JPH08158785A - Tunnel excavation shield machine with different diameter - Google Patents

Tunnel excavation shield machine with different diameter

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JPH08158785A
JPH08158785A JP32967494A JP32967494A JPH08158785A JP H08158785 A JPH08158785 A JP H08158785A JP 32967494 A JP32967494 A JP 32967494A JP 32967494 A JP32967494 A JP 32967494A JP H08158785 A JPH08158785 A JP H08158785A
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shield machine
diameter
cutter
small
diameter shield
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Toru Matsuzaki
亨 松崎
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PURPOSE: To eliminate subsidiary methods such as ground freezing, chemical grouting, etc., enable the execution of cut-off work in a tunnel joint with a mechanical construction and to make it possible to simplify the construction of a shield machine in comparison with a previously applied shield machine. CONSTITUTION: A cutter disc 32 of a small diameter shield machine 3 and a cutter chamber 33 including a rotary driving device 36 thereof are arranged in a vertical direction along a skinplate 31a through a slide jack 37 in a slidable manner. An outside diameter of a cutter disc main body 13 equipped with an over cutter 14 of a large diameter shield machine 1 is slightly smaller than an inside diameter of the skinplate 31a. A joint ring 22 is projected forward to a bulk head 18 of the large diameter shield machine 1, and a cutter disc 12 is capable of moving to a large diameter shield machine main body 11 so that a rotational center position of the cutter disc 32 corresponds with the rotational center position of the cutter disc 32.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、口径の異なるトンネ
ルを両側から対向して掘削するとともに、地中で接合す
るための異径トンネル掘削用シールド機に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield machine for excavating tunnels of different diameters, which is used for excavating tunnels having different diameters from both sides and joining them in the ground.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、鉄道、道路等を地層内に設ける、
いわゆる地下鉄、地下道等の需要が増大し、また、一方
では完成された道路等の地下に新たに上下水道や電気、
電話線等を新設する需要も増大している。とくに、都市
整備等にあっては上記した下水道や電気、電話線等の新
設工事が急増しており、これらを地層内に設けるための
トンネルを掘削する機械としてシールド機(シールド掘
進機ともいう)が多用されている。このシールド機によ
るトンネル形成は、シールド機には掘削できる距離に限
界があるので、掘削可能な距離の接合地点に複数の立坑
を設け、この立坑間をそれぞれシールド機により掘削し
て連続したトンネルを形成している。
2. Description of the Related Art In recent years, railways, roads, etc. have been installed in the strata,
Demand for so-called subways, underpasses, etc. will increase, and on the other hand, there will be new water supply and sewerage, electricity, etc.
Demand for new telephone lines is also increasing. Especially in urban development, the number of new construction works such as sewers, electricity, and telephone lines is rapidly increasing. As a machine for excavating tunnels to install these in the stratum, shield machines (also called shield excavators) Is often used. The tunnel formation by this shield machine has a limit to the excavable distance in the shield machine, so multiple vertical shafts are provided at the junctions of the excavable distance, and continuous tunnels are excavated by the shield machine between the vertical shafts. Is forming.

【0003】また、上記種類のシールド機によりトンネ
ルを掘削する場合においても、たとえば下水道工事にあ
っては、上流側に小径のいわゆる枝管を設け、下流側に
大径のいわゆる主管を設けてこれらを連結させることに
より連続した下水道を形成したり、電気、電話線等の工
事にあっては、供給源に大径のいわゆる主管を設け、需
要先に小径のいわゆる枝管を設けてこれらを連結させる
ことにより連続した配線道を形成したりすることがあ
る。したがって、上記のような下水道や配線道を設ける
ためのトンネルは、直径の異なった、いわゆる異径のト
ンネルにする必要があるが、この径差は、通常、数十c
m〜150cm前後であるが、それ以上の径差がある場
合もある。
Even when a tunnel machine is excavated by the above-mentioned type of shield machine, for example, in sewer construction, a so-called branch pipe having a small diameter is provided on the upstream side and a so-called main pipe having a large diameter is provided on the downstream side. In order to form a continuous sewer by connecting them, or for the construction of electricity, telephone lines, etc., install a large diameter so-called main pipe at the supply source and a small diameter so-called branch pipe at the demand destination to connect these By doing so, a continuous wiring path may be formed. Therefore, the tunnel for providing the sewer or the wiring path as described above needs to have different diameters, that is, so-called different diameter tunnels.
Although it is around m to 150 cm, there may be a difference in diameter more than that.

【0004】しかし、上記したように接合地点には複数
の立坑を設ける必要があるため、シールド機の掘削可能
な距離に設ける接合地点や直径の異なる接合地点の用地
を確保しようとすると、その用地確保に多額の費用を要
し、しかも、その用地に立坑を設けてそれぞれのシール
ド機により掘削して行く工事には非常に長い工期と費用
が必要になる。また、海底にトンネルを設ける場合、接
合地点の上部が海中の場合には埋め立て工事を行って陸
部を形成し、その陸部に上記立坑を設けることとなり、
非常に長い工期と多額の費用が必要となる。そこで、多
くの立坑を必要とせず、短い工期でトンネルを形成する
工法として地中接合工法が提案されている。
However, since it is necessary to provide a plurality of vertical shafts at the joint point as described above, when it is attempted to secure a site for a joint point provided at a distance that can be excavated by a shield machine or a joint point having a different diameter, the site is to be secured. It takes a large amount of money to secure it, and in addition, it takes a very long construction period and cost to construct a vertical shaft at the site and excavate with each shield machine. In addition, when a tunnel is provided on the seabed, if the upper part of the junction is underwater, land reclamation will be performed to form a land, and the shaft will be provided on the land.
It requires a very long construction period and a large amount of cost. Therefore, an underground joining method has been proposed as a method for forming a tunnel in a short construction period without requiring many vertical shafts.

【0005】この地中接合工法に関する従来技術とし
て、特開昭63−47499号公報に記載の発明がある
が、この発明は、同径の2機のシールド機をトンネル接
合部に向けて対向するように掘進させて接合部で対峙さ
せ、両シールド機の接合部近傍に固化剤を注入した後カ
ッターディスク等を解体してトンネルを接合するように
したものであり、同径のシールド機を接合させる場合に
しか適用することができない。
As a prior art relating to this underground joining method, there is an invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 63-47499. In this invention, two shield machines having the same diameter are opposed to each other toward the tunnel junction. In this way, the tunnels are joined by excavating and facing each other at the joints, injecting the solidifying agent in the vicinity of the joints of both shield machines, and then dismantling the cutter disk etc. to join the tunnels with the same diameter. It can only be applied when

【0006】また、他のシールド機の接合方法として特
開平5−248170号公報に記載の発明があるが、こ
の発明も同径の2機のシールド機を接合するものであ
り、この出願に係る発明が対象とする直径の大きく異な
るシールド機の接合は不可能である。
Further, there is an invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-248170 as another method of joining shield machines. This invention also joins two shield machines of the same diameter, and is related to this application. It is impossible to join shield machines with widely different diameters to which the invention is directed.

【0007】さらに、直径の異なるトンネルの地中接合
工法の従来技術として、特公平6−6865号公報に記
載の発明がある。この発明は、大径と小径の2機のシー
ルド機を、ドッキング地点において大径シールド機の前
方に設けた移動外殻を小径シールド機の外周に位置する
ように移動させ、この移動外殻と小径シールド機の外殻
との間を凍結もしくは薬液注入により固化した後、シー
ルド機を解体するようにしたものである。
Further, as a conventional technique of the underground joining method for tunnels having different diameters, there is an invention described in Japanese Patent Publication No. 6-6865. According to the present invention, two shield machines of a large diameter and a small diameter are moved so that a moving outer shell provided in front of the large diameter shield machine at a docking point is located on the outer circumference of the small diameter shield machine. The shield machine is dismantled after it is solidified by freezing or injecting a chemical solution between the outer shell of the small-diameter shield machine.

【0008】なお、直径の異なるトンネルの地中接合装
置に関する本出願人による先願の特許出願(特願平6−
167116号)に、小径シールド機に、スキンプレー
トの軸方向に相対移動可能なシールド機本体を設けると
ともに、該スキンプレートの先端部内側にチューブシー
ルを設け、前記大径シールド機に、カッターディスクの
後面とシールド機本体をの間をシールする止水手段を設
けるとともに、該カッターディスクの前面から軸方向に
前面小径シールド機のスキンプレートの内径よりも小径
でほぼ一致した外径のシール面を有する円形の接合部を
偏心させて凹設した構造の発明がある。
[0008] A prior patent application (Japanese Patent Application No. 6-
No. 167116), a shield machine body that is relatively movable in the axial direction of the skin plate is provided in the small-diameter shield machine, and a tube seal is provided inside the tip end portion of the skin plate. A water blocking means for sealing between the rear surface and the shield machine main body is provided, and a sealing surface having an outer diameter which is smaller than the inner diameter of the skin plate of the front small-diameter shield machine in the axial direction from the front surface of the cutter disk and has a substantially identical outer diameter. There is an invention of a structure in which a circular joint portion is eccentrically provided so as to be recessed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
公告公報に記載の異径トンネルの地中接合工法にあって
は、地盤が堅い箇所では移動外殻を前方へ張り出させる
ことが非常に困難で、しかも、接合部を凍結させたり薬
液注入により地下水も通過しないような地盤を改良した
りする必要があるため、大規模な補助工法を必要とし、
多大な工費と長い工期を要する。また、広大な範囲を凍
結したり地盤改良したりしなければならないが、凍結す
る場合には、凍結時の凍土拡張および解凍時の地盤沈下
等を生じるおそれがあり、一方、地盤を改良する場合
は、長時間の薬液注入を必要とする。さらに接合部を凍
結のみによってシールする場合には、凍結後のシールド
機解体作業時に生じる解体部の溶断熱により凍土が解凍
されて漏水を生じるため、解体作業時の凍土の管理が難
しいという問題がある。したがって、上記の地中接合工
法法では、掘削した異径トンネル同士を地中接合するこ
とが極めて難しい。
However, in the underground joining method for the tunnels with different diameters described in the above-mentioned publication, it is very difficult to project the moving outer shell forward in a place where the ground is hard. In addition, because it is necessary to freeze the joint and improve the ground so that groundwater does not pass through by injecting a chemical solution, a large-scale auxiliary construction method is required,
It requires a large construction cost and a long construction period. In addition, it is necessary to freeze a vast area or improve the ground, but if it freezes, there is a possibility that frozen soil will be expanded during freezing and ground subsidence during thawing.On the other hand, when improving the ground Requires long-term drug solution infusion. Furthermore, when sealing the joints only by freezing, the frozen soil is thawed due to the melting and heat insulation of the dismantling section that occurs during the dismantling work of the shield machine after freezing, causing water leakage, which makes it difficult to manage the frozen soil during the dismantling work. is there. Therefore, according to the above-mentioned underground joining method, it is extremely difficult to join the excavated different diameter tunnels to each other underground.

【0010】また、上記の先願にかかる地中接合装置
は、地中接合時に大径シールド機のカッターディスクを
挟んで前後2箇所の機械的接合部を環状にシールして止
水する必要があり、シールド機の構造が複雑になる。
Further, in the underground joining device according to the above-mentioned prior application, at the time of underground joining, it is necessary to seal the two mechanical joints at the front and rear with a cutter disk of a large-diameter shield machine in an annular shape to stop water. Yes, the structure of the shield machine becomes complicated.

【0011】この発明は上述の点に鑑みなされたもの
で、地盤の凍結や薬液注入などの補助工法を必要とせ
ず、トンネル接合部の止水を機械的構造により確実に実
施でき、シールド機の構造も先願のものに比べて簡略化
できる異径トンネル掘削用シールド機を提供することを
目的としている。
The present invention has been made in view of the above points, and does not require an auxiliary construction method such as freezing of the ground or injection of a chemical solution, and can reliably stop the water at the tunnel junction portion by a mechanical structure. It is an object of the present invention to provide a shield machine for excavating a different-diameter tunnel whose structure is simpler than that of the previous application.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明にかかる異径トンネル掘削用シールド機
は、a)小径シールド機と大径シールド機を用いてトンネ
ルの両側から掘削を開始して地中接合する異径トンネル
掘削用シールド機において、b)前記小径シールド機のカ
ッターディスクおよびその回転駆動装置を含むカッター
チャンバー部を、その外周の円環状スキンプレートに沿
って前後方向に摺動自在に配設し、前記カッターチャン
バー部を摺動させるためのスライドジャッキを設け、c)
前記大径シールド機は、円形カッターディスク本体の外
周縁部から半径方向外方へ出没自在なオーバーカッター
を備えるとともに、d)そのカッターディスク本体の外径
を、前記スキンプレートの内径よりわずかに小さく形成
し、e)前記大径シールド機のバルクヘッドに、前記スキ
ンプレートの内周面を嵌合可能な接合リングを前方へ突
設し、f)前記カッターディスクは、その回転中心位置が
前記大径シールド機本体の中心軸線に一致する位置と前
記小径シールド機のカッターディスクの回転中心位置に
一致する位置との間で移動可能に構成している。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a shield machine for excavating a different diameter tunnel according to the present invention is a) starting excavation from both sides of a tunnel using a small diameter shield machine and a large diameter shield machine. In the shield machine for excavating different diameter tunnels that are to be bonded underground, b) slide the cutter chamber of the small-diameter shield machine and the cutter chamber part including the rotation drive device in the front-rear direction along the annular skin plate on the outer periphery thereof. It is movably arranged and provided with a slide jack for sliding the cutter chamber, c).
The large-diameter shield machine is provided with an overcutter that can be retracted radially outward from the outer peripheral edge of the circular cutter disk body, and d) the outer diameter of the cutter disk body is slightly smaller than the inner diameter of the skin plate. E) a bulkhead of the large-diameter shield machine is provided with a joining ring capable of fitting the inner peripheral surface of the skin plate in a forward direction, and f) the cutter disk has a rotation center position larger than that of the large-diameter shield machine. It is configured to be movable between a position corresponding to the central axis of the diameter shield machine main body and a position corresponding to the rotation center position of the cutter disk of the small diameter shield machine.

【0013】また請求項2記載のように、a)小径シール
ド機と大径シールド機を用いてトンネルの両側から掘削
を開始して地中接合する異径トンネル掘削用シールド機
において、b')前記小径シールド機の円環状スキンプレ
ート外周面の先端部分に、スライドリングプレートを前
後方向に摺動自在に配設し、前記スライドリングプレー
トを摺動させるためのスライドジャッキを設け、c)前記
大径シールド機は、円形カッターディスク本体の外周縁
部から半径方向外方へ出没自在なオーバーカッターを備
えるとともに、d)そのカッターディスク本体の外径を、
前記スライドリングプレートの内径よりわずかに小さく
形成し、e)前記大径シールド機のバルクヘッドに、前記
スライドリングプレートの内周面を嵌合可能な接合リン
グを前方へ突設し、f)前記カッターディスクは、その回
転中心位置が前記大径シールド機本体の中心軸線に一致
する位置と前記小径シールド機のカッターディスクの回
転中心位置に一致する位置との間で移動可能に構成して
もよい。
Further, as described in claim 2, a) a shield machine for excavating different diameter tunnels, in which excavation is started from both sides of a tunnel by using a small-diameter shield machine and a large-diameter shield machine to join underground, b ') At the tip of the outer peripheral surface of the annular skin plate of the small diameter shield machine, a slide ring plate is slidably arranged in the front-rear direction, and a slide jack for sliding the slide ring plate is provided. The diameter shield machine is equipped with an over-cutter that can be projected and retracted radially outward from the outer peripheral edge of the circular cutter disc body, and d) the outer diameter of the cutter disc body,
Formed slightly smaller than the inner diameter of the slide ring plate, e) a bulkhead of the large-diameter shield machine, and a joint ring capable of fitting the inner peripheral surface of the slide ring plate is projected forward, f) the The cutter disc may be configured to be movable between a position where its rotation center position coincides with the center axis of the large-diameter shield machine body and a position where it coincides with the rotation center position of the cutter disk of the small-diameter shield machine. .

【0014】請求項3記載のように、g)前記小径シール
ド機のスキンプレートの先端部内周面に、流体圧により
膨出可能なチューブシールを設けることができる。
As described in claim 3, g) a tube seal capable of bulging due to fluid pressure may be provided on the inner peripheral surface of the tip portion of the skin plate of the small diameter shield machine.

【0015】請求項4記載のように、h)前記小径シール
ド機のスライドリングプレートの先端部内周面に、流体
圧により膨出可能なチューブシールを設けることもでき
る。
As described in claim 4, h) a tube seal capable of bulging by fluid pressure may be provided on the inner peripheral surface of the front end portion of the slide ring plate of the small diameter shield machine.

【0016】請求項5記載のように、i)前記接合リング
の周面に沿って地盤凍結用の凍結管を配設することがで
きる。
According to the fifth aspect, i) a freezing pipe for freezing the ground can be arranged along the peripheral surface of the joining ring.

【0017】[0017]

【作用】上記の構成を有する請求項1の異径トンネル掘
削用シールド機によれば、大径シールド機のカッターデ
ィスクをオーバーカッターを半径方向外方に張り出して
回転することにより大口径のトンネルの掘削作業が開始
されるとともに、対向して小径シールド機のカッターデ
ィスクを回転することにより小口径のトンネルの掘削作
業が開始される。そして、両トンネルの接合地点に各シ
ールド機が到達した状態で、大径シールド機のカッター
ディスクのオーバーカッターをカッターディスク本体内
に引き込んだのち、大径シールド機のカッターディスク
を、その回転中心が小径シールド機のカッターディスク
の回転中心に一致するように移動させる。この状態で、
小径シールド機のカッターチャンバー部を、スライドジ
ャッキによりスキンプレートに沿って摺動、後退させ
て、シールド機本体内に引き込む。それから、小径シー
ルド機をシールドジャッキ等により前進させ、そのスキ
ンプレート先端部を、大径シールド機のカッターディス
クの周囲を越えてバルクヘッドの接合リング外周面上に
嵌合させる。これにより、大径シールド機と小径シール
ド機とが機械的に接合されると同時に、大口径トンネル
と小口径トンネルとが連通状態になる。
According to the shield machine for excavating different-diameter tunnels having the above-mentioned structure, the cutter disk of the large-diameter shield machine is rotated outwardly by projecting the over-cutter outward in the radial direction. When the excavation work is started, the excavation work of the small diameter tunnel is started by rotating the cutter disk of the small diameter shield machine in opposition. And with each shield machine reaching the junction point of both tunnels, after pulling the over cutter of the cutter disk of the large diameter shield machine into the cutter disk body, the center of rotation of the cutter disk of the large diameter shield machine Move it so that it matches the center of rotation of the cutter disk of the small-diameter shield machine. In this state,
The cutter chamber of the small-diameter shield machine is slid along the skin plate with a slide jack, retracted, and drawn into the shield machine body. Then, the small-diameter shield machine is advanced by a shield jack or the like, and the tip of the skin plate is fitted over the outer peripheral surface of the joining ring of the bulkhead beyond the periphery of the cutter disk of the large-diameter shield machine. As a result, the large-diameter shield machine and the small-diameter shield machine are mechanically joined, and at the same time, the large-diameter tunnel and the small-diameter tunnel are in communication with each other.

【0018】上記の構成を有する請求項2の異径トンネ
ル掘削用シールド機によれば、上記請求項1のシールド
機と同様に両トンネルの接合地点に各シールド機が到達
した状態で、大径シールド機のカッターディスクを小径
シールド機のカッターディスクと各回転中心位置が一致
するように移動させる。この状態で、小径シールド機の
スキンプレート外周面上のスライドリングプレートを、
スライドジャッキにより前方へ張り出させて、その先端
部を大径シールド機のカッターディスクの周囲を越えて
バルクヘッドの接合リング外周面上に嵌合させる。これ
により、大径シールド機と小径シールド機とが機械的に
接合されると同時に、大口径トンネルと小口径トンネル
とが連通状態になる。
According to the shield machine for excavating tunnels of different diameters having the above-mentioned structure, the large diameter of the shield machine reaches the joining point of both tunnels in the same manner as the shield machine of the above-mentioned claim 1. Move the cutter disk of the shield machine so that the center of rotation is aligned with the cutter disk of the small-diameter shield machine. In this state, slide the slide ring plate on the outer peripheral surface of the skin plate of the small diameter shield machine,
The slide jack is projected forward, and the tip end thereof is fitted onto the outer peripheral surface of the joining ring of the bulkhead beyond the circumference of the cutter disk of the large-diameter shield machine. As a result, the large-diameter shield machine and the small-diameter shield machine are mechanically joined, and at the same time, the large-diameter tunnel and the small-diameter tunnel are in communication with each other.

【0019】請求項3記載のシールド機では、小径シー
ルド機のスキンプレート先端部を大径シールド機の接合
リング上に嵌合した状態で、スキンプレート先端部内周
に設けたチューブシールを流体圧によって膨出させるこ
とにより、両者の接合部間が確実に密封されるから、シ
ールド機の接合部間からの浸水などが阻止される。
According to another aspect of the shield machine of the present invention, the tube seal provided on the inner circumference of the skin plate tip portion is fluid pressured with the skin plate tip portion of the small diameter shield machine fitted on the joining ring of the large diameter shield machine. By bulging, the joints between the two are surely sealed, so that water and the like from the joints of the shield machine are prevented.

【0020】請求項4記載のシールド機では、小径シー
ルド機のスライドリングプレート先端部を大径シールド
機の接合リング上に嵌合した状態で、スライドリングプ
レート先端部内周に設けたチューブシールを膨出させる
ことにより、両者の接合部間が確実に密封されるから、
シールド機の接合部間からの浸水などが阻止される。
In the shield machine according to the fourth aspect, the tube seal provided on the inner circumference of the slide ring plate tip portion is expanded in a state where the slide ring plate tip portion of the small diameter shield machine is fitted on the joining ring of the large diameter shield machine. By letting it out, the joint between the two is surely sealed,
Water is prevented from entering between the joints of the shield machine.

【0021】請求項5記載のシールド機では、大径シー
ルド機の接合リングの周面に設けた凍結管に冷媒を導入
することにより、スキンプレート又はスライドリングプ
レートの先端部と接合リングとの間の土砂等が凍結して
シール作用を発揮する。
In the shield machine according to the fifth aspect, the refrigerant is introduced into the freezing pipe provided on the peripheral surface of the joining ring of the large-diameter shield machine so that the tip portion of the skin plate or slide ring plate and the joining ring are separated from each other. The earth and sand will freeze and exert a sealing effect.

【0022】[0022]

【実施例】以下、この発明の異径トンネル掘削用シール
ド機の実施例を図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of a shield machine for excavating a different diameter tunnel according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0023】図1は本実施例にかかる2台の異径トンネ
ル掘削用シールド機のうち大径シールド機の通常の掘削
作業状態をを示すもので、同図(a)は側方中央断面図、
同図(b)は右半分を省略した図1(a)のA−A方向半矢
視図、同図(c)は図1(a)のB−B線半断面図である。
図2(a)は2台の異径トンネル掘削用シールド機の地中
接合状態における側方中央断面図、同図(b)は右半分を
省略した図2(a)のA−A方向半矢視図、同図(c)は図
2(a)のB−B線半断面図である。
FIG. 1 shows a normal excavation work state of a large-diameter shield machine out of two shield machines for excavating different-diameter tunnels according to this embodiment. FIG. 1 (a) is a lateral central sectional view. ,
1B is a half-arrow view taken along the line AA in FIG. 1A with the right half omitted, and FIG. 1C is a half sectional view taken along the line BB in FIG. 1A.
Fig. 2 (a) is a lateral center sectional view of two shield machines for excavating different diameter tunnels in the underground joint state, and Fig. 2 (b) is a half section in the AA direction of Fig. 2 (a) with the right half omitted. FIG. 2C is a half sectional view taken along the line BB of FIG. 2A.

【0024】図1および図2に示すように、本例のシー
ルド機(掘進機)は、大径シールド機1と小径シールド
機3とからなる。大径シールド機1は、シールド機本体
11の先端に、正面より見て円形のカッターディスク1
2を備えている。このカッターディスク12は、中心部
から放射状に延設された複数のビットフレーム13aと
これらのビットフレーム13aに沿って多数のカッター
ビット13bを固着したディスク本体13と、図1(b)
のように各ビットフレーム13aの先端外周部から半径
方向外方へ張出自在に配設されたオーバーカッター14
とからなる。オーバーカッター14の前面には、半径方
向に複数のカッタービット14aが固着され、図2(b)
のようにオーバーカッター14がビットフレーム13a
内に引き込まれた状態で、それらのカッタービット14
aがビットフレーム13aの先端部に開設された細長の
開口13cから前方へ露出するようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the shield machine (digging machine) of this example comprises a large-diameter shield machine 1 and a small-diameter shield machine 3. The large-diameter shield machine 1 has a circular cutter disk 1 at the tip of the shield machine body 11, which is circular when viewed from the front.
2 is provided. The cutter disk 12 includes a plurality of bit frames 13a extending radially from the center and a disk body 13 having a large number of cutter bits 13b fixed along the bit frames 13a, and FIG.
The over cutter 14 is arranged so as to project radially outward from the outer periphery of the tip end of each bit frame 13a.
Consists of A plurality of cutter bits 14a are fixed to the front surface of the overcutter 14 in the radial direction, as shown in FIG.
The over cutter 14 is the bit frame 13a like
With these cutter bits 14 retracted inside
a is exposed to the front through an elongated opening 13c formed at the tip of the bit frame 13a.

【0025】カッターディスク12は、軸受装置15を
介して支持フレーム16に回動自在に軸支され、減速装
置17aおよび駆動装置17もその支持フレーム16に
支持されている。支持フレーム16は、シールド機本体
11のバルクヘッド18の中心部位に設けられたU形フ
レーム18a内に、本例では上方に移動可能に配置さ
れ、通常の掘削作業時には固定ボルト19aによってバ
ルクヘッド18に固定されるとともに、図1(c)のよう
にU形フレーム18aの上端枠から吊持された支持ボル
ト19によって吊設されている。この構成により、固定
ボルト19aを外し、支持ボルト19を一方向に回転し
て締め付けることで、カッターディスク12は上方に移
動する。つまり、通常の掘削作業時には、図1(a)のよ
うにカッターディスク12の回転中心はシールド機本体
11の中心軸線と一致する位置にあるが、地中接合時に
は、図2(a)のようにカッターディスク12の回転中心
はシールド機本体11の中心軸線から上方へ偏心した位
置に移動し、固定ボルト19aで固定することにより、
小径シールド機3のカッターディスクの回転中心位置と
一致する。切羽側からの土砂や泥水の浸入は、フランジ
48に設けたシールリング48a、48bによって防止
される。
The cutter disk 12 is rotatably supported by a support frame 16 via a bearing device 15, and the speed reducer 17a and the drive device 17 are also supported by the support frame 16. The support frame 16 is movably arranged upward in this example in a U-shaped frame 18a provided in the central portion of the bulkhead 18 of the shield machine body 11, and is fixed by a fixing bolt 19a during normal excavation work. 1 (c) and is suspended by a support bolt 19 suspended from the upper end frame of the U-shaped frame 18a as shown in FIG. 1 (c). With this structure, the cutter disk 12 is moved upward by removing the fixing bolt 19a and rotating the support bolt 19 in one direction to tighten it. That is, during normal excavation work, the center of rotation of the cutter disk 12 is located at the position that coincides with the central axis of the shield machine body 11 as shown in FIG. 1 (a), but at the time of underground joining, as shown in FIG. 2 (a). In addition, the rotation center of the cutter disk 12 moves to a position eccentric upward from the central axis of the shield machine main body 11 and is fixed by the fixing bolt 19a,
It coincides with the rotation center position of the cutter disk of the small diameter shield machine 3. The intrusion of earth and sand or muddy water from the face of the face is prevented by the seal rings 48a and 48b provided on the flange 48.

【0026】大径シールド機1には、本例では土圧式シ
ールド掘進機が使用されており、バルクヘッド18の前
方でカッターディスク12との間に形成されるカッター
チャンバー20内に臨ませて、後方より前方にかけて下
向きに傾斜したスクリューコンベヤ21の先端が連設さ
れている。カッターディスク12の半径方向に張出され
たオーバーカッター14との干渉を防ぐため、シールド
機本体11のスキンプレート(シールドともいう)11
aの先端との間に、わずかに隙間が生じるようにしてあ
る。バルクヘッド18には、カッターディスク12を上
方へ移動したときの回転中心位置を中心にして、円環状
の接合リング22が前方へ向けて突設されている。この
接合リング22の外周面は、小径シールド機3との接合
時に一種のシール面を構成する。
In this example, an earth pressure type shield machine is used as the large-diameter shield machine 1, and it faces the inside of the cutter chamber 20 formed between the cutter disk 12 and the bulkhead 18. The front end of the screw conveyor 21 inclined downward from the rear to the front is continuously provided. A skin plate (also referred to as a shield) 11 of the shield machine main body 11 in order to prevent interference with the overcutter 14 extending in the radial direction of the cutter disk 12.
A slight gap is formed between the a and the tip. A ring-shaped joining ring 22 is provided on the bulkhead 18 so as to project forward, centering on a rotation center position when the cutter disk 12 is moved upward. The outer peripheral surface of the joining ring 22 constitutes a kind of sealing surface when joined to the small diameter shield machine 3.

【0027】なお、図1(a)中の符号23はシールドジ
ャッキ、24はエレクタ装置、25は真円保持装置、S
はセグメントピースである。
In FIG. 1A, reference numeral 23 is a shield jack, 24 is an erector device, 25 is a perfect circle holding device, and S
Is a segment piece.

【0028】図2に示すように、小径シールド機3の本
体31は、オーバーカッター14を引き込んだ状態のカ
ッターディスク12、つまりディスク本体13の外径よ
りもわずかに内径の大きいスキンプレート(シールド)
31aを備えている。このスキンプレート31a内の先
端部に、サイドオーバーカッター32cをカッターディ
スク32の本体内に引き込んだ正面より見て円形のカッ
ターディスク32を備えたカッターチャンバー部33が
前後方向に摺動自在に配設されている。
As shown in FIG. 2, the main body 31 of the small-diameter shield machine 3 has a skin plate (shield) whose inner diameter is slightly larger than the outer diameter of the cutter disk 12 with the overcutter 14 retracted, that is, the disk body 13.
31a. At the tip of the skin plate 31a, a cutter chamber portion 33 having a circular cutter disk 32 as viewed from the front, in which the side over cutter 32c is drawn into the main body of the cutter disk 32, is slidably arranged in the front-rear direction. Has been done.

【0029】なお、ここでカッターチャンバー部33
は、カッターディスク32およびその回転駆動装置を含
む円筒固定台35に組混まれた連結ビーム32a、リン
グ体32b、サイドオーバーカッター32c、バルクヘ
ッド34、駆動装置36、旋回ベアリング36a、後端
支持体39、配管41、配管42の全体を意味する。カ
ッターディスク32は後面の連結ビーム32a、リング
体32bに一体に固設され、旋回ベアリング36aに回
動自在に支持され、この旋回ベアリング36aを介して
円筒固定台35の後面に装備された駆動装置36により
カッターディスク32が回転する。カッターチャンバー
部33を前後方向に移動させるスライドジャッキ37
が、スキンプレート31a内の後部に固設されたフレー
ム31bとの間に介設され、その伸縮動作によりカッタ
ーチャンバー部33が前後方向に移動する。スキンプレ
ート31a内の中間部にフレーム31cが固設され、こ
のフレーム31cから後方に向けてシールドジャッキ3
8が配設されている。またフレーム31cとカッターチ
ャンバー部33の後端支持体39との間に、スペーサ4
0を着脱自在に介装できるようになっており、カッター
チャンバー部33はスライドジャッキ37とスペーサ4
0とにより、シールド機本体31に対し掘削作業位置に
保持される。
Incidentally, here, the cutter chamber portion 33
Is a connecting beam 32a, a ring body 32b, a side over cutter 32c, a bulkhead 34, a drive device 36, a slewing bearing 36a, a rear end support body mixed in a cylindrical fixing base 35 including a cutter disk 32 and a rotation drive device thereof. 39, the pipe 41, and the pipe 42 as a whole. The cutter disk 32 is integrally fixed to the connecting beam 32a and the ring body 32b on the rear surface, is rotatably supported by the slewing bearing 36a, and is a drive unit mounted on the rear surface of the cylindrical fixing base 35 via the slewing bearing 36a. The cutter disk 32 is rotated by 36. A slide jack 37 for moving the cutter chamber 33 in the front-back direction
Are provided between the skin plate 31a and the frame 31b fixed to the rear portion of the skin plate 31a, and the cutter chamber portion 33 is moved in the front-rear direction by the expansion / contraction operation thereof. A frame 31c is fixedly installed at an intermediate portion in the skin plate 31a, and the shield jack 3 is directed rearward from the frame 31c.
8 are provided. Further, the spacer 4 is provided between the frame 31c and the rear end support 39 of the cutter chamber 33.
0 can be detachably inserted, and the cutter chamber 33 includes a slide jack 37 and a spacer 4.
0 holds the excavation work position with respect to the shield machine main body 31.

【0030】小径シールド機3には、本例では泥水式シ
ールド掘進機が使用されており、泥水導入用の配管41
と排出用の配管42とが、それぞれカッターチャンバー
35内に臨ませてバルクヘッド34に接続されている。
なお各配管41・42には、カッターチャンバー部33
の移動を許容できるように、たとえば二重管構造の伸縮
可能な配管(図示せず)を介在させている。なお、図2
中の符号43はエレクタ装置である。
In this example, a muddy water type shield machine is used as the small diameter shield machine 3, and a pipe 41 for introducing muddy water is used.
And a discharge pipe 42 are connected to the bulkhead 34 while facing the inside of the cutter chamber 35.
In addition, the cutter chamber portion 33 is provided in each of the pipes 41 and 42.
In order to allow the movement of the pipe, for example, an expandable pipe (not shown) having a double pipe structure is interposed. Note that FIG.
Reference numeral 43 in the figure is an elector device.

【0031】以上のように構成された本実施例の異径ト
ンネル掘削用シールド機による地中接合動作について、
図3および図4に基づいて説明する。図3(a)〜図4
(b)はそれぞれ地中接合の動作(手順)を順に説明する
側方中央断面図である。
Regarding the underground joining operation by the shield machine for excavating the different diameter tunnel of the present embodiment configured as described above,
A description will be given based on FIGS. 3 and 4. 3 (a) to 4
(b) is a lateral center sectional view for sequentially explaining the operation (procedure) of the underground joint.

【0032】 図3(a)のように、大径シールド機1
のカッターディスク12をオーバーカッター14を半径
方向外方に張り出した状態で、回転させることにより大
口径のトンネルの掘削作業を、接合位置まで継続する。
一方、これに対向して、小径シールド機3のカッターデ
ィスク32を回転させることにより、小口径のトンネル
の掘削作業を、接合位置まで継続する。下水道の場合
は、一般的に、上流側トンネルと下流側トンネルとを、
垂直方向の中心線の上端側が一致するように接合する。
As shown in FIG. 3A, the large-diameter shield machine 1
The cutter disk 12 is rotated in a state where the over-cutter 14 is projected outward in the radial direction to continue the excavation work of the large-diameter tunnel to the joining position.
On the other hand, facing this, the cutter disk 32 of the small diameter shield machine 3 is rotated to continue the excavation work of the small diameter tunnel to the joining position. In the case of sewers, generally, an upstream tunnel and a downstream tunnel are
Join so that the upper ends of the vertical center lines are aligned.

【0033】 図3(b)のように、両トンネルの接合
位置に各シールド機1・3が到達した状態で、大径シー
ルド機1のカッターディスク12のオーバーカッター1
4をカッターディスク本体13内に引き込む。それか
ら、複数の固定ボルト19a(図1、図2参照)を外
し、複数の支持ボルト19を回転して締め付けることに
より、カッターディスク12を支持フレーム16ととも
に上方へ移動させ、カッターディスク12の回転中心を
小径シールド機3のカッターディスク32の回転中心に
一致させる。
As shown in FIG. 3B, the over cutter 1 of the cutter disk 12 of the large-diameter shield machine 1 in a state where the shield machines 1 and 3 reach the joining positions of both tunnels.
4 into the cutter disk body 13. Then, by removing the plurality of fixing bolts 19a (see FIG. 1 and FIG. 2) and rotating and tightening the plurality of support bolts 19, the cutter disk 12 is moved upward together with the support frame 16, and the rotation center of the cutter disk 12 is rotated. Is aligned with the center of rotation of the cutter disk 32 of the small diameter shield machine 3.

【0034】 図4(a)のように、小径シールド機3
においてスペーサ40を取り外したのち、スライドジャ
ッキ37を収縮することにより、カッターチャンバー部
33を中間のフレーム31cに後端支持体39が当接す
るまで後退させ、スキンプレート31a内に引き込む。
この間、シールドジャッキ23を収縮し、セグメントピ
ースSを組み立てる。
As shown in FIG. 4A, the small-diameter shield machine 3
After removing the spacer 40, the slide jack 37 is contracted to retract the cutter chamber 33 until the rear end support 39 contacts the intermediate frame 31c, and is retracted into the skin plate 31a.
During this time, the shield jack 23 is contracted to assemble the segment piece S.

【0035】 図4(b)のように、組み立てたグメン
トピースSに対しシールドジャッキ23の後端を押し当
て、伸長することによりシールド機3を前進させる。図
3(a)に示したように、あらかじめカッターディスク3
2により、大径シールド機1のカッターディスク12の
前面までトンネルを掘削しているので、小径シールド機
3はスムーズに前進する。そして、小径シールド機3の
スキンプレート31aの先端が、大径シールド機1のカ
ッターディスク12を越え、接合リング22の外周面上
に嵌合されることにより、大径シールド機1と小径シー
ルド機3とが機械的に接合され、同時に小径シールド機
3と大径シールド機1のトンネルが連通状態になる。な
お、大径シールド機1の突出した接合リング22の外周
側基部に洗浄ノズル(図示せず)を設けておき、接合時
に接合リング22の外周面を洗浄するようにすれば、ス
キンプレート31aの先端部と接合リング22とのシー
ル性が向上する。
As shown in FIG. 4B, the shield machine 3 is moved forward by pressing the rear end of the shield jack 23 against the assembled piece S to extend it. As shown in FIG. 3 (a), the cutter disk 3 is previously prepared.
Since the tunnel is excavated to the front surface of the cutter disk 12 of the large-diameter shield machine 1 by 2, the small-diameter shield machine 3 moves forward smoothly. Then, the tip of the skin plate 31a of the small-diameter shield machine 3 crosses over the cutter disk 12 of the large-diameter shield machine 1 and is fitted onto the outer peripheral surface of the joining ring 22, so that the large-diameter shield machine 1 and the small-diameter shield machine 1 3 and 3 are mechanically joined, and at the same time, the tunnels of the small diameter shield machine 3 and the large diameter shield machine 1 are in communication. In addition, if a cleaning nozzle (not shown) is provided on the outer peripheral side base of the protruding joining ring 22 of the large-diameter shield machine 1 and the outer peripheral surface of the joining ring 22 is cleaned at the time of joining, the skin plate 31 a The sealing property between the tip portion and the joining ring 22 is improved.

【0036】図5および図6は本発明の異径トンネル掘
削用シールド機の他の実施例を示すもので、図5(a)は
小径シールド機と大径シールド機とが接合位置まで掘進
した状態を示す側方中央断面図、図5(b)は小径シール
ド機と大径シールド機と接合した状態を示す側方中央断
面図、図6は図5(b)の機械的接合部分の拡大断面図で
ある。
FIGS. 5 and 6 show another embodiment of the shield machine for excavating different diameter tunnels according to the present invention. FIG. 5 (a) shows that the small diameter shield machine and the large diameter shield machine are dug to the joining position. Fig. 5 (b) is a side central cross-sectional view showing a state in which a small-diameter shield machine and a large-diameter shield machine are joined, and Fig. 6 is an enlargement of the mechanical joining portion in Fig. 5 (b). FIG.

【0037】本実施例のシールド機が上記実施例と異な
るところは、下記の点である。すなわち、図5に示すよ
うに、小径シールド機3のスキンプレート31aの外周
面の先端部分に、スライドリングプレート45を前後方
向に摺動自在に配設し、このスライドリングプレート4
5をスライドジャッキ46により摺動させるようにして
いる。スライドリングプレート45の内径は、大径シー
ルド機1のカッターディスク本体13の外径よりわずか
に大きく、また小径シールド機3のカッターディスク3
2の外径よりも大きく形成されている。
The shield machine of the present embodiment is different from the above embodiment in the following points. That is, as shown in FIG. 5, the slide ring plate 45 is slidably arranged in the front-rear direction at the tip of the outer peripheral surface of the skin plate 31a of the small-diameter shield machine 3.
5 is slid by the slide jack 46. The inner diameter of the slide ring plate 45 is slightly larger than the outer diameter of the cutter disc body 13 of the large-diameter shield machine 1, and the cutter disc 3 of the small-diameter shield machine 3 is slightly larger.
It is formed larger than the outer diameter of 2.

【0038】また、スライドリングプレート45の内周
面の先端部には、図6のように、環状の溝45aを形成
して流体圧を流入することにより膨出するゴム製のチュ
ーブシール47を装着している。このチューブシール4
7は、流体圧を排出した状態では収縮して溝45a内に
収まる。後述の接合動作で説明するように、接合時には
スライドリングプレート45を前進させることにより大
径シールド機1の接合リング22に接合するので、カッ
ターチャンバー部33はシールド機本体31に固定さ
れ、移動できるようになっていない。このため、カッタ
ーチャンバー部33を摺動するためのスライドジャッキ
37がなく、またスペーサ40も使用されない。なお、
図6中の符号47aは流体通路である。
Further, as shown in FIG. 6, an annular groove 45a is formed at the tip of the inner peripheral surface of the slide ring plate 45, and a rubber tube seal 47 is formed which swells when a fluid pressure is introduced. I am wearing it. This tube seal 4
7 contracts in the groove 45a when the fluid pressure is discharged. As will be described later in a joining operation, since the slide ring plate 45 is advanced to join the joining ring 22 of the large-diameter shield machine 1 at the time of joining, the cutter chamber portion 33 is fixed to the shield machine body 31 and can be moved. Not like that. Therefore, there is no slide jack 37 for sliding the cutter chamber 33, and the spacer 40 is not used. In addition,
Reference numeral 47a in FIG. 6 is a fluid passage.

【0039】一方、大径シールド機1の接合リング22
は、図6に示すように、その外径がスライドリングプレ
ート45の内径より小さく、チューブシール47を流体
圧により膨出させた状態で、接合リング22の外周面に
密着する。接合リング22の内周面基端部に、環状の溝
22cが形成され、この溝22c内に凍結管26が本例
では平行に3列並べて配装されている。凍結管26は大
径シールド機本体11内に装備された冷却媒体源(図示
せず)に接続され、循環ポンプ(図示せず)を介して冷
却媒体を凍結管26に流通させるようになっている。こ
れにより、スライドリングプレート45の先端と接合リ
ング22の外周面との隙間に介在する土砂中の水分を凍
結し、その隙間を完全に密封することができる。その他
の構成については、上記実施例のシールド機と共通する
ので、図5において共通部分をおおむね省いて示し、共
通部分の一部を同一の符号を用いて図示している。
On the other hand, the joining ring 22 of the large-diameter shield machine 1
As shown in FIG. 6, the outer diameter is smaller than the inner diameter of the slide ring plate 45, and the tube seal 47 adheres to the outer peripheral surface of the joining ring 22 in a state where the tube seal 47 is swollen by the fluid pressure. An annular groove 22c is formed at the base end portion of the inner peripheral surface of the joining ring 22, and in this example, the freezing tubes 26 are arranged in parallel in three rows in this groove 22c. The freezing pipe 26 is connected to a cooling medium source (not shown) installed in the large-diameter shield machine body 11 so that the cooling medium can be circulated to the freezing pipe 26 via a circulation pump (not shown). There is. As a result, the water content in the sand existing in the gap between the tip of the slide ring plate 45 and the outer peripheral surface of the joining ring 22 can be frozen, and the gap can be completely sealed. Other configurations are the same as those of the shield machine of the above-described embodiment, and therefore the common parts are generally omitted in FIG. 5, and some of the common parts are illustrated by using the same reference numerals.

【0040】以上のように構成された第2実施例の異径
トンネル掘削用シールド機による地中接合動作を、図5
に基づいて説明する。
The underground joining operation by the shield machine for excavating the different diameter tunnel according to the second embodiment having the above-mentioned structure is shown in FIG.
It will be described based on.

【0041】 両トンネルの接合位置に各シールド機
1・3が到達した状態で、大径シールド機1のカッター
ディスク12のオーバーカッター14をカッターディス
ク本体13内に引き込む。それから、固定ボルト19a
を外し、支持ボルト19を回転して締め付けることによ
り、カッターディスク12を支持フレーム16とともに
上方へ移動させ、カッターディスク12の回転中心を小
径シールド機3のカッターディスク32の回転中心に一
致させる。ここまでの動作は、上記実施例と共通してい
る(図5(a))。
With the shield machines 1 and 3 reaching the joining positions of both tunnels, the over cutter 14 of the cutter disk 12 of the large-diameter shield machine 1 is pulled into the cutter disk body 13. Then, the fixing bolt 19a
Is removed and the support bolt 19 is rotated and tightened to move the cutter disk 12 upward together with the support frame 16 so that the rotation center of the cutter disk 12 coincides with the rotation center of the cutter disk 32 of the small diameter shield machine 3. The operation up to this point is common to the above-described embodiment (FIG. 5 (a)).

【0042】 本例のシールド機では、図5(b)のよ
うに、接合位置で小径シールド機3を前進させる代わり
に、スライドジャッキ46を伸長することにより、スラ
イドリングプレート45を、大径シールド機1のカッタ
ーディスク12を越え、接合リング22の外周面上に嵌
合させることにより、大径シールド機1と小径シールド
機3とを機械的に接合する。なお接合後に、スライドリ
ングプレート45の先端部のチューブシール47を流体
圧により膨出させた状態で、接合リング22の外周面に
密着すると同時に、冷却媒体を凍結管26に流通させる
ことにより、スライドリングプレート45の先端と接合
リング22の外周面との隙間に介在する土砂中の水分を
凍結して完全に密封することができる。
In the shield machine of the present example, as shown in FIG. 5B, instead of advancing the small-diameter shield machine 3 at the joining position, the slide jack 46 is extended to move the slide ring plate 45 to the large-diameter shield machine. The large-diameter shield machine 1 and the small-diameter shield machine 3 are mechanically joined by passing over the cutter disk 12 of the machine 1 and fitting on the outer peripheral surface of the joining ring 22. After the joining, the tube seal 47 at the tip of the slide ring plate 45 is brought into close contact with the outer peripheral surface of the joining ring 22 in a state where the tube seal 47 is swollen by the fluid pressure, and at the same time, the cooling medium is circulated in the freezing pipe 26 to slide. It is possible to freeze water contained in the sand existing in the gap between the tip of the ring plate 45 and the outer peripheral surface of the joining ring 22 and completely seal the water.

【0043】上記に本発明のシールド機の二つの実施例
を示したが、本発明のシールド機は次のように実施する
ことができる。
Although two embodiments of the shield machine of the present invention have been shown above, the shield machine of the present invention can be implemented as follows.

【0044】(a) 大径シールド機1に泥水式シールド掘
進機を用い、小径シールド機3に土圧式シールド機3を
用いる。
(A) A muddy water shield machine is used as the large-diameter shield machine 1, and an earth pressure type shield machine 3 is used as the small-diameter shield machine 3.

【0045】(b) 上記第1実施例において、スキンプレ
ート31aの先端部に、第2実施例のスライドリングプ
レート45に設けたチューブシール47を装着する。
(B) In the first embodiment, the tube seal 47 provided on the slide ring plate 45 of the second embodiment is attached to the tip of the skin plate 31a.

【0046】(c) 上記第1実施例において、接合リング
22の内周面あるいは外周面に、第2実施例の接合リン
グ22に設けた凍結管26を装着する。
(C) In the first embodiment, the freezing tube 26 provided on the joining ring 22 of the second embodiment is attached to the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the joining ring 22.

【0047】(d) 大径シールド機1のカッターディスク
12の移動範囲は、シールド機本体11の中心軸線にカ
ッターディスク12の回転中心が一致する基準位置と、
対向する小径シールド機3のカッターディスク32の回
転中心位置にカッターディスク12の回転中心が一致す
る位置であり、上記二つの実施例ではカッターディスク
12を垂直方向へのみ移動させればよいために、垂直方
向に配置した複数の支持ボルト19の回転により位置の
調整を行うようにしている。しかし、垂直方向に限らず
水平方向を含む垂直面内での移動が必要な場合は、垂直
方向および水平方向に支持ボルトを配置したり、カッタ
ーディスク12の支持フレーム16を摺動自在に案内す
るガイド部材を設け、その移動方向に油圧シリンダを装
備したりする。
(D) The moving range of the cutter disk 12 of the large-diameter shield machine 1 is the reference position where the center of rotation of the cutter disk 12 coincides with the central axis of the shield machine body 11,
It is a position where the center of rotation of the cutter disk 12 coincides with the position of the center of rotation of the cutter disk 32 of the small-diameter shield machine 3 facing each other. In the above two embodiments, the cutter disk 12 only needs to be moved in the vertical direction. The position is adjusted by rotating a plurality of support bolts 19 arranged in the vertical direction. However, when it is necessary to move not only in the vertical direction but also in the vertical plane including the horizontal direction, support bolts are arranged in the vertical direction and the horizontal direction, and the support frame 16 of the cutter disk 12 is slidably guided. A guide member is provided and a hydraulic cylinder is equipped in the moving direction.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
この発明の異径トンネル掘削用シールド機には、下記の
ような効果がある。
As is apparent from the above description,
The shield machine for excavating the different diameter tunnel according to the present invention has the following effects.

【0049】(1) 請求項1および請求項2記載のシール
ド機では、地盤の凍結や薬液注入などの補助工法を必要
とせず、トンネル接合部の止水を機械的構造により確実
に実施でき、接合作業が容易で作業時間が大幅に短縮さ
れ、また機械的接合部分が一箇所で済むので、シールド
機の構造が先願のものに比べてかなり簡略化される。
(1) The shield machine according to claims 1 and 2 does not require an auxiliary construction method such as freezing of the ground or injection of a chemical solution, and can reliably stop the water at the tunnel junction by a mechanical structure. Since the joining work is easy and the working time is drastically shortened, and the mechanical joining portion is only required at one place, the structure of the shield machine is considerably simplified as compared with that of the prior application.

【0050】(2) 請求項2記載のシールド機では、接合
時の動作が請求項1のシールド機に比べて簡単になる。
(2) In the shield machine according to claim 2, the operation at the time of joining is simpler than that of the shield machine according to claim 1.

【0051】(3) 請求項3および請求項4記載のシール
ド機では、スキンプレート又はスライドリングプレート
の先端部のチューブシールを膨出させることにより、両
者の接合部間を確実に密封してシールド機の接合部間か
らの浸水などを阻止できる。
(3) In the shield machine according to claims 3 and 4, the tube seal at the tip of the skin plate or the slide ring plate is bulged to ensure a tight seal between the joints of the two and shield. It is possible to prevent water from entering between machine joints.

【0052】(4) 請求項5記載のシールド機では、凍結
管に冷媒を導入することにより、スキンプレート又はス
ライドリングプレートの先端部と接合リングとの間の土
砂等を凍結して隙間を密封してシールド機の接合部間か
らの浸水などを阻止できる。
(4) In the shield machine according to the fifth aspect, by introducing a refrigerant into the freezing pipe, the sand or the like between the tip of the skin plate or the slide ring plate and the joining ring is frozen to seal the gap. It is possible to prevent water from entering between the joints of the shield machine.

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

【図1】本発明の異径トンネル掘削用シールド機の実施
例にかかる2台の異径トンネル掘削用シールド機のうち
大径シールド機の通常の掘削作業状態をを示すもので、
同図(a)は側方中央断面図、同図(b)は右半分を省略し
た図1(a)のA−A方向半矢視図、同図(c)は図1(a)
のB−B線半断面図である。
FIG. 1 shows a normal excavation work state of a large-diameter shield machine of two shield machines for different-diameter tunnel excavation according to an embodiment of the different-diameter tunnel excavation shield machine of the present invention,
1 (a) is a lateral central sectional view, FIG. 1 (b) is a half arrow view taken along the line AA of FIG. 1 (a) with the right half omitted, and FIG. 1 (c) is FIG. 1 (a).
3 is a half cross-sectional view taken along line BB of FIG.

【図2】図2(a)は2台の異径トンネル掘削用シールド
機の地中接合状態における側方中央断面図、同図(b)は
右半分を省略した図2(a)のA−A方向半矢視図、同図
(c)は図2(a)のB−B線半断面図である。
2 (a) is a lateral center sectional view of two shield machines for excavating different diameter tunnels in the underground joint state, and FIG. 2 (b) is a right half of FIG. 2 (a). -A direction half arrow view, same figure
2C is a half cross-sectional view taken along the line BB of FIG.

【図3】図3(a)および(b)はそれぞれ地中接合の動作
(手順)を順に説明する側方中央断面図である。
3 (a) and 3 (b) are lateral central cross-sectional views for sequentially explaining the operation (procedure) of underground bonding.

【図4】図4(a)および(b)はそれぞれ地中接合の動作
(手順)を順に説明する側方中央断面図である。
FIG. 4 (a) and FIG. 4 (b) are lateral central cross-sectional views for sequentially explaining the operation (procedure) of underground bonding.

【図5】本発明の異径トンネル掘削用シールド機の他の
実施例を示すもので、図5(a)は小径シールド機と大径
シールド機とが接合位置まで掘進した状態を示す側方中
央断面図、図5(b)は小径シールド機と大径シールド機
と接合した状態を示す側方中央断面図である。
FIG. 5 shows another embodiment of the shield machine for excavating a different diameter tunnel of the present invention, and FIG. 5 (a) is a side view showing a state in which the small diameter shield machine and the large diameter shield machine are advanced to the joining position. A central sectional view, FIG. 5B is a lateral central sectional view showing a state where the small diameter shield machine and the large diameter shield machine are joined.

【図6】図5(b)の機械的接合部分の拡大断面図であ
る。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the mechanical joint portion of FIG. 5 (b).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 大径シールド機 3 小径シールド機 11・31 シールド機本体 12・32 カッターディスク 13 ディスク本体 14 オーバーカッター 15 軸受装置 16 支持フレーム 17・36 駆動装置 18・34 バルクヘッド 19 支持ボルト 19a 固定ボルト 22 接合リング 26 凍結管 31a スキンプレート3 33 カッターチャンバー部 37・46 スライドジャッキ 40 スペーサ 45 スライドリングプレート 47 チューブシール 1 Large-diameter shield machine 3 Small-diameter shield machine 11/31 Shield machine body 12/32 Cutter disc 13 Disc body 14 Overcutter 15 Bearing device 16 Support frame 17/36 Drive device 18/34 Bulkhead 19 Support bolt 19a Fixing bolt 22 Joining Ring 26 Freezing tube 31a Skin plate 3 33 Cutter chamber 37/46 Slide jack 40 Spacer 45 Slide ring plate 47 Tube seal

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 小径シールド機と大径シールド機を用い
てトンネルの両側から掘削を開始して地中接合する異径
トンネル掘削用シールド機において、 前記小径シールド機のカッターディスクおよびその回転
駆動装置を含むカッターチャンバー部を、その外周の円
環状スキンプレートに沿って前後方向に摺動自在に配設
し、前記カッターチャンバー部を摺動するためのスライ
ドジャッキを設け、 前記大径シールド機は、円形カッターディスク本体の外
周縁部から半径方向外方へ出没自在なオーバーカッター
を備えるとともに、 そのカッターディスク本体の外径を、前記スキンプレー
トの内径よりわずかに小さく形成し、 前記大径シールド機のバルクヘッドに、前記スキンプレ
ートの内周面を嵌合可能な接合リングを前方へ突設し、 前記カッターディスクは、その回転中心位置が前記大径
シールド機本体の中心軸線に一致する位置と前記小径シ
ールド機のカッターディスクの回転中心位置に一致する
位置との間で移動可能に構成したことを特徴とする異径
トンネル掘削用シールド機。
1. A shield machine for excavating different diameter tunnels, which starts excavation from both sides of a tunnel by using a small-diameter shield machine and a large-diameter shield machine and joins underground, a cutter disk of the small-diameter shield machine, and a rotation drive device thereof. A cutter chamber portion including a slidably arranged in the front-rear direction along the outer peripheral annular skin plate, and provided with a slide jack for sliding the cutter chamber portion, the large-diameter shield machine, A circular cutter disk main body is provided with an overcutter that can project and retract radially outward from the outer peripheral edge portion, and the outer diameter of the cutter disk body is formed to be slightly smaller than the inner diameter of the skin plate. On the bulkhead, a joining ring capable of fitting the inner peripheral surface of the skin plate is projected forwardly, The disk is configured to be movable between a position where its rotation center position coincides with the center axis of the large-diameter shield machine body and a position where it coincides with the rotation center position of the cutter disk of the small-diameter shield machine. A shield machine for excavating different diameter tunnels.
【請求項2】 小径シールド機と大径シールド機を用い
てトンネルの両側から掘削を開始して地中接合する異径
トンネル掘削用シールド機において、 前記小径シールド機の円環状スキンプレート外周面の先
端部分に、スライドリングプレートを前後方向に摺動自
在に配設し、前記スライドリングプレートを摺動するた
めのスライドジャッキを設け、 前記大径シールド機は、円形カッターディスク本体の外
周縁部から半径方向外方へ出没自在なオーバーカッター
を備えるとともに、 そのカッターディスク本体の外径を、前記スライドリン
グプレートの内径よりわずかに小さく形成し、 前記大径シールド機のバルクヘッドに、前記スライドリ
ングプレートの内周面を嵌合可能な接合リングを前方へ
突設し、 前記カッターディスクは、その回転中心位置が前記大径
シールド機本体の中心軸線に一致する位置と前記小径シ
ールド機のカッターディスクの回転中心位置に一致する
位置との間で移動可能に構成したことを特徴とする異径
トンネル掘削用シールド機。
2. A shield machine for tunnel excavation of different diameter, which starts excavation from both sides of a tunnel by using a small-diameter shield machine and a large-diameter shield machine and joins underground. A slide ring plate is slidably arranged in the front-rear direction at the tip portion, and a slide jack for sliding the slide ring plate is provided. In addition to having an overcutter that can project and retract radially outward, the outer diameter of the cutter disk body is formed slightly smaller than the inner diameter of the slide ring plate, and the slide ring plate is attached to the bulkhead of the large-diameter shield machine. A joining ring that can fit the inner peripheral surface of the For excavating different-diameter tunnels, characterized in that the position is movable between a position corresponding to the central axis of the large-diameter shield machine body and a position corresponding to the rotation center position of the cutter disk of the small-diameter shield machine. Shield machine.
【請求項3】 前記小径シールド機のスキンプレートの
先端部内周面に、流体圧により膨出可能なチューブシー
ルを設けた請求項1記載の異径トンネル掘削用シールド
機。
3. The shield machine for different diameter tunnel excavation according to claim 1, wherein a tube seal capable of bulging due to fluid pressure is provided on the inner peripheral surface of the tip portion of the skin plate of the small diameter shield machine.
【請求項4】 前記小径シールド機のスライドリングプ
レートの先端部内周面に、流体圧により膨出可能なチュ
ーブシールを設けた請求項2記載の異径トンネル掘削用
シールド機。
4. The shield machine for tunnel excavation of different diameter according to claim 2, wherein a tube seal capable of bulging by fluid pressure is provided on the inner peripheral surface of the tip portion of the slide ring plate of the small diameter shield machine.
【請求項5】 前記接合リングの周面に沿って地盤凍結
用の凍結管を配設した請求項1〜4のいずれかに記載の
異径トンネル掘削用シールド機。
5. The shield machine for excavating a different diameter tunnel according to claim 1, wherein a freezing pipe for freezing the ground is arranged along the peripheral surface of the joining ring.
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