JPH11200764A - 分割型トンネル掘削機及びトンネル掘削方法 - Google Patents
分割型トンネル掘削機及びトンネル掘削方法Info
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- JPH11200764A JPH11200764A JP647198A JP647198A JPH11200764A JP H11200764 A JPH11200764 A JP H11200764A JP 647198 A JP647198 A JP 647198A JP 647198 A JP647198 A JP 647198A JP H11200764 A JPH11200764 A JP H11200764A
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- excavator
- skin plate
- tunnel
- cutter head
- cutter
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 分割型トンネル掘削機において、掘削途中か
ら断面形状の異なるトンネルを容易に掘削可能として掘
削作業効率の向上を図る。 【解決手段】 小径筒形状の前胴１１ａの後部に大径筒
形状の後胴１１ｂを着脱自在に連結して第１スキンプレ
ート１１を構成し、この第１スキンプレート１１の前胴
１１ａの外周部に周方向複数に分割されて着脱自在な大
径筒形状の第２スキンプレート１２を配設し、この第２
スキンプレート１２を移動ジャッキ２３によって径方向
に移動して第１スキンプレート１１と着脱自在とし、第
１スキンプレート１１の前部に駆動回転自在なカッタヘ
ッド１６を装着してこのカッタヘッド１６の外周部に径
方向伸縮自在に伸縮カッタ１８を装着する。
ら断面形状の異なるトンネルを容易に掘削可能として掘
削作業効率の向上を図る。 【解決手段】 小径筒形状の前胴１１ａの後部に大径筒
形状の後胴１１ｂを着脱自在に連結して第１スキンプレ
ート１１を構成し、この第１スキンプレート１１の前胴
１１ａの外周部に周方向複数に分割されて着脱自在な大
径筒形状の第２スキンプレート１２を配設し、この第２
スキンプレート１２を移動ジャッキ２３によって径方向
に移動して第１スキンプレート１１と着脱自在とし、第
１スキンプレート１１の前部に駆動回転自在なカッタヘ
ッド１６を装着してこのカッタヘッド１６の外周部に径
方向伸縮自在に伸縮カッタ１８を装着する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地中にトンネル掘
削形成する分割型トンネル掘削機及びトンネル掘削方法
に関する。
削形成する分割型トンネル掘削機及びトンネル掘削方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９に従来の分割型シールド掘削機の概
略断面、図１０に図９のＸ−Ｘ断面、図１１に前後に分
割された状態にある従来の分割型シールド掘削機の概略
断面を示す。
略断面、図１０に図９のＸ−Ｘ断面、図１１に前後に分
割された状態にある従来の分割型シールド掘削機の概略
断面を示す。
【０００３】従来の分割型シールド掘削機において、図
９及び図１０に示すように、円筒形状をなす第１スキン
プレート101の外周部にはシール部材102を介して第２ス
キンプレート103が軸方向に沿って移動自在に嵌合して
おり、図示しない固定ボルトによって一体に連結されて
いる。この第１スキンプレート101の前部にはバルクヘ
ッド104が形成され、このバルクヘッド104には駆動モー
タ105が装着されており、この駆動モータ105の駆動軸10
6は前方に延出し、先端部には円盤形状のカッタヘッド1
07が固結されている。そして、このカッタヘッド107の
前面には前方の地盤を掘削する多数のカッタビット108
が装着されている。また、このカッタヘッド107の外周
部には径方向に伸縮自在な複数の伸縮カッタ109が装着
されており、この伸縮カッタ109の前面には前方の地盤
を掘削する多数のカッタビット110が装着されている。
９及び図１０に示すように、円筒形状をなす第１スキン
プレート101の外周部にはシール部材102を介して第２ス
キンプレート103が軸方向に沿って移動自在に嵌合して
おり、図示しない固定ボルトによって一体に連結されて
いる。この第１スキンプレート101の前部にはバルクヘ
ッド104が形成され、このバルクヘッド104には駆動モー
タ105が装着されており、この駆動モータ105の駆動軸10
6は前方に延出し、先端部には円盤形状のカッタヘッド1
07が固結されている。そして、このカッタヘッド107の
前面には前方の地盤を掘削する多数のカッタビット108
が装着されている。また、このカッタヘッド107の外周
部には径方向に伸縮自在な複数の伸縮カッタ109が装着
されており、この伸縮カッタ109の前面には前方の地盤
を掘削する多数のカッタビット110が装着されている。
【０００４】なお、第１スキンプレート101の後部外周
辺には図示しないスラストジャッキが複数並設されてお
り、このスラスト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Ｓ1 ，Ｓ2 に押し付けることで、その反
力により第１スキンプレート101及び第２スキンプレー
ト103を前進することができる。また、第１スキンプレ
ート101の後部中央部には図示しないセグメントエレク
タが配設されており、このセグメントエレクタはスラス
トジャッキによって前進した第１及び第２スキンプレー
ト101，103と既設のセグメントＳ1 ，Ｓ2 との間の空所
に新しいセグメントＳ1 ，Ｓ2 を装着してトンネルを構
築することができる。
辺には図示しないスラストジャッキが複数並設されてお
り、このスラスト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Ｓ1 ，Ｓ2 に押し付けることで、その反
力により第１スキンプレート101及び第２スキンプレー
ト103を前進することができる。また、第１スキンプレ
ート101の後部中央部には図示しないセグメントエレク
タが配設されており、このセグメントエレクタはスラス
トジャッキによって前進した第１及び第２スキンプレー
ト101，103と既設のセグメントＳ1 ，Ｓ2 との間の空所
に新しいセグメントＳ1 ，Ｓ2 を装着してトンネルを構
築することができる。
【０００５】従って、トンネルを掘削形成するには、図
９に示すように、複数のスラストジャッキを伸長し、既
設のセグメントＳ1 への押し付け反力によって第１及び
第２スキンプレート101，103を前進させる一方、駆動モ
ータ105によりカッタヘッド107及び伸縮カッタ109を回
転させ、多数のカッタビット107，110によって前方の地
盤を掘削する。そして、掘削された土砂は図示しない排
土装置によって外部に排出され、スラストジャッキの何
れか一つを縮み方向に作動して既設のセグメントＳ1 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Ｓ1 を装着する。この作業の繰
り返しによって大径のトンネルＴ1 を掘削形成すること
ができる。
９に示すように、複数のスラストジャッキを伸長し、既
設のセグメントＳ1 への押し付け反力によって第１及び
第２スキンプレート101，103を前進させる一方、駆動モ
ータ105によりカッタヘッド107及び伸縮カッタ109を回
転させ、多数のカッタビット107，110によって前方の地
盤を掘削する。そして、掘削された土砂は図示しない排
土装置によって外部に排出され、スラストジャッキの何
れか一つを縮み方向に作動して既設のセグメントＳ1 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Ｓ1 を装着する。この作業の繰
り返しによって大径のトンネルＴ1 を掘削形成すること
ができる。
【０００６】そして、図１１に示すように、所定の位置
で第１及び第２スキンプレート101，103及びカッタヘッ
ド107を停止し、固定ボルトを弛緩して第１スキンプレ
ート101と第２スキンプレート103との連結を解除すると
共に、複数の伸縮カッタ109を収縮してカッタヘッド107
内に収容する。この状態で、複数のスラストジャッキを
伸長し、第２スキンプレート103をそのまま残して第１
スキンプレート101のみを前進させる一方、駆動モータ1
05によりカッタヘッド107を回転させ、多数のカッタビ
ット107によって前方の地盤を掘削する。そして、掘削
された土砂は図示しない排土装置によって外部に排出さ
れ、スラスト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Ｓ2 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Ｓ2
を装着する。この作業の繰り返しによって大径のトンネ
ルＴ1 に連続する小径のトンネルＴ2 を掘削形成するこ
とができる。
で第１及び第２スキンプレート101，103及びカッタヘッ
ド107を停止し、固定ボルトを弛緩して第１スキンプレ
ート101と第２スキンプレート103との連結を解除すると
共に、複数の伸縮カッタ109を収縮してカッタヘッド107
内に収容する。この状態で、複数のスラストジャッキを
伸長し、第２スキンプレート103をそのまま残して第１
スキンプレート101のみを前進させる一方、駆動モータ1
05によりカッタヘッド107を回転させ、多数のカッタビ
ット107によって前方の地盤を掘削する。そして、掘削
された土砂は図示しない排土装置によって外部に排出さ
れ、スラスト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Ｓ2 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Ｓ2
を装着する。この作業の繰り返しによって大径のトンネ
ルＴ1 に連続する小径のトンネルＴ2 を掘削形成するこ
とができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の分割
型シールド掘削機にあっては、第１スキンプレート101
と第２スキンプレート103との連結状態で、両者を前進
させてカッタヘッド107及び伸縮カッタ109によって大径
トンネルＴ1 を掘削し、途中で、第１スキンプレート10
1と第２スキンプレート103との連結を解除し、第２スキ
ンプレート103をその位置に残して第１スキンプレート1
01のみを前進させてカッタヘッド107によって小径トン
ネルＴ2 を掘削し、途中から断面形状が変化する大径ト
ンネルＴ1及び小径トンネルＴ2 を掘削形成していた。
型シールド掘削機にあっては、第１スキンプレート101
と第２スキンプレート103との連結状態で、両者を前進
させてカッタヘッド107及び伸縮カッタ109によって大径
トンネルＴ1 を掘削し、途中で、第１スキンプレート10
1と第２スキンプレート103との連結を解除し、第２スキ
ンプレート103をその位置に残して第１スキンプレート1
01のみを前進させてカッタヘッド107によって小径トン
ネルＴ2 を掘削し、途中から断面形状が変化する大径ト
ンネルＴ1及び小径トンネルＴ2 を掘削形成していた。
【０００８】この場合、小径トンネルＴ2 を掘削後、第
１スキンプレート101と第２スキンプレート103との連結
を解除してから、第１スキンプレート101のみを前進さ
せているが、第１スキンプレート101に対してシール部
材102を介して第２スキンプレート103が嵌合しており、
両者の隙間は微小となっている。そのため、第１スキン
プレート101のみを前進させる場合には、第２スキンプ
レート103との嵌合が解除されるまで直進しなければな
らず、せりなどが発生して前進が困難であるという問題
があった。
１スキンプレート101と第２スキンプレート103との連結
を解除してから、第１スキンプレート101のみを前進さ
せているが、第１スキンプレート101に対してシール部
材102を介して第２スキンプレート103が嵌合しており、
両者の隙間は微小となっている。そのため、第１スキン
プレート101のみを前進させる場合には、第２スキンプ
レート103との嵌合が解除されるまで直進しなければな
らず、せりなどが発生して前進が困難であるという問題
があった。
【０００９】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、掘削途中から断面形状の異なるトンネルを容易
に掘削可能として掘削作業効率の向上を図った分割型ト
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。
あって、掘削途中から断面形状の異なるトンネルを容易
に掘削可能として掘削作業効率の向上を図った分割型ト
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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１の発明の分割型トンネル掘削機は、小径筒
形状をなす前胴の後部に大径筒形状をなす後胴が着脱自
在に連結された第１掘削機本体と、周方向複数に分割さ
れて該第１掘削機本体の前胴の外周部に着脱自在に配設
された大径筒形状をなす第２掘削機本体と、該第２掘削
機本体を径方向に移動して前記第１掘削機本体に着脱さ
せる移動手段と、前記第１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、該カッタヘッドの外
周部に径方向伸縮自在に装着された伸縮カッタとを具え
たことを特徴とするものである。
めの請求項１の発明の分割型トンネル掘削機は、小径筒
形状をなす前胴の後部に大径筒形状をなす後胴が着脱自
在に連結された第１掘削機本体と、周方向複数に分割さ
れて該第１掘削機本体の前胴の外周部に着脱自在に配設
された大径筒形状をなす第２掘削機本体と、該第２掘削
機本体を径方向に移動して前記第１掘削機本体に着脱さ
せる移動手段と、前記第１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、該カッタヘッドの外
周部に径方向伸縮自在に装着された伸縮カッタとを具え
たことを特徴とするものである。
【００１１】また、請求項２の発明のトンネル掘削方法
は、小径筒形状をなす第１掘削機本体の外周部に、周方
向複数に分割可能な第２掘削機本体が一体に連結された
状態で、前記第１掘削機本体の前部に装着されて伸縮カ
ッタが伸長した状態にあるカッタヘッドを駆動回転しな
がら、前記第１掘削機本体及び前記第２掘削機本体を前
進させることで、前記カッタヘッド及び伸縮カッタが前
方の地盤を掘削して大径のトンネルを掘削し、途中で前
記第２掘削機本体を径方向外方に移動して周方向複数に
分割することで前記第１掘削機本体から分離し、この状
態で、前記伸縮カッタを収縮して前記カッタヘッドを駆
動回転しながら前記第１掘削機本体のみを前進させるこ
とで、前記カッタヘッドが前方の地盤を掘削し、前記大
径トンネルに連続する小径のトンネルを掘削形成するこ
とを特徴とするものである。
は、小径筒形状をなす第１掘削機本体の外周部に、周方
向複数に分割可能な第２掘削機本体が一体に連結された
状態で、前記第１掘削機本体の前部に装着されて伸縮カ
ッタが伸長した状態にあるカッタヘッドを駆動回転しな
がら、前記第１掘削機本体及び前記第２掘削機本体を前
進させることで、前記カッタヘッド及び伸縮カッタが前
方の地盤を掘削して大径のトンネルを掘削し、途中で前
記第２掘削機本体を径方向外方に移動して周方向複数に
分割することで前記第１掘削機本体から分離し、この状
態で、前記伸縮カッタを収縮して前記カッタヘッドを駆
動回転しながら前記第１掘削機本体のみを前進させるこ
とで、前記カッタヘッドが前方の地盤を掘削し、前記大
径トンネルに連続する小径のトンネルを掘削形成するこ
とを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００１３】図１に本発明の一実施形態に係る分割型ト
ンネル掘削機としての分割型シールド掘削機の概略断
面、図２に図１のII−II断面、図３に第２スキンプレー
トが分割状態にある分割型シールド掘削機の概略断面、
図４に図３のIV−IV断面、図５に第２スキンプレートに
対する第１スキンプレートの分割状態にある分割型シー
ルド掘削機の概略断面、図６に第１スキンプレートと第
２スキンプレートとの連結状態を表す要部断面、図７及
び図８に第２スキンプレートの移動機構を表す要部断面
を示す。
ンネル掘削機としての分割型シールド掘削機の概略断
面、図２に図１のII−II断面、図３に第２スキンプレー
トが分割状態にある分割型シールド掘削機の概略断面、
図４に図３のIV−IV断面、図５に第２スキンプレートに
対する第１スキンプレートの分割状態にある分割型シー
ルド掘削機の概略断面、図６に第１スキンプレートと第
２スキンプレートとの連結状態を表す要部断面、図７及
び図８に第２スキンプレートの移動機構を表す要部断面
を示す。
【００１４】本実施形態の分割型シールド掘削機におい
て、図１及び図２に示すように、第１掘削機本体として
の第１スキンプレート１１は、小径筒形状をなす前胴１
１ａとこの前胴１１ａの後部に着脱自在に連結された大
径筒形状をなす後胴１２ａとから構成されている。第２
掘削機本体としての第２スキンプレート１２は大径筒形
状をなし、周方向複数（本実施形態では８個）に分割さ
れて第１スキンプレート１１の前胴１１ａの外周部に配
設され、各分割部１２ａ〜１２ｈは径方向に移動するこ
とで、第１スキンプレート１１に対して着脱自在となっ
ている。
て、図１及び図２に示すように、第１掘削機本体として
の第１スキンプレート１１は、小径筒形状をなす前胴１
１ａとこの前胴１１ａの後部に着脱自在に連結された大
径筒形状をなす後胴１２ａとから構成されている。第２
掘削機本体としての第２スキンプレート１２は大径筒形
状をなし、周方向複数（本実施形態では８個）に分割さ
れて第１スキンプレート１１の前胴１１ａの外周部に配
設され、各分割部１２ａ〜１２ｈは径方向に移動するこ
とで、第１スキンプレート１１に対して着脱自在となっ
ている。
【００１５】従って、第２スキンプレート１２の各分割
部１２ａ〜１２ｈが径方向内方に位置したときには、互
いに密着して大径円筒となって第１スキンプレート１１
の後胴１１ｂと同外径となり、第１スキンプレート１１
と第２スキンプレート１２は一体となって前進可能とな
る。一方、図３及び図４に示すように、各分割部１２ａ
〜１２ｈが径方向外方に位置したときには、互いに周方
向へ離間して第１スキンプレート１１の前胴１１ａから
離脱することとなり、図５に示すように、第１スキンプ
レート１１の前胴１１ａと後胴１２ａとの連結を解除す
ることで、第２スキンプレート１２の前胴１１ａは後胴
１２ａと第１スキンプレート１１とを残して単独で前進
可能となる。
部１２ａ〜１２ｈが径方向内方に位置したときには、互
いに密着して大径円筒となって第１スキンプレート１１
の後胴１１ｂと同外径となり、第１スキンプレート１１
と第２スキンプレート１２は一体となって前進可能とな
る。一方、図３及び図４に示すように、各分割部１２ａ
〜１２ｈが径方向外方に位置したときには、互いに周方
向へ離間して第１スキンプレート１１の前胴１１ａから
離脱することとなり、図５に示すように、第１スキンプ
レート１１の前胴１１ａと後胴１２ａとの連結を解除す
ることで、第２スキンプレート１２の前胴１１ａは後胴
１２ａと第１スキンプレート１１とを残して単独で前進
可能となる。
【００１６】また、図１及び図２に示すように、第１ス
キンプレート１１の前部にはバルクヘッド１３が形成さ
れ、このバルクヘッド１３には駆動モータ１４が装着さ
れており、この駆動モータ１４の駆動軸１５は前方に延
出し、先端部には円盤形状のカッタヘッド１６が固結さ
れている。そして、このカッタヘッド１６の前面には前
方の地盤を掘削する多数のカッタビット１７が装着され
ている。また、このカッタヘッド１６の外周部には径方
向に伸縮自在な複数の伸縮カッタ１８が装着されてお
り、この伸縮カッタ１８の前面には前方の地盤を掘削す
る多数のカッタビット１９が装着されている。
キンプレート１１の前部にはバルクヘッド１３が形成さ
れ、このバルクヘッド１３には駆動モータ１４が装着さ
れており、この駆動モータ１４の駆動軸１５は前方に延
出し、先端部には円盤形状のカッタヘッド１６が固結さ
れている。そして、このカッタヘッド１６の前面には前
方の地盤を掘削する多数のカッタビット１７が装着され
ている。また、このカッタヘッド１６の外周部には径方
向に伸縮自在な複数の伸縮カッタ１８が装着されてお
り、この伸縮カッタ１８の前面には前方の地盤を掘削す
る多数のカッタビット１９が装着されている。
【００１７】従って、駆動モータ１４を駆動すると、駆
動軸１５を介してカッタヘッド１６が回転駆動し、カッ
タヘッド１６の前面に装着された多数のカッタビット１
７によって前方の地盤を小径の範囲で掘削することがで
きる。このとき、カッタヘッド１６の外周部から複数の
伸縮カッタ１８を伸長すると、カッタヘッド１６と共に
伸縮カッタ１８が回転駆動し、カッタビット１７及びカ
ッタビット１９によって前方の地盤を大径の範囲で掘削
することができる。
動軸１５を介してカッタヘッド１６が回転駆動し、カッ
タヘッド１６の前面に装着された多数のカッタビット１
７によって前方の地盤を小径の範囲で掘削することがで
きる。このとき、カッタヘッド１６の外周部から複数の
伸縮カッタ１８を伸長すると、カッタヘッド１６と共に
伸縮カッタ１８が回転駆動し、カッタビット１７及びカ
ッタビット１９によって前方の地盤を大径の範囲で掘削
することができる。
【００１８】なお、第１スキンプレート１１の後部外周
辺には図示しないスラストジャッキが複数並設されてお
り、このスラスト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Ｓ1 ，Ｓ2 に押し付けることで、その反
力により第１スキンプレート１１及び第２スキンプレー
ト１２を前進することができる。また、第１スキンプレ
ート１１の後部中央部には図示しないセグメントエレク
タが配設されており、このセグメントエレクタはスラス
トジャッキによって前進した第１及び第２スキンプレー
ト１１，１２と既設のセグメントＳ1 ，Ｓ2 との間の空
所に新しいセグメントＳ1 ，Ｓ2 を装着してトンネルを
構築することができる。更に、第１スキンプレート１１
の前胴１１ａ及び後胴１２ａの後端内周部にはテールシ
ール２０ａ，２０ｂが装着されており、セグメント
Ｓ1 ，Ｓ2 の外周面にそれぞれ押圧することで第１スキ
ンプレート１１内部への水の浸入を防止している。
辺には図示しないスラストジャッキが複数並設されてお
り、このスラスト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Ｓ1 ，Ｓ2 に押し付けることで、その反
力により第１スキンプレート１１及び第２スキンプレー
ト１２を前進することができる。また、第１スキンプレ
ート１１の後部中央部には図示しないセグメントエレク
タが配設されており、このセグメントエレクタはスラス
トジャッキによって前進した第１及び第２スキンプレー
ト１１，１２と既設のセグメントＳ1 ，Ｓ2 との間の空
所に新しいセグメントＳ1 ，Ｓ2 を装着してトンネルを
構築することができる。更に、第１スキンプレート１１
の前胴１１ａ及び後胴１２ａの後端内周部にはテールシ
ール２０ａ，２０ｂが装着されており、セグメント
Ｓ1 ，Ｓ2 の外周面にそれぞれ押圧することで第１スキ
ンプレート１１内部への水の浸入を防止している。
【００１９】ところで、本実施形態の分割型シールド掘
削機において、図６に示すように、第１スキンプレート
１１は前胴１１ａと後胴１１ｂとが複数の固定ボルト２
１によって着脱自在となっている。また、第２スキンプ
レート１２はこの第１スキンプレート１１に複数の固定
ボルト２２によって着脱自在であると共に、移動手段と
しての複数の移動ジャッキ２３，２４によって径方向外
方に移動し、周方向に分割することで分割部１２ａ〜１
２ｈ（図４参照）となることで、第１スキンプレート１
１に対して着脱自在となっている。
削機において、図６に示すように、第１スキンプレート
１１は前胴１１ａと後胴１１ｂとが複数の固定ボルト２
１によって着脱自在となっている。また、第２スキンプ
レート１２はこの第１スキンプレート１１に複数の固定
ボルト２２によって着脱自在であると共に、移動手段と
しての複数の移動ジャッキ２３，２４によって径方向外
方に移動し、周方向に分割することで分割部１２ａ〜１
２ｈ（図４参照）となることで、第１スキンプレート１
１に対して着脱自在となっている。
【００２０】この移動ジャッキ２３は第１スキンプレー
ト１１の前胴１１ａの外周部に掘削方向に沿って複数設
けられており、図７に詳細に示すように、前胴１１ａの
内周面にシリンダ３１が固定され、このシリンダ３１内
に移動ロッド３２を有するピストン３３が移動自在に嵌
合しており、この移動ロッド３２の先端部は前胴１１ａ
を貫通して第２スキンプレート１２に係合している。即
ち、第２スキンプレート１２には移動ロッド３２の先端
部が係合する長孔３４が形成されると共に、この長孔３
４塞いで移動ロッド３２の先端部が当接する基板３５が
固定されている。そして、シリンダ３１には内部を仕切
るピストン３３の上下の部屋に連通するポート３６，３
７が形成されており、この各ポート３６，３７には図示
しない油圧給排装置が接続されている。なお、３８はシ
リンダ３１と移動ロッド３２との間から圧油の漏洩を防
止するリング部材である。
ト１１の前胴１１ａの外周部に掘削方向に沿って複数設
けられており、図７に詳細に示すように、前胴１１ａの
内周面にシリンダ３１が固定され、このシリンダ３１内
に移動ロッド３２を有するピストン３３が移動自在に嵌
合しており、この移動ロッド３２の先端部は前胴１１ａ
を貫通して第２スキンプレート１２に係合している。即
ち、第２スキンプレート１２には移動ロッド３２の先端
部が係合する長孔３４が形成されると共に、この長孔３
４塞いで移動ロッド３２の先端部が当接する基板３５が
固定されている。そして、シリンダ３１には内部を仕切
るピストン３３の上下の部屋に連通するポート３６，３
７が形成されており、この各ポート３６，３７には図示
しない油圧給排装置が接続されている。なお、３８はシ
リンダ３１と移動ロッド３２との間から圧油の漏洩を防
止するリング部材である。
【００２１】従って、複数の固定ボルト２２を弛緩して
第１スキンプレート１１と第２スキンプレート１２との
連結を解除した後、シリンダ３１のポート３７から内部
に圧油を供給すると、ピストン３３が押圧されて移動ロ
ッド３２が上方に移動し、先端部が基板３５を押す。す
ると、基板３５と一体の第２スキンプレート１２を径方
向外方に移動し、第１スキンプレート１１から離間させ
ることができる。次に、シリンダ３１のポート３６から
内部に圧油を供給すると、ピストン３３が押圧されて移
動ロッド３２が下方に移動し、先端部が長孔３４から抜
け出てシリンダ３１内に収容されることとなり、第２ス
キンプレート１２を第１スキンプレート１１から離脱さ
せることができる。
第１スキンプレート１１と第２スキンプレート１２との
連結を解除した後、シリンダ３１のポート３７から内部
に圧油を供給すると、ピストン３３が押圧されて移動ロ
ッド３２が上方に移動し、先端部が基板３５を押す。す
ると、基板３５と一体の第２スキンプレート１２を径方
向外方に移動し、第１スキンプレート１１から離間させ
ることができる。次に、シリンダ３１のポート３６から
内部に圧油を供給すると、ピストン３３が押圧されて移
動ロッド３２が下方に移動し、先端部が長孔３４から抜
け出てシリンダ３１内に収容されることとなり、第２ス
キンプレート１２を第１スキンプレート１１から離脱さ
せることができる。
【００２２】また、移動ジャッキ２４は第１スキンプレ
ート１１の後胴１１ｂの前端部に設けられており、図８
に詳細に示すように、後胴１１ｂの内周面にシリンダ４
１が固定され、このシリンダ４１内に移動ロッド４２を
有するピストン４３が移動自在に嵌合しており、この移
動ロッド４２の先端部は後胴１１ｂを貫通して第２スキ
ンプレート１２に係合している。即ち、移動ロッド４２
の先端部には係合部材４４が固定される一方、第２スキ
ンプレート１２にはこの係合部材４４が係合する長孔４
５が形成されている。そして、シリンダ４１には内部を
仕切るピストン４３の上下の部屋に連通するポート４
６，４７が形成されており、この各ポート４６，４７に
は図示しない油圧給排装置が接続されている。なお、４
８はシリンダ４１と移動ロッド４２との間から圧油の漏
洩を防止するリング部材である。
ート１１の後胴１１ｂの前端部に設けられており、図８
に詳細に示すように、後胴１１ｂの内周面にシリンダ４
１が固定され、このシリンダ４１内に移動ロッド４２を
有するピストン４３が移動自在に嵌合しており、この移
動ロッド４２の先端部は後胴１１ｂを貫通して第２スキ
ンプレート１２に係合している。即ち、移動ロッド４２
の先端部には係合部材４４が固定される一方、第２スキ
ンプレート１２にはこの係合部材４４が係合する長孔４
５が形成されている。そして、シリンダ４１には内部を
仕切るピストン４３の上下の部屋に連通するポート４
６，４７が形成されており、この各ポート４６，４７に
は図示しない油圧給排装置が接続されている。なお、４
８はシリンダ４１と移動ロッド４２との間から圧油の漏
洩を防止するリング部材である。
【００２３】従って、シリンダ４１のポート４７から内
部に圧油を供給すると、ピストン４３が押圧されて移動
ロッド４２が左方に移動し、係合部材４４が第２スキン
プレート１２を前方に移動し、第１スキンプレート１１
から離間させることができる。次に、シリンダ４１のポ
ート４６から内部に圧油を供給すると、ピストン４３が
押圧されて移動ロッド４２が右方に移動し、係合部材４
４が長孔４５から抜け出て移動ロッド４２がシリンダ４
１内に収容されることとなり、第２スキンプレート１２
を第１スキンプレート１１から離脱させることができ
る。
部に圧油を供給すると、ピストン４３が押圧されて移動
ロッド４２が左方に移動し、係合部材４４が第２スキン
プレート１２を前方に移動し、第１スキンプレート１１
から離間させることができる。次に、シリンダ４１のポ
ート４６から内部に圧油を供給すると、ピストン４３が
押圧されて移動ロッド４２が右方に移動し、係合部材４
４が長孔４５から抜け出て移動ロッド４２がシリンダ４
１内に収容されることとなり、第２スキンプレート１２
を第１スキンプレート１１から離脱させることができ
る。
【００２４】ここで、上述した本実施形態の分割型シー
ルド掘削機によるトンネル掘削作業について説明する。
ルド掘削機によるトンネル掘削作業について説明する。
【００２５】図１に示すように、前胴１１ａと後胴１１
ｂとは複数の固定ボルト２１によって締結されて第１ス
キンプレート１１を構成し、この第１スキンプレート１
１と第２スキンプレート１２とは複数の固定ボルト２２
によって一体に締結されており、また、各伸縮カッタ１
８は伸長状態となっている。この状態から、まず、複数
のスラストジャッキを伸長し、既設のセグメントＳ1 へ
の押し付け反力によって第１及び第２スキンプレート１
１，１２を前進させる一方、駆動モータ１４によりカッ
タヘッド１６及び伸縮カッタ１８を回転させ、多数のカ
ッタビット１７，１９によって前方の地盤を掘削する。
そして、掘削された土砂は図示しない排土装置によって
外部に排出され、スラスト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Ｓ1 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Ｓ1 を装着する。この作業の繰り返しによって
大径のトンネルＴ1 を掘削形成することができる。
ｂとは複数の固定ボルト２１によって締結されて第１ス
キンプレート１１を構成し、この第１スキンプレート１
１と第２スキンプレート１２とは複数の固定ボルト２２
によって一体に締結されており、また、各伸縮カッタ１
８は伸長状態となっている。この状態から、まず、複数
のスラストジャッキを伸長し、既設のセグメントＳ1 へ
の押し付け反力によって第１及び第２スキンプレート１
１，１２を前進させる一方、駆動モータ１４によりカッ
タヘッド１６及び伸縮カッタ１８を回転させ、多数のカ
ッタビット１７，１９によって前方の地盤を掘削する。
そして、掘削された土砂は図示しない排土装置によって
外部に排出され、スラスト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Ｓ1 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Ｓ1 を装着する。この作業の繰り返しによって
大径のトンネルＴ1 を掘削形成することができる。
【００２６】そして、途中でトンネルの径を小さく変更
する場合には、所定の位置で第１及び第２スキンプレー
ト１１，１２及びカッタヘッド１６を停止し、図６に示
すように、固定ボルト２２を弛緩して第１スキンプレー
ト１１と第２スキンプレート１２との連結を解除すると
共に、伸縮カッタ１８を収縮してカッタヘッド１６内に
収容する。この状態で、各移動ジャッキ２３，２４に油
圧を供給して各移動ロッド３２，４２を伸長すると、図
３及び図４に示すように、第２スキンプレート１２は前
方に移動しながら径方向外方に移動し、周方向に分割し
て分割部１２ａ〜１２ｈとなり、第１スキンプレート１
１から離間する。この場合、各移動ジャッキ２３，２４
の各移動ロッド３２，４２と第２スキンプレート１２と
の連結部には長孔３４，４５があるため、第１スキンプ
レート１１に対する第２スキンプレート１２の前方及び
径方向への移動が許容される。
する場合には、所定の位置で第１及び第２スキンプレー
ト１１，１２及びカッタヘッド１６を停止し、図６に示
すように、固定ボルト２２を弛緩して第１スキンプレー
ト１１と第２スキンプレート１２との連結を解除すると
共に、伸縮カッタ１８を収縮してカッタヘッド１６内に
収容する。この状態で、各移動ジャッキ２３，２４に油
圧を供給して各移動ロッド３２，４２を伸長すると、図
３及び図４に示すように、第２スキンプレート１２は前
方に移動しながら径方向外方に移動し、周方向に分割し
て分割部１２ａ〜１２ｈとなり、第１スキンプレート１
１から離間する。この場合、各移動ジャッキ２３，２４
の各移動ロッド３２，４２と第２スキンプレート１２と
の連結部には長孔３４，４５があるため、第１スキンプ
レート１１に対する第２スキンプレート１２の前方及び
径方向への移動が許容される。
【００２７】このように第１スキンプレート１１に対し
て第２スキンプレート１２が外方へ離間すると、固定ボ
ルト２１を弛緩して前胴１１ａと後胴１１ｂとの連結を
解除し、この状態で複数のスラストジャッキを伸長する
と、第２スキンプレート１２と第１スキンプレート１１
の後胴１１ｂをその位置に残して第１スキンプレート１
１の前胴１１ａのみを前進させることができる。そし
て、このときに駆動モータ１４によりカッタヘッド１６
を回転させることで、多数のカッタビット１６が前方の
地盤を掘削する。そして、掘削された土砂は図示しない
排土装置によって外部に排出され、スラストジャッキの
何れか一つを縮み方向に作動して既設のセグメントＳ2
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Ｓ2 を装着する。この作業の
繰り返しによって大径のトンネルＴ 1 に連続する小径の
トンネルＴ2 を掘削形成することができる。
て第２スキンプレート１２が外方へ離間すると、固定ボ
ルト２１を弛緩して前胴１１ａと後胴１１ｂとの連結を
解除し、この状態で複数のスラストジャッキを伸長する
と、第２スキンプレート１２と第１スキンプレート１１
の後胴１１ｂをその位置に残して第１スキンプレート１
１の前胴１１ａのみを前進させることができる。そし
て、このときに駆動モータ１４によりカッタヘッド１６
を回転させることで、多数のカッタビット１６が前方の
地盤を掘削する。そして、掘削された土砂は図示しない
排土装置によって外部に排出され、スラストジャッキの
何れか一つを縮み方向に作動して既設のセグメントＳ2
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Ｓ2 を装着する。この作業の
繰り返しによって大径のトンネルＴ 1 に連続する小径の
トンネルＴ2 を掘削形成することができる。
【００２８】本実施形態の分割型シールド掘削機にあっ
ては、第１スキンプレート１１と第２スキンプレート１
２とを一体として掘進させることで大径トンネルＴ1 を
掘削し、続いて第１スキンプレート１１から第２スキン
プレート１２を外して第１スキンプレート１１の前胴１
１ａのみを掘進させて大径トンネルＴ1 に連続する小径
トンネルＴ2 を掘削するとき、第２スキンプレート１２
を径方向外方に移動してから第１スキンプレート１１の
前胴１１ａと後胴１１ｂを分離し、前胴１１ａのみを前
進させるようにしている。従って、第１スキンプレート
１１の前胴１１ａが前進するとき、第２スキンプレート
１２との間には隙間が確保されており、せりなどが発生
することもなく、容易に前進が可能となる。そして、こ
のときに前胴１１ａを屈曲して前進させることもでき
る。
ては、第１スキンプレート１１と第２スキンプレート１
２とを一体として掘進させることで大径トンネルＴ1 を
掘削し、続いて第１スキンプレート１１から第２スキン
プレート１２を外して第１スキンプレート１１の前胴１
１ａのみを掘進させて大径トンネルＴ1 に連続する小径
トンネルＴ2 を掘削するとき、第２スキンプレート１２
を径方向外方に移動してから第１スキンプレート１１の
前胴１１ａと後胴１１ｂを分離し、前胴１１ａのみを前
進させるようにしている。従って、第１スキンプレート
１１の前胴１１ａが前進するとき、第２スキンプレート
１２との間には隙間が確保されており、せりなどが発生
することもなく、容易に前進が可能となる。そして、こ
のときに前胴１１ａを屈曲して前進させることもでき
る。
【００２９】なお、上述の実施形態では、第１スキンプ
レート１１からの第２スキンプレート１２の外方移動を
容易とするために、後胴１１ｂに対して第２スキンプレ
ート１２を前方移動させてから外方移動させたが、直接
外方移動させてもよい。
レート１１からの第２スキンプレート１２の外方移動を
容易とするために、後胴１１ｂに対して第２スキンプレ
ート１２を前方移動させてから外方移動させたが、直接
外方移動させてもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項１の発明の分割型トンネル掘削機によれ
ば、小径筒形状をなす前胴の後部に大径筒形状をなす後
胴を着脱自在に連結して第１掘削機本体を構成し、この
第１掘削機本体の前胴の外周部に周方向複数に分割され
て着脱自在な大径筒形状をなす第２掘削機本体を配設
し、この第２掘削機本体を移動手段によって径方向に移
動して第１掘削機本体と着脱自在とし、第１掘削機本体
の前部に駆動回転自在なカッタヘッドを装着してこのカ
ッタヘッドの外周部に径方向伸縮自在に伸縮カッタを装
着したので、第１掘削機本体と第２掘削機本体とを一体
として掘進させて大径トンネルを掘削し、続いて第１掘
削機本体から第２掘削機本体を外して径方向外方に移動
してから第１掘削機本体の前胴と後胴を分離し、前胴の
みを掘進させて大径トンネルに連続する小径トンネルを
掘削するようにしており、第１掘削機本体は第２掘削機
本体と所定の隙間をもって前進することとなり、せりな
どが発生することもなく、容易に前進することができ、
掘削作業効率の向上を図ることができる。
ように請求項１の発明の分割型トンネル掘削機によれ
ば、小径筒形状をなす前胴の後部に大径筒形状をなす後
胴を着脱自在に連結して第１掘削機本体を構成し、この
第１掘削機本体の前胴の外周部に周方向複数に分割され
て着脱自在な大径筒形状をなす第２掘削機本体を配設
し、この第２掘削機本体を移動手段によって径方向に移
動して第１掘削機本体と着脱自在とし、第１掘削機本体
の前部に駆動回転自在なカッタヘッドを装着してこのカ
ッタヘッドの外周部に径方向伸縮自在に伸縮カッタを装
着したので、第１掘削機本体と第２掘削機本体とを一体
として掘進させて大径トンネルを掘削し、続いて第１掘
削機本体から第２掘削機本体を外して径方向外方に移動
してから第１掘削機本体の前胴と後胴を分離し、前胴の
みを掘進させて大径トンネルに連続する小径トンネルを
掘削するようにしており、第１掘削機本体は第２掘削機
本体と所定の隙間をもって前進することとなり、せりな
どが発生することもなく、容易に前進することができ、
掘削作業効率の向上を図ることができる。
【００３１】また、請求項２の発明のトンネル掘削方法
によれば、第１掘削機本体の外周部に第２掘削機本体を
一体に連結した状態でカッタヘッドを駆動回転しなが
ら、この第１掘削機本体及び第２掘削機本体を前進させ
ることで、カッタヘッド及び伸縮カッタが前方の地盤を
掘削して大径トンネルを掘削し、途中で第２掘削機本体
を径方向外方に移動して周方向複数に分割することで第
１掘削機本体から分離し、この状態で、伸縮カッタを収
容してカッタヘッドを駆動回転しながら第１掘削機本体
のみを前進させることで、カッタヘッドが前方の地盤を
掘削し、大径トンネルに連続する小径トンネルを掘削形
成するようにしたので、第１掘削機本体のみが前進する
とき、第２掘削機本体との間には所定の隙間が確保され
ており、せりなどが発生することもなく、掘削途中から
断面形状の異なるトンネルを容易に掘削可能として掘削
作業効率の向上を図ることができる。
によれば、第１掘削機本体の外周部に第２掘削機本体を
一体に連結した状態でカッタヘッドを駆動回転しなが
ら、この第１掘削機本体及び第２掘削機本体を前進させ
ることで、カッタヘッド及び伸縮カッタが前方の地盤を
掘削して大径トンネルを掘削し、途中で第２掘削機本体
を径方向外方に移動して周方向複数に分割することで第
１掘削機本体から分離し、この状態で、伸縮カッタを収
容してカッタヘッドを駆動回転しながら第１掘削機本体
のみを前進させることで、カッタヘッドが前方の地盤を
掘削し、大径トンネルに連続する小径トンネルを掘削形
成するようにしたので、第１掘削機本体のみが前進する
とき、第２掘削機本体との間には所定の隙間が確保され
ており、せりなどが発生することもなく、掘削途中から
断面形状の異なるトンネルを容易に掘削可能として掘削
作業効率の向上を図ることができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る分割型トンネル掘削
機としての分割型シールド掘削機の概略断面図である。
機としての分割型シールド掘削機の概略断面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】第２スキンプレートが分割状態にある分割型シ
ールド掘削機の概略断面図である。
ールド掘削機の概略断面図である。
【図４】図３のIV−IV断面図である。
【図５】第２スキンプレートに対する第１スキンプレー
トの分割状態にある分割型シールド掘削機の概略断面図
である。
トの分割状態にある分割型シールド掘削機の概略断面図
である。
【図６】第１スキンプレートと第２スキンプレートとの
連結状態を表す要部断面図である。
連結状態を表す要部断面図である。
【図７】第２スキンプレートの移動機構を表す要部断面
図である。
図である。
【図８】第２スキンプレートの移動機構を表す要部断面
図である。
図である。
【図９】従来の分割型シールド掘削機の概略断面図であ
る。
る。
【図１０】図９のＸ−Ｘ断面図である。
【図１１】前後に分割された状態にある従来の分割型シ
ールド掘削機の概略断面図である。
ールド掘削機の概略断面図である。
１１ 第１スキンプレート（第１掘削機本体） １１ａ 前胴 １１ｂ 後胴 １２ 第２スキンプレート（第２掘削機本体） １２ａ〜１２ｈ 分割部 １４ 駆動モータ １６ カッタヘッド １８ 伸縮カッタ ２１，２２ 固定ボルト ２３，２４ 移動ジャッキ（移動手段）
Claims (2)
- 【請求項１】 小径筒形状をなす前胴の後部に大径筒形
状をなす後胴が着脱自在に連結された第１掘削機本体
と、周方向複数に分割されて該第１掘削機本体の前胴の
外周部に着脱自在に配設された大径筒形状をなす第２掘
削機本体と、該第２掘削機本体を径方向に移動して前記
第１掘削機本体に着脱させる移動手段と、前記第１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、該カッタヘッドの外周部に径方向伸縮自在に装着さ
れた伸縮カッタとを具えたことを特徴とする分割型トン
ネル掘削機。 - 【請求項２】 小径筒形状をなす第１掘削機本体の外周
部に、周方向複数に分割可能な第２掘削機本体が一体に
連結された状態で、前記第１掘削機本体の前部に装着さ
れて伸縮カッタが伸長した状態にあるカッタヘッドを駆
動回転しながら、前記第１掘削機本体及び前記第２掘削
機本体を前進させることで、前記カッタヘッド及び伸縮
カッタが前方の地盤を掘削して大径のトンネルを掘削
し、途中で前記第２掘削機本体を径方向外方に移動して
周方向複数に分割することで前記第１掘削機本体から分
離し、この状態で、前記伸縮カッタを収縮して前記カッ
タヘッドを駆動回転しながら前記第１掘削機本体のみを
前進させることで、前記カッタヘッドが前方の地盤を掘
削し、前記大径トンネルに連続する小径のトンネルを掘
削形成することを特徴とするトンネル掘削方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00647198A JP3801340B2 (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 分割型トンネル掘削機及びトンネル掘削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00647198A JP3801340B2 (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 分割型トンネル掘削機及びトンネル掘削方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11200764A true JPH11200764A (ja) | 1999-07-27 |
| JP3801340B2 JP3801340B2 (ja) | 2006-07-26 |
Family
ID=11639382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00647198A Expired - Fee Related JP3801340B2 (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 分割型トンネル掘削機及びトンネル掘削方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3801340B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1314852A1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-05-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Tunnel excavating machine and method for its recovery |
| CN113638740A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-12 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种盾体直径可变的盾构机 |
-
1998
- 1998-01-16 JP JP00647198A patent/JP3801340B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1314852A1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-05-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Tunnel excavating machine and method for its recovery |
| CN113638740A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-12 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种盾体直径可变的盾构机 |
| CN113638740B (zh) * | 2021-08-27 | 2024-04-19 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种盾体直径可变的盾构机 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3801340B2 (ja) | 2006-07-26 |
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