JPH01131794A - 管路構築方法および装置ならびにシールド型トンネル掘削機 - Google Patents

管路構築方法および装置ならびにシールド型トンネル掘削機

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JPH01131794A
JPH01131794A JP62289565A JP28956587A JPH01131794A JP H01131794 A JPH01131794 A JP H01131794A JP 62289565 A JP62289565 A JP 62289565A JP 28956587 A JP28956587 A JP 28956587A JP H01131794 A JPH01131794 A JP H01131794A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技ｂＦｒ分野） 本発明は、管路の構築方法および装置ならびに管路の構
築に用いるシールド９１４　トンネル掘削機に関し、特
に、地中に構築された互いに平行に伸びる複数の管路を
破壊しつつその跡に管路を新たに構築する方法および装
置ならびに管路の構築に用いる掘削機に関する。
（従来技術） 下水用管、電力線用管、電話線用の管のような複数の既
設管路を破壊しつつ、該既設管路より大きな径を有する
管路を新たに構築する方法としては、一般に、更新すべ
き既設管が配置されている箇所に溝を掘削して前記既設
管を露出させ、該既設管を取り除き、その跡に新設管を
配置し、前記溝を埋め戻す工法が採用されている。しか
し、この工法は、溝を掘削しなければならないため、適
用可能の箇所に制限がある。
上記問題を解決するために、管推進工法を利用して、複
数の既設管路を一つの新設管路に更新することが考えら
れる。しかし、従来の管推進工法は、カッタ組立体の回
転の反力によりシールド本体が回転するため、カッタ組
立体を正転および逆転させなければならず、また、掘削
機を所定の計画路線に沿って前進させるための煩雑な方
向制御をしなければならない。
（発明の目的） 本発明は、開削工法によることなく、かつ、掘削機を所
定の計画路線に沿って前進させるための煩雑な方向制御
をすることなく、管路を新たに構築することができる、
管路構築方法および装置ならびに管路の構築に用いるシ
ールド型トンネル掘削機を提供することを目的とする。
（発明の構成） 本発明の管路構築方法は、互いに平行に伸びる複数の既
設管路を破壊しつつ新たに管路を構築する方法であって
、シールド型′トンネル掘削機を該掘削機により前記既
設管路の対向する部位を破壊しつつ前進させ、その跡に
新設管を配置することを含み、前記掘削機の前進の間、
該掘削機のシールド本体から突出する少なくとも一対の
スタビライザを互いに対向する一対の既設管路の残部に
滑動可能に係合させることを特徴とする。
本発明の管路構築装置は、互いに平行に伸びる複数の既
設管路を破壊しつつ新たに管路を構築する装置であって
、複数の既設管路の対向する部位を破壊しつつ掘削する
シールド型トンネル掘削機と、該掘削機による掘削跡に
新設管を押し込むとともに前記掘削機を前進させる元押
し機構とを含み、１１「記掘削機は、シールド本体と、
該本体の前部にあって該本体の軸線と平行の軸線の周り
に回転可能に配置され、前記本体が前進される間に前記
既設管路の対向する部位を破壊するカッタ組立体と、前
記本体の外周の対向する少なくとも一対の部位のそれぞ
れに前記部位から突出するように設けら九、前記本体の
前進時に互いに対向する既設管路の残部に滑動可能に係
合されるスタビライザとを含むことを特徴とする。
本発明のシールド型トンネル掘削機は、互いに平行に伸
びる複数の既設管路を破壊しつつ新たに’（？路を構築
するために用いられるシールド型トンネル掘削機であっ
て、シールド本体と、該本体の前部にあって該本体の軸
線と平行の軸線の周りに回転可能に配置され、前記本体
が前進される間に前記既設管路の対向する部位を破壊す
るカッタ組立体と、前記本体の外周の対向する少なくと
も一対の部位のそれぞれに前記部位から突出するように
設けられ、前記本体の前進時に互いに対向する既設管路
の残部に滑動可能に係合されるスタビライザとを含むこ
とを特徴とする。
（発明の効果） シールド型トンネル掘削機は、前進時、シールド本体か
ら突出するスタビライザと互いに対向する一対の既設管
路の残部とが滑動可能に係合することにより、掘削機の
軸線と直角の面内での変位を規制されるから、既設管路
に沿って前進する。
このため、本発明によれば、掘削機を所定の計画路線に
沿って前進させるための煩雑な方向制御をすることなく
、新設管路を構築することができる。また、既設管を撤
去し、新設管を配置するための溝を掘削する必要がない
。さらに、シールド本体の回転がスタビライザと既設管
路の残部との係合により防上されるため、一方向へ回転
するカッタ組立体を用いることができる。
（実ｈ’６例） 以下、図面に示す本発明の実施例について説明する。
第１図に示す管路構築装置１０は、第１図および第２図
に示すように、地中に構築されかつ互いに平行に伸びる
複数の既設管１２のうち、隣り合う四つの既設管の一部
を破壊しつつ該既設管より大きい直径寸法の一つの新設
管１４を敷設する工“１（に用いられる。
管路構築装置１０は、地盤１６に構築された発進竪坑１
８から到達竪坑（図示せず）に向けて推進されるシール
ド型トンネル掘削機２０と、新設管１４を掘削機２０に
よる掘削跡に押し込み、掘削機２０を旧道させる元押し
機構２２とを含む。
７３図に示すように、シールド型トンネル掘削機２０は
、筒状のシールド本体２４を含む。本体２４は、相互に
同軸的に突き合わされた第、第　２および第３の本体部
２６，２８．３０に分割されている。
最先端に配置された第１の本体部２６は、内径が後方へ
向けて漸次減少する截頭円錐形の破砕室すなわち第１の
空間３２を規定する。第２の本体部２８は、第１の空間
３２の後部に続きかつ該第１の空間より広い断面積を有
する泥水室すなわち第２の空間３４を規定する。第１お
よび第２の本体部２６．２８は、第１の本体部２６の後
端部と第２の本体部２８の１ｉ７ｒ端部とにおいて゛複
数のボルトにより分離可能に連結されている。第２およ
び第３の本体部２８．３０は、第２の本体部２８の後端
部と第３の本体部３０の前端部とにおいて複数のボルト
により分離可能に連結されている。
第２の本体部２８の前端部内側には、第１および第２の
空間３２．３４を区画する環状の格子３６が設けられて
いる。格子３６は、小さな掘削物が第１の空間３２から
第２の空間３４へ移動することは許すが、大きな掘削物
が第１の空間３２から第２の空間３４へ移動することは
阻止するように、シールド本体２４の軸線の周りに等角
度間隔に隔てられた複数の開［１を有する。第２の本体
部２６には、シールド本体２４内を前方域と後方域とに
区画する隔壁３８が設けられている。
隔壁３８には、隔壁３８をシールド本体２４の軸線方向
へ■通して伸びる筒状のスリーブ４０が滑動不能および
回転不能に支承されている。スリーブ４０には、該スリ
ーブ４０をシールド本体２４の軸線方向へ貫通するクラ
ンクＩ？ｔｈ（図示せず）が回転可能に支承されている
。
隔壁３８の後部には、前記クランク軸を回転させる駆動
機構４２が複数のボルトにより固定されている。駆動機
構４２は電動機と減速機とを備え、駆動機構４２の出力
軸は前記クランク軸の後端部に連結されている。
１１「記クランク軸には、第１の本体部２６とともにク
ラッシャを構成するロータ４４が支承されている。ロー
タ４４は、前記クランク軸の回転にともなってシールド
本体２４の軸線から偏心さねて回転される。ロータ４４
は、直径寸法が後端の側に向けて漸次増大する外表面を
有する截頭円錐形の形状を有する。ロータ４４の後端外
面と第１の本体部２６の後端内面との間隔は、シールド
本体２４の直径方向における格子３６の開口の寸法より
小さい。
ロータ４４の截頭円錐形部の外表面には、ロータ４４の
回転にともなって第１の空間３２内の掘削物を攪拌し、
該掘削物に流動性を与える複数の羽根４６が取り付けら
れている。第１の空間３２を規定する第１の本体部２６
の内面と、ロータ４４の外表面とには、その周方向へ伸
びる複数の突出部４８．５０が設けられている。
ロータ４４の先端部にはカッタ組立体５２が固定されて
いる。カッタ組立体５２は、ロータ４４からシールド本
体２４の半径方向へ伸びる複数のアーム５４と、該アー
ム５４に固定された複数のカッタピット５６とを備える
。。
隔壁３８にはスリーブ４０を巡る環状の油室５８が設け
られており、該油室５８には憫滑油が収容されている。
油室５８は、隔壁３６に穿たれた複数の穴（図示せず）
およびスリーブ４ｏに形成された複数の穴（図示せず）
を経て、前記クランク軸とスリーブ３６との間の空間に
連通されている。このため、クランク軸とスリーブ３６
との間は潤滑油で満たされている。
第２の本体部２８の外周には、′ｆＳ３図および第４図
に示すように、該第２の本体部２８から突出する一対の
スタビライザ６０が設けられている。スタビライザ６０
は、半円柱の形状を有し、また、第２の本体部２日の外
周の対称の部位を本体２４に沿って伸びるように設けら
れている。スタビライザ６０の両端部の外周面は、球面
とされている。
掘削機２０の後端と、最先端の新設管１４との間には、
環状のカラー６２が配置さされる。掘削機２０は、また
、泥水を掘削機２０の後方から第２の空間３４へ供給す
る泥水供給管６４と、第２の空間３４へ供給された泥水
を掘削物とともに掘削機２０の後方へ排出する泥水排水
管（図示せず）とを備える。
元押し機構２２は、第１図に示すように、掘削機２０の
前後方向へ伸びるように竪坑１８の底部に設置された基
台６６と、該基台に該基台に沿って往復移動可能に支承
されたスライダ６８と、スライダ６８を移動させる複数
のジヤツキ７０とを備える。ジヤツキ７０は、竪坑１８
に構築された反力壁７２に連結されている。
掘削時、ジヤツキ７０が伸長さむっつ、掘削機２０の駆
動機構４２が作動される。これにより、掘削機２０およ
び新設管１４は面進力を受け、また、ロータ４４および
カッタ組立体４２は、シールド本体２６の軸線の周りの
回転（公転）をしつつ、自己の軸線の周りの回転（自転
）をする。
この結果、隣り合う四つの既設管１２の一部か破壊され
、また、これらの間の土砂またはコンクリートが掘削さ
れる。大きな掘削物は、第１の室３２において第１の本
体部２６とロータ４４とにより小さく破砕される。掘削
物は、第１の室３２から格子３６を経て第２の室３４へ
流動する。
第２の室３４内の掘削物は、管６４．７４を経て地上に
排出される。
ジヤツキ７０は、最高部の新設管１４とスライダ６８と
の間に新たな新設管が配置された後、伸長される。これ
により、スライダ６８が而進さ；ｈ、新設管１４が掘削
機２０の掘削跡に押し込まわるとともに掘削機２０が１
前進される。
ジヤツキ７０が所定長さ伸ばされると、駆動機構４２が
停止りされ、また、ジヤツキ７ｏが収縮されることによ
り、スライダ６８が引き戻される。
この状態で、スライダ６８と最後部の新設管１４との間
に新たな新設管が配置される。
掘削機２０のスタビライザ６０は、第１図および第２図
に示すように、対向する一対の既設’ｒ′ｆ’　１２の
残部に滑動可能に係合され、この状態で掘削機２０の１
１１進にともなって移動される。
このため、管路更新装置１０およびシールド型トンネル
掘削機２０によれば、掘削機２０がこむの軸線と直角の
面内での変位を規制されがら、掘削機を所定の計画路線
に沿って眞進させるための煩雑な方向制御をすることな
く、掘削機２０を既設管路に沿ってｎｖ進させることが
できる。また、カッタ組立体５２の回転反力によるシー
ルド本体の回転が防止されることから、一方向へ回転す
るカッタ組立体を用いることができる。
新たな管を最高部の新設管１４とスライダ６８との間に
配置する継ぎ足し作業は、発進竪坑と到達竪坑との間に
構築されている既設管の更新作業が終了するまで、複数
回繰返される。これにより、隣り合う四つの既設管路の
代りに、該既設管路の直径寸法より太き直径寸法を有す
る一つの新設管路が構築される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の管路構築装置の一実施例を示す図、第
２図は第１図の２−２線に沿って得た拡大断面図、第３
図は本発明の管路構築方法で用いるシールド型トンネル
掘削機の一実施例を示す図、第４図は第３図の掘削機の
左拡大側面図である。 １０：管路構築装置、１２：既設管、 １４：新設管、 ２０：シールド型トンネル掘削機、 ２２：元押し機構、　　２４：シールド本体、５２：カ
ッタ組立体、６０：スラビライザ。 代理人　弁理士　松　永　宣　行 第２図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）互いに平行に伸びる複数の既設管路を破壊しつつ
    新たに管路を構築する方法であって、シールド型トンネ
    ル掘削機を該掘削機により前記既設管路の対向する部位
    を破壊しつつ前進させ、その跡に新設管を配置すること
    を含み、前記掘削機の前進の間、該掘削機のシールド本
    体から突出する少なくとも一対のスタイビライザを互い
    に対向する一対の既設管路の残部に滑動可能に係合させ
    ることを特徴とする、管路構築方法。
  2. （２）互いに平行に伸びる複数の既設管路を破壊しつつ
    新たに管路を構築する装置であって、複数の既設管路の
    対向する部位を破壊しつつ掘削するシールド型トンネル
    掘削機と、該掘削機による掘削跡に新設管を押し込むと
    ともに前記掘削機を前進させる元押し機構とを含み、前
    記掘削機は、シールド本体と、該本体の前部にあって該
    本体の軸線と平行の軸線の周りに回転可能に配置され、
    前記本体が前進される間に前記既設管路の対向する部位
    を破壊するカッタ組立体と、前記本体の外周の対向する
    少なくとも一対の部位のそれぞれに前記部位から突出す
    るように設けられ、前記本体の前進時に互いに対向する
    既設管路の残部に滑動可能に係合されるスタビライザと
    を含む、管路構築装置。
  3. （３）互いに平行に伸びる複数の既設管路を破壊しつつ
    新たに管路を構築するために用いられるシールド型トン
    ネル掘削機であって、シールド本体と、該本体の前部に
    あって該本体の軸線と平行の軸線の周りに回転可能に配
    置され、前記本体が前進される間に前記既設管路の対向
    する部位を破壊するカッタ組立体と、前記本体の外周の
    対向する少なくとも一対の部位のそれぞれに前記部位か
    ら突出するように設けられ、前記本体の前進時に互いに
    対向する既設管路の残部に滑動可能に係合されるスタビ
    ライザとを含む、シールド型トンネル掘削機。
JP62289565A 1987-11-18 1987-11-18 管路構築方法および装置ならびにシールド型トンネル掘削機 Granted JPH01131794A (ja)

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