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JP4424202B2 - Shield machine - Google Patents
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JP4424202B2 - Shield machine - Google Patents

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JP4424202B2 JP2004381812A JP2004381812A JP4424202B2 JP 4424202 B2 JP4424202 B2 JP 4424202B2 JP 2004381812 A JP2004381812 A JP 2004381812A JP 2004381812 A JP2004381812 A JP 2004381812A JP 4424202 B2 JP4424202 B2 JP 4424202B2
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Description

本発明は、曲線部を有したシールドトンネルを構築するために用いられるシールド掘進機に関する。   The present invention relates to a shield machine used for constructing a shield tunnel having a curved portion.

従来のシールド掘進機について図5を参照して説明する。   A conventional shield machine will be described with reference to FIG.

ここで、図5は、従来のシールド掘進機の縦断面図である。なお、図面中、「FF」は、前方向を指してあって、「FR」は、後方向を指している。   Here, FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a conventional shield machine. In the drawings, “FF” indicates the forward direction, and “FR” indicates the backward direction.

図5に示すように、従来のX中折れ式のシールド掘進機101は、筒状の前胴103と筒状の後胴105を屈曲可能に連結してなる掘進機本体107を具備している。また、後胴105の前端部には、前胴103の後端部が重合されており、後胴105の前端部付近の内側面には、内フランジ105fが形成されている。   As shown in FIG. 5, the conventional X-fold type shield machine 101 includes a machine body 107 formed by connecting a cylindrical front cylinder 103 and a cylindrical rear cylinder 105 so that they can be bent. . Further, the rear end portion of the front cylinder 103 is superposed on the front end portion of the rear cylinder 105, and an inner flange 105 f is formed on the inner side surface near the front end portion of the rear cylinder 105.

後胴105の内側には、リング状のエレクタ支持部材109が複数のガイドローラ(図示省略)を介して回転可能に設けられており、このエレクタ支持部材109には、掘削壁面にセグメント111を組付けるエレクタ装置113が設けられている。また、後胴105の内フランジ105fには、組付け済みのセグメント111からの反力によって掘進機本体107(換言すれば、シールド掘進機101全体)を前進させる複数のシールドジャッキ115が周方向に間隔を置いて配設されている。   A ring-shaped erector support member 109 is rotatably provided inside the rear cylinder 105 via a plurality of guide rollers (not shown). A segment 111 is assembled on the excavation wall surface of the erector support member 109. An attached erector device 113 is provided. In addition, a plurality of shield jacks 115 that advance the excavator main body 107 (in other words, the entire shield excavator 101) in the circumferential direction are formed on the inner flange 105f of the rear barrel 105 by the reaction force from the assembled segments 111. They are arranged at intervals.

掘進機本体107の内側には、中折れ中心Cを基準として前胴103を後胴105に対して屈曲させる複数の中折れジャッキ117が周方向に間隔を置いて配設されている。また、複数の中折れジャッキ117の前端部が前胴103の一部にそれぞれ連結されてあって、複数の中折れジャッキ117の後端部が後胴105の一部にそれぞれ連結されている。   Inside the excavator main body 107, a plurality of middle-folding jacks 117 for bending the front cylinder 103 with respect to the rear cylinder 105 with respect to the center C of the middle folding are disposed at intervals in the circumferential direction. Further, the front end portions of the plurality of middle-folded jacks 117 are respectively connected to a part of the front cylinder 103, and the rear end portions of the plurality of middle-folded jacks 117 are respectively connected to a part of the rear cylinder 105.

前胴103の前端部付近の内側面には、切羽との間にカッタチャンバー119を区画する隔壁121が一体的に設けられており、この隔壁121には、支持ブロック123が一体的に設けられてあって、この支持ブロック123には、地山を掘削するカッタヘッド125が回転可能に設けられている。換言すれば、前胴103には、カッタヘッド125が支持ブロック123及び隔壁121を介して回転可能に設けられている。また、カッタヘッド125は、前胴103から前方向へ突出してあって、多数のカッタビット127を備えている。そして、隔壁121の後側面には、支持フレーム129が一体的に設けられており、この支持フレーム129には、カッタヘッド125を回転させる複数のカッタモータ131が周方向へ間隔を置いて配設されている。   A partition wall 121 that divides the cutter chamber 119 between the front face 103 and the face is integrally provided on the inner surface near the front end portion of the front barrel 103, and a support block 123 is integrally provided on the partition wall 121. The support block 123 is rotatably provided with a cutter head 125 for excavating natural ground. In other words, the front head 103 is provided with a cutter head 125 rotatably via the support block 123 and the partition wall 121. The cutter head 125 projects forward from the front body 103 and includes a number of cutter bits 127. A support frame 129 is integrally provided on the rear side surface of the partition wall 121, and a plurality of cutter motors 131 for rotating the cutter head 125 are arranged on the support frame 129 at intervals in the circumferential direction. Has been.

掘進機本体107の内側には、カッタチャンバー119から掘削土砂を後方向へ搬送するスクリューコンベア133が設けられている。なお、スクリューコンベア133によって搬送された掘削土砂は、ベルトコンベア(図示省略)等によって地上に搬送されるものである。   Inside the excavator main body 107, there is provided a screw conveyor 133 that conveys excavated soil from the cutter chamber 119 in the backward direction. The excavated earth and sand conveyed by the screw conveyor 133 is conveyed to the ground by a belt conveyor (not shown) or the like.

従って、複数のカッタモータ131の駆動によりカッタヘッド125を回転させる。そして、カッタチャンバー119内の掘削土砂等の圧力と切羽の土圧をバランスさせつつ、複数のシールドジャッキ115の作動により組付け済みセグメント111からの反力によって掘進機本体107を前進させることにより、切羽の安定を図りつつ、カッタヘッド125により地山を掘削する。また、地山の掘削と並行して、エレクタ支持部材109を回転させて、エレクタ装置113を前記掘削壁面の周方向へ位置決めしつつ、エレクタ装置113によって前記掘削壁面にセグメント111をリング状に組付ける。更に、前述のような地山の掘削とセグメント111の組付を連続して行う。以上により、シールドトンネルを構築することができる。   Accordingly, the cutter head 125 is rotated by driving the plurality of cutter motors 131. Then, while balancing the pressure of the excavated earth and sand in the cutter chamber 119 and the earth pressure of the face, the excavator main body 107 is advanced by the reaction force from the assembled segment 111 by the operation of the plurality of shield jacks 115, The ground is excavated by the cutter head 125 while stabilizing the face. In parallel with the excavation of the natural ground, the erector support member 109 is rotated to position the erector device 113 in the circumferential direction of the excavation wall surface, and the segment 111 is assembled on the excavation wall surface by the erector device 113 in a ring shape. wear. Further, the excavation of the natural ground and the assembly of the segments 111 as described above are continuously performed. As described above, a shield tunnel can be constructed.

ここで、地山の掘削中に、複数の中折れジャッキ117のストローク量を適宜に調節することにより、中折れ中心Cを基準として前胴103を後胴105に対して屈曲させて、シールド掘進機101全体の掘進方向を変更することができ、曲線部を有したシールドトンネルを構築することができる。   Here, during excavation of natural ground, the front barrel 103 is bent with respect to the rear barrel 105 with reference to the middle folding center C by appropriately adjusting the stroke amount of the plurality of middle folding jacks 117, and the shield excavation is performed. The excavation direction of the entire machine 101 can be changed, and a shield tunnel having a curved portion can be constructed.

なお、本発明に関連する先行技術として、特許文献1、特許文献2、及び特許文献3に示すものがある。
特開2002−309885号公報 特開平10−331576号公報 特開2002−309885号公報
In addition, there exist some which are shown to patent document 1, patent document 2, and patent document 3 as a prior art relevant to this invention.
JP 2002-309885 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-331576 JP 2002-309885 A

ところで、前述のシールド掘進機101にあっては、複数のシールドジャッキ115、複数の中折れジャッキ117、複数のカッタモータ131等のアクチュエータを制御に用いられる油圧・電気機器等を収納するための収納スペースSを掘進機本体107の内側に確保しなければならない。また、掘進機本体107の内側には複数のシールドジャッキ115の他に複数の中折れジャッキ117が配設されてあって、複数のシールドジャッキ115及び複数の中折れジャッキ117よりも後胴105の軸心側(或いは前胴103の軸心側)に収納スペースSを配置する必要がある。そのため、掘進機本体107の空洞が狭くなって、掘進機本体107内におけるメンテナンス等の作業性が低下するという問題がある。   By the way, in the above-described shield machine 101, storage for storing hydraulic / electrical devices used for controlling actuators such as a plurality of shield jacks 115, a plurality of bent jacks 117, a plurality of cutter motors 131, and the like. The space S must be secured inside the excavator main body 107. Further, in addition to the plurality of shield jacks 115, a plurality of middle bent jacks 117 are disposed inside the excavator main body 107, and the rear trunk 105 is located more than the plurality of shield jacks 115 and the plurality of middle folded jacks 117. It is necessary to arrange the storage space S on the axial center side (or on the axial center side of the front barrel 103). Therefore, the cavity of the excavator main body 107 becomes narrow, and there is a problem that workability such as maintenance in the excavator main body 107 is lowered.

本発明の特徴は、筒状の前胴と筒状の後胴を屈曲可能に連結してなるものであって、前記前胴の後端部に前記後胴の前端部が重合され、前記後胴の前端部の外側に凸状のリア曲面を有し、前記前胴の後端部の内側に前記リア曲面に摺接する凹状のフロント曲面を有し、前記後胴の前端部付近の内側面に内フランジが形成され、前記後胴の内側面における前記内フランジの前方に内方向へ突出した複数のリア支持片が周方向に沿って形成され、前記前胴の内側に内方向へ突出した複数のフロント支持片が周方向に沿って形成された掘進機本体と
前記後胴の内側に設けられ、掘削壁面にセグメントを組付けるエレクタ装置と
前記後胴の前記内フランジに周方向へ間隔を置いて配設され、組付け済みの前記セグメントから反力によって前記掘進機本体を前進させる複数のシールドジャッキと
前記掘進機本体の内側に周方向へ間隔を置いて配設され、前端部が前記前胴の前記フロント支持片にそれぞれ連結されてあって、後端部が前記後胴の前記リア支持片にそれぞれ連結され、前記後胴の前記リア曲面の曲率中心である中折れ中心を基準として前記前胴を前記後胴に対して屈曲させる複数の中折れジャッキと
前記前胴に回転可能に設けられ、前記前胴から前方向へ突出してあって、地山を掘削するカッタヘッドと
前記前胴の内側に周方向へ間隔を置いて配設され、前記カッタヘッドを回転させる複数のカッタモータとを具備してあって、
前記後胴の前記リア曲面及び前記前胴の前記フロント曲面が前記後胴の前記内フランジと前記リア支持片の中間に位置するように構成され、各々の前記中折れジャッキ全体が前記中折れ中心よりも前方に位置するように構成され、各々の前記中折れジャッキの前端部が前記カッタモータの後側面よりも前方に位置するように構成され、各々の前記カッタモータの軸心が前記中折れジャッキの軸心よりも前記前胴の軸心側に寄るように構成され、前記後胴の内側における各々の前記中折れジャッキの後端部と前記後胴の前記内フランジとの間に前記後胴の前記リア曲面に隣接する収納スペースが区画されるように構成されたことである。
Feature of the present invention is one formed by a cylindrical front cylinder and tubular after body linked bendable, the front end of the rear cylinder is polymerized in the rear end of the front body, the rear An inner surface near the front end of the rear cylinder, having a convex rear curved surface outside the front end of the cylinder, a concave front curved surface in sliding contact with the rear curved surface inside the rear end of the front cylinder An inner flange is formed on the inner surface of the rear barrel, and a plurality of rear support pieces projecting inwardly in front of the inner flange on the inner side surface of the rear barrel are formed along the circumferential direction, and projecting inwardly toward the inner side of the front barrel. An excavator body in which a plurality of front support pieces are formed along the circumferential direction ;
An erector device which is provided inside the rear trunk and assembles a segment on the excavation wall ;
A plurality of shield jacks disposed on the inner flange of the rear trunk at intervals in the circumferential direction and for advancing the main body of the excavator by reaction force from the assembled segments ;
Arranged circumferentially at the inner side of the machine body, the front end is connected to the front support piece of the front cylinder, and the rear end is connected to the rear support piece of the rear cylinder. A plurality of middle-folded jacks that are connected to each other, and that bend the front torso with respect to the rear torso with reference to a center of bending that is a center of curvature of the rear curved surface of the rear torso ,
A cutter head provided rotatably on the front torso, protruding forward from the front torso, and excavating natural ground ;
The front is arranged at a distance inwardly in the circumferential direction of the cylinder, with each other comprises a, plurality of cutter motor for rotating the cutter head,
The rear curved surface of the rear cylinder and the front curved surface of the front cylinder are positioned between the inner flange of the rear cylinder and the rear support piece, and each of the middle folded jacks is centered on the middle folding center. The front end of each of the bent jacks is positioned forward of the rear side of the cutter motor, and the axis of each cutter motor is bent. the axial center of the jack is configured to stop at the axial center side of the front torso, the rear between the inner flange of the rear portion and the rear cylinder of the jack bending in each of the in the inside of the rear cylinder The storage space adjacent to the rear curved surface of the trunk is configured to be partitioned.

本発明の特徴によると、複数の前記カッタモータの駆動により前記カッタヘッドを回転させる。そして、複数の前記シールドジャッキの作動により組付け済みの前記セグメントからの反力によって掘進機本体(換言すれば、前記シールド掘進機全体)を前進させることにより、切羽の安定を図りつつ、前記カッタヘッドにより地山を掘削する。また、地山の掘削と並行して、前記エレクタ装置によって前記掘削壁面に前記セグメントを組付ける。更に、前述のような地山の掘削と前記セグメントの組付けを連続して行う。以上により、シールドトンネルを構築することができる。   According to a feature of the invention, the cutter head is rotated by driving a plurality of cutter motors. Then, by moving the main body of the excavator (in other words, the entire shield excavator) by the reaction force from the segments already assembled by the operation of the plurality of shield jacks, Drill a natural ground with the head. In parallel with excavation of natural ground, the segments are assembled to the excavation wall surface by the erector apparatus. Further, the excavation of the natural ground as described above and the assembly of the segments are continuously performed. As described above, a shield tunnel can be constructed.

ここで、地山の掘削中に、複数の前記中折れジャッキのストローク量を適宜に調節することにより、前記中折れ中心を基準として前記前胴を前記後胴に対して屈曲させて、シールド掘進機全体の掘進方向を変更することができ、曲線部を有した前記シールドトンネルを構築することができる。(前記シールド掘進機の一般的な作用)
前述のシールド掘進機の一般的な作用の他に、前記シールド掘進機は、各々の前記中折れジャッキ全体が前記中折れ中心よりも前方に位置するように構成され、前記後胴の内側における各々の前記中折れジャッキの後端部と前記後胴の前記内フランジとの間に収納スペースが区画されるように構成されているため、複数の前記シールドジャッキ及び複数の前記中折れジャッキよりも前記後胴の軸心側(或いは前記前胴の軸心側)に前記収納スペースを配置する必要がなくなる。
Here, during excavation of natural ground, the front trunk is bent with respect to the rear trunk with respect to the center of the middle folding by appropriately adjusting the stroke amount of the plurality of middle folding jacks, and shield excavation is performed. The excavation direction of the entire machine can be changed, and the shield tunnel having a curved portion can be constructed. (General operation of the shield machine)
In addition to the general effects of the aforementioned shield machine, said shield machine is configured so that the entire jack bending in each of the is positioned in front of the center fold in the each of the inner side of the rear cylinder Since a storage space is defined between a rear end of the bent jack and the inner flange of the rear trunk, the plurality of shielded jacks and the plurality of bent jacks There is no need to arrange the storage space on the axial center side of the rear cylinder (or on the axial center side of the front cylinder).

また、前記シールド掘進機は、各々の前記中折れジャッキの前端部が前記カッタモータの後端部よりも前方に位置するように構成され、各々の前記カッタモータの軸心が前記中折れジャッキの軸心よりも前記前胴の軸心側に寄るように構成されているため、前記中折れジャッキの後端部と前記後胴の前記内フランジとの間に前記収納スペースが区画されても、前記掘進機本体の全長の増大を抑えることができる。   Further, the shield machine is configured such that a front end portion of each of the folded jacks is positioned forward of a rear end portion of the cutter motor, and an axis of each of the cutter motors Since it is configured so as to be closer to the axial center side of the front cylinder than the axial center, even if the storage space is partitioned between the rear end portion of the bent jack and the inner flange of the rear cylinder, An increase in the overall length of the excavator main body can be suppressed.

以上の如き、本発明によれば、前記掘進機本体の全長の増大を抑えつつ、複数の前記シールドジャッキ及び複数の前記中折れジャッキよりも前記後胴の軸心側(或いは前記前胴の軸心側)に前記収納スペースを配置する必要がなくなるため、前記シールド掘進機の掘進方向の制御性能を低下させることなく、前記掘進機本体の空洞を拡げて、前記掘進機本体内におけるメンテナンス等の作業性の向上を図ることができる。   As described above, according to the present invention, while suppressing an increase in the overall length of the excavator main body, the axial center side of the rear cylinder (or the shaft of the front cylinder) with respect to the plurality of shield jacks and the plurality of bent jacks. Since it is not necessary to arrange the storage space on the center side), the cavity of the excavator main body is expanded without reducing the control performance in the excavation direction of the shield excavator. Workability can be improved.

以下、本発明の実施形態について図1から図4を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

ここで、図1は、本発明の実施形態に係わるシールド掘進機の縦断面図であって、図2は、図1におけるII-II線に沿った横断面図であって、図3は、図1におけるIII-III線に沿った横断面図であって、図4は、図1におけるIV-IV線に沿った横断面図である。なお、図面中、「FF」は、前方向を指してあって、「FR」は、後方向を指している。   Here, FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a shield machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a transverse sectional view taken along line II-II in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. In the drawings, “FF” indicates the forward direction, and “FR” indicates the backward direction.

図1から図4に示すように、本発明の実施形態に係わるX中折れ式のシールド掘進機1は、筒状の前胴3と筒状の後胴5を屈曲可能に連結してなる掘進機本体7を具備している。また、後胴5の前端部には、前胴3の後端部が重合されており、後胴5は、前端部の外側に、凸状のリア曲面5mを有してあって、前胴3は、後端部の内側に、リア曲面5mに摺接する凹状のフロント曲面3mを有している。ここで、リア曲面5m(フロント曲面3m)の曲率中心が掘進機本体7の中折れ中心Cになる。   As shown in FIG. 1 to FIG. 4, an X-fold type shield machine 1 according to an embodiment of the present invention is formed by connecting a cylindrical front cylinder 3 and a cylindrical rear cylinder 5 so as to be bendable. A machine body 7 is provided. In addition, the rear end portion of the front barrel 3 is superposed on the front end portion of the rear barrel 5, and the rear barrel 5 has a convex rear curved surface 5m outside the front end portion, 3 has a concave front curved surface 3m in sliding contact with the rear curved surface 5m inside the rear end portion. Here, the center of curvature of the rear curved surface 5 m (front curved surface 3 m) is the center C of the folding machine body 7.

後胴5の前端部付近の内側面には、内フランジ5fが形成されており、後胴5の内側面における内フランジ5fの前方には、内方向へ突出した複数のリア支持片5pが等間隔に形成されている。また、前胴3の内側には、内方向へ突出した複数のフロント支持片3pが等間隔に形成されている。   An inner flange 5f is formed on the inner side surface in the vicinity of the front end portion of the rear barrel 5, and a plurality of rear support pieces 5p protruding inward are provided in front of the inner flange 5f on the inner side surface of the rear barrel 5. It is formed at intervals. A plurality of front support pieces 3p protruding inward are formed at equal intervals on the inner side of the front barrel 3.

後胴5の内側には、リング状のエレクタ支持部材9が複数のガイドローラ(図示省略)を介して回転可能に設けられており、このエレクタ支持部材9には、掘削壁面にセグメント11を組付けるエレクタ装置13が設けられている。そして、後胴5の内フランジ5fには、エレクタ支持部材9を回転させるエレクタモータ15が設けられており、このエレクタモータ15の出力軸には、主動ギア17が一体的に設けられてあって、エレクタ支持部材9の外側面には、この主動ギア17に噛合した従動ギア19が一体的に設けられている。   A ring-shaped erector support member 9 is rotatably provided inside the rear cylinder 5 via a plurality of guide rollers (not shown). The segment 11 is assembled on the excavation wall surface of the erector support member 9. An attached erector device 13 is provided. The inner flange 5f of the rear barrel 5 is provided with an erector motor 15 for rotating the erector support member 9, and the main shaft 17 is integrally provided on the output shaft of the erector motor 15. A driven gear 19 meshed with the main drive gear 17 is integrally provided on the outer surface of the erector support member 9.

後胴5の内フランジ5fには、組付け済みのセグメント11からの反力によって掘進機本体7(換言すれば、シールド掘進機1全体)を前進させる複数のシールドジャッキ21が周方向に等間隔に配設されている。なお、説明の便宜上、図2及び図3中においてシールドジャッキ21のみハッチングを施している。   A plurality of shield jacks 21 for advancing the excavator main body 7 (in other words, the shield excavator 1 as a whole) by the reaction force from the assembled segment 11 are equally spaced in the circumferential direction on the inner flange 5f of the rear barrel 5. It is arranged. For convenience of explanation, only the shield jack 21 is hatched in FIGS. 2 and 3.

掘進機本体7の内側には、中折れ中心Cを基準として前胴3を後胴5に対して屈曲させる複数の中折れジャッキ23が周方向に間隔を置いて配設されている。また、複数の中折れジャッキ23の前端部が前胴3のフロント支持片3pにそれぞれ連結されてあって、複数の中折れジャッキ23の後端部が後胴5のリア支持片5pがそれぞれ連結されている。   Inside the excavator main body 7, a plurality of middle-folding jacks 23 that bend the front barrel 3 with respect to the rear barrel 5 with respect to the middle folding center C are arranged at intervals in the circumferential direction. Further, the front end portions of the plurality of middle-folded jacks 23 are respectively connected to the front support pieces 3p of the front barrel 3, and the rear end portions of the plurality of middle-folded jacks 23 are respectively connected to the rear support pieces 5p of the rear barrel 5. Has been.

前胴3の前端部付近の内側面には、切羽との間にカッタチャンバー25を区画する隔壁27が一体的に設けられており、この隔壁27には、支持ブロック29が一体的に設けられてあって、この支持ブロック29には、地山を掘削するカッタヘッド31が回転可能に設けられている。換言すれば、前胴3には、カッタヘッド31が支持ブロック29及び隔壁27を介して回転可能に設けられている。また、カッタヘッド31は、前胴3から前方向へ突出してあって、多数のカッタビット33を備えている。   A partition wall 27 is integrally provided on the inner side surface near the front end of the front barrel 3 so as to partition the cutter chamber 25 between the front face 3 and the support block 29 is integrally provided on the partition wall 27. The support block 29 is rotatably provided with a cutter head 31 for excavating natural ground. In other words, the cutter head 31 is rotatably provided on the front barrel 3 via the support block 29 and the partition wall 27. Further, the cutter head 31 protrudes forward from the front barrel 3 and includes a number of cutter bits 33.

隔壁27の後側面には、支持フレーム35が一体的に設けられてあって、この支持フレーム35には、カッタヘッド31を回転させる複数のカッタモータ37が周方向へ間隔を置いて配設されている。また、複数のカッタヘッド31の出力軸には、主動ギア39が一体的に設けられており、カッタヘッド31の回転軸31sには、複数の主動ギア39に噛合した従動ギア41が一体的に設けられている。   A support frame 35 is integrally provided on the rear side surface of the partition wall 27, and a plurality of cutter motors 37 that rotate the cutter head 31 are disposed on the support frame 35 at intervals in the circumferential direction. ing. Further, a main driving gear 39 is integrally provided on the output shafts of the plurality of cutter heads 31, and a driven gear 41 meshed with the plurality of main driving gears 39 is integrally formed on the rotation shaft 31 s of the cutter head 31. Is provided.

掘進機本体7の内側には、カッタチャンバー25から掘削土砂を後方向へ搬送するスクリューコンベア43が設けられている。なお、スクリューコンベア43によって搬送された掘削土砂は、ベルトコンベア(図示省略)等によって地上に搬送されるものである。なお、スクリューコンベア43の代わりに、カッタチャンバー25へ泥水を送る送泥管と、カッタチャンバー25から掘削土砂を含む泥水を排出する排泥管とを用いてもよい。   A screw conveyor 43 that conveys excavated earth and sand from the cutter chamber 25 backward is provided inside the excavator main body 7. The excavated earth and sand conveyed by the screw conveyor 43 is conveyed to the ground by a belt conveyor (not shown) or the like. Instead of the screw conveyor 43, a mud pipe that sends muddy water to the cutter chamber 25 and a mud pipe that discharges muddy water containing excavated soil from the cutter chamber 25 may be used.

後胴5の後端部には、既設のセグメント11の外側面から掘進機本体7の内側に地下水、土砂等の侵入を防ぐテールシール部材45が設けられている。なお、詳細は省略するが、支持ブロック29、前胴3の後端部、後胴5の前端部等から掘進機本体7内に地下水、土砂等が侵入しないようになっている。   A tail seal member 45 is provided at the rear end portion of the rear trunk 5 to prevent intrusion of groundwater, earth and sand, etc. from the outer surface of the existing segment 11 to the inside of the excavator main body 7. Although not described in detail, groundwater, earth and sand, etc. are prevented from entering the excavator main body 7 from the support block 29, the rear end portion of the front barrel 3, the front end portion of the rear barrel 5, and the like.

次に、本発明の実施形態の要部について説明する。   Next, the main part of the embodiment of the present invention will be described.

シールド掘進機1は、図1に明確に示すように後胴5のリア曲面5m及び前胴3のフロント曲面3mが後胴5の内フランジ5fとリア支持片5pの中間に位置するように構成され、各々の中折れジャッキ23全体が中折れ中心Cよりも前方に位置するように構成されてあって、各々の中折れジャッキ23の前端部がカッタモータ37の後側面よりも前方に位置するように構成されている。また、シールド掘進機1は、各々のカッタモータ37の軸心が中折れジャッキ23の軸心よりも前胴3の軸心側に寄るように構成されている。 As shown clearly in FIG. 1 , the shield machine 1 is configured such that the rear curved surface 5m of the rear cylinder 5 and the front curved surface 3m of the front cylinder 3 are positioned between the inner flange 5f of the rear cylinder 5 and the rear support piece 5p. In addition, each middle folding jack 23 is configured to be positioned forward of the middle folding center C, and the front end portion of each middle folding jack 23 is located forward of the rear side surface of the cutter motor 37. It is configured as follows. Further, the shield machine 1 is configured such that the axis of each cutter motor 37 is folded inward and is closer to the axis of the front barrel 3 than the axis of the jack 23.

そして、図1に明確に示すように後胴5の内側における各々の中折れジャッキ23の後端部と後胴5の内フランジ5fとの間に後胴5のリア曲面5mに隣接する収納スペースSが区画されるように構成されている。また、シールド掘進機1は、後胴5の内フランジ5fの前方に別の収納スペースS’が区画されるように構成されている。なお、説明の便宜上、図2中において別の収納スペースS’のみ点ハッチングを施している。 As shown clearly in FIG. 1, the storage space adjacent to the rear curved surface 5 m of the rear cylinder 5 between the rear end portion of each middle bent jack 23 inside the rear cylinder 5 and the inner flange 5 f of the rear cylinder 5. S is configured to be partitioned. Further, the shield machine 1 is configured such that another storage space S ′ is defined in front of the inner flange 5 f of the rear trunk 5. For convenience of explanation, only another storage space S ′ is hatched in FIG.

更に、シールド掘進機1は、横断面からみて、複数の中折れジャッキ23が並ぶ環状の中折れジャッキ領域23Aと、複数のシールドジャッキ21が並ぶ環状のシールドジャッキ領域21Aが少なくとも部分的に重なるように構成されている。   Furthermore, the shield machine 1 has an annular bent jack region 23A in which a plurality of bent jacks 23 are arranged, and an annular shield jack region 21A in which a plurality of shielded jacks 21 are arranged at least partially overlap with each other when viewed from the cross section. It is configured.

次に、本発明の実施形態の作用について説明する。   Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described.

複数のカッタモータ37の駆動によりカッタヘッド31を回転させる。そして、カッタチャンバー25内の掘削土砂等の圧力と切羽の土圧をバランスさせつつ、複数のシールドジャッキ21の作動により組付け済みセグメント11からの反力によって掘進機本体7を前進させることにより、切羽の安定を図りつつ、カッタヘッド31により地山を掘削する。なお、カッタチャンバー25内の掘削土砂等の圧力と切羽Fの土圧をバランスさせるために、複数のシールドジャッキ21による推進力、スクリューコンベア43によって搬送される掘削土砂の搬送量が調節される。また、地山の掘削と並行して、エレクタモータ15の駆動によりエレクタ支持部材9を回転させて、エレクタ装置13を前記掘削壁面の周方向へ位置決めしつつ、エレクタ装置13によって前記掘削壁面にセグメント11をリング状に組付ける。更に、前述のような地山の掘削とセグメント11の組付を連続して行う。以上により、シールドトンネルを構築することができる。   The cutter head 31 is rotated by driving a plurality of cutter motors 37. Then, while balancing the pressure of the excavated earth and sand in the cutter chamber 25 and the earth pressure of the face, the excavator body 7 is advanced by the reaction force from the assembled segment 11 by the operation of the plurality of shield jacks 21. The ground is excavated by the cutter head 31 while stabilizing the face. In order to balance the pressure of the excavated earth and sand in the cutter chamber 25 and the earth pressure of the face F, the propulsive force by the plurality of shield jacks 21 and the conveyance amount of the excavated earth and sand conveyed by the screw conveyor 43 are adjusted. In parallel with the excavation of the natural ground, the erector support member 9 is rotated by driving the erector motor 15 to position the erector device 13 in the circumferential direction of the digging wall surface, and the erector device 13 segments the digging wall surface. 11 is assembled in a ring shape. Further, the excavation of the natural ground and the assembly of the segments 11 as described above are performed continuously. As described above, a shield tunnel can be constructed.

ここで、地山の掘削中に、複数の中折れジャッキ21のストローク量を適宜に調節することにより、中折れ中心Cを基準として前胴3を後胴5に対して屈曲させて、シールド掘進機1全体の掘進方向を変更することができ、曲線部を有したシールドトンネルを構築することができる(シールド掘進機1の一般的な作用)。   Here, during excavation of the natural ground, the front barrel 3 is bent with respect to the rear barrel 5 with respect to the middle folding center C by appropriately adjusting the stroke amount of the plurality of middle folding jacks 21, and the shield excavation is performed. The excavation direction of the entire machine 1 can be changed, and a shield tunnel having a curved portion can be constructed (general operation of the shield excavator 1).

前述のシールド掘進機1の一般的な作用の他に、シールド掘進機1は、各々の中折れジャッキ23全体が中折れ中心Cよりも前方に位置するように構成され、後胴5の内側における各々の中折れジャッキ23の後端部と後胴5の内フランジ5fとの間に収納スペースSが区画されるように構成されているため、複数のシールドジャッキ21及び複数の中折れジャッキ23よりも後胴5の軸心側(或いは前胴3の軸心側)に収納スペースSを配置する必要がなくなる。 In addition to the general operation of the shield machine 1 described above, the shield machine 1 is configured such that each of the middle folding jacks 23 is positioned forward of the middle folding center C , and the inside of the rear trunk 5 is Since the storage space S is defined between the rear end portion of each middle folded jack 23 and the inner flange 5f of the rear trunk 5, the plurality of shield jacks 21 and the plurality of middle folded jacks 23 are used. In addition, it is not necessary to arrange the storage space S on the axial center side of the rear cylinder 5 (or on the axial center side of the front cylinder 3).

また、シールド掘進機1は、各々の中折れジャッキ23の前端部がカッタモータ37の後端部よりも前方に位置するように構成され、各々のカッタモータ37の軸心が中折れジャッキ23の軸心よりも前胴3の軸心側に寄るように構成されているため、中折れジャッキ23の後端部と後胴5の内フランジ5fとの間に収納スペースSが区画されても、掘進機本体7の全長の増大を抑えることができる。   Further, the shield machine 1 is configured such that the front end portion of each middle folding jack 23 is positioned forward of the rear end portion of the cutter motor 37, and the axis of each cutter motor 37 is folded halfway. Since it is configured to be closer to the axial center side of the front barrel 3 than the axial center, even if the storage space S is defined between the rear end portion of the middle-jack jack 23 and the inner flange 5f of the rear barrel 5, An increase in the overall length of the excavator main body 7 can be suppressed.

以上の如き、本発明の実施形態によれば、掘進機本体7の全長の増大を抑えつつ、複数のシールドジャッキ21及び複数の中折れジャッキ23よりも後胴5の軸心側(或いは前胴3の軸心側)に収納スペースSを配置する必要がなくなるため、シールド掘進機1の掘進方向の制御性能を低下させることなく、掘進機本体7の空洞を拡げて、掘進機本体7内におけるメンテナンス等の作業性の向上を図ることができる。特に、シールド掘進機1は、横断面からみて環状の中折れジャッキ領域23Aと環状のシールドジャッキ領域21Aが少なくとも部分的に重なるように構成されているため、掘進機本体7の空洞をより拡げることができ、前述の効果を更に向上させることができる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, the increase in the overall length of the excavator main body 7 is suppressed, and the axial center side (or the front trunk) of the rear cylinder 5 with respect to the plurality of shield jacks 21 and the plurality of middle folding jacks 23. 3), it is not necessary to arrange the storage space S, so that the cavity of the excavator main body 7 can be expanded without lowering the control performance of the shield excavator 1 in the excavation direction. Workability such as maintenance can be improved. In particular, the shield machine 1 is configured such that the annular bent jack region 23A and the annular shield jack region 21A overlap at least partially when viewed from the cross-section, so that the cavity of the machine 7 can be further expanded. And the effects described above can be further improved.

なお、本発明は、前述の発明の実施形態の説明に限るものではなく、例えば、シールド掘進機1をX中折れ式からV中折れ式に変更する等、適宜の変更を行うことが可能である。   Note that the present invention is not limited to the description of the above-described embodiments of the invention. For example, the shield machine 1 can be appropriately changed such as changing from the X-folding type to the V-folding type. is there.

本発明の実施形態に係わるシールド掘進機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the shield machine concerning embodiment of this invention. 図1におけるII-II線に沿った横断面図である。なお、複数のリア支持片を省略してある。It is a cross-sectional view along the II-II line in FIG. A plurality of rear support pieces are omitted. 図1におけるIII-III線に沿った横断面図であるFIG. 3 is a transverse sectional view taken along line III-III in FIG. 1. 図1におけるIV-IV線に沿った横断面図である。FIG. 4 is a transverse sectional view taken along line IV-IV in FIG. 1. 従来のシールド掘進機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the conventional shield machine.

符号の説明Explanation of symbols

1 シールド掘進機
3 前胴
5 後胴
5f 内フランジ
7 掘進機本体
13 エレクタ装置
21 シールドジャッキ
23 中折れジャッキ
31 カッタヘッド
37 カッタモータ
S 収納スペース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield engraving machine 3 Front trunk 5 Rear trunk 5f Inner flange 7 Excavator main body 13 Electa device 21 Shield jack 23 Folding jack 31 Cutter head 37 Cutter motor S Storage space

Claims (2)

筒状の前胴と筒状の後胴を屈曲可能に連結してなるものであって、前記前胴の後端部に前記後胴の前端部が重合され、前記後胴の前端部の外側に凸状のリア曲面を有し、前記前胴の後端部の内側に前記リア曲面に摺接する凹状のフロント曲面を有し、前記後胴の前端部付近の内側面に内フランジが形成され、前記後胴の内側面における前記内フランジの前方に内方向へ突出した複数のリア支持片が周方向に沿って形成され、前記前胴の内側に内方向へ突出した複数のフロント支持片が周方向に沿って形成された掘進機本体と
前記後胴の内側に設けられ、掘削壁面にセグメントを組付けるエレクタ装置と
前記後胴の前記内フランジに周方向へ間隔を置いて配設され、組付け済みの前記セグメントから反力によって前記掘進機本体を前進させる複数のシールドジャッキと
前記掘進機本体の内側に周方向へ間隔を置いて配設され、前端部が前記前胴の前記フロント支持片にそれぞれ連結されてあって、後端部が前記後胴の前記リア支持片にそれぞれ連結され、前記後胴の前記リア曲面の曲率中心である中折れ中心を基準として前記前胴を前記後胴に対して屈曲させる複数の中折れジャッキと
前記前胴に回転可能に設けられ、前記前胴から前方向へ突出してあって、地山を掘削するカッタヘッドと
前記前胴の内側に周方向へ間隔を置いて配設され、前記カッタヘッドを回転させる複数のカッタモータとを具備してあって、
前記後胴の前記リア曲面及び前記前胴の前記フロント曲面が前記後胴の前記内フランジと前記リア支持片の中間に位置するように構成され、各々の前記中折れジャッキ全体が前記中折れ中心よりも前方に位置するように構成され、各々の前記中折れジャッキの前端部が前記カッタモータの後側面よりも前方に位置するように構成され、各々の前記カッタモータの軸心が前記中折れジャッキの軸心よりも前記前胴の軸心側に寄るように構成され、前記後胴の内側における各々の前記中折れジャッキの後端部と前記後胴の前記内フランジとの間に前記後胴の前記リア曲面に隣接する収納スペースが区画されるように構成されたことを特徴とするシールド掘進機。
A cylindrical front cylinder and a cylindrical rear cylinder are connected so as to be bendable, and the front end of the rear cylinder is superposed on the rear end of the front cylinder, and the outside of the front end of the rear cylinder Has a convex rear curved surface, has a concave front curved surface in sliding contact with the rear curved surface inside the rear end portion of the front cylinder, and an inner flange is formed on an inner surface near the front end portion of the rear cylinder. A plurality of rear support pieces projecting inwardly in front of the inner flange on the inner side surface of the rear cylinder are formed along the circumferential direction, and a plurality of front support pieces projecting inward on the inner side of the front cylinder are formed. An excavator body formed along the circumferential direction ;
An erector device which is provided inside the rear trunk and assembles a segment on the excavation wall ;
A plurality of shield jacks disposed on the inner flange of the rear trunk at intervals in the circumferential direction and for advancing the main body of the excavator by reaction force from the assembled segments ;
Arranged circumferentially at the inner side of the machine body, the front end is connected to the front support piece of the front cylinder, and the rear end is connected to the rear support piece of the rear cylinder. A plurality of middle-folded jacks that are connected to each other, and that bend the front torso with respect to the rear torso with reference to a center of bending that is a center of curvature of the rear curved surface of the rear torso ,
A cutter head provided rotatably on the front torso, protruding forward from the front torso, and excavating natural ground ;
The front is arranged at a distance inwardly in the circumferential direction of the cylinder, with each other comprises a, plurality of cutter motor for rotating the cutter head,
The rear curved surface of the rear cylinder and the front curved surface of the front cylinder are positioned between the inner flange of the rear cylinder and the rear support piece, and each of the middle folded jacks is centered on the middle folding center. The front end of each of the bent jacks is positioned forward of the rear side of the cutter motor, and the axis of each cutter motor is bent. the axial center of the jack is configured to stop at the axial center side of the front torso, the rear between the inner flange of the rear portion and the rear cylinder of the jack bending in each of the in the inside of the rear cylinder A shield machine , wherein a storage space adjacent to the rear curved surface of the trunk is defined.
横断面からみて、複数の前記中折れジャッキが並ぶ環状の中折れジャッキ領域と、複数の前記シールドジャッキが並ぶ環状のシールドジャッキ領域が少なくとも部分的に重なるように構成されたことを特徴とする請求項1に記載のシールド掘進機。   When viewed from a cross-section, an annular middle folded jack region in which a plurality of the middle folded jacks are arranged and an annular shield jack region in which the plurality of shield jacks are arranged at least partially overlap each other. Item 2. A shield machine according to item 1.
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