JP3161890B2 - Multifunctional shield machine - Google Patents

Multifunctional shield machine

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JP3161890B2
JP3161890B2 JP28623293A JP28623293A JP3161890B2 JP 3161890 B2 JP3161890 B2 JP 3161890B2 JP 28623293 A JP28623293 A JP 28623293A JP 28623293 A JP28623293 A JP 28623293A JP 3161890 B2 JP3161890 B2 JP 3161890B2
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shield
cutter head
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multifunctional
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正明 植竹
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は主として電力や通信用
ケーブルを布設したり、下水道などに供するトンネルを
掘削する多機能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 multifunctional shield machine for laying cables for power and communication, and for excavating tunnels used for sewage and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】鉄道や道路用のトンネルに比べて電力や
通信用ケーブルを布設したり、下水道などに供するトン
ネルは市街地の道路下を掘削することが多いことから種
々の制約を受ける。
2. Description of the Related Art Compared with railway and road tunnels, tunnels for laying power and communication cables and for providing sewerage are often excavated under roads in urban areas, and thus are subject to various restrictions.

【0003】このため従来から、急曲線施工シールド
や、発進立坑や到達立坑の設置数を少なくできる長距離
施工シールド、トンネルの両端から掘削を開始して、ト
ンネルの途中で2基のシールドを接合することにより工
期の短縮を図った地中接合対応シールド、シールド本体
を前後に分割して、これらを発進立坑内で組立てること
により、発進立坑の最小限化を可能にしたシールド前後
分割組立て発進システム等がすでに開発されている。
[0003] Therefore, conventionally, a sharply curved construction shield, a long-distance construction shield capable of reducing the number of starting shafts and reaching shafts, excavation from both ends of the tunnel, and joining of two shields in the middle of the tunnel. Underground joint compatible shield that shortens the construction period by dividing the shield body into front and rear, and assembling them in the start shaft, the shield front and rear split assembly start system that minimizes the start shaft Etc. have already been developed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来のシー
ルド掘進機では、これらの機能を全て満足しようとした
場合、構造が複雑となって高価となる不具合があった。
この発明はかかる不具合を改善するためになされたもの
で、従来のシールド掘進機の機能を備えた多機能シール
ド掘進機を簡単な構成で安価に提供することを目的とす
るものである。
However, in the conventional shield machine described above, if all of these functions were to be satisfied, there was a problem that the structure became complicated and the cost became high.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and has as its object to provide a multifunctional shield machine having the functions of a conventional shield machine with a simple configuration at a low cost.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために、シールドジャッキにより地中へ推進され
るシールド本体を前部シールドと後部シールドに分割
し、かつこれら前後シールド間をアーティキュレートジ
ャッキにより屈曲自在となし、また上記前部シールドの
前部に設けられたチャンバの開口部にカッタヘッドを回
転自在に設けると共に、上記カッタヘッドと後部シール
ド間に、カッタヘッドを掘削位置よりチャンバ内へ引込
み自在なラチスジャッキを設けたものである。
In order to achieve the above object, the present invention divides a shield body propelled into the ground by a shield jack into a front shield and a rear shield, and articulates between these front and rear shields. A jack is made freely bendable, and a cutter head is rotatably provided at an opening of a chamber provided at a front portion of the front shield, and a cutter head is inserted between the cutter head and the rear shield from a digging position into the chamber. It is provided with a lattice jack that can be pulled into the machine.

【0006】[0006]

【作用】上記構成により、簡単な構成で、急曲線施工や
長距離施工、2基のシールド本体を地中で接合する地中
接合などに対応することができる。
According to the above configuration, it is possible to cope with a steep curve construction, a long-distance construction, and an underground joining in which two shield bodies are joined underground with a simple structure.

【0007】[0007]

【実施例】この発明の一実施例を図面を参照して詳述す
る。図1は多機能シールド掘進機の断面図を示すもの
で、この図で1はシールド本体、2はカッタヘッドを示
す。
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a multifunctional shield machine, in which 1 indicates a shield body and 2 indicates a cutter head.

【0008】上記シールド本体1は前部シールド1aと
後部シールド1bに分割されていて、後部シールド1b
の前端に突設された球面継手3が前部シールド1aの後
端より前部シールド1aの内側に挿入されていて、球面
継手3の球面部3aに、前部シールド1aの内周面に設
けられたシール4が圧接されて、前後シールド1a、1
b間よりシールド本体1内へ土砂や泥水が浸入しないよ
うになっている。
The shield body 1 is divided into a front shield 1a and a rear shield 1b.
The spherical joint 3 protruding from the front end of the front shield 1a is inserted inside the front shield 1a from the rear end of the front shield 1a, and is provided on the spherical surface 3a of the spherical joint 3 on the inner peripheral surface of the front shield 1a. The seal 4 is pressed into contact with the front and rear shields 1a and 1a.
Earth and sand and muddy water do not enter the shield main body 1 from the space between b.

【0009】また前後シールド1a、1bの間には複数
のアーティキュレートジャッキ5が設けられていて、こ
れらアーティキュレートジャッキ5により前後シールド
1a、1b間が屈曲自在となっている。なお図中6はシ
ールド本体1を推進させるシールドジャッキを示す。
A plurality of articulated jacks 5 are provided between the front and rear shields 1a and 1b, and the articulated jacks 5 allow the front and rear shields 1a and 1b to bend freely. In the figure, reference numeral 6 denotes a shield jack for propelling the shield body 1.

【0010】一方上記前部シールド1aの前部には隔壁
1cにより区割されたチャンバ1dが形成されていて、
このチャンバ1dの前側開口に、上記カッタヘッド2が
設けられている。上記カッタヘッド2の外径はチャンバ
1dの内径よりやや小さく形成されていて、カッタヘッ
ド2の後面に突設された支持ビーム2aの後端が軸受け
8を介してスライドリング9に回転自在に支承されてい
る。
On the other hand, a chamber 1d divided by a partition 1c is formed at the front of the front shield 1a.
The cutter head 2 is provided in a front opening of the chamber 1d. The outer diameter of the cutter head 2 is slightly smaller than the inner diameter of the chamber 1d, and the rear end of a support beam 2a protruding from the rear surface of the cutter head 2 is rotatably supported on a slide ring 9 via a bearing 8. Have been.

【0011】上記スライドリング9は隔壁1cの中央に
開口された円孔1e内に前後摺動自在に嵌合されてい
て、このスライドリング9と上記後部シールド1bの間
には複数のラチスジャッキ10が斜め方向に設置されて
おり、これらラチスジャッキ10によりスライドリング
9を介してカッタヘッド2を前後動することにより、図
1に示す掘削位置よりチャンバ1d内へカッタヘッド2
が引込めるようになっている。
The slide ring 9 is fitted slidably back and forth in a circular hole 1e opened in the center of the partition wall 1c, and a plurality of lattice jacks 10 are provided between the slide ring 9 and the rear shield 1b. When the cutter head 2 is moved back and forth by the lattice jack 10 through the slide ring 9, the cutter head 2 is moved into the chamber 1 d from the excavation position shown in FIG.
Can be retracted.

【0012】また上記カッタヘッド2は図示しないカッ
タヘッドモータにより回転自在となっていると共に、上
記スライドリング9と、隔壁1cの後部に突設された係
止部1fの間には、カッタヘッド2を掘削位置に保持す
るスペーサ12が着脱自在に介在されている。そして上
記カッタヘッド2の外周部には、図2に示すように例え
ば4個のオーバカッタ13が外周面より出没自在に設け
られている。
The cutter head 2 is rotatable by a cutter head motor (not shown), and a cutter head 2 is provided between the slide ring 9 and a locking portion 1f protruding from a rear portion of the partition wall 1c. Is detachably interposed in the digging position. On the outer peripheral portion of the cutter head 2, for example, four over cutters 13 are provided so as to be able to protrude and retract from the outer peripheral surface as shown in FIG.

【0013】これらオーバカッタ13はカッタヘッド2
の外径が前部シールド1aのほぼスキンプレート厚分だ
け小径に形成されていることから、カッタヘッド2によ
る掘削時には図3に示す位置へ突設されて前部シールド
1aのスキンプレート厚分をオーバカットし、カッタヘ
ッド2をチャンバ1d内へ引込むときには、図2に示す
位置へ格納されるようになっている。
The overcutter 13 is a cutter head 2
The outer diameter of the front shield 1a is formed to be smaller by almost the thickness of the skin plate of the front shield 1a, so that when the cutter head 2 excavates, it projects to the position shown in FIG. When the cutter head 2 is overcut and the cutter head 2 is pulled into the chamber 1d, the cutter head 2 is stored at the position shown in FIG.

【0014】次に作用を説明すると、発進立坑よりシー
ルド本体1を発進させる場合は、スペーサ12を取外し
て図4に示すようにラチスジャッキ10によりカッタヘ
ッド2をチャンバ1d内へ格納する。これによってシー
ルド本体1の全長を小さくできるため、発進立坑の縮小
化が図れる。
Next, when the shield body 1 is started from the starting shaft, the spacer 12 is removed and the cutter head 2 is stored in the chamber 1d by the lattice jack 10 as shown in FIG. As a result, the overall length of the shield body 1 can be reduced, so that the starting shaft can be reduced in size.

【0015】またトンネル掘進中は図1に示す掘進位置
へカッタヘッド2を前進させて、カッタヘッドモータに
よりカッタヘッド2を回転させ、カッタヘッド2により
切羽の掘削を行うと共に、急曲線施工の場合は、まず図
5に示すようにアーティキュレートジャッキ5によりカ
ッタヘッド2とともに前部シールド1aを後退させてシ
ールド本体1の全長を縮小し、次にこの状態でアーティ
キュレートジャッキ5により前後シールド1a、1b間
を屈曲させることにより、急曲線施工が可能になる。
During the tunnel excavation, the cutter head 2 is advanced to the excavation position shown in FIG. 1, the cutter head 2 is rotated by the cutter head motor, and the cutter head 2 excavates the cutting face. First, as shown in FIG. 5, the front shield 1a is retracted together with the cutter head 2 by the articulated jack 5 to reduce the total length of the shield body 1, and then the front and rear shields 1a, 1b are reduced by the articulated jack 5 in this state. By bending the space, sharp curve construction becomes possible.

【0016】一方トンネルの両端より2基のシールド掘
進機により掘進し、トンネルの中間部で各シールド本体
1を接合する場合は、図6に示すように各シールド本体
1が近接したら、まずカッタヘッド2のオーバカッタ1
3を格納し、次にスペーサ12を取外したらラチスジャ
ッキ10を保持した状態でアーティキュレートジャッキ
5を伸長して各前部シールド1aの先端間を接合させ
る。
On the other hand, when two shield excavators are excavated from both ends of the tunnel and the respective shield main bodies 1 are joined at an intermediate portion of the tunnel, as shown in FIG. 2 over cutters 1
After storing the spacers 3 and then removing the spacers 12, the articulated jacks 5 are extended while holding the lattice jacks 10 to join the front ends of the front shields 1a.

【0017】そしてこの状態で図6に示す凍結範囲15
を凍結管等を使用して凍結させ、もしくは、先行シール
ド本体1側より切羽の地山を凍結させた後後行シールド
本体1により凍結範囲を掘削して前部シールド1aの先
端間を接合させる。その後シールド本体1内のカッタヘ
ッド2等を取外すことにより、接合を完了し、シールド
本体1はそのままセグメントの一部として地中へ埋設す
る。
In this state, the freezing range 15 shown in FIG.
Is frozen using a freezing tube or the like, or the ground of the face is frozen from the leading shield body 1 side, and then the freezing area is excavated by the trailing shield body 1 to join the front ends of the front shield 1a. . Thereafter, the cutter head 2 and the like in the shield main body 1 are removed to complete the joining, and the shield main body 1 is buried in the ground as a part of the segment as it is.

【0018】[0018]

【発明の効果】この発明は以上詳述したように、前部シ
ールドの前端に設けられたカッタヘッドをチャンバ内へ
引込めるようにしたことから、発進時や回収時の機長を
縮小することができ、これによって発進立坑や到達立坑
を縮小化が可能になるため、市街地での施工が容易にな
る。またシールド本体を前後シールドに分割してこれら
の間を屈曲自在としたことから、急曲線施工が容易に行
えると共に、急曲線施工時機長を縮小することにより余
掘りの低減などが図れるため、施工品質の向上や施工費
の低減などが図れる。
According to the present invention, as described in detail above, the cutter head provided at the front end of the front shield can be retracted into the chamber. This makes it possible to reduce the size of the starting shaft and the reaching shaft, thereby facilitating construction in urban areas. In addition, since the shield body is divided into front and rear shields and the space between these shields is freely bendable, sharp curve construction can be easily performed, and excess drilling can be reduced by reducing the machine length at the time of sharp curve construction. It can improve quality and reduce construction costs.

【0019】さらに凍結工法による地中接合に際して、
カッタヘッド及び後部シールドをセグメントにより支持
して後退しない状態で前部シールドを前進させて前部シ
ールド間を接合できるため、凍結範囲は接合部付近のみ
でよく、これによって凍結範囲の低減と、凍結工具、凍
結に要する経費の低減が図れると共に、カッタヘッドの
外周部に出没自在な複数のオーバカッタを設けることに
より、長距離施工も可能になる。
Further, in the underground joining by the freezing method,
Since the front shield can be advanced by joining the front shields by supporting the cutter head and rear shield with the segments and not retreating, the freezing range only needs to be near the joint, thereby reducing the freezing range and freezing. The tool and the cost required for freezing can be reduced, and long-distance construction can be performed by providing a plurality of overcutters which can be protruded and retracted on the outer peripheral portion of the cutter head.

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

【図1】この発明の一実施例になる多機能シールド掘進
機の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a multifunctional shield machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】オーバカッタを格納した状態のカッタヘッドの
正面図である。
FIG. 2 is a front view of the cutter head in a state where an over cutter is stored.

【図3】オーバカッタを突出した状態のカッタヘッドの
正面図である。
FIG. 3 is a front view of the cutter head in a state where an over cutter is projected.

【図4】この発明の一実施例になる多機能シールド掘進
機の作用説明図である。
FIG. 4 is an operation explanatory view of the multifunctional shield machine according to one embodiment of the present invention;

【図5】この発明の一実施例になる多機能シールド掘進
機の作用説明図である。
FIG. 5 is an operation explanatory view of the multifunctional shield machine according to one embodiment of the present invention;

【図6】この発明の一実施例になる多機能シールド掘進
機の作用説明図である。
FIG. 6 is an operation explanatory view of the multifunctional shield machine according to one embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シールド本体 1a 前部シールド 1b 後部シールド 1d チャンバ 2 カッタヘッド 5 アーティキュレートジャッキ 6 シールドジャッキ 10 ラチスジャッキ 13 オーバカッタ REFERENCE SIGNS LIST 1 shield body 1a front shield 1b rear shield 1d chamber 2 cutter head 5 articulated jack 6 shield jack 10 lattice jack 13 over cutter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/06 301 - 302 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) E21D 9/06 301-302

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 シールドジャッキ6により地中へ推進さ
れるシールド本体1を前部シールド1aと後部シールド
1bに分割し、かつこれら前後シールド1a、1b間を
アーティキュレートジャッキ5により屈曲自在となし、
また上記前部シールド1aの前部に設けられたチャンバ
1dの開口部にカッタヘッド2を回転自在に設けると共
に、上記カッタヘッド2と後部シールド1b間に、カッ
タヘッド2を掘削位置よりチャンバ1d内へ引込み自在
なラチスジャッキ10を設けてなる多機能シールド掘進
機。
1. A shield body 1 propelled into the ground by a shield jack 6 is divided into a front shield 1a and a rear shield 1b, and a space between these front and rear shields 1a and 1b is made bendable by an articulate jack 5.
Further, a cutter head 2 is rotatably provided in an opening of a chamber 1d provided in front of the front shield 1a, and the cutter head 2 is disposed between the cutter head 2 and the rear shield 1b from an excavation position in the chamber 1d. A multifunctional shield excavator equipped with a lattice jack 10 that can be retracted into the machine.
【請求項2】 カッタヘッド2の外周部に複数のオーバ
カッタ13を出没自在に設けてなる請求項1記載のシー
ルド掘進機。
2. The shield machine according to claim 1, wherein a plurality of over cutters are provided on an outer peripheral portion of the cutter head so as to be able to protrude and retract.
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