JP3468934B2 - トンネル掘削機及びトンネル掘削方法 - Google Patents

トンネル掘削機及びトンネル掘削方法

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JP3468934B2
JP3468934B2 JP21837695A JP21837695A JP3468934B2 JP 3468934 B2 JP3468934 B2 JP 3468934B2 JP 21837695 A JP21837695 A JP 21837695A JP 21837695 A JP21837695 A JP 21837695A JP 3468934 B2 JP3468934 B2 JP 3468934B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地下鉄道などのト
ンネルを掘削形成するトンネル掘削機及びトンネル掘削
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的なシールド掘削機は、円筒形の掘
削機本体の前部に円形のカッタヘッドが回転自在に装着
されると共に、この掘削機本体の後部にセグメントエレ
クタが装着されて構成されている。従って、このカッタ
ヘッドを駆動モータによって旋回させながら掘削機本体
を前進させることで、地盤を掘削してトンネルを掘削形
成し、セグメントエレクタによってこの掘削形成された
トンネルの内壁面にセグメントを組付けることでトンネ
ルを構築することができる。
【0003】ところで、掘削形成するトンネルとして地
下鉄道に利用されるものがある。この地下鉄道として利
用されるトンネルは、通常、上り線と下り線の地下鉄が
走行するための2本の平行な走行トンネルが必要であ
る。また、地下鉄道には駅が必要であり、この駅を形成
するためには、前述した所定の間隔を有して独立した2
本のトンネルを連通させ、広い空間部を形成する必要が
ある。
【0004】従来、地下鉄道に利用するトンネルの掘削
方法において、上下線の地下鉄の走行部としての2本の
トンネルは、前述したシールド掘削機を2台用い、この
2台のシールド掘削機を順の稼働し、所定の間隔を有し
て独立した2本のトンネルを構築している。また、駅を
形成する広い空間部は、シールド掘削機を3台用い、こ
の3台のシールド掘削機を順の稼働し、例えば、第1の
シールド掘削機によって中央部トンネルを形成し、次
に、この中央部トンネルとトンネル断面が一部重なるよ
うに第2のシールド掘削機によって側部トンネルを形成
し、更に、中央部トンネルとトンネル断面が一部重なる
ように第3のシールド掘削機によって側部トンネルを形
成することでトンネルを構築している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のトンネルの掘削方法にあっては、地下鉄道として
のトンネルを構築する場合、3台のシールド掘削機が必
要となり、設備が大がかりで掘削機の搬入及び搬出作業
も困難なものとなり、高コストなトンネル掘削作業とな
ってしまうという問題がある。また、第1のシールド掘
削機が中央部トンネルを形成し、第2及び第3のシール
ド掘削機がこの中央部トンネルと一部重なる部分を含む
ように作動することで各側部トンネルを形成することと
なる。そのため、第2及び第3のシールド掘削機のカッ
タヘッドは中央部トンネルと重なる部分、即ち、掘削部
分のない空間部を空回りすることとなり、掘削効率が良
くないという問題があった。
【0006】本発明はこのような問題点を解決するもの
であって、装置の小型軽量化を図ると共に、掘削作業効
率の向上を図ったトンネル掘削機及びトンネル掘削方法
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明のトンネル掘削機は、前端部に回転自在な円
形状の第1カッタヘッドが装着され、該第1カッタヘッ
ドを駆動回転する駆動手段と、前記第1掘削機本体を前
進させる第1推進手段と、前記第1カッタヘッドの回転
及び前記第1掘削機本体の前進によって掘削形成された
中央部トンネルの内壁面にセグメントを組付ける第1セ
グメントエレクタとを具えた第1掘削機と、前端部に揺
動自在な半円形状の第2カッタヘッドが装着され、前記
第1掘削機が組み付けた中央部トンネルのセグメント外
周側面に形成されたガイド部に沿って移動自在であり、
該第2カッタヘッドを往復揺動する揺動手段と、前記第
2掘削機本体を前進させる第2推進手段と、前記第2カ
ッタヘッドの揺動及び前記第2掘削機本体の前進によっ
て掘削形成された側部トンネルの内壁面にセグメントを
組付ける第2セグメントエレクタとを具えた第2掘削機
とを設けたことを特徴とするものである。
【0008】従って、円形状の第1カッタヘッドを駆動
回転しながら第1掘削機を前進することでトンネルを掘
削し、このトンネル内壁面にセグメントを組付けること
で中央部トンネルを構築し、一方、半円形状の第2カッ
タヘッドを往復揺動しながら第2掘削機を前進すること
でトンネルを掘削し、このトンネル内壁面にセグメント
を組付けることで側部トンネルを構築して多連トンネル
が掘削形成されることとなる。
【0009】また、本発明のトンネル掘削機は、前記第
2掘削機本体には該第2掘削機本体の外周面と前記中央
部トンネルのセグメント外周面との接触端部に位置して
スクリューコンベアが装着されたことを特徴とするもの
である。
【0010】従って、この第2掘削機本体の外周面と中
央部トンネルのセグメント外周面との接触端部がスクリ
ューコンベアによって掘削されて空洞部が形成されるこ
ととなり、中央部トンネルと側部トンネルの連通が容易
となる。
【0011】また、本発明のトンネル掘削機は、前記第
2掘削機本体には前記スクリューコンベアによって掘削
された前記中央部トンネルと前記側部トンネルとの接触
端部に接合シール材を注入する注入手段が設けられたこ
とを特徴とするものである。
【0012】従って、中央部トンネルと側部トンネルと
の接触端部には注入手段によって接合シール材が注入さ
れることとなり、両者は強固に接合されると共にトンネ
ル内への浸水が防止される。
【0013】
【0014】
【0015】また、本発明のトンネル掘削機は、前記第
2カッタヘッドは中心部の支持軸が前記第2掘削機本体
の前端部に回動自在に支持されると共に、該支持軸から
揺動アームが径方向に延設され、本体が該第2掘削機本
体に枢着された流体シリンダの駆動ロッドが該揺動アー
ムに連結されたことを特徴とするものである。
【0016】従って、流体シリンダを作動し、駆動ロッ
ドを連続して伸縮駆動することで揺動アームが揺動し、
支持軸を介して第2カッタヘッドを所定角度範囲内で連
続して揺動させることで、この連続揺動する第2カッタ
ヘッドによって容易に側部トンネルが掘削可能となる。
【0017】また、本発明のトンネル掘削機は、前端部
に揺動自在な半円形状のカッタヘッドが装着されてトン
ネルに既設されたセグメント外周側面のガイド部に沿っ
て移動自在な掘削機本体と、前記カッタヘッドを往復揺
動する揺動手段と、前記掘削機本体を前進させる推進手
段と、前記カッタヘッドの揺動及び前記掘削機本体の前
進によって掘削形成された側部トンネルの内壁面にセグ
メントを組付けるセグメントエレクタとを具えたことを
特徴とするものである。
【0018】従って、半円形状のカッタヘッドを往復揺
動しながら掘削機本体を前進することで半円形断面のト
ンネルを掘削し、このトンネル内壁面にセグメントを組
付けることで既設のトンネルに沿ったトンネルを構築し
て多連トンネルが掘削形成されることとなる。
【0019】また、本発明のトンネル掘削機は、前端部
に回転自在な円形状のカッタヘッドが装着され、該円形
カッタヘッドを駆動回転する駆動手段と、前記中央部掘
削機本体を前進させる推進手段と、前記円形カッタヘッ
ドの回転及び前記中央部掘削機本体の前進によって掘削
形成された中央部トンネルの内壁面にセグメントを組付
けるセグメントエレクタとを具えた中央部掘削機と、
端部に揺動自在な半円形状のカッタヘッドがそれぞれ装
着され、前記中央部掘削機が組み付けた中央部トンネル
のセグメント外周各側面にそれぞれ形成された各ガイド
部に沿って移動自在であり、該半円形状のカッタヘッド
を往復揺動する揺動手段と、前記側部掘削機本体を前進
させる推進手段と、前記各半円カッタヘッドの揺動及び
各側部掘削機本体の前進によって掘削形成された一対の
側部トンネルの内壁面にそれぞれセグメントを組付ける
セグメントエレクタとを具えた一対の側部掘削機とを設
けたことを特徴とするものである。
【0020】従って、円形状のカッタヘッドを駆動回転
しながら中央部掘削機を前進することでトンネルを掘削
し、このトンネル内壁面にセグメントを組付けることで
中央部トンネルを構築し、一方、半円形状の各カッタヘ
ッドを往復揺動しながら一対の側部掘削機を前進するこ
とで一対のトンネルを掘削し、この各トンネル内壁面に
セグメントを組付けることで一対の側部トンネルを構築
して多連トンネルが掘削形成されることとなる。
【0021】また、本発明のトンネル掘削方法は、前端
部に装着された円形状の第1カッタヘッドを駆動回転し
ながら第1掘削機本体を前進することで中央部トンネル
を掘削形成し、この掘削形成した中央部トンネルの内壁
面にセグメントを組付けて中央部トンネルを構築し、そ
の後、前端部に装着された半円形状の第2カッタヘッド
を往復揺動しながら第2掘削機本体を前記中央部トンネ
ルのセグメント外周側面に形成されたガイド部に沿って
前進することで側部トンネルを掘削形成し、この掘削形
成した側部トンネルの内壁面にセグメントを組付けて側
部トンネルを構築し、前記中央部トンネルのセグメント
外周面と前記側部トンネルのセグメント外周面との接触
端部に接合シール材を注入することで両者を接合し、こ
の接合された前記中央部トンネルと前記側部トンネルと
の接触中央部に位置するセグメントを切断除去すること
で前記中央部トンネルと前記側部トンネルとの内部が連
通した異形断面のトンネルを構築することを特徴とする
ものである。
【0022】従って、第1カッタヘッドは円形断面の中
央部トンネルを掘削形成し、第2カッタヘッドはこの中
央部トンネルに沿った半円形断面の側部トンネルを掘削
形成することで、それぞれ独立した部分のみを掘削する
こととなり、また、この中央部トンネルのセグメントと
側部トンネルのセグメントとの接触端部をシール接合し
てその接触中央部のセグメントを切断除去することで、
この中央部トンネルと各側部トンネルとを容易に連通し
て異形断面のトンネルが構築可能となる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき、実施例を挙げて詳細に説明する。
【0024】図1に本発明の一実施例に係るトンネル掘
削機としてのシールド掘削機の概略、図2に本実施例の
シールド掘削機の正面視、図3に図2のIII−III断面、
図4に図2のIV−IV断面、図5乃至図8に本実施例のシ
ールド掘削機によるトンネルの形成方法を説明するため
の要部断面、図9に本実施例のシールド掘削機によって
構築されたトンネルの断面を示す。
【0025】図1に示すように、本実施例のシールド掘
削機は、地下鉄道に利用されるトンネルを掘削形成する
ものであり、第1掘削機本体12の前端部に回転自在な
円形状のカッタヘッド11が装着された第1掘削機と、
第2掘削機本体22の前端部に揺動自在な半円形状のカ
ッタヘッド21が装着されて第1掘削機によって掘削形
成された中央部トンネル 1 に沿って移動自在な第2掘
削機と、第3掘削機本体32の前端部に揺動自在な半円
形状のカッタヘッド31が装着されて第1掘削機によっ
て掘削形成された中央部トンネルT1のセグメント外周
他側面に沿って移動自在な第3掘削機とから構成されて
いる。
【0026】即ち、図2乃至図4に示すように、第1掘
削機本体12の前部には多数のカッタビット13が固定
された円形状の第1カッタヘッド11が回転軸14によ
って回転自在に取付けられている。そして、この回転軸
14にはリングギア15が固定される一方、第1掘削機
本体12側には駆動モータ16が取付けられており、こ
の駆動モータ16の駆動ギア17がリングギア15に噛
み合っている。従って、この駆動モータ16を駆動する
と、駆動ギア17及びリングギア15を介して回転軸1
4と共にカッタヘッド11を回転駆動し、多数のカッタ
ビット13によって前方の地盤を掘削することができ
る。また、第1掘削機本体12の後部には周方向に沿っ
て複数のシールドジャッキ18が並設されると共に、セ
グメントS 1 を組付けるセグメントエレクタ19が配設
されている。従って、このシールドジャッキ18を作動
して掘進方向後方に伸長させると、掘削したトンネル内
周面に構築された既設のセグメントS1 からの反力によ
り第1掘削機本体12が前進することができ、セグメン
トエレクタ19はシールドジャッキ18を縮小して形成
された既設のセグメントS1 との間の空所に新しいセグ
メントS1 を装着することができる。
【0027】一方、第2掘削機本体22の前部には多数
のカッタビット23が固定された半円形状の第2カッタ
ヘッド21が回転軸24によって回転自在に取付けられ
ている。そして、この回転軸24には一対の揺動アーム
25が一体に固定される一方、第2掘削機本体22側に
は一対の油圧シリンダ26が取付けられており、この油
圧シリンダ26の各駆動ロッド27が揺動アーム25の
先端部に連結されている。従って、この各油圧シリンダ
26を駆動すると、各駆動ロッド27及び揺動アーム2
5を介して回転軸24と共にカッタヘッド21を回転駆
動し、多数のカッタビット23によって前方の地盤を掘
削することができる。また、第2掘削機本体22の後部
には周方向に沿って複数のシールドジャッキ28が並設
されると共に、セグメントS2 を組付けるセグメントエ
レクタ29が配設されている。従って、このシールドジ
ャッキ28を作動して掘進方向後方に伸長させると、掘
削したトンネル内周面に構築された既設のセグメントS
2 からの反力により第2掘削機本体22が前進すること
ができ、セグメントエレクタ29はシールドジャッキ2
8を縮小して形成された既設のセグメントS2 との間の
空所に新しいセグメントS2 を装着することができる。
【0028】また、第3掘削機本体32はこの第2掘削
機本体22とほぼ同様の構成をなしており、前部に多数
のカッタビット33が固定された半円形状の第3カッタ
ヘッド31が回転軸34によって回転自在に取付けられ
ている。そして、この回転軸34の各揺動アーム35に
一対の油圧シリンダ36の各駆動ロッド37が連結され
ており、この各油圧シリンダ36を駆動することで、カ
ッタヘッド31を回転駆動することができる。また、第
3掘削機本体32の後部には図示しない複数のシールド
ジャッキ及びセグメントエレクタが配設されており、こ
のシールドジャッキを伸長させると、トンネル内周面に
構築された既設のセグメントS3 からの反力により第3
掘削機本体32が前進することができ、セグメントエレ
クタは既設のセグメントS3 との間の空所に新しいセグ
メントS3 を装着することができる。
【0029】そして、第1掘削機本体12のセグメント
エレクタ19によってセグメントS 1 が組付けらて形成
される中央部トンネルT1 には、その両側部に掘進方向
に沿ってそれぞれ一対のガイド溝G2 ,G3 が形成され
ている。一方、この各ガイド溝G2 ,G3 に対応した第
2掘削機本体22及び第3掘削機本体32にはガイド突
起22g,32gが形成されており、この第2掘削機本
体のガイド突起22gは中央部トンネルT1 のガイド溝
2 に嵌合して摺動自在であり、第3掘削機本体32の
ガイド突起2gは中央部トンネルT1 のガイド溝G3
嵌合して摺動自在となっている。なお、中央部トンネル
1 の各ガイド溝G2 ,G3 には発砲スチロール等の充
填材が充填されている。
【0030】また、第2掘削機本体22及び第3掘削機
本体32には、中央部トンネルT1の外周面との接触端
部に小筒のハウジング41が一体に固定され、このハウ
ジング41内にはスクリューコンベア42が装着されて
いる。このスクリューコンベア42は、中央部トンネル
1 を形成するセグメントS1 と各側部トンネルT2
3 を形成するセグメントS2 ,S3 との接合部近傍を
掘削するものであり、ハウジング41内には掘削土砂排
出後に接合シール材を注入する注入管43が設けられて
いる。
【0031】ここで、上述した本実施例のシールド掘削
機によって地下鉄道に利用される3連トンネルを掘削形
成する作動について説明する。
【0032】本実施例のシールド掘削機によって地盤を
掘削するには、まず、図3に示すように、第1掘削機本
体12において、駆動モータ16を駆動してカッタヘッ
ド11を回転駆動しながら、シールドジャッキ18を伸
長させると、第1掘削機本体12は既設のセグメントS
1 からの反力により前進し、多数のカッタビット13が
前方の地盤を掘削することでトンネルを掘削する。そし
て、シールドジャッキ18を縮小して形成された既設の
セグメントS1 との間の空所にセグメントエレクタ19
が新しいセグメントS1 を装着していくことで、図5に
示すように、中央部トンネルT1 が構築される。
【0033】次に、第2掘削機本体22は第1掘削機本
体12によって形成された中央部トンネルT1 のガイド
溝G2 にガイド突起22gが摺動自在に嵌合することで
案内されている。従って、図4に示すように、この第2
掘削機本体22において、油圧シリンダ26を連続駆動
してカッタヘッド21を往復揺動しながら、シールドジ
ャッキ28を伸長させると、第2掘削機本体22は既設
のセグメントS2 からの反力により中央部トンネルT1
の長手方向に沿って前進し、多数のカッタビット23が
前方の地盤を掘削することでトンネルを掘削する。そし
て、シールドジャッキ28を縮小して形成された既設の
セグメントS2 との間の空所にセグメントエレクタ29
が新しいセグメントS2 を装着していくことで、図6に
示すように、円形断面の中央部トンネルT1 の側方に近
接してほぼ半円形断面の側部トンネルT2 が構築され
る。
【0034】一方、第3掘削機本体32は第1掘削機本
体12によって形成された中央部トンネルT1 のガイド
溝G3 にガイド突起32gが摺動自在に嵌合することで
案内されている。従って、第2掘削機本体22と同様
に、カッタヘッド31を往復揺動しながら第3掘削機本
体32を前進することで、多数のカッタビット33が前
方の地盤を掘削してトンネルを掘削する。そして、図示
しないセグメントエレクタによってセグメントS3 を装
着していくことで、円形断面の中央部トンネルT 1 の側
方に近接してほぼ半円形断面の側部トンネルT3 が構築
される。
【0035】また、この第2及び第3掘削機本体22,
32による側部トンネルT2 ,T3の構築に伴って各ス
クリューコンベア42が前方の地盤を掘削することで、
中央部トンネルT1 と各側部トンネルT2 ,T3 との接
触部近傍に空洞部Aを形成する。そして、この各空洞部
Aに注入管43から接合シール材を注入すると、図7に
示すように、接合シール材は各空洞部Aから中央部トン
ネルT1 の各ガイド溝G2 ,G3 を含む両者のセグメン
トS2 ,S3 の間の隙間や各トンネルT1 ,T 2 ,T3
と地盤との隙間に流動し、硬化することで接合部Cを形
成し、各トンネルT1 ,T2 ,T3 が強固に接合され
る。また、中央部トンネルT1 の両側には中間梁51を
立設する。
【0036】そして、図8に示すように、最後に、中央
部トンネルT1 と各側部トンネルT 2 ,T3 との各接触
部分SJ を切断除去することで、中央部トンネルT1
各側部トンネルT2 ,T3 とが連通することとなり、3
連のトンネルを形成することができる。
【0037】なお、このように掘削形成された地下鉄道
用のトンネルは、駅部分では、図9(a)に示す形状とな
り、留置部分では、図9(b)に示す形状となる。
【0038】
【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明のトンネル掘削機によれば、前端部に回転自
在な円形状の第1カッタヘッドが装着されて推進可能な
第1掘削機に掘削形成された中央部トンネルの内壁面に
セグメントを組付ける第1セグメントエレクタを設ける
一方、前端部に揺動自在な半円形状の第2カッタヘッド
が装着されて中央部トンネルのセグメント外周側面に形
成されたガイド部に沿って推進自在な第2掘削機に掘削
形成された側部トンネルの内壁面にセグメントを組付け
る第2セグメントエレクタを設けたので、第1掘削機
よって円形断面の中央部トンネルを形成し、第2掘削機
がこの中央部トンネルに沿って移動しながら必要部分の
みを掘削して半円形状の側部トンネルを中央部トンネル
と平行に形成することで、第2掘削機本体の構造を簡素
化して装置の小型軽量化を図ることができると共に、多
連トンネルを容易に掘削形成することで、掘削作業効率
の向上を図ることができる。
【0039】また、本発明のトンネル掘削機によれば、
第2掘削機本体にこの第2掘削機本体の外周面と中央部
トンネルのセグメント外周面との接触端部に位置してス
クリューコンベアを装着したので、この第2掘削機本体
の外周面と中央部トンネルのセグメント外周面との接触
端部がスクリューコンベアによって掘削されて空洞部が
形成されることとなり、中央部トンネルと側部トンネル
の連通を容易におこなうことができる。
【0040】また、本発明のトンネル掘削機によれば、
第2掘削機本体にスクリューコンベアによって掘削され
た中央部トンネルと側部トンネルとの接触端部に位置し
て接合シール材を注入する注入手段を設けたので、中央
部トンネルと側部トンネルとの接触端部に注入された接
合シール材によって両者が強固に接合され、トンネル内
への浸水を防止することができる。
【0041】
【0042】また、本発明のトンネル掘削機によれば、
第2カッタヘッドは支持軸が本体に回動自在に支持され
てこの支持軸と一体の揺動アームに流体シリンダの駆動
ロッドが連結されたので、流体シリンダの伸縮駆動によ
り揺動アームを介して第2カッタヘッドを所定角度範囲
内で連続して揺動させることができ、この連続揺動する
第2カッタヘッドによって容易に側部トンネルを掘削す
ることができる。
【0043】また、本発明のトンネル掘削機によれば、
前端部に揺動自在な半円形状のカッタヘッドが装着され
てトンネルに既設されたセグメント外周側面のガイド部
に沿って移動自在な掘削機本体にカッタヘッドの揺動手
段及び掘削機本体の推進手段、掘削形成された側部トン
ネルの内壁面にセグメントを組付けるセグメントエレク
タを設けたので、半円形状のカッタヘッドを往復揺動し
ながら既設セグメントのガイド部に沿って掘削機本体を
前進することで既設トンネルに沿った半円形断面のトン
ネルを掘削することができ、多連トンネルを容易に構築
することができる。
【0044】また、本発明のトンネル掘削機によれば、
前端部に回転自在な円形状のカッタヘッドが装着されて
前進可能な中央部掘削機に対して、前端部に揺動自在な
半円形状のカッタヘッドがそれぞれ装着されて中央部ト
ンネルのセグメント外周各側面の各ガイド部に沿って前
進自在な一対の側部掘削機を設けたので、中央部掘削機
の掘進によって形成された中央部トンネルに対して、一
対の側部掘削機がこの中央部トンネルに沿って掘進する
ことで一対の側部トンネルを形成することで、容易に3
連のトンネルを構築することができる。
【0045】また、本発明のトンネル掘削方法によれ
ば、円形状の第1カッタヘッドを駆動回転しながら第1
掘削機本体を前進することで中央部トンネルを掘削形成
し、且つ、トンネルの内壁面にセグメントを組付けて中
央部トンネルを構築し、その後、半円形状の第2カッタ
ヘッドを往復揺動しながら第2掘削機本体を中央部トン
ネルのガイド部に沿って前進することで側部トンネルを
掘削形成し、且つ、トンネルの内壁面にセグメントを組
付けて側部トンネルを構築し、中央部トンネルのセグメ
ント外周面と側部トンネルのセグメント外周面との接触
端部を接合シール材にて接合した後、接触中央部のセグ
メントを切断除去して中央部トンネルと側部トンネルと
を連通することで異形断面のトンネルを構築するように
したので、第1カッタヘッドは円形断面の中央部トンネ
ルを掘削形成し、第2カッタヘッドはこの中央部トンネ
ルに沿った半円形断面の側部トンネルを掘削形成するこ
ととなり、それぞれ独立した部分のみを掘削すること
で、掘削効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るトンネル掘削機として
のシールド掘削機の概略図である。
【図2】本実施例のシールド掘削機の正面図である。
【図3】図2のIII−III断面図である。
【図4】図2のIV−IV断面図である。
【図5】本実施例のシールド掘削機によるトンネルの形
成方法を説明するための要部断面図である。
【図6】本実施例のシールド掘削機によるトンネルの形
成方法を説明するための要部断面図である。
【図7】本実施例のシールド掘削機によるトンネルの形
成方法を説明するための要部断面図である。
【図8】本実施例のシールド掘削機によるトンネルの形
成方法を説明するための要部断面図である。
【図9】本実施例のシールド掘削機によって構築された
トンネルの断面図である。
【符号の説明】
11 第1カッタヘッド 12 第1掘削機本体 16 駆動モータ 18 推進ジャッキ 19 第1セグメントエレクタ 21 第2カッタヘッド 22 第2掘削機本体 26 油圧シリンダ 28 推進ジャッキ 29 第2セグメントエレクタ 31 第3カッタヘッド 32 第3掘削機本体 G2 ,G3 ガイド溝 S1 ,S2 ,S3 セグメント T1 中央部トンネル T2 側部トンネル T3 側部トンネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/087 E21D 9/06

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前端部に回転自在な円形状の第1カッタ
    ヘッドが装着され、該第1カッタヘッドを駆動回転する
    駆動手段と、前記第1掘削機本体を前進させる第1推進
    手段と、前記第1カッタヘッドの回転及び前記第1掘削
    機本体の前進によって掘削形成された中央部トンネルの
    内壁面にセグメントを組付ける第1セグメントエレクタ
    を具えた第1掘削機と、 前端部に揺動自在な半円形状の第2カッタヘッドが装着
    れ、前記第1掘削機が組み付けた中央部トンネルのセ
    グメント外周側面に形成されたガイド部に沿って移動自
    であり、該第2カッタヘッドを往復揺動する揺動手段
    と、前記第2掘削機本体を前進させる第2推進手段と、
    前記第2カッタヘッドの揺動及び前記第2掘削機本体の
    前進によって掘削形成された側部トンネルの内壁面にセ
    グメントを組付ける第2セグメントエレクタとを具えた
    第2掘削機とを設けたことを特徴とするトンネル掘削
    機。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のトンネル掘削機におい
    て、前記第2掘削機本体には該第2掘削機本体の外周面
    と前記中央部トンネルのセグメント外周面との接触端部
    に位置してスクリューコンベアが装着されたことを特徴
    とするトンネル掘削機。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のトンネル掘削機におい
    て、前記第2掘削機本体には前記スクリューコンベアに
    よって掘削された前記中央部トンネルと前記側部トンネ
    ルとの接触端部に接合シール材を注入する注入手段が設
    けられたことを特徴とするトンネル掘削機。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のトンネル掘削機におい
    て、前記第2カッタヘッドは中心部の支持軸が前記第2
    掘削機本体の前端部に回動自在に支持されると共に、該
    支持軸から揺動アームが径方向に延設され、本体が該第
    2掘削機本体に枢着された流体シリンダの駆動ロッドが
    該揺動アームに連結されたことを特徴とするトンネル掘
    削機。
  5. 【請求項5】 前端部に揺動自在な半円形状のカッタヘ
    ッドが装着されてトンネルに既設されたセグメント外周
    側面のガイド部に沿って移動自在な掘削機本体と、前記
    カッタヘッドを往復揺動する揺動手段と、前記掘削機本
    体を前進させる推進手段と、前記カッタヘッドの揺動及
    び前記掘削機本体の前進によって掘削形成された側部ト
    ンネルの内壁面にセグメントを組付けるセグメントエレ
    クタとを具えたことを特徴とするトンネル掘削機。
  6. 【請求項6】 前端部に回転自在な円形状のカッタヘッ
    ドが装着され、該円形カッタヘッドを駆動回転する駆動
    手段と、前記中央部掘削機本体を前進させる推進手段
    と、前記円形カッタヘッドの回転及び前記中央部掘削機
    本体の前進によって掘削形成された中央部トンネルの内
    壁面にセグメントを組付けるセグメントエレクタとを具
    えた中央部掘削機と、 前端部に揺動自在な半円形状のカッタヘッドがそれぞれ
    装着され、前記中央部掘削機が組み付けた中央部トンネ
    ルのセグメント外周各側面にそれぞれ形成された各ガイ
    ド部に沿って移動自在であり、該半円形状のカッタヘッ
    ドを往復揺動する揺動手段と、前記側部掘削機本体を前
    進させる推進手段と、前記各半円カッタヘッドの揺動及
    び各側部掘削機本体の前進によって掘削形成された一対
    の側部トンネルの内壁面にそれぞれセグメントを組付け
    るセグメントエレクタとを具えた一対の側部掘削機とを
    設けたことを特徴とするトンネル掘削機。
  7. 【請求項7】 前端部に装着された円形状の第1カッタ
    ヘッドを駆動回転しながら第1掘削機本体を前進するこ
    とで中央部トンネルを掘削形成し、この掘削形成した中
    央部トンネルの内壁面にセグメントを組付けて中央部ト
    ンネルを構築し、その後、前端部に装着された半円形状
    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
    を前記中央部トンネルのセグメント外周側面に形成され
    たガイド部に沿って前進することで側部トンネルを掘削
    形成し、この掘削形成した側部トンネルの内壁面にセグ
    メントを組付けて側部トンネルを構築し、前記中央部ト
    ンネルのセグメント外周面と前記側部トンネルのセグメ
    ント外周面との接触端部に接合シール材を注入すること
    で両者を接合し、この接合された前記中央部トンネルと
    前記側部トンネルとの接触中央部に位置するセグメント
    を切断除去することで前記中央部トンネルと前記各側部
    トンネルとの内部が連通した異形断面のトンネルを構築
    することを特徴とするトンネル掘削方法。
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