JP2003301694A - Shield machine and method for replacing its bit - Google Patents

Shield machine and method for replacing its bit

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JP2003301694A JP2002108940A JP2002108940A JP2003301694A JP 2003301694 A JP2003301694 A JP 2003301694A JP 2002108940 A JP2002108940 A JP 2002108940A JP 2002108940 A JP2002108940 A JP 2002108940A JP 2003301694 A JP2003301694 A JP 2003301694A
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shield machine, and provide a method for replacing its bit, which allow the easy and inexpensive replacement of a bit without complicating a structure of the shield machine or making the length of the machine longer. <P>SOLUTION: An inner barrel 3 is retreated with respect to an outer barrel 2 by retracting an extension/contraction part 28 of a cutter spoke 27 which is formed in a cutter disc 7 of the shield machine 1. A fish-tail assembly 8 is advanced from a use position to a retractive position; pressurized air is fed to an air bag 11, which is housed in a state of being folded by a pressurized air feeding mechanism, so that the air bag 11 can be developed in a disc-like shape on the front of the cutter disc 7; and the air bag 11 is removed after a cut-off wall W is formed by discharging a cut-off wall forming agent to the front of the developed air bag 11 by means of a cut-off wall feeding mechanism. Additionally, an operator enters a bit replacing room R which is formed after the removal of the air bag 11, and replaces a cutter bit 29 and a fish-tail bit 31. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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】 本発明はトンネル掘進中の
シールド掘進機およびそのビット交換方法に関し、特に
ビット交換時にエアバッグで止水した状態で地山に止水
壁を形成後エアバッグを除去した空間に入ってビット交
換を可能にしたものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield machine during tunnel excavation and a method for exchanging bits thereof, and in particular, at the time of exchanging bits, a water blocking wall is formed in the ground and the airbag is removed. Regarding the thing that entered the space and made bit exchange possible.

【0002】[0002]

【従来の技術】 シールド掘進機は、地下鉄、上下水道
などのシールド坑(トンネル)の掘進に使用するもので
あり、通常のシールド掘進機は、外胴、内胴、カッター
ディスク、カッターディスクの回転駆動機構、複数本の
シールドジャッキ、排土設備、掘削したトンネルの内面
にセグメントを覆工するためのエレクタなどを備えてい
る。このシールド掘進機は、カッターディスクを回転駆
動して地山を掘削し、シールドジャッキの反力を覆工済
みのセグメントに取ってシールドジャッキの推進力で掘
進していく。しかし、シールド掘進機のカッターディス
クのビットはトンネル掘進中に地山中の岩や土砂などに
よって破損したり摩耗したりするため、カッタービット
及びフィッシュテールビットを交換せずに掘進可能な距
離は約1〜2km程度である。そこで、トンネル掘進の
途中で、カッターディスクのビットを交換可能にするた
めの機構や方法がいくつか開示されている。
2. Description of the Related Art Shield excavators are used for excavating shield tunnels (tunnels) such as subways and water and sewer systems. Ordinary shield excavators are used to rotate the outer shell, inner shell, cutter disk, and cutter disk. It is equipped with a drive mechanism, multiple shield jacks, earth removal equipment, and an erector for lining the segment on the inner surface of the excavated tunnel. This shield excavator drives a cutter disk to rotate to excavate the natural ground, takes the reaction force of the shield jack into the lined segment, and proceeds with the propulsive force of the shield jack. However, the bit of the cutter disk of the shield machine is damaged or worn by rocks and earth and sand in the ground during tunneling. Therefore, the excavation distance is about 1 without exchanging the cutter bit and fish tail bit. It is about 2 km. Therefore, some mechanisms and methods for making the bits of the cutter disk exchangeable during the tunnel excavation are disclosed.

【0003】特開2000−145377号公報のシー
ルド掘進機においては、縮径したカッタースポークをバ
ルクヘッド部に設けられたビット交換作業室に収納して
ビット交換室の前面部をシャッターで閉鎖した後、ビッ
ト交換室に作業員が入ってカッタービットを交換する方
法が開示されている。特開2000−291381号公
報には、カッタヘッドを扇形状の6個のカッタヘッド部
で構成し、カッタヘッドの後方付近に扇形の12枚の開
閉扉をトンネル半径方向向き且つトンネル軸心方向向き
に配設し、ビット交換時には、カッタヘッドを胴部材内
の開閉扉よりも後方のカッタヘッド収納部へ後退させ、
12枚の開閉扉を回動させてシールド掘進機の前端を開
閉扉で閉鎖した後、カッタ収納部に作業員が入ってカッ
タビットを交換する。
In the shield machine of Japanese Patent Laid-Open No. 2000-145377, after the reduced diameter cutter spokes are housed in the bit exchanging work chamber provided in the bulk head part, and the front part of the bit exchanging chamber is closed by a shutter. , A method in which a worker enters a bit exchanging chamber to exchange a cutter bit is disclosed. In Japanese Patent Laid-Open No. 2000-291381, a cutter head is composed of six fan-shaped cutter heads, and twelve fan-shaped opening / closing doors are arranged in the vicinity of the rear of the cutter head in the radial direction of the tunnel and in the axial direction of the tunnel. When the bit is replaced, the cutter head is retracted to the cutter head storage section behind the opening / closing door in the body member,
After rotating the 12 open / close doors to close the front end of the shield machine with the open / close door, a worker enters the cutter storage section to replace the cutter bit.

【0004】特開2001−323781号公報のシー
ルド掘進機においては、シールド掘進機の前端付近に、
カッタ前端部が通過可能なスリットを有する切羽隔壁で
あってトンネル掘進時にはカッターディスクよりも後方
に位置する切羽隔壁を設け、この切羽隔壁をチャンバ後
端の隔壁に対して進退自在に設け、ビット交換時にはカ
ッターディスクを切羽隔壁のほぼY字状のディスク通過
穴から後退移動させ、切羽隔壁のディスク通過穴をスリ
ットを閉塞板で閉じ、切羽隔隔壁の前側の地山側にゲル
状の充填剤を充填し、切羽隔壁とカッターディスクの間
の作業空間に作業者が入ってカッタビットを交換する。
In the shield machine of Japanese Patent Laid-Open No. 2001-323781, near the front end of the shield machine,
A blade partition wall with a slit that allows the front end of the cutter to pass through and is located behind the cutter disk during tunneling.This cutting wall partition is provided so that it can move back and forth with respect to the partition wall at the rear end of the chamber. Occasionally, the cutter disk is moved backwards from the Y-shaped disk passage hole of the face partition, the slit of the face partition is closed with a blocking plate, and a gel filler is filled on the ground side in front of the face partition. Then, the worker enters the working space between the face partition and the cutter disk to replace the cutter bit.

【0005】特開平10−184278号公報には、シ
ールド掘進機のビット交換時、前端チャンバー内に固化
材を注入後、低強度モルタルを注入し、カッタディスク
の前側に高強度モルタルを打設し、次にカッターディス
クを内胴及び隔壁と共に後退させて、ビット交換空間を
形成し、カッタビットを交換する技術が開示されてい
る。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-184278, at the time of exchanging a bit of a shield machine, a low-strength mortar is injected after a solidifying material is injected into a front end chamber, and a high-strength mortar is placed on the front side of a cutter disk. Then, a technique is disclosed in which the cutter disc is retracted together with the inner barrel and the partition wall to form a bit exchange space and the cutter bit is exchanged.

【0006】特開2002−30885号公報の装置に
おいては、カッターディスクの中央部に切羽保持装置を
前方へ突出する状態に設け、この切羽保持装置の内部に
折り畳んだ耐圧保持袋を収納しておき、ビット交換時に
は、チャンバ内に高濃度泥水等の安定液を充填し、カッ
ターディスクを内胴及び隔壁と共に後退させてカッター
ディスクの前側に空間を設け、この空間に切羽保持装置
から耐圧保持袋を水やエア等で膨張させることで、カッ
ターディスクの前面を止水し、チャンバー内の安定液を
排出してからチャンバー内に作業員が入ってカッターデ
ィスクの後方からビットの交換を行なう。
In the device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-30885, a cutting face holding device is provided in a central portion of a cutter disk so as to project forward, and a folded pressure-resistant holding bag is stored inside the cutting face holding device. When exchanging bits, the chamber is filled with a stabilizing solution such as high-concentration mud, and the cutter disk is retracted together with the inner shell and partition wall to provide a space in front of the cutter disk, and a pressure holding bag is provided from the face holding device to this space. By expanding with water or air, the front surface of the cutter disk is stopped, the stabilizing liquid in the chamber is discharged, and then a worker enters the chamber to replace the bit from behind the cutter disk.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】 しかし、特開200
0−145377号公報、特開2000−291381
号公報の装置においては、シールド掘進機内部にカッタ
ービット交換のための交換室が必要なのでシールド掘進
機の機長が長くなってしまう。更に、ビット交換室の前
面部を開閉するためのシャッターを駆動させる機構やカ
ッターを前後に移動させるための機構が必要となりシー
ルド掘進機の構造が複雑になる。
[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
0-145377, JP-A-2000-291381.
In the device disclosed in the publication, since the exchange room for exchanging the cutter bit is required inside the shield machine, the length of the shield machine becomes long. Further, a mechanism for driving a shutter for opening and closing the front surface of the bit exchanging chamber and a mechanism for moving the cutter back and forth are required, which complicates the structure of the shield machine.

【0008】特開2001−323781号公報の装置
においては、カッターディスクを前後に移動させる機構
や切羽隔壁を移動させる機構等が必要となり、シールド
掘進機の構造が複雑になる。カッタースポークの数を増
やせば切羽隔壁の構造が複雑になるためカッタースポー
クの数が制約される。特開平10−184278号公報
の装置では、カッターディスクの表面にモルタルが付着
するため、ビット交換後のモルタル除去に多大の労力が
かかる。
The apparatus disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-323781 requires a mechanism for moving the cutter disk back and forth, a mechanism for moving the face partition, and the like, which complicates the structure of the shield machine. If the number of cutter spokes is increased, the structure of the face partition wall becomes complicated, and the number of cutter spokes is restricted. In the apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-184278, since mortar adheres to the surface of the cutter disk, it takes a lot of labor to remove the mortar after exchanging the bit.

【0009】特開2002−30885号公報の装置に
おいては、ビット交換の際、カッターディスクの前側に
作業空間を形成できず、カッターの後方からカッタービ
ットを交換するので、ビット交換作業が容易ではなく多
大の労力がかかる。そのため、カッター前面からしかカ
ッタービットが交換できないようなシールド掘進機には
適用できない。切羽保持装置の前面に設けられたビット
( フィッシュテールビット) を交換することはできない
し、また、切羽保持装置をカッターディスクから突出さ
せているためシールド掘進機の機長が長くなる。
In the apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-30885, when exchanging bits, a working space cannot be formed in front of the cutter disk and the cutter bits are exchanged from the rear of the cutter, so the bit exchanging work is not easy. It takes a lot of effort. Therefore, it cannot be applied to a shield machine in which the cutter bit can be replaced only from the front of the cutter. Bit provided on the front of the face holder
The (fish tail bit) cannot be replaced, and the cape of the shield machine is long because the face holding device is projected from the cutter disk.

【0010】本発明の目的は、シールド掘進機の構造を
複雑にすることなく機長を長くすることなく、容易にか
つ安価にビットを交換できるシールド掘進機およびその
ビット交換方法を提供しようとするものである。
It is an object of the present invention to provide a shield machine and a method for exchanging the bit, which makes it possible to easily and inexpensively replace a bit without complicating the structure of the shield machine and increasing the length of the machine. Is.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】 請求項1のシールド掘
進機は、外胴と、この外胴にトンネル軸心方向に移動可
能に内嵌された内胴と、内胴の前端部に固定されチャン
バーの後端を仕切る隔壁と、この隔壁に回転可能に支持
されたカッターディスクとを備えたシールド掘進機にお
いて、前記カッターディスクの中心部分に設けられたコ
アリング部と、このコアリング部の内部に形成されたエ
アバッグ収納部と、このエアバッグ収納部に折り畳み状
態にして収納され且つカッターディスクの前面に展開可
能なエアバッグと、前記エアバッグに加圧エアを供給可
能なエア供給手段と、前記エアバッグを展開した際、エ
アバッグ前方にモルタル又は合成樹脂発泡剤からなる止
水壁形成剤を吐出する止水壁形成剤供給手段であって、
外胴前端部の内周部に吐出口を有する止水壁形成剤供給
手段とを備えたことを特徴としている。
A shield machine according to claim 1 is fixed to an outer case, an inner case movably fitted in the outer case in a tunnel axial direction, and a front end portion of the inner case. In a shield machine having a partition for partitioning the rear end of the chamber and a cutter disk rotatably supported by the partition, a core ring portion provided in the central portion of the cutter disk and the inside of the core ring portion. An airbag storage portion formed in the airbag, an airbag that is stored in the airbag storage portion in a folded state and can be deployed on the front surface of the cutter disk, and an air supply means that can supply pressurized air to the airbag. A water blocking wall forming agent supply means for discharging a water blocking wall forming agent made of mortar or a synthetic resin foaming agent to the front side of the airbag when the airbag is deployed,
It is characterized in that a water blocking wall forming agent supply means having a discharge port is provided on the inner peripheral portion of the front end portion of the outer body.

【0012】このシールド掘進機においては、トンネル
掘進時は、エアバッグをコアリング部の内部のエアバッ
グ収納部に折り畳み状態で収納しておき、ビットが磨耗
してビット交換が必要になった際に、内胴を隔壁と共に
外胴内に後退させ、コアリング部のエアバッグ収納部に
折り畳み状態で収納されているエアバッグをエア供給手
段から供給する加圧エアで膨張させて、カッターディス
クの前面に展開する。
[0012] In this shield machine, during tunneling, when the air bag is stored in the air bag storage portion inside the coring portion in a folded state and the bit is worn and the bit needs to be replaced. In addition, the inner body is retracted into the outer body together with the partition wall, and the airbag stored in the airbag storage portion of the coring portion in a folded state is inflated by the pressurized air supplied from the air supply means, so that the cutter disc Deploy to the front.

【0013】次に、止水壁形成剤供給手段により、展開
状態のエアバッグの前面に止水壁形成剤を吐出して止水
壁を形成してからエアバッグを撤去し、エアバッグ撤去
後の空間に作業員が入り、カッターディスクの前面から
カッタービット及びフィッシュテールビットを交換す
る。そのため、簡単に能率的にビットを交換できる。ま
た、このビット交換後に、必要に応じて、新たなエアバ
ッグを格納することも可能である。エアバッグをカッタ
ーディスク前面に展開するため、カッターディスクに直
接モルタルなどの止水壁形成剤が付着することもないか
ら、その除去作業も必要ない。エアバッグは可撓性と気
密性と強度に優れる織布や不織布で構成できる。
Next, the water blocking wall forming agent is supplied to the front surface of the airbag in the deployed state to form the water blocking wall by the water blocking wall forming agent supply means, and then the airbag is removed. A worker enters the space and replaces the cutter bit and fish tail bit from the front of the cutter disk. Therefore, the bits can be easily and efficiently exchanged. Further, after this bit replacement, a new airbag can be stored if necessary. Since the air bag is deployed on the front surface of the cutter disk, the water blocking wall forming agent such as mortar does not directly adhere to the cutter disk, and therefore the removal work is not necessary. The airbag can be made of woven or non-woven fabric which is excellent in flexibility, airtightness and strength.

【0014】請求項2のシールド掘進機は、請求項1の
発明において、前記エアバッグ収納部の前面を塞ぐフィ
ッシュテール基板と、フィッシュテール基板に固定され
たフィッシュテールビットとを備えたフィッシュテール
組立体を設け、このフィッシュテール組立体を、トンネ
ル掘削用の使用位置とこの使用位置から前方へ所定距離
移動させたビット交換用退避位置へ位置切換え可能に構
成したものである。
According to a second aspect of the present invention, in the shield machine of the first aspect, the fishtail set includes a fishtail board that closes the front surface of the air bag storage portion, and a fishtail bit fixed to the fishtail board. A three-dimensional structure is provided, and the fish tail assembly is configured to be switchable between a use position for excavating a tunnel and a retreat position for exchanging bits, which is moved a predetermined distance forward from the use position.

【0015】フィッシュテール組立体を使用位置から、
退避位置へと位置切換え可能にしたことで、フィッシュ
テール組立体がトンネル掘削時にはエアバッグを保護
し、エアバッグの展開時にはフィッシュテール組立体を
退避位置に位置切換えするだけでエアバッグ展開可能と
なっているので構造が簡易である。
From the use position of the fish tail assembly,
Since the position can be switched to the retracted position, the fishtail assembly protects the airbag when excavating the tunnel, and when deploying the airbag, the airbag can be deployed simply by switching the position of the fishtail assembly to the retracted position. It has a simple structure.

【0016】請求項3のシールド掘進機は、外胴と、こ
の外胴にトンネル軸心方向に移動可能に内嵌された内胴
と、内胴の前端部に固定されチャンバーの後端を仕切る
隔壁と、この隔壁に回転可能に支持されたカッターディ
スクとを備えたシールド掘進機において、前記カッター
ディスクの複数のカッタースポーク内に夫々形成された
複数のエアバッグ収納部と、これらエアバッグ収納部に
折り畳み状態にして夫々収納され且つカッターディスク
の前面に展開可能な複数のエアーバッグと、前記複数の
エアーバッグに加圧エアを供給可能なエア供給手段と、
前記エアバッグを展開した際、エアバッグ前方にモルタ
ル又は合成樹脂発泡剤からなる止水壁形成剤を吐出する
止水壁形成剤供給手段であって、外胴前端部の内周部に
吐出口を有する止水壁形成剤供給手段とを備えたもので
ある。
According to another aspect of the shield machine of the present invention, the outer barrel, the inner barrel fitted to the outer barrel so as to be movable in the tunnel axial direction, and the rear end of the chamber fixed to the front end of the inner barrel. In a shield machine having a partition wall and a cutter disk rotatably supported by the partition wall, a plurality of airbag storage sections respectively formed in a plurality of cutter spokes of the cutter disk, and these airbag storage sections. A plurality of airbags each of which is stored in a folded state and can be deployed on the front surface of the cutter disk; and an air supply means capable of supplying pressurized air to the plurality of airbags.
Water-stop wall forming agent supply means for discharging a water-stop wall forming agent made of mortar or synthetic resin foaming agent to the front of the airbag when the air bag is deployed, and a discharge port at the inner peripheral portion of the outer body front end portion. And a water blocking wall forming agent supply means having a.

【0017】このシールド掘進機の作用は、請求項1の
シールド掘進機の作用とほぼ同様であるので、異なる点
についてのみ説明する。複数のエアバッグが設けられ、
トンネル掘進中には、これらエアバッグは、カッターデ
ィスクの複数のカッタースポーク内に夫々形成された複
数のエアバッグ収納部に収納されている。カッターディ
スクのビット交換に際して、複数のエアバッグに加圧エ
アを供給すると、それらエアバッグがカッターディスク
の前面を覆うように展開する。
Since the operation of this shield machine is almost the same as that of the shield machine of claim 1, only different points will be described. Multiple airbags are provided,
During the tunnel excavation, these airbags are stored in a plurality of airbag storage portions respectively formed in the plurality of cutter spokes of the cutter disk. When the compressed air is supplied to a plurality of airbags when exchanging the bits of the cutter discs, the airbags are deployed so as to cover the front face of the cutter discs.

【0018】次に、カッターディスクの前側に、止水壁
形成剤供給手段により、モルタル等の止水壁形成剤を吐
出して止水壁を形成する。その後、カッターディスクを
隔壁及び内胴と共に外内へ後退させて、カッターディス
クの前側に空間を形成すると共に、複数の展開状態のエ
アバッグを撤去し、ビットの交換を行う。このシールド
掘進機では、複数のカッタースポークにエアバッグ収納
部を形成し、そこにエアバッグを収納するため、カッタ
ースポーク内のデッドスペースを有効活用して、エアバ
ッグを収納することができる。しかも、複数の比較的小
型のエアバッグにより複数のカッタースポークの前面を
覆うように構成したため、各エアバッグを確実に展開さ
せることができる。
Next, a water blocking wall forming agent such as mortar is discharged on the front side of the cutter disk by a water blocking wall forming agent supplying means to form a water blocking wall. After that, the cutter disk is retracted to the outside together with the partition wall and the inner case to form a space on the front side of the cutter disk, the plurality of airbags in a deployed state are removed, and the bit is replaced. In this shield machine, an airbag storage portion is formed in a plurality of cutter spokes, and the airbag is stored therein. Therefore, the dead space in the cutter spokes can be effectively used to store the airbag. Moreover, since the front surfaces of the plurality of cutter spokes are covered with the plurality of relatively small airbags, the airbags can be reliably deployed.

【0019】請求項4のシールド掘進機は、請求項1又
は2の発明において、前記カッターディスクの複数のカ
ッタースポークの先端部分に伸縮可能な伸縮スポーク部
を夫々設け、これら伸縮スポーク部を退入させた状態に
おいて、内胴及び隔壁と共にカッターディスクを外胴に
対して所定距離だけ後退可能に構成したものである。伸
縮スポーク部をを退入させると、内胴及び隔壁と共にカ
ッターディスクを外胴内に後退させることができ、その
状態で、カッターディスクの前側に止水壁を形成するこ
とができる。
A shield machine according to a fourth aspect of the present invention is the shield excavator according to the first or second aspect of the present invention, wherein each of the plurality of cutter spokes of the cutter disk is provided with an extendable telescopic spoke portion, and the telescopic spoke portions are retracted. In this state, the cutter disk, together with the inner cylinder and the partition wall, can be retracted by a predetermined distance with respect to the outer cylinder. By retracting the telescopic spokes, the cutter disc can be retracted into the outer barrel together with the inner barrel and the partition wall, and in that state, the water blocking wall can be formed on the front side of the cutter disc.

【0020】請求項5のシールド掘進機は、請求項1〜
3の何れかの発明において、前記エアバッグの内部には
展開状態のときのトンネル軸心方向の厚さを所定の厚さ
に規制する複数の可撓性の紐部材が設けられたものであ
る。エアバッグが展開したとき、複数の可撓性の紐部材
の拘束により、球状に展開せずに、トンネル軸心方向の
厚さを所定の厚さとするように偏平に展開するから、展
開したエアバッグにより確実に止水することができる。
The shield machine according to claim 5 is a shield machine according to claims 1 to 3.
In any one of the inventions of Claim 3, a plurality of flexible cord members for restricting a thickness in a tunnel axis direction in a deployed state to a predetermined thickness are provided inside the airbag. . When the airbag is deployed, it is not deployed spherically due to the restraint of the plurality of flexible cord members, but is flatly deployed so that the thickness in the axial direction of the tunnel becomes a predetermined thickness. Water can be reliably stopped by the bag.

【0021】請求項6のシールド掘進機のビット交換方
法は、外胴と、この外胴にトンネル軸心方向に移動可能
に内嵌された内胴と、内胴の前端部に固定されチャンバ
ーの後端を仕切る隔壁と、この隔壁に回転可能に支持さ
れたカッターディスクとを備えたシールド掘進機を用い
てトンネルを掘進する際のビット交換方法において、前
記カッターディスクのコアリング部の内部に、カッター
ディスクの前面に展開可能なエアバッグを折り畳み状態
にして予め格納しておき、前記カッターディスクのビッ
トの交換の際に、前記エアバッグに加圧エアを充填して
そのエアバッグをカッターディスクの前面に展開させる
バッグ展開工程と、展開された前記エアバッグの前面側
にモルタル又は合成樹脂発泡剤からなる止水壁形成材を
充填して止水壁を形成する止水壁形成工程と、前記展開
したエアバッグを除去してカッターディスクのビット交
換の為のスペースを形成するバッグ除去工程と、前記ビ
ット交換の為のスペースでカッタービット及びフィッシ
ュテールビットを交換するビット交換工程と、を備えた
ことを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a shield excavator bit exchanging method, comprising: an outer shell, an inner shell fitted to the outer shell so as to be movable in a tunnel axis direction, and a chamber fixed to a front end portion of the inner shell. In a bit exchanging method for excavating a tunnel using a shield excavator equipped with a partition wall for partitioning the rear end and a cutter disk rotatably supported by this partition wall, inside the coring portion of the cutter disk, An expandable airbag is stored in a folded state on the front surface of the cutter disk in advance, and when the bit of the cutter disk is replaced, the airbag is filled with pressurized air and the airbag of the cutter disk is stored. A bag deployment step of deploying on the front side, and a water blocking wall is formed by filling the front side of the deployed airbag with a water blocking wall forming material made of mortar or a synthetic resin foaming agent. The step of forming a water blocking wall, the step of removing the expanded airbag to form a space for exchanging the bits of the cutter disc, and the step of exchanging the bits for the cutter bit and the fish tail bit. And a bit exchanging step of exchanging.

【0022】ビットの交換の際に、先ず、折り畳み状態
で格納されているエアバッグに加圧エアを供給してカッ
ターディスクの前面に展開させ、次にエアバッグの前面
に止水壁形成剤を充填して止水壁を形成し、次に展開状
態のエアバッグを除去してカッターディスクのビット交
換の為のスペースを形成し、次に前記ビット交換の為の
スペースに作業者が入って、カッタービットとフィッシ
ュテールビットの交換を行う。以上のようにして、エア
バッグを展開させてカッターディスクの前面を止水後、
止水壁を形成し、エアバッグを除去することで、簡単に
能率的にビット交換を行うことができる。
When exchanging the bit, first, pressurized air is supplied to the airbag stored in the folded state to expand it on the front surface of the cutter disk, and then a water blocking wall forming agent is formed on the front surface of the airbag. Filling to form a water blocking wall, then removing the airbag in the deployed state to form a space for exchanging the bits of the cutter disk, and then an operator enters the space for exchanging the bits, Replace the cutter bit and fish tail bit. As described above, after expanding the airbag and stopping water on the front surface of the cutter disk,
By forming the water blocking wall and removing the airbag, the bits can be easily and efficiently replaced.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の形態につ
いて説明する。最初に、シールド掘進機の構造について
図1〜4を参照して説明する。尚、シールド掘進機の掘
進方向を前方として説明する。
Embodiments of the present invention will be described below. First, the structure of the shield machine will be described with reference to FIGS. In addition, the shield excavator will be described assuming that the excavation direction is forward.

【0024】図1に示すように、シールド掘進機1は、
外胴2と、外胴2に対してトンネル軸心方向に移動可能
に内嵌された内胴3と、内胴3の前端部に固定されてチ
ャンバーの後端を仕切る隔壁4と、隔壁4の前方に形成
されたチャンバー5と、掘進推力を発生させる複数のシ
ールドジャッキ6と、フィッシュテール組立体8を含む
カッターディスク7と、カッターディスク7を回転駆動
させるためのカッター駆動機構9と、カッターディスク
7に油圧供給源からの油圧などを供給するためのロータ
リージョイント10と、カッタービット交換の際の作業
スペースを確保するためのエアバッグ11と、エアバッ
グ11に加圧エアを供給するための加圧エア供給手段(
図示略) と、チャンバー5内の泥土を排出するための排
土設備12と、エレクタ13などを備えている。
As shown in FIG. 1, the shield machine 1 is
The outer case 2, the inner case 3 that is fitted in the outer case 2 so as to be movable in the tunnel axis direction, the partition wall 4 that is fixed to the front end portion of the inner case 3 and partitions the rear end of the chamber, and the partition wall 4 A chamber 5 formed in front of, a plurality of shield jacks 6 for generating thrust, a cutter disk 7 including a fish tail assembly 8, a cutter drive mechanism 9 for rotationally driving the cutter disk 7, and a cutter. A rotary joint 10 for supplying a hydraulic pressure or the like from a hydraulic pressure supply source to the disk 7, an airbag 11 for securing a working space when exchanging the cutter bit, and a compressed air for supplying the airbag 11 with air. Pressurized air supply means (
(Not shown), an earth discharging facility 12 for discharging the mud in the chamber 5, an erector 13, and the like.

【0025】外胴2は、シールド掘進機1の全体を覆う
ような筒状に形成され、外胴前部2aは厚く、外胴後部
2bは外胴前部2aよりも薄く形成されている。外胴2
の後端部には、外胴2とセグメント14の隙間をシール
するテールシール15が設けられている。
The outer case 2 is formed in a tubular shape so as to cover the entire shield machine 1, the outer case front portion 2a is thick, and the outer case rear portion 2b is formed thinner than the outer case front portion 2a. Outer body 2
A tail seal 15 that seals the gap between the outer case 2 and the segment 14 is provided at the rear end portion.

【0026】内胴3は、外胴前部2aの内側に前後方向
に摺動自在に内嵌され、通常時(トンネル掘進時)に
は、内胴3に形成した8個の開口部16に夫々配置した
8個の固定片17を外胴2に溶接接合することで、内胴
3は外胴2に固定されている。ビット交換時には固定片
17を切断して固定解除し、内胴3が隔壁4及びカッタ
ーディスク7と共に外胴2に対してトンネル軸心方向へ
移動可能になる。但し、外胴2の前端付近部には内胴3
側へ突出するストッパー19が形成され、外胴2に対す
る内胴3の前方向の移動を禁止している。
The inner case 3 is fitted inside the front part 2a of the outer case so as to be slidable in the front-rear direction, and in normal times (during tunneling), there are eight openings 16 formed in the inner case 3. The inner case 3 is fixed to the outer case 2 by welding and joining the eight fixing pieces 17 respectively arranged to the outer case 2. When exchanging the bit, the fixing piece 17 is cut to release the fixation, and the inner case 3 can move in the tunnel axis direction with respect to the outer case 2 together with the partition wall 4 and the cutter disk 7. However, the inner body 3 is located near the front end of the outer body 2.
A stopper 19 projecting to the side is formed to prohibit forward movement of the inner case 3 with respect to the outer case 2.

【0027】内胴3の内側には内側へ突出するリングウ
ェブ18a、18bが形成され、2つのリングウェブ1
8a、18bに亙って複数のシールドジャッキ6が設け
られており、リングウェブ18aの前端と隔壁4の間に
はシールドジャッキ6からの推進力を隔壁4に伝えるた
めの複数の伝達部材20が周方向適当間隔おきのシール
ドジャッキ6に対応する位置に設けられている。
Ring webs 18a and 18b are formed on the inner side of the inner case 3 so as to project inward.
A plurality of shield jacks 6 are provided over 8a and 18b, and a plurality of transmission members 20 for transmitting the propulsive force from the shield jack 6 to the partition wall 4 are provided between the front end of the ring web 18a and the partition wall 4. It is provided at a position corresponding to the shield jacks 6 at appropriate intervals in the circumferential direction.

【0028】内胴3の前端部にはトンネル軸心と直交す
る隔壁4が形成され、チャンバー5の後端を仕切ってい
る。隔壁4の中央には主軸21が貫通して、カッターデ
ィスク7を回動可能に支持している。隔壁4には、チャ
ンバー5へ出入りする為に開放可能なマンホール(図示
略)も形成されている。
A partition wall 4 orthogonal to the tunnel axis is formed at the front end of the inner case 3 to partition the rear end of the chamber 5. A main shaft 21 penetrates through the center of the partition wall 4 to rotatably support the cutter disk 7. The partition wall 4 is also formed with a manhole (not shown) that can be opened to access the chamber 5.

【0029】複数(例えば、12本)のシールドジャッ
キ6は、周方向適当間隔おきに配設され、各シールドジ
ャッキ6は、リングウェブ18bに貫通固定され、ロッ
ド6aが後方に伸縮するように配設され、ロッド6aの
後端には偏心金具23が連結され、その偏心金具23の
半球凸部にはスプレッダー24がピン連結されている。
トンネル掘進の際には、トンネルの内面に覆工されたセ
グメント14の前端に複数のスプレッダー24を当接さ
せて反力を取り、複数のシールドジャッキ6で掘進推力
を発生させ、その掘進推力は複数の伝達部材20を介し
て隔壁4、カッターディスク7、内胴3、外胴4などに
伝達される。
A plurality (for example, 12) of shield jacks 6 are arranged at appropriate intervals in the circumferential direction, and each shield jack 6 is fixed through the ring web 18b so that the rod 6a extends and contracts rearward. An eccentric metal fitting 23 is connected to the rear end of the rod 6a, and a spreader 24 is pin-connected to a hemispherical convex portion of the eccentric metal fitting 23.
During tunneling, a plurality of spreaders 24 are brought into contact with the front end of the segment 14 lined on the inner surface of the tunnel to take a reaction force, and a plurality of shield jacks 6 generate a thrusting force. It is transmitted to the partition wall 4, the cutter disk 7, the inner case 3, the outer case 4 and the like via the plurality of transmission members 20.

【0030】カッターディスク7は隔壁4を貫通した主
軸21に支持され、隔壁4の後面にはギヤケース4aが
固定され、このギヤケース4a内には主軸21に連結さ
れたリングギヤが設けられている。ギヤケース4aに
は、複数のカッター駆動モータ9が設けられ、各カッタ
ー駆動モータ9の出力軸の先端のピニオンがリングギア
に噛合され、複数のカッター駆動モータ9によりピニオ
ンとリングギヤを介して主軸21が回転駆動される。ギ
ヤケース4aの後端中央には軸ケース4b,4cとロー
タリジョント10とが設けられている。ロータリジョン
ト10には、カッターディスク7の油圧シリンダ等へ油
圧を給排するための複数の油路やエアバッグ11へ加圧
エアを供給する為のエア通路やグリース通路等が設けら
れている。
The cutter disk 7 is supported by a main shaft 21 penetrating the partition 4, a gear case 4a is fixed to the rear surface of the partition 4, and a ring gear connected to the main shaft 21 is provided in the gear case 4a. A plurality of cutter drive motors 9 are provided in the gear case 4a, and pinions at the tips of the output shafts of the cutter drive motors 9 are meshed with the ring gears, so that the plurality of cutter drive motors 9 drive the main shaft 21 via the pinions and the ring gears. It is driven to rotate. Shaft cases 4b and 4c and a rotary joint 10 are provided at the center of the rear end of the gear case 4a. The rotary joint 10 is provided with a plurality of oil passages for supplying / discharging hydraulic pressure to / from a hydraulic cylinder of the cutter disk 7, an air passage for supplying pressurized air to the airbag 11, a grease passage, and the like.

【0031】カッターディスク7の中心部にはコアリン
グ部25が設けられ、コアリング部25の内部には折り
畳んだ状態のエアバッグ11を収納するエアバッグ収納
部26が形成されている。カッターディスク7には、コ
アリング部25から放射状に延びる複数の(例えば4
本)のカッタースポーク27が設けられ、各カッタース
ポーク27の先端部は油圧シリンダ(図示略)により伸
縮可能な伸縮部28に構成され、伸縮部28を収縮させ
るとカッターディスク7は隔壁4及び内胴3と共に外胴
2の内部へ後退可能となる。複数のカッタースポーク2
7(伸縮部28を含む)の前端近傍部には多数のカッタ
ービット29が取り外し可能な状態に取り付けてある。
A core ring portion 25 is provided at the center of the cutter disk 7, and an air bag storage portion 26 for storing the folded airbag 11 is formed inside the core ring portion 25. The cutter disk 7 includes a plurality of (for example, 4
Main) cutter spokes 27 are provided, and the tip end of each cutter spoke 27 is configured as an expandable / contractible portion 28 that can be expanded and contracted by a hydraulic cylinder (not shown). It is possible to move backward together with the body 3 into the outer body 2. Multiple cutter spokes 2
A large number of cutter bits 29 are detachably attached to the vicinity of the front end of 7 (including the expansion / contraction portion 28).

【0032】エアバッグ11は、コアリング部25のエ
アバッグ収納部26に折り畳み状態で収納されており、
カッターディスク7のカッタービット29を交換するビ
ット交換の際にはエア供給手段により供給される加圧エ
アでカッターディスク7の前面を覆うように展開され、
カッターディスク7の前側の全面的に止水した状態にす
る。このエアバッグ11の本体は、正面視にてカッター
ディスク7と同形でやや大径の前布11a及び後布11
bと、これら前布11aの外周部と後布11bの外周部
を連結する外周布11cとを気密状に接合し及び/又は
縫製した気密構造の袋であり、エアバッグ11の本体の
内部には、展開状態のときのエアバッグ11のトンネル
軸心方向の厚さを所定の厚さに規制する複数の可撓性の
紐部材11dが設けられている。つまり、前布11aと
後布11bとは、所定長さの複数の紐部材11dで連結
されている。
The airbag 11 is stored in the airbag storage portion 26 of the coring portion 25 in a folded state,
When exchanging the cutter bit 29 of the cutter disk 7, when the bit is replaced, it is developed so as to cover the front surface of the cutter disk 7 with the pressurized air supplied by the air supply means.
The entire front side of the cutter disk 7 is stopped. The main body of the airbag 11 has a front cloth 11a and a rear cloth 11 having the same shape as the cutter disk 7 and a slightly larger diameter when viewed from the front.
b is a bag having an airtight structure in which an outer peripheral portion of the front cloth 11a and an outer peripheral portion of the rear cloth 11b are joined and / or sewn in an airtight manner. Is provided with a plurality of flexible cord members 11d that regulate the thickness of the airbag 11 in the direction of the tunnel axis in a deployed state to a predetermined thickness. That is, the front cloth 11a and the rear cloth 11b are connected by a plurality of string members 11d having a predetermined length.

【0033】エアバッグ11の本体を構成する布は、可
撓性と気密性と強度に優れる合成樹脂製の不織布や織布
などで構成され、地山から噴出する地下水の水圧に抗し
て膨張展開する必要があるので、このエアバッグ11
は、2〜3気圧程度の内圧(エア圧)に耐える構造のも
のである。例えば、エアバッグ11を構成する布とし
て、綿帆布、ネオプレン生布、ナイロン生布、又は、ア
ラミド繊維生布などの布地、あるいは、その布地の内面
面に気密性確保の為の合成樹脂膜材を貼りつけたもの、
あるいは、その布地の内面面に気密性確保の為の薄いゴ
ム膜をコーティングしたもの、などを適用することがで
きる。
The fabric constituting the main body of the airbag 11 is made of a synthetic resin non-woven fabric or woven fabric which is excellent in flexibility, airtightness and strength, and expands against the water pressure of the ground water ejected from the ground. This airbag 11 needs to be deployed
Has a structure that can withstand an internal pressure (air pressure) of about 2 to 3 atmospheres. For example, as the cloth constituting the airbag 11, a cloth such as cotton canvas, neoprene raw cloth, nylon raw cloth, or aramid fiber raw cloth, or a synthetic resin film material for ensuring airtightness on the inner surface of the cloth. Affixed with,
Alternatively, the inner surface of the cloth may be coated with a thin rubber film for ensuring airtightness, or the like.

【0034】前記紐部材11dは合成樹脂製の高強度の
繊維からなり、各紐部材11dと前布11aや後布11
bの連結部には補強布が設けられている。エアバッグ1
1が上記のような構造であるので、加圧エアを充填して
展開させると、複数の紐部材11dの拘束より球状にな
るのを制限され、前後方向に所定厚さの偏平な円形(厳
密には円環ディスク状)に展開し、カッターディスク7
の前面を覆う状態に展開し、エアバッグ11は外周布と
外胴2との間にも殆ど隙間が発生しない状態となる。
The string members 11d are made of synthetic resin high-strength fiber, and each string member 11d and the front cloth 11a and the rear cloth 11 are joined together.
A reinforcing cloth is provided at the connecting portion of b. Airbag 1
Since 1 has the above-described structure, when it is filled with pressurized air and expanded, it is restricted from becoming spherical due to the restraint of the plurality of cord members 11d, and a flat circular shape having a predetermined thickness in the front-back direction (strictly To form a circular disc)
The airbag 11 is in a state of covering the front surface of the airbag 11, and the airbag 11 is in a state in which there is almost no gap between the outer peripheral fabric and the outer case 2.

【0035】図2に示すように、フィッシュテール組立
体8は、エアバッグ収納部26の前面を塞ぐフィッシュ
テール基板30と、このフィッシュテール基板30に固
定されたフィッシュテールビット31を備え、このフィ
ッシュテール組立体8を連結する連結ロッド32は、フ
ィッシュテール組立体8と主軸21を挿通して後方へ延
び、ロータリジョインド10に達している。図2、図3
に示すように、連結ロッド32の前端部と後端部にはネ
ジ部が形成され、前端部のネジ部にはナット33が螺合
され、後端部のネジ部はロータリジョインド10の空隙
部10aに突出し、この後端部のネジ部にはナット34
が螺合されている。こうして、通常時には、フィッシュ
テール組立体8は、連結ロッド32とナット33,34
により主軸21に固定されている。
As shown in FIG. 2, the fish tail assembly 8 includes a fish tail substrate 30 that closes the front surface of the airbag storage portion 26, and a fish tail bit 31 fixed to the fish tail substrate 30. The connecting rod 32 that connects the tail assembly 8 extends rearward through the fish tail assembly 8 and the main shaft 21, and reaches the rotary join 10. 2 and 3
As shown in FIG. 2, a threaded portion is formed at the front end portion and the rear end portion of the connecting rod 32, a nut 33 is screwed into the threaded portion at the front end portion, and the threaded portion at the rear end portion is a space of the rotary join 10. The nut 34 on the threaded portion of the rear end portion.
Are screwed together. Thus, normally, the fish tail assembly 8 includes the connecting rod 32 and the nuts 33, 34.
It is fixed to the main shaft 21 by.

【0036】フィッシュテール組立体8は、トンネル掘
進用の使用位置と、この使用位置から前方へ所定距離移
動させたビット交換用の退避位置へ切換え可能に構成さ
れている。トンネル掘進時には、フッシュテール組立体
8が使用位置のときは、フィッシュテール基板30がエ
アバッグ収納部26の開口部を塞ぎ、シール25aによ
り液密にシールしてエアバッグ11を保護している。ビ
ット交換時には、ロータリージョイント10を外し、連
結ロッド32の後端部のナット34を外し、ジャッキな
どでフッシュテール組立体8を前方の退避位置へ切換
え、エアバッグ収納部26の前面を開放し、エアバッグ
11を展開可能にする。
The fish tail assembly 8 is constructed so that it can be switched between a use position for tunneling and a retreat position for exchanging bits, which is moved a predetermined distance forward from this use position. When the fish tail assembly 8 is in the use position during tunneling, the fish tail substrate 30 closes the opening of the airbag storage portion 26 and liquid-tightly seals it with the seal 25a to protect the airbag 11. When exchanging the bits, the rotary joint 10 is removed, the nut 34 at the rear end of the connecting rod 32 is removed, and the fish tail assembly 8 is switched to the front retracted position with a jack or the like to open the front surface of the airbag storage portion 26. The airbag 11 can be deployed.

【0037】ビット交換の際にエアバッグ11に加圧エ
アを供給する加圧エア供給手段は、エレクタ13の後方
の後方台車(図示略)に設けられたコンプレッサー、バ
ルブ類、配管、エアホース、ロータリージョイント10
内のエア通路、主軸21内のエア通路などで構成されて
いる。また、後方台車には油圧供給源が設けられ、配
管、油圧ホース、ロータリージョイント10内の油路、
主軸21内の油路を経由してカッタースポーク27の先
端部の伸縮部28を伸縮移動させるカッタースポーク2
7内の油圧シリンダへ給排される。
Pressurized air supply means for supplying pressurized air to the air bag 11 when exchanging bits is a compressor, valves, pipes, air hoses, rotary provided on a rear carriage (not shown) behind the erector 13. Joint 10
The inner air passage, the air passage in the main shaft 21, and the like. In addition, a hydraulic supply source is provided on the rear carriage, and piping, a hydraulic hose, an oil passage in the rotary joint 10,
Cutter spokes 2 for extending and contracting a telescopic portion 28 at the tip of the cutter spokes 27 via an oil passage in the main shaft 21.
It is supplied to and discharged from the hydraulic cylinder in 7.

【0038】次に、泥水供給手段として、後方台車には
チャンバー5に高粘度泥水を供給するための泥水供給源
も設置され、バルブや配管、外胴前部2aの壁部内に形
成された泥水通路を通って外胴2の前端部の内周部に形
成されたコーンプレート35の吐出口35aからチャン
バー5内へ高粘度泥水を吐出可能になっている。また、
この吐出口35aは泥水の吸入口も兼用しており、後述
するモルタル用の吐出口36aからモルタルが吐出され
たとき、チャンバー5内の圧力を一定に保つために泥水
が吸入される。
Next, as a means for supplying muddy water, a muddy water supply source for supplying highly viscous muddy water to the chamber 5 is also installed in the rear carriage, and valves, pipes, and muddy water formed in the wall of the outer body front part 2a are provided. High-viscosity muddy water can be discharged into the chamber 5 from the discharge port 35a of the cone plate 35 formed in the inner peripheral portion of the front end portion of the outer case 2 through the passage. Also,
The discharge port 35a also serves as a suction port for muddy water, and when mortar is discharged from a discharge port 36a for mortar, which will be described later, muddy water is sucked in to keep the pressure in the chamber 5 constant.

【0039】ビット交換の際に、カッターディスク7及
び展開されたエアバッグ7の前側にモルタル等の止水壁
形成剤を供給する止水壁形成剤供給手段が設けられてい
る。この止水壁形成剤供給手段は、後方台車に設けられ
たモルタル供給部(ミキサー、ポンプ、バルブ類を含
む)、配管、外胴2の壁部の内部に形成された複数のモ
ルタル通路、外胴2の前端部の内周部のコーンプレート
36に開けられた複数のモルタル用吐出口36aなどか
らなる。尚、止水壁形成剤としては、モルタル以外に、
例えば、ウレタン等の合成樹脂発泡剤を適用してもよ
い。
At the time of exchanging the bit, a water blocking wall forming agent supplying means for supplying a water blocking wall forming agent such as mortar is provided in front of the cutter disk 7 and the expanded airbag 7. The water blocking wall forming agent supply means includes a mortar supply unit (including a mixer, a pump, and valves) provided on the rear carriage, piping, a plurality of mortar passages formed inside the wall of the outer case 2, It is composed of a plurality of mortar discharge ports 36a opened in the cone plate 36 at the inner peripheral portion of the front end of the body 2. As the water blocking wall forming agent, other than mortar,
For example, a synthetic resin foaming agent such as urethane may be applied.

【0040】排土設備12はチャンバー5内の泥土をス
クリューコンベア37とトンネル内に設置されたベルト
コンベアによってトンネル外へ排出するものである。ス
クリューコンベア37は内部に駆動モータで回転駆動さ
れるスパイラル状のオーガを備え、オーガを回転させて
チャンバー5内の泥土を吸い上げ、開閉ゲートを開いて
トンネル内を後方に伸びるベルトコンベアへ排出する。
エレクタ13は支持ローラ38に回動可能に支持された
エレクタフレーム39、エレクタ本体40、エレクタフ
レーム39を回転駆動させるエレクタ回転駆動モータ4
1、チェーン42、スプロケット41aを備えている。
シールド掘進機が1リング分掘進する毎に、エレクタ1
3により外胴2の内面に、1リング分のセグメントを覆
工する。
The earth discharging facility 12 discharges the mud in the chamber 5 to the outside of the tunnel by the screw conveyor 37 and the belt conveyor installed in the tunnel. The screw conveyor 37 is provided with a spiral auger which is rotationally driven by a drive motor, rotates the auger to suck up the mud in the chamber 5, opens an opening / closing gate, and discharges it to a belt conveyor extending backward in the tunnel.
The erector 13 includes an erector frame 39 rotatably supported by a support roller 38, an erector body 40, and an erector rotation drive motor 4 for rotatably driving the erector frame 39.
1, a chain 42, and a sprocket 41a.
Each time the shield machine excavates one ring, one elector
The segment for one ring is lined on the inner surface of the outer case 2 by 3.

【0041】次に、シールド掘進機1によりトンネル掘
進中の途中で、カッタービットを交換するビット交換方
法について、図5〜図8に基づいて説明する。先ず、第
1工程において、図5に示すように、トンネル掘進中
に、多数のカッタービット29やフィッシュテールビッ
ト31が磨耗し、ビット交換が必要になった場合にはカ
ッターディスク7の回転を止めトンネル掘進を中断す
る。
Next, a bit exchanging method for exchanging the cutter bit during the tunnel excavation by the shield excavator 1 will be described with reference to FIGS. First, in the first step, as shown in FIG. 5, when a large number of cutter bits 29 and fish tail bits 31 are worn during tunnel excavation and it becomes necessary to replace the bits, the rotation of the cutter disk 7 is stopped. Stop tunneling.

【0042】この際、外胴2の後部の内面側に設置され
ている複数のシールドジャッキ6のロッド6aは最大限
伸長( もしくはセグメント14の1リング分程度) させ
た状態でスプレッダ24を覆工済みセグメント14に当
接させた状態が好ましい。そして、カッタースポーク2
7の伸縮部28を油圧シリンダによりカッタースポーク
27内に退入させる。
At this time, the rods 6a of the plurality of shield jacks 6 installed on the inner surface side of the rear portion of the outer case 2 are stretched to the maximum extent (or about one ring of the segment 14) and the spreader 24 is covered. The state of being brought into contact with the finished segment 14 is preferable. And cutter spoke 2
The expansion / contraction part 28 of 7 is retracted into the cutter spoke 27 by a hydraulic cylinder.

【0043】次に、第2工程において、切羽の崩壊を防
止し切羽を安定化させる為に、泥水供給手段を作動さ
せ、吐出口35aからチャンバー5内に高粘度泥水を充
填し、複数の固定片17を切断除去し、前記の高粘度泥
水の充填を続行しながら、複数のシールドジャッキ6の
ロッド6aを退入させると、図6に示すように、チャン
バー5内の土水圧が隔壁4に作用するため、カッターデ
ィスク7と隔壁4と内胴3とが後方へ外胴2内へシール
ドジャッキ6のストローク分だけ後退する。
Next, in the second step, in order to prevent the face from collapsing and stabilize the face, the muddy water supply means is actuated to fill the chamber 5 with high-viscosity muddy water from the discharge port 35a, and to fix the plurality of fixed faces. When the rods 6a of the plurality of shield jacks 6 are retracted while cutting and removing the piece 17 and continuing the filling of the high-viscosity muddy water, the soil water pressure in the chamber 5 is applied to the partition wall 4 as shown in FIG. As a result, the cutter disk 7, the partition wall 4, and the inner case 3 are retracted rearward into the outer case 2 by the stroke of the shield jack 6.

【0044】次に、第3工程(エアバッグ展開工程)に
おいて、図7に示すように、ロータリージョイント10
を外し、ナット34を外してから、連結ロッド32をジ
ャッキで前方へ押すことにより、フィッシュテール組立
体8を使用位置から所定距離前方の退避位置へ前進させ
る。次に、加圧エア供給手段を作動させ、コアリング部
25内のエアバッグ収納部26に折り畳み状態で収納さ
れていたエアバッグ11に加圧エアを充填してエアバッ
グ11をカッターディスク7の前面を覆うように膨張展
開させる。
Next, in the third step (air bag deployment step), as shown in FIG.
, The nut 34 is removed, and the connecting rod 32 is jacked forward to advance the fish tail assembly 8 to a retracted position a predetermined distance forward from the use position. Next, the pressurized air supply means is actuated to fill the airbag 11 stored in the airbag storage portion 26 in the coring portion 25 in a folded state with pressurized air so that the airbag 11 can be attached to the cutter disk 7. Inflate and deploy to cover the front.

【0045】このとき、エアバッグ11の前布と後布と
が複数の紐部材11dで連結されていて、トンネル軸心
方向の厚さが所定の厚さに制限されるため、エアバッグ
11は球状に展開することはなく、偏平な円形ディスク
状に展開し、カッターディスク7の前面の全域を覆う状
態に展開する。尚、エアバッグ11に供給する加圧エア
の圧力はチャンバー5内に充填されている高粘度泥水よ
りも高圧に設定する。例えば、カッターディスク7の付
近の土水圧の圧力が2. 0kg/cm2 Gならば、加圧
エアの圧力は2. 5kg/cm2 G程度に設定する。
At this time, the front cloth and the rear cloth of the airbag 11 are connected by a plurality of cord members 11d, and the thickness in the axial direction of the tunnel is limited to a predetermined thickness. It is not expanded into a spherical shape, but is expanded into a flat circular disk shape, and is expanded so as to cover the entire front surface of the cutter disk 7. The pressure of the pressurized air supplied to the airbag 11 is set to be higher than that of the high-viscosity muddy water filled in the chamber 5. For example, if the soil water pressure near the cutter disk 7 is 2.0 kg / cm 2 G, the pressure of the pressurized air is set to about 2.5 kg / cm 2 G.

【0046】次に、第4工程(止水壁形成工程)におい
て、図8に示すように、エアバッグ11を展開状態に維
持したまま止水壁形成剤供給手段を作動させ、複数の吐
出口36aからモルタルなどの止水壁形成剤をエアバッ
グ11の前方に充填し、エアバッグ11の前側に硬化し
たモルタルからなる止水壁Wを形成する。このとき、エ
アバッグ11の前方の土水圧を一定に保つため吐出口3
5aから高粘度泥水を吸入しながら行う。
Next, in the fourth step (water blocking wall forming step), as shown in FIG. 8, the water blocking wall forming agent supplying means is operated while the airbag 11 is maintained in the deployed state, and a plurality of discharge ports are formed. A water blocking wall forming agent such as mortar is filled into the front of the airbag 11 from 36a to form a water blocking wall W made of hardened mortar on the front side of the airbag 11. At this time, in order to keep the soil water pressure in front of the airbag 11 constant, the discharge port 3
It is performed while inhaling high-viscosity muddy water from 5a.

【0047】次に、第5工程(バッグ除去工程)におい
て、図8に示すように、止水壁形成剤が硬化して止水壁
Wが形成後、エアバッグ11と隔壁4の間のチャンバー
内の高粘度泥水を排土設備12で排出してから、エアバ
ッグ11を収縮させ、エアバッグ11を適宜分断して除
去する。次に、第6工程(ビット交換工程)において、
図8に示すように、カッターディスク7の前側に作業者
が入れるスペースが形成されるので、隔壁4のマンホー
ルから作業員が、そのエアバッグ11を除去したスペー
スからなるビット交換スペースR内に入り、カッターデ
ィスク7の前面側からカッタービット29の交換を行
う。
Next, in the fifth step (bag removing step), as shown in FIG. 8, after the water blocking wall forming agent is hardened to form the water blocking wall W, the chamber between the airbag 11 and the partition wall 4 is formed. The high-viscosity muddy water in the inside is discharged by the soil discharging facility 12, the airbag 11 is contracted, and the airbag 11 is appropriately divided and removed. Next, in the sixth step (bit exchange step),
As shown in FIG. 8, since a space for an operator to enter is formed on the front side of the cutter disk 7, an operator enters the bit exchange space R consisting of the space from which the airbag 11 is removed from the manhole of the partition wall 4. Then, the cutter bit 29 is replaced from the front side of the cutter disk 7.

【0048】次に、第6工程(エアバッグ収納工程)に
おいて、ビット交換スペースRにおいて、新たなエアバ
ッグ11をコアリング部25のエアバッグ収納部26に
折り畳み状態で収納し、フィッシュテール組立体8の連
結ロッド32をジャッキで引き込むことによりフィッシ
ュテール組立体8を使用位置へと後退させ(図8参
照)、フィッシュテールビット31を交換し、ナット3
4を螺合し、ロータリジョント10( 図示略) を復旧す
る。
Next, in the sixth step (airbag storage step), in the bit exchange space R, a new airbag 11 is stored in the airbag storage portion 26 of the coring portion 25 in a folded state, and the fish tail assembly is assembled. By pulling the connecting rod 32 of No. 8 with the jack, the fish tail assembly 8 is retracted to the use position (see FIG. 8), the fish tail bit 31 is replaced, and the nut 3
4 is screwed to restore the rotary joint 10 (not shown).

【0049】次に、第7工程において、複数のシールド
ジャッキ6のロッド6aを伸長させつつ、カッターディ
スク7を回転駆動することにより、新しいカッタービッ
ト29とフィッシュテールビット31で止水壁Wを掘削
しながら、カッターディスク7と隔壁4と内胴3とを外
胴2に対して前進させ、所定の位置まで前進させた状態
において、複数の固定片17により外胴2と内胴3を再
び一体化し、カッタースポーク27の伸縮部28を伸ば
し、シールドジャッキ6のロッド6aを収縮させた環状
のスペースに、エレクタ13により1リング分のセグメ
ント14を覆工し、以後、ビット交換前と同様に、トン
ネル掘進を再開する。
Next, in the seventh step, the rod 6a of the plurality of shield jacks 6 is extended and the cutter disk 7 is rotationally driven to excavate the water blocking wall W with the new cutter bit 29 and fish tail bit 31. While the cutter disk 7, the partition wall 4, and the inner case 3 are advanced with respect to the outer case 2 and are advanced to a predetermined position, the outer case 2 and the inner case 3 are integrated again by a plurality of fixing pieces 17. In the ring-shaped space in which the expansion / contraction part 28 of the cutter spoke 27 is expanded and the rod 6a of the shield jack 6 is contracted, the segment 14 for one ring is lined with the erector 13 and thereafter, as before the bit replacement, Resume tunneling.

【0050】以上説明したシード掘進機とそのビット交
換方法は、次の効果を奏する。シールド掘進機1のカッ
タービット29とフィッシュテールビット31を交換す
る際には、エアバッグ11をカッターディスク7の前面
に展開後、モルタル等の止水壁形成剤をエアバッグ11
の前面に吐出して止水壁Wを形成するため、展開したエ
アバッグ11を除去することができ、そのエアバッグ1
1の除去によりカッターディスク7の前側にビット交換
スペースRを形成することができ、そのビット交換スペ
ースRに作業者が入ってビット交換を簡単に能率的に行
うことができる。
The seed boring machine and the bit exchanging method thereof described above have the following effects. When exchanging the cutter bit 29 and the fish tail bit 31 of the shield machine 1, after deploying the airbag 11 on the front surface of the cutter disk 7, a water blocking wall forming agent such as mortar is applied to the airbag 11.
Since the water is discharged to the front surface of the water to form the water blocking wall W, the deployed airbag 11 can be removed.
By removing 1, the bit exchanging space R can be formed on the front side of the cutter disk 7, and an operator can enter the bit exchanging space R to easily and efficiently perform the bit exchanging.

【0051】エアバッグ11をカッターディスク7の前
面に展開した状態で、エアバッグ11の前側に止水壁形
成剤を吐出して止水壁Wを形成するため、止水壁形成剤
がカッターディスク7に付着することがないから、カッ
ターディスク7に付着して固化した止水壁形成剤を除去
する必要もない。しかも、エアバッグ11はコアリング
部25内のエアバッグ収納部26に折り畳み状態で収納
するため、エアバッグ11を収納する為に、シールド掘
進機1の機長が大きくなることもない。
Since the water blocking wall forming agent is discharged to the front side of the airbag 11 by forming the water blocking wall W in a state where the airbag 11 is deployed on the front surface of the cutter disk 7, the water blocking wall forming agent is used as the cutter disk. Since it does not adhere to 7, it is not necessary to remove the water blocking wall forming agent adhered to the cutter disk 7 and solidified. In addition, since the airbag 11 is stored in the airbag storage portion 26 in the coring portion 25 in a folded state, the length of the shield machine 1 does not increase because the airbag 11 is stored.

【0052】エアバッグ11を展開させる際に、カッタ
ーディスク7を外胴2内へ後退させ、カッターディスク
7の前後のスペースに高粘度泥水を充填した状態でエア
バッグ11を展開させる関係上、エアバッグ11が球状
に展開してしまう虞があるが、エアバッグ11の前布1
1aと後布11bを複数の紐部材11dで連結してエア
バッグ11のトンネル軸心方向の厚さが所定厚さとなる
ように規制するため、エアバッグ11は過大な前後方向
の厚さとなるように展開せずに、カッターディスク7の
前面の全域を覆うように円形ディスク状に展開する。
When the airbag 11 is expanded, the cutter disk 7 is retracted into the outer case 2 and the space before and after the cutter disk 7 is expanded with the high-viscosity mud. There is a possibility that the bag 11 will be expanded into a spherical shape, but the front cloth 1 of the airbag 11
1a and the rear cloth 11b are connected by a plurality of cord members 11d to regulate the thickness of the airbag 11 in the tunnel axis direction to a predetermined thickness, so that the airbag 11 has an excessive front-back thickness. The cutter disk 7 is expanded into a circular disk shape so as to cover the entire front surface of the cutter disk 7 without being expanded.

【0053】このように、エアバッグ11に工夫を凝ら
したため、エアバッグ11の展開前にカッターディスク
7の前後のスペースに高粘度泥水を充填して、エアバッ
グ11の円滑な展開を促進し、エアバッグ11の展開後
にエアバッグ11の前側に止水壁形成剤を吐出して硬化
させることで、止水壁Wを形成することが可能となっ
た。この止水壁Wを形成可能にしたため、展開したエア
バッグ11を除去可能となり、ビット交換スペースRを
形成可能となった。
Since the airbag 11 has been devised in this manner, the space before and after the cutter disk 7 is filled with high-viscosity mud before the airbag 11 is deployed to promote the smooth deployment of the airbag 11. After the airbag 11 is deployed, the water blocking wall W can be formed by discharging and hardening the water blocking wall forming agent to the front side of the airbag 11. Since the water blocking wall W can be formed, the deployed airbag 11 can be removed and the bit exchange space R can be formed.

【0054】特に、止水壁形成剤供給手段は、外胴2の
前端部の内周部に吐出口36aを有するため、カッター
ディスク7の前面が展開したエアバッグ11で覆われた
状態でも、カッターディスク7とエアバッグ11の前方
に止水壁形成剤を確実に吐出して止水機能のある止水壁
Wを形成することができる。
In particular, since the water blocking wall forming agent supply means has the discharge port 36a in the inner peripheral portion of the front end portion of the outer case 2, even when the front surface of the cutter disk 7 is covered with the expanded airbag 11. A water blocking wall forming agent having a water blocking function can be formed by reliably discharging the water blocking wall forming agent in front of the cutter disk 7 and the airbag 11.

【0055】フィッシュテール組立体8をトンネル掘削
用の使用位置から、ビット交換用退避位置へ位置切換え
可能にしたことで、トンネル掘削時にはフィッシュテー
ル組立体8でエアバッグ11を保護し、エアバッグ11
の展開時にはフィッシュテール組立体8を退避位置に位
置切換えるだけでエアバッグ11を展開可能であるので
構造を簡単化できる。
Since the fish tail assembly 8 can be switched from the use position for excavating the tunnel to the retracted position for exchanging the bit, the fish tail assembly 8 protects the airbag 11 during excavation of the tunnel, and the airbag 11 is removed.
Since the airbag 11 can be deployed only by switching the position of the fish tail assembly 8 to the retracted position when the airbag is deployed, the structure can be simplified.

【0056】外胴2の内側において、隔壁4の前方にビ
ット交換室を形成するための隔壁やシャッターを設ける
必要がないので、シールド掘進機1の内部構造が複雑化
することもなく、カッター駆動機構9や排土設備12が
制約を受けることがなく、小径のシールド掘進機にも、
大径のシールド掘進機にも、本願のシールド掘進機やビ
ット交換方法を適用することができる。
Since it is not necessary to provide a partition wall or a shutter for forming a bit exchanging chamber in front of the partition wall 4 inside the outer case 2, the internal structure of the shield machine 1 is not complicated and the cutter driving machine is driven. The mechanism 9 and the earth discharging facility 12 are not restricted, and can be used for a shield excavator with a small diameter.
The shield machine and the bit exchanging method of the present application can also be applied to a large-diameter shield machine.

【0057】前記実施形態を部分的に変更した変更形態
について説明する。この変更形態においては、エアバッ
グを収納するエアバッグ収納部とエアバッグの構造を変
更した点で、前記実施形態と異なるだけであるので、そ
の異なる構造についてのみ説明し、同一の構成や構造に
ついての説明は省略する。
A modification in which the above embodiment is partially modified will be described. This modified embodiment is different from the above-described embodiment in that the structure of the air bag housing for housing the air bag and the air bag is changed. Therefore, only the different structure will be described, and the same configuration and structure will be described. Is omitted.

【0058】図9〜図14に示すように、カッターディ
スク50の中心部にはコアリング部51が設けられ、コ
アリング部51から4本のカッタースポーク52が放射
状に伸び、各カッタースポーク52の先端部には半径方
向に伸縮可能な伸縮部53が設けられ、この伸縮部53
はカッタースポーク52内の油圧シリンダ54によって
伸縮自在に構成されている。各カッタースポーク52の
前端部の両縁部と伸縮部53の前面にはカッタービット
55が設けられている。
As shown in FIGS. 9 to 14, a core ring portion 51 is provided at the center of the cutter disk 50, and four cutter spokes 52 are radially extended from the core ring portion 51, and each of the cutter spokes 52 is formed. The distal end portion is provided with a telescopic portion 53 which can be telescopically extended in the radial direction.
Is configured to be expandable and contractable by a hydraulic cylinder 54 inside the cutter spoke 52. Cutter bits 55 are provided on both edges of the front end of each cutter spoke 52 and on the front surface of the expandable portion 53.

【0059】各カッタースポーク52の先端側部分の前
面部にはエアバッグ収納部56が形成され、このエアバ
ッグ収納部56にはエアバッグ57が折り畳んだ状態に
して収納されている。このエアバッグ57には、前記実
施形態のエアバッグ11と同様に、後方台車内のエア供
給源から加圧エアを供給可能になっている。エアバッグ
収納部56の前面の開口部58を開閉可能なゲート部材
59が半径方向へスライド自在に設けられ、このゲート
部材59を開閉駆動する油圧シリンダ60も設けられ、
この油圧シリンダ60には後方台車の油圧供給源から油
圧を給排可能になっており、トンネル掘進中には、油圧
シリンダ60のロッド61が伸長してゲート部材59が
開口部58を塞ぐ封鎖位置に位置し、エアバッグ57を
展開させる際には、ゲート部材59が開口部58を開放
する開放位置に切換えられる。尚、ゲート部材59を封
鎖位置に位置させた状態でシールするシール部材62も
設けられている。
An air bag accommodating portion 56 is formed on the front surface of the tip end side of each cutter spoke 52, and an air bag 57 is accommodated in the air bag accommodating portion 56 in a folded state. As with the airbag 11 of the above-described embodiment, pressurized air can be supplied to the airbag 57 from an air supply source inside the rear carriage. A gate member 59 that can open and close an opening 58 on the front surface of the airbag storage 56 is provided slidably in the radial direction, and a hydraulic cylinder 60 that drives the gate member 59 to open and close is also provided.
Hydraulic pressure can be supplied to and discharged from this hydraulic cylinder 60 from a hydraulic supply source of the rear carriage. During the tunnel excavation, the rod 61 of the hydraulic cylinder 60 extends and the gate member 59 closes the opening 58. When the airbag 57 is deployed, the gate member 59 is switched to the open position for opening the opening 58. A sealing member 62 for sealing the gate member 59 in the closed position is also provided.

【0060】各エアバッグ57は、図11,図12,図
13に示すように、カッタースポーク52の前面側の1
/4円部分を覆う状態に展開可能なものであり、4つの
エアバッグ57が展開した状態では、これらエアバッグ
57によりカッターディスク50の前面がほぼ液密状に
覆われ、前記実施形態と同様に展開されたエアバッグ5
7の前面部にモルタルを吐出してビット交換室を形成す
る( 図14参照) 。各エアバッグ57は、ほぼ1/4円
形状の前布57aと、これとほぼ同形状の後布57b
と、外周部に位置する外周布57cとを袋状に結合した
構造のもので、エアバッグ57の内部には展開状態のと
きエアバッグ57のトンネル軸心方向の厚さを所定の厚
さに規制する複数の可撓性の紐部材63が設けられ、各
紐部材63の一端は前布57aに連結され、他端は後布
57bに連結されている。このエアバッグ57を構成す
る布地については、前記実施形態と同様である。
As shown in FIGS. 11, 12, and 13, each of the airbags 57 is located on the front side of the cutter spoke 52.
/ 4 circle portion can be deployed so as to cover it, and when the four airbags 57 are deployed, the front surface of the cutter disk 50 is covered in a substantially liquid-tight manner by these airbags 57. Airbag 5 deployed on
Mortar is discharged onto the front surface of No. 7 to form a bit exchange chamber (see FIG. 14). Each of the airbags 57 has a front cloth 57a having a substantially quarter circle shape and a rear cloth 57b having substantially the same shape.
And the outer peripheral cloth 57c located on the outer peripheral portion are connected in a bag shape, and when the airbag 57 is in a deployed state, the thickness of the airbag 57 in the tunnel axis direction is set to a predetermined thickness. A plurality of flexible cord members 63 for regulating are provided, one end of each cord member 63 is connected to the front cloth 57a, and the other end is connected to the rear cloth 57b. The fabric forming the airbag 57 is the same as that in the above-described embodiment.

【0061】シールド掘進機1Aのカッタービット55
が摩耗した場合に、カッタービットを交換する方法につ
いては、前記実施形態と同様であるので、説明を省略す
る。このシールド掘進機1Aにおいては、4つのエアバ
ッグ57を4本のカッタースポーク52の内部のエアバ
ッグ収納部56に折り畳み状態で収納するため、カッタ
ースポーク52内のデッドスペースを活用してエアバッ
グ57を収納できる。また、個々のエアバッグ57が小
型化するため、エアバッグ57の製作、組み付け、展開
の面で有利である。
Cutter bit 55 of shield machine 1A
Since the method of replacing the cutter bit when the blade is worn is the same as that of the above-mentioned embodiment, the description thereof will be omitted. In this shield machine 1A, since the four airbags 57 are stored in the airbag storage portion 56 inside the four cutter spokes 52 in a folded state, the dead spaces in the cutter spokes 52 are utilized to make use of the airbag 57. Can be stored. Further, the individual airbags 57 are downsized, which is advantageous in terms of manufacturing, assembling, and deploying the airbags 57.

【0062】その他、前記実施形態のシールド掘進機1
と同様の作用効果が得られるが、その説明は省略する。
尚、この実施形態では、4本のカッタースポーク52を
備えたシールド掘進機を例として説明したが、カッター
スポーク52の数は、4本に限らず、4本以上でもよい
が、全部のカッタースポークにエアバッグ収納部とエア
バッグを装備してもよく、一部の複数のカッタースポー
クにエアバッグ収納部とエアバッグを装備してもよい。
In addition, the shield machine 1 of the above embodiment
Although the same action and effect can be obtained, the description thereof will be omitted.
In addition, in this embodiment, the shield machine having the four cutter spokes 52 has been described as an example, but the number of the cutter spokes 52 is not limited to four and may be four or more. May be equipped with an airbag storage part and an airbag, and some of the plurality of cutter spokes may be equipped with an airbag storage part and an airbag.

【0063】最初の実施形態と変更実施形態において説
明したシールド掘進機とビット交換方法は、1,2の例
を示すものに過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
において種々の変更を加えた形で実施可能であることは
勿論である。
The shield machine and the bit exchanging method described in the first embodiment and the modified embodiments are merely examples 1 and 2, and various modifications are made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in a different form.

【0064】[0064]

【発明の効果】 請求項1の発明(シールド掘進機)に
よれば、トンネル掘進中は、エアバッグをコアリング部
の内部のエアバッグ収納部に折り畳み状態で収納するた
め、エアバッグ収納部がカッターディスクの前面に突出
せず、シールド掘進機の機長が長くなることはない。止
水壁形成剤供給手段により、展開したエアバッグの前側
に止水壁を形成することができるから、エアバッグを除
去可能となり、エアバッグを除去した空間に作業者が入
ってビット交換を行うことができる。
According to the invention (shield excavator) of claim 1, during the tunnel excavation, the airbag is stored in the airbag storage portion inside the coring portion in a folded state. It does not project to the front of the cutter disk, and the length of the shield machine does not increase. Since the water blocking wall forming agent supplying means can form the water blocking wall on the front side of the deployed airbag, the airbag can be removed, and the worker enters the space from which the airbag has been removed to exchange bits. be able to.

【0065】カッターディスクの前側の空間からビット
交換を行うことができるため、簡単に能率的にビット交
換を行うことができる。しかも、カッターディスクの前
面をエアバッグで覆った状態で止水壁を形成するため、
カッターディスクに止水壁形成剤(例えば、モルタル)
が付着することもない。また、展開したエアバッグで止
水後エアバッグの前側に止水壁を形成するため、シール
ド掘進機の内部にシャッター機構などの複雑な機構が必
要でなく、シールド掘進機の構造が複雑になることはな
い。特に、止水壁形成剤供給手段は、外胴前端部の内周
部に吐出口を有するため、カッターディスクの前面が展
開したエアバッグで覆われた状態でも、カッターディス
クとエアバッグの前方に止水壁形成剤を確実に吐出して
止水壁を形成することができる。
Since the bits can be exchanged from the space on the front side of the cutter disk, the bits can be exchanged easily and efficiently. Moreover, since the front surface of the cutter disk is covered with the airbag to form the water blocking wall,
Water blocking wall forming agent (eg mortar) on the cutter disk
Also does not adhere. In addition, since the deployed airbag forms a water blocking wall on the front side of the airbag after the water is stopped, a complicated mechanism such as a shutter mechanism is not required inside the shield machine, and the structure of the shield machine becomes complicated. There is no such thing. In particular, the water blocking wall forming agent supply means has a discharge port at the inner peripheral portion of the front end portion of the outer body, so that even when the front surface of the cutter disk is covered with the expanded airbag, the water blocking wall forming agent is provided in front of the cutter disk and the airbag. The water blocking wall forming agent can be reliably discharged to form the water blocking wall.

【0066】請求項2の発明によれば、フィッシュテー
ル組立体をトンネル掘削用の使用位置から、ビット交換
用退避位置へ位置切換え可能にしたことで、フィッシュ
テール組立体がトンネル掘削時にはエアバッグを保護
し、エアバッグの展開時にはフィッシュテール組立体を
退避位置に位置切換えるだけでエアバッグを展開可能で
あるので構造を簡単化できる。
According to the second aspect of the present invention, the fish tail assembly can be switched from the use position for excavating the tunnel to the retracted position for exchanging the bit, so that the fish tail assembly can hold the airbag during excavation in the tunnel. The structure can be simplified because the airbag can be protected by simply switching the position of the fish tail assembly to the retracted position when the airbag is deployed.

【0067】請求項3の発明によれば、請求項1とほぼ
同様に、トンネル掘進中は、複数のエアバッグをカッタ
ースポークの内部のエアバッグ収納部に折り畳み状態で
収納するため、カッタースポーク内のデッドスペースを
活用してエアバッグを収納でき、展開した複数のエアバ
ッグでカッターディスクの前面を覆うように構成したた
め、比較的小型のエアバッグを確実に展開させ、展開し
たエアバッグで止水した状態でカッターディスクの前側
に止水壁形成剤を注入して止水壁を形成することができ
る。また、エアバッグ収納部がカッターディスクの前面
に突出しないからシールド掘進機の機長が長くなること
はない。止水壁形成剤供給手段から供給する止水壁形成
剤により、展開したエアバッグの前側に止水壁を形成す
ることができるから、エアバッグを除去可能となる。エ
アバッグを除去することで、カッターディスクの前側に
作業空間を形成し、カッターディスクの前側からビット
交換を能率的に行うことができる。
According to the invention of claim 3, substantially the same as in claim 1, since a plurality of airbags are stored in the airbag storage portion inside the cutter spokes in a folded state during tunneling, the inside of the cutter spokes is stored. The airbag can be stored by utilizing the dead space of the cutter, and the front surface of the cutter disk is covered with multiple deployed airbags, so a relatively small airbag can be reliably deployed and the deployed airbag can stop water. In this state, the water blocking wall forming agent can be injected into the front side of the cutter disk to form the water blocking wall. Further, since the airbag storage portion does not project to the front surface of the cutter disk, the length of the shield machine does not become long. Since the water blocking wall forming agent supplied from the water blocking wall forming agent supply means can form the water blocking wall on the front side of the deployed airbag, the airbag can be removed. By removing the airbag, a working space is formed on the front side of the cutter disk, and the bits can be efficiently exchanged from the front side of the cutter disk.

【0068】請求項4の発明によれば、伸縮スポーク部
をを退入させると、内胴及び隔壁と共にカッターディス
クを外胴内に後退させることができ、その状態で、カッ
ターディスクの前側に止水壁を形成することができる。
請求項5の発明によれば、エアバッグの内部には展開状
態のときのトンネル軸心方向の厚さを所定の厚さに規制
する複数の可撓性の紐部材が設けられたため、エアバッ
グが展開したとき、複数の可撓性の紐部材の拘束によ
り、球状に展開せずに、トンネル軸心方向の厚さを所定
の厚さとするように偏平に展開するから、展開したエア
バッグにより確実に止水することができる。請求項6の
発明(ビット交換方法)によれば、請求項1とほぼ同様
の効果が得られる。
According to the invention of claim 4, when the telescopic spokes are retracted, the cutter disk can be retracted into the outer cylinder together with the inner cylinder and the partition wall, and in this state, the cutter disk is stopped at the front side of the cutter disk. A water wall can be formed.
According to the invention of claim 5, a plurality of flexible cord members for limiting the thickness in the axial direction of the tunnel in the deployed state to a predetermined thickness are provided inside the airbag. When deployed, due to the restraint of a plurality of flexible cord members, it does not deploy spherically, but deploys flat so that the thickness in the tunnel axis direction becomes a predetermined thickness. The water can be surely stopped. According to the invention of claim 6 (bit exchanging method), substantially the same effect as that of claim 1 can be obtained.

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

【図1】本発明の実施形態に係るシールド掘進機の縦断
面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a shield machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】シールド掘進機のコアリング部周辺の拡大断面
図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view around the core ring portion of the shield machine.

【図3】ロータリージョイントの一部を縦断図示した要
部側面図である。
FIG. 3 is a side view of a main part of a rotary joint, in which a part of the rotary joint is longitudinally illustrated.

【図4】止水壁形成剤を吐出する吐出口とその付近部の
縦断面図である。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a discharge port for discharging a water blocking wall forming agent and its vicinity.

【図5】シールド掘進機(ビット交換準備中)の縦断面
図である。
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a shield machine (preparing to replace a bit).

【図6】シールド掘進機(カッターディスク後退後、高
粘度泥水充填状態)の縦断面図である。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a shield machine (a state in which high-viscosity muddy water is filled after the cutter disk is retracted).

【図7】シールド掘進機(エアバッグ展開状態)の縦断
面図である。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the shield machine (airbag deployed state).

【図8】シールド掘進機(止水壁形成後エアバッグ除去
状態)の縦断面図である。
FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of a shield machine (in a state where an air bag is removed after forming a water blocking wall).

【図9】変更形態に係るシールド掘進機のカッターディ
スクの正面図である。
FIG. 9 is a front view of a cutter disk of the shield machine according to the modified embodiment.

【図10】図9のX−X線断面図である。10 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG.

【図11】エアバッグ展開状態における図9相当図であ
る。
FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 9 in an airbag deployed state.

【図12】エアバッグ展開状態におけるエアバッグの正
面図である。
FIG. 12 is a front view of the airbag in an airbag deployed state.

【図13】変更形態における図7相当図である。FIG. 13 is a view corresponding to FIG. 7 in a modified form.

【図14】変更形態における図8相当図である。FIG. 14 is a view corresponding to FIG. 8 in a modified form.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1A シールド掘進機 2 外胴 3 内胴 4 隔壁 5 チャンバー 7、50 カッターディスク 8 フィッシュテール組立体 11、57 エアバッグ 25 コアリング部 26、56 エアバッグ収納部 27、52 カッタースポーク 28、53 伸縮部 29、55 カッタービット 30 フィッシュテール基板 36a モルタル用吐出口 R ビット交換室 W 止水壁 1,1A shield machine 2 outer body 3 inner trunk 4 partitions 5 chambers 7,50 cutter disk 8 fish tail assembly 11,57 airbags 25 Coring part 26,56 Airbag storage 27, 52 cutter spokes 28, 53 Telescopic part 29, 55 Cutter Bit 30 fish tail substrate 36a Mortar discharge port R bit exchange room W water stop wall

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹富 正彦 兵庫県加古郡播磨町新島8番地 川崎重工 業株式会社播磨工場内 Fターム(参考) 2D054 AC02 BB07    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Masahiko Taketomi             8th Niijima, Harima-cho, Kako-gun, Hyogo Prefecture Kawasaki Heavy Industries             Harima factory F-term (reference) 2D054 AC02 BB07

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外胴と、この外胴にトンネル軸心方向へ
移動可能に内嵌された内胴と、内胴の前端部に固定され
チャンバーの後端を仕切る隔壁と、この隔壁に回転可能
に支持されたカッターディスクとを備えたシールド掘進
機において、 前記カッターディスクの中心部分に設けられたコアリン
グ部と、 このコアリング部の内部に形成されたエアバッグ収納部
と、 このエアバッグ収納部に折り畳み状態にして収納され且
つカッターディスクの前面に展開可能なエアバッグと、 前記エアバッグに加圧エアを供給可能なエア供給手段
と、 前記エアバッグを展開した際、エアバッグ前方にモルタ
ル又は合成樹脂発泡剤からなる止水壁形成剤を吐出する
止水壁形成剤供給手段であって、外胴前端部の内周部に
吐出口を有する止水壁形成剤供給手段と、 を備えたことを特徴とするシールド掘進機。
1. An outer case, an inner case fitted to the outer case so as to be movable in a tunnel axial direction, a partition wall fixed to a front end portion of the inner body and partitioning a rear end of the chamber, and a partition wall rotating on the partition wall. In a shield machine having a cutter disk supported so as to be possible, a core ring portion provided in a central portion of the cutter disk, an airbag storage portion formed inside the core ring portion, and an airbag An airbag that is stored in the storage part in a folded state and that can be deployed on the front surface of the cutter disk; an air supply means that can supply pressurized air to the airbag; A water blocking wall forming agent supply means for discharging a water blocking wall forming agent made of mortar or a synthetic resin foaming agent, the water blocking wall forming agent supplying means having a discharge port at the inner peripheral portion of the outer body front end portion, A shield machine equipped with.
【請求項2】 前記エアバッグ収納部の前面を塞ぐフィ
ッシュテール基板と、フィッシュテール基板に固定され
たフィッシュテールビットとを備えたフィッシュテール
組立体を設け、このフィッシュテール組立体を、トンネ
ル掘削用の使用位置とこの使用位置から前方へ所定距離
移動させたビット交換用の退避位置へ位置切換え可能に
構成したことを特徴とする請求項1に記載のシールド掘
進機。
2. A fish tail assembly provided with a fish tail board for closing the front surface of the airbag storage portion and a fish tail bit fixed to the fish tail board, the fish tail assembly being used for tunnel excavation. 2. The shield machine according to claim 1, wherein the shield excavator is configured so that the position can be switched between the use position and the retracted position for bit exchange that is moved forward by a predetermined distance from the use position.
【請求項3】 外胴と、この外胴にトンネル軸心方向へ
移動可能に内嵌された内胴と、内胴の前端部に固定され
チャンバーの後端を仕切る隔壁と、この隔壁に回転可能
に支持されたカッターディスクとを備えたシールド掘進
機において、 前記カッターディスクの複数のカッタースポーク内に夫
々形成された複数のエアバッグ収納部と、 これらエアバッグ収納部に折り畳み状態にして夫々収納
され且つカッターディスクの前面に展開可能な複数のエ
アーバッグと、 前記複数のエアーバッグに加圧エアを供給可能なエア供
給手段と、 前記エアバッグを展開した際、エアバッグ前方にモルタ
ル又は合成樹脂発泡剤からなる止水壁形成剤を吐出する
止水壁形成剤供給手段であって、外胴前端部の内周部に
吐出口を有する止水壁形成剤供給手段と、 を備えたことを特徴とするシールド掘進機。
3. An outer case, an inner case fitted to the outer case so as to be movable in a tunnel axis direction, a partition wall fixed to a front end portion of the inner body and partitioning a rear end of the chamber, and rotating to the partition wall. In a shield machine having a cutter disk supported so as to be possible, a plurality of airbag storage parts formed respectively in a plurality of cutter spokes of the cutter disk, and a folded state are stored in these airbag storage parts. A plurality of airbags that can be deployed on the front surface of the cutter disk, an air supply means that can supply pressurized air to the plurality of airbags, and a mortar or a synthetic resin in front of the airbag when the airbag is deployed. A water blocking wall forming agent supply means for discharging a water blocking wall forming agent made of a foaming agent, the water blocking wall forming agent supplying means having a discharge port at the inner peripheral portion of the outer body front end portion; The shield machine and said that there were pictures.
【請求項4】 前記カッターディスクの複数のカッター
スポークの先端部分に伸縮可能な伸縮スポーク部を夫々
設け、これら伸縮スポーク部を退入させた状態におい
て、内胴及び隔壁と共にカッターディスクを外胴に対し
て所定距離だけ後退可能に構成したことを特徴とする請
求項1〜3の何れかに記載のシールド掘進機。
4. An expandable telescopic spoke portion is provided at each of the tip end portions of a plurality of cutter spokes of the cutter disk, and the cutter disk is placed on the outer shell together with the inner barrel and the partition wall in a state where these telescopic spoke portions are retracted. The shield machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the shield machine is configured to be retractable by a predetermined distance.
【請求項5】 前記エアバッグは、加圧エアが充填され
たとき、トンネル軸心方向に所定の厚さの円形ディスク
状に展開し、このエアバッグの内部には展開状態のとき
のエアバッグのトンネル軸心方向の厚さを所定の厚さに
規制する複数の可撓性の紐部材が設けられたことを特徴
とする請求項1〜4の何れかに記載のシールド掘進機。
5. The airbag, when filled with pressurized air, expands into a circular disk shape having a predetermined thickness in the tunnel axis direction, and the inside of the airbag is in the expanded state. The shield machine according to any one of claims 1 to 4, further comprising a plurality of flexible cord members for restricting the thickness of the tunnel axial direction to a predetermined thickness.
【請求項6】 外胴と、この外胴にトンネル軸心方向に
移動可能に内嵌された内胴と、内胴の前端部に固定され
チャンバーの後端を仕切る隔壁と、この隔壁に回転可能
に支持されたカッターディスクとを備えたシールド掘進
機を用いてトンネルを掘進する際のビット交換方法にお
いて、 前記カッターディスクのコアリング部の内部に、カッタ
ーディスクの前面に展開可能なエアバッグを折り畳み状
態にして予め格納しておき、 前記カッターディスクのビットの交換の際に、エアバッ
グに加圧エアを充填してカッターディスクの前面に展開
させるバッグ展開工程と、 展開した前記エアバッグの前面側にモルタル又は合成樹
脂発泡剤からなる止水壁形成剤を充填して止水壁を形成
する止水壁形成工程と、 前記展開したエアバッグを除去してカッターディスクの
ビット交換の為のスペースを形成するバッグ除去工程
と、 前記ビット交換の為のスペースでカッタービット及びフ
ィッシュテールビットを交換するビット交換工程と、 を備えたことを特徴とするシールド掘進機のビット交換
方法。
6. An outer case, an inner case fitted to the outer case so as to be movable in a tunnel axis direction, a partition wall fixed to a front end portion of the inner body and partitioning a rear end of the chamber, and the partition wall being rotated by the partition wall. In a bit exchanging method when excavating a tunnel using a shield machine having a cutter disk supported so as to be possible, inside the coring portion of the cutter disk, an airbag deployable on the front surface of the cutter disk is provided. In a folded state, it is stored in advance, and at the time of exchanging the bit of the cutter disc, a bag deploying step of filling the airbag with pressurized air to deploy it on the front face of the cutter disc, and a front face of the deployed airbag. A water blocking wall forming step of forming a water blocking wall by filling a water blocking wall forming agent made of mortar or a synthetic resin foaming agent on the side, and removing the expanded airbag to remove the cap. -A shield removing machine characterized by including a bag removing step for forming a space for disc bit exchange, and a bit exchanging step for exchanging a cutter bit and a fish tail bit in the bit exchanging space. Bit exchange method.
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