JP2673003B2 - Shield excavator for excavation of different diameter section - Google Patents
Shield excavator for excavation of different diameter sectionInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、掘進途中でトンネル径を変えるため大径シ
ールドの内部から小径シールドの発進を可能とした異径
断面掘削用シールド掘進機に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a shield machine for excavation of a different diameter section, which enables a small-diameter shield to start from inside a large-diameter shield to change the tunnel diameter during excavation.
この異径断面掘削用シールド掘進機は、上下水道や電
力、通信ケーブル埋設用のトンネルの掘進途中におい
て、新たに立坑を構築することなくトンネル径を変え、
それまでより縮小した断面のトンネルを連続して築造す
ることを意図したもので、以下、その概要を第６図およ
び第７図により説明する。This shield machine for excavating different diameter cross sections changes the tunnel diameter without constructing a new vertical shaft during the excavation of a tunnel for burying water and sewerage, power, and communication cables.
It is intended to continuously construct a tunnel having a smaller cross section than that up to that point, and the outline thereof will be described below with reference to FIGS. 6 and 7.
第６図に示すように、大径シールド１の前部に設ける
バルクヘッド（隔壁）をラジアル方向に２つに分割し、
その外周側バルクヘッド２と中心側バルクヘッド３の間
に、あらかじめ小径シールド用フード部４を前方へ押し
出し可能に設置しておく。ここでは、フード部４が中心
側バルクヘッド３と大径シールド外殻部材５に溶接によ
り接合されているものとする。中心側バルクヘッド３に
は、カッタホイル６およびカッタ駆動装置７が支持され
ている。また、この中心側バルクヘッド３には、カッタ
チャンバ８から掘削土砂を排出するスクリューコンベア
９の取入口が設けられている。大径掘進時には、カッタ
ホイル６により地山を掘削し、エレクタ11で組立てられ
たセグメント12を反力受としてシールドジャッキ10によ
り大径シールド１を推進する。As shown in FIG. 6, the bulkhead (partition wall) provided in the front part of the large-diameter shield 1 is divided into two in the radial direction,
The small-diameter shield hood portion 4 is installed in advance between the outer peripheral side bulkhead 2 and the center side bulkhead 3 so that it can be pushed forward. Here, the hood portion 4 is assumed to be joined to the center-side bulkhead 3 and the large-diameter shield outer shell member 5 by welding. A cutter wheel 6 and a cutter driving device 7 are supported on the center-side bulkhead 3. Further, the center side bulkhead 3 is provided with an inlet of a screw conveyor 9 for discharging excavated soil from the cutter chamber 8. During the large-diameter excavation, the cutter wheel 6 excavates the natural ground, and the segment 12 assembled by the erector 11 receives the reaction force to propel the large-diameter shield 1 by the shield jack 10.
大径シールド１が予定地点に到達したならば、薬液注
入等による切羽安定処理を行い、カッタチャンバ８内の
土砂を排除した後、カッタホイル６のスポーク13を小径
掘進時の掘削外径に合わせて切断する。次に、第７図に
示すように、それまでフード部４を中心側バルクヘッド
３と大径シールド外殻部材５に接合していた溶接部を切
断し、フード部４を前方へ押し出す。その後、押し出し
たフード部４と中心側バルクヘッド３および小径シール
ド用スキンプレート15の接合、シールドジャッキ16,エ
レクタ17等の機内配置を行い、小径シールド14を発進架
台18上に組立てる。そして、再発進のための反力受19の
構築、小径シールド用セグメント20の組立を行い、小径
シールド14を大径シールド１の内部から発進させる。When the large-diameter shield 1 reaches the planned point, the face is stabilized by injecting a chemical solution or the like to remove the sediment in the cutter chamber 8 and then the spokes 13 of the cutter wheel 6 are adjusted to the outer diameter of the excavation during the small-diameter excavation. Disconnect. Next, as shown in FIG. 7, the welded portion, which has joined the hood portion 4 to the central bulkhead 3 and the large-diameter shield outer shell member 5 until then, is cut, and the hood portion 4 is pushed forward. After that, the extruded hood portion 4, the center-side bulkhead 3 and the small-diameter shield skin plate 15 are joined, and the shield jack 16, the erector 17 and the like are arranged inside the machine, and the small-diameter shield 14 is assembled on the starting stand 18. Then, the reaction force receiver 19 for restarting is constructed, the small-diameter shield segment 20 is assembled, and the small-diameter shield 14 is started from the inside of the large-diameter shield 1.
この種装置に関連する公知技術としては、例えば特開
昭59-48595号公報に記載のものがある。A known technique related to this type of device is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-48595.
上述した異径断面掘削用シールド掘進機を実用化する
ために解決すべき課題として次の諸点が挙げられる。Problems to be solved in order to put the shield machine for excavating the different-diameter cross section into practical use are as follows.
（１） 大径シールドから小径シールドへの改造に備え
て、事前にバルクヘッドをラジアル方向に分割し、外周
側バルクヘッド２と中心側バルクヘッド３の間に小径シ
ールド用フード部４を前方へ押し出し可能に設置してい
るが、問題は、大径掘進時には、フード部４を所定位置
に保持するとともに、カッタホイル６の受けるスラスト
荷重および回転反力を中心側バルクヘッド３から大径シ
ールド外殻部材５へ伝達し、一方、改造時ないし改造後
は、小径シールドの組立、発進のため、フード部４の外
周と大径シールド外殻部材５との間に十分な隙間を確保
したいという２つの相反する要求をどのようにして満足
させるかにある。(1) In preparation for the modification from the large-diameter shield to the small-diameter shield, the bulkhead is divided in the radial direction in advance, and the small-diameter shield hood portion 4 is forwardly provided between the outer peripheral side bulkhead 2 and the central side bulkhead 3. Although it is installed so that it can be pushed out, the problem is that the hood portion 4 is held at a predetermined position during the large-diameter excavation, and the thrust load and the rotational reaction force received by the cutter wheel 6 are applied from the center-side bulkhead 3 to the large-diameter shield shell. On the other hand, it is necessary to secure a sufficient gap between the outer circumference of the hood portion 4 and the large-diameter shield outer shell member 5 for transmission to the member 5 and, at the time of or after the modification, for assembling and starting the small-diameter shield. How to satisfy conflicting requirements.
（２） 改造時のガス切断，溶接等の作業は、坑内換気
が困難な面からできるだけ減らすよう配慮することが必
要である。(2) It is necessary to reduce the work such as gas cutting and welding when remodeling because it is difficult to ventilate in the mine.
（３） カッタスポークの切断など、切羽に出て行う作
業は安全上好ましくない。(3) Work such as cutting cutter spokes that is carried out on the face is not preferable for safety reasons.
（４） 小径シールドの発進時には、大径シールド外殻
部材５の開口部周辺に土砂や裏込材の流出を防止するた
めのシールが必要であり、シール材としては、信頼性の
面から立坑発進において常用されるエントランスパッキ
ンを使用できることが望ましい。(4) At the start of the small-diameter shield, a seal is required around the opening of the large-diameter shield outer shell member 5 to prevent the outflow of earth and sand and backfill material. It is desirable to be able to use the entrance packing that is commonly used in launching.
本発明は、上記（１）〜（４）の課題を解決し、実用
性の高い異径断面掘削用シールド掘進機を提供すること
を目的とする。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems (1) to (4) and to provide a shield machine for excavation of different-diameter cross-section that is highly practical.
上記目的を達成するために本発明は、後方端内周側に
フランジを有するリング状に形成した小径シールド用フ
ード部を、その先端部が大径シールドの前部に配設した
外周側バルクヘッドと中心側バルクヘッドの間に位置す
るように、前記フード部のフランジと中心側バルクヘッ
ドにそれぞれ取りはずし可能に結合させたスペーサと、
前記フード部の外周と大径シールド外殻部材との間にラ
ジアル方向のスペーサとして挿入され、その内周側と外
周側とに設けたフランジをそれぞれ前記フード部のフラ
ンジと前記大径シールド外殻部材に取りはずし可能に結
合させたリング状部材により保持し、大径掘進時に中心
側バルクヘッドに支持されたカッタホイルの受けるスラ
スト荷重および回転反力を前記スペーサおよびリング状
部材を介して前記大径シールド外殻部材に伝達させるよ
うにしたことを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an outer peripheral bulkhead in which a ring-shaped small-diameter shield hood portion having a flange on the inner peripheral side of a rear end thereof is disposed at the front portion of the large-diameter shield. And a spacer that is detachably coupled to the flange of the hood portion and the central bulkhead, respectively, so as to be located between the central bulkhead and
A flange is inserted between the outer periphery of the hood portion and the large-diameter shield outer shell member as a radial spacer, and flanges provided on the inner peripheral side and the outer peripheral side thereof are respectively the flange of the hood portion and the large-diameter shield outer shell. The large-diameter shield is held by a ring-shaped member detachably connected to the member, and thrust load and rotational reaction force received by the cutter wheel supported by the center-side bulkhead during large-diameter excavation are passed through the spacer and the ring-shaped member. The feature is that it is transmitted to the outer shell member.
前記リング状部材は内周リングと外周リングからな
り、内周リングはさらに複数の円弧状のピースに分割さ
れており、この内周リングと外周リングを後方端で互い
に接合したものであることが好ましい。The ring-shaped member includes an inner peripheral ring and an outer peripheral ring, the inner peripheral ring is further divided into a plurality of arc-shaped pieces, and the inner peripheral ring and the outer peripheral ring are joined to each other at a rear end. preferable.
また、前記リング状部材の外周側フランジが取りはず
し可能に結合される大径シールド外殻部材の端面は、小
径シールド発進用のエントランスパッキンの取付面に兼
用することができる。Further, the end surface of the large-diameter shield outer shell member to which the outer peripheral flange of the ring-shaped member is detachably coupled can also be used as the mounting surface of the entrance packing for starting the small-diameter shield.
カッタホイルは、スポークをラジアル方向に伸縮させ
る機構を有し、カッタビットを設けたスポークの伸縮に
より大径掘進時と小径掘進時とで掘削外径を変更できる
ように構成するとよい。The cutter wheel may have a mechanism for expanding and contracting the spokes in the radial direction, and the expansion and contraction of the spokes provided with the cutter bits may change the outer diameter of the excavation between the large diameter excavation and the small diameter excavation.
前記（１）の課題については、大径掘進時には、小径
シールド用フード部のフランジと中心側バルクヘッドに
それぞれ取りはずし可能に結合させたスペーサと、前記
フード部の外周と大径シールド外殻部材との間にラジア
ル方向のスペーサとして挿入され、内周側と外周側とに
設けたフランジをそれぞれ前記フード部のフランジと前
記大径シールド外殻部材に取りはずし可能に結合させた
リング状部材により前記フード部を所定位置に保持する
とともに、前記スペーサおよびリング状部材を介して中
心側バルクヘッドを大径シールド外殻部材に強固に結合
し、カッタホイルの受けるスラスト荷重および回転反力
を大径シールド外殻部材に伝達させることができる。一
方、小径シールドへの改造時には、前記スペーサを取り
はずすと、前記リング状部材をガイドにしてフード部を
前方へ押し出すことができ、さらに前記リング状部材を
抜き取ることにより、フード部外周と大径シールド外殻
部材との間に小径シールドの組立、発進のため必要な隙
間を十分確保できる。その際、カッタスポークを大径シ
ールドのバルクヘッドに仮固定し、駆動部を支持すると
作業が容易になる。With respect to the problem (1), when excavating a large diameter, a spacer detachably coupled to the flange of the small-diameter shield hood and the center-side bulkhead, an outer periphery of the hood, and a large-diameter shield shell member. Between the hood by a ring-shaped member that is inserted as a radial spacer between the flanges provided on the inner peripheral side and the outer peripheral side and is detachably coupled to the flange of the hood portion and the large-diameter shield outer shell member, respectively. Hold the part in place and firmly connect the center-side bulkhead to the large-diameter shield outer shell member through the spacer and the ring-shaped member, so that the large-diameter shield outer shell receives the thrust load and rotational reaction force received by the cutter wheel. Can be transmitted to the member. On the other hand, at the time of modification to a small-diameter shield, if the spacer is removed, the hood portion can be pushed forward by using the ring-shaped member as a guide. A sufficient clearance can be secured between the outer shell member and the small-diameter shield for assembly and starting. At that time, the work is facilitated by temporarily fixing the cutass pork to the bulkhead of the large-diameter shield and supporting the drive unit.
また、前記リング状部材を内周リングと外周リングに
分割し、内周リングを下部のピースを残して部分的に抜
き取れるようにしておくと、小径シールド組立時に内周
リングの残された下部ピースで機体を安定に支持するこ
とができる。Further, when the ring-shaped member is divided into an inner peripheral ring and an outer peripheral ring, and the inner peripheral ring can be partially pulled out while leaving a lower piece, the lower part where the inner peripheral ring remains when the small-diameter shield is assembled. The piece can support the airframe stably.
前記（２）の課題については、小径シールド用フード
部と中心側バルクヘッドおよび大径シールド外殻部材の
結合に前記のようなスペーサおよびリング状部材を用い
た取りはずし可能な結合構造を採用することで、改造時
の坑内ガス切断作業の減少を図っている。Regarding the problem of (2) above, a removable coupling structure using the spacer and the ring-shaped member as described above is used for coupling the small-diameter shield hood portion, the center-side bulkhead, and the large-diameter shield outer shell member. Therefore, we are trying to reduce the work of cutting underground gas during remodeling.
前記（３）の課題については、余掘りカッタと同様に
カッタスポークに内蔵した油圧ジャッキによりスポーク
を伸縮させる機構を設けることで、切羽に出て行うスポ
ーク切断作業は不要となる。With respect to the problem (3), by providing a mechanism for expanding and contracting the spokes by a hydraulic jack built into the Kattus spokes, as in the overcutting cutter, the spoke cutting work performed on the face is unnecessary.
前記（４）の課題についても、前記リング状部材を取
りはずした跡の大径シールド外殻部材の端面にエントラ
ンスパッキンを取り付けることにより、小径シールド発
進時に、通常の立坑発進の場合と同様に発進口のシール
ができる。As for the problem of (4), by attaching an entrance packing to the end surface of the large-diameter shield outer shell member after the ring-shaped member is removed, the starting opening is the same as in the case of a normal shaft start when the small-diameter shield is started. Can be sealed.
以下、本発明の一実施例を第１図〜第５図により説明
する。本実施例は密閉形の泥土圧式シールド掘進機に適
用した例で、第６図，第７図と機能的に同等の部分には
同一符号を付し、その説明を省略する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The present embodiment is an example applied to a closed type mud pressure shield machine, and parts that are functionally equivalent to those in FIGS. 6 and 7 are assigned the same reference numerals and explanations thereof are omitted.
第１図〜第５図において、小径シールド用フード部４
は後方端内側にフランジ21を有するリング状に形成され
ており、フランジ21には中心側バルクヘッド３の締結用
ねじ穴22と一致するボルト挿入穴が複数個設けられてい
る。1 to 5, the small-diameter shield hood portion 4 is shown.
Is formed in a ring shape having a flange 21 on the inner side of the rear end, and the flange 21 is provided with a plurality of bolt insertion holes corresponding to the fastening screw holes 22 of the center-side bulkhead 3.
スペーサ23はフード部４の内周に沿って配置される複
数の円弧状のピースに分割されており、各ピースは軸方
向の両端にフランジ24,25を有し、一方のフランジ24に
は中心側バルクヘッド３の締結用ねじ穴22と一致するボ
ルト挿通穴が複数個設けられ、他方のフランジ25にはフ
ード部４のフランジ21に設けられたボルト挿通穴と一致
するボルト挿通穴が複数個設けられている。The spacer 23 is divided into a plurality of arc-shaped pieces arranged along the inner circumference of the hood portion 4, and each piece has flanges 24, 25 at both axial ends, and one flange 24 has a center. A plurality of bolt insertion holes that match the fastening screw holes 22 of the side bulkhead 3 are provided, and the other flange 25 has a plurality of bolt insertion holes that match the bolt insertion holes provided in the flange 21 of the hood portion 4. It is provided.
26はフード部４の外周と大径シールド外殻部材５の間
にラジアル方向のスペーサとして挿入されるリング状部
材で、本実施例では、連続した一体の外周リング27に複
数の円弧状のピースに分割された内周リング28を重ね合
わせ、後方端の溶接部29で互いに接合したものを用いて
いる。このリング状部材26は内周側と外周側とにフラン
ジ30,31を有し、内周側フランジ30にはフード部４のフ
ランジ21に設けられたボルト挿通穴と一致するボルト挿
通穴が複数個設けられ、外周側フランジ31には大径シー
ルド外殻部材５の後方端面32に設けられた締結用ねじ穴
33と一致するボルト挿通穴が複数個設けられている。Reference numeral 26 is a ring-shaped member that is inserted as a radial spacer between the outer periphery of the hood portion 4 and the large-diameter shield outer shell member 5. In the present embodiment, a plurality of arc-shaped pieces are provided on a continuous integral outer peripheral ring 27. The inner peripheral rings 28 divided into two are superposed and joined to each other at a rear end weld portion 29. The ring-shaped member 26 has flanges 30 and 31 on the inner peripheral side and the outer peripheral side, and the inner peripheral side flange 30 has a plurality of bolt insertion holes that match the bolt insertion holes provided in the flange 21 of the hood portion 4. The outer peripheral side flange 31 is provided with a screw hole for fastening provided on the rear end face 32 of the large-diameter shield outer shell member 5.
A plurality of bolt insertion holes corresponding to 33 are provided.
大径シールド１を組立てる際、第１図および第２図に
示すように、スペーサ23の一方のフランジ24を中心側バ
ルクヘッド３の平面加工された機内側の面にボルト34で
締結し、他方のフランジ25にフード部４のフランジ21と
リング状部材26の内周側フランジ30を順次重ね、ボルト
35とナット36で共締めする。そして、リング状部材26の
外周側フランジ31を大径シールド外殻部材５の平面加工
された後方端面32にボルト37で締結することにより、フ
ード部４を、その先端部が大径シールド１の外周側バル
クヘッド２と中心側バルクヘッド３の間に位置するよう
に機内側に引っ込めて保持し、大径掘進時、中心側バル
クヘッド３に支持されたカッタホイル６の受けるスラス
ト荷重および回転反力を前記スペーサ23およびリング状
部材26を介して大径シールド外殻部材５に伝達させるよ
うにする。When assembling the large-diameter shield 1, as shown in FIGS. 1 and 2, one flange 24 of the spacer 23 is fastened to the plane-machined surface of the center-side bulkhead 3 with a bolt 34, and the other. The flange 21 of the hood portion 4 and the inner peripheral side flange 30 of the ring-shaped member 26 are sequentially stacked on the flange 25 of the
Tighten with 35 and nut 36 together. Then, the outer peripheral side flange 31 of the ring-shaped member 26 is fastened to the flat rear end surface 32 of the large-diameter shield outer shell member 5 with the bolts 37, so that the hood portion 4 has the tip portion of the large-diameter shield 1. The thrust load and the rotation reaction force received by the cutter wheel 6 supported by the center-side bulkhead 3 during the large-diameter excavation are held by being retracted inside the machine so as to be located between the outer-circumferential-side bulkhead 2 and the center-side bulkhead 3. Is transmitted to the large-diameter shield outer shell member 5 via the spacer 23 and the ring-shaped member 26.
なお、中心側バルクヘッド３とフード部４の間、フー
ド部４とリング状部材26の間、リング状部材26と大径シ
ールド外殻部材５の間の要所要所にはシール38,39,40を
設け、カッタチャンバ８から機内への土砂，地下水の侵
入を防止する。It should be noted that seals 38, 39, and 38 are provided at required points between the central bulkhead 3 and the hood portion 4, between the hood portion 4 and the ring-shaped member 26, and between the ring-shaped member 26 and the large-diameter shield outer shell member 5. 40 is provided to prevent intrusion of earth and sand and groundwater from the cutter chamber 8 into the machine.
次に、カッタ掘削外径を変更する機構について説明す
る。本実施例では、カッタホイル６のスポークをラジア
ル方向に摺動可能で、かつ互いに回動不能に嵌合した筒
状の内スポーク41と外スポーク42とに分割し、内スポー
ク41をカッタボス43に固着し、内スポーク41の内部に設
けたジャッキ44のヘッド側を内スポーク41の基端に、ロ
ッド側を外スポーク42の閉塞端にそれぞれ連結して、こ
のジャッキ44により外スポーク42をラジアル方向に伸縮
自在に摺動させる。内スポーク41と外スポーク42の前面
にはカッタビット45を設け、外スポーク42の伸縮により
大径掘進時の掘削外径と小径掘進時の掘削外径の２つの
パターンを選択できるようにしてある。第１図および第
２図には、外スポーク42を伸ばして大径掘進時の掘削外
径とした状態を示す。本実施例は、伸縮する外スポーク
にカッタビットを設けることにより大径掘進時と小径掘
進時に同じカッタビットで掘削できるようにし、掘削抵
抗を軽減するとともにカッタビットの摩耗を少なくして
長距離の掘進に耐え得るようにしたものであるが、大径
掘進の距離が短い場合には、カッタスポークの先端より
伸縮自在に突出するよう余掘りカッタと同様な機構を用
いて大径掘削を行うようにしてもよい。Next, a mechanism for changing the cutter excavation outer diameter will be described. In the present embodiment, the spokes of the cutter wheel 6 are divided into cylindrical inner spokes 41 and outer spokes 42 which are slidable in the radial direction and are fixed to each other so that the inner spokes 41 are fixed to the cutter boss 43. Then, the head side of the jack 44 provided inside the inner spoke 41 is connected to the base end of the inner spoke 41, and the rod side is connected to the closed end of the outer spoke 42.The jack 44 allows the outer spoke 42 to move in the radial direction. It slides freely. A cutter bit 45 is provided on the front surface of the inner spoke 41 and the outer spoke 42, and by expanding and contracting the outer spoke 42, two patterns can be selected: a digging outer diameter for large-diameter digging and a digging outer diameter for small-diameter digging. . FIG. 1 and FIG. 2 show a state in which the outer spokes 42 are extended to have an excavation outer diameter when a large diameter excavation is performed. In the present embodiment, by providing a cutter bit on the expanding and contracting outer spokes, it is possible to excavate with the same cutter bit during a large-diameter excavation and a small-diameter excavation, to reduce excavation resistance and to reduce the wear of the cutter bit for a long distance. Although it is designed to withstand excavation, if the distance of large diameter excavation is short, large diameter excavation should be performed using a mechanism similar to the overcutting cutter so that it protrudes elastically from the tip of the cutas pork. You may
上述した本発明による異径断面掘削用シールド掘進機
の小径シールドへの改造は以下の手順で行う。The above-described shield excavator for excavating different-diameter cross sections according to the present invention is modified into a small-diameter shield by the following procedure.
（イ） 大径シールド１が予定地点に到達したならば、
薬液注入等による切羽安定処理、カッタチャンバ８内の
土砂の排除を行うとともに、カッタホイル６の掘削外径
を小径掘進用に縮小する（第３図参照）。(B) If the large-diameter shield 1 reaches the planned point,
The face is stabilized by the injection of a chemical solution, the sand in the cutter chamber 8 is removed, and the outer diameter of the cutter wheel 6 for excavation is reduced for advancing a small diameter (see FIG. 3).
（ロ） これらの作業を行った後、スペーサ23を取りは
ずし、フード部４のフランジ21を中心側バルクヘッド３
に密着させる。このためには、第３図に示すように、大
径シールド１内に設けた反力受46とジャッキ47を用いて
フード部４を前方へ押し出してもよいし、逆に中心側バ
ルクヘッド３を機内側に後退させてもよい。フード部４
を押し出す場合には、リング状部材26の内周側フランジ
30にフード押し出し用切欠部48を設けておく。また、バ
ルクヘッド３を後退させる場合には、フード部４をガイ
ドにして、ジャッキやチェンブロックによりバルクヘッ
ド３をカッタホイル6,カッタ駆動装置７とともに機内側
に引き入れる。(B) After performing these operations, the spacer 23 is removed and the flange 21 of the hood portion 4 is attached to the center bulkhead 3
In close contact. For this purpose, as shown in FIG. 3, the hood portion 4 may be pushed forward by using the reaction force receiver 46 and the jack 47 provided in the large-diameter shield 1, or conversely, the central bulkhead 3 may be pushed out. May be retracted inward. Hood part 4
When pushing out, the inner flange of the ring-shaped member 26
The notch 48 for pushing out the hood is provided in 30. When the bulkhead 3 is retracted, the hood 4 is used as a guide to pull the bulkhead 3 together with the cutter wheel 6 and the cutter driving device 7 into the machine by a jack or a chain block.
（ハ） 次に、リング状部材26の溶接部29をガウジング
により切断し、内周リング28のピースの一部を抜き取
り、フード部４の外周と外周リング27との間に生じた隙
間を利用して一体または複数ブロックに分割された小径
シールド用スキンプレート15をフード部４のフランジ21
に合わせ位置決めし、中心側バルクヘッド3,フード部4,
スキンプレート15を第５図に示すボルト49で締結する。
この際、スキンプレート15にもフランジ50を設け、フー
ド部４のフランジ21に合わせるようにすると、位置決め
がしやすくなる。また、内周リング28の下部のピースを
抜き取らずに残しておくことで、組立中の機体を安定に
支持することができ、作業性がさらに向上する。スキン
プレート15は、あらかじめ大径シールド１内に設置した
発進架台18で支える。その後、シールドジャッキ16、エ
レクタ（図示せず）等の機内配置を行い、小径シールド
14を組立てる。(C) Next, the welded portion 29 of the ring-shaped member 26 is cut by gouging, a part of the piece of the inner peripheral ring 28 is pulled out, and the gap formed between the outer periphery of the hood portion 4 and the outer peripheral ring 27 is used. And the skin plate 15 for small-diameter shield, which is integrated or divided into a plurality of blocks, into the flange 21 of the hood portion 4.
Center bulkhead 3, hood section 4,
The skin plate 15 is fastened with bolts 49 shown in FIG.
At this time, if the skin plate 15 is also provided with the flange 50 so as to be aligned with the flange 21 of the hood portion 4, the positioning becomes easier. Also, by leaving the lower piece of the inner peripheral ring 28 without removing it, the machine body being assembled can be stably supported, and the workability is further improved. The skin plate 15 is supported by a starting stand 18 installed in the large-diameter shield 1 in advance. After that, the shield jack 16, erector (not shown), etc. are placed inside the machine, and the small diameter shield
Assemble 14
（ニ） 小径シールド14の組立完了後、第４図に示すよ
うにリング状部材26を完全に抜き取り、小径シールド外
周部と大径シールド外殻部材５との間に小径シールド発
進のために必要な全周にわたる隙間51を形成する。そし
て、リング状部材26の外周側フランジ31を締結していた
大径シールド外殻部材５の後方端面32にエントランスパ
ッキン52を取り付ける。第５図はこの部分の詳細図で、
エントランスパッキン52としては、立坑発進に常用され
ているものと同じＬ形ゴムパッキンを用い、小径シール
ド用スキンプレート15および後続セグメント（図示せ
ず）の外周面に密着するように、小径シールド発進口と
なる大径シールド外殻部材５の開口部周辺に当板53とボ
ルト54で固定する。エントランスパッキン52の取付に
は、大径シールド外殻部材５のリング状部材締結用ねじ
穴33を利用してもよいし、別に専用のねじ穴を設けても
よい。エントランスパッキン52の取付、第７図に示す再
発進用反力受19の構築等の残作業を行った後、小径シー
ルド14を発進させる。(D) After completing the assembly of the small-diameter shield 14, the ring-shaped member 26 is completely removed as shown in FIG. 4, and is required between the outer periphery of the small-diameter shield and the large-diameter shield outer shell member 5 for starting the small-diameter shield. A gap 51 is formed over the entire circumference. Then, the entrance packing 52 is attached to the rear end surface 32 of the large-diameter shield outer shell member 5 to which the outer peripheral side flange 31 of the ring-shaped member 26 is fastened. Figure 5 is a detailed view of this part,
As the entrance packing 52, the same L-shaped rubber packing that is commonly used for starting shafts is used, and the small-diameter shield start port is attached so as to be in close contact with the outer surface of the small-diameter shield skin plate 15 and the succeeding segment (not shown). The large-diameter shield outer shell member 5 is fixed around the opening with a contact plate 53 and bolts 54. The entrance packing 52 may be attached by using the screw hole 33 for fastening the ring-shaped member of the large-diameter shield outer shell member 5, or a dedicated screw hole may be separately provided. After performing the remaining work such as installation of the entrance packing 52 and construction of the reaction force receiver 19 for restarting shown in FIG. 7, the small-diameter shield 14 is started.
以上述べた作業手順は現地状況に応じて変更されるこ
とがある。なお、改造時、バルクヘッド3,フード部4,ス
キンプレート15の結合部は、ボルト締結のみで強度，止
水性を持たせることも可能であるが、場合によっては、
ボルトを位置決めに用い、強度，止水性は溶接に頼って
もよい。その継手構造は、シールド径や被水圧に応じて
選択される。The work procedure described above is subject to change depending on local conditions. In addition, at the time of modification, the joint portion of the bulkhead 3, the hood portion 4, and the skin plate 15 can be made to have strength and water resistance only by bolt fastening, but in some cases,
Bolts may be used for positioning, and welding may be used for strength and waterproofness. The joint structure is selected according to the shield diameter and the water pressure.
本発明によれば、次に述べるような効果がある。 The present invention has the following effects.
（ｉ） 大径掘進時、前記スペーサおよびリング状部材
により小径シールド用フード部を所定位置に保持すると
ともに、これら部材を介して中心側バルクヘッドに支持
されたカッタホイルの受けるスラスト荷重および回転反
力を大径シールド外殻部材に伝達させる構成としたた
め、バルクヘッドが中心側と外周側とに分割されていて
もスラスト荷重や掘削抵抗に対して十分な強度を持たせ
ることができ、一方、小径シールドへの改造時ないし改
造後は、前記リング状部材を抜き取ることにより、フー
ド部外周と大径シールド外殻部材との間に小径シールド
の組立，発進のために必要な隙間を十分確保できる。(I) When excavating a large diameter, the small-diameter shield hood portion is held in a predetermined position by the spacer and the ring-shaped member, and the thrust load and the rotational reaction force received by the cutter wheel supported by the center-side bulkhead via these members. Is transmitted to the large-diameter shield shell member, it is possible to provide sufficient strength against thrust load and excavation resistance even if the bulkhead is divided into the central side and the outer peripheral side. By removing the ring-shaped member at the time of or after the modification to the shield, a sufficient gap can be secured between the outer periphery of the hood portion and the large-diameter shield outer shell member for assembling and starting the small-diameter shield.
（ii） 前記リング状部材を内周リングと外周リングと
で構成し、内周リングを複数の円弧状ピースに分割して
おくと、改造時に内周リングを下部のピースを残して抜
き取ることにより、組立中の機体を安定に支持しながら
フード部とスキンプレートの位置合わせに必要な隙間を
設けることができ、小径シールドの組立作業性がさらに
向上する。(Ii) If the ring-shaped member is composed of an inner peripheral ring and an outer peripheral ring, and the inner peripheral ring is divided into a plurality of arc-shaped pieces, the inner peripheral ring can be removed by leaving the lower piece during modification. As a result, it is possible to provide a gap necessary for positioning the hood portion and the skin plate while stably supporting the machine body being assembled, further improving the workability of assembling the small diameter shield.
（iii） 中心側バルクヘッド、フード部、大径シール
ド外殻部材の結合を前記スペーサおよびリング状部材に
よるボルト締め構造としたため、改造時の坑内ガス切断
作業を大幅に低減できる。(Iii) Since the central bulkhead, the hood portion, and the large-diameter shield outer shell member are coupled with each other by the bolt tightening structure using the spacer and the ring-shaped member, it is possible to greatly reduce the downhole gas cutting work at the time of remodeling.
（iv） カッタスポークをラジアル方向に伸縮可能な構
造とすることで、改造時にスポークのガス切断作業が不
要となり、切羽に出ることなく改造作業を安全に行うこ
とができる。(Iv) By making the cutter spokes expandable / contractible in the radial direction, the gas cutting work of the spokes is not required at the time of modification, and the modification work can be performed safely without leaving the face.
（ｖ） 前記リング状部材を取りはずした跡の大径シー
ルド外殻部材の端面にエントランスパッキンを取付ける
ことにより、小径シールド発進口のシールが立坑発進の
場合と同様に行なえ、土砂や裏込材の流出を確実に防止
できる。(V) By installing an entrance packing on the end surface of the large-diameter shield outer shell member after removing the ring-shaped member, the small-diameter shield starting port can be sealed in the same manner as when the shaft is started, and the earth and sand or backing material can be removed. Spills can be reliably prevented.
第１図〜第５図は本発明による異径断面掘削用シールド
掘進機の一実施例を示す図で、第１図は大径掘進時の機
体前部の側断面図、第２図は第１図の部分拡大図、第３
図は小径シールド用フード部を前方へ押し出した改造時
の部分断面図、第４図は改造後の機体前部の側断面図、
第５図は第４図の部分拡大図、第６図および第７図は異
径断面掘削用シールド掘進機の概略説明図である。 １……大径シールド、２……外周側バルクヘッド、３…
…中心側バルクヘッド、４……小径シールド用フード
部、５……大径シールド外殻部材、６……カッタホイ
ル、14……小径シールド、15……小径シールド用スキン
プレート、21……フード部４のフランジ、23……スペー
サ、26……リング状部材、27……外周リング、28……内
周リング、29……溶接部、30……内周側フランジ、31…
…外周側フランジ、32……大径シールド外殻部材５の後
方端面、34,35,37……締結用ボルト、41……内スポー
ク、42……外スポーク、44……スポーク伸縮用ジャッ
キ、45……カッタビット、52……エントランスパッキ
ン、54……エントランスパッキン取付用ボルト。1 to 5 are views showing an embodiment of a shield machine for excavating different-diameter cross-sections according to the present invention. FIG. 1 is a side cross-sectional view of a front part of a machine body at the time of large-diameter excavation, and FIG. Partly enlarged view of Fig. 1, 3
Figure is a partial cross-sectional view of the modified small-diameter shield hood pushed forward, Figure 4 is a side cross-sectional view of the front part of the aircraft after the modification,
FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. 4, and FIGS. 6 and 7 are schematic explanatory views of a shield machine for excavating different diameter cross sections. 1 ... Large-diameter shield, 2 ... outer peripheral bulkhead, 3 ...
… Central bulkhead, 4 …… Small diameter shield hood, 5 …… Large shield outer shell member, 6 …… Cutter wheel, 14 …… Small shield, 15 …… Small shield skin plate, 21 …… Hood 4 flange, 23 ... spacer, 26 ... ring-shaped member, 27 ... outer ring, 28 ... inner ring, 29 ... welded part, 30 ... inner flange, 31 ...
… Outside flange, 32 …… Rear end surface of large-diameter shield outer shell member 34,35,37 …… Fastening bolts, 41 …… Inner spokes, 42 …… Outer spokes, 44 …… Spoke expansion / contraction jacks, 45 …… Cutter bit, 52 …… Entrance packing, 54 …… Entrance packing mounting bolt.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 均 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 山崎 英嗣 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 仲野 学 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 徳永 観世史 東京都千代田区大手町２丁目６番２号 日立建機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−48595（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−88883（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−91793（ＪＰ，Ｕ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hitoshi Takahashi 650 Jinrachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tsuchiura factory (72) Inventor Hidetsugu Yamazaki 650 Jinmachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Inside the Tsuchiura Plant (72) Manabu Nakano, 650 Jinrachicho, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Inside the Tsuchiura Plant (72) Kanze Tokunaga 2-6-2 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. In-house (56) References JP 59-48595 (JP, A) JP 2-88883 (JP, A) Actual development 56-91793 (JP, U)
Claims (4)
ールドの内部から小径シールドの発進を可能とした異径
断面掘削用シールド掘進機において、後方端内周側にフ
ランジを有するリング状に形成した小径シールド用フー
ド部を、その先端部が大径シールドの前部に配設した外
周側バルクヘッドと中心側バルクヘッドの間に位置する
ように、前記フード部のフランジと中心側バルクヘッド
にそれぞれ取りはずし可能に結合させたスペーサと、前
記フード部の外周と大径シールド外殻部材との間にラジ
アル方向のスペーサとして挿入され、その内周側と外周
側とに設けたフランジをそれぞれ前記フード部のフラン
ジと前記大径シールド外殻部材に取りはずし可能に結合
させたリング状部材により保持し、大径掘進時に中心側
バルクヘッドに支持されたカッタホイルの受けるスラス
ト荷重および回転反力を、前記スペーサおよびリング状
部材を介して前記大径シールド外殻部材に伝達させるよ
うにしたことを特徴とする異径断面掘削用シールド掘進
機。1. A shield excavator for excavation of a different diameter, which allows a small-diameter shield to be started from the inside of a large-diameter shield to change the tunnel diameter during excavation, and is formed in a ring shape having a flange on the inner peripheral side of the rear end. The small-diameter shield hood part is attached to the flange of the hood part and the center-side bulkhead so that the tip part thereof is located between the outer-circumferential-side bulkhead and the center-side bulkhead arranged in the front part of the large-diameter shield. Removably coupled spacers and radial outer spacers are inserted between the outer periphery of the hood portion and the large-diameter shield outer shell member, and flanges provided on the inner and outer peripheral sides of the hood are respectively attached to the hood. It is held by a ring-shaped member that is detachably coupled to the large-diameter shield outer shell member, and is supported by the bulkhead on the center side during large-diameter excavation. It has been the thrust load and rotational reaction force received by the Kattahoiru, the spacer and different 径断 surface excavation shield machine, characterized in that via a ring-shaped member so as to transmit the larger diameter shield outer shell member.
グからなり、内周リングはさらに複数の円弧状のピース
に分割されており、この内周リングと外周リングを後方
端で互いに接合してなることを特徴とする請求項１記載
の異径断面掘削用シールド掘進機。2. The ring-shaped member comprises an inner peripheral ring and an outer peripheral ring, the inner peripheral ring is further divided into a plurality of arc-shaped pieces, and the inner peripheral ring and the outer peripheral ring are joined together at their rear ends. The shield machine for excavating different-diameter cross-sections according to claim 1.
はずし可能に結合される大径シールド外殻部材の端面を
小径シールド発進用のエントランスパッキンの取付面に
兼用したことを特徴とする請求項１記載の異径断面掘削
用シールド掘進機。3. The outer surface side flange of the ring-shaped member is detachably coupled to the large-diameter shield outer shell member, and the end surface of the large-diameter shield shell member is also used as the mounting surface of the entrance packing for starting the small-diameter shield. A shield machine for excavating different-diameter cross-sections.
伸縮させる機構を有し、カッタビットを設けたスポーク
の伸縮により大径掘進時と小径掘進時とで掘削外径を変
更できるように構成されていることを特徴とする請求項
１記載の異径断面掘削用シールド掘進機。4. A cutter wheel has a mechanism for expanding and contracting the spokes in a radial direction, and the expansion and contraction of the spokes provided with a cutter bit allows the outer diameter of the excavation to be changed during the large-diameter excavation and the small-diameter excavation. The shield machine for excavation of different diameter cross section according to claim 1, characterized in that.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP8473389A JP2673003B2 (en) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | Shield excavator for excavation of different diameter section |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8473389A JP2673003B2 (en) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | Shield excavator for excavation of different diameter section |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02266092A JPH02266092A (en) | 1990-10-30 |
| JP2673003B2 true JP2673003B2 (en) | 1997-11-05 |
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Family Applications (1)
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