JPH04285295A - Shield excavator - Google Patents

Shield excavator

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JPH04285295A
JPH04285295A JP7567491A JP7567491A JPH04285295A JP H04285295 A JPH04285295 A JP H04285295A JP 7567491 A JP7567491 A JP 7567491A JP 7567491 A JP7567491 A JP 7567491A JP H04285295 A JPH04285295 A JP H04285295A
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cutter face
cutter
tunnel
center
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Jiro Inose
二郎 猪瀬
Hirakado Irie
入江 平門
Hirofumi Nakagome
中込 宏文
Tei Sukegawa
助川 禎
Kyohei Imai
今井 京平
Susumu Sarada
皿田 進
Fumio Kuruma
車 文男
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TEITO KOUSOKUDO KOTSU EIDAN
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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TEITO KOUSOKUDO KOTSU EIDAN
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PURPOSE:To excavate a tunnel which is so formed as to have an almost flat lower portion by deciding most part of a tunnel opening using a first cutter face, and surely drilling a front working face with a second cutter face. CONSTITUTION:A first cutter face 10 is installed the outer form of which when seen from the front side is like a fan including a circular portion extending along the upper portion of a tunnel and which has drilling blades 11 and earth inlets 12 radially disposed therein and which oscillates about the center O of curvature of the circular portion. A tunnel opening which is so formed as to have a circular upper portion and a rectilinear lower portion is almost determined by the first cutter face 10. A second cutter face 20 which has drilling edges 21 and earth inlets 22 disposed therein and which rotates or oscillates within an angle range larger than the angle S of oscillation of the first cutter face 10 is installed near the center of the radial arrangement of the first cutter face 10. A front working face is surely drilled by the second cutter face 20.

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、たとえば多数列の鉄道
線路を敷設するのに好適な、上部が円筒面状で下部が平
坦に近いトンネルを掘削するためのシールド掘進機に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield excavator for excavating a tunnel having a cylindrical upper part and a nearly flat lower part, which is suitable for constructing, for example, many rows of railway lines.

【0002】0002

【従来の技術】シールド掘進機は、土壁の崩壊を防ぐシ
ールド(楯)と呼ばれる筒と、前進のためのシールドジ
ャッキ、そしてシールドの前部にあって切羽(地山)を
削る各種のカッター(掘削具)を主要部分として構成さ
れており、シールドの外形に沿う円形断面のトンネルを
掘削するのが一般である。
[Prior Art] A shield excavator consists of a tube called a shield that prevents the earth wall from collapsing, a shield jack that allows it to move forward, and various cutters that cut the face (ground) at the front of the shield. (excavation tool) as the main part, and generally excavates a tunnel with a circular cross section that follows the outer shape of the shield.

【0003】しかし、複数列に線路(または道路)を敷
設して何台かの車両を平行に通そうとする場合などは、
トンネルの開口断面が、円形であるよりもむしろ横に長
いもの、そしてできれば下部の平坦なものであることが
望ましい。
However, when laying tracks (or roads) in multiple rows to allow several vehicles to pass in parallel,
It is preferable that the opening cross-section of the tunnel is horizontally long, and preferably flat at the bottom, rather than circular.

【0004】楕円形もしくは下部の平坦な開口断面を有
するトンネルのためのシールド掘進機は、特開平2−9
1395号や特開平1−295992号の各公報に開示
されている。前者の公報に記載されている掘進機は、シ
ールドの前部で回転するカッターフェイス(面板上に掘
削刃等を備える掘削具)の外側に液圧シリンダで径方向
へ伸縮するスライド式の掘削刃を備え、その掘削刃を回
転時に伸縮させることによって、横に長い楕円形断面の
トンネルを掘るものである。一方、後者の公報の掘進機
は、トンネルの開口断面よりもかなり小さい回転(自転
)式の掘削ヘッドを、液圧シリンダで伸縮可能な旋回(
公転)アームの先端に設け、同アームの伸縮・旋回によ
って掘削箇所を移しながら所望形状の開口を形成してい
くといういわゆるNATM工法をとる装置である。
[0004] A shield tunneling machine for tunnels having an elliptical or flat opening cross-section at the bottom is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-9
1395 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-295992. The excavator described in the former publication has a cutter face (an excavating tool with a excavating blade on the face plate) that rotates at the front of the shield, and a sliding excavating blade that expands and contracts in the radial direction using a hydraulic cylinder on the outside. It is equipped with a digging blade that expands and contracts during rotation to dig a tunnel with a horizontally long oval cross section. On the other hand, the excavator in the latter publication uses a rotating (autorotating) excavation head that is considerably smaller than the tunnel opening cross section, and is equipped with a rotating (self-rotating) excavation head that is extendable and retractable using a hydraulic cylinder.
This is a device that uses the so-called NATM construction method, which is installed at the tip of a revolving (revolving) arm and forms an opening in a desired shape while moving the excavation location by extending, contracting and rotating the arm.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記各公報に記載の掘
進機には、それぞれ下記の点で不都合がある。
[Problems to be Solved by the Invention] The excavators described in each of the above-mentioned publications have the following disadvantages.

【0006】まず前者(特開平2−91395号)のも
のは、スライド式掘削刃の伸縮のために複雑な機構が必
要(機構が複雑な場合は装置のコストや保守負担が増す
)であるほか、楕円の長軸側、つまり同掘削刃を伸ばし
て使用する部分の掘削を安定的には行いにくい。カッタ
ーフェイスをもつシールド掘進機は、切羽に面した同フ
ェイスによる土留め効果(崩れないように切羽をサポー
トすること)に基づいて砂礫層なども安定して掘削する
ことができるが、楕円の長軸側では、上記掘削刃がカッ
ターフェイスから外側へ突出した状態、言いかえればカ
ッターフェイスによる土留め効果を得られない状態で掘
削を行わねばならないからである。そのため、この公報
の掘進機が有効に使用できるのは、比較的安定した地盤
に限られる。またトンネルの断面形状についても、楕円
形、またはそれに近いものに限られ、下部の平坦なもの
は掘削し難い。
First, the former (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-91395) requires a complicated mechanism to extend and retract the sliding excavation blade (if the mechanism is complicated, the cost and maintenance burden of the device will increase). It is difficult to stably excavate the long axis side of the ellipse, that is, the part where the excavation blade is extended and used. A shield excavator with a cutter face can stably excavate sand and gravel layers based on the earth retaining effect (supporting the face to prevent it from collapsing) due to the face facing the face, but the long oval shape This is because, on the shaft side, excavation must be performed in a state in which the excavation blade protrudes outward from the cutter face, in other words, in a state in which the earth retaining effect of the cutter face cannot be obtained. Therefore, the digging machine disclosed in this publication can be effectively used only on relatively stable ground. Furthermore, the cross-sectional shape of the tunnel is limited to an ellipse or something close to it, and it is difficult to excavate a tunnel with a flat bottom.

【0007】後者(特開平1−295992号)の装置
は、トンネルの断面形状についてはかなり広い適用可能
性をもつものの、旋回アームの伸縮・旋回機構が複雑で
あるうえ、安定的に掘削の行える地盤が上記例のものよ
りもさらに限定される。シールド前部の掘削ヘッドは、
トンネル開口の何分の一かにすぎない大きさなので、切
羽に対する土留め効果をほとんど期待できないからであ
る。
Although the latter device (Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-295992) has a fairly wide range of applicability for the cross-sectional shape of tunnels, the extension/contraction/swivel mechanism of the swing arm is complicated, and it is difficult to perform stable excavation. The ground is more limited than in the example above. The drilling head at the front of the shield is
This is because it is only a fraction of the size of the tunnel opening, so it cannot be expected to have any earth retaining effect on the face.

【0008】本発明の目的は、複線の鉄道線路を敷設し
たりするのに適した断面形状のトンネルを、各種の地盤
において安定的に掘削することができる、構造の簡単な
シールド掘進機を提供することである。
An object of the present invention is to provide a shield excavator with a simple structure that can stably excavate a tunnel with a cross-sectional shape suitable for laying a double-track railway line in various types of ground. It is to be.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のシールド掘進機
は、上部が円筒面状で下部が平坦に近いトンネルを掘削
するために、■正面視した外形がトンネル上部に沿う円
弧状部分を含む扇形状で、その円弧状部分まで放射状に
掘削刃と土砂取込み口とが配列され、円弧状部分の曲率
中心を中心として揺動する第一のカッターフェイスと、
■第一のカッターフェイスにおける上記放射状配列の中
心付近に配置されて掘削刃と土砂取込み口とを具備し、
回転するかまたは第一のカッターフェイスよりも大きな
角度範囲で揺動する第二のカッターフェイスと■を前部
に配備したものである。
[Means for Solving the Problems] In order to excavate a tunnel whose upper part is cylindrical and whose lower part is nearly flat, the shield excavator of the present invention includes: ■ an arcuate portion whose outer shape when viewed from the front follows the upper part of the tunnel; a first cutter face having a fan shape, with excavation blades and earth and sand intake ports arranged radially up to the arc-shaped portion, and swinging around the center of curvature of the arc-shaped portion;
■It is arranged near the center of the above-mentioned radial arrangement in the first cutter face and is equipped with an excavation blade and an earth and sand intake port,
A second cutter face that rotates or swings over a larger angular range than the first cutter face and ■ are provided at the front.

【0010】0010

【作用】本発明のシールド掘進機によってトンネルを掘
削するとき、その開口断面は、上記の■に示した第一の
カッターフェイスによって概ね決定づけられ、上部に円
弧状部分を有し下部に直線的な部分をもつ形状となる。 その理由はつぎのとおりである。すなわちまず、開き角
が180°前後の扇形を、その円弧の曲率中心を中心と
して適当な角度だけ回転すれば、幾何学的な軌跡として
、扇形の円弧を延長した円弧部分が上部にあって下部が
比較的平らかな図形を得ることができる。その点、第一
のカッターフェイスは、正面視した外形が扇形状であり
、その円弧状部分の曲率中心を中心として揺動するので
上記したとおりの幾何学的軌跡を描くが、掘削刃と土砂
取込み口とが前面に放射状に配列されているため、その
揺動角度が放射状の各配列(掘削刃)間の角度以上であ
れば、その軌跡内にある切羽を全面的に掘削して上記形
状の開口を形成可能なのである。
[Operation] When excavating a tunnel with the shield excavator of the present invention, its opening cross section is roughly determined by the first cutter face shown in (■) above, with an arcuate portion at the top and a straight section at the bottom. It becomes a shape with parts. The reason is as follows. In other words, if you first rotate a fan shape with an opening angle of around 180 degrees by an appropriate angle around the center of curvature of the arc, the arc part that is an extension of the arc of the fan shape will be in the upper part and the lower part will be in the lower part as a geometric trajectory. can obtain a relatively flat figure. In this respect, the first cutter face has a fan-shaped external shape when viewed from the front, and swings around the center of curvature of its arcuate portion, so it draws a geometric trajectory as described above, but Since the intake ports are arranged radially on the front, if the swing angle is greater than the angle between each radial arrangement (excavation blade), the face within the trajectory is completely excavated and the shape described above is created. It is possible to form an opening of

【0011】第一のカッターフェイスを上記のとおり揺
動するとき、それによって掘削される切羽は、上部(す
なわち円弧状の部分)を含むほとんどの部分が常時その
カッターフェイスに面して土留めされるので、砂礫層を
はじめ各種の地盤が安定的に掘削される。ただ、開口と
同じ曲率のカッターフェイスによって外周部までピッタ
リとサポートされる上部に対し、切羽の下部、すなわち
扇の両端付近にあたる箇所には、左右の合計で揺動角度
分の面積だけ、カッターフェイスにてサポートされない
部分ができる。この部分は、他の部分よりも多少不安定
(崩れやすい)になるのは避けられないが、不安定さに
よる影響が深刻でない下方位置にあるうえ、上記放射状
配列を密に(狭い角度間隔で)設定することにより揺動
角度は(したがってサポートされない部分の面積も)小
さくできるため、こうした点が大きな問題となることは
ない。
[0011] When the first cutter face is oscillated as described above, most of the excavated face, including the upper part (that is, the arc-shaped part), is always facing the cutter face and is earth-retained. Therefore, various types of ground, including sand and gravel layers, can be excavated stably. However, while the upper part is perfectly supported to the outer periphery by the cutter face with the same curvature as the opening, the lower part of the face, that is, near both ends of the fan, has an area equal to the total swing angle of the cutter face on the left and right sides. Some parts are not supported. Although this part is inevitably a little more unstable (easier to collapse) than other parts, it is located at a lower position where the influence of instability is not serious, and the above radial arrangement is densely arranged (with narrow angular intervals). ), the swing angle (and therefore the area of the unsupported portion) can be reduced, so this does not pose a major problem.

【0012】第一のカッターフェイスについて揺動角度
を小さくする場合、放射状配列も密に(角度間隔が狭く
)ならざるを得ないが、そうすると中心付近では掘削刃
と土砂取込み口とを同じ放射状の配列に従って設けるこ
とが難しいため、発明の掘進機では、その中心付近に上
記■の第二のカッターフェイスが配備されている。この
第二のカッターフェイスは、掘削刃や取込み口の配列が
第一のカッターフェイスのものより疎(まばら)であっ
ても、回転するかまたは比較的大きな角度範囲で揺動す
ることにより、前面の切羽を確実に掘削する。したがっ
て、第一のカッターフェイスに対し正面から見て隙間の
ないように第二のカッターフェイスが配置されると、本
発明の掘進機は、切羽のほぼ全面に対して山留め効果を
発揮しながら安定的な掘削を行う。
[0012] When the swing angle of the first cutter face is made small, the radial arrangement must also be dense (the angular interval is narrow), but in this case, the excavation blade and the earth and sand intake port are arranged in the same radial direction near the center. Since it is difficult to arrange the cutter face according to the arrangement, the second cutter face (2) above is arranged near the center of the excavator of the invention. This second cutter face can be rotated or oscillated over a relatively large angular range, even if the arrangement of cutting edges and intake ports is sparser than that of the first cutter face. Make sure to excavate the face. Therefore, when the second cutter face is arranged so that there is no gap when viewed from the front with respect to the first cutter face, the excavator of the present invention can be stabilized while exerting a heap retaining effect on almost the entire surface of the face. excavation.

【0013】なお本発明の掘進機は、掘削刃の伸縮式移
動機構などが不要なため構造が簡単なほか、そうした複
雑な機構を介して掘削荷重を支える必要がないため強度
や寿命に関して有利である。
The excavator of the present invention has a simple structure because it does not require a telescoping mechanism for moving the excavation blade, and it also has advantages in terms of strength and service life because it does not need to support the excavation load through such a complicated mechanism. be.

【0014】[0014]

【実施例】図1・図2に、本発明の第一実施例であるシ
ールド掘進機1について、それぞれ正面図および側方視
(図1のA−A)断面図を示す。この掘進機1は、地下
鉄の車両留置線として3組の線路を平行に敷設するのに
好適なトンネルを掘削するものである。
Embodiment FIGS. 1 and 2 respectively show a front view and a side sectional view (A-A in FIG. 1) of a shield tunneling machine 1 which is a first embodiment of the present invention. This excavator 1 excavates a tunnel suitable for laying three sets of tracks in parallel as a subway vehicle parking line.

【0015】図2のように、掘進機1は、シールド2の
前面に二つのカッターフェイス10・20を有するとと
もに、隔壁3で前部のチャンバー4と仕切られたシール
ド2の内側後部に、各フェイス10・20の駆動源16
・25のほか、図示は省略したがシールドジャッキや土
砂排出装置(送排泥管・スクリューコンベヤ・ベルトコ
ンベヤなど)・セグメントエレクターなどを備えている
。掘削した土壁aの内面にセグメントをエレクターによ
って内張り施工し、そのセグメントに対しシールドジャ
ッキを押し付けて推進力を得ながらフェイス10・20
で切羽bを掘削することにより、掘進機1はトンネルを
図2の左方へ掘り進んでいく。
As shown in FIG. 2, the excavator 1 has two cutter faces 10 and 20 on the front of the shield 2, and two cutter faces 10 and 20 on the inside rear of the shield 2, which is partitioned from the front chamber 4 by a partition wall 3. Drive source 16 for faces 10 and 20
・In addition to 25, although not shown, it is equipped with a shield jack, earth and sand discharge equipment (sludge pipe, screw conveyor, belt conveyor, etc.), segment erector, etc. Line the inner surface of the excavated earthen wall a with a segment using an erector, press the shield jack against the segment, and while obtaining propulsion force face 10 and 20.
By excavating face b at , the excavator 1 excavates the tunnel to the left in FIG.

【0016】二つのカッターフェイス10・20は、掘
進機1の前面で同一の面内に並べてほぼ隙間なく配置さ
れており、正面からは図1のように見える。すなわち、
まず第一のカッターフェイス10について述べれば、そ
の外形は概ね扇形で上方に円弧部分があり、下方にその
曲率の中心Oがある。このフェイス10は、言うまでも
なく切羽を掘削する手段であるため、面板11aの前面
に多数の掘削刃(カッタービット)11を備え、また削
り取った土砂をチャンバー4内へ入れる取込み口12を
も有している。掘削刃11は、円弧部分を含むフェイス
10の外縁に向かう放射状の多数(この例では19本)
の線上に並べて設けられ、土砂の取込み口12は、そう
した掘削刃11を有する各面板11aの間にやはり放射
状に形成されている。掘削刃11と取込み口12の放射
状配列は、それらを延長した中心点が上記の曲率中心O
にあり、各配列間に一律に角度R(この例では15°)
が設けられている。なおこの例では、放射状の部分以外
に、カッターフェイス10の下方縁部(円弧部分を除く
)にも掘削刃11が配置されている。
The two cutter faces 10 and 20 are arranged in the same plane at the front of the excavator 1 with almost no gap between them, and are visible from the front as shown in FIG. That is,
First, regarding the first cutter face 10, its outer shape is generally fan-shaped, with an arcuate portion at the top, and the center of curvature O at the bottom. Needless to say, this face 10 is a means for excavating a face, so it is equipped with a large number of cutting blades (cutter bits) 11 on the front surface of the face plate 11a, and also has an intake port 12 for introducing the scraped earth and sand into the chamber 4. ing. A large number of digging blades 11 (19 in this example) are arranged radially toward the outer edge of the face 10 including the arc portion.
The earth and sand intake ports 12 are also formed radially between the face plates 11a having such excavation blades 11. In the radial arrangement of the excavating blade 11 and the intake port 12, the center point of extending them is the above-mentioned center of curvature O.
, with a uniform angle R (15° in this example) between each array.
is provided. In this example, in addition to the radial portion, the excavating blade 11 is also arranged at the lower edge of the cutter face 10 (excluding the arcuate portion).

【0017】一方、第二のカッターフェイス20は、上
記と同じ中心Oを中心とする円を外形とし、その中心O
から外縁へ延びた面板上に掘削刃(カッタービット)2
1を備えるとともに、それらの間に土砂取込み口22を
有する。その中心Oが、上記カッターフェイス10にお
ける掘削刃11・取込み口12の放射状配列の中心でも
あるため、当然ながら、フェイス10の放射状配列が密
に集まる箇所にこのフェイス20が配置されていること
になる。
On the other hand, the second cutter face 20 has an outer shape having a circle centered at the same center O as above, and whose outer shape is a circle centered at the center O.
A cutting blade (cutter bit) 2 is placed on the face plate extending from to the outer edge.
1, and has an earth and sand intake port 22 between them. Since the center O is also the center of the radial arrangement of the excavation blades 11 and intake ports 12 in the cutter face 10, it is natural that the face 20 is arranged at a place where the radial arrangement of the face 10 is densely arranged. Become.

【0018】中心Oの回りにカッターフェイス20が回
転するのに対し、扇形状の前記カッターフェイス10は
、同じ中心Oの回りに正逆両方向に揺動するようになっ
ている。放射状に配列された掘削刃11による削り残し
が生じないように、その揺動角度S(この例では約17
°)は、各配列間の角度Rを超える大きさである。
While the cutter face 20 rotates around the center O, the fan-shaped cutter face 10 swings around the same center O in both forward and reverse directions. In order to prevent uncut parts from being left uncut by the radially arranged excavation blades 11, the swing angle S (in this example, approximately 17
°) is larger than the angle R between each arrangement.

【0019】カッターフェイス10(掘削刃11)のこ
のような揺動とカッターフェイス20(掘削刃21)の
回転とによって、掘削される土壁aの断面形状は図1の
仮想線のとおりになる。つまり、上部に円筒面状の部分
a1 があり、下部には平坦に近い部分a2 がある形
である。またそのために、シールド2(図2参照)も、
この土壁aの断面形状に沿った外形に形成されている。 土壁aのこの形状は、円筒面状の部分a1 の半径が大
きくても下部には無駄な開口部が存在しないので、前述
した車両留置線とするのに都合のよい合理的な形状だと
いえる。
Due to such swinging of the cutter face 10 (excavation blade 11) and rotation of the cutter face 20 (excavation blade 21), the cross-sectional shape of the earth wall a to be excavated becomes as shown in the imaginary line in FIG. . In other words, there is a cylindrical portion a1 at the top and a nearly flat portion a2 at the bottom. For that purpose, the shield 2 (see Figure 2) also
It is formed to have an external shape that follows the cross-sectional shape of this earthen wall a. This shape of the earthen wall a has no unnecessary openings at the bottom even if the radius of the cylindrical part a1 is large, so it is considered to be a convenient and rational shape for use as the vehicle parking line mentioned above. I can say that.

【0020】掘削中の切羽bに対してカッターフェイス
10・20が常には面することのできない箇所といえば
、図1から明らかなように、下部両側(角度にしてそれ
ぞれ約8.5°)の部分にすぎない。これは、フェイス
10・20による土留め効果が広い面積にわたって発揮
され、安定した掘削ができることにほかならない。
As is clear from FIG. 1, the cutter faces 10 and 20 cannot always face the face b during excavation, as is clear from FIG. It's just a part. This is because the soil retaining effect of Faces 10 and 20 is exerted over a wide area, making stable excavation possible.

【0021】カッターフェイス10・20の支持および
動作の機構は、図2に示すとおりである。すなわち、ま
ずフェイス20については、隔壁3などと一体に掘進機
1に固定された軸受箱24によってその支軸23が支持
され、それが、駆動源(モータ等)25によって回転駆
動される。一方のフェイス10は、上記軸受箱24の回
りの円形のフレーム上に軸受15を介して一つの環状フ
レーム14が回転自在に配備され、その環状フレーム1
4上にブラケット13を用いて取り付けられている。ま
た面板11aには、複数個のスラスト受けローラ18な
どが補助的な支持手段として設けられている。そして、
隔壁3の後部に設けられた油圧シリンダ16が伸縮して
、図2の紙面と直角方向(円周上の接線方向)に環状フ
レーム14を動かすことにより、上述のとおりフェイス
10が揺動する。
The mechanism for supporting and operating the cutter faces 10 and 20 is as shown in FIG. That is, first, the support shaft 23 of the face 20 is supported by a bearing box 24 that is fixed to the excavator 1 together with the partition wall 3 and the like, and is rotationally driven by a drive source (such as a motor) 25. One face 10 has an annular frame 14 rotatably disposed on a circular frame around the bearing box 24 via a bearing 15.
4 using a bracket 13. Further, a plurality of thrust receiving rollers 18 and the like are provided on the face plate 11a as auxiliary support means. and,
The face 10 swings as described above by expanding and contracting the hydraulic cylinder 16 provided at the rear of the partition wall 3 and moving the annular frame 14 in a direction perpendicular to the plane of FIG. 2 (tangential direction on the circumference).

【0022】なお本掘進機1には、切羽の掘削をより安
定させる手段としてチャンバー4内を泥水で加圧したり
(泥水式掘進機)、削土や添加材で充満させたり(土圧
式掘進機)する技術も支障なく適用できる。また隔壁3
を設けなければ、いわゆる開放式のシールド掘進機とし
て、比較的安定した地盤の掘削に使用できる。
[0022] As a means of stabilizing the excavation of the face, the main excavation machine 1 may pressurize the inside of the chamber 4 with muddy water (muddy water type excavation machine) or fill it with excavated soil or additives (earth pressure type excavation machine). ) can be applied without any problems. Also, bulkhead 3
If not provided, it can be used as a so-called open shield excavator for excavating relatively stable ground.

【0023】続いて図3に、本発明の第二実施例である
シールド掘進機6の正面図を示す。この掘進機6も複数
列の線路用のトンネルを掘削するもので、扇形状の外形
をもつ第一のカッターフェイス30と円形の第二のカッ
ターフェイス40とを前面に有する。そしてフェイス3
0には、掘削刃(図示省略)を備える面板31と土砂取
込み口32とが円弧状の縁部まで放射状に配列されてお
り、一方のフェイス40にも、掘削刃をもつ面板41と
土砂取込み口42とが図のように90°おきに設けられ
ている。こうした点を含めて本掘進機6は前記第一実施
例の掘進機1と同様の構成を有するが、下記の点では前
記の掘進機1と相違する。
Next, FIG. 3 shows a front view of a shield tunneling machine 6 which is a second embodiment of the present invention. This excavator 6 is also used to excavate tunnels for multiple rows of railway lines, and has a first cutter face 30 having a fan-shaped outer shape and a circular second cutter face 40 on the front side. and face 3
0, a face plate 31 with a digging blade (not shown) and a sand intake port 32 are arranged radially up to the edge of the circular arc. Ports 42 are provided at every 90° as shown in the figure. Including these points, the present excavator 6 has the same configuration as the excavator 1 of the first embodiment, but differs from the excavator 1 described above in the following points.

【0024】a)  前記実施例よりもさらに平面に近
い面を下部に有するトンネルを掘削するために、カッタ
ーフェイス30は、両端部(下部)が直線的で、間には
さまれる角度がたとえば150°強に形成され、角度範
囲を30°(±15°)などとして揺動するようになっ
ている。
a) In order to excavate a tunnel having a lower surface that is even closer to a flat surface than the above embodiment, the cutter face 30 has both ends (lower part) straight and the angle between them is, for example, 150 mm. It is formed to have a strong angle of 30° (±15°) and swings within an angular range of 30° (±15°).

【0025】b)  カッターフェイス40は、回転す
るのでなく、たとえば、90°(前記の配列間隔)を超
える約100°の角度範囲で揺動する。揺動のための駆
動源としては、伸縮する流体圧シリンダもよいが、正逆
に回転可能なモータなども使用できる(この点は、フェ
イス30や前記実施例のフェイス10の各駆動源につい
てもあてはまる)。
b) The cutter face 40 does not rotate, but oscillates, for example, over an angular range of about 100°, which exceeds 90° (the abovementioned spacing). As a drive source for rocking, a hydraulic cylinder that expands and contracts may be used, but a motor that can rotate in forward and reverse directions may also be used (this point also applies to the drive sources of the face 30 and the face 10 of the above embodiments). applicable).

【0026】c)  トンネルとなる土壁cのうちに、
円筒面状の部分c1 と平坦面部分c2 とのほか、照
明具や配線・配管等の施工スペースとなる上下の突出部
分c3・c4を形成するよう構成が施されている。すな
わち、カッターフェイス30の最上部(円弧状部分の中
央)にある三つの面板31が他の部分に比べて外側へや
や突出しており、カッターフェイス40の一部がフェイ
ス30の外縁部から下方へはみ出している。
c) Inside the earthen wall c that will become the tunnel,
In addition to the cylindrical surface portion c1 and the flat surface portion c2, it is configured to form upper and lower protruding portions c3 and c4 that serve as construction spaces for lighting equipment, wiring, piping, etc. That is, the three face plates 31 at the top of the cutter face 30 (in the center of the arcuate portion) protrude slightly outward compared to other parts, and a portion of the cutter face 40 extends downward from the outer edge of the face 30. It's sticking out.

【0027】d)  カッターフェイス30とカッター
フェイス40とは、正面から見て隙間なく配置されてい
るものの同一平面上にはなく、フェイス40がやや前方
に設けられている。
d) Although the cutter face 30 and the cutter face 40 are arranged without any gap when viewed from the front, they are not on the same plane, and the face 40 is provided slightly forward.

【0028】e)  カッターフェイス30の揺動中心
Pは、その円弧状部分の曲率中心でもあり前記放射状配
列の中心でもあるが、カッターフェイス40の中心(外
形および回転の中心)Qとは一致していない。
e) The center of swing P of the cutter face 30 is the center of curvature of its arcuate portion and the center of the radial arrangement, but it does not coincide with the center (center of external shape and rotation) Q of the cutter face 40. Not yet.

【0029】f)  カッターフェイス30は掘進機6
に固定された円弧状のガイドレール33上に、それに沿
ってスライドしながら揺動可能なように支持され、その
状態で油圧シリンダ(図示せず)により駆動される。
f) The cutter face 30 is the excavator 6
It is supported so as to be able to swing while sliding on an arc-shaped guide rail 33 fixed to the guide rail 33, and is driven in this state by a hydraulic cylinder (not shown).

【0030】以上、二つの実施例を紹介したが、本発明
の技術的思想はこれら以外にも多くの態様によって具現
される。第一実施例の掘進機1に類似し、第二実施例の
掘進機6が有する特徴(上記のa)〜f))の一部のみ
を備えるような掘進機も、本発明にしたがって容易に構
成され得ることは言うまでもない。
Although two embodiments have been introduced above, the technical idea of the present invention can be realized in many other embodiments in addition to these embodiments. An excavator similar to the excavator 1 of the first embodiment and having only some of the features (a) to f)) of the excavator 6 of the second embodiment can also be easily manufactured according to the present invention. Needless to say, it can be configured.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明のシールド掘進機にはつぎの効果
がある。
[Effects of the Invention] The shield tunneling machine of the present invention has the following effects.

【0032】1)  下部が平坦に近く、たとえば複数
の鉄道車両や自動車等を平行に走らせるのに好適な(す
なわち無駄のない合理的な)断面形状のトンネルを掘削
することができる。
1) It is possible to excavate a tunnel whose lower part is nearly flat and which has a cross-sectional shape suitable for, for example, running a plurality of railway cars, automobiles, etc. in parallel (that is, a streamlined and rational cross-sectional shape).

【0033】2)  上記1)に記したトンネルを、各
種の地盤において安定的に掘削することができる。
2) The tunnel described in 1) above can be stably excavated in various types of ground.

【0034】3)  構造がシンプルなため、装置コス
トや整備負担、さらには機械強度や寿命の点で有利であ
る。
3) Since the structure is simple, it is advantageous in terms of equipment cost and maintenance burden, as well as mechanical strength and life.

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

【図1】本発明の第一実施例としてのシールド掘進機1
につき、概要を示す正面図である。
[Fig. 1] Shield excavator 1 as a first embodiment of the present invention
FIG.

【図2】図1の掘進機1について概要を示す側方視断面
図で、図1におけるA−Aでの断面図である。
2 is a side cross-sectional view showing an outline of the excavator 1 of FIG. 1, and is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. 1. FIG.

【図3】本発明の第二実施例であるシールド掘進機6に
ついての概要正面図である。
FIG. 3 is a schematic front view of a shield excavator 6 which is a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・6  掘進機 1.6 Excavation machine

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  上部が円筒面状で下部が平坦に近いト
ンネルを掘削するシールド掘進機であって、正面視した
外形が上記のトンネル上部に沿う円弧状部分を含む扇形
状で、その円弧状部分まで放射状に掘削刃と土砂取込み
口とが配列され、円弧状部分の曲率中心を中心として揺
動する第一のカッターフェイスと、第一のカッターフェ
イスにおける上記放射状配列の中心付近に配置されて掘
削刃と土砂取込み口とを具備し、回転するかまたは第一
のカッターフェイスよりも大きな角度範囲で揺動する第
二のカッターフェイスとを前部に備えるシールド掘進機
Claim 1: A shield excavator for excavating a tunnel with a cylindrical upper part and a nearly flat lower part, the external shape when viewed from the front is fan-shaped including an arc-shaped part along the upper part of the tunnel, and the arc-shaped A first cutter face in which the excavation blades and the earth and sand intake ports are arranged radially up to the first cutter face and swings around the center of curvature of the arcuate part, and the first cutter face is arranged near the center of the radial arrangement in the first cutter face. A shield excavator equipped with a second cutter face that rotates or swings in a larger angular range than the first cutter face, which is equipped with an excavation blade and an earth and sand inlet.
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