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JP5566838B2 - Tunnel excavator - Google Patents
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JP5566838B2 - Tunnel excavator - Google Patents

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Description

本発明は、特に、ECL(Extruded Concrete Lining)による覆工方法に用いられるトンネル掘削機に関するものである。   The present invention particularly relates to a tunnel excavator used in a lining method by ECL (Extruded Concrete Lining).

前記ECLによる覆工方法を採用したトンネル掘削機として、泥土圧式シールド掘削機等が良く知られている(特許文献1参照)。これは、円筒状の掘削機本体の前面部に設けたカッタヘッドで地盤を掘削しつつ、掘進されたトンネルの内壁面を所定の間隔を空けて内型枠によって覆い、この内型枠と前記内壁面との間に適宜鉄筋を配置するなどして、直打ち(場所打ち)でコンクリートを打設し、その養生・硬化を待って覆工を行うものである。このような覆工方法を一般にECLとか直打ちコンクリート工法と言う。   A mud pressure shield excavator or the like is well known as a tunnel excavator employing the ECL lining method (see Patent Document 1). This is to excavate the ground with a cutter head provided on the front surface of the cylindrical excavator body, and cover the inner wall surface of the tunnel that has been dug with an inner mold frame at a predetermined interval. Concrete is placed by direct placement (place-in-place) by appropriately placing reinforcing bars between the inner wall surface, etc., and lining is performed after curing and hardening. Such a lining method is generally referred to as an ECL or direct-concrete concrete method.

そして、前述したような泥土圧式シールド掘削機等では、前記トンネルの内壁面と内型枠との空間を閉塞するためのリング状の妻型枠(装置)が設けられ、該妻型枠を通して前記コンクリートが打設されると共に、妻型枠ジャッキの伸縮により当該妻型枠が前記空間内を前後方向(トンネルの長手方向)へ摺動可能になっている。   In the mud pressure shield excavator as described above, a ring-shaped wife mold (device) for closing the space between the inner wall surface of the tunnel and the inner mold is provided, and through the wife mold, the ring mold While concrete is cast, the wife form frame can be slid in the front-rear direction (longitudinal direction of the tunnel) through the expansion and contraction of the wife form frame jack.

特開2001−173387号公報JP 2001-173387 A 特開2008−184764号公報JP 2008-184664 A 特許第4037420号公報Japanese Patent No. 4037420

ところが、上述した泥土圧式シールド掘削機等にあっては、カッタヘッドの外径寸法が掘削機本体の外径寸法より若干大きかったり、コピーカッタによる余堀り後等において、トンネルの内壁面と掘削機本体の外周面との間に若干の隙間が生じている場合、妻型枠を通して内型枠とトンネルの内壁面との間に打設されたコンクリートが前記隙間を通ってカッタヘッド側に回り込んで、カッタヘッドや掘削機本体のフードに固結するという問題点があった。   However, in the mud pressure shield excavator described above, the outer diameter of the cutter head is slightly larger than the outer diameter of the excavator body, or after excavation by a copy cutter, the inner wall of the tunnel is excavated. If there is a slight gap between the outer peripheral surface of the machine body, the concrete placed between the inner formwork and the inner wall of the tunnel through the end formwork will turn to the cutter head side through the gap. In other words, there is a problem that the cutter head and the hood of the excavator body are consolidated.

即ち、コンクリートがカッタヘッドや掘削機本体のフードに固結すると、カッタヘッドを起動させて回転させる際などにカッタヘッドの回転トルクが増大し、カッタヘッドの電流値が過大となってカッタヘッドが回転不能になるといった弊害が生じるのである。さらには、推進推力も大きくなり、掘進速度の低下を招き、工期が長くなる要因にもなっていた。   In other words, when concrete is consolidated to the cutter head or the hood of the excavator body, the rotational torque of the cutter head increases when the cutter head is activated and rotated, and the current value of the cutter head becomes excessive and the cutter head is The bad effect that it becomes impossible to rotate occurs. In addition, the propulsion thrust also increased, leading to a decrease in excavation speed, which was a factor in extending the construction period.

尚、上述した問題点は、ECLによる覆工方法のコンクリートに限らず、セグメントによる覆工方法の裏込め注入材においても、同様に言える。また、掘削土砂のカッタヘッドや掘削機本体のチャンバへの付着を防止する技術が特許文献2や特許文献3で開示されているが、これらを、上述したコンクリートや裏込め注入材の固結防止に適用することは不可能である。   The above-mentioned problems are not limited to the concrete of the lining method by ECL, but can be similarly applied to the backfilling injection material of the lining method by segment. Also, Patent Document 2 and Patent Document 3 disclose techniques for preventing the excavation earth and sand from adhering to the cutter head and the chamber of the excavator body. It is impossible to apply to.

そこで、本発明は、カッタヘッド側に回り込んだコンクリートや裏込め注入材等の固結物(異物)がカッタヘッドや掘削機本体のフードに固結するのを簡単な手段で防止することができるトンネル掘削機を提供することを目的とする。   In view of this, the present invention can prevent the solidified matter (foreign matter) such as concrete or backfilling injection material that has turned around to the cutter head side from being solidified to the cutter head or the hood of the excavator body by simple means. An object is to provide a tunnel excavator that can be used.

斯かる目的を達成するための本発明に係るトンネル掘削機は、
掘削機本体の前部に装備したカッタヘッドを回転させながら掘進するトンネル掘削機において、
カッタヘッドの背面部に、伸縮可能な掃除用棒を配設し、
前記掃除用棒の伸長時に前記カッタヘッドの背面と前記フードの先端部との隙間に臨入し、カッタヘッドの回転下でカッタヘッドの背面やフードの先端部に付着した固結物を除去可能にしたことを特徴とする。
In order to achieve such an object, a tunnel excavator according to the present invention includes:
In the tunnel excavator that excavates while rotating the cutter head equipped at the front of the excavator body,
The rear portion of the cutter head, arranged a retractable cleaning rod,
When the cleaning rod is extended, it enters the gap between the back of the cutter head and the tip of the hood, and can remove the solidified material attached to the back of the cutter head and the tip of the hood under the rotation of the cutter head. It is characterized by that.

また、
前記掃除用棒は、カッタヘッドの背面に出没可能に取り付けられることを特徴とする。
Also,
The cleaning rod is attached to the back surface of the cutter head so as to be able to appear and retract.

また、
前記掃除用棒は、コピーカッタを兼用することを特徴とする。
Also,
The cleaning rod also serves as a copy cutter.

本発明に係るトンネル掘削機によれば、カッタヘッドの背面と掘削機本体のフード先端部との隙間に掃除用棒を突き出してカッタヘッドを回転させるという簡単な手段で、カッタヘッドの背面やフードの先端部に付着した固結物が除去され、両部位が完全に縁切りされる。   According to the tunnel excavator according to the present invention, the back of the cutter head and the hood can be obtained by a simple means of rotating the cutter head by projecting a cleaning rod into the gap between the back surface of the cutter head and the hood tip of the excavator body. The solidified substance adhering to the front end of the two is removed, and both parts are completely cut off.

この結果、カッタヘッドの背面やフードの先端部に付着した固結物により、カッタヘッドが回転不能になるといった弊害が未然に回避されると共に、掘進速度の低下も無くして工期の遅延が回避される。   As a result, adverse effects such as the cutter head becoming unable to rotate due to the solidified material adhering to the back surface of the cutter head or the tip of the hood are avoided, and the delay in the construction period is avoided without lowering the excavation speed. The

本発明の実施例1を示す泥土圧式シールド掘削機の概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram of the mud pressure type shield excavator which shows Example 1 of this invention. 本発明の実施例2を示す泥土圧式シールド掘削機の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the mud pressure shield excavator which shows Example 2 of this invention. 本発明の実施例3を示す掃除用棒の各々の横断面図である。It is each cross-sectional view of the cleaning stick | rod which shows Example 3 of this invention.

以下、本発明に係るトンネル掘削機を実施例により図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, a tunnel excavator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明の実施例1を示す泥土圧式シールド掘削機の概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a mud pressure shield excavator showing Embodiment 1 of the present invention.

本実施例で説明するトンネル掘削機は、掘削土砂をチャンバに充満させ、チャンバ内を所定の圧力に維持しながら排土することで、切羽の安定化を図りながらトンネルを構築する泥土圧式シールド掘削機である。   The tunnel excavator described in this embodiment is a mud pressure shield excavation that builds a tunnel while stabilizing the face by filling the chamber with excavated earth and sand and maintaining the inside of the chamber at a predetermined pressure. Machine.

この泥土圧式シールド掘削機において、図1に示すように、掘削機本体11は、ほぼ同径の円筒形状をなす前胴12と後胴13とが連結軸14によって左右に屈曲自在に連結され、両者の間に架設された複数本の中折ジャッキ15によって屈曲可能となっている。この前胴12の前部には回転リング16が回転自在に支持され、この回転リング16には連結ビーム17を介してカッタヘッド18が連結されている。   In this mud pressure shield excavator, as shown in FIG. 1, the excavator main body 11 has a front barrel 12 and a rear barrel 13 which are formed in a cylindrical shape having substantially the same diameter, and are connected to each other by a connecting shaft 14 so as to be bent right and left. It can be bent by a plurality of middle folding jacks 15 installed between them. A rotating ring 16 is rotatably supported on the front portion of the front barrel 12, and a cutter head 18 is connected to the rotating ring 16 via a connecting beam 17.

このカッタヘッド18は、中心部から複数本のカッタスポーク19が放射状をなして配設され、各先端部が外周リング20によって連結されて構成されている。そして、カッタヘッド18の中心部にはフィッシュテールカッタ21が装着される一方、各カッタスポーク19の両側部には複数のカッタビット22がその長手方向に沿って装着され、所定のカッタスポーク19の先端部には余掘りを行うコピーカッタ23aとレスキュービット23bが出没可能に設けられている。   The cutter head 18 is configured such that a plurality of cutter spokes 19 are arranged radially from the center portion, and the respective front end portions are connected by an outer peripheral ring 20. A fishtail cutter 21 is attached to the center of the cutter head 18, while a plurality of cutter bits 22 are attached to both sides of each cutter pork 19 along the longitudinal direction thereof. A copy cutter 23a and a rescue bit 23b for excavation are provided at the tip so as to be able to appear and disappear.

また、回転リング16の後部にはリングギア24が固定される一方、掘削機本体11の前胴12には複数のカッタ旋回モータ(駆動手段)25が装着されており、この各カッタ旋回モータ25の駆動ギア26がこのリングギア24にそれぞれ噛み合っている。従って、カッタ旋回モータ25を駆動して駆動ギア26を回転駆動すると、リングギア24、回転リング16、連結ビーム17を介してカッタヘッド18を回転することができる。   A ring gear 24 is fixed to the rear portion of the rotary ring 16, and a plurality of cutter turning motors (drive means) 25 are attached to the front body 12 of the excavator body 11. The drive gears 26 are meshed with the ring gear 24, respectively. Accordingly, when the cutter turning motor 25 is driven to drive the drive gear 26 to rotate, the cutter head 18 can be rotated via the ring gear 24, the rotating ring 16, and the connecting beam 17.

そして、本実施例では、カッタヘッド18の背面外周部(厳密にはカッタスポーク19の後壁19a)の一箇所(複数箇所でも良い)に、掃除用棒55が配設される。この掃除用棒55はヘッド部55aからピストンロッド55bを伸縮可能に備えた油圧アクチュエータで構成され、そのヘッド部55aがカッタスポーク19の後壁19aを貫通してブラケット56によりカッタスポーク19の後壁19a内面に固設されている。   In the present embodiment, the cleaning rod 55 is disposed at one place (or a plurality of places) of the rear outer peripheral portion of the cutter head 18 (strictly, the rear wall 19a of the cutter pork 19). The cleaning rod 55 is composed of a hydraulic actuator provided with a piston rod 55b that can extend and retract from the head portion 55a. The head portion 55a penetrates the rear wall 19a of the cutter spoke 19 and the rear wall of the cutter spoke 19 by the bracket 56. 19a is fixed to the inner surface.

前記掃除用棒55は、そのピストンロッド55bの伸長時に、ピストンロッド先端部がカッタヘッド18の背面(厳密にはカッタスポーク19の後壁19a外面)と前記前胴12と一体形成されたフード12aの先端部との隙間Cに臨入し、カッタヘッド18の回転下でカッタヘッド18の背面(厳密にはカッタスポーク19の後壁19a外面)やフード12aの先端部に付着した固結物を除去し、上述したカッタヘッド18の背面とフード12aの先端部を完全に縁切りするものである。   When the piston rod 55b extends, the cleaning rod 55 has a hood 12a integrally formed with the front body 12 and the front end 12 of the front end of the piston rod at the front end of the cutter head 18 (strictly, the outer surface of the rear wall 19a of the cutter spoke 19). When the cutter head 18 rotates, the solid matter adhered to the rear surface of the cutter head 18 (strictly, the outer surface of the rear wall 19a of the cutter pork 19) or the tip of the hood 12a is removed. It is removed, and the back surface of the cutter head 18 and the tip of the hood 12a are completely cut off.

前記固結物は、カッタヘッド18の外径寸法が掘削機本体11の外径寸法より若干大きかったり、コピーカッタ23aによる余堀り後等において、地山Gの周壁(トンネルの内壁面)と掘削機本体11の外周面との間に若干の隙間が生じている場合、後述する妻型枠46を通して内型枠Sと地山Gの周壁との間のコンクリート打設空間Eに打設されて前記隙間を通ってカッタヘッド18側に回り込んできたコンクリートである。   The consolidated object has a peripheral wall (inner wall surface of the tunnel) of the natural ground G after the outer diameter of the cutter head 18 is slightly larger than the outer diameter of the excavator main body 11 or after excavation by the copy cutter 23a. When a slight gap is generated between the excavator main body 11 and the outer peripheral surface, the excavator main body 11 is driven into the concrete placement space E between the inner mold S and the surrounding wall of the natural ground G through the wife mold 46 described later. Thus, the concrete wraps around the cutter head 18 through the gap.

また、前胴12の前部には、カッタヘッド18の後方に位置してバルクヘッド27が設けられ、カッタヘッド18とこのバルクヘッド27との間に掘削土砂を充満させるチャンバ28が形成されている。バルクヘッド27の前面側には複数本の固定式攪拌棒29が突設される一方、カッタヘッド18の後面側には複数本の旋回式攪拌棒30が突設されている。   In addition, a bulkhead 27 is provided at the front portion of the front cylinder 12 so as to be located behind the cutter head 18, and a chamber 28 is formed between the cutter head 18 and the bulkhead 27 for filling excavated earth and sand. Yes. A plurality of fixed stirring rods 29 project from the front side of the bulkhead 27, while a plurality of swirling stirring rods 30 project from the rear surface side of the cutter head 18.

前記固定式攪拌棒29の一部にチャンバ28内の掘削土砂に対して加泥材を注入する図示しない加泥材注入口が設けられると共に、薬液(固結材)を注入する図示しない薬液注入管が設けられている。そして、掘削機本体11内には、掘削土砂を外部に搬出するためのスクリューコンベヤ33が配設されており、前部が下方に傾斜してバルクヘッド27を貫通してチャンバ28内に開口している。   A part of the fixed stirring rod 29 is provided with a not-shown mud-material injection port for injecting a mud-material into the excavated sediment in the chamber 28 and a not-shown chemical solution injection for injecting a chemical solution (consolidated material). A tube is provided. In the excavator main body 11, a screw conveyor 33 for carrying the excavated earth and sand to the outside is disposed, and the front portion is inclined downward to penetrate the bulkhead 27 and open into the chamber 28. ing.

掘削機本体11の後胴13には、その内周面に沿ってリングガータ34が固定されており、このリングガータ34には複数本のシールドジャッキ(推進ジャッキ)35が後胴13の周方向に沿って装着されており、このシールドジャッキ35を後方に伸長してスプレッダ36を既設の内型枠(型枠)Sに押し付けることで、その反力により掘削機本体11が前進することができる。   A ring garter 34 is fixed to the rear cylinder 13 of the excavator body 11 along the inner peripheral surface thereof, and a plurality of shield jacks (propulsion jacks) 35 are arranged on the ring garter 34 in the circumferential direction of the rear cylinder 13. The excavator body 11 can be advanced by the reaction force by extending the shield jack 35 rearward and pressing the spreader 36 against the existing inner formwork (formwork) S. .

この内型枠Sは、複数個のものがトンネルの内壁面(地山Gの周壁)に所定の間隔を空けて周方向にリング状に組み付けられるものであり、この組付後に、地山Gの周壁とリング状に組み立てられた内型枠Sの外周面との空間(コンクリート打設空間E)に後述するコンクリート打設装置により直打ち(場所打ち)でコンクリートが打設されることで、トンネルが構築される。また、内型枠Sはトンネルの長手方向へ複数段に亙って組み付けられる。   A plurality of inner molds S are assembled in a ring shape in the circumferential direction with a predetermined interval on the inner wall surface of the tunnel (the peripheral wall of the natural ground G). The concrete is placed by direct placement (place-in-place) by a concrete placement device described later in the space (concrete placement space E) between the peripheral wall of the inner mold S and the outer peripheral surface of the inner mold S assembled in a ring shape, A tunnel is built. Further, the inner mold S is assembled in a plurality of stages in the longitudinal direction of the tunnel.

また、リングガータ34には旋回リング38がトンネル内壁面の周方向に沿って旋回自在に支持され、図示しない駆動モータにより駆動旋回可能となっており、この旋回リング38に内型枠Sを組立てる内型枠組立装置39が設けられている。さらに、リングガータ34には左右一対の支柱40が固定され、この支柱40からは後方に向かってほぼ水平な架台41が延設されており、この架台41には内型枠Sの組み立てを補助する前後一対の形状保持装置42が前後方向に移動自在に装着されている。   In addition, a swivel ring 38 is supported on the ring gutter 34 so as to be able to swivel along the circumferential direction of the inner wall surface of the tunnel, and can be driven and swiveled by a drive motor (not shown). An inner mold assembly apparatus 39 is provided. Further, a pair of left and right columns 40 are fixed to the ring gutter 34, and a substantially horizontal frame 41 is extended rearward from the column 40, and this frame 41 assists in assembling the inner formwork S. A pair of front and rear shape holding devices 42 are mounted so as to be movable in the front-rear direction.

また、架台41の後端には図示しない複数台の搬送台車が連結され、これら搬送台車には後段の内型枠Sを脱型する内型枠脱型装置と、この内型枠脱型装置で脱型された内型枠Sをトンネル前方へ搬送するホイストと、コンクリート打設装置のパワーユニット等が搭載されている。   Further, a plurality of transfer carts (not shown) are connected to the rear end of the gantry 41, and an inner mold release device for removing the inner mold S at the rear stage, and the inner mold release device are connected to these transfer carts. A hoist that transports the inner mold form S that has been removed in step 1 to the front of the tunnel, a power unit of a concrete placing device, and the like are mounted.

更に、後胴(スキンプレート)13と内型枠Sとの間には同内型枠Sと地山Gの周壁との間にコンクリート打設空間Eを形成するリング状の妻型枠46が配設されると共に、その前方に位置して複数本の妻型枠ジャッキ47が周方向に沿って並設され、ヘッド基端部がリングガータ34を貫通して後胴13内周部に連結される一方、ロッド先端部が前記妻型枠46に連結されている。そして、妻型枠46の外周面にはゴム製のシール部材48(図2参照)が周方向に沿って装着される一方、妻型枠46の内周面には金属製のブラシシール49が周方向に沿って装着されている。   Furthermore, between the rear trunk (skin plate) 13 and the inner mold S, there is a ring-shaped wife mold 46 that forms a concrete placement space E between the inner mold S and the peripheral wall of the natural ground G. In addition to being disposed, a plurality of wife form jacks 47 are arranged in parallel along the circumferential direction, and the head base end portion passes through the ring gutter 34 and is connected to the inner peripheral portion of the rear barrel 13. On the other hand, the tip end of the rod is connected to the end form frame 46. A rubber seal member 48 (see FIG. 2) is attached to the outer peripheral surface of the end form frame 46 along the circumferential direction, and a metal brush seal 49 is provided on the inner peripheral surface of the end form frame 46. It is mounted along the circumferential direction.

従って、この妻型枠ジャッキ47を伸縮することで、リング状の妻型枠46を前後に移動することができ、このとき、シール部材48が後胴13の内周面に押圧すると共に、ブラシシール49がリング状に組み立てられた既設内型枠Sの外周面に押圧することで、掘削機本体11の内部への浸水を防止することができる。   Accordingly, the ring-shaped wife mold frame 46 can be moved back and forth by expanding and contracting the wife mold jack 47. At this time, the seal member 48 is pressed against the inner peripheral surface of the rear barrel 13, and the brush By pressing the seal 49 against the outer peripheral surface of the existing inner mold S assembled in a ring shape, it is possible to prevent water from entering the excavator body 11.

そして、この妻型枠46には掘進方向後方に向かってコンクリート打設管50が周方向に所定間隔離間して複数本挿通され、これらのコンクリート打設管50は、塞止弁装置60の切り替えによりコンクリート打設配管(ホース:コンクリート打設ライン)51と連通可能になっている。これらのコンクリート打設配管51は前述した搬送台車上のパワーユニットを介してコンクリート供給源に連通される。   A plurality of concrete placement pipes 50 are inserted into the end form frame 46 at a predetermined interval in the circumferential direction toward the rear of the excavation direction, and the concrete placement pipes 50 are used for switching the blocking valve device 60. Thus, communication with a concrete placement pipe (hose: concrete placement line) 51 is possible. These concrete placement pipes 51 are communicated with a concrete supply source via the power unit on the transport carriage described above.

従って、塞止弁装置60によりコンクリート打設管50とコンクリート打設配管51とが連通した状態下で、コンクリート供給源から送給された生コンクリートがコンクリート打設配管51、コンクリート打設管50を通って前述したコンクリート打設空間Eに打設される。この際、コンクリート打設空間Eには、各コンクリート打設管50より周方向に順番に打設されるようになっている。   Therefore, under the state where the concrete placement pipe 50 and the concrete placement pipe 51 are communicated with each other by the closing valve device 60, the ready-mixed concrete fed from the concrete supply source is connected to the concrete placement pipe 51 and the concrete placement pipe 50. It passes through the concrete placement space E described above. At this time, in the concrete placement space E, the concrete placement pipes 50 are sequentially placed in the circumferential direction.

また、前記内型枠S、妻型枠46、コンクリート打設管50、コンクリート打設配管51及び塞止弁装置60等でコンクリート打設装置が構成される。   Further, a concrete placing device is constituted by the inner form S, the end form 46, the concrete placing pipe 50, the concrete placing pipe 51, the closing valve device 60 and the like.

次に、上述した本実施例の泥土圧式シールド掘削機によるトンネル掘削作業について説明する。   Next, tunnel excavation work by the mud pressure shield excavator of the above-described embodiment will be described.

図1に示すように、カッタ旋回モータ25によりカッタヘッド18を回転させながら、複数のシールドジャッキ35を伸長してスプレッダ36を既設の内型枠Sへ押し付け、その反力によって掘削機本体11を前進させる。すると、カッタヘッド18の各カッタビット22が前方の地盤を掘削し、掘削土砂が各カッタスポーク19の間からチャンバ28内に取り込まれ、スクリューコンベヤ33によって外部に搬出される。   As shown in FIG. 1, while rotating the cutter head 18 by the cutter turning motor 25, the plurality of shield jacks 35 are extended to press the spreader 36 against the existing inner form S, and the reaction force causes the excavator body 11 to move. Move forward. Then, each cutter bit 22 of the cutter head 18 excavates the front ground, and excavated earth and sand are taken into the chamber 28 from between the respective cut porks 19 and are carried out by the screw conveyor 33 to the outside.

そして、内型枠組立装置39では、トンネル内に搬入された内型枠Sを把持してトンネル内壁面に沿って移動し、把持した内型枠Sを所定の位置に固定してリング状に組み立てていく。このとき、前方の形状保持装置42は内型枠組立装置39との干渉を避けながら、内型枠Sを正規の組立位置に矯正すると共に、後方の形状保持装置42はリング状に組み立てられた内型枠Sを真円となるように矯正する。   In the inner formwork assembly apparatus 39, the inner formwork S carried into the tunnel is grasped and moved along the inner wall surface of the tunnel, and the grasped inner formwork S is fixed at a predetermined position in a ring shape. Assemble. At this time, the front shape holding device 42 corrects the inner mold frame S to a normal assembly position while avoiding interference with the inner mold frame assembling device 39, and the rear shape holding device 42 is assembled in a ring shape. The inner mold S is corrected to be a perfect circle.

この内型枠組立装置39による内型枠Sの組立に並行して、前述したコンクリート打設装置により掘削地山Gの周壁と既設の内型枠Sの外周面との間のコンクリート打設空間Eに生コンクリートが打設される。その後、所定時間が経過すると、このコンクリートが養生・硬化してトンネル構造体が強固に構築される。   In parallel with the assembly of the inner formwork S by the inner formwork assembling apparatus 39, the concrete placement space between the peripheral wall of the excavation ground G and the outer peripheral surface of the existing inner formwork S by the concrete placement apparatus described above. E is placed with ready-mixed concrete. Thereafter, when a predetermined time elapses, the concrete is cured and hardened, and the tunnel structure is firmly constructed.

また、掘削機本体11の推進時には、内型枠Sが組み返し組み立てられる。即ち、コンクリート打設空間Eに生コンクリートが連続して注入されてから所定時間が経過すると、このコンクリートは次第に養生・硬化する。そこで、この養生・硬化したコンクリートに対応した後段側の内型枠Sを図示しない内型枠脱型装置により取り外し(脱型し)、同じく図示しないホイストによりトンネル前方に搬送し、内型枠組立装置39による新たな組み立てに供されるのである。   Further, when the excavator body 11 is propelled, the inner mold S is assembled and assembled. That is, when a predetermined time elapses after the ready-mixed concrete is continuously poured into the concrete placing space E, the concrete is gradually cured and hardened. Therefore, the inner mold S on the rear stage corresponding to the cured and hardened concrete is removed (demolded) by an inner mold demolding device (not shown), and transported to the front of the tunnel by a hoist (not shown) to assemble the inner mold. It is used for new assembly by the device 39.

一方、泥土圧式シールド掘削機が点検等で停止すると、コンクリート打設装置によるコンクリート打設空間Eへの生コンクリートの打設が停止される。この後、コンクリート打設ラインは適宜高圧の洗浄水で洗浄される。   On the other hand, when the mud pressure shield excavator is stopped by inspection or the like, the placement of ready-mixed concrete into the concrete placement space E by the concrete placement device is stopped. Thereafter, the concrete placing line is appropriately washed with high-pressure washing water.

そして、本実施例では、カッタヘッド18の背面外周部(厳密にはカッタスポーク19の後壁19a)の一箇所に、掃除用棒55が配設されている。   In this embodiment, a cleaning rod 55 is disposed at one location on the outer periphery of the back surface of the cutter head 18 (strictly, the rear wall 19a of the cutter pork 19).

従って、泥土圧式シールド掘削機の停止時等において、地山Gの周壁(トンネルの内壁面)と掘削機本体11の外周面との間に生じた若干の隙間を通って、コンクリート打設空間Eに打設されたコンクリートがカッタヘッド18側に回り込んで、カッタヘッド18の背面(厳密にはカッタスポーク19の後壁19a)やフード12aの先端部に付着して固結が進行したら、掃除用棒55のピストンロッド55bを伸長させてその先端部をカッタヘッド18の背面(厳密にはカッタスポーク19の後壁19a外面)と前記フード12aの先端部との隙間Cに臨入させると共に、この状態でカッタヘッド18を回転させれば良い。   Accordingly, when the mud pressure shield excavator is stopped, the concrete placement space E passes through a slight gap formed between the peripheral wall of the natural ground G (the inner wall surface of the tunnel) and the outer peripheral surface of the excavator body 11. The concrete placed on the cutter head 18 turns around to the cutter head 18 side, adheres to the back surface of the cutter head 18 (strictly, the rear wall 19a of the cutter pork 19) and the tip of the hood 12a, and then is consolidated. The piston rod 55b of the bar 55 is extended so that the tip of the rod 55 enters the gap C between the back surface of the cutter head 18 (strictly, the outer surface of the rear wall 19a of the cutter pork 19) and the tip of the hood 12a. The cutter head 18 may be rotated in this state.

これにより、掃除用棒55のピストンロッド55b先端部で、カッタヘッド18の背面(厳密にはカッタスポーク19の後壁19a外面)やフード12aの先端部に付着して固結が進行したコンクリートが除去され、カッタヘッド18の背面とフード12aの先端部が完全に縁切りされる。   As a result, the concrete that has been solidified by adhering to the rear surface of the cutter head 18 (strictly, the outer surface of the rear wall 19a of the cutter pork 19) or the front end of the hood 12a at the front end of the piston rod 55b of the cleaning rod 55 is obtained. As a result, the rear surface of the cutter head 18 and the tip of the hood 12a are completely cut off.

この結果、カッタヘッド18の背面とフード12aの先端部との隙間に掃除用棒55を突き出してカッタヘッド13を回転させるという簡単な手段で、固結したコンクリートにより、カッタヘッド18が回転不能になるといった弊害が未然に回避されると共に、掘削機本体11の掘進速度の低下も無くして工期の遅延が回避される。   As a result, the cutter head 18 is made non-rotatable by the solidified concrete by a simple means of projecting the cleaning rod 55 into the gap between the back surface of the cutter head 18 and the tip of the hood 12a and rotating the cutter head 13. In addition to avoiding the negative effects such as this, there is no decrease in the excavating speed of the excavator body 11 and the delay of the construction period is avoided.

図2は本発明の実施例2を示す泥土圧式シールド掘削機の概略構成図である。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a mud pressure shield excavator showing Embodiment 2 of the present invention.

これは、実施例1における掃除用棒55をカッタヘッド13の背面(厳密にはカッタスポーク19の後壁19a)側からバルクヘッド27側に取付位置を変更した例である。図示例では、ピストンロッド55bをカッタヘッド18の背面(厳密にはカッタスポーク19の後壁19a外面)と前記フード12aの先端部との隙間Cに向けて指向させた状態で、ヘッド部55aをバルクヘッド27に対し斜めに貫通させてブラケット57により取り付けている。その他の構成は実施例1と同様なので、図1と同一部材、部位には同一符号を付して重複する説明は省略する。   This is an example in which the mounting position of the cleaning rod 55 in the first embodiment is changed from the back side of the cutter head 13 (strictly, the rear wall 19a of the cutter pork 19) to the bulk head 27 side. In the illustrated example, with the piston rod 55b oriented toward the gap C between the back surface of the cutter head 18 (strictly speaking, the outer surface of the rear wall 19a of the cutter pork 19) and the tip of the hood 12a, the head portion 55a is The bulkhead 27 is obliquely penetrated and attached by a bracket 57. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the same members and parts as those in FIG.

この実施例においても、実施例1と同様の作用・効果が得られる。   Also in this embodiment, the same actions and effects as those in Embodiment 1 can be obtained.

図3は本発明の実施例3を示す掃除用棒の各々の横断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view of each of the cleaning bars showing Embodiment 3 of the present invention.

これは、実施例1における掃除用棒55を、カッタヘッド18の背面(厳密にはカッタスポーク19の後壁19a)に出没可能に取り付けた例である。即ち、図3の(a)はカッタスポーク19の後壁19a外面側に凸設した固定ケース58aに対し掘削機本体11(図1参照)の前後方向に出没可能な可動ケース58bに掃除用棒55を収容・支持させる一方、図3の(b)はカッタスポーク19の後壁19a内面側に凹設した固定ケース59aに対し掘削機本体11(図1参照)の前後方向に出没可能な可動ケース59bに掃除用棒55を収容・支持させて、チャンバ28内の掘削土砂等に晒される掃除用棒55の耐久性向上を図った例である。尚、図3の(a)中58a1は、掘削土砂等の出入り孔である。   This is an example in which the cleaning rod 55 in the first embodiment is attached to the back surface of the cutter head 18 (strictly, the rear wall 19a of the cutter pork 19) so as to be able to appear and retract. That is, FIG. 3 (a) shows a cleaning rod attached to a movable case 58b that can be projected and retracted in the front-rear direction of the excavator body 11 (see FIG. 1) with respect to a fixed case 58a protruding on the outer surface side of the rear wall 19a of the cutter pork 19. 3B is movable so that the excavator main body 11 (see FIG. 1) can protrude and retract with respect to the fixed case 59a recessed on the inner surface of the rear wall 19a of the cutter pork 19. In this example, the cleaning rod 55 is accommodated and supported in the case 59b, and the durability of the cleaning rod 55 exposed to excavated earth and sand in the chamber 28 is improved. In addition, 58a1 in (a) of FIG. 3 is an entrance / exit hole, such as excavated earth and sand.

また、図3の(b)の場合は、可動ケース59bの没状態では、掃除用棒55がカッタスポーク19の内部に位置するので、コピーカッタ23a(図1参照)を兼用することも可能である。逆に、従前のコピーカッタ23aのジャッキを傾動可能に構成して掃除用棒55を兼用することもできる。   In the case of FIG. 3B, since the cleaning rod 55 is located inside the cutter pork 19 in the retracted state of the movable case 59b, the copy cutter 23a (see FIG. 1) can also be used. is there. Conversely, the jack of the conventional copy cutter 23a can be tilted so that the cleaning rod 55 can also be used.

尚、本発明は、上記各実施例に限定されず、ECLによる覆工方法(固結物がコンクリート)に用いられるトンネル掘削機に代えて、セグメントによる覆工方法(固結物が裏込め注入材)に用いられるトンネル掘削機に適用しても良い。   The present invention is not limited to the above embodiments, but instead of the tunnel excavator used for the ECL lining method (consolidated material is concrete), the segment lining method (consolidated material is backfilled and injected) You may apply to the tunnel excavator used for material.

本発明に係るトンネル掘削機は、泥土圧式シールド掘削機に限らず、泥水式シールド掘削機、機械式シールド掘削機やトンネルボーリングマシーン(TBM)等にも適用することができる。   The tunnel excavator according to the present invention can be applied not only to a mud pressure shield excavator but also to a mud shield excavator, a mechanical shield excavator, a tunnel boring machine (TBM), and the like.

11 掘削機本体
12 前胴
12a フード部
13 後胴
14 連結軸
15 中折ジャッキ
16 回転リング
17 連結ビーム
18 カッタヘッド
19 カッタスポーク
19a 後壁
20 外周リング
21 フィッシュテールカッタ
22 カッタビット
23a コピーカッタ
23b レスキュービット
24 リングギア
25 カッタ旋回モータ
26 駆動ギア
27 バルクヘッド
28 チャンバ
29 固定式攪拌棒
30 旋回式攪拌棒
33 スクリューコンベヤ
34 リングガータ
35 シールドジャッキ
36 スプレッダ
38 旋回リング
39 内型枠組立装置
40 支柱
41 架台
42 形状保持装置
46 妻型枠
47 妻型枠ジャッキ
48 シール部材
49 ブラシシール
50 コンクリート打設管
51 コンクリート打設配管
55 掃除用棒
55a ヘッド部
55b ピストンロッド
56,57 ブラケット
58a,59a 固定ケース
58b,59b 可動ケース
60 塞止弁装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Excavator main body 12 Front trunk 12a Hood part 13 Rear trunk 14 Connection shaft 15 Folding jack 16 Rotating ring 17 Connection beam 18 Cutter head 19 Cutter pork 19a Rear wall 20 Outer ring 21 Fishtail cutter 22 Cutter bit 23a Copy cutter 23b Rescue Bit 24 Ring gear 25 Cutter turning motor 26 Drive gear 27 Bulk head 28 Chamber 29 Fixed stirring rod 30 Swirling stirring rod 33 Screw conveyor 34 Ring garter 35 Shield jack 36 Spreader 38 Turning ring 39 Inner frame assembly device 40 Support column 41 Mounting base 42 shape holding device 46 wife form frame 47 wife form frame jack 48 seal member 49 brush seal 50 concrete placing pipe 51 concrete placing pipe 55 cleaning rod 55a head part 5 b piston rod 56 and 57 brackets 58a, 59a fixed case 58b, 59b movable case 60 stop valve device

Claims (3)

掘削機本体の前部に装備したカッタヘッドを回転させながら掘進するトンネル掘削機において、
カッタヘッドの背面部に、伸縮可能な掃除用棒を配設し、
前記掃除用棒の伸長時に前記カッタヘッドの背面と前記フードの先端部との隙間に臨入し、カッタヘッドの回転下でカッタヘッドの背面やフードの先端部に付着した固結物を除去可能にしたことを特徴とするトンネル掘削機。
In the tunnel excavator that excavates while rotating the cutter head equipped at the front of the excavator body,
The rear portion of the cutter head, arranged a retractable cleaning rod,
When the cleaning rod is extended, it enters the gap between the back of the cutter head and the tip of the hood, and can remove the solidified material attached to the back of the cutter head and the tip of the hood under the rotation of the cutter head. A tunnel excavator characterized by that.
前記掃除用棒は、カッタヘッドの背面に出没可能に取り付けられることを特徴とする請求項1に記載のトンネル掘削機。   The tunnel excavator according to claim 1, wherein the cleaning bar is attached to a back surface of the cutter head so as to appear and retract. 前記掃除用棒は、コピーカッタを兼用することを特徴とする請求項に記載のトンネル掘削機。 The tunnel excavator according to claim 2 , wherein the cleaning bar also serves as a copy cutter.
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