JP2000064769A - Magnifying shield machine - Google Patents
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 1台のトンネル掘進機で、一次トンネルの構
築と拡幅工事とを効率的に行い、工期の短縮並びに工費
の低減を図る。
【解決手段】 前端部に第1カッタヘッド4を有する第
1掘進機2と、この第1掘進機2の本体に内蔵され、前
端部に所定の角度範囲内で往復揺動される第2カッタヘ
ッド11を有する第2掘進機3と、この第2掘進機3を
第1掘進機2の本体から掘進方向に直交する方向に出没
させる油圧ジャッキ16とを備える構成とする。
(57) [Abstract] [Problem] To efficiently construct a primary tunnel and widen a tunnel with one tunnel excavator, thereby shortening the construction period and reducing the construction cost. SOLUTION: A first excavator 2 having a first cutter head 4 at a front end thereof, and a second cutter incorporated in a main body of the first excavator 2 and reciprocally swinging at a front end within a predetermined angle range. The second excavator 3 having the head 11 and the hydraulic jack 16 for causing the second excavator 3 to protrude and retract from the main body of the first excavator 2 in a direction orthogonal to the excavation direction are provided.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、1台の掘進機によ
りトンネルの所要区間を拡幅して掘削することのできる
拡大シールド掘進機に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an enlarged shield machine capable of excavating a required section of a tunnel with a single machine.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、トンネルの施工工事において
は、円筒状のスキンプレートの前部に円盤状のカッタヘ
ッドを有するトンネル掘進機を用い、カッタヘッドを回
転させつつ掘進することで前記スキンプレートと略同径
のトンネルを掘削するようにされている。2. Description of the Related Art Generally, in tunnel construction work, a tunnel excavator having a disk-shaped cutter head in front of a cylindrical skin plate is used, and the skin plate is excavated while rotating the cutter head. It is supposed to excavate a tunnel of approximately the same diameter.
【0003】ところで、最近、トンネルの利用範囲の拡
大に伴って、例えば地下鉄の駅舎等を設置する際など
に、円形断面トンネルの所要部分を例えば楕円断面形状
に拡幅掘削する必要性が生じてきている。このような場
合、従来は、覆工済みの一次セグメントを解体・撤去し
つつその一次セグメントの外周面に沿ってリング状に掘
進する拡大シールド掘進機を用いることによって、この
一次セグメントより大径の二次セグメントを構築するよ
うにする工法が採用されている。By the way, recently, along with the expansion of the use range of the tunnel, for example, when installing a subway station, etc., it becomes necessary to excavate a required portion of the circular cross-section tunnel into, for example, an elliptical cross-section. There is. In such a case, conventionally, by using an enlarged shield excavator that digs in a ring shape along the outer peripheral surface of the primary segment while dismantling and removing the lining primary segment, A construction method is adopted so as to build a secondary segment.
【0004】しかし、このような工法では、拡幅工事が
一次トンネル構築後に限られていたり、拡大シールド掘
進機の発進基地を構築する際に地盤改良が必要であった
りする等の理由により作業が極めて非能率であるといっ
た問題点がある。However, in such a construction method, the work is extremely wide due to the reasons that the widening work is limited after the construction of the primary tunnel, the ground improvement is required when the starting base of the expanded shield machine is constructed, and the like. There is a problem that it is inefficient.
【0005】このような問題点に対処するために、特開
昭58−213996号公報においては、円筒状のシー
ルドフレームの外周側に被覆体を設け、この被覆体を半
径方向に移動させてシールドフレームの径を拡大させる
とともに、カッタ面板よりオーバーカッタを突出させる
ことにより掘削断面を可変にすることを可能にしたシー
ルド掘進機が提案されている。In order to deal with such a problem, in JP-A-58-213996, a shield is provided on the outer peripheral side of a cylindrical shield frame, and the shield is moved in the radial direction. A shield machine has been proposed in which the diameter of the frame is expanded and the excavation section is made variable by projecting the overcutter from the cutter face plate.
【0006】また、本願発明に関連する他の先行技術と
して、特開平10−77781号公報に開示されるもの
がある。この公報においては、例えば地下鉄道として利
用されるトンネルを掘削するのに、円形状の第1カッタ
ヘッドを駆動回転しながら第1掘削機本体を前進させ、
かつセグメントをリング状に組付けて第1トンネルを構
築し、一方、非円形状の第2カッタヘッドを往復揺動し
ながら第2掘削機本体を前進させ、かつ前記リング状の
セグメントと接触しない部分にセグメントを組付けて第
2トンネルを構築するようにしたトンネル掘削機が提案
されている。Another prior art related to the present invention is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-77781. In this publication, for excavating a tunnel used as a subway, for example, the first excavator body is advanced while drivingly rotating a circular first cutter head,
And the segments are assembled in a ring shape to construct a first tunnel, while the second excavator body is advanced while reciprocally swinging the non-circular second cutter head, and does not contact the ring-shaped segment. A tunnel excavator has been proposed in which a segment is assembled to a part to construct a second tunnel.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記前
者の公報(特開昭58−213996号公報)に記載の
ものでは、拡幅区間におけるカッタヘッドの前面および
径方向の地山をオーバーカッタのみで掘削する構造であ
るために、この拡幅区間での掘削作業効率の低下が避け
られないという問題点がある。また、この公報に記載の
ものでは、楕円形断面を掘削するためにカッタ面板の回
転角度に応じてオーバーカッタの突出量を制御する必要
があり、機構が複雑であるのみならず、オーバーカッタ
の出し入れのための制御装置が別途必要となって装置構
成の複雑化を招いてしまうという問題点もある。However, in the former publication (Japanese Patent Laid-Open No. 58-213996), the front face of the cutter head in the widening section and the ground in the radial direction are excavated only by the overcutter. Due to this structure, there is a problem that the efficiency of excavation work in this widening section cannot be avoided. Further, in the one described in this publication, in order to excavate an elliptical cross section, it is necessary to control the protrusion amount of the overcutter according to the rotation angle of the cutter face plate, and not only the mechanism is complicated but also the overcutter There is also a problem in that a separate control device for taking in and out is required and the device configuration becomes complicated.
【0008】なお、本願に関連する先行技術として挙げ
た前記後者の公報(特開平10−77781号公報)に
記載のものは、第1トンネルと第2トンネルとを繋げた
形状の異形断面トンネルを掘削することを目的とするも
のであって、本願発明のように掘削区間の途中に拡幅部
分を形成するという用途には適応させることができな
い。The latter publication cited as a prior art related to the present application (Japanese Patent Laid-Open No. 10-77781) discloses an irregular cross-section tunnel having a shape in which a first tunnel and a second tunnel are connected. It is intended for excavation and cannot be applied to the use of forming a widened portion in the middle of an excavation section as in the present invention.
【0009】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、1台のトンネル掘進機で、一次ト
ンネルの構築と拡幅工事とを効率的に行うことができ、
工期の短縮並びに工費の低減を図ることのできる拡大シ
ールド掘進機を提供することを目的とするものである。The present invention has been made in order to solve such a problem, and one tunnel excavator can efficiently construct a primary tunnel and perform widening work.
It is an object of the present invention to provide an expanded shield machine that can shorten the construction period and the construction cost.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段および作用・効果】前記目
的を達成するために、本発明による拡大シールド掘進機
は、(a)前端部に第1カッタヘッドを有する第1掘進
機、(b)この第1掘進機の本体に内蔵され、前端部に
所定の角度範囲内で往復揺動される第2カッタヘッドを
有する第2掘進機および(c)この第2掘進機を前記第
1掘進機の本体から掘進方向に直交する方向に出没させ
る出没手段を備えることを特徴とするものである。In order to achieve the above object, an enlarged shield machine according to the present invention comprises: (a) a first machine having a first cutter head at its front end; (b) A second excavator which is built in the main body of the first excavator and has a second cutter head at the front end that is reciprocally rocked within a predetermined angle range; and (c) the second excavator is the first excavator. It is characterized in that it comprises a retracting means for retracting from the main body in the direction orthogonal to the excavation direction.
【0011】本発明の拡大シールド掘進機において、通
常の円形断面の一次トンネルを掘削する際には、第2掘
進機が第1掘進機本体内に収納されており、この状態で
第1掘進機前端部の第1カッタヘッドを回転させること
により円形断面トンネルの掘削が行なわれる。また、こ
の一次トンネルの掘削中に拡幅工事区間にさしかかる
と、出没手段の操作により第1掘進機本体の側部から第
2掘進機をせり出させ、このせり出した部分の第2掘進
機前面の土砂がその第2掘進機前端部の第2カッタヘッ
ドを往復揺動させることにより掘削される。こうして、
拡幅工事区間においては、第1カッタヘッドと第2カッ
タヘッドの両カッタヘッドを駆動することにより地山の
掘削が行なわれて、長円形断面等の異形断面トンネルの
掘削が行なわれることになる。なお、この拡幅工事区間
が終了して再度円形断面トンネルの掘削に戻る際には、
やはり出没手段の操作によりせり出している第2掘進機
が第1掘進機本体内に収納される。本発明によれば、第
1掘進機本体内に収納されている第2掘進機をその第1
掘進機本体の側方へ出没させる操作によって一次トンネ
ル構築区間と拡幅工事区間の掘削を1台の掘進機によっ
て行うことができるので、工期の短縮を図ることがで
き、またその拡幅時および縮小時に地盤改良が不要であ
るので、工費の低減を図ることができる。さらに、この
拡幅工事区間においては、第2掘進機前端部の第2カッ
タヘッドにより地山の掘削がなされるので、この拡幅工
事区間において掘削作業効率が低下するといった事態の
発生も回避することができる。また、この拡幅および縮
小が任意の場所、区間で行えるので、適用範囲が広い拡
大シールド掘進機であると言える。In the enlarged shield excavator of the present invention, when excavating a normal primary tunnel of circular cross section, the second excavator is housed in the first excavator main body, and in this state, the first excavator The circular cross section tunnel is excavated by rotating the first cutter head at the front end. Further, when approaching the widening construction section during excavation of this primary tunnel, the second excavator is pushed out from the side portion of the first excavator main body by operating the retracting means, and the portion of the projecting front face of the second excavator The earth and sand are excavated by reciprocally swinging the second cutter head at the front end of the second excavator. Thus
In the widening work section, the ground excavation is performed by driving both the first and second cutter heads to excavate a tunnel having an irregular cross section such as an oval cross section. In addition, when this widening work section is finished and it returns to excavation of the circular section tunnel again,
The second excavator, which also projects by the operation of the retracting means, is housed in the first excavator body. According to the present invention, the second excavator housed in the first excavator body is
Since the excavation of the primary tunnel construction section and the widening construction section can be performed by one excavator by the operation of appearing and retracting to the side of the excavator main body, the construction period can be shortened, and at the time of widening and contracting it. Since no ground improvement is required, the construction cost can be reduced. Further, since the ground is excavated by the second cutter head at the front end of the second excavator in this widening work section, it is possible to avoid the occurrence of a situation in which the excavation work efficiency decreases in this widening work section. it can. Further, since the width expansion and contraction can be performed at any place and section, it can be said that the expansion shield machine has a wide application range.
【0012】本発明において、前記第1掘進機のテール
シールと前記第2掘進機のテールシールとが、前記第2
掘進機の出没長さ以上の範囲においてその出没方向に互
いに重なるように設けられているのが好ましい。このよ
うな構成を採用することで、第2掘進機が第1掘進機本
体の側方へせり出しても、両掘進機のテールシールが互
いに重なった状態となっているので、これら両掘進機の
テール部のシール作用が損なわれることがない。In the present invention, the tail seal of the first machine and the tail seal of the second machine are the second seal.
It is preferable that they are provided so as to overlap each other in the protruding / retracting direction within the range of the protruding / retracting length of the excavator. By adopting such a configuration, even if the second excavator protrudes to the side of the first excavator main body, the tail seals of both excavators are in a state of overlapping each other. The sealing action of the tail portion is not impaired.
【0013】本発明において、前記第1掘進機および第
2掘進機のいずれか一方には、前記第2掘進機の突出に
先だってその突出部周辺の地山を余掘りするオーバーカ
ッタ装置が設けられるのが好適である。こうすること
で、第2掘進機のせり出し時に、オーバーカッタ装置に
よって側方の地山を掘削してその第2掘進機のせり出し
のための空間を確保することができる。In the present invention, one of the first machine and the second machine is provided with an overcutter device for excavating the ground around the protrusion prior to the protrusion of the second machine. Is preferred. By doing so, when the second excavator is protruding, it is possible to excavate the ground on the side by the overcutter device and secure a space for the protrusion of the second excavator.
【0014】また、前記第2掘進機の外周所要部とそれ
に対向する前記第1掘進機の内周部との間には、前記第
2掘進機の突出時に摺動するシール部材を設けるのが好
ましい。これにより、第2掘削機が第1掘削機本体に対
し出没操作されても、土砂・水が機内に侵入するのを確
実に防止することができる。Further, between the outer peripheral required portion of the second excavator and the inner peripheral portion of the first excavator facing the outer peripheral required portion, a seal member that slides when the second excavator protrudes is provided. preferable. Thereby, even if the second excavator is operated to retract from the main body of the first excavator, it is possible to reliably prevent the sediment and water from entering the machine.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】次に、本発明による拡大シールド
掘進機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつ
つ説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, a specific embodiment of an enlarged shield machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
【0016】図1は本発明の一実施例に係る拡大シール
ド掘進機の全体概略斜視図、図2は図1のA−A線断面
図、図3は図2のB−B線断面図である。FIG. 1 is an overall schematic perspective view of an enlarged shield machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. is there.
【0017】本実施例の拡大シールド掘進機1は、第1
掘進機2と、この第1掘進機2の本体内に内蔵されその
第1掘進機本体に対して出没自在な第2掘進機3により
構成されている。The enlarged shield machine 1 of this embodiment is the first
It is composed of the excavator 2 and a second excavator 3 which is built in the main body of the first excavator 2 and is capable of appearing and retracting with respect to the main body of the first excavator 2.
【0018】前記第1掘進機2は、前端部に円盤状の第
1カッタヘッド4を回転自在に支承する円筒状のスキン
プレート5aを有する前胴部5と、この前胴部5に対し
て屈曲自在で、円筒状のスキンプレート7aの側方の一
部に前記第2掘進機3を収納する切欠部6が形成された
後胴部7とよりなっている。ここで、この切欠部6は、
前部が、前記スキンプレート7aに連設されてトンネル
軸線に直交する方向に配される略半円形状の第1隔壁8
により、また側部が、この第1隔壁8に連設されてトン
ネル軸線方向に配される長方形状の第2隔壁9により、
それぞれ第1掘進機2の機内空間と仕切られることによ
り形成されている。この第1掘進機2は、カッタヘッド
駆動用モータ10にて第1カッタヘッド4を回転駆動す
ることで前面の地山の掘削を行うものである。The first machine 2 has a front body portion 5 having a cylindrical skin plate 5a for rotatably supporting a disk-shaped first cutter head 4 at a front end portion, and a front body portion 5 with respect to the front body portion 5. The rear body portion 7 is formed so that a cutout portion 6 for accommodating the second excavator 3 is formed in a part of the side of a cylindrical skin plate 7a which is bendable. Here, this notch 6 is
A first partition wall 8 having a substantially semi-circular shape, the front portion of which is continuous with the skin plate 7a and is arranged in a direction orthogonal to the tunnel axis.
Further, the side portion is formed by the rectangular second partition wall 9 continuous with the first partition wall 8 and arranged in the tunnel axis direction.
Each of them is formed by being partitioned from the internal space of the first excavator 2. The first excavator 2 excavates the natural ground on the front surface by rotationally driving the first cutter head 4 by the cutter head driving motor 10.
【0019】一方、前記第2掘進機3は、前端部に円盤
の一部を切欠いた形状の第2カッタヘッド11が往復揺
動自在に支承されてなり、この第2カッタヘッド11が
油圧ジャッキもしくは正逆回転モータ等の揺動駆動機構
12によって所定の角度範囲内で往復揺動されることで
その第2カッタヘッド11前面の地山の掘削を行うよう
に構成されている。ここで、第1掘進機2の第1カッタ
ヘッド4の回転中心軸と、第2掘進機3の第2カッタヘ
ッド11の揺動中心軸とは一致するようにされている。
また、前記第2カッタヘッド11の外周部にはオーバー
カッタ13が出没自在に装着され、前記第2掘進機3が
第1掘進機2の側方へせり出す際にそのオーバーカッタ
13により側方の地山の掘削が行われるようになってい
る。On the other hand, in the second excavator 3, a second cutter head 11 having a shape in which a part of a disk is cut out is supported at its front end so as to reciprocally swing, and the second cutter head 11 is hydraulically jacked. Alternatively, the rocking drive mechanism 12 such as a forward / reverse rotation motor is reciprocally rocked within a predetermined angle range to excavate the ground in front of the second cutter head 11. Here, the rotation center axis of the first cutter head 4 of the first excavator 2 and the swing center axis of the second cutter head 11 of the second excavator 3 are made to coincide with each other.
Further, an overcutter 13 is mounted on the outer peripheral portion of the second cutter head 11 so as to be retractable and retractable, and when the second excavator 3 is pushed out to the side of the first excavator 2, the overcutter 13 is used to make a lateral movement. The excavation of the natural ground has been started.
【0020】前記第2掘進機3は、外周面が円弧面状の
スキンプレート14により覆われ、内面側が、このスキ
ンプレート14に連設されかつ前記第2隔壁9に対向す
る長方形状の隔壁15により覆われて、全体として略半
円筒状の形状とされている。ここで、前記スキンプレー
ト14の曲率はスキンプレート7aの曲率と等しくなる
ようにされ、これにより第2掘進機3が第1掘進機2機
内に収納されている状態においては、両スキンプレート
7a,14が段差のない連続した曲面になるようにされ
ている。The second excavator 3 has an outer peripheral surface covered with a skin plate 14 having an arcuate surface, and an inner surface side of the rectangular partition wall 15 which is continuous with the skin plate 14 and faces the second partition wall 9. And has a substantially semi-cylindrical shape as a whole. Here, the curvature of the skin plate 14 is made equal to the curvature of the skin plate 7a, so that when the second excavator 3 is housed in the first excavator 2, both skin plates 7a, 14 is designed to have a continuous curved surface without steps.
【0021】前記第2隔壁9には出没手段としての油圧
ジャッキ16が装着され、これら油圧ジャッキ16のロ
ッド先端部が第2掘進機3側の隔壁15に固着されるこ
とで、油圧ジャッキ16の伸縮操作により第2掘進機3
が第1掘進機2に対し側方へ出没できるようにされてい
る。A hydraulic jack 16 as a retracting means is attached to the second partition wall 9, and the rod tips of these hydraulic jacks 16 are fixed to the partition wall 15 on the side of the second excavator 3 so that the hydraulic jack 16 can operate. The second excavator 3 by expansion and contraction operation
Is capable of appearing and disappearing laterally with respect to the first machine 2.
【0022】この第2掘進機3の出没動作をスムーズに
行うために、前記スキンプレート7aの上端部と下端部
とには平板状のスライド部片17,18が設けられてお
り、各スライド部片17,18に対向する位置には、前
記スキンプレート14にやはり平板状のスライド部片1
9,20が設けられている。また、第2掘進機3側のス
ライド部片19,20の前端部同士を接続するように、
かつ前記隔壁15に連設されるように、前記第2カッタ
ヘッド11の前方には連設部片21が設けられている。
そして、スライド部片17とスライド部片19との間、
連設部片21と第1隔壁8との間およびスライド部片1
8とスライド部片20との間には、第2掘進機3側に保
持されるようにしてシール部材22(スライド部片1
7,19間およびスライド部片18,20間のシール部
材については図示せず)が介挿されている。こうして、
第2掘進機3が第1掘進機2に対し側方へ出没操作され
ても両者の摺動面間から土砂、水等が機内に侵入するの
を防ぐようにされている。In order to smoothly move the second excavator 3 in and out, flat plate-shaped slide parts 17 and 18 are provided at the upper end and the lower end of the skin plate 7a. At the position facing the pieces 17 and 18, the slide plate piece 1 which is also flat plate-like on the skin plate 14 is provided.
9 and 20 are provided. In addition, the front end portions of the slide pieces 19 and 20 on the second excavator 3 side are connected to each other,
Further, a continuous piece 21 is provided in front of the second cutter head 11 so as to be continuous with the partition wall 15.
Then, between the slide piece 17 and the slide piece 19,
Between the connecting piece 21 and the first partition wall 8 and the slide piece 1
8 and the slide portion piece 20 are held by the second excavator 3 side so that the seal member 22 (slide portion piece 1
A seal member (not shown) between 7 and 19 and between the slide pieces 18 and 20 is inserted. Thus
Even if the second excavator 3 is retracted laterally with respect to the first excavator 2, dirt, water, etc. are prevented from entering the machine from between the sliding surfaces of the two.
【0023】一方、図3に示されているように、第1掘
進機2においては後胴部7のスキンプレート7aの内周
面に沿うようにシールドジャッキ23が配され、また第
2掘進機3においてはスキンプレート14の内周面に沿
うようにシールドジャッキ24が配されている。On the other hand, as shown in FIG. 3, in the first excavator 2, the shield jack 23 is arranged along the inner peripheral surface of the skin plate 7a of the rear trunk portion 7, and the second excavator 2 is also provided. 3, the shield jack 24 is arranged along the inner peripheral surface of the skin plate 14.
【0024】また、図2に示されているように、前記第
1掘進機2のスキンプレート7aの後端部には舌片25
が一体成形されている。この舌片25は、第2掘進機3
の摺動長さ(出没長さ)以上の範囲においてその出没方
向に第2掘進機3の後端面を覆うように延設され、その
内周面にはテールシール26が取付けられている。この
ような構成により、第2掘進機3が第1掘進機2の機内
から側方にせり出した場合にも、第1掘進機2のテール
シール26が第2掘進機3のテールシール27と重なっ
た状態となり、両テールシール間に空隙が形成されるこ
とがないので、これら第1掘進機2および第2掘進機3
のテール部のシール作用が損なわれることがない。Further, as shown in FIG. 2, a tongue piece 25 is provided at the rear end of the skin plate 7a of the first excavator 2.
Are integrally molded. This tongue piece 25 is used for the second excavator 3
Is extended so as to cover the rear end face of the second excavator 3 in the direction of emergence and withdrawal within a range equal to or greater than the sliding length (extinguishing length), and a tail seal 26 is attached to the inner peripheral surface thereof. With this configuration, the tail seal 26 of the first excavator 2 overlaps with the tail seal 27 of the second excavator 3 even when the second excavator 3 protrudes laterally from the inside of the first excavator 2. In this state, no gap is formed between the tail seals, so that the first excavator 2 and the second excavator 3
The sealing action of the tail portion of is not impaired.
【0025】以上の構成よりなる拡大シールド掘進機1
の動作について次に説明する。Expanded shield machine 1 having the above construction
The operation of will be described below.
【0026】まず、通常の円形断面トンネルの掘削を行
う際には、図2に示されるように第2掘進機3を第1掘
進機2の機内に収納した状態で、カッタヘッド駆動用モ
ータ10にて第1カッタヘッド4を回転駆動しながらシ
ールドジャッキ23,24を伸長させると、第1掘進機
2および第2掘進機3はセグメント28(図4参照)に
反力を得て掘進し、標準断面(円形断面)のトンネルが
構築される。なお、この円形断面トンネルの掘削時に
は、第2カッタヘッド11は揺動駆動されていない状態
にある。また、第1カッタヘッド4の回転により機内に
取り込まれた掘削土砂は図示されていない排泥管等によ
りトンネル後方へ搬出される。First, when excavating a normal circular section tunnel, as shown in FIG. 2, with the second excavator 3 housed in the first excavator 2, the cutter head drive motor 10 is housed. When the shield jacks 23 and 24 are extended while the first cutter head 4 is rotationally driven, the first excavator 2 and the second excavator 3 obtain a reaction force in the segment 28 (see FIG. 4) and proceed to the excavation, A standard section (circular section) tunnel is constructed. The second cutter head 11 is not being rocked when excavating the circular section tunnel. Further, the excavated earth and sand taken into the machine by the rotation of the first cutter head 4 is carried out to the rear of the tunnel by a not shown drainage pipe or the like.
【0027】次に、拡幅トンネルの構築の開始に際して
は、第1カッタヘッド4を回転駆動させたまま、揺動駆
動機構12により第2カッタヘッド11を往復揺動さ
せ、かつオーバーカッタ13を突出させてそのオーバー
カッタ13により第2掘進機3の側方の地山を掘削し、
同時に油圧ジャッキ16を伸長方向に操作して第2掘進
機3を第1掘進機2に対し側方へせり出させる。また、
これら動作と合わせてシールドジャッキ23,24を伸
長させることにより第1掘進機2および第2掘進機3を
前進させる。こうして、第2掘進機3は、オーバーカッ
タ13により側方の地山が掘削されることによりそのせ
り出し空間が確保されて第1掘進機2の機内から側方へ
徐々にせり出してくることになり、またその第2掘進機
3のせり出しに伴って第2カッタヘッド11の前面の地
山がその第2カッタヘッド11の往復揺動により掘削さ
れることになるので、この第2掘進機3のせり出し側の
掘削断面が徐々に拡幅されていくことになる。なお、こ
の第2掘進機3のせり出し側においては、図4(b)に
示されているようにテーパ状のセグメント29が巻き立
てられる。Next, when the construction of the widening tunnel is started, the second cutter head 11 is reciprocally rocked by the rocking drive mechanism 12 while the first cutter head 4 is rotationally driven, and the over cutter 13 is projected. Then, the overcutter 13 excavates the ground on the side of the second machine 3,
At the same time, the hydraulic jack 16 is operated in the extension direction so that the second excavator 3 is pushed laterally to the first excavator 2. Also,
In conjunction with these operations, the shield jacks 23 and 24 are extended to advance the first excavator 2 and the second excavator 3. In this way, the second excavator 3 is gradually excavated laterally from the inside of the first excavator 2 by securing the protruding space by excavating the ground on the side by the overcutter 13. In addition, since the ground in front of the second cutter head 11 is excavated by the reciprocating swing of the second cutter head 11 as the second excavator 3 is pushed out, The excavated section on the overhang side will be gradually widened. On the protruding side of the second machine 3, a tapered segment 29 is wound up as shown in FIG. 4 (b).
【0028】次いで、第2掘進機3が所要の突出量だけ
せり出した後においては、オーバーカッタ13が元の位
置に戻されて、第1カッタヘッド4の回転駆動および第
2カッタヘッド11の揺動駆動により長円形断面の拡幅
トンネル(図4(a)参照)の掘削が行われる。なお、
この拡幅工事区間が終了して再度円形断面トンネルの掘
削に戻る際には、油圧ジャッキ16を操作して突出状態
にある第2掘進機3を第1掘進機2内に収納させること
になる。Then, after the second excavator 3 has protruded by the required amount of protrusion, the overcutter 13 is returned to its original position, and the first cutter head 4 is rotationally driven and the second cutter head 11 is rocked. The dynamic driving excavates a widening tunnel (see FIG. 4A) having an oval cross section. In addition,
When the widening work section ends and the process returns to the excavation of the circular cross-section tunnel again, the hydraulic jack 16 is operated to store the second excavator 3 in the protruding state in the first excavator 2.
【0029】本実施例においては、第2掘進機3が突出
位置に移動しても、シール部材22によって第1掘進機
2と第2掘進機3との摺動面が確実にシールされ、また
第1掘進機2のテールシール26と第2掘進機3のテー
ルシール27とが、第2掘進機3の出没長さ以上の範囲
において互いに重なるように配されていてそれらテール
部も確実にシールされるので、機内に土砂、水等が侵入
することがない。In this embodiment, even if the second machine 3 moves to the projecting position, the seal member 22 reliably seals the sliding surface between the first machine 2 and the second machine 3, and The tail seal 26 of the first excavator 2 and the tail seal 27 of the second excavator 3 are arranged so as to overlap each other in the range of the appearance length of the second excavator 3 or more, and the tail portions are also reliably sealed. Therefore, dirt, water, etc. will not enter the plane.
【0030】本実施例の拡大シールド掘進機1によれ
ば、一次トンネル構築区間と拡幅工事区間の掘削を1台
の掘進機によって行うことができるので、工期の短縮を
図ることができ、またその拡幅時および縮小時に地盤改
良が不要であるので、工費の低減を図ることができ、さ
らに拡幅工事区間における掘削作業を効率的に行うこと
ができるという優れた効果を奏するものである。また、
このトンネルの拡幅および縮小が任意の場所、区間で行
えるという利点もある。According to the enlarged shield machine 1 of the present embodiment, excavation of the primary tunnel construction section and the widening construction section can be performed by one machine, so that the construction period can be shortened and the construction period can be shortened. Since the ground improvement is not required at the time of widening and reducing, the construction cost can be reduced, and the excavation work in the widening work section can be efficiently performed, which is an excellent effect. Also,
There is also an advantage that this tunnel can be expanded and contracted at any place and section.
【0031】本実施例においては、側方の地山を掘削す
るためのオーバーカッタを第2掘進機3側に設けたもの
を説明したが、このオーバーカッタは第1掘進機2側に
設けるようにしても良い。In this embodiment, the overcutter for excavating the ground on the side is provided on the second excavator 3 side, but this overcutter may be provided on the first excavator 2 side. You can
【図1】図1は、本発明の一実施例に係る拡大シールド
掘進機の全体概略斜視図である。FIG. 1 is an overall schematic perspective view of an enlarged shield machine according to an embodiment of the present invention.
【図2】図2は、図1のA−A線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図3】図3は、図2のB−B線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG.
【図4】図4は、拡幅掘削によるセグメント形状を示す
説明図であって、(a)は拡幅後の断面を示す図、
(b)は拡幅態様を示す断面図、(c)は標準断面を示
す図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a segment shape by widening excavation, (a) showing a cross section after widening;
(B) is sectional drawing which shows a widening aspect, (c) is a figure which shows a standard cross section.
1 拡大シールド掘進機 2 第1掘進機 3 第2掘進機 4 第1カッタヘッド 6 切欠部 8 第1隔壁 9 第2隔壁 11 第2カッタヘッド 13 オーバーカッタ 15 隔壁 16 油圧ジャッキ(出没手段) 17,18,19,20 スライド部片 21 連設部片 22 シール部材 25 舌片 26,27 テールシール 28,29 セグメント 1 Enlarged shield machine 2 first excavator 3 second excavator 4 1st cutter head 6 notches 8 First partition 9 Second partition 11 Second cutter head 13 Over cutter 15 partitions 16 hydraulic jack (withdrawal means) 17, 18, 19, 20 Slide piece 21 Continuously installed pieces 22 Seal member 25 tongue 26,27 tail seal 28,29 segment
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三谷 典夫 東京都港区赤坂二丁目3番6号 株式会社 小松製作所本社内 (72)発明者 岩切 満行 東京都港区赤坂二丁目3番6号 株式会社 小松製作所本社内 Fターム(参考) 2D054 AA05 AB01 AD03 AD20 BA03 BA25 BB01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Norio Mitani 2-3-3 Akasaka, Minato-ku, Tokyo Co., Ltd. Komatsu Manufacturing Head Office (72) Inventor Mitsuyuki Iwakiri 2-3-3 Akasaka, Minato-ku, Tokyo Co., Ltd. Komatsu Manufacturing Head Office F term (reference) 2D054 AA05 AB01 AD03 AD20 BA03 BA25 BB01
Claims (4)
る第1掘進機、(b)この第1掘進機の本体に内蔵さ
れ、前端部に所定の角度範囲内で往復揺動される第2カ
ッタヘッドを有する第2掘進機および(c)この第2掘
進機を前記第1掘進機の本体から掘進方向に直交する方
向に出没させる出没手段を備えることを特徴とする拡大
シールド掘進機。1. A first excavator having a first cutter head at a front end thereof, and (b) a first excavator incorporated in a main body of the first excavator, which is reciprocally rocked at a front end within a predetermined angle range. A second excavator having a second cutter head, and (c) an enlarged shield excavator including a retracting means for retracting the second excavator from the main body of the first excavator in a direction orthogonal to the excavation direction. .
2掘進機のテールシールとが、前記第2掘進機の出没長
さ以上の範囲においてその出没方向に互いに重なるよう
に設けられている請求項1に記載の拡大シールド掘進
機。2. The tail seal of the first excavator and the tail seal of the second excavator are provided so as to overlap each other in the protruding / retracting direction of the second excavator within a range of the protruding / retracting length or more. The expanded shield machine according to claim 1.
れか一方には、前記第2掘進機の突出に先だってその突
出部周辺の地山を余掘りするオーバーカッタ装置が設け
られる請求項1または2に記載の拡大シールド掘進機。3. An overcutter device is provided on either one of the first machine and the second machine to excavate the ground around the protrusion prior to the protrusion of the second machine. The expanded shield machine according to 1 or 2.
向する前記第1掘進機の内周部との間には、前記第2掘
進機の突出時に摺動するシール部材が設けられている請
求項1〜3のうちのいずれかに記載の拡大シールド掘進
機。4. A seal member is provided between an outer peripheral required portion of the second excavator and an inner peripheral portion of the first excavator opposite to the outer peripheral required portion, the seal member sliding when the second excavator protrudes. The expanded shield machine according to any one of claims 1 to 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23249398A JP3357605B2 (en) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | Magnifying shield machine |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000064769A true JP2000064769A (en) | 2000-02-29 |
JP3357605B2 JP3357605B2 (en) | 2002-12-16 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008190321A (en) * | 2008-05-15 | 2008-08-21 | Hitachi Zosen Corp | Construction method for widened tunnel |
CN112343609A (en) * | 2020-12-26 | 2021-02-09 | 中铁工程装备集团有限公司 | Hollow TBM cutter head, pilot tunnel expanding excavation TBM for inclined shaft and construction method |
-
1998
- 1998-08-19 JP JP23249398A patent/JP3357605B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008190321A (en) * | 2008-05-15 | 2008-08-21 | Hitachi Zosen Corp | Construction method for widened tunnel |
CN112343609A (en) * | 2020-12-26 | 2021-02-09 | 中铁工程装备集团有限公司 | Hollow TBM cutter head, pilot tunnel expanding excavation TBM for inclined shaft and construction method |
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