JP2002250197A - Shield machine - Google Patents

Shield machine

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JP2002250197A
JP2002250197A JP2001048835A JP2001048835A JP2002250197A JP 2002250197 A JP2002250197 A JP 2002250197A JP 2001048835 A JP2001048835 A JP 2001048835A JP 2001048835 A JP2001048835 A JP 2001048835A JP 2002250197 A JP2002250197 A JP 2002250197A
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JP
Japan
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excavated
shield
sediment
earth
sand
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001048835A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Miya
清 宮
Takeshi Okawada
剛 岡和田
Tsutomu Mizutani
努 水谷
Hitoshi Takahashi
均 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Obayashi Corp
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Obayashi Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd, Obayashi Corp filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP2001048835A priority Critical patent/JP2002250197A/en
Publication of JP2002250197A publication Critical patent/JP2002250197A/en
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shield machine that can efficiently convey segment and exhaust earth in a narrow underground mine. SOLUTION: In a shield machine which takes in excavated earth into a chamber 3 and supports a facing with earth pressure, and then conveys the excavated earth with a screw conveyor 4 into a main body 1 of the shield machine, an mud stock chamber 7 to stock the excavated earth is provided into the main body of the shield machine. Simultaneously a distance between the screw conveyor 7 and the mud stocking chamber 7 is connected by an excavated earth conveyance pipe line 8 which is opened or closed by a gate valve 9, and the mud stocking chamber 7 is connected to a water supply pump 12 installed on the ground with a water supply pipe 10. With a state that the excavated earth conveyance pipe line 8 is closed by the gate valve 9, water is supplied into the mud stacking chamber using water pimp 12. Thus, the shield machine is composed in such a way that the excavated earth in the mud chamber 7 can be sent up to the ground through a mud discharge pipe 11 without an earth relay pump installed inside the ground.

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、掘削土砂の土圧に
より切羽を支持する土圧式のシールド掘進機に関し、特
に、仕上り内径が1350mm以下の小口径の地下坑を
施工するのに好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an earth pressure shield excavator for supporting a face by earth pressure of excavated earth and sand, and more particularly, to an earth pressure shield excavator suitable for constructing a small-diameter underground pit having a finished inner diameter of 1350 mm or less. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】シールド工法では、シールド掘進機で切
羽を掘削して地下坑を形成し、地下坑の周壁にセグメン
トを組み立てて覆工するとともに、切羽の掘削により生
じた掘削土砂を坑外に排出する。こうしたシールド工法
としては、泥水式のシールド工法と土圧式のシールド工
法がよく知られている。このうち、泥水式のシールド工
法では、掘削土砂を泥水状にしてチャンバ内に取り込
み、チャンバ内の泥水圧により切羽を支持するととも
に、チャンバ内の泥水状の掘削土砂を、シールド本体と
地下坑内を経由して排泥管により坑外に排出する。ま
た、土圧式のシールド工法では、掘削土砂を必要に応じ
て塑性流動化してチャンバ内に取り込み、チャンバ内に
取り込んだ掘削土砂の土圧により切羽を支持するととも
に、チャンバ内の掘削土砂をスクリューコンベア等の掘
削土砂移送装置でシールド本体内に移送した後、掘削土
砂をズリ台車に移して発進立坑まで搬送して坑外に排出
する。
2. Description of the Related Art In a shield method, a shield excavator excavates a face to form an underground pit, assembles segments on the peripheral wall of the underground pit, linings, and excavates excavated earth and sand generated by excavation of the face. Discharge. As such a shield method, a muddy water shield method and an earth pressure type shield method are well known. Of these, in the muddy shield method, excavated earth and sand is muddy and taken into the chamber, the cutting face is supported by the muddy water pressure in the chamber, and the muddy excavated earth and sand in the chamber is passed through the shield body and the underground pit. It is discharged to the outside of the mine by a mud pipe. In the earth pressure type shield method, excavated earth and sand is plasticized and fluidized as needed, and is taken into the chamber.The face of the excavated earth and sand in the chamber is supported by the earth pressure of the excavated earth and sand. After the excavated sediment is transferred into the shield body by the excavated sediment transfer device, the excavated sediment is transferred to a slippery carriage, transported to the starting shaft, and discharged out of the pit.

【0003】本発明は、後者の土圧式のシールド工法の
実施に使用するシールド掘進機を改良しようとするもの
である。通常の土圧式のシールド工法では、掘削土砂の
坑外への排出とセグメント組立現場へのセグメントの搬
送を行うため、シールド本体内の掘削土砂を発進立坑へ
搬送するズリ台車と、発進立坑内のセグメントをシール
ド本体後部のセグメント組立現場近くまで搬送するセグ
メント搬送台車とを走行させ、そのため、両台車に共通
の軌道を地下坑内に敷設する。さらに、地下坑内には、
パワーユニット、制御盤、動力盤等をそれぞれ搭載した
複数台の後続台車を走行させるための軌道も敷設して、
後続台車を、シールド掘進機の掘進に伴って移動させ
る。その場合、セグメント搬送台車及びズリ台車と後続
台車とは、走行中に互いに干渉しないように配置する。
An object of the present invention is to improve a shield machine used for implementing the latter earth pressure shield method. In the normal earth pressure type shield construction method, in order to discharge the excavated earth and sand to the outside of the mine and transport the segment to the segment assembling site, a slip bogie that transports the excavated earth and sand in the shield body to the starting shaft, The segment is transported along with a segment transport vehicle that transports the segment to the vicinity of the segment assembly site at the rear of the shield main body. Therefore, a track common to both vehicles is laid in the underground shaft. In addition, in the underground mine,
Tracks for running multiple succeeding bogies each equipped with a power unit, control panel, power panel, etc. are also laid,
The trailing bogie is moved with the excavation of the shield excavator. In this case, the segment transport trolley, the shear trolley, and the subsequent trolley are arranged so as not to interfere with each other during traveling.

【0004】しかしながら、ズリ台車等と後続台車とを
このように坑道内に干渉しないように並列配置すること
は、地下坑の口径が小さくなるに従って次第に困難にな
る。そのため、地下坑の仕上り内径が1350mm程度
以下の小口径のシールド工法では、シールド本体に後続
する後続台車の後にセグメント搬送台車とズリ台車とを
順次直列に並べて走行させるととともに、クリューコン
ベア等の掘削土砂移送装置とズリ台車との間に、後続台
車及びセグメント搬送台車の上部空間を利用してベルト
コンベアを架設し、掘削土砂移送装置でシールド本体内
に移送された掘削土砂をベルトコンベアによりズリ台車
に搬入する方法が採られている。
[0004] However, it becomes increasingly difficult to arrange the slip bogies and the following bogies side by side so as not to interfere in the tunnel, as the diameter of the underground tunnel becomes smaller. For this reason, in the small-diameter shield construction method in which the finished inner diameter of the underground pit is about 1350 mm or less, the segment transport vehicle and the shearing vehicle are sequentially arranged in series after the succeeding bogie following the shield body and run, and excavation of clew conveyors and the like is performed. A belt conveyor is erected between the sediment transporting device and the shearing carriage using the space above the succeeding bogie and the segment carrier, and the excavated sediment transported into the shield body by the excavating sediment transporting device is sheared by the belt conveyor. The method of carrying in is adopted.

【0005】こうした方法でセグメントの搬送と掘削土
砂の排出とを行うときには、まず、シールド掘進機の掘
進開始前に、セグメントを積んだセグメント搬送台車と
空のズリ台車を順次後続台車の後方に接近させるように
移動する。次いで、セグメント搬送台車に積んだセグメ
ントを坑内に降ろすとともに、掘進開始後、掘削土砂を
ベルトコンベアによりズリ台車に搬入する。こうした過
程を経てセグメント1リング分の掘削を終了してセグメ
ントを組み立てるときには、ズリ台車とセグメント搬送
台車を順次発進立坑に返送する。次いで、ズリ台車内の
掘削土砂を発進立坑内の土砂溜めに移すとともにセグメ
ント搬送台車に新たなセグメントを積み込んだ後、次の
掘進を開始までの間に、セグメント搬送台車とズリ台車
を後続台車のそばまで再度搬送し、以後、同様の過程を
繰り返してセグメントの搬送と掘削土砂の排出とを行
う。
[0005] When transporting segments and discharging excavated earth and sand by such a method, first, before starting the excavation of the shield excavator, the segment transport truck loaded with the segments and the empty shear truck are sequentially approached behind the succeeding bogie. Move to let. Next, the segments loaded on the segment transport trolley are lowered into the mine, and after excavation is started, excavated earth and sand is carried into the shear trolley by the belt conveyor. When the segment is assembled after excavating one ring of the segment through such a process, the slip carriage and the segment carrier are sequentially returned to the starting shaft. Next, after transferring the excavated soil in the slip bogie to the sediment reservoir in the starting shaft and loading a new segment into the segment transport bogie, the segment transport bogie and the shear bogie are transferred to the subsequent bogie until the next excavation starts. It is transported again to the side, and thereafter, the same process is repeated to transport the segment and discharge the excavated earth and sand.

【0006】しかしならが、こうした方法によっても、
地下坑の口径が1350mmより更に小さくなると、後
続台車及びセグメント搬送台車の上方に、ベルトコンベ
アを架設するに足るだけの十分な上部空間を得ることが
困難になる。そのため、こうした方法を採用するにして
も、仕上り内径がせいぜい1200mm(シールド本体
の外径が19630mm)程度までの地下坑にしか採用
することができなかった。また、この方法では、狭隘な
地下坑内でズリ台車とセグメント搬送台車の双方を繰り
返し往復させなければならないため、特に、シールド掘
進機を長い距離掘進させるときに、作業効率が著しく低
下するという問題も生じた。
However, by such a method,
When the diameter of the underground pit becomes smaller than 1350 mm, it becomes difficult to obtain a sufficient head space above the succeeding bogie and the segment transport bogie to mount a belt conveyor. Therefore, even if such a method is adopted, it can be adopted only for an underground pit having a finished inner diameter of at most about 1200 mm (the outer diameter of the shield body is about 19630 mm). In addition, in this method, since both the slip bogie and the segment transport bogie must be repeatedly reciprocated in a narrow underground mine, there is also a problem that the working efficiency is remarkably reduced particularly when the shield boring machine is excavated for a long distance. occured.

【0007】一方、こうした小口径の地下坑を施工する
のに、最近、セグメントの搬送と掘削土砂の排出とを交
互に行うミニシールド工法と称する特殊なシールド工法
も実施されている。このミニシールド工法は、パワーユ
ニット、制御盤、動力盤等の後続台車に搭載する機器を
シールド本体内に設置している。そして、スクリューコ
ンベア等の掘削土砂移送装置でシールド本体内に移送し
た掘削土砂を、土砂受けに投入した後、土砂受け内の土
砂を、土砂受け後方のズリ台車に掘削土砂送入管路を通
じてスクリューフィーダにより送り込むようにし、この
間、セグメントを積んだセグメント搬送台車を発進立坑
内で待機させるようにしている。
On the other hand, in order to construct such a small-diameter underground pit, recently, a special shield method called a mini-shield method in which segment transportation and discharge of excavated earth and sand are alternately performed. In this mini-shielding method, devices mounted on a succeeding bogie such as a power unit, a control panel, and a power panel are installed in a shield body. Then, after the excavated sediment transferred into the shield main body by the excavated sediment transfer device such as a screw conveyor is put into the sediment receiver, the sediment in the sediment receiver is screwed through the excavated sediment feed line into the slipper truck behind the sediment receiver. Feeding is performed by a feeder, and during this time, the segment carrier truck loaded with the segments is made to stand by in the starting shaft.

【0008】このミニシールド工法によりセグメントの
搬送と掘削土砂の排出とを行うときには、シールドの掘
進開始後に、前記のようにして掘削土砂をズリ台車に送
り込む。こうした過程を経てセグメント1リング分の掘
削を終了したときには、掘削土砂を溜めたズリ台車を掘
削土砂送入管路から切り離した後、発進立坑に送ってズ
リ台車内の掘削土砂を発進立坑内の土砂溜めに移す。ま
た、ズリ台車が発進立坑に送られたら、セグメントを積
み込んで待機していたセグメント搬送台車を走行させて
セグメント組立現場近くまで移動させてセグメントを坑
内に降ろす。次いで、シールド本体の後部では、このセ
グメントの組立作業を行い、セグメント組立作業終了
後、セグメント搬送台車を発進立坑に返送する。セグメ
ント搬送台車が発進立坑に到着したら、今度は空のズリ
台車を土砂受け後方まで再度搬送して掘削土砂送入管路
に接続し、以後、同様の過程を繰り返してセグメントの
搬送と掘削土砂の排出とを交互に行う。
When the segment is conveyed and the excavated earth and sand is discharged by the mini-shield method, the excavated earth and sand is fed into the slip carriage as described above after the shield excavation is started. When the excavation for one ring of the segment is completed through this process, the bogie containing the excavated sediment is cut off from the excavated sediment feeding line, and then sent to the starting shaft to remove the excavated sediment in the bogie from the starting shaft. Transfer to a sand basin. Further, when the slip cart is sent to the starting shaft, the segments are loaded, the segment carrier cart that has been waiting is run, moved to near the segment assembling site, and the segment is lowered into the shaft. Next, at the rear part of the shield body, the segment is assembled, and after the segment assembling operation is completed, the segment carrier is returned to the starting shaft. When the segment transport trolley arrives at the starting shaft, this time, the empty slip trolley is transported again to the back of the sediment receiver and connected to the excavation sediment introduction pipe, and thereafter, the same process is repeated to transport the segment and excavate sediment. And discharge are performed alternately.

【0009】このミニシールド工法では、シールド本体
内に移送した掘削土砂をズリ台車に搬入する場合に、前
記の方法のように後続台車及びセグメント搬送台車の上
部空間にベルトコンベアを設置するようなことはしない
で、場所をとらない掘削土砂送入管路をズリ台車に接続
しているため、前記の方法よりも更に小口径の地下坑を
施工することができる。しかしながら、ミニシールド工
法では、セグメントの搬送と掘削土砂の排出を並行して
行わずに交互に行うため、1000mを越えるような長
距離の掘進を行うときには、ズリ台車とセグメント搬送
台車の往来の時間が著しく長くなって、やはり、作業能
率が低下するという難点があった。
In this mini-shielding method, when the excavated earth and sand transported into the shield body is carried into the slip bogie, a belt conveyer is installed in the upper space of the succeeding bogie and the segment transport bogie as described above. Since the excavated sediment feeding pipe line that does not take up space is connected to the slip bogie, a smaller diameter underground pit can be constructed than the above method. However, in the mini-shield method, the transport of the segments and the discharge of the excavated earth and sand are performed alternately, not in parallel. Therefore, when excavating over a long distance exceeding 1000 m, the time for the traffic between the slip bogie and the segment transport bogie is required. Has become extremely long, and again, there has been a problem that the working efficiency is reduced.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
シールド工法では、何れも、小口径の地下坑の施工には
適するものの、狭隘な地下坑内でズリ台車とセグメント
搬送台車の双方を遣り繰りしながら繰り返し往復させな
ければならないため、作業効率上、難があった。特に、
最近では、シールド掘進機で長距離の施工を行うニーズ
がとみに高まっているが、従来のシールド工法で長距離
施工を行うと、セグメントの搬送と掘削土砂の排出に厖
大な時間を要して作業効率が著しく低下するため、こう
した難点を改善できるシールド掘進機の開発が望まれて
いる。
As described above, the conventional shield method is suitable for the construction of a small-diameter underground pit, but both the slip carriage and the segment carrier are used in a narrow underground pit. There was a problem in terms of work efficiency because the robot had to reciprocate repeatedly while repeating. In particular,
Recently, the need to perform long-distance construction with shield excavators has increased dramatically.However, if long-distance construction is performed using the conventional shield method, it takes enormous time to transport segments and discharge excavated earth and sand. Since the efficiency is remarkably reduced, it is desired to develop a shield machine capable of solving such difficulties.

【0011】本発明は、こうした要求に応えるために創
作されたものであり、その技術課題は、狭隘な地下坑内
でセグメントの搬送と排土とを効率良く行えるシールド
掘進機を提供することにある。
The present invention has been made to meet such a demand, and a technical problem of the present invention is to provide a shield excavator capable of efficiently transporting and discharging a segment in a narrow underground pit. .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明のこうした技術課
題は、シールド本体と、このシールド本体の前方に設け
られ切羽を掘削するカッタヘッドと、カッタヘッドとシ
ールド本体との間に設けられ掘削土砂を取り込んで切羽
を土圧で支持するチャンバと、このチャンバ内の掘削土
砂をシールド本体内に移送しその掘削土砂の移送量を調
整してチャンバの土圧を調整できる掘削土砂移送装置と
を備え、地上への掘削土砂の排出及びセグメント組立現
場へのセグメントの搬送を行うシールド掘進機におい
て、シールド本体と共に移動できるようにシールド本体
内又はシールド本体後方に設置され掘削土砂移送装置で
移送された掘削土砂を溜めるための貯泥チャンバと、掘
削土砂移送装置で移送された掘削土砂を貯泥チャンバ内
に搬入する掘削土砂搬入管路と、この掘削土砂搬入管路
を開閉する開閉装置とを設けて、貯泥チャンバを、地上
又は発進立坑内に設置した送水ポンプに接続し、掘削土
砂搬入管路を開閉装置で閉じた状態において貯泥チャン
バ内に送水ポンプで送水することにより、シールド掘進
機の掘進により形成された地下坑内に排泥中継ポンプを
設けないでも、貯泥チャンバ内の掘削土砂を地上又は発
進立坑内に管路で送れるように構成したこと、により達
成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The technical object of the present invention is to provide a shield body, a cutter head provided in front of the shield body for excavating a face, and an excavated earth and sand provided between the cutter head and the shield body. And an excavation earth and sand transfer device that can transfer the excavation earth and sand in the chamber into the shield body and adjust the amount of the excavation earth and sand to adjust the earth pressure of the chamber. In a shield machine that discharges excavated earth and sand to the ground and transports the segment to the segment assembling site, excavation installed in or behind the shield body so that it can move together with the shield body and transferred by the excavated earth and sand transfer device Mud storage chamber for storing sediment, and excavated sediment that carries excavated sediment transferred by the excavated sediment transfer device into the mud storage chamber An inlet pipe and an opening / closing device for opening and closing the excavated sediment carrying pipe were provided, the mud storage chamber was connected to a water pump installed on the ground or in a starting shaft, and the excavated sediment carrying pipe was closed with the opening / closing apparatus. By sending water with a water pump into the mud storage chamber in the state, the excavated sediment in the mud storage chamber can be placed on the ground or in the start shaft, even if the mud relay relay pump is not provided in the underground mine formed by the excavation of the shield machine. This is achieved by being configured to be able to be sent by a pipeline.

【0013】本発明のシールド掘進機は、このように構
成されているので、掘進時には、掘削土砂移送装置でシ
ールド本体内に移送されたチャンバ内の掘削土砂を、掘
削土砂搬入管路を通じて貯泥チャンバ内に搬入して溜め
ることができる。その際、チャンバの圧力管理は、掘削
土砂の移送量を調節することにより適切に行うことがで
きる。こうしてチャンバ内の掘削土砂を排出しながら所
定長掘進して掘進を停止したときには、掘削土砂搬入管
路を開閉装置で閉じた状態で貯泥チャンバ内に送水ポン
プで送水することにより、掘進中に貯泥チャンバ内に溜
められた掘削土砂を地上又は発進立坑内に管路で送るこ
とができる。
[0013] Since the shield machine of the present invention is configured as described above, during excavation, the excavated sediment in the chamber transferred into the shield main body by the excavated sediment transfer device is stored in the excavated sediment carry-in channel. It can be carried into the chamber and stored. At that time, the pressure control of the chamber can be appropriately performed by adjusting the transfer amount of the excavated earth and sand. When the excavation is stopped for a predetermined length while discharging the excavated sediment in the chamber in this manner, the excavated sediment carrying-in pipeline is closed by the opening / closing device, and the water is pumped into the mud storage chamber by the water supply pump. The excavated sediment accumulated in the mud storage chamber can be piped to the ground or into a starting shaft.

【0014】その場合、掘削土砂搬入管路を開閉装置で
閉じた状態で貯泥チャンバ内に送水ポンプで送水するの
で、掘削土砂移送装置と貯泥チャンバを掘削土砂搬入管
路で直結して貯泥チャンバ内に掘削土砂を搬入するよう
にした場合でも、送水ポンプの圧力がチャンバに作用す
るようなことはなく、チャンバの圧力は適切に保持され
る。そのため、送水ポンプの圧力を、掘削土砂を地上又
は発進立坑内に送れるだけの十分な圧力に高めても、切
羽に悪影響を及ぼすようなことはないので、泥水式のシ
ールド掘進機で設けているような排泥中継ポンプを、掘
進により形成された地下坑内に設置する必要はなくな
る。その結果、セグメント搬送台車が走行する地下坑内
のスペースを排泥中継ポンプで狭めるようなこともな
い。
In this case, since the water is pumped into the mud storage chamber with the excavated sediment carrying pipe closed by the opening and closing device, the excavated sediment transporting device and the mud storing chamber are directly connected by the excavated sediment carrying pipe to store the water. Even when the excavated earth and sand is carried into the mud chamber, the pressure of the water supply pump does not act on the chamber, and the pressure of the chamber is appropriately maintained. Therefore, even if the pressure of the water supply pump is increased to a pressure sufficient to send excavated earth and sand into the ground or into the starting shaft, there is no adverse effect on the face, so the mud type shield excavator is provided. There is no need to install such a drainage relay pump in an underground pit formed by excavation. As a result, the space in the underground mine where the segment carrier truck travels is not narrowed by the mud discharging relay pump.

【0015】以上のように、本発明のシールド掘進機で
は、シールド本体内に移送された掘削土砂を送水ポンプ
により地上又は発進立坑内に管路で送れるようにしてい
るため、狭隘な地下坑内でも、効率良く排土することが
できる。また、従来のようにズリ台車で搬送することを
要しないので、掘進により形成された地下坑内をセグメ
ント搬送台車専用の走行空間に使用することができ、そ
の場合、地下坑内のスペースを排泥中継ポンプで狭める
ようなこともない。そのため、狭隘な地下坑内でも、セ
グメント搬送台車を自由に往来させてセグメントをセグ
メント組立現場へ効率良く搬送することもできる。
As described above, in the shield machine according to the present invention, the excavated earth and sand transferred into the shield main body can be sent to the ground or into the starting shaft by the water supply pump by a pipe, so that it can be used even in a narrow underground shaft. , Can be efficiently discharged. In addition, since it is not necessary to transport with a slipper unlike the conventional method, the underground pit formed by excavation can be used as a traveling space dedicated to the segment transport trolley, in which case the space in the underground pit is relayed by mud relay. There is no need to narrow with a pump. Therefore, even in a narrow underground mine, the segment carrier can be freely moved back and forth to efficiently transport the segment to the segment assembling site.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明が実際上どのように
具体化されるのかの種々の例を図1乃至図3に基づいて
説明することにより、各発明の実施の形態を明らかにす
る。図1は、本発明の第1具体化例のシールド掘進機に
よりシールド工法を実施している状態を示す縦断面図、
図2は、本発明の第2具体化例のシールド掘進機により
シールド工法を実施している状態を示す縦断面図、図3
は、本発明の第3具体化例のシールド掘進機によりシー
ルド工法を実施している状態を示す縦断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, various embodiments of how the present invention is actually embodied will be described with reference to FIGS. 1 to 3 to clarify the embodiments of the present invention. . FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a state where a shield construction method is performed by a shield machine according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state where a shield construction method is being performed by a shield machine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a state where a shield construction method is being performed by a shield machine according to a third embodiment of the present invention.

【0017】まず、図1に基づき、本発明の第1具体化
例のシールド掘進機について説明する。
First, a shield machine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0018】図1において、1は前胴1aと後胴1bと
で構成されシールド掘進機の胴体をなすシールド本体、
1cはシールド本体1内を機外から遮断する隔壁として
のバルクヘッド、2はシールド本体1の前方にバルクヘ
ッド1cを介して回転可能に設置され切羽を掘削するカ
ッタヘッド、2aはこのカッタヘッド2を回転駆動する
カッタ駆動装置、3はカッタヘッド2とバルクヘッド1
cとの間に形成され掘削土砂を取り込んで充満させるこ
とにより切羽を土圧で支持するチャンバ、4はこのチャ
ンバ3内の掘削土砂をシールド本体1内に移送する掘削
土砂移送装置としてのスクリューコンベア、4aはこの
スクリューコンベア4を回転駆動するためのモータ、5
はシールド本体1の周方向に複数個設置され既設のセグ
メント25で反力を取りながらシールド本体1を推進す
るシールドジャッキ、6はシールド本体1の周方向に複
数個設けられ前胴1aを後胴1bに対し傾動させてシー
ルド本体1を中折れさせる中折れジャッキである。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a shield body which comprises a front body 1a and a rear body 1b and forms a body of a shield machine.
Reference numeral 1c denotes a bulkhead as a partition wall for shielding the inside of the shield main body 1 from the outside of the machine, 2 denotes a cutter head which is rotatably installed in front of the shield main body 1 via the bulkhead 1c and excavates a face, and 2a denotes the cutter head 2a. Drive device for driving the rotation of the cutter head 3 and the cutter head 2 and the bulkhead 1
and c, a screw conveyor as an excavated earth and sand transfer device for transferring the excavated earth and sand in the chamber 3 into the shield body 1 by taking up and filling the excavated earth and sand to support the face at earth pressure. Reference numeral 4a denotes a motor for rotationally driving the screw conveyor 4;
Is a shield jack that is provided in the circumferential direction of the shield body 1 and propells the shield body 1 while taking a reaction force by the existing segment 25. 6 is a plurality of shield jacks provided in the circumferential direction of the shield body 1 and attaches the front body 1a to the rear body. This is a center-folding jack that tilts the shield main body 1 by tilting with respect to 1b.

【0019】シールド掘進機は、シールドジャッキ5で
シールド本体1を推進しながらカッタヘッド2で切羽を
掘削して地下坑を形成する。その際、チャンバ3内の掘
削土砂により土圧をたて切羽の崩落を防止する。チャン
バ3内には、内部に取り込んだ掘削土砂を塑性流動化す
るための添加剤が必要に応じて注入され、チャンバ3内
の掘削土砂と撹拌混合される。切羽は、こうして生成さ
れた塑性流動状の掘削土砂の土圧により支持されて、崩
落が防止される。この掘削土砂は、スクリューコンベア
4によりシールド本体1内に移送されるが、掘削土砂の
移送量は、スクリューコンベア4の回転数により調整す
ることができる。したがって、チャンバ3内の土圧は、
スクリューコンベア4の回転数を調節することにより掘
削土砂の移送量を調整して、切羽を支持するのに最適な
値に調整することができる。以上の技術内容は、切羽を
土圧で支持する土圧式のシールド掘進機の一般的な技術
内容と共通する事項である。本発明は、中折れ式である
か否かを問わず、土圧式のシールド掘進機に適用され
る。
The shield machine excavates a face with the cutter head 2 while propelling the shield body 1 with the shield jack 5 to form an underground pit. At this time, the collapse of the face is prevented by applying earth pressure by the excavated earth and sand in the chamber 3. An additive for plastically fluidizing the excavated earth and sand taken into the chamber 3 is injected into the chamber 3 as needed, and is mixed with the excavated earth and sand in the chamber 3 by stirring. The face is supported by the earth pressure of the excavated earth and sand in the plastic flow generated in this way, and the collapse is prevented. This excavated earth and sand is transferred into the shield main body 1 by the screw conveyor 4, and the amount of excavated earth and sand transferred can be adjusted by the rotation speed of the screw conveyor 4. Therefore, the earth pressure in the chamber 3 is
By adjusting the number of revolutions of the screw conveyor 4, the transfer amount of excavated earth and sand can be adjusted to an optimum value for supporting the face. The technical contents described above are common to the general technical contents of an earth pressure type shield excavator that supports a face with earth pressure. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applied to an earth pressure type shield machine, regardless of whether it is a center-fold type or not.

【0020】7はスクリューコンベア4でシールド本体
1内に移送された掘削土砂を溜めるための貯泥チャン
バ、8はスクリューコンベア4で移送された掘削土砂を
貯泥チャンバ7内に搬入する掘削土砂搬入管路、9は掘
削土砂搬入管路8を開閉する開閉装置としてのゲートバ
ルブ、10は後記送水ポンプ12で加圧された加圧水を
貯泥チャンバ7内に送水するための送水管、11は貯泥
チャンバ7内の掘削土砂を地上に排出するための排泥
管、12は発進立坑付近の地上に設置されて加圧水を生
成し送水管10に供給する送水ポンプ、13はシールド
掘進機の付帯設備を搭載するための後続台車である。
Reference numeral 7 denotes a mud storage chamber for storing the excavated sediment transferred into the shield main body 1 by the screw conveyor 4, and reference numeral 8 denotes an excavated sediment transporting the excavated sediment transferred by the screw conveyor 4 into the mud storage chamber 7. A pipe 9 is a gate valve as an opening / closing device for opening and closing the excavated sediment carrying-in pipe 8, 10 is a water pipe for supplying pressurized water pressurized by a water pump 12 described later into the mud storage chamber 7, and 11 is a storage pipe. A mud pipe for discharging the excavated earth and sand in the mud chamber 7 to the ground, 12 is a water pump installed on the ground near the starting pit to generate pressurized water and supply it to the water pipe 10, and 13 is an auxiliary equipment of the shield machine It is a trailing bogie for mounting.

【0021】貯泥チャンバ7は、図1の例ではシールド
本体1内に設置し、スクリューコンベア4と隣接して配
置している。掘削土砂搬入管路8は、これらスクリュー
コンベア4と貯泥チャンバ7とを直結していて短い管で
形成されているため、スクリューコンベア4で移送され
た掘削土砂は、掘削土砂搬入管路8を通じて大した抵抗
もなく貯泥チャンバ7内に順送りされる。貯泥チャンバ
7は、ここに示す例ではシールド本体1内に設置してい
るが、後述するように、シールド本体1の後方に設置し
てシールド本体1で牽引されるようにしてもよく、要
は、シールド掘進機が掘進したときにシールド本体1と
共に移動できるように設置すれば、シールド本体1の内
部及び後方の何れに設置してもよい。
In the example shown in FIG. 1, the mud storage chamber 7 is installed in the shield main body 1 and is arranged adjacent to the screw conveyor 4. Since the excavated sediment carrying-in line 8 is formed by a short pipe which directly connects the screw conveyor 4 and the mud storage chamber 7, the excavated sediment transferred by the screw conveyor 4 passes through the excavated sediment carrying-in conduit 8. It is fed into the mud storage chamber 7 without much resistance. Although the mud storage chamber 7 is installed in the shield main body 1 in the example shown here, it may be installed behind the shield main body 1 and pulled by the shield main body 1 as described later. As long as the shield excavator is installed so that it can move together with the shield main body 1 when the shield excavator excavates, the shield excavator may be installed inside or behind the shield main body 1.

【0022】送水管10は、送水ポンプ12から発進立
坑及び地下坑を経由して貯泥チャンバ7に連結するよう
に敷設される。同様にして、排泥管11は、貯泥チャン
バ7から地下坑及び発進立坑を経由して地上の泥水処理
設備に連結するように敷設される。発進立坑は、図には
明示されていないが、送水管10及び排泥管11が立ち
上がった個所に位置する。送水ポンプ12は、貯泥チャ
ンバ7内に高圧の水を供給して貯泥チャンバ7内の掘削
土砂の流動性を高めて泥水状にするとともに、貯泥チャ
ンバ7内を高圧水により加圧して、掘削土砂を、排泥管
11を通じて地上の泥水処理設備へ送り出す働きをす
る。図1の例では、スクリューコンベア4と貯泥チャン
バ7とを掘削土砂搬入管路8で直結しているため、送水
ポンプ12により貯泥チャンバ7内を加圧すると、その
圧力がチャンバ3に伝達され、チャンバ3の圧力を必要
以上に高めて切羽に悪影響を及ぼす恐れがある。ゲート
バルブ9は、送水ポンプ12で貯泥チャンバ7内を加圧
するときに、その圧力が切羽に作用しないように掘削土
砂搬入管路8を閉ざす働きをする。
The water pipe 10 is laid so as to be connected to the mud storage chamber 7 from the water pump 12 via the starting shaft and the underground shaft. Similarly, the drainage pipe 11 is laid so as to be connected from the mud storage chamber 7 to a muddy water treatment facility on the ground via an underground shaft and a starting shaft. Although not explicitly shown in the figure, the starting shaft is located at a position where the water supply pipe 10 and the drainage pipe 11 have risen. The water pump 12 supplies high-pressure water into the mud storage chamber 7 to increase the fluidity of the excavated sediment in the mud storage chamber 7 to make it muddy, and pressurizes the mud storage chamber 7 with high-pressure water. , And serves to send excavated earth and sand to a muddy water treatment facility on the ground through a drainage pipe 11. In the example of FIG. 1, since the screw conveyor 4 and the mud storage chamber 7 are directly connected by the excavated sediment carrying pipeline 8, when the water supply pump 12 pressurizes the mud storage chamber 7, the pressure is transmitted to the chamber 3. Therefore, the pressure in the chamber 3 may be unnecessarily increased to adversely affect the face. The gate valve 9 has a function of closing the excavated sediment carrying-in pipeline 8 so that the pressure does not act on the face when the inside of the mud storage chamber 7 is pressurized by the water supply pump 12.

【0023】こうした排土方式は、一見、泥水式のシー
ルド掘進機の排土方式と類似しているが、泥水式のシー
ルド掘進機では、チャンバに供給する泥水の圧力を切羽
の支持に最適な圧力に保つ必要があり、その圧力により
排土も行わなければならないため、排泥管11内の流速
が圧力不足により途中で低下し、この圧力不足を補うた
めの排泥中継ポンプを、シールド掘進機で形成された地
下坑内の各所に適宜設ける必要がある。これに対して、
この土圧式のシールド掘進機では、チャンバ3内の圧力
を前述したように掘削土砂の移送量により調整するとと
もに、送水ポンプ12の圧力を切羽に作用させないよう
にしているため、掘削土砂を適切な流速で地上に送れる
だけの十分高い圧力に送水ポンプ12の圧力を設定する
ことができて、セグメント搬送台車の走行の妨げになる
排泥中継ポンプを地下坑内に設置する必要がなくなる。
At first glance, such an earth removal method is similar to the earth removal method of the muddy shield excavator. However, in the muddy shield excavator, the pressure of the muddy water supplied to the chamber is optimized for supporting the face. It is necessary to maintain the pressure, and the soil must be drained by the pressure. Therefore, the flow velocity in the drain pipe 11 decreases on the way due to the lack of pressure, and a mud relay pump for compensating for the lack of pressure needs to be shielded. It is necessary to provide them appropriately in various places in the underground mine formed by the machine. On the contrary,
In this earth pressure type shield excavator, the pressure in the chamber 3 is adjusted by the transfer amount of the excavated earth and sand as described above, and the pressure of the water pump 12 is not applied to the face, so that the excavated earth and sand is appropriately applied. The pressure of the water supply pump 12 can be set to a pressure high enough to be sent to the ground at the flow rate, and it is not necessary to install a mud relay pump in the underground pit, which hinders the traveling of the segment carrier.

【0024】送水ポンプ12で貯泥チャンバ7内に供給
する水は、泥水シールドのように粘度や比重を厳密に管
理する必要はない。ここに示す例では、送水ポンプ12
を地上に設置しているため、地上と地下坑間の落差も、
掘削土砂を送り出す力に利用することができるが、送水
ポンプ12は、発進立坑内に設置してもよい。ここに示
す例では、貯泥チャンバ7内の掘削土砂を送水ポンプ1
2で地上まで送れるようにしているが、発進立坑内に補
助ポンプを設けて貯泥チャンバ7内の掘削土砂を送水ポ
ンプ12で発進立坑内の補助ポンプまで送り、この補助
ポンプまで送られた掘削土砂を、補助ポンプにより地上
の泥水処理設備に排出するようにしてもよい。
There is no need to strictly control the viscosity and specific gravity of the water supplied into the mud storage chamber 7 by the water pump 12 unlike the muddy water shield. In the example shown here, the water pump 12
Is installed on the ground, so the head between the ground and the underground pit,
The water pump 12 may be installed in a starting shaft, although it can be used for a force for sending excavated earth and sand. In the example shown here, the excavated earth and sand in the mud storage
2, the auxiliary pump is provided in the starting shaft and the excavated soil in the mud storage chamber 7 is sent to the auxiliary pump in the starting shaft by the water supply pump 12, and the excavation sent to this auxiliary pump is performed. The earth and sand may be discharged to a muddy water treatment facility on the ground by an auxiliary pump.

【0025】図1には、後続台車13として、パワーユ
ニットを組み込んだオイルタンクを搭載した後続台車1
3aと制御盤を搭載した後続台車13bと動力盤を搭載
した後続台車13cとを図示している。これらの各後続
台車13a,13b,13cは、互いに連結され、次に
述べるセグメント組立装置20の後方に設置してシール
ド本体1で牽引されるようにしている。なお、このシー
ルド掘進機でシールド工法を実施するときにも、セグメ
ント搬送台車を使用するが、セグメント搬送台車につい
ては、図示していない。
FIG. 1 shows a trailing truck 1 having an oil tank incorporating a power unit as the trailing truck 13.
3a shows a trailing bogie 13b equipped with a control panel and a trailing bogie 13c equipped with a power board. These trailing trucks 13a, 13b, and 13c are connected to each other, and are installed behind the segment assembling device 20 described below so as to be pulled by the shield body 1. In addition, when carrying out the shield construction method with this shield machine, a segment carrier is used, but the segment carrier is not shown.

【0026】20はセグメントピースを把持し位置決め
して、掘削した地下坑の周壁に沿ってセグメント28を
組み立てるセグメント組立装置である。このセグメント
組立装置20は、大別すると、セグメントピースを把持
するエレクタ本体21と、エレクタ本体21を旋回させ
る旋回輪22と、この旋回輪22を回転駆動する旋回モ
ータ23と、旋回輪22を回転可能に支持する旋回輪支
持フレーム24と、旋回輪支持フレーム24を前後に駆
動する摺動ジャッキ25と、この摺動ジャッキ25を支
持する摺動ジャッキ支持フレーム26とで構成されてい
る。エレクタ本体21は、セグメントピースを把持する
セグメントグリップ装置とセグメントピースをシールド
本体1の径方向へ移動することができる押し付けジャッ
キとを有し、旋回輪22の前端部に取り付けられてい
る。旋回輪支持フレーム24及び摺動ジャッキ支持フレ
ーム26の上部外周部には、それぞれ、その上部外周部
に乗せられたセグメントピースを滑動させるローラ27
が設けられ、旋回輪支持フレーム24及び摺動ジャッキ
支持フレーム26の下部には、それぞれ車輪が設けられ
ている。両支持フレーム24,26は、シールド掘進機
が掘進する際、車輪を転動してシールド掘進機に追従す
る。
Reference numeral 20 denotes a segment assembling apparatus for grasping and positioning the segment pieces and assembling the segments 28 along the peripheral wall of the excavated underground pit. The segment assembling apparatus 20 can be roughly classified into an erector main body 21 for gripping a segment piece, a turning wheel 22 for turning the erector body 21, a turning motor 23 for driving the turning wheel 22 and a turning motor for turning the turning wheel 22. It comprises a pivoting wheel support frame 24 that supports the pivotal wheel, a sliding jack 25 that drives the pivoting wheel support frame 24 back and forth, and a sliding jack support frame 26 that supports the sliding jack 25. The erector body 21 has a segment grip device for gripping the segment piece and a pressing jack capable of moving the segment piece in the radial direction of the shield body 1, and is attached to the front end of the turning wheel 22. Rollers 27 for sliding the segment pieces mounted on the upper outer peripheral portions are provided on the upper outer peripheral portions of the revolving wheel support frame 24 and the sliding jack support frame 26, respectively.
Are provided, and wheels are provided below the turning wheel support frame 24 and the sliding jack support frame 26, respectively. The two support frames 24 and 26 roll the wheels and follow the shield machine when the shield machine excavates.

【0027】セグメント組立装置20は、こうした構造
を備えているので、セグメント搬送台車で搬送されたセ
グメントピースをエレクタ本体21のセグメントグリッ
プ装置により把持することができるとともに、旋回輪支
持フレーム24を摺動ジャッキ25で移動することによ
り、その把持したセグメントピースをシールド本体1の
軸方向に移動することができる。また、旋回輪22を旋
回モータ23で回転駆動することにより、把持したセグ
メントピースをシールド本体1の周方向へ旋回させるこ
とができるとともに、エレクタ本体21の押し付けジャ
ッキによりそのセグメントピースを半径方向に移動する
ことができる。セグメント組立装置20は、こうした操
作を組み合わせることにより、セグメントピースを所定
位置に位置決めしてセグメント28を組み立てることが
できる。
Since the segment assembling apparatus 20 has such a structure, the segment pieces transported by the segment transport cart can be gripped by the segment grip device of the erector body 21 and the revolving wheel support frame 24 slides. By moving with the jack 25, the gripped segment piece can be moved in the axial direction of the shield main body 1. Further, by rotating the revolving wheel 22 by the revolving motor 23, the gripped segment piece can be revolved in the circumferential direction of the shield main body 1, and the segment piece is moved in the radial direction by the pressing jack of the erector main body 21. can do. The segment assembling apparatus 20 can assemble the segment 28 by positioning the segment piece at a predetermined position by combining these operations.

【0028】一方、セグメント組立装置20は、旋回輪
支持フレーム24及びジャッキ支持フレーム26の上部
外周部に、特にローラ27を設けているので、セグメン
ト搬送台車で後続台車13cの後に搬送されたセグメン
トピースをそれらの支持フレーム24,26上に乗せ替
え、その上部外周部でガイドしながらローラ27で滑動
させてエレクタ本体21側に搬送することができる。旋
回輪支持フレーム24及び摺動ジャッキ支持フレーム2
6は、エレクタ本体21によるセグメントの組立作業が
シールド本体1の後部で行えるように、シールド本体1
後端近傍の地下坑内に設置し、シールド本体1の前進に
伴って地下坑内を移動する。このようにセグメント組立
装置20の支持部である支持フレーム24,26をシー
ルド本体1外に設置することにより、小口径の手狭なシ
ールド本体1内の有効空間が減少するのを抑制できると
ともに、シールド掘進機の機長も長くならず、中折れジ
ャッキ6の操作による曲線状の掘進を円滑に行うことが
できる。
On the other hand, in the segment assembling apparatus 20, since the rollers 27 are particularly provided on the upper outer peripheral portions of the revolving wheel support frame 24 and the jack support frame 26, the segment pieces transported by the segment transport vehicle after the succeeding vehicle 13c are provided. Can be transferred onto the support frames 24 and 26, and can be conveyed to the erector main body 21 by sliding with the rollers 27 while guiding the upper outer peripheral portion. Revolving wheel support frame 24 and sliding jack support frame 2
6 is such that the shield body 1 can be assembled by the erector body 21 at the rear part of the shield body 1.
It is installed in an underground mine near the rear end, and moves in the underground mine as the shield body 1 advances. By installing the support frames 24 and 26 as support portions of the segment assembling apparatus 20 outside the shield main body 1 in this manner, it is possible to suppress a decrease in the effective space in the small-diameter narrow and narrow shield main body 1 and to reduce the shield. The length of the excavator is not lengthened, and the excavation in a curved shape by the operation of the center bending jack 6 can be performed smoothly.

【0029】この第1具体化例のシールド掘進機を用い
てシールド工法を実施する方法について説明する。シー
ルドジャッキ5でシールド本体1を推進しながらカッタ
ヘッド2で切羽を掘削してシールド掘進機を掘進させる
と、切羽の掘削により発生した掘削土砂は、チャンバ3
内に取り込まれ、必要に応じて添加剤が添加され撹拌混
合される。そうすると、掘削土砂は、塑性流動化されて
土圧をたて、土圧により切羽を支持する。また、このチ
ャンバ3内の掘削土砂は、スクリューコンベア4により
シールド本体1内に移送され、チャンバ3の圧力管理
は、その掘削土砂の移送量を調節するにより適切に行う
ことができる。
A method of performing a shield method using the shield machine of the first embodiment will be described. When the shield excavator is excavated by excavating the face with the cutter head 2 while propelling the shield main body 1 with the shield jack 5, excavated earth and sand generated by excavation of the face loses the chamber 3.
The mixture is taken in, and additives are added as required, followed by stirring and mixing. Then, the excavated earth and sand is plastically fluidized to raise the earth pressure, and the face is supported by the earth pressure. The excavated earth and sand in the chamber 3 is transferred into the shield main body 1 by the screw conveyor 4, and the pressure in the chamber 3 can be appropriately controlled by adjusting the transfer amount of the excavated earth and sand.

【0030】このとき、ゲートバルブ9は、開放されて
いるので、スクリューコンベア4でシールド本体1内に
移送された掘削土砂は、掘削土砂搬入管路8を通じて貯
泥チャンバ7内に搬入されて溜められる。こうしてチャ
ンバ3内の掘削土砂を排出しながらセグメント1リング
分ほど掘進して掘進を停止したときには、ゲートバルブ
9を閉鎖することにより掘削土砂搬入管路8を閉じる。
この状態において送水ポンプ12を駆動して貯泥チャン
バ7内に送水管10を通じて送水すると、貯泥チャンバ
7内が加圧されるため、掘進中に貯泥チャンバ7内に溜
められた掘削土砂は、排泥管路11を通じて地上の泥水
処理設備に送られる。
At this time, since the gate valve 9 is open, the excavated sediment transferred into the shield main body 1 by the screw conveyor 4 is carried into the mud storage chamber 7 through the excavated sediment carry-in line 8 and stored therein. Can be When the excavation in the chamber 3 is discharged and the excavation is stopped and the excavation is stopped by closing the gate valve 9, the excavated sediment carrying-in line 8 is closed.
In this state, when the water supply pump 12 is driven to supply water into the mud storage chamber 7 through the water supply pipe 10, the inside of the mud storage chamber 7 is pressurized. , And is sent to a muddy water treatment facility on the ground through a drainage pipe 11.

【0031】その場合、掘削土砂搬入管路8をゲートバ
ルブ9で閉じた状態で貯泥チャンバ7内に送水ポンプ1
2で送水するので、送水ポンプ12の圧力がチャンバ3
に作用するようなことはなく、チャンバ3の圧力は適切
に保持される。そのため、送水ポンプ12の圧力を、掘
削土砂を地上に送れるだけの十分な圧に高めても、切羽
に悪影響を及ぼすようなことはないので、泥水式のシー
ルド掘進機で設けているような排泥中継ポンプを、掘進
により形成された地下坑内に設置する必要はなくなる。
その結果、セグメント搬送台車が走行する地下坑内のス
ペースを排泥中継ポンプで狭めるようなこともない。
In this case, the water pump 1 is inserted into the mud storage chamber 7 with the excavated sediment carrying-in line 8 closed by the gate valve 9.
2, the pressure of the water pump 12 is
, And the pressure in the chamber 3 is appropriately maintained. For this reason, even if the pressure of the water pump 12 is increased to a pressure sufficient to send the excavated earth and sand to the ground, there is no adverse effect on the face, so that the drainage pump provided by a muddy shield excavator is used. There is no need to install a mud relay pump in an underground pit formed by excavation.
As a result, the space in the underground mine where the segment carrier truck travels is not narrowed by the mud relay pump.

【0032】以上のように、本シールド掘進機では、シ
ールド本体1内に移送された掘削土砂を貯泥チャンバ7
に溜め、ズリ台車で搬送することなく排泥管11を通じ
て送水ポンプ12で地上で送れるようにしているため、
狭隘な地下坑内でも、能率的に排土することができる。
また、従来のようにズリ台車で搬送することを要しない
ので、掘進により形成された地下坑内を専らセグメント
搬送台車用の走行空間に使用することができ、その場
合、地下坑内のスペースを排泥中継ポンプで狭めるよう
なこともない。そのため、狭隘な地下坑内でも、セグメ
ント搬送台車を自由に往来させてセグメントをセグメン
ト組立現場へ滞りなく搬送することもできる。したがっ
て、本シールド掘進機では、狭隘な地下坑内でセグメン
トの搬送と排土とを効率良く行うことができる。その結
果、長距離の施工を行うときに、従来の技術のようにセ
グメントの搬送と掘削土砂の排出に長時間を要して作業
効率が著しく低下するというようなことはない。
As described above, in the shield machine, the excavated earth and sand transferred into the shield body 1 is stored in the mud storage chamber 7.
, So that it can be sent on the ground by the water pump 12 through the mud pipe 11 without being transported by the slip cart.
Even in a narrow underground mine, it is possible to discharge soil efficiently.
In addition, since it is not necessary to transport the vehicle by a slipper unlike the conventional method, the underground pit formed by excavation can be used exclusively as a traveling space for the segment transport trolley. In this case, the space in the underground mine is drained. There is no need to narrow with a relay pump. Therefore, even in a narrow underground pit, the segment carrier can be freely moved back and forth to transport the segment to the segment assembling site without any delay. Therefore, in the shield machine, the transport of the segments and the discharge of the soil can be efficiently performed in the narrow underground pit. As a result, when performing a long-distance construction, there is no such a problem that the work efficiency is remarkably reduced by taking a long time for transporting the segments and discharging the excavated earth and sand unlike the conventional technique.

【0033】次に、図2に基づき、本発明の第2具体化
例のシールド掘進機について説明する。図2において図
1と同一の符号を付けた部分は、図1と同等の部分を表
すので、詳述しない。
Next, a shield machine according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the parts denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same parts as those in FIG.

【0034】本シールド掘進機は、シールド本体1と共
に移動できるように設置されスクリューコンベア4で移
送された掘削土砂を溜めるための貯泥チャンバ7と、ス
クリューコンベア4で移送された掘削土砂を貯泥チャン
バ7内に搬入する掘削土砂搬入管路8と、この掘削土砂
搬入管路8を開閉するゲートバルブ9とを設けて、貯泥
チャンバ7を、地上に設置した送水ポンプ12に接続
し、掘削土砂搬入管路8をゲートバルブ9で閉じた状態
において貯泥チャンバ7内に送水管10を通じて送水ポ
ンプ12で送水することにより、シールド掘進機の掘進
により形成された地下坑内に排泥中継ポンプを設けない
でも、貯泥チャンバ7内の掘削土砂を、排泥管11を通
じて地上に送れるように構成している点において、前述
の第1具体化例のシールド掘進機と変わらない。
The shield machine is provided so as to be movable with the shield main body 1 and stores a mud storage chamber 7 for storing excavated sediment transferred by the screw conveyor 4, and a mud storage chamber 7 for storing excavated sediment transferred by the screw conveyor 4. An excavated sediment carrying pipe 8 to be carried into the chamber 7 and a gate valve 9 for opening and closing the excavated sediment carrying pipe 8 are provided. The mud storage chamber 7 is connected to a water supply pump 12 installed on the ground, and excavation is performed. By feeding water with a water pump 12 through a water pipe 10 into the mud storage chamber 7 in a state where the sediment carrying pipe 8 is closed by the gate valve 9, a mud relay relay pump is inserted into the underground pit formed by the excavation of the shield excavator. Even if not provided, the excavated sediment in the mud storage chamber 7 can be sent to the ground through the mud pipe 11 in that It does not change the field excavator.

【0035】そこで、本シールド掘進機が第1具体化例
のシールド掘進機と異なる点について説明すると、本シ
ールド掘進機では、貯泥チャンバ7をシールド本体1の
後方に設置している。すなわち、貯泥チャンバ7をセグ
メント組立装置20における摺動ジャッキ支持フレーム
26に近接してその後方に設置し、後続台車13は、こ
の貯泥チャンバ7の後方に設置している。掘削土砂搬入
管路8は、第1具体化例と同様、スクリューコンベア4
と貯泥チャンバ7とを直結していているが、貯泥チャン
バ7をセグメント組立装置20の後方に設置しているた
め、長い管で形成されていて、管路の抵抗が第1具体化
例よりも可成大きくなる。
The difference between the shield machine and the shield machine according to the first embodiment will now be described. In this shield machine, the mud storage chamber 7 is provided behind the shield body 1. That is, the mud storage chamber 7 is installed near and behind the sliding jack support frame 26 in the segment assembling apparatus 20, and the succeeding bogie 13 is installed behind this mud storage chamber 7. The excavated sediment carrying-in pipeline 8 is, as in the first embodiment, the screw conveyor 4.
And the mud storage chamber 7 are directly connected to each other. However, since the mud storage chamber 7 is installed behind the segment assembling apparatus 20, the mud storage chamber 7 is formed of a long pipe, and the resistance of the pipe is reduced in the first embodiment. Larger than possible.

【0036】こうしたことから、掘削土砂搬入管路8を
通じて掘削土砂を停滞なく貯泥チャンバ7内に搬入する
ことができるように、貯泥チャンバ7内を減圧する真空
ポンプ14を貯泥チャンバ7に管路で接続している。こ
のような真空ポンプ14を設けることにより、スクリュ
ーコンベア4から掘削土砂搬入管路8内に送り込まれた
掘削土砂を貯泥チャンバ7内に吸引、搬入することがで
きる。図2には、図示の便のため、真空ポンプ14を地
下坑外に図示しているが、真空ポンプ14は、貯泥チャ
ンバ7の近くに設けることができる。
For this reason, the vacuum pump 14 for reducing the pressure in the mud storage chamber 7 is connected to the mud storage chamber 7 so that the excavated sediment can be carried into the mud storage chamber 7 without stagnation through the excavated sediment carry-in line 8. Connected by pipe. By providing such a vacuum pump 14, the excavated earth and sand sent from the screw conveyor 4 into the excavated earth and sand carrying pipe 8 can be sucked and carried into the mud storage chamber 7. In FIG. 2, the vacuum pump 14 is shown outside the underground pit for convenience of illustration, but the vacuum pump 14 can be provided near the mud storage chamber 7.

【0037】本シールド掘進機は、こうした構造を備え
ているので、狭隘な地下坑内でセグメントの搬送と排土
とを効率良く行うことができるという前述の効果を奏す
ることに加えて、掘削土砂搬入管路8を長い管で形成し
たときでも、スクリューコンベア4で移送された掘削土
砂を貯泥チャンバ7内に支障なく搬入することができ
る。また、貯泥チャンバ7をシールド本体1の後方に設
置することにより、シールド本体1内に比べてスペース
にゆとりのある地下坑内に貯泥チャンバ7を設置するこ
とができるので、貯泥チャンバ7の清掃及び補修等のメ
ンテナンスを行いやすくすることができる。ここでは、
掘削土砂搬入管路8を長い管で形成したときに真空ポン
プ14を設ける例を示しているが、掘削土砂搬入管路8
を短い管で形成したときに真空ポンプ14を設けると、
掘削土砂搬入管路8での掘削土砂の詰まりを防ぐことが
できる。
Since the shield machine has such a structure, in addition to the above-mentioned effect that the segment can be efficiently transported and unloaded in a narrow underground pit, the excavated earth and sand can be carried in. Even when the pipe 8 is formed by a long pipe, the excavated earth and sand transferred by the screw conveyor 4 can be carried into the mud storage chamber 7 without any trouble. Further, by installing the mud storage chamber 7 behind the shield main body 1, the mud storage chamber 7 can be installed in an underground pit having more space than in the shield main body 1. Maintenance such as cleaning and repair can be easily performed. here,
An example is shown in which the vacuum pump 14 is provided when the excavated sediment carrying line 8 is formed by a long pipe.
When the vacuum pump 14 is provided when is formed by a short tube,
The clogging of the excavated earth and sand carrying pipe 8 with the excavated earth and sand can be prevented.

【0038】最後に、図3に基づき、本発明の第3具体
化例のシールド掘進機について説明する。図3において
図1及び図2と同一の符号を付けた部分は、これらの図
と同等の部分を表すので、詳述しない。
Finally, a shield machine according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the parts denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 represent the same parts as those in FIGS.

【0039】本シールド掘進機は、前記第2具体化例の
シールド掘進機と同様、シールド本体1と共に移動でき
るようにシールド本体1後方に設置されスクリューコン
ベア4で移送された掘削土砂を溜めるための貯泥チャン
バ7と、スクリューコンベア4で移送された掘削土砂を
貯泥チャンバ7内に搬入する掘削土砂搬入管路8と、こ
の掘削土砂搬入管路8を開閉する開閉装置とを設けて、
貯泥チャンバ7を、地上に設置した送水ポンプ12に接
続し、掘削土砂搬入管路8を開閉装置で閉じた状態にお
いて貯泥チャンバ7内に送水管10を通じて送水ポンプ
12で送水することにより、シールド掘進機の掘進によ
り形成された地下坑内に排泥中継ポンプを設けないで
も、貯泥チャンバ7内の掘削土砂を、排泥管11を通じ
て地上に送れるように構成している。また、貯泥チャン
バ7をシールド本体1後方に設置する場合に貯泥チャン
バ7をセグメント組立装置20の後方に設置し、この貯
泥チャンバ7の後方に後続台車13を設置するととも
に、貯泥チャンバ7内を減圧する真空ポンプ14を貯泥
チャンバ7に管路で接続するようにしていて、基本的な
構造は、第2具体化例のシールド掘進機と変わらない。
The shield machine, similar to the shield machine of the second embodiment, is provided behind the shield body 1 so as to be able to move together with the shield body 1 and is used for storing the excavated earth and sand transferred by the screw conveyor 4. A mud storage chamber 7, an excavated sediment carrying pipe 8 for carrying excavated sediment transferred by the screw conveyor 4 into the mud storing chamber 7, and an opening / closing device for opening and closing the excavated sediment carrying pipe 8 are provided.
The mud storage chamber 7 is connected to a water supply pump 12 installed on the ground, and water is pumped into the mud storage chamber 7 by a water supply pump 12 through a water supply pipe 10 in a state where the excavated sediment carrying-in line 8 is closed by a switchgear. The construction is such that the excavated earth and sand in the mud storage chamber 7 can be sent to the ground through the mud pipe 11 without providing a mud relay relay pump in the underground pit formed by the excavation of the shield machine. When the mud storage chamber 7 is installed behind the shield main body 1, the mud storage chamber 7 is installed behind the segment assembling apparatus 20, and the trailing bogie 13 is installed behind the mud storage chamber 7. A vacuum pump 14 for reducing the pressure in the inside 7 is connected to the mud storage chamber 7 by a pipeline, and the basic structure is the same as the shield machine of the second embodiment.

【0040】そこで、本シールド掘進機が第2具体化例
のシールド掘進機と異なる点について説明すると、本シ
ールド掘進機では、掘削土砂移送装置を、ピンチバルブ
16を設けた排土管15により構成し、この排土管15
を、スクリューコンベア4と同様、バルクヘッド1cに
取り付けて前胴1aの側に設置している。また、掘削土
砂搬入管路8を設ける場合に、掘削土砂移送装置で移送
された掘削土砂を受けて溜めることができる土砂ピット
17をシールド本体の後胴1bに設置して掘削土砂搬入
管路8の上流側を土砂ピット17に接続している。この
土砂ピット17の上方には、掘削土砂中の礫を分離する
ためのスクリーン等の礫分離装置18を排土管15の下
部に取り付けて設置している。なお、掘削土砂搬入管路
8は、図示しない開閉装置により開閉できるようにして
いる。
The difference between the shield machine and the shield machine according to the second embodiment will now be described. In the shield machine, the excavated earth and sand transfer device is constituted by a discharge pipe 15 provided with a pinch valve 16. , This discharge pipe 15
, Like the screw conveyor 4, is attached to the bulkhead 1c and installed on the side of the front trunk 1a. When the excavated sediment carry-in line 8 is provided, a sediment pit 17 capable of receiving and storing the excavated sediment transferred by the excavated sediment transfer device is installed in the rear body 1b of the shield body, and the excavated sediment carry-in conduit 8 is provided. Is connected to the earth and sand pit 17. Above the sediment pit 17, a gravel separating device 18 such as a screen for separating the gravel in the excavated sediment is attached to the lower part of the earth discharging pipe 15 and installed. The excavated sediment carrying-in pipeline 8 can be opened and closed by an opening and closing device (not shown).

【0041】ピンチバルブ16は、ここに示す例では、
排土管15の内周壁に沿ってその内周壁との間に空気室
を形成するように弾性体16aを設けて、その空気室に
空気を調節して供給できるように構成している。そし
て、その弾性体16aは、空気室に空気を供給したとき
に膨張して排土管15を遮蔽し、空気室から空気を排出
したときに収縮して排土管15を開放するとともに、空
気室に供給する空気の量を調節することにより、排土管
15の開口量を調節することができるように形成されて
いる。このピンチバルブ16による掘削土砂移送装置
は、掘削土砂を移送するための動力源を持たず、チャン
バ3内の掘削土砂は、排土管15を通じてチャンバ3そ
れ自体の土圧によりシールド本体1内に移送し、その移
送量がピンチバルブ16の開口量を調節することにより
調節される。
The pinch valve 16 is, in the example shown here,
An elastic body 16a is provided along the inner peripheral wall of the discharge pipe 15 so as to form an air chamber between the inner peripheral wall and the inner peripheral wall, and the air is adjusted and supplied to the air chamber. The elastic body 16a expands when air is supplied to the air chamber to shield the discharge pipe 15, and when the air is discharged from the air chamber, contracts to open the discharge pipe 15, and the elastic body 16a is connected to the air chamber. The opening amount of the discharge pipe 15 can be adjusted by adjusting the amount of supplied air. The excavated earth and sand transfer device using the pinch valve 16 has no power source for transferring the excavated earth and sand, and the excavated earth and sand in the chamber 3 is transferred into the shield body 1 by the earth pressure of the chamber 3 itself through the earth discharging pipe 15. Then, the transfer amount is adjusted by adjusting the opening amount of the pinch valve 16.

【0042】本シールド掘進機は、掘削土砂移送装置を
ピンチバルブ16を設けた排土管15により構成してい
て、掘削土砂移送装置の内部構造がパイプ状のシンプル
な構造をしているので、大礫が混じった掘削土砂を掘削
土砂移送装置に導入しても詰まりにくく、チャンバ3内
の掘削土砂中に大礫が混じっていても、その掘削土砂を
支障なくシールド本体1内に移送することができる。し
たがって、通常の地山から小礫、大礫の入り混じった種
々の土質の地山を掘進することができるため、土質に対
する適応範囲を拡大することができる。
In this shield machine, the excavated sediment transporting device is constituted by the discharge pipe 15 provided with the pinch valve 16, and the internal structure of the excavated sediment transporting device has a simple pipe-like structure. Even if excavated sediment mixed with gravel is introduced into the excavated sediment transfer device, the excavated sediment is hardly clogged, and even if large excavated sand is mixed in the excavated sediment in the chamber 3, the excavated sediment can be transferred into the shield body 1 without any trouble. it can. Therefore, it is possible to excavate various types of soil with a mixture of small pebbles and large gravel from a normal ground, so that the applicable range for the soil can be expanded.

【0043】本シールド掘進機は、掘削土砂移送装置で
移送された掘削土砂を溜めることができる土砂ピット1
7を設けて、土砂ピット17に溜めた掘削土砂を貯泥チ
ャンバ7に搬入するようにしているので、排土管15で
移送された掘削土砂を土砂ピット17と貯泥チャンバ7
とで分担して溜めることができる。そのため、貯泥チャ
ンバ7を小型化することができるとともに、掘削土砂を
掘進中に土砂ピット17に溜めている間に、貯泥チャン
バ7に溜められた掘削土砂を排出することができて、掘
削土砂を掘進停止時だけでなく掘進中も排出することが
でき、排土作業を効率的に行うことができる。また、土
砂ピット17の上に礫分離装置18を設けたことによ
り、掘削土砂移送装置で移送された掘削土砂中の礫を礫
分離装置18で分離して掘削土砂搬入管路8に送れるた
め、礫の混じった土質の地山でも掘進することができ
る。
The shield excavator has a sediment pit 1 capable of storing excavated sediment transferred by the excavated sediment transfer device.
7 is provided to carry the excavated sediment accumulated in the sediment pit 17 into the mud storage chamber 7, so that the excavated sediment transferred by the earth discharging pipe 15 is transferred to the sediment pit 17 and the mud storage chamber 7.
And can be shared. Therefore, the mud storage chamber 7 can be reduced in size, and the excavated sediment stored in the mud storage chamber 7 can be discharged while the excavated sediment is being stored in the sediment pit 17 during excavation. The earth and sand can be discharged not only when the excavation is stopped but also during excavation, so that the excavation work can be performed efficiently. In addition, since the gravel separating device 18 is provided on the sediment pit 17, the gravel in the excavated sediment transferred by the excavated sediment transporting device can be separated by the gravel separating device 18 and sent to the excavated sediment carrying pipeline 8. You can also excavate in soils with gravel.

【0044】ここに示す例では、掘削土砂移送装置をな
す排土管15を前胴1a側に取り付け、土砂ピット17
を後胴1b側に設置するとともに、排土管15の下方に
土砂ピット17を配置してを排土管15と土砂ピット1
7とを連結しないようにしているので、シールド本体1
を中折れ操作し、これに伴って掘削土砂移送装置が揺動
したとしても、掘削土砂移送装置の揺動が貯泥チャンバ
7に伝達されことはない。したがって、シールド本体1
の中折れ時に貯泥チャンバ7に揺動力が伝達されるのを
特別の手段を設けることなく防ぐことができる。
In the example shown here, the earth discharging pipe 15 forming the excavated earth and sand transferring device is attached to the front body 1a side, and the earth and sand pit 17
Is installed on the side of the rear body 1b, and a sediment pit 17 is arranged below the discharging pipe 15 so that the discharging pipe 15 and the sediment pit 1 are disposed.
7 and the shield body 1
, The rocking of the excavated sediment transporting device is not transmitted to the mud storage chamber 7 even if the excavated sediment transporting device is rocked accordingly. Therefore, the shield body 1
It is possible to prevent the swinging power from being transmitted to the mud storage chamber 7 at the time of folding in without breaking any special means.

【0045】図3には図示されていないが、土砂ピット
17に溜めた掘削土砂を貯泥チャンバ7に搬送する場合
にスクリューフィーダを設けて、土砂ピット17内の掘
削土砂をスクリューフィーダを経由して貯泥チャンバ7
内に搬入するようにすることもできる。例えば、土砂ピ
ット17内の下部にスクリューフィーダを設けてこのス
クリューフィーダに掘削土砂搬入管路8を接続したり、
土砂ピット17と掘削土砂搬入管路8との間にスクリュ
ーフィーダを連結したりして、土砂ピット17内の掘削
土砂を貯泥チャンバ7内に搬入するようにする。こうし
た方法を採用すると、土砂ピット17内の掘削土砂を掘
削土砂搬入管路8を通じて貯泥チャンバ7内に搬入する
際、真空ポンプ14とスクリューフィーダとで協働して
貯泥チャンバ7内に搬入することができるため、土砂ピ
ット17内での掘削土砂の滞留と掘削土砂搬入管路8で
の掘削土砂の詰まりを防ぐことができる。
Although not shown in FIG. 3, a screw feeder is provided to transfer the excavated sediment accumulated in the sediment pit 17 to the mud storage chamber 7, and the excavated sediment in the sediment pit 17 is passed through the screw feeder. Mud storage chamber 7
It can also be carried in. For example, a screw feeder is provided in the lower part of the earth and sand pit 17, and the excavation earth and sand carrying pipeline 8 is connected to the screw feeder,
A screw feeder is connected between the sediment pit 17 and the excavated sediment carry-in line 8 to carry the excavated sediment in the sediment pit 17 into the mud storage chamber 7. When such a method is adopted, when the excavated sediment in the sediment pit 17 is carried into the mud storage chamber 7 through the excavated sediment carry-in line 8, the vacuum pump 14 and the screw feeder cooperate to carry the excavated sediment into the mud storage chamber 7. Therefore, the accumulation of the excavated sediment in the sediment pit 17 and the clogging of the excavated sediment in the excavated sediment carrying-in pipeline 8 can be prevented.

【0046】図1乃至図3には、貯泥チャンバ7内の掘
削土砂を送水ポンプ12で地上に送れるように構成した
例を示したが、前述しように貯泥チャンバ7内の掘削土
砂を送水ポンプ12で発進立坑内に送れるように構成し
てもよい。その場合、発進立坑内に補助ポンプを設け
て、発進立坑内に送られた掘削土砂を補助ポンプにより
地上に排出できるように構成する。こうした方法を採用
すると、貯泥チャンバ7内の掘削土砂を送水ポンプ12
と補助ポンプとで分担して地上に送ることができて、送
水ポンプの容量を小さくできるだけでなく、貯泥チャン
バ7や送水排泥系統の配管の耐圧強度も下げることがで
きる。
FIGS. 1 to 3 show an example in which the excavated sediment in the mud storage chamber 7 can be sent to the ground by the water supply pump 12. The pump 12 may be configured to be able to be sent into the starting shaft. In this case, an auxiliary pump is provided in the starting shaft, so that the excavated earth and sand sent into the starting shaft can be discharged to the ground by the auxiliary pump. When such a method is employed, the excavated earth and sand in the mud storage chamber 7 is
And the auxiliary pump can be shared and sent to the ground, so that not only the capacity of the water supply pump can be reduced, but also the pressure resistance of the mud storage chamber 7 and the piping of the water supply and discharge system can be reduced.

【0047】図1乃至図3には、セグメント1リング長
を掘進したときの掘削土砂を溜められる貯泥チャンバ7
を一つ設けた例を示したが、こうした貯泥チャンバ7を
二つに分割構成してもよい。その場合、掘削土砂搬入管
路8を二つの貯泥チャンバ7の任意の一つに選択的に接
続して、掘削土砂移送装置で移送された掘削土砂を搬入
できるようにするとともに、送水管10を二つの貯泥チ
ャンバ7の任意の一つに選択的に接続して、貯泥チャン
バ7に溜められた掘削土砂を送水ポンプ12で排出でき
るようにする。
FIGS. 1 to 3 show a mud storage chamber 7 for storing excavated earth and sand when the segment 1 ring length is excavated.
Although the example in which one was provided was shown, such a mud storage chamber 7 may be divided into two. In that case, the excavated sediment carrying-in line 8 is selectively connected to any one of the two mud storage chambers 7 so that the excavated sediment transferred by the excavated sediment transfer device can be carried in, and the water pipe 10 Is selectively connected to any one of the two mud storage chambers 7 so that the excavated sediment accumulated in the mud storage chamber 7 can be discharged by the water supply pump 12.

【0048】こうして貯泥チャンバ7を二つに分割構成
した場合には、シールド掘進機の掘進中に一方の貯泥チ
ャンバ7に掘削土砂搬入管路8を接続して掘削土砂を溜
めてこの貯泥チャンバ7の掘削土砂搬入部を閉じた後、
他方の貯泥チャンバ7に掘削土砂搬入管路8を接続して
掘削土砂を溜める。この間、一方の貯泥チャンバ7に送
水管10を接続することにより、一方の貯泥チャンバ7
内の掘削土砂を送水ポンプ12で排出し、図1乃至図3
の例とは異なり掘進中にも排土する。また、他方の貯泥
チャンバ7に溜ったら、この他方の貯泥チャンバ7の掘
削土砂搬入部を閉じてこの貯泥チャンバ7に送水管10
を接続することにより、他方の貯泥チャンバ7内の掘削
土砂を送水ポンプ12で引き続き排出する。
When the mud storage chamber 7 is divided into two parts as described above, the excavated sediment carrying pipe 8 is connected to one of the mud storage chambers 7 during the excavation of the shield machine, and the excavated sediment is stored. After closing the excavated sediment loading section of the mud chamber 7,
The excavated sediment carrying pipe 8 is connected to the other mud storage chamber 7 to store excavated sediment. During this time, the water pipe 10 is connected to the one mud storage chamber 7 so that
The excavated earth and sand in the inside is discharged by the water supply pump 12, and FIG.
Unlike the above example, the soil is excavated during excavation. When the water accumulates in the other mud storage chamber 7, the excavated sediment carrying-in portion of the other mud storage chamber 7 is closed, and a water pipe 10
Is connected, the excavated earth and sand in the other mud storage chamber 7 is continuously discharged by the water supply pump 12.

【0049】したがって、このように貯泥チャンバ7を
二つに分割構成することにより、排土をシールド掘進機
の掘進停止時だけではなく、掘進中にも切羽に悪影響を
及ぼすことなく行えて効率的に行うことができる。その
結果、単位時間当たりの排土の量を減少させることがで
きるため、送水ポンプ12の容量を小さくすることがで
きて製作コストの節減に資するとともに、排泥管11の
サイズも小さくすることができてシールド本体1や地下
坑内の有効空間の拡大に資する。
Therefore, by dividing the mud storage chamber 7 into two parts in this manner, the soil can be discharged not only when the excavation of the shield excavator is stopped but also during excavation without adversely affecting the face. Can be done As a result, the amount of soil discharged per unit time can be reduced, so that the capacity of the water pump 12 can be reduced, which contributes to the reduction of the manufacturing cost, and the size of the drainage pipe 11 can be reduced. This contributes to the expansion of the effective space in the shield body 1 and the underground mine.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、「課題を解決するための手段」の項に示した手段を
採用しているので、本発明によれば、狭隘な地下坑内で
セグメントの搬送と排土とを効率良く行えるシールド掘
進機が得られる。その結果、シールド掘進機で長距離の
掘進を行うときにセグメントの搬送と掘削土砂の排出に
長時間を要して作業効率が著しく低下するという従来の
技術にみられるような問題は、解消される。
As is apparent from the above description, the present invention employs the means described in the section of "Means for Solving the Problems". Thus, a shield machine capable of efficiently transporting and discharging the segment can be obtained. As a result, when excavating over a long distance with a shield machine, the problem of the conventional technology, which requires a long time to transport the segment and discharge the excavated earth and sand, which significantly reduces the work efficiency, is solved. You.

【0051】本発明を具体化する場合、特に、特許請求
の範囲の請求項2に記載のように具体化すれば、送水ポ
ンプの容量を小さくできるだけでなく、貯泥チャンバや
送水排泥系統の配管の耐圧強度も下げることができる。
本発明を具体化する場合、特に、特許請求の範囲の請求
項3に記載のように具体化すれば、掘削土砂移送装置で
移送された掘削土砂を土砂ピットと貯泥チャンバとで分
担して溜めることができるため、貯泥チャンバを小型化
することができるとともに、掘削土砂を掘進中に土砂ピ
ットに溜めている間に、貯泥チャンバに溜められた掘削
土砂を排出することができて、掘削土砂を掘進停止時だ
けでなく掘進中も排出することができ、排土作業を効率
的に行うことができる。
When the present invention is embodied, particularly when embodied in claim 2, not only the capacity of the water supply pump can be reduced, but also the capacity of the mud storage chamber and the water supply and drainage system can be reduced. The pressure resistance of the pipe can also be reduced.
When the present invention is embodied, and particularly when embodied as described in claim 3, the excavated sediment transferred by the excavated sediment transfer device is shared by the sediment pit and the mud storage chamber. Because it is possible to accumulate, the mud storage chamber can be downsized, and the excavated sediment stored in the mud storage chamber can be discharged while the excavated sediment is being accumulated in the sediment pit while excavating, Excavated earth and sand can be discharged not only when the excavation is stopped but also during excavation, so that the excavation work can be performed efficiently.

【0052】本発明を具体化する場合、特に、特許請求
の範囲の請求項4に記載のように具体化すれば、掘削土
砂移送装置で移送された掘削土砂中の礫を礫分離装置に
より分離して掘削土砂搬入管路に送れるため、礫の混じ
った土質の地山でもシールド掘進機を掘進させることが
できる。本発明を具体化する場合、特に、特許請求の範
囲の請求項5に記載のように具体化すれば、土砂ピット
に溜めた掘削土砂を掘削土砂搬入管路を通じて貯泥チャ
ンバ内に搬入する際、真空ポンプとスクリューフィーダ
とで協働して貯泥チャンバ内に搬入することができるた
め、土砂ピット内での掘削土砂の滞留と掘削土砂搬入管
路での掘削土砂の詰まりを防ぐことができる。本発明を
具体化する場合、特に、特許請求の範囲の請求項6に記
載のように具体化すれば、掘削土砂移送装置の内部構造
がパイプ状のシンプルな構造のものとなって、大礫が混
じった掘削土砂を掘削土砂移送装置に導入しても詰まり
にくいため、チャンバ内の掘削土砂中に大礫が混じって
いても、掘削土砂を支障なく移送することができて、土
質に対する適応範囲を拡大することができる。
When the present invention is embodied, and particularly when embodied in claim 4, the gravel in the excavated sediment transferred by the excavated sediment transfer device is separated by the gravel separating device. The excavated sediment can be sent to the excavated sediment loading pipeline, so that the shield excavator can be excavated even in soils with contaminated soil. When the present invention is embodied, and particularly when embodied as described in claim 5, when the excavated sediment accumulated in the sediment pit is carried into the mud storage chamber through the excavated sediment carrying-in conduit. , The vacuum pump and the screw feeder can cooperate to carry the excavated sediment in the sediment pit and prevent the excavated sediment from clogging in the excavated sediment carrying-in channel. . When the present invention is embodied, and particularly when embodied as described in claim 6, the internal structure of the excavated sediment transporting apparatus has a simple pipe-like structure, Even if excavated sediment mixed with excavated sediment is introduced into the excavated sediment transfer device, the excavated sediment is not clogged. Can be expanded.

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

【図1】本発明の第1具体化例のシールド掘進機により
シールド工法を実施している状態を示す縦断面図であ
る。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a state where a shield construction method is being performed by a shield machine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2具体化例のシールド掘進機により
シールド工法を実施している状態を示す縦断面図であ
る。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state where a shield construction method is being performed by a shield machine according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3具体化例のシールド掘進機により
シールド工法を実施している状態を示す縦断面図であ
る。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a state where a shield construction method is being performed by a shield machine according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シールド本体 1a 前胴 1b 後胴 1c バルクヘッド 2 カッタヘッド 3 チャンバ 4 スクリューコンベア 5 シールドジャッキ 6 中折れジャッキ 7 貯泥チャンバ 8 掘削土砂搬入管路 9 ゲートバルブ 10 送水管 11 排泥管 12 送水ポンプ 13 後続台車 14 真空ポンプ 15 排土管 16 ピンチバルブ 17 土砂ピット 18 スクリーン 20 セグメント組立装置 28 セグメント DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield main body 1a Front trunk 1b Rear trunk 1c Bulk head 2 Cutter head 3 Chamber 4 Screw conveyor 5 Shield jack 6 Middle folding jack 7 Mud storage chamber 8 Excavation earth and sand carry-in line 9 Gate valve 10 Water pipe 11 Drain pipe 12 Water pump 13 Subsequent bogie 14 Vacuum pump 15 Discharge pipe 16 Pinch valve 17 Sediment pit 18 Screen 20 Segment assembling device 28 Segment

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡和田 剛 東京都文京区後楽二丁目5番1号 日立建 機株式会社内 (72)発明者 水谷 努 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 高橋 均 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Fターム(参考) 2D054 AC04 DA01 DA03 DA19 DA25 DA33 DA37  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Go Tsuyoshi Owada 2-5-1 Koraku Bunkyo-ku, Tokyo Inside Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Tsutomu Mizutani 650, Kandamachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Inside the Tsuchiura Plant Co., Ltd. (72) Inventor Hitoshi Takahashi 650 Kandamachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture F-term in the Tsuchiura Plant Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. 2D054 AC04 DA01 DA03 DA19 DA25 DA33 DA37

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シールド本体と、このシールド本体の前
方に設けられ切羽を掘削するカッタヘッドと、カッタヘ
ッドとシールド本体との間に設けられ掘削土砂を取り込
んで切羽を土圧で支持するチャンバと、このチャンバ内
の掘削土砂をシールド本体内に移送しその掘削土砂の移
送量を調整してチャンバの土圧を調整できる掘削土砂移
送装置とを備え、地上への掘削土砂の排出及びセグメン
ト組立現場へのセグメントの搬送を行うシールド掘進機
において、シールド本体と共に移動できるようにシール
ド本体内又はシールド本体後方に設置され掘削土砂移送
装置で移送された掘削土砂を溜めるための貯泥チャンバ
と、掘削土砂移送装置で移送された掘削土砂を貯泥チャ
ンバ内に搬入する掘削土砂搬入管路と、この掘削土砂搬
入管路を開閉する開閉装置とを設けて、貯泥チャンバ
を、地上又は発進立坑内に設置した送水ポンプに接続
し、掘削土砂搬入管路を開閉装置で閉じた状態において
貯泥チャンバ内に送水ポンプで送水することにより、シ
ールド掘進機の掘進により形成された地下坑内に排泥中
継ポンプを設けないでも、貯泥チャンバ内の掘削土砂を
地上又は発進立坑内に管路で送れるように構成したこと
を特徴とするシールド掘進機。
1. A shield body, a cutter head provided in front of the shield body for excavating a face, and a chamber provided between the cutter head and the shield body for taking excavated earth and sand and supporting the face with earth pressure. An excavated sediment transfer device capable of transferring excavated sediment in the chamber into the shield main body and adjusting the amount of excavated sediment transferred to adjust the earth pressure of the chamber; A shield mud chamber installed in the shield main body or behind the shield main body so as to be able to move together with the shield main body, and for storing excavated sediment transferred by the excavated sediment transfer device, An excavated sediment carrying pipe for carrying the excavated sediment transferred by the transfer device into the mud storage chamber, and an open / close port for opening and closing the excavated sediment carrying pipe. Providing a closing device and connecting the mud storage chamber to a water pump installed on the ground or in a starting shaft, and using a water pump to feed water into the mud storage chamber with the excavated sediment carrying-in pipeline closed by the opening and closing device. Thereby, the excavated earth and sand in the mud storage chamber can be sent to the ground or in the starting shaft by a pipeline without providing a mud discharging relay pump in the underground mine formed by the excavation of the shield machine. Shield machine.
【請求項2】 請求項1に記載のシールド掘進機におい
て、貯泥チャンバ内の掘削土砂を発進立坑内に管路で送
れるように構成した場合、発進立坑内に設けられた補助
ポンプにより発進立坑内に送られた掘削土砂を地上に排
出し得るように構成したことを特徴とするシールド掘進
機。
2. The shield excavator according to claim 1, wherein the excavated soil in the mud storage chamber is configured to be sent into the start shaft by a pipeline, and the start shaft is provided by an auxiliary pump provided in the start shaft. A shield machine capable of discharging excavated earth and sand sent into the ground to the ground.
【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載のシールド
掘進機において、掘削土砂搬入管路を設ける場合に、掘
削土砂移送装置で移送された掘削土砂を受けて溜める土
砂ピットを設けて掘削土砂搬入管路を土砂ピットに接続
するとともに、貯泥チャンバ内を減圧する真空ポンプを
設けて、掘削土砂移送装置で移送された掘削土砂を、土
砂ピットに溜めた後、真空ポンプで吸引することにより
掘削土砂搬入管路を通じて貯泥チャンバ内に搬入するよ
うにしたことを特徴とするシールド掘進機。
3. The shield machine according to claim 1, wherein when the excavated sediment carrying-in conduit is provided, a sediment pit is provided for receiving and storing the excavated sediment transferred by the excavated sediment transfer device. Connect the sediment carrying pipeline to the sediment pit, and install a vacuum pump to reduce the pressure in the mud storage chamber.The excavated sediment transferred by the excavated sediment transfer device is stored in the sediment pit and then suctioned by the vacuum pump. A shield excavator wherein the excavated sediment is carried into a mud storage chamber through an excavated sediment carrying pipeline.
【請求項4】 請求項3に記載のシールド掘進機におい
て、土砂ピットの上に、掘削土砂中の礫を分離する礫分
離装置を設けたことを特徴とするシールド掘進機。
4. The shield machine according to claim 3, further comprising a gravel separating device provided on the earth and sand pit for separating the gravel in the excavated earth and sand.
【請求項5】 請求項3に記載のシールド掘進機におい
て、土砂ピットに溜めた掘削土砂をスクリューフィーダ
を経由して貯泥チャンバ内に搬入するようにしたことを
特徴とするシールド掘進機。
5. The shield machine according to claim 3, wherein the excavated earth and sand accumulated in the earth and sand pit is carried into a mud storage chamber via a screw feeder.
【請求項6】 請求項1乃至請求項5に記載のシールド
掘進機において、掘削土砂移送装置をピンチバルブを設
けた排土管により構成したことを特徴とするシールド掘
進機。
6. The shield machine according to claim 1, wherein the excavated earth and sand transfer device is constituted by a discharge pipe provided with a pinch valve.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010126947A (en) * 2008-11-26 2010-06-10 Ohbayashi Corp Sediment unloading method and sediment unloading system

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