JP3865898B2 - 地中接合シールド掘進機 - Google Patents
地中接合シールド掘進機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3865898B2 JP3865898B2 JP28869297A JP28869297A JP3865898B2 JP 3865898 B2 JP3865898 B2 JP 3865898B2 JP 28869297 A JP28869297 A JP 28869297A JP 28869297 A JP28869297 A JP 28869297A JP 3865898 B2 JP3865898 B2 JP 3865898B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insertion portion
- hood
- slide hood
- slide
- shield machine
- 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
Links
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、2台のシールド掘進機を対向して掘進させ、これらを突き合わせて双方のシールドフレームを接合して連続したトンネルを構築する地中接合シールド掘進機に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5に示すように、2台のシールド掘進機a,bを対向して掘進させ、一方の掘進機aのシールドフレームcを他方の掘進機bのシールドフレームdに挿入して接合する地中接合シールド掘進機が知られている(特開平3-129090号公報等)。
【0003】
上述の受入側の掘進機bは、筒状のシールドフレームd内に、推進ジャッキeおよび回転カッタfが取り付けられた内筒gを有している。内筒gは、図5(a) に示すように通常掘進時には図示しない固定金具によってシールドフレームdに固定され、図5(b) に示すように地中接合時には固定金具が取り外されてスライド自在となる。
【0004】
このスライドフリーの状態にて、挿入側の掘進機aを掘進させてカッタf,f同士を当接させて上記内筒gを押圧することにより、推進ジャッキeが収縮しつつ内筒gが後退し、これによりシールドフレームc,d同士がラップする。その後、ラップ部分にシール剤を充填して接合し、最後に双方の掘進機a,bの隔壁hおよびカッタfを取り外して連続したトンネルを構築する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図5に示す地中接合シールドでは、一方のシールドフレームcを他方のシールドフレームdに挿入しているため、挿入側のシールドフレームcの直径が受入側のシールドフレームdの直径よりも小径になり、双方の掘進機a,bで構築されるトンネルTa,Tbの内径が異なってしまう。このため、双方のトンネルTa,Tbを接合した後には、小径側のトンネルTaに合わせて利用設備を設計しなければならず、大径側のトンネルTbに不要な断面積が生じる。
【0006】
これを解消するためには、図6に示すように、挿入側のシールドフレームcの直径を受入側のシールドフレームdと同径とし、そのシールドフレームcの前端に段差部iを介して縮径形成された挿入部jを設け、この挿入部jを受入側のシールドフレームdに挿入するようにすることが考えられる。しかし、これでは挿入側の掘進機aの通常掘進時に、上記段差部iに土砂が堆積して掘進に伴って圧密を起こすため、接合が不可能になるばかりでなく、土砂の取り込みが悪くなるため、推進ジャッキ(図示せず)の推力および回転カッタfのトルクの増大に繋がる。
【0007】
そこで、本発明の目的は、上記段差部における土砂の堆積・圧密を防止でき、確実な接合を確保できると共に推力とトルクの低減を図ることができる地中接合シールド掘進機を提供することにある。
【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本発明は、2台のシールド掘進機を対向して掘進させ、一方の掘進機のシールドフレームを他方の掘進機のシールドフレームに挿入して接合する地中接合シールド掘進機において、上記一方の掘進機のシールドフレームの前端に、段差部を介して縮径形成された挿入部を設け、該挿入部の外周に、筒状のスライドフードを軸方向に移動自在に設け、該スライドフードに、通常掘進時には当該スライドフードを上記挿入部を覆う位置に保持すると共に接合時には上記スライドフードを後退させて上記挿入部を露出させる機構を装備し、上記スライドフードの内周面と上記挿入部の外周面との間に、上記スライドフードを上記挿入部から上記段差部と略同じ高さに浮かせて支持するためのスペーサを設けると共に、上記スライドフードの内周面に、上記挿入部の外周面との間のシールを設けて構成されている。
【0009】
上記構成によれば、通常掘進時には、挿入部がスライドフードによって覆われるので、段差部に土砂が堆積して圧密することはない。その後、接合時には、スライドフードが後退されて挿入部が露出するので、その露出した挿入部を受入側の掘進機のシールドフレームに挿入することにより、確実な地中接合が達成される。また、通常掘進時に、段差部への砂の堆積・圧密を防止できるので、掘進抵抗が小さくなり、推進ジャッキの推力と回転カッタのトルクの低減を図ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0012】
図1に示すように、この地中接合シールド掘進機S1 は、筒状のシールドフレーム1を前後に前胴2と後胴3とに分割し、それら前胴2と後胴3とを中折継手4を介して屈曲自在に接続した所謂中折れシールドとなっており、その前胴2の前端を図3および図4に示す他のシールド掘進機S2 (受入側)のシールドフレーム5に挿入する挿入側の掘進機(図5における左側の掘進機)である。
【0013】
前胴2は、筒状の本体6と、本体6の前端部に取り付けられたリング板状の段差部7と、段差部7に取り付けられた筒状の挿入部8とを有している。挿入部8の外径は、本体6より縮径されており、図3および図4に示すように、受入側の掘進機S2 のシールドフレーム5の内径に一致されている。段差部7は、挿入部8を本体6に対して同芯的に保持するものであり、リング状の板体から構成されている。
【0014】
挿入部8の外周には、筒状のスライドフード9が軸方向に移動自在に設けられている。スライドフード9は、その内径が上記本体6にスライド自在に装着される寸法に形成されており、図3および図4に示すように外径が受入側の掘進機S2 のシールドフレーム5の外径に一致されている。スライドフード9の前端部には、スライドフード9と挿入部8との間を蓋するための蓋部材10が設けられている。蓋部材10は、その外径縁がスライドフード9に固定され、内径縁が挿入部8に当接されている。
【0015】
スライドフード9の内周面には、当該スライドフード9を挿入部8の外周面から段差部7と同じ高さに浮かせて支持するためのスペーサ11が設けられている。スペーサ11は、挿入部8にスライド自在に装着されたガイド部12と、土砂シール13を支持するシール支持部14とからなっている。ガイド部12は、挿入部8にスライド自在に装着された筒体12aと、筒体12aをスライドフード9の内周面に取り付ける鍔体12bとを有している。シール支持部14は、スライドフード9との間に土砂シール13を挟持する筒体14aと、筒体14aをスライドフード9に取り付けるための鍔体14bとからなっている。
【0016】
土砂シール13は、ブラシ状のものが用いられており、その根元部がシール支持部14に取り付けられ、中間部が径方向内方に屈曲され、先端部が挿入部8の外周面に弾性的に押し付けられている。土砂シール13は、挿入部8を囲繞するように周方向に連続的に形成されており、蓋部材10の内径縁と挿入部8の外周面との間から浸入した微細な土砂を遮断し、水分の通過を許容するものである。なお、本実施形態では土砂シール13を1列としたが、軸方向に間隔を隔てて2列以上配置してもよい。
【0017】
上記段差部7には、通常掘進時にはスライドフード9を挿入部8を覆う位置に保持すると共に、接合時にはスライドフード9を後退させて挿入部8を露出させる機構としてのアクチュエータ15が設けられている。アクチュエータ15は、ヘッド部16とロッド部17とからなる油圧シリンダ18からなっており、そのヘッド部16が段差部7に形成された取付穴19に止水シール20を介して取り付けられている。油圧シリンダ18のロッド部17の先端は、上記スペーサ11のガイド部12の鍔体12bにピン21を介して接合されている。油圧シリンダ18は、前胴2の周方向に間隔を隔てて複数配置されている。
【0018】
この構成によれば、図1に示すように各油圧シリンダ18を伸長させて保持することにより、スライドフード9が挿入部8を覆う位置に保持され、図2に示すように油圧シリンダ18を収縮させることにより、スライドフード9が後退して挿入部8が露出する。また、土砂シール13を通過した切羽の水分は、スペーサ11とスライドフード9と挿入部8と段差部7とで区画された空間22内に閉じ込められ、これによりスライドフード9の径方向内外の水圧が略等しくなる。
【0019】
また、前胴2と後胴3とを接続する中折継手4は、前胴2の後端部に取り付けられた凹球状の軸受座4aと、この軸受座4aの内側にラップするように後胴3の前端部に設けられた凸球状の軸受座4bとからなっている。前胴2と後胴3とは、前胴2の内周面に設けられたブラケット23と後胴3の軸受座4bに設けられたブラケット24との間に、周方向に間隔を隔てて設けられた複数の中折れジャッキ25を介して連結されている。これら中折れジャッキ25を適宜伸縮させることにより、前胴2と後胴3とが屈曲する。
【0020】
また、後胴3の軸受座4bに取り付けられたブラケット24には、既設セグメント26に反力をとって後胴3を前進させる推進ジャッキ27が設けられている。推進ジャッキ27は、上記中折れジャッキ25同士の間に、周方向に間隔を隔てて複数設けられている。また、挿入部8には隔壁28が設けられ、隔壁28には回転カッタ29が取り付けられている。回転カッタ29は、挿入部8の直径と等しい本体カッタ29aと、本体カッタ29aに径方向外方に出没自在に設けられた伸縮カッタ29bとを有している。
【0021】
以上の構成からなる本実施形態の作用について述べる。
【0022】
この地中接合シールド掘進機S1 (挿入側)は、通常掘進時には、図1に示すように、油圧シリンダ18を伸長させてスライドフード9を挿入部8を覆う位置に保持した状態とし、伸縮カッタ29bを伸長させて本体カッタ29aを回転させつつ推進ジャッキ27を伸長させ、切羽を回転カッタ29で掘削して掘進する。このように挿入部8および段差部7をスライドフード9で覆うことにより、掘進中に段差部7に土砂が堆積して圧密を起こすことはなく、その後の接合工程に支障を来すことはない。また、掘進抵抗が減るため推進ジャッキ27の推力と回転カッタ29のトルクの低減を図ることができる。
【0023】
ここで、前胴2の挿入部8の外周面とスライドフード9の蓋部材10の内周縁との隙間から浸入した切羽の微細な土砂は、土砂シール13によって遮断されるため、スペーサ11とスライドフード9と挿入部8と段差部7とで区画された空間22内に土砂が浸入することはない。仮にこの空間22内に土砂が浸入すると、後の接合工程にてスライドフード9をスペーサ11と共に後退させる際に、空間22内の土砂が邪魔になってスライドフード9が後退不能になる虞があるが、本実施形態ではこれを回避できるのである。
【0024】
また、上記隙間から浸入した切羽の水分は、上記土砂シール13を通過して上記空間22内に閉じ込められ、止水シール20によって機内側への浸入が防止される。これにより、上記空間22には、切羽と略同じ水圧がかかることとなり、スライドフード9の径方向の内外の水圧が略等しくなる。従って、スライドフード9が水圧によって径方向内方に変形することが防止される。
【0025】
すなわち、スライドフード9の内周面に水圧に対抗するためのリブ等を設ける必要がなく、その分だけスライドフード9と挿入部8との隙間を狭くでき、伸縮カッタ29bによる掘削負担を減らすことができる。なお、挿入部8の径方向の内外の水圧は、外側(上記空間22側)が切羽と略同じ水圧であり、内側(機内側)が略大気圧であるため、その水圧差によって挿入部8には径方向内方に変形力が加わるが、挿入部8の内側は機内スペースであるため、挿入部8の内側にリブ30等の補強部材を設けることは何等問題なく、このリブ30等により挿入部8の変形は防止できる。
【0026】
なお、上記シール13,20を、共に土砂および水分を遮断するシールとし、スライドフード9の変形を抑える方法は、板厚アップによる強度向上等の方法を用いてもよい。
【0027】
さて、このようにして地山を掘進して地中接合地点に到着したならば、掘進を停止する。地中接合地点とは、図3に示すように、当該挿入側の掘進機S1 のカッタ29が、受入側の掘進機S2 のカッタ31に当接した地点である。そして、図2および図3に示すように伸縮カッタ29bを収縮させて本体カッタ29a内に収納し、油圧シリンダ18を収縮させてスライドフード9を後退させ、挿入部8を露出する。すると、露出した挿入部8とスライドフード9の蓋部材10とにより、接合のための段差形状が形成される。
【0028】
その後、当該挿入側の掘進機S1 を掘進させて、図4に示すように、受入側の掘進機S2 のシールドフレーム5の位置を保ったまま、その内側に設けられた内筒32を後方に押し込む。内筒32は、隔壁33および回転カッタ31を有しており、通常掘進時には図示しない固定金具によりシールドフレーム5に固定され、接合時には固定金具が外されてスライドフリーとなるものである。
【0029】
すると、挿入側の掘進機S1 の挿入部8が受入側の掘進機S2 のシールドフレーム5内に挿入され、地中接合が達成される。なお、図3に示すように掘進機S1 ,S2 同士を当接させた状態で、スライドフード9を後退させることなく伸長状態にある油圧シリンダ18を圧力フリーとし、掘進機S1 の掘進挿入によってスライドフード8の前端をシールドフレーム5の前端に押し当てて、スライドフード8を後退させるようにしてもよい。
【0030】
最後に、掘進機S1,S2の機内から接合部分にシール剤を充填して固化させ、双方の掘進機S1,S2の隔壁28,33およびカッタ29,31を取り外して連続したトンネルを構築する。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る地中接合シールド掘進機によれば、段差部における土砂の堆積・圧密を防止できるので、確実な接合を確保できると共に推進ジャッキの推力と回転カッタのトルクの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す地中接合シールド掘進機の概略側断面図である。
【図2】上記地中接合シールド掘進機の作動を示す図である。
【図3】上記地中接合シールド掘進機の作動を示す図である。
【図4】上記地中接合シールド掘進機の作動を示す図である。
【図5】従来例を示す地中接合シールド掘進機の概略側断面図である。
【図6】別の従来例を示す地中接合シールド掘進機の概略側断面図である。
【符号の説明】
S1 シールド掘進機
S2 シールド掘進機
1 シールドフレーム
2 前胴
3 後胴
5 シールドフレーム
7 段差部
8 挿入部
9 スライドフード
11 スペーサ
13 土砂シール
15 機構としてのアクチュエータ
Claims (1)
- 2台のシールド掘進機を対向して掘進させ、一方の掘進機のシールドフレームを他方の掘進機のシールドフレームに挿入して接合する地中接合シールド掘進機において、上記一方の掘進機のシールドフレームの前端に、段差部を介して縮径形成された挿入部を設け、該挿入部の外周に、筒状のスライドフードを軸方向に移動自在に設け、該スライドフードに、通常掘進時には当該スライドフードを上記挿入部を覆う位置に保持すると共に接合時には上記スライドフードを後退させて上記挿入部を露出させる機構を装備し、上記スライドフードの内周面と上記挿入部の外周面との間に、上記スライドフードを上記挿入部から上記段差部と略同じ高さに浮かせて支持するためのスペーサを設けると共に、上記スライドフードの内周面に、上記挿入部の外周面との間のシールを設けたことを特徴とする地中接合シールド掘進機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28869297A JP3865898B2 (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 地中接合シールド掘進機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28869297A JP3865898B2 (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 地中接合シールド掘進機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11125088A JPH11125088A (ja) | 1999-05-11 |
JP3865898B2 true JP3865898B2 (ja) | 2007-01-10 |
Family
ID=17733466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28869297A Expired - Fee Related JP3865898B2 (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 地中接合シールド掘進機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3865898B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106121671A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-11-16 | 中铁隧道股份有限公司 | 一种盾构/tbm快速过站的步进平台 |
-
1997
- 1997-10-21 JP JP28869297A patent/JP3865898B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11125088A (ja) | 1999-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2791589B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
JPS62146393A (ja) | シ−ルド掘進機 | |
JP3865898B2 (ja) | 地中接合シールド掘進機 | |
JP4378030B2 (ja) | トンネルの地中接合工法 | |
JP3841625B2 (ja) | 拡縮式トンネル掘削機の胴部構造 | |
JP3911385B2 (ja) | 地中接合用シールド掘進機 | |
JP3865899B2 (ja) | 中折れ式地中接合シールド掘進機 | |
JP3950315B2 (ja) | 多段式トンネル掘削機 | |
JP2782686B2 (ja) | シールド掘削機 | |
JPH11336472A (ja) | 地中接合式トンネル掘削機及び掘削方法 | |
JP3733796B2 (ja) | シールド装置及びシールド工法 | |
JP3698431B2 (ja) | 地中接合型シールド掘進機及びその地中接合方法 | |
JPH03132595A (ja) | シールド掘進機を用いるトンネル連結方法 | |
JP4090323B2 (ja) | 地中接合用シールド掘進機 | |
JP3948987B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
JP3312791B2 (ja) | シールド掘進機のテールシール交換方法およびその装置 | |
JP3868195B2 (ja) | 拡幅式トンネル掘削機のテールシール構造 | |
JP4397132B2 (ja) | シールド掘進機 | |
JPS58213993A (ja) | シールド掘進機の運転方法 | |
JP3753477B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
JPH06207497A (ja) | シールド掘進機のテールシール交換装置 | |
JP4348856B2 (ja) | 分岐シールド掘進機の発進口の構築方法及び構築構造 | |
JP4499931B2 (ja) | シールド掘削機およびシールド掘削方法 | |
JP3859376B2 (ja) | 挿入側地中接合シールド掘進機および受入側地中接合シールド掘進機 | |
JP4271893B2 (ja) | トンネル掘進機のコピーカッタ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040604 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060608 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060620 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060821 |
|
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: 20060919 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061004 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091013 Year of fee payment: 3 |
|
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: 20091013 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101013 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111013 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111013 Year of fee payment: 5 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111013 Year of fee payment: 5 |
|
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: 20111013 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121013 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121013 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131013 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 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |