JP3721488B2 - Removal backfill shield machine and shield method - Google Patents

Removal backfill shield machine and shield method Download PDF

Info

Publication number
JP3721488B2
JP3721488B2 JP14802698A JP14802698A JP3721488B2 JP 3721488 B2 JP3721488 B2 JP 3721488B2 JP 14802698 A JP14802698 A JP 14802698A JP 14802698 A JP14802698 A JP 14802698A JP 3721488 B2 JP3721488 B2 JP 3721488B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shield machine
skin plate
tube
rod
cutting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP14802698A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11336479A (en
Inventor
政光 佐倉
直樹 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimizu Corp filed Critical Shimizu Corp
Priority to JP14802698A priority Critical patent/JP3721488B2/en
Publication of JPH11336479A publication Critical patent/JPH11336479A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3721488B2 publication Critical patent/JP3721488B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば下水道管等、地中に埋設されている各種の管渠を撤去して埋め戻すときに用いて好適な撤去埋め戻しシールド機およびシールド工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば下水道管やトンネル等の管渠が地中に埋設されている土地に、新たに建物を建てることがある。このような場合には、前記管渠を地中から撤去して埋め戻す必要があるが、このときには、この後に建てる建物の基礎を支持するために、周囲地盤と少なくとも同程度の強度が得られるよう埋め戻しを行わなければならない。
【0003】
従来より、このように既設の管渠を撤去埋め戻しするには、地表を開削して管渠を掘り出して撤去する、いわゆる開削工法が取られることが多い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の工法には以下のような問題が存在する。
まず、従来多用されていた開削工法では、掘削土量が多くて要する手間と労力が多大であるという問題がある。この問題は、既設の管渠の設置深度が深いほど顕著なものとなる。これ以外にも、地表の周辺環境に影響を与えること、さらには管渠が道路敷地あるいはその近傍の地中に埋設されている場合には、工期中は交通に多大な影響を与えることになるといった幾つかの問題を抱えている。
【0005】
このような問題を解決するため、近年、既設の管渠の撤去埋め戻しに、いわゆるシールド工法を適用することが検討されている。
このようなシールド工法は、撤去すべき管渠の外径よりも大きな内径のスキンプレートを有したシールド機を用い、このシールド機に備えたローラビット等の破砕機構で既設の管渠を破砕しながら、このシールド機を推進させていくことによって、管渠を撤去していくものである。
【0006】
しかし、シールド工法を採用するに際しては、以下のような問題が残されている。すなわち、既設の管渠がコンクリート系の材料で形成されていれば、ローラビット等の破砕機構の磨耗が早く、これを交換する手間がかかり、工期の長期化およびコスト上昇を招く。また、既設の管渠が金属系の材料で形成されていればローラビット等の破砕機構では破砕することができないため、シールド工法を適用すること自体が困難である。
【0007】
これ以外にも、シールド工法を採用する場合には、既設の管渠を破砕するため、破砕後の破片の撤去、および破砕時の振動等による周囲地盤への影響も無視できない。
【0008】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、既設の管渠を、非開削工法で、確実に、しかも低コストかつ短工期で撤去して埋め戻すことのできる撤去埋め戻しシールド機およびシールド工法を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、地中に埋設されている管渠を撤去し埋め戻すときに用いるシールド機であって、該シールド機には、前記管渠の外径よりも大きな内径を有したスキンプレートと、該スキンプレートを前記管渠の外周部分の地盤に挿入させて推進させるための推進機構と、前記スキンプレート内に備えられて前記管渠をその内側から切断する切断機構と、前記スキンプレート内に備えられて、切断された前記管渠の切断片を、前記管渠の内方に取り込みこれを前方に排出する排出機構と、前記スキンプレートの後部に備えられて該スキンプレート内を塞ぐ隔壁と、該隔壁の後方側の前記管渠が撤去された空間内に充填材を充填するための充填機構とが備えられ、前記隔壁が、前記スキンプレートの軸線方向に進退可能に設けられ、かつ該隔壁を進退駆動させるための隔壁駆動機構を備えた構成となっており、前記切断機構には、前記管渠をその周方向に切断するウォールソーと前記管渠をその軸線方向に切断するウォールソーとがそれぞれ備えられ、該軸線方向に切断するウォールソーの刃は、前記管渠の軸線と平行に延在するとともに前記管渠の径方向に対して傾斜して配置されていることを特徴としている。
【0010】
これにより、シールド機を推進機構で管渠の外周部分の地盤に挿入していき、切断機構で管渠をその内側から切断し、切断された管渠の切断片を排出機構で管渠の内方に取り込みこれを前方に排出することによって管渠を撤去していきつつ、隔壁の後方の管渠が撤去された空間に充填機構で充填材を充填して空間を埋め戻していくことによって、既設の管渠を撤去して埋め戻すことができる。そして、充填材を充填するときに隔壁を隔壁駆動機構で進退駆動させることによって、充填材のエア抜き等を図り、より密実に充填することができる。
【0011】
請求項2に係る発明は、請求項1記載の撤去埋め戻しシールド機であって、前記排出機構として、前記管渠の切断片を把持する把持部材と、該把持部材を前記管渠の径方向に移動させる把持部材移動機構と、前記把持部材を前記管渠の周方向に旋回させる旋回機構とを備えて構成されたエレクタ装置が備えられていることを特徴としている。
【0012】
このエレクタ装置により、把持部材で切断機構で切断した管渠の切断片を把持部材で把持し、把持部材移動機構で把持部材を移動させることによって切断片を引き出し、これを旋回部材で旋回させ、さらにこの切断片を台車等に載せることにより切断片を排出することができる。
【0013】
請求項3に係る発明は、請求項1または2記載の撤去埋め戻しシールド機であって、該シールド機には、前記切断機構で前記管渠を切断するときに該シールド機を固定するため、撤去すべき管渠の内周面に向けて伸縮駆動されるグリッパーが備えられていることを特徴としている。
【0014】
これにより、グリッパーを管渠の内周面に押し付ければ、切断機構で管渠を切断するときに生じる反力によってシールド機がずれるのを防止できる。
【0015】
請求項4に係る発明は、請求項1から3のいずれかに記載の撤去埋め戻しシールド機であって、該シールド機には、該シールド機を前方の撤去すべき管渠に反力をとって後退させる後退機構が備えられていることを特徴としている。
【0016】
これにより、シールド機を後退させることができる。
【0017】
請求項5に係る発明は、請求項4記載の撤去埋め戻しシールド機であって、該シールド機には、前記スキンプレートの内周面に、該スキンプレートとその内方の撤去すべき管渠との間をシールするシール部材が備えられ、該シール部材が前記スキンプレートの前進・後退双方向の移動に対してシール性を維持する構成となっていることを特徴としている。
【0018】
これにより、シールド機を前進させるときはもちろんのこと、後退させるときにもスキンプレートと管渠との隙間のシール性を確保することができる。
【0019】
請求項6に係る発明は、地中に埋設されている管渠を撤去し埋め戻す工法であって、前記管渠の外径よりも大きな内径のスキンプレートが備えられたシールド機を推進手段で前記管渠の外周部分の地盤に挿入し、前記スキンプレート内に備えられて、且つ前記管渠をその周方向に切断するウォールソーと前記管渠の軸線と平行に延在するとともに前記管渠の径方向に対して傾斜して配置されている刃で管渠をその軸線方向に切断するウォールソーとをそれぞれ有する切断機構によって、前記管渠を内側から切断した後、切断された前記管渠の切断片を前記スキンプレート内に備えた排出機構で前記管渠の内方に取り込み、さらにこれを前方に排出することによって管渠を撤去するとともに、前記スキンプレート内を塞ぐよう設けた隔壁の後方の空間に充填材を充填機構で充填しつつ、前記隔壁を前後動させることによって、前記空間を埋め戻していくことを特徴としている。
【0020】
これにより、管渠を撤去埋め戻しすることができる。また、充填材を充填するときに隔壁を前後動させることによって充填材を確実に充填することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る撤去埋め戻しシールド機およびシールド工法の実施の形態の一例を、図1ないし図7を参照して説明する。
【0022】
図1および図2は、地中に埋設されている既設の下水道管等の管渠を撤去埋め戻ししている状態を示すもので、この図において、符号Gは地盤、Aは地盤G中に埋設されている例えばコンクリート管,ダクタイル鋳鉄管等からなる既設の管渠、1はこの管渠Aを撤去埋め戻しするために用いるシールド機、をそれぞれ示している。
【0023】
シールド機1は、その外殻をなす円筒状のスキンプレート2と、このスキンプレート2の後端部を塞ぐ隔壁3と、管渠Aを切断するための切断機構4と、切断した管渠Aの切断片を搬出するための排出機構5と、このシールド機1を推進させるための推進機構(推進手段)6と、管渠Aの撤去後の空間を埋め戻すための充填機構7とから概略構成されている。
【0024】
図2に示すように、スキンプレート2は、既設の管渠Aの外径よりも僅かに大きな内径を有しており、その内部には、略円盤状の支持部8が一体に形成されている。そして、この支持部8の前方(図中左方)には、スキンプレート2の中心軸線と平行に延在する例えば円筒状のメインビーム9が取り付けられている。
【0025】
図2および図3に示すように、メインビーム9の先端部には、例えば周囲三方向に向けて延出する三基のグリッパー10が備えられている。各グリッパー10は、スキンプレート2の径方向に沿って伸縮駆動される駆動シリンダ10aと、駆動シリンダ10aの先端部に備えられて管渠Aの内周面に押し当てられるグリップ部材10bとから構成されている。
【0026】
図2に示したように、隔壁3は、円板状の隔壁本体3aと、隔壁本体3aからスキンプレート2内に延出する筒状の延出部3bとから構成されている。この隔壁3は、スキンプレート2とは別体とされ、スキンプレート2の軸線方向に進退自在となっている。そして、この隔壁3の隔壁本体3aと、支持部8との間にはスキンプレート2の軸線方向に伸縮駆動するスライドジャッキ(隔壁駆動機構)11が備えられ、このスライドジャッキ11を伸縮駆動させることによって隔壁3が所定のストロークで進退駆動される構成となっている。また、隔壁3の延出部3bの外周面とスキンプレート2の内周面との間には、シール部材12が備えられている。なお、図中符号13は、隔壁本体3aと延出部3bとの間に設けられた補強リブである。
【0027】
図2および図4に示すように、切断機構4は、メインビーム9に備えられたウォールソー14,15から構成されている。
【0028】
ウォールソー14の刃14aは、管渠Aを周方向に切断するべくスキンプレート2の軸線に直交する面内に位置している。このウォールソー14は、メインビーム9の外周側に配置されて旋回モータ16aによってその軸線回りに旋回駆動される筒状の旋回部材16と、旋回部材16に一体に設けられてスキンプレート2の径方向に沿って伸縮駆動される伸縮シリンダ17とを介して備えられている。これによりウォールソー14では、回転駆動させた刃14aを、伸縮シリンダ17でスキンプレート2の径方向に移動させ、さらに旋回部材16でスキンプレート2内で周方向に旋回させて、管渠Aを周方向に切断するようになっている。
【0029】
また、ウォールソー15は、管渠Aをその軸線方向に沿って切断するためのもので、スキンプレート2の軸線と平行に延在して、旋回部材16にブラケット18を介して取り付けられた所定長のガイドレール19と、このガイドレール19に沿って移動自在に設けられたベース20と、このベース20に備えられた伸縮シリンダ21とを介して備えられている。ここで、ウォールソー15の刃15aと伸縮シリンダ21とは、管渠Aの径方向に対して所定角度傾斜する面内に配置されている。これによりウォールソー15は、回転駆動させた刃15aを、伸縮シリンダ21でスキンプレート2の径方向に対して所定角度傾斜した方向に移動させ、さらにベース20をガイドレール19に沿って移動させることによって、管渠Aをその軸線方向に沿って切断するようになっている。このとき刃15aが傾斜しているので、その切断面も管渠Aの径方向に対して傾斜することになる。
【0030】
図2および図5に示すように、前記排出機構5としては、エレクタ装置25が備えられている。エレクタ装置25は、旋回ベース(旋回機構)26と、昇降ジャッキ(把持部材移動機構)27と、エレクタアーム28、グリップジャッキ(把持部材)29とから概略構成されている。
【0031】
旋回ベース26は、板状で、メインビーム9の周囲に回転自在に設けられており、図2に示したように、その外周部にはその周方向に連続するラックギヤ26aが備えられている。このラックギヤ26aに噛み合うピニオンギヤ30aを備えた駆動モータ30が支持部8に設けられており、この駆動モータ30によって旋回ベース26がメインビーム9の軸線回りに旋回駆動されるようになっている。図5に示したように、旋回ベース26には、スキンプレート2の径方向と平行に延在する二本一対のガイドロッド31がその軸線方向に移動自在に設けられており、これらの先端部間には取付部材32が一体に架設されている。昇降ジャッキ27は、各ガイドロッド31に沿って設けられており、これを伸縮駆動させることによってガイドロッド31がスキンプレート2の径方向に進退駆動されるようになっている。
【0032】
エレクタアーム28は、その基端部が取付部材32に取り付けられており、一体に備えたスライドジャッキ28aの伸縮駆動によって、その全長がスキンプレート2の軸線と平行な方向に伸縮するようになっている。そして、エレクタアーム28の先端部には、管渠Aから切り出した切断片Sを支持する支持部材33,33が設けられている。グリップジャッキ29は、スキンプレート2の径方向に沿って伸縮駆動されるもので、エレクタアーム28の先端部に備えられている。グリップジャッキ29の先端部には管渠Aから切り出した切断片Sにねじ込む等して切断片Sを把持する把持部29aが備えられている。
【0033】
このようなエレクタ装置25では、把持部29aで管渠Aの切断片Sを把持し、これをグリップジャッキ29を縮めて取り出し、さらにスライドジャッキ28aおよび昇降ジャッキ27を縮め、旋回ベース26を駆動モータ30で旋回させて、切断片Sをスキンプレート2内の底部側に移動させて、台車34等に搭載するようになっている。
【0034】
図1に示したように、推進機構6は、その一端がメインビーム9の先端部に設けられたジョイント金具35に着脱自在に連結される複数本の牽引ロッド36と、これらの牽引ロッド36を牽引する牽引装置37とから構成されている。牽引装置37は、例えば、既設の管渠Aを撤去すべき区間の到達点に掘削された立坑H内に設けられている。
このような推進機構6では、牽引装置37で牽引ロッド36を牽引することによって、シールド機1を前方(図中左方)に推進させるようになっている。
【0035】
さらに、図2に示したように、スキンプレート2内には、その軸線に沿って伸縮駆動されるバックジャッキ(後退機構)39が一体に備えられている。このバックジャッキ39では、その先端部を既設の管渠Aの端部に押し当てた状態で伸ばすことによって、管渠Aに反力を得てシールド機1を後方(図中右方)に推進させるようになっている。
【0036】
前記充填機構7としては、注入管41が隔壁3に形成された図示しない供給孔に取り付けられ、この注入管41には、図1に示した作液装置43で作成した充填材Cが図示しないポンプなどで送給されるようになっている。この充填機構7で充填する充填材Cとしては、例えばセメントミルク、モルタル等の硬化材に増粘材、安定剤、水、急結材等を加えたもの等、周囲地盤Gと同程度の強度が得られるような材料を適宜用いる。
【0037】
また、図2および図6に示すように、このシールド機1には、スキンプレート2の先端部の外周面側に、地盤Gを撹拌するため水等を噴射するジェットノズル45が設けられている。
【0038】
さらに、図2に示したように、シールド機1のスキンプレート1の内周面側には、既設の管渠Aの外周面との隙間を塞ぐシール部材46が備えられている。
図7に示すように、シール部材46は、多数本の毛からなるブラシ部46aと、ブラシ部46aの両端部を保持するブラシ押さえ部材46b,46bとから構成されている。そして、ブラシ部46aがスキンプレート2の内方にたわんだ状態となるよう、ブラシ押さえ部材46b,46bがスキンプレート2の内周面に固定されている。
【0039】
次に、上記のような構成のシールド機1を用いて、既設の管渠Aを撤去埋め戻しする方法について説明する。
【0040】
これにはまず、図1に示したように、管渠Aを撤去すべき区間の両端部に立坑Hを掘削する。そして、立坑H内に露出した部分の管渠Aを撤去する。このとき用いる管渠Aの撤去方法については、いかなるものを用いてもよい。
【0041】
次いで、発進側の立坑H内にシールド機1を吊り降ろした後、これを立坑Hの側壁面に露出している管渠Aの端部に対向させる。また、到達側の立坑Hには、前記推進機構6の牽引装置37を設置し、牽引ロッド36の一端をシールド機1のメインビーム9に連結する。
【0042】
この後、まず、図2に示したスキンプレート2の先端部のジェットノズル45から水等を噴射して管渠Aの外周部の地盤Gを軟弱化させつつ、推進機構6の牽引装置37で牽引ロッド36を牽引することにより、シールド機1のスキンプレート2を管渠Aの外周側の地盤Gに挿入していく。
【0043】
そして、スキンプレート2の所定長が立坑Hから地盤G内に挿入された時点で、スキンプレート2の内側の管渠Aの切断撤去を開始する。これにはまず、グリッパー10を伸ばしてグリップ部材10bを管渠Aに押しつけ、これによって切断時の反力でシールド機1がずれないように固定する。
【0044】
次いでウォールソー15を作動させ、これを伸縮シリンダ21で外周側に伸ばした状態で、ベース20をガイドレール19に沿って移動させることによって、管渠Aを内側から14を管渠Aの軸線方向に沿って切断する。これにより、管渠Aが「周方向に複数に分割」された状態となる。なお、このときのウォールソー15による各切断面は、管渠Aの径方向に対して所定角度傾斜することになる。
【0045】
続いて、切断機構4のウォールソー14を作動させ、これを伸縮シリンダ17で外周側に伸ばした状態で、旋回部材16をメインビーム9の軸線回りに回転させることによって、管渠Aを内側から円周方向に切断する。これにより、「周方向に複数に分割」された管渠Aは、さらに「輪切り」された状態となる。
【0046】
続いて、切断された管渠Aの切断片Sを、排出機構5を構成するグリップジャッキ29の把持部29aで把持し、グリップジャッキ29を縮めることによって切断片Sを引き出し、さらに昇降ジャッキ27およびスライドジャッキ28aを縮め、旋回ベース26を旋回させることによって切断片Sをスキンプレート2内の底部に移動させ、これを台車34上に搭載する。そして、切断片Sを搭載した台車34を到達側の立坑Hに移動させ、クレーン48等で切断片Sを吊り上げて撤去する。
【0047】
この作業を繰り返してウォールソー14で切断した1リング分の管渠Aを解体撤去した後は、前記と同様にして推進機構6でシールド機1を、未だ撤去していない部分の管渠A側に向けて所定寸法推進させる。
【0048】
そして、隔壁3の後方側の、管渠Aの撤去が完了した空間に、充填機構7の注入管41から充填材Cを注入することによって、前記空間を埋め戻す。
このとき、充填材Cを注入しながら、あるいは充填材Cの注入後に、スライドジャッキ11を繰り返し伸縮駆動させて、隔壁3を前後動させる。これによって充填された充填材Cのエア抜き等がなされ、その充填性が高められ、充填材Cが密実に充填される。
【0049】
しかる後には、上記各工程、すなわち、推進機構6によるシールド機1の挿入、切断機構4による管渠Aの切断、排出機構5による管渠Aの切断片Sの排出、充填機構7による埋め戻し、の各作業を順次繰り返していき、所定区間の管渠Aを撤去埋め戻ししていく。
【0050】
なお、必要に応じ、シールド機1を後退させる時には、バックジャッキ39を伸ばし、既設の管渠Aに反力を得てシールド機1を後退させる。
【0051】
上述した撤去埋め戻しシールド機1および撤去埋め戻しシールド工法では、シールド機1を推進機構6によって管渠Aの外周部分の地盤Gに挿入し、シールド機1の内部において切断機構4で管渠Aを切断し、切断された管渠Aの切断片Sを排出機構5で管渠Aの内方に取り込んで排出することによって管渠Aを撤去していきつつ、隔壁3の後方の空間に充填機構7で充填材Cを充填して空間を埋め戻していく構成となっている。このようにして、従来のように開削工法を用いることなく、またシールド工法であっても管渠Aを破砕することもなく、既設の管渠Aを撤去埋め戻しすることができる。これにより、管渠Aの材質を問うことなく、また地表の周辺環境に影響を与えることなく、短工期かつ低コストで管渠Aの撤去埋め戻しを確実に行うことが可能となる。
【0052】
そして、充填材Cを充填するときには、スライドジャッキ11で隔壁3を前後に進退駆動させるようにしたので、これによって充填した充填材Cのエア抜き等を図ってその充填性を高め、密実に充填することができ、埋め戻し後の品質を高めることができる。
【0053】
また、シールド機1には、グリッパー10が備えられ、切断機構4で管渠Aを切断するときにグリッパー10を伸ばして管渠Aに押しつけ、シールド機1を固定する構成となっている。これにより、切断機構4のウォールソー14あるいは15で管渠Aを切断するときに生じる反力によってシールド機Aがずれるのを防止することができ、管渠Aの切断作業を確実かつ効率良く行うことができる。
【0054】
さらに、排出機構5として、エレクタ装置25が備えられた構成となっている。これにより、切断片Sを効率良く、しかも安全かつ確実に排出することができる。
【0055】
しかも、シールド機1には、バックジャッキ39が備えられた構成となっている。これにより、必要に応じ、シールド機1を後退させることができる。
【0056】
加えて、スキンプレート2の内周面に備えたシール部材46が、両端部をブラし押さえ部材46b,46bに保持されて内周側に向けてたわんだ状態とされたブラシ部46aからなる構成となっている。従来のような一方向にのみ傾斜したテールシール等では、前進・後退の双方向に対してシール性を確保することは困難であったが、このようなブラシ部46aを備えたシール部材46採用することによって、シールド機1が前進するときはもちろんのこと、後退するときにもシール性を維持することができ、高い止水性を確保することができる。
【0057】
なお、上記実施の形態において、推進機構6の牽引装置46については、その設置位置を到達側の立坑Hに限定する意図はなく、牽引装置46を確実に固定できるのであれば、推進方向前方の管渠A内等、他の場所に設置する構成としても良い。
【0058】
また、シールド機1の構成については、上記のものに限定するものではなく、既設の管渠Aを切断して撤去していくのであれば、他の構成を採用してもよい。例えば、円周方向のウォールソー14については、ガイドレールを管内側の曲率半径にあわせて曲げ、ジャッキでこのガイドレールを管内側に押しつけ、ウォールソー14をこのガイドレールに沿って動かし、円周方向切断を行うような構成も可能である。
【0059】
さらに、撤去すべき既設の管渠Aについては、その材質はもちろんのこと、断面形状等についても何ら問うものではなく、さらに管渠Aは下水道管に限らず、トンネル等であってもよい。
【0060】
加えて、充填材Cについては、埋め戻した後に要求される地盤Gの強度に応じて、適宜その材料を選択すればよい。
【0061】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものとしても良いのは言うまでもない。
【0062】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に係る撤去埋め戻しシールド機によれば、管渠の外径よりも大きな内径を有したスキンプレートと、推進機構と、管渠を内側から切断する切断機構と、切断された管渠の切断片を管渠の内方に取り込み前方に排出する排出機構と、隔壁と、隔壁の後方の管渠が撤去された空間に充填材を充填するための充填機構とが備えられた構成となっている。そして、隔壁が、スキンプレートの軸線方向に進退可能に設けられ、かつ隔壁にはこれを前記方向に進退駆動させるための隔壁駆動機構が備えられた構成となっており、また、切断機構には、管渠をその周方向に切断するウォールソーと管渠をその軸線方向に切断するウォールソーとがそれぞれ備えられ、軸線方向に切断するウォールソーの刃は、管渠の軸線と平行に延在するとともに管渠の径方向に対して傾斜して配置された構成となっている。これにより、シールド機を推進機構で管渠の外周部分の地盤に挿入していき、切断機構で管渠をその内側から切断し、切断された管渠の切断片を排出機構で管渠の内方に取り込みこれを前方に排出することによって管渠を撤去していきつつ、隔壁の後方の管渠が撤去された空間に充填機構で充填材を充填して空間を埋め戻していくことによって、既設の管渠を撤去して埋め戻すことができる。そして、充填材を充填するときに、隔壁駆動機構で隔壁を進退駆動させることによって、充填材のエア抜き等を図り、その充填性を高めて充填材を密実に充填することができ、埋め戻し品質を高めることができる。
【0063】
請求項2に係る撤去埋め戻しシールド機によれば、排出機構としてエレクタ装置が備えられた構成となっている。このエレクタ装置により、切断片を効率良く、しかも安全かつ確実に排出することができる。
【0064】
請求項3に係る撤去埋め戻しシールド機によれば、切断機構で管渠を切断するときにシールド機を固定するグリッパーが備えられた構成となっている。これにより、グリッパーを管渠の内周面に押し付けておくことによって、切断機構で管渠を切断するときに生じる反力でシールド機がずれるのを防止でき、管渠の切断作業を確実かつ効率良く行うことができる。
【0065】
請求項4に係る撤去埋め戻しシールド機によれば、シールド機を前方の撤去すべき管渠に反力をとって後退させる後退機構が備えられた構成となっている。これにより、必要に応じ、シールド機を後退させることができる。
【0066】
請求項5に係る撤去埋め戻しシールド機によれば、スキンプレートの内周面に備えたシール部材がスキンプレートの前進・後退双方向の移動時にシール性を維持する構成となっている。これにより、シールド機を前進させるときはもちろんのこと、後退させるときにもスキンプレートと管渠との隙間のシール性を確保することができる。
【0067】
請求項6に係る撤去埋め戻しシールド工法によれば、管渠の外径よりも大きな内径のスキンプレートが備えられたシールド機を管渠の外周部分に挿入し、スキンプレート内に備えられて、且つ管渠をその周方向に切断するウォールソーと管渠の軸線と平行に延在するとともに管渠の径方向に対して傾斜して配置されている刃で管渠をその軸線方向に切断するウォールソーとをそれぞれ有する切断機構によって、管渠を内側から切断した後、切断された前記管渠の切断片を排出機構で取り込みこれを前方に排出することによって管渠を撤去するとともに、隔壁の後方の空間に、充填機構で充填材を充填しつつ隔壁を前後動させることによって、空間を埋め戻していく構成となっている。これにより、従来のように開削工法を用いることなく、またシールド工法であっても管渠を破砕することなく、既設の管渠を撤去・埋め戻しすることができる。これにより、管渠の材質を問うことなく、また地表の周辺環境に影響を与えることなく、短工期かつ低コストで管渠の撤去・埋め戻しを確実に行うことが可能となる。また、充填材を充填するときに隔壁を前後動させることによって充填材を確実に充填することができ、埋め戻し後の品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る撤去埋め戻しシールド機およびシールド工法の一例を示す立断面図である。
【図2】 前記シールド機の側断面図である。
【図3】 同シールド機に備えたグリッパーを示す正断面図である。
【図4】 同シールド機に備えた切断機構を示す正断面図である。
【図5】 同シールド機に備えた排出機構を示す正断面図である。
【図6】 同シールド機の一部を示す側断面図である。
【図7】 同シールド機に備えたシール部材を示す側断面図および平面図である。
【符号の説明】
1 シールド機
2 スキンプレート
3 隔壁
4 切断機構
5 排出機構
6 推進機構(推進手段)
7 充填機構
10 グリッパー
11 スライドジャッキ(隔壁駆動機構)
25 エレクタ装置
26 旋回ベース(旋回機構)
27 昇降ジャッキ(把持部材移動機構)
29 グリップジャッキ(把持部材)
39 バックジャッキ(後退機構)
46 シール部材
A 管渠
S 切断片
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a removal backfill shield machine and a shield method suitable for use in removing and refilling various pipes buried in the ground, such as sewer pipes.
[0002]
[Prior art]
For example, a new building may be built on land where pipes such as sewer pipes and tunnels are buried in the ground. In such a case, it is necessary to remove the pipe wall from the ground and backfill, but at this time, in order to support the foundation of the building to be built later, at least the same strength as the surrounding ground can be obtained. Must be backfilled.
[0003]
Conventionally, in order to remove and refill existing pipes in this way, a so-called excavation method in which the ground surface is excavated and pipes are excavated and removed is often used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional methods as described above have the following problems.
First, the open-cut method that has been frequently used has a problem that the amount of excavated soil is large and the labor and labor required are great. This problem becomes more prominent as the installation depth of the existing pipe is deeper. In addition to this, it will affect the surrounding environment of the surface, and if the pipe is buried in the road site or in the vicinity of it, it will have a significant impact on traffic during the construction period. Have some problems.
[0005]
In order to solve such problems, in recent years, it has been studied to apply a so-called shield method to the removal and backfilling of existing pipes.
Such a shield method uses a shield machine having a skin plate with an inner diameter larger than the outer diameter of the pipe to be removed, and crushes the existing pipe with a crushing mechanism such as a roller bit provided in this shield machine. However, the tube will be removed by propelling this shield machine.
[0006]
However, the following problems remain when adopting the shield method. That is, if the existing pipe rod is made of a concrete material, the crushing mechanism such as the roller bit is quickly worn, and it takes time and effort to replace the crushing mechanism. Further, if the existing pipe rod is made of a metal material, it cannot be crushed by a crushing mechanism such as a roller bit, so that it is difficult to apply the shield method itself.
[0007]
In addition to this, when the shield method is adopted, the existing pipe rod is crushed, so the influence on the surrounding ground due to removal of fragments after crushing and vibration during crushing cannot be ignored.
[0008]
The present invention has been made in consideration of the above points, and the removal and refilling of existing pipes that can be reliably removed at low cost and in a short period of time by a non-open cutting method. It is an object to provide a shield machine and a shield method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a shield machine that is used when removing and refilling pipe tubes buried in the ground, and the shield machine has an inner diameter larger than the outer diameter of the pipe rods. A skin plate; a propulsion mechanism for propelling the skin plate by inserting it into the ground of the outer peripheral portion of the tube rod; a cutting mechanism provided in the skin plate for cutting the tube rod from the inside; A discharge mechanism provided in the skin plate for taking the cut piece of the cut tube rod into the tube rod and discharging it forward, and a rear portion of the skin plate provided in the skin plate. And a filling mechanism for filling a filler in the space where the tube rod on the rear side of the partition wall is removed, and the partition wall is provided so as to be able to advance and retreat in the axial direction of the skin plate. And And it is configured with a septum drive mechanism for the partition advancing drive is The cutting mechanism is provided with a wall saw for cutting the pipe rod in its circumferential direction and a wall saw for cutting the pipe rod in its axial direction, and the blade of the wall saw for cutting in the axial direction includes: And extending in parallel with the axis of the tube rod and being inclined with respect to the radial direction of the tube rod It is characterized by that.
[0010]
As a result, the shield machine is inserted into the ground of the outer periphery of the pipe rod by the propulsion mechanism, the pipe rod is cut from the inside by the cutting mechanism, and the cut piece of the cut pipe rod is removed from the inside of the pipe rod by the discharge mechanism. By removing the pipe rod by taking it in the direction and discharging it forward, by filling the space where the pipe rod behind the partition wall was removed with a filling mechanism and filling the space back, Existing pipes can be removed and backfilled. Then, when the filler is filled, the partition is driven forward and backward by the partition drive mechanism, so that the filler can be air-bleeded and the like can be filled more densely.
[0011]
The invention according to claim 2 is the removal backfilling shield machine according to claim 1, wherein as the discharge mechanism, a gripping member for gripping a cut piece of the tube rod, and the gripping member in the radial direction of the tube rod It is characterized by comprising an erector device comprising a gripping member moving mechanism for moving the gripping member and a turning mechanism for turning the gripping member in the circumferential direction of the pipe rod.
[0012]
With this erector device, the cutting piece of the tubule cut by the cutting mechanism with the gripping member is gripped by the gripping member, the gripping member is moved by the gripping member moving mechanism, the cutting piece is pulled out, and this is swung by the turning member, Further, the cut piece can be discharged by placing the cut piece on a carriage or the like.
[0013]
The invention according to claim 3 is the removal backfilling shielding machine according to claim 1 or 2, wherein the shielding machine is fixed to the shielding machine when the pipe rod is cut by the cutting mechanism. It is characterized in that a gripper that is extended and retracted toward the inner peripheral surface of the tube to be removed is provided.
[0014]
Thereby, if a gripper is pressed on the inner peripheral surface of a pipe rod, it can prevent that a shield machine shifts | deviates by the reaction force produced when a pipe rod is cut | disconnected by a cutting mechanism.
[0015]
The invention according to claim 4 is the removal backfilling shield machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the shield machine takes a reaction force against the pipe rod to be removed ahead. It is characterized by having a retracting mechanism for retreating.
[0016]
Thereby, the shield machine can be moved backward.
[0017]
The invention according to claim 5 is the removal backfilling shielding machine according to claim 4, wherein the shielding machine has an inner peripheral surface of the skin plate, and the pipe plate to be removed on the inner side of the skin plate. And a sealing member that seals the skin plate against the movement of the skin plate in both forward and backward directions.
[0018]
As a result, not only when the shield machine is moved forward, but also when the shield machine is moved backward, the sealing performance of the gap between the skin plate and the tube can be secured.
[0019]
The invention according to claim 6 is a method of removing and refilling pipes buried in the ground, and a shield machine provided with a skin plate having an inner diameter larger than the outer diameter of the pipes with propulsion means Insert into the ground of the outer periphery of the tube, A wall saw provided in the skin plate and extending in parallel with an axis of the wall rod for cutting the tube wall in its circumferential direction, and arranged inclined with respect to the radial direction of the tube wall After cutting the tube rod from the inside by a cutting mechanism each having a wall saw for cutting the tube rod in the axial direction with a blade that is In addition, the cut piece of the cut tube tube is taken into the tube tube by a discharge mechanism provided in the skin plate, and the tube tube is removed by discharging the tube tube forward, and the inside of the skin plate The space is backfilled by moving the partition wall back and forth while filling the space behind the partition wall provided so as to close the wall with a filling mechanism.
[0020]
As a result, the pipe can be removed and backfilled. Further, when filling the filler, the filler can be reliably filled by moving the partition wall back and forth.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of a removal backfill shield machine and a shield method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
[0022]
FIG. 1 and FIG. 2 show a state in which pipes such as existing sewer pipes buried in the ground are removed and backfilled. In this figure, symbol G denotes the ground, and A denotes the ground G. For example, an existing pipe rod 1 made of, for example, a concrete pipe, a ductile cast iron pipe, etc., 1 indicates a shield machine used for removing the pipe rod A and backfilling.
[0023]
The shield machine 1 includes a cylindrical skin plate 2 that forms an outer shell, a partition wall 3 that closes the rear end portion of the skin plate 2, a cutting mechanism 4 for cutting the tube rod A, and the cut tube rod A. A discharge mechanism 5 for carrying out the cut pieces, a propulsion mechanism (propulsion means) 6 for propelling the shield machine 1, and a filling mechanism 7 for refilling the space after removal of the pipe rod A It is configured.
[0024]
As shown in FIG. 2, the skin plate 2 has an inner diameter that is slightly larger than the outer diameter of the existing tube rod A, and a substantially disc-shaped support portion 8 is integrally formed therein. Yes. Further, for example, a cylindrical main beam 9 extending in parallel with the central axis of the skin plate 2 is attached to the front of the support portion 8 (left side in the figure).
[0025]
As shown in FIGS. 2 and 3, the front end portion of the main beam 9 is provided with three grippers 10 extending in, for example, three directions around the main beam 9. Each gripper 10 includes a drive cylinder 10 a that is driven to extend and contract along the radial direction of the skin plate 2, and a grip member 10 b that is provided at the distal end of the drive cylinder 10 a and pressed against the inner peripheral surface of the pipe rod A. Has been.
[0026]
As shown in FIG. 2, the partition wall 3 includes a disk-shaped partition wall body 3 a and a cylindrical extending portion 3 b extending from the partition wall body 3 a into the skin plate 2. The partition wall 3 is a separate body from the skin plate 2 and can be moved forward and backward in the axial direction of the skin plate 2. A slide jack (partition wall drive mechanism) 11 that extends and contracts in the axial direction of the skin plate 2 is provided between the partition wall body 3a of the partition wall 3 and the support portion 8, and the slide jack 11 is driven to extend and contract. Thus, the partition 3 is driven to advance and retract with a predetermined stroke. Further, a seal member 12 is provided between the outer peripheral surface of the extending portion 3 b of the partition wall 3 and the inner peripheral surface of the skin plate 2. In addition, the code | symbol 13 in a figure is the reinforcement rib provided between the partition main body 3a and the extension part 3b.
[0027]
As shown in FIGS. 2 and 4, the cutting mechanism 4 includes wall saws 14 and 15 provided in the main beam 9.
[0028]
The blade 14a of the wall saw 14 is located in a plane perpendicular to the axis of the skin plate 2 so as to cut the pipe rod A in the circumferential direction. The wall saw 14 is disposed on the outer peripheral side of the main beam 9 and is pivotally driven around its axis by a turning motor 16a. The wall saw 14 is integrally provided with the turning member 16 and has a diameter of the skin plate 2. It is provided via a telescopic cylinder 17 that is telescopically driven along the direction. As a result, in the wall saw 14, the rotationally driven blade 14 a is moved in the radial direction of the skin plate 2 by the telescopic cylinder 17, and further swung in the circumferential direction in the skin plate 2 by the swiveling member 16, thereby It is designed to cut in the circumferential direction.
[0029]
The wall saw 15 is for cutting the pipe rod A along the axial direction thereof, extends in parallel with the axis of the skin plate 2, and is attached to the revolving member 16 via a bracket 18. A long guide rail 19, a base 20 provided to be movable along the guide rail 19, and a telescopic cylinder 21 provided on the base 20 are provided. Here, the blade 15a of the wall saw 15 and the telescopic cylinder 21 are arranged in a plane inclined at a predetermined angle with respect to the radial direction of the pipe rod A. Thereby, the wall saw 15 moves the blade 15a that is driven to rotate in a direction inclined by a predetermined angle with respect to the radial direction of the skin plate 2 by the telescopic cylinder 21, and further moves the base 20 along the guide rail 19. Therefore, the pipe rod A is cut along the axial direction thereof. At this time, since the blade 15a is inclined, the cut surface is also inclined with respect to the radial direction of the pipe rod A.
[0030]
As shown in FIGS. 2 and 5, an ejector device 25 is provided as the discharge mechanism 5. The erector device 25 is generally configured by a turning base (swinging mechanism) 26, an elevating jack (gripping member moving mechanism) 27, an erector arm 28, and a grip jack (gripping member) 29.
[0031]
The swivel base 26 has a plate shape and is rotatably provided around the main beam 9. As shown in FIG. 2, a rack gear 26 a that is continuous in the circumferential direction is provided on the outer periphery of the swivel base 26. A drive motor 30 having a pinion gear 30 a meshing with the rack gear 26 a is provided on the support portion 8, and the turning base 26 is driven to turn around the axis of the main beam 9 by the drive motor 30. As shown in FIG. 5, the swivel base 26 is provided with two pairs of guide rods 31 extending in parallel to the radial direction of the skin plate 2 so as to be movable in the axial direction thereof. A mounting member 32 is integrally installed between the two. The lifting jack 27 is provided along each guide rod 31, and the guide rod 31 is driven to advance and retreat in the radial direction of the skin plate 2 by being driven to extend and contract.
[0032]
The base end of the erector arm 28 is attached to the attachment member 32, and the full length of the erector arm 28 extends and contracts in a direction parallel to the axis of the skin plate 2 by the expansion and contraction drive of the slide jack 28a provided integrally. Yes. And the supporting members 33 and 33 which support the cutting piece S cut out from the pipe rod A are provided in the front-end | tip part of the erector arm 28. As shown in FIG. The grip jack 29 is driven to extend and contract along the radial direction of the skin plate 2, and is provided at the tip of the erector arm 28. A grip portion 29 a that grips the cut piece S by being screwed into the cut piece S cut out from the tube rod A is provided at the tip of the grip jack 29.
[0033]
In such an erector apparatus 25, the cutting piece S of the tube rod A is gripped by the gripping portion 29 a, the grip jack 29 is contracted and taken out, the slide jack 28 a and the lifting jack 27 are contracted, and the turning base 26 is driven by the drive motor. 30, the cut piece S is moved to the bottom side in the skin plate 2 and mounted on the carriage 34 or the like.
[0034]
As shown in FIG. 1, the propulsion mechanism 6 includes a plurality of tow rods 36, one end of which is detachably connected to a joint fitting 35 provided at the tip of the main beam 9, and these tow rods 36. And a towing device 37 for towing. The traction device 37 is provided, for example, in a shaft H excavated at a reaching point of a section where the existing pipe rod A should be removed.
In such a propulsion mechanism 6, the shield machine 1 is propelled forward (leftward in the figure) by pulling the pulling rod 36 with the pulling device 37.
[0035]
Further, as shown in FIG. 2, a back jack (retracting mechanism) 39 that is extended and retracted along the axis thereof is integrally provided in the skin plate 2. In the back jack 39, the shield machine 1 is propelled backward (rightward in the figure) by extending the tip end of the back jack 39 while pressing the end of the back jack 39 against the end of the existing pipe rod A. It is supposed to let you.
[0036]
As the filling mechanism 7, an injection pipe 41 is attached to a supply hole (not shown) formed in the partition wall 3, and the filling material C created by the liquid producing device 43 shown in FIG. 1 is not shown in the injection pipe 41. It is supplied by a pump. As the filler C to be filled by the filling mechanism 7, for example, a hardened material such as cement milk or mortar and a thickener, a stabilizer, water, a quick setting material, or the like is added. A material that can be used is appropriately used.
[0037]
Further, as shown in FIGS. 2 and 6, the shield machine 1 is provided with a jet nozzle 45 that injects water or the like to stir the ground G on the outer peripheral surface side of the front end portion of the skin plate 2. .
[0038]
Further, as shown in FIG. 2, a seal member 46 is provided on the inner peripheral surface side of the skin plate 1 of the shield machine 1 so as to close a gap with the outer peripheral surface of the existing pipe rod A.
As shown in FIG. 7, the seal member 46 includes a brush portion 46a made up of a plurality of hairs, and brush pressing members 46b and 46b that hold both ends of the brush portion 46a. The brush pressing members 46 b and 46 b are fixed to the inner peripheral surface of the skin plate 2 so that the brush portion 46 a is bent inward of the skin plate 2.
[0039]
Next, a method for removing and refilling the existing pipe rod A using the shield machine 1 having the above configuration will be described.
[0040]
For this, first, as shown in FIG. 1, the shaft H is excavated at both ends of the section where the pipe rod A is to be removed. And the pipe rod A of the part exposed in the shaft H is removed. Any method may be used for removing the tube tub A used at this time.
[0041]
Next, after the shield machine 1 is suspended in the starting side shaft H, it is made to face the end portion of the pipe rod A exposed on the side wall surface of the shaft H. Further, a traction device 37 of the propulsion mechanism 6 is installed in the shaft H on the reaching side, and one end of the traction rod 36 is connected to the main beam 9 of the shield machine 1.
[0042]
After that, first, water or the like is sprayed from the jet nozzle 45 at the tip of the skin plate 2 shown in FIG. 2 to soften the ground G on the outer periphery of the pipe rod A, and the traction device 37 of the propulsion mechanism 6 By pulling the tow rod 36, the skin plate 2 of the shield machine 1 is inserted into the ground G on the outer peripheral side of the pipe rod A.
[0043]
Then, when the predetermined length of the skin plate 2 is inserted into the ground G from the shaft H, cutting and removal of the pipe rod A inside the skin plate 2 is started. For this purpose, first, the gripper 10 is extended and the grip member 10b is pressed against the tube rod A, thereby fixing the shield machine 1 so that it is not displaced by the reaction force at the time of cutting.
[0044]
Next, the wall saw 15 is operated, and the base 20 is moved along the guide rail 19 in a state where the wall saw 15 is extended to the outer peripheral side by the telescopic cylinder 21, so that the pipe rod A is moved from the inner side to the pipe rod A by 14 in the axial direction of the pipe rod A. Cut along. Thereby, the pipe rod A is in a state of being “divided into a plurality in the circumferential direction”. In addition, each cut surface by the wall saw 15 at this time is inclined at a predetermined angle with respect to the radial direction of the pipe rod A.
[0045]
Subsequently, the wall saw 14 of the cutting mechanism 4 is operated, and the swivel member 16 is rotated around the axis of the main beam 9 in a state in which the wall saw 14 is extended to the outer peripheral side by the telescopic cylinder 17 to Cut in the circumferential direction. Thereby, the pipe rod A “divided into a plurality in the circumferential direction” is further “rounded”.
[0046]
Subsequently, the cut piece S of the cut tube A is gripped by the grip portion 29a of the grip jack 29 that constitutes the discharge mechanism 5, and the cut piece S is pulled out by contracting the grip jack 29, and the lifting jack 27 and The slide jack 28 a is contracted and the turning base 26 is turned to move the cut piece S to the bottom of the skin plate 2, and this is mounted on the carriage 34. And the trolley | bogie 34 carrying the cutting piece S is moved to the vertical shaft H of the arrival side, and the cutting piece S is lifted and removed with the crane 48 grade | etc.,.
[0047]
After repeating this operation and dismantling and removing the pipe rod A for one ring cut by the wall saw 14, the shield machine 1 is not removed yet by the propulsion mechanism 6 in the same manner as described above. The predetermined dimension is pushed toward
[0048]
Then, the space is backfilled by injecting the filler C from the injection pipe 41 of the filling mechanism 7 into the space behind the partition wall 3 where the removal of the pipe rod A is completed.
At this time, while injecting the filler C or after injecting the filler C, the slide jack 11 is repeatedly expanded and contracted to move the partition wall 3 back and forth. As a result, the filled material C is vented and the like is improved, and the filled material C is filled densely.
[0049]
After that, each of the above steps, that is, insertion of the shield machine 1 by the propulsion mechanism 6, cutting of the pipe rod A by the cutting mechanism 4, discharge of the cut piece S of the pipe rod A by the discharging mechanism 5, backfilling by the filling mechanism 7. The above operations are sequentially repeated, and the pipe A in a predetermined section is removed and backfilled.
[0050]
If necessary, when the shield machine 1 is retracted, the back jack 39 is extended and the shield machine 1 is retracted by obtaining a reaction force from the existing pipe rod A.
[0051]
In the removal backfill shield machine 1 and the removal backfill shield method described above, the shield machine 1 is inserted into the ground G in the outer peripheral portion of the pipe rod A by the propulsion mechanism 6, and the pipe rod A is cut inside the shield machine 1 by the cutting mechanism 4. The cut piece S of the cut tube A is taken into the inside of the tube A by the discharge mechanism 5 and discharged to fill the space behind the partition wall 3 while removing the tube A. The mechanism 7 is filled with the filler C to refill the space. In this way, the existing pipe rod A can be removed and backfilled without using the open-cut method as in the prior art, and without breaking the pipe rod A even with the shield method. As a result, the pipe A can be removed and backfilled reliably in a short construction period and at a low cost without questioning the material of the pipe A and without affecting the surrounding environment of the ground surface.
[0052]
Then, when filling the filler C, the partition 3 is driven forward and backward by the slide jack 11, so that the filling material C is vented and the like is improved so that the filling property is improved, and the filler is filled with solidity. Can improve the quality after backfilling.
[0053]
Further, the shield machine 1 is provided with a gripper 10, and is configured to fix the shield machine 1 by extending the gripper 10 and pressing it against the pipe rod A when cutting the pipe rod A with the cutting mechanism 4. As a result, it is possible to prevent the shield machine A from shifting due to the reaction force generated when the tube saw A is cut by the wall saw 14 or 15 of the cutting mechanism 4, and the cutting operation of the tube rod A is performed reliably and efficiently. be able to.
[0054]
Further, the discharge mechanism 5 is provided with an erector device 25. Thereby, the cut piece S can be discharged efficiently and securely and reliably.
[0055]
In addition, the shield machine 1 is configured to include a back jack 39. Thereby, the shield machine 1 can be moved backward as necessary.
[0056]
In addition, the seal member 46 provided on the inner peripheral surface of the skin plate 2 is composed of a brush portion 46a that is bent at both end portions and held by the pressing members 46b and 46b and bent toward the inner peripheral side. It has become. With a tail seal or the like inclined only in one direction as in the prior art, it was difficult to ensure sealing performance in both forward and backward directions, but a seal member 46 having such a brush portion 46a was adopted. By doing so, not only when the shield machine 1 moves forward, but also when the shield machine 1 moves backward, the sealing performance can be maintained, and a high water stoppage can be secured.
[0057]
In the above embodiment, there is no intention to limit the installation position of the traction device 46 of the propulsion mechanism 6 to the shaft H on the arrival side, and if the traction device 46 can be reliably fixed, It is good also as a structure installed in other places, such as the inside of pipe tube A.
[0058]
Further, the configuration of the shield machine 1 is not limited to the above-described configuration, and other configurations may be adopted as long as the existing pipe rod A is cut and removed. For example, for the wall saw 14 in the circumferential direction, the guide rail is bent according to the radius of curvature inside the pipe, the guide rail is pressed against the pipe inside with a jack, the wall saw 14 is moved along the guide rail, A configuration in which direction cutting is performed is also possible.
[0059]
Furthermore, as for the existing pipe A to be removed, not only the material but also the cross-sectional shape is not questioned, and the pipe A is not limited to a sewer pipe but may be a tunnel or the like.
[0060]
In addition, the material for the filler C may be appropriately selected according to the strength of the ground G required after the backfilling.
[0061]
Other than this, as long as it does not deviate from the gist of the present invention, any configuration may be adopted, and it is needless to say that the above-described configurations may be appropriately combined.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the removal backfilling shield machine according to claim 1, the skin plate having an inner diameter larger than the outer diameter of the pipe rod, the propulsion mechanism, and the cutting mechanism for cutting the pipe rod from the inside. A discharge mechanism for taking a cut piece of the cut tube cake into the tube tube and discharging it forward, a partition wall, and a filling mechanism for filling the space from which the tube tube behind the partition wall is removed with a filler. It has a configuration equipped with. The partition wall is provided so as to be able to advance and retract in the axial direction of the skin plate, and the partition wall is provided with a partition wall drive mechanism for driving the partition wall to advance and retract in the direction. The cutting mechanism is provided with a wall saw for cutting the pipe rod in its circumferential direction and a wall saw for cutting the pipe rod in its axial direction. It is configured to extend parallel to the axis of the rod and to be inclined with respect to the radial direction of the tube rod. . As a result, the shield machine is inserted into the ground of the outer periphery of the pipe rod by the propulsion mechanism, the pipe rod is cut from the inside by the cutting mechanism, and the cut piece of the cut pipe rod is removed from the inside of the pipe rod by the discharge mechanism. By removing the pipe rod by taking it in the direction and discharging it forward, by filling the space where the pipe rod behind the partition wall was removed with a filling mechanism and filling the space back, Existing pipes can be removed and backfilled. And, when filling the filler, the partition drive mechanism drives the partition back and forth so that the filler can be vented, etc. Quality can be improved.
[0063]
According to the removal backfilling shield machine of the second aspect, an erector device is provided as a discharge mechanism. With this erector device, the cut piece can be discharged efficiently and safely and reliably.
[0064]
According to the removed backfill shield machine according to the third aspect, the gripper is provided to fix the shield machine when the pipe rod is cut by the cutting mechanism. As a result, by pressing the gripper against the inner peripheral surface of the tube rod, it is possible to prevent the shield machine from shifting due to the reaction force generated when the tube rod is cut by the cutting mechanism, and the tube tube cutting work is reliably and efficiently performed. Can be done well.
[0065]
According to the removal backfilling shield machine according to the fourth aspect, there is provided a retracting mechanism that causes the shield machine to recede against the pipe rod to be removed ahead. Thereby, a shield machine can be retreated as needed.
[0066]
According to the removal backfilling shield machine of the fifth aspect, the seal member provided on the inner peripheral surface of the skin plate is configured to maintain the sealing performance when the skin plate moves in both forward and backward directions. As a result, not only when the shield machine is moved forward, but also when the shield machine is moved backward, the sealing performance of the gap between the skin plate and the tube can be secured.
[0067]
According to the removal backfill shield method according to claim 6, a shield machine provided with a skin plate having an inner diameter larger than the outer diameter of the pipe rod is inserted into the outer peripheral portion of the pipe rod, A wall saw that is provided in the skin plate and extends in parallel with the axis of the wall saw and the pipe rod that cuts the pipe rod in its circumferential direction, and a blade that is disposed inclined with respect to the radial direction of the tube rod. After cutting the pipe rod from the inside by a cutting mechanism each having a wall saw for cutting the rod in its axial direction Then, the cut piece of the cut tube is taken in by the discharge mechanism, and the tube is removed by discharging it forward, and the partition is moved back and forth while the filler is filled in the space behind the partition by the filling mechanism. By doing so, the space is backfilled. As a result, the existing pipe can be removed and backfilled without using the open-cut method as in the prior art and without crushing the pipe even with the shield method. As a result, it is possible to reliably remove and backfill the pipes at a short construction period and at a low cost without questioning the material of the pipes and without affecting the surrounding environment on the surface. In addition, the filler can be reliably filled by moving the partition wall back and forth when filling the filler, and the quality after backfilling can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an elevational sectional view showing an example of a removal backfill shield machine and a shield method according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional side view of the shield machine.
FIG. 3 is a front sectional view showing a gripper provided in the shield machine.
FIG. 4 is a front sectional view showing a cutting mechanism provided in the shield machine.
FIG. 5 is a front sectional view showing a discharge mechanism provided in the shield machine.
FIG. 6 is a side sectional view showing a part of the shield machine.
FIG. 7 is a side sectional view and a plan view showing a sealing member provided in the shield machine.
[Explanation of symbols]
1 Shield machine
2 Skin plate
3 Bulkhead
4 Cutting mechanism
5 Discharge mechanism
6 propulsion mechanism (propulsion means)
7 Filling mechanism
10 Gripper
11 Slide jack (partition wall drive mechanism)
25 Electa device
26 Turning base (turning mechanism)
27 Elevating jack (gripping member moving mechanism)
29 Grip jack (gripping member)
39 Back jack (retraction mechanism)
46 Sealing member
A pipe
S Cutting piece

Claims (6)

地中に埋設されている管渠を撤去し埋め戻すときに用いるシールド機であって、
該シールド機には、前記管渠の外径よりも大きな内径を有したスキンプレートと、該スキンプレートを前記管渠の外周部分の地盤に挿入させて推進させるための推進機構と、前記スキンプレート内に備えられて前記管渠をその内側から切断する切断機構と、前記スキンプレート内に備えられて、切断された前記管渠の切断片を、前記管渠の内方に取り込みこれを前方に排出する排出機構と、前記スキンプレートの後部に備えられて該スキンプレート内を塞ぐ隔壁と、該隔壁の後方側の前記管渠が撤去された空間内に充填材を充填するための充填機構とが備えられ、
前記隔壁が、前記スキンプレートの軸線方向に進退可能に設けられ、かつ該隔壁を進退駆動させるための隔壁駆動機構を備えた構成となっており、
前記切断機構には、前記管渠をその周方向に切断するウォールソーと前記管渠をその軸線方向に切断するウォールソーとがそれぞれ備えられ、該軸線方向に切断するウォールソーの刃は、前記管渠の軸線と平行に延在するとともに前記管渠の径方向に対して傾斜して配置されていることを特徴とする撤去埋め戻しシールド機。
A shield machine used when removing and refilling pipes buried in the ground,
The shield machine includes a skin plate having an inner diameter larger than the outer diameter of the pipe rod, a propulsion mechanism for propelling the skin plate by inserting it into the ground of the outer peripheral portion of the pipe rod, and the skin plate A cutting mechanism provided inside for cutting the tube tub from the inside thereof, and a cut piece of the tube tube cut and provided inside the skin plate, which is taken inwardly of the tube tub and forwards it. A discharge mechanism for discharging, a partition wall provided at a rear portion of the skin plate to block the inside of the skin plate, and a filling mechanism for filling a filler in a space in which the tube rod on the rear side of the partition wall has been removed; Is provided,
The partition is provided so as to be movable back and forth in the axial direction of the skin plate, and includes a partition drive mechanism for driving the partition forward and backward .
The cutting mechanism includes a wall saw for cutting the pipe rod in its circumferential direction and a wall saw for cutting the pipe rod in its axial direction, and the blade of the wall saw for cutting in the axial direction includes: A removal backfill shield machine characterized in that it extends in parallel with the axis of the pipe rod and is inclined with respect to the radial direction of the pipe rod .
請求項1記載の撤去埋め戻しシールド機であって、前記排出機構として、前記管渠の切断片を把持する把持部材と、該把持部材を前記管渠の径方向に移動させる把持部材移動機構と、前記把持部材を前記管渠の周方向に旋回させる旋回機構とを備えて構成されたエレクタ装置が備えられていることを特徴とする撤去埋め戻しシールド機。  The removal backfill shield machine according to claim 1, wherein the discharge mechanism is a gripping member that grips a cut piece of the tube rod, and a gripping member moving mechanism that moves the gripping member in a radial direction of the tube rod. A removal backfill shield machine comprising: an erector device including a turning mechanism for turning the gripping member in a circumferential direction of the pipe rod. 請求項1または2記載の撤去埋め戻しシールド機であって、該シールド機には、前記切断機構で前記管渠を切断するときに該シールド機を固定するため、撤去すべき管渠の内周面に向けて伸縮駆動されるグリッパーが備えられていることを特徴とする撤去埋め戻しシールド機。  3. The removal backfill shield machine according to claim 1 or 2, wherein the shield machine has an inner periphery of a pipe to be removed in order to fix the shield machine when cutting the pipe with the cutting mechanism. A removal backfill shield machine characterized in that a gripper that is extended and retracted toward the surface is provided. 請求項1から3のいずれかに記載の撤去埋め戻しシールド機であって、該シールド機には、該シールド機を前方の撤去すべき管渠に反力をとって後退させる後退機構が備えられていることを特徴とする撤去埋め戻しシールド機。  The removal backfilling shield machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the shield machine is provided with a retreating mechanism that causes the shield machine to recede against a pipe rod to be removed ahead. Removal backfill shield machine characterized by 請求項4記載の撤去埋め戻しシールド機であって、該シールド機には、前記スキンプレートの内周面に、該スキンプレートとその内方の撤去すべき管渠との間をシールするシール部材が備えられ、該シール部材が前記スキンプレートの前進・後退双方向の移動に対してシール性を維持する構成となっていることを特徴とする撤去埋め戻しシールド機。  5. The removal backfill shield machine according to claim 4, wherein the shield machine seals a gap between the skin plate and an inner pipe to be removed on the inner peripheral surface of the skin plate. And the sealing member is configured to maintain the sealing performance against the forward / backward movement of the skin plate in both directions. 地中に埋設されている管渠を撤去し埋め戻す工法であって、
前記管渠の外径よりも大きな内径のスキンプレートが備えられたシールド機を推進手段で前記管渠の外周部分の地盤に挿入し、前記スキンプレート内に備えられて、且つ前記管渠をその周方向に切断するウォールソーと前記管渠の軸線と平行に延在するとともに前記管渠の径方向に対して傾斜して配置されている刃で管渠をその軸線方向に切断するウォールソーとをそれぞれ有する切断機構によって、前記管渠を内側から切断した後、切断された前記管渠の切断片を前記スキンプレート内に備えた排出機構で前記管渠の内方に取り込み、さらにこれを前方に排出することによって管渠を撤去するとともに、
前記スキンプレート内を塞ぐよう設けた隔壁の後方の空間に充填材を充填機構で充填しつつ、前記隔壁を前後動させることによって、前記空間を埋め戻していくことを特徴とする撤去埋め戻しシールド工法。
A method of removing and refilling pipes buried in the ground,
A shield machine provided with a skin plate having an inner diameter larger than the outer diameter of the tube rod is inserted into the ground of the outer peripheral portion of the tube rod by propulsion means , and is provided in the skin plate, and the tube rod is disposed in the skin plate. A wall saw for cutting in a circumferential direction and a wall saw for cutting a pipe rod in its axial direction with a blade extending parallel to the axis of the tube rod and inclined with respect to the radial direction of the tube rod; After the tube tub is cut from the inside by a cutting mechanism having each of the above, the cut piece of the cut tube tub is taken inward of the tube tub by a discharge mechanism provided in the skin plate, and this is further moved forward And removing the tube by discharging to
A removal backfill shield characterized in that the space is backfilled by moving the partition back and forth while filling the space behind the partition provided so as to close the inside of the skin plate with a filling mechanism. Construction method.
JP14802698A 1998-05-28 1998-05-28 Removal backfill shield machine and shield method Expired - Fee Related JP3721488B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14802698A JP3721488B2 (en) 1998-05-28 1998-05-28 Removal backfill shield machine and shield method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14802698A JP3721488B2 (en) 1998-05-28 1998-05-28 Removal backfill shield machine and shield method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11336479A JPH11336479A (en) 1999-12-07
JP3721488B2 true JP3721488B2 (en) 2005-11-30

Family

ID=15443460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14802698A Expired - Fee Related JP3721488B2 (en) 1998-05-28 1998-05-28 Removal backfill shield machine and shield method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3721488B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009013585A (en) * 2007-06-29 2009-01-22 Shimizu Corp Removal shield
JP2009013586A (en) * 2007-06-29 2009-01-22 Shimizu Corp Removal shield and tunnel removal method using the same
JP2009013584A (en) * 2007-06-29 2009-01-22 Shimizu Corp Tunnel construction method and removal shield used in this method

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5905231B2 (en) * 2011-10-20 2016-04-20 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 Tail seal device and tunnel excavator provided with the tail seal device
CN105952463B (en) * 2016-06-27 2018-10-02 中国铁建重工集团有限公司 Observation device for observing shield machine Tu Cang and the shield machine containing it

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009013585A (en) * 2007-06-29 2009-01-22 Shimizu Corp Removal shield
JP2009013586A (en) * 2007-06-29 2009-01-22 Shimizu Corp Removal shield and tunnel removal method using the same
JP2009013584A (en) * 2007-06-29 2009-01-22 Shimizu Corp Tunnel construction method and removal shield used in this method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11336479A (en) 1999-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4226402B2 (en) Tunnel construction method and tunnel excavator
JP3721488B2 (en) Removal backfill shield machine and shield method
JP3581619B2 (en) Apparatus and method for removing and filling back pipes
JP2002303092A (en) Tunnel excavator
JP3814767B2 (en) Tunnel joining method using different diameter shield machine
JP5854770B2 (en) Tunnel excavator for underground joint method with towable cutter replacement mechanism
JP5291024B2 (en) Direct cast concrete method
JP4213090B2 (en) Tunnel branch construction method and equipment
JP3970133B2 (en) Tunnel excavator
JP4183040B2 (en) Method for retreating shield machine and jig for retreating shield
JP3535750B2 (en) Shield excavator
JP5599345B2 (en) Tunnel excavator for renewal of existing pipes
JP5599346B2 (en) Tunnel excavator for renewal of existing pipes
JP3891644B2 (en) Embedded pipe dismantling method and equipment
JP3891645B2 (en) Embedded pipe dismantling method and equipment
JP4334954B2 (en) Method and apparatus for widening underground space
JP2596802B2 (en) Ring cut excavator
JPH0647911B2 (en) Shield machine
JPH0458877B2 (en)
JPH07109157B2 (en) Ground improvement method using shield machine
JP4081037B2 (en) Propulsion and shield combination method
WO1990002246A1 (en) Method and apparatus for connecting halves of shield tunnel under ground
JP4211362B2 (en) Connecting method of shield tunneling machine
JP3457197B2 (en) Excavator
JPH10184273A (en) Removal and backfill shield method and shield machine used for it

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050301

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050425

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050809

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050831

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110922

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110922

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120922

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120922

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130922

Year of fee payment: 8

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140922

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees