JPH07269281A - Shield driving machine - Google Patents
Shield driving machineInfo
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- JPH07269281A JPH07269281A JP8531794A JP8531794A JPH07269281A JP H07269281 A JPH07269281 A JP H07269281A JP 8531794 A JP8531794 A JP 8531794A JP 8531794 A JP8531794 A JP 8531794A JP H07269281 A JPH07269281 A JP H07269281A
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- JP
- Japan
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- mud
- injection nozzle
- material injection
- cutter face
- soil
- Prior art date
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Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、泥水式シールド工法に
よりシールドトンネルを施工するシールド掘進機に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield machine for constructing a shield tunnel by a muddy water shield method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】泥水式シールド工法によるシールドトン
ネルの施工は、典型的には図３に示すようなシールド掘
進機によって行われている。すなわちこのシールド掘進
機は、略円筒形のシールドフレーム１の掘進方向先端
で、前面にカッタビット２ａを有するカッタフェイス２
をシールドフレーム１の軸心部を中心にして回転させる
ことによって掘削された掘削土（以下、ズリという）Ａ
を、カッタフェイス２に形成されたスリット（図示省
略）からその背面に形成された圧力チャンバ３内に取り
込むと共に、この圧力チャンバ３には送泥管４を介して
泥水などの作泥土材を加圧的かつ連続的に供給し、これ
によってカッタフェイス２の背圧を保持して前面の土砂
の噴発を防止しながら、取り込んだズリＡをカッタフェ
イス２の回転に伴って圧力チャンバ３内で前記作泥土材
と撹拌混合し、排泥管５を介して連続的に排出し、更に
コンベアや台車によって地上へ搬出するようになってい
る。2. Description of the Related Art Construction of a shield tunnel by the muddy water shield method is typically carried out by a shield machine as shown in FIG. That is, this shield machine has a cutter face 2 having a cutter bit 2a at the front end of the shield frame 1 having a substantially cylindrical shape in the direction of excavation.
Excavated by excavating soil around the shaft center of the shield frame 1 (hereinafter referred to as "sludge") A
Is taken in from a slit (not shown) formed in the cutter face 2 into the pressure chamber 3 formed on the back surface thereof, and mud soil material such as muddy water is added to the pressure chamber 3 via the mud pipe 4. While supplying the pressure and continuously, the back pressure of the cutter face 2 is maintained thereby to prevent the front surface of sand and sand from being blown out, and the taken-in slip A is rotated in the pressure chamber 3 as the cutter face 2 rotates. The mud-making soil material is agitated and mixed, continuously discharged through the mud discharge pipe 5, and further conveyed to the ground by a conveyor or a truck.
【０００３】またシールドフレーム１の掘進方向後端で
は、掘削された坑内壁に、図示しないセグメント組立装
置によって円弧状の複数のセグメントＳを環状に組み立
てて、土圧に耐えるための一次覆工を施すと共に、既設
されたセグメントＳの先端に推進用油圧ジャッキ６を当
てて後方へ押圧することによって、その反力でシールド
掘進機を推進させる。この場合、セグメントＳによるひ
とつの輪環の軸方向幅Ｗと等しい距離（１ストローク）
だけ掘進してから、シールドフレーム１の後端部で、複
数のセグメントＳによって既設輪環の先端から連続した
ひとつの輪環を組み立て、その後再び一輪環の幅Ｗと等
しい１ストローク分だけ掘進を行うといった工程が繰り
返される。At the rear end of the shield frame 1 in the direction of excavation, a plurality of arc-shaped segments S are annularly assembled on the excavated inner wall by a segment assembly device (not shown) to provide a primary lining for withstanding earth pressure. The shield machine is propelled by its reaction force by applying the propulsion hydraulic jack 6 to the tip of the existing segment S and pressing it backward while applying it. In this case, the distance equal to the axial width W of one ring formed by the segment S (one stroke)
After excavating, only one continuous annulus is assembled at the rear end of the shield frame 1 from the tip of the existing annulus by the plurality of segments S, and then excavated again by one stroke equal to the width W of the one annulus. The process of performing is repeated.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この種のシールド掘進
機は、比較的軟弱な地盤を掘進することを前提として設
計されている。しかし実際の掘進の過程においては、比
較的硬い土層と遭遇することが少なくない。そしてこの
ような硬い土層を掘進する場合は、カッタフェイス２の
トルクが増大し、掘進速度が大幅に低下してしまう問題
がある。This type of shield machine is designed on the premise of excavating a relatively soft ground. However, in the process of actual excavation, it is not uncommon to encounter relatively hard soil layers. When excavating such a hard soil layer, there is a problem that the torque of the cutter face 2 increases and the excavation speed significantly decreases.
【０００５】したがって本発明の主な目的は、比較的硬
い地盤においても高速で掘進することができるシールド
掘進機を提供し、工期を短縮することにある。Therefore, a main object of the present invention is to provide a shield machine capable of excavating at a high speed even in a relatively hard ground, and to shorten the construction period.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上述の目的は、本発明に
よって有効に達成することができる。すなわち本発明に
係るシールド掘進機は、シールドフレームの前端に回転
自在に設けられたカッタフェイスの回転中心から前方へ
軸方向に突出されてこのカッタフェイスの前方の土層に
作泥土材を注入する作泥土材注入ノズルと、前記シール
ドフレームの前端上部に突設されて作泥土材注入ノズル
の周囲の土層を上方から包囲するプレライニング板とを
有するものである。本発明における一層好ましい例とし
ては、前記カッタフェイスの前面側に、前記作泥土材注
入ノズルの周りに回転される撹拌ピットが設けられてお
り、また、他の一層好ましい例としては、前記作泥土材
注入ノズルを軸方向に進退させるノズル移動装置と、前
面の土層中に進出される前記作泥土材注入ノズルの先端
に作用する土層の圧力を検出するセンサと、このセンサ
による検出値が所定以上となった場合に前記ノズル移動
装置による前記作泥土材注入ノズルの進出を停止又は後
退させる制御部とを備える。The above object can be effectively achieved by the present invention. That is, the shield machine according to the present invention axially projects forward from the center of rotation of the cutter face rotatably provided at the front end of the shield frame and injects mud soil material into the soil layer in front of this cutter face. It has a mud-making earth material injection nozzle and a pre-lining plate which is provided above the front end of the shield frame so as to surround the soil layer around the mud-making earth material injection nozzle from above. As a more preferable example in the present invention, a stirring pit rotated around the mud-soil material injection nozzle is provided on the front side of the cutter face, and as another more preferable example, the mud-soil is prepared. A nozzle moving device that advances and retracts the material injection nozzle in the axial direction, a sensor that detects the pressure of the soil layer that acts on the tip of the mud-making soil material injection nozzle that advances into the soil layer on the front surface, and the value detected by this sensor is And a control unit for stopping or retreating the advance of the mud soil material injection nozzle by the nozzle moving device when the number becomes equal to or more than a predetermined value.
【０００７】[0007]
【作用】シールド掘進機が比較的硬い地盤中を掘進する
場合は、カッタフェイスの中心から突出された作泥土材
注入ノズルからカッタフェイスの前面の土層中に作泥土
材を注入することによって、この土層を軟化させる。土
層が軟化すると、カッタフェイスの回転による掘削が円
滑に行われるので、掘進速度が向上する。シールドフレ
ームの前端上部に突設されたプレライニング板は、作泥
土材の注入によって軟化されたカッタフェイス前面の土
層とその上層の地盤との間を遮断して、軟化された土層
の上層の地盤の緩みを防止するものである。[Operation] When the shield machine excavates in the relatively hard ground, by injecting mud soil material into the soil layer in front of the cutter face from the mud soil material injection nozzle projected from the center of the cutter face, This soil layer is softened. When the soil layer is softened, the excavation is smoothly performed by rotating the cutter face, so that the excavation speed is improved. The pre-lining plate projecting above the front end of the shield frame cuts off between the soil layer in front of the cutter face softened by the injection of mud soil material and the ground above it, and the upper layer of the softened soil layer. It prevents the ground from loosening.
【０００８】また、作泥土材を注入した土層は、カッタ
フェイスの前面側に設けられた撹拌ピットを作泥土材注
入ノズルの周りに回転させることによって、前記土層へ
の作泥土材の混合を促進させ、この土層を早期に軟化さ
せることができる。The soil layer injected with the mud-making soil material is mixed with the mud-making soil material by rotating the stirring pit provided on the front side of the cutter face around the mud-making soil material injection nozzle. The soil layer can be softened at an early stage.
【０００９】ここで、作泥土材注入ノズルがカッタフェ
イスの前面の土層中の比較的大きな玉石等と遭遇した場
合は、掘進移動と共に作泥土材注入ノズルをそのまま強
制的に進出させると、前記玉石等との干渉によって、作
泥土材注入ノズルが損傷される恐れがある。したがっ
て、本発明の一層好ましい例においては、作泥土材注入
ノズルをノズル移動装置によって軸方向に進退可能な構
造とし、前方への進出時に作泥土材注入ノズルの先端に
作用する圧力が、玉石等との遭遇によって所定以上とな
った場合に、この圧力を検出するセンサによって、制御
部を介して前記ノズル移動装置による前記作泥土材注入
ノズルの進出を停止又は後退させ、作泥土材注入ノズル
の損傷を防止するようにしている。Here, when the mud-making earth material injection nozzle encounters a relatively large cobblestone in the soil layer in front of the cutter face, the mud-making earth material injection nozzle is forced to advance as it is along with the excavation movement. The mud soil material injection nozzle may be damaged due to interference with cobblestones. Therefore, in a more preferable example of the present invention, the mud-making earth material injection nozzle is structured to be able to advance and retreat in the axial direction by the nozzle moving device, and the pressure acting on the tip of the mud-making earth material injection nozzle at the time of advancing forward is such as cobblestone When it becomes more than a predetermined value due to the encounter with, the advance of the mud soil material injection nozzle by the nozzle moving device is stopped or retreated by the sensor that detects this pressure, I try to prevent damage.
【００１０】[0010]
【実施例】図１は、本発明に係るシールド掘進機１０の
好適な一実施例の構成を概略的に示す説明図、図２はこ
のシールド掘進機１０を図１の矢印II方向から見た説明
図で、これらの図における参照符号１１はシールドフレ
ーム、１２はシールドフレーム１１の掘進方向前端に配
置されその軸心を中心に回転される円盤状のカッタフェ
イス、１２ａはこのカッタフェイス１２の前面に配設さ
れたカッタビット、１３はシールドフレーム１１の前端
部内周であってカッタフェイス１２とその背面側の隔壁
１４との間に画成された圧力チャンバ、１５は隔壁１４
に液密的かつ回転自在に挿通されると共にカッタフェイ
ス１２の中央部に連結された中心軸、１６は図示されて
いない地上の作泥土材供給プラントから泥水などの作泥
土材を圧力チャンバ１３内に加圧的に供給する送泥管、
１７は前記作泥土材と撹拌混合されて流動化した圧力チ
ャンバ１３内のズリを排出する排泥管、１８はシールド
フレーム１１のテール部の内周で組み立てられた一次覆
工用のセグメントＳの前端を後方へ押圧することによっ
て当該シールド掘進機１０を推進させる油圧ジャッキで
ある。1 is an explanatory view schematically showing the configuration of a preferred embodiment of a shield machine 10 according to the present invention, and FIG. 2 is a view of the shield machine 10 seen from the direction of arrow II in FIG. In the drawings, reference numeral 11 in these drawings is a shield frame, 12 is a disk-shaped cutter face arranged at the front end of the shield frame 11 in the excavation direction and rotated about its axis, and 12a is the front face of this cutter face 12. Is a pressure chamber defined between the cutter face 12 and the partition 14 on the back side thereof, and 15 is a partition 14
A central shaft 16 which is liquid-tightly and rotatably inserted into the cutter face 12 and is connected to the central portion of the cutter face 12, and 16 is for supplying mud making material such as muddy water from a ground mud making material supply plant (not shown) in the pressure chamber 13. Mud pipe to supply pressure to
Reference numeral 17 denotes a mud discharge pipe for discharging the slip in the pressure chamber 13 fluidized by stirring and mixing with the mud-making earth material, and 18 denotes a segment S for the primary lining assembled at the inner circumference of the tail portion of the shield frame 11. It is a hydraulic jack that propels the shield machine 10 by pushing the front end backward.
【００１１】カッタフェイス１２には、その前面のカッ
タビット１２ａの間に位置して半径方向に延びるズリ取
り込み用のスリット１２ｂが円周方向所定間隔（図示の
例では９０°間隔）で放射状に形成されている。カッタ
フェイス１２を回転させる中心軸１５の内部には、作泥
土材注入ノズル２０が軸方向移動自在かつ水密的に貫通
されており、その先端側は、カッタフェイス１２の前方
へ軸方向に突出されている。この作泥土材注入ノズル２
０の先端の吐出口２１は、円周方向３箇所に等間隔で、
すなわち互いに１２０°間隔で放射状に設けられてお
り、その後端部が作泥土材供給配管又はホース２２を介
して作泥土材供給プラントに接続されている。この作泥
土材供給プラントは、上述した送泥管１６による圧力チ
ャンバ１３への作泥土材供給を兼ねることができる。ま
た、カッタフェイス１２の前面側には、作泥土材注入ノ
ズル２０の周りに図示されていない駆動装置によって回
転される撹拌ピット２３が設けられている。On the cutter face 12, slits 12b for radial misalignment, which are located between the cutter bits 12a on the front surface, are radially formed at predetermined circumferential intervals (90 ° intervals in the illustrated example). Has been done. A mudmaking soil material injection nozzle 20 is axially movable and watertightly penetrated inside a central shaft 15 that rotates the cutter face 12, and the tip end side thereof is projected in the axial direction forward of the cutter face 12. ing. This mud soil material injection nozzle 2
The discharge ports 21 at the tip of 0 are equally spaced at three locations in the circumferential direction,
That is, they are radially provided at 120 ° intervals from each other, and the rear ends thereof are connected to a mud soil material supply plant via a mud soil material supply pipe or a hose 22. This mud-making earth material supply plant can also serve as the mud-making earth material supply to the pressure chamber 13 by the above-mentioned mud sending pipe 16. Further, on the front side of the cutter face 12, there is provided a stirring pit 23 which is rotated by a drive device (not shown) around the mud-making earth material injection nozzle 20.
【００１２】シールドフレーム１１の前端上部には、カ
ッタフェイス１２の上半外周部を越えて前方へ延在され
たフレキシブル鋼板からなるプレライニング板２４が固
定されている。すなわちこのプレライニング板２４は、
正面から見た形状が略半円弧状をなし、作泥土材注入ノ
ズル２０の周囲の土層を上方から包囲するように形成さ
れている。A pre-lining plate 24 made of a flexible steel plate is fixed to the upper part of the front end of the shield frame 11 and extends forward beyond the outer periphery of the upper half of the cutter face 12. That is, this pre-lining plate 24 is
The shape viewed from the front has a substantially semi-arcuate shape and is formed so as to surround the soil layer around the mud soil material injection nozzle 20 from above.
【００１３】作泥土材注入ノズル２０は、油圧によるノ
ズル移動装置３０によってカッタフェイス１２の軸心の
延長方向に進退動作されるようになっている。ノズル移
動装置３０は、地上の油圧供給部３１と、シールドフレ
ーム１１内に設けられ油圧供給配管３２，３３を介して
前記油圧供給部３１に接続された油圧アクチュエータ３
４とを備え、作泥土材注入ノズル２０は、油圧供給部３
１からの圧油の給排によって軸方向往復動作される油圧
アクチュエータ３４の作動ロッド３４ａに連結されてい
る。この油圧アクチュエータ３４による作泥土材注入ノ
ズル２０の進退移動量は、油圧ジャッキ１８による１ス
トローク当たりの掘進距離、換言すればひとつのセグメ
ントＳの軸方向幅Ｗにほぼ相当する。The mud-making earth material injection nozzle 20 is adapted to be moved forward and backward in the direction of extension of the axial center of the cutter face 12 by a nozzle moving device 30 by hydraulic pressure. The nozzle moving device 30 includes a hydraulic supply unit 31 on the ground and a hydraulic actuator 3 provided in the shield frame 11 and connected to the hydraulic supply unit 31 via hydraulic supply pipes 32 and 33.
4, the mud soil material injection nozzle 20 has a hydraulic pressure supply unit 3
It is connected to an operating rod 34a of a hydraulic actuator 34 which is reciprocally moved in the axial direction by supplying and discharging pressure oil from 1. The amount of advance / retreat movement of the mudmaking soil material injection nozzle 20 by the hydraulic actuator 34 is substantially equivalent to the digging distance per stroke of the hydraulic jack 18, that is, the axial width W of one segment S.
【００１４】油圧供給部３１には、作泥土材注入ノズル
２０の進出時に油圧アクチュエータ３４を介して上昇さ
れる油圧供給部３１の油圧を検出するセンサ３５が設け
られている。このセンサ３５からの検出信号は油圧供給
部３１の動作を制御する制御部３６に与えられており、
センサ３５による検出値が設定値を超えた場合には油圧
供給部３１が油圧アクチュエータ３４の圧油を回収する
ことによって、その作動ロッド３４ａを介して作泥土材
注入ノズル２０を所定長さだけ後退させるようになって
いる。The hydraulic pressure supply unit 31 is provided with a sensor 35 for detecting the hydraulic pressure of the hydraulic pressure supply unit 31 which is raised by the hydraulic actuator 34 when the mud-making soil material injection nozzle 20 advances. The detection signal from the sensor 35 is given to the control unit 36 that controls the operation of the hydraulic pressure supply unit 31,
When the value detected by the sensor 35 exceeds the set value, the hydraulic pressure supply unit 31 recovers the pressure oil of the hydraulic actuator 34, so that the mud soil material injection nozzle 20 is retracted by a predetermined length via the operating rod 34a. It is designed to let you.
【００１５】この実施例によるシールド掘進機１０は、
通常は先に説明した従来例と同様、送泥管１６からの作
泥土材の加圧供給によって圧力チャンバ１３内を所要の
圧力に保持しながら、中心軸１５を介してカッタフェイ
ス１２を回転させることによって掘進前方の地盤を掘削
し、これによって生じたズリを、スリット１２ｂを通じ
て圧力チャンバ１３内に取り込み、作泥土材と撹拌混合
して排泥管１７から排出するといった一連の動作と共
に、既設セグメントＳを後方へ押圧する油圧ジャッキ１
８によって推進力を得る。そして、これによってセグメ
ントＳ軸方向幅Ｗと等しい油圧ジャッキ１８の１ストロ
ーク分だけ掘進したら、その後方で複数のセグメントＳ
を環状に組み立て、再び前記１ストローク分だけ掘進を
行うといった工程を繰り返す。The shield machine 10 according to this embodiment is
Normally, as in the conventional example described above, the cutter face 12 is rotated via the central shaft 15 while the pressure inside the pressure chamber 13 is maintained at a required pressure by the pressurized supply of the mud making earth material from the mud pipe 16. By excavating the ground in front of the excavation by this, the gap generated by this is taken into the pressure chamber 13 through the slit 12b, stirred and mixed with the mud soil material, and discharged from the mud pipe 17, as well as the existing segment. Hydraulic jack 1 that pushes S backward
Get propulsion by 8. Then, when one stroke of the hydraulic jack 18 having the same width W as the segment S axial direction is dug by this, a plurality of segments S are formed behind it.
Is assembled into a ring shape, and the process of re-digging for one stroke is repeated.
【００１６】この種のシールド掘進機にあっては、周知
のように、カッタフェイス１２の駆動系に取り付けたト
ルクセンサや、推進速度を検出するセンサ等、図示され
ていない各種の計測手段が設けられており、これによっ
て得られた計測データから、シールド掘進機の掘進動作
が地上で管理されている。したがって、掘進過程におい
て硬い土層と遭遇した場合は、カッタフェイス１２のト
ルク値の上昇や油圧ジャッキ１８による推進速度の低下
等によって、前面に通常の掘進が困難な硬い土層が存在
することを容易に判断することができる。すなわち、掘
進前方に硬い土層が存在する場合は、プレライニング板
２４がこの硬い土層に侵入されることによって油圧ジャ
ッキ１８による推進速度が低下し、また、カッタフェイ
ス１２を駆動させるためのトルクが上昇するので、これ
らの計測データによって硬い土層との遭遇が判定され
る。In this type of shield machine, as is well known, various measuring means (not shown) such as a torque sensor attached to the drive system of the cutter face 12 and a sensor for detecting the propulsion speed are provided. The excavation operation of the shield machine is managed on the ground based on the measurement data obtained by this. Therefore, if a hard soil layer is encountered in the excavation process, it is possible that a hard soil layer, which is difficult to normally excavate, exists on the front surface due to an increase in the torque value of the cutter face 12 or a decrease in the propulsion speed due to the hydraulic jack 18. It can be easily judged. That is, when there is a hard soil layer in front of the excavation, the prelining plate 24 penetrates into this hard soil layer, the propelling speed of the hydraulic jack 18 decreases, and the torque for driving the cutter face 12 is reduced. Since these increase, the measurement data determine the encounter with a hard soil layer.
【００１７】カッタフェイス１２の前面に硬い土層の存
在が確認されたら、作泥土材注入ノズル２０から掘進前
方の硬い土層中へ作泥土材を噴射注入する。作泥土材注
入ノズル２０は、その先端の吐出口２１が円周方向１２
０°間隔で放射状に設けられており、しかもノズル移動
装置３０によって軸方向に進退移動することができるた
め、作泥土材は、カッタフェイス１２の前方の土層中に
まんべんなく注入され、これによって土層が軟化され
る。また、作泥土材の注入と共にカッタフェイス１２の
前面の撹拌ピット２３を回転させることによって、作泥
土材の混合による土層の軟化が促進される。このため、
カッタフェイス１２を高速で回転させることができると
共に、掘削によるズリの取り込みも円滑に行われるの
で、掘進速度が向上する。When it is confirmed that a hard soil layer exists on the front surface of the cutter face 12, the mud soil material injection nozzle 20 injects the mud soil material into the hard soil layer in front of the excavation. The mud soil material injection nozzle 20 has a discharge port 21 at the tip thereof in the circumferential direction 12
Since it is provided radially at intervals of 0 ° and can be moved back and forth in the axial direction by the nozzle moving device 30, the mud soil material is evenly injected into the soil layer in front of the cutter face 12, whereby the soil The layer is softened. Further, by rotating the stirring pit 23 on the front surface of the cutter face 12 together with the injection of the mud making soil material, the softening of the soil layer due to the mixing of the mud making soil material is promoted. For this reason,
Since the cutter face 12 can be rotated at a high speed and the deviation caused by the excavation is smoothly taken in, the excavation speed is improved.
【００１８】作泥土材の混合によって軟化された前面の
土層は、シールドフレーム１１の前端上部に突設された
プレライニング板２４によって上側から包囲されてい
る。このプレライニング板２４は半円弧状に湾曲した形
状であるため、機械的強度が大きいものとなっており、
作泥土材の注入によって軟化された掘進経路前方の土層
とその上層の地盤との間をプレライニングするものであ
る。したがって、軟化された土層の上層の地盤の緩みが
防止され、地盤の安定化が図られる。The soil layer on the front side softened by mixing the mud-making soil material is surrounded from above by a prelining plate 24 projecting from the upper part of the front end of the shield frame 11. Since the pre-lining plate 24 has a shape of a semi-circular arc, it has high mechanical strength.
This is to pre-line between the soil layer in front of the excavation route softened by pouring mud soil material and the ground above it. Therefore, the looseness of the upper ground of the softened soil layer is prevented, and the ground is stabilized.
【００１９】また、掘進移動と共に作泥土材注入ノズル
２０が前進されると、この作泥土材注入ノズル２０は土
層の抵抗による荷重を受けるので、油圧アクチュエータ
３４の作動ロッド３４ａを介してノズル移動装置３０内
の圧油が加圧される。このため、作泥土材注入ノズル２
０がカッタフェイス１２の前面土層中の比較的大きな玉
石等と遭遇した場合は、作泥土材注入ノズル２０を相対
的に押し戻す荷重が急激に増大し、ノズル移動装置３１
内の油圧を検出するセンサ３５から制御部３６に与えら
れている検出値が設定値を超えるので、この制御部３６
からの動作指令によって、油圧供給部３１が直ちに油圧
アクチュエータ３４から圧油を回収するように駆動さ
れ、油圧アクチュエータ３４の作動ロッド３４ａが作泥
土材注入ノズル２０を所定長さだけ後退させる。このた
め、前記玉石等との干渉による作泥土材注入ノズル２０
の損傷が防止される。その後の土層の掘削及びこれに伴
うズリの取り込みによって、やがて前記玉石等は初期の
位置から移動され、除去されるので、作泥土材注入ノズ
ル２０は再びノズル移動装置３０による進出動作が可能
となる。When the mud-making soil material injection nozzle 20 is advanced along with the excavation movement, the mud-making soil material injection nozzle 20 receives a load due to the resistance of the soil layer, and therefore the nozzle is moved via the operating rod 34a of the hydraulic actuator 34. The pressure oil in the device 30 is pressurized. Therefore, the mud soil material injection nozzle 2
When 0 encounters a relatively large cobblestone or the like in the front soil layer of the cutter face 12, the load for relatively pushing back the mud soil material injection nozzle 20 rapidly increases, and the nozzle moving device 31
Since the detection value given to the control unit 36 from the sensor 35 for detecting the hydraulic pressure in the inside exceeds the set value, this control unit 36
In response to an operation command from the hydraulic actuator 34, the hydraulic pressure supply unit 31 is immediately driven to recover the pressure oil from the hydraulic actuator 34, and the operating rod 34a of the hydraulic actuator 34 retracts the mud soil material injection nozzle 20 by a predetermined length. Therefore, the mud-making earth material injection nozzle 20 due to the interference with the cobbles and the like
Damage is prevented. Due to the subsequent excavation of the soil layer and the incorporation of the slips associated therewith, the boulders and the like are eventually moved from the initial position and removed, so that the mud-making earth material injection nozzle 20 can be advanced by the nozzle moving device 30 again. Become.
【００２０】なお、上記の説明では掘進過程で硬い地盤
に遭遇した場合について述べたが、この実施例のシール
ド掘進機１０は、当初から硬い土層のみで構成された地
盤を対象とする掘進に使用することができるものであ
る。また、通常の掘進方法によって掘進可能な比較的軟
弱な地盤においても同様に、作泥土材注入ノズル２０か
ら作泥土材を注入しながら掘進を行うことによって、高
速掘進が可能となり、工期を大幅に短縮することができ
る。また、作泥土材注入ノズル２０からの作泥土材の注
入は、カッタフェイス１２の回転による土層掘削と並行
して行うことができる。Although the above description has dealt with the case where the hard ground is encountered during the excavation process, the shield machine 10 of this embodiment is intended for the ground excavation that is made only of the hard soil layer from the beginning. It can be used. Similarly, even in relatively soft ground that can be dug by a normal dug method, high-speed excavation is possible by performing the dug while pouring mud soil material from the mud soil material injection nozzle 20. It can be shortened. Further, the injection of the mud-making earth material from the mud-making earth-material injection nozzle 20 can be performed in parallel with the soil layer excavation by the rotation of the cutter face 12.
【００２１】[0021]
【発明の効果】本発明のシールド掘進機は、作泥土材注
入ノズルからの作泥土材の注入によって、掘進前方の地
盤改良を行いながら掘進を行うことができ、しかも掘進
経路の上方の地盤には緩みを生じさせないため、従来の
シールド掘進機では掘進に多大な時間を要していた比較
的硬い地盤中でも、高速で掘進して工期を大幅に短縮さ
せることができる。INDUSTRIAL APPLICABILITY The shield machine of the present invention is capable of excavating while improving the ground in front of the excavation by injecting the mud-producing earth material from the mud-making earth material injection nozzle, and moreover, on the ground above the excavation path. Since it does not cause slack, the conventional shield excavator can excavate at a high speed to significantly reduce the construction period even on relatively hard ground, which required a long time for excavation.
【図１】本発明に係るシールド掘進機の好適な一実施例
の構成を概略的に示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the configuration of a preferred embodiment of a shield machine according to the present invention.
【図２】上記シールド掘進機を図１の矢印II方向から見
た説明図な断面図である。FIG. 2 is an explanatory sectional view of the shield machine seen from the direction of arrow II in FIG.
【図３】従来のシールド掘進機の一例を示す概略構成説
明図である。FIG. 3 is a schematic configuration explanatory view showing an example of a conventional shield machine.
１０ シールド掘進機 １１ シールドフレーム １２ カッタフェイス ２０ 作泥土材注入ノズル ２３ 撹拌ピット ２４ プレライニング板 ３０ ノズル移動装置 ３５ センサ ３６ 制御部 10 Shield Excavator 11 Shield Frame 12 Cutter Face 20 Mud Soil Material Injection Nozzle 23 Stirring Pit 24 Prelining Plate 30 Nozzle Moving Device 35 Sensor 36 Control Section
Claims (3)
けられたカッタフェイスの回転中心から前方へ軸方向に
突出されてこのカッタフェイスの前方の土層に作泥土材
を注入する作泥土材注入ノズルと、 前記シールドフレームの前端上部に突設されて作泥土材
注入ノズルの周囲の土層を上方から包囲するプレライニ
ング板と、を有することを特徴とするシールド掘進機。1. A muddy earth material injection nozzle for axially projecting forward from the center of rotation of a cutter face rotatably provided at the front end of a shield frame to inject muddy earth material into the soil layer in front of this cutter face. And a prelining plate projecting from the upper part of the front end of the shield frame to surround the soil layer around the mud soil material injection nozzle from above, the shield machine.
に回転される撹拌ピットが設けられたことを特徴とする
シールド掘進機。2. The shield machine according to claim 1, wherein a stirring pit rotated around a mud-making earth material injection nozzle is provided on the front side of the cutter face.
置と、 前面の土層中に進出される前記作泥土材注入ノズルの先
端に作用する前記土層の圧力を検出するセンサと、 このセンサによる検出値が所定以上となった場合に前記
ノズル移動装置による前記作泥土材注入ノズルの進出を
停止又は後退させる制御部と、を備えることを特徴とす
るシールド掘進機。3. The nozzle moving device for axially advancing and retracting the mud soil material injection nozzle according to claim 1, and the soil acting on the tip of the mud soil material injection nozzle advanced into the front soil layer. A sensor for detecting the pressure of the bed, and a control unit for stopping or retreating the advance of the mud soil material injection nozzle by the nozzle moving device when the detection value by the sensor becomes a predetermined value or more, A shield machine that does.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8531794A JPH07269281A (en) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | Shield driving machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8531794A JPH07269281A (en) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | Shield driving machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07269281A true JPH07269281A (en) | 1995-10-17 |
Family
ID=13855241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8531794A Withdrawn JPH07269281A (en) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | Shield driving machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07269281A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2284360A1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-16 | Meyer & John GmbH & Co. KG | Thrust method |
| JP2015074957A (en) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | 鹿島建設株式会社 | Tunnel excavation method and sediment removal method |
| CN107063661A (en) * | 2017-03-30 | 2017-08-18 | 中铁工程装备集团有限公司 | Adjustable spray head washout test device |
-
1994
- 1994-04-01 JP JP8531794A patent/JPH07269281A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2284360A1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-16 | Meyer & John GmbH & Co. KG | Thrust method |
| JP2015074957A (en) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | 鹿島建設株式会社 | Tunnel excavation method and sediment removal method |
| CN107063661A (en) * | 2017-03-30 | 2017-08-18 | 中铁工程装备集团有限公司 | Adjustable spray head washout test device |
| CN107063661B (en) * | 2017-03-30 | 2023-04-07 | 中铁工程装备集团有限公司 | Adjustable nozzle scouring test device |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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