JP3386197B2 - Arch tunnel excavator for hard rock - Google Patents

Arch tunnel excavator for hard rock

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JP3386197B2
JP3386197B2 JP21917493A JP21917493A JP3386197B2 JP 3386197 B2 JP3386197 B2 JP 3386197B2 JP 21917493 A JP21917493 A JP 21917493A JP 21917493 A JP21917493 A JP 21917493A JP 3386197 B2 JP3386197 B2 JP 3386197B2
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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]

【産業上の利用分野】この発明は、主として岩盤部にお
いて、たとえば複数車線の対面式道路用トンネルとして
の、上面が弓形で幅の広いトンネル(以下、幅広の本ト
ンネルともいう)の掘削に際して必要な、円形断面のト
ンネルが一部を重複して弓形に連続するトンネル(以
下、弓形トンネルともいう)の掘削に有効な硬岩用弓形
トンネル掘削機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is mainly required for excavating a wide tunnel (hereinafter also referred to as a wide main tunnel) having an arcuate upper surface, for example, as a multi-lane facing road tunnel in a bedrock section. The present invention relates to an arcuate tunnel excavator for hard rock, which is effective for excavating a tunnel (hereinafter also referred to as an arcuate tunnel) in which a tunnel having a circular cross section partially overlaps and continues in an arcuate shape.

【0002】[0002]

【従来の技術】幅広の本トンネルを掘削する場合、従
来、NATM(New Austrian tunnelling Method)工法
が一般に採用されている。この工法は、小型掘削機など
を用いて弓形トンネルを掘削後に、とくに上方および両
側方の地盤崩壊を防止するため、支保工を組み立てて掘
削面を保持した状態で、掘削面にコンクリートを吹き付
けるとともに、コンクリートの吹き付け面からロックボ
ルトを埋め込んで締め付ける。それから、トンネルの下
方部分を掘削し、幅広のトンネルに仕上げるというもの
である。また、NATM工法の一種に、ベンチカット工
法がある。この工法の場合、掘削断面を数区分に分けて
順番に掘削していくものであるが、各掘削箇所で支保工
を立てて掘削面を保持し、掘削面にコンクリートを吹き
付けて地山の崩壊を防ぐという点で前者と基本的に共通
している。なお、岩盤部における円形断面のトンネルの
掘削には、カッターディスクにローラカッターを配した
TBMと呼ばれる硬岩用トンネル掘削機を使用できる
が、一般的には、発破(ダイナマイトによる爆破)が用
いられている。
2. Description of the Related Art When excavating a wide tunnel, the NATM (New Austrian tunneling Method) method has been generally adopted. This method involves spraying concrete onto the excavated surface while holding the excavated surface after the support structure is assembled to prevent ground collapse, especially in the upper and lateral sides after excavating the arched tunnel using a small excavator. , Embed the lock bolt from the concrete spray surface and tighten. Then, the lower part of the tunnel will be excavated to form a wide tunnel. Further, a bench cut method is one of the NATM methods. In the case of this method, the excavated cross section is divided into several sections and excavated in order, but at each excavation site, support work is set up to hold the excavated surface, and concrete is sprayed onto the excavated surface to collapse the ground. It is basically the same as the former in that it prevents For excavating a tunnel with a circular cross section in the bedrock part, a hard rock tunnel excavator called a TBM in which a roller disc is arranged on a cutter disk can be used, but in general, blasting (blasting with dynamite) is used. ing.

【0003】上記したNATM工法に関する先行技術公
報に、特開平1−295992号があるほか、特開平3
−257292号記載の別の工法がある。この工法(P
ATM工法)は、円形孔をアースオーガにより先行して
穿設したのち、その円形孔の両側で三角形状のバケット
(カッター)を往復揺動させて長方形断面の溝孔を掘削
し、その掘削と並行して溝孔内にコンクリートを充填
し、一連に連続したアーチ状のプレライニングを形成す
る。そして、プライニングに囲まれた地盤を掘削するこ
とにより、幅広の本トンネルに仕上げるものである。
Prior art publications relating to the above-mentioned NATM method include JP-A-1-295992 and JP-A-3
There is another construction method described in No. 257292. This construction method (P
The ATM method) first drills a circular hole with an earth auger, and then reciprocally rocks a triangular bucket (cutter) on both sides of the circular hole to drill a slot having a rectangular cross section. In parallel, concrete is filled in the slots to form a series of continuous arched prelinings. Then, by excavating the ground surrounded by the lining, a wide tunnel will be completed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のNATM工法あ
るいは後者のPATM工法では、次のような不都合があ
る。
The above-mentioned NATM method or the latter PATM method has the following disadvantages.

【0005】 NATM工法の場合、コンクリートの
吹き付けなどによる地山の崩壊防止作業に、掘削作業の
数倍の時間がかかるうえに、そうした崩壊防止作業は掘
削作業と並行して行えない。このため、全体としての作
業に長時間を要し、作業効率が非常に悪く、トンネルの
断面積が150〜200m程度になると、トンネルの
掘進距離が30〜40m/月と非常に短い。
In the case of the NATM method, the work for preventing the collapse of the ground by spraying concrete takes several times as long as the excavation work, and the work for preventing the collapse cannot be performed in parallel with the excavation work. For this reason, the work as a whole requires a long time, the work efficiency is very poor, and when the tunnel cross-sectional area is about 150 to 200 m 2 , the tunnel excavation distance is very short at 30 to 40 m / month.

【0006】 PATM工法の場合、掘削対象がシル
ト・粘土・砂等の軟弱地盤であり、バイトカッターで切
削することによって溝孔を形成することから、岩盤部で
の掘削には適用できない。
In the case of the PATM method, the excavation target is soft ground such as silt, clay, sand, etc., and since a slot is formed by cutting with a bite cutter, it cannot be applied to excavation in the bedrock portion.

【0007】この発明の目的は、上記した先行技術の有
する課題を解決するものであって、岩盤部に上面が弓形
で幅広の本トンネルを効率よく掘削する際に、弓形トン
ネルの掘削に使用される硬岩用弓形トンネル掘削機を提
供することである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is used for excavating a bow-shaped tunnel when efficiently excavating a wide tunnel having an arch-shaped upper surface in a bedrock part. It is to provide a bow-shaped tunnel excavator for hard rock.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明の硬岩用弓形ト
ンネル掘削機は、A)複数の円形断面の開口を一部を重ね
合わせ弓形に連続して配置したうえで一体にして内部を
連通したシールドを備え、このシールド内に弓形の推力
支持フレームと、この推力支持フレームに一端が取り付
けられ後方に伸縮駆動する複数のシールドジャッキとを
設けた掘削機本体と、B)この掘削機本体の前端部に、交
互に前後方向に位置をずらせ弓形に一連に配置され、そ
れぞれスラストジャッキを介して前記掘削機本体に対し
進退自在に配設され、硬岩用カッターディスクとこれに
後続する円筒形または略円筒形のシールドを備えた複数
台の硬岩用トンネル掘削手段と、を具備している。
According to the bow tunnel excavator for hard rock of the present invention, A) a plurality of circular cross-section openings are partially overlapped and continuously arranged in an arc shape, and the inside is communicated. An excavator main body provided with a shield, and an arc-shaped thrust support frame and a plurality of shield jacks, one end of which is attached to the thrust support frame and is telescopically driven rearward, and B) of this excavator main body. At the front end, they are alternately arranged in the front-rear direction in a series of arcuate shapes, and are arranged so as to be movable back and forth with respect to the excavator body through thrust jacks, respectively, and a hard rock cutter disk and a cylindrical shape following it. Alternatively, a plurality of hard rock tunnel excavating means having a substantially cylindrical shield are provided.

【0009】[0009]

【0010】請求項2に記載のように、A)円形断面を
円弧状に連続して移動させて形成される弓形開口の内部
を連通したシールド又は複数の前記弓形開口を一部を重
ね合わせ弓形に連続して配置したうえで一体にして内部
を連通したシールドを備え、このシールド内に弓形の推
力支持フレームと、この推力支持フレームに一端が取り
付けられ後方に伸縮駆動する複数のシールドジャッキと
を設けた掘削機本体と、B”)この掘削機本体の前端部
に、トンネルの正面より見てアーチ状に往復移動自在に
配設され、硬岩用カッターディスクとこれに後続する円
筒形または略円筒形のシールドとを備えた硬岩用トンネ
ル掘削手段とを具備し、C”)前記掘削機本体内の前端
部にアーチ状の階段式ラック(63)を配設し、複数本
の伸縮ジャッキ(64)・(65)の一端を前記各硬岩
用トンネル掘削手段に枢着し、一方の前記ジャッキ(6
4)を収縮して前記ジャッキ(65)が係合している段
差部(63a)にジャッキ(64)の他端を係合させ、
この状態で、2本のジャッキ(64)・(65)を同時
に伸長することによって、前記硬岩用トンネル掘削手段
をラック(63)に沿ってアーチ状に移動させ、ここ
で、一方の前記ジャッキ(65)を収縮することによ
り、その他端をさらに上側の段差部(63b)に係合さ
せるという上記動作を繰り返すことにより、前記硬岩用
トンネル掘削手段をアーチ状に移動させるようにしても
よい。
According to claim 2 , A) a circular cross section
Inside an arcuate opening formed by continuously moving in an arc shape
A shield that communicates with the
It is equipped with a shield that is continuously arranged in the shape of a bow and has a shield that communicates with the inside as a unit. Inside this shield, a bow-shaped thrust support frame and a plurality of shields that have one end attached to this thrust support frame and are driven to extend and retract rearward. B ") Excavator body with jack and B") At the front end of this excavator body, a hard disk cutter disk and a cylinder following it are arranged so that they can reciprocate in an arch shape when viewed from the front of the tunnel. A hard rock tunnel excavating means having a shape or a substantially cylindrical shield, and C ″) a front end in the excavator body
Arranged an arch-shaped stair rack (63) in the
One end of the telescopic jacks (64) and (65) of the above
Pivotally attached to the tunnel excavation means for one of the jacks (6)
4) The step where the jack (65) is engaged by contracting
Engage the other end of the jack (64) with the difference part (63a),
In this state, the two jacks (64) and (65) are simultaneously
By extending to the hard rock tunnel excavation means
Move in an arch along the rack (63),
Then, by contracting one of the jacks (65)
The other end to the upper step (63b).
By repeating the above-mentioned operation of
Even if you move the tunnel excavation means in an arch
Good.

【0011】[0011]

【作用】本発明にかかる硬岩用弓形トンネル掘削機によ
れば、上記B)の構成により、先端の複数台のトンネル掘
削手段で岩盤部に弓形トンネルが掘削される。各トンネ
ル掘削手段はそれぞれ進退できることから、各トンネル
掘削手段が掘削する岩盤部の硬軟の度合いが異なっても
掘削速度を調整して、掘削時間の最も遅いトンネル掘削
手段に合わせられる。そして、上記A)の構成により、ト
ンネル掘削手段で掘削した地山の掘削面は、アーチ状の
天井壁を組み立てるまでの間、掘削機本体のシールドで
保持することができ、その間も掘削作業を継続すること
ができる。また、アーチ状天井壁の組立はシールド内で
行われるから、組立作業が安全に行われ、NATM工法
に用いられるロックボルトなどは全く必要なくなる。こ
うして先端のトンネル掘削手段により掘削する弓形トン
ネルが所定距離に達したときに、いいかえれば各トンネ
ル掘削手段が掘削機本体に対し(スラストジャッキの)
ストロークエンドまで前進したときには、シールドジャ
ッキを後方に構築されるアーチ状天井壁を反力受けとし
て伸長させることにより、掘削機本体をトンネル掘削手
段側に前進させ、元の状態に戻すことができる。あと
は、上記した掘削作業を繰り返すことにより、弓形トン
ネルの掘削作業を遂行することができる。
According to the bow tunnel excavator for hard rock according to the present invention, the arch tunnel is excavated in the bedrock portion by the plurality of tunnel excavating means at the tip due to the configuration of B). Since each of the tunnel excavating means can move back and forth, the excavation speed is adjusted to match the tunnel excavating means with the slowest excavation time even if the rock excavation means excavates the rocks at different degrees of hardness. With the configuration of A), the excavated surface of the ground excavated by the tunnel excavation means can be held by the shield of the excavator body until the arch-shaped ceiling wall is assembled, and excavation work can be performed during that time. You can continue. Further, since the arch-shaped ceiling wall is assembled within the shield, the assembly work is performed safely, and the lock bolts and the like used in the NATM method are completely unnecessary. In this way, when the bow-shaped tunnel to be excavated by the tunnel excavating means at the tip reaches a predetermined distance, in other words, each tunnel excavating means is moved to the excavator body (of the thrust jack).
When advanced to the stroke end, the excavator main body can be advanced to the tunnel excavation means side and returned to the original state by extending the shield jack by using the arch-shaped ceiling wall constructed in the rear as a reaction force receiver. After that, by excavating the above-described excavation work, the excavation work of the arcuate tunnel can be performed.

【0012】[0012]

【0013】請求項のトンネル掘削機では、その前端
部において独立した硬岩用トンネル掘削手段がアーチ状
に往復移動して弓形トンネルを掘削する。トンネル掘削
手段のカッターディスクの向き(地山に対する角度)
は、垂直、45゜、90゜など地山の岩質や状況に応じ
て変更することができる。またトンネル掘削手段は、1
台の場合には弓形トンネルの全幅にわたって往復移動さ
せることになるが、普通は、2台のトンネル掘削手段を
相対向して移動させ、トンネルの幅の半分を各トンネル
掘削手段に分担させる。そしてトンネル掘削手段で掘削
した地山の掘削面は、アーチ状天井壁を組み立てるまで
の間、掘削機本体のシールドで保持することができ、そ
の間も掘削作業を継続することができる。またアーチ状
天井壁の組立がシールド内で行われる点は上記請求項1
のトンネル掘削機と同じである。さらにトンネル掘削手
段により所定長さの弓形トンネルが掘削されると、シー
ルドジャッキをその後方に構築されるアーチ状天井壁を
反力受けとして伸長させることにより、掘削機本体をト
ンネル掘削手段側に前進させ、元の状態に戻すことがで
きる点も同じである。
In the tunnel excavating machine according to the second aspect, the independent hard rock tunnel excavating means reciprocates in an arch shape at the front end thereof to excavate the arcuate tunnel. Direction of the cutter disk of the tunnel excavation means (angle to the ground)
The angle can be changed to vertical, 45 °, 90 ° depending on the rock quality of the natural ground and the situation. The tunnel excavation means is 1
In the case of a platform, the arcuate tunnel is reciprocally moved over the entire width, but normally, two tunnel excavating means are moved in opposition to each other, and half of the tunnel width is shared by each tunnel excavating means. The excavated surface of the natural ground excavated by the tunnel excavation means can be held by the shield of the excavator main body until the arch-shaped ceiling wall is assembled, and the excavation work can be continued during that time. The point that the arch-shaped ceiling wall is assembled in the shield is the above-mentioned item 1.
It is the same as the tunnel excavator. When the arch-shaped tunnel of a predetermined length is further excavated by the tunnel excavating means, the shield jack is extended by using the arch-shaped ceiling wall formed behind it as a reaction force receiver to advance the excavator body to the tunnel excavating means side. It is the same in that it can be restored to the original state.

【0014】[0014]

【実施例】図1〜図4に本発明の第一実施例である硬岩
用弓形トンネル掘削機1を示す。このトンネル掘削機1
は、たとえば高速道路用の幅広の本トンネルA(図5
(d)右側)の掘削過程において、円形断面の複数のトン
ネルが一部を重複して弓形に連続するトンネル(弓形ト
ンネル)Dの掘削に用いられる。この弓形トンネルDの
掘削作業に先行して、本トンネルAの両側部に該当する
位置に、硬岩用カッターディスクを備えた公知の硬岩用
トンネル掘削機(図示せず)によって口径の大きい円形
断面の補助トンネルBを平行にそれぞれ掘削する(図5
(a))。そして補助トンネルB内には、図1・図2のよ
うにトンネル径のほぼ半分の厚さのコンクリートを打設
して側壁Cを形設する(図5(b))。
1 to 4 show a hard rock bow-shaped tunnel excavator 1 according to a first embodiment of the present invention. This tunnel excavator 1
Is, for example, a wide tunnel A for highways (see FIG. 5).
In the excavation process of (d) right side), a plurality of tunnels having a circular cross section are used for excavating a tunnel (arcuate tunnel) D that partially overlaps and is continuous in an arc shape. Prior to the excavation work of the bow-shaped tunnel D, a circle having a large diameter is formed by a known hard rock tunnel excavator (not shown) equipped with hard rock cutter disks at positions corresponding to both sides of the tunnel A. The auxiliary tunnels B of the cross section are respectively excavated in parallel (Fig. 5
(a)). Then, in the auxiliary tunnel B, as shown in FIGS. 1 and 2, concrete having a thickness of about half the diameter of the tunnel is poured to form a side wall C (FIG. 5 (b)).

【0015】両側のコンクリート製側壁Cの上端部に形
成した相対向する傾斜壁C1をガイドとして、トンネル
掘削機1を前進させながら弓形トンネルDを掘削する
(図5(c))。このトンネル掘削機1は、本例では、五
つの円筒形のシールド部を一部を重ね合わせて一体にし
て内部を連通させた空間、つまり五つの円が重複し合っ
て弓形に連なる五連円の開口断面空間をもつシールド3
を備えたシールド掘削機本体2と、この掘削機本体2の
前端部に前後方向に交互に位置をずらせて装備された五
台の掘削手段5とからなる。掘削手段5は、図1のよう
に多数のローラカッター7aを回動自在に配したカッタ
ーディスク7を、円筒形シールド6の最前位置で隔壁8
の前方に外周支持にて回動自在に配設し、リングギヤ9
aを介し上部に配設した駆動モータ9によりカッターデ
ィスク7を回転させる構造である。
An arcuate tunnel D is excavated while advancing the tunnel excavator 1 using the opposing inclined walls C1 formed at the upper ends of the concrete side walls C on both sides as a guide (FIG. 5 (c)). In this tunnel excavator 1, in this example, a space in which five cylindrical shield portions are partly overlapped and integrated to communicate with each other, that is, five circles overlap each other in an arc shape so that five circles overlap each other. Shield with open cross section space
And a shield excavator main body 2 provided with the excavator main body 2 and five excavating means 5 mounted on the front end portion of the excavator main body 2 while being alternately displaced in the front-rear direction. The excavation means 5 includes a cutter disk 7 in which a large number of roller cutters 7a are rotatably arranged as shown in FIG.
The ring gear 9 is rotatably disposed in front of the outer peripheral support.
This is a structure in which the cutter disk 7 is rotated by the drive motor 9 disposed on the upper side via a.

【0016】図2・図3のように、円筒形シールド6の
カッターディスク7のすぐ後方の位置には、半径方向の
外方に張り出すフロントグリッパー11が適所に設けら
れており、これらのフロントグリッパー11を張り出し
て掘削面に押し付けることによってカッターディスク7
の回転時に円筒形シールド6が定位置に保持され、カッ
ターディスク7が振れるのが防止される。また、シール
ド6の底面中央部の下方には、長手方向に延びるソリ1
0が取り付けられ、このソリ10がシールド6の外径よ
り大きい掘削孔(カッターディスク7による掘削径)内
で、掘削機本体2を摺動自在に支持する。さらに、隔壁
8の中心部から、断面長方形の枠体12が後方に向け一
体に延設されるとともに、この枠体12よりわずかに内
側開口部の大きい断面長方形の枠体22が掘削機本体2
側に設けられ、枠体22内に掘削手段5側の枠体12が
摺動自在に嵌挿される。
As shown in FIGS. 2 and 3, a front gripper 11 that projects outward in the radial direction is provided at an appropriate position just behind the cutter disk 7 of the cylindrical shield 6, and these fronts are provided. The cutter disk 7 is formed by projecting the gripper 11 and pressing it against the excavation surface.
The cylindrical shield 6 is held in place during the rotation of, and the cutter disk 7 is prevented from swinging. Below the central portion of the bottom surface of the shield 6, the sled 1 extending in the longitudinal direction is provided.
0 is attached, and the sled 10 slidably supports the excavator main body 2 in the excavation hole (excavation diameter by the cutter disk 7) larger than the outer diameter of the shield 6. Further, a frame body 12 having a rectangular cross section is integrally extended rearward from the central portion of the partition wall 8, and a frame body 22 having a rectangular cross section with an inner opening slightly larger than the frame body 12 is formed in the excavator main body 2.
The frame 12 on the side of the excavation means 5 is slidably fitted in the frame 22 provided on the side.

【0017】掘削機本体2側の枠体22は、その下面側
前部を各シールド部3aに固設した支持フレーム23に
枢支軸24を介して枢着され、枠体22の下面後端部と
シールド部3aの底面との間にピッチングジャッキ25
が介設されている。このためピッチングジャッキ25を
伸縮することによって、枢支軸24を支点として枠体2
2の前側が上下方向に揺動される。枠体22の中間部と
枠体12の後端部との間には、両側に2本ずつ(合計4
本)のスラストジャッキ26が介設され、図3の状態か
らスラストジャッキ26を収縮することにより、掘削手
段5(円筒形シールド6とカッターディスク7)が掘削
機本体2に対し、最大でスラストジャッキ26のストロ
ーク分だけ前進する。
The frame 22 on the main body 2 side of the excavator is pivotally attached via a pivot shaft 24 to a support frame 23 whose front portion on the lower surface side is fixed to each shield portion 3a, and a rear end of the lower surface of the frame body 22. Pitching jack 25 between the bottom and the bottom of the shield 3a.
Is installed. Therefore, by expanding and contracting the pitching jack 25, the frame body 2 is supported with the pivot shaft 24 as a fulcrum.
The front side of 2 is swung in the vertical direction. Between the middle part of the frame body 22 and the rear end part of the frame body 12, two on each side (total of 4
The thrust jack 26 of FIG. 3 is interposed, and the thrust jack 26 is contracted from the state shown in FIG. 3 so that the excavation means 5 (cylindrical shield 6 and cutter disk 7) can move the thrust jack 26 to the excavator body 2 at the maximum. Move forward by 26 strokes.

【0018】図4のように、各掘削手段5の隔壁8の前
方でカッターディスク7との間の空間(カッターチャン
バー)8aから掘削岩や掘削土砂を排出するため、ま
ず、第1ベルトコンベヤ27が隔壁8の中央部および枠
体12内を通って枠体12の後方へ配設されている。第
1ベルトコンベヤ27の後端部の下面に排土口27aが
設けられ、この下方に第2ベルトコンベヤ28が掘削機
本体2の前後方向に配設されている。第1ベルトコンベ
ヤ27および第2ベルトコンベヤ28は、掘削手段5に
対応して本例ではそれぞれ5本ずつ設けられている。掘
削機本体2内の両側には、第4ベルトコンベヤ30が前
後方向に配設され、中央の第2ベルトコンベヤ28の後
端部下方から左右の第4ベルトコンベヤ30の前端部上
方にかけ、第3ベルトコンベヤ29・29がそれぞれ掘
削機本体2の幅方向に配設されている。なお、第3ベル
トコンベヤ29は、図2のように、掘削機本体2の中央
から側方にかけて下向きに傾斜するが、本例では、中央
寄りのベルトコンベヤ29aと側方寄りのベルトコンベ
ヤ29bとに分割している。
As shown in FIG. 4, in order to discharge excavated rock and excavated earth and sand from the space (cutter chamber) 8a between the excavator 5 and the cutter disk 7 in front of the partition wall 8, first belt conveyor 27 is used. Is arranged behind the frame body 12 through the central portion of the partition wall 8 and the inside of the frame body 12. A soil outlet 27a is provided on the lower surface of the rear end of the first belt conveyor 27, and a second belt conveyor 28 is disposed below the soil outlet 27a in the front-rear direction of the excavator body 2. In this example, five first belt conveyors 27 and two second belt conveyors 28 are provided corresponding to the excavation means 5. On both sides of the excavator main body 2, a fourth belt conveyor 30 is arranged in the front-rear direction, and the fourth belt conveyor 30 extends from the lower rear end portion of the central second belt conveyor 28 to the upper front end portions of the left and right fourth belt conveyors 30. The three-belt conveyors 29, 29 are arranged in the width direction of the excavator main body 2, respectively. The third belt conveyor 29 inclines downward from the center to the side of the excavator body 2 as shown in FIG. 2, but in the present example, a belt conveyor 29a closer to the center and a belt conveyor 29b closer to the side are provided. Is divided into

【0019】図2〜図4に示すように、シールド3内の
後部上方には、アーチ状の推力支持フレーム31が配設
され、この推力支持フレーム31に多数のシールドジャ
ッキ32の一端がそれぞれ取り付けられ、各シールドジ
ャッキ32の他端は後方へ向けられており、各シールド
ジャッキ32の他端は、掘削機本体2の前進時に、シー
ルド3内の後端部付近で組み立てられるアーチ状のセグ
メント製天井壁Eに当接される。この天井壁Eは、本例
では複数個のセグメントピースに分割されており、両側
のコンクリート側壁Cの一方の上端傾斜部C1から他方
の上端傾斜部C1にかけて架設される。また、この天井
壁Eの組立には、掘削機本体2のすぐ後方に連結配備さ
れる専用のエレクター(図示せず)によって行われる。
As shown in FIGS. 2 to 4, an arch-shaped thrust support frame 31 is arranged above the rear portion of the shield 3, and one end of each shield jack 32 is attached to the thrust support frame 31. The other end of each shield jack 32 is directed rearward, and the other end of each shield jack 32 is made of an arch-shaped segment that is assembled near the rear end of the shield 3 when the excavator body 2 moves forward. It is brought into contact with the ceiling wall E. In this example, the ceiling wall E is divided into a plurality of segment pieces, and is erected from one upper end inclined portion C1 of the concrete side walls C on both sides to the other upper end inclined portion C1. The ceiling wall E is assembled by a dedicated erector (not shown) connected and arranged immediately behind the excavator body 2.

【0020】さらに本例では、天井壁Eを弓形トンネル
D内のできるだけ上端寄りにアーチ状に組み立てて、そ
の下方を本トンネルAとして有効に利用するため、2つ
の円形断面のトンネル部間の扇状岩盤部を掘削する複数
の補助掘削手段41を備えている。これらの補助掘削手
段41は、シールド3の後部で両側および円弧状シール
ド部3aの間にそれぞれ横向きに配置されている。各補
助掘削手段41は、シールド3の外方に露呈させて回動
自在に配設した小型の円筒形カッタードラム42と、シ
ールド3内に設置され、カッタードラム42を回転する
駆動装置43とからなり、カッタードラム42の外周面
には圧砕用のローラカッター42aを多数装着してい
る。また、各ドラム42の下方のシールド3には、掘削
岩等の取り入れ口44が開口され、取り入れ口44の下
方にベルトコンベヤ45が、前記第2ベルトコンベヤ2
8と平行に配設されている。
Further, in this example, the ceiling wall E is assembled in an arch shape in the arcuate tunnel D as close to the upper end as possible, and the lower part thereof is effectively used as the main tunnel A, so that a fan shape between the two circular section tunnel portions is formed. A plurality of auxiliary excavation means 41 for excavating the bedrock portion are provided. These auxiliary excavation means 41 are laterally arranged at both sides of the rear portion of the shield 3 and between the arcuate shield portions 3a. Each auxiliary excavation means 41 includes a small cylindrical cutter drum 42 which is exposed to the outside of the shield 3 and is rotatably disposed, and a drive device 43 which is installed in the shield 3 and rotates the cutter drum 42. Therefore, a large number of roller cutters 42a for crushing are mounted on the outer peripheral surface of the cutter drum 42. In addition, an intake port 44 for excavating rock or the like is opened in the shield 3 below each drum 42, and a belt conveyor 45 is provided below the intake port 44 and the second belt conveyor 2 is provided.
8 is arranged in parallel.

【0021】上記のようにして本発明の第一実施例にか
かる硬岩用トンネル掘削機1が構成されるが、以下、そ
のトンネル掘削機1による掘削態様について図5に基づ
いて説明する。
The hard rock tunnel excavator 1 according to the first embodiment of the present invention is constructed as described above. The excavation mode of the tunnel excavator 1 will be described below with reference to FIG.

【0022】上記した通り、弓形トンネルDの掘削作業
に先行して本トンネルAの両側部に該当する位置に、口
径の大きい円形断面の補助トンネルBが平行にそれぞれ
掘削される(図5(a))。続いて、補助トンネルB内に
その内径のほぼ半分の厚さのコンクリート製側壁Cが形
設される(図5(b))。トンネル掘削機1は、両側のコ
ンクリート製側壁Cの上端部に形成されている傾斜壁C
1とカッターディスク7により掘削された坑壁とをガイ
ドとして間欠的に一定距離ずつ前進する。
As described above, prior to the excavation work of the arcuate tunnel D, the auxiliary tunnels B having a large diameter and having a circular cross section are excavated in parallel at positions corresponding to both sides of the main tunnel A (see FIG. 5 (a)). )). Subsequently, a concrete side wall C having a thickness approximately half the inner diameter thereof is formed in the auxiliary tunnel B (FIG. 5 (b)). The tunnel excavator 1 has a sloped wall C formed at the upper ends of concrete side walls C on both sides.
1 and the mine wall excavated by the cutter disk 7 are used as guides to intermittently move forward by a constant distance.

【0023】すなわち、掘削機本体2を定位置に停止し
た状態で、各掘削手段5のカッターディスク7を一斉に
回転させると同時に、円筒形シールド6のフロントグリ
ッパー11を張り出し掘削面に押し付けて保持しながら
弓形トンネルDを掘削し(図5(c)左側)、掘削状況に
応じてスラストジャッキ26を収縮し掘削手段5を前進
させる。こうして、全ての掘削手段5が掘削機本体2に
対し最前位置まで前進した状態で、各カッターディスク
7の回転をいったん中止し、後部のシールドジャッキ3
2をセグメント製天井壁Eに当接させて伸長することに
より、掘削機本体2が前方の掘削手段5側へ押し戻され
る。またこの掘削機本体2の前進時に、後部の各補助掘
削手段41のカッタードラム42を一斉に回転させ、円
形断面のトンネルの間に残存する扇状の岩盤部D’を掘
削、除去する(図5(c)右側)。
That is, while the excavator main body 2 is stopped at a fixed position, the cutter disks 7 of the excavating means 5 are simultaneously rotated, and at the same time, the front gripper 11 of the cylindrical shield 6 is pushed and held against the excavating surface. While excavating the arcuate tunnel D (on the left side in FIG. 5C), the thrust jack 26 is contracted and the excavation means 5 is advanced according to the excavation situation. In this way, while all the excavating means 5 have advanced to the foremost position with respect to the excavator body 2, the rotation of each cutter disk 7 is temporarily stopped, and the shield jack 3 at the rear portion is stopped.
The excavator main body 2 is pushed back to the front side of the excavating means 5 by abutting the segment ceiling wall E on the segment 2 and extending the segment ceiling wall E. Further, when the excavator main body 2 moves forward, the cutter drums 42 of the auxiliary excavating means 41 at the rear are simultaneously rotated to excavate and remove the fan-shaped rock portion D ′ remaining between the tunnels having the circular cross section (FIG. 5). (c) Right side).

【0024】このあとシールドジャッキ32を収縮し、
既設のセグメント製天井壁Eとの空間に、複数に分割し
たセグメントピースによりアーチ状の天井壁Eを組み立
てていく(図5(d)左側)。また前方の各掘削手段5に
より、上記した要領で弓形トンネルDを掘削する。
After that, the shield jack 32 is contracted,
An arch-shaped ceiling wall E is assembled in a space with the existing segment-made ceiling wall E by a plurality of segment pieces (FIG. 5 (d) left side). Further, the bow-shaped tunnel D is excavated by the front excavating means 5 in the above-described manner.

【0025】各掘削手段5のカッターディスク7により
掘削される岩盤部は、前面のローラカッター7aにより
圧砕され、小さい塊の掘削片としてカッターチャンバー
8a内に取り入れられる。そこから、第1ベルトコンベ
ヤ27にて掘削機本体2内へ搬送されたのち、第2ベル
トコンベヤ28、第3ベルトコンベヤ29、第4ベルト
コンベヤ30を順に経てトンネル掘削機1の後方へ排出
される。また、各補助掘削手段41により掘削される扇
状の岩盤部D’は、ドラム42の回転時に周面のローラ
カッター42aによって圧砕され、小さい塊の掘削片と
して取り入れ口44から下方のベルトコンベヤ45上に
落下して取り入れられたのち、第3ベルトコンベヤ29
および第4ベルトコンベヤ30を順に経てトンネル掘削
機1の後方へ排出される。
The rock mass excavated by the cutter disk 7 of each excavation means 5 is crushed by the roller cutter 7a on the front side and taken into the cutter chamber 8a as a small lump of excavated piece. From there, it is conveyed by the first belt conveyor 27 into the excavator main body 2 and then discharged to the rear of the tunnel excavator 1 through the second belt conveyor 28, the third belt conveyor 29, and the fourth belt conveyor 30 in this order. It In addition, the fan-shaped rock portion D ′ excavated by each auxiliary excavation means 41 is crushed by the roller cutter 42a on the peripheral surface when the drum 42 rotates, and is formed as a small lump of excavated material on the belt conveyor 45 below the intake port 44. The third belt conveyor 29 after being dropped and taken in
Then, it is discharged to the rear of the tunnel excavator 1 through the fourth belt conveyor 30 in order.

【0026】上記のようにして、両側のコンクリート製
側壁Cおよびそれらの上端傾斜部C1の間のアーチ状コ
ンクリート製天井壁Eが形設される。そして、それらの
壁C・Eで囲まれた下方には、すでに補助トンネルBの
一部と弓形トンネルDの一部が本トンネルAの一部分と
して形成されているから、未掘削箇所F(図5(d)左
側)は比較的少ない。しかも掘削面の崩壊防止処理が不
要であるから、未掘削箇所Fを、たとえば小型の硬岩用
掘削機(図示せず)で掘削するだけで、幅広の本トンネ
ルAが短期間で仕上がる(図5(d)右側)ことになる。
なお、図1・図2の符号Gは、本トンネルAの道路舗装
部を示している。
As described above, the concrete side walls C on both sides and the arch-shaped concrete ceiling wall E between the upper end inclined portions C1 are formed. Then, a part of the auxiliary tunnel B and a part of the arcuate tunnel D are already formed as a part of the main tunnel A below the area surrounded by the walls C and E, so that the unexcavated portion F (see FIG. 5) is formed. (d) Left side) is relatively small. Moreover, since collapse prevention processing of the excavation surface is not necessary, the wide tunnel A can be completed in a short period of time by excavating the unexcavated portion F with, for example, a small hard rock excavator (not shown) (Fig. 5 (d) right side).
Reference numeral G in FIGS. 1 and 2 indicates the road pavement portion of the main tunnel A.

【0027】以上、一実施例を紹介したが、本発明はこ
のほか下記のように実施することも可能である。
Although one embodiment has been introduced above, the present invention can also be carried out as follows.

【0028】a) 上記実施例では、弓形トンネルDを本
トンネルAの一部としてできるだけ有効に利用するた
め、2つの円形断面のトンネル間の扇状岩盤部D’を掘
削する複数の補助掘削手段41を設けているが、補助掘
削手段41を備えたトンネル掘削機1に限るものではな
い。
A) In the above embodiment, in order to utilize the arcuate tunnel D as a part of the main tunnel A as effectively as possible, a plurality of auxiliary excavation means 41 for excavating the fan-shaped rock portion D'between the two tunnels of circular cross section. However, it is not limited to the tunnel excavator 1 including the auxiliary excavation means 41.

【0029】b) 図6(b)に示すように、前記掘削手段
5とほぼ同一構造の硬岩用トンネル掘削手段5’を、掘
削機本体2’の前端部に一定の間隔をあけてそれぞれ揺
動自在に配設する。掘削手段5’は三台で、図6(a)の
ように中央の掘削手段5’は水平に揺動自在に配置し、
両側の掘削手段5’は中央にかけやや上向きに傾斜する
方向へ揺動自在に配置する。これに対応して、掘削機本
体2’の前端部を上方より見て三つの円弧を連ねた形状
に形成するとともに、各円弧部の向きも中央を水平に
し、両側を中央に向けやや上向きに傾斜させる。
B) As shown in FIG. 6 (b), hard rock tunnel excavating means 5'having substantially the same structure as the excavating means 5 are provided at the front end of the excavator main body 2'at regular intervals. It is arranged to be swingable. The excavating means 5'is three units, and the central excavating means 5'is horizontally swingably arranged as shown in FIG. 6 (a).
The excavating means 5'on both sides are arranged so as to be swingable in a direction inclining slightly upward toward the center. Correspondingly, the front end of the excavator main body 2'is formed into a shape in which three arcs are connected from above, and the direction of each arc is horizontal, with the sides centered slightly upwards. Incline.

【0030】上記の構成からなる本例の揺動式トンネル
掘削機1’は、図7(b)に示すように、本体側の枠体2
2をシールド3の上下面に、支軸53を介して弓形トン
ネルD(図5(c))の幅方向に揺動自在に支承してい
る。支軸53は軸受54により回動自在に支持してい
る。そして、枠体22の後端部と掘削機本体2’側との
間に揺動ジャッキ58を介設し、この揺動ジャッキ58
の伸縮により、枠体22が支軸53を支点にしてトンネ
ルの幅方向に回転する。各掘削手段5’は、第一実施例
と同様に隔壁8から後方に延設された枠体12を枠体2
2内に摺動自在に嵌挿することにより、掘削機本体2に
支持しているので、揺動ジャッキ58の伸縮にて掘削手
段5’が揺動する。
As shown in FIG. 7B, the swing tunnel excavator 1'of the present embodiment having the above-described structure has a frame 2 on the main body side.
2 is supported on the upper and lower surfaces of the shield 3 via a support shaft 53 so as to be swingable in the width direction of the arcuate tunnel D (FIG. 5C). The support shaft 53 is rotatably supported by a bearing 54. Then, a rocking jack 58 is provided between the rear end of the frame body 22 and the excavator main body 2 ′ side.
Due to the expansion and contraction, the frame body 22 rotates in the width direction of the tunnel with the support shaft 53 as a fulcrum. Each excavation means 5'includes a frame body 12 extending rearward from the partition wall 8 as in the first embodiment.
Since it is supported by the excavator body 2 by being slidably fitted in the excavator 2, the excavation means 5 ′ is swung by the expansion and contraction of the swing jack 58.

【0031】本例の揺動式トンネル掘削機1’による弓
形トンネルDの掘削は、次の二つの方法で行われる。
The excavation of the arcuate tunnel D by the rocking tunnel excavator 1'of this example is performed by the following two methods.

【0032】 各掘削手段5’のカッターディスク7
を回転させ、スラストジャッキ26をわずかに収縮して
カッターディスク7をわずかに前進させたのち、揺動ジ
ャッキ58によってトンネルの幅方向に揺動させて3つ
の断面長円形のトンネルが弓形に連続する弓形トンネル
Dを掘削する。なお、その他の掘削作業については上記
した第一実施例と共通するので、説明を省略する。
Cutter disc 7 of each excavation means 5 ′
Is rotated, the thrust jack 26 is slightly contracted to slightly advance the cutter disk 7, and then the swing jack 58 swings the tunnel disc in the width direction of the tunnel so that the three tunnels having an oval cross section continue in an arc shape. Excavate the bow tunnel D. Since the other excavation work is the same as that of the first embodiment described above, its explanation is omitted.

【0033】 揺動ジャッキ58により各掘削手段
5’の向きを決めたのち、カッターディスク7を回転さ
せながらスラストジャッキ26をストロークエンドまで
徐々に収縮する。スラストジャッキ26を伸長して元の
位置へカッターディスク7を戻し、揺動ジャッキ58に
より各掘削手段5’の向きを変更し、再びカッターディ
スク7を回転させながらスラストジャッキ26をストロ
ークエンドまで徐々に収縮する。この動作を何回か繰り
返すことにより長円形のトンネルを掘削する。なお、そ
の他の掘削作業については上記した第一実施例と共通す
るので、説明を省略する。
After the orientation of each excavating means 5 ′ is determined by the swinging jack 58, the thrust jack 26 is gradually contracted to the stroke end while rotating the cutter disk 7. The thrust jack 26 is extended to return the cutter disk 7 to the original position, the direction of each excavating means 5'is changed by the swing jack 58, and the thrust jack 26 is gradually rotated to the stroke end while rotating the cutter disk 7 again. Contract. An oval tunnel is excavated by repeating this operation several times. Since the other excavation work is the same as that of the first embodiment described above, its explanation is omitted.

【0034】c) 図8の(a)・(b)に示すように、円筒
形シールド6の先端にカッターディスク7を備えた小型
の掘削手段5”の一対を、掘削機本体2”の前端にアー
チ状に移動自在に配置する。一方の掘削手段5”を掘削
機本体2”の中央から右側、他方の掘削手段5”を掘削
機本体2”の中央から左側をそれぞれ相対向して移動さ
せる。掘削機本体2”のシールド3”の断面形状は、一
対の掘削手段5”で掘削される弓形トンネルDに対応し
た形状にする。
C) As shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), a pair of small excavating means 5 ″ having a cutter disk 7 at the tip of a cylindrical shield 6 is attached to the front end of the excavator body 2 ″. It is placed in an arch shape so that it can move freely. One of the excavating means 5 "is moved from the center of the excavator body 2" to the right side, and the other excavating means 5 "is moved from the center of the excavator body 2" to the left side so as to face each other. The shield 3 ″ of the excavator main body 2 ″ has a cross-sectional shape corresponding to the arched tunnel D excavated by the pair of excavation means 5 ″.

【0035】各掘削手段5”の移動方式は、図9(a)に
示すように、掘削機本体2”内の前端部にアーチ状のラ
ック61を配設し、このラック61に噛合するピニオン
62を各掘削手段5”に装備し、ピニオン62を回転さ
せることによりラック61に沿って掘削手段5”を移動
させるものがある。
As shown in FIG. 9 (a), the excavation means 5 "is moved by an arched rack 61 provided at the front end of the excavator main body 2" and a pinion meshed with the rack 61. There is one in which the excavation means 5 ″ is equipped with 62 and the pinion 62 is rotated to move the excavation means 5 ″ along the rack 61.

【0036】あるいは、図9(b)に示すように、掘削機
本体2”内の前端部にアーチ状の階段式ラック63を配
設し、複数本の伸縮ジャッキ64・65の一端を各掘削
手段5”に枢着する。そして、一方のジャッキ64を収
縮してジャッキ65が係合している段差部63aにジャ
ッキ64の他端を係合させる。この状態で、2本のジャ
ッキ64・65を同時に伸長することによって、掘削手
段5”をラック63に沿ってアーチ状に移動させる。こ
こで、一方のジャッキ65を収縮することにより、その
他端をさらに上側の段差部63bに係合させる。この状
態は、図9(b)に示すものと同様の状態であるので、以
下、上記動作を繰り返すことにより掘削手段5”をアー
チ状に移動させることができる。
Alternatively, as shown in FIG. 9 (b), an arch-shaped stair rack 63 is arranged at the front end of the excavator main body 2 ", and one end of each of the plurality of telescopic jacks 64 and 65 is excavated. Pivotally connected to means 5 ". Then, the one jack 64 is contracted to engage the other end of the jack 64 with the step portion 63a with which the jack 65 is engaged. In this state, the two jacks 64 and 65 are simultaneously extended to move the excavation means 5 ″ along the rack 63 in an arch shape. Here, by contracting one jack 65, the other end is moved. Further, it engages with the upper stepped portion 63b. Since this state is the same as that shown in Fig. 9 (b), the excavation means 5 "is moved in an arch-like shape by repeating the above operation. You can

【0037】d) 図10(b)に示すように掘削機本体
2”の前端部に、一対の掘削手段5”をそれぞれ相対向
して前方横向きに傾斜させた姿勢で、アーチ状に移動自
在に配備する。そして図10(a)に示すように、二台の
掘削手段5”が干渉しないように移動させて、一方の掘
削手段5”により弓形トンネルDの半分を掘削した後、
他方の掘削手段5”により弓形トンネルDの残りの半分
を掘削する。なお掘削手段5”の移動には、図9の(a)
又は(b)の方式を用いることができる。
D) As shown in FIG. 10 (b), a pair of excavating means 5 "are provided at the front end of the excavator main body 2" so as to be movable in an arch shape in a posture in which the excavating means 5 "face each other and are inclined forward and sideways. To deploy. Then, as shown in FIG. 10 (a), the two excavating means 5 ″ are moved so as not to interfere with each other, and one excavating means 5 ″ excavates a half of the arcuate tunnel D.
The other half of the arcuate tunnel D is excavated by the other excavation means 5 ". The excavation means 5" can be moved by moving the excavation means 5 "in FIG.
Alternatively, the method (b) can be used.

【0038】e) 図11(b)に示すように掘削機本体
2”の前端部に、一対の掘削手段5”をそれぞれ相対向
して横向きに保持させた姿勢で、アーチ状に移動自在に
配備する。そして図11(a)に示すように、二台の掘削
手段5”が干渉しないように移動させて、一方の掘削手
段5”により弓形トンネルDの半分を掘削したのち、他
方の掘削手段5”により弓形トンネルDの残りの半分を
掘削する。なお掘削手段5”の移動には、図9の(a)又
は(b)の方式を用いることができる。
E) As shown in FIG. 11 (b), at the front end of the excavator main body 2 ", a pair of excavation means 5" are held laterally facing each other and are movable in an arch shape. Deploy. Then, as shown in FIG. 11A, the two excavating means 5 ″ are moved so as not to interfere with each other, and one half of the arcuate tunnel D is excavated by one excavating means 5 ″, and then the other excavating means 5 ″. The other half of the arcuate tunnel D is excavated by means of the method of moving the excavation means 5 "by the method shown in Fig. 9A or 9B.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の硬岩用弓形トンネル掘削機には、つぎのような
効果がある。
As is apparent from the above description,
The bow tunnel excavator for hard rock of the present invention has the following effects.

【0040】(1) 請求項1のトンネル掘削機では、掘削
機本体のシールドで地山の崩壊を留めながら掘削作業を
行え、またアーチ状天井壁の組立をシールドシールド内
で行えるから、組立作業が安全であり、NATM工法に
用いられるロックボルトなどは全く不要である。したが
って、本発明のトンネル掘削機を用いて幅広の本トンネ
ルを掘削すれば、発破による掘削作業に比べて作業環境
が良好で、作業全体の安全性に優れ、また作業効率が高
くて、単位期間当たりのトンネルの掘進距離が大幅に延
び、掘削期間がかなり短縮される。
(1) In the tunnel excavator according to claim 1, the excavation work can be performed while the collapse of the ground is stopped by the shield of the excavator body, and the arched ceiling wall can be assembled within the shield shield. Is safe, and the lock bolt used in the NATM method is completely unnecessary. Therefore, when a wide tunnel is excavated using the tunnel excavator of the present invention, the working environment is better than the excavation work by blasting, the safety of the whole work is excellent, and the work efficiency is high, and the unit period The excavation distance per tunnel is greatly extended, and the excavation period is considerably shortened.

【0041】(2) 請求項2のトンネル掘削機は、請求項
1記載の掘削機とほぼ同様の効果を有し、請求項1のト
ンネル掘削機に比べトンネル掘削手段の台数を削減でき
る。
(2) The tunnel excavator according to claim 2 has substantially the same effect as the excavator according to claim 1, and the number of tunnel excavating means can be reduced as compared with the tunnel excavator according to claim 1.

【0042】[0042]

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

【図1】本発明の第一実施例としての硬岩用弓形トンネ
ル掘削機の概要を示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing an outline of a hard rock bow tunnel excavator as a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のトンネル掘削機の背面を示す、図3のII
−II線断面図である。
2 is a rear view of the tunnel excavator of FIG. 1, II of FIG.
It is a II sectional view.

【図3】図1のトンネル掘削機の一部を欠除した平面図
である。
FIG. 3 is a plan view in which a part of the tunnel excavator of FIG. 1 is cut away.

【図4】図3のIV−IV線断面図である。4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.

【図5】図5(a)〜図5(d)は本発明の第一実施例のト
ンネル掘削機を用いて幅広の本トンネルAを掘削する過
程を順に示す正面概要図である。
5 (a) to 5 (d) are schematic front views sequentially showing a process of excavating a wide main tunnel A using the tunnel excavator of the first embodiment of the present invention.

【図6】図6(a)は本発明の第二実施例としてのトンネ
ル掘削機による弓形トンネルの掘削態様を示す正面概念
図、図6(b)は第二実施例としてのトンネル掘削機の概
要を示す平面図である。
FIG. 6 (a) is a front conceptual view showing an excavation mode of an arcuate tunnel by a tunnel excavator as a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 (b) is a tunnel excavator as a second embodiment. It is a top view which shows an outline.

【図7】図7(a)は本発明の第二実施例としてのトンネ
ル掘削機の一つの掘削手段の平面図、図7(b)は図7
(a)のVII−VII線断面図である。
7 (a) is a plan view of one excavating means of a tunnel excavator as a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 (b) is FIG.
It is the VII-VII sectional view taken on the line of (a).

【図8】図8(a)は本発明の第三実施例としてのトンネ
ル掘削機による弓形トンネルの掘削態様を示す正面概念
図、図8(b)は第二実施例としてのトンネル掘削機の概
要を示す平面図である。
FIG. 8 (a) is a front conceptual view showing an excavation mode of an arcuate tunnel by a tunnel excavator as a third embodiment of the present invention, and FIG. 8 (b) is a tunnel excavator as a second embodiment. It is a top view which shows an outline.

【図9】図9(a)は本発明の第三実施例としてのトンネ
ル掘削機の一つの掘削手段の移動方式の一部を示す正面
図、図9(b)は掘削手段の別の移動方式の一部を示す正
面図である。
FIG. 9 (a) is a front view showing a part of a moving method of one excavating means of a tunnel excavator as a third embodiment of the present invention, and FIG. 9 (b) is another moving method of the excavating means. It is a front view which shows a part of system.

【図10】図10(a)は本発明の第四実施例としてのト
ンネル掘削機による弓形トンネルの掘削態様を示す正面
概念図、図10(b)は第四実施例としてのトンネル掘削
機の概要を示す平面図である。
FIG. 10 (a) is a front conceptual view showing an excavation mode of an arcuate tunnel by a tunnel excavator as a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10 (b) is a tunnel excavator as a fourth embodiment. It is a top view which shows an outline.

【図11】図11(a)は本発明の第五実施例としてのト
ンネル掘削機による弓形トンネルの掘削態様を示す正面
概念図、図11(b)は第五実施例としてのトンネル掘削
機の概要を示す平面図である。
11 (a) is a front conceptual view showing an excavation mode of an arcuate tunnel by a tunnel excavator as a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 11 (b) is a tunnel excavator as a fifth embodiment. It is a top view which shows an outline.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トンネル掘削機 2 掘削機本体 3 シールド 5・5’・5” 掘削手段 6 円筒状シールド 7 カッターディスク 8 隔壁 9 駆動モータ 11 フロントグリッパー 12・22 枠体 26 スラストジャッキ 27〜30 ベルトコンベヤ 31 推力支持フレーム 32 シールドジャッキ 41 補助掘削手段 42 円筒形ドラム A 幅広の本トンネル B 補助トンネル D 弓形トンネル 1 tunnel excavator 2 excavator body 3 shield 5.5'5 'excavation means 6 Cylindrical shield 7 Cutter disc 8 partitions 9 Drive motor 11 Front gripper 12.22 frame 26 Thrust jack 27-30 Belt conveyor 31 thrust support frame 32 shield jack 41 Auxiliary excavation means 42 cylindrical drum A wide book tunnel B auxiliary tunnel D bow-shaped tunnel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−24485(JP,A) 特開 平4−85500(JP,A) 特公 昭55−7914(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/08 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-2-24485 (JP, A) JP-A-4-85500 (JP, A) JP-B-55-7914 (JP, B2) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) E21D 9/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の円形断面の開口を一部を重ね合わ
せ弓形に連続して配置したうえで一体にして内部を連通
したシールドを備え、このシールド内に弓形の推力支持
フレームと、この推力支持フレームに一端が取り付けら
れ後方に伸縮駆動する複数のシールドジャッキとを設け
た掘削機本体と、 この掘削機本体の前端部に、交互に前後方向に位置をず
らせ弓形に一連に配置され、それぞれスラストジャッキ
を介して前記掘削機本体に対し進退自在に配設され、硬
岩用カッターディスクとこれに後続する円筒形または略
円筒形のシールドを備えた複数台の硬岩用トンネル掘削
手段と、 を具備することを特徴とする硬岩用弓形トンネル掘削
機。
1. A shield having a plurality of circular cross-section openings partially overlapped with each other and continuously arranged in an arc shape, and integrated with each other to communicate the inside thereof, wherein the shield has an arc-shaped thrust support frame and the thrust. An excavator main body having a plurality of shield jacks, one end of which is attached to a support frame and which is telescopically driven rearward, and a front end portion of the excavator main body, which are alternately arranged in a front-rear direction and are arranged in a series of arcs, respectively. A plurality of hard rock tunnel excavating means, which are arranged so as to be movable back and forth with respect to the excavator body via a thrust jack, and which are provided with a hard rock cutter disk and a cylindrical or substantially cylindrical shield following the hard rock, A bow-shaped tunnel excavator for hard rock, comprising:
【請求項2】 円形断面を円弧状に連続して移動させて
形成される弓形開口の内部を連通したシールド又は複数
の前記弓形開口を一部を重ね合わせ弓形に連続して配置
したうえで一体にして内部を連通したシールドを備え、
このシールド内に弓形の推力支持フレームと、この推力
支持フレームに一端が取り付けられ後方に伸縮駆動する
複数のシールドジャッキとを設けた掘削機本体と、 この掘削機本体の前端部に、トンネルの正面より見てア
ーチ状に往復移動自在に配設され、硬岩用カッターディ
スクとこれに後続する円筒形または略円筒形のシールド
とを備えた硬岩用トンネル掘削手段とを具備し、 前記掘削機本体内の前端部にアーチ状の階段式ラック
(63)を配設し、複数本の伸縮ジャッキ(64)・
(65)の一端を前記各硬岩用トンネル掘削手段に枢着
し、一方の前記ジャッキ(64)を収縮して前記ジャッ
キ(65)が係合している段差部(63a)にジャッキ
(64)の他端を係合させ、この状態で、2本のジャッ
キ(64)・(65)を同時に伸長することによって、
前記硬岩用トンネル掘削手段をラック(63)に沿って
アーチ状に移動させ、ここで、一方の前記ジャッキ(6
5)を収縮することにより、その他端をさらに上側の段
差部(63b)に係合させるという上記動作を繰り返す
ことにより、前記硬岩用トンネル掘削手段をアーチ状に
移動させるようにしたこと を特徴とする硬岩用弓形トン
ネル掘削機。
2. A circular cross section is continuously moved in an arc shape.
A shield or multiples communicating through the interior of the arcuate opening formed
A part of the arcuate opening is overlapped and continuously arranged in an arcuate shape, and is integrally provided with a shield communicating with the inside,
An excavator main body provided with an arc-shaped thrust support frame inside this shield, and a plurality of shield jacks that are attached to this thrust support frame at one end and extend and retract rearward, and at the front end of this excavator main body, the front face of the tunnel. The excavator further comprises a hard rock tunnel excavating means which is arranged so as to be reciprocally movable in an arch shape and includes a hard rock cutter disk and a cylindrical or substantially cylindrical shield following the hard disk cutter disk. Arched step rack at the front end of the main body
(63) is provided, and a plurality of telescopic jacks (64)
One end of (65) is pivotally attached to each of the hard rock tunnel excavation means.
Then retract one of the jacks (64) to
Jack to the step (63a) with which the key (65) is engaged.
Engage the other end of (64), and in this state,
By extending Ki (64) and (65) at the same time,
The hard rock tunnel excavation means along the rack (63)
Move in an arch, where one of the jacks (6
5) By contracting the other end,
The above operation of engaging the difference portion (63b) is repeated.
By doing so, the hard rock tunnel excavation means is arched.
A bow-shaped tunnel excavator for hard rock, characterized by being moved .
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