JP4141449B2 - Widening shield machine - Google Patents
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Description
本発明は、標準断面トンネルを掘削途中に、掘削幅を拡大した拡幅断面を掘削可能な拡幅式シールド掘進機に関する。 The present invention relates to a widening type shield machine capable of excavating a widened section with an expanded excavation width while excavating a standard section tunnel.
従来、標準断面トンネルを掘削している途中に、拡幅断面を掘削するシールド掘進機として、たとえば特許文献1に示されるものがある。このシールド掘進機は、本体ブロックの側面に形成された凹陥部に、副カッタヘッドを外側方に出退自在に設けたものである。
しかしながら、特許文献1では、凹陥部が露出されていることから、1)標準断面の掘進時に推進抵抗となって掘削性能が低下する。2)凹陥部内で副カッタヘッドとの間の空間部に、地山が崩壊陥没する危険性がある。3)標準断面の掘進時に、本体ブロックの周囲に充填される充填材が凹陥部に浸入充填されてカッタヘッドが動作しなくなる恐れがある。また拡幅掘削時には、4)副カッタヘッドが大きくフードを有しないため、副カッタヘッドが突出した空間部に地山が崩壊する危険性がある。5)副カッタヘッドの後退時に凹陥部に残る過大な瓦礫がカッタヘッドに噛み込むと後退できなくなるおそれがある。6)標準断面の掘削と同時に拡幅断面を同時に掘削すると、ラジアル荷重が発生して本体ブロックの掘削姿勢制御が困難になるなどの問題がある。
However, in
本発明は、上記問題点を解決して、推進抵抗の増大もなく、また地山の崩壊を防止しつつ安定して拡幅断面を掘削できる拡幅式シールド掘進機を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide a widening type shield machine capable of stably excavating a widened cross section without increasing propulsion resistance and preventing collapse of a natural ground.
請求項1記載の発明は、シールド本体の前部に配置されて標準断面を掘削する第1カッタヘッドと、シールド本体の胴部から外方に出退されて拡幅断面を掘削する第2カッタヘッドとを具備した拡幅式シールド掘進機であって、前記シールド本体の胴部に形成された拡幅開口部と、当該拡幅開口部から後方に伸び背面板により閉鎖されたカッタ収納室と、当該カッタ収納室から前記拡幅開口部を介して外方に出退自在に配設されかつ出退方向の前面に第2カッタヘッドを有する出退ブロックと、カッタ収納室と出退ブロックとの隙間から土砂の侵入を防止する出退シール装置と、出退ブロックの背面から後方に伸び、カッタ収納室の背面板に形成されたガイド穴を介して突出されたガイド筒と、前記ガイド穴と前記ガイド筒の隙間を止水する筒部シール装置と、前記ガイド筒内に、カッタ収納室の背面板に設けられた反力受け材と出退ブロックとの間に連結されて配設され出退ブロックを出退可能な出退ジャッキを有するカッタ出退装置と、前記拡幅開口部を開閉自在な開閉部材を有する開閉シャッター装置とを具備したものである。 According to the first aspect of the present invention, a first cutter head disposed at the front portion of the shield body and excavating a standard section, and a second cutter head exiting and retracting outward from the trunk section of the shield body and excavating a widened section. a widening type shield machine equipped with a preparative, and widening the opening formed in the body portion of the shield body, a cutter housing chamber which is closed by a rear plate extending rearward from the widened opening, the cutter housing A retractable block having a second cutter head on the front surface in the retracting direction, which is disposed so as to be freely retractable outward from the chamber through the widening opening ; An exit / exit seal device for preventing intrusion, a guide cylinder extending rearward from the back surface of the exit / exit block and projecting through a guide hole formed in the back plate of the cutter storage chamber, and the guide hole and the guide cylinder Stop the gap A Department sealing device, the guide cylinder, projecting and retracting capable projecting and retracting jack coupled thereto are arranged projecting and retracting block between the reaction force receiving member and projecting and retracting block provided on the back plate of the cutter housing chamber And an opening / closing shutter device having an opening / closing member that can freely open and close the widening opening.
請求項2記載の発明は、開閉シャッター装置に、開閉部材の開放時および閉鎖時に流体圧により拡張されて開閉部材に圧接されシールするとともに、開閉動作時に減圧されて開閉部材への圧接が解消されるチューブシールを有する開閉シール装置を設け、出退ブロックに接続されて前面部に開口され、第2カッタヘッド前部の前記カッター収納室内に流体を供給して内圧を高めることができるとともに、第2カッタヘッドにより掘削された土砂に流体を供給して排出可能とする流体供給管を設けたものである。 According to the second aspect of the present invention, the opening / closing shutter device is expanded by the fluid pressure when the opening / closing member is opened and closed, and is pressed against the opening / closing member to be sealed, and the pressure is reduced during the opening / closing operation to eliminate the pressure contact with the opening / closing member. An open / close seal device having a tube seal is provided, connected to an exit / retreat block and opened to the front surface portion, and fluid can be supplied into the cutter storage chamber at the front portion of the second cutter head to increase the internal pressure. A fluid supply pipe is provided that allows fluid to be supplied to and discharged from the earth and sand excavated by a two-cutter head .
請求項3記載の発明は、出退ブロックに、第2カッタヘッドにより掘削された土砂を排出する流体排出管を設け、カッタ収納室の出退ブロックの背面側に、水またはエアを供給して内圧を高める配管を設け、シールド本体に、拡幅断面に充填材を供給する充填材注入口を設けたものである。 According to a third aspect of the invention, the projecting and retracting block, a fluid discharge pipe which exits exhaust the earth and sand excavated by the second cutter head provided on the rear side of the projecting and retracting block cutter housing chamber, by supplying water or air A pipe for increasing the internal pressure is provided, and a filler inlet for supplying the filler to the widened cross section is provided in the shield body.
請求項4記載の発明は、第2カッタヘッドは、矩形断面のトンネルを掘削可能な単数または複数のカッタにより構成されたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the second cutter head is constituted by one or a plurality of cutters capable of excavating a tunnel having a rectangular cross section.
請求項1記載の発明によれば、出退ブロックをカッタ収納室から拡幅開口部を介して地山に向って突出させ、出退ブロックの前面に設けられた第2カッタヘッドにより拡幅断面を掘削するので、土砂崩壊土圧を確実に保持しつつ安全に拡幅断面の掘削を行うことができる。また拡幅開口部を開閉シャッター装置により開閉できるので、標準断面の掘進時に推進抵抗が増大することもなく、シールド本体の姿勢制御も安定して行うことができる。さらに、出退シール装置と筒部シール装置とにより、拡幅開口部からシールド本体内への止水を効果的に行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, the withdrawal block is protruded from the cutter storage chamber toward the ground via the widening opening, and the widening section is excavated by the second cutter head provided in front of the withdrawal block. Therefore, the widened section can be safely excavated while the landslide earth pressure is reliably maintained. Further, since the widening opening can be opened and closed by the opening / closing shutter device, the propulsion resistance does not increase when the standard cross section is dug, and the attitude control of the shield body can be stably performed. Furthermore, water can be effectively stopped from the widened opening to the inside of the shield body by the exit / retreat seal device and the tube portion seal device.
請求項2記載の発明によれば、チューブシールを有する開閉シール装置により、開閉部材の外面に付着した土砂による磨耗損傷を未然に防止することができ、また開閉部材の開閉時の動力を減少させることができる。 According to the second aspect of the present invention, the opening / closing seal device having the tube seal can prevent wear damage due to earth and sand adhering to the outer surface of the opening / closing member, and reduce the power when opening / closing the opening / closing member. be able to.
請求項4記載の発明によれば、第2カッタヘッドにより矩形断面を掘削するので、拡幅セグメントを設置する以外の余分な拡幅断面の掘削量を少なくすることができる。これにより拡幅セグメントと地山の間の埋め込め材を削減でき、効率良く拡幅掘削することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the rectangular section is excavated by the second cutter head, it is possible to reduce the amount of excavation of the extra widened section other than installing the widened segment. Thereby, the embedding material between a widening segment and a natural ground can be reduced, and widening excavation can be performed efficiently.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[実施の形態1]
図1に示すように、このシールド掘進機は、第1カッタヘッド5を使用してたとえば円形の標準断面(トンネル)Tsを掘削し、シールド掘進機の後部でエレクタ装置(図示せず)により覆工体である標準セグメントSsを標準断面Ts内に組み立てて掘進する。そして拡幅位置に達すると、掘削途中で標準断面Tsの掘削を停止し、第2カッタヘッド11により標準断面Tsから一側方に突出するを掘削し、拡幅断面Twに充填材を注入する。そして標準断面Tsと拡幅断面Twの掘削と停止とを繰返し、拡幅断面Tw位置で、エレクタ装置により前記標準セグメントSsに組み込まれた拡幅セグメントSwを、図13,14に示す押出しジャッキ43を使用して拡幅セグメントSwを拡幅断面Twに向って突出させ、同時に充填材をセグメントSs,Sw内に流入させて拡幅断面Tw内に拡幅セグメントSwを設置するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Embodiment 1]
As shown in FIG. 1, this shield machine excavates, for example, a circular standard section (tunnel) Ts using the
図2,図3に示すように、シールド掘進機は、円筒状のシールド本体1の前部に圧力隔壁2が形成され、その前部に切羽崩壊土圧を保持する圧力室3が形成されるとともに、その後部に大気室4が形成されている。前記圧力隔壁2には圧力室3の前面で標準断面を掘削する第1カッタヘッド5がシールド軸心Oを中心に回転自在に支持されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the shield machine, a
前記圧力隔壁2には、シールド軸心Oを中心とする環状支持体6が設置され、この環状支持体6に所定角度ごとに垂設された支持脚5aを介して第1カッタヘッド5が支持されている。前記環状支持体6は旋回台軸受6aおよび環状座部2aを介してスキンプレート1aに支持され、旋回台軸受6aは環状支持体6の背面の回転環と、環状座部2aに固着された回転環受台とで構成される。
The
また前記圧力隔壁2の後部には、第1カッタ駆動装置7が設けられており、この第1カッタ駆動装置7は、旋回台軸受6aの回転環の外周部に固定されたリングギヤ7aと、リングギヤ7aに噛合される複数のピニオン7bと、環状壁部2aに取付けられて前記ピニオン7bをそれぞれ回転駆動する第1カッタ駆動モータ(油圧式または電動式)7cとで構成されている。9はシールド本体1の後部に設けられた推進ジャッキで、エレクタ装置(図示せず)により組立られたセグメントSs,Swを反力受けとしてシールド本体1を推進させる。図示しないが、前記圧力隔壁2には、掘削土砂を排出するための主送泥管と主排泥管とがそれぞれ接続開口されている。
A first cutter driving device 7 is provided at the rear portion of the
シールド本体1のスキンプレート(胴部)1aで掘進方向に向って左側部(一側部)の中間位置には、第2カッタヘッド11を有する拡幅掘削部10が設けられている。この拡幅掘削部10は、スキンプレート1aの左側部に周方向に長い縦長の矩形状の拡幅開口部12が形成され、この拡幅開口部12に連通してシールド本体1内にカッタ収納室13が形成されている。そしてこのカッタ収納室13に、拡幅開口部12を介して外方に出退自在でかつ出退方向の前面に第2カッタヘッド11を有する出退ブロック14と、出退ブロック14を出退して第2カッタヘッド11を拡幅開口部12を介して外方に出し入れし拡幅断面Twを掘削するカッタ出退装置15が配設されている。さらに拡幅開口部12を開閉自在な開閉シャッター装置16が設けられている。
A
図4,図5に示すように、前記出退ブロック14は、中央部の段部前面14fおよび上下部の段部後面14r,14rを有する前面部14a、左右側面部14b,14b、上下面部14c,14cおよび背面部14dからなる縦長の略直方体で、背面部14dには、上下方向の所定間隔をあけて後方に伸びる3本の円筒状のガイド筒17A〜17Cが突出されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
前記カッタ収納室13は、上下板部13a,13bと左右側板13c,13cと背面板13dとを有し、出退ブロック14を図9の出退シール装置31を介して出退自在に外嵌される出退方向前面が開放された角筒体で、背面板13dに前記ガイド筒17A〜17Cがそれぞれ図10に示す筒部シール装置32を介してスライド自在に嵌合されるガイド孔18A〜18Cが設けられている。また図4,図7に示すように、前記カッタ出退装置15は、上下のガイド孔18に対応して背面板14dから伸びる複数の支持ロッド15aに反力受け材15bが取付けられ、反力受け材15bと背面部14dの間にそれぞれ複数本(図では3本)の油圧式出退ジャッキ15cが上下のガイド筒17A,17C内を通って連結されている。また中間のガイド筒17Bから背面部14dを貫通し上段部後面14rに送泥管(流体供給管)34が接続開口されて泥水(流体)を第2カッタヘッド11に供給するとともに、下段部後面14rに接続開口された排泥管(流体排出管)35が背面部14dを貫通して中間のガイド筒17Bから導出されて、第2カッタヘッド2により掘削された土砂を泥水を介して排出するように構成されている。この中間のガイド筒17Bは、送排泥管34,35の他、カッタ駆動用の油圧管や電源ケーブル、信号ケーブルの導入、保守点検用の作業員の出入のためのものである。
The
前記出退シール装置31は、奥側の軸受メタル材31bと、入口側で土砂粒子の侵入を防止して軸受メタル材31bを保護するダストシール材31aが設けられている。また筒部シール装置32は、入口側の耐圧シール材32aと奥側の軸受メタル材32bにより構成されている。19はカッタ収納室13の出退ブロック14の背面側に水またはエアを供給する圧力調整・清掃用の配管である。
The exit /
第2カッタヘッド11はそれぞれ矩形断面を掘削する合計4基のスポーク式カッタ21により構成され、段部前面14fに配置された2基と、上部の段部後面14rおよび下部の段部後面14rにそれぞれ配置された1基とで、スキンプレート1aの湾曲断面に沿って配置されることでカッタ収納室13の収納空間が小さくなるように考慮されている。
Each of the
前記各スポーク式カッタ21をそれぞれ回転して矩形断面を掘削する4基の第2カッタ駆動装置20は、図6,図8に示すように、出退方向に沿う掘削回転軸心O1周りに回転駆動される公転体22と、前記掘削回転軸心O1から偏心した偏心軸心E周りに回転される自転軸(自転体)23と、前記自転軸23に設けられてルーロの三角形内で3つの頂部位置まで突出された3本のスポークを有するスポーク式カッタ21と、スポーク式カッタ21を回転駆動する第2カッタ回転機構24とを具備し、第2カッタ回転機構24により公転体22の回転速度が自転軸23の回転速度の3倍で逆方向に回転されスポーク式カッタ21により矩形断面をそれぞれ掘削するように構成されている。第2カッタ回転機構24は、公転体22に設けられた内歯従動ギヤ24aを駆動ピニオン24bを介して回転駆動する油圧式第2カッタ駆動モータ24cと、自転軸23に設けられて公転体22の内歯ギヤ24dに噛合する遊星ギヤ24eとで構成されている。そして内歯ギヤ24dおよび遊星ギヤ24eのギヤ比により、公転体22の回転速度が自転軸23の回転速度の3倍で逆方向になるように回転される。
As shown in FIGS. 6 and 8, the four second
前記開閉シャッター装置16は、拡幅開口部12の前部のシールド本体1内に水密室26が形成され、水密室26と拡幅開口部12との間でシールド軸心O方向に沿ってスライド自在で拡幅開口部12を閉鎖可能な円弧状断面の開閉扉(開閉部材)27が配置されている。そして開閉扉27の空間部に、水密室26の固定部材と開閉扉27の間に、開閉扉27の開閉駆動装置である複数の油圧式スライドジャッキ28が連結されて配設されている。29は水密室26の内圧調整用や清掃に使用される内圧調整配管である。
The opening /
また図9に示すように、拡幅開口部12周囲のスキンプレート1aと開閉扉27の間に開閉シール装置33が設けられており、この開閉シール装置33は、スキンプレート1aの内周部に配設されて開閉扉27の外面に常時摺接するダストシール材33aと、外周部に配設されたチューブシール材33bとで構成されている。そして前記チューブシール材33bは、開放時および閉鎖時の開閉扉27が停止された時に、エア供給ポンプ(流体供給源)36からエア配管37を介して供給される加圧エア(流体圧)により拡張されて開閉扉27に圧接されてシールし、開閉扉27が移動される開閉動作時に、操作弁38が操作されて加圧エアが排出減圧され開閉扉27への圧接が解消されるように構成されている。これにより、開閉扉27の外面に付着した土砂による磨耗損傷を未然に防止し、また開閉時の動力を減少させることができる。
As shown in FIG. 9, an open /
さらに図3に示すように、掘削後の拡幅断面Twに充填材を供給して土砂の崩壊を防止するための複数の充填材注入孔8が、拡幅開口部12の後部のスキンプレート1aに形成されている。
Further, as shown in FIG. 3, a plurality of
前記充填材は、後述する拡幅セグメントSwの押出し時に、円滑にセグメントSs,Sw内に流入させるために一定の流動性が要求されるが、流動性が高すぎると、地山の安定を十分に図ることができないため、一定の塑性も要求される。さらに掘削時に土砂を排出するための泥水と混ざりにくい材質や性状が望ましい。たとえばベンナイト、水ガラス、セメントなどを主成分とする塑性流動化材料がある。また高流動性の材料として、泥水や泥しょうなどもその性質により使用可能である。 The filler is required to have a certain fluidity in order to smoothly flow into the segments Ss and Sw during the extrusion of the widened segment Sw described later. However, if the fluidity is too high, sufficient stability of the natural ground is obtained. Since it cannot be achieved, a certain degree of plasticity is also required. Furthermore, materials and properties that are difficult to mix with muddy water for discharging soil during excavation are desirable. For example, there is a plastic fluidizing material mainly composed of bennite, water glass, cement and the like. In addition, muddy water and mud can also be used as a highly fluid material depending on their properties.
シールド掘進機の後部では、掘進に伴って拡幅部分に達すると、エレクタ装置により標準セグメントSsおよび拡幅セグメントSwがリング状に組立てられている。これら標準セグメントSsおよび拡幅セグメントSwは、ボルト・ナットにより連結されて一体化されており、拡幅セグメントSwは、図15に示すように、周方向に隣接する標準セグメントSsとの接触する当接面S1が長く形成され、当接面S1にボルト穴S2が形成されている。またシールド軸心O方向に隣接する面に、妻壁S3が形成されて拡幅突出時の漏水を防止している。また拡幅セグメントSwは、拡幅断面Twに押出す時に充填材が流入される流入口(図示せず)が形成され、これら流入口は開閉機構を具備している。 In the rear part of the shield machine, when the widened portion is reached with the excavation, the standard segment Ss and the widened segment Sw are assembled in a ring shape by the erector device. The standard segment Ss and the widened segment Sw are connected and integrated by bolts and nuts, and the widened segment Sw is in contact with the standard segment Ss adjacent in the circumferential direction as shown in FIG. S1 is formed long and a bolt hole S2 is formed in the contact surface S1. In addition, a wife wall S3 is formed on the surface adjacent to the shield axis O direction to prevent water leakage when widening is projected. Further, the widening segment Sw is formed with an inlet (not shown) through which a filler is introduced when being extruded into the widened section Tw, and the inlet has an opening / closing mechanism.
図13,図14に示すように、拡幅セグメントSwを拡幅断面Twに押出すための拡幅押出装置41は、上下方向の形状保持柱42と、摺動面S1に対応して水平方向に設けられた複数の押出しジャッキ43とがシールド軸心O方向に移動自在な台車(図示せず)に設置されて構成されている。
As shown in FIGS. 13 and 14, the widening
上記構成の拡幅式シールド掘進機の掘削方法を図16を参照して説明する。
発進坑から発進されたシールド掘進機は、第1カッタヘッド5により標準断面Tsが掘削され、シールド本体1の後部でエレクタ装置により標準セグメントSsが組立てられて覆工掘進される[図16(a)]。
The excavation method of the wide type shield machine with the above configuration will be described with reference to FIG.
The shield machine started from the starting pit is excavated by the
シールド掘進機が拡幅位置に達すると、掘進を停止し、開閉シャッター装置16により開閉扉27を開動させて拡幅開口部12を開放する。この時、開閉シール装置33では、チューブシール材33bが減圧されてダストシール材33aのみが摺接される。また予め送泥管34から出退ブロック14前部のカッタ収納室13内に泥水を供給して内圧を高めて、地山側の土圧とカッタ収納室13内の圧力差を小さくすることにより、開閉扉27をスムーズに開閉することができ、また急激な圧力変動を防止して土砂の流入や地山の崩壊を防止できる。
When the shield machine reaches the widening position, the excavation is stopped and the opening / closing
次いで第2カッタ駆動装置20により各スポーク式カッタ11を回転駆動するとともにカッタ出退装置15の出退ジャッキ15cにより出退ブロック14を突出させる。この時、配管19からカッタ収納室13の背面側に圧力調整用の流体が供給される。そして出退ブロック14を突出させてスポーク式カッタ21をカッタ収納室13内から拡幅開口部12を介して地山側に突出させ、各スポーク式カッタ21によりそれぞれ矩形断面を掘削させて拡幅断面Twを掘削する。この時、送泥管34から供給された泥水に掘削土砂が同伴されて排泥管35からシールド本体1内に排出される。
Next, the
掘削が終了すると、第2カッタ出退装置19の出退ジャッキ15cを収縮して出退ブロック14を後退させて第2カッタヘッド11をカッタ収納室13に後退させ、充填材注入口8から充填材を拡幅断面に供給しつつ泥水を排泥管35から排出し、拡幅断面Twの泥水が充填材と置換されると、開閉シャッター装置16により開閉扉27を閉動させて拡幅開口部12を閉じる。この時、開閉シール装置33では開放時と同様に、チューブシール材33bが減圧されてダストシール材33aのみが摺接される。
When the excavation is completed, the retracting
次いで、第1カッタヘッド5による掘進を再開して標準断面Tsを掘削し、第2カッタヘッド11により前回掘削された拡幅断面Twのシールド軸心O方向の幅に対応する距離だけ掘進して停止し、さらに前述の拡幅掘削が実施される[図16(b)]。
Next, excavation by the
このように上記の拡幅断面Twと標準断面Tsの掘削作業が繰り返されて、拡幅断面Twがシールド軸心O方向に延長される。エレクタ装置によるセグメント組立位置が拡幅断面Twに達すると、標準セグメントSsの拡幅断面Twの対応部に、拡幅セグメントSwが組み込まれる。そして、拡幅セグメントSwが組み込まれたセグメントSs内部に拡幅押出装置41が設置される。
In this way, the excavation operation of the widened section Tw and the standard section Ts is repeated, and the widened section Tw is extended in the direction of the shield axis O. When the segment assembly position by the erector device reaches the widened cross section Tw, the widened segment Sw is incorporated into the corresponding portion of the widened cross section Tw of the standard segment Ss. And the widening
さらに、所定距離後方で、拡幅セグメントSwが拡幅断面Twに対向されると、連結用のボルト・ナットが取り外されて複数の押出しジャッキ17により拡幅セグメントSwが拡幅断面Twに向かって押し出される[図16(c)]。この時、拡幅断面Tw内の充填材が流入口S4からセグメントSs,Sw内に流入される。そして押出された拡幅セグメントSwがボルト・ナットにより標準セグメントSsに固定される。 Further, when the widened segment Sw is opposed to the widened cross section Tw at the rear of the predetermined distance, the connecting bolts and nuts are removed, and the widened segment Sw is pushed out toward the widened cross section Tw by the plurality of extrusion jacks 17 [FIG. 16 (c)]. At this time, the filler in the widened cross section Tw flows into the segments Ss and Sw from the inflow port S4. Then, the extruded widened segment Sw is fixed to the standard segment Ss by bolts and nuts.
上記実施の形態によれば、出退ブロック14をカッタ収納室13から拡幅開口部12を介して地山に向って突出させ、出退ブロック14の前面に設けられた第2カッタヘッド11により拡幅断面Twを掘削するので、土砂崩壊土圧を確実に保持しつつ安全に拡幅断面Twを掘削することができる。また拡幅開口部12を開閉シャッター装置16により開閉できるので、標準断面Tsの掘進時に推進抵抗が増大することもなく、シールド本体1の姿勢制御も安定して行うことができる。
According to the above-described embodiment, the
また開閉シャッター装置16に開閉シール装置33を設け、カッタ収納室13と出退ブロック14の間に出退シール装置31を設けたので、拡幅開口部12からシールド本体内への止水を効果的に行うことができる。
In addition, since the opening /
さらに送泥管34から供給される泥水により、第2カッタヘッド11の掘削土砂を同伴して排泥管から良好に排出することができる。また出退ブロック14の後退時に、充填材注入口8から充填材を拡幅断面に充填することで、土圧を良好に支持させて切羽の崩壊を防止することができる。
Further, the muddy water supplied from the
さらにまた、第2カッタヘッド11は、スポーク式カッタ21により矩形断面を掘削するので、拡幅断面Twの余分な掘削量を少なくすることができる。これにより拡幅断面Twに設置する拡幅セグメントSwと地山の間の埋め込め材を削減でき、効率良く拡幅掘削することができる。
Furthermore, since the
なお、上記実施の形態では、土砂を排出する流体を泥水とし、掘削後の拡幅断面Twに充填する充填材として別々にしたが、密度の高い泥水や泥しょう、あるいはその他の流体とすることで、充填材と兼用して使用することができる。この場合には、拡幅断面Twの掘削後に、排泥管35から流体の供給を停止するとともに、必要に応じて送泥管34または充填材注入口8から泥水等を供給し、拡幅断面Tw内の泥水圧を崩壊土圧まで高めた後、開閉シャッター装置14により拡幅開口部12を閉じればよい。送泥管34からの泥水供給で十分である場合には、充填材注入口8を削除することもできる。またこれにより、土砂排出用の流体と充填材が混合されるという問題がなくなる。
In the above embodiment, the fluid for discharging the earth and sand is mud and separated as the filler for filling the widened section Tw after excavation. However, by using high-density mud, mud, or other fluids, It can also be used as a filler. In this case, after the excavation of the widened section Tw, the supply of fluid from the
O シールド軸心
Ss 標準セグメント
Sw 拡幅セグメント
S4 流入口
Ts 標準断面
Tw 拡幅断面
1 シールド本体
1a スキンプレート
2 圧力隔壁
3 圧力室
4 大気室
5 第1カッタヘッド
7 第1カッタ駆動装置
8 充填材注入口
10 拡幅掘削部
11 第2カッタヘッド
12 拡幅開口部
13 カッタ収納室
14 出退ブロック
15 カッタ出退装置
15c 出退ジャッキ
16 開閉シャッター装置
19 配管
20 第2カッタ駆動装置
21 スポーク式カッタ
22 公転体
23 自転軸
24 第2カッタ回転機構
27 開閉扉
28 スライドジャッキ
31 出退シール装置
32 筒部シール装置
33 開閉シール装置
33a ダストシール材
33b チューブシール材
34 送泥管
35 排泥管
41 拡幅押出装置
42 形状保持柱
43 押出しジャッキ
O Shield shaft center Ss Standard segment Sw Widening segment S4 Inlet Ts Standard cross section Tw Widening
Claims (4)
前記シールド本体の胴部に形成された拡幅開口部と、
当該拡幅開口部から後方に伸び背面板により閉鎖されたカッタ収納室と、
当該カッタ収納室から前記拡幅開口部を介して外方に出退自在に配設されかつ出退方向の前面に第2カッタヘッドを有する出退ブロックと、
カッタ収納室と出退ブロックとの隙間から土砂の侵入を防止する出退シール装置と、
出退ブロックの背面から後方に伸び、カッタ収納室の背面板に形成されたガイド穴を介して突出されたガイド筒と、
前記ガイド穴と前記ガイド筒の隙間を止水する筒部シール装置と、
前記ガイド筒内に、カッタ収納室の背面板に設けられた反力受け材と出退ブロックとの間に連結されて配設され出退ブロックを出退可能な出退ジャッキを有するカッタ出退装置と、
前記拡幅開口部を開閉自在な開閉部材を有する開閉シャッター装置とを具備した
拡幅式シールド掘進機。 A widening type shield digging comprising a first cutter head disposed at the front of the shield body and excavating a standard cross section, and a second cutter head exiting and retracting outward from the body of the shield body and excavating a wide cross section Machine,
A widened opening formed in the body of the shield body;
A cutter housing chamber which is closed by a rear plate extending rearward from the wide opening,
And projecting and retracting block having a second cutter head in front of the projecting and retracting freely disposed and having projecting and retracting direction outward from the cutter housing chamber through the widened opening,
An exit / exit seal device that prevents intrusion of earth and sand from the gap between the cutter storage chamber and the exit block;
A guide tube extending rearward from the back of the exit block and protruding through a guide hole formed in the back plate of the cutter storage chamber;
A cylinder sealing device that stops water in the gap between the guide hole and the guide cylinder;
A cutter withdrawing / withdrawing jack that is disposed between the reaction force receiving member provided on the back plate of the cutter storage chamber and the withdrawing / withdrawing block and is provided in the guide cylinder and is capable of withdrawing / withdrawing the withdrawing / withdrawing block. Equipment,
A widening shield engraver comprising: an opening / closing shutter device having an opening / closing member capable of opening and closing the widening opening.
出退ブロックに接続されて前面部に開口され、第2カッタヘッド前部の前記カッター収納室内に流体を供給して内圧を高めることができるとともに、第2カッタヘッドにより掘削された土砂に流体を供給して排出可能とする流体供給管を設けた
請求項1記載の拡幅式シールド掘進機。 The open / close shutter device has a tube seal that is expanded by the fluid pressure when the open / close member is opened and closed and pressed against the open / close member to be sealed, and has a tube seal that is decompressed during the open / close operation to eliminate the press contact with the open / close member. Provided,
It is connected to the withdrawal block and is opened in the front part, and the fluid can be supplied to the cutter storage chamber in the front part of the second cutter head to increase the internal pressure, and the fluid is applied to the earth and sand excavated by the second cutter head. The widening type shield machine according to claim 1 , further comprising a fluid supply pipe that can be supplied and discharged .
カッタ収納室の出退ブロックの背面側に、水またはエアを供給して内圧を高める配管を設け、
シールド本体に、拡幅断面に充填材を供給する充填材注入口を設けた
請求項1記載の拡幅式シールド掘進機。 The projecting and retracting block, provided a fluid discharge pipe which exits exhaust the earth and sand excavated by the second cutter head,
On the back side of the exit / retreat block of the cutter storage room, a pipe is installed to increase the internal pressure by supplying water or air,
The widening type shield machine according to claim 1, wherein the shield body is provided with a filler inlet for supplying a filler to the widened section.
請求項1乃至3の何れかに記載の拡幅式シールド掘進機。 The widening type shield machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the second cutter head is configured by one or a plurality of cutters capable of excavating a tunnel having a rectangular cross section.
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