JP4818048B2 - Shield machine - Google Patents
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Description
本発明は、例えばシールドトンネルの施工に好適で、セグメントに対するシールドジャッキの安定した反力を合理的かつ速やかに得られるとともに、シールドジャッキの煩雑な掛け替えを要することなく、セグメントの組み立てと、シールドの掘進を同時に関連なく行なえ、施工の高速化とその正確性、並びにセグメントの組み立ての合理化を図れるシールド掘進機に関する。 The present invention is suitable for construction of a shield tunnel, for example, and can stably and quickly obtain a stable reaction force of the shield jack with respect to the segment, and without requiring complicated replacement of the shield jack, performed without associated excavation simultaneously, speeding and its accuracy of construction, as well as Hakare streamlining assembly of segments for Resid Rudo excavator.
例えばシ−ルドは、一般に円筒状のスキンプレ−トと、該プレ−トに内蔵されたカッタ等の掘削設備と、シ−ルドジャッキ等の掘進設備と、エレクタ等の覆工設備等を備え、トンネルの施工時は、シ−ルドの前部で切羽を掘削し、所定量掘進後にシ−ルドの後部でセグメントを組み立て、その際バックリング防止上支障のない本数のシ−ルドジャッキを縮め、当該部にセグメントピ−スを既設のセグメントに取り付けて固定し、当該セグメントピ−スを組み立て後、前記シ−ルドジャッキを復旧してセグメントに押し当て、シ−ルドジャッキを掛け替えながらセグメントピ−スを順次組み立て、1リングを組み立て後、該セグメントにシ−ルドジャッキの反力をとってシ−ルドを掘進させ、この工程を繰り返してトンネルを築造していた。 For example, a shield generally includes a cylindrical skin plate, a drilling facility such as a cutter built in the plate, a drilling facility such as a shield jack, a lining facility such as an erector, and the like. At the time of construction, the face is excavated at the front of the shield, the segment is assembled at the rear of the shield after excavating a predetermined amount, and at that time, the number of shield jacks that do not hinder buckling is shortened, Attach and secure the segment piece to the existing segment.After assembling the segment piece, restore the shield jack and press it against the segment. After assembling one ring, a shield jack was applied to the segment to dig the shield, and this process was repeated to build a tunnel.
したがって、従来のシ−ル工法は、セグメントを1リング組み立て終えるまでは、シ−ルドを掘進することができず、その分施工に時間が掛かり、工費が嵩むとともに、シ−ルドジャッキの煩雑な掛け替えを要し、その掛け替え時にはシ−ルドが不安定になるという問題があった。 Therefore, in the conventional seal method, the shield cannot be dug until one ring of the segments is assembled, so that it takes time for the construction, and the construction cost increases, and the shield jack is complicatedly replaced. There is a problem that the shield becomes unstable when switching.
このような問題を解決するものとして、シ−ルド掘進機の後部に、シ−ルドジャッキの反力を受ける筒状の反力受け覆工体を設け、該反力受け覆工体の後方に中押し装置を設け、該中押し装置は後方で組み立てた一次覆工セグメントを中押しジャッキで押圧し、その反力で前記反力受け覆工体を推進し得るようにし、トンネル施工時は、シ−ルド掘進機の掘進中に中押し装置で一次覆工セグメントを組み立て、1リングの組み立て後、中押しジャッキを一斉に突出しシ−ルドジャッキを縮小して、シ−ルド掘進機の後部フレ−ムを1リング分推進し、掘進と一次覆工セグメントの組み立てを並行するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。 In order to solve such a problem, a cylindrical reaction force receiving cover body that receives the reaction force of the shield jack is provided at the rear part of the shield machine, and the intermediate force is pushed behind the reaction force receiving cover body. The intermediate pushing device presses the primary lining segment assembled at the rear with an intermediate push jack so that the reaction force receiving lining body can be propelled by the reaction force. Assemble the primary lining segment with the center pushing device during the excavation of the machine, and after the assembly of the 1 ring, the middle push jack protrudes all at once and the shield jack is reduced to propel the rear frame of the shield excavator by one ring. However, there is one in which the excavation and the assembly of the primary lining segment are performed in parallel (for example, see Patent Document 1).
しかし、この従来のトンネルの施工法は、一次覆工体とは別個にシ−ルドジャッキの反力受け専用の反力受け覆工体を要するため、シ−ルドの長尺化と中押し装置の推進力の増加を招く一方、一次覆工セグメントの組み立てに時間が掛かり、中押し装置の作動時期がシ−ルド掘進機の掘進完了時よりかなり遅れてしまい、施工の高速化やセグメントの組み立ての合理化を図れなかった。 However, this conventional tunnel construction method requires a separate reaction force receiving lining body for receiving the reaction force of the shield jack separately from the primary lining body. While increasing the force, it takes time to assemble the primary lining segment, and the operation time of the center pusher is considerably delayed from the completion of the shield excavator's excavation, speeding up the construction and streamlining the segment assembly. I could n’t.
ところで、掘削と覆工の併進工法として、シ−ルド掘削機の後方で1リング分の内型枠を組み立て、その内型枠にフレッシュコンクリ−トを加圧して打設し、坑内面に覆工壁を形成するとともに、前記加圧によってフレッシュコンクリ−トを密実化し、前記コンクリ−トが硬化する前に、妻型枠にシ−ルドジャッキの反力をとり、シ−ルド掘削機を掘進するようにした、ECL工法が知られている(例えば、特許文献2参照)。 By the way, as a parallel method of excavation and lining, an inner mold for one ring is assembled at the rear of the shield excavator, and a fresh concrete is pressed into the inner mold and driven to cover the inner surface of the mine. In addition to forming a work wall, the fresh concrete is solidified by the pressurization, and before the concrete hardens, the reaction force of the shield jack is applied to the wife formwork to advance the shield excavator. An ECL construction method is known (see, for example, Patent Document 2).
しかし、ECL工法は、一次覆工を省略する分、コンクリ−トの巻き立て厚が厚く、また大掛かりなフレッシュコンクリ−トの打設設備や加圧設備と、多くの内型枠を要する上に、内型枠の組み立て中はシ−ルドを掘進することができず、その分施工の高速化を図れない等の問題があった。 However, the ECL method requires a large amount of freshly rolled concrete, a large amount of fresh concrete placement equipment and pressurization equipment, and a lot of inner formwork because the primary lining is omitted. However, the shield could not be excavated during the assembly of the inner mold, and there was a problem that the construction could not be speeded up.
このようなECL工法の問題を解決するものとして、掘進機の後方にメインビ−ムを延設し、該メインビ−ムに摺動可能に嵌合して地山を押圧するグリッパと、掘進機とグリッパとの間に伸縮可能に介挿されたスラストシリンダと、メインビ−ムの後端に設けて地山を押圧するリアサポ−トと、前記グリッパと同動可能な内型枠と、コンクリ−トを注入可能なMTL注入システムとを備え、前記グリッパを地山に押圧して掘進機を掘進させ、この掘進中にコンクリ−トを注入して覆工し、グリッパの盛替え時はリアサポ−トを伸長してメインビ−ムを支持し、メインビ−ムを掘進方向へ移動する場合は、リアサポ−トを縮小させるようにしたものがある(例えば、特許文献3参照)。 In order to solve such problems of the ECL method, a gripper that extends a main beam behind the excavator, slidably fits the main beam, and presses a natural ground, and an excavator A thrust cylinder inserted in a telescopic manner between the gripper, a rear support provided at the rear end of the main beam to press the ground, an inner mold frame movable with the gripper, and a concrete An MTL injection system capable of injecting, and pressing the gripper against the ground to excavate the excavator, injecting concrete during the excavation and lining, and rear support when replacing the gripper When the main beam is moved by extending the main beam in the direction of excavation, the rear support is reduced (for example, see Patent Document 3).
しかし、前記工法は、コンクリ−トの注入時に掘削機を掘削位置へ移動し、コンクリ−トの養生時に掘削機を駆動して掘進させ、掘進後にグリッパを盛替えて内型枠を移動させているため、コンクリ−トの注入による覆工作業と、実質的な掘進とが別々に行なわれ、それらの施工の高速化を十分に図れず、しかも掘進時にはリアサポ−トを縮小し、グリッパのみで装置全体を支持するため、装置の安定性に欠けるとともに、内型枠の構成が複雑である等の問題があった。 However, the above construction method moves the excavator to the excavation position when injecting the concrete, drives the excavator to excavate when curing the concrete, changes the gripper after excavation, and moves the inner formwork. Therefore, the lining work by injecting concrete and the actual excavation are carried out separately, and the speed of the construction cannot be sufficiently increased, and the rear support is reduced during excavation, and only the gripper is used. Since the entire apparatus is supported, there are problems such as lack of stability of the apparatus and a complicated configuration of the inner mold.
本発明はこのような問題を解決し、例えばシールドトンネルの施工に好適で、セグメントに対するシールドジャッキの安定した反力を合理的かつ速やかに得られるとともに、シールドジャッキの煩雑な掛け替えを要することなく、セグメントの組み立てとシールドの掘進を同時に関連なく行なえ、施工の高速化とその正確性、並びにセグメントの組み立ての合理化を図れるシールド掘進機を提供することを目的とする。 The present invention solves such problems, for example, suitable for construction of shield tunnels, can stably and quickly obtain a stable reaction force of the shield jack against the segment, without requiring a complicated replacement of the shield jack, It performed without associated simultaneously excavation of the assembly and the shield segment, and an object thereof is to provide faster construction and its accuracy, as well as the Cie Rudo excavator Hakare streamlining assembly of the segments.
請求項1の発明は、前胴を支持する支持枠と、後胴を支持する枠体との間に複数のシ−ルドジャッキを配置し、前記シ−ルドジャッキの伸縮動作を介して前胴と後胴とを近接離反動可能にするとともに、前記枠体の後方にセンタ−ビ−ムを突設し、該センタ−ビ−ムに一または複数の反力受を設け、該反力受の周面に複数の反力受ジャッキを設け、該反力受ジャッキの先端部のグリッパを覆工セグメントの内面に押圧可能に設け、前記シ−ルドジャッキに対する反力を形成可能にする一方、前記反力受の前端部にエレクタを設置し、該エレクタを介し覆工セグメントの前端部にセグメントピ−スを配置可能に設けるとともに、前記枠体に複数の組立用ジャッキを後方に突設し、該組立用ジャッキの後端部をセグメントピ−スの前面に押圧可能にしたシ−ルド掘進機において、前記支持枠より前方の前胴の周面に複数の地山反力グリッパを出没可能に設け、該グリッパを地山に押圧可能にするとともに、シ−ルドの掘進時に前記組立用ジャッキを縮小し、該組立用ジャッキと覆工セグメントの前端部との間にセグメントピ−スの1リング組み立て分の空スペ−スを形成可能にし、前記前胴の推進停止後、前記地山反力グリッパを伸長作動可能に設け、該地山反力グリッパを地山に押圧し前胴を定位置に保持可能にし、シ−ルドジャッキを直接、覆工体の前端面または覆工体の支持枠の前端面に押し当てて反力を形成する従来の手法を廃し、新設の覆工体の覆工や内型枠の継ぎ足しに係りなく、シ−ルドジャッキの反力を合理的に得られ、シ−ルドジャッキの作動に係りなく掘進可能にして、掘進と覆工の同時施工を実現可能にし、従来のシ−ルド工法やECL工法を改善し得るとともに、シ−ルドジャッキの煩雑な掛け替えを要することなく、セグメントの組み立てとシ−ルドの掘進を同時に関連なく行なえ、施工の高速化とその正確性、並びにセグメントの組み立ての合理化を図れるようにしている。 According to the first aspect of the present invention , a plurality of shield jacks are disposed between a support frame that supports the front cylinder and a frame body that supports the rear cylinder, and the front cylinder and the rear are arranged through expansion and contraction of the shield jack. A center beam projecting from the rear of the frame, and one or more reaction force receivers are provided on the center beam, and the periphery of the reaction force receiver is provided. A plurality of reaction force receiving jacks are provided on the surface, and a gripper at the tip of the reaction force receiving jack is provided on the inner surface of the covering segment so as to be able to form a reaction force against the shield jack. An erector is installed at the front end of the receiver, and a segment piece can be arranged at the front end of the lining segment via the erector, and a plurality of assembly jacks are projected rearward from the frame body. The rear end of the jack for the machine can be pressed against the front of the segment piece In the shield excavator, a plurality of ground reaction force grippers are provided on the peripheral surface of the front torso in front of the support frame so as to be able to appear and disappear, and the grippers can be pressed against the ground, and the shield excavation is performed. Sometimes the assembly jack is reduced so that an empty space for one ring assembly of segment pieces can be formed between the assembly jack and the front end of the lining segment, and after the front cylinder has stopped propulsion. The natural ground reaction force gripper is provided so that it can be extended, the natural ground reaction force gripper is pressed against the natural ground so that the front torso can be held in place, and the shield jack is directly attached to the front end surface of the lining body or the covering. The conventional method of forming reaction force by pressing against the front end surface of the support frame of the body is abolished, and the reaction force of the shield jack is rational regardless of the lining of the new lining body and the addition of the inner formwork. Can be excavated regardless of the operation of the shield jack. Te enables realizing simultaneous construction of excavation and lining, conventional sheet - to improve field method and ECL method obtained Rutotomoni, shea - without requiring a complicated changeover of Rudojakki, the segment assembly and sheet - the shield The excavation can be carried out at the same time, making it possible to increase the speed and accuracy of construction and rationalize the assembly of the segments .
請求項2の発明は、前記組立用ジャッキを、1リング分のセグメントピ−スと同数設け、セグメントの組み立てとシ−ルドの掘進を同時に関連なく行なえ、施工の高速化とその正確性、並びにセグメントの組み立ての合理化を図れるようにしている。
According to the invention of
請求項1の発明は、支持枠より前方の前胴の周面に複数の地山反力グリッパを出没可能に設け、該グリッパを地山に押圧可能にするとともに、シ−ルドの掘進時に前記組立用ジャッキを縮小し、該組立用ジャッキと覆工セグメントの前端部との間にセグメントピ−スの1リング組み立て分の空スペ−スを形成可能にし、前記前胴の推進停止後、前記地山反力グリッパを伸長作動可能に設け、該地山反力グリッパを地山に押圧し前胴を定位置に保持可能にしたから、シ−ルドジャッキを直接、覆工体の前端面または覆工体の支持枠の前端面に押し当てて反力を形成する従来の手法を廃し、新設の覆工体の覆工や内型枠の継ぎ足しに係りなく、シ−ルドジャッキの反力を合理的に得られ、シ−ルドジャッキの作動に係りなく掘進可能にして、掘進と覆工の同時施工を実現可能にし、従来のシ−ルド工法やECL工法を改善し得るとともに、シ−ルドジャッキの煩雑な掛け替えを要することなく、セグメントの組み立てとシ−ルドの掘進を同時に関連なく行なえ、施工の高速化とその正確性、並びにセグメントの組み立ての合理化を図れる効果がある。 According to the first aspect of the present invention , a plurality of ground reaction force grippers are provided on the peripheral surface of the front trunk ahead of the support frame so as to be able to protrude and retract, and the grippers can be pressed against the ground, and when the shield is dug, The assembly jack is reduced, and an empty space for one ring assembly of the segment pieces can be formed between the assembly jack and the front end of the lining segment. Since the natural ground reaction force gripper is provided so that it can be extended, and the natural trunk reaction force gripper is pressed against the natural ground so that the front torso can be held at a fixed position, the shield jack can be directly connected to the front end surface or covering of the lining body. The conventional method of forming reaction force by pressing against the front end surface of the support frame of the body is abolished, and the reaction force of the shield jack is rational regardless of the lining of the new lining body and the addition of the inner formwork. Can be excavated regardless of the operation of the shield jack. Allowing realize simultaneous construction of lining, the conventional sheet - related excavation of field simultaneously - to improve field method and ECL method obtained Rutotomoni, shea - without requiring a complicated changeover of Rudojakki, assembly of the segment and Shi performed without speed and the accuracy of the construction, and the effect of Ru Hakare streamlining assembly of the segments.
請求項2の発明は、組立用ジャッキを、1リング分のセグメントピ−スと同数設けたから、セグメントの組み立てとシ−ルドの掘進を同時に関連なく行なえ、施工の高速化とその正確性、並びにセグメントの組み立ての合理化を図ることができる。
In the invention of
以下、本発明をシ−ルドトンネルの施工に適用した図示の実施形態について説明すると、図1乃至図5において1はシ−ルド掘進機で、周面に互いに蠕動可能な円筒状の前胴2と後胴3とが同軸上に配置され、それらの支持枠4と枠体5との間に、推進設備である複数のシ−ルドジャッキ6が配置され、その駆動ロッド7の伸縮作動を介して、前胴2と後胴3とを近接離反動可能に連結している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention applied to shield tunnel construction will be described below. In FIGS. 1 to 5,
このうち、前記前胴2の周面に複数の地山反力グリッパ8が出没可能に配置され、該グリッパ8は後胴3を前胴2側へ引き寄せる際に外側へ突出し、地山9を押圧可能にしている。
前記後胴3の内側に枠体5を介して、後述する覆工体であるセグメントピ−スの組立用ジャッキ10が複数配置され、その駆動ロッド11を後方へ突出可能にしていて、該ロッド11の伸縮変位を介して前記セグメントの端面を押圧可能にしている。
Among them, a plurality of ground
A plurality of segment
前記枠体5の中央に管状のセンタ−ビ−ム12が後方へ突設され、該ビ−ム12の後端部周面に管状の反力受13が複数配置され、各反力受13の略等角度位置に複数の反力受ジャッキ14が配置されている。
この場合、反力受13は単一であっても良く、そのようにすることで部品点数の低減とセンタ−ビ−ム12の小形軽量化を図れ、これを推進するシ−ルドジャッキ6または後述する長めのストロ−クの組立用ジャッキの小能力化を図れる。
なお、反力受ジャッキ14を必ずしも等角度位置に配置する必要はないが、反力を安定かつ有効に伝達するためには、可及的に等角度位置に配置することが望ましい。
A
In this case, the
Note that the reaction
前記反力受ジャッキ14は図示のように斜め後方に立設して配置され、その駆動ロッド15を伸縮可能にしていて、該ロッド15の先端部に板状のグリッパ16を回動可能に連結し、該グリッパ16を組み立て後の既設の覆工体であるセグメント17の内面に押圧可能にしている。
As shown in the figure, the reaction
この場合、前記組立用ジャッキ10と反力受ジャッキ14は、1リング分のセグメント17と同数設けることが望ましい。図中、18は新設の覆工体であるセグメントピ−スである。
なお、セグメント17ないしセグメントピ−ス18の内面にグリッパ16を固定または係合可能な溝ないし係合孔を設ければ、セグメント17にグリッパ16を安定して設置でき、確実かつ安定した反力を得られる。
In this case, it is desirable to provide the same number of assembling
In addition, if the groove | channel or engagement hole which can fix or engage the
前記センタ−ビ−ム12の反力受13と他側端部側に、覆工設備であるエレクタ19が設けられ、該エレクタ19は両端に伸縮可能なア−ム20を備え、該ア−ム20の先端にグリップ21を備えていて、前記セグメントピ−ス18を所定の組み立て位置へ保持し移動可能にしている。
The
一方、前記シ−ルド掘進機1の前端部に円板形のフェイスデスク22が回転可能に設けられ、該デスク22に掘削設備である複数のカッタ−ビット23が突設して配置されている。
図中、24は前胴2と後胴3の間に配置したシ−ルドラム、25は後胴3の引き寄せ時に、枠体5と既設のセグメント17の前端部との間に形成された空スペ−スで、セグメント17の略1リング幅分に形成され、セグメントピ−ス18の組み立て充当される。
On the other hand, a disk-
In the figure, 24 is a seal drum disposed between the
このように構成したシ−ルド掘進機1は、従来と同様に前胴2に内蔵されたカッタ−ビット23等の掘削設備と、シ−ルドジャッキ6等の掘進設備と、エレクタ19等の覆工設備を備え、これに地山反力グリッパ8と組立用ジャッキ10、センタ−ビ−ム12と反力受ジャッキ14とを有する。
The
前記地山反力グリッパ8は公知のジャッキ部材を用いて前胴2に出没可能に設け、組立用ジャッキ10は後胴3の内側の枠体5にセグメント17に対向して設置し、センタ−ビ−ム12は、例えば内部に掘削土砂の搬出装置を設備可能な管体を用いて枠体5に固定し、該センタ−ビ−ム12の周面にセグメント17の内面に向けて複数の反力受ジャッキ14を配置して構成する。
The natural ground
次に、このようなシ−ルド掘進機1を用いてシ−ルドトンネルを施工する場合は、従来と同様にシ−ルドの前部で切羽を掘削して掘進し、例えばセグメント17の1リングの幅分、掘進後にシ−ルドの後部でセグメントピ−ス18を組み立て、これを既設のセグメント17に取り付けて固定し、セグメントピ−ス18を1リングを組み立て後、シ−ルドを掘進し、以下この工程を繰り返してトンネルを築造する。
Next, when constructing a shield tunnel using such a
このような施工において、シ−ルドの掘進時には、複数の反力受ジャッキ14を一斉に伸長作動し、各グリッパ16を既に組み立てたセグメント17の内面に押し当てて、シ−ルドジャッキ6の反力を得ている。
すなわち、グリッパ16をセグメント17の内面に押し当てると、その抗力はセグメント17およびグリッパ16から、反力受ジャッキ14を経て反力受13ないしセンタ−ビ−ム12に伝達され、該ビ−ム12より枠体5ないし後胴3を経て、シ−ルドジャッキ6の反力を形成する。
In such construction, when the shield is dug, a plurality of reaction
That is, when the
その際、各グリッパ16は図3のように、前記セグメント17のリング内面の略等角度位置を押圧し、その抗力を駆動ロッド15および反力受ジャッキ14を介して、反力受13およびセンタ−ビ−ム12に斜め前方に作用し、これを有効に伝達するから、反力受13ないしセンタ−ビ−ム12がセンタリングされ、その水平姿勢を促すとともに、枠体5の垂直姿勢を促して、シ−ルドジャッキ6による水平方向の反力とその均等な反力を形成する。
At that time, as shown in FIG. 3, each
このような状況の下で地山反力グリッパ8を縮小作動し、地山9に対する押圧を解除して、シ−ルドジャッキ6を一斉に伸長作動する。
このようにすると、前胴2が切羽側へ推進し、これと前後してフェイスデスク22を回転し、該デスク22にカッタ−ビット23を同動させて切羽を掘削し、シ−ルド掘進機1を掘進する。
Under such circumstances, the natural ground
In this way, the
そして、前記掘進開始後、ないし開始と同時にセグメントピ−ス18の組み立てを開始する。
すなわち、前記シ−ルド掘進機1の掘進前は、組立用ジャッキ10が駆動ロッド11を縮小し、またシ−ルドジャッキ6が縮小作動し、枠体5を介し後胴3とセンタ−ビ−ム12とが前胴2側へ引き寄せられ、枠体5の後方と既設のセグメント17の前端部との間に、セグメント17の1リング幅相当の空スペ−ス25が形成されている。
Then, the assembly of the
In other words, before the
前記セグメントピ−ス18を組み立てる場合は、前記空スペ−ス25位置に臨むトンネルの底部に予めセグメントピ−ス18を搬入して置き、該ピ−ス18をエレクタ19のグリップ21に保持し、ア−ム20を伸長して所定の組み立て位置へ移動し、既設のセグメント17の前端部に固定して行なう。この状況は図1のようである。
When assembling the
このようなセグメントピ−ス18の組み立て時には、前述のようにグリッパ16を既設のセグメント17の内面に押し当てて、シ−ルドジャッキ6の反力を得ており、従来のように組み立て直後のセグメントの前端面にシ−ルドジャッキを押し当てて反力を得る手法を採らないから、空スペ−ス25の全域にセグメントピ−ス18の組み立てスペ−スが確保されている。
したがって、従来のようなシ−ルドジャッキ6の煩雑な掛け替え作業を要せず、セグメントピ−ス18の組み立てを容易かつ迅速に行なえる。
しかも、全てのシ−ルドジャッキ6に反力を確保して推進作動させられるから、推進作動の安定性と迅速性を得られる。
When the
Therefore, the
In addition, since all the shield jacks 6 can be propelled while ensuring a reaction force, the stability and speed of the propulsion operation can be obtained.
こうしてシ−ルド掘進機1を掘進し、その間セグメントピ−ス18を順次組み立て、該組み立て後に組立用ジャッキ10を伸長作動し、その駆動ロッド11を組み立て後のセグメントピ−ス18の前端面に押し当てて保持する。
そして、シ−ルドジャッキ6が所定変位伸長し、シ−ルドがセグメント17の1リング幅分掘進し終えたところで、地山9の掘削を停止し、前胴2の推進を停止する。この状況は図2のようである。
In this way, the
Then, when the
この後、地山反力グリッパ8を伸長作動し、地山9を押圧して前胴2を定位置に保持するとともに、反力受ジャッキ14を一斉に縮小作動し、セグメント17の内面に対する各グリッパ16の押圧力を解除して、前記グリッパ16によるシ−ルドジャッキ6の反力を解消する。この状況は図5のようである。
Thereafter, the natural ground
また、組立用ジャッキ10を縮小作動し、その駆動ロッド11をセグメントピ−ス18から後退させるとともに、シ−ルドジャッキ6を縮小作動し、該ジャッキ6に連結した枠体5ないし後胴3を前胴2側に引き寄せ、これに枠体5に連結したセンタ−ビ−ム12と反力受13、および反力受ジャッキ14とグリッパ16とを同動させる。
Further, the
そして、シ−ルドジャッキ6を所定量縮小作動し、枠体5ないし後胴3を前胴2側へ十分引き寄せ、枠体5と既設のセグメント17の前端部との間に空スペ−ス25を形成する この状況は図4のようである。
Then, the
この後、反力受ジャッキ14を伸長作動し、各グリッパ16を既に組み立てたセグメント17の内面に押し当て、前述のようにシ−ルドジャッキ6の反力を形成し、該ジャッキ6を推進し掘削を開始して、シ−ルドを掘進するとともに、前記形成した空スペ−ス25にセグメントピ−ス18を組み立てる。以後、前記工程を繰り返してシ−ルドトンネルを築造する。
Thereafter, the reaction
なお、本発明のシ−ルドジャッキ6は、前胴2と後胴3の間に配置されているから、全てのシ−ルドジャッキ6に均等な推進力ないし反力を作用させると、シ−ルド掘進機1は直進し、一方、左右のシ−ルドジャッキ6の推進力ないし反力を相違させて作用させると、それらの伸長変位が相違して前胴2と後胴3が折れ曲がり、シ−ルド掘進機1が曲進する。
したがって、シ−ルドジャッキ6は中折れジャッキとして機能し、従来のように中折れジャッキを別設する必要がないから、その分構成が簡潔になる低廉に製作し得る。
Since the
Therefore, the
このように本発明のシ−ルド掘進機1による施工は、セグメントピ−ス18の組み立てとシ−ルド掘進機1の掘進とを、同時かつ関連なく行なえるから、トンネルの施工を合理的かつ能率良くしかも安全に行なえ、工期の短縮と工費の低減を図れる。
Thus, the construction by the
図6乃至図8は本発明の応用形態を示し、前述の実施形態と対応する構成部分に同一の符号を用いている。
この応用形態はシ−ルド掘進機1の地山反力グリッパ8を省略し、代わりに組立用ジャッキ10aとその駆動ロッド11aを、前記組立用ジャッキ10よりも伸縮変位が長めのものを使用している。したがって、前記グリッパ8の省略分、シ−ルド掘進機1の構成が簡潔になる。
6 to 8 show an application form of the present invention, and the same reference numerals are used for components corresponding to the above-described embodiment.
In this application mode, the ground
そして、後胴3を前胴2側へ引き寄せる際、前述のように地山反力グリッパ8で地山9を押圧し、前胴2を固定する代わりに、シ−ルドジャッキ6の縮小作動に同調させて組立用ジャッキ10aを伸長作動し、後胴3を前胴2側へ推進し、これを前胴2へ押し当てるようにしている。したがって、組立用ジャッキ10aの伸長変位はシ−ルドジャッキ6の縮小変位よりも大きく設定している。
Then, when pulling the
この応用形態における施工法は、後胴3を前胴2側へ引き寄せる工程を除いて、前述の実施形態と実質的に同一である。
すなわち、シ−ルドの掘進時には、複数の反力受ジャッキ14を一斉に伸長作動し、各グリッパ16を既に組み立てたセグメント17の内面に押し当てて、シ−ルドジャッキ6の反力を形成する。
The construction method in this application form is substantially the same as that of the above-described embodiment except for the step of drawing the
That is, when the shield is dug, the plurality of reaction
その際、各グリッパ16は図6のように、前記セグメント17のリング内面の略等角度位置を押圧し、その抗力を駆動ロッド15および反力受ジャッキ14を介して、反力受13およびセンタ−ビ−ム12に斜め前方に作用し、これを有効に伝達しているから、反力受13ないしセンタ−ビ−ム12がセンタリングされ、その水平姿勢を促すとともに、枠体5の垂直姿勢を促して、シ−ルドジャッキ6による水平方向の反力とその均等な反力を形成する。
At this time, as shown in FIG. 6, each
このような状況の下でシ−ルドジャッキ6を一斉に伸長作動すると、前胴2が切羽側へ推進し、これと前後してフェイスデスク22を回転し、該デスク22にカッタ−ビット23を同動させて切羽を掘削し、シ−ルド掘進機1を掘進する。
この場合、この応用形態では地山反力グリッパ8を省略しているから、前記掘進に際しての反力グリッパ8の縮小作動が省略され、その分作業が容易になる。
If the shield jacks 6 are extended all at once in such a situation, the
In this case, since the ground
前記掘進開始後、ないし開始と同時にセグメントピ−ス18の組み立てを開始する。
セグメントピ−ス18の組み立ては前述の実施形態と同様で、グリッパ16を既設のセグメント17の内面に押し当てて、シ−ルドジャッキ6の反力を得ており、従来のように組み立て直後のセグメントの前端面にシ−ルドジャッキを押し当てて反力を得る手法を採らないから、空スペ−ス25の全域にセグメントピ−ス18の組み立てスペ−スが確保される。
After the start of excavation or as soon as the start, the assembly of the
The assembly of the
したがって、従来のようなシ−ルドジャッキ6の煩雑な掛け替え作業を要せず、セグメントピ−ス18の組み立てを容易かつ迅速に行なえる。
しかも、全てのシ−ルドジャッキ6に反力を確保して推進作動させられるから、推進作動の安定性と迅速性を得られる。その状況は図6のようである。
Therefore, the
In addition, since all the shield jacks 6 can be propelled while ensuring a reaction force, the stability and speed of the propulsion operation can be obtained. The situation is as shown in FIG.
こうしてシ−ルド掘進機1を掘進し、その間セグメントピ−ス18を順次組み立て、その組み立て後に組立用ジャッキ10aを伸長作動し、その駆動ロッド11aを組み立て後のセグメントピ−ス18の前端面に押し当てて保持する。
そして、シ−ルドジャッキ6が所定変位伸長し、シ−ルドがセグメント17の1リング幅分掘進し終えたところで、地山9の掘削を停止し、前胴2の推進を停止する。この状況は図7のようである。
In this way, the
Then, when the
この後、反力受ジャッキ14を一斉に縮小作動し、セグメント17の内面に対する各グリッパ16の押圧力を解除して、前記グリッパ16によるシ−ルドジャッキ6の反力を解消する。
この後、シ−ルドジャッキ6を縮小作動し、シ−ルドジャッキ6に連結した枠体5ないし後胴3を前胴2側へ引き寄せ、枠体5に連結したセンタ−ビ−ム12と反力受13、および反力受ジャッキ14とグリッパ16とを同動させる。
Thereafter, the reaction
Thereafter, the
そして、前記シ−ルドジャッキ6の作動に同調して、組立用ジャッキ10aを伸長作動し、その推力によって、前記枠体5ないし後胴3、センタ−ビ−ム12、反力受13等の前記移動を促し、後胴3を前胴2側へ押し当てて、前胴2を定位置に保持するとともに、枠体5と既設のセグメント17の前端部との間に空スペ−ス25を形成する。
このように組立用ジャッキ10aは、シ−ルドジャッキ6の牽引力を補完するとともに、緊急時には補助推進力としても利用し得る。この状況は図8のようである。
Then, in synchronism with the operation of the
Thus, the assembling jack 10a can complement the traction force of the
したがって、この応用形態では後胴3の押し当て分、組立用ジャッキ10aの伸長ストロ−クを要し、また前述の実施形態のような地山反力グリッパ8の伸長作動の省略分、施工が簡潔になる。
この場合、組立用ジャッキ10aによる伸長作動は、セグメントピ−ス18の組み立て後に行なわれるから、従来のシ−ルドジャッキ6のような掛け替えと相違し、セグメントピ−ス18の組み立てに支障を来たさない。
Therefore, in this application form, the pressing portion of the
In this case, since the extension operation by the assembling jack 10a is performed after the assembly of the
この後、組立用ジャッキ10aを縮小作動し、その駆動ロッド11aをセグメントピ−ス18から後退させ、シ−ルドの次期掘進と、セグメントピ−ス18の次期組み立て態勢を形成する。
Thereafter, the assembly jack 10a is contracted and the drive rod 11a is retracted from the
この後、反力受ジャッキ14を伸長作動し、各グリッパ16を既に組み立てたセグメント17の内面に押し当て、前述のようにシ−ルドジャッキ6の反力を形成し、該ジャッキ6を推進し掘削を開始して、シ−ルドを掘進するとともに、前記形成した空スペ−ス25にセグメントピ−ス18を組み立てる。以後、前記工程を繰り返してシ−ルドトンネルを築造する。
Thereafter, the reaction
なお、前述の実施形態では、本発明をシ−ルドトンネルの施工に適用しているが、その施工法であるECL工法に本発明を適用することも可能である。
すなわち、ECL工法における妻枠に対して、シ−ルドジャッキ6の反力を確保する代わりに、例えばフレッシュコンクリ−トを打設する内型枠の内面、または打設して硬化したコンクリ−トの覆工体の内面に前記グリッパ16を設置することによって、容易かつ安定したシ−ルドジャッキ6の反力を確保し、内型枠の使用量の低減と、内型枠の煩雑な組み立てと分解の手間を軽減して、ECL工法の施工の高速化と合理化を図るようにすることも可能である。
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the construction of shield tunnels, but the present invention can also be applied to the ECL method that is the construction method.
That is, instead of securing the reaction force of the
本発明のシ−ルド掘進機は以上のように、セグメントに対するシ−ルドジャッキの安定した反力を合理的かつ速やかに得られるとともに、シ−ルドジャッキの煩雑な掛け替えを要することなく、セグメントの組み立てとシ−ルドの掘進を同時に関連なく行なえ、施工の高速化とその正確性、並びにセグメントの組み立ての合理化を図れるから、例えばシ−ルドトンネルの施工に好適である。 As described above, the shield machine according to the present invention can obtain a stable reaction force of the shield jack against the segment reasonably and promptly, and can assemble the segment without requiring complicated replacement of the shield jack. It is suitable for the construction of shield tunnels, for example, because shield excavation can be performed at the same time, speeding up construction and its accuracy, and rationalizing the assembly of segments.
1 シ−ルド掘進機
2 前胴
3 後胴
5 枠体
6 推進設備(シ−ルドジャッキ)
8 地山反力グリッパ
9 地山
10 組立用ジャッキ
12 センタ−ビ−ム
14 反力ジャッキ
16 グリッパ
17 覆工体(既設セグメント)
18 覆工体(セグメントピ−ス)
19 覆工設備(エレクタ)
23 掘削設備(カッタ−ビット)
DESCRIPTION OF
8 Ground mountain
18 Lining body (segment piece)
19 Lining equipment (electa)
23 Drilling equipment (cutter bit)
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