JP2018100521A - Rolling prevention structure of folding type shield drilling machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中折れ式シ−ルド掘進機のローリング防止構造に関し、特に、前胴部が後胴部に対して周方向に相対的に回転する現象であるローリングを防止するための中折れ式シ−ルド掘進機のローリング防止構造に関する。 The present invention relates to an anti-rolling structure for a middle-folded shield machine, and more particularly, a middle-folding type for preventing rolling, which is a phenomenon in which a front body portion rotates in a circumferential direction relative to a rear body portion. The present invention relates to a structure for preventing rolling of a shield machine.
中折れ式のシ−ルド掘進機は、先端部に切羽面を切削する回転カッターを備える、前胴部を構成する円筒形状の前部スキンプレートの後端部分と、内部にセグメントを組み立てるためのエレクタ装置を備える、後胴部を構成する円筒形状の後部スキンプレートの先端部分とを、屈曲可能な重ね合わせ摺動部を介して接合することで、前胴部を後胴部に対して所定の角度で中折れさせて、シ−ルド掘進機を曲線状に掘進させてゆくことを可能にする公知のトンネル掘進機である。 The folding type shield machine has a rear end portion of a cylindrical front skin plate that constitutes a front body portion, and includes a rotary cutter that cuts a face surface at a front end portion, and a segment for assembling a segment therein. The front torso is predetermined with respect to the back torso by joining the tip part of the cylindrical rear skin plate constituting the back torso equipped with an erector device via a bendable overlapping sliding part. It is a well-known tunnel excavator that makes it possible to fold the shield excavator in a curved shape by bending it at an angle of.
また、中折れ式のシ−ルド掘進機は、重ね合わせ摺動部において、前胴部が後胴部に固定されていないことから、例えば切羽面の切削時に回転カッターにかかる負荷が大きくなると、前胴部が後胴部に対して周方向に相対的に回転する現象である、ローリングを生じ易くなる。このため、中折れ式のシ−ルド掘進機における、ローリングを防止するための機構や構造が、種々開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。 In addition, since the front barrel is not fixed to the rear barrel in the overlapping sliding portion, the folding type shield machine has a large load on the rotary cutter when cutting the face, Rolling, which is a phenomenon in which the front body portion rotates relative to the rear body portion in the circumferential direction, is likely to occur. For this reason, various mechanisms and structures for preventing rolling have been developed in the folding type shield machine (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
一方、中折れ式のシ−ルド掘進機におけるローリングを防止するための、特許文献１や特許文献２に記載の従来の機構や構造によれば、前胴部に固定された固定部材を、後胴部に固定された一対の台座部材の間に挟み込むことで、重ね合わせ摺動部における中折れを許容しつつ、周方向のローリングを防止するようになっていることから、例えば中折れの角度が５度前後程度までの、それ程大きくない曲率の曲線施工を行う場合には、安定した状態で、ローリングを防止しながらトンネルを掘進することが可能であるが、例えば中折れの角度が１０度前後以上の大きな曲率の曲線施工を行なう場合には、ローリングを防止するための機構や構造の部分で歪みやガタツキを生じ易くなって、ローリングが生じるのを安定した状態で防止しながら、シ−ルド掘進機による精度の良い曲線施工を行なえるようにすることが困難になる。 On the other hand, according to the conventional mechanisms and structures described in Patent Document 1 and Patent Document 2 for preventing rolling in a half-folded shield machine, the fixing member fixed to the front trunk portion is By sandwiching between a pair of pedestal members fixed to the body part, it is possible to prevent rolling in the circumferential direction while allowing the folding in the overlapping sliding part, for example, the angle of the middle folding When performing curved construction with a curvature that is not so large up to around 5 degrees, it is possible to dig a tunnel in a stable state while preventing rolling, but for example, the angle of bending is 10 degrees When performing curved construction with large curvatures before and after, the mechanism and structure for preventing rolling are likely to be distorted and rattled, while preventing rolling from occurring in a stable state. Sheet - it is difficult to for perform an accurate curve construction by shield tunneling machines.
本発明は、例えば中折れの角度が１０度前後以上の大きな曲率の曲線施工を行う場合でも、ローリングが生じるのを安定した状態で防止しながら、シ−ルド掘進機による精度の良い曲線施工を行なえるようにすることのできる中折れ式シ−ルド掘進機のローリング防止構造を提供することを目的とする。 The present invention, for example, provides a highly accurate curve construction by a shield excavator while preventing the occurrence of rolling in a stable state even when performing a curve construction with a large curvature of about 10 degrees or more at the angle of bending. It is an object of the present invention to provide an anti-rolling structure for a half-folded shield machine that can be performed.
本発明は、前胴部と後胴部とを備える中折れ式のシ−ルド掘進機において、前胴部が後胴部に対して周方向に相対的に回転する現象であるローリングを防止するためのローリング防止構造であって、前記前胴部と前記後胴部との重ね合わせ摺動部おいて、前記前胴部の内周面に設けられたガイド溝部と、前記後胴部の外周面から突出可能に設けられて先端部を前記ガイド溝部に挿入可能な伸縮突部とを含む回転防止機構が、一対組となって、前記重ね合わせ摺動部の上部及び／又は下部に周方向に並べて設けられており、組となった一対の前記回転防止機構のうちの、一方の前記回転防止機構を構成するガイド溝部は、平面視して、当該ガイド溝部から他方の前記回転防止機構側に最も離れた中折れジャッキの前記後胴部側のピン接合部を中心として描かれる、仮想の円に沿った円弧形状に延設して設けられていると共に、他方の前記回転防止機構を構成するガイド溝部は、平面視して、当該ガイド溝部から一方の前記回転防止機構側に最も離れた中折れジャッキの前記後胴部側のピン接合部を中心として描かれる、仮想の円に沿った円弧形状に延設して設けられており、前記前胴部を前記後胴部に対して一方の前記回転防止機構側に曲折させながら掘進する際には、他方の前記回転防止機構の前記伸縮突部を前記後胴部の外周面から突出させて、先端部を前記ガイド溝部に挿入係止し、前記前胴部を前記後胴部に対して他方の前記回転防止機構側に曲折させながら掘進する際には、一方の前記回転防止機構の前記伸縮突部を前記後胴部の外周面から突出させて、先端部を前記ガイド溝部に挿入係止することで、ローリングを防止しつつトンネルを掘進する中折れ式シ−ルド掘進機のローリング防止構造を提供することにより、上記目的を達成したものである。 The present invention prevents rolling, which is a phenomenon in which a front body portion rotates relative to a rear body portion in a circumferential direction in a half-folded shield machine having a front body portion and a rear body portion. And a guide groove provided on an inner peripheral surface of the front body part, and an outer periphery of the rear body part in an overlapping sliding part of the front body part and the rear body part. An anti-rotation mechanism that includes a telescopic protrusion that is provided so as to protrude from the surface and that can be inserted into the guide groove portion in the distal end portion, forms a pair, and circumferentially extends above and / or below the overlapping sliding portion. Of the pair of anti-rotation mechanisms that are arranged side by side, the guide groove part that constitutes one of the anti-rotation mechanisms is in plan view and the other anti-rotation mechanism side from the guide groove part The pin joint on the rear barrel side of the middle bent jack farthest The guide groove portion that extends in the shape of an arc along a virtual circle and that constitutes the other anti-rotation mechanism is one of the anti-rotation features from the guide groove portion in plan view. It is provided to extend in an arc shape along a virtual circle drawn around the pin joint portion on the rear trunk portion side of the center bent jack farthest from the mechanism side, and the front trunk portion is provided to the rear When digging while bending one of the anti-rotation mechanisms with respect to the body portion, the telescopic protrusion of the other anti-rotation mechanism is protruded from the outer peripheral surface of the rear body portion, and the tip portion is When digging while being inserted and locked in the guide groove and bending the front body part to the other anti-rotation mechanism side with respect to the rear body part, the telescopic protrusions of the one anti-rotation mechanism are Project from the outer peripheral surface of the rear torso and insert the tip into the guide By inserting locking in the groove, foldable sheet in which boring a tunnel while preventing rolling - by providing a rolling prevention structure of shield tunneling machines, in which to achieve the above objects.
そして、本発明の中折れ式シ−ルド掘進機のローリング防止構造は、先端部を前記ガイド溝部に挿入可能な前記伸縮突部が、前記後胴部の内周面側に本体部が取り付たられた伸縮ジャッキのピストン部によって形成されていることが好ましい。 And the rolling prevention structure of the middle folding type shield machine according to the present invention is such that the telescopic protrusion capable of inserting the front end portion into the guide groove portion is mounted on the inner peripheral surface side of the rear trunk portion. It is preferable that it is formed by the piston part of the extended expansion jack.
本発明の中折れ式シ−ルド掘進機のローリング防止構造によれば、例えば中折れの角度が１０度前後以上の大きな曲率の曲線施工を行う場合でも、ローリングが生じるのを安定した状態で防止しながら、シ−ルド掘進機による精度の良い曲線施工を行なえるようにすることができる。 According to the rolling prevention structure of the middle folding type shield machine of the present invention, for example, even when a curved construction with a large curvature with a middle folding angle of about 10 degrees or more is performed, rolling is prevented in a stable state. However, it is possible to perform a highly accurate curve construction by a shield machine.
本発明の好ましい一実施形態に係る中折れ式シ−ルド掘進機のローリング防止構造１０（図６参照）は、例えば図１に示す前胴部２１と後胴部２２とを備える中折れ式のシールド掘進機２０において、例えば切羽面の切削時に回転カッター２７にかかる負荷が大きくなって、前胴部２１が後胴部２２に対して周方向に相対的に回転する現象であるローリングが生じるのを、効果的に防止できるようにするための構造として採用されたものである。本実施形態のローリング防止構造１０は、例えば中折れの角度が１０度前後以上の大きな曲率のシールドトンネルの曲線施工を行う場合でも、シールド掘進機２０にローリングが生じるのを安定した状態で防止しながら、精度の良い曲線施工を行えるようにする機能を備えている。 An anti-rolling structure 10 (see FIG. 6) of a folding type shield machine according to a preferred embodiment of the present invention is of a folding type including a front body part 21 and a rear body part 22 shown in FIG. In the shield machine 20, for example, the load applied to the rotary cutter 27 during cutting of the face surface increases, and rolling, which is a phenomenon in which the front body portion 21 rotates relative to the rear body portion 22 in the circumferential direction, occurs. Is adopted as a structure for effectively preventing the above. The rolling prevention structure 10 of the present embodiment prevents the rolling of the shield machine 20 from occurring in a stable state even when, for example, a curved tunnel is constructed with a large curvature with a bend angle of about 10 degrees or more. However, it has a function to enable accurate curve construction.
そして、本実施形態のローリング防止構造１０は、前胴部２１と後胴部２２とを備える中折れ式のシ−ルド掘進機２０において、前胴部２１が後胴部２２に対して周方向に相対的に回転する現象であるローリングを防止するための構造であって、前胴部２１と後胴部２２との重ね合わせ摺動部２３おいて、図２及び図３に示すように、前胴部２１の内周面に設けられたガイド溝部１１（図３参照）と、後胴部２２の外周面から突出可能に設けられて先端部１２ａをガイド溝部１１に挿入可能な伸縮突部１２（図２参照）とを含む回転防止機構１３ａ，１３ｂが、一対組となって、重ね合わせ摺動部２３の上部及び／又は下部（本実施形態では、上部及び下部）に周方向に並べて設けられている。組となった一対の回転防止機構１３ａ，１３ｂのうちの、一方の回転防止機構１３ａを構成するガイド溝部１１は、平面視して、当該ガイド溝部１１から他方の回転防止機構１３ｂ側に最も離れた中折れジャッキ２６の後胴部２２側のピン接合部２６ｂを中心として描かれる、仮想の円に沿った円弧形状に延設して設けられていると共に、他方の回転防止機構１３ｂを構成するガイド溝部１１は、平面視して、当該ガイド溝部１１から一方の回転防止機構１３ａ側に最も離れた中折れジャッキ２６の後胴部２２側のピン接合部２６ｂを中心として描かれる、仮想の円に沿った円弧形状に延設して設けられている。図４及び図５に示すように、前胴部２１を後胴部２２に対して一方の回転防止機構１３ａ側に曲折させながら掘進する際には、他方の回転防止機構１３ｂの伸縮突部１２を後胴部２２の外周面から突出させて、先端部１２ａをガイド溝部１１に挿入係止し、前胴部２１を後胴部２２に対して他方の回転防止機構１３ｂ側に曲折させながら掘進する際には、一方の回転防止機構１３ａの伸縮突部１２を後胴部２１の外周面から突出させて、先端部をガイド溝部１１に挿入係止することで、ローリングを防止しながらトンネルを掘進するようになっている。 The rolling prevention structure 10 according to the present embodiment includes a front barrel portion 21 and a rear barrel portion 22, and the front barrel portion 21 has a circumferential direction with respect to the rear barrel portion 22. 2 is a structure for preventing rolling, which is a phenomenon of relative rotation, and in the overlapping sliding portion 23 of the front barrel portion 21 and the rear barrel portion 22, as shown in FIGS. A guide groove portion 11 (see FIG. 3) provided on the inner peripheral surface of the front body portion 21 and an expansion / contraction protrusion portion provided so as to protrude from the outer peripheral surface of the rear body portion 22 and capable of inserting the front end portion 12a into the guide groove portion 11. 12 (see FIG. 2) and a pair of anti-rotation mechanisms 13a and 13b are arranged in the circumferential direction on the upper and / or lower part (upper and lower parts in this embodiment) of the overlapping sliding part 23. Is provided. Of the pair of anti-rotation mechanisms 13a and 13b, the guide groove portion 11 constituting one rotation prevention mechanism 13a is farthest from the guide groove portion 11 toward the other rotation prevention mechanism 13b in plan view. Further, it is provided to extend in an arc shape along a virtual circle drawn around the pin joint portion 26b on the rear trunk portion 22 side of the bent jack 26, and constitutes the other anti-rotation mechanism 13b. The guide groove portion 11 is an imaginary circle drawn around the pin joint portion 26b on the rear trunk portion 22 side of the center folding jack 26 farthest from the guide groove portion 11 toward the one rotation prevention mechanism 13a in plan view. Are provided so as to extend in an arc shape along the line. As shown in FIGS. 4 and 5, when the front body portion 21 is dug while being bent toward the one rotation prevention mechanism 13 a with respect to the rear body portion 22, the telescopic protrusion 12 of the other rotation prevention mechanism 13 b. Is protruded from the outer peripheral surface of the rear barrel portion 22, the front end portion 12 a is inserted and locked into the guide groove portion 11, and the front barrel portion 21 is bent with respect to the rear barrel portion 22 toward the other anti-rotation mechanism 13 b. In this case, the telescopic protrusion 12 of one rotation prevention mechanism 13a protrudes from the outer peripheral surface of the rear body 21, and the front end is inserted and locked into the guide groove 11 to prevent rolling while preventing rolling. It has come to dig.
本実施形態では、ローリング防止構造１０が採用される中折れ式のシールド掘進機２０は、図１に示すように、前胴部２１と後胴部２２とを有する公知の構成を備えており、前胴部２１と後胴部２２は、これらの間に介在して、周方向に間隔をおいて設けられた複数の中折れジャッキ２６（図１、図２参照）から、選択された所定のジャッキを伸長することにより、重ね合わせ摺動部２３において前胴部２１を後胴部２２に対して屈曲させながら、シールド掘進機２０を所定の方向に曲線状に掘進させて行くことができるようになっている（図５参照）。 In this embodiment, the folding type shield machine 20 in which the anti-rolling structure 10 is adopted has a known configuration having a front body part 21 and a rear body part 22, as shown in FIG. The front body portion 21 and the rear body portion 22 are interposed between them, and are selected from a plurality of middle-folding jacks 26 (see FIGS. 1 and 2) that are provided at intervals in the circumferential direction. By extending the jack, the shield machine 20 can be curved in a predetermined direction while bending the front body 21 with respect to the rear body 22 in the overlapping sliding part 23. (See FIG. 5).
シールド掘進機２０の前胴部２１は、これの外殻部分を構成する円筒形状の前部スキンプレート２１ａを有している。前部スキンプレート２１ａの先端部には、回転カッター２７が設けられている。回転カッター２７の後方には、隔壁２８によって仕切られて、泥水室２９が形成されている。泥水室２９に充填された泥水の圧力によって切羽面を安定させつつ、シールド掘進機２０は、回転カッター２７により切羽面を切削しながら、組み立てられたセグメント覆工体４０から掘進反力を得て、前方に掘進できるようになっている。前部スキンプレート２２ａの内部の作業空間には、その他に、回転カッター２７の駆動装置３０や、泥水室２９と連通して切削された土砂を含む泥水を排出する排泥管３１や、泥水を泥水室２９に圧送するための送泥管３２等が設けられている。前部スキンプレート２１ａの後方には、重ね合わせ摺動部２３を介して、後胴部２２の円筒形状の後部スキンプレート２２ａが、屈曲可能に接続している。 The front trunk portion 21 of the shield machine 20 has a cylindrical front skin plate 21a constituting the outer shell portion thereof. A rotary cutter 27 is provided at the tip of the front skin plate 21a. A muddy water chamber 29 is formed behind the rotary cutter 27 by a partition wall 28. While stabilizing the face by the pressure of the muddy water filled in the muddy water chamber 29, the shield machine 20 obtains the excavation reaction force from the assembled segment lining body 40 while cutting the face by the rotary cutter 27. You can dig forward. In addition, in the working space inside the front skin plate 22a, a driving device 30 for the rotary cutter 27, a mud pipe 31 for discharging mud containing sand and sand cut in communication with the mud chamber 29, and mud A mud pipe 32 and the like for pressure feeding to the muddy water chamber 29 are provided. A cylindrical rear skin plate 22a of the rear trunk portion 22 is connected to the rear of the front skin plate 21a via an overlapping sliding portion 23 so as to be bendable.
シールド掘進機２０の後胴部２２は、これの外殻部分を構成する円筒形状の後部スキンプレート２２ａを有している。後胴部２２には、後部スキンプレート２２ａの先端部に、環状支持リング部３６ａ及び支柱部３６ｂが、一体となって取り付けられている。環状支持リング部３６ａには、複数のシールドジャッキ３７が、周方向に所定の間隔をおいて（図２参照）、シリンダー部３７ａを前胴部２１側に延設させた状態で取り付けられている。シールドジャッキ３７は、ピストン部３７ｂを後方に伸長させて、組み立てられたセグメント覆工体４０の先端面に後端押圧部３７ｃを当接させると共に、ピストン部３７ｂをさらに伸長させることにより、セグメント覆工体４０から掘進反力を得て、回転カッター２７による切羽面の切削に伴って、シールド掘進機２０を前方に押し出すことで、シールド掘進機２０を掘進させることができるようになっている。 The rear trunk portion 22 of the shield machine 20 has a cylindrical rear skin plate 22a constituting the outer shell portion thereof. An annular support ring portion 36a and a column portion 36b are integrally attached to the rear body portion 22 at the front end portion of the rear skin plate 22a. A plurality of shield jacks 37 are attached to the annular support ring portion 36a with a predetermined interval in the circumferential direction (see FIG. 2), with the cylinder portion 37a extending toward the front body portion 21 side. . The shield jack 37 extends the piston portion 37b rearward to bring the rear end pressing portion 37c into contact with the front end surface of the assembled segment covering body 40, and further extends the piston portion 37b, thereby covering the segment. The shield excavator 20 can be excavated by obtaining an excavation reaction force from the work body 40 and pushing the shield excavator 20 forward as the face of the face is cut by the rotary cutter 27.
また、環状支持リング部３６ａには、前胴部２１との間に介在して複数設けられた、中折れジャッキ２６の後胴部２２側のピン接合部２６ｂが、一体として固定されている。中折れジャッキ２６の前胴部２１側のピン接合部２６ａは、前部スキンプレート２２ａから内側に突出して設けられた支持ブラケット２６ｃに、一体として固定されている。これらによって、上述のように、周方向に間隔をおいて複数設けられた中折れジャッキ２６から選択された、所定のジャッキを伸長することにより、重ね合わせ摺動部２３において前胴部２１を後胴部２２に対して屈曲させながら、シールド掘進機２０を、所定の方向に曲線状に掘進させて行くことができるようになっている。 Further, a plurality of pin joint portions 26b on the side of the rear trunk portion 22 of the bent jack 26, which are provided between the annular support ring portion 36a and the front barrel portion 21, are fixed integrally. A pin joint portion 26a on the front trunk portion 21 side of the folded jack 26 is fixed integrally to a support bracket 26c provided so as to protrude inward from the front skin plate 22a. As described above, as described above, by extending a predetermined jack selected from a plurality of center-turned jacks 26 provided at intervals in the circumferential direction, the front body portion 21 is moved backward in the overlapping sliding portion 23. The shield machine 20 can be made to dig in a curved shape in a predetermined direction while being bent with respect to the trunk portion 22.
さらに、本実施形態では、環状支持リング部３６ａに支持させて、これの後方に、セグメント４１を組み立てるための公知のエレクタ装置２４のエレクタリング部３８が、後部スキンプレート２２ａと同心状に配置されて円環状に設けられている。エレクタリング部３８に案内されて、エレクタ装置２４のアーム部２５が、当該エレクタリング部３８に沿って、周方向に回転移動できるようになっている。 Further, in the present embodiment, an erecting part 38 of a known erection device 24 for assembling the segment 41 is supported concentrically with the rear skin plate 22a by being supported by the annular support ring part 36a. It is provided in an annular shape. Guided by the electreting portion 38, the arm portion 25 of the elector device 24 can rotate in the circumferential direction along the electreting portion 38.
さらにまた、本実施形態では、環状支持リング部３６ａに上下の端部を固定して、支柱部３６ｂが、縦方向に延設して好ましくは一対設けられている。これらの支柱部３６ｂに先端部を支持させて、作業デッキ４２が、片持ち梁状に後方に張り出した状態で取り付けられている。作業デッキ４２は、後部スキンプレート２２ａの中央部分に配置されると共に、シールド掘進機２０の軸方向に延設して、先行して組み立てられた、セグメント覆工体４０の内部に至る長さで設けられている。 Furthermore, in this embodiment, the upper and lower ends are fixed to the annular support ring portion 36a, and a pair of support columns 36b are preferably provided extending in the vertical direction. The work deck 42 is attached in a state of projecting rearward in the shape of a cantilever with the tip portions supported by these support columns 36b. The work deck 42 is disposed at the center portion of the rear skin plate 22a, and extends in the axial direction of the shield machine 20 so as to reach the inside of the segment covering body 40 assembled in advance. Is provided.
そして、本実施形態では、ローリング防止構造１０は、図１〜図３、及び図６に示すように、前胴部２１と後胴部２２との重ね合わせ摺動部２３おいて、前胴部２１の内周面に設けられたガイド溝部１１（図３参照）と、後胴部２２の外周面から突出可能に設けられた伸縮突部１２（図２参照）とを含む回転防止機構１３ａ，１３ｂを、一対の組として、重ね合わせ摺動部２３の上部及び下部に、各々周方向に並べて設けることによって構成されている。 And in this embodiment, as shown in FIGS. 1-3 and FIG. 6, the rolling prevention structure 10 is the front trunk | drum in the overlapping sliding part 23 of the front trunk | drum 21 and the rear trunk | drum 22. An anti-rotation mechanism 13a including a guide groove portion 11 (see FIG. 3) provided on the inner peripheral surface of 21 and a telescopic protrusion 12 (see FIG. 2) provided so as to protrude from the outer peripheral surface of the rear trunk portion 22. 13b is configured by being provided in the circumferential direction in the upper and lower portions of the overlapping sliding portion 23 as a pair.
各々の回転防止機構１３ａ，１３ｂを構成するガイド溝部１１は、前胴部２１と後胴部２２との重ね合わせ摺動部２３おける前胴部２１の内側面に沿って、例えば数１０ｍｍ程度の厚さの段差プレート部材１４を溶接等の接合手段を用いて一体として接合すると共に、接合した段差プレート部材１４の中央部分を横断するようにして、これの表面に円弧形状の当該ガイド溝部１１を、例えば５０〜１００ｍｍ程度の深さで凹溝状に切り欠くことによって、前胴部２１の内周面の所定の位置に、所定の円弧形状を備えるように容易に形成することができる。段差プレート部材１４に形成されるガイド溝部１１は、段差プレート部材１４を前胴部２１の内周面に取り付けるのに先立って、予めこれの表面に切り欠き形成しておくことができる。段差プレート部材１４を前胴部２１の内周面に取り付けた後に、段差プレート部材１４の表面にガイド溝部１１を切り欠き形成することもできる。 The guide groove portions 11 constituting the respective rotation preventing mechanisms 13a and 13b are, for example, about several tens of millimeters along the inner surface of the front body portion 21 in the overlapping sliding portion 23 of the front body portion 21 and the rear body portion 22. The step plate member 14 having a thickness is joined together using welding means such as welding, and the arc-shaped guide groove portion 11 is formed on the surface of the step plate member 14 so as to cross the central portion of the joined step plate member 14. For example, it can be easily formed so as to have a predetermined arc shape at a predetermined position on the inner peripheral surface of the front body portion 21 by cutting out into a groove shape with a depth of about 50 to 100 mm. Prior to attaching the step plate member 14 to the inner peripheral surface of the front body portion 21, the guide groove portion 11 formed in the step plate member 14 can be cut out in advance on the surface thereof. After attaching the step plate member 14 to the inner peripheral surface of the front body portion 21, the guide groove portion 11 can be cut out on the surface of the step plate member 14.
また、ガイド溝部１１は、後述する伸縮ジャッキ１５のピストン部１５ａによる伸縮突部１２を、挿入係止させることが可能なように、ピストン部１５ａの先端部１２ａの直径よりも僅かに大きな、これと同様の幅を有するように形成されていると共に、上述のように例えば５０〜１００ｍｍ程度の深さを備える、好ましくは矩形断面形状を有する凹溝状に形成されている。これによって、ピストン部１５ａ（伸縮突部１２）の先端部１２ａを挿入係止させるのに十分な、係り代を確保することが可能になる。 Further, the guide groove portion 11 is slightly larger than the diameter of the tip end portion 12a of the piston portion 15a so that the expansion / contraction projection 12 by the piston portion 15a of the expansion / contraction jack 15 described later can be inserted and locked. And a groove having a depth of, for example, about 50 to 100 mm, preferably having a rectangular cross-sectional shape, as described above. As a result, it is possible to secure an engagement allowance sufficient to insert and lock the distal end portion 12a of the piston portion 15a (the telescopic protrusion 12).
さらに、本実施形態では、重ね合わせ摺動部２３の上部及び下部の各々において、組となって配置される各一対の回転防止機構１３ａ，１３ｂのうちの、一方の回転防止機構１３ａを構成するガイド溝部１１は、平面視して、当該ガイド溝部１１から他方の回転防止機構１３ｂ側に最も離れた中折れジャッキ２６の後胴部２２側のピン接合部２６ｂを中心として描かれる、仮想の円に沿った円弧形状に延設して設けられており（図３参照）、他方の回転防止機構１３ｂを構成するガイド溝部１１は、平面視して、当該ガイド溝部１１から一方の回転防止機構１３ａ側に最も離れた中折れジャッキ２６の後胴部２２側のピン接合部２６ｂを中心として描かれる、仮想の円に沿った円弧形状に延設して設けられている（図３参照）。 Further, in the present embodiment, one of the rotation prevention mechanisms 13a of the pair of rotation prevention mechanisms 13a and 13b arranged in pairs is configured in each of the upper and lower portions of the overlapping sliding portion 23. The guide groove portion 11 is an imaginary circle drawn around the pin joint portion 26b on the rear trunk portion 22 side of the center folding jack 26 farthest from the guide groove portion 11 to the other rotation prevention mechanism 13b side in plan view. (See FIG. 3), the guide groove portion 11 constituting the other rotation prevention mechanism 13b is viewed from the guide groove portion 11 and one rotation prevention mechanism 13a. It is provided so as to extend in an arc shape along a virtual circle drawn around the pin joint portion 26b on the rear body portion 22 side of the middle bent jack 26 farthest from the side (see FIG. 3).
これらによって、本実施形態では、ピストン部１５ａ（伸縮突部１２）の先端部１２ａをガイド溝部１１に沿って移動させることにより、小さな中折れ角度で前胴部２１を後胴部２２に対して曲折させた状態から、１０度前後以上の大きな中折れ角度で前胴部２１を後胴部２２に対して曲折させた状態まで、前胴部２１と後胴部２２とをスムーズに曲折させることが可能になると共に、大きな曲率の曲線施工を行う場合でも、回転防止機構１３ａ，１３ｂの部分で歪みやガタツキを生じさせることなく、安定した状態で、ローリングが生じるのを効果的に防止することが可能になる。 Accordingly, in the present embodiment, the front body portion 21 is moved with respect to the rear body portion 22 at a small bending angle by moving the tip portion 12a of the piston portion 15a (expandable protrusion 12) along the guide groove portion 11. The front body portion 21 and the rear body portion 22 are smoothly bent from the bent state to the state where the front body portion 21 is bent with respect to the rear body portion 22 at a large bending angle of about 10 degrees or more. In addition, it is possible to effectively prevent rolling from occurring in a stable state without causing distortion or rattling in the portions of the rotation prevention mechanisms 13a and 13b, even when performing curved construction with a large curvature. Is possible.
ガイド溝部１１と共に各々の回転防止機構１３ａ，１３ｂを構成する伸縮突部１２は、本実施形態では、好ましくは、後胴部２２の内周面側に本体部１５ｂが取り付けられた、伸縮ジャッキ１５のピストン部１５ａによって形成されている。伸縮ジャッキ１５は、前胴部２１の後端部分の内側面に設けられたガイド溝部１１と対応する位置において、後胴部２２の先端部分に取り付けられて重ね合わせ摺動部２３を形成する、外周面が円弧状凸曲面１６ａとなっているリング状先端部材１６の内周面に、本体部１５ｂを固着することによって、後胴部２２に先端部分に設置されている（図６参照）。本体部１５ｂは、台座プレート１７を介在させて、ボルト接合や溶着接合等によりリング状先端部材１６の先端部の内周面に固着されている。本体部１５ｂは、シリンダー部を備えており、リング状先端部材１６を貫通させて後胴部２２の外周面から外側に突出させることが可能な状態で設けられた、ピストン部１５ａによる伸縮突部１２を、好ましくは油圧の作用によって、重ね合わせ摺動部２３の径方向に進退させることができるようになっている。 In the present embodiment, the telescopic protrusions 12 that constitute the rotation preventing mechanisms 13a and 13b together with the guide groove portion 11 are preferably telescopic jacks 15 in which a main body portion 15b is attached to the inner peripheral surface side of the rear trunk portion 22. The piston portion 15a is formed. The telescopic jack 15 is attached to the front end portion of the rear body portion 22 at a position corresponding to the guide groove portion 11 provided on the inner surface of the rear end portion of the front body portion 21 to form the overlapping sliding portion 23. The main body portion 15b is fixed to the inner peripheral surface of the ring-shaped tip member 16 whose outer peripheral surface is an arc-shaped convex curved surface 16a, thereby being installed at the front end portion of the rear trunk portion 22 (see FIG. 6). The main body portion 15b is fixed to the inner peripheral surface of the distal end portion of the ring-shaped distal end member 16 by bolt joining or welding joining with the pedestal plate 17 interposed. The main body portion 15b includes a cylinder portion, and is provided with an expansion / contraction projection portion by the piston portion 15a provided in a state in which the ring-shaped tip member 16 can be penetrated and protruded outward from the outer peripheral surface of the rear trunk portion 22. 12 can be advanced and retracted in the radial direction of the overlapping sliding portion 23, preferably by the action of hydraulic pressure.
本実施形態では、例えば前胴部２１を後胴部２２に対して一方の回転防止機構１３ａ側に曲折させながら、中折れ式のシールド掘進機２０により曲線施工する際には、図４及び図５に示すように、例えば重ね合わせ摺動部２３の上部及び下部に、各々組となって設けられた各一対の回転防止機構１３ａ，１３ｂのうちの、他方の回転防止機構１３ｂのピストン部１５ａによる伸縮突部１２を、後胴部２２のリング状先端部材１６の外周面から外側に突出させて、これの先端部１２ａを前胴部２２のガイド溝部１１に挿入係止すると共に、一方の回転防止機構１３ａのピストン部１５ａによる伸縮突部１２を後退させて、先端部１２ａがガイド溝部１１に挿入されていない状態で、他方の回転防止機構１３ｂによってローリングを防止しながら、トンネルを掘進するようになっている。 In the present embodiment, for example, when bending the front barrel portion 21 with respect to the rear barrel portion 22 toward the one rotation prevention mechanism 13a while performing the curved construction by the half-fold type shield machine 20, FIG. As shown in FIG. 5, for example, the piston portion 15a of the other anti-rotation mechanism 13b of the pair of anti-rotation mechanisms 13a and 13b provided in pairs on the upper and lower portions of the overlapping sliding portion 23, respectively. The telescopic protrusion 12 is protruded outward from the outer peripheral surface of the ring-shaped tip member 16 of the rear barrel 22, and the tip 12 a is inserted and locked into the guide groove 11 of the front barrel 22. While the telescopic protrusion 12 by the piston portion 15a of the rotation prevention mechanism 13a is retracted and the tip portion 12a is not inserted into the guide groove portion 11, the other rotation prevention mechanism 13b prevents rolling. Adapted to excavating the tunnel.
一方、例えば前胴部２１を後胴部２２に対して他方の回転防止機構１３ｂ側に曲折させながら、中折れ式のシールド掘進機２０により曲線施工する際には、例えば重ね合わせ摺動部２３の上部及び下部に、各々組となって設けられた各一対の回転防止機構１３ａ，１３ｂのうちの、一方の回転防止機構１３ａのピストン部１５ａによる伸縮突部１２を、後胴部２２のリング状先端部材１６の外周面から外側に突出させて、これの先端部１２ａを前胴部２２のガイド溝部１１に挿入係止すると共に、他方の回転防止機構１３ｂのピストン部１５ａによる伸縮突部１２を後退させて、先端部１２ａがガイド溝部１１に挿入されていない状態で、一方の回転防止機構１３ｂによってローリングを防止しながら、トンネルを掘進するようになっている。 On the other hand, for example, when bending the front barrel portion 21 with respect to the rear barrel portion 22 toward the other rotation-preventing mechanism 13b while the curved construction is performed by the middle folding shield machine 20, for example, the overlapping sliding portion 23 Of the pair of anti-rotation mechanisms 13a and 13b provided in pairs on the upper and lower sides of the first anti-rotation mechanism 13a, the expansion / contraction protrusion 12 by the piston portion 15a of the one anti-rotation mechanism 13a is connected to the ring of the rear trunk portion 22. The front end portion 12a is protruded outward from the outer peripheral surface of the shaped tip member 16, and the front end portion 12a is inserted and locked into the guide groove portion 11 of the front barrel portion 22, and the expansion / contraction protrusion 12 by the piston portion 15a of the other rotation prevention mechanism 13b. Is retracted, and the tunnel is dug while the rolling is prevented by the one rotation prevention mechanism 13b in a state where the tip end portion 12a is not inserted into the guide groove portion 11.
そして、上述の構成を備える本実施形態の中折れ式シ−ルド掘進機のローリング防止構造１０によれば、例えば中折れの角度が１０度前後以上の大きな曲率の曲線施工を行う場合でも、ローリングが生じるのを安定した状態で防止しながら、シ−ルド掘進機２０による精度の良い曲線施工を行なえるようにすることが可能になる。 And according to the rolling prevention structure 10 of the middle folding type shield machine having the above-described configuration, for example, even when performing curved construction with a large curvature with a middle folding angle of about 10 degrees or more, rolling is performed. It is possible to perform a highly accurate curve construction by the shield excavator 20 while preventing the occurrence of the occurrence of the trouble in a stable state.
すなわち、本実施形態のローリング防止構造１０によれば、前胴部２１の内周面に設けられたガイド溝部１１と、後胴部２２に設けられて先端部１２ａをガイド溝部１１に挿入可能な伸縮突部１２とを含む回転防止機構１３ａ，１３ｂが、一対組となって重ね合わせ摺動部２３に設けられており、各々のガイド溝部１１は、平面視して、当該ガイド溝部１１から最も離れた中折れジャッキ２６の後胴部２２側のピン接合部２６ｂを中心として描かれる、仮想の円に沿った円弧形状に延設して設けられており、前胴部２１を後胴部２２に対して曲折させながら掘進する際には、いずれか一方の回転防止機構１３ｂの伸縮突部１２のみを後胴部２２の外周面から突出させて、先端部１２ａをガイド溝部１１に挿入係止することで、ローリングを防止しながらトンネルを掘進するようになっている。 That is, according to the rolling prevention structure 10 of the present embodiment, the guide groove portion 11 provided on the inner peripheral surface of the front body portion 21 and the front end portion 12 a provided on the rear body portion 22 can be inserted into the guide groove portion 11. The anti-rotation mechanisms 13a and 13b including the telescopic protrusion 12 are provided as a pair in the overlapping sliding portion 23, and each guide groove 11 is the most from the guide groove 11 in plan view. It is provided by extending in a circular arc shape along a virtual circle drawn around the pin joint portion 26b on the rear trunk portion 22 side of the middle bent jack 26, and the front trunk portion 21 is provided as the rear trunk portion 22. When digging while bending with respect to each other, only the expansion / contraction protrusion 12 of one of the rotation prevention mechanisms 13b is protruded from the outer peripheral surface of the rear trunk 22 and the front end 12a is inserted and locked into the guide groove 11 To prevent rolling It adapted to excavating a tunnel while.
これによって、本実施形態によれば、ピストン部１５ａによる伸縮突部１２の先端部１２ａをガイド溝部１１に沿ってスムーズに移動させることが可能になるので、回転防止機構１３ａ，１３ｂの部分で歪みやガタツキを生じさせることなく、小さな中折れ角度の曲線施工から、１０度前後以上の大きな中折れ角度の曲線施工まで、前胴部２１を後胴部２２に対してスムーズに曲折させながら、シールド掘進機を精度良く掘進させてゆくことが可能になると共に、伸縮突部１２の先端部１２ａをガイド溝部１１に挿入係止することで、シールド掘進機にローリングが生じるのを、安定した状態で効果的に防止することが可能になる。 As a result, according to the present embodiment, the distal end portion 12a of the expansion / contraction protrusion 12 by the piston portion 15a can be smoothly moved along the guide groove portion 11, so that distortion occurs at the portions of the rotation prevention mechanisms 13a and 13b. From the curved construction with a small folding angle to the curved construction with a large folding angle of about 10 degrees or more without causing any backlash or backlash, the front trunk portion 21 is smoothly bent with respect to the rear trunk portion 22 while being shielded. It is possible to excavate the excavator with high accuracy, and rolling the shield excavator in a stable state by inserting and locking the distal end 12a of the telescopic protrusion 12 into the guide groove 11 It becomes possible to prevent effectively.
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、先端部をガイド溝部に挿入可能な伸縮突部は、伸縮ジャッキのピストン部である必要は必ずしも無く、後胴部の外周面から進退可能に突出して設けられた、その他の装置による伸縮突部であっても良い。また、ローリング防止構造を構成する、ガイド溝部と伸縮突部とを含む一対組となった回転防止機構は、重ね合わせ摺動部の上部及び下部の双方に設ける必要は必ずしも無く、重ね合わせ摺動部の上部のみ、又は下部のみに設けることもできる。一対組となった回転防止機構を、重ね合わせ摺動部の上部のみ、又は下部のみに設けた場合でも、シールド掘進機にローリングが生じるのを安定した状態で防止しながら、精度の良い曲線施工を行なえるようにすることが可能になる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, the expansion / contraction protrusion that can be inserted into the guide groove portion does not necessarily need to be the piston portion of the expansion / contraction jack, and the expansion / contraction protrusion by other devices provided so as to protrude and retract from the outer peripheral surface of the rear trunk portion. May be part. In addition, the anti-rotation mechanism that is a pair including the guide groove portion and the expansion / contraction protrusion that constitutes the anti-rolling structure is not necessarily provided on both the upper and lower portions of the overlapping sliding portion. It can also be provided only in the upper part or only in the lower part of the part. Even when a pair of anti-rotation mechanisms are provided only on the upper part or only the lower part of the overlapping sliding part, accurate curved construction is performed while preventing rolling from occurring in the shield machine in a stable state. Can be performed.
１０ ローリング防止構造
１１ ガイド溝部
１２ 伸縮突部
１２ａ 先端部
１３ａ，１３ｂ 回転防止機構
１４ 段差プレート部材
１５ 伸縮ジャッキ
１５ａ ピストン部
１５ｂ 本体部
１６ リング状先端部材
１６ａ 円弧状凸曲面
１７ 台座プレート
２０ シールド掘進機
２１ 前胴部
２１ａ 前部スキンプレート
２２ 後胴部
２２ａ 後部スキンプレート
２３ 重ね合わせ摺動部
２４ エレクタ装置
２５ アーム部
２６ 中折れジャッキ
２６ａ 前胴部側のピン接合部
２６ｂ 後胴部側のピン接合部
３７ シールドジャッキ
３８ エレクタリング部
４０ セグメント覆工体
４１ セグメント
４２ 作業デッキ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rolling prevention structure 11 Guide groove part 12 Expansion-and-contraction protrusion part 12a Tip part 13a, 13b Anti-rotation mechanism 14 Step plate member 15 Expansion-and-contraction jack 15a Piston part 15b Body part 16 Ring-shaped tip member 16a Arc-shaped convex curved surface 17 Pedestal plate 20 Shield engraving machine 21 Front trunk part 21a Front skin plate 22 Rear trunk part 22a Rear skin plate 23 Overlapping sliding part 24 Electa device 25 Arm part 26 Folding jack 26a Front trunk part side pin joint part 26b Rear trunk part side pin joint Part 37 shield jack 38 electret part 40 segment lining body 41 segment 42 work deck
Claims (2)
前記前胴部と前記後胴部との重ね合わせ摺動部おいて、前記前胴部の内周面に設けられたガイド溝部と、前記後胴部の外周面から突出可能に設けられて先端部を前記ガイド溝部に挿入可能な伸縮突部とを含む回転防止機構が、一対組となって、前記重ね合わせ摺動部の上部及び／又は下部に周方向に並べて設けられており、
組となった一対の前記回転防止機構のうちの、一方の前記回転防止機構を構成するガイド溝部は、平面視して、当該ガイド溝部から他方の前記回転防止機構側に最も離れた中折れジャッキの前記後胴部側のピン接合部を中心として描かれる、仮想の円に沿った円弧形状に延設して設けられていると共に、他方の前記回転防止機構を構成するガイド溝部は、平面視して、当該ガイド溝部から一方の前記回転防止機構側に最も離れた中折れジャッキの前記後胴部側のピン接合部を中心として描かれる、仮想の円に沿った円弧形状に延設して設けられており、
前記前胴部を前記後胴部に対して一方の前記回転防止機構側に曲折させながら掘進する際には、他方の前記回転防止機構の前記伸縮突部を前記後胴部の外周面から突出させて、先端部を前記ガイド溝部に挿入係止し、前記前胴部を前記後胴部に対して他方の前記回転防止機構側に曲折させながら掘進する際には、一方の前記回転防止機構の前記伸縮突部を前記後胴部の外周面から突出させて、先端部を前記ガイド溝部に挿入係止することで、ローリングを防止しつつトンネルを掘進する中折れ式シ−ルド掘進機のローリング防止構造。 Rolling prevention to prevent rolling, which is a phenomenon in which the front torso rotates relative to the rear torso in a circumferential direction in a half-folded shield machine having a front torso and a back torso Structure,
In the overlapping sliding part of the front body part and the rear body part, a guide groove part provided on the inner peripheral surface of the front body part, and a tip provided so as to protrude from the outer peripheral surface of the rear body part A rotation prevention mechanism including a telescopic protrusion that can be inserted into the guide groove portion as a pair, and is provided side by side in the circumferential direction above and / or below the overlapping sliding portion,
Of the pair of anti-rotation mechanisms that form a pair, the guide groove portion that constitutes one of the anti-rotation mechanisms is a half-folded jack farthest from the guide groove portion toward the other anti-rotation mechanism side in plan view. The guide groove portion that is provided extending in an arc shape along a virtual circle drawn around the pin joint portion on the rear trunk portion side of the other anti-rotation mechanism is a plan view. And extending in a circular arc shape along a virtual circle drawn from the guide groove portion centered on the pin joint portion on the rear trunk portion side of the bent middle jack most distant from the rotation prevention mechanism side. Provided,
When digging while bending the front body part to the one side of the rotation prevention mechanism with respect to the rear body part, the telescopic protrusion of the other rotation prevention mechanism protrudes from the outer peripheral surface of the rear body part The leading end portion is inserted and locked into the guide groove portion, and when the front barrel portion is dug while being bent toward the other antirotation mechanism side with respect to the rear trunk portion, one of the antirotation mechanisms The telescopic projecting portion of the rear barrel portion is protruded from the outer peripheral surface of the rear barrel portion, and the distal end portion is inserted and locked into the guide groove portion, thereby preventing a rolling while a tunnel folding shield shield machine is used. Anti-rolling structure.
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