JPH03132593A - スライド式地中ドッキングシールド掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は地中ドツキングするためのシールド掘進機に係
り、特にシールドジヤツキの移動を利用して外筒をカッ
タ面板の前方のドツキング側に前進移動させることので
きるスライド式地中ドツキングシールド掘進機に関する
ものである。

［従来の技術］ 一般に、地中でトンネル壁を互いに接続する地中ドツキ
ングシールドにおいては第１０図に示す如き構成か採用
されている。図示例は車両用あるいは鉄道用の既設置−
ンネルａに、地下ケプルなどを敷設するためにサイドト
ンネルｂを接続するようにしたものである。そこで、セ
グメントＣを配設しつつサイドトンネルｂを形成すべく
既設トンネルａに向かってシールド掘進機ｄが掘進移動
することになる。

掘進ｆｉｄが既設置〜ンネルａに近接移動すると、地山
ｆを残存したまま掘進移動が停止され、力ツタ面板ｇが
取り外すと共に、掘進機前方の地山ｆを手作業で掻き出
すことにより、サイドトンネルｂが既設置−ンネルａに
接続されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、サイドトンネルｂを接続すべく掘進方向前方
の地山ｆを掻き出す際には既設置〜ンネルａとカッタ面
板ｇとの間の］一方から地山か崩れ落ちることか懸念さ
れる。そのなめ、従来は既設置・ンネルａとカッタ面板
ｇとの間の上方の地盤１］を凍結して硬化させていた。

すなわち、地盤１］内に多数本の冷却パイプを周方向に
挿入し、その冷却パイプ内に冷媒を供給することにより
、地盤りを十分に硬化させた後、カッタ面板前方の地山
ｆか除去されていた。特に、鉛直方向から加わる土圧か
大きいため、その上圧に対抗するなめには大きな凍結地
盤を形成することになる。

そのなめ、従来はドツキング作業か繁雑化すると共に、
凍結地盤を形成する間作業を停止するなめ工期が長くな
る問題があった。

なお、地中ドツキングにおいては掘進移動する−・方の
掘進機の掘進方向前方から反対方向に他方の掘進機か掘
進移動して互いにカッタ面板を向い合わせて掘進移動し
て双方のトンネルを同軸上に接続するシールドか知られ
ており、この場合にもカッタ面板が互いに近接移動した
際に、これらカッタ面板間に挾まれる他山を手動で除去
するに先立って地盤を凍結しており、作業の繁雑化およ
び工期が長期間に亘っていた。

本発明は上記問題点を有効に解決すべく創案されたもの
である。

本発明は既設置〜ンイ・ル等にドツキング側に近接移動
した際のドツキング作業を容易になし得ると共に工期を
短縮できるスライド式地中ドツキングシールド掘進機を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は掘進方向前方にカッタ面板を有すると共にその
後方部に形成されるセグメントに係合して推進力を与え
るシールドジヤツキを有するシルトフレームと、そのシ
ールドフレームの外周部に所定の長さを有して掘進方向
前方に移動自在に嵌合された外筒と、その外筒を上記シ
ールドフレームから前進させるときに、上記セグメント
とシルトフレームとを係合させて上記シールドジヤツキ
とセグメントとの係合を解除すると共に、上記シールド
フレームと外筒との係合を解除してシールドジヤツキと
上記外筒とを係合させて外筒に推進力を伝達する手段と
から構成したものである。

［作用］ 通常の掘進時においてはシールドフレームに外筒が一体
的に固定係合されて掘進移動することになる。

一方、既設トンネル等のドツキング側に掘進機が近接移
動すると、掘進機を停止し、外筒とシルトフレームとの
係合を解除し、外筒をシールドフレームから切り離して
単独で前方に移動させることになる。

そこで、外筒を前進移動するには先ず、シールドジヤツ
キを伸長状態に保持して固定する。この状態で、セグメ
ントからこれより前方に大きな間隔を隔ててシールドフ
レームを保持することによす、シールドジヤツキとセフ
メン１〜との係合を解除することか可能になる。

この状態で外筒からこれに係合するシールドフレームを
切り離すと共にシールドジヤツキと外筒とを係合して固
定する。これにより、カッタ面板を含むシールドフレー
ムが停止位置に保持された状態でシールドジヤツキが後
退移動することにより、外筒が前方に移動可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を添付図面に従って詳述する。

第１図および第２図は既設置〜ンネル１にサイドトンネ
ル２を接続する地中ドツキングシールドを示すものであ
る。図示する如く、既設トンネル１の側方にサイドトン
ネル２を形成すべく土中をシルト掘進機３が掘進移動す
ることになる。

シールド掘進機３には円筒状に開放されたシルトフレー
ム４か設けられ、このシールドフレーム４にはその掘進
力前方に地山Ａを掘削するカッタ面板５が設けられると
共に、そのカッタ面板５の後方に位置されてシールドジ
ヤツキ６か設けられている。このシールドジヤツキ６は
その後方のセフメン１〜Ｓに係合して伸長移動してシー
ルドフレーム４およびカッタ面板５にイＬ進力を伝達す
るようになっている。

シールドジャツー１ｉ−６はシリンダ７とセフメン１〜
Ｓに係脱するロッド８とから構成されており、そのシリ
ンダ７は環状のガータ部９に保持されている。このガー
タ部９はシールドフレーム４の内壁に周方向に一体的に
形成されている。１７ツド８の先端部にはセグメントＳ
に係合するシュー８ａが設けられている。

特に、シールドフレーム４の外周部には円筒状の外筒１
１が掘進方向に前方に移動自在に嵌合される。この外向
１１はカッタ面板５の後部からセフメン１〜Ｓに亘って
被覆するように所定の長さに延出され、その延出端部１
１ａにはセフメン１〜Ｓとの間をシールするだめのテー
ルシ　ル１２か取り付けられている。

また、この外筒１１は手段１３によりシールドフレーム
４から前進移動されるようになっている。

この手段１３は第２図に示すように、外筒１１を前進さ
せるときにセグメントＳとシールドフレーム４とを固定
係合させてシールドシャツ−８４とセフメンｌ−Ｓとの
係合を解除するスペーサ１４と、シールドフレーム４と
外筒１１との係合を解除する第１固定部材１５と、シー
ルドジヤツキ６と外筒１１とを係合さぜる第２固定部材
１６とから主に構成される。

具体的には第３図に示すように、スペーサ１４はシール
ドジヤツキ６が伸長移動したときに、互いに大きく離間
されるセフメンｌ−Ｓと力−ダ部９との間に挿入されて
カッタ面板５の後退移動を阻止するようになっている。

すなわち、カッタ面板５に加わる土庄の反力をスペーサ
Ｊ４を介してセグメントＳで受は止めることになる。

また、第１固定部材１５は第１図に示すように、通常の
掘進時においてはガータ部９と外筒１１の内壁との双方
に接合されてこれらガータ部９と外筒１１とを一体的に
固定し、外向１１を前進させるときには外筒１１から離
脱されて外筒１１−の固定を解除するようになっている
。たとえば、第１固定部材１５は溶断されて外筒１１の
内壁から切り離されるようになっている。したがって、
第１固定部材１５か外筒１１から溶断されたときには外
筒１１がシールドフレーム４からスライド自在に切り離
されることになる。

また、第２固定部材１６は伸長したシールドジヤツキ６
のロッド先端部と外筒１１の内壁とを一体的に同定する
。第４図に示すように、第２固定部材１６はロッド８の
先端部を把持してこれを外筒１１の内壁に固定するよう
になっている。図示例においてはロッ１−８の先端部に
は偏心部８　ｂが形成され、この偏心部８ｂは第２固定
部材１６の後方に位置してこれに係ＩＦ、されるように
なっている。したがって５０ツド８の先端部が引き込ま
れて後退移動すると、その引込み力か第２固定部材１６
を介して外ｉｌｌに推進力として伝達されることになる
。

なお、シールドフレーム４と外筒１１との間には外筒１
１の前進移動を容易にするだめのグリスか供給されるよ
うになっている。

つぎにト記実施例の作用について説明する。

第５図から第９図までは外筒１１をシールドフレーム４
から切り離してドツキング側に押し出す順序を示すもの
である。

第５図に示すように、サイド１〜ンネル２を形成ずべく
掘進機３が通常の掘進移動をするに際しては第１固定部
材１５が、シールドフレーム４と外筒１−１の内壁との
双方に接合され、シールドフレーム４に外筒１１が一体
的に固定されることになる。

この掘進機３が掘進移動し、第６図に示すように、既設
置−ンネルｊ−に近接移動すると、掘進機３を停止し、
その前方の地山Ａは手作業で除去されることになる。

そこで、この地山Ａを除去するに際しシールドジヤツキ
６を伸長状態で掘進機３を停止し、互いに大きく離間さ
れたセグメントＳとガータ部９との間にスペー→ノー１
／ｌを挿入保持する。したかって０ カッタ面板５の反力はシールドフレーム４からスペーサ
１４に伝達されそのスペーサ１４に係合するセグメント
Ｓで受は止められることになる。このため、シールドジ
ヤツキ６とセグメントＳとの係合が解除され、シールド
フレーム４はセグメントＳからその前方に大きく離間さ
れて保持されることになる。

このようにシールドジヤツキ６とセフメンｌ−Ｓとの係
合か解除された後は第１固定部材１５を外筒１１の内壁
から溶断等により切り離すことになる。固定状態から解
除された外ｆｆＪ１１はシールドフレーム４から掘進方
向前方に移動可能に嵌合されることになる。

次いで、伸長状態のシールドジヤツキ６においてそのロ
ッド８の先端部と外筒１１の内壁とを第２［Ｍ室部材で
一体的に固定することになる。この状態で第４図および
第７図に示すように、１７ツド８をドツキング側に後退
移動すなわち引き込むことにより、その移動力か第２固
定部材１６を介して外筒１１に推進力として伝達され、
外筒１１は１ シールドフレーム４をスライド移動してカッタ面板５の
前方に押し出されることなる。

この押出し量りは外筒１１の後端部１１ａからセフメン
１〜Ｓの前面部までの距にとなる。

一般に、第１図に示すように１−ンネル径の異なる大小
様々な既設トンネル１が形成されるなめ、その１〜ンネ
ル径に応じて外筒１１の押出し量も異なる。すなわち、
比較的小径の既設置−ンネル１の場合には外筒１１の押
出し量を増大する必要がある。

そこで、」−記押出し量りでも不足するときには第７図
および第８図に示すように、既設のセフメン１〜Ｓに半
分のセフメンｌ−幅の半セグメントＳを継ぎ足して更に
外筒１１を押し出ずことになる。

先ず、第７図に示すようにシールドジヤツキ６がそのロ
ッド８を引き込んで短縮した状態で」１記スペーサ１４
．１４間にセグメントＳ１を新たに既設のセフメン１〜
Ｓに配設する。次いで、短尺のスペーサ１．４　ａをセ
フメンｌ−３、と力−タ部９との間に挿入保持し、上記
長尺のスペーサ１４を除２ 去しつつ半セグメン１〜Ｓ、を周方向にリング分配段す
る。したがって、カッタ面板５の反力が短尺のスペーサ
１４ａを介して半セグメントＳ１で受り止められること
になる。この状！ぷで第２固定部材１６を外＃Ｊ１１か
ら切り離すことにより、シルトジヤツキ６の伸長移動が
可能になる。

次いで、第８図に示すようにロッド６の先端部を半セグ
メントＳ１まで伸ばして再びロッド８の先端部と外筒１
１の内壁とを第２固定部材１６ａで固定する。そこで、
第９図に示すように、ロッド８をドツキング（ＮＩＪに
引込み移動することにより、外筒１１はシールドジヤツ
キ６の引込み力で半セグメントＳ１の厚さ分ｊたけさら
に押し出されることになる。

このように外筒１１が十分に押し出されて既設トンネル
１に接続された後、カッタ面板５などの内部機器を除去
すると共にその前方の他山Ａを掻き出すことにより、既
設トンネル１にサイドトンネル２か接続されることにな
る。

なお、地中ドツキングの他の実施例として第１３ 図に示すように、掘進移動する掘進機３の掘進方向前方
に反対方向から他の掘進機２１が掘進移動して双方の１
〜ンネル２，２２か同軸上で接続されるものである。

そこで、この場合にも」−記実施例と同様にスペザ１４
を介して第１固定部材１５と第２固定部材１６とにより
、シールドジヤツキ６の引込み力を利用して外筒１１が
ドツキング側に押出されることになる。したかって、外
筒１１の先端部は他方の掘進機２１のカッタ面板２３を
含むシールドフレーム２４の前部を覆うように押出され
て、外筒１−１は双方のシールドフレーム４，２４間に
重ね合わせて掛は渡して双方のトンネル２，２２を連結
することになる。

このように本発明はシールドジヤツキ６の引込み力を利
用して外面１１をシールドフレーム４の前方のドツキン
グ側に押し出すものであり、従来のように地盤を凍結す
ることを要しないなめ、トンネルのドツキング作業か容
易であり、しかも工期を短縮できる。また、既存のシー
ルドジヤツキ４ ６の引込み力を利用するため、外１！？ｉｌｌを押出す
ための別個押出し手段を要しない。したかって、装置を
簡素化できると共に低コスト化を達成できる。

［発明の効果コ 以上型するに本発明によれは、シールドジヤツキの引込
み力を利用して外筒をシールドフレームの前方のドラキ
ンク側に押し出すため、ドツキング作業か容易であり、
工期を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は通常の掘進状態を示す断面図、第２図は外筒の
押出し状態を示す断面図、第３図はおよび第４図は第２
図の要部を示す断面図、第５図から第９図は外筒の押出
し順序を示す断面図、第１０図は従来例を示す断面図で
ある。 図中、４はシールドフレーム、５はカッタ面板、６はシ
ールドジヤツキ、１１は外筒、１３は手段、Ｓはセグメ
ン１〜である。 ５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、掘進方向前方にカッタ面板を有すると共にその後方
   部に形成されるセグメントに係合して推進力を与えるシ
   ールドジャッキを有するシールドフレームと、該シール
   ドフレームの外周部に所定の長さを有して掘進方向前方
   に移動自在に嵌合された外筒と、該外筒を上記シールド
   フレームから前進させるときに、上記セグメントとシー
   ルドフレームとを係合させて上記シールドジャッキとセ
   グメントとの係合を解除すると共に、上記シールドフレ
   ームと外筒との係合を解除してシールドジャッキと上記
   外筒とを係合させて外筒に推進力を与える手段とを備え
   たスライド式地中ドッキングシールド掘進機。