JP3693465B2

JP3693465B2 - Leading cutter for backfilling pipe of shield machine

Info

Publication number: JP3693465B2
Application number: JP14074097A
Authority: JP
Inventors: 茂木阿部; 慎吾高橋; 真二蕪木; 雄次田中
Original assignee: Hitachi Zosen Corp; Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Hitachi Zosen Corp; Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2017-05-30
Also published as: JPH10331593A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルを掘削するとともにシールド掘進機の後部で組み立てられた覆工体と、地山との間に裏込め剤を注入する裏込剤注入管がシールド本体の外面に突設されたシールド掘進機において、硬質地盤や岩盤、発進孔や中間孔、到達孔の壁体の掘削通過時に、裏込剤注入管の破損を防止するための裏込剤注入管用先行カッターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のシールド掘進機の一例として図５〜図８に示すものがある。これは、前部にカッターヘッド１を回転可能に設けたシールド本体２の外周面後部に、周方向に沿って所定間隔をおいて複数の裏込剤注入管３が突設されたものであって（図６参照）、前記カッターヘッド１を回転駆動することにより切羽４を掘削してトンネル５を掘削すると同時に、シールド本体２内から裏込剤注入管３内を通ってこの裏込剤注入管３の後端開口部３ａからモルタルなどの裏込剤を後方に噴出させ、その噴出した裏込剤をシールド本体２の後方に組み立てられる一次覆工体であるセグメント６とトンネル５の内周面との間の間隙に充填するようになっている。
【０００３】
図７及び図８にも示すように、前記裏込剤注入管３はシールド本体２の外周面より外方に突出されているため、シールド本体２の外周面の裏込剤注入管３より前方適所に複数の固定ビット７が突設され、前記シールド本体２の前進に伴ってその複数の固定ビット７によりトンネル５の内面を切削して、裏込剤注入管３が損傷されないように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、固定ビット７の切削能力が低いため、例えば硬質岩盤やトンネルの発進、中間、到着坑の土留め用硬質壁体（たとえばＮＯＭＳＴ壁：石灰石粗骨材を使用した高強度コンクリートに炭素繊維からなる高強度補強材を埋め込んだもの）などの硬質地盤をカッターヘッド１で掘削する場合に、固定ビット７ではその硬質地盤を確実に切削することが困難で、裏込剤注入管３を損傷させるおそれがある。また、その切削片をシールド本体２内に取り込めないため、その切削片がトンネル５の内周面とシールド本体２及びセグメント６との間に不均一に介在されて、地山やシールド本体２に悪影響を与える。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑み、硬質岩盤や発進、中間、到達孔の硬質壁体でも確実に切削して裏込剤注入管を損傷させることがなく、またその切削片をシールド本体内に取り込んで良好に掘削通過できるシールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッターを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、シールド本体の前部に回転駆動されるカッターヘッドを有し、シールド本体の後部外面に、シールド本体後部で組み立てられる一次覆工体と地山との間に裏込め剤を注入する裏込剤注入管が配設されたシールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッターであって、シールド本体の外周面で前記裏込剤注入管より前方適所に形成された収納凹部と、この収納凹部内から外方に出退自在に配設されトンネル半径方向の軸心周りに回転する回転カッターと、前記収納凹部に接続された送泥管および収納凹部からカッターヘッド後部の圧力室に連通される排泥管とからなる排土装置と、を具備し、前記回転カッターに、切削面に溝を形成する溝切削ビットと、溝が形成された切削面を切削する面切削ビットと、切削片を収納凹部内に取り入れる取入口とを設けたものである。
【０００７】
上記構成によれば、硬質岩盤や硬質壁体などの硬質地盤を掘削する場合には、回転カッターの先端部をシールド本体の外周面から外部に突出させた状態で、カッターヘッドを回転駆動してシールド本体を前進させることにより、硬質地盤を掘削してトンネルを形成する。同時にその通過時に前記回転カッターを回転駆動してトンネル内周面の裏込剤注入管前方の硬質地盤を切削する。
【０００８】
このように、回転駆動される回転カッターは切削能力が高く、例えば土留め用ＮＯＭＳＴ壁などのように強化繊維で強化されだ硬質壁体でも、まず溝切削ビットにより壁体に内在された強化繊維を短く切断し、ついで面切削ビットにより壁体自体を削り取ることで、裏込剤注入管前方の硬質壁体を確実に切除することができ、裏込剤注入管が損傷されるおそれがない。
【０００９】
また、掘削土砂や切削片は回転カッターの取入口から収容凹部内に取り込まれ、排土装置により排泥管から圧力室に送られるので、従来のように切削片がトンネルの内周面とシールド本体及びセグメントとの間に不均一に介在されることがなく、切削片により地山やシールド本体に悪影響を与えることがない。
【００１０】
請求項２記載の発明は、回転カッターの先端面に、切削面に溝を形成する先端溝切削ビットと、溝が形成された切削面を切削する先端面切削ビットと、切削片を収納凹部内に取り入れる取入口とを設けたものである。
【００１１】
上記構成によれば、回転カッターを突出した状態でシールド掘進機を前進させて硬質地盤を切除する他に、シールド掘進機の前進を一定間隔毎に停止し、停止毎に回転カッターを突出させて硬質地盤を穿孔し、この穿孔部を連続させることにより、裏込剤注入管の前方の硬質地盤を掘削することができる。このように、あらゆる硬質地盤に２つの方法で先行穴を掘削することができ、その応用範囲も広い。
【００１２】
．
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。なお従来と同一の部材には同一符号を付して説明は省略する。
【００１３】
シールド本体２の外周面の裏込剤注入管３より前方でこのシールド本体２の大気室２ｃ内に対向する箇所に開口部９が形成されている。そしてこの開口部９に有底筒状の外筒１２がスキンプレート２ａ裏面に固着され、排土装置１０付きの収納凹部１１が形成されている。さらにシールド本体２内には、収納凹部１１内にシールド本体２の半径方向に出退自在に配設された回転カッター４１と、この回転カッター４１を回転駆動するためのカッター駆動装置１４と、回転カッター４１をシールド本体２の半径方向に沿って出退駆動させるためのカッター出退装置１５と、開口部９を開閉するゲート１６とが設けられている。
【００１４】
前記回転カッター４１は、図１〜図２に示すように、裏込剤注入管３の幅と略同一径に設定され、外筒１２内に軸受ブッシュ１７を介して摺動及び回転可能に配置された内筒４２と、この内筒４２内に十字状に架設された十字枠４３と、この十字枠４３の内筒４２より上方に突出する先端部に固着されたカッター部４４とで構成されている。
【００１５】
前記カッター部４４は、図３，図４に示すように、リングフレーム４４ａ上に十字フレーム４４ｂが固着され、さらにリングフレーム４４ａ上に周方向一定間隔ごとにビット取付フレーム４４ｃが立設されている。そしてこれら十字フレーム４４ｂおよびビット取付フレーム４４ｃの外周側で回転方向前部に、切削面に面接触して切削する面切削ビットの１つである外周面切削ビット４５Ａが取り付けられるとともに、外周面切削ビット４５Ａによる切削面より突出して所定のピッチで切削面に周方向の溝を形成し硬質地盤に内在された強化繊維等を切断する溝切削ビットの１つである複数の円弧形外周溝切削ビット４６Ａが軸心方向に所定間隔ごとに突出されている。また十字フレーム４４ｂおよびビット取付フレーム４４ｃの先端面に、切削面に面接触して切削する面切削ビットの１つである先端面切削ビット４５Ｂが取り付けられるとともに、先端面切削ビット４５Ｂによる切削面より突出して半径方向に所定のピッチで回転方向の溝を形成し硬質地盤に内在された強化繊維等を切断する複数の円弧形の溝切削ビットの１つである先端溝切削ビット４６Ｂが半径方向に所定間隔ごとに突出されている。そして、リングフレーム４４ａ内で十字フレーム４４ｂの間の空間部が収容凹部１１に連通する切削片の取入口４７に構成されている。
【００１６】
前記カッター駆動装置１４は、図１および図２に示すように、十字枠１３ｂの下面中央部に突設されたカッター軸２１が、外筒１２の底壁部に固着されたシールボックス１８を貫通して移動枠１９の軸受２０に回転可能に支持されている。そして移動枠１９に取り付けられた駆動モータ２５がスプロケットホイール２２，２３及びチェン２４を介してカッター軸２１に連動連結されて構成されている。したがって、この駆動モータ２５を駆動することにより回転カッター４１を回転駆動することができる。
【００１７】
前記カッター出退装置１５は、図２に示すように、外筒１２の外周面に突設したブラケット２６に連結ピン２７を介して左右一対の油圧や空気圧などの流体圧シリンダ２８が配設され、その各流体圧シリンダ２８のピストンロッド２８ａの先端部が移動枠１９に突設した左右一対のアーム２９にそれぞれ連結ピン３０を介して連結されて構成されている。したがって、各流体圧シリンダ２８を伸縮駆動することにより、回転カッター４１をシールド本体２の半径方向に沿って往復移動させることができる。
【００１８】
前記排土装置１０は、図１に示すように、収納凹部１１に接続された開閉弁３１付き送泥管３２と、収納凹部１１からカッターヘッド１後部の圧力室２ｂに接続された排泥管３３とから構成されている。
【００１９】
前記ゲート１６は、図２に示すように、外筒１２の上部に形成されたゲート用凹部１６ａ内に、ゲート板１６ｂがスライド自在に嵌合され、ゲート板１６ｂに連結された油圧や空気圧などの流体圧シリンダ３４により開閉されるようになっている。
【００２０】
上記構成において、カッターヘッド１により例えば土留め用ＮＯＭＳＴ壁などの硬質壁体を掘削する場合には、図１に仮想線で示すように、ゲート１６を開動させて開口部９を開放し、カッター出退装置１５により回転カッター４１を移動させて、カッター部４４をシールド本体２の外周面よりも外方に突出させる。そして、カッターヘッド１を回転駆動するとともにシールド本体２を前進させることにより、硬質壁体が掘削されて先行溝が形成される。そしてカッター駆動装置１４により回転カッター４１が回転駆動されて硬質壁体に形成されたトンネルの内周面の裏込剤注入管３の前方部分が切削される。この時、まず外周溝切削ビット４６Ａにより切削面に周方向の溝が形成されて内在された強化繊維が切断され、溝が形成された切削面に外周面切削ビット４５Ａが面接触されて掘削することにより、強化繊維が内在された硬質壁体を効果的に切削することができる。そして切削片が回転カッター４１の取入口４７から収納凹部１１内に回収され、その回収した切削片が送泥管３２を介して収納凹部１１内に供給した泥水によりスラリー状された後、排泥管３３を介してカッターヘッド１側の圧力室２ｂ内に流入され、このカッターヘッド１による掘削土砂といっしょにスラリー輸送で地上まで排出される。
【００２１】
また硬質地盤の掘削終了後、ゲート１６が閉動させて開口部９が閉鎖されることにより（図１実線参照）、その開口部９から収納凹部１１内に土砂が流入されるのを阻止して地山の崩壊を防止することができる。
【００２２】
また、他の掘削形式では、シールド本体２の掘進を回転カッター４１の掘削直径より小さい間隔で間欠移動させ、停止時にカッター出退装置１５により回転カッター４１を突出移動させて硬質地盤に先行穴を形成する。この時、先端溝切削ビット４６Ｂにより切削面に回転方向の溝が形成され、溝が形成された切削面に先端面切削ビット４５Ｂが面接触して切削することにより、強化繊維が内在された硬質壁体を効果的に切削除去することができる。これを繰り返すことにより、先行穴を連続させて裏込剤注入管３の損傷を防止する先行溝を形成することができる。先の外周溝切削ビット４６Ａおよび外周面切削ビット４５Ａによる先行溝掘削に加えて、先端溝切削ビット４６Ｂおよび先端面切削ビット４５Ｂを併用することで、あらゆる種類の硬質地盤を掘削できるとともに、ビットの寿命も長くできる。
【００２３】
上記実施の形態によれば、回転カッター４１を回転駆動しているので、切削能力が高く、例えば土留め用ＮＯＭＳＴ壁などの硬質壁体でも、外周溝切削ビット４６Ａと外周面切削ビット４５Ａの組み合わせにより、確実に切削することができ、裏込剤注入管３が損傷されるおそれがない。また、切削片を排土装置１０を介してシールド本体２内に取り込むようになっており、従来のように切削片がトンネル５の内周面とシールド本体２及びセグメント６との間に不均一に介在されることがないから、その切削片により地山やシールド本体２に悪影響を与えることがない。
【００２４】
【発明の効果】
以上に述べたごとく、請求項１記載の発明によれば、回転駆動される回転カッターは切削能力が高く、例えば土留め用ＮＯＭＳＴ壁などのように強化繊維で強化されだ硬質壁体でも、まず溝切削ビットにより壁体に内在された強化繊維を短く切断し、ついで面切削ビットにより壁体自体を削り取ることで、裏込剤注入管前方の硬質壁体を確実に切除して先行溝を形成することができ、裏込剤注入管が損傷されるおそれがない。
【００２５】
また、掘削土砂や切削片は回転カッターの取入口から収容凹部内に取り込まれ、排土装置により排泥管から圧力室に送られるので、従来のように切削片がトンネルの内周面とシールド本体及びセグメントとの間に不均一に介在されることがなく、切削片により地山やシールド本体に悪影響を与えることがない。
【００２６】
また請求項２記載の発明によれば、回転カッターを突出した状態でシールド掘進機を前進させて硬質地盤を切除する他に、シールド掘進機の前進を一定間隔毎に停止し、停止毎に回転カッターを突出させて硬質地盤を穿孔し、この穿孔部を連続させることにより、裏込剤注入管の前方の硬質地盤を掘削することができる。このように、あらゆる硬質地盤に２つの方法で先行穴を掘削することができ、その応用範囲も広い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態であるシールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッターを示す縦断面図である。
【図２】同先行カッターの横断面図である。
【図３】同回転カッターのカッター部を示す平面図である。
【図４】同回転カッターのカッター部を示す側面図である。
【図５】従来のシールド掘進機における裏込剤注入管用先行カッター装置を示す概略平面図である。
【図６】同要部の概略正面図である。
【図７】同要部の拡大横断面図である。
【図８】同要部の側面図である。
【符号の説明】
１カッターヘッド
２シールド本体
２ｂ圧力室
３裏込剤注入管
９開口部
１０排土装置
１１収納凹部
１４カッター駆動装置
１５カッター出退装置
１６ゲート
３２送泥管
３３排泥管
４１回転カッター
４５Ａ外周面切削ビット
４５Ｂ先端面切削ビット
４６Ａ外周溝切削ビット
４６Ｂ先端溝切削ビット
４７取入口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, a lining body that is excavated in the tunnel and assembled at the rear of the shield machine, and a backfilling agent injection pipe for injecting a backfilling agent between the ground and the outer surface of the shield body are projected. The present invention relates to a leading cutter for a backfilling agent injection pipe for preventing breakage of the backfilling agent injection pipe when passing through the excavation of a hard ground or bedrock, a start hole, an intermediate hole, and a wall of an arrival hole in a shield machine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there exist some which are shown in FIGS. 5-8 as an example of this kind of shield machine. This is one in which a plurality of backing agent injection pipes 3 project from the rear part of the outer peripheral surface of the shield body 2 provided with the cutter head 1 rotatably at the front part at a predetermined interval along the circumferential direction. (See FIG. 6), the cutter head 1 is driven to rotate to excavate the face 4 to excavate the tunnel 5, and at the same time, the inside of the shield body 2 passes through the back agent injection pipe 3 to inject this back agent. The inner periphery of the segment 6 and the tunnel 5 which is a primary lining body in which a backing agent such as mortar is ejected rearward from the rear end opening 3a of the pipe 3 and the ejected backing agent is assembled behind the shield body 2 The gap between the surfaces is filled.
[0003]
As shown also in FIGS. 7 and 8, the back agent injection pipe 3 protrudes outward from the outer peripheral surface of the shield body 2, so that the front side of the back agent injection pipe 3 on the outer peripheral surface of the shield body 2. A plurality of fixed bits 7 are projected at appropriate positions, and the inner surface of the tunnel 5 is cut by the plurality of fixed bits 7 as the shield body 2 advances, so that the backing agent injection pipe 3 is not damaged. ing.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional configuration, since the cutting ability of the fixed bit 7 is low, for example, a hard wall for starting a hard rock or a tunnel, a middle wall or a retaining wall of an arrival mine (for example, NOMST wall: high strength concrete using limestone coarse aggregate) When excavating a hard ground such as a high-strength reinforcing material made of carbon fiber) with the cutter head 1, it is difficult to reliably cut the hard ground with the fixed bit 7, and a backing agent injection tube 3 may be damaged. Further, since the cut piece cannot be taken into the shield body 2, the cut piece is non-uniformly interposed between the inner peripheral surface of the tunnel 5 and the shield body 2 and the segment 6, so Adversely affected.
[0005]
In view of the above-mentioned problems, the present invention does not damage the backing agent injection pipe by securely cutting even the hard wall of the hard bedrock, starting, middle, or reaching hole, and the cutting piece is placed in the shield body. It is an object of the present invention to provide a leading cutter for a back-filling agent injection pipe of a shield machine that can be taken in and excavated well.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 has a cutter head that is rotationally driven at the front portion of the shield body, and a primary lining body and a ground that are assembled on the rear outer surface of the shield body at the rear portion of the shield body. This is a leading cutter for a backfilling agent injection pipe of a shield machine in which a backfilling agent injection pipe for injecting a backfilling agent between the piles is provided, and is forward of the backfilling agent injection pipe on the outer peripheral surface of the shield body. A storage recess formed in a proper position, a rotary cutter that is arranged so as to be able to move out of and out of the storage recess and rotate around the axial center in the tunnel radial direction, and a mud pipe and storage connected to the storage recess A drainage device comprising a drainage pipe communicating with the pressure chamber at the rear of the cutter head from the recess , and a groove cutting bit for forming a groove on the cutting surface on the rotary cutter, and a cutting with the groove formed Surface cutting bit to cut the surface When it is obtained by providing the inlet incorporate shavings in the storage recess.
[0007]
According to the above configuration, when excavating hard ground such as hard rock or hard wall, the cutter head is driven to rotate with the tip of the rotary cutter protruding outward from the outer peripheral surface of the shield body. By advancing the shield body, the hard ground is excavated to form a tunnel. At the same time, the rotary cutter is driven to rotate to cut the hard ground in front of the backing agent injection pipe on the inner peripheral surface of the tunnel.
[0008]
As described above, the rotationally driven rotary cutter has a high cutting ability. For example, even in the case of a hard wall reinforced with a reinforcing fiber such as a soil retaining NOMST wall, the reinforcing fiber is first embedded in the wall by a groove cutting bit. Is cut short, and then the wall body itself is scraped off with a surface cutting bit, so that the hard wall body in front of the backfilling agent injection tube can be surely cut, and the backfilling agent injection tube is not likely to be damaged.
[0009]
In addition, since the excavated sediment and cutting pieces are taken into the accommodating recess from the intake of the rotary cutter and sent from the sludge pipe to the pressure chamber by the earth removing device, the cutting pieces are shielded from the inner peripheral surface of the tunnel and the shield as in the past. There is no non-uniform intervening between the main body and the segment, and the ground pieces and the shield main body are not adversely affected by the cut pieces.
[0010]
According to the second aspect of the present invention, a tip groove cutting bit for forming a groove on a cutting surface on a tip surface of the rotary cutter, a tip surface cutting bit for cutting a cutting surface on which the groove is formed, and a cutting piece are stored in the recess And an intake to be taken in.
[0011]
According to the above configuration, in addition to advancing the shield machine with the rotary cutter protruding and cutting the hard ground, the shield machine is stopped at regular intervals and the rotary cutter is protruded at each stop. The hard ground in front of the back-filling agent injection pipe can be excavated by drilling the hard ground and continuing the drilled portion. Thus, it is possible to excavate the leading hole in any hard ground by two methods, and its application range is wide.
[0012]
.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as the past, and description is abbreviate | omitted.
[0013]
An opening 9 is formed at a location facing the inside of the atmospheric chamber 2c of the shield body 2 in front of the backing agent injection pipe 3 on the outer peripheral surface of the shield body 2. A bottomed cylindrical outer cylinder 12 is fixed to the back surface of the skin plate 2 a in the opening 9 to form a storage recess 11 with a soil removal device 10. Further, in the shield main body 2, a rotary cutter 41 disposed in the storage recess 11 so as to be freely retractable in the radial direction of the shield main body 2, a cutter driving device 14 for rotationally driving the rotary cutter 41, and a rotation A cutter retracting device 15 for driving the cutter 41 in and out along the radial direction of the shield body 2 and a gate 16 for opening and closing the opening 9 are provided.
[0014]
As shown in FIGS. 1 to 2, the rotary cutter 41 is set to have substantially the same diameter as the width of the back-filling agent injection tube 3, and is arranged to be slidable and rotatable in the outer cylinder 12 via the bearing bush 17. The inner cylinder 42, a cross frame 43 installed in a cross shape in the inner cylinder 42, and a cutter portion 44 fixed to a tip portion of the cross frame 43 protruding above the inner cylinder 42. ing.
[0015]
As shown in FIGS. 3 and 4, the cutter portion 44 has a cross frame 44b fixed on a ring frame 44a, and a bit mounting frame 44c standing on the ring frame 44a at regular intervals in the circumferential direction. . An outer peripheral surface cutting bit 45A, which is one of the surface cutting bits to be cut in contact with the cutting surface, is attached to the front portion in the rotational direction on the outer peripheral side of the cross frame 44b and the bit mounting frame 44c, and the outer peripheral surface cutting is performed. Cutting a plurality of arc-shaped outer circumferential grooves, which is one of groove cutting bits that protrude from the cutting surface by the bit 45A and form a circumferential groove on the cutting surface at a predetermined pitch and cut reinforcing fibers or the like contained in the hard ground. Bits 46A protrude in the axial direction at predetermined intervals. Further the end face of the cross frame 44b and the bit mounting frame 44c, with the one side cutting bit for cutting in surface contact with the cutting surface leading end surface cutting bit 45B is attached, from the cutting surface by the distal end surface cutting bit 45B A tip groove cutting bit 46B, which is one of a plurality of arc-shaped groove cutting bits that protrude and form grooves in the rotational direction at a predetermined pitch in the radial direction and cut reinforcing fibers or the like contained in the hard ground, is provided in the radial direction. It protrudes at predetermined intervals. A space between the cross frames 44 b in the ring frame 44 a is configured as a cutting piece intake 47 that communicates with the housing recess 11.
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 2, the cutter driving device 14 has a cutter shaft 21 protruding from the center of the bottom surface of the cross frame 13 b that penetrates a seal box 18 fixed to the bottom wall portion of the outer cylinder 12. Then, it is rotatably supported by the bearing 20 of the moving frame 19. A drive motor 25 attached to the moving frame 19 is coupled to the cutter shaft 21 via sprocket wheels 22 and 23 and a chain 24. Therefore, the rotary cutter 41 can be driven to rotate by driving the drive motor 25.
[0017]
As shown in FIG. 2, the cutter retracting device 15 is provided with a pair of left and right hydraulic cylinders 28 such as hydraulic pressure and pneumatic pressure via a connecting pin 27 on a bracket 26 protruding from the outer peripheral surface of the outer cylinder 12. The tip of the piston rod 28a of each fluid pressure cylinder 28 is connected to a pair of left and right arms 29 projecting from the moving frame 19 via connecting pins 30. Therefore, the rotary cutter 41 can be reciprocated along the radial direction of the shield body 2 by driving each fluid pressure cylinder 28 to extend and contract.
[0018]
As shown in FIG. 1, the earth discharging device 10 includes a mud pipe 32 with an on-off valve 31 connected to the storage recess 11 and a mud pipe connected from the storage recess 11 to the pressure chamber 2 b at the rear of the cutter head 1. 33.
[0019]
As shown in FIG. 2, the gate 16 has a gate plate 16b slidably fitted in a gate recess 16a formed in the upper portion of the outer cylinder 12, and is connected to the gate plate 16b. The fluid pressure cylinder 34 opens and closes.
[0020]
In the above configuration, when excavating a hard wall body such as a soil retaining NOMST wall with the cutter head 1, the gate 16 is opened to open the opening 9 as shown by the phantom line in FIG. The rotary cutter 41 is moved by the retracting device 15 so that the cutter portion 44 protrudes outward from the outer peripheral surface of the shield body 2. Then, by rotating the cutter head 1 and moving the shield body 2 forward, the hard wall body is excavated to form a leading groove. Then, the rotary cutter 41 is rotationally driven by the cutter driving device 14 to cut the front portion of the back-filling agent injection tube 3 on the inner peripheral surface of the tunnel formed on the hard wall. At this time, first, a circumferential groove is formed on the cutting surface by the outer circumferential groove cutting bit 46A, and the embedded reinforcing fiber is cut, and the outer circumferential surface cutting bit 45A is brought into surface contact with the cutting surface on which the groove is formed and excavated. Thus, the hard wall body in which the reinforcing fibers are contained can be effectively cut. Then, the cut pieces are collected from the inlet 47 of the rotary cutter 41 into the storage recess 11, and the recovered cut pieces are slurried by the muddy water supplied into the storage recess 11 through the mud pipe 32, and then the mud is discharged. It flows into the pressure chamber 2b on the cutter head 1 side through the pipe 33, and is discharged to the ground by slurry transport together with excavated sediment by the cutter head 1.
[0021]
In addition, after the excavation of the hard ground, the gate 16 is closed and the opening 9 is closed (see the solid line in FIG. 1), thereby preventing sediment from flowing into the storage recess 11 from the opening 9. Can prevent the collapse of natural ground.
[0022]
In another excavation type, the shield body 2 is intermittently moved at intervals smaller than the excavation diameter of the rotary cutter 41, and when the stop is stopped, the rotary cutter 41 is protruded and moved by the cutter retracting device 15 so that a leading hole is formed in the hard ground. Form. At this time, a groove in the rotational direction is formed on the cutting surface by the tip groove cutting bit 46B, and the tip surface cutting bit 45B comes into surface contact with the cutting surface on which the groove is formed to cut, so that the reinforcing fiber is contained in the hard surface. The wall body can be effectively cut off. By repeating this, it is possible to form a leading groove that continues the leading hole and prevents damage to the backfilling agent injection tube 3. In addition to the preceding groove excavation by the outer peripheral groove cutting bit 46A and the outer peripheral surface cutting bit 45A, by using the front end groove cutting bit 46B and the front end surface cutting bit 45B in combination, all kinds of hard ground can be excavated, Life can be extended.
[0023]
According to the above embodiment, since the rotary cutter 41 is driven to rotate, the cutting ability is high, and a combination of the outer peripheral groove cutting bit 46A and the outer peripheral surface cutting bit 45A even with a hard wall body such as a soil retaining NOMST wall. Thus, the cutting can be surely performed, and the backing agent injection tube 3 is not likely to be damaged. Further, the cutting piece is taken into the shield main body 2 through the earth removing device 10, and the cutting piece is not uniform between the inner peripheral surface of the tunnel 5 and the shield main body 2 and the segment 6 as in the prior art. Therefore, the cut pieces do not adversely affect the natural ground and the shield main body 2.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the rotary cutter that is rotationally driven has a high cutting ability. For example, even a hard wall reinforced with reinforcing fibers such as a soil retaining NOMST wall, By cutting the reinforcing fibers contained in the wall body with a groove cutting bit, and then cutting off the wall body with a surface cutting bit, the hard wall body in front of the backfilling agent injection pipe is surely cut to form a leading groove. And there is no risk of damaging the backfilling tube.
[0025]
In addition, since the excavated sediment and cutting pieces are taken into the accommodating recess from the intake of the rotary cutter and sent from the sludge pipe to the pressure chamber by the earth removing device, the cutting pieces are shielded from the inner peripheral surface of the tunnel and the shield as in the past. There is no non-uniform intervening between the main body and the segment, and the ground pieces and the shield main body are not adversely affected by the cut pieces.
[0026]
According to the second aspect of the invention, in addition to advancing the shield machine with the rotary cutter protruding and cutting the hard ground, the shield machine is stopped at regular intervals and rotated at every stop. The hard ground in front of the back-filling agent injection pipe can be excavated by causing the cutter to protrude to perforate the hard ground and making this perforated part continuous. Thus, it is possible to excavate the leading hole in any hard ground by two methods, and its application range is wide.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a leading cutter for a back-filling agent injection pipe of a shield machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a transverse sectional view of the preceding cutter.
FIG. 3 is a plan view showing a cutter portion of the rotary cutter.
FIG. 4 is a side view showing a cutter portion of the rotary cutter.
FIG. 5 is a schematic plan view showing a preceding cutter device for a backfilling agent injection pipe in a conventional shield machine.
FIG. 6 is a schematic front view of the main part.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the main part.
FIG. 8 is a side view of the main part.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cutter head 2 Shield main body 2b Pressure chamber 3 Backing agent injection pipe 9 Opening part 10 Earth removal apparatus 11 Storage recessed part 14 Cutter drive device 15 Cutter withdrawal apparatus 16 Gate 32 Mud pipe 33 Mud pipe 41 Rotating cutter 45A outer peripheral surface Cutting bit
45B Tip cutting bit
46A Peripheral groove cutting bit 46B Tip groove cutting bit 47 Inlet

Claims

シールド本体の前部に回転駆動されるカッターヘッドを有し、シールド本体の後部外面に、シールド本体後部で組み立てられる一次覆工体と地山との間に裏込め剤を注入する裏込剤注入管が配設されたシールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッターであって、
シールド本体の外周面で前記裏込剤注入管より前方適所に形成された収納凹部と、この収納凹部内から外方に出退自在に配設されトンネル半径方向の軸心周りに回転する回転カッターと、前記収納凹部に接続された送泥管および収納凹部からカッターヘッド後部の圧力室に連通される排泥管とからなる排土装置と、を具備し、
前記回転カッターに、切削面に溝を形成する溝切削ビットと、溝が形成された切削面を切削する面切削ビットと、切削片を収納凹部内に取り入れる取入口とを設けた
ことを特徴とするシールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッター。Backing agent injection that has a cutter head that is rotationally driven at the front of the shield body, and injects a backfilling agent between the primary lining body assembled at the rear of the shield body and the ground on the rear outer surface of the shield body. A preceding cutter for a backfilling agent injection pipe of a shield machine in which a pipe is disposed,
A storage recess formed on the outer peripheral surface of the shield body in front of the backfilling agent injection tube, and a rotary cutter that rotates about the axis in the tunnel radial direction and is arranged to be able to move out of and out of the storage recess. And a soil discharge device comprising a mud pipe connected to the storage recess and a drain pipe connected to the pressure chamber at the rear of the cutter head from the storage recess ,
The rotary cutter is provided with a groove cutting bit for forming a groove on a cutting surface, a surface cutting bit for cutting a cutting surface on which the groove is formed, and an intake for taking a cutting piece into a storage recess. Leading cutter for backfilling agent injection pipe of shield machine.

回転カッターの先端面に、切削面に溝を形成する先端溝切削ビットと、溝が形成された切削面を切削する先端面切削ビットと、切削片を収納凹部内に取り入れる取入口とを設けたことを特徴とする請求項１記載のシールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッター。 A tip groove cutting bit for forming a groove on the cutting surface, a tip surface cutting bit for cutting the cutting surface on which the groove is formed, and an inlet for taking the cutting piece into the storage recess are provided on the tip surface of the rotary cutter. The preceding cutter for the backfilling agent injection pipe of the shield machine according to claim 1.