JP6228037B2 - Tunnel excavator - Google Patents

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本発明は、トンネル掘削機に関する。   The present invention relates to a tunnel excavator.

トンネル掘削機は、円筒形状を成す掘削機本体(スキンプレート)の前方部に円盤形状を成すカッタヘッドがカッタ駆動装置により駆動回転可能に支持されると共に、掘削機本体の後方部に当該掘削機本体を前進させる複数の推進ジャッキと既設トンネルの内壁面(地山の周壁)にセグメントを組み付けるエレクタ装置とが装着されて成る。推進ジャッキを伸長させて既設のセグメントに押し当てることにより、セグメントからの反力を得て掘削機本体を前進させることができると共に、カッタ駆動装置を駆動させてカッタヘッドを回転させることにより、前方の地盤を掘削することができる。   In the tunnel excavator, a disc-shaped cutter head is supported by a cutter driving device at a front portion of a cylindrical excavator main body (skin plate) so as to be driven to rotate, and the excavator main body has a rear portion of the excavator main body. A plurality of propulsion jacks for advancing the main body and an erector device for assembling the segments to the inner wall surface of the existing tunnel (the surrounding wall of the ground) are mounted. By extending the propulsion jack and pressing it against an existing segment, the excavator body can be moved forward by obtaining a reaction force from the segment, and the cutter head is driven to rotate the cutter head forward. Can be excavated.

また、カッタヘッドの後方にはバルクヘッドが備えられ、カッタヘッドとバルクヘッドとの間にチャンバが形成される。カッタヘッドによって掘削した土砂は、チャンバ内に前端部が開口して設けられるスクリューコンベアによって後方へ搬送され、スクリューコンベアの後端部からベルトコンベア等によって排出される。   A bulk head is provided behind the cutter head, and a chamber is formed between the cutter head and the bulk head. The earth and sand excavated by the cutter head is conveyed rearward by a screw conveyor provided with a front end opening in the chamber, and discharged from the rear end of the screw conveyor by a belt conveyor or the like.

例えば、トンネル掘削機の一つである泥土圧式シールド掘削機においては、チャンバ内に加泥剤を注入することによって、チャンバ内の圧力を保つと共に、掘削した土砂を排出するようにしている。このようなチャンバ内への加泥剤の注入等は、ロータリジョイント(回転式管継手)を介装して行っている(例えば、特許文献1)。   For example, in a mud pressure shield excavator, which is one of tunnel excavators, the pressure in the chamber is maintained and the excavated soil is discharged by injecting a mudizing agent into the chamber. Such injection of a mud additive into the chamber is performed through a rotary joint (for example, Patent Document 1).

特開2003−314190号公報JP 2003-314190 A

しかし、ロータリジョイントにおける加泥剤を供給するための加泥剤供給流路はチャンバと連通しているため、ロータリジョイントを解体するとチャンバ内の土砂や地山の水等が当該加泥剤供給流路を逆流して掘削機本体内に浸入する虞があり、ロータリジョイントのメンテナンス等を行うことができなかった。なお、ロータリジョイントが故障した場合には、例えば、地山に薬液注入するなどの地盤改良を施した後にロータリジョイントを解体するなどの手間の掛かる作業を要していた。   However, since the agent supply flow path for supplying the agent in the rotary joint is in communication with the chamber, when the rotary joint is dismantled, dirt and soil water in the chamber and the like are in contact with the agent supply flow. There was a risk that the road would flow backward and enter the excavator body, and maintenance of the rotary joint could not be performed. When the rotary joint breaks down, for example, it takes time-consuming work such as disassembling the rotary joint after ground improvement such as injecting a chemical into the ground.

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、トンネル掘削機において、チャンバと掘削機本体内とを連通する流路を有するロータリジョイントのメンテナンス等を容易に行うことができるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to facilitate maintenance of a rotary joint having a flow path communicating between a chamber and the inside of an excavator body in a tunnel excavator. And

上記課題を解決する第一の発明に係るトンネル掘削機は、円筒形状のスキンプレートと、前記スキンプレートの前方部に設けられるカッタヘッドと、前記カッタヘッドの後方に位置して前記スキンプレートに設けられるバルクヘッドとを備えたトンネル掘削機において、前記スキンプレートの内周側における前記バルクヘッドよりも前方のチャンバと、前記バルクヘッドよりも後方の本体内空間とを連通する連通流路と、前記連通流路と交差する挿通孔と、前記挿通孔内を移動可能に設けられて先端部が前記連通流路と交差する位置まで到達可能な棒状のピストン部材と、前記ピストン部材の前記先端部に取り付けられる弾性部材とを有する連通流路封止手段とを備えたことを特徴とする。   A tunnel excavator according to a first aspect of the present invention for solving the above problems includes a cylindrical skin plate, a cutter head provided at a front portion of the skin plate, and a rear surface of the cutter head provided on the skin plate. A tunnel excavator provided with a bulkhead to be communicated with a chamber in front of the bulkhead on the inner peripheral side of the skin plate, and a communication channel that communicates with the main body space behind the bulkhead; An insertion hole that intersects the communication channel, a rod-shaped piston member that is provided so as to be movable in the insertion hole and that has a tip that reaches the position where it intersects the communication channel, and the tip of the piston member A communication channel sealing means having an elastic member to be attached is provided.

上記課題を解決する第二の発明に係るトンネル掘削機は、第一の発明に係るトンネル掘削機において、前記カッタヘッドと同軸心状に設けられて前記スキンプレートに支持される固定部と、前記固定部に回転可能に支持されて前記カッタヘッドと共に駆動回転可能な回転部とから成るロータリジョイントを備え、前記連通流路の一部が、前記回転部に形成されるものであることを特徴とする。   A tunnel excavator according to a second invention for solving the above-mentioned problems is the tunnel excavator according to the first invention, wherein the fixing portion is provided coaxially with the cutter head and supported by the skin plate, A rotary joint that is rotatably supported by a fixed part and includes a rotary part that can be driven and rotated together with the cutter head, and a part of the communication channel is formed in the rotary part. To do.

上記課題を解決する第三の発明に係るトンネル掘削機は、第二の発明に係るトンネル掘削機において、前記ロータリジョイントの前記回転部と着脱可能に連結され、前記カッタヘッドと共に駆動回転可能な回転体を備え、前記挿通孔が、前記回転体に形成されるものであることを特徴とする。   A tunnel excavator according to a third invention for solving the above-mentioned problems is the tunnel excavator according to the second invention, wherein the rotary excavator is detachably connected to the rotary part of the rotary joint and can be driven and rotated together with the cutter head. And the insertion hole is formed in the rotating body.

上記課題を解決する第四の発明に係るトンネル掘削機は、第一から第三のいずれか一つの発明に係るトンネル掘削機において、前記弾性部材に中空部を形成したことを特徴とする。   A tunnel excavator according to a fourth invention for solving the above-mentioned problems is characterized in that in the tunnel excavator according to any one of the first to third inventions, a hollow portion is formed in the elastic member.

上記課題を解決する第五の発明に係るトンネル掘削機は、第四の発明に係るトンネル掘削機において、前記中空部に流体を供給する流体供給手段を備えたことを特徴とする。   A tunnel excavator according to a fifth invention for solving the above-mentioned problems is characterized in that in the tunnel excavator according to the fourth invention, a fluid supply means for supplying a fluid to the hollow portion is provided.

上記課題を解決する第六の発明に係るトンネル掘削機は、第一から第五のいずれか一つの発明に係るトンネル掘削機において、前記挿通孔に弁手段を備え、前記弁手段が、弁閉時には当該挿通孔を遮断し、弁開時には前記ピストン部材を挿通可能とすることを特徴とする。   A tunnel excavator according to a sixth invention for solving the above-mentioned problems is the tunnel excavator according to any one of the first to fifth inventions, wherein the insertion hole is provided with valve means, and the valve means is valve-closed. The insertion hole is sometimes blocked, and the piston member can be inserted when the valve is opened.

第一の発明に係るトンネル掘削機によれば、円筒形状のスキンプレートと、前記スキンプレートの前方部に設けられるカッタヘッドと、前記カッタヘッドの後方に位置して前記スキンプレートに設けられるバルクヘッドとを備えたトンネル掘削機において、前記スキンプレートの内周側における前記バルクヘッドよりも前方のチャンバと、前記バルクヘッドよりも後方の本体内空間とを連通する連通流路と、前記連通流路と交差する挿通孔と、前記挿通孔内を移動可能に設けられて先端部が前記連通流路と交差する位置まで到達可能な棒状のピストン部材と、前記ピストン部材の前記先端部に取り付けられる弾性部材とを有する連通流路封止手段とを備えたことにより、チャンバと本体内空間とを連通する連通流路を封止することができるので、チャンバ内の土砂や地山の水等の本体内空間への浸入を防ぐことができる。よって、チャンバと本体内空間とを連通する流路を有する部材等のメンテナンスを行うことができる。   According to the tunnel excavator according to the first invention, a cylindrical skin plate, a cutter head provided at a front portion of the skin plate, and a bulkhead provided at the skin plate positioned behind the cutter head A communication channel that communicates a chamber in front of the bulkhead on the inner peripheral side of the skin plate with a space in the main body behind the bulkhead, and the communication channel A rod-like piston member that is movable in the insertion hole and that can reach a position where the tip portion intersects the communication flow path, and an elasticity that is attached to the tip portion of the piston member By providing the communication channel sealing means having the member, the communication channel that communicates the chamber and the space in the main body can be sealed. , It can be prevented from entering the body space, such as water of sediment and the natural ground in the chamber. Therefore, it is possible to perform maintenance on a member having a flow path that communicates the chamber and the space inside the main body.

第二の発明に係るトンネル掘削機によれば、第一の発明に係るトンネル掘削機において、前記カッタヘッドと同軸心状に設けられて前記スキンプレートに支持される固定部と、前記固定部に回転可能に支持されて前記カッタヘッドと共に駆動回転可能な回転部とから成るロータリジョイントを備え、前記連通流路の一部が、前記回転部に形成されるものであることにより、ロータリジョイントをチャンバと連通しない状態にすることができるので、ロータリジョイントのメンテナンス等を行うことができる。   According to the tunnel excavator according to the second invention, in the tunnel excavator according to the first invention, a fixed portion provided coaxially with the cutter head and supported by the skin plate, and the fixed portion A rotary joint which is rotatably supported and includes a rotary part which can be driven and rotated together with the cutter head, and a part of the communication flow path is formed in the rotary part, whereby the rotary joint is placed in the chamber. As a result, the rotary joint can be maintained.

第三の発明に係るトンネル掘削機によれば、第二の発明に係るトンネル掘削機において、前記ロータリジョイントの前記回転部と着脱可能に連結され、前記カッタヘッドと共に駆動回転可能な回転体を備え、前記挿通孔が、前記回転体に形成されるものであることにより、ロータリジョイントの回転部と着脱可能な回転体において連通流路を封止することができるので、ロータリジョイントを取り外してメンテナンス等を行うことができる。   According to a tunnel excavator according to a third aspect of the invention, in the tunnel excavator according to the second aspect of the invention, the rotary excavator is detachably connected to the rotary part of the rotary joint, and includes a rotary body that can be driven and rotated together with the cutter head. Since the insertion hole is formed in the rotating body, the communication channel can be sealed in the rotating body that can be attached to and detached from the rotating part of the rotary joint, so that the rotary joint can be removed for maintenance, etc. It can be performed.

第四の発明に係るトンネル掘削機によれば、第一から第三のいずれか一つの発明に係るトンネル掘削機において、前記弾性部材に中空部を形成したことにより、弾性部材の変形量を大きくすることができるので、連通流路をより確実に封止することができる。   According to the tunnel excavator according to the fourth invention, in the tunnel excavator according to any one of the first to third inventions, since the hollow portion is formed in the elastic member, the deformation amount of the elastic member is increased. Therefore, the communication channel can be more reliably sealed.

第五の発明に係るトンネル掘削機によれば、第四の発明に係るトンネル掘削機において、前記中空部に流体を供給する流体供給手段を備えたことにより、弾性部材を膨張させることができるので、連通流路をより確実に封止することができる。   According to the tunnel excavator according to the fifth invention, in the tunnel excavator according to the fourth invention, the elastic member can be expanded by providing the fluid supply means for supplying the fluid to the hollow portion. The communication channel can be sealed more reliably.

第六の発明に係るトンネル掘削機によれば、第一から第五のいずれか一つの発明に係るトンネル掘削機において、前記挿通孔に弁手段を備え、前記弁手段が、弁閉時には当該挿通孔を遮断し、弁開時には前記ピストン部材を挿通可能とすることにより、弁閉時には弁手段によって挿通孔が遮断されているので、連通流路封止手段における弾性部材の劣化を抑えることができる。   According to a tunnel excavator according to a sixth invention, in the tunnel excavator according to any one of the first to fifth inventions, the insertion hole is provided with valve means, and the valve means is inserted when the valve is closed. By blocking the hole and allowing the piston member to be inserted when the valve is opened, the insertion hole is blocked by the valve means when the valve is closed, so that deterioration of the elastic member in the communication flow path sealing means can be suppressed. .

実施例1に係るトンネル掘削機における流路封止手段を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow-path sealing means in the tunnel excavator which concerns on Example 1. FIG. 実施例1に係るトンネル掘削機を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the tunnel excavator which concerns on Example 1. FIG. 実施例1に係るトンネル掘削機におけるロータリジョイント近傍を示す部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal cross-section which shows the rotary joint vicinity in the tunnel excavator which concerns on Example 1. FIG. 実施例1に係るトンネル掘削機における流路封止手段近傍を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing the vicinity of the flow path sealing means in the tunnel excavator according to the first embodiment. 実施例1に係るトンネル掘削機における流路封止手段の変更例を示す説明である。It is description which shows the example of a change of the flow-path sealing means in the tunnel excavator which concerns on Example 1. FIG.

以下に、本発明に係るトンネル掘削機の実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることは言うまでもない。   Hereinafter, embodiments of a tunnel excavator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Needless to say, the present invention is not limited to the following examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明の実施例1に係るトンネル掘削機の構造について、図1から図5を参照して説明する。   A structure of a tunnel excavator according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.

図2に示すように、トンネル掘削機1は、掘削機本体としての円筒形状を成すスキンプレート(掘削機本体)10と、スキンプレート10の前方部(図2における左方側)に回転自在に装着される円盤形状のカッタヘッド11と、スキンプレート10の後方部(図2における右方側)に設けられる推進ジャッキ(推進手段)12およびエレクタ装置13とから構成されている。   As shown in FIG. 2, the tunnel excavator 1 is rotatable to a skin plate (excavator main body) 10 having a cylindrical shape as the excavator main body and a front portion (left side in FIG. 2) of the skin plate 10. The disk-shaped cutter head 11 is mounted, and a propulsion jack (propulsion means) 12 and an erector apparatus 13 provided on the rear portion (right side in FIG. 2) of the skin plate 10 are configured.

カッタヘッド11は、図示しないリングギヤ等のギヤ機構を介して、その後方に設けられるカッタ駆動モータ14と連結され、カッタ駆動モータ14を駆動することにより、ギヤ機構を介してカッタヘッド11を回転させることができる。   The cutter head 11 is connected to a cutter driving motor 14 provided behind the gear mechanism such as a ring gear (not shown), and rotates the cutter head 11 via the gear mechanism by driving the cutter driving motor 14. be able to.

また、スキンプレート10には、カッタヘッド11の後方に位置してバルクヘッド15が取り付けられ、カッタヘッド11とバルクヘッド15との間にチャンバ10aが形成されている。つまり、バルクヘッド15によってチャンバ10aと掘削機本体内の空間(本体内空間)10bとが隔てられている。なお、カッタヘッド11、カッタ駆動モータ14および図示しないギヤ機構は、バルクヘッド15を介してスキンプレート10に支持されている。   Further, a bulkhead 15 is attached to the skin plate 10 at the rear of the cutter head 11, and a chamber 10 a is formed between the cutter head 11 and the bulkhead 15. That is, the bulkhead 15 separates the chamber 10a from the space (main body space) 10b in the excavator body. The cutter head 11, the cutter drive motor 14, and a gear mechanism (not shown) are supported by the skin plate 10 via the bulk head 15.

カッタヘッド11を駆動回転させて前方の地山を掘削した土砂は、チャンバ10a内に前端部が開口して設けられるスクリューコンベア16によって後方へ搬送され、スクリューコンベア16の後端部から図示しないベルトコンベア等によって排出される。   The earth and sand excavated in the front ground by driving and rotating the cutter head 11 is conveyed rearward by a screw conveyor 16 provided with an opening at the front end in the chamber 10a, and a belt (not shown) from the rear end of the screw conveyor 16. It is discharged by a conveyor or the like.

図3に示すように、カッタヘッド11には、その回転中心部から後方側(図3における右方側)へ延出する回転軸部(回転体)20が設けられている。バルクヘッド15には、回転軸部20の外径と略同径の内径を有する貫通穴15aが形成され、回転軸部20は、バルクヘッド15を貫通して設けられている。なお、バルクヘッド15と回転軸部20との間にはシール部材30が設けられ、チャンバ10aと本体内空間10bとは隔離された状態である。   As shown in FIG. 3, the cutter head 11 is provided with a rotating shaft portion (rotating body) 20 extending from the center of rotation to the rear side (right side in FIG. 3). A through hole 15 a having an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the rotating shaft portion 20 is formed in the bulk head 15, and the rotating shaft portion 20 is provided through the bulk head 15. A seal member 30 is provided between the bulkhead 15 and the rotary shaft portion 20, and the chamber 10a and the main body space 10b are isolated from each other.

回転軸部20の後端(図3における右方端)には、第一の接続ブロック(回転体)21を介して後述する流路封止機構を備えた中間軸部(回転体)22が連結され、中間軸部22の後端には、第二の接続ブロック(回転体)23を介してロータリジョイント(回転式管継手)40が連結されている。   At the rear end (right end in FIG. 3) of the rotating shaft portion 20, there is an intermediate shaft portion (rotating body) 22 provided with a flow path sealing mechanism described later via a first connection block (rotating body) 21. A rotary joint (rotary pipe joint) 40 is connected to the rear end of the intermediate shaft portion 22 via a second connection block (rotating body) 23.

ロータリジョイント40は、略円筒形状のアウトサイドボディ(固定部)41と、当該アウトサイドボディ41の内周側に係合して回転自在の略円柱形状のインサイドボディ(回転部)42とを備えている。   The rotary joint 40 includes a substantially cylindrical outside body (fixed portion) 41 and a substantially cylindrical inside body (rotating portion) 42 that engages with the inner peripheral side of the outside body 41 and is rotatable. ing.

アウトサイドボディ41は、図示しないブラケットを介してバルクヘッド15(固定側)に支持され、軸方向および周方向の動き(移動)が制限されている。つまり、アウトサイドボディ41は、インサイドボディ42の回転を許容しつつ掘削機本体側(固定側)に支持されている。   The outside body 41 is supported by the bulkhead 15 (fixed side) via a bracket (not shown), and movement (movement) in the axial direction and the circumferential direction is restricted. That is, the outside body 41 is supported on the excavator body side (fixed side) while allowing the inside body 42 to rotate.

一方、インサイドボディ42は、回転軸部20、第一の接続ブロック21、中間軸部22、第二の接続ブロック23を介してカッタヘッド11に連結されている。つまり、回転軸部20、第一の接続ブロック21、中間軸部22、第二の接続ブロック23、インサイドボディ42は、それぞれボルト(機械的締結手段)によってカッタヘッド11と同軸心状に連結され、カッタヘッド11と共に駆動回転される。   On the other hand, the inside body 42 is coupled to the cutter head 11 via the rotary shaft portion 20, the first connection block 21, the intermediate shaft portion 22, and the second connection block 23. That is, the rotary shaft part 20, the first connection block 21, the intermediate shaft part 22, the second connection block 23, and the inside body 42 are coaxially connected to the cutter head 11 by bolts (mechanical fastening means). Then, it is rotated together with the cutter head 11.

アウトサイドボディ41には、加泥剤をロータリジョイント40内に取り入れるための開口部41aが形成され、当該開口部41aには加泥剤を供給するための図示しない加泥剤供給装置と連通する加泥剤供給管50が連結されている。また、アウトサイドボディ41には、開口部41aに対応する位置(軸方向の位置を同じくする位置)の全周に亘って、内周面に開口する凹状の溝41bが形成されている。   The outside body 41 is formed with an opening 41a for taking the mud additive into the rotary joint 40, and the opening 41a communicates with a mud additive supply device (not shown) for supplying the mud additive. A mud additive supply pipe 50 is connected. In addition, a concave groove 41b that opens to the inner peripheral surface is formed in the outside body 41 over the entire circumference at a position corresponding to the opening 41a (a position that has the same position in the axial direction).

インサイドボディ42には、軸方向前端面(図3における左方側端面)およびアウトサイドボディ41に形成された溝41bに対応する外周面に開口する連通孔(連通流路)42aが形成されている。この連通孔42aは、図示しない加泥剤供給装置から供給される加泥剤をチャンバ10a内へ送るための加泥剤供給流路(連通流路)51の一部である。   The inside body 42 is formed with a communication hole (communication flow path) 42 a that opens to the outer peripheral surface corresponding to the groove 41 b formed in the outer body 41 and the front end surface in the axial direction (left side end surface in FIG. 3). Yes. The communication hole 42a is a part of a mud additive supply flow path (communication flow path) 51 for sending a mud additive supplied from a mud additive supply device (not shown) into the chamber 10a.

また、第二の接続ブロック23、中間軸部22、第一の接続ブロック21および回転軸部20には、インサイドボディ42における連通孔42aと互いに連通する連通孔(連通流路)23a,22a,21a,20aが設けられている。つまり、インサイドボディ42、第二の接続ブロック23、中間軸部22、第一の接続ブロック21および回転軸部20に設けた連通孔42a,23a,22a,21a,20aによって、加泥剤供給流路51が形成されている。   Further, the second connection block 23, the intermediate shaft part 22, the first connection block 21 and the rotary shaft part 20 have communication holes (communication flow paths) 23a, 22a, which communicate with the communication hole 42a in the inside body 42. 21a and 20a are provided. That is, the inside of the inside body 42, the second connection block 23, the intermediate shaft portion 22, the first connection block 21, and the communication holes 42 a, 23 a, 22 a, 21 a, and 20 a provided in the rotary shaft portion 20 A path 51 is formed.

よって、図示しない加泥剤供給装置から供給される加泥剤は、加泥剤供給管50から、ロータリジョイント40におけるアウトサイドボディ41に供給され、更に、ロータリジョイント40におけるインサイドボディ42、第二の接続ブロック23、中間軸部22、第一の接続ブロック21、回転軸部20を介して、カッタヘッド11の前方(チャンバ10a)に供給されるようになっている。   Therefore, the mud additive supplied from the mud additive supply device (not shown) is supplied from the mud additive supply pipe 50 to the outside body 41 in the rotary joint 40, and further, the inside body 42 in the rotary joint 40, and the second. These are connected to the front of the cutter head 11 (chamber 10a) via the connection block 23, the intermediate shaft portion 22, the first connection block 21, and the rotary shaft portion 20.

なお、図3においては、図を明瞭にするために、ロータリジョイント40等におけるチャンバ10a内への加泥剤の供給やコピーカッタ等への作動油の供給などを行うための多数の流路の図示を省略し、一本の加泥剤供給流路(連通流路)51のみを示している。   In FIG. 3, for the sake of clarity, a large number of flow paths for supplying a mud additive into the chamber 10 a in the rotary joint 40 or the like or supplying hydraulic oil to a copy cutter or the like is shown. The illustration is omitted, and only one mudizing agent supply channel (communication channel) 51 is shown.

図1に示すように、中間軸部22には、加泥剤供給流路51の流路封止手段として、加泥剤供給流路51と交差する挿通孔60を備えると共に、挿通孔60内を移動可能に設けられて先端部71aが加泥剤供給流路51と交差する位置まで到達可能な棒状の挿通棒(ピストン部材)71と、挿通棒71の先端部71aに取り付けられる弾性部材72とを有する流路封止装置(連通流路封止手段)70を備えている。   As shown in FIG. 1, the intermediate shaft portion 22 is provided with an insertion hole 60 that intersects the mudging agent supply channel 51 as a channel sealing means for the mudging agent supply channel 51, and in the insertion hole 60. And a rod-shaped insertion rod (piston member) 71 that can reach the position where the tip 71a intersects the sludge supply channel 51, and an elastic member 72 attached to the tip 71a of the insertion rod 71. A channel sealing device (communication channel sealing means) 70 is provided.

つまり、流路封止装置70は、挿通孔60に挿通棒71を挿入し、その先端部71aに設けられた弾性部材72によって加泥剤供給流路51を封止するものである。これにより、チャンバ10aにおける加泥剤等が、加泥剤供給流路51を逆流し、ロータリジョイント40および挿通孔60を介して、本体内空間10bへ浸入することを防ぐことができる。なお、本実施例においては、加泥剤供給流路51を確実に封止することができるように、挿通孔60を加泥剤供給流路51と略同径に形成すると共に、弾性部材72を、挿通孔60と交差する加泥剤供給流路51(連通孔22a)に対応した形状に形成している。つまり、弾性部材72は、挿通孔60の内面に対応する形状、すなわち、挿通孔60の内径と略同径の外径で挿通孔60の軸方向に沿う形状の円柱部と、加泥剤供給流路51の内面に対応する形状、すなわち、円柱部の先端に形成される加泥剤供給流路51の内径と略同径の外径の半球部とから成る。   That is, the flow path sealing device 70 inserts the insertion rod 71 into the insertion hole 60 and seals the mudicide supply flow path 51 by the elastic member 72 provided at the tip end portion 71a. Thereby, it is possible to prevent the mudicide or the like in the chamber 10 a from flowing back through the mud supply channel 51 and entering the main body space 10 b via the rotary joint 40 and the insertion hole 60. In the present embodiment, the insertion hole 60 is formed to have substantially the same diameter as the mud additive supply channel 51 and the elastic member 72 so that the mud additive supply channel 51 can be reliably sealed. Is formed in a shape corresponding to the mud additive supply channel 51 (communication hole 22a) intersecting with the insertion hole 60. That is, the elastic member 72 has a shape corresponding to the inner surface of the insertion hole 60, that is, a cylindrical portion having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the insertion hole 60 and along the axial direction of the insertion hole 60, The shape corresponds to the inner surface of the flow channel 51, that is, a hemispherical portion having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the sludge supply channel 51 formed at the tip of the cylindrical portion.

また、本発明における弾性部材は、本実施例の図1に示すように、中実の弾性部材72に限定されるものではない。例えば、図5に示すように、弾性部材172に中空部172aを設けると共に、挿通棒171に流路171bを設けることにより、流体供給手段178によって挿通棒171の流路171bを介して空気等の流体を弾性部材172の中空部172aに送り込むことができる。これによれば、弾性部材172が中空部172aに送り込まれる流体によって膨張し、加泥剤供給流路51をより確実に封止することができる。   Further, the elastic member in the present invention is not limited to the solid elastic member 72 as shown in FIG. 1 of the present embodiment. For example, as shown in FIG. 5, the elastic member 172 is provided with a hollow portion 172a and a passage 171b is provided in the insertion rod 171 so that the fluid supply means 178 causes air or the like to pass through the passage 171b of the insertion rod 171. The fluid can be fed into the hollow portion 172a of the elastic member 172. According to this, the elastic member 172 expand | swells with the fluid sent into the hollow part 172a, and it can seal the sludge agent supply flow path 51 more reliably.

更に、流路封止装置70は、図示しないブラケットを介してバルクヘッド15に支持される支持プレート73と、支持プレート73に固定されてねじ切り加工が施されたガイド棒74と、ガイド棒74と係合してガイド棒74に沿って移動可能な移動プレート75と、ガイド棒74と螺合して図示しない駆動回転手段によって回転されることでガイド棒74に沿って移動するナット76とを備えている。   Further, the flow path sealing device 70 includes a support plate 73 supported by the bulkhead 15 via a bracket (not shown), a guide bar 74 fixed to the support plate 73 and threaded, and a guide bar 74. A movable plate 75 that can be engaged and moved along the guide rod 74, and a nut 76 that is screwed with the guide rod 74 and rotated by a driving rotation means (not shown) to move along the guide rod 74 are provided. ing.

また、支持プレート73には挿通棒71を挿通可能な挿通孔73aが設けられ、移動プレート75には挿通棒71の一端が連結され、移動プレート75の上下に隣接するようにナット76が配置されている。このような構成により、図示しない駆動回転手段によってナット76を回転させると、ナット76と共に移動プレート75および移動プレート75に連結された挿通棒71をガイド棒74に沿って移動させることができる。もちろん、油圧ジャッキやモータ等の駆動手段を利用して、挿通棒71を挿通孔60内で移動させるようにしても良い。   The support plate 73 is provided with an insertion hole 73a through which the insertion rod 71 can be inserted. One end of the insertion rod 71 is connected to the moving plate 75, and a nut 76 is disposed adjacent to the upper and lower sides of the movement plate 75. ing. With such a configuration, when the nut 76 is rotated by a driving rotation means (not shown), the moving plate 75 and the insertion rod 71 connected to the moving plate 75 can be moved along the guide rod 74 together with the nut 76. Of course, the insertion rod 71 may be moved in the insertion hole 60 using a driving means such as a hydraulic jack or a motor.

また、図1に示すように、中間軸部22の挿入孔(挿通孔)60には、ボールバルブ(弁手段)77を備えている。ボールバルブ77は、弁閉時には挿通孔60を遮断して加泥剤供給流路51から加泥剤等が流出するのを防止し、弁開時には挿通棒71を挿通可能とするものである。よって、ボールバルブ77の弁開口部77aは、挿入孔60と同軸心状であり、挿通棒71を挿通することができる程度の内径を有している。   Further, as shown in FIG. 1, a ball valve (valve means) 77 is provided in the insertion hole (insertion hole) 60 of the intermediate shaft portion 22. The ball valve 77 blocks the insertion hole 60 when the valve is closed to prevent the mudging agent and the like from flowing out from the mudging agent supply channel 51, and allows the insertion rod 71 to be inserted when the valve is opened. Therefore, the valve opening 77 a of the ball valve 77 is coaxial with the insertion hole 60 and has an inner diameter that allows the insertion rod 71 to be inserted therethrough.

もちろん、本発明における弁手段は、本実施例におけるボールバルブ77に限定されず、弁閉時には挿通孔(挿入孔60)を遮断し、弁開時にはピストン部材(挿通棒71)を挿通可能とするものであれば良く、本発明における弁手段として、コック弁など種々のバルブを採用することができる。   Of course, the valve means in the present invention is not limited to the ball valve 77 in the present embodiment, and the insertion hole (insertion hole 60) is blocked when the valve is closed, and the piston member (insertion rod 71) can be inserted when the valve is opened. Any valve may be used, and various valves such as a cock valve can be employed as the valve means in the present invention.

本実施例においては、挿入孔60を加泥剤供給流路51と直交して設けているが、本発明における挿通孔はこれに限定されず、本発明における挿通孔としては、角度によらず連通流路と交差してピストン部材(挿通棒71)を挿入することができるものであれば良い。   In the present embodiment, the insertion hole 60 is provided orthogonal to the mudicide supply channel 51, but the insertion hole in the present invention is not limited to this, and the insertion hole in the present invention is not dependent on the angle. What is necessary is just to be able to insert the piston member (insertion rod 71) crossing the communication flow path.

多数の流路に対して、それぞれ流路封止装置70を設ける場合には、図4に示すように、多数の流路封止装置70を中間軸部22の周方向に間隔を空けて放射状に配設することにより、設置スペースを確保することができる。また、流路封止装置70を周方向にずらして配設するだけでなく、中間軸部22の軸方向に間隔を空けて配設することにより設置スペースを確保するようにしても良く、中間軸部22の軸方向に対する流路封止装置70の設置角度が異なるように配設することにより設置スペースを確保するようにしても良い。   In the case where the flow path sealing device 70 is provided for each of a large number of flow paths, as shown in FIG. 4, the large number of flow path sealing devices 70 are arranged radially at intervals in the circumferential direction of the intermediate shaft portion 22. By installing in, installation space can be secured. In addition, the flow path sealing device 70 may be disposed not only in the circumferential direction but also in a space in the axial direction of the intermediate shaft portion 22 to secure an installation space. The installation space may be secured by disposing the flow path sealing device 70 with respect to the axial direction of the shaft portion 22 so that the installation angles are different.

本発明の実施例1に係るトンネル掘削機1におけるロータリジョイント40のメンテナンス等の動作について、図1を参照して説明する。   Operations such as maintenance of the rotary joint 40 in the tunnel excavator 1 according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、図示しない加泥剤供給手段によるチャンバ10aへの加泥剤の供給を停止する。そして、ボールバルブ77を開弁すると共に、図示しない駆動回転手段によってナット76を回転させ、ナット76と共に移動プレート75および移動プレート75に連結された挿通棒71をガイド棒74に沿って移動させる。   First, the supply of the mud additive to the chamber 10a by the mud additive supply means (not shown) is stopped. Then, the ball valve 77 is opened, and the nut 76 is rotated by a driving rotation means (not shown), and the insertion plate 71 connected to the movement plate 75 and the movement plate 75 is moved along the guide rod 74 together with the nut 76.

挿通棒71の先端部71aに設けた弾性部材72は、挿入孔60と加泥剤供給流路51(連通孔22a)とが交差する位置に達する、すなわち、加泥剤供給流路51(連通孔22a)に突き当たり、僅かに弾性変形することによって、加泥剤供給流路51は確実に封止される。つまり、チャンバ10aにおける加泥剤等が、加泥剤供給流路51を逆流し、ロータリジョイント40および挿通孔60を介して、本体内空間10bへ浸入することはない。   The elastic member 72 provided at the distal end portion 71a of the insertion rod 71 reaches a position where the insertion hole 60 and the sludge supply channel 51 (communication hole 22a) intersect, that is, the sludge supply channel 51 (communication). The sludge supply channel 51 is reliably sealed by striking the hole 22a) and slightly elastically deforming. That is, the mudicide or the like in the chamber 10 a does not flow backward through the mudicide supply channel 51 and enter the main body space 10 b through the rotary joint 40 and the insertion hole 60.

よって、ロータリジョイント40のアウトサイドボディ41をインサイドボディ42から取り外して、ロータリジョイント40のメンテナンス等を行うことができる。   Therefore, the outside joint 41 of the rotary joint 40 can be removed from the inside body 42 to perform maintenance of the rotary joint 40 and the like.

また、本実施例においては、ロータリジョイント40のインサイドボディ42とは別の中間軸部22に挿入孔60および流路封止装置70を備えているので、ロータリジョイント40のインサイドボディ42を第二の接続ブロック23から取り外して、ロータリジョイント40のメンテナンス等を行うことができる。   Further, in the present embodiment, since the insertion hole 60 and the flow path sealing device 70 are provided in the intermediate shaft portion 22 different from the inside body 42 of the rotary joint 40, the inside body 42 of the rotary joint 40 is replaced with the second body 42. The connection block 23 can be removed, and the rotary joint 40 can be maintained.

このようにして、本実施例に係るトンネル掘削機1によれば、チャンバ10aと本体内空間10bとを連通する加泥剤供給流路51を有するロータリジョイント40のメンテナンス等を、地山に薬液注入するなどの地盤改良を施すことなく、容易に行うことができる。   In this way, according to the tunnel excavator 1 according to the present embodiment, maintenance of the rotary joint 40 having the mud additive supply channel 51 that communicates the chamber 10a and the main body space 10b can be performed on the ground. It can be easily performed without ground improvement such as injection.

1 トンネル掘削機
10 スキンプレート(掘削機本体)
10a チャンバ
10b 掘削機本体内の空間(本体内空間)
11 カッタヘッド
12 推進ジャッキ
13 エレクタ装置
14 カッタ駆動モータ
15 バルクヘッド
15a 貫通穴
16 スクリューコンベア
20 回転軸部(回転体)
20a 連通孔(連通流路)
21 第一の接続ブロック(回転体)
21a 連通孔(連通流路)
22 中間軸部(回転体)
22a 連通孔(連通流路)
23 第二の接続ブロック(回転体)
23a 連通孔(連通流路)
30 シール部材
40 ロータリジョイント(回転式管継手)
41 アウトサイドボディ(固定部)
42 インサイドボディ(回転部)
42a 連通孔(連通流路)
50 加泥剤供給管
51 加泥剤供給流路(連通流路)
60 挿入孔(挿通孔)
70 流路封止装置(連通流路封止手段)
71 挿通棒(ピストン部材)
71a 先端部
72 弾性部材
73 支持プレート
73a 挿通孔
74 ガイド棒
75 移動プレート
76 ナット
77 ボールバルブ(弁手段)
77a 弁開口部
100 トンネル
S セグメント
1 Tunnel excavator 10 Skin plate (Excavator body)
10a Chamber 10b Excavator main body space (main body space)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Cutter head 12 Propulsion jack 13 Elector apparatus 14 Cutter drive motor 15 Bulk head 15a Through hole 16 Screw conveyor 20 Rotating shaft part (rotating body)
20a Communication hole (communication flow path)
21 First connection block (rotating body)
21a Communication hole (communication flow path)
22 Intermediate shaft (rotating body)
22a Communication hole (communication flow path)
23 Second connection block (rotating body)
23a Communication hole (communication flow path)
30 Seal member 40 Rotary joint (rotary pipe joint)
41 Outside body (fixed part)
42 Inside body (rotating part)
42a Communication hole (communication flow path)
50 Mud-agent supply pipe 51 Mud-agent supply channel (communication channel)
60 Insertion hole (insertion hole)
70 Channel sealing device (communication channel sealing means)
71 Insertion rod (piston member)
71a distal end 72 elastic member 73 support plate 73a insertion hole 74 guide rod 75 moving plate 76 nut 77 ball valve (valve means)
77a Valve opening 100 Tunnel S segment

Claims (6)

円筒形状のスキンプレートと、前記スキンプレートの前方部に設けられるカッタヘッドと、前記カッタヘッドの後方に位置して前記スキンプレートに設けられるバルクヘッドとを備えたトンネル掘削機において、
前記スキンプレートの内周側における前記バルクヘッドよりも前方のチャンバと、前記バルクヘッドよりも後方の本体内空間とを連通する連通流路と、
前記連通流路と交差する挿通孔と、前記挿通孔内を移動可能に設けられて先端部が前記連通流路と交差する位置まで到達可能な棒状のピストン部材と、前記ピストン部材の前記先端部に取り付けられる弾性部材とを有する連通流路封止手段と
を備えたことを特徴とするトンネル掘削機。
In a tunnel excavator comprising a cylindrical skin plate, a cutter head provided at the front portion of the skin plate, and a bulkhead provided at the skin plate at the rear of the cutter head,
A communication channel that communicates the chamber in front of the bulkhead on the inner peripheral side of the skin plate and the internal space of the main body behind the bulkhead;
An insertion hole that intersects the communication channel, a rod-shaped piston member that is movably provided in the insertion hole, and that can reach a position where a tip portion intersects the communication channel, and the tip portion of the piston member A tunnel excavator comprising: a communication flow path sealing means having an elastic member attached to the pipe.
前記カッタヘッドと同軸心状に設けられて前記スキンプレートに支持される固定部と、前記固定部に回転可能に支持されて前記カッタヘッドと共に駆動回転可能な回転部とから成るロータリジョイントを備え、
前記連通流路の一部が、前記回転部に形成されるものである
ことを特徴とする請求項1に記載のトンネル掘削機。
A rotary joint comprising a fixed portion provided coaxially with the cutter head and supported by the skin plate; and a rotating portion rotatably supported by the fixed portion and driven and rotated together with the cutter head;
The tunnel excavator according to claim 1, wherein a part of the communication channel is formed in the rotating part.
前記ロータリジョイントの前記回転部と着脱可能に連結され、前記カッタヘッドと共に駆動回転可能な回転体を備え、
前記挿通孔が、前記回転体に形成されるものである
ことを特徴とする請求項2に記載のトンネル掘削機。
A rotary body that is detachably connected to the rotary portion of the rotary joint and that can be driven and rotated together with the cutter head;
The tunnel excavator according to claim 2, wherein the insertion hole is formed in the rotating body.
前記弾性部材に中空部を形成した
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のトンネル掘削機。
The tunnel excavator according to any one of claims 1 to 3, wherein a hollow portion is formed in the elastic member.
前記中空部に流体を供給する流体供給手段を備えた
ことを特徴とする請求項4に記載のトンネル掘削機。
The tunnel excavator according to claim 4, further comprising fluid supply means for supplying fluid to the hollow portion.
前記挿通孔に弁手段を備え、
前記弁手段が、弁閉時には当該挿通孔を遮断し、弁開時には前記ピストン部材を挿通可能とする
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のトンネル掘削機。
The insertion hole is provided with valve means,
The tunnel excavator according to any one of claims 1 to 5, wherein the valve means blocks the insertion hole when the valve is closed, and allows the piston member to be inserted when the valve is opened.
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