【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、推進施工中の推進
管の据え付け時に、推進管列を発進立坑側に押し戻そう
とするバッキング力を防止するシールド掘進機に関する
ものである。
【０００２】
【従来技術】推進工法は、推進管の先頭に設置したシー
ルド掘進機によって、発進立坑側から地山を掘削しなが
ら推進管の後端を発進立坑内に設置した元押しジャッキ
で押圧することにより地中にシールド掘進機および推進
管を推進埋設していく方法である。推進管１本分の推進
施工が完了すると元押しジャッキが縮小され、推進管の
後端と元押しジャッキの頭部との間に次の推進管１本分
のスペースが確保でき、次の推進管が地上から吊り降ろ
され設置される。この工程を繰り返すことによって、シ
ールド掘進機を到達立坑内に取り込むことによって回収
される。土質条件が地下水の多い軟弱な地盤や土被りが
大きい推進施工では、シールド掘進機先端の面板に常に
シールド掘進機や推進管を後方に押し戻すバッキング力
である大きな水圧や土圧が作用する。このため、推進管
１本分の推進施工が完了し元押しジャッキを縮小する
と、シールド掘進機と推進管が後方に押し戻されて発進
立坑内にできた次の推進管を据え付けるスペースがなく
なってしまうこととなる。そこで、発進立坑内で推進管
の外周を合成樹脂製のバンドやワイヤーロープで締め付
けて、端部を下方の床面や前部の土留壁に固定すること
によって、バッキング力を防止する方法が用いられてい
る。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】前記したバンドやワイヤーロープで推進管
体を締め付ける方法により、比較的土被りの浅い、良質
の土質条件下では、バンドやワイヤーロープの締め付け
によってバッキングが防止されて、効率よく推進施工が
行える。しかし、シールド掘進機や推進管を後方に押し
戻そうとするバッキング力が大きくなると、バンドやワ
イヤーロープの締め付け力では対応ができなく、推進管
が発進立坑内に抜けて次の推進管の設置ができなくな
り、推進施工の継続が困難となる。
【０００４】このため、本発明は、バッキング力が大き
い土質条件の推進施工でも、効率よく確実にバッキング
防止が行えるシールド発進を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、推進
施工中の推進管の据え付け時に、掘進機先端の面板に大
きな水圧や土圧が作用し、推進管列が発進立坑内に押し
戻されるバッキングを防止する装置を備えたシールド掘
進機であって、シールド掘進機の外殻外周に、円周方向
の複数個所に伸縮手段によって貫入ピンまたは摩擦板が
放射方向に突出可能に配置したシールド掘進機である。
【０００６】シールド掘進機の外殻に設けられる貫入ピ
ンや摩擦板は、推進施工時に突出して支障とならないよ
うに、通常は外殻面と同一となるように内蔵されてい
る。具体的な構造としては、貫入ピンはジャッキ機構と
することによって、ピストンを伸長させて外殻から突出
する方法を用いればよい。摩擦板は推進方向に所定の幅
を持った箱材内にジャッキ機構を装備し、ジャッキ機構
のピストンを伸長することによって箱材を外殻から突出
させる方法が用いられる。
【０００７】貫入ピンや摩擦板の設置数は、推進管径や
土質条件によって変化するバッキング力に合わせて決め
られる。貫入ピンによる方式は一般に軟弱土や普通土に
用いられ、摩擦板による方式は硬質土や岩盤に用いられ
る。
【０００８】ジャッキのピストンを外殻外に突出させる
には大きな力が必要となるために、油圧や空気圧が利用
される。推進施工時には、貫入ピンや摩擦板を外殻内に
収納させなればならないため、ピストンの縮小をスムー
ズに行うために電磁弁を使用すると有効である。
【０００９】本シールド掘進機を用いたバッキング防止
の作業手順としては、推進管１本分の推進施工が完了す
ると、元押しジャッキを停止する。そして、シールド掘
進機の外殻に装備した複数本の貫入ピンまたは摩擦板を
外殻から突出させて地盤内に貫入する。次に、元押しジ
ャッキを縮小して推進管の後端部と元押しジャッキの頭
部の間にスペースを確保する。そのスペースに次の推進
管を吊り降ろし、前の推進管の後端面に接続する。推進
管の接続が完了すると、元押しジャッキを推進管の端面
に当接させて停止する。そしてシールド掘進機外殻の貫
入ピンまたは摩擦板を縮小させて外殻内に収納して、推
進施工を再開する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
基に説明する。図１は、本発明の貫入ピンを装備したシ
ールド掘進機を説明する横断面図である。シールド掘進
機１の機構としては、通常使用されている掘進機構や方
向制御機構が採用される。シールド掘進機１の外殻９に
は、上下および左右の４カ所に油圧ジャッキよりなる貫
入ピン２が収納孔３に納められている。収納孔３の深さ
は、貫入ピン２の頭部が外殻９より出ない深さとなって
いる。シールド掘進機１の外殻９より突出させる貫入ピ
ン２は、シールド掘進機１を後方に押し出そうとするバ
ッキング力に対抗できる反力が得られるように、地中に
所定の長さだけ貫入する必要がある。土質条件等によ
り、バッキング力が不足する場合は、貫入ピン２の設置
数を増加させればよい。
【００１１】各貫入ピン２の加圧口と戻り口は、加圧配
管４と戻り配管５で連通されており、各配管４、５の端
部は電磁弁６に接続され、電磁弁６を介して圧力油が加
圧配管４または戻り配管５に切り替え供給されて、貫入
ピン２である油圧ジャッキのピストン７を伸縮させる。
加圧配管４や戻り配管５材としては、比較的高圧力の油
圧に対して破損しないように、鋼材や合成ゴム材等が用
いられる。
【００１２】図２は、貫入ピンを詳細に説明する断面図
である。通常、貫入ピン２である油圧ジャッキは収納孔
３内に納められている。収納孔３の上部にはシール材１
３が設置され、貫入ピン２のピストン７部との密封が行
われている。貫入ピン２の加圧口１１には加圧配管４が
接続され、戻り口１２には戻り配管５が接続されてい
る。加圧配管４より油が供給されると、貫入ピン２のピ
ストン７が伸長して地中に貫入されていく。電磁弁６が
切り替えられると、戻り配管５に油が供給され、貫入ピ
ン２のピストン７が縮小されて貫入ピン２のピストン７
を収納孔３に納める。この時、加圧配管４の油はフリー
となって電磁弁６を通って油圧ポンプ側へと戻される。
【００１３】図３は、本発明の摩擦板を装備したシール
ド掘進機を説明する横断面図である。シールド掘進機１
の外殻１０には、上下および左右の４カ所には箱形状の
摩擦板８が収納孔１５に納められている。収納孔１５の
深さは、摩擦板８の頂部が外殻１０より出ない深さとな
っている。摩擦板８の外殻１０外への突出は、箱形状の
摩擦板８内に装備した油圧ジャッキ等により行われる。
油圧ジャッキのストローク長は、摩擦板８が十分に地盤
に加圧して大きな摩擦力が得れる長さに設定される。
【００１４】各油圧ジャッキの加圧口は、加圧配管４で
連通されて端部は電磁弁６に接続されている。戻り口
は、戻り配管で連通されて端部が電磁弁６に接続されて
いる。
【００１５】図４は、摩擦板を詳細に説明する断面図で
ある。通常、摩擦板８は収納孔１５に納められている。
収納孔１５の上部にはシール材１４が設置され、摩擦板
８の側面と密封が行われている。摩擦板８内には一対の
油圧ジャッキ９が装備されている。各油圧ジャッキ９の
加圧口１６には圧力配管４が接続され、戻り口１７には
戻り配管５が接続されている。加圧配管４より油が供給
されると、油圧ジャッキ９のピストン７が伸長されて摩
擦板８を地盤に押し付けていく。電磁弁６が切り替えら
れると、戻り配管５に油が供給され、油圧ジャッキ９の
ピストン７が縮小されて摩擦板８を収納孔１５内に納め
る。この時、加圧配管４の油はフリーとなって電磁弁６
を通って油圧ポンプ側へと戻される。
【００１６】上記実施形態では、摩擦板８を稼働させる
油圧ジャッキ９を２台づつで例示したが、推進管径や土
質条件によって増減させることができる。
【００１７】以下に、上記シールド掘進機１を用いた推
進作業手順を説明する。シールド掘進機１先端の掘削機
構により地盤を掘削しながら推進管の後端面を、元押し
ジャッキで押圧して推進施工が行われる。この時、シー
ルド掘進機１の外殻１０に装備された貫入ピン２または
摩擦板８は、外殻１０から突出することなく収納孔３、
１５に納められている。推進管１本分の推進施工が完了
すると、元押しジャッキを停止し、外殻１０に装備した
貫入ピン２または摩擦板８を外殻１０から突出させて、
地盤に貫入または加圧させてシールド掘進機１を支持さ
せる。次に、元押しジャッキを縮小して推進管の後端面
と元押しジャッキの頭部の間にスペースを確保する。そ
のスペースに次の推進管を吊り降ろし、前の推進管の後
端部に接続する。推進管の接続が完了すると、元押しジ
ャッキを推進管の端面に当接させて停止する。そしてシ
ールド掘進機１の外殻１０の貫入ピン２または摩擦板８
を縮小させて外殻１０内に収納する。収納が完了する
と、推進施工が再開される。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、本発明のシールド掘進機
により、シールド掘進機の外殻に装備された複数個の貫
入ピンまたは摩擦板の突出により、シールド掘進機本体
は周辺地盤に強固に支持し、シールド掘進機を後方に押
し戻そうとするバッキング力に対して確実に対抗する。
また、バッキング防止の作業は、油圧ポンプを作動さ
せ、電磁弁を切り替えるだけの作業で、貫入ピンや摩擦
板を突出させたり、縮小させるだけでよく、非常に短期
間で行えるようになった。
【００１９】Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield for preventing a backing force for pushing a row of propulsion pipes back to a starting shaft when the propulsion pipe is installed during propulsion construction. It relates to an excavator. 2. Description of the Related Art In a propulsion method, a shield excavator installed at the head of a propulsion pipe presses the rear end of the propulsion pipe with an original push jack installed in the start shaft while excavating the ground from the start shaft. In this method, shield excavators and propulsion pipes are buried underground. When the propulsion work for one propulsion pipe is completed, the main push jack is reduced, and a space for the next propulsion pipe can be secured between the rear end of the propulsion pipe and the head of the main push jack, and the next propulsion Pipes are suspended from the ground and installed. By repeating this process, the shield excavator is collected by being taken into the arrival shaft. In propulsion construction where the soil condition is soft ground with a lot of groundwater or large earth cover, large water pressure or earth pressure, which is the backing force that pushes the shield excavator and the propulsion pipe backward, always acts on the face plate at the tip of the shield excavator. For this reason, when the propulsion work for one propulsion pipe is completed and the main push jack is reduced, the shield excavator and the propulsion pipe are pushed back and there is no space for installing the next propulsion pipe formed in the start shaft. It will be. Therefore, a method is used to prevent the backing force by tightening the outer periphery of the propulsion pipe with a synthetic resin band or wire rope in the starting shaft and fixing the end to the lower floor surface or the front retaining wall. Have been. [0003] Under the above-described method of fastening a propulsion pipe with a band or a wire rope, the backing is tightened by tightening the band or the wire rope under a relatively shallow and good-quality soil condition. It is prevented and efficient propulsion construction can be performed. However, if the backing force of pushing back the shield machine and the propulsion pipe becomes large, the tightening force of the band or wire rope cannot cope with it, and the propulsion pipe slips into the starting shaft and installs the next propulsion pipe. And it becomes difficult to continue the propulsion construction. [0004] Therefore, the present invention provides a shield start that can efficiently and surely prevent the backing even in the propulsion construction under the soil condition having a large backing force. [0005] That is, according to the present invention, when the propulsion pipe is installed during the propulsion work, a large water pressure or earth pressure acts on the face plate at the tip of the excavator, and the propulsion pipe row is placed in the starting shaft. A shield machine equipped with a device for preventing a backing to be pushed back, wherein a penetration pin or a friction plate is radially protruded by a telescopic means at a plurality of positions in a circumferential direction around an outer shell of the shield machine. It is a shield machine. [0006] Penetration pins and friction plates provided on the outer shell of the shield machine are usually provided so as to be the same as the outer shell surface so that they do not protrude during the propulsion work. As a specific structure, a method of extending the piston and projecting from the outer shell by using a jack mechanism as the penetrating pin may be used. The friction plate employs a method in which a jack mechanism is provided in a box material having a predetermined width in the propulsion direction, and the box material is projected from the outer shell by extending a piston of the jack mechanism. The number of penetrating pins and friction plates is determined in accordance with the backing force that varies depending on the diameter of the propulsion pipe and soil conditions. The method using a penetrating pin is generally used for soft soil or ordinary soil, and the method using a friction plate is used for hard soil or rock. Since a large force is required to project the jack piston out of the outer shell, hydraulic pressure or air pressure is used. At the time of propulsion construction, the penetration pin and the friction plate must be housed in the outer shell. Therefore, it is effective to use a solenoid valve to smoothly reduce the piston. As a work procedure for preventing backing using the shield machine, when the propulsion work for one propulsion pipe is completed, the main pushing jack is stopped. Then, a plurality of penetration pins or friction plates provided on the outer shell of the shield machine are protruded from the outer shell and penetrate into the ground. Next, the main push jack is reduced to secure a space between the rear end of the propulsion pipe and the head of the main push jack. Hang the next propulsion tube in that space and connect it to the rear end of the previous propulsion tube. When the connection of the propulsion pipe is completed, the main pushing jack is brought into contact with the end face of the propulsion pipe and stopped. Then, the penetrating pin or the friction plate of the outer shell of the shield machine is reduced and stored in the outer shell, and the propulsion construction is resumed. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a shield machine equipped with a penetration pin of the present invention. As a mechanism of the shield excavator 1, a commonly used excavation mechanism or a direction control mechanism is employed. In the outer shell 9 of the shield machine 1, penetrating pins 2 each composed of a hydraulic jack are accommodated in a storage hole 3 at four positions, that is, up and down and left and right. The depth of the storage hole 3 is such that the head of the penetrating pin 2 does not protrude from the outer shell 9. The penetrating pin 2 protruding from the outer shell 9 of the shield machine 1 penetrates into the ground by a predetermined length so as to obtain a reaction force against the backing force for pushing the shield machine 1 backward. There is a need to. If the backing force is insufficient due to soil conditions or the like, the number of the penetrating pins 2 may be increased. The pressurizing port and the return port of each penetrating pin 2 are communicated with a pressurizing pipe 4 and a return pipe 5, and the ends of the pipes 4 and 5 are connected to a solenoid valve 6. The pressurized oil is switched and supplied to the pressurizing pipe 4 or the return pipe 5 via the pressure oil to expand and contract the piston 7 of the hydraulic jack which is the penetrating pin 2.
As the material of the pressurizing pipe 4 and the return pipe 5, a steel material, a synthetic rubber material, or the like is used so as not to be damaged by a relatively high-pressure hydraulic pressure. FIG. 2 is a sectional view for explaining the penetrating pin in detail. Usually, a hydraulic jack, which is a penetrating pin 2, is housed in a storage hole 3. Sealing material 1 is provided above storage hole 3.
3 is installed, and the penetration pin 2 is sealed with the piston 7 part. The pressurizing port 4 of the penetrating pin 2 is connected to the pressurizing pipe 4, and the return port 12 is connected to the return pipe 5. When oil is supplied from the pressurizing pipe 4, the piston 7 of the penetrating pin 2 extends and penetrates into the ground. When the solenoid valve 6 is switched, oil is supplied to the return pipe 5, and the piston 7 of the penetrating pin 2 is contracted to reduce the piston 7 of the penetrating pin 2.
Into the storage hole 3. At this time, the oil in the pressurizing pipe 4 becomes free and returns to the hydraulic pump through the solenoid valve 6. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a shield machine equipped with the friction plate of the present invention. Shield machine 1
A box-shaped friction plate 8 is accommodated in a storage hole 15 at four positions, that is, up, down, left and right, in the outer shell 10. The depth of the storage hole 15 is such that the top of the friction plate 8 does not protrude from the outer shell 10. The protrusion of the friction plate 8 to the outside of the outer shell 10 is performed by a hydraulic jack or the like provided in the box-shaped friction plate 8.
The stroke length of the hydraulic jack is set to a length at which the friction plate 8 sufficiently presses the ground to obtain a large frictional force. The pressurizing port of each hydraulic jack is communicated with a pressurizing pipe 4 and the end is connected to a solenoid valve 6. The return port is communicated with a return pipe, and the end is connected to the solenoid valve 6. FIG. 4 is a sectional view for explaining the friction plate in detail. Usually, the friction plate 8 is accommodated in the storage hole 15.
A seal member 14 is provided above the storage hole 15 to seal the side surface of the friction plate 8. A pair of hydraulic jacks 9 are provided in the friction plate 8. The pressure pipe 4 is connected to the pressure port 16 of each hydraulic jack 9, and the return pipe 5 is connected to the return port 17. When oil is supplied from the pressurizing pipe 4, the piston 7 of the hydraulic jack 9 is extended, and the friction plate 8 is pressed against the ground. When the solenoid valve 6 is switched, oil is supplied to the return pipe 5, the piston 7 of the hydraulic jack 9 is reduced, and the friction plate 8 is stored in the storage hole 15. At this time, the oil in the pressurized pipe 4 becomes free and the solenoid valve 6
Through to the hydraulic pump side. In the above embodiment, the hydraulic jacks 9 for operating the friction plates 8 are exemplified by two hydraulic jacks. However, the number can be increased or decreased depending on the diameter of the propulsion pipe or the soil condition. A propulsion operation procedure using the shield machine 1 will be described below. While excavating the ground by the excavation mechanism at the tip of the shield excavator 1, the propulsion construction is performed by pressing the rear end face of the propulsion pipe with the main push jack. At this time, the penetration pin 2 or the friction plate 8 provided on the outer shell 10 of the shield machine 1 does not protrude from the outer shell 10, and the storage holes 3,
15 is stored. When the propulsion construction for one propulsion pipe is completed, the main push jack is stopped, and the penetration pin 2 or the friction plate 8 provided on the outer shell 10 is protruded from the outer shell 10,
The shield machine 1 is supported by penetrating or pressurizing the ground. Next, the main push jack is reduced to secure a space between the rear end surface of the propulsion pipe and the head of the main push jack. Hang the next propulsion tube in that space and connect it to the rear end of the previous propulsion tube. When the connection of the propulsion pipe is completed, the main push jack is brought into contact with the end face of the propulsion pipe and stopped. Then, the penetration pin 2 or the friction plate 8 of the outer shell 10 of the shield machine 1
Is reduced and stored in the outer shell 10. When the storage is completed, the propulsion construction is resumed. As described above, according to the shield machine of the present invention, a plurality of penetrating pins or friction plates provided on the outer shell of the shield machine protrude, so that the body of the shield machine becomes peripheral ground. And firmly opposes the backing force that pushes the shield machine back.
In addition, the work of preventing the backing can be performed in a very short time only by operating the hydraulic pump and switching the solenoid valve, and only by projecting or reducing the penetrating pin or the friction plate. [0019]
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の貫入ピンを装備したシールド掘進機を
説明する横断面図である。
【図２】貫入ピンを詳細に説明する断面図である。
【図３】本発明の摩擦板を装備したシールド掘進機を説
明する横断面図である。
【図４】摩擦板を詳細に説明する断面図である。
【符号の説明】
１ シールド掘進機
２ 貫入ピン
３ 収納孔
４ 加圧配管
５ 戻り配管
６ 電磁弁
７ ピストン
８ 摩擦板
９ 油圧ジャッキ
１０ 外殻
１１ 加圧口
１２ 戻り口
１３ シール材
１４ シール材
１５ 収納孔
１６ 加圧口
１７ 戻り口BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a shield machine equipped with a penetrating pin of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a penetrating pin in detail. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a shield machine equipped with the friction plate of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a friction plate in detail. [Description of Signs] 1 Shield excavator 2 Penetration pin 3 Storage hole 4 Pressurized pipe 5 Return pipe 6 Solenoid valve 7 Piston 8 Friction plate 9 Hydraulic jack 10 Outer shell 11 Pressurized port 12 Return port 13 Seal material 14 Seal material 15 Storage hole 16 Pressurizing port 17 Return port