JPH09132994A - Tunnel boring machine - Google Patents

Tunnel boring machine

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Publication number
JPH09132994A
JPH09132994A JP29079195A JP29079195A JPH09132994A JP H09132994 A JPH09132994 A JP H09132994A JP 29079195 A JP29079195 A JP 29079195A JP 29079195 A JP29079195 A JP 29079195A JP H09132994 A JPH09132994 A JP H09132994A
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JP
Japan
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excavation
hopper
tunnel
excavated
cutter head
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JP29079195A
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Takeshi Matsuura
武 松浦
Joji Kamimura
城司 上村
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable an operator to safely perform maintenance for a jet pump for discharging the digged material. SOLUTION: A tunnel boring machine is so constructed that a cutter head 15 freely driven in rotation is installed on the front of a cylindrical tunnel boring machine main body 11 and the machine is moved forward by a parallel link mechanism. One end part of a digged material sucking pipe 201 is connected to the lower part of a hopper 24, and the other end part thereof is extended through a bulk head 22 into the machine to be connected to the midway part of a digged material discharge pipe 202. A mixed air jet pump 20 6 is provided on the front of the digged material discharge pipe 202.

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、岩盤などを掘削し
て生じた掘削物をトンネル外部に排出する掘削物の排出
装置及びこの掘削物の排出装置が適用されたトンネル掘
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 device for discharging an excavated product, which discharges an excavated product produced by excavating a rock or the like, to the outside of a tunnel, a tunnel excavator to which the device for ejecting the excavated product, and a tunnel excavating method. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】地山にトンネルを掘削するトンネル掘削
機において、特に、岩盤を掘削するものとしてトンネル
ボーリングマシン(以下、TBMと称する。)がある。
このTBMにおいて、円筒形状をなす前胴の前部に駆動
回転自在なカッタヘッドが装着されており、このカッタ
ヘッドには岩盤を破壊するディスクカッタが多数取付け
られている。また、この前胴には掘削形成したトンネル
の内壁面に圧接してこの前胴を位置保持可能なフロント
グリッパが装着されている。一方、前胴の後部には掘進
方向に沿って相対移動自在な円筒形状の後胴が連結され
ており、この後胴には掘削形成したトンネルの内壁面に
圧接して後胴を位置保持可能なリアグリッパが装着され
ている。更に、この前胴と後胴との間には両者を前進さ
せる複数のスラストジャッキが架設されている。
2. Description of the Related Art Among tunnel excavators for excavating tunnels in the ground, there is a tunnel boring machine (hereinafter referred to as TBM) for excavating rock.
In this TBM, a cutter head that can be driven and rotated is attached to the front part of a cylindrical front body, and a large number of disk cutters that destroy rocks are attached to this cutter head. In addition, a front gripper capable of holding the front body in position by being pressed against the inner wall surface of the excavated tunnel is mounted on the front body. On the other hand, a cylindrical rear body, which is relatively movable along the excavation direction, is connected to the rear part of the front body, and the rear body can be held in position by pressure contact with the inner wall surface of the tunnel formed by excavation. The rear gripper is installed. Further, between the front body and the rear body, a plurality of thrust jacks for advancing them are installed.

【0003】従って、このように構成されたTBMによ
ってトンネルを掘削形成するには、リアグリッパによっ
て後胴をトンネル内で位置保持する一方、カッタヘッド
を回転駆動させながら複数のスラストジャッキを伸長さ
せると、多数のディスクカッタが前方の岩盤を掘削しな
がら前胴が前進する。そして、スラストジャッキが所定
ストロークだけ伸長すると、このスラストジャッキの駆
動を停止し、フロントグリッパによって前胴を位置保持
する一方、リアグリッパによる後胴の位置保持を解除す
る。この状態で複数のスラストジャッキを縮小させる
と、前胴に対して後胴が引き寄せられて前進する。その
後、前述と同様に、リアグリッパによって後胴を位置保
持する一方、フロントグリッパによる前胴の位置保持を
解除し、カッタヘッドを回転駆動させながら複数のスラ
ストジャッキを伸長させることで、岩盤を掘削しながら
前胴が前進する。この繰り返しによって所定長さのトン
ネルを掘削形成していく。
Therefore, in order to excavate and form a tunnel with the TBM constructed as described above, while the rear body is held in position in the tunnel by the rear gripper, a plurality of thrust jacks are extended while rotationally driving the cutter head. A large number of disk cutters excavate the rock in front, and the front body moves forward. When the thrust jack extends by a predetermined stroke, the drive of the thrust jack is stopped, the front gripper holds the front body in position, and the rear gripper releases the rear body in position. When the plurality of thrust jacks are contracted in this state, the rear body is pulled closer to the front body and moves forward. After that, in the same way as described above, while holding the rear body in position with the rear gripper, releasing the position holding of the front body with the front gripper and extending the plurality of thrust jacks while rotating the cutter head, the rock mass is excavated. While the front torso moves forward. By repeating this, a tunnel of a predetermined length is excavated and formed.

【0004】上述したTBMにおいて、ディスクカッタ
によって岩盤を掘削して生じた岩塊や岩片、土砂などの
掘削物、一般的にずりと称するが、このずりはホッパに
取り込まれ、搬送管内に沿って設置されたベルトコンベ
ヤによってTBMの後方に搬送され、トンネルの外部に
排出されるようになっている。
[0004] In the above-mentioned TBM, rock masses, rock fragments, excavated materials such as earth and sand, etc., which are produced by excavating rock mass by a disk cutter, are generally called shears, and these shears are taken into a hopper and along the conveying pipe. It is conveyed to the rear of the TBM by the belt conveyor installed and discharged outside the tunnel.

【0005】ところが、このようなベルトコンベヤによ
るずりの搬出方法では、岩盤を掘削して生じた岩塊や岩
片などのずりはこのベルトコンベヤによって搬送するこ
とができるが、泥土や泥水などのずりは搬送することが
できず、途中で落下してベルトコンベヤの駆動部分等に
入り込み、故障の原因となってしまうという問題があ
る。また、TBMにあっては、ディスクカッタの磨耗に
よる交換作業や地質の探査作業など、作業者は前胴や後
胴内で各種の作業を行う必要がある。前述したTBMに
はずり搬出用のベルトコンベヤが設けられており、この
ベルトコンベヤや搬送管などが前胴や後胴内を専有して
しまう。そのため、小径のTBMにあっては、このベル
トコンベヤや搬送管が邪魔となり、作業者の作業空間を
十分に確保することができず、ディスクカッタの交換作
業や地質の探査作業などを効率よく行うことができない
という問題があった。
However, in such a method of carrying out the shear by the belt conveyor, although the shear such as the rock mass and the rock fragments generated by excavating the bedrock can be transported by the belt conveyor, the slip such as the mud and the muddy water can be carried out. There is a problem in that it cannot be conveyed, falls on the way and enters the drive part of the belt conveyor, etc., causing a failure. Further, in the TBM, it is necessary for the worker to perform various works in the front and rear trunks, such as replacement work due to wear of the disc cutter and geological exploration work. The above-mentioned TBM is provided with a belt conveyor for off-loading, and the belt conveyor and the transport pipe occupy the inside of the front body and the rear body. Therefore, in a small-diameter TBM, the belt conveyor and the transfer pipe interfere with each other, so that the working space of the worker cannot be sufficiently secured, and the disc cutter replacement work and the geological exploration work are efficiently performed. There was a problem that I could not.

【0006】そこで、このような問題を解決するものと
して、実公平4−49274号公報に開示されたものが
ある。この公報に開示されたトンネル掘削機は、ホッパ
の底部にジェットポンプを配設し、このジェットポンプ
の水流加速用ノズルの下流側にホッパに連通するずり取
込口を形成したものである。従って、ポンプから配管を
介して供給される加圧水をジェットポンプのノズルで増
速させることで、ずり取込口の近傍のスロート部で負圧
を生じさせ、その負圧の水流によってホッパ内のずりを
空気や水と共に吸引し、このずりを水流に乗せて外部に
排出するものである。
As a solution to such a problem, there is one disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 4-49274. In the tunnel excavator disclosed in this publication, a jet pump is arranged at the bottom of a hopper, and a shear inlet communicating with the hopper is formed downstream of a water flow accelerating nozzle of the jet pump. Therefore, by accelerating the pressurized water supplied from the pump through the pipe with the nozzle of the jet pump, a negative pressure is generated in the throat near the shear inlet, and the negative pressure water flow causes the shear in the hopper. Is sucked together with air and water, and this shear is put on a water stream and discharged to the outside.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、この
実公平4−49274号公報に開示された従来のトンネ
ル掘削機は、ジェットポンプを用いることで、岩塊や岩
片などはもちろんのこと、泥土や泥水などのずりも落下
せずに確実に搬送することができ、また、給排の配管の
みでずりの搬出装置を構成するため、このずりの搬出装
置が小型となり、内部でディスクカッタの交換作業など
を容易に行うことができる。
As described above, the conventional tunnel excavator disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 4-49274 uses a jet pump to allow not only rock mass and rock fragments, but also Muddy soil and muddy water can be reliably transported without falling, and since the slide carry-out device is composed of only the supply and discharge pipes, this slide carry-out device becomes compact and the inside of the disc cutter Exchange work can be easily performed.

【0008】ところが、この従来のトンネル掘削機にあ
っては、トンネル掘削機のチャンバ室内に設けられたホ
ッパの底部にジェットポンプを装着しており、掘削作業
中にこのジェットポンプのメンテナンスを安全に、且
つ、効率的に行うことができないという問題がある。
However, in this conventional tunnel excavator, a jet pump is attached to the bottom of a hopper provided in the chamber chamber of the tunnel excavator, and maintenance of this jet pump is safely performed during excavation work. In addition, there is a problem that it cannot be performed efficiently.

【0009】即ち、ジェットポンプを用いた掘削物の排
出装置は、ジェットポンプのノズルから増速された水流
がずり取込口の近傍のスロートを流動することで負圧が
生じ、その負圧の水流によってホッパ内のずりや水と共
に吸引して水流に乗せて外部に排出している。そのた
め、ずり取込口の近傍で十分な負圧が発生しない場合に
は、ホッパ内のずりなどが吸引されずにずり取込口が閉
塞してしまう虞がある。このような場合、掘削機内の作
業者はジェットポンプを定期的に点検する必要がある。
That is, in the excavator discharge device using the jet pump, a negative pressure is generated by the water flow accelerated from the nozzle of the jet pump flowing in the throat near the intake port, and the negative pressure is generated. The water flow sucks the water in the hopper together with the water and puts it on the water flow and discharges it to the outside. Therefore, if a sufficient negative pressure is not generated in the vicinity of the shear intake, the shear in the hopper may not be sucked and the slip intake may be closed. In such a case, the operator inside the excavator needs to regularly inspect the jet pump.

【0010】ところが、前述したように、ジェットポン
プは掘削物が散乱するチャンバ室内にあるため、安全性
ほ考慮して掘削機の駆動を停止してからメンテナンス作
業を行わなければならず、掘削作業効率を低下させる要
因となっている。また、掘削作業中にはこのメンテナン
ス作業の他に、ジェットポンプから噴射される水量の調
整なども行う必要があり、この場合でも掘削機を停止す
ることから、更に、掘削作業が遅れてしまうという問題
がある。
However, as described above, since the jet pump is located in the chamber room where the excavated material is scattered, the excavator must be stopped before the maintenance work for safety reasons. It is a factor that reduces efficiency. In addition to the maintenance work, it is necessary to adjust the amount of water jetted from the jet pump during the excavation work. Even in this case, the excavator is stopped, which further delays the excavation work. There's a problem.

【0011】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、掘削によって生じた岩塊や岩片、土砂などの掘
削物を確実に排出して掘削作業の作業効率の向上を図と
共に、安全且つ効率的にメンテナンスを行うことができ
る掘削物の排出装置及びトンネル掘削機並びにトンネル
掘削方法を提供することを目的とする。
The present invention is intended to solve such a problem, and it is possible to reliably discharge excavated materials such as rock masses, rock fragments, and earth and sand produced by excavation to improve the work efficiency of excavation work and to improve safety. It is also an object of the present invention to provide an excavator discharge device, a tunnel excavator, and a tunnel excavation method that enable efficient maintenance.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の掘削物の排出機置は、カッタヘッドの回転
によって掘削された掘削物をチャンバ室内のホッパにて
集積して該ホッパに装着されたジェットポンプによって
外部に排出する掘削物の排出装置において、上部に掘削
物集積開口部が形成されたホッパの下部に掘削物吸引管
の一端部が連結され、該掘削物吸引管の他端部がチャン
バ室を区画する隔壁を貫通して機内に延設されて掘削物
排出管の中途部に連結され、該掘削物排出管の前部に前
記ジェットポンプのノズルが設けられると共に空気吸入
口が設けられたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, an excavator discharge device according to the present invention is constructed such that the excavates excavated by the rotation of a cutter head are accumulated in a hopper inside a chamber. In a device for discharging excavated material discharged to the outside by a jet pump mounted on, the one end of the excavated material suction pipe is connected to the lower part of the hopper in which the excavated material accumulation opening is formed in the upper part, The other end extends through the partition that divides the chamber to extend into the machine and is connected to a midway portion of the excavation material discharge pipe, and the nozzle of the jet pump is provided at the front portion of the excavation material discharge pipe and air. It is characterized in that a suction port is provided.

【0013】従って、本発明の掘削物の排出機置にあっ
ては、カッタヘッドの回転によって掘削された掘削物は
掘削物集積開口部からホッパ内に取込まれて集積され、
一方、ジェットポンプのノズルから掘削物排出管に水流
が噴射されることで、空気吸入口から空気が吸入されて
混気ジェット水流となり、掘削物吸引管を介してホッパ
内の掘削物が吸引され、掘削物は混気ジェット水流と共
にこの掘削物排出管を通って外部に排出される。そし
て、このジェットポンプはチャンバ室と隔壁によって区
画された機内に設けられており、このジェットポンプの
メンテナンスは環境の良い機内で行うことができる。
Therefore, in the excavator discharge device of the present invention, the excavation excavated by the rotation of the cutter head is taken into the hopper through the excavation accumulation opening and accumulated,
On the other hand, when the water flow is jetted from the nozzle of the jet pump to the excavation product discharge pipe, air is sucked from the air intake port and becomes a mixed jet water flow, and the excavation product in the hopper is sucked through the excavation product suction pipe. The excavated material is discharged to the outside through the excavated material discharge pipe together with the mixed jet water flow. The jet pump is provided in the machine that is partitioned by the chamber chamber and the partition wall, and the maintenance of the jet pump can be performed in the machine with good environment.

【0014】また、本発明の掘削物の排出装置は、前記
ホッパ内に給水する送水管が設けられたことを特徴とす
るものである。
The excavated material discharging device of the present invention is characterized in that a water supply pipe for supplying water is provided in the hopper.

【0015】従って、ホッパ内は掘削物と共に送水管か
ら給水される水によって水位が上 昇し、ジェットポン
プによる掘削物の吸引効率が良くなる。
Therefore, the water level in the hopper rises due to the water supplied from the water supply pipe together with the excavated material, and the efficiency of suction of the excavated material by the jet pump is improved.

【0016】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、前記掘削機本体を前進させる
推進機構と、前記カッタヘッドによって掘削された掘削
物を集積するホッパと、一端部が該ホッパの下部に連結
されて他端部がチャンバ室を区画する隔壁を貫通して機
内に延設された掘削物吸引管と、基端部が送水管に連結
されて中途部に該掘削物吸引管の他端部が連結された掘
削物排出管と、該掘削物排出管の前部に設けられたノズ
ル及び空気吸入口とからなる混気ジェットポンプとを具
えたことを特徴とするものである。
Further, the tunnel excavator of the present invention comprises a tubular excavator body, a cutter head rotatably mounted on the front portion of the excavator body, and a propulsion mechanism for advancing the excavator body. A hopper for accumulating the excavated material excavated by the cutter head, and an excavated material suctioning extended into the machine by penetrating a partition wall having one end connected to a lower portion of the hopper and the other end partitioning a chamber. Pipe, a digging material discharge pipe whose base end is connected to a water supply pipe and the other end of the digging material suction pipe is connected midway, and a nozzle and air provided in the front part of the digging material discharge pipe It is characterized in that it is provided with an air-mixed jet pump including an intake port.

【0017】従って、本発明のトンネル掘削機にて岩盤
等を掘削するには、掘削機本体の前部のカッタヘッドを
駆動回転すると共に推進機構によってこの掘削機本体を
前進させると、回転するカッタヘッドが岩盤を破壊し、
掘削された掘削物はホッパによって集積され、送水管に
よって供給された水がジェットポンプのノズルから掘削
物排出管に水流が噴射されることで、空気吸入口から空
気が吸入されて混気ジェット水流が発生し、この混気ジ
ェット水流によって掘削物吸引管を介してホッパ内の掘
削物が吸引され、掘削物は混気ジェット水流と共にこの
掘削物排出管を通って外部に排出される。そして、この
ジェットポンプはチャンバ室と隔壁によって区画された
機内に設けられており、このジェットポンプのメンテナ
ンスは環境の良い機内で行うことができる。
Therefore, when excavating rock or the like with the tunnel excavator of the present invention, the cutter head that rotates at the front of the excavator main body is driven to rotate and the excavator main body is advanced by the propulsion mechanism to rotate the cutter. The head destroyed the bedrock,
The excavated excavated material is accumulated by the hopper, and the water supplied from the water supply pipe is jetted from the nozzle of the jet pump to the excavated material discharge pipe, whereby air is sucked from the air intake port and the mixed jet water flow. Is generated, the excavated matter in the hopper is sucked by the mixed air jet water flow through the excavated matter suction pipe, and the excavated matter is discharged to the outside through the excavated matter discharge pipe together with the mixed air jet water flow. The jet pump is provided in the machine that is partitioned by the chamber chamber and the partition wall, and the maintenance of the jet pump can be performed in the machine with good environment.

【0018】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
本体を前進させることで、前方の岩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、岩盤を掘削し
て生じた掘削物をホッパに取込み、ジェットポンプのノ
ズルから水を噴射することで空気を吸入した混気ジェッ
ト水流とし、この混気ジェット水流を掘削物排出管内に
噴射することで、この混気ジェット水流によって発生し
た負圧により前記ホッパに連結された掘削物吸引管を介
して該ホッパ内の掘削物を吸引し、この吸引した掘削物
を前記混気ジェット水流に乗せて前記掘削物排出管内か
ら外部に排出するようにしたことを特徴とするものであ
る。
Further, the tunnel excavation method of the present invention is a tunnel excavation method of excavating a rock mass in front of the tunnel body by forming a tunnel by advancing a tubular body while drivingly rotating a cutter head attached to a front portion. At, in, the excavated material produced by excavating rock is taken into the hopper, and the air is sucked into the mixed air jet water flow by injecting water from the nozzle of the jet pump, and this mixed air jet water flow is injected into the excavation product discharge pipe. Thus, the negative pressure generated by the mixed jet water flow sucks the excavated material in the hopper through the excavated matter suction pipe connected to the hopper, and the sucked excavated material is placed on the mixed air jet water stream. The excavated matter discharge pipe is discharged to the outside.

【0019】従って、本発明のトンネル掘削方法にあっ
ては、前部に装着されたカッタヘッドを駆動回転させな
がら筒状の胴体を前進させることで前方の岩盤を掘削
し、このとき、岩盤を掘削して生じた掘削物はホッパに
取込まれ、ジェットポンプのノズルから噴射された水流
に吸入された空気が混入して混気ジェット水流となり、
この混気ジェット水流によってホッパ内の掘削物が吸引
され、掘削物排出管を通って外部に排出される。そし
て、このジェットポンプのメンテナンスは掘削作業中に
環境の良い機内で行うことができる。
Therefore, according to the tunnel excavation method of the present invention, the rock body in front is excavated by advancing the cylindrical body while driving and rotating the cutter head attached to the front portion. The excavated material produced by the excavation is taken into the hopper, and the inhaled air is mixed with the water flow injected from the nozzle of the jet pump to form a mixed jet water flow.
The excavated material in the hopper is sucked by the mixed jet water flow, and is discharged to the outside through the excavated material discharge pipe. Then, maintenance of this jet pump can be performed in an environment-friendly machine during excavation work.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0021】以下の説明では、本発明の掘削物の排出装
置を岩盤掘削によって生じた岩塊や岩片などのずりを排
出する排出装置とし、本発明のトンネル掘削機を岩盤を
掘削するトンネルボーリングマシン(TBM)として説
明する。
In the following description, the discharge device for excavated material of the present invention will be referred to as a discharge device for discharging shear such as rock mass and rock fragments generated by rock excavation, and the tunnel excavator of the present invention will be used for tunnel boring machine for excavating rock. (TBM) will be described.

【0022】図1に本発明の第1の実施の形態に係る掘
削物の排出装置の概略、図2にこの掘削物の排出装置が
搭載された本発明のトンネル掘削機としてのトンネルボ
ーリングマシンの断面、図3にこのトンネルボーリング
マシンの正面視、図4に図2のA−A断面、図5に図2
のB−B断面、図6に図2のC−C断面、図7に推進機
構としてのパラレルリンク機構の概略、図8にこのトン
ネルボーリングマシンに適用されるリンク式セグメント
エレクタ装置の側面視、図9にリンク式セグメントエレ
クタ装置の正面視を示す。
FIG. 1 is a schematic view of a device for discharging excavated material according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a tunnel boring machine as a tunnel excavator of the present invention equipped with the device for discharging excavated material. A cross section, FIG. 3 is a front view of this tunnel boring machine, FIG. 4 is a cross section taken along the line AA of FIG. 2, and FIG.
BB cross section, FIG. 6 CC cross section in FIG. 2, FIG. 7 outline of parallel link mechanism as a propulsion mechanism, and FIG. 8 side view of link type segment erector device applied to this tunnel boring machine, FIG. 9 shows a front view of the link-type segment elector device.

【0023】<トンネルボーリングマシンの全体構成>
まず、TBM10の全体構成について説明する。図2及
び図3に示すように、TBM10において、掘削機本体
は円筒形状をなす前胴11と中胴12と後胴13とから
構成されている。この前胴11の前部には軸受14によ
ってカッタヘッド15が回転自在に装着されており、こ
のカッタヘッド15は前面に径方向に沿って互いに交差
するスポーク16が固定され、各スポーク16には岩盤
をせん断破壊するディスクカッタ17が多数枢着される
と共に、岩盤の掘削面を掻き取るスクレーパ18が固定
されている。このカッタヘッド15の後部には内歯を有
するリングギヤ19が一体に固定される一方、前胴11
には電動式あるいは油圧式のカッタ旋回モータ20が固
定されており、このカッタ旋回モータ20の駆動ギヤ2
1がリングギヤ19に噛み合っている。
<Overall structure of tunnel boring machine>
First, the overall configuration of the TBM 10 will be described. As shown in FIGS. 2 and 3, in the TBM 10, the excavator main body is composed of a front body 11, a middle body 12, and a rear body 13 each having a cylindrical shape. A cutter head 15 is rotatably mounted on a front portion of the front body 11 by a bearing 14. The cutter head 15 has spokes 16 that are radially intersecting with each other fixed to the front surface thereof. A large number of disk cutters 17 for shearing and breaking the rock mass are pivotally mounted, and a scraper 18 for scraping the excavated surface of the rock mass is fixed. A ring gear 19 having internal teeth is integrally fixed to the rear portion of the cutter head 15, while the front body 11
An electric or hydraulic cutter turning motor 20 is fixed to the drive gear 2 of the cutter turning motor 20.
1 meshes with the ring gear 19.

【0024】また、前胴11には掘削して発生したずり
が内部に浸入しないように、カッタヘッド15側とカッ
タ駆動モータ20側とを仕切るバルクヘッド22が形成
されており、カッタヘッド15とこのバルクヘッド22
との間にはチャンバ室23が形成されている。そして、
このチャンバ室23にはずりを集積するホッパ24がバ
ルクヘッド22に固定されて配設され、カッタヘッド1
5の内側には破壊されて落下したずりを掻き上げてホッ
パ24に取り込む掻き上げ板25が固定されている。更
に、このホッパ24の下部にはこのホッパ24にて集積
したずりを外部に排出する排出装置26が取付けられて
いる。
Further, a bulkhead 22 is formed on the front body 11 so as to separate the cutter head 15 side and the cutter drive motor 20 side so that the shear generated by excavation does not enter inside. This bulkhead 22
A chamber chamber 23 is formed between and. And
A hopper 24 for accumulating the offset is fixedly provided to the bulk head 22 in the chamber 23, and the cutter head 1
A scraping plate 25 is fixed to the inside of the scraper 5 for scraping up the scrap that has been destroyed and dropped and taking it into the hopper 24. Further, at the lower part of the hopper 24, a discharging device 26 for discharging the shear accumulated in the hopper 24 to the outside is attached.

【0025】従って、カッタ駆動モータ20を駆動して
駆動ギヤ21を回転駆動すると、この駆動ギヤ21が噛
み合うリングギヤ19が回転し、リングギヤ19と一体
のカッタヘッド15を旋回し、ディスクカッタ17が岩
盤をせん断破壊し、スクレーパ18が掘削面を掻き取る
ことで、岩盤を掘削することができる。そして、掘削し
て生じたずりはチャンバ室23内に落下し、掻き上げ板
25がカッタヘッド15と共に回転することで、チャン
バ室23内のずりを掻き上げてホッパ24内に落とす。
このホッパ24内に落下して集積したずりは排出装置2
6によって外部に排出される。
Accordingly, when the cutter drive motor 20 is driven to rotate the drive gear 21, the ring gear 19 meshing with the drive gear 21 rotates, the cutter head 15 integrated with the ring gear 19 turns, and the disk cutter 17 rocks. The rock can be excavated by shearing and breaking the surface and scraping the excavated surface by the scraper 18. Then, the shear generated by excavation falls into the chamber 23, and the scraping plate 25 rotates together with the cutter head 15 to scrape the shear in the chamber 23 and drop it into the hopper 24.
The slip that has fallen and accumulated in the hopper 24 is discharged by the discharging device 2.
6 is discharged to the outside.

【0026】図2及び図5に示すように、中胴12は前
胴11の後部に球面軸受27を介して揺動自在に連結さ
れている。また、後胴13は中胴12の後部内周面にシ
ール部材28を介して掘進方向移動自在に連結されてい
る。そして、前胴11の後部に固定された前胴基板29
と中胴12との間には連結ジャッキ30が仮設されてい
る。この連結ジャッキ30は油圧の給排によって伸縮作
動するものであって、ジャッキ本体は前胴基板29に固
定された球軸受31によって揺動自在に支持され、ロッ
ド先端部は中胴12の壁面に固定された球軸受32によ
って揺動自在に支持されている。
As shown in FIGS. 2 and 5, the middle case 12 is swingably connected to the rear part of the front case 11 via a spherical bearing 27. Further, the rear body 13 is connected to the rear inner peripheral surface of the middle body 12 via a seal member 28 so as to be movable in the excavation direction. Then, the front body substrate 29 fixed to the rear portion of the front body 11
A connection jack 30 is temporarily installed between the and the inner body 12. The connecting jack 30 is expanded and contracted by supplying and discharging hydraulic pressure. The jack main body is swingably supported by a ball bearing 31 fixed to the front case base plate 29, and the rod tip end is attached to the wall surface of the middle case 12. It is swingably supported by a fixed ball bearing 32.

【0027】また、前胴11の前胴基板29と後胴13
の前部に固定された後胴基板33との間には推進機構と
しての6本のスラストジャッキ34a〜34fが架設さ
れている。このスラストジャッキ34a〜34fは油圧
の給排によって伸縮作動するものであって、ジャッキ本
体は前胴基板29に固定された球軸受35によって揺動
自在に支持され、ロッド先端部は後胴基板33に固定さ
れた球軸受36によって揺動自在に支持されている。そ
して、このスラストジャッキ34a〜34fはそれぞれ
隣合って配設された関係が、例えば、スラストジャッキ
34aがカッタヘッド15の周方向一方に傾斜し、スラ
ストジャッキ34bがカッタヘッド15の周方向他方に
傾斜して全体としてトラス状に配設されることでパラレ
ルリンク機構37を構成している。
Further, the front body substrate 29 of the front body 11 and the rear body 13
Six thrust jacks 34a to 34f as a propulsion mechanism are installed between the rear body substrate 33 fixed to the front part of the. The thrust jacks 34a to 34f are expanded and contracted by supplying and discharging hydraulic pressure, the jack body is swingably supported by a ball bearing 35 fixed to the front body substrate 29, and the rod tip end portion is provided on the rear body substrate 33. It is swingably supported by a ball bearing 36 fixed to. The thrust jacks 34a to 34f are arranged adjacent to each other. For example, the thrust jack 34a is inclined to one side in the circumferential direction of the cutter head 15, and the thrust jack 34b is inclined to the other side in the circumferential direction of the cutter head 15. Then, the parallel link mechanism 37 is configured by being arranged in a truss shape as a whole.

【0028】従って、このパラレルリンク機構37にお
いて、スラストジャッキ34a〜34fの各作動ストロ
ークを変えることで、カッタヘッド15を有する前胴1
1を中胴12に対して屈曲し、その掘進方向を変更する
ことができる。また、このパラレルリンク機構37のス
ラストジャッキ34a〜34fの各駆動ロッドを伸長さ
せることで、カッタヘッド15を有する前胴11及び中
胴12を後胴13に対して前進することができる。
Therefore, in the parallel link mechanism 37, the front body 1 having the cutter head 15 is changed by changing the operation strokes of the thrust jacks 34a to 34f.
1 can be bent with respect to the middle body 12 and the excavation direction can be changed. Further, by extending the drive rods of the thrust jacks 34 a to 34 f of the parallel link mechanism 37, the front body 11 and the middle body 12 having the cutter head 15 can be moved forward with respect to the rear body 13.

【0029】ここで、前述した複数のスラストジャッキ
34a〜34fから構成されるパラレルリンク機構37
の制御システムの構成について説明する。
Here, the parallel link mechanism 37 composed of the plurality of thrust jacks 34a to 34f described above.
The configuration of the control system will be described.

【0030】図7に示すように、スラストジャッキ34
a〜34fにおいて、例えば、スラストジャッキ34a
の図示しないピストンによって仕切られた2つの圧力室
には油圧給排管41,42が連結されており、各油圧給
排管41,42はそれぞれ非常遮断弁43,44を介し
てサーボ弁45に連結されている。このサーボ弁45は
スラストジャッキ34aの各圧力室への圧油の供給及び
排出を操作するものであって、連結管46,47を介し
て油圧給排源48に連結されている。
As shown in FIG. 7, the thrust jack 34
a to 34f, for example, the thrust jack 34a
Hydraulic pressure supply / discharge pipes 41, 42 are connected to two pressure chambers partitioned by a piston (not shown), and the hydraulic pressure supply / discharge pipes 41, 42 are connected to the servo valve 45 via emergency cutoff valves 43, 44, respectively. It is connected. The servo valve 45 operates to supply and discharge pressure oil to and from each pressure chamber of the thrust jack 34a, and is connected to a hydraulic pressure supply / discharge source 48 via connecting pipes 46 and 47.

【0031】また、スラストジャッキ34aにはその作
動位置を検出する変位センサ49が装着されており、こ
の変位センサ49は制御部50を介してサーボアンプ5
1に接続されている。そして、前述したサーボ弁45は
このサーボアンプ51に接続されている。なお、この制
御部50には複数のジョイスティックを有する操作部5
2と非常停止ボタン53が接続されている。
A displacement sensor 49 for detecting the operating position of the thrust jack 34a is mounted on the thrust jack 34a.
1 connected. The servo valve 45 described above is connected to the servo amplifier 51. The control unit 50 includes an operation unit 5 having a plurality of joysticks.
2 and the emergency stop button 53 are connected.

【0032】従って、変位センサ49はスラストジャッ
キ34aの作動位置を検出しており、その検出信号を制
御部50に出力している。制御部50はこの検出信号に
基づいてサーボアンプ51に指令信号を出力し、サーボ
アンプ51はその指令信号に基づいてサーボ弁45を制
御し、油圧給排源48とスラストジャッキ34aとの間
で油圧の給排を行うようになっている。なお、ここでは
スラストジャッキ34aについてのみ説明したが、他の
スラストジャッキ34b〜34fについても同様の構成
となっている。
Therefore, the displacement sensor 49 detects the operating position of the thrust jack 34a and outputs the detection signal to the control unit 50. The control unit 50 outputs a command signal to the servo amplifier 51 based on this detection signal, the servo amplifier 51 controls the servo valve 45 based on the command signal, and between the hydraulic pressure supply / discharge source 48 and the thrust jack 34a. It is designed to supply and discharge hydraulic pressure. Although only the thrust jack 34a has been described here, the other thrust jacks 34b to 34f have the same configuration.

【0033】また、前胴11には、図2及び図4に示す
ように、複数のフロントグリッパ55が周方向にほぼ均
等間隔で装着されており、各フロントグリッパ55は内
蔵された油圧ジャッキ56によって径方向に駆動するこ
とができる。従って、この油圧ジャッキ56を駆動して
各フロントグリッパ55を径方向に張り出すことで、こ
のフロントグリッパ55を前胴11内に収納した位置か
ら掘削形成されたトンネル内壁面に圧接して前胴11を
保持する位置に移動させることができる。
As shown in FIGS. 2 and 4, a plurality of front grippers 55 are mounted on the front body 11 at substantially equal intervals in the circumferential direction, and each front gripper 55 has a built-in hydraulic jack 56. Can be driven in the radial direction. Therefore, by driving the hydraulic jacks 56 and projecting the front grippers 55 in the radial direction, the front grippers 55 are pressed against the inner wall surface of the tunnel formed by excavation from the position where the front grippers 55 are housed in the front case 11. 11 can be moved to a holding position.

【0034】一方、後胴13には、図2及び図6に示す
ように、2つのリアグリッパ57が周方向にほぼ均等間
隔で2つ装着されており、各リアグリッパ57は内蔵さ
れた油圧ジャッキ58によって径方向に駆動することが
できる。従って、この油圧ジャッキ58を駆動して各リ
アグリッパ57を径方向に張り出すことで、このリアグ
リッパ57を後胴13内に収納した位置から掘削形成さ
れたトンネル内壁面に圧接して後胴13を保持する位置
に移動させることができる。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 6, two rear grippers 57 are mounted on the rear body 13 at substantially equal intervals in the circumferential direction, and each rear gripper 57 has a built-in hydraulic jack 58. Can be driven in the radial direction. Therefore, by driving the hydraulic jack 58 and projecting the rear grippers 57 in the radial direction, the rear grippers 57 are pressed against the inner wall surface of the excavated tunnel from the position where the rear grippers 57 are housed in the rear case 13, and the rear case 13 is opened. It can be moved to the holding position.

【0035】なお、通常のTBM10は岩盤掘削用のト
ンネル掘削機であり、前述した後胴13のリアグリッパ
57によって掘進反力を得て前胴11を推進させるもの
であるが、トンネル掘削中の地盤が岩盤層から一般土砂
層に変化した場合には、掘削したトンネル壁面が軟弱で
あり、リアグリッパ57によって掘進反力を得ることが
できない。そのため、このTBM10にあっては、シー
ルド掘削機のように、セグメントによって掘進反力を得
て前胴11が推進できるようになっている。
The normal TBM 10 is a tunnel excavator for rock excavation, and the rear gripper 57 of the rear body 13 is used to obtain a reaction force for excavation to propel the front body 11, but the ground during tunnel excavation is used. When the rock layer changes from the rock layer to the general earth and sand layer, the excavated tunnel wall surface is soft and the rear gripper 57 cannot obtain the reaction force for excavation. Therefore, in this TBM 10, as in a shield excavator, the front body 11 can be propelled by obtaining excavation reaction force by the segment.

【0036】即ち、図2及び図6に示すように、後胴1
3の後部には円周方向に複数のシールドジャッキ59が
並設されており、後方に伸びる駆動ロッドの先端部には
スプレッダ60が取付けられている。従って、このシー
ルドジャッキ59を作動して掘進方向後方に駆動ロッド
を伸長させると、掘削したトンネル内周面に構築された
既設のセグメントSにスプレッダ60が押しつけられ、
その反力により前胴11、中胴12及び後胴13を前進
させることができる。なお、後胴13の後部内周面には
既設のセグメントSの外周面に密着して後胴13内部へ
の土砂の浸入を防止するテールパッキン61が固着され
ている。
That is, as shown in FIGS. 2 and 6, the rear body 1
A plurality of shield jacks 59 are arranged side by side in the circumferential direction at the rear portion of the drive rod 3, and a spreader 60 is attached to the front end portion of the drive rod extending rearward. Therefore, when the shield jack 59 is operated to extend the drive rod rearward in the excavation direction, the spreader 60 is pressed against the existing segment S constructed on the inner peripheral surface of the excavated tunnel,
The reaction force allows the front body 11, the middle body 12, and the rear body 13 to move forward. A tail packing 61 is fixed to the inner peripheral surface of the rear portion of the rear body 13 so as to be in close contact with the outer peripheral surface of the existing segment S and prevent the infiltration of earth and sand into the rear body 13.

【0037】<セグメントエレクタ装置の構成>次に、
TBM10に適用されたセグメントエレクタ装置につい
て説明する。図2に示すように、このTBM10に装着
されたセグメントエレクタ装置62はリンク式であっ
て、後胴13の後部に固定された固定板63に設けられ
ており、このエレクタ装置62はシールドジャッキ59
によって前進した後胴13(掘削機本体)と既設のセグ
メントSとの間の空所に新しいセグメントSを装着する
ものである。
<Structure of Segment Elector Device> Next,
A segment elector device applied to the TBM 10 will be described. As shown in FIG. 2, the segment erector device 62 mounted on the TBM 10 is a link type and is provided on a fixing plate 63 fixed to the rear part of the rear body 13, and the erector device 62 is equipped with the shield jack 59.
The new segment S is mounted in the space between the rear body 13 (excavator main body) and the existing segment S advanced by.

【0038】即ち、図8及び図9に示すように、固定板
63にはブラケット64によって回転自在な4つの支持
ローラ65が周方向ほぼ均等間隔で取付けられており、
この4つの支持ローラ65によって回転リング66が回
転自在に支持され、この回転リング66には内歯を有す
るリングギヤ67が固定されている。また、固定板63
にはブラケット68によって油圧モータ69が固定され
ており、この油圧モータ69の駆動ギヤ70がリングギ
ヤ67の内歯に噛み合っている。従って、油圧モータ6
9を駆動して駆動ギヤ70を回転駆動すると、この駆動
ギヤ70が噛み合うリングギヤ67が回転し、リングギ
ヤ67と一体の回転リング66を旋回することができ
る。
That is, as shown in FIGS. 8 and 9, four support rollers 65, which are rotatable by brackets 64, are attached to the fixed plate 63 at substantially equal intervals in the circumferential direction.
A rotary ring 66 is rotatably supported by the four support rollers 65, and a ring gear 67 having internal teeth is fixed to the rotary ring 66. In addition, the fixing plate 63
A hydraulic motor 69 is fixed by a bracket 68, and a drive gear 70 of the hydraulic motor 69 meshes with internal teeth of a ring gear 67. Therefore, the hydraulic motor 6
When the drive gear 70 is rotationally driven by driving 9, the ring gear 67 meshing with the drive gear 70 is rotated, and the rotary ring 66 integrated with the ring gear 67 can be rotated.

【0039】また、回転リング66に固定された固定台
71には一対の連結リンク72及び一対の可動リンク7
3を介して移動台74が支持されており、この一対の可
動リンク73には油圧ジャッキ75の本体が枢着され、
その駆動ロッドの先端部は固定台71に連結されてい
る。そして、この移動台74のねじロッド76にはスラ
イド体77が螺合し、このねじロッド76の回転によっ
てスライド体77が移動自在となっており、このスライ
ド体77に固定された取付ブラケット78には連結ピン
79によって吊り金具80が着脱自在となっている。な
お、この吊り金具80は下部がねじ部となっており、図
示しない装置によって搬入されたセグメントSの内面に
予め螺合されるものである。
A fixed base 71 fixed to the rotary ring 66 has a pair of connecting links 72 and a pair of movable links 7.
The movable base 74 is supported via the third movable link 73, and the main body of the hydraulic jack 75 is pivotally attached to the pair of movable links 73.
The tip of the drive rod is connected to the fixed base 71. A slide body 77 is screwed onto the screw rod 76 of the moving table 74, and the slide body 77 is movable by the rotation of the screw rod 76. The slide bracket 77 is attached to the mounting bracket 78 fixed to the slide body 77. The hanging metal fitting 80 is detachable by the connecting pin 79. The lower portion of the hanging metal fitting 80 is a threaded portion, which is screwed in advance to the inner surface of the segment S carried in by a device (not shown).

【0040】従って、セグメントSに螺合された吊り金
具80に対して、スライド体77を移動して取付ブラケ
ット78と位置合せを行い、この吊り金具80を連結ピ
ン79によって取付ブラケット78に連結することで、
セグメントSを保持することができる。そして、油圧ジ
ャッキ75を駆動して駆動ロッドを伸縮すると、可動リ
ンク73及び連結リンク72が上下に回動し、固定台7
1に対して移動台74を昇降することで、保持したセグ
メントSを昇降することができる。更に、油圧モータ6
9を駆動してリングギヤ67と共に回転リング66を旋
回することで、保持したセグメントSをトンネル内壁面
に沿って移動することができる。
Therefore, with respect to the hanging metal fitting 80 screwed to the segment S, the slide body 77 is moved to align with the mounting bracket 78, and the hanging metal fitting 80 is connected to the mounting bracket 78 by the connecting pin 79. By that,
The segment S can be held. When the hydraulic jack 75 is driven to expand and contract the drive rod, the movable link 73 and the connecting link 72 rotate up and down, and the fixed base 7
By moving the moving table 74 up and down with respect to 1, the held segment S can be moved up and down. Furthermore, the hydraulic motor 6
By driving 9 to rotate the rotating ring 66 together with the ring gear 67, the held segment S can be moved along the inner wall surface of the tunnel.

【0041】<掘削物の排出装置の構成>次に、上述し
たTBM10に装着された掘削物の排出装置26につい
て詳細に説明する。図1に示すように、掘削物の排出装
置26は、前胴11のカッタヘッド15とバルクヘッド
22との間に構成されたチャンバ室23内にずりを集積
するホッパ24と共に設けられている。
<Structure of Excavation Device Discharge Device> Next, the excavation product discharge device 26 mounted on the above-mentioned TBM 10 will be described in detail. As shown in FIG. 1, the excavator discharge device 26 is provided together with a hopper 24 for accumulating the shear in a chamber chamber 23 formed between the cutter head 15 and the bulkhead 22 of the front body 11.

【0042】即ち、このホッパ24は上部にずりの集積
開口部24aが形成される一方、下部は掘削物吸引管20
1の一端部に連結されており、この掘削物吸引管201の他
端部はバルクヘッド22を貫通して掘削機本体(前胴1
1)内に延設されている。一方、この前胴11内には掘
進方向前後に掘削物排出管202が配設されており、この
掘削物排出管202の掘進方向前部には図示しない送水ポ
ンプに連結された送水管203が連結され、掘進方向後部
は機外に延出され、図示しない排水装置に連結されてい
る。また、この掘削物排出管202は中途部が掘削物吸引
管201の他端部に連結され、この連結部分の上流側には
ジェットノズル204が形成されると共に、空気吸入管
(空気吸入口)205が接続されることで、混気ジェット
ポンプ206が構成されている。なお、送水管203及び空気
吸入管205にはそれぞれ流量調整弁207,208が装着され
ている。また、ホッパ24の集積開口部24aの上方に
は高圧水噴射ノズル209が設けられており、この高圧水
噴射ノズル209には高圧水送水管210が接続されている。
That is, the hopper 24 has a slip accumulation opening 24a formed in the upper portion thereof, while the lower portion thereof has the excavation suction pipe 20 in the lower portion.
1 is connected to one end of the excavator suction pipe 201, and the other end of the excavator suction pipe 201 penetrates the bulkhead 22 to form the excavator body (the front body 1
1) It is extended inside. On the other hand, a excavation material discharge pipe 202 is disposed in the front body 11 in front of and behind the excavation direction, and a water supply pipe 203 connected to a water pump (not shown) is provided at the front portion of the excavation material discharge pipe 202 in the excavation direction. The rear part in the excavation direction is connected to the drainage device (not shown). In addition, the excavated material discharge pipe 202 is connected to the other end of the excavated material suction pipe 201 at a midway portion thereof, a jet nozzle 204 is formed on the upstream side of this connecting portion, and an air suction pipe (air suction port) is formed. The air-fuel mixture jet pump 206 is configured by connecting 205. Flow control valves 207 and 208 are attached to the water supply pipe 203 and the air suction pipe 205, respectively. A high-pressure water injection nozzle 209 is provided above the accumulation opening 24a of the hopper 24, and a high-pressure water supply pipe 210 is connected to the high-pressure water injection nozzle 209.

【0043】<トンネルボーリングマシンの作用>ここ
で、上述したように構成されたTBM10によって岩盤
を掘削してトンネルを構築する場合について説明する。
<Operation of Tunnel Boring Machine> Here, a case will be described in which a rock is excavated by the TBM 10 configured as described above to construct a tunnel.

【0044】図2に示すように、油圧ジャッキ56を駆
動(縮小)して各フロントグリッパ55を引き込んで前
胴11内に収納することで、前胴11を移動自在とする
一方、油圧ジャッキ58を駆動(伸長)して各リアグリ
ッパ57を押し出して外周面を掘削形成されたトンネル
内壁面に圧接することで、後胴13を移動不能に保持す
る。この状態で、カッタ旋回駆動モータ20を駆動して
カッタヘッド15を回転駆動させながら、パラレルリン
ク機構37の各スラストジャッキ34a〜34fを伸長
して前胴11と共にカッタヘッド15を前方へ移動させ
る。すると、旋回するカッタヘッド15のディスクカッ
タ17が岩盤をせん断破壊し、スクレーパ18が掘削面
を掻き取ることで岩盤を掘削する。そして、このときに
各スラストジャッキ34a〜34fの各作動ストローク
を変えることで、前胴11は中胴12と球面軸受27を
介して折れ曲がり、カッタヘッド15の向きを変えてト
ンネルの掘削方向を変更することができる。
As shown in FIG. 2, by driving (reducing) the hydraulic jack 56 and retracting each front gripper 55 to be housed in the front case 11, the front case 11 can be moved, while the hydraulic jack 58 can be moved. Is driven (extended) to push out each rear gripper 57 and press the outer peripheral surface of the rear gripper 57 against the inner wall surface of the tunnel formed by excavation to hold the rear body 13 immovable. In this state, while driving the cutter turning drive motor 20 to rotate the cutter head 15, the thrust jacks 34a to 34f of the parallel link mechanism 37 are extended to move the cutter head 15 together with the front body 11 forward. Then, the disc cutter 17 of the rotating cutter head 15 shears and breaks the rock mass, and the scraper 18 scrapes off the excavation surface to excavate the rock mass. Then, at this time, by changing the respective operation strokes of the thrust jacks 34a to 34f, the front body 11 is bent via the middle body 12 and the spherical bearing 27, and the direction of the cutter head 15 is changed to change the excavation direction of the tunnel. can do.

【0045】また、図7に示すように、制御部50には
変位センサ49が検出したスラストジャッキ34a〜3
4fの作動位置の検出信号が入力されており、制御部5
0は予め設定された掘削条件(掘削するトンネルの計画
線形や掘削速度等)及び変位センサ49の検出信号に基
づいてサーボアンプ51に指令信号を出力してサーボ弁
45を制御し、油圧給排源48とスラストジャッキ34
a〜34fとの間で油圧の給排を行う。従って、スラス
トジャッキ34a〜34fは油圧の給排によって所定量
駆動し、X方向、Y方向、Z方向及びψ方向、θ方向、
φ方向の制御が行われながら、カッタヘッド15をこの
X方向、Y方向、Z方向及びψ方向、θ方向、φ方向の
6自由度運動させる。
Further, as shown in FIG. 7, the control unit 50 includes thrust jacks 34a-3a detected by the displacement sensor 49.
The detection signal of the operating position of 4f is input, and the control unit 5
0 indicates a preset excavation condition (planned alignment of the tunnel to be excavated, excavation speed, etc.) and a command signal to the servo amplifier 51 based on the detection signal of the displacement sensor 49 to control the servo valve 45 to supply and discharge hydraulic pressure. Source 48 and thrust jack 34
Hydraulic pressure is supplied to and discharged from a to 34f. Therefore, the thrust jacks 34a to 34f are driven by a predetermined amount by supplying and discharging the hydraulic pressure, and the X direction, the Y direction, the Z direction, the ψ direction, the θ direction,
While the control in the φ direction is performed, the cutter head 15 is moved in the 6 directions of freedom in the X direction, the Y direction, the Z direction, the ψ direction, the θ direction, and the φ direction.

【0046】そして、各スラストジャッキ34a〜34
fを所定ストローク伸長すると、このスラストジャッキ
34a〜34fの駆動を停止し、油圧ジャッキ56を駆
動(伸長)して各フロントグリッパ55を押し出して外
周面を掘削形成されたトンネル内壁面に圧接すること
で、前胴11を移動不能に保持する一方、油圧ジャッキ
58を駆動(縮小)して各リアグリッパ57を引き込ん
で後胴13内に収納することで、後胴13を移動自在と
する。この状態で、パラレルリンク機構37の各スラス
トジャッキ34a〜34fを縮小して前胴11及び中胴
12に対して後胴13を前方へ引き寄せて移動させる。
そして、前述と同様に、各フロントグリッパ55を引き
込んで前胴11内に収納し、前胴11を移動自在とする
一方、各リアグリッパ57を押し出して外周面をトンネ
ル内壁面に圧接し、後胴13を移動不能に保持する。こ
の状態で、カッタ旋回駆動モータ20を駆動してカッタ
ヘッド15を回転駆動させながら、パラレルリンク機構
37の各スラストジャッキ34a〜34fを伸長して前
胴11と共にカッタヘッド15を前方へ移動させること
で、ディスクカッタ17及びスクレーパ18によって岩
盤を掘削する。この繰り返しによってトンネルを掘削形
成していく。
Then, each thrust jack 34a-34
When f is extended by a predetermined stroke, the driving of the thrust jacks 34a to 34f is stopped, and the hydraulic jacks 56 are driven (extended) to push out the front grippers 55 to press the outer peripheral surface against the inner wall surface of the excavated tunnel. While the front body 11 is held immovable, the rear jack 13 is made movable by driving (reducing) the hydraulic jacks 58 and retracting each rear gripper 57 to be housed in the rear body 13. In this state, the thrust jacks 34a to 34f of the parallel link mechanism 37 are contracted to pull the rear body 13 forward with respect to the front body 11 and the middle body 12 and move them.
Then, in the same manner as described above, each front gripper 55 is retracted and stored in the front body 11, and the front body 11 is made movable, while each rear gripper 57 is pushed out and the outer peripheral surface is pressed against the inner wall surface of the tunnel. Hold 13 immovable. In this state, while driving the cutter turning drive motor 20 to rotate the cutter head 15, the thrust jacks 34a to 34f of the parallel link mechanism 37 are extended to move the cutter head 15 together with the front body 11 forward. Then, the rock bed is excavated by the disk cutter 17 and the scraper 18. The tunnel is excavated and formed by repeating this process.

【0047】このディスクカッタ17及びスクレーパ1
8の岩盤掘削によって生じたずりはカッタヘッド15の
隙間からチャンバ室23内に落下し、カッタヘッド15
と共に回転する掻き上げ板25がこのチャンバ室23内
のずりを掻き上げてホッパ24内に落とす。そして、こ
のホッパ24内に落下して集積されたずりは排出装置2
6によって外部に排出される。
This disc cutter 17 and scraper 1
The shear generated by the rock excavation of No. 8 falls into the chamber 23 from the gap of the cutter head 15,
The scraping plate 25 rotating together scrapes up the shear in the chamber 23 and drops it into the hopper 24. Then, the slip accumulated in the hopper 24 and accumulated therein is discharged by the discharging device 2
6 is discharged to the outside.

【0048】即ち、排出装置26において、高圧水送水
管210を通って供給された高圧水が高圧水噴射ノズル209
によってホッパ24の上方から散水され、ホッパ24内
には集積されたずりは水が充満する。一方、流量調整弁
207が開放されて送水管203から混気ジェットポンプ206
に供給された高圧水は、ジェットノズル204によって加
速されて掘削物排出管202内に噴射され、同時に空気吸
入管(空気吸入口)205から空気が吸入される。する
と、掘削物排出管202内には混気ジェット水流が流動し
て負圧が発生する。この負圧が掘削物吸引管201を介し
てホッパ24に作用し、このホッパ24内のずりが水と
共に吸引され、吸引されたずり等は混気ジェット水流に
乗り、この掘削物排出管202を通って排出される。
That is, in the discharge device 26, the high-pressure water supplied through the high-pressure water supply pipe 210 is converted into the high-pressure water injection nozzle 209.
Water is sprinkled from above the hopper 24 by the hopper 24, and the accumulated shear in the hopper 24 is filled with water. On the other hand, flow control valve
207 is opened and the air-fuel mixture jet pump 206 is fed from the water pipe 203.
The high-pressure water supplied to is accelerated by the jet nozzle 204 and injected into the excavation material discharge pipe 202, and at the same time, air is sucked from the air suction pipe (air suction port) 205. Then, the mixed jet water flow flows in the excavation product discharge pipe 202, and a negative pressure is generated. This negative pressure acts on the hopper 24 via the excavation object suction pipe 201, the shear in the hopper 24 is sucked together with the water, and the sucked skid, etc. rides on the mixed jet water flow, and the excavation material discharge pipe 202 is discharged. Exhausted through.

【0049】このように掘削物の排出装置26にあって
は、ホッパ24の下部に掘削物吸引管201を接続し、こ
の掘削物吸引管201の後部を機内に延設して掘削物排出
管202に接続し、この掘削物排出管202の上流側に混気ジ
ェットポンプ206を装着したことで、ホッパ24内に集
積したずりは水と共に混気ジェットポンプ206にて発生
した負圧によって掘削物吸引管202を介して掘削物排出
管202に吸引されて外部に排出されることとなり、ずり
を確実に排出することができる。また、混気ジェットポ
ンプ206を掘削物や粉塵の散乱するチャンバ室23では
なく、作業環境の良い機内に配設することで、掘削作業
中に混気ジェットポンプ206のメンテナンスなどを行う
ことができ、この混気ジェットポンプ206のメンテナン
ス作業を安全に効率良く行うことができる。
As described above, in the excavation material discharge device 26, the excavation material suction pipe 201 is connected to the lower portion of the hopper 24, and the rear portion of the excavation material suction pipe 201 is extended to the inside of the machine to extract the excavation material discharge pipe. By connecting to the 202 and installing the mixed air jet pump 206 on the upstream side of the excavated matter discharge pipe 202, the shear accumulated in the hopper 24 is excavated by the negative pressure generated by the mixed air jet pump 206 together with water. The excavated material discharge pipe 202 is sucked through the suction pipe 202 and discharged to the outside, so that the shear can be surely discharged. Further, by arranging the mixed air jet pump 206 in the machine room with a good working environment instead of in the chamber room 23 where the excavated material and dust are scattered, maintenance of the mixed air jet pump 206 can be performed during the excavation work. The maintenance work of the air-fuel mixture jet pump 206 can be safely and efficiently performed.

【0050】このように岩盤を掘削してトンネルを掘削
形成していく過程で、この掘削形成されたトンネルの壁
面が安定している場合は支保は不要であるが、若干不安
定であり、壁面から岩片が剥がれ落ちないようにリング
状の形成したH形綱や木製の板等を支保として用い、ト
ンネルを保護する。
In the process of excavating the bedrock and excavating and forming the tunnel in this way, if the wall surface of the excavated and formed tunnel is stable, no support is required, but it is slightly unstable and the wall surface is not stable. A ring-shaped H-shaped rope or wooden board is used as a support to protect the tunnel so that the rock fragments do not come off.

【0051】そして、岩盤を掘削してトンネルを形成す
る場合には、前述したように、リアグリッパ57がトン
ネル内壁面に圧接して後胴13を移動不能に保持こと
で、パラレルリンク機構37の各スラストジャッキ34
aはこの後胴13にて掘進反力を得て前胴11を前進さ
せ、旋回するカッタヘッド15によって前方の岩盤を掘
削する。一方、トンネル掘削中の地盤が岩盤層から一般
土砂層に変化した場合には、トンネル内壁面が軟弱であ
るため、リアグリッパ57によって推進反力を得ること
ができないので、シールドジャッキ59が既設のセグメ
ントSにて掘進反力を得て前胴11及び中胴12、後胴
13を推進させる。
When the rock is excavated to form the tunnel, the rear gripper 57 presses against the inner wall surface of the tunnel to hold the rear case 13 immovable, so that each of the parallel link mechanisms 37 can be moved. Thrust jack 34
In the rear body 13, a receives the excavation reaction force to move the front body 11 forward, and the turning cutter head 15 excavates the rock in front. On the other hand, when the ground during excavation of the tunnel changes from the rock layer to the general earth and sand layer, since the inner wall surface of the tunnel is weak, the rear gripper 57 cannot obtain the propulsion reaction force, and therefore the shield jack 59 is installed in the existing segment. At S, the excavation reaction force is obtained to propel the front body 11, the middle body 12, and the rear body 13.

【0052】即ち、複数のシールドジャッキ59のスプ
レッダ60を既設のセグメントSへ押し付けた状態で、
このシールドジャッキ59を伸長することにより、その
押し付け反力によってトンネル掘削機本体、即ち、前胴
11、中胴12及び後胴13を前進させ、これと同時に
カッタ駆動モータ20を駆動してカッタヘッド15を旋
回させ、ディスクカッタ17及びスクレーパ18によっ
て一般土砂層を掘削していく。そして、前胴11、中胴
12及び後胴13からなる掘削機本体が所定量前進する
と、シールドジャッキ59の何れか一つを縮み方向に作
動し、スプレッダ60と既設のセグメントSとの間に空
所を形成し、この空所にセグメントエレクタ装置62に
よって新しいセグメントSを装着する。
That is, with the spreader 60 of the plurality of shield jacks 59 being pressed against the existing segment S,
By extending the shield jack 59, the main body of the tunnel excavator, that is, the front body 11, the middle body 12, and the rear body 13 is moved forward by the pushing reaction force, and at the same time, the cutter drive motor 20 is driven to drive the cutter head. 15 is turned and the general sand layer is excavated by the disc cutter 17 and the scraper 18. When the excavator main body including the front case 11, the middle case 12, and the rear case 13 moves forward by a predetermined amount, one of the shield jacks 59 is operated in the contracting direction, and the space between the spreader 60 and the existing segment S is increased. A void is formed, and a new segment S is attached to this void by the segment elector device 62.

【0053】図8及び図9に示すように、図示しない台
車によってトンネル内に搬入されたセグメントSに対し
て、作業者はこのセグメントSに吊り金具80を螺合す
る。そして、エレクタ装置62のスライド体77を移動
し、取付ブラケット78をセグメントSに固定された吊
り金具80の上方に位置させ、この吊り金具80を連結
ピン79によって取付ブラケット78に連結する。この
ようにセグメントSを取付ブラケット78が保持した状
態で、油圧ジャッキ75を駆動して可動リンク73を回
動することで移動台74を昇降すると共に、油圧モータ
69を駆動して回転リング66を旋回することで移動台
74を旋回し、保持したセグメントSをトンネル内で移
送してトンネル内壁面の所定の位置に組付ける。そし
て、セグメントSをトンネル内壁面に固定すると、セグ
メントSの保持を解除し、元位置に戻る。この繰り返し
によってトンネルを構築していく。
As shown in FIGS. 8 and 9, an operator screws a hanging fitting 80 onto the segment S carried into the tunnel by a truck (not shown). Then, the slide body 77 of the elector device 62 is moved to position the mounting bracket 78 above the hanging metal fitting 80 fixed to the segment S, and the hanging metal fitting 80 is connected to the mounting bracket 78 by the connecting pin 79. As described above, while the segment S is held by the mounting bracket 78, the hydraulic jack 75 is driven to rotate the movable link 73 to move the movable table 74 up and down, and the hydraulic motor 69 is driven to rotate the rotary ring 66. The movable table 74 is swung by turning, and the held segment S is transferred in the tunnel and assembled at a predetermined position on the inner wall surface of the tunnel. Then, when the segment S is fixed to the inner wall surface of the tunnel, the holding of the segment S is released and the segment S returns to its original position. The tunnel is built by repeating this.

【0054】このように上述したTBM10では、トン
ネル掘削機本体(前胴11、中胴12、後胴13)をパ
ラレルリンク機構37あるいはシールドジャッキ59に
よって前進させながらカッタヘッド15を旋回させ、デ
ィスクカッタ17及びスクレーパ18によって岩盤を掘
削し、岩盤掘削によって生じたずりをホッパ24に集積
してから排出装置26によって外部に排出する一方、セ
グメントエレクタ装置62によってセグメントSをトン
ネル内壁面に装着することで、トンネルを構築してい
る。
As described above, in the TBM 10 described above, the cutter head 15 is rotated while the tunnel excavator main body (front cylinder 11, middle cylinder 12, rear cylinder 13) is moved forward by the parallel link mechanism 37 or the shield jack 59, and the disc cutter is rotated. By excavating the rock mass with the scraper 17 and the scraper 18, accumulating the shear generated by the rock mass excavation in the hopper 24, and then discharging it to the outside by the discharging device 26, the segment S is mounted on the inner wall surface of the tunnel by the segment erector device 62. , Building a tunnel.

【0055】なお、上述したTBM10において、パラ
レルリンク機構37を6本のスラストジャッキ34a〜
34fによって構成したが、スラストジャッキの数は6
本に限定されるものではなく、8本でも、10本でもよ
いものであり、いずれの場合であっても前述と同様の作
用効果を奏することができる。
In the TBM 10 described above, the parallel link mechanism 37 includes the six thrust jacks 34a to 34a.
It is composed of 34f, but the number of thrust jacks is 6
The present invention is not limited to the number of books, but may be eight or ten, and in any case, the same effect as the above can be obtained.

【0056】また、上述したTBM10において、掘削
機本体の推進機構及び掘進方向を変更する機構としてパ
ラレルリンク機構37を用いたが、本発明のトンネル掘
削機はこれに限定されるものではない。
Further, in the TBM 10 described above, the parallel link mechanism 37 is used as the propulsion mechanism of the excavator body and the mechanism for changing the excavation direction, but the tunnel excavator of the present invention is not limited to this.

【0057】図10に本発明の第2の実施の形態に係る
トンネル掘削機としてのトンネルボーリングマシンの断
面、図11に図10のD−D断面、図12にこのトンネ
ルボーリングマシンに適用される門型セグメントエレク
タ装置の側面視、図13にこの門型セグメントエレクタ
装置の正面視を示す。
FIG. 10 is a cross section of a tunnel boring machine as a tunnel excavator according to a second embodiment of the present invention, FIG. 11 is a cross section taken along the line DD of FIG. 10, and FIG. 12 is applied to this tunnel boring machine. FIG. 13 shows a side view of the portal segment elector device, and FIG. 13 shows a front view of the portal segment elector device.

【0058】<トンネルボーリングマシンの全体構成>
まず、TBM110の全体構成について説明する。このT
BM110において、図10及び図11に示すように、掘
削機本体は円筒形状をなす前胴111と中胴112と後胴113
とから構成されている。この前胴111の前部には軸受114
によってカッタヘッド115が回転自在に装着されてお
り、このカッタヘッド115は前面にスポーク116によって
ディスクカッタ117及びスクレーパ118が装着されてい
る。そして、このカッタヘッド115の後部にはリングギ
ヤ119が一体に固定される一方、前胴111には6つのカッ
タ旋回モータ120が固定されており、このカッタ旋回モ
ータ120の駆動ギヤ121がリングギヤ119に噛み合ってい
る。また、前胴111にはバルクヘッド122が固定されるこ
とで、チャンバ室123が形成されている。そして、この
チャンバ室123にはずりを集積するホッパ124が配設さ
れ、カッタヘッド115の内側にはチャンバ室123に落下し
たずりを掻き上げてホッパ124に取り込む掻き上げ板125
が固定されている。更に、このホッパ124の下部にはこ
のホッパ124にて集積したずりを外部に排出する排出装
置126が取付けられている。
<Overall structure of tunnel boring machine>
First, the overall configuration of the TBM 110 will be described. This T
In the BM 110, as shown in FIGS. 10 and 11, the excavator main body has a cylindrical front body 111, a middle body 112, and a rear body 113.
It is composed of A bearing 114 is provided at the front of the front body 111.
A cutter head 115 is rotatably mounted on the cutter head 115, and a disk cutter 117 and a scraper 118 are mounted on the front surface of the cutter head 115 by spokes 116. A ring gear 119 is integrally fixed to the rear portion of the cutter head 115, and six cutter turning motors 120 are fixed to the front body 111. A drive gear 121 of the cutter turning motor 120 is attached to the ring gear 119. It is in mesh. Further, the bulkhead 122 is fixed to the front body 111 to form a chamber chamber 123. Then, a hopper 124 for accumulating the offset is disposed in the chamber chamber 123, and a scraping plate 125 is scraped inside the cutter head 115 to scrape up the scrap that has fallen into the chamber chamber 123 and take it into the hopper 124.
Has been fixed. Further, at the lower part of the hopper 124, a discharging device 126 for discharging the scrap accumulated in the hopper 124 to the outside is attached.

【0059】従って、カッタ駆動モータ120を駆動して
駆動ギヤ121を回転駆動すると、この駆動ギヤ121が噛み
合うリングギヤ119が回転してカッタヘッド115を旋回
し、ディスクカッタ117が岩盤をせん断破壊する一方、
スクレーパ118が掘削面を掻き取ることで、岩盤を掘削
することができる。そして、掘削して生じたずりはチャ
ンバ室123内に落下し、掻き上げ板125によってチャンバ
室123内に取り込まれ、このホッパ124内に集積したずり
は排出装置126によって外部に排出される。
Therefore, when the cutter drive motor 120 is driven to rotate the drive gear 121, the ring gear 119 meshing with the drive gear 121 rotates to rotate the cutter head 115, and the disc cutter 117 shears and breaks the rock mass. ,
The scraper 118 scrapes off the excavated surface to excavate the rock mass. Then, the shear generated by excavation falls into the chamber 123, is taken into the chamber 123 by the scraping plate 125, and the shear accumulated in the hopper 124 is discharged to the outside by the discharging device 126.

【0060】また、中胴112は前胴111の後部に掘進方向
移動自在に連結され、後胴113は中胴112の後部に揺動自
在に連結されている。そして、前胴111の後部に固定さ
れた前胴基板127と後胴113の前部に固定された後胴基板
128との間には推進機構としての8本のスラストジャッ
キ129が架設され、それぞれ球軸受130,131によって揺
動自在に連結されている。また、前胴111と中胴112との
間には2本の中折ジャッキ132が架設され、更に、前胴1
11と後胴113との間にはカッタトルクを受ける反力ジャ
ッキ133が架設されている。
The middle body 112 is connected to the rear part of the front body 111 so as to be movable in the excavation direction, and the rear body 113 is connected to the rear part of the middle body 112 so as to be swingable. The front torso board 127 fixed to the rear part of the front torso 111 and the rear torso board fixed to the front part of the rear torso 113
Eight thrust jacks 129 as a propulsion mechanism are installed between 128 and 128, and are swingably connected by ball bearings 130 and 131, respectively. Further, two center folding jacks 132 are installed between the front body 111 and the middle body 112.
A reaction force jack 133 that receives a cutter torque is installed between 11 and the rear body 113.

【0061】従って、スラストジャッキ129を駆動して
駆動ロッドを伸長させることで、カッタヘッド115を有
する前胴111を中胴112及び後胴113に対して前進するこ
とができる。また、中折ジャッキ132を駆動して駆動ロ
ッドを伸縮させることで、カッタヘッド115を有する前
胴111及び中胴112を後胴113に対して屈曲し、その掘進
方向を変更することができる。
Therefore, by driving the thrust jack 129 to extend the drive rod, the front body 111 having the cutter head 115 can be moved forward with respect to the middle body 112 and the rear body 113. Further, by driving the center folding jack 132 to extend and contract the drive rod, the front body 111 and the middle body 112 having the cutter head 115 can be bent with respect to the rear body 113, and the excavation direction can be changed.

【0062】また、前胴111にはフロントグリッパ134及
び補助グリッパ135が径方向移動自在に設けられてお
り、各グリッパ134,135は内蔵された油圧ジャッキ13
6,137によって駆動することができる。一方、後胴113
にはリアグリッパ138が径方向移動自在に設けられてお
り、リアグリッパ138は内蔵された油圧ジャッキ139によ
って駆動することができる。
Further, a front gripper 134 and an auxiliary gripper 135 are provided on the front body 111 so as to be movable in the radial direction, and each gripper 134, 135 has a built-in hydraulic jack 13.
Can be driven by 6,137. On the other hand, the rear trunk 113
A rear gripper 138 is provided movably in the radial direction, and the rear gripper 138 can be driven by a built-in hydraulic jack 139.

【0063】更に、後胴113の後部には円周方向に複数
のシールドジャッキ140が並設されており、後方に伸び
る駆動ロッドの先端部にはスプレッダ141が取付けられ
ている。従って、このシールドジャッキ140を作動して
掘進方向後方に駆動ロッドを伸長させると、掘削したト
ンネル内周面に構築された既設のセグメントSにスプレ
ッダ141を押し付けることで、その反力により前胴111及
び中胴112、後胴113を前進することができる。
Further, a plurality of shield jacks 140 are arranged side by side in the circumferential direction on the rear portion of the rear body 113, and a spreader 141 is attached to the tip portion of the drive rod extending rearward. Therefore, when the shield jack 140 is operated to extend the drive rod rearward in the excavation direction, the spreader 141 is pressed against the existing segment S built on the inner circumferential surface of the excavated tunnel, and the reaction force causes the front body 111 to move. Also, the middle body 112 and the rear body 113 can be moved forward.

【0064】<セグメントエレクタ装置の構成>次に、
TBM10に適用されたセグメントエレクタ装置につい
て説明する。図12及び図13に示すように、このTB
M110に装着されたセグメントエレクタ装置142は門型を
なし、後胴113の後部に固定された固定板143に設けられ
ており、このエレクタ装置142はシールドジャッキ140に
よって前進した後胴113(掘削機本体)と既設のセグメ
ントSとの間の空所に新しいセグメントSを装着するも
のである。
<Structure of Segment Elector Device> Next,
A segment elector device applied to the TBM 10 will be described. As shown in FIG. 12 and FIG.
The segment erector device 142 mounted on the M110 has a gate shape and is provided on a fixed plate 143 fixed to the rear part of the rear body 113, and the erector device 142 is moved forward by the shield jack 140 to the rear body 113 (excavator). The new segment S is mounted in the space between the main body) and the existing segment S.

【0065】即ち、固定板143にはブラケット144によっ
て回転自在な8つの支持ローラ145が周方向均等間隔で
取付けられており、この8つの支持ローラ145によって
回転リング146が回転自在に支持され、この回転リング1
46には内歯を有するリングギヤ147が固定されている。
また、固定板143にはブラケット148によって油圧モータ
149が固定されており、この油圧モータ149の駆動ギヤ15
0がリングギヤ147の内歯に噛み合っている。従って、油
圧モータ149を駆動して駆動ギヤ150を回転駆動すると、
この駆動ギヤ150が噛み合うリングギヤ147が回転し、リ
ングギヤ147と一体の回転リング146を旋回することがで
きる。
That is, eight support rollers 145, which are rotatable by brackets 144, are attached to the fixed plate 143 at equal intervals in the circumferential direction. A rotary ring 146 is rotatably supported by these eight support rollers 145. Rotating ring 1
A ring gear 147 having internal teeth is fixed to 46.
The bracket 148 is attached to the fixed plate 143 by a hydraulic motor.
149 is fixed, and the drive gear 15 of this hydraulic motor 149
0 meshes with the inner teeth of the ring gear 147. Therefore, when the hydraulic motor 149 is driven to drive the drive gear 150 to rotate,
The ring gear 147 meshing with the drive gear 150 rotates, and the rotary ring 146 integrated with the ring gear 147 can rotate.

【0066】また、回転リング146には左右一対の固定
台151が固定されており、U字形状をなす移動枠体152の
左右端部がこの各固定台151にそれぞれガイドロッド153
によって移動自在に支持されており、それぞれ昇降ジャ
ッキ154によって昇降自在となっている。そして、この
移動枠体152の中央部には昇降台155が固定されており、
この昇降台155のスライドロッド156にはスライド体157
が移動自在に嵌合しており、このスライド体157に固定
された取付ブラケット158には連結ピン159によって吊り
金具160が着脱自在となっている。なお、この吊り金具1
60は下部がねじ部となっており、図示しない装置によっ
て搬入されたセグメントSの内面に予め螺合されるもの
である。また、取付ブラケット158には取付ブラケット1
58の両側に位置してセグメントSの内面を押える押え部
材161が取付けられている。
Further, a pair of left and right fixed bases 151 are fixed to the rotary ring 146, and the left and right ends of the U-shaped moving frame body 152 are respectively connected to the fixed bases 151 by the guide rods 153.
Are movably supported by, and can be lifted and lowered by lift jacks 154, respectively. An elevating table 155 is fixed to the center of the moving frame body 152,
A slide body 157 is attached to the slide rod 156 of the lift 155.
Is movably fitted, and a hanging bracket 160 is detachably attached to a mounting bracket 158 fixed to the slide body 157 by a connecting pin 159. In addition, this hanging bracket 1
The lower portion of the 60 has a threaded portion, which is previously screwed into the inner surface of the segment S carried in by a device (not shown). In addition, the mounting bracket 1
Pressing members 161 that are located on both sides of 58 and press the inner surface of the segment S are attached.

【0067】従って、セグメントSに螺合された吊り金
具160に対して、スライド体157を移動して取付ブラケッ
ト158と位置合せを行い、この吊り金具160を連結ピン15
9によって取付ブラケット158に連結することで、セグメ
ントSを保持することができる。そして、昇降ジャッキ
154を駆動して駆動ロッドを伸縮すると、移動枠体152を
介して昇降台155が上下に移動し、この昇降台155を昇降
することで、保持したセグメントSを昇降することがで
きる。更に、油圧モータ149を駆動してリングギヤ147と
共に回転リング146を旋回することで、保持したセグメ
ントSをトンネル内壁面に沿って移動することができ
る。
Therefore, the sliding member 157 is moved to align with the mounting bracket 158 with respect to the hanging fitting 160 screwed to the segment S, and the hanging fitting 160 is connected to the connecting pin 15.
By connecting to the mounting bracket 158 by means of 9, the segment S can be held. And the lifting jack
When the driving rod 154 is driven to expand and contract, the elevating table 155 moves up and down via the moving frame body 152, and by elevating the elevating table 155, the held segment S can be moved up and down. Further, by driving the hydraulic motor 149 and turning the rotary ring 146 together with the ring gear 147, the held segment S can be moved along the inner wall surface of the tunnel.

【0068】<トンネルボーリングマシンの作用>ここ
で、上述したように構成されたTBM110によって岩盤
を掘削してトンネルを構築する場合について説明する。
<Operation of Tunnel Boring Machine> Here, a case where a rock is excavated by the TBM 110 configured as described above to construct a tunnel will be described.

【0069】このように構成されたTBM110によって
岩盤を掘削してトンネルを構築するには、図10に示す
ように、油圧ジャッキ136,137を駆動(縮小)し、フロ
ントグリッパ134及び補助グリッパ135を引き込んで前胴
111を移動自在とする一方、油圧ジャッキ139を駆動(伸
長)し、各リアグリッパ138を掘削形成されたトンネル
内壁面に圧接して後胴113を移動不能に保持する。この
状態で、カッタ旋回駆動モータ120を駆動してカッタヘ
ッド115を回転駆動させながら、各スラストジャッキ129
を伸長して前胴111と共にカッタヘッド115を前方へ移動
させる。すると、旋回するカッタヘッド115のディスク
カッタ117が岩盤をせん断破壊し、スクレーパ118が掘削
面を掻き取ることで岩盤を掘削する。そして、このとき
に各中折ジャッキ132を伸縮することで、前胴111及び中
胴112は後胴113に対して折れ曲がり、カッタヘッド115
の向きを変えてトンネルの掘削方向を変更することがで
きる。
In order to construct a tunnel by excavating rock mass with the TBM 110 thus constructed, as shown in FIG. 10, the hydraulic jacks 136 and 137 are driven (reduced) and the front gripper 134 and the auxiliary gripper 135 are moved. Front torso
While the 111 is movable, the hydraulic jack 139 is driven (extended) to press each rear gripper 138 against the inner wall surface of the excavated tunnel to hold the rear body 113 immovable. In this state, each of the thrust jacks 129 is driven by driving the cutter turning drive motor 120 to rotate the cutter head 115.
And the cutter head 115 is moved forward together with the front body 111. Then, the disc cutter 117 of the rotating cutter head 115 shears and breaks the rock mass, and the scraper 118 scrapes the rock surface to excavate the rock mass. At this time, by expanding and contracting each of the center folding jacks 132, the front body 111 and the middle body 112 are bent with respect to the rear body 113, and the cutter head 115.
The direction of excavation of the tunnel can be changed by changing the direction of.

【0070】そして、各スラストジャッキ129を所定ス
トローク伸長すると、このスラストジャッキ129の駆動
を停止し、フロントグリッパ134及び補助グリッパ135を
押し出してトンネル内壁面に圧接し、前胴11を移動不
能に保持する一方、リアグリッパ138を引き込んで後胴1
13を移動自在とする。この状態で、各スラストジャッキ
129を縮少して前胴111に対して中胴112及び後胴113を前
方へ引き寄せて移動させる。そして、前述と同様に、各
フロントグリッパ134及び補助グリッパ135によって前胴
11を移動自在とする一方、各リアグリッパ138によっ
て後胴13を移動不能に保持し、カッタヘッド15を回
転駆動させながら各スラストジャッキ129を伸長して前
胴111と共にカッタヘッド115を前方へ移動させること
で、ディスクカッタ117及びスクレーパ118によって岩盤
を掘削する。この繰り返しによってトンネルを掘削形成
していく。
When each thrust jack 129 is extended by a predetermined stroke, the driving of the thrust jack 129 is stopped, the front gripper 134 and the auxiliary gripper 135 are pushed out and pressed against the inner wall surface of the tunnel, and the front case 11 is held immovable. While pulling the rear gripper 138 back 1
13 is movable. In this state, each thrust jack
By contracting 129, the middle body 112 and the rear body 113 are pulled forward with respect to the front body 111 and moved. Then, in the same manner as described above, the front body 11 is made movable by the front grippers 134 and the auxiliary grippers 135, while the rear body 13 is held immovably by the rear grippers 138, and the thrust heads are driven while rotating the cutter head 15. The rock is excavated by the disk cutter 117 and the scraper 118 by extending the jack 129 and moving the cutter head 115 together with the front body 111 forward. The tunnel is excavated and formed by repeating this process.

【0071】このディスクカッタ117及びスクレーパ118
の岩盤掘削によって生じたずりはカッタヘッド115の隙
間からチャンバ室123内に落下し、カッタヘッド115 と
共に回転する掻き上げ板125がこのチャンバ室123内のず
りを掻き上げてホッパ124内に落とす。そして、このホ
ッパ124内に落下して集積されたずりは排出装置126によ
って外部に排出される。
This disc cutter 117 and scraper 118
The shear generated by the rock excavation falls into the chamber 123 from the gap of the cutter head 115, and the scraping plate 125 rotating together with the cutter head 115 scrapes up the shear in the chamber 123 and drops it into the hopper 124. Then, the shears that have fallen and accumulated in the hopper 124 are discharged to the outside by the discharging device 126.

【0072】即ち、この排出装置126は前述したTBM
10に装着された排出装置26とほぼ同様の構成となっ
ており、図1に示すように、高圧水送水管210を通って
供給された高圧水が高圧水噴射ノズル209によってホッ
パ24の上方から散水され、ホッパ24内には集積され
たずりは水が充満する。一方、流量調整弁207が開放さ
れて送水管203から混気ジェットポンプ206に供給された
高圧水は、ジェットノズル204によって加速されて掘削
物排出管202内に噴射され、同時に空気吸入管(空気吸
入口)205から空気が吸入される。すると、掘削物排出
管202内には混気ジェット水流が流動して負圧が発生す
る。この負圧が掘削物吸引管201を介してホッパ24に
作用し、このホッパ24内のずりが水と共に吸引され、
吸引されたずり等は混気ジェット水流に乗り、この掘削
物排出管202を通って排出される。
That is, the discharging device 126 is the TBM described above.
The structure is almost the same as that of the discharge device 26 mounted on the device 10. As shown in FIG. 1, the high-pressure water supplied through the high-pressure water supply pipe 210 is discharged from above the hopper 24 by the high-pressure water injection nozzle 209. The water that has been sprayed and accumulated in the hopper 24 is filled with water. On the other hand, the high-pressure water supplied to the air-fuel mixture jet pump 206 from the water supply pipe 203 with the flow rate adjustment valve 207 opened is accelerated by the jet nozzle 204 and injected into the excavation discharge pipe 202, and at the same time, the air intake pipe (air Air is sucked in through the suction port) 205. Then, the mixed jet water flow flows in the excavation product discharge pipe 202, and a negative pressure is generated. This negative pressure acts on the hopper 24 via the excavation object suction pipe 201, and the shear in the hopper 24 is sucked together with water,
The sucked skids and the like ride on the mixed jet water flow and are discharged through the excavated matter discharge pipe 202.

【0073】ところで、このように岩盤を掘削してトン
ネルを掘削形成していく過程で、この掘削形成されたト
ンネルの壁面が安定している場合は支保は不要である
が、若干不安定であり、壁面から岩片が剥がれ落ちない
ようにリング状の形成したH形綱や木製の板等を支保と
して用い、トンネルを保護する。また、岩盤を掘削して
トンネルを形成する場合に、掘削地盤が岩盤層から一般
土砂層に変化した場合には、シールドジャッキ140がセ
グメントSにて掘進反力を得て前胴111及び中胴112、後
胴113を推進させる。
By the way, in the process of excavating the bedrock and excavating and forming the tunnel in this way, if the wall surface of the excavated and formed tunnel is stable, no support is required, but it is slightly unstable. To prevent the rock fragments from peeling off from the wall surface, use a ring-shaped H-shaped rope or wooden board as a support to protect the tunnel. Further, when excavating the rock to form a tunnel, if the excavated ground changes from the rock layer to the general sand layer, the shield jack 140 obtains the excavation reaction force at the segment S and the front body 111 and the middle body 112, the rear body 113 is propelled.

【0074】即ち、複数のシールドジャッキ140のスプ
レッダ141を既設のセグメントSへ押し付けた状態で、
このシールドジャッキ140を伸長することにより、その
押し付け反力によってトンネル掘削機本体、即ち、前胴
111及び中胴112、後胴113を前進させ、これと同時にカ
ッタ駆動モータ120を駆動してカッタヘッド115を旋回さ
せ、ディスクカッタ117及びスクレーパ118によって一般
土砂層を掘削していく。そして、前胴111及び中胴112、
後胴113からなる掘削機本体が所定量前進すると、シー
ルドジャッキ140の何れか一つを縮み方向に作動し、ス
プレッダ141と既設のセグメントSとの間に空所を形成
し、この空所にセグメントエレクタ装置142によって新
しいセグメントSを装着する。
That is, with the spreaders 141 of the plurality of shield jacks 140 being pressed against the existing segment S,
By extending the shield jack 140, the pushing reaction force causes the tunnel excavator body, that is, the front body.
111, the middle cylinder 112, and the rear cylinder 113 are moved forward, at the same time, the cutter driving motor 120 is driven to rotate the cutter head 115, and the general sand layer is excavated by the disk cutter 117 and the scraper 118. And the front body 111 and the middle body 112,
When the excavator body composed of the rear body 113 moves forward by a predetermined amount, one of the shield jacks 140 is operated in the contracting direction to form a space between the spreader 141 and the existing segment S, and in this space. A new segment S is mounted by the segment elector device 142.

【0075】図12及び図13に示すように、図示しな
い台車によってトンネル内に搬入されたセグメントSに
対して、作業者はこのセグメントSに吊り金具160を固
定する。そして、エレクタ装置142のスライド体157を移
動し、取付ブラケット158をセグメントSに固定された
吊り金具160の上方に位置させ、この吊り金具160を連結
ピン159によって取付ブラケット158に連結する。このよ
うにセグメントSを取付ブラケット158が保持した状態
で、昇降ジャッキ154を駆動して移動枠体152を介してし
昇降台155を昇降すると共に、油圧モータ149を駆動して
回転リング146を旋回することで昇降台155を旋回し、保
持したセグメントSをトンネル内で移送してトンネル内
壁面の所定の位置に組付ける。そして、セグメントSを
トンネル内壁面に固定すると、セグメントSの保持を解
除し、元位置に戻る。この繰り返しによってトンネルを
構築していく。
As shown in FIGS. 12 and 13, the operator fixes the hanging metal fittings 160 to the segment S carried into the tunnel by a truck (not shown). Then, the slide body 157 of the erector device 142 is moved to position the mounting bracket 158 above the hanging metal fitting 160 fixed to the segment S, and the hanging metal fitting 160 is connected to the mounting bracket 158 by the connecting pin 159. In this manner, with the mounting bracket 158 holding the segment S, the lifting jack 154 is driven to lift the lifting platform 155 through the moving frame body 152, and the hydraulic motor 149 is driven to rotate the rotating ring 146. By doing so, the elevator 155 is swung, the held segment S is transferred in the tunnel, and is assembled at a predetermined position on the inner wall surface of the tunnel. Then, when the segment S is fixed to the inner wall surface of the tunnel, the holding of the segment S is released and the segment S returns to its original position. The tunnel is built by repeating this.

【0076】このように上述したTBM110では、トン
ネル掘削機本体(前胴111、中胴112、後胴113)をスラ
ストジャッキ129あるいはシールドジャッキ140によって
前進させながらカッタヘッド115を旋回させ、ディスク
カッタ117及びスクレーパ118によって岩盤を掘削し、岩
盤掘削によって生じたずりをホッパ124に集積してから
排出装置126によって外部に排出する一方、セグメント
エレクタ装置142によってセグメントSをトンネル内壁
面に装着することで、トンネルを構築している。
As described above, in the above-described TBM 110, the cutter head 115 is rotated while the tunnel excavator main body (front cylinder 111, middle cylinder 112, rear cylinder 113) is moved forward by the thrust jack 129 or the shield jack 140, and the disc cutter 117 is rotated. By excavating the rock mass with the scraper 118, accumulating the shear generated by the rock mass excavation in the hopper 124, and then discharging it to the outside by the discharging device 126, the segment S is mounted on the inner wall surface of the tunnel by the segment elector device 142. Building a tunnel.

【0077】なお、上述した各実施の形態にあっては、
推進手段としてパラレルリンク機構37を用いたTBM
10ではリンク式セグメントエレクタ装置62を適用
し、推進手段としてシールドジャッキ129を用いたTB
M110では門型セグメントエレクタ装置142を適用した
が、TBM10とセグメントエレクタ装置との関係はこ
れらに限定されるものではなく、パラレルリンク機構3
7を用いたTBM10に門型セグメントエレクタ装置14
2を適用してもよいものである。
In each of the above embodiments,
TBM using parallel link mechanism 37 as propulsion means
10 applies the link type segment erector device 62 and uses the shield jack 129 as a propulsion means.
Although the portal segment elector device 142 is applied to the M110, the relationship between the TBM 10 and the segment elector device is not limited to these, and the parallel link mechanism 3 is used.
Gate-type segment erector device 14 for TBM10
2 may be applied.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の掘
削物の排出装置によれば、上部に掘削物集積開口部が形
成されたホッパの下部に掘削物吸引管の一端部が連結し
てこの掘削物吸引管の他端部をチャンバ室を区画する隔
壁を貫通して機内に延設して掘削物排出管の中途部に連
結し、掘削物排出管の前部にジェットポンプのノズルを
設けると共に空気吸入口を設けたので、掘削物を確実に
外部に排出することができると共に、ジェットポンプを
掘削物や粉塵の散乱するチャンバ室ではなく、作業環境
の良い機内に配設することで、掘削作業中にこのジェッ
トポンプ等のメンテナンスを安全、且つ、効率良く行う
ことができる。
As described above in detail, according to the excavated material discharge device of the present invention, one end of the excavated material suction pipe is connected to the lower portion of the hopper having the excavated material accumulation opening formed in the upper portion. The other end of the excavation suction pipe extends through the partition that divides the chamber into the machine and is connected to the middle of the excavation discharge pipe.The jet pump nozzle is connected to the front of the excavation discharge pipe. Since it is equipped with an air intake port, it is possible to reliably discharge the excavated material to the outside, and the jet pump should be installed in the machine with a good working environment, not in the chamber room where the excavated material and dust are scattered. Therefore, the maintenance of the jet pump and the like can be performed safely and efficiently during the excavation work.

【0079】また、本発明の掘削物の排出装置によれ
ば、ホッパ内に給水する送水管を設けたので、ホッパ内
は掘削物と共に送水管から給水される水によって水位が
上昇し、ジェットポンプによる掘削物の吸引効率を向上
することができる。
Further, according to the excavated material discharge device of the present invention, since the water supply pipe for supplying water is provided in the hopper, the water level in the hopper is raised by the water supplied from the water supply pipe together with the excavated product, and the jet pump is used. It is possible to improve the suction efficiency of the excavated material.

【0080】また、本発明のトンネル掘削機によれば、
掘削機本体の前部にカッタヘッドをして推進機構によっ
て前進可能とする一方、掘削された掘削物を集積するホ
ッパの下部に掘削物吸引管を連結してその端部をチャン
バ室を区画する隔壁を貫通して機内に延設し、基端部が
送水管に連結された掘削物排出管の中途部にこの掘削物
吸引管の端部を連結さし、この掘削物排出管の前部にノ
ズル及び空気吸入口とからなる混気ジェットポンプを設
けたので、掘削物を確実に外部に排出することができる
と共に、ジェットポンプのメンテナンスを環境の良い機
内で行うことができ、掘削作業効率の向上を図ることが
できる。
Further, according to the tunnel excavator of the present invention,
A cutter head is provided at the front of the excavator body to allow it to move forward by a propulsion mechanism, while a digging material suction pipe is connected to the bottom of a hopper that accumulates the digging material, and its end is partitioned into chamber chambers. The end of this excavation product suction pipe is connected to the middle part of the excavation product discharge pipe that extends through the bulkhead and extends into the machine, and the base end part is connected to the water supply pipe. Since the air-fuel mixture jet pump consisting of the nozzle and the air intake port is installed in the machine, the excavated material can be reliably discharged to the outside, and the jet pump can be maintained in a machine with a good environment, and the excavation work efficiency can be improved. Can be improved.

【0081】また、本発明のトンネル掘削方法によれ
ば、岩盤を掘削して生じた掘削物をホッパに取込み、ジ
ェットポンプのノズルから水を噴射することで空気を吸
入した混気ジェット水流とし、この混気ジェット水流を
掘削物排出管内に噴射することで発生した負圧により掘
削物吸引管を介して掘削物を吸引し、この吸引した掘削
物を混気ジェット水流に乗せて掘削物排出管内から外部
に排出するようにしたので、掘削物を混気ジェット水流
によって外部に確実に排出することができると共に、こ
のジェットポンプのメンテナンスを掘削作業中に環境の
良い機内で行うことができ、掘削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 excavated material produced by excavating the bedrock is taken into the hopper, and the water is jetted from the nozzle of the jet pump to form the air-mixed jet water stream, The negative pressure generated by injecting this mixed air jet water flow into the excavation material discharge pipe sucks the excavation material through the excavation material suction pipe, and the suctioned excavation material is placed on the mixed air jet water flow and inside the excavation material discharge pipe. Since it is designed to be discharged from the outside to the outside, it is possible to reliably discharge the excavated material to the outside by the mixed jet water flow, and the maintenance of this jet pump can be performed during the excavation work in an environment-friendly machine. Work efficiency can be improved.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る掘削物の排出
装置の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an excavated material discharge device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明のトンネル掘削機としてのトンネルボー
リングマシンの断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a tunnel boring machine as a tunnel excavator of the present invention.

【図3】トンネルボーリングマシンの正面図である。FIG. 3 is a front view of a tunnel boring machine.

【図4】図2のA−A断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;

【図5】図2のB−B断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. 2;

【図6】図2のC−C断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line CC of FIG. 2;

【図7】推進機構としてのパラレルリンク機構の概略図
である。
FIG. 7 is a schematic view of a parallel link mechanism as a propulsion mechanism.

【図8】リンク式セグメントエレクタ装置の側面図であ
る。
FIG. 8 is a side view of a link-type segment erector device.

【図9】リンク式セグメントエレクタ装置の正面図であ
る。
FIG. 9 is a front view of a link-type segment erector device.

【図10】本発明の第2の実施の形態に係るトンネル掘
削機としてのトンネルボーリングマシンの断面図であ
る。
FIG. 10 is a sectional view of a tunnel boring machine as a tunnel excavator according to a second embodiment of the present invention.

【図11】図10のD−D断面図である。FIG. 11 is a sectional view taken along line DD of FIG. 10;

【図12】門型セグメントエレクタ装置の側面図であ
る。
FIG. 12 is a side view of the portal segment elector device.

【図13】門型セグメントエレクタ装置の正面図であ
る。
FIG. 13 is a front view of a gate-type segment elector device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,110 トンネルボーリングマシン 11,111 前胴(トンネル掘削機本体) 12,112 中胴(トンネル掘削機本体) 13,113 後胴(トンネル掘削機本体) 15,115 カッタヘッド 20,120 カッタ旋回油圧モータ 23,123 チャンバ室 24,124 ホッパ 26,126 排出装置 30 連結ジャッキ 34a〜34f スラストジャッキ 37 パラレルリンク機構 59,140 シールドジャッキ 62 リンク式セグメントエレクタ装置 129 スラストジャッキ 132 中折ジャッキ 133 反力ジャッキ 142 門型セグメントエレクタ装置 24a 集積開口部 201 掘削物吸引管 202 掘削物排出管 203 送水管 204 ジェットノズル 205 空気吸入管 206 混気ジェットポンプ 209 高圧水噴射ノズル 10,110 Tunnel boring machine 11,111 Front body (tunnel excavator body) 12,112 Middle body (tunnel excavator body) 13,113 Rear body (tunnel excavator body) 15,115 Cutter head 20,120 Cutter turning hydraulic pressure Motor 23,123 Chamber chamber 24,124 Hopper 26,126 Ejector 30 Connection jack 34a-34f Thrust jack 37 Parallel link mechanism 59,140 Shield jack 62 Link type segment erector device 129 Thrust jack 132 Middle folding jack 133 Reaction force jack 142 Gate-shaped segment erector device 24a Integrated opening 201 Excavation suction pipe 202 Excavation discharge pipe 203 Water supply pipe 204 Jet nozzle 205 Air suction pipe 206 Mixed air jet pump 209 High pressure water injection nozzle

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カッタヘッドの回転によって掘削された
掘削物をチャンバ室内のホッパにて集積して該ホッパに
装着されたジェットポンプによって外部に排出する掘削
物の排出装置において、上部に掘削物集積開口部が形成
されたホッパの下部に掘削物吸引管の一端部が連結さ
れ、該掘削物吸引管の他端部がチャンバ室を区画する隔
壁を貫通して機内に延設されて掘削物排出管の中途部に
連結され、該掘削物排出管の前部に前記ジェットポンプ
のノズルが設けられると共に空気吸入口が設けられたこ
とを特徴とする掘削物の排出装置。
1. An excavator discharge device for accumulating excavates excavated by the rotation of a cutter head in a hopper inside a chamber chamber and discharging the excavates to the outside by a jet pump mounted in the hopper. One end of the excavation object suction pipe is connected to the lower part of the hopper in which the opening is formed, and the other end of the excavation object suction pipe penetrates through the partition that divides the chamber to extend into the machine to discharge the excavation product. A device for discharging excavated material, which is connected to a middle portion of the pipe, and is provided with a nozzle of the jet pump and an air intake port in a front portion of the excavated material discharging pipe.
【請求項2】 請求項1記載の掘削物の排出装置におい
て、前記ホッパ内に給水する送水管が設けられたことを
特徴とする掘削物の排出装置。
2. The excavator discharge device according to claim 1, wherein a water supply pipe for supplying water is provided in the hopper.
【請求項3】 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、前記掘
削機本体を前進させる推進機構と、前記カッタヘッドに
よって掘削された掘削物を集積するホッパと、一端部が
該ホッパの下部に連結されて他端部がチャンバ室を区画
する隔壁を貫通して機内に延設された掘削物吸引管と、
基端部が送水管に連結されて中途部に該掘削物吸引管の
他端部が連結された掘削物排出管と、該掘削物排出管の
前部に設けられたノズル及び空気吸入口とからなる混気
ジェットポンプとを具えたことを特徴とするトンネル掘
削機。
3. A tubular excavator main body, a cutter head rotatably mounted on a front portion of the excavator main body, a propulsion mechanism for advancing the excavator main body, and excavation by the cutter head. A hopper for accumulating the excavated material, and a excavated object suction pipe which is connected to the lower portion of the hopper and has the other end penetrating the partition wall that defines the chamber to extend into the machine.
A drilling material discharge pipe having a base end portion connected to a water supply pipe and the other end portion of the drilling material suction pipe connected to a midway portion, and a nozzle and an air suction port provided in a front portion of the drilling material discharge pipe. A tunnel excavator characterized by having an air-mixed jet pump consisting of.
【請求項4】 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本体を前進させることで、前方の岩
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、岩盤を掘削して生じた掘削物をホッパに取込み、
ジェットポンプのノズルから水を噴射することで空気を
吸入した混気ジェット水流とし、この混気ジェット水流
を掘削物排出管内に噴射することで、この混気ジェット
水流によって発生した負圧により前記ホッパに連結され
た掘削物吸引管を介して該ホッパ内の掘削物を吸引し、
この吸引した掘削物を前記混気ジェット水流に乗せて前
記掘削物排出管内から外部に排出するようにしたことを
特徴とするトンネル掘削方法。
4. A tunnel excavation method for excavating a rock mass in front to form a tunnel by driving and rotating a cutter head mounted on a front part to form a tunnel. Take the excavated material into the hopper,
By injecting water from the nozzle of the jet pump to create air-mixed jet water flow that has taken in air, and by injecting this air-fuel mixture jet water flow into the excavation material discharge pipe, the negative pressure generated by this air-fuel mixture jet water causes the hopper Sucking the excavated material in the hopper through the excavated material suction pipe connected to,
A tunnel excavation method, characterized in that the suctioned excavation is placed on the mixed jet water flow and discharged from the excavation discharge pipe to the outside.
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