JPH0718314B2 - Shield machine - Google Patents
Shield machineInfo
- Publication number
- JPH0718314B2 JPH0718314B2 JP34180989A JP34180989A JPH0718314B2 JP H0718314 B2 JPH0718314 B2 JP H0718314B2 JP 34180989 A JP34180989 A JP 34180989A JP 34180989 A JP34180989 A JP 34180989A JP H0718314 B2 JPH0718314 B2 JP H0718314B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutter
- tip
- rotating ring
- shield
- obstacle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、シールドトンネルの掘進中に、その進路や鋼
材や、コンクリート柱、岩石等の障害物があった場合に
これを切断して掘進できるシールド掘進機に関する (従来の技術) 従来、シールド筒の前端部内に隔壁を設け、その中心部
にカッター軸を前後方向に移動自在に軸受させ、そのカ
ッター軸の先端に放射状にカッターを突設し、カッター
軸の出入によって隔壁前方側の掘削混練チャンバー内に
カッターを出入れさせ、掘削混練チャンバー内で掘削土
を泥水とともに混練し、スクリューコンベアにて搬出さ
せるようにした、いわゆる削土混練式のシールド掘進機
が開発されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention cuts and advances an obstacle such as a course, steel material, concrete pillars, rocks, etc. during excavation of a shield tunnel. Shield excavator that can be used (Prior art) Conventionally, a partition wall was provided in the front end of the shield tube, the cutter shaft was movably supported in the front and rear direction at the center of the partition, and the cutter was radially projected at the tip of the cutter shaft. Then, the cutter shaft is moved in and out to move the cutter into and out of the excavation and kneading chamber on the front side of the partition wall, the excavated soil is kneaded with the mud in the excavation and kneading chamber, and is carried out by the screw conveyor. Shield machine has been developed.
(発明が解決しようとする課題) この従来の削土混練式シールド掘進機は、岩盤等の硬質
地盤の掘削を予定していないため、掘進途中に、先に地
下工事によって地中に残された鋼材や、コンクリート
杭、あるいは天然の岩石等の障害物があると掘進不能に
なり、その都度、地表より立坑を掘り、取り除かなけれ
ばならないという問題があった。(Problems to be solved by the invention) This conventional ground-blending type shield excavator does not plan to excavate hard ground such as rock, so it was left in the ground during underground excavation during excavation. If there are obstacles such as steel materials, concrete piles, or natural rocks, it becomes impossible to proceed with the digging, and there is the problem that the shaft must be dug and removed from the surface each time.
本発明は、上述の如き問題にかんがみ、障害物を切り取
って掘進できるシールド掘進機の提供を目的としたもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a shield machine capable of cutting an obstacle and proceeding.
(問題点を解決するための手段) 上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成する
ための本発明のシールド掘進機の特徴は、円筒状をした
シールド筒の先端を延長させた配置に回転リングを、該
延長方向に移動自在に設けるとともに、該回転リングの
先端に切断刃を一体に設け、かつ前記シールド筒の先端
部に備えた掘削用のカッタースポークを前後に往復自在
となし、該カッタースポークの先端を前記回転リングの
内面に係合させて、該回転リングをカッタースポークと
共に回転及び前後動自在となし、かつ、該カッタースポ
ークの前面に前方側に向けて多数の高圧水噴射ノズルを
備え、該噴射ノズルにより研削粒入り高圧水を噴射自在
としたことにある。(Means for Solving Problems) The shield machine of the present invention for solving the above-mentioned conventional problems and achieving the intended purpose is characterized by extending the tip of a cylindrical shield cylinder. The rotating ring is installed in a fixed arrangement so as to be movable in the extension direction, the cutting blade is integrally provided at the tip of the rotating ring, and the cutter spoke for excavation provided at the tip of the shield cylinder can be reciprocated back and forth. The front end of the cutter spoke is engaged with the inner surface of the rotary ring so that the rotary ring can rotate and move back and forth together with the cutter spoke, and a large number of front faces of the cutter spoke toward the front side. A high-pressure water jet nozzle is provided, and high-pressure water containing grinding particles can be jetted freely by the jet nozzle.
(作用) このシールド掘進機は、通常の掘進に際しては、カッタ
ースポークと回転リングとの係合を解いた状態で従来と
同様にカッタースポークを回転させつつ前進させて地山
を掘削し、カッタースポークを後退させて回転させて削
土を混練し、排出する。(Operation) During normal excavation, this shield machine excavates the natural ground by excavating the ground by rotating the cutter spoke while rotating the cutter spoke in the state where the engagement between the cutter spoke and the rotary ring is released, To retreat and rotate to knead the cut soil and discharge it.
掘進途中において、鋼材や、コンクリート塊等の障害物
に当った場合には、カッタースポークを回転リング内に
引き入れ、その先端を回転リングの内面に係合させて回
転させつつ前進させることにより回転リングの先端の切
断刃により障害物が円形に切断される。この切断作業と
同時に高圧水噴射ノズルより研削粒入り高圧水を噴出さ
せることにより障害物が小さく切断される。When hitting an obstacle such as steel or concrete block during excavation, the cutter ring is drawn into the rotating ring, and the tip of the cutter spoke is engaged with the inner surface of the rotating ring to move forward while rotating. The obstacle is cut into a circle by the cutting blade at the tip of the. At the same time as this cutting operation, high pressure water containing grinding particles is jetted from the high pressure water jet nozzle to cut the obstacle into small pieces.
(実施例) 次に本発明の実施の一例を図面について説明する。(Example) Next, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図において10は円筒状をしたシールド筒であり、11はセ
グメント組立装置、12はセグメントにより組み立てられ
た円筒状の覆工壁、13は覆工壁12に反力を取ってシール
ド筒10を押し出すジャッキである。In the figure, 10 is a cylindrical shield cylinder, 11 is a segment assembly device, 12 is a cylindrical lining wall assembled by segments, 13 is a reaction force against the lining wall 12 and pushes out the shield cylinder 10. It's a jack.
シールド筒10の前端部内には、前後を遮断する隔壁14が
設けられ、その前方側を掘削混練チャンバーとしてい
る。A partition 14 is provided in the front end of the shield cylinder 10 to block the front and back, and the front side thereof serves as an excavation and kneading chamber.
隔壁14の中心部には、軸受16が固定され、この軸受16に
カッター軸17が軸方向にスライド自在に軸受されてい
る。A bearing 16 is fixed to the center of the partition wall 14, and a cutter shaft 17 is axially slidably mounted on the bearing 16.
カッター軸17の先端には、放射状に4本のカッタースポ
ーク18、18……が固定されており、この各カッタースポ
ーク18には前面側にカッタービット19が、後面側に混練
用ビット20が突設されているとともに、先端部にはコピ
ーカッター21が軸方向に出入自在に設けられ、カッター
スポーク18内の油圧シリンダー22により出入動作される
ようになっている。Four cutter spokes 18, 18, ... Are radially fixed to the tip of the cutter shaft 17. Each cutter spoke 18 has a cutter bit 19 on the front side and a kneading bit 20 on the rear side. A copy cutter 21 is provided at the tip end portion so as to be able to move in and out in the axial direction, and is moved in and out by a hydraulic cylinder 22 inside a cutter spoke 18.
カッター軸17の後端は、駆動用架台23に対し、回転自在
で、かつ、軸方向に移動不能に連結されており、駆動用
架台23に支持させた油圧モーター24により回転駆動され
るようになっている。The rear end of the cutter shaft 17 is rotatably and axially immovably connected to the drive frame 23 so that it can be rotationally driven by the hydraulic motor 24 supported by the drive frame 23. Has become.
駆動用架台23は、シールド筒10に対して回転不能で、か
つ、軸方向に移動可能に支持されており、油圧シリンダ
ー25によってカッター軸17の軸方向に往復動されるよう
になっている。The drive base 23 is supported so as not to be rotatable with respect to the shield cylinder 10 and movable in the axial direction, and is reciprocated in the axial direction of the cutter shaft 17 by the hydraulic cylinder 25.
障害14の底部前面には、掘削土排出用のスクリューコン
ベア26が連通されており、その外筒の基端側面に障害物
取り出し窓26aが設けられている。この窓26aは常時は蓋
板によって閉鎖されている。A screw conveyor 26 for discharging excavated soil is connected to the front surface of the bottom of the obstacle 14, and an obstacle take-out window 26a is provided on the base end side surface of the outer cylinder thereof. This window 26a is normally closed by a cover plate.
シールド筒10の先端部には、延長配置に円筒状をした回
転リング30がシールド筒10に対してその前方延長方向に
移動自在で、かつ、回転自在に設置されている。At the tip of the shield tube 10, a rotating ring 30 having a cylindrical extension is installed rotatably and movably in the front extension direction of the shield tube 10.
この回転リング30は、先端周面に切断刃31が固定されて
いる。また、回転リング30の内面には、少なくとも軸心
対象の2箇所にカッタースポーク係合用の凹溝32、32が
軸心方向に間隔を隔てて複数成形されている。そして、
第2図に示すようにカッタースポーク18を回転リング30
内に引き入れ、先端を凹溝32に対向させた状態でコピー
カッター21を突出させることにより凹溝32内にコピーカ
ッター21の先端が係合され、この状態でカッタースポー
ク18を動作させることにより、回転リング30がこれとと
もに動作されるようになっている。A cutting blade 31 is fixed to the peripheral surface of the tip of the rotating ring 30. Further, on the inner surface of the rotary ring 30, a plurality of recessed grooves 32 for engaging the cutter spokes are formed at least at two locations which are symmetrical with respect to the axial center at intervals in the axial direction. And
Rotating ring 30 with cutter spokes 18 as shown in FIG.
By pulling in, the tip of the copy cutter 21 is engaged in the groove 32 by protruding the copy cutter 21 with the tip facing the groove 32, by operating the cutter spokes 18 in this state, The rotating ring 30 is adapted to be operated with this.
一方、カッタースポーク18のカッタービット19には、第
3図に示すようにカッタースポーク18内に通じるノズル
出入孔33が貫通開口されており、そのノズル出入孔33内
に高圧水噴射ノズル34が前方に向けられて出入自在に収
容され、このノズル34は、その背部に収容した油圧シリ
ンダ35によって出入動作されるようになっている。ノズ
ル34への給水パイプ36は、カッター軸17内を通してその
後端に導出され、常時はカッター軸17後端位置より後方
側の給水パイプを切り離しておくようにしている。On the other hand, in the cutter bit 19 of the cutter spoke 18, as shown in FIG. 3, a nozzle inlet / outlet hole 33 communicating with the inside of the cutter spoke 18 is opened, and the high-pressure water jet nozzle 34 is located in the front of the nozzle inlet / outlet hole 33. The nozzle 34 is adapted to be moved in and out by a hydraulic cylinder 35 housed in its back. The water supply pipe 36 to the nozzle 34 is led out to the rear end through the inside of the cutter shaft 17, and the water supply pipe on the rear side from the rear end position of the cutter shaft 17 is normally disconnected.
このように構成されるシールド掘進機は、通常時は第1
図に示すように従来と同様にカッタースポーク18を回転
させつつ、前後に移動させて地山の掘削及び削土の混練
を行いつつシールド筒10を前進させ、後方に順次セグメ
ントによる覆工壁12を延長させて掘進する。The shield machine configured in this way is normally the first
As shown in the figure, while rotating the cutter spokes 18 in the same manner as in the conventional case, the shield cylinder 10 is moved forward while moving forward and backward to excavate the ground and knead the ground, and the lining wall 12 is sequentially formed backward with segments. To extend and dig.
この掘進途中において、第4図(イ)に示すように障害
物Aに当った場合には、シールド筒10の前進を停止さ
せ、カッタースポーク18を回転リング30の先端部内に引
き入れ、先端を凹溝32に対向させてコピーカッター21を
突出させ、その先端を凹溝32に挿入させる。In the course of this excavation, when the obstacle A hits the obstacle A as shown in FIG. 4 (A), the advance of the shield cylinder 10 is stopped, the cutter spokes 18 are drawn into the tip of the rotary ring 30, and the tip is recessed. The copy cutter (21) is projected so as to face the groove (32), and its tip is inserted into the groove (32).
この状態で第4図(ロ)に示すようにカッタースポーク
18を回転させつつ前進させることにより、回転リング30
が回転しつつ前進する。In this state, as shown in Fig. 4 (b), the cutter spokes
By rotating 18 and moving it forward, rotating ring 30
Moves forward while rotating.
これと同時に給水パイプ36に研削粒入り高圧水圧送装置
(図示せず)を連結するとともに、ノズル34を先端をカ
ッタービット19の前方に突出させ、研削粒入り高圧水を
噴射させる。これによって回転リング30間先端にて切断
された障害物Aが細断される。そして細断された障害物
Aをスクリューコンベア26の側面の窓26aより取り出
す。At the same time, a high pressure water pressure feed device (not shown) containing abrasive grains is connected to the water supply pipe 36, and the tip of the nozzle 34 is projected forward of the cutter bit 19 to inject high pressure water containing abrasive grains. As a result, the obstacle A cut at the tip between the rotating rings 30 is shredded. Then, the shredded obstacle A is taken out from the window 26a on the side surface of the screw conveyor 26.
このようにして障害物Aをシールド筒10の進路に当たる
分だけ切断し、細断して取り出した後、再び通常の掘進
を行う。In this way, the obstacle A is cut by an amount corresponding to the path of the shield tube 10, shredded and taken out, and then the normal excavation is performed again.
(発明の効果) 上述したように本発明のシールド掘進機は、シールド筒
から回転リングを回転させつつ伸長させ、その先端にて
障害物を円形に切削すると同時に、カッタースポーク前
面のノズルより研削粒入りの高圧水を噴射できるように
したことにより、鋼材や、コンクリート、あるいは岩石
等の障害物が細かく切断されて取り除かれることとな
り、シールド掘進機自身によって障害物除去が可能にな
り、工期が短くなるとともに、工費が削減される。(Effects of the Invention) As described above, the shield machine of the present invention extends the rotating ring from the shield cylinder while rotating it, and cuts the obstacle in a circular shape at the tip thereof, and at the same time, grinds particles from the nozzles in front of the cutter spokes. By making it possible to inject high-pressure water containing water, obstacles such as steel, concrete, or rock will be finely cut and removed, and the shield excavator itself can remove obstacles, shortening the construction period. And the construction cost is reduced.
第1図は本発明の実施例のシールド掘削機を示す断面
図、第2図はコピーカッターと回転リングの係合状態を
示す断面図、第3図は第2図中のB−B線断面図、第4
図(イ)(ロ)は障害物除去工程の断面図である。 10……シールド筒、11……セグメント組立装置、12……
覆工壁、13……ジャッキ、14……隔壁、16……軸受、17
……カッター軸、18……カッタースポーク、19……カッ
タービット、20……混練用ビット、21……コピーカッタ
ー、23……駆動用架台、22、25、35……油圧シリンダ
ー、24……油圧モーター、26……スクリューコンベア、
26a……窓、30……回転リング、31……切断刃、32……
凹溝、33……ノズル出入孔、34……ノズル、36……給水
パイプFIG. 1 is a sectional view showing a shield excavator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing an engaged state of a copy cutter and a rotary ring, and FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG. Figure, 4th
9A and 9B are cross-sectional views of the obstacle removal process. 10 …… Shield cylinder, 11 …… Segment assembly device, 12 ……
Lining wall, 13 …… jack, 14 …… bulkhead, 16 …… bearing, 17
…… Cutter shaft, 18 …… Cutter spoke, 19 …… Cutter bit, 20 …… Kneading bit, 21 …… Copy cutter, 23 …… Driving stand, 22, 25, 35 …… Hydraulic cylinder, 24 …… Hydraulic motor, 26 …… Screw conveyor,
26a …… Window, 30 …… Rotating ring, 31 …… Cutting blade, 32 ……
Groove, 33 …… Nozzle inlet / outlet hole, 34 …… Nozzle, 36 …… Water supply pipe
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古田 哲男 東京都文京区後楽2丁目2番8号 五洋建 設株式会社内 (72)発明者 小笠 健 東京都文京区後楽2丁目2番8号 五洋建 設株式会社内 (72)発明者 寺本 利徳 東京都文京区後楽2丁目2番8号 五洋建 設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−255497(JP,A) 特開 昭59−15189(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuo Furuta 2-8, Koraku, Bunkyo-ku, Tokyo Within Goyo Construction Co., Ltd. (72) Ken Ogasa 2-2-8, Koraku, Bunkyo-ku, Tokyo Within Goyo Construction Co., Ltd. (72) Inventor Toshinori Teramoto 2-8 Koraku, Bunkyo-ku, Tokyo Within Goyo Construction Co., Ltd. (56) Reference JP-A-63-255497 (JP, A) JP Sho 59-15189 (JP, A)
Claims (1)
た配置に回転リングを、該延長方向に移動自在に設ける
とともに、該回転リングの先端に切断刃を一体に設け、
かつ前記シールド筒の先端部に備えた掘削用のカッター
スポークを前後に往復自在となし、該カッタースポーク
の先端を前記回転リングの内面に係合させて、該回転リ
ングをカッタースポークと共に回転及び前後動自在とな
し、かつ、該カッタースポークの前面に前方側に向けて
多数の高圧水噴射ノズルを備え、該噴射ノズルにより研
削粒入り高圧水を噴射自在にしてなるシールド掘進機。1. A rotating ring is provided movably in the extension direction in a position where a tip of a cylindrical shield tube is extended, and a cutting blade is integrally provided at the tip of the rotating ring.
Also, the cutter spokes for excavation provided at the tip of the shield cylinder are reciprocally movable back and forth, the tips of the cutter spokes are engaged with the inner surface of the rotating ring, and the rotating ring is rotated together with the cutter spoke and back and forth. A shield machine, which is movable and has a large number of high-pressure water jet nozzles on the front surface of the cutter spoke toward the front side so that high-pressure water containing abrasive grains can be jetted freely by the jet nozzles.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34180989A JPH0718314B2 (en) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | Shield machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34180989A JPH0718314B2 (en) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | Shield machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03202595A JPH03202595A (en) | 1991-09-04 |
JPH0718314B2 true JPH0718314B2 (en) | 1995-03-01 |
Family
ID=18348929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34180989A Expired - Lifetime JPH0718314B2 (en) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | Shield machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0718314B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2024042210A (en) * | 2022-09-15 | 2024-03-28 | N.Jetエンジニアリング株式会社 | Excavator and piping method in excavator |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109441471B (en) * | 2018-11-27 | 2024-07-19 | 中铁工程装备集团有限公司 | Novel tunnel boring machine based on high-speed particle impact-mechanical combined rock breaking |
-
1989
- 1989-12-29 JP JP34180989A patent/JPH0718314B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2024042210A (en) * | 2022-09-15 | 2024-03-28 | N.Jetエンジニアリング株式会社 | Excavator and piping method in excavator |
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Publication number | Publication date |
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JPH03202595A (en) | 1991-09-04 |
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