JP2020007819A - Cutter board, shield machine with the same, and tunnel excavation method using shield machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カッタ盤およびそれを備えるシールド掘進機ならびにシールド掘進機によるトンネル掘削方法に関し、特に、カッタ盤に設けられてシールド掘進機の曲線施工に用いられるコピーカッタに関する。 The present invention relates to a cutter machine, a shield machine having the same, and a tunnel excavation method using the shield machine, and more particularly, to a copy cutter provided on the cutter machine and used for curved construction of the shield machine.
地盤中にトンネルを構築するシールド工法で用いられるシールド掘進機は、切羽の安定を図りながら切羽に押し当てられたカッタ盤を回転させることにより地山を掘削する一方、掘削された坑の内周にセグメントを組み付けることによりトンネルを構築する。 The shield excavator used in the shield construction method to build a tunnel in the ground excavates the ground by rotating the cutter plate pressed against the face while stabilizing the face, while the inner periphery of the excavated pit Build a tunnel by assembling segments into the tunnel.
ここで、トンネルの構築に際しては、必要に応じて曲線施工が行われる。曲線施工では、カッタ盤の側面に設けられたコピーカッタが用いられる。 Here, when constructing the tunnel, curved construction is performed as needed. In the curved construction, a copy cutter provided on a side surface of the cutter board is used.
コピーカッタはシールド掘進機の前部に設けられたカッタ盤の側面に内蔵されており、必要な余掘り量に応じて伸縮するカッタであり、トンネルの直線部分を掘削する際には縮退してカッタ盤の側面に収納されており、曲線部分を掘削する際にはカッタ盤の側面から伸縮しながら余掘りする。 The copy cutter is built into the side of the cutter board provided at the front of the shield machine, and is a cutter that expands and contracts according to the amount of extra digging required. It is stored on the side of the cutter board, and when digging a curved part, it excavates while expanding and contracting from the side of the cutter board.
具体的には、トンネル曲線の内側部分を掘削する際にはカッタ盤の側面から突出して切羽をカッタ盤面より大きく掘削(余掘り)し、トンネル曲線の外側部分を掘削する際にはカッタ盤面内に縮退してカッタ盤面通りの掘削を行う。この結果、余掘りを行った部分には土砂がなく、中折れジャッキによってシールド掘進機の進行方向を変えようとしたときに抵抗なく曲がることが可能になる。 Specifically, when excavating the inner part of the tunnel curve, the face protruding from the side of the cutter board is excavated (excavation) larger than the cutter face, and when excavating the outer part of the tunnel curve, the face inside the cutter board is excavated. And excavates along the cutter board. As a result, there is no earth and sand in the portion where the excavation has been performed, and it is possible to bend without resistance when trying to change the traveling direction of the shield excavator by the half-bent jack.
なお、カッタ盤のコピーカッタに関する技術としては、特許文献1(特開2013−231318号公報)や特許文献2(特開2008−240460号公報)に記載のものが知られている。 In addition, as a technique relating to a copy cutter of a cutter board, those described in Patent Literature 1 (JP-A-2013-231318) and Patent Literature 2 (JP-A-2008-240460) are known.
ここで、コピーカッタはカッタ盤の側面から垂直に突出する構造となっている。図8に示すように、このようなコピーカッタ131で余掘りを行うと、カッタ盤120の前面から余掘り部分までの領域R2で、つまりシールド掘進機100が方向転換をする方向に対して、土砂が残ってしまう。すると、残土がカッタ盤120の側面によって押圧されるが、容易に圧縮されずに残土の反力がカッタ盤120にかかるので、シールド掘進機100の方向転換を阻害することになる。
Here, the copy cutter has a structure protruding vertically from the side surface of the cutter board. As shown in FIG. 8, when the dugout is performed by such a
また、コピーカッタ131がカッタ盤120の側面から垂直に突出することから、突出位置はカッタ盤120の前面よりやや後方になる。そのため、カーブの曲がり始めの位置でコピーカッタ131を突出させると、余掘りの開始位置が遅れてしまう。この結果、シールド掘進機100の後端部がカーブ部分の内側の面に接してしまって方向転換が困難になる。そこで、このような事態を回避するため、カーブの曲がり始めより前にコピーカッタ131を突出させて必要以上に余掘りすることで、シールド掘進機100の後端部が土砂に接触しないようにしていた。すると、排出される掘削土砂が増大し、これに伴ってシールド掘進機100の外部に注入される充填剤が増大する。
Further, since the copy cutter 131 projects vertically from the side surface of the
本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、曲線施工におけるシールド掘進機の方向転換をスムーズに行うことが可能なカッタ盤およびそれを備えるシールド掘進機ならびにシールド掘進機によるトンネル掘削方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the technical background described above, and has a cutter board capable of smoothly changing the direction of a shield machine in curved construction, a shield machine equipped with the cutter machine, and tunnel excavation using the shield machine. The aim is to provide a method.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の本発明のカッタ盤は、地山を掘削してトンネルを構築するシールド掘進機に設置されたカッタ盤であって、前記カッタ盤の前面に複数配置され、進行方向の切羽を掘削するカッタビットと、前記カッタ盤の側面から伸縮可能に配置され、トンネルの曲面施工において余掘りを行うコピーカッタとを備え、前記コピーカッタは、前記カッタ盤の側面から斜め前方に向けて伸長し、最大伸長時における前記カッタ盤の前面からの突出量は前記カッタ盤の外周に配置された最も設置高さの低い前記カッタビットの設置高さ以上である、ことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, a cutter board according to the present invention according to
請求項2に記載の本発明のカッタ盤は、請求項1記載の発明において、前記コピーカッタの前記カッタ盤の側面からの伸長量は、前記カッタ盤の設計時における必要余掘り量以上とされ、前記コピーカッタの設置角度は、当該コピーカッタを前記カッタ盤の前面に配置された前記カッタビットの設置高さまで伸長させた際に、先端部が前記側面からの伸長量に達するように設定される、ことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the invention according to the first aspect, an amount of extension of the copy cutter from a side surface of the cutter board is set to be equal to or more than a necessary extra digging amount when designing the cutter board. The installation angle of the copy cutter is set such that when the copy cutter is extended to the installation height of the cutter bit disposed on the front surface of the cutter board, the leading end reaches the amount of extension from the side surface. It is characterized by that.
また、上記課題を解決するため、請求項3に記載の本発明のシールド掘進機は、上記請求項1または2記載のカッタ盤を機器本体の前面に回転自在の状態で備えることを特徴と する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a shield machine in which the cutter panel according to the first or second aspect is rotatably provided on a front surface of an apparatus body. .
また、上記課題を解決するため、請求項4に記載の本発明のシールド掘進機によるトンネル掘削方法は、地山を掘削してトンネルを構築するシールド掘進機によるトンネル掘削方法であって、前記シールド掘進機に設置されたカッタ盤の側面に配置されたコピーカッタを、前記カッタ盤の前面からの突出量が当該カッタ盤の外周に配置された最も設置高さの低いカッタビットの設置高さ以上となるように前記カッタ盤の斜め前方に向けて伸縮可能に配置し、当該コピーカッタを用いてトンネルの曲線施工における余掘りを行い、前記シールド掘進機が屈曲するために必要な空間を形成する、ことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a tunnel excavation method using a shield excavator for excavating ground and constructing a tunnel, the method comprising: The copy cutter arranged on the side of the cutter board installed in the excavator, the projecting amount from the front surface of the cutter board is equal to or greater than the installation height of the lowest installation height of the cutter bit arranged on the outer periphery of the cutter board. It is arranged so as to be able to expand and contract diagonally forward of the cutter board so that the dug in the curve construction of the tunnel is performed using the copy cutter, and a space necessary for the shield machine to bend is formed. , Characterized in that.
本発明によれば、曲線施工において余掘りを行ったとき、シールド掘進機が方向転換をする際にカッタ盤の側面に押圧される範囲の土砂は容易に崩れるようになるので、カッタ盤の前面角部にかかる抵抗が軽減されてシールド掘進機がスムーズに方向転換をすることが可能になる。 According to the present invention, when excavation is performed in curved construction, when the shield machine turns, the earth and sand in the range pressed against the side of the cutter board easily collapses, so the front of the cutter board The resistance applied to the corners is reduced, so that the shield machine can change direction smoothly.
以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings for describing the embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals in principle, and the repeated description thereof will be omitted.
まず、本実施の形態のシールド掘進機の構成について図1を参照して説明する。ここで、図1は本実施の形態のシールド掘進機の内部を側面から透かして見た構成図である。 First, the configuration of the shield machine according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a configuration diagram of the inside of the shield machine according to the present embodiment viewed from the side.
本実施の形態のシールド掘進機1は、カッタ盤2を切羽に押し当て回転させることにより地山を掘削する際に、カッタ盤2の後方の機器本体3内に設けられた泥水室4に送泥管5を通じて泥水を圧送し、泥水室4内の泥水圧力を切羽の土圧および地下水圧に見合う圧力にして切羽の安定を図るとともに、泥水室4内に溜められた泥水を排泥管6によってトンネルの外部に排出しながら地山にトンネルを形成する泥水式シールド掘進機である。
The
シールド掘進機1を構成するカッタ盤2は、地山の切羽を掘削する正面円形状の掘削部材であり、機器本体3の前面に機器本体3の周方向に沿って正逆方向に回転自在の状態で設置されている。このカッタ盤2は、例えば、面板タイプが採用されており、その前面(切羽に対向する面)には、複数種のカッタビットが多数箇所に設置されている他、カッタ盤2の回転により掘削された土砂を泥水室4内に取り込む穴4aが形成されている。
The
シールド掘進機1の機器本体3を構成する前胴プレート3aおよび後胴プレート3bは、例えば円筒状の鋼製板により形成されている。この前胴プレート3aと後胴プレート3bとは、後胴プレート3bの先端側の球面軸受部が前胴プレート3aの後端側の内周面に接した状態で入り込むことで係合されている。この後胴プレート3bの後方には、掘進作業中に機器本体3の後部から機器本体3内に地下水等が入り込むのを防止するテールシール3cが後胴プレート3bの内周に沿って枠状に設けられている。
The
前胴プレート3aの前面側において、その前面から機器本体3の内方に後退した位置には、機器本体3内を切羽側と機内側とに分ける隔壁7が設置されている。この機器本体3の切羽側、すなわち、上記カッタ盤2と隔壁7との間に、上記泥水室4が設けられている。泥水室4は、カッタ盤2の回転により掘削された土砂を取り込み、送泥管5を通じて供給された泥水と混合する空間(チャンバ)である。
On the front side of the
一方、機器本体3の機内には、カッタ駆動体10と、複数本の中折れジャッキ11aと、複数本のシールドジャッキ11bと、エレクタ12と、送泥管5と、排泥管6とが設置されている。
On the other hand, a
カッタ駆動体10は、カッタ盤2を正逆方向に回転させる駆動源である。中折れジャッキ11aは、前胴プレート3aと後胴プレート3bとを連結するとともに、シールド掘進機1の推進方向を修正する機器である。シールドジャッキ11bは、機器本体3の後方のトンネルの内周に敷設されたセグメントSGに反力をとってシールド掘進機1を前進させるための推進力を発生させる機器である。エレクタ12は、掘削されたトンネルの内周にセグメントSGを組み付ける装置である。セグメントSGは、例えば、平板状のコンクリート製セグメントまたは合成セグメント(コンクリートと鋼材との合成構造)からなり、トンネルの周方向および軸方向に沿って複数個並べられた状態で設置されている。
The
送泥管5は、泥水室4内に泥水を供給する配管であり、例えば、鋼材により形成されている。送泥管5の先端部(放泥口)は、隔壁7の正面内上部を貫通して泥水室4に達している。これにより、送泥管5を通じて圧送された泥水は、シールド掘進機1の正面内上部から泥水室4内に供給される。一方、送泥管5の後端部は、トンネルの抗口に向かって延び、途中で所定の間隔毎に配置された複数の送泥ポンプ(図示せず)を介してトンネルの外部の泥水層(図示せず)に接続されている。なお、泥水槽は、トンネルの外部の泥水処理装置(図示せず)に接続されている。
The mud feed pipe 5 is a pipe that supplies muddy water into the
排泥管6は、泥水室4内の排泥水(掘削土砂と泥水との混合泥水)をトンネルの外部に排出する配管であり、例えば、鋼材により形成されている。排泥管6の先端部(吸泥口)は、隔壁7の正面内下部を貫通して泥水室4に達している。これにより、泥水室4内の排泥水は、シールド掘進機1の正面内下部から排出される。一方、排泥管6の後端部は、トンネルの抗口に向かって延び、途中で所定の間隔毎に配置された複数の排泥ポンプ(図1には図示せず)を介してトンネルの外部の上記泥水処理装置に接続されている。すなわち、泥水室4内の排泥水は、排泥管6を通じてトンネルの外部の泥水処理装置に送られ、そこで土砂と泥水とに分離され比重や粘性等が調整された後、泥水槽に送られて再び送泥管5を通じて泥水室4(切羽)へ送られる。
The
次に、シールド掘進機1のカッタ盤2の構成について、図2〜図7を参照して説明する。ここで、図2は図1のシールド掘進機のカッタ盤の正面図、図3は図2のカッタ盤のメインスポークの幅方向の断面図、図4は図2のカッタ盤の一部を外周に沿って見た側面図、図5は図2のカッタ盤の格納式スポークの幅方向の断面図、図6(a)は図2のカッタ盤に設けられたコピーカッタがカッタ盤内に縮退した状態を示す断面図、図6(b)は図2のカッタ盤に設けられたコピーカッタがカッタ盤の側面から最大に伸長した状態を示す断面図、図7は本実施の形態のコピーカッタによるトンネルの曲面施工時の余掘りの状態を示す説明図である。
Next, the configuration of the
前述のように、本実施の形態において、カッタ盤2には面板タイプが採用されており、中央のハブ部2−1と、ハブ部2−1から外周に向かって放射状に延びる4本のメインスポーク2−2と、各メインスポーク2−2の間に位置して前後方向にスライド可能になった格納式スポーク2−3と、メインスポーク2−2および格納式スポーク2−3の隙間を塞ぐ板状の鋼材である面板部2−4と、メインスポーク2−2および格納式スポーク2−3の先端部同士を結ぶ外周リング部2−5とを備えている。そして、これらで構成されるカッタ盤2の前面には、後述する様々なカッタビット(センタビット21、リッパ型ビット22a,22b、先行ビット24、外周ビット25,26、スクレーパツース30,外周スクレーパツース30a)が複数配置されている。なお、ハブ部2−1、メインスポーク2−2および面板部2−4は、相互に一体となって形成されている。
As described above, in the present embodiment, the face plate type is adopted as the
カッタ盤2の中央のハブ部2−1には、土砂掘削用としてのセンタビット21が設置されている。
A
図2および図3に示すように、メインスポーク2−2には、土砂掘削用としてのリッパ型ビット22aが長手方向に一列になって複数設置されている。また、メインスポーク2−2の幅方向の両側には、掘削ずりの取り込みのためのスクレーパツース30が長手方向に沿って並んで複数設置されている。図4に示すように、これらのスクレーパツース30の内、メインスポーク2−2の先端でカッタ盤2の外周に位置する場所には、掘削外径の維持を目的とした外周スクレーパツース30aが設置されている。本実施の形態において、リッパ型ビット22aの設置高さ(カッタ盤2の前面からの高さ)は150mm、スクレーパツース30および外周スクレーパツース30aの設置高さは70mmとなっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the main spokes 2-2 are provided with a plurality of ripper-
図2および図5に示すように、格納式スポーク2−3には、メインスポーク2−2と同様にして、リッパ型ビット22bおよびスクレーパツース30が複数設置されている。なお、前述のように、格納式スポーク2−3は前後方向にスライド可能になっており、格納された状態になる後退位置では、リッパ型ビット22bおよびスクレーパツース30の先端がほぼカッタ盤2の前面(つまり、メインスポーク2−2や面板部2−4の表面)よりも低い位置になる。なお、前進位置では、格納式スポーク2−3の表面がメインスポーク2−2や面板部2−4の表面と同一の位置になる。このときのスクレーパツース30の設置高さはメインスポーク2−2のスクレーパツース30の設置高さと同じであるが、リッパ型ビット22bの設置高さは、メインスポーク2−2のリッパ型ビット22aの設置高さよりも低い100mmとなっている。
As shown in FIGS. 2 and 5, the retractable spokes 2-3 are provided with a plurality of ripper-
図2に示すように、面板部2−4には、土砂掘削用の先行ビット24が複数設置されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of preceding
図2および図4に示すように、カッタ盤2の外周である外周リング部2−5には、2種類の土砂掘削用の外周ビット25,26が複数設置されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, a plurality of outer
ここで、図2に示すように、90°の回転角おきに配置された4本のメインスポーク2−2のそれぞれの外方端には、トンネルの曲面施工時の余掘りやシールド掘進機1の姿勢制御などを行うためのコピーカッタ(第1のコピーカッタ31a,第2のコピーカッタ31b)が、カッタ盤2の側面から伸縮可能に設けられている。すなわち、図2において、カッタ盤2の上下方向に延びる2本のメインスポーク2−2の外方端には第1のコピーカッタ31aが設けられ、カッタ盤2の横方向に延びる2本のメインスポーク2−2の外方端には第2のコピーカッタ31bが設けられている。
Here, as shown in FIG. 2, at the outer end of each of the four main spokes 2-2 arranged at every rotation angle of 90 °, there is an extra excavation or a
図6に示すように、第1のコピーカッタ31aは、油圧シリンダ32に駆動されて、カッタ盤2の側面から斜め前方に向けて伸長するように装着されている。コピーカッタ17の後端は、油圧シリンダ32のロッド32aが固定されている。また、油圧シリンダ32に形成されたシリンダ室(図示せず)内には、ロッド32aを往復動させるピストン(図示せず)が摺動可能に設けられている。さらに、油圧シリンダ32には、ピストンによって区画されたシリンダ室の一方の部屋と他方の部屋とに油を導入するための配管32bが取り付けられている。これにより、配管32bからそれぞれの部屋に導入される油圧をコントロールすることによってピストンを介してロッド32aが往復動し、これによって第1のコピーカッタ31aがカッタ盤2から斜め前方へ伸長し、あるいはカッタ盤2内へと縮退する。
As shown in FIG. 6, the
なお、本実施の形態では、ロッド32aは油圧で駆動されるようになっているが、例えばステッピングモータを用いたラック・アンド・ピニオン方式など、他の様々な駆動方式を採用することができる。
In the present embodiment, the
ここで、第1のコピーカッタ31aは、図6(a)に示すように、カッタ盤2の側面に縮退した状態と、図6(b)に示すように、カッタ盤2の側面から伸長した状態とに伸縮可能になっている。本実施の形態において、図6(b)に示す第1のコピーカッタ31aの最大伸長寸法は例えば200mmとなっている。
Here, the
なお、第1のコピーカッタ31aは、油圧シリンダ32のシリンダ室への油の導入量を調整することにより、図6(a)に示す縮退位置と図6(b)に示す最大伸長位置との途中の任意の位置に伸長させることも可能になっている。したがって、余掘りの際においては、第1のコピーカッタ31aを、必要な余掘り高さに対応した長さに伸長させるようにする。また、余掘りに際しては、シミュレータを利用して三次元で余掘り量を確保するようにする。
The
ここで、図6(b)に示すように、最大伸長時における第1のコピーカッタ31aの前方への突出量(カッタ盤2の前面からの突出量)は、カッタ盤2の外周に配置された外周スクレーパツース30a(つまり、カッタ盤2の外周に配置されたカッタビットの内で最も設置高さの低いカッタビット)の設置高さと同じになっている。
Here, as shown in FIG. 6B, the amount of protrusion of the
本実施の形態においては、前述のように、外周スクレーパツース30aの設置高さは70mmであるから、最大伸長時における第1のコピーカッタ31aの突出量は70mmとなっている。
In the present embodiment, as described above, since the installation height of the outer
このように、第1のコピーカッタ31aをカッタ盤2から斜め前方へ伸長するように設け、その前方への突出量を外周スクレーパツース30aの設置高さと同じにすると、図7に示すように、曲線施工において余掘りを行ったときに、カッタ盤2の前面から余掘り部分までの領域R1の土砂の奥の地山(図7において、太線の三角形で示す範囲)が掘削される。これにより、シールド掘進機1が方向転換をする際にカッタ盤2の側面、より詳細には外周スクレーパツース30aの側面に押圧される範囲の土砂は容易に崩れるようになるので、前面角部にかかる抵抗が軽減されて、スムーズに方向転換をすることが可能になる。
As described above, when the
また、第1のコピーカッタ31aの前方への突出量が外周スクレーパツース30aの設置高さと同じになっているので、カーブの曲がり始めの位置で第1のコピーカッタ31aを突出させても余掘りの開始位置に遅れが生じない。これにより、シールド掘進機1の後胴プレート3bの後端がカーブ部分の内側の地山に接することがなくなるので、この点でもスムーズに方向転換をすることが可能になる。よって、必要以上に余掘りして排出土砂やシールド掘進機1の外部に注入される充填剤が増大することがなくなる。
Further, since the amount of protrusion of the
なお、本実施の形態では、外周スクレーパツース30aが、カッタ盤2の外周に配置されたカッタビットの内で最も設置高さの低いカッタビットとなっていることから、第1のコピーカッタ31aの前方への突出量を当該外周スクレーパツース30aの設置高さと同じにしているが、最も設置高さの低いカッタビットが外周スクレーパツース30a以外であれば、そのカッタビットの設置高さと同じにする。
In the present embodiment, since the outer
また、本実施の形態においては、このように第1のコピーカッタ31aにおけるカッタ盤2の前面からの突出量は、外周スクレーパツース30a(つまり、カッタ盤2の外周に配置されたカッタビットの内で最も設置高さの低いカッタビット)の設置高さと同じになっているが、当該設置高さよりも前方に突出していてもよい。つまり、第1のコピーカッタ31aの突出量は、外周スクレーパツース30aの設置高さ以上であればよい。
Further, in the present embodiment, the amount of protrusion of the
ここで、コピーカッタをカッタ盤2の前面に配置してカッタ盤2の径方向外側に向けて斜め前方に突出することも考えられる。
Here, it is also conceivable that the copy cutter is arranged on the front surface of the
しかしながら、カッタ盤2の前面、特にメインスポーク2−2の前面には様々なカッタビットが密に配置されるため、コピーカッタを斜め前方に突出するように配置することは、スペース上から困難である。
However, since various cutter bits are densely arranged on the front surface of the
また、コピーカッタは、当該コピーカッタを出没させるジャッキを含めてカッタ盤2の幅(厚み)内に収まることが望ましく、やむを得ず後端部がチャンバ内に突出する場合でも、突出量は極力小さくする必要がある。そして、カッタ盤2の前面からコピーカッタを突出させる場合、カッタ盤2の側面から突出させる場合に比べて突出長が長くなるので、結果としてジャッキが長くなり、後端部のチャンバ内への突出量が大きくなる。
Further, it is desirable that the copy cutter, including the jack that makes the copy cutter protrude and retract, fit within the width (thickness) of the
さらに、コピーカッタをカッタ盤2の前面に配置する場合、側面に配置された場合と異なり、掘削時に常に地山に押し付けられることでコピーカッタの前面の摩耗が進行してしまい、伸長時に必要な位置まで余掘りできない可能性がある。
Further, when the copy cutter is arranged on the front surface of the
このような理由から、本実施の形態では、コピーカッタつまり第1のコピーカッタ31aをカッタ盤2の側面に設けて、斜め前方に伸長するようにしている。
For this reason, in the present embodiment, the copy cutter, that is, the
さて、図2において、カッタ盤2の横方向に延びる2本のメインスポーク2−2の外方端に設けられた第2のコピーカッタ31bは、カッタ盤2の側面から垂直に伸縮するようになっており、その最大伸長寸法は例えば100mmとなっている。
Now, in FIG. 2, the
なお、この第2のコピーカッタ31bは、カッタ盤2の側面から垂直に伸縮する従来型のコピーカッタであることから、前述した第1のコピーカッタ31aが備えられた本実施の形態のシールド掘進機1には備えられていなくてもよい。但し、軟弱地盤を曲面施工する際には、第2のコピーカッタ31bで余掘りをしてもシールド掘進機1の方向転換がスムーズに行えると考えられることから、このような場合には当該第2のコピーカッタ31bを用いてもよい。
Since the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。 As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the embodiments disclosed in the present specification are illustrative in all points, and are limited to the disclosed technology. Not something. That is, the technical scope of the present invention is not to be interpreted restrictively based on the description in the above embodiment, but should be interpreted according to the description of the claims. And any modifications that do not depart from the gist of the claims and the technology equivalent to the technology described in the claims.
例えば、本実施の形態における第1のコピーカッタ31aの最大伸長寸法や前方への突出量、第2のコピーカッタ31bの最大伸長量、カッタ盤2に設置された各カッタビットの設置高さなどの数値は一例に過ぎず、本発明がこれらの数値に限定されるものではない。
For example, the maximum extension size and the amount of forward projection of the
以上の説明では、本発明を泥水圧式のシールド掘進機に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、泥土圧式のシールド掘進機等、他のシールド掘進機にも適用することができる。また、カッタ盤は面板型に限定されるものではなく、スポーク型にも適用することができる。 In the above description, the case where the present invention is applied to a mud pressure type shield excavator has been described.However, the present invention is not limited to this, and may be applied to other shield excavators such as a mud pressure type shield excavator. Can be. Further, the cutter board is not limited to the face plate type, but can be applied to a spoke type.
1 シールド掘進機
2 カッタ盤
2−1 ハブ部
2−2 メインスポーク
2−3 格納式スポーク
2−4 面板部
2−5 外周リング部
3 機器本体
3a 前胴プレート
3b 後胴プレート
4 泥水室
4a 穴
21 センタビット
22a,22b リッパ型ビット
24 先行ビット
25,26 外周ビット
30 スクレーパツース
30a 外周スクレーパツース
31a 第1のコピーカッタ(コピーカッタ)
31b 第2のコピーカッタ(コピーカッタ)
DESCRIPTION OF
31b Second copy cutter (copy cutter)
Claims (4)
前記カッタ盤の前面に複数配置され、進行方向の切羽を掘削するカッタビットと、
前記カッタ盤の側面から伸縮可能に配置され、トンネルの曲面施工において余掘りを行うコピーカッタとを備え、
前記コピーカッタは、
前記カッタ盤の側面から斜め前方に向けて伸長し、最大伸長時における前記カッタ盤の前面からの突出量は前記カッタ盤の外周に配置された最も設置高さの低い前記カッタビットの設置高さ以上である、
ことを特徴とするカッタ盤。 A cutter board installed on a shield machine that excavates the ground and builds a tunnel,
A plurality of cutter bits arranged on the front surface of the cutter board, and excavating a face in the traveling direction,
A copy cutter that is arranged to be extendable and contractable from the side surface of the cutter board and performs extra excavation in the curved surface construction of the tunnel,
The copy cutter is
The cutter bit extends obliquely forward from the side surface of the cutter board, and the amount of protrusion from the front face of the cutter board at the time of maximum extension is the installation height of the lowest installation height disposed at the outer periphery of the cutter board. That's it,
A cutter board characterized by the following.
前記コピーカッタの設置角度は、当該コピーカッタを前記カッタ盤の前面に配置された前記カッタビットの設置高さまで伸長させた際に、先端部が前記側面からの伸長量に達するように設定される、
ことを特徴とする請求項1記載のカッタ盤。 The amount of extension of the copy cutter from the side surface of the cutter board is equal to or more than the necessary extra depth at the time of designing the cutter board,
The installation angle of the copy cutter is set such that when the copy cutter is extended to the installation height of the cutter bit disposed on the front surface of the cutter board, the leading end reaches the amount of extension from the side surface. ,
The cutter board according to claim 1, wherein:
前記シールド掘進機に設置されたカッタ盤の側面に配置されたコピーカッタを、前記カッタ盤の前面からの突出量が当該カッタ盤の外周に配置された最も設置高さの低いカッタビットの設置高さ以上となるように前記カッタ盤の斜め前方に向けて伸縮可能に配置し、
当該コピーカッタを用いてトンネルの曲線施工における余掘りを行い、前記シールド掘進機が屈曲するために必要な空間を形成する、
ことを特徴とシールド掘進機によるトンネル掘削方法。 A tunnel excavation method using a shield machine that excavates the ground and builds a tunnel,
The copy cutter arranged on the side of the cutter board installed in the shield machine, the amount of protrusion from the front of the cutter board, the installation height of the lowest installation height of the cutter bit arranged on the outer periphery of the cutter board It is arranged to be able to extend and contract diagonally forward of the cutter board so as to be more than
Performing extra excavation in the curve construction of the tunnel using the copy cutter, forming a space necessary for the shield machine to bend,
It is characterized by a tunnel excavation method using a shield machine.
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