JP3678711B2

JP3678711B2 - Multiple shield machine

Info

Publication number: JP3678711B2
Application number: JP2002091397A
Authority: JP
Inventors: 進内山; 健一折出
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: JP2003286798A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、水平方向に連結した多連シールド掘進機において、水平方向にカーブ曲線を施工する際に他のカッタ装置との干渉を防止してシールド掘進機間をコピーカットすることができるコピーカッタ装置を備えた多連シールド掘進機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数のシールド掘進機を連結して複数のトンネルをほぼ同時に掘削する多連シールド掘進機がある。このような多連シールド掘進機は、同時（前後にずれる場合もある）に近接して複数のトンネルを掘削するような場合に用いられる。しかし、このように複数のシールド掘進機を連結した場合、それぞれのシールド掘進機の前面はカッターディスクで掘削できるが、連結部の前面の掘削が困難になる。
【０００３】
そこで、この連結部を掘削するための従来技術として、例えば、特開平１０−２９２７７０号公報記載の発明がある。この発明では、複数のカッターディスクを同一面に持つ複列型のシールド掘進機において、カッターディスクの外周面と異なる面にコピーカッタを設け、他方のシールド掘進機の切り欠いたフード部にコピーカッタを突出させた状態で回転させることにより、コピーカッタを他方のカッターディスクと接触させることなくカッターディスク間の掘削残部を確実に掘削して複数のトンネルを掘削できるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記シールド掘進機では、一方のシールド掘進機のコピーカッタを、他方のシールド掘進機のフード部を切り欠いて進入可能としてカッターディスク間の掘削残部を掘削するものであるため、横向きの多連シールド掘進機に採用して曲進可能な中折れ構造とした場合には、面板の左右の位置が進行方向の前後にずれた状態で、両シールドの曲進内側を、もう一方のシールドのカッタに干渉させることなくコピーカットする必要がある。そのため、コピーカッタをもう一方のコピーカッタに干渉させることなく安心してコピーカットできるのは、後退側シールド掘進機のみとなり、よって曲進対応可能な方向は左右のどちらかに限定されてしまう。
【０００５】
また、片方のフード部を切り欠いているため、スキンプレートによる切羽の安定保持、並びに掘削安定性を悪化させる場合がある。
【０００６】
しかも、２つのシールド掘進機はスキンプレートが異なるなど構成が相違することとなり、異なるシールド掘進機を複数製作するために多くの製作費用が必要になるとともに、全体機長も長くなる場合がある。
【０００７】
その上、このようなコピーカッタによる掘削（コピーカット）は作業者が目視で確認できないカッターディスクから進退して掘削するものであるため、油圧制御で行おうとしても、油の配管内のロスや制御応答の遅れ等の問題を生じ、実現困難な場合がある。
【０００８】
そこで、本願発明は、水平方向に連結した多連シールド掘進機において、水平方向にカーブ曲線を施工する際のコピーカッタ装置が他のカッタ装置と干渉するのを防止して、安定したコピーカットができるコピーカッタ装置を具備した多連シールド掘進機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、前記課題を解決するために、本願発明は、水平方向に複数のシールド掘進機を連結装置で連結して多連シールド掘進機を構成し、それぞれのシールド掘進機に、カッターディスクから半径方向に突出して地山を掘削するコピーカッタを備えたコピーカッタ装置を設け、少なくとも隣接するシールド掘進機の一方の該コピーカッタ装置に、隣接するカッターディスクと干渉しない最大ストロークで突出するように機械的に規制されたコピーカッタを設けている。このように機械的にストロークを規制したコピーカッタを設けたコピーカッタ装置を１つのシールド掘進機に設けることにより、隣接するカッターディスクとの間の掘削はこのコピーカッタを突出させて掘削すれば、コピーカッタをストローク制御することなく最大ストロークで突出させて安定した掘削を行うことができる。
【００１０】
前記隣接するシールド掘進機の一方のカッターディスクに少なくとも２つのコピーカッタ装置を設け、その１つのコピーカッタ装置のコピーカッタを、半径方向に突出する最大ストロークが隣接するカッターディスクと干渉しないストロークに機械的に規制したものとし、もう１つのコピーカッタ装置のコピーカッタを、半径方向に突出する最大ストロークが他方のコピーカッタのストローク以上で曲進内側に余裕代を掘削できるストロークとすれば、隣接するカッターディスクとの間は最大ストロークで突出させても機械的に干渉しないようにしたコピーカッタで安定した掘削を行い、曲進内側は余裕代を持って大きく突出させたコピーカッタで掘削して安定した曲進施工を行うことができる。
【００１１】
また、前記２種類のコピーカッタ装置を、前記複数のシールド掘進機のカッターディスクにそれぞれ設ければ、掘削状況や曲進方向等に応じて好ましい側のカッターディスクに設けたコピーカッタ装置を用いて地山を効率良く掘削することができる。
【００１２】
さらに、前記複数のシールド掘進機間を連結する連結装置を連結スペーサで構成し、前記半径方向に突出する最大ストロークで隣接するカッターディスクと干渉しないように機械的に規制したコピーカッタのストロークを、該連結スペーサの厚さ以下で隣接するカッターディスクに近接したストロークとすれば、隣接するカッターディスクとの間を連結する連結スペーサの厚さに適するように、隣接するカッターディスクと近接する部分まで掘削することができるので、連結スペーサ部分の地山を効果的に掘削することができる。
【００１３】
また、前記複数のシールド掘進機を分離可能な連結装置で連結しておけば、多連シールド掘進機として複数のトンネルを近接して掘削した後、分離して個々独立したトンネルを掘削するような運用も可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の一実施形態を示す２連シールド掘進機の横断面図であり、図２は図１に示す２連シールド掘進機の正面図、図３(a) は図１に示す２連シールド掘進機のコピーカッタ装置の断面図であり、(b) は他の例を示すコピーカッタ装置の断面図である。この実施形態では多連シールド掘進機の一例である２連シールド掘進機を例に説明する。なお、複数のシールド掘進機において同一の作用を奏する構成には同一の符号を付して説明する。
【００１５】
図１に示すように、前端にカッターディスク１，２が設けられた２つのシールド掘進機３，４が一体的に連結されて２連シールド掘進機５（多連シールド掘進機）が構成されている。これらのカッターディスク１，２は、外周面が干渉することなく、２連掘削時の一体化強度を保つことができる所定寸法の隙間ｗを設けて一体的に連結されている。
【００１６】
カッターディスク１，２は、シールド本体６，７に設けられた駆動装置８によって旋回歯車９を介して旋回駆動されており、前面にはカッタービット１０が所定位置に設けられている。１１は、シールドジャッキであり、シールド本体６，７内で組み立てられたセグメント１２で掘削反力を支持して掘進するためのものである（図示他、全周に設けられている）。また、１３，１４は送排泥管であり、バルクヘッド１５の前部のチャンバ１６内への泥水供給と、掘削土砂の排出を行うためのものである。１７は、シールド本体６，７から回転体のカッターディスク１，２へ圧油等の動力源を供給するためのスイベルジョイントであり、１８は、カッターディスク１，２とシールド本体６，７との間のシール材である。
【００１７】
これらのシールド掘進機３，４は、前胴１９，２０と後胴２１，２２とから構成されており、全体として曲進可能な横２連シールド掘進機５が構成されている。両シールド掘進機３，４の前胴１９，２０と後胴２１，２２との間には球面座２３，２４が設けられており、前胴１９，２０には曲進ジャッキ２５，２６のロッド２７，２８が連結され、後胴２１，２２には曲進ジャッキ２５，２６の他端が連結されている。
【００１８】
このように構成されたシールド掘進機３，４によれば、シールドジャッキ１１を伸長させることにより前胴１９，２０を掘進させ、曲進ジャッキ２５，２６を選択的に伸長させることにより中折れ中心２９，３０を中心にして前胴１９，２０を屈曲させて曲進させることができる。
【００１９】
前記前胴１９，２０の間には連結スペーサ３１，３２が設けられており、前胴１９，２０は連結ピン３３によって連結されている。この連結スペーサ３１，３２は左右の前胴１９，２０にそれぞれ固定されており、中央の分割面で軸方向（前後方向）にスライド可能なように構成されている。このスライド可能とするための構成は、連結ピン３３によって両前胴１９，２０が離反する方向への移動は抑止し、前胴軸方向へのスライドはスライドガイド３４の所定範囲内で許容するような構成によって達成されている。これらが連結装置である。この実施形態では、前胴１９側の連結ピン３３を設ける部材を、軸方向に所定寸法で形成した移動溝（長孔）に沿って連結ピン３３をスライド可能に保持するスライドガイド３４とし、前胴２０側は、所定位置で連結ピン３３を保持するように構成している。前記後胴２１，２２間は、後胴連結スペーサ３５を介して連結されており、この実施形態では、この後胴連結スペーサ３５と両後胴２１，２２とが溶接されて一体的に連結されている。
【００２０】
すなわち、前胴１９，２０は連結スペーサ３１，３２の接触面で前後方向にスライド可能に構成され、後胴２１，２２は後胴連結スペーサ３５を挟んで一体的に構成されている。この連結スペーサ３１，３２，３５の厚さは、カッターディスク１，２の径や掘削する地山の地質等に応じて適宜決定される。このように連結することにより、シールド掘進機３，４は連結された状態で曲進可能となっている。
【００２１】
なお、この実施形態では、後胴連結スペーサ３５を溶接で一体的に連結しているが、この後胴連結スペーサ３５を挟んで後胴２１，２２を前胴１９，２０と同様に連結ピンで一体的に連結するように構成してもよい。このように構成した場合、前胴１９，２０と後胴２１，２２との連結ピンを外すことによって掘削途中から個々独立したトンネルを掘削することも可能となる。
【００２２】
そして、図２に示すように、この実施形態では、それぞれのカッターディスク１，２に設けられた４本のカッタディスクフレーム３６のうち、２本のカッタディスクフレーム３６に異なるコピーカッタ装置３７，３８が設けられている。このコピーカッタ装置３７，３８は、図示する内向きのコピーカッタ装置３７が、カッターディスク１，２から突出するコピーカッタ３９の最大ストロークがカッターディスク１，２の隙間ｗよりも短い突出量となるように、機械的に規制されている。また、他方のコピーカッタ装置３８は、カッターディスク１，２から突出するコピーカッタ４０の最大ストロークがシールド掘進機３，４の曲進に要する掘削量以上に余裕代（曲進時の内側抵抗を軽減するために）を掘削できる突出量となるストロークになっている。
【００２３】
図３(a) に示すように、これらのコピーカッタ装置３７，３８は、カッタディスクフレーム３６内に設けられており、この例では、油圧ジャッキ構造で構成されている。このコピーカッタ装置３７，３８の詳細を、コピーカッタ装置３７を例に説明する。コピーカッタ装置３７は、カッターディスクフレーム３６にロッド４１の先端が回動可能にピン４２で保持され、このロッド４１の軸方向にスライドしてカッターディスク１，２の半径方向に移動する本体４３が設けられ、この本体４３の外周端にカッタ４４が設けられたコピーカッタ３９が、カッターディスク１，２の外周端から進退（突出／格納）可能なように構成されている。
【００２４】
この実施形態では、両カッターディスク１，２に最大ストロークが隙間ｗよりも小さいストロークとなるように機械的にストロークが規制されたコピーカッタ装置３７を設けているが、シールド掘進機３，４には、少なくとも一方のコピーカッタの最大ストロークがカッターディスク１，２の隙間ｗよりも短いストロークとなるコピーカッタ装置３７が設けられていればよい。コピーカッタ３９の最大ストローク（突出量）は、コピーカッタ３９を最大に伸長させた状態で隣接するカッターディスク１，２と干渉しないストローク、つまり、連結スペーサ３１，３２を合わせた厚さ以下で隣接するカッターディスク１，２に近接したストロークとなるように機械的に規制されている。
【００２５】
これにより、隣接するカッターディスク１，２の間では、全ストロークで突出させても干渉しないコピーカッタ３９を突出させて、連結スペーサ３１，３２の厚さ以下で隣接するカッターディスク１，２に近接した位置まで安定して掘削することができる。
【００２６】
このコピーカッタ３９のストローク（突出量）を機械的に規制する方法としては、図３(a) に示すように、予め決められた連結スペーサ３１，３２の厚さ（前記隙間ｗ）からコピーカッタ３９の最大ストローク量を決め、このコピーカッタ３９の全ストロークを機械的に規制したり、図３(b) に示すように、コピーカッタ３９に突起４５を設け、カッターディスク１，２に係止部４６を設け、コピーカッタ３９の突出位置をこれらの係合によって機械的に規制することにより達成することができるが、これらの構成に限定されるものではない。
【００２７】
なお、このようにコピーカッタ３９を最大ストロークで突出させても両カッターディスク１，２間の連結スペーサ３１，３２部分は全て掘削できないが、このように連結されたシールド掘進機３，４のカッターディスク１，２で掘削された後の連結スペーサ３１，３２前部の地山は崩れやすくなっているので、コピーカッタ３９で対向するカッターディスク１，２の近接した位置まで掘削すれば掘進は可能である。
【００２８】
また、この実施形態では両方のカッターディスク１，２の２箇所にコピーカッタ装置３７，３８が設けられているが、前記したようにコピーカッタ３９のストロークを機械的に規制するのは１つのコピーカッタ装置３７のみ（２連の場合）でよく、もう１つのコピーカッタ装置３８は、シールド掘進機３，４によって曲進する場合に、曲進内側に余裕代（所望の曲進が可能な掘削分以上の掘削代）を掘削できるようなストロークでコピーカッタ４０が突出可能となっている。このような余裕代を設けることにより、曲進内側を大きく掘削して安定した曲進施工が行えるようにしている。なお、多連の場合には、隣接するカッターディスク１又は２の一方に設ければよい。
【００２９】
図４は図１に示す２連シールド掘進機の曲進状態を示す横断面図であり、図５(a),(b),(c) は、図１に示す２連シールド掘進機に設けたコピーカッタ装置による掘削部分を示す模式図である。以上のように構成された２連シールド掘進機５による曲進施工を以下に説明する。図示する状態は左カーブの曲進時（掘進方向に向って）であり、この曲進時を例に説明する。
【００３０】
上述した図１に示す状態から２連シールド掘進機５を左側に曲進させる場合、曲進する方向の外側に位置する曲進ジャッキ２５を伸長させることにより、中折れ中心２９，３０を屈曲中心として球面座２３，２４で前胴１９，２０を所定の角度θで屈曲させる。
【００３１】
このようにして前胴１９，２０を屈曲させると、両シールド掘進機３，４の前胴１９，２０を連結する連結スペーサ３１，３２の間では前後にスベリを生じ、内側に位置する左側の前胴２０が前に、外側に位置する右側の前胴１９が後ろに所定のスライド量Ｌでずれて曲進することとなる。この時、連結スペーサ３１，３２を連結している連結ピン３３は、一方の前胴１９に設けられたスライドガイド３４に沿って軸方向にスライドし、両シールド掘進機３，４の軸心距離は保ちつつ、軸方向にスライドさせている。
【００３２】
このようにして曲進させるシールド掘進機３，４は、図５(a) に示すように、曲進する左側（紙面に向って右側）のカッターディスク２に設けられたコピーカッタ装置３７，３８のコピーカッタ装置３８で曲進内側が掘削される。この掘削は、コピーカッタ装置３８のコピーカッタ４０をカッターディスク２から左側（曲進内側）に突出させることによって行われ、このコピーカッタ４０のストロークは、カーブ内側へシールド掘進機３，４を曲進させるために必要な掘削代以上に余裕代をとったストロークで突出させて掘削される。この余裕代をとった掘削は、曲進する内側の地山は掘削前でしっかりしているので、シールド掘進機４の曲進が容易に行えるようにするためのものである。
【００３３】
一方、カッターディスク２から右側のカッターディスク１（紙面に向って左側）に向けて突出させるコピーカッタ３９は、全ストロークで突出させてもカッターディスク１に干渉しない機械的規制側のコピーカッタ装置３７を使い、コピーカッタ３９を全ストロークで突出させてコピーカットする。このように使用するコピーカッタ３９は、最大ストロークで伸長させても他方のカッターディスク１に干渉するおそれもなく連結スペーサ３１，３２の前部を掘削してコピーカットすることができる。すなわち、右側のカッターディスク１の切削ゾーンに極めて近接してカットすることができ、十分なコピーカットが可能である。
【００３４】
このようにして連結スペーサ３１，３２の前部をコピーカッタ３９で掘削すれば、両カッターディスク１，２によって円形に掘削されて崩れやすくなっている中間部分である連結スペーサ３１，３２の前部を、効果的に掘削することができ、２連シールド掘進機の掘進を妨げることはない。
【００３５】
なお、図５(b) に示すように、右カーブ時（掘進方向に向って）は、上述した左カーブ時の反対操作によって同様に掘削することができるので、詳細な説明は省略する。
【００３６】
また、図５(c) に示すように、左右のカッターディスク１，２に設けられたコピーカッタ３９，４０の角度位置をずらした状態でカッターディスク１，２を同期させて回転させることにより、両カッターディスク１，２のコピーカッタ３９，４０を突出させても連結スペーサ３１，３２の前部で干渉することなく常に異なる角度で回転するようにできるので、両カッターディスク１，２のコピーカッタ３９，４０を干渉させることなく連結スペーサ３１，３２前部の地山を大きく掘削するようにできる。この場合、両カッターディスク１，２を同回転数で回転させれば、他方のカッターディスク１，２と干渉させることなくコピーカッタ３９，４０を突出／格納することができる。この回転角の制御は駆動機８の回転数制御でも同様に可能である。
【００３７】
このように２つのシールド掘進機３，４の機械的ストローク規制側コピーカッタ３９を使えば、連結スペーサ３１，３２の前方掘削も効果的に可能であり、切羽が粘土質のように崩れにくい地山であっても掘削できる２連シールド掘進機５として有効となる。
【００３８】
しかも、このように構成された２連シールド掘進機５によれば、対向するカッターディスク１，２との干渉を避けるためにシールド本体６，７の構造を異ならせる必要がないので、フード部での切羽の安定保持等を害することなく安定したシールド掘削を行うことができる。
【００３９】
その上、２つのシールド掘進機３，４を全く同一のシールド掘進機として構成することができるので、製作費用の抑止も可能となる。
【００４０】
図６(a),(b),(c) は、図１に示す２連シールド掘進機におけるコピーカッタ装置の他の例を示す模式図である。この実施形態は、コピーカッタ装置をカッターディスク１，２の軸方向にずらして設けることにより、図５(c) に示すようにコピーカッタの突出角度位置をずらすことなく、曲進時にも干渉するおそれがないように突出させて掘削できるようにしたものである。なお、上述した実施形態と同一の構成には同一符号を付して説明する。
【００４１】
図６(a) に示すように、この例では、一方のカッターディスク１に、機械的に規制するコピーカッタ装置３７が２本設けられ、この２本のコピーカッタ装置３７が軸方向にずらして配設されている。また、他方のカッターディスク２には、カッターディスク１の一方（前方）のコピーカッタ装置３７と対向するように１本のコピーカッタ装置３７が設けられている。
【００４２】
このように一方のカッターディスク１に２本の機械的に規制するコピーカッタ装置３７を設けることにより、図６(b) (c) に示すように、カッターディスク２のコピーカッタ３９は常に突出させ、カッターディスク１のコピーカッタ３９は対向するコピーカッタ３９とは干渉しない方のコピーカッタ３９を突出させるように２本のコピーカッタ３９を使い分ければ、２連シールド掘進機５の曲進方向に関係なく、常にカッターディスク１，２間では干渉することなく所定量で突出させたコピーカッタ３９によって切羽を掘削することができる。
【００４３】
以上のように、２連シールド掘進機５の場合、２つのカッターディスク１，２間（シールド掘進機３，４間）を掘削するコピーカッタ３９を、全ストロークで突出させても他方のカッターディスク１，２と全く干渉しないように機械的に規制して突出させるので、カッターディスク１，２間の切羽を安定して掘削して複数のトンネルをほぼ同時に掘削することができる。
【００４４】
なお、前記実施形態では、いずれも２連シールド掘進機５を例に説明したが、多連シールド掘進機であれば３連以上であってもよく、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００４５】
また、上述した実施形態は一実施形態であり、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００４６】
【発明の効果】
本願発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載するような効果を奏する。
【００４７】
多連シールド掘進機の隣接したカッターディスク間の掘削を、機械的に最大ストロークを規制したコピーカッタを突出させて安定して掘削することができるので、曲線施工時に安定してコピーカットできるコピーカッタ装置を具備した多連シールド掘進機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態を示す２連シールド掘進機の横断面図である。
【図２】図１に示す２連シールド掘進機の正面図である。
【図３】 (a) は図１に示す２連シールド掘進機のコピーカッタ装置の断面図であり、(b) は他の例を示すコピーカッタ装置の断面図である。
【図４】図１に示す２連シールド掘進機の曲進状態を示す横断面図である。
【図５】 (a),(b),(c) は、図１に示す２連シールド掘進機に設けたコピーカッタ装置による掘削部分を示す模式図である。
【図６】 (a),(b),(c) は、図１に示す２連シールド掘進機におけるコピーカッタ装置の他の例を示す模式図である。
【符号の説明】
１，２…カッターディスク
３，４…シールド掘進機
５…２連シールド掘進機
６，７…シールド本体
８…駆動装置
９…旋回歯車
１０…カッタービット
１１…シールドジャッキ
１２…セグメント
１３…送泥管
１４…排泥管
１５…バルクヘッド
１６…チャンバ
１８…シール材
１９，２０…前胴
２１，２２…後胴
２３，２４…球面座
２５，２６…曲進ジャッキ
２７，２８…ロッド
２９，３０…中折れ中心
３１，３２…連結スペーサ
３３…連結ピン
３４…スライドガイド
３５…後胴連結スペーサ
３６…カッターディスクフレーム
３７，３８…コピーカッタ装置
３９，４０…コピーカッタ
４１…ロッド
４２…ピン
４３…本体
４４…カッタ
４５…突起
４６…係止部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-shield shield machine that is connected in the horizontal direction, and is capable of copy-cutting between shield machines by preventing interference with other cutter devices when constructing a curved curve in the horizontal direction. The present invention relates to a multiple shield machine equipped with a device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there are multiple shield machines that connect a plurality of shield machines and excavate a plurality of tunnels almost simultaneously. Such a multiple shield machine is used when excavating a plurality of tunnels close to each other at the same time (which may be shifted forward and backward). However, when a plurality of shield machines are connected in this way, the front surface of each shield machine can be excavated with a cutter disk, but it becomes difficult to excavate the front surface of the connecting portion.
[0003]
Thus, as a conventional technique for excavating the connecting portion, for example, there is an invention described in JP-A-10-292770. According to the present invention, in a double row shield machine having a plurality of cutter disks on the same surface, a copy cutter is provided on a surface different from the outer peripheral surface of the cutter disk, and a copy cutter is provided on a notched hood part of the other shield machine. Is rotated in a protruding state, so that the excavation remaining portion between the cutter disks can be surely excavated without bringing the copy cutter into contact with the other cutter disk so that a plurality of tunnels can be excavated.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the shield machine, the copy cutter of one shield machine is cut out in the hood part of the other shield machine so that the remaining portion between the cutter disks is excavated. When it is used in a continuous shield machine and has a bendable structure that can bend, the curved inner side of both shields can be connected to the other shield with the left and right positions of the face plates shifted forward and backward. It is necessary to make a copy cut without interfering with the cutter. For this reason, it is only the backward shield machine that can reliably cut a copy without causing the copy cutter to interfere with the other copy cutter, and therefore the direction in which the curve can be supported is limited to either the left or right.
[0005]
Moreover, since one hood part is notched, the stable holding | maintenance of the face by a skin plate and excavation stability may be deteriorated.
[0006]
In addition, the two shield machines have different configurations, such as different skin plates, and a lot of manufacturing costs are required to produce a plurality of different shield machines, and the overall machine length may be increased.
[0007]
In addition, since excavation (copy cut) by such a copy cutter is performed by advancing and retreating from a cutter disk that cannot be visually confirmed by an operator, even if it is attempted to perform hydraulic control, loss in the oil piping or Problems such as delays in control response may occur, making it difficult to implement.
[0008]
Therefore, the invention of the present application is to prevent a copy cutter device, when constructing a curved curve in the horizontal direction, from interfering with other cutter devices in a multi-shield shield machine connected in the horizontal direction, and a stable copy cut. It is an object of the present invention to provide a multiple shield machine equipped with a copy cutter device that can be used.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention forms a multiple shield machine by connecting a plurality of shield machines in a horizontal direction with a connecting device, and each shield machine is arranged in a radial direction from a cutter disk. A copy cutter device provided with a copy cutter for excavating natural ground, and at least one copy cutter device of an adjacent shield machine is mechanically protruded with a maximum stroke that does not interfere with an adjacent cutter disk Is provided with a regulated copy cutter. By providing a copy cutter device with a copy cutter with mechanically restricted strokes in this way in one shield machine, excavation between adjacent cutter disks can be done by projecting this copy cutter, Stable excavation can be performed by projecting the copy cutter with the maximum stroke without stroke control.
[0010]
At least two copy cutter devices are provided on one cutter disk of the adjacent shield machine, and the copy cutter of the one copy cutter device is machined so that the maximum stroke protruding in the radial direction does not interfere with the adjacent cutter disk. If the copy cutter of another copy cutter device is a stroke that can excavate a margin inside the bend when the maximum stroke protruding in the radial direction is greater than or equal to the stroke of the other copy cutter, Stable excavation with a copy cutter that prevents mechanical interference even if it protrudes from the cutter disk at the maximum stroke, and the inside of the curve is stable by excavating with a copy cutter that protrudes with a margin. Can be performed.
[0011]
Further, if the two types of copy cutter devices are respectively provided on the cutter disks of the plurality of shield machines, the copy cutter device provided on the cutter disk on the preferred side according to the excavation state, the bending direction, etc. is used. The natural ground can be excavated efficiently.
[0012]
Furthermore, the connecting device for connecting the plurality of shield machines is constituted by a connecting spacer, and the stroke of the copy cutter mechanically restricted so as not to interfere with the adjacent cutter disk at the maximum stroke protruding in the radial direction , If the stroke is less than the thickness of the connecting spacer and close to the adjacent cutter disk, drilling is performed up to the adjacent cutter disk so as to be suitable for the thickness of the connecting spacer connecting the adjacent cutter disks. Therefore, it is possible to excavate the natural ground of the connecting spacer portion effectively.
[0013]
In addition, if the plurality of shield machines are connected by a separable connecting device, after multiple tunnels are excavated close to each other as a multiple shield machine, separate tunnels are excavated separately. Operation is also possible.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a double shield machine showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the double shield machine shown in FIG. 1, and FIG. It is sectional drawing of the copy cutter apparatus of a continuous shield machine, (b) is sectional drawing of the copy cutter apparatus which shows another example. In this embodiment, a description will be given of a double shield machine as an example of a multiple shield machine. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the structure which show | plays the same effect | action in a some shield machine.
[0015]
As shown in FIG. 1, two shield machines 3 and 4 having cutter disks 1 and 2 provided at the front end are integrally connected to form a double shield machine 5 (multiple shield machine). Yes. These cutter disks 1 and 2 are integrally connected with a gap w having a predetermined dimension capable of maintaining the integrated strength during double excavation without interference of the outer peripheral surfaces.
[0016]
The cutter disks 1 and 2 are driven to rotate by a driving device 8 provided on the shield main bodies 6 and 7 via a turning gear 9, and a cutter bit 10 is provided at a predetermined position on the front surface. Reference numeral 11 denotes a shield jack for supporting the excavation reaction force by the segment 12 assembled in the shield main bodies 6 and 7 (provided on the entire circumference in addition to the illustration). Reference numerals 13 and 14 denote feeding and discharging mud pipes for supplying mud water into the chamber 16 at the front of the bulkhead 15 and discharging excavated soil. Reference numeral 17 denotes a swivel joint for supplying a power source such as pressure oil from the shield bodies 6 and 7 to the cutter disks 1 and 2 of the rotating body. Reference numeral 18 denotes a swivel joint between the cutter disks 1 and 2 and the shield bodies 6 and 7. It is a sealing material between.
[0017]
These shield machines 3 and 4 are composed of front cylinders 19 and 20 and rear cylinders 21 and 22, and a horizontal double shield machine 5 which can be bent as a whole is configured. Spherical seats 23 and 24 are provided between the front cylinders 19 and 20 and the rear cylinders 21 and 22 of the shield machine 3 and 4, and the rods of the bending jacks 25 and 26 are provided on the front cylinders 19 and 20. 27 and 28 are connected, and the other ends of the bending jacks 25 and 26 are connected to the rear cylinders 21 and 22.
[0018]
According to the shield machines 3 and 4 configured as described above, the front trunks 19 and 20 are dug by extending the shield jack 11 and the bent jacks 25 and 26 are selectively stretched so that the center is bent. The front cylinders 19 and 20 can be bent and bent about 29 and 30.
[0019]
Connection spacers 31 and 32 are provided between the front cylinders 19 and 20, and the front cylinders 19 and 20 are connected by a connection pin 33. The connecting spacers 31 and 32 are fixed to the left and right front cylinders 19 and 20, respectively, and are configured to be slidable in the axial direction (front-rear direction) on a central dividing surface. In this configuration for enabling sliding, the connecting pins 33 prevent the front cylinders 19 and 20 from moving away from each other, and sliding in the front cylinder axis direction is allowed within a predetermined range of the slide guide 34. Is achieved by a simple configuration. These are connecting devices. In this embodiment, the member provided with the connecting pin 33 on the front barrel 19 side is a slide guide 34 that slidably holds the connecting pin 33 along a moving groove (long hole) formed with a predetermined dimension in the axial direction. The body 20 side is configured to hold the connecting pin 33 at a predetermined position. The rear cylinders 21 and 22 are connected via a rear cylinder connection spacer 35. In this embodiment, the rear cylinder connection spacer 35 and the rear cylinders 21 and 22 are welded and integrally connected. ing.
[0020]
That is, the front cylinders 19 and 20 are configured to be slidable in the front-rear direction on the contact surfaces of the connection spacers 31 and 32, and the rear cylinders 21 and 22 are configured integrally with the rear cylinder connection spacer 35 interposed therebetween. The thickness of the connecting spacers 31, 32, and 35 is appropriately determined according to the diameter of the cutter disks 1 and 2, the geology of the ground to be excavated, and the like. By connecting in this way, the shield machines 3 and 4 can be bent in a connected state.
[0021]
In this embodiment, the rear cylinder connecting spacer 35 is integrally connected by welding. However, the rear cylinders 21 and 22 are connected by connecting pins like the front cylinders 19 and 20 with the rear cylinder connecting spacer 35 interposed therebetween. You may comprise so that it may connect integrally. When configured in this manner, it becomes possible to excavate individual tunnels during excavation by removing the connecting pins between the front cylinders 19 and 20 and the rear cylinders 21 and 22.
[0022]
As shown in FIG. 2, in this embodiment, copy cutter devices 37 and 38 that are different from the two cutter disk frames 36 among the four cutter disk frames 36 provided on the respective cutter disks 1 and 2 are used. Is provided. In the copy cutter devices 37 and 38, the inward copy cutter device 37 shown in the figure has a projection amount in which the maximum stroke of the copy cutter 39 protruding from the cutter disks 1 and 2 is shorter than the gap w between the cutter disks 1 and 2. So that it is mechanically regulated. Further, the other copy cutter device 38 has a maximum stroke of the copy cutter 40 protruding from the cutter disks 1 and 2 beyond the excavation amount required for the bending of the shield machines 3 and 4 (the inner resistance at the time of bending). In order to reduce the stroke, the projecting amount can be excavated.
[0023]
As shown in FIG. 3A, these copy cutter devices 37 and 38 are provided in a cutter disk frame 36, and in this example, are constituted by a hydraulic jack structure. Details of the copy cutter devices 37 and 38 will be described by taking the copy cutter device 37 as an example. The copy cutter device 37 has a cutter disc frame 36 on which a tip of a rod 41 is rotatably held by a pin 42. A main body 43 that slides in the axial direction of the rod 41 and moves in the radial direction of the cutter discs 1 and 2 is provided. A copy cutter 39 provided with a cutter 44 at the outer peripheral end of the main body 43 is configured to be able to advance and retreat (project / store) from the outer peripheral end of the cutter disks 1 and 2.
[0024]
In this embodiment, both cutter disks 1 and 2 are provided with a copy cutter device 37 whose stroke is mechanically restricted so that the maximum stroke is smaller than the gap w. The copy cutter device 37 may be provided in which the maximum stroke of at least one copy cutter is shorter than the gap w between the cutter disks 1 and 2. The maximum stroke (projection amount) of the copy cutter 39 is a stroke that does not interfere with the adjacent cutter disks 1 and 2 in the state where the copy cutter 39 is extended to the maximum, that is, adjacent to the thickness of the combined spacers 31 and 32 or less. The stroke is close to the cutter disks 1 and 2 that are mechanically restricted.
[0025]
As a result, the copy cutter 39 that does not interfere even if it is projected at the full stroke is projected between the adjacent cutter disks 1 and 2, and is close to the adjacent cutter disks 1 and 2 below the thickness of the connecting spacers 31 and 32. It is possible to excavate stably to the position.
[0026]
As a method of mechanically restricting the stroke (projection amount) of the copy cutter 39, as shown in FIG. 3A, the copy cutter is determined from the predetermined thicknesses of the connecting spacers 31 and 32 (the gap w). The maximum stroke amount of the copy cutter 39 is determined, and the entire stroke of the copy cutter 39 is mechanically restricted. As shown in FIG. It can be achieved by providing the portion 46 and mechanically restricting the protruding position of the copy cutter 39 by these engagements, but is not limited to these configurations.
[0027]
Even if the copy cutter 39 is protruded with the maximum stroke in this way, the connecting spacers 31 and 32 between the cutter disks 1 and 2 cannot all be excavated, but the cutters of the shield machines 3 and 4 connected in this way are used. Since the ground in front of the connecting spacers 31 and 32 after being excavated with the discs 1 and 2 is easy to collapse, excavation is possible if excavating to a position close to the opposing cutter discs 1 and 2 with the copy cutter 39 It is.
[0028]
In this embodiment, the copy cutter devices 37 and 38 are provided at two locations of both cutter disks 1 and 2, but as described above, the stroke of the copy cutter 39 is mechanically restricted by one copy. Only the cutter device 37 (in the case of two stations) may be used, and the other copy cutter device 38 has a margin (excavation capable of desired curvature) inside the curve when the shield machine 3 or 4 is bent. The copy cutter 40 can protrude with a stroke that allows excavation of an excavation allowance of more than a minute). By providing such an allowance, stable bending work can be performed by excavating the bent inner side greatly. In addition, what is necessary is just to provide in one of the adjacent cutter discs 1 or 2 in the case of multiple.
[0029]
4 is a cross-sectional view showing the bending state of the double shield machine shown in FIG. 1, and FIGS. 5 (a), (b), and (c) are provided on the double shield machine shown in FIG. It is a schematic diagram which shows the excavation part by another copy cutter apparatus. The bending construction by the double shield machine 5 configured as described above will be described below. The state shown in the figure is when the left curve is curved (toward the direction of excavation), and this curved time will be described as an example.
[0030]
When the two-shield shield machine 5 is bent to the left from the state shown in FIG. 1 described above, the bending centers 25 and 30 are bent at the bending center by extending the bending jack 25 located outside the bending direction. The front cylinders 19 and 20 are bent at a predetermined angle θ by the spherical seats 23 and 24.
[0031]
When the front cylinders 19 and 20 are bent in this way, a slippage is generated between the connecting spacers 31 and 32 connecting the front cylinders 19 and 20 of both shield machines 3 and 4, and the left side located on the inner side is left. The front cylinder 20 is moved forward, and the right front cylinder 19 located outside is bent backward by a predetermined slide amount L. At this time, the connecting pin 33 connecting the connecting spacers 31 and 32 slides in the axial direction along the slide guide 34 provided on the one front barrel 19, and the axial center distance between the shield shield machines 3 and 4. It is slid in the axial direction while maintaining.
[0032]
As shown in FIG. 5 (a), the shield machines 3 and 4 that bend in this way are copy cutter devices 37 and 38 provided on the cutter disk 2 on the left side (right side as viewed in the drawing). The inside of the bend is excavated by the copy cutter device 38. This excavation is performed by causing the copy cutter 40 of the copy cutter device 38 to protrude from the cutter disk 2 to the left (inward of bending), and the stroke of the copy cutter 40 bends the shield machines 3 and 4 to the inside of the curve. Excavation is carried out by projecting with a stroke that has a margin more than the excavation allowance required to advance. The excavation with the allowance is intended to facilitate the bending of the shield machine 4 because the inner ground which is bent is solid before excavation.
[0033]
On the other hand, the copy cutter 39 that protrudes from the cutter disk 2 toward the right cutter disk 1 (left side toward the paper surface) does not interfere with the cutter disk 1 even if it is protruded at the full stroke. Is used, and the copy cutter 39 is projected by full stroke to make a copy cut. The copy cutter 39 used in this way can cut a copy by excavating the front portions of the coupling spacers 31 and 32 without the possibility of interfering with the other cutter disk 1 even if it is extended with a maximum stroke. That is, it is possible to cut very close to the cutting zone of the right cutter disk 1, and a sufficient copy cut is possible.
[0034]
When the front portions of the connecting spacers 31 and 32 are excavated by the copy cutter 39 in this way, the front portions of the connecting spacers 31 and 32, which are intermediate portions that are easily excavated in a circular shape by both the cutter disks 1 and 2, are easily broken. Can be effectively excavated, and does not hinder the digging of the double shield machine.
[0035]
As shown in FIG. 5 (b), the right excavation (toward the excavation direction) can be excavated in the same manner by the reverse operation of the left curving described above, and thus detailed description thereof is omitted.
[0036]
Further, as shown in FIG. 5 (c), by rotating the cutter disks 1 and 2 synchronously with the angular positions of the copy cutters 39 and 40 provided on the left and right cutter disks 1 and 2 being shifted, Even if the copy cutters 39 and 40 of both cutter disks 1 and 2 are projected, they can always rotate at different angles without interfering with the front portions of the connecting spacers 31 and 32. The ground in front of the connecting spacers 31 and 32 can be greatly excavated without interfering with 39 and 40. In this case, if both cutter disks 1 and 2 are rotated at the same rotational speed, the copy cutters 39 and 40 can be protruded / stored without interfering with the other cutter disks 1 and 2. The control of the rotation angle can be similarly performed by controlling the rotational speed of the drive unit 8.
[0037]
If the mechanical stroke regulating side copy cutter 39 of the two shield machines 3 and 4 is used in this way, the front excavation of the connecting spacers 31 and 32 can be effectively performed, and the face is difficult to collapse like clay. It becomes effective as the double shield machine 5 that can excavate even in the mountains.
[0038]
Moreover, according to the double shield machine 5 configured in this way, it is not necessary to make the shield bodies 6 and 7 different in order to avoid interference with the opposing cutter disks 1 and 2. Stable shield excavation can be performed without harming the stable maintenance of the face.
[0039]
In addition, since the two shield machines 3 and 4 can be configured as exactly the same shield machine, production costs can be suppressed.
[0040]
6 (a), 6 (b), and 6 (c) are schematic views showing another example of the copy cutter device in the double shield machine shown in FIG. In this embodiment, the copy cutter device is provided so as to be shifted in the axial direction of the cutter disks 1 and 2, so that the projection angle position of the copy cutter does not shift as shown in FIG. It is designed to allow excavation by protruding so that there is no fear. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the structure same as embodiment mentioned above.
[0041]
As shown in FIG. 6 (a), in this example, one cutter disk 1 is provided with two mechanically restricting copy cutter devices 37, and the two copy cutter devices 37 are shifted in the axial direction. It is arranged. The other cutter disk 2 is provided with one copy cutter device 37 so as to face one (front) copy cutter device 37 of the cutter disk 1.
[0042]
As shown in FIGS. 6 (b) and 6 (c), the copy cutter device 37 of the cutter disk 2 is always protruded by providing the two cutter blades 37 that are mechanically restricted to one cutter disk 1 in this way. If the two copy cutters 39 are selectively used so that the copy cutter 39 of the cutter disk 1 protrudes the copy cutter 39 that does not interfere with the opposing copy cutter 39, the double shield engraving machine 5 can move in the direction of curvature. Regardless, the cutting face can be excavated by the copy cutter 39 that always protrudes by a predetermined amount without interfering between the cutter disks 1 and 2.
[0043]
As described above, in the case of the double shield machine 5, even if the copy cutter 39 that excavates between the two cutter disks 1 and 2 (between the shield machines 3 and 4) is projected with the full stroke, the other cutter disk is used. Since the projections are mechanically restricted so as not to interfere with the magnetic discs 1 and 2, the face between the cutter disks 1 and 2 can be stably excavated to excise a plurality of tunnels almost simultaneously.
[0044]
In the above-described embodiment, the two-shield shield machine 5 has been described as an example. However, the multi-shield shield machine may be three or more, and is not limited to the above-described embodiment. .
[0045]
Further, the above-described embodiment is an embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.
[0046]
【The invention's effect】
The present invention is implemented in the form described above, and has the following effects.
[0047]
The excavation between adjacent cutter disks of multiple shield machine can be stably excavated by projecting a copy cutter that mechanically regulates the maximum stroke, so copy cutter that can stably copy cut during curve construction It is possible to provide a multiple shield machine equipped with the device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a twin shield machine showing an embodiment of the present invention.
2 is a front view of the double shield machine shown in FIG. 1. FIG.
3A is a cross-sectional view of a copy cutter device of the double shield machine shown in FIG. 1, and FIG. 3B is a cross-sectional view of a copy cutter device showing another example.
4 is a cross-sectional view showing a bent state of the double shield machine shown in FIG. 1. FIG.
FIGS. 5A, 5B, and 5C are schematic views showing excavation portions by a copy cutter device provided in the double shield excavator shown in FIG. 1;
6A, 6B, and 6C are schematic views showing another example of a copy cutter device in the double shield machine shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Cutter disk 3, 4 ... Shield machine 5 ... Double shield machine 6, 7 ... Shield main body 8 ... Drive apparatus 9 ... Turning gear 10 ... Cutter bit 11 ... Shield jack 12 ... Segment 13 ... Mud pipe 14 ... Mud pipe 15 ... Bulkhead 16 ... Chamber 18 ... Sealing materials 19, 20 ... Front cylinders 21, 22 ... Rear cylinders 23, 24 ... Spherical seats 25, 26 ... Curve jacks 27, 28 ... Rods 29, 30 ... Folding center 31, 32 ... connecting spacer 33 ... connecting pin 34 ... slide guide 35 ... rear trunk connecting spacer 36 ... cutter disc frame 37, 38 ... copy cutter device 39, 40 ... copy cutter 41 ... rod 42 ... pin 43 ... main body 44 ... Cutter 45 ... Protrusion 46 ... Locking portion

Claims

水平方向に複数のシールド掘進機を連結装置で連結して多連シールド掘進機を構成し、それぞれのシールド掘進機に、カッターディスクから半径方向に突出して地山を掘削するコピーカッタを備えたコピーカッタ装置を設け、少なくとも隣接するシールド掘進機の一方の該コピーカッタ装置に、隣接するカッターディスクと干渉しない最大ストロークで突出するように機械的に規制されたコピーカッタを設けた多連シールド掘進機。A plurality of shield machines are connected in a horizontal direction with a connecting device to form a multiple shield machine, and each shield machine has a copy cutter that protrudes radially from the cutter disk and excavates natural ground. A multi-shield shield machine provided with a cutter device and provided with a copy cutter mechanically regulated so as to project at a maximum stroke not interfering with an adjacent cutter disk on at least one copy cutter device of an adjacent shield machine .

前記隣接するシールド掘進機の一方のカッターディスクに少なくとも２つのコピーカッタ装置を設け、その１つのコピーカッタ装置のコピーカッタを、半径方向に突出する最大ストロークが隣接するカッターディスクと干渉しないストロークに機械的に規制したものとし、もう１つのコピーカッタ装置のコピーカッタを、半径方向に突出する最大ストロークが他方のコピーカッタのストローク以上で曲進内側に余裕代を掘削できるストロークとしたことを特徴とする請求項１記載の多連シールド掘進機。At least two copy cutter devices are provided in one cutter disk of the adjacent shield machine, and the copy cutter of the one copy cutter device is machined so that the maximum stroke protruding in the radial direction does not interfere with the adjacent cutter disk. The copy cutter of another copy cutter device is characterized in that the maximum stroke protruding in the radial direction is greater than or equal to the stroke of the other copy cutter, and a stroke that allows excavation of a margin inside the curve is characterized. The multiple shield machine according to claim 1.

請求項２記載の２種類のコピーカッタ装置を、前記複数のシールド掘進機のカッターディスクにそれぞれ設けたことを特徴とする多連シールド掘進機。3. A multiple shield machine according to claim 2, wherein the two types of copy cutter devices are provided respectively on the cutter disks of the plurality of shield machines.

前記複数のシールド掘進機間を連結する連結装置を連結スペーサで構成し、前記半径方向に突出する最大ストロークで隣接するカッターディスクと干渉しないように機械的に規制したコピーカッタのストロークを、該連結スペーサの厚さ以下で隣接するカッターディスクに近接したストロークとしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の多連シールド掘進機。A connecting device for connecting the plurality of shield machines is constituted by a connecting spacer, and the stroke of the copy cutter mechanically restricted so as not to interfere with an adjacent cutter disk at the maximum stroke projecting in the radial direction. The multiple shield machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the stroke is close to an adjacent cutter disk with a thickness of the spacer or less.

前記複数のシールド掘進機を分離可能な連結装置で連結したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の多連シールド掘進機。The multiple shield machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of shield machines are coupled by a separable coupling device.