JP3841625B2 - 拡縮式トンネル掘削機の胴部構造 - Google Patents
拡縮式トンネル掘削機の胴部構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3841625B2 JP3841625B2 JP2000240526A JP2000240526A JP3841625B2 JP 3841625 B2 JP3841625 B2 JP 3841625B2 JP 2000240526 A JP2000240526 A JP 2000240526A JP 2000240526 A JP2000240526 A JP 2000240526A JP 3841625 B2 JP3841625 B2 JP 3841625B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- section
- tunnel
- widening
- expansion
- fixed
- 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 - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、円形断面トンネルの掘削途中で幅の広い拡幅部を連続して掘削する拡縮式トンネル掘削機の胴部構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば円形断面のトンネルを掘削途中に、トンネルを拡幅できるシールド掘進機に、たとえば特開平11−294077号公報に開示されたものがある。
【0003】
このシールド掘進機は、トンネルの下部および上部にそれぞれ互いに平行に配置された水平フレームと、これら水平フレーム間で複数のスライドジャッキにより拡縮方向に互いに接近離間される左右一対の拡幅胴とを具備したものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来構成では、拡幅胴の拡縮移動を案内する水平フレームが、左右両側で円形断面からはみだすことから、水平フレームの前部両側に小型の回転カッターが必要となり、複雑な構造となるとともに不要な部分まで掘削する必要がある点と、拡幅時に組み立てられるセグメントは、胴部の後端にシール可能な隙間をあけて形成されることから、円形に長円が組み合わされた複雑な変形断面形状となり、強度面およびコスト面から不利となる点とに問題があった。
【0005】
本発明は上記問題点を解決して、簡単な構造で、基本の円形断面から拡幅された略長円形断面のトンネルを低コストで掘削可能な拡縮式トンネル掘削機の胴部構造を提供することを目的とする。
【0006】
【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、胴部の前部に、略円形断面トンネルから所定方向に直径を拡張して略長円形断面トンネルを掘削するカッタヘッドを具備し、掘削するトンネルの形状に対応して胴部の断面を拡大縮小可能な拡縮式トンネル掘削機の胴部構造であって、円筒形外殻の一部をトンネル軸心方向に沿う切断線に沿って分離して、胴部を長円弧側の固定胴と短円弧側の拡幅胴とに分離し、前記拡幅胴の両端部から固定胴側に突出されて互いに平行な摺接スライド面が形成されたスライド部材を延設し、前記固定胴に、前記スライド部材の摺接スライド面にスライド自在に摺接して案内するガイド面を形成するとともに、前記拡幅胴をトンネル軸心と直交する拡縮方向に平行移動して胴部断面を拡大縮小自在な拡幅装置を設け、胴部内で組み立てられる覆工体の形状を、互いに平行な平行平面壁を有する略円形断面または小判形断面としたものである。
【0007】
上記構成によれば、短円弧側の拡幅胴の外殻にスライド部材を延設し、固定胴のガイド空間にスライド部材を介してスライドさせ、胴部の断面を拡幅するので、従来のような通常掘削時に円形断面の胴部から突出するような部材がなく、余分な掘削部分を平行平面壁の外側のわずかな面積とすることができる。また胴部内で組み立てられる覆工体を、通常掘削時および拡幅掘削時とも、平行平面壁を有する略円形断面または小判形断面としてその平行部を伸縮することでトンネルの幅を拡縮することができ、通常掘削部と拡幅掘削部およびそれらの間の移行部でも、変形した覆工体が不要となることから、覆工体のコストを低減することができ、その組立ても容易に行うことができる。
【0008】
また請求項2記載の発明は、上記構成において、固定胴に切羽崩壊土圧を保持する固定隔壁を設け、可動胴に、前記固定隔壁の背面にスライド自在に摺接する可動隔壁を設け、前記スライド部材の摺接スライド面と、可動隔壁の前面摺接部とをコーナー部を介して連続させて胴部の両側部と前部にわたって連続する前面および側面のスライドシール面を形成したものである。
【0009】
上記構成によれば、固定胴と可動胴との間で拡縮時に摺動する面に沿って両側部と前部に連続するスライドシール面を設けたので、切羽崩壊土圧を保持する圧力室および地山側と、胴部内とのスライド部を良好にシールをすることができ、泥水や土砂の浸入を効果的に防止することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るトンネル掘削機の実施の形態を図1〜図5に基づいて説明する。
【0011】
図1に示すように、このトンネル掘削機は、切羽崩壊土圧を保持しつつ円形断面トンネルを掘削し、このトンネル内に覆工体であるセグメント31を組み立てつつ推進されるシールド掘進機で、胴部であるシールド本体1の前部に、円形のカッタヘッド2を具備している。このカッタヘッドは、図示しない多数のカッタビットと土砂取入口が形成された円形のカッタ面板2aの複数位置に、カッタ出退装置3bによりコピーカッタ3aをそれぞれ半径方向に出退可能なコピーカッタ3を具備し、所定部分(図では掘進方向に向かって左側部)でこのコピーカッタ3aを突出させることにより、トンネルの左側部を拡張して略長円形断面トンネルを掘削することができる。そしてこのシールド本体1は、掘削するトンネルの形状に対応してシールド本体1の断面形状を拡大縮小可能に構成されている。
【0012】
シールド本体1は、右側部に配置された固定胴4と、左側部に配置された拡幅胴5とで構成されている。すなわち、図2に示すように、円筒形外殻(スキンプレート)6が横断面でトンネル軸心Oを中心にα≒220°隔てた位置でトンネル軸心O方向に沿う切断線に沿って分離され、シールド本体1が長円弧外殻6a側に固定胴4が設けられるとともに、短円弧外殻6b側に拡幅胴5が設けられている。
【0013】
そして拡幅胴5は、短円弧外殻6bの両端部から固定胴4側にそれぞれ互いに平行な摺接スライド面7aが形成されたスライド部材7がシールド本体1の略全長にわたって延設された略コの字形断面に形成されている。一方、固定胴4の上部および下部には、スライド部材7を収容するガイド空間8がラップ部4aにより形成されており、ラップ部4aの内面には、スライド部材7の外面に形成された摺接スライド面7aがスライド自在に摺接して案内されるガイド面8aが形成されている。また固定胴4に、スライド部材7のガイド溝7bにスライド自在に摺接し案内するガイドフレーム8bが拡幅方向に沿って設けられている。またこのガイド空間8には、拡幅胴5をトンネル軸心Oと直交する拡縮方向に移動してシールド本体1の断面を拡大縮小自在な拡幅装置である複数の拡幅用ジャッキ9が配設されている。
【0014】
図1,図3,図4に示すように、前記シールド本体1の固定胴4の前部には、切羽崩壊土圧を保持する固定隔壁11が配設されて圧力室12が形成され、この固定隔壁11には軸受13を介して旋回壁14aを有する旋回部材14がトンネル軸心O周りに回転自在に支持されている。そして旋回壁14aから圧力室12側に突出する複数の支持脚15がカッタ面板2aに連結されている。この固定隔壁11の大気室16側には、カッタ駆動装置17が設けられており、このカッタ駆動装置17は、旋回部材14に取付けられたリングギヤ17aと、このリングギヤ17aに噛み合う複数の駆動ピニオン17bと、この駆動ピニオン17bをそれぞれ回転駆動するカッタ駆動モータ17cとで構成されている。なお、図示しないが、固定隔壁11には送泥管および排泥管、または排土装置が貫通して設けられ、また固定胴4の後部にセグメント31を組み立てるエレクタ装置が配設されている。
【0015】
一方、拡幅胴5には、固定隔壁11の背面にスライド自在に摺接する可動隔壁21が取付けられ、図4に示すように、固定隔壁11と可動隔壁21の間に介在されたシール材により圧力室12からの土砂や泥水の侵入を防止する前面スライドシール面22が形成されている。またガイド空間8のガイド面8aとスライド部材7の摺接スライド面7aとの間には、介在されたシール材により地山からの土砂と泥水の侵入を防止する側面スライドシール面23が形成されている。そして、前記前面スライドシール面22と側面フライドシール面23とは、スライド部材7と可動隔壁21のコーナー部を介して連続して形成され、固定胴4と拡幅胴5とのスライド部に連続するシール構造が形成される。
【0016】
このシールド本体1の後部で通常掘削時に組み立てられる覆工体であるセグメント31は、図3に示すように、スライド部材7に対応した一部に互いに平行な一対の平行平面壁32を有する略円形断面で、一対の略半円壁33の端部間に長さの短い平行平面壁32が連結されて構成されている。そして、拡張掘削時には、平行平面壁32の長さが延長された小判形断面のセグメント31が組み立てられる。
【0017】
固定胴4と拡幅胴5の後部には、前記セグメント31を反力受けとしシールド本体1を推進する複数の推進ジャッキ34,35がそれぞれ配設されている。また固定胴4および拡幅胴5の後端部内面には、組み立てられたセグメント31との隙間を、複数の金属ブラシ列間にグリースを充填してシールするテールシール装置36,37がそれぞれ配設され、また拡幅胴5のスライド部7の内面にも、ラップ部テールシール装置38が設けられている。
【0018】
このラップ部テールシール装置38は、図5に示すように、固定胴4の固定側テールプレート41の内面に、スライド部材7の拡幅側テールプレート51がスライド自在に重なり合い、固定側テールプレート41には、内面にスライド方向に沿う固定ブラシ列43が取付けられた複数の突条部42が突設されている。そして、拡幅側テールプレート51には、突状部42の間のガイド凹部44にスライド自在に嵌合するスライドビーム52が配設され、このスライドビーム52に取付板を介して固定ブラシ列43の前面に重なる可動ブラシ列53が取付けられている。したがって、スライド部7の拡縮動作に従って拡幅側テールプレート51がスライドすると、可動ブラシ列53が固定ブラシ列43の前面に沿って移動し、前後のブラシ列43,53間にグリースを保持してシールすることができる。
【0019】
上記実施の形態において、通常掘削部で円形断面のトンネルを掘削し、シールド本体1内の後部で、天面中央部と底面中央部に長さが短い平行平面壁32を有する略円形断面のセグメント31を組み立てて掘進される。拡幅部に達すると、カッタヘッド2の左側部の回転位置でコピーカッタ3を突出させて余掘りを行いトンネルを拡幅する。そして、トンネルの拡幅に従って拡幅用ジャッキ9を進展させて拡幅胴5を外側にスライドさせ、拡幅量に対応して拡幅されたセグメント31を組み立てる。このようにして順次拡幅胴5が外側にスライドされ、拡幅掘削部になると、拡幅胴5を拡幅位置に固定した状態で所定距離掘削する。この拡幅掘削部では、平行平面壁32を延長したセグメント31が小判形断面に組み立てられる。
【0020】
拡幅掘削部から通常掘削部への移行は、上記と逆の手順で行われる。
上記実施の形態によれば、円弧状外殻6を分割して長円弧外殻6aを有する固定胴4と短円弧外殻6bを有する拡幅胴5とに分離し、拡幅胴5に設けられたスライド部材7を固定胴4のラップ部4a内のガイド空間8に収容し、ラップ部4a内面のガイド面8aに沿って出退自在に構成したので、従来のように、カッタヘッド2による円形部分から突出する部材もなく、またセグメント31も平行平面壁32の短い略円形断面に形成することができる。また拡幅掘削時にも、平行平面壁32の長さを延長するだけでよく、拡幅掘削時や移行時にも、特殊な異形セグメントピースが不要となり、セグメント31の製造コストが増大することもなく、組み立ても容易に行うことができる。
【0021】
またスライド部材7の摺接ガイド面7aの側面スライドシール面23および可動隔壁21の前面の前面スライドシール面22とを連続させたので、圧力室12や地山側と、シールド本体1内とのスライド部のシールを良好に行うことができ、止水を効果的に実施することができる。
【0022】
【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、一部が分離された拡幅胴の外殻にスライド部材を延設し、固定胴のガイド空間にスライド部材を介してスライドさせ、胴部の断面を拡幅するので、従来のような通常掘削時に円形断面の胴部から突出するような部材がなく、余分な掘削部分を平行平面壁の外側のわずかな面積とすることができる。また胴部内で組み立てられる覆工体を、通常掘削時および拡幅掘削時とも、平行平面壁を有する略半円断面または小判形断面としてその平行部を伸縮することでトンネルの幅を拡縮することができ、通常掘削部と拡幅掘削部およびそれらの間の移行部でも、変形した覆工体が不要となることから、覆工体のコストを低減することができ、その組立ても容易に行うことができる。
【0023】
また請求項2記載の発明によれば、固定胴と可動胴との間で拡縮時に摺動する面に沿って両側部と前部に連続するスライドシール面を設けたので、切羽崩壊土圧を保持する圧力室および地山側と、胴部内とのスライド部を良好にシールをすることができ、泥水や土砂の浸入を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るシールド掘進機の実施の形態を示す平面断面図である。
【図2】図1に示す拡幅掘削状態のa−a断面図である。
【図3】同シールド掘進機の拡幅掘削状態のシールド本体を示す斜視図である。
【図4】同シールド本体を示す分解斜視図である。
【図5】同シールド本体のラップ部テールシール装置を示す断面図である。
【符号の説明】
1 シールド本体
2 カッタヘッド
3 コピーカッタ
4 固定胴
4a ラップ部
5 拡幅胴
6 外殻
7 スライド部材
7a 摺接スライド面
8 ガイド空間
8a ガイド面
9 拡幅用ジャッキ
11 固定隔壁
12 圧力室
16 大気室
17 カッタ駆動装置
21 可動隔壁
22 前面スライドシール面
23 側面スライドシール面
31 セグメント
32 平行平面壁
33 略半円壁
34,35 推進ジャッキ
36,37 テールシール装置
38 ラップ部テールシール装置
Claims (2)
- 胴部の前部に、円形断面トンネルから所定部位の径を拡張して略長円形断面トンネルを掘削するカッタヘッドを具備し、掘削するトンネルの形状に対応して胴部の断面を拡大縮小可能な拡縮式トンネル掘削機の胴部構造であって、
円筒形外殻の一部をトンネル軸心方向に沿う切断線に沿って分離して、胴部を長円弧側の固定胴と短円弧側の拡幅胴とに分離し、
前記拡幅胴の両端部から固定胴側に突出されて互いに平行な摺接スライド面が形成されたスライド部材を延設し、
前記固定胴に、前記スライド部材の摺接スライド面にスライド自在に摺接して案内するガイド面を形成するとともに、前記拡幅胴をトンネル軸心と直交する拡縮方向に平行移動して胴部断面を拡大縮小自在な拡幅装置を設け、
胴部内で組み立てられる覆工体の形状を、互いに平行な平行平面壁を有する略円形断面または小判形断面とした
ことを特徴とする拡縮式トンネル掘削機の胴部構造。 - 固定胴に切羽崩壊土圧を保持する固定隔壁を設け、
可動胴に、前記固定隔壁の背面にスライド自在に摺接する可動隔壁を設け、
前記スライド部材の摺接スライド面と、可動隔壁の前面摺接部とをコーナー部を介して連続させて胴部の両側部と前部にわたって連続する前面および側面のスライドシール面を形成した
ことを特徴とする請求項1記載の拡縮式トンネル掘削機の胴部構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000240526A JP3841625B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 拡縮式トンネル掘削機の胴部構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000240526A JP3841625B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 拡縮式トンネル掘削機の胴部構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002054384A JP2002054384A (ja) | 2002-02-20 |
JP3841625B2 true JP3841625B2 (ja) | 2006-11-01 |
Family
ID=18731866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000240526A Expired - Lifetime JP3841625B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 拡縮式トンネル掘削機の胴部構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3841625B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4756196B2 (ja) * | 2005-08-09 | 2011-08-24 | 株式会社間組 | トンネル拡幅工法及びトンネル拡幅装置 |
JP4557847B2 (ja) * | 2005-09-09 | 2010-10-06 | 株式会社奥村組 | シールド掘進機のテールシール装置 |
JP4587919B2 (ja) * | 2005-09-13 | 2010-11-24 | 株式会社奥村組 | シールドトンネルの分岐合流部施工方法 |
JP4587918B2 (ja) * | 2005-09-13 | 2010-11-24 | 株式会社奥村組 | シールドトンネルの分岐合流部施工方法 |
JP2007247213A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Mitsubishi Heavy Industries Tunneling Machinery & Geotechnology Co Ltd | トンネル掘削機 |
-
2000
- 2000-08-09 JP JP2000240526A patent/JP3841625B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002054384A (ja) | 2002-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3841625B2 (ja) | 拡縮式トンネル掘削機の胴部構造 | |
JP2657788B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
JP2791589B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
JP3868195B2 (ja) | 拡幅式トンネル掘削機のテールシール構造 | |
JP3874620B2 (ja) | ドッキング用シールド掘進機 | |
JP3403695B2 (ja) | 多連分岐シールド掘進機 | |
JP3841624B2 (ja) | 拡縮式トンネル掘削機および拡縮式トンネル掘削機の胴部の拡縮方法 | |
JP3942391B2 (ja) | シールド掘進機のテールシール装置 | |
JP4557847B2 (ja) | シールド掘進機のテールシール装置 | |
JP4378030B2 (ja) | トンネルの地中接合工法 | |
JPH07317490A (ja) | 掘削断面伸縮用のシールド機と、これを用いた大断面トンネル掘削方法 | |
JP5131524B2 (ja) | 開放型トンネル掘削機およびトンネル掘削方法 | |
JP2860046B2 (ja) | 矩形シールド掘削機 | |
JPH0296090A (ja) | トンネル掘削機 | |
JP4383997B2 (ja) | シールド掘進機 | |
JPH0525996B2 (ja) | ||
JP3865898B2 (ja) | 地中接合シールド掘進機 | |
JP3950386B2 (ja) | トンネル掘削機並びにトンネル施工工法 | |
JPH0359237B2 (ja) | ||
JP3809593B2 (ja) | シールド掘進機 | |
JPH0423993Y2 (ja) | ||
JP4179434B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
JPH094367A (ja) | シールド掘進機 | |
JP2681208B2 (ja) | 回転カッター式シールド掘進機 | |
JPH01203593A (ja) | シールド掘進機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040728 |
|
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: 20060711 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060808 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3841625 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090818 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100818 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110818 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120818 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130818 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |