JP4463939B2 - Shield excavator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はテールプレート内でセグメントを組み立て、このセグメントに反力をとってトンネルを掘進するシールド掘削機の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
シールド掘削機によってトンネルを掘削する場合、一旦シールド掘削機の掘進を停止して、シールド掘削機のテールプレート内でエレクタにより複数個のセグメントをトンネル周方向に互いにボルトにより連結しながらリング状に組立て、このセグメントの前端面に図6に示すように、推進ジャッキ4のロッド4aの先端(後端)に取り付けているスプレッダ4bを当接させて推進ジャッキ4を伸長させることによりセグメントSに推進反力を支持させながらシールド掘削機を掘進させているが、複数個のセグメントをリング状に組み立てたのち、シールド掘削機を掘進させると作業能率が低下するので、トンネルの高速施工を可能にすることができない。
【0003】
このため、複数個のセグメントSをリング状に組立てる際にはシールド掘削機の掘進を停止することなく新設セグメント1個分だけ推進ジャッキ4を収縮し、この収縮した推進ジャッキ4と既設セグメントとの間の空間内に新設セグメントを配設して既設セグメントに対してトンネル長さ方向の連結をなし、その状態で収縮させておいた上記推進ジャッキ4を伸長して新設セグメントの前端面に押し当て、続いて、この新設セグメントに対して周方向に隣接する次の新設セグメント1個分だけ推進ジャッキ4を収縮してその空間部内に2個目の新設セグメントを配設して先の新設セグメントとリング方向の連結及び既設セグメントとトンネル長さ方向の連結をなし、その状態で収縮させておいた推進ジャッキを該2個目の新設セグメントの前端面に押し当てる。これを繰り返し行うことによりシールド掘削機の掘進を停止させることなく、複数個の新設セグメントをリング状に組み立てることが行われている。即ち、シールド掘削機の掘進は既設のセグメントと新設のセグメントとの両方に反力をとって、シールド掘削機の推進を停止させることなく、掘進させる方法が実施されている。
【0004】
この場合、テールプレートの内周面に沿って順次配設される新設セグメントS、S同士は、複数個のセグメントSによりリングが完成するまではボルトによりリング状に連結されていないから、該新設セグメントSの前端面で推進ジャッキ4の反力を支持すると、推進ジャッキ4の伸長方向がセグメントSのトンネル長さ方向に一致していない場合には、該セグメントSは既設セグメントの前端面に当接している後端面を支点として推進ジャッキ4の伸長方向に対し外方に拡がる方向に傾動し、次に組み立てる新設セグメントとのボルトによる締結作業が行えなくなる事態が発生する。
【0005】
このため、特開平10−82276号公報に記載しているように、推進ジャッキのロッドをテールプレートの内周面に設けた案内機構によって常にシールド掘削機の機軸に平行する方向に伸縮させるように構成したシールド掘削機が開発された。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、推進ジャッキ4のロッド端には上述したようにスプレッダ4bが取付けられており、しかも、このスプレッダ4bは推進ジャッキのロッド中心に対して外方に偏心した位置に球継手4cを介して屈折自在に取付けられているため、推進ジャッキ4のロッド4aを機軸に平行する方向に伸縮自在に構成しておいても、セグメントSの前端面に当接させるスプレッダ4bが傾動してセグメントSを外方に反らせ、周方向に隣接する新設セグメントS、S同士をボルトにより順次、連結することが困難となる。
【0007】
また、スプレッダ4bを推進ジャッキ4のロッド4aと一体に前後動させるように構成したとしても、シールド掘削機の方向制御時や曲線トンネル施工時においては推進ジャッキ4のロッド4aの伸長方向がセグメントSのトンネル長さ方向に対して傾斜した状態となって推進ジャッキ4による推進力の分力がセグメントSを外方に傾動させる方向に作用し、隣接するセグメントS、S同士のボルトによる締結位置にずれが発生して上記同様にセグメントの組立作業が困難になるという問題点があった。
【0008】
本発明は上記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、推進ジャッキの推進力の分力がその推進反力を支持するセグメントに既設のセグメントを支点として外方向に傾動させようとする方向に作用しても、その傾動を確実に防止して該セグメントを常に正確な組立姿勢に保持し、新設セグメントの組立作業が正確且つ能率よく行えるようにしたシールト掘削機を提供するにある。
【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、本発明のシールド掘削機は、請求項1に記載したように、シールド掘削機本体のテールプレート内でリング状に組立てられるセグメントの組立位置におけるテールプレートの内周面に、周方向に所定間隔毎に各セグメントの外周面に対向する流体バッグ収納凹所を形成し、これらの収納凹所に流体圧によって膨脹する流体バッグを配設し、この流体バッグの膨脹圧によってセグメントを組立位置に拘束するように構成していると共に、上記収納凹所の開口端に可撓性を有する押圧蓋板を配設してこの押圧蓋板により上記流体バッグを収納凹所内に収縮状態で保持してあり、さらに、押圧蓋板の前端縁部を収納凹所の開口端における前端面に回動自在に取り付けると共に後端部と収納凹所の内底面間を引張りスプリングにより連結して、この引張りスプリングの引張力により押圧蓋板を収納凹所の開口端に閉止させていることを特徴としている。
【0010】
【作用】
シールド掘削機本体のテールプレート内で、先に複数個のセグメントによってリング状に組立てたセグメント(既設セグメント)の前端面に次に組立てるべきセグメント(新設セグメント)をテールプレートの内周面に沿って周方向に順次接合しながらリング状に組み立てていく。この際、これらの新設セグメントの外周面に、テールプレートの内周面に装着している流体圧によって膨脹する流体バッグを押接させて該新設セグメントが外方に妄動するのを阻止した状態にする。このように新設セグメントを流体バッグによって所定の組立位置に拘束すると共に、複数個の新設セグメントによって完全に1リングに組み立てる前に、周方向に順次、組み立てられる新設セグメントの前端面に推進ジャッキのロッド端に装着しているスプレッダを当接、受止させ、該新設セグメントにも推進反力をとって推進ジャッキを伸長させることによりシールド掘削機本体を掘進させてトンネルを掘削する。
【0011】
トンネルの掘進時において、トンネル軸方向とシールド掘削機の機軸方向とが同一方向に向いていない場合、例えば、方向制御時や曲線トンネル施工時等においては、推進ジャッキの推進力の一部が該推進ジャッキのロッド端のスプレッダを受止している新設セグメントの前端面に対してこのセグメントを既設のセグメントの前端面を支点として外方に傾動させようとする方向に作用するが、新設セグメントは上述したようにテールプレートの内周面に装着している流体バッグによって拘束されているので、外方に傾動することなく常に正確な組立姿勢を保持し、トンネル掘削中におけるセグメント同士の締結作業が正確且つ能率よく行えてセグメントの組立精度を向上させることができると共にトンネルの高速施工が可能となる。
【0012】
セグメントを正確な組立姿勢に保持するための上記流体バッグは、該流体バッグに圧力流体を供給することによって膨脹させ、その膨脹圧をセグメントの外周面に作用させてセグメントをトンネル内径方向に押圧することにより、推進ジャッキの伸長によるトンネル掘進時においても周方向に隣接するセグメントとの対向端面同士を正確に接合させた状態に保持する。
【0013】
さらに、上記流体バッグをシールド掘削機本体のテールプレートの内周面に複数個、周方向に所定間隔毎に装着しているので、複数個のセグメントによって完全に1リングを形成する前のセグメントをこれらの流体バッグによって内径方向に押圧してセグメント同士の接合面を正確に合致させた状態を保持し、トンネル掘進中における隣接するセグメント同士のボルトによる締結作業が能率よく行えると共に精度のよい組立てが可能となるものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
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において、1はシールド掘削機本体で、円筒形状のスキンプレート2の前端にカッタヘッド3を回転自在に設けていると共にスキンプレート2の内周面に、周方向に所定間隔毎に複数本の推進ジャッキ4、4・・・を取付けてあり、後方に向かって伸縮自在に伸長するこれらの推進ジャッキ4のロッド4aの先端(後端)にセグメントSの前端面に当接させるスプレッダ4bを取付けている。さらに、シールド掘削機本体1はそのスキンプレート2の前部内に公知のように、上記カッタヘッド3の回転駆動機構(図示せず)を配設していると共にカッタヘッド3によって掘削された土砂を後方に搬出する土砂搬出手段(図示せず)を配設し、且つ、スキンプレート2の後部内にセグメントの組立機構であるエレクタ(図示せず)を配設してなるものである。
【0015】
このように構成しているシールド掘削機本体1において、上記スキンプレート2の後端部によって形成されているテールプレート2Aの内周面に、図2〜図4に示すように、テールプレート2A内でリング状に組立てられるセグメントSの外周面に圧着させて該セグメントSの組立位置を所定位置拘束するための流体バッグ5からなる複数個のパッド体をテールプレート2Aの周方向に所定間隔毎に且つ各セグメントSの外周面に2〜3個、対向させて装着している。パッド体を形成している上記流体バッグ5はゴム製バッグであって、その内部にエアや水等の流体を供給することによって膨脹し、セグメントSの外周面にその膨脹圧でもって圧着するように構成している。
【0016】
流体バッグ5を装着している上記テールプレート2Aの内周面には、流体バッグ5の収納凹所6がテールプレート2Aの周方向に所定間隔毎に形成されていると共に、テールプレート2Aの壁内に各収納凹所6の周壁前端面から機内に連通するホース挿通孔7を設けてあり、各収納凹所6に配設した流体バッグ5に連結、連通している圧力流体供給ホース8を該挿通孔7を通じてシールド掘削機本体1内の適所に設置している圧力流体供給源(図示せず)に接続している。さらに、テールプレート2Aの内周面に開口する収納凹所6の開口端に板バネ等よりなる可撓性を有する押圧蓋板9を配設してこの押圧蓋板9により流体バッグ5を収納凹所6内に保持した構造としている。
【0017】
即ち、収納凹所6の開口端における周壁前端面に押圧蓋板9の前端縁部を回動自在に取付けると共に該押圧蓋板9の自由端部である後端縁部を収納凹所6の周壁後端面側の開口端縁に形成した段部6aに受止させるようにし、さらに、押圧蓋板9の後端部と収納凹所6の後端部内底面間を引張りスプリング10によって連結して常態においては該引張りスプリング10の引張力により押圧蓋板9を収納凹所6の開口端側に引き寄せてその後端縁部を収納凹所6の上記段部6aに当接、受止させ、該押圧蓋板9によって収納凹所6を閉止していると共に収納凹所6内に流体バッグ5を収縮状態で保持させている。この状態においては、押圧蓋板9の外面はテールプレート2Aの内周面と面一状態になっている。
【0018】
このように構成した実施例におけるシールド掘削機の作用を述べると、シールド掘削機本体1は、そのテールプレート2A内でエレクタによりテールプレート2Aの内周面に沿って順次周方向に組み立てられるセグメントSの前端面に推進ジャッキ4のロッド4a端に装着しているスプレッダ4bを押接させ、推進ジャッキ4のロッド4aを伸長させることによってセグメントSに反力をとって前進し、カッタヘッド3により切羽地盤を掘削しながらトンネルを掘進する。
【0019】
シールド掘削機本体1のテールプレート2A内でセグメントSをリング状に組み立てていく場合、エレクタによって組み込まれるセグメントS(新設セグメントS)の組立個所に対応した推進ジャッキ4を収縮させて組立空間部を形成したのち、この組立空間部内にエレクタを使用してテールプレート2Aの内周面に沿って新設セグメントSを配設し、このセグメントSを先に組み込んだ既設セグメントSにその対向側端面を接合させて対向側端面に設けているボルト連結孔を合致させてこの既設セグメントSと共にボルトで連結し、この状態にして該新設セグメントSの外周面に対向してテールプレート2Aの内周面に装着している流体バッグ5を膨脹させ、その膨脹圧により新設セグメントSをその配設位置に拘束する。
【0020】
この作業中においても、先に組み込んだ隣接する既設セグメントSの前端面に対しては推進ジャッキ4の推進反力を受止させて該推進ジャッキ4を伸長させることによりシールド掘削機本体1を掘進させている。そして、上記のように組み込んだ新設セグメントSを流体バッグ5の膨脹圧によって拘束したのち、収縮させておいた上記推進ジャッキ4を伸長させてそのロッド端に装着しているスプレッダ4bを該セグメントSの前端面に当接させ、その状態からさらに伸長させて他の既設セグメントSの前端面に推進反力を支持させている推進ジャッキ4と共にシールド掘削機本体1の掘進に供する。このように、掘進中においてトンネル周方向に組み立てられる複数個のセグメントSによってリングを形成したのち、セグメントSの外周面を押圧している流体バッグ5を収縮させて該セグメントSの拘束を解く。
【0021】
上述したように、テールプレート2Aの内周面に沿って周方向に組立られたセグメントSの前端面に推進ジャッキ4の推進反力をとりながらシールド掘削機本体1を掘進させると共にその掘進中に次の新設セグメントSを組み込んで該セグメントSを流体バッグ5の膨脹圧により先に組み込んだセグメントSに対して正確な位置に接合させた状態で互いにボルトで連結し、この新設セグメントSに推進ジャッキ4の推進反力を支持させてトンネルの掘進を続行し、このセグメントS、S同士の組立作業を順次行ってリング状に組み立てた後、流体バッグ5を収縮させる作業を繰り返し行ってトンネルを掘進しながら複数個のセグメントSを順次リング状に組立てるものである。
【0022】
上記各流体バッグ5は、機内から供給ホース8を通じて圧縮空気等の圧力流体を該流体バッグ5内に供給することによって膨脹し、その膨脹により流体バッグ5の収納凹所6の開口端を閉止していた押圧蓋板9が図5に示すように、引張りスプリング10の引張力に抗して内径方向に回動し、その後部を対向するセグメントSの外周面に押圧させてセグメントSが外方に移動するのを拘束すると共にセグメントがその押圧力によってシールド掘削機本体1の内径方向に力を受けて隣接するセグメントS、Sの対向端面同士を強固に圧接させ、該対向端面に設けているボルト連結孔を正確に合致させて互いのセグメントをボルトで締結する。
【0023】
このように、周方向に隣接するセグメントS、Sの対向端面同士を接合させてボルトで締結した状態で上述したように該セグメントSの前端面に推進ジャッキ4の推進反力をとって推進ジャッキ4のロッド4aを伸長させることによりシールド掘削機本体1を掘進させる。
【0024】
この時、流体バッグ5を直接セグメントSの外周面に圧着させることなく、後方に向かって斜め内方に傾斜している押圧蓋板9の後部を流体バッグ5の膨脹圧によってセグメントSの外周面に圧接させているので、流体バッグ5を破損させることなく押圧蓋板9の後部をセグメントSの外周面に摺動させながらシールド掘削機本体1を円滑に掘進させることができる。
【0025】
この掘進時や掘進中において、トンネル軸方向とシールド掘削機の機軸方向とが同一方向に指向していない場合、例えば、方向制御時や曲線トンネル施工時等においては、推進ジャッキ4の推進力の一部が該推進ジャッキ4のロッド端のスプレッダ4bを受止している新設セグメントSの前端面に対してこのセグメントSを既設のセグメントの前端面を支点として外方に傾動、即ち、反りを生じさせようとする方向に作用するが、該新設セグメントSはその作用力に抵抗する方向に外周面を流体バッグ5の膨脹圧によって押圧されているので、この新設セグメントSは外方に傾動することなく周方向に隣接するセグメントS、S同士が互いにその接合面に設けているボルト連結孔を合致させた状態となり、セグメント同士のボルト締結作業が正確且つ能率よく行えるものである。
【0026】
なお、以上の説明では矩形セグメントを組み立てる場合を対象にして説明したが、組み立てるセグメントが完全にリングを形成する前に推進反力を支持するとそのセグメントが外側に変位する現象はセグメントの形状が六角形セグメントであっても同様であるので、この六角形セグメントを組み立てる場合においても上記流体バッグからなる拘束手段を採用することができる。即ち、六角形セグメントは千鳥状に組み立てるもので、その前端は凹凸状になるからセグメントは完全なリングを形成することがなく、常に凸部が存在し、その凸部の前端面にシールド掘削機の推進ジャッキによる推進力を支持させると六角形セグメントは外側に変位する。この変位を防止するために、六角形セグメントとテールプレートとの間に上記流体バッグを装着するのである。
【0027】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項1に係るシールド掘削機によれば、シールド掘削機本体のテールプレート内でリング状に組立てられるセグメントの組立位置におけるテールプレートの内周面に、周方向に所定間隔毎に各セグメントの外周面に対向する流体バッグ収納凹所を形成し、これらの収納凹所に流体圧によって膨脹する流体バッグを配設し、この流体バッグの膨脹圧によってセグメントを組立位置に拘束するように構成しているので、シールド掘削機本体のテールプレート内で複数個のセグメントを周方向に順次接合しながらリング状に組立てていく際に、該セグメントの外周面に流体バッグを押接させることによって、セグメントが外方に妄動するのを確実に拘束することができると共に隣接するセグメントの接合面を正確に合致させた形態を維持することができ、従って、これらのセグメントの前端面に推進ジャッキのロッド端に装着しているスプレッダを当接、受止させて該セグメントに推進反力をとってシールド掘削機本体を掘進させる際に、トンネル軸方向とシールド掘削機の機軸方向とが同一方向に向いていない場合であっても、セグメントが外方に傾動することなく常に正確な組立姿勢を保持しながらシールド掘削機を掘進させることができる。
【0028】
このように、複数個のセグメントによって周方向に完全なリング状に組み立てる前にセグメントの前端面に推進反力をとってシールド掘削機による掘進を行えるので、トンネルの高速施工が可能となるものであり、その上、上述したように掘進時においてもセグメントが流体バッグの膨脹圧によって所定の正確な組立姿勢に拘束されているので、セグメント同士の締結作業が正確且つ能率よく行えてセグメントの組立精度を向上させることができる。
【0029】
このように、流体バッグに圧力流体を供給することによって膨脹させ、その膨脹圧をセグメントの外周面に作用させてセグメントをトンネル内径方向に押圧することにより周方向に隣接するセグメントとの対向端面同士を正確に接合させることができ、ボルトの締結を容易にすることができる。
【0030】
さらに、上記流体バッグをシールド掘削機本体のテールプレートの内周面に複数個、周方向に所定間隔毎に装着しているので、リング状に組み立てられる全てのセグメントにパッド体を対向させることができ、従って、テールプレートの内周面に沿って周方向に組み込むセグメントを順次所定の組立位置に確実に保持してトンネルの掘進中におけるセグメント同士のボルトによる締結作業が能率よく行えると共に精度のよい組立てが可能となるものである。
【0031】
また、上記収納凹所の開口端に可撓性を有する押圧蓋板を配設してこの押圧蓋板により流体バッグを収納凹所内に収縮状態で保持してあり、さらに、押圧蓋板の前端縁部を収納凹所の開口端における前端面に回動自在に取り付けると共に後端部と収納凹所の内底面間を引張りスプリングにより連結して、この引張りスプリングの引張力により押圧蓋板を収納凹所の開口端に閉止させているので、流体バッグを直接セグメントの外周面に圧着させることなく、後方に向かって斜め内方に傾斜している押圧蓋板の後部を流体バッグの膨脹圧によってセグメントの外周面に圧接させて、流体バッグを破損させることなく押圧蓋板の後部をセグメントの外周面に摺動させながらシールド掘削機本体を円滑に掘進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 シールド掘削機の簡略縦断側面図、
【図2】 テールプレート部分の縦断正面図、
【図3】 流体バッグを配設した部分の拡大縦断正面図、
【図4】 その縦断側面図、
【図5】 流体バッグを膨脹させた状態の縦断側面図、
【図6】 従来例を示す縦断側面図。
【符号の説明】
1 シールド掘削機本体
2 スキンプレート
2A テールプレート
4 推進ジャッキ
5 流体バッグ
6 収納凹所
9 押圧蓋板
10 引張りスプリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a shield excavator that assembles a segment in a tail plate and takes a reaction force on the segment to dig a tunnel.
[0002]
[Prior art]
When excavating a tunnel with a shield excavator, temporarily stop the excavation of the shield excavator and assemble a plurality of segments in a ring shape by connecting the bolts to each other in the tunnel circumferential direction with bolts in the tail plate of the shield excavator. As shown in FIG. 6, the
[0003]
For this reason, when assembling a plurality of segments S in a ring shape, the propulsion jack 4 is contracted by one new segment without stopping the excavation of the shield excavator, and the contraction of the contracted propulsion jack 4 and the existing segment is reduced. A new segment is arranged in the space between them, and the existing segment is connected in the tunnel length direction, and the propulsion jack 4 that has been contracted in this state is extended and pressed against the front end surface of the new segment. Subsequently, the propulsion jack 4 is contracted by the amount of the next new segment adjacent in the circumferential direction to the new segment, and the second new segment is disposed in the space portion. Connect the existing jack in the ring direction and the tunnel in the tunnel length direction, and put the propulsion jack that has been contracted in that state in front of the second new segment. Pressed against the surface. By repeating this, a plurality of new segments are assembled in a ring shape without stopping the excavation of the shield excavator. In other words, the shield excavator has been digging by applying reaction force to both the existing segment and the new segment without stopping the propulsion of the shield excavator.
[0004]
In this case, the new segments S, S that are sequentially arranged along the inner peripheral surface of the tail plate are not connected in a ring shape by bolts until the ring is completed by the plurality of segments S. When the reaction force of the propulsion jack 4 is supported by the front end surface of the segment S, if the extension direction of the propulsion jack 4 does not coincide with the tunnel length direction of the segment S, the segment S contacts the front end surface of the existing segment. With the rear end face in contact with the supporting jack as a fulcrum, the propulsion jack 4 tilts outward in the direction of expansion, and a situation in which a fastening operation with a bolt with a new segment to be assembled next cannot be performed.
[0005]
Therefore, as described in JP-A-10-82276, the rod of the propulsion jack is always expanded and contracted in the direction parallel to the axis of the shield excavator by the guide mechanism provided on the inner peripheral surface of the tail plate. A structured shield excavator was developed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the
[0007]
Even if the
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to provide a direction in which the component of the propulsive force of the propulsion jack supports the propulsion reaction force in an outward direction with the existing segment as a fulcrum. Even if it acts in the direction in which it is tilted, the shield excavator can reliably prevent the tilting and always keep the segment in an accurate assembly posture so that the new segment can be assembled accurately and efficiently. To provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a shield excavator according to the present invention includes an inner peripheral surface of a tail plate at an assembly position of a segment assembled in a ring shape in a tail plate of a shield excavator main body. In addition, fluid bag storage recesses that are opposed to the outer peripheral surface of each segment are formed at predetermined intervals in the circumferential direction, and fluid bags that are inflated by fluid pressure are disposed in these storage recesses. The segment is constrained to the assembly position by the above, and a flexible press lid plate is disposed at the opening end of the storage recess, and the fluid bag is placed in the storage recess by the press lid plate. It is held in a contracted state, and the front edge of the pressure cover plate is pivotally attached to the front end surface at the opening end of the storage recess and is pulled between the rear end and the inner bottom surface of the storage recess. Joined by grayed, it is characterized in that it is closed the pressing lid plate to an open end of the housing recess by a tensile force of the tension spring.
[0010]
[Action]
In the tail plate of the shield excavator body, the segment (new segment) to be assembled next to the front end surface of the segment assembled in advance by a plurality of segments (existing segment) along the inner peripheral surface of the tail plate Assemble in a ring while sequentially joining in the circumferential direction. At this time, a fluid bag that is inflated by the fluid pressure attached to the inner peripheral surface of the tail plate is pressed against the outer peripheral surface of the new segment so that the new segment is prevented from reluctating outward. To do. In this way, the new segment is constrained to a predetermined assembly position by the fluid bag, and the rod of the propulsion jack is attached to the front end surface of the new segment that is sequentially assembled in the circumferential direction before being completely assembled into one ring by the plurality of new segments. The spreader attached to the end is brought into contact and received, and the propulsion reaction force is applied to the newly installed segment to extend the propulsion jack, thereby excavating the shield excavator body and excavating the tunnel.
[0011]
When tunneling, when the tunnel axis direction and the axis direction of the shield excavator are not in the same direction, for example, when controlling the direction or constructing a curved tunnel, a part of the propulsive force of the propulsion jack This segment acts in the direction of tilting outward with the front end face of the existing segment as a fulcrum with respect to the front end face of the new segment receiving the rod end spreader of the propulsion jack. As described above, it is restrained by the fluid bag attached to the inner peripheral surface of the tail plate, so that it always maintains an accurate assembly posture without tilting outward, and the work of fastening the segments during tunnel excavation is possible. Accurate and efficient, the assembly accuracy of the segments can be improved, and the tunnel can be constructed at high speed.
[0012]
The fluid bag for holding the segment in an accurate assembly posture is inflated by supplying a pressure fluid to the fluid bag, and the inflation pressure is applied to the outer peripheral surface of the segment to press the segment toward the inner diameter of the tunnel. Thus, even when tunneling is performed due to the extension of the propulsion jack, the opposing end faces of the segments adjacent in the circumferential direction are held in an accurately bonded state.
[0013]
Further, since a plurality of the fluid bags are mounted on the inner peripheral surface of the tail plate of the shield excavator body at predetermined intervals in the circumferential direction, the segment before completely forming one ring by the plurality of segments is provided. These fluid bags are pressed in the inner diameter direction to maintain a state in which the joint surfaces of the segments are precisely matched, and the bolts between adjacent segments during tunnel excavation can be efficiently performed and the assembly can be performed with high accuracy. It is possible.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1,
[0015]
In the shield excavator
[0016]
On the inner peripheral surface of the
[0017]
That is, the front end edge of the
[0018]
Describing the operation of the shield excavator in the embodiment configured as described above, the shield excavator
[0019]
When the segment S is assembled in a ring shape in the
[0020]
Even during this work, the shield excavator
[0021]
As described above, the
[0022]
Each of the
[0023]
As described above, the propulsion jack 4 takes the propulsion reaction force of the propulsion jack 4 on the front end surface of the segment S as described above in a state where the opposing end surfaces of the segments S, S adjacent in the circumferential direction are joined and fastened with bolts. The
[0024]
At this time, the
[0025]
During this excavation or during excavation, when the tunnel axis direction and the axis direction of the shield excavator are not oriented in the same direction, for example, when controlling the direction or constructing a curved tunnel, the propulsive force of the propulsion jack 4 The segment S is tilted outwardly with respect to the front end surface of the existing segment S as a fulcrum with respect to the front end surface of the new segment S, which is partially receiving the
[0026]
In the above description, the case where rectangular segments are assembled has been described. However, if the segment to be assembled supports the propulsion reaction force before the ring is completely formed, the phenomenon that the segment is displaced outward is that the shape of the segment is six. Since the same applies to the rectangular segment, the restraining means including the fluid bag can be employed even when the hexagonal segment is assembled. In other words, the hexagonal segment is assembled in a staggered pattern, and the front end is uneven, so the segment does not form a complete ring, there is always a convex part, and the shield excavator is on the front end surface of the convex part. When the propulsive force by the propulsion jack is supported, the hexagonal segment is displaced outward. In order to prevent this displacement, the fluid bag is mounted between the hexagonal segment and the tail plate.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the shield excavator of the first aspect of the present invention, the inner peripheral surface of the tail plate at the assembly position of the segment assembled in a ring shape in the tail plate of the shield excavator body is predetermined in the circumferential direction. At each interval, fluid bag storage recesses that are opposed to the outer peripheral surface of each segment are formed, fluid bags that are inflated by fluid pressure are disposed in these storage recesses, and the segments are moved to the assembly position by the expansion pressure of the fluid bag. Since it is configured to restrain, when assembling a plurality of segments in the tail plate of the shield excavator body in a ring shape while sequentially joining them in the circumferential direction, a fluid bag is pushed onto the outer peripheral surface of the segments. By making contact with each other, it is possible to surely restrain the segment from oscillating outward and to accurately match the joint surfaces of adjacent segments. Therefore, the spreader attached to the rod end of the propulsion jack is brought into contact with and received by the front end surfaces of these segments, and the propulsion reaction force is applied to the segments so that the shield excavator main body is secured. When excavating, even if the tunnel axis direction and the axis direction of the shield excavator are not in the same direction, the shield excavator always maintains an accurate assembly posture without tilting the segments outward. Can be dug up.
[0028]
In this way, since a thrust reaction force is taken on the front end surface of the segment before assembling into a complete ring shape in the circumferential direction by a plurality of segments, the shield excavator can be used for excavation, enabling high-speed tunnel construction. In addition, as described above, since the segments are constrained to a predetermined accurate assembly posture by the inflation pressure of the fluid bag as described above, the segments can be fastened accurately and efficiently, and the segments can be assembled accurately. Can be improved.
[0029]
In this way, by inflating by supplying a pressure fluid to the fluid bag, by causing the expansion pressure to act on the outer peripheral surface of the segment and pressing the segment in the tunnel inner diameter direction, the opposing end surfaces of the adjacent segments in the circumferential direction Can be accurately joined, and bolts can be easily fastened.
[0030]
Furthermore, since a plurality of the fluid bags are mounted on the inner peripheral surface of the tail plate of the shield excavator body at predetermined intervals in the circumferential direction, the pad body can be made to face all the segments assembled in a ring shape. Therefore, the segments to be assembled in the circumferential direction along the inner peripheral surface of the tail plate can be securely held in order at a predetermined assembly position so that the fastening work by the bolts between the segments during tunnel excavation can be performed efficiently and with high accuracy. It can be assembled.
[0031]
In addition, a flexible pressure lid plate is disposed at the opening end of the storage recess, and the fluid bag is held in the storage recess in a contracted state by the pressure lid plate , and further, the front end of the pressure lid plate The edge is pivotally attached to the front end surface at the open end of the storage recess, and the rear end and the inner bottom surface of the storage recess are connected by a tension spring, and the pressure cover plate is stored by the tension of the tension spring. Because it is closed at the open end of the recess, the rear part of the pressure lid plate that is inclined diagonally inwardly toward the rear is applied by the inflation pressure of the fluid bag without directly crimping the fluid bag to the outer peripheral surface of the segment. The shield excavator main body can be smoothly dug while being brought into pressure contact with the outer peripheral surface of the segment and sliding the rear portion of the pressing lid plate on the outer peripheral surface of the segment without damaging the fluid bag.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a simplified vertical side view of a shield excavator,
FIG. 2 is a longitudinal front view of the tail plate portion,
FIG. 3 is an enlarged vertical front view of a portion where a fluid bag is disposed;
FIG. 4 is a longitudinal side view thereof,
FIG. 5 is a longitudinal side view of the fluid bag inflated;
FIG. 6 is a longitudinal side view showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Shield excavator body 2 Skin plate
2A Tail plate 4
10 Tension spring
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