JPH09119290A - Tunnel excavator - Google Patents

Tunnel excavator

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JPH09119290A
JPH09119290A JP27858895A JP27858895A JPH09119290A JP H09119290 A JPH09119290 A JP H09119290A JP 27858895 A JP27858895 A JP 27858895A JP 27858895 A JP27858895 A JP 27858895A JP H09119290 A JPH09119290 A JP H09119290A
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excavator
corner
cutter
corner cutter
tunnel
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Toshifumi Inoue
年文 井上
Takeshi Nakagawa
毅 中川
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Kajima Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Kajima Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate tunnel excavation continuously in response to the change of a tunnel-excavation cross section quickly during tunnel excavation. SOLUTION: A corner cutter device 24 is installed to the outer circumferential section of an excavator body 11, in which a cutter head 13 is mounted on a front section in a freely driven and rotated manner and which can be forwarded by a shield jack 21. A corner cutter 32 is set up rotatably to the front section of a cylindrical case 25 while a driving motor 34 driving the corner cutter 32 is installed at that time, and the case 25 is supported movably along the circumferential direction of the outer circumferential section of the excavator body 11 by a hydraulic cylinder.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、小径のトンネルを
多数連続して掘削して大径のトンネルを構築するために
掘削機本体の外周部に装着されたコーナーカッタ装置、
及び、このコーナーカッタ装置が搭載されたトンネル掘
削機並びにトンネル掘削方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a corner cutter device mounted on the outer peripheral portion of an excavator body for constructing a large diameter tunnel by continuously excavating a large number of small diameter tunnels.
The present invention also relates to a tunnel excavator equipped with this corner cutter device and a tunnel excavation method.

【0002】[0002]

【従来の技術】大径のトンネルを構築する場合、この大
径のトンネルの外周に沿って小径のトンネルを多数掘削
形成し、各小径トンネルをリング状に連続させてから、
内部の土砂を排出することで、大径のトンネルを構築し
ている。
2. Description of the Related Art When constructing a large-diameter tunnel, a large number of small-diameter tunnels are excavated and formed along the outer periphery of the large-diameter tunnel, and each small-diameter tunnel is connected in a ring shape.
A large-diameter tunnel is constructed by discharging the sediment inside.

【0003】図9に従来のシールド掘削機の概略を表す
縦断面、図10に従来のシールド掘削機の正面視を示
す。
FIG. 9 is a vertical cross section showing the outline of a conventional shield excavator, and FIG. 10 is a front view of the conventional shield excavator.

【0004】図9及び図10に示すように、従来のシー
ルド掘削機において、四角い筒状をなす掘削機本体10
1の前部には円形状のカッタヘッド102が回転自在に
取付けられており、このカッタヘッド102に交差して
取付けられたスポーク103には多数のカッタビット1
04が固定されている。そして、このカッタヘッド10
2の基端部側にはリングギヤ105が固定される一方、
掘削機本体101側には図示しない駆動モータが取付け
られており、この駆動モータによってリングギヤ105
を介してカッタヘッド102を回転駆動することができ
る。
As shown in FIGS. 9 and 10, in the conventional shield excavator, the excavator body 10 having a rectangular tubular shape is used.
A circular cutter head 102 is rotatably attached to the front part of 1, and a large number of cutter bits 1 are attached to spokes 103 that are attached to intersect with the cutter head 102.
04 is fixed. And this cutter head 10
While the ring gear 105 is fixed to the base end side of 2,
A drive motor (not shown) is attached to the excavator body 101 side, and the ring gear 105 is attached by the drive motor.
The cutter head 102 can be rotationally driven via the.

【0005】また、掘削機本体101の前部には内部に
土砂や泥酔等が浸入しないようにバルクヘッド106が
形成されており、一端部が図示しない泥水処理に延設さ
れた送泥管107及び排泥管108の他端部がこのバル
クヘッド106を貫通してカッタヘッド102の後方ま
で延設されている。更に、掘削機本体101の後部には
周方向に沿って複数のシールドジャッキ109が並設さ
れると共に、掘削機本体101の後部に固定された支持
壁110にはセグメントSを組立てるエレクタ装置11
1が取付けられている。
A bulkhead 106 is formed in the front of the excavator main body 101 so as to prevent dirt, drunk and the like from entering inside, and one end of the bulkhead pipe 107 is extended to muddy water treatment (not shown). The other end of the sludge discharge pipe 108 extends through the bulk head 106 to the rear of the cutter head 102. Further, a plurality of shield jacks 109 are arranged in parallel in the rear portion of the excavator body 101 along the circumferential direction, and the erector device 11 for assembling the segment S on the support wall 110 fixed to the rear portion of the excavator body 101.
1 is attached.

【0006】上述したシールド掘削機において、掘削機
本体101の外周部の四方にはコーナーカッタ装置11
2が配設されており、各コーナーカッタ装置112は全
て同様の構成となっている。即ち、掘削機本体101の
外周部には円筒状のケース113が固定されており、こ
のケース113内には駆動モータ114が装着され、こ
の駆動モータ114の回転軸115には多数のカッタビ
ット116が固定されたコーナーカッタ117が固結さ
れている。
In the above-described shield excavator, corner cutter devices 11 are provided on all four sides of the outer periphery of the excavator body 101.
2 are provided, and each corner cutter device 112 has the same configuration. That is, a cylindrical case 113 is fixed to the outer peripheral portion of the excavator body 101, a drive motor 114 is mounted in the case 113, and a large number of cutter bits 116 are attached to a rotary shaft 115 of the drive motor 114. The corner cutter 117 to which is fixed is fixed.

【0007】従って、駆動モータを駆動してカッタヘッ
ド102を回転駆動しながら、シールドジャッキ109
を伸長させると、掘削機本体101は既設のセグメント
Sからの反力により前進し、多数のカッタビット104
が前方の地盤を掘削することでトンネルを掘削する。そ
して、シールドジャッキ109を縮小して形成された既
設のセグメントSとの間の空所にエレクタ装置111が
新しいセグメントSを装着していくことでトンネルが構
築される。一方、このカッタヘッド102を回転に伴っ
て駆動モータ114によって各コーナーカッタ117を
回転駆動すると、カッタビット116が前方の地盤を掘
削することで、中央部のトンネルに対してその四方に空
洞部が形成される。
Therefore, the shield jack 109 is driven while driving the drive motor to rotate the cutter head 102.
When extended, the excavator main body 101 advances due to the reaction force from the existing segment S, and a large number of cutter bits 104
Excavates the tunnel by excavating the ground in front. Then, the erector device 111 mounts a new segment S in a space between the shield jack 109 and the existing segment S formed by reducing the size of the shield jack 109, thereby constructing a tunnel. On the other hand, when each corner cutter 117 is rotationally driven by the drive motor 114 as the cutter head 102 rotates, the cutter bit 116 excavates the ground in front of the corner head, thereby forming a hollow portion on all four sides with respect to the central tunnel. It is formed.

【0008】なお、上述したシールド掘削機によって正
方形断面のトンネルの構築後、このトンネルに隣接して
別のシールド掘削機によってトンネル及び空洞部を形成
していき、随時、コーナーカッタ装置112によって形
成した各空洞部に接合シール材を注入することで、各ト
ンネルのセグメントを強固に接合する。そして、このト
ンネルをリング状に形成してから内部の土砂を排出し、
その後、各トンネルの各内側の接触部分を切断除去する
ことで、各トンネルを連通させ、大径のトンネルを形成
する。
After the tunnel having a square cross section is constructed by the shield excavator described above, a tunnel and a cavity are formed adjacent to the tunnel by another shield excavator, and the corner cutter device 112 is formed at any time. By injecting the joining sealing material into each cavity, the segments of each tunnel are firmly joined. Then, after forming this tunnel in the shape of a ring, the earth and sand inside is discharged,
After that, the contact portions on the inner sides of the respective tunnels are cut and removed so that the respective tunnels communicate with each other to form a large-diameter tunnel.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
大径のトンネルの構築する場合、この大径トンネルの掘
削断面が途中で変化することがある。即ち、各シールド
掘削機によって隣接して掘削する小径トンネルの間隔が
変わったりことがある。この場合、上述した従来のシー
ルド掘削機にあっては、掘削機本体101にコーナーカ
ッタ装置112が固定されているため、カッタヘッド1
02及び掘削機本体101によって掘削した小径のトン
ネルに対して、各コーナーカッタ117によって掘削し
た各空洞部の位置は予め設定された位置である。そのた
め、トンネル掘削断面の変化に対応することができない
という問題があった。
By the way, when constructing such a large-diameter tunnel, the excavated cross section of the large-diameter tunnel may change on the way. That is, the intervals between the small-diameter tunnels that are adjacently excavated by each shield excavator may change. In this case, in the above-described conventional shield excavator, since the corner cutter device 112 is fixed to the excavator body 101, the cutter head 1
02 and the small-diameter tunnel excavated by the excavator main body 101, the position of each cavity excavated by each corner cutter 117 is a preset position. Therefore, there was a problem that it was not possible to cope with changes in the tunnel excavation cross section.

【0010】本発明はこのような問題点を解決するもの
であって、トンネル掘削途中でのトンネル掘削断面の変
化に迅速に対応して連続してトンネル掘削を可能とした
コーナーカッタ装置及びトンネル掘削機、トンネル掘削
方法を提供することを目的とする。
The present invention solves such a problem, and a corner cutter device and a tunnel excavator capable of continuously excavating a tunnel in response to a change in a tunnel excavation section during tunnel excavation. The purpose is to provide a machine and tunnel excavation method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明のコーナーカッタ装置は、前部に駆動回転自
在にカッタヘッドが装着されて推進手段によって前進可
能な掘削機本体の外周部に設けられたコーナーカッタ装
置において、円板状のコーナーカッタと、該コーナーカ
ッタを駆動する駆動モータと、前記コーナーカッタによ
る掘削範囲を可変とするコーナーカッタ掘削範囲可変手
段とを具えたことを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A corner cutter device of the present invention for achieving the above object has a cutter head rotatably and rotatably mounted on a front portion thereof and an outer peripheral portion of an excavator body which can be advanced by a propelling means. In the corner cutter device provided in, a disc-shaped corner cutter, a drive motor for driving the corner cutter, and a corner cutter excavation range varying means for varying an excavation range by the corner cutter are provided. It is what

【0012】従って、通常、駆動モータによってコーナ
ーカッタを駆動すると、このコーナーカッタが前方の地
盤を掘削することで、掘削機本体及びカッタヘッドによ
って形成されたトンネルに隣接して小孔トンネルが形成
される。そして、トンネルの掘削途中でトンネル掘削断
面が変化した場合には、コーナーカッタ掘削範囲可変手
段によってコーナーカッタによる掘削範囲が変化させる
ことで、変化するトンネル掘削断面に迅速に対応が可能
となる。
Therefore, normally, when the corner cutter is driven by the drive motor, the corner cutter excavates the ground in front, thereby forming a small hole tunnel adjacent to the tunnel formed by the excavator body and the cutter head. It When the tunnel excavation cross section changes during the excavation of the tunnel, the excavation range by the corner cutter is changed by the corner cutter excavation range changing means, so that it is possible to quickly respond to the changing tunnel excavation cross section.

【0013】また、本発明のコーナーカッタ装置は、筒
状のケースの前部に前記コーナーカッタが回転自在に装
着されると共に該コーナーカッタを駆動する前記駆動モ
ータが装着され、前記ケースが前記掘削機本体の外周部
に装着されてコーナーカッタ移動手段によって該掘削機
本体の周方向に沿って移動自在に支持されたことを特徴
とするものである。
Further, in the corner cutter device of the present invention, the corner cutter is rotatably mounted on the front portion of a cylindrical case, and the drive motor for driving the corner cutter is mounted, and the case is excavated. It is characterized in that it is mounted on the outer peripheral portion of the machine body and is supported by the corner cutter moving means so as to be movable along the circumferential direction of the excavator body.

【0014】従って、通常、駆動モータによってコーナ
ーカッタを駆動すると、このコーナーカッタが前方の地
盤を掘削することで、掘削機本体及びカッタヘッドによ
って形成されたトンネルに隣接して小孔トンネルが形成
される。そして、トンネルの掘削途中でトンネル掘削断
面が変化した場合には、コーナーカッタ移動手段によっ
てケースと共にコーナーカッタを掘削機本体の周方向に
沿って移動することで、コーナーカッタによる掘削範囲
が変化し、変化するトンネル掘削断面に迅速に対応が可
能となる。
Therefore, normally, when the corner cutter is driven by the drive motor, the corner cutter excavates the ground in front, thereby forming a small hole tunnel adjacent to the tunnel formed by the excavator body and the cutter head. It Then, when the tunnel excavation cross section changes during the excavation of the tunnel, by moving the corner cutter along with the case along the circumferential direction of the excavator body by the corner cutter moving means, the excavation range by the corner cutter changes, It will be possible to respond quickly to changing tunnel excavation cross sections.

【0015】また、本発明のコーナーカッタ装置は、前
記コーナーカッタが回転自在に装着された筒状のケース
が前記掘削機本体の外周部にその周方向に複数並設され
たことを特徴とするものである。
Further, the corner cutter device of the present invention is characterized in that a plurality of cylindrical cases in which the corner cutters are rotatably mounted are arranged side by side in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the excavator body. It is a thing.

【0016】従って、掘削機本体の外周部に複数のコー
ナーカッタが並設されたことで、多数種類のトンネルの
掘削断面変化に対応が可能となる。
Therefore, since a plurality of corner cutters are provided side by side on the outer peripheral portion of the excavator body, it is possible to cope with excavation cross-section changes of many types of tunnels.

【0017】また、本発明のトンネル掘削機は、筒状の
掘削機本体と、該掘削機本体の前部に駆動回転自在に装
着されたカッタヘッドと、該カッタヘッドを駆動するカ
ッタヘッド駆動手段と、前記掘削機本体を前進させる推
進手段と、前記カッタヘッドによって掘削された掘削物
を排出する掘削物排出手段と、前記掘削機本体の外周部
に該掘削機本体の周方向に沿って移動自在に装着された
コーナーカッタと、該コーナーカッタを駆動回転するコ
ーナーカッタ駆動手段と、前記コーナーカッタを前記掘
削機本体の周方向に沿って移動させるコーナーカッタ移
動手段とを具えたことを特徴とするものである。
Further, the tunnel excavator of the present invention has a cylindrical excavator body, a cutter head mounted on the front portion of the excavator body so as to be rotatable, and a cutter head driving means for driving the cutter head. A propulsion means for advancing the excavator body, a excavation material ejecting means for ejecting excavation material excavated by the cutter head, and an outer peripheral portion of the excavator body that moves along the circumferential direction of the excavator body. A corner cutter that is freely mounted, a corner cutter driving unit that drives and rotates the corner cutter, and a corner cutter moving unit that moves the corner cutter along the circumferential direction of the excavator body. To do.

【0018】従って、カッタヘッド駆動手段によってカ
ッタヘッドを駆動回転しながら、推進手段によって筒状
の掘削機本体を前進させることで、前方の地盤を掘削し
てトンネルを形成する一方、掘削物排出手段によって掘
削土砂等を外部に排出してトンネルが構築され、また、
コーナーカッタ駆動手段によってコーナーカッタを駆動
してこのコーナーカッタが前方の地盤を掘削すること
で、掘削機本体及びカッタヘッドによって形成されたト
ンネルに隣接して小孔トンネルが形成される。そして、
トンネルの掘削途中でトンネル掘削断面が変化した場合
には、コーナーカッタ移動手段によってケースと共にコ
ーナーカッタを掘削機本体の周方向に沿って移動するこ
とで、コーナーカッタによる掘削範囲が変化し、変化す
るトンネル掘削断面に迅速に対応が可能となる。
Therefore, while the cutter head is driven and rotated by the cutter head driving means, the cylindrical excavator body is moved forward by the propulsion means to excavate the ground in front to form a tunnel, while the excavated material discharging means is provided. The tunnel will be constructed by discharging excavated earth and sand to the outside.
By driving the corner cutter by the corner cutter driving means to excavate the ground in front of the corner cutter, a small hole tunnel is formed adjacent to the tunnel formed by the excavator body and the cutter head. And
If the tunnel excavation cross-section changes during excavation of the tunnel, the corner cutter moving means moves the corner cutter along with the case along the circumferential direction of the excavator body, thereby changing and changing the excavation range of the corner cutter. It will be possible to respond quickly to tunnel excavation cross sections.

【0019】また、本発明のトンネル掘削機は、前記掘
削機本体は断面が矩形の筒状をなし、前記コーナーカッ
タは前記掘削機本体の外周部における角部にそれぞれ設
けられたことを特徴とするものである。
Further, in the tunnel excavator of the present invention, the excavator body has a tubular shape with a rectangular cross section, and the corner cutters are provided at respective corners of an outer peripheral portion of the excavator body. To do.

【0020】従って、掘削機本体及びカッタヘッドによ
って形成されたトンネルの外周部における角部にコーナ
ーカッタによって空洞部の形成が可能となり、隣接して
掘削されるトンネルとの接続が容易となる。
Therefore, it is possible to form a cavity at the corner of the outer periphery of the tunnel formed by the excavator main body and the cutter head by the corner cutter, which facilitates connection with the tunnel to be excavated adjacently.

【0021】また、本発明のトンネル掘削方法は、前部
に装着されたカッタヘッドを駆動回転させながら筒状の
掘削機本体を前進させることで、前方の地盤を掘削して
トンネルを形成するトンネル掘削方法において、前記掘
削機本体の前進によるトンネル掘削に伴って、該掘削機
本体の外周部に装着されたコーナーカッタを駆動回転し
ながら、小孔トンネルを掘削し、所要時に、該コーナー
カッタを前記掘削機本体の周方向沿って移動させること
で、前記コーナーカッタによる掘削範囲を変化させるよ
うにしたことを特徴とするものである。
In the tunnel excavation method of the present invention, the tubular excavator body is moved forward while drivingly rotating the cutter head attached to the front portion, thereby excavating the ground in front to form a tunnel. In the excavation method, a small hole tunnel is excavated while driving and rotating a corner cutter attached to the outer peripheral portion of the excavator body in association with tunnel excavation by the forward movement of the excavator body, and when necessary, the corner cutter is removed. It is characterized in that the excavation range of the corner cutter is changed by moving the excavator main body along the circumferential direction.

【0022】従って、カッタヘッドを駆動回転させなが
ら掘削機本体を前進させることで、前方の地盤を掘削し
てトンネルを形成するのに伴って、この掘削機本体に装
着されたコーナーカッタを駆動回転しながら小孔トンネ
ルを掘削し、トンネルの掘削断面が途中で変化した場合
には、このコーナーカッタを掘削機本体の周方向沿って
移動させることで、コーナーカッタによる掘削範囲を変
化させて対応する。
Accordingly, the excavator main body is moved forward while the cutter head is being driven and rotated, so that the corner cutter attached to the excavator main body is driven and rotated as the ground in front of the excavator is excavated to form a tunnel. While excavating a small hole tunnel, if the excavated cross section of the tunnel changes in the middle, move this corner cutter along the circumferential direction of the excavator body to change the excavation range by the corner cutter and respond. .

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき、実施例を挙げて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings and examples.

【0024】図1に本発明の一実施例に係るコーナーカ
ッタ装置の正面視、図2に本実施例のコーナーカッタ装
置の縦断面を表す図1のII−II断面、図3に図2のIII
−III断面、図4に本実施例のコーナーカッタ装置が装
備されたシールド掘削機の縦断面、図5に本実施例のシ
ールド掘削機の正面視、図6に図4のVI−VI断面、図7
に本実施例のシールド掘削機を用いて構築するトンネル
の概略を示す。
FIG. 1 is a front view of a corner cutter device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line II--II of FIG. 1 showing a vertical cross section of the corner cutter device of this embodiment, and FIG. III
-III cross section, FIG. 4 is a vertical cross section of the shield excavator equipped with the corner cutter device of this embodiment, FIG. 5 is a front view of the shield excavator of this embodiment, and FIG. 6 is a VI-VI cross section of FIG. Figure 7
An outline of a tunnel constructed using the shield excavator of this embodiment is shown in FIG.

【0025】図4乃至図6に示すように、本実施例のシ
ールド掘削機において、四角い筒状をなす掘削機本体1
1の前部には回転筒12を介して円板状のカッタヘッド
13が回転自在に取付けられており、このカッタヘッド
13に交差して取付けられたスポーク14には多数のカ
ッタビット15が固定されている。そして、このカッタ
ヘッド13と一体の回転筒12にはリングギヤ16が固
定される一方、掘削機本体11側には複数の駆動モータ
17が取付けられており、この駆動モータ17の図示し
ない駆動ギヤがリングギヤ16と噛み合っている。従っ
て、駆動モータ17を駆動すると、リングギヤ16及び
回転筒12を介してカッタヘッド13を回転駆動するこ
とができる。
As shown in FIGS. 4 to 6, in the shield excavator of the present embodiment, the excavator main body 1 having a rectangular tubular shape is used.
A disk-shaped cutter head 13 is rotatably attached to the front portion of the rotary shaft 1 through a rotary cylinder 12, and a large number of cutter bits 15 are fixed to spokes 14 which are attached to intersect with the cutter head 13. Has been done. A ring gear 16 is fixed to the rotary cylinder 12 that is integral with the cutter head 13, and a plurality of drive motors 17 are attached to the excavator body 11 side. It meshes with the ring gear 16. Therefore, when the drive motor 17 is driven, the cutter head 13 can be rotationally driven via the ring gear 16 and the rotary cylinder 12.

【0026】また、掘削機本体11の前部には内部にカ
ッタヘッド13が掘削した土砂や泥酔等のずりが浸入し
ないようにバルクヘッド18が形成されており、一端部
が図示しない泥水処理に延設された送泥管19及び排泥
管20の他端部が掘削機本体11の後部から挿通され、
このバルクヘッド18を貫通してカッタヘッド13の後
方まで延設されている。更に、掘削機本体11の後部に
は周方向に沿って複数のシールドジャッキ21が並設さ
れると共に、掘削機本体11の後部に固定された支持壁
22にはセグメントSを組立てるエレクタ装置23が取
付けられている。
A bulkhead 18 is formed in the front of the excavator main body 11 so that the cutter head 13 does not intrude the slip such as sand and drunk, and one end thereof is used for treating untreated muddy water. The other ends of the extended mud pipe 19 and mud pipe 20 are inserted from the rear of the excavator body 11,
It extends through the bulkhead 18 to the rear of the cutter head 13. Further, a plurality of shield jacks 21 are arranged side by side along the circumferential direction on the rear portion of the excavator body 11, and an erector device 23 for assembling the segment S is provided on a support wall 22 fixed to the rear portion of the excavator body 11. Installed.

【0027】更に、掘削機本体11の外周部の四方には
コーナーカッタ装置24がそれぞれ装着されており、各
コーナーカッタ装置24は全て同様の構成となってい
る。
Further, corner cutter devices 24 are mounted on the four sides of the outer peripheral portion of the excavator main body 11, and the respective corner cutter devices 24 have the same structure.

【0028】図1乃至図3に示すように、掘削機本体1
1の外周部における角部には前方が開口した円筒状のケ
ース25が配設されており、このケース25は基板26
が掘削機本体11の外周部に固定された前後一対のガイ
ド27により、掘削機本体11の周方向に沿って移動自
在に支持されている。そして、このケース25内には前
部の仕切り壁28に軸受29お詫びシール部材30によ
って回転軸31の基端部が回転自在に支持されており、
この回転軸31の先端部には円板状のコーナーカッタ3
2が固結され、このコーナーカッタ32の前面に多数の
カッタビット33が固定されている。また、ケース25
内の仕切り壁28に駆動モータ34が装着されており、
この駆動モータ34の出力ギア35は回転軸31の基端
部に形成された内歯ギア36に噛み合っている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the excavator body 1
A cylindrical case 25 having an open front is arranged at a corner portion of the outer peripheral portion of the substrate 1.
Is movably supported along the circumferential direction of the excavator body 11 by a pair of front and rear guides 27 fixed to the outer peripheral portion of the excavator body 11. In the case 25, a base wall of the rotary shaft 31 is rotatably supported by a front partition wall 28 by a bearing 29 and a seal member 30.
A disc-shaped corner cutter 3 is provided at the tip of the rotary shaft 31.
2 are fixed, and a large number of cutter bits 33 are fixed to the front surface of the corner cutter 32. In addition, the case 25
A drive motor 34 is mounted on the inner partition wall 28,
The output gear 35 of the drive motor 34 meshes with an internal gear 36 formed at the base end of the rotary shaft 31.

【0029】また、ケース25の下方に位置する掘削機
本体11にはその周方向に沿ってガイド溝37が形成さ
れており、本体がケース25の基板26に固定された油
圧シリンダ38が摺動自在に収容されている。そして、
この油圧シリンダ38はシーブ部材39を介して掘削機
本体11内に挿通し、その駆動ロッド40の先端部はブ
ラケット41によりこの掘削機本体11に連結されてい
る。なお、ガイド27の前面には多数のカッタ42が固
定されている。
A guide groove 37 is formed along the circumferential direction of the excavator body 11 located below the case 25, and a hydraulic cylinder 38 fixed to the base plate 26 of the case 25 slides. It is freely accommodated. And
The hydraulic cylinder 38 is inserted into the excavator body 11 via a sheave member 39, and the tip end of a drive rod 40 thereof is connected to the excavator body 11 by a bracket 41. A number of cutters 42 are fixed to the front surface of the guide 27.

【0030】従って、図4及び図5に示すように、駆動
モータ17を駆動してカッタヘッド13を回転駆動しな
がら、シールドジャッキ21を伸長させると、掘削機本
体11は既設のセグメントSからの反力により前進し、
多数のカッタビット15が前方の地盤を掘削することで
トンネルを掘削する。そして、シールドジャッキ21を
縮小して形成された既設のセグメントSとの間の空所に
エレクタ装置23が新しいセグメントSを装着していく
ことで、断面が矩形のトンネルが構築される。一方、掘
削機本体11及びカッタヘッド13の前進によるトンネ
ル掘削に伴って各コーナーカッタ装置24によって空洞
部を形成する。
Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, when the shield jack 21 is extended while the drive motor 17 is driven to rotate the cutter head 13, the excavator main body 11 moves from the existing segment S. Advance by reaction force,
A large number of cutter bits 15 excavate the ground in front to excavate the tunnel. Then, the erector device 23 mounts the new segment S in a space between the existing segment S formed by reducing the shield jack 21 to form a tunnel having a rectangular cross section. On the other hand, a cavity is formed by each corner cutter device 24 along with the tunnel excavation caused by the forward movement of the excavator body 11 and the cutter head 13.

【0031】図1乃至図3に示すように、掘削機本体1
1の前進時に、駆動モータ34によって回転軸31を介
してコーナーカッタ32を回転駆動すると、多数のカッ
タビット33が前方の地盤を掘削することで、空洞部を
掘削する。即ち、中央部のトンネルに対してその四方に
それぞれ空洞部が形成される。そして、トンネルの掘削
途中でトンネル掘削断面が変化した場合には、油圧シリ
ンダ38を往復駆動してケース25と共にコーナーカッ
タ32を掘削機本体11の周方向に沿って移動すること
で、このコーナーカッタ32による掘削範囲が変化し、
掘削断面が楕円形状となる空洞部を掘削する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the excavator body 1
When the corner cutter 32 is rotationally driven by the drive motor 34 via the rotary shaft 31 during the forward movement of 1, a large number of cutter bits 33 excavate the ground in front, thereby excavating the hollow portion. That is, a cavity is formed in each of the four sides of the central tunnel. When the tunnel excavation cross section changes during excavation of the tunnel, the hydraulic cylinder 38 is reciprocally driven to move the corner cutter 32 together with the case 25 along the circumferential direction of the excavator main body 11, so that the corner cutter is moved. The excavation range by 32 changes,
Excavate a hollow part with an elliptical cross section.

【0032】このようにシールド掘削機によって中央部
のトンネル及び4つの空洞部を形成し、図7に示すよう
に、この矩形断面のトンネルを連続して形成すること
で、リング状に形成する。このとき、シールド掘削機の
掘削するトンネルの位置によってコーナーカッタ32を
固定して円形断面の空洞部(例えばトンネルT4 )を形
成し、あるいは、コーナーカッタ32を移動して楕円形
断面の空洞部(例えばトンネルT2 )を形成する。そし
て、隣接するトンネルT1 ,T2 ,T3 ,T4 ,T5
・・の間に形成された空洞部C及びセグメントと周囲の
地盤との間の隙間Sに接合シール材を注入することで、
各トンネルT1 ,T2 ,T3 ,T4 ,T5・・・のセグ
メント同士を強固に接合する。そして、このトンネルを
リング状に形成してから内部の土砂を排出し、その後、
各トンネルT1 ,T2 ,T3 ,T4,T5 ・・・の各内
側の接触部分を切断除去することで、各トンネルを連通
させ、大径のトンネルを形成する。
The shield excavator thus forms the central tunnel and the four cavities, and as shown in FIG. 7, the tunnel having the rectangular cross section is continuously formed to form a ring shape. At this time, depending on the position of the tunnel to be excavated by the shield excavator, the corner cutter 32 is fixed to form a cavity having a circular cross section (for example, tunnel T 4 ), or the corner cutter 32 is moved to cause a cavity having an oval cross section. (For example, tunnel T 2 ) is formed. Then, adjacent tunnels T 1 , T 2 , T 3 , T 4 , T 5 ·
By injecting the joining seal material into the cavity C formed between the spaces and the space S between the segment and the surrounding ground,
The segments of the tunnels T 1 , T 2 , T 3 , T 4 , T 5, ... Are firmly joined together. Then, after forming this tunnel in a ring shape, the internal sediment is discharged, and then
The inner contact portions of each of the tunnels T 1 , T 2 , T 3 , T 4 , T 5 ... Are cut and removed to connect the tunnels to each other to form a large-diameter tunnel.

【0033】なお、前述の実施例にあっては、油圧シリ
ンダ38によってコーナーカッタ32を掘削機本体11
の周方向に沿って移動することで、このコーナーカッタ
32による掘削範囲を変化させ、楕円形断面の空洞部を
掘削したが、図8に示すように、掘削機本体11の外周
部に掘進方向にずれた2つのコーナーカッタ装置51,
52を装着することで、楕円形断面の空洞部を掘削可能
としてもよい。
In the above-described embodiment, the corner cutter 32 is attached to the excavator body 11 by the hydraulic cylinder 38.
By moving along the circumferential direction of the excavator, the excavation range by the corner cutter 32 was changed to excavate the hollow portion having an elliptical cross section. However, as shown in FIG. Two corner cutter devices 51,
By mounting 52, a cavity having an elliptical cross section may be excavable.

【0034】このように本実施例のシールド掘削機にあ
っては、トンネルの掘削途中でトンネル掘削断面が変化
した場合でも、コーナーカッタ装置24によって空洞部
の掘削断面を変化させることで、1台のシールド掘削機
によって変化するトンネル掘削断面に迅速に対応が可能
となる。また、トンネルの掘削断面が異なる2つのトン
ネルもコーナーカッタ装置24によって空洞部の掘削断
面を変化させることで、1台のシールド掘削機によって
対応が可能となる。
As described above, in the shield excavator of the present embodiment, even if the tunnel excavation cross section changes during the tunnel excavation, the corner cutter device 24 changes the excavation cross section of the cavity portion to form one unit. The shield excavator enables rapid response to changing tunnel excavation cross sections. Further, two tunnels having different excavation cross sections can be handled by one shield excavator by changing the excavation cross section of the cavity by the corner cutter device 24.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明のコーナーカッタ装置によれば、前部に駆動
回転自在にカッタヘッドが装着されて推進手段によって
前進可能な掘削機本体の外周部に設けられたコーナーカ
ッタ装置において、円板状のコーナーカッタとこのコー
ナーカッタを駆動する駆動モータとコーナーカッタによ
る掘削範囲を可変とするコーナーカッタ掘削範囲可変手
段とを設けたので、トンネル掘削断面が変化した場合で
も、コーナーカッタ掘削範囲可変手段によってコーナー
カッタによる掘削範囲が変化させることで、コーナーカ
ッタによる掘削範囲を変えて変化するトンネル掘削断面
に迅速に対応することができる。
As described above in detail with reference to the embodiments, according to the corner cutter device of the present invention, the excavator body is provided with the cutter head rotatably and rotatably mounted on the front portion thereof and which can be advanced by the propelling means. In the corner cutter device provided on the outer peripheral part of the tunnel, since a disc-shaped corner cutter, a drive motor for driving the corner cutter, and a corner cutter excavation range varying means for varying the excavation range by the corner cutter are provided, Even if the excavation cross section changes, the excavation range by the corner cutter is changed by the corner cutter excavation range changing means, so that the excavation range by the corner cutter can be changed to quickly respond to the changing tunnel excavation cross section.

【0036】また、本発明のコーナーカッタ装置によれ
ば、筒状のケースの前部にコーナーカッタを回転自在に
装着すると共にこのコーナーカッタを駆動する駆動モー
タを装着し、ケースを掘削機本体の外周部に装着してコ
ーナーカッタ移動手段によって掘削機本体の周方向に沿
って移動自在に支持したので、トンネルの掘削途中でト
ンネル掘削断面が変化した場合でも、コーナーカッタ移
動手段によってこのコーナーカッタを掘削機本体の周方
向に沿って移動することで、コーナーカッタによる掘削
範囲を変えて変化するトンネル掘削断面に迅速に対応す
ることができる。
Further, according to the corner cutter device of the present invention, the corner cutter is rotatably mounted on the front part of the cylindrical case, and the drive motor for driving the corner cutter is mounted so that the case is mounted on the excavator body. Since it was mounted on the outer periphery and was supported movably along the circumferential direction of the excavator body by the corner cutter moving means, even if the tunnel excavation cross section changed during tunnel excavation, this corner cutter was moved by the corner cutter moving means. By moving along the circumferential direction of the excavator main body, it is possible to quickly cope with a changing tunnel excavation cross section by changing the excavation range of the corner cutter.

【0037】また、本発明のコーナーカッタ装置によれ
ば、コーナーカッタが回転自在に装着された筒状のケー
スを掘削機本体の外周部にその周方向に複数並設したの
で、複数のコーナーカッタによってトンネルの掘削断面
変化に対応することができる。
Further, according to the corner cutter device of the present invention, since a plurality of cylindrical cases in which the corner cutters are rotatably mounted are arranged side by side in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the excavator body, a plurality of corner cutters are provided. It is possible to cope with the change in excavation cross section of the tunnel.

【0038】また、本発明のトンネル掘削機によれば、
筒状の掘削機本体の前部に駆動回転自在なカッタヘッド
を装着して推進手段によってこの掘削機本体を前進可能
とし、この掘削機本体の外周部にその周方向に沿って移
動自在にコーナーカッタを装着してこのコーナーカッタ
をコーナーカッタ駆動手段によって駆動回転自在とする
と共にコーナーカッタ移動手段によって掘削機本体の周
方向に沿って移動自在としたので、トンネルの掘削途中
でトンネル掘削断面が変化した場合でも、コーナーカッ
タ移動手段によってこのコーナーカッタを掘削機本体の
周方向に沿って移動することで、コーナーカッタによる
掘削範囲が変えて変化するトンネル掘削断面に迅速に対
応が可能となり、トンネル掘削作業の作業効率の向上を
図ることができる。
According to the tunnel excavator of the present invention,
A cutter head that can be driven and rotated is attached to the front part of the cylindrical excavator body to enable the excavator body to move forward by the propulsion means, and a corner that can be moved along the circumferential direction on the outer peripheral portion of the excavator body. Since the corner cutter was driven by the corner cutter driving means to be rotatable and the corner cutter moving means could be moved along the circumferential direction of the excavator body, the section of the tunnel excavation changed during the excavation of the tunnel. Even if it does, by moving this corner cutter along the circumferential direction of the excavator main body by the corner cutter moving means, it becomes possible to quickly respond to the tunnel excavation cross section where the excavation range by the corner cutter changes and the tunnel excavation section changes. It is possible to improve work efficiency.

【0039】また、本発明のトンネル掘削機によれば、
掘削機本体の断面を矩形の筒状としてコーナーカッタを
掘削機本体の外周部における角部にそれぞれ設けたの
で、掘削機本体及びカッタヘッドによって形成されたト
ンネルの外周部における角部にコーナーカッタによって
空洞部の形成が可能となり、隣接して掘削されるトンネ
ルとの接続を容易とすることができる。
According to the tunnel excavator of the present invention,
Since the excavator main body has a rectangular tubular cross section and the corner cutters are provided at the corners of the outer peripheral portion of the excavator main body, the corner cutters are attached to the corners of the outer peripheral portion of the tunnel formed by the excavator main body and the cutter head. It becomes possible to form a cavity, and it is possible to facilitate connection with a tunnel to be excavated adjacently.

【0040】また、本発明のトンネル掘削方法によれ
ば、カッタヘッドを駆動回転させながら筒状の掘削機本
体を前進させることで前方の地盤を掘削してトンネルを
形成し、これに伴って掘削機本体の外周部に装着された
コーナーカッタを駆動回転しながら小孔トンネルを掘削
し、所要時にこのコーナーカッタを掘削機本体の周方向
沿って移動させることでコーナーカッタによる掘削範囲
を変化させるようにしたので、トンネルの掘削断面が途
中で変化した場合でも、このコーナーカッタを移動させ
ることでコーナーカッタによる掘削範囲を変化させて対
応することができ、トンネル掘削作業の作業効率の向上
を図ることができる。。
Further, according to the tunnel excavation method of the present invention, the forward excavation of the ground is excavated by advancing the tubular excavator main body while driving and rotating the cutter head to form a tunnel, and the excavation is accompanied thereby. The small hole tunnel is excavated while driving and rotating the corner cutter mounted on the outer peripheral part of the machine body, and this corner cutter can be moved along the circumferential direction of the excavator body to change the excavation range by the corner cutter when required. Therefore, even if the tunnel excavation cross section changes in the middle, by moving this corner cutter, it is possible to change the excavation range by the corner cutter and cope with it, and improve the work efficiency of tunnel excavation work. You can .

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

【図1】本発明の一実施例に係るコーナーカッタ装置の
正面図である。
FIG. 1 is a front view of a corner cutter device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例のコーナーカッタ装置の縦断面を表す
図1のII−II断面図である。
FIG. 2 is a II-II sectional view of FIG. 1 showing a vertical section of the corner cutter device of the present embodiment.

【図3】図2のIII−III断面図である。3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.

【図4】本実施例のコーナーカッタ装置が装備されたシ
ールド掘削機の縦断面図である。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a shield excavator equipped with the corner cutter device of the present embodiment.

【図5】本実施例のシールド掘削機の正面図である。FIG. 5 is a front view of the shield excavator of this embodiment.

【図6】図4のVI−VI断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG. 4;

【図7】本実施例のシールド掘削機を用いて構築するト
ンネルの概略図である。
FIG. 7 is a schematic view of a tunnel constructed using the shield excavator of this embodiment.

【図8】本発明の他の実施例に係るコーナーカッタ装置
の正面図である。
FIG. 8 is a front view of a corner cutter device according to another embodiment of the present invention.

【図9】従来のシールド掘削機の概略を表す縦断面図で
ある。
FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing the outline of a conventional shield excavator.

【図10】従来のシールド掘削機の正面図である。FIG. 10 is a front view of a conventional shield excavator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 掘削機本体 13 カッタヘッド 17 駆動モータ 21 シールドジャッキ 23 セグメントエレクタ 24 コーナーカッタ装置 25 ケース 27 ガイド 32 コーナーカッタ 34 駆動モータ 38 油圧シリンダ(コーナーカッタ移動手段) 11 Excavator Main Body 13 Cutter Head 17 Drive Motor 21 Shield Jack 23 Segment Elector 24 Corner Cutter Device 25 Case 27 Guide 32 Corner Cutter 34 Drive Motor 38 Hydraulic Cylinder (Corner Cutter Moving Means)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 前部に駆動回転自在にカッタヘッドが装
着されて推進手段によって前進可能な掘削機本体の外周
部に設けられたコーナーカッタ装置において、円板状の
コーナーカッタと、該コーナーカッタを駆動する駆動モ
ータと、前記コーナーカッタによる掘削範囲を可変とす
るコーナーカッタ掘削範囲可変手段とを具えたことを特
徴とするコーナーカッタ装置。
1. A corner cutter device, comprising a disk-shaped corner cutter, wherein a cutter head is mounted on a front portion of the excavator body so that the cutter head is rotatably driven and is movable forward by a propulsion means. And a corner cutter excavation range varying means for varying the excavation range by the corner cutter.
【請求項2】 請求項1記載のコーナーカッタ装置にお
いて、筒状のケースの前部に前記コーナーカッタが回転
自在に装着されると共に該コーナーカッタを駆動する前
記駆動モータが装着され、前記ケースが前記掘削機本体
の外周部に装着されてコーナーカッタ移動手段によって
該掘削機本体の周方向に沿って移動自在に支持されたこ
とを特徴とするコーナーカッタ装置。
2. The corner cutter device according to claim 1, wherein the corner cutter is rotatably mounted on a front part of a cylindrical case, and the drive motor for driving the corner cutter is mounted on the case. A corner cutter device mounted on the outer peripheral portion of the excavator body and movably supported by the corner cutter moving means along the circumferential direction of the excavator body.
【請求項3】 請求項1記載のコーナーカッタ装置にお
いて、前記コーナーカッタが回転自在に装着された筒状
のケースが前記掘削機本体の外周部にその周方向に複数
並設されたことを特徴とするコーナーカッタ装置。
3. The corner cutter device according to claim 1, wherein a plurality of cylindrical cases in which the corner cutters are rotatably mounted are arranged side by side in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the excavator body. And a corner cutter device.
【請求項4】 筒状の掘削機本体と、該掘削機本体の前
部に駆動回転自在に装着されたカッタヘッドと、該カッ
タヘッドを駆動するカッタヘッド駆動手段と、前記掘削
機本体を前進させる推進手段と、前記カッタヘッドによ
って掘削された掘削物を排出する掘削物排出手段と、前
記掘削機本体の外周部に該掘削機本体の周方向に沿って
移動自在に装着されたコーナーカッタと、該コーナーカ
ッタを駆動回転するコーナーカッタ駆動手段と、前記コ
ーナーカッタを前記掘削機本体の周方向に沿って移動さ
せるコーナーカッタ移動手段とを具えたことを特徴とす
るトンネル掘削機。
4. A tubular excavator main body, a cutter head rotatably mounted on the front part of the excavator main body, cutter head drive means for driving the cutter head, and forward movement of the excavator main body. Propulsion means, excavation material discharging means for discharging the excavated material excavated by the cutter head, and a corner cutter mounted on the outer peripheral portion of the excavator body so as to be movable along the circumferential direction of the excavator body. A tunnel excavator comprising: a corner cutter driving unit that drives and rotates the corner cutter; and a corner cutter moving unit that moves the corner cutter along a circumferential direction of the excavator body.
【請求項5】 請求項4記載のトンネル掘削機におい
て、前記掘削機本体は断面が矩形の筒状をなし、前記コ
ーナーカッタは前記掘削機本体の外周部における角部に
それぞれ設けられたことを特徴とするコーナーカッタ装
置。
5. The tunnel excavator according to claim 4, wherein the excavator main body has a tubular shape with a rectangular cross section, and the corner cutters are provided at corners of an outer peripheral portion of the excavator main body, respectively. A characteristic corner cutter device.
【請求項6】 前部に装着されたカッタヘッドを駆動回
転させながら筒状の掘削機本体を前進させることで、前
方の地盤を掘削してトンネルを形成するトンネル掘削方
法において、前記掘削機本体の前進によるトンネル掘削
に伴って、該掘削機本体の外周部に装着されたコーナー
カッタを駆動回転しながら、小孔トンネルを掘削し、所
要時に、該コーナーカッタを前記掘削機本体の周方向沿
って移動させることで、前記コーナーカッタによる掘削
範囲を変化させるようにしたことを特徴とするトンネル
掘削方法。
6. A tunnel excavation method for excavating the front ground to form a tunnel by advancing a tubular excavator main body while drivingly rotating a cutter head attached to a front portion, the excavator main body being provided. Along with the excavation of the tunnel by the forward movement of the excavator, the small hole tunnel is excavated while driving and rotating the corner cutter attached to the outer peripheral portion of the excavator main body, and the corner cutter is moved along the circumferential direction of the excavator main body when required. The method for excavating a tunnel is characterized in that the excavation range by the corner cutter is changed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2851009A1 (en) * 2003-02-10 2004-08-13 Andre Boniface Tunnel digging device, has two chassis block enclosing pole placed horizontally supporting hammers equipped with wedge, where jacks ensure direction and stability of set of device
JP2015151682A (en) * 2014-02-10 2015-08-24 株式会社大林組 Shield machine
CN109441473A (en) * 2018-12-18 2019-03-08 徐州天地岩土科技有限公司 A kind of light-duty intelligent tunneling pin-connected panel integration apparatus

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