JP5511063B2

JP5511063B2 - How to start a shield machine

Info

Publication number: JP5511063B2
Application number: JP2010081381A
Authority: JP
Inventors: 克彦高倉; 泰司森田
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: JP2011214255A

Description

本発明は、シールドマシンの発進方法に関するものであり、特に地上部および半地下から発信するシールドマシンの発進方法に関するものである。 The present invention relates to a start method for a shield machine, and more particularly to a start method for a shield machine that transmits from the ground and a semi-underground.

土圧式シールドマシンでは、カッター面の裏に隔壁を備え、切羽と隔壁の間のカッターチャンバーに切削した土砂と土圧安定液との混練されたものを充満させて掘進を行う。
その際にカッターチャンバー内の土砂の圧力と切羽土圧をバランスさせて切羽の安定を図りながら、掘進量に見合う土砂をスクリューコンベアなどで排出して前進する。 In the earth pressure type shield machine, a partition is provided on the back of the cutter surface, and the cutter chamber between the face and the partition is filled with a kneaded mixture of the earth and sand and earth pressure stabilizing liquid.
At that time, while balancing the pressure of the earth and sand in the cutter chamber and the face pressure of the face, the face is stabilized and the earth and sand matching the amount of excavation is discharged by a screw conveyor or the like and advanced.

特開２００６−４６０５８号公報。JP 2006-46058 A.

地中から発進するシールドマシンにおいては、掘削した土砂と土圧安定液との混練されたものは隔壁と切羽面との間のカッターチャンバー内に充満させておくことができる。
しかし一部が地下の状態から発進する場合には、シールドマシンの上部は地上に露出しているので、カッター面の上部には対象となる切羽が存在しない。
そのためにカッター面板やスポークの回転によって土砂と土圧安定液との混練されたものの液面の高さが一定でなく違いが生じてしまい、切羽の土圧を一定に保つことが困難となって切羽が崩壊する危険性がある。
そのような問題を解決するために揺動式のカッターを使用すれば液面を安定させることができる。
しかし、そのような構造ではカッターが同じ場所を往復するために、土圧安定液と土砂の攪拌を十分に行うことができず、土砂を塑性流動化して切羽の安定を図ることが困難となる。 In the shield machine that starts from the ground, the kneaded mixture of excavated earth and sand and the earth pressure stabilizing liquid can be filled in the cutter chamber between the partition wall and the face.
However, when a part starts from underground, the upper part of the shield machine is exposed to the ground, so there is no target face above the cutter surface.
For this reason, the height of the liquid level of the kneaded mixture of earth and sand and earth pressure stabilizing liquid is not constant due to the rotation of the cutter face plate and spokes, and it becomes difficult to keep the earth pressure of the face constant. There is a risk that the face will collapse.
If a rocking cutter is used to solve such a problem, the liquid level can be stabilized.
However, in such a structure, since the cutter reciprocates in the same place, the earth pressure stabilizing liquid and the earth and sand cannot be sufficiently stirred, and it becomes difficult to plastically fluidize the earth and sand to stabilize the face. .

上記のような課題を解決するために、本発明のシールドマシンの発進方法は、カッターヘッドの一部が地上に露出している状態のシールドマシンの発進方法であって、外殻の前面にカッターヘッドを備え、カッターヘッドの後方に隔壁を備え、隔壁のカッターヘッド側に設けた回転翼と、回転翼に回転を与える、シールドマシンの中心軸に平行な回転軸と、回転軸にカッターヘッドの回転方向と反対の方向への回転を与えることができる駆動源とで構成したシールドマシンを使用し、このシールドマシンで、後方のセグメント群に反力を取ってジャッキを伸長してシールドマシンを前進させ、同時に回転翼に、カッターヘッドの回転方向と反対方向に向けて回転を与えてカッターヘッドの回転によって移動する土砂と土圧安定液との混練したものを、カッターチャンバー内で反対方向に移動させて、液面を一定に保ちつつ発進させることを特徴としたものである。 In order to solve the above problems, the shield machine start method of the present invention is a shield machine start method in which a part of the cutter head is exposed to the ground, and the cutter machine is placed on the front surface of the outer shell. A rotary blade provided on the cutter head side of the partition wall, a rotary axis parallel to the central axis of the shield machine that gives rotation to the rotary blade, and a cutter head on the rotary axis. Using a shield machine composed of a drive source that can rotate in the opposite direction of the rotation direction , this shield machine takes the reaction force to the rear segment group and extends the jack to advance the shield machine At the same time, the rotor blades were rotated in the direction opposite to the rotation direction of the cutter head, and the earth and sand that moved by the rotation of the cutter head and the earth pressure stabilizing liquid were kneaded. The a, is moved in the opposite direction in the cutter chamber, in which is characterized in that to start while maintaining the liquid level constant.

本発明のシールドマシンの発進方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞上部が地表面から露出した位置における掘進時にも、液面高さが一定になって切羽に対して一定の土圧を与えることができるので、切羽の崩壊を防止することができる。
＜２＞カッターチャンバー内で回転翼をカッターヘッドと反対方向に向けて回転するので、カッターチャンバー内の土砂と土圧安定液を効率よく混合することができ、安定した掘進を行うことが可能となる。
＜３＞土圧安定液と掘削土砂の攪拌のために通常隔壁に配置してある固定翼の数を減少させることができる。 Since the starting method of the shield machine of the present invention is as described above, the following effects can be obtained.
<1> Even when excavating at a position where the upper part is exposed from the ground surface, the liquid surface height is constant and a constant earth pressure can be applied to the face, so that the face can be prevented from collapsing.
<2> Since the rotor blades are rotated in the opposite direction to the cutter head in the cutter chamber, the earth and sand in the cutter chamber and the earth pressure stabilizing liquid can be mixed efficiently, and stable excavation can be performed. Become.
<3> It is possible to reduce the number of fixed blades that are usually arranged in the partition wall for stirring the earth pressure stabilizing liquid and the excavated earth and sand.

本発明のシールドマシンの構造の実施例の分解説明図。The exploded explanatory view of the example of the structure of the shield machine of the present invention. その断面図。FIG. 作動状態の説明図。Explanatory drawing of an operation state. 他の実施例の作動状態の説明図。Explanatory drawing of the operation state of another Example.

以下、図面を参照にしながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

＜１＞全体の構成。
本発明のシールドマシンは、外殻１の前面にカッターヘッド２を備え、カッターヘッド２の後方に隔壁３を備えたシールドマシンに関するものである。
外殻１の形状は円筒形、角筒形のいずれでも採用することができる。
また、図の実施例ではカッターヘッド２がスポーク２１型のシールドマシンについて説明するが、面板型のシールドマシンについても採用することができる。 <1> Overall configuration.
The shield machine of the present invention relates to a shield machine having a cutter head 2 on the front surface of an outer shell 1 and a partition wall 3 behind the cutter head 2.
The shape of the outer shell 1 can be either cylindrical or rectangular.
Moreover, although the cutter head 2 demonstrates the spoke 21 type shield machine in the Example of a figure, it can also employ | adopt also about a face plate type shield machine.

＜２＞回転翼。
カッターヘッド２と隔壁３との間には間隔がある。
この間隔内に回転翼４を位置させる。
回転翼４は回転軸４２の周囲に複数枚の羽板４１を放射状に配置して構成する。
この回転翼４の外径は、カッターヘッド２の外径よりも小さい。
羽板４１面の隔壁３面に対する角度は、土砂や土質、施工条件により変化させることができる。
この回転翼４は、隔壁３の一か所、あるいは複数個所に配置する。 <2> Rotor blade.
There is a gap between the cutter head 2 and the partition wall 3.
The rotor blade 4 is positioned within this interval.
The rotor blade 4 is configured by radially arranging a plurality of blades 41 around a rotating shaft 42.
The outer diameter of the rotary blade 4 is smaller than the outer diameter of the cutter head 2.
The angle of the wing plate 41 surface with respect to the partition wall 3 surface can be changed according to earth and sand, soil quality, and construction conditions.
The rotor blades 4 are arranged at one place or a plurality of places of the partition wall 3.

＜３＞回転軸。
回転翼４は複数枚の羽板４１を放射状に配置して構成するが、その羽板４１群の中心には回転軸４２を位置させる。
この回転軸４２は、シールドマシンの中心軸に平行に配置した軸である。
この軸４２の回転によって、複数枚の羽板４１群に、回転軸４２を中心とした回転を与える。また、この回転軸４２は、羽板４１群の中心より偏心した位置にあってもよい。 <3> A rotating shaft.
The rotary blade 4 is configured by arranging a plurality of blades 41 radially, and a rotation shaft 42 is positioned at the center of the blades 41 group.
The rotating shaft 42 is an axis arranged in parallel to the central axis of the shield machine.
The rotation of the shaft 42 gives the plurality of blades 41 a rotation around the rotation shaft 42. Further, the rotating shaft 42 may be located at a position eccentric from the center of the blade 41 group.

＜４＞回転駆動源。
隔壁３の裏面、すなわち坑口側には回転駆動源４３を配置する。
この駆動源４３が回転軸４２に回転を与える。
この駆動源４３は、回転軸４２に対してカッターヘッド２の回転方向と反対の方向への回転を与えことができる動力源である。
さらにこの駆動源４３の回転速度は、土圧安定液の液面の変化に応じて変更が可能である。 <4> A rotational drive source.
A rotational drive source 43 is arranged on the back surface of the partition wall 3, that is, on the wellhead side.
This drive source 43 provides rotation to the rotating shaft 42.
The drive source 43 is a power source capable of giving a rotation in a direction opposite to the rotation direction of the cutter head 2 to the rotation shaft 42.
Furthermore, the rotational speed of the drive source 43 can be changed according to the change in the liquid level of the earth pressure stabilizing liquid.

＜５＞他の実施例。（図４）
回転翼４の回転を、独自の駆動源４３に求めず、カッターヘッド２のスポーク２１の中心のセンターシャフト２２から、ギヤ２３を介して得ることもできる。
その場合にセンターシャフト２２の回転をギヤ２３を介して直接回転翼４に伝達すれば、両者の回転方向は逆方向となる。
また、減速機や歯車などのギアを介した構成により回転速度、トルクの変化を与える構造を採用することもできる。 <5> Other embodiments. (Fig. 4)
The rotation of the rotor blade 4 can be obtained from the center shaft 22 at the center of the spoke 21 of the cutter head 2 via the gear 23 without being obtained from the unique drive source 43.
In this case, if the rotation of the center shaft 22 is directly transmitted to the rotary blade 4 via the gear 23, the rotational directions of both are reversed.
Further, it is possible to adopt a structure that gives a change in rotational speed and torque by a configuration through a gear such as a speed reducer or a gear.

＜６＞作動。
本発明のシールドマシンは、前記したように一部が地上に露出している場合に有効である。
従来のシールドマシンと同様に、後方のセグメント群に反力を取ってジャッキを伸長してシールドマシンを前進させる。
その際に土圧安定液をカッターヘッド２の中心軸の周囲から切羽側へ吐出する。
同時に回転翼４に、カッターヘッド２の回転方向と反対方向に向けて回転を与える。
するとカッターの回転によって移動する土砂と土圧安定液との混練したものを、カッターチャンバー内で反対方向に移動させることができ、その結果液面を一定に保つことができる。
回転翼４の回転速度は、カッターチャンバーへ取り込んだ土砂面の傾斜の状況を見ながら調整することができる。
カッターチャンバー内で土圧安定液と混練した土砂は排泥部３１から外殻１内へ取り込み、坑外へ搬出する。 <6> Operation.
The shield machine of the present invention is effective when a part of the shield machine is exposed to the ground as described above.
As in the conventional shield machine, the shield machine is advanced by extending the jack by taking the reaction force in the rear segment group.
At that time, the earth pressure stabilizing liquid is discharged from the periphery of the central axis of the cutter head 2 to the face side.
At the same time, the rotating blade 4 is rotated in the direction opposite to the rotating direction of the cutter head 2.
Then, the kneaded mixture of the earth and sand that moves by the rotation of the cutter and the earth pressure stabilizing liquid can be moved in the opposite direction in the cutter chamber, and as a result, the liquid level can be kept constant.
The rotational speed of the rotary blade 4 can be adjusted while observing the state of the slope of the earth and sand surface taken into the cutter chamber.
The earth and sand kneaded with the earth pressure stabilizer in the cutter chamber is taken into the outer shell 1 from the mud 31 and carried out of the mine.

１：外殻
２：カッターヘッド
３：隔壁
４：回転翼
４１：羽板
４２：回転軸
４３：行動源 1: outer shell 2: cutter head 3: partition wall 4: rotating blade 41: slat 42: rotating shaft 43: action source

Claims

A method of starting a shield machine in which a part of the cutter head is exposed to the ground,
A cutter head is provided on the front of the outer shell, a partition is provided behind the cutter head,
A rotor blade provided on the cutter head side of the partition;
A rotation axis parallel to the central axis of the shield machine that gives rotation to the rotor blades;
Use a shield machine that consists of a drive source that can rotate the rotation axis in the direction opposite to the rotation direction of the cutter head ,
In this shield machine, take the reaction force to the rear segment group and extend the jack to advance the shield machine,
At the same time, the rotating blades are rotated in the opposite direction to the rotation direction of the cutter head, and the kneaded mixture of earth and sand and earth pressure stabilizing liquid that is moved by the rotation of the cutter head is moved in the opposite direction in the cutter chamber. , Characterized by starting while keeping the liquid level constant,
How to start a shield machine .