JP2017141590A

JP2017141590A - Tunnel excavator

Info

Publication number: JP2017141590A
Application number: JP2016023343A
Authority: JP
Inventors: 実保苅; Minoru Hokari; 杉山　雅彦; Masahiko Sugiyama; 雅彦杉山
Original assignee: Jim Technology Corp
Current assignee: Jim Technology Corp
Priority date: 2016-02-10
Filing date: 2016-02-10
Publication date: 2017-08-17
Anticipated expiration: 2036-02-10
Also published as: JP6548264B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tunnel excavator capable of crushing large gravel with a simple constitution, without stopping boring.SOLUTION: A tunnel excavator comprises an excavator body 11 of forming a cylindrical shape, a cutter head 12 rotatably supported by a front end part of the excavator body 11, a partition wall 15 provided in the rear of the cutter head 12, a chamber 20 formed between the cutter head 12 and the partition wall 15 and storing excavation sediment excavated by the cutter head 12, a screw conveyor for discharging the excavation sediment stored in the chamber 20 toward the machine outside from a discharge port 21a, guide plates 32b and 32c for guiding large gravel W taken in the chamber 20 toward just before the discharge port 21a and a rock drill 31 for crushing the large gravel W guided just before the discharge port 21a by the guide plates 32b and 32c.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、地盤掘削機時に、大きな礫を取り込んだ場合であっても、それを破砕して、掘削土砂と共に排出することができるトンネル掘削機に関する。 The present invention relates to a tunnel excavator capable of crushing and discharging together with excavated earth and sand even when large gravel is taken in at the time of excavating the ground.

一般に、シールド掘削機においては、カッタヘッドによって掘削した掘削土砂を、チャンバ内に取り込んだ後、その取り込んだ掘削土砂を、スクリューコンベヤ等の排土装置によって機外に向けて排出しながら、トンネルを掘削するようにしている。 In general, in a shield excavator, after excavating earth and sand excavated by a cutter head is taken into a chamber, the excavated earth and sand is discharged to the outside by an earth removing device such as a screw conveyor, and a tunnel is formed. I try to drill.

また、掘削する地盤によっては、大きな礫が含まれており、チャンバ内に取り込んだその礫の大きさが想定外の大きさとなる場合がある。このような大きな礫は、排土装置によって排出することができないため、チャンバ内に停滞してしまい、掘削に悪影響を与えることになる。 In addition, depending on the ground to be excavated, large gravel is included, and the size of the gravel taken into the chamber may be an unexpected size. Such large gravel cannot be discharged by the earth removing device, so that it stays in the chamber and adversely affects excavation.

そこで、従来から、チャンバ内に取り込んだ大きな礫を破砕可能とする削岩機を備えたシールド掘削機が、種々提供されている。そして、このような、シールド掘削機としては、例えば、特許文献１に開示されている。 Therefore, various shield excavators including a rock drill capable of crushing large gravel taken into the chamber have been conventionally provided. Such a shield excavator is disclosed in Patent Document 1, for example.

特開２００７−３２７２４６号公報JP 2007-327246 A

ここで、上記従来のシールド掘削機においては、チャンバ内に取り込んだ大きな礫を、後退させたカッタヘッドと、チャンバを形成する隔壁との間で、挟み込んだり、カッタヘッドの後面から後方に向けて伸長させた押圧部と、隔壁との間で、挟み込んだりした後、その挟み込んだ礫を削岩機によって破砕するようにしている。つまり、上記従来のシールド掘削機においては、大きな礫を破砕する際に、カッタヘッドの回転を停止させる必要があるため、掘進を一旦停止させなくてはならない。 Here, in the above conventional shield excavator, large gravel taken into the chamber is sandwiched between the retracted cutter head and the partition wall forming the chamber, or rearward from the rear surface of the cutter head. After being sandwiched between the extended pressing part and the partition wall, the sandwiched gravel is crushed by a rock drill. That is, in the conventional shield excavator, when crushing large gravel, it is necessary to stop the rotation of the cutter head, so the excavation must be stopped once.

また、カッタヘッドは、大径で、且つ、高剛性の構造物となるため、その重量は非常に大きくなる。これにより、カッタヘッドを前後移動させるためには、非常に大きな駆動力が必要となる。この結果、上記従来のシールド掘削機においては、カッタヘッドを前後移動させるための移動手段を必要とするだけでなく、その移動手段も非常に大掛かりなものとなり、掘削機全体として、複雑な構成となるおそれがある。 Further, since the cutter head is a large-diameter and high-rigidity structure, its weight is very large. As a result, a very large driving force is required to move the cutter head back and forth. As a result, the conventional shield excavator requires not only a moving means for moving the cutter head back and forth, but also the moving means becomes very large, and the entire excavator has a complicated configuration. There is a risk.

従って、本発明は上記課題を解決するものであって、掘進を停止させることなく、大きな礫を簡素な構成によって破砕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。 Therefore, this invention solves the said subject, and it aims at providing the tunnel excavator which can crush a big gravel with a simple structure, without stopping excavation.

上記課題を解決する第１の発明に係るトンネル掘削機は、
筒状をなす掘削機本体と、
前記掘削機本体の前端部に回転可能に支持されるカッタヘッドと、
前記カッタヘッドの後方で、且つ、前記掘削機本体内に設けられる隔壁と、
前記カッタヘッドと前記隔壁との間に形成され、前記カッタヘッドによって掘削された掘削土砂を蓄えるチャンバと、
前記チャンバ内に蓄えられた掘削土砂を、前記隔壁を貫通した排出口から機外に向けて排出する排土装置と、
前記隔壁の前面に設けられると共に、前記排出口の側部まで延在し、前記チャンバ内に取り込まれた礫を、前記排出口の直前に向けて案内する案内板と、
前記案内板に上方から覆われるように当該案内板に支持され、前記案内板によって前記排出口の直前に案内された礫を破砕する削岩機とを備える
ことを特徴とする。 The tunnel excavator according to the first invention for solving the above-described problems is
A tubular excavator body,
A cutter head rotatably supported by the front end of the excavator body;
A partition wall provided behind the cutter head and in the excavator body;
A chamber formed between the cutter head and the partition wall for storing excavated earth and sand excavated by the cutter head;
A soil discharger for discharging the excavated earth and sand stored in the chamber from the discharge port penetrating the partition wall toward the outside of the machine;
A guide plate that is provided on the front surface of the partition wall and extends to the side of the discharge port, and guides gravel taken into the chamber toward the front of the discharge port;
A rock drill supported by the guide plate so as to be covered by the guide plate from above and crushing gravel guided by the guide plate immediately before the discharge port is provided.

上記課題を解決する第２の発明に係るトンネル掘削機は、
前記削岩機は、礫を破砕する刃具を有し、
前記刃具は、前記案内板から突出可能に支持される
ことを特徴とする。 The tunnel excavator according to the second invention for solving the above-mentioned problems is
The rock drill has a cutting tool for crushing gravel,
The cutting tool is supported so as to protrude from the guide plate.

上記課題を解決する第３の発明に係るトンネル掘削機は、
前記案内板及び前記削岩機は、礫の大きさに応じて、トンネル幅方向に移動可能に支持される
ことを特徴とする。 A tunnel excavator according to a third invention for solving the above-described problem is
The guide plate and the rock drill are supported to be movable in the tunnel width direction according to the size of gravel.

上記課題を解決する第４の発明に係るトンネル掘削機は、
前記排出口の側部に位置する前記案内板は、トンネル前方側から後方側に向かうに従って、トンネル幅方向外側に向けて傾斜する
ことを特徴とする。 A tunnel excavator according to a fourth invention for solving the above-described problem is
The guide plate located at the side of the discharge port is inclined toward the outer side in the tunnel width direction from the front side of the tunnel toward the rear side.

上記課題を解決する第５の発明に係るトンネル掘削機は、
筒状をなす掘削機本体と、
前記掘削機本体の前端部に回転可能に支持されるカッタヘッドと、
前記カッタヘッドの後方で、且つ、前記掘削機本体内に設けられる隔壁と、
前記カッタヘッドと前記隔壁との間に形成され、前記カッタヘッドによって掘削された掘削土砂を蓄えるチャンバと、
前記チャンバ内に蓄えられた掘削土砂を、前記隔壁を貫通した排出口から機外に向けて排出する排土装置と、
前記隔壁における前記排出口の左右両側部に、前記チャンバ内に向けて突出可能に支持され、前記チャンバ内に取り込まれた礫を、前記排出口の直前において、トンネル幅方向両側から囲い込む左右一対の礫ずれ防止用ロッドと、
前記カッタヘッドの後部に、前記チャンバ内に向けて突出可能に支持され、前記礫ずれ防止用ロッドによって囲まれた礫を破砕する礫破砕用カッタとを備える
ことを特徴とする。 A tunnel excavator according to a fifth invention for solving the above-described problem is
A tubular excavator body,
A cutter head rotatably supported by the front end of the excavator body;
A partition wall provided behind the cutter head and in the excavator body;
A chamber formed between the cutter head and the partition wall for storing excavated earth and sand excavated by the cutter head;
A soil discharger for discharging the excavated earth and sand stored in the chamber from the discharge port penetrating the partition wall toward the outside of the machine;
A pair of left and right sides that are supported on both left and right side portions of the discharge port in the partition wall so as to protrude into the chamber, and enclose gravel taken into the chamber from both sides in the tunnel width direction immediately before the discharge port. A rod for preventing gravel slip,
A gravel crushing cutter is provided at a rear portion of the cutter head so as to be able to protrude into the chamber and crush the gravel surrounded by the gravel slip prevention rod.

上記課題を解決する第６の発明に係るトンネル掘削機は、
前記左右一対の礫ずれ防止用ロッドを、複数組備え、
前記複数組の礫ずれ防止用ロッドは、トンネル幅方向外側に配置される程、上方に位置する
ことを特徴とする。 A tunnel excavator according to a sixth invention for solving the above-described problem is
A plurality of sets of the left and right pair of gravel slip prevention rods,
The plurality of pairs of gravel slip prevention rods are located higher as they are arranged on the outer side in the tunnel width direction.

上記課題を解決する第７の発明に係るトンネル掘削機は、
前記カッタヘッドの後部に設けられ、前記チャンバ内に蓄えられた掘削土砂を撹拌する撹拌翼を備え、
前記礫破砕用カッタは、前記撹拌翼から突出可能に支持される
ことを特徴とする。 A tunnel excavator according to a seventh invention for solving the above-described problems is
Provided at the rear of the cutter head, comprising a stirring blade for stirring the excavated earth and sand stored in the chamber;
The gravel crushing cutter is supported so as to protrude from the stirring blade.

上記課題を解決する第８の発明に係るトンネル掘削機は、
前記礫破砕用カッタは、
前記カッタヘッドの回転に伴って、前記礫ずれ防止用ロッドによって囲まれた礫に対して転がり接触するディスクカッタである
ことを特徴とする。 A tunnel excavator according to an eighth invention for solving the above-mentioned problems is
The gravel crushing cutter is:
It is a disc cutter that is in rolling contact with the gravel surrounded by the gravel slip prevention rod as the cutter head rotates.

従って、本発明に係るトンネル掘削機によれば、チャンバ内に取り込まれた礫を排出口の直前に案内する案内板と、排出口の直前に案内された礫を破砕する削岩機とを、カッタヘッドの回転に影響を与えることなく設置することができる。これにより、掘進を停止させることなく、大きな礫を簡素な構成によって破砕することができる。 Therefore, according to the tunnel excavator according to the present invention, a guide plate for guiding the gravel taken into the chamber immediately before the discharge port, and a rock drill for crushing the gravel guided just before the discharge port, It can be installed without affecting the rotation of the cutter head. Thereby, a big gravel can be crushed by simple composition, without stopping excavation.

また、本発明に係るトンネル掘削機によれば、チャンバ内に取り込まれた礫を排出口の直前において囲い込む礫ずれ防止用ロッドを、隔壁に設ける一方、礫ずれ防止用ロッドによって囲まれた礫を破砕する礫破砕用カッタを、カッタヘッドの後部に設けることにより、カッタヘッドの回転と共に、礫を破砕することができる。これにより、掘削を停止させることなく、大きな礫を簡素な構成によって破砕することができる。 Further, according to the tunnel excavator according to the present invention, the gravel slip prevention rod that surrounds the gravel taken into the chamber immediately before the discharge port is provided on the partition wall, while the gravel slip is surrounded by the gravel slip prevention rod. By providing a cutter for crushing gravel at the rear part of the cutter head, the gravel can be crushed along with the rotation of the cutter head. Thereby, a big gravel can be crushed by simple composition, without stopping excavation.

本発明の実施例１に係るトンネル掘削機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the tunnel excavator which concerns on Example 1 of this invention. 図１のII−II矢視断面図である。It is II-II arrow sectional drawing of FIG. 図１のIII−III矢視断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG. 1. 削岩機及び下案内板が移動する様子を示した図である。It is the figure which showed a mode that the rock drill and the lower guide plate moved. 本発明の実施例２に係るトンネル掘削機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the tunnel excavator which concerns on Example 2 of this invention. 図５のVI−VI矢視断面図である。It is VI-VI arrow sectional drawing of FIG. 図５のVII−VII矢視断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along arrow VII-VII in FIG. 5. 図５のVIII−VIII矢視断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along arrow VIII-VIII in FIG. 5. ディスクカッタが撹拌翼内に没入した状態を示した図である。It is the figure which showed the state where the disk cutter was immersed in the stirring blade. 左右一対のロッドを複数組設けたときのロッド配置図である。It is a rod arrangement diagram when a plurality of pairs of left and right rods are provided.

以下、本発明に係るトンネル掘削機を、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 drawings.

先ず、本発明の実施例１に係るトンネル掘削機について、図１乃至図４を用いて詳細に説明する。 First, a tunnel excavator according to Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図１に示すように、トンネル掘削機（例えば、シールド掘削機）１は、円筒状をなす掘削機本体１１を有している。掘削機本体１１の前端部には、円盤状をなすカッタヘッド１２が回転可能に支持されており、このカッタヘッド１２の中心部には、カッタ回転軸１３の前端が嵌入されている。 As shown in FIG. 1, a tunnel excavator (for example, a shield excavator) 1 has an excavator body 11 having a cylindrical shape. A disc-shaped cutter head 12 is rotatably supported at the front end portion of the excavator body 11, and the front end of the cutter rotating shaft 13 is fitted into the center portion of the cutter head 12.

そして、カッタヘッド１２は、スポーク構造を採用している。このような、カッタヘッドの構造については、図１及び図６を参照しながら、説明する。 The cutter head 12 employs a spoke structure. Such a structure of the cutter head will be described with reference to FIGS.

カッタヘッド１２は、外周リング１２ａ、内周リング１２ｂ、及び、カッタスポーク１２ｃ，１２ｄを有している。外周リング１２ａ及び内周リング１２ｂは、カッタ回転軸１３を中心として、同軸状に配置されている。このうち、外周リング１２ａは、カッタヘッド１２の外周部を形成しており、内周リング１２ｂは、外周リング１２ａよりもカッタ径方向内側に配置されている。 The cutter head 12 has an outer peripheral ring 12a, an inner peripheral ring 12b, and cutter spokes 12c and 12d. The outer ring 12a and the inner ring 12b are arranged coaxially with the cutter rotating shaft 13 as the center. Among these, the outer peripheral ring 12a forms the outer peripheral part of the cutter head 12, and the inner peripheral ring 12b is arranged on the inner side in the cutter radial direction than the outer peripheral ring 12a.

また、長尺となる複数のカッタスポーク１２ｃ、及び、それと比較して短尺となる複数のカッタスポーク１２ｄは、カッタ回転軸１３を中心として、放射状に配置されている。具体的には、カッタスポーク１２ｃは、カッタヘッド１２の中心部と外周リング１２ａとの間を、内周リング１２ｂを介して、カッタ径方向において繋いでいる。一方、カッタスポーク１２ｄは、外周リング１２ａと内周リング１２ｂとの間を、カッタ径方向において繋いでいる。そして、カッタスポーク１２ｃとカッタスポーク１２ｄとは、カッタ周方向において、交互に配置されている。 Also, the plurality of cut-out spokes 12c that are long and the cut-out spokes 12d that are shorter than the cut-out spokes 12d are arranged radially about the cutter rotation shaft 13. Specifically, the cutter pork 12c connects the center of the cutter head 12 and the outer ring 12a in the cutter radial direction via the inner ring 12b. On the other hand, the cutter spoke 12d connects the outer ring 12a and the inner ring 12b in the cutter radial direction. The cutter spokes 12c and the cutter spokes 12d are alternately arranged in the cutter circumferential direction.

更に、カッタヘッド１２における中心部の前面には、フィッシュテールカッタ１２ｅが着脱可能に装着されており、カッタスポーク１２ｃ，１２の前面には、多数のカッタビット１２ｆが着脱可能に装着されている。 Further, a fishtail cutter 12e is detachably attached to the front surface of the center portion of the cutter head 12, and a large number of cutter bits 12f are detachably attached to the front surfaces of the cutter spokes 12c and 12.

そして、カッタヘッド１２には、外周リング１２ａ、内周リング１２ｂ、及び、カッタスポーク１２ｃ，１２ｄによって、複数の開口部が開口されることになる。それらの開口部は、フィッシュテールカッタ１２ｅ及びカッタビット１２ｆによって地盤を掘削した際に発生する掘削土砂を、機内（後述するチャンバ２０内）に取り込むための掘削土砂取込口１２ｇを、形成している。 A plurality of openings are opened in the cutter head 12 by the outer ring 12a, the inner ring 12b, and the cutter spokes 12c and 12d. These openings form an excavation earth and sand intake 12g for taking excavation earth and sand generated when excavating the ground with the fishtail cutter 12e and the cutter bit 12f into the machine (in the chamber 20 described later). Yes.

また、図１に示すように、掘削機本体１１の前端部内には、隔壁１５が設けられている。この隔壁１５は、カッタヘッド１２の後方に配置されており、その中心部には、カッタ回転軸１３が回転可能に支持されている。更に、隔壁１５には、リング状をなす回転リング１６が、カッタ回転軸１３を中心として、回転可能に支持されている。 Further, as shown in FIG. 1, a partition wall 15 is provided in the front end portion of the excavator body 11. The partition wall 15 is disposed behind the cutter head 12, and a cutter rotating shaft 13 is rotatably supported at the center thereof. Further, a rotating ring 16 having a ring shape is supported on the partition wall 15 so as to be rotatable about the cutter rotating shaft 13.

そして、回転リング１６の前部には、複数の連結ビーム１７が、リング周方向において所定の間隔で設けられており、これらの連結ビーム１７の前端は、内周リング１２ｂとカッタスポーク１２ｃとの接続部に連結されている。一方、回転リング１６の後部には、外歯式のリングギヤ１８が設けられている。これに対して、隔壁１５の後面には、カッタ旋回用モータ１９が設けられており、このカッタ旋回用モータ１９の駆動ギヤ１９ａは、リングギヤ１８と噛み合っている。 A plurality of coupling beams 17 are provided at a predetermined interval in the circumferential direction of the ring at the front portion of the rotating ring 16, and the front ends of these coupling beams 17 are formed between the inner circumferential ring 12b and the cutter spoke 12c. Connected to the connection. On the other hand, an external ring gear 18 is provided at the rear portion of the rotating ring 16. On the other hand, a cutter turning motor 19 is provided on the rear surface of the partition wall 15, and a drive gear 19 a of the cutter turning motor 19 is engaged with the ring gear 18.

従って、カッタ旋回用モータ１９を駆動させることにより、その駆動ギヤ１９ａの回転を、リングギヤ１８から回転リング１６及び連結ビーム１７に伝達させることができるので、カッタヘッド１２を、カッタ回転軸１３を回転中心として、回転させることができる。これにより、フィッシュテールカッタ１２ｅ及びカッタビット１２ｆは、カッタヘッド１２が回転すると、カッタ回転軸１３を旋回中心として旋回することになり、このように旋回したフィッシュテールカッタ１２ｅ及びカッタビット１２ｆによって、トンネルを地盤に掘削することができる。 Therefore, by driving the cutter turning motor 19, the rotation of the drive gear 19a can be transmitted from the ring gear 18 to the rotating ring 16 and the connecting beam 17, so that the cutter head 12 rotates the cutter rotating shaft 13. As a center, it can be rotated. As a result, when the cutter head 12 rotates, the fish tail cutter 12e and the cutter bit 12f turn around the cutter rotating shaft 13, and the fish tail cutter 12e and the cutter bit 12f thus turned turn the tunnel. Can be excavated in the ground.

そして、カッタヘッド１２と隔壁１５との間には、チャンバ２０が区画形成されている。このチャンバ２１は、掘削土砂を一時的に蓄えるための空間（室）となっており、当該チャンバ２０内には、フィッシュテールカッタ１２ｅ及びカッタビット１２ｆの地盤掘削に伴って発生した掘削土砂が、掘削土砂取込口１２ｇを介して、取り込まれるようになっている。 A chamber 20 is defined between the cutter head 12 and the partition wall 15. The chamber 21 is a space (chamber) for temporarily storing excavated earth and sand. In the chamber 20, excavated earth and sand generated by ground excavation of the fishtail cutter 12e and the cutter bit 12f are stored. It is taken in through the excavated earth and sand intake 12g.

また、掘削機本体１１内には、スクリューコンベヤ（排土装置）２１が、前端から後端に向かうに従って、上方に向けて傾斜するように設けられている。このとき、スクリューコンベヤ２１の前端開口部となる排出口２１ａは、隔壁１５の下部を貫通して、チャンバ２０内に挿入されている。従って、スクリューコンベヤ２１を回転駆動させることにより、チャンバ２０内に蓄えられた掘削土砂を、掘削機本体１１の後方に向けて排出することができる。 Further, in the excavator body 11, a screw conveyor (soil discharging device) 21 is provided so as to be inclined upward as it goes from the front end to the rear end. At this time, the discharge port 21 a serving as the front end opening of the screw conveyor 21 passes through the lower part of the partition wall 15 and is inserted into the chamber 20. Therefore, by rotating the screw conveyor 21, the excavated earth and sand stored in the chamber 20 can be discharged toward the rear of the excavator body 11.

更に、掘削機本体１１の内周面には、複数のシールドジャッキ（推進ジャッキ）２２が、その内周面の周方向に沿って並設されている。これらのシールドジャッキ２２は、トンネル後方に向けて伸長可能となっており、トンネルの内壁面に沿ってリング状に組み付けられた複数のセグメント（図示省略）を押圧可能となっている。 Further, a plurality of shield jacks (propulsion jacks) 22 are arranged in parallel on the inner peripheral surface of the excavator body 11 along the circumferential direction of the inner peripheral surface. These shield jacks 22 can extend toward the rear of the tunnel, and can press a plurality of segments (not shown) assembled in a ring shape along the inner wall surface of the tunnel.

従って、シールドジャッキ２２を、トンネル後方に向けて伸長させて、既設のセグメントに押し付けることにより、掘削機本体１１に推進反力を与えることができる。即ち、掘削機本体１１を、シールドジャッキ２２がセグメントを押圧したときに発生する推進反力によって、前進させることができる。 Therefore, a propulsion reaction force can be applied to the excavator body 11 by extending the shield jack 22 toward the rear of the tunnel and pressing it against the existing segment. That is, the excavator body 11 can be advanced by the propulsion reaction force generated when the shield jack 22 presses the segment.

ここで、図１乃至図３に示すように、本発明に係るトンネル掘削機１には、削岩機３１が設けられている。この削岩機３１は、チャンバ２０内に取り込まれた大きな礫を、破砕することが可能となっている。また、削岩機３１によって破砕する礫は、その大きさが、スクリューコンベヤ２１によって排出することができない程の大きさとなっており、例えば、スクリューコンベヤ２１の回転半径よりも大きな直径を有している。 Here, as shown in FIG. 1 thru | or FIG. 3, the rock drill 31 is provided in the tunnel excavator 1 which concerns on this invention. The rock drill 31 can crush large gravel taken into the chamber 20. Further, the gravel to be crushed by the rock drill 31 has such a size that it cannot be discharged by the screw conveyor 21. For example, the gravel has a diameter larger than the rotation radius of the screw conveyor 21. Yes.

そこで、上述したような、大きな礫を、以下、大礫Ｗと称して、下記において、削岩機３１及びこれを収納する収納部３２の構成について、詳細に説明する。 Thus, the large gravel as described above is hereinafter referred to as a large gravel W, and in the following, the configuration of the rock drill 31 and the storage unit 32 for storing the rock drill will be described in detail.

図１乃至図３に示すように、チャンバ２０の底部には、左右一対の収納部３２が設けられている。これらの収納部３２は、排出口２１ａのトンネル幅方向両側部に配置されており、掘削機本体１１の内周面と隔壁１５の前面とに連結されている。即ち、収納部３２は、掘削機本体１１の内周面と隔壁１５の前面とに跨るようにして設けられている。 As shown in FIGS. 1 to 3, a pair of left and right storage portions 32 is provided at the bottom of the chamber 20. These storage portions 32 are disposed on both sides of the discharge port 21 a in the tunnel width direction, and are connected to the inner peripheral surface of the excavator body 11 and the front surface of the partition wall 15. That is, the storage portion 32 is provided so as to straddle the inner peripheral surface of the excavator body 11 and the front surface of the partition wall 15.

具体的には、収納部３２は、中空状をなしており、前壁３２ａ、上壁を形成する上案内板３２ｂ、及び、側壁を形成する下案内板３２ｃを有している。なお、上案内板３２ｂ及び下案内板３２ｃは、本発明に係る案内板を構成するものとなっている。 Specifically, the storage portion 32 has a hollow shape, and includes a front wall 32a, an upper guide plate 32b that forms an upper wall, and a lower guide plate 32c that forms a side wall. The upper guide plate 32b and the lower guide plate 32c constitute the guide plate according to the present invention.

上案内板３２ｂは、トンネル幅方向外側から内側に向かうに従って、下方に向けて傾斜しており、排出口２１ａよりも上方に配置されている。また、下案内板３２ｃは、トンネル幅方向外側から内側に向かうに従って、下方に向けて傾斜しており、排出口２１ａよりもトンネル幅方向外側に配置されている。このとき、下案内板３２ｃの傾斜角度は、上案内板３２ｂの傾斜角度よりも大きくなっている。 The upper guide plate 32b is inclined downward as it goes from the outer side to the inner side in the tunnel width direction, and is arranged above the discharge port 21a. Further, the lower guide plate 32c is inclined downward as it goes from the outer side in the tunnel width direction to the inner side, and is arranged on the outer side in the tunnel width direction than the discharge port 21a. At this time, the inclination angle of the lower guide plate 32c is larger than the inclination angle of the upper guide plate 32b.

つまり、上案内板３２ｂは、排出口２１ａの左右両側に配置されており、その案内面は、トンネル幅方向において対向して、排出口２１ａの直前（正面）に向けて傾斜している。また、下案内板３２ｃは、上案内板３２ｂの内端（下端）に連続して形成されると共に、排出口２１ａの左右両側に配置されており、その案内面は、トンネル幅方向において対向して、排出口２１ａの直前（正面）に向けて傾斜している。 That is, the upper guide plates 32b are disposed on both the left and right sides of the discharge port 21a, and the guide surfaces thereof are opposed to each other in the tunnel width direction and are inclined toward the front (front) of the discharge port 21a. The lower guide plate 32c is formed continuously with the inner end (lower end) of the upper guide plate 32b, and is disposed on both the left and right sides of the discharge port 21a. The guide surfaces thereof face each other in the tunnel width direction. And is inclined toward the front (front) of the discharge port 21a.

これにより、上案内板３２ｂ及び下案内板３２ｃは、チャンバ２０内に取り込まれた大礫Ｗを、排出口２１ａの直前に向けて案内することができる。更に、下案内板３２ｃは、自ら排出口２１ａの直前に案内した大礫Ｗを、チャンバ２０の最底部となるその位置に保持することができる。 Thereby, the upper guide plate 32b and the lower guide plate 32c can guide the gravel W taken into the chamber 20 toward the front of the discharge port 21a. Further, the lower guide plate 32 c can hold the boulder W guided just before the discharge port 21 a at the position which becomes the bottom of the chamber 20.

そして、収納部３２内には、削岩機３１がそれぞれ収納されており、これらの削岩機３１は、上案内板３２ｂ及び下案内板３２ｃの裏面に支持されている。また、削岩機３１は、大礫Ｗを破砕するための刃具３１ａを有しており、この刃具３１ａは、出没可能に支持されている。即ち、刃具３１ａは、下案内板３２ｃに形成される挿通孔３２ｄから、排出口２１ａの直前に向けて、突出可能に支持されており、このように、下案内板３２ｃから突出することにより、出口２１ａの直前に案内された大礫Ｗを、破砕可能となっている。 And the rock drill 31 is each accommodated in the accommodating part 32, and these rock drills 31 are supported by the back surface of the upper guide plate 32b and the lower guide plate 32c. Moreover, the rock drill 31 has a cutting tool 31a for crushing the gravel W, and this cutting tool 31a is supported so as to be able to appear and retract. That is, the cutting tool 31a is supported so as to be able to project from the insertion hole 32d formed in the lower guide plate 32c toward the front of the discharge port 21a. Thus, by projecting from the lower guide plate 32c, The gravel W guided just before the exit 21a can be crushed.

以上より、トンネル掘削機１によってトンネル構造体を施工する場合には、先ず、カッタヘッド１２を回転させながら、複数のシールドジャッキ２２を伸長させて既設のセグメントに押し付けることにより、掘削機本体１１が、その既設のセグメントから推進反力を得て、前進すると共に、回転するカッタヘッド１２に装着されたフィッシュテールカッタ１２ｅ及びカッタビット１２ｆが、前方の地盤に切羽を形成して、トンネルを掘削する。 From the above, when constructing a tunnel structure by the tunnel excavator 1, first, the excavator body 11 is made to extend by pressing the plurality of shield jacks 22 against the existing segments while rotating the cutter head 12. The fish tail cutter 12e and the cutter bit 12f attached to the rotating cutter head 12 form a face on the ground in front and excavate the tunnel while moving forward by obtaining a propulsion reaction force from the existing segment. .

このとき、地盤掘削によって発生した掘削土砂は、カッタヘッド１２の掘削土砂取込口１２ｇを介して、チャンバ２０内に充填されることになり、そのチャンバ２０は、充填された掘削土砂によって、所定の内圧に維持される。そして、チャンバ２０内に充填された掘削土砂は、スクリューコンベヤ２１の回転駆動によって、トンネル後方に向けて排出される。つまり、掘削土砂をチャンバ２０内に充填させて、そのチャンバ２０の内圧を切羽から受ける土圧に対抗させながら、当該チャンバ２０内から掘削土砂を排出する。 At this time, the excavated soil generated by the ground excavation is filled into the chamber 20 through the excavated sediment intake 12g of the cutter head 12, and the chamber 20 is filled with the excavated sediment by the filled excavated sediment. The internal pressure is maintained. Then, the excavated earth and sand filled in the chamber 20 is discharged toward the rear of the tunnel by the rotational drive of the screw conveyor 21. That is, the excavated sediment is filled into the chamber 20, and the excavated sediment is discharged from the chamber 20 while the internal pressure of the chamber 20 is opposed to the soil pressure received from the face.

これと同時に、短縮したシールドジャッキ２２のトンネル後方においては、エレクタ装置（図示省略）の駆動によって、これに保持されたセグメントが、トンネルの内壁面に沿って、リング状に順次組み立てられる。 At the same time, behind the shortened shield jack 22, the segments held by the erector device (not shown) are sequentially assembled in a ring shape along the inner wall surface of the tunnel.

即ち、カッタヘッド１２の掘削による掘削量に見合う土砂量を、スクリューコンベヤ２１によって円滑に排出して、チャンバ２０内を常に掘削土砂によって充満させることにより、切羽の安定化を図りつつ、トンネルを掘削する。これと同時に、シールドジャッキ２２の伸長によって、既設のセグメントから推進反力を取って掘進しながら、短縮させたシールドジャッキ２２のトンネル後方において、新設のセグメントを組み立てる。 That is, the amount of earth and sand that corresponds to the amount of excavation by excavation of the cutter head 12 is smoothly discharged by the screw conveyor 21, and the inside of the chamber 20 is always filled with excavated earth and sand, so that the face is stabilized and the tunnel is excavated. To do. At the same time, as the shield jack 22 is extended, a new segment is assembled at the rear of the tunnel of the shortened shield jack 22 while digging by taking a driving reaction force from the existing segment.

続いて、トンネル掘削機１が、多くの礫を含む礫地盤に遭遇し、スクリューコンベヤ２１によって排出不可能となる大礫Ｗが、カッタヘッド１２の掘削土砂取込口１２ｇからチャンバ２０内に取り込まれた場合には、トンネル掘削機１の掘進を停止させることなく（トンネル掘削機１を掘進させながら）、当該大礫Ｗを、削岩機３１によって細かく破砕して、掘削土砂と共にスクリューコンベヤ２１によって排出する。 Subsequently, the tunnel excavator 1 encounters a gravel ground containing a lot of gravel, and the gravel W that cannot be discharged by the screw conveyor 21 is taken into the chamber 20 from the excavation soil intake 12g of the cutter head 12. In such a case, without stopping the excavation of the tunnel excavator 1 (while excavating the tunnel excavator 1), the gravels W are finely crushed by the rock drill 31 and screw excavator 21 together with the excavated earth and sand. To discharge.

詳細には、チャンバ２０内に取り込まれた大礫Ｗは、カッタヘッド１２が回転していると、当該チャンバ２０に充填された掘削土砂の中を、その底部に向けて次第に落下していく。 Specifically, when the cutter head 12 is rotated, the gravel W taken into the chamber 20 gradually falls in the excavated earth and sand filled in the chamber 20 toward the bottom thereof.

次いで、その落下した大礫Ｗは、上案内板３２ｂに当接した後、当該上案内板３２ｂ及び下案内板３２ｃによって順に案内されて、チャンバ２０の最底部となる排出口２１ａの直前に到達する。あるいは、その落下した大礫Ｗは、下案内板３２ｃに当接した後、当該下案内板３２ｃによって案内されて、チャンバ２０の最底部となる排出口２１ａの直前に到達する。 Next, the fallen gravel W comes into contact with the upper guide plate 32 b, and is sequentially guided by the upper guide plate 32 b and the lower guide plate 32 c, and reaches immediately before the discharge port 21 a that is the bottom of the chamber 20. To do. Alternatively, the fallen gravel W comes into contact with the lower guide plate 32 c and is guided by the lower guide plate 32 c to reach immediately before the discharge port 21 a serving as the bottom of the chamber 20.

そして、図１乃至図３に示すように、大礫Ｗが、排出口２１ａの直前に案内されて、下案内板３２ｃによって、チャンバ２０の最底部となるその位置に保持されると、削岩機３１を駆動して、その刃具３１ａを突出させる。これにより、削岩機３１は、刃具３１ａによって、大礫Ｗをその左右両側から突き刺すように破砕する。 Then, as shown in FIGS. 1 to 3, when the gravel W is guided just before the discharge port 21a and is held by the lower guide plate 32c at the position which becomes the bottom of the chamber 20, the rock drilling is performed. The machine 31 is driven to project the blade 31a. Thereby, the rock drill 31 is crushed with the cutting tool 31a so that the gravels W may be pierced from both the left and right sides.

このとき、刃具３１ａによる破砕動作（出没動作）は、大礫Ｗの大きさが、スクリューコンベヤ２１によって排出することができる程の大きさになるまで、行われる。例えば、大礫Ｗの直径がスクリューコンベヤ２１の回転半径よりも小さくなるまで、刃具３１ａの破砕動作を繰り返す。 At this time, the crushing operation (infestation operation) by the cutting tool 31 a is performed until the size of the gravels W is large enough to be discharged by the screw conveyor 21. For example, the crushing operation of the blade 31a is repeated until the diameter of the gravels W is smaller than the rotation radius of the screw conveyor 21.

次いで、大礫Ｗが削岩機３１によって細かく破砕されると、その破砕後の礫片は、掘削土砂と共に排出口２１ａ内に取り込まれて排出される。 Next, when the gravels W are finely crushed by the rock drill 31, the crushed pieces are taken into the discharge port 21 a and discharged together with the excavated earth and sand.

従って、本発明に係るトンネル掘削機１によれば、チャンバ２０内に取り込まれた大礫Ｗを排出口２１ａの直前に案内する案内板３２ｂ，３２ｃと、排出口２１ａの直前に案内された大礫Ｗを破砕する削岩機３１とを、回転するカッタヘッド１２に干渉させることなく設置することができる。これにより、掘進を停止させることなく、大礫Ｗを簡素な構成によって破砕することができる。 Therefore, according to the tunnel excavator 1 according to the present invention, the guide plates 32b and 32c for guiding the gravel W taken into the chamber 20 immediately before the discharge port 21a, and the large guide guided just before the discharge port 21a. The rock drill 31 that crushes the gravel W can be installed without interfering with the rotating cutter head 12. Thereby, the gravel W can be crushed with a simple configuration without stopping the excavation.

また、削岩機３１を収納可能とした収納部３２を、掘削機本体１１の内周面と隔壁１５の前面との亘って設けることにより、当該削岩機３１及び収納部３２を、既存のトンネル掘削機に容易に適用することができる。これにより、大礫Ｗを含んだ礫地盤に対応していないトンネル掘削機を、大礫Ｗを含んだ礫地盤に対応したトンネル掘削機に、容易に変更することができる。 Further, by providing a storage section 32 that can store the rock drill 31 between the inner peripheral surface of the excavator body 11 and the front surface of the partition wall 15, the rock drill 31 and the storage section 32 can be connected to an existing one. It can be easily applied to tunnel excavators. Thereby, the tunnel excavator not corresponding to the gravel ground containing the gravel W can be easily changed to the tunnel excavator corresponding to the gravel ground including the gravel W.

更に、図４に示すように、削岩機３１を収納部３２内に設置する場合には、下案内板３２ｃ及び削岩機３１を、大礫Ｗの大きさ（径）に応じて、トンネル幅方向において移動可能に支持するようにしても構わない。これにより、大礫Ｗの大きさに制限なく、当該大礫Ｗを、排出口２１ａの直前に案内して、容易に破砕することができる。 Furthermore, as shown in FIG. 4, when the rock drill 31 is installed in the storage portion 32, the lower guide plate 32 c and the rock drill 31 are tunneled according to the size (diameter) of the gravel W. You may make it support so that a movement is possible in the width direction. Thereby, the boulder W can be easily crushed by guiding it just before the discharge port 21a without being limited by the size of the boulder W.

このとき、下案内板３２ｃを、トンネル前方側から後方側に向かうに従って、トンネル幅方向外側に向けて傾斜させることにより、大礫Ｗをトンネル前方側から排出口２１ａに向けて案内させることができる。これにより、大礫Ｗの破砕を、トンネル前後方向において、排出口２１ａにより近い位置で行うことができるので、その破砕後の礫片を、飛散させることなく、速やかに排出することができる。 At this time, the gravel W can be guided from the front side of the tunnel toward the discharge port 21a by inclining the lower guide plate 32c toward the outer side in the tunnel width direction from the front side of the tunnel toward the rear side. . Thereby, since crushing of the gravel W can be performed at a position closer to the discharge port 21a in the longitudinal direction of the tunnel, the gravel pieces after the crushing can be quickly discharged without being scattered.

次に、本発明の実施例２に係るトンネル掘削機について、図５乃至図１０を用いて詳細に説明する。なお、実施例２における実施例１に示した部材と対応した部材については、実施例１に示した部材の符号と同一の符号を付して、説明を省略している。 Next, a tunnel excavator according to Embodiment 2 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, about the member corresponding to the member shown in Example 1 in Example 2, the code | symbol same as the code | symbol of the member shown in Example 1 is attached | subjected, and description is abbreviate | omitted.

図５、図７、図８に示すように、隔壁１５の下部には、左右一対のロッド（礫ずれ防止用ロッド）４１が、チャンバ２０内に向けて突出可能に支持されている。これらのロッド４１は、排出口２１ａのトンネル幅方向両側部に配置されており、トンネル前後方向に延設されている。 As shown in FIGS. 5, 7, and 8, a pair of left and right rods (gravel misalignment prevention rods) 41 are supported below the partition wall 15 so as to protrude into the chamber 20. These rods 41 are arranged on both sides of the discharge port 21a in the tunnel width direction, and extend in the tunnel front-rear direction.

即ち、左右一対のロッド４１は、チャンバ２０内に突出することにより、大礫Ｗを、排出口２１ａの直前（正面）において、トンネル幅方向両側（左右両側）から囲い込むことが、可能となっている。これにより、大礫Ｗが排出口２１の直前からトンネル幅方向外側にずれることを、防止することができる。このとき、大礫Ｗの大きさ（径）によっては、左右一のロッド４１によって、大礫Ｗをトンネル幅方向両側から挟み込んで固定することができる。 In other words, the pair of left and right rods 41 project into the chamber 20 so that the gravels W can be enclosed from both sides (left and right sides) in the tunnel width direction immediately before (in front of) the discharge port 21a. ing. Thereby, it can prevent that the gravel W shifts | deviates to the tunnel width direction outer side just before the discharge port 21. FIG. At this time, depending on the size (diameter) of the gravels W, the gravels W can be sandwiched and fixed from both sides in the tunnel width direction by the left and right rods 41.

また、ロッド４１の後方には、ロッド出没用ジャッキ４２が隔壁１５に支持されている。このロッド出没用ジャッキ４２は、トンネル前後方向に向けて伸縮可能となっており、そのジャッキ先端は、ロッド４１の基端と接続している。即ち、ロッド出没用ジャッキ４２を伸縮させることにより、ロッド４１のトンネル前後方向への押し出し及び引き込みが可能となっている。 Further, a rod projecting jack 42 is supported by the partition wall 15 behind the rod 41. The rod projecting jack 42 can be extended and contracted in the longitudinal direction of the tunnel, and the jack tip is connected to the base end of the rod 41. That is, by extending and retracting the rod retracting jack 42, the rod 41 can be pushed out and retracted in the longitudinal direction of the tunnel.

従って、ロッド出没用ジャッキ４２を、トンネル前方側に向けて伸長させることにより、ロッド４１を、隔壁１５内からチャンバ２０内に向けて突出させることができる。一方、ロッド出没用ジャッキ４２を、トンネル後方側に向けて短縮させることにより、ロッド４１を、チャンバ２０内から隔壁１５内に向けて没入させることができる。 Therefore, the rod 41 can be protruded from the partition wall 15 into the chamber 20 by extending the rod projecting jack 42 toward the tunnel front side. On the other hand, the rod 41 can be retracted from the chamber 20 toward the partition wall 15 by shortening the rod retracting jack 42 toward the rear side of the tunnel.

なお、図８においては、左右一対のロッド４１のうち、左側に位置するロッド４１を、最も突出させた状態（ジャッキ伸長状態）とする一方、右側に位置するロッド４１を、最も没入させた状態（ジャッキ短縮状態）としている。 In FIG. 8, among the pair of left and right rods 41, the rod 41 located on the left side is in the most protruded state (jack extended state), while the rod 41 located on the right side is most immersed. (Jack shortened state).

これに対して、図５、図６、図８、図９に示すように、各カッタスポーク１２ｃの後部には、撹拌翼４３がそれぞれ設けられている。更に、各撹拌翼４３内には、礫破砕用のディスクカッタ４４及びカッタ出没用ジャッキ４５がそれぞれ収納されている。 On the other hand, as shown in FIGS. 5, 6, 8, and 9, a stirring blade 43 is provided at the rear portion of each of the cut spokes 12 c. Further, in each stirring blade 43, a disc cutter 44 for crushing gravel and a jack for raising / lowering the cutter 45 are accommodated.

カッタ出没用ジャッキ４５は、トンネル前後方向に向けて伸縮可能となっており、そのジャッキ先端には、ディスクカッタ４４が回転可能に支持されている。即ち、カッタ出没用ジャッキ４５を伸縮させることにより、ディスクカッタ４４のトンネル前後方向への押し出し及び引き込みが可能となっている。 The cutter intruding jack 45 is extendable in the longitudinal direction of the tunnel, and a disk cutter 44 is rotatably supported at the tip of the jack. In other words, the disk cutter 44 can be pushed out and retracted in the front-rear direction of the tunnel by extending and retracting the cutter projecting jack 45.

従って、カッタ出没用ジャッキ４５を、トンネル後方側に向けて伸長させることにより、ディスクカッタ４４を、撹拌翼４３内（カッタスポーク１２ｃ内）からチャンバ２０内に向けて突出させることができる。一方、カッタ出没用ジャッキ４５を、トンネル前方側に向けて短縮させることにより、ディスクカッタ４４を、チャンバ２０内から撹拌翼４３内（カッタスポーク１２ｃ内）に向けて没入させることができる。 Therefore, the disc cutter 44 can be protruded from the agitating blade 43 (in the cutter pork 12c) into the chamber 20 by extending the cutter in / out jack 45 toward the rear side of the tunnel. On the other hand, the cutter cutter jack 45 is shortened toward the front side of the tunnel, so that the disk cutter 44 can be immersed from the chamber 20 toward the stirring blade 43 (in the cutter pork 12c).

なお、図５及び図８においては、ディスクカッタ４４を最も突出させた状態（ジャッキ伸長状態）とする一方、図９においては、ディスクカッタ４４を最も没入させた状態（ジャッキ短縮状態）としている。 5 and 8, the disk cutter 44 is in the most protruded state (jack extended state), while in FIG. 9, the disk cutter 44 is in the most immersed state (jack shortened state).

そして、図５及び図８に示すように、ディスクカッタ４４は、ロッド４１よりも、若干、トンネル径方向外側に配置されているため、カッタヘッド１２の回転時において、ロッド４１よりもトンネル径方向外側を通過する。また、ロッド４１及びディスクカッタ４４の各最大突出量は、カッタヘッド１２の回転時及び回転停止時に関わらず、最も突出した状態のロッド４１と、最も突出した状態のディスクカッタ４４とが、接触しないように設定されている。 As shown in FIGS. 5 and 8, the disk cutter 44 is disposed slightly outside the tunnel radial direction with respect to the rod 41. Therefore, when the cutter head 12 is rotated, the disk cutter 44 is positioned in the tunnel radial direction with respect to the rod 41. Pass outside. The maximum protrusion amounts of the rod 41 and the disk cutter 44 are such that the most protruded rod 41 and the most protruded disk cutter 44 do not contact each other regardless of whether the cutter head 12 is rotated or stopped. Is set to

つまり、ディスクカッタ４４は、カッタヘッド１２の回転に伴って、左右一対のロッド４１間に囲まれた大礫Ｗのうち、ロッド４１の先端よりもトンネル前方側に突出した突出部分のみに対して、転がり接触することにより、当該突出部分を破砕する。このとき、ディスクカッタ４４は、大礫Ｗに対して、トンネル幅方向外側から転がり接触することになるが、大礫Ｗがロッド４１によってトンネル幅方向両側から挟まれるように囲まれているため、当該大礫Ｗの排出口２１の直前からの逸脱が防止されることになる。 That is, the disc cutter 44 is only for the protruding part that protrudes forward of the tunnel from the tip of the rod 41 out of the gravel W surrounded by the pair of left and right rods 41 as the cutter head 12 rotates. The protruding portion is crushed by rolling contact. At this time, the disk cutter 44 comes into rolling contact with the gravel W from the outside in the tunnel width direction, but the gravel W is surrounded by the rod 41 so as to be sandwiched from both sides in the tunnel width direction. Deviation from immediately before the outlet 21 of the gravel W is prevented.

以上より、トンネル掘削機１が、多くの礫を含む礫地盤に遭遇し、スクリューコンベヤ２１によって排出不可能となる大礫Ｗが、カッタヘッド１２の掘削土砂取込口１２ｇからチャンバ２０内に取り込まれた場合には、トンネル掘削機１の掘進を停止させることなく（トンネル掘削機１を掘進させながら）、当該大礫Ｗを、ディスクカッタ４４によって細かく破砕して、掘削土砂と共にスクリューコンベヤ２１によって排出する。 As described above, the tunnel excavator 1 encounters a gravel ground containing a lot of gravel, and the gravel W that cannot be discharged by the screw conveyor 21 is taken into the chamber 20 from the excavation soil intake 12g of the cutter head 12. In such a case, without stopping the excavation of the tunnel excavator 1 (while excavating the tunnel excavator 1), the gravels W are finely crushed by the disk cutter 44, and the excavated earth and sand are removed by the screw conveyor 21. Discharge.

また、このように、大礫Ｗがチャンバ２０内に取り込まれると同時に、出没用ジャッキ４２，４５を伸長させて、ロッド４１及びディスクカッタ４４をチャンバ２０内に突出させる。 Further, in this way, the gravel W is taken into the chamber 20 and at the same time, the jacks 42 and 45 for extension are extended, and the rod 41 and the disc cutter 44 are protruded into the chamber 20.

次いで、図７に示すように、その落下した大礫Ｗは、チャンバ２０の最底部となる排出口２１ａの直前に到達した後、突出したロッド４１間に挟まれる。 Next, as shown in FIG. 7, the fallen gravel W is sandwiched between the protruding rods 41 after reaching just before the discharge port 21 a that is the bottom of the chamber 20.

そして、図５及び図８に示すように、カッタヘッド１２の回転に伴って、カッタ回転軸１３を旋回中心として旋回するディスクカッタ４４が、ロッド４１間に挟まれた大礫Ｗに接触する。即ち、大礫Ｗにおける上記突出部分のみが、ディスクカッタ４４の転がり接触によって破砕される。このとき、ディスクカッタ４４による破砕動作（旋回）は、大礫Ｗにおける突出部分が無くなるまで、行われる。 As shown in FIGS. 5 and 8, as the cutter head 12 rotates, the disc cutter 44 that revolves around the cutter rotation shaft 13 contacts the gravel W sandwiched between the rods 41. That is, only the protruding portion of the gravel W is crushed by the rolling contact of the disk cutter 44. At this time, the crushing operation (turning) by the disc cutter 44 is performed until there is no protruding portion in the gravels W.

次いで、大礫Ｗがディスクカッタ４４によって細かく破砕されると、その破砕後の礫片は、掘削土砂と共に排出口２１ａ内に取り込まれて排出される。 Next, when the gravels W are finely crushed by the disc cutter 44, the crushed pieces are taken into the discharge port 21a and discharged together with the excavated earth and sand.

従って、本発明に係るトンネル掘削機１よれば、チャンバ２０内に取り込まれた大礫Ｗを排出口２１ａの直前において囲うロッド４１を、隔壁１５に設ける一方、４１ロッドによって囲まれた大礫Ｗを破砕するディスクカッタ４４を、カッタヘッド１２の後部に設けることにより、カッタヘッド１２の回転と共に、大礫Ｗを破砕することができる。これにより、掘削を停止させることなく、大きな礫Ｗを簡素な構成によって破砕することができる。 Therefore, according to the tunnel excavator 1 according to the present invention, the rod 41 that surrounds the gravel W taken in the chamber 20 immediately before the discharge port 21a is provided in the partition wall 15, while the gravel W surrounded by the 41 rod. By providing the disk cutter 44 for crushing at the rear part of the cutter head 12, the gravel W can be crushed along with the rotation of the cutter head 12. Thereby, the big gravel W can be crushed with a simple configuration without stopping excavation.

また、図１０に示すように、左右一対のロッド４１を複数組設けるようにしても構わない。このとき、複数組のロッド４１は、トンネル幅方向外側に配置される程、上方に設けられている。これにより、大礫Ｗの大きさ（径）に応じて、ロッド４１の組を使い分けることができるので、大礫Ｗの大きさに制限なく、当該大礫Ｗを容易に破砕することができる。 Further, as shown in FIG. 10, a plurality of pairs of left and right rods 41 may be provided. At this time, the plurality of sets of rods 41 are provided upward as they are arranged on the outer side in the tunnel width direction. Thereby, according to the magnitude | size (diameter) of the gravel W, since the group of the rod 41 can be used properly, the said gravel W can be easily crushed without a restriction | limiting in the magnitude | size of the gravel W.

１トンネル掘削機
１１掘削機本体
１２カッタヘッド
１５隔壁
１９カッタ旋回用モータ
２０チャンバ
２１スクリューコンベヤ
３１削岩機
３１ａ刃具
３２収納部
３２ａ前壁
３２ｂ上案内板
３２ｃ下案内板
３２ｄ挿通孔
４１ロッド
４２ロッド出没用ジャッキ
４３撹拌翼
４４ディスクカッタ
４５カッタ出没用ジャッキ
Ｗ大礫 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tunnel excavator 11 Excavator main body 12 Cutter head 15 Bulkhead 19 Cutter turning motor 20 Chamber 21 Screw conveyor 31 Rock drill 31a Cutting tool 32 Storage part 32a Front wall 32b Upper guide plate 32c Lower guide plate 32d Insertion hole 41 Rod 42 Rod Jack for emergence 43 Agitating blade 44 Disc cutter 45 Jack for cutter emergence W Gravel

Claims

筒状をなす掘削機本体と、
前記掘削機本体の前端部に回転可能に支持されるカッタヘッドと、
前記カッタヘッドの後方で、且つ、前記掘削機本体内に設けられる隔壁と、
前記カッタヘッドと前記隔壁との間に形成され、前記カッタヘッドによって掘削された掘削土砂を蓄えるチャンバと、
前記チャンバ内に蓄えられた掘削土砂を、前記隔壁を貫通した排出口から機外に向けて排出する排土装置と、
前記隔壁の前面に設けられると共に、前記排出口の側部まで延在し、前記チャンバ内に取り込まれた礫を、前記排出口の直前に向けて案内する案内板と、
前記案内板に上方から覆われるように当該案内板に支持され、前記案内板によって前記排出口の直前に案内された礫を破砕する削岩機とを備える
ことを特徴とするトンネル掘削機。 A tubular excavator body,
A cutter head rotatably supported by the front end of the excavator body;
A partition wall provided behind the cutter head and in the excavator body;
A chamber formed between the cutter head and the partition wall for storing excavated earth and sand excavated by the cutter head;
A soil discharger for discharging the excavated earth and sand stored in the chamber from the discharge port penetrating the partition wall toward the outside of the machine;
A guide plate that is provided on the front surface of the partition wall and extends to the side of the discharge port, and guides gravel taken into the chamber toward the front of the discharge port;
A tunnel excavator comprising: a rock drill supported by the guide plate so as to be covered from above by the guide plate, and crushing gravel guided by the guide plate immediately before the discharge port.

請求項１に記載のトンネル掘削機において、
前記削岩機は、礫を破砕する刃具を有し、
前記刃具は、前記案内板から突出可能に支持される
ことを特徴とするトンネル掘削機。 The tunnel excavator according to claim 1,
The rock drill has a cutting tool for crushing gravel,
The cutting tool is supported so as to protrude from the guide plate.

請求項１または２に記載のトンネル掘削機において、
前記案内板及び前記削岩機は、礫の大きさに応じて、トンネル幅方向に移動可能に支持される
ことを特徴とするトンネル掘削機。 The tunnel excavator according to claim 1 or 2,
The guide plate and the rock drill are supported so as to be movable in the tunnel width direction according to the size of gravel.

請求項３に記載のトンネル掘削機において、
前記排出口の側部に位置する前記案内板は、トンネル前方側から後方側に向かうに従って、トンネル幅方向外側に向けて傾斜する
ことを特徴とするトンネル掘削機。 The tunnel excavator according to claim 3,
The tunnel excavator characterized in that the guide plate located at the side of the discharge port is inclined outward in the tunnel width direction from the tunnel front side toward the rear side.

筒状をなす掘削機本体と、
前記掘削機本体の前端部に回転可能に支持されるカッタヘッドと、
前記カッタヘッドの後方で、且つ、前記掘削機本体内に設けられる隔壁と、
前記カッタヘッドと前記隔壁との間に形成され、前記カッタヘッドによって掘削された掘削土砂を蓄えるチャンバと、
前記チャンバ内に蓄えられた掘削土砂を、前記隔壁を貫通した排出口から機外に向けて排出する排土装置と、
前記隔壁における前記排出口の左右両側部に、前記チャンバ内に向けて突出可能に支持され、前記チャンバ内に取り込まれた礫を、前記排出口の直前において、トンネル幅方向両側から囲い込む左右一対の礫ずれ防止用ロッドと、
前記カッタヘッドの後部に、前記チャンバ内に向けて突出可能に支持され、前記礫ずれ防止用ロッドによって囲まれた礫を破砕する礫破砕用カッタとを備える
ことを特徴とするトンネル掘削機。 A tubular excavator body,
A cutter head rotatably supported by the front end of the excavator body;
A partition wall provided behind the cutter head and in the excavator body;
A chamber formed between the cutter head and the partition wall for storing excavated earth and sand excavated by the cutter head;
A soil discharger for discharging the excavated earth and sand stored in the chamber from the discharge port penetrating the partition wall toward the outside of the machine;
A pair of left and right sides that are supported on both left and right side portions of the discharge port in the partition wall so as to protrude into the chamber, and enclose gravel taken into the chamber from both sides in the tunnel width direction immediately before the discharge port. A rod for preventing gravel slip,
A tunnel excavator comprising a gravel crushing cutter that crushes gravel surrounded by the gravel slip prevention rod and supported at the rear part of the cutter head so as to protrude into the chamber.

請求項５に記載のトンネル掘削機において、
前記左右一対の礫ずれ防止用ロッドを、複数組備え、
前記複数組の礫ずれ防止用ロッドは、トンネル幅方向外側に配置される程、上方に位置する
ことを特徴とするトンネル掘削機。 The tunnel excavator according to claim 5,
A plurality of sets of the left and right pair of gravel slip prevention rods,
The tunnel excavator according to claim 1, wherein the plurality of pairs of gravel slip prevention rods are positioned higher as they are arranged on the outer side in the tunnel width direction.

請求項５または６に記載のトンネル掘削機において、
前記カッタヘッドの後部に設けられ、前記チャンバ内に蓄えられた掘削土砂を撹拌する撹拌翼を備え、
前記礫破砕用カッタは、前記撹拌翼から突出可能に支持される
ことを特徴とするトンネル掘削機。 The tunnel excavator according to claim 5 or 6,
Provided at the rear of the cutter head, comprising a stirring blade for stirring the excavated earth and sand stored in the chamber;
The gravel crushing cutter is supported so as to protrude from the stirring blade.

請求項５乃至７のいずれかに記載のトンネル掘削機において、
前記礫破砕用カッタは、
前記カッタヘッドの回転に伴って、前記礫ずれ防止用ロッドによって囲まれた礫に対して転がり接触するディスクカッタである
ことを特徴とするトンネル掘削機。 The tunnel excavator according to any one of claims 5 to 7,
The gravel crushing cutter is:
A tunnel excavator characterized by being a disk cutter that is in rolling contact with the gravel surrounded by the gravel slip prevention rod as the cutter head rotates.