JPH0343435B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に急曲線状の掘削ができるシール
ド掘進機に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a shield excavator capable of excavating, particularly in a sharp curve.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、この種の屈曲式シールド掘進機として、
例えば特開昭56−156392号公報に記載されたもの
を挙げることができる。同公報に記載のものは、
シールド掘進機の外殻を長手方向に分割し、その
分割胴を直径方向の両端に位置するピンで屈曲自
在に連結すると共に、内周に屈曲用ジヤツキを均
等に配置し、分割胴の連結部間の間隙を覆う可撓
性カバーを設けたものである。 Conventionally, this type of bending shield excavator
For example, those described in JP-A-56-156392 can be mentioned. What is stated in the bulletin is
The outer shell of the shield tunneling machine is divided in the longitudinal direction, and the divided shells are connected in a flexible manner with pins located at both ends in the diametrical direction, and bending jacks are evenly arranged on the inner circumference, and the connecting parts of the divided shells are A flexible cover is provided to cover the gap between the two.

したがつて、この従来のシールド掘進機は、曲
線状の掘削を行う場合、屈曲用ジヤツキにより前
胴を後胴に対して大きな角度に折り曲げることが
できるので、余掘りを少なくすることができると
いうものである。 Therefore, when excavating in a curved shape, this conventional shield excavator can bend the front body at a large angle with respect to the rear body using the bending jack, which can reduce over-digging. It is something.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、従来のシールド掘進機は上記の
ように構成されているので、手掘式等の開放式シ
ールド掘進機にしか適用できないものであり、加
泥式、泥水加圧式、土圧式等のように高負荷のか
かる利用度の高い密閉式シールド掘進機には適用
できないものである。前胴と後胴の屈曲部のシー
ル機構を球面継手としたものは、例えば実開昭57
−197593号公報に示されているが、密閉式シール
ド掘進機では前胴側からの高負荷に耐える構造と
する必要がある。特に、急曲線を掘削する場合、
セグメントの先端面に当接してシールド掘進機を
推進せしめる推進ジヤツキが前胴側に固定されて
いると急角度に折り曲げたとき、推進ジヤツキの
軸線とセグメントの軸線との間に偏角を生じ、セ
グメントに対し水平荷重が加わり、このためセグ
メントの端面を破損したり、推進ジヤツキが後胴
内壁と干渉を起こしたりするなどの問題点があつ
た。 However, since conventional shield tunneling machines are configured as described above, they can only be applied to open-type shield tunneling machines such as hand-dug type, and cannot be applied to mud-addition type, mud water pressurization type, earth pressure type, etc. It cannot be applied to closed type shield excavators that are heavily used and subject to high loads. For example, the sealing mechanism of the bent parts of the front and rear shells is a spherical joint.
As shown in Publication No. 197593, an enclosed shield tunneling machine must have a structure that can withstand high loads from the front shell side. Especially when excavating sharp curves,
If the propulsion jack, which propels the shield tunneling machine by contacting the tip of the segment, is fixed to the front fuselage side, when it is bent at a steep angle, a deviation angle will occur between the axis of the propulsion jack and the axis of the segment. Horizontal loads were applied to the segments, which caused problems such as damage to the end faces of the segments and interference between the propulsion jack and the inner wall of the rear fuselage.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明に係るシールド掘進機は、前後に分割さ
れた前胴及び後胴をシール部材を介在させた球面
継手により屈曲自在に連結したものにおいて、そ
の球面継手と同心で、推進ジヤツキの推力を伝達
する中空球面継手を前胴及び後胴の内部に設け、
その推進ジヤツキは後胴の軸線と平行に後胴に固
定すると共に、セグメントの先端面に当接させ、
また前胴と後胴の間に屈曲用ジヤツキを配設して
後胴を基準に前胴を任意の方向に変更可能にした
ものである。 A shield tunneling machine according to the present invention is one in which a front body and a rear body, which are divided into front and rear parts, are flexibly connected by a spherical joint with a seal member interposed, and the thrust of the propulsion jack is transmitted concentrically with the spherical joint. Hollow spherical joints are provided inside the front and rear shells,
The propulsion jack is fixed to the rear fuselage in parallel with the axis of the rear fuselage, and is brought into contact with the tip surface of the segment.
Furthermore, a bending jack is provided between the front body and the rear body, so that the front body can be moved in any direction with respect to the rear body.

〔作用〕[Effect]

本発明においては、推進ジヤツキの推力伝達部
となる中空球面継手をシール機構を構成する球面
継手とは別に設けているので、前胴側からかかる
高負荷に耐え、セグメントの端面を破損したりす
ることなく推進ジヤツキの推力を中空球面継手に
伝達し得る。したがつて、急曲線の掘削が可能と
なる。 In the present invention, the hollow spherical joint that serves as the thrust transmission part of the propulsion jack is provided separately from the spherical joint that constitutes the seal mechanism, so it can withstand high loads applied from the front fuselage side and prevent damage to the end faces of the segments. The thrust of the propulsion jack can be transmitted to the hollow spherical joint without any interference. Therefore, it becomes possible to excavate sharp curves.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図により説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図はこの実施例の縦断側面図、第２図は第
１図Ａ部の詳細図、第３図は推進ジヤツキの取付
け状態図、第４図は折り曲げ時の状態図である。
これらの図において、１及び２はそれぞれシール
ド掘進機の外殻を長手方向前後に２分割して形成
された前胴と後胴である。前胴１と後胴２は、第
２図に拡大して示すように、その間にシール部材
３を介在させた球面継手４，５により屈曲自在に
連結されている。このために、前胴１の後端部内
周はシール部材３を装着した凹状球面継手４に形
成されており、また後胴２のやや小径に形成され
た先端部外周は凹状球面継手４と嵌合する凸状球
面継手５に形成されている。 FIG. 1 is a longitudinal sectional side view of this embodiment, FIG. 2 is a detailed view of section A in FIG.
In these figures, 1 and 2 are a front shell and a rear shell, respectively, which are formed by dividing the outer shell of the shield tunneling machine into two longitudinally longitudinally longitudinally. As shown in an enlarged view in FIG. 2, the front body 1 and the rear body 2 are flexibly connected by spherical joints 4 and 5 with a seal member 3 interposed therebetween. For this purpose, the inner periphery of the rear end of the front barrel 1 is formed with a concave spherical joint 4 fitted with a seal member 3, and the outer periphery of the tip of the rear barrel 2, which is formed with a slightly smaller diameter, is fitted with the concave spherical joint 4. It is formed into a convex spherical joint 5 that fits together.

球面継手４，５の中心Ｏと同心に中空球面継手
６，７がそれぞれ前胴１及び後胴２の内部に係合
状態に設けられている。すなわわち、凹状の中空
球面継手６は前胴１内に設けられた仕切壁８の背
面に固着されている。凹状中空球面継手６に係合
する凸状中空球面継手７は後胴２内に設けられた
環状板９の前面に固着されている。 Hollow spherical joints 6 and 7 are provided concentrically with the center O of the spherical joints 4 and 5 in an engaged state inside the front shell 1 and the rear shell 2, respectively. That is, the concave hollow spherical joint 6 is fixed to the back surface of a partition wall 8 provided in the front body 1. A convex hollow spherical joint 7 that engages with the concave hollow spherical joint 6 is fixed to the front surface of an annular plate 9 provided in the rear body 2.

前胴１は内部に仕切壁８とその前方に駆動装置
１０によつて駆動されるカツター１１を備えてお
り、仕切壁８には駆動装置１０のほか泥水注入用
パイプ１２と排泥水用パイプ１３がそれぞれ合成
ゴム等の可撓性ジヨイント１４を介して取り付け
られている。 The front body 1 is equipped with a partition wall 8 inside and a cutter 11 driven by a drive device 10 in front of the partition wall 8. In addition to the drive device 10, the partition wall 8 has a mud water injection pipe 12 and a mud water drainage pipe 13. are respectively attached via flexible joints 14 made of synthetic rubber or the like.

後胴２は環状板９の後方にエレクタ装置１５を
有し、そのエレクタ装置１５によつて後方に削孔
用のセグメント１６が組立旋工される。また、後
胴２の後端部にはセグメント１６の外周を覆うテ
ールシール１７が設けられている。 The rear barrel 2 has an erector device 15 behind the annular plate 9, and the erector device 15 assembles and turns a segment 16 for drilling holes at the rear. Further, a tail seal 17 that covers the outer periphery of the segment 16 is provided at the rear end of the rear body 2 .

次に、前胴１を後胴２に対して屈曲させるため
に、第５図に示すように、所要数の屈曲用ジヤツ
キ１８が連結部内周に均等に配置される。各々の
屈曲用ジヤツキ１８はピストンロツド１９先端が
前胴１内に設けられたブラケツト２１にピン２２
により枢着されており、またピストンロツド１９
が摺動自在に嵌合するシリンダ２０の基端は後胴
２内の環状板９上に設けられたブラケツト２３に
ピン２４により枢着されている。 Next, in order to bend the front body 1 with respect to the rear body 2, as shown in FIG. 5, a required number of bending jacks 18 are arranged evenly around the inner periphery of the connecting portion. Each bending jack 18 has a piston rod 19 tip attached to a pin 22 on a bracket 21 provided in the front body 1.
Piston rod 19
The proximal end of the cylinder 20, into which the cylinder 20 is slidably fitted, is pivotally connected to a bracket 23 provided on the annular plate 9 in the rear body 2 by a pin 24.

後胴２を推進させるために、推進ジヤツキ３０
が第１図に示すように、後胴２の内周に軸線を平
行にして配設されている。また推進ジヤツキ３０
は各屈曲用ジヤツキ１８の間に交互に配置され、
さらに第３図に示すように、後胴２内の環状取付
板３３にシリンダ３１を挿通した状態で固着さ
れ、ピストンロツド３２の先端には偏心継手３４
を介して押圧体３５が偏心的に取り付けられ、押
圧体３５によつてセグメント１６の先端面を同心
的に押すようになつている。 A propulsion jack 30 is used to propel the rear body 2.
As shown in FIG. 1, they are arranged on the inner periphery of the rear body 2 with their axes parallel to each other. Also, the propulsion jack 30
are arranged alternately between each bending jack 18,
Further, as shown in FIG. 3, the cylinder 31 is inserted and fixed to an annular mounting plate 33 in the rear body 2, and an eccentric joint 34 is attached to the tip of the piston rod 32.
A pressing body 35 is attached eccentrically through the segment 16, and the pressing body 35 concentrically presses the distal end surface of the segment 16.

次に、上記実施例の動作を説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be explained.

第５図において左側の屈曲用ジヤツキ１８ａと
右側の屈曲用ジヤツキ１８ｂについて、第６図に
示すような切換弁２９の位置では左側の屈曲用ジ
ヤツキ１８ａは縮小し右側の屈曲用ジヤツキ１８
ｄは伸長するので、前胴１は後胴２に対して第４
図において反時計方向に回転する。また切換弁２
９を切り換えて左側の屈曲用ジヤツキ１８ａを伸
長し右側の屈曲用ジヤツキ１８ｂを縮小させると
きは、前胴１は後胴２に対して時計方向に回転す
る。 Regarding the left bending jack 18a and the right bending jack 18b in FIG. 5, in the position of the switching valve 29 as shown in FIG.
d expands, so the front trunk 1 has a fourth position relative to the rear trunk 2.
Rotate counterclockwise in the figure. Also, the switching valve 2
9 to extend the left bending jack 18a and contract the right bending jack 18b, the front body 1 rotates clockwise relative to the rear body 2.

したがつて、前胴１及び後胴２はそれらを連結
する球面継手４，５によりシール部材３によるシ
ール作用を受けながら水平面において左又は右方
向に屈曲する。 Therefore, the front body 1 and the rear body 2 are bent leftward or rightward in a horizontal plane while being subjected to a sealing action by the seal member 3 through the spherical joints 4 and 5 connecting them.

次に、推進ジヤツキ３０はその軸線が後胴２及
びセグメント１６の軸線と平行な状態で後胴２の
内周に配設されているので、ピストンロツド３２
を伸長せしめれば押圧体３５が先頭のセグメント
１６の先端面に当接しこれを真直ぐに押す。この
場合に推進ジヤツキ３０の推進力は中空球面継手
６，７を介して前胴１に伝達されるため、この中
空球面継手６，７によつて前胴１にかかる高負荷
に十分対抗することができ、かつセグメント１６
に対して水平荷重を生じないのでセグメント１６
の端面を損傷させることはない。 Next, since the propulsion jack 30 is disposed on the inner periphery of the rear shell 2 with its axis parallel to the axes of the rear shell 2 and the segments 16, the piston rod 32
When the segment 16 is extended, the pressing body 35 comes into contact with the tip end surface of the first segment 16 and presses it straight. In this case, the propulsive force of the propulsion jack 30 is transmitted to the front shell 1 via the hollow spherical joints 6 and 7, so that the high load applied to the front shell 1 can be sufficiently resisted by the hollow spherical joints 6 and 7. and segment 16
Segment 16 because no horizontal load is generated against
It will not damage the end face.

なお、上記実施例ではシールド掘進機を水平面
において左右に屈曲させる場合について説明した
が、上下或いは斜めに屈曲させる場合もそれぞれ
の方向に屈曲用ジヤツキ１８を選定することによ
つて同様に行えるものである。 In the above embodiment, the case where the shield tunneling machine is bent left and right on the horizontal plane has been described, but the shield tunneling machine can be bent vertically or diagonally in the same manner by selecting the bending jacks 18 in each direction. be.

また、このシールド掘進機がローリングした場
合にも屈曲用ジヤツキの選定だけで対応できる。 Additionally, even if this shield tunneling machine rolls, it can be handled simply by selecting a bending jack.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明によれば、推進ジヤツキの
推力伝達部となる中空球面継手をシール機構を構
成する球面継手とは別に設けたので、この中空球
面継手によつて前胴側からかかる高負荷に十分対
抗することができる。それゆえ、加泥式、泥水加
圧式、土圧式等の密閉式シールド掘進機に適用可
能となり、また折り曲げ角度が大きく、したがつ
て急曲線の掘削を行うことができると共に、余掘
りを最小にすることができる。もつとも開放式シ
ールド掘進機にも適用できることはいうまでもも
ない。また推進ジヤツキを後胴内周に軸線が平行
になるように配置したので、推進ジヤツキとセグ
メントが同軸に位置することになり、推進ジヤツ
キによる推進力の水平荷重がセグメントの端面に
加わらないのでセグメント端面を損傷させたり、
後胴内壁と干渉を起こしたりすることがない。 As described above, according to the present invention, the hollow spherical joint that serves as the thrust transmission part of the propulsion jack is provided separately from the spherical joint that constitutes the seal mechanism, so the high load applied from the front fuselage side by this hollow spherical joint can be adequately countered. Therefore, it can be applied to sealed shield excavators such as mud adding type, mud water pressurizing type, and earth pressure type, and the bending angle is large, so it is possible to excavate sharp curves and minimize over-digging. can do. Needless to say, it can also be applied to open type shield tunneling machines. In addition, since the propulsion jack is arranged so that its axis is parallel to the inner circumference of the rear fuselage, the propulsion jack and the segment are located coaxially, and the horizontal load of the propulsion force from the propulsion jack is not applied to the end face of the segment. damage the end face,
There is no interference with the inner wall of the rear body.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の実施例の縦断側面図、第２図
は第１図Ａ部の詳細図、第３図は推進ジヤツキの
取付け状態図、第４図は折り曲げ時の状態を示す
断面図、第５図は前胴及び後胴の連結部における
屈曲用ジヤツキの配置図、第６図は屈曲用ジヤツ
キの油圧回路図である。 １：前胴、２：後胴、３：シール部材、４，
５：球面継手、６，７：中空球面継手、１６：セ
グメント、１８：屈曲用ジヤツキ、３０：推進ジ
ヤツキ。 Fig. 1 is a longitudinal sectional side view of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a detailed view of section A in Fig. 1, Fig. 3 is a diagram of the installation state of the propulsion jack, and Fig. 4 is a sectional view showing the state when folded. , FIG. 5 is a layout diagram of the bending jack at the connecting portion of the front and rear shells, and FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram of the bending jack. 1: Front body, 2: Rear body, 3: Seal member, 4,
5: Spherical joint, 6, 7: Hollow spherical joint, 16: Segment, 18: Bending jack, 30: Propulsion jack.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ シールド掘進機の外殻を長手方向の前後に分
割した前胴及び後胴を球面継手により屈曲自在に
連結したシールド掘進機において、 前記球面継手と同心に前記前胴及び後胴内にそ
れぞれ設けられた中空球面継手と、前記後胴の軸
線と平行に該後胴内周に配設されセグメントの端
面と当接する推進ジヤツキと、前記前胴と後胴の
間に配設した屈曲用ジヤツキとを備え、前記推進
ジヤツキの推力を前記中空球面継手を通して前記
前胴に伝達するとともに前記後胴を基準に前記前
胴を任意の方向に変更可能としたことを特徴とす
るシールド掘進機。[Scope of Claims] 1. A shield tunneling machine in which the outer shell of the shield tunneling machine is divided into front and rear parts in the longitudinal direction, and a front trunk and a rear trunk are flexibly connected by a spherical joint, wherein the front trunk and the rear trunk are connected concentrically to the spherical joint. A hollow spherical joint provided in each of the rear shells, a propulsion jack disposed on the inner periphery of the rear shell parallel to the axis of the rear shell and abutting an end surface of the segment, and a propulsion jack disposed between the front shell and the rear shell. A bending jack provided therein, the thrust of the propulsion jack is transmitted to the front body through the hollow spherical joint, and the front body can be changed in any direction with respect to the rear body. Shield excavator.