JPH1077780A - Tunnel excavator and excavation method - Google Patents

Tunnel excavator and excavation method

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JPH1077780A
JPH1077780A JP23392896A JP23392896A JPH1077780A JP H1077780 A JPH1077780 A JP H1077780A JP 23392896 A JP23392896 A JP 23392896A JP 23392896 A JP23392896 A JP 23392896A JP H1077780 A JPH1077780 A JP H1077780A
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JP
Japan
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cutter
spoke
tunnel
cutter head
cut
Prior art date
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Application number
JP23392896A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshifumi Inoue
年史 井上
Junichi Tanaka
淳一 田中
Toshihiko Bessho
俊彦 別所
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Taisei Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Taisei Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the partial decrease of excavation efficiency in the cross section of an excavated tunnel and do continuous excavation work at a long distance in a simple structure. SOLUTION: On a tunnel excavator, a cutter head 12 provided with a number of cutter bits 20 in front of a skin plate 11 is mounted to be freely driven and rotated. The cutter head consists of a first cutter spoke 13 on the rotational center side and a second cutter spoke 14 connected to the outer periphery of the first cutter spoke 13 via a connection shaft 15 to be freely rotationally moved forward and backward in the excavation advancing direction. The second cutter spoke 14 is supported to be freely rotationally moved by a hydraulic jack 17.

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、円形断面形状のト
ンネルの他に異形断面形状のトンネルを掘削可能なトン
ネル掘削機及びトンネル掘削方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tunnel excavator and a tunnel excavation method capable of excavating a tunnel having an irregular cross-section in addition to a tunnel having a circular cross-section.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3に従来のシールド掘削機の概略、図
4にコピーカッタの概略を示す。
2. Description of the Related Art FIG. 3 shows an outline of a conventional shield excavator, and FIG. 4 shows an outline of a copy cutter.

【0003】図3に示すように、従来のシールド掘削機
において、掘削機本体としての円筒形状をなすスキンプ
レート101の前部にはカッタヘッド102が回転自在
に装着されており、このカッタヘッド102の前面には
多数のカッタビット103が固定されている。そして、
カッタヘッド102の後部にはリングギア104が固定
される一方、スキンプレート101には油圧モータ10
5が取付けられ、この油圧モータ105の駆動ギア10
6がこのリングギア104に噛み合っている。従って、
油圧モータ105を駆動して駆動ギア106を回転駆動
すると、リングギア104を介してカッタヘッド102
を回転することができる。
As shown in FIG. 3, in a conventional shielded excavator, a cutter head 102 is rotatably mounted at the front of a cylindrical skin plate 101 as an excavator body. A large number of cutter bits 103 are fixed on the front surface of. And
A ring gear 104 is fixed to the rear of the cutter head 102, while a hydraulic motor 10 is attached to the skin plate 101.
5 is attached, and the drive gear 10 of the hydraulic motor 105 is mounted.
6 meshes with the ring gear 104. Therefore,
When the hydraulic motor 105 is driven to rotate the drive gear 106, the cutter head 102 is rotated via the ring gear 104.
Can be rotated.

【0004】また、スキンプレート101にはカッタヘ
ッド102の後方に位置してバルクヘッド107が取付
けられており、カッタヘッド102とこのバルクヘッド
107との間にチャンバ室108が形成されている。そ
して、このチャンバ室108には一端がシールド掘削機
の外部に延設された送泥管109及び排泥管110の他
端が開口しており、排泥管110の開口部分の近傍には
掘削土砂と泥水とを攪拌、混合するアジテータ111が
設置されている。なお、バルクヘッド107には機外に
出るためのマンロック112が設けられ、スキンプレー
ト101の前端外周部には薬液注入管113が設けられ
ている。
[0004] A bulkhead 107 is attached to the skin plate 101 behind the cutter head 102, and a chamber 108 is formed between the cutter head 102 and the bulkhead 107. One end of the chamber chamber 108 is open at the other end of the sludge pipe 109 and the sludge pipe 110 extending outside the shield excavator. An agitator 111 for stirring and mixing earth and sand and muddy water is provided. The bulkhead 107 is provided with a manlock 112 for getting out of the machine, and a chemical solution injection tube 113 is provided on the outer periphery of the front end of the skin plate 101.

【0005】スキンプレート101の後部外周辺には円
周方向に複数のシールドジャッキ114が並設されてお
り、このシールドジャッキ114のスプレッダ115が
シールド掘削機の掘進方向後方に伸長して掘削したトン
ネル内周面に構築された既設のセグメントSに押し付け
ることで、その反力によりスキンプレート101を前進
することができる。一方、スキンプレート101の後部
中央部には縦梁116が形成され、この縦梁116には
架台117が後方に延設されている。また、スキンプレ
ート101の後部にはリングガータ118によってセグ
メントエレクタ119が支持されており、このセグメン
トエレクタ119はシールドジャッキ115によって前
進したスキンプレート101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を装着してトンネルを構
築することができる。また、シールドジャッキ115の
後方には真円保持装置120が設けられている。
[0005] A plurality of shield jacks 114 are arranged in the circumferential direction around the rear outside of the skin plate 101, and the spreader 115 of the shield jack 114 extends rearward in the excavation direction of the shield excavator to excavate the tunnel. By pressing against the existing segment S constructed on the inner peripheral surface, the skin plate 101 can be advanced by the reaction force. On the other hand, a vertical beam 116 is formed in the center of the rear part of the skin plate 101, and a gantry 117 extends rearward on the vertical beam 116. At the rear of the skin plate 101, a segment erector 119 is supported by a ring gutter 118. The segment erector 119 has a new segment in a space between the skin plate 101 advanced by the shield jack 115 and the existing segment S. A tunnel can be constructed by mounting S. Further, a perfect circle holding device 120 is provided behind the shield jack 115.

【0006】また、カッタヘッド102の外周部には複
数のコピーカッタ121が設けられている。即ち、カッ
タヘッド102を構成する中空形状のカッタスポーク1
22内には油圧ジャッキ123が装着されており、この
油圧ジャッキ123の駆動ロッド124の先端部には連
結ピン125によってコピーカッタ121が連結されて
いる。従って、油圧ジャッキ123を駆動して駆動ロッ
ド124を伸縮駆動することで、コピーカッタ121を
カッタヘッド102の径方向に沿って移動することがで
きる。
A plurality of copy cutters 121 are provided on the outer periphery of the cutter head 102. That is, the hollow cut-spoke 1 constituting the cutter head 102
A hydraulic jack 123 is mounted in the inside 22, and a copy cutter 121 is connected to a distal end portion of a drive rod 124 of the hydraulic jack 123 by a connecting pin 125. Therefore, the copy cutter 121 can be moved in the radial direction of the cutter head 102 by driving the hydraulic jack 123 to expand and contract the drive rod 124.

【0007】従って、トンネルを掘削形成するには、ま
ず、油圧モータ105によりカッタヘッド102を回転
させながら、複数のシールドジャッキ114を伸長し、
既設のセグメントSへの押し付け反力によってスキンプ
レート101を前進させことで、カッタヘッド102の
多数のカッタビット103が前方の地盤を掘削する。そ
して、カッタビット103によって掘削された土砂はチ
ャンバ室108内に取り込まれ、送泥管109から給水
されてアジテータ111により掘削土砂と送水とが攪
拌、混合され、排泥管110により外部に排出される。
次に、シールドジャッキ114の何れか一つを縮み方向
に作動して既設のセグメントSとの間に空所を形成し、
セグメントエレクタ119によってこの空所に新しいセ
グメントSを装着する。この作業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, first, the plurality of shield jacks 114 are extended while rotating the cutter head 102 by the hydraulic motor 105,
By moving the skin plate 101 forward by the reaction force against the existing segment S, a number of cutter bits 103 of the cutter head 102 excavate the ground in front. The earth and sand excavated by the cutter bit 103 is taken into the chamber 108, supplied with water from a mud pipe 109, agitated and mixed with the excavated earth and water by an agitator 111, and discharged to the outside by a mud pipe 110. You.
Next, one of the shield jacks 114 is operated in the contracting direction to form a space between the shield jack 114 and the existing segment S,
A new segment S is mounted in this space by the segment erector 119. By repeating this operation, a tunnel of a predetermined length is excavated and formed.

【0008】ところで、掘削するトンネルの掘削断面形
状が円形断面である場合には、円形のカッタヘッド10
2を回転しながらスキンプレート101を前進させこと
で、円形断面形状のトンネルを掘削することができる
が、楕円断面、矩形断面形状などのトンネルにあって
は、前述したコピーカッタ121を用いて行う。即ち、
カッタヘッド102を回転するのに伴って、所要時に、
油圧ジャッキ123によってコピーカッタ121を突出
することで、このコピーカッタ121はカッタヘッド1
02よりも外方の地盤を掘削し、楕円断面や矩形断面形
状などのトンネル掘削することができる。
When the excavation section of the tunnel to be excavated has a circular cross section, a circular cutter head 10 is required.
By rotating the skin plate 101 while rotating 2, a tunnel having a circular cross-sectional shape can be excavated. In a tunnel having an elliptical cross-section or a rectangular cross-sectional shape, the above-described copy cutter 121 is used. . That is,
As the cutter head 102 rotates,
The copy cutter 121 is protruded by the hydraulic jack 123 so that the copy cutter 121
It is possible to excavate the ground outside of 02 and excavate a tunnel having an elliptical cross section or a rectangular cross section.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のシー
ルド掘削機にあっては、異形断面形状のトンネルを掘削
形成する場合、カッタヘッド102(カッタビット10
3)が中央の円形断面部分を掘削し、コピーカッタ12
1がその中央の円形断面部分より外側の余堀り部分を掘
削することとなる。即ち、多数のカッタビット103が
掘削する中央の円形断面部分に対して、コピーカッタ1
21が掘削する余堀り部分の掘削効率が良くないのは明
らかであり、多数のカッタビット103に比べてこのコ
ピーカッタ121の磨耗が激しく、長距離を連続して掘
削することができないという問題がある。
In such a conventional shield excavator, when a tunnel having an irregular cross-sectional shape is excavated and formed, the cutter head 102 (cutter bit 10) is used.
3) excavates the central circular cross-section,
1 is to excavate an extra part outside the central circular cross section. That is, the copy cutter 1 is applied to the central circular cross section excavated by the many cutter bits 103.
Obviously, the excavation efficiency of the excavated portion of the excavated portion 21 is not good, and the copy cutter 121 is more worn out than the large number of cutter bits 103, so that it is not possible to excavate a long distance continuously. There is.

【0010】また、この従来のシールド掘削機にあって
は、コピーカッタ121がカッタヘッド102のカッタ
スポーク122内に収容される構造となっており、構造
上、コピーカッタ121を大型化することは困難であ
る。そのため、余堀り部分を多くするためにコピーカッ
タ121の伸縮量を大きくすると、折損などの可能性が
あり、このシールド掘削機によって多種多様の掘削断面
のトンネルの形成することは困難であった。
Further, in this conventional shield excavator, the copy cutter 121 is accommodated in the cutter spoke 122 of the cutter head 102, so that the structure of the copy cutter 121 cannot be increased in size. Have difficulty. Therefore, if the amount of expansion and contraction of the copy cutter 121 is increased in order to increase the excavated portion, there is a possibility that the copy cutter 121 may be broken, and it is difficult to form tunnels having various excavated cross sections by this shield excavator. .

【0011】本発明はこのような問題点を解決するもの
であって、トンネル掘削断面における部分的な掘削効率
の低下を防止し、長距離連続した掘削作業を可能とする
と共に、構造の簡素化を図ったトンネル掘削機及びトン
ネル掘削方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to prevent a partial decrease in excavation efficiency in a tunnel excavation cross section, enable long-distance continuous excavation work, and simplify the structure. It is an object of the present invention to provide a tunnel excavator and a tunnel excavation method aiming at the above.

【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
めの本発明のトンネル掘削機は、筒状の掘削機本体と、
該掘削機本体を前進させる推進手段と、前記掘削機本体
の前部に駆動回転自在に装着されたカッタヘッドと、該
カッタヘッドを駆動回転するカッタヘッド駆動手段と、
前記カッタヘッドの前面部に装着された多数のカッタビ
ットとを具えたトンネル掘削機において、前記カッタヘ
ッドは、回転中心側の第1カッタスポークと、該第1カ
ッタスポークの外周部に掘進方向前後に回動自在に連結
された第2カッタスポークとを有し、該第2カッタスポ
ークはカッタスポーク回動手段によって回動自在に支持
されたことを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a tunnel excavator, comprising: a tubular excavator body;
Propulsion means for moving the excavator body forward, a cutter head mounted rotatably at the front of the excavator body, cutter head driving means for driving and rotating the cutter head,
In a tunnel excavator provided with a number of cutter bits mounted on a front portion of the cutter head, the cutter head includes a first cutter spoke on a rotation center side and an outer peripheral portion of the first cutter spoke before and after the excavation direction. And a second cut-spoke rotatably connected to the second cut-spoke, the second cut-spoke being rotatably supported by the cut-spoke turning means.

【0013】従って、カッタヘッド駆動手段によってカ
ッタヘッドとしての第1及び第2カッタスポークを駆動
回転しながら、推進手段によって掘削機本体を前進させ
ることで、多数のカッタビットによって前方の地盤を掘
削してトンネルを形成し、この掘削するトンネルが異形
断面形状である場合には、第1及び第2カッタスポーク
の駆動回転及び掘削機本体の前進に伴って、所要時に、
カッタスポーク回動手段によって第2カッタスポークを
回動することで余堀りを行い、異形断面のトンネルを掘
削する。
Therefore, the excavator body is advanced by the propulsion means while the first and second cutter spokes as the cutter head are driven and rotated by the cutter head driving means, so that the ground in front is excavated by a large number of cutter bits. When the tunnel to be excavated has an irregular cross-sectional shape, with the drive rotation of the first and second cut-spokes and the advance of the excavator body,
Excavation is performed by rotating the second cutter spoke by the cutter spoke rotating means, and a tunnel having an irregular cross section is excavated.

【0014】また、本発明のトンネル掘削方法は、掘削
機本体の前部に装着されたカッタヘッドを駆動回転しな
がら該掘削機本体を前進させることで、前記カッタヘッ
ド及び該カッタヘッドに連結された回動部材の各前面部
に装着されたカッタビットが前方の地盤を掘削してトン
ネルを形成するトンネル掘削方法において、前記カッタ
ヘッドは、回転中心側の第1カッタスポークと、該第1
カッタスポークの外周部に連結された第2カッタスポー
クとを有し、前記第1カッタスポーク及び第2カッタス
ポークの駆動回転に伴って該第2カッタスポークを掘進
方向前後に回動させることで余堀りを行って異形断面の
トンネルを掘削可能とすることを特徴とするものであ
る。
Further, in the tunnel excavation method of the present invention, the cutter head and the cutter head are connected to the cutter head by driving the cutter head mounted on the front portion of the excavator body while rotating the excavator body. In a tunnel excavation method in which a cutter bit mounted on each front surface of the rotating member excavates a ground in front to form a tunnel, the cutter head comprises: a first cut-spoke on a rotation center side;
A second cutter spoke, which is connected to an outer peripheral portion of the cutter spoke, wherein the second cutter spoke is rotated back and forth in the excavation direction with the driving rotation of the first and second cutter spokes. It is characterized by being able to excavate a tunnel having an irregular cross section by digging.

【0015】従って、長距離のトンネルを連続して掘削
することが可能となる。
Therefore, it is possible to continuously excavate a long-distance tunnel.

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0016】図1に本発明の一実施形態に係るトンネル
掘削機としてのシールド掘削機の概略断面、図2にシー
ルド掘削機の正面視を示す。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a shield excavator as a tunnel excavator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of the shield excavator.

【0017】本実施例のシールド掘削機において、図1
及び図2に示すように、掘削機本体としての円筒形状を
なすスキンプレート11の前部にはカッタヘッド12が
回転自在に装着されている。このカッタヘッド12は、
放射状に延設された4つの第1カッタスポーク13と、
この各第1カッタスポーク13の外周部に連結された第
2カッタスポーク14とから構成されている。即ち、第
1カッタスポーク13の外周端部には掘進方向にほぼ直
交する連結軸15によって第2カッタスポーク14が回
動自在に連結されている。そして、カッタドラム16に
装着されたカッタスポーク回動手段としての油圧ジャッ
キ17の駆動ロッド18の先端部が連結ピン19によっ
て第2カッタスポーク14に連結されている。そして、
第1及び第2カッタスポーク13,14の前面部には多
数のカッタビット20が固定されている。従って、この
油圧ジャッキ17を駆動して駆動ロッド18を伸縮する
ことで、第2カッタスポーク14を第1カッタスポーク
13とほぼ一直線上に位置する突出位置とスキンプレー
ト11内へ収容した収容位置との間で回動することがで
きる。
In the shield excavator of the present embodiment, FIG.
As shown in FIG. 2, a cutter head 12 is rotatably mounted at the front of a cylindrical skin plate 11 as an excavator body. This cutter head 12
Four first cut-spokes 13 extending radially,
Each of the first cut spokes 13 has a second cut spoke 14 connected to the outer periphery thereof. That is, the second cut-spoke 14 is rotatably connected to the outer peripheral end of the first cut-spoke 13 by a connecting shaft 15 substantially orthogonal to the excavation direction. The tip of a drive rod 18 of a hydraulic jack 17 as a cutter spoke rotation means mounted on the cutter drum 16 is connected to the second cutter spoke 14 by a connection pin 19. And
A number of cutter bits 20 are fixed to the front surfaces of the first and second cut-spokes 13 and 14. Therefore, by driving the hydraulic jack 17 to expand and contract the drive rod 18, the projecting position where the second Kata's spoke 14 is located substantially in line with the first Kata's spoke 13 and the housing position where the second Kata's spoke 14 is housed in the skin plate 11 are obtained. Can be pivoted between.

【0018】また、カッタヘッド12の後部に固定され
たカッタドラム16には図示しないリングギアが固定さ
れる一方、スキンプレート11にはカッタヘッド駆動手
段としての油圧モータ21を有するカッタ駆動装置22
が装着されており、このカッタ駆動装置22の図示しな
い駆動ギアがリングギアに噛み合っている。従って、油
圧モータ21によってカッタ駆動装置22を駆動する
と、カッタドラム16を介してカッタヘッド12(第1
カッタスポーク13,第2カッタスポーク14)を回転
することができる。
A ring gear (not shown) is fixed to the cutter drum 16 fixed to the rear portion of the cutter head 12, while a cutter driving device 22 having a hydraulic motor 21 as cutter head driving means is mounted on the skin plate 11.
Is mounted, and a driving gear (not shown) of the cutter driving device 22 meshes with the ring gear. Therefore, when the cutter driving device 22 is driven by the hydraulic motor 21, the cutter head 12 (the first
The cutter spoke 13 and the second cut spoke 14) can be rotated.

【0019】なお、スキンプレート11の前部にはカッ
タヘッド12の後方に位置してバルクヘッド23が取付
けられており、カッタヘッド12とこのバルクヘッド2
2との間にチャンバ室24が形成されている。そして、
このチャンバ室24には図示しない掘削土砂排出装置が
連結されている。また、スキンプレート11の後部外周
辺には円周方向に図示しない複数のシールドジャッキ
(推進手段)が並設されており、このシールドジャッキ
がシールド掘削機の掘進方向後方に伸長して掘削したト
ンネル内周面に構築された既設のセグメントに押し付け
ることで、その反力によりスキンプレート11を前進す
ることができる。更に、スキンプレート11の後部には
図示しないセグメントエレクタが装着されており、この
セグメントエレクタはシールドジャッキによって前進し
たスキンプレート11と既設のセグメントとの間の空所
に新しいセグメントを装着してトンネルを構築すること
ができる。
A bulkhead 23 is attached to the front of the skin plate 11 behind the cutter head 12, and the cutter head 12 and the bulkhead 2
2, a chamber 24 is formed. And
An excavated earth and sand discharging device (not shown) is connected to the chamber 24. A plurality of shield jacks (propulsion means) (not shown) are arranged in the circumferential direction around the rear outside of the skin plate 11, and the shield jack extends rearward in the excavation direction of the shield excavator and excavates the tunnel. By pressing against the existing segment constructed on the inner peripheral surface, the skin plate 11 can be advanced by the reaction force. Further, a segment erector (not shown) is attached to the rear of the skin plate 11, and this segment erector mounts a new segment in a space between the skin plate 11 advanced by the shield jack and the existing segment to open a tunnel. Can be built.

【0020】ここで、上述した本実施形態のシールド掘
削機の作用について説明する。
Here, the operation of the above-described shield excavator of the present embodiment will be described.

【0021】まず、円形断面形状のトンネルを掘削形成
するには、油圧ジャッキ17を駆動して駆動ロッド18
を伸縮することで第2カッタスポーク14を回動し、こ
の第2カッタスポーク14を所定の掘削寸法となる位置
に移動する。この状態で、油圧モータ21によってカッ
タ駆動装置22を駆動することでカッタヘッド12、即
ち、第1カッタスポーク13,第2カッタスポーク14
を回転させながら、複数のシールドジャッキを伸長し、
既設のセグメントSへの押し付け反力によってスキンプ
レート11を前進させことで、カッタヘッド12の多数
のカッタビット19が前方の地盤を掘削する。このカッ
タビット19によって掘削された土砂はチャンバ室24
内に取り込まれ、掘削土砂排出装置によって外部に排出
される。そして、シールドジャッキの何れか一つを縮み
方向に作動して既設のセグメントとの間に空所を形成
し、セグメントエレクタによってこの空所に新しいセグ
メントを装着する。この作業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。
First, in order to excavate and form a tunnel having a circular cross section, the hydraulic jack 17 is driven to drive the drive rod 18.
By expanding and contracting, the second cut-spoke 14 is rotated, and the second cut-spoke 14 is moved to a position having a predetermined excavation size. In this state, the cutter driving device 22 is driven by the hydraulic motor 21, so that the cutter head 12, that is, the first cutter spokes 13 and the second cutter spokes 14 are formed.
While rotating, extend multiple shield jacks,
When the skin plate 11 is advanced by the reaction force against the existing segment S, the multiple cutter bits 19 of the cutter head 12 excavate the ground in front. The earth and sand excavated by the cutter bit 19 is supplied to the chamber 24.
It is taken in and discharged to the outside by the excavated earth and sand discharging device. Then, one of the shield jacks is operated in the contracting direction to form a space between the shield jack and the existing segment, and a new segment is mounted in the space by the segment erector. By repeating this operation, a tunnel of a predetermined length is excavated and formed.

【0022】また、異形断面形状、例えば、矩形断面形
状のトンネルを掘削形成するには、油圧ジャッキ17を
駆動して駆動ロッド18を伸縮することで第2カッタス
ポーク14を回動し、この第2カッタスポーク14を所
定の掘削寸法となる位置に移動する。この状態で、油圧
モータ21によってカッタ駆動装置22を駆動すること
でカッタヘッド12、即ち、第1カッタスポーク13,
第2カッタスポーク14を回転させながら、複数のシー
ルドジャッキを伸長し、既設のセグメントSへの押し付
け反力によってスキンプレート11を前進させことで、
カッタヘッド12の多数のカッタビット19が前方の地
盤の掘削を開始する。そして、カッタヘッド12の所定
の回動位置(角度)で油圧ジャッキ17を駆動して駆動
ロッド18を伸長・収縮することで、第2カッタスポー
ク14を突出・収容するように往復回動し、この第2カ
ッタスポーク14が余堀部分を掘削する。即ち、第2カ
ッタスポーク14が矩形断面形状のトンネルの隅部にく
ると、外方に突出してこの隅部を掘削することとなる。
この作業の繰り返しによって矩形断面形状のトンネル掘
削することができる。
In order to excavate and form a tunnel having an irregular cross-sectional shape, for example, a rectangular cross-sectional shape, the hydraulic jack 17 is driven to expand and contract the drive rod 18 to rotate the second cut-spoke 14. The two-catus spoke 14 is moved to a position where a predetermined excavation size is obtained. In this state, the cutter head 12, that is, the first cutter spoke 13,
A plurality of shield jacks are extended while rotating the second cut spoke 14, and the skin plate 11 is advanced by a pressing reaction force against the existing segment S,
A number of cutter bits 19 of the cutter head 12 start excavating the ground ahead. Then, by driving the hydraulic jack 17 at a predetermined rotation position (angle) of the cutter head 12 to extend and contract the drive rod 18, the cutter head 12 reciprocates and rotates so as to project and house the second cut-spoke 14. The second cut-spokes 14 excavate the surplus portion. That is, when the second cut-spoke 14 comes to a corner of a tunnel having a rectangular cross-sectional shape, it protrudes outward and excavates this corner.
By repeating this operation, a tunnel having a rectangular cross section can be excavated.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように本発明のトンネル掘削機によれば、筒状の掘削機
本体の前部に多数のカッタビットを有するカッタヘッド
を駆動回転自在に装着し、このカッタヘッドを回転中心
側の第1カッタスポークとこの第1カッタスポークの外
周部に掘進方向前後に回動自在に連結された第2カッタ
スポークとで構成し、第2カッタスポークをカッタスポ
ーク回動手段によって回動自在に支持したので、所要時
に、第2カッタスポークを外方に突出して余堀りするこ
とで、容易に異形断面形状のトンネル掘削することがで
き、トンネル掘削断面における部分的な掘削効率の低下
を防止し、長距離連続した掘削作業を行うことができる
と共に、構造の簡素化を図ることができる。
As described in detail in the above embodiments, according to the tunnel excavator of the present invention, a cutter head having a large number of cutter bits is rotatably mounted at the front of a cylindrical excavator body. The cutter head is composed of a first cutter spoke on the rotation center side and a second cutter spoke connected to the outer periphery of the first cutter spoke so as to be rotatable back and forth in the direction of excavation. Since it is rotatably supported by the spoke rotating means, when necessary, the second cut-spoke is protruded outward and dug to easily excavate a tunnel having an irregular cross-sectional shape. It is possible to prevent a partial decrease in excavation efficiency, perform excavation work continuously over long distances, and simplify the structure.

【0024】また、本発明のトンネル掘削方法によれ
ば、カッタヘッドを回転中心側の第1カッタスポークと
この第1カッタスポークの外周部に連結された第2カッ
タスポークとで構成し、この第1カッタスポーク及び第
2カッタスポークの駆動回転に伴って第2カッタスポー
クを掘進方向前後に回動させることで余堀りを行って異
形断面のトンネルを掘削可能としたので、容易に異形断
面形状のトンネル掘削することができ、トンネル掘削断
面における部分的な掘削効率の低下を防止することがで
きる。
Further, according to the tunnel excavation method of the present invention, the cutter head is constituted by the first cut-spoke on the rotation center side and the second cut-spoke connected to the outer periphery of the first cut-spoke. Since the second Kattas spoke is rotated back and forth in the direction of excavation with the drive rotation of the first Katas spoke and the second Katas spoke, a tunnel with an irregular cross-section can be excavated, so that the irregular cross-sectional shape can be easily formed. Tunnel excavation can be performed, and a partial decrease in excavation efficiency in the tunnel excavation cross section can be prevented.

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

【図1】本発明の一実施形態に係るトンネル掘削機とし
てのシールド掘削機の概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a shield excavator as a tunnel excavator according to an embodiment of the present invention.

【図2】シールド掘削機の正面図である。FIG. 2 is a front view of the shield excavator.

【図3】従来のシールド掘削機の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of a conventional shield excavator.

【図4】コピーカッタの概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a copy cutter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 スキンプレート(掘削機本体) 12 カッタヘッド 13 第1カッタスポーク 14 第2カッタスポーク 17 油圧ジャッキ(回動手段) 20 カッタビット 22 カッタ駆動装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Skin plate (excavator main body) 12 Cutter head 13 1st cut-spoke 14 Second cut-spoke 17 Hydraulic jack (rotation means) 20 Cutter bit 22 Cutter drive

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 別所 俊彦 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshihiko Bessho 1-25-1, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Taisei Corporation

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 筒状の掘削機本体と、該掘削機本体を前
進させる推進手段と、前記掘削機本体の前部に駆動回転
自在に装着されたカッタヘッドと、該カッタヘッドを駆
動回転するカッタヘッド駆動手段と、前記カッタヘッド
の前面部に装着された多数のカッタビットとを具えたト
ンネル掘削機において、前記カッタヘッドは、回転中心
側の第1カッタスポークと、該第1カッタスポークの外
周部に掘進方向前後に回動自在に連結された第2カッタ
スポークとを有し、該第2カッタスポークはカッタスポ
ーク回動手段によって回動自在に支持されたことを特徴
とするトンネル掘削機。
1. An excavator body having a cylindrical shape, a propulsion means for advancing the excavator body, a cutter head rotatably mounted on a front portion of the excavator body, and driving and rotating the cutter head. In a tunnel excavator provided with a cutter head driving means and a number of cutter bits mounted on a front portion of the cutter head, the cutter head includes a first cutter spoke on a rotation center side, and a first cutter spoke of the first cutter spoke. A tunnel cutter having a second cut-spoke that is rotatably connected to the outer periphery in the excavating direction and that is rotatably supported by a cut-spoke turning means. .
【請求項2】 掘削機本体の前部に装着されたカッタヘ
ッドを駆動回転しながら該掘削機本体を前進させること
で、前記カッタヘッド及び該カッタヘッドに連結された
回動部材の各前面部に装着されたカッタビットが前方の
地盤を掘削してトンネルを形成するトンネル掘削方法に
おいて、前記カッタヘッドは、回転中心側の第1カッタ
スポークと、該第1カッタスポークの外周部に連結され
た第2カッタスポークとを有し、前記第1カッタスポー
ク及び第2カッタスポークの駆動回転に伴って該第2カ
ッタスポークを掘進方向前後に回動させることで余堀り
を行って異形断面のトンネルを掘削可能とすることを特
徴とするトンネル掘削方法。
2. A front part of the cutter head and a rotating member connected to the cutter head by driving the cutter head mounted on a front part of the excavator body to advance the excavator body while driving and rotating the cutter head. In a tunnel excavation method in which a cutter bit mounted on a tunnel excavates a ground in front to form a tunnel, the cutter head is connected to a first cut-spoke on a rotation center side and an outer peripheral portion of the first cut-spoke. A tunnel having an irregular cross-section by having a second cut-spoke and rotating the second cut-spoke forward and backward in accordance with the drive rotation of the first and second cut-spokes. A tunnel excavation method, wherein a tunnel can be excavated.
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