JP2003155889A - Master and slave shield machine and its boring method - Google Patents
Master and slave shield machine and its boring methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の子シールド
機を親シールド機のスキンプレート内に収納した親子シ
ールド掘進機、及びその掘進方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a parent-child shield excavator having a plurality of child shield machines housed in a skin plate of a parent shield machine, and a method for excavating the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１に示すように、例えば地下鉄駅１・
２の前後には、大空間が必要な渡り線部や留置線３、す
り付け区間４など、数十〜百ｍほどのホーム部５以外の
区間が付属することが多い。通常、これらは断面が連続
的に変化するため開削工法で施工するが、大深度化や上
部に大型地下埋設物などがある場合、図２に示すような
パイプルーフ工法や山岳トンネル工法などの非開削工法
で施工することが必要となる。その場合、大量の地盤改
良、補助工法が必要で、コストが高く、工期も長くな
る。また、駅間の路線部６は、シールド工法で施工する
が、本工法は図３に示すように基本的に円形シールド７
で、形状の変化が困難である。また、複円シールドや矩
形シールドも存在するものの、これらの工法はコストが
高く、短い区間で適用することは不経済であり、適用が
困難である。2. Description of the Related Art As shown in FIG.
Before and after 2, a section other than the platform section 5 of several tens to 100 meters is often attached such as a crossover section, a detention line 3, and a rubbed section 4 which require a large space. Normally, these are constructed by the open-cut method because the cross-section changes continuously. However, when the depth is increased or there is a large underground buried object, the pipe roof method or mountain tunnel method as shown in Fig. 2 is not used. It is necessary to use the excavation method. In that case, a large amount of ground improvement and auxiliary construction methods are required, resulting in high cost and long construction period. In addition, the line portion 6 between stations is constructed by the shield construction method, but this construction method basically uses a circular shield 7 as shown in FIG.
Therefore, it is difficult to change the shape. Further, although there are also a double circle shield and a rectangular shield, these construction methods are expensive and it is uneconomical to apply them in a short section, and it is difficult to apply them.
【０００３】同様な大空間と形状の変化に関する問題
は、鉄道では駅部と駅間部、道路では一般トンネル部と
分合流があるランプ・ジャンクション部でも生じる。Similar problems related to large spaces and changes in shape also occur at railway station stations and station-to-station stations, and on roads at ramp junctions where there is a merge and merge with general tunnel sections.
【０００４】上記のような問題を親子シールド掘進機を
用いて解決しようとするシールド工法として、特開２０
０１−１５９２９２号公報に開示されたものがある。こ
のシールド工法で用いる親子シールド掘進機は、親シー
ルド機を大径の円形とし、これより小円形の複数の路線
用子シールド機と、これより更に小円形の複数の通路用
子シールド機とを、それぞれのために親シールド機内に
設けられた収納リングに個別に収納して、親シールド機
の内部で互いに離すとともに、親シールド機の本体から
も離して配置したものである。そして、この親子シール
ド掘進機を地下鉄駅部の一方端側から発進させ、地下鉄
駅部の他方端まで掘進したならば、親シールド機を地下
鉄駅部の他方側終端位置に残したままで、複数の路線用
子シールド機を別々に発進させて地下鉄路線部の掘削を
行うとともに、複数の通路用子シールド機を同様に別々
に発進させて地下鉄アクセス通路の掘削を行う。As a shield construction method for solving the above problems by using a parent and child shield excavator, Japanese Patent Application Laid-Open No.
There is one disclosed in JP-A-01-159292. The parent-child shield machine used in this shield construction method has a large-diameter circular parent shield machine, and a plurality of route child shield machines of a smaller circle than this, and a plurality of passage child shield machines of a smaller circle than this. , Are individually stored in a storage ring provided in the parent shield machine for each, and are separated from each other inside the parent shield machine, and are also arranged apart from the main body of the parent shield machine. Then, if this parent-child shield excavator is started from one end of the subway station, and if it is dug to the other end of the subway station, the parent shield machine is left at the other end of the subway station, leaving multiple The sub-shielding machine is launched separately to excavate the subway line section, and the sub-shielding machines are similarly launched separately to excavate the subway access passage.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、これによると
次のような問題点がある。
＜形状について＞
内蔵する子シールド機の大きさ及び間隔に、更に各
子シールド機と親シールド機の本体との間隔も包含する
だけの断面が親シールド機に必要で、必要以上に大きな
断面の親シールド機になってしまう。
子シールド機間の離隔が小さい場合、子シールド機
間が近接施工となり、耐力が高いセグメントや緩み防止
の地盤改良が必要となる。
親シールド機の形状が円形の場合しか考慮していな
い。However, this has the following problems. <Shape> The parent shield machine must have a cross section that includes the size and spacing of the built-in child shield machines and the spacing between each child shield machine and the main body of the parent shield machine. It becomes a parent shield machine. If the distance between the child shield machines is small, the child shield machines will be installed close to each other, and it will be necessary to improve the ground to prevent loosening of the segments with high yield strength. Only the case where the shape of the parent shield machine is circular is considered.
【０００６】＜機構について＞
カッタヘッドは、親機と子機で一部が共有化されて
いるものの、コストが高いカッタ駆動装置を親機全体用
と子機用のそれぞれに持つ必要があり、全体としてコス
ト高になる。
親機のカッタベアリングが最外周に配置されるた
め、カッタベアリングが大きくなり過ぎて現実的には製
作困難である。
チャンバ内の主要撹拌装置でもあるカッタヘッドの
支持アームが最外周にあるため、チャンバ内の撹拌が困
難である。
カッタの主要構造部材であるカッタスポークを分断
するように子シールド機のカッタヘッドが配置されてい
るので、ピンで接続したとしても、カッタヘッド全体の
剛性は低下し、変形しやすくなる。<Mechanism> Although the cutter head is partly shared by the master unit and the slave unit, it is necessary to have a high-cost cutter driving device for each of the master unit and the slave unit. The cost is high as a whole. Since the cutter bearing of the parent machine is arranged on the outermost periphery, the cutter bearing becomes too large and is difficult to manufacture in reality. Since the supporting arm of the cutter head, which is also the main stirring device in the chamber, is located at the outermost periphery, stirring inside the chamber is difficult. Since the cutter head of the child shield machine is arranged so as to divide the cutas pork, which is the main structural member of the cutter, even if the cutter head is connected by a pin, the rigidity of the entire cutter head is lowered and the cutter head is easily deformed.
【０００７】＜分岐について＞
親シールドから子シールドへ分岐する際、子シール
ド機のカッタヘッドと本体との接続のため、チャンバ内
での人手作業が多数必要で、しかも地盤改良も必要とな
る。
チャンバ内での作業量も多く（封鎖プレートの撤
去、エントランスの取り付け、支持アームとカッタの接
続など）、分岐に工期がかかる。
分岐のための発進時に、親機と子機の径の差が大き
すぎて反力が取りにくく、またチャンバ内での支持機構
がない。<Branching> When branching from the parent shield to the child shield, a lot of manual work is required in the chamber because of the connection between the cutter head of the child shield machine and the main body, and further ground improvement is required. There is a lot of work in the chamber (removal of the sealing plate, installation of the entrance, connection of the support arm and cutter, etc.), and it takes time to branch. At the time of starting for branching, the difference between the diameters of the master unit and the slave unit is too large to easily obtain a reaction force, and there is no support mechanism in the chamber.
【０００８】そこで、本発明は、上記のような問題点を
一掃できる、つまり親機に無駄な断面が少ないとか、機
構が簡単であるとか、親機から子機へ、更に子機同士の
分岐が簡単であるなど種々の面で優れた親子シールド掘
進機とその掘進方法を提供することを目的とする。In view of the above, the present invention can eliminate the above-mentioned problems, that is, the master unit has few useless cross sections, the mechanism is simple, and the master unit to the slave unit and the slave units branch from each other. It is an object of the present invention to provide a parent-child shield excavator and a method for excavating the same which are excellent in various aspects such as being simple.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明による親子シール
ド掘進機では、子シールド機のそれぞれが、前面にカッ
タヘッドを備えて単独で掘進可能な構造とされ、子シー
ルド機相互が、分離可能に並列接合して親シールド機の
スキンプレートに内接した状態で収納されている。そし
て、その並列接合状態で子シールド機のカッタヘッドに
より親シールド機を掘進させることができるとともに、
親シールド機のスキンプレートから子シールド機を分離
させて並列接合状態のまま同時に掘進させることがで
き、また接合状態を解除することにより、子シールド機
同士を分離させて単独で掘進できるようになっている。In the parent-child shield excavator according to the present invention, each of the child shield machines is provided with a cutter head on the front surface so as to be independently excavable so that the child shield machines can be separated from each other. It is stored in a state of being joined in parallel and inscribed in the skin plate of the parent shield machine. And in the parallel connection state, while the cutter head of the child shield machine can drive the parent shield machine,
It is possible to separate the child shield machines from the skin plate of the parent shield machine so that they can be simultaneously excavated in the parallel joint state, and by releasing the joint state, the child shield machines can be separated and independently excavated. ing.
【００１０】このような構造によると、上記の従来例と
比較して次のような利点がある。
＜形状について＞
親機に無駄な断面が少ない。
子機を互いに接合させたままでの同時施工が可能
で、施工時の偏圧などが生じない。
親機の形状が円形に限られない。According to such a structure, there are the following advantages as compared with the above conventional example. <Shape> There are few wasteful cross sections in the main unit. Simultaneous construction is possible with the slave units joined to each other, and there is no bias pressure during construction. The shape of the parent device is not limited to the circular shape.
【００１１】＜機構について＞
親機での掘削も子機のカッタで大部分が可能となる
ので、子機のカッタ及びカッタ駆動装置の共有化が大き
い。
チャンバ内の撹拌が容易である。
親機の面板として、もともと各子機のものを使用す
るため、カッタヘッドに充分な剛性を確保できる。<Regarding Mechanism> Since most of the excavation by the master unit can be performed by the cutter of the slave unit, the cutter of the slave unit and the cutter driving device are commonly used. The stirring in the chamber is easy. As the face plate of the parent machine is originally used for each child machine, sufficient rigidity can be secured for the cutter head.
【００１２】＜分岐について＞
機械的に分離可能で、地盤改良が基本的に不要であ
る。
切羽側での作業が不要である。
子機の発進エントランスを親機に内蔵した形態とな
るので、子機の発進が容易である。<Branching> Mechanically separable and ground improvement is basically unnecessary. No work on the face side is required. Since the starting entrance of the child machine is built in the parent machine, it is easy to start the child machine.
【００１３】本発明の具体的形態では、子シールド機の
それぞれの前胴部と後胴部とが中折れ機構で連結され、
子シールド機相互がピンにて接合されている。In a specific embodiment of the present invention, the front body portion and the rear body portion of each child shield machine are connected by a center folding mechanism,
The child shield machines are joined by pins.
【００１４】親シールド機の前面に、子シールド機のカ
ッタヘッドによる掘削残部を掘削する補助カッタを設け
ると良い。It is preferable to provide an auxiliary cutter for excavating the remaining portion of the excavation by the cutter head of the child shield machine on the front surface of the parent shield machine.
【００１５】子シールド機を単円シールド機とした場
合、親シールド機のスキンプレートの断面形状は、並列
接合した複数の子シールド機による単円集合の外郭を包
絡する形状とする。When the child shield machine is a single-circle shield machine, the cross-sectional shape of the skin plate of the parent shield machine is such that it envelops the outer shell of the single-circle assembly formed by the plurality of child shield machines joined in parallel.
【００１６】本発明の他の形態の親子シールド掘進機
は、複数の子シールド機とこれより小さい補助子シール
ド機とが、分離可能に並列接合して親シールド機のスキ
ンプレートに内接した状態で収納され、これら子シール
ド機及び補助子シールド機のカッタヘッドにより親シー
ルド機を掘進させることができるとともに、補助子シー
ルド機を分離して複数の子シールド機を並列接合状態の
まま同時に掘進させることができ、またその接合状態を
解除することにより、子シールド機同士を分離させて単
独で掘進できるようになっている。In another embodiment of the parent-child shield excavator of the present invention, a plurality of child shield machines and smaller auxiliary child shield machines are separably connected in parallel and inscribed in the skin plate of the parent shield machine. The parent shield machine can be excavated by the cutter heads of the child shield machine and the auxiliary child shield machine, and the auxiliary child shield machine can be separated to simultaneously excavate a plurality of child shield machines in parallel connection state. Moreover, by releasing the joined state, the child shield machines can be separated from each other and can be independently excavated.
【００１７】本発明の掘進方法は、上記のような親子シ
ールド掘進機を用い、子シールド機のカッタヘッド、更
には補助子シールド機のカッタヘッドにより親子シール
ド掘進機を掘進させる親子同時掘進工程と、親シールド
機のスキンプレートから子シールド機を分離させなが
ら、子シールド機を並列接合状態のまま同時に掘進させ
る子機同時掘進工程と、子シールド機同士の接合を解除
して分離させ、それぞれ単独で掘進させる子機個別掘進
工程とを有する。The excavation method of the present invention includes a parent-child simultaneous excavation step of excavating the parent-child shield excavator using the above-described parent-child shield excavator and the cutter head of the child shield machine and further the cutter head of the auxiliary child shield machine. , While separating the child shield machine from the skin plate of the parent shield machine, the child machine simultaneous excavation process in which the child shield machines are simultaneously excavated in the parallel joint state, and the joint between the child shield machines is released and separated, and each is independently It has a slave unit individual digging process for digging in.
【００１８】子機同時掘進工程の前に、子シールド機の
それぞれにつき、中折れ機構にて前胴部に連結された後
胴部の組み立てを行う。Before the slave unit simultaneous excavation process, the rear trunk unit connected to the front trunk unit by the center folding mechanism is assembled for each slave shield unit.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００２０】図４〜図９に、本発明の一実施例である泥
土圧式の親子シールド掘進機を示す。この親子シールド
掘進機は、親シールド機（以下、親機と略記する）１０
の楕円筒形のスキンプレート（外郭）１１内に、同径の
単円シールド機である２台の子シールド機（以下、子機
と略記する）１２・１３を、互いに接合してスキンプレ
ート１１に内接した状態で左右（横２連）に並列収納し
たもので、これら子機１２・１３は、互いに接合した状
態のまま親機１０から同時に分離可能になっているとと
もに、子機１２・１３同士も分離可能になっている。4 to 9 show a mud pressure type parent-child shield excavator which is an embodiment of the present invention. This parent-child shield machine is a parent shield machine (hereinafter abbreviated as parent machine) 10
In a skin plate (outer shell) 11 of the elliptic cylinder shape, two child shield machines (hereinafter, abbreviated as slave machines) 12 and 13 which are single-circle shield machines having the same diameter are joined to each other to form the skin plate 11 The slaves 12 and 13 can be separated from the master 10 at the same time while being in contact with each other while being stored side by side in parallel with each other in the inscribed state. 13 can also be separated.
【００２１】図４及び図５は、親機１０と子機１２・１
３とが合体した親子合体状態、図６は、親機１０から子
機１２・１３が同時に分離発進する子機分離発進状態、
図７は、親機１０から分離（抜出）した子機１２・１３
が接合状態のまま同時に掘進する子機同時掘進状態、図
８は、子機１２・１３が互いに分岐する子機分岐状態、
図９は、各子機１２・１３が単独で掘進する子機単独掘
進状態をそれぞれ示す。4 and 5 show a master unit 10 and a slave unit 12.1.
6 is a parent-child combined state in which 3 and 3 are combined, and FIG. 6 is a child-unit separation start state in which the child devices 12 and 13 are simultaneously separated and started from the parent device 10,
FIG. 7 shows the slave units 12 and 13 separated (removed) from the master unit 10.
In the joint state, the slaves simultaneously dig in, and FIG. 8 shows the slaves branching state in which the slaves 12 and 13 branch each other.
FIG. 9 shows a state in which each slave unit 12/13 independently excavates independently.
【００２２】図４及び図５の親子合体状態では、子機１
２・１３は、それぞれの前胴部１２ａ・１３ａ及び後胴
部１２ｂ・１３ｂがスキンプレート１１に内接して収納
されている。各子機１２・１３は、単独でも掘進できる
ように、それぞれ前胴部１２ａ・１３ａと後胴部１２ｂ
・１３ｂを中折れジャッキ１４による中折れ機構で連結
した通常の単円シールド機と同等の構造になっている。
各子機１２・１３の前胴部１２ａ・１３ａは完全な円筒
形で、前胴部１２ａ・１３ａの外周面に付設した接合板
１５・１６をピン接合部１７にて互いにピン接合するこ
とにより、前胴部１２ａ・１３ａ同士を接合されてい
る。一方、それぞれの後胴部１２ｂ・１３ｂは完全な円
筒形ではなく、親機１０のスキンプレート１１内で楕円
形シールド１８の組立が行えるように、互いの対向面で
開口した状態となっている。ピン接合部１７による接合
は、接合板１５・１６の長孔１７ａにピン１７ｂを通し
て行われており、長孔１７ａの長さ範囲内で前胴部１２
ａ・１３ａ同士を相対的に偏向できるようになってい
る。In the parent-child combined state shown in FIGS. 4 and 5, the slave unit 1
The front body parts 12a and 13a and the rear body parts 12b and 13b of the parts 2 and 13 are inscribed in the skin plate 11 and stored. Each of the slave units 12 and 13 has a front body portion 12a and 13a and a rear body portion 12b, respectively, so that they can be independently excavated.
The structure is the same as that of a normal single-circle shield machine in which 13b is connected by a center-breaking mechanism using a center-breaking jack 14.
The front body portions 12a and 13a of the respective slaves 12 and 13 are completely cylindrical, and by connecting the joint plates 15 and 16 attached to the outer peripheral surface of the front body portions 12a and 13a to each other at the pin joint portions 17, The front body portions 12a and 13a are joined together. On the other hand, each of the rear body portions 12b and 13b is not a perfect cylindrical shape, but is in a state of being opened on the mutually opposing surfaces so that the elliptical shield 18 can be assembled in the skin plate 11 of the parent device 10. . The joining by the pin joining portion 17 is performed by passing the pin 17b through the long holes 17a of the joining plates 15 and 16, and the front body portion 12 is within the length range of the long holes 17a.
The a and 13a can be relatively deflected.
【００２３】親機１０の楕円形の面板は、子機１２・１
３のカッタヘッド１９・２０の円形面板と、その残りの
上下の扇形部分を覆う上下の扇形面板２１・２２とで構
成され、これら扇形面板２１・２２には、補助カッタと
して偏心多軸カッタ２３がそれぞれ装着されている。ま
た、上下の扇形部分のそれぞれにおいて、親機１０のス
キンプレート１１の前端縁に櫛歯状の固定カッタ２４も
設けられている。The elliptical face plate of the master unit 10 is the slave unit 12.1.
3 of the cutter heads 19 and 20 and upper and lower fan-shaped face plates 21 and 22 that cover the remaining upper and lower fan-shaped portions, and these fan-shaped face plates 21 and 22 serve as eccentric multi-axis cutters 23 as auxiliary cutters. Are installed respectively. Further, in each of the upper and lower fan-shaped portions, a comb-tooth-shaped fixed cutter 24 is also provided on the front edge of the skin plate 11 of the parent device 10.
【００２４】親子合体状態での掘進は、全てのカッタを
使用して推進ジャッキ２５にて行われ、子機１２・１３
のカッタヘッド１９・２０による掘削土砂は、カッタヘ
ッド１９・２０の開口部から各子機１２・１３のチャン
バに取り込まれるが、偏心多軸カッタ２３による掘削土
砂の取り込みは、扇形面板２１・２２に開口させたスク
リューコンベア２６にて行われる。The excavation in the parent-child combined state is performed by the propulsion jack 25 using all the cutters, and the slave units 12, 13
The excavated earth and sand by the cutter heads 19 and 20 are taken into the chambers of the slaves 12 and 13 through the openings of the cutter heads 19 and 20, but the excavated earth and sand by the eccentric multi-axis cutter 23 are taken by the fan-shaped face plates 21 and 22. It is carried out by the screw conveyor 26 opened at.
【００２５】図６の子機分離発進状態では、施工するシ
ールドを１つの楕円形シールド１８より２つの近接した
円形シールド２７・２８に分岐させるため、子機１２・
１３の後胴部１２ｂ・１３ｂをテールプレート２９にて
完全な円筒形に組み立てる。その場合、図６（Ａ）中の
Ｃ部を拡大した図６（Ｃ）に示すように、子機１２・１
３の後胴部１２ｂ・１３ｂと親機１０のスキンプレート
１１とを接合していた接合ピン３０を抜出するととも
に、図６（Ａ）のＤ部を拡大した図６（Ｄ）に示すよう
に、子機１２・１３の後胴部１２ｂ・１３ｂと親機１０
のスキンプレート１１との間に、エントランスパッキン
を兼ねるチューブシール３１を作動させる。なお、同図
において矢印は切羽方向を示す。In the state where the slave unit is separated and started as shown in FIG. 6, the shield to be constructed is branched from one elliptical shield 18 into two adjacent circular shields 27 and 28.
The rear body parts 12b and 13b of 13 are assembled with the tail plate 29 into a complete cylindrical shape. In that case, as shown in FIG. 6C in which the C portion in FIG.
As shown in FIG. 6 (D), the joint pin 30 that joins the rear body parts 12b and 13b of No. 3 and the skin plate 11 of the parent device 10 is pulled out, and the part D of FIG. 6 (A) is enlarged. In addition, the rear body portions 12b and 13b of the child device 12 and 13 and the parent device 10
The tube seal 31 which also functions as an entrance packing is operated between the skin plate 11 and the skin plate 11. In the figure, the arrow indicates the face direction.
【００２６】そして、図６の子機分離発進状態での掘進
も、盛り替えした推進ジャッキ２５にて全てのカッタを
使用して行われる。なお、図６（Ａ）中の符号３２は反
力部材を示す。Further, the excavation in the starting state of the separation of the child machine shown in FIG. 6 is also performed by using the re-propulsion jack 25 with all the cutters. In addition, the code | symbol 32 in FIG. 6 (A) shows a reaction member.
【００２７】図７の子機同時掘進状態では、親機１０か
ら抜け出した子機１２・１３を接合したまま、両者のカ
ッタヘッド１９・２０にて同時にしかも掘進方向を制御
しながら掘進させる。そのため、子機１２・１３同士
は、前胴部１２ａ・１３ａを上記のようにピン接合部１
７にて接合したまま、更に後胴部１２ｂ・１３ｂ同士を
支点ピン３３にて接合する。これにより、子機１２・１
３の前胴部１２ａ・１３ａ同士は、この支点ピン３３を
支点として相対的に偏向可能となる。In the slave machine simultaneous excavation state of FIG. 7, the slave machines 12 and 13 that have come out of the master machine 10 are spliced while the cutter heads 19 and 20 of both machines are being joined at the same time while controlling the excavation direction. Therefore, the cordless handsets 12 and 13 have the front body portions 12a and 13a connected to each other as described above.
The rear body portions 12b and 13b are further joined by the fulcrum pin 33 while being joined at 7. As a result, cordless handset 12.1
The three front body portions 12a and 13a can be relatively deflected with the fulcrum pin 33 as a fulcrum.
【００２８】図８の子機分岐状態では、子機１２・１３
同士を分離して分岐掘進させるため、子機１２・１３の
前胴部１２ａ・１３ａに付設されている接合板１５・１
６を、図８（Ｃ）に示すように取り外してそのピン接合
部１７と共に残置するとともに、支点ピン３３のための
接合板３４も後胴部１２ｂ・１３ｂから取り外して残置
する。In the slave unit branch state of FIG. 8, the slave units 12 and 13 are
A joining plate 15.1 attached to the front body portions 12a and 13a of the child machine 12 and 13 in order to separate and advance the branches
As shown in FIG. 8C, 6 is removed and left with its pin joint portion 17, and the joint plate 34 for the fulcrum pin 33 is also detached from the rear body portions 12b and 13b and left.
【００２９】図９の子機単独掘進状態では、各子機１２
・１３をそれぞれの中折れジャッキ１４にて掘進方向を
個々に制御しながら、通常の単円シールド機と同様に単
独で掘進させる。In the state where the slave unit alone is excavated in FIG. 9, each slave unit 12
・ 13 is individually digged in the same manner as a normal single-circle shield machine while individually controlling the digging direction with each of the center folding jacks 14.
【００３０】図４〜図９に示した親子シールド掘進機は
上記のような構造であるので、例えば図１０に示すよう
に、相対式ホーム構造の地下鉄駅３５から島式ホーム構
造の地下鉄駅３６へ至るシールドトンネルを施工する場
合、区間３７では、図４及び図５に示した親子合体状態
で掘進させることにより、楕円シールド１８を施工で
き、区間３７から区間３８への分岐部分では、図６に示
した子機分離発進状態で掘進させ、区間３８では、図７
に示した子機同時掘進状態で掘進させることにより、２
つの円形シールド２７・２８をごく近接させて同時施工
でき、区間３９から区間３９への分岐部分では、図８に
示した子機分岐状態で掘進させ、区間３９では、図９に
示した子機単独掘進状態で掘進させることにより、２つ
の離れた円形シールド２７・２８をそれぞれ単独で施工
することができる。Since the parent-child shield machine shown in FIGS. 4 to 9 has the above-described structure, for example, as shown in FIG. 10, a subway station 35 having a relative home structure to a subway station 36 having an island home structure is shown. When constructing the shield tunnel leading to, the elliptical shield 18 can be constructed in the section 37 by excavating in the parent-child combined state shown in FIGS. 4 and 5, and in the branch portion from the section 37 to the section 38, In the section 38 shown in FIG.
By digging in the slave machine simultaneous digging state shown in 2
The two circular shields 27 and 28 can be installed very close to each other at the same time, and at the branch portion from the section 39 to the section 39, the slave unit shown in FIG. 8 is dug, and in the section 39, the slave unit shown in FIG. By digging in the single digging state, the two separate circular shields 27 and 28 can be individually laid.
【００３１】従って、地下鉄２路線を含む楕円シールド
から、１路線ずつの２つの近接した円形シールドへ分岐
し、更に１路線ずつの２つの離れた円形シールドへと並
行するシールドトンネルを、１台の親子シールド掘進機
で効率よく連続施工できる。Therefore, a shield tunnel that branches from an elliptical shield including two lines of subway to two adjacent circular shields of one line and further parallels to two distant circular shields of one line is provided. The parent-child shield machine can be used continuously and efficiently.
【００３２】図１１及び図１２は、泥水圧式の親子シー
ルド掘進機とした実施例を示す。この場合、親機１０の
前面の扇形面板２１・２２に、補助カッタとして揺動型
カッタ４０と小型回転カッタ４１を設けたことが、上述
した泥土圧式のものと相違しているが、その他の点につ
いては同じである。11 and 12 show an embodiment of a muddy water pressure type parent-child shield machine. In this case, although the swing type cutter 40 and the small rotary cutter 41 are provided as auxiliary cutters on the fan-shaped face plates 21 and 22 on the front surface of the master device 10, they are different from the above-mentioned mud pressure type, but other than that. The points are the same.
【００３３】図１３は、地下鉄駅と駅間シールドを経済
的に施工できる４心円型親子シールド掘進機とした実施
例を示す。この場合、図４（Ｂ）に示した親子シールド
掘進機における上下の扇形面板２１・２２に相当する部
分に、左右の子シールド機１２・１３よりも小径の補助
子シールド機４２・４３を配置し、親シールド機４４の
スキンプレート４５を、これら左右の子シールド機１２
・１３と上下の補助子シールド機４２・４３の外郭を包
絡する断面として、これら４台の子シールド機１２・１
３・４２・４３をスキンプレート４５に内接させ、かつ
これら４台の子シールド機１２・１３・４２・４３同士
を分離可能に接合したもので、左右の子シールド機１２
・１３の構造は上記と同様である。FIG. 13 shows an embodiment of a four-core circular parent-child shield excavator capable of economically constructing a subway station and a shield between stations. In this case, auxiliary child shield machines 42 and 43 having a smaller diameter than the left and right child shield machines 12 and 13 are arranged in the portions corresponding to the upper and lower fan-shaped face plates 21 and 22 in the parent-child shield machine shown in FIG. 4B. Then, replace the skin plate 45 of the parent shield machine 44 with the left and right child shield machines 12
13 and the upper and lower auxiliary shield machines 42 and 43 are enveloped as cross sections, and these four child shield machines 1
3, 42, 43 are inscribed in the skin plate 45, and these four child shield machines 12, 13, 42, 43 are separably joined together.
The structure of 13 is the same as above.
【００３４】この４心円型親子シールド掘進機は、左右
の子シールド機１２・１３のカッタヘッド１９・２０及
び上下の補助子シールド機４２・４３のカッタヘッド４
６・４７にて掘進させる。この場合、図１６に示すよう
に、断面Ｃ形に組み立てた左部セグメント４９と右部セ
グメント４９との間に、異形の上部セグメント５０と下
部セグメント５１を介在させれば、上部セグメント５０
と下部セグメント５１との間に、柱や壁などを構成する
中間構造部材５２を設置できるピーナツ形断面シールド
を施工できる。This four-core circular parent-child shield excavator is provided with the cutter heads 19 and 20 of the left and right child shield machines 12 and 13 and the cutter heads 4 of the upper and lower auxiliary child shield machines 42 and 43.
Dig at 6.47. In this case, as shown in FIG. 16, if a deformed upper segment 50 and lower segment 51 are interposed between the left segment 49 and the right segment 49 assembled in a C-shaped cross section, the upper segment 50 can be formed.
Between the lower segment 51 and the lower segment 51, a peanut-shaped cross-section shield capable of installing the intermediate structural member 52 forming a pillar or a wall can be constructed.
【００３５】また、図１４に示すように、上下の補助子
シールド機４２・４３を分離して親シールド機４４のス
キンプレート４５内に残置するとともに、左右の子シー
ルド機１２・１３を親シールド機４４のスキンプレート
４５から抜出させると、これらを図７に示した場合と同
様に接合状態のまま同時に掘進させることができる。更
に、図１５に示すように、これら左右の子シールド機１
２・１３を分離させることにより、図９に示した場合と
同様に単独で掘進させることができる。Further, as shown in FIG. 14, the upper and lower auxiliary child shield machines 42 and 43 are separated and left in the skin plate 45 of the parent shield machine 44, and the left and right child shield machines 12 and 13 are parent shielded. When they are pulled out from the skin plate 45 of the machine 44, they can be simultaneously excavated in the joined state as in the case shown in FIG. Furthermore, as shown in FIG. 15, these left and right child shield machines 1
By separating 2 and 13, it is possible to independently excavate as in the case shown in FIG.
【００３６】従って、図１６に示すような地下鉄２路線
を含むピーナツ形断面シールドから、１路線ずつの２つ
の近接した円形シールドへ分岐し、更に１路線ずつの２
つの離れた円形シールドへと並行するシールドトンネル
を、１台の親子シールド掘進機で効率よく連続施工でき
る。Therefore, a peanut-shaped cross section shield including two subway lines as shown in FIG. 16 is branched into two adjacent circular shields each having one line, and two lines each having one line each.
Shield tunnels parallel to two separate circular shields can be efficiently and continuously constructed with a single parent-child shield excavator.
【００３７】更に、本発明による親子シールド掘進機
は、上述したような形態に限らず、図１７に示すよう
に、２台の円形子シールド機１０２を楕円形親シールド
機１０１内に縦２連に収納した形態でも良い。更に、図
１８に示すように、３台の円形子シールド機１０２をそ
の外郭を包絡する親シールド機１０３内に左右と上中間
に３連に収納した形態や、図１９に示すように、４台の
円形子シールド機１０２をその外郭を包絡する親シール
ド機１０４内に上下左右に４連に収納した形態や、図２
０に示すように、異径の子シールド機１０５・１０６を
その外郭を包絡する親シールド機１０７内に横２連に収
納した形態など、種々の形態が考えられる。Further, the parent-child shield excavator according to the present invention is not limited to the above-described form, and as shown in FIG. 17, two circular child shield machines 102 are vertically arranged in the elliptical parent shield machine 101. It may be stored in the form. Further, as shown in FIG. 18, three circular child shield machines 102 are housed in a parent shield machine 103 that envelops their outer shells in three rows at the left, right and upper middle, or as shown in FIG. A configuration in which four circular child shield machines 102 are housed in four rows vertically and horizontally in a parent shield machine 104 that envelops the outer shell, and FIG.
As shown in FIG. 0, various forms are conceivable, such as a form in which the child shield machines 105 and 106 having different diameters are housed in two horizontal rows in the parent shield machine 107 that envelops the outer shell.
【００３８】[0038]
【発明の効果】本発明によれば、前述したような各種の
利点を有する親子シールド掘進機を安価に提供できる。According to the present invention, a parent-child shield excavator having various advantages as described above can be provided at low cost.
【００３９】また、本発明の掘進方法によれば、例えば
地下鉄２路線を含む楕円シールドから、１路線ずつの２
つの近接した円形シールドへ分岐し、更に１路線ずつの
２つの離れた円形シールドへと並行するシールドトンネ
ルを、１台の親子シールド掘進機で効率よく連続施工で
きる。Further, according to the excavation method of the present invention, for example, from an elliptical shield including two subway lines, two lines are provided for each line.
A shield tunnel that branches into two adjacent circular shields and parallel to two separate circular shields for each line can be efficiently and continuously constructed with a single parent-child shield excavator.
【図１】従来における地下鉄駅間の路線施工例を示す概
要平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view showing a conventional route construction example between subway stations.
【図２】図２のＸ−Ｘ線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line XX of FIG.
【図３】図２のＹ−Ｙ線断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line YY of FIG.
【図４】本発明の一実施例の泥土圧式親子シールド掘進
機を示し、（Ａ）は水平断面図、（Ｂ）は正面図であ
る。4A and 4B show a mud pressure parent and child shield excavator according to an embodiment of the present invention, FIG. 4A being a horizontal sectional view and FIG. 4B being a front view.
【図５】同上の垂直断面図である。FIG. 5 is a vertical sectional view of the above.
【図６】同シールド掘進機における子機分離発進状態を
示し、（Ａ）は水平断面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は
（Ａ）中のＣ部の拡大図、（Ｄ）は（Ａ）中のＤ部の拡
大図である。6A and 6B show a state in which the slave machine is separated and started from the shield machine, where FIG. 6A is a horizontal sectional view, FIG. 6B is a front view, and FIG. 6C is an enlarged view of part C in FIG. 6A. [Fig. 3] is an enlarged view of part D in (A).
【図７】同じく子機同時掘進状態を示し、（Ａ）は水平
断面図、（Ｂ）は正面図である。FIG. 7 is a view showing a state in which the slave units are simultaneously excavated, (A) is a horizontal sectional view, and (B) is a front view.
【図８】同じく子機分岐状態を示し、（Ａ）は水平断面
図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は残置する部分の側面図で
ある。8A and 8B also show a branched state of the child device, in which FIG. 8A is a horizontal sectional view, FIG. 8B is a front view, and FIG. 8C is a side view of the remaining portion.
【図９】同じく子機単独掘進状態を示し、（Ａ）は水平
断面図、（Ｂ）は正面図である。FIG. 9 is a view showing a state in which the slave unit alone is excavated, (A) is a horizontal sectional view, and (B) is a front view.
【図１０】図４及び図５に示した親子シールド掘進機に
よる施工例を示す斜視図である。10 is a perspective view showing an example of construction by the parent-child shield excavator shown in FIGS. 4 and 5. FIG.
【図１１】泥水圧式親子シールド掘進機とした実施例を
示し、（Ａ）は水平断面図、（Ｂ）は正面図である。FIG. 11 shows an embodiment of a mud pressure type parent-child shield excavator, in which (A) is a horizontal sectional view and (B) is a front view.
【図１２】同上の垂直断面図である。FIG. 12 is a vertical sectional view of the above.
【図１３】４心円型親子シールド掘進機とした実施例の
正面図である。FIG. 13 is a front view of an embodiment of a four-core circular parent-child shield machine.
【図１４】同上の子機同時掘進状態の正面図である。FIG. 14 is a front view of the slave unit simultaneously excavating the same.
【図１５】同じく子機単独掘進状態の正面図である。FIG. 15 is a front view of the child machine alone in the excavation state.
【図１６】図１３の親子シールド掘進機を用いた場合の
シールド構造を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing a shield structure when the parent-child shield excavator of FIG. 13 is used.
【図１７】子シールド機を縦２連とした変形例の概要図
である。FIG. 17 is a schematic view of a modified example in which the child shield machine is arranged in two columns.
【図１８】子シールド機を３連とした変形例の概要図で
ある。FIG. 18 is a schematic diagram of a modified example in which three child shield machines are used.
【図１９】子シールド機を４連とした変形例の概要図で
ある。FIG. 19 is a schematic diagram of a modified example in which four child shield machines are used.
【図２０】異径の子シールド機を横２連とした変形例の
概要図である。FIG. 20 is a schematic view of a modification in which two child shield machines having different diameters are horizontally arranged.
１０ 親シールド機 １１ スキンプレート １２・１３ 子シールド機 １２ａ・１３ａ 前胴部 １２ｂ・１３ｂ 後胴部 １４ 中折れジャッキ １５・１６ 接合板 １７ ピン接合部 １９・２０ カッタヘッド ２３ 偏心多軸カッタ（補助カッタ） ４２・４３ 補助子シールド機 10 parent shield machine 11 skin plate 12.13 Child shield machine 12a ・ 13a Front body 12b ・ 13b Rear trunk 14 Center-breaking jack 15 ・ 16 joining plate 17 pin joint 19/20 Cutter head 23 Eccentric multi-axis cutter (auxiliary cutter) 42 ・ 43 Auxiliary shield machine
Claims (8)
ンプレート内に収納した親子シールド掘進機であって、
前記子シールド機のそれぞれが前面にカッタヘッドを備
えて単独で掘進可能な構造とされ、子シールド機相互
は、分離可能に並列接合して親シールド機のスキンプレ
ートに内接した状態で収納され、その並列接合状態で子
シールド機のカッタヘッドにより親シールド機を掘進さ
せることができるとともに、親シールド機のスキンプレ
ートから子シールド機を分離させて並列接合状態のまま
同時に掘進させることができ、また接合状態を解除する
ことにより、子シールド機同士を分離させて単独で掘進
できるようになっていることを特徴とする親子シールド
掘進機。1. A parent-child shield excavator in which a plurality of child shield machines are housed in a skin plate of a parent shield machine,
Each of the child shield machines is provided with a cutter head on the front surface so as to be independently digable, and the child shield machines are detachably connected in parallel and stored in the skin plate of the parent shield machine inscribed. , The parent shield machine can be excavated by the cutter head of the child shield machine in the parallel joint state, and the child shield machine can be separated from the skin plate of the parent shield machine and simultaneously excavated in the parallel joint state, In addition, the parent-child shield machine is characterized in that the child shield machines are separated from each other by releasing the joined state so that they can be independently excavated.
とが中折れ機構で連結され、子シールド機相互がピンに
て接合されていることを特徴とする請求項１記載の親子
シールド掘進機。2. A parent-child according to claim 1, wherein the front body portion and the rear body portion of each of the child shield machines are connected by a center folding mechanism, and the child shield machines are joined together by pins. Shield machine.
ッタヘッドによる掘削残部を掘削する補助カッタを設け
たことを特徴とする請求項１又は２記載の親子シールド
掘進機。3. The parent-child shield excavator according to claim 1, wherein an auxiliary cutter for excavating an excavation residual portion by a cutter head of the child shield machine is provided on the front surface of the parent shield machine.
ルド機のスキンプレートの断面形状が、並列接合した複
数の子シールド機による単円集合の外郭を包絡する形状
であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の親子
シールド掘進機。4. The child shield machine is a single-circle shield machine, and the cross-sectional shape of the skin plate of the parent shield machine is a shape that envelops the outer shell of a single-circle assembly by a plurality of child shield machines joined in parallel. The parent-child shield machine according to claim 1, 2 or 3.
子シールド機とが、分離可能に並列接合して親シールド
機のスキンプレートに内接した状態で収納され、これら
子シールド機及び補助子シールド機のカッタヘッドによ
り親シールド機を掘進させることができるとともに、補
助子シールド機を分離して複数の子シールド機を並列接
合状態のまま同時に掘進させることができ、またその接
合状態を解除することにより、子シールド機同士を分離
させて単独で掘進できるようになっていることを特徴と
する親子シールド掘進機。5. A plurality of child shield machines and auxiliary child shield machines smaller than the child shield machines are accommodated in a state of being inseparably connected in parallel and inscribed in the skin plate of the parent shield machine, and these child shield machines and auxiliary machines are accommodated. The cutter head of the shield machine allows the parent shield machine to be advanced, and the auxiliary child shield machine can be separated to allow multiple child shield machines to be simultaneously advanced in parallel joint state, and the joint state can be released. By doing so, the parent-child shield machine is characterized in that the child shield machines can be separated and independently digged.
ッタヘッドを備えて単独で掘進可能な構造とされ、子シ
ールド機相互が、分離可能に並列接合して親シールド機
のスキンプレートに内接した状態で収納された親子シー
ルド掘進機を用い、子シールド機のカッタヘッドにより
親子シールド掘進機を掘進させる親子同時掘進工程と、
親シールド機のスキンプレートから子シールド機を分離
させながら、子シールド機を並列接合状態のまま同時に
掘進させる子機同時掘進工程と、子シールド機同士の接
合を解除して分離させ、それぞれ単独で掘進させる子機
個別掘進工程とを有することを特徴とするシールド掘進
方法。6. A structure in which each of the plurality of child shield machines has a cutter head on the front surface so that the child shield machines can be independently excavated. Using a parent-child shield excavator stored in contact with each other, a parent-child simultaneous excavation process of excavating the parent-child shield excavator by the cutter head of the child shield machine,
While separating the child shield machine from the skin plate of the parent shield machine, the child machine simultaneous excavation process of simultaneously excavating the child shield machine in the parallel joint state, and the joint between the child shield machines are released and separated, each independently. A shield digging method, comprising: an individual digging process of a slave unit for digging.
の子シールド機及びこれより小さい補助子シールド機
が、分離可能に接合して親シールド機のスキンプレート
内に並列接合状態で収納された親子シールド掘進機を用
い、子シールド機のカッタヘッド及び補助子シールド機
のカッタヘッドにより親子シールド掘進機を掘進させる
親子同時掘進工程と、親シールド機のスキンプレートか
ら子シールド機を分離させながら、子シールド機を並列
接合状態のまま同時に掘進させる子機同時掘進工程と、
子シールド機同士の接合を解除して分離させ、それぞれ
単独で掘進させる子機個別掘進工程とを有することを特
徴とするシールド掘進方法。7. A parent and child in which a plurality of child shield machines each having a cutter head on the front surface and an auxiliary child shield machine smaller than this are detachably joined and housed in parallel in a skin plate of the parent shield machine. Using the shield machine, the parent-child simultaneous excavation process of excavating the parent-child shield machine with the cutter head of the child shield machine and the cutter head of the auxiliary child shield machine and the child shield machine while separating the child shield machine from the skin plate of the parent shield machine A slave machine simultaneous excavation process that excavates the shield machine at the same time with the parallel connection state,
A shield digging method, comprising: a child machine individual digging step in which the child shield machines are unjoined and separated, and each digging is performed independently.
それぞれにつき、中折れ機構にて前胴部に連結された後
胴部の組み立てを行うことを特徴とする請求項６又は７
記載のシールド掘進方法。8. The rear trunk part connected to the front trunk part by a center folding mechanism is assembled for each of the slave shield machines before the slave machine simultaneous excavation step.
Shield digging method described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001354824A JP2003155889A (en) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | Master and slave shield machine and its boring method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001354824A JP2003155889A (en) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | Master and slave shield machine and its boring method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003155889A true JP2003155889A (en) | 2003-05-30 |
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ID=19166621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001354824A Pending JP2003155889A (en) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | Master and slave shield machine and its boring method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003155889A (en) |
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