JP3135854B2 - Parent-child shield machine and starting method of child shield machine - Google Patents
Parent-child shield machine and starting method of child shield machineInfo
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- JP3135854B2 JP3135854B2 JP08338549A JP33854996A JP3135854B2 JP 3135854 B2 JP3135854 B2 JP 3135854B2 JP 08338549 A JP08338549 A JP 08338549A JP 33854996 A JP33854996 A JP 33854996A JP 3135854 B2 JP3135854 B2 JP 3135854B2
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、外径の大きい親シ
ールドの内部に子シールド機を収納した親子シールド機
に係り、特に親シールド機の軸心と子シールド機の軸心
とを必ずしも一致させる必要がなく、任意の位置に１ま
たは複数の子シールド機を配置することのできる親子シ
ールド機および子シールド機の発進方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a parent-child shield machine in which a child shield machine is housed inside a parent shield having a large outer diameter. In particular, the axis of the parent shield machine and the axis of the child shield machine do not always match. The present invention relates to a parent-child shield machine in which one or a plurality of child shield machines can be arranged at an arbitrary position without the necessity of causing the child shield machine and a starting method of the child shield machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、地下鉄などをシールド工法で
建設する場合、先ず駅部を開削工法などによって築造し
た後、駅部端部に構築した発進基地よりシールド機を発
進させて線路部のトンネルを掘削することが一般的に行
われていたが、近年は都市の過密化によって開削工法を
採用すること自体、困難になりつつある。すなわち、開
削工法の場合には、道路下で大規模な覆工を必要とする
が、道路交通規制上の制約が大きく、また地下埋設物に
与える影響を抑制しながらの工事となるため、その完成
までには多くの工程と時間を要し、当然に工費も嵩むこ
とになる。2. Description of the Related Art Conventionally, when a subway or the like is constructed by a shield method, a station is first constructed by a digging method or the like, and then a shield machine is started from a starting base constructed at an end of the station, and a tunnel in a track section is started. Excavation was generally performed, but in recent years it has become increasingly difficult to adopt the excavation method itself due to the overcrowding of cities. In other words, in the case of the excavation method, large-scale lining is required under the road.However, because the road traffic regulations are severely restricted and the impact on underground buried products is suppressed, the It takes a lot of steps and time to complete, and naturally increases the cost of construction.
【０００３】このような問題に答えるものとして近年、
開発が進められているのが親子シールド機である。この
親子シールド機は、相対的に大径のトンネルを掘削した
後、これに連続して小径のトンネルを掘削できるように
親子シールド機を分離可能としたもので、従来より多く
の構造のものが提案されている。しかし、そのほとんど
は、図２０に示されるように、円筒状の親シールド機５
０の内部に、同軸的にすなわち中心位置に子シールド機
５１を収納する構造であり、子シールド機５１のカッタ
ーヘッド５２を油圧モータ等の駆動源により回転させ、
子シールド機５１のカッターヘッド５２と係合関係にあ
る外周の親シールド機５０のカッターヘッド５３を従動
的に回転させるようにしている。In recent years, as a solution to such a problem,
A parent-child shield machine is being developed. This parent-child shield machine excavates a relatively large-diameter tunnel, and then separates the parent-child shield machine so that a small-diameter tunnel can be continuously excavated. Proposed. However, most of them are, as shown in FIG.
0, the child shield machine 51 is housed coaxially, that is, at the center position, and the cutter head 52 of the child shield machine 51 is rotated by a drive source such as a hydraulic motor,
The cutter head 53 of the parent shield machine 50 on the outer periphery in engagement with the cutter head 52 of the child shield machine 51 is driven to rotate.
【０００４】しかしながら、駅部のトンネル中心線と線
路部のトンネル中心線とが一致していない場合がある。
仮に上記従来構造の発想の下で子シールド機を偏心位置
に配置した場合には、図２１に示されるように、あくま
で子シールド機５１のカッターヘッド５２の中心Ｏがカ
ッターヘッド全体の回転中心となるため、親シールド機
５０のカッターヘッド５３が同図の鎖線で示す軌跡で回
転することになるためこの方法は採用できない。したが
って、線路部のトンネル中心位置にシールド機の中心を
合わせ、駅部の構造が収容できるまで親シールド機の径
を拡大して対応せざるを得ないものとなっていた。However, there are cases where the center line of the tunnel at the station does not coincide with the center line of the tunnel at the track.
If the child shield machine is arranged at an eccentric position based on the idea of the conventional structure, as shown in FIG. 21, the center O of the cutter head 52 of the child shield machine 51 is merely the center of rotation of the entire cutter head. Therefore, this method cannot be adopted because the cutter head 53 of the parent shield machine 50 rotates along the locus indicated by the chain line in FIG. Therefore, the center of the shield machine must be aligned with the center of the tunnel on the track, and the diameter of the parent shield machine must be increased until the structure of the station can be accommodated.
【０００５】近年、前記のような問題に対処するための
方法がいくつか提案されている。たとえば特開平２−２
１０１９４号公報においては、図２２に示されるよう
に、子シールド機５５を親シールド機５４に対して偏心
させるスライド機構を備えた親子シールド機が提案され
ている。かかる親子シールド機によれば、駅部掘削に当
たっては、子シールド機５５が親シールド機５４の中心
位置に定位している状態で掘削を行い、線路部に突入す
る際に、子シールド機５５を偏心位置にスライドさせた
後発進させることができ、親シールド機５４による無駄
な掘削を必要としない。[0005] In recent years, several methods have been proposed to address the above problems. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-2
Japanese Patent Application Publication No. 10194 proposes a parent-child shield machine provided with a slide mechanism for eccentrically moving the child shield machine 55 with respect to the parent shield machine 54, as shown in FIG. According to the parent-child shield machine, when excavating the station, the child shield machine 55 performs excavation in a state where the child shield machine 55 is located at the center position of the parent shield machine 54, and when the child shield machine 55 enters the railroad section, the child shield machine 55 The vehicle can be started after being slid to the eccentric position, and unnecessary excavation by the parent shield machine 54 is not required.
【０００６】また、特開平２−２１０１８９号公報にお
いては、図２３および図２４に示されるように、子シー
ルド機５７の軸心Ｌ1 を親シールド機５６の軸心Ｌから
偏心した位置として子シールド機５７を配置するととも
に、親シールド機５６側には夫々独立的に回転するカッ
ター５８、５８…を多数配置するようにして親シールド
機５６による無駄な掘削を無くした親子シールド機が提
案されている。Further, in Japanese Laid-2-210189 discloses, as shown in FIGS. 23 and 24 were eccentrically axis L 1 of the child shield machine 57 from the axis L of the parent shield machine 56 positions Toshiteko A parent-child shield machine has been proposed in which the shield machine 57 is arranged, and a large number of independently rotating cutters 58, 58... Are arranged on the parent shield machine 56 side to eliminate unnecessary excavation by the parent shield machine 56. ing.
【０００７】さらに、特開平２−８８８８３号公報にお
いては、図２５および図２６に示されるように、親カッ
ターヘッド６１に子シールド機が通過する通過孔６１
ａ，６１ａを形成しておき、一方、子シールド機６０は
そのカッターヘッド６２を親カッターヘッド６１の回転
を阻害しないように親カッターヘッド６１位置から後退
した位置とした親子シールド機が提案されている。Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-88883, as shown in FIGS. 25 and 26, a passage hole 61 through which a child shield machine passes is provided in a parent cutter head 61.
a and 61a are formed, while the parent and child shield machine is proposed in which the child shield machine 60 has its cutter head 62 retracted from the position of the parent cutter head 61 so as not to hinder the rotation of the parent cutter head 61. I have.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】確かに、上記従来シー
ルド機によれば、親子シールド機によって大径のトンネ
ルを掘削した後、掘削されたトンネル中心より偏心した
位置から子シールド機を発進させることができるが、こ
れら従来シールド機にはそれぞれ次記のような問題があ
る。Certainly, according to the above conventional shield machine, after excavating a large-diameter tunnel with the parent-child shield machine, the child shield machine is started from a position eccentric from the center of the excavated tunnel. However, these conventional shield machines each have the following problems.
【０００９】先ず、特開平２−２１０１９４号公報記載
の親子シールド機の場合には、スライド機構のためにシ
ールド機の構造が複雑になるとともに、子シールド機の
スライド時にサイドの余堀方法が問題になる。また、実
質的に１つの子シールド機の場合に限定され、たとえば
上下二段にまたは左右並んで配置するなどのケースに柔
軟に対応し得るものではない。First, in the case of the parent-child shield machine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-210194, the structure of the shield machine becomes complicated due to the slide mechanism, and the method of digging the side when sliding the child shield machine is problematic. become. Further, the present invention is substantially limited to the case of one child shield machine, and cannot flexibly cope with a case of, for example, arranging vertically in two stages or side by side.
【００１０】次いで、特開平２−２１０１８９号公報記
載の親子シールド機の場合には、子シールド機の配置位
置や台数を任意とし得る点で優れている。しかし、子カ
ッターヘッド以外の部分に対して、その間を埋めるよう
に大小多数の円形カッターを配置しなければならず、当
然に装置構造が複雑化するとともに、円形カッターの隣
接間に無切削部分が必ず存在することとなるため掘削効
率の点からは望ましいものではない。また、各カッター
毎にカッターチャンバを設ける必要があり、これらの各
カッターチャンバに接続される送泥管や排泥管の配置が
非常に複雑となるなどの問題もある。Next, the parent-child shield machine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-210189 is excellent in that the arrangement position and the number of child shield machines can be made arbitrary. However, for the portion other than the child cutter head must be placed the magnitude numerous circular cutter so as to fill between them, with the device structure is complicated of course, uncut portions between adjacent circular cutters This is not desirable from the point of excavation efficiency because it always exists. Further, it is necessary to provide a cutter chamber for each cutter, there is a problem, such as the arrangement of Okudoro pipe and the waste sludge pipe connected to each of these cutters chamber becomes very complicated.
【００１１】最後の特開平２−８８８８３号公報記載の
親子シールド機の場合にも、子シールド機の配置位置や
台数を任意とし得る点で優れている。しかし、親カッタ
ーヘッドに子シールド機が通過する大きな通孔が形成さ
れたままであるため、掘削効率も確実に低下する。ま
た、切羽の安定が保たれず、この通孔から径の大きな玉
石や礫が砕かれないままカッターチャンバ内に流入され
ることになり、送泥管および排泥管を通じての掘削土砂
の排出が円滑に行われないなどの問題があり、現実的に
採用し得ない。また、親シールド機のカッターチャンバ
と子シールド機のカッターチャンバとが別であり、これ
らカッターチャンバ毎に掘削土砂の処理を必要とするな
どの問題もある。The parent-child shield machine described in the last Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-88883 is also advantageous in that the position and the number of child shield machines can be set arbitrarily. However, since the large hole through which the child shield machine passes is still formed in the parent cutter head, the excavation efficiency is definitely reduced. In addition, the stability of the face is not maintained, and large-diameter boulders and gravel will flow into the cutter chamber without being crushed from this through hole, and the excavated sediment will be discharged through the mud pipe and the mud pipe. There is a problem that it is not performed smoothly, and it cannot be practically adopted. In addition, there is another problem that the cutter chamber of the parent shield machine and the cutter chamber of the child shield machine are separate, and each of these cutter chambers requires processing of excavated earth and sand.
【００１２】そこで本発明の主たる課題は、シールド構
造が簡単でかつ子シールド機の配置や台数を任意に設定
できるようにするとともに、掘削効率および掘削土砂の
処理も容易な親子シールド機および子シールド機の発進
方法を提供することにある。Accordingly, a main object of the present invention is to provide a parent-child shield machine and a child shield machine which have a simple shield structure and allow the arrangement and the number of child shield machines to be arbitrarily set, and also facilitate excavation efficiency and excavation soil treatment. To provide a starting method.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】 前記課題を解決するため
の本発明に係る親子シールド機は、相対的に大径の親シ
ールド機の内部に、これより小径の子シールド機を配し
てなる親子シールド機であって、少なくとも子シールド
機用カッターヘッドを除く子シールド機本体が前記親シ
ールド機の軸心に対して同軸的または異軸的に１機また
は複数機配置され、前記子シールド機用カッターヘッド
は前記子シールド機本体から分離して、かつ子シールド
機本体の配設位置に対応して親シールド機用カッターヘ
ッド内に掘削面をほぼ同一としながら一体的に設けられ
ており、前記親子シールド機の一体時において、親シー
ルド機側に設けられたカッター駆動源により親シールド
機用カッターヘッドが回転駆動され、前記子シールド機
用カッターヘッドは親シールド機用カッターヘッドの回
転に伴って回転するように構成されたことを特徴とする
ものである。 A parent-child shield machine according to the present invention for solving the above-mentioned problems comprises a relatively large-diameter child shield machine disposed inside a relatively large-diameter parent shield machine. A parent-child shield machine, wherein at least one child shield machine main body excluding at least a cutter head for the child shield machine is coaxially or eccentrically arranged with respect to an axis of the parent shield machine; The cutter head is separated from the child shield machine body, and provided integrally with the parent shield machine cutter head so as to have substantially the same excavation surface corresponding to the disposition position of the child shield machine body, When the parent and child shield machines are integrated, the cutter head for the parent shield machine is rotated by a cutter drive source provided on the parent shield machine side, and the cutter head for the child shield machine is rotated. It is characterized in that is configured to rotate with the rotation of the lead shield machine cutter head.
【００１４】この場合において、子シールド機配置位置
や台数について設計の自由度を上げるためには親シール
ド機側に設けられるカッター駆動源を親シールド機の最
外周位置に配置することが望ましい。また、前記親シー
ルド機のバルクヘッドに子シールド機の通過孔を形成す
るとともに、親シールド機と子シールド機との一体時に
おいて、子シールド機本体を内部に収容した状態で前記
通過孔を封鎖プレートにより塞ぐようにすれば、子シー
ルド機の発進時には前記封鎖プレートを外すことで親シ
ールド機のバルクヘッドに対して簡単に子シールド機の
通過孔を形成することができる。In this case, it is desirable to arrange the cutter driving source provided on the parent shield machine at the outermost peripheral position of the parent shield machine in order to increase the degree of freedom in designing the arrangement position and the number of the child shield machines. In addition, a passage hole for the child shield machine is formed in the bulkhead of the parent shield machine, and when the parent shield machine and the child shield machine are integrated, the passage hole is closed while the child shield machine body is housed inside. By closing with a plate, when the child shield machine starts, by removing the sealing plate, the passage hole of the child shield machine can be easily formed in the bulkhead of the parent shield machine.
【００１５】さらに、前記子シールド機用カッターヘッ
ドは、親シールド機用カッターヘッドとの間に跨がって
配設された連結ピンにより親シールド機用カッターヘッ
ドに対して一体的に係合している構造とすることで子シ
ールド機の発進時にカッターヘッドの分離作業が簡略化
される。[0015] Further, the cutter head for the child shield machine is integrally engaged with the cutter head for the parent shield machine by a connecting pin laid over the cutter head for the parent shield machine. This structure simplifies the work of separating the cutter head when the child shield machine starts moving.
【００１６】本発明の要点は、子シールド機用カッター
ヘッドを子シールド機本体から分離して親シールド用カ
ッターヘッド内に設ける点と、親子一体時には親シール
ド用カッターヘッド側をその中心軸回りにカッター駆動
用モータなどの駆動源により回転させる点にある。従来
の親子シールド機の場合には、子シールド機を構造的に
主として捉え、円形の子シールド機用カッターヘッドの
外周に環状の外周カッターヘッドを備えることで拡大径
のトンネル掘削を可能としたものがほとんどであり、偏
心掘削を可能とする上記３例の親子シールド機の例でさ
え、子シールド機は独自のカッター駆動用モータを持
ち、親機とは別に駆動させるものである。これらの発想
の延長線上では構造が簡単でしかも任意の数の子シール
ド機を任意の位置に配置しうる親子シールド機は生まれ
ない。[0016] The point of the present invention are that provided in the mosquito <br/> jitter over head parent shield the cutter head for the child shield machine separate from the slave shield machine main body, cutters for parents shield during child together The point is that the head side is rotated around its center axis by a driving source such as a cutter driving motor. In the case of the conventional parent-child shield machine, the child shield machine is mainly captured structurally, and a tunnel excavation with an enlarged diameter is enabled by providing an annular outer peripheral cutter head on the outer periphery of the circular cutter head for the child shield machine. Even in the above three examples of the parent-child shield machine capable of eccentric excavation, the child shield machine has its own cutter driving motor and is driven separately from the parent machine. On an extension of these ideas, there is no parent-child shield machine that has a simple structure and can arrange any number of child shield machines at any position.
【００１７】本発明では、従来にない発想の下で、親子
一体時には子シールド機用カッターヘッドを子シールド
機本体から分離して親シールド機用カッターヘッドの一
部として配置し、親シールド機用カッターヘッドを回転
させる。そして、子シールド機の発進時に初めて子シー
ルド機本体と子シールド機用カッターヘッドとを連結さ
せて原位置より発進させるようにする。したがって、親
シールド機の任意の位置に子シールド機用カッターヘッ
ドがあっても何ら回転に問題は生じることがなく、任意
の位置に子シールド機を配置できるようになる。According to the present invention, based on an unconventional idea, when the parent and child are integrated, the cutter head for the child shield machine is separated from the main body of the child shield machine and arranged as a part of the cutter head for the parent shield machine. Rotate the cutter head. Then, when the child shield machine starts, the child shield machine body and the cutter head for the child shield machine are connected for the first time so as to start from the original position. Therefore, even if the cutter head for the child shield machine is located at an arbitrary position of the parent shield machine, no problem occurs in rotation, and the child shield machine can be arranged at an arbitrary position.
【００１８】また、子シールド機用カッターヘッドは親
シールド機用カッターヘッドと掘削面をほぼ同一としな
がら配置されているため、切羽の安定に優れているとと
もに、掘削効率も向上する。また、カッターチャンバの
空間を親子供用とし得るために送泥管や排泥管などの付
帯設備の構造も簡略化できるなどの利点を有する。ま
た、駅部のトンネル掘削から連続して任意の位置にある
線路部の掘削を続けられるため開削工事の延長を極端に
短くすることができるとともに、子シールド機の発進基
地を新たに構築する必要がないため、工期および工費の
大幅な縮小が図れるものとなる。Further, since the cutter head for the child shield machine is disposed while the excavation surface is substantially the same as the cutter head for the parent shield machine, the cutting face is excellent in stability and the excavation efficiency is improved. In addition, since the space of the cutter chamber can be used for parents and children, there is an advantage that the structure of auxiliary facilities such as a mud pipe and a drain pipe can be simplified. In addition, since the excavation of the track at an arbitrary position can be continued continuously from the excavation of the tunnel at the station, the length of excavation work can be extremely shortened, and a new starting base for the child shield machine needs to be constructed Since there is no construction, the construction period and construction cost can be significantly reduced.
【００１９】一方、前記親子シールドにおける子シール
ド機の発進方法は、親子シールド機が分離予定位置に到
達したならば、子シールド機本体を前進させて子シール
ド機用カッターヘッドと連結するとともに、親シールド
機用カッターヘッドから子シールド機用カッターヘッド
を分離し、子シールド機を現位置より発進させることを
特徴とするものである。この場合において、前記子シー
ルド機本体を前進させる際に、子シールド機用カッター
ヘッド配設部位の裏面側に子シールド機発進時における
水密性を確保するためのリング状のエントランスパッキ
ンを配設するようにすることが望ましい。On the other hand, the method of starting the child shield machine in the parent-child shield is such that when the parent-child shield machine reaches the scheduled separation position, the child shield machine main body is advanced to connect with the child shield machine cutter head, and The present invention is characterized in that the cutter head for the child shield machine is separated from the cutter head for the shield machine, and the child shield machine is started from the current position. In this case, when the child shield machine body is advanced, a ring-shaped entrance packing for ensuring watertightness when the child shield machine is started is arranged on the back side of the child shield machine cutter head arrangement portion. It is desirable to do so.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳述する。図１は本発明に係る親子シールド
機Ｍの縦断面図であり、図２は正面図、図３は図１のII
I −III 線矢視を左右分割で示した図である。親子シー
ルド機Ｍは、円筒状の親スキンプレート４の内部に、図
３に示される配置態様で、すなわち親シールド機１の軸
心位置から左右方向に夫々偏心させた位置に左右２つの
子シールド機本体２、２を備えたシールド機である。な
お、本図では説明の簡略化のために送泥管および排泥管
による土砂排出機構、アジテータ等の細部構造は省略し
てある。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a parent-child shield machine M according to the present invention, FIG. 2 is a front view, and FIG.
It is the figure which showed the I-III line arrow by right-and-left division. The parent-child shield machine M has two left and right child shields inside the cylindrical parent skin plate 4 in the arrangement shown in FIG. 3, that is, at positions eccentric in the left-right direction from the axial center position of the parent shield machine 1. This is a shield machine provided with machine bodies 2 and 2. Note that, in this drawing, detailed structures such as an earth and sand discharging mechanism using a mud pipe and a mud pipe and an agitator are omitted for simplification of the description.
【００２１】親スキンプレート４の内部には、前記子シ
ールド機本体２、２を収納する円筒状空間を形成するた
めに子シールド機２の子スキンプレート８の径より若干
大径の収容リング３、３がそれぞれ配置され、この収容
リング３、３内に前記子シールド機本体２、２が収納さ
れている。In order to form a cylindrical space for accommodating the child shield machine main bodies 2 and 2 inside the parent skin plate 4, a receiving ring 3 having a diameter slightly larger than the diameter of the child skin plate 8 of the child shield machine 2 is formed. , 3 are arranged, and the child shield machine main bodies 2, 2 are housed in the housing rings 3, 3, respectively.
【００２２】前記子シールド機本体２には、将来の発進
に備えて、予め機体中心位置に子ロータリージョイント
２１が設けられているとともに、環状の子カッター支持
アーム２２等が配されているが、後述するように親カッ
ターヘッド１２内に一体的に設けられている子カッター
ヘッド１３とは分離された状態で前記収容リング３、３
内に収容されている。In order to prepare for a future start, the child shield machine main body 2 is provided with a child rotary joint 21 in advance at the center of the fuselage, and is provided with an annular child cutter support arm 22 and the like. As will be described later, the storage rings 3 and 3 are separated from the child cutter head 13 integrally provided in the parent cutter head 12.
Housed within.
【００２３】親シールド機のバルクヘッド５には、図４
の要部拡大図に示されるように、予め子シールド機本体
２のための通過孔６が形成され、親子シールド機の一体
時には、この通過孔６が封鎖プレート７により塞がれて
いる。また、前記親シールド機１の収容リング３と子シ
ールド機２の子スキンプレート８との間の間隙部Ａに対
しては、リング状のバルクヘッドシール９、９…が配設
され、封鎖プレート７の取り外し時（発進時）において
前記間隙部Ａにおいて水密性が確保されるようになって
いる。また、図５に示されるように、子シールド機本体
２の下面側においては、前記収容リング３の内面側にガ
イドレール３２が固定され、これを台座として子シール
ド機本体２が収容リング３の中心位置に位置決めされて
おり、子シールド機本体２が収容リング３より抜け出る
際の摺動を円滑なものとしている。FIG. 4 shows the bulkhead 5 of the parent shield machine.
As shown in the enlarged view of the relevant part, a through hole 6 for the child shield machine main body 2 is formed in advance, and when the parent and child shield machine is integrated, the through hole 6 is closed by a sealing plate 7. Also, ring-shaped bulkhead seals 9, 9... Are provided in a gap A between the accommodation ring 3 of the parent shield machine 1 and the child skin plate 8 of the child shield machine 2, and a sealing plate is provided. At the time of removing (starting) the watertightness of the gap A is ensured. Further, as shown in FIG. 5, in the lower side of the child shield machine main body 2, the accommodation guide rail 32 on the inner surface of the ring 3 is fixed, which child shield machine main body 2 of the housing ring 3 as base It is positioned at the center position, so that the child shield machine main body 2 slides smoothly when it comes out of the housing ring 3.
【００２４】前記親子シールド機Ｍの前部には、前記バ
ルクヘッド５との間に土砂取り込み用のカッターチャン
バ１６を有しながら、親シールド機１の軸心位置に配置
された親ロータリージョイント１５によって回転可能に
支持された、ほぼ親スキンプレート４とほぼ同径の親カ
ッターヘッド１２が設けられている。この親カッターヘ
ッド１２には、前記子シールド機本体２、２の配設位置
に対応して子シールド機２とほぼ同径の通孔１２ａが形
成されているとともに、この通孔１２ａに代わって子カ
ッターヘッド１３が一体的に嵌設されており、あたかも
前記親カッターヘッド１２と子カッターヘッド１３とで
１枚のカッターヘッド１１が構成されている。前記親カ
ッターヘッド１２と子カッターヘッド１３とは、図６に
示されるように、少なくとも掘削前面をほぼ一致させた
状態で子カッターヘッド１３側に設けられたピンジャッ
キ２０のピン２０ａが親カッターヘッド１２側に挿入係
合することにより、分離可能に一体化されている。な
お、前記ピンジャッキ２０は親カッターヘッド１２側に
設けることもできるし、あるいはピン形式によることな
く溶接等により両者を一体としておき、切断によって分
離させることもできる。[0024] At the front of the child shield machine M, disposed while having a Cutter Chang <br/> server 16 for sediment uptake, a central axial position of the master shield machine 1 between the bulkhead 5 A parent cutter head 12 that is rotatably supported by the parent rotary joint 15 and that has substantially the same diameter as the parent skin plate 4 is provided. The parent cutter head 12 is formed with a through-hole 12a having substantially the same diameter as that of the child shield machine 2 corresponding to the position where the child shield machine main bodies 2 and 2 are disposed, and instead of this through-hole 12a. The child cutter head 13 is integrally fitted, and as if the parent cutter head 12 and the child cutter head 13 form one cutter head 11. As shown in FIG. 6, the parent cutter head 12 and the child cutter head 13 are arranged such that the pin 20a of the pin jack 20 provided on the child cutter head 13 with at least the digging fronts substantially coincided with each other. By being inserted and engaged on the 12 side, they are integrated so as to be separable. The pin jack 20 can be provided on the parent cutter head 12 side, or both can be integrated by welding or the like without using a pin type, and can be separated by cutting.
【００２５】一方、前記親カッターヘッド１２の背面側
周囲には、リング状の親カッター支持アーム１０が固定
されており、図３にも示されるように、親シールド機１
の親スキンプレート４の内側近傍位置に円周方向に沿っ
て適宜の間隔でカッター駆動用モータ１４、１４…が配
置され、前記親カッター支持アーム１０のカッターベア
リング１０ａに対して前記カッター駆動用モータ１４、
１４…のギアが噛合し、親カッターヘッド１２が前記親
ロータリージョイント１５を回転中心として回転駆動さ
れ、この親カッターヘッド１２の回転に伴って前記子カ
ッターヘッド１３がその一部として従動的に回転するよ
うになっている。On the other hand, a ring-shaped parent cutter support arm 10 is fixed around the rear side of the parent cutter head 12, and as shown in FIG.
The inner vicinity of the parent skin plate 4 cutter drive motor 14, 14 is at an appropriate spacing in the circumferential direction is arranged, with respect to cutters bare <br/> ring 10a of the parent cutter support arm 10 The cutter driving motor 14,
Gears 14 mesh with each other, the parent cutter head 12 is driven to rotate about the parent rotary joint 15, and the child cutter head 13 is driven to rotate as a part of the parent cutter head 12 with the rotation of the parent cutter head 12. It is supposed to.
【００２６】なお、図２において、カッターヘッド１１
の半径方向に形成された１２ａは土砂取り込み用のスリ
ット孔であり、図示されていないが、このスリット孔１
２ａ、１２ａ隣接位置には多数のカッタービットが固定
されている。In FIG. 2, the cutter head 11
12a is a slit hole for taking in earth and sand, which is not shown in the figure.
A number of cutter bits are fixed at positions adjacent to 2a and 12a.
【００２７】他方、親シールド機１の後方側には、サポ
ートフレーム１７に支持されて円周方向に沿って適宜の
間隔で多数のシールドジャッキ１８、１８…が配置され
るとともに、親エレクター１９が設けられている。前記
親エレクター１９によってセグメントＳが外周に配設さ
れ、シールドジャッキ１８、１８…により押出しによっ
て親子シールド機Ｍが推進する。On the other hand, on the rear side of the main shield machine 1, a large number of shield jacks 18, 18,... Are arranged at appropriate intervals along the circumferential direction and supported by a support frame 17, and a main erector 19 is provided. Is provided. The segment S is arranged on the outer periphery by the parent erector 19, and the parent and child shield machine M is propelled by pushing out the shield jacks 18, 18,.
【００２８】前記親子シールド機Ｍによる標準的掘削方
法は、先ず図７に示されるように、駅部のトンネル掘進
のためにシールド機組立用立坑Ｐを構築した後、この坑
内で親子シールド機Ｍの組立を行い、しかる後に図８に
示されるように、親子シールド機Ｍによる掘削によって
駅部４２のトンネル掘削を行う。また、この駅部トンネ
ル掘削に併行して駅部４２の端部相当位置に地上側から
の工事によって地盤改良部２３を造成しておく。次い
で、図９に示されるように、親子シールド機Ｍが前記地
盤改良部２３に到達したならば、子シールド機２の発進
のために後述する準備作業を行い、図１０に示されるよ
うに、親シールド機１を原位置に残したままで子シール
ド機２’のみが発進し線路部２４をトンネル掘進する。The standard drilling method according to the parent-child shield machine M, first, as shown in FIG. 7, after building the pit P shield machine assembly for tunnel boring station unit, parent shield machine in this underground M Then, as shown in FIG. 8, tunnel excavation of the station 42 is performed by excavation by the parent-child shield machine M. In parallel with the excavation of the station tunnel, the ground improvement section 23 is formed at a position corresponding to the end of the station section 42 by construction from the ground side. Next, as shown in FIG. 9, when the parent-child shield machine M reaches the ground improvement unit 23, a preparation operation described later is performed for starting the child shield machine 2, and as shown in FIG. With the parent shield machine 1 remaining in the original position, only the child shield machine 2 'starts and tunnels through the track section 24.
【００２９】上記子シールド機２’発進のための準備作
業は概ね下記の手順により行う。 《第１ステップ》 図１１に示されるように、カッターチャンバ１６内に作
業員が入る準備のために先ずカッターヘッド１１のスリ
ット孔１２ａ、１２ａ…を塞ぐ。また、子シールド機２
に対する盛り代えのために、カッター駆動用モータ１
４、１４…およびシールドジャッキ１８、１８…の取り
外し作業を行うとともに、不要となった親エレクター１
９の撤去作業を行う。Preparation work for starting the child shield machine 2 'is generally performed in the following procedure. << First Step >> As shown in FIG. 11, first, the slit holes 12a, 12a... Of the cutter head 11 are closed in preparation for an operator to enter the cutter chamber 16. In addition, child shield machine 2
To drive the cutter 1
4 and 14 and the shield jacks 18, 18...
9 Removal work is performed.
【００３０】《第２ステップ》 図１２に示されるように、子シールド機２の後部側に子
機テール２５の取付けを行うとともに、子機サポートフ
レーム２７の取付けを行い、この子機サポートフレーム
２７に対して第１ステップにて取外したシールドジャッ
キ１８、１８…を盛り代えるとともに、子シールド機２
用に作られた小サイズの子エレクター２６を取付け、さ
らに第１ステップにて取外したカッター駆動用モータ１
４、１４…を取付ける。<< Second Step >> As shown in FIG. 12, the slave unit tail 25 is attached to the rear side of the slave shield machine 2 and the slave unit support frame 27 is attached. , The shield jacks 18, 18... Removed in the first step
Driving motor 1 attached with small-sized child erector 26 made for use, and removed in the first step
Attach 4, 14 ...
【００３１】《第３ステップ》 図１３に示されるように、カッターチャンバ１６内に作
業員が入って、子カッターヘッド１３の配設部位の裏面
側にリング状のエントランスパッキン２８を設置すると
ともに、子シールド機本体２を前進させるために封鎖プ
レート７を撤去する。前記エントランスパッキン２８
は、図１４に示されるように、リング体２９の内周面側
にシール材３０、３０…を固設したもので、子シールド
機本体２のスキンプレート８が前記シール材３０、３０
…に接触することにより水密性が確保されるようになっ
ている。また、子機テール２５の後部に子シールド機本
体２が前進する際の反力受けとなるバックアンカー３１
を取付ける。<< Third Step >> As shown in FIG. 13, a worker enters the cutter chamber 16 and installs a ring-shaped entrance packing 28 on the back surface side of the portion where the child cutter head 13 is provided. The sealing plate 7 is removed in order to move the child shield machine body 2 forward. The entrance packing 28
As shown in FIG. 14, seal members 30, 30... Are fixedly provided on the inner peripheral surface side of the ring body 29, and the skin plate 8 of the child shield machine main body 2 is provided with the seal members 30, 30,
The watertightness is ensured by contacting. In addition, a back anchor 31 which receives a reaction force when the child shield machine main body 2 moves forward at the rear of the child machine tail 25.
Install.
【００３２】《第４ステップ》 図１５に示されるように、子シールド機本体２の後方側
に前記バックアンカー３１に連設して仮セグメントＳ1,
Ｓ1 …を順次並べ、これら仮セグメントＳ1,Ｓ1 …をシ
ールドジャッキ１８、１８の反力受けとして子シールド
機本体２を前進させる。そして、子シールド機本体２の
子ロータリージョイント２１および子カッター支持アー
ム２２、２２の先端が子カッターヘッド１３の裏面に接
触したならば、前記子カッターヘッド１３と前記子ロー
タリージョイント２１および子カッター支持アーム２
２、２２とを、溶接、ボルト等の図示しない連結手段に
より連結してカッターヘッドを備えた子シールド機２’
を完成させる。その後に、ピンジャッキ２０のピン２０
ａの抜脱操作により親カッターヘッド１２との係合を解
いて子カッターヘッド１３を親カッターヘッド１２から
分離し、子シールド機２’のみを親シールド機１を原位
置に残したままで発進させる。<< Fourth Step >> As shown in FIG. 15, the temporary segment S 1 is connected to the back anchor 31 on the rear side of the child shield machine main body 2 and is connected to the back anchor 31 .
S 1 ... sequentially arranged, these temporary segments S 1, S 1 ... the advancing child shield machine main body 2 as a reaction force receiving of shield jacks 18, 18. If the tips of the child rotary joint 21 and the child cutter support arms 22 of the child shield machine body 2 come into contact with the back surface of the child cutter head 13, the child cutter head 13, the child rotary joint 21, and the child cutter support Arm 2
2 and 22 are connected by connecting means (not shown) such as welding and bolts, and a secondary shield machine 2 'having a cutter head.
To complete. After that, the pin 20 of the pin jack 20
The disengagement operation of a releases the engagement with the parent cutter head 12 to separate the child cutter head 13 from the parent cutter head 12, and starts only the child shield machine 2 'while leaving the parent shield machine 1 in the original position. .
【００３３】なお、上記発進準備作業においては、親シ
ールド機１側に配置してあったカッター駆動用モータ１
４、１４…およびシールドジャッキ１８、１８…を子シ
ールド機本体２側に盛り替えるようにしたが、予め子シ
ールド機本体２側にカッター駆動用モータおよびシール
ドジャッキを配設しておくことでもよい。この場合に
は、製造コストがアップするが、準備作業が簡略化され
るメリットがある。In the starting preparation operation, the cutter driving motor 1 disposed on the parent shield machine 1 side is used.
4, 14,... And the shield jacks 18, 18,... Are rearranged on the child shield machine main body 2 side, but a cutter driving motor and a shield jack may be arranged on the child shield machine main body 2 side in advance. . In this case, although the manufacturing cost is increased, there is an advantage that the preparation work is simplified.
【００３４】以上、本発明の実施形態の一例として、左
右並列で２つの子シールド機を備えた親子シールド機Ｍ
の例について詳述したが、本発明の場合には他に種々の
トンネル形態に対応することができる。As described above, as an example of the embodiment of the present invention, a parent-child shield machine M provided with two
Has been described in detail, but in the case of the present invention, it is possible to cope with various other types of tunnels.
【００３５】たとえば、図１６に示される、駅部トンネ
ル４０の中心部に対して同軸的に線路トンネル４１が構
築された一般例はもちろんのこと、図１７に示されるよ
うに、上り線トンネル４３と下り線トンネル４４が上下
二段に構築するケース、図１ ８に示されるように、駅部
トンネル４０の中心部から偏心した位置に、上り線トン
ネル４３と下り線トンネル４４とを上下二段に構築する
ケース、さらには図１９に示されるように、上り線トン
ネル４３と下り線トンネル４４とをそれぞれ逆側に偏心
させて上下二段に構築するケース等任意のケースに対し
て柔軟に対応することが可能となる。For example, not only a general example in which a line tunnel 41 is constructed coaxially with the center of a station tunnel 40 shown in FIG. 16, but also an up line tunnel 43 as shown in FIG. And the down line tunnel 44 is constructed in two steps, as shown in FIG. 18 , the up line tunnel 43 and the down line tunnel 44 are erected in a position eccentric from the center of the station tunnel 40 as shown in FIG. In addition, as shown in FIG. 19, as shown in FIG. 19, the up line tunnel 43 and the down line tunnel 44 are eccentric to the opposite sides, respectively, and are constructed in two stages up and down. It is possible to do.
【００３６】なお、本明細書では、地下鉄などのトンネ
ル掘削について説明したが、本発明は他に、道路トンネ
ル、下水道、共同溝などの種々のトンネル掘削に対して
適用可能である。In this specification, tunnel excavation such as a subway has been described. However, the present invention is also applicable to various tunnel excavations such as a road tunnel, a sewer, and a common ditch.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上詳説のとおり本発明によれば、シー
ルド構造を簡単としながら子シールド機の配置や台数を
任意に設定できるようになる。また、掘削効率および掘
削土砂の処理にも優れた構造となる。As described above, according to the present invention, it is possible to arbitrarily set the arrangement and number of child shield machines while simplifying the shield structure. In addition, the structure has excellent excavation efficiency and excavated soil treatment.
【図１】本発明に係る親子シールド機Ｍの縦断面図であ
る。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a parent-child shield machine M according to the present invention.
【図２】その正面図である。FIG. 2 is a front view thereof.
【図３】図１のIII −III 線矢視を左右分割で示した図
である。FIG. 3 is a view showing the view taken along line III-III in FIG.
【図４】図１のIV部拡大詳細図である。FIG. 4 is an enlarged detailed view of a portion IV in FIG. 1;
【図５】子シールド機本体２の下面側支持構造の要部拡
大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a main part of a lower surface side support structure of the child shield machine main body 2.
【図６】図１のVI部拡大詳細図である。FIG. 6 is an enlarged detailed view of a portion VI in FIG. 1;
【図７】本親子シールド機による掘削工程図である。FIG. 7 is an excavation process drawing by the parent-child shield machine.
【図８】本親子シールド機による掘削工程図である。FIG. 8 is an excavation process drawing by the parent-child shield machine.
【図９】本親子シールド機による掘削工程図である。FIG. 9 is an excavation process drawing by the parent-child shield machine.
【図１０】本親子シールド機による掘削工程図である。FIG. 10 is an excavation process drawing by the parent-child shield machine.
【図１１】子シールド機の発進準備工程図である。FIG. 11 is a start preparation process diagram of the child shield machine.
【図１２】子シールド機の発進準備工程図である。FIG. 12 is a start preparation process diagram of the child shield machine.
【図１３】子シールド機の発進準備工程図である。FIG. 13 is a start preparation process diagram of the child shield machine.
【図１４】図１３のＡ部拡大詳細図である。FIG. 14 is an enlarged detailed view of a portion A in FIG. 13;
【図１５】子シールド機の発進準備工程図である。FIG. 15 is a start preparation process diagram of the child shield machine.
【図１６】本親子シールド機による地下鉄トンネルの形
成例図である。FIG. 16 is a diagram showing an example of forming a subway tunnel by the parent-child shield machine.
【図１７】本親子シールド機による地下鉄トンネルの形
成例図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an example of forming a subway tunnel by the parent-child shield machine.
【図１８】本親子シールド機による地下鉄トンネルの形
成例図である。FIG. 18 is a diagram illustrating an example of forming a subway tunnel using the parent-child shield machine.
【図１９】本親子シールド機による地下鉄トンネルの形
成例図である。FIG. 19 is a diagram showing an example of forming a subway tunnel by the parent-child shield machine.
【図２０】従来の一般的な親子シールド機の正面図であ
る。FIG. 20 is a front view of a conventional general parent-child shield machine.
【図２１】子シールド機を偏心配置した場合の問題点説
明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram of a problem when the child shield machine is eccentrically arranged.
【図２２】従来の偏心親子シールド機の第１例に係る正
面図である。FIG. 22 is a front view of a first example of a conventional eccentric parent-child shield machine.
【図２３】従来の偏心親子シールド機の第２例に係る縦
断面図である。FIG. 23 is a longitudinal sectional view of a second example of a conventional eccentric parent-child shield machine.
【図２４】従来の偏心親子シールド機の第２例に係る正
面図である。FIG. 24 is a front view of a second example of a conventional eccentric parent-child shield machine.
【図２５】従来の偏心親子シールド機の第３例に係る縦
断面図である。FIG. 25 is a longitudinal sectional view of a third example of a conventional eccentric parent-child shield machine.
【図２６】従来の偏心親子シールド機の第３例に係る正
面図である。FIG. 26 is a front view of a third example of a conventional eccentric parent-child shield machine.
１…親シールド機、２…子シールド機本体、３…収容リ
ング、４…親スキンプレート、７…封鎖プレート、８…
子スキンプレート、９…バルクヘッドシール、１０…親
カッター支持アーム、１１…カッターヘッド、１２…親
カッターヘッド、１３…子カッターヘッド、１４…カッ
ター駆動用モータ、１５…親ロータリージョイント、１
８…シールドジャッキ、１９…親エレクター、２１…子
ロータリージョイント、２２…子カッター支持アーム、
２６…子エレクター、２８…エントランスパッキン、３
１…バックアンカー、３２…ガイドレール、Ｍ…親子シ
ールド機DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Parent shield machine, 2 ... Child shield machine main body, 3 ... Housing ring, 4 ... Parent skin plate, 7 ... Sealing plate, 8 ...
Child skin plate, 9: Bulk head seal, 10: Parent cutter support arm, 11: Cutter head, 12: Parent cutter head, 13: Child cutter head, 14: Cutter driving motor, 15: Parent rotary joint, 1
8: shield jack, 19: parent erector, 21: child rotary joint, 22: child cutter support arm,
26 ... child erector, 28 ... entrance packing, 3
1: Back anchor, 32: Guide rail, M: Parent-child shield machine
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 裕二 東京都中央区日本橋本町４丁目12番20号 佐藤工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−88883（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−212878（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E21D 9/06 301 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Yuji Murakami 4-12-20 Nihonbashi Honcho, Chuo-ku, Tokyo Inside Sato Kogyo Co., Ltd. (56) References JP-A-2-88883 (JP, A) JP-A-Hei 6-212878 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) E21D 9/06 301
Claims (6)
れより小径の子シールド機を配してなる親子シールド機
であって、 少なくとも子シールド機用カッターヘッドを除く子シー
ルド機本体が前記親シールド機の軸心に対して同軸的ま
たは異軸的に１機または複数機配置され、 前記子シールド機用カッターヘッドは前記子シールド機
本体から分離して、かつ子シールド機本体の配設位置に
対応して親シールド機用カッターヘッド内に掘削面をほ
ぼ同一としながら一体的に設けられており、 前記親子シールド機の一体時において、親シールド機側
に設けられたカッター駆動源により親シールド機用カッ
ターヘッドが回転駆動され、前記子シールド機用カッタ
ーヘッドは親シールド機用カッターヘッドの回転に伴っ
て回転するように構成されたことを特徴とする親子シー
ルド機。1. A parent-child shield machine having a relatively large-diameter parent shield machine disposed inside a relatively large-diameter parent shield machine, wherein at least a child shield machine body excluding at least a cutter head for the child shield machine is provided. One or more machines are arranged coaxially or off-axis with respect to the axis of the parent shield machine. The cutter head for the child shield machine is separated from the main body of the child shield machine, and the It is provided integrally with the cutting head for the parent shield machine corresponding to the installation position while making the excavation surface substantially the same, and when the parent-child shield machine is integrated, the cutter drive source provided on the parent shield machine side The parent shield machine cutter head is rotationally driven, and the child shield machine cutter head is configured to rotate with the rotation of the parent shield machine cutter head. Parent-child shield machine, wherein the door.
周位置に配置してなる請求項１記載の親子シールド機。2. The parent-child shield machine according to claim 1, wherein said cutter driving source is disposed at an outermost peripheral position of the parent shield machine.
ルド機の通過孔を形成するとともに、親シールド機と子
シールド機との一体時において、子シールド機本体を内
部に収容した状態で前記通過孔を封鎖プレートにより塞
いである請求項１、２記載の親子シールド機。3. A passage hole for a child shield machine is formed in a bulkhead of the parent shield machine, and when the parent shield machine and the child shield machine are integrated with each other, the child shield machine body is accommodated therein. 3. The parent-child shield machine according to claim 1, wherein the hole is closed by a sealing plate.
シールド機用カッターヘッドとの間に跨がって配設され
た連結ピンにより親シールド機用カッターヘッドに対し
て一体的に係合している請求項１〜３記載の親子シール
ド機。4. A cutter head for a child shield machine is integrally engaged with a cutter head for a parent shield machine by a connecting pin laid across the cutter head for a parent shield machine. 4. The parent-child shield machine according to claim 1, wherein:
分離予定位置に到達したならば、子シールド機本体を前
進させて子シールド機用カッターヘッドと連結するとと
もに、親シールド機用カッターヘッドから子シールド機
用カッターヘッドを分離し、子シールド機を現位置より
発進させることを特徴とする子シールド機の発進方法。5. When the parent-child shield machine according to any one of claims 1 to 4 reaches a scheduled separation position, the child shield machine main body is advanced to connect with the child shield machine cutter head, and the parent shield machine cutter is provided. A method for starting a child shield machine, comprising separating a cutter head for a child shield machine from a head and starting the child shield machine from a current position.
子シールド機用カッターヘッド配設部位の裏面側に子シ
ールド機発進時における水密性を確保するためのリング
状のエントランスパッキンを配設する請求項５記載の子
シールド機の発進方法。6. When the child shield machine body is advanced,
6. The method for starting a child shield machine according to claim 5, wherein a ring-shaped entrance packing for ensuring watertightness at the time of starting the child shield machine is provided on the back side of the cutter head installation site for the child shield machine.
Priority Applications (1)
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| JP08338549A JP3135854B2 (en) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | Parent-child shield machine and starting method of child shield machine |
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