JP2930577B1 - Two-stage shield machine - Google Patents

Two-stage shield machine

Info

Publication number
JP2930577B1
JP2930577B1 JP9283998A JP9283998A JP2930577B1 JP 2930577 B1 JP2930577 B1 JP 2930577B1 JP 9283998 A JP9283998 A JP 9283998A JP 9283998 A JP9283998 A JP 9283998A JP 2930577 B1 JP2930577 B1 JP 2930577B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diameter
small
shield
outer ring
disk
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP9283998A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11270275A (en
Inventor
光雄 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Jukogyo KK filed Critical Kawasaki Jukogyo KK
Priority to JP9283998A priority Critical patent/JP2930577B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2930577B1 publication Critical patent/JP2930577B1/en
Publication of JPH11270275A publication Critical patent/JPH11270275A/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】 大径シールド掘進かち小径シールド掘進に切
換える際に掘進機の前端部に作用する土水圧に起因する
荷重を簡単な機構で支承可能にし、切換えの作業能率を
高める。 【解決手段】 シールド掘進機1は、カッターディスク
2(ディスク本体3と外輪部4と連結機構20とを含
む)、カッター駆動機構10、大径胴体5(大径前胴6
と大径後胴7)、小径前胴8、複数のシールドジャッキ
11、大径胴体5を小径前胴8の後端部に接続する複数
の接続金具14、小径シールド掘進機に切換える際に、
掘進機の前端部に作用する土水圧に起因する荷重を外輪
部4を介して支承する外輪支承機構13、排泥設備1
5、エレクタ装置16など有する。
An object of the present invention is to enable a simple mechanism to support a load caused by soil pressure acting on a front end of an excavator when switching from a large-diameter shield excavation to a small-diameter shield excavation, thereby improving the switching work efficiency. A shield machine 1 includes a cutter disk 2 (including a disk body 3, an outer ring portion 4, and a coupling mechanism 20), a cutter driving mechanism 10, and a large-diameter body 5 (a large-diameter front body 6).
And the large-diameter rear body 7), the small-diameter front body 8, the plurality of shield jacks 11, the plurality of connection fittings 14 for connecting the large-diameter body 5 to the rear end of the small-diameter front body 8 and the small-diameter shield machine.
An outer ring bearing mechanism 13 for supporting a load caused by soil pressure acting on a front end of the excavator via an outer ring portion 4,
5 and an erector device 16.

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、2段式シールド
掘進機に関し、特に送電線や通信用ケーブルの為のシー
ルド坑や下水道用シールド坑などを掘削する際に、大径
シールド坑に続けて小径シールド坑を掘進することので
きる2段式シールド掘進機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-stage shield machine, and more particularly, to excavating shield tunnels for transmission lines and communication cables, shield tunnels for sewage systems, etc., following a large-diameter shield tunnel. The present invention relates to a two-stage shield machine capable of excavating a small-diameter shield shaft.

【0002】[0002]

【従来の技術】 下水道用シールド坑などは上流側から
下流側にかけてトンネル径が徐々に拡大していくケース
が多く、このようにトンネル径が変化するシールド坑
(トンネル)を構築する場合、従来では、トンネル径が
変化する各地点に立坑を設け、その立坑から掘削対象の
トンネル径とほぼ等径のシールド掘進機を投入してトン
ネルを掘削する。この場合、異なる径のトンネルの接合
地点毎に立坑を設ける必要があり、その立坑を設ける為
に多大の費用と労力がかかる。しかも、都市部において
は、ビル等の既存の構築物と干渉するため立坑を形成で
きないことも多いが、このような場合は必要な径よりも
大径のトンネルに統一して掘削するため、トンネル掘削
費用が増加してしまう。
2. Description of the Related Art In many cases, tunnel diameters of shield tunnels for sewerage and the like gradually increase from upstream to downstream. When constructing shield tunnels (tunnels) in which the tunnel diameter changes in this manner, conventionally, A shaft is provided at each point where the diameter of the tunnel changes, and a tunnel excavator having a diameter approximately equal to the diameter of the tunnel to be excavated is inserted from the shaft to excavate the tunnel. In this case, it is necessary to provide a shaft at each junction point of a tunnel having a different diameter, and the provision of the shaft requires a great deal of cost and labor. Moreover, in urban areas, it is often impossible to form shafts because they interfere with existing structures such as buildings, but in such cases, tunnel excavation is required to unify the tunnels to a larger diameter than necessary. Costs will increase.

【0003】そこで、立坑を用いずに大径トンネルに続
けて小径トンネルを掘削することのできる2段式シール
ド掘進機が種々提案されている。特開平3−59292
号公報に記載のシールド掘削機は、カッターディスク、
外筒、内筒、外筒と内筒とをトルク・力伝達可能に連結
する内外筒固定ピン、カッター駆動手段、外筒の内側の
複数のシールドジャッキ、内筒の内側の複数のシールド
ジャッキなどを有し、カッターディスクのカッタースポ
ークには、大径シールド坑の外周部を掘削する為の伸縮
片が設けられている。小径シールド坑の掘進に切換える
際には、伸縮片を縮め、覆工済みのセグメントに反力受
けを設け、その反力受けと内筒内側に構築したセグメン
トに反力をとり、内筒用シールドジャッキにより掘進推
力を発生可能にし、内外筒固定ピンを取り外して、小径
シールド用シールド掘進機を作動させる。
Therefore, various two-stage shield machines capable of excavating a small-diameter tunnel following a large-diameter tunnel without using a shaft have been proposed. JP-A-3-59292
The shield excavator described in Japanese Patent Publication No.
Outer cylinder, inner cylinder, inner and outer cylinder fixing pins that connect the outer cylinder to the inner cylinder so that torque and force can be transmitted, cutter driving means, multiple shield jacks inside the outer cylinder, multiple shield jacks inside the inner cylinder, etc. The cutter spoke of the cutter disk is provided with a telescopic piece for excavating the outer periphery of the large-diameter shield well. When switching to the excavation of a small-diameter shield pit, shrink the expansion and contraction pieces, install a reaction force receiver on the reinforced segment, and apply a reaction force to the reaction force receiver and the segment built inside the inner cylinder, and shield the inner cylinder The jack can generate the excavating thrust, remove the inner and outer cylinder fixing pins, and operate the shield excavator for small diameter shield.

【0004】特開平5−10086号公報に記載の2段
式シールド掘進機では、大径胴部材の内側に小径シール
ド掘進機を組み込み、小径シールド掘進機の内部に複数
のシールドジャッキを設け、大径シールド掘進時には、
各シールドジャッキにより伝達台を介して大径セグメン
トに反力をとりつつ掘進推力を発生させる。小径シール
ドに切換える際には、大径胴部材と小径胴部材との連結
を解き、カッターディスクの外周側の外輪部を分断し、
大径セグメントの前端に段付き状に小径セグメントを覆
工し、小径シールド掘進時には、伝達台を用いずにシー
ルドジャッキで小径セグメントに反力をとって掘進推力
を発生可能にする。
In the two-stage shield machine described in JP-A-5-10086, a small-diameter shield machine is installed inside a large-diameter trunk member, and a plurality of shield jacks are provided inside the small-diameter shield machine. When excavating the diameter shield,
Each shield jack generates a digging thrust while applying a reaction force to the large-diameter segment via the transmission stand. When switching to the small-diameter shield, disconnect the large-diameter trunk member and the small-diameter trunk member, cut off the outer ring on the outer peripheral side of the cutter disk,
The small-diameter segment is lined in a stepped manner at the front end of the large-diameter segment. When the small-diameter shield is excavated, a reaction force is applied to the small-diameter segment with a shield jack without using a transmission stand, so that the excavation thrust can be generated.

【0005】特開平7−145699号公報に記載の2
段式シールド掘進機は、小径シールド用カッターディス
ク、その外周側の環状カッターディスク、大径胴体(ス
キンプレート)、小径胴体、大径胴体を小径胴体の後端
部に固定する環ディスク状の固定部材、大径胴体の内側
のシールドジャッキ、小径胴体の内側のシールドジャッ
キ、等を有する。
[0005] Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-145699 describes
The step-type shield excavator is a small-diameter shield cutter disk, an annular cutter disk on its outer peripheral side, a large-diameter fuselage (skin plate), a small-diameter fuselage, and an annular disk-shaped fixing for fixing the large-diameter fuselage to the rear end of the small-diameter fuselage. It has a member, a shield jack inside the large-diameter fuselage, a shield jack inside the small-diameter fuselage, and the like.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】 特開平3−5929
2号公報のシールド掘削機では、内外筒固定ピンにより
外筒と内筒間でトルクと力を伝達する構成である。この
内外筒固定ピンは1個では足らず、複数(例えば8個
位)設ける必要があるが、複数の内外筒固定ピンの全部
が一致して作動するように構成することはピン部材やピ
ン穴の加工精度上困難であり、製作費が高価になる。
[Problems to be Solved by the Invention]
The shield excavator disclosed in Japanese Patent Publication No. 2 is configured to transmit torque and force between the outer cylinder and the inner cylinder by the inner and outer cylinder fixing pins. It is necessary to provide a plurality (for example, about eight) of the inner and outer cylinder fixing pins, and it is necessary to provide a plurality of the inner and outer cylinder fixing pins so that all of the plurality of inner and outer cylinder fixing pins operate in unison. It is difficult in terms of processing accuracy, and the production cost is high.

【0007】特開平5−10086号公報のシールド掘
進機では、大径シールド掘進時にも、小径シールド掘進
機の内部の複数のシールドジャッキにより掘進推力を発
生させるようになっているが、大径シールドから小径シ
ールドに切換える際に、土水圧が作用するカッターディ
スクを後退しないように支承する対策を何等講じていな
い。また、小径シールドに切換える際に、カッターディ
スクの外輪部を分断したときに、その外輪部を支持する
手段がないので外輪部が落下して、小径シールド用カッ
ターディスクと干渉する虞もある。
In the shield machine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-10086, a plurality of shield jacks inside the small-diameter shield machine generate excavation thrust even when a large-diameter shield machine is excavated. No measures are taken to support the cutter disc on which soil pressure acts so that it does not recede when switching from a small shield to a small diameter shield. Further, when switching to the small-diameter shield, when the outer ring portion of the cutter disk is divided, there is no means for supporting the outer ring portion, so that the outer ring portion may fall and interfere with the small-diameter shield cutter disk.

【0008】特開平7−145699号公報に記載のシ
ールド掘進機では、小径シールド用カッターディスクを
回転駆動する駆動手段と、この小径シールド用カッター
ディスクの外周側の環状カッターディスクを回転駆動す
る駆動手段とを独立に設けるので構成が複雑化し製作費
も高価になる。本発明の目的は、2段シールド掘進機に
おいて、大径シールドから小径シールドに切換える際に
シールド掘進機の前端部に作用する土水圧に起因する荷
重を簡単な機構で支承可能にすること、カッターディス
クの外輪部を位置規制できるようにすること、小径シー
ルドに切換える際の作業能率を高めること、等である。
In the shield machine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-145699, a driving means for rotating and driving a small-diameter shielding cutter disk, and a driving means for rotating and driving an annular cutter disk on the outer peripheral side of the small-diameter shielding cutter disk. Are provided independently of each other, which complicates the configuration and increases the production cost. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a two-stage shield machine capable of supporting a load caused by soil pressure acting on a front end portion of a shield machine when switching from a large-diameter shield to a small-diameter shield with a simple mechanism. The purpose is to be able to regulate the position of the outer ring portion of the disk, and to increase the work efficiency when switching to the small diameter shield.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】 請求項1の2段式シー
ルド掘進機は、カッターディスクと、大径胴体と、大径
胴体の前部の内側に同心状に位置する小径前胴と、カッ
ターディスクを回転駆動するカッター駆動機構と、大径
胴体に掘進推力を付加する複数のシールドジャッキとを
備え、大径シールド坑に続けて小径シールド坑を掘進可
能な2段式シールド掘進機において、前記カッターディ
スクは、小径前胴の前側に位置するディスク本体と、こ
のディスク本体とは別体でその外周側に位置する外輪部
と、ディスク本体を外輪部に力伝達可能に且つ分離可能
に連結する連結機構とを有し、前記大径胴体に作用する
掘進推力を小径前胴に伝達する為に大径胴体を小径前胴
の後端部に接続解除可能に接続する複数の接続金具を設
け、前記大径胴体の前端寄り部分の内面付近部にカッタ
ーディスクと小径前胴に作用する土水圧に抗して外輪部
を支承可能な外輪支承機構であって、外輪部の後部に後
端開口状に形成された1又は複数の溝と、大径胴体と小
径前胴間に設けられ前記溝に係合して外輪部を後方から
支承可能な複数のピン部材と、大径胴体と小径前胴間に
設けられ複数のピン部材を前後方向へ駆動する為の複数
の油圧シリンダとを備えた外輪支承機構を設けたもので
ある。
A two-stage shield machine according to claim 1, further comprising a cutter disk, a large-diameter body, a small-diameter front body concentrically located inside a front portion of the large-diameter body, and a cutter. A two-stage shield excavator comprising a cutter drive mechanism for rotating and driving a disk, and a plurality of shield jacks for applying excavation thrust to the large-diameter fuselage, and capable of excavating a small-diameter shield pit following a large-diameter shield pit, The cutter disk has a disk body located on the front side of the small-diameter front body, an outer ring portion located separately from the disk body and located on the outer peripheral side thereof, and the disk body connected to the outer ring portion so as to be able to transmit force and to be separable. A coupling mechanism, and provided with a plurality of connection fittings for releasably connecting the large-diameter body to the rear end of the small-diameter front body in order to transmit the excavating thrust acting on the large-diameter body to the small-diameter front body, Of the large-diameter fuselage A bearing capable of outer ring support mechanism outer ring portion against the soil pressure acting on the cutter disc and a small-diameter front cylinder to the inner surface near the portion near the front end portion, after the rear of the outer ring portion
One or more grooves formed in the shape of an end opening, a large-diameter body and a small
The outer ring part is engaged from the groove provided between
Multiple pin members that can be supported, between the large-diameter body and the small-diameter front body
A plurality of pins for driving a plurality of pin members provided in the front-rear direction.
And an outer ring bearing mechanism provided with the hydraulic cylinder described above.

【0010】大径シールド坑を掘進する状態では、カッ
ターディスクのディスク本体と外輪部とが連結機構で連
結され、カッター駆動機構によりカッターディスクが回
転駆動される。複数のシールドジャッキで発生する掘進
推力は、大径胴体に伝達され、この大径胴体から複数の
接続金具を介して小径前胴に伝達され、大径シールド坑
が掘進される。その大径シールド坑の内面にはセグメン
トが組付けられる。
In a state where the large-diameter shield shaft is dug, the disk body of the cutter disk and the outer ring portion are connected by a connecting mechanism, and the cutter disk is rotated by the cutter driving mechanism. Excavation thrust generated by the plurality of shield jacks is transmitted to the large-diameter fuselage, transmitted from the large-diameter fuselage to the small-diameter front body via a plurality of connection fittings, and the large-diameter shield pit is excavated. A segment is attached to the inner surface of the large shield tunnel.

【0011】大径シールド坑に続けて小径シールド坑を
掘進する状態に切換える際には、外輪支承機構により外
輪部を支承し、カッターディスクと小径前胴に作用する
土水圧に起因する荷重を、外輪部と外輪支承機構と大径
胴体とを介して大径シールド坑の内面のセグメントで支
承し、その荷重が小径前胴に作用しない状態にしてか
ら、複数の接続金具を解体して大径胴体と小径前胴とを
分離し、小径前胴の内面に設ける複数のシールドジャッ
キにより前記セグメントに反力を取って掘進推力を発生
させ得る状態にしてから、カッターディスクにおける連
結機構を解除する。その状態において、カッター駆動機
構によりカッターディスクを回転駆動し、小径前胴の内
面の複数のシールドジャッキにより掘進推力を発生させ
ると、小径シールド坑を掘進することができる。外輪支
承機構が、外輪部の後部に後端開口状に形成された1又
は複数の溝と、大径胴体と小径前胴間に設けられ前記溝
に係合して外輪部を後方から支承可能な複数のピン部材
と、大径胴体と小径前胴間に設けられ複数のピン部材を
前後方向へ駆動する為の複数の油圧シリンダとを備えた
構成であるため、その外輪支承機構を作動させる際に、
カッターディスクの回転位相がどの位相でも、複数のピ
ン部材を前記1又は複数の溝に確実に嵌入させることが
でき、カッターディスクの回転位相を調整する必要がな
い。
When switching to a state in which the small-diameter shield pit is excavated following the large-diameter shield pit, the outer ring portion is supported by the outer ring support mechanism, and the load caused by the soil water pressure acting on the cutter disk and the small-diameter front body is reduced. The outer ring part, outer ring bearing mechanism, and large-diameter fuselage are used to support the inner diameter segment of the large-diameter shield pit, so that the load does not act on the small-diameter front body. The body and the small-diameter front body are separated from each other, and the plurality of shield jacks provided on the inner surface of the small-diameter front body take a reaction force on the segment to generate a digging thrust. Then, the coupling mechanism of the cutter disk is released. In this state, when the cutter disk is rotationally driven by the cutter driving mechanism and excavation thrust is generated by the plurality of shield jacks on the inner surface of the small-diameter front body, the small-diameter shield well can be excavated. Outer ring
A bearing mechanism is formed at the rear portion of the outer ring portion in the shape of a rear end opening.
Are a plurality of grooves, the grooves provided between the large-diameter body and the small-diameter front body.
A plurality of pin members capable of supporting the outer ring portion from behind by engaging with
And a plurality of pin members provided between the large-diameter body and the small-diameter front body.
With multiple hydraulic cylinders for driving in the front-back direction
Because of the configuration, when operating the outer ring bearing mechanism,
Regardless of the rotation phase of the cutter disk,
The fitting member is securely fitted into the one or more grooves.
No need to adjust the rotation phase of the cutter disk.
No.

【0012】請求項2の2段式シールド掘進機は、請求
項1の発明において、大径シールド坑の掘進中には、シ
ールドジャッキによる掘進推力を前記接続金具を介して
大径胴体から小径前胴に伝達することを特徴とするもの
である。大径シールド坑の掘進中には、シールド掘進機
の前端部に作用する土水圧による荷重の大部分が小径前
胴に作用することになる。そこで、シールドジャッキで
発生した掘進推力を大径胴体から、複数の接続金具を介
して小径前胴に伝達する。
According to a second aspect of the present invention, in the two-stage shield excavator according to the first aspect of the present invention, during excavation of the large-diameter shield tunnel, the excavation thrust by the shield jack is reduced from the large-diameter body to the small-diameter front via the connection fitting. It is characterized by transmitting to the torso. During excavation of the large-diameter shield tunnel, most of the load due to the soil pressure acting on the front end of the shield excavator acts on the small-diameter front body. Therefore, the excavating thrust generated by the shield jack is transmitted from the large-diameter body to the small-diameter front body via a plurality of connection fittings.

【0013】請求項3の2段式シールド掘進機は、請求
項1又は2の発明において、大径シールド坑の掘進から
小径シールド坑の掘進に切換える際には、カッターディ
スクと小径前胴に作用する土水圧に起因する荷重を外輪
支承機構を介して支承することを特徴とするものであ
る。請求項1の欄で説明したように、前記土水圧に起因
する荷重を外輪支承機構を介して大径胴体や大径シール
ド坑の内面のセグメント等で支承できるため、その荷重
を小径前胴を介して支承する必要がなくなるから、複数
の接続金具の解体や、小径前胴の内面付近へのシールド
ジャッキの組付けなどを簡単に行うことができる。
The two-stage shield excavator according to the third aspect of the present invention acts on the cutter disk and the small-diameter front body when switching from excavation of the large-diameter shield tunnel to excavation of the small-diameter shield tunnel in the invention of the first or second aspect. The load caused by the soil water pressure is supported via an outer ring support mechanism. As described in the section of claim 1, since the load caused by the soil water pressure can be supported by the large-diameter body or the inner surface segment of the large-diameter shield pit or the like via the outer ring bearing mechanism, the load is transmitted to the small-diameter front body. Since there is no need to support the connection jacks, it is possible to easily disassemble a plurality of connection fittings and mount a shield jack near the inner surface of the small-diameter front body.

【0014】請求項4の2段式シールド掘進機は、請求
項1〜3の何れか1項の発明において、前記カッター駆
動機構は小径前胴の内部に装備されたことを特徴とする
ものである。ディスク本体と外輪部とを連結機構で連結
しておけば、カッター駆動機構によりカッターディスク
の全体を回転駆動することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a two-stage shield machine according to any one of the first to third aspects, wherein the cutter drive mechanism is provided inside a small-diameter front body. is there. If the disk main body and the outer ring are connected by a connecting mechanism, the entire cutter disk can be rotationally driven by the cutter driving mechanism.

【0015】請求項5の2段式シールド掘進機は、請求
項1〜4の何れか1項の発明において、前記連結機構
は、シールド坑の径方向向きの複数のピン部材を介して
連結するように構成されたことを特徴とするものであ
る。それ故、連結機構は、ディスク本体と外輪部との間
でトルクと力の伝達が可能である。
According to a second aspect of the present invention, in the two-stage shield machine according to any one of the first to fourth aspects, the connection mechanism is connected via a plurality of radially oriented pin members of the shield shaft. It is characterized by having such a configuration. Therefore, the coupling mechanism can transmit torque and force between the disk body and the outer ring portion.

【0016】請求項6の2段式シールド掘進機は、請求
項1〜5の何れか1項の発明において、前記外輪支承機
構は、外輪部が径方向へ移動しないように規制する機能
を有することを特徴とするものである。小径シールド坑
の掘進に際して、ディスク本体と外輪部とを分断したと
き、外輪部が径方向(例えば下方)へ移動してディスク
本体と干渉する虞があるが、外輪支承機構が、外輪部が
径方向へ移動しないように規制する機能を有するので、
外輪部とディスク本体との干渉が生じることはない。
According to a sixth aspect of the present invention, in the two-stage shield machine according to any one of the first to fifth aspects, the outer ring support mechanism has a function of restricting the outer ring portion from moving in the radial direction. It is characterized by the following. When the disk main body and the outer ring portion are separated during excavation of the small-diameter shield shaft, the outer ring portion may move in a radial direction (for example, downward) and interfere with the disk main body. Since it has a function to regulate so that it does not move in the direction,
There is no interference between the outer ring and the disk body.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本実施形態に係る2段式シ
ールド掘進機1は、大径シールド坑に続けて小径シール
ド坑を掘進可能なものであり、図1はこの2段式シール
ド掘進機1の縦断側面図である。以下、掘進方向に向か
って前後左右を前後左右として説明する。図1に示すよ
うに、この2段式シールド掘進機1(以下、端にシール
ド掘進機という)は、カッターディスク2と、大径胴体
5と、小径前胴8と、小径前胴8の内部の本体フレーム
9と、カッターディスク2を回転駆動するカッター駆動
機構10と、大径シールド用の複数のシールドジャッキ
11と、小径シールド用の複数のシールドジャッキ12
と、外輪支承機構13と、複数の接続金具14と、排泥
設備15と、エレクタ装置16などを有する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The two-stage shield excavator 1 according to the present embodiment can excavate a small-diameter shield tunnel following a large-diameter shield tunnel, and FIG. 1 is a longitudinal sectional side view of the two-stage shield excavator 1. Hereinafter, the front, rear, left and right in the excavation direction will be described as front, rear, left and right. As shown in FIG. 1, this two-stage shield excavator 1 (hereinafter referred to as a shield excavator at an end) includes a cutter disk 2, a large-diameter body 5, a small-diameter front body 8, and an inside of the small-diameter front body 8. , A cutter driving mechanism 10 for rotatingly driving the cutter disk 2, a plurality of shield jacks 11 for a large-diameter shield, and a plurality of shield jacks 12 for a small-diameter shield.
, An outer ring bearing mechanism 13, a plurality of connection fittings 14, a sludge exhaust system 15, an erector device 16, and the like.

【0018】カッターディスク2は、小径前胴8の前側
に対応するディスク本体3と、このディスク本体3とは
別体でディスク本体3の外周側に位置する外輪部4と、
ディスク本体3と外輪部4とをトルクと力を伝達可能に
且つ分離可能に連結する連結機構20とを有する。カッ
ターディスク2は、本体フレーム9の隔壁9aに回転自
在に支持されている。連結機構20は、各カッタースポ
ーク内に装着された油圧シリンダ21と、そのシリンダ
本体の先端部に一体形成された径方向向きのピン部材2
2とを有し、油圧シリンダ21のピストンロッド23が
ディスク本体3に連結され、油圧シリンダ21によりピ
ン部材22を外輪部4の係合穴24に係脱自在に構成し
てある。
The cutter disk 2 includes a disk main body 3 corresponding to the front side of the small-diameter front body 8, an outer ring portion 4 that is separate from the disk main body 3 and located on the outer peripheral side of the disk main body 3,
And a coupling mechanism (20) for coupling the disk body (3) and the outer race (4) so that torque and force can be transmitted and separable. The cutter disk 2 is rotatably supported by a partition 9 a of the main body frame 9. The coupling mechanism 20 includes a hydraulic cylinder 21 mounted in each cutter spoke, and a radially oriented pin member 2 integrally formed at the tip of the cylinder body.
The piston rod 23 of the hydraulic cylinder 21 is connected to the disk main body 3, and the pin member 22 is configured to be freely disengageable from the engagement hole 24 of the outer race 4 by the hydraulic cylinder 21.

【0019】大径シールド坑を掘進する際には、連結機
構20によってディスク本体3と外輪部4とが連結状態
に保持され、小径シールド坑を掘進する際にはディスク
本体3と外輪部4とが分断され、ディスク本体3のみで
掘削する。外輪部4の後端面には、外輪支承機構13の
複数の鍔付きピン31を係合させる為の環状溝25が形
成されている。カッター駆動機構10は、隔壁9aに装
着された複数のカッター駆動モータ10aを有し、それ
らカッター駆動モータ10aによりカッターディスク2
が正逆回転駆動される。尚、油圧供給系のスイベルジョ
ンイト17も設けてある。
When excavating a large-diameter shield tunnel, the disc body 3 and the outer ring section 4 are held in a connected state by the connecting mechanism 20. When excavating a small-diameter shield tunnel, the disc body 3 and the outer ring section 4 are connected to each other. Is cut off, and excavation is performed only with the disk body 3. An annular groove 25 for engaging a plurality of flanged pins 31 of the outer ring support mechanism 13 is formed on the rear end surface of the outer ring portion 4. The cutter drive mechanism 10 has a plurality of cutter drive motors 10a mounted on the partition 9a, and the cutter drive motor 10a allows the cutter disk 2
Are driven forward and reverse. A hydraulic supply system swivel joint 17 is also provided.

【0020】前記大径胴体5は、大径前胴6と、その後
端に同心的且つ一体的に結合されて後方へ延びる大径後
胴7(大径前胴6と同径である)とからなる。大径前胴
6の後端のリングウェブ6aと大径後胴7の前端のリン
グウェブ7aとをボルト結合することで、大径前胴6と
大径後胴7とが一体的に結合されている。小径前胴8
は、大径前胴6よりも小径で、大径前胴6の内側に同心
状に配設され、小径前胴8の後端のリングウェブ8aは
大径後胴7の前端のリングウェブ7aと同一面をなして
いる。大径前胴6の前端近傍部の内面には溝形断面の環
状フレーム9bが溶接接合され、この環状フレーム9b
の内側に対応する位置において、小径前胴8の内側に本
体フレーム9の隔壁9aが設けられ、隔壁9aは小径前
胴8に溶接接合され、カッターディスク2と隔壁9aの
間にはチャンバー18が形成されている。
The large-diameter body 5 has a large-diameter front body 6 and a large-diameter rear body 7 (having the same diameter as the large-diameter front body 6) which is concentrically and integrally connected to the rear end and extends rearward. Consists of By bolt-joining the ring web 6a at the rear end of the large-diameter front barrel 6 and the ring web 7a at the front end of the large-diameter rear barrel 7, the large-diameter front barrel 6 and the large-diameter rear barrel 7 are integrally connected. ing. Small diameter front trunk 8
Are arranged concentrically inside the large-diameter front body 6 with a smaller diameter than the large-diameter front body 6, and a ring web 8 a at the rear end of the small-diameter front body 8 is a ring web 7 a at the front end of the large-diameter rear body 7. And the same plane. An annular frame 9b having a groove-shaped cross section is welded to the inner surface near the front end of the large-diameter front body 6, and the annular frame 9b
The partition 9a of the main body frame 9 is provided inside the small-diameter front body 8 at a position corresponding to the inside of the small-diameter front body 8, the partition 9a is welded to the small-diameter front body 8, and a chamber 18 is provided between the cutter disk 2 and the partition 9a. Is formed.

【0021】大径前胴6の内面付近に配設された複数の
シールドジャッキ11は、周方向適当間隔おきに且つピ
ストンロッドを後方に向けて配置され、これらシールド
ジャッキ11のジャッキ本体の後端部がリングウェブ6
a,7aに固定され、各シールドジャッキ11のピスト
ンの先端の半球凸部にはスプレッダー26がルーズにピ
ン結合されている。大径シールド坑を掘進する際には、
これらシールドジャッキ11により大径シールド坑Tの
内面に覆工したセグメント27の前端に反力を取って掘
進推力を発生させるようになっている。
A plurality of shield jacks 11 arranged near the inner surface of the large-diameter front barrel 6 are arranged at appropriate intervals in the circumferential direction and with the piston rods facing rearward. Part is ring web 6
The spreader 26 is fixed to the hemispherical convex portion at the tip of the piston of each shield jack 11 loosely and pin-connected. When excavating a large diameter shield shaft,
These shield jacks 11 generate a digging thrust by taking a reaction force at the front end of the segment 27 lining the inner surface of the large-diameter shield shaft T.

【0022】小径前胴8の内面付近に配設された複数の
シールドジャッキ12は、周方向適当間隔おきに且つピ
ストンロッドを後方に向けて配置され、これらシールド
ジャッキ12のジャッキ本体の後端部がリングウェブ8
aに固定され、各シールドジャッキ12のピストンの先
端の半球凸部にはスプレッダー28がルーズにピン結合
されている。小径シールド坑を掘進する際には、これら
シールドジャッキ12により小径シールド坑Ta(図2
参照)の内面に覆工したセグメント29の前端に反力を
取って掘進推力を発生させるようになっている。
A plurality of shield jacks 12 arranged near the inner surface of the small-diameter front body 8 are arranged at appropriate intervals in the circumferential direction and with the piston rods facing rearward. Is ring web 8
The spreader 28 is loosely pin-connected to the hemispherical convex portion at the tip of the piston of each shield jack 12. When excavating a small-diameter shield tunnel, these shield jacks 12 are used to reduce a small-diameter shield tunnel Ta (FIG. 2).
(See FIG. 2), a reaction force is applied to the front end of the segment 29 lining the inner surface to generate a digging thrust.

【0023】大径シールド坑Tの掘進の際、大径胴体5
から小径前胴8に掘進推力を伝達する為に、大径胴体5
と小径前胴8の後端部が例えば8個の接続金具14で接
続解除可能に接続される。これら接続金具14は円周ほ
ぼ8等分位置で、リングウェブ7a,8aの後面に当接
状に配置され、各接続金具14はリングウェブ6a,7
a,8aに複数のボルトにてボルト結合されている。各
接続金具14はフランジとウェブとを有する剛性、強度
に優れるものである。
At the time of excavating the large-diameter shield shaft T, the large-diameter fuselage 5
The large-diameter fuselage 5
The rear end of the small-diameter front body 8 is connected to, for example, eight connection fittings 14 so that the connection can be released. These connecting fittings 14 are arranged at approximately eight equally-circumferential positions on the rear surfaces of the ring webs 7a, 8a so as to be in contact with each other.
a, 8a are bolted together with a plurality of bolts. Each connection fitting 14 has a flange and a web, and is excellent in rigidity and strength.

【0024】外輪支承機構13について説明する。この
外輪支承機構13は、大径シールド坑Tの掘進から小径
シールド坑Taの掘進に切換える際に、カッターディス
ク2と小径前胴8に作用する土水圧に抗して外輪部4を
支承するものである。大径前胴6の前半部の内側付近部
には、外輪支承機構13を構成する例えば6組の外輪支
承装置30が周方向適当間隔おきに設けられている。各
外輪支承装置30は、外輪部4の環状溝25に後方から
対向する鍔付きピン31と、この鍔付きピン31を前方
へ駆動可能な油圧シリンダ32とを有し、油圧シリンダ
32は油圧供給源に接続されている。
The outer ring bearing mechanism 13 will be described. The outer ring bearing mechanism 13 supports the outer ring portion 4 against soil water pressure acting on the cutter disk 2 and the small diameter front body 8 when switching from excavating the large diameter shield tunnel T to excavating the small diameter shield tunnel Ta. It is. In the vicinity of the inside of the front half of the large-diameter front trunk 6, for example, six sets of outer ring bearing devices 30 constituting the outer ring bearing mechanism 13 are provided at appropriate circumferential intervals. Each outer ring bearing device 30 has a flanged pin 31 facing the annular groove 25 of the outer ring portion 4 from behind and a hydraulic cylinder 32 capable of driving the flanged pin 31 forward. Connected to the source.

【0025】鍔付きピン31には、環状溝25に嵌合可
能なピン部31aと外輪部4の後端面を支承可能な鍔部
31bとが形成され、鍔付きピン31の後端部が油圧シ
リンダ32のピストンロッドの前端部にピン連結され、
油圧シリンダ32のシリンダ本体は大径前胴6に連結さ
れている。鍔付きピン31は、環状フレーム9bの前壁
部を挿通して案内され、その挿通部はシール部材33に
より封止されている。
The flanged pin 31 is formed with a pin portion 31a that can be fitted into the annular groove 25 and a flange portion 31b that can support the rear end surface of the outer ring portion 4. The rear end of the flanged pin 31 is hydraulically driven. Pin connected to the front end of the piston rod of the cylinder 32,
The cylinder body of the hydraulic cylinder 32 is connected to the large-diameter front body 6. The flanged pin 31 is guided by passing through the front wall portion of the annular frame 9 b, and the inserted portion is sealed by a seal member 33.

【0026】前記環状フレーム9bの内周面部に広幅の
浅い環状溝34が形成され、この環状溝34に止水シー
ル35が装着され、この止水シール35により小径前胴
8と環状フレーム9bの間が止水可能になっている。排
泥設備15について説明すると、排泥設備15は、送水
管36とバルブ36aと排泥管37とバルブ37aとを
有する。送水管36は、地上の送水源に接続されてシー
ルド坑内に導入された送水系に接続され、チャンバー1
8内へ送水する。排泥管37は、チャンバー18内の泥
水を排出するもので、シールド坑内を後方へ延びる排泥
系に接続されその排泥系は地上の排泥タンクへ延びてい
る。尚、シールド掘進機1は泥水シールドを適用してい
るが、土圧シールド適用する場合もあり、その場合は排
泥設備15の代わりに排土設備が設けられる。
A wide and shallow annular groove 34 is formed in the inner peripheral surface of the annular frame 9b, and a waterproof seal 35 is mounted in the annular groove 34. The waterproof seal 35 allows the small-diameter front body 8 and the annular frame 9b to be formed. Water can be stopped between the rooms. Describing the sludge drainage facility 15, the sludge drainage facility 15 includes a water pipe 36, a valve 36a, a sludge pipe 37, and a valve 37a. The water supply pipe 36 is connected to a water supply source on the ground and connected to a water supply system introduced into the shield well, and the chamber 1
Send water into 8. The sludge pipe 37 is for discharging the muddy water in the chamber 18 and is connected to a sludge system extending backward in the shield well, and the sludge system extends to a sludge tank on the ground. The shield machine 1 employs a muddy water shield, but may employ an earth pressure shield. In such a case, a soil discharging facility is provided instead of the mud discharging facility 15.

【0027】シールド坑(T又はTa)の内面にセグメ
ント(27又は29)を覆工するエレクタ装置16は一
般的な構成のもので、エレクタ装置16は小径前胴8の
後端部に取付けられている。エレクタ装置16は、小径
前胴8の後端部の環状部8bに取付けられた複数のロー
ラに回転自在に支持された回動フレーム38と、回動フ
レーム38に設けられたエレクタ本体39と、回動フレ
ーム38を回転駆動する回転駆動機構40等を有する。
The erector device 16 for lining the segment (27 or 29) on the inner surface of the shield shaft (T or Ta) has a general configuration, and the erector device 16 is attached to the rear end of the small-diameter front body 8. ing. The erector device 16 includes: a rotating frame 38 rotatably supported by a plurality of rollers attached to the annular portion 8b at the rear end of the small-diameter front body 8; an erector body 39 provided on the rotating frame 38; A rotation drive mechanism 40 for rotating the rotation frame 38 is provided.

【0028】以上説明したシールド掘進機1により大径
シールド坑Tを掘進する際には、カッターディスク2に
おける連結機構20が連結状態に保持され、外輪支承機
構13は、図示のように外輪部4を支承してない状態に
保持される。カッター駆動機構10によりカッターディ
スク2を回転駆動し、複数のシールドジャッキ11によ
りセグメント27に反力を取って掘進推力を発生させる
と、カッターディスク2で切羽が掘削され、その土砂が
チャンバー18内に流れ込み、カッターディスク2の攪
拌翼19で攪拌されて泥水になり、その泥水が排泥管3
7から外部へ排出される。シールドジャッキ11の1ス
トローク分の掘進毎に、エレクタ装置16により例えば
コンクリート製のセグメント27がリング状に組付けら
れ、以下これを繰り返して、大径シールド坑Tが掘進さ
れていく。
When the shield excavator 1 described above excavates the large-diameter shield tunnel T, the coupling mechanism 20 of the cutter disk 2 is held in the coupled state, and the outer ring support mechanism 13 is connected to the outer ring section 4 as shown in the figure. Is not supported. When the cutter disk 2 is rotationally driven by the cutter driving mechanism 10 and the plurality of shield jacks 11 take a reaction force on the segment 27 to generate a digging thrust, the cutting face is excavated by the cutter disk 2, and the sediment is deposited in the chamber 18. The slurry flows into and is stirred by the stirring blades 19 of the cutter disk 2 to become muddy water.
7 to the outside. Each time the shield jack 11 excavates for one stroke, a concrete segment 27, for example, is assembled in a ring shape by the erector device 16, and this is repeated thereafter to excavate the large-diameter shield pit T.

【0029】図2は、前記シールド掘進機1に含まれる
小径シールド掘進機1Aを示すもので、小径後胴42だ
けは後付けにて取付けられたものであり、図1に図示の
ものと同一のものに同一符号を付して説明を省略する。
次に、図1に示すシールド掘進機1により大径シールド
坑Tを掘進し、その大径シールド坑Tの終端から小径シ
ールド坑Taを掘進する為に、シールド掘進機1を小径
シールド掘進機1Aに切換える手順について、図3〜図
8を参照して説明する。
FIG. 2 shows a small-diameter shield excavator 1A included in the shield excavator 1, in which only the small-diameter rear trunk 42 is attached by retrofitting, and is the same as that shown in FIG. The same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
Next, in order to excavate the large-diameter shield tunnel T by the shield excavator 1 shown in FIG. 1 and excavate the small-diameter shield tunnel Ta from the end of the large-diameter shield tunnel T, the shield excavator 1 is replaced with the small-diameter shield excavator 1A. Will be described with reference to FIGS. 3 to 8.

【0030】図3に示すように、最初に、エレクタ装置
16のエレクタ本体39を取り外す。次に図4に示すよ
うに、シールド掘進機1に作用する土水圧に抗してシー
ルド掘進機1を後退させないように支持する為に、例え
ば8本〜10本の例えばH型鋼からなる反力受け部材4
3を、周方向適当間隔おきの位置において、図示のよう
にセグメント27の前端とリングウェブ6a,7a間に
装着する。
As shown in FIG. 3, first, the erector body 39 of the erector device 16 is removed. Next, as shown in FIG. 4, in order to support the shield machine 1 so as not to retreat against the soil water pressure acting on the shield machine 1, for example, a reaction force composed of, for example, 8 to 10 H-shaped steels is used. Receiving member 4
3 are mounted between the front ends of the segments 27 and the ring webs 6a, 7a as shown in the figure at appropriate intervals in the circumferential direction.

【0031】その後、外輪支承機構13の各外輪支承装
置30において、油圧シリンダ32を作動させて鍔付き
ピン31を前進駆動し、鍔付きピン31のピン部31a
を環状溝25に嵌合させ且つ鍔部31bを外輪部4の後
端面に当接させる。このとき、連結機構20は連結状態
のままであるので、外輪支承機構13により、カッター
ディスク2と小径前胴8に作用する土水圧に起因する荷
重に抗して外輪部4が支承され、且つ、外輪部4が径方
向へ移動しないように規制される。尚、チャンバー18
内に作用する土水圧が隔壁9bに作用し、その荷重が小
径前胴8に作用するが、カッターディスク2、連結機構
20、外輪部4を介して外輪支承機構13で支承するこ
とができる。
Thereafter, in each outer ring bearing device 30 of the outer ring bearing mechanism 13, the hydraulic cylinder 32 is operated to drive the flanged pin 31 forward, and the pin portion 31a of the flanged pin 31 is driven.
Is fitted into the annular groove 25 and the flange 31b is brought into contact with the rear end face of the outer race 4. At this time, since the connecting mechanism 20 remains in the connected state, the outer ring supporting mechanism 13 supports the outer ring portion 4 against the load caused by the soil water pressure acting on the cutter disc 2 and the small-diameter front body 8, and The outer ring 4 is restricted from moving in the radial direction. The chamber 18
The soil pressure acting on the inside acts on the partition wall 9b, and the load acts on the small-diameter front body 8, but can be supported by the outer ring support mechanism 13 via the cutter disk 2, the coupling mechanism 20, and the outer ring portion 4.

【0032】このように、反力受け部材43を取付け、
外輪支承機構13を作動させた状態では、カッターディ
スク2と小径前胴8に作用する土水圧に起因する荷重
が、外輪支承機構13と大径前胴6と反力受け部材43
とを介してセグメント27で支承されるため、その荷重
を小径前胴8を介して支持しなくともよいので、全部の
接続金具14に荷重が殆ど作用しなくなる。そこで、そ
れら全部の接続金具14を取り外すものとするが、それ
ら接続金具14を簡単に能率的に取り外すことができ
る。前記外輪部4に形成した環状溝25に鍔付きピン3
1のピン部31aを嵌入させるように構成したため、カ
ッターディスク2の回転位相がどの位相でもピン部31
aを環状溝25に確実に嵌入させることができ、カッタ
ーディスク2の回転位相を調整する必要がない。
Thus, the reaction force receiving member 43 is attached,
When the outer ring support mechanism 13 is operated, the load caused by the soil pressure acting on the cutter disk 2 and the small-diameter front body 8 causes the outer ring support mechanism 13, the large-diameter front body 6, and the reaction force receiving member 43.
Since the load is not supported through the small-diameter front body 8 since the load is supported by the segment 27 through the first and second members, the load hardly acts on all the connection fittings 14. Therefore, all the connection fittings 14 are to be removed, but the connection fittings 14 can be easily and efficiently removed. An annular groove 25 formed in the outer ring portion 4 has a flanged pin 3
No. 1 pin portion 31a is fitted, so that the rotational phase of the cutter disc 2 can be set at any phase.
a can be reliably fitted into the annular groove 25, and there is no need to adjust the rotational phase of the cutter disk 2.

【0033】次に図5に示すように、小径後胴42を外
部より搬入して小径前胴8の後端に同心状に取付けると
ともに、エレクタ本体39を取付ける。次に図6に示す
ように、大径シールド坑Tの内面に覆工されたセグメン
ト27の内面に反力受けリング44を固定し、この反力
受けリング44に反力を取る状態にして、小径シールド
坑Taに対応するセグメント29を小径後胴42の内面
に組付ける。このセグメント29の前端で反力を取りつ
つ、小径前胴8の内側の複数のシールドジャッキ12で
掘進推力を発生させ得る状態にする。次に図7に示すよ
うに、カッターディスク2における連結機構20の連結
を分離し、外輪支承機構13により外輪部4を固定状態
に保持したまま、ディスク本体3のみを回転駆動できる
状態にする。尚、外輪部4は外輪支承機構13により径
方向へ移動しないように規制されて静止状態を保持す
る。
Next, as shown in FIG. 5, the small-diameter rear body 42 is carried in from the outside, is attached concentrically to the rear end of the small-diameter front body 8, and the erector body 39 is attached. Next, as shown in FIG. 6, the reaction force receiving ring 44 is fixed to the inner surface of the segment 27 lining the inner surface of the large-diameter shield shaft T, and the reaction force receiving ring 44 takes a reaction force. The segment 29 corresponding to the small-diameter shield shaft Ta is assembled on the inner surface of the small-diameter rear trunk 42. While the reaction force is being taken at the front end of the segment 29, the plurality of shield jacks 12 inside the small-diameter front trunk 8 are set to be able to generate the excavating thrust. Next, as shown in FIG. 7, the connection of the connecting mechanism 20 in the cutter disk 2 is separated, and only the disk main body 3 can be driven to rotate while the outer ring portion 4 is kept fixed by the outer ring support mechanism 13. The outer ring portion 4 is restricted by the outer ring support mechanism 13 so as not to move in the radial direction, and keeps the stationary state.

【0034】次に図8に示すように、止水シール35に
加圧水を供給して止水機能を発揮させてから、カッター
駆動機構10よりディスク本体3を回転駆動し、複数の
シールドジャッキ12により掘進推力を発生させて小径
シールド掘進機1Aを発進させ、大径シールド坑Tに連
なる小径シールド坑Tbの掘進を開始する。その後、セ
グメント29に穿孔した小穴45からセグメント27,
29間の環状の隙間の後端部分に裏込め剤としてのモル
タル46を充填固化させて封止状態にする。
Next, as shown in FIG. 8, the pressurized water is supplied to the water-stop seal 35 to exert a water-stop function, and then the disk body 3 is driven to rotate by the cutter driving mechanism 10 and the plurality of shield jacks 12 are used. The excavation thrust is generated to start the small-diameter shield excavator 1A, and the excavation of the small-diameter shield tunnel Tb connected to the large-diameter shield tunnel T is started. Then, the segment 27,
A mortar 46 as a backfill agent is filled and solidified in the rear end portion of the annular gap between the 29 to be sealed.

【0035】次に、以上説明した2段式シールド掘進機
1においては、大径胴体5を小径前胴8の後端部に接続
する複数の接続金具14を接続解除可能に設けたので、
シールドジャッキ11で発生し大径胴体5に作用する掘
進推力を大径胴体5から小径前胴8に確実に伝達でき
る。大径胴体5の前端寄り部分の内面付近部にカッター
ディスク2と小径前胴8に作用する土水圧に抗して外輪
部4を支承可能な外輪支承機構13を設けたので、小径
シールド坑の掘進に切換える際に、カッターディスク2
と小径前胴8に作用する土水圧に起因する荷重を外輪支
承機構13を介して大径胴体5や大径シールド坑の内面
のセグメント27に支承させ、その荷重を小径前胴8で
支承する必要のない状態にすることができ、複数の接続
金具14を取り外して、小径前胴8の内面側のシールド
ジャッキ12で掘進推力を発生させ得る状態に簡単に能
率的に切換えることができる。
Next, in the two-stage shield machine 1 described above, a plurality of connection fittings 14 for connecting the large-diameter body 5 to the rear end of the small-diameter front body 8 are provided so as to be disconnectable.
Excavation thrust generated by the shield jack 11 and acting on the large-diameter body 5 can be reliably transmitted from the large-diameter body 5 to the small-diameter front body 8. An outer ring support mechanism 13 capable of supporting the outer ring portion 4 against the soil water pressure acting on the cutter disc 2 and the small diameter front body 8 is provided near the inner surface near the front end of the large diameter body 5, so that the small diameter shield shaft is When switching to excavation, the cutter disk 2
And the load caused by the soil pressure acting on the small-diameter front body 8 is supported by the large-diameter body 5 and the segment 27 on the inner surface of the large-diameter shield pit via the outer ring bearing mechanism 13, and the load is supported by the small-diameter front body 8. It is possible to make it unnecessary, and it is possible to easily and efficiently switch to a state where the shield jack 12 on the inner surface side of the small-diameter front body 8 can generate a digging thrust by removing the plurality of connection fittings 14.

【0036】カッターディスク22が、小径前胴8の前
側に位置するディスク本体3と、このディスク本体3と
は別体でその外周側に位置する外輪部4と、ディスク本
体3を外輪部4にトルクと力を伝達可能に且つ分離可能
に連結する連結機構20とを有するので、大径シールド
坑掘進時には、ディスク本体3と外輪部4とを連結機構
20で連結しておいて1つのカッター駆動機構10で回
転駆動でき、小径シールド坑の掘進に切換える際には、
連結機構20の連結を解除することで、ディスク本体3
と外輪部4とを簡単に分断することができる。
The cutter disk 22 includes a disk main body 3 located on the front side of the small-diameter front body 8, an outer ring portion 4 that is separate from the disk main body 3 and located on the outer peripheral side, and the disk main body 3 is attached to the outer ring portion 4. Since the coupling mechanism 20 has a coupling mechanism 20 capable of transmitting and separating torque and force, the disk main body 3 and the outer ring 4 are coupled by the coupling mechanism 20 when the large-diameter shield digging is performed. When it can be driven to rotate by the mechanism 10 and switches to excavation of a small diameter shield shaft,
By releasing the connection of the connecting mechanism 20, the disc body 3 is released.
And the outer ring portion 4 can be easily separated.

【0037】また、1つのカッター駆動機構10を小径
前胴8の内部に配設したので、小径シールド掘進機1A
に切換えた後にも、そのカッター駆動機構10でディス
ク本発明3を回転駆動することができる。外輪部4の後
端部に環状溝25を形成して、この環状溝25に鍔付き
ピン31のピン部31aを嵌入させるように構成したの
で、ピン部31aの嵌入の際に、カッターディスク2の
回転位相を調節する必要がなく、簡単にピン部31aの
嵌入を行うことができる。
Since one cutter driving mechanism 10 is disposed inside the small-diameter front barrel 8, the small-diameter shield excavator 1A
After that, the disk drive 3 can be driven to rotate by the cutter driving mechanism 10. An annular groove 25 is formed at the rear end of the outer ring portion 4 and the pin portion 31a of the flanged pin 31 is fitted into the annular groove 25. Therefore, when the pin portion 31a is fitted, the cutter disc 2 There is no need to adjust the rotational phase of the pin portion 31a, and the pin portion 31a can be easily fitted.

【0038】ここで、前記実施形態を部分的に変更する
例について説明すると、シールドジャッキ11に加えて
シールドジャッキ12を装備した場合を例として説明し
たが、小径シールド掘進機1Aに切換える際に、シール
ドジャッキ11をシールドジャッキ12の位置に移設す
ることもできる。また、外輪部4の後端部に形成する環
状溝25の代わりに、複数の円弧状の長穴を形成してお
き、それら長穴に鍔付きピン31のピン部31aを嵌入
させるように構成してもよい。また、大径前胴6と小径
前胴8との直径の差は図示のものに限定される訳ではな
く、種々の直径差とすることもある。尚、本発明は前記
図示のものに限定される訳ではなく、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲で、前記の実施形態に種々の変更を付加し
た態様で実施可能である。
Here, a description will be given of an example in which the above-described embodiment is partially changed. The case where the shield jack 12 is provided in addition to the shield jack 11 has been described as an example, but when switching to the small-diameter shield excavator 1A, The shield jack 11 can be moved to the position of the shield jack 12. Also, a plurality of arc-shaped long holes are formed instead of the annular groove 25 formed at the rear end of the outer ring portion 4, and the pin portions 31 a of the pin 31 with a flange are fitted into these long holes. May be. The difference in diameter between the large-diameter front body 6 and the small-diameter front body 8 is not limited to the illustrated one, but may be various diameter differences. It should be noted that the present invention is not limited to those shown in the drawings, and can be implemented in a form in which various changes are added to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.

【0039】[0039]

【発明の効果】 請求項1の発明によれば、大径胴体を
小径前胴の後端部に接続する複数の接続金具を接続解除
可能に設けたので、シールドジャッキで発生し大径胴体
に作用する掘進推力を大径胴体から小径前胴に確実に伝
達できる。また、大径胴体の前端寄り部分の内面付近部
にカッターディスクと小径前胴に作用する土水圧に抗し
て外輪部を支承可能な外輪支承機構を設けたので、小径
シールド坑の掘進に切換える際に、カッターディスクと
小径前胴に作用する土水圧に起因する荷重を外輪支承機
構を介して大径胴体や大径シールド坑の内面のセグメン
トに支承させ、その荷重を小径前胴で支承する必要のな
い状態にすることができ、複数の接続金具を取り外し
て、小径前胴の内面側のシールドジャッキで掘進推力を
発生させ得る状態に簡単に能率的に切換えることができ
る。外輪支承機構が、外輪部の後部に後端開口状に形成
された1又は複数の溝と、大径胴体と小径前胴間に設け
られ前記溝に係合して外輪部を後方から支承可能な複数
のピン部材と、大径胴体と小径前胴間に設けられ複数の
ピン部材を前後方向へ駆動する為の複数の油圧シリンダ
とを備えた構成であるため、その外輪支承機構を作動さ
せる際に、カッターディスクの回転位相がどの位相で
も、複数のピン部材を前記1又は複数の溝に確実に嵌入
させることができ、カッターディスクの回転位相を調整
する必要がない。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of connection fittings for connecting the large-diameter body to the rear end of the small-diameter front body are detachably provided. The acting excavating thrust can be reliably transmitted from the large-diameter body to the small-diameter front body. In addition, an outer ring support mechanism that can support the outer ring part against the soil pressure acting on the cutter disk and the small diameter front body is provided near the inner surface near the front end of the large diameter body, so switching to excavation of the small diameter shield shaft At this time, the load caused by the soil pressure acting on the cutter disk and the small-diameter front body is supported on the large-diameter body or the inner surface segment of the large-diameter shield shaft via the outer ring bearing mechanism, and the load is supported by the small-diameter front body. An unnecessary state can be achieved, and a plurality of connection fittings can be removed to easily and efficiently switch to a state where a digging thrust can be generated by the shield jack on the inner surface side of the small-diameter front body. Outer ring support mechanism is formed at the rear end of the outer ring to form a rear end opening
One or more grooves and between the large-diameter body and the small-diameter front body
And a plurality of outer rings can be supported from behind by engaging with the grooves.
A plurality of pin members, provided between the large-diameter body and the small-diameter front body.
Multiple hydraulic cylinders for driving the pin member in the front-back direction
The outer ring bearing mechanism is
The rotation phase of the cutter disk
Also, securely insert a plurality of pin members into the one or more grooves.
Can adjust the rotation phase of the cutter disk
No need to do.

【0040】カッターディスクが、小径前胴の前側に位
置するディスク本体と、このディスク本体とは別体でそ
の外周側に位置する外輪部と、ディスク本体を外輪部に
力伝達可能に且つ分離可能に連結する連結機構とを有す
るので、大径シールド坑掘進時には、ディスク本体と外
輪部とを連結機構で連結しておいて1つのカッター駆動
機構で回転駆動でき、小径シールド坑掘進る切換える際
には、連結機構の連結を解除することで、ディスク本体
と外輪部とを簡単に分断することができる。
A cutter disk is located on the front side of the small-diameter front body, an outer ring portion separate from the disk body and located on the outer peripheral side, and the disk body is capable of transmitting force to the outer ring portion and is separable. When the large-diameter shield digging is performed, the disk body and the outer ring portion are connected by the coupling mechanism, and can be rotationally driven by one cutter driving mechanism. By releasing the connection of the connecting mechanism, the disk main body and the outer ring portion can be easily separated.

【0041】請求項2の発明によれば、大径シールド坑
の掘進中には、シールドジャッキによる掘進推力を前記
接続金具を介して大径胴体から小径前胴に伝達するた
め、大径胴体に入力された掘進推力を複数の接続金具を
介して小径前胴に確実に伝達することができる。その他
請求項1と同様の効果を奏する。
According to the second aspect of the present invention, during excavation of the large-diameter shield shaft, the excavation thrust by the shield jack is transmitted from the large-diameter body to the small-diameter front body via the connection fitting. The input excavation thrust can be reliably transmitted to the small-diameter front body via the plurality of connection fittings. The other effects are the same as those of the first aspect.

【0042】請求項3の発明によれば、大径シールド坑
の掘進から小径シールド坑の掘進に切換える際には、カ
ッターディスクと小径前胴に作用する土水圧に起因する
荷重を外輪支承機構を介して支承するため、前記荷重を
外輪支承機構を介して大径胴体や大径シールド坑の内面
のセグメント等で支承できるため、その荷重を小径前胴
により支持する必要がなくなるから、複数の接続金具の
解体や、小径前胴の内面付近へのシールドジャッキの組
付けなどが簡単になる。その他請求項1又は2と同様の
効果を奏する。
According to the third aspect of the present invention, when the excavation of the large-diameter shield pit is switched to the excavation of the small-diameter shield pit, the load caused by the soil water pressure acting on the cutter disk and the small-diameter front body is transferred to the outer ring support mechanism. Since the load can be supported by the large-diameter fuselage or the inner surface segment of the large-diameter shield shaft via the outer ring support mechanism, the load does not need to be supported by the small-diameter front body. Disassembly of metal fittings and assembly of shield jacks near the inner surface of the small-diameter front body are simplified. The other effects are the same as those of the first or second aspect.

【0043】請求項4の発明によれば、カッター駆動機
構は小径前胴の内部に装備されたので、ディスク本体と
外輪部とを連結機構で連結しておけば、カッター駆動機
構によりカッターディスクの全体を回転駆動することが
できる。その他請求項1〜3の何れか1項と同様の効果
を奏する。
According to the fourth aspect of the present invention, since the cutter driving mechanism is provided inside the small-diameter front body, if the disk main body and the outer ring portion are connected by the connecting mechanism, the cutter driving mechanism allows the cutter disk to be driven. The whole can be rotationally driven. In addition, the same effect as any one of the first to third aspects is obtained.

【0044】請求項5の発明によれば、前記連結機構
は、シールド坑の径方向向きの複数のピン部材を介して
連結するように構成されたので、連結機構によりディス
ク本体と外輪部との間でトルクと力の伝達が可能であ
る。その他請求項1〜4の何れか1項と同様の効果を奏
する。
According to the fifth aspect of the present invention, since the connecting mechanism is configured to be connected via a plurality of radially oriented pin members of the shield shaft, the connecting mechanism connects the disk body to the outer ring portion. Transmission of torque and force between them is possible. In addition, the same effects as in any one of the first to fourth aspects are exhibited.

【0045】請求項6の発明によれば、前記外輪支承機
構は、外輪部が径方向へ移動しないように規制する機能
を有するので、小径シールド坑の掘進に際して、ディス
ク本体と外輪部とを分断したとき、外輪部とディスク本
体との干渉が生じることはない。その他請求項1〜5の
何れか1項と同様の効果を奏する。
According to the sixth aspect of the present invention, since the outer ring support mechanism has a function of restricting the outer ring portion from moving in the radial direction, the disk main body and the outer ring portion are separated when the small diameter shield tunnel is dug. In this case, no interference occurs between the outer ring portion and the disk body. In addition, the same effects as in any one of the first to fifth aspects are provided.

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

【図1】本発明の実施形態に係るシールド掘進機の縦断
側面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional side view of a shield machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】小径シールド掘進機の縦断側面図である。FIG. 2 is a vertical side view of the small-diameter shield machine.

【図3】シールド掘進機を小径シールド掘進機に切換え
る切換え工程の第1の段階を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a first stage of a switching process for switching a shield machine to a small-diameter shield machine.

【図4】前記切換え手順の第2の段階を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a second stage of the switching procedure.

【図5】前記切換え手順の第3の段階を示す説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a third stage of the switching procedure.

【図6】前記切換え手順の第4の段階を示す説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a fourth stage of the switching procedure.

【図7】前記切換え手順の第5の段階を示す説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a fifth stage of the switching procedure.

【図8】前記切換え手順の第6の段階を示す説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a sixth stage of the switching procedure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シールド掘進機 1A 小径シールド掘進機 2 カッターディスク 3 ディスク本体 4 外輪部 5 大径胴体 6 大径前胴 7 大径後胴 8 小径前胴 10 カッター駆動機構 11 シールドジャッキ 13 外輪支承機構 14 接続金具 20 連結機構 22 ピン部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield machine 1A Small-diameter shield machine 2 Cutter disk 3 Disk body 4 Outer ring part 5 Large-diameter body 6 Large-diameter front trunk 7 Large-diameter rear trunk 8 Small-diameter front trunk 10 Cutter drive mechanism 11 Shield jack 13 Outer ring support mechanism 14 Connection metal fitting 20 connecting mechanism 22 pin member

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 カッターディスクと、大径胴体と、大径
胴体の前部の内側に同心状に位置する小径前胴と、カッ
ターディスクを回転駆動するカッター駆動機構と、大径
胴体に掘進推力を付加する複数のシールドジャッキとを
備え、大径シールド坑に続けて小径シールド坑を掘進可
能な2段式シールド掘進機において、 前記カッターディスクは、小径前胴の前側に位置するデ
ィスク本体と、このディスク本体とは別体でその外周側
に位置する外輪部と、ディスク本体を外輪部に力伝達可
能に且つ分離可能に連結する連結機構とを有し、 前記大径胴体に作用する掘進推力を小径前胴に伝達する
為に、大径胴体を小径前胴の後端部に接続解除可能に接
続する複数の接続金具を設け、 前記大径胴体の前端寄り部分の内面付近部に、カッター
ディスクと小径前胴に作用する土水圧に抗して外輪部を
支承可能な外輪支承機構であって、外輪部の後部に後端
開口状に形成された1又は複数の溝と、大径胴体と小径
前胴間に設けられ前記溝に係合して外輪部を後方から支
承可能な複数のピン部材と、大径胴体と小径前胴間に設
けられ複数のピン部材を前後方向へ駆動する為の複数の
油圧シリンダとを備えた外輪支承機構を設けたことを特
徴とする2段式シールド掘進機。
1. A cutter disk, a large-diameter body, a small-diameter front body concentrically located inside a front portion of the large-diameter body, a cutter driving mechanism for rotating and driving the cutter disk, and a digging thrust on the large-diameter body. In a two-stage shield excavator comprising a plurality of shield jacks to add a, a small-diameter shield pit following the large-diameter shield pit, the cutter disk, a disk body located on the front side of the small-diameter front body, An outer ring portion that is separate from the disk body and is located on the outer peripheral side thereof; and a coupling mechanism that couples the disk body to the outer ring portion so as to be able to transmit power and to be separable, wherein a digging thrust acting on the large diameter body In order to transmit the large-diameter body to the small-diameter front body, a plurality of connection fittings are connected to the rear end of the small-diameter front body so that the large-diameter body can be disconnected. Disk and A bearing capable of outer ring support mechanism outer ring portion against the soil pressure acting on the small diameter front cylinder, a rear end to the rear of the outer ring portion
One or more grooves formed in an opening shape, a large-diameter body and a small-diameter
The outer ring portion is supported from behind by engaging with the groove provided between the front bodies.
Multiple pin members that can be supported, and between the large-diameter body and the small-diameter front body
Multiple pin members for driving the
A two-stage shield machine comprising an outer ring bearing mechanism having a hydraulic cylinder .
【請求項2】 大径シールド坑の掘進中には、シールド
ジャッキによる掘進推力を前記接続金具を介して大径胴
体から小径前胴に伝達することを特徴とする請求項1に
記載の2段式シールド掘進機。
2. The two-stage structure according to claim 1, wherein, during excavation of the large-diameter shield shaft, excavation thrust by the shield jack is transmitted from the large-diameter body to the small-diameter front body via the connection fitting. Type shield machine.
【請求項3】 大径シールド坑の掘進から小径シールド
坑の掘進に切換える際には、カッターディスクと小径前
胴に作用する土水圧に起因する荷重を外輪支承機構を介
して支承することを特徴とする請求項1又は2に記載の
2段式シールド掘進機。
3. When switching from excavation of a large-diameter shield pit to excavation of a small-diameter shield pit, a load caused by soil pressure acting on the cutter disk and the small-diameter forebody is supported via an outer ring bearing mechanism. The two-stage shield machine according to claim 1.
【請求項4】 前記カッター駆動機構は小径前胴の内部
に装備されたことを特徴とする請求項1〜3の何れか1
項に記載の2段式シールド掘進機。
4. The cutter driving mechanism according to claim 1, wherein the cutter driving mechanism is provided inside a small-diameter front body.
Item 2. A two-stage shield machine described in the item.
【請求項5】 前記連結機構は、シールド坑の径方向向
きの複数のピン部材を介して連結するように構成された
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の2
段式シールド掘進機。
5. The method according to claim 1, wherein the connecting mechanism is configured to connect via a plurality of radially oriented pin members of the shield shaft.
Step type shield machine.
【請求項6】 前記外輪支承機構は、外輪部が径方向へ
移動しないように規制する機能を有することを特徴とす
る請求項1〜5の何れか1項に記載の2段式シールド掘
進機。
6. The two-stage shield machine according to claim 1, wherein the outer ring support mechanism has a function of restricting the outer ring portion from moving in a radial direction. .
JP9283998A 1998-03-20 1998-03-20 Two-stage shield machine Expired - Fee Related JP2930577B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9283998A JP2930577B1 (en) 1998-03-20 1998-03-20 Two-stage shield machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9283998A JP2930577B1 (en) 1998-03-20 1998-03-20 Two-stage shield machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2930577B1 true JP2930577B1 (en) 1999-08-03
JPH11270275A JPH11270275A (en) 1999-10-05

Family

ID=14065611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9283998A Expired - Fee Related JP2930577B1 (en) 1998-03-20 1998-03-20 Two-stage shield machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2930577B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107313780B (en) * 2017-08-04 2018-12-07 中船重型装备有限公司 Novel sealing form shield machine center steering body

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11270275A (en) 1999-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1314852A1 (en) Tunnel excavating machine and method for its recovery
JP2930577B1 (en) Two-stage shield machine
JP3039921B2 (en) Two-stage shield machine
JP2002004758A (en) Eccentric multi-shaft two-stage shield machine
JP3471457B2 (en) Shielding machine for tunneling of different diameter
JP3073463B2 (en) Two-stage shield machine
JP3323179B2 (en) Cutter equipment for shield machine
JP2933278B1 (en) Underground junction type shield machine
JP2001152784A (en) Cutter disk for shield machine
JP3231289B2 (en) Underground junction type shield machine
JP2001227300A (en) Tunnel back filling device and method of construction
JPH11148296A (en) Tunnel excavator and execution method for connecting tunnel
JP3219746B2 (en) Existing tunnel removal method and shield tunneling machine for removal of existing tunnel
JP3393603B2 (en) Bearing seal structure for cutter drum of shield machine
JP2002206391A (en) Tunnel excavator and its recovering method
JP3099949B2 (en) Shield machine
JP3375299B2 (en) Telescopic spoke device for shield machine
JP3088980B2 (en) Branch shield excavation method and shield excavator capable of branch excavation
JP2930576B1 (en) Branch shield excavation method and shield excavator capable of branch excavation
JP3263041B2 (en) Shield excavation method and shield excavator
JP3285560B2 (en) Branch shield excavation method
JP2673003B2 (en) Shield excavator for excavation of different diameter section
JP2895057B1 (en) Double shielded excavator
JP2003293683A (en) Excavating device
JPH1193571A (en) Shield jack of shield machine and shield method

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090521

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100521

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110521

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110521

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120521

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees