JP4342900B2

JP4342900B2 - Tunnel excavator

Info

Publication number: JP4342900B2
Application number: JP2003355480A
Authority: JP
Inventors: 隆義中山; 直則星野; 哲哉横山
Original assignee: Okumura Corp
Current assignee: Okumura Corp
Priority date: 2003-10-15
Filing date: 2003-10-15
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2023-10-15
Also published as: JP2005120649A

Description

本発明は地上側から所定深さまで立坑を掘削したのち、この立坑の底部から横坑を連続的に掘削する場合など、屈曲部を有する坑の連続掘削に適したトンネル掘削機に関するものである。 The present invention relates to a tunnel excavator suitable for continuous excavation of a pit having a bent portion, such as when excavating a shaft from a ground side to a predetermined depth and then continuously excavating a horizontal shaft from the bottom of the shaft.

従来から、岩盤トンネル掘削機（ＴＢＭ）を用いて水平坑や斜坑を掘削することが行われているが、このトンネル掘削機によって立坑を地上側から所定深さまで切り下げ掘削したのち、該立坑の底部から横坑を連続的に掘削する等、任意の角度の屈曲部を有するトンネルを連続的に掘削することは、トンネル掘削機の向きを急角度で任意の方向に変更することが困難であるため行われていない。 Conventionally, excavation of horizontal and inclined shafts using a rock tunnel excavator (TBM) has been performed. After excavating the shaft down to a predetermined depth from the ground side with this tunnel excavator, the bottom of the shaft is excavated. Since it is difficult to change the direction of the tunnel excavator in an arbitrary direction at a steep angle, it is difficult to continuously excavate a tunnel having a bent portion of an arbitrary angle, such as continuously excavating a horizontal shaft from Not done.

一方、岩盤トンネルではなく、土砂トンネルで使用されるシールド掘削機の場合、立坑と横坑とを一台の掘削機によって連続掘削する方法として、例えば、特許第２８５２９４８号明細書に記載されているように、推進ジャッキを備えた立坑用シールドフレームの前端開口部にシールド掘進機を旋回動自在に支持させると共にこのシールド掘進機のスキンプレートの前端外周面から上記立坑用シールドフレームの後端に至る外周面に鞘管を着脱自在に被せてなる掘削装置を使用して、まず、鞘管によりシールド掘削機と立坑用シールドフレームとを直状に保持した状態で掘削壁面を覆工したセグメントに反力をとって推進ジャッキを伸長させることにより立坑を掘進し、所定の深さにまで掘削したのち、シールド掘削機を水平方向に旋回させて横坑を掘削することが行われている。 On the other hand, in the case of a shield excavator used not in a rock tunnel but in an earth and sand tunnel, as a method of continuously excavating a vertical shaft and a horizontal shaft with a single excavator, for example, it is described in Japanese Patent No. 2852948 As described above, the shield machine is supported at the front end opening of the shaft shield frame provided with the propulsion jack so that the shield machine can be swung freely, and reaches from the outer peripheral surface of the skin end of the shield machine to the rear end of the shaft shield frame. Using a drilling device with a sheath pipe detachably attached to the outer peripheral surface, first, against the segment covering the excavation wall surface with the shield excavator and the shaft shield frame held straight by the sheath pipe The shaft is dug to a predetermined depth by extending the propulsion jack with force, and then the shield excavator is swung horizontally. It is possible to excavate the adit has been carried out.

この際、シールド掘削機を垂直状態から水平方向に旋回させるには、まず、シールド掘削機と立坑用シールドフレームとを直状に保持させている上記鞘管を地上に設置しておいた複数台のウインチを駆動することによりワイヤを介して地上に引き上げ、しかるのち、立坑用フレームとシールド掘削機の後部球状壁とを連結している旋回用ジャッキを作動させることにより、シールド掘削機を水平方向に向けている。次いで、旋回ジャッキやシールド掘削機の上記後部球状壁、旋回中心軸等を解体撤去したのち、スキンプレートが筒状となるように継ぎ足してその内部に横坑の掘削に必要な設備を配設している。 At this time, in order to turn the shield excavator from the vertical state to the horizontal direction, first, a plurality of the above-mentioned sheath pipes that hold the shield excavator and the shield frame for the shaft in a straight shape are installed on the ground. By driving a winch, the shield excavator is pulled horizontally to the ground via a wire, and then the swivel jack connecting the shaft frame and the rear spherical wall of the shield excavator is operated to move the shield excavator horizontally. Is aimed at. Next, after dismantling and removing the above-mentioned rear spherical wall of the swivel jack and shield excavator, the swivel center shaft, etc., the skin plate is added in a cylindrical shape, and the facilities necessary for excavation of the horizontal shaft are installed inside it. ing.

特許第２８５２９４８号明細書Japanese Patent No. 2852948

しかしながら、このような立坑と横坑との掘削装置によれば、立坑を掘進する時には、シールド掘進機が自重によって常にそのカッタヘッドを切羽に圧着させているために、岩盤トンネルに適用すれば、岩質に応じた効率のよい掘削が行えないばかりでなく、カッタヘッドの掘削ビットに過大な圧力が作用して掘削ビットが短時間で破損する虞れがある。 However, according to such an excavation device for a vertical shaft and a horizontal shaft, when excavating the vertical shaft, since the shield machine always presses the cutter head against the face by its own weight, if applied to a rock tunnel, In addition to not being able to excavate efficiently according to the rock quality, there is a possibility that the excavation bit will be damaged in a short time due to excessive pressure acting on the excavation bit of the cutter head.

仮に、岩盤トンネルに適用できたとしても、立坑の掘削後、掘削装置を水平状態に向ける際に、シールド掘削機と立坑用シールドフレームとを直状に保持している鞘管を撤去しなければならず、この鞘管は掘削壁面に摺接しているために、地上に設置した複数台のウインチを駆動してワイヤを介して引き上げようとしても、掘削壁面に係止して引き上げが円滑に行うことができず、撤去作業に著しい手間を要するという問題点がある。 Even if it can be applied to a rock tunnel, when the excavator is turned to a horizontal state after excavation of the shaft, the sheath pipe that holds the shield excavator and the shaft shield frame straight must be removed. Narazu, since the sheath tube which is in sliding contact with the drilling wall even attempt to raise through the wire by driving a plurality of winches installed in the ground, is performed smoothly pulled engages with the excavation walls There is a problem that the removal work requires considerable labor.

その上、立坑用フレームとシールド掘削機の後部球状壁とを連結している旋回用ジャッキを作動させても、一度ではシールド掘削機を90度、旋回させることができないために、数本の旋回用ジャッキの盛り替えを必要とする。また、シールド掘削機を水平方向に向けた後には、旋回ジャッキやシールド掘削機の上記後部球状壁、旋回中心軸等を解体撤去したのち、スキンプレートが筒状となるように継ぎ足してその内部に横坑の掘削に必要な設備を配設しているために、カッタヘッド以外は立坑の掘削時と殆ど異なった横坑掘削用のシールド掘削機に改造しなければならず、作業能率が低下して立坑から横坑の掘削作業に長期の施工期間を要するという問題点があった。また、再度急角度に旋回する場合には、上記した鞘管や旋回ジャッキ、球状壁の再装着が必要であり、このような作業は事実上困難である。 In addition, even if the swivel jack that connects the vertical frame and the rear spherical wall of the shield excavator is operated, the shield excavator cannot be swiveled 90 degrees at a time. Need to be replaced. In addition, after turning the shield excavator horizontally, after dismantling and removing the swivel jack, the rear spherical wall of the shield excavator, the swivel center shaft, etc., add the skin plate into a cylindrical shape and add it inside. Since the equipment necessary for excavation of the horizontal shaft is installed, it is necessary to remodel the shield excavator for horizontal shaft excavation except for the cutter head, which is almost different from that for vertical shaft excavation. There was a problem that a long construction period was required for excavation work from the vertical shaft to the horizontal shaft. Further, when turning again at a steep angle, it is necessary to reattach the above-described sheath tube, turning jack, and spherical wall, and such work is practically difficult.

以上のことから、岩盤トンネルでは使用できるものにはならず、このため、岩盤トンネルで屈曲部を施工する際は、一旦、掘削機と後続台車等を坑外に取り出し、削岩機等を用いてトンネル先端部（切羽）を拡大掘削したのち、掘削機と後続台車を再度坑内に搬入し、掘削機の向きを所望方向に変えて再掘進する手段しかなく、この場合、多大な労力と期間が必要で非常に困難なものとなっていた。 For this reason, it cannot be used in rock tunnels. For this reason, when constructing a bent part in a rock tunnel, take out the excavator and the subsequent carriage, etc., and use a rock drill or the like. After excavating the tunnel tip (face), there is only a means to carry the excavator and the subsequent carriage into the mine again, change the direction of the excavator to the desired direction, and re-dig up. Was necessary and very difficult.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、スキンプレートを設けていないグリッパシュー式の岩盤トンネル掘削機（ＴＢＭ）を使用して屈曲部を有する坑を連続的に能率よく掘削することができるトンネル掘削機を提供するにある。 The present invention has been made in view of such problems, and its object is to provide a pit having a bent portion using a gripper shoe type rock tunnel excavator (TBM) without a skin plate. The object is to provide a tunnel excavator that can continuously and efficiently excavate.

上記目的を達成するために本発明のトンネル掘削機は、請求項１に記載したように、掘削機本体の先端にカッタヘッドを回転自在に配設し且つこのカッタヘッドの直後における掘削機本体の外周四方にジャッキによって掘削機本体の径方向に伸縮するグリッパシューを装着していると共に、互いに平行に対向する二組のグリッパシューのうち、一方の一組のグリッパシューを掘削機本体の軸心に直交する軸回りに回動自在に装着してなるトンネル掘削機において、上記一方の一組のグリッパシューは、その側部を分割してグリッパシュー本体と分割グリッパシュー片とに形成されていると共にこれらのグリッパシュー本体と分割グリッパシュー片との対向側部の内面にブラケットをそれぞれ固着してこれらのブラケット同士を取り外し可能なボルトによって固定してあり、この一方の一組のグリッパシューを掘削壁面に圧着させると共に他方の一組のグリッパシューを収縮させて掘削機本体を上記軸心回りにその向きを変える時に上記分割グリッパシュー片を取り外してカッタヘッドの旋回可能な空間部を設けるように構成している。 In order to achieve the above object, a tunnel excavator according to the present invention has a cutter head rotatably disposed at the tip of an excavator main body and the excavator main body immediately after the cutter head. Gripper shoes that extend and contract in the radial direction of the excavator main body by jacks are attached to the outer periphery, and one of the two gripper shoes facing in parallel with each other is connected to the axis of the excavator main body. In the tunnel excavator mounted so as to be rotatable about an axis orthogonal to the above, the one set of gripper shoes is formed into a gripper shoe main body and a divided gripper shoe piece by dividing the side portion thereof. At the same time, the brackets can be fixed to the inner surfaces of the opposing side portions of the gripper shoe main body and the split gripper shoe piece, and the brackets can be removed. Yes fixed by belt, the dividing gripper excavator body to contract the other of the pair of gripper shoes causes crimp a set of grippers shoe of one excavation wall when changing its direction to the axis around The shoe piece is removed to provide a space where the cutter head can turn .

また、請求項２に係る発明は、掘削機本体の先端にカッタヘッドを回転自在に配設し且つこのカッタヘッドの直後における掘削機本体の外周四方にジャッキによって掘削機本体の径方向に伸縮するグリッパシューを装着していると共に、互いに平行に対向する二組のグリッパシューのうち、一方の一組のグリッパシューを掘削機本体の軸心に直交する軸回りに回動自在に装着してなるトンネル掘削機において、上記一方の一組のグリッパシューは、グリッパシュー本体とこのグリッパシュー本体の側部に側方に向かって出没自在に内装された分割グリッパシュー片とからなり、この一方の一組のグリッパシューを掘削壁面に圧着させると共に他方の一組のグリッパシューを収縮させて掘削機本体を上記軸心回りにその向きを変える時に上記分割グリッパシュー片をグリッパシュー本体内に収納してカッタヘッドの旋回可能な空間部を設けるように構成している。 In the invention according to claim 2, a cutter head is rotatably disposed at the tip of the excavator body, and is extended and contracted in the radial direction of the excavator body by jacks on the outer periphery of the excavator body immediately after the cutter head. A gripper shoe is mounted and one of the two gripper shoes facing each other in parallel is mounted so as to be rotatable about an axis perpendicular to the axis of the excavator body. In the tunnel excavator, the one set of gripper shoes includes a gripper shoe main body and a split gripper shoe piece that is installed in a side portion of the gripper shoe main body so as to be able to protrude and retract sideways. When the pair of gripper shoes is pressed against the excavation wall surface and the other pair of gripper shoes is contracted, the excavator body changes its direction around the axis. The gripper shoe pieces were accommodated in the gripper shoe body is configured to provide a pivotable space of the cutter head.

さらに、請求項３に係る発明は、掘削機本体の先端にカッタヘッドを回転自在に配設し且つこのカッタヘッドの直後における掘削機本体の外周四方にジャッキによって掘削機本体の径方向に伸縮するグリッパシューを装着していると共に、互いに平行に対向する二組のグリッパシューのうち、一方の一組のグリッパシューを掘削機本体の軸心に直交する軸回りに回動自在に装着してなるトンネル掘削機において、上記一方の一組のグリッパシューは、グリッパシュー本体とこのグリッパシュー本体の側面に内方に向かって折り畳み自在に配設された分割グリッパシュー片とからなり、この一方の一組のグリッパシューを掘削壁面に圧着させると共に他方の一組のグリッパシューを収縮させて掘削機本体を上記軸心回りにその向きを変える時に上記分割グリッパシュー片を内方に折り畳んでカッタヘッドの旋回可能な空間部を設けるように構成している。 Furthermore, in the invention according to claim 3, a cutter head is rotatably disposed at the tip of the excavator body, and is extended and contracted in the radial direction of the excavator body by jacks on the outer periphery of the excavator body immediately after the cutter head. A gripper shoe is mounted and one of the two gripper shoes facing each other in parallel is mounted so as to be rotatable about an axis perpendicular to the axis of the excavator body. In the tunnel excavator, the one set of gripper shoes is composed of a gripper shoe main body and a split gripper shoe piece disposed on the side surface of the gripper shoe main body so as to be foldable inwardly. When the pair of gripper shoes is pressed against the excavation wall surface and the other pair of gripper shoes is contracted to change the direction of the excavator body about the axis. Is configured to provide a pivotable space of the cutter head is folded the serial split gripper shoe pieces inward.

請求項１に係る発明によれば、掘削機本体の先端に回転自在に配設したカッタヘッドの直後における外周四方にジャッキによって掘削機本体の径方向に伸縮するグリッパシューを設けているので、掘削機本体にスキンプレートを設けていないにもかかわらず、これらのグリッパシューを坑の掘削壁面に押し付けることによってカッタヘッドで掘削した掘削壁面の崩落を防止することができると共に、カッタヘッドに掘削機本体の自重等による過大な力が作用することなく切羽地盤の状況に応じた掘削が可能となって立坑等の坑の掘削が能率よく行えるものである。 According to the first aspect of the present invention, the gripper shoe that extends and contracts in the radial direction of the excavator main body by the jack is provided on the four outer circumferences immediately after the cutter head rotatably disposed at the tip of the excavator main body. Although the skin plate is not provided on the machine body, the gripper shoe is pressed against the excavation wall surface of the mine to prevent collapse of the excavation wall surface excavated by the cutter head, and the excavator body is attached to the cutter head. Excavation according to the situation of the face ground is possible without excessive force due to its own weight, etc., and excavation of shafts such as shafts can be performed efficiently.

さらに、掘削機本体の外周四方に配設したグリッパシューにおいて、互いに平行に対向する一方の一組のグリッパシューを掘削機本体の軸心に直交する軸回りに回動自在に装着しているので、他方の互いに平行な一組のグリッパシューを収縮させたのち、掘削壁面に圧着している上記一方の一組のグリッパシューを支点として掘削機本体全体を他方の互いに平行なグリッパシューと一体に所定角度でもって所定方向に、例えば、立坑から横向きに掘削すべき方向にその向きを容易に且つ急角度でもって変えさせることができる。 Furthermore, in the gripper shoes arranged on the outer periphery of the excavator body, one set of gripper shoes facing each other is mounted so as to be rotatable about an axis perpendicular to the axis of the excavator body. Then, after contracting the other pair of gripper shoes parallel to each other, the entire excavator body is integrated with the other pair of parallel gripper shoes with the one pair of gripper shoes crimped to the excavation wall as a fulcrum. The direction can be changed easily and at a steep angle in a predetermined direction at a predetermined angle, for example, in a direction to be excavated sideways from a vertical shaft.

その上、上記一方の一組のグリッパシューは、その側部を分割してグリッパシュー本体と分割グリッパシュー片とに形成されていると共にこれらのグリッパシュー本体と分割グリッパシュー片との対向側部の内面にブラケットをそれぞれ固着してこれらのブラケット同士を取り外し可能なボルトによって固定してあり、この一方の一組のグリッパシューを掘削壁面に圧着させると共に他方の一組のグリッパシューを収縮させて掘削機本体を上記軸心回りにその向きを変える時に上記分割グリッパシュー片を取り外してカッタヘッドの旋回可能な空間部を設けるように構成しているので、カッタヘッドの直後の掘削機本体の四方に上記グリッパシューを設けているにもかかわらず、カッタヘッドが掘削壁面に圧着しているグリッパシューに邪魔されることなく掘削機本体全体を確実に所定の角度だけ回動させて所定の掘進方向に円滑に向きを変えることができる。 In addition, the one pair of gripper shoes is formed by dividing the side portion into a gripper shoe main body and a split gripper shoe piece, and opposite side portions of the gripper shoe main body and the split gripper shoe piece. The brackets are fixed to the inner surface of each of them, and the brackets are fixed to each other by a removable bolt. One set of gripper shoes is pressed against the excavation wall surface and the other set of gripper shoes is contracted. When the excavator body is turned around the axis, the split gripper shoe piece is removed to provide a space where the cutter head can be swiveled. Despite having the gripper shoe above, the cutter head is obstructed by the gripper shoe that is crimped to the drilling wall. Smoothly it can change the direction only is rotated in a predetermined excavation direction a predetermined angle ensures the entire excavator body without being.

しかも、掘削機本体全体をこのように向きを変えたのち、収縮させておいた他方の一組のグリッパシューを伸長させて掘削壁面に圧着させる一方、一方の一組のグリッパシューを収縮させると共にこれらのグリッパシューを元の状態にまで回動させたのち、掘削壁面に圧着させることによって、何等の複雑な作業や操作を必要とすることなく向きを変えた方向に掘削機の姿勢を簡単に戻すことができると共にその方向にこの掘削機によって立坑と同径の坑を連続して掘進させることができる。 Moreover, after changing the orientation of the entire excavator body in this way, the other pair of gripper shoes that have been contracted are stretched and crimped to the excavation wall surface, while the one pair of gripper shoes are contracted. By rotating these gripper shoes to their original state and then crimping them to the excavation wall surface, the excavator can be easily repositioned in the direction that changed its direction without requiring any complicated work or operation. While being able to return, the excavator can continuously excavate a pit having the same diameter as the shaft in that direction.

掘削機本体が掘削方向の向きを変える際に、カッタヘッドの旋回動の邪魔にならないように、一方の一組のグリッパシューの一部に設けた上記逃がし部としては、請求項２に記載したように、グリッパシュー本体内に分割グリッパシュー片をグリッパシュー本体の側方に出没自在に配設しておいてもよく、或いは、請求項３に記載した発明のように、グリッパシュー本体の側面に分割グリッパシュー片を掘削機の内方に向かって折り畳み自在に配設しておいてもよく、いずれの場合も、分割グリッパシュー片をグリッパシュー本体の側部内に没入させたり、グリッパシュー本体の側面から後方に屈折させることによって上記同様にカッタヘッドの外周部がグリッパシューに当接することなく掘削機本体全体を確実に所定の角度だけ回動させて所定の掘進方向に向きを変えさせることができる。さらに、通常の坑掘削時には、分割グリッパシュー片をグリッパシュー本体の側部に面一状に連続した状態にしておくことによって、掘削壁面に対して大きな圧着面積でもって当接させて掘削壁面の崩落を防止しながら掘進することができる。 When the excavator body changes the direction of the excavation direction, the relief portion provided in a part of one set of gripper shoes is provided as described in claim 2 so as not to interfere with the turning movement of the cutter head. as may be split gripper shoe piece in the gripper shoe body had been disposed retractably on the side of the gripper shoe body, or, as in the invention described in claim 3, the side surface of the gripper shoe body The split gripper shoe piece may be foldable toward the inside of the excavator, and in either case, the split gripper shoe piece may be immersed in the side of the gripper shoe body, or the gripper shoe body By refracting backward from the side surface of the cutter, the entire excavator body can be reliably rotated by a predetermined angle without the outer periphery of the cutter head contacting the gripper shoe as described above. It can be caused to change the direction to the constant of the excavation direction. Further, during normal mine excavation, the split gripper shoe piece is kept flush with the side portion of the gripper shoe main body so as to be in contact with the excavation wall surface with a large pressure-bonding area. You can dig while preventing collapse.

次に、本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１は立坑Ｂを掘削しているトンネル掘削機Ａの簡略縦断正面図、図２はそのグリッパシュー部分の横断面図であって、掘削機本体１は、掘削すべき立坑Ｂの径と同じ長さまたはやや短い長さに形成されている筒状胴体1aの長さ方向の中間部外周面に内周面を円形面に形成している矩形枠体1bを一体に固着してなり、この矩形枠体1bの四方端面、即ち、掘削機本体１の長さ方向に平行な四方の平坦な面に複数本のジャッキ3A、3Bによってそれぞれ径方向に伸縮するグリッパシュー２を配設していると共に筒状胴体1aの前端（下端）側にカッタヘッド４を回転自在に配設している。なお、掘削機本体１における上記筒状胴体1aは角筒状であっても円筒状であってもよく、また、矩形枠体1bをこの筒状胴体1aの外周面にその内周面を一体に固着することなく筒状胴体1aの回りに回動自在に固定しておいてもよい。 Next, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a simplified longitudinal front view of a tunnel excavator A excavating a shaft B, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the gripper shoe portion. The excavator main body 1 has a circular inner surface on the outer peripheral surface of the intermediate portion in the longitudinal direction of the cylindrical body 1a formed to have the same length as the diameter of the vertical shaft B to be excavated or slightly shorter. A plurality of jacks 3A are fixed to four rectangular end faces of the rectangular frame 1b, that is, four flat faces parallel to the length direction of the excavator body 1. 3B, gripper shoes 2 that extend and contract in the radial direction are disposed, and a cutter head 4 is rotatably disposed on the front end (lower end) side of the cylindrical body 1a. The cylindrical body 1a in the excavator main body 1 may be a rectangular tube or a cylinder, and the rectangular frame 1b is integrated with the outer peripheral surface of the cylindrical body 1a. It may be fixed so as to be rotatable around the cylindrical body 1a without being fixed to the body.

掘削機本体１における上記矩形枠体1bの外周四方に配設しているグリッパシュー２は、前後方向の長さが筒状胴体1aの長さよりも短い矩形状板からなり、その外面を周方向（幅方向）に向かって掘削壁面の周方向と同じ湾曲度でもって湾曲している凸円弧状湾曲外面21に形成している。 The gripper shoe 2 disposed on the outer periphery of the rectangular frame 1b in the excavator body 1 is a rectangular plate whose length in the front-rear direction is shorter than the length of the cylindrical body 1a, and the outer surface of the gripper shoe 2 is circumferential. A convex arcuate curved outer surface 21 that is curved with the same degree of curvature as the circumferential direction of the excavation wall surface (in the width direction) is formed.

さらに、掘削機本体１の直径方向に対向する互いに平行な二組のグリッパシュー２、２において、一方の一組のグリッパシュー2A、2Aは、掘削機本体１の軸心に直交する軸回りに回動自在に装着されてあり、他方の一組のグリッパシュー2B、2Bは、上記一方の一組のグリッパシュー2A、2Aと同様に、掘削機本体１の軸心に直交する軸回りに回動自在に装着しておいてもよいが、図においては、矩形枠体1bの互いに平行な面にそれぞれ回動不能に装着されている。 Further, in the two sets of gripper shoes 2 and 2 that are parallel to each other in the diametrical direction of the excavator body 1, one set of gripper shoes 2A and 2A is arranged around an axis orthogonal to the axis of the excavator body 1. The other pair of gripper shoes 2B and 2B are rotated about an axis orthogonal to the axis of the excavator body 1 in the same manner as the one pair of gripper shoes 2A and 2A. Although it may be mounted movably, in the drawing, it is mounted non-rotatably on mutually parallel surfaces of the rectangular frame 1b.

掘削機本体１の矩形枠体1bに対するこれらのグリッパシュー2A、2Bの取付構造をさらに詳しく説明すると、矩形枠体1bの外周四方の上記平坦な四方端面に、図２に示すように固定台板５を固着し、互いに平行な二組の固定台板５、５における一方の一組の固定台板５、５上に支持台6A、6Aを重ね合わせてその中心部を固定台板５、５の中心に突設している支軸７に回動自在に枢着する一方、他方の一組の固定台板５、５上に支持台6B、6Bを固定し、これらの回動支持台6A、6Aと固定支持台6B、6Bの外面にそれぞれ上記複数本のジャッキ3A、3Bの基端部を前後方向（掘削機本体１の長さ方向）に回動自在に連結すると共にそのロッド先端部をグリッパシュー2A、2Bの内面に回動自在に連結してなるものである。 The mounting structure of these gripper shoes 2A and 2B to the rectangular frame 1b of the excavator body 1 will be described in more detail. On the flat four side end surfaces of the outer periphery of the rectangular frame 1b, as shown in FIG. 5 is fixed, and the support bases 6A and 6A are superposed on one set of the fixed base plates 5 and 5 in the two sets of the fixed base plates 5 and 5 parallel to each other, and the central portion is fixed to the fixed base plates 5 and 5 The support bases 6B and 6B are fixed on a pair of fixed base plates 5 and 5 while being pivotally attached to a support shaft 7 projecting from the center of the base, and these rotational support bases 6A The base ends of the plurality of jacks 3A and 3B are connected to the outer surfaces of 6A and the fixed support bases 6B and 6B so as to be rotatable in the front-rear direction (the length direction of the excavator body 1), and the tip end of the rod Is rotatably connected to the inner surfaces of the gripper shoes 2A and 2B.

なお、上記回動支持台6A、6Aの回動駆動機構８としては、矩形枠体1b側と回動支持台6A間をジャッキによって連結して該ジャッキの作動により回動支持台6Aを回動させるように構成してもよいし、或いは、掘削壁面ｔと回動支持台6A間をジャッキによって斜め方向に連結して掘削壁面に反力をとりながらジャッキの作動により回転支持台6Aを回動させるように構成してもよいが、図１、図２においては、矩形枠体1b上に回動用モータ8aを設置し、このモータ8aの回転軸に固着しているピニオン8bを回動支持材6Aに上記支軸７を中心として一体に設けている円形ラック8cに噛合させて回動用モータ8aの駆動により回動支持材6Aを上記支軸７回りに回動させるように構成している。また、回動支持台6Aは通常は、ボルト（図示せず）によって固定台板５に回動不能に固定されていて、グリッパシュー2A、2Aの凸円弧状湾曲外面21を掘削壁面ｔの周方向に向けた状態に保持している。 As the rotation drive mechanism 8 of the rotation support bases 6A, 6A, the side of the rectangular frame 1b and the rotation support base 6A are connected by a jack, and the rotation support base 6A is rotated by the operation of the jack. Alternatively, the rotation support base 6A can be rotated by the operation of the jack while connecting the excavation wall surface t and the rotation support base 6A in an oblique direction with a jack and applying a reaction force to the excavation wall surface. In FIG. 1 and FIG. 2, a rotation motor 8a is installed on the rectangular frame 1b, and the pinion 8b fixed to the rotation shaft of the motor 8a is connected to the rotation support member. The rotation support member 6A is rotated around the support shaft 7 by being engaged with a circular rack 8c provided integrally with the support shaft 7 at 6A and driven by a rotation motor 8a. Further, the rotation support base 6A is normally fixed to the fixed base plate 5 with a bolt (not shown) so as not to rotate, and the convex arcuate curved outer surface 21 of the gripper shoes 2A, 2A is arranged around the excavation wall t. It is held in the direction.

さらに、互いに平行な二組のグリッパシュー2A、2A：2B、2Bを上記のように掘削機本体１の矩形枠体1bの四方に配設した状態においては、これらのグリッパシュー2A、2Bはその前端面（先端面）を掘削機本体１の前端側に回転自在に配設しているカッタヘッド４の外周端縁に近接させた状態にしてカッタヘッド４の直後に対向させ、且つ、後端面（基端面）を掘削機本体１の上記筒状胴体1aの後端部外周方に位置させた状態、即ち、グリッパシュー2A、2Bの後端から筒状胴体1aを後方に突出させた状態にして上述したように矩形状枠体1bの四方に装着されていると共に、隣接するグリッパシュー2A、2Bの対向側端面を互いに近接させてこれらの側端面間の間隔Ｗを小さくすることにより、掘削壁面ｔに対するグリッパシュー2A、2Bの圧着面積を大きくして掘削壁面の崩落を防止すると共にこれらのグリッパシュー2A、2Bによる掘削機本体１の支持を確実に行わせるように構成している。 Further, when two pairs of gripper shoes 2A, 2A: 2B, 2B parallel to each other are arranged on the four sides of the rectangular frame 1b of the excavator body 1 as described above, the gripper shoes 2A, 2B are The front end face (front end face) is made to be close to the outer peripheral edge of the cutter head 4 rotatably disposed on the front end side of the excavator main body 1 and is directly opposed to the cutter head 4, and the rear end face (Base end face) is located on the outer periphery of the rear end of the cylindrical body 1a of the excavator body 1, that is, the tubular body 1a is protruded rearward from the rear ends of the gripper shoes 2A and 2B. As described above, excavation is performed by mounting the rectangular frame body 1b on all four sides and bringing the opposing side end surfaces of the adjacent gripper shoes 2A and 2B close to each other to reduce the interval W between these side end surfaces. Increase the crimping area of gripper shoes 2A and 2B against wall t These grippers shoe 2A while preventing the collapse of the excavation wall, and configured to securely perform the support of the excavator main body 1 by 2B.

このように、上記グリッパシュー2A、2Bの周方向の幅を大きくし且つこれらのグリッパシュー2A、2Bをカッタヘッド４の直後に配設すると、上記一方の一組のグリッパシュー2A、2Aを掘削壁面ｔに圧着させた状態で他方の一組のグリッパシュー2B、2Bを収縮させたのち、上記回動駆動機構８によって掘削機本体１を上記一方の一組のグリッパシュー2A、2Aを支点としてそれまでの掘削方向に対して屈折する方向に回動させると、掘削機本体１の先端に設けている上記カッタヘッド４が掘削機本体１と共に旋回動して掘削壁面ｔに圧着している上記一方の一組のグリッパシュー2A、2Aの側部に当接して所定方向に向きを変えることができなくなる。そのため、本発明の実施の形態においては、上記カッタヘッド４の旋回軌跡上に重なる側の上記一方の一組のグリッパシュー2A、2Aの側部にカッタヘッド４の当接を避けるための当接からの逃がし部を設けている。 As described above, when the circumferential width of the gripper shoes 2A and 2B is increased and these gripper shoes 2A and 2B are disposed immediately after the cutter head 4, the one set of gripper shoes 2A and 2A is excavated. After the other pair of gripper shoes 2B, 2B is contracted in a state of being crimped to the wall t, the excavator body 1 is used as the fulcrum with the one pair of gripper shoes 2A, 2A by the rotational drive mechanism 8. When the cutter head 4 provided at the tip of the excavator main body 1 is pivoted together with the excavator main body 1 and is crimped to the excavation wall surface t when rotated in a direction that is refracted with respect to the previous excavation direction. One side of the pair of gripper shoes 2A, 2A abuts and cannot change its direction in a predetermined direction. Therefore, in the embodiment of the present invention, the abutment for avoiding the abutment of the cutter head 4 on the side portion of the one set of gripper shoes 2A, 2A on the side overlapping the turning trajectory of the cutter head 4. A relief part is provided.

この逃がし部の構成の一例としては、上記図２において、一方の一組のグリッパシュー2A、2Aにおける上記カッタヘッド４が旋回動する側の側部を分割してグリッパシュー2Aをグリッパシュー本体と分割グリッパシュー片2'とで形成し、この分割グリッパシュー片2'をグリッパシュー本体との分割側面に着脱自在に連結して上記他方のグリッパシュー2Bと同一幅のグリッパシュー2Aを形成し、この分割グリッパシュー片2'をグリッパシュー本体から取り外すことにより、その取り外したことによって生じる空間部に旋回動するカッタヘッド４の外周部を通過させるように構成している。 As an example of the configuration of the escape portion, in FIG. 2, the side portion of the one set of gripper shoes 2A, 2A on the side where the cutter head 4 pivots is divided to make the gripper shoe 2A a gripper shoe body. A split gripper shoe piece 2 'is formed, and this split gripper shoe piece 2' is detachably connected to a split side surface of the gripper shoe body to form a gripper shoe 2A having the same width as the other gripper shoe 2B, By removing the split gripper shoe piece 2 ′ from the gripper shoe main body, the outer periphery of the cutter head 4 that pivots into the space generated by the removal is passed.

グリッパシュー2Aにおける本体の側面に対して分割グリッパシュー片2'を着脱自在に連結する構造としては、グリッパシュー本体と分割グリッパシュー片2'との分割対向側部の内面複数個所にブラケット22、23をそれぞれ固着し、これらのブラケット22、23同士を取り外し可能なボルト24によって固定した構造としている。 As a structure for detachably connecting the split gripper shoe piece 2 ′ to the side surface of the main body in the gripper shoe 2A, brackets 22 are provided at several locations on the inner surface of the split opposing side portion of the gripper shoe main body and the split gripper shoe piece 2 ′. Each bracket 23 is fixed, and the brackets 22 and 23 are fixed by detachable bolts 24.

また、上記グリッパシュー2A、2Bと支持台6A、6B間を連結している上記ジャッキ3A、3Bは、支持台6A、6Bからグリッパシュー2A、2Bに向かって掘削機本体１の後方（図においては上方）側に傾斜している推進用傾斜ジャッキ3Aと、支持台6A、6Bからグリッパシュー2A、2Bに向かって掘削機本体１の前方（図においては下方）側に傾斜している支持用傾斜ジャッキ3Bとからなり、支持台6A、6Bから前方側に向かって傾斜している支持用傾斜ジャッキ3Bの伸長によりグリッパシュー2A、2Bを掘削壁面ｔに圧着させて掘削機本体１が必要以上に下動するのを阻止すると共に支持台6A、6Bから前方側に向かって傾斜している推進用傾斜ジャッキ3Aの伸長により掘削機本体１を掘進させるように構成している。 Further, the jacks 3A and 3B connecting the gripper shoes 2A and 2B and the support bases 6A and 6B are provided at the rear of the excavator body 1 from the support bases 6A and 6B toward the gripper shoes 2A and 2B (in the figure). Is a propulsion inclined jack 3A inclined to the upper side, and a support inclined to the front (downward in the figure) side of the excavator body 1 from the support bases 6A, 6B toward the gripper shoes 2A, 2B. The excavator body 1 is more than necessary by crimping the gripper shoes 2A, 2B to the excavation wall t by the extension of the support inclined jack 3B, which is composed of the inclined jack 3B and is inclined forward from the support bases 6A, 6B. The excavator main body 1 is dug by the extension of the propulsion inclined jack 3A that is inclined toward the front side from the support bases 6A and 6B.

一方、上記カッタヘッド４は上記掘削機本体１よりも外径を大径に且つその回転中心部41から外周端に向かって後方（上方）に傾斜した逆截頭円錐形状に形成されていると共に掘削面に多数のローラビット42を突設してあり、さらに、周方向に所定間隔毎にズリ取込み開口部43を設けていて、このズリ取込み開口部43の回転方向に面している側端縁に、掘削ズリを機内に取り込むためのスクレーパ44を取付けている。 On the other hand, the cutter head 4 has an outer diameter larger than that of the excavator body 1 and is formed in a reverse truncated cone shape inclined rearward (upward) from the rotation center 41 toward the outer peripheral end. A large number of roller bits 42 project from the excavation surface, and further, a slip-in opening 43 is provided at predetermined intervals in the circumferential direction, and the side end facing the rotation direction of the slip-in opening 43 A scraper 44 for taking the excavation slip into the machine is attached to the edge.

さらに、このカッタヘッド４の外周端に内径方向に向かってアーム部材45を突設してこれらのアーム部材45の内端にリング部材46を一体に固着し、該リング部材46を掘削機本体１の上記矩形枠体1bの円形内周面における下端部（先端部）に回転自在に支持させていると共に、このリング部材46の内周面に設けている内歯ギヤ47に、矩形枠体1b上に設置している駆動用モータ９の回転軸に固着した外歯ギヤ9aを噛合させてモータ９の駆動によりカッタヘッド４を回転させるように構成している。 Further, an arm member 45 is projected from the outer peripheral end of the cutter head 4 toward the inner diameter direction, and a ring member 46 is integrally fixed to the inner end of the arm member 45, and the ring member 46 is attached to the excavator body 1. The rectangular frame 1b is rotatably supported at the lower end (tip portion) of the circular inner peripheral surface of the rectangular frame 1b, and the internal gear 47 provided on the inner peripheral surface of the ring member 46 is connected to the rectangular frame 1b. The external gear 9a fixed to the rotating shaft of the driving motor 9 installed above is engaged, and the cutter head 4 is rotated by driving the motor 9.

このように構成したトンネル掘削機Ａの後端（上端）には平面矩形状の複数台（図においては３台）の後続台10、11、12が切り離し可能に上下に積み重ねた状態で連結してあり、各後続台10〜12には、その中心部に上記掘削機本体１の筒状胴体1aと同大、同形の筒状支柱体13、14、15を一体に設けていて上下に隣接する後続台における支柱体の対向端面間を互いに着脱自在に連結、連通させていると共に下部後続台12の支柱体15の下端開口部を上記筒状胴体1aの上端開口部に着脱自在に連結してあり、さらに、掘削機本体１の上記筒状胴体1a内からこれらの支柱体13〜15内を通じて掘削ズリをバケットコンベア等の適宜な搬送手段によって上方に搬出するように構成している。 The rear end (upper end) of the tunnel excavator A configured in this way is connected in a state where a plurality of flat rectangular-shaped units (three in the figure), 10, 11, 12 are stacked in a vertically detachable manner. Each succeeding platform 10-12 is integrally provided with a cylindrical columnar body 13, 14, 15 of the same size and shape as the cylindrical body 1a of the excavator body 1 at the center thereof, and is adjacent vertically. The opposite end surfaces of the column bodies in the subsequent stage are detachably connected and communicated with each other, and the lower end opening of the column body 15 of the lower subsequent stage 12 is detachably connected to the upper end opening of the cylindrical body 1a. Further, the excavation gap is configured to be carried out upward from the cylindrical body 1a of the excavator main body 1 through the support bodies 13 to 15 by appropriate conveying means such as a bucket conveyor.

なお、平面矩形状に形成されている後続台10〜12はその平面での対角線の長さ及び各後続台10〜12の高さを立坑Ｂや後述する横坑Ｃの掘削径より短い長さ、高さに形成されている。また、上部後続台10には、例えば掘削壁面ｔに覆工コンクリートを施工するための設備が設けられ、中間部後続台11には各種の油圧設備等が設置され、下部後続台12にはロックボルト打設装置16や覆工コンクリート吹付装置（図示せず）などが配設されていて掘削壁面ｔに対する一次覆工等の作業を行うように構成している。 In addition, the succeeding stands 10-12 formed in the plane rectangular shape are shorter than the excavation diameter of the vertical shaft B or the horizontal shaft C described later, with the length of the diagonal line in the plane and the height of each succeeding stand 10-12. Is formed at a height. The upper succeeding platform 10 is provided with equipment for constructing lining concrete on the excavation wall t, for example, the intermediate succeeding platform 11 is provided with various hydraulic facilities, and the lower succeeding platform 12 is locked. A bolt placing device 16 and a lining concrete spraying device (not shown) are arranged to perform operations such as primary lining on the excavation wall surface t.

次に、このように構成したトンネル掘削機Ａによって、まず、立坑Ｂを所定深さまで垂直状に切り下げ掘削していくには、図１、図２に示すように、掘削機本体１の四方に配設しているグリッパシュー2A、2Bを傾斜ジャッキ3A、3Bによって掘削壁面ｔに圧着させることにより該掘削壁面ｔに推進反力をとると共にトンネル掘削機Ａ及び後続台10〜12の支持を行わせ、矩形枠体1bから斜め上方に傾斜している推進用傾斜ジャッキ3Aを伸長させることによってトンネル掘削機Ａを下方に推進させながらカッタヘッド４の回転によって切羽の岩盤を掘削していく。なお、矩形枠体1bから斜め下方に傾斜している突っ張り用傾斜ジャッキ3Bは、掘削壁面ｔに対するグリッパシュー2A、2Bの下端部の圧着力を調整してトンネル掘削機Ａが必要以上に降下するのを阻止するものである。 Next, with the tunnel excavator A configured as described above, first, in order to excavate the vertical shaft B vertically down to a predetermined depth, as shown in FIG. 1 and FIG. The installed gripper shoes 2A and 2B are pressure-bonded to the excavation wall surface t by the inclined jacks 3A and 3B, thereby taking a reaction force against the excavation wall surface t and supporting the tunnel excavator A and the subsequent platforms 10 to 12 Then, the rock slope of the face is excavated by rotating the cutter head 4 while propelling the tunnel excavator A downward by extending the propulsion inclined jack 3A inclined obliquely upward from the rectangular frame 1b. In addition, the slanting jack 3B for slanting slantingly downward from the rectangular frame 1b adjusts the pressure-bonding force of the lower end portions of the gripper shoes 2A and 2B against the excavation wall surface t, and the tunnel excavator A descends more than necessary. Is to prevent

推進用の傾斜ジャッキ3A、3Aの伸長によってトンネル掘削機Ａが一定長、掘進すると、これらの傾斜ジャッキ3A、3Aを収縮させると共に突っ張り用傾斜ジャッキ3Bによる掘削壁面ｔへの圧着力を減少させることにより、四方のグリッパシュー2A、2Bを次の位置まで前進（下動）させたのち、再び、これらの傾斜ジャッキ3A、3Bを伸長させることによって立坑Ｂを掘進する。 When tunnel excavator A digs for a certain length due to the extension of propulsion inclined jacks 3A, 3A, the inclined jacks 3A, 3A are contracted and the pressure applied to the excavation wall t by the inclined inclined jack 3B is reduced. Thus, the four gripper shoes 2A and 2B are advanced (down) to the next position, and then the inclined jacks 3A and 3B are extended again to dig up the shaft B.

こうして、トンネル掘削機Ａをその後続台10〜12と共に下方に掘進させて所定の深さまで立坑Ｂを掘削すると、まず、所定の深さに達する手前の位置で図３に示すように、後続台10〜12を一体に連結した状態で上部後続台10を掘削壁面ｔ或いは地上のクレーンにワイヤロープ17によって吊支させた状態にしたのち、トンネル掘削機Ａを所定深さまで掘進させることによって後続台10〜12をトンネル掘削機Ａから切り離し、しかるのち、トンネル掘削機Ａをその突っ張り用傾斜ジャッキ3Bを伸長させることによって僅かに後退させて切羽面から離間させる。なお、後続台10〜12の支持は、上記した構成に限らず、例えば、後続台の側部数カ所にジャッキを取付け、このジャッキを伸長させて掘削壁面ｔに圧着させることにより支持させてもよい。また、トンネル掘削機Ａを後退させることなく、カッタヘッド４のみを後退させておいてもよく、さらには何ら後退させなくてもよい。 In this way, when the tunnel excavator A is dug downward together with the succeeding platforms 10 to 12 and the shaft B is excavated to a predetermined depth, first, as shown in FIG. After the upper follower base 10 is suspended from the excavation wall t or the ground crane by the wire rope 17 in a state where 10 to 12 are integrally connected, the tunnel excavator A is advanced to a predetermined depth, and the follower base 10 to 12 are cut off from the tunnel excavator A, and then the tunnel excavator A is slightly retracted by extending the slanting jack 3B to be separated from the face surface. The support of the subsequent platforms 10 to 12 is not limited to the above-described configuration. For example, a jack may be attached to several positions on the side of the subsequent platform, and the jack may be extended and crimped to the excavation wall t. . Further, only the cutter head 4 may be retracted without retreating the tunnel excavator A, and further, it is not necessary to retreat at all.

この状態にして一方の一組のグリッパシュー2A、2Aを装着している回動支持台6Aを固定ボルトの撤去によって固定台板５に対して回動可能にすると共にこれらのグリッパシュー2A、2Aの本体の側面に連結している分割グリッパシュー片2'、2'を図４に示すように、該グリッパシュー本体から取り外しておき、さらに、該グリッパシュー2A、2Aの本体を掘削壁面ｔに圧着させた状態にする一方、他方の一組のグリッパシュー2B、2Bをそれらを支持しているジャッキ3A、3Bを収縮させることによって掘削機本体１に向かって内方に最大限まで縮径させておく。また、必要に応じてカッタヘッド４の最外周端にローラビット42'
を装着する。 In this state, the rotation support base 6A on which one pair of gripper shoes 2A, 2A is mounted can be rotated with respect to the fixed base plate 5 by removing the fixing bolts, and these gripper shoes 2A, 2A As shown in FIG. 4, the split gripper shoe pieces 2 'and 2' connected to the side surface of the main body are removed from the gripper shoe main body, and the main body of the gripper shoes 2A and 2A is further attached to the excavation wall t. One set of gripper shoes 2B, 2B is brought into a crimped state, and the diameter of the other pair of gripper shoes 2B, 2B is reduced inwardly toward the excavator body 1 by contracting the jacks 3A, 3B supporting them. Keep it. If necessary, a roller bit 42 ′ is attached to the outermost peripheral end of the cutter head 4.
Wear.

しかるのち、カッタヘッド４を回転させると共に回動駆動機構８のモータ8aを駆動すると、このモータ8aの回転軸に固着しているピニオン8bが掘削壁面ｔに圧着している上記一方の一組のグリッパシュー2A、2A本体の回動支持台6Aの外周端面に設けている円形ラック8cに噛合しながら周方向に移動してモータ8aを設置している固定支持台6B、6Bが図５、図６に示すように、上記グリッパシュー2A、2A本体を支点として支軸７回りに回動し、掘削機本体１が垂直状態から一側方に向かって徐々に向きを変えながらカッタヘッド４によって立坑Ｂの掘削壁面ｔの一側壁面を切り崩していく。 After that, when the cutter head 4 is rotated and the motor 8a of the rotational drive mechanism 8 is driven, the one set of the above-mentioned one set in which the pinion 8b fixed to the rotating shaft of the motor 8a is pressure-bonded to the excavation wall surface t. The gripper shoes 2A and 2A are fixed support bases 6B and 6B in which the motor 8a is installed by moving in the circumferential direction while meshing with the circular rack 8c provided on the outer peripheral end face of the rotation support base 6A of the main body of FIG. As shown in FIG. 6, the gripper shoes 2A and 2A rotate around the support shaft 7 with the main body as a fulcrum, and the excavator main body 1 gradually changes its direction from one vertical side to the other side by the cutter head 4. Cut one side wall surface of the excavation wall surface t of B.

上記掘削機本体１がその向きを変える時に、該掘削機本体１の先端側に設けている上記カッタヘッド４も掘削機本体１と共に一体に旋回動するが、上記掘削壁面ｔに圧着している一方の一組のグリッパシュー2A、2Aの本体側面から上記カッタヘッド４の旋回軌跡上に位置する分割グリッパシュー片2'が取り外されているので、カッタヘッド４がその旋回動に何等邪魔されることなく、掘削機本体１と共に所定の方向に向くまで円滑に回動させることができる。 When the excavator body 1 changes its direction, the cutter head 4 provided on the tip side of the excavator body 1 also swivels together with the excavator body 1, but is crimped to the excavation wall surface t. Since the split gripper shoe piece 2 'located on the turning trajectory of the cutter head 4 is removed from the side surface of the pair of gripper shoes 2A, 2A, the cutter head 4 is obstructed by the turning movement. Without being able to rotate smoothly together with the excavator main body 1 until it faces a predetermined direction.

こうして、掘削機本体１が90度、支軸７回りに回動して水平方向に向きを変えると、図７、図８に示すように、収縮している他方の一組のグリッパシュー2B、2Bが掘削機本体１と一体的にその向きを変えて凸円弧状に湾曲した外面21を次に掘削する横坑Ｃの掘削壁面t'の周方向に向けた状態となるが、立坑Ｂの底部における掘削壁面ｔに圧着している上記一方の一組のグリッパシュー2A、2Aの本体は、掘削機本体１が水平方向に向きを変えても立坑Ｂの掘削に適した状態を保持している。 Thus, when the excavator main body 1 is rotated about the support shaft 7 by 90 degrees and turned in the horizontal direction, the other pair of gripper shoes 2B contracting as shown in FIGS. 2B changes its direction integrally with the excavator body 1 and the outer surface 21 curved in a convex arc shape is directed to the circumferential direction of the excavation wall surface t ′ of the horizontal shaft C to be excavated next. The one pair of gripper shoes 2A, 2A that are crimped to the excavation wall t at the bottom keeps a state suitable for excavation of the shaft B even when the excavator body 1 changes its direction in the horizontal direction. Yes.

この一組のグリッパシュー2A、2A本体を横坑Ｃを掘削するのに適した状態にするには、まず、図９に示すように、掘削した立坑Ｂの底部における余掘り部を埋め戻して次に掘削すべき横坑Ｃの底面に連なる底面部Ｄを形成したのち、収縮している他方の一組のグリッパシュー2B、2Bを伸長させて底面部Ｄに対向している下側のグリッパシュー2Bを該底面部Ｄに当接させることより掘削機本体１を支持し、この状態にしたのち、掘削壁面ｔに圧着している一方の一組のグリッパシュー2A、2A本体を収縮させる。 In order to make the pair of gripper shoes 2A and 2A main body suitable for excavating the horizontal shaft C, first, as shown in FIG. 9, the back dug portion at the bottom of the excavated shaft B is backfilled. Next, after forming the bottom face D connected to the bottom face of the horizontal pit C to be excavated, the other pair of gripper shoes 2B, 2B which are contracted is extended to be opposed to the bottom face D. The excavator main body 1 is supported by bringing the shoe 2B into contact with the bottom surface portion D, and after this state, one set of gripper shoes 2A and 2A main body crimped to the excavation wall surface t is contracted.

しかるのち、上記回動駆動機構８のモータ8aを駆動させて回動支持台6A、6Aを固定板５、５上でその回動角度が90度に達するまで回動させると、これらのグリッパシュー2A、2A本体の向きが横坑Ｃを掘削するのに適した状態、即ち、その凸円弧状に湾曲した外面21、21が横坑Ｃの掘削壁面t'の周方向に向いた状態となる。 Thereafter, when the motor 8a of the rotation drive mechanism 8 is driven to rotate the rotation support bases 6A and 6A on the fixed plates 5 and 5 until the rotation angle reaches 90 degrees, these gripper shoes 2A, 2A main body is in a state suitable for excavating the horizontal shaft C, that is, the outer surfaces 21, 21 curved in a convex arc shape are directed in the circumferential direction of the horizontal wall t 'of the horizontal shaft C. .

次いで、これらのグリッパシュー2A、2Aの本体の側面に掘削機本体１の回動時に取り外しておいた上記分割グリッパシュー片2'、2'を取付けて元の形状に復旧したのち、固定ボルトによってこれらのグリッパシュー2A、2Aの回転支持台6A、6Aを固定台板５、５に固定する。しかるのち、図10に示すように、グリッパシュー2A、2Aと立坑Ｂの底部における掘削壁面ｔとの間に当て物Ｅを介在させてグリッパシュー2A、2Aをこの当て物Ｅを介して掘削壁面ｔに均一を押し付け、この状態にして、カッタヘッド４を回転させながら推進用傾斜ジャッキ3A及び突っ張り用傾斜ジャッキ3Bを作動させることにより、トンネル掘削機Ａを水平方向に掘進させて横坑Ｃを掘削する。 Next, after attaching the above-mentioned divided gripper shoe pieces 2 'and 2' that have been removed when the excavator body 1 is rotated to the side surfaces of the gripper shoes 2A and 2A to restore the original shape, The rotation support bases 6A, 6A of these gripper shoes 2A, 2A are fixed to the fixed base plates 5, 5. After that, as shown in FIG. 10, a gripper shoe 2A, 2A is interposed between the gripper shoes 2A, 2A and the excavation wall surface t at the bottom of the shaft B, and the gripper shoes 2A, 2A are connected to the excavation wall surface t via the padding E. In this state, the tunnel excavator A is excavated in the horizontal direction to excavate the horizontal pit C by operating the propulsion inclined jack 3A and the thrust inclined jack 3B while rotating the cutter head 4 in this state. .

この横坑Ｃが20〜30ｍ程度、掘削されると、該横坑Ｃの内底面に図11、図12に示すようにレール18を敷設し、上記立坑Ｂの掘削後に掘削機本体１から切り離して底部の上方部における掘削壁面ｔに吊支しておいた後続台10〜12を一台ずつ切り離してこのレール18上に走行自在に順次、配設すると共に掘削機本体１に直列状に接続する。この際、各後続台10〜12の車輪19は、立坑Ｂの掘削時に予め、地上から、後続台10〜12に搬入しておき、レール18の敷設後、このレール18上に吊り下ろす際に後続台10〜12の底面に取付けて台車とする。 When the side pit C is excavated for about 20 to 30 m, rails 18 are laid on the inner bottom surface of the side pit C as shown in FIGS. 11 and 12 and separated from the excavator body 1 after excavation of the shaft B. The succeeding bases 10 to 12 suspended on the excavation wall surface t in the upper part of the bottom are separated one by one and sequentially arranged on the rail 18 so as to freely run and connected to the excavator body 1 in series. To do. At this time, the wheels 19 of the subsequent platforms 10 to 12 are carried in advance from the ground to the subsequent platforms 10 to 12 when excavating the shaft B, and are laid on the rail 18 after being laid on the rail 18. It is attached to the bottom surface of the succeeding bases 10 to 12 as a cart.

こうして、トンネル掘削機Ａに後続台車10〜12を順次、連結してこれらの後続台車10〜12に配設している油圧機器や覆工用設備等の各種設備を使用しながらトンネル掘削機Ａを掘進させて所定長さの横坑Ｃを掘削するものである。なお、トンネル掘削機Ａによる横坑Ｃの掘進は、四方のグリッパシュー2A、2Bを掘削壁面t'に圧着させた状態で上述したように推進用傾斜ジャッキ3A、3Aを伸長させることによって行い、一定長の横坑部分が掘削されると、互いに平行な一方の一組のグリッパシュー2A、2Aを傾斜ジャッキ3A、3Bの収縮によって横坑Ｃの掘削壁面t'から離したのち、伸長させることによって掘削壁面t'に対する先の圧着部分から所定長さ、前進した掘削壁面部分に圧着させ、次いで、他方の一組のグリッパシュー2B、2Bを傾斜ジャッキ3A、3Bの収縮によって横坑Ｃの掘削壁面t'から離したのち、伸長させることによって同じく、次の掘削開始位置となる掘削壁面t'に圧着させ、しかるのち、推進用傾斜ジャッキ3A、3Aを伸長させることによって掘進していくものである。 In this way, the tunnel excavator A is connected to the tunnel excavator A in sequence, using various equipment such as hydraulic equipment and lining equipment disposed in the subsequent carts 10 to 12. Is excavated to excavate a horizontal pit C having a predetermined length. In addition, the excavation of the horizontal pit C by the tunnel excavator A is performed by extending the sloping jacks 3A and 3A for propulsion as described above in a state where the four gripper shoes 2A and 2B are pressed against the excavation wall surface t ′. When a certain length of the horizontal shaft is excavated, one pair of gripper shoes 2A, 2A parallel to each other is separated from the excavation wall t 'of the horizontal shaft C by contraction of the inclined jacks 3A, 3B, and then extended. Then, the excavation wall surface t ′ is crimped to the excavation wall surface portion having a predetermined length from the previous crimping portion, and then the other pair of gripper shoes 2B, 2B is excavated in the horizontal shaft C by contraction of the inclined jacks 3A, 3B. After being separated from the wall t ′, it is also stretched by crimping it to the drilling wall t ′ that will be the next excavation start position, and then the propulsion inclined jacks 3A and 3A are stretched for digging. is there.

なお、以上の実施の形態においては、上記カッタヘッド４の旋回軌跡上に重なる側の上記一方の一組のグリッパシュー2A、2Aの側部に、カッタヘッド４の当接を避けるために設けている逃がし部としては、分割グリッパシュー片2'をグリッパシュー2Aの本体側面に着脱自在に連結した構造としているが、図13に示すように、グリッパシュー2Aの本体の側部に上記分割グリッパシュー片2'を周方向（側方）に出没自在に内装する室25を設けておき、トンネル掘削時には分割グリッパシュー片2'をこの室25から外側に突出させてグリッパシュー2Aの一部とし、方向転換時には室25内に収納して掘削機本体１と共に回動するカッタヘッド４の旋回の邪魔にならないように構成しておいてもよい。この場合、分割グリッパシュー片2'を室25内から出没させる手段としてはジャッキ（図示せず）を採用すればよい。 In the above embodiment, the cutter head 4 is provided on the side of the pair of gripper shoes 2A, 2A on the side overlapping the turning trajectory of the cutter head 4 so as to avoid contact of the cutter head 4. As the escape portion, the split gripper shoe piece 2 ′ is detachably connected to the side surface of the gripper shoe 2A. As shown in FIG. 13, the split gripper shoe 2A is attached to the side of the gripper shoe 2A main body as shown in FIG. A chamber 25 is provided in which the piece 2 ′ can be moved in and out in the circumferential direction (side), and when excavating the tunnel, the split gripper shoe piece 2 ′ is projected outward from the chamber 25 to be a part of the gripper shoe 2A. You may comprise so that it may not interfere with turning of the cutter head 4 which accommodates in the chamber 25 and rotates with the excavator main body 1 at the time of direction change. In this case, a jack (not shown) may be employed as means for causing the divided gripper shoe piece 2 'to appear and disappear from the chamber 25.

さらにまた、上記逃がし部の別な構造としては、図14に示すように、グリッパシュー2Aの本体側面に分割グリッパシュー片2'をヒンジ26を介して掘削機の内方に向かって屈折自在に又は折り畳み自在に配設しておいてもよい。この場合、グリッパシュー2Aの本体と分割グリッパシュー片2'との内面間をジャッキ（図示せず）によって連結しておき、このジャッキの伸縮によって上記ヒンジ26を支点として分割グリッパシュー片2'を後方に回動させるようにしておけばよい。なお、以上の実施の形態においては、立坑Ｂから横坑Ｃに至る屈曲部の連続掘削方法について説明したが、立坑Ｂや横坑Ｃに限らず、トンネル掘削機Ａによって掘削中の坑（トンネル）から該坑に対して急角度でもって任意の方向に坑を連続掘削する場合においても当然のことながら実施し得るものである。 Furthermore, as another structure of the escape portion, as shown in FIG. 14, a split gripper shoe piece 2 ′ is refracted toward the inside of the excavator through a hinge 26 on the side surface of the gripper shoe 2A. Or you may arrange | position so that folding is possible. In this case, the inner surface of the gripper shoe 2A and the inner surface of the split gripper shoe piece 2 'are connected by a jack (not shown), and the split gripper shoe piece 2' is supported with the hinge 26 as a fulcrum by expansion and contraction of the jack. What is necessary is just to make it rotate back. In the above embodiment, the continuous excavation method of the bent portion from the vertical shaft B to the horizontal shaft C has been described. However, the tunnel excavator A is not limited to the vertical shaft B or the horizontal shaft C, and the tunnel (tunnel) being excavated by the tunnel excavator A ) Can be carried out naturally even when the pit is continuously excavated in an arbitrary direction at a steep angle with respect to the pit.

立坑を所定深さまで掘削したトンネル掘削機の簡略縦断正面図。The simplified longitudinal front view of the tunnel excavator which excavated the vertical shaft to the predetermined depth. その四方に配設したグリッパシュー部分の簡略横断面図。The simplified cross-sectional view of the gripper shoe part arrange | positioned in the four directions. 掘削機本体から後続台を切り離した状態の簡略縦断正面図。The simplified longitudinal cross-sectional front view of the state which separated the subsequent stand from the excavator main body. 他方の一組のグリッパシューを収縮させた状態の簡略横断面図。The simplified cross-sectional view of the state which contracted the other set of gripper shoes. 掘削機本体を水平方向に向きを変えている状態の簡略縦断正面図。The simplified longitudinal front view of the state which is changing the direction of the excavator body in the horizontal direction. そのグリッパシュー部分の簡略横断面図。The simplified cross-sectional view of the gripper shoe part. 掘削機本体を水平方向に向きを変えた状態の簡略縦断正面図。The simplified longitudinal cross-sectional front view of the state which changed the direction of the excavator main body horizontally. その簡略横断面図。The simplified cross-sectional view. 他方の一組のグリッパシューを伸長させた状態の簡略縦断正面図。The simplified longitudinal front view of the state which extended the other set of gripper shoes. その簡略横断面図。The simplified cross-sectional view. 横坑を掘削している状態の簡略縦断正面図。The simplified longitudinal front view of the state which excavates the horizontal shaft. その簡略横断面図。The simplified cross-sectional view. グリッパシューの側部に設けているカッタヘッドの当接からの逃がし部の別な実施の形態を示す簡略横断面図。The simplified cross-sectional view which shows another embodiment of the escape part from the contact | abutting of the cutter head provided in the side part of the gripper shoe. グリッパシューの側部に設けているカッタヘッドの当接からの逃がし部のさらに別な実施の形態を示す簡略横断面図。The simplified cross-sectional view which shows another embodiment of the escape part from the contact | abutting of the cutter head provided in the side part of the gripper shoe.

Explanation of symbols

Ａトンネル掘削機
Ｂ立坑
Ｃ横坑
ｔ掘削壁面
１掘削機本体
2A、2B グリッパシュー
2' 分割グリッパシュー片
3A、3B 傾斜ジャッキ
４カッタヘッド
５固定台板
６支持台
８回動駆動機構 A Tunnel excavator B Vertical shaft C Horizontal shaft t Drilling wall 1 Excavator body
2A, 2B Gripper shoe
2 'Split gripper shoe piece
3A, 3B Inclined jack 4 Cutter head 5 Fixed base plate 6 Support base 8 Rotation drive mechanism

Claims

A cutter head is rotatably disposed at the tip of the excavator main body, and gripper shoes that extend and contract in the radial direction of the excavator main body by jacks are attached to the outer peripheral four sides of the excavator main body immediately after the cutter head. Of the two pairs of gripper shoes facing each other in parallel, in the tunnel excavator in which one set of gripper shoes is rotatably mounted about an axis perpendicular to the axis of the excavator body, the one set of the above These gripper shoes are divided into side parts and formed into gripper shoe bodies and split gripper shoe pieces, and brackets are fixed to the inner surfaces of the opposing side parts of these gripper shoe bodies and split gripper shoe pieces, respectively. crimping of Te Yes fixed by volt-removable these brackets together, a pair of grippers shoe of this one drilling wall The excavator body configured to remove the split gripper shoe piece provided pivotable space of the cutter head when changing its direction to the axis around the Rutotomoni other pair of gripper shoes to contract tunneling machine, characterized in that there.

A cutter head is rotatably disposed at the tip of the excavator main body, and gripper shoes that extend and contract in the radial direction of the excavator main body by jacks are attached to the outer peripheral four sides of the excavator main body immediately after the cutter head. Of the two pairs of gripper shoes facing each other in parallel, in the tunnel excavator in which one set of gripper shoes is rotatably mounted about an axis perpendicular to the axis of the excavator body, the one set of the above The gripper shoe is composed of a gripper shoe main body and a split gripper shoe piece which is installed in a side portion of the gripper shoe main body so as to be able to protrude and retract sideways, and this one pair of gripper shoes is pressed against a drilling wall surface. When the other pair of gripper shoes is contracted to change the direction of the excavator body about the axis, the split gripper shoe pieces are gripped by the gripper shoes. Tunneling machine, characterized in that is configured to provide a pivotable space of the cutter head is housed in the-menu body.

A cutter head is rotatably disposed at the tip of the excavator main body, and gripper shoes that extend and contract in the radial direction of the excavator main body by jacks are attached to the outer peripheral four sides of the excavator main body immediately after the cutter head. Of the two pairs of gripper shoes facing each other in parallel, in the tunnel excavator in which one set of gripper shoes is rotatably mounted about an axis perpendicular to the axis of the excavator body, the one set of the above The gripper shoe is composed of a gripper shoe main body and a split gripper shoe piece that is foldable inwardly on the side surface of the gripper shoe main body, and presses the one pair of gripper shoes to the excavation wall surface. When the other pair of gripper shoes is contracted to change the direction of the excavator body about the axis, the split gripper shoe pieces are inwardly moved. Tunneling machine, characterized in that is configured to provide a pivotable space of the cutter head folded.