JP2001311388A - Tunnel boring machine and tunnel boring method - Google Patents

Tunnel boring machine and tunnel boring method

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JP2001311388A
JP2001311388A JP2000128845A JP2000128845A JP2001311388A JP 2001311388 A JP2001311388 A JP 2001311388A JP 2000128845 A JP2000128845 A JP 2000128845A JP 2000128845 A JP2000128845 A JP 2000128845A JP 2001311388 A JP2001311388 A JP 2001311388A
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JP
Japan
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cutter
cutter head
bits
tunnel
bit
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Withdrawn
Application number
JP2000128845A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Yamashita
博士 山下
Masahiro Nakagawa
雅裕 中川
Katsumi Munezane
克己 宗實
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To continuously excavate a long-distance tunnel without reducing boring efficiency by a tunnel boring machine and a tunnel boring method. SOLUTION: A plurality of second cutter bits 21 are provided along the radial direction at inner storage positions separately from first cutter bits 18 invariably protruded forward on a cutter head 12. When the first cutter bits are abraded, or when the bulkhead section of a vertical shaft formed with a strong concrete wall is to be ruptured, the second cutter bits 21 are extruded forward by extruding jacks 22, and boring is conducted by using the new and sharp second cutter bits 21.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤を掘削してト
ンネルを構築するシールド掘削機やトンネルボーリング
マシンなどに適用されるトンネル掘削機及びトンネル掘
削工法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tunnel excavator and a tunnel excavation method applied to a shield excavator or a tunnel boring machine for constructing a tunnel by excavating the ground.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、シールド掘削機は、円筒形状を
なす掘削機本体の前部にカッタヘッドが駆動回転自在に
装着され、このカッタヘッドにカッタビットが多数取付
けられる一方、後部には複数のシールドジャッキが並設
されると共にエレクタ装置が装着されて構成されてい
る。従って、このカッタヘッドを回転させながら、シー
ルドジャッキを伸長すると、既設のセグメントへの押し
付け反力によって掘削機本体が前進してカッタビットが
前方の地盤を掘削する。そして、掘削土砂を外部に排出
すると共に、エレクタ装置によってセグメントをトンネ
ル壁面に組付けることで、所定長さのトンネルを構築し
ていく。
2. Description of the Related Art For example, in a shield excavator, a cutter head is rotatably mounted on a front portion of a cylindrical excavator body, and a large number of cutter bits are mounted on the cutter head, while a plurality of cutter bits are mounted on a rear portion. Shield jacks are juxtaposed and an electr device is mounted. Therefore, when the shield jack is extended while rotating the cutter head, the excavator body advances due to the reaction force against the existing segment, and the cutter bit excavates the ground in front. Then, the excavated earth and sand are discharged to the outside, and a segment having a predetermined length is constructed by assembling the segments on the tunnel wall surface by the erector device.

【0003】ところで、近年、トンネルは長距離化の傾
向にあり、トンネル掘削の作業中にカッタヘッドに装着
されたカッタビットが摩耗してしまうことがある。この
カッタビットが摩耗すると、地盤の掘削効率が低下して
しまうので、掘削作業を停止して磨耗したカッタビット
を交換しなければならない。従来、カッタビットの交換
作業は、前方の地盤を薬液の注入や凍結などにより固化
改良し、この地盤改良地点まで掘削した後に後退してチ
ャンバ内の掘削土砂を全て排出し、作業者がこのチャン
バ内に入ってカッタビットの交換作業を行っていた。
[0003] In recent years, tunnels have tended to be long-hauled, and a cutter bit mounted on a cutter head may be worn during tunnel excavation work. If the cutter bit is worn, the excavation efficiency of the ground is reduced, so the excavation operation must be stopped and the worn cutter bit must be replaced. Conventionally, cutter bit replacement work involves solidifying and improving the front ground by injecting or freezing chemicals, excavating to this ground improvement point, retreating, and discharging all excavated earth and sand in the chamber. I was going inside to replace the cutter bit.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

【0004】ところが、このようなカッタビットの交換
作業にあっては、地盤の改良を行うために使用する薬液
などに費用がかかって不経済であると共に、作業時間が
長くかかってしまい作業性が良くない。また、作業者は
チャンバ内の狭い空間で作業を行うことなり、不自由な
作業となって作業者にかかる負担が大きくなってしまう
という問題がある。
[0004] However, such replacement work of the cutter bit is expensive and uneconomical due to the use of a chemical solution for improving the ground, and the work time is long and the workability is high. Not good. In addition, since the worker works in a narrow space in the chamber, there is a problem that the work becomes inconvenient and the burden on the worker increases.

【0005】また、トンネルを構築する場合、一般には
所定距離ごとに予め立坑を形成しておき、一方の立坑か
ら掘削機を投入して他方の立坑に向けてトンネルを掘削
して貫通するようにしている。ところが、掘削機が他方
の立坑にトンネルを貫通させる場合、カッタビットによ
り立坑の隔壁部(縦壁)を破断する必要がある。ところ
が、掘削機は立坑に到達するまで長距離を掘進してきた
ために、カッタビットは既に摩耗や破損しており、強度
なコンクリート壁を破断するのが困難となり、作業が長
期化してしまうという問題がある。
[0005] When constructing a tunnel, a shaft is generally formed in advance at a predetermined distance, and an excavator is inserted from one shaft to excavate and penetrate the tunnel toward the other shaft. ing. However, when the excavator causes the other shaft to penetrate the tunnel, it is necessary to break the partition wall (vertical wall) of the shaft using a cutter bit. However, since the excavator has excavated a long distance before reaching the shaft, the cutter bit has already been worn or damaged, making it difficult to break the strong concrete wall, and the work is prolonged. is there.

【0006】ところで、カッタビットの交換作業を掘削
機本体内から行うようにしたものが、例えば、特開平9
−291791号公報に開示されているが、この公報に
開示された「カッタビットの交換装置」にあっては、装
置が大がかりで搭載コストが増加してしまうと共に、カ
ッタヘッドの一部にしかないために掘削効率が低下して
しまうという問題がある。
[0006] By the way, the work of exchanging the cutter bit is performed from within the excavator main body.
Although this is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 291791, the "Cutter Bit Replacement Device" disclosed in this publication requires a large-scale device to increase the mounting cost, and has only a part of the cutter head. However, there is a problem that the excavation efficiency is reduced.

【0007】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、掘削効率を低下させることなく連続して長距離
トンネルを掘削可能としたトンネル掘削機及びトンネル
掘削工法を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a tunnel excavator and a tunnel excavation method capable of continuously excavating a long-distance tunnel without lowering the excavation efficiency. I do.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項1の発明のトンネル掘削機は、筒状の掘削機
本体と、該掘削機本体を前進させる推進ジャッキと、前
記掘削機本体の前部に駆動回転可能に設けられたカッタ
ヘッドと、該カッタヘッドに複数固定されて前方の地盤
を掘削可能な第1カッタビットと、前記カッタヘッドの
径方向に沿って内部の収納位置に複数設けられた第2カ
ッタビットと、該第2カッタビットを前記収納位置から
て前方に突出して地盤の掘削位置に移動させる移動機構
とを具えたことを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a tunnel excavator, comprising: a tubular excavator body; a propulsion jack for advancing the excavator body; A cutter head rotatably provided at a front portion of the main body, a plurality of first cutter bits fixed to the cutter head and capable of excavating a ground in front of the cutter head; and an internal storage position along a radial direction of the cutter head. And a moving mechanism for projecting the second cutter bit forward from the storage position to move the second cutter bit to a ground excavation position.

【0009】また、請求項2の発明のトンネル掘削機で
は、前記カッタヘッドには放射状に複数のカッタスポー
クが設けられ、該カッタスポークの両側に前記第1カッ
タビットが複数並設される一方、該カッタスポークの中
央に前記第2カッタビットが複数並設され、該第2カッ
タビットは前記各カッタスポークごとに径方向異なる位
置に設けられたことを特徴としている。
In the tunnel excavator according to the second aspect of the present invention, the cutter head is provided with a plurality of radially extending spokes, and a plurality of the first cutter bits are arranged on both sides of the radially extending spoke. A plurality of the second cutter bits are arranged at the center of the cut spokes, and the second cutter bits are provided at different positions in the radial direction for each of the cut spokes.

【0010】また、請求項3の発明のトンネル掘削機で
は、前記カッタヘッドは箱型形状をなして内部に前記第
2カッタビットが収納されており、該第2カッタビット
の前方のカッタヘッドに突出開口が形成され、該突出開
口に着脱自在な第1土砂侵入防止用蓋が装着される一
方、前記第2カッタビットには該第2カッタビットの前
方突出時に前記突出開口を閉塞する第2土砂侵入防止用
蓋が装着されたことを特徴としている。
[0010] In the tunnel excavator according to the third aspect of the present invention, the cutter head has a box shape and the second cutter bit is housed therein, and the cutter head is provided in front of the second cutter bit. A projecting opening is formed, and a detachable first earth and sand intrusion prevention lid is attached to the projecting opening, while the second cutter bit closes the projecting opening when the second cutter bit projects forward. It is characterized by a lid for preventing intrusion of earth and sand.

【0011】また、請求項4の発明のトンネル掘削機で
は、前記第2カッタビットは基端部が前記カッタヘッド
に回動自在に支持され、前記移動機構により複数の前記
第2カッタビットが前方に回動して突出可能であること
を特徴としている。
Further, in the tunnel excavator according to the invention of claim 4, the base end of the second cutter bit is rotatably supported by the cutter head, and the moving mechanism causes the plurality of second cutter bits to move forward. It is characterized in that it can be rotated and protruded.

【0012】また、請求項5の発明のトンネル掘削機で
は、前記カッタヘッド内に循環移動可能な環状のチェー
ンリンクが支持され、該チェーンリンクに複数組の前記
第2カッタビット群が装着され、1組の該第2カッタビ
ット群が前方位置に位置するときに前記移動機構により
前記地盤の掘削位置に移動可能であることを特徴として
いる。
Further, in the tunnel excavator according to the fifth aspect of the present invention, a circular chain link that can be circulated and moved is supported in the cutter head, and a plurality of sets of the second cutter bit group are mounted on the chain link. When one set of the second cutter bits is located at the front position, the second cutter bit group can be moved to the excavation position of the ground by the moving mechanism.

【0013】また、請求項6の発明のトンネル掘削機で
は、前記移動機構は前記収納位置にある前記複数の第2
カッタビットを選択的に前記地盤の掘削位置に移動可能
であることを特徴としている。
[0013] In the tunnel excavator of the invention according to claim 6, the moving mechanism is provided with the plurality of second excavators at the storage position.
The cutter bit can be selectively moved to the excavation position of the ground.

【0014】また、請求項7の発明のトンネル掘削機で
は、前記カッタヘッド内に複数組の第2カッタビット群
がカッタヘッドの径方向に沿って移動自在に装着され、
1組の該第2カッタビット群が所定位置に位置したとき
に前記移動機構により前記地盤の掘削位置に移動可能で
あることを特徴としている。
In the tunnel excavator according to the present invention, a plurality of sets of second cutter bits are mounted in the cutter head so as to be movable along a radial direction of the cutter head.
When one set of the second cutter bit group is located at a predetermined position, the second cutter bit group can be moved to the excavation position of the ground by the moving mechanism.

【0015】また、請求項8の発明のトンネル掘削工法
は、所定位置に形成された一対の立坑間を連通するトン
ネルを掘削するトンネル掘削工法であって、カッタヘッ
ドを駆動回転しながら掘削機本体を前進させることで、
該カッタヘッドに固定された複数の第1カッタビットに
より前方の地盤を掘削し、前記立坑の所定距離手前では
前記カッタヘッド内に収納された第2カッタビットを前
方に突出して前記立坑の壁面を破断することを特徴とす
るものである。
The tunnel excavation method of the invention according to claim 8 is a tunnel excavation method for excavating a tunnel communicating between a pair of shafts formed at a predetermined position, wherein the excavator body is driven while rotating a cutter head. By moving forward
The ground in front is excavated by a plurality of first cutter bits fixed to the cutter head, and a predetermined distance before the shaft, a second cutter bit housed in the cutter head is projected forward to remove the wall surface of the shaft. It is characterized by breaking.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0017】図1に本発明の第1実施形態に係るトンネ
ル掘削機の正面視、図2に図1のII−II断面、図3に図
1のIII−III断面、図4に図1のIV−IV断面を示す。
FIG. 1 is a front view of a tunnel excavator according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a II-II section of FIG. 1, FIG. 3 is a III-III section of FIG. 1, and FIG. 4 shows an IV-IV cross section.

【0018】本実施形態のトンネル掘削機において、図
1及び図2に示すように、掘削機本体11は円筒形状を
なし、この掘削機本体11の前部にはカッタヘッド12
が回転自在に支持され、カッタヘッド12は駆動モータ
13により駆動回転可能となっている。このカッタヘッ
ド12は、中央部14から放射状にカッタスポーク15
が設けられ、各カッタスポーク15の外端部はリング部
16により連結されている。そして、この中央部14に
先行カッタビット17が固定されると共に、各カッタス
ポーク15の両側に第1カッタビット18が複数固定さ
れている。また、各カッタスポーク15の間にもそれぞ
れカッタスポーク19が設けられ、このカッタスポーク
19の両側にもカッタビット20が複数固定されてい
る。
In the tunnel excavator of the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the excavator body 11 has a cylindrical shape, and a cutter head 12 is provided in front of the excavator body 11.
Are rotatably supported, and the cutter head 12 can be driven and rotated by a drive motor 13. The cutter head 12 is provided with a cut-spoke 15
Are provided, and the outer end of each cut spoke 15 is connected by a ring portion 16. The leading cutter bit 17 is fixed to the center portion 14, and a plurality of first cutter bits 18 are fixed to both sides of each cut spoke 15. Further, a cut-spoke 19 is provided between the cut-spokes 15, and a plurality of cutter bits 20 are fixed to both sides of the cut-spoke 19.

【0019】そして、本実施形態にあっては、各カッタ
スポーク15の中央部には径方向に沿って3つの第2カ
ッタビット21が装着されており、この第2カッタビッ
ト21はカッタヘッド12内の収納位置から必要時に移
動装置としての押出ジャッキ22により前方に突出可能
となっている。なお、3つのカッタスポーク15では、
各第2カッタビット21の装着位置が径方向に対してそ
れぞれ異なる位置となっており、カッタヘッド12の1
回転で各第2カッタビットによりカッタヘッド12の全
ての領域を掘削可能としている。
In the present embodiment, three second cutter bits 21 are mounted radially in the center of each cutter spoke 15, and the second cutter bits 21 are attached to the cutter head 12. It can protrude forward from the internal storage position by an extrusion jack 22 as a moving device when necessary. In addition, in three Katas pork 15,
The mounting positions of the second cutter bits 21 are different from each other in the radial direction.
By the rotation, the entire area of the cutter head 12 can be excavated by each second cutter bit.

【0020】即ち、カッタスポーク15には径方向に3
つの支持筒部23が形成され、この支持筒部23に第2
カッタビット21が移動自在に支持されている。この各
第2カッタビット21は本体21aの先端に刃部21b
が固定されて構成され、3つの第2カッタビット21が
連結レバー24によって連結されている。また、カッタ
スポーク15には押出ジャッキ22が取付けられてお
り、駆動ロッド25の先端部が連結継手26を介して連
結レバー24に連結ピン27により連結されている。そ
して、各第2カッタビット21の刃部21bに対向する
カッタスポーク15には突出開口28が形成され、この
突出開口28は外側から硬質ゴム製(あるいはアルミ
製、硬質樹脂製)の第1土砂侵入防止用蓋29が装着さ
れる一方、第2カッタビット21の本体21aには突出
開口28は外側から閉塞可能な硬質ゴム製の第2土砂侵
入防止用蓋30が固定されている。更に、各支持筒部2
3には突出開口28から第2カッタビット21が突出し
たときに、この第2カッタビット21の後退を阻止する
逆止めジャッキ31が装着され、逆止めピン32が突出
可能となっている。
That is, the cut-spoke 15 has three radially
One support cylinder 23 is formed, and the second
A cutter bit 21 is movably supported. Each of the second cutter bits 21 has a blade 21b at the tip of the main body 21a.
Are fixed, and the three second cutter bits 21 are connected by a connecting lever 24. A push jack 22 is attached to the cut spoke 15, and a distal end of the drive rod 25 is connected to a connection lever 24 via a connection joint 26 by a connection pin 27. A protruding opening 28 is formed in the cut-spoke 15 facing the blade portion 21b of each second cutter bit 21, and this protruding opening 28 is formed from the outside with a first earth and sand made of hard rubber (or made of aluminum or hard resin). While a cover 29 for preventing intrusion is attached, a second cover 30 for preventing intrusion of hard rubber, which is capable of closing the projecting opening 28 from the outside, is fixed to the main body 21a of the second cutter bit 21. Further, each support cylinder 2
When the second cutter bit 21 protrudes from the projecting opening 28, a non-return jack 31 for preventing the second cutter bit 21 from retreating is attached to 3, and the non-return pin 32 can protrude.

【0021】従って、駆動モータ13によりカッタヘッ
ド12を駆動回転しながら、図示しない推進ジャッキに
よって機掘削機本体11を前進させると、回転するカッ
タヘッド12に装着された各カッタビット17,カッタ
ビット18,カッタビット20が前方の地盤を掘削して
トンネルを形成する。そして、この掘削土砂は図示しな
い排土装置により外部に排出される。このとき、第2カ
ッタビット21はカッタヘッド12内に収納され、第1
土砂侵入防止用蓋29により突出開口28が閉塞されて
おり、掘削土砂がカッタヘッド12の内部に侵入するこ
とはない。
Therefore, when the main body 11 of the excavator is advanced by a propulsion jack (not shown) while the cutter head 12 is driven and rotated by the drive motor 13, each of the cutter bits 17 and 18 attached to the rotating cutter head 12 is rotated. , Cutter bit 20 excavates the ground in front to form a tunnel. The excavated earth and sand is discharged to the outside by a discharge device (not shown). At this time, the second cutter bit 21 is stored in the cutter head 12 and the first
The projecting opening 28 is closed by the cover 29 for preventing earth and sand from entering, so that the excavated earth and sand does not enter the inside of the cutter head 12.

【0022】そして、長距離トンネルの掘削時には、各
カッタビット18,20が磨耗あるいは破損して掘削効
率が低下するため、このとき、カッタヘッド12内の収
納位置にある各第2カッタビット21を前方に突出させ
る。即ち、押出ジャッキ22を駆動して駆動ロッド25
を伸長し、連結レバー24を介して各第2カッタビット
21を前方に押し出す。すると、各第2カッタビット2
1は刃部21bが各第1土砂侵入防止用蓋29を突き破
ってカッタヘッド12から前方へ突出し、第2土砂侵入
防止用蓋30が突出開口28を内側から閉塞する。そし
て、逆止めジャッキ31により逆止めピン32を突出す
ることで、第2カッタビット21の後退を阻止する。
At the time of excavating a long-distance tunnel, the cutter bits 18 and 20 are worn or damaged to lower the excavation efficiency. At this time, each of the second cutter bits 21 at the storage position in the cutter head 12 is removed. Protrude forward. That is, the drive rod 25 is driven by driving the extrusion jack 22.
And push each second cutter bit 21 forward through the connecting lever 24. Then, each second cutter bit 2
In 1, the blade portion 21 b penetrates through each first earth and sand intrusion prevention lid 29 and projects forward from the cutter head 12, and the second earth and sand intrusion prevention lid 30 closes the projecting opening 28 from the inside. Then, the second check bit 21 is prevented from retreating by projecting the check pin 32 by the check jack 31.

【0023】従って、各第2カッタビット21が第1カ
ッタビット18よりも前方に突出した状態でカッタヘッ
ド12を回転することで、この第2カッタビット21に
より連続して地盤を掘削することができ、第1カッタビ
ット18の交換作業は不要となり、掘削効率の低下を抑
制できると共に、作業者の安全性を確保できる。
Therefore, by rotating the cutter head 12 with each second cutter bit 21 protruding forward from the first cutter bit 18, the ground can be continuously excavated by the second cutter bit 21. Therefore, it is not necessary to replace the first cutter bit 18, and it is possible to suppress a decrease in excavation efficiency and to ensure the safety of the operator.

【0024】また、トンネルを掘削する場合、予め形成
した立坑から次の立坑に向けてトンネルを掘削して貫通
するが、この立坑へのトンネルを貫通時には、立坑の隔
壁部(縦壁)を破断する必要がある。このトンネル掘削
機の立坑の到達時には、カッタビット18,20は既に
摩耗や破損して可能性が高い。そのため、ここで、前述
したように、押出ジャッキ22により各第2カッタビッ
ト21を前方に押し出すことで、この新しくて鋭利な第
2カッタビット21を用いて立坑の隔壁部を破断するこ
ととなり、強度なコンクリート壁を容易に短時間で破断
できる。このとき、各第2カッタビット21は各カッタ
スポーク15に径方向異なる位置に装着されており、カ
ッタヘッド12の1回転で各第2カッタビットが隔壁部
に順に接触して全ての領域を掘削できる。
When a tunnel is excavated, the tunnel is excavated from a preformed shaft to the next shaft, and penetrates. When the tunnel to the shaft is penetrated, the partition wall (vertical wall) of the shaft is broken. There is a need to. When the tunnel excavator reaches the shaft, there is a high possibility that the cutter bits 18, 20 have already been worn or broken. Therefore, as described above, by pushing each second cutter bit 21 forward by the extrusion jack 22, the partition wall portion of the shaft is broken by using the new and sharp second cutter bit 21, A strong concrete wall can be easily broken in a short time. At this time, each of the second cutter bits 21 is mounted on each of the cutter spokes 15 at different positions in the radial direction, and each rotation of the cutter head 12 causes each of the second cutter bits to sequentially contact the partition wall to excavate the entire area. it can.

【0025】このように本実施形態のトンネル掘削機に
あっては、カッタヘッド12に常時前方に突出している
第1カッタビット18とは別に、内部の収納位置にある
第2カッタビット21を径方向に沿って複数設け、第1
カッタビット18が磨耗したり、強度なコンクリート壁
からなる立坑の隔壁部を破断するときに、押出ジャッキ
22により第2カッタビット21を前方に押し出し、こ
の新しくて鋭利な第2カッタビット21を用いて掘削す
るようにしている。従って、掘削効率を低下させること
なく連続して長距離トンネルを掘削することができる。
As described above, in the tunnel excavator of the present embodiment, apart from the first cutter bit 18 always protruding forward from the cutter head 12, the second cutter bit 21 at the internal storage position is provided with a diameter. A plurality is provided along the direction, the first
When the cutter bit 18 is worn or breaks the partition wall of the shaft made of a strong concrete wall, the second cutter bit 21 is pushed forward by the extrusion jack 22, and the new and sharp second cutter bit 21 is used. To excavate. Therefore, a long-distance tunnel can be continuously excavated without lowering the excavation efficiency.

【0026】図5に本発明の第2実施形態に係るトンネ
ル掘削機におけるカッタヘッドの要部正面視、図6及び
図7にその変形例におけるカッタヘッドの要部正面視を
示す。なお、以下に説明する各実施形態にて、前述した
実施形態で説明したものと同様の機能を有する部材には
同一の符号を付して重複する説明は省略する。
FIG. 5 is a front view of a main part of a cutter head in a tunnel excavator according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 are front views of a main part of a cutter head in a modified example thereof. In the embodiments described below, members having the same functions as those described in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0027】本実施形態のトンネル掘削機において、図
5に示すように、カッタヘッド12に設けられた各カッ
タスポーク15には径方向に沿って3つの第2カッタビ
ット21が2列にわたって装着されており、カッタヘッ
ド12内の収納位置から図示しない押出ジャッキにより
前方に突出可能となっている。また、その変形例とし
て、図6に示すように、カッタヘッド12に設けられた
各カッタスポーク15には径方向に沿って3つの第2カ
ッタビット21が3列にわたって千鳥状に装着されてお
り、カッタヘッド12内の収納位置から図示しない押出
ジャッキにより前方に突出可能となっている。更に、そ
の変形例として、図7に示すように、カッタヘッド12
に設けられた各カッタスポーク15には径方向に沿って
3つの第2カッタビット21A,21Bが装着されると
共に、その両側に2つの第2カッタビット21Bが装着
され、カッタビット21Aがカッタビット21Bよりも
大径となっており、カッタヘッド12内の収納位置から
図示しない押出ジャッキにより前方に突出可能となって
いる。
In the tunnel excavator of the present embodiment, as shown in FIG. 5, three second cutter bits 21 are mounted on each cutter spoke 15 provided on the cutter head 12 in two rows in the radial direction. It can protrude forward from a storage position in the cutter head 12 by an extrusion jack (not shown). As a modified example, as shown in FIG. 6, three second cutter bits 21 are staggered in three rows along the radial direction on each of the cutter spokes 15 provided on the cutter head 12. From the storage position in the cutter head 12 by an extrusion jack (not shown). Further, as a modified example, as shown in FIG.
Each of the cut-spokes 15 provided with three cutter bits 21A and 21B is mounted along the radial direction, and two second cutter bits 21B are mounted on both sides thereof. It has a larger diameter than 21B, and can protrude forward from a storage position in the cutter head 12 by an extrusion jack (not shown).

【0028】このように本実施形態のトンネル掘削機に
あっては、カッタヘッド12の収納位置にある第2カッ
タビット21を径方向に沿って複数列設けたことで、強
硬な岩盤であっても確実に破断することができる。そし
て、第2カッタビット21を千鳥状に設けることで、隙
間なく多数配設することができ、更に、掘削応力の大き
いカッタヘッド12の外側に大径のカッタビット21A
を配設することで、確実に岩盤を破断することができ、
掘削効率を低下させることなく連続して長距離トンネル
を掘削することができる。
As described above, in the tunnel excavator of the present embodiment, since the second cutter bits 21 at the storage position of the cutter head 12 are provided in a plurality of rows along the radial direction, the rock is hard rock. Can be reliably broken. By providing the second cutter bits 21 in a staggered manner, a large number of second cutter bits 21 can be disposed without gaps, and a large-diameter cutter bit 21A is provided outside the cutter head 12 having a large excavation stress.
By arranging the rock can be surely broken,
Long-distance tunnels can be continuously excavated without lowering the excavation efficiency.

【0029】図8に本発明の第3実施形態に係るトンネ
ル掘削機におけるカッタヘッドの要部断面、図9にその
変形例におけるカッタヘッドの要部断面を示す。
FIG. 8 shows a cross section of a main part of a cutter head in a tunnel excavator according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 9 shows a cross section of a main part of a cutter head in a modified example thereof.

【0030】本実施形態のトンネル掘削機において、図
8に示すように、カッタスポーク15には左右一対の縦
壁41が形成され、この各縦壁41の前部にはブラケッ
ト42に左右一対の第2カッタビット43の基端部が回
動自在に支持されている。また、カッタスポーク15に
は押出ジャッキ44が取付けられており、駆動ロッドの
先端部に取付けられた連結継手45が左右一対のリンク
レバー46を介して各第2カッタビット43に連結され
ている。そして、カッタスポーク15には突出開口47
には外側から土砂侵入防止用蓋48が装着されている。
更に、各縦壁41には突出開口47から第2カッタビッ
ト43が突出したときに、その後退を阻止する逆止めジ
ャッキ49が装着され、逆止めピン50が突出可能とな
っている。
In the tunnel excavator of this embodiment, as shown in FIG. 8, a pair of left and right vertical walls 41 is formed in the cut spoke 15 and a pair of left and right vertical The base end of the second cutter bit 43 is rotatably supported. A push jack 44 is attached to the cut-spoke 15, and a connection joint 45 attached to the tip of the drive rod is connected to each second cutter bit 43 via a pair of left and right link levers 46. And, the projection opening 47
Is provided with a lid 48 for preventing earth and sand from entering from outside.
Further, when the second cutter bit 43 protrudes from the protruding opening 47 on each vertical wall 41, a non-return jack 49 for preventing retraction is mounted, and the non-return pin 50 can protrude.

【0031】従って、押出ジャッキ44により駆動ロッ
ドを伸長すると、連結継手45及び各リンクレバー46
を介して各第2カッタビット43が開くように回動して
前方に押し出す。すると、各第2カッタビット43は土
砂侵入防止用蓋48を突き破って突出開口47からカッ
タヘッド12の前方へ突出することができる。そして、
逆止めジャッキ49により逆止めピン50を突出するこ
とで、第2カッタビット43の後退を阻止する。
Accordingly, when the drive rod is extended by the pushing jack 44, the connecting joint 45 and each link lever 46 are extended.
Each of the second cutter bits 43 is rotated to open and is pushed forward through. Then, each second cutter bit 43 can pierce the earth and sand intrusion prevention lid 48 and protrude from the projecting opening 47 to the front of the cutter head 12. And
By projecting the non-return pin 50 by the non-return jack 49, the retraction of the second cutter bit 43 is prevented.

【0032】このように本実施形態にあっては、左右一
対の第2カッタビット43を回動自在とし、押出ジャッ
キ44により左右に開くように回動して前方に突出する
ようにしたことで、押出ジャッキ44の伸縮量に応じて
第2カッタビット43の突出量及び突出位置を変更する
ことができる。
As described above, in the present embodiment, the pair of left and right second cutter bits 43 is rotatable, and is rotated by the pushing jack 44 so as to open left and right and project forward. The protrusion amount and the protrusion position of the second cutter bit 43 can be changed according to the amount of expansion and contraction of the extrusion jack 44.

【0033】また、その変形例として、図9に示すよう
に、カッタスポーク15の各縦壁41の前部にはブラケ
ット51に左右一対の第2カッタビット52の基端部が
回動自在に支持されている。また、カッタスポーク15
に取付けられた押出ジャッキ44の駆動ロッドの先端部
は連結継手45及びリンクレバー53を介して各第2カ
ッタビット52に連結されている。従って、押出ジャッ
キ44により駆動ロッドを伸長すると、連結継手45及
びリンクレバー53を介して各第2カッタビット52が
閉じるように回動して前方に押し出す。すると、各第2
カッタビット52は土砂侵入防止用蓋48を突き破って
突出開口47からカッタヘッド12から前方へ突出する
ことができる。そして、逆止めジャッキ49により逆止
めピン50を突出することで、第2カッタビット43の
後退を阻止する。
As a modified example, as shown in FIG. 9, at the front portion of each vertical wall 41 of the cut-spoke 15, a base end of a pair of left and right second cutter bits 52 is rotatably mounted on a bracket 51. Supported. Also, Katas Spoke 15
The tip of the drive rod of the extrusion jack 44 attached to the second cutter bit 52 is connected to each second cutter bit 52 via a connection joint 45 and a link lever 53. Accordingly, when the drive rod is extended by the push-out jack 44, the second cutter bit 52 is rotated via the coupling joint 45 and the link lever 53 so as to close and is pushed forward. Then, each second
The cutter bit 52 can penetrate the earth and sand intrusion prevention lid 48 and protrude forward from the cutter head 12 through the protruding opening 47. Then, the second check bit 43 is prevented from retreating by projecting the check pin 50 with the check jack 49.

【0034】このように本実施形態にあっては、左右一
対の第2カッタビット52を回動自在とし、押出ジャッ
キ44により中央に閉じるように回動して前方に突出す
るようにしたことで、押出ジャッキ44の伸縮量に応じ
て第2カッタビット52の突出量及び突出位置を変更す
ることができると共に、その突出位置をほぼ中央寄りに
することで、掘削強度を向上できる。
As described above, in the present embodiment, the pair of left and right second cutter bits 52 is rotatable, and is rotated by the pushing jack 44 so as to close to the center and protrude forward. In addition, the protrusion amount and the protrusion position of the second cutter bit 52 can be changed in accordance with the amount of expansion and contraction of the extrusion jack 44, and the excavation strength can be improved by making the protrusion position substantially near the center.

【0035】図10に本発明の第4実施形態に係るトン
ネル掘削機におけるカッタヘッドの要部断面、図11に
図10のXI−XI断面を示す。
FIG. 10 is a sectional view of a main part of a cutter head in a tunnel excavator according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a sectional view taken along line XI-XI of FIG.

【0036】本実施形態のトンネル掘削機において、図
10及び図11に示すように、カッタスポーク15には
径方向に沿って取付ブラケット61が固定され、この取
付ブラケット61の一端部には駆動モータ62により駆
動回転可能な駆動スプロケット63が装着され、他端部
には回転可能な従動スプロケット64が装着されてい
る。そして、この各スプロケット63,64にはダブル
チェーンリンク65が掛け回されており、このダブルチ
ェーンリンク65の前側にはカッタスポーク15には径
方向に沿って4つの第2カッタビット66が装着される
一方、後側には4つの第3カッタビット67が装着され
ている。取付ブラケット61の中央部には押出ジャッキ
68が取付けられており、駆動ロッド69の先端部が押
出板70が連結されている。そして、各第2カッタビッ
ト66に対向するカッタスポーク15にはそれぞれ突出
開口71が形成され、この各突出開口71を外側から閉
塞する硬質ゴム製の第1土砂侵入防止用蓋72が装着さ
れ、各カッタビット66,67には各突出開口71を内
側から閉塞する第2土砂侵入防止用蓋73が装着されて
いる。
In the tunnel excavator of this embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, a mounting bracket 61 is fixed to the cutter spoke 15 along the radial direction, and one end of the mounting bracket 61 has a drive motor. A drive sprocket 63 that can be driven and rotated by 62 is mounted, and a rotatable driven sprocket 64 is mounted at the other end. A double chain link 65 is looped around each of the sprockets 63 and 64, and four second cutter bits 66 are attached to the front side of the double chain link 65 on the cutter spoke 15 in the radial direction. On the other hand, four third cutter bits 67 are mounted on the rear side. An extruding jack 68 is attached to the center of the mounting bracket 61, and a tip of a driving rod 69 is connected to an extruding plate 70. A protruding opening 71 is formed in each of the cut spokes 15 facing each of the second cutter bits 66, and a hard rubber first earth and sand intrusion prevention lid 72 that closes each of the protruding openings 71 from the outside is attached. Each cutter bit 66, 67 is provided with a second earth / sand intrusion prevention lid 73 that closes the respective projecting openings 71 from the inside.

【0037】従って、カッタスポーク15の両側に固定
された図示しない第1カッタビットが磨耗したら、押出
ジャッキ68により駆動ロッドを伸長すると、押出板7
0が各第2カッタビット66を前方に押し出し、この各
第2カッタビット66が第1土砂侵入防止用蓋71を突
き破って突出開口70からカッタヘッド12の前方へ突
出することで、この第2カッタビット66により地盤を
掘削することができる。その後、この第2カッタビット
66が磨耗したら、押出ジャッキ68により押出板70
を介して各第2カッタビット66を後退し、駆動モータ
62を駆動してダブルチェーンリンク65を循環作動
し、第2カッタビット66を後側に移動する一方、各第
3カッタビット67を前側に移動する。そして、前述と
同様に、押出ジャッキ68により押出板70を介して各
第3カッタビット67を前方に押し出すことで、この第
3カッタビット67により地盤を掘削することができ
る。
Therefore, when the first cutter bit (not shown) fixed to both sides of the cut-spoke 15 is worn, when the driving rod is extended by the pushing jack 68, the pushing plate 7 is pushed.
0 pushes out each second cutter bit 66 forward, and each second cutter bit 66 breaks through the first earth and sand intrusion prevention lid 71 and projects forward of the cutter head 12 from the projecting opening 70, so that the second cutter bit 66 is pushed out. The ground can be excavated by the cutter bit 66. Thereafter, when the second cutter bit 66 is worn out, the extrusion plate 68 is used by the extrusion jack 68.
, The second cutter bit 66 is moved backward by driving the drive motor 62 and the double chain link 65 is circulated to move the second cutter bit 66 to the rear side, while moving the third cutter bit 67 to the front side. Go to Then, in the same manner as described above, the ground can be excavated by the third cutter bits 67 by pushing each third cutter bit 67 forward by the extrusion jack 68 through the extrusion plate 70.

【0038】このように本実施形態にあっては、カッタ
ヘッド12内に各スプロケット63,64に掛け回して
ダブルチェーンリンク65を設け、このダブルチェーン
リンク65に第2カッタビット67と第3カッタビット
68とを径方向に沿って装着し、第1カッタビットが磨
耗したときには、押出ジャッキ68により第2カッタビ
ット66を押し出して前方の地盤を掘削することがで
き、更に、第2カッタビット66が磨耗したときには、
ダブルチェーンリンク65を循環作動して第3カッタビ
ット67を前側に移動し、押出ジャッキ68により第3
カッタビット67を押し出して前方の地盤を掘削するこ
とができ、掘削効率を低下させることなく連続して長距
離トンネルを掘削することができる。なお、この実施形
態で、第2カッタビット66と第3カッタビット67と
の形状を異ならせることで、必要に応じて各カッタビッ
ト66,67を選択的に突出させることができる。
As described above, in this embodiment, a double chain link 65 is provided in the cutter head 12 around the sprockets 63 and 64, and the double chain link 65 is provided with the second cutter bit 67 and the third cutter When the first cutter bit is worn out when the first cutter bit is worn, the second cutter bit 66 can be pushed out by the extrusion jack 68 to excavate the ground in front of the first cutter bit. Is worn out,
By circulating the double chain link 65, the third cutter bit 67 is moved forward, and the third cutter bit 67 is
The cutter bit 67 can be pushed out to excavate the ground in front, and a long-distance tunnel can be excavated continuously without lowering the excavation efficiency. In this embodiment, by making the shapes of the second cutter bit 66 and the third cutter bit 67 different, the respective cutter bits 66 and 67 can be selectively projected as necessary.

【0039】図12に本発明の第5実施形態に係るトン
ネル掘削機におけるカッタヘッドの要部断面、図13に
図12のXIII−XIII断面を示す。
FIG. 12 is a sectional view of a main part of a cutter head in a tunnel excavator according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a sectional view taken along line XIII-XIII of FIG.

【0040】本実施形態のトンネル掘削機において、図
12及び図13に示すように、カッタスポーク15には
径方向に沿って取付ブラケット81が固定され、この取
付ブラケット81の一端部には駆動モータ82により駆
動回転可能な駆動スプロケット83が装着され、他端部
には回転可能な従動スプロケット84が装着されてい
る。そして、この各スプロケット83,84にはダブル
チェーンリンク85が掛け回されており、このダブルチ
ェーンリンク85の前側には4つの押出突起86が装着
される一方、後側には2つの押出突起87が装着されて
いる。取付ブラケット81の中央部には押出ジャッキ8
8が取付けられており、駆動ロッド89の先端部が押出
板90が連結され、押出突起86,87を押圧可能とな
っている。また、カッタスポーク15には径方向に沿っ
て4つの第2カッタビット91が前後移動自在に装着さ
れると共に、圧縮ばね92によりカッタスポーク15内
に収納する方向に付勢支持されている。そして、各第2
カッタビット91に対向するカッタスポーク15にはそ
れぞれ突出開口93が形成され、この各突出開口93を
外側から閉塞する硬質ゴム製の第1土砂侵入防止用蓋9
4が装着され、各第2カッタビット91には各突出開口
93を内側から閉塞する第2土砂侵入防止用蓋95が装
着されている。
In the tunnel excavator of the present embodiment, as shown in FIGS. 12 and 13, a mounting bracket 81 is fixed to the cut-spoke 15 in a radial direction, and a driving motor is attached to one end of the mounting bracket 81. A driving sprocket 83 that can be driven and rotated by 82 is mounted, and a rotatable driven sprocket 84 is mounted at the other end. A double chain link 85 is looped around each of the sprockets 83 and 84. Four push protrusions 86 are mounted on the front side of the double chain link 85, and two push protrusions 87 are mounted on the rear side. Is installed. At the center of the mounting bracket 81 is an extrusion jack 8
8 is attached, the tip of the drive rod 89 is connected to the pushing plate 90, and the pushing protrusions 86 and 87 can be pressed. Further, four second cutter bits 91 are mounted on the cut-spoke 15 so as to be movable back and forth along the radial direction, and are biased and supported by a compression spring 92 in a direction in which the cut-spoke 15 is stored in the cut-spoke 15. And each second
Each of the cut spokes 15 facing the cutter bit 91 is formed with a projecting opening 93, and the hard rubber first earth and sand prevention cover 9 for closing each projecting opening 93 from the outside.
The second cutter bit 91 is provided with a second sediment intrusion prevention lid 95 for closing each projecting opening 93 from the inside.

【0041】従って、押出ジャッキ88により駆動ロッ
ド89を伸長すると、押出板90が4つの押出突起86
を介して各第2カッタビット91を全て前方に押し出
し、この各第2カッタビット91が第1土砂侵入防止用
蓋94を突き破って突出開口93からカッタヘッド12
の前方へ突出することができる。また、駆動モータ82
を駆動してダブルチェーンリンク95を循環作動し、押
出突起87を前側に移動した状態で、押出ジャッキ88
により押出板90が4つの押出突起87を介して2つの
第2カッタビット91を前方に押し出すことができる。
Accordingly, when the drive rod 89 is extended by the push-out jack 88, the push-out plate 90 becomes four push-out protrusions 86.
All the second cutter bits 91 are pushed forward, and the respective second cutter bits 91 pierce the first earth and sand intrusion prevention lid 94 and come out of the projection opening 93 through the cutter head 12.
Can protrude forward. The drive motor 82
Is driven to circulate the double chain link 95 to move the extrusion protrusion 87 to the front side.
As a result, the pushing plate 90 can push the two second cutter bits 91 forward through the four pushing protrusions 87.

【0042】このように本実施形態にあっては、カッタ
ヘッド12内にダブルチェーンリンク85を循環移動可
能に設け、このダブルチェーンリンク85の前側に4つ
の押出突起を装着する一方、後側に2つの押出突起を装
着し、必要に応じて押出ジャッキ88により必要な数だ
けの第2カッタビット94を押し出して前方の地盤を掘
削することができる。
As described above, in the present embodiment, the double chain link 85 is provided in the cutter head 12 so as to be able to move in a circulating manner. Two extrusion protrusions can be mounted, and the necessary number of the second cutter bits 94 can be pushed out by the extrusion jack 88 to excavate the ground in front, if necessary.

【0043】図14に本発明の第6実施形態に係るトン
ネル掘削機におけるカッタヘッドの要部断面を示す。
FIG. 14 shows a cross section of a main part of a cutter head in a tunnel excavator according to a sixth embodiment of the present invention.

【0044】本実施形態のトンネル掘削機において、図
14に示すように、カッタスポーク15には径方向に沿
って一対の取付ブラケット101,102が移動自在に支持さ
れ、一方の取付ブラケット101には3つの第2カッタビ
ット103が装着される一方、他方の取付ブラケット102に
は3つの第3カッタビット104が装着されている。ま
た、カッタスポーク15には移動用ジャッキ105が装着
され、駆動ロッド106の一方はレバー継手107により取付
ブラケット101に連結され、他方はレバー継手108により
取付ブラケット102に連結されている。更に、カッタス
ポーク15には押出ジャッキ109が取付けられており、
駆動ロッド110の先端部が押出突起111を介して第2カッ
タビット103あるいは第3カッタビット104を押し出し可
能となっている。そして、各第2カッタビット103に対
向するカッタスポーク15にはそれぞれ突出開口112が
形成され、この各突出開口112を外側から閉塞する硬質
ゴム製の第1土砂侵入防止用蓋113が装着され、各カッ
タビット103,104には各突出開口112を内側から閉塞す
る第2土砂侵入防止用蓋114,115が装着されている。
In the tunnel excavator of the present embodiment, as shown in FIG. 14, a pair of mounting brackets 101 and 102 are movably supported on the cut-spoke 15 along the radial direction. While three second cutter bits 103 are mounted, three third cutter bits 104 are mounted on the other mounting bracket 102. A moving jack 105 is attached to the cut spoke 15, one of the drive rods 106 is connected to a mounting bracket 101 by a lever joint 107, and the other is connected to a mounting bracket 102 by a lever joint 108. Further, an extrusion jack 109 is attached to the cutout spoke 15.
The distal end of the drive rod 110 can push out the second cutter bit 103 or the third cutter bit 104 via the pushing protrusion 111. A protruding opening 112 is formed in each of the cut spokes 15 facing each of the second cutter bits 103, and a hard rubber first earth and sand intrusion prevention lid 113 for closing each protruding opening 112 from the outside is attached. The cutter bits 103 and 104 are provided with second earth and sand intrusion prevention covers 114 and 115 for closing the respective projecting openings 112 from inside.

【0045】従って、カッタスポーク15の両側に固定
された図示しない第1カッタビットが磨耗したら、押出
ジャッキ109を駆動して押出突起111が各第2カッタビッ
ト103を前方に押し出して、この第2カッタビット103に
より地盤を掘削することができる。その後、この第2カ
ッタビット103が磨耗したら、各第2カッタビット103を
後退し、移動用ジャッキ105により第2カッタビット103
を収納位置に移動する一方、各第3カッタビット104を
突出可能位置に移動する。そして、前述と同様に、押出
ジャッキ109により各第3カッタビット104を前方に押し
出すことで、この第3カッタビット104により地盤を掘
削することができる。
Therefore, when the first cutter bits (not shown) fixed to both sides of the cut-spoke 15 are worn, the pushing jack 109 is driven, and the pushing projections 111 push the respective second cutter bits 103 forward, thereby causing the second cutter bits 103 to move forward. The ground can be excavated by the cutter bit 103. Thereafter, when the second cutter bit 103 is worn, each second cutter bit 103 is retracted, and the second cutter bit 103 is moved by the moving jack 105.
Is moved to the storage position, and each third cutter bit 104 is moved to the protrudable position. Then, as described above, the ground can be excavated by the third cutter bits 104 by pushing each third cutter bit 104 forward by the extrusion jack 109.

【0046】このように本実施形態にあっては、第1カ
ッタビットが磨耗したときには、第2カッタビット103
あるいは第3カッタビット104を押し出して前方の地盤
を掘削することができ、掘削効率を低下させることなく
連続して長距離トンネルを掘削することができる。
As described above, in this embodiment, when the first cutter bit is worn, when the second cutter bit 103 is worn.
Alternatively, the third ground can be excavated by pushing out the third cutter bit 104, and a long-distance tunnel can be excavated continuously without reducing the excavation efficiency.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項1の発明のトンネル掘削機によれば、カッ
タヘッドに前方の地盤を掘削可能な第1カッタビットを
複数固定する一方、カッタヘッドの径方向に沿って内部
の収納位置に第2カッタビットを複数設け、この第2カ
ッタビットを移動機構によって収納位置から前方に突出
して地盤の掘削位置に移動可能としたので、第1カッタ
ビットが磨耗したり、強度なコンクリート壁からなる立
坑の隔壁部を破断するときには、第2カッタビット21
を前方に押し出し、この新しくて鋭利な第2カッタビッ
トを用いて掘削することが可能となり、掘削効率を低下
させることなく連続して長距離トンネルを掘削すること
ができる。
As described in detail in the above embodiment, according to the tunnel excavator of the first aspect of the present invention, a plurality of first cutter bits capable of excavating the ground in front of the cutter head are fixed to the cutter head. A plurality of second cutter bits are provided at an internal storage position along the radial direction of the head, and the second cutter bit is protruded forward from the storage position by a moving mechanism and can be moved to a ground excavation position. When the bit wears or breaks the partition wall of the shaft made of strong concrete wall, the second cutter bit 21
Extruded forward, and it is possible to excavate using this new and sharp second cutter bit, and it is possible to excavate a long-distance tunnel continuously without reducing the excavation efficiency.

【0048】また、請求項2の発明のトンネル掘削機に
よれば、カッタヘッドに放射状に複数のカッタスポーク
を設け、このカッタスポークの両側に第1カッタビット
を複数並設する一方、中央に第2カッタビットを複数並
設し、第2カッタビットを各カッタスポークごとに径方
向異なる位置に設けたので、第2カッタビットによりカ
ッタヘッドのほとんどの領域を効率よく掘削することが
できる。
According to the tunnel excavator of the second aspect of the present invention, the cutter head is provided with a plurality of radially extending spokes, and a plurality of first cutter bits are arranged on both sides of the radially opposite side of the spokes, while a plurality of radially extending first and second cutter bits are provided at the center. Since a plurality of two cutter bits are arranged in parallel and the second cutter bits are provided at different positions in the radial direction for each cutter spoke, most areas of the cutter head can be efficiently excavated by the second cutter bits.

【0049】また、請求項3の発明のトンネル掘削機に
よれば、カッタヘッドを箱型形状として内部に第2カッ
タビットを収納し、この第2カッタビットの前方のカッ
タヘッドに突出開口を形成し、突出開口に着脱自在な第
1土砂侵入防止用蓋を装着する一方、第2カッタビット
に第2カッタビットの前方突出時に突出開口を閉塞する
第2土砂侵入防止用蓋を装着したので、第2カッタビッ
トが収納位置にあるときでも突出収納位置にあるときで
も、土砂侵入防止用蓋により内部への掘削土砂の侵入を
確実に防止することができる。
According to the third aspect of the present invention, the cutter head is box-shaped to house the second cutter bit therein, and the cutter head in front of the second cutter bit has a projecting opening. Since the detachable first earth and sand intrusion prevention lid is attached to the projecting opening, the second earth and sand intrusion preventing lid that closes the projecting opening when the second cutter bit projects forward is attached to the second cutter bit. Even when the second cutter bit is in the storage position or in the protruding storage position, the intrusion of excavated earth and sand into the inside can be reliably prevented by the earth and sand intrusion prevention lid.

【0050】また、請求項4の発明のトンネル掘削機に
よれば、第2カッタビットの基端部をカッタヘッドに回
動自在に支持し、移動機構により複数の第2カッタビッ
トを前方に回動して突出可能としたので、移動機構の移
動量に応じて第2カッタビットの突出量及び突出位置を
変更することができる。
Further, according to the tunnel excavator of the present invention, the base end of the second cutter bit is rotatably supported by the cutter head, and the moving mechanism rotates the plurality of second cutter bits forward. Since the second cutter bit can move and project, the projecting amount and projecting position of the second cutter bit can be changed according to the moving amount of the moving mechanism.

【0051】また、請求項5の発明のトンネル掘削機に
よれば、カッタヘッド内に循環移動可能な環状のチェー
ンリンクを支持し、このチェーンリンクに複数組の第2
カッタビット群を装着し、1組の第2カッタビット群を
前方位置に位置するときに移動機構により地盤の掘削位
置に移動可能としたので、順次カッタビット群を地盤の
掘削位置に移動することで、強硬な岩盤であっても確実
に破断することができる。
According to the tunnel excavator of the fifth aspect of the present invention, a circular chain link that can move in a circulating manner is supported in the cutter head, and a plurality of sets of the second chain link are supported on the chain link.
Since the cutter bit group is mounted and the second cutter bit group of one set can be moved to the excavation position on the ground by the moving mechanism when the second set of cutter bits is located at the front position, the cutter bit group is sequentially moved to the excavation position on the ground. Thus, even a hard rock can be reliably broken.

【0052】また、請求項6の発明のトンネル掘削機に
よれば、移動機構は収納位置にある複数の第2カッタビ
ットを選択的に地盤の掘削位置に移動可能としたので、
第1カッタビットの摩耗頻度や地盤の硬度等により必要
数の第2カッタビットを掘削位置に移動することで、こ
の第2カッタビットを効率的に用いることができる。
According to the tunnel excavator of the present invention, the moving mechanism can selectively move the plurality of second cutter bits at the storage position to the excavation position on the ground.
By moving the required number of second cutter bits to the excavation position depending on the wear frequency of the first cutter bits, the hardness of the ground, and the like, the second cutter bits can be used efficiently.

【0053】また、請求項7の発明のトンネル掘削機に
よれば、カッタヘッド内に複数組の第2カッタビット群
をカッタヘッドの径方向に沿って移動自在に装着し、1
組の第2カッタビット群が所定位置に位置したときに移
動機構により地盤の掘削位置に移動可能としたので、順
次カッタビット群を地盤の掘削位置に移動することで、
強硬な岩盤であっても確実に破断することができる。
According to the tunnel excavator of the present invention, a plurality of sets of second cutter bits are movably mounted in the cutter head along the radial direction of the cutter head.
When the second cutter bit group of the set is located at a predetermined position, it is possible to move to the ground excavation position by the moving mechanism, so by sequentially moving the cutter bit group to the ground excavation position,
Even hard rock can be reliably broken.

【0054】また、請求項8の発明のトンネル掘削工法
によれば、所定位置に形成された一対の立坑間を連通す
るトンネルを掘削するとき、カッタヘッドを駆動回転し
ながら掘削機本体を前進させることで、カッタヘッドに
固定された複数の第1カッタビットにより前方の地盤を
掘削し、立坑の所定距離手前ではカッタヘッド内に収納
された第2カッタビットを前方に突出して立坑の壁面を
破断するようにしたので、強度なコンクリート壁からな
る立坑の隔壁部を破断するときには、第2カッタビット
21を前方に押し出し、この新しくて鋭利な第2カッタ
ビットを用いて掘削することが可能となり、掘削効率を
低下させることなく連続して長距離トンネルを掘削する
ことができる。
According to the tunnel excavation method of the present invention, when excavating a tunnel communicating between a pair of shafts formed at a predetermined position, the excavator body is advanced while driving and rotating the cutter head. By this, the ground in front is excavated by the plurality of first cutter bits fixed to the cutter head, and a predetermined distance before the shaft, the second cutter bit housed in the cutter head is projected forward to break the wall surface of the shaft. When breaking the partition wall of a shaft made of a strong concrete wall, the second cutter bit 21 is pushed forward, and it is possible to excavate using the new and sharp second cutter bit. Long-distance tunnels can be continuously excavated without lowering the excavation efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係るトンネル掘削機の
正面図である。
FIG. 1 is a front view of a tunnel excavator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のII−II断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図3】図1のIII−III断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 1;

【図4】図1のIV−IV断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 1;

【図5】本発明の第2実施形態に係るトンネル掘削機に
おけるカッタヘッドの要部正面図である。
FIG. 5 is a front view of a main part of a cutter head in a tunnel excavator according to a second embodiment of the present invention.

【図6】第2実施形態の変形例におけるカッタヘッドの
要部正面図である。
FIG. 6 is a front view of a main part of a cutter head according to a modification of the second embodiment.

【図7】第2実施形態の変形例におけるカッタヘッドの
要部正面図である。
FIG. 7 is a front view of a main part of a cutter head according to a modification of the second embodiment.

【図8】本発明の第3実施形態に係るトンネル掘削機に
おけるカッタヘッドの要部断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a main part of a cutter head in a tunnel excavator according to a third embodiment of the present invention.

【図9】第3実施形態の変形例におけるカッタヘッドの
要部断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of a main part of a cutter head according to a modification of the third embodiment.

【図10】本発明の第4実施形態に係るトンネル掘削機
におけるカッタヘッドの要部断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a main part of a cutter head in a tunnel excavator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】図10のXI−XI断面図である。11 is a sectional view taken along line XI-XI of FIG.

【図12】本発明の第5実施形態に係るトンネル掘削機
におけるカッタヘッドの要部断面図である。
FIG. 12 is a sectional view of a main part of a cutter head in a tunnel excavator according to a fifth embodiment of the present invention.

【図13】図12のXIII−XIII断面図である。FIG. 13 is a sectional view taken along line XIII-XIII of FIG.

【図14】本発明の第6実施形態に係るトンネル掘削機
におけるカッタヘッドの要部断面図である。
FIG. 14 is a sectional view of a main part of a cutter head in a tunnel excavator according to a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 掘削機本体 12 カッタヘッド 15 カッタスポーク 18 第1カッタビット 21,21A,21B,43,52,66,91,103
第2カッタビット 22,44,68,88,109 押出ジャッキ 28,47,70,93,112 突出開口 29,48,71,94,113 第1土砂侵入防止用蓋 30,72,73,95,114 第2土砂侵入防止用蓋 65,85 ダブルチェーンリンク 67,104 第3カッタビット 86,87 押出突起 92 圧縮ばね 105 移動用ジャッキ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Excavator main body 12 Cutter head 15 Cutter spoke 18 1st cutter bit 21, 21A, 21B, 43, 52, 66, 91, 103
Second cutter bit 22, 44, 68, 88, 109 Extrusion jack 28, 47, 70, 93, 112 Projection opening 29, 48, 71, 94, 113 First earth and sand intrusion prevention lid 30, 72, 73, 95, 114 Second earth and sand intrusion prevention lid 65,85 Double chain link 67,104 Third cutter bit 86,87 Extrusion protrusion 92 Compression spring 105 Moving jack

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宗實 克己 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 Fターム(参考) 2D054 AC01 BA02 BB05  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Katsumi Munemi 1-1-1, Wadasaki-cho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo F-term in Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Kobe Shipyard 2D054 AC01 BA02 BB05

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 筒状の掘削機本体と、該掘削機本体を前
進させる推進ジャッキと、前記掘削機本体の前部に駆動
回転可能に設けられたカッタヘッドと、該カッタヘッド
に複数固定されて前方の地盤を掘削可能な第1カッタビ
ットと、前記カッタヘッドの径方向に沿って内部の収納
位置に複数設けられた第2カッタビットと、該第2カッ
タビットを前記収納位置からて前方に突出して地盤の掘
削位置に移動させる移動機構とを具えたことを特徴とす
るトンネル掘削機。
1. An excavator body having a cylindrical shape, a propulsion jack for advancing the excavator body, a cutter head rotatably provided at a front portion of the excavator body, and a plurality of cutter heads fixed to the cutter head. A first cutter bit capable of excavating the ground in front of the cutter head, a plurality of second cutter bits provided at an internal storage position along a radial direction of the cutter head, and A tunnel excavator, comprising: a moving mechanism that projects to a ground excavation position.
【請求項2】 請求項1記載のトンネル掘削機におい
て、前記カッタヘッドには放射状に複数のカッタスポー
クが設けられ、該カッタスポークの両側に前記第1カッ
タビットが複数並設される一方、該カッタスポークの中
央に前記第2カッタビットが複数並設され、該第2カッ
タビットは前記各カッタスポークごとに径方向異なる位
置に設けられたことを特徴とするトンネル掘削機。
2. The tunnel excavator according to claim 1, wherein the cutter head is provided with a plurality of cut-spokes radially, and a plurality of the first cutter bits are arranged in parallel on both sides of the cut-spoke. A tunnel excavator, wherein a plurality of the second cutter bits are arranged in the center of a cutter spoke, and the second cutter bits are provided at radially different positions for each of the cutter spokes.
【請求項3】 請求項1記載のトンネル掘削機におい
て、前記カッタヘッドは箱型形状をなして内部に前記第
2カッタビットが収納されており、該第2カッタビット
の前方のカッタヘッドに突出開口が形成され、該突出開
口に着脱自在な第1土砂侵入防止用蓋が装着される一
方、前記第2カッタビットには該第2カッタビットの前
方突出時に前記突出開口を閉塞する第2土砂侵入防止用
蓋が装着されたことを特徴とするトンネル掘削機。
3. The tunnel excavator according to claim 1, wherein the cutter head has a box shape and the second cutter bit is housed therein, and the cutter head protrudes from the cutter head in front of the second cutter bit. An opening is formed, and a detachable first earth and sand intrusion prevention lid is attached to the projecting opening, while the second cutter bit closes the projecting opening when the second cutter bit projects forward. A tunnel excavator equipped with an intrusion prevention lid.
【請求項4】 請求項1記載のトンネル掘削機におい
て、前記第2カッタビットは基端部が前記カッタヘッド
に回動自在に支持され、前記移動機構により複数の前記
第2カッタビットが前方に回動して突出可能であること
を特徴とするトンネル掘削機。
4. The tunnel excavator according to claim 1, wherein a base end of the second cutter bit is rotatably supported by the cutter head, and a plurality of the second cutter bits are moved forward by the moving mechanism. A tunnel excavator characterized by being rotatable and protrudable.
【請求項5】 請求項1記載のトンネル掘削機におい
て、前記カッタヘッド内に循環移動可能な環状のチェー
ンリンクが支持され、該チェーンリンクに複数組の前記
第2カッタビット群が装着され、1組の該第2カッタビ
ット群が前方位置に位置するときに前記移動機構により
前記地盤の掘削位置に移動可能であることを特徴とする
トンネル掘削機。
5. The tunnel excavator according to claim 1, wherein a circular chain link that can be circulated is supported in the cutter head, and a plurality of sets of the second cutter bits are mounted on the chain link. A tunnel excavator, which is movable to the excavation position on the ground by the moving mechanism when the set of second cutter bits is located at a forward position.
【請求項6】 請求項1記載のトンネル掘削機におい
て、前記移動機構は前記収納位置にある前記複数の第2
カッタビットを選択的に前記地盤の掘削位置に移動可能
であることを特徴とするトンネル掘削機。
6. The tunnel excavator according to claim 1, wherein the moving mechanism is configured to move the plurality of second excavators in the storage position.
A tunnel excavator wherein a cutter bit can be selectively moved to an excavation position on the ground.
【請求項7】 請求項1記載のトンネル掘削機におい
て、前記カッタヘッド内に複数組の第2カッタビット群
がカッタヘッドの径方向に沿って移動自在に装着され、
1組の該第2カッタビット群が所定位置に位置したとき
に前記移動機構により前記地盤の掘削位置に移動可能で
あることを特徴とするトンネル掘削機。
7. The tunnel excavator according to claim 1, wherein a plurality of sets of second cutter bits are movably mounted in the cutter head along a radial direction of the cutter head.
A tunnel excavator, wherein the set of second cutter bits is movable to a ground excavation position by the moving mechanism when the second cutter bit group is located at a predetermined position.
【請求項8】 所定位置に形成された一対の立坑間を連
通するトンネルを掘削するトンネル掘削工法であって、
カッタヘッドを駆動回転しながら掘削機本体を前進させ
ることで、該カッタヘッドに固定された複数の第1カッ
タビットにより前方の地盤を掘削し、前記立坑の所定距
離手前では前記カッタヘッド内に収納された第2カッタ
ビットを前方に突出して前記立坑の壁面を破断すること
を特徴とするトンネル掘削工法。
8. A tunnel excavation method for excavating a tunnel communicating between a pair of shafts formed at a predetermined position,
By moving the excavator body forward while driving and rotating the cutter head, the ground in front is excavated by the plurality of first cutter bits fixed to the cutter head, and stored in the cutter head a predetermined distance before the shaft. A tunnel excavation method characterized in that the second cutter bit is projected forward to break the wall surface of the shaft.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103397891A (en) * 2013-08-13 2013-11-20 上海力行工程技术发展有限公司 Cutting blade disc of muddy water balance push bench

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