JP4499931B2

JP4499931B2 - Shield excavator and shield excavation method

Info

Publication number: JP4499931B2
Application number: JP2001014697A
Authority: JP
Inventors: 正和難波; 洋一高須賀; 治行滝崎; 典夫三谷; 満行岩切
Original assignee: Komatsu Ltd; Nishimatsu Construction Co Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd; Nishimatsu Construction Co Ltd
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2021-01-23
Also published as: JP2002220993A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘削機に関し、詳細には、シールド掘削機およびシールド掘削方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地中の管路の形成にはシールド掘削機が用いられている。これは地中に横穴を削孔し、シールド掘削機の後方部で、セグメントによるセグメントリングを順次組み立て、管路形成を行っていくものである。この際、セグメントリング外周部の覆工部外面と坑壁との間には、裏込材が充填され、スキンプレートの後部に設けられたテールシールによって、裏込材、土砂等のシールド掘削機内部への流入が防止される。
そしてシールド掘削機の技術の発達とともに、径が異なる管路を連続して形成することが可能となるシールド掘削機が生み出されてきた。例えば特開平１０−１５３０８３号公報に示す親子シールド掘削機もその一つであり、これは、径の大きい管路を形成する場合には、親シールド機と子シールド機とが一体となって管路形成を行い、径の小さい管路を形成する場合には、子シールド機が親シールド機から離脱して管路形成を行う、というものである。親シールド機、子シールド機を構成する各装置のうち、カッタヘッド、駆動部、排土装置等は、親シールド機、子シールド機で共有されている。また、親シールド機、子シールド機が一体時には、子シールド機は縮められて親シールド機前胴内に格納されており、それぞれのカッタヘッドは一体となって回転する。そして子シールド機が発進する際には、縮められた子シールド機の機体を伸ばしながら、親シールド機から離脱していく。上記の技術により、径が異なる管路を一台で連続して形成していくことが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、下水道管等の管路形成には、セグメントリングによる管路径を１５０ｍｍ単位という小さな径差で変化させながら管路形成を行う場合があり、前記親子シールド掘削機を用いる方法では、その掘削機の構造上、管路の小さな径差に対応できなかった。また、従来のシールド掘削機を用いる方法においても、テールシールの構造上、土砂、裏込材等のシールド掘削機への流入を防止できず、対応できなかった。本発明の課題は、セグメントリングによる管路径を小さな径差で変化させながら管路形成を行うことができるシールド掘削機およびシールド掘削方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、例えば図１および図２に示すように、筒状をなすスキンプレート４と、このスキンプレート４の後端部に設けられ、セグメントリング２の外周部に密接して、スキンプレート４内への土砂の侵入を防止するテールシール部８とを備えたシールド掘削機１において、前記テールシール部８は、第１テールシール８ａと第２テールシール８ｂとで構成されており、前記スキンプレート４の後端部の内側に、筒状のインナースキンプレート９を前記スキンプレート４に脱着可能に取り付けることにより、前記スキンプレート４とインナースキンプレート９との間に収納空間１０が設けられており、この収納空間１０に第１テールシール８ａがスキンプレート４内周部に取り付けられて設けられており、前記インナースキンプレート９内周部に、前記第２テールシール８ｂが取り付けられていることを特徴とする。
【０００５】
本発明によれば、前記収納空間に第１テールシールがスキンプレート内周部に取り付けられて設けられており、前記インナースキンプレート内周部に、前記第２テールシールが取り付けられている。これにより、径の異なる２種類のセグメントリングのうち、径の大きい第１セグメントリングを構築する際には、前記インナースキンプレート９を取り外し、第１テールシールを該第１セグメントリングの外周部に密接させることにより、掘削した土砂やスキンプレートと覆工部外面との間に充填される裏込材等のスキンプレート内への侵入が防止される。そして、径の小さい第２セグメントリングを構築する際には、インナースキンプレートを取り付け、第２テールシールを該第２セグメントリングの外周部に密接させることにより、スキンプレート内への前記土砂・裏込材等の侵入が防止される。さらに、前記筒状のインナースキンプレートの径は、前記スキンプレートとインナースキンプレートとの間に設けられる収納空間に、前記第１テールシールが収納される範囲において、自由に設定できるようになっている。以上により、隣接するセグメントリングどうしの小さな径差にも対応しながら、様々な径のセグメントリングを連続して配設して管路形成を行うことができる。
【０００６】
本発明は、上記のシールド掘削機１において、前記収納空間１０にグリース１１が封入されていることを特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、上記のシールド掘削機において、前記収納空間にグリースが封入されている。したがって、前記収納空間に前記土砂や裏込材が侵入することを防止できる。よって、インナースキンプレートとスキンプレートとを溶接に比べて施工が簡便なボルトによって固定する構造とすることができる。
【０００８】
また、本発明は、上記のシールド掘削機１において、前記スキンプレート４の後端部の内周部には、着脱式ライナ１１が前記インナースキンプレート９より前方位置に設けられていることを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、前記スキンプレートの後端部の内周部には、着脱式ライナが前記インナースキンプレートより前方位置に設けられている。これにより、前記径の異なる２種類のセグメントのうち、径の小さい第２セグメントリングをシールド掘削機内部で組み立てる際、前記着脱式ライナの内周部が前記第２セグメントリングの外周部に当接することにより、前記第２セグメントリングの位置が概ね確定される。したがって、前記第２セグメントリング組み立て時の、シールド掘削機内部におけるぐらつきを防止することができ、精度のよい、安全な施工を行うことができる。
【００１０】
本発明は、上記のシールド掘削機１によって地中を掘削するシールド掘削方法であって、掘削された地中内壁側に、第１セグメントリング２ａを構築する際には、前記インナースキンプレート９をスキンプレート４から取り外して、前記第１テールシール８ａを第１セグメントリング２ａの外周部に密接させ、掘削された地中内壁側に、第１セグメントリング２ａより小径の第２セグメントリング２ｂを構築する際には、前記インナースキンプレート９をスキンプレート４に取り付けて、前記第２テールシール８ｂを第２セグメントリング２ｂの外周部に密接させるとともに、前記着脱式ライナ１１をスキンプレート４の内周部に取り付け、この着脱式ライナ１１を第２セグメントリング２ｂの外周部に当接させることを特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、掘削された地中内壁側に、第１セグメントリングを構築する際には、前記インナースキンプレートをスキンプレートから取り外すことにより、前記第１テールシールが第１セグメントリングの外周部に密接する。そして、第１セグメントリングより小径の第２セグメントリングを構築する際には、前記インナースキンプレートをスキンプレートに取り付けることにより、前記第２テールシールが第２セグメントリングの外周部に密接するとともに、前記着脱式ライナをスキンプレートの内周部に取り付けることにより、この着脱式ライナが第２セグメントリングの外周部に当接する。すなわち、第１セグメントリングを構築する際には、前記第１テールシールにより、掘削した土砂やスキンプレートと覆工部外面との間に充填される裏込材等がシールド掘削機内部への侵入が防止される。また第２セグメントリングを構築する際には、前記着脱式ライナにより、シールド掘削機内部で組み立てられる第２セグメントリングの位置が概ね確定されるとともに、前記第２テールシールにより、前記土砂や裏込材等のシールド掘削機内部への侵入が防止される。さらに、前記筒状のインナースキンプレートの径は、前記スキンプレートとインナースキンプレートとの間に設けられる収納空間に、前記第１テールシールが収納される範囲において自由に設定できる。以上により、隣接するセグメントリングどうしの小さな径差にも対応しながら、様々な径のセグメントリングを連続して配設して管路形成を行うことができる。
【００１２】
本発明は、上記のシールド掘削方法において、前記インナースキンプレート９をスキンプレート４から取り外す際には、シールド掘削機１のシールドジャッキ７で着脱式ライナ１１を後方に押し出し、この着脱式ライナ１１によってインナースキンププレート９を後方に押し出すことを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、前記インナースキンプレートをスキンプレートから取り外す際には、インナースキンプレートとスキンプレートとの固定を解除した後、シールド掘削機のシールドジャッキにより着脱式ライナを後方に押し出すことにより、この着脱式ライナによってインナースキンププレートが後方に押し出される。したがって、前記インナースキンプレートを容易に取り外すことができる。
【００１４】
なお、インナースキンプレートとインナースキンプレートとは、溶接やボルトにより固定されているが、それぞれ、溶接部をガウジングしたり、ボルトを撤去することにより固定を解除すればよい。
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るシールド掘削機およびシールド掘削方法の実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１および図２において、符号１はシールド掘削機を示す。図１は、前記径の異なる２種類のセグメントリング２のうち、径の大きい第１セグメントリング２ａを配設しながら管路形成を行っている状況を示す、シールド掘削機１を含む断面図である。また図２は、径の小さい第２セグメントリング２ｂを配設しながら管路形成を行っている状況を示す、シールド掘削機１を含む断面図である。
シールド掘削機１は、前方の土砂を掘削する、図３にも示す、カッタヘッド３、シールド掘削機１の各装置を格納するスキンプレート４、掘削した土砂を排出するスクリュコンベヤ５、シールド掘削機１内部でセグメントを把持してセグメントリング２を組み立てるセグメントエレクタ６、セグメントリング２を反力として伸長することにより、シールド掘削機１を前方に推進させるシールドジャッキ７等から構成されている。
なお、前記セグメントは、鉄筋コンクリートや鉄骨等で構成されている。
【００１６】
図１および図４において、前記スキンプレート４の後部には、その内面全周にわたって、第１テールシール８ａが溶接により固定されて設けられている。前記第１テールシール８ａはワイヤブラシで構成されており、配設される前記第１セグメントリング２ａの外周部を押圧できるような、ばね状の構造となっている。さらに、前記第１テールシール８ａの表面にはグリース１１が塗布されている。また、２つの第１テールシール８ａのうち、後方の第１テールシール８ａの前部には、ガイドリング１４が、前記スキンプレート４の内面全周にわたって固定されて設けられている。
なお、前記第１テールシール８ａの前記スキンプレート４への固定は、施工状況により、ボルト等によって前記スキンプレート４の内面全周にわたって固定されてもよい。
【００１７】
図２および図４において、前記スキンプレート４の後部には、その内面全周にわたって、インナースキンプレート９が溶接により固定されて設けられている。このインナースキンプレート９は、筒状の本体部９ａと、この本体部９ａの後端部に、断面Ｌ字状に張り出すように形成された張出部９ｂとから構成されている。この張出部９ｂの先端部は、前記スキンプレート４の後端部に当接され、この当接部１３ａが溶接されている。また、前記本体部９ａの先端部はスキンプレート４の内周部に形成された突部１６に当接されており、この当接部１３ｂが溶接されている。そして、前記スキンプレート４と前記インナースキンプレート９との間には、リング状の収納空間１０が形成されている。さらに、前記収納空間１０には、前記ばね状の第１テールシール８ａが、前記インナースキンプレート９の外周部を押圧するように、前記スキンプレート４の内面全周にわたって溶接により固定されて格納されている。また、前記リング状の収納空間１０には、グリース１１が封入されている。そして、前記インナースキンプレート９には、その内面全周にわたって、第２テールシール８ｂが溶接により固定されて設けられている。さらに、前記インナースキンプレート９装着部の前方には、円筒状の着脱式ライナ１１が前記スキンプレート４の内面全周にわたって溶接により固定されて設けられている。前記第２テールシール８ｂは、前記第１テールシール８ａと同様、ワイヤブラシで構成されており、配設される前記第２セグメントリング２ｂの外周部を押圧できるような、ばね状の構造となっている。さらに、前記第２テールシール８ｂの表面にはグリース１１が塗布されている。また、２つの第２テールシール８ｂのうち、前方の第２テールシール８ｂの前部にはゲージリング１５が、後方の第２テールシール８ｂの前部にはガイドリング１４が、それぞれ前記スキンプレートの内面全周にわたって固定されて設けられている。
なお、前記インナースキンプレート９の前記スキンプレート４への固定は、施工状況により、ボルト等によって前記スキンプレート４の内面全周にわたって固定されてもよい。
また、前記筒状のインナースキンプレート９の径は、前記スキンプレート４とインナースキンプレート９との間に設けられる収納空間１０に、前記第１テールシール８ａが収納される範囲において、自由に設定できるようになっている。
【００１８】
セグメントはシールド掘削機１内部で、前記セグメントエレクタ６によって把持され、リング状のセグメントリング２に組み立てられる。そしてこの際、図１においては、セグメントを前記スキンプレート４の内周部に当接させるようにして、図２においては、セグメントを前記インナースキンプレート９の前方に設けられている着脱式ライナ１１の内周部に当接させるようにして、それぞれ径の大きい第１セグメントリング２ａおよび径の小さい第２セグメントリング２ｂが組み立てられる。
そして、図３にも示すカッタヘッド３によって前方の土砂を掘削するとともに、前記シールド掘削機１内部に設置されたセグメントリング２を反力として、シールドジャッキ７を伸長させることにより、シールド掘削機１が前方に推進する。そしてこれと同時に、セグメントリング２がシールド掘削機１外部に配設され、覆工部外面と坑壁との間には、モルタル等の裏込材が注入されることにより、セグメントリング２の位置が確定される。
なお、符号１２は、覆工部外面と坑壁との間を示す。
【００１９】
図１に示すように、径の大きい管路を形成する場合には、前記第１テールシール８ａが径の大きい第１セグメントリング２ａの外周部に密接し、図２および図４に示すように、径の小さい管路を形成する場合には、前記第２テールシール８ｂが径の小さい第２セグメントリング２ｂの外周部に密接する。そして、第１テールシール８ａおよび第２テールシール８ｂが、前記第１セグメントリング２ａや前記第２セグメントリング２ｂに密接することによって、前記土砂や裏込材等の、シールド掘削機１内部への侵入が防止される。
したがって、径の異なるセグメントリング２が連続して配設され管路形成が安全かつ確実に行われる。さらに、前記筒状のインナースキンプレート９の径は、前記スキンプレート４とインナースキンプレート９との間に設けられる収納空間１０に、前記第１テールシール８ａが収納される範囲において、自由に設定できるようになっている。以上により、隣接するセグメントリング２どうしの小さな径差にも対応しながら、様々な径のセグメントリング２が連続して配設され管路形成が安全かつ確実に行われる。
【００２０】
以下、本実施の形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
▲１▼径の異なる２種類のセグメントリング２のうち、径の大きい第１セグメントリング２ａを構築する際には、第１テールシール８ａを該第１セグメントリング８ａの外周部に密接させることにより、掘削した土砂や坑壁と覆工部外面との間に充填される裏込材等のスキンプレート４内への侵入が防止される。そして、径の小さい第２セグメントリング２ｂを構築する際には、インナースキンプレート９を取り付け、第２テールシール８ｂを該第２セグメントリング２ｂの外周部に密接させることにより、スキンプレート４内への前記土砂・裏込材等の侵入が防止される。さらに、前記筒状のインナースキンプレート９の径は、前記スキンプレート４とインナースキンプレート９との間に設けられる収納空間１０に、前記第１テールシール８ａが収納される範囲において、自由に設定できるようになっている。
以上により、隣接するセグメントリング２どうしの小さな径差にも対応しながら、様々な径のセグメントリング２を連続して配設して管路形成を行うことができる。
【００２１】
▲２▼ワイヤブラシで構成されている前記第１テールシール８ａおよび第２テールシール８ｂには、グリース１１が塗布されている。これにより、ワイヤブラシの隙間がグリース１１で満たされ、掘削した土砂や坑壁と覆工部外面との間に充填される裏込材等のスキンプレート４内への侵入をより確実に防止することができる。
また、前記収納空間１０は閉鎖空間とされ、この閉鎖空間にはグリース１１が封入されている。これにより、前記第１テールシール８ａにグリース１１を塗布する作業を省略することができるとともに、前記収納空間に前記土砂や裏込材が侵入することを防止できる。よって、スキンプレート４とインナースキンプレート９とを溶接に比べて施工が簡便なボルトによって固定する構造とすることができる。
【００２２】
▲３▼前記スキンプレート４の後端部の内周部には、着脱式ライナ１１が前記インナースキンプレート９より前方位置に設けられている。
これにより、前記径の異なるの２種類のセグメント２のうち、径の小さい第２セグメントリング２ｂをシールド掘削機１内部で組み立てる際、前記着脱式ライナ１１の内周部によって前記第１セグメントリング２ａの外周部が当接されることにより、前記第２セグメントリング２ｂの位置が概ね確定される。したがって、前記第２セグメントリング２ｂ組み立て時の、シールド掘削機１内部におけるぐらつきを防止することができ、精度のよい、安全な施工を行うことができる。
【００２３】
▲４▼前記インナースキンプレート９をスキンプレート４から取り外す際には、インナースキンプレート９とスキンプレート４との固定を解除した後、シールド掘削機１のシールドジャッキ７により着脱式ライナ１１を後方に押し出すことにより、この着脱式ライナ１１によってインナースキンププレート９が後方に押し出される。したがって、前記インナースキンプレート９を容易に取り外すことができる。
【００２４】
▲５▼２つの第１テールシール８ａと２つの第２テールシール８ｂのうち、後方の第１テールシール８ａおよび第２テールシール８ｂの前部には、ガイドリング１４がそれぞれ、前記スキンプレート４および前記インナースキンプレート９の内面全周にわたって溶接により固定されて設けられている。これによりセグメントリング２を配設する際、セグメント継手部の目違い等によって後方の前記第１テールシール８ａあるいは後方の前記第２テールシール８ｂが損傷することを防止することができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、隣接するセグメントリングどうしの小さな径差にも対応しながら、様々な径のセグメントリングを連続して配設して管路形成を行うことができる。
【００２６】
また、本発明によれば、上記の発明と同様の効果が得られることは勿論のこと、インナースキンプレートとスキンプレートとを、溶接に比べて施工が簡便なボルトによって固定することができる。
【００２７】
また、本発明によれば、上記の発明と同様の効果が得られることは勿論のこと、前記第２セグメントリングの、シールド掘削機内部におけるぐらつきを防止することができ、精度のよい、安全な施工を行うことができる。
【００２８】
また、本発明によれば、隣接するセグメントリングどうしの小さな径差にも対応しながら、様々な径のセグメントリングを連続して配設して管路形成を行うことができる。
【００２９】
また、本発明によれば、上記の発明と同様の効果が得られることは勿論のこと、前記インナースキンプレートを容易に取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシールド掘削機によって地中を削孔し、径の大きい第１セグメントを配設しながら管路形成を行っている状況を示す断面図である。
【図２】本発明のシールド掘削機によって地中を掘削し、径の小さい第２セグメントを配設しながら管路形成を行っている状況を示す断面図である。
【図３】本発明のシールド掘削機のカッタヘッドを示す図であり、（ａ）は切羽等を示す図、（ｂ）は注入孔等を示す図である。
【図４】本発明のシールド掘削機の、テールシール部の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１シールド掘削機
２セグメントリング
２ａ第１セグメントリング
２ｂ第２セグメントリング
４スキンプレート
７シールドジャッキ
８テールシール部
８ａ第１テールシール
８ｂ第２テールシール
９インナースキンプレート
１０収納空間
１１着脱式ライナ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shield excavator, and more particularly to a shield excavator and a shield excavation method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, shield excavators are used to form underground conduits. In this method, a horizontal hole is drilled in the ground, and segment rings by segments are sequentially assembled at the rear part of the shield excavator to form a pipe line. At this time, between the outer surface of the lining part of the outer periphery of the segment ring and the pit wall is filled with a backing material, and a shield excavator for backing material, earth and sand, etc. by a tail seal provided at the rear part of the skin plate Inflow to the inside is prevented.
With the development of shield excavator technology, shield excavators that can continuously form pipes with different diameters have been created. For example, a parent-child shield excavator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-153083 is one of them, and when a pipe having a large diameter is formed, the parent shield machine and the child shield machine are integrated into a pipe. When a path is formed and a pipe having a small diameter is formed, the child shield machine is separated from the parent shield machine and the pipe is formed. Among the devices constituting the parent shield machine and the child shield machine, the cutter head, the drive unit, the earth removing device, etc. are shared by the parent shield machine and the child shield machine. When the main shield machine and the sub shield machine are integrated, the sub shield machine is contracted and stored in the front cylinder of the main shield machine, and the respective cutter heads rotate together. And when a child shield machine starts, it leaves | separates from a parent shield machine, extending the body of the shrunk child shield machine. With the above technique, it is possible to continuously form conduits having different diameters by one unit.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, for example, in forming a pipe such as a sewer pipe, there is a case where the pipe is formed by changing the diameter of the pipe by the segment ring with a small diameter difference of 150 mm unit. In the method using the parent-child shield excavator, Due to the structure of the excavator, it was not possible to cope with small diameter differences in the pipelines. In addition, the conventional method using a shield excavator cannot cope with the structure of the tail seal, because it cannot prevent inflow of earth and sand, backing material, etc. into the shield excavator. An object of the present invention is to provide a shield excavator and a shield excavation method capable of forming a pipe line while changing a pipe line diameter by a segment ring with a small diameter difference.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention , for example, as shown in FIGS. 1 and 2, is provided with a cylindrical skin plate 4 and a rear end portion of the skin plate 4. Closely, in the shield excavator 1 having the tail seal portion 8 that prevents the intrusion of earth and sand into the skin plate 4, the tail seal portion 8 includes a first tail seal 8a and a second tail seal 8b. A cylindrical inner skin plate 9 is detachably attached to the skin plate 4 on the inner side of the rear end portion of the skin plate 4, so that the skin plate 4 is interposed between the skin plate 4 and the inner skin plate 9. A storage space 10 is provided, and a first tail seal 8a is provided in the storage space 10 by being attached to the inner periphery of the skin plate 4. The peripheral portion within the over skin plate 9, characterized in that said second tail seal 8b is mounted.
[0005]
According to the present invention , the first tail seal is attached to the inner peripheral portion of the skin plate in the storage space, and the second tail seal is attached to the inner peripheral portion of the inner skin plate. Thereby, when constructing the first segment ring having a large diameter among the two types of segment rings having different diameters, the inner skin plate 9 is removed, and the first tail seal is attached to the outer peripheral portion of the first segment ring. By intimate contact, intrusion into the skin plate such as excavated earth and sand or a backing material filled between the skin plate and the outer surface of the lining portion is prevented. When constructing the second segment ring having a small diameter, the inner skin plate is attached, and the second tail seal is brought into close contact with the outer periphery of the second segment ring, so that the earth and sand / back into the skin plate can be obtained. Intrusion of inserts and the like is prevented. Furthermore, the diameter of the cylindrical inner skin plate can be freely set within a range in which the first tail seal is stored in a storage space provided between the skin plate and the inner skin plate. Yes. As described above, the pipe line can be formed by continuously arranging the segment rings having various diameters while accommodating a small difference in diameter between adjacent segment rings.
[0006]
The present invention is characterized in that in the shield excavator 1 described above , grease 11 is sealed in the storage space 10.
[0007]
According to the present invention , in the shield excavator, the storage space is filled with grease. Therefore, the earth and sand and the backing material can be prevented from entering the storage space. Therefore, it can be set as the structure which fixes an inner skin plate and a skin plate with the volt | bolt whose construction is simple compared with welding.
[0008]
Further, in the shield excavator 1 according to the present invention , a removable liner 11 is provided at a position ahead of the inner skin plate 9 on the inner peripheral portion of the rear end portion of the skin plate 4. It is said.
[0009]
According to the present invention , a detachable liner is provided at a position ahead of the inner skin plate at the inner peripheral portion of the rear end portion of the skin plate. As a result, when the second segment ring having a small diameter among the two types of segments having different diameters is assembled inside the shield excavator, the inner peripheral portion of the removable liner contacts the outer peripheral portion of the second segment ring. As a result, the position of the second segment ring is generally determined. Therefore, the wobbling inside the shield excavator at the time of assembling the second segment ring can be prevented, and accurate and safe construction can be performed.
[0010]
The present invention is a shield excavation method for excavating the ground with the shield excavator 1 described above . When the first segment ring 2a is constructed on the excavated underground inner wall side, the inner skin plate 9 is The first tail seal 8a is removed from the skin plate 4 and brought into close contact with the outer periphery of the first segment ring 2a, and a second segment ring 2b having a smaller diameter than the first segment ring 2a is constructed on the excavated underground wall side. When the inner skin plate 9 is attached to the skin plate 4, the second tail seal 8 b is brought into close contact with the outer periphery of the second segment ring 2 b, and the removable liner 11 is attached to the inner periphery of the skin plate 4. The removable liner 11 is brought into contact with the outer peripheral portion of the second segment ring 2b.
[0011]
According to the present invention , when the first segment ring is constructed on the excavated underground inner wall side, the inner skin plate is removed from the skin plate, so that the first tail seal is attached to the outer periphery of the first segment ring. Close to the department. And when constructing the second segment ring having a smaller diameter than the first segment ring, by attaching the inner skin plate to the skin plate, the second tail seal is in close contact with the outer periphery of the second segment ring, By attaching the detachable liner to the inner periphery of the skin plate, the detachable liner contacts the outer periphery of the second segment ring. That is, when constructing the first segment ring, the first tail seal allows the excavated earth and sand, the backing material filled between the skin plate and the outer surface of the lining portion to enter the shield excavator. Is prevented. Also in constructing the second segment ring, by the removable liner, along with the position of the second segment ring to be assembled inside the shield excavator is generally determined by the second tail sealing, the soil and Urakomi Intrusion of materials into the shield excavator is prevented. Furthermore, the diameter of the cylindrical inner skin plate can be freely set within a range in which the first tail seal is stored in a storage space provided between the skin plate and the inner skin plate. As described above, the pipe line can be formed by continuously arranging the segment rings having various diameters while accommodating a small difference in diameter between adjacent segment rings.
[0012]
In the shield excavation method described above , when the inner skin plate 9 is removed from the skin plate 4, the removable liner 11 is pushed backward by the shield jack 7 of the shield excavator 1. The inner skin plate 9 is pushed backward.
[0013]
According to the present invention , when removing the inner skin plate from the skin plate, after releasing the fixation between the inner skin plate and the skin plate, the detachable liner is pushed backward by the shield jack of the shield excavator, The inner skin plate is pushed backward by the removable liner. Therefore, the inner skin plate can be easily removed.
[0014]
The inner skin plate and the inner skin plate are fixed by welding or bolts. However, the fixing may be released by gouging the welded portion or removing the bolts.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a shield excavator and a shield excavation method according to the present invention will be described in detail.
[0015]
1 and 2, reference numeral 1 denotes a shield excavator. FIG. 1 is a cross-sectional view including a shield excavator 1 showing a state in which a pipe line is formed while disposing a first segment ring 2a having a large diameter among the two types of segment rings 2 having different diameters. is there. FIG. 2 is a cross-sectional view including the shield excavator 1 showing a state in which the pipe line is formed while the second segment ring 2b having a small diameter is provided.
The shield excavator 1 excavates the earth and sand ahead. The cutter head 3, the skin plate 4 storing each device of the shield excavator 1, the screw conveyor 5 for discharging the excavated earth and sand, and the shield excavator are also shown in FIG. 3. 1 includes a segment erector 6 that assembles the segment ring 2 by grasping the segment inside, and a shield jack 7 that propels the shield excavator 1 forward by extending the segment ring 2 as a reaction force.
In addition, the said segment is comprised with the reinforced concrete, the steel frame, etc.
[0016]
1 and 4, a first tail seal 8a is fixed to the rear portion of the skin plate 4 by welding over the entire inner surface thereof. The first tail seal 8a is composed of a wire brush, and has a spring-like structure that can press the outer periphery of the first segment ring 2a. Further, grease 11 is applied to the surface of the first tail seal 8a. In addition, a guide ring 14 is fixedly provided over the entire inner surface of the skin plate 4 at the front part of the rear first tail seal 8a of the two first tail seals 8a.
The first tail seal 8a may be fixed to the skin plate 4 over the entire inner surface of the skin plate 4 with bolts or the like depending on the construction situation.
[0017]
2 and 4, an inner skin plate 9 is fixed to the rear portion of the skin plate 4 by welding over the entire inner surface. The inner skin plate 9 includes a cylindrical main body portion 9a and an overhang portion 9b that is formed at the rear end portion of the main body portion 9a so as to protrude in an L-shaped cross section. The leading end of the overhang 9b is in contact with the rear end of the skin plate 4, and the contact 13a is welded. The tip of the main body 9a is in contact with a protrusion 16 formed on the inner periphery of the skin plate 4, and the contact 13b is welded. A ring-shaped storage space 10 is formed between the skin plate 4 and the inner skin plate 9. Further, in the storage space 10, the spring-like first tail seal 8 a is stored by being fixed by welding over the entire inner surface of the skin plate 4 so as to press the outer peripheral portion of the inner skin plate 9. ing. The ring-shaped storage space 10 is filled with grease 11. The inner skin plate 9 is provided with a second tail seal 8b fixed by welding over the entire inner surface. Furthermore, a cylindrical detachable liner 11 is provided in front of the inner skin plate 9 mounting portion and fixed by welding over the entire inner surface of the skin plate 4. Like the first tail seal 8a, the second tail seal 8b is composed of a wire brush, and has a spring-like structure that can press the outer periphery of the second segment ring 2b. ing. Further, grease 11 is applied to the surface of the second tail seal 8b. Of the two second tail seals 8b, a gauge ring 15 is provided at the front portion of the front second tail seal 8b, and a guide ring 14 is provided at the front portion of the rear second tail seal 8b. It is fixed and provided over the entire inner circumference.
The inner skin plate 9 may be fixed to the skin plate 4 over the entire inner circumference of the skin plate 4 with bolts or the like depending on the construction situation.
Further, the diameter of the cylindrical inner skin plate 9 can be freely set within a range in which the first tail seal 8a is stored in the storage space 10 provided between the skin plate 4 and the inner skin plate 9. It can be done.
[0018]
The segment is gripped by the segment erector 6 inside the shield excavator 1 and assembled into a ring-shaped segment ring 2. At this time, in FIG. 1, the segment is brought into contact with the inner peripheral portion of the skin plate 4, and in FIG. 2, the removable liner 11 provided in front of the inner skin plate 9 in the segment. The first segment ring 2a having a large diameter and the second segment ring 2b having a small diameter are assembled so as to be brought into contact with the inner peripheral portion of the first segment ring 2a.
Then, the excavated soil is excavated by the cutter head 3 also shown in FIG. 3, and the shield jack 7 is extended by using the segment ring 2 installed in the shield excavator 1 as a reaction force. Propel forward. At the same time, the segment ring 2 is disposed outside the shield excavator 1, and a backing material such as mortar is injected between the outer surface of the lining portion and the pit wall, so that the position of the segment ring 2 is increased. Is confirmed.
In addition, the code | symbol 12 shows between a lining part outer surface and a well wall.
[0019]
As shown in FIG. 1, when forming a pipe having a large diameter, the first tail seal 8a is in close contact with the outer periphery of the first segment ring 2a having a large diameter, as shown in FIGS. When forming a pipe having a small diameter, the second tail seal 8b is in close contact with the outer periphery of the second segment ring 2b having a small diameter. Then, the first tail seal 8a and the second tail seal 8b are brought into close contact with the first segment ring 2a and the second segment ring 2b, so that the earth and sand, the backing material, and the like enter the shield excavator 1 inside. Intrusion is prevented.
Therefore, the segment rings 2 having different diameters are continuously arranged, and the pipe formation is performed safely and reliably. Further, the diameter of the cylindrical inner skin plate 9 can be freely set within a range in which the first tail seal 8a is stored in the storage space 10 provided between the skin plate 4 and the inner skin plate 9. It can be done. As described above, the segment rings 2 having various diameters are continuously arranged to cope with a small difference in diameter between the adjacent segment rings 2, and the pipe formation is performed safely and reliably.
[0020]
Hereinafter, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Of the two types of segment rings 2 having different diameters, when the first segment ring 2a having a large diameter is constructed, the first tail seal 8a is brought into close contact with the outer periphery of the first segment ring 8a. Intrusion into the skin plate 4 such as the excavated earth and sand or a backing material filled between the pit wall and the outer surface of the lining portion is prevented. Then, when constructing the second segment ring 2b having a small diameter, the inner skin plate 9 is attached, and the second tail seal 8b is brought into close contact with the outer periphery of the second segment ring 2b, thereby entering the skin plate 4. Intrusion of the earth and sand / backing material is prevented. Further, the diameter of the cylindrical inner skin plate 9 can be freely set within a range in which the first tail seal 8a is stored in the storage space 10 provided between the skin plate 4 and the inner skin plate 9. It can be done.
As described above, the pipe line can be formed by continuously arranging the segment rings 2 having various diameters while also dealing with a small difference in diameter between the adjacent segment rings 2.
[0021]
(2) Grease 11 is applied to the first tail seal 8a and the second tail seal 8b formed of wire brushes. As a result, the gap between the wire brushes is filled with the grease 11, and the intrusion into the skin plate 4 such as the excavated earth and sand or the back material filled between the pit wall and the outer surface of the lining portion is more reliably prevented. be able to.
The storage space 10 is a closed space, and grease 11 is enclosed in the closed space. As a result, the operation of applying the grease 11 to the first tail seal 8a can be omitted, and the earth and sand and the backing material can be prevented from entering the storage space. Therefore, it can be set as the structure which fixes the skin plate 4 and the inner skin plate 9 with the volt | bolt whose construction is simpler than welding.
[0022]
(3) A detachable liner 11 is provided at a position in front of the inner skin plate 9 at the inner periphery of the rear end of the skin plate 4.
Accordingly, when the second segment ring 2b having a small diameter among the two types of segments 2 having different diameters is assembled inside the shield excavator 1, the first segment ring 2a is formed by the inner peripheral portion of the removable liner 11. The position of the second segment ring 2b is generally determined by the contact of the outer periphery of the second segment ring 2b. Therefore, the wobbling in the shield excavator 1 when assembling the second segment ring 2b can be prevented, and accurate and safe construction can be performed.
[0023]
(4) When removing the inner skin plate 9 from the skin plate 4, after the inner skin plate 9 and the skin plate 4 are released, the removable liner 11 is moved backward by the shield jack 7 of the shield excavator 1. By pushing, the inner skin plate 9 is pushed backward by the removable liner 11. Therefore, the inner skin plate 9 can be easily removed.
[0024]
(5) Of the two first tail seals 8a and the two second tail seals 8b, guide rings 14 are respectively provided at the front portions of the rear first tail seal 8a and the second tail seal 8b. The inner skin plate 9 is fixed by welding over the entire inner surface. Accordingly, when the segment ring 2 is disposed, it is possible to prevent the rear first tail seal 8a or the rear second tail seal 8b from being damaged due to a difference in the segment joint portion or the like.
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to form a pipe line by continuously arranging segment rings of various diameters while accommodating a small diameter difference between adjacent segment rings.
[0026]
Further, according to the present invention, it is possible to fix the inner skin plate and the skin plate with bolts that are easier to construct than welding, as well as obtaining the same effects as the above invention.
[0027]
Further, according to the present invention, it is possible to prevent the wobbling of the second segment ring inside the shield excavator, as well as to obtain the same effect as the above-described invention, and to provide a highly accurate and safe. Construction can be performed.
[0028]
Further , according to the present invention , it is possible to form a pipe line by continuously arranging segment rings having various diameters while also dealing with a small diameter difference between adjacent segment rings.
[0029]
Further, according to the present invention, it is possible to easily remove the inner skin plate as well as to obtain the same effect as the above-described invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a situation where a pipe is formed while drilling a hole in the ground with a shield excavator of the present invention and disposing a first segment having a large diameter.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a situation where a pipe is formed while excavating the ground with the shield excavator of the present invention and disposing a second segment having a small diameter.
3A and 3B are diagrams showing a cutter head of a shield excavator according to the present invention, wherein FIG. 3A is a view showing a face and the like, and FIG. 3B is a view showing an injection hole and the like.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a structure of a tail seal part of the shield excavator of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield excavator 2 Segment ring 2a 1st segment ring 2b 2nd segment ring 4 Skin plate 7 Shield jack 8 Tail seal part 8a 1st tail seal 8b 2nd tail seal 9 Inner skin plate 10 Storage space 11 Removable liner

Claims

Shield excavator provided with a cylindrical skin plate and a tail seal portion provided at the rear end portion of the skin plate and in close contact with the outer periphery of the segment ring to prevent the entry of earth and sand into the skin plate In
The tail seal portion is composed of a first tail seal and a second tail seal,
A storage space is provided between the skin plate and the inner skin plate by removably attaching a cylindrical inner skin plate to the skin plate inside the rear end portion of the skin plate,
In this storage space, a first tail seal is provided attached to the inner periphery of the skin plate,
The second tail seal is attached to the inner skin plate inner periphery ,
A removable liner that can be pushed backward by a shield jack of a shield excavator is provided at a front position from the inner skin plate at an inner peripheral portion of a rear end portion of the skin plate,
The shield excavator , wherein the inner skin plate can be pushed backward by a detachable liner pushed by the shield jack .

The shield excavator according to claim 1, wherein grease is sealed in the storage space.

A shield excavation method for excavating underground with the shield excavator according to claim 1 or 2 ,
When constructing the first segment ring on the excavated underground inner wall side, the inner skin plate is removed from the skin plate, and the first tail seal is brought into close contact with the outer periphery of the first segment ring,
When the second segment ring having a smaller diameter than the first segment ring is constructed on the excavated underground inner wall side, the inner skin plate is attached to the skin plate, and the second tail seal is attached to the outer periphery of the second segment ring. The detachable liner is attached to the inner peripheral portion of the skin plate, and this detachable liner is brought into contact with the outer peripheral portion of the second segment ring ,
When removing the inner skin plate from the skin plate, a detachable liner is pushed backward by a shield jack of a shield excavator, and the inner skin plate is pushed backward by the detachable liner .