JPH01116192A - Method of curved excavation shield construction and machine thereof - Google Patents

Method of curved excavation shield construction and machine thereof

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JPH01116192A
JPH01116192A JP27343287A JP27343287A JPH01116192A JP H01116192 A JPH01116192 A JP H01116192A JP 27343287 A JP27343287 A JP 27343287A JP 27343287 A JP27343287 A JP 27343287A JP H01116192 A JPH01116192 A JP H01116192A
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cutter
cutter bit
bit
cylinder
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PURPOSE: To easily and accurately perform the curve excavation having the short radius by alternately repeating a process of excavating the front surface by a front surface cutter bit and a process of excavating the side surface by a side surface cutter bit simultaneously with front surface excavation. CONSTITUTION: A shield A is advanced by thrust of a jack 6 while a front face is excavated by a front surface cutter bit 5. Next, simultaneously with excavation of the front surface, the side surface excavation is performed by a side surface cutter bit 11, and thrust of the jack 6 is adjusted to advance the shield A while changing the direction. A process of the straight excavation and a process of changing the direction are combined and alternately performed so as to be conformed to the desired estimated passing passage.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、トンネルをシールド(鋼製筒)の推進により
構築するシールド工法とその機械に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a shield construction method and a machine for constructing a tunnel by propulsion of a shield (steel tube).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、シールド工法は、シールドの前面で回転する前面
カッタービットによりトンネル切羽の掘削を行い、切羽
を保持しつつジヤツキ推力によって、シールドを推進さ
せるとともに、シールド後部に生じた空想において、シ
ールドセグメントを組み立てて覆工を完成させ、その覆
工セグメントと地山との間に裏込注入を行っている。シ
ールドの予定通過路線が曲線をなす部−分においては、
シールドの内周に沿って等間隔に多数配置したシールド
ジヤツキのうち、曲進方向外側の半周に配置された複数
のシールドジヤツキを使用して、シールドを上記曲線に
沿い片押し推進し、そのシールド後部に生じた左右不均
等の空想に異形セグメントと標準セグメントを適宜組み
合わせ、当該曲線部を覆工している。
Conventionally, in the shield construction method, the tunnel face is excavated using a front cutter bit that rotates at the front of the shield, the face is held and the shield is propelled by jack thrust, and the shield segments are assembled in the imagination created at the rear of the shield. The lining is completed, and backfill is injected between the lining segment and the ground. In the part where the shield's planned passage route is curved,
Among the many shield jacks arranged at equal intervals along the inner circumference of the shield, a plurality of shield jacks arranged on the outer half circumference in the curve direction are used to push the shield one-sidedly along the curve, The curved section is lined by appropriately combining odd-shaped segments and standard segments to accommodate the left-right unevenness that occurred at the rear of the shield.

上記の曲進について、さらに述べると、第1図に示すよ
うに、シールドaが曲進するには、方向変換、すなわち
、その曲線Sの内側への移動を必要とするが、カッター
ディスクbに装架の前面カッタービットは、シールドa
の前面を掘削するだけであるから、一般には、カッター
ディスクbの外周面に付設しである余堀装置すなわちコ
ピーカッター〇を併用して、掘削断面を曲線Sの内側に
拡大する余掘りをし、これによって、前進しながら方向
変換をしている。
To further describe the above curve progression, as shown in Fig. 1, in order for the shield a to curve, it requires a direction change, that is, a movement inside the curve S, but the cutter disk b The cutter bit on the front of the mount is shielded a.
Since only the front side of the curve S is excavated, an over-excavation device attached to the outer peripheral surface of the cutter disc b, that is, a copy cutter 〇, is generally used in combination to perform over-excavation to enlarge the excavation cross section to the inside of the curve S. , This allows it to change direction while moving forward.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記シールドaは、外径と長さの比が所要の範囲に設定
されているもので、特に、長さを普通の数mにしている
ような場合、上記のように前進しながら同時に方向変換
をする方法によるシールドaの推進は、予定通過路線の
曲線部半径Rが80m程度という大半径でないと、正確
に曲進できない。
The above-mentioned shield a has a ratio of outer diameter and length set within the required range, and especially when the length is a normal several meters, it can be used to move forward and change direction at the same time as described above. Propulsion of the shield a by the method described above cannot be carried out accurately unless the radius R of the curved portion of the planned passage route is as large as about 80 m.

これを改善するために、第2図に示すように、シールド
aを前、後胴a l +  a tによる1段中折型と
して、半径Rが30m程度の曲線部での推進を可能にし
、さらには、前、後、及び中胴al+a*、a3による
中折角度6〜7°、2段中折型とすることによって、半
径R15m程度の曲線部における推進も可能にしたシー
ルド機械が既に知られている。
In order to improve this, as shown in Fig. 2, the shield a was made into a one-stage center-fold type with the front and rear trunks a l + a t, which enabled propulsion on curved sections with a radius R of about 30 m. Furthermore, there is already a known shield machine that enables propulsion on a curved section with a radius of about 15 m by using a two-step folding type with a folding angle of 6 to 7° between the front, rear, and middle trunks al+a*, a3. It is being

しかし、これら中折型の場合においては、所定の中折角
度にするまでに少なくとも数mの前進を必要とするから
、曲線始点の可成り手前から角度をつけながら前進し、
該曲線始点で、所定の中折角度を得ることができるよう
にしなければならない、このため結果的には、′シール
ドaは、予定通過路線からずれた軌跡を辿ることになる
However, in the case of these half-folding types, it is necessary to move forward at least several meters to reach the predetermined half-folding angle, so advance while making an angle from well before the starting point of the curve.
It is necessary to be able to obtain a predetermined mid-turn angle at the starting point of the curve, and as a result, the shield a follows a trajectory that deviates from the planned passage route.

しかも、シールドaをたとえば3段、4段の中折型にす
るとか、中折角度を10°またはそれ以上として、たと
えば半径10m以下の曲線部に沿って推進するようにす
ることは、前進しつつ方向変換する方式においては技術
的限界があり不可能である。
Moreover, it would be a step forward to make the shield a into a folded type with three or four stages, for example, or to make the folding angle 10 degrees or more so that it is propelled along a curved section with a radius of 10 m or less. However, there are technical limitations in the method of changing direction, making it impossible.

そのため、半径Rが比較的短い曲線部における施工は、 ■ シールド方向変換用立坑を開削する。Therefore, construction work on curved sections with relatively short radius R, ■ Cutting a shaft for changing the direction of the shield.

■ シールドが曲進できない区間については、開削工法
を採用する。
■ For sections where the shield cannot be curved, the open cut method will be used.

■ シールドの方向変換に必要な空間を作業員が掘削す
る。
■ Workers excavate the space necessary to change the direction of the shield.

■ 曲線部全部を手掘りとする。■ All curved parts are hand dug.

等の工法を併用して行われているものであるが、これは
、曲線部1ケ所について、数ケ月の工期を要するとか、
数億円の工費が掛かるとかの不利を生じ、シールド工法
の、(a)路面を使用しない。(b)施工が速い。(C
)地盤改良等の補助工法費用が少ない。(d)作業員が
シールドと既設セグメントで保護され安全である。等の
利点を利用できないうらみがある。
However, this method requires several months of construction time for each curved section.
This method does not use the shield method's (a) road surface, which has the disadvantage of requiring hundreds of millions of yen in construction costs. (b) Construction is fast. (C
) Costs for auxiliary methods such as ground improvement are low. (d) Workers are protected and safe by shields and existing segments. There are some disadvantages in not being able to take advantage of such benefits.

本発明の目的は、特に、半径Rが10m以下たとえば8
〜6mというような短い曲線部施工を簡単に実施できる
曲進シールド工法とその機械の提供にある。
The object of the present invention is particularly that the radius R is 10 m or less, for example 8 m
To provide a curved shield construction method and machine that can easily perform construction on short curved sections of up to 6 m.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明工法の構成を実施例にもとづき述べると次のとお
りである。
The configuration of the construction method of the present invention will be described below based on examples.

前面カッタービット5により切羽前面の掘削を行いなが
ら、ジヤツキ推力でシールドAを直進させる工程と、上
記前面カッタービット5による前面掘削と同時に側面カ
ッタービット11により側面掘削を行いつつ、同じくジ
ヤツキ推力でシールドAを方向変換させる工程とからな
り、これら両工程を交互に繰り返し実施する。
While excavating the front face of the face with the front cutter bit 5, the shield A is moved straight with a jack thrust, and at the same time as the front cutter bit 5 excavates the front side, the side cutter bit 11 performs side excavation, and the shield A is also made with a jack thrust. It consists of a step of changing the direction of A, and these two steps are alternately and repeatedly carried out.

上記において、シールドAの方向変換は、必要に応じ、
該シールドAの曲進方向内側を既設セグメントGに防止
装置Fで防止して行うと効果的である。
In the above, the direction of shield A can be changed as necessary.
It is effective to prevent the inside of the shield A in the direction of bending from the existing segment G with a prevention device F.

また、前面カッタービット5と側面カッタービット11
とは、同じ駆動装置で駆動しても、別の駆動装置で駆動
してもよい。
Also, front cutter bit 5 and side cutter bit 11
may be driven by the same drive device or by different drive devices.

本発明機械の構成を実施例にもとづき述べると次のとお
りである。
The configuration of the machine of the present invention will be described below based on an embodiment.

シールドAは、その前面に架設されかつ所要の駆動装置
に連繋したカッターディスクCに前面カッタービット5
を装架し、また、同シールドAは、その周囲に回転自在
に嵌装したカッターシリンダDに側面カッタービット1
1を装架している。
The shield A has a front cutter bit 5 mounted on a cutter disk C installed on the front side thereof and connected to a required drive device.
The shield A is equipped with a side cutter bit 1 on a cutter cylinder D rotatably fitted around the shield A.
1 is installed.

上記カッターシリンダDを、カッターディスクCと同じ
駆動装置Bにより同時に回転する構成のものは、そのカ
ッターシリンダDをシールドAに対し固定しあるいは解
除する手段を、該カッターシリンダDとシールドAの間
に介在させるとともに、カッターシリンダDを上記カッ
ターディスクCに対し連繋あるいは遮断する手段を、該
カッターシリンダDとカッターディスクCの間に介在さ
せている。
If the cutter cylinder D is rotated simultaneously by the same drive device B as the cutter disk C, a means for fixing or releasing the cutter cylinder D from the shield A is provided between the cutter cylinder D and the shield A. A means for connecting or disconnecting the cutter cylinder D to the cutter disk C is interposed between the cutter cylinder D and the cutter disk C.

これら両手段を併せて、実施例では固定・回転連繋装置
Eと称している。
These two means are collectively referred to as a fixed/rotating coupling device E in the embodiment.

一方、上記カッターシリンダDを、カッターディスクC
とは別の駆動装置で回転する構成のものは、シールドA
内に駆動装置Bとは別に専用の駆動装置すなわちトルク
モータ27を設置し、それをカッターシリンダDに連繋
させている。
On the other hand, the cutter cylinder D is connected to the cutter disk C.
Shield A is configured to be rotated by a separate drive device.
A dedicated drive device, ie, a torque motor 27, is installed inside the cutter cylinder separately from the drive device B, and is connected to the cutter cylinder D.

上記において、シールドAには、その曲進方向内側を既
設のセグメントGに防止する防止装置Fを備えることが
ある。
In the above, the shield A may be provided with a prevention device F that prevents the existing segment G from reaching the inside of the shield A in the direction of movement.

〔作用〕[Effect]

本発明工法によれば、シールドは直進と方向変換を各別
交互に行って、曲進するので、従来とは異なり、半径の
短い曲線部施工が可能なものであり、また、本発明機械
によればその施工を簡単かつ正確に行うことができるも
のである。
According to the construction method of the present invention, the shield travels in a curved direction by alternately going straight and changing direction, so unlike the conventional method, it is possible to construct curved sections with short radii. According to this, the construction can be carried out easily and accurately.

〔実施例〕〔Example〕

まず、本発明シールド機械の第1実施例を第4図乃至第
8図により詳述する。
First, a first embodiment of the shield machine of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 8.

Aはシールドで、それは、バルクヘッドlの内側を機械
室2、外側を土砂室3としている。上記機械室2は、駆
動用トルクモータ4等よりなる駆動装置Bを内設し、そ
の駆動装置Bにより回転する、前面カッタービット5等
を備えたカッターディスクCをシールドへの前面に架設
している。また、機械室2は、その内側周囲に、所要複
数本のシールドジヤツキ6を等間隔に配置している。
A is a shield, which has a machine room 2 on the inside of the bulkhead l and a dirt room 3 on the outside. The machine room 2 is equipped with a drive device B consisting of a driving torque motor 4, etc., and a cutter disc C, which is rotated by the drive device B and equipped with a front cutter bit 5, etc., is installed on the front surface of the shield. There is. Further, the machine room 2 has a required plurality of shield jacks 6 arranged at equal intervals around its inner periphery.

Dはカッターシリンダで、それは、シールドへの前半部
7、すなわちシールドAが上記機械室2と土砂室3を囲
繞形成している部分の外周に、ベアリング8及び土砂侵
入防止シール9を介在させて、回転自在に嵌合している
D is a cutter cylinder, which has a bearing 8 and a dirt intrusion prevention seal 9 interposed on the outer periphery of the front half 7 to the shield, that is, the part where the shield A surrounds the machine room 2 and the dirt room 3. , are rotatably fitted.

このカッターシリンダDは、シールドAのテールプレー
トすなわち後半部10と、その外周を面一にし、かつそ
の外周に側面カッタービット11を備えている。12は
テールシールである。
This cutter cylinder D has its outer periphery flush with the tail plate or rear half 10 of the shield A, and is provided with a side cutter bit 11 on its outer periphery. 12 is a tail seal.

通常、カッターシリンダDは、シールド八に対し固定関
係に保持され、必要に応じその固定関係を解除すること
によって回転可能な状態になるもので、その回転は、カ
ッターシリンダDとカッターディスクCとを連繋し、前
記駆動装置Bを使用して行う。
Normally, the cutter cylinder D is held in a fixed relationship with the shield 8, and becomes rotatable by releasing the fixed relationship as necessary. This is done using the drive device B.

EはカッターシリンダDの固定・回転連繋装置で、それ
は、カンタ−シリンダDの前端開口内に設けたフランジ
13、シールドAの土砂室3の周囲に架設した固定ジヤ
ツキ14、及びカッターディスクCの外周部に架設した
連繋ジヤツキ15からなる。
Reference numeral E denotes a fixing/rotating coupling device for the cutter cylinder D, which consists of a flange 13 provided in the front end opening of the canter cylinder D, a fixing jack 14 installed around the dirt chamber 3 of the shield A, and the outer periphery of the cutter disk C. It consists of a connecting jack 15 installed in the section.

上記フランジ13は、シールドAの前端7′とカッター
ディスクCの外周部C′との間に位置し、所要複数個の
ビン受入孔16を等間隔で配設している。固定ジヤツキ
14は、バルクヘッド1に設けた取付は台17により土
砂室3の周囲に所要複数個が所定の間隔で架設され、ま
た、連繋ジヤツキ15は、カッターディスクCの外周部
C′に設けた取付は孔18により、その外周部C′に所
要複数個が所定の間隔で架設され、それぞれ、固定ピン
14′、連繋ピン15′を各別のビン受入孔16に交互
に対向させている。
The flange 13 is located between the front end 7' of the shield A and the outer periphery C' of the cutter disk C, and has a required plurality of bottle receiving holes 16 arranged at equal intervals. The fixing jacks 14 are mounted on the bulkhead 1, and a plurality of fixed jacks are installed at predetermined intervals around the sediment chamber 3 using a stand 17, and the connecting jacks 15 are installed on the outer periphery C' of the cutter disk C. A plurality of pins are installed at predetermined intervals on the outer periphery C' through the holes 18, and the fixing pins 14' and connecting pins 15' are alternately opposed to the respective bottle receiving holes 16. .

すなわち、固定ジヤツキ14の固定ピン14′は、等間
隔で配設の上記ビン受入孔16の1個おきのものに対向
し、連繋ジヤツキ15の連繋ピン15′は、固定ピン1
4′が対向していない1個おきの他のピン受入孔16に
対向している。
That is, the fixed pins 14' of the fixed jack 14 face every other bottle receiving hole 16 arranged at equal intervals, and the connecting pins 15' of the connecting jack 15 face the fixed pins 1
4' is opposed to every other pin receiving hole 16 that is not opposed.

そして、カッターシリンダDのシールド八への固定は、
固定ピン14′を対向するピン受入孔16に突入させる
ことにより行い(第5図)、また、カッターシリンダD
のカッターディスクCへの連繋は、連繋ピン15′を対
向するピン受入札16に突入させることにより行う(第
6図)。
The fixing of the cutter cylinder D to the shield 8 is as follows:
This is done by inserting the fixing pin 14' into the opposing pin receiving hole 16 (Fig. 5), and also by inserting the cutter cylinder D.
is connected to the cutter disk C by inserting the connecting pin 15' into the opposing pin receiving bid 16 (FIG. 6).

19は、シールドAのテールプレートすなわち後半部1
0であって、前半部7寄りのところに、適宜複数個開設
した作泥土材あるいは送泥水注入口で、カッターディス
クCに設けられている公知の作泥土材あるいは送泥水注
入口(図示していない)と同様、配管20を通じ所要の
作泥土材あるいは送泥水をポンプで圧送注入するための
ものである。
19 is the tail plate of shield A, that is, the rear half 1
0, and a plurality of mud-making soil materials or mud-feeding water inlets are appropriately opened near the front half 7, and the well-known mud-making soil material or mud-feeding water inlets (not shown) provided on the cutter disc C. This is for pumping and injecting the required mud material or mud water through the piping 20.

21は、前記バルクヘッド1を貫通した土砂室3に受入
口を接続している公知の排土通路である。
Reference numeral 21 denotes a known earth discharge passageway that connects a receiving port to the earth and sand chamber 3 passing through the bulkhead 1 .

Fは、本シールド機械の曲進時において、シールドAが
、その曲進方向内側を前進させることなく円滑、正確に
方向変換するように既設セグメントGと該シールドAと
の間に架設する繋止装置で、それは、シールドAに係止
するタイロッド22と、既設セグメンl−Gに固定した
補強体23に係止するタイロッド24とからなる。
F is a tether installed between the existing segment G and the shield A so that when the shield machine moves in a curve, the shield A changes direction smoothly and accurately without moving forward in the direction of the curve. The device consists of a tie rod 22 that locks to the shield A and a tie rod 24 that locks to a reinforcement 23 fixed to the existing segment I-G.

上記構成の第1実施例の機械によるトンネルの構築は次
のようにして行われる。
Construction of a tunnel by the machine of the first embodiment having the above configuration is performed as follows.

予定通過路線が直線であるときは、固定・回転連繋装置
上により、カッターシリンダDをシールドAに固定関係
にしく第5図)、従来公知のシールド機械と同じように
、カッターディスクCをトルクモータ4等よりなる駆動
装置Bにより回転して、前面カッタービット5で、トン
ネル切羽の掘削を行い、既設セグメンI−Gを反力に適
宜選定されたシールドジヤツキ6の推力によって機械全
体を直進させたのち、シールドAの後部に既設セグメン
トGとの間に生じた空想にシールドセグメントを組み立
てる等所定の後段施工を行う。
When the planned passage line is a straight line, the cutter cylinder D is fixed to the shield A by means of a fixed/rotating coupling device (Fig. 5), and the cutter disc C is connected to the torque motor in the same manner as in conventionally known shield machines. The tunnel face is excavated by the front cutter bit 5, and the entire machine is moved straight by the thrust of an appropriately selected shield jack 6 using the existing segment I-G as a reaction force. Afterwards, predetermined subsequent construction is performed, such as assembling a shield segment in the space created between the rear part of the shield A and the existing segment G.

予定通過路線が曲線であるときはまず次の準備をする。If the planned route is a curve, first make the following preparations.

固定・回転連繋装置上により、カッターシリンダDとカ
ッターディスクCとを連繋関係にする(第6図)。この
場合、カンタ−ディスクCとシールドAの固定関係を解
除する前に、連繋ピン15′を対向するピン受入孔16
に突入させて上記連繋関係にしたあとで、固定ピン14
’を当該ピン受入孔16から抜脱すると、関係位置の調
整をすることなく簡単に所定の連繋関係を得ることがで
きる。
The cutter cylinder D and cutter disk C are connected to each other by means of a fixed/rotating connection device (FIG. 6). In this case, before releasing the fixed relationship between the canter disc C and the shield A, insert the connecting pin 15' into the opposing pin receiving hole 16.
After entering the above-mentioned connection relationship, the fixing pin 14
When the pin is removed from the pin receiving hole 16, a predetermined connection relationship can be easily obtained without adjusting the relative position.

シールドAの曲進方向内側と既設セグメントGとの間に
繋止装置Fを架設し、該内側が前進することのないよう
繋止する。但し、この繋止は必要に応じ行うものである
A locking device F is installed between the inside of the shield A in the direction of bending and the existing segment G, and is locked to prevent the inside from moving forward. However, this tethering is done as necessary.

そのあと、駆動装置Bにより、カッターディスクCと一
緒にカッターシリンダDを回転し、前面カンタ−ビット
5で切羽の掘削を行うと同時に側面カッタービット11
で周面特に曲進方向内側円面を掘削し、シールドAに配
置されたシールドジヤツキ6のうち、該シールドAの曲
進方向外側の半周に位置するシールドジヤツキ6の推力
によって、機械全体を予定通過路線の曲線に沿う方向変
換をする。この場合、適宜の作泥土材を作泥土材注入口
19から圧送注入することによって、カッターシリンダ
Dの側面カッタービット11が掘削した側面土砂を流動
化し、これをカッターディスクCの前面カッタービット
5が掘削した前面土砂(従来公知のように同じく作泥土
材の圧入により流動化している)と−緒に前記排土通路
21を通じ排土する。
Thereafter, the drive device B rotates the cutter cylinder D together with the cutter disc C, and the front canter bit 5 excavates the face, while the side cutter bit 11
The circumferential surface, especially the inner circular surface in the direction of bending, is excavated, and the entire machine is excavated by the thrust of the shield jack 6 located on the outer half of the shield A in the direction of bending. Change direction along the curve of the planned route. In this case, by force-feeding appropriate soil material for cultivation from the soil material injection port 19, the side surface soil excavated by the side cutter bit 11 of the cutter cylinder D is fluidized, and the front cutter bit 5 of the cutter disk C fluidizes the soil. The soil is discharged through the soil discharge passage 21 together with the excavated front soil (which has been fluidized by the injection of mud material as is conventionally known).

上記方向変換によって、シールドAの後部に生じた左右
不均等の空想に異形セグメントあるいはそれと標準セグ
メントを組み立て、かつその他の後段施工を行う。
As a result of the above-mentioned direction change, irregularly shaped segments or standard segments are assembled into the imaginary left-right unevenness created at the rear of the shield A, and other subsequent construction is performed.

前記と同様にして比較的短い距離の直進と上記方向変換
とを繰り返すことによって、予定通過路線の曲線に沿い
本機械を曲進させるものである。
In the same manner as described above, by repeating a relatively short distance of straight movement and the above-mentioned direction change, the machine is caused to curve along the curve of the planned passage route.

第8図はその曲進状況を説明するためのものである。機
外径4.0m、機長4.6mの本機械を、曲線半径R=
8m (本機械先端軌跡R’ =8.944m)の曲線
Sに沿い曲進させるのに、原位置(実線)イから30c
m直進させた直進位置(点線)口において、方向変換に
必要な角度は θ−」■工典−= 2.15゜ 2×π×8 また、このときの本機械先端移動量は 4 rn’Xtan 2.15’ = O,100mで
ある。
FIG. 8 is for explaining the progression of the song. This machine has an outer diameter of 4.0 m and a length of 4.6 m, and the curve radius R =
To move along the curve S of 8 m (this machine's tip trajectory R' = 8.944 m), it takes 30 c from the original position (solid line) A.
At the straight forward position (dotted line) after moving straight m, the angle required for direction change is θ-'' ■ Code - = 2.15° 2 x π x 8 In addition, the amount of movement of the tip of this machine at this time is 4 rn' Xtan 2.15' = O, 100m.

なお、上記において、曲線半径R=6mとした場合、方
向変換に必要な角度は θ=」■盈奥ニー2.9゜ 2×π×6 本機械先端移動量は 4 m×tan 2.9’ = 0.200mとなる。
In addition, in the above, when the curve radius R = 6 m, the angle required for direction change is θ = 2.9° 2 x π x 6 The amount of movement of the tip of this machine is 4 m x tan 2.9 ' = 0.200m.

次に、本発明シールド機械の第2実施例を第9図乃至第
11図により説明する。
Next, a second embodiment of the shield machine of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 11.

この第2実施例は、カッターシリンダの回転を、カッタ
ーディスクの回転とは別に、それぞれの駆動装置で行う
構成であること、このため、これらカッターシリンダと
カッターディスクとの間に固定・回転連繋装置を介在さ
せていないことにおいて、第1実施例と相違し、その他
の構成は同一である。そこで、同一部分には同じ符号を
記入して説明を省略し、相違点についてだけ述べること
とする。
In this second embodiment, the rotation of the cutter cylinder is performed by each drive device separately from the rotation of the cutter disk. Therefore, there is a fixed/rotational connection device between the cutter cylinder and the cutter disk. This embodiment differs from the first embodiment in that it does not have an intervening structure, but the other configurations are the same. Therefore, the same parts will be denoted by the same reference numerals, the explanation will be omitted, and only the differences will be described.

シールドAと、その前半部7の外周に回転自在に嵌合の
カッターシリンダDとは、バルクヘッド1の内側におい
て、前者すなわちシールドAの前半部7に設けた外周凹
溝25と、後者すなわちカッターシリンダDのフランジ
26と噛合させている。
The shield A and the cutter cylinder D rotatably fitted to the outer periphery of the front half 7 of the shield A and the cutter cylinder D, which is rotatably fitted to the outer periphery of the first half 7 of the shield A, are connected to the outer periphery groove 25 provided in the first half 7 of the shield A, and the cutter cylinder D rotatably fitted to the outer periphery of the first half 7 of the shield A. It is engaged with the flange 26 of cylinder D.

27は、シールドAの機械室2の内側周囲に所要複数個
等間隔に配置した駆動装置であるトルクモータ、  2
8はその各出力軸に固着のピニオンであり、各ピニオン
28は、上記フランジ26の内周ラック29に、上記外
周凹溝25の底部開口30を通じ噛合している。
Reference numeral 27 indicates a plurality of torque motors, which are drive devices, arranged at equal intervals around the inside of the machine room 2 of the shield A.
8 is a pinion fixed to each output shaft, and each pinion 28 meshes with the inner rack 29 of the flange 26 through the bottom opening 30 of the outer groove 25.

上記のフランジ26の内周ラック29とトルクモータ2
7のピニオン28との噛合により、カッターシリンダD
は、トルクモータ27の駆動にともない回転するが、反
対に該カッターシリンダDに他の外力が加わってもそれ
自体回転することはない。
The inner rack 29 of the flange 26 and the torque motor 2
By meshing with the pinion 28 of 7, the cutter cylinder D
The cutter cylinder D rotates as the torque motor 27 is driven; however, even if other external force is applied to the cutter cylinder D, the cutter cylinder D itself does not rotate.

このように、カッターシリンダDを、カッターディスク
Cとは別系統の動力で回転させることは、第1実施例に
おけるごとくカッターシリンダDとカッターディスクC
とを連繋結合し、同じ動力で回転させる場合にくらべ、
カッターシリンダDの捩れ、総トルク不足、連繋部の強
度等に対する配慮を軽減できるメリットがある。
In this way, rotating the cutter cylinder D with power from a separate system from that of the cutter disc C means that the cutter cylinder D and the cutter disc C are rotated as in the first embodiment.
Compared to connecting and rotating with the same power,
This has the advantage of reducing the need for considerations such as twisting of the cutter cylinder D, insufficient total torque, and strength of the connecting portion.

かかる構成の第2実施例の機械によるトンネルの構築は
、第1実施例の場合と同じ要領で行われるものであるか
ら、重複を避けその説明を省略する。
The construction of the tunnel by the machine of the second embodiment having such a configuration is carried out in the same manner as in the first embodiment, so the explanation thereof will be omitted to avoid duplication.

なお、上記両実施例のカッターシリンダDは、これを中
折型シールドの前胴に適用できること、また、カッター
シリンダの駆動方式も、上記両実施例のセンターシャフ
ト方式に限らず、外周駆動方式、中間支持方式等であっ
てもよいことも明らかであり、本発明は、上記両実施例
に限定されるものではない。
It should be noted that the cutter cylinder D of both of the above embodiments can be applied to the front body of a center-folding type shield, and the drive method of the cutter cylinder is not limited to the center shaft method of both of the above embodiments, but may also be an outer circumferential drive method, It is also clear that an intermediate support method or the like may be used, and the present invention is not limited to the above embodiments.

〔発明の効果] 以上に詳述したところから明らかなように、本発明工法
は、シールドの直進と方向変換を各別交互に行うことに
よって、それも、直進は当然のことながら前面カッター
ビットによる前面掘削を行いつつ、また、方向変換は上
記前面掘削と同時に側面カシタービットによる側面掘削
を行うもので、従来に比し半径の短い曲線施工が可能な
ものである。
[Effects of the Invention] As is clear from the detailed description above, the construction method of the present invention alternately moves the shield in a straight line and changes its direction. While performing frontal excavation, the direction change is performed simultaneously with the above-mentioned frontal excavation and side excavation using a side caster bit, making it possible to perform curved construction with a shorter radius than in the past.

そして、本発明機械によれば、上記工法を簡単かつ正確
に実施できるとともに、構成が簡単で製作も容易である
According to the machine of the present invention, the above construction method can be carried out easily and accurately, and the structure is simple and manufacturing is easy.

なお、本発明工法及び機械は、曲線部施工に適用する以
外に、不陸、蛇行の修正にもその威力を発揮するもので
ある。
The construction method and machine of the present invention are not only applicable to construction on curved sections, but also demonstrate their effectiveness in correcting unevenness and meandering.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面第1図乃至第3図は従来のシールド工法における曲
線部施工の説明図、第4図乃至第8図は本発明機械の第
1実施例を示すもので、第4図は横断平面図、第5図は
カッターシリンダとシールドの固定状態を示す要部の断
面図、第6図はカッターシリンダとカッターディスクの
連繋状態を示す要部の断面図、第7図はカッターシリン
ダの要部の斜視図、第8図は上記第1実施例の機械によ
る曲線部施工の説明図、第9図乃至第11図は本発明機
械の第2実施例を示すもので、第9図は横断平面図、第
10図は要部の断面図、第11図は要部の断面図である
。 A・・・・・・シールド、C・・・・・・カンタ−ディ
スク、5・・・・・・前面カッタービット、D・・・・
・・カンタ−シリンダ、11・・・・・・側面カッター
ビット、B・・・・・・駆動装置、E・・・・・・固定
・回転連繋装置、4,27・・・・・・トルクモータ、
F・・・・・・繋止装置、G゛・旧・・既設セグメント
。 /1175図 オ6図 オ8図
Drawings 1 to 3 are explanatory diagrams of curved section construction in the conventional shield construction method, Figs. 4 to 8 show a first embodiment of the machine of the present invention, and Fig. 4 is a cross-sectional plan view; Figure 5 is a cross-sectional view of the main part showing the fixed state of the cutter cylinder and the shield, Figure 6 is a cross-sectional view of the main part showing the connected state of the cutter cylinder and cutter disk, and Figure 7 is a perspective view of the main part of the cutter cylinder. 8 is an explanatory diagram of the construction of a curved section by the machine of the first embodiment, and FIGS. 9 to 11 show a second embodiment of the machine of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional plan view, FIG. 10 is a sectional view of the main part, and FIG. 11 is a sectional view of the main part. A...Shield, C...Canter disc, 5...Front cutter bit, D...
...Counter cylinder, 11...Side cutter bit, B...Driving device, E...Fixed/rotating coupling device, 4,27...Torque motor,
F: Locking device, G: Old: Existing segment. /1175 Figure O6 Figure O8

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、前面カッタービットによる前面掘削を行いつつジャ
ッキ推力でシールドを直進させる工程と、前面カッター
ビットによる前面掘削と同時に側面カッタービットによ
る側面掘削を行いつつジャッキ推力でシールドを方向変
換させる工程とからなることを特徴とする曲進シードル
工法。 2、シールドの上記方向変換を、該シールドの曲進方向
内側を既設セグメントに繋止して行うことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の曲進シールド工法。 3、前面カッタービットと側面カッタービットとを同じ
駆動装置で駆動することを特徴とする特許請求の範囲第
1項または第2項記載の曲進シールド工法。 4、前面カッタービットと側面カッタービットとを各別
の駆動装置で駆動することを特徴とする特許請求の範囲
第1項または第2項記載の曲進シールド工法。 5、シールドの前面に可動自在な前面カッタービットを
備えるとともに、同シールドの側面には同じく可動自在
な側面カッタービットを備えてなることを特徴とするシ
ールド機械。 6、前面カッタービットを、シールドの前面に架設され
かつ所要の駆動装置に連繋したカッターディスクに装架
するとともに、側面カッタービットを、同シールドの外
周に回転自在に嵌装されたカッターシリンダに装架し、
そのカッターシリンダをシールドに対し固定しあるいは
その解除をする手段と、同カッターシリンダを上記カッ
ターディスクに対し連繋あるいは遮断する手段とを、そ
れぞれ、カッターシリンダとシールドの間あるいはカッ
ターシリンダとカッターディスクの間に設けてなること
を特徴とするシールド機械。 7、前面カッタービットを、シールドの前面に架設され
かつ所要の駆動装置に連繋したカッターディスクに装架
するとともに、側面カッタービットを、同シールドの外
周に回転自在に嵌装されたカッターシリンダに装架し、
さらにシールド内に上記駆動装置とは別に設けた駆動装
置を、上記カッターシリンダに連繋させてなることを特
徴とするシールド機械。 8、シールドの曲進方向内側を既設セグメントに繋止す
る繋止装置を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
5項、第6項または第7項記載のシールド機械。
[Claims] 1. The step of moving the shield in a straight line with the jack thrust while performing front excavation with the front cutter bit, and the step of moving the shield in a straight line with the jack thrust while simultaneously performing front excavation with the front cutter bit and side excavation with the side cutter bit. The curved cider construction method is characterized by a conversion process. 2. The curved shield construction method according to claim 1, wherein the direction change of the shield is performed by connecting the inner side of the shield in the curved direction to an existing segment. 3. The curved advance shield construction method according to claim 1 or 2, wherein the front cutter bit and the side cutter bit are driven by the same drive device. 4. The curved advance shield construction method according to claim 1 or 2, wherein the front cutter bit and the side cutter bit are driven by separate drive devices. 5. A shield machine comprising a movable front cutter bit on the front of the shield, and a movable side cutter bit on the side of the shield. 6. Attach the front cutter bit to the cutter disc installed in front of the shield and connected to the required drive device, and install the side cutter bit to the cutter cylinder rotatably fitted around the outer periphery of the shield. Stack,
A means for fixing or releasing the cutter cylinder from the shield, and a means for connecting or disconnecting the cutter cylinder from the cutter disk, respectively, between the cutter cylinder and the shield or between the cutter cylinder and the cutter disk. A shield machine characterized by being provided with. 7. Attach the front cutter bit to the cutter disc installed in front of the shield and connected to the required drive device, and install the side cutter bit to the cutter cylinder rotatably fitted around the outer periphery of the shield. Stack,
The shield machine further comprises a drive device provided within the shield separately from the drive device and connected to the cutter cylinder. 8. The shield machine according to claim 5, 6, or 7, further comprising a locking device that locks the inside of the shield in the direction of bending to an existing segment.
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