JP2003138875A - Shield driving machine - Google Patents
Shield driving machineInfo
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- JP2003138875A JP2003138875A JP2002329402A JP2002329402A JP2003138875A JP 2003138875 A JP2003138875 A JP 2003138875A JP 2002329402 A JP2002329402 A JP 2002329402A JP 2002329402 A JP2002329402 A JP 2002329402A JP 2003138875 A JP2003138875 A JP 2003138875A
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- shield
- cutter head
- machine
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘進機に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】発進立坑からシールド掘進機を掘進させ
て大口径トンネルと小口径トンネルを施工する場合、図
１５に示すように、口径の異なる別々のシールド掘進機
１１０，１１１を発進立坑１１８からそれぞれ掘進させ
て大口径トンネル１１２と小口径トンネル１１３を構築
する施工法と、図１６に示すように、大口径の親シール
ド掘進機１１４内に小口径の子シールド掘進機１１５を
有する親子シールド掘進機１１６を用いて大口径トンネ
ル１１２と小口径トンネル１１３を構築する施工法とが
ある。2. Description of the Related Art When a shield machine is excavated from a starting shaft to construct a large diameter tunnel and a small diameter tunnel, as shown in FIG. 15, separate shield machines 110 and 111 having different diameters are started from a starting shaft 118. As shown in FIG. 16, a construction method in which the large-diameter tunnel 112 and the small-diameter tunnel 113 are respectively advanced by digging, and a parent-child shield digging having a small-diameter child shield digging machine 115 in a large-diameter parent shield digging machine 114 There is a construction method of constructing a large diameter tunnel 112 and a small diameter tunnel 113 using the machine 116.
【０００３】親子シールド掘進機１１６を用いて大小の
トンネルを構築する場合、まず親シールド掘進機１１４
の所定の目的地に到達立坑１１７を掘削形成し、親子合
体させた状態のまま親子シールド掘進機１１６を発進立
坑１１８から到達立坑１１７まで掘進させる。When constructing large and small tunnels using the parent-child shield excavator 116, first, the parent shield excavator 114 is constructed.
The excavation shaft 117 is excavated and formed at a predetermined destination of, and the parent-child shield excavator 116 is excavated from the starting shaft 118 to the arrival shaft 117 in a state where the parent and child are combined.
【０００４】そして、子シールド掘進機１１５を親シー
ルド掘進機１１４の掘進方向前方へ引き出して到達立坑
１１７内に移動させ、クレーン（図示せず）などで子シ
ールド掘進機１１５を到達立坑１１７の上方へ引き上げ
る。Then, the child shield machine 115 is pulled out forward of the parent shield machine 114 in the direction of travel and moved into the reaching shaft 117, and the child shield machine 115 is moved above the reaching shaft 117 by a crane (not shown). Raise to.
【０００５】子シールド掘進機１１５を発進立坑１１８
内に戻し、子シールド掘進機１１５を用いて小口径トン
ネル１１３を施工する。The child shield excavator 115 is launched to a vertical shaft 118.
Returning to the inside, a small-diameter tunnel 113 is constructed using the child shield excavator 115.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図１５に示
すように、別々のシールド掘進機１１０，１１１を用い
て大小のトンネル１１２，１１３を構築する場合、シー
ルド掘進機を２台用いるため、特に片側トンネルの掘削
長が短い場合、工費が高くついてしまうという課題があ
る。By the way, as shown in FIG. 15, when constructing large and small tunnels 112 and 113 by using separate shield excavators 110 and 111, two shield excavators are used. If the excavation length of one side tunnel is short, there is a problem that the construction cost is high.
【０００７】また、図１６に示すように、親子シールド
掘進機１１６を用いて大小のトンネル１１２，１１３を
構築する場合、大口径トンネル１１２を構築した親子シ
ールド掘進機１１６の一部を転用するため、シールド掘
進機にかかる費用は安価となるが、到達立坑１１７を掘
削しなくてはならないため、全体として工費が高くなっ
てしまうという課題がある。Further, as shown in FIG. 16, when the large and small tunnels 112 and 113 are constructed by using the parent-child shield excavator 116, a part of the parent-child shield excavator 116 which constructs the large diameter tunnel 112 is diverted. Although the shield machine has a low cost, there is a problem that the construction cost becomes high as a whole because the reaching shaft 117 has to be excavated.
【０００８】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、発進立坑から大口径トンネルと小口径トンネルを安
価に施工できるシールド掘進機を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems and to provide a shield machine capable of constructing a large diameter tunnel and a small diameter tunnel from a starting shaft at low cost.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、大口径シールド掘進機の中央に、分離独立
可能な小口径シールド掘進部を一体にした掘進機を発進
立坑に搬入し、その掘進機を用いてトンネルを構築した
後、その掘進機の小口径シールド掘進部を機内側に引き
出して上記トンネルを経由して上記発進立坑位置まで戻
すシールド掘進機であって、上記大口径シールド掘進機
のシールドフレーム内に上記小口径シールド掘進部を機
内側へ抜き出し可能に設け、この小口径シールド掘進部
にそれより小径の小口径カッタヘッドを回転自在に設
け、この小口径カッタヘッドに、上記大口径シールド掘
進機の前方を掘削するための大口径カッタヘッドを設
け、上記小口径シールド掘進部に上記小口径カッタヘッ
ドを回転させる駆動装置を設けたものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention introduces an excavator having a small-diameter shield excavation unit, which is separable and independent, in the center of a large-diameter shield excavator to a starting shaft. , A shield machine which constructs a tunnel using the machine and then pulls out a small-diameter shield machine part of the machine to the inside of the machine and returns to the starting shaft position via the tunnel, with the large diameter. In the shield frame of the shield machine, the small-diameter shield excavation part is provided so that it can be pulled out to the inside of the machine, and the small-diameter shield excavation part is provided with a small-diameter cutter head rotatably smaller than that. A drive unit for rotating the small-diameter cutter head in the small-diameter shield excavation part, which is provided with a large-diameter cutter head for excavating the front of the large-diameter shield excavator. In which the provided.
【００１０】また、大口径シールド掘進機の中央に、分
離独立可能な小口径シールド掘進部を一体にした掘進機
を発進立坑に搬入し、その掘進機を用いてトンネルを構
築した後、その掘進機の小口径シールド掘進部を機内側
に引き出して上記トンネルを経由して上記発進立坑位置
まで戻すシールド掘進機であって、上記大口径シールド
掘進機のシールドフレーム内に上記小口径シールド掘進
部のガーダ部を機内側へ抜き出し可能に設け、このガー
ダ部にガーダ部より小径の小口径カッタヘッドを回転自
在に設け、この小口径カッタヘッドに、上記大口径シー
ルド掘進機の前方を掘削するための大口径カッタヘッド
を設け、上記ガーダ部に上記小口径カッタヘッドを回転
させる駆動装置を設けたものである。In addition, in the center of the large-diameter shield machine, an excavator having a small-diameter shield machine part that can be separated and independent is carried into a starting shaft, and a tunnel is constructed using the machine, and then the tunnel machine advances. A shield excavator that pulls out the small-diameter shield excavation part to the inside of the machine and returns it to the starting shaft position via the tunnel, and of the small-diameter shield excavation part in the shield frame of the large-diameter shield excavator. A girder part is provided so that it can be pulled out to the inside of the machine, a small diameter cutter head with a smaller diameter than the girder part is rotatably provided in this girder part, and this small diameter cutter head is used for excavating the front of the large diameter shield machine. A large-diameter cutter head is provided, and a drive device for rotating the small-diameter cutter head is provided in the girder portion.
【００１１】上記大口径シールド掘進機は、中央に上記
小口径シールド掘進部を収容するための中央開口部を有
するとよい。It is preferable that the large-diameter shield machine has a central opening for accommodating the small-diameter shield machine.
【００１２】上記大口径カッタヘッドは上記小口径カッ
タヘッドに取り外し可能に設けられてもよく、上記小口
径カッタヘッドに一体に形成されてもよい。The large-diameter cutter head may be detachably provided on the small-diameter cutter head, or may be formed integrally with the small-diameter cutter head.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明の好適実施の形態を添付図
面に基づいて詳述する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【００１４】図１及び図２に示すように、本発明に係る
トンネルの施工には、大口径シールド掘進機１の中央
に、分離独立可能な小口径シールド掘進部２を一体にし
た掘進機を用いる。As shown in FIGS. 1 and 2, in constructing a tunnel according to the present invention, an excavator in which a large-diameter shield excavator 1 is integrated with a small-diameter shield excavator 2 which is separable from the center. To use.
【００１５】まず、この大口径シールド掘進機１につい
て説明する。First, the large-diameter shield machine 1 will be described.
【００１６】大口径シールド掘進機１は、外殻を形成す
るフード３ａを有し、中間を屈曲自在に形成された大口
径シールド本体３と、後述する小口径カッタヘッド２１
に一体に取り付けられ大口径シールド本体３の掘進方向
前方を掘削するための大口径カッタヘッド４とからな
る。The large-diameter shield machine 1 has a hood 3a that forms an outer shell, and has a large-diameter shield main body 3 that is formed to be bendable in the middle, and a small-diameter cutter head 21 described later.
And a large-diameter cutter head 4 for excavating the large-diameter shield main body 3 forward of the excavation direction.
【００１７】大口径シールド本体３は、掘進方向前側に
位置される前胴５と、前胴５の後端に屈曲自在に連結さ
れた後胴６とからなる。The large-diameter shield body 3 is composed of a front body 5 located on the front side in the excavation direction and a rear body 6 flexibly connected to the rear end of the front body 5.
【００１８】前胴５は、ほぼ円筒形状に形成されてお
り、前胴５の前部にはリング状のシールドフレーム７が
設けられている。シールドフレーム７は、鋼板を組み付
けてなるものであり、中央に形成される中央開口部８に
後述する小口径シールド掘進部２を収容するようになっ
ている。The front body 5 is formed in a substantially cylindrical shape, and a ring-shaped shield frame 7 is provided on the front portion of the front body 5. The shield frame 7 is formed by assembling steel plates, and accommodates a small-diameter shield excavation portion 2 described later in a central opening 8 formed at the center.
【００１９】シールドフレーム７の内周面９には、後述
する小口径シールド掘進部２をスライド自在に支承する
ためのガーダ部引出し用レール１０が設けられている。The inner peripheral surface 9 of the shield frame 7 is provided with a girder portion pull-out rail 10 for slidably supporting a small-diameter shield excavation portion 2 described later.
【００２０】図１、図５及び図６に示すように、ガーダ
部引出し用レール１０は、軸方向に延びる２本の鋼材か
らなり、シールドフレーム７の内周面９下部にそれぞれ
平行に、かつ離間して設けられている。As shown in FIGS. 1, 5 and 6, the girder portion pull-out rail 10 is made of two steel members extending in the axial direction, and is parallel to the lower portion of the inner peripheral surface 9 of the shield frame 7, and It is provided separately.
【００２１】シールドフレーム７の内周面と小口径シー
ルド掘進部２との間には、小口径シールド掘進部２を保
持するための振れ止め５９が複数挟み込まれている。振
れ止め５９は、くさび状の部材からなり、小口径シール
ド掘進部２の両側と、上部の２点とをほぼ等間隔に押さ
えるように配置されている。Between the inner peripheral surface of the shield frame 7 and the small-diameter shield digging portion 2, a plurality of steady rests 59 for holding the small-diameter shield digging portion 2 are sandwiched. The steady rest 59 is made of a wedge-shaped member, and is arranged so as to hold both sides of the small-diameter shield excavation portion 2 and the upper two points at substantially equal intervals.
【００２２】また、シールドフレーム７には、大口径カ
ッタヘッド４の後方に形成されたカッタ室１２内に土砂
を泥化するための泥を送り込むための第１送泥管１３
と、カッタ室１２内の泥を取り込んで地上へ送るための
第１排泥管１４とが設けられている。Further, the shield frame 7 has a first mud pipe 13 for feeding mud for mudizing earth and sand into a cutter chamber 12 formed behind the large diameter cutter head 4.
And a first sludge discharge pipe 14 for taking in the mud in the cutter chamber 12 and sending it to the ground.
【００２３】また、後胴６にはエレクター１９が設けら
れており、後方に形成された大口径トンネル４７を通じ
て送られてくるセグメント（図示せず）を受けて既設の
セグメント２０に組み付けるようになっている。Further, the rear body 6 is provided with an erector 19, which is adapted to receive a segment (not shown) sent through a large-diameter tunnel 47 formed in the rear and to assemble it to the existing segment 20. ing.
【００２４】図１及び図２に示すように、大口径カッタ
ヘッド４は、正面視リング板状に形成されており、中央
に後述する小口径カッタヘッド２１を位置させ、内周端
を小口径カッタヘッド２１の外周端にボルトを介して一
体に取り付けられている。As shown in FIGS. 1 and 2, the large-diameter cutter head 4 is formed in a ring plate shape as viewed from the front, and a small-diameter cutter head 21, which will be described later, is positioned at the center and the inner peripheral end is made into a small-diameter. It is integrally attached to the outer peripheral end of the cutter head 21 via a bolt.
【００２５】大口径カッタヘッド４の前面には、複数の
カッタビット２２が設けられている。特に大口径カッタ
ヘッド４の小口径カッタヘッド２１に臨む内周縁部には
径方向内側へ延びて小口径カッタヘッド２１の前方への
移動を規制する境界部ビット２３が複数設けられてい
る。A plurality of cutter bits 22 are provided on the front surface of the large diameter cutter head 4. In particular, a plurality of boundary bits 23 are provided on the inner peripheral edge of the large-diameter cutter head 4 facing the small-diameter cutter head 21 and extend inward in the radial direction to restrict the forward movement of the small-diameter cutter head 21.
【００２６】そして、大口径カッタヘッド４の外周縁部
には、径方向外側に突出する最外周ビット２４，２５
と、コピーカッタ２６とが設けられている。At the outer peripheral edge of the large-diameter cutter head 4, the outermost peripheral bits 24, 25 projecting outward in the radial direction.
And a copy cutter 26 are provided.
【００２７】図１、図２及び図３に示すように、小口径
シールド掘進部２は、大口径カッタヘッド４の中央開口
に位置され大口径カッタヘッド４に一体に取り付けられ
た小口径カッタヘッド２１と、大口径シールド掘進機１
のシールドフレーム７内に抜き出し可能に設けられたリ
ング状のガーダ部２７とからなる。As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the small-diameter shield excavation portion 2 is located at the central opening of the large-diameter cutter head 4 and is integrally attached to the large-diameter cutter head 4. 21 and large-diameter shield machine 1
The ring-shaped girder portion 27 is provided in the shield frame 7 so as to be pulled out.
【００２８】小口径カッタヘッド２１は、正面視円形に
形成されており、正面に複数のカッタビット２２を設け
られている。小口径カッタヘッド２１は、中央には芯出
しを行うべく掘進方向に突出する中央突起部２９を有す
る。The small-diameter cutter head 21 is formed in a circular shape when viewed from the front, and is provided with a plurality of cutter bits 22 on the front surface. The small-diameter cutter head 21 has a central protrusion 29 protruding in the excavation direction at the center for centering.
【００２９】小口径カッタヘッド２１には、動力伝達手
段たる内歯歯車１５が一体に設けられている。内歯歯車
１５は小口径カッタヘッド２１から後方へ延びる接続部
材１６を介して後方へ延びるように設けられており、ガ
ーダ部２７内に同心状に収容されると共に回転自在に支
承されている。The small-diameter cutter head 21 is integrally provided with an internal gear 15 as a power transmission means. The internal gear 15 is provided so as to extend rearward from the small-diameter cutter head 21 via a connecting member 16 extending rearward, is concentrically housed in the girder portion 27, and is rotatably supported.
【００３０】また、内歯歯車１５には、後述する油圧モ
ータ１１の駆動軸１７に設けられたピニオン１８が噛合
されており、油圧モータ１１を回転駆動させることで内
歯歯車１５と共に小口径カッタヘッド２１及び大口径カ
ッタヘッド４が回転されるようになっている。A pinion 18 provided on a drive shaft 17 of a hydraulic motor 11, which will be described later, is meshed with the internal gear 15, and by rotating the hydraulic motor 11, the internal gear 15 and the small-diameter cutter are engaged. The head 21 and the large diameter cutter head 4 are adapted to be rotated.
【００３１】小口径カッタヘッド２１は、シールドフレ
ーム７の中央開口部８より小径に形成されており、中央
開口部８内を容易に後方へ通過できるようになってい
る。The small-diameter cutter head 21 is formed to have a smaller diameter than the central opening 8 of the shield frame 7 so that it can easily pass rearward through the central opening 8.
【００３２】ガーダ部２７は、小口径カッタヘッド２１
を支持すると共にその駆動装置たる油圧モータ１１を支
持するためのものであり、小口径カッタヘッド２１より
大径に形成されている。The girder portion 27 is a small-diameter cutter head 21.
And a hydraulic motor 11 that is a drive device thereof, and is formed to have a larger diameter than the small-diameter cutter head 21.
【００３３】また、ガーダ部２７には、カッタ室１２内
に泥を送るための第２送泥管３４の一部と、カッタ室１
２内の泥を取り込んで地上へ送るための第２排泥管３５
の一部とが設けられている。アジテータ３３は、カッタ
室１２内の泥を撹拌するためのものである。Further, in the girder portion 27, a part of the second mud pipe 34 for feeding mud into the cutter chamber 12 and the cutter chamber 1 are provided.
The second sludge pipe 35 for taking in the mud in 2 and sending it to the ground
And part of the. The agitator 33 is for stirring the mud in the cutter chamber 12.
【００３４】シールドフレーム７にはガーダ部２７を支
持するための中央部支持部材３６が設けられている。The shield frame 7 is provided with a central support member 36 for supporting the girder portion 27.
【００３５】中央部支持部材３６は、小口径シールド掘
進部２のガーダ部２７をシールドフレーム７に固定する
ための部材であり、シールドフレーム７の中央開口部８
内に嵌まる程度の外径の環状に形成されている。The central portion support member 36 is a member for fixing the girder portion 27 of the small-diameter shield excavation portion 2 to the shield frame 7, and the central opening portion 8 of the shield frame 7.
It is formed in an annular shape having an outer diameter that fits inside.
【００３６】具体的には、中央部支持部材３６は、ガー
ダ部２７の後方から中央開口部８内に嵌め込まれてガー
ダ部２７に固定されると共に、シールドフレーム７に固
定されている。中央部支持部材３６の固定は、ボルト締
めにて行われており、小口径シールド掘進部２を機内側
へ引き出すときに中央部支持部材３６を容易に取り外せ
るようになっている。Specifically, the central support member 36 is fitted into the central opening 8 from the rear of the girder portion 27 and fixed to the girder portion 27, and is also fixed to the shield frame 7. The central portion support member 36 is fixed by bolts so that the central portion support member 36 can be easily removed when the small-diameter shield excavation portion 2 is pulled out to the inside of the machine.
【００３７】また、中央部支持部材３６には、カッタ室
１２内の泥水が機内に漏れ入らないようにするための中
央部シール３７が設けられている。中央部シール３７
は、ゴムや合成樹脂などの弾性材で形成されており、中
央部支持部材３６の外周と前端にそれぞれ埋め込み固定
されている。そして、ガーダ部２７とシールドフレーム
７に液密に密着されるようになっている。Further, the central portion support member 36 is provided with a central portion seal 37 for preventing muddy water in the cutter chamber 12 from leaking into the machine. Center seal 37
Is formed of an elastic material such as rubber or synthetic resin, and is embedded and fixed to the outer periphery and the front end of the central support member 36. The girder portion 27 and the shield frame 7 are liquid-tightly attached.
【００３８】また、図７及び図８に示すように、大口径
シールド掘進機１内には、発進立坑３８から延びるレー
ル３９，４０，４１が複数敷設されており、油圧モータ
１１などの油圧機器に油圧を供給するための油圧ユニッ
ト台車４２，４３がレール３９，４０，４１上を走行自
在に配置されている。Further, as shown in FIGS. 7 and 8, a plurality of rails 39, 40, 41 extending from the starting shaft 38 are laid in the large-diameter shield machine 1, and hydraulic equipment such as the hydraulic motor 11 is provided. Hydraulic unit trucks 42 and 43 for supplying hydraulic pressure to the rails are movably arranged on rails 39, 40 and 41.
【００３９】油圧ユニット台車４２，４３は、大口径シ
ールド掘進機１の油圧機器を駆動させる専用台車４２
と、小口径シールド掘進部２の油圧機器を駆動させる共
用台車４３とに分離独立されており、それぞれ別々のレ
ール３９，４１上に移動自在に配置されている。The hydraulic unit carriages 42 and 43 are dedicated carriages 42 for driving the hydraulic equipment of the large-diameter shield machine 1.
And a common carriage 43 that drives the hydraulic equipment of the small-diameter shield excavation unit 2, and they are movably arranged on separate rails 39 and 41, respectively.
【００４０】それぞれのレール３９，４１は互いに離間
して平行に敷設されており、レール３９，４１間、すな
わち油圧ユニット台車４２，４３間にはセグメント２０
を搬送するためのセグメント搬送スペース４５が形成さ
れている。The rails 39 and 41 are laid parallel to each other with a space between them, and the segment 20 is provided between the rails 39 and 41, that is, between the hydraulic unit carriages 42 and 43.
A segment transport space 45 for transporting the is formed.
【００４１】セグメント搬送スペース４５にはセグメン
ト２０を載置して搬入するセグメント台車４６を走行さ
せるためのレール４０が敷設されている。In the segment transfer space 45, rails 40 are laid for traveling a segment carriage 46 on which the segment 20 is placed and carried.
【００４２】次に作用を述べる。Next, the operation will be described.
【００４３】図１３に示すように、発進立坑３８から既
設のトンネル４４に接続する大口径トンネル４７を施工
すると共にその発進立坑３８から他の小口径トンネル４
８を施工する場合、図７に示すように、大口径シールド
掘進機１を発進立坑３８内に搬入し、発進立坑３８から
所定の経路上を掘進させる。As shown in FIG. 13, a large-diameter tunnel 47 that connects the starting shaft 38 to the existing tunnel 44 is constructed, and at the same time, another small-diameter tunnel 4 is connected from the starting shaft 38.
When constructing No. 8, as shown in FIG. 7, the large-diameter shield machine 1 is carried into the starting shaft 38, and is excavated from the starting shaft 38 on a predetermined route.
【００４４】大口径シールド掘進機１を発進立坑３８か
ら掘進させるべく油圧モータ１１を駆動させると、駆動
力は内歯歯車１５を介して小口径カッタヘッド２１に伝
達され、小口径カッタヘッド２１と大口径カッタヘッド
４が一体に回転される。そして、大口径トンネル４７内
に組み付けたセグメント２０に後端を当てた推進ジャッ
キ４９を伸長させて推進する。また、これと並行して第
１送泥管１３を通じてカッタ室１２内に泥を送りつつ第
１排泥管１４でカッタ室１２内の泥を吸引し、地上へ送
る。When the hydraulic motor 11 is driven to drive the large-diameter shield machine 1 from the starting shaft 38, the driving force is transmitted to the small-diameter cutter head 21 via the internal gear 15, and the small-diameter cutter head 21 and The large diameter cutter head 4 is rotated integrally. Then, the propulsion jack 49 having its rear end applied to the segment 20 assembled in the large-diameter tunnel 47 is extended and propelled. Further, in parallel with this, while sending the mud into the cutter chamber 12 through the first mud sending pipe 13, the mud in the cutter chamber 12 is sucked by the first mud sending pipe 14 and sent to the ground.
【００４５】大口径シールド掘進機１を掘進させている
間、カッタ室１２内は泥で満たされており、ガーダ部２
７とシールドフレーム７の間隙にも泥が浸入するが、ガ
ーダ部２７の後側には中央部支持部材３６が設けられて
おり、中央部支持部材３６の外周と前端は中央部シール
３７，３７が設けられているため、ガーダ部２７と中央
部支持部材３６の間あるいはシールドフレーム７と中央
部支持部材３６の間から機内に泥が浸入することはな
く、カッタ室１２内の泥が機内へ浸入することはない。While the large-diameter shield machine 1 is being excavated, the inside of the cutter chamber 12 is filled with mud, and the girder portion 2
Although the mud also intrudes into the gap between the shield frame 7 and the shield frame 7, the central support member 36 is provided on the rear side of the girder portion 27, and the outer periphery and front end of the central support member 36 have central seals 37, 37. Since the mud does not enter the inside of the machine from between the girder portion 27 and the center support member 36 or between the shield frame 7 and the center support member 36, the mud in the cutter chamber 12 enters the machine. It does not infiltrate.
【００４６】このようにして、図７に示すように、到達
立坑の無い目的地点まで掘削すると共に大口径トンネル
４７を構築する。In this way, as shown in FIG. 7, the large-diameter tunnel 47 is constructed while excavating to the destination without the reaching shaft.
【００４７】図９に示すように、大口径シールド掘進機
１が目的地点に到達したら、まず、カッタヘッド４，２
１前方の土砂Ｄに薬注を施し、水が出ないように土砂Ｄ
を固める。つぎに、油圧ユニット台車４２，４３を発進
立坑３８へ向けて逆走させ、一旦地上に引き上げる。As shown in FIG. 9, when the large-diameter shield machine 1 reaches the destination, first the cutter heads 4, 2 are cut.
1 Dosing chemicals to the sand D in front of it to prevent water from coming out.
Harden. Next, the hydraulic unit carriages 42 and 43 are reversely run toward the starting shaft 38 and once pulled up to the ground.
【００４８】そして、第１送泥管１３と第１排泥管１４
をシールドフレーム７から取り外すと共に後方作業台５
０を取り外して前胴５内の作業空間を確保する。この
後、中央部支持部材３６をシールドフレーム７とガーダ
部２７から取り外して大口径トンネル４７内へ引き出す
と共に、大口径カッタヘッド４を小口径カッタヘッド２
１から取り外す。これにより、小口径シールド掘進部２
が自由に動かせる状態となる。The first mud pipe 13 and the first mud pipe 14
Is removed from the shield frame 7 and the rear workbench 5 is removed.
0 is removed to secure a working space in the front body 5. Thereafter, the central support member 36 is removed from the shield frame 7 and the girder portion 27 and pulled out into the large diameter tunnel 47, and the large diameter cutter head 4 is moved to the small diameter cutter head 2.
Remove from 1. As a result, the small-diameter shield excavation unit 2
Can be moved freely.
【００４９】ここまできたら、小口径シールド掘進部２
を発進立坑３８まで移送するための搬送台車５８を大口
径シールド掘進機１内に用意し、ガーダ部引出し用レー
ル１０を搬送台車５８のある位置まで後方へ継ぎ足す。
ガーダ部引出し用レール１０には予め機械油などの潤滑
材を塗布しておく。When this is done, the small-diameter shield excavation section 2
A carrier truck 58 for transferring the vehicle to the starting shaft 38 is prepared in the large-diameter shield machine 1, and the girder portion pull-out rail 10 is added rearward to a position where the carrier truck 58 is located.
A lubricant such as mechanical oil is applied to the girder portion pull-out rail 10 in advance.
【００５０】そして、小口径シールド掘進部２とシール
ドフレーム７の間に挟み込まれた振れ止め５９を取り外
し、小口径シールド掘進部２を機内側に引っ張る。小口
径シールド掘進部２は、ガーダ部引出し用レール１０の
上を滑走して機内側へ引き出される。Then, the steady rest 59 sandwiched between the small-diameter shield digging portion 2 and the shield frame 7 is removed, and the small-diameter shield digging portion 2 is pulled inward. The small-diameter shield excavation portion 2 slides on the girder portion pull-out rail 10 and is pulled out to the inside of the machine.
【００５１】このとき、ガーダ部引出し用レール１０
は、互いに離間されて配置されており、小口径シールド
掘進部２は正面視円形に形成されているため、小口径シ
ールド掘進部２はガーダ部引出し用レール１０の上を安
定して引き出される。また、ガーダ部引出し用レール１
０上には潤滑材が塗布されているため小口径シールド掘
進部２は小さな力で容易に移動される。At this time, the rail 10 for pulling out the girder portion
Are spaced apart from each other, and the small-diameter shield excavation portion 2 is formed in a circular shape in a front view, so that the small-diameter shield excavation portion 2 is stably pulled out on the girder portion pull-out rail 10. In addition, the rail 1 for pulling out the girder part
Since the lubricant is applied on the 0, the small-diameter shield excavation portion 2 is easily moved with a small force.
【００５２】このようにして小口径シールド掘進部２が
搬送台車５８の近傍まで移動されたら、小口径シールド
掘進部２をホイスト（図示せず）などで吊り上げ、図１
０に示すように、搬送台車５８上に移す。When the small-diameter shield excavation part 2 is moved to the vicinity of the carrier truck 58 in this way, the small-diameter shield excavation part 2 is lifted by a hoist (not shown) or the like, and
As shown in 0, it is moved onto the carriage 58.
【００５３】この後、図１１に示すように、搬送台車５
８を発進立坑３８まで逆走させて小口径シールド掘進部
２を発進立坑３８まで戻す。このとき、搬送台車５８
は、セグメント移送用の台車４６、専用台車４２や共用
台車４３などを移送するレール３９，４０，４１上を走
行させる。After this, as shown in FIG.
8 is run backwards to the starting shaft 38, and the small-diameter shield excavation section 2 is returned to the starting shaft 38. At this time, the carriage 58
Runs on rails 39, 40, 41 for transferring the trolley 46 for segment transfer, the dedicated trolley 42, the common trolley 43, and the like.
【００５４】そして、共用台車４３のみを大口径トンネ
ル４７内に戻し、形成すべき小口径トンネル４８の方向
へ小口径シールド掘進部２の向きを変える。Then, only the shared carriage 43 is returned into the large diameter tunnel 47, and the direction of the small diameter shield excavation portion 2 is changed to the direction of the small diameter tunnel 48 to be formed.
【００５５】この後、図３、図４及び図１２に示すよう
に、小口径シールド掘進部２に最外周ビット５１，５
２、フード５３、後方ガーダ部５４、テール部５５、エ
レクタ５６及び排土装置（第１送泥管１３及び第１排泥
管１４）などの小口径シールド機専用部材を取り付け、
小口径シールド掘進機５７を形成する。Thereafter, as shown in FIGS. 3, 4 and 12, the outermost peripheral bits 51, 5 are formed in the small diameter shield excavation portion 2.
2, the hood 53, the rear girder part 54, the tail part 55, the erector 56, and the earth discharging device (the first mud pipe 13 and the first mud pipe 14) and the like are attached to the small diameter shield machine dedicated members
A small-diameter shield machine 57 is formed.
【００５６】小口径シールド掘進機５７が形成された
ら、小口径シールド掘進機５７内に共用台車用のレール
とセグメント台車用のレールを横並びに形成し、小口径
シールド掘進機５７内に共用台車を移動させて油圧モー
タ１１等に接続する。そして、図１３に示すように、小
口径トンネル４８の経路上を掘進させ、小口径トンネル
４８を構築して行く。After the small-diameter shield excavator 57 is formed, the rail for the common carriage and the rail for the segment carriage are formed side by side in the small-diameter shield excavator 57, and the common carriage is formed in the small-diameter shield excavator 57. It is moved and connected to the hydraulic motor 11 or the like. Then, as shown in FIG. 13, the small-diameter tunnel 48 is excavated to construct the small-diameter tunnel 48.
【００５７】このように、大口径シールド掘進機１のシ
ールドフレーム７内に小口径シールド掘進部２を機内側
へ抜き出し可能に設け、小口径シールド掘進部２にそれ
より小径の小口径カッタヘッド２１を回転自在に設け、
小口径カッタヘッド２１に、大口径シールド掘進機１の
前方を掘削するための大口径カッタヘッド４を設け、小
口径シールド掘進部２に小口径カッタヘッド２１を回転
させる油圧モータ（駆動装置）１１を設けたため、発進
立坑３８から大口径トンネル４７と小口径トンネル４８
を安価に施工できる。As described above, the small-diameter shield excavating portion 2 is provided in the shield frame 7 of the large-diameter shield excavating machine 1 so that it can be pulled out to the inside of the machine, and the small-diameter shield excavating portion 2 has a small-diameter cutter head 21 smaller than that. Rotatably provided,
The small-diameter cutter head 21 is provided with a large-diameter cutter head 4 for excavating the front of the large-diameter shield excavator 1, and the small-diameter shield excavator 2 rotates the small-diameter cutter head 21 with a hydraulic motor (driving device) 11 Due to the provision of a tunnel, a large-diameter tunnel 47 and a small-diameter tunnel 48 are provided from the starting shaft 38.
Can be constructed at low cost.
【００５８】また、大口径シールド掘進機１のシールド
フレーム７内に小口径シールド掘進部２のガーダ部２７
を機内側へ抜き出し可能に設け、ガーダ部２７にガーダ
部２７より小径の小口径カッタヘッド２１を回転自在に
設け、小口径カッタヘッド２１に、大口径シールド掘進
機１の前方を掘削するための大口径カッタヘッド４を設
け、ガーダ部２７に小口径カッタヘッド２１を回転させ
る油圧モータ（駆動装置）１１を設けたため、発進立坑
３８から大口径トンネル４７と小口径トンネル４８を安
価に施工できる。特に、小口径カッタヘッド２１の外径
を、ガーダ部２７の外径より小さく形成したため、発進
立坑３８から小口径シールド掘進部２を大口径シールド
掘進機１から容易に引き出すことができる。Further, the girder portion 27 of the small-diameter shield excavation unit 2 is provided in the shield frame 7 of the large-diameter shield excavator 1.
Is provided so that it can be pulled out to the inside of the machine, a small diameter cutter head 21 having a diameter smaller than that of the girder portion 27 is rotatably provided, and the small diameter cutter head 21 is used for excavating in front of the large diameter shield machine 1. Since the large-diameter cutter head 4 is provided and the hydraulic motor (driving device) 11 for rotating the small-diameter cutter head 21 is provided in the girder portion 27, the large-diameter tunnel 47 and the small-diameter tunnel 48 can be constructed inexpensively from the starting shaft 38. In particular, since the outer diameter of the small-diameter cutter head 21 is formed smaller than the outer diameter of the girder portion 27, the small-diameter shield excavating portion 2 can be easily pulled out from the large-diameter shield excavator 1 from the starting shaft 38.
【００５９】そして、小口径カッタヘッド２１に大口径
カッタヘッド４を一体に取り付け、小口径カッタヘッド
２１を回転駆動させるようにしたため、駆動装置たる油
圧モータを無駄なく再利用することができ、工費を低減
できる。Since the large-diameter cutter head 4 is integrally attached to the small-diameter cutter head 21 and the small-diameter cutter head 21 is rotationally driven, the hydraulic motor as a drive unit can be reused without waste, and the construction cost can be reduced. Can be reduced.
【００６０】なお、小口径カッタヘッド２１と大口径カ
ッタヘッド４は、大口径トンネル４７を掘削する際に一
体化していればよく、溶接にて一体に形成するものとし
てもよい。The small-diameter cutter head 21 and the large-diameter cutter head 4 may be integrated when excavating the large-diameter tunnel 47, and may be integrally formed by welding.
【００６１】[0061]
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を奏する。
（１）発進立坑から大口径トンネルと小口径トンネルを
安価に施工することができる。In summary, the present invention has the following excellent effects. (1) A large diameter tunnel and a small diameter tunnel can be constructed at low cost from the starting shaft.
【図１】本発明の好適実施の形態を示す大口径シールド
掘進機の側断面図である。FIG. 1 is a side cross-sectional view of a large-diameter shield machine showing a preferred embodiment of the present invention.
【図２】図１の正面図である。FIG. 2 is a front view of FIG.
【図３】小口径シールド掘進機の側断面図である。FIG. 3 is a side sectional view of a small diameter shield machine.
【図４】図３の正面図である。FIG. 4 is a front view of FIG.
【図５】図１の要部拡大図である。5 is an enlarged view of a main part of FIG.
【図６】図５の正面図である。FIG. 6 is a front view of FIG.
【図７】掘進中の大口径シールド掘進機の側断面図であ
る。FIG. 7 is a side sectional view of a large-diameter shield machine during excavation.
【図８】図７のVIII−VIII線矢視図である。8 is a view taken along the line VIII-VIII of FIG.
【図９】目的地点まで掘進した状態の大口径シールド掘
進機の側断面図である。FIG. 9 is a side cross-sectional view of the large-diameter shield excavator in a state in which it has been dug up to a destination point.
【図１０】小口径シールド掘進部を機内に引き出してい
る状態の大口径シールド掘進機の側断面図である。FIG. 10 is a side sectional view of the large-diameter shield excavator in a state where the small-diameter shield excavator is pulled out into the machine.
【図１１】小口径シールド掘進部を発進立坑に搬送して
いる状態の大口径シールド掘進機の側断面図である。FIG. 11 is a side sectional view of the large-diameter shield excavator in a state where the small-diameter shield excavator is being conveyed to the starting shaft.
【図１２】発進立坑内で小口径シールド掘進機を形成し
ている状態の小口径シールド掘進部の側断面図である。FIG. 12 is a side cross-sectional view of the small-diameter shield excavation portion in a state where the small-diameter shield excavator is formed in the starting shaft.
【図１３】小口径トンネルを構築している状態の小口径
シールド掘進機の側断面図である。FIG. 13 is a side sectional view of the small-diameter shield machine in the state where the small-diameter tunnel is being constructed.
【図１４】図１３のXIV−XIV線矢視図である。14 is a view taken along line XIV-XIV in FIG.
【図１５】従来のトンネル施工法の側断面図である。FIG. 15 is a side sectional view of a conventional tunnel construction method.
【図１６】従来のトンネル施工法の側断面図である。FIG. 16 is a side sectional view of a conventional tunnel construction method.
１ 大口径シールド掘進機 ２ 小口径シールド掘進部 ４ 大口径カッタヘッド ７ シールドフレーム ８ 中央開口部 １１ 油圧モータ（駆動装置） ２１ 小口径カッタヘッド ２７ ガーダ部 ３８ 発進立坑 ４７ 大口径トンネル 1 large diameter shield machine 2 Small diameter shield excavation section 4 large diameter cutter head 7 Shield frame 8 central opening 11 Hydraulic motor (drive device) 21 Small diameter cutter head 27 Girder section 38 Start shaft 47 large diameter tunnel
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日野 隆 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 飯島 知哉 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 上原 俊明 千葉県八千代市村上647−56 (72)発明者 門田 克美 愛知県知多市北浜町11番１号 石川島播磨 重工業株式会社愛知工場内 (72)発明者 吉田 譲 愛知県知多市北浜町11番１号 石川島播磨 重工業株式会社愛知工場内 Ｆターム(参考） 2D054 AA03 AA10 AC02 AD07 BA03 CA03 DA12 EA01 EA07 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Takashi Hino 1-25-1 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Taisei Construction Co., Ltd. (72) Inventor Tomoya Iijima 1-25-1 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Taisei Construction Co., Ltd. (72) Inventor Toshiaki Uehara 647-56 Murakami, Yachiyo-shi, Chiba (72) Inventor Katsumi Kadota 11-11 Kitahamacho, Chita City, Aichi Prefecture Ishikawajima Harima Heavy industry Aichi factory (72) Inventor Joe Yoshida 11-11 Kitahamacho, Chita City, Aichi Prefecture Ishikawajima Harima Heavy industry Aichi factory F term (reference) 2D054 AA03 AA10 AC02 AD07 BA03 CA03 DA12 EA01 EA07
Claims (5)
立可能な小口径シールド掘進部を一体にした掘進機を発
進立坑に搬入し、その掘進機を用いてトンネルを構築し
た後、その掘進機の小口径シールド掘進部を機内側に引
き出して上記トンネルを経由して上記発進立坑位置まで
戻すシールド掘進機であって、上記大口径シールド掘進
機のシールドフレーム内に上記小口径シールド掘進部を
機内側へ抜き出し可能に設け、該小口径シールド掘進部
にそれより小径の小口径カッタヘッドを回転自在に設
け、該小口径カッタヘッドに、上記大口径シールド掘進
機の前方を掘削するための大口径カッタヘッドを設け、
上記小口径シールド掘進部に上記小口径カッタヘッドを
回転させる駆動装置を設けたことを特徴とするシールド
掘進機。1. An excavator having a small-diameter shield excavation unit that is separable and independent in the center of a large-diameter shield excavator is carried into a starting shaft, a tunnel is constructed using the excavator, and then the excavation is performed. A shield excavator that pulls out a small-diameter shield excavation part to the inside of the machine and returns it to the starting shaft position via the tunnel, wherein the small-diameter shield excavation part is inside the shield frame of the large-diameter shield excavator. It is provided so that it can be pulled out to the inside of the machine, and a small-diameter cutter head with a smaller diameter than that is rotatably provided in the small-diameter shield excavating part, and a large diameter for excavating the front of the large-diameter shield excavator on the small-diameter cutter head. With a caliber cutter head,
A shield machine, wherein a drive device for rotating the small-diameter cutter head is provided in the small-diameter shield machine.
立可能な小口径シールド掘進部を一体にした掘進機を発
進立坑に搬入し、その掘進機を用いてトンネルを構築し
た後、その掘進機の小口径シールド掘進部を機内側に引
き出して上記トンネルを経由して上記発進立坑位置まで
戻すシールド掘進機であって、上記大口径シールド掘進
機のシールドフレーム内に上記小口径シールド掘進部の
ガーダ部を機内側へ抜き出し可能に設け、該ガーダ部に
ガーダ部より小径の小口径カッタヘッドを回転自在に設
け、該小口径カッタヘッドに、上記大口径シールド掘進
機の前方を掘削するための大口径カッタヘッドを設け、
上記ガーダ部に上記小口径カッタヘッドを回転させる駆
動装置を設けたことを特徴とするシールド掘進機。2. An excavator in which a small-diameter shield excavation unit that can be separated and separated is integrated in the center of a large-diameter shield excavator is carried into a starting shaft, and a tunnel is constructed using the excavator, and then the excavation is performed. A shield excavator that pulls out the small-diameter shield excavation part to the inside of the machine and returns it to the starting shaft position via the tunnel, and of the small-diameter shield excavation part in the shield frame of the large-diameter shield excavator. A girder part is provided so that it can be pulled out to the inside of the machine, a small diameter cutter head having a smaller diameter than the girder part is rotatably provided in the girder part, and the small diameter cutter head is used for excavating in front of the large diameter shield machine. Provided with a large diameter cutter head,
A shield machine having a drive device for rotating the small diameter cutter head provided in the girder portion.
記小口径シールド掘進部を収容するための中央開口部を
有する請求項１又は２記載のシールド掘進機。3. The shield machine according to claim 1, wherein the large-diameter shield machine has a central opening at the center for accommodating the small-diameter shield machine.
ッタヘッドに取り外し可能に設けられる請求項１〜３い
ずれかに記載のシールド掘進機。4. The shield machine according to claim 1, wherein the large diameter cutter head is detachably provided on the small diameter cutter head.
ッタヘッドに一体に形成される請求項１〜３いずれかに
記載のシールド掘進機。5. The shield machine according to claim 1, wherein the large diameter cutter head is integrally formed with the small diameter cutter head.
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| JP2002329402A JP3471350B2 (en) | 2002-11-13 | 2002-11-13 | Shield machine |
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2002
- 2002-11-13 JP JP2002329402A patent/JP3471350B2/en not_active Expired - Fee Related
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