JPH04272387A - Downward shield machine - Google Patents

Downward shield machine

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JPH04272387A
JPH04272387A JP3434491A JP3434491A JPH04272387A JP H04272387 A JPH04272387 A JP H04272387A JP 3434491 A JP3434491 A JP 3434491A JP 3434491 A JP3434491 A JP 3434491A JP H04272387 A JPH04272387 A JP H04272387A
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JP
Japan
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cutter
shield machine
downward
shield
mud
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JP3434491A
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Japanese (ja)
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Akira Otomo
大友 章
Fumiaki Murakami
文章 村上
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TOUDENTSUU KK
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TOUDENTSUU KK
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Publication date
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PURPOSE:To excavate a vertical shaft by a shield method and to collect an internal mechanism such as a cutter, etc., after the completion of excavation to reduce construction costs. CONSTITUTION:A main cutter 32 mounted to a spindle 31 and a peripheral cutter 34 mounted to an expansion arm 33 extended radially from the spindle 31 are provided to the lower end 22 of a shield machine body 21. A shield jack 24 capable of moving inward of a diametrical direction is provided upward thereof. In addition, a segment assembly device 27 having a segment holding arm 26 capable of expansion in a diametrical direction is provided to a position of the axial center 25. A cutter 23, the shield jack 24 and the segment assembly device 27 are borne on an internal frame 29. The internal frame 29 is mounted to an outside drum 28 so that it is capable of loading and unloading. Sludge is circulated through a sludge withdrawal pipe 64 having a sludge making material injection pipe 63 and a discharge pump 65 to stabilize the facing and, at the same time, excavated earth is removed to the ground.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、シールド工法により下
方に掘進する新規なダウンワードシールドマシンに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a new downward shield machine that excavates downward using a shield method.

【0002】0002

【従来の技術】一般に、シールド工法における発進立坑
など、比較的径の大きな立坑を掘削するには、周辺土砂
の崩壊を防ぎながら掘削する必要がある。
2. Description of the Related Art Generally, in order to excavate a relatively large diameter shaft such as a starting shaft in the shield construction method, it is necessary to excavate while preventing the collapse of surrounding earth and sand.

【0003】図8に示すように、従来この種の立坑掘削
は、工事が交通などの妨げにならないように、まず土留
めぐい工法により路面1から5 m程度掘り下げて、資
材などを収容させるための路下室2を形成してから、コ
ンクリート壁3などを土留めにして小型ショベル4等に
より縦方向に掘削すると共に、掘削した土砂をバケット
5にて地上に設置したホッパ6へ排出し、これをトラッ
ク7により運搬するようにしていた。
[0003] As shown in Fig. 8, conventionally, in this type of shaft excavation, in order to prevent the construction work from interfering with traffic, etc., the earth retaining pile method was first used to dig down about 5 m from the road surface to accommodate materials. After forming an under-road room 2, excavate vertically using a small shovel 4 or the like using a concrete wall 3, etc., and discharge the excavated earth and sand using a bucket 5 into a hopper 6 installed on the ground. This was to be transported by truck 7.

【0004】ところで近来にあっては、大深度トンネル
など、深い位置でのトンネル掘削が行われるようになっ
てきており、その立坑も長いものが必要になってきてい
る。このため、従来の工法では土留め及び掘削土砂の排
出が困難になると共に、深い孔底に作業者が入って掘削
作業を行うことに大きな危険を伴うという問題があった
。またより安全なケーソン(潜函)工法も行われている
が、高い土圧及び地下水圧に対する管理に困難がある。
[0004]In recent years, tunnels such as deep tunnels have been excavated at deep locations, and the vertical shafts have also become long. For this reason, in the conventional construction method, it is difficult to retain the earth and discharge the excavated earth and sand, and there is a problem in that it is very dangerous for workers to enter the bottom of a deep hole and carry out excavation work. A safer caisson construction method is also in use, but it is difficult to manage high earth pressure and groundwater pressure.

【0005】このような問題点を解決するために、例え
ば泥水式シールド掘進機を利用して立坑を掘削すること
が考えられる。
[0005] In order to solve these problems, it is conceivable to excavate a shaft using, for example, a mud shield excavator.

【0006】図9に示すように、この泥水式シールド掘
進機は、円筒形の外胴11の前端部12に設けられたカ
ッタ13と、後部に設けられたエレクタ(セグメント組
立装置)14と、エレクタ14により組み立てられたセ
グメント15に推進反力をとるシールドジャッキ16と
により主として構成されている。そして送泥管17によ
って隔壁18前方に泥水を送り、泥水の特性と泥水圧を
利用して切羽に作用する土圧と水圧に対向させて切羽地
盤の安定を図ると共に、カッタ13の回転によって掘削
した土砂を排泥管19にて排出しながら掘進するように
なっている。
As shown in FIG. 9, this muddy water type shield excavator has a cutter 13 provided at the front end 12 of a cylindrical outer shell 11, an erector (segment assembly device) 14 provided at the rear, It is mainly composed of a shield jack 16 that applies a propulsive reaction force to segments 15 assembled by an erector 14. Mud water is then sent to the front of the bulkhead 18 through the mud pipe 17, and the characteristics of the mud water and mud water pressure are used to counteract the earth pressure and water pressure acting on the face to stabilize the ground at the face, and the cutter 13 rotates to excavate. The excavation is carried out while discharging the soil through a mud removal pipe 19.

【0007】このようなシールド掘進機を縦向きにして
、立坑掘進に応用することにより、安全及び土圧・水圧
対策における問題点は一応解決されることになる。
[0007] By arranging such a shield excavator vertically and applying it to vertical shaft excavation, problems in safety and measures against earth pressure and water pressure can be solved to a certain extent.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のシ
ールド掘進機は、トンネル掘削終了後は坑内(切羽)に
放置するようにしている。即ちカッタ13などの掘削機
構を回収することはなかった。このことは、一工程の掘
進が数百mないし数kmに及ぶ本トンネルの掘進の場合
には問題とならないが、ほとんどが50m未満の長さで
ある立坑を掘進するために高価なカッタ13などを置き
去りにしてしまうことは、工事費が極めて高いものにな
ってしまう。
However, conventional shield tunneling machines are left in the mine (face) after tunnel excavation is completed. That is, the excavating mechanism such as the cutter 13 was not recovered. This is not a problem in the case of main tunnel excavation where one step of excavation is several hundred meters to several kilometers, but in most cases the expensive cutter 13 is used to excavate a vertical shaft that is less than 50 meters in length. Leaving it behind will result in extremely high construction costs.

【0009】また水平(横方向)に掘進するときは、土
砂混りの泥水(泥漿)は隔壁18の前面下部に集まって
くるので、これを後方に輸送することで掘削土砂の排出
は比較的容易にできるが、縦方向に掘進するときは、泥
水は切羽に溜まることになるので、従来の機構をそのま
ま使用することは出来ない。
Furthermore, when excavating horizontally (in the lateral direction), muddy water (sludge) mixed with earth and sand gathers at the lower front of the bulkhead 18, so by transporting this to the rear, the discharge of excavated earth and sand is relatively reduced. Although this is easy to do, when excavating vertically, muddy water will accumulate on the face, so the conventional mechanism cannot be used as is.

【0010】さらにシールド掘進機を縦方向に発進させ
るには、図8に示したような路下室2内にシールド機本
体をセットし、反力をとる必要があるが、シールド機本
体の全長が長いとそれだけ大規模な路下室2を構築しな
ければならない。
Furthermore, in order to launch the shield machine in the vertical direction, it is necessary to set the shield machine body in the underground room 2 as shown in FIG. 8 and take a reaction force. The longer the road, the larger the under-street room 2 must be constructed.

【0011】そこで本発明は、上記事情に鑑み、カッタ
などを容易に回収でき、掘削土砂を確実に排出でき、大
規模な路下室を必要としないバックワードシールドマシ
ンを新規に提供して、シールド工法による立坑掘進を実
現すべく創案されたものである。
In view of the above circumstances, the present invention provides a new backward shield machine that can easily collect cutters, etc., can reliably discharge excavated soil, and does not require a large-scale under-road room. It was created to realize vertical shaft excavation using the shield method.

【0012】0012

【課題を解決するための手段】本発明は、下方に推進す
るシールド機本体の下端部に、径方向に伸縮自在なカッ
タを設けたものである。
[Means for Solving the Problems] According to the present invention, a radially extensible cutter is provided at the lower end of a shield machine body that is propelled downward.

【0013】また本発明は、シールド機本体の下端部に
設けられ径方向に伸縮自在なカッタと、このカッタの上
方に設けられ径方向内方へ移設可能に形成されたシール
ドジャッキとを備えたものである。
The present invention also includes a cutter that is provided at the lower end of the shield machine body and is extendable and retractable in the radial direction, and a shield jack that is provided above the cutter and is configured to be movable inward in the radial direction. It is something.

【0014】上記シールド機本体は、その軸心位置に立
設され径方向に伸縮自在なセグメント把持アームを有し
たセグメント組立装置を備えて構成されることが望まし
い。
[0014] It is preferable that the shield machine main body is provided with a segment assembly device having a segment gripping arm that is erected at the axial center position and is extendable and retractable in the radial direction.

【0015】本発明は、シールド機本体の下端部に設け
られ径方向に伸縮自在なカッタと、このカッタの上方に
設けられ径方向内方へ移設可能に形成されたシールドジ
ャッキと、シールド機本体の軸心位置に立設され径方向
に伸縮自在なセグメント把持アームを有したセグメント
組立装置と、カッタ,シールドジャッキ及びセグメント
組立装置を支持すると共にシールド機本体の外胴に着脱
自在に内設された内部フレームとを備えたものである。
[0015] The present invention provides a cutter that is provided at the lower end of the shield machine main body and is extendable in the radial direction, a shield jack that is provided above the cutter and is formed so that it can be moved inward in the radial direction, and a shield machine main body. A segment assembly device has a segment gripping arm that is erected at the axial center position and is extendable in the radial direction, and a segment assembly device that supports the cutter, shield jack, and segment assembly device, and is detachably installed inside the outer shell of the shield machine body. It is equipped with an internal frame.

【0016】上記シールド機本体は、掘削土砂を地上に
排出するための泥水循環系を備えて構成されることが望
ましい。
[0016] It is preferable that the shield machine main body is provided with a mud water circulation system for discharging excavated earth and sand to the ground.

【0017】上記カッタは、シールド機本体の軸心位置
で回転する主軸に支持された主カッタと、軸心から放射
状に延出した伸縮アームに支持された周辺カッタとで構
成されることが望ましい。
[0017] It is preferable that the cutter is composed of a main cutter supported by a main shaft rotating at the axial center position of the shield machine body, and a peripheral cutter supported by telescopic arms extending radially from the axial center. .

【0018】上記周辺カッタは、伸縮アームの先端に設
けられ主軸と並行に回転する副軸に支持されて構成され
ることが望ましい。
Preferably, the peripheral cutter is supported by a sub-shaft that is provided at the tip of the telescoping arm and rotates in parallel with the main shaft.

【0019】上記副軸は、正逆回転するモータに連結さ
れて駆動されるのが好ましい。
Preferably, the subshaft is connected to and driven by a motor that rotates in forward and reverse directions.

【0020】上記伸縮アームは、主軸に取り付けられて
主カッタと同期して旋回されるのが好ましい。
Preferably, the telescoping arm is attached to the main shaft and rotated in synchronization with the main cutter.

【0021】上記主カッタは、周辺カッタよりも下方に
突出されるのが好ましい。
[0021] It is preferable that the main cutter protrudes more downwardly than the peripheral cutters.

【0022】上記シールドジャッキは、組み立てられた
セグメントよりも径方向内方に位置された揺動軸廻りに
揺動するジャッキ支持板を介して内部フレームに設けら
れてもよい。
[0022] The shield jack may be installed on the internal frame via a jack support plate that swings about a swing axis located radially inward from the assembled segments.

【0023】上記シールドジャッキは、軸方向に多段に
形成されてもよい。
[0023] The shield jack may be formed in multiple stages in the axial direction.

【0024】上記泥水循環系は、作泥材を所定圧で切羽
側に吹き付けるための作泥材注入管と、掘削土砂を混入
させた泥水を地上に排出するための排泥管と、排泥管に
設けられた送出ポンプとを有して構成されることが望ま
しい。
The mud water circulation system includes a mud material injection pipe for spraying mud material at a predetermined pressure onto the face side, a mud drainage pipe for discharging mud mixed with excavated soil to the ground, and a mud drainage pipe for discharging mud water mixed with excavated soil to the ground. It is preferable to include a delivery pump provided in the tube.

【0025】上記主軸は、排泥管の開口端である泥水吸
込口を有して構成されることが望ましい。
[0025] It is desirable that the main shaft has a mud water suction port which is the open end of the mud removal pipe.

【0026】上記外胴は、上下方向に分割可能に形成さ
れることが望ましい。
[0026] It is desirable that the outer body is formed so that it can be divided in the vertical direction.

【0027】上記シールド機本体は、セグメント組立装
置の上方に形成された防護デッキを備えて構成されるこ
とが望ましい。
[0027] It is preferable that the shield machine main body includes a protective deck formed above the segment assembly device.

【0028】[0028]

【作用】上記構成によって、カッタはシールド機本体の
下方を掘削すると共に、掘進終了後に縮径されることで
上方に引き上げられて回収される。
[Operation] With the above structure, the cutter excavates the lower part of the shield machine body, and after excavation is completed, the cutter is reduced in diameter and pulled upward and recovered.

【0029】またカッタとシールドジャッキとを備えた
構成によって、シールドジャッキは、下方への推進力を
シールド機本体に与えると共に、掘進終了後に径方向内
方へ移動されることで、上方に引き上げられる。
[0029] Also, with the structure including the cutter and the shield jack, the shield jack applies downward propulsive force to the shield machine body, and is pulled upward by being moved radially inward after excavation is completed. .

【0030】シールド機本体がセグメント組立装置を備
えた構成によって、セグメント把持アームは、カッタで
掘削された孔壁にセグメントを設置すると共に、掘進終
了後は径方向に縮小して上方に引き上げられる。
[0030] Due to the structure in which the shield machine main body is equipped with a segment assembly device, the segment gripping arm installs the segment on the wall of the hole excavated by the cutter, and after the excavation is completed, the segment gripping arm is contracted in the radial direction and pulled upward.

【0031】またさらに内部フレームを備えた構成によ
って、掘進終了後に内部フレームが引き上げられること
で、カッタとシールドジャッキとセグメント組立装置と
を一体的に回収させる。
[0031]Furthermore, with the structure including the internal frame, the cutter, shield jack, and segment assembly device can be recovered as one unit by pulling up the internal frame after excavation is completed.

【0032】シールド機本体が泥水循環系を備えた構成
によって、泥水により切羽の安定が図れると共に、カッ
タにより掘削された土砂を地上に排出する。
[0032] Since the shield machine main body is equipped with a muddy water circulation system, the face can be stabilized by the muddy water, and the earth and sand excavated by the cutter can be discharged to the ground.

【0033】上記カッタが主カッタと周辺カッタとで成
る構成によって、掘進終了後に伸縮アームが縮退される
ことで上方に引き上げられる。
[0033] Since the cutter is composed of a main cutter and a peripheral cutter, the telescopic arm is retracted and pulled upward after excavation is completed.

【0034】上記周辺カッタが副軸に支持された構成に
よって、周辺カッタは、副軸廻りに回転することで切羽
の周辺部を掘削する。
With the configuration in which the peripheral cutter is supported by the sub-shaft, the peripheral cutter excavates the peripheral portion of the face by rotating around the sub-shaft.

【0035】上記副軸がモータに連結された構成によっ
て、周辺カッタは、正逆回転して掘削を行う。
[0035] Due to the configuration in which the sub-shaft is connected to the motor, the peripheral cutter performs excavation by rotating in forward and reverse directions.

【0036】上記伸縮アームが主カッタと同期して旋回
する構成によって、周辺カッタは、軸心廻りに旋回する
と共に副軸廻りに回転して掘削する。
[0036] Due to the configuration in which the telescoping arm pivots in synchronization with the main cutter, the peripheral cutter excavates by pivoting about the axis and rotating about the sub-axis.

【0037】上記主カッタが周辺カッタよりも下方に突
出された構成によって、主カッタは、中央部を周辺部よ
りも先行して掘削する。
[0037] Due to the structure in which the main cutter protrudes lower than the peripheral cutters, the main cutter excavates the central part before the peripheral part.

【0038】上記シールドジャッキがジャッキ支持板を
介して内部フレームに設けられた構成によって、掘進終
了後に、シールドジャッキはジャッキ支持板の揺動によ
り、組み立てられたセグメントよりも径方向内方に位置
される。
[0038] Due to the configuration in which the shield jack is installed on the internal frame via the jack support plate, after the excavation is completed, the shield jack is positioned radially inward from the assembled segments due to the rocking of the jack support plate. Ru.

【0039】上記シールドジャッキが多段である構成に
よって、シールドジャッキを縮小することでシールド機
本体の全高が低くなる。
[0039] Due to the multi-stage structure of the shield jack, the overall height of the shield machine body can be reduced by reducing the size of the shield jack.

【0040】上記泥水循環系が作泥材注入管と排泥管と
送出ポンプとで成る構成によって、作泥材注入管は、作
泥材を所定圧で切羽側に吹き付けて掘削土砂と混合させ
る。排泥管は、その泥水を送出ポンプの作動により地上
に排出する。
[0040] With the structure in which the mud water circulation system is composed of a mud making material injection pipe, a mud removal pipe, and a delivery pump, the mud making material injection pipe sprays the mud making material at a predetermined pressure to the face side and mixes it with the excavated soil. . The mud drain pipe discharges the muddy water to the ground by operating a delivery pump.

【0041】上記主軸が泥水吸込口を有した構成によっ
て、排泥管は、泥水をカッタの近傍から吸い出す。
[0041] With the structure in which the main shaft has a muddy water suction port, the mud draining pipe sucks muddy water from the vicinity of the cutter.

【0042】上記外胴が分割可能に形成された構成によ
って、発進の際に外胴が分割されることで機高が低くな
る。
[0042] Due to the structure in which the outer shell is formed so that it can be divided, the machine height is lowered by splitting the outer shell at the time of starting.

【0043】上記シールド機本体が防護デッキを備えた
構成によって、セグメント組立装置よりも下方の機構を
落下物などから防護する。
[0043] By virtue of the structure in which the shield machine main body is provided with a protective deck, the mechanism below the segment assembly device is protected from falling objects and the like.

【0044】[0044]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0045】図1ないし図5は、本発明に係わるダウン
ワードマシンの一実施例を示したものである。
FIGS. 1 to 5 show an embodiment of a downward machine according to the present invention.

【0046】このダウンワードシールドマシンは、シー
ルド機本体21の下端部22に設けられ径方向に伸縮自
在なカッタ23と、このカッタ23の上方に設けられ径
方向内方へ移設可能に形成されたシールドジャッキ24
と、シールド機本体21の軸心25位置に立設され径方
向に伸縮自在なセグメント把持アーム26を有したセグ
メント組立装置27と、カッタ23,シールドジャッキ
24及びセグメント組立装置27を支持すると共にシー
ルド機本体21の外胴28に着脱自在に内設された内部
フレーム29と、掘削土砂を地上に排出する泥水循環系
30とにより主として構成されている。
This downward shielding machine has a cutter 23 provided at the lower end 22 of the shielding machine main body 21 that is extendable in the radial direction, and a cutter 23 provided above the cutter 23 so as to be movable inward in the radial direction. shield jack 24
, a segment assembly device 27 having a segment gripping arm 26 that is erected at the axis 25 of the shield machine main body 21 and is extendable and retractable in the radial direction; It is mainly composed of an internal frame 29 that is removably installed inside the outer shell 28 of the machine body 21, and a muddy water circulation system 30 that discharges excavated earth and sand to the ground.

【0047】カッタ23は、軸心25位置で回転する主
軸31に支持された主カッタ32と、主軸31から放射
状に延出された伸縮アーム33に支持された周辺カッタ
34とで構成されている。
The cutter 23 is composed of a main cutter 32 supported by a main shaft 31 rotating at an axis 25, and a peripheral cutter 34 supported by a telescoping arm 33 extending radially from the main shaft 31. .

【0048】主軸31は、内部フレーム29の一部であ
る隔壁板35に軸受部36を介して回転自在に支持され
、主カッタ用電動機37の出力軸38にピニオン39及
びカッタギア40を介して連結されている。主カッタ3
2は、隔壁板35から突き出された主軸31の先端に放
射状に取り付けられた三本のカッタフレーム41と、カ
ッタフレーム41の下面及び先端に植設されたビット4
2とで形成され、下方への推進力と軸心25廻りの回転
力が伝達されたときに、地盤を掘削するようになってい
る。
The main shaft 31 is rotatably supported by a partition plate 35, which is a part of the internal frame 29, via a bearing 36, and is connected to an output shaft 38 of a main cutter electric motor 37 via a pinion 39 and a cutter gear 40. has been done. Main cutter 3
2, three cutter frames 41 radially attached to the tip of the main shaft 31 protruding from the partition plate 35, and a bit 4 implanted on the lower surface and tip of the cutter frame 41.
2, and excavates the ground when a downward driving force and a rotational force around the axis 25 are transmitted.

【0049】伸縮アーム33は、基部44と、基部44
に没入自在に摺動する先部45とで成り、本実施例にあ
っては等間隔に三本形成されている。そして基部44が
、主カッタ32よりも上方の位置で主軸31に取り付け
られ、正面から見て(図2参照)、カッタフレーム41
と互い違いになるように配置されている。基部44及び
先部45は、アーム長手方向に内設された伸縮ジャッキ
46によって接続され、この伸縮ジャッキ46の作動に
よりアーム全長が伸縮されるようになっている。
The telescoping arm 33 has a base 44 and a base 44.
In this embodiment, three tip portions 45 are formed at equal intervals. The base 44 is attached to the main shaft 31 at a position above the main cutter 32, and when viewed from the front (see FIG. 2), the cutter frame 41
They are arranged so that they are staggered. The base portion 44 and the tip portion 45 are connected by a telescoping jack 46 installed inside the arm in the longitudinal direction, and the entire length of the arm can be extended or contracted by operating the telescoping jack 46.

【0050】先部45の先端には、主軸31と並行な、
即ちシールド機本体21の軸心25と並行な副軸47が
設けられ、主カッタ32と略同様に形成された周辺カッ
タ34が取り付けられている。即ち周辺カッタ34は、
副軸47に支持された三本のカッタフレーム49と、カ
ッタフレーム49に適宜植設されたビット50とで形成
されている。そして先部45には、副軸47を正逆回転
させるための油圧モータ51が設けられ、周辺カッタ3
4に所定の回転力を与えるようになっている。
[0050] At the tip of the tip portion 45, there is a
That is, a sub-shaft 47 parallel to the axis 25 of the shield machine body 21 is provided, and a peripheral cutter 34 formed substantially in the same manner as the main cutter 32 is attached. That is, the peripheral cutter 34 is
It is formed by three cutter frames 49 supported by a sub-shaft 47 and bits 50 appropriately implanted in the cutter frames 49. A hydraulic motor 51 is provided on the tip portion 45 to rotate the sub-shaft 47 in forward and reverse directions, and the peripheral cutter 3
4 to apply a predetermined rotational force.

【0051】従って掘進時には、主カッタ用電動機37
及び油圧モータ51が作動することで、主カッタ32が
軸心25廻りに回転すると共に、伸縮アーム33がこれ
と同期して旋回し、その旋回端で、周辺カッタ34が副
軸47廻りに回転することになる。なお主カッタ32及
び周辺カッタ34は、正面から見てその先端回転軌道5
2,53が若干重なるような大きさに形成されている。
Therefore, during excavation, the main cutter electric motor 37
By operating the hydraulic motor 51, the main cutter 32 rotates around the axis 25, the telescopic arm 33 rotates in synchronization with this, and at the end of the rotation, the peripheral cutter 34 rotates around the secondary shaft 47. I will do it. Note that the main cutter 32 and the peripheral cutter 34 have their tip rotation orbits 5 when viewed from the front.
2 and 53 are formed in such a size that they slightly overlap.

【0052】内部フレーム29は、切羽との間にカッタ
チャンバ54を区画している隔壁板35と、隔壁板35
の上方に並行に形成された仕切板55と、仕切板55の
周辺部56上に適宜起立された支柱57と、支柱57上
に設けられたセグメント組立用デッキ58とで構成され
ている。そして隔壁板35と仕切板55とはユニット状
に連結されて形成され、外胴28の内面に形成されたブ
ラケット部59に適宜係止されていると共に、着脱可能
にボルト止めされている。
The internal frame 29 includes a partition plate 35 that defines a cutter chamber 54 between the inner frame 29 and the partition face.
It is composed of a partition plate 55 formed in parallel above, a column 57 erected appropriately on the peripheral portion 56 of the partition plate 55, and a segment assembly deck 58 provided on the column 57. The bulkhead plate 35 and the partition plate 55 are connected and formed as a unit, and are appropriately latched to a bracket portion 59 formed on the inner surface of the outer body 28, and are detachably bolted.

【0053】シールドジャッキ24は、多段に形成され
ていると共に、ジャッキ支持板60を介して、仕切板周
辺部56に周方向に所定の間隔を隔てて複数台設けられ
ている。ジャッキ支持板60は、仕切板周辺部56に、
セグメント61よりも径方向内方の位置に形成された揺
動軸62に揺動自在に取り付けられ、その揺動端側に、
シールドジャッキ24の基端部を載置している。そして
この揺動端は、外胴28の内壁近傍であるブラケット部
59上と、ブラケット部59から外れた周辺部56との
間を移動するようになっている。従ってシールドジャッ
キ24は、掘進中にあってはブラケット部59及び内部
フレーム29に対して推進力を与え、掘進終了後は外胴
28から離脱されることになる。
The shield jacks 24 are formed in multiple stages, and a plurality of shield jacks 24 are provided at predetermined intervals in the circumferential direction around the partition plate 56 via the jack support plate 60. The jack support plate 60 has a partition plate peripheral portion 56,
It is swingably attached to a swing shaft 62 formed at a position radially inward from the segment 61, and on its swing end side,
The base end portion of the shield jack 24 is placed thereon. This swing end moves between the top of the bracket part 59 near the inner wall of the outer shell 28 and the peripheral part 56 that is detached from the bracket part 59. Therefore, the shield jack 24 applies a propulsive force to the bracket part 59 and the internal frame 29 during digging, and is separated from the outer shell 28 after the digging is completed.

【0054】泥水循環系30は、作泥材を所定圧で切羽
側に吹き付けるための作泥材注入管63と、掘削土砂を
混入させた泥水を地上に排出するための排泥管64と、
排泥管64の途中に設けられた送出ポンプ(モノポンプ
)65とを備えて構成されている。
The mud water circulation system 30 includes a mud material injection pipe 63 for spraying mud material at a predetermined pressure onto the face side, and a mud drainage pipe 64 for discharging the mud mixed with excavated soil to the ground.
It is configured to include a delivery pump (mono pump) 65 provided in the middle of the mud removal pipe 64.

【0055】作泥材注入管63は、地上に設置された作
泥材タンク(図示せず)から延長され、その開口端が隔
壁板35に適宜配設された注入孔66に接続されている
。排泥管64は、地上から外胴28及びセグメント61
に沿うように延長され、主軸31の内部に形成された排
泥路67に接続するようになっている。即ち、排泥管6
4の下端側が、主軸31の仕切板55における軸受68
にロータリジョイント69及びバルブ70を介して連結
されている。排泥路67は、主軸31の軸心25に沿っ
て隔壁板35を越えてその下方まで延長されており、主
カッタ32の近傍に形成された複数の泥水吸込口71に
おいて径方向外方に開口されている。また送出ポンプ6
5は、排泥管64が軸心25へと屈曲される屈曲部に設
けられ、翼部(図示せず)の回転により泥水を地上まで
送り出すようになっている。またその入力部72は、隔
壁板35上に設置されたポンプ用モータ73にウォーム
ギア機構74を介して連結されており、駆動回転を低速
に変換して所望の送出力を得るようになっている。なお
排泥管64は、複数のフランジ75によって適宜分割可
能に形成されている。
The mud-making material injection pipe 63 is extended from a mud-making material tank (not shown) installed on the ground, and its open end is connected to an injection hole 66 appropriately arranged in the partition plate 35. . The mud removal pipe 64 connects the outer shell 28 and the segment 61 from the ground.
It extends along the main shaft 31 and connects to a mud drainage path 67 formed inside the main shaft 31. That is, the mud removal pipe 6
4 is the bearing 68 on the partition plate 55 of the main shaft 31.
are connected to each other via a rotary joint 69 and a valve 70. The mud drainage path 67 extends along the axis 25 of the main shaft 31 beyond the partition wall plate 35 to below it, and radially outwards at a plurality of mud water suction ports 71 formed near the main cutter 32. It is opened. Also, the delivery pump 6
Reference numeral 5 is provided at a bent portion where a mud draining pipe 64 is bent toward the axis 25, and muddy water is sent out to the ground by rotation of a wing portion (not shown). Further, the input section 72 is connected to a pump motor 73 installed on the bulkhead plate 35 via a worm gear mechanism 74, and converts the drive rotation to a low speed to obtain a desired output power. . Note that the mud draining pipe 64 is formed so that it can be divided as appropriate by a plurality of flanges 75.

【0056】セグメント組立装置27は、セグメント組
立用デッキ58上に起立された円柱状のガイド体76と
、ガイド体76に沿って上下に且つ軸心25を中心に旋
回するセグメント把持アーム26とにより主として構成
され、セグメント把持アーム26を駆動させるためのチ
ェン77及びモータ78が備えられている。そしてセグ
メント把持アーム26は、径方向に適宜伸縮できるよう
に多段に形成され、その先端においてセグメント61を
把持して、これを周方向に順次組み立てるようになって
いる。
The segment assembly device 27 includes a cylindrical guide body 76 erected on the segment assembly deck 58 and a segment gripping arm 26 that pivots up and down along the guide body 76 and around the axis 25. It mainly consists of a chain 77 and a motor 78 for driving the segment gripping arm 26. The segment gripping arm 26 is formed in multiple stages so as to be able to expand and contract as appropriate in the radial direction, and is configured to grip the segments 61 at their tips and sequentially assemble them in the circumferential direction.

【0057】この他、外胴28はセグメント組立用デッ
キ58の位置において上下に二分割されており、その接
続フランジ79に備えられたボルトを外すことにより、
公知のテールシール80を備えた上部外胴81を下部外
胴(カッタ側)82から分離できるようになっている。
In addition, the outer shell 28 is divided into upper and lower halves at the position of the segment assembly deck 58, and by removing the bolts provided on the connecting flange 79,
An upper outer shell 81 provided with a known tail seal 80 can be separated from a lower outer shell (cutter side) 82.

【0058】また図5にも示したように、セグメント組
立装置27の上方には、落下物などから内部機構及び作
業者を防護するための防護デッキ83が設けられている
。この防護デッキ83には、径方向外方に延出されたア
ーム部材84が取り付けられて、セグメント61に係止
されるようになっていると共に、上方からチェン85に
よって吊り下げられて、掘進に従って昇降できるように
なっている。また防護デッキ83の周辺部は適宜切り欠
かれ、セグメント吊下げスペース86と、配管配線スペ
ース87とが形成されている。
Further, as shown in FIG. 5, a protection deck 83 is provided above the segment assembly device 27 to protect the internal mechanism and workers from falling objects. An arm member 84 extending outward in the radial direction is attached to this protective deck 83 so as to be latched to the segment 61, and is suspended from above by a chain 85 so as to follow the excavation. It is possible to go up and down. Further, the peripheral portion of the protective deck 83 is appropriately cut out to form a segment hanging space 86 and a piping wiring space 87.

【0059】そしてセグメント組立用デッキ58には、
シールドジャッキ24が内側に転位できるように、適宜
切り欠かれた転位スペース88が形成されている。さら
に隔壁板35及び仕切板55にはそれぞれマンホール8
9,90が形成されており、セグメント組立用デッキ及
び防護デッキには、人が出入りできるように開閉扉91
,92がそれぞれ設けられている。
[0059] The segment assembly deck 58 has
A transposition space 88 is appropriately cut out so that the shield jack 24 can be transposed inward. Further, manholes 8 are provided in the bulkhead plate 35 and the partition plate 55, respectively.
9 and 90 are formed, and the segment assembly deck and protective deck have opening/closing doors 91 to allow people to enter and exit.
, 92 are provided, respectively.

【0060】次に実施例の作用を説明する。Next, the operation of the embodiment will be explained.

【0061】上記構成のダウンワードシールドマシンに
よって、発進立坑などの立坑を掘削するに際して、まず
図6及び図7に示すように、下方への掘進を開始するた
めの路下室101 を構築する。すなわち、土留めぐい
102 の打設よって周辺土砂の土留めを行った後、直
方体形状に掘り下げて、その側壁側及び上辺側を腹起し
103 及び受梁104 で補強し、上面に覆工板10
5 を載置できるようにする。そしてシールド機本体2
1の全高の分だけ掘削した立坑位置106 の上端に、
H鋼107 を井桁に組んで発進の際の反力を得る。こ
の発進時におけるシールド機本体21の高さは、上部外
胴81を切り離すことで低くなるようにしておく。また
シールドジャッキ24は、最小の全長となるように設置
しておく。
When excavating a shaft such as a starting shaft using the downward shield machine configured as described above, first, as shown in FIGS. 6 and 7, an underpass chamber 101 for starting downward excavation is constructed. That is, after retaining the surrounding earth and sand by placing earth retaining piles 102, it is dug into a rectangular parallelepiped shape, its side walls and top sides are reinforced with uprights 103 and support beams 104, and a lining board is placed on the top surface. 10
5 so that it can be placed. And the shield machine body 2
At the top of shaft position 106, which was excavated by the total height of 1,
Assemble H steel 107 into a crossbeam to obtain reaction force when starting. The height of the shield machine main body 21 at the time of starting is made low by separating the upper outer shell 81. Further, the shield jack 24 is installed so as to have the minimum overall length.

【0062】そして立坑位置106 にシールド機本体
21をセットし、図1に示した主カッタ用電動機37及
び油圧モータ51を駆動させる。この駆動により、主カ
ッタ32がシールド機本体21の軸心25廻りに回転し
て立坑位置106 の中央部を掘削すると共に、これと
同期して伸縮アーム33が旋回する。そしてその旋回端
において、周辺カッタ34が副軸47廻りに回転し、立
坑位置106 の周辺部を掘削する。この周辺カッタ3
4は、土質などの地盤条件及び孔径などの施工条件等に
より、主カッタ32と同じ方向に回転するか、或いは逆
方向に回転するかが選択される。一方シールド機本体2
1の後部において、シールドジャッキ24が伸長し、H
鋼107 に反力をとって外胴28及び内部フレーム2
9を下方へ押す。
Then, the shield machine body 21 is set at the shaft position 106, and the main cutter electric motor 37 and hydraulic motor 51 shown in FIG. 1 are driven. Due to this drive, the main cutter 32 rotates around the axis 25 of the shield machine body 21 to excavate the center of the shaft position 106, and the telescopic arm 33 rotates in synchronization with this. At the end of the rotation, the peripheral cutter 34 rotates around the secondary shaft 47 to excavate the peripheral part of the shaft position 106. This peripheral cutter 3
Whether the cutter 4 rotates in the same direction as the main cutter 32 or in the opposite direction is selected depending on ground conditions such as soil quality and construction conditions such as hole diameter. On the other hand, the shield machine body 2
1, the shield jack 24 is extended and the H
The reaction force is taken by the steel 107 and the outer shell 28 and inner frame 2
Push 9 downward.

【0063】またカッタ23の回転及びシールドジャッ
キ24の伸長に相前後して、作泥材を作泥材注入管63
を経由させて切羽へと吹き付ける。この作泥材としては
、例えば陶土(岩粉)とベントナイトとを適宜混合させ
たものを使用する。またその濃度及び注入圧力は、土質
,地下水位(圧力),深度等により適宜選択されるもの
である。切羽に吹き付けられた作泥材は、土圧及び水圧
に対向してカッタチャンバ54の切羽地盤の安定を図る
と共に、カッタ23により掘削された土砂と混合して泥
水(泥漿)となる。この泥水は、送出ポンプ65によっ
て泥水吸込口71から吸い出され、泥水路67及び排泥
管64を経由して地上の泥水処理プラント(図示せず)
まで排出され、土砂成分が取り除かれた後、再び所定の
圧力にて作泥材注入管63に送られる。
Further, before and after the rotation of the cutter 23 and the extension of the shield jack 24, the mud-making material is fed into the mud-making material injection pipe 63.
It is sprayed onto the face via the As this mud material, for example, an appropriate mixture of china clay (rock powder) and bentonite is used. Further, the concentration and injection pressure are appropriately selected depending on the soil quality, groundwater level (pressure), depth, etc. The mud material sprayed onto the face stabilizes the ground at the face of the cutter chamber 54 against earth pressure and water pressure, and mixes with earth and sand excavated by the cutter 23 to become muddy water (sludge). This muddy water is sucked out from a muddy water suction port 71 by a delivery pump 65, and is sent to a ground-based muddy water treatment plant (not shown) via a mud water channel 67 and a mud drainage pipe 64.
After the soil components are removed, the material is sent to the mud material injection pipe 63 again at a predetermined pressure.

【0064】そしてシールド機本体21が、セグメント
61の幅の分だけ掘進すると、セグメント組立装置27
にセグメント61を供給すると共に、チェン77及びモ
ータ78を作動させて、セグメント把持アーム26を上
下,径方向,及び軸心廻りに移動させて、掘削した区間
の孔壁にセグメントを立て込む。そしてシールドジャッ
キ24は、これ以降、組み立てられたセグメント61に
反力をとる。
When the shield machine main body 21 digs down by the width of the segment 61, the segment assembly device 27
At the same time, the chain 77 and motor 78 are actuated to move the segment gripping arm 26 vertically, radially, and around the axis to erect the segment into the wall of the hole in the excavated section. The shield jack 24 then applies a reaction force to the assembled segments 61.

【0065】ある程度の深度まで掘進したなら、下部外
胴82に上部外胴81を継ぎ足して、テールシール80
により外胴28とセグメント61との間のシールを行い
、以下同様にして掘削及び覆工を繰り返して掘進を行う
After digging to a certain depth, add the upper outer shell 81 to the lower outer shell 82 and seal the tail seal 80.
A seal is formed between the outer shell 28 and the segment 61, and excavation and lining are repeated in the same manner to continue digging.

【0066】掘進が所定深度まで終了したなら、排泥管
64などを解体し、薬液注入或いはコンクリートの打設
などにより掘削した孔底の安定を確保した後、伸縮アー
ム33の伸縮ジャッキ46を縮退させることによって、
図2中、二点鎖線にて示したように、周辺カッタ34の
外端がセグメント61の内壁よりも内側に位置するよう
に移動させる。また図3中、二点鎖線にて示したように
、ジャッキ支持板60を揺動軸62廻りに旋回させて、
シールドジャッキ24をセグメント61の内側に移動さ
せる。そしてセグメント組立装置27は、セグメント把
持アーム26を縮退させて、セグメント61と干渉しな
いようにしておく。
When the excavation has been completed to a predetermined depth, the mud drain pipe 64 and the like are dismantled, and after ensuring the stability of the bottom of the excavated hole by injecting chemicals or pouring concrete, the telescoping jack 46 of the telescoping arm 33 is retracted. By letting
As shown by the two-dot chain line in FIG. 2, the outer end of the peripheral cutter 34 is moved to be located inside the inner wall of the segment 61. In addition, as shown by the two-dot chain line in FIG. 3, the jack support plate 60 is rotated around the swing shaft 62,
Move the shield jack 24 inside the segment 61. Then, the segment assembly device 27 retracts the segment gripping arm 26 so that it does not interfere with the segment 61.

【0067】そして隔壁板35及び仕切板55を、外胴
28から切り離した後、内部フレーム29全体を吊り上
げることで、カッタ23,シールドジャッキ24,セグ
メント組立装置27及びその周辺機材(主カッタ用電動
機37など)を一体的に立坑内を通して地上まで引き上
げて回収する。
After separating the bulkhead plate 35 and the partition plate 55 from the outer shell 28, the entire inner frame 29 is lifted up to remove the cutter 23, shield jack 24, segment assembly device 27, and their peripheral equipment (main cutter electric motor). 37, etc.) are collected by pulling them up to the ground through the shaft.

【0068】このように、伸縮アーム33に支持された
周辺カッタ34を有するカッタ23と、ジャッキ支持板
60を介して内部フレーム29に設けられたシールドジ
ャッキ24と、多段に形成されたセグメント把持アーム
26を有したセグメント組立装置27と、作泥材注入管
63及び、送出ポンプ65を有した排泥管64で成る泥
水循環系30とを備えたので、従来無かったシールド工
法による立坑掘削が実現されると共に、掘進終了後に、
カッタ23,シールドジャッキ24及びセグメント組立
装置27などの主要内部機構を回収でき、これらを再使
用できる。すなわち、掘進長が短くても工事費が過大に
なることなく、安全で確実な泥水式シールド掘進が達成
される。
In this way, the cutter 23 having the peripheral cutter 34 supported by the telescoping arm 33, the shield jack 24 provided on the internal frame 29 via the jack support plate 60, and the segment gripping arm formed in multiple stages. 26, a mud water circulation system 30 consisting of a mud making material injection pipe 63, and a mud drainage pipe 64 having a delivery pump 65, it is possible to excavate a vertical shaft using the shield method, which was not available in the past. At the same time, after the excavation is completed,
Main internal mechanisms such as the cutter 23, shield jack 24, and segment assembly device 27 can be recovered and reused. That is, even if the excavation length is short, the construction cost does not become excessive, and safe and reliable mud shield excavation can be achieved.

【0069】そして外胴28以外の主要内部機構を実質
的に縮径できることは、外胴28を交換するだけで種々
の掘削径に適用できることとなり、極めて汎用性に富む
シールドマシンとすることができる。
The ability to substantially reduce the diameter of the main internal mechanisms other than the outer shell 28 means that it can be applied to various excavation diameters simply by replacing the outer shell 28, making it possible to create an extremely versatile shield machine. .

【0070】また主軸31に泥水吸込口71を設けて、
カッタチャンバ54の泥水を排出するようにしたので、
土砂の混合度が多い中央部の泥水を積極的に吸い出すこ
とにより、新たに供給される作泥材との交換(循環)が
確実になされ、切羽の安定及び円滑な掘削に寄与できる
Furthermore, a muddy water suction port 71 is provided on the main shaft 31,
Since the muddy water in the cutter chamber 54 is drained,
By actively sucking out the muddy water in the center where there is a high degree of mixing of soil and sand, the exchange (circulation) with newly supplied mud material is ensured, contributing to the stability of the face and smooth excavation.

【0071】そして周辺カッタ34を、旋回移動する副
軸47廻りに回転させるようにしたので、立坑内の周辺
部を効率よく掘削できる。そして副軸47は、正逆回転
するようになっているので、土質に応じて掘削ができる
。特に縦方向に掘進することは、横方向に掘進する場合
よりも地質の変化が激しく、掘削条件も異なってくる。 従って本実施例のカッタ23は、下方への掘削に極めて
有用なものであると言える。
[0071] Since the peripheral cutter 34 is configured to rotate around the rotating sub-shaft 47, the peripheral part of the shaft can be excavated efficiently. Since the subshaft 47 is designed to rotate in forward and reverse directions, excavation can be carried out according to the soil quality. In particular, when excavating vertically, the geological changes are more dramatic than when excavating horizontally, and the excavation conditions are also different. Therefore, it can be said that the cutter 23 of this embodiment is extremely useful for downward excavation.

【0072】また本実施例のカッタ23は、主カッタ3
2を周辺カッタ34よりも突出させ、立坑の中央部を周
辺部よりも先行させて掘削するようにしたので、切羽の
自由面が増加して、周辺カッタ34が副軸47廻りに回
転することと相俟って、より掘削の効率がよくなり、掘
進速度を上げることができる。
Further, the cutter 23 of this embodiment has the main cutter 3
2 is made to protrude beyond the peripheral cutter 34, and the central part of the shaft is excavated in advance of the peripheral part, so that the free surface of the face increases and the peripheral cutter 34 can rotate around the secondary shaft 47. Combined with this, the efficiency of excavation can be improved and the speed of excavation can be increased.

【0073】さらに外胴28を二分割させると共に、シ
ールドジャッキ24を多段に形成したので、発進の際に
機高を低くしておくことができ、路下室101は必要最
少限の小規模なものでよく、工事費の削減及び工期短縮
に貢献できる。
Furthermore, since the outer fuselage 28 is divided into two parts and the shield jack 24 is formed in multiple stages, the height of the aircraft can be kept low during takeoff, and the roadside room 101 can be made small to the minimum necessary. It can contribute to reducing construction costs and shortening the construction period.

【0074】またセグメント組立装置27の上方に防護
デッキ83を備えたので、路下室101 或いは道路か
らの落下物を受け止めることで、シールド機本体21内
の作業者及び主要内部機構の安全を図ることができる。
Furthermore, since the protective deck 83 is provided above the segment assembly device 27, it protects the workers and the main internal mechanisms inside the shield machine body 21 by catching falling objects from the roadside room 101 or the road. be able to.

【0075】なお本実施例にあっては、外胴28以外の
主要内部機構の全てを回収するようにしたが、場合によ
ってはその一部のみを実質的に縮径するように構成して
、部分的に回収できるようにしてもよい。
In this embodiment, all of the main internal mechanisms other than the outer shell 28 are recovered, but in some cases only a part of them may be configured to be substantially reduced in diameter. It may also be possible to partially recover it.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
[Effects of the Invention] In summary, according to the present invention, the following excellent effects are achieved.

【0077】(1) 請求項1記載の構成によれば、シ
ールド工法による安全で確実な立坑掘削が実現されると
共に、カッタを縮径させてこれを回収でき、工事費を安
価に抑えることができる。
(1) According to the configuration described in claim 1, safe and reliable vertical shaft excavation is realized by the shield method, and the diameter of the cutter can be reduced to recover the excavation, and construction costs can be kept low. can.

【0078】(2) 請求項2記載の構成によれば、さ
らにシールドジャッキを径方向内方に移動させることで
、その回収ができる。
(2) According to the configuration of claim 2, the shield jack can be recovered by further moving the shield jack radially inward.

【0079】(3) 請求項3記載の構成によれば、さ
らにセグメント把持アームを縮小させることで、セグメ
ント組立装置の回収ができる。
(3) According to the configuration of claim 3, the segment assembly device can be recovered by further reducing the segment gripping arm.

【0080】(4) 請求項4記載の構成によれば、内
部フレームを吊り上げることで、カッタ,シールドジャ
ッキ,セグメント組立装置を簡単に回収できる。
(4) According to the configuration described in claim 4, the cutter, shield jack, and segment assembly device can be easily recovered by lifting the internal frame.

【0081】(5) 請求項5記載の構成によれば、泥
水により切羽地盤の安定及び掘削土砂の排出ができ、確
実に下方掘進ができる。
(5) According to the structure set forth in claim 5, the muddy water can stabilize the ground at the face and discharge the excavated earth and sand, and downward excavation can be performed reliably.

【0082】(6) 請求項6記載の構成によれば、伸
縮アームの縮小により周辺カッタが径方向内方に移動す
ることでカッタの回収が出来ると共に、掘削孔径の調節
ができる。
(6) According to the configuration described in claim 6, the circumferential cutter moves radially inward due to contraction of the telescoping arm, so that the cutter can be recovered and the diameter of the excavation hole can be adjusted.

【0083】(7) 請求項7記載の構成によれば、周
辺カッタの回転により、立坑内の周辺部を効率よく掘削
できる。
(7) According to the configuration described in claim 7, the peripheral portion of the shaft can be efficiently excavated by rotating the peripheral cutter.

【0084】(8) 請求項8記載の構成によれば、周
辺カッタの回転方向を選択することで、土質に応じた掘
削ができる。
(8) According to the structure described in claim 8, by selecting the rotation direction of the peripheral cutter, excavation can be carried out according to the soil quality.

【0085】(9) 請求項9記載の構成によれば、主
カッタと周辺カッタとの連動で効率よく掘削ができる。
(9) According to the configuration described in claim 9, the main cutter and the peripheral cutters are linked to each other to efficiently perform excavation.

【0086】(10)請求項10記載の構成によれば、
切羽の自由面が増加されて掘削効率が向上する。
(10) According to the configuration described in claim 10,
The free surface of the face is increased and the excavation efficiency is improved.

【0087】(11)請求項11記載の構成によれば、
シールドジャッキを容易に径方向内方へ移動できる。
(11) According to the configuration described in claim 11,
The shield jack can be easily moved radially inward.

【0088】(12)請求項12記載の構成によれば、
発進の際にシールド機本体の高さを低くすることができ
、大規模な路下室を必要としない。
(12) According to the configuration described in claim 12,
The height of the shield machine body can be lowered when starting, and there is no need for a large underground room.

【0089】(13)請求項13記載の構成によれば、
泥水を確実に循環させることができ、切羽地盤の安定及
び掘削土砂の排出が達成される。
(13) According to the structure recited in claim 13,
Mud water can be reliably circulated, the face ground can be stabilized, and excavated soil can be discharged.

【0090】(14)請求項14記載の構成によれば、
切羽の中央部に集中する泥水を吸い出すことで、確実に
掘削土砂を排出できる。
(14) According to the configuration described in claim 14,
By sucking out muddy water that concentrates in the center of the face, excavated soil can be reliably discharged.

【0091】(15)請求項15記載の構成によれば、
発進の際にシールド機本体の高さを低くすることができ
、路下室を大きくする必要がない。
(15) According to the configuration described in claim 15,
The height of the shield machine body can be lowered when starting, and there is no need to enlarge the space below the road.

【0092】(16)請求項16記載の構成によれば、
落下物からシールド機本体内の作業者及び内部機構を防
護でき、安全性の向上が図れる。
(16) According to the configuration described in claim 16,
Workers and internal mechanisms inside the shield machine can be protected from falling objects, improving safety.

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

【図1】本発明に係わるダウンワードシールドマシンの
一実施例を示した縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a downward shield machine according to the present invention.

【図2】図1のA−A線矢視図である。FIG. 2 is a view taken along line AA in FIG. 1;

【図3】図1のB−B線矢視断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG. 1;

【図4】図1のC−C線矢視断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line CC in FIG. 1;

【図5】図1のD−D線矢視断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along the line DD in FIG. 1;

【図6】図1の作用を説明するための路下室を示した平
面図である。
FIG. 6 is a plan view showing the under-road room for explaining the operation of FIG. 1;

【図7】図6の側断面図である。FIG. 7 is a side sectional view of FIG. 6;

【図8】従来の技術である立坑掘削方法を示した側断面
図である。
FIG. 8 is a side sectional view showing a conventional shaft excavation method.

【図9】本発明に対比すべき技術である従来のシールド
掘進機を示した側断面図である。
FIG. 9 is a side sectional view showing a conventional shield excavator, which is a technology to be compared with the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21  シールド機本体 22  下端部 23  カッタ 24  シールドジャッキ 25  軸心 26  セグメント把持アーム 27  セグメント組立装置 28  外胴 29  内部フレーム 30  泥水循環系 31  主軸 32  主カッタ 33  伸縮アーム 34  周辺カッタ 47  副軸 51  モータ(油圧モータ) 60  ジャッキ支持板 61  セグメント 62  揺動軸 63  作泥材注入管 64  排泥管 65  送出ポンプ 71  泥水吸込口 83  防護デッキ 21 Shield machine body 22 Lower end 23 Cutter 24 Shield jack 25 Axis center 26 Segment gripping arm 27 Segment assembly device 28 Outer body 29 Internal frame 30 Mud water circulation system 31 Main shaft 32 Main cutter 33 Telescopic arm 34 Peripheral cutter 47 Secondary axis 51 Motor (hydraulic motor) 60 Jack support plate 61 Segment 62 Swing axis 63 Sludge material injection pipe 64 Sludge drainage pipe 65 Delivery pump 71 Muddy water inlet 83 Protective deck

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  下方へ推進するシールド機本体の下端
部に、径方向に伸縮自在なカッタを設けたことを特徴と
するダウンワードシールドマシン。
1. A downward shield machine, characterized in that a cutter that can be freely expanded and contracted in a radial direction is provided at the lower end of a shield machine body that is propelled downward.
【請求項2】  シールド機本体の下端部に設けられ径
方向に伸縮自在なカッタと、該カッタの上方に設けられ
径方向内方へ移設可能に形成されたシールドジャッキと
を備えたことを特徴とするダウンワードシールドマシン
2. A shield machine comprising: a cutter that is provided at the lower end of the shield machine body and is expandable and retractable in the radial direction; and a shield jack that is provided above the cutter and is configured to be movable inward in the radial direction. A downward shield machine.
【請求項3】  上記シールド機本体が、該シールド機
本体の軸心位置に立設され径方向に伸縮自在なセグメン
ト把持アームを有したセグメント組立装置を備えて成る
請求項1又は2に記載のダウンワードシールドマシン。
3. The shielding machine body according to claim 1, wherein the shielding machine body is provided with a segment assembly device having a segment gripping arm that is erected at an axial position of the shielding machine body and is extendable and retractable in the radial direction. Downward Shield Machine.
【請求項4】  シールド機本体の下端部に設けられ径
方向に伸縮自在なカッタと、該カッタの上方に設けられ
径方向内方へ移設可能に形成されたシールドジャッキと
、上記シールド機本体の軸心位置に立設され径方向に伸
縮自在なセグメント把持アームを有したセグメント組立
装置と、上記カッタ,シールドジャッキ及びセグメント
組立装置を支持すると共に上記シールド機本体の外胴に
着脱自在に内設された内部フレームとを備えたことを特
徴とするダウンワードシールドマシン。
4. A cutter that is provided at the lower end of the shield machine main body and is expandable and retractable in the radial direction, a shield jack that is provided above the cutter and is formed so that it can be moved inward in the radial direction, and a cutter that is provided at the lower end of the shield machine main body. A segment assembly device having a segment gripping arm that is erected at an axial position and is extendable and retractable in the radial direction, and a segment assembly device that supports the cutter, shield jack, and segment assembly device, and is removably installed inside the outer body of the shield machine body. A downward shield machine characterized by an internal frame.
【請求項5】  上記シールド機本体が、掘削土砂を地
上に排出するための泥水循環系を備えて成る請求項1乃
至4のいずれかに記載のダウンワードシールドマシン。
5. The downward shield machine according to claim 1, wherein the shield machine main body includes a mud water circulation system for discharging excavated soil to the ground.
【請求項6】  上記カッタが、上記シールド機本体の
軸心位置で回転する主軸に支持された主カッタと、上記
軸心から放射状に延出した伸縮アームに支持された周辺
カッタとで成る請求項1乃至5のいずれかに記載のダウ
ンワードシールドマシン。
6. The cutter comprises a main cutter supported by a main shaft rotating at an axial center position of the shield machine body, and a peripheral cutter supported by a telescoping arm extending radially from the shaft center. The downward shield machine according to any one of items 1 to 5.
【請求項7】  上記周辺カッタが、上記伸縮アームの
先端に設けられ上記主軸と並行に回転する副軸に支持さ
れた請求項6記載のダウンワードシールドマシン。
7. The downward shield machine according to claim 6, wherein the peripheral cutter is supported by a subshaft provided at the tip of the telescoping arm and rotating in parallel with the main shaft.
【請求項8】  上記副軸が、正逆回転するモータに連
結されて駆動される請求項7記載のダウンワードシール
ドマシン。
8. The downward shield machine according to claim 7, wherein the subshaft is connected to and driven by a motor that rotates in forward and reverse directions.
【請求項9】  上記伸縮アームが、上記主軸に取り付
けられて上記主カッタと同期して旋回される請求項8記
載のダウンワードシールドマシン。
9. The downward shield machine according to claim 8, wherein the telescoping arm is attached to the main shaft and rotates in synchronization with the main cutter.
【請求項10】  上記主カッタが、周辺カッタよりも
下方に突出された請求項6乃至9のいずれかに記載のダ
ウンワードシールドマシン。
10. The downward shield machine according to claim 6, wherein the main cutter projects further downward than the peripheral cutters.
【請求項11】  上記シールドジャッキが、組み立て
られたセグメントよりも径方向内方に位置された揺動軸
廻りに揺動するジャッキ支持板を介して上記内部フレー
ムに設けられた請求項2乃至10のいずれかに記載のダ
ウンワードシールドマシン。
11. Claims 2 to 10, wherein the shield jack is provided on the internal frame via a jack support plate that swings around a swing axis located radially inward from the assembled segments. The Downward Shield Machine described in any of the above.
【請求項12】  上記シールドジャッキが、軸方向に
多段に形成された請求項2乃至11のいずれかに記載の
ダウンワードシールドマシン。
12. The downward shield machine according to claim 2, wherein the shield jack is formed in multiple stages in the axial direction.
【請求項13】  上記泥水循環系が、作泥材を所定圧
で切羽側に吹き付けるための作泥材注入管と、掘削土砂
を混入させた泥水を地上に排出するための排泥管と、該
排泥管に設けられた送出ポンプとを有した請求項5乃至
12のいずれかに記載のダウンワードシールドマシン。
13. The mud water circulation system includes a mud material injection pipe for spraying mud material at a predetermined pressure onto the face side, and a mud drainage pipe for discharging mud water mixed with excavated soil to the ground; The downward shield machine according to any one of claims 5 to 12, further comprising a delivery pump provided in the sludge removal pipe.
【請求項14】  上記主軸が、上記排泥管の開口端で
ある泥水吸込口を有した請求項13記載のダウンワード
シールドマシン。
14. The downward shield machine according to claim 13, wherein the main shaft has a mud water suction port which is an open end of the mud removal pipe.
【請求項15】  上記外胴が、上下方向に分割可能に
形成された請求項4乃至14のいずれかに記載のダウン
ワードシールドマシン。
15. The downward shield machine according to claim 4, wherein the outer shell is formed to be splittable in the vertical direction.
【請求項16】  上記シールド機本体が、上記セグメ
ント組立装置の上方に形成された防護デッキを備えて成
る請求項3乃至15のいずれかに記載のダウンワードシ
ールドマシン。
16. The downward shielding machine according to claim 3, wherein the shielding machine main body includes a protective deck formed above the segment assembly device.
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