JP2012026209A - Lining-switchable type tunnel excavator and lining switching method - Google Patents

Lining-switchable type tunnel excavator and lining switching method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lining-switchable type tunnel excavator capable of easily switching a lining by a direct placing concrete and a lining by a segment if necessary in a short period and also capable of shortening the machine length of an excavator body.SOLUTION: In a lining-switchable type mud-pressure type shield excavator 10 capable of excavating a tunnel by switching lining by a direct placing concrete C and lining by a segment S if necessary, a gable-end form 43 is made retractable up to a position where the gable-end form 43 does not project more than a cylinder tip of a shield jack 35, and a spreader 36 is assembled to a large diameter part 35c eccentrically provided on the tip of a rotatable piston rod of the shield jack such that the spreader 36 is slidable in a direction perpendicular to the shaft center of the poston rod, and the spreader is provided in such a manner that a position where the center of the spreader corresponds to an inner form M and a position where the center of the spreader corresponds to the segment S are capable of being selectably positioned for the spreader.

Description

本発明は、トンネル施工中に、近接構造物の存否や土,水圧の変化等掘削条件(環境)に応じて、直打ちコンクリートによる覆工とセグメントによる覆工とを随時切り替えてトンネルを掘削することが可能な覆工切替式トンネル掘削機及び覆工切替方法に関する。   In the present invention, during tunnel construction, depending on the excavation conditions (environment) such as the presence or absence of adjacent structures and changes in soil and water pressure, the tunnel is excavated by switching between lining with direct-acting concrete and lining with segments at any time. The present invention relates to a lining switching tunnel excavator and a lining switching method.

この種のトンネル掘削機として、例えば特許文献1に開示されたものがある。   An example of this type of tunnel excavator is disclosed in Patent Document 1.

これは、トンネルの直線部分は直打ち(現場打ち)コンクリートによる覆工を行い、(急)曲線部分はセグメントによる覆工を行うものである。詳説すると、先ず、セグメントによる覆工が可能なシールド掘進機のテールプレートの内側に取外し自在となるインナープレートを取り付け、このインナープレートを外型枠として当該インナープレートの内周に沿って所要数の内型枠を組み立て、インナープレートと内型枠との間に鉄筋を配筋した後コンクリートを打設し、直打ちコンクリートによる直線部分の覆工を行なう。次いで、直線部分から急曲線部分との分岐点に達した時、シールド掘進機のテールプレートよりインナープレートを切り離し、インナープレートに1乃至2リングの分岐セグメントを取り付け固定し、分岐セグメントを反力受けとしてシールド掘進機を前進させて分岐セグメントをインナープレートと共にテールプレートの外側に押し出し、続いてテールプレートの内側に通常セグメントを組み立ててセグメントによる急曲線部分の覆工を行なうのである。   In this method, the straight part of the tunnel is covered with direct cast (on-site) concrete, and the (steep) curved part is covered with segments. Specifically, first, an inner plate that can be removed is attached to the inside of the tail plate of a shield machine that can be lined with segments, and this inner plate is used as an outer mold frame along the inner circumference of the inner plate. After assembling the inner formwork, placing reinforcing bars between the inner plate and the inner formwork, placing concrete, and lining the straight part with direct cast concrete. Next, when the branch point between the straight part and the sharp curve part is reached, the inner plate is separated from the tail plate of the shield machine, and one or two ring branch segments are attached and fixed to the inner plate, and the branch segment receives the reaction force. As described above, the shield machine is advanced to push the branch segment to the outside of the tail plate together with the inner plate, and then the normal segment is assembled inside the tail plate to cover the sharp curve portion by the segment.

特公平7−86317号公報Japanese Examined Patent Publication No. 7-86317 特開2000−291378号公報JP 2000-291378 A

しかしながら、特許文献1で開示されたようなトンネル掘削機にあっては、リング状で大型の妻型枠の取付け、取外しと、シールド掘進機の本体部分に相当する大型のインナープレートの組立て、分解(切り離し)が、覆工方法を切り替える度に行われるので、切替作業が大掛かりになり、短期間で切り替えることができないという問題点があった。   However, in the tunnel excavator as disclosed in Patent Document 1, the attachment and removal of the ring-shaped large formwork and the assembly and disassembly of the large inner plate corresponding to the main body of the shield machine Since (separation) is performed every time the lining method is switched, there is a problem that the switching work becomes large and cannot be switched in a short period of time.

また、妻型枠を推進ジャッキの反力受けとしてシールド掘進機を前進させる構成になっているため、妻型枠の形状及び構造が複雑で大型化するのでコストアップを招来するという問題点もあった。   In addition, since the shield excavator is configured to move forward with the wife formwork as the reaction force of the propulsion jack, the shape and structure of the wife formwork are complicated and large, resulting in an increase in cost. It was.

そこで、特許文献2で開示されているようなシールドジャッキ機構を応用して、スプレッダ(シールドジャッキシュー)をセグメントに対応する位置と妻型枠に対応する位置とに付け替えることが考えられるが、これにあっても重量物であるスプレッダ(シールドジャッキシュー)の付け替え作業が必要であり、そのための支持装置や作業足場が大掛かりになって、作業に多くの手間と時間がかかってしまうという問題がある。   Therefore, it is conceivable to apply the shield jack mechanism disclosed in Patent Document 2 and replace the spreader (shield jack shoe) between a position corresponding to the segment and a position corresponding to the wife formwork. However, it is necessary to change the spreader (shield jack shoe), which is a heavy object, and there is a problem that a large amount of support device and work scaffold are required for this, and the work takes a lot of time and effort. .

本発明は、直打ちコンクリートによる覆工とセグメントによる覆工とを必要に応じて容易にかつ短期間で切り替えることができると共に掘削機本体の機長の短縮が図れる覆工切替式トンネル掘削機及び覆工切替方法を提供することを目的とする。   The present invention relates to a tunnel excavation switchable digging excavator that can easily and quickly switch between lining with direct-cast concrete and lining with segments and shortening the length of the excavator body. The purpose is to provide a method for switching the work.

斯かる目的を達成するための本発明に係る覆工切替式トンネル掘削機は、
既設の内型枠又はセグメントに掘進反力をとって掘削機本体を前進させるための推進ジャッキを掘削機本体の周方向に複数本備えると共に、直打ちコンクリートによる覆工の際に用いる妻型枠を作業位置と退避位置とに進退可能に設け、直打ちコンクリートによる覆工とセグメントによる覆工とを随時切り替えてトンネルを掘削することが可能な覆工切替式トンネル掘削機において、
前記妻型枠を前記推進ジャッキのシリンダ先端より突出しない位置まで退避可能とすると共に、
前記推進ジャッキの回転可能なピストンロッド先端に偏心して設けた大径部に、スプレッダを前記ピストンロッド軸心と直交する方向へスライド自在に組み付け、当該スプレッダの中心が少なくとも前記内型枠に対応する位置とセグメントに対応する位置とに選択的に位置決め可能に設けたことを特徴とする。
In order to achieve such an object, the lining switching type tunnel excavator according to the present invention includes:
A wife formwork that is used for lining with directly cast concrete and has a plurality of propulsion jacks in the circumferential direction of the excavator body to take the digging reaction force to the existing inner formwork or segment. In the tunnel digging type tunnel excavator capable of excavating the tunnel by switching between lining with direct-cast concrete and lining with segments at any time,
While allowing the wife formwork to be retracted to a position that does not protrude from the cylinder tip of the propulsion jack,
A spreader is slidably assembled in a direction perpendicular to the piston rod axis to a large diameter part provided eccentrically at the tip of the rotatable piston rod of the propulsion jack, and the center of the spreader corresponds to at least the inner mold frame. It is characterized in that it can be selectively positioned at a position and a position corresponding to a segment.

また、
前記スプレッダは、前記ピストンロッド軸心と直交する方向へスライドしてその中心が前記ピストンロッド軸心と一致した位置に位置決め可能になっていることを特徴とする。
Also,
The spreader is slidable in a direction orthogonal to the piston rod axis and can be positioned at a position whose center coincides with the piston rod axis.

また、
前記大径部には、前記ピストンロッド軸心に前記スプレッダの中心を合わせるセンタ合わせ用鍔付きピンが植設されると共に複数個の位置セット用ねじ穴及びスプレッダ取付用ねじ穴が穿設される一方、
前記スプレッダは前記センタ合わせ用鍔付きピンが嵌合するスライド溝を有した取付部と該取付部にピン結合された当接部とからなり、前記取付部において、前記位置セット用ねじ穴に螺合するセットボルトによりスプレッダの中心が内型枠に対応する位置又はセグメントに対応する位置にそれぞれ位置決めされると共に、前記スプレッダ取付用ねじ穴に当該取付部に設けたボルト挿通孔を介して螺合するスプレッダ取付ボルトによりスプレッダの中心が内型枠に対応する位置又はセグメントに対応する位置にそれぞれ固定されることを特徴とする。
Also,
The large-diameter portion is provided with a centering hooked pin for aligning the center of the spreader with the piston rod axis, and a plurality of position setting screw holes and spreader mounting screw holes. on the other hand,
The spreader includes a mounting portion having a slide groove into which the centering flanged pin is fitted, and an abutting portion pin-coupled to the mounting portion. The mounting portion is screwed into the position setting screw hole. The center of the spreader is positioned at a position corresponding to the inner mold frame or a position corresponding to the segment by the set bolt to be fitted, and screwed into the spreader mounting screw hole via a bolt insertion hole provided in the mounting portion. The center of the spreader is fixed at a position corresponding to the inner frame or a position corresponding to the segment by the spreader mounting bolt.

また、
前記スプレッダは、前記取付部において、前記スライド溝に付設したストッパが前記センタ合わせ用鍔付きピンに係合することでスプレッダの中心がピストンロッド軸心と一致した位置に位置決めされることを特徴とする。
Also,
The spreader is positioned at a position where the center of the spreader coincides with the piston rod axis center by engaging a stopper provided in the slide groove with the centering flange pin in the mounting portion. To do.

斯かる目的を達成するための本発明に係る覆工切替方法は、
既設の内型枠又はセグメントに掘進反力をとって掘削機本体を前進させるための推進ジャッキを掘削機本体の周方向に複数本備えると共に、直打ちコンクリートによる覆工の際に用いる妻型枠を作業位置と退避位置とに進退可能に設け、直打ちコンクリートによる覆工とセグメントによる覆工とを随時切り替えてトンネルを掘削することが可能なトンネル掘削機を用いた覆工切替方法において、
前記妻型枠を前記推進ジャッキのシリンダ先端より突出しない位置まで退避させた状態下で、前記推進ジャッキの回転可能なピストンロッド先端に偏心して設けた大径部に対し、スプレッダを前記ピストンロッド軸心と直交する方向へスライドさせて、当該スプレッダの中心を少なくとも前記内型枠に対応する位置と前記セグメントに対応する位置とに選択的に位置決めして前記覆工を切り替えることを特徴とする。
The lining switching method according to the present invention for achieving such an object is as follows:
A wife formwork that is used for lining with directly cast concrete and has a plurality of propulsion jacks in the circumferential direction of the excavator body to take the digging reaction force to the existing inner formwork or segment. In the lining switching method using a tunnel excavator capable of excavating a tunnel by switching between lining with direct-casting concrete and lining with a segment at any time, in a work position and a retreat position,
In a state where the end form frame is retracted to a position where it does not protrude from the cylinder tip of the propulsion jack, a spreader is attached to the piston rod shaft with respect to a large-diameter portion eccentrically provided at the tip of the piston rod that can rotate. The lining is switched by sliding in the direction orthogonal to the center and selectively positioning the center of the spreader at least at a position corresponding to the inner mold frame and a position corresponding to the segment.

また、
前記スプレッダを前記ピストンロッド軸心と直交する方向へスライドさせて、当該スプレッダの中心をピストンロッド軸心と一致した位置に位置決めすることを特徴とする。
Also,
The spreader is slid in a direction orthogonal to the piston rod axis, and the center of the spreader is positioned at a position coincident with the piston rod axis.

本発明に係る覆工切替式トンネル掘削機及び覆工切替方法によれば、妻型枠を退避させた状態下で、推進ジャッキのピストンロッド先端に対し、スプレッダをスライドさせて当該スプレッダの中心が内型枠に対応する位置とセグメントに対応する位置とに選択的に位置決めすることで、当該スプレッダを付け替えることなく、直打ちコンクリートによる覆工とセグメントによる覆工とを必要に応じて容易にかつ短期間で切り替えることができる。   According to the lining switching type tunnel excavator and the lining switching method according to the present invention, the spreader is slid with respect to the tip of the piston rod of the propulsion jack under the state in which the end formwork is retracted so that the center of the spreader is centered. By selectively positioning the position corresponding to the inner mold and the position corresponding to the segment, it is possible to easily perform the lining with the direct-cast concrete and the lining with the segment as needed without changing the spreader. It can be switched in a short period.

また、妻型枠を前記推進ジャッキのシリンダ先端より突出しない位置まで退避させられるので、推進ジャッキのピストンロンド縮限位置の後退によりスプレッダ後方の作業スペースの増大が図れ、その分掘削機本体における機長の短縮が図れる。   In addition, since the end frame can be retracted to a position where it does not protrude from the tip of the cylinder of the propulsion jack, the work space behind the spreader can be increased by retreating the piston Rondo contraction position of the propulsion jack, and accordingly, the length of the excavator body Can be shortened.

本発明の一実施例を示す泥土圧式シールド掘削機の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the mud pressure type shield excavator which shows one Example of this invention. 推進ジャッキのピストンロッド先端の説明図で、同図(a)は側面図、同図(b)は正面図、同図(c)は異なった作用状態の正面図である。It is explanatory drawing of the piston rod front-end | tip of a propulsion jack, The figure (a) is a side view, The figure (b) is a front view, The figure (c) is a front view of a different action state. 推進ジャッキの要部拡大平断面図である。It is a principal part expanded plane sectional view of a propulsion jack. 推進ジャッキの説明図で、同図(a)はスプレッダの中心がセグメントに対応した位置にある状態の側断面図、同図(b)は同図(a)の正面図である。FIG. 2A is a side sectional view of a state in which the center of the spreader is at a position corresponding to a segment, and FIG. 2B is a front view of FIG. 推進ジャッキの説明図で、同図(a)はスプレッダの中心が図4Aの状態からピストンロッド軸心と一致した位置に移動した状態の側断面図、同図(b)は同図(a)の正面図である。FIG. 4A is an explanatory view of a propulsion jack, in which FIG. 4A is a side sectional view showing a state in which the center of the spreader has moved from the state of FIG. 4A to a position coincident with the piston rod axis, and FIG. FIG. 推進ジャッキの説明図で、同図(a)はピストンロッド先端が図4Bの状態から180度回転した状態の側断面図、同図(b)は同図(a)の正面図である。FIG. 4A is an explanatory view of a propulsion jack, in which FIG. 4A is a side sectional view of the piston rod tip rotated 180 degrees from the state of FIG. 4B, and FIG. 4B is a front view of FIG. 推進ジャッキの説明図で、同図(a)はスプレッダの中心が図4Cの状態から内型枠に対応した位置に移動した状態の側断面図、同図(b)は同図(a)の正面図である。FIG. 4A is a side view of the propulsion jack in which the center of the spreader has moved from the state of FIG. 4C to a position corresponding to the inner mold frame, and FIG. It is a front view. 泥土圧式シールド掘削機の概略構成側断面図である。It is a schematic structure side sectional view of a mud pressure type shield excavator. セグメントによる覆工→直打ちコンクリートによる覆工→セグメントによる覆工への切替工程図である。It is a switching process diagram from lining by segment to lining by direct-cast concrete → lining by segment. セグメントによる覆工→直打ちコンクリートによる覆工→セグメントによる覆工への切替工程図である。It is a switching process diagram from lining by segment to lining by direct-cast concrete → lining by segment. セグメントによる覆工→直打ちコンクリートによる覆工→セグメントによる覆工への切替工程図である。It is a switching process diagram from lining by segment to lining by direct-cast concrete → lining by segment. セグメントによる覆工→直打ちコンクリートによる覆工→セグメントによる覆工への切替工程図である。It is a switching process diagram from lining by segment to lining by direct-cast concrete → lining by segment.

以下、本発明に係る覆工切替式トンネル掘削機及び覆工切替方法を実施例により図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, the lining switching type tunnel excavator and the lining switching method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明の一実施例を示す泥土圧式シールド掘削機の要部拡大断面図、図2は推進ジャッキのピストンロッド先端の説明図で、同図(a)は側面図、同図(b)は正面図、同図(c)は異なった作用状態の正面図、図3は推進ジャッキの要部拡大平断面図、図4Aは推進ジャッキの説明図で、同図(a)はスプレッダの中心がセグメントに対応した位置にある状態の側断面図、同図(b)は同図(a)の正面図、図4Bは推進ジャッキの説明図で、同図(a)はスプレッダの中心が図4Aの状態からピストンロッド軸心と一致した位置に移動した状態の側断面図、同図(b)は同図(a)の正面図、図4Cは推進ジャッキの説明図で、同図(a)はピストンロッド先端が図4Bの状態から180度回転した状態の側断面図、同図(b)は同図(a)の正面図、図4Dは推進ジャッキの説明図で、同図(a)はスプレッダの中心が図4Cの状態から内型枠に対応した位置に移動した状態の側断面図、同図(b)は同図(a)の正面図、図5は泥土圧式シールド掘削機の概略構成側断面図、図6A乃至図6Dはセグメントによる覆工→直打ちコンクリートによる覆工→セグメントによる覆工への切替工程図である。   FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a mud pressure shield excavator showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of the tip of a piston rod of a propulsion jack, FIG. 1 (a) is a side view, and FIG. ) Is a front view, FIG. 3 (c) is a front view of different operating states, FIG. 3 is an enlarged plan sectional view of the main part of the propulsion jack, FIG. 4A is an explanatory view of the propulsion jack, and FIG. FIG. 4B is a front view of FIG. 4A, FIG. 4B is an explanatory view of the propulsion jack, and FIG. 4A is the center of the spreader. FIG. 4A is a side sectional view showing a state where the piston rod has moved from the state shown in FIG. 4A to a position coincident with the piston rod axis, FIG. 4B is a front view thereof, and FIG. 4C is an explanatory view of the propulsion jack. a) is a side sectional view of the piston rod tip rotated 180 degrees from the state shown in FIG. 4B, and FIG. FIG. 4A is a front view of the propulsion jack, FIG. 4D is a side sectional view of the state in which the center of the spreader has moved from the state of FIG. 4C to a position corresponding to the inner mold frame, and FIG. Fig. (B) is a front view of Fig. (A), Fig. 5 is a schematic sectional side view of a mud pressure shield excavator, and Figs. 6A to 6D are lining with a segment → lining with direct-cast concrete → lining with a segment It is a switching process figure to construction.

本実施例で説明する覆工切替式トンネル掘削機は、掘削土砂をチャンバに充満させ、チャンバ内を所定の圧力に維持しながら排土することで、切羽の安定化を図りながらトンネルを構築する泥土圧式シールド掘削機である。   The lining switching type tunnel excavator described in the present embodiment constructs a tunnel while stabilizing the face by filling the chamber with excavated sediment and discharging the soil while maintaining the inside of the chamber at a predetermined pressure. A mud pressure shield excavator.

図5に示すように、泥土圧式シールド掘削機10の掘削機本体11は、ほぼ同径の円筒形状をなす前胴12と後胴13とが連結軸14によって左右に屈曲自在に連結され、両者の間に架設された複数本の中折れジャッキ15によって屈曲可能となっている。この前胴12の前部には回転リング16が回転自在に支持され、この回転リング16には連結ビーム17を介してカッタヘッド18が連結されている。   As shown in FIG. 5, the excavator body 11 of the mud pressure shield excavator 10 has a front cylinder 12 and a rear cylinder 13 that are formed in a cylindrical shape having substantially the same diameter, and are connected to each other by a connecting shaft 14 so as to be bent right and left. It can be bent by a plurality of middle folding jacks 15 installed between the two. A rotating ring 16 is rotatably supported on the front portion of the front barrel 12, and a cutter head 18 is connected to the rotating ring 16 via a connecting beam 17.

このカッタヘッド18は、中心部から複数本のカッタスポーク19が放射状をなして配設され、各先端部が外周リング20によって連結されて構成されている。そして、カッタヘッド18の中心部にはフィッシュテールカッタ21が装着される一方、各カッタスポーク19の両側部には複数のカッタビット22がその長手方向に沿って装着され、所定のカッタスポーク19の先端部には余掘りを行うコピーカッタ23aとレスキュービット23bが出没自在に設けられている。   The cutter head 18 is configured such that a plurality of cutter spokes 19 are arranged radially from the center portion, and the respective front end portions are connected by an outer peripheral ring 20. A fishtail cutter 21 is attached to the center of the cutter head 18, while a plurality of cutter bits 22 are attached to both sides of each cutter pork 19 along the longitudinal direction thereof. A copy cutter 23a and a rescue bit 23b for performing excessive digging are provided at the front end portion so as to freely appear and disappear.

また、回転リング16の後部にはリングギア24が固定される一方、掘削機本体11の前胴12には複数のカッタ旋回モータ25が装着されており、この各カッタ旋回モータ25の駆動ギア26がこのリングギア24にそれぞれ噛み合っている。従って、カッタ旋回モータ25を駆動して駆動ギア26を回転駆動すると、リングギア24、回転リング16、連結ビーム17を介してカッタヘッド18を回転することができる。   A ring gear 24 is fixed to the rear portion of the rotary ring 16, and a plurality of cutter turning motors 25 are attached to the front trunk 12 of the excavator body 11. A drive gear 26 of each cutter turning motor 25 is provided. Meshes with the ring gear 24. Accordingly, when the cutter turning motor 25 is driven to drive the drive gear 26 to rotate, the cutter head 18 can be rotated via the ring gear 24, the rotating ring 16, and the connecting beam 17.

また、前胴12の前部には、カッタヘッド18の後方に位置してバルクヘッド27が設けられ、カッタヘッド18とこのバルクヘッド27との間に掘削土砂を充満させるチャンバ28が形成されている。バルクヘッド27の前面側には複数本の固定式攪拌棒29が突設される一方、カッタヘッド18の後面側には複数本の旋回式攪拌棒30が突設されている。固定式攪拌棒29の一部にチャンバ28内の掘削土砂に対して加泥材を注入する図示しない加泥材注入口が設けられると共に、薬液(固結材)を注入する図示しない薬液注入管が設けられている。そして、掘削機本体11内には、掘削土砂を外部に搬出するためのスクリューコンベヤ33が配設されており、前部が下方に傾斜してバルクヘッド27を貫通してチャンバ28内に開口している。   In addition, a bulkhead 27 is provided at the front portion of the front cylinder 12 so as to be located behind the cutter head 18, and a chamber 28 is formed between the cutter head 18 and the bulkhead 27 for filling excavated earth and sand. Yes. A plurality of fixed stirring rods 29 project from the front side of the bulkhead 27, while a plurality of swirling stirring rods 30 project from the rear surface side of the cutter head 18. A part of the fixed stirring rod 29 is provided with a not-shown mud-material injection port for injecting a mud-material into the excavated sediment in the chamber 28, and a not-shown chemical-solution injection tube for injecting a chemical (consolidated material). Is provided. In the excavator main body 11, a screw conveyor 33 for carrying the excavated earth and sand to the outside is disposed, and the front portion is inclined downward to penetrate the bulkhead 27 and open into the chamber 28. ing.

掘削機本体11の後胴13には、その内周面に沿ってリングガータ34が固定されており、このリングガータ34には複数本のシールドジャッキ(推進ジャッキ)35が後胴13の周方向に沿って装着されており、このシールドジャッキ35を後方に伸長して後述するスプレッダ36を既設の内型枠Mに押し付けることで、その反力により掘削機本体11が前進することができる。   A ring garter 34 is fixed to the rear cylinder 13 of the excavator body 11 along the inner peripheral surface thereof, and a plurality of shield jacks (propulsion jacks) 35 are arranged on the ring garter 34 in the circumferential direction of the rear cylinder 13. The excavator body 11 can be advanced by the reaction force by extending the shield jack 35 rearward and pressing a spreader 36, which will be described later, against the existing inner frame M.

この内型枠Mは、複数個のものがトンネルの内壁面(地山Gの周壁)に所定の間隔を空けて周方向にリング状に組み付けられるものであり、この組付後に、地山Gの周壁と内型枠Mの外周面との空間(コンクリート打設空間E)に後述するコンクリート打設装置により直打ちでコンクリートが打設されることで、直打ちコンクリートによる覆工のトンネルが構築される。また、内型枠Mはトンネルの長手方向へ複数段に亙って組み付けられる。   A plurality of the inner molds M are assembled in a ring shape in the circumferential direction with a predetermined interval on the inner wall surface of the tunnel (the peripheral wall of the natural ground G). The concrete is cast directly into the space (concrete placement space E) between the peripheral wall of the inner formwork M and the outer peripheral surface of the inner formwork M by a concrete placement device, which will be described later, thereby constructing a lining tunnel with direct placement concrete Is done. Further, the inner mold frame M is assembled in a plurality of stages in the longitudinal direction of the tunnel.

また、リングガータ34には旋回リング38がトンネル内壁面の周方向に沿って旋回自在に支持され、図示しない駆動モータにより駆動旋回可能となっており、この旋回リング38に内型枠M又は後述するセグメントSを組み立てるエレクタ39が設けられている。さらに、リングガータ34には左右一対の支柱40が固定され、この支柱40からは後方に向かってほぼ水平な架台41が延設されており、この架台41には内型枠M又は後述するセグメントSの組立てを補助する前後一対の形状保持装置42が掘削機本体11の前後方向に移動自在に装着されている。   Further, a swiveling ring 38 is supported on the ring gutter 34 so as to be able to swivel along the circumferential direction of the inner wall surface of the tunnel, and can be driven and swiveled by a drive motor (not shown). An erector 39 for assembling the segment S to be performed is provided. Further, a pair of left and right columns 40 are fixed to the ring gutter 34, and a substantially horizontal frame 41 is extended rearward from the column 40. The frame 41 has an inner mold frame M or a segment described later. A pair of front and rear shape holding devices 42 for assisting in assembling S are mounted so as to be movable in the front-rear direction of the excavator body 11.

また、架台41の後端には図示しない複数台の搬送台車が連結され、これら搬送台車には後段の内型枠Mを脱型する内型枠脱型装置と、この内型枠脱型装置で脱型された内型枠Mをトンネル前方へ搬送するホイストと、コンクリート打設装置のパワーユニット等が搭載されている。   In addition, a plurality of transfer carts (not shown) are connected to the rear end of the gantry 41, and an inner mold release device for releasing the inner mold M at the rear stage, and the inner mold release device are connected to these transfer carts. A hoist that transports the inner mold frame M that has been removed in step 1 to the front of the tunnel, a power unit of a concrete placing device, and the like are mounted.

更に、後胴(スキンプレート)13と内型枠Mとの間には同内型枠Mと地山Gの周壁との間にコンクリート打設空間Eを形成するリング状の妻型枠43が配設されると共に、その前方に位置して複数本の妻型枠ジャッキ44が周方向に沿って並設され、各々のヘッド基端部がリングガータ34を貫通して後胴13内周部の前後方向2箇所に盛り替えて連結可能になっている(図6B等参照)一方、各々のロッド先端部が前記妻型枠43に連結されている。そして、妻型枠43の外周面には図示しないゴム製のシール部材45が周方向に沿って装着される一方、妻型枠43の内周面には金属製のブラシシール46が周方向に沿って装着されている(図1等参照)。   Furthermore, between the rear trunk (skin plate) 13 and the inner mold frame M, there is a ring-shaped wife mold frame 43 that forms a concrete placement space E between the inner mold frame M and the peripheral wall of the natural ground G. A plurality of wife formwork jacks 44 are arranged in the circumferential direction so as to be arranged in front of the head, and each head base end portion penetrates the ring gutter 34 and the inner peripheral portion of the rear barrel 13 The front end of each rod is connected to the end form frame 43 while being rearranged at two places in the front-rear direction (see FIG. 6B). A rubber seal member 45 (not shown) is attached to the outer peripheral surface of the end form frame 43 along the circumferential direction, and a metal brush seal 46 is provided on the inner peripheral surface of the end form frame 43 in the peripheral direction. (See FIG. 1 etc.).

従って、この妻型枠ジャッキ44を伸縮することで、リング状の妻型枠43を前後(掘進方向)に移動することができ、このとき、シール部材45が後胴13の内周面に押圧すると共に、ブラシシール46が既設内型枠Mの外周面に押圧することで、掘削機本体11の内部への浸水を防止することができる。   Therefore, the ring-shaped wife form frame 43 can be moved back and forth (in the digging direction) by expanding and contracting the wife form frame jack 44, and at this time, the seal member 45 is pressed against the inner peripheral surface of the rear barrel 13. At the same time, the brush seal 46 is pressed against the outer peripheral surface of the existing inner mold M, so that the water intrusion into the excavator body 11 can be prevented.

そして、この妻型枠43には掘進方向前方に向かってコンクリート打設管47が周方向に所定間隔離間して複数本挿通され、これらのコンクリート打設管47は、後述する塞止弁装置48の切り替えによりコンクリート打設配管(ホース:コンクリート打設ライン)49と連通可能になっている。これらのコンクリート打設配管49は前述した搬送台車上のパワーユニットを介してコンクリート供給源に連通される。   A plurality of concrete placement pipes 47 are inserted into the end form frame 43 at a predetermined interval in the circumferential direction toward the front of the excavation direction, and the concrete placement pipes 47 are closed valve devices 48 described later. It is possible to communicate with a concrete placement pipe (hose: concrete placement line) 49 by switching the switch. These concrete placement pipes 49 are communicated with a concrete supply source via the power unit on the transport carriage described above.

従って、塞止弁装置48によりコンクリート打設管47とコンクリート打設配管49とが連通した状態下で、コンクリート供給源から送給された生コンクリートがコンクリート打設配管49、コンクリート打設管47を通って前述したコンクリート打設空間Eに打設される。この際、コンクリート打設空間Eには、各コンクリート打設管47より周方向に順番に打設されるようになっている。   Therefore, under the condition that the concrete placement pipe 47 and the concrete placement pipe 49 are communicated with each other by the closing valve device 48, the ready-mixed concrete fed from the concrete supply source is connected to the concrete placement pipe 49 and the concrete placement pipe 47. It passes through the concrete placement space E described above. At this time, in the concrete placement space E, the concrete placement pipes 47 are sequentially placed in the circumferential direction.

また、前記内型枠M、妻型枠43、コンクリート打設管47、コンクリート打設配管49及び塞止弁装置48等でコンクリート打設装置が構成される。   The inner mold M, the end mold 43, the concrete placing pipe 47, the concrete placing pipe 49, the closing valve device 48 and the like constitute a concrete placing apparatus.

そして、本実施例では、図1に示すように、セグメントSによる覆工時において、妻型枠43はシールドジャッキ35のシリンダ部35aの先端より突出しない位置まで退避可能になっている。即ち、妻型枠ジャッキ44のヘッド基端部が多層構造のリングガータ34の最深部まで貫通して後胴13内周部の前方連結部50aに連結される一方、妻型枠ジャッキ44のロッド先端部に連結された妻型枠43がリングガータ34の後部外周に形成した環状の格納部51にすっぽり収容されるようになっているのである。尚、図1中Sは通常のセグメントで、Saはエアーバックタイプパッキン(密封装置)52が装着された特殊セグメントである。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, during the lining by the segment S, the end frame 43 can be retracted to a position where it does not protrude from the tip of the cylinder portion 35 a of the shield jack 35. That is, the head base end portion of the end form jack 44 penetrates to the deepest part of the ring garter 34 having a multi-layer structure and is connected to the front connection portion 50a of the inner periphery of the rear barrel 13, while the rod of the end form jack 44 is The end form frame 43 connected to the front end portion is completely accommodated in an annular storage portion 51 formed on the outer periphery of the rear portion of the ring gutter 34. In FIG. 1, S is a normal segment, and Sa is a special segment to which an air bag type packing (sealing device) 52 is attached.

また、前記シールドジャッキ35のピストンロッド部35bは回転可能にシリンダ部35aに収容されると共に、その先端の大径部35cはピストンロッド軸心と偏心されて形成されている。そして、図2に示すように、大径部35cの先端面には、ピストンロッド軸心(C1)上に位置してセンタ合わせ用鍔付きピン53が植設されると共に、このセンタ合わせ用鍔付きピン53の両側に位置して複数の位置セット用ねじ穴54とスプレッダ取付用ねじ穴55が穿設される。   The piston rod portion 35b of the shield jack 35 is rotatably accommodated in the cylinder portion 35a, and the large-diameter portion 35c at the tip thereof is formed eccentrically with the piston rod axis. Then, as shown in FIG. 2, a center adjusting rod 53 is placed on the front end surface of the large diameter portion 35c on the piston rod shaft center (C1). A plurality of position setting screw holes 54 and spreader mounting screw holes 55 are formed on both sides of the attached pin 53.

前記位置セット用ねじ穴54は、当該ねじ穴54に螺合されるセットボルト56(図3等参照)を用いて後述するスプレッダ36の中心をセグメントSに対応する位置(C2)又は内型枠Mに対応する位置(C3)にそれぞれ位置決めするもので、それぞれの位置に対応した二箇所に対をなして計4個設けられる。   The position setting screw hole 54 is formed by using a set bolt 56 (see FIG. 3 or the like) screwed into the screw hole 54 so that the center of a spreader 36 described later corresponds to the segment S (C2) or the inner mold frame. Each is positioned at a position (C3) corresponding to M, and a total of four are provided in two locations corresponding to each position.

前記スプレッダ取付用ねじ穴55は、当該スプレッダ取付用ねじ穴に後述するスプレッダ36に設けたボルト挿通孔58(図3等参照)を介して螺合するスプレッダ取付ボルト57(図3等参照)によりスプレッダ36の中心がセグメントSに対応する位置(C2)又は内型枠Mに対応する位置(C3)にそれぞれ位置決め固定するもので、それぞれの位置で8本のスプレッダ取付ボルト57でスプレッダ36を取り付けるべく計12個設けられる。   The spreader mounting screw hole 55 is formed by a spreader mounting bolt 57 (see FIG. 3 or the like) that is screwed into the spreader mounting screw hole via a bolt insertion hole 58 (see FIG. 3 or the like) provided in the spreader 36 described later. The center of the spreader 36 is positioned and fixed at a position (C2) corresponding to the segment S or a position (C3) corresponding to the inner mold frame M, and the spreader 36 is attached by eight spreader mounting bolts 57 at each position. A total of 12 are provided.

また、前記スプレッダ36は、図3に示すように、取付部36aと該取付部36aにピン60結合された当接部36bとからなり、取付部36aの座面に前述したセンタ合わせ用鍔付きピン53の鍔部53aが嵌合するスライド溝59がピストンロッド軸心(C1)と直交する方向に穿設されると共に、取付部36aの両側部に位置して前述したボルト挿通孔58が計8個穿設される。   Further, as shown in FIG. 3, the spreader 36 includes a mounting portion 36a and an abutting portion 36b coupled to the mounting portion 36a with a pin 60, and the above-described centering flange is provided on the seating surface of the mounting portion 36a. A slide groove 59 into which the flange portion 53a of the pin 53 is fitted is formed in a direction perpendicular to the piston rod axis (C1), and the bolt insertion hole 58 described above is located on both sides of the mounting portion 36a. 8 holes are drilled.

さらに、取付部36aの両側部には前述した位置セット用ねじ穴54に螺合したセットボルト56に係合する係合突部が形成される。さらにまた、前記スライド溝59にストッパ62が付設され、このストッパ62が前記センタ合わせ用鍔付きピン53(厳密には鍔部53a)に係合することでスプレッダ36の中心がピストンロッド軸心(C1)と一致した位置に位置決めされるようになっている。   Further, on both side portions of the mounting portion 36a, engaging protrusions are formed that engage with the set bolts 56 screwed into the position setting screw holes 54 described above. Furthermore, a stopper 62 is attached to the slide groove 59, and the stopper 62 engages with the centering flange pin 53 (strictly, the flange portion 53a), so that the center of the spreader 36 becomes the piston rod axis ( It is positioned at a position coinciding with C1).

尚、図3中36dは当接部36bの当て面に貼設したライニング材であり、63はピストンロッド35b及び大径部35cを回転させる際の治具取付用穴で、64はピストンロッド35b及び大径部35cを回転させる際にスプレッダ36を固定しておくため適宜リブ36cに形成した吊りピース用穴である。   In FIG. 3, 36d is a lining material affixed to the contact surface of the contact portion 36b, 63 is a jig mounting hole for rotating the piston rod 35b and the large diameter portion 35c, and 64 is the piston rod 35b. And a hole for a suspension piece that is appropriately formed in the rib 36c in order to fix the spreader 36 when the large-diameter portion 35c is rotated.

従って、図4Aに示すように、スプレッダ36の中心をセグメントSに対応した位置(C2)に位置決めする際は、ピストンロッド35bの大径部35cがピストンロッド軸心(C1)から掘削機本体11の外周側に大きく張り出すように回転した状態(図2の(a),(b)の状態)下で、スプレッダ36の取付部36aを掘削機本体11の外周側にその係合突部61がセットボルト56に係合するまで大きくスライドさせた後、スプレッダ取付ボルト57で大径部35cに固定する。この際、前記セットボルト56はピストンロッド軸心(C1)から遠く離れた所定の位置セット用ねじ穴54に螺合されており、前記固定後に取り外される。   Therefore, as shown in FIG. 4A, when positioning the center of the spreader 36 at the position (C2) corresponding to the segment S, the large-diameter portion 35c of the piston rod 35b moves from the piston rod axis (C1) to the excavator body 11. Under the state of rotating so as to project largely to the outer peripheral side (the states of (a) and (b) of FIG. 2), the mounting portion 36 a of the spreader 36 is engaged with the engaging protrusion 61 on the outer peripheral side of the excavator body 11. Is then slid largely until it engages with the set bolt 56, and then fixed to the large diameter portion 35c with the spreader mounting bolt 57. At this time, the set bolt 56 is screwed into a predetermined position setting screw hole 54 far from the piston rod axis (C1), and is removed after the fixing.

そして、スプレッダ36の中心を前述したセグメントSに対応した位置(C2)から内型枠Mに対応した位置(C3)に切り替えて位置決めする際は、先ず、図4Bに示すように、スプレッダ36の取付部36aを掘削機本体11の内周側にそのストッパ62がセンタ合わせ用鍔付きピン53の鍔部53aに係合するまで大きくスライドさせて、スプレッダ36の中心をピストンロッド軸心(C1)と一致した位置に位置決めする。   When the center of the spreader 36 is switched from the position (C2) corresponding to the segment S described above to the position (C3) corresponding to the inner mold frame M, first, as shown in FIG. The attachment portion 36a is slid largely on the inner peripheral side of the excavator body 11 until the stopper 62 engages with the flange portion 53a of the centering flange pin 53, and the center of the spreader 36 is centered on the piston rod axis (C1). Position it at a position that matches.

即ち、後工程で大径部35cのみ180度回転させる(これは、スプレッダ36の中心がセグメントに対応した位置(C2)のままで大径部35cをスプレッダ36と一緒に回転させると回転半径が大きくて他物と干渉するのでスプレッダ36と一緒には回転させられないことによる)ために、スプレッダ取付ボルト57が外されてフリーとなったスプレッダ36を一旦固定位置(吊り位置)であるピストンロッド軸心(C1)と一致した位置に位置決めしておくのである。   That is, only the large-diameter portion 35c is rotated by 180 degrees in the subsequent process (this is because the rotation radius is increased when the large-diameter portion 35c is rotated together with the spreader 36 while the center of the spreader 36 remains at the position (C2) corresponding to the segment). Since the spreader 36 is freed by removing the spreader mounting bolts 57 because it is large and interferes with other objects and cannot be rotated together with the spreader 36, the piston rod is once in a fixed position (hanging position). It is positioned at a position that coincides with the axis (C1).

次に、図4Cに示すように、吊りピース用穴64を利用してスプレッダ36を固定した状態下で、治具取付用穴63を利用してピストンロッド35bの大径部35cがピストンロッド軸心(C1)から掘削機本体11の内周側に大きく張り出すように回転させる。尚、この状態では、大径部35cとスプレッダ36はともに推進ジャッキ35のシリンダ部35aより掘削機本体11の内周側に位置されるので、妻型枠ジャッキ44の伸縮による妻型枠43の前進移動や退避移動に何ら支障はない。   Next, as shown in FIG. 4C, the large-diameter portion 35c of the piston rod 35b is connected to the piston rod shaft using the jig mounting hole 63 in a state where the spreader 36 is fixed using the suspension piece hole 64. It rotates so that it may protrude largely from the center (C1) to the inner peripheral side of the excavator body 11. In this state, both the large diameter portion 35c and the spreader 36 are positioned on the inner peripheral side of the excavator body 11 with respect to the cylinder portion 35a of the propulsion jack 35. There is no hindrance to forward movement and retreat movement.

そして、図4Dに示すように、スプレッダ36の取付部36aを掘削機本体11の外周側にその係合突部61がセットボルト56に係合するまで所定の偏心量だけスライドさせた後、スプレッダ取付ボルト57で大径部35cに固定することで、スプレッダ36の中心を前述した内型枠Mに対応した位置(C3)に切り替えて位置決めすることができる。この際、前記セットボルト56はピストンロッド軸心(C1)から少し離れた所定の位置セット用ねじ穴54に螺合されており、前記固定後に取り外される。   Then, as shown in FIG. 4D, after the mounting portion 36a of the spreader 36 is slid to the outer peripheral side of the excavator main body 11 by a predetermined eccentric amount until the engaging projection 61 is engaged with the set bolt 56, the spreader By fixing to the large diameter portion 35c with the mounting bolt 57, the center of the spreader 36 can be switched to the position (C3) corresponding to the inner mold frame M described above. At this time, the set bolt 56 is screwed into a predetermined position setting screw hole 54 slightly apart from the piston rod axis (C1), and is removed after the fixing.

また、図1に示すように、後胴13の後部内周面に環状に形成された浅凹部65にはセグメントSによる覆工の際に用いられるテールパッキン66が取外し可能に埋設されると共に、直打ちコンクリートCによる覆工の際には、取り外されて、後胴13の内周面を面一に保持するための面一プレート67(図6B等参照)と交換可能になっている。   Further, as shown in FIG. 1, a tail packing 66 used in lining by the segment S is detachably embedded in a shallow recess 65 formed in an annular shape on the rear inner peripheral surface of the rear barrel 13. At the time of lining with the direct-working concrete C, it is removed and can be replaced with a flush plate 67 (see FIG. 6B and the like) for keeping the inner peripheral surface of the rear barrel 13 flush.

このように構成されるため、図1に示すセグメントSによる覆工のトンネル施工下において、掘削条件(環境)の変化により、直打ちコンクリートCによる覆工が必要になった場合は、図6Aに示すように、最終セグメントを組み立てる段階でエアーバックタイプパッキン52を内蔵した特殊セグメントSaを1リング分組み立てる(図6Aの(a)参照)。   Since it is configured in this manner, under the tunnel construction of the lining by the segment S shown in FIG. 1, when the lining by the directly cast concrete C is necessary due to the change of the excavation condition (environment), FIG. As shown in the drawing, the special segment Sa having the air bag type packing 52 built therein is assembled for one ring at the stage of assembling the final segment (see (a) of FIG. 6A).

次に、エアーバックタイプパッキン52を拡張させながら、シールドジャッキ35を伸長させてエアーバックタイプパッキン52が後胴13のテール端位置になるまで掘進し(図6Aの(b)参照)、この後、特殊セグメントSaを解体すると共に、浅凹部65からテールパッキン66を取り外す(図6Aの(c)参照)。   Next, while expanding the air bag type packing 52, the shield jack 35 is extended and dug until the air bag type packing 52 reaches the tail end position of the rear barrel 13 (see (b) of FIG. 6A). The special segment Sa is disassembled and the tail packing 66 is removed from the shallow recess 65 (see (c) of FIG. 6A).

次に、シールドジャッキ35を収縮させた後、スプレッダ36の中心がセグメントSに対応した位置(C2)にある図4Aの状態からスプレッダ36をスライドさせてスプレッダ36の中心がピストンロッド軸心(C1)と一致した位置にある図4Bの状態にし、次いで、大径部35cを180度回転させて図4Cの状態にする(図6Aの(d)参照)。   Next, after the shield jack 35 is contracted, the spreader 36 is slid from the state of FIG. 4A where the center of the spreader 36 is at the position (C2) corresponding to the segment S, and the center of the spreader 36 is the piston rod axis (C1). 4B in the position coincident with (), and then the large-diameter portion 35c is rotated 180 degrees to the state shown in FIG. 4C (see (d) of FIG. 6A).

次に、浅凹部65に面一プレート67を取り付け(図6Bの(e)参照)、この後、前方連結部50aに連結された妻型枠ジャッキ44を伸長させて妻型枠43の押出しを開始する(図6Bの(f)参照)。   Next, a flush plate 67 is attached to the shallow recess 65 (see (e) of FIG. 6B), and then the end form jack 44 connected to the front connection part 50a is extended to push out the end form frame 43. Start (see (f) of FIG. 6B).

次に、スプレッダ36をスライドさせてスプレッダ36の中心が内型枠Mに対応した位置(C3)にある図4Dの状態にすると共に、妻型枠ジャッキ44を後方連結部50bに盛り替えた後、内型枠Mの組立を開始する(図6Bの(g)参照)。次いで、シールドジャッキ35を伸長させて内型枠Mを妻型枠43の前方まで移動させる(図6Bの(h)参照)。   Next, after the spreader 36 is slid so that the center of the spreader 36 is in the position (C3) corresponding to the inner mold frame M as shown in FIG. 4D, the wife mold jack 44 is replaced with the rear connecting portion 50b. Then, the assembly of the inner mold M is started (see (g) of FIG. 6B). Next, the shield jack 35 is extended to move the inner mold frame M to the front of the wife mold frame 43 (see (h) in FIG. 6B).

次に、シールドジャッキ35を収縮して例えば内型枠Mを2リング分組み立て(図6Cの(i)参照)、この後、エアーバックタイプパッキン52をさらに拡張して、シールジャッキ35の伸長に同期して妻型枠ジャッキ44を伸長させて妻型枠43よりコンクリート打設空間EにコンクリートCを打設する(図6Cの(j)参照)。   Next, the shield jack 35 is contracted to assemble, for example, two inner frames M (see (i) in FIG. 6C). Thereafter, the air bag type packing 52 is further expanded to extend the seal jack 35. Synchronously, the end form jack 44 is extended and concrete C is placed in the concrete placement space E from the end form frame 43 (see (j) of FIG. 6C).

以下、内型枠Mの組立と掘進とを交互に行うことにより、直打ちコンクリートCによる覆工のトンネル施工が実施される(図6Cの(k)参照)。   Hereinafter, the tunnel construction of the lining with the directly cast concrete C is performed by alternately performing the assembly and the excavation of the inner formwork M (see (k) in FIG. 6C).

この後、再び掘削条件(環境)の変化により、セグメントSによる覆工が必要になった場合は、シールドジャッキ35を伸長させて妻型枠43の先端面と、最終内型枠Mとその手前の内型枠Mとの接続位置とを合わせ(図6Cの(l)参照)、この後、シールドジャッキ35の収縮に同期して妻型枠ジャッキ44を1リング分収縮して最終内型枠Mを解体する(図6Dの(m)参照)。   After this, when lining by the segment S is required again due to changes in the excavation conditions (environment), the shield jack 35 is extended to extend the front end surface of the end form 43, the final inner form M, and the front side. (See (l) in FIG. 6C.) After that, in synchronization with the shrinkage of the shield jack 35, the wife formwork jack 44 is shrunk by one ring, so that the final inner formwork M is disassembled (see (m) in FIG. 6D).

次に、スプレッダ36の中心が内型枠Mに対応した位置(C3)にある図4Dの状態からスプレッダ36をスライドさせてスプレッダ36の中心がピストンロッド軸心(C1)に一致した位置にある図4Cの状態にした後、妻型枠ジャッキ44を後方連結位置50bから前方連結位置50aに盛り替えると共に収縮して妻型枠43を環状の格納部51内に退避させ、次いで、浅凹部65から面一プレート67を取り外す(図6Dの(n)参照)。   Next, the spreader 36 is slid from the state of FIG. 4D in which the center of the spreader 36 is at the position (C3) corresponding to the inner mold frame M, and the center of the spreader 36 is at the position that coincides with the piston rod axis (C1). After the state shown in FIG. 4C, the wife form frame jack 44 is changed from the rear connection position 50b to the front connection position 50a and contracted to retract the wife form frame 43 into the annular storage part 51, and then the shallow recess 65 Remove the flush plate 67 (see (n) of FIG. 6D).

次に、スプレッダ36の中心がピストンロッド軸心(C1)に一致した位置にある図4Cの状態から大径部35cを180度回転させた図4Bの状態を経た後、スプレッダ36をスライドさせてスプレッダ36の中心がセグメントに対応した位置にある図4Aの状態にして、浅凹部65にテールパッキン66を取り付けると共にセグメントSを組み立てる(図6Dの(o)参照)。   Next, after the state of FIG. 4B in which the large diameter portion 35c is rotated 180 degrees from the state of FIG. 4C in which the center of the spreader 36 is located at the position coincident with the piston rod axis (C1), the spreader 36 is slid. 4A where the center of the spreader 36 is at a position corresponding to the segment, the tail packing 66 is attached to the shallow recess 65 and the segment S is assembled (see (o) of FIG. 6D).

以下、セグメントSの組立と掘進とを交互に行うことによりセグメントSによる覆工のトンネル施工が実施される。(図6Dの(p)参照)。   Hereinafter, the tunnel construction of the lining by the segment S is performed by alternately performing the assembly and the excavation of the segment S. (See (p) in FIG. 6D).

尚、再び、掘削条件(環境)の変化により、直打ちコンクリートCによる覆工が必要になった場合は、上述した工程の逆を行えば良いことが自明であるので、説明は省略する。   It should be noted that when the lining with the directly-cast concrete C is necessary again due to a change in the excavation conditions (environment), it is obvious that the reverse of the above-described process is performed, and the description thereof will be omitted.

このようにして本実施例によれば、妻型枠43を退避させた状態下で、シールドジャッキ35のピストンロッド先端に設けた大径部35cを180度回転させると共に、当該大径部35cに対し、スプレッダ36をスライドさせて当該スプレッダ36の中心が内型枠Mに対応する位置とセグメントSに対応する位置とに選択的に位置決めすることで、当該スプレッダ36を付け替えることなく、直打ちコンクリートCによる覆工とセグメントSによる覆工とを必要に応じて容易にかつ短期間で切り替えることができる。   In this way, according to the present embodiment, the large diameter portion 35c provided at the tip of the piston rod of the shield jack 35 is rotated 180 degrees with the end form frame 43 retracted, and the large diameter portion 35c On the other hand, the spreader 36 is slid so that the center of the spreader 36 is selectively positioned at the position corresponding to the inner mold frame M and the position corresponding to the segment S. The lining by C and the lining by the segment S can be easily switched in a short period as necessary.

つまり、従来のように、リング状で大型の妻型枠43の取付け・取外し(解体・撤去)と掘削機本体11の後胴13に相当するような大型のインナープレートの組立て、分解(切り離し)を行わないで済むのである。   That is, as in the prior art, attachment and removal (disassembly / removal) of the ring-shaped large formwork 43 and assembly and disassembly (separation) of a large inner plate corresponding to the rear trunk 13 of the excavator body 11 are performed. You don't have to.

また、環状の格納部51により、妻型枠43をシールドジャッキ35のシリンダ部35aの先端より突出しない位置まで退避させられるので、シールドジャッキ35におけるピストンロンド35bの縮限位置の後退により、スプレッダ36後方の作業スペースの増大が図れ、その分掘削機本体11における機長の短縮が図れる。依って、施工性の向上並びにコストダウンが図れる。   Further, since the end frame 43 is retracted to the position where it does not protrude from the tip of the cylinder portion 35a of the shield jack 35 by the annular storage portion 51, the spreader 36 is retracted by the retraction of the piston rondo 35b in the shield jack 35. The rear working space can be increased, and the length of the excavator body 11 can be reduced accordingly. Therefore, improvement in workability and cost reduction can be achieved.

また、上記実施例では、シールドジャッキ35におけるピストンロッド35bの大径部35cに対し、スプレッダ36をスライドさせてスプレッダ36の中心がセグメントSに対応した位置(C2)と内型枠Mに対応した位置(C3)とピストンロッド軸心(C1)に一致した位置の3位置に位置決め(固定)するようになっているが、掘削機本体11の径寸法によっては、スプレッダ36の中心が内型枠Mに対応した位置(C3)がピストンロッド軸心(C1)に一致した位置である場合もあり、このような場合は、スプレッダ36の中心がセグメントSに対応した位置(C2)と内型枠Mに対応した位置(C3)(即ち、ピストンロッド軸心(C1)に一致した位置)の2位置に位置決め(固定)することになる。   In the above embodiment, the spreader 36 is slid with respect to the large-diameter portion 35c of the piston rod 35b in the shield jack 35, and the center of the spreader 36 corresponds to the position (C2) corresponding to the segment S and the inner mold frame M. It is positioned (fixed) at three positions corresponding to the position (C3) and the piston rod axis (C1), but depending on the diameter of the excavator body 11, the center of the spreader 36 may be the inner mold frame. The position (C3) corresponding to M may be a position corresponding to the piston rod axial center (C1). In such a case, the position (C2) where the center of the spreader 36 corresponds to the segment S and the inner mold frame It is positioned (fixed) at two positions of the position (C3) corresponding to M (that is, the position corresponding to the piston rod axis (C1)).

尚、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることはいうまでもない。   Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明に係る覆工切替式トンネル掘削機は、泥土圧式シールド掘削機に限らず、泥水式シールド掘削機、機械式シールド掘削機やトンネルボーリングマシーン(TBM)等にも適用することができる。   The lining switching type tunnel excavator according to the present invention is not limited to a mud pressure shield excavator but can also be applied to a mud shield excavator, a mechanical shield excavator, a tunnel boring machine (TBM), and the like.

10 泥土圧式シールド掘削機、11 掘削機本体、12 前胴、13 後胴、14 連結軸、15 中折れジャッキ、16 回転リング、17 連結ビーム、18 カッタヘッド、19 カッタスポーク、20 外周リング、21 フィッシュテールカッタ、22 カッタビット、23a コピーカッタ、23b レスキュービット、24 リングギア、25 カッタ旋回モータ、26 駆動ギア、27 バルクヘッド、28 チャンバ、29 固定式攪拌棒、30 旋回式攪拌棒、33 スクリューコンベア、34 リングガータ、35 シールドジャッキ、35a シリンダ部、35b ピストンロッド部、35c 先端大径部、36 スプレッダ、36a 取付部、36b 当接部、36c リブ、36d ライニング材、38 旋回リング、39 エレクタ、40 支柱、41 架台、42 形状保持装置、43 妻型枠、44 妻型枠ジャッキ、45 シール部材、46 ブラシシール、47 コンクリート打設管、48 塞止弁装置、49 コンクリート打設配管、50a 前方連結部、50b 後方連結部、51 環状の格納部、52 エアーバックタイプパッキン(密封装置)、53 センタ合わせ用鍔付きピン、53a 鍔部、54 位置セット用ねじ穴、55 スプレッダ取付用ねじ穴、56 セットボルト、57 スプレッダ取付ボルト、58 ボルト挿通孔、59 スライド溝、60 ピン、61 係合突部、62 ストッパ、63 治具取付用穴、64 吊りピース用穴、65 浅凹部、66 テールパッキン、67 面一プレート、C コンクリート、E コンクリート打設空間、G 地山、M 内型枠、S セグメント、Sa 特殊セグメント。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mud pressure shield excavator, 11 Excavator main body, 12 Front trunk, 13 Rear trunk, 14 Connecting shaft, 15 Folding jack, 16 Rotating ring, 17 Connecting beam, 18 Cutter head, 19 Cutter pork, 20 Outer ring, 21 Fish Tail Cutter, 22 Cutter Bit, 23a Copy Cutter, 23b Rescue Bit, 24 Ring Gear, 25 Cutter Swivel Motor, 26 Drive Gear, 27 Bulkhead, 28 Chamber, 29 Fixed Stir Bar, 30 Swivel Stir Bar, 33 Screw Conveyor, 34 Ring garter, 35 Shield jack, 35a Cylinder part, 35b Piston rod part, 35c Tip large diameter part, 36 Spreader, 36a Mounting part, 36b Abutting part, 36c Rib, 36d Lining material, 38 Swivel ring, 39 Elector , 40 struts, 41 mounts, 42 shape retaining device, 43 wife formwork, 44 wife formwork jack, 45 seal member, 46 brush seal, 47 concrete placement pipe, 48 block valve device, 49 concrete placement pipe, 50a Front connecting part, 50b Rear connecting part, 51 Ring-shaped storage part, 52 Air bag type packing (sealing device), 53 Centering flanged pin, 53a collar part, 54 Position setting screw hole, 55 Spreader mounting screw hole , 56 set bolt, 57 spreader mounting bolt, 58 bolt insertion hole, 59 slide groove, 60 pin, 61 engaging projection, 62 stopper, 63 jig mounting hole, 64 suspension piece hole, 65 shallow recess, 66 tail Packing, 67 flat plate, C concrete, E concrete placement space, G ground, M Frame, S segment, Sa special segment.

Claims (6)

既設の内型枠又はセグメントに掘進反力をとって掘削機本体を前進させるための推進ジャッキを掘削機本体の周方向に複数本備えると共に、直打ちコンクリートによる覆工の際に用いる妻型枠を作業位置と退避位置とに進退可能に設け、直打ちコンクリートによる覆工とセグメントによる覆工とを随時切り替えてトンネルを掘削することが可能な覆工切替式トンネル掘削機において、
前記妻型枠を前記推進ジャッキのシリンダ先端より突出しない位置まで退避可能とすると共に、
前記推進ジャッキの回転可能なピストンロッド先端に偏心して設けた大径部に、スプレッダを前記ピストンロッド軸心と直交する方向へスライド自在に組み付け、当該スプレッダの中心が少なくとも前記内型枠に対応する位置とセグメントに対応する位置とに選択的に位置決め可能に設けたことを特徴とする覆工切替式トンネル掘削機。
A wife formwork that is used for lining with directly cast concrete and has a plurality of propulsion jacks in the circumferential direction of the excavator body to take the digging reaction force to the existing inner formwork or segment. In the tunnel digging type tunnel excavator capable of excavating the tunnel by switching between lining with direct-cast concrete and lining with segments at any time,
While allowing the wife formwork to be retracted to a position that does not protrude from the cylinder tip of the propulsion jack,
A spreader is slidably assembled in a direction perpendicular to the piston rod axis to a large diameter part provided eccentrically at the tip of the rotatable piston rod of the propulsion jack, and the center of the spreader corresponds to at least the inner mold frame. A tunnel excavator with a lining switchable type, characterized in that it can be selectively positioned at a position corresponding to a position and a segment.
前記スプレッダは、前記ピストンロッド軸心と直交する方向へスライドしてその中心が前記ピストンロッド軸心と一致した位置に位置決め可能になっていることを特徴とする請求項1に記載の覆工切替式トンネル掘削機。   2. The lining switching according to claim 1, wherein the spreader is slid in a direction perpendicular to the piston rod axis so that the center thereof can be positioned at a position coincident with the piston rod axis. Type tunnel excavator. 前記大径部には、前記ピストンロッド軸心に前記スプレッダの中心を合わせるセンタ合わせ用鍔付きピンが植設されると共に複数個の位置セット用ねじ穴及びスプレッダ取付用ねじ穴が穿設される一方、
前記スプレッダは前記センタ合わせ用鍔付きピンが嵌合するスライド溝を有した取付部と該取付部にピン結合された当接部とからなり、前記取付部において、前記位置セット用ねじ穴に螺合するセットボルトによりスプレッダの中心が内型枠に対応する位置又はセグメントに対応する位置にそれぞれ位置決めされると共に、前記スプレッダ取付用ねじ穴に当該取付部に設けたボルト挿通孔を介して螺合するスプレッダ取付ボルトによりスプレッダの中心が内型枠に対応する位置又はセグメントに対応する位置にそれぞれ固定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の覆工切替式トンネル掘削機。
The large-diameter portion is provided with a centering hooked pin for aligning the center of the spreader with the piston rod axis, and a plurality of position setting screw holes and spreader mounting screw holes. on the other hand,
The spreader includes a mounting portion having a slide groove into which the centering flanged pin is fitted, and an abutting portion pin-coupled to the mounting portion. The mounting portion is screwed into the position setting screw hole. The center of the spreader is positioned at a position corresponding to the inner mold frame or a position corresponding to the segment by the set bolt to be fitted, and screwed into the spreader mounting screw hole via a bolt insertion hole provided in the mounting portion. The lining switching type tunnel excavator according to claim 1 or 2, wherein the center of the spreader is fixed at a position corresponding to the inner formwork or a position corresponding to the segment by the spreader mounting bolt.
前記スプレッダは、前記取付部において、前記スライド溝に付設したストッパが前記センタ合わせ用鍔付きピンに係合することでスプレッダの中心がピストンロッド軸心と一致した位置に位置決めされることを特徴とする請求項3に記載の覆工切替式トンネル掘削機。   The spreader is positioned at a position where the center of the spreader coincides with the piston rod axis center by engaging a stopper provided in the slide groove with the centering flange pin in the mounting portion. The lining switching type tunnel excavator according to claim 3. 既設の内型枠又はセグメントに掘進反力をとって掘削機本体を前進させるための推進ジャッキを掘削機本体の周方向に複数本備えると共に、直打ちコンクリートによる覆工の際に用いる妻型枠を作業位置と退避位置とに進退可能に設け、直打ちコンクリートによる覆工とセグメントによる覆工とを随時切り替えてトンネルを掘削することが可能なトンネル掘削機を用いた覆工切替方法において、
前記妻型枠を前記推進ジャッキのシリンダ先端より突出しない位置まで退避させた状態下で、前記推進ジャッキの回転可能なピストンロッド先端に偏心して設けた大径部に対し、スプレッダを前記ピストンロッド軸心と直交する方向へスライドさせて、当該スプレッダの中心を少なくとも前記内型枠に対応する位置と前記セグメントに対応する位置とに選択的に位置決めして前記覆工を切り替えることを特徴とする覆工切替方法。
A wife formwork that is used for lining with directly cast concrete and has a plurality of propulsion jacks in the circumferential direction of the excavator body to take the digging reaction force to the existing inner formwork or segment. In the lining switching method using a tunnel excavator capable of excavating a tunnel by switching between lining with direct-casting concrete and lining with a segment at any time, in a work position and a retreat position,
In a state where the end form frame is retracted to a position where it does not protrude from the cylinder tip of the propulsion jack, a spreader is attached to the piston rod shaft with respect to a large-diameter portion eccentrically provided at the tip of the piston rod that can rotate. A cover that is slid in a direction perpendicular to the center and selectively positions the center of the spreader at least at a position corresponding to the inner mold frame and a position corresponding to the segment, and switching the lining. Engineering switching method.
前記スプレッダを前記ピストンロッド軸心と直交する方向へスライドさせて、当該スプレッダの中心をピストンロッド軸心と一致した位置に位置決めすることを特徴とする請求項5に記載の覆工切替方法。   6. The lining switching method according to claim 5, wherein the spreader is slid in a direction orthogonal to the piston rod axis to position the center of the spreader at a position coincident with the piston rod axis.
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