JP3102774B2 - Underground shield excavator - Google Patents

Underground shield excavator

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JP3102774B2
JP3102774B2 JP15128797A JP15128797A JP3102774B2 JP 3102774 B2 JP3102774 B2 JP 3102774B2 JP 15128797 A JP15128797 A JP 15128797A JP 15128797 A JP15128797 A JP 15128797A JP 3102774 B2 JP3102774 B2 JP 3102774B2
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ring
cutter
outer peripheral
telescopic
peripheral ring
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清秋 田中
圭一 田中
光雄 清水
修 吉野
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Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Jukogyo KK
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、トンネルまたは下
水道等を築造する際、接合地点の両側から掘進して途中
で接合する地中接合用シールド掘進機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield excavator for underground joining that excavates from both sides of a joining point and joins in the middle when constructing a tunnel or a sewer.

【0002】[0002]

【従来の技術】下水道等の施工で、2台のシールド掘進
機を築造すべき下水道の両側から掘進する場合、シール
ド掘進機同士の到達点では従来地盤改良あるいは立坑を
設ける等の処理が施されていた。この場合、立坑設置に
伴う用地の確保、あるいは地盤改良による周辺地山の影
響を考慮しなければならないといった問題を有する。こ
れらの問題を解消するために、地中で貫入リングをシー
ルド掘進機間に貫入させて接合を行うシールド掘進機
が、たとえば特開平2−308089号公報(名称:地
中接合用シールド掘進機)に開示されている。
2. Description of the Related Art In the construction of a sewer, when two shield excavators are to be excavated from both sides of a sewer to be built, the ground is conventionally improved or a shaft is provided at the point where the shield excavators reach each other. I was In this case, there is a problem that it is necessary to secure land for installation of the shaft or to consider the influence of the surrounding ground due to ground improvement. In order to solve these problems, a shield excavator in which a penetration ring penetrates between shield excavators in the ground to perform joining is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-308089 (name: shield excavator for underground joining). Is disclosed.

【0003】この従来技術では、一方の押出し側のシー
ルド掘進機にリング状の貫入リングが設けられ、他方の
受入側のシールド掘進機に受圧ゴムが設けられる。この
ようなシールド掘進機を用いた場合には、到達点で押出
し側のシールド掘進機から前記貫入リングが押出され、
この押出された貫入リングが受入側のシールド掘進機の
受圧ゴムに挿入され、このよにして両シールド掘進機の
地中での接合が行なわれる。このような従来技術では、
接合地点で地盤改良および立坑を設けることなく、接合
地点で2台のシールド掘進機の隙間を前記貫入リングで
覆うことによって、周辺地山に対する土留および止水を
行うことができる。
In this prior art, a ring-shaped penetration ring is provided on one extruding side shield excavator, and a pressure receiving rubber is provided on the other receiving side excavating machine. When such a shield machine is used, the penetration ring is extruded from the shield machine on the extrusion side at the reaching point,
The extruded penetrating ring is inserted into the pressure receiving rubber of the receiving shield excavator, thus joining the two shield excavators underground. In such prior art,
By covering the gap between the two shield excavators with the penetrating ring at the junction without providing the ground improvement and the shaft at the junction, soil retention and water stoppage to the surrounding ground can be performed.

【0004】このような地中接合用のシールド掘進機に
は、回転してその前面を掘削するカッタディスク構造体
が設けられ、このカッタディスク構造体は主カッタディ
スクおよびこの主カッタディスクの外周側に設けられる
外周リングとを有し、前記主カッタディスクと前記外周
リングとの間には複数の伸縮カッタ手段が設けられる。
この伸縮カッタ手段は、掘削時には伸長状態に保持され
てその先端部が外周リングに連結され、主カッタディス
クおよび外周リングと一体的に回転駆動される。一方、
両シールド掘進機を地中にて接合する時には、この伸縮
カッタ手段は、一方のシールド掘進機に装備される貫入
リングが主カッタディスクと外周リングとの間に挿入さ
れるように収縮状態に保持され、伸縮カッタ手段と外周
リングとの連結が解除される(なお、このときには、外
周リングはリング支持手段によって一時的に保持され
る)。このように伸縮カッタ手段の一部をを外周リング
に連結する場合、従来、掘削中に振動などによって伸縮
カッタ手段と外周リングとの連結が解除されることがな
いように、たとえば図5に示すように結合されている。
[0004] Such a shield excavator for underground joining is provided with a cutter disk structure that rotates and excavates a front surface thereof, and the cutter disk structure includes a main cutter disk and an outer peripheral side of the main cutter disk. And a plurality of telescopic cutter means are provided between the main cutter disk and the outer peripheral ring.
This extensible cutter means is held in an extended state during excavation, and its tip is connected to the outer peripheral ring, and is driven to rotate integrally with the main cutter disk and the outer peripheral ring. on the other hand,
When joining both shield excavators underground, this telescopic cutter means keeps the penetrating ring mounted on one shield excavator in a contracted state so that it is inserted between the main cutter disc and the outer ring. Then, the connection between the telescopic cutter means and the outer peripheral ring is released (at this time, the outer peripheral ring is temporarily held by the ring support means). In the case where a part of the telescopic cutter is connected to the outer peripheral ring as described above, conventionally, for example, as shown in FIG. And so on.

【0005】すなわち、図5に示されるように、伸縮カ
ッタ手段1と外周リング2とがピン3を介して連結さ
れ、これらピン3と伸縮カッタ手段1および外周リング
2とが溶接によって結合されている。したがって、地中
接合時には、ピン3を切断する、または溶接による結合
部を破壊することによって、外周リング2と伸縮カッタ
1との連結を解除して伸縮カッタ手段1と外周リング2
とを分離している。
That is, as shown in FIG. 5, the telescopic cutter means 1 and the outer peripheral ring 2 are connected via a pin 3, and these pins 3 are connected to the telescopic cutter means 1 and the outer peripheral ring 2 by welding. I have. Therefore, at the time of underground joining, by cutting the pin 3 or breaking the joint by welding, the connection between the outer peripheral ring 2 and the telescopic cutter 1 is released, and the telescopic cutter means 1 and the outer peripheral ring 2
And are separated.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来技術
では、伸縮カッタ手段1と外周リング2とが溶接される
ピン3を介して結合されるので、伸縮カッタ手段1と外
周リング2とを結合する結合作業およびこれらの結合を
解除する結合解除作業に時間を要し、作業性が悪いとい
う問題がある。また、ピン3を切断するまたは溶接を破
壊するために、そのための作業が煩雑となり、またその
作業のための工具も必要となる問題がある。特に、両シ
ールド掘進機を接合するときには、シールド掘進機の前
面側にて作業者が作業を行うことが困難であるため、上
述した作業が著しく困難となる。
In the prior art as described above, since the telescopic cutter means 1 and the outer ring 2 are connected via the pin 3 to be welded, the telescopic cutter means 1 and the outer ring 2 are connected. There is a problem that it takes a long time for the joining operation for joining and the unjoining operation for canceling the joining, and the workability is poor. Further, there is a problem that the operation for cutting the pin 3 or breaking the welding becomes complicated, and a tool for the operation is required. In particular, when joining both shield excavators, it is difficult for an operator to perform an operation on the front side of the shield excavator, so that the above-described operation becomes extremely difficult.

【0007】本発明の目的は、伸縮カッタ手段と外周リ
ングとの結合を確実に行うとともに、伸縮カッタ手段と
外周リングとの結合および離脱を容易にし、その作業性
の向上を図ることができる地中接合用シールド掘進機を
提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reliably connect a telescopic cutter to an outer peripheral ring, to facilitate connection and detachment of the telescopic cutter to an outer ring, and to improve the workability thereof. An object of the present invention is to provide a shield machine for medium joining.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、掘進機本体
と、前記掘進機本体の前面に回転自在に設けられたカッ
タディスク構造体と、前記カッタディスク構造体を回転
駆動するための駆動源とを具備し、前記カッタディスク
構造体は、前記掘進機本体の前面に配設される主カッタ
ディスクと、前記主カッタディスクの半径方向外方に設
けられた外周リングと、前記主カッタディスクに周方向
に間隔を置いて複数個設けられ、前記主カッタディスク
と前記外周リングとの間を伸縮自在に設けられた伸縮カ
ッタ手段と、前記主カッタディスクの周方向に間隔を置
いて複数個設けられ、前記主カッタディスクと前記外周
リングとの間に貫入リングを介在させるときに前記外周
リングを一時的に支持するためのリング支持手段とを有
する地中接合用シールド掘進機において、前記伸縮カッ
タ手段は、弾性変形可能なシリンダチューブと、このシ
リンダチューブに対して相対的に移動自在なピストン
と、シリンダチューブとピストンとの間に圧油を供給す
るための圧油供給源とを含み、前記ピストンが相対的に
伸長することによって前記主カッタディスクと前記外周
リングとが前記伸縮カッタ手段を介して係脱自在に連結
され、さらに、前記伸縮カッタ手段は、通常、前記ピス
トンと前記シリンダチューブとの弾性的摩擦力によって
ロック状態に保持され、また前記圧油供給源からの圧油
を供給すると、前記シリンダチューブが弾性的に拡大変
形してロック状態が解除されることをことを特徴とする
地中接合用シールド掘進機である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an excavator main body, a cutter disk structure rotatably provided on a front surface of the excavator main body, and a driving source for rotating the cutter disk structure. The cutter disk structure comprises: a main cutter disk disposed on a front surface of the excavator main body; an outer peripheral ring provided radially outward of the main cutter disk; and A plurality of telescopic cutter means which are provided at intervals in the circumferential direction and are provided so as to be extendable and contractible between the main cutter disc and the outer peripheral ring; and a plurality of telescopic cutter means are provided at intervals in the circumferential direction of the main cutter disc. And a ring support means for temporarily supporting the outer ring when a penetrating ring is interposed between the main cutter disc and the outer ring. In the excavator, the telescopic cutter means includes an elastically deformable cylinder tube, a piston movable relatively to the cylinder tube, and a pressure for supplying pressure oil between the cylinder tube and the piston. An oil supply source, the main cutter disc and the outer peripheral ring are removably connected via the telescopic cutter means by the relative extension of the piston, and the telescopic cutter means is usually The locked state is maintained by the elastic frictional force between the piston and the cylinder tube, and when the pressure oil is supplied from the pressure oil supply source, the cylinder tube is elastically expanded and deformed to release the locked state. A shield excavator for underground bonding characterized in that:

【0009】本発明に従えば、掘削時には、掘進機本体
の前面に設けられるカッタディスク構造体が駆動源によ
って回転駆動され、これによって地山が掘削される。こ
のとき、カッタディスク構造体の伸縮カッタ手段が伸長
状態に保持されて伸縮カッタ手段が外周リングに連結さ
れ、主カッタディスク、伸縮カッタ手段および外周リン
グが一体的なカッタディスク構造体を構成し、これらが
一体となって回転駆動される。伸縮カッタ手段は主カッ
タディスクの周方向に間隔を置いて複数個設けられるの
で、これら伸縮カッタ手段を介して外周リングを確実に
支持することができる。この伸縮カッタ手段は弾性変形
可能なシリンダチューブと、このシリンダチューブに対
して相対的に伸縮自在なピストンとを有し、掘削時に
は、シリンダチューブとピストンとの弾性的摩擦力によ
ってロック状態に保持される。したがって、掘削時の振
動などによって伸縮カッタ手段が収縮して伸縮カッタ手
段と外周リングとの係合状態が解除されることがなく、
主カッタディスクと外周リングとの伸縮カッタ手段を介
する結合状態が確実に保持される。
According to the present invention, at the time of excavation, the cutter disk structure provided on the front surface of the body of the excavator is rotationally driven by the drive source, thereby excavating the ground. At this time, the telescopic cutter means of the cutter disk structure is held in an extended state, the telescopic cutter means is connected to the outer peripheral ring, and the main cutter disk, the telescopic cutter means and the outer peripheral ring constitute an integral cutter disk structure, These are integrally rotated and driven. Since a plurality of telescopic cutters are provided at intervals in the circumferential direction of the main cutter disc, the outer peripheral ring can be reliably supported via these telescopic cutters. This telescopic cutter means has an elastically deformable cylinder tube and a piston which is relatively expandable and contractible with respect to the cylinder tube, and is held in a locked state by elastic friction between the cylinder tube and the piston during excavation. You. Therefore, the engagement state between the telescopic cutter means and the outer peripheral ring is not released by the contraction of the telescopic cutter means due to vibration during excavation,
The connected state of the main cutter disk and the outer peripheral ring via the telescopic cutter means is reliably maintained.

【0010】主カッタディスクと外周リングとの間に貫
入リングを介在させる時には、伸縮カッタ手段が収縮さ
れる。このとき、外周リングはリング支持手段によって
一時的に支持される。すなわち、貫入リングを介在させ
るときには、たとえば、まずリング支持手段が外周リン
グを支持し、この支持状態において伸縮カッタ手段が収
縮される。伸縮カッタ手段を収縮するときには、シリン
ダチューブとピストンとの間に圧油供給源から圧油が供
給される。このように圧油を供給すると、圧油の作用に
よってシリンダチューブは弾性的に拡大変形し、これに
よってピストンはシリンダチューブに対して移動可能と
なり、弾性的摩擦力によるロック状態が解除される。こ
のようにロック状態を解除した後伸縮カッタ手段を収縮
することによって、伸縮カッタ手段と外周リングとの連
結が解除され、主カッタディスクと外周リングとの係合
状態が解除される。
When the penetrating ring is interposed between the main cutter disk and the outer peripheral ring, the telescopic cutter means is contracted. At this time, the outer peripheral ring is temporarily supported by the ring support means. That is, when the penetrating ring is interposed, for example, the ring supporting means first supports the outer peripheral ring, and the telescopic cutter means is contracted in this supporting state. When the telescopic cutter means is contracted, pressure oil is supplied between the cylinder tube and the piston from a pressure oil supply source. When the pressure oil is supplied in this manner, the cylinder tube elastically expands and deforms due to the action of the pressure oil, whereby the piston can move with respect to the cylinder tube, and the locked state by the elastic frictional force is released. By contracting the telescopic cutter means after releasing the locked state, the connection between the telescopic cutter means and the outer peripheral ring is released, and the engagement state between the main cutter disc and the outer peripheral ring is released.

【0011】このように、伸縮カッタ手段を伸長するこ
とによって伸縮カッタ手段と外周リングとが連結され、
また伸縮カッタ手段を収縮することによって伸縮カッタ
手段と外周リングとの連結を解除することができる。ま
た、弾性変形可能なシリンダチューブとピストンとの弾
性的摩擦力によって、従来のように溶接することなく、
伸縮カッタ手段と外周リングとを確実に連結状態に保持
することができる。
As described above, by extending the telescopic cutter means, the telescopic cutter means and the outer peripheral ring are connected,
Also, by contracting the telescopic cutter means, the connection between the telescopic cutter means and the outer peripheral ring can be released. Also, due to the elastic frictional force between the elastically deformable cylinder tube and piston, welding is not performed as in the past,
The telescopic cutter means and the outer ring can be reliably held in a connected state.

【0012】また本発明は、前記外周リングには、前記
伸縮カッタ手段および前記リング支持手段の各々に対応
して嵌合凹所が形成され、前記カッタディスク構造体に
よる掘削時には、前記伸縮カッタ手段が伸長状態に保持
され、前記伸縮カッタ手段の一部が前記外周リングの対
応する嵌合凹所に嵌合し、一方、前記貫入リングを前記
カッタディスク構造体と前記外周リングとの間に介在さ
せるときには、前記伸縮カッタ手段が収縮状態に保持さ
れ、前記伸縮カッタ手段と前記外周リングの対応する嵌
合凹所との嵌合が解除されるとともに、前記リング支持
手段の一部が前記外周リングの対応する嵌合凹所に嵌合
することを特徴とする。
In the present invention, the outer peripheral ring may be provided with a fitting recess corresponding to each of the telescopic cutter means and the ring support means, and when excavating with the cutter disk structure, the telescopic cutter means may be provided. Are held in an extended state, and a part of the telescopic cutter means is fitted in a corresponding fitting recess of the outer peripheral ring, while the penetrating ring is interposed between the cutter disc structure and the outer peripheral ring. When the retractable cutter means is held in a contracted state, the fitting between the retractable cutter means and the corresponding fitting recess of the outer peripheral ring is released, and a part of the ring support means is connected to the outer peripheral ring. Is fitted in the corresponding fitting recess.

【0013】本発明に従えば、外周リングには伸縮カッ
タ手段およびリング支持手段に対応して嵌合凹所が形成
されるので、伸縮カッタ手段を伸長させることによって
伸縮カッタ手段の一部が前記嵌合凹所に嵌合して伸縮カ
ッタ手段と外周リングとが係合状態に保持される。した
がって、主カッタディスクおよび外周リングが伸縮カッ
タ手段を介して連結され、掘削時にこれらが一体的に回
転駆動される。一方、主カッタディスクと外周リングと
の間に貫入リングを介在させる時には、リング支持手段
が伸長され、その一部が外周リングの嵌合凹所に嵌合
し、リング支持手段が外周リングを一時的に支持する。
その後、伸縮カッタ手段が収縮され、これによって伸縮
カッタ手段と外周リングとの連結が解除され、貫入リン
グの挿入可能状態となる。
According to the present invention, since the fitting recess is formed in the outer peripheral ring corresponding to the telescopic cutter means and the ring support means, a part of the telescopic cutter means is extended by extending the telescopic cutter means. The telescopic cutter means and the outer peripheral ring are held in the engaged state by fitting into the fitting recess. Therefore, the main cutter disk and the outer peripheral ring are connected via the telescopic cutter means, and they are integrally rotated during excavation. On the other hand, when a penetrating ring is interposed between the main cutter disc and the outer ring, the ring supporting means is extended, a part of the ring is fitted into the fitting recess of the outer ring, and the ring supporting means temporarily fixes the outer ring. I support it.
Thereafter, the telescopic cutter is contracted, whereby the connection between the telescopic cutter and the outer peripheral ring is released, and the penetrating ring can be inserted.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の一形態であ
る地中接合用シールド掘進機の一実施形態のの正面図で
あり、図2は図1の切断面線II−IIから見た断面図
である。図1および図2において、図示の地中接合用シ
ールド掘進機10は、たとえば、築造すべき下水道を両
側から掘進し、地中で接合してトンネルを完成する場合
に用いられるシールド掘進機である。接合地点の一方側
から掘進する受入側のシールド掘進機10は、掘進機本
体11の前部のカッタチャンバ21内に受圧リング22
を備えている。一方、他方側から掘進する押出し側のシ
ールド掘進機は、前記受圧リング22に挿入する貫入リ
ングを備えている。これら両シールド掘進機を地中にて
接合する時には、後に図4を参照して説明するとおり、
押出し側のシールド掘進機から前記貫入リングが外側に
押出され、この押出された貫入リングが受入側のシール
ド掘進機10の受圧リング22に貫入され、2台のシー
ルド掘進機間の隙間がこの貫入リングによって覆われ、
これによって周辺地山に対する土留および止水が行なわ
れる。
1 is a front view of an embodiment of a shield excavator for underground joining according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. It is sectional drawing seen. 1 and 2, the illustrated underground shield excavator 10 is, for example, a shield excavator used to excavate a sewer to be built from both sides and join it underground to complete a tunnel. . A shield excavator 10 on the receiving side, which excavates from one side of the joining point, includes a pressure receiving ring 22 in a cutter chamber 21 at the front of the excavator body 11.
It has. On the other hand, the extruder-side shield excavator that excavates from the other side includes a penetrating ring inserted into the pressure receiving ring 22. When joining these shield excavators underground, as will be described later with reference to FIG.
The penetrating ring is extruded outward from the extruding shield excavator, the extruded penetrating ring penetrates into the pressure receiving ring 22 of the receiving shield excavator 10, and a gap between the two shield excavators is formed. Covered by a ring,
As a result, soil retention and water stoppage on the surrounding ground are performed.

【0015】シールド掘進機10は外形が円筒状の掘進
機本体11を備えている。この掘進機本体11の前面に
はカッタディスク構造体17が配設され、カッタディス
ク構造体17は油圧モータの如き駆動源13に駆動連結
されている。したがって、このカッタディスク構造体1
7は掘進機本体11の中心軸線L1(図1において紙面
に垂直な方向に延び、図2において左右方向に延びてい
る)まわりに回転駆動され、カッタディスク構造体17
のかかる回転駆動によって地盤が所要のとおりに掘削さ
れる。掘進機本体11の内部の後端部はエレクタ24が
設けられ、このエレクタ24によって、掘進後のトンネ
ル内にセグメント25が内側から貼り付けられる。掘進
機本体11の後部、エレクタ24の前側には、周方向に
間隔を置いて複数のシールドジャッキ26が設けられて
いる。シールドジャッキ26は、伸長することによって
トンネル内に内貼りされたセグメント25に押圧作用
し、この押圧力の反力によってシールド掘進機10は前
進する。
The shield machine 10 includes a machine body 11 having a cylindrical outer shape. A cutter disk structure 17 is provided on the front surface of the excavator body 11, and the cutter disk structure 17 is drivingly connected to a drive source 13 such as a hydraulic motor. Therefore, this cutter disc structure 1
Reference numeral 7 denotes a cutter disk structure 17 which is rotated around a central axis L1 of the machine body 11 (extending in a direction perpendicular to the plane of FIG. 1 and extending in a horizontal direction in FIG. 2).
The ground is excavated as required by such a rotational drive. An erector 24 is provided at the rear end inside the excavator main body 11, and the segment 25 is attached from the inside to the tunnel after excavation by the erector 24. A plurality of shield jacks 26 are provided at the rear of the excavator body 11 and in front of the erector 24 at intervals in the circumferential direction. The shield jack 26 presses the segment 25 adhered inside the tunnel by extending, and the shield excavator 10 moves forward by the reaction force of the pressing force.

【0016】カッタディスク構造体17によって掘削さ
れた地盤からの土砂は、カッタディスク構造体17の後
方(図2の右方)のカッタチャンバ21内に導入され、
送水管31を介してカッタチャンバ21内に注入された
水とともに排泥管32を介して後方に排出される。掘進
機本体11は、前部に設けられる前胴28とその後部に
設けられる後胴29とを有し、前胴28と後胴29とは
軸線L1に対して実質上垂直な上下方向に延びる軸線L
2を角変位中心として横方向(図2の紙面に対して垂直
方向)に相対的に角変位自在に連結され、前胴28と後
胴29との間には相対角度を保持するための複数の中折
れジャッキ30が軸線L2の両側に設けられる。このよ
うな構成によってシールド掘進機10は横方向に方向を
変えることができる。
The earth and sand excavated by the cutter disk structure 17 is introduced into the cutter chamber 21 behind (to the right in FIG. 2) the cutter disk structure 17.
The water is discharged to the rear through a drain pipe 32 together with the water injected into the cutter chamber 21 through the water supply pipe 31. The excavator body 11 has a front trunk 28 provided at a front part and a rear trunk 29 provided at a rear part thereof, and the front trunk 28 and the rear trunk 29 extend in a vertical direction substantially perpendicular to the axis L1. Axis L
2 are connected to each other so as to be relatively angularly displaceable in a lateral direction (perpendicular to the plane of FIG. 2) with the center of angular displacement being 2, and a plurality of front and rear bodies 29 and 29 for maintaining a relative angle are provided. Are provided on both sides of the axis L2. With such a configuration, the shield machine 10 can change the direction in the lateral direction.

【0017】図示のカッタディスク構造体17は、掘進
機本体11の前面のほぼ全域を覆う円板状の主カッタデ
ィスク12と、この主カッタディスク12の外周側に配
設されたリング状の外周リング14と、主カッタディス
ク12と外周リング14との間に介在される伸縮カッタ
手段15a,15b,15cと、コピーカッタ16a,
16bとを有する。主カッタディスク17には回転軸線
L1を中心として放射状に複数、本実施形態では3本の
伸縮カッタ手段15a〜15cが設けられる。主カッタ
ディスク12の前面の内周部には、複数の内周カッタ1
8が固定される。また、主カッタディスク12の前面中
心部には、センターカッタ37が設けられる。外周リン
グ14は鋼製であり、掘進機本体11の軸線L1を中心
とするリング状であり、前記各伸縮カッタ手段15a〜
15cが伸長した状態でこれらに支持される。この外周
リング14には外周カッタ19が周方向に間隔を置いて
複数設けられる。カッタディスク構造体17の回転によ
って、外周リング14は最外周部を掘削し、主カッタデ
ィスク12に設けられた内周カッタ18およびセンター
カッタ37は外周リング14の内側を掘削する。各伸縮
カッタ手段15a〜15cの先端部にはそれぞれカッタ
ビット27a〜27cが設けられ、主カッタディスク1
2と外周リング14との間を掘削する。
The illustrated cutter disk structure 17 includes a disk-shaped main cutter disk 12 that covers substantially the entire front surface of the excavator main body 11, and a ring-shaped outer periphery disposed on the outer peripheral side of the main cutter disk 12. Ring 14, telescopic cutter means 15a, 15b, 15c interposed between the main cutter disk 12 and the outer peripheral ring 14, and copy cutters 16a,
16b. The main cutter disk 17 is provided with a plurality of (three in this embodiment) telescopic cutter means 15a to 15c radially about the rotation axis L1. A plurality of inner circumferential cutters 1 are provided on the inner circumferential portion on the front surface of the main cutter disk 12.
8 is fixed. A center cutter 37 is provided at the center of the front surface of the main cutter disk 12. The outer peripheral ring 14 is made of steel, has a ring shape centered on the axis L1 of the excavator main body 11, and has the above-mentioned telescopic cutter means 15a to 15e.
15c is supported by these in an extended state. A plurality of outer peripheral cutters 19 are provided on the outer peripheral ring 14 at intervals in the circumferential direction. By the rotation of the cutter disk structure 17, the outer peripheral ring 14 excavates the outermost peripheral portion, and the inner peripheral cutter 18 and the center cutter 37 provided on the main cutter disk 12 excavate the inner side of the outer peripheral ring 14. Cutter bits 27a to 27c are provided at the distal ends of the telescopic cutter means 15a to 15c, respectively.
Excavation is performed between the outer ring 2 and the outer ring 14.

【0018】主カッタディスク12には複数、本実施形
態では2個のコピーカッタ手段16a,16bが、伸縮
カッタ手段15a,15bの間と、伸縮カッタ手段15
a,15cとの間にそれぞれ設けられる。各コピーカッ
タ手段16a,16bの先端部には、外周リング14の
外周側に出没可能にカッタビット33a,33bが設け
られる。コピーカッタ手段16a,16bは、シールド
掘進機10が掘進方向を変えるようなときに、掘進機本
体11の外周側でオーバカットを行うために使用される
とともに、後述するように、地中接合時に主カッタディ
スク12と外周リング14との間に貫入リング(後述す
る)を介在させるときに一時的に外周リング14を支持
するためのリング支持手段として機能する。
A plurality of, in this embodiment, two copy cutters 16a and 16b are provided on the main cutter disk 12 between the telescopic cutters 15a and 15b and between the telescopic cutters 15a and 15b.
a, 15c. Cutter bits 33a and 33b are provided at the distal ends of the copy cutter means 16a and 16b so as to be able to protrude and retract on the outer peripheral side of the outer peripheral ring 14. The copy cutter means 16a and 16b are used for performing an overcut on the outer peripheral side of the excavator body 11 when the shield excavator 10 changes the excavation direction, and as described later, during underground joining. When a penetrating ring (described later) is interposed between the main cutter disk 12 and the outer peripheral ring 14, it functions as a ring supporting means for temporarily supporting the outer peripheral ring 14.

【0019】伸縮カッタ手段15a〜15cの先端部に
は、それぞれ短円錐台状の嵌合突起34a〜34cが設
けられ、外周リング14には前記嵌合突起34a〜34
cに対応して嵌合凹所35a〜35cが貫通して形成さ
れる。またさらに外周リング14には、コピーカッタ手
段16a,16bのカッタビット33a,33bが挿通
される嵌合凹所36a,36bが、各カッタビット33
a,33bに対応して外周リング14に貫通して形成さ
れる。
At the distal ends of the telescopic cutter means 15a to 15c, truncated short conical fitting projections 34a to 34c are provided, respectively, and the outer peripheral ring 14 is provided with the fitting projections 34a to 34c.
The fitting recesses 35a to 35c penetrate and are formed corresponding to c. Further, fitting recesses 36a, 36b through which the cutter bits 33a, 33b of the copy cutter means 16a, 16b are inserted are formed on the outer peripheral ring 14, respectively.
a, 33b are formed to penetrate the outer peripheral ring 14.

【0020】掘削時には、各伸縮カッタ手段15a〜1
5cが伸長状態に保持され、各嵌合突起34a〜34c
が外周リング14の各嵌合凹所35a〜35cに嵌合し
て係合保持されるので、各伸縮カッタ手段15a〜15
cと外周リング14とが確実に結合される。したがっ
て、主カッタディスク12と外周リング14と伸縮カッ
タ手段15a〜15cは一体となってカッタディスク構
造体17を構成し、カッタディスク構造体17が回転軸
線L1まわりに駆動源13によって回転駆動され、これ
によって、掘進機本体11の前面側の地山を掘削する。
At the time of excavation, each of the telescopic cutter means 15a-1
5c is held in an extended state, and each of the fitting projections 34a to 34c
Are fitted and held in the fitting recesses 35 a to 35 c of the outer peripheral ring 14, so that the expansion and contraction cutter means 15 a to 15 c
c and the outer ring 14 are securely connected. Therefore, the main cutter disc 12, the outer peripheral ring 14, and the telescopic cutter means 15a to 15c integrally constitute a cutter disc structure 17, and the cutter disc structure 17 is rotationally driven by the drive source 13 about the rotation axis L1, Thus, the ground on the front side of the machine body 11 is excavated.

【0021】掘削時には、このように伸縮カッタ手段1
5a〜15cを伸長させて外周リング14と結合させて
掘削し、一方地中接合時には、伸縮カッタ手段15a〜
15cを収縮させて主カッタディスク12と外周リング
14との連結を解除する。これは、外周リング14より
も前方(図2における左方)に突出する伸縮カッタ手段
15a〜15cの各カッタビット27a〜27cが貫入
リング(後述する)に干渉しないようにするためであ
る。伸縮カッタ手段15a〜15cを収縮する際には、
外周リング14が自由になって下方にずれることを防ぐ
ために、コピーカッタ手段16a,16bが外周リング
14を一時的に支持する。このとき外周リング14は、
カッタビット33a,33bが突設するコピーカッタ手
段16a,16bの段差部38a,38bに支持され、
コピーカッタ手段16a,16bはリング支持手段とし
て作用する。
At the time of excavation, the telescopic cutter means 1
5a to 15c are extended and connected to the outer peripheral ring 14 for excavation, while at the time of underground joining, telescopic cutter means 15a to 15c are used.
The connection between the main cutter disk 12 and the outer peripheral ring 14 is released by contracting 15c. This is to prevent the cutter bits 27a to 27c of the telescopic cutter means 15a to 15c projecting forward (to the left in FIG. 2) from the outer peripheral ring 14 from interfering with the penetration ring (described later). When contracting the telescopic cutter means 15a to 15c,
In order to prevent the outer ring 14 from freeing and shifting downward, the copy cutter means 16a, 16b temporarily supports the outer ring 14. At this time, the outer ring 14
The cutter bits 33a, 33b are supported by the stepped portions 38a, 38b of the copy cutter means 16a, 16b projecting therefrom,
The copy cutter means 16a and 16b function as ring support means.

【0022】伸縮カッタ手段15aと伸縮カッタ手段1
5bとの成す角度θ1は120°に選ばれ、伸縮カッタ
手段15bと伸縮カッタ手段15cとの成す角度θ2も
120°に選ばれ、伸縮カッタ手段15cと伸縮カッタ
手段15aとの成す角度θ3も120°に選ばれる。こ
のように各伸縮カッタ手段15a〜15cは周方向に互
いに等しい角度を成して配設されるので、外周リング1
4は安定して支持される。また伸縮カッタ手段15a〜
15cの各嵌合突起34a〜34cは外周リング14の
各嵌合凹所35a〜35cに嵌まり込んで外周リング1
4を連結するので、回転、掘削時に外周リング14が周
方向にずれることなく確実に支持される。なお、各嵌合
突起34a〜34cは、嵌合時に外周リング14の外周
面から半径方向外方に突出することはない。
Telescopic cutter means 15a and telescopic cutter means 1
The angle θ1 between the telescopic cutter means 15b and the telescopic cutter means 15c is also set to 120 °, and the angle θ3 between the telescopic cutter means 15c and the telescopic cutter means 15a is also set to 120 °. °. As described above, since the telescopic cutter means 15a to 15c are disposed at equal angles in the circumferential direction, the outer peripheral ring 1
4 is stably supported. In addition, telescopic cutter means 15a ~
The fitting projections 34 a to 34 c of the outer ring 1 fit into the fitting recesses 35 a to 35 c of the outer ring 14.
Since the outer ring 4 is connected, the outer peripheral ring 14 is securely supported without shifting in the circumferential direction during rotation and excavation. The fitting projections 34a to 34c do not protrude outward in the radial direction from the outer peripheral surface of the outer peripheral ring 14 during the fitting.

【0023】コピーカッタ手段16a,16bと伸縮カ
ッタ手段15aとの成す角度θ4,θ5はそれぞれ60
°に選ばれる。すなわちコピーカッタ手段16aとコピ
ーカッタ手段16bとの成す角度θ4+θ5は120°
に選ばれる。このようなコピーカッタ手段16a,16
bを伸長させ、カッタビット33a,33bを嵌合凹所
36a,36bから突出させることによって、地中接合
時に外周リング14を確実に支持することができる。
The angles θ4 and θ5 formed by the copy cutter means 16a and 16b and the telescopic cutter means 15a are 60
°. That is, the angle θ4 + θ5 between the copy cutter means 16a and the copy cutter means 16b is 120 °.
Is chosen. Such copy cutter means 16a, 16
By extending b and making the cutter bits 33a, 33b protrude from the fitting recesses 36a, 36b, the outer peripheral ring 14 can be reliably supported at the time of underground joining.

【0024】カッタチャンバ21内に設けられる受圧リ
ング22は、周方向に間隔を置いて複数、本実施形態で
は4本の受圧リングジャッキ23によって後方から支持
される。
The pressure receiving ring 22 provided in the cutter chamber 21 is supported from behind by a plurality of pressure receiving ring jacks 23 spaced apart in the circumferential direction, in this embodiment, four pressure receiving ring jacks 23.

【0025】伸縮カッタ手段15a〜15cは実質上同
一の構成であり、図3は、それらの伸縮カッタ手段の一
つの構成を示す簡略化して示す断面図である。図示の伸
縮カッタ装置15(伸縮カッタ手段15a〜15cは実
質上同一の構成であるので、図3において参照番号15
を付して説明する)は、シリンダ胴48とピストン46
とシリンダチューブ45とを有し、ピストン46はピス
トン部50とピストンロッド部49とから成る。ピスト
ンロッド部49の先端部は主カッタディスク12の中心
部60に連結され、シリンダ胴48は主カッタディスク
12に、半径方向に変位自在に保持される。シリンダチ
ューブ45はシリンダ胴48内に設けられ、ピストン4
6のピストン部50はシリンダチューブ45内に設けら
れる。ピストン部50の一方側には第1油室51が設け
られ、他方側には第2油室52が設けられる。ピストン
46内には第1および第2油室51,52に連通する第
1および第2油路57,58が形成されている。第1お
よび第2油路57,58には切換弁53が接続される。
この切換弁53を図3において左側に切換えて第1の位
置に位置付けると、ポンプ54からの圧油が第1油路5
7を介して第1油室51に供給され、また第2油室52
の圧油が第2油路58を介してタンク55に戻され、こ
れによって、ピストン46がシリンダチューブ45に対
して相対的に伸長され、伸縮カッタ手段15が伸長され
る。一方、切換弁53を図3において右側に切換えて第
2の位置に位置付けると、ポンプ54からの圧油が第2
油路58を介して第2の油室58に供給され、また第1
油室51の圧油が第1油路57を介してタンク55に戻
され、これによって、ピストン46がシリンダチューブ
45に対して相対的に収縮され、伸縮カッタ手段15は
収縮される。
The telescopic cutter means 15a to 15c have substantially the same configuration, and FIG. 3 is a simplified sectional view showing one configuration of the telescopic cutter means. The illustrated telescopic cutter device 15 (the telescopic cutter means 15a to 15c have substantially the same configuration,
) Is a cylinder cylinder 48 and a piston 46.
The piston 46 includes a piston portion 50 and a piston rod portion 49. The distal end of the piston rod portion 49 is connected to the center portion 60 of the main cutter disk 12, and the cylinder body 48 is held by the main cutter disk 12 so as to be displaceable in the radial direction. The cylinder tube 45 is provided in a cylinder body 48,
6 is provided in the cylinder tube 45. A first oil chamber 51 is provided on one side of the piston portion 50, and a second oil chamber 52 is provided on the other side. First and second oil passages 57 and 58 communicating with the first and second oil chambers 51 and 52 are formed in the piston 46. The switching valve 53 is connected to the first and second oil passages 57 and 58.
When the switching valve 53 is switched to the left position in FIG. 3 and is positioned at the first position, the pressure oil from the pump 54 is supplied to the first oil passage 5.
7 to a first oil chamber 51 and a second oil chamber 52
Is returned to the tank 55 via the second oil passage 58, whereby the piston 46 is extended relatively to the cylinder tube 45, and the telescopic cutter means 15 is extended. On the other hand, when the switching valve 53 is switched to the right position in FIG.
The oil is supplied to the second oil chamber 58 through the oil passage 58 and
The pressure oil in the oil chamber 51 is returned to the tank 55 via the first oil passage 57, whereby the piston 46 is contracted relatively to the cylinder tube 45, and the telescopic cutter means 15 is contracted.

【0026】シリンダチューブ45は弾性変形可能な金
属材料から形成され、シリンダチューブ45の外周面と
シリンダ胴48の内周面との間にはシリンダチューブ4
5の弾性的な拡大変形を許容する隙間が設けられてい
る。ピストン部50は、通常シリンダチューブ45の弾
性復元力による弾性的摩擦力によってピストン部50に
比較的大きい摩擦力でもって摩擦接触し、ピストン部5
0の外周面とシリンダチューブ45の内周面とがこの摩
擦力でもっていわば締まりばめの状態でロック保持され
る。このピストン46には、ピストンロッド部49の先
端部からピストン部50の外周面にわたって第3油路5
9が形成されている。圧油供給源47からの圧油を第3
油路59を介してピストン部50の外周面とシリンダチ
ューブ45の内周面との間に供給すると、シリンダチュ
ーブ45とピストン部50との間に圧油が介在されて、
シリンダチューブ45が弾性的に拡大変形し、ピストン
部50とシリンダチューブ45との間に、ピストン46
が作動するだけの隙間が形成されて上述したロック状態
が解除される。このロック解除状態では、比較的小さい
力でもってピストン46をシリンダチューブ45に対し
て相対的に移動させることができ、前述のように切換弁
53を切換えることによってピストン部46を相対的に
変位駆動させて伸縮カッタ手段15を伸長または収縮さ
せることができる。伸縮カッタ手段15の変位駆動を停
止させるには、まず切換弁53を中立位置に切換え、そ
の後ピストン部50とシリンダチューブ45との間の圧
油を第3の油路59を通して抜けばよく、このようにす
ることによって、シリンダチューブ45は弾性復元力に
よってシリンダ部50と摩擦結合し、再び上述したロッ
ク状態となる。
The cylinder tube 45 is formed of a metal material which can be elastically deformed, and a cylinder tube 4 is provided between an outer peripheral surface of the cylinder tube 45 and an inner peripheral surface of the cylinder body 48.
5 is provided with a gap that allows elastic expansion deformation. The piston portion 50 normally comes into frictional contact with the piston portion 50 with relatively large frictional force due to the elastic frictional force due to the elastic restoring force of the cylinder tube 45, and the piston portion 5
The outer peripheral surface of the cylinder 0 and the inner peripheral surface of the cylinder tube 45 are locked and held by this frictional force in a state of an interference fit. The third oil passage 5 extends from the distal end of the piston rod portion 49 to the outer peripheral surface of the piston portion 50.
9 are formed. The third pressurized oil from the pressurized oil supply source 47
When oil is supplied between the outer peripheral surface of the piston portion 50 and the inner peripheral surface of the cylinder tube 45 via the oil passage 59, pressure oil is interposed between the cylinder tube 45 and the piston portion 50,
The cylinder tube 45 elastically expands and deforms, and the piston 46 is inserted between the piston portion 50 and the cylinder tube 45.
Is formed, and the locked state described above is released. In this unlocked state, the piston 46 can be relatively moved with respect to the cylinder tube 45 with a relatively small force, and the piston portion 46 is relatively displaced by switching the switching valve 53 as described above. Thus, the telescopic cutter means 15 can be extended or contracted. In order to stop the displacement drive of the telescopic cutter means 15, first, the switching valve 53 is switched to the neutral position, and then the pressure oil between the piston portion 50 and the cylinder tube 45 may be discharged through the third oil passage 59. By doing so, the cylinder tube 45 is frictionally coupled to the cylinder portion 50 by the elastic restoring force, and the locked state is again achieved.

【0027】このように伸縮カッタ手段15は、伸長し
て外周リング14を支持した状態でロック状態に保持さ
れる。したがって、掘削時の振動などによって伸縮カッ
タ手段15が収縮して嵌合突起34が外周リング14の
嵌合凹所36から外れて外周リング14が離脱するとい
ったことが防がれ、掘削時に外周リング14を確実に支
持することができる。
As described above, the telescopic cutter means 15 is held in a locked state while extending and supporting the outer peripheral ring 14. Therefore, it is possible to prevent the expansion / contraction cutter means 15 from contracting due to vibrations during excavation and the like, so that the fitting projection 34 is disengaged from the fitting recess 36 of the outer peripheral ring 14 and the outer peripheral ring 14 is detached. 14 can be reliably supported.

【0028】主カッタディスク12には、伸縮カッタ手
段15が短縮したときにシリンダ胴48を検出するセン
サ56が設けられる。このセンサ56はたとえば静電容
量形近接センサによって実現され、たとえばこのセンサ
56によって伸縮カッタ手段15が収縮したことを検出
したときに、切換弁53が中立位置に切換わるように制
御することができる。また伸縮カッタ手段15が伸長し
て外周リング14を支持したことを検出するセンサを設
け、このセンサによって伸縮カッタ手段15の伸長状態
を検出したときに切換弁53を中立位置に切換え、その
後シリンダチューブ45とピストン部50との間の圧油
を抜いてロック状態となるように制御することもでき
る。
The main cutter disk 12 is provided with a sensor 56 for detecting the cylinder body 48 when the telescopic cutter means 15 is shortened. The sensor 56 is realized by, for example, a capacitance type proximity sensor. For example, when the sensor 56 detects that the telescopic cutter means 15 has contracted, the switching valve 53 can be controlled to switch to the neutral position. . Further, a sensor is provided for detecting that the telescopic cutter means 15 is extended and supports the outer peripheral ring 14, and when the extended state of the telescopic cutter means 15 is detected by this sensor, the switching valve 53 is switched to the neutral position. It is also possible to control so that the pressure oil between the piston 45 and the piston portion 50 is drained to be in the locked state.

【0029】図4は、シールド掘進機10,71の地中
接合状態を説明するための簡略断面図である。接合地点
の両側から、2台のシールド掘進機10,71(片方の
シールド掘進機10が図1〜図3を用いて説明したもの
である)で掘削し、先に掘削を終えた、たとえば受入れ
側のシールド掘進機10のカッタディスク構造体17
に、押出し側のシールド掘進機71のカッタディスク構
造体73を両者が接触する直前まで近付ける。その後、
押出し側のシールド掘進機70および受入れ側のシール
ド掘進機10の各コピーカッタ手段16を伸長し、各シ
ールド掘進機10,70の外周リング14,72をコピ
ーカッタ手段16で一時的に支持する。その後、各シー
ルド掘進機10,70の伸縮カッタ手段15a〜15c
を、たとえば順次にまたは同時に縮める。そして、この
状態において、押出し側シールド掘進機70から貫入リ
ング71を、押出し側シールド掘進機70のコピーカッ
タ手段(図示せず)の直前まで押出す。このとき、貫入
リング72の軸線方向一端部71aは、外周リング72
内に挿入されているので、コピーカッタ手段を収縮した
としても外周リング72が貫入リング71から外れると
いったことが防がれる。この状態で押出し側のシールド
掘進機70のコピーカッタ手段を短縮し、さらに貫入リ
ング71を、受入れ側のシールド掘進機10のコピーカ
ッタ手段16の直前まで押出す。このように貫入リング
71を押出すと、図4(a)で示すとおり、貫入リング
71の一端部71aは受入れ側シールド掘進機10の外
周リング14内に挿入されているので、コピーカッタ手
段16を収縮したとしても外周リング14が貫入リング
71から外れるということが防がれる。
FIG. 4 is a simplified sectional view for explaining the underground joining of the shield machines 10 and 71. As shown in FIG. Excavation was performed from two sides of the joining point with two shield excavators 10, 71 (one of the shield excavators 10 was described with reference to FIGS. 1 to 3), and excavation was completed earlier, for example, receiving Cutter disk structure 17 of the side shield machine 10
Then, the cutter disk structure 73 of the extruder-side shield machine 71 is brought close to just before the two come into contact with each other. afterwards,
The copy cutter means 16 of the extruding shield excavator 70 and the receiving shield excavator 10 are extended, and the outer peripheral rings 14, 72 of the shield excavators 10, 70 are temporarily supported by the copy cutter means 16. After that, the telescopic cutter means 15a to 15c of each shield machine 10, 70
For example, sequentially or simultaneously. Then, in this state, the penetration ring 71 is extruded from the extrusion-side shield excavator 70 to just before the copy cutter means (not shown) of the extrusion-side shield excavator 70. At this time, one end 71 a of the penetrating ring 72 in the axial direction is
The outer ring 72 is prevented from coming off the penetrating ring 71 even when the copy cutter is contracted. In this state, the copy cutter means of the extruder-side shield machine 70 is shortened, and the penetrating ring 71 is extruded immediately before the copy cutter means 16 of the receiving-side shield machine 10. When the penetrating ring 71 is extruded in this manner, as shown in FIG. 4A, one end 71a of the penetrating ring 71 is inserted into the outer peripheral ring 14 of the receiving-side shield excavator 10, so that the copy cutter means 16 is provided. Is prevented from coming off from the penetrating ring 71 even if is contracted.

【0030】その後、コピーカッタ手段16を収縮し、
貫入リング71の一端部71aが受入れ側シールド掘進
機10の受圧リング22に挿入されるまで押出す。この
ように貫入リング71を押出すと、図4(b)に示すと
おり、貫入リング71の先端部が受入れ側シールド掘進
機10の受圧リング22内に挿入される。このようにし
て2台のシールド掘進機10,70の接合が完了する。
この後、接合地点に裏込めを注入し、シールド掘進機1
0,70を解体撤去し、送水管を敷設した後、覆工コン
クリートを打設する。
Thereafter, the copy cutter means 16 is contracted,
It pushes out until one end part 71a of penetration ring 71 is inserted in pressure receiving ring 22 of receiving side shield machine 10. When the penetrating ring 71 is pushed out in this way, as shown in FIG. 4B, the distal end of the penetrating ring 71 is inserted into the pressure receiving ring 22 of the receiving-side shield excavator 10. Thus, the joining of the two shield machines 10 and 70 is completed.
After that, backfill is injected into the joint and shield excavator 1
0,70 is dismantled and removed, water pipes are laid, and lining concrete is poured.

【0031】シリンダチューブ45とピストン46とを
有する伸縮カッタ手段15によって外周リング14を支
持し、接合時にはコピーカッタ手段16によって一時的
に外周リング14を支持する上記構造は、上記したよう
に受入れ側のシールド掘進機10に用いられるだけでな
く、押出し側のシールド掘進機72にも同様に用いるこ
とができる。
The outer ring 14 is supported by the telescopic cutter means 15 having the cylinder tube 45 and the piston 46 and the outer ring 14 is temporarily supported by the copy cutter means 16 at the time of joining. Can be used not only for the shield excavator 10, but also for the extruder-side shield excavator 72.

【0032】また本実施形態では、コピーカッタ手段1
6を接合時のリング支持手段として機能させてシールド
掘進機の構成を簡単にしているが、これに代えて、外周
リングを支持するリング支持手段を別個に設けるように
することもできる。また、コピーカッタ手段が装備され
ていないシールド掘進機においては、半径方向に伸縮し
て外周リングを一時的に支持するリング支持手段を主カ
ッタディスク12に設けることができる。さらに、本発
明のシールド掘進機は下水道の施工だけに限らず、トン
ネル一般の施工にも用いられる。
In this embodiment, the copy cutter means 1
Although the structure of the shield machine is simplified by making the ring 6 function as ring support means at the time of joining, a ring support means for supporting the outer peripheral ring may be separately provided instead. In a shield machine in which no copy cutter is provided, the main cutter disk 12 can be provided with a ring support that expands and contracts in the radial direction to temporarily support the outer peripheral ring. Further, the shield machine according to the present invention is used not only for construction of sewers but also for construction of general tunnels.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明の請求項1のシールド掘進機によ
れば、掘削時には、掘進機本体の前面に設けられるカッ
タディスク構造体が駆動源によって回転駆動され、これ
によって地山が掘削される。このとき、カッタディスク
構造体の伸縮カッタ手段が伸長状態に保持されて伸縮カ
ッタ手段が外周リングに連結され、主カッタディスク、
伸縮カッタ手段および外周リングが一体的なカッタディ
スク構造体を構成し、これらが一体となって回転駆動さ
れる。伸縮カッタ手段は主カッタディスクの周方向に間
隔を置いて複数個設けられるので、これら伸縮カッタ手
段を介して外周リングを確実に支持することができる。
この伸縮カッタ手段は弾性変形可能なシリンダチューブ
と、このシリンダチューブに対して相対的に伸縮自在な
ピストンとを有し、掘削時には、シリンダチューブとピ
ストンとの弾性的摩擦力によってロック状態に保持され
る。したがって、掘削時の振動などによって伸縮カッタ
手段が収縮して伸縮カッタ手段と外周リングとの係合状
態が解除されることがなく、主カッタディスクと外周リ
ングとの伸縮カッタ手段を介する結合状態が確実に保持
される。
According to the shield machine of the first aspect of the present invention, at the time of excavation, the cutter disk structure provided on the front surface of the machine of the excavator is rotationally driven by the drive source, thereby excavating the ground. . At this time, the telescopic cutter means of the cutter disc structure is held in an extended state, the telescopic cutter means is connected to the outer peripheral ring, and the main cutter disc,
The telescopic cutter means and the outer peripheral ring constitute an integral cutter disc structure, which is integrally rotated. Since a plurality of telescopic cutters are provided at intervals in the circumferential direction of the main cutter disc, the outer peripheral ring can be reliably supported via these telescopic cutters.
This telescopic cutter means has an elastically deformable cylinder tube and a piston which is relatively expandable and contractible with respect to the cylinder tube, and is held in a locked state by elastic friction between the cylinder tube and the piston during excavation. You. Therefore, the engagement state between the telescopic cutter means and the outer peripheral ring is not released due to the contraction of the telescopic cutter means due to vibrations during excavation, and the coupling state between the main cutter disc and the outer peripheral ring via the telescopic cutter means is not changed. It is securely held.

【0034】主カッタディスクと外周リングとの間に貫
入リングを介在させる時には、伸縮カッタ手段が収縮さ
れる。このとき、外周リングはリング支持手段によって
一時的に支持される。すなわち、貫入リングを介在させ
るときには、たとえば、まずリング支持手段が外周リン
グを支持し、この支持状態において伸縮カッタ手段が収
縮される。伸縮カッタ手段を収縮するときには、シリン
ダチューブとピストンとの間に圧油供給源から圧油が供
給される。このように圧油を供給すると、圧油の作用に
よってシリンダチューブは弾性的に拡大変形し、これに
よってピストンはシリンダチューブに対して移動可能と
なり、弾性的摩擦力によるロック状態が解除される。こ
のようにロック状態を解除した後伸縮カッタ手段を収縮
することによって、伸縮カッタ手段と外周リングとの連
結が解除され、主カッタディスクと外周リングとの係合
状態が解除される。
When the penetrating ring is interposed between the main cutter disk and the outer peripheral ring, the telescopic cutter means is contracted. At this time, the outer peripheral ring is temporarily supported by the ring support means. That is, when the penetrating ring is interposed, for example, the ring supporting means first supports the outer peripheral ring, and the telescopic cutter means is contracted in this supporting state. When the telescopic cutter means is contracted, pressure oil is supplied between the cylinder tube and the piston from a pressure oil supply source. When the pressure oil is supplied in this manner, the cylinder tube elastically expands and deforms due to the action of the pressure oil, whereby the piston can move with respect to the cylinder tube, and the locked state by the elastic frictional force is released. By contracting the telescopic cutter means after releasing the locked state, the connection between the telescopic cutter means and the outer peripheral ring is released, and the engagement state between the main cutter disc and the outer peripheral ring is released.

【0035】このように、伸縮カッタ手段を伸長するこ
とによって伸縮カッタ手段と外周リングとが連結され、
また伸縮カッタ手段を収縮することによって伸縮カッタ
手段と外周リングとの連結を解除することができる。ま
た、弾性変形可能なシリンダチューブとピストンとの弾
性的摩擦力によって、従来のように溶接することなく、
伸縮カッタ手段と外周リングとを確実に連結状態に保持
することができる。
As described above, by extending the telescopic cutter means, the telescopic cutter means and the outer peripheral ring are connected,
Also, by contracting the telescopic cutter means, the connection between the telescopic cutter means and the outer peripheral ring can be released. Also, due to the elastic frictional force between the elastically deformable cylinder tube and piston, welding is not performed as in the past,
The telescopic cutter means and the outer ring can be reliably held in a connected state.

【0036】また本発明の請求項2のシールド掘進機に
よれば、外周リングには伸縮カッタ手段およびリング支
持手段に対応して嵌合凹所が形成されるので、伸縮カッ
タ手段を伸長させることによって伸縮カッタ手段の一部
が前記嵌合凹所に嵌合して伸縮カッタ手段と外周リング
とが係合状態に保持される。したがって、主カッタディ
スクおよび外周リングが伸縮カッタ手段を介して連結さ
れ、掘削時にこれらが一体的に回転駆動される。一方、
主カッタディスクと外周リングとの間に貫入リングを介
在させる時には、リング支持手段が伸長され、その一部
が外周リングの嵌合凹所に嵌合し、リング支持手段が外
周リングを一時的に支持する。その後、伸縮カッタ手段
が収縮され、これによって伸縮カッタ手段と外周リング
との連結が解除され、貫入リングの挿入可能状態とな
る。
According to the shield machine of the second aspect of the present invention, since the fitting recess is formed in the outer peripheral ring corresponding to the telescopic cutter means and the ring support means, the telescopic cutter means can be extended. As a result, a part of the telescopic cutter means is fitted into the fitting recess, and the telescopic cutter means and the outer peripheral ring are held in an engaged state. Therefore, the main cutter disk and the outer peripheral ring are connected via the telescopic cutter means, and they are integrally rotated during excavation. on the other hand,
When a penetrating ring is interposed between the main cutter disc and the outer ring, the ring supporting means is extended, a part of the ring is fitted into the fitting recess of the outer ring, and the ring supporting means temporarily fixes the outer ring. To support. Thereafter, the telescopic cutter is contracted, whereby the connection between the telescopic cutter and the outer peripheral ring is released, and the penetrating ring can be inserted.

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

【図1】本発明の実施の一形態である地中接合用シール
ド掘進機を示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing a shield machine for underground joining according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の切断面線II−IIから見た断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.

【図3】伸縮カッタ手段を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a telescopic cutter means.

【図4】シールド掘進機の接合状態を説明するための簡
略断面図である。
FIG. 4 is a simplified cross-sectional view for explaining a joining state of the shield machine.

【図5】従来の地中接合用シールド掘進機の伸縮カッタ
手段と外周リングとの結合状態を簡略化して示す一部の
正面図である。
FIG. 5 is a partial front view showing a simplified state of a connection between a telescopic cutter means and an outer peripheral ring of a conventional underground joining shield machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,70 地中接合用シールド掘進機 11 掘進機本体 12 主カッタディスク 13 駆動源 14 外周リング 15a,15b,15c 伸縮カッタ手段 16a,16b コピーカッタ手段 17 カッタディスク構造体 18 内周カッタ 19 外周カッタ 22 受圧リング 27 カッタビット 35,36 嵌合凹所 45 シリーンダチューブ 46 ピストン 47 圧油供給源 71 貫入リング 72 外周リング 10, 70 Shield excavator for underground joining 11 Excavator main body 12 Main cutter disk 13 Drive source 14 Outer ring 15a, 15b, 15c Telescopic cutter means 16a, 16b Copy cutter means 17 Cutter disk structure 18 Inner peripheral cutter 19 Outer peripheral cutter 22 Pressure receiving ring 27 Cutter bit 35, 36 Fitting recess 45 Cylinder tube 46 Piston 47 Pressure oil supply source 71 Penetration ring 72 Outer ring

フロントページの続き (72)発明者 吉野 修 兵庫県神戸市中央区東川崎町1丁目1番 3号 川崎重工業株式会社 神戸本社内 (56)参考文献 特開 平10−184271(JP,A) 特開 平5−195534(JP,A) 特公 平7−98493(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/06 301 Continuation of front page (72) Inventor Osamu Yoshino 1-3-3 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Head Office (56) References JP-A-10-184271 (JP, A) Hei 5-195534 (JP, A) JP 7-98493 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) E21D 9/06 301

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 掘進機本体と、前記掘進機本体の前面に
回転自在に設けられたカッタディスク構造体と、前記カ
ッタディスク構造体を回転駆動するための駆動源とを具
備し、前記カッタディスク構造体は、前記掘進機本体の
前面に配設される主カッタディスクと、前記主カッタデ
ィスクの半径方向外方に設けられた外周リングと、前記
主カッタディスクに周方向に間隔を置いて複数個設けら
れ、前記主カッタディスクと前記外周リングとの間を伸
縮自在に設けられた伸縮カッタ手段と、前記主カッタデ
ィスクの周方向に間隔を置いて複数個設けられ、前記主
カッタディスクと前記外周リングとの間に貫入リングを
介在させるときに前記外周リングを一時的に支持するた
めのリング支持手段とを有する地中接合用シールド掘進
機において、 前記伸縮カッタ手段は、弾性変形可能なシリンダチュー
ブと、このシリンダチューブに対して相対的に移動自在
なピストンと、シリンダチューブとピストンとの間に圧
油を供給するための圧油供給源とを含み、前記ピストン
が相対的に伸長することによって前記主カッタディスク
と前記外周リングとが前記伸縮カッタ手段を介して係脱
自在に連結され、 さらに、前記伸縮カッタ手段は、通常、前記ピストンと
前記シリンダチューブとの弾性的摩擦力によってロック
状態に保持され、また前記圧油供給源からの圧油を供給
すると、前記シリンダチューブが弾性的に拡大変形して
ロック状態が解除されることをことを特徴とする地中接
合用シールド掘進機。
1. An excavator main body, a cutter disk structure rotatably provided on a front surface of the excavator main body, and a drive source for rotationally driving the cutter disk structure. The structure includes a main cutter disk disposed on the front face of the excavator main body, an outer peripheral ring provided radially outward of the main cutter disk, and a plurality of the main cutter disks spaced circumferentially from the main cutter disk. A plurality of telescopic cutter means provided so as to extend and contract between the main cutter disc and the outer peripheral ring, and a plurality of telescopic cutter means provided at intervals in a circumferential direction of the main cutter disc, and A shield support machine for underground joining having a ring supporting means for temporarily supporting the outer peripheral ring when a penetration ring is interposed between the outer peripheral ring and the penetration ring; The contracting cutter means includes an elastically deformable cylinder tube, a piston movable relative to the cylinder tube, and a pressure oil supply source for supplying pressure oil between the cylinder tube and the piston. The main cutter disc and the outer peripheral ring are removably connected via the telescopic cutter means by relatively extending the piston, and the telescopic cutter means usually comprises the piston and the cylinder. The lock state is maintained by the elastic frictional force with the tube, and when the pressure oil is supplied from the pressure oil supply source, the cylinder tube is elastically expanded and deformed to release the lock state. Underground joining shield machine.
【請求項2】 前記外周リングには、前記伸縮カッタ手
段および前記リング支持手段の各々に対応して嵌合凹所
が形成され、前記カッタディスク構造体による掘削時に
は、前記伸縮カッタ手段が伸長状態に保持され、前記伸
縮カッタ手段の一部が前記外周リングの対応する嵌合凹
所に嵌合し、一方、前記貫入リングを前記カッタディス
ク構造体と前記外周リングとの間に介在させるときに
は、前記伸縮カッタ手段が収縮状態に保持され、前記伸
縮カッタ手段と前記外周リングの対応する嵌合凹所との
嵌合が解除されるとともに、前記リング支持手段の一部
が前記外周リングの対応する嵌合凹所に嵌合することを
特徴とする請求項1記載のシールド掘進機。
2. A fitting recess is formed in the outer peripheral ring corresponding to each of the telescopic cutter means and the ring support means, and when excavating by the cutter disc structure, the telescopic cutter means is in an extended state. When a part of the telescopic cutter means is fitted in a corresponding fitting recess of the outer peripheral ring, while the penetrating ring is interposed between the cutter disc structure and the outer peripheral ring, The telescopic cutter means is held in a contracted state, the fitting between the telescopic cutter means and the corresponding fitting recess of the outer peripheral ring is released, and a part of the ring support means corresponds to the outer peripheral ring. The shield machine according to claim 1, wherein the shield machine is fitted in the fitting recess.
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