JP3821658B2 - Shield device for backfilling pipes - Google Patents

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JP3821658B2
JP3821658B2 JP2001105300A JP2001105300A JP3821658B2 JP 3821658 B2 JP3821658 B2 JP 3821658B2 JP 2001105300 A JP2001105300 A JP 2001105300A JP 2001105300 A JP2001105300 A JP 2001105300A JP 3821658 B2 JP3821658 B2 JP 3821658B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド工法により既設の管渠を破砕して埋め戻す管渠埋め戻し用シールド装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、不要となった管渠を破砕して埋め戻すためのシールド装置は、たとえば(1)特開平6−221099号公報および(2)特開平10−184273号公報に開示されている。
【0003】
(1)の従来例は、埋め戻す既設管渠よりもかなり大径に形成されたシールド本体の前部に、既設管渠の外周部に外嵌するリング状のカッタヘッドを配置し、シールド本体の前部に、カッタヘッドの中心穴から取り込まれた管渠を切断分離して取り除くコア抜き装置が配設されたものである。
【0004】
また(2)の従来例は、既設管渠内に突っ張り状態で固定されるグリッパ装置と、グリッパ装置からシールド本体を前進させる推進ジャッキとを具備し、シールド本体のスキンプレートを既設管渠に所定の隙間をあけて外嵌する円筒状に形成し、スキンプレートには、前端部に地山を攪拌するためのジェットノズルが設けられるとともに、管渠との隙間を塞ぐシール材が設けられたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、(1)の従来構成では、リング状カッタヘッドの半径方向の幅をある程度確保する必要があるため、シールド本体の外径が大きくなって余分な地山を掘削することになる。また既設管渠および地山とカッタヘッドとの摩擦抵抗も大きく、多大な掘削動力を必要とするという問題があった。
【0006】
また(2)の従来例では、シールド本体のスキンプレート外径を十分に小さく形成できるものの、ジェットノズルから噴射されるジェット水により、管渠の外周面に固着された土砂や裏込め材を除去する必要があり、ジェット水により固結した土砂や裏込め材を除去できない場合には、スキンプレートと既設管渠、地山との摩擦抵抗が極めて大きくなってシールド本体の推進が困難となるおそれがあり、信頼性に欠けるという問題があった。
【0007】
本発明は上記問題点を解決して、余分な地山の掘削を最小限に抑えられるとともに、摩擦抵抗を最小限として既設管渠の外周部を掘削除去できる既設管渠埋め戻し用シールド装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1記載の発明は、既設管渠の端部外周に外嵌されるスキンプレートを有するシールド本体を設け、前記スキンプレートを、既設管渠にシール部材を介して軸心方向にスライド自在に外嵌される内周プレートと、この内周プレートに収容空間をあけて外嵌される外周プレートからなる二重構造とし、前記スキンプレートの前部に既設管渠の外周部を掘削可能な複数の掘削ビットを配置し、シールド本体内に掘削ビットを周方向に駆動するカッタ駆動装置を設けるとともに、前記掘削ビットに駆動力を伝達する駆動部材を前記収容空間に周方向に回動自在に配置し、既設管渠内に固定開放自在でシールド本体を推進させる推進装置と、シールド本体の後部に、推進した空間部を埋め戻す埋め戻し装置とを具備したものである。
【0009】
上記構成によれば、二重構造としたスキンプレートの収容空間内に、掘削ビットを駆動する駆動部材を配置したので、駆動部材が既設管渠または地山に接触することがなく、摩擦抵抗がほとんどない。したがって、掘削ビットを小さい駆動力で周方向に駆動することができ、カッタ駆動装置の駆動力を大幅に低減することができる。また二重構造であっても、収容空間を小さく形成することにより、スキンプレートの外径を小さくすることができ、既設管渠外周の余分な掘削部分を削減することができ、掘削に要するコストを低減することができる。
【0010】
また請求項2記載の発明は、請求項1記載の構成において、カッタ駆動装置を、掘削ビットを周方向に所定角度往復回動するように構成したものである。
上記構成によれば、掘削ビットを周方向に往復回動するように構成したので、全周にわたるような動力伝達部材(リングギヤなど)が不要となり、カッタ駆動装置の組立や構造を簡略化することができる。
【0011】
さらに請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の構成において、掘削ビットに泥水を供給するとともに泥水により掘削土砂を排出する送排泥装置を設け、前記送排泥装置に、収容空間内で外周プレートと駆動部材の隙間、または内周プレートと駆動部材の隙間を周方向に複数に分割して、送泥管が接続された送泥通路と、排泥管が接続された排泥通路とを形成したものである。
【0012】
さらに請求項4記載の発明は、請求項1または2記載の構成において、掘削ビットに泥水を供給するとともに掘削土砂を泥水と共に排出する送排泥装置を設け、前記送排泥装置に、収容空間または駆動部材に沿って送泥手段および排泥手段を設けたものである。
【0013】
上記各構成によれば、送排泥装置により、送泥通路または送泥手段から供給された泥水により、掘削ビットにより掘削された土砂や裏込め材を洗い流し、排泥通路または排泥手段から回収するので、さらに掘削が容易に効率よく実施することができ、掘削に要する動力を削減することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係る既設管渠埋め戻し用シールド装置の実施の形態を図1〜図7に基づいて説明する。
【0015】
このシールド装置は、図1に示すように、既設管渠Cの外周部に外嵌されるスキンプレート2を有するシールド本体1と、スキンプレート2の前部に配置されて既設管渠の外周部の地山を掘削する掘削装置3と、シールド本体1から既設管渠Cの軸心O方向に沿って前方に伸展されたメインビーム4と、このメインビーム4に配置されて既設管渠Cを切断分離する解体用切断装置5および切断された分離管渠を撤去する解体用エレクタ装置6と、このメインビーム4の前部でシールド本体1を既設管渠Cに沿って前進させる推進装置10と、シールド本体1の後部で推進した空間部を埋め戻す埋め戻し装置7が具備され、メインビーム4は、シールド本体1の前部サポート8と後部サポート9により軸心O位置に支持されている。
【0016】
メインビーム4の前部に設けられた推進装置10は、図1,図5に示すように、メイングリッパ装置11とサブグリッパ装置12と牽引ジャッキ13とを具備し、メイングリッパ装置11はメインビーム4にスライド自在に外嵌されたメイン支持筒11aから120度ごとに3本のメイン保持ジャッキ11bが半径方向に配設され、メイン保持ジャッキ11bによりそれぞれメイン押付板11cを既設管渠Cの内面に圧接してメイングリッパ装置11を既設管渠Cに固定可能に構成されている。またサブグリッパ装置12は、メイン支持筒11aの後部でメインビーム4にスライド自在に外嵌されたサブ支持筒12aと、メイン支持筒11aとサブ支持筒12aの間に連結されてサブグリッパ装置12を前後にスライド可能な押引きジャッキ12dと、サブ支持筒12aから下方に所定角度隔てて半径方向に配置されサブ押板12cを既設管渠Cの内面に圧接可能なサブ保持ジャッキ12bとが具備されている。さらに牽引ジャッキ13は、メインビーム4の先端部材4aとメイン支持筒11aの間に連結されている。
【0017】
したがって、メイン保持ジャッキ11bをそれぞれ伸展しメイン押付材11cを既設管渠Cの内面に圧接させてメイングリッパ装置11を既設管渠Cに固定し、牽引ジャッキ13を伸展させることにより、メインビーム4を介してシールド本体1を前進させることができる。そして、押引きジャッキ12dを収縮させてサブグリッパ装置12をメイングリッパ装置11に接近させた後、サブ保持ジャッキ11cを伸展しサブ押付材12cを既設管渠Cの内面に圧接させてサブグリッパ装置12を既設管渠Cに固定し、ついでメイン保持ジャッキ11bを収縮した後に、牽引ジャッキ13を収縮させると同時に押引きジャッキ12dを伸展させることにより、メイングリッパ装置11を既設管渠C内に沿って前進させることができる。
【0018】
解体用切断装置5はメインビーム4の中間部に配置されており、図4に示すように、複数(図面では左右一対)のウォールソー14aを半径方向および軸心方向に移動させて既設管渠Cの壁体を軸心O方向に切断可能な軸心方向切断装置14と、複数(図面では前後一対)のウォールソー15aを半径方向および周方向に移動させて既設管渠Cの壁体を円周方向に切断可能な周方向切断装置15とで構成されている。
【0019】
解体用エレクタ装置6はメインビーム4の後部に配置されており、解体用切断装置5により切断された既設管渠Cの壁体を保持して、図示しない搬送装置に移載し搬出させるものである。
【0020】
埋め戻し装置7は、図2に示すように、シールド本体1の後部にシール筒16が軸心方向にスライド自在に配置され、このシール筒16の後端部に埋め戻し用の可動隔壁17が全面にわたって取付けられ閉止されている。そして埋め戻し材供給装置(図示せず)から埋め戻し材を注入するバルブ付の埋め戻し材注入管18が可動隔壁17に貫設される。また、埋め戻し状態に応じて土圧を保持しつつ可動隔壁17を移動させる隔壁移動ジャッキ19がシールド本体1と可動隔壁17の間に連結されている。
【0021】
次に本発明に係る掘削装置3を図2,図3,図6および図7を参照して説明する。
スキンプレート2の中間部から前部は、既設管渠Cにシール部材24を介して軸心方向にスライド自在に外嵌される筒状の内周プレート21と、この内周プレート21に収容空間23をあけて外嵌される筒状の外周プレート22からなる二重構造に構成されている。またスキンプレート2の前部に配置されたビット支持リング25に、既設管渠Cの外周地山や裏込め材を掘削する複数の掘削ビット26が所定間隔ごとに取付けられている。そして収容空間23には、ビット支持リング25を介して掘削ビット26を周方向に駆動する円筒状の駆動プレート(駆動部材)27が配置されており、この駆動プレート27は、シール材および軸受部材を介して内周プレート21に周方向にスライド自在に外嵌されている。シールド本体1内には、掘削ビット26を周方向に往復駆動するカッタ駆動装置28が設けられており、このカッタ駆動装置28は、内周プレート21の後部に周方向に形成された一対の駆動用開口部21aにそれぞれ臨んで取付けられた受動ブラケット28aと、受動ブラケット28aと内周プレート21の所定位置の間に連結された一対のビット回動ジャッキ28bとで構成され、両ビット回動ジャッキ28bを相対駆動することにより、駆動プレート27およびビット支持リング25を介して掘削ビット26を所定角度範囲で往復回動させることができ、これにより既設管渠Cの外周部の地山および裏込め材を掘削することができる。
【0022】
またこの掘削装置3には、掘削部に泥水を供給するとともに掘削土砂を泥水と共に排出する送排泥装置29が設けられている。この給排泥装置29は、前記収納空間23が外周プレート22にシールド軸心方向に沿って突設された区画板29aにより周方向に複数に区画され、外周プレート22と駆動プレート27の間に複数の送泥通路29bおよび排泥通路29cが交互に形成されいる。そして、収納空間23の後端部を閉鎖する端板29dに、送泥通路29bに連通する送泥管29eが貫通接続されるとともに、給泥通路29cに連通する排泥管29fが貫通接続されている。これにより、送泥管29eから送泥通路29cに供給された泥水が掘削ビット26により掘削部に送られて掘削を促進させ、掘削土砂を同伴した泥水が送泥管29eから排泥管29fに排出される。
【0023】
なお、送排泥装置29の変形例として、図8,図9に示すように、駆動プレート27を肉厚に形成して送泥孔(送泥手段)29gおよび排泥孔(排泥手段)29hを穿設してビット支持リング25に開口させてもよい。送泥管29eと排泥管29fの接続は、それぞれフレキシブルホースを使用することができる。もちろん、収納空間23に沿わせて送泥用、排泥用のホース(送泥手段)(排泥手段)や送泥用、排泥用の管を配設することもできる。
【0024】
上記構成において、解体用切断装置5により、スキンプレート2内の既設管渠Cを切断し、切断された管壁を解体用エレクタ装置6により取り除いて、図示しない搬送装置により搬出する。既設管渠Cの解体が進むと、推進装置10によりグリッパ装置11,12および牽引ジャッキ13を駆動してシールド本体1を推進させる。
【0025】
この時、掘削装置3では、カッタ駆動装置28の両ビット回動ジャッキ28bが相対して伸縮駆動され、収容空間23内の駆動プレート27を介して掘削ビット26にが往復回動される。これにより既設管渠Cの外周地山および裏込め材がを掘削される。そして、送排泥装置29により掘削が促進されるとともに、泥水により掘削土砂が除去されて排出される。
【0026】
そして、シールド本体1が前進されると、埋め戻し装置7により、隔壁移動ジャッキ19が伸展されて可動隔壁17の位置が保持され、埋め戻し材注入管18から埋め戻し材を可動隔壁17の後部に注入するとともに、土圧を保持しつつ隔壁移動ジャッキ19が収縮されて可動隔壁17が前方に移動される。
【0027】
上記実施の形態によれば、掘削装置3において、スキンプレート2を既設管渠Cにシール部材24により止水しつつ外嵌される内周プレート21と、この内周プレート21に収容空間23をあけて外嵌される外周プレート22により構成し、前記収容空間23に、掘削ビット26を往復回動させる駆動プレート27を配置したので、スキンプレート2の外径はそれほど大きくならない。したがって、掘削ビット26による余分な掘削部分をできるだけ少なくすることができる。また駆動プレート27は既設管渠Cの外周面や地山に接触することが全くないため、掘削時の摩擦抵抗を極めて小さくすることができて、従来に比べてカッタ駆動装置28の動力を大幅に削減することができる。
【0028】
さらに、収容空間23を利用して送泥通路29aと排泥通路29bを形成して掘削した土砂を洗い流して回収することができ、掘削ビット26の掘削抵抗を軽減できて摩耗を減少させ、掘削をスムーズにかつ効果的に行うことができる。
【0029】
また収容空間23または駆動プレート27を利用して送泥手段および排泥手段を設けることができ、配管や通路の形成を容易に行うことができる。
【0030】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項1記載の発明によれば、二重構造としたスキンプレートの収容空間内に、掘削ビットを駆動する駆動部材を配置したので、駆動部材が既設管渠または地山に接触することがなく、摩擦抵抗がほとんどない。したがって、掘削ビットを小さい駆動力で周方向に駆動することができ、カッタ駆動装置の駆動力を大幅に低減することができる。また二重構造であっても、収容空間を小さく形成することにより、スキンプレートの外径を小さくすることができ、既設管渠外周の余分な掘削部分を削減することができ、掘削に要するコストを低減することができる。
【0031】
また請求項2記載の発明によれば、掘削ビットを周方向に往復回動するように構成したので、全周にわたるような動力伝達部材(リングギヤなど)が不要となり、カッタ駆動装置の組立や構造を簡略化することができる。
【0032】
さらに請求項3または4記載の発明によれば、送排泥装置により、送泥通路または送泥手段から供給された泥水により、掘削ビットにより掘削された土砂や裏込め材を洗い流し、排泥通路または排泥手段から回収するので、さらに掘削が容易に効率よく実施することができ、掘削に要する動力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る管渠埋め戻し用シールド装置の実施の形態を示す縱断面図である。
【図2】同シールド装置の要部を拡大した縦断面図である。
【図3】図1に示すA−A断面図である。
【図4】図1に示すB−B断面図である。
【図5】図1に示すC−C断面図である。
【図6】同シールド装置の掘削装置を示す拡大縦断面図である。
【図7】同掘削装置を示す部分拡大正面図である。
【図8】掘削装置の他の実施の形態を示す拡大縦断面図である。
【図9】同掘削装置を示す部分拡大正面図である。
【符号の説明】
C 既設管渠
1 シールド本体
2 スキンプレート
3 掘削装置
4 メインビーム
4a 先端部材
5 解体用切断装置
6 解体用エレクタ装置
7 埋め戻し装置
10 推進装置
11 メイングリッパ装置
12 サブグリッパ装置
13 牽引ジャッキ
21 内周プレート
22 外周プレート
23 収容空間
24 シール部材
25 ビット支持リング
26 掘削ビット
27 駆動プレート
28 カッタ駆動装置
28b ビット回動ジャッキ
29 送排泥装置
29a 区画板
29b 送泥通路
29c 排泥通路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shield device for refilling tube refills by crushing and refilling existing tube refills by a shield method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, shield devices for crushing and filling back pipes that have become unnecessary are disclosed in, for example, (1) Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-221099 and (2) Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-184273.
[0003]
In the conventional example of (1), a ring-shaped cutter head that is fitted around the outer periphery of the existing pipe rod is arranged at the front of the shield main body that is formed to be considerably larger in diameter than the existing pipe rod to be refilled. Is provided with a core removal device that cuts and separates the pipe rod taken from the center hole of the cutter head.
[0004]
Further, the conventional example of (2) includes a gripper device fixed in a stretched state in an existing pipe rod, and a propulsion jack for advancing the shield main body from the gripper device, and a skin plate of the shield main body is predetermined on the existing pipe rod. The skin plate is provided with a jet nozzle for agitating the natural ground at the front end and a sealing material that closes the gap with the pipe rod. It is.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration of (1), since it is necessary to secure a certain width in the radial direction of the ring-shaped cutter head, the outer diameter of the shield body becomes large, and an extra ground is excavated. In addition, there is a problem that the friction resistance between the existing pipe and the ground and the cutter head is large, and a great amount of excavation power is required.
[0006]
In the conventional example of (2), although the outer skin plate diameter of the shield body can be made sufficiently small, the earth and sand and the backfill material fixed to the outer peripheral surface of the pipe rod are removed by jet water sprayed from the jet nozzle. If the sediment and backfill material consolidated by jet water cannot be removed, the friction resistance between the skin plate, existing pipes, and natural ground may become extremely large, making it difficult to propel the shield body. There was a problem of lack of reliability.
[0007]
The present invention solves the above-mentioned problems, and provides an existing pipe filling back-up shield device that can minimize excavation of extra ground and can excavate and remove the outer periphery of the existing pipe with minimal frictional resistance. The purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a shield body having a skin plate that is externally fitted to an outer periphery of an end portion of an existing pipe rod, and the skin plate is attached to the existing pipe rod via a seal member. It has a double structure consisting of an inner peripheral plate that is externally fitted to be slidable in the axial direction and an outer peripheral plate that is externally fitted with an accommodation space in the inner peripheral plate. A plurality of excavation bits capable of excavating the outer peripheral portion are arranged, a cutter driving device for driving the excavation bit in the circumferential direction is provided in the shield body, and a driving member for transmitting a driving force to the excavation bit is provided in the accommodating space. A propulsion device that is disposed so as to be freely rotatable in the direction and is capable of being fixed and opened in an existing pipe and propelling the shield main body, and a backfilling device for backfilling the propelled space portion at the rear of the shield main body. Than it is.
[0009]
According to the above configuration, since the drive member that drives the excavation bit is disposed in the housing space of the skin plate having a double structure, the drive member does not come into contact with the existing pipe or the ground, and the friction resistance is reduced. rare. Therefore, the excavation bit can be driven in the circumferential direction with a small driving force, and the driving force of the cutter driving device can be greatly reduced. Even with a double structure, the outer diameter of the skin plate can be reduced by forming the accommodating space small, and the extra excavation part on the outer periphery of the existing pipe can be reduced, and the cost required for excavation Can be reduced.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the cutter driving device is configured to reciprocate the excavation bit by a predetermined angle in the circumferential direction.
According to the above configuration, since the excavation bit is configured to reciprocate in the circumferential direction, a power transmission member (such as a ring gear) that extends over the entire circumference becomes unnecessary, and the assembly and structure of the cutter driving device can be simplified. Can do.
[0011]
Further, the invention according to claim 3 is the configuration according to claim 1 or 2, further comprising a feeding / draining mud apparatus for supplying mud water to the excavation bit and discharging the excavated sediment by the mud, and the accommodation mud apparatus has an accommodation space. In the inside, the gap between the outer peripheral plate and the drive member, or the gap between the inner peripheral plate and the drive member is divided into a plurality in the circumferential direction, and the mud feed passage to which the mud pipe is connected, and the mud to which the mud pipe is connected. A passage is formed.
[0012]
Furthermore, the invention according to claim 4 is the configuration according to claim 1 or 2, further comprising a feeding / draining mud apparatus for supplying mud water to the excavating bit and discharging the excavated earth and sand together with the mud water. Alternatively, mud feeding means and mud discharging means are provided along the drive member.
[0013]
According to each of the above configurations, the mud supplied from the mud supply passage or the mud supply means is washed away by the mud supply / drainage device, and the sand and backfill material excavated by the excavation bit is washed away and recovered from the mud passage or the mud discharge means. Therefore, excavation can be performed easily and efficiently, and the power required for excavation can be reduced.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Here, an embodiment of the existing pipe filling back-up shield device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0015]
As shown in FIG. 1, the shield device includes a shield body 1 having a skin plate 2 fitted on the outer peripheral portion of an existing pipe rod C, and an outer peripheral portion of the existing pipe rod disposed at the front portion of the skin plate 2. The excavator 3 for excavating the natural ground, the main beam 4 extending forward from the shield body 1 along the direction of the axis O of the existing pipe rod C, and the existing pipe rod C disposed on the main beam 4 A disassembling cutting device 5 for cutting and separating, a disassembling erector device 6 for removing the cut separating tube rod, and a propulsion device 10 for advancing the shield body 1 along the existing tube rod C at the front of the main beam 4; The backfilling device 7 for backfilling the space portion propelled at the rear part of the shield body 1 is provided, and the main beam 4 is supported at the position of the axis O by the front support 8 and the rear support 9 of the shield body 1.
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 5, the propulsion device 10 provided at the front portion of the main beam 4 includes a main gripper device 11, a sub gripper device 12, and a traction jack 13, and the main gripper device 11 includes the main beam 4. Three main holding jacks 11b are arranged in a radial direction every 120 degrees from a main support cylinder 11a that is slidably fitted on the main supporting cylinder 11a, and the main pressing plate 11c is respectively attached to the inner surface of the existing pipe rod C by the main holding jack 11b. The main gripper device 11 is configured to be fixed to the existing pipe rod C by pressure contact. Further, the sub gripper device 12 is connected between the main support tube 11a and the sub support tube 12a, which is slidably fitted to the main beam 4 at the rear portion of the main support tube 11a, and is connected to the sub gripper device 12 in the front-rear direction. And a sub-holding jack 12b that is arranged radially at a predetermined angle downward from the sub-supporting cylinder 12a and can press-contact the sub-pressing plate 12c to the inner surface of the existing pipe rod C. Yes. Further, the traction jack 13 is connected between the tip member 4a of the main beam 4 and the main support cylinder 11a.
[0017]
Therefore, the main holding jack 11b is extended, the main pressing member 11c is brought into pressure contact with the inner surface of the existing pipe rod C, the main gripper device 11 is fixed to the existing pipe rod C, and the traction jack 13 is extended, whereby the main beam 4 The shield body 1 can be moved forward via Then, after the push-pull jack 12d is contracted to bring the sub gripper device 12 closer to the main gripper device 11, the sub holding jack 11c is extended, and the sub pressing member 12c is brought into pressure contact with the inner surface of the existing pipe rod C so that the sub gripper device 12 is moved. The main gripper device 11 is advanced along the existing pipe rod C by fixing to the existing pipe rod C and then contracting the main holding jack 11b and then contracting the tow jack 13 and simultaneously extending the push-pull jack 12d. Can be made.
[0018]
The disassembling cutting device 5 is disposed in the middle portion of the main beam 4 and, as shown in FIG. 4, a plurality of wall saws 14a (a pair of left and right in the drawing) are moved in the radial direction and the axial direction so The axial body cutting device 14 capable of cutting the C wall body in the direction of the axial center O and a plurality of wall saws 15a (a pair of front and rear in the drawing) are moved in the radial direction and the circumferential direction to remove the wall body of the existing pipe rod C. It is comprised with the circumferential direction cutting device 15 which can be cut | disconnected in the circumferential direction.
[0019]
The disassembling erector device 6 is disposed at the rear part of the main beam 4 and holds the wall of the existing pipe C cut by the disassembling cutting device 5 so as to be transferred and carried out to a conveying device (not shown). is there.
[0020]
As shown in FIG. 2, the backfilling device 7 has a seal tube 16 slidably disposed in the axial direction at the rear of the shield body 1, and a movable partition wall 17 for backfilling is provided at the rear end of the seal tube 16. It is installed and closed over the entire surface. A backfilling material injection pipe 18 with a valve for injecting backfilling material from a backfilling material supply device (not shown) is provided through the movable partition wall 17. In addition, a partition moving jack 19 that moves the movable partition wall 17 while maintaining earth pressure according to the backfilling state is connected between the shield body 1 and the movable partition wall 17.
[0021]
Next, the excavating apparatus 3 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2, 3, 6 and 7.
From the middle part to the front part of the skin plate 2, a cylindrical inner peripheral plate 21 that is externally fitted to the existing pipe rod C through the seal member 24 so as to be slidable in the axial direction, and a space accommodated in the inner peripheral plate 21. It is comprised in the double structure which consists of the cylindrical outer periphery plate 22 which opens by 23 and is fitted. Further, a plurality of excavation bits 26 for excavating the outer peripheral ground of the existing pipe rod C and the backfill material are attached to the bit support ring 25 disposed at the front portion of the skin plate 2 at predetermined intervals. A cylindrical drive plate (drive member) 27 that drives the excavation bit 26 in the circumferential direction via the bit support ring 25 is disposed in the accommodation space 23. The drive plate 27 includes a sealing material and a bearing member. And is slidably fitted to the inner peripheral plate 21 in a circumferential direction. A cutter driving device 28 that reciprocates the excavation bit 26 in the circumferential direction is provided in the shield body 1, and the cutter driving device 28 is a pair of driving devices formed in the circumferential direction at the rear portion of the inner peripheral plate 21. Each of the bit rotating jacks is composed of a passive bracket 28a attached facing the opening 21a, and a pair of bit rotating jacks 28b connected between the passive bracket 28a and a predetermined position of the inner peripheral plate 21. By relatively driving 28b, the excavation bit 26 can be reciprocally rotated within a predetermined angle range via the drive plate 27 and the bit support ring 25. The material can be excavated.
[0022]
Further, the excavator 3 is provided with a feed / drain mud device 29 for supplying mud water to the excavation part and discharging excavated sediment together with the mud water. In the supply / drainage device 29, the storage space 23 is divided into a plurality of portions in the circumferential direction by a partition plate 29a projecting from the outer peripheral plate 22 along the shield axial direction, and between the outer peripheral plate 22 and the drive plate 27. A plurality of mud supply passages 29b and drainage passages 29c are alternately formed. The end plate 29d that closes the rear end of the storage space 23 is connected to the mud feed pipe 29e that communicates with the mud feed passage 29b, and the exhaust mud pipe 29f that communicates with the mud supply passage 29c. ing. Thereby, the mud supplied to the mud feed passage 29c from the mud feed pipe 29e is sent to the excavation part by the excavation bit 26 to promote excavation, and the mud accompanying the excavated soil is sent from the mud feed pipe 29e to the mud pipe 29f. Discharged.
[0023]
As a modification of the feed / drainage device 29, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, the drive plate 27 is formed thick to feed a feed mud hole (mud feed means) 29g and a drain mud hole (drainage means). 29h may be drilled to open the bit support ring 25. A flexible hose can be used for each connection of the mud pipe 29e and the exhaust pipe 29f. Of course, mud-feeding / draining mud hose (mud feeding means) (mud feeding means) and mud feeding / draining pipes can be arranged along the storage space 23.
[0024]
In the above configuration, the dismantling cutting device 5 cuts the existing pipe rod C in the skin plate 2, the cut tube wall is removed by the dismantling erector device 6, and it is carried out by a conveying device (not shown). When the dismantling of the existing pipe rod C proceeds, the propulsion device 10 drives the gripper devices 11 and 12 and the traction jack 13 to propel the shield body 1.
[0025]
At this time, in the excavator 3, both the bit rotation jacks 28 b of the cutter driving device 28 are driven to expand and contract relative to each other, and the excavation bit 26 is reciprocally rotated via the drive plate 27 in the accommodation space 23. Thereby, the outer peripheral ground and the backfill material of the existing pipe rod C are excavated. And while excavation is accelerated | stimulated by the sending and discharging mud apparatus 29, excavation earth and sand are removed and discharged | emitted by mud.
[0026]
When the shield body 1 is advanced, the backfilling device 7 extends the partition wall moving jack 19 to maintain the position of the movable partition wall 17, and the backfill material is transferred from the backfill material injection pipe 18 to the rear part of the movable partition wall 17. In addition, the partition wall moving jack 19 is contracted while the earth pressure is maintained, and the movable partition wall 17 is moved forward.
[0027]
According to the above embodiment, in the excavator 3, the skin plate 2 is fitted to the existing pipe rod C while water is stopped by the seal member 24, and the inner space plate 21 has the accommodating space 23. Since the outer plate 22 is formed by the outer peripheral plate 22 that is opened and fitted, and the drive plate 27 that reciprocates the excavation bit 26 is disposed in the accommodation space 23, the outer diameter of the skin plate 2 is not so large. Therefore, the excessive excavation part by the excavation bit 26 can be reduced as much as possible. Further, since the drive plate 27 does not come into contact with the outer peripheral surface of the existing pipe rod C or the natural ground at all, the frictional resistance during excavation can be made extremely small, and the power of the cutter driving device 28 can be greatly increased compared to the conventional case. Can be reduced.
[0028]
Further, the mud passage 29a and the drainage passage 29b are formed by using the accommodation space 23, and the excavated earth and sand can be washed and collected, the excavation resistance of the excavation bit 26 can be reduced, wear is reduced, and excavation is performed. Can be performed smoothly and effectively.
[0029]
In addition, mud feeding means and mud discharging means can be provided by using the accommodation space 23 or the drive plate 27, so that piping and passages can be easily formed.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the drive member for driving the excavation bit is arranged in the housing space of the skin plate having a double structure, the drive member is installed in the existing pipe or ground. There is no contact and there is almost no frictional resistance. Therefore, the excavation bit can be driven in the circumferential direction with a small driving force, and the driving force of the cutter driving device can be greatly reduced. Even with a double structure, the outer diameter of the skin plate can be reduced by forming the accommodating space small, and the extra excavation part on the outer periphery of the existing pipe can be reduced, resulting in the cost required for excavation. Can be reduced.
[0031]
According to the invention described in claim 2, since the excavation bit is configured to reciprocately rotate in the circumferential direction, a power transmission member (ring gear or the like) over the entire circumference becomes unnecessary, and the assembly and structure of the cutter driving device Can be simplified.
[0032]
Furthermore, according to the invention of claim 3 or 4, the mud supplied from the mud feed passage or the mud feed means is used to wash away the earth and sand and the backfill material excavated by the excavating bit, and the mud passage. Or since it collect | recovers from a mud discharge means, excavation can be implemented further easily and efficiently, and the power required for excavation can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a gutter showing an embodiment of a pipe gutter refill shield device according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of the shield device.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG.
5 is a cross-sectional view taken along the line CC shown in FIG.
FIG. 6 is an enlarged longitudinal sectional view showing an excavation device of the shield device.
FIG. 7 is a partially enlarged front view showing the excavator.
FIG. 8 is an enlarged longitudinal sectional view showing another embodiment of the excavator.
FIG. 9 is a partially enlarged front view showing the excavator.
[Explanation of symbols]
C Existing pipe 1 Shield body 2 Skin plate 3 Excavator 4 Main beam 4a Tip member 5 Dismantling cutting device 6 Dismantling erector device 7 Backfilling device 10 Propulsion device 11 Main gripper device 12 Sub gripper device 13 Traction jack 21 Inner peripheral plate 22 outer peripheral plate 23 accommodation space 24 seal member 25 bit support ring 26 excavation bit 27 drive plate 28 cutter drive device 28b bit rotating jack 29 feed mud device 29a partition plate 29b mud feed passage 29c waste mud passage

Claims (4)

既設管渠の端部外周に外嵌されるスキンプレートを有するシールド本体を設け、
前記スキンプレートを、既設管渠にシール部材を介して軸心方向にスライド自在に外嵌される内周プレートと、この内周プレートに収容空間をあけて外嵌される外周プレートからなる二重構造とし、
前記スキンプレートの前部に既設管渠の外周部を掘削可能な複数の掘削ビットを配置し、
シールド本体内に掘削ビットを周方向に駆動するカッタ駆動装置を設けるとともに、前記掘削ビットに駆動力を伝達する駆動部材を前記収容空間に周方向に回動自在に配置し、
既設管渠内に固定開放自在でシールド本体を推進させる推進装置と、
シールド本体の後部に、推進した空間部を埋め戻す埋め戻し装置とを具備した
ことを特徴とする管渠埋め戻し用シールド装置。
Provide a shield body having a skin plate fitted around the outer periphery of the end of the existing pipe,
The skin plate is a double plate composed of an inner peripheral plate that is slidably fitted in an axial direction to an existing pipe via a seal member, and an outer peripheral plate that is fitted to the inner peripheral plate with an accommodation space. Structure and
A plurality of excavation bits that can excavate the outer peripheral portion of the existing pipe are disposed at the front of the skin plate,
A cutter driving device for driving the excavation bit in the circumferential direction is provided in the shield body, and a driving member for transmitting a driving force to the excavation bit is disposed in the accommodating space so as to be rotatable in the circumferential direction.
A propulsion device for propelling the shield body in a freely openable manner in the existing pipe;
A pipe wall backfilling shield device comprising a backfilling device for backfilling the promoted space in the rear part of the shield body.
カッタ駆動装置を、掘削ビットを周方向に所定角度往復回動するように構成した
ことを特徴とする請求項1記載の管渠埋め戻し用シールド装置。
2. The shield for backfilling pipes according to claim 1, wherein the cutter driving device is configured to reciprocate the excavation bit by a predetermined angle in the circumferential direction.
掘削ビットに泥水を供給するとともに泥水により掘削土砂を排出する送排泥装置を設け、
前記送排泥装置に、収容空間内で外周プレートと駆動部材の隙間、または内周プレートと駆動部材の隙間を周方向に複数に分割して、送泥管が接続された送泥通路と、排泥管が接続された排泥通路とを形成した
ことを特徴とする請求項1または2記載の管渠埋め戻し用シールド装置。
A mud supply device that supplies mud water to the drilling bit and discharges the excavated sediment by the mud,
A mud feed passage to which the mud pipe is connected, by dividing the gap between the outer peripheral plate and the drive member, or the gap between the inner peripheral plate and the drive member in the circumferential direction in the accommodating space, The shield device for pipe wall backfilling according to claim 1 or 2, wherein a sludge passage to which the sludge pipe is connected is formed.
掘削ビットに泥水を供給するとともに掘削土砂を泥水と共に排出する送排泥装置を設け、
前記送排泥装置に、収容空間または駆動部材に沿って送泥手段および排泥手段を設けた
ことを特徴とする請求項1または2記載の管渠埋め戻し用シールド装置。
A mud supply device that supplies mud water to the drilling bit and discharges the excavated sediment together with the mud water,
The pipe feeder backfill shield device according to claim 1 or 2, characterized in that a mud sending means and a mud discharging means are provided in the sending and discharging mud device along a housing space or a driving member.
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