JP4744346B2 - Package earth shield machine - Google Patents
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Description
本発明は、軟質土の地層からなる地山にトンネルを構築するに際して、小型の筒体からなるパッケージを地山内に押し込み、パッケージ内部に取り込んだ掘削土をパッケージと共に機内に取り込んで排出する掘削作業を、複数列複数行に亙って順々に行うようにしたものに関する。 The present invention, when constructing a tunnel in a natural ground made of soft soil, pushes a package made of a small cylindrical body into the natural ground, and takes the excavated soil taken inside the package into the machine together with the package and discharges it. This is related to one that is performed sequentially over a plurality of columns and rows.
従来、トンネルを構築する工法として、沈埋工法、シールド工法や押管工法等が一般に採用されている。沈埋工法は、地上で予め作製した鉄製又はコンクリート製のトンネル枠を海底に沈めておき、海上から海底の土砂を浚渫船で吸い上げながらトンネル枠を徐々に沈めるものである。この沈埋工法においては、施工コストが安い反面、トンネル枠を沈める作業に加えて、海底の土砂を浚渫船により吸い上げ作業を行うので、水路を部分的に遮断せざるを得ないこと、埋設する海底を部分的に掘ることにより、海底の地盤が緩くなっているので、トンネル枠が不安定状態であり、地震が起こると埋設物が破損するという危険が常に伴っている。 Conventionally, as a construction method for constructing a tunnel, a submerged construction method, a shield construction method, a push pipe construction method, and the like are generally employed. In the sinking method, a tunnel frame made of iron or concrete prepared in advance on the ground is submerged in the seabed, and the tunnel frame is gradually submerged while sucking up sediment from the sea with a dredger. In this submerging method, the construction cost is low, but in addition to the work of sinking the tunnel frame, the seabed is sucked up by dredgers, so it is necessary to partially block the waterway, Due to the partial digging, the ground at the bottom of the sea has become loose, so the tunnel frame is in an unstable state, and there is always the danger that the buried objects will be damaged if an earthquake occurs.
一方、地山にトンネルを構築する際に、シールド工法や押管工法を採用する場合には、先端部に掘進機を設け、この掘進機を複数のシールドジャッキで後方から地山側に押し付けながら、回転するカッターヘッドで地山を全断面掘削し、掘削した掘削ズリをスクリューコンベアや排出管で機外に搬出するものであり、施工時における安全性が高くなっている。 On the other hand, when constructing a tunnel in a natural ground, when a shield method or a push pipe method is adopted, an excavator is provided at the tip, and this excavator is pressed against the natural ground from behind with a plurality of shield jacks. The entire section of the natural ground is excavated with a rotating cutter head, and the excavated excavation is carried out of the machine by a screw conveyor or a discharge pipe, which is highly safe during construction.
そこで、例えば、特許文献1に記載のシールド掘進機は、円筒状のシールド筒の前側に回転カッターを設ける一方、シールド筒の前端部に前隔壁を設けて切羽室(チャンバー)を区画形成するとともに、この前隔壁の後方に後隔壁を設け、これら前隔壁と後隔壁との間に作業室を区画形成し、地山が回転カッターで掘削されて切羽室に入り込んだ掘削土を排土装置で機外に排出するように構成してある。但し、必要に応じて、前隔壁に形成した多数の孔を挿通させた注入パイプにより薬液を注入可能になっている。 Thus, for example, in the shield machine disclosed in Patent Document 1, while a rotary cutter is provided on the front side of a cylindrical shield tube, a front partition is provided at the front end of the shield tube to form a face chamber (chamber). A rear bulkhead is provided behind the front bulkhead, a work chamber is defined between the front bulkhead and the rear bulkhead, and the excavated soil that has been excavated by the rotary cutter into the face chamber is removed by a soil removal device. It is configured to discharge outside the machine. However, if necessary, the chemical solution can be injected by an injection pipe through which a large number of holes formed in the front partition wall are inserted.
一方、特許文献2に記載のシールド掘進機は、カッタフェイスの後側に形成された密閉チャンバ内に、超音波振動子からの超音波を放射すると共に、注水装置からイオン化された気泡混じりの攪拌水を供給し、密閉チャンバ内に取込まれた掘削ズリに、気泡混じりのイオン化された攪拌水を混合させ、更に超音波振動を付加させることで、粘性土の付着性を低下させた流動性の高い掘削ズリにして、スクリューコンベアで機外に搬出されるようにしてある。
On the other hand, the shield machine disclosed in
特許文献1や特許文献2に記載のシールド掘進機においては、シールドフレームの前端に回転カッターを設け、この回転カッターを駆動装置で回転させながら地山を全断面掘削するので、掘削の為の駆動装置が大型化するだけでなく、この駆動装置による消費電力が大きくなり、掘削費用が非常に高くなること、大型のシールド機を設置する設置作業に多大の労力が必要になること等の問題がある。
In the shield machine described in Patent Document 1 and
また、掘削した掘削ズリを密閉チャンバに回収し、流動性を高める為に、掘削ズリに注水したり、添加剤等の種々の薬液を注入するので、排土された土砂のフケ率(地山の状態に対する土砂容積の増加率)が増大し、掘削ズリの搬送量が増加すること、薬液が注入された掘削ズリは、産業廃棄土としてしか扱って貰えず、利用価値が低い土砂となり、処分が非常に難しいこと、等の問題がある。 In addition, the excavated excavation sludge is collected in a sealed chamber, and in order to improve fluidity, water is poured into the excavation excavation and various chemicals such as additives are injected. The rate of increase in sediment volume with respect to the state of the soil) increases, the amount of excavation sludge transported increases, and excavation sludge injected with chemicals can only be handled as industrial waste soil, resulting in low-use soil and sand disposal. There are problems such as being very difficult.
更に、回転カッターにより地山を掘削するので、円形断面のトンネルを掘削するのに適しているが、円形以外に、例えば、矩形状断面や台形状断面等の矩形状断面を有するトンネルについては、矩形形状に合わせるように、補助掘削作業が余分に必要になるという問題もある。 Furthermore, since the natural mountain is excavated by a rotary cutter, it is suitable for excavating a tunnel having a circular cross section, but for a tunnel having a rectangular cross section such as a rectangular cross section or a trapezoidal cross section other than circular, There is also a problem that extra excavation work is required to match the rectangular shape.
本発明の目的は、小型の筒体からなるパッケージを軟質土の地盤からなる地山内に押し込んで掘削土をパッケージ化して採取するようにした、低パワー且つ低コストのシールド機を提供することである。 An object of the present invention is to provide a low-power and low-cost shield machine in which excavated soil is packaged and collected by pushing a package made of a small cylindrical body into a natural ground made of soft soil. is there.
請求項1のパッケージ排土式シールド機は、主に軟質土の地層を掘削する為に立坑側で押し管を継ぎ足しながら元押しジャッキにより推進するシールド機において、筒状の胴体と、この胴体の前端近傍部に設けられた隔壁と、地山を掘削し且つ掘削土を収容して搬送に供する為の後端を閉じた筒体からなり、筒体の前端部に複数のカッタービットを備えた少なくとも1つのパッケージと、隔壁に複数行複数列に形成されたパッケージを押し出す為の複数の発進口と、複数の発進口を解放可能に塞ぐ複数の閉鎖板と、隔壁の後方に装備され、発進口に装着されたパッケージを往復揺動させる揺動駆動手段およびパッケージを前方へ所定ストローク進出駆動可能で且つ復帰位置に後退駆動可能な進退駆動手段とを備えたものである。 The package earth removal type shield machine according to claim 1 is a shield machine that is propelled by a main push jack while adding a push pipe on a shaft side in order to excavate mainly a soft soil formation. A partition wall provided in the vicinity of the front end and a cylindrical body with a closed rear end for excavating natural ground and containing excavated soil for transportation, and equipped with a plurality of cutter bits at the front end of the cylindrical body Equipped with at least one package, a plurality of launch openings for extruding a package formed in a plurality of rows and a plurality of columns on the partition, a plurality of closing plates for releasably closing the plurality of launch openings, and behind the partition, A swing drive means for reciprocally swinging the package mounted on the advance port and an advance / retreat drive means capable of driving the package forward by a predetermined stroke and retreating to the return position are provided.
このパッケージ排土式シールド機により軟質土の地盤からなる地山にトンネルを構築する場合、先ず、胴体をトンネル掘削通路に設置し、少なくとも1つのパッケージを胴体内に搬入し、複数行複数列に形成された複数の発進口のうちの何れか1つに対応させて、パッケージをこの先端部が隔壁の発進口に臨む位置まで前進させたとき、発進口を塞いでいる閉鎖板を開いて発進口を開放保持する。 When constructing a tunnel in a natural ground consisting of soft soil ground with this package earthing shield machine, first, the fuselage is installed in the tunnel excavation passage, at least one package is carried into the fuselage, and multiple rows and multiple columns When the package is advanced to a position where this tip part faces the start port of the partition wall in correspondence with any one of the plurality of start ports formed, the start plate is opened by closing the start port. Keep the opening open.
このように、パッケージを発進口に装着した状態で、パッケージ進退駆動手段を駆動させてパッケージを地山に押し付けながら揺動駆動手段によりパッケージを往復揺動させると、パッケージの先端部に固定された複数のカッタービットにより、地山がパッケージの肉厚分だけ環状に徐々に掘削され、この掘削によりパッケージが地山内に徐々に押し込まれ、地山のうちの筒状の掘削土が粉砕されることなく塊でパッケージ内に順次収容される。 As described above, when the package is reciprocally swung by the swing driving means while driving the package advance / retreat driving means and pressing the package against the ground with the package mounted on the start opening, the package is fixed to the tip of the package. The ground is gradually excavated in an annular shape by the thickness of the package by multiple cutter bits, and this excavation gradually pushes the package into the ground, and the cylindrical excavated soil in the ground is crushed. Instead, it is stored in the package as a lump.
パッケージが前方へ所定ストローク進むと、進退駆動手段及び揺動駆動手段の駆動が夫々停止される。このとき、パッケージ内には、所定ストロークに相当する量の土砂がパッケージ状態で収容されている。そこで、パッケージを土砂と共に後方に移動して、閉鎖板で発進口が塞がれてから、パッケージは更に後方に引き抜かれて機内に取り込まれた後、機内でパッケージ状態の土砂を分離するか、或いはパッケージは立坑を介して地上に挙げられ、トラックに積載されて搬出され、パッケージ状態の土砂が埋め立て地等に排出される。その後、掘削土を排出した空のパッケージはトラックで掘削地に搬送され、次の発進口において、同様にして掘削作業が繰り返して行われる。 When the package advances forward by a predetermined stroke, the driving of the advance / retreat driving means and the swing driving means is stopped. At this time, the amount of earth and sand corresponding to the predetermined stroke is accommodated in the package in the package state. Therefore, after moving the package with the earth and sand, the starting port is closed with the closing plate, and after the package is further pulled out and taken into the machine, the packaged earth and sand are separated in the machine, Alternatively, the package is raised on the ground via a shaft, loaded on a truck and carried out, and the packaged sediment is discharged to a landfill or the like. Thereafter, the empty package from which the excavated soil has been discharged is transported to the excavation site by a truck, and excavation work is repeated in the same manner at the next starting point.
請求項2のパッケージ排土式シールド機は、請求項1において、前記閉鎖板を開いてパッケージを発進口に装着した状態で、揺動駆動手段でパッケージを往復揺動させながら、進退駆動手段でパッケージを進出駆動することにより、パッケージ内に掘削土を収容するように構成されたものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the package earth-shielding shield machine according to the first aspect, wherein the closing plate is opened and the package is mounted on the starting port while the package is reciprocally swung by the swing driving means. The excavated soil is accommodated in the package by driving the package forward.
請求項3のパッケージ排土式シールド機は、請求項1又は2において、前記パッケージは、円筒体の外周側にカバー板を接合して外形を多角形に構成したものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a package earth-shielding shield machine according to the first or second aspect, wherein the package has a polygonal outer shape formed by joining a cover plate to the outer peripheral side of the cylindrical body.
請求項4のパッケージ排土式シールド機は、請求項1〜3の何れかにおいて、前記パッケージの前端近傍部に、パッケージ内の掘削土と地山との縁を切る地切り機構を設けたものである。
The package earth removal type shield machine according to
請求項5のパッケージ排土式シールド機は、請求項1〜4の何れかにおいて、前記パッケージにより地山を掘削後にパッケージを発進口から後退させてから、発進口を閉塞板で塞ぐように構成したものである。
The package earth-shielding shield machine according to
請求項6のパッケージ排土式シールド機は、請求項1〜5の何れかにおいて、前記隔壁の近傍位置に、パッケージを上下方向に移動させる為のガイド機構を設けたものである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a package earth removal type shield machine according to any one of the first to fifth aspects, wherein a guide mechanism for moving the package in the vertical direction is provided in the vicinity of the partition wall.
請求項1の発明によれば、筒状の胴体と、この胴体の前端近傍部に設けられた隔壁と、地山を掘削し且つ掘削土を収容して搬送に供する為の後端を閉じた筒体からなり、筒体の前端部に複数のカッタービットを備えた少なくとも1つのパッケージと、隔壁に複数行複数列に形成されたパッケージを押し出す為の複数の発進口と、複数の発進口を解放可能に塞ぐ複数の閉鎖板と、隔壁の後方に装備され、発進口に装着されたパッケージを往復揺動させる揺動駆動手段およびパッケージを前方へ所定ストローク進出駆動可能で且つ復帰位置に後退駆動可能な進退駆動手段とを備えた。 According to the first aspect of the present invention, the cylindrical body, the partition wall provided in the vicinity of the front end of the body, and the rear end for excavating the natural ground and accommodating the excavated soil for transportation are closed. A cylindrical body, at least one package having a plurality of cutter bits at the front end of the cylindrical body, a plurality of start openings for extruding a package formed in a plurality of rows and a plurality of columns on the partition wall, and a plurality of start openings A plurality of closing plates that can be releasably closed, a swing drive means that is mounted behind the partition wall and reciprocally swings the package mounted on the start port, and the package can be driven forward by a predetermined stroke and moved backward to the return position. Possible forward / backward drive means.
従って、筒状である胴体の形状如何により、種々の自由な断面形状のトンネルを掘削することが可能になる。しかも、トンネルを構築する場合、全断面掘削を行わず、トンネル断面を複数の掘削箇所に区画し、1つの掘削区画毎に掘削するようにし、各掘削位置においては、カッタービットによりパッケージの肉厚分だけを掘削し、地山を筒状にくり抜いてパッケージに収容して採取するので、低パワー且つ低コストのシールド機を実現することができる。 Therefore, it is possible to excavate tunnels having various free cross-sectional shapes depending on the shape of the cylindrical body. Moreover, when constructing a tunnel, the entire cross-section excavation is not performed, the tunnel cross-section is divided into a plurality of excavation locations, and excavation is performed for each excavation section. Since only the portion is excavated and the natural mountain is hollowed out and accommodated in a package and collected, a low-power and low-cost shield machine can be realized.
複数の掘削区画に分割した1つの掘削区画毎に、地山をパッケージにより筒状にくり抜くので、アーチ効果により地山自体の強度を保持した状態で地山崩れを防止しながら掘削することができる。また、パッケージによる掘削に際して、地山をズリ状に掘削するのではなく、地山の一部をその状態でくり抜いてパッケージ化して搬出するので、掘削土に薬液を注入する等の流動性を高める処理を一切不要にすることができ、作業能率の向上を図ることができる。 Since the natural ground is hollowed out in a cylindrical shape by the package for each of the multiple excavation sections, the excavation can be performed while preventing the natural ground collapse while maintaining the strength of the natural ground by the arch effect. In addition, when excavating with a package, instead of excavating the natural ground in the shape of a gap, a part of the natural ground is cut out in the state and packaged and transported, so that fluidity such as injecting chemicals into the excavated soil is improved. It is possible to eliminate the processing at all and improve the work efficiency.
パッケージにより排出された掘削土には、掘削土の流動性を図る為の種々の薬液が注入されていない為、排土が産業廃棄物処理対象に該当せず、自然環境を害することもなく、埋立て地用土砂として再利用することかできる。パッケージによる掘削に際して、地山を掘削して掘削土にすることなく、地山の一部を地山の状態でくり抜いてパッケージ化して機外に搬出するので、掘削後の土砂のフケ率(地山の状態に対して土砂容積が増える率)を小さくして排出容積を小さくでき、しかも掘削土に薬液や水を何ら注入していないので、排土重量が増大せず、排土処理を格段に簡単化することができる。 Since the excavated soil discharged by the package is not injected with various chemicals to improve the fluidity of the excavated soil, the excavated soil does not fall under the category of industrial waste treatment and does not harm the natural environment. It can be reused as landfill sand. When excavating with a package, a portion of the natural ground is cut out in the state of a natural ground and packaged and transported outside the machine without excavating the natural ground into excavated soil. The rate of increase in sediment volume with respect to the state of the mountain) can be reduced, and the discharge volume can be reduced. Moreover, no chemical or water is injected into the excavated soil, so the soil weight does not increase and the soil disposal process is markedly increased. Can be simplified.
請求項2の発明によれば、前記閉鎖板を開いてパッケージを発進口に装着した状態で、揺動駆動手段でパッケージを往復揺動させながら、進退駆動手段でパッケージを進出駆動することにより、パッケージ内に掘削土を収容するように構成されたので、地山を確実に掘削でき、地山の一部を効率よくパッケージ状にしてパッケージに収容することができる。その他請求項1と同様の効果を奏する。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、前記パッケージは、円筒体の外周側にカバー板を接合して外形を多角形に構成したので、多角形のパッケージを作製する作製工程の簡単化及び作製コストの低減化を図ることができる。しかも、パッケージを往復揺動及び進退駆動させるための締め付け装置の省略が可能になる。その他請求項1又は2と同様の効果を奏する。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、前記パッケージの前端近傍部に、パッケージ内の掘削土と地山との縁を切る地切り機構を設けたので、パッケージに収容した掘削土と地山との縁を切る地切り処理の簡単化及び迅速化を図ることができる。その他請求項1〜3の何れかと同様の効果を奏する。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、前記パッケージにより地山を掘削後にパッケージを発進口から後退させてから、発進口を閉塞板で塞ぐように構成したので、パッケージが発進口に装着されていない状態で、地山の土砂が地圧で胴体内に進入するのを確実に防止することができる。その他請求項1〜4の何れかと同様の効果を奏する。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、前記隔壁の近傍位置に、パッケージを上下方向に移動させる為のガイド機構を設けたので、パッケージを上下方向に移動させて上下に隣接する複数の掘削位置への移動が簡単化する。その他請求項1〜5の何れかと同様の効果を奏する。 According to the invention of claim 6, since the guide mechanism for moving the package in the vertical direction is provided in the vicinity of the partition wall, the package is moved in the vertical direction to move to a plurality of excavation positions adjacent vertically. Movement is simplified. Other effects similar to those of any one of claims 1 to 5 can be achieved.
本実施例のパッケージ排土式シールド機は、このシールド機を元押しジャッキで地山に押し付けながら、パッケージを複数の発進口の何れかにおいて地山内に押し込み、パッケージに収容した掘削土をパッケージと共に引き抜いて機内に取り込んだ後、機外に搬出するようにしてある。 The package earth removal type shield machine of the present embodiment pushes the shield machine into the natural ground at one of a plurality of start ports while pressing the shield machine against the natural ground with a main jack, and the excavated soil accommodated in the package together with the package. After being pulled out and taken into the machine, it is carried out of the machine.
本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図1,図2に示すように、パッケージ排土式シールド機1は、湾の近傍等であって、土かぶりが少なくヘドロ状の軟質土の地盤からなる地山Mにトンネルを掘削する為のものであり、シールド機本体である矩形枠状の胴体2と、この胴体2の進行方向を制御する複数の方向制御ジャッキ3と、この胴体2に装着された複数の閉鎖機構4と、胴体2に装着される少なくとも1つの単孔掘削装置5と、この単孔掘削装置5を上下方向に移動させるガイド機構6等を有する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the package earth-shielding shield machine 1 is used for excavating a tunnel in a natural ground M made of soft soil with a sludge-like shape with little soil covering, such as in the vicinity of a bay. A rectangular frame-shaped
図1,図2に示すように、胴体2は、所定長さ(例えば、約15m)を有し、左右長(幅寸法で、例えば約16m)が上下長(高さ寸法で、例えば、約10m))よりも長い縦断面矩形の角筒状に形成されている。胴体2の前端近傍部に隔壁11が一体的に形成され、この隔壁11には、円形の発進口11aがマトリックス状(縦方向に5行且つ横方向に9列)に形成されている。更に、隔壁11よりも所定距離だけ後側に、この隔壁11と平行な補助隔壁12が一体的に形成され、この補助隔壁12にも、隔壁11の発進口11aと対向させて、発進口11aと同サイズ且つ同数の円孔12aが形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1,図3に示すように、これら隔壁11と補助隔壁12との間に、各発進口11aとこれに対向する円孔12aの間を囲むように仕切り壁13が縦横に形成されている。ところで、図2に示すように、この胴体2の後端近傍部に矩形枠状のジャッキ受け壁2aが形成され、このジャッキ受け壁2aの後側に、周方向に所定間隔おきに複数の方向制御ジャッキ3が配設されている。ここで、胴体2の後端部の内側に入り込むように、矩形枠状のプレスリング7が配置され、このプレスリング7は複数の押し管8を介して、図示しない元押しジャッキにより押動される。但し、プレスリング7と胴体2の後端部との隙間に、スライドシール9が介設されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, a
この場合、元押しジャッキは立坑側(図示略)に配置されている。それ故、胴体2は、元押しジャッキによる推進力により、押し管8とプレスリング7と方向制御ジャッキ3とを介して地山M側に押し付けられている。胴体2の推進方向を変更する場合には、複数の方向制御ジャッキ3の何れかの長さを任意に微調節することにより、掘削方向を所望の方向に制御することが可能である。
In this case, the main pushing jack is arranged on the shaft side (not shown). Therefore, the
次に、閉鎖機構4について説明する。
図1〜図4に示すように、隔壁11及び補助隔壁12と縦横に形成された仕切り壁13(鉛直仕切り壁13a、水平仕切り壁13b)とにより区画されたマトリックス状の区画室15の各々に、閉鎖機構4が設けられている。即ち、第1列〜第9例の各列において、第1行〜第3行については区画室15の下側に閉鎖機構4が夫々設けられ、第4行〜第5行については区画室15の上側に閉鎖機構4が夫々設けられている。そこで、第1列・第5行に対応する第5番の区画室15に設けられた閉鎖機構4について、図3,図4に基づいて説明する。
Next, the
As shown in FIGS. 1 to 4, each of the matrix-shaped
隔壁11に接する左右両側の鉛直仕切り壁13aの上端部且つ前端部に、閉鎖板16の上端部(前端部)が左右方向向きの支軸17で開閉可能に支持されている。この閉鎖板16の右側に開閉ジャッキ18が前向きに配設されている。そこで、開閉ジャッキ18の後側部は上側の水平仕切り壁13bに連結され、開閉ジャッキ18のロッド18aの前端部が、閉鎖板16の右端部に連結された作動腕16aの先端部に連結されている。それ故、ロッド18aが退入駆動されると、閉鎖板16が下方に回動して発進口11aを内側から密閉でき、ロッド18aが進出駆動されると、閉鎖板16が上方に回動して略水平姿勢になり、発進口11aが開口し、後述する単孔掘削装置5に有するパッケージ20の先端部が発進口11aに臨めるようになる。
The upper end portion (front end portion) of the
次に、少なくとも1つの単孔掘削装置5について説明する。
図2〜図4に示すように、単孔掘削装置5は、後端を閉じた筒体からなるパッケージ20と、このパッケージ20をこの軸心回りに往復揺動させる揺動駆動機構23(これが揺動駆動手段に相当する)と、パッケージ20を所定ストローク進出駆動可能で且つ復帰位置に後退駆動可能な進退駆動機構24(これが進退駆動手段に相当する)と、ガイド機構6の一部と、パッケージ20内に収容された掘削土と地山Mとの縁を切る地切り機構25等を有する。
Next, at least one single-
As shown in FIGS. 2 to 4, the single-
パッケージ20は、スチール製の筒体からなり、円筒体21の外周側に、矩形状の8枚のカバー板22を接合して外形を八角形に構成されている。このパッケージ20の後端部は蓋部材(図示略)で閉じられ、前端は開口している。パッケージ20のこの開口した筒体の前端部のうち、8つの角部の各々にカッタービット26が夫々固着されている。それ故、このパッケージ20を地山M内に押し込む際に、これら複数のカッタービット26により、パッケージ20の肉厚分だけ地山Mが環状に掘削されるようになっている。
The
更に、図9に示すように、パッケージ20の内径は、先端部においてΦ1(例えば、約1.3m)であるのに対して、先端部以外においては、Φ1よりも大きいΦ2になっている。それ故、地山Mの掘削に際して、パッケージ20内に順次収容される地山M側の掘削土と、往復摺動するパッケージ20の内壁との摺動摩擦抵抗が格段に減少するようになっている。
Furthermore, as shown in FIG. 9, the inner diameter of the
次に、揺動駆動機構23について説明する。
図4〜図8に示すように、補助隔壁12に形成された円孔12aの直ぐ後側に対応するように、所定厚さを有し正面視略矩形状の支持ブロック30が配設され、この支持ブロック30は後述するガイド機構6に有する左右1対のガイドレール50Bにより、上下動可能であるが、前後方向の軸心に対して回動不能に且つ前後移動不能に支持されている。
Next, the
As shown in FIGS. 4 to 8, a
この支持ブロック30の中央部分に円形の貫通孔30aが形成され、この貫通孔30aに隣接する支持ブロック30の内周部に、図7,図8に示す環状の凸状溝30bが形成されている。そこで、支持ブロック30と同じ幅寸法(前後方向長さ)を有するリング部材からなる駆動リング体31が貫通孔30aの外周部に嵌め込まれ、この駆動リング体31の外周部に形成された凹状溝31aが凸状溝30bに嵌合している。それ故、駆動リング体31は、これら凸状溝30bと凹状溝31aとの嵌合を介して、前後方向軸に対して回動可能に支持されている。
A circular through
更に、駆動リング体31の中心側部分には、図5に示すように、八角形の貫通孔31bが形成され、八角形のパッケージ20がこの貫通孔31bを介して駆動リング体31に前後方向に貫通している。即ち、パッケージ20は駆動リング体31を介して支持ブロック30に対して、往復揺動可能に支持されると共に、前後移動可能に支持されている。ここで、パッケージ20は、駆動リング体31を貫通している為、駆動リング体31と一体的に往復揺動する。
Further, as shown in FIG. 5, an octagonal through-
図5,図7,図8に示すように、駆動リング体31の左右対象部位において、支持ブロック30よりも所定長さだけ後方に延出された連結壁部31cが一体的に形成されている。一方、これら連結壁部31cの上側に対応するように、支持ブロック30の上端部の左右両端部に、図4,図6に示す突出部31dが夫々形成されている。
As shown in FIGS. 5, 7, and 8, a connecting
そこで、左右1対の突出部31dの各々に、下向きに配設された左右1対の揺動ジャッキ32の下端近傍部が支持ピン33を用いたトラニオン支持により揺動可能に支持されている。そして、各揺動ジャッキ32のロッド33aの先端部(下端部)は連結壁部31cに形成された連結部31e(図5参照)に連結されている。
In view of this, the vicinity of the lower ends of the pair of left and right swinging jacks 32 disposed downward is supported by each of the pair of left and right protruding
即ち、左側の揺動ジャッキ32が進出駆動され且つ右側の揺動ジャッキ32が退入駆動されると、これら連結壁部31cと駆動リング体31を介してパッケージ20が正面視にて時計回りに回動される。この逆に、左側の揺動ジャッキ32が退入駆動され且つ右側の揺動ジャッキ32が進出駆動されると、これら連結壁部31cと駆動リング体31を介してパッケージ20が正面視にて反時計回りに回動される。
That is, when the
次に、進退駆動機構24について説明する。
図3,図4に示すように、パッケージ20に接近させて、パッケージ20の長さ方向と平行に左右1対の進退駆動ジャッキ35が夫々前向きに配設されている。各進退駆動ジャッキ35のロッド35bの前端部は前述した連結壁部31cに連結されるとともに、各進退駆動ジャッキ35のジャッキ本体部35aの前端部がパッケージ20の後端部に固定リング36を介して夫々締結されている。
Next, the advance /
As shown in FIGS. 3 and 4, a pair of left and right advance / retreat drive jacks 35 are disposed forwardly in parallel with the length direction of the
即ち、図4に示すように、進退駆動ジャッキ35のロッド35bを最大限に進出させた状態で、パッケージ20の先端部を発進口11aに臨ませるようにパッケージ20を位置決めし、1対のロッド35bを同時に徐々に退入させると、パッケージ20には前進させる推進力が作用し、パッケージ20が地山Mの内部に徐々に押し込まれながら前方に移動する。
That is, as shown in FIG. 4, with the
次に、パッケージ20の前端近傍部に設けられた地切り機構25について説明する。
図4,図9に示すように、パッケージ20の先端近傍部のうち、8つの角部に対応する内部側に、矩形状の地切り板40が夫々配設され、各地切り板40はこの先端部において支持軸41によりパッケージ20に開閉可能に枢着されている。この場合、円筒体21の前端部分が部分的に切り欠かれ、地切り板40はこの内面が円筒体21の内面と同一面となるように収納できるようになっている。
Next, the
As shown in FIGS. 4 and 9, a
更に、地切り板40の基端部に、側面視にてV字状の切欠き凹部40aが形成されている。一方、カバー板22側には、圧縮コイルバネ42で弾性付勢された係合爪43が出没可能に設けられている。この場合、地切り板40の後端面の一部に位置決め凹部40bが形成され、円筒体21の前端面に球状の位置決め部材兼シールド材44が固着されている。それ故、地切り板40が図9に実線で示す閉じ状態に切換えられると、地切り板40の位置決め凹部40bに位置決め部材兼シールド材44が嵌入し、地切り板40は常には閉じ状態に保持されるようになっている。
Further, a V-shaped
しかし、地切り動作を行う場合には、円筒体21とカバー板22とで形成されるエアー通路45に加圧エアPAが供給されると、図9に2点鎖線で示すように、地切り板40はこの加圧エアPAによりパッケージ20の内部側に所定角度開いた開き状態に切換えられる。このとき、弾性付勢された係合爪43が切欠き凹部40aに嵌入し、地切り板40は開き状態に保持されるので、外部から供給される加圧エアPAがパッケージ20内部に収容された掘削土に向けて勢いよく噴射される。
However, when the ground cutting operation is performed, when the pressurized air PA is supplied to the
この場合、パッケージ20が揺動駆動機構23により往復揺動する場合、地切り板40により内部の掘削土に、所定範囲に亙って凹み傷が形成される。即ち、8つの地切り板40により、掘削土の外周部全体に環状の凹み傷が形成されることになる。更に、このとき、掘削土のうち、このように形成された環状の凹み傷に向けて加圧エアPAが噴射されて、凹み傷より後側の掘削土が強制的に後方に移動させられる。その結果、凹み傷以降の掘削土と地山Mとの縁が確実に切られ、パッケージ20が、これに収容した掘削土と共に外部に搬出可能になる。
In this case, when the
次に、ガイド機構6について説明する。
図2,図5に示すように、第1列の掘削作業を開始する場合には、この第1列の左右両側の鉛直仕切り壁13aに、縦向きの左右1対のガイドレール50A,50Bが夫々縦壁に固着されている。この場合、第1行〜第3行に亙って連続する左右1対の上側ガイドレール50Aが夫々配設されるとともに、第4行〜第5行に亙って連続する別の左右1対の下側ガイドレール50Bが夫々配設される。
Next, the guide mechanism 6 will be described.
As shown in FIGS. 2 and 5, when the first row of excavation work is started, a pair of vertical left and
即ち、単孔掘削装置5は、第1行〜第3行に亙って上側ガイドレール50Aにより上下方向に移動可能であり、第4行〜第5行に亙って下側ガイドレール50Bにより上下方向に移動可能である。それ故、単孔掘削装置5により、第1列・第1行に対応する第1掘削位置K1で掘削作業を行い、次には、直ぐ下側の第1列・第2行に対応する第2掘削位置K2で、更に直ぐ下側の第1列・第3行に対応する第3掘削位置K3の順に順次掘削作業を行う。
That is, the single-
そして、第1列・第4行に対応する第4掘削位置K4で掘削作業を行い、次には、直ぐ下側の第1列・第5行に対応する第5掘削位置K5の順に順次掘削作業を行う。ところで、第1列における第1行〜第5行の全ての掘削位置K1〜K5で掘削作業が終了すると、上下両側ガイドレール50A,50Bを第1列から第2列に移動して鉛直仕切り壁13aに固定し、同様にして第1行〜第5行の各掘削位置K6〜K10で掘削作業を行うようになっている。
Then, excavation work is performed at the fourth excavation position K4 corresponding to the first column / fourth row, and then excavation is sequentially performed in the order of the fifth excavation position K5 corresponding to the first column / fifth row immediately below. Do work. By the way, when excavation work is completed at all the excavation positions K1 to K5 in the first row to the fifth row in the first column, the upper and
ここで、図3に示すように、隔壁11の発進口11aに臨む周縁部に環状の第1シール部材52が装着され、閉鎖板16が発進口11aを内側から塞ぐ場合、発進口11aと閉鎖板16との隙間が第1シール部材52でシールされ、地山Mの土砂が地圧で区画室15に進入するのを確実に防止することができる。また、図3,図7に示すように、補助隔壁12の円孔12aに臨む周縁部にも環状の第2シール部材53が装着され、区画室15に土砂が進入した場合でも、胴体2の内部に進入するのを確実に防止するようにしてある。
Here, as shown in FIG. 3, when the annular
この第2シール部材53は、前述した駆動リング体31と同様に構成され、この外周部において、図示を省略するが、補助隔壁12の周縁部に形成された凹溝に係合する凸溝が環状に形成され、この内周側において八角形の開口部が形成され、パッケージ20を貫通状に挿通可能になっている。
The
次に、パッケージ排土式シールド機1の作動について説明する。
図1,図2に示すように、トンネル掘削通路に進行方向に向けてパッケージ排土式シールド機1が設置されている。この場合、前述したように、胴体2は、複数の押し管8とプレスリング7と方向制御ジャッキ3とを介して元押しジャッキにより地山M側に押し付けられている。
Next, the operation of the package earthing shield machine 1 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, a package earth removal shield machine 1 is installed in a tunnel excavation passage in the traveling direction. In this case, as described above, the
そこで、第1列・第1行の第1掘削位置K1及び第1列・第5行の第5掘削位置K5と、第5列・第1行の第21掘削位置K21及び第5列・第5行の第25掘削位置K25と、第9列・第1行の第41掘削位置K41及び第9列・第5行の第45掘削位置K45において夫々掘削作業が同時に行われる。 Therefore, the first excavation position K1 in the first column / first row and the fifth excavation position K5 in the first column / fifth row, and the 21st excavation position K21 and the fifth column / first in the fifth column / first row. The excavation work is simultaneously performed at the 25th excavation position K25 in the fifth row, the 41st excavation position K41 in the ninth column / first row, and the 45th excavation position K45 in the ninth column / fifth row.
ここでは、第1列・第5行に対応する第5掘削位置K5における掘削作業について説明する。
図3,図4に示すように、この第5掘削位置K5に単孔掘削装置5が準備される。即ち、駆動リング体31と左右1対の揺動ジャッキ32を装備した支持ブロック30が1対の下側ガイドレール50B間に支持され、第5掘削位置K5に対応する高さ位置に保持されている。
Here, the excavation work at the fifth excavation position K5 corresponding to the first column and the fifth row will be described.
As shown in FIGS. 3 and 4, the single-
そこで、パッケージ20が図示外の移送機構により略水平姿勢で、胴体2の後方から、パッケージ20の先端部が発進口11aよりも所定距離(例えば、約2m)だけ手前の位置まで移送され、パッケージ20の先端部が閉鎖板を介して発進口11aに臨む準備位置に位置決めされる。
Therefore, the
このように、パッケージ20が準備位置に位置決めされると、パッケージ20の後端部に固定リング36が固着され、この固定リング36に1対の進退駆動ジャッキ本体部35aの前端部が夫々固定されるとともに、最大限に伸長された各ロッド35bの前端部が対応する連結壁部31cに夫々連結される。このとき、開閉ジャッキ18のロッド18aが進出駆動され、閉鎖板16が上方に回動して略水平姿勢になり、発進口11aが開口する。
As described above, when the
そして、パッケージ20の先端部が発進口11aに臨む掘削開始状態に位置決めされると、掘削作業が開始される。先ず、1対の進退駆動ジャッキ35が同時に退入駆動されるので、パッケージ20の先端部が地山Mに押し付けられる。この押し付け状態になると、1対の揺動ジャッキ32が交互に進出駆動と退入駆動するように駆動される。
And if the front-end | tip part of the
その為、前述したように、パッケージ20は正面視にて、所定範囲(例えば、約45°)に亙って反時計回りと時計回りとに交互に揺動回動される。このように、パッケージ20が地山M側に押し付けられながら同時に往復揺動するので、パッケージ20の先端部に固定された複数のカッタービット26により、パッケージ20の肉厚分だけ地山Mが環状に掘削されながらパッケージ20が地山M内に徐々に押し込まれるので、地山Mのうちの円筒状の掘削土がパッケージ20内に順次収容されていく。
Therefore, as described above, the
このとき、パッケージ20の外形は八角形である為、パッケージ20の外面のうちの8つの角部だけが地山Mと摺動するので、往復揺動するパッケージ20の外面と地山Mとの摺動摩擦抵抗が格段に減少するとともに、前述したように、パッケージ20先端部における内径(Φ1)が、それ以外の内径(Φ2)よりも小さくなっているので、往復揺動するパッケージ20の内面と収容する掘削土との摺動摩擦抵抗も格段に減少するので、揺動ジャッキ32の駆動力を小型化することができ、しかもパッケージ20の耐久性を向上することができる。
At this time, since the outer shape of the
このようにして、パッケージ20が前方へ所定ストローク(例えば、約2m)進むと、1対の進退駆動ジャッキ35の退入駆動が同時に停止される。このとき、パッケージ20内には、約2mの掘削土が収容されている。そこで、パッケージ20が往復揺動しながらパッケージ20内のエアー通路45に加圧エアPAが供給される。これにより、前述したように地切り装置25が作動し、8つの地切り板40が加圧エアPAにより同時に開き状態に切換えられる(図9参照)
Thus, when the
その結果、8つの地切り板40により、掘削土の外周部全体に環状の凹み傷が形成され、この凹み傷に向けて加圧エアPAが噴射されるので、凹み傷以降の掘削土と地山Mとの縁が確実に切られ、凹み傷より後側の掘削土が強制的に後方に移動させられ、圧縮される。従って、地切り後においても加圧エアPAを供給し続けるので、パッケージ20内に収容された掘削土は、パッケージ20の先端部から外部に漏れることはなく圧縮状に固められる。
As a result, an annular dent is formed on the entire outer periphery of the excavated soil by the eight
このように、地山Mとの縁切り作業が完了すると、次に、パッケージ20が所定距離(例えば、約2m)だけ後方に移動される。そして、開閉ジャッキ18のロッド18aが退入駆動され、閉鎖板16が下方に回動して発進口11aが内側から密閉される。それ故、地山Mの土砂が区画室15への進入が確実に防止される。
Thus, when the edge cutting operation with the natural ground M is completed, the
その後、固定リング36に固定されていた1対の進退駆動ジャッキ35が取外されるとともに、固定リング36も取外され、移送機構によりパッケージ20が胴体2の後方に移動された後、パッケージ20は立坑を介して地上に挙げられ、トラックに積載されて搬出される。そして、搬出先において、パッケージ20内に収容されている掘削土が埋め立て地等に排出される。
Thereafter, the pair of forward / backward drive jacks 35 fixed to the fixing
このように、掘削土を排出されたパッケージ20はトラックで掘削地に搬送される。その間に、予備のパッケージ20が次の第4掘削位置K4に設置され、前述したように掘削作業が繰り返して行われる。但し、掘削が完了したパッケージ20を用いて、他の掘削位置K4で継続して掘削作業を続行する場合には、パッケージ20内に飛び出している地切り板40が作業員により元の閉じ状態に切換えられる。そして、ガイド機構6によりパッケージ20を上側の第4掘削位置K4に移動させ、この第4掘削位置K4において連続して掘削土をパッケージ20内に収容してから、パッケージ20をトラックで機外の搬出するようにしてもよい。
In this manner, the
このようにして、全ての掘削位置K1〜K45にて掘削が完了した場合、押し管8が継ぎ足され、元押しジャッキにより胴体が所定距離だけ前進される。このとき、掘削されないで残っている型抜き状態の残土が崩されて、地山M側に押される。即ち、この地山M側に押された残土については、次回の掘削作業により掘削されることになる。このようにして、矩形形状のトンネルが順々に構築される。
Thus, when excavation is completed at all excavation positions K1 to K45, the
以上説明したパッケージ排土式シールド機1によれば次の効果を奏する。
筒状である胴体2の形状如何により、種々の自由な断面形状のトンネルを掘削することが可能になる。しかも、トンネルを構築する場合、全断面掘削を行わず、トンネル断面を複数の掘削箇所に区画し、1つの掘削区画毎に掘削するようにし、各掘削位置においては、カッタービット26によりパッケージ20の肉厚分だけを掘削し、地山Mを筒状にくり抜いてパッケージ20に収容して採取するので、低パワー且つ低コストのシールド機を実現することができる。
The package earth shield type shield machine 1 described above has the following effects.
Depending on the shape of the
複数の掘削区画に分割した1つの掘削区画毎に、地山Mをパッケージ20により筒状にくり抜くので、アーチ効果により地山M自体の地山強度を保持した状態で地山崩れを防止しがら掘削することができる。また、パッケージ20による掘削に際して、地山Mをズリ状に掘削するのではなく、地山Mの一部をその状態で円筒状にくり抜いてパッケージ化して搬出するので、掘削土に薬液を注入する等の流動性を高める処理を一切不要にすることができ、作業能率の向上を図ることができる。
In each excavation section divided into a plurality of excavation sections, the natural ground M is hollowed out in a cylindrical shape by the
パッケージ20により排出された掘削土には、掘削土の流動性を図る為の種々の薬液が注入されていない為、排土が産業廃棄物処理対象に該当せず、自然環境を害することもなく、埋立て地用土砂として再利用することかできる。パッケージ20による掘削に際して、地山Mを掘削して掘削土にすることなく、地山Mの一部を地山Mの状態でくり抜いてパッケージ化して機外に搬出するので、掘削後の土砂のフケ率(地山Mの状態に対して土砂容積が増える率)を小さくして排出容積を小さくでき、しかも掘削土に薬液や水を何ら注入していないので、排土重量が増大することもなく、排土処理を格段に簡単化することができる。
Since the excavated soil discharged by the
閉鎖板16を開いてパッケージ20を発進口11aに装着した状態で、揺動駆動機構23でパッケージ20を往復揺動させながら、進退駆動機構24でパッケージ20を進出駆動することにより、パッケージ20内に掘削土を収容するように構成されたので、地山Mを確実に掘削でき、地山Mの一部を効率よくパッケージ状にしてパッケージ20に収容することができる。
In the state where the
パッケージ20は、円筒体21の外周側にカバー板22を接合して外形を多角形に構成したので、多角形のパッケージ20を作製する作製工程の簡単化及び作製コストの低減化を図ることができる。しかも、パッケージ20を往復揺動及び進退駆動させるための締め付け装置の省略が可能になる。
Since the
パッケージ20の前端近傍部に、パッケージ20内の掘削土と地山Mとの縁を切る地切り機構25を設けたので、パッケージ20に収容した掘削土と地山Mとの縁を切る地切り処理の簡単化及び迅速化を図ることができる。
Since the
パッケージ20により地山Mを掘削後にパッケージ20を発進口11aから後退させてから、発進口11aを閉塞板16で塞ぐように構成したので、パッケージ20が発進口11aに装着されていない状態で、地山Mの土砂が地圧で胴体2内に進入するのを確実に防止することができる。
Since the
隔壁11の近傍位置に、パッケージ20を上下方向に移動させる為のガイド機構6を設けたので、パッケージ20を上下方向に移動させて上下に隣接する複数の掘削位置への移動が簡単化する。
Since the guide mechanism 6 for moving the
次に、前記実施例を部分的に変更した変更形態について説明する。
1)第1変更形態
図10に示すように、地切り機構25Aを部分的に変更し、転動させたカッタービット26Aで地山Mとの縁を切るようにしてもよい。即ち、パッケージ20の先端部の角部において、カッタービット26Aを支軸55により、実線で示す掘削姿勢と、2点鎖線で示す転動姿勢とに亙って切換え可能に構成し、円筒体21とカバー板22とからなるエアー通路45の先端部に、このエアー通路45を塞ぐ封鎖部材56が前後動可能に内嵌されている。
Next, a modified embodiment in which the above embodiment is partially modified will be described.
1) First Modification As shown in FIG. 10, the
ここで、カッタービット26Aは、常には図示外の引っ張りコイルバネで掘削姿勢に保持されている。更に、この封鎖部材56が実線で示す通常位置から2点鎖線で示す作動位置まで移動したときに、加圧エアPAがパッケージ20の内部に噴出可能な噴出し通路21aが形成されている。
Here, the
それ故、地切り動作を行う場合、エアー通路45に加圧エアPAが供給されると、このエアー圧で封鎖部材56が通常位置から先端側の作動位置に移動する。このとき、カッタービット26Aの後端部の斜面が封鎖部材56により前方に押されるので、カッタービット26Aは支軸55を中心に所定角度回動し、ストッパピン58に当接して転動姿勢に切換えられる。これと同時に、加圧エアPAが噴出し通路45を経てパッケージ20内部に収容された掘削土に向けて勢いよく噴射される。
Therefore, when the ground cutting operation is performed, when the pressurized air PA is supplied to the
この場合、パッケージ20が揺動駆動機構23により往復揺動するので、転動姿勢に切換えられたカッタービット26Aにより、パッケージ20内部の掘削土に、所定範囲に亙って凹み傷が形成される。それ故、前述した実施例と同様に、パッケージ20に収容された掘削土の先端部の外周部全体に、環状の凹み傷が所定幅に亙って形成される。
In this case, since the
更に、同時に、加圧エアPAが噴出し通路21aを介して凹み傷に向けて集中的に噴射され、凹み傷より後側の掘削土が強制的に後方に移動させられ、凹み傷以降の掘削土と地山Mとの縁を切る仕切りが確実に行われる。
Furthermore, at the same time, the pressurized air PA is intensively jetted toward the dent scar through the
2)第2変更形態
図11に示すように、地切り機構25Bを部分的に変更し、地切り爪で地山Mとの地切りを行うようにしてもよい。即ち、パッケージ20の先端部の角部において、円筒体21とカバー板22とからなるエアー通路45の先端部に、このエアー通路45に連通し且つエアー通路45と部分的に重複するように開口収容部45Aが形成され、この開口収容部45Aに、前後1対の硬質ゴム製の弁体60が対峙させて収容されている。
2) Second Modification As shown in FIG. 11, the
これら1対の弁体60の各々には、パッケージ20の内側に相当する内面において、断面がノコギリ刃状のカッター部材61が夫々貼着されている。ここで、これら1対の弁体60は、この基本姿勢により収納位置に保持され、これに貼着されているカッター部材61も収納位置に保持されている。それ故、地切り動作を行うに際して、エアー通路45に加圧エアPAが供給されると、このエアー圧で1対の弁体60が同時に2点鎖線で示す作動位置に切換えられ、同時にカッター部材61も2点鎖線で示す作動位置に切換えられる。
Each of the pair of
これと同時に、加圧エアPAが、これら1対の弁体60とカッター部材61との間から、パッケージ20内部に収容された掘削土に向けて勢いよく噴射される。この場合、パッケージ20が揺動駆動機構23により往復揺動するので、作動位置に切換えられた複数のカッター部材61により、前述した実施例と同様に、パッケージ20に収容された掘削土の先端部の外周部全体に、環状の凹み傷が所定幅に亙って形成されることになる。
At the same time, the pressurized air PA is vigorously injected from between the pair of
更に、同時に、この掘削土の凹み傷に向けて加圧エアPAが集中的に噴射され、凹み傷より後側の掘削土が強制的に後方に移動させられ、凹み傷以降の掘削土と地山Mとの縁を切る仕切りが確実に行われる。 At the same time, the pressurized air PA is intensively injected toward the dent of the excavated soil, and the excavated soil behind the dent is forcibly moved rearward. The partition which cuts the edge with the mountain M is surely performed.
3)第3変更形態
図12に示すように、地切り機構25Cを変更し、揺動駆動機構23Aが地切り機能を兼ね備えるように構成し、更に、閉鎖機構4Aを上下1対の遮蔽機構65,70で構成するようにしてもよい。即ち、支持ブロック30Aは、この前後方向長さにおいて前記実施例のものよりも大きい寸法に構成され、この支持ブロック30Aの中央部分に形成された貫通孔30aに球体状の駆動リング体31Aが嵌め込まれている。
3) Third Modification As shown in FIG. 12, the
即ち、駆動リング体31Aの外周面は部分球面状に形成され、駆動リング体31Aを嵌合支持する支持ブロック30Aには、駆動リング体31Aの部分球状外周面に係合可能な部分球状支持面が形成されている。つまり、駆動リング体31Aは支持ブロック30Aにより、360°に亙って回転自在に支持されている。
That is, the outer peripheral surface of the
一方、上側遮蔽機構65は、発進口11aの上側に設けられた外側の第1遮蔽板66とこの第1遮蔽板66に出没可能に内嵌される第2遮蔽板67と、これら両第1,第2遮蔽板66,67を夫々駆動する駆動ジャッキ(図示略)等を備えている。また、下側遮蔽機構70は、発進口11aの下側に設けられた外側の第3遮蔽板71とこの第3遮蔽板71に出没可能に内嵌される第4遮蔽板72と、これら両第3,第4遮蔽板71,72を夫々駆動する駆動ジャッキ(図示略)等を備えている。
On the other hand, the
パッケージ20による掘削作業に際して、前述した実施例と同様に、左右1対の揺動ジャッキ32が進出動作と退入動作を交互に行うように駆動される。その為、前記実施例と同様に、パッケージ20は正面視にて、所定範囲(例えば、約45°)に亙って反時計回りと時計回りとに交互に揺動回動される。
During excavation work by the
一方、地切りに際しては、これら1対の揺動ジャッキ32が同時に、進出動作と退入動作を交互に行うように駆動される。その為、これら揺動ジャッキ32が同時に進出駆動されると、パッケージ20の後端部が下方に移動し、パッケージ20の前端部は逆に上方に微小距離だけ移動する。また、これら揺動ジャッキ32が同時に退入駆動されるとパッケージ20の後端部が上方に移動し、パッケージ20の前端部は逆に下方に微小距離だけ移動する。
On the other hand, when the ground is cut off, the pair of swing jacks 32 are simultaneously driven to alternately perform the advance operation and the retreat operation. Therefore, when these swinging
即ち、図12に示すように、パッケージ20の前端部は、交互に上動と下動とを繰返すので、パッケージ20内に収容された掘削土と地山Mとの縁が確実に切られる。この地切りに際して、パッケージ20の先端部からパッケージ20の内部に向けて加圧エアPAを噴出させるようにしてもよい。また、パッケージ20の往復揺動と上下揺動とを交互に繰り返して行うようにしてもよい。
That is, as shown in FIG. 12, the front end portion of the
このように、地切り動作が完了した後、パッケージ20が所定距離だけ後方に移動されたときに各駆動ジャッキが進出駆動される。これにより、第2遮蔽板67が下方に移動されるとともに、第1遮蔽板66が第2遮蔽板67よりも更に下方に移動するので、発進口11aの上側半分が第1遮蔽板66で確実に塞がれる。また、第4遮蔽板72が上方に移動されるとともに、第3遮蔽板71が第4遮蔽板72よりも更に上方に移動するので、発進口11aの下側半分が第3遮蔽板71で確実に塞がれる。
Thus, after the ground cutting operation is completed, each drive jack is driven forward when the
4)内部に掘削土を収容したパッケージ20を機外に搬出するに際して、パッケージ20の先端部をキャップ部材で塞ぐようにしてもよい。これにより、パッケージ20の搬送中に、内部に収容した掘削土が溢れるのを確実に防止することができる。
4) When the
5)パッケージ20の外形は、八角形に限らず、四角形等、それ以外の多角形であってもよく、また円形でもよい。
5) The outer shape of the
6)胴体2の外形形状は、矩形状以外に、台形や複雑な多角形であってもよく、また円形であってももよい。
6) The outer shape of the
7)ガイド機構6は上下側ガイドレール50A,50Bで構成され、単孔掘削装置5を上下移動可能に構成したが、これら上下側ガイドレール50A,50Bを左右方向に移動可能に、つまり順次次の列に移動可能に構成するようにしてもよい。また、1つの掘削位置に対応するだけの長さの短尺ガイドレールを設け、この短尺ガイドレールを上下方向及び水平方向に移動可能に構成するようにしてもよい。
7) The guide mechanism 6 is composed of upper and
8)パッケージ20による掘削後の排土方法として、機内において掘削土をパッケージ20から排土し、この掘削土を機内に備え付けのコンベヤ又は排土管により機外に排出するようにしてもよい。この場合、パッケージ20の利用効率を向上させることができる。
8) As a soil discharging method after excavation by the
9)揺動駆動機構23に用いた揺動ジャッキ32は、圧縮エアを用いたエアシリンダであっても、油圧を用いた油圧シリンダであってもよく、電動モータであってもよい。
9) The
10)本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、当業者でれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施例に種々の変更を付加して実施することができ、本発明はそれらの変更形態をも包含するものである。 10) The present invention is not limited to the embodiments described above, and those skilled in the art can implement the present invention by adding various modifications without departing from the spirit of the present invention. The present invention includes those modifications.
1 パッケージ排土式シールド機
2 胴体
4 閉鎖機構
4A 閉鎖機構
5 単孔掘削装置
6 ガイド機構
8 押し管
11 隔壁
11a 発進口
16 閉鎖板
20 パッケージ
21 円筒体
22 カバー板
23 揺動駆動機構
24 進退駆動機構
25 地切り機構
25A 地切り機構
25B 地切り機構
25C 地切り機構
26 カッタービット
30 支持ブロック
30A 支持ブロック
31 駆動リング体
31A 駆動リング体
32 揺動ジャッキ
35 進退駆動ジャッキ
50A ガイドレール
50B ガイドレール
56 封鎖部材
60 弁体
61 カッター部材
65 上側遮蔽機構
70 下側遮蔽機構
M 地山
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Package earthing
Claims (6)
筒状の胴体と、
この胴体の前端近傍部に設けられた隔壁と、
地山を掘削し且つ掘削土を収容して搬送に供する為の後端を閉じた筒体からなり、筒体の前端部に複数のカッタービットを備えた少なくとも1つのパッケージと、
前記隔壁に複数行複数列に形成されたパッケージを押し出す為の複数の発進口と、
前記複数の発進口を解放可能に塞ぐ複数の閉鎖板と、
前記隔壁の後方に装備され、前記発進口に装着されたパッケージを往復揺動させる揺動駆動手段およびパッケージを前方へ所定ストローク進出駆動可能で且つ復帰位置に後退駆動可能な進退駆動手段と、
を備えたことを特徴とするパッケージ排土式シールド機。 In the shield machine that is propelled by the main push jack while adding the push pipe on the shaft side to excavate mainly the soft soil formation,
A tubular body,
A partition wall provided in the vicinity of the front end of the fuselage;
A cylindrical body having a closed rear end for excavating natural ground and containing excavated soil for transport, and at least one package having a plurality of cutter bits at the front end of the cylindrical body;
A plurality of starting openings for extruding a package formed in a plurality of rows and columns on the partition;
A plurality of closing plates for releasably closing the plurality of starting openings;
Rocking drive means mounted on the rear of the partition wall and reciprocatingly swinging the package mounted on the start opening; and advance / retreat drive means capable of driving the package forward by a predetermined stroke and driving backward to a return position;
Package earthing shield machine characterized by comprising
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