JP2836995B2 - 水底掘進機 - Google Patents

水底掘進機

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JP2836995B2
JP2836995B2 JP3186394A JP18639491A JP2836995B2 JP 2836995 B2 JP2836995 B2 JP 2836995B2 JP 3186394 A JP3186394 A JP 3186394A JP 18639491 A JP18639491 A JP 18639491A JP 2836995 B2 JP2836995 B2 JP 2836995B2
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隆夫 松本
憲治 和田
正 松本
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Taisei Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Taisei Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,掘削を中断して,新た
なリングピースをリングピース投入筒を経て既設の前リ
ングピースの直前に組み込む水底掘進機に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】水底掘進工法は,新しい工法であるが,
この水底掘進工法に近い工法にシールド工法がある。こ
のシールド工法は,シールド掘削機により地中を掘削し
て,同シールド掘削機の後方にセグメントを組み立てる
とき,先ず多数の推進ジヤツキのうち,一部の複数本の
推進ジヤツキを縮ませて,これら推進ジヤツキの後端部
と既設の前セグメントとの間に空間部を作り,次いで分
割されたセグメントを1ピースずつ上記空間部へ挿入
し,これを既設の前セグメントに組み付けて,互いを一
体化しており,シールド掘削機本体の前面にかかる水圧
や土圧を残りの推進ジヤツキを介し既設セグメントに伝
えて,この既設セグメントにより支持するので,水圧や
土圧により,シールド掘削機本体がバツクすることがな
い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが水底掘進機で
は,掘削を中断して,新たなリングピースをリングピー
ス投入筒を経て既設の前リングピースの直前に組み込む
ので,このとき,多数の推進ジヤツキの全てを縮ませ
て,これら推進ジヤツキの後端部と既設の前リングピー
スとの間にリング状の空間部を形成する必要があり,そ
の際,水底掘進機の前面にかかる水圧や土圧を支持する
必要がある。
【0004】本発明は前記の問題点に鑑み提案するもの
であり, その目的とする処は, 各推進ジヤツキの後端部
と既設の前リングピースとの間にリング状の空間部を形
成したとき,水底掘進機の前面にかかる水圧や土圧を支
持できる水底掘進機を提供しようとする点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに,本発明は,掘削を中断して,新たなリングピース
をリングピース投入筒を経て既設の前リングピースの直
前に組み込む水底掘進機において,水底掘削機本体に設
けた複数の推進ジヤツキと,同各推進ジヤツキよりも後
方の水底掘削機本体に半径方向内外方への伸縮を可能に
設けて伸長時に前記既設の前リングピースに当接する複
数の反力仮受けキーと,同既設の前リングピースと前記
新たなリングピースとの間に着脱自在に介装する複数の
反力盛替ジヤツキと,同各反力盛替ジヤツキを掘進機本
体にかかる水圧,土圧等に対抗させながら縮ませる油圧
回路とを具えている。
【0006】
【作用】本発明の水底掘進機は前記のように構成されて
おり,各反力受けキーを突出させ,これを既設の前リン
グピースに当接させて,水底掘進機本体の前面にかかる
水圧,土圧を各反力受けキーと既設のリングピースとに
より支持し,次いで各推進ジヤツキを縮め,各推進ジヤ
ツキと既設の前リングピースとの間に新リングピースを
投入して,これらリングピース間に各反力盛替ジヤツキ
を介装し,次いで各推進ジヤツキを伸ばし,その先端部
を新リングピースに当接させて,上記水圧,土圧を各推
進ジヤツキと新リングピースと各反力盛替ジヤツキと既
設のリングピースとにより支持し,次いで各反力受けキ
ーを退没させて,各推進ジヤツキをさらに伸ばし,水底
掘進機本体を上記水圧,土圧に抗し前進させて,水底を
掘進する。このとき,各反力盛替ジヤツキを上記水圧,
土圧に対抗させながら縮ませて,新リングピースを既設
の前リングピースに当接させる。各推進ジヤツキをスト
ロクークエンドまで伸ばしたら,推進ジヤツキを順次縮
める一方,縮める推進ジヤツキに対応した反力受けキー
を順次突出させて,上記水圧,土圧を各反力受けキーと
既設のリングピースとにより支持する。この状態になっ
たら,各推進ジヤツキとリングピースとの間に次の新リ
ングピースを徐々に投入する。それかも同様の作業を繰
り返し行って,水底の掘進時,リングピースを次々に設
置してゆく。
【0007】
【実施例】次に本発明の水底掘進機を図1乃至図6に示
す一実施例により説明すると,図1の1が水底掘進機本
体,2が同水底掘進機本体1の前端部に回転可能に取付
けたカツタ部材,5が同水底掘進機本体1の前部内に取
付けた前部隔壁,3が同前部隔壁5の内面に取付けたカ
ツタ部材用回転駆動装置,4が上記水底掘進機本体1の
内周面に円周方向に間隔を置いて取付けた複数の推進ジ
ヤツキ,6が上記水底掘進機本体1内に取付けた後部隔
壁で,同後部隔壁6は,上記カツタ部材用回転駆動装置
3を上記前部隔壁5とで密封している。後部隔壁6の後
方の水底掘進機本体1内(A参照)は,大気圧である。
【0008】7が上記水底掘進機本体1の後部に取付け
たリングピース投入筒で,一体物のリングピース11を
船上からリングピース投入筒7を経て水底掘進機本体1
内へ徐々に投入する。7aが同リングピース投入筒7の
投入用開口部,8がテールパツキン,10が水底掘進機
本体1の後部内周面(投入口7aよりも後方の水底掘進
機本体1の後部内周面)に円周方向に間隔を置いて取付
けた多数の伸縮可能な反力仮受けキー,9がこれら反力
仮受けキー10を伸縮させるキー伸縮用ジヤツキであ
る。
【0009】上記各推進ジヤツキ4を縮めて,これら推
進ジヤツキ4と既設のリングピース11bとの間に新リ
ングピース投入用空間部を形成するとき,同各キー伸縮
用ジヤツキ9を伸ばして,各反力仮受けキー10を半径
方向内方へ突出させ,これを既設のリングピース11b
の前端面に当接させて,水底掘進機本体1の前面にかか
る水圧・土圧Pを支持する。図1は,この状態を示して
いる。
【0010】上記リングピース11a〜11cは,一体
物で,形状は,円形,矩形,馬蹄形である。またその断
面は,中空になっている。12が新たなリングピース1
1aと既設の前リングピース11bとの間に着脱自在に
介装した複数の反力盛替ジヤツキで,同各反力盛替ジヤ
ツキ12は,水底掘進機本体1の前面にかかる水圧・土
圧Pに対抗できる荷重を受け持つだけの推力と本数とを
有している。この反力盛替ジヤツキ12は,作業員が1
本ずつ,新たなリングピース11aと既設の前リングピ
ース11bとの間にセツトしてもよいが,図2に示す反
力盛替ジヤツキ装置を使用すれば,反力盛替ジヤツキ1
2のセツトが自動化される。
【0011】図2の14が反力盛替ジヤツキ装置本体,
15が同ジヤツキ装置本体14に取付けた車輪で,同ジ
ヤツキ装置本体14は,レール21上を自走するか,他
の車両により走行させられる。また16が上記ジヤツキ
装置本体14に取付けたブラケツト,17が同ブラケツ
ト16に放射状に取付けた前部フレームで,同前部フレ
ーム17は,放射状に伸びた複数の外筒を持っている。
また19が同前部フレーム17の各外筒により半径方向
内外方への移動を可能に支持された複数の内筒,12が
同各内筒19の外端部に取付けた複数の反力盛替ジヤツ
キ,18が同反力盛替ジヤツキ12と上記前部フレーム
17の中心部との間に介装したピツチング修正用傾斜ジ
ヤツキで,この反力盛替ジヤツキ装置を使用すれば,反
力盛替ジヤツキ12の,新しいリングピース11aと既
設の前リングピース11bとの間へのセツトが自動化さ
れる。図1の13が掘削したズリを船上等に排出する排
泥管である。
【0012】図3は,上記各反力盛替ジヤツキ12の油
圧回路34を示している。28が油圧ポンプ,29が同
油圧ポンプ28の駆動源,30が同駆動源29と上記油
圧ポンプ28とを繋ぐカツプリング,27が安全弁,2
3a,24bが二方切換弁であり,この二方切換弁23
a,24bには,手動弁または電磁弁等を使用する。こ
の二方切換弁24bを作動すると,安全弁27のセツト
圧力が0になり,ポンプ28から吐出される圧油が低圧
になって,タンク32に戻される。
【0013】26が伸縮切換弁,33が選択弁であり,
この選択弁33は,各反力盛替ジヤツキ12の伸び側に
設けられており,選択弁33を作動すると,選択弁33
を作動した系統だけで,伸縮切換弁26を切り換えたと
きに,反力盛替ジヤツキ12が伸縮する。また中立時に
は,反力盛替えジヤツキ12の縮み側がタンク32に連
通する。
【0014】各反力盛替ジヤツキ12と選択弁33との
間の各配管から圧力制御弁23へ延びた各配管に逆止弁
22を設け,これらの逆止弁22から延びた配管を合流
させて,圧力制御弁23に接続している。またこの圧力
制御弁23を二方切換弁24aを介して圧力制御弁25
に接続し,同圧力制御弁25をタンク32に接続してい
る。
【0015】また圧力制御弁23の圧力設定値は,ジヤ
ツキ等を破損させない圧力に設定している。また圧力制
御弁25の圧力設定値は,〔(水底掘進機本体1の前面
にかかる水圧・土圧Pにより水底掘削機本体1がバツク
しなくて済む荷重+少し安全をみた荷重)/各推進ジヤ
ツキ4により得られる荷重F〕に見合った圧力に設定し
ている。
【0016】つまりポンプ28が停止,伸縮切換弁26
が中立,選択弁33が中立(ブロツク),三方切換弁2
4aが連通側にあるときに,推進ジヤツキ4により各反
力盛替ジヤツキ12を上記荷重Fを少し上回る荷重で押
してゆくと,圧力制御弁25のセツト圧に達し,そのた
め,各反力盛替ジヤツキ12の伸び側の作動油が各逆止
弁22→圧力制御弁23→三方切換弁24a→圧力制御
弁25→タンク32に戻る。このとき,各反力盛替ジヤ
ツキ12の縮み側の圧力室が真空にならないように,伸
縮切換弁26のポートc,dがタンク32に繋がってお
り,必要な量の作動油が各反力盛替ジヤツキ12の縮み
側の圧力室に吸い込まれる。
【0017】なお上記伸縮切換弁26のa〜dポートを
ブロツクタイプにし,点線で示した逆止弁31を反力盛
替ジヤツキ12の縮み側とタンク32との間に介装して
もよい。この場合,逆止弁31とタンク32とが繋がっ
ているため,作動油がそこを通って供給されることにな
る。次に前記水底掘進機の作用を具体的に説明する。 (1)図1は,各キー伸縮用ジヤツキ9を伸ばして,各
反力受けキー10を突出させ,これを既設の前リングピ
ース11bに当接させて,水底掘進機本体1にかかる水
圧・土圧Pをこれらの反力受けキー10と既設のリング
ピース11b,11cとにより支持し,次いで各推進ジ
ヤツキ4を縮めて,これらの推進ジヤツキ4と前リング
ピース11bとの間に新たなリングピース11aの投入
用空間部を形成し,次いで新たなリングピース11aを
同空間部へ徐々に投入して,このリングピース11aと
既設の前リングピース11bとの間に各反力盛替ジヤツ
キ12を着脱自在に介装し,次いで各推進ジヤツキ4を
伸ばし,その先端部を新リングピース11aに当接させ
て,水底掘進機本体1の前面にかかる水圧,土圧Pを各
推進ジヤツキ4と新リングピース11aと各反力盛替ジ
ヤツキ12と既設のリングピース11b,11cとによ
り支持した状態を示している。 (2)この状態から,図4に示すように各キー伸縮用ジ
ヤツキ9を縮め,各反力受けキー10を退没させて,各
推進ジヤツキ4をさらに伸ばし,水底掘進機本体1を水
圧,土圧Pに抗し前進させて,水底を掘進する。このと
き,各反力盛替ジヤツキ12は,水底掘進機本体1の前
面にかかる水圧,土圧Pに対抗しながら縮んで,新リン
グピース11aを既設の前リングピース11bに当接さ
せる。 (3)図5に示すように水底掘進機本体1の後端部が新
リングピース11aの位置まで前進したら,推進ジヤツ
キ4を1本ずつ縮める。このとき,一度に縮める推進ジ
ヤツキ4の数を多くすると,水底掘進機本体1がその前
面にかかる水圧,土圧Pにより後退するので,留意する
必要がある。また推進ジヤツキ4を縮める都度,それに
対応した反力受けキー10を突出させる。 (4)図6は,全ての推進ジヤツキ4を縮ませ,全ての
反力受けキー10を突出させて,水底掘進機本体1の前
面にかかる水圧,土圧Pを各反力受けキー10と新リン
グピース11a及び既設のリングピース11b,11c
とにより支持した状態を示している。この状態になる
と,各推進ジヤツキ4とリングピース11aとの間に新
たなリングピース11nを投入できる空間部が形成され
るので,新たなリングピース11nを船上からリングピ
ース投入筒7を経て上記空間部内へゆっくりと投入す
る。 (5)次いで図1に示すように新たなリングピース11
nと既設の前リングピース11aとの間に各反力盛替ジ
ヤツキ12を着脱自在に介装し,次いで各推進ジヤツキ
4を伸ばし,その先端部を新リングピース11nに当接
させて,水底掘進機本体1にかかる水圧,土圧Pを各推
進ジヤツキ4と新リングピース11nと各反力盛替ジヤ
ツキ12と既設のリングピース11a〜11cとにより
支持し,次いで図4に示すように各キー伸縮用ジヤツキ
9を縮め,各反力受けキー10を退没させて,各推進ジ
ヤツキ4をさらに伸ばし,水底掘進機本体1をその前面
に係わる水圧,土圧Pに抗し前進させて,水底を掘進す
る。このとき,各反力盛替ジヤツキ12は,水底掘進機
本体1の前面にかかる水圧,土圧Pに対抗しながら縮ん
で,新リングピース11nを既設の前リングピース11
aに当接させる。 (6)それからも同様の作業を繰り返し行って,水底の
掘進時,リングピースを次々に設置してゆく。
【0018】
【発明の効果】本発明の水底掘進機は前記のように各反
力受けキーを突出させ,これを既設の前リングピースに
当接させて,水底掘進機本体の前面にかかる水圧,土圧
を各反力受けキーと既設のリングピースとにより支持
し,次いで各推進ジヤツキを縮めて,各推進ジヤツキと
既設の前リングピースとの間に新リングピースを投入し
て,これらの間に各反力盛替ジヤツキを介装し,次いで
各推進ジヤツキを伸ばし,その先端部を新リングピース
に当接させて,上記水圧,土圧を各推進ジヤツキと新リ
ングピースと各反力盛替ジヤツキと既設のリングピース
とにより支持し,次いで各反力受けキーを退没させて,
各推進ジヤツキをさらに伸ばし,水底掘進機本体を上記
水圧,土圧に抗し前進させて,水底を掘進する。このと
き,各反力盛替ジヤツキを上記水圧,土圧に対抗させな
がら縮ませて,新リングピースを既設の前リングピース
に当接させる。各推進ジヤツキをストロクークエンドま
で伸ばしたら,推進ジヤツキを順次縮める一方,縮める
推進ジヤツキに対応した反力受けキーを順次突出させ
て,上記水圧,土圧を各反力受けキーと既設のリングピ
ースとにより支持する。この状態になったら,各推進ジ
ヤツキとリングピースとの間に次の新リングピースを徐
々に投入する。それかも同様の作業を繰り返し行って,
水底の掘進時,リングピースを次々に設置してゆくの
で,各推進ジヤツキの後端部と既設の前リングピースと
の間にリング状の空間部を形成したとき,水底掘進機の
前面にかかる水圧や土圧を支持できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる水底掘進機の一実施例を示す縦
断側面図である。
【図2】反力盛替ジヤツキ装置を示す側面図である。
【図3】反力盛替ジヤツキの油圧回路図である。
【図4】同水底掘進機の作用説明図である。
【図5】同水底掘進機の作用説明図である。
【図6】同水底掘進機の作用説明図である。
【符号の説明】
4 推進ジヤツキ 7 リングピース投入筒 10 反力仮受けキー 11a〜11n リングピース 12 反力盛替ジヤツキ 34 反力盛替ジヤツキ12の油圧回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 正 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大 成建設株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E02D 29/063 E21D 9/06 301 E21D 9/06 302

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 掘削を中断して,新たなリングピースを
    リングピース投入筒を経て既設の前リングピースの直前
    に組み込む水底掘進機において,水底掘削機本体に設け
    た複数の推進ジヤツキと,同各推進ジヤツキよりも後方
    の水底掘削機本体に半径方向内外方への伸縮を可能に設
    けて伸長時に前記既設の前リングピースに当接する複数
    の反力仮受けキーと,同既設の前リングピースと前記新
    たなリングピースとの間に着脱自在に介装する複数の反
    力盛替ジヤツキと,同各反力盛替ジヤツキを掘進機本体
    にかかる水圧,土圧等に対抗させながら縮ませる油圧回
    路とを具えていることを特徴とした水底掘進機。
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