JPH09133000A - セグメント覆工の組立工法とシールド掘進機 - Google Patents

セグメント覆工の組立工法とシールド掘進機

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JPH09133000A
JPH09133000A JP7313681A JP31368195A JPH09133000A JP H09133000 A JPH09133000 A JP H09133000A JP 7313681 A JP7313681 A JP 7313681A JP 31368195 A JP31368195 A JP 31368195A JP H09133000 A JPH09133000 A JP H09133000A
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JP
Japan
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shield machine
buried pipe
main body
pipe
machine main
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Pending
Application number
JP7313681A
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English (en)
Inventor
Toshio Sakuma
敏夫 佐久間
Hiromoto Takemoto
弘基 竹本
Hidenori Katayose
秀紀 片寄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shiraishi Co Ltd
Original Assignee
Shiraishi Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 地中の既設埋設管を解体しながらトンネルを
掘削し、かつトンネル内でセグメントを組立てて覆工を
完成する。 【解決手段】 筒形断面のシールド機本体1の前部に設
けられ、中心部に既設埋設管4の進入孔2を有する環状
回転カッターディスク3を回転させながら、前記既設埋
設管4の周囲を掘削すると共に、前記進入孔2から進入
した既設埋設管4の基端部をシールド機本体1の中心部
で、かつ既設埋設管進入孔2の後方に設けられた中央部
ディスクカッター5の回転により破砕し、この埋設管基
端部への泥水の供給,排出に伴って前記管破砕物を泥水
と一緒に外方に排出すると共に、前記シールド機本体1
のテール部において、セグメントリングの組立ての進展
に対応して前記シールド機本体を推進させることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地中の既設埋設管
を撤去しながら行なうセグメント覆工の組立工法とシー
ルド掘進機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】地中の埋設管の老朽化等により、この既
設埋設管を撤去し、その後に、この既設埋設管の経路に
沿ってトンネルを掘削し、このトンネル内に新しい管路
としてのセグメントを順次組立てることがある。従来
は、この場合、バックホウで地表面から埋設管に届く深
さの溝を埋設管に沿って開削し、この溝を通して埋設管
を地上に掘り出した後、この溝を埋戻す。こうして、既
設の埋設管を地中から撤去した後、埋設管の経路に沿っ
て掘進機を推進しながらトンネルを掘削し、このトンネ
ル内でセグメントリングを組立てて管路を完成するもの
である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、前記の場合は既
設埋設管を撤去する作業と、トンネルを掘削する作業と
が別々の作業であるため、既設埋設管を撤去し、その後
にトンネルを掘削する作業に手間どり、施工期間と施工
費が嵩むという問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明に係るセグメント覆工の組立工法は、筒形断
面のシールド機本体1の前部に設けられ、中心部に既設
埋設管4の進入孔2を有する環状の回転カッターディス
ク3を回転させながら、前記既設埋設管4の周囲を掘削
すると共に、前記進入孔2から進入した既設埋設管4の
基端部をシールド機本体1の中心部で、かつ既設埋設管
進入孔2の後方に設けられた中央部ディスクカッター5
の回転により破砕し、管破砕がなされた埋設管基端部へ
の泥水の供給,排出に伴って前記管破砕物を泥水と一緒
に外方に排出すると共に、前記シールド機本体1のテー
ル部におけるセグメントリングの組立の進展に対応して
前記シールド機本体を推進させることを特徴とする。ま
た本発明のシールド掘進機は、筒形断面のシールド機本
体1の前部に設けられ、中心部に既設埋設管4の進入孔
2を有し、かつ第1回転駆動装置6により回転駆動して
既設埋設管4の周囲を掘削する環状の回転カッターディ
スク3と、前記シールド機本体1の後部で、かつ既設埋
設管進入孔2の後方に設けられ、第2回転駆動装置7に
より回転駆動すると共に、既設埋設管4の基端部を破砕
する中央部ディスクカッター5と、埋設管基端部へ泥水
を給排する送泥管8及び排泥管9と、シールド機本体1
のテール部に設けられているセグメントリング組立用の
エレクター10を備えている。前記中央部ディスクカッ
ター5と第2回転駆動装置7は、シールド機本体1内に
設けられている環状支承部材11に取付けられている推
進装置12により、シールド機本体1に対し相対的に前
後移動自在に設けるとよい。
【0005】本発明によると、シールド機本体1の前端
部における回転カッターディスク3の回転による既設埋
設管4の周囲の切羽の掘削と、シールド機本体1内にお
ける中央部ディスクカッター5による既設埋設管4の基
端部の解体と、シールド機本体1の後部において、エレ
クター10によりセグメントリング13の組立ての各工
程を連続して、かつ自動的に行なうことができる。
【0006】
【発明の実施の形態】次に、この発明を図示の例によっ
て詳細に説明する。図1〜図3において、シールド掘進
機31の筒形断面のシールド機本体1の前部には、中央
部に既設埋設管4の進入孔2を有し、その外周に多数の
カッタービット32が放射状に取付けられた回転カッタ
ーディスク3が設けられている。
【0007】回転カッターディスク3は、前記のように
シールド機本体1の前部に配置され、かつ回転カッター
ディスク3の後部において、環状の支持部材33がシー
ルド機本体1に固定されている。前記環状の支持部材3
3の内側に配置される環状従動歯車35は、支持部材3
3の内側に固定された隔壁36に設けられている環状溝
に軸受を介して回転自在に嵌設され、かつこの環状従動
歯車35は、隔壁36に回転自在に嵌設された連結リン
グ34の後端部に固定され、その連結リング34の前端
部と回転カッターディスク3の後部とは、連結リング円
周方向に間隔をおいて配置された多数の連結部材37を
介して連結され、かつ回転カッターディスク3の中心部
の既設埋設管進入孔2の周壁29の内面には、この既設
埋設管4の外周部を掘削する内周カッタービット32a
が設けられている。
【0008】また、前記環状の支持部材33の内側の周
囲に、第1駆動装置6として、液圧モータからなる多数
のカッターディスク回転用駆動装置38が配設され、そ
の駆動装置38は隔壁36に固定され、その駆動装置3
8の回転軸に固定されたピニオン40は、前記環状従動
歯車35に噛み合わされ、前記駆動装置38により回転
カッターディスク3が回転される。前後方向に間隔をあ
けて平行に配設された前記隔壁36の内端に筒状ガイド
41が設けられ、その内周に中央筒体30が前後摺動自
在に嵌挿されている。
【0009】また、筒形断面のシールド機本体1の中間
部の内側に固定された環状支承部材11と、前記中央筒
体30の中間部の内側に固定された支承リング22との
間に、中央筒体30の周囲方向に間隔をおいて配置され
た推進装置12としての複数の液圧式中央部ディスクカ
ッター移動用ジャッキ20が介在され、この移動用ジャ
ッキ20の前端部は支承リング22に固定されると共
に、この移動用ジャッキ20の後端部は、前記環状支承
部材11に固定されたブラケット21に対し、ピン23
により連結されている。
【0010】前記中央筒体30の前端板24と支持板1
8に、前記中央部ディスクカッター5が軸受26を介し
て回転自在に取付けられ、第2駆動装置7としての減速
機付き駆動装置27は、前記中央筒体30の支持板18
に固定され、前記駆動装置27の出力軸に固定された駆
動歯車25は、中央部ディスクカッター5の回転支承軸
19に固定された従動歯車28と噛み合わされ、前記駆
動装置27により、駆動歯車25と従動歯車28を介し
て中央部ディスクカッター5が回転される。
【0011】また、前記隔壁36に形成された孔を挿通
して送泥管8の先端開口が前側の隔壁36の前に導かれ
ている。同様に、前記隔壁36の孔を挿通して排泥管9
の先端開口が前側の隔壁36の前に導かれている。
【0012】前記支持部材33の後方に配置された多数
のシールドジャッキ46は、シールド機本体1に固定さ
れた環状支承部材11に挿通固定される。45はシール
ド機の方向制御用ジャッキである。また、環状支承部材
11の後側において、シールド機本体1にガイド溝39
が設けられ、このガイド溝39に環状回転部材42が回
転自在に支持されていて、この環状回転部材42の一側
部に設けられた環状歯車43に、環状支承部材11に取
付けられた駆動装置45のピニオン44が噛合してお
り、また、セグメント13aを据付けるためのエレクタ
ー10が駆動機構47を介して環状回転部材42に取付
けられている。
【0013】図1は、後方のセグメントリング13に掘
削反力をとり、シールドジャッキ46によりシールド機
本体1を前進させながら、その先端の回転カッターディ
スク3で既設埋設管4の周囲の切羽面57を掘削し、さ
らに中央部ディスクカッター5の回転により既設埋設管
4の基端を破砕し、かつシールド機本体1の後方でエレ
クター10によりセグメントリング13を組立てている
状態が示されている。
【0014】また、前記中央部ディスクカッター5によ
り既設埋設管4を破砕するとき、この破砕部には送泥管
8から泥水を供給し、解体物を泥水により流動状態とし
たうえ、排泥管9から排出するもので、この排泥管9内
には排土スクリュー(図示せず)を内挿し、それにより
解体物を排出するように設けてもよい。
【0015】次に、図1〜図3によって動作順を説明す
る。 図1はシールド機本体1を前進させながら、回転カ
ッターディスク3が既設埋設管4の外周の掘削を行なっ
た後の状態で、シールドジャッキ46が伸長し切った状
態が示されている。 図2に示すようにシールドジャッキ46を収縮させ
る。 つづいて、シールド機本体1の後部において、エレ
クター10を操作してセグメント13aをリング状に組
立てトンネルの覆工を行なう。 図3に示すように再びシールドジャッキ46を伸長
させて、シールド機本体1を前進させ、かつ回転カッタ
ーディスク3により既設埋設管4の周囲の切羽面57を
掘削する。 同時に中央部ディスクカッター5を駆動して既設埋
設管4の基端の破砕を行なう。このとき、推進装置12
は補助的に使用すればよく、この推進装置12により、
既設埋設管4の基端破砕面に対し、中央部ディスクカッ
ター5の前面のカッタービット17を最適な圧接状態に
保持して効率的な破砕作業を行なうことができる。 〜の動作が1サイクルであり、前記動作の繰返
しにより、既設埋設管4の周囲の掘削と、この既設埋設
管4の解体と、トンネルのセグメント覆工とを自動的か
つ連続的に行なうものである。
【0016】図8,図9は、本発明の第2の実施形態を
示し、ここでは、シールド機本体1の先端の回転カッタ
ーディスク3の既設埋設管進入孔2の内周壁29に、複
数のローラ15が配設された例が示されている。このロ
ーラ15は既設埋設管4が進入孔2を進入する際には管
外周と軽く接する程度で大きな抵抗とはならず、一方、
トンネル推進時は既設埋設管4の外周を適度に接して回
転カッターディスク3をガイドできるような配置に設け
るとよい。その他の構成は第1の発明の実施の形態と同
じであるので、これと同一要素には同一符号を付して説
明を省略する。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
シールド機本体1の先端で、既設埋設管4の周囲を掘削
する工程と、シールド機本体1内で既設埋設管4の基端
部を順次解体する工程と、シールド機本体1の後部でセ
グメントリング12を組立て覆工する工程を自動的に、
かつ連続して行なえるので、既設埋設管4の解体と新し
い管路の構築を迅速な作業で行なうことができるという
優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の実施の形態に係るシールド掘進機
の第1動作時の縦断面図である。
【図2】同じくシールド掘進機の第2動作時の縦断面図
である。
【図3】同じくシールド掘進機の第3動作時の縦断面図
である。
【図4】図1におけるシールド機本体の前端部の拡大図
である。
【図5】図2における回転カッターディスク駆動部の拡
大図である。
【図6】図1のA−A線断面図である。
【図7】中央部ディスクカッターの正面図である。
【図8】第2の発明の実施の形態に係るシールド機本体
の前端部の拡大断面図である。
【図9】図8のB−B線断面図である。
【符号の説明】
1 シールド機本体 2 既設埋設管進入孔 3 回転カッターディスク 4 既設埋設管 5 中央部ディスクカッター 6 第1回転駆動装置 7 第2回転駆動装置 8 送泥管 9 排泥管 10 エレクター 11 環状支承部材 12 推進装置 15 ローラ 17 ビット 18 支持板 19 回転支承軸 20 中央部ディスクカッター移動用ジャッキ 21 ブラケット 22 支承リング 23 ピン 24 前端板 25 駆動歯車 26 軸受 27 駆動装置 28 従動歯車 29 周壁 30 中央筒体 31 シールド掘進機 32 カッタービット 33 支持部材 34 連結リング 35 環状従動歯車 36 隔壁 37 連結部材 38 駆動装置 39 ガイド溝 40 ピニオン 41 筒状ガイド 42 環状回転部材 43 環状歯車 44 ピニオン 45 駆動装置 46 シールドジャッキ 47 駆動機構

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒形断面のシールド機本体1の前部に設
    けられ、中心部に既設埋設管4の進入孔2を有する環状
    の回転カッターディスク3を回転させながら、前記既設
    埋設管4の周囲を掘削すると共に、前記進入孔2から進
    入した既設埋設管4の基端部をシールド機本体1の中心
    部で、かつ既設埋設管進入孔2の後方に設けられた中央
    部ディスクカッター5の回転により破砕し、管破砕がな
    された前記埋設管基端部への泥水の供給,排出に伴って
    前記管破砕物を泥水と一緒に外方に排出すると共に、前
    記シールド機本体1のテール部におけるセグメントリン
    グの組立ての進展に対応して前記シールド機本体を推進
    させることを特徴とするセグメント覆工の組立工法。
  2. 【請求項2】 筒形断面のシールド機本体1の前部に設
    けられ、中心部に既設埋設管4の進入孔2を有し、かつ
    第1回転駆動装置6により回転駆動して既設埋設管4の
    周囲を掘削する環状の回転カッターディスク3と、前記
    シールド機本体1の後部で、かつ既設埋設管進入孔2の
    後方に設けられ、第2回転駆動装置7により回転駆動す
    ると共に、既設埋設管4の基端部を破砕する中央部ディ
    スクカッター5と、埋設管基端部へ泥水を給排する送泥
    管8及び排泥管9と、シールド機本体1のテール部に設
    けられているセグメントリング組立用のエレクター10
    を備えているシールド掘進機。
  3. 【請求項3】 前記中央部ディスクカッター5と第2回
    転駆動装置7は、シールド機本体1内に設けられている
    環状支承部材11に取付けられている推進装置12によ
    り、シールド機本体1に対し相対的に前後移動自在に設
    けられていることを特徴とする請求項2に記載のシール
    ド掘進機。
JP7313681A 1995-11-08 1995-11-08 セグメント覆工の組立工法とシールド掘進機 Pending JPH09133000A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102278131A (zh) * 2011-08-31 2011-12-14 大连华锐股份有限公司 隧道直径小于六米盾构施工用的管片运输装置及操作方法
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CN107387102A (zh) * 2017-08-22 2017-11-24 华东交通大学 一种盾构隧道的重建盾构机

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