JP2002089172A - Shield excavator - Google Patents

Shield excavator

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JP2002089172A
JP2002089172A JP2000276560A JP2000276560A JP2002089172A JP 2002089172 A JP2002089172 A JP 2002089172A JP 2000276560 A JP2000276560 A JP 2000276560A JP 2000276560 A JP2000276560 A JP 2000276560A JP 2002089172 A JP2002089172 A JP 2002089172A
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pit
shield
shield excavator
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Yoshifumi Uehara
芳文 上原
Toshimitsu Aso
利光 阿曽
Toru Goto
徹 後藤
Osamu Urata
修 浦田
Yasuhiko Shigeta
安彦 重田
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shield excavator which facilitates driving of an enlarged- width pit and taking-up of excavated soil, to thereby shorten a construction period required for construction of a width-enlarged tunnel and reduce construction costs for the same. SOLUTION: The shield excavator 1A is provided with a cutter 2 rotatably supported at a front portion of a shield main body 3, for driving a standard pit of a predetermined cross-sectional area. The shield excavator 1A is comprised of a width-enlarging cutter 4 which is protrudable from an external portion of the shield main body 3 in a direction that widens the width of the standard pit. The width-enlarging cutter 4 carries out driving of the enlarged- width pit, and taking-up of excavated soil of the enlarged-width pit into the shield main body 3.

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、標準坑と拡幅坑の
双方を掘進可能なシールド掘削機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield excavator capable of penetrating both a standard pit and a widening pit.

【0002】[0002]

【従来の技術】シールド工法により築造されるシールド
トンネルは、とりわけ都市部における道路や鉄道等のト
ンネル掘進において重要性が増してきており、ますます
長距離掘進、大深度化が求められている。こうしたシー
ルドトンネルでは、その途中で部分的に拡幅されたトン
ネルが必要となることが多い。例えば地下鉄等の鉄道ト
ンネルの場合は500m〜1000m毎に駅部を設けな
ければならず、また道路トンネルの場合は約500m毎
に非常駐車帯を設けなければならない、といった事情等
によるものである。従来、トンネル内に拡幅部を築造す
る方法としては、開削工法、所定断面をなす標準坑のシ
ールドトンネルを築造後に部分的にセグメントを取り外
して拡幅坑を掘削・覆工する工法、あるいは拡幅坑専用
のシールド掘削機を用いる工法、等が実施されていた。
2. Description of the Related Art Shield tunnels constructed by a shield method are becoming increasingly important especially in tunnels for roads and railroads in urban areas, and long-distance digging and deepening are required. Such shield tunnels often require partially widened tunnels along the way. For example, in the case of a railway tunnel such as a subway, a station must be provided every 500 m to 1000 m, and in the case of a road tunnel, an emergency parking zone must be provided approximately every 500 m. Conventionally, widening sections are built in tunnels by open-cutting, excavation and lining of widening tunnels by partially removing segments after constructing a standard tunnel shield tunnel with a predetermined cross section, or using a method specifically for widening tunnels The construction method using a shield excavator was carried out.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】開削工法においては、
地上用地を長期間占有するなど、周辺環境に与える影響
が大きく、工事が非常に大規模となってしまう。また、
シールドトンネルを築造後に部分的にセグメントを取り
外して拡幅坑を掘進・覆工する工法においては、一旦覆
工したセグメントを取り外すために無駄が多いととも
に、土水圧に対する地盤改良を必要とする。更に、拡幅
坑専用のシールド掘削機を用いる工法においては、シー
ルド掘削機の分解、搬送及び組立といった作業を伴わな
ければならない。このように従来の方法では、多大な労
力、工費を要するとともに、工期の長期化を招く結果と
なっていた。こうしたことから最近では、回転するカッ
タにその外側部から出没可能なオーバカッタを設けて、
標準坑及び拡幅坑を同時に掘進・覆工する工法が試みら
れてはいる。しかしこの工法では、オーバカッタにより
掘進された拡幅坑の掘削土砂を、カッタに形成された孔
部からシールド掘削機内部に取り込むようになってい
る。そのため、掘削土砂の取り込みが不便であり、拡幅
坑の掘進速度は標準坑のそれより極端に低下してしま
い、工期はさほど短縮されない。また、回転体であるカ
ッタにオーバカッタ及び孔部の双方を設けなければなら
ず、寸法上の制約を大きく受けるとともに、構造的にも
複雑となってメンテナンスを困難にしており、そのため
工費節減も充分に図られていない状況となっている。
In the open-cutting method,
The impact on the surrounding environment is large, such as occupying land for a long period of time, and the construction becomes very large. Also,
In the method of excavating and lining a widening pit by partially removing a segment after constructing a shield tunnel, removing the lining segment once is wasteful and requires ground improvement against soil pressure. Further, a construction method using a shield excavator dedicated to a widening pit requires operations such as disassembly, transportation and assembly of the shield excavator. As described above, the conventional method requires a great deal of labor and construction cost, and also results in prolonging the construction period. For these reasons, recently, a rotating cutter has been provided with an overcutter that can appear and disappear from the outside of the rotating cutter,
Attempts have been made to build and cover the standard and widening tunnels simultaneously. However, in this method, excavated earth and sand excavated by an overcutter in a widening pit is taken into a shield excavator through a hole formed in the cutter. Therefore, it is inconvenient to take in excavated earth and sand, and the excavation speed of the widening pit is extremely lower than that of the standard pit, and the construction period is not shortened much. In addition, the cutter, which is a rotating body, must be provided with both an over cutter and a hole, which greatly restricts the dimensions and complicates the structure, making maintenance difficult. The situation has not been planned.

【0004】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、拡幅坑の掘進及び掘削土砂の取り込みを容易とし、
拡幅トンネルの築造における工期の短縮及び工費の節減
を図ることのできるシールド掘削機を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and makes it easy to excavate a widening pit and take in excavated earth and sand.
An object of the present invention is to provide a shield excavator capable of shortening the construction period and reducing the construction cost in building a widening tunnel.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、シールド本体の前方に支持され所定断面積の標準坑
を掘進するカッタを備えたシールド掘削機において、前
記シールド本体の外側部から前記標準坑を拡幅する拡幅
方向に出没可能とされ、拡幅坑を掘進するとともに該拡
幅坑の掘削土砂を前記シールド本体内に取り込む拡幅カ
ッタを備えたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a shield excavator having a cutter supported in front of a shield main body and excavating a standard pit having a predetermined cross-sectional area. A widening cutter is provided which is capable of protruding and retracting in the widening direction for widening the standard pit, and digs into the widening pit and takes in the excavated earth and sand of the widening pit into the shield main body.

【0006】このように、拡幅カッタをシールド本体に
設けるようにしているので、寸法的な制約が緩和され
て、簡易な構成で的確に拡幅カッタを出没させるととも
に、拡幅坑の掘削土砂の取り込みも容易に行うことがで
きる。
As described above, since the widening cutter is provided on the shield main body, dimensional restrictions are relaxed, and the widening cutter can be appropriately protruded and retracted with a simple structure, and the excavated earth and sand can be taken in the widening pit. It can be done easily.

【0007】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のシールド掘削機であって、前記拡幅カッタは、前記拡
幅坑の掘削土砂を取り込む開口部を有し前記シールド本
体に回動可能に軸支される外殻部と、前記外殻部ととも
に回動し前記開口部前方を掘削するカッタ部と、を備
え、これら外殻部及びカッタ部は、前記標準坑のみを掘
進する際には、前記シールド本体内に収納され、前記拡
幅坑を掘進する際には、前記シールド本体から前記拡幅
方向に突出するように回動されて前記開口部が掘進方向
に向くことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the shield excavator according to the first aspect, wherein the widening cutter has an opening for taking in excavated earth and sand of the widening pit, and is rotatable with respect to the shield body. An outer shell portion that is pivotally supported by the outer shell portion and a cutter portion that rotates together with the outer shell portion and excavates the front of the opening portion.The outer shell portion and the cutter portion are used when excavating only the standard pit. Is housed in the shield main body, and when excavating the widening pit, is rotated so as to protrude from the shield main body in the widening direction, and the opening is directed to the excavation direction.

【0008】このように、拡幅カッタを回動させていわ
ゆる扇状に開閉させるため、より簡易な構成で的確に拡
幅カッタを出没させることができる。また、シールド掘
削機の掘進を停止させた状態でも、掘削・排土しながら
拡幅カッタを開いて、拡幅方向に突出させることができ
る。
As described above, since the widening cutter is rotated to open and close in a so-called fan shape, the widening cutter can be accurately made to protrude and retract with a simpler configuration. Further, even in a state where the excavation of the shield excavator is stopped, the widening cutter can be opened while excavating and discharging, so that the cutter can be protruded in the widening direction.

【0009】請求項3に記載の発明は、請求項1又は請
求項2に記載のシールド掘削機であって、前記シールド
本体の前記拡幅カッタ後方側に、前記拡幅坑を掘進する
際に前記シールド本体のうちの少なくとも一部が該拡幅
坑に向けて突出し、該拡幅坑の土留を行う拡幅部材を備
えたことを特徴とする。そして、請求項4に記載の発明
は、請求項3に記載のシールド掘削機であって、前記拡
幅部材は、前記拡幅坑を掘進する際に、該拡幅部材と前
記拡幅カッタとの間に形成された隙間部の土留を行う隙
間土留部材を備えたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the shield excavator according to the first or second aspect, wherein the shield excavation is performed when the widened pit is dug behind the widened cutter of the shield body. At least a part of the main body protrudes toward the widening pit, and is provided with a widening member for retaining the widening pit. The invention according to claim 4 is the shield excavator according to claim 3, wherein the widening member is formed between the widening member and the widening cutter when excavating the widening pit. And a gap retaining member for retaining the set gap.

【0010】このように、拡幅カッタ後方側に拡幅部材
を突出させるようにしているので、拡幅坑の掘進後直ち
に土留を行うことができる。また、拡幅カッタと拡幅部
材との間に隙間部が形成された場合にも、この部分の拡
幅坑の土留を隙間土留部材によって行うことができるの
で、拡幅カッタから拡幅部材までの間の拡幅坑は、隙間
なく連続的に土留が行われるようになる。
As described above, since the widening member is made to protrude to the rear side of the widening cutter, soil can be retained immediately after excavation of the widening pit. In addition, even when a gap is formed between the widening cutter and the widening member, since the soil of the widening pit at this portion can be retained by the gap soiling member, the widening tunnel between the widening cutter and the widening member can be formed. , Soil retention is performed continuously without gaps.

【0011】請求項5に記載の発明は、請求項1に記載
のシールド掘削機であって、前記拡幅カッタは、前記拡
幅坑を掘削するカッタ部と、該カッタ部を収納するとと
もに前記拡幅坑の掘削土砂を取り込む開口部を有する外
殻部と、を備え、これら外殻部及びカッタ部は、前記標
準坑のみを掘進する際には前記シールド本体内に収納さ
れ、前記拡幅坑を掘進する際には、前記シールド本体か
ら前記拡幅方向に直線的に突出することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the shield excavator according to the first aspect, wherein the widening cutter includes a cutter section for excavating the widening pit, and a housing for accommodating the cutter section and the widening pit. And an outer shell having an opening for taking in excavated earth and sand, wherein the outer shell and the cutter are housed in the shield body when excavating only the standard pit, and excavate the widening pit. In this case, it is characterized in that it protrudes straight from the shield body in the widening direction.

【0012】このように、拡幅カッタを拡幅方向に直線
的に突出させるため、より簡易な構成で的確に拡幅カッ
タを出没させることができる。また、シールド掘削機の
掘進を停止させた状態でも、掘削・排土しながら拡幅カ
ッタを拡幅方向に突出させることができる。
As described above, since the widening cutter is linearly projected in the widening direction, the widening cutter can be accurately protruded and retracted with a simpler configuration. In addition, even when excavation of the shield excavator is stopped, the widening cutter can be protruded in the widening direction while excavating and discharging the soil.

【0013】請求項6に記載の発明は、請求項1〜5の
いずれかに記載のシールド掘削機であって、前記拡幅カ
ッタは、軸線回りに回転されるカッタ軸を備え、該カッ
タ軸は、前記拡幅坑の断面内で回動可能に、かつ該断面
内で径方向に伸縮可能に、前記シールド本体に軸支され
ていることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the shield excavator according to any one of the first to fifth aspects, wherein the widening cutter includes a cutter shaft which is rotated around an axis. The shaft is supported by the shield main body so as to be rotatable in a cross section of the widening pit and extend and contract in the radial direction in the cross section.

【0014】このようにすれば、1つのカッタ軸で拡幅
坑の断面すなわち拡幅坑の掘削範囲を掘削することがで
き、カッタ軸を回転させるために消費される電力等のエ
ネルギーを低減させることができる。
With this configuration, the cross section of the widening pit, that is, the digging range of the widening pit can be excavated with one cutter shaft, and the energy such as electric power consumed for rotating the cutter shaft can be reduced. it can.

【0015】請求項7に記載の発明は、請求項1〜5の
いずれかに記載のシールド掘削機であって、前記拡幅カ
ッタは、軸線回りに回転されるカッタ軸を複数備え、こ
れらカッタ軸は、前記拡幅坑の断面を覆うように密集配
置されたことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the shield excavator according to any one of the first to fifth aspects, wherein the widening cutter includes a plurality of cutter shafts rotated around an axis. Are densely arranged so as to cover the cross section of the widening pit.

【0016】このようにすれば、カッタ軸のみを回転さ
せて拡幅坑のほぼ全域を掘進することができ、カッタ軸
に揺動等の複雑な動きをさせる必要がないので、拡幅カ
ッタの構成を簡易なものとできる。また、これらカッタ
軸を駆動させるアクチュエータも、特定の場所に集中的
に配置できるため、構造的に無理なく、構成を簡易なも
のとできる。
By doing so, it is possible to excavate almost the entire area of the widening pit by rotating only the cutter shaft, and it is not necessary to make the cutter shaft perform complicated movements such as swinging. It can be simple. In addition, since the actuators for driving these cutter shafts can be arranged intensively at a specific place, the structure can be simplified and the structure can be simplified.

【0017】請求項8に記載の発明は、請求項1〜5の
いずれかに記載のシールド掘削機であって、前記拡幅カ
ッタは、軸線回りに回転されるカッタ軸と、該カッタ軸
を回転可能に軸支するとともに前記拡幅坑の断面内で縦
横に移動させるカッタ移動手段と、を備えたことを特徴
とする。
The invention according to claim 8 is the shield excavator according to any one of claims 1 to 5, wherein the widening cutter has a cutter shaft that is rotated around an axis, and the cutter shaft rotates. Cutter moving means for pivotally supporting and moving vertically and horizontally within the cross section of the widening pit.

【0018】このようにすれば、部材数を減らしてシー
ルド掘削機の軽量化を図ることができる。また、部材数
を減らして構成を簡素化しているので、拡幅カッタから
シールド本体への掘削土砂の流れを良くして、掘削土砂
の取り込みをより容易に行うことが出来る。
In this case, the number of members can be reduced and the weight of the shield excavator can be reduced. In addition, since the configuration is simplified by reducing the number of members, the flow of excavated earth and sand from the widening cutter to the shield main body can be improved, and the excavated earth and sand can be more easily taken in.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシールド掘削
機の実施の形態について、図面を用いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a shield excavator according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】[第1の実施形態]本発明に係るシールド
掘削機の第1の実施形態について、図1乃至図4を用い
て説明する。このシールド掘削機1Aは、図1(a)及
び(b)に示すように、カッタ2と、シールド本体3
と、拡幅カッタ4と、拡幅部材5とから構成されてい
る。
[First Embodiment] A first embodiment of a shield excavator according to the present invention will be described with reference to FIGS. This shield excavator 1A includes a cutter 2 and a shield body 3 as shown in FIGS.
, A widening cutter 4 and a widening member 5.

【0021】カッタ2は、略円盤形状をなし、シールド
本体3の前端に回転可能に設けられている。このカッタ
2は、標準孔を掘進するためのもので、先端部に設けら
れた図示しない多数のカッタビットが回転することによ
って、標準坑を掘進できるようになっている。また、カ
ッタ2の前面には、図示は省略するが、標準坑の掘削土
砂をシールド本体3内に取り込むための孔が設けられて
いる。なお、以下において「標準坑」とは、カッタ2の
みで掘進される、カッタ2の外径と略同一の断面積を有
する坑をいうこととする。シールド本体3は、全体が略
円筒状をなしており、カッタ2を回転可能に支持すると
ともに、標準坑の土留を行うものである。このシールド
本体3の後端側近傍には、図示しない押圧ジャッキが設
けられており、シールド本体3の後方に順次覆工されて
いく図示しないセグメントを押圧して、その反力によっ
てシールド掘削機1Aを掘進させるようになっている。
The cutter 2 has a substantially disk shape and is rotatably provided at the front end of the shield body 3. The cutter 2 is for excavating a standard hole, and is capable of excavating a standard hole by rotating a large number of cutter bits (not shown) provided at the tip. Although not shown, a hole for taking excavated earth and sand from a standard pit into the shield body 3 is provided on the front surface of the cutter 2. In the following, the “standard pit” refers to a pit excavated only by the cutter 2 and having substantially the same cross-sectional area as the outer diameter of the cutter 2. The shield body 3 has a substantially cylindrical shape as a whole, and supports the cutter 2 rotatably, and also retains a standard pit. A pressing jack (not shown) is provided in the vicinity of the rear end side of the shield main body 3, which presses a segment (not shown) which is sequentially wrapped behind the shield main body 3, and the reaction force of the pressing excavator 1 </ b> A Is to be excavated.

【0022】シールド本体3の両側部には、拡幅坑を掘
進する拡幅カッタ4が設けられている。この拡幅カッタ
4は、シールド本体3の外側部から標準坑を拡幅する拡
幅方向、すなわち掘進方向と略直交方向に突出して、拡
幅坑を掘進するとともに、この拡幅坑の掘削土砂をシー
ルド本体3内に取り込むためのもので、外殻部41と、
カッタ軸(カッタ部)42とを備えて構成されている。
なお、以下において「拡幅坑」とは、カッタ2では掘進
できない坑、すなわち拡幅カッタ4を用いて掘進された
部分の坑を言うこととする。外殻部41は、軸部31で
シールド本体3に回動可能に軸支されている。この外殻
部41には開口部41aが形成されており、拡幅坑の掘
削土砂を取り込めるようになっている。カッタ軸42
は、軸部31の中間部近傍の支点31aに回転可能に軸
支されており、その軸線周りに回転することで、外周面
に設けられたカッタビット42aにより土砂を掘削する
ものである。このカッタ軸42は、外殻部41とともに
回動して開口部41a前方の土砂を掘削できるようにな
っている。このカッタ軸42は、支点31aの上下方向
に回動可能かつ径方向に伸縮可能とされ、開口部41a
内のほぼ全域にわたって移動可能となっており、拡幅坑
全域の掘削が行えるようになっている。
On both sides of the shield body 3, there are provided widening cutters 4 for digging in widening tunnels. The widening cutter 4 protrudes from the outside of the shield body 3 in a widening direction for widening the standard pit, that is, in a direction substantially orthogonal to the excavation direction, and excavates the widening pit. To take in the outer shell part 41,
And a cutter shaft (cutter portion) 42.
In the following, the term “widening pit” refers to a pit that cannot be dug with the cutter 2, that is, a pit dug using the widening cutter 4. The outer shell 41 is rotatably supported by the shield body 3 at the shaft 31. An opening 41a is formed in the outer shell 41 so that the excavated earth and sand of the widening pit can be taken in. Cutter shaft 42
Is rotatably supported by a fulcrum 31a near an intermediate portion of the shaft portion 31, and excavates earth and sand by a cutter bit 42a provided on an outer peripheral surface by rotating around an axis thereof. The cutter shaft 42 rotates together with the outer shell 41 to excavate earth and sand in front of the opening 41a. The cutter shaft 42 is rotatable in the vertical direction of the fulcrum 31a and expandable and contractible in the radial direction.
It is movable over almost the entire area of the pit, so that the entire widening pit can be excavated.

【0023】これら外殻部41及びカッタ軸42は、標
準坑のみを掘進する際には、シールド本体3内に収納さ
れて、閉じられた状態となっている。そして、拡幅坑を
掘進する際には、シールド本体3から拡幅方向に突出す
るように回動されて開いた状態となり、開口部41aが
掘進方向に向くようになる。すなわち、拡幅カッタ4は
扇状に開閉されることで、シールド本体3の外側部から
拡幅方向に出没可能となっている。
The outer shell 41 and the cutter shaft 42 are housed in the shield body 3 and are closed when only the standard shaft is dug. Then, when digging in the widening pit, the pit is rotated and opened so as to protrude from the shield body 3 in the widening direction, and the opening 41a is directed in the digging direction. That is, the widening cutter 4 is opened and closed in a fan shape, so that the widening cutter 4 can protrude and retract from the outside of the shield body 3 in the widening direction.

【0024】シールド本体3の拡幅カッタ4よりも後方
側には、外形略矩形状となった拡幅部材5が設けられて
いる。この拡幅部材5はシールド本体3の一部をなすも
ので、標準坑のみを掘進する際には、シールド本体3内
に収納されている。このとき、シールド本体3の外側部
と拡幅部材5の外側部とは、略面一となるようになって
いる。そして拡幅坑を掘進する際には、この拡幅部材5
を拡幅方向に突出させて、拡幅坑の上下側及び側部の土
留を行うようになっている。この拡幅部材5の前方側に
は、スライドルーフ(隙間土留部材)5aが、前後方向
スライド可能に設けられている。このスライドルーフ5
aは、拡幅部材5がシールド本体3内に収納されている
際に、拡幅部材5内に収納されている。そして、拡幅部
材5が拡幅坑に向けて突出した際に、拡幅部材6の前端
側から突出するようにスライドされ、拡幅部材5と拡幅
カッタ4との間に形成された隙間部の土留を行うもので
ある。
On the rear side of the widening cutter 4 of the shield body 3, there is provided a widening member 5 having a substantially rectangular outer shape. The widening member 5 forms a part of the shield main body 3 and is stored in the shield main body 3 when excavating only the standard pit. At this time, the outer portion of the shield main body 3 and the outer portion of the widening member 5 are substantially flush. And when excavating the widening pit, this widening member 5
Are made to protrude in the widening direction, so that the upper and lower sides and side portions of the widening pit are retained. On the front side of the widening member 5, a slide roof (clearance retaining member) 5a is provided so as to be slidable in the front-rear direction. This slide roof 5
a is stored in the widening member 5 when the widening member 5 is stored in the shield body 3. Then, when the widening member 5 projects toward the widening pit, the widening member 6 is slid so as to protrude from the front end side thereof, and performs soiling of a gap formed between the widening member 5 and the widening cutter 4. Things.

【0025】このシールド掘削機1Aを用いた、標準坑
及び拡幅坑の掘進手順について説明する。まず図1
(a)及び(b)に示すように、拡幅カッタ4及び拡幅
部材5をシールド本体3内に収納した状態で、カッタ2
を用いて標準坑のみを掘進する。このときシールド本体
3の後方に、標準坑を覆工するためのセグメントを順次
覆工させていき、標準トンネルを築造していく。
A procedure for excavating a standard pit and a widening pit using the shield excavator 1A will be described. First, Figure 1
As shown in (a) and (b), in a state where the widening cutter 4 and the widening member 5 are stored in the shield body 3,
Drill only the standard pit using. At this time, a segment for lining the standard pit is sequentially laid behind the shield body 3 to build a standard tunnel.

【0026】拡幅坑の掘進を開始する際には、シールド
掘削機1Aの掘進を一旦停止させる。この状態で図2
(a)及び(b)に示すように、カッタ軸42を回転さ
せて開口部41a前方の土砂を掘削しながら拡幅カッタ
4を開いていき、外殻部41の開口部41aを掘進方向
に向ける。このように拡幅カッタ4が開いた状態で、標
準坑及び拡幅坑を掘進する。拡幅坑の掘削土砂は、開口
部41aから外殻部41を経てシールド本体3内に取り
込まれ、標準坑の掘削土砂とともに、図示しないスクリ
ューコンベヤ等の搬送手段により後方へ搬送され、坑外
へと排土される。
When the excavation of the widening pit is started, the excavation of the shield excavator 1A is temporarily stopped. In this state, FIG.
As shown in (a) and (b), the widening cutter 4 is opened while the cutter shaft 42 is rotated to excavate earth and sand in front of the opening 41a, and the opening 41a of the outer shell 41 is directed in the excavation direction. . With the widening cutter 4 thus opened, the standard pit and the widening pit are dug. The excavated earth and sand from the widening pit is taken into the shield main body 3 from the opening 41a through the outer shell 41, and is conveyed to the rear along with the excavated earth and sand from the standard pit by a conveyance means such as a screw conveyor (not shown). It is excavated.

【0027】この状態で、数m程度、すなわち拡幅部材
5が突出可能となるだけの距離を掘進したら、図3
(a)及び(b)に示すように、拡幅部材5を拡幅方向
に突出させて、拡幅坑の土留を行う。このとき、拡幅カ
ッタ4は扇状に開くことで拡幅方向に突出し、拡幅部材
5は拡幅方向と略平行に移動し突出するので、両者の間
には隙間部Sが形成されている。
In this state, if the digging is performed for several meters, that is, a distance that allows the widening member 5 to protrude, FIG.
As shown in (a) and (b), the widening member 5 is projected in the widening direction, and the widening pit is retained. At this time, the widening cutter 4 protrudes in the widening direction by opening in a fan shape, and the widening member 5 moves and protrudes substantially parallel to the widening direction, so that a gap S is formed between the two.

【0028】そして、図4(a)及び(b)に示すよう
に、スライドルーフ5aを掘進方向にスライドさせて、
隙間部Sを覆うことで土留を行う。こうすることで、拡
幅カッタ4から拡幅部材5までの間は隙間なく土留され
ることとなり、この状態で標準坑及び拡幅坑を掘進して
いく。このときシールド本体3及び拡幅部材5の後方
に、標準坑及び拡幅坑の双方を覆工するためのセグメン
トを順次覆工させていき、拡幅トンネルを築造してい
く。
Then, as shown in FIGS. 4A and 4B, the slide roof 5a is slid in the digging direction,
The soil is retained by covering the gap S. By doing so, the space from the widening cutter 4 to the widening member 5 is retained without any gap, and in this state, the standard pit and the widening pit are excavated. At this time, behind the shield main body 3 and the widening member 5, segments for lining both the standard pit and the widening pit are sequentially lined, and a widening tunnel is built.

【0029】拡幅坑の掘進を終了する際には、上記手順
を逆にして行う。すなわち、スライドルーフ5aを拡幅
部材5内に収納し、拡幅部材5をシールド本体3内に収
納してから、拡幅カッタ4を閉じてシールド本体3内に
収納すればよい。
When the excavation of the widening pit is completed, the above procedure is reversed. That is, the slide roof 5a is stored in the widening member 5, the widening member 5 is stored in the shield main body 3, and then the widening cutter 4 is closed and stored in the shield main body 3.

【0030】本実施形態に係るシールド掘削機1Aにお
いては、シールド本体3の外側部から標準坑を拡幅する
拡幅方向に出没可能な拡幅カッタ4を備え、拡幅坑を掘
進するとともに拡幅坑の掘削土砂をシールド本体3内に
取り込むようにしている。このように、拡幅カッタ4を
シールド本体3に設けるようにしているので、寸法的な
制約が緩和されて、簡易な構成で的確に拡幅カッタを出
没させるとともに、拡幅坑の掘削土砂の取り込みも容易
に行うことができる。そのため、拡幅坑の掘進速度を向
上させることができ、工期の短縮化が図れるとともに、
メンテナンスを容易にして工費の節減が図れる。
The shield excavator 1A according to the present embodiment is provided with a widening cutter 4 that can protrude and retract in the widening direction to widen the standard pit from the outside of the shield main body 3, excavate the widening pit, and excavate the soil of the widening pit. Into the shield body 3. As described above, since the widening cutter 4 is provided on the shield main body 3, dimensional restrictions are relaxed, and the widening cutter can be appropriately protruded and retracted with a simple configuration, and the excavated earth and sand can be easily taken in the widening pit. Can be done. Therefore, the excavation speed of the widening pit can be improved, and the construction period can be shortened.
Maintenance can be facilitated and construction costs can be reduced.

【0031】また、拡幅カッタ4を、外殻部41とカッ
タ軸42とから構成し、これら外殻部41及びカッタ軸
42を、標準坑のみを掘進する際にシールド本体3内に
収納し、拡幅坑を掘進する際にシールド本体3から拡幅
方向に突出するように回動させて開口部41aが掘進方
向に向くようにしている。このように、拡幅カッタ4を
回動させていわゆる扇状に開閉させるため、より簡易な
構成で的確に拡幅カッタ4を出没させることができ、拡
幅カッタ4の信頼性・耐久性を向上させることができる
とともに、拡幅坑の幅も容易に変更できる。また、シー
ルド掘削機1Aの掘進を停止させた状態でも、掘削・排
土しながら拡幅カッタ4を開いて拡幅方向に突出させる
ことができるため、周囲の地盤に与える影響を少なく
し、また周囲の地盤の硬軟による影響を受けにくくでき
る。
The widening cutter 4 includes an outer shell 41 and a cutter shaft 42. The outer shell 41 and the cutter shaft 42 are housed in the shield body 3 when only the standard pit is dug. When excavating in the widening pit, it is rotated so as to protrude from the shield main body 3 in the widening direction so that the opening 41a faces in the excavation direction. As described above, since the widening cutter 4 is rotated to open and close in a so-called fan shape, the widening cutter 4 can be properly protruded and retracted with a simpler configuration, and the reliability and durability of the widening cutter 4 can be improved. The width of the widening pit can be easily changed. Further, even when the excavation of the shield excavator 1A is stopped, the widening cutter 4 can be opened and extruded in the widening direction while excavating and discharging, so that the influence on the surrounding ground is reduced, and It can be hardly affected by the hardness of the ground.

【0032】更に、カッタ軸42が、拡幅坑の断面内で
回動可能に、かつこの断面内で径方向に伸縮可能に軸支
されているので、1つのカッタ軸42で拡幅坑の掘削範
囲を掘削することができ、カッタ軸42を回転させるた
めに消費される電力等のエネルギーを低減させることが
でき、より経済的に拡幅坑の掘削を行うことができる。
Further, since the cutter shaft 42 is rotatably supported in the cross section of the widening pit and is capable of radially extending and contracting in the cross section, the excavation range of the widening pit can be controlled by one cutter shaft 42. Can be excavated, energy such as electric power consumed for rotating the cutter shaft 42 can be reduced, and excavation of a widening pit can be performed more economically.

【0033】更に、シールド本体3の拡幅カッタ4後方
側には、拡幅坑を掘進する際に、シールド本体3の一部
を拡幅坑に向けて突出して拡幅坑の土留を行う拡幅部材
5を備えるようにしているので、拡幅坑の掘進後直ちに
土留を行うことができ、拡幅坑の地盤沈下等を防止し
て、トンネル築造を円滑に行うようにできる。更に拡幅
部材5には、拡幅坑を掘進する際に、拡幅部材5と拡幅
カッタ4との間に形成された隙間部Sの土留を行うスラ
イドルーフ5aを備えるようにしているので、拡幅カッ
タ4から拡幅部材5までの間の拡幅坑に、隙間なく連続
的に土留を行うことができる。そのため、間隙部Sに土
砂が入り込んで、地盤沈下を誘発したりシールド掘削機
1Aの掘進に抵抗を生じさせることを抑制できる。
Further, on the rear side of the widening cutter 4 of the shield main body 3, there is provided a widening member 5 for projecting a part of the shield body 3 toward the widening pit and retaining the earth in the widening pit when excavating the widening pit. As a result, the soil can be retained immediately after the widening pit is excavated, and the subsidence of the widening pit can be prevented, so that the tunnel can be smoothly constructed. Further, the widening member 5 is provided with a slide roof 5a for retaining the gap S formed between the widening member 5 and the widening cutter 4 when the widening pit is dug. Can be continuously carried out without gaps in the widening pit from to the widening member 5. Therefore, it is possible to prevent the earth and sand from entering the gap S and causing land subsidence or causing resistance to the excavation of the shield excavator 1A.

【0034】[第2の実施形態]本発明に係るシールド
掘削機の第2の実施形態について、図5乃至図7を用い
て説明する。このシールド掘削機1Bは、上記第1の実
施形態におけるシールド掘削機1Aと比較して、カッタ
2がオーバカッタとしてのコピーカッタ2aを備えてい
る点、及び拡幅カッタ4の替わりに拡幅カッタ8を備え
ている点が異なっている。そのため、上記第1の実施形
態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その詳し
い説明は省略することとする。
[Second Embodiment] A second embodiment of the shield excavator according to the present invention will be described with reference to FIGS. The shield excavator 1B is different from the shield excavator 1A in the first embodiment in that the cutter 2 includes a copy cutter 2a as an over cutter, and includes a widening cutter 8 instead of the widening cutter 4. Is different. Therefore, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0035】カッタ2には、図6に示すように、外側部
から拡幅方向に出没可能とされたコピーカッタ2aが内
蔵されている。このコピーカッタ2aは棒状をなしてお
り、標準坑のみを掘進する際にはカッタ2内に没入して
いる。そして拡幅坑を掘進する際にはカッタ2から突出
し、突出方向の軸線回りに回転して、その外周面に設け
られた図示しないカッタビットによって、拡幅坑を掘進
する部分の地山を緩めることができるようになってい
る。
As shown in FIG. 6, the cutter 2 has a built-in copy cutter 2a which can be protruded and retracted from the outside in the widening direction. The copy cutter 2a has a rod shape, and is immersed in the cutter 2 when excavating only the standard pit. When excavating the widening pit, it protrudes from the cutter 2, rotates around the axis in the protruding direction, and loosens the ground at the portion where the widening pit is excavated by a cutter bit (not shown) provided on the outer peripheral surface thereof. I can do it.

【0036】シールド本体3の両側部には、図5に示す
ように、拡幅坑を掘削する拡幅カッタ8が設けられてい
る。この拡幅カッタ8は、シールド本体3の外側部から
拡幅方向にスライドして直線的に突出し、拡幅坑を掘進
し、この拡幅坑の掘削土砂をシールド本体3内に取り込
むものであり、外殻部81と、外殻部81と一体に出没
する多数のカッタ軸82と、を備えて構成されている。
この拡幅カッタ8は、その後方側に備えられ拡幅坑の土
留を行うための拡幅部材5とは独立して、拡幅方向に突
出できるようになっている。
As shown in FIG. 5, on both sides of the shield main body 3, widening cutters 8 for excavating widening pits are provided. The widening cutter 8 slides in the widening direction from the outer side of the shield body 3 to linearly protrude there, excavates the widening pit, and takes in the excavated earth and sand of the widening pit into the shield main body 3. 81, and a number of cutter shafts 82 protruding and retracting integrally with the outer shell portion 81.
The widening cutter 8 is configured to protrude in the widening direction independently of the widening member 5 provided on the rear side thereof for retaining the widening pit.

【0037】外殻部81は、シールド本体3の一部をな
して、カッタ軸82による掘削土砂を取り込みシールド
本体3内へ導入するもので、掘進方向先端側に開口部8
1aが形成されている。この外殻部81は、標準坑のみ
を掘進する際には、シールド本体3内に収納されてい
る。また、その外側部は常時開放状態となっており、拡
幅坑を掘進するために拡幅カッタ8を拡幅方向に直線的
に突出させた際に、突出方向の土砂をカッタ軸82の先
端部で掘削し取り込むことができるようになっている。
The outer shell portion 81 forms a part of the shield main body 3 and takes in the excavated earth and sand by the cutter shaft 82 and introduces it into the shield main body 3.
1a is formed. The outer shell portion 81 is housed in the shield body 3 when excavating only the standard pit. Further, the outer portion is always open, and when the widening cutter 8 is linearly protruded in the widening direction in order to excavate the widening pit, soil in the protruding direction is excavated at the tip end of the cutter shaft 82. And can be captured.

【0038】カッタ軸82は、外殻部81の掘進方向先
端側の開口部81a近傍に、各々の軸線回りに回転可能
に軸支されている。これらカッタ軸82は、各々の軸線
が拡幅方向と略平行となるように設けられているととも
に、開口部81aのほぼ全域にわたるように密集配置さ
れている。すなわち、拡幅坑の断面を覆うように密集配
置されており、これらカッタ軸82を回転させれば、拡
幅坑を掘進できるようになっている。各々のカッタ軸8
2の外周面には、多数のカッタビット82aが設けられ
ており、これらが回転することで拡幅坑の土砂を掘削す
る。これらカッタ軸82は、図示しないギヤ又はチェー
ン等を介して相互に連結されており、図示しないアクチ
ュエータによって一括回転制御されるようになってい
る。なお、各々のカッタ軸82毎に独立したアクチュエ
ータを連結し、独立して回転制御できるように構成して
も、差し支えない。
The cutter shaft 82 is rotatably supported in the vicinity of the opening 81a on the tip side in the excavation direction of the outer shell 81 so as to be rotatable around each axis. The cutter shafts 82 are provided so that their respective axes are substantially parallel to the widening direction, and are densely arranged so as to cover almost the entire area of the opening 81a. In other words, the pits are densely arranged so as to cover the cross section of the pit, and by rotating these cutter shafts 82, the pit can be dug. Each cutter shaft 8
A number of cutter bits 82a are provided on the outer peripheral surface of the cutter 2 and rotate to excavate earth and sand in the widening pit. These cutter shafts 82 are interconnected via a gear or a chain (not shown), and are controlled to rotate collectively by an actuator (not shown). An independent actuator may be connected to each of the cutter shafts 82 so that the rotation can be controlled independently.

【0039】このシールド掘削機1Bを用いた、標準坑
及び拡幅坑の掘進手順について説明する。まず拡幅カッ
タ8をシールド本体3内に収納した状態で、カッタ2を
用いて標準坑のみを掘進する。このときシールド本体3
の後方に、標準坑を覆工するためのセグメントを順次覆
工させていき、標準トンネルを築造していく。
A procedure for excavating a standard pit and a widening pit using the shield excavator 1B will be described. First, only the standard pit is dug using the cutter 2 with the widening cutter 8 stored in the shield body 3. At this time, the shield body 3
Behind the pit, a segment for lining the standard pit will be gradually laid, and a standard tunnel will be built.

【0040】拡幅坑の掘進を開始する際には、図6に示
すように、コピーカッタ2aをカッタ2から徐々に突出
させ、標準坑を掘進しながら、標準坑の左右両側の拡幅
坑を掘進する部分の地山を緩めていく。こうすることで
拡幅カッタ8は、地山の緩んだ拡幅方向に徐々に突出可
能となる。外殻部81を徐々に突出させながらカッタ軸
82を回転させて、標準坑及び拡幅坑を掘進する。拡幅
坑の掘削土砂は、開口部81aから外殻部81を経てシ
ールド本体3内に取り込まれ、標準坑の掘削土砂ととも
に、図示しないスクリューコンベヤ等の搬送手段により
後方へ搬送され、坑外へと排土される。なお、拡幅カッ
タ8の突出に合わせるように拡幅部材5も突出させ、拡
幅坑の土留めを行う。
When starting the excavation of the widening pit, as shown in FIG. 6, the copy cutter 2a is gradually protruded from the cutter 2, and while excavating the standard pit, the widening pits on both the left and right sides of the standard pit are excavated. Loosen the part where you want to. In this way, the widening cutter 8 can gradually protrude in the direction in which the ground is loosened. The cutter shaft 82 is rotated while gradually protruding the outer shell portion 81 to excavate the standard pit and the widening pit. Excavated earth and sand from the widening pit is taken into the shield main body 3 from the opening 81a through the outer shell part 81, and is conveyed to the rear along with the excavated earth and sand from the standard pit by a conveyance means such as a screw conveyor (not shown). It is excavated. In addition, the widening member 5 is also protruded so as to match the protrusion of the widening cutter 8, and earth retaining of the widening pit is performed.

【0041】拡幅カッタ8が最大位置まで拡幅された
ら、この状態のままで標準坑及び拡幅坑を掘進してい
く。拡幅カッタ8で掘進された拡幅坑は、拡幅部材5で
直ちに土留されていく。このとき、シールド本体3又は
拡幅部材5の後方に、標準坑用のセグメント又は拡幅坑
用のセグメントを順次覆工させていき、拡幅トンネルを
築造していく。
When the widening cutter 8 is widened to the maximum position, the standard pit and the widening pit are excavated in this state. The widening pit dug by the widening cutter 8 is immediately retained by the widening member 5. At this time, a segment for a standard pit or a segment for a widening pit is sequentially lined behind the shield body 3 or the widening member 5 to construct a widening tunnel.

【0042】拡幅坑の掘進を終了する際には、コピーカ
ッタ2aをカッタ2内に没入させるとともに、拡幅カッ
タ8及び拡幅部材5をシールド本体3内に収納すればよ
い。
At the end of excavation of the widening pit, the copy cutter 2a may be immersed in the cutter 2, and the widening cutter 8 and the widening member 5 may be stored in the shield body 3.

【0043】本実施形態に係るシールド掘削機1Bにお
いては、軸線回りに回転されるカッタ軸82を複数拡幅
カッタ8に備えるとともに、これらカッタ軸82を、開
口部81aのほぼ全域にわたるように密集配置している
ので、カッタ軸82のみを回転させれば拡幅坑のほぼ全
域を掘進することができる。そのため、カッタ軸82に
揺動等の複雑な動きをさせる必要がないので、拡幅カッ
タ8の構成を簡易なものとできるとともに、掘進速度を
向上させることができ、工期の短縮を図ることができ
る。また、これらカッタ軸82を駆動させるアクチュエ
ータも、特定の場所に集中的に配置できるため、無理の
ない構造として構成を簡易なものとできる。そのため、
シールド掘削機1Bの信頼性・耐久性を向上させるとと
もに、製造コストや運転コストを抑制でき、ひいては工
費を節減することができる。
In the shield excavator 1B according to the present embodiment, a plurality of cutter shafts 82 rotated around the axis are provided on the widened cutter 8, and these cutter shafts 82 are densely arranged so as to cover almost the entire area of the opening 81a. Therefore, if only the cutter shaft 82 is rotated, almost the entire area of the widening pit can be dug. Therefore, it is not necessary to make the cutter shaft 82 move complicatedly such as swinging, so that the configuration of the widening cutter 8 can be simplified, the excavation speed can be improved, and the construction period can be shortened. . In addition, since the actuators for driving the cutter shafts 82 can be intensively arranged at a specific location, the structure can be simplified as a reasonable structure. for that reason,
The reliability and durability of the shield excavator 1B can be improved, the manufacturing cost and the operating cost can be suppressed, and the construction cost can be reduced.

【0044】また、拡幅カッタ8を、外殻部81とカッ
タ軸82とから構成し、これら外殻部81及びカッタ軸
82を、標準坑のみを掘進する際にはシールド本体3内
に収納し、拡幅坑を掘進する際にシールド本体3から拡
幅方向に直線的に突出するようにしている。このように
拡幅カッタ8を直線的に突出させるため、拡幅カッタ8
の移動機構をより簡易な構成とでき、的確に拡幅カッタ
8を出没させることができ、拡幅カッタ8の信頼性・耐
久性を向上させることができる。また、外殻部81の外
側部を常時開放状態としているので、シールド掘削機1
Bの掘進を停止させた状態でも、掘削・排土しながら拡
幅カッタ8を拡幅方向に突出させることができるため、
周囲の地盤に与える影響を少なくし、また周囲の地盤の
硬軟による影響を受けにくくできる。
The widening cutter 8 is composed of an outer shell 81 and a cutter shaft 82. The outer shell 81 and the cutter shaft 82 are stored in the shield body 3 when only a standard pit is dug. When excavating in the widening pit, it protrudes linearly from the shield body 3 in the widening direction. In order to protrude the widening cutter 8 linearly, the widening cutter 8 is used.
The moving mechanism can have a simpler configuration, and the widening cutter 8 can be accurately moved in and out, and the reliability and durability of the widening cutter 8 can be improved. Also, since the outer portion of the outer shell 81 is always open, the shield excavator 1
Even when the excavation of B is stopped, the widening cutter 8 can be made to protrude in the widening direction while excavating and discharging the soil.
The influence on the surrounding ground can be reduced, and the influence of the hardness of the surrounding ground can be reduced.

【0045】なお、カッタ部として、多数のカッタ軸8
2の替わりに、図7に示すような、カッタ軸85とカッ
タ移動手段86と、を備えるようにしてもよい。カッタ
軸85は、その軸線回りに回転可能にカッタ移動手段8
6に軸支されている。このカッタ軸85の外周面には、
多数のカッタビット85aが設けられており、これらが
回転することで拡幅坑の土砂を掘削する。カッタ移動手
段86は、カッタ軸85を上下方向に移動させる上下方
向移動部85aと、左右方向に移動させる左右方向移動
部86bとから構成されている。これら上下方向移動部
86a及び左右方向移動部86bは、図示しない油圧モ
ータ等のアクチュエータによって駆動され、カッタ軸8
5を外殻部81の断面内で縦横に移動させる。すなわち
カッタ85は、拡幅坑の断面内で縦横に移動されて、拡
幅坑を掘進できるようになっている。
A large number of cutter shafts 8 are used as the cutter unit.
Instead of 2, a cutter shaft 85 and cutter moving means 86 as shown in FIG. 7 may be provided. The cutter shaft 85 is rotatable about its axis.
6. On the outer peripheral surface of the cutter shaft 85,
A large number of cutter bits 85a are provided, and when they rotate, excavate earth and sand in the widening pit. The cutter moving unit 86 includes a vertical moving unit 85a that moves the cutter shaft 85 in the vertical direction, and a left-right moving unit 86b that moves the cutter shaft 85 in the left-right direction. The vertical moving unit 86a and the horizontal moving unit 86b are driven by an actuator such as a hydraulic motor (not shown),
5 is moved vertically and horizontally within the cross section of the outer shell 81. That is, the cutter 85 is moved vertically and horizontally within the cross section of the widening pit so that the cutter 85 can excavate.

【0046】このような構成とすれば、カッタ軸の本数
が少ない分だけシールド掘削機1Bを軽量化できるとと
もに、部材数が少ないために修理等のメンテナンスが容
易に行える、という利点がある。また、部材数を減らし
て構成を簡素化しているので、拡幅カッタ8からシール
ド本体3への掘削土砂の流れを良くして、掘削土砂の取
り込みをより容易に行うことができ、土砂の搬送効率を
高めることが出来る、という利点もある。
With such a configuration, there is an advantage that the shield excavator 1B can be reduced in weight by the number of the cutter shafts and the number of members is small, so that maintenance such as repair can be easily performed. Further, since the configuration is simplified by reducing the number of members, the flow of excavated sediment from the widening cutter 8 to the shield body 3 is improved, so that the excavated sediment can be taken in more easily, and the efficiency of sediment transport is improved. There is also an advantage that can be increased.

【0047】なお、上記各実施形態にいては、カッタ部
として、第1の実施形態では、回動可能且つ伸縮可能と
されたカッタ軸42を、第2の実施形態では、密集配置
された多数のカッタ軸82、又はカッタ軸85とカッタ
移動手段86とを、各々用いることとして説明したが、
これらは相互に転用が可能である。すなわち、シールド
掘削機1Aに、カッタ軸82やカッタ軸85とカッタ移
動手段86とを適用させることもできるし、シールド掘
削機1Bに、カッタ軸42を適用させることもできる。
In each of the above-described embodiments, the first embodiment has a cutter shaft 42 which is rotatable and expandable, and the second embodiment has a plurality of densely arranged cutters. Although the cutter shaft 82 or the cutter shaft 85 and the cutter moving means 86 have been described as being respectively used,
These can be used interchangeably. That is, the cutter shaft 82, the cutter shaft 85, and the cutter moving unit 86 can be applied to the shield excavator 1A, or the cutter shaft 42 can be applied to the shield excavator 1B.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るシー
ルド掘削機によれば、拡幅坑の掘進及び掘削土砂の取り
込みを容易とし、拡幅トンネルの築造における工期の短
縮及び工費の節減を図ることのできるシールド掘削機を
提供することできる。
As described above, according to the shield excavator according to the present invention, it is possible to facilitate the excavation of the widening pit and to take in the excavated earth and sand, thereby shortening the construction period and the cost of the construction of the widening tunnel. And a shield excavator capable of performing the same.

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

【図1】 本発明に係るシールド掘削機の第1の実施
形態を示す部分断面図であって、(a)は掘進方向から
みた部分断面図、(b)は上方からみた部分断面図であ
る。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a first embodiment of a shield excavator according to the present invention, in which (a) is a partial cross-sectional view as viewed from a digging direction, and (b) is a partial cross-sectional view as viewed from above. .

【図2】 同シールド掘削機の部分断面図であって、
(a)は掘進方向からみた部分断面図、(b)は上方か
らみた部分断面図である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the shield excavator,
(A) is a partial sectional view as seen from the excavation direction, and (b) is a partial sectional view as seen from above.

【図3】 同シールド掘削機部分断面図であって、
(a)は上方からみた部分断面図、(b)は側方からみ
た部分断面図である。
FIG. 3 is a partial sectional view of the shield excavator,
(A) is a partial sectional view seen from above, and (b) is a partial sectional view seen from the side.

【図4】 同シールド掘削機部分断面図であって、
(a)は上方からみた部分断面図、(b)は側方からみ
た部分断面図である。
FIG. 4 is a partial sectional view of the shield excavator,
(A) is a partial sectional view seen from above, and (b) is a partial sectional view seen from the side.

【図5】 本発明に係るシールド掘削機の第2の実施
形態を示す、掘進方向からみた部分断面図である。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a second embodiment of the shield excavator according to the present invention, as viewed from the direction of excavation.

【図6】 図5に示したシールド掘削機を上方からみ
た部分断面図である。
6 is a partial sectional view of the shield excavator shown in FIG. 5 as viewed from above.

【図7】 図5に示したシールド掘削機の変形例を示
す、掘進方向からみた部分断面図である。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a modified example of the shield excavator shown in FIG. 5, as viewed from the excavation direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A、1B シールド掘削機 2 カッタ 2a コピーカッタ 3 シールド本体 4 拡幅カッタ 41 外殻部 41a 開口部 42 カッタ軸(カッタ部) 5 拡幅部材 5a スライドルーフ(隙間土留部材) 8 拡幅カッタ 81 外殻部 81a 開口部 82、85 カッタ軸(カッタ部) 86 カッタ移動手段(カッタ部) 1A, 1B Shield excavator 2 cutter 2a copy cutter 3 shield body 4 widening cutter 41 outer shell 41a opening 42 cutter shaft (cutter) 5 widening member 5a slide roof (gap retaining member) 8 widening cutter 81 outer shell 81a Opening 82, 85 Cutter shaft (cutter) 86 Cutter moving means (cutter)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 徹 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 浦田 修 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 重田 安彦 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 Fターム(参考) 2D054 AA05 AC02 BA03 BA25 DA01 2D055 AA01 AA02 BA02 CA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tohru Goto 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation (72) Inventor Osamu Urata 1-2-3 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation (72) Inventor Yasuhiko Shigeta 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation F-term (reference) 2D054 AA05 AC02 BA03 BA25 DA01 2D055 AA01 AA02 BA02 CA01

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シールド本体の前方に支持され所定断
面積の標準坑を掘進するカッタを備えたシールド掘削機
において、 前記シールド本体の外側部から前記標準坑を拡幅する拡
幅方向に出没可能とされ、拡幅坑を掘進するとともに該
拡幅坑の掘削土砂を前記シールド本体内に取り込む拡幅
カッタを備えたことを特徴とするシールド掘削機。
1. A shield excavator having a cutter supported in front of a shield body and excavating a standard pit having a predetermined cross-sectional area, wherein the cutter is capable of protruding and retracting from an outer portion of the shield body in a widening direction for widening the standard pit. A shield excavator, comprising: a widening cutter that excavates a widening tunnel and takes excavated earth and sand from the widening tunnel into the shield body.
【請求項2】 前記拡幅カッタは、前記拡幅坑の掘削
土砂を取り込む開口部を有し前記シールド本体に回動可
能に軸支される外殻部と、前記外殻部とともに回動し前
記開口部前方を掘削するカッタ部と、を備え、 これら外殻部及びカッタ部は、前記標準坑のみを掘進す
る際には、前記シールド本体内に収納され、前記拡幅坑
を掘進する際には、前記シールド本体から前記拡幅方向
に突出するように回動されて前記開口部が掘進方向に向
くことを特徴とする請求項1に記載のシールド掘削機。
2. The widening cutter has an opening portion for taking in excavated earth and sand of the widening pit, and an outer shell portion rotatably supported by the shield body. A cutter section for excavating the front part, and these shell parts and cutter parts are stored in the shield main body when excavating only the standard pit, and when excavating the widening pit, The shield excavator according to claim 1, wherein the opening is turned in the excavation direction by being rotated so as to protrude from the shield main body in the widening direction.
【請求項3】 前記シールド本体の前記拡幅カッタ後
方側に、前記拡幅坑を掘進する際に前記シールド本体の
うちの少なくとも一部が該拡幅坑に向けて突出し、該拡
幅坑の土留を行う拡幅部材を備えたことを特徴とする請
求項1又は請求項2に記載のシールド掘削機。
3. A widening for rearwardly enlarging the widening pit, wherein at least a part of the shield body protrudes toward the widening pit when the widening pit is dug behind the widening cutter. The shield excavator according to claim 1 or 2, further comprising a member.
【請求項4】 前記拡幅部材は、前記拡幅坑を掘進す
る際に、該拡幅部材と前記拡幅カッタとの間に形成され
た隙間部の土留を行う隙間土留部材を備えたことを特徴
とする請求項3に記載のシールド掘削機。
4. The widening member includes a gap retaining member that retains a gap formed between the widening member and the widening cutter when excavating the widening pit. The shield excavator according to claim 3.
【請求項5】 前記拡幅カッタは、前記拡幅坑を掘削
するカッタ部と、該カッタ部を収納するとともに前記拡
幅坑の掘削土砂を取り込む開口部を有する外殻部と、を
備え、 これら外殻部及びカッタ部は、前記標準坑のみを掘進す
る際には前記シールド本体内に収納され、前記拡幅坑を
掘進する際には、前記シールド本体から前記拡幅方向に
直線的に突出することを特徴とする請求項1に記載のシ
ールド掘削機。
5. The widening cutter comprises a cutter portion for excavating the widening pit, and an outer shell portion having an opening for accommodating the cutter portion and taking in excavated earth and sand of the widening pit. The part and the cutter part are housed in the shield main body when digging only the standard pit, and when digging the widening pit, linearly protrude from the shield main body in the widening direction. The shield excavator according to claim 1, wherein
【請求項6】 前記拡幅カッタは、軸線回りに回転さ
れるカッタ軸を備え、 該カッタ軸は、前記拡幅坑の断面内で回動可能に、かつ
該断面内で径方向に伸縮可能に、前記シールド本体に軸
支されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか
に記載のシールド掘削機。
6. The widening cutter includes a cutter shaft that is rotated about an axis, wherein the cutter shaft is rotatable within a cross section of the widening pit and radially expandable and contractable within the cross section. The shield excavator according to any one of claims 1 to 5, wherein the shield excavator is pivotally supported by the shield body.
【請求項7】 前記拡幅カッタは、軸線回りに回転さ
れるカッタ軸を複数備え、 これらカッタ軸は、前記拡幅坑の断面を覆うように密集
配置されたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに
記載のシールド掘削機。
7. The widening cutter includes a plurality of cutter shafts rotated around an axis, and the cutter shafts are densely arranged to cover a cross section of the widening pit. The shield excavator according to any one of the above.
【請求項8】 前記拡幅カッタは、軸線回りに回転さ
れるカッタ軸と、該カッタ軸を回転可能に軸支するとと
もに前記拡幅坑の断面内で縦横に移動させるカッタ移動
手段と、を備えたことを特徴とする請求項1〜5のいず
れかに記載のシールド掘削機。
8. The widening cutter includes a cutter shaft that is rotated around an axis, and a cutter moving unit that rotatably supports the cutter shaft and moves the cutter shaft vertically and horizontally within a cross section of the widening pit. The shield excavator according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
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