JPH086553B2 - トンネル改築用掘削機 - Google Patents
トンネル改築用掘削機Info
- Publication number
- JPH086553B2 JPH086553B2 JP3128404A JP12840491A JPH086553B2 JP H086553 B2 JPH086553 B2 JP H086553B2 JP 3128404 A JP3128404 A JP 3128404A JP 12840491 A JP12840491 A JP 12840491A JP H086553 B2 JPH086553 B2 JP H086553B2
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- tunnel
- cutter
- existing tunnel
- excavator
- wall
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は木支保工を埋設している
既設トンネルの壁体を破壊しながら該既設トンネルより
も大径のトンネルを掘削するトンネル改築用掘削機に関
するものである。
既設トンネルの壁体を破壊しながら該既設トンネルより
も大径のトンネルを掘削するトンネル改築用掘削機に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】長年にわたって使用されているトンネル
は、各所に補修すべき個所が発生しており、又、断面形
状を大きくして利用価値を高めたい要望が生じつゝあ
る。このような既設トンネルを改築するには、該トンネ
ルの壁体を破壊しながらトンネル外周方の地盤を掘削し
て拡径すればよいが、従来からこのようなトンネル改築
に最適な掘削機が開発されておらず、既設トンネルより
も大径の回転カッターヘッドを有する掘削機を使用して
トンネル掘削を行っているのが現状である。
は、各所に補修すべき個所が発生しており、又、断面形
状を大きくして利用価値を高めたい要望が生じつゝあ
る。このような既設トンネルを改築するには、該トンネ
ルの壁体を破壊しながらトンネル外周方の地盤を掘削し
て拡径すればよいが、従来からこのようなトンネル改築
に最適な掘削機が開発されておらず、既設トンネルより
も大径の回転カッターヘッドを有する掘削機を使用して
トンネル掘削を行っているのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、岩盤に
築造された古いトンネルは、最近のトンネル施工とは異
なって、掘削岩盤を支持する支保工として木支保工を採
用しているために、カッターヘッドに装着している圧砕
カッターでは岩盤を切り崩すことができても、トンネル
壁体に埋設されている木支保工の切除までも行うことが
できず、従って、古くなった既設トンネルの拡径、改築
作業が困難である。
築造された古いトンネルは、最近のトンネル施工とは異
なって、掘削岩盤を支持する支保工として木支保工を採
用しているために、カッターヘッドに装着している圧砕
カッターでは岩盤を切り崩すことができても、トンネル
壁体に埋設されている木支保工の切除までも行うことが
できず、従って、古くなった既設トンネルの拡径、改築
作業が困難である。
【０００４】これは、木支保工に圧砕カッターの刃先を
押し付けても、押圧方向に逃げが生じて木質繊維の切り
出しができないためである。本発明はこのような問題点
を解消し、古い既設トンネルの拡径、改築を円滑に行え
るようにしたトンネル改築用掘削機の提供を目的とす
る。
押し付けても、押圧方向に逃げが生じて木質繊維の切り
出しができないためである。本発明はこのような問題点
を解消し、古い既設トンネルの拡径、改築を円滑に行え
るようにしたトンネル改築用掘削機の提供を目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のトンネル改築用掘削機は、木支保工を埋設
している既設トンネルの壁体を破壊しながら該既設トン
ネルよりも大径のトンネルを掘削するトンネル改築用掘
削機であって、既設トンネルよりも大径の前後胴体を推
進ジャッキを介して連結すると共に前胴体の開口端に胴
体内に配設した駆動機構によって回転させられるカッタ
ーヘッドを配設し、このカッターヘッドに周方向に適宜
間隔毎に上記既設トンネルの外周方の地盤掘削用圧砕カ
ッターと上記既設トンネルの壁体切削用ビット式切削カ
ッターとを該ビット式切削カッターを上記圧砕カッター
よりも前方に突出させた状態にして配設し、前記後胴体
に掘削地盤に着脱自在に圧着させるグリッパを設けた構
造としている。
に、本発明のトンネル改築用掘削機は、木支保工を埋設
している既設トンネルの壁体を破壊しながら該既設トン
ネルよりも大径のトンネルを掘削するトンネル改築用掘
削機であって、既設トンネルよりも大径の前後胴体を推
進ジャッキを介して連結すると共に前胴体の開口端に胴
体内に配設した駆動機構によって回転させられるカッタ
ーヘッドを配設し、このカッターヘッドに周方向に適宜
間隔毎に上記既設トンネルの外周方の地盤掘削用圧砕カ
ッターと上記既設トンネルの壁体切削用ビット式切削カ
ッターとを該ビット式切削カッターを上記圧砕カッター
よりも前方に突出させた状態にして配設し、前記後胴体
に掘削地盤に着脱自在に圧着させるグリッパを設けた構
造としている。
【０００６】そして、好ましくは前記既設トンネル切削
カッターをカッターヘッドの径方向に移動可能に構成し
てあり、又、前胴体の隔壁中心部にセンタービームの基
端を固定し、このセンタービームを既設トンネル内に突
出させると共に該突出部に、既設トンネル内壁に着脱す
る前後一対のグリッパ機構をジャッキを介して互いに接
離自在に配設し、さらに、センタービーム内に土砂排出
コンベアを設置してその基端をカッターヘッドの背面側
において上方に露出させていると共に先端部をセンター
ビームから前方に突出させた構造としてある。
カッターをカッターヘッドの径方向に移動可能に構成し
てあり、又、前胴体の隔壁中心部にセンタービームの基
端を固定し、このセンタービームを既設トンネル内に突
出させると共に該突出部に、既設トンネル内壁に着脱す
る前後一対のグリッパ機構をジャッキを介して互いに接
離自在に配設し、さらに、センタービーム内に土砂排出
コンベアを設置してその基端をカッターヘッドの背面側
において上方に露出させていると共に先端部をセンター
ビームから前方に突出させた構造としてある。
【０００７】
【作用】後胴体に設けたグリッパを掘削地盤に圧着して
該後胴体を固定したのち、カッターヘッドを回転させる
と共に推進ジャッキを伸長方向に作動させると、前胴体
はグリッパを介して定位置に固定した後胴体に反力を受
止させた状態で前進し、カッターヘッドに装着している
ビット式切削カッターが圧砕カッターに先行する状態で
既設トンネル壁面に圧着して該ビット式切削カッターに
より既設トンネル壁面を形成している木支保工並びにコ
ンクリートが切削され、該既設トンネル壁面の切削に後
続して圧砕カッターにより既設トンネル外周方の地盤が
掘削され、既設トンネルが拡径したトンネルに改築され
る。
該後胴体を固定したのち、カッターヘッドを回転させる
と共に推進ジャッキを伸長方向に作動させると、前胴体
はグリッパを介して定位置に固定した後胴体に反力を受
止させた状態で前進し、カッターヘッドに装着している
ビット式切削カッターが圧砕カッターに先行する状態で
既設トンネル壁面に圧着して該ビット式切削カッターに
より既設トンネル壁面を形成している木支保工並びにコ
ンクリートが切削され、該既設トンネル壁面の切削に後
続して圧砕カッターにより既設トンネル外周方の地盤が
掘削され、既設トンネルが拡径したトンネルに改築され
る。
【０００８】この際、ビット式切削カッターをカッター
ヘッドの径方向に移動自在としておくことによって、既
設トンネル断面が例えば馬締型断面であってもその断面
形状に該ビット式切削カッターを常に対向させながらト
ンネル壁体を破壊していくことができる。
ヘッドの径方向に移動自在としておくことによって、既
設トンネル断面が例えば馬締型断面であってもその断面
形状に該ビット式切削カッターを常に対向させながらト
ンネル壁体を破壊していくことができる。
【０００９】又、前胴体の隔壁中心部にセンタービーム
の基端を固定し、このセンタービームを既設トンネル内
に突出させると共に該突出部に、既設トンネル内壁に着
脱する前後一対のグリッパ機構をジャッキを介して互い
に接離自在に配設しておくことによって、センタービー
ムとグリッパ機構を介して掘削機を既設トンネルの中心
方向に掘進させることができ、さらに、センタービーム
内に土砂排出コンベアを設置してその基端をカッターヘ
ッドの背面側において上方に露出させておくことによっ
て掘削された岩石やトンネル壁体片を既設トンネル内を
通じて搬出することができる。
の基端を固定し、このセンタービームを既設トンネル内
に突出させると共に該突出部に、既設トンネル内壁に着
脱する前後一対のグリッパ機構をジャッキを介して互い
に接離自在に配設しておくことによって、センタービー
ムとグリッパ機構を介して掘削機を既設トンネルの中心
方向に掘進させることができ、さらに、センタービーム
内に土砂排出コンベアを設置してその基端をカッターヘ
ッドの背面側において上方に露出させておくことによっ
て掘削された岩石やトンネル壁体片を既設トンネル内を
通じて搬出することができる。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面について説明す
ると、１はシールド機本体を形成する円筒形状の前胴体
で、既設トンネルＡの壁体Ｂの外径よりも大径に形成さ
れてあり、この前胴体１に後続して該前胴体１と同径で
且つ短寸の円筒状中間胴体２と後胴体３とを順次直列に
配設してある。
ると、１はシールド機本体を形成する円筒形状の前胴体
で、既設トンネルＡの壁体Ｂの外径よりも大径に形成さ
れてあり、この前胴体１に後続して該前胴体１と同径で
且つ短寸の円筒状中間胴体２と後胴体３とを順次直列に
配設してある。
【００１１】中間胴体２は前胴体１に対して揺動自在に
連結されていると共にその内部に複数本の推進ジャッキ
４を周方向に適宜間隔毎に配設してあり、これらの推進
ジャッキ４の前後端を前胴体１内の中間部に設けた隔壁
11と後胴体３の前部内周面に固着したフランジ12間に枢
着、連結して該推進ジャッキ４の作動により前後胴体
１、３間を接近、離間自在としてある。
連結されていると共にその内部に複数本の推進ジャッキ
４を周方向に適宜間隔毎に配設してあり、これらの推進
ジャッキ４の前後端を前胴体１内の中間部に設けた隔壁
11と後胴体３の前部内周面に固着したフランジ12間に枢
着、連結して該推進ジャッキ４の作動により前後胴体
１、３間を接近、離間自在としてある。
【００１２】５は前胴体１の開口前端に配設したカッタ
ーヘッドで、既設トンネルＡの壁体Ｂの内周面から外周
方に位置する該カッターヘッド外周部に地盤掘削用圧砕
カッター６を円周方向に所定間隔毎に設けてあり、さら
に、該カッターヘッド５の四方外周部を内端辺が短い台
形状の切欠部13を設けて、該切欠部13からビット式切削
カッター７を前方に突出させてある。
ーヘッドで、既設トンネルＡの壁体Ｂの内周面から外周
方に位置する該カッターヘッド外周部に地盤掘削用圧砕
カッター６を円周方向に所定間隔毎に設けてあり、さら
に、該カッターヘッド５の四方外周部を内端辺が短い台
形状の切欠部13を設けて、該切欠部13からビット式切削
カッター７を前方に突出させてある。
【００１３】圧砕カッター６は外周端縁を尖鋭端に形成
したソロバン玉形状に形成されてあり、これを数個、カ
ッターヘッド５の径方向に並設し、その一部をカッター
ヘッド前面から突出させた状態にしてその中心部をカッ
ターヘッド５の背面に回転自在に軸支されてある。
したソロバン玉形状に形成されてあり、これを数個、カ
ッターヘッド５の径方向に並設し、その一部をカッター
ヘッド前面から突出させた状態にしてその中心部をカッ
ターヘッド５の背面に回転自在に軸支されてある。
【００１４】ビット式切削カッター７は、先端に向かう
に従って小径に形成された截頭円錐形状に形成されてそ
の先端面及び周面に多数の切削ビット7aを突設してな
り、背面中央に突設している中心回転軸14を軸受15に回
転自在に支持させていると共にこの軸受15の背面に装着
した駆動モータ16によって回転させられるように構成し
てある。さらに、この切削カッター７の軸受15は、カッ
ターヘッド５の背面内周部に装着したジャッキよりなる
伸縮機構17によって前記切欠部13内で径方向に移動し、
切削カッター７を既設トンネルＡの壁体Ｂの肉厚方向に
移動させるようにしてある。
に従って小径に形成された截頭円錐形状に形成されてそ
の先端面及び周面に多数の切削ビット7aを突設してな
り、背面中央に突設している中心回転軸14を軸受15に回
転自在に支持させていると共にこの軸受15の背面に装着
した駆動モータ16によって回転させられるように構成し
てある。さらに、この切削カッター７の軸受15は、カッ
ターヘッド５の背面内周部に装着したジャッキよりなる
伸縮機構17によって前記切欠部13内で径方向に移動し、
切削カッター７を既設トンネルＡの壁体Ｂの肉厚方向に
移動させるようにしてある。
【００１５】カッターヘッド５はその外周縁から後方に
向かって円筒部5aを一体に設けてあり、この円筒部5aの
内周面複数個所にバケット体18を設けてある。さらに、
円筒部5aの後端に一体に設けている小径段筒部5bを前記
隔壁11の前面外周部に回転自在に支持されてあり、該小
径段筒部5bに固着した内歯車19に隔壁11の背面に装着し
ている駆動モータ20の回転軸に固着した歯車21を噛合さ
せて、この駆動モータ20によりカッターヘッド５を回転
させるようにしてある。なお、前記切欠部13の両側縁に
はスクレーパ36が設けられている。
向かって円筒部5aを一体に設けてあり、この円筒部5aの
内周面複数個所にバケット体18を設けてある。さらに、
円筒部5aの後端に一体に設けている小径段筒部5bを前記
隔壁11の前面外周部に回転自在に支持されてあり、該小
径段筒部5bに固着した内歯車19に隔壁11の背面に装着し
ている駆動モータ20の回転軸に固着した歯車21を噛合さ
せて、この駆動モータ20によりカッターヘッド５を回転
させるようにしてある。なお、前記切欠部13の両側縁に
はスクレーパ36が設けられている。
【００１６】８は後胴体３に配設した複数のグリッパ
で、該後胴体３の内部に配設したジャッキ35によって後
胴体３の外周面から外径方向に出没し、カッターヘッド
５によって掘削された拡径トンネルＣの掘削壁面に着離
自在に圧着して後胴体３を定位置で固定させるものであ
る。
で、該後胴体３の内部に配設したジャッキ35によって後
胴体３の外周面から外径方向に出没し、カッターヘッド
５によって掘削された拡径トンネルＣの掘削壁面に着離
自在に圧着して後胴体３を定位置で固定させるものであ
る。
【００１７】９は前胴体１の隔壁前面中心部にその基端
を固着させた中空円管体からなるセンタービームで、カ
ッターヘッド５の中心部を貫通して前方に突出させてあ
り、その内部に掘削物排出コンベア22を配設して該コン
ベア22の搬送始端部を、センタービーム９の基端上周部
にカッターヘッド５の円筒部5a内面に向けて開口した掘
削物取入口23に臨ませていると共に、搬送終端部をセン
タービーム９から前方に突出させてある。
を固着させた中空円管体からなるセンタービームで、カ
ッターヘッド５の中心部を貫通して前方に突出させてあ
り、その内部に掘削物排出コンベア22を配設して該コン
ベア22の搬送始端部を、センタービーム９の基端上周部
にカッターヘッド５の円筒部5a内面に向けて開口した掘
削物取入口23に臨ませていると共に、搬送終端部をセン
タービーム９から前方に突出させてある。
【００１８】24、25はカッターヘッド５から突出したセ
ンタービーム９の突出部にその中央リング部26、27を挿
通状態で被嵌させている前後一対のグリッパ機構で、そ
れらのリング部26、27の両側部対向面間をテレスコピッ
クジャッキ28によって連結していると共にリング部26、
27の上周部に径方向に向けて立設したジャッキ29、30の
ロッド先端に、既設トンネルＡの壁体Ｂの内周面に着離
自在に圧着するグリッパ部24a 、25a を夫々設けてあ
り、さらに、リング部26、27の下周部両側に脚部材31、
31を垂設してその下端に壁体Ｂの内周面上を移動する移
動ガイド32を設けてなるものである。なお、前側グリッ
パ機構24のリング部26はセンタービーム９に対して摺動
自在であり、後側グリッパ機構25のリング部27はセンタ
ービーム９の所定位置に固定されてある。
ンタービーム９の突出部にその中央リング部26、27を挿
通状態で被嵌させている前後一対のグリッパ機構で、そ
れらのリング部26、27の両側部対向面間をテレスコピッ
クジャッキ28によって連結していると共にリング部26、
27の上周部に径方向に向けて立設したジャッキ29、30の
ロッド先端に、既設トンネルＡの壁体Ｂの内周面に着離
自在に圧着するグリッパ部24a 、25a を夫々設けてあ
り、さらに、リング部26、27の下周部両側に脚部材31、
31を垂設してその下端に壁体Ｂの内周面上を移動する移
動ガイド32を設けてなるものである。なお、前側グリッ
パ機構24のリング部26はセンタービーム９に対して摺動
自在であり、後側グリッパ機構25のリング部27はセンタ
ービーム９の所定位置に固定されてある。
【００１９】33は前胴体１の後部に配設した複数のグリ
ッパで、該前胴体１の内部に配設したジャッキ34によっ
て前胴体１の外周面から外径方向に出没し、カッターヘ
ッド５によって掘削された拡径トンネルＣの掘削壁面に
着離自在に圧着して前胴体１を定位置で固定させるもの
である。
ッパで、該前胴体１の内部に配設したジャッキ34によっ
て前胴体１の外周面から外径方向に出没し、カッターヘ
ッド５によって掘削された拡径トンネルＣの掘削壁面に
着離自在に圧着して前胴体１を定位置で固定させるもの
である。
【００２０】以上のように構成した実施例のトンネル改
修用掘削機によって、図３に示すような断面馬締形状の
既設トンネルＡを拡径方向に掘削、改築するには、後胴
体３側のグリッパ８を該後胴体３から突出させ、カッタ
ーヘッド５によって掘削された拡径トンネルＣの掘削壁
面に圧着させて該後胴体３を固定し、この後胴体３に反
力を受止させて推進ジャッキ４を伸長させることにより
前胴体１を推進させると共に駆動モータ20を作動させて
カッターヘッド５を回転させ、さらに、モータ16を作動
させてビット式切削カッター７を回転させる。
修用掘削機によって、図３に示すような断面馬締形状の
既設トンネルＡを拡径方向に掘削、改築するには、後胴
体３側のグリッパ８を該後胴体３から突出させ、カッタ
ーヘッド５によって掘削された拡径トンネルＣの掘削壁
面に圧着させて該後胴体３を固定し、この後胴体３に反
力を受止させて推進ジャッキ４を伸長させることにより
前胴体１を推進させると共に駆動モータ20を作動させて
カッターヘッド５を回転させ、さらに、モータ16を作動
させてビット式切削カッター７を回転させる。
【００２１】この切削カッター７は圧砕カッター６より
も前方に突出しており、圧砕カッター６による岩盤掘削
に先行して既設トンネルＡの壁体Ｂを切削していく。即
ち、該切削カッター７を回転させると、そのビット7aが
壁体Ｂの端面に食い込みながら該端面部を掻き回す方向
に急速回転し、壁体Ｂを構成しているコンクリートＤを
破壊させると共に該コンクリート壁体に埋設されている
木支保工Ｅの木質繊維を切断、切削するものである。
も前方に突出しており、圧砕カッター６による岩盤掘削
に先行して既設トンネルＡの壁体Ｂを切削していく。即
ち、該切削カッター７を回転させると、そのビット7aが
壁体Ｂの端面に食い込みながら該端面部を掻き回す方向
に急速回転し、壁体Ｂを構成しているコンクリートＤを
破壊させると共に該コンクリート壁体に埋設されている
木支保工Ｅの木質繊維を切断、切削するものである。
【００２２】壁体Ｂは円形断面ではなく上記のように馬
締形状に形成されている場合には、カッターヘッド５の
回転に従って該切削カッター７を伸縮機構の作動によっ
て径方向に移動させることにより、常に壁体Ｂの端面に
対向させながら該壁体Ｂの肉厚方向に往復動させて壁体
Ｂを切削していくと共に該切削カッター７の周面に突設
したビット7aによって壁体Ｂの外周岩盤部分も切削す
る。
締形状に形成されている場合には、カッターヘッド５の
回転に従って該切削カッター７を伸縮機構の作動によっ
て径方向に移動させることにより、常に壁体Ｂの端面に
対向させながら該壁体Ｂの肉厚方向に往復動させて壁体
Ｂを切削していくと共に該切削カッター７の周面に突設
したビット7aによって壁体Ｂの外周岩盤部分も切削す
る。
【００２３】切削カッター７による壁体Ｂの切削跡に露
出する岩盤面は該切削カッター７よりもカッターヘッド
５の外周部に配設されている圧砕カッター６によって切
り崩するように掘削される。即ち、圧砕カッター６の外
周尖鋭端が岩盤に押圧すると岩盤に亀裂が発生し、カッ
ターヘッド５の回転に伴って岩石片として破砕され、既
設トンネルＡよりも大径の拡径トンネルＣが掘削される
ものである。
出する岩盤面は該切削カッター７よりもカッターヘッド
５の外周部に配設されている圧砕カッター６によって切
り崩するように掘削される。即ち、圧砕カッター６の外
周尖鋭端が岩盤に押圧すると岩盤に亀裂が発生し、カッ
ターヘッド５の回転に伴って岩石片として破砕され、既
設トンネルＡよりも大径の拡径トンネルＣが掘削される
ものである。
【００２４】推進ジャッキ４の伸長によって一定長さ部
分の既設トンネルＡの切削、改築と共に拡径トンネルＣ
が掘削されると、前胴体１のグリッパ33を突出させて拡
径トンネルＣの掘削壁面に圧着させたのち、後胴体３側
のグリッパ８を収縮させて後同体３の固定を解き、次い
で、推進ジャッキ４を収縮させることにより後胴体３を
前胴体１側に引き寄せる。なお、前胴体１側のグリッパ
33は前胴体１の不測の後退を防止するために設けられて
いるのであって、このグリッパ33を設けなくても推進ジ
ャッキ４によって後胴体３を引き寄せることができる。
分の既設トンネルＡの切削、改築と共に拡径トンネルＣ
が掘削されると、前胴体１のグリッパ33を突出させて拡
径トンネルＣの掘削壁面に圧着させたのち、後胴体３側
のグリッパ８を収縮させて後同体３の固定を解き、次い
で、推進ジャッキ４を収縮させることにより後胴体３を
前胴体１側に引き寄せる。なお、前胴体１側のグリッパ
33は前胴体１の不測の後退を防止するために設けられて
いるのであって、このグリッパ33を設けなくても推進ジ
ャッキ４によって後胴体３を引き寄せることができる。
【００２５】こうして、後胴体３を一定距離だけ前進さ
せたのち、再び上記同様にして該後胴体３を固定し、こ
の後胴体３に反力を受止させながら前胴体１を前進させ
ることにより回転カッターヘッド５の切削カッター７に
よる壁体Ｂの破壊、切削と、圧砕カッター６による岩盤
の掘削を行い、この掘削工程を繰り返し行って、既設ト
ンネルＡを全長に亘って切削、改築すると共に拡径トン
ネルＣを掘削するものである。
せたのち、再び上記同様にして該後胴体３を固定し、こ
の後胴体３に反力を受止させながら前胴体１を前進させ
ることにより回転カッターヘッド５の切削カッター７に
よる壁体Ｂの破壊、切削と、圧砕カッター６による岩盤
の掘削を行い、この掘削工程を繰り返し行って、既設ト
ンネルＡを全長に亘って切削、改築すると共に拡径トン
ネルＣを掘削するものである。
【００２６】掘削された岩石や土砂、及び木支保工の木
屑等は、カッターヘッド５内に取り込まれてカッターヘ
ッド５と一体的に回転するバケット体18内に投入され、
該バケート体18がカッターヘッド５の回転に伴って上周
部に達した時に下向きに開口するバケット体18からコン
ベア22の搬送始端部上に投下、載置され、センタービー
ム９内を通じて既設トンネルＡ内に向かって搬送され
て、既設トンネルＡ内に待機している運搬台車（図示せ
ず）により、既設トンネルＡ内を通じて搬出される。
屑等は、カッターヘッド５内に取り込まれてカッターヘ
ッド５と一体的に回転するバケット体18内に投入され、
該バケート体18がカッターヘッド５の回転に伴って上周
部に達した時に下向きに開口するバケット体18からコン
ベア22の搬送始端部上に投下、載置され、センタービー
ム９内を通じて既設トンネルＡ内に向かって搬送され
て、既設トンネルＡ内に待機している運搬台車（図示せ
ず）により、既設トンネルＡ内を通じて搬出される。
【００２７】前胴体１の中心から前方に突出した前記セ
ンタービーム９は前後一対のグリッパ機構24、25によっ
て既設トンネルＡ内の中心線上に支持されてあり、掘削
機本体の前胴部１の前進時に該センタービーム９が前部
グリッパ機構24のリング部26をガイドとして一体的に前
進する。従って、前胴部１は常に既設トンネルＡの中心
線上を前進するように案内され、カッターヘッド５の圧
砕カッター６及び切削カッター７をトンネル掘削面に正
確に対向させながら掘削が行える。
ンタービーム９は前後一対のグリッパ機構24、25によっ
て既設トンネルＡ内の中心線上に支持されてあり、掘削
機本体の前胴部１の前進時に該センタービーム９が前部
グリッパ機構24のリング部26をガイドとして一体的に前
進する。従って、前胴部１は常に既設トンネルＡの中心
線上を前進するように案内され、カッターヘッド５の圧
砕カッター６及び切削カッター７をトンネル掘削面に正
確に対向させながら掘削が行える。
【００２８】前胴体１の前進時には前部グリッパ機構24
が既設トンネルＡの内周面にそのグリッパ部24a を圧着
させている一方、後部グリッパ機構25のグリッパ部25a
はその圧着を解いてセンタービーム９と一体的に前進
し、テレスコピックジャッキ28を収縮させながら前部グ
リッパ機構24に接近する。
が既設トンネルＡの内周面にそのグリッパ部24a を圧着
させている一方、後部グリッパ機構25のグリッパ部25a
はその圧着を解いてセンタービーム９と一体的に前進
し、テレスコピックジャッキ28を収縮させながら前部グ
リッパ機構24に接近する。
【００２９】そして、一定長のトンネル掘削後、後側グ
リッパ機構25のグリッパ部25a を既設トンネルＡの内周
面に圧着させる一方、前側グリッパ機構24のグリッパ部
24aの圧着を解き、テレスコピックジャッキ28を伸長さ
せて前側グリッパ機構24をセンタービーム９に対して元
の位置に復帰させ、この動作を繰り返しながら掘削機を
トンネル中心線上に案内していくものである。なお、こ
れらの前後グリッパ機構24、25を通常のジャッキによっ
て連結すると共にセンタービーム９にそのリング部26、
27を摺動自在に挿通しておいても、同様な作用効果を奏
することができる。
リッパ機構25のグリッパ部25a を既設トンネルＡの内周
面に圧着させる一方、前側グリッパ機構24のグリッパ部
24aの圧着を解き、テレスコピックジャッキ28を伸長さ
せて前側グリッパ機構24をセンタービーム９に対して元
の位置に復帰させ、この動作を繰り返しながら掘削機を
トンネル中心線上に案内していくものである。なお、こ
れらの前後グリッパ機構24、25を通常のジャッキによっ
て連結すると共にセンタービーム９にそのリング部26、
27を摺動自在に挿通しておいても、同様な作用効果を奏
することができる。
【００３０】こうして、既設トンネルＡの壁体Ｂの破壊
と共に該既設トンネルＡの外周方の岩盤を掘削すること
によって、既設トンネルＡを包囲するような拡径トンネ
ルを築造するものである。
と共に該既設トンネルＡの外周方の岩盤を掘削すること
によって、既設トンネルＡを包囲するような拡径トンネ
ルを築造するものである。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、掘削機の
回転カッターヘッドに木支保工を埋設している既設トン
ネルの壁体切削用ビット式切削カッターと、該既設トン
ネルの外周方の地盤掘削用圧砕カッターとを設けている
と共に、上記既設トンネルの壁体切削用ビット式切削カ
ッターを地盤掘削用圧砕カッターよりも前方に突出させ
ているので、地盤掘削用圧砕カッターでは切除が困難な
既設トンネルの壁体を形成している木支保工を、ビット
式切削カッターを先行させながら該ビット式切削カッタ
ーにより確実に切削、除去することができ、このビット
式切削カッターによる既設トンネルの切除に後続して圧
砕カッターにより既設トンネル外周方の地盤を掘削さ
せ、既設トンネルを拡径させたトンネルに能率よく改築
し得るものである。
回転カッターヘッドに木支保工を埋設している既設トン
ネルの壁体切削用ビット式切削カッターと、該既設トン
ネルの外周方の地盤掘削用圧砕カッターとを設けている
と共に、上記既設トンネルの壁体切削用ビット式切削カ
ッターを地盤掘削用圧砕カッターよりも前方に突出させ
ているので、地盤掘削用圧砕カッターでは切除が困難な
既設トンネルの壁体を形成している木支保工を、ビット
式切削カッターを先行させながら該ビット式切削カッタ
ーにより確実に切削、除去することができ、このビット
式切削カッターによる既設トンネルの切除に後続して圧
砕カッターにより既設トンネル外周方の地盤を掘削さ
せ、既設トンネルを拡径させたトンネルに能率よく改築
し得るものである。
【００３２】この際、ビット式切削カッターをカッター
ヘッドの径方向に移動自在としておくことによって、既
設トンネル断面が例えば馬締型断面であってもその断面
形状に応じて該ビット式切削カッターを径方向に拡縮移
動させながら確実に破壊していくことができる。
ヘッドの径方向に移動自在としておくことによって、既
設トンネル断面が例えば馬締型断面であってもその断面
形状に応じて該ビット式切削カッターを径方向に拡縮移
動させながら確実に破壊していくことができる。
【０００９】又、前胴体の隔壁中心部にセンタービーム
の基端を固定し、このセンタービームを既設トンネル内
に突出させると共に該突出部に、既設トンネル内壁に着
脱する前後一対のグリッパ機構をジャッキを介して互い
に接離自在に配設しておくことによって、センタービー
ムとグリッパ機構を介して掘削機を既設トンネルの中心
方向に掘進させることができ、さらに、センタービーム
内に土砂排出コンベアを設置してその基端をカッターヘ
ッドの背面側において上方に露出させておくことによっ
て掘削された岩石やトンネル壁体片を既設トンネル内を
通じて搬出することができる。
の基端を固定し、このセンタービームを既設トンネル内
に突出させると共に該突出部に、既設トンネル内壁に着
脱する前後一対のグリッパ機構をジャッキを介して互い
に接離自在に配設しておくことによって、センタービー
ムとグリッパ機構を介して掘削機を既設トンネルの中心
方向に掘進させることができ、さらに、センタービーム
内に土砂排出コンベアを設置してその基端をカッターヘ
ッドの背面側において上方に露出させておくことによっ
て掘削された岩石やトンネル壁体片を既設トンネル内を
通じて搬出することができる。
【図１】本発明掘削機の簡略縦断側面図、
【図２】正面図、
【図３】センタービーム部分の縦断正面図、
【図４】既設トンネルの縦断正面図。
１ 前胴体 ３ 後胴体 ４ 推進ジャッキ ５ カッターヘッド ６ 地盤掘削用圧砕カッター ７ ビット式切削カッター ８ グリッパ ９ センタービーム 16 駆動モータ 22 排出コンベア 24 グリッパ機構 25 グリッパ機構 Ａ 既設トンネル Ｂ 壁体 Ｃ 拡径トンネル Ｅ 木支保工
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ２１Ｄ 9/08 Ｎ (56)参考文献 特開 昭61−172993（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−217592（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 木支保工を埋設している既設トンネルの
壁体を破壊しながら該既設トンネルよりも大径のトンネ
ルを掘削するトンネル改築用掘削機であって、既設トン
ネルよりも大径の前後胴体を推進ジャッキを介して連結
すると共に前胴体の開口端に胴体内に配設した駆動機構
によって回転させられるカッターヘッドを配設し、この
カッターヘッドに周方向に適宜間隔毎に上記既設トンネ
ルの外周方の地盤掘削用圧砕カッターと上記既設トンネ
ルの壁体切削用ビット式切削カッターとを該ビット式切
削カッターを上記圧砕カッターよりも前方に突出させた
状態にして配設し、前記後胴体に掘削地盤に着脱自在に
圧着させるグリッパを設けていることを特徴とするトン
ネル改築用掘削機。 - 【請求項２】 前記既設トンネル切削カッターをカッタ
ーヘッドの径方向に移動可能に構成している請求項１記
載のトンネル改築用掘削機。 - 【請求項３】 前胴体の隔壁中心部にセンタービームの
基端を固定し、このセンタービームを既設トンネル内に
突出させると共に該突出部に、既設トンネル内壁に着脱
する前後一対のグリッパ機構をジャッキを介して互いに
接離自在に配設し、さらに、センタービーム内に土砂排
出コンベアを設置してその基端をカッターヘッドの背面
側において上方に露出させていると共に先端部をセンタ
ービームから前方に突出させていることを特徴とする請
求項１記載のトンネル改築用掘削機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3128404A JPH086553B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | トンネル改築用掘削機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3128404A JPH086553B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | トンネル改築用掘削機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04330194A JPH04330194A (ja) | 1992-11-18 |
| JPH086553B2 true JPH086553B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=14983952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3128404A Expired - Fee Related JPH086553B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | トンネル改築用掘削機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086553B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0811918B2 (ja) * | 1993-02-08 | 1996-02-07 | 川崎重工業株式会社 | 拡幅用トンネル掘削機のカッターヘッド |
| JPH06235287A (ja) * | 1993-02-08 | 1994-08-23 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 拡幅用トンネル掘削機 |
| JP5410205B2 (ja) * | 2009-08-31 | 2014-02-05 | 株式会社大林組 | シールド機及びそのシールド機の掘進工法 |
| CN114060053A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-02-18 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种管道更新掘进机 |
| CN115853529B (zh) * | 2022-11-22 | 2023-07-25 | 中南大学 | 一种隧道掘进机及隧道反向扩径方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61172993A (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-04 | 株式会社 イセキ開発工機 | シ−ルドトンネル掘進装置 |
| JPH0781501B2 (ja) * | 1989-02-15 | 1995-08-30 | 西松建設株式会社 | 既設埋設管更新工法 |
-
1991
- 1991-04-30 JP JP3128404A patent/JPH086553B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04330194A (ja) | 1992-11-18 |
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Legal Events
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