JP3247852B2 - Deformed parent and child shield machine - Google Patents

Deformed parent and child shield machine

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JP3247852B2
JP3247852B2 JP13185097A JP13185097A JP3247852B2 JP 3247852 B2 JP3247852 B2 JP 3247852B2 JP 13185097 A JP13185097 A JP 13185097A JP 13185097 A JP13185097 A JP 13185097A JP 3247852 B2 JP3247852 B2 JP 3247852B2
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child shield
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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]

【発明の属する技術分野】本発明は、断面が略矩形の親
シールド機の内部に断面が例えば円形の子シールド機を
内蔵した異形親子シールド掘進機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a modified parent-child shield excavator in which a child shield machine having, for example, a circular cross section is incorporated inside a parent shield machine having a substantially rectangular cross section.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、断面円形で大径の親シールド機の
内部にやはり断面円形で小径の子シールド機を配し、親
シールド機による掘削に連続して子シールド機による掘
削を行うようにした親子シールド掘進機が知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a child shield machine having a circular cross section and a small diameter is also arranged inside a parent shield machine having a circular cross section and a large diameter, and excavation by the child shield machine is performed continuously with excavation by the parent shield machine. A known parent-child shield excavator is known.

【0003】ところで、例えば下水道のように流体を流
すトンネルの場合には、前述のような円形同士の組み合
わせよりなる親子シールド掘進機によって所要断面のト
ンネルを掘削することができる。しかし、例えば地下鉄
道の駅舎と駅舎間トンネルとを同時に親子シールド掘進
機で掘削する場合に前述のような親子シールド掘進機を
用いると、以下に説明するように不都合を生じることに
なる。すなわち、駅舎は人の乗降に支障がないように横
幅の広い断面が必要であるのに対して、駅舎間のトンネ
ルは列車が通過できるだけの最小の円形断面が確保され
れば良い。ところが、前述のような従来の親子シールド
掘進機では、図7に示されるように、円形同士の組み合
わせにより掘削されるため、駅舎間のトンネル部分51
のみならず駅舎部52も円形断面となって、この駅舎部
52の上下に不要な空間53が生じてしまう。
[0003] In the case of a tunnel for flowing a fluid such as a sewer, for example, a tunnel having a required cross section can be excavated by a parent-child shield excavator made of a combination of circles as described above. However, when excavating a station building and a tunnel between station buildings on a subway with a parent-child shield excavator at the same time, the use of the parent-child shield excavator as described above causes inconvenience as described below. That is, while the station building needs a wide cross section so as not to hinder the getting on and off of the people, the tunnel between the station buildings only needs to have a minimum circular cross section through which the train can pass. However, in the conventional parent-child shield excavator as described above, as shown in FIG.
In addition, the station building 52 also has a circular cross section, and unnecessary spaces 53 are formed above and below the station building 52.

【0004】なお、親シールド機により円形断面以外の
異形断面を掘削するようにしたものとしては、例えば特
開平2−210189号公報もしくは特開平4−293
897号公報に記載されたものがある。このうち前者
(特開平2−210189号公報)のものでは、図8に
示されているように、断面円形の多数の子シールド機5
4a,54b,54c・・・により異形断面のトンネル
を掘削し、このトンネルに連続して複数の小径のトンネ
ルを掘削するように構成されている。また、後者(特開
平4−293897号公報)のものでは、図9に示され
ているように、複数基の回転カッタ55a,55bを有
するシールド機の背後に、これら回転カッタ55a,5
5bで掘削された残りの部分の地山を掘削する揺動アー
ムカッタ56a,56b,56c,56dを配し、これ
ら回転カッタおよび揺動アームカッタにより略楕円形状
の断面を掘削するように構成されている。
[0004] Incidentally, as a structure in which a deformed section other than a circular section is excavated by a parent shield machine, for example, JP-A-2-210189 or JP-A-4-293 is disclosed.
No. 897 is disclosed. In the former (JP-A-2-210189), as shown in FIG. 8, a large number of child shield machines 5 having a circular cross section are used.
4a, 54b, 54c, and so on, a tunnel having an irregular cross section is excavated, and a plurality of small-diameter tunnels are excavated continuously to the tunnel. In the case of the latter (JP-A-4-293897), as shown in FIG. 9, behind a shield machine having a plurality of rotary cutters 55a and 55b, these rotary cutters 55a and 55b are provided.
The swing arm cutters 56a, 56b, 56c, 56d for excavating the remaining ground excavated in 5b are arranged, and the rotary cutter and the swing arm cutter excavate a substantially elliptical cross section. ing.

【0005】一方、略矩形断面を掘削可能な異形断面シ
ールド掘進機としては、本出願人の提案になる特願平8
−296489号のものがある。この提案による異形断
面シールド掘進機では、互いの掘削範囲が一部重複する
ように複数個のカッタヘッドを配し、隣接するカッタヘ
ッド同士が互いに干渉しないようにカッタヘッドを揺動
させ、かつ各カッタヘッドに半径方向に伸縮可能なオー
バーカッタを取り付けるように構成されている。
On the other hand, as a shield section excavator having an irregular cross section capable of excavating a substantially rectangular cross section, Japanese Patent Application No. Hei 8 (JP-A-Hei) 8-49, proposed by the present applicant.
No. 296489. In the modified section shield excavator according to this proposal, a plurality of cutter heads are arranged so that the excavation ranges partially overlap each other, and the cutter heads are swung so that adjacent cutter heads do not interfere with each other, and The cutter head is configured to be fitted with a radially extendable overcutter.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記各
公報に開示されているような異形断面を掘削可能な親子
シールド機においては、矩形断面の掘削を行うことが困
難であったり、あるいは矩形に近い断面の掘削を行おう
とした場合に、多数の小径の子シールド機を配すること
が必要となって構造が複雑化するとともに、装置全体が
大型化してしまうという問題点がある。
However, in a parent-child shield machine capable of excavating a deformed section as disclosed in each of the above publications, it is difficult to excavate a rectangular section, or it is almost rectangular. When a section is to be excavated, it is necessary to arrange a large number of small-diameter sub-shielding machines, which complicates the structure and increases the size of the entire apparatus.

【0007】一方、前述された本出願人の提案になる先
願のものでは、略矩形断面の掘削を行うことが可能では
あるが、この先願のものは親子シールド掘進機ではない
ために、前述されたような駅舎部と駅舎間トンネルとを
同時に掘削するような用途には使用することができな
い。
[0007] On the other hand, in the above-mentioned prior application proposed by the present applicant, it is possible to excavate a substantially rectangular cross section. It cannot be used for the purpose of excavating the station building part and the tunnel between the station buildings at the same time.

【0008】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、簡単な構造によって、例えば地下鉄の駅舎
部と駅舎間トンネルの掘削を、必要最小限の掘削断面で
構築することのできる異形親子シールド掘進機を提供す
ることを目的とするものである。
The present invention has been made in view of such a problem, and it is possible to construct, for example, excavation of a subway station and a tunnel between the stations with a minimum excavation cross section by a simple structure. It is an object of the present invention to provide a deformed parent-child shield machine.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段および作用・効果】前述の
目的を達成するために、本発明による異形親子シールド
掘進機は、略矩形断面のスキンプレートを有する親シー
ルド機内に子シールド機を内蔵し、かつそれら親シール
ド機と子シールド機とがカッタヘッドおよびカッタヘッ
ド駆動部の少なくとも一部を共用する異形親子シールド
掘進機であって、前記子シールド機は単独で略矩形断面
を掘削可能な掘削手段を有し、前記親シールド機の機内
には、略矩形断面を掘削可能な矩形断面掘削手段を複数
有して、これら複数の矩形断面掘削手段により全体とし
て略矩形状の断面を掘削するように構成され、かつ前記
子シールド機の掘削手段は、前記親シールド機の複数の
矩形断面掘削手段のうちの1つを構成し、さらに前記親
シールド機の複数の矩形断面掘削手段は、掘削面がほぼ
同一平面を形成するように配置されるとともに、親シー
ルド機の掘進時にそれらが互いに干渉しないように駆動
されることを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, a deformed parent-child shield excavator according to the present invention has a child shield machine built in a parent shield machine having a skin plate having a substantially rectangular cross section. A parent-child shield excavator in which the parent shield machine and the child shield machine share at least a part of a cutter head and a cutter head drive unit, wherein the child shield machine is a substantially rectangular cross-section alone.
Digging means capable of digging a plurality of rectangular cross-section digging means capable of digging a substantially rectangular cross-section inside the parent shield machine.
Having a plurality of rectangular cross-section digging means.
Excavating a substantially rectangular cross section, and
The excavation means of the child shield machine includes a plurality of
Forming one of the rectangular cross-section digging means,
The plurality of rectangular section excavating means of the shield machine has an
They are arranged to form the same plane, and
Drive them so that they do not interfere with each other
It is characterized by being performed .

【0010】本発明によれば、親子の各シールド機を一
体で掘進させることにより略矩形断面の大口径トンネル
を掘削し、この掘削の終了後に子シールド機単独で例え
ば円形断面等の小口径トンネルを掘削することができ
る。すなわち、1台のシールド掘進機により、矩形断面
とその矩形に対して口径の小さな例えば円形断面のトン
ネルを連続して掘削することができる。したがって、例
えば地下鉄の駅舎部とその駅舎部間の鉄道トンネルもし
くは道路トンネルのジャンクション部等のトンネルを、
必要最小限の掘削断面で構築することができる。また、
本発明では、親シールド機と子シールド機とがカッタヘ
ッドおよびカッタヘッド駆動部の少なくとも一部を共用
する構造とされているので、全体として構造の簡素化を
図ることができる。この場合、親シールド機と子シール
ド機との組み合わせ、言い換えれば親シールド機内に配
する子シールド機の個数もしくは配設位置等については
工事条件毎に任意に設定することができる。なお、子シ
ールド機を円形断面としたときには、この子シールド機
が親シールド機から離脱発進する際の止水が容易とな
り、安全確実に止水して離脱発進させることが可能とな
る。
According to the present invention, a large-diameter tunnel having a substantially rectangular section is excavated by integrally excavating the parent and child shield machines, and a small-diameter tunnel having, for example, a circular cross section is used alone by the child shield machine after the excavation is completed. Can be drilled. That is, a single shield excavator can continuously excavate a rectangular cross section and a tunnel having a small diameter, for example, a circular cross section. Therefore, for example, a tunnel such as a junction of a railway tunnel or a road tunnel between a subway station building and the station building,
It can be constructed with the minimum required excavation section. Also,
In the present invention, since the parent shield machine and the child shield machine have a structure in which at least a part of the cutter head and the cutter head driving unit are shared, the structure can be simplified as a whole. In this case, the combination of the parent shield machine and the child shield machine, in other words, the number or arrangement position of the child shield machines arranged in the parent shield machine can be arbitrarily set for each construction condition. When the child shield machine has a circular cross section, it is easy to stop the water when the child shield machine separates and starts from the parent shield machine, and it is possible to safely and securely stop the water and start the separation shield.

【0011】本発明において、前記矩形断面掘削手段
は、ッタヘッドの半径方向に伸縮可能な複数個のオー
バーカッタを有する構造であるのが良い。このようなオ
ーバカッタを設けると、このオーバカッタを所要位置で
伸長させることで、単に円形を並列に重ねた形状のみな
らず、更に広範囲な矩形断面等の異形断面を掘削するこ
とが可能となる。また、隣接するカッタヘッドの中心間
距離の変更もしくはオーバーカッタの伸長長さの変更に
よって工事条件毎に最適な矩形断面を設定することが可
能となる。また、この矩形断面掘削手段におけるカッタ
ヘッドは、スポーク式であるのが好ましい。
[0011] In the present invention, the rectangular cross-section excavation means, and even better a structure having a retractable plurality of over-cutter in the radial direction of the mosquito Ttaheddo. When such an overcutter is provided, by extending the overcutter at a required position, it is possible to excavate not only a shape in which circles are overlapped in parallel but also a wider area such as a rectangular cross section. Further, by changing the distance between the centers of the adjacent cutter heads or changing the extension length of the over cutter, it is possible to set an optimum rectangular cross section for each construction condition. Also, the cutter in this rectangular cross section excavating means
The head is preferably of the spoke type.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】次に、本発明による異形親子シー
ルド掘進機の具体的な実施の形態につき、図面を参照し
つつ説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a specific embodiment of a deformed parent-child shield excavator according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0013】本発明の一実施の形態に係る異形親子シー
ルド掘進機の正面図(図3のC矢視図)が図1に、同シ
ールド掘進機のカッタヘッド駆動機構(図3のB−B線
断面図)が図2に、同シールド掘進機の縦断面図(図1
のA−A線断面図)が図3にそれぞれ示されている。
FIG. 1 is a front view (a view taken in the direction of arrow C in FIG. 3) of a variant parent-child shield excavator according to an embodiment of the present invention, and a cutter head drive mechanism (BB in FIG. 3) of the shield excavator. FIG. 2 is a longitudinal sectional view (FIG. 1) of the shield machine.
3 is shown in FIG.

【0014】本実施の形態の異形親子シールド掘進機1
は、泥水式のシールド掘進機に適用したものであって、
断面略矩形形状のスキンプレート2を有する親シールド
機3と、この親シールド機3の機内の一側寄りに収納さ
れた断面円形のスキンプレート4を有する子シールド機
5とを備える構成とされている。
A variant parent-child shield machine 1 according to the present embodiment.
Is applied to a muddy shield machine,
A main shield machine 3 having a skin plate 2 having a substantially rectangular cross section and a child shield machine 5 having a skin plate 4 having a circular cross section housed near one side of the main shield machine 3 are provided. I have.

【0015】前記親シールド機3のスキンプレート2の
前方には、親シールド機3用の第1のカッタヘッド6
と、親シールド機3と子シールド機5とで兼用する第2
のカッタヘッド7とが左右に並列状に配設されている。
また、これらカッタヘッド6,7の後方にはチャンバー
部9,42が区画形成され、これらチャンバー部内に先
端部が開口するように送泥管10および排泥管11が設
けられている。また、前記スキンプレート2の内壁面に
はリングガーダ12が固定され、このリングガーダ12
に装着されるフランジ部には多数本の親シールドジャッ
キ13が固定されている。親シールド機3は、これら親
シールドジャッキ13によりセグメント14に反力を得
つつ地中を掘進するようにされている。なお、図3にお
いて符号15で示されるのはデッキ、符号16で示され
るのはエレクタである。
A first cutter head 6 for the parent shield machine 3 is provided in front of the skin plate 2 of the parent shield machine 3.
And the second used by the parent shield machine 3 and the child shield machine 5
And the cutter head 7 are arranged side by side on the left and right.
Chamber sections 9 and 42 are formed behind the cutter heads 6 and 7, and a mud feeding pipe 10 and a mud discharging pipe 11 are provided in these chamber sections so as to open their tips. A ring girder 12 is fixed to the inner wall surface of the skin plate 2.
A large number of parent shield jacks 13 are fixed to the flange portion mounted on the main body. The parent shield machine 3 digs underground while receiving a reaction force on the segment 14 by the parent shield jack 13. In FIG. 3, reference numeral 15 denotes a deck, and reference numeral 16 denotes an erector.

【0016】この親シールド機3に設けられる第1のカ
ッタヘッド6は、スポーク式カッタヘッドであって、4
本のスポーク17,18,19,20が、互いに隣接す
るスポーク同士のなす角度が90°になるように配置さ
れるとともに、内側の1本のスポーク20の長さが他の
3本のスポーク17〜19の長さより短く形成され、か
つそれら長さの短いスポーク20の先端部が第2のカッ
タヘッド7に干渉しないように配置されてなるものであ
る。
The first cutter head 6 provided on the parent shield machine 3 is a spoke type cutter head.
The spokes 17, 18, 19, 20 are arranged so that the angle between adjacent spokes is 90 °, and the length of one inner spoke 20 is the other three spokes 17. The spokes 20 having a length shorter than the length of the spokes 19 to 19 are arranged such that the distal ends of the spokes 20 having the shorter length do not interfere with the second cutter head 7.

【0017】各スポーク17〜20には、中央部に先行
ビット21が、両側部にツールビット22がそれぞれ設
けられ、これら各ビット21,22により切羽が掘削さ
れるようになっている。また、内側のスポーク20を除
く他の3本のスポーク17〜19にはオーバカッタ装置
が内蔵され、このオーバカッタ装置の先端部に設けられ
るオーバーカッタ23がそれらスポーク17〜19の先
端部から外方へ突出することで、外周部の地山が掘削で
きるようにされている。
Each of the spokes 17 to 20 is provided with a leading bit 21 at the center and a tool bit 22 at both sides, and a face is excavated by the bits 21 and 22. In addition, the other three spokes 17 to 19 except the inner spoke 20 have a built-in overcutter device, and the overcutter 23 provided at the distal end of the overcutter device moves outward from the distal ends of the spokes 17 to 19. By protruding, the ground at the outer peripheral portion can be excavated.

【0018】前記第1のカッタヘッド6の主軸24は、
前部がブッシュにより、後部がベアリングによりそれぞ
れ軸芯回りに回動自在に支持されている。また、この主
軸24には中央部の外周面に4個のブラケット25a,
25b,25c,25dが固着され、これら各ブラケッ
ト25a〜25dとスキンプレート2の内壁面に固着さ
れる各ブラケット26a,26b,26c,26dとの
間にはそれぞれ揺動ジャッキ27a,27b,27c,
27dが装着されている。こうして、互いに対角線の位
置にある一対の揺動ジャッキ27a,27cを伸長方向
に作動させると同時に、他の一対の揺動ジャッキ27
b,27dを収縮方向に作動させることで、第1のカッ
タヘッド6を所定角度回動させ、この回動の後に、前記
一対の揺動ジャッキ27a,27cを収縮方向に作動さ
せると同時に、他の一対の揺動ジャッキ27b,27d
を伸長方向に作動させることで、第1のカッタヘッド6
を逆方向に所定角度回動させ、これら各作動を交互に繰
り返し行うことで前記カッタヘッド6に所定の角度範囲
(本実施の形態の場合100°)内での揺動運動を行わ
せるようにされている。
The main shaft 24 of the first cutter head 6 is
The front part is supported by a bush, and the rear part is supported by a bearing so as to be rotatable around the axis. The main shaft 24 has four brackets 25a,
The swinging jacks 27a, 27b, 27c, 25d are fixed between the brackets 25a to 25d and the brackets 26a, 26b, 26c, 26d fixed to the inner wall surface of the skin plate 2, respectively.
27d is attached. In this way, the pair of swinging jacks 27a and 27c, which are diagonally opposite each other, are operated in the extension direction, and at the same time, the other pair of swinging jacks 27a and 27c are operated.
By operating the first and second cutter heads 6 and 27d in the contracting direction, the first cutter head 6 is rotated by a predetermined angle, and after this rotation, the pair of swinging jacks 27a and 27c are simultaneously operated in the contracting direction. Pair of swinging jacks 27b, 27d
By operating the first cutter head 6 in the extension direction,
Is rotated in the opposite direction by a predetermined angle, and these operations are alternately repeated to cause the cutter head 6 to perform a rocking motion within a predetermined angle range (100 ° in the present embodiment). Have been.

【0019】一方、子シールド機5に設けられる第2の
カッタヘッド7は、第1のカッタヘッド6と同様スポー
ク式カッタヘッドであって、4本のスポーク28,2
9,30,31が、互いに隣接するスポーク同士のなす
角度が90°になるように配置されるとともに、各スポ
ーク28〜31の長さが同じ長さとされてなるものであ
る。また、第1のカッタヘッド6と同様、各スポーク2
8〜31には、中央部に先行ビット32が、両側部にツ
ールビット33がそれぞれ設けられ、これら各ビット3
2,33により切羽が掘削されるようになっている。ま
た、内側のスポーク29を除く他の3本のスポーク2
8,30,31にはオーバカッタ装置が内蔵され、この
オーバカッタ装置の先端部に設けられるオーバーカッタ
34がそれらスポーク28,30,31の先端部から外
方へ突出することで、外周部の地山が掘削できるように
されている。
On the other hand, the second cutter head 7 provided in the child shield machine 5 is a spoke type cutter head similar to the first cutter head 6, and has four spokes 28,2.
9, 30, 31 are arranged such that the angle between the spokes adjacent to each other is 90 °, and the lengths of the spokes 28 to 31 are the same. Also, like the first cutter head 6, each spoke 2
8 to 31, a leading bit 32 is provided at the center and a tool bit 33 is provided at both sides.
The face is excavated by 2,33. The other three spokes 2 except the inner spoke 29
An overcutter device is built in each of 8, 30, and 31, and an overcutter 34 provided at a distal end of the overcutter device protrudes outward from the distal end portion of each of the spokes 28, 30, and 31, so that the ground around the outer peripheral portion is removed. Are excavated.

【0020】子シールド機5においては、油圧モータ3
5を含むカッタヘッド駆動部を支持するフレーム部36
が設けられ、このフレーム部36の外周側に前記スキン
プレート4が設けられている。このスキンプレート4
は、ガータ部37とそのガータ部37の前部に一体形成
されるフード部38とを備えてなり、このスキンプレー
ト4が、親シールド機3の内周面もしくはその内周面に
配されるガイド筒39の内周面と前記フレーム部36の
外周面とに沿って前方へ摺動できるようにされている。
前記ガータ部37は、親子一体での掘進時には後端部が
親シールド機本体にボルト締結されている。また、前記
ガータ部37と前記フレーム部36との間にはスペーサ
40が取り外し可能に設けられている。このスペーサ4
0は、親子一体での掘進時には、前部がフレーム部36
に後部がガータ部37にそれぞれボルト締結され、それ
によってフード部38の先端が親シールド機3の隔壁4
1とほぼ同一面状に位置するようにされている。一方、
子シールド機5の単独掘進時には、前記スペーサ40が
取り去られてスキンプレート4が前方へ(図3の二点鎖
線位置まで)摺動され、それによって親シールド機3の
チャンバー部42と子シールド機5のチャンバー部9と
が区画される。
In the child shield machine 5, the hydraulic motor 3
Frame section 36 supporting a cutter head drive section including
The skin plate 4 is provided on the outer peripheral side of the frame portion 36. This skin plate 4
Has a garter portion 37 and a hood portion 38 integrally formed at the front of the garter portion 37, and the skin plate 4 is disposed on the inner peripheral surface of the parent shield machine 3 or on the inner peripheral surface thereof. It is slidable forward along the inner peripheral surface of the guide cylinder 39 and the outer peripheral surface of the frame portion 36.
The rear end of the garter section 37 is bolted to the main body of the parent shield machine when the parent and child are digging together. A spacer 40 is detachably provided between the gutter section 37 and the frame section 36. This spacer 4
0 indicates that the frame 36
The rear part is bolted to the garter part 37 respectively, so that the tip of the hood part 38 is connected to the partition wall 4 of the parent shield machine 3.
1 are located on substantially the same plane. on the other hand,
When the child shield machine 5 excavates alone, the spacer 40 is removed and the skin plate 4 is slid forward (to the position indicated by the two-dot chain line in FIG. 3), whereby the chamber portion 42 of the parent shield machine 3 and the child shield The chamber section 9 of the machine 5 is partitioned.

【0021】前記第2のカッタヘッド7の主軸43は、
前部がブッシュ44により、後部がベアリング45によ
りそれぞれ軸芯回りに回動自在に支持されている。この
主軸43は、親シールド機3と子シールド機5とを一体
で掘進させる際には、前記油圧モータ35を正逆切り換
え駆動することにより、第2のカッタヘッド7に所定の
角度範囲(本実施の形態の場合100°)内での揺動運
動を行わせ、子シールド機5を単独で掘進させる際に
は、前記油圧モータ35を一定方向に駆動することによ
り、第2のカッタヘッド7に回転運動を行わせる。な
お、前記各カッタヘッド6,7の揺動運動は、一方のカ
ッタヘッド6が図1において左方へ揺動している時には
他方のカッタヘッド7も左方へ揺動するというように、
左右のカッタヘッド6,7の揺動方向が一致するように
それらカッタヘッド6,7が同期駆動され、これによっ
て互いのスポークもしくはオーバーカッタ同士が干渉し
ないようにされている。
The main shaft 43 of the second cutter head 7 is
The front part is supported by a bush 44 and the rear part is supported by a bearing 45 so as to be rotatable around the axis. When the parent shield machine 3 and the child shield machine 5 are integrally excavated, the main shaft 43 drives the hydraulic motor 35 in a forward / reverse switching manner to cause the second cutter head 7 to move within a predetermined angle range (the In the embodiment, when the swinging motion within 100 °) is performed and the child shield machine 5 is excavated independently, the hydraulic motor 35 is driven in a fixed direction, so that the second cutter head 7 is driven. To make a rotary motion. The swinging motion of each of the cutter heads 6, 7 is such that when one of the cutter heads 6 swings to the left in FIG. 1, the other cutter head 7 also swings to the left.
The cutter heads 6, 7 are driven synchronously so that the swinging directions of the left and right cutter heads 6, 7 coincide, so that the spokes or over cutters do not interfere with each other.

【0022】また、本実施の形態においては、スポーク
17〜20,28〜31の揺動半径の外側領域である隅
部近傍領域Dおよび両カッタヘッド6,7間の上部およ
び下部領域Eを掘削するために、これら領域D,Eにお
いては、スキンプレート2の前端面形状に沿うようにオ
ーバーカッタ23,34がそれらスポーク17〜20,
28〜31の先端部から外方へ突出するようにされてい
る。これによって、単に円形を並列に重ねた形状だけで
なく、矩形形状を初めとする広範囲な異形断面を掘削す
ることができるようになっている。
Further, in the present embodiment, an area D near the corner, which is an area outside the swing radius of the spokes 17 to 20, 28 to 31, and an upper and lower area E between the cutter heads 6, 7 are excavated. In these areas D and E, the over cutters 23 and 34 are provided with the spokes 17 to 20 so as to follow the shape of the front end face of the skin plate 2.
It protrudes outward from the tips of 28 to 31. As a result, it is possible to excavate not only a shape obtained by simply overlapping circular shapes in parallel but also a wide range of irregular cross-sections including a rectangular shape.

【0023】このように構成されている異形親子シール
ド掘進機において、親子一体での掘進時には、図4
(a)に示されるように、第1のカッタヘッド6および
第2のカッタヘッド7を揺動させるとともに、親シール
ドジャッキ13によりセグメント14に反力を得つつ掘
進が行われる。このとき、各カッタヘッド6,7のオー
バーカッタ23,34を適宜伸縮作動することにより、
例えば地下鉄の駅舎部に相当する略矩形断面トンネルの
掘削が行われる。
In the parent-child shield excavator having the above-described configuration, when the parent-child excavation is performed integrally, FIG.
As shown in (a), the first cutter head 6 and the second cutter head 7 are rocked, and excavation is performed while obtaining a reaction force on the segment 14 by the parent shield jack 13. At this time, the overcutters 23 and 34 of the cutter heads 6 and 7 are appropriately expanded and contracted to thereby
For example, a tunnel having a substantially rectangular section corresponding to a subway station is excavated.

【0024】この矩形断面トンネルの掘削に連続して小
口径の円形断面トンネルを掘削する際には、親シールド
機3のエレクタ16および付帯設備が取り外されるとと
もに、子シールド機5側にテール部,エレクタおよび付
帯設備などが取り付けられ、さらに子シールド機5のス
キンプレート4を前進させるために、次の手順が採られ
る。 (1)第2のカッタヘッド7とフレーム部36とを子シ
ールド機本体に固定する。 (2)スペーサ40をフレーム部36およびガータ部3
7にそれぞれ固定しているボルトを外してそれらスペー
サ40を取り去る。 (3)スキンプレート4と親シールド機本体との締結を
解除する。 (4)スキンプレート4を前方へ摺動させる。 (5)フレーム部36とスキンプレート4とをボルト締
結する。
When a small-diameter circular section tunnel is excavated following the excavation of the rectangular section tunnel, the erector 16 of the parent shield machine 3 and the auxiliary equipment are removed, and a tail portion, The following procedure is adopted in order to attach an erector and auxiliary facilities, and to further advance the skin plate 4 of the child shield machine 5. (1) The second cutter head 7 and the frame part 36 are fixed to the child shield machine main body. (2) The spacer 40 is connected to the frame part 36 and the garter part 3
The bolts respectively fixed to 7 are removed, and the spacers 40 are removed. (3) The fastening between the skin plate 4 and the main shield machine body is released. (4) Slide the skin plate 4 forward. (5) The frame portion 36 and the skin plate 4 are bolted together.

【0025】こうして、図4(b)に示されているよう
に、子シールド機3のスキンプレート4が前進されて、
フード部38が親シールド機3のチャンバー部42と子
シールド機5のチャンバー部9とを区画する位置まで前
進されると、子シールド機5の油圧モータ35が正逆駆
動から回転駆動に切り換えられる。これによって、子シ
ールド機5は、第2のカッタヘッド7を回転させなが
ら、子シールド機5の後方に組み立てられる子シールド
機用のセグメント(図示せず)を反力受けにしつつ子シ
ールドジャッキ47により掘進され、これによって例え
ば駅舎間トンネルのような円形断面トンネルが掘削され
る。なお、この掘進時にはチャンバー部9はフード部3
8により覆われているので、上方の地山が崩落するのを
防いで土砂がそのチャンバー部9内に過剰流入するのを
確実に防ぐことができる。
In this way, as shown in FIG. 4B, the skin plate 4 of the child shield machine 3 is advanced,
When the hood section 38 is advanced to a position that partitions the chamber section 42 of the parent shield machine 3 and the chamber section 9 of the child shield machine 5, the hydraulic motor 35 of the child shield machine 5 is switched from forward / reverse drive to rotary drive. . Thereby, the child shield machine 5 rotates the second cutter head 7 and, while receiving the reaction force, the child shield jack 47, which is a segment (not shown) for the child shield machine assembled behind the child shield machine 5. , Whereby a circular tunnel such as a tunnel between stations is excavated. At the time of excavation, the chamber part 9 is the hood part 3
Since it is covered with 8, the upper ground can be prevented from collapsing and the earth and sand can be reliably prevented from excessively flowing into the chamber portion 9.

【0026】本実施の形態においては、親シールド機内
に配設される2基のカッタヘッドの回転(もしくは揺
動)中心間の距離またはオーバーカッタの伸縮長さを変
更することにより、図5に示されているように、工事条
件毎に最適な矩形断面を設定することが可能である。
In this embodiment, the distance between the centers of rotation (or swing) of the two cutter heads provided in the parent shield machine or the length of expansion and contraction of the over cutter is changed as shown in FIG. As shown, it is possible to set an optimal rectangular cross section for each construction condition.

【0027】本実施の形態においては、親シールド機3
内に2基のカッタヘッドを内蔵させ、そのうちの1基の
カッタヘッドが発進していくものを説明したが、矩形断
面トンネルを掘削可能な親シールド機(矩形シールド)
の機内に、円形断面トンネルを掘削可能な1基の子シー
ルド機(円形シールド)を内蔵させる実施の形態も可能
である。この場合、図6(a)に示されるように、円形
シールド48の配設位置は、矩形シールド49の一側寄
りであっても良いし、勿論矩形シールド49の中央部で
あっても良い。また、図6(b)に示されるように、矩
形シールド49’に対して円形シールド48’を2基も
しくは3基以上設けるようにすることができる。さら
に、2個のカッタヘッドは縦に並べて配置するようにし
ても良い。
In the present embodiment, the parent shield machine 3
Two cutter heads are built in, and one of them starts moving. The main shield machine (rectangular shield) that can excavate a tunnel with a rectangular section
An embodiment is also possible in which a single child shield machine (circular shield) capable of excavating a circular section tunnel is built in the machine. In this case, as shown in FIG. 6A, the position where the circular shield 48 is provided may be closer to one side of the rectangular shield 49, or may be, of course, the center of the rectangular shield 49. Further, as shown in FIG. 6B, two or more circular shields 48 'can be provided for the rectangular shield 49'. Further, the two cutter heads may be arranged vertically.

【0028】本実施の形態においては、子シールド機の
発進後においては円形断面を掘削するものとしたが、こ
の子シールド機においても、オーバーカッタを適宜伸縮
させるとともに、スキンプレートを矩形又は異形とする
ことにより矩形断面その他の異形断面を掘削するように
することもできる。
In this embodiment, a circular cross section is excavated after the child shield machine starts moving. In this child shield machine, the over cutter is appropriately expanded and contracted, and the skin plate is made rectangular or irregular. By doing so, a rectangular cross section or other irregular cross section can be excavated.

【0029】本実施の形態においては、スポーク式のカ
ッタヘッドを例示して説明したが、このカッタヘッドの
形式としては、面板式であっても良い。ただし、この面
板式とする場合には、隣接するカッタヘッド間において
面板同士の干渉を避けるために、その面板の一部を切り
欠くことが必要となる。
In the present embodiment, the spoke type cutter head has been described as an example, but the type of the cutter head may be a face plate type. However, when using the face plate type, it is necessary to cut out a part of the face plate in order to avoid interference between the face plates between adjacent cutter heads.

【0030】また、本実施の形態においては、カッタヘ
ッドを揺動機構により揺動させる際伸長側揺動ジャッキ
と収縮側揺動ジャッキとを同期駆動させるものとした
が、例えば伸長側のみを作動させて他の一対のジャッキ
をフリー状態にする等の変形も可能である。また、これ
ら揺動ジャッキの本数は4本に限定されることはない。
In the present embodiment, when the cutter head is swung by the swing mechanism, the extension side swing jack and the contraction side swing jack are driven synchronously. For example, only the extension side is operated. It is also possible to make another pair of jacks into a free state, for example. Further, the number of these swing jacks is not limited to four.

【0031】本実施の形態においては、泥水式シールド
について説明したが、本発明は、土圧式シールドに対し
ても適用することができる。
In the present embodiment, a muddy water shield has been described, but the present invention can also be applied to an earth pressure shield.

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

【図1】図1は、一実施の形態に係る異形親子シールド
掘進機の正面図(図3のC矢視図)である。
FIG. 1 is a front view (a view taken in the direction of arrow C in FIG. 3) of a variant parent-child shield machine according to one embodiment.

【図2】図2は、異形親子シールド掘進機のカッタヘッ
ド駆動機構(図3のB−B線断面図)を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a cutter head driving mechanism (a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3) of the deformed parent-child shield excavator.

【図3】図3は、異形親子シールド掘進機の縦断面図
(図1のA−A線断面図)である。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view (a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1) of the deformed parent-child shield machine.

【図4】図4(a)は、親子一体での掘進時の態様を示
す斜視図、図4(b)は子シールド機単独掘進時の態様
を示す斜視図である。
FIG. 4A is a perspective view showing an aspect when the parent and child are integrally excavated, and FIG. 4B is a perspective view showing an aspect when the child shield machine is excavated alone.

【図5】図5は、矩形断面の形状例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a shape example of a rectangular cross section;

【図6】図6(a)(b)は、矩形シールドに対する円
形シールドの配設例を示す図である。
FIGS. 6 (a) and 6 (b) are diagrams showing examples of the arrangement of a circular shield with respect to a rectangular shield.

【図7】図7は、従来例における鉄道トンネルの掘削態
様を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a mode of excavating a railway tunnel in a conventional example.

【図8】図8は、従来の異形断面掘削用のトンネル掘進
機の一例を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory view showing an example of a conventional tunnel machine for excavating a modified section.

【図9】図9は、従来の異形断面掘削用のトンネル掘進
機の他の例を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory view showing another example of a conventional tunnel machine for excavating a modified cross section.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 異形親子シールド掘進機 2 スキンプレート 3 親シールド機 4 スキンプレート 5 子シールド機 6 第1のカッタヘッド 7 第2のカッタヘッド 9 チャンバー部 13 親シールドジャッキ 14 セグメント 17,18,19,20 スポーク 23 オーバーカッタ 27a,27b,27c,27d 揺動ジャッキ 28,29,30,31 スポーク 34 オーバーカッタ 35 油圧モータ 36 フレーム部 37 ガータ部 38 フード部 39 ガイド筒 40 スペーサ 41 隔壁 42 チャンバー部 47 子シールドジャッキ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Deformed parent-child shield machine 2 Skin plate 3 Parent shield machine 4 Skin plate 5 Child shield machine 6 First cutter head 7 Second cutter head 9 Chamber section 13 Parent shield jack 14 Segment 17, 18, 19, 20 Spoke 23 Over cutter 27a, 27b, 27c, 27d Swing jack 28, 29, 30, 31 Spoke 34 Over cutter 35 Hydraulic motor 36 Frame part 37 Gutter part 38 Hood part 39 Guide cylinder 40 Spacer 41 Partition wall 42 Chamber part 47 Child shield jack

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池添 勝次 東京都港区元赤坂1−1−5 富士陰ビ ル 鹿島建設株式会社機械部内 (72)発明者 三谷 典夫 大阪府枚方市上野3−1−1 株式会社 小松製作所 大阪工場内 (72)発明者 今村 剛士 大阪府枚方市上野3−1−1 株式会社 小松製作所 大阪工場内 (56)参考文献 特開 平10−77779(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/06 301 E21D 9/08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Katsuji Ikezoe 1-1-5 Moto-Akasaka, Minato-ku, Tokyo Fujiin Building Kashima Construction Co., Ltd. Machinery Department (72) Inventor Norio Mitani 3-Ueno, Hirakata-shi, Osaka 1-1 Komatsu Ltd. Osaka factory (72) Inventor Takeshi Imamura 3-1-1 Ueno, Hirakata-shi, Osaka Komatsu Ltd. Osaka factory (56) References JP-A-10-77779 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) E21D 9/06 301 E21D 9/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 略矩形断面のスキンプレートを有する
シールド機内に子シールド機を内蔵し、かつそれら親シ
ールド機と子シールド機とがカッタヘッドおよびカッタ
ヘッド駆動部の少なくとも一部を共用する異形親子シー
ルド掘進機であって、前記子シールド機は単独で略矩形断面を掘削可能な掘削
手段を有し、 前記親シールド機の機内には、略矩形断面
を掘削可能な矩形断面掘削手段を複数有して、これら複
数の矩形断面掘削手段により全体として略矩形状の断面
を掘削するように構成され、かつ前記子シールド機の掘
削手段は、前記親シールド機の複数の矩形断面掘削手段
のうちの1つを構成し、さらに前記親シールド機の複数
の矩形断面掘削手段は、掘削面がほぼ同一平面を形成す
るように配置されるとともに、親シールド機の掘進時に
それらが互いに干渉しないように駆動されることを特徴
とする異形親子シールド掘進機。
1. A variant in which a child shield machine is incorporated in a parent shield machine having a skin plate having a substantially rectangular cross section , and the parent shield machine and the child shield machine share at least a part of a cutter head and a cutter head driving unit. A parent-child shield machine, wherein the child shield machine is capable of independently digging a substantially rectangular cross section.
And means, wherein the flight of the parent shield machine has a plurality of excavation rectangular cross-section excavation means a substantially rectangular cross-section, these double
A substantially rectangular cross section as a whole by a number of rectangular cross section excavation means
And excavating the child shield machine
Cutting means, a plurality of rectangular section excavating means of the parent shield machine
And one or more of said parent shield machines
The excavation means of the rectangular cross section of
As well as when excavating the parent shield machine
A deformed parent-child shield excavator characterized in that they are driven so as not to interfere with each other .
【請求項2】 前記矩形断面掘削手段は、カッタヘッド
の半径方向に伸縮可能な複数個のオーバーカッタを有す
る構造である請求項1に記載の異形親子シールド掘進
機。
2. The rectangular cross section excavating means has a plurality of over cutters which can be expanded and contracted in a radial direction of a cutter head.
2. The deformed parent-child shield excavator according to claim 1, wherein the excavator has a structure .
【請求項3】 前記矩形断面掘削手段におけるカッタヘ
ッドは、スポーク式である請求項2に記載の異形親子シ
ールド掘進機。
3. The cutter in said rectangular cross section excavating means.
The deformed parent-child shield excavator according to claim 2, wherein the pad is a spoke type .
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