JP2000073687A - Diameter-enlarging shield excavation machine and its formation - Google Patents
Diameter-enlarging shield excavation machine and its formationInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この出願に係る発明は、小径
トンネルの掘削に続けて大径トンネルを掘削する拡径シ
ールド掘進機とその形成方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a large-diameter shield excavator for excavating a large-diameter tunnel following excavation of a small-diameter tunnel, and a method of forming the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】地下にトンネルを形成するための手段と
してシールド掘進機が用いられており、近年、都市整備
等における下水道や電気,電話線等を埋設するためのト
ンネル工事が急増している。このようなトンネル工事と
しては、例えば下水道工事のように上流側に小径のいわ
ゆる枝管を形成し、下流側に大径のいわゆる主管を形成
するような径の異なるトンネルを形成する要求がある。
このようなトンネルを形成する場合、トンネル径が異な
る接合地点に立坑を設け、この立坑から直径の異なる別
々のシールド掘進機によってそれぞれの径のトンネルを
掘削して立坑位置で連結する工法が採用されている。し
かし、この工法では、各接合地点に立坑を設けるための
多大な費用と時間を要してしまう。しかも、都市部にお
いては、既設ビルや建築物等によって立坑を設けられな
い場合もある。2. Description of the Related Art A shield excavator is used as a means for forming a tunnel underground. In recent years, tunnel construction for burying sewerage, electricity, telephone lines, and the like in urban maintenance and the like has been rapidly increasing. As such tunnel construction, there is a demand to form tunnels having different diameters such as forming a small-diameter so-called branch pipe on the upstream side and forming a large-diameter so-called main pipe on the downstream side as in sewerage work, for example.
In the case of forming such a tunnel, a construction method is adopted in which a shaft is provided at the junction where the tunnel diameters are different, and tunnels of each diameter are excavated from these shafts by different shield excavators having different diameters and connected at the shaft position. ing. However, this method requires a great deal of cost and time to set up a shaft at each junction. In addition, in an urban area, an existing building or building may not be able to provide a shaft.
【0003】そこで、接合地点に立坑を必要としない二
段式シールド掘進機が開発されている。このようなシー
ルド掘進機は、大シールド掘進機内に小シールド掘進機
を同心上に設け、一体化した状態の大径シールド掘進機
で所定位置まで大径トンネルを掘削した後、続けて小シ
ールド掘進機のみを掘進させて小径トンネルを掘削する
ように構成されている。Therefore, a two-stage shield machine which does not require a shaft at the junction has been developed. In such a shield excavator, a small shield excavator is provided concentrically in a large shield excavator, and a large-diameter tunnel is excavated to a predetermined position by an integrated large-diameter shield excavator. It is configured to excavate a small diameter tunnel by excavating only the machine.
【0004】また、拡径掘削をしようとする従来技術と
して、特開平4−31595号公報記載の発明もある。
この発明では、オーバーカッターを設けて大幅な拡径掘
削をしようとしている。[0004] As a conventional technique for performing the large diameter excavation, there is also an invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-31595.
In the present invention, an overcutter is provided to perform large-diameter excavation.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た二段式シールド掘進機の場合には、大径シールド掘進
機で大径トンネルを掘削した後に、小径シールド掘進機
を掘進させて小径トンネルを掘削する方向でしか使用で
きないため、シールド掘進機の掘進方向が限定されてし
まう。However, in the case of the two-stage shield excavator described above, after excavating a large diameter tunnel with a large diameter shield excavator, a small diameter shield excavator is excavated to excavate a small diameter tunnel. Can be used only in the direction in which the shield machine is excavated.
【0006】そのため、トンネルの計画路線上に大径シ
ールド掘進機の発進立坑を設けることができない場合に
は、前記二段式シールド掘進機では対応できなくなって
しまう。このことは、大径トンネルから掘削することが
困難な工事では同様であり、掘削径を拡大するような工
事には対応することができない。Therefore, if the starting shaft of the large-diameter shield excavator cannot be provided on the planned route of the tunnel, the two-stage shield excavator cannot cope with the problem. This is the same in construction where it is difficult to excavate from a large-diameter tunnel, and it is not possible to cope with construction in which the excavation diameter is increased.
【0007】このような場合には、前記したように小径
トンネルと大径トンネルとを別々のシールド掘進機によ
って掘削することとなるが、この場合には、中間立坑位
置でのシールド掘進機を交換する作業や複数のシールド
掘進機を製作するための時間や設備費用が増大するとと
もに、組立・解体等の重複によるコストアップを伴って
しまう。In such a case, the small-diameter tunnel and the large-diameter tunnel are excavated by different shield excavators as described above. In this case, the shield excavator at the middle shaft position is replaced. In addition to the increase in time and equipment cost for performing the work and manufacturing a plurality of shield excavators, the cost increases due to duplication of assembly and disassembly.
【0008】また、前記オーバーカッターで拡径掘削し
ようとする技術では、掘削効率が悪いとともに工期の遅
延や工費の増加を招いてしまう。[0008] Further, in the technique of expanding the diameter by the above-mentioned over cutter, the excavation efficiency is low, and the construction period is delayed and the construction cost is increased.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】そこで、前記課題を解決
するために、この出願に係る発明は、小径シールド掘進
機のカッタディスクを大径シールド掘進機のカッタディ
スクを支持できる位置に設けたカッタドラムで支持し、
このカッタドラムを大径シールド掘進機のカッタディス
クを旋回駆動できる駆動機で駆動するように構成してい
る。SUMMARY OF THE INVENTION To solve the above-mentioned problems, the invention according to the present application provides a cutter in which a cutter disk of a small-diameter shield excavator is provided at a position where the cutter disk of a large-diameter shield excavator can be supported. Supported by drums,
This cutter drum is configured to be driven by a drive device capable of rotating a cutter disk of a large-diameter shield excavator.
【0010】これにより、小径トンネルを掘削する小径
シールド掘進機から、大径トンネルを掘削する大径シー
ルド掘進機に拡径しても、カッタディスクを安定して支
持できるとともに、同一の駆動機でカッタディスクを駆
動することができる。この大径シールド掘進機を旋回駆
動できる駆動機としては、大径シールド掘進機を形成し
た状態のカッタディスクで地山を掘削できる容量を有す
る電動機等が用いられる。これにより、小径トンネルの
掘削に続けて大径トンネルを掘削することができるの
で、大径シールド掘進機の到達位置に立坑を必要としな
い工事が可能となる。また、設備費用も抑えることがで
きる。[0010] Thus, even when the diameter of a small-diameter shield excavator that excavates a small-diameter tunnel is expanded to a large-diameter shield excavator that excavates a large-diameter tunnel, the cutter disk can be stably supported, and the same driving machine can be used. The cutter disk can be driven. An electric motor or the like having a capacity capable of excavating the ground with a cutter disk in a state in which the large-diameter shield excavator is formed is used as a drive machine capable of turning the large-diameter shield excavator. As a result, the large-diameter tunnel can be excavated subsequent to the excavation of the small-diameter tunnel, so that a construction that does not require a shaft at the arrival position of the large-diameter shield excavator can be performed. Also, equipment costs can be reduced.
【0011】前記小径シールド掘進機に送泥管と排泥管
とを設け、該排泥管を小径シールド本体の下部に設ける
とともに、該排泥管の前部開口に対向するようにカッタ
ディスクに攪拌部材を設ければ、小径トンネル掘削時に
アジテータを要することなくチャンバ内の土砂を攪拌さ
せ、大径トンネル掘削時にはチャンバ中央部の土砂を効
果的に攪拌させることができる。The small-diameter shield excavator is provided with a mud pipe and a mud pipe, and the mud pipe is provided at a lower portion of the small-diameter shield body, and a cutter disk is provided so as to face a front opening of the mud pipe. If a stirring member is provided, the earth and sand in the chamber can be agitated without the need for an agitator when excavating a small diameter tunnel, and the earth and sand in the center of the chamber can be effectively agitated when excavating a large diameter tunnel.
【0012】また、シールド本体前端のチャンバを覆う
フードを、スキンプレートに連続する板材で形成すれ
ば、小径シールド掘進機から大径シールド掘進機に変更
する時に、フードを容易に除去することができる。Further, if the hood covering the chamber at the front end of the shield body is formed of a plate material continuous with the skin plate, the hood can be easily removed when changing from a small-diameter shield excavator to a large-diameter shield excavator. .
【0013】一方、拡径シールド掘進機の形成方法は、
小径シールド掘進機の到達立坑に大径シールド掘進機の
下部ブロックを設け、該下部ブロック上に小径シールド
掘進機を掘進到達させ、小径シールド掘進機からシール
ドジャッキを取外すとともにフードを取外し、該下部ブ
ロック上の小径シールド掘進機の周囲に大径シールド掘
進機の周囲ブロックを設け、小径シールド掘進機のカッ
タディスク周囲に大径シールド掘進機のカッタディスク
を設けて拡径シールド掘進機を形成している。このよう
に拡径シールド掘進機を形成すれば、小径シールド掘進
機を有効利用することができる。On the other hand, the method of forming the enlarged diameter shield machine is as follows.
The lower block of the large-diameter shield excavator is provided in the arrival shaft of the small-diameter shield excavator, the small-diameter shield excavator is excavated and reached on the lower block, the shield jack is removed from the small-diameter shield excavator, and the hood is removed. A large diameter shield machine is provided around the small shield machine above, and a large diameter shield machine is provided around the cutter disk of the small shield machine to form an enlarged shield machine. . By forming the large-diameter shield excavator in this way, the small-diameter shield excavator can be effectively used.
【0014】この小径シールド掘進機から取外したシー
ルドジャッキを大径シールド掘進機に取付けて拡径シー
ルド掘進機を形成すれば、シールドジャッキを再使用し
て設備費用を抑えることができる。If the shield jack removed from the small-diameter shield excavator is attached to a large-diameter shield excavator to form a large-diameter shield excavator, the shield jack can be reused to reduce equipment costs.
【0015】また、小径シールド掘進機の到達立坑に大
径シールド掘進機の下部ブロックを設け、該下部ブロッ
ク上に小径シールド掘進機を掘進到達させ、小径シール
ド掘進機からシールドジャッキを取外し、該小径シール
ド掘進機のフードを取外すとともに後胴を取外し、該下
部ブロック上の小径シールド掘進機の周囲に大径シール
ド掘進機の周囲ブロックを設け、前記小径シールド掘進
機から取外したシールドジャッキを大径シールド掘進機
に取付け、小径シールド掘進機のカッタディスク周囲に
大径シールド掘進機のカッタディスクを設け、大径シー
ルド掘進機の後部に後胴を設けて拡径シールド掘進機を
形成すれば、小径シールド掘進機から大径シールド掘進
機への変更が効率良く行える。Further, a lower block of the large-diameter shield excavator is provided in the reaching shaft of the small-diameter shield excavator, the small-diameter shield excavator is excavated and reached on the lower block, and the shield jack is removed from the small-diameter shield excavator. Remove the hood of the shield excavator and the rear trunk, provide a block around the small diameter shield excavator on the lower block, around the large diameter shield excavator, and attach the shield jack removed from the small diameter shield excavator to the large diameter shield excavator. Attaching to the excavator, installing a large-diameter shield excavator cutter disk around the small-diameter shield excavator cutter disk, and installing a rear trunk at the rear of the large-diameter shield excavator to form a large-diameter shield excavator. The change from the excavator to the large-diameter shield excavator can be performed efficiently.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、この出願に係る発明の一実
施形態を図面に基づいて説明する。図1はこの出願に係
る発明の一実施形態を示す小径シールド掘進機の側面視
の断面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the invention according to the present application will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional side view of a small-diameter shield excavator showing an embodiment of the invention according to this application.
【0017】図示するように、この実施形態の小径シー
ルド掘進機Mは、小径シールド本体1の前部に小径カッ
タディスクDmを具備しており、このカッタディスクD
mはシールド本体1の前部に設けられたカッタドラム2
によって支持されている。このカッタドラム2は、後述
する大径シールド掘進機N(図12)に変更した状態の
大径カッタディスクDn(図12)を支持するととも
に、駆動できるように外周寄りの位置に設けられてい
る。この位置は、大径カッタディスクDnの径や掘削地
盤の性状等によって決められる。この実施形態では、大
径カッタディスクDnの半径方向ほぼ中央に位置するよ
うに設けられており、大径トンネル掘削時の反力を受け
られるようにしている。As shown in the figure, the small-diameter shield excavator M of this embodiment has a small-diameter cutter disk Dm at the front of the small-diameter shield body 1.
m is a cutter drum 2 provided at the front of the shield body 1
Supported by The cutter drum 2 supports a large-diameter cutter disc Dn (FIG. 12) in a state changed to a large-diameter shield excavator N (FIG. 12) to be described later, and is provided at a position close to the outer periphery so as to be driven. . This position is determined by the diameter of the large-diameter cutter disk Dn and the properties of the excavated ground. In this embodiment, the large-diameter cutter disk Dn is provided so as to be located substantially at the center in the radial direction, so that a reaction force can be received when excavating a large-diameter tunnel.
【0018】カッタドラム2の基部2aは、シールド本
体1内に設けられた旋回軸受3と結合されており、この
旋回軸受3は、駆動機4に設けられた歯車5によって旋
回駆動されている。この駆動機4も、後述する大径シー
ルド掘進機Nの大径カッタディスクDnを旋回駆動でき
るものが採用され、例えば、大負荷容量の減速機付電動
機等が採用される。The base 2a of the cutter drum 2 is connected to a turning bearing 3 provided in the shield body 1, and the turning bearing 3 is driven to turn by a gear 5 provided in a drive unit 4. As the drive unit 4, a drive unit capable of turning a large-diameter cutter disk Dn of a large-diameter shield excavator N to be described later is employed. For example, a motor with a reduction gear having a large load capacity is employed.
【0019】また、この小径シールド掘進機Mは、シー
ルド本体1の中間に中折れ部6を有しており、前胴7と
後胴8とが中折れジャッキ9によって連結されている。
前胴7の前部には、チャンバ10を覆うフード1aが設
けられており、このフード1aはシールド本体1の一部
である前胴7のスキンプレート7aに連続する円筒状の
板材で形成されている。また、後胴8のスキンプレート
8aにはテールシール8bが設けられており、セグメン
トSとの間をシールしている。The small-diameter shield machine M has a middle bent portion 6 in the middle of the shield body 1, and the front body 7 and the rear body 8 are connected by a middle bent jack 9.
A hood 1a that covers the chamber 10 is provided at a front portion of the front body 7, and the hood 1a is formed of a cylindrical plate material that is continuous with a skin plate 7a of the front body 7 that is a part of the shield body 1. ing. Further, a tail seal 8b is provided on the skin plate 8a of the rear trunk 8 to seal between the tail S and the segment S.
【0020】シールド本体1の前部には、カッタディス
クDmの後部に土砂を取り込むチャンバ10に開口する
送泥管11と排泥管12が設けられており、送泥管11
はシールド本体1の上端近傍に設けられ、排泥管12は
シールド本体1の下端近傍に設けられている。この排泥
管12には、後述する大径シールド掘進機Nに拡径した
時の排泥管を連結する分岐管13が設けられている。1
4は、各管を開閉する開閉弁である。At the front of the shield body 1, a mud pipe 11 and a mud pipe 12 are provided at the rear of the cutter disk Dm and open to a chamber 10 for taking in earth and sand.
Is provided near the upper end of the shield body 1, and the sludge pipe 12 is provided near the lower end of the shield body 1. The drain pipe 12 is provided with a branch pipe 13 for connecting the drain pipe when the diameter is expanded to a large-diameter shield excavator N described later. 1
Reference numeral 4 denotes an on-off valve for opening and closing each pipe.
【0021】また、小径カッタディスクDmのチャンバ
10側には、カッタドラム2を挟むように攪拌部材15
が設けられており、小径トンネルTmの掘削時にチャン
バ10内の土砂を攪拌するように構成されている。この
攪拌部材15を排泥管12の前部開口と対向するように
設けることにより、排泥管12の前部で土砂が滞留しな
いようにしている。A stirring member 15 is provided on the small-diameter cutter disk Dm on the side of the chamber 10 so as to sandwich the cutter drum 2.
And is configured to stir the earth and sand in the chamber 10 when excavating the small-diameter tunnel Tm. By providing the agitating member 15 so as to face the front opening of the sludge pipe 12, sediment does not stay at the front part of the sludge pipe 12.
【0022】前記後胴8には複数のシールドジャッキ1
6が設けられており、セグメントSに反力を取って掘進
できるように構成されている。また、この後胴8には、
セグメントSを組立てるためのエレクタ装置17が設け
られており、旋回モータ17aによって旋回駆動され
る。このエレクタ装置17の後方には真円保持装置18
が設けられている。この真円保持装置18は周囲の地質
等によって設ければよく、この実施形態では、図示しな
い、同時裏込注入装置によって掘削と同時にセグメント
Sと地盤Gとの間に裏込材が注入されるため、この裏込
材が硬化する間の真円を保持するために設けられてい
る。なお、19は作業者がシールド本体1からチャンバ
10内へ出入りするための点検口である。The rear body 8 has a plurality of shield jacks 1.
6 are provided so that the segment S can be dug by taking a reaction force. After this, the torso 8
An erector device 17 for assembling the segment S is provided, and is turned by a turning motor 17a. Behind the elector device 17, a perfect circle holding device 18 is provided.
Is provided. The perfect circle holding device 18 may be provided depending on the surrounding geology and the like. In this embodiment, a backing material is injected between the segment S and the ground G simultaneously with excavation by a simultaneous backfilling device (not shown). Therefore, the backing material is provided to maintain a perfect circle while the backing material is hardened. Reference numeral 19 denotes an inspection port for an operator to enter and exit the chamber 10 from the shield body 1.
【0023】以上のように構成された小径シールド掘進
機Mによれば、駆動機4で小径カッタディスクDmを旋
回させてシールドジャッキ16で掘進することにより、
カッタディスクDmで地盤Gを掘削して小径トンネルT
mを掘削することができる。そして、シールド本体1の
後方に設けられたエレクタ装置17でセグメントSを組
み、真円保持装置18で所定時間真円を保てばセグメン
トSで覆われた小径のトンネルを形成することができ
る。According to the small-diameter shield excavating machine M configured as described above, the small-diameter cutter disc Dm is turned by the driving machine 4 and excavated by the shield jack 16.
Excavation of ground G with cutter disc Dm and small diameter tunnel T
m can be excavated. Then, if the segment S is assembled by the erector device 17 provided behind the shield main body 1 and a perfect circle is kept for a predetermined time by the perfect circle holding device 18, a small-diameter tunnel covered with the segment S can be formed.
【0024】図2〜図10は図1の小径シールド掘進機
から大径シールド掘進機に拡径する工程を示す図面であ
り、図2は最初の工程を示す図面で、(a) は側面視の断
面図、(b) は背面図である。図3は図2の次工程を示す
図面で、(a) は側面視の断面図、(b) は背面図、図4は
図3の次工程を示す図面で、(a) は側面視の断面図、
(b) は背面図、図5は図4の次工程を示す図面で、(a)
は側面視の断面図、(b)は背面図、図6は図5の次工程
を示す図面で、(a) は側面視の断面図、(b) は背面図、
図7は図6の次工程を示す図面で、(a) は側面視の断面
図、(b) は背面図、図8は図7の次工程を示す図面で、
(a) は正面図、(b) は側面視の断面図、図9は図8の次
工程を示す図面で、(a) は側面視の断面図、(b) は背面
図、図10は図9の次工程を示す図面で、(a) は側面視
の断面図、(b) は背面図である。これらの図に基いて、
前記小径シールド掘進機Mを拡径させて大径シールド掘
進機を形成する工程を説明する。2 to 10 are drawings showing the process of expanding the diameter from the small-diameter shield excavator of FIG. 1 to the large-diameter shield excavator. FIG. 2 is a diagram showing the initial process, and (a) is a side view. (B) is a rear view. 3 is a drawing showing the next step of FIG. 2, (a) is a sectional view in a side view, (b) is a rear view, FIG. 4 is a drawing showing the next step in FIG. 3, and (a) is a side view. Sectional view,
(b) is a rear view, and FIG. 5 is a drawing showing the next step of FIG.
FIG. 6B is a cross-sectional view in a side view, FIG. 6B is a rear view, FIG. 6 is a drawing showing the next step of FIG. 5, (a) is a cross-sectional view in a side view, (b) is a rear view,
7 is a drawing showing the next step of FIG. 6, (a) is a sectional view in a side view, (b) is a rear view, and FIG. 8 is a drawing showing the next step of FIG.
(a) is a front view, (b) is a cross-sectional view in a side view, FIG. 9 is a drawing showing the next step of FIG. 8, (a) is a cross-sectional view in a side view, (b) is a rear view, and FIG. 10A and 10B are drawings showing the next step of FIG. 9, in which FIG. Based on these figures,
The process of forming a large-diameter shield machine by expanding the small-diameter shield machine M will be described.
【0025】図2(a),(b) に示すように、小径トンネル
Tmを掘削した小径シールド掘進機Mを到達立坑H内に
掘進させて押出す。この到達立坑Hは、小径トンネルT
mと大径トンネルTnの間に位置する中間立坑でもあ
る。この到達立坑H内の所定位置には、受け台20と、
この受け台20に載置された大径シールド掘進機N(図
12)の下部ブロック21が設けられている。図2(b)
に示す黒丸部はシールドジャッキ16の取付け部であ
り、白丸部は未取付け部である。As shown in FIGS. 2A and 2B, a small-diameter shield excavator M excavating the small-diameter tunnel Tm is excavated in the reaching shaft H and extruded. This arrival shaft H is a small diameter tunnel T
It is also an intermediate shaft located between m and the large diameter tunnel Tn. At a predetermined position in the reaching shaft H, a cradle 20 is provided.
The lower block 21 of the large-diameter shield machine N (FIG. 12) mounted on the cradle 20 is provided. Fig. 2 (b)
The black circles shown in FIG. 4 indicate the mounting portions of the shield jack 16, and the white circles indicate the non-mounting portions.
【0026】図3(a),(b) に示すように、小径シールド
掘進機Mを掘進させて、前記受け台20に載置された大
径シールド掘進機の下部ブロック21上に小径シールド
掘進機Mを押出す。この時、小径シールド掘進機Mと下
部ブロック21の軸方向位置(例えば「バルクヘッド」
位置)を合せる。As shown in FIGS. 3A and 3B, the small-diameter shield excavator M is excavated, and the small-diameter shield excavator M is placed on the lower block 21 of the large-diameter shield excavator mounted on the cradle 20. Extruder M is extruded. At this time, the axial position of the small-diameter shield machine M and the lower block 21 (for example, “bulk head”
Position).
【0027】図4(a),(b) に示すように、大径シールド
掘進機の下部ブロック21に載置された小径シールド掘
進機Mから、シールドジャッキ16を抜き取る。As shown in FIGS. 4A and 4B, the shield jack 16 is removed from the small-diameter shield machine M mounted on the lower block 21 of the large-diameter shield machine.
【0028】図5(a),(b) に示すように、小径シールド
掘進機Mのチャンバ10を覆うフード1aを取外すとと
もに、後胴8のスキンプレート8aを取外す。As shown in FIGS. 5A and 5B, the hood 1a covering the chamber 10 of the small-diameter shield machine M is removed, and the skin plate 8a of the rear trunk 8 is removed.
【0029】図6(a),(b) に示すように、小径シールド
掘進機Mの周囲に、大径シールド掘進機の周囲ブロック
である左右ブロック22と、上部ブロック23を組立て
る。この時、全てのブロック21,22,23と小径シ
ールド掘進機Mとの軸方向位置(例えば「バルクヘッ
ド」位置)を合せる。As shown in FIGS. 6A and 6B, the left and right blocks 22 and the upper block 23, which are peripheral blocks of the large-diameter shield machine, are assembled around the small-diameter shield machine M. At this time, the axial positions (for example, the “bulkhead” position) of all the blocks 21, 22, and 23 and the small-diameter shield machine M are aligned.
【0030】図7(a),(b) に示すように、大径シールド
掘進機Nの後胴24の後胴ブロック24aを前胴25側
へ引き込み、小径シールド掘進機Mの外面に大径シール
ド掘進機Nの各ブロック21,22,23を固定する。
この固定方法は限定されないが、一体的に旋回可能なよ
うに構成する手段であればよく、溶接やボルト止め等の
手段が利用できる。As shown in FIGS. 7A and 7B, the rear trunk block 24a of the rear trunk 24 of the large-diameter shield excavator N is retracted toward the front trunk 25, and a large-diameter shield excavator M is mounted on the outer surface of the small-diameter shield excavator M. The blocks 21, 22, 23 of the shield machine N are fixed.
The fixing method is not limited, but any means may be used as long as the means can be swiveled integrally, and means such as welding and bolting can be used.
【0031】図8(a),(b) に示すように、小径シールド
掘進機Mの小径カッタディスクDmの外周に大径シール
ド掘進機N用のカッタディスクブロック26を固定す
る。As shown in FIGS. 8A and 8B, the cutter disk block 26 for the large-diameter shield machine N is fixed to the outer periphery of the small-diameter cutter disk Dm of the small-diameter shield machine M.
【0032】図9(a),(b) に示すように、大径シールド
掘進機Nの後胴ブロック24aに後胴24のスキンプレ
ート24bを取付ける。また、大径シールド掘進機Nの
各ブロック21,22,23間のシールドジャッキ未取
付部27にもシールドジャッキ16を取付ける。As shown in FIGS. 9A and 9B, the skin plate 24b of the rear trunk 24 is mounted on the rear trunk block 24a of the large diameter shield machine N. The shield jack 16 is also attached to the shield jack non-attached portion 27 between the blocks 21, 22, 23 of the large diameter shield machine N.
【0033】図10(a),(b) に示すように、小径トンネ
ルTm(図2(a) )を掘削した小径シールド掘進機Mの
外面に、大径シールド掘進機Nの各ブロック21,2
2,23を組立てて大径トンネルTn(図2(a) )を掘
削できる大径シールド掘進機Nが形成される。As shown in FIGS. 10A and 10B, each block 21 of the large-diameter shield excavator N is mounted on the outer surface of the small-diameter shield excavator M excavating the small-diameter tunnel Tm (FIG. 2A). 2
2 and 23 are assembled to form a large-diameter shield excavator N capable of excavating a large-diameter tunnel Tn (FIG. 2A).
【0034】図11は図1に示す小径シールド掘進機を
拡径した大径シールド掘進機の正面図であり、図12は
同大径シールド掘進機の側面視の断面図、図13は同大
径シールド掘進機の背面図である。なお、前記小径シー
ルド掘進機Mと同一の構成には同一符号を付して、その
説明は省略する。FIG. 11 is a front view of a large-diameter shield excavator obtained by expanding the small-diameter shield excavator shown in FIG. 1, FIG. 12 is a sectional view of the large-diameter shield excavator in a side view, and FIG. It is a rear view of a diameter shield machine. The same components as those of the small-diameter shield machine M are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0035】図12に示すように、上述した方法で形成
された大径シールド掘進機Nは、大径シールド本体28
の前部に大径カッタディスクDnが設けられており、小
径シールド本体1の外周寄りに設けられたカッタドラム
2によって大径カッタディスクDnの全体が支持されて
いる。この大径カッタディスクDnは、カッタドラム2
を旋回駆動する駆動機4によって旋回駆動される。As shown in FIG. 12, the large-diameter shield excavator N formed by the above-described method includes a large-diameter shield body 28.
A large-diameter cutter disk Dn is provided at the front of the small-diameter shield body 1, and the entire large-diameter cutter disk Dn is supported by a cutter drum 2 provided near the outer periphery of the small-diameter shield main body 1. This large-diameter cutter disk Dn is
Is turned by a driving device 4 that turns the.
【0036】この大径シールド掘進機Nも中折れ部29
を有しており、前記小径シールド掘進機Mに設けられて
いる中折れジャッキ9によって前胴25と後胴24とが
連結されている。この中折れジャッキ9によって大径シ
ールド本体28が屈曲させられる。後胴24には複数の
シールドジャッキ16が設けられている。The large-diameter shield excavator N also has a middle bent portion 29.
The front trunk 25 and the rear trunk 24 are connected to each other by the middle bending jack 9 provided in the small-diameter shield excavator M. The large-diameter shield main body 28 is bent by the middle folding jack 9. The rear trunk 24 is provided with a plurality of shield jacks 16.
【0037】チャンバ10に開口した送泥管11は、前
記小径シールド掘進機Mの送泥管11が利用されてい
る。排泥管12は、前記小径シールド掘進機Mに設けら
れた排泥管12の分岐管13に接続された延長排泥管3
0がシールド本体28の下端近傍に設けられている。こ
の排泥管30を接続する場合、小径シールド掘進機用の
排泥管12は開閉弁14によって閉鎖される。この排泥
管30が開口するチャンバ10内には、図11に示すよ
うに、この排泥管30を挟んで両側部にアジテータ31
が設けられており、チャンバ10内の泥土を攪拌するよ
うに構成されている。As the mud pipe 11 opened to the chamber 10, the mud pipe 11 of the small diameter shield machine M is used. The sludge pipe 12 is an extended sludge pipe 3 connected to a branch pipe 13 of the sludge pipe 12 provided on the small-diameter shield machine M.
0 is provided near the lower end of the shield body 28. When connecting this exhaust pipe 30, the exhaust pipe 12 for the small-diameter shield machine is closed by the on-off valve 14. As shown in FIG. 11, agitators 31 are provided on both sides of the exhaust pipe 30 in the chamber 10 where the exhaust pipe 30 is opened.
Is provided, and is configured to stir mud in the chamber 10.
【0038】また、この後胴24に設けられたエレクタ
装置17は、前記小径シールド掘進機Mのエレクタ装置
17が利用され、伸縮ストロークが大きくなるようにし
て大径シールド掘進機NにおいてセグメントSを組立て
ることができるように構成されている。As the erector device 17 provided on the rear trunk 24, the erector device 17 of the small-diameter shield excavator M is used. It is configured so that it can be assembled.
【0039】このエレクタ装置17の後方に設けられた
真円保持装置18も、図13にも示すように、前記小径
シールド掘進機Mに用いられている真円保持装置18の
セグメント保持内径を拡大できるようにストロークを大
きくして対応している。As shown in FIG. 13, the perfect circle holding device 18 provided behind the elector device 17 also has an enlarged segment holding inner diameter of the perfect circle holding device 18 used in the small diameter shield excavator M. The stroke is increased as much as possible.
【0040】以上のように構成された大径シールド掘進
機Nによれば、駆動機4で大径カッタディスクDnを旋
回させて立坑Hから掘進することにより、大径トンネル
Tnを掘削することができる。According to the large-diameter shield excavating machine N configured as described above, the large-diameter tunnel Tn can be excavated by turning the large-diameter cutter disk Dn by the driving machine 4 and excavating from the shaft H. it can.
【0041】したがって、図1に示す小径トンネルTm
を掘削した小径シールド掘進機Mを有効利用して、図1
2に示す径の大きな大径トンネルTnを続けて掘削する
ことができるので、1台のシールド掘進機を有効利用し
て小径トンネルTmから大径トンネルTnへと続けて掘
削し、設備費用を抑えたトンネル工事を行うことが可能
となる。Therefore, the small diameter tunnel Tm shown in FIG.
Figure 1 shows the effective use of the small-diameter shield machine M excavated
Since the large tunnel Tn having a large diameter shown in FIG. 2 can be continuously excavated, one shield excavator is effectively used to excavate continuously from the small tunnel Tm to the large tunnel Tn, thereby reducing equipment costs. Tunnel construction can be performed.
【0042】なお、前記実施形態では、大径シールド掘
進機Nを4分割した構成例を説明したが、大径シールド
掘進機Nの分割数は任意に設定可能であり、大径シール
ド掘進機Nの径や立坑Hの大きさ等に応じて設定すれば
よい。In the above embodiment, the configuration example in which the large-diameter shield excavator N is divided into four parts has been described. However, the number of divisions of the large-diameter shield excavator N can be set arbitrarily. May be set according to the diameter of the shaft, the size of the shaft H, and the like.
【0043】さらに、上述した実施形態は一実施形態で
あり、この出願に係る発明の要旨を損なわない範囲での
種々の変更は可能であり、この出願に係る発明は上述し
た実施形態に限定されるものではない。Furthermore, the above-described embodiment is one embodiment, and various changes are possible without departing from the gist of the invention according to this application. The invention according to this application is limited to the above-described embodiment. Not something.
【0044】[0044]
【発明の効果】この出願に係る発明は、以上説明したよ
うな形態で実施され、以下に記載するような効果を奏す
る。The invention according to this application is implemented in the form described above, and has the following effects.
【0045】小径トンネルを掘削した小径シールド掘進
機を大径シールド掘進機に変更して大径トンネルを掘削
することができるので、1台のシールド掘進機を有効利
用して径の異なるトンネルを小径側から大径側へ掘削す
ることが可能となる。Since the large-diameter tunnel can be excavated by changing the small-diameter shield excavator excavating the small-diameter tunnel to the large-diameter shield excavator, tunnels having different diameters can be reduced by effectively using one shield excavator. It is possible to excavate from the side to the large diameter side.
【図1】この出願に係る発明の一実施形態を示す小径シ
ールド掘進機における側面視の断面図である。FIG. 1 is a side view sectional view of a small-diameter shield machine showing an embodiment of the invention according to this application.
【図2】図1の小径シールド掘進機から大径シールド掘
進機に拡径する最初の工程を示す図面で、(a) は側面視
の断面図、(b) は背面図である。2A and 2B are drawings showing an initial step of expanding the diameter from the small-diameter shield excavator to the large-diameter shield excavator in FIG. 1, wherein FIG. 2A is a cross-sectional view in a side view, and FIG.
【図3】図2の次工程を示す図面で、(a) は側面視の断
面図、(b) は背面図である。3A and 3B are drawings showing the next step of FIG. 2, wherein FIG. 3A is a cross-sectional view as viewed from the side, and FIG. 3B is a rear view.
【図4】図3の次工程を示す図面で、(a) は側面視の断
面図、(b) は背面図である。4A and 4B are drawings showing the next step of FIG. 3, wherein FIG. 4A is a cross-sectional view as viewed from the side, and FIG.
【図5】図4の次工程を示す図面で、(a) は側面視の断
面図、(b) は背面図である。5A and 5B are drawings showing the next step of FIG. 4, in which FIG. 5A is a cross-sectional view in a side view, and FIG. 5B is a rear view.
【図6】図5の次工程を示す図面で、(a) は側面視の断
面図、(b) は背面図である。6A and 6B are drawings showing the next step of FIG. 5, wherein FIG. 6A is a cross-sectional view in a side view, and FIG. 6B is a rear view.
【図7】図6の次工程を示す図面で、(a) は側面視の断
面図、(b) は背面図である。7A and 7B are drawings showing the next step of FIG. 6, wherein FIG. 7A is a cross-sectional view as viewed from the side, and FIG.
【図8】図7の次工程を示す図面で、(a) は正面図、
(b) は側面視の断面図である。8 is a drawing showing the next step of FIG. 7, (a) is a front view,
(b) is a sectional view in a side view.
【図9】図8の次工程を示す図面で、(a) は側面視の断
面図、(b) は背面図である。9A and 9B are drawings showing the next step of FIG. 8, wherein FIG. 9A is a cross-sectional view in a side view, and FIG. 9B is a rear view.
【図10】図9の次工程を示す図面で、(a) は側面視の
断面図、(b) は背面図である。10A and 10B are drawings showing the next step of FIG. 9, wherein FIG. 10A is a cross-sectional view as viewed from the side, and FIG. 10B is a rear view.
【図11】図1に示す小径シールド掘進機を拡径した大
径シールド掘進機の正面図である。11 is a front view of a large-diameter shield excavator obtained by expanding the small-diameter shield excavator shown in FIG.
【図12】図11に示す大径シールド掘進機の側面視の
断面図である。12 is a cross-sectional view of the large-diameter shield machine shown in FIG. 11 when viewed from the side.
【図13】図11に示す大径シールド掘進機の背面図で
ある。FIG. 13 is a rear view of the large-diameter shield machine shown in FIG. 11;
1…小径シールド本体 1a…フード 2…カッタドラム 2a…基部 3…旋回軸受 4…駆動機 5…歯車 6…中折れ部 7…前胴 7a…スキンプレート 8…後胴 8a…スキンプレート 8b…テールシール 9…中折れジャッキ 10…チャンバ 11…送泥管 12…排泥管 13…分岐管 14…開閉弁 15…攪拌部材 16…シールドジャッキ 17…エレクタ装置 18…真円保持装置 20…受け台 21…下部ブロック 22…左右ブロック 23…上部ブロック 24…後胴 24a…後胴ブロック 24b…スキンプレート 25…前胴 26…カッタディスクブロック 28…大径シールド本体 29…中折れ部 30…延長排泥管 31…アジテータ G…地盤 H…到達立坑 S…セグメント Tm…小径トンネル Tn…大径トンネル Dm…小径カッタディスク Dn…大径カッタディスク M…小径シールド掘進機 N…大径シールド掘進機 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Small-diameter shield body 1a ... Hood 2 ... Cutter drum 2a ... Base 3 ... Slewing bearing 4 ... Driving machine 5 ... Gear 6 ... Middle bent part 7 ... Front trunk 7a ... Skin plate 8 ... Rear trunk 8a ... Skin plate 8b ... Tail Seal 9: middle bent jack 10: chamber 11: mud pipe 12 ... mud pipe 13 ... branch pipe 14 ... open / close valve 15 ... stirring member 16 ... shield jack 17 ... elector device 18 ... perfect circle holding device 20 ... pedestal 21 ... lower block 22 ... left and right blocks 23 ... upper block 24 ... rear trunk 24a ... rear trunk block 24b ... skin plate 25 ... front trunk 26 ... cutter disk block 28 ... large diameter shield body 29 ... middle bent part 30 ... extended drainage pipe 31 ... Agitator G ... Soil H ... Arriving shaft S ... Segment Tm ... Small diameter tunnel Tn ... Large diameter tunnel Dm ... Small diameter cutter Disk Dn ... large-diameter cutter disk M ... small-diameter shield machine N ... large-diameter shield machine
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成11年8月5日(1999.8.5)[Submission date] August 5, 1999 (1999.8.5)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】そこで、前記課題を解決
するために、この出願に係る発明は、小径シールド掘進
機のカッタディスクを大径シールド掘進機のカッタディ
スクを支持できる位置に設けたカッタドラムで支持し、
このカッタドラムを大径シールド掘進機のカッタディス
クを旋回駆動できる駆動機で駆動するように構成し、こ
の小径シールド掘進機に送泥管と排泥管とを設け、この
排泥管を小径シールド本体の下部に設けるとともに、排
泥管の前部開口に対向するようにカッタディスクに攪拌
部材を設けている。SUMMARY OF THE INVENTION To solve the above-mentioned problems, the invention according to the present application provides a cutter in which a cutter disk of a small-diameter shield excavator is provided at a position where the cutter disk of a large-diameter shield excavator can be supported. Supported by drums,
Configure this cutter drum so as to drive the driving motor that can turn driving the cutter discs of large diameter shield machine, this
A mud pipe and a mud pipe are installed in the small-diameter shield excavator of
A drain pipe is provided below the small-diameter shield body,
Agitate the cutter disc so that it faces the front opening of the mud pipe
A member is provided .
【手続補正3】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0010】これにより、小径トンネルを掘削する小径
シールド掘進機から、大径トンネルを掘削する大径シー
ルド掘進機に拡径しても、カッタディスクを安定して支
持できるとともに、同一の駆動機でカッタディスクを駆
動することができる。この大径シールド掘進機を旋回駆
動できる駆動機としては、大径シールド掘進機を形成し
た状態のカッタディスクで地山を掘削できる容量を有す
る電動機等が用いられる。また、小径トンネルの掘削に
続けて大径トンネルを掘削することができるので、大径
シールド掘進機の到達位置に立坑を必要としない工事が
可能となる。さらに、設備費用も抑えることができる。
しかも、小径トンネル掘削時にアジテータを要すること
なくチャンバ内の土砂を攪拌させ、大径トンネル掘削時
にはチャンバ中央部の土砂を効果的に攪拌させることが
できる。 [0010] Thus, even when the diameter of a small-diameter shield excavator that excavates a small-diameter tunnel is expanded to a large-diameter shield excavator that excavates a large-diameter tunnel, the cutter disk can be stably supported, and the same driving machine can be used. The cutter disk can be driven. An electric motor or the like having a capacity capable of excavating the ground with a cutter disk in a state in which the large-diameter shield excavator is formed is used as a drive machine capable of turning the large-diameter shield excavator. Further , since the large-diameter tunnel can be excavated following the excavation of the small-diameter tunnel, a construction that does not require a shaft at the arrival position of the large-diameter shield excavator can be performed. Furthermore , equipment costs can be reduced.
In addition, an agitator is required when excavating small diameter tunnels
Without excavating the soil in the chamber when excavating large diameter tunnels
Can effectively stir the earth and sand in the center of the chamber
it can.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011
【補正方法】削除[Correction method] Deleted
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 誠 兵庫県神戸市中央区東川崎町1丁目1番3 号 川崎重工業株式会社神戸本社内 Fターム(参考) 2D054 AC05 AD07 BA03 BA07 EA01 EA07 Continued on the front page (72) Inventor Makoto Sato 1-3-1 Higashikawasakicho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Head Office F-term (Reference) 2D054 AC05 AD07 BA03 BA07 BA07 EA01 EA07
Claims (6)
進機から、大径トンネルを掘削する大径シールド掘進機
に拡径して掘削する拡径シールド掘進機であって、 前記小径シールド掘進機のカッタディスクを前記大径シ
ールド掘進機のカッタディスクを支持できる位置に設け
たカッタドラムで支持し、該カッタドラムを大径シール
ド掘進機のカッタディスクを旋回駆動できる駆動機で駆
動するように構成したことを特徴とする拡径シールド掘
進機。1. A large-diameter shield excavator for enlarging and excavating a small-diameter shield excavator for excavating a small-diameter tunnel to a large-diameter shield excavator for excavating a large-diameter tunnel, wherein a cutter of the small-diameter shield excavator is provided. The disk is supported by a cutter drum provided at a position where the cutter disk of the large-diameter shield machine can be supported, and the cutter drum is driven by a driving machine capable of rotating the cutter disk of the large-diameter shield machine. A large diameter shield machine.
を設け、該排泥管を小径シールド本体の下部に設けると
ともに、該排泥管の前部開口に対向するようにカッタデ
ィスクに攪拌部材を設けたことを特徴とする請求項1記
載の拡径シールド掘進機。2. A small diameter shield excavator having a mud feed pipe and a drain pipe provided at a lower portion of a small diameter shield main body, and a cutter disk provided so as to face a front opening of the drain pipe. 2. The machine according to claim 1, further comprising a stirring member.
ドを、スキンプレートに連続する板材で形成したことを
特徴とする請求項1又は請求項2記載の拡径シールド掘
進機。3. The machine according to claim 1, wherein the hood for covering the chamber at the front end of the shield body is formed of a plate material continuous with the skin plate.
ールド掘進機の下部ブロックを設け、該下部ブロック上
に小径シールド掘進機を掘進到達させ、小径シールド掘
進機からシールドジャッキを取外すとともにフードを取
外し、該下部ブロック上の小径シールド掘進機の周囲に
大径シールド掘進機の周囲ブロックを設け、小径シール
ド掘進機のカッタディスク周囲に大径シールド掘進機の
カッタディスクを設けて拡径シールド掘進機を形成した
ことを特徴とする拡径シールド掘進機の形成方法。4. A lower block of a large-diameter shield excavator is provided in an arrival shaft of a small-diameter shield excavator, a small-diameter shield excavator is excavated and reached on the lower block, a shield jack is removed from the small-diameter shield excavator, and a hood is removed. Removing, providing a peripheral block of the large-diameter shield excavator around the small-diameter shield excavator on the lower block, and providing a cutter disk of the large-diameter shield excavator around the cutter disk of the small-diameter shield excavator. A method for forming a large-diameter shield excavator, comprising:
ドジャッキを大径シールド掘進機に取付けて拡径シール
ド掘進機を形成したことを特徴とする請求項4記載の拡
径シールド掘進機の形成方法。5. The method according to claim 4, wherein the shield jack removed from the small-diameter shield excavator is attached to the large-diameter shield excavator to form a large-diameter shield excavator.
ールド掘進機の下部ブロックを設け、該下部ブロック上
に小径シールド掘進機を掘進到達させ、小径シールド掘
進機からシールドジャッキを取外し、該小径シールド掘
進機のフードを取外すとともに後胴を取外し、該下部ブ
ロック上の小径シールド掘進機の周囲に大径シールド掘
進機の周囲ブロックを設け、前記小径シールド掘進機か
ら取外したシールドジャッキを大径シールド掘進機に取
付け、小径シールド掘進機のカッタディスク周囲に大径
シールド掘進機のカッタディスクを設け、大径シールド
掘進機の後部に後胴を設けて拡径シールド掘進機を形成
したことを特徴とする拡径シールド掘進機の形成方法。6. A lower block of a large-diameter shield excavator is provided in an arrival shaft of a small-diameter shield excavator, a small-diameter shield excavator is excavated and reached on the lower block, and a shield jack is removed from the small-diameter shield excavator. Remove the hood of the shield excavator and the rear trunk, provide a block around the small diameter shield excavator on the lower block, around the large diameter shield excavator, and attach the shield jack removed from the small diameter shield excavator to the large diameter shield excavator. Attached to the excavator, the cutter disk of the large-diameter shield excavator was installed around the cutter disk of the small-diameter shield excavator, and the rear trunk was provided at the rear of the large-diameter shield excavator to form an enlarged-diameter shield excavator. Method of forming a large diameter shield machine.
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