JP3357605B2 - Magnifying shield machine - Google Patents

Magnifying shield machine

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JP3357605B2
JP3357605B2 JP23249398A JP23249398A JP3357605B2 JP 3357605 B2 JP3357605 B2 JP 3357605B2 JP 23249398 A JP23249398 A JP 23249398A JP 23249398 A JP23249398 A JP 23249398A JP 3357605 B2 JP3357605 B2 JP 3357605B2
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cutter head
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shield machine
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利郎 橋本
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Komatsu Ltd
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Kajima Corp
Komatsu Ltd
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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、1台の掘進機によ
りトンネルの所要区間を拡幅して掘削することのできる
拡大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 an enlarged shield machine capable of widening a required section of a tunnel with a single machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、トンネルの施工工事において
は、円筒状のスキンプレートの前部に円盤状のカッタヘ
ッドを有するトンネル掘進機を用い、カッタヘッドを回
転させつつ掘進することで前記スキンプレートと略同径
のトンネルを掘削するようにされている。
2. Description of the Related Art Generally, in the construction work of a tunnel, a tunnel excavator having a disk-shaped cutter head in front of a cylindrical skin plate is used to excavate while rotating the cutter head. It is designed to excavate a tunnel of approximately the same diameter.

【0003】ところで、最近、トンネルの利用範囲の拡
大に伴って、例えば地下鉄の駅舎等を設置する際など
に、円形断面トンネルの所要部分を例えば楕円断面形状
に拡幅掘削する必要性が生じてきている。このような場
合、従来は、覆工済みの一次セグメントを解体・撤去し
つつその一次セグメントの外周面に沿ってリング状に掘
進する拡大シールド掘進機を用いることによって、この
一次セグメントより大径の二次セグメントを構築するよ
うにする工法が採用されている。
Recently, with the expansion of the range of use of tunnels, for example, when a subway station building or the like is installed, it becomes necessary to widen and excavate a required portion of a circular cross-section tunnel into, for example, an elliptical cross-section. I have. In such a case, conventionally, by using an enlarged shield excavator that excavates in a ring along the outer peripheral surface of the primary segment while dismantling and removing the lining primary segment, the diameter of the primary segment is larger than that of the primary segment. A construction method is adopted to build a secondary segment.

【0004】しかし、このような工法では、拡幅工事が
一次トンネル構築後に限られていたり、拡大シールド掘
進機の発進基地を構築する際に地盤改良が必要であった
りする等の理由により作業が極めて非能率であるといっ
た問題点がある。
[0004] However, in such a construction method, the widening work is limited after the construction of the primary tunnel, and ground improvement is required when constructing a starting base of the enlarged shield machine, and the work is extremely difficult. There is a problem of inefficiency.

【0005】このような問題点に対処するために、特開
昭58−213996号公報においては、円筒状のシー
ルドフレームの外周側に被覆体を設け、この被覆体を半
径方向に移動させてシールドフレームの径を拡大させる
とともに、カッタ面板よりオーバーカッタを突出させる
ことにより掘削断面を可変にすることを可能にしたシー
ルド掘進機が提案されている。
To cope with such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-213996 discloses a method in which a cover is provided on the outer peripheral side of a cylindrical shield frame, and the cover is moved in a radial direction to shield the shield. There has been proposed a shield machine in which a diameter of a frame is enlarged and an excavation section is made variable by projecting an over cutter from a cutter face plate.

【0006】また、本願発明に関連する他の先行技術と
して、特開平10−77781号公報に開示されるもの
がある。この公報においては、例えば地下鉄道として利
用されるトンネルを掘削するのに、円形状の第1カッタ
ヘッドを駆動回転しながら第1掘削機本体を前進させ、
かつセグメントをリング状に組付けて第1トンネルを構
築し、一方、非円形状の第2カッタヘッドを往復揺動し
ながら第2掘削機本体を前進させ、かつ前記リング状の
セグメントと接触しない部分にセグメントを組付けて第
2トンネルを構築するようにしたトンネル掘削機が提案
されている。
As another prior art related to the present invention, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-77781. In this publication, for example, to excavate a tunnel used as a subway, the first excavator body is advanced while driving and rotating a circular first cutter head,
In addition, the first tunnel is constructed by assembling the segments in a ring shape, while the second excavator body is advanced while reciprocatingly swinging the non-circular second cutter head, and does not contact the ring-shaped segment. A tunnel excavator has been proposed in which a second tunnel is constructed by assembling a segment into a part.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記前
者の公報(特開昭58−213996号公報)に記載の
ものでは、拡幅区間におけるカッタヘッドの前面および
径方向の地山をオーバーカッタのみで掘削する構造であ
るために、この拡幅区間での掘削作業効率の低下が避け
られないという問題点がある。また、この公報に記載の
ものでは、楕円形断面を掘削するためにカッタ面板の回
転角度に応じてオーバーカッタの突出量を制御する必要
があり、機構が複雑であるのみならず、オーバーカッタ
の出し入れのための制御装置が別途必要となって装置構
成の複雑化を招いてしまうという問題点もある。
However, in the former publication (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-213996), the front surface of the cutter head and the ground in the radial direction in the widening section are excavated only by the over cutter. Therefore, there is a problem that the efficiency of the excavation work in the widened section cannot be reduced. Further, in the one described in this publication, it is necessary to control the amount of protrusion of the overcutter according to the rotation angle of the cutter face plate in order to excavate an elliptical cross section, and not only the mechanism is complicated, but also the overcutter There is also a problem that a control device for taking in and out is separately required, which complicates the device configuration.

【0008】なお、本願に関連する先行技術として挙げ
た前記後者の公報(特開平10−77781号公報)に
記載のものは、第1トンネルと第2トンネルとを繋げた
形状の異形断面トンネルを掘削することを目的とするも
のであって、本願発明のように掘削区間の途中に拡幅部
分を形成するという用途には適応させることができな
い。
In the latter publication (Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 10-77781), which is cited as a prior art related to the present invention, a tunnel having an irregular cross-sectional shape in which a first tunnel and a second tunnel are connected is disclosed. It is intended to excavate, and cannot be adapted to the use of forming a widened portion in the middle of an excavation section as in the present invention.

【0009】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、1台のトンネル掘進機で、一次ト
ンネルの構築と拡幅工事とを効率的に行うことができ、
工期の短縮並びに工費の低減を図ることのできる拡大シ
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 order to solve such problems, and a single tunnel excavator can efficiently perform construction of a primary tunnel and widening work.
It is an object of the present invention to provide an enlarged shield machine capable of shortening the construction period and reducing the construction cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段および作用・効果】前記目
的を達成するために、本発明による拡大シールド掘進機
は、(a)前端部に第1カッタヘッドを有する第1掘進
機、(b)この第1掘進機の本体に内蔵され、前端部に
所定の角度範囲内で往復揺動される第2カッタヘッドを
有する第2掘進機および(c)この第2掘進機を前記第
1掘進機の本体から掘進方向に直交する方向に出没させ
る出没手段を備えることを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, an enlarged shield machine according to the present invention comprises: (a) a first machine having a first cutter head at a front end; A second excavator built in the main body of the first excavator and having a second cutter head at its front end reciprocally oscillated within a predetermined angle range; and (c) the second excavator is connected to the first excavator. And a retracting means for retracting from the main body in a direction orthogonal to the excavation direction.

【0011】本発明の拡大シールド掘進機において、通
常の円形断面の一次トンネルを掘削する際には、第2掘
進機が第1掘進機本体内に収納されており、この状態で
第1掘進機前端部の第1カッタヘッドを回転させること
により円形断面トンネルの掘削が行なわれる。また、こ
の一次トンネルの掘削中に拡幅工事区間にさしかかる
と、出没手段の操作により第1掘進機本体の側部から第
2掘進機をせり出させ、このせり出した部分の第2掘進
機前面の土砂がその第2掘進機前端部の第2カッタヘッ
ドを往復揺動させることにより掘削される。こうして、
拡幅工事区間においては、第1カッタヘッドと第2カッ
タヘッドの両カッタヘッドを駆動することにより地山の
掘削が行なわれて、長円形断面等の異形断面トンネルの
掘削が行なわれることになる。なお、この拡幅工事区間
が終了して再度円形断面トンネルの掘削に戻る際には、
やはり出没手段の操作によりせり出している第2掘進機
が第1掘進機本体内に収納される。本発明によれば、第
1掘進機本体内に収納されている第2掘進機をその第1
掘進機本体の側方へ出没させる操作によって一次トンネ
ル構築区間と拡幅工事区間の掘削を1台の掘進機によっ
て行うことができるので、工期の短縮を図ることがで
き、またその拡幅時および縮小時に地盤改良が不要であ
るので、工費の低減を図ることができる。さらに、この
拡幅工事区間においては、第2掘進機前端部の第2カッ
タヘッドにより地山の掘削がなされるので、この拡幅工
事区間において掘削作業効率が低下するといった事態の
発生も回避することができる。また、この拡幅および縮
小が任意の場所、区間で行えるので、適用範囲が広い拡
大シールド掘進機であると言える。
In the enlarged shield machine according to the present invention, when a primary tunnel having a normal circular cross section is excavated, the second machine is housed in the first machine, and in this state, the first machine is used. Excavation of a circular section tunnel is performed by rotating the first cutter head at the front end. Also, when approaching the widening section during the excavation of the primary tunnel, the second excavator is protruded from the side of the first excavator main body by the operation of the excavating / retracting means, and the protruding portion is located on the front of the second excavator. Sediment is excavated by reciprocating swinging of the second cutter head at the front end of the second excavator. Thus,
In the widening work section, the ground is excavated by driving both the first cutter head and the second cutter head, thereby excavating a tunnel having an irregular cross section such as an oval cross section. When returning to the excavation of the circular section tunnel after the widening section has been completed,
The second excavator that is also protruding by the operation of the retracting means is stored in the first excavator body. According to the present invention, the second excavator housed in the first excavator main body is moved to the first excavator.
The excavation of the primary tunnel construction section and the widening construction section can be performed by one excavator by operating the excavator to the side of the excavator body, so that the construction period can be shortened. Since no ground improvement is required, the construction cost can be reduced. Furthermore, in this widening section, since the ground is excavated by the second cutter head at the front end of the second excavator, it is possible to avoid occurrence of a situation in which the excavating work efficiency is reduced in this widening section. it can. In addition, since this widening and reduction can be performed at any place and section, it can be said that this is an expanded shield machine having a wide applicable range.

【0012】本発明において、前記第1掘進機のテール
シールと前記第2掘進機のテールシールとが、前記第2
掘進機の出没長さ以上の範囲においてその出没方向に互
いに重なるように設けられているのが好ましい。このよ
うな構成を採用することで、第2掘進機が第1掘進機本
体の側方へせり出しても、両掘進機のテールシールが互
いに重なった状態となっているので、これら両掘進機の
テール部のシール作用が損なわれることがない。
In the present invention, the tail seal of the first excavator and the tail seal of the second excavator are provided in the second excavator.
It is preferable that the excavator be provided so as to overlap with each other in the direction of the excavation in a range longer than the length of the excavator. By adopting such a configuration, even if the second excavator protrudes to the side of the first excavator main body, the tail seals of both excavators are in an overlapping state with each other. The sealing action of the tail is not impaired.

【0013】本発明において、前記第1掘進機および第
2掘進機のいずれか一方には、前記第2掘進機の突出に
先だってその突出部周辺の地山を余掘りするオーバーカ
ッタ装置が設けられるのが好適である。こうすること
で、第2掘進機のせり出し時に、オーバーカッタ装置に
よって側方の地山を掘削してその第2掘進機のせり出し
のための空間を確保することができる。
In the present invention, one of the first excavator and the second excavator is provided with an overcutter device for excavating the ground around the protruding portion before the second excavator protrudes. Is preferred. With this configuration, when the second excavator is protruding, the ground on the side can be excavated by the over cutter device to secure a space for protruding the second excavator.

【0014】また、前記第1掘進機は、円筒状のスキン
プレートの側方の一部に前記第2掘進機を収納する切欠
部を有し、この切欠部の前部が、前記スキンプレートに
連設される略半円形状の第1隔壁により、また前記切欠
部の側部が、前記第1隔壁に連設される長方形状の第2
隔壁により、それぞれ前記第1掘進機の機内空間と仕切
られて構成され、 前記第2掘進機は、外周面が円弧面状
のスキンプレートにより覆われるとともに、内面側がそ
のスキンプレートに連設される長方形状の隔壁により覆
われて構成され、 前記第1掘進機のスキンプレートの上
端部と下端部とには平板状のスライド部片が設けられ、
これらスライド部片に対向する位置には、前記第2掘進
機のスキンプレートに平板状のスライド部片が設けら
れ、また前記第2掘進機の各スライド部片の前端部同士
を接続するように、かつ前記第2掘進機の隔壁に連設さ
れるように、前記第2カッタヘッドの前方には連設部材
が設けられ、 前記互いに対向する第1掘進機のスライド
部片と第2掘進機のスライド部片との間および、前記連
設部片と前記第1隔壁との間には、前記第2掘進機の突
出時に摺動するシール部材が設けられているのが好まし
い。これにより、第2掘削機が第1掘削機本体に対し出
没操作されても、土砂・水が機内に侵入するのを確実に
防止することができる。
Further, the first excavator has a cylindrical skin.
Notch for accommodating the second excavator on a part of the side of the plate
Part, and the front of this notch is
A substantially semi-circular first partition wall provided continuously;
The side of the section is a rectangular second section connected to the first partition.
Separation from the cabin space of the first excavator by partition walls
Is configured, the second excavator is the outer circumferential surface arc surface shape
Skin plate and the inner surface is
Covered by a rectangular partition wall connected to the skin plate
On the skin plate of the first excavator
A flat slide piece is provided at the end and the lower end,
At the position facing these slide pieces, the second excavation
A flat slide piece is provided on the machine's skin plate.
And the front ends of the slide pieces of the second machine
And connected to the bulkhead of the second machine.
So that a continuous member is provided in front of the second cutter head.
And the slides of the first excavator facing each other
Between the piece and the slide piece of the second machine, and
It is preferable that a seal member that slides when the second excavator projects is provided between the installation piece and the first partition . This makes it possible to reliably prevent earth and sand and water from entering the inside of the machine, even if the second excavator is operated on the first machine.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に、本発明による拡大シールド
掘進機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつ
つ説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, specific embodiments of an enlarged shield machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0016】図1は本発明の一実施例に係る拡大シール
ド掘進機の全体概略斜視図、図2は図1のA−A線断面
図、図3は図2のB−B線断面図である。
FIG. 1 is an overall schematic perspective view of an enlarged shield machine according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. is there.

【0017】本実施例の拡大シールド掘進機1は、第1
掘進機2と、この第1掘進機2の本体内に内蔵されその
第1掘進機本体に対して出没自在な第2掘進機3により
構成されている。
The enlarged shield machine 1 of the present embodiment has a first
It comprises an excavator 2 and a second excavator 3 which is built in the main body of the first excavator 2 and which can be moved in and out of the first excavator main body.

【0018】前記第1掘進機2は、前端部に円盤状の第
1カッタヘッド4を回転自在に支承する円筒状のスキン
プレート5aを有する前胴部5と、この前胴部5に対し
て屈曲自在で、円筒状のスキンプレート7aの側方の一
部に前記第2掘進機3を収納する切欠部6が形成された
後胴部7とよりなっている。ここで、この切欠部6は、
前部が、前記スキンプレート7aに連設されてトンネル
軸線に直交する方向に配される略半円形状の第1隔壁8
により、また側部が、この第1隔壁8に連設されてトン
ネル軸線方向に配される長方形状の第2隔壁9により、
それぞれ第1掘進機2の機内空間と仕切られることによ
り形成されている。この第1掘進機2は、カッタヘッド
駆動用モータ10にて第1カッタヘッド4を回転駆動す
ることで前面の地山の掘削を行うものである。
The first excavator 2 has a front body 5 having a cylindrical skin plate 5a rotatably supporting a disk-shaped first cutter head 4 at a front end thereof. The rear body 7 is formed by forming a cutout 6 for accommodating the second excavator 3 in a part of the side of a cylindrical skin plate 7a that is freely bendable. Here, this notch 6
A first semi-circular partition wall 8 having a front portion connected to the skin plate 7a and arranged in a direction perpendicular to the tunnel axis;
And a rectangular second partition wall 9 whose side portion is connected to the first partition wall 8 and is arranged in the tunnel axis direction.
Each is formed by partitioning from the internal space of the first excavator 2. The first excavator 2 excavates the ground at the front by rotating and driving the first cutter head 4 by the cutter head driving motor 10.

【0019】一方、前記第2掘進機3は、前端部に円盤
の一部を切欠いた形状の第2カッタヘッド11が往復揺
動自在に支承されてなり、この第2カッタヘッド11が
油圧ジャッキもしくは正逆回転モータ等の揺動駆動機構
12によって所定の角度範囲内で往復揺動されることで
その第2カッタヘッド11前面の地山の掘削を行うよう
に構成されている。ここで、第1掘進機2の第1カッタ
ヘッド4の回転中心軸と、第2掘進機3の第2カッタヘ
ッド11の揺動中心軸とは一致するようにされている。
また、前記第2カッタヘッド11の外周部にはオーバー
カッタ13が出没自在に装着され、前記第2掘進機3が
第1掘進機2の側方へせり出す際にそのオーバーカッタ
13により側方の地山の掘削が行われるようになってい
る。
On the other hand, the second excavator 3 has a front end portion in which a second cutter head 11 having a shape in which a part of a disk is notched is supported so as to be reciprocally swingable, and the second cutter head 11 is provided with a hydraulic jack. Alternatively, it is configured to excavate the ground in front of the second cutter head 11 by being reciprocally rocked within a predetermined angle range by a rocking drive mechanism 12 such as a forward / reverse rotation motor. Here, the rotation center axis of the first cutter head 4 of the first excavator 2 and the swing center axis of the second cutter head 11 of the second excavator 3 are made to coincide.
Further, an over cutter 13 is mounted on the outer peripheral portion of the second cutter head 11 so as to be able to protrude and retract, and when the second excavator 3 protrudes to the side of the first excavator 2, the over cutter 13 Excavation of the ground has been performed.

【0020】前記第2掘進機3は、外周面が円弧面状の
スキンプレート14により覆われ、内面側が、このスキ
ンプレート14に連設されかつ前記第2隔壁9に対向す
る長方形状の隔壁15により覆われて、全体として略半
円筒状の形状とされている。ここで、前記スキンプレー
ト14の曲率はスキンプレート7aの曲率と等しくなる
ようにされ、これにより第2掘進機3が第1掘進機2機
内に収納されている状態においては、両スキンプレート
7a,14が段差のない連続した曲面になるようにされ
ている。
The second excavator 3 has a rectangular partition wall 15 whose outer peripheral surface is covered by an arc-shaped skin plate 14 and whose inner surface is connected to the skin plate 14 and faces the second partition 9. And has a substantially semi-cylindrical shape as a whole. Here, the curvature of the skin plate 14 is made equal to the curvature of the skin plate 7a, so that when the second excavator 3 is housed in the first excavator 2, both skin plates 7a, 14 is a continuous curved surface with no steps.

【0021】前記第2隔壁9には出没手段としての油圧
ジャッキ16が装着され、これら油圧ジャッキ16のロ
ッド先端部が第2掘進機3側の隔壁15に固着されるこ
とで、油圧ジャッキ16の伸縮操作により第2掘進機3
が第1掘進機2に対し側方へ出没できるようにされてい
る。
Hydraulic jacks 16 are mounted on the second partition 9 as projection means, and the rod ends of these hydraulic jacks 16 are fixed to the partition 15 on the second excavator 3 side, so that the hydraulic jack 16 Second excavator 3 by telescopic operation
Can be made to appear sideways with respect to the first excavator 2.

【0022】この第2掘進機3の出没動作をスムーズに
行うために、前記スキンプレート7aの上端部と下端部
とには平板状のスライド部片17,18が設けられてお
り、各スライド部片17,18に対向する位置には、前
記スキンプレート14にやはり平板状のスライド部片1
9,20が設けられている。また、第2掘進機3側のス
ライド部片19,20の前端部同士を接続するように、
かつ前記隔壁15に連設されるように、前記第2カッタ
ヘッド11の前方には連設部片21が設けられている。
そして、スライド部片17とスライド部片19との間、
連設部片21と第1隔壁8との間およびスライド部片1
8とスライド部片20との間には、第2掘進機3側に保
持されるようにしてシール部材22(スライド部片1
7,19間およびスライド部片18,20間のシール部
材については図示せず)が介挿されている。こうして、
第2掘進機3が第1掘進機2に対し側方へ出没操作され
ても両者の摺動面間から土砂、水等が機内に侵入するの
を防ぐようにされている。
In order to smoothly move the second excavator 3 in and out, the upper and lower ends of the skin plate 7a are provided with plate-like slide pieces 17 and 18, respectively. At the position facing the pieces 17 and 18, the flat plate-shaped slide piece 1 is also placed on the skin plate 14.
9 and 20 are provided. Also, the front ends of the slide pieces 19 and 20 on the second excavator 3 side are connected to each other,
A connecting piece 21 is provided in front of the second cutter head 11 so as to be connected to the partition 15.
And between the slide piece 17 and the slide piece 19,
Between the connecting piece 21 and the first partition 8 and the slide piece 1
8 and the slide piece 20, the seal member 22 (slide piece 1) is held on the second excavator 3 side.
A sealing member (not shown) between 7, 19 and between the slide pieces 18, 20 is inserted. Thus,
Even if the second excavator 3 is operated sideways with respect to the first excavator 2, earth and water, water, and the like are prevented from entering the inside of the machine from between the sliding surfaces of the two.

【0023】一方、図3に示されているように、第1掘
進機2においては後胴部7のスキンプレート7aの内周
面に沿うようにシールドジャッキ23が配され、また第
2掘進機3においてはスキンプレート14の内周面に沿
うようにシールドジャッキ24が配されている。
On the other hand, as shown in FIG. 3, in the first excavator 2, a shield jack 23 is arranged along the inner peripheral surface of the skin plate 7a of the rear trunk portion 7, and the second excavator 2 In 3, a shield jack 24 is arranged along the inner peripheral surface of the skin plate 14.

【0024】また、図2に示されているように、前記第
1掘進機2のスキンプレート7aの後端部には舌片25
が一体成形されている。この舌片25は、第2掘進機3
の摺動長さ(出没長さ)以上の範囲においてその出没方
向に第2掘進機3の後端面を覆うように延設され、その
内周面にはテールシール26が取付けられている。この
ような構成により、第2掘進機3が第1掘進機2の機内
から側方にせり出した場合にも、第1掘進機2のテール
シール26が第2掘進機3のテールシール27と重なっ
た状態となり、両テールシール間に空隙が形成されるこ
とがないので、これら第1掘進機2および第2掘進機3
のテール部のシール作用が損なわれることがない。
As shown in FIG. 2, a tongue piece 25 is attached to the rear end of the skin plate 7a of the first excavator 2.
Are integrally formed. This tongue piece 25 is the second excavator 3
The second excavator 3 is extended so as to cover the rear end face of the second excavating machine 3 in the extending direction in the range of not less than the sliding length (extending and retracting length), and a tail seal 26 is attached to the inner peripheral surface thereof. With such a configuration, even when the second excavator 3 protrudes laterally from the inside of the first excavator 2, the tail seal 26 of the first excavator 2 overlaps with the tail seal 27 of the second excavator 3. And the first excavator 2 and the second excavator 3
The sealing action of the tail of the vehicle is not impaired.

【0025】以上の構成よりなる拡大シールド掘進機1
の動作について次に説明する。
The enlarged shield machine 1 constructed as described above.
The operation of will be described below.

【0026】まず、通常の円形断面トンネルの掘削を行
う際には、図2に示されるように第2掘進機3を第1掘
進機2の機内に収納した状態で、カッタヘッド駆動用モ
ータ10にて第1カッタヘッド4を回転駆動しながらシ
ールドジャッキ23,24を伸長させると、第1掘進機
2および第2掘進機3はセグメント28(図4参照)に
反力を得て掘進し、標準断面(円形断面)のトンネルが
構築される。なお、この円形断面トンネルの掘削時に
は、第2カッタヘッド11は揺動駆動されていない状態
にある。また、第1カッタヘッド4の回転により機内に
取り込まれた掘削土砂は図示されていない排泥管等によ
りトンネル後方へ搬出される。
First, when excavating a normal circular section tunnel, as shown in FIG. 2, the second excavator 3 is housed in the first excavator 2 and the cutter head driving motor 10 When the shield jacks 23 and 24 are extended while rotating the first cutter head 4 at, the first excavator 2 and the second excavator 3 obtain a reaction force on the segment 28 (see FIG. 4) and excavate. A tunnel of standard cross section (circular cross section) is constructed. During excavation of the circular section tunnel, the second cutter head 11 is not driven to swing. Excavated earth and sand taken into the machine by the rotation of the first cutter head 4 is carried out to the rear of the tunnel by a not-shown mud pipe or the like.

【0027】次に、拡幅トンネルの構築の開始に際して
は、第1カッタヘッド4を回転駆動させたまま、揺動駆
動機構12により第2カッタヘッド11を往復揺動さ
せ、かつオーバーカッタ13を突出させてそのオーバー
カッタ13により第2掘進機3の側方の地山を掘削し、
同時に油圧ジャッキ16を伸長方向に操作して第2掘進
機3を第1掘進機2に対し側方へせり出させる。また、
これら動作と合わせてシールドジャッキ23,24を伸
長させることにより第1掘進機2および第2掘進機3を
前進させる。こうして、第2掘進機3は、オーバーカッ
タ13により側方の地山が掘削されることによりそのせ
り出し空間が確保されて第1掘進機2の機内から側方へ
徐々にせり出してくることになり、またその第2掘進機
3のせり出しに伴って第2カッタヘッド11の前面の地
山がその第2カッタヘッド11の往復揺動により掘削さ
れることになるので、この第2掘進機3のせり出し側の
掘削断面が徐々に拡幅されていくことになる。なお、こ
の第2掘進機3のせり出し側においては、図4(b)に
示されているようにテーパ状のセグメント29が巻き立
てられる。
Next, when the construction of the widening tunnel is started, the second cutter head 11 is reciprocally oscillated by the oscillating drive mechanism 12 while the first cutter head 4 is rotationally driven, and the over cutter 13 is projected. Then, the ground on the side of the second machine 3 is excavated by the over cutter 13,
At the same time, the hydraulic jack 16 is operated in the extension direction to cause the second excavator 3 to protrude laterally with respect to the first excavator 2. Also,
By extending the shield jacks 23 and 24 in accordance with these operations, the first excavator 2 and the second excavator 3 are advanced. In this way, the second excavator 3 is gradually extruded laterally from the inside of the first excavator 2 by securing the protruding space by excavating the ground on the side by the over cutter 13. In addition, the ground in front of the second cutter head 11 is excavated by the reciprocating swing of the second cutter head 11 with the protrusion of the second excavator 3, so that the second excavator 3 The excavation section on the protruding side will be gradually widened. On the protruding side of the second machine 3, a tapered segment 29 is wound up as shown in FIG.

【0028】次いで、第2掘進機3が所要の突出量だけ
せり出した後においては、オーバーカッタ13が元の位
置に戻されて、第1カッタヘッド4の回転駆動および第
2カッタヘッド11の揺動駆動により長円形断面の拡幅
トンネル(図4(a)参照)の掘削が行われる。なお、
この拡幅工事区間が終了して再度円形断面トンネルの掘
削に戻る際には、油圧ジャッキ16を操作して突出状態
にある第2掘進機3を第1掘進機2内に収納させること
になる。
Next, after the second excavator 3 has protruded by the required amount of protrusion, the overcutter 13 is returned to its original position, and the rotation of the first cutter head 4 and the swing of the second cutter head 11 are performed. Excavation of the wide tunnel (see FIG. 4A) having an oval cross section is performed by dynamic driving. In addition,
When returning to the excavation of the circular section tunnel after the widening section is completed, the hydraulic jack 16 is operated to store the projecting second excavator 3 in the first excavator 2.

【0029】本実施例においては、第2掘進機3が突出
位置に移動しても、シール部材22によって第1掘進機
2と第2掘進機3との摺動面が確実にシールされ、また
第1掘進機2のテールシール26と第2掘進機3のテー
ルシール27とが、第2掘進機3の出没長さ以上の範囲
において互いに重なるように配されていてそれらテール
部も確実にシールされるので、機内に土砂、水等が侵入
することがない。
In this embodiment, even if the second excavator 3 moves to the projecting position, the sliding surface between the first excavator 2 and the second excavator 3 is reliably sealed by the seal member 22, and The tail seal 26 of the first excavator 2 and the tail seal 27 of the second excavator 3 are arranged so as to overlap each other in a range that is longer than the length of the second excavator 3, and their tail portions are also securely sealed. So that earth and sand, water and the like do not enter the cabin.

【0030】本実施例の拡大シールド掘進機1によれ
ば、一次トンネル構築区間と拡幅工事区間の掘削を1台
の掘進機によって行うことができるので、工期の短縮を
図ることができ、またその拡幅時および縮小時に地盤改
良が不要であるので、工費の低減を図ることができ、さ
らに拡幅工事区間における掘削作業を効率的に行うこと
ができるという優れた効果を奏するものである。また、
このトンネルの拡幅および縮小が任意の場所、区間で行
えるという利点もある。
According to the enlarged shield machine 1 of this embodiment, the excavation of the primary tunnel construction section and the widening construction section can be performed by one machine, so that the construction period can be shortened and the construction period can be shortened. Since the ground improvement is not required at the time of widening and shrinking, it is possible to reduce the construction cost, and it is possible to effectively perform the excavation work in the widening section. Also,
There is also an advantage that the widening and reduction of the tunnel can be performed at any place or section.

【0031】本実施例においては、側方の地山を掘削す
るためのオーバーカッタを第2掘進機3側に設けたもの
を説明したが、このオーバーカッタは第1掘進機2側に
設けるようにしても良い。
In this embodiment, the over cutter for excavating the ground on the side is provided on the second excavator 3 side, but this over cutter is provided on the first excavator 2 side. You may do it.

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

【図1】図1は、本発明の一実施例に係る拡大シールド
掘進機の全体概略斜視図である。
FIG. 1 is an overall schematic perspective view of an enlarged shield machine according to one embodiment of the present invention.

【図2】図2は、図1のA−A線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;

【図3】図3は、図2のB−B線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. 2;

【図4】図4は、拡幅掘削によるセグメント形状を示す
説明図であって、(a)は拡幅後の断面を示す図、
(b)は拡幅態様を示す断面図、(c)は標準断面を示
す図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing a segment shape obtained by widening excavation, where (a) is a view showing a cross section after widening,
(B) is a sectional view showing a widening mode, and (c) is a view showing a standard section.

【符号の説明】 1 拡大シールド掘進機 2 第1掘進機 3 第2掘進機 4 第1カッタヘッド 6 切欠部 8 第1隔壁 9 第2隔壁 11 第2カッタヘッド 13 オーバーカッタ 15 隔壁 16 油圧ジャッキ(出没手段) 17,18,19,20 スライド部片 21 連設部片 22 シール部材 25 舌片 26,27 テールシール 28,29 セグメント[Description of Signs] 1 Enlarged shield excavator 2 First excavator 3 Second excavator 4 First cutter head 6 Notch 8 First partition 9 Second partition 11 Second cutter head 13 Over cutter 15 Partition 16 Hydraulic jack ( 17, 18, 19, 20 Slide part 21 Continuous part 22 Seal member 25 Tongue 26, 27 Tail seal 28, 29 Segment

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三谷 典夫 東京都港区赤坂二丁目3番6号 株式会 社小松製作所本社内 (72)発明者 岩切 満行 東京都港区赤坂二丁目3番6号 株式会 社小松製作所本社内 (56)参考文献 特開 平2−210194(JP,A) 特開 平6−146775(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Norio Mitani 2-3-6 Akasaka, Minato-ku, Tokyo Komatsu Ltd. Headquarters (72) Inventor Mitsuyuki Iwakiri 2-3-6 Akasaka, Minato-ku, Tokyo Komatsu Ltd. Head Office (56) References JP-A-2-210194 (JP, A) JP-A-6-146775 (JP, A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (a)前端部に第1カッタヘッドを有す
る第1掘進機、 (b)この第1掘進機の本体に内蔵され、前端部に所定
の角度範囲内で往復揺動される第2カッタヘッドを有す
る第2掘進機および (c)この第2掘進機を前記第1掘進機の本体から掘進
方向に直交する方向に出没させる出没手段を備えること
を特徴とする拡大シールド掘進機。
(A) a first excavator having a first cutter head at a front end thereof; and (b) a built-in main body of the first excavator, which is reciprocally rocked at a front end within a predetermined angle range. A second excavator having a second cutter head; and (c) a magnifying shield excavator comprising: an excavating / retracting means for causing the second excavator to protrude and emerge from a main body of the first excavator in a direction orthogonal to the excavation direction. .
【請求項2】 前記第1掘進機のテールシールと前記第
2掘進機のテールシールとが、前記第2掘進機の出没長
さ以上の範囲においてその出没方向に互いに重なるよう
に設けられている請求項1に記載の拡大シールド掘進
機。
2. A tail seal of the first excavator and a tail seal of the second excavator are provided so as to overlap with each other in a protruding and retracting direction within a range not less than a protruding and retracting length of the second excavating machine. An enlarged shield machine according to claim 1.
【請求項3】 前記第1掘進機および第2掘進機のいず
れか一方には、前記第2掘進機の突出に先だってその突
出部周辺の地山を余掘りするオーバーカッタ装置が設け
られる請求項1または2に記載の拡大シールド掘進機。
3. An overcutter device is provided on one of the first excavator and the second excavator for excavating the ground around the protruding portion before the second excavator protrudes. 3. The enlarged shield machine according to 1 or 2.
【請求項4】 前記第1掘進機は、円筒状のスキンプレ
ートの側方の一部に前記第2掘進機を収納する切欠部を
有し、この切欠部の前部が、前記スキンプレートに連設
される略半円形状の第1隔壁により、また前記切欠部の
側部が、前記第1隔壁に連設される長方形状の第2隔壁
により、それぞれ前記第1掘進機の機内空間と仕切られ
て構成され、 前記第2掘進機は、外周面が円弧面状のスキンプレート
により覆われるとともに、内面側がそのスキンプレート
に連設される長方形状の隔壁により覆われて構成され、 前記第1掘進機のスキンプレートの上端部と下端部とに
は平板状のスライド部片が設けられ、これらスライド部
片に対向する位置には、前記第2掘進機のスキンプレー
トに平板状のスライド部片が設けられ、また前記第2掘
進機の各スライド部片の前端部同士を接続するように、
かつ前記第2掘進機の隔壁に連設されるように、前記第
2カッタヘッドの前方には連設部材が設けられ、 前記互いに対向する第1掘進機のスライド部片と第2掘
進機のスライド部片との間および、前記連設部片と前記
第1隔壁 との間には、前記第2掘進機の突出時に摺動す
るシール部材が設けられている請求項1〜3のうちのい
ずれかに記載の拡大シールド掘進機。
4. The first excavator includes a cylindrical skin press.
A notch for storing the second excavator in a part of the side of the
The front of this notch is connected to the skin plate
The first partition having a substantially semicircular shape,
A rectangular second partition having a side portion connected to the first partition.
Is separated from the space inside the first excavator by
Configured Te, the second excavator is arc surface shape of the skin plate outer peripheral surface
Is covered with a skin plate on the inside
The first excavator is configured so as to be covered with a rectangular partition wall , the upper end portion and the lower end portion of the skin plate of the first excavator.
Is provided with a plate-shaped slide part, and these slide parts
At the position facing the piece, the skin play of the second machine
A flat slide piece is provided on the
So as to connect the front ends of the slide pieces of the advance machine,
And the second excavator so as to be connected to the partition wall of the second excavator.
A connecting member is provided in front of the two-cutter head, and the sliding piece of the first excavator and the second
Between the slide part of the engine and the connecting part and the
The enlarged shield machine according to any one of claims 1 to 3, wherein a seal member that slides when the second machine is projected is provided between the shield machine and the first partition .
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