JPH08284583A - Tunnel excavator - Google Patents

Tunnel excavator

Info

Publication number
JPH08284583A
JPH08284583A JP9248395A JP9248395A JPH08284583A JP H08284583 A JPH08284583 A JP H08284583A JP 9248395 A JP9248395 A JP 9248395A JP 9248395 A JP9248395 A JP 9248395A JP H08284583 A JPH08284583 A JP H08284583A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pilot
tunnel
cutter head
gripper
excavation
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.)
Granted
Application number
JP9248395A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3147708B2 (en
Inventor
Makoto Inoue
誠 井上
Kaoru Fujisawa
薫 藤沢
Yasuyuki Hirakawa
泰之 平川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Obayashi Corp
Original Assignee
Obayashi Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Obayashi Corp filed Critical Obayashi Corp
Priority to JP9248395A priority Critical patent/JP3147708B2/en
Publication of JPH08284583A publication Critical patent/JPH08284583A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3147708B2 publication Critical patent/JP3147708B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PURPOSE: To excavate and form a tunnel having a large diameter quickly and efficiently by mechanism excavation without particularly conducting blasting operation even to a stable hard ground such as a bedrock. CONSTITUTION: A front drum section 12 and a rear drum section 13 are connected in an extensible manner by a thrust jack, and the front gripper 18 of the front drum section 12 and the main gripper 19 of the rear drum section 13 are projected and forwarded and retreated alternately and the thrust jack is expanded and contracted while obtaining fixed reaction, thus gradually moving a tunnel excavator 10 forward in the so-called measuring worm manner. A pilot drum section 15 forward projected and arranged from a cutter head 11 precedently excavates a central pilot section prior to the excavation work of a broadened section by the cutter head 11 of the drum section 12 by a pilot cutter head 14 at the front end of the pilot drum section 15.

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、トンネル掘進機に関
し、特に、切羽を掘削するカッターヘッドを先端に備え
た前胴部と、この前胴部に対して摺動可能に連設される
後胴部とからなり、外周の地山や後方に設けた覆工体か
ら反力を得て前胴部及び後胴部を伸縮摺動しつつトンネ
ルの掘進作業を行なうトンネル掘進機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tunnel machine, and more particularly, to a front body part having a cutter head for excavating a face at its tip and a rear body part slidably connected to the front body part. The present invention relates to a tunnel excavator that performs a tunnel excavation work while elastically sliding a front body and a rear body by receiving a reaction force from a rock mass on the outer periphery and a lining body provided at the rear of the body.

【0002】[0002]

【従来の技術】岩盤などの比較的安定した地山に対し
て、トンネルの全断面を機械堀りによって掘削形成して
行く機械として、従来より、例えばトンネルボーリング
マシーンで代表される、前胴部と後胴部とからなるトン
ネル掘進機が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a tunnel boring machine has been used as a machine for excavating and forming the entire cross section of a tunnel on relatively stable ground such as bedrock. A tunnel excavator consisting of a rear trunk and a rear trunk is known.

【0003】このトンネル掘進機は、一般に、切羽面を
掘削するカッターヘッドと、外方に突出して外周の地山
を押圧するフロントグリッパーとを備えた前胴部と、こ
の前胴部に対して摺動可能に連設され、かつ外方に突出
して外周の地山を押圧するメイングリッパーを備えた後
胴部と、これらの後胴部と前胴部を伸縮可能に連結する
伸縮ジャッキとからなり、後胴部のメイングリッパーを
突出して外周の地山から掘進反力を得つつ、伸縮ジャッ
キを伸張して前胴部のカッターヘッドによりトンネルの
掘進作業を行なう工程と、しかる後に、前胴部のフロン
トグリッパーを突出して外周の地山から支持反力を得つ
つ、後胴部のメイングリッパーを後退し伸縮ジャッキを
収縮して後胴部を引き寄せる工程とを繰り返すことによ
り、いわゆる尺取り虫状にトンネルを掘削形成して行く
ものである。なお、このトンネルボーリングマシーン
は、メイングリッパーを用いずに後方の覆工体から押圧
ジャツキにより反力を得る場合もある。
This tunnel excavator generally has a front body including a cutter head for excavating a face and a front gripper that projects outward and presses the outer ground, and a front body. From a rear body part that is slidably connected and has a main gripper that protrudes outward and presses the outer ground, and an expansion jack that expandably connects the rear body part and the front body part. The process of projecting the main gripper of the rear body part and obtaining the reaction force of excavation from the outer ground, extending the telescopic jack and performing the tunneling work by the cutter head of the front body part, and after that, the front body part By repeating the process of projecting the front gripper of the section and receiving the supporting reaction force from the outer ground, retracting the main gripper of the rear trunk and retracting the telescopic jack to pull the rear trunk, In which the vermiform go excavating a tunnel. In this tunnel boring machine, a reaction force may be obtained by a pressing jack from a rear lining body without using the main gripper.

【0004】そして、このトンネル掘進機は、対象とな
る地盤が、安定した比較的硬い地盤であることから、か
かる外周の安定した地盤等から直接掘削反力を得つつ、
発破作業を行なうことなく、トンネルの全断面を効率良
くかつ迅速に掘削してゆくことができるものである。
In this tunnel excavator, since the target ground is a stable and relatively hard ground, the direct excavation reaction force is obtained from the stable ground at the outer periphery,
It is possible to efficiently and quickly excavate the entire cross section of the tunnel without performing blasting work.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
トンネル掘進機によれば、例えば地下水の存在する軟弱
な地盤等の比較的柔らかい土砂地盤を対象とするシール
ド掘進機等とは異なり、硬い地盤を対象としているた
め、径が数メートル程度の比較的小口径のトンネルの掘
削作業に用いる場合には、経済的かつ効率の良い掘削機
械である一方で、例えば径が約10m程度以上の大口径
のトンネルを掘削しようとすると、膨大な掘削トルクを
必要とするとともに、カッターヘッドに取り付けるロー
ラカッタやこれの駆動装置等の装備を非常に大がかりな
ものとする必要を生じ、したがって掘削作業が困難にな
る場合が多い。
However, according to the above-mentioned tunnel excavator, unlike a shield excavator for a relatively soft earth and sand ground such as a soft ground where groundwater exists, a hard ground is used. Since it is a target, it is an economical and efficient excavating machine when used for excavation work of a relatively small diameter tunnel with a diameter of about several meters, while it has a large diameter of about 10 m or more, for example. When excavating a tunnel, a huge amount of excavation torque is required, and the equipment such as the roller cutter attached to the cutter head and its driving device needs to be very large, which makes the excavation work difficult. In many cases.

【0006】そして、このような大口径のトンネルの掘
削作業を、トンネル掘進機を用いて行なうことを可能に
する方法として、例えば、パイロットトンネル用のトン
ネル掘進機とパイロットトンネルに後続してこれの周囲
を拡幅掘削するリーミングトンネル用のトンネル掘進機
とを2台使用し、パイロットトンネルを掘削した後、か
かる掘削作業に後続して、パイロットトンネルによる芯
抜き効果によって地盤の掘削抵抗を軽減しつつ、リーミ
ングトンネルの拡幅掘進作業を行なう方法が提案されて
いる。
As a method for enabling the excavation work of such a large-diameter tunnel using a tunnel excavator, for example, a tunnel excavator for a pilot tunnel and a pilot tunnel followed by a tunnel excavator After using two tunnel excavators for reaming tunnels to widen the surrounding area and excavating the pilot tunnel, following this excavation work, while reducing the excavation resistance of the ground by the coring effect of the pilot tunnel, A method for expanding the width of a reaming tunnel has been proposed.

【0007】しかしながら、かかる方法では、パイロッ
トトンネルに対する掘削土砂や資機材の搬出、搬入等の
関係から、一工区分のパイロットトンネルの掘削作業が
終了した後でなければ、リーミングトンネルの掘削作業
を開始することができないため、工事期間が長期化する
という課題があった。
However, according to this method, the excavation work of the reaming tunnel is started only after the excavation work of the pilot tunnel of one work section has been completed, due to the transportation of the excavated earth and sand and the materials and equipment to the pilot tunnel. However, there was a problem that the construction period would be prolonged.

【0008】また、リーミングトンネルの作業が行われ
るまでの間、パイロットトンネルの内壁面を吹き付けコ
ンクリート等で覆って仮防護する必要があるとともに、
これらの吹き付けコンクリート等の防護体はリーミング
トンネルの掘削作業時に撤去されるものであるため、作
業に無駄が生じるとともに、かかる防護体を適宜補強す
るために設置するロックボルト等によってリーミングト
ンネルの掘削作業に障害が生じるおそれがあるという課
題があった。
Further, until the work of the reaming tunnel is performed, it is necessary to temporarily protect the inner wall surface of the pilot tunnel by covering it with spray concrete.
Since these protective bodies such as sprayed concrete are removed during the excavation work of the reaming tunnel, the work is wasteful and the excavation work of the reaming tunnel is performed by the rock bolts etc. installed to appropriately reinforce the protective body. There was a problem that there is a risk of failure.

【0009】そこで、この発明は、かかる従来の課題に
着目してなされたもので、岩盤等の安定した硬い地盤に
対しても、発破作業を特に行なうことなく、機械掘削に
よって、大口径のトンネルを迅速かつ効率良く掘削形成
して行くことのできるトンネル掘進機を提供することを
目的とするものである。
Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and a large-diameter tunnel can be excavated by mechanical excavation even on stable and hard ground such as bedrock without performing blasting work. It is an object of the present invention to provide a tunnel excavator capable of excavating and forming a tunnel quickly and efficiently.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するためになされたもので、その要旨は、切羽を掘
削するカッターヘッドを先端に備えた前胴部と、該前胴
部に対して摺動可能に連設される後胴部と、前記前胴部
及び後胴部との間に設けられてこれらを伸縮摺動する伸
縮ジャッキとからなり、外周の地山を押圧するグリッパ
あるいは後方に設けた覆工体を押圧する押圧ジャッキに
より伸縮時の反力を得つつトンネルの掘進作業を行なう
トンネル掘進機において、前記前胴部のカッターヘッド
を、中央が同心状に開口するドーナツ状に構成するとと
もに、この前胴部のカッターヘッドの開口部分には、先
端にパイロットカッターヘッドを備えたパイロット胴部
を前方に突出配置し、切羽の中央部分を前記パイロット
カッターヘッドにより先行掘削した後、これに後続して
前記前胴部のカッターヘッドにより切羽を拡幅掘削する
ことを特徴とするトンネル掘進機にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to achieve the above object, and its gist is to provide a front body portion having a cutter head for excavating a face at its tip and a front body portion. A gripper configured to be slidably connected to each other, and a telescopic jack that is provided between the front body portion and the rear body portion and that extends and contracts the front body portion and the rear body portion. Alternatively, in a tunnel excavator that performs a tunnel excavation work while obtaining a reaction force at the time of expansion and contraction by a pressing jack that presses a lining body provided at the rear, a cutter head of the front trunk portion is provided with a donut that is concentrically opened in the center. In the opening part of the cutter head of the front body part, a pilot body part having a pilot cutter head at the tip is arranged so as to project forward, and the central part of the face is set on the pilot cutter head. Ri was preceded drilling, in tunnel boring machine, characterized in that widening excavated tunnel face Subsequent to the front section of the cutter head to.

【0011】また、この発明のトンネル掘進機は、前記
パイロット胴部を、前記ドーナツ状の前胴部のカッター
ヘッドの開口部分に進退摺動可能に配置することが好ま
しい。
Further, in the tunnel machine according to the present invention, it is preferable that the pilot body is disposed so as to be able to slide forward and backward in an opening portion of a cutter head of the donut-shaped front body.

【0012】さらに、この発明のトンネル掘進機は、前
記パイロット胴部に、外方に進退可能に突出して外周の
地山を押圧するパイロットグリッパを設けることもでき
る。
Further, in the tunnel machine according to the present invention, the pilot body may be provided with a pilot gripper which projects outwardly so as to be able to advance and retreat and presses the outer ground.

【0013】[0013]

【作用】そして、この発明のトンネル掘進機によれば、
前胴部のカッターヘッドを、中央がカッターヘッドの円
形断面と同心状に開口するドーナツ状に構成するととも
に、この前胴部のカッターヘッドの開口部分には、先端
にパイロットカッターヘッドを備えたパイロット胴部を
前方に突出配置していることにより、パイロットカッタ
ーヘッドによって、小径のパイロットトンネルを無理な
く先行掘削して行くことができるとともに、パイロット
トンネルの掘削内壁面をパイロット胴部によって防護し
たままの状態で、パイロットトンネルによる芯抜き効果
を得つつ、これの外周部分に位置する前胴部のカッター
ヘッドにより大きな径のトンネルに拡幅掘削して行くこ
とができる。
According to the tunnel machine of the present invention,
The cutter head of the front torso is constructed in a donut shape with the center opening concentric with the circular cross section of the cutter head, and the pilot head equipped with a pilot cutter head at the tip of the opening of the cutter head of the front torso By arranging the trunk to project forward, the pilot cutter head can be used to reasonably excavate a small-diameter pilot tunnel in advance, and the inner wall of the pilot tunnel excavation remains protected by the pilot trunk. In this state, while the coring effect of the pilot tunnel is obtained, it is possible to perform widening excavation into a tunnel having a large diameter by the cutter head of the front trunk portion located on the outer peripheral portion thereof.

【0014】すなわち、パイロットカッターヘッドによ
るパイロットトンネルの掘削作業と、これの直後におけ
る前胴部のカッターヘッドによる大径のトンネルへの拡
幅掘削作業とを略同時に併行して行なうことができると
ともに、パイロットトンネルの内壁面を覆う防護体を別
途形成する必要がなく、また、一台の掘進機によってパ
イロットトンネルの掘削作業と拡幅部分のトンネルの掘
削作業とを略同時に行うため、掘削土砂の搬出作業や必
要な資材、機材の搬入、搬出作業を、後方に形成された
大きな断面のトンネルを介して一体として効率良く行な
うことができる。なお、拡幅掘削を行なう際の、パイロ
ットトンネルによる芯抜き効果は、パイロットトンネル
の周囲に所定の余堀部分を確保することによりに容易に
発揮されることになる。
That is, the excavation work of the pilot tunnel by the pilot cutter head and the widening excavation work of the large diameter tunnel by the cutter head of the front trunk portion immediately after this can be performed substantially simultaneously and at the same time, the pilot It is not necessary to separately form a protective body that covers the inner wall surface of the tunnel, and since the excavation work of the pilot tunnel and the excavation work of the tunnel in the widening part are performed at approximately the same time by one excavator, the excavation work of excavated earth and sand and The necessary materials and equipment can be efficiently loaded and unloaded through a tunnel having a large cross section formed in the rear. The centering effect of the pilot tunnel when performing widening excavation can be easily exerted by ensuring a predetermined extra trench portion around the pilot tunnel.

【0015】そして、この発明のトンネル掘進機は、前
記パイロット胴部を、ドーナツ状の前胴部のカッターヘ
ッドの開口部分に進退摺動可能に配置すれば、その突出
進退量を調節して、拡幅部分のトンネル掘削作業との併
行作業をさらに効率良く行なうことを可能にするととも
に、曲線施工への対応を容易にすることもできる。
Further, in the tunnel machine of the present invention, if the pilot body is arranged so as to be able to move forward and backward in the opening portion of the cutter head of the donut-shaped front body, the amount of protrusion and advancement thereof can be adjusted, It is possible to more efficiently perform the parallel work with the tunnel excavation work of the widened portion, and it is also possible to easily cope with curved construction.

【0016】また、この発明のトンネル掘進機は、前記
パイロット胴部に、外方に進退可能に突出して外周の地
山を押圧するパイロットグリッパを設ければ、これから
固定反力を得ることにより、前胴部と後胴部との伸縮摺
動をより安定して行なうことができる。
Further, in the tunnel machine of the present invention, if a pilot gripper is provided on the pilot body so as to project outward and retreat to press the outer ground, a fixed reaction force can be obtained from the pilot gripper. It is possible to more stably expand and contract between the front body portion and the rear body portion.

【0017】[0017]

【実施例】以下、この発明の一実施例を添付図面を参照
しつつ詳細に説明する。この実施例にかかるトンネル掘
進機10は、例えば、掘削径11m程度の大断面のトン
ネルを岩盤の地山に掘削形成して行くために用いられる
もので、図1に示すように、主として、先端に断面ドー
ナツ状のカッターヘッド11を備えた前胴部12と、こ
の前胴部12に対して摺動可能に連設される後胴部13
と、前胴部12の断面ドーナツ状のカッターヘッド11
の中央開口部分から前方に突出して配置された、先端に
パイロットカッターヘッド14を備えるパイロット胴部
15とによって構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The tunnel machine 10 according to this embodiment is used for excavating a large-section tunnel having an excavation diameter of about 11 m in a rock mass, for example, and as shown in FIG. A front body 12 having a doughnut-shaped cutter head 11 and a rear body 13 slidably connected to the front body 12.
And a cutter head 11 having a donut-shaped cross section of the front body portion 12.
And a pilot body 15 provided with a pilot cutter head 14 at the tip, which is arranged so as to project forward from the central opening portion of the.

【0018】また、前胴部12と後胴部13との間に
は、図2に示すように、これらの内部においてこれらを
伸縮可能に連結する伸縮ジャッキとしてのスラストジャ
ッキ16が、各胴部12,13に設けた支持プレート1
7により両端を支持されてトンネル周方向に複数設けら
れているとともに、前胴部12にはこれから外方に進退
可能に突出するフロントグリッパ18が、後胴部13に
はこれから外方に進退可能に突出するリアグリッパとし
てのメイングリッパ19が各々設けられ、フロントグリ
ッパ18とメイングリッパ19とを交互に突出して外周
の地山から固定反力を得つつ、スラストジャッキ16を
伸縮して、いわゆる尺取り虫状にトンネル掘進機10を
前進させて行くことができるようになっている。
Further, as shown in FIG. 2, thrust jacks 16 as expansion / contraction jacks connecting the front body portion 12 and the rear body portion 13 to each other so that they can extend and contract are internally provided in each body portion. Support plate 1 provided on 12, 13
Both ends are supported by 7, and a plurality of them are provided in the tunnel circumferential direction, and a front gripper 18 projecting forwardly and backwardly is protruded from the front body portion 12, and a rear body portion 13 is forwardly and backwardly projectable. Main grippers 19 are provided as rear grippers projecting to the rear, and the thrust jacks 16 are expanded and contracted while alternately projecting the front gripper 18 and the main gripper 19 to obtain a fixed reaction force from the outer ground, and the so-called worm insect shape. The tunnel machine 10 can be moved forward.

【0019】そして、この実施例のトンネル掘進機10
によれば、さらに、前胴部12とパイロット胴部15と
の間には、前胴部12の内部において、これらを伸縮可
能に連結する摺動ジャッキ22が、各胴部12,15に
設けた支持プレート20により両端を支持されてトンネ
ル周方向に複数設けられているとともに、パイロット胴
部15にもまた、外方に進退可能に突出するパイッロッ
トグリッパ38が取り付けられ、これを外周の地山に押
しつけて、固定反力を得ることができるようになってい
る。
Then, the tunnel machine 10 of this embodiment
Further, according to this, between the front body portion 12 and the pilot body portion 15, inside the front body portion 12, the sliding jacks 22 that extendably connect these are provided in the respective body portions 12, 15. A plurality of pilot plates are provided in the tunnel circumferential direction, both ends of which are supported by the supporting plate 20, and the pilot body 15 is also provided with a pilot gripper 38 that projects outwardly so as to be able to move forward and backward. It can be pressed against a mountain to obtain a fixed reaction force.

【0020】ここで、トンネル掘進機10を構成する前
胴部12は、後方略半分が縮径部分21aとなった円筒
状の外殻体21からなり、上述のように、回動可能な断
面ドーナツ状のカッターヘッド11を先端に備えるとと
もに、フロントグリッパ18や、スラストジャッキ16
及び摺動ジャッキ22を枢着支持するための、支持プレ
ート17,20を備える他、カッターヘッド駆動モータ
25を有し、例えば歯車機構26を介してカッターヘッ
ド11の後方に固定した回動リング27を回動すること
により、カッターヘッド11を回転駆動することができ
るようになっている。
Here, the front body portion 12 of the tunnel machine 10 comprises a cylindrical outer shell body 21 having a reduced diameter portion 21a in the rear approximately half thereof, and has a rotatable cross section as described above. A doughnut-shaped cutter head 11 is provided at the tip, and a front gripper 18 and thrust jack 16 are provided.
In addition to supporting plates 17 and 20 for pivotally supporting the sliding jack 22, a rotary ring 27 having a cutter head drive motor 25 and fixed to the rear of the cutter head 11 via a gear mechanism 26, for example. The cutter head 11 can be rotationally driven by rotating the.

【0021】なお、このカッターヘッド11には、前面
に複数のローラカッタ28が取り付けられ、カッターヘ
ッド11とローラカッタ28を回転させつつ前胴部12
を前進させることにより切羽面を破砕掘削し、掘削した
土砂を前胴部12内に取り込みつつ拡幅部分の掘削を行
なうことができるようになっている。
A plurality of roller cutters 28 are attached to the front surface of the cutter head 11, and the front body portion 12 is rotated while rotating the cutter head 11 and the roller cutter 28.
By advancing, the face face is crushed and excavated, and the widened portion can be excavated while taking the excavated earth and sand into the front body portion 12.

【0022】また、前胴部12には、取り込んだ掘削土
砂を搬出するための第一コンベア29が、これの一端部
が後胴部13の後方まで延長するように配置されるとと
もに、パイッロットカッターヘッド14の直後から後方
に延長する第二コンベア30が貫通配置されている。な
お、第二コンベア30は、その一端部が第一コンベア2
9の途中に接続し、第二コンベア30により運ばれるパ
イッロットカッターヘッド14からの掘削土砂を第一コ
ンベア29に受け渡すようになっている。
A first conveyor 29 for carrying out the excavated earth and sand taken in is arranged in the front body portion 12 so that one end of the first conveyor 29 extends to the rear of the rear body portion 13. A second conveyor 30 that extends rearward from immediately after the cutter head 14 is disposed so as to penetrate therethrough. In addition, one end of the second conveyor 30 has the first conveyor 2
The excavated soil from the pilot cutter head 14 carried by the second conveyor 30 is transferred to the first conveyor 29.

【0023】一方、前胴部12の後方に摺動連設される
後胴部13は、前方略半分が前記前胴部12の縮径部分
21aを摺動可能に受容する嵌合部31aとなった円筒
状の外殻体31からなり、上述のように、メイングリッ
パ19や、スラストジャッキ16を枢着支持するための
支持プレート17等を有し、また第一コンベア29や第
二コンベア30の一部が配設される他、その後方内部に
は、押圧ジャツキとしてのシールドジャッキ32や、ト
ンネルの内壁面を覆う覆工体としてのセグメント33を
組み立てるためのエレクタ34等を備えている。
On the other hand, the rear body portion 13, which is slidably connected to the rear of the front body portion 12, has a fitting portion 31a for receiving a reduced diameter portion 21a of the front body portion 12 in a slidable manner in a front half thereof. It is composed of a cylindrical outer shell body 31 and has the main gripper 19 and the support plate 17 for pivotally supporting the thrust jack 16 as described above, and also has the first conveyor 29 and the second conveyor 30. Besides, a shield jack 32 as a pressing jack, an erector 34 for assembling a segment 33 as a lining body that covers the inner wall surface of the tunnel, and the like are provided inside the rear part thereof.

【0024】すなわち、この実施例のトンネル掘進機1
0は、シールドジャッキ32やエレクタ34等を備える
ことにより、岩盤の掘削作業中に、例えば破砕帯等の不
良地盤に遭遇してトンネル外周の地山から掘進反力を直
接とることができなくなった場合でも、これらのシール
ド機構により、後方に組み立てたセグメント33から反
力をとって引き続き掘進作業を行なうことができるとと
もに、トンネル内壁面を防護する防護体としてのセグメ
ント33による覆工体を、トンネルの掘削直後に迅速に
組み立てて行く機能を備えるものである。
That is, the tunnel machine 1 of this embodiment
No. 0 is equipped with the shield jack 32, the erector 34, etc., so that during excavation work of rock mass, for example, a bad ground such as a crush zone is encountered and it becomes impossible to directly obtain the excavation reaction force from the ground around the tunnel. Even in such a case, these shield mechanisms can be used to continue the excavation work by taking a reaction force from the segment 33 assembled to the rear, and to protect the lining body by the segment 33 as a protective body for protecting the inner wall surface of the tunnel. It is equipped with the function of quickly assembling immediately after excavation.

【0025】さらに、トンネル掘進機10を構成するパ
イロット胴部15は、前胴部12のカッターヘッド11
の中央開口部分と略合致する円形断面の円筒状の外殻体
33からなり、この中央開口部分を貫通して前後に摺動
進退するように配設されるとともに、上述のように、パ
イロットカッターヘッド14やパイロットグリッパ3
8、あるいはパイロットカッターヘッド14の直後から
後方に延長する第二コンベア30、支持プレート20等
を有する他、パイロットカッターヘッド駆動モータ39
を備え、例えば歯車機構35を介してパイロットカッタ
ーヘッド14の後方に固定した回動リング36を回動す
ることにより、パイロットカッターヘッド14を回転駆
動することができるようになっている。
Further, the pilot body 15 of the tunnel machine 10 includes the cutter head 11 of the front body 12.
Of the cylindrical outer shell 33 having a circular cross-section that substantially matches the central opening of the pilot cutter, and is arranged so as to slide forward and backward through the central opening, and as described above, Head 14 and pilot gripper 3
8 or a second conveyor 30, which extends rearward from immediately after the pilot cutter head 14, a support plate 20, and the like, and a pilot cutter head drive motor 39.
The pilot cutter head 14 can be rotationally driven by rotating a rotary ring 36 fixed to the rear of the pilot cutter head 14 via a gear mechanism 35.

【0026】なお、この円盤状のパイロットカタータヘ
ッド14には、カッターヘッド11の場合と同様に、前
面に複数のローラカッタ28が取り付けられ、パイロッ
トカッターヘッド14とローラカッタ28を回転させつ
つパイロット胴部15を前進させることにより切羽面を
破砕掘削し、掘削した土砂をパイロット胴部15内に取
り込みつつトンネル中央部分の掘削作業を行なうことが
できるようになっている。
As in the case of the cutter head 11, a plurality of roller cutters 28 are attached to the front surface of the disc-shaped pilot cataractor head 14, and the pilot cutter head 14 and the roller cutter 28 are rotated while the pilot is cut. By advancing the trunk portion 15, the face face is crushed and excavated, and the excavated work in the central portion of the tunnel can be performed while taking the excavated earth and sand into the pilot trunk portion 15.

【0027】さらにまた、スラストジャッキ16及び摺
動ジャッキ22は、いずれも油圧シリンダ形式のもの
で、上述のようにトンネル周方向に複数配設され、これ
を伸縮することにより、前胴部12と後胴部13、ある
いは前胴部12とパイロット胴部15を進退摺動させる
とともに、複数配設された各スラストジャッキ16及び
摺動ジャッキ22の伸縮量を適宜調整することにより、
掘進方向を傾けて、曲線施工に対応できるようになって
いる。
Further, the thrust jacks 16 and the sliding jacks 22 are both hydraulic cylinder type, and a plurality of thrust jacks 16 and sliding jacks 22 are provided in the circumferential direction of the tunnel as described above. By moving the rear body portion 13 or the front body portion 12 and the pilot body portion 15 forward and backward, and by appropriately adjusting the expansion and contraction amounts of the thrust jacks 16 and the sliding jacks 22 arranged in plural,
By tilting the direction of excavation, it is possible to handle curved construction.

【0028】そして、この実施例のトンネル掘進機10
によれば、岩盤の地山に対し、大断面のトンネルを掘削
形成して行く際に、切羽の中央部部分を小口径のパイロ
ットトンネルとして常時に先行掘削して行くことができ
るので、かかる先行掘削作業と併行して、これの外周部
分を拡幅掘削するにあたり、パイロット胴部15とトン
ネル内壁面との間に形成確保された所定の厚さの余堀り
部分37を自由面とする芯抜き効果が得られ、これによ
ってカッターヘッド11による掘削トルクを低減しつつ
効率良く大断面のトンネルを掘削形成して行くことがで
きる。
Then, the tunnel machine 10 of this embodiment
According to the above, when excavating and forming a large cross-section tunnel for rock mass, the central part of the face can be always excavated as a pilot tunnel with a small diameter. In parallel with the excavation work, when widening the outer peripheral portion of the excavation work, a core portion having a free surface of a dug portion 37 of a predetermined thickness formed and secured between the pilot body 15 and the inner wall surface of the tunnel is used. The effect is obtained, whereby the excavation torque by the cutter head 11 can be reduced and the tunnel having a large cross section can be efficiently excavated and formed.

【0029】また、先行掘削したパイロットトンネルの
内壁面は、拡幅掘削を行なうまでの間、パイロット胴部
15の外殻体33により覆われて強固に防護されるとと
もに、併行して行われる中央パイロット部分と拡幅部分
の掘削作業に伴なう掘削土砂の搬出や、資機材の搬入、
搬出作業を掘削形成された大断面のトンネルを介して一
体として効率良く行なうことができる。
The inner wall surface of the pilot tunnel excavated in advance is firmly protected by being covered with the outer shell 33 of the pilot body 15 until the widening excavation is carried out, and the central pilot is carried out in parallel. Of excavated earth and sand accompanying the excavation work of the part and the widened part, the import of materials and equipment,
The carry-out work can be efficiently performed as a unit through a large-section tunnel formed by excavation.

【0030】さらに、パイロットカッターヘッド14と
前胴部12のカッターヘッド11とが、一台のトンネル
掘進機10において、予め同心状に回転するように配置
されているため、パイロットトンネルに後続する拡幅部
分のトンネルを、パイロットトンネルに沿ってこれと同
心状に正確に掘削形成して行くことができる。
Further, since the pilot cutter head 14 and the cutter head 11 of the front trunk portion 12 are arranged so as to rotate concentrically in advance in one tunnel machine 10, the widening following the pilot tunnel is performed. It is possible to excavate a part of the tunnel along the pilot tunnel accurately and concentrically therewith.

【0031】さらにまた、パイロット胴部15が、カッ
ターヘッド11の中央開口部分を貫通し、摺動ジャッキ
22により前胴部12に対し進退摺動可能に設置されて
いるので、先行掘削長を調節してさらに効率良く掘進作
業を行なうことができるとともに、パイロット胴部15
にもまた、パイッロットグリッパ18が取り付けられて
いることにより、これを外周の地山に押しつけて、前胴
部12と後胴部13とを伸縮摺動するための固定反力を
補ない、これによってより安定した進退動作を行わせる
ことができる。
Furthermore, since the pilot barrel 15 penetrates the central opening of the cutter head 11 and is installed so as to be able to slide forward and backward with respect to the front barrel 12 by the sliding jack 22, the preceding excavation length is adjusted. This enables more efficient excavation work, and the pilot body 15
Also, since the pilot gripper 18 is attached, the pilot gripper 18 is pressed against the natural ground on the outer periphery, and the fixing reaction force for expanding and contracting the front body portion 12 and the rear body portion 13 is not compensated. As a result, a more stable forward / backward movement can be performed.

【0032】なお、この発明のトンネル掘進機は、上記
実施例の態様のものに限定されるものではなく、例え
ば、パイロット胴部15をカッターヘッド11の中央開
口部分において進退摺動させることなく所定の長さで突
出固定したものとしても良く、また、パイロット胴部1
5には、パイロットグリッパ18を必ずしも設ける必要
はない。
The tunnel excavator of the present invention is not limited to that of the above-described embodiment, and for example, the pilot body 15 can be moved forward and backward at the central opening of the cutter head 11 without sliding. It may be fixed by projecting at the length of the pilot body 1
The pilot gripper 18 does not necessarily have to be provided in the No. 5.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
トンネル掘進機によれば、前胴部のカッターヘッドの中
央部分から前方に突出する、先端にパイロットカッター
ヘッドを備えたパイロット胴部を有するので、パイロッ
トカッターヘッドによって、小径のパイロットトンネル
を無理なく先行掘削して行くことができるとともに、か
かる先行掘削作業と併行して、パイロットトンネルの掘
削内壁面をパイロット胴部によって防護したままの状態
で、これの外周部分に位置する前胴部カッターヘッドに
より、パイロットトンネルによる芯抜き効果を得つつ、
大きな径のトンネルに拡幅掘削して行くことができるだ
けでなく、掘削土砂の搬出作業や必要な資材、機材の搬
入、搬出作業を、後方に形成された大きな断面のトンネ
ルを介して一体として行なうことができるので、これら
によって、岩盤等の安定した硬い地盤に対しても、発破
作業を特に行なうことなく、大口径のトンネルを迅速か
つ効率良く掘削形成して行くことができる。
As described above in detail, according to the tunnel excavator of the present invention, the pilot trunk having the pilot cutter head at the tip, which projects forward from the central portion of the cutter head of the front trunk, is provided. Since it has the pilot cutter head, it is possible to excavate a small-diameter pilot tunnel in advance without difficulty, and in parallel with the preceding excavation work, the excavation inner wall surface of the pilot tunnel remains protected by the pilot trunk. With the front body cutter head located on the outer peripheral part of this, while obtaining the centering effect by the pilot tunnel,
Not only can wide excavation be carried out in a large-diameter tunnel, but also work for carrying out excavated soil and carrying in and out of necessary materials and equipment can be carried out as a unit through a tunnel with a large cross section formed at the rear. As a result, it is possible to excavate and form a large-diameter tunnel quickly and efficiently without performing blasting work even on stable and hard ground such as rock.

【0034】また、パイロット胴部を、ドーナツ状の前
胴部カッターヘッドの開口部分に進退摺動可能に配置す
れば、その突出進退量を調節して、拡幅部分のトンネル
掘削作業との併行作業をさらに効率良く行なうことがで
きるとともに、曲線施工に容易に対応することもでき
る。
Further, if the pilot body is disposed so as to be able to move forward and backward in the opening of the doughnut-shaped front body cutter head, the amount of protrusion and retraction of the pilot body can be adjusted so that the pilot work can be carried out concurrently with the tunnel excavation work in the widened portion. Can be performed more efficiently, and it is possible to easily handle curved construction.

【0035】さらに、パイロット胴部に、外方に進退可
能に突出して外周の地山を押圧するパイロットグリッパ
を設ければ、これから固定反力を得ることにより、前胴
部と後胴部との伸縮摺動をより安定して行なうことがで
きる。
Furthermore, if a pilot gripper is provided on the pilot body so as to project outward and retreat and presses the natural ground on the outer periphery, a fixed reaction force is obtained from this to obtain a fixed reaction force between the front body and the rear body. Expansion and contraction sliding can be performed more stably.

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

【図1】この発明の一実施例にかかるトンネル掘進機の
概略の構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a tunnel machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例にかかるトンネル掘進機の
構成を示す縦断面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of the tunnel machine according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 トンネル掘進機 11 前胴部のカッターヘッド 12 前胴部 13 後胴部 14 パイロットカッターヘッド 15 パイロット胴部 16 スラストジャッキ(伸縮ジャッキ) 18 フロントグリッパ 19 メイングリッパ(リアグリッパ) 22 摺動ジャッキ 32 シールドジャッキ(押圧ジャッキ) 33 セグメント(覆工体) 38 パイッロットグリッパ 10 Tunnel Excavator 11 Cutter Head of Front Body 12 Front Body 13 Rear Body 14 Pilot Cutter Head 15 Pilot Body 16 Thrust Jack (Expandable Jack) 18 Front Gripper 19 Main Gripper (Rear Gripper) 22 Sliding Jack 32 Shield Jack (Pressing jack) 33 segments (lining body) 38 pilot gripper

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 切羽を掘削するカッターヘッドを先端に
備えた前胴部と、該前胴部に対して摺動可能に連設され
る後胴部と、前記前胴部及び後胴部との間に設けられて
これらを伸縮摺動する伸縮ジャッキとからなり、外周の
地山を押圧するグリッパあるいは後方に設けた覆工体を
押圧する押圧ジャッキにより伸縮時の反力を得つつトン
ネルの掘進作業を行なうトンネル掘進機において、前記
前胴部のカッターヘッドを、中央が同心状に開口するド
ーナツ状に構成するとともに、この前胴部のカッターヘ
ッドの開口部分には、先端にパイロットカッターヘッド
を備えたパイロット胴部を前方に突出配置し、切羽の中
央部分を前記パイロットカッターヘッドにより先行掘削
した後、これに後続して前記前胴部のカッターヘッドに
より切羽を拡幅掘削することを特徴とするトンネル掘進
機。
1. A front torso portion having a cutter head for excavating a face at a tip, a rear torso portion slidably connected to the front torso portion, the front torso portion and the rear torso portion. It consists of an expansion and contraction jack which is installed between the two and expands and contracts, and a gripper that presses the outer peripheral ground or a pressing jack that presses the lining body provided behind is used to obtain the reaction force at the time of expansion and contraction of the tunnel. In a tunnel excavator for excavation work, the cutter head of the front trunk portion is configured in a donut shape with the center opening concentrically, and a pilot cutter head is provided at the tip of the opening portion of the cutter head of the front trunk portion. The pilot body provided with is projected forward, and the central portion of the face is previously excavated by the pilot cutter head, and subsequently, the face is widened by the cutter head of the front body. A tunnel excavator characterized by:
【請求項2】 前記パイロット胴部が、前記ドーナツ状
の前胴部のカッターヘッドの開口部分に進退摺動可能に
配置されることを特徴とする請求項1に記載のトンネル
掘進機。
2. The tunnel excavator according to claim 1, wherein the pilot body is arranged so as to be able to slide forward and backward in an opening portion of a cutter head of the donut-shaped front body.
【請求項3】 前記パイロット胴部が、外方に進退可能
に突出して外周の地山を押圧するパイロットグリッパを
備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
トンネル掘進機。
3. The tunnel excavator according to claim 1, wherein the pilot body includes a pilot gripper that protrudes outward so as to advance and retreat and presses the outer ground.
JP9248395A 1995-04-18 1995-04-18 Tunnel machine Expired - Fee Related JP3147708B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9248395A JP3147708B2 (en) 1995-04-18 1995-04-18 Tunnel machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9248395A JP3147708B2 (en) 1995-04-18 1995-04-18 Tunnel machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08284583A true JPH08284583A (en) 1996-10-29
JP3147708B2 JP3147708B2 (en) 2001-03-19

Family

ID=14055565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9248395A Expired - Fee Related JP3147708B2 (en) 1995-04-18 1995-04-18 Tunnel machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3147708B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108561143A (en) * 2018-04-12 2018-09-21 南京工业职业技术学院 Double plate shield machine heading end
CN109751058A (en) * 2019-03-01 2019-05-14 中铁工程装备集团有限公司 A kind of Double-cutter TBM of advance development release geological stress
CN110486031A (en) * 2019-09-27 2019-11-22 大连理工大学 A kind of underground big cross section rescue channel push pipe fast construction method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108561143A (en) * 2018-04-12 2018-09-21 南京工业职业技术学院 Double plate shield machine heading end
CN109751058A (en) * 2019-03-01 2019-05-14 中铁工程装备集团有限公司 A kind of Double-cutter TBM of advance development release geological stress
CN110486031A (en) * 2019-09-27 2019-11-22 大连理工大学 A kind of underground big cross section rescue channel push pipe fast construction method
CN110486031B (en) * 2019-09-27 2020-09-29 大连理工大学 Rapid construction method for underground large-section rescue channel jacking pipe
US11008861B2 (en) 2019-09-27 2021-05-18 Dalian University Of Technology Rapid construction method of pipe jacking for underground rescue tunnel with large section

Also Published As

Publication number Publication date
JP3147708B2 (en) 2001-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2791589B2 (en) Tunnel excavator
JPH08284583A (en) Tunnel excavator
JP2008002070A (en) Tunnel excavator, reaming tunnel excavator and excavating method
JPH03132595A (en) Shield machine
JP2996116B2 (en) Tunnel excavator and tunnel excavation method
JPS637494A (en) Cutter device for shielding excavator
JPS62288298A (en) Cutter device for shield excavator
JPH0227094A (en) Enlarged tunnel boring machine and tunnel excavating method
JP3311257B2 (en) Telescoping device for double-body excavators
JP2904763B1 (en) Open tunnel excavator
JPH01278691A (en) Shield drilling method
JPH11229756A (en) Tunnel drilling machine
JP2003293683A (en) Excavating device
JP2681208B2 (en) Rotary cutter type shield machine
JP2787782B2 (en) Tunnel backfill method and shield backfill device
JPH0588360B2 (en)
JP3247359B2 (en) Construction method of tunnel
JP3986666B2 (en) Shield machine and method of using the same
JP2021134506A (en) Tunnel excavator
JP2001303885A (en) Underground joining method for tunnel and shield machine used therefor
JPH10306685A (en) Shield excavator and buried object removing method
JP2910635B2 (en) Method of cutting face by shield machine and shield machine
JP3231291B2 (en) Underground junction type shield machine
JPH076346B2 (en) Underground docking method for shield tunnel
JP2004068349A (en) Shield machine

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees