JP2862836B2 - Two-stage shield machine - Google Patents

Two-stage shield machine

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JP2862836B2
JP2862836B2 JP18199296A JP18199296A JP2862836B2 JP 2862836 B2 JP2862836 B2 JP 2862836B2 JP 18199296 A JP18199296 A JP 18199296A JP 18199296 A JP18199296 A JP 18199296A JP 2862836 B2 JP2862836 B2 JP 2862836B2
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child
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毅 池田
資孝 桑原
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NISHIMATSU KENSETSU KK
Kawasaki Motors Ltd
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NISHIMATSU KENSETSU KK
Kawasaki Jukogyo KK
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は二段式シールド掘進
機(以下、単に掘進機という)に関する。さらに詳しく
は、大径のシールド本体内に同軸状に小径のシールド本
体が入れ子式に伸縮しうるように配設されることによ
り、トンネル等の途中からトンネル径を縮小して掘進す
ることができる掘進機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-stage shield machine (hereinafter simply referred to as a machine). More specifically, a small-diameter shield main body is coaxially arranged in a large-diameter shield main body so as to be able to expand and contract, so that the tunnel diameter can be reduced and excavated from the middle of a tunnel or the like. Regarding the excavator.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近年
トンネルや共同溝等の工事はシールド工法によることが
多くなっているが、たとえば都市トンネルの場合その用
途の多様化により、トンネルの口径を途中から変えねば
ならない場合がある。一例では、地下鉄の新線建設工事
等において、大径のトンネルを必要とする駅舎部と、小
径のトンネルでよい線路部とを連続して掘削する場合が
ある。このような場合、掘進途中でトンネルの掘進径を
変更(専ら縮径)しうるいわば二段式の掘進機(親子掘
進機ともいわれている)が用いられる。
2. Description of the Related Art In recent years, the construction of tunnels, common trenches, and the like has often been carried out by a shield method. May have to change. In one example, in the construction of a new subway line or the like, a station building requiring a large-diameter tunnel and a track section that may be a small-diameter tunnel may be continuously excavated. In such a case, a so-called two-stage excavator (also called a parent-child excavator) that can change the excavation diameter of the tunnel (exclusively reducing the diameter) during excavation is used.

【0003】この掘進機は、大径の外シールド本体(以
下、適宜親シールドともいう)内に小径の内シールド本
体(以下、適宜子シールドともいう)を同軸状且つ入れ
子式に収容したものであり、大径トンネルから小径トン
ネルへ移行するときに親シールドの掘進を停止し、子シ
ールドを親シールドの先端から発進させて小径トンネル
を掘進していくものである。
In this excavator, a small-diameter inner shield body (hereinafter, also referred to as a child shield) is accommodated in a large-diameter outer shield body (hereinafter, also referred to as a parent shield as appropriate) in a coaxial and nested manner. In addition, excavation of the parent shield is stopped when moving from the large-diameter tunnel to the small-diameter tunnel, and the child shield is started from the tip of the parent shield to excavate the small-diameter tunnel.

【0004】かかる二段式の掘進機としては、下記の各
文献によって開示されたものが知られている。つまり、
特開平1−94193号公報、特開平3−66897号
公報、特開平3−161694号公報、特開平3−19
7791号公報、特開平3−250196号公報、特開
平3−115697号公報、特開平5−10086号公
報、実公昭60−38794号公報、実開平3−326
89号公報、実開平3−32690号公報、実開平3−
32692号公報、特公平2−44996号公報等であ
る。
[0004] As such a two-stage excavator, those disclosed in the following documents are known. That is,
JP-A-1-94193, JP-A-3-66897, JP-A-3-161694, JP-A-3-19
No. 7791, JP-A-3-250196, JP-A-3-11597, JP-A-5-10086, JP-B-60-38794, JP-A-3-326.
No. 89, Japanese Unexamined Utility Model Publication No. 3-32690, Japanese Unexamined Utility Model Application Publication No.
No. 32692, Japanese Patent Publication No. 2-44996, and the like.

【0005】これらの掘進機には、親シールドおよび子
シールドそれぞれに、掘削土砂を後方へ排出するための
送排泥管やコンベヤが装備されたものがある。しかし、
親シールドにも送排泥管やコンベヤを装備しようとする
と、それ相応のスペースが必要となり、親シールドと子
シールドとの直径差を大きくしなければならない。
[0005] Some of these excavators are equipped with a feed and discharge mud pipe and a conveyor for discharging excavated earth and sand backward, respectively, on the parent shield and the child shield. But,
If the parent shield is to be equipped with a mud pipe or a conveyor, a corresponding space is required, and the diameter difference between the parent shield and the child shield must be increased.

【0006】また、親シールドには親シールドカッター
ディスク(カッターリング)を回転駆動するための独自
の駆動機を備え、子シールドには子シールドカッターデ
ィスクを回転駆動するための独自の駆動機を備えたもの
がある。かかる掘進機にあっても、親シールド内に相応
のスペースを必要とするため、親シールドと子シールド
との直径差が大きくなる。
Further, the parent shield is provided with a unique drive for rotating and driving the parent shield cutter disk (cutter ring), and the child shield is provided with a unique drive for rotating and driving the child shield cutter disk. There are things. Even in such an excavator, since a corresponding space is required in the parent shield, the diameter difference between the parent shield and the child shield increases.

【0007】一方、送電線や下水道等のためのトンネル
掘削において口径を徐々に変化させる場合にはシールド
の直径差の大きいものは採用しがたい。
On the other hand, when the diameter is gradually changed in tunnel excavation for a transmission line, a sewer, or the like, it is difficult to employ a shield having a large difference in diameter.

【0008】そこで、送排泥管やコンベヤを後方から子
シールドのカッターチャンバにのみ延設するとともに、
子シールドにのみカッターディスクの回転駆動機を装備
し且つ親子の両カッターディスクを連結・分離可能とし
て子シールドの回転駆動機によって両カッターディスク
を回転駆動可能とした掘進機が提案されている。
In view of the above, the feed / discharge pipe and the conveyor are extended from the rear only to the cutter chamber of the child shield,
There has been proposed an excavator in which only the child shield is provided with a cutter disk rotation drive, and both the parent and child cutter disks can be connected and separated so that the child shield rotation drive can rotate both cutter disks.

【0009】かかる掘進機としては図6〜図8に示すよ
うなものがある。
Such an excavator is shown in FIGS.

【0010】図6の掘進機51は、図示のごとく子シー
ルド52のカッターチャンバ52aと親シールド53の
カッターチャンバ53aとが隔絶された構造になってい
る(図6(b))。すなわち、子シールド52のカッタ
ーディスク52bの外周には外周リング54が覆設さ
れ、子シールドのカッターチャンバ52aはその外周が
コーンプレート55によって親シールドのカッターチャ
ンバ53aと仕切られている。その結果、両シールド5
2、53が一体で掘進しているときには、親シールド5
3のカッターディスク(カッターリング)53bによっ
て掘削された土砂が土砂排出設備のある子シールドのカ
ッターチャンバ52aには入らず、すぐに親シールドの
カッターチャンバ53a内に詰まってしまい、カッター
リング53bの掘削効率が著しく低下するので掘進機全
体の効率も低下する。
The excavator 51 shown in FIG. 6 has a structure in which a cutter chamber 52a of a child shield 52 and a cutter chamber 53a of a parent shield 53 are isolated as shown in the figure (FIG. 6B). That is, an outer peripheral ring 54 is covered on the outer periphery of the cutter disk 52b of the child shield 52, and the outer periphery of the cutter chamber 52a of the child shield is separated from the cutter chamber 53a of the parent shield by the cone plate 55. As a result, both shields 5
When two and 53 are excavating together, the parent shield 5
The earth and sand excavated by the cutter disk (cutter ring) 53b of No. 3 does not enter the cutter chamber 52a of the child shield having the earth and sand discharge facility, but is immediately clogged in the cutter chamber 53a of the parent shield, and excavation of the cutter ring 53b. Since the efficiency is significantly reduced, the overall efficiency of the excavator is also reduced.

【0011】また、かかる問題を解消する目的で図7お
よび図8に示す掘進機61、71が提案されている。
In addition, for the purpose of solving such a problem, excavators 61 and 71 shown in FIGS. 7 and 8 have been proposed.

【0012】図7の掘進機61は、その子シールド62
のカッターチャンバ62aと親シールド63のカッター
チャンバ63aとを連通させるために、子シールド62
のカッターチャンバ62a外周からコーンプレートが取
り除かれている。そうすることにより、親シールドのカ
ッターリング63bによって掘削された土砂はスムーズ
に子シールドのカッターチャンバ62aに流れ込み(図
中、矢印A)、図示しない排泥管やコンベヤによって排
出される。言い換えれば、本掘進機61は親子のシール
ド共通の一個のカッターチャンバを備えていることにな
る。
The excavator 61 shown in FIG.
In order to allow the cutter chamber 62a of the parent shield 63 to communicate with the cutter chamber 62a of the parent shield 63, the child shield 62
The cone plate is removed from the outer periphery of the cutter chamber 62a. By doing so, the earth and sand excavated by the cutter ring 63b of the parent shield smoothly flows into the cutter chamber 62a of the child shield (arrow A in the figure), and is discharged by a mud pipe or a conveyor (not shown). In other words, the main machine 61 has one cutter chamber common to the parent and child shields.

【0013】しかしながら本掘進機61では、図7
(a)に示すように子シールドのカッターチャンバ62
aの周囲が開放されているため、子シールド62を親シ
ールド63から分離させて単独で掘進させるときに周囲
の地盤(主に上部の地盤)がカッターチャンバ62a内
へ崩れ込む(図中、矢印B)おそれがある。そうなると
掘進機61の掘削効率が低下するだけでなく、地盤の崩
落によって地上構造物への悪影響を及ぼすおそれもあ
る。
However, in the machine 61, FIG.
(A) As shown in FIG.
a, the surrounding ground (mainly the upper ground) collapses into the cutter chamber 62a when the child shield 62 is separated from the parent shield 63 and excavated alone (arrows in the figure). B) There is a risk. In this case, not only does the excavation efficiency of the excavator 61 decrease, but also there is a possibility that the collapse of the ground may adversely affect the above-ground structure.

【0014】図8の掘進機71は、その親シールド73
のカッターリング73bと子シールド72のカッターチ
ャンバ72aとを連通させるために、子シールド72の
カッターディスク72bの外周から外周リングが取り除
かれている。そうすることにより、親シールドのカッタ
ーリング73bによって掘削された土砂はスムーズに子
シールドのカッターチャンバ72aに流れ込み(図中、
矢印A)、図示しない排泥管やコンベヤによって排出さ
れる。
The excavator 71 shown in FIG.
The outer ring is removed from the outer circumference of the cutter disk 72b of the child shield 72 in order to allow the cutter ring 73b of the child shield 72 to communicate with the cutter chamber 72a of the child shield 72. By doing so, the earth and sand excavated by the cutter ring 73b of the parent shield smoothly flows into the cutter chamber 72a of the child shield (in the figure,
An arrow A) is discharged by a drain pipe or a conveyor (not shown).

【0015】しかしながら本掘進機71では、図8
(a)に示すように子シールドのカッターディスク72
bの周囲が開放されているため、子シールド72を親シ
ールド73から分離させて単独で掘進させるとき、周囲
の地盤(主に上部の地盤)が子シールド72のカッター
ディスク72bを通してカッターチャンバ72a内へ崩
れ込む(図中、矢印B)おそれがある。
However, in the main excavator 71, FIG.
(A) As shown in FIG.
When the child shield 72 is separated from the parent shield 73 and excavated by itself, the surrounding ground (mainly the upper ground) passes through the cutter disk 72b of the child shield 72 and enters the cutter chamber 72a. (Arrow B in the figure).

【0016】このように、前記掘進機61、71では、
親子一体で掘進するときの問題は解消されても、子シー
ルド単独で掘進するときに上述の新たな問題が生じる。
Thus, in the excavators 61 and 71,
Even if the problem of excavating with the parent and child together is solved, the new problem described above occurs when excavating with the child shield alone.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するためになされたものであり、その内シールドにお
いて、カッターディスクの外周リングをカッターチャン
バのコーンプレートより実質的に小径に形成することに
より、外周リングより外方にカッターリング側からカッ
ターチャンバへのシールドの軸方向の間隙を確保した。
したがって、内シールドの外周リングおよびコーンプレ
ートを取り外すことなくカッターリング後方と内カッタ
ーチャンバとが連通し得たので、シールドの周囲の地盤
の崩壊を招くことなくカッターリングによる掘削土砂を
内カッターチャンバ内へ送り込むことが可能となった。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and has an inner shield in which an outer ring of a cutter disk is formed to have a substantially smaller diameter than a cone plate of a cutter chamber. As a result, a gap in the axial direction of the shield from the cutter ring side to the cutter chamber was secured outside the outer peripheral ring.
Therefore, since the rear of the cutter ring and the inner cutter chamber could be communicated without removing the outer ring and the cone plate of the inner shield, the excavated earth and sand by the cutter ring was removed from the inner cutter chamber without causing the ground around the shield to collapse. It became possible to send to.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の掘進機は、カッターリン
グを有する外シールド本体と、カッターディスクを有し
且つ前記外シールド本体内に同軸状且つ入れ子式に収容
された内シールド本体とからなる二段式シールド掘進機
であって、前記内シールド本体がそのカッターディスク
の後方に掘削土砂を取り入れるカッターチャンバを有し
ており、内シールドのカッターディスクの外周リング
が、カッターチャンバの外周を覆う内シールドコーンプ
レートより実質的に小径に形成されていることを特徴と
している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An excavator according to the present invention comprises an outer shield body having a cutter ring, and an inner shield body having a cutter disk and housed coaxially and nested in the outer shield body. A two-stage shield machine, wherein the inner shield body has a cutter chamber for taking excavated earth and sand behind the cutter disk, and an outer ring of a cutter disk of the inner shield covers an outer periphery of the cutter chamber. It is characterized in that it is formed substantially smaller in diameter than the shield cone plate.

【0019】かかる構成の掘進機においては、前記カッ
ターディスクの外周リングと内シールドコーンプレート
とのあいだに前後方向に連通する間隙が形成されること
となる。その結果、外シールド本体と内シールド本体と
が一体にされているときでも、掘進機の前方からカッタ
ーリングを通し、前記間隙を通してカッターチャンバに
いたる掘削土砂の通路が形成されることになる。したが
って、カッターリングによって掘削された土砂はカッタ
ーチャンバに取り込まれ、カッターディスクによって掘
削された土砂とともに容易に後方へ排出することができ
る。また、内シールドが単独で掘進するときも、カッタ
ーディスクの周縁近傍が外周リングに覆われ、カッター
チャンバの周縁が内シールドコーンプレートに覆われて
いるため、内シールドの周囲の土砂がカッターディスク
およびカッターチャンバの内部に崩落してくることがな
い。ここで、実質的に小径とは、外周リングが円筒状を
呈している場合に、その直径が内シールドコーンプレー
トの直径より小さいことを意味するのみならず、外周リ
ングが後述のごとくテーパ状にされている場合や多角形
状にされている場合のように、外周リングの外方に内シ
ールドコーンプレート部とのあいだで段差ができる結
果、カッターチャンバとカッターリングとが連通する間
隙が生じるような外周リングの形状をも意味する。
In the excavator having such a configuration, a gap is formed between the outer peripheral ring of the cutter disk and the inner shield cone plate, which communicates in the front-rear direction. As a result, even when the outer shield main body and the inner shield main body are integrated, a passage of excavated earth and sand that passes through the cutter ring from the front of the excavator and passes through the gap to the cutter chamber is formed. Therefore, the earth and sand excavated by the cutter ring is taken into the cutter chamber, and can be easily discharged backward together with the earth and sand excavated by the cutter disk. Also, when the inner shield is dug alone, the periphery of the cutter disk is covered by the outer peripheral ring, and the periphery of the cutter chamber is covered by the inner shield cone plate. It does not fall into the inside of the cutter chamber. Here, the substantially small diameter means that, when the outer peripheral ring has a cylindrical shape, not only that the diameter is smaller than the diameter of the inner shield cone plate, but also that the outer peripheral ring has a tapered shape as described later. As a result, a step is formed between the inner shield cone plate and the outer ring, as in the case where the cutter ring is formed or a polygonal shape. It also means the shape of the outer ring.

【0020】また、前記カッターディスクの外周リング
を、内シールド本体の後方に向けて実質的に縮径される
ようにテーパー状に形成するのが、前記間隙が確保され
るとともに、内シールドの単独で掘進するときにカッタ
ーディスクおよびカッターチャンバの周縁が閉止されう
る点で好ましい。
Further, the outer peripheral ring of the cutter disk is formed in a tapered shape so as to be substantially reduced in diameter toward the rear of the inner shield main body. This is preferable in that the edges of the cutter disk and the cutter chamber can be closed when digging in the above.

【0021】さらに、前記カッターディスクの外周リン
グを、内シールド本体の軸方向に見て実質的に多角形状
となるように形成するのが、叙上の形状の外周リングを
有する場合と同様の前記作用効果を奏するうえ、補強材
として製作上のコストが前述のリング状のものより低廉
となる。
Further, the outer peripheral ring of the cutter disk is formed to be substantially polygonal when viewed in the axial direction of the inner shield main body, as in the case of having the above-described outer peripheral ring. In addition to the function and effect, the production cost of the reinforcing material is lower than that of the above-mentioned ring-shaped material.

【0022】叙上のシールド掘進機において、前記外シ
ールド本体の切羽面を、その位置が前記内シールドコー
ンプレートの前端と同一位置かまたはそれより前方とな
るように構成するのが、カッターリングによる掘削土砂
がカッターリングの後方に堆積して圧密することが防止
される点で好ましい。
In the above shield excavator, the face of the outer shield body is configured so that its position is the same as or forward of the front end of the inner shield cone plate by a cutter ring. This is preferable in that excavated earth and sand is prevented from accumulating behind the cutter ring and compacting.

【0023】[0023]

【実施例】つぎに、添付図面に示された実施例を参照し
つつ本発明の掘進機を説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of an excavator according to the present invention.

【0024】図1は本発明の掘進機の一実施例を示す正
面図、図2は図1の掘進機のII−II線断面図、図3
(a)は図1の掘進機の子シールドの単独掘進時の機能
を説明する部分断面図であり、図3(b)は親子一体掘
進時の機能を説明する部分断面図、図4(a)は本発明
の掘進機の他の実施例を示す正面図であり、図4(b)
は図4(a)の掘進機のIV−IV線断面図、図5
(a)は本発明の掘進機のさらに他の実施例を示す正面
図であり、図5(b)は図5(a)の掘進機のV−V線
断面図である。
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of an excavator according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1, and FIG.
FIG. 3A is a partial cross-sectional view illustrating the function of the child shield of the excavator shown in FIG. 1 when excavating alone, and FIG. 4) is a front view showing another embodiment of the excavator of the present invention, and FIG.
FIG. 5 is a sectional view taken along the line IV-IV of the excavator shown in FIG.
(A) is a front view showing still another embodiment of the excavator of the present invention, and FIG. 5 (b) is a cross-sectional view of the excavator of FIG. 5 (a) taken along line VV.

【0025】図1および図2において、1は掘進機であ
り、外シールド本体(以下、適宜親シールドという)2
と、親シールド2内に同軸状且つ入れ子式に収容された
内シールド本体(以下、適宜子シールドという)3とか
ら構成されている。親シールド2と子シールド3とは図
示しない連結装置によって着脱自在に連結されており、
子シールド3のみを掘進させるときにはかかる連結装置
を外して両シールド2、3を分離し、親シールド2を放
置して子シールド3を前進させる。
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes an excavator, and an outer shield body (hereinafter referred to as a parent shield as appropriate) 2
And an inner shield body (hereinafter referred to as “child shield” as appropriate) 3 housed coaxially and nested in the parent shield 2. The parent shield 2 and the child shield 3 are detachably connected by a connection device (not shown),
When only the child shield 3 is to be dug, the connecting device is removed to separate the two shields 2 and 3, and the child shield 3 is advanced while the parent shield 2 is left.

【0026】親シールド2の前端には円環状のカッター
リング4が配設されており、子シールド3の前端には円
形状のカッターディスク5が配設されている。カッター
リング4およびカッターディスク5には、それぞれ複数
個のカッタービット6が固設されたカッタービーム7、
8が放射状に配設されている。隣接カッタービーム間は
開放スペース9であり、このスペース9を通して掘削土
砂がカッターディスク5後方のカッターチャンバ10に
流入する。
An annular cutter ring 4 is provided at the front end of the parent shield 2, and a circular cutter disk 5 is provided at the front end of the child shield 3. A cutter beam 7 having a plurality of cutter bits 6 fixedly mounted on the cutter ring 4 and the cutter disk 5, respectively.
8 are arranged radially. There is an open space 9 between the adjacent cutter beams, through which excavated earth flows into the cutter chamber 10 behind the cutter disk 5.

【0027】そして、カッターディスク5の内部には、
ディスク連結器11が内蔵されている。このディスク連
結器11はカッターリング4とカッターディスク5とを
連結、且つ分離するためのものである。本実施例ではデ
ィスク連結器11は図1に示すように円周上に3個設け
られている。ディスク連結器11は、カッターディスク
5のカッタービーム7内に装備された駆動シリンダ11
aによってピン11bをカッターリング4に装備された
ボス11cに係合することにより、カッターリング4と
カッターディスク5とを連結するものである。
Then, inside the cutter disk 5,
The disk coupler 11 is built in. The disc coupler 11 is for connecting and separating the cutter ring 4 and the cutter disc 5. In this embodiment, three disk couplers 11 are provided on the circumference as shown in FIG. The disc coupler 11 is provided with a drive cylinder 11 mounted in the cutter beam 7 of the cutter disc 5.
The cutter ring 4 and the cutter disk 5 are connected by engaging the pin 11b with the boss 11c provided on the cutter ring 4 by a.

【0028】図2における12はカッターリング4を親
シールド2に固定するための固定装置であり、円周上に
ほぼ等間隔に6個設けられている。この固定装置12
は、カッターリング4の係止爪12aと親シールド2の
係止爪12bとを係止したうえで、親シールド2に固設
されたジャッキ12cによってカッターリング4の係止
爪12aを押圧することにより両爪12a、12bをそ
の係止状態に拘束し、カッターリング4を親シールド2
に固定するものである。
Reference numeral 12 in FIG. 2 denotes a fixing device for fixing the cutter ring 4 to the parent shield 2, and six fixing devices are provided on the circumference at substantially equal intervals. This fixing device 12
Is to lock the locking claw 12a of the cutter ring 4 with the locking claw 12b of the parent shield 2 after locking the locking claw 12a of the cutter ring 4 with the locking claw 12b of the parent shield 2. The two claws 12a, 12b are restrained in their locked state by the
It is fixed to.

【0029】なお、前記ディスク連結器11は3個に限
定されることはなく、また、固定装置12は6個に限定
されることはなく、掘進機のサイズ等に応じて増減すれ
ばよい。
The number of the disk couplers 11 is not limited to three, and the number of the fixing devices 12 is not limited to six, but may be increased or decreased according to the size of the excavator.

【0030】13はカッターリング4とカッターディス
ク5とを回転駆動するための駆動モータであり、減速機
14、ピニオン15およびシールドと同軸状のギア16
を介してカッターディスク5を回転せしめる。カッター
リング4がカッターディスク5と連結されているときに
はカッターリング4もカッターディスク5と一体に回転
する。
Reference numeral 13 denotes a drive motor for rotating and driving the cutter ring 4 and the cutter disk 5, and includes a reduction gear 14, a pinion 15, and a gear 16 coaxial with the shield.
The cutter disk 5 is rotated via the. When the cutter ring 4 is connected to the cutter disk 5, the cutter ring 4 also rotates integrally with the cutter disk 5.

【0031】17は子シールド3内の円周上にほぼ等間
隔に複数個配設された推進ジャッキである。推進ジャッ
キ17は組み立て済のセグメントの前端を押して子シー
ルド2を前進せしめる。なお、セグメントは図示しない
エレクタによって円筒状に組み立てる。
Reference numeral 17 denotes a plurality of propulsion jacks arranged at substantially equal intervals on the circumference of the child shield 3. The propulsion jack 17 pushes the front end of the assembled segment to advance the child shield 2. The segments are assembled into a cylindrical shape by an unillustrated erector.

【0032】また、本実施例では、カッターチャンバ1
0内の掘削土砂を排出する装備としてスクリューコンベ
ア18を用いた土圧式が採用されている。もちろん、本
発明では、土圧式以外にベルトコンベアを用いたオープ
ンメカニカル式または送泥管と排泥管とを用いた泥水式
等の方式を採用することができる。
In this embodiment, the cutter chamber 1
An earth pressure type using a screw conveyor 18 is adopted as equipment for discharging the excavated earth and sand in the area 0. Of course, in the present invention, a system such as an open mechanical system using a belt conveyor or a muddy water system using a mud feeding pipe and a mud discharging pipe can be adopted in addition to the earth pressure type.

【0033】19はバルクヘッドであり、子シールド3
の本体内部3aとカッターチャンバ10とを隔絶する閉
止部材であり、本体内部3aへの土砂や泥水の流入を防
止している。
Reference numeral 19 denotes a bulkhead, which is a child shield 3
Is a closing member that separates the inside 3a of the main body from the cutter chamber 10, and prevents earth and sand or muddy water from flowing into the inside 3a of the main body.

【0034】20はカッターディスクの外周リングであ
り、カッターディスク5のほぼ外周を覆う短円筒状の部
材である。この外周リング20を配設することにより、
カッターディスク5内への周囲からの土砂の流入を防い
でいる。21は子シールド3のカッターチャンバ10外
周を覆うコーンプレート部であり、本実施例では子シー
ルド3のスキンプレート22を前方へ延長することによ
ってコーンプレート部21を構成せしめている。このコ
ーンプレート部21によって、カッターチャンバ10内
へその周囲から土砂が流入することを防いでいる。
Reference numeral 20 denotes an outer peripheral ring of the cutter disk, which is a short cylindrical member that covers substantially the outer periphery of the cutter disk 5. By arranging the outer ring 20,
The inflow of earth and sand from the surroundings into the cutter disk 5 is prevented. Reference numeral 21 denotes a cone plate portion that covers the outer periphery of the cutter chamber 10 of the child shield 3. In this embodiment, the cone plate portion 21 is formed by extending the skin plate 22 of the child shield 3 forward. The cone plate portion 21 prevents earth and sand from flowing into the cutter chamber 10 from the periphery thereof.

【0035】図2に示すように、親シールド2の内周面
の円周方向全周にわたって、親シールド2と子シールド
3とのあいだの狭い間隙Tをシールするためのエントラ
ンスパッキン23が設けられている。
As shown in FIG. 2, an entrance packing 23 for sealing a narrow gap T between the parent shield 2 and the child shield 3 is provided over the entire circumference of the inner peripheral surface of the parent shield 2 in the circumferential direction. ing.

【0036】また、親シールド2の前端面(親シールド
の切羽面ともいう)24、つまりカッターリング4の後
端に相当する部分は閉止されており、カッターリング4
による掘削土砂が親シールド2の本体内部2aへ流入す
ることを防止している。
The front end face 24 of the parent shield 2 (also referred to as the face of the parent shield), that is, the portion corresponding to the rear end of the cutter ring 4 is closed.
The excavated earth and sand due to the above-mentioned method is prevented from flowing into the inside 2a of the main body of the parent shield 2.

【0037】そして、子シールド3の前記外周リング2
0は前記コーンプレート部21より小さい直径を有して
いる。したがって、掘進機1をその前方から見ると、外
周リング20とコーンプレート部21とのあいだに間隙
S1が形成される。かかる構成により、カッターリング
4によって掘削された土砂はカッターリング内に留まる
ことなく、図3(b)に示すように前記間隙S1を通っ
て(矢印C)カッターチャンバ10内へスムーズに流入
し、スクリューコンベア18によって排出される。
The outer ring 2 of the child shield 3
0 has a smaller diameter than the cone plate portion 21. Accordingly, when the excavator 1 is viewed from the front, a gap S1 is formed between the outer peripheral ring 20 and the cone plate portion 21. With this configuration, the earth and sand excavated by the cutter ring 4 smoothly flows into the cutter chamber 10 through the gap S1 (arrow C) as shown in FIG. 3B without remaining in the cutter ring, It is discharged by the screw conveyor 18.

【0038】図1において25で示すのは、子シールド
3が単独で掘進する場合に余掘りを行うためのコピーカ
ッター装置である。
In FIG. 1, reference numeral 25 designates a copy cutter device for performing extra excavation when the child shield 3 excavates alone.

【0039】つぎに、図3(a)に示すように、前記子
シールド3が親シールド2と分離されて単独で掘進する
ときには、前記外周リング20およびコーンプレート部
21により、子シールド3の周囲の地盤が子シールド3
のカッターディスク5およびカッターチャンバ10内へ
崩れ込んで来ることが防止される。
Next, as shown in FIG. 3 (a), when the child shield 3 is separated from the parent shield 2 and excavated by itself, the periphery of the child shield 3 is formed by the outer peripheral ring 20 and the cone plate portion 21. Ground is child shield 3
Of the cutter disk 5 and the cutter chamber 10 is prevented.

【0040】図4に示す掘進機31は、その子シールド
3の外周リング32が部分円錐状を呈している。すなわ
ち、外周リング32はシールド後方に向けて縮径される
ようにその断面がテーパにされている。したがって、図
4(b)に示すように、カッターリング4からカッター
チャンバ10までの間隙S2が形成され、土砂はカッタ
ーリング内に留まることなく、間隙S2を通って(矢印
C)カッターチャンバ10内へスムーズに流入し、スク
リューコンベア18によって排出される。
In the excavator 31 shown in FIG. 4, the outer peripheral ring 32 of the child shield 3 has a partially conical shape. That is, the cross section of the outer ring 32 is tapered so that the diameter thereof is reduced toward the rear of the shield. Therefore, as shown in FIG. 4 (b), a gap S2 from the cutter ring 4 to the cutter chamber 10 is formed, and the earth and sand do not stay in the cutter ring but pass through the gap S2 (arrow C) in the cutter chamber 10. , And is discharged by the screw conveyor 18.

【0041】図5に示す掘進機41はその子シールド3
の外周リング42が円筒状や円錐状ではなく平板を組み
合わせたものであり、図5(a)に示すように、掘進機
41を前方から見たときに六角形状となるように配設さ
れている。したがって、図5(a)に示すように、外周
リング42とコーンプレート部21とのあいだに間隙S
3が形成される。そして、掘削時に土砂はカッターリン
グ内に留まることなく、図5(b)に示すように前記間
隙S3を通って(矢印C)カッターチャンバ10内へス
ムーズに流入し、スクリューコンベア18によって排出
される。また、このように外周リング42を六角形状に
配設することにより、補強材として前記リング状の外周
リング20、32より製作上のコストが低廉となるとい
う効果がある。なお、本発明では六角形状に限定される
ことはなく、前記間隙が形成されうる多角形状であれば
よい。
The excavator 41 shown in FIG.
The outer peripheral ring 42 is not a cylindrical shape or a conical shape but a combination of flat plates. As shown in FIG. 5 (a), the excavator 41 is arranged so as to have a hexagonal shape when viewed from the front. I have. Therefore, as shown in FIG. 5A, a gap S is provided between the outer peripheral ring 42 and the cone plate portion 21.
3 is formed. Then, during excavation, the earth and sand smoothly flows into the cutter chamber 10 through the gap S3 (arrow C) as shown in FIG. 5B without remaining in the cutter ring, and is discharged by the screw conveyor 18. . Further, by arranging the outer peripheral ring 42 in a hexagonal shape in this manner, there is an effect that the manufacturing cost is lower than that of the ring-shaped outer peripheral rings 20 and 32 as a reinforcing material. In the present invention, the shape is not limited to a hexagonal shape, but may be a polygonal shape in which the gap can be formed.

【0042】なお、図示してはいないが、多角形を形成
する前記平板を後方に向けて、シールド中心軸側に傾斜
させた外周リングを用いてもよい。
Although not shown, an outer peripheral ring may be used in which the flat plate forming the polygon is directed rearward and is inclined toward the central axis of the shield.

【0043】前記いずれの子シールド3においても、そ
の単独掘進時にはコーンプレート部と外周リングとによ
って周囲の地盤がカッターチャンバ内に崩落してくるこ
とが防止される。
In any one of the above-mentioned child shields 3, the surrounding ground is prevented from falling into the cutter chamber by the cone plate portion and the outer peripheral ring during the excavation alone.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、外シールド本体と内シ
ールド本体とが一体にされているときは、カッターリン
グによって掘削された土砂はカッターチャンバに取り込
まれ、カッターディスクによって掘削された土砂ととも
に容易に後方へ排出することができる。また、内シール
ドが単独で掘進するときは、内シールドの周囲の土砂が
カッターディスクおよびカッターチャンバの内部に崩落
してくることがない。
According to the present invention, when the outer shield main body and the inner shield main body are integrated, the earth and sand excavated by the cutter ring is taken into the cutter chamber, and together with the earth and sand excavated by the cutter disk. It can be easily discharged backward. Further, when the inner shield is excavated by itself, earth and sand around the inner shield does not fall into the cutter disk and the cutter chamber.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の掘進機の一実施例を示す正面図であ
る。
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of an excavator according to the present invention.

【図2】図1の掘進機のII−II線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of the machine shown in FIG.

【図3】(a)は図1の掘進機の子シールドの単独掘進
時の機能を説明する部分断面図であり、(b)は親子一
体掘進時の機能を説明する部分断面図である。
3A is a partial cross-sectional view illustrating a function of the child shield of the excavator of FIG. 1 at the time of single excavation, and FIG. 3B is a partial cross-sectional view illustrating a function at the time of parent-child integrated excavation.

【図4】(a)は本発明の掘進機の他の実施例を示す正
面図であり、(b)は(a)の掘進機のIV−IV線断
面図である。
FIG. 4A is a front view showing another embodiment of the excavator of the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view of the excavator shown in FIG.

【図5】(a)は本発明の掘進機のさらに他の実施例を
示す正面図であり、(b)は(a)の掘進機のV−V線
断面図である。
5 (a) is a front view showing still another embodiment of the excavator of the present invention, and FIG. 5 (b) is a sectional view taken along line VV of the excavator of FIG. 5 (a).

【図6】従来の二段式掘進機の一例を示し、(a)は子
シールドの単独掘進時の機能を説明する部分断面図であ
り、(b)は親子一体掘進時の機能を説明する部分断面
図である。
6A and 6B show an example of a conventional two-stage excavator, in which FIG. 6A is a partial cross-sectional view illustrating a function of a child shield when excavating alone, and FIG. It is a partial sectional view.

【図7】従来の二段式掘進機の他の例を示し、(a)は
子シールドの単独掘進時の機能を説明する部分断面図で
あり、(b)は親子一体掘進時の機能を説明する部分断
面図である。
7A and 7B show another example of a conventional two-stage excavator, in which FIG. 7A is a partial cross-sectional view illustrating a function of the child shield when excavating alone, and FIG. It is a partial sectional view for explaining.

【図8】従来の二段式掘進機のさらに他の例を示し、
(a)は子シールドの単独掘進時の機能を説明する部分
断面図であり、(b)は親子一体掘進時の機能を説明す
る部分断面図である。
FIG. 8 shows still another example of the conventional two-stage excavator,
(A) is a partial cross-sectional view explaining the function of the child shield at the time of single excavation, and (b) is a partial cross-sectional view illustrating the function of the parent shield at the time of excavation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・掘進機 2・・・親シールド 3・・・子シールド 4・・・カッターリング 5・・・カッターディスク 9・・・スペース 10・・・カッターチャンバ 11・・・ディスク連結器 18・・・スクリューコンベア 20・・・外周リング 21・・・コーンプレート部 22・・・スキンプレート 24・・・切羽面 25・・・コピーカッター装置 31・・・掘進機 32・・・外周リング 41・・・掘進機 42・・・外周リング S1・・・間隙 S2・・・間隙 S3・・・間隙 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Machine 2 ... Parent shield 3 ... Child shield 4 ... Cutter ring 5 ... Cutter disk 9 ... Space 10 ... Cutter chamber 11 ... Disk coupler 18 ..Screw conveyor 20 ・ ・ ・ Outer peripheral ring 21 ・ ・ ・ Cone plate part 22 ・ ・ ・ Skin plate 24 ・ ・ ・ Face face 25 ・ ・ ・ Copy cutter device 31 ・ ・ ・ Excavator 32 ・ ・ ・ Outer peripheral ring 41 ・..Drilling machine 42 ... Outer ring S1 ... Gap S2 ... Gap S3 ... Gap

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−132597(JP,A) 特開 平8−189287(JP,A) 実開 平5−10597(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 9/06 301 E21D 9/08────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-3-132597 (JP, A) JP-A 8-189287 (JP, A) JP-A-5-10597 (JP, U) (58) Survey Field (Int.Cl. 6 , DB name) E21D 9/06 301 E21D 9/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 カッターリングを有する外シールド本体
と、カッターディスクを有し且つ前記外シールド本体内
に同軸状且つ入れ子式に収容された内シールド本体とか
らなる二段式シールド掘進機であって、 前記内シールド本体がそのカッターディスクの後方に掘
削土砂を取り入れるカッターチャンバを有しており、内
シールドのカッターディスクの外周リングが、カッター
チャンバの外周を覆う内シールドコーンプレートより実
質的に小径に形成されていることを特徴とする二段式シ
ールド掘進機。
1. A two-stage shield machine comprising: an outer shield body having a cutter ring; and an inner shield body having a cutter disk and housed coaxially and nested in the outer shield body. The inner shield body has a cutter chamber for taking excavated earth and sand behind the cutter disk, and the outer ring of the inner shield cutter disk has a diameter substantially smaller than the inner shield cone plate covering the outer circumference of the cutter chamber. A two-stage shield machine characterized by being formed.
【請求項2】 前記カッターディスクの外周リングが、
内シールド本体の後方に向けて実質的に縮径されるよう
にテーパー状に形成されてなる請求項1記載の二段式シ
ールド掘進機。
2. An outer peripheral ring of the cutter disk,
2. The two-stage shield machine according to claim 1, wherein the machine is formed in a tapered shape so that the diameter is substantially reduced toward the rear of the inner shield body.
【請求項3】 前記カッターディスクの外周リングが、
内シールド本体の軸方向に見て実質的に多角形状となる
ように形成されてなる請求項1または2記載の二段式シ
ールド掘進機。
3. An outer peripheral ring of the cutter disk,
3. The two-stage shield machine according to claim 1, wherein the inner shield body is formed to have a substantially polygonal shape when viewed in the axial direction of the inner shield body.
【請求項4】 前記外シールド本体の切羽面が、前記内
シールドコーンプレートの前端と同一位置かまたはそれ
より前方に位置するように構成されてなる請求項1〜3
のうちのいずれか一の項に記載の二段式シールド掘進
機。
4. The face of the outer shield main body is configured to be located at the same position as or at the front of the front end of the inner shield cone plate.
A two-stage shield machine according to any one of the preceding claims.
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