道挖掘辅助装置移载设置。支承部具有支承千斤顶。支承千斤顶按压隧道的侧壁而能够将隧道挖掘辅助装置固定在隧道内。反作用力承受部配置在不与隧道的侧壁交叉的方向的支承部的第一端，具有沿与隧道的侧壁交叉的方向扩张的面。
[0036]由此，在利用挖掘机挖掘与既有的隧道交叉的隧道时，能够得到用于交叉部挖掘的反作用力。同时，因为能够容易地设置、移载用于隧道交叉部挖掘的反作用力承受部，所以能够简化存在多个交叉部的情况下的交叉部挖掘工程。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1是表示在利用本发明一实施方式的隧道挖掘辅助装置的隧道挖掘方法中所使用的挖掘机的结构的侧视图。
[0038]图2是表示使用图1的挖掘机和本实施方式的隧道挖掘辅助装置进行隧道挖掘的状态的剖视图。
[0039]图3 (a)是表示将图2的隧道挖掘辅助装置设置在隧道内的状态的俯视图。图3 (b)是其后端侧的剖视图。图3(c)是其侧视图。图3(d)是其前侧剖视图。
[0040]图4 (a)、图4 (b)是将图2的隧道挖掘辅助装置设置在隧道内的状态的俯视图及立体图。
[0041]图5(a)是表示图2的隧道挖掘辅助装置在隧道内能够移动的状态的俯视图。图5(b)是其后端侧的剖视图。图5(c)是其侧视图。图5(d)是其前侧剖视图。
[0042]图6 (a)、图6 (b)是表示图2的隧道挖掘辅助装置在隧道内能够移动的状态的俯视图及立体图。
[0043]图7 (a)、图7(b)是表示利用本发明一实施方式的隧道挖掘方法进行的隧道挖掘的顺序的图。
[0044]图8(a)、图8(b)是表示利用本发明一实施方式的隧道挖掘方法进行的隧道挖掘的顺序的图。
[0045]图9(a)、图9(b)是表示利用本发明一实施方式的隧道挖掘方法进行的隧道挖掘的顺序的图。
[0046]图10 (a)、图10(b)是表示利用本发明一实施方式的隧道挖掘方法进行的隧道挖掘的顺序的图。
[0047]图11是表示本发明其他实施方式的隧道挖掘辅助装置的内部结构的剖视图。
[0048]图12 (a)、图12(b)是对调节图11的隧道挖掘辅助装置的反作用力承受部的角度的机构进行说明的图。
[0049]图13是表示本发明其他实施方式的隧道挖掘辅助装置的结构的侧视图。
【具体实施方式】
[0050]以下，利用图1?图10(b)，对本发明一实施方式的隧道挖掘辅助装置及使用其的隧道挖掘方法进行说明。
[0051]需要说明的是，本实施方式中记载的挖掘机10(图1等)是TBM(隧道挖凿机)中的、被称为所谓的撑靴TBM( V V ^ TBM)、硬岩TBM( K 口 ^夕TBM)的设备。另外，在本实施方式中，如图4(b)所示，由挖掘机10挖掘的隧道(第一、第二隧道T1、T2)都是截面呈大致圆形的隧道。另外，本发明的隧道截面形状不限于圆形，也可以是椭圆形、双圆弧(複円形)、马蹄形等。
[0052](挖掘机10的结构)
[0053]在本实施方式中，使用图1所示的挖掘机10进行第一、第二隧道Tl、Τ2(参照图2等)的挖掘。需要说明的是，本实施方式中说明的挖掘机10是具有在利用撑靴12a进行后方支承的状态下使刀盘旋转来进行挖掘的一般结构的挖掘机。
[0054]挖掘机10是一边挖掘岩盘等一边前进而进行隧道挖掘工程的装置，如图1所示，具有:刀盘11、撑靴12a以及推进千斤顶13。
[0055]如图1所示，刀盘11配置在挖掘机10的前端侧，以大致圆形的隧道的中心轴为旋转中心进行旋转，从而利用设置在前端侧表面的多个盘式刀具Ila挖掘岩盘等。另外，刀盘11将被盘式刀具Ila弄得细碎的岩盘、岩石等从形成于表面的开口部(未图示)投入内部。
[0056]如图1所示，撑靴搭载部12设置在挖掘机10的后侧，构成挖掘机10的后体部。在撑靴搭载部12的宽度方向两侧部配设有撑靴12a。
[0057]如图2所示，撑靴12a通过按压在挖掘中的第二隧道T2的侧壁T2a上，将挖掘机10支承在第二隧道T2内。
[0058]如图1所示，推进千斤顶13配置在挖掘机10的中间，构成挖掘机10的中体部。另夕卜，推进千斤顶13在刀盘11与撑靴12a之间伸缩，从而一边挖掘第二隧道T2 —边使挖掘机10逐渐前进。
[0059]如图1所示，支架部14配置在刀盘11与推进千斤顶13之间，与刀盘11 一起构成挖掘机10的前体部。另外，支架部14在第二隧道T2内支承挖掘机10的前体部。
[0060]挖掘机10利用以上结构，通过将撑靴12a压接在第二隧道T2的侧壁T2a，在不于第二隧道T2内移动的方式保持在第二隧道T2内的状态下，一边使前端侧的刀盘11旋转一边使推进千斤顶13伸长，通过将刀盘11按压在掘进面上来挖掘岩盘等并前进。此时，在挖掘机10中，弄得很碎的岩石等利用未图示的带输送装置等向后方搬运。由此，能够挖进第二隧道T2(参照图2)。
[0061]也就是说，在挖掘机10中，配置在进行挖掘的刀盘11后方的撑靴12a处于按压在挖掘中的第二隧道T2的侧壁T2a的状态成为用于挖掘第二隧道T2的条件。
[0062](隧道挖掘辅助装置20的结构)
[0063]如图2所示，本实施方式的隧道挖掘辅助装置20相对于既有的第一隧道Tl，设置在挖掘与其交叉的第二隧道T2时、第一、第二隧道T1、T2的交叉部分的第一隧道Tl侧。隧道挖掘辅助装置20在第一、第二隧道Τ1、Τ2的交叉部分，以从两侧面夹着第二隧道Τ2的方式在第一隧道Tl内设置两个。
[0064]在此，隧道挖掘辅助装置20在挖掘第二隧道Τ2时，在第一隧道Tl的形成与第二隧道T2交叉的交叉部分的没有侧壁T2a的部分，形成有作为侧壁T2a的代替面的代替面。
[0065]更详细地说，如图2所示，隧道挖掘辅助装置20具有反作用力承受部21、第一、第二分割部22、23。
[0066](反作用力承受部21)
[0067]为了在没有产生于第一、第二隧道T1、T2的交叉部分的第二隧道Τ2的侧壁的部分形成代替面，反作用力承受部21设置在既有的第一隧道Tl侧。如图2所示，反作用力承受部21配置在隧道挖掘辅助装置20的前头，具有千斤顶21a、反作用力承受面(代替面)21b、行驶轮(行驶部)21c以及被切削部21d。隧道挖掘辅助装置20的前头是指，后述的支承部22a与第一隧道Tl的侧壁不交叉的方向中的第一端、且是第二隧道T2的某侧。反作用力承受面具有沿与第一隧道Tl的侧壁交叉的方向扩展的面。
[0068]在挖掘第二隧道T2时，为了在形成于第一、第二隧道Tl、T2的交叉部分的没有第二隧道T2的侧壁T2a的部分配置反作用力承受面21b作为侧壁T2a的代替面，千斤顶21a被设置为相对于第一隧道Tl的侧壁Tla进退自如。另外，如图3(d)所示，千斤顶21a在反作用力承受部21的侧面纵向配置两个。
[0069]也就是说，如图3(a)及图4(a)等所示，在将隧道挖掘辅助装置20设置在第一、第二隧道Tl、T2的交叉部分时，千斤顶21a以成为利用挖掘机10进行挖掘中的第二隧道T2的侧壁T2a的一部分的方式，使反作用力承受面21b移动至规定的进入位置。
[0070]另一方面，为了在新的第一、第二隧道Tl、T2的交叉部分配置隧道挖掘辅助装置20，在隧道挖掘辅助装置20移动至第一隧道Tl内时，图5 (a)、图6 (a)等所示，使千斤顶21a移动至规定的退避位置。
[0071]反作用力承受面21b在利用千斤顶21a进退自如的状态下设置在反作用力承受部21，在移动到规定的进入位置时，构成挖掘中的第二隧道T2的侧壁T2a的一部分。
[0072]为了使反作用力承受部21 (隧道挖掘辅助装置20)能够在隧道内行驶，如图3(a)所示，行驶轮21c相对于第一隧道Tl的底面设置四个。
[0073]被切削部21d在反作用力承受面21b的表面，以成为所希望的厚度的方式喷涂混凝土等而形成。在挖掘第二隧道T2时，被切削部21d被挖掘机10切掉一部分，从而能够容易地形成与第二隧道T2的侧壁T2a大致相同形状的代替面。
[0074]由此，不需要使反作用力承受面21b的形状或者反作用力承受面21b的角度准确地与第二隧道T2的侧壁T2a的形状一致。
[0075](第一分割部22)
[0076]第一分割部22是为了将隧道挖掘辅助装置20支承在第一隧道Tl内而设置的，如图2所示，连结在反作用力承受部21的后部。如图3(a)所示，第一分割部22具有:支承千斤顶(支承部)22a、支承千斤顶(支承部)22b以及行驶轮22c。需要说明的是，在本实施方式中，反作用力承受部21与第一分割部22连结，但是也可以不连结而在隧道施工时使反作用力承受部21与第一分割部22抵接。
[0077]支承千斤顶22a在设置有隧道挖掘辅助装置20的第一隧道Tl内，被设置为能够相对于第一隧道Tl的侧壁Tla进退的状态。
[0078]支承千斤顶22b设置在支承千斤顶22a的相对侧的侧面，与支承千斤顶22a相同，被设置为能够相对于第一隧道Tl的侧壁Tla进退的状态。
[0079]也就是说，如图2及图3(a)等所示，支承千斤顶22a、22b在将隧道挖掘辅助装置20固定在第一隧道Tl内时，其任一个从一侧面移动至进入位置，从而能够将第一分割部22的另一面按压在第一隧道Tl的侧壁Tla上。这样，通过支承千斤顶22a、22b按压第一隧道Tl的侧壁，第一分割部22以在第一隧道Tl内不能移动的状态被保持。
[0080]为了使第一分割部22(隧道挖掘辅助装置20)能够在隧道内行驶，如图3(a)所示，行驶轮22c相对于第一隧道Tl的底面设置为四个。
[0081](第二分割部23)
[0082]第二分割部23与第一分割部22同样地，是为了将隧道挖掘辅助装置20支承在第一隧道Tl内而设置的，如图2所示，第二分割部23连结在第一分割部22的后部。如图3(a)所示，第二分割部23具有:支承千斤顶(支承部)22a、支承千斤顶(支承部)22b、行驶轮22c以及连结部23d。
[0083]支承千斤顶23a在设置有隧道挖掘辅助装置20的第一隧道Tl内，被设置为能够相对于第一隧道Tl的侧壁Tla进退的状态。另外，如图3(b)所示，支承千斤顶23a在第二分割部23的侧面沿纵向地配置有两个。
[0084]支承千斤顶23b设置在支承千斤顶23a的相反侧的侧面，与支承千斤顶23a相同地，被设置为能够相对于第一隧道Tl的侧壁Tla进退的状态。另外，支承千斤顶23b与支承千斤顶23a同样地，如图3(b)及图3(c)所示，在第二分割部23的与支承千斤顶23a相反的相反侧的侧面沿纵向配置有两个。
[0085]也就是说，如图2及图3(a)等所示，支承千斤顶23a、23b在将隧道挖掘辅助装置20固定在第一隧道Tl内时，使任一个从一侧面移动至进入位置，从而能够将第二分割部23的另一面按压在第一隧道Tl的侧壁Tla。由此，第二分割部23以在第一隧道Tl内不能移动的状态被保持。
[0086]为了使第二分割部23(隧道挖掘辅助装置20)能够在隧道内行驶，如图3(a)所示，行驶轮23c相对于第一隧道Tl的底面设置有四个。
[0087]连结部23d设置在第二分割部23的后端面，使未图示的牵引车与隧道挖掘辅助装置20连结。
[0088]<本隧道挖掘辅助装置20的固定状态>
[0089]本实施方式的隧道挖掘辅助装置20如上所述地，在挖掘与既有的第一隧道Tl交叉的第二隧道T2时，为了设置第二隧道T2的侧壁的代替面，配置在第一隧道Tl侦U。
[0090]在此，在利用挖掘机10挖掘第二隧道T2时，一边将撑靴12a按压在第二隧道T2的侧壁T2a上一边进行挖掘，因此，从撑靴12a向利用隧道挖掘辅助装置20设置的侧壁T2a的代替面施加大的压力。因此，隧道挖掘辅助装置20需要在既有的第一隧道Tl内承受撑靴12a的压力。
[0091]因此，在本实施方式的隧道挖掘辅助装置20中，在利用挖掘机10的撑靴12a施加压力的情况下以不会在第一隧道Tl内移动的方式，如图3及图4所示，使支承千斤顶22b、23b从第一、第二分割部22、23的一侧面突出。
[0092]由此，如图4(a)所示，第一、第二分割部22、23处于一侧面按压在第一隧道Tl的侧壁Tla的状态。因此，即使在从挖掘第二隧道T2中的挖掘机10的撑靴12a向反作用力承受部21的反作用力承受面21b施加压力的情况下，也能够将隧道挖掘辅助装置20整体保持为不在第一隧道Tl内移动。
[0093]在本实施方式中，如此通过使第一、第二分割部22、23的宽度方向一方的支承千斤顶伸长，将第一、第二分割部22、23相对于隧道侧壁固定，但是也可以使宽度方向双方的支承千斤顶伸长来固定。
[0094]<本隧道挖掘辅助装置20的能够移动状态>
[0095]另一方面，隧道挖掘辅助装置20例如在进行第一、第二隧道Tl、T2的交叉部分为多个的挖掘工程的情况等下，在各交叉部分顺畅地设置第二隧道T2的侧壁T2a的代替面时，如图5及图6所示，使从第一、第二分割部22、23的一侧面突出的支承千斤顶22b、23b移动至退避位置。
[0096]在此，如图5 (C)等所示，隧道挖掘辅助装置20在反作用力承受部21、第一、第二分割部22、23的底面分别具有行驶轮21c、22c、23c。
[0097]由此，隧道挖掘辅助装置20通过使未图示的牵引车与第二分割部23的连结部23d连结，能够被牵引车顺畅地牵引从而在第一、第二隧道Tl、T2内移载设置。需要说明的是，在本实施方式中，如上所述地通过底面的行驶轮21c、22c、23c的滚动，使装置在隧道内移动，但是也可以在装置底面设置橇板(壬1O )，更顺畅地移动。
[0098]而且，为了使隧道挖掘辅助装置20移动至新的第一、第二隧道T1、T2的交叉部分，必须通过弯曲的转弯部分等。
[0099]因此，在本实施方式的隧道挖掘辅助装置20中，如图5(c)所示，能够使反作用力承受部21及第一、第二分割部22、23彼此分割地移动。另外，通过采用将隧道挖掘辅助装置20分割为多个组件(反作用力承受部21以及第一、第二分割部22、23)的结构，能够得到容易通过弯曲的转弯部分等的效果。另外，因为能够一边转弯移动，一边延长装置，所以能够降低相对于支承部的隧道侧壁的表面压力。而且，因为使反作用力承受部21与第一、第二分割部22、23分离，所以能够仅变更反作用力承受部21，从而能够对交叉角不同的隧道施工。
[0100]<本隧道挖掘辅助装置20所带来的效果>
[0101](I)
[0102]如图2所示，本实施方式的隧道挖掘辅助装置20在使用将撑靴12a按压在侧壁T2a的状态下进行挖掘的挖掘机10进行与既有的第一隧道Tl交叉的第二隧道T2的挖掘时，配置在第一隧道Tl侧。隧道挖掘辅助装置20具有:在不存在第二隧道T2的侧壁T2a的第一、第二隧道Tl、T2的交叉部分包含作为代替面的反作用力承受面21b的反作用力承受部21 ;包含以使反作用力承受部21在第一隧道Tl内不移动的方式进行保持的支承千斤顶22a、22b、支承千斤顶23a、23b的第一、第二分割部22、23。
[0103]由此，能够在第一、第二隧道Tl、T2的交叉部分设置作为第二隧道T2的侧壁T2a的代替面的反作用力承受面21b。因此，能够比以往顺利地实施彼此交叉的第一、第二隧道Tl、T2的交叉部分的使用挖掘机10的挖掘作业。其结果是，即使在挖掘彼此交叉的第一、第二隧道Tl、T2的情况下，也能够比以往缩短隧道挖掘作业的工程所需要的时间。
[0104](2)
[0105]本实施方式的隧道挖掘辅助装置20在构成隧道挖掘辅助装置20的反作用力承受部21以及第一、第二分割部22、23全部设置有行驶轮21c、22c、23c。因此，隧道挖掘辅助装置20通过在连结未图示的牵引车与连结部23d的状态下被牵引，能够在第一、第二隧道T1、T2内自由地移动。
[0106](3)
[0107]如上所述，本实施方式的隧道挖掘辅助装置20以被分割为反作用力承受部21及第一、第二分割部22、23这样的三部分的状态而构成。
[0108]由此，通过采用分割结构，即使在包含第一、第二隧道Tl、Τ2的隧道的转弯部分，也能够使隧道挖掘辅助装置20通过。
[0109](4)
[0110]本实施方式的隧道挖掘辅助装置20在反作用力承受部21的面对第二隧道Τ2的部分具有通过喷涂混凝土等而形成规定厚度以上的被切削部21d。
[0111]由此，在利用挖掘机10进行第二隧道T2的挖掘的情况下，利用挖掘机10的前端的刀盘11切削被切削部21d的一部分，以使得其成为与第二隧道T2的侧壁T2a的形状大致同等的形状。因此，之后，在挖掘机10前进时，能够以与抵接于第二隧道T2的侧壁T2a同样的状态，使撑靴12a抵接于反作用力承受面21b。因此，不需要与第二隧道T2的侧壁T2a的形状匹配地形成反作用力承受面21b的形状、或者准确地进行反作用力承受面21b的角度调整等需求。
[0112]<隧道挖掘方法>
[0113]以下，利用图7(a)?图10(b)对本实施方式的隧道的挖掘方法进行说明。
[0114]S卩，在本实施方式中，利用上述挖掘机10及隧道挖掘辅助装置20，按照以下顺序进行隧道的挖掘。
[0115]首先，如图7 (a)所示，在步骤SI中，为了从既有的两条隧道TO挖掘彼此大致平行的3条第一隧道Tl，设定第一挖掘线LI。
[0116]接着，如图7(b)所示，在步骤S2中，挖掘机10随着具有用于挖掘机10的驱动源等的倒挡拖车15，利用牵引车使挖掘机10移动到既有的隧道TO向第一隧道Tl分支的位置。
[0117]此时，在从既有的隧道TO向第一隧道Tl分支的部分设置有弯道用反作用力承受部30。由此，即使在向第一隧道Tl分支的弯曲部分，挖掘机10也能够一边使撑靴12a抵接于弯道用反作用力承受部30 —边进行第一隧道Tl的挖掘。
[0118]在此，弯道用反作用力承受部30的反作用力承受面优选具有与第一隧道Tl的侧壁Tla相同的形状。或者，也可以像上述隧道挖掘辅助装置20的反作用力承受面21b那样地，在表面设置被挖掘部21d，形成一边利用挖掘机10进行挖掘一边容易与撑靴12a抵接的形状。
[0119]接着，如图8 (a)所示，在步骤S3中，沿第一挖掘线LI，一边利用挖掘机10挖掘岩盘等，一边使挖掘机10及倒挡拖车15移动。由此，能够使第一隧道Tl形成在所希望的位置。
[0120]接着，如图8 (b)所示，在步骤S4中，挖掘到形成于分离位置的既有的隧道TO结束而使第一隧道Tl贯穿隧道Τ0、Τ0之间，挖掘机10和倒挡拖车15利用牵引车返回至图7 (b)所示的初期位置。
[0121]需要说明的是，如图8(a)所示，在第一隧道Tl到达至隧道TO的部分，与步骤S2同样地，也设置弯道用反作用力承受部30。
[0122]接着，如图9(a)所示，在步骤S5(第一挖掘工程)中，为了挖掘与已挖掘的第一隧道Tl大致平行的新的第一隧道Tl，再次使挖掘机10沿第一挖掘线LI移动。
[0123]接着，如图9(b)所示，在步骤S6(第一挖掘工程)中，在返回上述步骤S3?S5来挖掘三条彼此大致平行的第一隧道Tl后，为了形成与这三条第一隧道Tl交叉的多个第二隧道T2，设定第二挖掘线L2。
[0124]接着，如图10 (a)所示，在步骤S7 (第二挖掘工程)中，沿第二挖掘线L2，一边利用挖掘机10挖掘岩盘等，一边使挖掘机10及倒挡拖车15移动。由此，能够使与既有的第一隧道Tl交叉的第二隧道T2形成于所希望的位置。
[0125]此时，如图10 (a)所示，在既有的第一隧道Tl与第二挖掘线L2交叉的部分的第一隧道Tl侧，上述隧道挖掘辅助装置20以夹着上述交叉部分的方式设置两个。另外，在从第一隧道Tl向第二隧道T2分支的部分、合流的部分，分别设置有上述弯道用反作用力承受部30。
[0126]接着，如图10(b)所示，在步骤S8中，通过使挖掘机10沿第二挖掘线L2前进，通过第一、第二隧道Tl、T2的交叉部分，能够挖掘至与既有的第一隧道Tl合流的部分。
[0127]需要说明的是，在挖掘机10通过配置有隧道挖掘辅助装置20的交叉部分后，隧道挖掘辅助装置20被牵引车等牵引，接着向挖掘机10通过的第一、第二隧道T1、T2的交叉部分移动(移动工程)。
[0128]在此省略挖掘第二隧道Τ2以后的工程。
[0129]<本隧道挖掘方法所带来的效果>
[0130](I)
[0131]在本实施方式的隧道挖掘方法中，如图7(a)?图10(b)所示，具有:利用在将撑靴12a按压在隧道侧壁的状态下进行挖掘的挖掘机10挖掘彼此大致平行的三条第一隧道Tl的工程(第一挖掘工程)、挖掘与第一隧道Tl交叉的第二隧道T2的工程(第二挖掘工程)。
[0132]由此，在进行包含多个隧道分支、合流的部分的隧道挖掘工程时，由于挖掘机10沿大致直线状移动就可以，所以能够与以往相比缩短隧道挖掘工程工期。
[0133](2)
[0134]在本实施方式的隧道挖掘方法中，在挖掘与既有的第一隧道Tl交叉的第二隧道T2的工程中，在第一、第二隧道T1、T2交叉的部分，配置具有形成第二隧道Τ2的侧壁T2a的代替面的反作用力承受部21的隧道挖掘辅助装置20。
[0135]由此，能够在第二隧道T2的形成于第一、第二隧道Tl、T2的交叉部分的没有侧壁T2a的部分设置作为代替面的反作用力承受面21b。因此，在包含多个隧道的交叉部分的隧道挖掘工程中，与以往相比能够提高工程的效率，从而缩短工期。
[0136](3)
[0137]在本实施方式的隧道挖掘方法中，在形成有多个第一、第二隧道Tl、T2的交叉部分的隧道的挖掘工程中，在挖掘机10通过设置有隧道挖掘辅助装置20的交叉部分时，接着使隧道挖掘辅助装置20向挖掘机10通过的交叉部分移动。
[0138]由此，即使在第一、第二隧道Tl、T2的交叉部分为多个的情况下，能够顺畅地实施挖掘机10的挖掘。因此，与以往相比能够缩短隧道挖掘工程的工期。
[0139](4)
[0140]在本实施方式的隧道挖掘方法中，在从隧道TO向第一隧道Tl的分支、合流部分、或者从第一隧道Tl向第二隧道T2的分支、合流部分，设置弯道用反作用力承受部30。
[0141]由此，即使在隧道的分支、合流部分，也能够使挖掘机10 —边顺畅地移动一边进行挖掘。因此，与以往相比能够缩短隧道挖掘工程的工期。
[0142][其他实施方式]
[0143]以上，对本发明一实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离发明主旨的范围内能够进行各种变更。
[0144](A)
[0145]在上述实施方式中，例举在隧道挖掘辅助装置20的反作用力承受部21的反作用力承受面21b设置由混凝土等构成的被切削部21d，并且挖掘机10 —边挖掘该被切削部21d—边挖掘隧道T2的例子进行了说明。但是，本发明不限于此。
[0146]例如，如图11所示，也可以是具有反作用力承受部121的隧道挖掘辅助装置120，该反作用力承受部121搭载有对与挖掘的隧道T2的侧壁形状匹配地形成的反作用力承受面的角度进行调整的角度调整机构122。
[0147]具体地说，如图11所示，隧道挖掘辅助装置120具备反作用力承受部121，该反作用力承受部121具有角度调整机构122、第一承受部123、第二承受部124。需要说明的是，与上述实施方式I相同地，第一、第二分割部22、23与反作用力承受部121的与挖掘侧相反的一侧连结。
[0148]如图11所示，角度调整机构122具有千斤顶122a、旋转轴122b、旋转轴122c。
[0149]千斤顶122a通过伸缩，进行作为第二隧道T2的侧壁T2a的代替面的反作用力承受面123a、124a的角度调整。
[0150]旋转轴122b、122c设置在千斤顶122a的两端，在千斤顶122a伸缩时，通过使第一、第二承受部123、124旋转，进行作为第二隧道T2的侧壁T2a的代替面的反作用力承受面123a、124a的角度调整。
[0151]第一承受部123具有反作用力承受面(代替面)123a、千斤顶123b。
[0152]反作用力承受面123a构成第二隧道T2的侧壁T2a的代替面的一部分。
[0153]在挖掘第二隧道T2时，为了在形成于第一、第二隧道Tl、T2的交叉部分的没有第二隧道T2的侧壁T2a的部分配置反作用力承受面123a作为侧壁T2a的代替面，千斤顶123b被设置为相对于第一隧道Tl的侧壁Tla进退自如。
[0154]需要说明的是，在使隧道挖掘辅助装置120在隧道内移动时，通过使千斤顶123b收缩能够使反作用力承受面123a向退避位置移动。
[0155]第二承受部124具有反作用力承受面(代替面)124a、旋转轴124b。
[0156]反作用力承受面124a与第一承受部123的反作用力承受面123a —起构成第二隧道T2的侧壁T2a的代替面。
[0157]旋转轴124b在角度调整机构122的千斤顶122a伸缩时，成为使反作用力承受面124a旋转的旋转中心。
[0158]在本实施方式的隧道挖掘辅助装置120中，利用以上结构，如图12(a)所示，通过使角度调整机构122的千斤顶122a从初期位置收缩，能够将第一、第二反作用力承受部123、124的反作用力承受面123a、124a的角度向相对于基准面退避的位置调整。
[0159]另一方面，如图12(b)所示，通过使角度调整机构122的千斤顶122a从初期位置伸长，能够将第一、第二反作用力承受部123、124的反作用力承受面123a、124a的角度向相对于基准面突出的位置调整。
[0160]由此，如上述实施方式那样，即使在反作用力承受面123a、124a的表面不设置喷涂混凝土等的被挖掘部的情况下，也能够调整反作用力承受面123a、124a的角度，以使得成为与第二隧道T2的侧壁T2a的形状对应的适当的角度。
[0161](B)
[0162]在上述实施方式中，例举在隧道挖掘辅助装置20的第二分割部23设置连结部23d，并且将连结部23d和牵引车连结而能够使隧道挖掘辅助装置20在隧道内移动的例子进行了说明。但是，本发明不限于此。
[0163]例如，如图13所示，也可以是在反作用力承受部21搭载发动机221、并且通过向行驶轮21c施加旋转驱动力而能够自行行驶的隧道挖掘辅助装置220。
[0164]即使在这种情况下，也能够使隧道挖掘辅助装置220顺畅地移动，因此，与以往相比能够缩短进行包含多个隧道交叉部分的隧道挖掘工程时的挖掘工程的工期。
[0165]需要说明的是，作为搭载上述发动机221的位置，不限于反作用力承受部21，也可以是第一、第二分割部22、23。
[0166]另外，作为使行驶轮旋转驱动的驱动源，不限于发动机，也可以将被蓄电池等驱动的马达作为驱动源。
[0167](C)
[0168]在上述实施方式中，例举挖掘与三条第一隧道Tl交叉的第二隧道T2的隧道的挖掘方法为例子进行了说明。但是，本发明不限于此。
[0169]例如，在第二隧道T2挖掘前挖掘的既有的第一隧道Tl的数量也可以是四条以上。
[0170]即使在这种情况下，如上所述，能够有效地挖掘包含彼此交叉的部分的第一、第二隧道Tl、T2，因此与以往相比能够缩短工期。
[0171](D)
[0172]在上述实施方式中，作为隧道挖掘辅助装置20，例举采用分割为反作用力承受部21及第一、第二分割部22、23这三个部分的结构为例子进行了说明。但是，本发明不限于此。
[0173]例如，也可以构成为单体的隧道挖掘辅助装置。
[0174]另外，在采用分割结构的情况下，也可以采用分割为两部分的结构、分割为四部分以上的结构。
[0175]【产业上的利用可能性】
[0176]本发明的隧道挖掘辅助装置即使在挖掘隧道的交叉部分的情况下，也能够起到防止降低挖掘机的挖掘效率的效果，因此，广泛应用在使用隧道挖掘机的挖掘工程中。
[0177]附图标记说明
[0178]10 挖掘机
[0179]11 刀盘
[0180]Ila 盘式刀具
[0181]12 撑靴搭载部
[0182]12a 撑靴
[0183]13 推进千斤顶
[0184]14 支架部
[0185]15 倒挡拖车
[0186]20隧道挖掘辅助装置
[0187]21反作用力承受部
[0188]21a千斤顶
[0189]21b反作用力承受面(代替面)
[0190]21c行驶轮(行驶部)
[0191]21d被切削部
[0192]22第一分割部
[0193]22a支承千斤顶(支承部)
[0194]22b支承千斤顶(支承部)
[0195]22c行驶轮
[0196]23第二分割部
[0197]23a支承千斤顶(支承部)
[0198]23b支承千斤顶(支承部)
[0199]23c行驶轮
[0200]23d连结部
[0201]30弯道用反作用力承受部
[0202]120隧道挖掘辅助装置
[0203]121反作用力承受部
[0204]122角度调整机构
[0205]122a 千斤顶
[0206]122b旋转轴
[0207]122c旋转轴
[0208]123第一承受部
[0209]123a反作用力承受面(代替面)
[0210]123b千斤顶
[0211]124第二承受部
[0212]124a反作用力承受面(代替面)
[0213]124b旋转轴
[0214]220隧道挖掘辅助装置
[0215]221发动机
[0216]LI第一挖掘线
[0217]L2第二挖掘线
[0218]TO 隧道
[0219]Tl第一隧道
[0220]Tla侧壁
[0221]T2第二隧道
[0222]T2a侧壁
【权利要求】
1.一种隧道挖掘辅助装置，其特征在于，在使用在将撑靴按压在侧壁的状态下使刀盘旋转而进行挖掘的挖掘机来挖掘与已挖掘的第一隧道交叉的第二隧道时，为了辅助所述挖掘机的挖掘而设置在第一隧道内，并且所述隧道挖掘辅助装置具有: 反作用力承受部，其在利用所述挖掘机挖掘所述第二隧道时，在所述第一、第二隧道彼此交叉的所述第一隧道侧形成所述第二隧道的侧壁的代替面，所述挖掘机的撑靴按压在所述代替面上； 支承部，其被设置为按压在所述第一隧道的侧壁，在所述第一隧道内保持所述反作用力承受部，并且能够相对于所述第一隧道的侧壁进退。
2.如权利要求1所述的隧道挖掘辅助装置，其特征在于， 还具有使隧道挖掘辅助装置在所述第一、第二隧道内行驶的行驶部。
3.如权利要求2所述的隧道挖掘辅助装置，其特征在于， 所述行驶部具有行驶轮、作为使所述行驶轮旋转的驱动源的发动机或蓄电池。
4.如权利要求2所述的隧道挖掘辅助装置，其特征在于， 所述行驶部具有行驶轮、与能够在所述第一、第二隧道内行驶的牵引车连结的连结部。
5.如权利要求1至4中任一项所述的隧道挖掘辅助装置，其特征在于， 所述支承部能够被分割为多个。
6.如权利要求1至4中任一项所述的隧道挖掘辅助装置，其特征在于， 所述反作用力承受部设置在所述代替面，并具有能够被所述挖掘机挖掘的被切削部。
7.如权利要求1至4中任一项所述的隧道挖掘辅助装置，其特征在于， 所述反作用力承受部具有调整所述代替面的角度的角度调整机构。
8.一种隧道挖掘辅助装置，其特征在于，是配置在隧道内的隧道挖掘辅助装置，所述隧道挖掘辅助装置具有: 行驶部，其能够移载设置； 支承部，其具有按压所述隧道的侧壁而能够固定在隧道内的支承千斤顶； 反作用力承受部，其配置在不与所述隧道的侧壁交叉的方向的所述支承部的第一端，并且具有向与所述隧道的侧壁交叉的方向扩展的面。
【文档编号】E21D9/10GK104395555SQ201380034503
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年6月11日 优先权日:2012年7月9日
【发明者】川合一成, 寺田绅一, 儿玉佑一, 植竹正明, 浅野浩, 南敬, 谷本润也 申请人:株式会社小松制作所