JP2536736B2 - Shield machine - Google Patents
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Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地中にトンネルを構築するシールド掘進機
の方向を制御しながら掘進する工法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of excavating while controlling the direction of a shield machine for constructing a tunnel in the ground.
従来のシールド掘進機、特に機械式シールド掘進機
は、前面に多数のカッターを植設した回転部を備えてい
る。回転部は推進軸回りで回転し、推進用ジャッキで地
中に推進される。カッターにより掘削された土砂は泥土
化され、掘進機の回転部より排泥される。掘進機前進に
より生じた空間にはセグメントが組立てられ、トンネル
が形成される。A conventional shield excavator, particularly a mechanical shield excavator, includes a rotating part having a large number of cutters planted on the front surface. The rotating part rotates around the propulsion axis and is propelled into the ground by the propulsion jack. The earth and sand excavated by the cutter is turned into mud and discharged from the rotary part of the excavator. Segments are assembled in the space created by the advance of the excavator to form a tunnel.
回転部には、上述のカッターとは別に、曲線施工時や
方向修正時に外周方向に突出させるオーバーカッターあ
るいはコピーカッターを備えている。曲線施工や方向修
正をするときは、オーバーカッターまたはコピーカッタ
ーを回転部から突出させ、周囲の地山を乱して掘進機が
曲線もしくは修正方向に沿って曲がり易くされる。In addition to the above-mentioned cutter, the rotating portion is provided with an over-cutter or a copy cutter that projects in the outer peripheral direction at the time of curve construction or direction correction. When making a curve or correcting a direction, an overcutter or a copy cutter is projected from a rotating part to disturb surrounding rocks so that the excavator can easily bend along the curve or the correcting direction.
上述したように、従来の機械式シールド掘進機におい
て、トンネルの曲線施工や方向制御にあたって、オーバ
ーカッターあるいはコピーカッターを使用している。こ
のオーバーカッターやコピーカッターの使用には次のよ
うな欠点がある。As described above, in the conventional mechanical shield machine, the over cutter or the copy cutter is used for the curved construction and the direction control of the tunnel. The use of this overcutter or copy cutter has the following drawbacks.
すなわち、オーバーカッターやコピーカッターは周囲
の地山を乱す効果があるが、土砂の乱す範囲はそのカッ
ターの及ぶ範囲に限定されており、その結果、乱された
土砂の取込みが不十分で土砂が地山中に残留する。この
ような状態で方向制御をしようとすると、残留した土砂
が地山に押し付けられ、地山反力が回復する。この反力
により掘進機の方向修正が困難になる。In other words, the overcutter and copy cutter have the effect of disturbing the surrounding ground, but the range of disturbed earth and sand is limited to the range of the cutter, and as a result, the uptake of disturbed earth and sand is insufficient, It remains in the ground. If you try to control the direction in such a state, the remaining earth and sand will be pressed against the ground and the ground reaction force will be restored. This reaction force makes it difficult to correct the direction of the machine.
さらに、別の問題として、土質の違いや長距離掘進を
行うことにより、オーバーカッターまたはコピーカッタ
ー等の摩耗が生じる。この摩耗により、設計当初の突出
ストロークを失い、曲線施工時や方向修正時に地山の乱
し範囲が狭くなり、カッターの使用効果が薄れる。ま
た、土質によってはカッター刃が全く無くなるときもあ
る。Furthermore, as another problem, wear of an overcutter, a copy cutter, or the like occurs due to a difference in soil quality or long-distance excavation. Due to this wear, the projecting stroke at the beginning of design is lost, the range of ground disturbance is narrowed during curve construction and direction correction, and the effect of using the cutter is diminished. In addition, depending on the soil quality, the cutter blade may disappear altogether.
他方で、特開昭57-61198号および実公昭48-905号公報
においては、後述する本発明と同様に、高圧水を噴射し
て、地盤を弛緩させること自体は開示している。On the other hand, JP-A-57-61198 and JP-B-48-905 disclose that the high pressure water is jetted to relax the ground, as in the present invention described later.
しかし、これらのいずれも切削土砂の強制排泥を行っ
ていないので、結果として、緩んだ土砂がそこに滞留
し、掘進機の進行に伴ってあるいは土圧によって再び締
め固められ、現実には曲進が困難である。したがって、
本発明者らは、この種の従来例が成功したとの情報を得
ていない。However, none of these methods forcedly remove the cutting soil, and as a result, loose soil stayed there and was compacted again with the progress of the excavator or due to earth pressure. It is difficult to proceed. Therefore,
The present inventors have not obtained information that this type of conventional example was successful.
そこで、本発明の課題は、上述のような欠点を解消す
るとともに、土砂や土質の違い、さらには長距離掘進に
も影響を受けることなく、所期の曲線施工や方向修正を
可能とすることを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and to enable desired curve construction and direction correction without being affected by the difference in sediment and soil quality, and even long-distance excavation. With the goal.
上記課題は、シールド掘進機の回転部を回転させなが
ら掘進する方法において、 前面の回転部先端から後方1m以内の掘進機外郭から、
掘進軸に対して機外外周斜前方に軸線に対して15°〜30
°の角度範囲内で、曲がろうとする方向にのみに、高圧
液を圧力200kg/cm2以上、流量10〜60リットル/minの条
件で噴射させて周辺地山の余堀りを行うとともに、この
余掘り過程において余掘りされた土砂を掘進機の回転し
ている回転部の前面から内部に連続的に排泥し、シール
ド掘進機の方向の制御を行うことを特徴とするものであ
る。The above problem is a method of excavating while rotating the rotating part of the shield machine, in which the excavator outer shell within 1 m behind the tip of the rotating part of the front surface,
15 ° ~ 30 ° to the axis forward of the outer periphery of the machine
Within the angle range of °, high-pressure liquid is sprayed at a pressure of 200 kg / cm 2 or more and a flow rate of 10 to 60 liters / min only in the direction in which it is about to bend, and the surrounding ground is dug out, and The feature is that the earth and sand excavated in the overdubbing process is continuously discharged from the front surface of the rotating part of the excavator to the inside to control the direction of the shield excavator.
ここに、噴射する高圧液としては、通常水を用いる
が、崩壊性に富んだ地盤には泥水を用いることもでき
る。高圧液の噴射装置の掘進機の掘進軸線に対する噴射
角度θ(第8図参照)は当該噴射装置の取付位置によっ
ても異なるが、15°〜30°、最適には20°である。15°
未満では、地山の乱し範囲が狭く方向制御が困難にな
り、30°を超えると、乱し範囲が拡すぎ、かつ余掘りが
過度に大きくなり、地山の崩壊、地上部への影響、セグ
メントの組立等に悪影響を与えるとともに、裏込材の注
入量が必要以上に多くなる。Here, water is usually used as the high-pressure liquid to be sprayed, but muddy water can also be used for the ground that is highly disintegrating. The injection angle θ (see FIG. 8) of the high-pressure liquid injection device with respect to the excavation axis of the excavator varies depending on the mounting position of the injection device, but is 15 ° to 30 °, and optimally 20 °. 15 °
If it is less than, the disturbing range of the ground is narrow and it becomes difficult to control the direction.If it exceeds 30 °, the disturbing range is too wide and the overdug becomes excessively large, and the ground collapses and the effects on the ground part. In addition, it adversely affects the assembly of the segments, and the amount of backing material injected becomes unnecessarily large.
高圧液は噴射装置を構成するノズルにより噴射され
る。ノズルは必要に応じシールド掘進機の外郭に単数も
しくは複数個設ける。噴射圧力は地山の土質によっても
異なるが、200kg/cm2以上の圧力、好ましい範囲は200〜
300kg/cm2である。ノズルの口径は曲線施工や方向修正
の程度および土質により適宜選定する。噴射圧力が200k
g/cm2未満では掘削能力が乏しく、仮に掘削能力のみを
高めることを目的として吐出流量を大きくすることも可
能ではあるが、これに伴って排泥量が過度に多くなり現
実的ではない。The high-pressure liquid is jetted by the nozzle that constitutes the jetting device. A single nozzle or a plurality of nozzles are provided on the outer shell of the shield machine as needed. The injection pressure varies depending on the soil quality, but a pressure of 200 kg / cm 2 or more, the preferred range is 200-
It is 300 kg / cm 2 . The diameter of the nozzle should be selected according to the degree of curve construction, direction correction and soil quality. Injection pressure is 200k
If it is less than g / cm 2 , the excavation capacity is poor, and it is possible to increase the discharge flow rate for the purpose of enhancing only the excavation capacity, but this is not realistic because the amount of sludge is excessively increased.
掘削には噴射圧力のみならず吐出流量が大きく支配す
る。この流量としては、10〜60リットル/minとされる。
流量が10リットル/min未満では掘削能力に劣り排泥が困
難となる。また、60リットル/minを超えると、掘削能力
が大きくなる結果、排泥は良好であるものの、過度に余
掘りすると、地山の崩壊、地上部への影響、裏込め注入
量の増加およびセグメントの組立等に悪影響を与える。In excavation, not only injection pressure but discharge flow rate largely controls. The flow rate is 10 to 60 liters / min.
If the flow rate is less than 10 liters / min, excavation capacity is poor and it becomes difficult to remove mud. If it exceeds 60 liters / min, the excavation capacity becomes large, resulting in good sludge discharge.However, if excessively dug excessively, the ground collapses, the above-ground portion is affected, the backfill injection amount increases, and the segment It adversely affects the assembly of.
高圧液体を得るために、注液設備には高圧ポンプを用
いる。排泥は、掘進機の回転部の前面から内部に導くこ
とにより行う。In order to obtain high-pressure liquid, a high-pressure pump is used for the liquid injection equipment. The sludge is discharged by introducing it from the front of the rotating part of the excavator.
ノズルより噴射した高圧液で回転部周囲の地山を切削
させると、切削された土砂のほとんどは、回転部の回転
と掘進機の進行に伴って、シールド掘進機の回転部の前
面からスリットを経て回転部内に入り、排泥管を経て排
出される。When the ground around the rotating part is cut with the high-pressure liquid sprayed from the nozzle, most of the cut earth and sand is slit from the front of the rotating part of the shield machine as the rotating part rotates and the machine advances. After that, it enters the rotating part and is discharged through the sludge pipe.
これによって、切削した土砂がシールド掘進機の周囲
に滞留することがなく、もって地山反力を受けることな
く、シールド掘進機の方向制御を行うことができる。ま
た噴射圧力は機内より調整できるので、施工曲線の曲率
や土質の変化に対応させて乱し範囲の調整ができる。As a result, the cut earth and sand do not stay around the shield machine, and the direction of the shield machine can be controlled without receiving the ground reaction force. Moreover, since the injection pressure can be adjusted from inside the machine, the disturbance range can be adjusted according to the curvature of the construction curve and changes in the soil quality.
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の概要を示した断面図である。シール
ド掘進機1の前部は掘進軸回りで回転する回転部2にな
っている。回転部2の前面には多数のカッタービット3
が植設されている。これらのカッタービット3により地
山を切削する。FIG. 1 is a sectional view showing the outline of the present invention. The front part of the shield machine 1 is a rotating part 2 that rotates around the shaft. A large number of cutter bits 3 are provided on the front surface of the rotating unit 2.
Has been planted. The ground is cut by these cutter bits 3.
切削された土砂は前面スリット(図示せず)より回転
部2内に入り込むようになっている。回転部2の半径方
向には第2図に示す如く円周方向余掘りカッター装置4
が設けられている。カッター装置4は外周方向に突出す
るオーバーカッターまたはコピーカッター5を有し、ジ
ャッキ6を用いて必要時に回転部2の外周より突出させ
る。このカッター装置4は本発明において必ずしも必要
なものではない。The cut earth and sand enter the rotary unit 2 through a front slit (not shown). In the radial direction of the rotating part 2, as shown in FIG.
Is provided. The cutter device 4 has an overcutter or a copy cutter 5 protruding in the outer peripheral direction, and a jack 6 is used to cause the cutter device 4 to protrude from the outer periphery of the rotating portion 2 when necessary. The cutter device 4 is not always necessary in the present invention.
回転部2は、後続する円筒状の推進部7内に設置され
たモーター8から、噛合歯車9a,9bを介して回転が伝達
される。Rotation of the rotating unit 2 is transmitted from a motor 8 installed in a subsequent cylindrical propelling unit 7 via meshing gears 9a and 9b.
推進部7とその後続部材との間には推進用ジャッキ10
が設けられている。この推進用ジャッキ10により、推進
部7は回転部2と共に前方の地中へ推進される。A propulsion jack 10 is provided between the propulsion unit 7 and its succeeding member.
Is provided. The propulsion jack 7 propels the propulsion unit 7 together with the rotating unit 2 into the ground ahead.
推進部7内部は、カッタービット3で掘削した土砂を
泥土化するための泥水を供給する送泥管11と、泥土を後
続へ排出する排泥管12を備えている。推進部7と、前述
の回転部2との間には遮蔽板13が介在し、回転部2内の
泥水が推進部7内に侵入しないようになっている。The inside of the propulsion unit 7 is provided with a mud pipe 11 for supplying mud water for mudizing the earth and sand excavated by the cutter bit 3 and a mud pipe 12 for discharging the mud to the succeeding part. A shielding plate 13 is interposed between the propulsion unit 7 and the rotating unit 2 so that muddy water in the rotating unit 2 does not enter the propulsion unit 7.
本発明に係る高圧液噴射装置14は、シールド掘進機1
の外郭で、掘進機1の大きさにもよるが回転部2の前面
より後方の1m以内の範囲内個所に設置される。噴射装置
14を1mより遠い所に設置すると、崩壊した土砂が回転部
前面に迂回することなく滞留し、また前部周囲の地山が
掘削されないので地山の反力を受けて所期の目的を達成
しずらい。噴射装置14の設置箇所は地盤条件を考慮し、
余掘りする必要性のあると予想される円周方向のどの位
置でも取付が可能である。この場合、噴射装置14のトン
ネル方向の設置位置は、高圧液の到達距離が問題である
ので、シールド掘進機1の半径には関係しない。しか
し、その半径の増大に伴って、曲進方向に取り付ける高
圧液噴射装置14の数は増やす必要がある。噴射装置14を
回転部2に設けるときは、噴射装置14と送水管との間を
スイベルジョイント26で連絡して、当該噴射装置14が回
転部2の曲進方向に相当する周方向位置に達した時点
で、高圧液を噴射する。The high-pressure liquid injection device 14 according to the present invention is a shield machine 1
The outer contour of the excavator 1, depending on the size of the excavator 1, is installed within 1 m behind the front of the rotating part 2. Injection device
If 14 is installed at a position farther than 1 m, the collapsed earth and sand will stay in front of the rotating part without detouring, and the ground around the front part will not be excavated, and the reaction force of the ground will be received to achieve the intended purpose. It's difficult. Considering the ground conditions, the installation location of the injection device 14,
It can be installed at any position in the circumferential direction where it is expected that there is a need to overdug. In this case, the installation position of the injection device 14 in the tunnel direction is not related to the radius of the shield machine 1 because the reaching distance of the high-pressure liquid is a problem. However, as the radius increases, the number of high-pressure liquid ejecting devices 14 to be installed in the curved direction needs to be increased. When the injection device 14 is provided on the rotating part 2, the injection device 14 and the water pipe are connected by a swivel joint 26 so that the injection device 14 reaches a circumferential position corresponding to the curving direction of the rotating part 2. At that time, the high-pressure liquid is jetted.
噴射装置14は噴射ノズル15のみからなる場合もある
が、第1図に示すように、ストップバルブもしくは調整
バルブ16を併設すると、噴射圧力や流量の調整が個々に
可能となる。第1図の例では噴射ノズル15が片側の側壁
に上下に亘って3個所設置されているが、土質や曲線施
工にあわせて増減できる。The injection device 14 may consist of only the injection nozzle 15, but if a stop valve or an adjustment valve 16 is provided as shown in FIG. 1, the injection pressure and the flow rate can be adjusted individually. In the example shown in FIG. 1, the injection nozzles 15 are installed on one side wall at three locations in the vertical direction, but the number can be increased or decreased depending on the soil quality or curved construction.
噴射ノズル15からの好ましい噴射角度(取付角度)θ
は、前述のとおりシールド掘進機1の推進軸に対し15〜
30°である。第4図は一例として噴射ノズル15を20°の
角度で推進部7に取り付けた例である。噴射ノズル15の
口径は、1.6〜2.4mmの範囲で選定されるが、第5図に示
す如く内部に着脱可能なノズルチップ18を介在させ、チ
ップ18の口径を上記範囲で選定することもできる。チッ
プ18自体の変更によりノズル口径の変更が容易になる。
各ノズル口径における圧力−流量の関係を第6図および
第7図に示す。第6図が液体として清水を用いた場合
で、第7図が泥水を用いた場合である。Desirable injection angle (mounting angle) θ from the injection nozzle 15
Is 15 to the propulsion shaft of the shield machine 1 as described above.
It is 30 °. FIG. 4 shows an example in which the injection nozzle 15 is attached to the propulsion unit 7 at an angle of 20 ° as an example. The diameter of the injection nozzle 15 is selected within the range of 1.6 to 2.4 mm, but it is also possible to select the diameter of the tip 18 within the above range by interposing a removable nozzle tip 18 inside as shown in FIG. . Changing the tip 18 itself makes it easy to change the nozzle diameter.
The pressure-flow rate relationship at each nozzle diameter is shown in FIGS. 6 and 7. FIG. 6 shows the case where fresh water is used as the liquid, and FIG. 7 shows the case where muddy water is used.
噴射する高圧液は、第1図に示す如く注液設備20より
供給される。この例における注液設備20は高圧ポンプ21
と水槽22からなる。高圧ポンプ21は、第6図および第7
図の使用範囲から200〜300kg/cm2の吐出圧力で10〜60リ
ットル/minの流量を出すポンプが望ましい。水槽22には
土質を考慮して清水または泥水が蓄水される。この注液
設備20は台車に搭載され、セグメント23により構成され
るトンネル内に敷設されたレール24上を走行する。注液
設備20の高圧ポンプ21は高圧ホース25を介して噴射装置
14に連結されている。The high-pressure liquid to be injected is supplied from the liquid injection equipment 20 as shown in FIG. The liquid injection equipment 20 in this example is a high pressure pump 21.
And aquarium 22. The high pressure pump 21 is shown in FIG. 6 and FIG.
A pump that delivers a flow rate of 10 to 60 liters / min at a discharge pressure of 200 to 300 kg / cm 2 is desirable from the usage range shown in the figure. Fresh water or muddy water is stored in the water tank 22 in consideration of soil quality. The liquid injection facility 20 is mounted on a trolley and travels on a rail 24 laid in a tunnel constituted by segments 23. The high-pressure pump 21 of the liquid injection equipment 20 is an injection device via a high-pressure hose 25.
It is connected to 14.
次に方向制御の方法について述べる。 Next, the method of controlling the direction will be described.
シールド掘進機1の方向制御をするときは、高圧ポン
プ21を作動させ、水槽22内の清水または泥水を約300kg/
cm2の吐出圧に高め、高圧ホース25を介して噴射装置14
に供給する。切削させる地山の土質や方向制御の程度に
応じて調整バルブ16を調整し、噴射圧力および流量を加
減する。ここで仮に右側に曲進するものとすれば右壁に
位置する噴射ノズル15より清水または泥水を進行方向線
とのなす角度が15〜20度の角度範囲でシールド掘進機1
の外郭より前方の地山に噴射し、第4図に示す如く切削
させる。切削した土砂が水圧に押されて回転部2の前面
に迂回し、スリットより回転部2内に入り込む。入り込
んだ土砂は回転している回転部2内で攪拌され、排泥管
12より後部へ排出される。When controlling the direction of the shield machine 1, the high-pressure pump 21 is activated and about 300 kg / m of fresh water or muddy water in the water tank 22 is operated.
Increase the discharge pressure to cm 2 and use the high pressure hose 25 to
Supply to. The adjusting valve 16 is adjusted according to the soil quality of the ground to be cut and the degree of direction control, and the injection pressure and flow rate are adjusted. If it is assumed that the shield machine 1 bends to the right, the shield machine 1 has an angle range of 15 to 20 degrees with fresh water or muddy water from the jet nozzle 15 located on the right wall.
It is sprayed on the ground in front of the outer shell of the above and is cut as shown in FIG. The cut earth and sand are pressed by the water pressure to bypass the front surface of the rotating unit 2 and enter the rotating unit 2 through the slit. The soil that has entered is agitated in the rotating part 2 that is rotating, and the mud pipe is discharged.
It is discharged to the rear from 12.
カッター装置4に噴射装置14があるときは、曲進方向
に一致した時点で、その噴射装置14から高圧液を噴出さ
せる。カッター5により切削した土砂は、噴射装置14か
らの噴流で回転部2の前面に迂回し、回転部2内の排泥
管12により後部へ移送する。When the cutter device 4 has the injection device 14, the high-pressure liquid is ejected from the injection device 14 at the time when the injection device 14 coincides with the curving direction. The earth and sand cut by the cutter 5 are diverted to the front surface of the rotating part 2 by the jet flow from the injection device 14, and are transferred to the rear part by the sludge pipe 12 in the rotating part 2.
このようにして、シールド掘進機1の曲進方向に方向
制御に支障のない空間が生じる。次にシールド掘進機1
の推進用ジャッキ10を用いて方向制御を行う。方向制御
は右側に屈進するときは右側の推進用ジャッキ10よりも
左側の推進用ジャッキ10のストロークを長くして行う。
屈進後、後部に生じた空間には曲率に合せてセグメント
3が組み立てられトンネルが完成する。In this way, a space is created in the curving direction of the shield machine 1 that does not hinder the direction control. Next, shield machine 1
Direction control is performed using the jack 10 for propulsion. The direction control is performed by making the stroke of the left-hand propulsion jack 10 longer than that of the right-hand propulsion jack 10 when leaning rightward.
After bending, the segment 3 is assembled in the space formed in the rear part according to the curvature, and the tunnel is completed.
以下、本発明の効果について実施例に基づき詳述す
る。Hereinafter, the effects of the present invention will be described in detail based on examples.
実際のシールド工事において、本発明に係る高圧水噴
射装置を装備し、噴射圧力、噴射流量、噴射角度につい
て種々変えながら、噴射水の到達距離および切削状態等
について調査を行った。In the actual shield work, the high-pressure water injection device according to the present invention was equipped, and the reaching distance and cutting state of the injection water were investigated while variously changing the injection pressure, the injection flow rate, and the injection angle.
なお、この際の現場施工条件および土質条件は第1表
のとおりである。The construction conditions and soil conditions at this time are as shown in Table 1.
また、噴射装置の取付位置は、第8図に示すように、
回転部(面板)前面から65cmの後方位置とし、噴射ノズ
ル径φ=2.0mm、噴射液は清水を使用した。 In addition, as shown in FIG.
The position was set to 65 cm from the front of the rotating part (face plate), the injection nozzle diameter was φ = 2.0 mm, and fresh water was used as the injection liquid.
上記条件の下での試験結果を第2表に示す。 Table 2 shows the test results under the above conditions.
なお、第2表中、噴射到達距離とは、噴射装置から噴
射された高圧水が有効的に到達する前面方向距離をい
い、スキンプレートからの距離とは、噴射装置から噴射
された高圧水が有効的に作用する掘進機外周壁面(スキ
ンプレート)から外方に拡がった距離(この範囲が有効
に切削される)をいう(第8図参照)。In Table 2, the jet arrival distance means the distance in the front direction that the high-pressure water jetted from the jetting device effectively reaches, and the distance from the skin plate means the high-pressure water jetted from the jetting device. This is the distance (outside this range is effectively cut) extending outward from the outer wall surface (skin plate) of the excavator that effectively acts (see FIG. 8).
第2表中、掘削・排泥の良否の判断は、噴射到達距離
については、高圧水によって掘削された土砂が効率良く
前方に押し出されるように、概ね40cm程度以上の場合を
良好とし、スキンプレートからの距離については、あま
り余掘りが大きいと地山の崩壊、地上部への影響、裏込
め注入量の増加およびセグメントの組立等に悪影響を与
えるため、概ね7.5cm以上、好ましくは7.5cm〜14cmの範
囲を良好とした。これらの評価規準の詳細は第2表に併
示した。また、掘削・排泥の良否のみならず、余掘りの
大小も影響するために、現実の排泥の良否を含めた綜合
評価も第2表に示した。In Table 2, the quality of excavation and sludge is judged to be good. About the jet arrival distance, the case of about 40 cm or more is good so that the earth and sand excavated by high pressure water can be efficiently pushed forward, and the skin plate As for the distance from, if too much excavation is caused, ground collapse, influence on the ground part, increase of backfill injection amount and adverse effect on segment assembly, etc., so about 7.5 cm or more, preferably 7.5 cm ~ The range of 14 cm was considered good. Details of these evaluation criteria are also shown in Table 2. Moreover, since not only the quality of excavation / sludging but also the size of the overdug has an effect, the comprehensive evaluation including the quality of actual sludge is also shown in Table 2.
第2表から明らかなように、噴射角度θが15°〜30°
の範囲であり、かつ圧力200kg/cm2以上、好ましくは200
〜300kg/cm2(この場合、ノズル径2.0mmの条件の下での
流量は、30.4〜37.2リットル/minである。)の条件の範
囲において、良好な掘削・排泥ならびに余掘りが行われ
ることが判明される。 As is clear from Table 2, the injection angle θ is 15 ° to 30 °
And a pressure of 200 kg / cm 2 or more, preferably 200
Good excavation / sludging and over excavation are performed in the range of ~ 300kg / cm 2 (in this case, the flow rate under the condition of nozzle diameter 2.0mm is 30.4-37.2 liters / min). It turns out.
一方、第3表には他の噴射ノズルを用意し、吐出流量
および噴射角度を変えた実験を行った。第3表には第2
表でのデータの一部を併せて示した。さらに、以上の実
験は第1表から明らかなように、細砂でN値が40〜50の
地盤に対しての実験であるが、N値が約20の固結粘土シ
ルト地盤に対して、第3表と同様の実験を行った。On the other hand, in Table 3, another injection nozzle was prepared, and an experiment was performed in which the discharge flow rate and the injection angle were changed. No. 2 in Table 3
Some of the data in the table are also shown. Further, as is clear from Table 1, the above experiment is an experiment for the ground with fine sand and an N value of 40 to 50, but for the consolidated clay silt ground with an N value of about 20, The same experiment as in Table 3 was conducted.
これらの一連の結果によれば、対象地盤によって掘削
・排泥の良否および余掘り量が変化するものの、噴射角
度は15°〜30°が好適であり、吐出圧力は200kg/cm2以
上で、吐出流量は10〜60リットル/minが望ましいことが
総合的な考察から判る。 According to these series of results, although the quality of excavation and sludge and the amount of excess digging change depending on the target ground, the injection angle is preferably 15 ° to 30 °, and the discharge pressure is 200 kg / cm 2 or more, It is understood from comprehensive consideration that the discharge flow rate is preferably 10 to 60 liters / min.
以上の通り、本発明によれば、シールド掘進機の外郭
に設けられた噴射装置により高圧液体を機外斜前方に噴
射し、地山を切削させてその土砂を回転部を回転させつ
つその前面より、機内に備えている排泥管を用いて後部
に排泥させる。As described above, according to the present invention, a high-pressure liquid is jetted to the outside of the machine obliquely by the jetting device provided in the outer shell of the shield machine, the ground is cut, and the earth and sand are rotated while rotating the rotating portion. Therefore, the sludge pipe provided inside the machine is used to discharge the sludge to the rear.
したがって、切削した空間には土砂が残留することな
く、シールド掘進機の方向制御に際し地山反力を受ける
ことなく方向制御を容易に行うことができる。Therefore, the sand and sand do not remain in the cut space, and the direction control can be easily performed without receiving the ground reaction force in the direction control of the shield machine.
また、液体の噴射圧力や流量を機内にて調整すること
が可能なので、施工もしくは修正する曲率や地山の土質
に合わせて適正な空間を形成することができる。Further, since the injection pressure and the flow rate of the liquid can be adjusted inside the machine, it is possible to form an appropriate space according to the curvature to be constructed or modified and the soil quality.
噴射装置をカッター装置と併存させるときは、オーバ
ーカッターやコピーカッターの摩耗・損傷を軽減させ
る。When the injection device and the cutter device are installed together, the wear and damage of the over cutter and copy cutter are reduced.
第1図は噴射装置を推進部の側面に設けた例、第2図は
カッター装置に設けた例、第3図は推進部の底面に設け
た例、第4図は噴射装置の取付角度と地山の崩壊状態を
示した断面図、第5図は噴射装置の断面図、第6図およ
び第7図は噴射ノズルの口径によって定まる圧力−流量
線図、第8図は本発明での評価規準の説明図である。 1……シールド掘進機、2……回転部、14……高圧液噴
射装置、20……注液設備、25……高圧ホース。FIG. 1 shows an example in which the injection device is provided on the side surface of the propulsion unit, FIG. 2 shows an example in which the injection device is provided, FIG. 3 shows an example in which it is provided on the bottom surface of the propulsion unit, and FIG. A cross-sectional view showing a collapsed state of the ground, FIG. 5 is a cross-sectional view of the injection device, FIGS. 6 and 7 are pressure-flow rate diagrams determined by the diameter of the injection nozzle, and FIG. 8 is an evaluation in the present invention. It is an explanatory view of a standard. 1 ... Shield machine, 2 ... Rotating part, 14 ... High-pressure liquid injection device, 20 ... Injection equipment, 25 ... High-pressure hose.
Claims (1)
掘進する方法において、 前面の回転部先端から後方1m以内の掘進機外郭から、掘
進軸に対して機外外周斜前方に軸線に対して15°〜30°
の角度範囲内で、曲がろうとする方向にのみに、高圧液
を圧力200kg/cm2以上、流量10〜60リットル/minの条件
で噴射させて周辺地山の余堀りを行うとともに、この余
掘り過程において余掘りされた土砂を掘進機の回転して
いる回転部前面から内部に連続的に排泥し、シールド掘
進機の方向の制御を行うことを特徴とするシールド掘進
工法。1. A method of excavating while rotating a rotating part of a shield machine, comprising: an excavator shell within 1 m rearward from a front rotary part tip; 15 ° -30 °
Within the angle range of, the high-pressure liquid is jetted at a pressure of 200 kg / cm 2 or more and a flow rate of 10 to 60 liters / min only in the direction of bending, and the surrounding ground is dug out, and A shield excavation method characterized in that the excess excavated soil in the overexcavation process is continuously discharged from the front of the rotating part of the excavator rotating inward to control the direction of the shield excavator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60159330A JP2536736B2 (en) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | Shield machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60159330A JP2536736B2 (en) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | Shield machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6221993A JPS6221993A (en) | 1987-01-30 |
| JP2536736B2 true JP2536736B2 (en) | 1996-09-18 |
Family
ID=15691460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60159330A Expired - Lifetime JP2536736B2 (en) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | Shield machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2536736B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4652254B2 (en) * | 2006-03-07 | 2011-03-16 | 西松建設株式会社 | Shield machine and widening part construction method of shield tunnel |
| JP5064542B2 (en) * | 2010-08-18 | 2012-10-31 | 中黒建設株式会社 | Swivel ring excavator |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS48905U (en) * | 1971-05-27 | 1973-01-08 | ||
| JPS5761198A (en) * | 1980-09-29 | 1982-04-13 | Shingijutsu Kaihatsu Kk | Rotary drill apparatus |
-
1985
- 1985-07-19 JP JP60159330A patent/JP2536736B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6221993A (en) | 1987-01-30 |
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