JP4169609B2

JP4169609B2 - Shield machine for connection

Info

Publication number: JP4169609B2
Application number: JP2003043424A
Authority: JP
Inventors: 泰治花岡; 慎吾高橋
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2023-02-21
Also published as: JP2004251033A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新設トンネルを既設管の側壁などの既設構造物に接続するための接続用シールド掘進機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の接続用シールド掘進機には、たとえば特許文献１や特許文献２がある。
特許文献１では、切削リングの旋回駆動力の伝達手段として、伸縮可能なカッタスポーク（カッタヘッド）の先端部を、突出された切削リングに連結して、カッタスポークの旋回駆動力を切削リングに伝達している。
【０００３】
また特許文献２では、シールド本体の前部周縁に沿って環状空間室を形成し、カッタヘッドに環状空間室から前方に出退自在なカッタ体を設け、環状空間室に配置されてカッタ体を出退させる多段作動装置をカッタヘッドに設けたものである。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３３３５５０５号（図２）
【０００５】
【特許文献２】
特開２００１−３２６７６号（図３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１では、通常掘削時には切削リングをシールド本体のスキンプレート内に収納しておき、既設構造物が接近すると、掘削を停止し、カッタスポークを後退させた後、切削リングを突出させ、さらにカッタスポークを突出させて切削リングに連結する。しかし、切削リングの前方にレキなどの障害物があると、切削リングをスムーズに突出させることができず、無理に突出を行うと切削リングが変形するおそれがあり、このため接続作業が確実性に欠けるという問題がある。また切削リングに旋回力を伝達する部位が、カッタスポークの配置位置に限定されるため、カッタスポークの形状や本数により設計上の制約を受け、設計の自由度が低いという問題があった。
【０００７】
また特許文献２では、旋回状態でカッタ体を突出可能なため、特許文献１のような突出時の障害や旋回駆動力の伝達上の問題はないが、環状空間室の構造上、掘削土砂の流動性が低く、また大きいスペースが必要であるため、小口径のシールド掘進機には適さないという問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決して、既設構造物に確実に接続ができ、小口径でも適用が可能な接続用シールド掘進機を提供することを目的とする。
【０００９】
【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、新設トンネルを掘削して既設構造物に接続する接続用シールド掘進機であって、シールド本体の前部にシールド軸心周りに回転自在なカッタヘッドを設けると共に、当該カッタヘッド後部の圧力室とシールド本体内を区画する隔壁を設置し、当該隔壁の外周部に、シールド本体内に設けられたカッタ駆動装置により回転駆動される駆動リング体をシールド軸心周りに旋回自在に設けるとともに、当該駆動リング体を支持脚部材を介してカッタヘッドに連結し、シールド本体の外周プレートと前記駆動リング体との間に、先端部に切削部材を有する切削接続リングを、シールド軸心方向に出退自在でかつシールド軸心周りに旋回自在に設け、前記駆動リング体に、連結部材により駆動リング体と切削接続リングとを連結離脱自在で、連結時に駆動リング体により連結部材を介して切削接続リングを旋回駆動する連結機構を設け、
切削接続リングに、前記連結部材がシールド軸心方向に摺動自在に係合される連結・出退ガイド部を設け、シールド本体内に、切削接続リングをシールド軸心方向に出退駆動可能な接続リング出退装置を設けたものである。
【００１０】
上記構成によれば、連結機構により駆動リング体と切削接続リングとを連結し、駆動リング体を介して切削接続リングをシールド軸心周りに旋回させつつ、接続リング出退装置により突出させることができる。したがって、シールド本体と既設構造物の間にレキなどの障害物があっても切削部材により切削して確実に既設構造物に到達させることができ、新設トンネルを既設構造物に確実に接続させることができる。また、隔壁に設けられた駆動リング体の任意位置に連結機構を配置することができ、旋回駆動力の伝達位置を任意に設定できて設計上の自由度が高く、必要なスペースも小さく小口径のシールド掘進機に適用することができる。また、連結機構の連結部材を直接連結・出退ガイド部を介して切削接続リングに係合させるので、構造部材を削減して構造を簡略化することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、新設トンネルを掘削して既設構造物に接続する接続用シールド掘進機であって、シールド本体の前部にシールド軸心周りに回転自在なカッタヘッドを設けると共に、当該カッタヘッド後部の圧力室とシールド本体内を区画する隔壁を設置し、当該隔壁の外周部に、シールド本体内に設けられたカッタ駆動装置により回転駆動される駆動リング体をシールド軸心周りに旋回自在に設けるとともに、当該駆動リング体を支持脚部材を介してカッタヘッドに連結し、シールド本体の外周プレートと前記駆動リング体との間に、先端部に切削部材を有する切削接続リングをシールド軸心方向に出退自在でかつシールド軸心周りに旋回自在に設け、当該切削接続リングの内周部に、切削接続リングをシールド軸心方向に出退自在に支持しかつシールド軸心周りに回り止めする出退ガイド部を介して中間リングを設け、駆動リング体に、連結部材により駆動リング体と中間リングとを連結離脱自在で、連結時に駆動リング体により前記連結部材および前記中間リングを介して切削接続リングをシールド軸心周りに旋回駆動する連結機構を設け、シールド本体内に、切削接続リングを出退駆動可能な接続リング出退装置を設けたものである。
【００１２】
上記構成によれば、請求項１の作用効果に加えて、通常掘削時には、連結機構が分離されて駆動リング体は旋回されるが、出退ガイド部を介して中間リングが停止された状態となるので、取り込まれた掘削土砂が中間リング体に対して共回りすることがなく、土砂の攪拌が促進されて流動性が向上される。したがって、小口径でスクリュー式排土装置により土砂を排出する土圧式シールドであっても、掘削土砂を閉塞することなく排出することができる。
【００１３】
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、接続リング出退装置の出力端に、切削接続リングをシールド軸心周りに旋回移動自在に支持して推力を伝達可能な軸受部材を介在させたものである。
上記構成によれば、接続リング出退装置により軸受部材を介して切削接続リングを旋回させつつ突出駆動することができ、接続の確実性を向上させることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の構成において、切削接続リングに、先端部に開口された注液通路を形成し、給液装置を軸受部材を介して前記注液通路に接続したものである。
請求項５記載の発明は、切削接続リングに、先端部に開口されて基端側外周部に開口する注液通路を形成し、切削接続リングと外周プレートの間に、切削接続リングの出退移動範囲で前記注液通路に連通する給液室を形成したものである。
【００１７】
上記請求項４または５記載の構成によれば、軸受部材または給液室を介して切削接続リングに形成された注液通路を介して先端部に薬液や水などの液を供給可能としたので、切削接続リングの掘削部材の冷却や掘削くずの排出を効果的に行うことができ、また接続作業時に切削接続リングの先端部に隙間があっても、注液通路から切削接続リングの先端部に充填材（薬液）を供給して効果的に止水することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係る接続用シールド掘進機の第１の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【００１９】
図１に示すように、前胴２と後胴３からなるシールド本体１の前胴２の前部には、スポーク式のカッタヘッド４が回転自在に支持され、前胴２のスキンプレート５の前部内周に本発明に係る接続装置６が設けられている。
【００２０】
前胴２と後胴３は球面継手７を介して所定範囲で傾動自在に連結され、前胴２と後胴３との間に接続された傾動ジャッキ８により新設トンネルの旋回半径に応じて傾斜される。後胴３内には、セグメントＳを組み立てるエレクタ装置９と、エレクタ装置９により組み立てられたセグメントＳを反力受としてシールド本体１を推進させる複数の推進ジャッキ１０が設けられている。
【００２１】
前胴２の前部には、カッタヘッド４の後部に圧力室２０を形成する隔壁１１が配設され、この隔壁１１は後方に伸びる支持部材１２により前胴２のスキンプレート５に支持されている。また隔壁１１の外周部には、旋回軸受１３を介して駆動リング体１４が回転自在に支持され、駆動リング体１４とカッタヘッド４とが複数の支持脚（支持脚部材）１５により連結固定されている。またカッタ駆動装置１６は、図３，図４に示すように、隔壁１１の背面に取り付けられたギヤボックス１６ａと、ギヤボックス１６ａに設けられた複数のカッタ回転駆動装置（油圧モータ）１６ｂと、駆動リング体１４に旋回軸受１３の旋回リング１３ａを介して背面側に取り付けられたリングギヤ１６ｃと、カッタ回転駆動装置（油圧モータ）１６ｂにより回転駆動されてリングギヤ１６ｃに噛合するカッタ駆動ピニオン１６ｄとで構成されている。１８はカッタヘッド４の後部からシールド軸心Ｏに沿って隔壁１１に貫設された回転継手で、カッタヘッド４内の機器に油圧や電気を供給する配管や、機器の制御信号を送受するケーブルを内装したものである。
【００２２】
また隔壁１１の下部には、ケーシング内にリボンスクリューを回転自在に配置したスクリュー式排土装置１７が貫設され、切り羽の崩壊土圧を保持しつつ、圧力室２０に取り込まれた掘削土砂を排出する土圧式シールドに構成されている。
【００２３】
前記カッタヘッド４は、図２に示すように、センタビット２２を有するセンタ部材２１から一定角度ごと（図では９０度ごと）に半径方向に張り出されたカッタスポーク２３Ａ，２３Ｂを具備し、各カッタスポーク２３Ａ，２２Ｂは複数の掘削ビット２４が取り付けられると共に、支持脚１５を介して駆動リング体１４にそれぞれ連結固定されている。また対称位置の２本のカッタスポーク２３Ａは伸縮式に構成され、内蔵された伸縮駆動装置（図示せず）により、先端可動部２３ａを半径方向に伸縮して、前胴２の略外周に沿う掘削位置と、掘削位置から後退して後述する切削接続リング３２が突出可能な後退位置との間で出退させることができる。また残りのカッタスポーク２３Ｂには、掘削刃２５ａを半径方向に出退自在なコピーカッタ装置２５が設けられている。
【００２４】
既設管の管壁などの既設構造物Ｍに接近した到達位置で使用される接続装置６は、図４に示すように、外周プレートであるスキンプレート５の前部内周面に取り付けられた外周ガイド筒３１内に、シール部材と外周軸受を介して切削接続リング３２がシールド軸心Ｏ周りに旋回自在でかつシールド軸心Ｏ方向に出退自在に内嵌され、切削接続リング３２の先端部には、一定間隔ごとに既設構造物Ｍを切削可能な切削部材である切削ビット３２ａが取り付けられている。また駆動リング体１４およびギヤボックス１６ａと切削接続リング３２の間には、中間リング３５がシール部材および軸受部材を介してシールド軸心Ｏ周りに旋回自在で、かつ環状鍔部３５ａを介してシールド軸心Ｏ方向に移動を規制されて嵌合されている。そして切削接続リング３２の内面には、シールド軸心Ｏ方向に沿う複数のキー溝（出退ガイド部）３６Ａが形成されるとともに、中間リング３５に突設された滑りキー（出退ガイド部）３６Ｂがそれぞれキー溝３６Ａに摺動自在に嵌合され、切削接続リング３２が中間リング３５に対して切削接続リング３２が回り止めされている。
【００２５】
また隔壁１１の外周部に全周にわたって設けられた駆動リング体１４内には、シールド軸心Ｏを中心として所定角度（図は６０度）ごとに連結ピン（連結部材）３７を半径方向に出退自在な連結用出退装置（油圧式シリンダ）３８が配設され、前記中間リング３４には、連結ピン３７がそれぞれ嵌合可能な連結用ピン孔（連結部）３９が形成されて連結機構が構成されている。
【００２６】
ところで、前記中間リング３５は、スキンプレート５の先端部に対応してカッタヘッド４の手前近傍まで延設されており、上記連結機構が解除された通常の掘削時には旋回されないため、駆動リング体１４から前方に突出する中間リング３５部分が圧力室２０内の土砂と共回りせずに接触することで、掘削土砂の攪拌および流動性を高めることができ、圧力室２０内での土砂の閉塞を効果的に防止することができるので、スクリュー式排土装置を具備した小径の土圧式シールドにも適用することができる。
【００２７】
さらに前胴２の中間部近傍には、スキンプレート５の内周面に傾動ジャッキ８が接続された支持プレート４１が周方向に沿って突設され、この支持プレート４１に切削接続リング３２を出退可能な複数の接続リング出退装置４２が設けられている。切削接続リング３２の基端部には、切削接続リング３２を旋回移動自在で推進力を伝達可能に支持する軸受部材４３が取り付けられ、この軸受部材４３に接続リング出退装置４２の出力ロッド４２ａが連結されている。
【００２８】
この接続リング出退装置４２は、設置スペースの関係からストロークの小さいシリンダ装置が採用され、複数の連結ロッド４２ａを後端側から継ぎ足すことで切削接続リング３２の突出に必要なストロークを確保している。また機密性の低い滑りキー３６Ｂを設けた関係で、環状の支持部材１２の外周部で切削接続リング３２を収容した空間室４４が水密構造に構成されている。なお、この接続リング出退装置４２を、接続作業に使用しない推進ジャッキ１０を取り外して支持プレート４１に装着し、兼用することもできる。
【００２９】
また図５に示すように、この切削接続リング３２には、既設構造物Ｍを切削中に、切削ビット３２ａを冷却するとともに切り屑を流し出すための潤滑水を供給したり、または切削接続リング３２と既設構造物Ｍとの隙間を埋めるための充填材（薬液）を注入するための注液装置４５が設けられている。この注液装置４５は、切削接続リング３２の先端部に吐出口４６ａが開口された注入孔（注液通路）４６がシールド軸心Ｏ方向に穿設されるとともに、切削接続リング３２の基端部の外周面（または内周面）に給液口４６ｂが開口されている。給液口４６ｂに対応して軸受部材４３には、周方向に沿う環状給液路４６ｃが形成され、供給ポンプ（図示せず）から潤滑水または薬液が供給される可動配管４６ｄから液供給孔４６ｅを介して環状給液路４６ｃに接続されている。したがって、切削接続リング３２が出退移動および旋回されても、軸受部材４３に形成された液供給孔４６ｅおよび環状給液路４６ｃから注入孔４６に潤滑水または薬液を供給することができる。
【００３０】
またこの注液装置４５と異なる他の実施例として、図６に示すように、注液通路を軸受部材４３から迂回させたものに構成することもできる。すなわち、この注液装置４７は、スキンプレート５と切削接続リング３２の空間部で外周ガイド筒３１と軸受部材４３の間に環状給液室４８を構成し、切削接続リング３２の先端部に吐出口４９ａが開口された注入孔（注液通路）４９の給液口４９ｂを環状給液室４８に臨んで開口させている。また供給ポンプ（図示せず）から潤滑水または薬液が供給される配管４９ｃは、スキンプレート５に穿設された液供給孔４９ｄを介して環状給液室４８に接続されて構成されている。したがって、切削接続リング３２が出退移動および旋回されても、給液室４８から注入孔４９に潤滑水または薬液を供給することができる。
【００３１】
上記構成におけるシールド掘進機による既設構造物Ｍへの接続作業を説明する。切削接続リング３２が前胴２内に収容され、連結用出退装置３８の連結ピン３７が連結用ピン孔３９から離脱された状態で、カッタ駆動装置１６により駆動リング体１４が旋回駆動され、支持脚１５を介してカッタヘッド４が旋回駆動され、新設トンネルが掘削される。
【００３２】
シールド掘進機が既設構造物Ｍに接近し到達位置に達すると、推進を停止させ、連結ピン３７が連結用ピン孔３９に対向する位置でカッタ駆動装置１６を停止させる。そして、連結用出退装置３８により連結ピン３７を突出させて連結用ピン孔３９に嵌合させ、駆動リング体１４と切削接続リング３２とを連結する。さらに、カッタスポーク２３Ａの先端可動部３２ａを後退させた後、カッタ駆動装置１６を再起動してカッタヘッド４と切削接続リング３２とを旋回駆動するとともに、接続リング出退装置４２を駆動して切削接続リング３２を突出させる。また、必要に応じて注液装置４５から潤滑水を切削接続リング３２の先端部に供給し、既設構造物Ｍの切削を行う。この時、推進ジャッキ１０は停止されてカッタヘッド４およびシールド本体１が前進されることはない。
【００３３】
そして切削接続リング３２により既設構造物Ｍが切削されて突出限近傍に達すると、既設構造物Ｍが完全に切断されていない状態でも、既設構造物Ｍ内から障害構造物を取り除き、さらに切削接続リング３２および前胴２および後胴３のスキンプレート５を残してシールド掘進機を撤去し、新設トンネルを既設構造物Ｍに接続する。この時、切削接続リング３２と既設構造物Ｍとの間に隙間が生じ、漏水のおそれがある場合には、必要に応じて注液装置４５から発泡剤などの薬液を切削接続リング３２の先端部に供給して止水することができる。
【００３４】
上記実施の形態によれば、連結用出退装置３８および連結ピン３７からなる連結機構により駆動リング体１４と切削接続リング３２とを連結し、駆動リング体１４を介して切削接続リング３２をシールド軸心Ｏ周りに旋回させるとともに、接続リング出退装置４２の出力ロッド４２ａに軸受部材４３を介して切削接続リング３２の基端部を周方向に移動自在でかつ推力を伝達して突出駆動することができ、これにより、シールド本体１と既設構造物Ｍの間にレキなどの障害物があっても切削ビット３２ａにより切削して確実に既設構造物Ｍに到達させることができ、切削接続リング３２により既設構造物Ｍに新設トンネルを接続することができる。また、駆動リング体１４の任意位置に連結用出退装置３８および連結ピン３７を設置することができ、旋回駆動力の伝達位置を任意に設定できて設計上の自由度が高く、必要なスペースも小さく小口径のシールド掘進機に適用することができる。
【００３５】
また切削接続リング３２の内周部に、駆動リング体１４に対して周方向に回転自在な中間リング３５を設け、中間リング３５の連結用ピン孔３９に連結ピン３７を嵌合して駆動リング体１４を切削接続リング３２に連結離脱自在に構成したので、通常掘削時には、連結機構が解除された中間リング３５は、駆動リング体１４に対して停止されるので、取り込まれた掘削土砂が中間リング体３５に対して共回りすることがなく、圧力室２０内での掘削土砂の攪拌が促進されて流動性が向上される。したがって、小口径でスクリュー式排土装置により土砂を排出する土圧式シールドであっても、掘削土砂を閉塞することなく排出することができる。
【００３６】
さらに、旋回および突出される切削接続リング３２に注液孔４６，４９を形成し、軸受部材４３の環状給液路４６ｃまたは環状給液室４８を介して潤滑水または薬液を注液孔４６から切削接続リング３２の先端部に供給することができるので、既設構造物Ｍを切削中の切削ビット３２ａを効果的に冷却し、切削くずを洗い流すことができ、効率良く既設構造物Ｍを切削することができる。また切削接続リング３２の先端部と既設構造物Ｍの間に隙間が生じることがあっても、注液孔４６，４９から充填剤を注入してシールすることができ、能率よく安全に接続作業を行うことができる。
【００３７】
次に接続用シールド掘進機の第２の実施の形態を図７に基づいて説明する。なお、第１の実施の形態と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
第２の実施の形態では、第１の実施の形態における中間リング３５を省略したもので、連結機構を構成する連結ピン３７を嵌合する連結・出退ガイド溝（連結・出退ガイド部）６１が、切削接続リング３２の内面にシールド軸心Ｏ方向に沿って形成され、連結用出退装置３８により連結ピン（連結部材）３７を連結・出退ガイド溝６１に摺動自在に嵌合することで、駆動リング体１４に切削接続リング３２がシールド軸心方向にのみ摺動自在に連結することができる。
【００３８】
また駆動リング体１４のリング状の外周プレート６２は、スキンプレート５に対応して、カッタヘッド４の手前近傍まで延設され、切削接続リング３２の内面が圧力室２０に露出しないように構成されている。
【００３９】
上記構成において、シールド掘進機が到達位置に達すると、推進を停止させ、連結ピン３７が連結・出退ガイド溝６１に対向する位置でカッタ駆動装置１６を停止させる。そして、連結用出退装置３８により連結ピン３７を出退して連結・出退ガイド溝６１に嵌合させ、駆動リング体１４と切削接続リング３２とをシールド軸心Ｏ方向にのみ移動（摺動）自在に連結する。そして、カッタスポーク２３Ａの先端可動部３２ａを後退させた後、カッタ駆動装置１６を再起動してカッタヘッド４と切削接続リング３２とを旋回駆動するとともに、接続リング出退装置４２を進展して切削接続リング３２を突出させる。
【００４０】
上記実施の形態によれば、連結機構の連結用ピン３７を直接連結・出退ガイド溝６１にシールド軸心Ｏ方向にのみ摺動自在に嵌合させて、駆動リング体１４と切削接続リング３２とを連結するように構成したので、第２の実施の形態に比較して、部材を削減することができ、構造を簡略化することができる。
【００４１】
【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、連結機構により駆動リング体と切削接続リングとを連結し、駆動リング体を介して切削接続リングをシールド軸心周りに旋回させつつ、接続リング出退装置により突出させることができる。したがって、シールド本体と既設構造物の間にレキなどの障害物があっても切削部材により切削して確実に既設構造物に到達させることができ、新設トンネルを既設構造物に確実に接続させることができる。また、隔壁に設けられた駆動リング体の任意位置に連結機構を配置することができ、旋回駆動力の伝達位置を任意に設定できて設計上の自由度が高く、必要なスペースも小さく小口径のシールド掘進機に適用することができる。また、連結機構の連結部材を直接連結・出退ガイド部を介して切削接続リングに係合させるので、構造部材を削減して構造を簡略化することができる。
【００４２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１の作用効果に加えて、通常掘削時には、連結機構が分離されて駆動リング体は旋回されるが、出退ガイド部を介して中間リングが停止された状態となるので、取り込まれた掘削土砂が中間リング体に対して共回りすることがなく、土砂の攪拌が促進されて流動性が向上される。したがって、小口径でスクリュー式排土装置により土砂を排出する土圧式シールドであっても、掘削土砂を閉塞することなく排出することができる。
【００４３】
請求項３記載の発明によれば、接続リング出退装置により軸受部材を介して切削接続リングを旋回させつつ突出駆動することができ、接続の確実性を向上させることができる。
【００４５】
請求項４または５の構成によれば、軸受部材または給液室を介して切削接続リングに形成された注液通路を介して先端部に薬液や水などの液を供給可能としたので、切削接続リングの掘削部材の冷却や掘削くずの排出を効果的に行うことができ、また接続作業時に切削接続リングの先端部に隙間があっても、注液通路から切削接続リングの先端部に充填材（薬液）を供給して効果的に止水することができる。
【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し、接続状態の全体縦断面図である。
【図２】同シールド掘進機の正面図である。
【図３】同シールド掘進機の前部を示す部分縦断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）はそれぞれ同シールド掘進機の接続装置を示し、（ａ）は通常掘削時の部分拡大断面図、（ｂ）は掘削接続リングの進展状態の部分拡大断面図である。
【図５】同シールド掘進機の注液装置を示す縦断面図である。
【図６】同シールド掘進機の注液装置の他の実施例を示す縦断面図である。
【図７】（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明に係るシールド掘進機の第２の実施の形態を示し、（ａ）は通常掘削時の接続装置の部分拡大断面図、（ｂ）は接続装置の掘削接続リング進展状態の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
Ｓセグメント
Ｏシールド軸心
Ｍ既設構造物
１シールド本体
２前胴
３後胴
４カッタヘッド
５スキンプレート
６接続装置
７球面継手
８傾動ジャッキ
９エレクタ装置
１０推進ジャッキ
１１隔壁
１２支持部材
１３旋回軸受
１４駆動リング体
１５支持脚
１６カッタ駆動装置
２０圧力室
２３Ａ，２３Ｂカッタスポーク
２３ａ先端可動部
２５コピーカッタ装置
３１外周ガイド筒
３２切削接続リング
３２ａ切削ビット
３５中間リング
３６Ａキー溝
３６Ｂ滑りキー
３７連結ピン
３８連結用出退装置
３９連結用ピン孔
４２接続リング出退装置
４５注液装置
４６注入孔
４７注液装置
４８環状給液室
４９注入孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a connecting shield machine for connecting a new tunnel to an existing structure such as a side wall of an existing pipe.
[0002]
[Prior art]
There exist patent document 1 and patent document 2 in the conventional shield machine for a connection, for example.
In Patent Document 1, as a means for transmitting a turning driving force of a cutting ring, the tip of an extendable cutter pork (cutter head) is connected to a protruding cutting ring so that the turning driving force of the cutter pork is applied to the cutting ring. Communicating.
[0003]
Also, in Patent Document 2, an annular space chamber is formed along the front peripheral edge of the shield body, a cutter body that can be moved forward and backward from the annular space chamber is provided on the cutter head, and the cutter body is disposed in the annular space chamber. The cutter head is provided with a multi-stage operating device that moves out and withdraws.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3335505 (FIG. 2)
[0005]
[Patent Document 2]
JP 2001-32676 (FIG. 3)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in Patent Document 1, during normal excavation, the cutting ring is stored in the skin plate of the shield body, and when the existing structure approaches, the excavation is stopped, the cutter pork is retracted, and then the cutting ring is protruded. Further, the cutter pork is protruded and connected to the cutting ring. However, if there is an obstacle such as a rake in front of the cutting ring, the cutting ring cannot be protruded smoothly, and if it protrudes forcibly, the cutting ring may be deformed. There is a problem of lacking. In addition, since the part that transmits the turning force to the cutting ring is limited to the position where the cut-out spokes are arranged, there is a problem that design flexibility is low due to the shape and number of cut-out spokes, and the degree of freedom in design is low.
[0007]
Further, in Patent Document 2, since the cutter body can be protruded in a swiveling state, there are no problems at the time of protrusion and problems in transmitting swivel driving force as in Patent Document 1, but due to the structure of the annular space chamber, Since the fluidity is low and a large space is required, there is a problem that it is not suitable for a small-diameter shield machine.
[0008]
An object of the present invention is to solve the above problems and provide a shield shield machine for connection that can be reliably connected to an existing structure and can be applied even with a small diameter.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a connecting shield machine for excavating a new tunnel and connecting it to an existing structure, and is rotatable around a shield axis at the front of the shield body. provided with a such cutter head, set up a barrier rib partitioning the cutter head rear pressure chamber and the shield body, the outer peripheral portion of the partition wall, a drive ring which is rotatably driven by a cutter drive device provided in the shield body The body is provided so as to be pivotable about the shield axis, and the drive ring body is connected to the cutter head via a support leg member, and a cutting member is provided at the tip between the outer peripheral plate of the shield body and the drive ring body. cutting connection ring having, arranged pivotally to the shield axial direction freely in and shielded axis around extending and retracting, the drive ring body, drive ring by connecting members A freely connecting leaving the cutting connecting ring is provided with a coupling mechanism via a connecting member to pivot drives cutting connecting ring by a drive ring body at the time of connection,
The cutting connecting ring is provided with a connecting / retracting guide portion in which the connecting member is slidably engaged in the shield axial direction, and the cutting connecting ring can be driven in and out in the shield axial direction in the shield body. A connection ring exit / exit device is provided .
[0010]
According to the above configuration, the drive ring body and the cutting connection ring are coupled by the coupling mechanism, and the cutting connection ring can be swung around the shield axis via the drive ring body and protruded by the connection ring retracting device. it can. Therefore, even if there are obstacles such as rakes between the shield body and the existing structure, it can be cut with the cutting member to reach the existing structure without fail, and the new tunnel can be securely connected to the existing structure. Can do. In addition, the coupling mechanism can be arranged at an arbitrary position of the drive ring body provided in the partition wall, the transmission position of the turning drive force can be arbitrarily set, the degree of freedom in design is high, the required space is small, and the small diameter It can be applied to the shield machine. Further, since the connecting member of the connecting mechanism is directly engaged with the cutting connecting ring via the connecting / retracting guide portion, the structure member can be reduced and the structure can be simplified.
[0011]
According to a second aspect of the invention, a connecting shield machine and drilling new tunnel connection to the existing structures, provided with a rotatable cutter head to shield axis around the front of the shield body, the A partition that divides the pressure chamber at the rear of the cutter head and the shield body is installed, and a drive ring body that is rotationally driven by a cutter driving device provided in the shield body is turned around the shield axis around the outer periphery of the partition. The drive ring body is connected to the cutter head via a support leg member, and a cutting connection ring having a cutting member at the tip is provided between the outer peripheral plate of the shield body and the drive ring body. heart direction provided pivotally freely in and shielded axis around extending and retracting, the inner peripheral portion of the cutting connecting ring, freely projecting and retracting the cutting connecting ring to the shield axial direction An intermediate ring provided support and through the advancing and retracting the guide portion to stop rotation around the shield axis, the drive ring body, freely coupled leaving the drive ring and the intermediate ring by a connecting member, the drive ring body at the time of connection Provided with a coupling mechanism that drives the cutting connection ring to rotate around the shield axis via the coupling member and the intermediate ring, and a connection ring retracting device that can drive the cutting connection ring in and out of the shield body It is.
[0012]
According to the above configuration, in addition to the function and effect of claim 1, during normal excavation, the coupling mechanism is separated and the drive ring body is turned, but the intermediate ring is stopped via the exit / retreat guide portion. Therefore, the excavated earth and sand taken in does not rotate with the intermediate ring body, and the stirring of the earth and sand is promoted to improve the fluidity. Therefore, even if it is the earth pressure type shield which discharges earth and sand with a screw type earth discharging apparatus with a small diameter, it can discharge without clogging excavated earth and sand.
[0013]
According to a third aspect of the invention, in the structure according to claim 1 or 2, wherein the output end of the connecting ring extending and retracting device, capable of transmitting thrust cutting connection ring turning movably supported around the shield axis A bearing member is interposed.
According to the above configuration, the connecting ring retracting device can be driven to project while turning the cutting connecting ring via the bearing member, and the connection reliability can be improved.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to third aspects, the cutting connection ring is formed with a liquid injection passage that is open at a tip portion, and the liquid supply device is interposed via a bearing member. Connected to the injection passage.
According to a fifth aspect of the present invention, the cutting connection ring is formed with a liquid injection passage that opens at the distal end and opens to the outer peripheral portion of the proximal end, and the cutting connection ring is moved between the cutting connection ring and the outer peripheral plate. A liquid supply chamber communicating with the liquid injection passage in the moving range is formed.
[0017]
According to the configuration of the fourth or fifth aspect, a liquid such as a chemical liquid or water can be supplied to the distal end portion through the liquid injection passage formed in the cutting connection ring via the bearing member or the liquid supply chamber. It is possible to cool the drilling member of the cutting connection ring and discharge the drilling debris effectively, and even if there is a gap in the tip of the cutting connection ring during connection work, the tip of the cutting connection ring can be It is possible to effectively stop the water by supplying a filler (chemical solution).
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Here, a first embodiment of a connecting shield machine according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0019]
As shown in FIG. 1, a spoke-type cutter head 4 is rotatably supported on a front portion of a front body 2 of a shield body 1 including a front body 2 and a rear body 3. A connecting device 6 according to the present invention is provided on the inner periphery of the front part.
[0020]
The front barrel 2 and the rear barrel 3 are connected to each other in a predetermined range via a spherical joint 7 and tilted according to the turning radius of the new tunnel by a tilting jack 8 connected between the front barrel 2 and the rear barrel 3. Is done. In the rear trunk 3, there are provided an erector device 9 for assembling the segment S, and a plurality of propulsion jacks 10 for propelling the shield body 1 using the segment S assembled by the erector device 9 as a reaction force receiver.
[0021]
A partition 11 that forms a pressure chamber 20 is disposed at the front of the front cylinder 2 at the rear of the cutter head 4, and the partition 11 is supported by the skin plate 5 of the front cylinder 2 by a support member 12 that extends rearward. Yes. A drive ring body 14 is rotatably supported on the outer peripheral portion of the partition wall 11 via a swivel bearing 13, and the drive ring body 14 and the cutter head 4 are connected and fixed by a plurality of support legs (support leg members) 15. ing. 3 and 4, the cutter driving device 16 includes a gear box 16a attached to the back surface of the partition wall 11, a plurality of cutter rotation driving devices (hydraulic motors) 16b provided on the gear box 16a , A ring gear 16c attached to the drive ring body 14 on the back side through a swivel ring 13a of a swivel bearing 13, and a cutter drive pinion 16d that is rotationally driven by a cutter rotation drive device (hydraulic motor) 16b and meshes with the ring gear 16c. It is configured. Reference numeral 18 denotes a rotary joint penetrating from the rear part of the cutter head 4 to the partition wall 11 along the shield axis O, a pipe for supplying hydraulic pressure and electricity to the equipment in the cutter head 4, and a cable for transmitting and receiving equipment control signals. The interior is decorated.
[0022]
In addition, a screw type earth removal device 17 in which a ribbon screw is rotatably disposed in the casing is penetrated below the partition wall 11, and excavated earth and sand taken into the pressure chamber 20 while maintaining the collapsed earth pressure of the face. It is composed of earth pressure type shield that discharges water.
[0023]
As shown in FIG. 2, the cutter head 4 includes cutter spokes 23A and 23B projecting radially from a center member 21 having a center bit 22 at a predetermined angle (every 90 degrees in the figure). The cutter spokes 23 </ b> A and 22 </ b> B have a plurality of excavation bits 24 attached thereto and are connected and fixed to the drive ring body 14 via support legs 15. Further, the two katspokes 23A at symmetrical positions are configured to extend and contract, and the distal end movable portion 23a is expanded and contracted in the radial direction by a built-in expansion / contraction drive device (not shown) so as to follow the substantially outer periphery of the front barrel 2. It is possible to move back and forth between the excavation position and a retracted position where the cutting connecting ring 32 described later can protrude from the excavation position. Further, the remaining cutter pork 23B is provided with a copy cutter device 25 in which the excavating blade 25a can be moved in and out in the radial direction.
[0024]
As shown in FIG. 4, the connecting device 6 used at the position approaching the existing structure M such as the pipe wall of the existing pipe is an outer peripheral guide attached to the front inner peripheral surface of the skin plate 5 as the outer peripheral plate. A cutting connection ring 32 is fitted in the cylinder 31 through a seal member and an outer peripheral bearing so as to be pivotable around the shield axis O and so as to be movable in and out in the direction of the shield axis O. Is attached with a cutting bit 32a, which is a cutting member capable of cutting the existing structure M at regular intervals. Further, between the drive ring body 14 and the gear box 16a and the cutting connection ring 32, an intermediate ring 35 is rotatable around the shield axis O via a seal member and a bearing member, and is shielded via an annular flange 35a. The movement is restricted and fitted in the direction of the axis O. A plurality of key grooves (withdrawal guide portions) 36A along the shield axis O direction are formed on the inner surface of the cutting connection ring 32, and sliding keys (withdrawal guide portions) projecting from the intermediate ring 35 are formed. 36B is slidably fitted in the key groove 36A, and the cutting connection ring 32 is prevented from rotating with respect to the intermediate ring 35.
[0025]
Further, in the drive ring body 14 provided on the outer peripheral portion of the partition wall 11 over the entire circumference, a connecting pin (connecting member) 37 is protruded in the radial direction at every predetermined angle (60 degrees in the figure) around the shield axis O. A retractable connecting / withdrawing device (hydraulic cylinder) 38 is disposed, and a connecting pin hole (connecting portion) 39 into which the connecting pin 37 can be fitted is formed in the intermediate ring 34, and a connecting mechanism. Is configured.
[0026]
By the way, the intermediate ring 35 extends to the vicinity of the front of the cutter head 4 corresponding to the tip of the skin plate 5 and is not turned during normal excavation when the connecting mechanism is released. The intermediate ring 35 projecting forward from the contact portion without contacting with the sediment in the pressure chamber 20 can improve the agitation and fluidity of the excavated sediment, and the blockage of the sediment in the pressure chamber 20 can be prevented. Since it can prevent effectively, it can also be applied to a small-diameter earth pressure type shield equipped with a screw type earth removing device.
[0027]
Further, a support plate 41 having a tilt jack 8 connected to the inner peripheral surface of the skin plate 5 is protruded along the circumferential direction in the vicinity of the middle portion of the front barrel 2, and the cutting connection ring 32 protrudes from the support plate 41. A plurality of connection ring retracting devices 42 that can be retracted are provided. A bearing member 43 that supports the cutting connection ring 32 so as to be pivotable and capable of transmitting a propulsive force is attached to a base end portion of the cutting connection ring 32, and an output rod 42 a of the connection ring retracting device 42 is attached to the bearing member 43. Are connected.
[0028]
The connecting ring retracting device 42 is a cylinder device with a small stroke due to the installation space, and a plurality of connecting rods 42a are added from the rear end side to secure a stroke necessary for the protrusion of the cutting connecting ring 32. ing. Moreover, the space chamber 44 which accommodated the cutting connection ring 32 in the outer peripheral part of the cyclic | annular support member 12 is comprised by the watertight structure by the relationship which provided the slip key 36B with low confidentiality. The connection ring retracting device 42 can also be used by removing the propulsion jack 10 that is not used for connection work and attaching it to the support plate 41.
[0029]
Further, as shown in FIG. 5, the cutting connection ring 32 is supplied with lubricating water for cooling the cutting bit 32a and discharging chips while cutting the existing structure M, or the cutting connection ring 32 A liquid injection device 45 for injecting a filler (chemical solution) for filling a gap between the existing structure M and the existing structure M is provided. The liquid injection device 45 has an injection hole (liquid injection passage) 46 with a discharge port 46 a opened at the distal end portion of the cutting connection ring 32 in the direction of the shield axis O, and the proximal end of the cutting connection ring 32. A liquid supply port 46b is opened on the outer peripheral surface (or inner peripheral surface) of the portion. An annular liquid supply path 46c is formed in the bearing member 43 along the circumferential direction corresponding to the liquid supply port 46b, and a liquid supply hole is provided from a movable pipe 46d to which lubricating water or chemical liquid is supplied from a supply pump (not shown). It is connected to the annular liquid supply path 46c through 46e. Therefore, even if the cutting connection ring 32 is moved back and forth and turned, the lubricating water or the chemical liquid can be supplied to the injection hole 46 from the liquid supply hole 46e and the annular liquid supply path 46c formed in the bearing member 43.
[0030]
Further, as another embodiment different from the liquid injection device 45, as shown in FIG. 6, the liquid injection passage can be configured to be bypassed from the bearing member 43. That is, the liquid injection device 47 forms an annular liquid supply chamber 48 between the outer peripheral guide tube 31 and the bearing member 43 in the space between the skin plate 5 and the cutting connection ring 32, and discharges to the tip of the cutting connection ring 32. A liquid supply port 49 b of an injection hole (liquid injection passage) 49 in which the outlet 49 a is opened is opened facing the annular liquid supply chamber 48. A pipe 49 c to which lubricating water or chemical liquid is supplied from a supply pump (not shown) is connected to the annular liquid supply chamber 48 through a liquid supply hole 49 d drilled in the skin plate 5. Therefore, even if the cutting connection ring 32 is moved back and forth and turned, the lubricating water or the chemical liquid can be supplied from the liquid supply chamber 48 to the injection hole 49.
[0031]
The connection work to the existing structure M by the shield machine in the above configuration will be described. In a state where the cutting connection ring 32 is accommodated in the front body 2 and the connection pin 37 of the connection / retraction device 38 is detached from the connection pin hole 39, the drive ring body 14 is driven to turn by the cutter drive device 16. The cutter head 4 is swiveled through the support legs 15 and a new tunnel is excavated.
[0032]
When the shield machine approaches the existing structure M and reaches the reaching position, the propulsion is stopped and the cutter driving device 16 is stopped at a position where the connecting pin 37 faces the connecting pin hole 39. Then, the connecting pin 37 is protruded by the connecting / withdrawing device 38 and fitted into the connecting pin hole 39, and the drive ring body 14 and the cutting connecting ring 32 are connected. Further, after the tip movable portion 32a of the cutter pork 23A is retracted, the cutter driving device 16 is restarted to turn the cutter head 4 and the cutting connecting ring 32, and the connecting ring retracting device 42 is driven. The cutting connection ring 32 is protruded. Moreover, lubricating water is supplied to the front-end | tip part of the cutting connection ring 32 from the liquid injection apparatus 45 as needed, and the existing structure M is cut. At this time, the propulsion jack 10 is stopped and the cutter head 4 and the shield body 1 are not moved forward.
[0033]
Then, when the existing structure M is cut by the cutting connection ring 32 and reaches the vicinity of the protrusion limit, even if the existing structure M is not completely cut, the obstacle structure is removed from the existing structure M, and the cutting connection is further performed. The shield machine is removed leaving the ring 32 and the skin plate 5 of the front cylinder 2 and the rear cylinder 3, and the new tunnel is connected to the existing structure M. At this time, when a gap is generated between the cutting connection ring 32 and the existing structure M and there is a risk of water leakage, a chemical such as a foaming agent is supplied from the liquid injection device 45 as necessary to the tip of the cutting connection ring 32. The water can be supplied to the section and stopped.
[0034]
According to the above-described embodiment, the drive ring body 14 and the cutting connection ring 32 are coupled by the coupling mechanism including the coupling retracting device 38 and the coupling pin 37, and the cutting connection ring 32 is shielded via the drive ring body 14. While turning around the axis O, the proximal end portion of the cutting connection ring 32 is movable to the output rod 42a of the connection ring retracting device 42 via the bearing member 43 in the circumferential direction, and thrust is transmitted to drive and drive. Thus, even if there is an obstacle such as a rake between the shield body 1 and the existing structure M, the cutting bit 32a can be used to reliably reach the existing structure M, and the cutting connection ring 32 can connect a new tunnel to the existing structure M. Further, the connecting / withdrawing device 38 and the connecting pin 37 can be installed at an arbitrary position of the drive ring body 14, the transmission position of the turning driving force can be arbitrarily set, and the degree of freedom in design is high, and the required space. Can be applied to a small-diameter shield machine.
[0035]
Further, an intermediate ring 35 that is rotatable in the circumferential direction with respect to the drive ring body 14 is provided on the inner peripheral portion of the cutting connection ring 32, and the connection pin 37 is fitted into the connection pin hole 39 of the intermediate ring 35 to drive the drive ring. Since the body 14 is configured to be freely connected to and disconnected from the cutting connection ring 32, the intermediate ring 35 whose connection mechanism has been released is normally stopped with respect to the drive ring body 14 during excavation. Without rotating together with the ring body 35, stirring of the excavated earth and sand in the pressure chamber 20 is promoted, and fluidity is improved. Therefore, even if it is the earth pressure type shield which discharges earth and sand with a screw type earth discharging apparatus with a small diameter, it can discharge without clogging excavated earth and sand.
[0036]
Furthermore, liquid injection holes 46 and 49 are formed in the cutting connection ring 32 that is swung and protruded, and lubricating water or chemical liquid is supplied from the liquid injection hole 46 through the annular liquid supply passage 46 c or the annular liquid supply chamber 48 of the bearing member 43. Since it can supply to the front-end | tip part of the cutting connection ring 32, the cutting bit 32a which is cutting the existing structure M can be cooled effectively, the cutting waste can be washed away, and the existing structure M is cut efficiently. be able to. Even if a gap is formed between the tip of the cutting connection ring 32 and the existing structure M, the filler can be injected from the liquid injection holes 46 and 49 for sealing, and the connection work can be performed efficiently and safely. It can be performed.
[0037]
Next, a second embodiment of the connecting shield machine will be described with reference to FIG. Note that the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
In the second embodiment, the intermediate ring 35 in the first embodiment is omitted, and a connection / retraction guide groove (connection / retraction guide portion) that fits the connection pin 37 constituting the connection mechanism. 61 is formed on the inner surface of the cutting connection ring 32 along the shield axis O direction, and a connecting pin (connecting member) 37 is slidably fitted into the connecting / retracting guide groove 61 by the connecting / retracting device 38. By doing so, the cutting connection ring 32 can be slidably coupled to the drive ring body 14 only in the shield axial direction.
[0038]
Further, the ring-shaped outer peripheral plate 62 of the drive ring body 14 extends to the vicinity of the front of the cutter head 4 corresponding to the skin plate 5, and is configured so that the inner surface of the cutting connection ring 32 is not exposed to the pressure chamber 20. ing.
[0039]
In the above configuration, when the shield machine reaches the reaching position, the propulsion is stopped, and the cutter driving device 16 is stopped at a position where the connecting pin 37 faces the connecting / retracting guide groove 61. Then, the connecting pin 37 is withdrawn / retracted by the connecting / retracting device 38 and fitted into the connecting / retracting guide groove 61, and the drive ring body 14 and the cutting connection ring 32 are moved (sliding) only in the direction of the shield axis O. Move) Connect freely. Then, after the distal end movable portion 32a of the cutter pork 23A is retracted, the cutter driving device 16 is restarted to drive the cutter head 4 and the cutting connecting ring 32 to rotate, and the connecting ring retracting device 42 is advanced. The cutting connection ring 32 is protruded.
[0040]
According to the above-described embodiment, the coupling pin 37 of the coupling mechanism is directly fitted into the coupling / retraction guide groove 61 so as to be slidable only in the direction of the shield axis O, so that the drive ring body 14 and the cutting connection ring 32 are fitted. As compared with the second embodiment, the number of members can be reduced, and the structure can be simplified.
[0041]
【The invention's effect】
According to the invention to the as claimed in claim 1 described above, by the coupling mechanism connecting the drive ring body and a cutting connecting ring, cutting the connection ring via a driving ring body while turning around the shield axis, connected It can be made to project by a ring retracting device . Therefore, even if there are obstacles such as rakes between the shield body and the existing structure, it can be cut with the cutting member to reach the existing structure without fail, and the new tunnel can be securely connected to the existing structure. Can do. In addition, the coupling mechanism can be arranged at an arbitrary position of the drive ring body provided in the partition wall, the transmission position of the turning drive force can be arbitrarily set, the degree of freedom in design is high, the required space is small, and the small diameter It can be applied to the shield machine. Further, since the connecting member of the connecting mechanism is directly engaged with the cutting connecting ring via the connecting / retracting guide portion, the structure member can be reduced and the structure can be simplified.
[0042]
According to the second aspect of the invention, in addition to the function and effect of the first aspect, during normal excavation, the coupling mechanism is separated and the drive ring body is turned, but the intermediate ring is stopped via the exit / retreat guide portion. Therefore, the taken excavated earth and sand does not rotate with the intermediate ring body, and the stirring of the earth and sand is promoted to improve the fluidity. Therefore, even if it is the earth pressure type shield which discharges earth and sand with a screw type earth discharging apparatus with a small diameter, it can discharge without clogging excavated earth and sand.
[0043]
According to the third aspect of the present invention, the connecting ring retracting device can be driven to project while turning the cutting connecting ring via the bearing member, and the connection reliability can be improved.
[0045]
According to the configuration of claim 4 or 5 , since liquid such as a chemical solution or water can be supplied to the tip portion through the liquid injection passage formed in the cutting connection ring via the bearing member or the liquid supply chamber, cutting is performed. Cooling of the drilling member of the connection ring and discharging of drilling waste can be performed effectively, and even if there is a gap in the tip of the cutting connection ring during connection work, it fills the tip of the cutting connection ring from the injection path Water (chemical solution) can be supplied to effectively stop the water.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an embodiment of a shield machine according to the present invention and is an overall longitudinal sectional view in a connected state.
FIG. 2 is a front view of the shield machine.
FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view showing a front portion of the shield machine.
4 (a) and 4 (b) each show a connecting device of the shield machine, (a) is a partially enlarged sectional view during normal excavation, and (b) is a partially enlarged sectional view of a developed state of the excavation connecting ring. FIG.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a liquid injection device of the shield machine.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the liquid injection device of the shield machine.
7A and 7B show a second embodiment of the shield machine according to the present invention, FIG. 7A is a partially enlarged cross-sectional view of a connection device during normal excavation, and FIG. It is a partial expanded sectional view of the excavation connection ring progress state of a connecting device.
[Explanation of symbols]
S Segment O Shield axis M Existing structure 1 Shield body 2 Front barrel 3 Rear barrel 4 Cutter head 5 Skin plate 6 Connection device 7 Spherical joint 8 Tilt jack 9 Elector device 10 Propulsion jack 11 Bulkhead 12 Support member 13 Swivel bearing 14 Drive Ring body 15 Support leg 16 Cutter driving device 20 Pressure chambers 23A, 23B Cutch pork 23a Tip movable part 25 Copy cutter device 31 Outer guide tube 32 Cutting connecting ring 32a Cutting bit 35 Intermediate ring 36A Key groove 36B Sliding key 37 Connecting pin 38 Connecting Retracting device 39 Connecting pin hole 42 Connecting ring retracting device 45 Liquid injection device 46 Injection hole 47 Liquid injection device 48 Annular liquid supply chamber 49 Injection hole

Claims

A connecting shield machine that excavates a new tunnel and connects it to an existing structure,
The front of the shield body provided with a rotatable cutter head around the shield axis, set up a barrier rib partitioning the cutter head rear pressure chamber and the shield body,
A drive ring body that is rotationally driven by a cutter driving device provided in the shield body is provided on the outer peripheral portion of the partition wall so as to be rotatable around the shield axis, and the drive ring body is provided via a support leg member. Connected to
Between the outer plate and the drive ring of the shield body is provided with a cutting connecting ring having a cutting member to the tip, and freely pivot about the shield axis freely projecting and retracting in the shield axial direction,
The drive ring body is provided with a coupling mechanism that allows the drive ring body and the cutting connection ring to be connected to and detached from each other by a coupling member, and to rotate the cutting connection ring through the coupling member by the drive ring body at the time of coupling .
A cutting / connecting ring is provided with a connecting / exiting / guiding portion for slidably engaging the connecting member in the shield axial direction,
A shield machine for connection, wherein a connection ring retracting device capable of driving the cutting connection ring in the shield axis direction is provided in the shield body .

A connecting shield machine that excavates a new tunnel and connects it to an existing structure,
The front of the shield body provided with a rotatable cutter head around the shield axis, set up a barrier rib partitioning the cutter head rear pressure chamber and the shield body,
A drive ring body that is rotationally driven by a cutter driving device provided in the shield body is provided on the outer peripheral portion of the partition wall so as to be rotatable around the shield axis, and the drive ring body is provided via a support leg member. Connected to
A cutting connection ring having a cutting member at the tip is provided between the outer peripheral plate of the shield body and the drive ring body so as to be able to move in and out of the shield axis direction and to be rotatable around the shield axis.
An intermediate ring is provided on the inner peripheral portion of the cutting connection ring via an exit / retreat guide that supports the cutting connection ring so as to be freely retractable in the direction of the shield axis and prevents rotation about the shield axis.
The drive ring member, the connecting member by a universal coupling leaving the drive ring and the intermediate ring, the connecting member and connecting said pivot driving the cutting connection ring around the shield axis through the intermediate ring by a drive ring body on consolidation Provided a mechanism,
A shield shield machine for connection, characterized in that a connection ring retracting device capable of driving the cutting connection ring in and out of the shield body is provided .

The output end of the connecting ring projecting and retracting device, according to claim 1 or 2, wherein the cutting connection ring turning movably supported around the shield axis, characterized in that by interposing a bearing member capable of transmitting thrust Shield machine for connection.

In the cutting connection ring, a liquid injection passage opened at the tip is formed,
Connecting the shield machine according to any one of claims 1 to 3 liquid supply device via a bearing member, characterized in that connected to the liquid injection passageway.

In the cutting connection ring, a liquid injection passage that is opened at the distal end portion and opened at the outer peripheral portion on the proximal end side is formed,
During the cutting the connecting ring and the outer plate, for connection according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the formation of the liquid supply chamber communicating with the liquid injection passage exits retraction movement range of cutting the connecting ring Shield machine.