JP5244060B2 - Simultaneous digging shield machine - Google Patents
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Description
本発明は、地山の掘進とセグメントの組立とを同時に行う同時掘進シールド掘進機に関する。 The present invention relates to a simultaneous excavation shield machine that simultaneously excavates natural ground and assembles segments.
シールド掘進機は、シールドフレーム前部に設けたカッタで地山を掘削し、シールドフレーム内部に設けたエレクタによりセグメントをシールドフレーム内周面に沿ってリング状に組み立て、シールドフレーム内周面に周方向に間隔を隔てて設けた複数のシールドジャッキによって、エレクタで組み立てられたセグメント(既設セグメント)の前端面を押圧してシールドフレームを前進させるものである。 The shield machine excavates natural ground with a cutter provided at the front part of the shield frame, assembles the segments in a ring shape along the inner peripheral surface of the shield frame by an erector provided inside the shield frame, and surrounds the inner periphery of the shield frame. A plurality of shield jacks provided at intervals in the direction press the front end face of a segment (existing segment) assembled by an elector to advance the shield frame.
ここで、シールドジャッキを伸長させることによるシールドフレームの前進と、エレクタによるセグメントの組立とを同時に行う同時掘進シールド掘進機として、エレクタでセグメントを1リング組み立てる際に組立順序が後のセグメントを押圧するシールドジャッキの設置位置を、組立順序が先のセグメントを押圧するシールドジャッキの設置位置よりも、トンネル軸方向後方にずらして配設したものが知られている(特許文献1)。このように、シールドジャッキの設置位置を軸方向にずらすことで、同時掘進中に、組立順序が後のセグメントを押圧するシールドジャッキを伸長させた際、そのジャッキの先端が既設セグメントに届かなくなることを回避できる。 Here, as a simultaneous excavation shield machine that simultaneously advances the shield frame by extending the shield jack and assembles the segment with the erector, when assembling one ring of the segment with the erector, the assembly sequence presses the subsequent segment. It is known that the installation position of the shield jack is shifted from the installation position of the shield jack in which the assembly order presses the previous segment to the rear in the tunnel axis direction (Patent Document 1). In this way, by shifting the installation position of the shield jack in the axial direction, when the shield jack that pushes the subsequent segment in the assembly sequence is extended during simultaneous excavation, the tip of the jack does not reach the existing segment. Can be avoided.
かかる同時掘進シールド掘進機は、各シールドジャッキを伸長させて既設セグメントを押圧することでシールドフレームを前進させながら、何れかのシールドジャッキを縮退させて縮退により生じたスペースにエレクタによって新たなセグメントを組み立てるのであるが、縮退させるシールドジャッキを、設置位置が前方のものから後方のものにかけて順次移行させることで、残りのシールドジャッキで常に既設セグメントを押圧し続けることが可能となり、セグメントの組立と地山の掘進とを同時に行える。 This simultaneous excavation shield machine extends each shield jack and pushes the existing segment to advance the shield frame, while retracting one of the shield jacks to create a new segment in the space generated by the contraction. Although it is assembled, it is possible to keep pressing the existing segment with the remaining shield jacks by shifting the shield jack to be retracted sequentially from the front one to the rear one. Mountain excavation can be done at the same time.
上述した従来の同時掘進シールド掘進機は、各シールドジャッキのストロークが全て等しく設定されていた。 In the conventional simultaneous excavation shield machine described above, the strokes of the shield jacks are all set equal.
ところで、本発明者は、組立順序が後のセグメントを押圧するシールドジャッキは、組立順序が先のセグメントを押圧するシールドジャッキよりも設置位置が軸方向後方にずらされていることから、組立順序が先のセグメントを押圧するシールドジャッキよりストロークを短くしても、同時掘進が成立することを見出した。 By the way, the present inventor believes that the assembly order of the shield jack that presses the segment whose assembly order is later is shifted rearward in the axial direction than the shield jack whose assembly order presses the previous segment. It has been found that even when the stroke is made shorter than the shield jack that presses the previous segment, the simultaneous excavation can be established.
すなわち、上述した同時掘進シールド掘進機について、一部のシールドジャッキのストロークを短くすることが可能であり、ストロークの短いシールドジャッキは安価であることから、コストダウンの余地が存在する。また、シールドジャッキが無駄なストロークを有しているということは、伸縮のための時間も必要以上に掛かってしまうことを意味し、施工時間の長期化に繋がる。また、シールドジャッキのシールドフレーム内における収納スペースがシールドフレームの長さ(シールド掘進機の機長)を決定する要因となっている場合には、そのシールドジャッキのストローク即ち全長を短くできれば、シールド掘進機の機長の短縮化が可能となり、低コスト化及びカーブ掘進の性能向上に繋がる。 That is, with the above-described simultaneous excavation shield machine, the stroke of some shield jacks can be shortened, and shield jacks with short strokes are inexpensive, so there is room for cost reduction. In addition, the fact that the shield jack has a useless stroke means that it takes more time than necessary to extend and contract, which leads to a longer construction time. Also, if the storage space in the shield frame of the shield jack is a factor that determines the length of the shield frame (captain of the shield machine), if the stroke of the shield jack, that is, the overall length can be shortened, the shield machine This makes it possible to shorten the captain's length, leading to cost reduction and improved performance of curve digging.
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、一部のシールドジャッキのストロークを短くでき、コストダウン、施工時間の短期化及び機長の短縮化を推進できる同時掘進シールド掘進機を提供することにある。 The purpose of the present invention created in view of the above circumstances is to provide a simultaneous excavation shield machine that can shorten the stroke of some shield jacks and promote cost reduction, construction time shortening and machine length reduction. There is to do.
上記目的を達成するために本発明は、シールドフレームの内周面に沿って下側から上側に向けてセグメントをリング状に組み立てるエレクタと、前記シールドフレームの内周面に周方向に間隔を隔てて複数設置され前記エレクタで組み立てられた既設のセグメントの前端面を押圧するシールドジャッキとを備え、該シールドジャッキを伸長させて既設のセグメントを押圧することで前記シールドフレームを前進させながら、何れかのシールドジャッキを縮退させて縮退により生じたスペースに前記エレクタにより新たなセグメントを組み立てる同時掘進シールド掘進機であって、前記シールドジャッキを、前記エレクタでセグメントを1リング組み立てる際のセグメントの組立順序の早い遅いに応じて、夫々1本以上のシールドジャッキから成る複数のジャッキブロックに分け、組立順序が遅いセグメントを押圧するジャッキブロックは、組立順序が早いセグメントを押圧するジャッキブロックのシールドジャッキよりも、設置位置が掘進方向に対して軸方向後方にずらされ且つストロークが短いシールドジャッキを有するものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an erector for assembling segments in a ring shape from the lower side toward the upper side along the inner peripheral surface of the shield frame, and an interval in the circumferential direction between the inner peripheral surface of the shield frame. And a shield jack that presses the front end face of an existing segment that is installed in a plurality and installed by the erector, while extending the shield jack and pressing the existing segment to advance the shield frame, The shield jack is a simultaneous excavation shield machine that assembles a new segment in the space generated by the contraction by degenerating the shield jack, and the assembly order of the segments when assembling one ring of the segment with the shield jack. From one or more shield jacks each, depending on the speed The jack block that presses a segment with a low assembly order is shifted to the rear of the drilling direction in the axial direction relative to the shield jack of the jack block that presses a segment with a low assembly order. And it has a shield jack with a short stroke.
前記エレクタは、セグメントを1リング組み立てる際、最後にキーセグメントを軸方向から挿入するものであり、前記組立順序が遅いセグメントを押圧するジャッキブロックのシールドジャッキは、前記キーセグメントを押圧するシールドジャッキを除き、前記組立順序が早いセグメントを押圧するジャッキブロックのシールドジャッキよりも、設置位置が軸方向後方にずらされ且つストロークが短く設定されていてもよい。 When assembling one ring of the segment, the erector inserts the key segment from the axial direction at the end. The shield jack of the jack block that presses the segment whose assembly order is slow is a shield jack that presses the key segment. Except for this, the installation position may be shifted rearward in the axial direction and the stroke may be set shorter than the shield jack of the jack block that presses the segment with the earlier assembly order.
前記キーセグメントを押圧するシールドジャッキは、セグメントを1リング組み立てる際の組立順序が最初のセグメントを押圧するシールドジャッキに対し、軸方向の設置位置が同じであり且つストロークが長く、該ストロークがセグメントの軸方向長さの一倍以上二倍未満であってもよい。 The shield jack that presses the key segment has the same axial installation position as the shield jack that presses the first segment in the assembly sequence when assembling one ring of the segment, and the stroke is long. The axial length may be one or more times and less than two times.
本発明に係る同時掘進シールド掘進機によれば、一部のシールドジャッキのストロークを短くできるので、全てのシールドジャッキのストロークが等しいものと比べると、コストダウン、施工時間の短期化及び機長の短縮化を推進できる。 According to the simultaneous excavation shield machine according to the present invention, the stroke of some shield jacks can be shortened, so that the cost can be reduced, the construction time can be shortened and the length of the machine can be shortened compared to the case where all the strokes of the shield jacks are equal. Can be promoted.
本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る同時掘進シールド掘進機1は、筒状に形成されたシールドフレーム2と、シールドフレーム2内を前後に仕切る隔壁3と、隔壁3に回転可能に取り付けられ切羽を切削するビット4を有するカッタヘッド5と、カッタヘッド5を回転駆動するモータ6及びギヤ機構7等からなるカッタ駆動手段8と、カッタヘッド5と隔壁3との間に形成されビット4で切削された掘削土砂を取り込むカッタ室9とを備えている。
As shown in FIG. 1, a simultaneous
また、この同時掘進シールド掘進機1は、カッタ室9に取り込まれた掘削土砂を隔壁3の後方に排出するスクリューコンベヤ等の排土装置10と、セグメントSをシールドフレーム2の内周面に沿ってリング状に組み立てるエレクタ11と、シールドフレーム2の内周面に周方向に間隔を隔てて複数設置され既設セグメントSの前端面を押圧するシールドジャッキ12と、シールドフレーム2の後部内周面に周方向に沿って設けられ既設セグメントSの外周面に当接するテールシール13とを備えている。
The simultaneous
図1、図2に示すように、エレクタ11は、シールドフレーム2に支持されたローラ14にトンネル周方向に回転可能に載置された旋回リング15と、旋回リング15に設けた支持ブロック16にトンネル径方向に移動可能に装着された略U字状の吊りビーム17と、吊りビーム17の略中央部にトンネル軸方向に移動可能に装着された把持部18とを備えており、把持部18に把持したセグメントSをトンネル軸方向、径方向、周方向に適宜移動させ、シールドフレーム2の内周面に沿って下側から上側に向けてリング状に組み立てるものである。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the erector 11 includes a
詳しくは、旋回リング15には、リングギヤ19が同芯的に設けられており、リングギヤ19には、モータ(図示せず)の回転軸に取り付けたピニオンが噛合されている。モータを駆動することで旋回リング15がシールドフレーム2の周方向に旋回する。吊りビーム17は、一端が支持ブロック16に他端が吊りビーム17に連結されたジャッキ(図示せず)により、シールドフレーム2の径方向に移動される。把持部18は、一端が吊りビーム17に他端が把持部18に連結されたジャッキ(図示せず)により、シールドフレーム2の軸方向に移動される。
Specifically, a
図3に示すように、エレクタ11によって組み立てられるセグメントSは、本実施形態では、セグメントA1、セグメントA2、セグメントA3、セグメントA4、セグメントB、セグメントC、セグメントKの7種類のものがあり、セグメントA1、A2、A3、A4、B、C、Kの順番で組み立てられる。また、図3に示すセグメントSの配置のリングを甲組リングとすると、甲組リングのトンネル軸方向隣りのリングは、甲組リングのセグメントの配置を縦軸に対して略線対称とした乙組のセグメントSの配置となっていて、この乙組リングと前記甲組リングとがトンネル軸方向に交互に配置されている(所謂千鳥配置)。 As shown in FIG. 3, the segment S assembled by the erector 11 includes seven types of segment A1, segment A2, segment A3, segment A4, segment B, segment C, and segment K in this embodiment. They are assembled in the order of A1, A2, A3, A4, B, C, K. If the ring with the segment S arrangement shown in FIG. 3 is an A-ring, the adjacent ring in the tunnel axis direction of the A-ring is the same as the arrangement of the segments of the A-ring with the line arrangement symmetrical about the vertical axis. The segment S of the group is arranged, and the second group ring and the first group ring are alternately arranged in the tunnel axis direction (so-called staggered arrangement).
本実施形態の特徴は、図1、図2に示すように、エレクタ11でセグメントSを1リング組み立てる際のセグメントSの組立順序の早い遅いに応じて、シールドジャッキ12を二つのジャッキブロックに分け、組立順序が遅いセグメントSを押圧するジャッキブロック(遅押しジャッキブロック)12Xは、組立順序が早いセグメントSを押圧するジャッキブロック(早押しジャッキブロック)12Yのシールドジャッキ12よりも、設置位置が軸方向後方にずらされ且つストロークが短いシールドジャッキ12を有する点にある。
The feature of this embodiment is that, as shown in FIGS. 1 and 2, the
図2、図4(a)において、白抜きのシールドジャッキ12は、早押しジャッキブロック12Yに属し、ハッチング及びドットのシールドジャッキ12は、遅押しジャッキブロック12Xに属し、ドットのシールドジャッキ12は、キーセグメントKを押圧するものである。また、図2の丸数字は、各シールドジャッキ12のジャッキ番号を表し、図4(a)の丸数字に対応する。
2 and 4A, the
エレクタ11は、既述のようにセグメントSをトンネル内の下側から上側に向けて組み立てるものなので、組立順序が早いセグメントSを押圧する早押しジャッキブロック12Yは、シールドフレーム2の下側に配置されたシールドジャッキ12(5番〜11番)から構成され、組立順序が遅いセグメントSを押圧する遅押しジャッキブロック12Xは、シールドフレーム2の上側に配置されたシールドジャッキ12(1番〜4番、12番〜14番)から構成されている。
Since the erector 11 assembles the segment S from the lower side to the upper side in the tunnel as described above, the quick-
エレクタ11は、セグメントを1リング組み立てる際、図4(a)〜(e)、図5(f)、(g)に示すように、セグメントA1、A2、A3、A4、B、Cをトンネル径方向から既設セグメント側に移動して組み立てた後、図5(h)、(i)に示すように、最後にセグメントK(キーセグメント)をトンネル軸方向から挿入して組み立てる。 As shown in FIGS. 4A to 4E, FIGS. 5F, and 5G, the erector 11 assembles the segments A1, A2, A3, A4, B, and C into the tunnel diameter when assembling one ring of the segments. After moving from the direction to the existing segment side and assembling, as shown in FIGS. 5 (h) and (i), the segment K (key segment) is finally inserted from the tunnel axis direction and assembled.
そして、図2に示す遅押しジャッキブロック12Xのシールドジャッキ12(1番〜4番、12番〜14番)は、キーセグメントKを押圧する1番、2番、14番のシールドジャッキ12を除き、早押しジャッキブロック12Yのシールドジャッキ12(5番〜11番)よりも、設置位置が軸方向後方にずらされ且つストロークが短く設定されている。
The shield jacks 12 (No. 1 to No. 4, No. 12 to No. 14) of the slow-pressing
キーセグメントKを押圧するシールドジャッキ12(1番、2番、14番)は、セグメントSを1リング組み立てる際の組立順序が最初のセグメントSを押圧するシールドジャッキ12(7番、8番)に対し、軸方向の設置位置が同じであり且つストロークが長く、そのストロークがセグメントSの軸方向長さの一倍以上二倍未満となっている。 The shield jack 12 (No. 1, No. 2, No. 14) that presses the key segment K is the shield jack 12 (No. 7, No. 8) that presses the first segment S when assembling the segment S in one ring. On the other hand, the axial installation position is the same and the stroke is long, and the stroke is one time or more and less than twice the axial length of the segment S.
そして、早押しジャッキブロック12Yのシールドジャッキ12(5番〜11番)のストロークもセグメントSの軸方向長さの一倍以上二倍未満となり、遅押しジャッキブロック12Xのシールドジャッキ12(3番、4番、12番、13番)のストロークもセグメントSの軸方向長さの一倍以上二倍未満となっている。
The stroke of the shield jack 12 (No. 5 to No. 11) of the fast-
図1に示すように、各シールドジャッキ12は、シールドフレーム2の内周面に周方向に沿って設けられたリングガーダ20に装着されたシリンダ21と、シリンダ21の後端面から出没するロッド22と、ロッド22の後端からトンネル径方向外方に延出された偏芯金物23と、偏芯金物23に設けられたシュー24と、シュー24の後端に設けられ既設セグメントSの前端面に当接する板状のスプレッダ25とを備えている。
As shown in FIG. 1, each
本実施形態の作用を図2、図4等を用いて述べる。 The operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.
図4(a)に示すように、各シールドジャッキ12を伸長させ、各ジャッキ12のスプレッダ25を先に組み立てられた1リングの既設セグメントSの前端面に当接させ、更に各シールドジャッキ12を伸長させることでシールドフレーム2(掘進機1)を前進させる。なお、L1は、リングガーダ20から既設セグメントSの前端面までの距離を示す。
As shown in FIG. 4A, each
図4(b)に示すように、各シールドジャッキ12の伸長ストロークがセグメントSの軸方向長さYに所定の組立前方余裕W1を加えた長さとなるまでは、掘進のみを行い、セグメントSの組み立ては行わない。各シールドジャッキ12の伸長ストロークがY+W1の長さとなったなら、トンネル底部の7番及び8番のシールドジャッキ12を縮退させ、縮退によって空いたスペースにエレクタ11でセグメントA1を組み立てる。このとき、7番及び8番以外のシールドジャッキ12は、伸長を継続し、セグメントSの組み立てと掘進とを同時に行う。なお、L2>L1となることは勿論である。
As shown in FIG. 4B, only the excavation is performed until the extension stroke of each
図4(c)に示すように、新たに組み立てたセグメントA1の前端面に7番及び8番のシールドジャッキ12のスプレッダ25を押し付け、9番及び10番のシールドジャッキ12を縮退させ、縮退によって空いたスペースにエレクタ11でセグメントA2を組み立てる。このとき、9番及び10番以外のシールドジャッキ12は、伸長を継続し、セグメントSの組み立てと掘進とを同時に行う。よってL3>L2となる。
As shown in FIG. 4 (c), the
ここで、7番及び8番のシールドジャッキ12と9番及び10番のシールドジャッキ12とは軸方向の設置位置が等しく、図4(b)から図4(c)にかけて掘進を継続しているので、図4(b)において組み立てるセグメントA1の前方に組立前方余裕W1が確保されていれば、図4(c)において組み立てるセグメントA2の前方には当然より大きな組立前方余裕W2が確保されることになる。 Here, the No. 7 and No. 8 shield jacks 12 and the No. 9 and No. 10 shield jacks 12 have the same axial installation position, and the excavation is continued from FIG. 4B to FIG. 4C. Therefore, if an assembly front margin W1 is secured in front of the segment A1 assembled in FIG. 4B, naturally a larger assembly front margin W2 is secured in front of the segment A2 assembled in FIG. 4C. become.
図4(d)に示すように、新たに組み立てたセグメントA2の前端面に9番及び10番のシールドジャッキ12のスプレッダ25を押し付け、5番及び6番のシールドジャッキ12を縮退させ、縮退によって空いたスペースにエレクタ11でセグメントA3を組み立てる。このとき、5番及び6番以外のシールドジャッキ12は、伸長を継続し、セグメントSの組み立てと掘進とを同時に行う。よってL4>L3となる。
As shown in FIG. 4 (d), the
ここで、9番及び10番のシールドジャッキ12と5番及び6番のシールドジャッキ12とは軸方向の設置位置が等しく、図4(c)から図4(d)にかけて掘進を継続しているので、図4(c)において組み立てるセグメントA2の前方に組立前方余裕W2が確保されていれば、図4(d)において組み立てるセグメントA3の前方には当然より大きな組立前方余裕W3が確保されることになる。 Here, the 9th and 10th shield jacks 12 and the 5th and 6th shield jacks 12 have the same axial installation position, and the excavation is continued from FIG. 4 (c) to FIG. 4 (d). Therefore, if an assembly front margin W2 is secured in front of the segment A2 to be assembled in FIG. 4C, naturally a larger assembly front margin W3 is secured in front of the segment A3 assembled in FIG. 4D. become.
図4(e)に示すように、新たに組み立てたセグメントA3の前端面に5番及び6番のシールドジャッキ12のスプレッダ25を押し付け、11番及び12番のシールドジャッキ12を縮退させ、縮退によって空いたスペースにエレクタ11でセグメントA4を組み立てる。このとき、11番及び12番以外のシールドジャッキ12は、伸長を継続し、セグメントSの組み立てと掘進とを同時に行う。よってL5>L4となる。
As shown in FIG. 4 (e), the
ここで、5番及び6番のシールドジャッキ12と11番のシールドジャッキ12とは軸方向の設置位置が等しく、図4(d)から図4(e)にかけて掘進を継続しているので、図4(d)において組み立てるセグメントA3の前方に組立前方余裕W3が確保されていれば、図4(e)において組み立てるセグメントA4と11番のシールドジャッキ12のスプレッダ25との間には、当然より大きな組立前方余裕W4が確保されることになる。
Here, the 5th and 6th shield jacks 12 and the
また、12番のシールドジャッキ12は、遅押しジャッキブロック12Xに属し、設置位置が11番のシールドジャッキ12よりも軸方向後方にずらされているが、縮退状態にある12番のシールドジャッキ12のスプレッダ25と新たに組み立てるセグメントA4との間に所定の組立前方余裕W5が確保されるようにずらされているため、セグメントA4を組み立てる際に12番のシールドジャッキ12のスプレッダ25が邪魔になることはない。
The
図5(f)に示すように、新たに組み立てたセグメントA4の前端面に11番及び12番のシールドジャッキ12のスプレッダ25を押し付け、3番及び4番のシールドジャッキ12を縮退させ、縮退によって空いたスペースにエレクタ11でセグメントBを組み立てる。このとき、3番及び4番以外のシールドジャッキ12は、伸長を継続し、セグメントSの組み立てと掘進とを同時に行う。よってL6>L5となる。
As shown in FIG. 5 (f), the
ここで、12番のシールドジャッキ12と3番及び4番のシールドジャッキ12とは軸方向の設置位置が等しく、図4(e)から図5(f)にかけて掘進を継続しているので、図4(e)において組み立てるセグメントA4と12番のシールドジャッキ12のスプレッダ25との間に組立前方余裕W5が確保されていれば、図5(f)において組み立てるセグメントBと3番及び4番のシールドジャッキ12のスプレッダ25との間には、当然より大きな組立前方余裕W6が確保されることになる。
Here, the
図5(g)に示すように、新たに組み立てたセグメントBの前端面に3番及び4番のシールドジャッキ12のスプレッダ25を押し付け、13番及び14番のシールドジャッキ12を縮退させ、縮退によって空いたスペースにエレクタ11でセグメントCを組み立てる。このとき、13番及び14番以外のシールドジャッキ12は、伸長を継続し、セグメントSの組み立てと掘進とを同時に行う。よってL7>L6となる。
As shown in FIG. 5 (g), the
ここで、3番及び4番のシールドジャッキ12と13番のシールドジャッキ12とは軸方向の設置位置が等しく、図5(f)から図5(g)にかけて掘進を継続しているので、図5(f)において組み立てるセグメントBと3番及び4番のシールドジャッキ12のスプレッダ25との間に組立前方余裕W6が確保されていれば、図5(g)において組み立てるセグメントCと13番のシールドジャッキ12のスプレッダ25との間には、当然より大きな組立前方余裕W7が確保されることになる。
Here, the 3rd and 4th shield jacks 12 and the
また、14番のシールドジャッキ12は、キーセグメントKを押圧するものであり、図5(g)に示すように、設置位置が13番のシールドジャッキ12よりも軸方向前方にずられているので、14番のシールドジャッキ12のスプレッダ25と新たに組み立てるセグメントCとの間に形成される組立前方余裕W8は、13番のシールドジャッキ12についての組立前方余裕W7よりも当然大きくなる。よって、セグメントCを組み立てる際に、14番のシールドジャッキ12のスプレッダ25が邪魔になることはない。
Further, the
なお、図5(g)にて組み立てられるセグメントCは、各シールドジャッキ12の伸長によりリングガーダ20から既設セグメントSの前端面までの距離がL6からL7となる間に組み立ててもよいが、距離がL7となった後に組み立てるようにしてもよい。前者によれば、セグメントCの組み立てと掘進とを同時に行うことになり、後者によれば、前記距離がL7となった掘進位置で掘進を停止した状態でセグメントCを組み立てることになる。
The segment C assembled in FIG. 5 (g) may be assembled while the distance from the
また、1番及び2番のシールドジャッキ12は、キーセグメントKを押圧するものであり、トンネル軸方向の設置位置が5番〜11番の早押しジャッキブロック12Yのシールドジャッキ12の軸方向設置と同じであっても、ストロークが5番〜11番のシールドジャッキ12のストロークよりも長いため、図5(f)から図5(g)にかけて既設セグメントS(C、K)を押し切ることができ、シールドフレーム2を適切に前進させることができる。
The first and second shield jacks 12 press the key segment K, and the axial position of the
図5(h)に示すように、新たに組み立てたセグメントCの前端面に13番及び14番のシールドジャッキ12のスプレッダ25を当接させ、1番及び2番のシールドジャッキ12を縮退させ、縮退によって空いたスペースに、エレクタ11でキーセグメントKを正規の組立位置からトンネル軸方向前方にずらした位置に、トンネル径方向から挿入する。このとき、1番及び2番以外のシールドジャッキ12の伸長を停止し、掘進を停止してキーセグメントKの組み立てのみを行う。よって、リングガーダ20から既設セグメントSの前端面までの距離はL7のまま変わらない。
As shown in FIG. 5 (h), the
ここで、1番及び2番のシールドジャッキ12は、トンネル軸方向の設置位置が3番、4番、12番、13番のシールドジャッキ12のトンネル軸方向の設置位置よりも前方にずらされているので、1番及び2番のシールドジャッキ12を縮退させることで、図5(h)において、キーセグメントKを正規の組立位置からトンネル軸方向前方にずらした位置に挿入するためのスペースを確保できる。 Here, the installation positions in the tunnel axis direction of the first and second shield jacks 12 are shifted forward from the installation positions in the tunnel axis direction of the third, fourth, twelfth, and thirteenth shield jacks 12. Therefore, by retracting the No. 1 and No. 2 shield jacks 12, a space for inserting the key segment K in the position shifted forward from the normal assembly position in the tunnel axis direction in FIG. 5H is secured. it can.
図5(i)に示すように、正規の組立位置からトンネル軸方向前方にずらした位置に挿入されたキーセグメントKを、エレクタ11によってトンネル軸方向後方に移動させ、正規の組付位置に組み付ける。このとき、1番及び2番のシールドジャッキ12のスプレッダ25でエレクタ11に把持したキーセグメントKの前端面を押圧して組み付けるようにしてもよい。図5(i)は図4(a)と同じ状態(1リング進んだ状態)であり、以降、同じ工程の繰り返しとなる。
As shown in FIG. 5 (i), the key segment K inserted at a position shifted forward from the normal assembly position in the tunnel axial direction is moved rearward in the tunnel axial direction by the erector 11 and assembled at the normal assembly position. . At this time, the front end surface of the key segment K gripped by the erector 11 by the
以上述べたセグメントSの組立と掘進との関係を図6を用いて説明する。 The relationship between the assembly of the segment S described above and the excavation will be described with reference to FIG.
図6にて、Xはシールドジャッキ12の空振りストロークであり、YはセグメントSの軸方向長さであり、Z1〜Z3はシールドジャッキ12の掘進ストローク(シールドフレーム2の前進に寄与するストローク:実際のストロークから空振りストロークXを減じたもの)である。
In FIG. 6, X is the idle stroke of the
図6(a)にて、掘進を開始する。具体的には、カッタヘッド5を回転させつつ、各シールドジャッキ12を伸長させてシールドフレーム2を前進させる。シールドジャッキ12の掘進ストロークが図6(b)に示すようにZ1となるまで、即ちシールドジャッキ12の実際のストロークがセグメントSの軸方向長さYに所定の組立前方余裕W1を加えた長さとなるまで、掘進のみを行う。
In FIG. 6A, excavation is started. Specifically, while rotating the
掘進に伴い、シールドジャッキ12の掘進ストロークが図6(b)に示すようにZ1となったなら、セグメントA1の組み立てを開始する。そして、掘進ストロークが図6(c)に示すようにZ2(>Z1)となるまでに、セグメントA2、A3を組み立て、その後、掘進ストロークが図6(d)に示すようにZ3(>Z2)となるまでに、セグメントA4、Bを組み立てる。セグメントA1、A2、A3、A4、Bを組み立てている間、掘進は継続されており、組立と掘進とが同時になされる。
When the excavation stroke of the
掘進ストロークがZ3となったなら掘進を停止し、シールドジャッキ12の掘進ストロークをZ3に保持する。そして、図6(e)に示すように、セグメントCを組み立て、その後、図6(f)に示すように、掘進ストロークをZ3に保持した状態で、キーセグメントKを組み立てる。図6(f)は図6(a)同じ状態(1リング進んだ状態)であり、以降、同じ工程の繰り返しとなる。
If the excavation stroke becomes Z3, the excavation is stopped and the excavation stroke of the
以上述べたように、本実施形態に係る同時掘進シールド掘進機1によれば、セグメントSを1リング組み立てる際に組立順序が遅いセグメントSを押圧する3番、4番、12番、13番のシールドジャッキ12を、組立順序が早いセグメントSを押圧する5番〜11番のシールドジャッキ12よりも後方に設置したので、3番、4番、12番、13番のシールドジャッキ12のストロークを5番〜11番のシールドジャッキ12のストロークよりも短くしても、縮退させた各シールドジャッキ12のスプレッダ25とそれに対向する既設セグメントSとの間に、夫々適切な「組立前方余裕+セグメント長さ+押し余裕」の長さを確保でき、同時掘進が可能となる。
As described above, according to the simultaneous
すなわち、遅押しジャッキブロック12Xのシールドジャッキ(3番、4番、12番、13番)12を早押しジャッキブロック12Yのシールドジャッキ(5番〜11番)12よりもトンネル軸方向後方にずらして設置しているので、3番、4番、12番、13番のシールドジャッキ12のストロークを5番〜11番のシールドジャッキ12のストロークよりも短くしても、同時掘進の性能が犠牲にならない。そして、ストロークの短いシールドジャッキ12は安価であることから、全てのシールドジャッキ12のストロークが等しいものと比べると、コストダウンを推進できる。
That is, the shield jack (No. 3, No. 4, No. 12, No. 13) 12 of the slow-
また、遅押しジャッキブロック12Xのシールドジャッキ(3番、4番、12番、13番)12のストロークを短くしているので、これらのシールドジャッキ(3番、4番、12番、13番)12について、余分なストロークを極限まで排除でき、伸縮のための時間が必要最低限で済むため、施工時間の短縮化に繋がる。すなわち、セグメントSの組立直前に組立部分のシールドジャッキ12を一般に縮限まで作動させるが、本実施形態のシールドジャッキ12は、組立セグメントの前方に不要なストロークを装備していないので、不要なストロークを縮める時間と組立後の不要なストロークを伸ばす時間が削減される。よって、その分、セグメントSを1リング組み立てるための組立時間(サイクルタイム)が短縮化され、更なる高速掘進化が可能となる。
Also, since the stroke of the shield jack (No. 3, No. 4, No. 12, No. 13) 12 of the slow-pressing
また、一部のシールドジャッキ(3番、4番、12番、13番)12のストロークを他のシールドジャッキ(5番〜11番)12のストロークよりも短くできるので、これら3番、4番、12番、13番のシールドジャッキ12の全長を短くできる。よって、これら3番、4番、12番、13番のシールドジャッキ12のシールドフレーム2内における収納スペースが、シールドフレーム2の長さ(シールド掘進機の機長)を決定する要因となっている場合には、それらのシールドジャッキ12の全長を短くすることで、シールド掘進機1の機長の短縮化が可能となり、低コスト化及びカーブ掘進の性能を向上させることができる。
Also, the strokes of some shield jacks (No. 3, No. 4, No. 12, No. 13) 12 can be made shorter than the strokes of other shield jacks (No. 5 to No. 11). , No. 12 and No. 13
本発明は前記実施形態に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the above embodiment.
前記実施形態ではシールドジャッキ12を、早押しジャッキブロック12Yと遅押しジャッキブロック12Xとの2つに分けたが、対応するセグメント12の組立順序の早い遅いに応じて3つ以上のブロックに分けてもよい。この場合、組立順序の遅いジャッキブロックのシールドジャッキ12をそれよりも組立順序の早いジャッキブロックのシールドジャッキ12に対して後方に設置し、組立順序の遅いジャッキブロックのシールドジャッキ12のストロークをそれよりも組立順序の早いジャッキブロックのシールドジャッキ12のストロークよりも短くする。
In the above embodiment, the
また、前記実施形態では、各ジャッキブロック12X、12Yが複数のシールドジャッキ12から構成されるようにしたが、各ジャッキブロックは、1本以上のシールドジャッキ12から構成されていればよい。なお、ジャッキブロックを構成するシールドジャッキ12の本数を減らすに伴って、ジャッキブロックの数が増えることになる。
Moreover, in the said embodiment, although each
また、本実施形態では、キーセグメントKを軸方向挿入タイプとしたが径方向挿入タイプとしてもよい。この場合、キーセグメントKを押圧するシールドジャッキ12は、それが属するジャッキブロック(図2の実施形態ではジャッキブロック12X)の他のシールドジャッキ(図2の実施形態では3番、4番、12番、13番)12と同じ軸方向設置位置及びストロークとなる。
In this embodiment, the key segment K is an axial insertion type, but may be a radial insertion type. In this case, the
1 同時掘進シールド掘進機
2 シールドフレーム
11 エレクタ
12 シールドジャッキ
12X ジャッキブロック(遅押しジャッキブロック)
12Y ジャッキブロック(早押しジャッキブロック)
S セグメント
K キーセグメント
1 Simultaneous
12Y jack block (fast-press jack block)
S segment K key segment
Claims (3)
該シールドジャッキを伸長させて既設のセグメントを押圧することで前記シールドフレームを前進させながら、何れかのシールドジャッキを縮退させて縮退により生じたスペースに前記エレクタにより新たなセグメントを組み立てる同時掘進シールド掘進機であって、
前記シールドジャッキを、前記エレクタでセグメントを1リング組み立てる際のセグメントの組立順序の早い遅いに応じて、夫々1本以上のシールドジャッキから成る複数のジャッキブロックに分け、
組立順序が遅いセグメントを押圧するジャッキブロックは、組立順序が早いセグメントを押圧するジャッキブロックのシールドジャッキよりも、設置位置が掘進方向に対して軸方向後方にずらされ且つストロークが短いシールドジャッキを有する
ことを特徴とする同時掘進シールド掘進機。 An erector that assembles the segments in a ring shape from the lower side toward the upper side along the inner peripheral surface of the shield frame, and a plurality of existing erectors that are installed on the inner peripheral surface of the shield frame at intervals in the circumferential direction. A shield jack that presses the front end face of the segment of
Simultaneous digging shield digging where a new segment is assembled by the erector in the space generated by the degeneration of one of the shield jacks while advancing the shield frame by extending the shield jack and pressing the existing segment Machine,
The shield jack is divided into a plurality of jack blocks each made up of one or more shield jacks depending on whether the assembly order of the segments when assembling one segment of the segments with the erector is early or late,
A jack block that presses a segment with a low assembly order has a shield jack whose installation position is shifted rearward in the axial direction with respect to the digging direction and has a shorter stroke than a shield jack of a jack block that presses a segment with a low assembly order. Simultaneous digging shield machine characterized by that.
前記組立順序が遅いセグメントを押圧するジャッキブロックのシールドジャッキは、前記キーセグメントを押圧するシールドジャッキを除き、前記組立順序が早いセグメントを押圧するジャッキブロックのシールドジャッキよりも、設置位置が軸方向後方にずらされ且つストロークが短く設定されている請求項1に記載の同時掘進シールド掘進機。 The above-mentioned erector inserts a key segment from the axial direction at the end when assembling one ring of segments,
The shield jack of the jack block that presses the segment whose assembly order is slow is installed in the axial direction rearward of the shield jack of the jack block that presses the segment whose assembly order is fast, except for the shield jack that presses the key segment. The simultaneous excavation shield machine according to claim 1, wherein the simultaneous excavation shield machine is set at a short stroke.
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