JP5763740B2 - How to start the excavator - Google Patents

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Description

本発明は、セミシールド工法において比較的小径の発進立坑から掘進機を発進させる発進方法に関する。   The present invention relates to a start method in which a excavator is started from a start shaft having a relatively small diameter in a semi-shield method.

従来、小型立坑からの掘進機の発進時(初期掘進時)において、掘進機と推進ジャッキとの間、又は、推進ジャッキと反力壁との間にスペーサ部材としての押角(ストラット)を挿入しつつ、推進ジャッキを1ストロークずつ伸長させることで掘進機を順次推進し、地山に貫入させる発進方法が知られている(例えば特許文献1参照)。   Conventionally, when starting an excavator from a small shaft (at the initial excavation), a pushing angle (strut) as a spacer member is inserted between the excavator and the propulsion jack or between the propulsion jack and the reaction wall. On the other hand, a starting method is known in which the excavator is sequentially propelled by extending the propulsion jack one stroke at a time and penetrates into the natural ground (see, for example, Patent Document 1).

特開2003−64982号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-64982

従来の小型立坑からの掘進機の発進方法では、掘進機の構造や特性により、予め鋼管を地山に貫入させ、鋼管内に掘進機の前部を収容するスペースを確保する必要があった。この場合、鋼管推進用の推進架台及び油圧ジャッキを設置して鋼管を推進した後、掘進機推進用の推進架台及び油圧ジャッキに盛り替えてから掘進機の発進を開始することとなり、推進架台、油圧ジャッキの盛り替えや鋼管推進等の作業工程が余分にかかっていた。
また、掘進機を据え付ける段階では、坑口の鏡切りが済んでおり、地山が露出している状態であるため、崩壊性の高い地山では土砂噴発等のおそれがあった。
In a conventional method for starting an excavator from a small shaft, it is necessary to allow a steel pipe to penetrate into a natural ground in advance and to secure a space for accommodating the front portion of the excavator in the steel pipe due to the structure and characteristics of the excavator. In this case, after propelling the steel pipe propulsion pedestal and hydraulic jack and propelling the steel pipe, the excavator starts to start after being replaced with the propulsion cradle for excavator propulsion and the hydraulic jack. Extra work processes such as replacement of hydraulic jacks and steel pipe propulsion were required.
In addition, at the stage of installing the excavator, the wellhead has already been mirror-cut and the natural ground is exposed, so there was a risk of earth and sand eruption in the highly collapsible natural ground.

さらに、油圧ジャッキは、前後方向の長さが作動ストローク以上必要である。その分、発進立坑内で掘進機を据え付けられるスペースが狭くなり、掘進機据え付け時の作業性を低下させていた。また、発進立坑の寸法によっては、掘進機をいくつかのパーツに分割して投入せざるを得ない場合があり、その場合、分割作業や再接続作業に多大な時間を要していた。   Furthermore, the hydraulic jack requires a length in the front-rear direction that is longer than the operating stroke. As a result, the space where the excavator can be installed in the starting pit has become narrower, reducing the workability when installing the excavator. Moreover, depending on the size of the starting shaft, the excavator may have to be divided into several parts and put in, and in that case, it took a lot of time for the division work and the reconnection work.

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、掘進機の初期掘進時における作業工程を低減し、また、作業安全性を向上させる掘進機の発進方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method for starting an excavator that reduces the work process during initial excavation of the excavator and improves work safety. It is in.

本発明は、セミシールド工法において発進立坑から掘進機を発進させる発進方法であって、縮退時にマット状となる袋体であり、且つ、袋内に圧縮空気が供給されたとき軸方向に伸長する1台のエアジャッキを用い、以下の第1工程〜第3工程を含むことを特徴とする。
第1工程では、発進立坑の底に推進架台を敷設し、発進立坑の掘進方向と反対側の内壁に反力壁を設置し、前面が掘進方向を向き後面が反力壁に当接するようにエアジャッキを設置する。
第2工程では、掘進機を推進架台上に据え付け、エアジャッキが縮退した状態で、エアジャッキの前面の周縁部を掘進機の後端部に設けた環状の当輪に対向させる。
第3工程では、エアジャッキを伸長させ、当輪を介して掘進機を推進する。
The present invention is a starting method for starting an excavator from a starting shaft in the semi-shield method, which is a bag body that becomes a mat shape when retracted, and extends in the axial direction when compressed air is supplied into the bag. One air jack is used, and the following first to third steps are included.
In the first step, a propulsion base is laid on the bottom of the start shaft, a reaction wall is installed on the inner wall on the opposite side of the start shaft, so that the front faces the direction and the rear surface abuts the reaction wall. Install an air jack.
In the second step, the excavator is installed on the propulsion gantry, and the peripheral portion of the front surface of the air jack is opposed to the annular wheel provided at the rear end of the excavator with the air jack retracted.
In the third step, the air jack is extended and the excavator is propelled through the wheel.

本発明では、エアジャッキを用いることで、推進架台や元押ジャッキの盛り替え、鋼管推進等の作業工程を省略することができる。
また、掘進機を据え付けた後すぐに発進が可能であることから地山が露出している状態を最小限にとどめることができ、崩壊性の高い地山での土砂噴発等を回避することができる。よって、作業安全性を向上させることができる。
In the present invention, by using an air jack, it is possible to omit work steps such as replacement of the propulsion base and the main push jack, and steel pipe propulsion.
In addition, since it is possible to start immediately after installing the excavator, it is possible to minimize the state in which the natural ground is exposed, and to avoid the occurrence of earth and sand eruption in the highly collapsible natural ground Can do. Therefore, work safety can be improved.

さらに、エアジャッキは縮退時にマット状になるため、油圧ジャッキに比べて前後方向の長さを格段に縮小することができる。その分、発進立坑内で掘進機を据え付けるためのスペースを広く確保することができ、掘進機据え付け時の作業性を向上させることができる。特に、油圧ジャッキを用いる場合に必要であった掘進機投入時の分割が不要になる場合には、分割作業及び再接続作業を廃止し、作業時間を大幅に短縮することができる。   Further, since the air jack becomes a mat shape when retracted, the length in the front-rear direction can be significantly reduced as compared with the hydraulic jack. Accordingly, it is possible to secure a wide space for installing the excavator in the start shaft, and to improve the workability when installing the excavator. In particular, when the division at the time of turning on the excavator, which was necessary when using a hydraulic jack, becomes unnecessary, the division work and the reconnection work can be eliminated, and the work time can be greatly shortened.

本発明の一実施形態による掘進機の発進方法の第1工程の側面図である。It is a side view of the 1st process of the starting method of the excavator by one Embodiment of this invention. 図1のII方向矢視図である。It is an II direction arrow line view of FIG. 図1のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 本発明の一実施形態による掘進機の発進方法に用いるエアジャッキの(a)縮退時、(b)伸長時の当輪を含めた側面図である。It is a side view including the wheel at the time of (a) retraction and (b) extension of an air jack used for a starting method of an excavator according to an embodiment of the present invention. 図4(b)のV方向矢視図である。It is a V direction arrow directional view of FIG.4 (b). 同上の第2工程の側面図である。It is a side view of the 2nd process same as the above. 図6のVII方向矢視図である。It is a VII direction arrow line view of FIG. 図6のVIII−VIII線断面図である。It is the VIII-VIII sectional view taken on the line of FIG. 同上の第3工程の側面図である。It is a side view of the 3rd process same as the above. 従来技術による掘進機の発進方法の第1工程の側面図である。It is a side view of the 1st process of the starting method of the excavator by a prior art. 従来技術による掘進機の発進方法の第2工程の側面図である。It is a side view of the 2nd process of the starting method of the excavator by a prior art. 図11のXII方向矢視図である。It is a XII direction arrow directional view of FIG. 図11のXIII−XIII線断面図である。It is the XIII-XIII sectional view taken on the line of FIG. 従来技術による掘進機の発進方法の第3工程の側面図である。It is a side view of the 3rd process of the starting method of the excavator by a prior art. 従来技術による掘進機の発進方法の第4工程の側面図である。It is a side view of the 4th process of the starting method of the excavator by a prior art. 従来技術による掘進機の発進方法の第5工程の側面図である。It is a side view of the 5th process of the starting method of the excavator by a prior art. 図16のXVII方向矢視図である。It is a XVII direction arrow directional view of FIG. 図16のXVIII−XVIII線断面図である。It is the XVIII-XVIII sectional view taken on the line of FIG.

以下、本発明の一実施形態による掘進機の発進方法を従来技術と対比しながら図面に基づいて説明する。
この方法は、発進立坑から到達立坑に向かって、掘進機に後続する推進管により地中に横坑を構築するセミシールド工法において、発進立坑からの掘進を開始する初期掘進段階で用いられる。特にこの方法は、発進立坑の内径が掘進機の全長に対して比較的小さい場合、例えば、内径2500mmの発進立坑から呼び径800mmの推進管を構築するような場合に有効である。
Hereinafter, a method for starting an excavator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings while comparing with a conventional technique.
This method is used in an initial excavation stage in which excavation from the start shaft is started in a semi-shielded construction method in which a horizontal shaft is constructed in the ground by a propulsion pipe following the excavator from the start shaft to the arrival shaft. In particular, this method is effective when the inner diameter of the starting shaft is relatively small with respect to the entire length of the excavator, for example, when a propulsion pipe having a nominal diameter of 800 mm is constructed from the starting shaft having an inner diameter of 2500 mm.

(従来技術)
本発明の実施形態の説明に先だって、従来技術による掘進機の発進方法について、図10〜18の工程図を参照して説明する。各工程図は模式的なものであり、必ずしも正確な投影視や断面視を図示していない。各工程について、主に、掘進方向の側面から視た側面図(掘進機の部分は断面図)を用いて説明する。また、第2工程及び第5工程について、平面図(図12、17)及び立坑後方からの断面図(図13、18)を追加した。その他の工程の平面図及び後方視断面図は、容易に類推可能であるため図示を省略した。
ここで、第1〜第5工程の区分は、図面を参照する上での便宜的な区分であり、現実の作業単位とは必ずしも対応しなくてもよい。
(Conventional technology)
Prior to the description of the embodiments of the present invention, a method for starting an excavator according to the prior art will be described with reference to the process diagrams of FIGS. Each process drawing is schematic and does not necessarily show an accurate projection view or cross-sectional view. Each step will be described mainly using a side view (a section of the excavator is a cross-sectional view) viewed from the side in the excavation direction. Moreover, about the 2nd process and the 5th process, the top view (FIGS. 12, 17) and sectional drawing (FIGS. 13, 18) from the shaft back were added. The plan view and the rear view cross-sectional view of other processes are omitted because they can be easily analogized.
Here, the divisions of the first to fifth steps are divisions for convenience in referring to the drawings, and do not necessarily correspond to actual work units.

図10〜18共通に、発進立坑9の上下方向の軸をz、内壁を91、底を92と示す。また、z軸に直交する掘進方向の軸をx、掘進機の正面視での左右方向の軸をyと示す。
各工程の側面図である図10、11、14、15、16、及び平面図である図12、17にて、斜線部は地山を示し、図の左側が掘進方向となる。以下、掘進方向を前方、掘進方向と反対側を後方という。後方、すなわち図の右側における発進立坑9の内壁91には反力壁85が設置される。また、発進立坑9の底92には基礎架台80が敷設される。この基礎架台80上に、図10〜13では鋼管用推進架台81が載置され、図14〜18ではかさ上げ鋼材82及び掘進機用推進架台83が載置される。
10 to 18, the vertical axis of the start shaft 9 is denoted by z, the inner wall is denoted by 91, and the bottom is denoted by 92. In addition, an axis in the excavation direction orthogonal to the z axis is denoted by x, and an axis in the left-right direction in the front view of the excavator is denoted by y.
10, 11, 14, 15, 16 which are side views of the respective steps, and FIGS. 12 and 17 which are plan views, the hatched portion indicates a natural mountain, and the left side of the drawing is the digging direction. Hereinafter, the digging direction is referred to as the front, and the side opposite to the digging direction is referred to as the rear. A reaction force wall 85 is installed on the inner wall 91 of the start shaft 9 at the rear, that is, on the right side of the drawing. A foundation frame 80 is laid on the bottom 92 of the start shaft 9. A steel pipe propulsion stand 81 is placed on the foundation stand 80 in FIGS. 10 to 13, and a raised steel member 82 and an excavator propulsion stand 83 are placed in FIGS. 14 to 18.

(従来技術−第1、第2工程)
図10〜13に示すように、従来技術では、発進立坑9に掘進機1を投入する前に、掘進機1の前部を収容するスペースを確保するための鋼管71を予め鋼管推進用坑口94に貫入する工程を実施する。
発進立坑9の内壁91に鋼管推進用坑口94を設けた後、図10に示す第1工程にて、鋼管用推進架台81の上に後面を反力壁85に当接させて油圧ジャッキ60を設置する。また、油圧ジャッキ60のピストン前端63と鋼管71の後端との間に当輪72を設置する。
(Prior art—first and second steps)
As shown in FIGS. 10 to 13, in the prior art, before introducing the excavator 1 into the start shaft 9, a steel pipe 71 for securing a space for accommodating the front portion of the excavator 1 is provided in advance as a steel pipe propulsion wellhead 94. The process of penetrating into is carried out.
After the steel pipe propulsion wellhead 94 is provided on the inner wall 91 of the starting shaft 9, the hydraulic jack 60 is attached to the reaction wall 85 on the steel pipe propulsion base 81 in the first step shown in FIG. Install. Further, an abutment wheel 72 is installed between the piston front end 63 of the hydraulic jack 60 and the rear end of the steel pipe 71.

続いて第2工程(符号は図11〜13参照)では、油圧ジャッキ60の本体61からピストン62を前進させ、反力壁85から反力を受けつつ当輪72を介して鋼管71を1ストローク分推進する。そして、ピストン62を後退させ、当輪72とピストン前端63との間に押角73を挿入し再びピストン62を前進させる。この作業を繰り返し、図11、12に示すように、押角73の数を増やす度に、鋼管71を地山に深く貫入していく。   Subsequently, in the second step (refer to FIGS. 11 to 13 for the sign), the piston 62 is advanced from the main body 61 of the hydraulic jack 60, and the steel pipe 71 is moved one stroke through the wheel 72 while receiving the reaction force from the reaction force wall 85. Promote minutes. Then, the piston 62 is moved backward, and a push angle 73 is inserted between the wheel 72 and the piston front end 63 to move the piston 62 forward again. This operation is repeated, and as shown in FIGS. 11 and 12, the steel pipe 71 is penetrated deeply into the ground every time the number of push angles 73 is increased.

(従来技術−第3、第4工程)
鋼管71を所定深さまで貫入させた後、図14に示す第3工程にて、鋼管推進用の油圧ジャッキ60を撤収する。また、掘進機1を設置する高さを調整するため、基礎架台80上にかさ上げ鋼材82、及び、鋼管71の底にかさ上げ鋼材84を置いた上に掘進機用推進架台83を敷設する。また、鋼管71の前端部にて地山を露出させ、掘進機1用の坑口74を設ける。
続いて、図15に示す第4工程にて、掘進機用推進架台83の上に後面を反力壁85に当接させて掘進機推進用の油圧ジャッキ65を設置する。
(Prior art-3rd and 4th steps)
After the steel pipe 71 has penetrated to a predetermined depth, the hydraulic jack 60 for steel pipe propulsion is withdrawn in a third step shown in FIG. Further, in order to adjust the height at which the excavator 1 is installed, the raised steel material 82 and the raised steel material 84 are placed on the bottom of the steel pipe 71 and the excavator propulsion frame 83 is laid. . Further, a natural ground is exposed at the front end of the steel pipe 71, and a wellhead 74 for the excavator 1 is provided.
Subsequently, in the fourth step shown in FIG. 15, the hydraulic jack 65 for propelling the excavator is installed on the propulsion rack 83 for the excavator with the rear surface in contact with the reaction force wall 85.

(従来技術−第5工程)
図16〜18に示すように、第5工程にて掘進機用推進架台83の上に掘進機1を据え付ける。このとき、掘進機1は前部を下に傾けた状態でクレーンに吊り下げられ、前部を鋼管71に収容させながら後部を徐々に下ろして水平に設置される。掘進機1が推進架台83上に据え付けられた状態で、油圧ジャッキ65の前端68が掘進機1の後端に取り付けられた当輪25に対向する。この状態から、油圧ジャッキ65で当輪25を介して掘進機1を押し、初期掘進させる。
また、第5工程に続いて掘進機1を推進する第6工程(図示しない)では、当輪25と油圧ジャッキ65との間に押角を挿入して油圧ジャッキ65を前進させる。
(Prior art-5th process)
As shown in FIGS. 16 to 18, the excavator 1 is installed on the excavator propulsion rack 83 in the fifth step. At this time, the excavator 1 is suspended from the crane with the front portion inclined downward, and the rear portion is gradually lowered while the front portion is housed in the steel pipe 71 and installed horizontally. With the excavator 1 installed on the propulsion frame 83, the front end 68 of the hydraulic jack 65 faces the wheel 25 attached to the rear end of the excavator 1. From this state, the excavator 1 is pushed by the hydraulic jack 65 through the wheel 25 to cause initial excavation.
Further, in a sixth process (not shown) for propelling the excavator 1 following the fifth process, the hydraulic jack 65 is advanced by inserting a pushing angle between the wheel 25 and the hydraulic jack 65.

ここで、掘進機1の概略構造について説明する。なお、本来、図16は側面視による断面図であり、図17は平面視による断面図であるが、便宜上同一の図を共用する。また、図17では掘進機1内の各部の符号を省略する。
掘進機1の前部に設けられる掘削駆動部は、非回転の固定部と回転部とを含む。固定部は、フード11、インナーコーン14、隔壁15等からなる。回転部は、カッタヘッド12、アウターコーン13等からなり、カッタモータ16によって回転駆動される。
Here, the schematic structure of the excavator 1 will be described. Note that FIG. 16 is originally a cross-sectional view in a side view and FIG. 17 is a cross-sectional view in a plan view, but the same figure is shared for convenience. Moreover, in FIG. 17, the code | symbol of each part in the excavation machine 1 is abbreviate | omitted.
The excavation drive part provided in the front part of the excavator 1 includes a non-rotating fixed part and a rotating part. The fixed portion includes a hood 11, an inner cone 14, a partition wall 15 and the like. The rotating unit includes a cutter head 12, an outer cone 13, and the like, and is rotationally driven by a cutter motor 16.

固定部について、円筒状のフード11は、アウターコーン13の外周を覆う。隔壁15は、前方のシールド空間と後方の制御空間とを区画する。隔壁15の中心前方にはインナーコーン14が固定されており、後方にはカッタモータ16が固定されている。また、隔壁15には土圧計17が設けられている。隔壁15の後方には、カッタモータ16と干渉しない位置に排泥管18が接続されている。
カッタモータ16の出力は、ピニオン及びギアを経由して減速され、アウターコーン13に伝達される。
インナーコーン14は、カッタヘッド12の中心部を回転可能に軸支する筒状部、及び、筒状部から後方に向かって拡径しているテーパ部等を有している。
Regarding the fixed portion, the cylindrical hood 11 covers the outer periphery of the outer cone 13. The partition 15 partitions the front shield space and the rear control space. An inner cone 14 is fixed in front of the center of the partition wall 15 and a cutter motor 16 is fixed in the rear. The partition wall 15 is provided with a soil pressure gauge 17. A sludge pipe 18 is connected to the rear of the partition wall 15 at a position where it does not interfere with the cutter motor 16.
The output of the cutter motor 16 is decelerated via the pinion and the gear and transmitted to the outer cone 13.
The inner cone 14 includes a cylindrical portion that pivotally supports the center portion of the cutter head 12 and a tapered portion that has a diameter that increases from the cylindrical portion toward the rear.

次に、回転部であるカッタヘッド12は、アウターコーン13の前端に固定されており、アウターコーン13と共に回転する。
カッタヘッド12は、前面に設けられた複数種類のカッタビットにより、泥土の掘削や礫の破砕を行う。被掘削物は、アウターコーン13の内壁と、インナーコーン14の外壁と、隔壁15とにより区画されたシールド空間内に流入する。
Next, the cutter head 12 as a rotating part is fixed to the front end of the outer cone 13 and rotates together with the outer cone 13.
The cutter head 12 excavates mud and crushes gravel using a plurality of types of cutter bits provided on the front surface. The excavated material flows into a shield space defined by the inner wall of the outer cone 13, the outer wall of the inner cone 14, and the partition wall 15.

アウターコーン13は、フード11の内側に配置され、内壁に、前端側から後端側に向かって徐々に厚肉となるすり鉢部が形成されている。すり鉢部の回転中心は、インナーコーン14のテーパ部の軸に対して偏心するように設けられている。また、すり鉢部に形成された掻き上げ板により泥土を掻き上げ、礫をアウターコーン13とインナーコーン14との間に誘導する。   The outer cone 13 is disposed inside the hood 11, and a mortar portion that is gradually thickened from the front end side toward the rear end side is formed on the inner wall. The rotation center of the mortar part is provided so as to be eccentric with respect to the axis of the tapered part of the inner cone 14. Further, the mud is scraped up by a scraping plate formed in the mortar portion, and the gravel is guided between the outer cone 13 and the inner cone 14.

シールド空間に送られた被掘削物は、土圧により破砕される。さらに、土圧により破砕されない硬質な礫等は、アウターコーン13の回転力により、アウターコーン13のすり鉢部とインナーコーン14のテーパ部との間に挟まれ圧縮されることにより破砕される。そして、土圧により、隔壁15に接続された排泥管18に導入される。
フード11の後方に接続される制御管19の管内には、カッタモータ16や排泥管18等が収容されている。
セミシールド工法では、このような概略構成の掘進機1により、発進立坑9から図示しない到達立坑に向かって横坑が構築される。
The work to be excavated sent to the shield space is crushed by earth pressure. Furthermore, hard gravel or the like that is not crushed by earth pressure is crushed by being compressed between the mortar portion of the outer cone 13 and the tapered portion of the inner cone 14 by the rotational force of the outer cone 13. And it introduce | transduces into the mud pipe 18 connected to the partition 15 with earth pressure.
A cutter motor 16, a mud drain pipe 18, and the like are accommodated in the pipe of the control pipe 19 connected to the rear of the hood 11.
In the semi-shield method, a horizontal shaft is constructed from the start shaft 9 toward a reach shaft (not shown) by the excavator 1 having such a schematic configuration.

以上のように、従来技術による掘進機1の発進方法では、鋼管推進用の推進架台81及び油圧ジャッキ60を設置して鋼管71を推進した後、掘進機推進用の推進架台83及び油圧ジャッキ65に盛り替えてから掘進機1の発進を開始することとなり、推進架台、油圧ジャッキの盛り替えや鋼管推進等の作業工程が必要であった。
また、掘進機1を据え付ける段階では、坑口の鏡切りが済んでおり、地山が露出している状態であるため、崩壊性の高い地山では土砂噴発等のおそれがあった。
As described above, in the starting method of the excavator 1 according to the prior art, the propulsion base 81 for propelling the steel pipe and the hydraulic jack 60 are installed to propel the steel pipe 71, and then the propulsion base 83 for the excavator and the hydraulic jack 65 are used. The excavator 1 starts to be started after being replaced with a new one, and work steps such as replacement of the propulsion frame and hydraulic jack and steel pipe propulsion are necessary.
Further, at the stage of installing the excavator 1, the wellhead has already been mirror-cut and the natural ground is exposed, so there was a risk of earth and sand eruption in the highly collapsible natural ground.

さらに、油圧ジャッキ65は、前後方向の長さが作動ストローク以上必要である。その分、発進立坑9内で掘進機1を据え付けられるスペースが狭くなり、掘進機据え付け時の作業性を低下させていた。また、発進立坑9の寸法によっては、掘進機1をいくつかのパーツに分割して投入せざるを得ない場合があり、その場合、分割作業や再接続作業に多大な時間を要していた。   Further, the hydraulic jack 65 needs to have a length in the front-rear direction equal to or longer than the operating stroke. Accordingly, the space where the excavator 1 can be installed in the start shaft 9 is reduced, and the workability when installing the excavator is reduced. Moreover, depending on the size of the start shaft 9, there are cases where the excavator 1 has to be divided into several parts and put in, and in that case, it takes a lot of time for the division work and the reconnection work. .

(本発明の一実施形態)
次に、従来技術の問題点を解決すべく考案された本発明の一実施形態による掘進機の発進方法について、図1〜図9を参照して説明する。本実施形態の各工程図に関する注釈は従来技術の各工程図に準ずる。また、本実施形態の図において、従来技術と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(One embodiment of the present invention)
Next, a method for starting an excavator according to an embodiment of the present invention devised to solve the problems of the prior art will be described with reference to FIGS. The annotations relating to each process diagram of the present embodiment are based on each process diagram of the prior art. Moreover, in the figure of this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the structure substantially the same as a prior art, and description is abbreviate | omitted.

(第1工程)
図1〜3に示すように、本実施形態では第1工程から、基礎架台80上にかさ上げ鋼材82を置いた上に掘進機用推進架台83を敷設する。そして、推進架台83上に、後面51を反力壁85に当接させて、本実施形態の特徴的構成である「エアジャッキ5」を設置する。また、発進立坑9の掘進方向の内壁91には発進坑口93が形成される。
本実施形態の第1工程は、掘進機1を推進架台83上に据え付ける準備を完了するという意味で、従来技術の第4工程(図15参照)に対応する。
(First step)
As shown in FIGS. 1 to 3, in this embodiment, the propulsion frame 83 for the excavator is laid on the foundation frame 80 after placing the raised steel material 82 on the foundation frame 80. Then, on the propulsion base 83, the rear surface 51 is brought into contact with the reaction force wall 85, and the “air jack 5” which is a characteristic configuration of the present embodiment is installed. Further, a start pit 93 is formed in the inner wall 91 of the start pit 9 in the digging direction.
The first step of this embodiment corresponds to the fourth step of the prior art (see FIG. 15) in the sense that preparation for installing the excavator 1 on the propulsion frame 83 is completed.

エアジャッキ5の構成について、図4、5を参照して説明する。
エアジャッキ5は、いわゆる「マット式エアジャッキ」であり、図4(a)に示すように、縮退時にマット状となる例えばゴム製の袋体である。エアジャッキ5には、コンプレッサ等のエア源55からエアホース57が接続されている。エアジャッキ5の不使用時には、エアバルブ56が閉じられている。エアジャッキ5の縮退時において、後面51から前面53までの厚さは、例えば30mm程度の比較的薄いものである。
The configuration of the air jack 5 will be described with reference to FIGS.
The air jack 5 is a so-called “mat-type air jack”, and is, for example, a rubber bag that becomes a mat shape when retracted, as shown in FIG. An air hose 57 is connected to the air jack 5 from an air source 55 such as a compressor. When the air jack 5 is not used, the air valve 56 is closed. When the air jack 5 is retracted, the thickness from the rear surface 51 to the front surface 53 is relatively thin, for example, about 30 mm.

一方、エアバルブ56が開かれると、図4(b)に示すように、エア源55からエアジャッキ5の袋内に圧縮空気が供給され、軸方向に、例えば数百mmにまで伸長する。図4(b)では、伸縮部52が三段のテーパ状に膨らむものを例示しているが、段数や膨らみの形状はこれに限らず、どのような仕様であってもよい。   On the other hand, when the air valve 56 is opened, as shown in FIG. 4B, compressed air is supplied from the air source 55 into the bag of the air jack 5 and extends in the axial direction to, for example, several hundred mm. Although FIG. 4B illustrates an example in which the stretchable portion 52 swells in a three-stage taper shape, the number of steps and the shape of the bulge are not limited to this, and any specification may be used.

図4(b)及び図5では、伸長時のエアジャッキ5が環状の当輪2に当接している状態を示している。当輪2の筒部22は掘進機1の推進管19の内径に嵌合し、当輪2の鍔部21は推進管19の後端面に当接する。
図5に破線の斜線で示す部分が、エアジャッキ5の前面53と当輪2との接触面積Sに相当する。エアジャッキ5は、圧縮空気の空気圧に接触面積Sを乗じた力で当輪2を押圧する。当輪2の中央穴23の径を小さくするほど押圧力は大きくなり、接触面積Sの設定次第では、油圧ジャッキ65と同等の押圧力を得ることができる。また、当輪2を使用することで、エアジャッキ5の力を掘進機1に均一に伝達することができる。
FIG. 4B and FIG. 5 show a state in which the extended air jack 5 is in contact with the annular wheel 2. The cylindrical portion 22 of the wheel 2 is fitted to the inner diameter of the propulsion pipe 19 of the excavator 1, and the flange portion 21 of the wheel 2 abuts against the rear end surface of the propulsion pipe 19.
5 corresponds to the contact area S between the front surface 53 of the air jack 5 and the wheel 2. The air jack 5 presses the wheel 2 with a force obtained by multiplying the compressed air pressure by the contact area S. The pressing force increases as the diameter of the central hole 23 of the wheel 2 decreases, and a pressing force equivalent to that of the hydraulic jack 65 can be obtained depending on the setting of the contact area S. Further, by using the wheel 2, the force of the air jack 5 can be uniformly transmitted to the excavator 1.

(第2工程)
図6〜8に示すように、本実施形態の第2工程は、従来技術の第5工程(図16〜18参照)に対応し、掘進機1が推進架台83上に据え付けられ、エアジャッキの前面53を掘進機1の後端部に設けた当輪2に対向させる工程である。
ここで、本実施形態の図6と従来技術の図16を比べると、油圧ジャッキ65を用いる従来技術に対し、本実施形態では縮退時のエアジャッキ5の厚さが薄いため、エアジャッキ5の前方に十分なスペースが確保されている。
(Second step)
6-8, the 2nd process of this embodiment respond | corresponds to the 5th process (refer FIGS. 16-18) of a prior art, the excavation machine 1 is installed on the propulsion mount frame 83, and air jack In this step, the front surface 53 is opposed to the wheel 2 provided at the rear end of the excavator 1.
Here, when FIG. 6 of this embodiment is compared with FIG. 16 of the prior art, the thickness of the air jack 5 at the time of degeneration is smaller in this embodiment than in the prior art using the hydraulic jack 65. There is enough space ahead.

そのため、従来技術では、クレーンで吊った掘進機1の後部を油圧ジャッキ65にぶつけないように、前部を下に傾けながら注意深く下ろす必要があったのに対し、本実施形態では、比較的余裕のある状態で掘進機1を下ろすことができる。したがって、掘進機1の据え付け作業性が向上する。   For this reason, in the prior art, the rear part of the excavator 1 suspended by a crane has to be carefully lowered while tilting the front part downward so as not to hit the hydraulic jack 65. The excavator 1 can be lowered in the state of Therefore, the installation workability of the excavator 1 is improved.

(第3工程)
図9に示す本実施形態の第3工程は、従来技術では図示しない第6工程に対応する。
上記第2工程からエアバルブ56を開き、エアジャッキ5の袋内にエア源55から圧縮空気を供給すると、エアジャッキ5の伸縮部52が伸長し当輪2を押圧する。その結果、
当輪2の鍔部21が推進管19の後端面に当接し掘進機1を推進することで、掘進機1が発進坑口93の奥の地山に貫入される。作業者は、掘進機1が地山に貫入するときの状況を細かく観察することができ、万一異常が発生した場合は迅速に対処することができる。以後、掘進機1のカッタヘッド12によって地山の泥土を掘削する「本掘進工程」により到達立坑までの横坑が構築される。
なお、使用後のエアジャッキ5は、袋内の圧縮空気を大気に開放させて縮退させ、元のマット状に戻すことができる。
(Third step)
The third step of the present embodiment shown in FIG. 9 corresponds to a sixth step not shown in the prior art.
When the air valve 56 is opened from the second step and compressed air is supplied from the air source 55 into the bag of the air jack 5, the expansion / contraction part 52 of the air jack 5 extends and presses the wheel 2. as a result,
The anchor 21 of the wheel 2 abuts against the rear end surface of the propelling pipe 19 to propel the excavator 1, so that the excavator 1 is inserted into the ground behind the start pit 93. The operator can closely observe the situation when the excavator 1 penetrates into the natural ground, and can respond quickly if an abnormality occurs. Thereafter, a horizontal shaft to the final shaft is constructed by a “main excavation process” in which the ground mud is excavated by the cutter head 12 of the excavator 1.
In addition, the air jack 5 after use can make compressed air in a bag open | release to air | atmosphere, can degenerate, and can return to the original mat shape.

以上のように、本実施形態による掘進機1の発進方法では、エアジャッキ5を用いることにより、上記の従来技術の説明の第1〜第3工程に相当する推進架台や油圧ジャッキの盛り替え、及び鋼管推進等の作業工程を省略することができる。
また、掘進機1を据え付けた後すぐに発進が可能であるため、地山が露出している状態(いわゆる鏡切り後の状態)を最小限に留めることができ、崩壊性の高い地山での土砂噴発等を回避することができる。よって、作業安全性を向上させることができる。
As described above, in the starting method of the excavator 1 according to the present embodiment, by using the air jack 5, the replacement of the propulsion gantry and the hydraulic jack corresponding to the first to third steps of the above description of the conventional technology, In addition, work steps such as steel pipe propulsion can be omitted.
In addition, since it is possible to start immediately after installing the excavator 1, it is possible to minimize the state where the natural ground is exposed (the state after so-called mirror cutting), and in a highly collapsible natural ground Eruption of earth and sand can be avoided. Therefore, work safety can be improved.

さらに、エアジャッキ5は縮退時にマット状になるため、油圧ジャッキ65に比べて前後方向の長さを格段に縮小することができる。その分、発進立坑9内で掘進機1を据え付けるためのスペースを広く確保することができ、掘進機据え付け時の作業性を向上させることができる。   Further, since the air jack 5 becomes mat-like when retracted, the length in the front-rear direction can be significantly reduced as compared with the hydraulic jack 65. Accordingly, a wide space for installing the excavator 1 in the start shaft 9 can be secured, and workability at the time of installing the excavator can be improved.

なお、上記の従来技術の説明では、掘進機1を発進立坑9に投入するとき、掘進機1を分割することまで触れていない。しかし、発進立坑9の寸法によっては、掘進機1をいくつかのパーツに分割して投入せざるを得ない場合があり、その場合、分割作業や再接続作業に多大な時間を要していた。
これに対し、本実施形態では、据え付けのスペースを広く確保することができるため、掘進機1を非分割の状態で据え付けられる可能性が高い。その場合、分割作業及び再接続作業を廃止し、作業時間を大幅に短縮することができる。
In addition, in description of said prior art, when throwing the excavator 1 into the starting vertical shaft 9, it does not touch on dividing the excavator 1. However, depending on the size of the starting shaft 9, there are cases where the excavator 1 has to be divided into several parts and put in, and in that case, it takes a lot of time for the division work and the reconnection work. .
On the other hand, in this embodiment, since the installation space can be secured widely, there is a high possibility that the excavator 1 can be installed in an undivided state. In that case, the division work and the reconnection work can be abolished, and the work time can be greatly shortened.

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。   As mentioned above, this invention is not limited to such embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form.

1 ・・・掘進機、
2 ・・・当輪、
5 ・・・エアジャッキ、 51・・・後面、 53・・・前面。
83・・・(掘進機用)推進架台、
85・・・反力壁、
9 ・・・発進立坑、 91・・・内壁、 92・・・底。
1 ... excavator,
2 ... this wheel,
5: Air jack 51: Rear surface 53: Front surface
83 ... (for excavator) propulsion stand,
85 ... reaction wall,
9 ... Starting shaft, 91 ... Inner wall, 92 ... Bottom.

Claims (2)

セミシールド工法において発進立坑(9)から掘進機(1)を発進させる発進方法であって、
縮退時にマット状となる袋体であり、且つ、袋内に圧縮空気が供給されたとき軸方向に伸長する1台のエアジャッキ(5)を用い、
前記発進立坑の底(92)に推進架台(83)を敷設し、前記発進立坑の掘進方向と反対側の内壁(91)に反力壁(85)を設置し、前面(53)が掘進方向を向き後面(51)が前記反力壁に当接するように前記エアジャッキを設置する第1工程と、
前記掘進機を前記推進架台上に据え付け、前記エアジャッキが縮退した状態で、前記エアジャッキの前面の周縁部を前記掘進機の後端部に設けた環状の当輪(2)に対向させる第2工程と、
前記エアジャッキを伸長させ、前記当輪を介して前記掘進機を推進する第3工程と、
を含むことを特徴とする掘進機の発進方法。
In the semi-shield method, a starting method for starting the excavator (1) from the starting shaft (9),
Using a single air jack (5) that is a bag that is matted when retracted and that extends in the axial direction when compressed air is supplied into the bag,
A propulsion frame (83) is laid on the bottom (92) of the start shaft, a reaction wall (85) is installed on the inner wall (91) opposite to the start direction of the start shaft, and the front surface (53) is the direction of travel A first step of installing the air jack so that the rear surface (51) faces the reaction force wall;
The excavator is installed on the propulsion gantry, and with the air jack retracted, the peripheral edge of the front surface of the air jack is opposed to an annular wheel (2) provided at the rear end of the excavator. Two steps,
A third step of extending the air jack and propelling the excavator through the wheel;
The starting method of the excavator characterized by including.
前記第2工程において、前記掘進機を非分割の状態で前記推進架台上に据え付け可能であることを特徴とする請求項1に記載の掘進機の発進方法。   The method of starting an excavator according to claim 1, wherein in the second step, the excavator can be installed on the propulsion base in an undivided state.
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