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JP3778648B2 - Shield engraving machine for corner excavation - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のトンネルを並べて掘削してその覆工体を連結することにより大口径で矩形断面のトンネルの外周壁を構築する時に、外周壁のコーナー部を掘削するコーナー部掘削用シールド掘進機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の(超)大口径のトンネルを掘削する場合、その崩壊土圧を確実に保持するため、大口径トンネルの周囲に外周壁を構築することは、従来から提案されている。この外周壁は、小口径トンネルの一次覆工体たとえば組み立てられたセグメントを互いに連結して外周壁を構築することになるが、掘削する小口径のトンネルが円形断面のトンネルであった場合には、覆工体の連結に余分な土砂を取り除く必要があるため、矩形断面のトンネルが望ましい。また矩形断面の小口径トンネルの一次覆工体を連結する場合には、矩形断面の大口径トンネルが形成容易である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、小口径の矩形断面トンネルの覆工体を並べて矩形断面の大口径トンネルの外周壁を構築する場合、特に手間のかかるのは、四隅コーナー部であリ、通常2台のシールド掘進機によって形成された矩形小口径トンネルを形成してその一次覆工体を連結することになる。
【0004】
しかし、コーナー部を2台のシールド掘進機を掘削してその覆工体を連結するのに時間がかかるとともに、高精度も要求されてコストがかかるという問題があった。
【0005】
本発明のうち請求項1記載の発明は、上記問題点を解決して、大口径矩形断面トンネルの外周壁の構築の際に、短時間で精度よくかつ低コストでコーナー部を掘削して覆工体を形成できるコーナー部掘削用シールド掘進機を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項1記載の発明は、複数のトンネルを並べて掘削しその覆工体を連結することにより大口径で矩形断面のトンネルの外周壁を構築する時に、この外周壁のコーナー部を掘削するコーナー部掘削用シールド掘進機であって、L形断面のシールド本体と、このシールド本体の前部に配置された複数のカッタヘッドと、前端部が前記カッタヘッドに回動自在に連結されるとともに後端部がシールド本体に回動自在に連結された複数本の伸縮アクチェータによりパラレルリンクマニピュレータを構成する複数のカッタ駆動装置と、シールド本体の後部に配置されてL形断面に沿って一次覆工用セグメントを組み立てるエレクタ装置とを具備し、前記カッタ駆動装置により各カッタヘッドをシールド軸心と直交する面を含む空間内で往復移動させることによりシールド本体前方の地山を掘削するように構成したものである。
【0007】
上記構成によれば、各カッタ駆動装置により複数のカッタヘッドをシールド軸心と直交する面内で干渉しない範囲に往復駆動することにより、前方の地山にL形断面のトンネルを掘削し、L形断面のセグメントを組み立てることができる。したがって、短時間でコーナー部を効率良く掘削してセグメントを高精度で組み立てることができる。
【0008】
また請求項2の発明は、上記構成の各カッタヘッドに、柱状フレームが格子形に組み合わされて形成されたカッタ面板と、柱状フレーム間の空間に形成された土砂取り入れ口と、前記柱状フレームに突設された多数のカッタビットとを具備したものである。
【0009】
上記構成によれば、カッタヘッドを簡単な構造で全面にわたって必要な強度を確保できて、閉鎖面を広く確保して効果的に崩壊土圧を支持することができるとともに、掘削土砂の取り入れ口を全面にわたって均一に配置することができ、効率よく掘削土砂を取り込んで排出することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係るコーナー部掘削用シールド掘進機の実施の形態を図1〜図7に基づいて説明する。
【0011】
まず、このシールド掘進機により掘削される大口径矩形断面のトンネルの概要を図6,図7を参照して説明する。たとえば図6に示すように、大口径トンネルが矩形断面で、その大口径トンネル覆工体Aの内部に2本の道路空間B,Cが形成され、通常幅員Waの道路空間B,Cが形成される幅W1の一端側から、ランプや料金ゲートなど幅員Wbの広い道路空間B,Cが形成される幅W2の他端側に、大口径トンネル覆工体Aが幅W1からW2に漸次拡張されるように形成されている。
【0012】
この大口径トンネル覆工体Aは、図7(a)(b)に示すように、四隅コーナー部で本発明のシールド掘進機により掘削されるL形断面トンネルに形成されたL形断面トンネル覆工体Fと、中央のセンター矩形トンネル覆工体Gと、L形断面トンネル覆工体Fとセンター矩形トンネル覆工体Gとを接続する連結用矩形トンネル覆工体Hとにより構成される。
【0013】
次いでL形断面トンネルを掘削する本発明のシールド掘進機を説明する。
図1〜図5において、1はL形断面のシールド本体で、その前部には、シールド本体1の断面より小さくかつコーナー部を結ぶ対角線上で2分割された2つのカッタヘッド2A,2Bが配置されている。シールド本体1の前部には、圧力隔壁3が配置されて崩壊土圧を保持する圧力室6が形成されており、この圧力隔壁3にカッタヘッド2A,2Bをそれぞれ駆動する2基のカッタ駆動装置4,4が配設されている。このカッタ駆動装置4,4は、それぞれ前端部が前記カッタヘッド2に回動自在に連結されるとともに後端部がシールド本体1の圧力隔壁3に回動自在に連結された2本1組で合計8本4組の伸縮アクチェータである油圧式カッタ駆動シリンダ5A〜5Hからなるパラレルリンクマニピュレータにより構成されている。
【0014】
またカッタヘッド2A,2Bは、シールド本体1の断面より幾分小さいL形形状を、その対角線に沿って2分割した五角形にそれぞれ形成されており、五角形の枠フレーム31内に複数の柱状フレーム32が所定間隔ごとに斜め格子状に連結配置されてカッタ面板30が形成され、柱状フレーム32および枠フレーム31と柱状フレーム32に囲まれた貫通空間が土砂取り入れ口33に構成されている。そして、枠フレーム31の外周部と柱状フレーム32の前面に所定間隔毎に多数のカッタビット34,35が突設されている。
【0015】
前記カッタヘッド駆動装置4を構成するパラレルリンクマニピュレータは、図3に示すように、8本のカッタ駆動シリンダ5A〜5Hの基端部が、プラットホームである圧力隔壁3に正面視が縦長の長方形Rの角部近傍に回動継手21を介して連結される。また、カッタ駆動シリンダ5A〜5Hの先端部が、エンドエフェクタであるカッタヘッド2A,2Bの背面に正面視が縦長の菱形Dの角部近傍に回動継手22を介して連結される。
【0016】
前記カッタ駆動シリンダ5A〜5Hの回動継手21,22は、球面継手や自在継手でもよいが、この実施の形態では駆動方向に回動範囲が広く回動方向に直角な方向には狭いため、図4に示すように、球面ブッシュ仕様の継手が使用される。すなわち、圧力隔壁3またはカッタヘッド2の取付部材23に一対の固定ブラケット24が突設され、またカッタ駆動シリンダ5A〜5Hには固定ブラケット24間に遊嵌される可動ブラケット25が突設されている。そして可動ブラケット25に形成された球面凹部25a内に球面ブッシュ26が回動自在に嵌合され、この球面ブッシュ26にピン孔26aが形成されている。そして固定ブラケット24のピン孔と球面ブッシュ26のピン孔26aに支持ピン27が貫通されて圧力隔壁4またはカッタヘッド2とカッタ駆動シリンダ5A〜5Hとが連結されている。したがって、カッタ駆動シリンダ5A〜5Hは支持ピン27を中心に広い範囲で回動できるとともに、球面ブッシュ26により支持ピン27の軸心を含む面内で狭い範囲で回動することができる。
【0017】
図2に示すように、前記圧力隔壁3には、送泥管7Aが上部に貫通して圧力室6に接続されるとともに、排泥管7Bが下部を貫通して圧力室6に接続されて排土装置が構成されている。また圧力隔壁3には、攪拌翼を回転させて掘削土砂を攪拌し流動化させるアジテータ8が配設されている。
【0018】
シールド本体1の後部には、一次覆工体であるセグメントFを組み立てる3台のエレクタ装置11A,11B,11Cが配設されている。このエレクタ装置11A〜11Cは、図5に示すように、それぞれガイドレール12に案内されて上下方向または左右方向にシフト自在な可動フレーム13と、この可動フレーム13にシールド軸心に平行な軸心周りに旋回自在に設けられた旋回フレーム14と、この旋回フレーム14に回動リンクアーム15を介して外周側に出退自在に設けられたセグメント保持装置16とで構成され、シールド本体1の内面に沿ってセグメントFをL形断面に組み立てることができる。
【0019】
またシールド本体1の後部には、前記エレクタ装置11A〜11Cにより組み立てられたセグメントFを反力受けとしてシールド本体1を推進させる複数の推進ジャッキ17が設けられている。
【0020】
上記構成において、トンネルを掘削する場合には、図示しないカッタ駆動制御装置により油圧ポンプからカッタヘッド駆動装置4に供給排出される圧油が制御されて各カッタ駆動シリンダ5A〜5Hが伸縮制御され、カッタヘッド2A,2Bがそれぞれシールド軸心に直交する面内で左右方向および上下方向に往復駆動されて、カッタビット34,35により地山が掘削される。そして、掘削土砂は土砂取り入れ口33から圧力室6内に取り込まれ、送泥管7Aから供給された泥水等と混合されてアジテータ8により攪拌され、適度な流動性が付与された後、排泥管7Bから排出される。またカッタヘッド2A,2Bは各カッタ駆動シリンダ5A〜5Hを伸縮制御することにより、土質や掘削状況に応じて前後方向に平行移動させたり、またシールド軸心に直交する面に対して傾動させる動作を挿入することにより、良好に掘削することができ、余掘りやシールド本体1の姿勢制御も容易に行うことができる。
【0021】
上記実施の形態によれば、L形断面のシールド本体1の前部に、パラレルリンクマニピュレータからなるカッタ駆動装置4,4により、シールド軸心と直交する平面近傍で往復駆動される2つのカッタヘッド5A,5Bを配置したので、一度にシールド本体1の前方にL形断面のトンネルを掘削して、エレクタ装置11A〜11CによりセグメントFをL形断面状に組み立てることができる。したがって、1台のシールド掘進機で大口径矩形トンネルの外周壁Aのコーナー部を一度の掘削で短時間に精度よく構築することができ、建設コストを低減できる。
【0022】
またカッタ駆動装置4を8本4組のカッタ駆動シリンダ5A〜5Hからなるパラレルリンクマニピュレータにより構成したので、カッタヘッド2を4箇所で安定して支持できるとともに動力伝達することができ、またカッタ駆動シリンダ5A〜5Hの基端部の取付位置内で圧力隔壁3の空間を大きくとることができ、送排泥管7A,7Bやアジテータ8などの設置の自由度を広げることができる。
【0023】
さらに、カッタヘッド2A,2Bを、矩形枠フレーム31と格子状に組み合わされた柱状フレーム32とでカッタ面板30を形成し、土砂取り入れ口33をカッタ面板30に均一に配置したので、簡単な構造で全面にわたって必要な強度を確保できるとともに、掘削した土砂を均一に圧力室6内に取り込むことができ、安定した掘削が可能となる。
【0024】
【発明の効果】
以上に述べたごとく本発明の請求項1記載の発明によれば、各カッタ駆動装置により複数のカッタヘッドをシールド軸心と直交する面内で干渉しない範囲に往復駆動することにより、前方の地山にL形断面のトンネルを掘削し、L形断面のセグメントを組み立てることができる。したがって、短時間でコーナー部を効率良く掘削してセグメントを高精度で組み立てることができる。
【0025】
また請求項2の発明によれば、カッタヘッドを簡単な構造で全面にわたって必要な強度を確保できて、閉鎖面を広く確保して効果的に崩壊土圧を指示することができるとともに、掘削土砂の取り入れ口を全面にわたって均一に配置することができ、効率よく掘削土砂を取り込んで排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るコーナー部掘削用シールド掘進機の実施の形態を示す正面図である。
【図2】同シールド掘進機の側面断面図である。
【図3】同シールド掘進機のカッタ駆動装置を示す概略正面図である。
【図4】同カッタ駆動装置の回動継手を示す断面図である。
【図5】同シールド掘進機の背面図である。
【図6】同シールド掘進機を使用して掘削する大口径矩形トンネルの概要を示す斜視図である。
【図7】(a),(b)は同大口径矩形トンネルの掘削手順を示す断面図で、(a)は狭幅位置の横断面図、(b)は広幅位置の横断面図である。
【符号の説明】
1 シールド本体
2A,2B カッタヘッド
3 圧力隔壁
4 カッタ駆動装置
5A〜5H カッタ駆動シリンダ
7A 送泥管
7B 排泥管
11A〜11B エレクタ装置
17 推進ジャッキ
30 カッタ面板
31 枠フレーム
32 柱状フレーム
33 土砂取り入れ口
34,34 カッタビット
F セグメント(L形断面トンネル覆工体)
A 大口径矩形トンネル覆工体
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a shield excavation for corner excavation for excavating a corner portion of an outer peripheral wall when constructing an outer peripheral wall of a tunnel having a large diameter and a rectangular cross section by excavating a plurality of tunnels and connecting their lining bodies. Related to the machine.
[0002]
[Prior art]
When excavating a conventional (ultra) large-diameter tunnel, it has been conventionally proposed to construct an outer peripheral wall around the large-diameter tunnel in order to reliably maintain the collapsed earth pressure. This outer peripheral wall is the primary lining body of a small-diameter tunnel, for example, the assembled segments are connected to each other to construct the outer peripheral wall. However, when the small-diameter tunnel to be excavated is a tunnel having a circular cross section, A tunnel with a rectangular cross section is desirable because it is necessary to remove excess earth and sand for connecting the lining bodies. Moreover, when connecting the primary lining body of the small diameter tunnel of a rectangular cross section, it is easy to form a large diameter tunnel of a rectangular cross section.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when constructing the outer peripheral wall of a large-diameter tunnel with a rectangular section by arranging the lining bodies of small-diameter rectangular section tunnels, it is particularly troublesome at the corners of the corners, usually by two shield machines. The formed rectangular small diameter tunnel is formed to connect the primary lining bodies.
[0004]
However, there are problems that it takes time to dig two shield machines in the corner portion and to connect the lining bodies, and high accuracy is required and the cost is high.
[0005]
The invention according to claim 1 of the present invention solves the above-mentioned problems and excavates and covers the corner portion in a short time with high accuracy and low cost when constructing the outer peripheral wall of the large-diameter rectangular section tunnel. An object of the present invention is to provide a shield excavator for corner excavation that can form a work body.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present invention is configured to construct a peripheral wall of a tunnel having a large diameter and a rectangular cross section by excavating a plurality of tunnels and connecting their covering bodies. A shield excavator for excavating a corner portion of an outer peripheral wall, comprising an L-shaped shield main body, a plurality of cutter heads arranged at the front of the shield main body, and a front end portion serving as the cutter head A plurality of cutter actuators that constitute a parallel link manipulator by a plurality of telescopic actuators that are rotatably connected and whose rear end portions are rotatably connected to the shield main body, and are arranged at the rear of the shield main body L An erector device for assembling a primary lining segment along the cross section, and each cutter head is orthogonal to the shield axis by the cutter driving device. It is obtained by configured to excavate the shield body in front of the natural ground by reciprocating in the space including the surface.
[0007]
According to the above configuration, each cutter driving device reciprocates the plurality of cutter heads in a range that does not interfere within a plane orthogonal to the shield axis, thereby excavating an L-shaped tunnel in the front ground. A segment with a cross-section can be assembled. Therefore, the corners can be efficiently excavated in a short time and the segments can be assembled with high accuracy.
[0008]
According to the invention of claim 2, each cutter head having the above structure has a cutter face plate formed by combining columnar frames in a lattice shape, earth and sand intakes formed in spaces between the columnar frames, and the columnar frames. And a number of protruding cutter bits.
[0009]
According to the above configuration, the cutter head can secure the necessary strength over the entire surface with a simple structure, can ensure a wide closed surface and effectively support the collapsed earth pressure, and can provide an intake of excavated earth and sand. It can be arranged uniformly over the entire surface, and excavated sediment can be taken in and discharged efficiently.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Here, an embodiment of the shield machine for corner excavation according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0011]
First, an outline of a tunnel having a large-diameter rectangular section excavated by this shield machine will be described with reference to FIGS. For example, as shown in FIG. 6, the large-diameter tunnel has a rectangular cross section, and two road spaces B and C are formed inside the large-diameter tunnel lining body A, and road spaces B and C having a normal width Wa are formed. The large-diameter tunnel covering body A gradually expands from the width W1 to W2 from one end of the width W1 to the other end of the width W2 where the wide road spaces B and C such as ramps and toll gates are formed. It is formed to be.
[0012]
As shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), this large-diameter tunnel lining body A has an L-shaped cross section tunnel cover formed in an L-shaped cross section tunnel excavated by the shield machine of the present invention at the four corners. The construction body F, the center rectangular tunnel covering body G in the center, and the connecting rectangular tunnel covering body H connecting the L-shaped cross section tunnel covering body F and the center rectangular tunnel covering body G are configured.
[0013]
Next, the shield machine of the present invention for excavating an L-shaped tunnel will be described.
1 to 5, reference numeral 1 denotes a shield main body having an L-shaped cross section, and two cutter heads 2A and 2B which are smaller than the cross section of the shield main body 1 and divided into two on the diagonal line connecting the corner portions are provided at the front portion thereof. Has been placed. In the front part of the shield main body 1, a pressure chamber 3 is formed to hold a collapsed earth pressure and a pressure chamber 6 is formed. Two cutter drives for driving the cutter heads 2A and 2B to the pressure partition 3 respectively. Devices 4 and 4 are arranged. Each of the cutter driving devices 4 and 4 is a set of two, each having a front end portion rotatably connected to the cutter head 2 and a rear end portion rotatably connected to the pressure bulkhead 3 of the shield body 1. It is constituted by a parallel link manipulator composed of hydraulic cutter drive cylinders 5A to 5H which are a total of eight sets of four telescopic actuators.
[0014]
Each of the cutter heads 2A and 2B is formed into a pentagon obtained by dividing an L shape somewhat smaller than the cross section of the shield body 1 into two along the diagonal line, and a plurality of columnar frames 32 are provided in the pentagonal frame frame 31. Are cut and connected in a slanted lattice pattern at predetermined intervals to form a cutter face plate 30, and a columnar frame 32 and a through space surrounded by the frame 31 and the columnar frame 32 are formed in the earth and sand intake port 33. A large number of cutter bits 34 and 35 project from the outer periphery of the frame frame 31 and the front surface of the columnar frame 32 at predetermined intervals.
[0015]
As shown in FIG. 3, the parallel link manipulator constituting the cutter head driving device 4 has a base R of the eight cutter driving cylinders 5 </ b> A to 5 </ b> H, the pressure bulkhead 3 which is a platform, and a rectangular rectangle R in front view. It is connected to the vicinity of the corner via a rotary joint 21. Further, the front end portions of the cutter driving cylinders 5A to 5H are connected to the rear surfaces of the cutter heads 2A and 2B as end effectors through the rotary joints 22 in the vicinity of the corners of the rhombus D that is vertically long in front view.
[0016]
The rotary joints 21 and 22 of the cutter driving cylinders 5A to 5H may be spherical joints or universal joints, but in this embodiment, the rotational range is wide in the driving direction and narrow in the direction perpendicular to the rotational direction. As shown in FIG. 4, a spherical bush specification joint is used. That is, a pair of fixed brackets 24 project from the pressure bulkhead 3 or the attachment member 23 of the cutter head 2, and a movable bracket 25 that projects loosely between the fixed brackets 24 projects from the cutter drive cylinders 5A to 5H. Yes. A spherical bush 26 is rotatably fitted in a spherical recess 25a formed in the movable bracket 25, and a pin hole 26a is formed in the spherical bush 26. A support pin 27 is passed through a pin hole of the fixed bracket 24 and a pin hole 26a of the spherical bush 26, and the pressure bulkhead 4 or the cutter head 2 and the cutter driving cylinders 5A to 5H are connected. Therefore, the cutter driving cylinders 5A to 5H can be rotated in a wide range around the support pin 27, and can be rotated in a narrow range within a plane including the axis of the support pin 27 by the spherical bush 26.
[0017]
As shown in FIG. 2, the pressure bulkhead 3 has a mud pipe 7 </ b> A penetrating the upper part and connected to the pressure chamber 6, and a mud pipe 7 </ b> B penetrating the lower part and connected to the pressure chamber 6. A soil removal device is configured. The pressure bulkhead 3 is provided with an agitator 8 that rotates the stirring blades to stir and fluidize the excavated sediment.
[0018]
At the rear part of the shield body 1, three erector devices 11A, 11B, and 11C for assembling the segment F, which is a primary lining body, are disposed. As shown in FIG. 5, the erector devices 11 </ b> A to 11 </ b> C each have a movable frame 13 that is guided by a guide rail 12 and can be shifted in the vertical direction or the horizontal direction, and an axis that is parallel to the shield axis of the movable frame 13. The revolving frame 14 is provided around the revolving frame 14, and the segment holding device 16 is provided on the revolving frame 14 through the revolving link arm 15 so as to be able to be retracted and retracted. Can be assembled into an L-shaped cross section.
[0019]
In addition, a plurality of propulsion jacks 17 for propelling the shield main body 1 are provided at the rear part of the shield main body 1 using the segments F assembled by the above-described elector devices 11A to 11C as reaction force receivers.
[0020]
In the above configuration, when excavating the tunnel, the hydraulic oil supplied and discharged from the hydraulic pump to the cutter head drive device 4 is controlled by a cutter drive control device (not shown), and the cutter drive cylinders 5A to 5H are controlled to expand and contract. The cutter heads 2A and 2B are driven to reciprocate in the left and right directions and the up and down directions in a plane orthogonal to the shield axis, and the ground bits are excavated by the cutter bits 34 and 35. Then, the excavated sediment is taken into the pressure chamber 6 from the sediment intake 33, mixed with the mud supplied from the mud pipe 7A, and stirred by the agitator 8 to give appropriate fluidity, and then the mud is discharged. It is discharged from the tube 7B. Also, the cutter heads 2A and 2B are controlled to expand and contract each cutter drive cylinder 5A to 5H, thereby causing the cutter heads 2A and 2B to move in parallel in the front-rear direction according to the soil and excavation conditions, and to tilt with respect to the plane orthogonal to the shield axis. It is possible to excavate satisfactorily, and to easily excavate and control the attitude of the shield body 1.
[0021]
According to the above embodiment, the two cutter heads reciprocally driven in the vicinity of the plane perpendicular to the shield axis by the cutter driving devices 4 and 4 comprising parallel link manipulators at the front of the shield body 1 having an L-shaped cross section. Since 5A and 5B are arranged, a tunnel having an L-shaped cross section can be excavated in front of the shield main body 1 at a time, and the segment F can be assembled into an L-shaped cross section by the elector apparatuses 11A to 11C. Therefore, the corner portion of the outer peripheral wall A of the large-diameter rectangular tunnel can be constructed with high accuracy in a short time by a single excavation machine, and the construction cost can be reduced.
[0022]
Further, since the cutter driving device 4 is constituted by a parallel link manipulator composed of eight sets of four cutter driving cylinders 5A to 5H, the cutter head 2 can be stably supported at four locations and can transmit power. The space of the pressure partition 3 can be made large within the mounting position of the base end portion of the cylinders 5A to 5H, and the degree of freedom of installation of the supply / discharge mud pipes 7A, 7B, the agitator 8, and the like can be expanded.
[0023]
Further, since the cutter heads 2A and 2B are formed by the rectangular frame 31 and the columnar frame 32 combined in a lattice shape, the cutter face plate 30 is formed, and the earth and sand intakes 33 are evenly arranged on the cutter face plate 30. Thus, the necessary strength can be ensured over the entire surface, and the excavated earth and sand can be uniformly taken into the pressure chamber 6 to enable stable excavation.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, each cutter driving device reciprocally drives a plurality of cutter heads in a range that does not interfere with each other in a plane orthogonal to the shield axis, thereby providing a front ground. An L-shaped cross section can be excavated in a mountain and an L-shaped segment can be assembled. Therefore, the corners can be efficiently excavated in a short time and the segments can be assembled with high accuracy.
[0025]
Further, according to the invention of claim 2, the cutter head can ensure the necessary strength over the entire surface with a simple structure, can ensure a wide closed surface and effectively indicate the collapse earth pressure, Can be arranged uniformly over the entire surface, and the excavated earth and sand can be taken in and discharged efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a shield machine for corner excavation according to the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of the shield machine.
FIG. 3 is a schematic front view showing a cutter driving device of the shield machine.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a rotary joint of the cutter driving device.
FIG. 5 is a rear view of the shield machine.
FIG. 6 is a perspective view showing an outline of a large-diameter rectangular tunnel excavated using the shield machine.
7A and 7B are cross-sectional views showing the excavation procedure of the large-diameter rectangular tunnel, FIG. 7A being a cross-sectional view at a narrow position, and FIG. 7B being a cross-sectional view at a wide position. .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield body 2A, 2B Cutter head 3 Pressure partition 4 Cutter drive device 5A-5H Cutter drive cylinder 7A Mud pipe 7B Drain pipe 11A-11B Elector device 17 Propulsion jack 30 Cutter face plate 31 Frame frame 32 Columnar frame 33 Sediment intake 34, 34 Cutter bit F segment (L-shaped tunnel lining body)
A Large-diameter rectangular tunnel lining body

Claims (2)

複数のトンネルを並べて掘削しその覆工体を連結することにより大口径で矩形断面のトンネルの外周壁を構築する時に、この外周壁のコーナー部を掘削するコーナー部掘削用シールド掘進機であって、
L形断面のシールド本体と、このシールド本体の前部に配置された複数のカッタヘッドと、前端部が前記カッタヘッドに回動自在に連結されるとともに後端部がシールド本体に回動自在に連結された複数本の伸縮アクチェータによりパラレルリンクマニピュレータを構成する複数のカッタ駆動装置と、シールド本体の後部に配置されてL形断面に沿って一次覆工用セグメントを組み立てるエレクタ装置とを具備し、
前記カッタ駆動装置により各カッタヘッドをシールド軸心と直交する面を含む空間内で往復移動させることによりシールド本体前方の地山を掘削するように構成したことを特徴とするコーナー部掘削用シールド掘進機。
A corner excavation shield machine that excavates the corner of the outer peripheral wall when constructing the outer peripheral wall of a tunnel with a large diameter and a rectangular cross section by excavating a plurality of tunnels and connecting the lining bodies. ,
A shield body having an L-shaped cross section, a plurality of cutter heads arranged at the front portion of the shield body, a front end portion being rotatably connected to the cutter head, and a rear end portion being freely rotatable to the shield body A plurality of cutter driving devices that constitute a parallel link manipulator by a plurality of connected telescopic actuators, and an erector device that is arranged at the rear of the shield body and assembles a primary lining segment along an L-shaped cross section,
A shield excavation for excavating a corner portion, wherein the cutter head is configured to excavate a natural ground in front of the shield body by reciprocating each cutter head in a space including a plane perpendicular to the shield axis by the cutter driving device. Machine.
各カッタヘッドは、柱状フレームが格子形に組み合わされて形成されたカッタ面板と、柱状フレーム間の空間に形成された土砂取り入れ口と、前記柱状フレームに突設された多数のカッタビットとを具備したことを特徴とする請求項1記載のコーナー部掘削用シールド掘進機。Each cutter head includes a cutter face plate formed by combining columnar frames in a lattice shape, earth and sand intake ports formed in spaces between the columnar frames, and a number of cutter bits protruding from the columnar frames. 2. A shield machine for excavating a corner according to claim 1, wherein the shield machine is a corner excavator.
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