JP2763276B2 - Parent-child shield machine - Google Patents
Parent-child shield machineInfo
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- JP2763276B2 JP2763276B2 JP17253595A JP17253595A JP2763276B2 JP 2763276 B2 JP2763276 B2 JP 2763276B2 JP 17253595 A JP17253595 A JP 17253595A JP 17253595 A JP17253595 A JP 17253595A JP 2763276 B2 JP2763276 B2 JP 2763276B2
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- child
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、親子シールド掘進
機に関し、より詳しくは環状の親カッタヘッドを有する
親シールド機の内部に、円板状の子カッタヘッドを有す
る子シールド機を配してなる親子シールド掘進機に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a parent-child shield excavator, and more particularly, to a parent shield machine having an annular parent cutter head, in which a child shield machine having a disk-shaped child cutter head is arranged. This is related to a parent-child shield machine.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の親子シールド掘進機において、
子シールド機の圧力チャンバ内にのみ送排泥装置を設け
るものでは、親子一体で掘進する際に親カッタヘッドで
掘削した土砂を子シールド機の圧力チャンバ内に取り込
めるように、親子の両圧力チャンバを一体に形成するこ
とが必要となる。ところが、このように親子の両圧力チ
ャンバを一体に形成すると、子シールド機を単独で掘進
する際に、子カッタヘッドの後方部分がフードで覆われ
ていないために、この部分で地山を支持することができ
ず、地山崩壊もしくは地表沈下等の危険性がある。2. Description of the Related Art In this kind of parent-child shield machine,
In the case where the feeding and discharging device is provided only in the pressure chamber of the child shield machine, both the pressure chambers of the parent and child can be taken into the pressure chamber of the child shield machine so that the earth and sand excavated by the parent cutter head can be taken into the pressure chamber of the child shield machine when the parent and child work together. Must be integrally formed. However, if the pressure chambers of the parent and child are formed integrally in this way, when excavating the child shield machine alone, the rear part of the child cutter head is not covered with a hood, so this part supports the ground. And there is a risk of land collapse or land subsidence.
【0003】そこで、このような問題点に対処するため
に、次の各公報に開示される方法が提案されている。 特開平3−132597号公報 子カッタヘッド後方の子シールド機の圧力チャンバ外周
に、親シールド機の圧力チャンバと子シールド機の圧力
チャンバとを仕切る側面板(外周フード)を設け、この
側面板に両チャンバを連通する開口を設ける。こうし
て、親子一体掘進時には前記開口を開いておき、子シー
ルド機の単独掘進時にはスリット開閉装置によってその
開口を塞ぐようにする。 特公平6−43796号公報 子カッタヘッドを子シールド機のスキンプレートに対し
前後にスライド可能に設け、親子一体で掘進する際に
は、子カッタヘッドを前方にスライドさせて親子両シー
ルド機の各圧力チャンバを一体に形成し、子シールド機
の単独掘進時には、子カッタヘッドを後方にスライドさ
せて子シールド機のみでチャンバを形成するようにす
る。[0003] In order to address such problems, methods disclosed in the following publications have been proposed. JP, 3-132597, A A side board (peripheral hood) which separates a pressure chamber of a parent shield machine from a pressure chamber of a child shield machine is provided in the circumference of a pressure chamber of a child shield machine behind a child cutter head. An opening communicating the two chambers is provided. In this way, the opening is kept open when the parent and child are integrally excavated, and the opening is closed by the slit opening / closing device when the child shield machine is independently excavated. JP, 6-43796, A A child cutter head is provided so that it can slide back and forth with respect to the skin plate of a child shield machine, and when excavating together with a parent and child, the child cutter head is slid forward and each of the parent and child shield machines is slid. The pressure chamber is formed integrally, and when the child shield machine is independently dug, the child cutter head is slid backward to form the chamber only with the child shield machine.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
の方法では、両チャンバを連通する開口が側面板の一部
にのみ設けられている構造であるために、親シールド機
の圧力チャンバ内に掘削土砂の流れが滞る箇所が生じ易
く、このような箇所に土砂が付着することにより掘削土
砂の取込性,流動性が損なわれるという問題点がある。
しかも、この親シールド機の圧力チャンバは回転運動を
行わないので、このチャンバの内周側には重力により掘
削土砂の滞留,堆積,付着がとりわけ発生し易く、これ
によっても掘削土砂の円滑な流動が阻害されるととも
に、この掘削土砂の取込みが円周方向においてアンバラ
ンスになるという問題点もある。また、親シールド機に
よる大トンネル径と子シールド機による小トンネル径と
の径差が小さくなると、親シールド機の圧力チャンバの
幅も狭くなってその圧力チャンバ内の掘削土砂の流動性
がますます悪くなってしまう。However, in the above-mentioned method, since the opening communicating with both chambers is provided only in a part of the side plate, the excavated earth and sand is placed in the pressure chamber of the parent shield machine. There is a problem that a portion where the flow of the soil is stagnated easily occurs, and the sediment adheres to such a portion, thereby impairing the uptake and fluidity of excavated sediment.
In addition, since the pressure chamber of the parent shield machine does not perform a rotating motion, stagnation, accumulation and adhesion of the excavated earth and sand are particularly liable to occur on the inner peripheral side of the chamber due to gravity. In addition, there is a problem that the intake of the excavated soil becomes unbalanced in the circumferential direction. In addition, when the diameter difference between the large tunnel diameter of the parent shield machine and the small tunnel diameter of the child shield machine becomes smaller, the width of the pressure chamber of the parent shield machine becomes narrower and the fluidity of the excavated soil in the pressure chamber increases. It gets worse.
【0005】また、前記の方法では、前述のような掘
削土砂の取込性,流動性の問題については解消できるも
のの、子カッタヘッド自体を前後にスライドさせる構造
であるために、機構が複雑で大掛かりにならざるを得な
いという問題点がある。Although the above-mentioned method can solve the problems of the excavated sediment uptake and fluidity as described above, the mechanism is complicated because the child cutter head itself is slid back and forth. There is a problem that it has to be large-scale.
【0006】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、1台のシールド掘進機で径の異な
るトンネルを連続して掘削することのできる親子シール
ド掘進機において、よりシンプルな構造により、親子一
体掘進時には親カッタヘッドで掘削する土砂を子シール
ド機のチャンバ内へ円滑に取込むことができ、また子シ
ールド機の単独掘進時には周囲の地山の崩落を防ぐこと
ができるようにすることを目的とするものである。The present invention has been made in order to solve such a problem. In a parent-child shield excavator capable of continuously excavating tunnels having different diameters with one shield excavator, a simpler excavator is provided. With the simple structure, the earth and sand excavated by the parent cutter head can be smoothly taken into the chamber of the child shield machine when the parent and child are integrally excavated, and the collapse of the surrounding ground can be prevented when the child shield machine is independently excavated The purpose is to do so.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段および作用・効果】前述の
目的を達成するために、本発明による親子シールド掘進
機は、環状の親カッタヘッドを有する親シールド機の内
部に、円板状の子カッタヘッドを有する子シールド機を
配してなる親子シールド掘進機において、内底のない土
砂通路を前記親カッタヘッドに形成し、前記子シールド
機の前部に設けられるチャンバに連通するとともに外周
面が開口する土砂取込空間を前記子カッタヘッドに形成
し、かつそれら土砂通路と土砂取込空間とが連通するよ
うに、前記親カッタヘッドと子カッタヘッドとを連結す
る回転連結手段を設けることを特徴とするものである。In order to achieve the above-mentioned object, a parent-child shield excavator according to the present invention includes a disk-shaped child machine inside a parent shield machine having an annular parent cutter head. In a parent-child shield excavating machine having a child shield machine having a cutter head, an earth and sand passage without an inner bottom is formed in the parent cutter head, and communicates with a chamber provided at a front part of the child shield machine and has an outer peripheral surface. Forming a sediment intake space in which the opening is formed in the child cutter head, and providing a rotational connection means for coupling the parent cutter head and the child cutter head so that the sediment passage and the sediment intake space communicate with each other. It is characterized by the following.
【0008】本発明において、親子一体で大口径トンネ
ルを掘削する際には、子カッタヘッドの土砂取込空間と
その土砂取込空間に対応する親カッタヘッドの土砂通路
とが連通するように両カッタヘッドが連結・固定され
る。この状態で掘削を行うと、親カッタヘッドで掘削さ
れその親カッタヘッドの前面から取り込まれた土砂は、
親カッタヘッドの回転によって土砂通路を通して子カッ
タヘッドの土砂取込空間内へ落下し、続いてその土砂取
込空間の内周側から子シールド機のチャンバ内へ流入
し、このチャンバから機外へ排出される。一方、子シー
ルド機単独で小口径トンネルを掘削する際には、親カッ
タヘッドと子カッタヘッドとの連結が解かれ、この状態
で土砂は土砂取込空間から子シールド機のチャンバ内へ
取り込まれる。In the present invention, when excavating a large-diameter tunnel integrally with a parent and a child, both the soil and sand intake space of the child cutter head and the earth and sand passage of the parent cutter head corresponding to the earth and sand intake space communicate with each other. The cutter head is connected and fixed. When excavating in this state, the earth and sand excavated by the parent cutter head and taken in from the front of the parent cutter head,
Due to the rotation of the parent cutter head, it falls into the sediment intake space of the child cutter head through the sediment passage, then flows into the chamber of the child shield machine from the inner peripheral side of the sediment intake space, and out of the chamber. Is discharged. On the other hand, when excavating a small-diameter tunnel with the child shield machine alone, the connection between the parent cutter head and the child cutter head is released, and in this state, the sediment is taken into the chamber of the child shield machine from the sediment intake space. .
【0009】本発明によれば、土砂通路の内底がないの
で、掘削土砂の滞留,付着が生じにくく、流動性,取込
性に優れている。また、大トンネル径と小トンネル径と
の径差が小さくなっても、掘削土砂の流動性は阻害され
ることがなく、むしろ流動性が良くなるため、径差の小
さい親子シールド掘進機に適用することも可能である。
また、1台の掘進機で2種類以上の径の異なるトンネル
を連続して掘削することのできるシールド掘進機を簡素
な構造で提供できるので、立坑建設費用および機械費用
を低減することができる。According to the present invention, since there is no inner bottom of the earth and sand passage, stagnation and adhesion of excavated earth and sand are less likely to occur, and the excavated earth and sand are excellent in fluidity and take-in. Also, even if the diameter difference between the large tunnel diameter and the small tunnel diameter becomes small, the fluidity of the excavated earth and sand is not hindered, but rather the fluidity improves, so it is applied to a parent-child shield excavator with a small diameter difference. It is also possible.
In addition, a shield machine capable of continuously excavating two or more types of tunnels having different diameters with one machine can be provided with a simple structure, so that shaft construction costs and machine costs can be reduced.
【0010】本発明においては、前記親シールド機のバ
ルクヘッドを前記親カッタヘッドの直後に設けるととも
に、前記チャンバの外周面を円筒状のフードにより覆う
のが好ましい。このような構成により、子シールド機単
独での掘削時に、前記フードにより周囲の地山を確実に
支持することができる。In the present invention, it is preferable that the bulk head of the parent shield machine is provided immediately after the parent cutter head, and the outer peripheral surface of the chamber is covered with a cylindrical hood. With such a configuration, the surrounding ground can be reliably supported by the hood during excavation by the child shield machine alone.
【0011】また、前記土砂通路の前記バルクヘッド側
を開口するのが好ましい。こうすることで、このバルク
ヘッドは親カッタヘッドに対して相対的に動いているの
で、土砂通路を通過する土砂がバルクヘッドに付着して
も、この付着土砂は親カッタヘッドの回転に伴い掻き落
とされて堆積することがない。It is preferable that the bulkhead side of the earth and sand passage is opened. In this way, since the bulkhead moves relative to the parent cutter head, even if the soil passing through the sediment passage adheres to the bulkhead, the deposited soil is scraped with the rotation of the parent cutter head. It is not dropped and deposited.
【0012】さらに、前記バルクヘッドの前面にそのバ
ルクヘッドに対して前記親カッタヘッドを回転自在に支
持する軸受を設けるのが好ましい。このようにすれば、
親子一体掘削時に、親カッタヘッドの前面に作用するス
ラスト力および外周面に作用するラジアル力は軸受を介
して親シールド機本体に支持され、親カッタヘッドと子
カッタヘッドとを連結する回転連結手段は、子カッタヘ
ッド側からの回転トルクのみを支持すれば良く、この回
転連結手段を比較的小型で簡易なものにすることができ
る。Further, it is preferable that a bearing for rotatably supporting the parent cutter head with respect to the bulk head is provided on a front surface of the bulk head. If you do this,
Rotational connection means for supporting the thrust force acting on the front surface of the parent cutter head and the radial force acting on the outer peripheral surface of the parent cutter machine main body via bearings during parent excavation, and connecting the parent cutter head and the child cutter head. Need only support the rotational torque from the child cutter head side, and this rotary connecting means can be made relatively small and simple.
【0013】本発明においてはまた、前記土砂取込空間
の外周開口を開閉することのできる仕切り部材を設ける
のが好ましい。このような仕切り部材を設けると、子シ
ールド機単独で軟弱な地山を掘削する場合に、子カッタ
ヘッドの外周開口を閉塞してその開口より土砂が侵入す
るのを防止することができ、周囲の地山の崩落を招くこ
となく掘進することができる。また、親子一体で掘進し
ている時にはその開口を開いて土砂を子シールド機側に
流入させることができる。In the present invention, it is preferable to provide a partition member which can open and close the outer peripheral opening of the earth and sand intake space. When such a partition member is provided, when excavating soft ground with the child shield machine alone, it is possible to close the outer peripheral opening of the child cutter head and prevent intrusion of earth and sand from the opening, and It is possible to excavate without causing the collapse of the ground. When the parent and child are excavating together, the opening can be opened to allow the earth and sand to flow into the child shield machine side.
【0014】本発明の他の目的は、後述される詳細な説
明から明らかにされる。しかしながら、詳細な説明およ
び具体的実施例は最も好ましい実施態様について説明す
るが、本発明の精神および範囲内の種々の変更および変
形はその詳細な説明から当業者にとって明らかであるこ
とから、具体例として述べるものである。[0014] Other objects of the present invention will become apparent from the following detailed description. However, while the detailed description and specific examples describe the most preferred embodiments, various modifications and variations within the spirit and scope of the invention will be apparent to those skilled in the art from the detailed description, and It is described as.
【0015】[0015]
【実施例】次に、本発明による親子シールド掘進機の具
体的実施例について、図面を参照しつつ説明する。Next, a specific embodiment of a parent-child shield machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
【0016】図1に本発明の一実施例に係る親子シール
ド掘進機の縦断面図が、図2に同親子シールド掘進機の
正面図がそれぞれ示されている。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a parent-child shield machine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of the parent-child shield machine.
【0017】本実施例の親子シールド掘進機は、親シー
ルド機1とその親シールド機1の内部に設けられる子シ
ールド機2とにより構成されている。親シールド機1
は、前部シールド1aと、この前部シールド1aに対し
アーティキュレートジャッキ3により屈曲自在に接続さ
れる後部シールド1bとよりなり、親シールドジャッキ
4により地中を掘進するようになっている。また、これ
ら親シールド機1と子シールド機2とは、本体連結ピン
5によって切り離し可能に連結されている。The parent-child shield machine according to the present embodiment includes a parent shield machine 1 and a child shield machine 2 provided inside the parent shield machine 1. Parent shield machine 1
Comprises a front shield 1a and a rear shield 1b which is flexibly connected to the front shield 1a by an articulating jack 3 so that the parent shield jack 4 excavates underground. The parent shield machine 1 and the child shield machine 2 are detachably connected by a main body connection pin 5.
【0018】前記親シールド機1の前部には環状バルク
ヘッド1c(図3参照)が設けられ、この環状バルクヘ
ッド1cの前面にスラスト・ラジアル受ベアリング7を
介して環状の親カッタヘッド8が中心軸周りに回転自在
に、かつ脱落不能に支承されている。こうして、掘進時
に親カッタヘッド8の前面に作用するスラスト力および
外周面に加わるラジアル力はそのスラスト・ラジアル受
ベアリング7を介して親シールド機本体に伝達される。An annular bulkhead 1c (see FIG. 3) is provided at the front of the parent shield machine 1. An annular parent cutter head 8 is provided in front of the annular bulkhead 1c via a thrust / radial receiving bearing 7. It is supported so as to be rotatable around the central axis and not to fall off. Thus, the thrust force acting on the front surface of the parent cutter head 8 and the radial force applied to the outer peripheral surface during excavation are transmitted to the parent shield machine body via the thrust / radial receiving bearing 7.
【0019】図3,図4に示されているように、前記親
カッタヘッド8には、ツールビット取付梁8aの両側に
複数個の土砂通路8cが設けられている。この土砂通路
8cは、前面板と内底とを有さず両側が側壁8b,8b
により画成される形状とされている。As shown in FIGS. 3 and 4, the parent cutter head 8 is provided with a plurality of earth and sand passages 8c on both sides of a tool bit mounting beam 8a. The earth and sand passage 8c does not have a front plate and an inner bottom, and has side walls 8b, 8b on both sides.
The shape is defined by:
【0020】図5に子シールド機発進状態説明図が、図
6に子シールド機の正面図がそれぞれ示されている。こ
の子シールド機2は、子シールドジャッキ9の推進力に
より親シールド機1内より発進できるようにその親シー
ルド機1内に同心的に収容されており、前部に、子カッ
タヘッド駆動源10により回転される円板状の子カッタ
ヘッド11を有している。この子カッタヘッド11は、
十字形状のツールビット取付梁11aと、これらツール
ビット取付梁11aの間に風車状に配置される同一半径
の外周面11eをもつ扇形状箱体11dとを備えてい
る。そして、これら扇形状箱体11dの側面とツールビ
ット取付梁11aの側面との間に、半径方向の中心側が
閉じられ外周側に開口11fが形成されるとともに、側
壁11g,11gにより画成される土砂取込空間11c
が形成されていて、この土砂取込空間11cの開口11
fを前記親カッタヘッド8の土砂通路8cと連通するよ
うに連結・固定することで、掘削土砂が土砂取込空間1
1c内に落下して受け入れできるようにされている。な
お、切羽の掘削は、ツールビット取付梁11aの両側に
取り付けられるカッタ11bにより行われる。こうし
て、カッタ11bにより掘削された土砂は土砂取込空間
11cより子シールド機2の前部に設けられるチャンバ
2a内に取り込まれ、このチャンバ2a内において送泥
管12より注入される泥水によって流動化された後、排
泥管13を通して後方へ排出されるようになっている。FIG. 5 is an explanatory view of the starting state of the child shield machine, and FIG. 6 is a front view of the child shield machine. The child shield machine 2 is concentrically housed in the parent shield machine 1 so that the child shield jack 2 can be started from the parent shield machine 1 by the propulsive force of the child shield jack 9. And a disk-shaped child cutter head 11 that is rotated by means of This child cutter head 11
It has a cross-shaped tool bit mounting beam 11a and a fan-shaped box 11d having an outer peripheral surface 11e having the same radius and arranged in a windmill shape between the tool bit mounting beams 11a. Then, between the side surface of the fan-shaped box 11d and the side surface of the tool bit attachment beam 11a, the center in the radial direction is closed and an opening 11f is formed on the outer peripheral side, and is defined by the side walls 11g, 11g. Sediment intake space 11c
Is formed, and the opening 11 of the earth and sand intake space 11c is formed.
f is connected and fixed so as to communicate with the sediment passage 8c of the parent cutter head 8, so that the excavated sediment is filled with the sediment intake space 1.
1c so as to be accepted. The excavation of the face is performed by cutters 11b attached to both sides of the tool bit attachment beam 11a. Thus, the earth and sand excavated by the cutter 11b is taken from the earth and sand intake space 11c into the chamber 2a provided in front of the child shield machine 2, and is fluidized by the muddy water injected from the mud pipe 12 in the chamber 2a. After that, the air is discharged backward through the exhaust pipe 13.
【0021】前記親カッタヘッド8と子カッタヘッド1
1との間には、この子カッタヘッド11側の回転トルク
を親カッタヘッド8側へ伝達するための回転連結手段1
4が設けられている。この回転連結手段14を介して親
カッタヘッド8と子カッタヘッド11とを連結すること
により、土砂通路8cと土砂取込空間11cとが連通す
るように固定されるとともに、子カッタヘッド駆動源1
0により子カッタヘッド11と親カッタヘッド8とが同
時に回転駆動される。The parent cutter head 8 and the child cutter head 1
1, the rotational coupling means 1 for transmitting the rotational torque of the child cutter head 11 to the parent cutter head 8 side.
4 are provided. By connecting the parent cutter head 8 and the child cutter head 11 via the rotation connecting means 14, the earth and sand passage 8c and the earth and sand intake space 11c are fixed so as to communicate with each other.
With 0, the child cutter head 11 and the parent cutter head 8 are simultaneously driven to rotate.
【0022】また、図3に示されているように、子シー
ルド機2の前部に設けられるチャンバ2aの外周面は円
筒状のフード2bにより覆われ、子シールド機2の単独
掘進時には、このフード2bによって地山を支持するよ
うにされている。As shown in FIG. 3, the outer peripheral surface of a chamber 2a provided at the front of the child shield machine 2 is covered with a cylindrical hood 2b. The ground is supported by the hood 2b.
【0023】なお、図1中符号15で示されるのはコピ
ーカッタであって、このコピーカッタ15は、親子一体
での掘進時にはコピージャッキ16により親カッタヘッ
ド8の外周面より出没自在とされ、子シールド機2のみ
による掘進時には、図5に示されるように、子カッタヘ
ッド11の外周面より出没自在とされている。また、符
号17で示されるのは、チャンバー2a内に取り込まれ
た土砂を攪拌するアジテータ、符号18で示されるの
は、掘削されたトンネルの内壁に沿ってセグメント19
を組み立てるセグメントエレクタである。In FIG. 1, reference numeral 15 denotes a copy cutter. The copy cutter 15 can be made to protrude and retract from the outer peripheral surface of the parent cutter head 8 by the copy jack 16 when the parent and child are dug. At the time of excavation by only the child shield machine 2, as shown in FIG. Reference numeral 17 denotes an agitator for stirring earth and sand taken into the chamber 2a, and reference numeral 18 denotes a segment 19 along the inner wall of the excavated tunnel.
Is a segment erector for assembling.
【0024】次に、本実施例の親子シールド掘進機の動
作について説明する。Next, the operation of the parent-child shield machine according to the present embodiment will be described.
【0025】大口径トンネルを掘削する際には、図1に
示されているように、親シールド機1と子シールド機2
との間を本体連結ピン5で互いに連結して一体化すると
ともに、親カッタヘッド8と子カッタヘッド11とを回
転連結手段14で連結する。これにより、親カッタヘッ
ド8に設けられる土砂通路8cと子カッタヘッド11に
設けられる土砂取込空間11cとが連通するように固定
される(図4参照)。この状態で子カッタヘッド駆動源
10により子カッタヘッド11および親カッタヘッド8
を同時に回転させながら、親シールドジャッキ4により
セグメント19を反力受けにしつつ親シールド機1およ
び子シールド機2を一体に掘進させ、大口径トンネルを
掘削する。When excavating a large-diameter tunnel, as shown in FIG.
The main cutter head 8 and the child cutter head 11 are connected by a rotary connecting means 14 while being connected to each other by a main body connecting pin 5 to be integrated. Thereby, the earth and sand passage 8c provided in the parent cutter head 8 and the earth and sand intake space 11c provided in the child cutter head 11 are fixed so as to communicate with each other (see FIG. 4). In this state, the child cutter head 11 and the parent cutter head 8 are driven by the child cutter head driving source 10.
Are simultaneously rotated, and the parent shield jack 4 excavates the parent shield machine 1 and the child shield machine 2 integrally while exposing the segment 19 to the reaction force to excavate a large-diameter tunnel.
【0026】このとき子カッタヘッド11により掘削さ
れた土砂は、土砂取込空間11cよりチャンバ2a内に
取り込まれ、親カッタヘッド8により掘削された土砂
は、バケット状の土砂通路8cに取り込まれた後、図3
の矢印aで示されるように子カッタヘッド11の外周側
の開口11fより土砂取込空間11cに流入し、子カッ
タヘッド11内を経てチャンバ2a内に取り込まれる。
そして、このチャンバ2a内に収容された土砂は送泥管
12により注入される泥水と混合されてスラリー化さ
れ、排泥管13により後方へ排出される。At this time, the earth and sand excavated by the child cutter head 11 is taken into the chamber 2a from the earth and sand intake space 11c, and the earth and sand excavated by the parent cutter head 8 is taken into the bucket-shaped earth and sand passage 8c. Later, FIG.
As shown by the arrow a, the water flows into the sediment intake space 11c from the opening 11f on the outer peripheral side of the child cutter head 11, and is taken into the chamber 2a through the child cutter head 11.
The earth and sand contained in the chamber 2 a is mixed with muddy water injected by a mud pipe 12 to be slurried, and is discharged backward by a mud pipe 13.
【0027】一方、この大口径トンネルに連続して小口
径トンネルを掘削する際には、まず親シールド機1のセ
グメントエレクタ18および附帯設備を取り外し、次い
で子シールド機2側にテール部,セグメントエレクタ1
8’および附帯設備などを取り付ける(図5参照)。次
に、親カッタヘッド8と子カッタヘッド11との間を連
結している回転連結手段14を切り離し、続いて本体連
結ピン5を抜き出して親シールド機1と子シールド機2
との間も切り離す。そして、この状態で子カッタヘッド
駆動源10により子カッタヘッド11のみを回転させな
がら、子シールド機2の後方に組み立てられる小口径セ
グメント19’を反力受けにしつつ子シールドジャッキ
9により子シールド機2を掘進させる。On the other hand, when excavating a small-diameter tunnel continuously to the large-diameter tunnel, first, the segment erector 18 of the parent shield machine 1 and the auxiliary equipment are removed, and then the tail portion and the segment erector are provided on the child shield machine 2 side. 1
8 'and attached facilities (see FIG. 5). Next, the rotary connecting means 14 connecting the parent cutter head 8 and the child cutter head 11 is disconnected, and then the main body connecting pin 5 is pulled out to remove the parent shield machine 1 and the child shield machine 2.
Also disconnect between In this state, while the child cutter head 11 is rotated only by the child cutter head driving source 10, the small shield segment 19 'assembled to the rear of the child shield machine 2 is subjected to a reaction force while the child shield jack 9 is used. Dig 2
【0028】この子シールド機2の掘進時に、子シール
ド機2の前部のチャンバ2a外周面はフード2bにより
覆われているので、このフード2bにより地山が支持さ
れて地山の崩落もしくは地盤沈下などの発生を防止する
ことができる。また、子カッタヘッド11の外周面は、
少しの開口11fを除いて外周板11eで覆われている
ため、周囲の地山の崩落を引き起こす危険性は少ない。At the time of excavation of the child shield machine 2, the outer peripheral surface of the chamber 2a at the front of the child shield machine 2 is covered with the hood 2b. The occurrence of subsidence and the like can be prevented. Also, the outer peripheral surface of the child cutter head 11
Since it is covered with the outer peripheral plate 11e except for a small opening 11f, there is little danger of causing the surrounding ground to collapse.
【0029】非常に軟弱な地盤を考慮する場合には、開
口11fの部分の地山の崩落を確実に防止するために、
予め開閉機構によりその開口11fを開閉することので
きる仕切り部材を設けておくのが好ましい。When a very soft ground is taken into consideration, in order to surely prevent collapse of the ground at the opening 11f,
It is preferable to provide a partition member capable of opening and closing the opening 11f by an opening and closing mechanism in advance.
【0030】図6乃至図8に、この仕切り部材20の一
例が示されている。図示のように、子カッタヘッド11
の扇形状箱体11dの内部には油圧ジャッキなどで構成
されるアクチュエータ21が配設されており、このアク
チュエータ21から開口11fを横切るようにピストン
ロッドのような仕切り部材20が出没可能に設けられて
いる。このような構成において、親子一体で大口径トン
ネルを掘進しているときには、図7(a)(b)に示さ
れるように仕切り部材20が扇形状箱体11d内に没入
されていて開口11fは開放されており、一方子シール
ド機2のみで小口径トンネルを掘進するときには、アク
チュエータ21より仕切り部材20が突出され、図8
(a)(b)に示されるように開口11fが閉塞されて
その開口11fから土砂が侵入するのが防がれる。FIGS. 6 to 8 show an example of the partition member 20. FIG. As shown, the child cutter head 11
An actuator 21 composed of a hydraulic jack or the like is disposed inside the fan-shaped box 11d. A partition member 20 such as a piston rod is provided so as to be able to protrude and retract from the actuator 21 across the opening 11f. ing. In such a configuration, when the parent and child are excavating a large-diameter tunnel, the partition member 20 is immersed in the fan-shaped box 11d as shown in FIGS. When the small-diameter tunnel is excavated only by the child shield machine 2 alone, the partition member 20 is protruded from the actuator 21 and the
(A) As shown in (b), the opening 11f is closed to prevent earth and sand from entering through the opening 11f.
【0031】なお、本実施例では、仕切り部材20を棒
状に形成するものとしたが、この仕切り部材20を板状
にして開口11f全体を閉塞するようにすれば、土砂の
侵入をより確実に防ぐことができる。In this embodiment, the partition member 20 is formed in a rod shape. However, if the partition member 20 is formed in a plate shape so as to close the entire opening 11f, the intrusion of earth and sand can be ensured. Can be prevented.
【0032】本実施例においては、親カッタヘッド8が
親シールド機本体に対してスラスト・ラジアル受ベアリ
ング7を介して支持されているので、親子一体掘削時
に、親カッタヘッド8の前面に作用するスラスト力およ
び外周面に作用するラジアル力はそのスラスト・ラジア
ル受ベアリング7を介して親シールド機本体に支持さ
れ、親カッタヘッド8と子カッタヘッド11とを連結す
る回転連結手段14は、子カッタヘッド11側からの回
転トルクのみを支持すれば良く、この回転連結手段14
を比較的小型で簡易なものにすることができる。In this embodiment, the parent cutter head 8 is supported on the parent shield machine body via the thrust / radial receiving bearing 7, so that it acts on the front surface of the parent cutter head 8 when the parent and child are integrally excavated. The thrust force and the radial force acting on the outer peripheral surface are supported by the main body of the parent shield machine via the thrust / radial receiving bearing 7, and the rotary connecting means 14 for connecting the parent cutter head 8 and the child cutter head 11 is provided with a child cutter. Only the rotational torque from the head 11 needs to be supported.
Can be made relatively small and simple.
【0033】なお、本実施例においては、このようにス
ラスト・ラジアル受ベアリング7を介して親カッタヘッ
ド8を支承するものについて説明したが、図9に示され
るようにそのスラスト・ラジアル受ベアリング7を設け
ない実施例も可能である。この場合、大口径トンネルの
掘削に引き続いて小口径トンネルを掘削する際に、図示
されないジョイント機構によって親カッタヘッド8を親
シールド機1のバルクヘッド1cに連結することによ
り、この親シールド機1で親カッタヘッド8を支持する
ことが必要となる。この図9に示される実施例において
は、土砂通路8cのバルクヘッド1c側8dを完全に開
口させ、バルクヘッド1cを土砂通路8cに露出させる
ように構成されている。このように構成することで、特
に掘削する地山が粘土質で土砂通路8cのバルクヘッド
1c側内面、言い換えればバルクヘッド1c前面に掘削
土砂が付着したとしても、親カッタヘッド8とバルクヘ
ッド1cとは相対回転しているために、このバルクヘッ
ド1cの前面に付着した土砂は土砂通路8cの側面によ
り掻き落とされて堆積することがなく、これによって土
砂通路8c内に掘削土砂が停滞することがない。Although the present embodiment has been described with reference to the case where the parent cutter head 8 is supported via the thrust / radial receiving bearing 7 as described above, the thrust / radial receiving bearing 7 is supported as shown in FIG. An embodiment in which no is provided is also possible. In this case, when excavating the small-diameter tunnel following the excavation of the large-diameter tunnel, the parent cutter head 8 is connected to the bulk head 1c of the parent shield machine 1 by a joint mechanism (not shown). It is necessary to support the parent cutter head 8. In the embodiment shown in FIG. 9, the bulkhead 1c side 8d of the earth and sand passage 8c is completely opened to expose the bulkhead 1c to the earth and sand passage 8c. With this configuration, even if the ground to be excavated is clayey and the excavated earth and sand adheres to the inner surface of the bulkhead 1c side of the earth and sand passage 8c, in other words, the front surface of the bulkhead 1c, the parent cutter head 8 and the bulkhead 1c Is relatively rotated, the earth and sand attached to the front surface of the bulkhead 1c are not scraped off by the side surface of the earth and sand passage 8c and are not deposited, whereby the excavated earth and sand stay in the earth and sand passage 8c. There is no.
【0034】本実施例では、径の異なる2種類のトンネ
ルを連続的に掘削する場合について説明したが、3種類
以上の径の異なるトンネルを掘削する場合についても、
シールド数を増すことにより同様に実施することができ
る。In this embodiment, the case where two types of tunnels having different diameters are continuously excavated has been described. However, the case where three or more types of tunnels having different diameters are excavated is also described.
The same can be implemented by increasing the number of shields.
【0035】また、本実施例においては、泥水式シール
ド掘進機に適用したものについて説明したが、本発明
は、土圧式シールド掘進機に対しても適用できるのは言
うまでもない。Further, in this embodiment, a description has been given of an example in which the present invention is applied to a muddy shield excavator. However, it is needless to say that the present invention can be applied to an earth pressure type shield excavator.
【0036】前述のように、本発明は、種々に変更可能
なことは明らかである。このような変更は本発明の精神
および範囲に反することなく、また当業者にとって明瞭
な全てのそのような変形、変更は、請求の範囲に含まれ
るものである。As described above, it is apparent that the present invention can be variously modified. Such modifications do not depart from the spirit and scope of the invention, and all such changes and modifications which are obvious to a person skilled in the art are intended to be covered by the appended claims.
【図1】図1は、本発明の一実施例に係る親子シールド
掘進機の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a parent-child shield machine according to an embodiment of the present invention.
【図2】図2は、本実施例の親子シールド掘進機の正面
図である。FIG. 2 is a front view of the parent-child shield excavator of the present embodiment.
【図3】図3は、図2のA−A線に沿う模式的断面図で
ある。FIG. 3 is a schematic sectional view taken along line AA of FIG. 2;
【図4】図4は、図3の矢印B方向から見た斜視図であ
る。FIG. 4 is a perspective view as seen from the direction of arrow B in FIG. 3;
【図5】図5は、本実施例の親子シールド掘進機におけ
る子シールド機発進状態説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a child shield machine starting state in the parent-child shield machine of the present embodiment.
【図6】図6は、子シールド機の正面図である。FIG. 6 is a front view of the child shield machine.
【図7】図7は、仕切り部材を示す図であって、(a)
は図6のC部拡大図,(b)は(a)のD矢視図であ
る。FIG. 7 is a view showing a partition member, wherein (a)
FIG. 7 is an enlarged view of a portion C in FIG. 6, and FIG.
【図8】図8は、仕切り部材を開口閉塞状態で示す動作
説明図であって、(b)は(a)のE矢視図である。FIGS. 8A and 8B are operation explanatory views showing the partition member in an open and closed state, and FIG. 8B is a view taken in the direction of arrow E in FIG.
【図9】図9は、他の実施例に係る親子シールド掘進機
の模式的断面図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a parent-child shield machine according to another embodiment.
1 親シールド機 1c バルクヘッド 2 子シールド機 2a チャンバ 2b フード 7 スラスト・ラジアル受ベアリング(軸受) 8 親カッタヘッド 8c 土砂通路 11 子カッタヘッド 11c 土砂取込空間 11f 開口 14 回転連結手段 20 仕切り部材 21 アクチュエータ Reference Signs List 1 parent shield machine 1c bulkhead 2 child shield machine 2a chamber 2b hood 7 thrust / radial receiving bearing (bearing) 8 parent cutter head 8c earth and sand passage 11 child cutter head 11c earth and sand intake space 11f opening 14 rotary connection means 20 partition member 21 Actuator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西澤 泉 大阪府枚方市上野3−1−1 株式会社 小松製作所大阪工場内 (72)発明者 三谷 典夫 大阪府枚方市上野3−1−1 株式会社 小松製作所大阪工場内 (56)参考文献 特開 平5−10086(JP,A) 特開 平3−132597(JP,A) 特開 平3−197791(JP,A) 特公 平6−43796(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 9/06 301 E21D 9/08──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Izumi Nishizawa, Inventor 3-1-1 Ueno, Hirakata-shi, Osaka Inside the Komatsu Manufacturing Osaka Plant (72) Norio Mitani 3-1-1, Ueno, Hirakata-shi, Osaka Co., Ltd. Komatsu Ltd. Osaka factory (56) References JP-A-5-10086 (JP, A) JP-A-3-132597 (JP, A) JP-A-3-1977791 (JP, A) JP 6-43796 ( JP, B2) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) E21D 9/06 301 E21D 9/08
Claims (5)
ド機の内部に、円板状の子カッタヘッドを有する子シー
ルド機を配してなる親子シールド掘進機において、 内底のない土砂通路を前記親カッタヘッドに形成し、前
記子シールド機の前部に設けられるチャンバに連通する
とともに外周面が開口する土砂取込空間を前記子カッタ
ヘッドに形成し、かつそれら土砂通路と土砂取込空間と
が連通するように、前記親カッタヘッドと子カッタヘッ
ドとを連結する回転連結手段を設けることを特徴とする
親子シールド掘進機。1. A parent-child shield excavator in which a child shield machine having a disk-shaped child cutter head is disposed inside a parent shield machine having an annular parent cutter head, wherein the earth-sand passage having no inner bottom is provided. A sediment intake space formed in the parent cutter head, communicating with a chamber provided in the front part of the child shield machine and having an outer peripheral surface opened is formed in the child cutter head, and the sediment passage and the sediment intake space are formed. A parent and child shield excavator, wherein a rotary connecting means for connecting the parent cutter head and the child cutter head is provided so that the parent and child cutter heads communicate with each other.
親カッタヘッドの直後に設けるとともに、前記チャンバ
の外周面を円筒状のフードにより覆うことを特徴とする
請求項1に記載の親子シールド掘進機。2. The parent-child shield excavator according to claim 1, wherein a bulkhead of the parent shield machine is provided immediately after the parent cutter head, and an outer peripheral surface of the chamber is covered with a cylindrical hood. .
口することを特徴とする請求項2に記載の親子シールド
掘進機。3. The parent-child shield excavator according to claim 2, wherein the bulkhead side of the earth and sand passage is opened.
ッドに対して前記親カッタヘッドを回転自在に支持する
軸受を設けることを特徴とする請求項3に記載の親子シ
ールド掘進機。4. The parent-child shield machine according to claim 3, wherein a bearing for rotatably supporting the parent cutter head with respect to the bulk head is provided on a front surface of the bulk head.
ことのできる仕切り部材を設けることを特徴とする請求
項1乃至4のうちのいずれかに記載の親子シールド掘進
機。5. The parent-child shield excavator according to claim 1, further comprising a partition member capable of opening and closing an outer peripheral opening of the earth and sand intake space.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17253595A JP2763276B2 (en) | 1994-07-11 | 1995-07-07 | Parent-child shield machine |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18047794 | 1994-07-11 | ||
| JP6-180477 | 1994-07-11 | ||
| JP17253595A JP2763276B2 (en) | 1994-07-11 | 1995-07-07 | Parent-child shield machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08189287A JPH08189287A (en) | 1996-07-23 |
| JP2763276B2 true JP2763276B2 (en) | 1998-06-11 |
Family
ID=26494858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17253595A Expired - Fee Related JP2763276B2 (en) | 1994-07-11 | 1995-07-07 | Parent-child shield machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2763276B2 (en) |
-
1995
- 1995-07-07 JP JP17253595A patent/JP2763276B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08189287A (en) | 1996-07-23 |
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