JPH09144479A - Tunnel excavator - Google Patents
Tunnel excavatorInfo
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- JPH09144479A JPH09144479A JP29875695A JP29875695A JPH09144479A JP H09144479 A JPH09144479 A JP H09144479A JP 29875695 A JP29875695 A JP 29875695A JP 29875695 A JP29875695 A JP 29875695A JP H09144479 A JPH09144479 A JP H09144479A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルを掘削す
るときに用いるシールド型のトンネル掘削機に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield type tunnel excavator used when excavating a tunnel.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、トンネルを掘削するために、シー
ルドシェルを有したシールド型のトンネル掘削機が多用
されている。周知のようにこのようなトンネル掘削機
は、その外殻をなす円筒状のシールドシェルと、地山を
掘削するためのカッタを備えた円盤状のカッタヘッド
と、カッタヘッドを回転駆動させるヘッド駆動機構と、
掘削機を掘進させるための推進機構とが備えられた構成
となっている。そして、ヘッド駆動機構でカッタヘッド
を回転駆動させつつ、推進機構で掘削機を掘進させるこ
とによって、地山を掘削してトンネルを掘進していくよ
うになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, a shield type tunnel excavator having a shield shell has been widely used for excavating a tunnel. As is well known, such a tunnel excavator has a cylindrical shield shell forming its outer shell, a disk-shaped cutter head equipped with a cutter for excavating the ground, and a head drive for rotating the cutter head. Mechanism,
And a propulsion mechanism for advancing the excavator. Then, the excavator is driven forward by the propulsion mechanism while the cutter head is rotationally driven by the head drive mechanism, thereby excavating the natural ground to advance the tunnel.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のトンネル掘削機には、以下のような問題
が存在する。所定長のトンネルを掘削した後、トンネル
の到達点が地上であり、かつ地上に作業スペースが確保
できる場合には、掘削に用いたトンネル掘削機を回収
し、これを他の工事に転用することができる。However, the conventional tunnel excavator as described above has the following problems. After excavating a tunnel of a specified length, if the destination of the tunnel is on the ground and a working space can be secured on the ground, collect the tunnel excavator used for excavation and divert it to other work. You can
【０００４】ところが、トンネルの到達点が地下である
場合には、ここにトンネル掘削機解体・搬出用の立坑を
設けなければトンネル掘削機を回収することはできな
い。このため、立坑を掘削するための費用、トンネル掘
削機の償却費（トンネル掘削完了後の掘削機の価値）と
を比較し、立坑の掘削費用の方が高くつく場合には、ト
ンネル掘削機が十分に転用可能であってもこれを地中に
埋め殺しにしてしまっていたのが現状である。当然のこ
とながら、このように十分に転用可能であるトンネル掘
削機を埋め殺しにしてしまえば、マシンコストが割高と
なり、これがトンネルの掘削コスト全体にも影響を及ぼ
すことになる。However, when the arrival point of the tunnel is underground, the tunnel excavator cannot be recovered unless a vertical shaft for dismantling and carrying out the tunnel excavator is provided here. Therefore, comparing the cost for excavating the shaft and the depreciation cost of the tunnel excavator (value of the excavator after completion of tunnel excavation), if the excavation cost of the shaft is higher, the tunnel excavator is Even if it could be diverted enough, it was buried in the ground. Naturally, if the tunnel excavator that can be sufficiently diverted in this way is buried, the machine cost becomes high, and this also affects the overall tunnel excavation cost.
【０００５】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、掘削完了後のトンネルからの回収を可能と
し、トンネルの掘削コストの低減を図ることのできるト
ンネル掘削機を提供することを課題とする。The present invention has been made in consideration of the above points, and provides a tunnel excavator capable of recovering from a tunnel after completion of excavation and reducing the excavation cost of the tunnel. This is an issue.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
地山を掘削するカッタを備えたカッタヘッドと、該カッ
タヘッドの後方側に設けられてトンネル掘削機の外殻を
なす円筒状のシールドシェルと、該シールドシェルの内
方に備えられて前記カッタヘッドを回転駆動させるヘッ
ド駆動機構と、該トンネル掘削機を推進させるための推
進機構とを備えてなり、前記カッタヘッドと、前記ヘッ
ド駆動機構と、前記シールドシェルとがそれぞれに分割
可能な構成とされ、かつ、前記カッタヘッドとシールド
シェルが、それぞれ、さらに複数のブロックに分割可能
とされて、該シールド掘削機で掘削するトンネル坑内に
て分割・解体・搬出可能とされていることを特徴として
いる。The invention according to claim 1 is
A cutter head provided with a cutter for excavating the natural ground, a cylindrical shield shell provided on the rear side of the cutter head and forming an outer shell of a tunnel excavator, and the cutter provided inside the shield shell. A head drive mechanism for rotationally driving a head, and a propulsion mechanism for propelling the tunnel excavator, wherein the cutter head, the head drive mechanism, and the shield shell are separable from each other. And, the cutter head and the shield shell, respectively, can be further divided into a plurality of blocks, characterized in that it can be divided, dismantled and carried out in the tunnel mine to be excavated by the shield excavator There is.
【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１記載のト
ンネル掘削機において、前記シールドシェルがその周方
向に複数のブロックに分割可能とされ、かつ少なくとも
一つの前記ブロックが、その両側に位置する他のブロッ
クとの分割面を前記シールドシェルの外周側から内周側
に向けて漸次広がるよう形成した構成とされていること
を特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the tunnel excavating machine according to the first aspect, the shield shell can be divided into a plurality of blocks in a circumferential direction thereof, and at least one of the blocks is located on both sides thereof. It is characterized in that it is formed such that a dividing surface with another block is gradually expanded from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the shield shell.
【０００８】請求項３に係る発明は、請求項１記載のト
ンネル掘削機において、前記シールドシェルがその周方
向に複数のブロックに分割可能とされ、かつ少なくとも
一つの前記ブロックが、その周方向寸法が掘進方向前方
から後方に向けて漸次広がるよう、略テーパ状に形成さ
れていることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the tunnel excavating machine according to the first aspect, the shield shell can be divided into a plurality of blocks in a circumferential direction thereof, and at least one of the blocks has a circumferential dimension. Is formed in a substantially tapered shape so that it gradually expands from the front to the rear in the excavation direction.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るトンネル掘削
機の実施の形態の一例を、図１ないし図８を参照して説
明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of an embodiment of a tunnel excavator according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１０】図１に示すように、トンネル掘削機１に
は、その前部にフロントボディ１ａが備えられている。
フロントボディ１ａは、その外殻が円筒状のシールドシ
ェル２によって形成されており、その前方（図中左方）
には、地山を掘削するため多数のローラカッタ（カッ
タ）３ａを備えた円盤状のカッタヘッド３が配設されて
いる。As shown in FIG. 1, the tunnel excavator 1 is provided with a front body 1a at its front part.
The outer shell of the front body 1a is formed by a cylindrical shield shell 2, and its front side (left side in the drawing).
A disk-shaped cutter head 3 provided with a large number of roller cutters (cutters) 3a for excavating the natural ground is disposed therein.
【００１１】シールドシェル２内には、カッタヘッド３
側からの掘削土の流入を防ぐ円板状のバルクヘッド４
が、該シールドシェル２の内周面に設けられた環状フレ
ーム２ａに取り付けられている。このバルクヘッド４に
は、軸受５が設けられており、カッタヘッド３がこの軸
受５に回動自在に支持されている。また、カッタヘッド
３を回転駆動させるためのヘッド駆動ユニット（ヘッド
駆動機構）６がバルクヘッド４の後方側に設けられてい
る。さらに、バルクヘッド４の前面側にはカッタチャン
バ７が設けられている。A cutter head 3 is provided in the shield shell 2.
Disc-shaped bulkhead 4 that prevents the inflow of excavated soil from the side
Are attached to an annular frame 2 a provided on the inner peripheral surface of the shield shell 2. The bulkhead 4 is provided with a bearing 5, and the cutter head 3 is rotatably supported by the bearing 5. A head drive unit (head drive mechanism) 6 for rotationally driving the cutter head 3 is provided on the rear side of the bulkhead 4. Further, a cutter chamber 7 is provided on the front side of the bulkhead 4.
【００１２】図２に示すように、シールドシェル２に
は、その上下および両側方にフロントグリッパ１０が設
けられている。各フロントグリッパ１０は、断面円弧状
のシュー１０ａが備えられ、このシュー１０ａを図示し
ないグリッパジャッキでシールドシェル２の径方向に進
退させる構造とされている。また、図１に示したよう
に、シールドシェル２には、その下部に一対のフロント
サポート１１が設けられている。このフロントサポート
１１は、接地用シュー１１ａをジャッキ１１ｂで下方に
張り出させる構造となっている。As shown in FIG. 2, the shield shell 2 is provided with front grippers 10 above and below and on both sides thereof. Each front gripper 10 is provided with a shoe 10a having an arcuate cross section, and the shoe 10a is structured to be advanced and retracted in the radial direction of the shield shell 2 by a gripper jack (not shown). Further, as shown in FIG. 1, the shield shell 2 is provided with a pair of front supports 11 in the lower part thereof. The front support 11 has a structure in which the grounding shoe 11a extends downward with a jack 11b.
【００１３】シールドシェル２内には、該トンネル掘削
機１を推進させるためのシールドジャッキ（推進機構）
１４、１４、…が、円周方向に所定間隔ごとに配置され
ている。各シールドジャッキ１４は、その前端が環状フ
レーム２ａに固定されており、シールドシェル２の軸線
方向に伸縮駆動されるようになっている。A shield jack (propulsion mechanism) for propelling the tunnel excavator 1 is provided in the shield shell 2.
, 14 are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. A front end of each shield jack 14 is fixed to the annular frame 2a, and the shield jacks 14 are driven to expand and contract in the axial direction of the shield shell 2.
【００１４】また、バルクヘッド４の後面側には、メイ
ンビーム１５が一体に取り付けられている。このメイン
ビーム１５は、中空構造のシールドシェル２の軸線方向
に沿って後方に延在し、後方にいくにしたがい漸次断面
寸法が縮小するよう形成されている。そして、ベルトコ
ンベヤ１６が、カッタチャンバ７からバルクヘッド４の
中央部に形成された開口部（図示なし）およびメインビ
ーム１５内を通って後方に延設されている。A main beam 15 is integrally mounted on the rear surface side of the bulkhead 4. The main beam 15 extends rearward along the axial direction of the shield shell 2 having a hollow structure, and is formed such that its cross-sectional dimension gradually decreases toward the rear. A belt conveyor 16 extends rearward from the cutter chamber 7 through an opening (not shown) formed in the center of the bulkhead 4 and the main beam 15.
【００１５】メインビーム１５の前部１５Ａの後端部に
は、ライナー等の反力部材を組み立てるエレクタ１７
が、シールドシェル２の後方に露呈して設けられてい
る。このエレクタ１７は、メインビーム１５の外周側に
取り付けられた環状のガイドレール１７ａに沿って回転
自在に設けられている。さらにエレクタ１７には、地山
手当用の吹付ノズル１８が備えられている。At the rear end of the front portion 15A of the main beam 15, an erector 17 for assembling a reaction member such as a liner is provided.
However, it is provided so as to be exposed behind the shield shell 2. The erector 17 is rotatably provided along an annular guide rail 17a attached to the outer peripheral side of the main beam 15. Further, the erector 17 is provided with a spray nozzle 18 for natural allowance.
【００１６】メインビーム１５の後部１５Ｃには、メイ
ングリッパ１９のグリッパボディ１９ａが前後方向に摺
動自在に配設されている。このグリッパボディ１９ａに
は、その両側に図示しないグリッパシューが備えられて
おり、これらのグリッパシューは、側方に向けて進退さ
せることによってトンネルＴの坑壁に押しつけ可能な構
成とされている。On the rear portion 15C of the main beam 15, a gripper body 19a of the main gripper 19 is disposed so as to be slidable in the front-rear direction. The gripper body 19a is provided with gripper shoes (not shown) on both sides thereof, and these gripper shoes can be pressed against the tunnel wall of the tunnel T by advancing and retracting laterally.
【００１７】そして、前記メインビーム１５の前部１５
Ａの後端部と、グリッパボディ１９ａとの間には、スラ
ストジャッキ（推進機構）２０、２０、…が配設されて
いる。各スラストジャッキ２０は、その前端部がメイン
ビーム１５の前部１５Ａに鉛直方向に延在する連結ピン
２１を介して枢支連結されており、これによってスラス
トジャッキ２０の後端側がメインビーム１５から離間す
る方向に回転可能な構成となっている。さらに、メイン
ビーム１５の後部１５Ｃの後端部には、リヤサポート２
２が設けられており、接地用シュー２２ａをジャッキ２
２ｂで鉛直下方に向けて進退させる構成となっている。The front portion 15 of the main beam 15
Thrust jacks (propulsion mechanisms) 20, 20, ... Are arranged between the rear end portion of A and the gripper body 19a. The front end portion of each thrust jack 20 is pivotally connected to the front portion 15A of the main beam 15 via a connecting pin 21 extending in the vertical direction, whereby the rear end side of the thrust jack 20 is separated from the main beam 15. It is configured to be rotatable in the direction of separating. Further, at the rear end portion of the rear portion 15C of the main beam 15, the rear support 2
2 is provided, and the grounding shoe 22a is jacked 2
2b is configured to advance and retreat vertically downward.
【００１８】このような構成のトンネル掘削機１は、以
下のようにして複数のブロックに分割可能な構成とされ
ている。まず、図３に示すように、シールドシェル２か
らカッタヘッド３が取り外せるようになっている。ま
た、シールドシェル２の環状フレーム２ａからバルクヘ
ッド４が取り外せるようになっている。このときバルク
ヘッド４には、軸受５やヘッド駆動ユニット６が一体に
取り付けられたままの状態となる。The tunnel excavator 1 having such a configuration is configured to be divided into a plurality of blocks as follows. First, as shown in FIG. 3, the cutter head 3 can be removed from the shield shell 2. Further, the bulkhead 4 can be removed from the annular frame 2a of the shield shell 2. At this time, the bearing 5 and the head drive unit 6 are still attached to the bulkhead 4.
【００１９】図４に示すように、シールドシェル２は、
周方向に複数のブロックに分割できるよう、例えば、下
部２Ａ（他のブロック）と、側部２Ｂ，２Ｃ（他のブロ
ック）と、上部２Ｄ（一のブロック）とにユニット化さ
れている。下部２Ａと、その両側の側部２Ｂ、２Ｃとの
分割面Ｓ１、Ｓ２は、シールドシェル２の軸線から放射
方向に延びる線に沿って形成されている。また、上部２
Ｄとその両側の側部２Ｂ、２Ｃとの分割面Ｓ３、Ｓ４
は、上部２Ｄの周方向寸法がシールドシェル２の外周側
から内周側に向けて漸次大きくなるよう、いわばテーパ
状に形成されている。As shown in FIG. 4, the shield shell 2 is
For example, the lower part 2A (another block), the side parts 2B and 2C (another block), and the upper part 2D (one block) are unitized so as to be divided into a plurality of blocks in the circumferential direction. Dividing surfaces S1 and S2 of the lower portion 2A and the side portions 2B and 2C on both sides thereof are formed along a line extending in the radial direction from the axis of the shield shell 2. Also, the top 2
Dividing surfaces S3 and S4 between D and the side portions 2B and 2C on both sides thereof
Is formed in a taper shape so that the circumferential dimension of the upper portion 2D gradually increases from the outer peripheral side of the shield shell 2 toward the inner peripheral side.
【００２０】また、図５に示すように、カッタヘッド３
は、中央部に位置して後方に向けて開閉自在とされた略
矩形の開閉部２３と、該開閉部２３の外周側に位置する
外周部２４とから構成されている。そして、外周部２４
は、上部２４Ａと下部２４Ｂとに分割可能とされてい
る。このようにしてカッタヘッド３は、例えば３つのブ
ロックに分割できるようになっており、ヒンジあるいは
ボルト・ナット等を外すことによって解体可能とされて
いる。Further, as shown in FIG. 5, the cutter head 3
Is composed of a substantially rectangular opening / closing portion 23 located in the central portion and capable of opening / closing rearward, and an outer peripheral portion 24 located on the outer peripheral side of the opening / closing portion 23. And the outer peripheral portion 24
Can be divided into an upper part 24A and a lower part 24B. In this way, the cutter head 3 can be divided into, for example, three blocks, and can be disassembled by removing a hinge, bolts, nuts, or the like.
【００２１】さらに、図６に示すように、バルクヘッド
４からメインビーム１５が取り外し可能となっており、
このメインビーム１５は、さらに前部１５Ａと、中間部
１５Ｂと、後部１５Ｃとに分割可能となっている。Further, as shown in FIG. 6, the main beam 15 can be removed from the bulkhead 4.
The main beam 15 can be further divided into a front portion 15A, an intermediate portion 15B, and a rear portion 15C.
【００２２】なお、上記取り外し可能に連結されている
各部分は、例えばボルト・ナット等の連結部材によっ
て、掘削したトンネルＴの坑内で容易に取り外し作業が
行えるよう連結されている。The removably connected portions are connected by a connecting member such as bolts and nuts so that they can be easily removed in the tunnel T that has been excavated.
【００２３】次に、上記構成からなるトンネル掘削機１
でトンネルＴを掘削する方法について説明する。トンネ
ル掘削機１では、基本的には通常のシールド式のトンネ
ル掘削機と同様、カッタヘッド３をヘッド駆動ユニット
６で回転駆動させつつ、フロントボディ１ａを推進させ
てトンネルＴを掘進していく。Next, the tunnel excavator 1 having the above structure
A method of excavating the tunnel T will be described. In the tunnel excavator 1, basically, similar to a normal shield type tunnel excavator, the cutter body 3 is rotationally driven by the head drive unit 6 and the front body 1a is propelled to advance the tunnel T.
【００２４】このとき、掘削すべき地盤が例えば岩盤等
の硬質地盤である場合には、フロントボディ１ａを推進
させる推進機構として、メイングリッパ１９とスラスト
ジャッキ２０とを用いる。これには、メイングリッパ１
９のグリッパシュー（図示なし）を坑壁に押し当てるこ
とによってグリッパボディ１９ａをトンネルＴの坑壁に
固定した状態で、スラストジャッキ２０を伸長させるこ
とによって、フロントボディ１ａが推進するようになっ
ている。このとき、メインビーム１５は、グリッパボデ
ィ１９ａの内側を摺動する。このようにしてフロントボ
ディ１ａを推進させつつカッタヘッド３で地山を掘削す
ることによりトンネルＴを所定距離掘進した後には、ま
ず、フロントグリッパ１０、１０、…のグリッパシュー
１０ａを坑壁に押し当ててフロントボディ１ａを固定す
るとともに、リヤサポート２２を伸長してメインビーム
１５の後端側を支持する。次いで、メイングリッパ１９
のグリッパシュー（図示なし）を引き込んだ後、スラス
トジャッキ２０を収縮させてグリッパボディ１９ａをメ
インビーム１５に沿って引き寄せて元の状態に戻す。こ
の後は、上記動作を繰り返してトンネルＴを掘進してい
くようにする。At this time, when the ground to be excavated is a hard ground such as rock, a main gripper 19 and a thrust jack 20 are used as a propulsion mechanism for propelling the front body 1a. This includes the main gripper 1
The front body 1a is propelled by extending the thrust jack 20 with the gripper body 19a fixed to the tunnel wall by pressing the gripper shoe 9 (not shown) against the tunnel wall. There is. At this time, the main beam 15 slides inside the gripper body 19a. In this way, after excavating the ground with the cutter head 3 while propelling the front body 1a to advance the tunnel T by a predetermined distance, first, the gripper shoes 10a of the front grippers 10, 10, ... The front body 1a is fixed by hitting it, and the rear support 22 is extended to support the rear end side of the main beam 15. Then, the main gripper 19
After pulling in the gripper shoe (not shown), the thrust jack 20 is contracted to pull the gripper body 19a along the main beam 15 to return it to the original state. After that, the above operation is repeated to dig into the tunnel T.
【００２５】また、掘削すべき地盤が例えば軟弱地盤で
ある場合には、フロントボディ１ａを推進させる推進機
構として、シールドジャッキ１４を用いる。これには、
メイングリッパ１９およびフロントグリッパ１０を収縮
して引き込んだ状態で、エレクタ１７でトンネルＴの坑
壁の内面に沿ってライナー等の反力部材２５を組み立
て、この反力部材２５にシールドジャッキ１４の後端を
押し当てて伸長させることによって、この反力部材２５
に反力を得てフロントボディ１ａを推進させる。このよ
うにして、カッタヘッド３で地山を掘削しつつその後方
で反力部材２５を組み立て、シールドジャッキ１４でフ
ロントボディ１ａを推進させることによって、トンネル
Ｔを掘進していくようにする。このとき、シールドシェ
ル２の長さが通常の掘削機よりも短いため、切羽の近傍
で反力部材２５を組み立てて地山を覆工することができ
るので、地山の崩落をより効果的に防止することができ
る。When the ground to be excavated is, for example, soft ground, the shield jack 14 is used as a propulsion mechanism for propelling the front body 1a. This includes
In a state where the main gripper 19 and the front gripper 10 are contracted and retracted, a reaction force member 25 such as a liner is assembled along the inner surface of the tunnel wall of the tunnel T by the erector 17, and the reaction force member 25 is attached to the rear of the shield jack 14. This reaction force member 25
To obtain a reaction force to propel the front body 1a. In this way, while excavating the ground with the cutter head 3, the reaction force member 25 is assembled behind it, and the front body 1a is propelled by the shield jack 14 to excavate the tunnel T. At this time, since the length of the shield shell 2 is shorter than that of an ordinary excavator, it is possible to assemble the reaction force member 25 in the vicinity of the face to cover the ground, so that the ground is collapsed more effectively. Can be prevented.
【００２６】このようにして、トンネル掘削機１でトン
ネルＴを掘進していき、所定長のトンネルＴが構築され
た後に、一例として、以下のようにしてトンネル掘削機
１を回収・撤去する。これにはまず、メインビーム１５
からスラストジャッキ２０を取り外した後、メインビー
ムの後部１５Ｃ、中間部１５Ｂ、前部１５Ａを順次取り
外し、これらを掘削したトンネルＴの後方から地上に搬
出する。In this manner, the tunnel excavator 1 excavates the tunnel T, and after the tunnel T having a predetermined length is constructed, as an example, the tunnel excavator 1 is collected and removed as follows. First of all, the main beam 15
After removing the thrust jack 20 from the rear part, the rear part 15C, the middle part 15B and the front part 15A of the main beam are sequentially removed, and these are carried out from the rear of the excavated tunnel T to the ground.
【００２７】続いて、シールドシェル２の環状フレーム
２ａから、ヘッド駆動ユニット６が取り付けられている
バルクヘッド４を取り外し、これを搬出する。次に、図
４（ａ）に示したように、シールドシェル２の上部２Ｄ
を、内方に引き込むようにして取り外す。続いて、図４
（ｂ）および（ｃ）に示したように、シールドシェル２
の両側部２Ｂ、２Ｃ、下部２Ａを順次取り外し、これら
を搬出する。Then, the bulkhead 4 to which the head drive unit 6 is attached is removed from the annular frame 2a of the shield shell 2 and is carried out. Next, as shown in FIG. 4A, the upper portion 2D of the shield shell 2 is
To remove it by pulling it inward. Subsequently, FIG.
As shown in (b) and (c), the shield shell 2
Both side portions 2B, 2C and the lower portion 2A are sequentially removed, and these are carried out.
【００２８】最後に、カッタヘッド３を解体して搬出す
る。これには、まず、図５（ｂ）に示したように、開閉
部２３を外周部２４から取り外して後方に引き込んだ
後、図５（ｃ）に示したように、外周部２４を上部２４
Ａと下部２４Ｂとに分割して後方に解体搬出する。Finally, the cutter head 3 is disassembled and carried out. First, as shown in FIG. 5B, the opening / closing portion 23 is removed from the outer peripheral portion 24 and retracted rearward, and then the outer peripheral portion 24 is moved to the upper portion 24 as shown in FIG. 5C.
It is divided into A and the lower part 24B, and disassembled and carried out rearward.
【００２９】このようにして解体搬出したトンネル掘削
機１は、他のトンネル掘削現場に搬送して再び組み立て
ることによって転用することができる。The tunnel excavator 1 thus disassembled and carried out can be diverted by being transported to another tunnel excavation site and reassembled.
【００３０】上述したトンネル掘削機１では、カッタヘ
ッド３と、シールドシェル２と、ヘッド駆動ユニット６
が取り付けられているバルクヘッド４と、メインビーム
１５とが分割可能な構成とされている。また、シールド
シェル２が下部２Ａ、側部２Ｂ、２Ｃ、上部２Ｄに分割
可能とされ、上部２Ｄの両側の分割面Ｓ３、Ｓ４が、外
周側から内周側に向けて漸次広がるよう形成された構成
となっている。さらに、カッタヘッド３が開閉部２３と
外周部２４とに分割可能とされ、加えて外周部２４が上
部２４Ａと下部２４Ｂとに分割可能とされている。これ
により、トンネルＴを掘削した後に、このトンネル掘削
機１をカッタヘッド３と、シールドシェル２と、バルク
ヘッド４と、メインビーム１５とに解体し、掘削したト
ンネルＴの坑内を通して地上に搬出することができる。
このとき、シールドシェル２については、上部２Ｄをシ
ールドシェル２の径方向内方に引き込むようにして取り
外した後、両側部２Ｂ、２Ｃ、下部２Ａを取り外すこと
によって、トンネルＴを拡幅することなく坑内で分割・
解体・搬出することができる。また、カッタヘッド３に
ついても、開閉部２３を取り外して後方に引き込んだ
後、外周部２４を上部２４Ａと下部２４Ｂとに分割し、
それぞれを後方に搬出することによって、トンネルＴの
坑内でカッタヘッド３を分割・解体・搬出することがで
きる。このようにして、トンネルＴの到達点が地下であ
る場合にも、解体・搬出用の立坑を設けることなく、ま
たトンネルＴを拡幅することなくトンネル掘削機１を回
収・搬出することができ、したがって、搬出したトンネ
ル掘削機１を他のトンネル掘削現場に転用することが可
能となる。これにより、マシンコストを抑えて、トンネ
ルＴの掘削コスト全体を削減することができる。In the tunnel excavator 1 described above, the cutter head 3, the shield shell 2, and the head drive unit 6 are provided.
The bulkhead 4 to which is attached and the main beam 15 can be divided. Further, the shield shell 2 can be divided into a lower portion 2A, side portions 2B, 2C, and an upper portion 2D, and dividing surfaces S3 and S4 on both sides of the upper portion 2D are formed so as to gradually expand from the outer peripheral side toward the inner peripheral side. It is composed. Further, the cutter head 3 can be divided into an opening / closing portion 23 and an outer peripheral portion 24, and in addition, the outer peripheral portion 24 can be divided into an upper portion 24A and a lower portion 24B. As a result, after excavating the tunnel T, the tunnel excavator 1 is disassembled into the cutter head 3, the shield shell 2, the bulkhead 4, and the main beam 15, and the tunnel excavator 1 is carried to the ground through the tunnel T excavated. be able to.
At this time, the shield shell 2 is removed by pulling the upper part 2D inward in the radial direction of the shield shell 2 and then removing both side parts 2B, 2C and the lower part 2A, so that the tunnel T is not widened. Split by
Can be dismantled and carried out. Regarding the cutter head 3 as well, after removing the opening / closing portion 23 and pulling it back, the outer peripheral portion 24 is divided into an upper portion 24A and a lower portion 24B,
The cutter head 3 can be divided, dismantled, and carried out in the tunnel T by unloading each of them backward. In this way, even when the reaching point of the tunnel T is underground, the tunnel excavator 1 can be collected and carried out without providing a shaft for dismantling and carrying out and without widening the tunnel T, Therefore, it becomes possible to divert the carried tunnel excavator 1 to another tunnel excavation site. As a result, the machine cost can be suppressed and the excavation cost of the tunnel T can be reduced.
【００３１】また、トンネル掘削機１は、硬質地盤用の
推進機構としてメイングリッパ１９とスラストジャッキ
２０とを備え、軟弱地盤用の推進機構としてシールドジ
ャッキ１４を備えた構成とされている。このようにして
二種類の推進機構を備えたトンネル掘削機１は硬質地盤
にも軟弱地盤にも対応した汎用性の高いものとなり、様
々な掘削現場に容易に転用することができる。Further, the tunnel excavator 1 is provided with a main gripper 19 and a thrust jack 20 as a propulsion mechanism for hard ground and a shield jack 14 as a propulsion mechanism for soft ground. In this way, the tunnel excavator 1 provided with two types of propulsion mechanisms becomes highly versatile for both hard ground and soft ground, and can be easily diverted to various excavation sites.
【００３２】次に、シールドシェルの分割構造の他の例
を示す。図７に示すように、シールドシェル３０は、上
部３０Ａと、その両側の側部３０Ｂ、３０Ｃとの、例え
ば３つのブロックに分割可能な構成とされている。そし
て、上部３０Ａは、その周方向寸法が、カッタヘッド３
側（前方）から後方に向けて漸次広がるよう略テーパ状
に形成されている。これにより、このシールドシェル３
０を解体するときには、まず、上部３０Ａと、その両側
の側部３０Ｂ、３０Ｃとを分割し、上部３０Ａを掘進方
向後方に向けて引き出して取り外せば、側部３０Ｂ、３
０Ｃを順次取り外すことができる。このようにして、ト
ンネルＴを拡幅することなく、シールドシェル３０をト
ンネル坑内でその掘進方向後方に向けて分割・解体・搬
出することができるので、このような構成のシールドシ
ェル３０を備えたトンネル掘削機においても、上記と同
様にトンネルの掘削コストを抑えることができる。Next, another example of the divided structure of the shield shell will be shown. As shown in FIG. 7, the shield shell 30 is configured to be divided into, for example, three blocks including an upper portion 30A and side portions 30B and 30C on both sides thereof. The upper portion 30A has a circumferential dimension that is different from that of the cutter head 3.
It is formed in a substantially tapered shape so as to gradually widen from the side (front) to the rear. As a result, this shield shell 3
When dismantling 0, first, the upper portion 30A and the side portions 30B and 30C on both sides thereof are divided, and the upper portion 30A is pulled out toward the rear in the excavation direction to be removed.
0C can be removed sequentially. In this way, the shield shell 30 can be divided, disassembled, and carried out toward the rear in the tunnel digging direction without widening the tunnel T, so that the tunnel provided with the shield shell 30 having such a configuration. Also in the excavator, the tunnel excavation cost can be suppressed as in the above case.
【００３３】次に、シールドシェルの分割構造のさらに
他の例を示す。また、図８に示すシールドシェル４０
は、上部４０Ａと、その両側の側部４０Ｂ、４０Ｃと
の、例えば３つのブロックに分割可能な構成とされてい
る。そして、側部４０Ｂ、４０Ｃは、それぞれ、その周
方向寸法が、カッタヘッド３側（前方）から後方に向け
て漸次広がるよう略テーパ状に形成されている。これに
より、このシールドシェル４０を解体するときには、ま
ず、上部４０Ａと、その両側の側部４０Ｂ、４０Ｃとを
分割した後、側部４０Ｂまたは４０Ｃのいずれか一方を
掘進方向後方に向けて引き出して取り外せば、側部４０
Ｂ、４０Ｃの他方および上部４０Ａを順次取り外すこと
ができる。これにより、トンネルＴを拡幅することな
く、シールドシェ４０をトンネル坑内でその掘進方向後
方に向けて分割・解体・搬出することができるので、こ
のような構成のシールドシェル３０を備えたトンネル掘
削機においても、上記と同様にトンネルの掘削コストを
抑えることができる。Next, still another example of the divided structure of the shield shell will be shown. In addition, the shield shell 40 shown in FIG.
Is configured to be divided into, for example, three blocks including an upper portion 40A and side portions 40B and 40C on both sides thereof. Each of the side portions 40B and 40C is formed in a substantially tapered shape such that the circumferential dimension thereof gradually widens from the cutter head 3 side (front side) toward the rear side. Thereby, when disassembling the shield shell 40, first, the upper portion 40A and the side portions 40B and 40C on both sides thereof are divided, and then one of the side portions 40B or 40C is pulled out toward the rear in the excavation direction. Side 40 if removed
The other of B and 40C and the upper portion 40A can be sequentially removed. As a result, the shield sheave 40 can be divided, disassembled, and carried out in the tunnel mine toward the rear in the direction of excavation without widening the tunnel T. Therefore, the tunnel excavator equipped with the shield shell 30 having such a configuration. Also in this case, the tunnel excavation cost can be suppressed as in the above case.
【００３４】なお、上記実施の形態において、トンネル
掘削機１の全体構成については、上記のものに限定する
ものではなく、周知の各種シールド式トンネル掘削機に
おいても、カッタヘッドと、シールドシェルと、ヘッド
駆動機構とを分割可能な構成とし、さらにカッタヘッド
とシールドシェルとをそれぞれ複数のブロックに分割可
能として、トンネルの坑内でその径方向内方または掘進
方向後方に解体搬出可能な構成とすることによって、同
様の効果を奏することが可能である。このとき、上記カ
ッタヘッドとシールドシェルとヘッド駆動機構以外の構
成については、適宜分割可能な構成としておけばよいの
は言うまでもない。また、シールドシェル２、カッタヘ
ッド３については、複数のブロックに分割可能であれ
ば、その分割数について、上記実施の形態に限定するも
のではない。加えて、シールドシェル２、カッタヘッド
３等を解体するに際しては、シールド掘削機１を後退さ
せることができる場合には、その前方に形成された空間
内において、シールドシェル２、カッタヘッド３を構成
する各ブロックを前方に引き出して分割・解体し、それ
ぞれを後方に搬出するようにしてもよい。In the above embodiment, the overall construction of the tunnel excavating machine 1 is not limited to the one described above, and even in various well-known shield tunnel excavating machines, the cutter head, the shield shell, and The head drive mechanism and the cutter head and the shield shell can be divided into a plurality of blocks, respectively, so that the head drive mechanism can be disassembled and carried inward in the tunnel dia. It is possible to obtain the same effect. At this time, it goes without saying that the configuration other than the cutter head, the shield shell, and the head drive mechanism may be appropriately divided. Further, the shield shell 2 and the cutter head 3 are not limited to the above-described embodiments regarding the number of divisions as long as they can be divided into a plurality of blocks. In addition, when disassembling the shield shell 2, the cutter head 3, etc., if the shield excavator 1 can be retracted, the shield shell 2, the cutter head 3 are configured in the space formed in front of the shield excavator 1. It is also possible to pull out each of the blocks to be carried out forward, divide and dismantle them, and carry them out to the rear.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るト
ンネル掘削機によれば、カッタヘッドと、シールドシェ
ルと、ヘッド駆動機構とを分割可能とし、かつ、カッタ
ヘッドとシールドシェルをそれぞれさらに複数のブロッ
クに分割可能として、トンネル坑内にて分割・解体・搬
出可能とした構成となっている。これにより、トンネル
を掘削した後に、トンネル掘削機をトンネル坑内にてカ
ッタヘッドとシールドシェルとヘッド駆動機構とに分割
し、さらにカッタヘッドとシールドシェルとを複数のブ
ロックに分割・解体し、これを掘削したトンネル坑内を
通して地上に搬出することができる。したがって、トン
ネルの到達点が地下である場合にも、トンネル掘削機解
体・搬出用の立坑を設けることなくトンネル掘削機を回
収することができ、搬出したトンネル掘削機を他のトン
ネル掘削現場に転用することが可能となる。これによ
り、マシンコストを抑えて、トンネルの掘削コスト全体
を削減することができる。As described above, according to the tunnel excavator according to the first aspect, the cutter head, the shield shell, and the head drive mechanism can be separated, and the cutter head and the shield shell are further separated. It can be divided into multiple blocks and can be divided, dismantled, and carried out inside the tunnel mine. With this, after excavating the tunnel, the tunnel excavator is divided into a cutter head, a shield shell, and a head drive mechanism in the tunnel pit, and further, the cutter head and the shield shell are divided and disassembled into a plurality of blocks. It can be transported to the ground through the excavated tunnel mine. Therefore, even if the destination of the tunnel is underground, the tunnel excavator can be recovered without installing a vertical shaft for dismantling / exporting the tunnel excavator, and the exported tunnel excavator can be diverted to another tunnel excavation site. It becomes possible to do. As a result, the machine cost can be suppressed and the overall tunnel excavation cost can be reduced.
【００３６】請求項２に係るトンネル掘削機によれば、
シールドシェルを周方向に複数のブロックに分割可能と
し、かつ少なくとも一つの前記ブロックを、その両側に
位置する他のブロックとの分割面が前記シールドシェル
の外周側から内周側に向けて漸次広がるよう形成する構
成とした。これにより、前記一つのブロックをシールド
シェルの内方に引き込んで取り外せば、他のブロックを
順次取り外すことができる。このようにしてトンネルを
拡幅することなくシールドシェルをトンネル坑内でその
径方向内方に向けて分割・解体・搬出するすることがで
きるので、この点においてもトンネルの掘削コストを抑
えることができる。According to the tunnel excavator according to claim 2,
The shield shell can be divided into a plurality of blocks in the circumferential direction, and at least one of the blocks has a division surface with other blocks located on both sides of the block that gradually expands from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the shield shell. It is configured to be formed as follows. Accordingly, if the one block is pulled inward of the shield shell and removed, the other blocks can be sequentially removed. In this way, the shield shell can be divided, disassembled, and carried inward in the radial direction inside the tunnel mine without widening the tunnel, and the tunnel excavation cost can be suppressed in this respect as well.
【００３７】請求項３に係るトンネル掘削機によれば、
シールドシェルを周方向に複数のブロックに分割可能と
し、かつ少なくとも一つの前記ブロックを、その周方向
寸法が掘進方向前方から後方に向けて漸次広がるよう、
略テーパ状に形成する構成とした。これにより、前記一
つのブロックを後方に向けて引き出して取り外せば、他
のブロックを順次取り外すことができる。このようにし
てトンネルを拡幅することなくシールドシェルをトンネ
ル坑内でその掘進方向に向けて分割・解体・搬出するこ
とができるので、この点においてもトンネルの掘削コス
トを抑えることができる。According to the tunnel excavator according to claim 3,
The shield shell can be divided into a plurality of blocks in the circumferential direction, and at least one of the blocks so that its circumferential dimension gradually expands from the front to the rear in the excavation direction,
The structure is formed in a substantially tapered shape. Accordingly, if one of the blocks is pulled out rearward and removed, the other blocks can be sequentially removed. In this way, the shield shell can be divided, dismantled, and carried out in the tunnel mine in the tunnel advancing direction without widening the tunnel, so that the tunnel excavation cost can be suppressed also in this respect.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明に係るトンネル掘削機の一例を示す側断
面図である。FIG. 1 is a side sectional view showing an example of a tunnel excavator according to the present invention.
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図３】前記トンネル掘削機を分割した状態を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing a state in which the tunnel excavator is divided.
【図４】同トンネル掘削機のシールドシェルを分割した
状態を示す図である。FIG. 4 is a view showing a state in which a shield shell of the tunnel excavator is divided.
【図５】同トンネル掘削機のカッタヘッドの分割構造の
一例を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing an example of a cutter head division structure of the tunnel excavator.
【図６】同トンネル掘削機のヘッド駆動ユニットとメイ
ンビームとを分割した状態を示す図である。FIG. 6 is a view showing a state in which a head drive unit and a main beam of the tunnel excavator are divided.
【図７】前記シールドシェルの分割構造の他の一例を示
す平面図および側面図である。FIG. 7 is a plan view and a side view showing another example of the divided structure of the shield shell.
【図８】前記シールドシェルの分割構造のさらに他の一
例を示す平面図および側面図である。FIG. 8 is a plan view and a side view showing still another example of the divided structure of the shield shell.
１ トンネル掘削機 ２ シールドシェル ２Ａ 下部（他のブロック） ２Ｂ、２Ｃ 側部（他のブロック） ２Ｄ 上部（一のブロック） ３ カッタヘッド ３ａ ローラカッタ（カッタ） ６ ヘッド駆動ユニット（ヘッド駆動機構） １４ シールドジャッキ（推進機構） ２０ スラストジャッキ（推進機構） Ｓ３、Ｓ４ 分割面 Ｔ トンネル 1 tunnel excavator 2 shield shell 2A lower part (other block) 2B, 2C side part (other block) 2D upper part (one block) 3 cutter head 3a roller cutter (cutter) 6 head drive unit (head drive mechanism) 14 Shield jack (propulsion mechanism) 20 Thrust jack (propulsion mechanism) S3, S4 Split surface T tunnel
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 一夫 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 近藤 保徳 兵庫県神戸市中央区東川崎町１丁目１番３ 号 川崎重工業株式会社神戸本社内 (72)発明者 吉田 貴人 兵庫県神戸市中央区東川崎町１丁目１番３ 号 川崎重工業株式会社神戸本社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuo Hattori 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Yasunori Kondo 1-3-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo No. Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Main Office (72) Inventor Takato Yoshida 1-3-3 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries Co., Ltd. Kobe Main Office
Claims (3)
ッドと、該カッタヘッドの後方側に設けられてトンネル
掘削機の外殻をなす円筒状のシールドシェルと、該シー
ルドシェルの内方に備えられて前記カッタヘッドを回転
駆動させるヘッド駆動機構と、該トンネル掘削機を推進
させるための推進機構とを備えてなり、 前記カッタヘッドと、前記ヘッド駆動機構と、前記シー
ルドシェルとがそれぞれに分割可能な構成とされ、 かつ、前記カッタヘッドとシールドシェルが、それぞ
れ、さらに複数のブロックに分割可能とされて、該シー
ルド掘削機で掘削するトンネル坑内にて分割・解体・搬
出可能とされていることを特徴とするトンネル掘削機。1. A cutter head provided with a cutter for excavating a natural ground, a cylindrical shield shell provided on the rear side of the cutter head and forming an outer shell of a tunnel excavator, and an inner side of the shield shell. A head drive mechanism that is provided to rotate and drive the cutter head, and a propulsion mechanism for propelling the tunnel excavator are provided, and the cutter head, the head drive mechanism, and the shield shell are respectively provided. The cutter head and the shield shell can be divided into a plurality of blocks, and can be divided, disassembled, and carried out in a tunnel pit to be excavated by the shield excavator. A tunnel excavator characterized by being
て、前記シールドシェルがその周方向に複数のブロック
に分割可能とされ、かつ少なくとも一つの前記ブロック
が、その両側に位置する他のブロックとの分割面を前記
シールドシェルの外周側から内周側に向けて漸次広がる
よう形成した構成とされていることを特徴とするトンネ
ル掘削機。2. The tunnel excavator according to claim 1, wherein the shield shell is dividable into a plurality of blocks in a circumferential direction thereof, and at least one of the blocks and other blocks located on both sides thereof. A tunnel excavator having a structure in which a split surface is formed so as to gradually widen from an outer peripheral side of the shield shell toward an inner peripheral side thereof.
て、前記シールドシェルがその周方向に複数のブロック
に分割可能とされ、かつ少なくとも一つの前記ブロック
が、その周方向寸法が掘進方向前方から後方に向けて漸
次広がるよう、略テーパ状に形成されていることを特徴
とするトンネル掘削機。3. The tunnel excavator according to claim 1, wherein the shield shell can be divided into a plurality of blocks in a circumferential direction thereof, and at least one of the blocks has a circumferential dimension from a front side to a rear side in an excavation direction. A tunnel excavator characterized by being formed in a substantially tapered shape so as to gradually widen toward.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29875695A JP3758722B2 (en) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | Tunnel excavator |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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-
1995
- 1995-11-16 JP JP29875695A patent/JP3758722B2/en not_active Expired - Fee Related
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