JP2007070871A - Tunnel boring machine and tunnel boring method using it - Google Patents
Tunnel boring machine and tunnel boring method using it Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007070871A JP2007070871A JP2005258659A JP2005258659A JP2007070871A JP 2007070871 A JP2007070871 A JP 2007070871A JP 2005258659 A JP2005258659 A JP 2005258659A JP 2005258659 A JP2005258659 A JP 2005258659A JP 2007070871 A JP2007070871 A JP 2007070871A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- excavator
- tunnel
- diameter
- cutter head
- outer shell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
本発明は地中にトンネルを掘削しながら管路を形成したのち、該管路内を通じて撤去、回収し、再使用を可能にしたトンネル掘削機と、このトンネル掘削機によるトンネル掘削方法に関する。 The present invention relates to a tunnel excavator in which a pipe is formed while excavating a tunnel in the ground and then removed and recovered through the pipe, and a tunnel excavation method using the tunnel excavator.
地中に管路を形成するための推進工法やシールド工法によるトンネル築造工事においては、発進立坑側からトンネル掘削機を到達立坑に向かって掘進させ、一定長のトンネルを掘削する毎に該トンネル掘削機に後続させて一定長の埋設管を順次、継ぎ足すことにより管路を形成しており、到達立坑に達したトンネル掘削機は、通常、該到達立坑内から地上に回収しているが、到達側に既存の人孔が設けられている等の事情によって到達立坑が設けられていない場合や、或いは到達立坑を通じて回収できない場合には、掘削終了後にトンネル掘削機を解体してトンネル内を通じて発進立坑側に撤去、回収しなければならず、その撤去、回収作業に著しい手間と労力を要するといった問題点がある。 In tunnel construction work using the propulsion method or shield method to form a pipe in the ground, the tunnel excavator is dug from the starting vertical side toward the final vertical shaft, and the tunnel excavation is performed every time a certain length of tunnel is excavated. The tunnel excavator that has reached the reach shaft is usually recovered from the reach shaft to the ground, by continuously adding buried pipes of a certain length in succession to the machine. If there is no reaching shaft due to the fact that there is an existing human hole on the arrival side, or if it cannot be recovered through the reaching shaft, the tunnel excavator is dismantled after excavation and started through the tunnel There is a problem that the shaft side must be removed and collected, and the removal and collection work requires significant labor and labor.
このため、特許文献1に記載されているように、地中にトンネルを掘削しながら該トンネル内に管路を形成していくトンネル掘削機において、上記管路の内外径と略同一の内外径を有し且つその後端面を管路の前端面に連結、支持させている外筒体と、この外管体内に引き出し可能に配設された掘削機本体とからなり、この掘削機本体は、外管体と略同一長さを有すると共にその前後端の外周部を外筒体の前端面と該外筒体の後端部内周面とにそれぞれ着脱自在に係止させ且つ外周面の前後部複数箇所に外筒体の前後部内周面にそれぞれ摺接させたガイドローラを装着している内筒体と、この内筒体の前部に一体に設けた隔壁に回転自在に支持され且つ上記管路の内径よりも小径となるように縮径可能なカッタヘッドと、このカッタヘッドの駆動手段と、カッタヘッドによって掘削された掘削土砂の排出手段とを備えてなるトンネル掘削機が開発された。
For this reason, as described in
そして、このトンネル掘削機によってトンネルを掘削する場合には、発進立坑側からの推進力を管路から外管体を介してこの外管体に係止している内管体に伝達しながらカッタヘッドによって前方の地盤を掘進させ、所定長さまでトンネルを掘削すると、上記掘削土砂排出手段を管路内を通じて回収、撤去すると共に該カッタヘッドを上記内管体の径以下にまで縮径させ、且つ外筒体に対する内筒体の係止を解いたのち、外筒体を掘削壁面に埋め殺し状態に残置させた状態で掘削機本体を後方に牽引し、ガイドローラによって掘削機本体を支持させながら管路内を通じて回収、撤去している。
しかしながら、上記のトンネル掘削機では、掘削機本体における内筒体の外周面前後部にガイドローラを装着してこれらのガイドローラにより掘削機本体を支持させながら回収するように構成しているため、胴長の長い内筒体の場合には前端側に重量の大きいカッタヘッドを配設しているにもかかわらず、前後のガイドローラに無理な負荷が殆どかかることなく比較的安定した状態で管路上を転動させながら掘削機本体を回収することができるが、軽量化による搬送性や方向制御の容易性等を可能にするために、内筒体の胴長を短くすると、当然のことながら前後ガイドローラ間の距離が縮小して前端側に配設しているカッタヘッドの大きな重量により掘削機本体の重心が内筒体の前端側に大きく偏位して前後ガイドローラによる掘削機本体の支持が極めて不安定となり、回収時に管路の内周面を損傷させる虞れがあるばかりでなく、転倒する虞れも生じて危険であるといった問題点がある。 However, in the above tunnel excavator, guide rollers are attached to the front and rear portions of the outer peripheral surface of the inner cylinder in the excavator body, and the excavator body is supported while being supported by these guide rollers. In the case of a long inner cylinder, despite the fact that a heavy cutter head is provided on the front end side, it is relatively stable with almost no excessive load on the front and rear guide rollers. The excavator body can be recovered while rolling the wheel, but if the inner cylinder body length is shortened in order to make it easier to carry and reduce the weight, Excavator main body with front and rear guide rollers because the center of gravity of the excavator main body is greatly displaced to the front end side of the inner cylinder due to the large weight of the cutter head arranged on the front end side with the distance between the guide rollers reduced Support becomes extremely unstable, not only there is a possibility of damaging the inner circumferential surface of the pipe at the time of collection, risk also is a problem that it is dangerous caused to fall.
従って、上記のような構成を有するトンネル掘削機では、内外筒体の胴長を短くして軽量化や方向制御の容易性を図ることが困難であると共に、取扱性や搬送性等においても問題点が生じることになる。 Therefore, in the tunnel excavator having the above-described configuration, it is difficult to reduce the body length of the inner and outer cylindrical bodies to achieve weight reduction and ease of direction control, and there are also problems in handling and transportability. A point will be created.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、軽量化による搬送性や方向制御の容易性等を可能にすると共に、前端側に重量の大なるカッタヘッドを設けているにもかかわらず、安定した状態で円滑に回収し得るトンネル掘削機と、このトンネル掘削機によるトンネル掘削方法を提供するにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to enable a cutter having a large weight on the front end side while enabling conveyance and directional control by weight reduction. The present invention provides a tunnel excavator that can be smoothly recovered in a stable state, and a tunnel excavation method using the tunnel excavator.
上記目的を達成するために本発明のトンネル掘削機は、請求項1に記載したように、トンネルを掘削しながら該トンネル内に管路を形成していくと共に所定長のトンネルの掘削後、上記管路内を通じて後方に回収されるトンネル掘削機であって、管路の前方側に配設されてその外径が管路の外径と略同径に形成された外殻体と、この外殻体内に配設された掘削機本体と、掘削土砂の排出手段とを備え、上記掘削機本体は、上記管路よりも小径に形成され且つ上記外筒体内に後方に向かって引き出し可能に連結、支持されている内殻体と、この内殻体に一体に設けている隔壁に回転自在に支持されて上記外殻体の前方地盤を掘削し、回収時には外径を管路の内径よりも小径に縮小可能にしたカッタヘッドと、隔壁の後面に装着されているカッタヘッドの駆動部とを備えてなり、この掘削機本体の回収時に、縮径したカッタヘッドの外周部と内殻体とに管路上を転動するガイドローラを装着するように構成している。
In order to achieve the above object, a tunnel excavator according to the present invention, as described in
このように構成したトンネル掘削機において、請求項2に係る発明は、上記内殻体をその長さが外殻体の前部の長さに略等しい短尺筒形状に形成されてあり、その外周面を外殻体の前部内周面に後方に向かって引き出し可能に内嵌させ、後端を外殻体の長さ方向の中央部内周面に取り外し可能に固着した推力伝達部材に受止させていると共にその後端部にガイドローラを装着可能に構成している。
In the tunnel excavator configured as described above, the invention according to
請求項3に係る発明は、上記トンネル掘削機を使用したトンネル掘削方法であって、トンネル内に形成される管路の前端に外殻体を配設すると共にこの外殻体内に掘削機本体の内殻体を引き出し可能に連結、支持させ、この掘削機本体を外殻体と一体的に推進させながら該掘削機本体内の隔壁に回転自在に支持された縮径可能なカッタヘッドによって外殻体の前方地盤を掘削することによりトンネルを掘進すると共に掘削されたトンネル内に管路を形成して行き、所定長のトンネルの掘削終了後、外殻体に対する掘削機本体の内殻体の連結を解くと共に内殻体の後端部に上記管路上を転動可能な後部ガイドローラを装着し、さらに、上記カッタヘッドの径を縮小させてその縮小したカッタヘッドの外周端に上記管路上を転動可能な前部ガイドローラを装着し、しかるのち、これらの前後ガイドローラにより掘削機本体を支持させながら管路内を通じて該掘削機本体を後方に回収することを特徴とする。
The invention according to
請求項4に係る発明は、上記請求項3に記載のトンネル掘削方法において、外殻体の外径を管路の外径に略等しく且つ内径を少なくともその前部が管路の内径よりも小径に形成されていて、この前部内に掘削機本体の内殻体を後方に向かって引き出し可能に支持させていると共に、該掘削機本体の内殻体の後端を外殻体の長さ方向の中央部内周面に取り外し可能に固着した推力伝達部材に受止された状態で、管路側からの推進力を外殻体からこの推力伝達部材を介して掘削機本体に伝達しながら掘進し、所定長のトンネルの掘削終了後、上記推進伝達部材を取り外すことによって外殻体の中央部内周面に空間部を設け、この空間部を利用して上記内殻体の後端に上記管路上を転動可能な取付け位置となるように後部ガイドローラを装着したのち、掘削機本体を後退させてこの後部ガイドローラを管路の前端部上に位置させると共に縮径したカッタヘッドを上記凹所上に位置させ、この位置で該カッタヘッドの外周端に前部ガイドローラを装着したのち、これらの前後ガイドローラを管路上で転動させながら掘削機本体を回収することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the tunnel excavation method according to the third aspect, the outer diameter of the outer shell is substantially equal to the outer diameter of the pipe, and the inner diameter is at least a front portion smaller than the inner diameter of the pipe. The inner shell body of the excavator body is supported in the front part so that the inner shell body can be pulled out rearward, and the rear end of the inner shell body of the excavator body is supported in the length direction of the outer shell body. In a state where it is received by the thrust transmission member that is detachably fixed to the inner peripheral surface of the central portion of the center, the propulsion force from the pipe side is excavated while being transmitted from the outer shell body to the excavator body through the thrust transmission member, After excavation of the tunnel of a predetermined length, a space portion is provided in the inner peripheral surface of the central portion of the outer shell body by removing the propulsion transmission member. The rear guide roller was installed so that it could be installed in a rollable position. The excavator body is moved backward so that the rear guide roller is positioned on the front end portion of the pipe line, and the cutter head whose diameter is reduced is positioned on the recess. After mounting the rollers, the excavator main body is collected while rolling these front and rear guide rollers on the pipeline.
本発明のトンネル掘削機及びこのトンネル掘削機を用いたトンネル掘削方法によれば、トンネル掘削時には、管路の前端面に接続した外殻体に作用する推進力をこの外殻体内に配設されている掘削機本体に内殻体を介して確実に伝達させながらカッタヘッドにより外殻体の前方地盤を円滑に掘進させることができるのは勿論、所定長のトンネルの掘削後に上記掘削機本体を回収する際には、上記カッタヘッドの外径を管路や外殻体の内径よりも小径となるよう縮小させて、その縮小した外周部にガイドローラを装着するように構成しているので、このガイドローラを前側にして内殻体に後部ガイドローラを装着することにより、内殻体の前方側に重量の大きい上記カッタヘッドを配設しているにもかかわらず、これらの前後ガイドローラによって掘削機本体を安定した状態で支持させることができ、管路の内周面を損傷させることなく、掘削機本体を円滑に回収、撤去することができるものであり、その上、掘削機本体が転倒する虞れもないので、回収作業や再度使用する際の搬送作業等を比較的安全に且つ容易に行うことができる。 According to the tunnel excavator of the present invention and the tunnel excavation method using the tunnel excavator, a propulsive force acting on the outer shell connected to the front end surface of the pipe line is disposed in the outer shell during tunnel excavation. The excavator body can be smoothly excavated by the cutter head while being reliably transmitted to the excavator body through the inner shell body. When collecting, because the outer diameter of the cutter head is reduced to be smaller than the inner diameter of the pipe or outer shell, and the guide roller is mounted on the reduced outer peripheral portion, By mounting the rear guide roller on the inner shell with this guide roller on the front side, the above-mentioned front and rear guide rollers are disposed on the front and rear guide rollers, despite the fact that the cutter head is placed on the front side of the inner shell. Yo The excavator body can be supported in a stable state, and the excavator body can be smoothly recovered and removed without damaging the inner peripheral surface of the pipe line. Therefore, it is possible to relatively safely and easily carry out the collection work and the transport work when it is used again.
このように、カッタヘッドを前部ガイドローラによって直接的に支持させるので、内殻体が短尺であっても前後ガイドローラによって掘削機本体全体を安定した状態で支持させることができ、従って、外殻体もこの内殻体の長さに応じて短くすることができ、そのため、外殻体の外周面と掘削地盤との間に裏込み材を注入した時に、管路の外周面にまで該裏込み材を短時間で到達させることができて管路の外周地盤の早期安定を図ることができると共に、外殻体の後部側を支点として外殻体の前部とこの外殻体の前部に内嵌状態で配設している短尺な内殻体とを一体的に円滑且つ大きく屈折させることが可能となり、方向制御も容易に且つ正確に行うことができるものであり、さらに、掘削機本体の軽量化を図ることができて搬送等の取扱性が容易となるものである。 In this way, since the cutter head is directly supported by the front guide roller, the entire excavator body can be stably supported by the front and rear guide rollers even if the inner shell is short, and thus the outer The shell body can also be shortened according to the length of the inner shell body. Therefore, when a backing material is injected between the outer peripheral surface of the outer shell body and the excavation ground, the shell body can reach the outer peripheral surface of the pipeline. The backing material can be reached in a short time, and the outer periphery of the pipe can be stabilized at an early stage, and the front part of the outer shell body and the front of the outer shell body with the rear side of the outer shell body as a fulcrum. It is possible to smoothly and largely refract the short inner shell body that is disposed in the inner part in a state of being fitted, and the direction control can be easily and accurately performed. The weight of the machine can be reduced, and handling such as conveyance is possible. One in which it is easy.
また、外殻体と掘削機本体の内殻体とは、請求項2及び請求項4に記載したように、内殻体をその長さが外殻体の前部の長さに略等しい短尺筒形状に形成していると共にこの内殻体の後端を外殻体の長さ方向の中央部内周面に固着した推力伝達部材に受止させた構造としているので、外殻体に作用する推進力をこの推力伝達部材を介して内殻体に確実に伝達しながらトンネルを掘進していくことができる。
Further, the outer shell body and the inner shell body of the excavator main body are, as described in
その上、所定長のトンネルの掘削終了後、上記推進伝達部材を取り外すことによって外殻体の中央部内周面に空間部を設け、この空間部を利用して上記内殻体の後端に上記管路上を転動可能な取付け位置となるように後部ガイドローラを装着するものであるから、掘削機本体を移動させることなく簡単且つ正確に後部ガイドローラの装着作業が行えるものであり、さらに、この後部ガイドローラの装着後、掘削機本体を後退させて該後部ガイドローラを管路の前端部上に位置させると共に縮径したカッタヘッドを上記凹所上に位置させ、この位置で該カッタヘッドの外周端に前部ガイドローラを装着するので、内殻体が外殻体の前部の長さに相当する短い長さであり、且つ、その前端開口部に重量の大なるカッタヘッドを配設しているにも拘らず、前後ガイドローラの装着作業が簡単且つ正確に行うことができると共に、これらの前後ガイドローラを無理なく確実に管路上に設置させることができて掘削機本体を能率よく回収することができる。 In addition, after completion of excavation of a predetermined length of tunnel, a space portion is provided in the inner peripheral surface of the central portion of the outer shell body by removing the propulsion transmission member, and the space portion is used to provide the space at the rear end of the inner shell body. Since the rear guide roller is mounted so that it can be rolled on the pipeline, the rear guide roller can be mounted easily and accurately without moving the excavator body. After mounting the rear guide roller, the excavator body is moved backward so that the rear guide roller is positioned on the front end of the conduit and the cutter head having a reduced diameter is positioned on the recess. Since the front guide roller is mounted on the outer peripheral end of the outer shell, the inner shell has a short length corresponding to the length of the front portion of the outer shell, and a heavy cutter head is disposed in the front end opening. Is also Not, it is possible to mounting operation of the front and rear guide rollers it is possible to carry out easily and accurately, to these longitudinal guide rollers may reasonably reliably efficiency excavator body can be installed in the pipe path recovery.
次に本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図1は推進工法によってトンネルTを掘削しながらそのトンネルT内に管体pを推進、埋設することにより管路Pを形成していくトンネル掘削機の簡略縦断側面図であって、外径が全長に亘って形成すべき管路Pの外径に略等しく、内径がその少なくとも前部(前半部)を管路Pの内径よりも僅かに小径に形成されている一定長さを有する外殻体1と、この外殻体1内に配設された掘削機本体Aと、掘削機本体Aによって掘削された土砂を排出する排出手段Bとを備えている。
Next, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows that a pipe P is formed by propelling and embedding a pipe body p in the tunnel T while excavating the tunnel T by a propulsion method. FIG. 2 is a simplified vertical side view of a tunnel excavator, in which the outer diameter is substantially equal to the outer diameter of the pipe P to be formed over the entire length, and the inner diameter is at least the front (front half) of the inner diameter of the pipe P. The
上記掘削機本体Aは、上記管路Pの内径よりも小径に形成されていると共にその外周面を外殻体1の前部内周面に摺接させて後方へ引き出し可能に内嵌、支持されている短尺筒形状の内殻体2と、この内殻体2の長さ方向の中央部内周面に外周面を固着させている隔離3と、この隔壁3の中央部に回転軸5を回転自在に支持させているカッタヘッド4とを備えてなり、このカッタヘッド4はトンネル掘削時にはその外径を外殻体1の外径に略等しくし、掘削機本体Aの回収時にはその外径を管路Pの内径よりも小径に縮小可能に形成されていると共に、その縮径したカッタヘッドの外周部にガイドローラ6a(図5、図6に示す)を装着可能に構成している。
The excavator body A is formed with a diameter smaller than the inner diameter of the conduit P, and is fitted and supported so that its outer peripheral surface can be slidably contacted with the inner peripheral surface of the front portion of the
詳しくは、このカッタヘッド4は図1、図2に示すように、その回転軸5の前端を内殻体2の前端から前方に突出させていると共にこの回転軸5の前端から該回転軸5に対して直交する方向(外径方向)に向かって、長さが内殻体2の半径よりも短い複数本(図においては4本)のスポーク体4a1 を放射状に突設し、これらのスポーク体4a1 の前面両側部と中央部とに長さ方向に所定間隔毎に前方に向かって複数本のカッタビット4a2 を突設することによって掘削径が内殻体2の内径よりも小径のカッタヘッド部4aを形成してあり、この小径カッタヘッド4aの全てのスポーク体4a1 の外端面を円形リング体4cの内周面四方部分に一体に固着してこの円形リング体4cによって隣接するスポーク体4a1 、4a1 の外端面間を一体に連結させている。そして、掘削機本体Aの回収時に、この円形リング体4cの外周面に前部ガイドローラ6aを装着させるように構成している。
Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the
さらに、上記各スポーク体4a1 の外端面に、前面両側部と中央部とに複数本のカッタビット4b2 を突設している短尺の外周側スポーク体4b1 を継ぎ足すことによって、掘削径が上記外殻体1の外径に達する大径カッタヘッド部4bを形成している。これらのスポーク体4b1 はその内端面を上記円形リング体4cの外周面にボルト・ナットにより着脱自在に固着するように構成している。一方、上記前部ガイドローラ6aは、図5、図6に示すように、このガイドローラ6aを回転自在に軸支している軸受け7aの内端に固着した台座板7bを円形リング体4cの外周面の所望位置に設置し、この台座板7bと対向させて円形リング体4cの内周面に連結板片7cを当てがった状態にしてこれらの台座板7bと連結板片7cの両側端部間をボルト・ナット7dによりリング体4cを挟着した状態で着脱自在に固着している。このように、ガイドローラ6aをリング体4cに装着するようにしているので、任意の位置に配設することができる。
Furthermore, the outer diameter of each of the spoke bodies 4a1 is extended by adding a short outer peripheral side spoke body 4b1 having a plurality of cutter bits 4b2 projecting from both sides and the center of the front surface. A large-diameter
なお、このカッタヘッド4においては、小径カッタヘッド4aを構成しているスポーク体4a1 に外周側スポーク体4b1 を継ぎ足すことによって外殻体1の前方地盤を全面的に掘削することができる大径のカッタヘッドとし、外周側スポーク体4b1 を取り外すことによって掘削機本体Aと一体に管路P内を通じて発進立坑側に回収可能な小径のカッタヘッド4aとなるようにしてカッタヘッド4を小径に縮小可能としているが、上記スポーク体4a1 を中空に形成してこの中空スポーク体内に外側スポーク体を出没自在に収納し、中空スポーク内に設けているジャッキによって中空スポーク体から突出させるように構成しておいてもよい。また、このように外径が縮小可能なスポークタイプのカッタヘッドに形成することなく、面板形状のカッタ板の外周部を着脱自在な部分に形成してその部分を取付けている場合には、カッタ板を外殻体1の外径に略等しい外径とし、取り外した場合には、管路P内を通じて撤去可能な径となるように構成しておいてもよい。
In this
上記カッタヘッド4における小径カッタヘッド部4aを形成している各スポーク体4a1 の後面外周部に、後方に向かってアーム部材17を突設し、これらのアーム部材17の後端を円環状枠材18によって一体に連結して該円環状枠体18を上記隔壁3の前面外周部から前方に突出している円筒形状の支持フレーム19の内周面に回転自在に支持させてあり、さらに、この円環状枠体18の後端面に内歯車20を固着している一方、上記隔壁3の後面外周部に駆動モータ21を装着してこの駆動モータ21の回転軸に固着している小歯車22を上記内歯車20に噛合させ、駆動モータ21によってカッタヘッド4を回転させるように構成している。
一方、上記外殻体1は、外径が全長に亘って管路Pの外径に略等しい径に形成された一定長さの外筒部1aと、この外筒部1aの前部内に内方に一定間隔を存した状態で配設されてその前後端を円環形状の連結板1c、1dによって外筒部1aの前端部内周面と中央部内周面とに一体に固着してなる内筒部1bとからなり、この内筒部1bは、外殻体1の前部(前半部)に略等しい長さ、即ち、外筒部1aの長さの略1/2程度の長さに形成されていると共にその内径を管路Pの内径よりも僅かに小径に形成している。なお、外筒部1aの後部(後半部)を前半部に対して一体に連続させておいてもよいが、図においては、前半部に対して分断されている。
On the other hand, the
さらに、外殻体1の長さ方向の中央部に固着している上記後側の円環形状の連結板1dに後続して外筒部1aの分断されている後半部の前端部内に推力伝達部材8を配設し、この推力伝達部材8を介して管路P側からの推進力を掘削機本体A側に伝達するように構成している。詳しくは、この推力伝達部材8は厚みが外殻体1の内外筒部1a、1b間の厚みに等しい中空環形状の基台部8aとこの基台部8aの内周面の数カ所に着脱自在に固着された断面L字状の伝達部8bとからなり、基台部8aはその前端面を上記後側の連結板1dの後面に当接させた状態で切り離し可能に連結させていると共にその外周端面を外殻体1の外筒体1における分断した後半部の前端部内周面に溶接等により一体に固着してあり、上記伝達部8bの垂直板部8b' を掘削機本体Aの内殻体2の後端部内周面に一体に固着している連結環部2aの後面に当接させてボルト・ナット等により切り離し可能に連結している。なお、基台部8aと伝達部8bとを一体に形成して基台部8aを外筒体1の内周面中央部、即ち、外筒体1の後半部の前端部内周面に切り離し可能に固着させておいてもよい。
Further, the thrust is transmitted into the front end portion of the rear half portion of the outer cylindrical portion 1a which is separated from the annular connecting plate 1d on the rear side, which is fixed to the central portion of the
この推力伝達部材8の後方側、即ち、外筒部1aの後半部には上記内筒部1bが存在しなくて外筒部1aの後部内周面が露出した空間部9が設けられてあり、この空間部9に周方向に所定間隔毎に、例えば、四方に方向制御ジャッキ10が配設されている。そして、これらの方向制御ジャッキ10の前端は、上記推力伝達部材8の基台部後面に後方に向かって突設しているブラケット11a に軸12a によって回動自在に連結している一方、後端は管路Pを形成している最前側の管体pの前端面に固着した短管13の前端に突設しているブラケット11b に軸12b によって回動自在に連結している。従って、外殻体1の後端はこれらの方向制御ジャッキ10を介して管路Pの前端に連結、支持させている。さらに、上記短管13の外周部から前方に向かって一定長さの支持環部13a を突設してこの支持環部13a 上にシール材16を介して外殻体1の上記外筒部1aの後端部内周面を屈折自在に嵌合させている。
On the rear side of the thrust transmission member 8, that is, in the rear half of the outer cylindrical portion 1a, there is provided a
また、上記カッタヘッド4の後面と隔壁3の前面間の空間部を、カッタヘッド4によって掘削された土砂を取り込んで一旦滞留させておく土砂室14に形成していると共に隔壁3の下部にはこの土砂室14の下端部内に臨ませている土砂取込み口15を設けてあり、この土砂取込み口15にスクリューコンベアからなる上記土砂排出手段Bの前端開口部を貫通状態に接続して、土砂室14からこの土砂排出手段Bを通じて掘削土砂を後方に排出するように構成している。さらに、上記外殻体1の前端部に掘削地盤側に開口した裏込材注入管23を配設してあり、この裏込材注入管23に掘削機本体A内から供給ホース24を通じて裏込材を供給するように構成している。
Further, a space between the rear surface of the
次に、以上のように構成したトンネル掘削機によって地中に管路Pを施工するには、まず、このトンネル掘削機を発進立坑(図示せず)内に設置すると共に一定長のヒューム管等からなる管体pを方向制御ジャッキ10を介して接続する。この状態にして駆動モータ21を駆動してカッタヘッド4を回転させると共に管体aの後端面を発進立坑内に配設している複数本の推進ジャッキよりなる推進手段によって押し進めてトンネルを掘進する。
Next, in order to construct the pipeline P in the ground by the tunnel excavator configured as described above, first, the tunnel excavator is installed in a start shaft (not shown) and a fixed length of fume pipe or the like. A pipe body p made of is connected via a
そして、トンネル掘削機が発進立坑から地中内に一定長推進すると、管体pの後端に次の管体pの前端を接続させ、この管体pの後端を上記推進手段によって押し進めて、先頭の管体pに該管体pに後続させながらトンネル掘削機をさらにトンネル計画線に沿って掘進させ、以下、トンネル掘削機によって一定長のトンネルが掘削される毎に発進立坑側において管体pを順次、継ぎ足しながら押し進めて管路Pを形成していく。 Then, when the tunnel excavator propels for a certain length from the start shaft into the ground, the front end of the next pipe p is connected to the rear end of the pipe p, and the rear end of the pipe p is pushed forward by the propulsion means. The tunnel excavator is further excavated along the tunnel plan line while the head pipe p is followed by the pipe p. Hereinafter, every time a tunnel of a certain length is excavated by the tunnel excavator, the pipe is formed on the start shaft side. The body p is sequentially pushed forward while being connected to form the pipe line P.
推進手段による推進力は管体pから方向制御ジャッキ10を介して外殻体1に伝達され、さらに、外殻体1の内周面に固着している推力伝達部材8を介してこの推力伝達部材8の伝達部8bと連結している掘削機本体A側の内殻体2の連結環部2aに伝達され、掘削機本体Aはカッタヘッド4を切羽地盤に押し付けながら掘削する。カッタヘッド4によって掘削された土砂は土砂室14内に取り込み、土砂排出手段Bによって発進立坑側に排出する。なお、トンネルTの掘進中において、トンネル掘削機の方向を修正したり曲線トンネル部を掘削する場合には、方向制御ジャッキ10を作動させて先頭の管体pに対して外殻体1と一体に掘削機本体Aを所定方向に屈折させることにより行う。
The propulsive force by the propulsion means is transmitted from the pipe body p to the
次いで、このトンネル掘削機によって所定長のトンネルを掘削して到達立坑Cに連通した管路Pを形成したのち、このトンネル掘削機の掘削機本体Aを発進立坑側に撤去、回収する方法について説明する。トンネル掘削機が到達立坑Cに達すると、まず、トンネル掘削機後方に配設された駆動ユニット台車や裏込み注入台車等の後続台車を管路Pの内底部に敷設された軌条上(図示せず)を移動させながら発進立坑側に回収する。次に、スクリューコンベアからなる土砂排出手段Bを隔壁3から取り外して管路P内を通じて発進立坑側に回収、撤去する(図3参照)。この土砂排出手段Bの回収作業は、管路Pの内底部に予め配設された上記後続台車移動用の軌条上を走行する台車上に載せて行うことができる。また、この軌条を撤去した後に管路Pの内底面上を走行するローラ台車上に載せて行ってもよい。そうすることにより、移動空間が広く取れ、搬送性がよくなる。
Next, after excavating a tunnel of a predetermined length by this tunnel excavator to form a conduit P communicating with the reaching vertical shaft C, a method for removing and recovering the excavator main body A of this tunnel excavator to the start vertical shaft side will be described. To do. When the tunnel excavator reaches the reaching shaft C, first, a succeeding carriage such as a drive unit carriage or a back-filling carriage arranged behind the tunnel excavator is placed on a rail laid on the inner bottom portion of the pipe P (not shown). )) And move to the starting shaft side. Next, the earth and sand discharging means B comprising a screw conveyor is removed from the
さらに、カッタヘッド4をその外径が管路Pの内径よりも小径となるように縮小させる。この際、カッタヘッド4はジャッキによってその外径を拡縮可能に形成している場合には、ジャッキにより縮小させればよいが、小径カッタヘッド4aを構成しているスポーク体4a1 に外周側スポーク体4b1 を継ぎ足してなるカッタヘッド4の場合には、その外周側スポーク体4b1 を取り外すことにより縮径させ、取り外した外周側スポーク体4b1 を隔壁3に設けている出入口(図示せず)を通じて管路P内に搬入して発進立坑側に回収するか、或いは、到達立坑内から地上側に回収する。
Further, the
また、到達立坑C内には外殻体1が突入した状態となっているので、内外筒部1a、1bからなる外殻体1の前半部における上周部を外筒体1aの後半部から切り離して到達立坑C内から地上側に回収、撤去する。なお、到達立坑Cが存在しなく、所定長までトンネルを掘削したのち、掘削機本体Aを発進立坑側に回収する場合には、外殻体1全体を管路Pを構成している管体pと共にトンネルの覆工体として残置させておく。この場合には、外殻体1の外筒体1aは前後に分断しておく必要はない。
In addition, since the
さらに、外殻体1の外筒部後半部内面上の上記空間部9内に配設されている方向制御ジャッキ10を取り外して撤去すると共に、外殻体1に対する掘削機本体Aの切り離し作業を行う。この作業は、まず、掘削機本体Aの内殻体2における後端連結環部2aと連結している推力伝達部材8を撤去する。この作業は、推力伝達部材8の伝達部8bと上記連結環部2aとの連結、及び該伝達部8bと推力伝達部材8の基台部8aとの連結を解いて伝達部8bを撤去したのち、基台部8aを溶断等によって外殻体1における外筒部1aの内周面から切り離して撤去する。この推力伝達部材8の撤去によって掘削機本体Aの上記連結環部2aの後方側に上記空間部9の前端側に連通した空間部9aが形成されるので、この空間部9aを利用して該連結環部2aの後端面に後部ガイドローラ6bの装着作業を行うと共に上記空間部9内の上下部における外筒部1aの後半部内周面に接してガイド台板24a 、24b を敷設、固定する。
Further, the
これらの上下ガイド台板24a 、24b は長さが上記空間部9の長さに等しく且つ外殻体1の周方向に円弧状に湾曲した一定幅を有する矩形状板からなり、外筒部1aの後半上下部における内周面に接して敷設した場合、その内周面が管路Pにおける最前端の管体pの上下部内周面に面一状に連続する厚みに形成されている。また、下側のガイド台板24b には、その上面(内周面)の幅方向及び長さ方向の中間部に、外殻体1の前部内周面に支持されている掘削機本体Aの内殻体2の外周面とガイド台板24b の内周面との間隔幅に等しい厚みを有する小幅のスペーサ部材25が設置されている。なお、このスペーサ部材25もその上下面を幅方向に円弧状に湾曲した湾曲面に形成されている。
These upper and lower
一方、上記後部ガイドローラ6bは軸受け26の先端に回転自在に軸支されてあり、この軸受け26の前端面を上記連結環部2aの後端面にボルト等によって固着することより、取付けられる。この際、ガイドローラ6bがガイド台板24b 上から管路P上を転動可能な高さ位置に配設されるように装着する。ガイドローラ6a、6bは、それぞれ2個宛装着され、下側のガイドローラ6b、6bの装着位置は、下側ガイド台板24b の両側部上を上記スペーサ部材25を挟むようにして転動し得る位置であり、上側のガイドローラ6b、6bはこの下側ガイドローラ6b、6b間と周方向に同一間隔を存した位置であって、上側ガイド台板24a の両側部上を転動可能な位置である。なお、掘削機本体Aを支持するのは、下側の一対のガイドローラ6b、6bであるので、上側のガイドローラ6b、6bやそのガイド台板24a は必ずしも設けておく必要はない。
On the other hand, the
こうして、掘削機本体Aの内殻体2の後端部に後部ガイドローラ6b、6bを装着したのち、掘削機本体Aに牽引用ロープ(図示せず)を連結して後方に牽引し、掘削機本体Aの後端部を支持しているこれらの後部ガイドローラ6b、6bを図4に示すようにガイド台板24b の両側部上を転動させて図5に示すように管路Pの前端部上にまで移動させ、カッタヘッド4(縮径した小径カッタヘッド部4a)が推力伝達部材8の撤去後の上記空間部9a上に達した時に一旦停止させる。
Thus, after attaching the
この時、掘削機本体Aの内殻体2の前端部がこの内殻体2を受止している外殻体1の前半部内周面から後方に離脱しているので、重量の大なるカッタヘッド部4aの荷重によって掘削機本体Aが上記後部ガイドローラ6b、6bを支点として下方に傾倒しようとするが、掘削機本体Aを後退させて後部ガイドローラ6b、6bをスペーサ部材25の両側方から後方に通過させると共に、削機本体Aの内殻体2の前端部が外殻体1上から後方に離脱した後は、このスペーサ部材25の上面に掘削機本体Aの内殻体2の下周面が摺動しながら受止された状態となり、カッタヘッド部4aが空間部9a上に達しても、掘削機本体Aの内殻体2の前後部はスペーサ部材25と後部ガイドローラ6b、6bによって安定的に支持され、カッタヘッド部4aの重量によっても傾倒する虞れはない。
At this time, the front end portion of the
このカッタヘッド部4aが上記空間部9a上に達すると、その位置で該空間部9aを利用してカッタヘッド部4aの円形リング体4cの上周部と下周部との外周面に周方向に上記後部ガイドローラ6b、6bと同一間隔を存してそれぞれ一対の前部ガイドローラ6a、6aを装着する。この装着は、上述したように、ローラの軸受け7aの内端に固着した台座板7bを円形リング体4cの外周面の所定位置に当てがうと共にこの台座板7bと対向させて円形リング体4cの内周面に連結板片7cを当てがった状態にしてこれらの台座板7bと連結板片7cの両側端部間をボルト・ナット7dにより固着することによって行われる。
When this
こうして、前部ガイドローラ6a、6aを装着したのち、掘削機本体Aを後方に牽引すると、掘削機本体Aを支持している前後ガイドローラ6a、6bが図7に示すように管路P上を転動しながら発進立坑側に向かって後退し、発進立坑内を通じて回収、撤去される。なお、この掘削機本体Aは次のトンネル施工時に、その前後ガイドローラ6a、6bを取り外したのち、外殻体1内に組み込んで再び使用される。
When the excavator main body A is pulled backward after the
P 管路
A 掘削機本体
1 外殻体
2 内殻体
4 カッタヘッド
6a、6b 前後ガイドローラ
8 推力伝達部材
9、9a 空間部
10 方向制御ジャッキ
P Pipe line
6a, 6b Front and rear guide rollers 8
10-way control jack
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005258659A JP4409491B2 (en) | 2005-09-07 | 2005-09-07 | Tunnel excavation method by tunnel excavator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005258659A JP4409491B2 (en) | 2005-09-07 | 2005-09-07 | Tunnel excavation method by tunnel excavator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007070871A true JP2007070871A (en) | 2007-03-22 |
JP4409491B2 JP4409491B2 (en) | 2010-02-03 |
Family
ID=37932569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005258659A Active JP4409491B2 (en) | 2005-09-07 | 2005-09-07 | Tunnel excavation method by tunnel excavator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4409491B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012107464A (en) * | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Alpha Civil Engineering:Kk | Excavator |
-
2005
- 2005-09-07 JP JP2005258659A patent/JP4409491B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012107464A (en) * | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Alpha Civil Engineering:Kk | Excavator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4409491B2 (en) | 2010-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008121356A (en) | Boring machine and boring device using the same | |
JP3836467B2 (en) | Tunnel excavator | |
JP4398485B2 (en) | Tunnel excavator and tunnel excavation method | |
JP4698395B2 (en) | Excavator body recovery device in tunnel excavator | |
JP4409491B2 (en) | Tunnel excavation method by tunnel excavator | |
JP4731308B2 (en) | Cutter plate for tunnel excavator | |
JP4382020B2 (en) | Guide device for recovery of tunnel excavator | |
JP3815731B2 (en) | Promotion tunnel removal / backfill method | |
JP3830918B2 (en) | Tunnel excavator for pipe formation | |
JP4037436B2 (en) | Tunnel excavator for pipe formation | |
JP3830917B2 (en) | Tunnel excavator for pipe formation | |
JP2004324256A (en) | Shield machine | |
JP3853325B2 (en) | How to collect and recover shield excavators | |
JP4718990B2 (en) | Method of retaining soil near tunnel face | |
JP4693798B2 (en) | Method of collecting excavator body in tunnel excavator | |
JP4423159B2 (en) | Thrust transmission member in tunnel excavator | |
JP4731507B2 (en) | Method of collecting excavator body in tunnel excavator | |
JP4557930B2 (en) | Excavator body recovery device in tunnel excavator | |
JP3822221B2 (en) | Propulsion tunnel removal / backfill equipment | |
JP3920878B2 (en) | Ring girder in tunnel excavator | |
JP4731307B2 (en) | Cutter head of tunnel excavator | |
JP2007169944A (en) | Cutter plate for tunnel boring machine, and its recovery method | |
JP4698512B2 (en) | Method of collecting excavator body in tunnel excavator | |
JP3884033B2 (en) | Tunnel excavator | |
JP4693799B2 (en) | Tunnel excavator assembly method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070914 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090626 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090714 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090911 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091020 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091111 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4409491 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121120 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151120 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |