JPH07127377A - Shield machine and tunnel joining method - Google Patents

Shield machine and tunnel joining method

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JPH07127377A
JPH07127377A JP2893794A JP2893794A JPH07127377A JP H07127377 A JPH07127377 A JP H07127377A JP 2893794 A JP2893794 A JP 2893794A JP 2893794 A JP2893794 A JP 2893794A JP H07127377 A JPH07127377 A JP H07127377A
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skin plate
shield
cutter
shield machine
cutter disk
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
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Kajima Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE:To excavate from opposed sides and inhibit the fall of a subsoil and simplify joint work by forming a tunnel with a side overcutter and fitting a cutter disk into a skin plate of the other shield machine when in an evaded state. CONSTITUTION:A side overcutter 24 is projected into a skin plate 23 while a rotary support member 10 is rotated so as to rotate a cutter disk 1, thereby excavating a natural ground in front of the disk 1. The side overcutter 24 to be mounted to the disk 1 is arranged to excavate a natural ground near the skin plate 23. When excavating from opposed sides with shield machines 21 while they are tunneline forward, the cutter disk 1 is fitted into the skin plate 23 of the other shield machine 21. Furthermore, at a tunnel joint area, the tunnel can be joined easily with the contact between the skin plates 23, 23 of the two shield machines 21, 21 which makes it possible to long tunnel.

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、シールド掘進機および
トンネル接合工法に係り、詳しくは、二機のシールド掘
進機を対向して掘進させ、立坑を使用することなく両ト
ンネルを接合点で連通させて長いトンネルを形成するこ
とができるようにしたトンネル接合工法およびそれに使
用される好適なシールド掘進機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield machine and a tunnel joining method, and more specifically, two shield machines are made to face each other so that both tunnels communicate with each other without using a vertical shaft. The present invention relates to a tunnel junction construction method capable of forming a long tunnel and a suitable shield machine used therein.

【0002】[0002]

【従来の技術】シールド掘進機により掘削できる距離に
は限界があり、トンネルが長大な場合には一機のシール
ド掘進機でもって対応することは不可能となる。したが
って、従来は、一機の掘進機で掘削可能な距離の範囲内
に立坑を設け、両立坑間をそれぞれの掘進機で掘削し、
立坑で接続することにより長いトンネルを接合させてい
る。しかし、トンネル上方が海であったり過密化した都
市などであると、立坑を設けることがもはや不可能とな
り、立坑を利用した工法でトンネルを接合することがで
きなくなる。そこで、二つのシールド掘進機を対向する
ように掘進させ、双方が接合位置に到達したところで、
トンネルを接合する工法が採られるようになってきてい
る。その接合にあたっては接合地点の地盤を凍結させた
り、薬液を注入するなどの地盤改良を行い、その地盤を
掘削している。
2. Description of the Related Art There is a limit to the distance that can be excavated by a shield machine, and when the tunnel is long, it is impossible to deal with it with only one shield machine. Therefore, conventionally, a shaft is provided within the range of the distance that can be excavated by one excavator, and excavation is performed between the coexisting shafts by each excavator
Long tunnels are joined by connecting at the vertical shaft. However, if the upper part of the tunnel is the sea or a city that is overcrowded, it becomes impossible to install a vertical shaft, and the tunnel cannot be joined by the method using the vertical shaft. Therefore, two shield excavators are dug so that they face each other, and when both reach the joining position,
Construction methods for joining tunnels are becoming popular. At the time of the joining, the ground at the joining point is frozen and the ground is improved by injecting a chemical solution and the ground is excavated.

【0003】そのような地盤改良には多額の費用と時間
を必要とする。それを解消する補助工法として、特開昭
59−192194号公報に記載されたようなトンネル
の地中接合工法がある。これは、シールド本体内より高
圧ジェットを噴出してシールド掘進機の対向部近傍の地
盤を掘削し、その掘削部に固化材を注入して両機間の環
状部を安定化するものである。その安定化させた環状の
内部における土砂などを掘削および排除すれば、トンネ
ルの接合が実現される。
Such ground improvement requires a large amount of cost and time. As an auxiliary construction method for solving the problem, there is a tunnel underground construction method as described in JP-A-59-192194. This is to eject a high-pressure jet from the inside of the shield main body to excavate the ground in the vicinity of the facing portion of the shield machine, and to inject a solidifying material into the excavated portion to stabilize the annular portion between the two machines. Tunnel excavation can be realized by excavating and removing earth and sand from the stabilized annular interior.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述のように補助工法
を採用すれば対向するシールド掘進機間の地盤強化がで
き、カッタディスクをはじめ機内の各種装置や部材を解
体して、シールド本体のスキンプレートから取り除いた
後に、トンネル接合に必要な分だけ両シールド機間の強
化地盤を掘削すればよい。しかし、両機の対向面間には
ある程度の隙間があるので、地盤強化を図っているとい
えども、両機間において地盤の崩壊や陥没などが起こっ
たり、両機間の地盤を通して地下水や土砂がシールド本
体内に侵入する可能性が高い。特に海底下の地盤では、
地盤改良の確実性に疑問があり、出水や地盤の崩壊で掘
削が阻害され、接合作業の円滑化が妨げられるようなこ
とが起こる。したがって、工期の短縮化と経済性の向上
に大きく寄与するまでには至らず、その接合方法の改善
が望まれる。
If the auxiliary construction method is adopted as described above, the ground between the shield excavators facing each other can be strengthened, and various devices and members in the machine including the cutter disk can be disassembled, and the skin of the shield main body can be disassembled. After removing it from the plate, it is sufficient to excavate the reinforced ground between both shield machines as much as necessary for tunnel connection. However, since there is a certain amount of clearance between the opposing faces of both aircraft, although the ground is being strengthened, ground collapse or depression may occur between the aircraft, and groundwater and earth and sand may pass through the ground between the aircraft and shield the main body. There is a high possibility that it will enter inside. Especially on the ground below the seabed,
There are doubts about the reliability of ground improvement, and flooding and ground collapse may hinder excavation and hinder smooth joint work. Therefore, it is not possible to make a great contribution to the shortening of the construction period and the improvement in economic efficiency, and improvement of the joining method is desired.

【0005】本発明は上記の問題に鑑みなされたもの
で、その目的は、多くの費用を必要とする補助工法の採
用をできるだけ少なくし、かつ地盤の崩壊などの心配が
極めて少なく、経済性に優れて工期を短くすることを実
現し、長いトンネルを形成することができるシールド掘
進機およびトンネル接合工法を提供することである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to reduce the use of an auxiliary construction method which requires a large amount of cost as much as possible, and to minimize the risk of ground collapse, which is economical. An object of the present invention is to provide a shield machine and a tunnel joining method capable of excellently shortening the construction period and forming a long tunnel.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、円筒状のスキ
ンプレートの前部に、地山を掘削するためのカッタディ
スクを備えたシールド掘進機に適用される。その特徴と
するところは、図1を参照して、スキンプレート23の
内部でシールド本体2の軸線N方向へ変位可能に設けた
軸受台9に支承されて回転自在な回転支持体10と、こ
の回転支持体10の前面側に支持アーム14,14を介
して回転支持体10に一体化されたカッタディスク1
と、そのカッタディスク1に取り付けられると共にスキ
ンプレート23の外径の外側まで突出可能なサイドオー
バカッタ24と、カッタディスク1を回転支持体10を
介して回転させる駆動源13と、軸受台9と回転支持体
10とカッタディスク1と駆動源13とを、シールド本
体2の軸線N方向へ後退させてスキンプレート23内に
退避可能とする引込手段25とを具備していることであ
る。
The present invention is applied to a shield machine having a cutter disk for excavating the ground in the front part of a cylindrical skin plate. As for its characteristic, referring to FIG. 1, a rotatable support 10 supported by a bearing base 9 provided inside the skin plate 23 so as to be displaceable in the direction of the axis N of the shield body 2, and A cutter disk 1 integrated with the rotary support 10 via support arms 14, 14 on the front side of the rotary support 10.
A side over cutter 24 attached to the cutter disk 1 and capable of protruding to the outside of the outer diameter of the skin plate 23; a drive source 13 for rotating the cutter disk 1 via a rotary support 10; The rotary support 10, the cutter disk 1, and the drive source 13 are provided with retracting means 25 that can be retracted in the skin plate 23 by retracting in the direction of the axis N of the shield body 2.

【0007】トンネル接合工法の発明にあっては、図3
ないし図5を参照して、カッタディスク1A,1Bに取
り付けたサイドオーバカッタ24A,24Bをスキンプ
レート23A,23Bの外径の外側まで突出させること
ができるようにした二つのシールド掘進機21A,21
Bを、トンネル接合部Mに向けて対向するように掘進さ
せる。そのトンネル接合部Mに到達した一方のシールド
掘進機21Aのサイドオーバカッタ24Aを退避させ、
その後にカッタディスク1Aをスキンプレート23A内
に後退させる(図4参照)。他方のシールド掘進機21
Bを前進させて、そのサイドオーバカッタ24Bを縮小
させ(図5参照)、そのカッタディスク1Bのみを対向
する一方のシールド掘進機21Aのスキンプレート23
A内に嵌入させるようにしたことである。
In the invention of the tunnel joining method, FIG.
2 to 5, two shield excavators 21A, 21 are provided which allow the side over cutters 24A, 24B attached to the cutter disks 1A, 1B to project to the outside of the outer diameter of the skin plates 23A, 23B.
B is dug so as to face the tunnel junction M. The side over cutter 24A of the one shield machine 21A that has reached the tunnel junction M is retracted,
After that, the cutter disk 1A is retracted into the skin plate 23A (see FIG. 4). The other shield machine 21
B is advanced to reduce the side over cutter 24B (see FIG. 5), and only the cutter disk 1B is opposed to the skin plate 23 of the shield machine 21A.
That is, it is designed to be inserted into A.

【0008】[0008]

【作用】シールド掘進機21のカッタディスク1に取り
付けられているサイドオーバカッタ24をスキンプレー
ト23の外径の外側まで突出させ、次に駆動源13を回
転させると、スキンプレート23の内部に設けられてい
る軸受台9に支承した回転支持体10が回転される。そ
の回転に伴って、回転支持体10の前面側に位置すると
共に支持アーム14,14を介して回転支持体10と一
体化されたカッタディスク1が回転され、カッタディス
ク1の前面の地山が掘削される。このとき、カッタディ
スク1に取り付けられているサイドオーバカッタ24も
スキンプレート23の外周部近傍の地山を掘削する。そ
して、シールド掘進機21が前進するにつれて、スキン
プレート23の外径より大きいトンネルを必要に応じて
順次形成させることができる。図4のごとく、二つのシ
ールド掘進機21A,21Bをトンネル接合部Mに向け
て対向するように掘進させる場合には、両トンネルを接
合する時点で、一方のシールド掘進機21Aの引込手段
25により、軸受台9と回転支持体10とカッタディス
ク1と駆動源13とをシールド本体2の軸線N方向へ後
退させ、スキンプレート23内に退避させる。これによ
って、他方のシールド掘進機21Bのカッタディスク1
Bを、一方のシールド掘進機21Aのスキンプレート2
3A内に嵌入させることができるようになる。
When the side over cutter 24 attached to the cutter disk 1 of the shield machine 21 is projected to the outside of the outer diameter of the skin plate 23 and then the drive source 13 is rotated, the side over cutter 24 is provided inside the skin plate 23. The rotary support 10 supported on the bearing base 9 is rotated. Along with the rotation, the cutter disk 1 located on the front surface side of the rotary support body 10 and integrated with the rotary support body 10 via the support arms 14 and 14 is rotated, and the ground level on the front surface of the cutter disc 1 is increased. Excavated. At this time, the side over cutter 24 attached to the cutter disk 1 also excavates the ground near the outer peripheral portion of the skin plate 23. Then, as the shield machine 21 advances, tunnels larger than the outer diameter of the skin plate 23 can be sequentially formed as needed. As shown in FIG. 4, when two shield machines 21A and 21B are made to face each other toward the tunnel junction M, when the two tunnels are joined, the retracting means 25 of one shield machine 21A is used. The bearing base 9, the rotary support 10, the cutter disk 1, and the drive source 13 are retracted in the direction of the axis N of the shield body 2 and retracted into the skin plate 23. As a result, the cutter disk 1 of the other shield machine 21B
B is the skin plate 2 of one shield machine 21A
It becomes possible to fit in 3A.

【0009】トンネル接合工法においては、二つのシー
ルド掘進機21A,21Bをトンネル接合部Mに向けて
対向するように掘進させる(図3参照)。各シールド掘
進機21A,21Bにおいては、サイドオーバカッタ2
4A,24Bをスキンプレート23A,23Bの外径の
外側まで突出させて所望する径のトンネルを形成させな
がら、トンネル接合部Mに到達させる。一方のシールド
掘進機21Aがトンネル接合部Mに到達した時点で、そ
のサイドオーバカッタ24Aがスキンプレート23A内
に退避するようにカッタディスク1Aに格納する。そし
て、引込手段25により、軸受台9と回転支持体10と
カッタディスク1と駆動源13とをシールド本体2の軸
線N方向へ後退させ、スキンプレート23A内に退避さ
せる。他方のシールド掘進機21Bにおいてもサイドオ
ーバカッタ24Bが突出している場合には、それをカッ
タディスク1Bに格納し、そのカッタディスク1Bをカ
ッタディスク1Aが後退したシールド掘進機21Aのス
キンプレート23A内の空間へ嵌入するように、他方の
シールド掘進機21Bを前進させる。トンネル接合部M
においては二つのシールド掘進機21A,21Bのスキ
ンプレート23A,23Bの接触もしくは近接により、
トンネルの接合が簡単になされ、高価な補助工法の採用
を可及的に抑えて長いトンネルを形成することができ
る。
In the tunnel junction construction method, two shield excavators 21A and 21B are excavated so as to face the tunnel junction M (see FIG. 3). In each shield machine 21A, 21B, the side over cutter 2
4A, 24B are projected to the outside of the outer diameter of the skin plates 23A, 23B to form a tunnel having a desired diameter, and reach the tunnel junction M. When one shield machine 21A reaches the tunnel junction M, the side over cutter 24A is stored in the cutter disk 1A so as to retract into the skin plate 23A. Then, the retracting means 25 retracts the bearing base 9, the rotary support 10, the cutter disk 1, and the drive source 13 in the direction of the axis N of the shield body 2 and retracts into the skin plate 23A. In the other shield machine 21B as well, if the side over cutter 24B is projecting, it is stored in the cutter disk 1B, and the cutter disk 1B is retracted by the cutter disk 1A from inside the skin plate 23A of the shield machine 21A. The other shield machine 21B is moved forward so as to fit into the space. Tunnel junction M
In, the two shield excavators 21A, 21B contact or close to the skin plates 23A, 23B,
The tunnel can be easily joined, and it is possible to form a long tunnel by suppressing the use of an expensive auxiliary construction method as much as possible.

【0010】[0010]

【発明の効果】本発明のシールド掘進機によれば、サイ
ドオーバカッタをカッタディスクからスキンプレートの
外径を越えて突出させ、カッタディスクによる掘削では
達成することができない径のトンネルを、必要に応じて
形成することができる。また、二つのシールド掘進機を
用いて長いトンネルを掘進させる場合には、その両トン
ネルの接合の時点でカッタディスクをスキンプレート内
へ後退させ、他方のシールド掘進機の接近を実現してト
ンネルの接合作業の容易化・円滑化が図られる。
According to the shield machine of the present invention, the side over cutter is projected from the cutter disk beyond the outer diameter of the skin plate, and a tunnel having a diameter which cannot be achieved by excavating the cutter disk is required. Can be formed accordingly. Also, when excavating a long tunnel using two shield excavators, the cutter disk is retracted into the skin plate at the time of joining the two tunnel excavators, and the other shield excavator is realized to bring the tunnel excavator closer. The joining work can be facilitated and facilitated.

【0011】トンネル接合工法によれば、一方のシール
ド掘進機のカッタディスクと他方のシールド掘進機のカ
ッタディスクとを、極めて僅かな距離を隔てた位置に近
接させることができ、一方側および他方側から地山を掘
削して長いトンネルを形成させる際に、トンネル接合部
で対向する両シールド掘進機間に地山に連なる地盤が無
くなるか極めて少なくすることができる。その結果、地
盤の改良などの大掛りな補助工法の採用をしなくて済む
か、または、極めて僅かな領域のみの改良で済ませるこ
とができる。したがって、立坑が必要とされることもな
く、工期の大幅な短縮と工事の安全性を高く確保できる
と共に、工費の著しい低減を図ることができる。
According to the tunnel joining method, the cutter disk of one shield machine and the cutter disk of the other shield machine can be brought close to each other with a very small distance, and one side and the other side. When excavating the natural ground to form a long tunnel, it is possible to eliminate or extremely reduce the ground that is continuous with the natural ground between both shield excavators facing each other at the tunnel junction. As a result, it is not necessary to employ a large-scale auxiliary construction method such as improvement of the ground, or only an extremely small area can be improved. Therefore, a vertical shaft is not required, the construction period can be greatly shortened, the construction safety can be ensured at a high level, and the construction cost can be remarkably reduced.

【0012】[0012]

【実施例】以下に、本発明をその実施例に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明に係るシールド掘進機21
の縦断面図で、カッタディスク1を引込手段25の縮小
でもってスキンプレート23内に後退させることができ
るようになっているものである。本例は泥水シールド機
であり、機械室3を仕切って前方にカッタチャンバ4を
形成させるバルクヘッド5があり、それを貫通して送泥
管6と排泥管7がカッタチャンバ4内に突入して開口さ
れている。そして、地山である切羽8を掘削するカッタ
を装着して回転するカッタディスク1がシールド本体2
の前面にあり、軸受台9に支承された回転支持体10
が、ピニオン11および旋回ベアリング12を介して伝
動される油圧モータなどの駆動源13からの動力で回転
されるようになっている。
The present invention will be described in detail below based on its examples. FIG. 1 shows a shield machine 21 according to the present invention.
In the vertical sectional view of FIG. 1, the cutter disk 1 can be retracted into the skin plate 23 by reducing the retracting means 25. This example is a muddy water shield machine, which has a bulkhead 5 that partitions the machine room 3 to form a cutter chamber 4 in the front, and a mud pipe 6 and a mud pipe 7 penetrate into the cutter chamber 4 through the bulkhead 5. It has been opened. Then, the cutter disk 1 that is rotated by mounting the cutter for excavating the face 8 which is the natural ground is the shield body 2
Support 10 located on the front of the bearing and supported on the bearing base 9.
Is rotated by power from a drive source 13 such as a hydraulic motor that is transmitted via the pinion 11 and the slewing bearing 12.

【0013】カッタディスク1は支持アーム14,14
を介して回転支持体10に一体化され、このカッタディ
スク1を回転させる回転支持体10の摺動部にはシール
材15,16が介装され、軸受台9およびバルクヘッド
5の間から泥水などが機内に侵入するのが防止されてい
る。そして、軸受台9の後方には周上に複数個のシール
ドジャッキ17(図示は一つ)が設置され、テールプレ
ート18の内部に構築された円環状のセグメント19で
掘進反力をとることができる。一方、機械室3の後部に
は、セグメント19を組み立てるためのエレクタ装置2
0があり、シールド本体2が前進した後に停止している
とき、円弧状のセグメントを順次環状に組み上げる。
The cutter disk 1 has support arms 14, 14
The rotary support body 10 is integrated with the rotary support body 10 via a seal member, and seal members 15 and 16 are provided at sliding portions of the rotary support body 10 for rotating the cutter disk 1. Are prevented from entering the plane. A plurality of shield jacks 17 (one shown in the drawing) are installed on the periphery behind the bearing base 9, and an annular segment 19 built inside the tail plate 18 can take a reaction force for excavation. it can. On the other hand, at the rear of the machine room 3, the erector device 2 for assembling the segment 19 is installed.
When there is 0, and the shield body 2 is stopped after advancing, the arc-shaped segments are sequentially assembled in an annular shape.

【0014】以上の構成は従来から一般によく見かける
ものと変わるところはなく、後述する後行シールド掘進
機21B(図2参照)はこのような構成で十分である。
しかし、上述したように図1はカッタディスク1を後退
させることができるシールド掘進機21であり、上記の
構成に加えて、ピニオン11,旋回ベアリング12や油
圧モータなどの駆動源13よりなる駆動系統22とカッ
タディスク1とを一体にしてシールド本体2の軸線Nの
方向へ後退させ、スキンプレート23内に退避させる引
込手段25としての引込ジャッキが設けられている。
The above construction is no different from what is commonly seen in the past, and a trailing shield machine 21B (see FIG. 2) described later will suffice.
However, as described above, FIG. 1 shows the shield machine 21 capable of retracting the cutter disk 1, and in addition to the above-mentioned configuration, a drive system including a drive source 13 such as a pinion 11, a slewing bearing 12 and a hydraulic motor. A pull-in jack is provided as a pull-in means 25 for integrally retracting the cutter disc 1 and the cutter disc 1 in the direction of the axis N of the shield body 2 and retracting them into the skin plate 23.

【0015】すなわち、上記した軸受台9が外殻を形成
するスキンプレート23に対して摺動可能とされ、引込
ジャッキ25の縮小に伴って駆動系統22およびバルク
ヘッド5と共に後退させることができる。一方、カッタ
ディスク1にはサイドオーバカッタ24が装着され、そ
れを半径方向へ移動させることにより、スキンプレート
23の外径よりも外側へ突出させることができるように
なっている。上記のようなカッタディスク1の後退を可
能にするために、スキンプレート23を軸受台9とは一
体化させることができず、シールド本体2の前部のスキ
ンプレート23は、その後部よりは厚肉とされてそれ自
体の剛性の向上が図られている。そして、軸受台9をシ
ールド本体2の軸線N方向へ後退させるために、上述し
たように、縮小作動する引込ジャッキ25が上記のシー
ルドジャッキ17と例えば交互に円周方向に適数個配列
される。この引込ジャッキ25はそのピストンロッド2
5aの後端がシールド本体2に固定され、シリンダ本体
25bが補強リング26に対して変位可能に支持されて
いる。
That is, the bearing base 9 described above is slidable with respect to the skin plate 23 forming the outer shell, and can be retracted together with the drive system 22 and the bulkhead 5 as the retractable jack 25 is reduced. On the other hand, a side over cutter 24 is attached to the cutter disk 1, and by moving the side over cutter 24 in the radial direction, the side over cutter 24 can be projected outside the outer diameter of the skin plate 23. In order to allow the cutter disc 1 to retract as described above, the skin plate 23 cannot be integrated with the bearing base 9, and the skin plate 23 at the front part of the shield body 2 is thicker than at the rear part. It is considered to be meat and its rigidity is improved. Then, in order to retract the bearing base 9 in the direction of the axis N of the shield body 2, as described above, the retractable jacks 25 that are reduced in size are arranged alternately with the shield jacks 17 in the circumferential direction, for example. . This retractable jack 25 has its piston rod 2
The rear end 5a is fixed to the shield body 2, and the cylinder body 25b is supported so as to be displaceable with respect to the reinforcing ring 26.

【0016】ところで、駆動系統22はトンネル接合時
にスキンプレート23に対して移動されるが、掘進する
際は固定されている必要がある。そのときは、引込ジャ
ッキ25が伸長状態に維持され、かつ、スキンプレート
23と軸受台9との間に両者の密着と一体化を図り、し
かも、地下水の侵入を防止するための不定形材が充填さ
れる。その充填材は例えばエポキシ系樹脂などであり、
軸受台9をスキンプレート23に対して移動させる隙間
が確保されるように配慮されている。なお、掘進反力を
とるシールドジャッキ17は軸受台9に当接させておく
必要があるので、カッタディスク1の後退距離分の長さ
のスペーサ27が取外可能に介在される。
By the way, the drive system 22 is moved with respect to the skin plate 23 at the time of tunnel joining, but needs to be fixed when excavating. At that time, the pull-in jack 25 is maintained in an extended state, and the skin plate 23 and the bearing base 9 are brought into close contact with and integrated with each other, and an unshaped material for preventing intrusion of groundwater is provided. Is filled. The filler is, for example, an epoxy resin,
Care is taken to ensure a gap for moving the bearing base 9 with respect to the skin plate 23. Since the shield jack 17 which receives the excavation reaction force needs to be in contact with the bearing base 9, the spacer 27 having a length corresponding to the retreat distance of the cutter disk 1 is removably interposed.

【0017】このようなシールド掘進機21は、図2に
示すように、先行シールド掘進機21Aとして機能し、
そのカッタディスク1Aは上記したスペーサ27の長さ
の分だけ後退され、そのスキンプレート23A内には、
後述するように後行シールド掘進機21Bが進出してき
たとき、そのカッタディスク1Bが進入して嵌め込むこ
とができる。その結果、先行シールド掘進機21Aのス
キンプレート23Aと後行シールド掘進機21Bのスキ
ンプレート23Bとは、当接するかもしくは僅かな隙間
を残して近接することができる。接合位置での地盤は、
円筒状の二つのスキンプレート23A,23Bあるいは
カッタディスク1Bの外輪1bによって支持され、地盤
の崩壊や陥没の発生を防止することができる。また、二
つのシールド掘進機21A,21B間から侵入する地下
水や土砂は少なくなり、しかも、本例にあっては、後述
する固化材を注入することにより止水したり、流入阻止
を図ることもできる。
Such a shield machine 21 functions as a leading shield machine 21A, as shown in FIG.
The cutter disk 1A is retracted by the length of the spacer 27 described above, and inside the skin plate 23A,
As will be described later, when the trailing shield machine 21B advances, the cutter disk 1B can enter and fit. As a result, the skin plate 23A of the leading shield machine 21A and the skin plate 23B of the trailing shield machine 21B can come into contact with each other or can be close to each other with a slight gap left therebetween. The ground at the joint position is
It is supported by the two cylindrical skin plates 23A and 23B or the outer ring 1b of the cutter disk 1B, and can prevent the ground from collapsing or sinking. Further, the amount of groundwater and earth and sand that enter between the two shield machines 21A and 21B is reduced, and in this example, it is possible to stop the water or to prevent the inflow by injecting a solidifying material described later. it can.

【0018】上述した構成のシールド掘進機21A,2
1Bにより掘削されたトンネルは、以下のようにして、
立坑を用いることなく地中で接合され、長いトンネルを
形成することができる。図3に示すように、二つのシー
ルド掘進機21A,21Bをトンネル接合部Mに向けて
対向するように掘進させる。図4のように、先行シール
ド掘進機21Aを先にトンネル接合部Mに到達させ、そ
の位置で停止状態にしておく。
The shield machine 21A, 2 having the above structure
The tunnel excavated by 1B is as follows.
It can be joined in the ground without using a vertical shaft to form a long tunnel. As shown in FIG. 3, the two shield excavators 21A and 21B are excavated to face the tunnel junction M. As shown in FIG. 4, the leading shield machine 21A is made to reach the tunnel junction M first, and is stopped at that position.

【0019】次に、一方のシールド掘進機21Aのサイ
ドオーバカッタ24Aを縮め、カッタディスク1Aをス
キンプレート23A内へ後退させる準備をする。そこ
で、軸受台9とシールドジャッキ17との間に支え材と
して介装されているスペーサ27(図1参照)を取り外
す。引込ジャッキ25を縮小作動させてカッタディスク
1Aを後退させ、スキンプレート23の前部空間30に
薬液注入などを行って、地盤の崩壊を防ぐようにしてお
く。その状態で、他方のシールド掘進機21Bを停止し
ているシールド掘進機21Aに近づけ、図5に示すよう
に、サイドオーバカッタ24Bを縮小させる。そして、
カッタディスク1Bを回転させながら掘削するようにし
て先行シールド掘進機21Aのスキンプレート23A内
にカッタディスク1Bのみを嵌入させ、カッタディスク
1Aに接近した対峙状態とする。
Next, the side over cutter 24A of the shield machine 21A on one side is contracted to prepare for retracting the cutter disk 1A into the skin plate 23A. Therefore, the spacer 27 (see FIG. 1) interposed as a supporting member between the bearing base 9 and the shield jack 17 is removed. The retracting jack 25 is contracted to retract the cutter disk 1A, and a chemical solution is injected into the front space 30 of the skin plate 23 to prevent the ground from collapsing. In that state, the other shield machine 21B is brought closer to the stopped shield machine 21A, and the side over cutter 24B is reduced as shown in FIG. And
Only the cutter disk 1B is fitted into the skin plate 23A of the leading shield excavator 21A so as to excavate while rotating the cutter disk 1B, so that the cutter disk 1B approaches the cutter disk 1A.

【0020】そこで、図示のバルクヘッド5,5を貫通
している注入パイプ31A,31Bを介して、両シール
ド掘進機21A,21Bのカッタチャンバ4A,4B内
およびカッタディスク1A,1Bの対向する隙間を閉塞
させるべく、固化材を図6に示すように注入する。な
お、カッタディスク1Bが先行シールド掘進機21Aの
スキンプレート23A内に完全に嵌入させにくい場合
は、図7に示すように、カッタディスク1Bの先端がス
キンプレート23Aと僅かに重なるような状態となるま
で前進させた後に、固化材を注入すればよい。固化材が
固化すると、いずれものシールド掘進機21A,21B
のスキンプレート23A,23Bを残して、機内の各種
装置や部材を解体し、図8のようにシールド掘進機21
A,21Bから取り除かれる。そして、両スキンプレー
ト23A,23Bおよび後行シールド掘進機21Bのカ
ッタディスク1Bの外輪1b(図9参照)を残し、その
状態で、セグメント19の内周と固化材注入部との間に
トンネル壁としてのコンクリート32が打設される。そ
の後に、固化材注入部をくり抜いて、図示のように開通
させる。両機の対向面間には、図示したように極く僅か
な隙間があるかもしくは当接状態にあり、固化材の充填
効果がよく発揮されることよって、接合地点の地盤改良
をほとんど必要とせず、地盤の崩壊や陥没などの発生す
るのが防止される。
Therefore, via the injection pipes 31A and 31B penetrating the illustrated bulkheads 5 and 5, inside the cutter chambers 4A and 4B of both shield machines 21A and 21B and the facing gaps of the cutter disks 1A and 1B. The solidifying material is injected as shown in FIG. When it is difficult to completely insert the cutter disk 1B into the skin plate 23A of the leading shield machine 21A, as shown in FIG. 7, the tip of the cutter disk 1B slightly overlaps the skin plate 23A. After advancing to, the solidifying material may be injected. When the solidifying material solidifies, either shield machine 21A, 21B
The various devices and members inside the machine are disassembled, leaving the skin plates 23A and 23B of the shield machine 23 as shown in FIG.
Removed from A, 21B. Then, both skin plates 23A, 23B and the outer ring 1b (see FIG. 9) of the cutter disk 1B of the trailing shield machine 21B are left, and in that state, the tunnel wall is provided between the inner periphery of the segment 19 and the solidified material injecting portion. The concrete 32 is poured. After that, the solidified material injection portion is hollowed out and opened as shown in the drawing. As shown in the figure, there is a very small gap between the opposing surfaces of the two machines or they are in contact with each other, and the solidifying agent is effectively filled, so there is almost no need to improve the ground at the joining point. It prevents the ground from collapsing and sinking.

【0021】図10は、図6における固化材の異なる注
入方法の例である。例えば図11に示す後行シールド掘
進機41Bでは、カッタディスク1の外輪1bの周面に
例えば120 度隔てた三個所(図示は二個所)の注入孔4
2,42が設けられ、固化材がその外輪1bとスキンプ
レート23との間に注入されるようになっている。固化
材は、前述した図5から図6に至る間で、カッタディス
ク1を回転させながら注入される。なお、接合地点に到
達するまでの掘進においては固化材が注入されることは
ないので、注入孔42から地下水が逆流したり砂などが
入って目詰りを起こさないように、逆止弁43が図10
に示すように設けられている。その注入孔42に固化材
を供給する配管は回転支持体10や支持アーム14の中
に設置される。これは、カッタディスク1Bと一体で回
転するため、シールド本体の後方から送られてくる固化
材が、バルクヘッド5の後面に設けた放射状通路44を
経て、それに連通する環状通路45へ供給されるように
なっている。そして、その環状通路45に摺動して回転
する環状カバー46を介して、上記回転支持体10に固
定されている連結管47へと流通させることができる。
FIG. 10 is an example of a different injection method of the solidifying material in FIG. For example, in the trailing shield machine 41B shown in FIG. 11, for example, three injection holes 4 (two in the figure) are provided on the peripheral surface of the outer ring 1b of the cutter disk 1 at 120 degrees apart.
2, 42 are provided so that the solidified material is injected between the outer ring 1 b and the skin plate 23. The solidifying material is injected while rotating the cutter disk 1 between the above-described FIG. 5 and FIG. Since the solidifying material is not injected during the excavation until reaching the joining point, the check valve 43 is provided so that groundwater does not flow backward from the injection hole 42 and sand or the like does not cause clogging. Figure 10
It is provided as shown in. The pipe for supplying the solidifying material to the injection hole 42 is installed in the rotary support 10 or the support arm 14. Since this rotates integrally with the cutter disk 1B, the solidified material sent from the rear of the shield body is supplied to the annular passage 45 communicating with it through the radial passage 44 provided on the rear surface of the bulkhead 5. It is like this. Then, it can be circulated to the connecting pipe 47 fixed to the rotary support 10 through the annular cover 46 that slides and rotates in the annular passage 45.

【0022】上述した固化材の注入を行うカッタディス
ク1Bは、シールド掘進機21Bの前面に完全に突出し
ている場合のみならず、図11に示したように、ディス
ク幅Wが広く後部の一部がスキンプレート23B内に残
されているような配置の場合にも効果的である。すなわ
ち、固化材は外輪1bから注入されることから、両シー
ルド掘進機21A,21Bの接近または当接状態にある
スキンプレート23A,23B間の隙間48(図10参
照)に充填することが容易となり、シールド本体内への
地下水の侵入を確実に阻止することができる。なお、カ
ッタディスク1はスキンプレート23の外径より大きく
することができないので、カッタディスク1の半径方向
に出入りするサイドオーバカッタ49は、図11に示す
ように、スキンプレート23より前面に突出した部分で
のみ出入りするようやや前方へずらせて配置される。
The cutter disk 1B for injecting the solidifying material described above is not limited to the case where it is completely projected to the front surface of the shield machine 21B, but the disk width W is wide and a part of the rear part as shown in FIG. Is also effective in the case of an arrangement in which is left in the skin plate 23B. That is, since the solidifying material is injected from the outer ring 1b, it becomes easy to fill the gap 48 (see FIG. 10) between the skin plates 23A and 23B which are in the approaching or abutting state of the shield machine 21A and 21B. , It is possible to reliably prevent intrusion of groundwater into the shield body. Since the cutter disc 1 cannot be made larger than the outer diameter of the skin plate 23, the side over cutter 49 that moves in and out in the radial direction of the cutter disc 1 projects forward from the skin plate 23 as shown in FIG. It is placed so that it can move in and out only in a part, and it is moved slightly forward.

【0023】このような構造のシールド掘進機を使用す
れば、図2に示した場合と同様に、両シールド本体の接
合作業が円滑となり、工期の短縮化と経済性の向上が実
現される。なお、カッタディスク1Bとスキンプレート
23A,23Bとの間にシール材50A,50B(図1
0参照)を挟むようにしておけば、固化材の過剰な消費
を回避したり、流動性の調整が簡単になる利点がある。
以上、泥水式シールド掘進機を例にして説明したが、本
発明は土圧シールド掘進機や泥土圧シールド掘進機な
ど、密閉形式のシールド掘進機にも効果的に適用するこ
とができる。
If the shield machine having such a structure is used, as in the case shown in FIG. 2, the work of joining the two shield bodies becomes smooth, and the work period is shortened and the economy is improved. In addition, between the cutter disk 1B and the skin plates 23A and 23B, the sealing materials 50A and 50B (see FIG.
(See 0), there is an advantage that the excessive consumption of the solidifying material is avoided and the fluidity is easily adjusted.
The mud-water shield machine has been described above as an example, but the present invention can be effectively applied to a sealed shield machine such as an earth pressure shield machine and a mud earth pressure shield machine.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 カッタディスクが後退するシールド掘進機の
縦断面図。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a shield machine in which a cutter disk retracts.

【図2】 他方のシールド掘進機のカッタディスクが一
方のシールド掘進機のスキンプレート内に嵌入した状態
の説明図。
FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which the cutter disk of the other shield machine is fitted into the skin plate of the one shield machine.

【図3】 トンネル接合部に向けて対向した二つのシー
ルド掘進機がトンネルを掘削している状態図。
FIG. 3 is a state diagram in which two shield excavators facing each other toward a tunnel junction are excavating a tunnel.

【図4】 先行シールド掘進機が停止すると共に後行シ
ールド掘進機がトンネル接合部に向けて前進している状
態図。
FIG. 4 is a state diagram in which the leading shield machine is stopped and the trailing shield machine is moving forward toward the tunnel junction.

【図5】 先行シールド掘進機のカッタディスクが後退
すると共に後行シールド掘進機のカッタディスクが先行
機内に嵌入されている状態図。
FIG. 5 is a state diagram in which the cutter disk of the leading shield machine is retracted and the cutter disk of the trailing shield machine is fitted in the leading machine.

【図6】 固化材が注入されている状態図。FIG. 6 is a state diagram in which a solidifying material is injected.

【図7】 後行シールド掘進機のカッタディスク先端が
先行シールド掘進機のスキンプレートと僅かに重なるよ
うにされた状態図。
FIG. 7 is a state diagram in which the tip of the cutter disk of the trailing shield machine is slightly overlapped with the skin plate of the leading shield machine.

【図8】 二つのシールド掘進機のスキンプレートを残
して、機内の各種装置や部材を解体して取り除かれてい
る状態図。
FIG. 8 is a state diagram in which various devices and members inside the machine are disassembled and removed, leaving the skin plates of the two shield machines.

【図9】 両トンネルが接合部で接合された状態図。FIG. 9 is a state diagram in which both tunnels are joined at a joining portion.

【図10】 固化材を対向するスキンプレートの間の隙
間に注入している状態の拡大図。
FIG. 10 is an enlarged view of a state in which a solidifying material is injected into a gap between opposed skin plates.

【図11】 異なる後行シールド掘進機の縦断面図。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a different trailing shield machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1A,1B…カッタディスク、2…シールド本体、
9…軸受台、10…回転支持体、13…駆動源、14…
支持アーム、21,21A…シールド掘進機(先行シー
ルド掘進機)、21B,41B…シールド掘進機(後行
シールド掘進機)、23,23A,23B…スキンプレ
ート、24,24A,24B…サイドオーバカッタ、2
5…引込手段(引込ジャッキ)、M…トンネル接合部、
N…軸線。
1, 1A, 1B ... Cutter disk, 2 ... Shield body,
9 ... Bearing stand, 10 ... Rotation support, 13 ... Drive source, 14 ...
Support arm 21,21A ... Shield machine (leading shield machine), 21B, 41B ... Shield machine (rear shield machine), 23,23A, 23B ... Skin plate, 24,24A, 24B ... Side over cutter Two
5 ... Retracting means (retracting jack), M ... Tunnel junction,
N ... axis.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円筒状のスキンプレートの前部に、地山
を掘削するためのカッタディスクを備えたシールド掘進
機において、 前記スキンプレートの内部でシールド本体の軸線方向へ
変位可能に設けた軸受台に支承されて回転自在な回転支
持体と、 該回転支持体の前面側に支持アームを介して前記回転支
持体に一体化されたカッタディスクと、 該カッタディスクに取り付けられると共にスキンプレー
トの外径の外側まで突出可能なサイドオーバカッタと、 前記カッタディスクを前記回転支持体を介して回転させ
る駆動源と、 前記軸受台と回転支持体とカッタディスクと駆動源と
を、シールド本体の軸線方向へ後退させて前記スキンプ
レート内に退避可能とする引込手段と、 を具備していることを特徴とするシールド掘進機。
1. A shield machine having a cutter disk for excavating a natural ground at a front portion of a cylindrical skin plate, the bearing being provided inside the skin plate so as to be displaceable in an axial direction of the shield body. A rotatable support body supported by a table and rotatable, a cutter disk integrated with the rotatable support body through a support arm on the front side of the rotatable support body, and an outer surface of the skin plate attached to the cutter disk. A side overcutter capable of projecting to the outside of the diameter, a drive source for rotating the cutter disk via the rotary support, a bearing base, a rotary support, a cutter disk and a drive source in the axial direction of the shield body. And a retracting unit that can be retracted into the skin plate and retracted into the skin plate.
【請求項2】 カッタディスクに取り付けたサイドオー
バカッタをスキンプレートの外径の外側まで突出させる
ことができるようにした二つのシールド掘進機を、トン
ネル接合部に向けて対向するように掘進させ、 該トンネル接合部に到達した一方のシールド掘進機の前
記サイドオーバカッタを退避させ、 その後に前記カッタディスクをスキンプレート内に後退
させ、 他方のシールド掘進機を前進させて、そのサイドオーバ
カッタを縮小させ、 そのカッタディスクのみを対向する前記一方のシールド
掘進機のスキンプレート内に嵌入させることを特徴とす
るトンネル接合工法。
2. A shield excavator having a side over cutter attached to a cutter disk that can be projected to the outside of the outer diameter of the skin plate, and is excavated so as to face each other toward the tunnel junction. The side over cutter of one shield machine that has reached the tunnel junction is retracted, then the cutter disk is retracted into the skin plate, and the other shield machine is advanced to reduce the side over cutter. Then, the tunnel joining method is characterized in that only the cutter disk is fitted into the skin plate of the one shield excavator facing the other.
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JPS5524314U (en) * 1978-07-31 1980-02-16
JPS5833199U (en) * 1981-08-28 1983-03-04 アイダエンジニアリング株式会社 Slide point structure in press machine

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