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JP4397132B2 - Shield machine - Google Patents

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JP4397132B2
JP4397132B2 JP2001093362A JP2001093362A JP4397132B2 JP 4397132 B2 JP4397132 B2 JP 4397132B2 JP 2001093362 A JP2001093362 A JP 2001093362A JP 2001093362 A JP2001093362 A JP 2001093362A JP 4397132 B2 JP4397132 B2 JP 4397132B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘進機に関し、より詳しくは2台のシールド掘進機により掘削される各トンネルを途中で接合するトンネルの地中接合工法に用いられる引き込み側のシールド掘進機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、互いに対向する2台のシールド掘進機を用いてそれぞれトンネルを掘削し、これら各トンネルを途中で接合することによりトンネルを完成させるトンネルの地中接合工法として、一方のシールド掘進機のカッタヘッド前方にスキンプレートによって囲まれる区画を形成し、この区画におけるスキンプレート内周面に他方のシールド掘進機の前端部を嵌合させ、この嵌合部を固化剤もしくはシール等により止水する工法が知られている。
【0003】
また、この場合に、カッタヘッドの前方にスキンプレートにて囲まれる区画を形成する方法としては、スキンプレートをシールド掘進機の軸線に沿って前方へ迫り出す方法(例えば特公平5−39238号公報)や、カッタヘッドを後方に引き込む方法(例えば特公平5−24319号公報)がそれぞれ提案されている。
【0004】
しかしながら、前者のスキンプレートを前方へ迫り出す方法では、スキンプレートを前方の地山に貫入させる際にそのスキンプレートの強度確保および相手側シールド外周のオーバーカットを確実に行うことが困難であり、土砂の噛み込みによってスキンプレートが摺動できなくなるという問題点があったり、場合によってはスキンプレートが変形して摺動部にかじりが発生するといった問題点がある。一方、後者のカッタヘッドを後方に引き込む方法では、カッタヘッドを支持する支持構造体の後退時にカッタヘッド上方の地山が崩落する危険性があったり、あるいはその後退時に摺動部に土砂が噛み込むといった不具合を発生する問題点がある。
【0005】
そこで、このような問題点を回避するために、本出願人らは、先願(特願平8−92781号;特許第2915843号)として、シールド掘進機の胴部をカッタヘッドの外周を覆う位置まで前進させた後に、カッタヘッドを有する駆動部リングガータを後方へ摺動させるようにした地中接合工法を提案している。この先願発明によれば、駆動部リングガータの後方摺動時に生ずる地山崩壊を確実に防ぐことができ、また土砂噛み込み等を引き起こさずに確実に駆動部リングガータを摺動させることができる等といった作用効果を得ることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記先願発明においては、例えば引き込み側シールド掘進機が屈曲式の胴部を有する掘進機の場合に、後胴に対して前胴を前進させる操作を中折れジャッキ(アーティキュレートジャッキ)により行い、駆動部リングガータの後方への摺動操作をシールドジャッキにより行う構成となっており、地中接合時の換装に際して2種類のジャッキを切り換えて行う必要があることから、この換装手順が複雑になるという問題点がある。
【0007】
また、前記先願発明においては、シールド掘進機の胴部をカッタヘッドの外周を覆う位置まで前進させるのにスキンプレートそのものを摺動させる構成であるために、この胴部の前進後における駆動部リングガータの引き込み代が大きくなって、全体として機長が長くなってしまうという問題点がある。
【0008】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、地中接合工法に用いられる引き込み側シールド掘進機において、地中接合時の換装手順をより簡易化できるとともに、全体として機長も短縮することのできるシールド掘進機を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前記目的を達成するために、第1発明によるシールド掘進機は、
スキンプレートと、このスキンプレートの内周面に沿って前後に摺動自在に嵌挿されるカッタヘッド駆動部支持体と、このカッタヘッド駆動部支持体の内周面に沿って前後に摺動自在に嵌挿されるカッタヘッド駆動部と、外周部にオーバーカッタを有し前記カッタヘッド駆動部の前方に回転自在に支持されるカッタヘッドと、前記カッタヘッド駆動部支持体に前端部が支持されるシールドジャッキを備えるシールド掘進機において、
前記スキンプレートの前端部とカッタヘッド駆動部支持体との間に前後に摺動自在に介挿されるカッタヘッドカバーリングと、このカッタヘッドカバーリングと前記カッタヘッド駆動部支持体とを相対移動不能に保持可能な第1の保持機構と、前記スキンプレートと前記カッタヘッド駆動部支持体とを相対移動不能に保持可能な第2の保持機構と、前記カッタヘッド駆動部と前記スキンプレートとを連結する連結部材と、前記シールドジャッキ本体と前記スキンプレートとを固定可能な第1のシールドジャッキ固定手段と、前記シールドジャッキのロッド先端部、スキンプレートおよびセグメントの相互間を固定可能な第2のシールドジャッキ固定手段と、前記カッタヘッド駆動部とカッタヘッド駆動部支持体の相互間を固定可能な駆動部固定手段
を備えることを特徴とするものである。
【0010】
本発明に係るシールド掘進機を地中接合工法における引き込み側シールド掘進機として用い、この引き込み側シールド掘進機と挿入側シールド掘進機とを地中接合するに際しては、まずオーバーカッタを縮め、シールドジャッキのロッド先端部とスキンプレートとセグメントとを第2のシールドジャッキ固定手段により相互に固定するとともに、第1のシールドジャッキ固定手段によるシールドジャッキ本体とスキンプレートとの固定状態を解除し、かつ駆動部固定手段によるカッタヘッド駆動部とカッタヘッド駆動部支持体との固定状態を解除する。次いで、第1の保持機構によるカッタヘッドカバーリングとカッタヘッド駆動部支持体との連結状態を解除するとともに、第2の保持機構によるスキンプレートとカッタヘッド駆動部支持体との連結状態を解除して、カッタヘッドカバーリングおよびカッタヘッド駆動部支持体を移動し得る状態にする。次に、シールドジャッキの伸長によりカッタヘッド駆動部支持体およびカッタヘッドカバーリングをカッタヘッド駆動部に対してカッタヘッドの外周を覆う位置まで前進させ、次いでカッタヘッド駆動部とカッタヘッド駆動部支持体とを固定した後、カッタヘッド駆動部とスキンプレートとを連結している連結部材を撤去する。この後、シールドジャッキの収縮によりカッタヘッド駆動部を後方へ摺動させて挿入側シールド掘進機の受け入れ空間を確保し、引き込み側シールド掘進機のスキンプレートの内部に挿入側シールド掘進機のスキンプレートを嵌合してその嵌合部を止水し、トンネルの地中接合を完了させる。
【0011】
本発明のシールド掘進機によれば、シールドジャッキの伸長・収縮動作のみで、カッタヘッド駆動部支持体のスライド動作が行えるので、従来のようにシールドジャッキと他のジャッキとを切り換えて換装を行うものに比べて、地中接合時の換装手順を簡素にすることができる。また、カッタヘッドの外周部を覆うのにカッタヘッドカバーリングを用いているので、スキンプレートそのものを摺動させるものに比べてカッタヘッド駆動部支持体の引き込み代を小さくすることができ、全体として機長を短くすることができる。
【0012】
次に、第2発明によるシールド掘進機は、
後胴スキンプレートと、この後胴スキンプレートに対し屈曲自在な前胴スキンプレートと、この前胴スキンプレートの内周面に沿って前後に摺動自在に嵌挿されるカッタヘッド駆動部支持体と、このカッタヘッド駆動部支持体の内周面に沿って前後に摺動自在に嵌挿されるカッタヘッド駆動部と、外周部にオーバーカッタを有し前記カッタヘッド駆動部の前方に回転自在に支持されるカッタヘッドと、前記カッタヘッド駆動部支持体に前端部が支持されるシールドジャッキと、前記カッタヘッド駆動部と前記後胴スキンプレートとを連結する中折れジャッキを備えるシールド掘進機において、
前記前胴スキンプレートの前端部とカッタヘッド駆動部支持体との間に前後に摺動自在に介挿されるカッタヘッドカバーリングと、このカッタヘッドカバーリングと前記カッタヘッド駆動部支持体とを相対移動不能に保持可能な第1の保持機構と、前記前胴スキンプレートと前記カッタヘッド駆動部支持体とを相対移動不能に保持可能な第2の保持機構と、前記シールドジャッキ本体と前記後胴スキンプレートとを固定可能な第1のシールドジャッキ固定手段と、前記シールドジャッキのロッド先端部、後胴スキンプレートおよびセグメントの相互間を固定可能な第2のシールドジャッキ固定手段と、前記前胴スキンプレートと後胴スキンプレートとを屈曲不能に接続する前胴・後胴接続手段と、前記カッタヘッド駆動部とカッタヘッド駆動部支持体の相互間を固定可能な駆動部固定手段
を備えることを特徴とするものである。
【0013】
本発明に係るシールド掘進機は屈曲タイプのシールド掘進機に適用されたものである。このシールド掘進機を地中接合工法における引き込み側シールド掘進機として用い、この引き込み側シールド掘進機と挿入側シールド掘進機とを地中接合するに際しては、まずオーバーカッタを縮め、シールドジャッキのロッド先端部とスキンプレートとセグメントとを第2のシールドジャッキ固定手段により相互に固定するとともに、第1のシールドジャッキ固定手段によるシールドジャッキ本体とスキンプレートとの固定状態を解除し、かつ駆動部固定手段によるカッタヘッド駆動部とカッタヘッド駆動部支持体との固定状態を解除する。次いで、第1の保持機構によるカッタヘッドカバーリングとカッタヘッド駆動部支持体との連結状態を解除するとともに、第2の保持機構によるスキンプレートとカッタヘッド駆動部支持体との連結状態を解除して、カッタヘッドカバーリングおよびカッタヘッド駆動部支持体を移動し得る状態にし、さらに前胴・後胴接続手段により前胴スキンプレートと後胴スキンプレートとを屈曲不能に接続する。次に、シールドジャッキの伸長によりカッタヘッド駆動部支持体およびカッタヘッドカバーリングをカッタヘッド駆動部に対してカッタヘッドの外周を覆う位置まで前進させ、次いでカッタヘッド駆動部とカッタヘッド駆動部支持体とを固定した後、カッタヘッド駆動部と前胴スキンプレートとを連結している中折れジャッキを撤去する。この後、シールドジャッキの収縮によりカッタヘッド駆動部を後方へ摺動させて挿入側シールド掘進機の受け入れ空間を確保し、引き込み側シールド掘進機の前胴スキンプレートの内部に挿入側シールド掘進機のスキンプレートを嵌合してその嵌合部を止水し、トンネルの地中接合を完了させる。
【0014】
本発明によれば、前記第1発明と同様、中折れジャッキを用いずに、シールドジャッキの伸長・収縮動作のみで、カッタヘッド駆動部支持体のスライド動作が行えるので、地中接合時の換装手順を簡素にすることができる。また、カッタヘッドの外周部を覆うのにカッタヘッドカバーリングを用いているので、カッタヘッド駆動部支持体の引き込み代を小さくすることができ、全体として機長を短くすることができる。さらに、換装に際して中折れジャッキを使用しないので、中折れ部(屈曲部)が動くことがなく、この中折れ部が急曲線対応の完全球面方式のものであってもカッタヘッド駆動部支持体のスライド動作を確実に行うことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるシールド掘進機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0016】
図1に、本発明の第1の実施形態に係るシールド掘進機(引き込み側シールド掘進機)の縦断面図が示されている。
【0017】
本実施形態の引き込み側シールド掘進機1においては、胴部が前胴スキンプレート2と後胴スキンプレート3とに分割形成され、前胴スキンプレート2は後胴スキンプレート3の前端部に嵌合部4を介して屈曲自在に支承されている。前記前胴スキンプレート2の前部内周面にはカッタヘッド駆動部支持体5が前後に摺動可能に嵌挿され、このカッタヘッド駆動部支持体5の内周面にはカッタヘッド駆動部6が前後に摺動可能に嵌挿されて、このカッタヘッド駆動部6の前方にカッタヘッド7が回転自在に支持されている。ここで、通常掘進時において、カッタヘッド駆動部支持体5とカッタヘッド駆動部6とは着脱可能な断面略鉤形状の駆動部固定ブラケット(駆動部固定手段)8を介して相互に連結されている。
【0018】
図2(a)に示される部分拡大図によってより明らかなように、前記前胴スキンプレート2の前端部内周面には、この前胴スキンプレート2に対して前後に摺動可能にカッタヘッドカバーリング9が嵌挿されている。また、カッタヘッド駆動部支持体5にはカッタヘッドカバーリング保持ジャッキとしての第1の保持ジャッキ(第1の保持機構)10と前胴スキンプレート保持ジャッキとしての第2の保持ジャッキ(第2の保持機構)11とが装着されており、通常掘進時において、前記カッタヘッドカバーリング9は第1の保持ジャッキ10の伸長によりカッタヘッド駆動部支持体5と一体化されて前後方向の移動が規制され、前記前胴スキンプレート2は第2の保持ジャッキ11の伸長によりカッタヘッド駆動部支持体5と一体化されて前後方向の移動が規制されている。
【0019】
前記カッタヘッド7の前面板には、中心部にセンタカッタ12が設けられるとともに、その中心部から周縁部に向けて放射状に多数のカッタビット13が設けられ、かつ周縁部寄りの位置に外周部を掘削するための複数個のオーバーカッタ装置14がカッタヘッド7の外周縁から出没可能に設けられている。
【0020】
また、前記カッタヘッド駆動部6の後面に固定されるブラケット15には複数本の中折れジャッキ16の基端部がピン支持され、その先端部は後胴スキンプレート3前端部のリングガータ17に取り付けられるブラケット18にピン支持されている。こうして、複数本の中折れジャッキ16を選択的に伸縮させることで、後胴スキンプレート3に対して前胴スキンプレート2の屈曲方向が制御される。
【0021】
前記リングガータ17には、複数本のシールドジャッキ19がシールドジャッキ固定ブラケット(第1のシールドジャッキ固定手段)20を介して固定されている。各シールドジャッキ19は基端部側がカッタヘッド駆動部支持体5の後面にピン支持されており、そのロッド先端部にはセグメント21の前端面に当接して推進反力を得るためのスプレッダ22が装着されている。なお、セグメント21は、図示されないセグメントエレクタによって組立てられる。また、セグメント21と後胴スキンプレート3とのクリアランスは、後胴スキンプレート3の後端部に設けられているテールシール23によって止水される。
【0022】
このような引き込み側シールド掘進機1に対して、挿入側シールド掘進機30は、図3等に示されているように、その胴部が引き込み側シールド掘進機1の胴部と同径であり、引き込み側シールド掘進機1の胴部よりもやや小径のカッタヘッドをその胴部に対して前方へ摺動自在な構成を有している点を除いてはそれ自体公知のシールド掘進機であり、前胴スキンプレート31が後胴スキンプレート32の前端部に嵌合部33を介して中折れジャッキ34の操作により屈曲自在に設けられ、シールドジャッキ35、カッタヘッド36、カッタヘッド駆動部37等を備えて構成されている。
【0023】
次に、前述の構成よりなる引き込み側シールド掘進機1および挿入側シールド掘進機30によるトンネルの地中接合手順を図3〜図6を参照しながら説明する。
【0024】
(1)地中接合準備開始(図3)
引き込み側シールド掘進機1においては、接合位置に到着後、矢印Aに示されるようにオーバーカッタ装置14を縮め、カッタヘッド7の後方に形成されるチャンバ24内に高濃度泥水を注入してそのそのチャンバ24内を高濃度泥水で置換する。次いで、図示されないカッタヘッド駆動モータ、送泥管、排泥管、バイパス管等を撤去する。この後、シールドジャッキ固定リング(第2のシールドジャッキ固定手段)25を搬入して後胴スキンプレート3の内周面に溶接にて固定するとともに、セグメント21をそのシールドジャッキ固定リング25にボルト締結により固定する。次に、シールドジャッキ19の換装のために、スプレッダ22とシールドジャッキ固定リング25とをボルト締結により固定するとともに、シールドジャッキ固定ブラケット20を外す。さらに、カッタヘッド駆動部支持体5とカッタヘッド駆動部6とを連結している駆動部固定ブラケット8を外す。
【0025】
一方、挿入側シールド掘進機30においては、接合位置近傍に到着後、カッタヘッド駆動部支持体38の後部にボルト締結により固定されている連結ブラケット39の後端部と、中折れジャッキ34の後端部を支持するブラケット40前端部との間(図のB部)をボルト締結することにより、前胴スキンプレート31と後胴スキンプレート32とを固定する。次いで、前記連結ブラケット39の前端部とカッタヘッド駆動部支持体38とを締結しているボルト、言い換えれば図のC部のボルトを外し、カッタヘッド36、カッタヘッド駆動部37およびカッタヘッド駆動部支持体38を前胴スキンプレート31に対して摺動できるようにする。
【0026】
(2)カッタヘッドカバーリングの突き出し(図4)
引き込み側シールド掘進機1において、第1の保持ジャッキ10および第2の保持ジャッキ11を共に収縮方向(矢印D方向)に操作して、カッタヘッドカバーリング9とカッタヘッド駆動部支持体5との連結および前胴スキンプレート2とカッタヘッド駆動部支持体5との連結を解除する。次いで、前胴スキンプレート2と後胴スキンプレート3間(図のE部)をボルト締結(前胴・後胴接続手段)により固定してそれら両者間を一体化する。この後、シールドジャッキ19を伸長方向(矢印F方向)に操作して(但し、矢印Fはシールドジャッキ本体の移動方向を示す。)、矢印Gにて示されるように、カッタヘッド駆動部支持体5およびカッタヘッドカバーリング9を前方へ前進させ、このカッタヘッドカバーリング9によってカッタヘッド7の外周を覆うとともに、そのカッタヘッドカバーリング9先端のエッジ部9aを地山に食い込ませる。そして、このカッタヘッドカバーリング9の前進位置にてそのカッタヘッドカバーリング9と前胴スキンプレート2間をロックピン26にて固定する(図2(b)参照)。続いて、カッタヘッド駆動部支持体5とカッタヘッド駆動部6とを別の駆動部固定ブラケット(駆動部固定手段)8'にて固定した後、中折れジャッキ16を撤去する。
【0027】
一方、挿入側シールド掘進機30においては、中折れジャッキ34を伸長操作するとともにカッタヘッド36を回転させて掘進させ、カッタヘッド36、カッタヘッド駆動部37およびカッタヘッド駆動部支持体38のみを前方へスライドさせる。次いで、所定距離スライドさせた後、カッタヘッド36、カッタヘッド駆動部37およびカッタヘッド駆動部支持体38と前胴スキンプレート31とをスペーサ41にて固定する。さらに、連結ブラケット39の後端部とブラケット40前端部との間(図のB部)のボルトを取り外し、前胴スキンプレート31を屈曲できるようにする。
【0028】
(3)カッタヘッドおよびカッタヘッド駆動部の後退(図5)
引き込み側シールド掘進機1において、シールドジャッキ19を収縮方向に操作して、矢印Hにて示されるようにカッタヘッド7およびカッタヘッド駆動部6を後方へスライドさせる(図2(c)参照)。このとき、必要に応じて引き込み側シールド掘進機1のチャンバ24内に高濃度泥水を追加注入する。なお、引き込み完了後、高濃度泥水を固化材に置き換える。
【0029】
一方、挿入側シールド掘進機30においては、シールドジャッキ35を用いてその前部を引き込み側シールド掘進機1内に掘進させながら貫入させる(矢印I)。なお、この貫入時に、挿入側シールド掘進機30の掘進方向は中折れジャッキ34の操作により修正する。また、オーバーカッタ装置42は貫入前に格納する。そして、所定位置まで貫入させた後、両シールド掘進機1,30の嵌合部に注入管を用いて止水剤を注入し、止水を行う。
【0030】
(4)内部部材撤去および溶接(図6)
こうして両シールド掘進機1,30の接合が完了すると、各掘進機のスキンプレート2,3;31,32を残して内部部材を撤去し、スキンプレート内部(図のJ部)を溶接して、地中接合が完了する。
【0031】
次に、直胴型のシールド掘進機に適用した実施形態について説明する。図7に、本発明の第2の実施形態に係るシールド掘進機(引き込み側シールド掘進機)の縦断面図が示されている。
【0032】
本実施形態の引き込み側シールド掘進機1Aにおいては、胴部が直胴型(ストレートタイプ)のスキンプレート2Aにて構成され、カッタヘッド駆動部6後面のブラケット15とスキンプレート3に固着されたリングガータ17との間に複数本の駆動部保持用連結部材16Aが取り付けられている。これ以外の点については、第1の実施形態と基本的に異なるところがない(挿入側シールド掘進機30についても同様)。したがって、第1の実施形態と共通する部分には図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとする。
【0033】
次に、前述の構成よりなる引き込み側シールド掘進機1Aおよび挿入側シールド掘進機30によるトンネルの地中接合手順を図8〜図11を参照しながら説明する。
【0034】
(1)地中接合準備開始(図8)
引き込み側シールド掘進機1Aにおいては、接合位置に到着後、矢印Aに示されるようにオーバーカッタ装置14を縮め、カッタヘッド7の後方に形成されるチャンバ24内に高濃度泥水を注入してそのそのチャンバ24内を高濃度泥水で置換する。次いで、図示されないカッタヘッド駆動モータ、送泥管、排泥管、バイパス管等を撤去する。この後、シールドジャッキ固定リング25を搬入してスキンプレート2Aの内周面に溶接にて固定するとともに、セグメント21をそのシールドジャッキ固定リング25にボルト締結により固定する。次に、シールドジャッキ19の換装のために、スプレッダ22とシールドジャッキ固定リング25とをボルト締結により固定するとともに、シールドジャッキ固定ブラケット20を外す。さらに、カッタヘッド駆動部支持体5とカッタヘッド駆動部6とを連結している駆動部固定ブラケット8を外す。
【0035】
一方、挿入側シールド掘進機30においては、接合位置近傍に到着後、カッタヘッド駆動部支持体38の後部にボルト締結により固定されている連結ブラケット39の後端部と、中折れジャッキ34の後端部を支持するブラケット40前端部との間(図のB部)をボルト締結することにより、前胴スキンプレート31と後胴スキンプレート32とを固定する。次いで、前記連結ブラケット39の前端部とカッタヘッド駆動部支持体38とを締結しているボルト、言い換えれば図のC部のボルトを外し、カッタヘッド36、カッタヘッド駆動部37およびカッタヘッド駆動部支持体38を前胴スキンプレート31に対して摺動できるようにする。
【0036】
(2)カッタヘッドカバーリングの突き出し(図9)
引き込み側シールド掘進機1Aにおいて、第1の保持ジャッキ10および第2の保持ジャッキ11を共に収縮方向(矢印D方向)に操作して、カッタヘッドカバーリング9とカッタヘッド駆動部支持体5との連結およびスキンプレート2Aとカッタヘッド駆動部支持体5との連結を解除する。次いで、シールドジャッキ19を伸長方向(矢印F方向)に操作して、矢印Gにて示されるように、カッタヘッド駆動部支持体5およびカッタヘッドカバーリング9を前方へ前進させ、このカッタヘッドカバーリング9によってカッタヘッド7の外周を覆うとともに、そのカッタヘッドカバーリング9先端のエッジ部9aを地山に食い込ませる。そして、このカッタヘッドカバーリング9の前進位置にてそのカッタヘッドカバーリング9とスキンプレート2A間をロックピン26にて固定する(図2(b)参照)。続いて、カッタヘッド駆動部支持体5とカッタヘッド駆動部6とを別の駆動部固定ブラケット8'にて固定した後、駆動部保持用連結部材16Aを撤去する。
【0037】
一方、挿入側シールド掘進機30においては、中折れジャッキ34を伸長操作するとともにカッタヘッド36を回転させて掘進させ、カッタヘッド36、カッタヘッド駆動部37およびカッタヘッド駆動部支持体38のみを前方へスライドさせる。次いで、所定距離スライドさせた後、カッタヘッド36、カッタヘッド駆動部37およびカッタヘッド駆動部支持体38と前胴スキンプレート31とをスペーサ41にて固定する。さらに、連結ブラケット39の後端部とブラケット40前端部との間(図のB部)のボルトを取り外し、前胴スキンプレート31を屈曲できるようにする。
【0038】
(3)カッタヘッドおよびカッタヘッド駆動部の後退(図10)
引き込み側シールド掘進機1Aにおいて、シールドジャッキ19を収縮方向に操作して、矢印Hにて示されるようにカッタヘッド7およびカッタヘッド駆動部6を後方へスライドさせる(図2(c)参照)。このとき、必要に応じて引き込み側シールド掘進機1のチャンバ24内に高濃度泥水を追加注入する。なお、引き込み完了後、高濃度泥水を固化材に置き換える。
【0039】
一方、挿入側シールド掘進機30においては、シールドジャッキ35を用いてその前部を引き込み側シールド掘進機1A内に掘進させながら貫入させる(矢印I)。なお、この貫入時に、挿入側シールド掘進機30の掘進方向は中折れジャッキ34の操作により修正する。また、オーバーカッタ装置42は貫入前に格納する。そして、所定位置まで貫入させた後、両シールド掘進機1A,30の嵌合部に注入管を用いて止水剤を注入し、止水を行う。
【0040】
(4)内部部材撤去および溶接(図11)
こうして両シールド掘進機1A,30の接合が完了すると、各掘進機のスキンプレート2A;31,32を残して内部部材を撤去し、スキンプレート内部(図のJ部)を溶接して、地中接合が完了する。
【0041】
本実施形態では、引き込み側シールド掘進機1Aにおいて駆動部保持用連結部材16Aを通常掘進時から装着しているものとしたが、この連結部材16Aは、地中接合作業に入る前に装着するようにしても良い。
【0042】
前記各実施形態においては、カッタヘッドカバーリング9が前進位置に達したときに、このカッタヘッドカバーリング9と前胴スキンプレート2(もしくはスキンプレート2A)との間をロックピン26にて固定するようにしたものを説明したが、前記カッタヘッドカバーリング9は前進位置において地山によって固定される場合もあることから、前記ロックピン26は必ずしも装着する必要がない。
【0043】
前記各実施形態において、シールドジャッキ19のロッド端とセグメント21および後胴スキンプレート3(もしくはスキンプレート2A)とを固定するのにシールドジャッキ固定リング25を用いたものを説明したが、このシールドジャッキ固定手段としては必ずしもリング状のものを用いる必要はなく、シールドジャッキ、セグメント、スキンプレートを相互に固定する役目を果たすものであれば、その形状は適宜選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の第1の実施形態に係るシールド掘進機(引き込み側シールド掘進機)の縦断面図である。
【図2】図2は、図1における前端部部分拡大図である。
【図3】図3は、第1の実施形態におけるトンネルの地中接合手順説明図(1)である。
【図4】図4は、第1の実施形態におけるトンネルの地中接合手順説明図(2)である。
【図5】図5は、第1の実施形態におけるトンネルの地中接合手順説明図(3)である。
【図6】図6は、第1の実施形態におけるトンネルの地中接合手順説明図(4)である。
【図7】図7は、本発明の第2の実施形態に係るシールド掘進機(引き込み側シールド掘進機)の縦断面図である。
【図8】図8は、第2の実施形態におけるトンネルの地中接合手順説明図(1)である。
【図9】図9は、第2の実施形態におけるトンネルの地中接合手順説明図(2)である。
【図10】図10は、第2の実施形態におけるトンネルの地中接合手順説明図(3)である。
【図11】図11は、第2の実施形態におけるトンネルの地中接合手順説明図(4)である。
【符号の説明】
1,1A 引き込み側シールド掘進機
2 前胴スキンプレート
2A スキンプレート
3 後胴スキンプレート
5 カッタヘッド駆動部支持体
6 カッタヘッド駆動部
7 カッタヘッド
8,8' 駆動部固定ブラケット(駆動部固定手段)
9 カッタヘッドカバーリング
10 第1の保持ジャッキ(第1の保持機構)
11 第2の保持ジャッキ(第2の保持機構)
14 オーバーカッタ装置
16 中折れジャッキ
16A 駆動部保持用連結部材(連結部材)
19 シールドジャッキ
20 シールドジャッキ固定ブラケット(第1のシールドジャッキ固定手段)
21 セグメント
22 スプレッダ
25 シールドジャッキ固定リング(第2のシールドジャッキ固定手段)
26 ロックピン
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shield machine, and more particularly to a retracting shield machine used in a tunnel underground joining method for joining tunnels excavated by two shield machines in the middle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the tunnel head of one shield machine is used as an underground joint method for tunnels in which tunnels are excavated using two shield machines that face each other, and the tunnels are completed by joining the tunnels in the middle. There is a construction method in which a section surrounded by a skin plate is formed in the front, the front end of the other shield machine is fitted to the inner peripheral surface of the skin plate in this section, and the fitting part is stopped with a solidifying agent or a seal. Are known.
[0003]
In this case, as a method of forming a section surrounded by the skin plate in front of the cutter head, a method of pushing the skin plate forward along the axis of the shield machine (for example, Japanese Patent Publication No. 5-39238) ) And a method of pulling the cutter head backward (for example, Japanese Patent Publication No. 5-24319) has been proposed.
[0004]
However, in the former method of pushing the skin plate forward, it is difficult to ensure the strength of the skin plate and securely cut the outer periphery of the other shield when penetrating the skin plate into the front ground. There is a problem that the skin plate cannot be slid due to the biting of earth and sand, and in some cases, the skin plate is deformed and the sliding part is galling. On the other hand, with the latter method of pulling the cutter head backward, there is a risk that the ground above the cutter head collapses when the support structure supporting the cutter head is retreated, or when the retreat, the earth and sand bite into the sliding part. There is a problem that causes problems such as
[0005]
Therefore, in order to avoid such problems, the present applicants, as a prior application (Japanese Patent Application No. 8-92781; Japanese Patent No. 2915843), cover the outer periphery of the cutter head with the body of the shield machine. An underground bonding method has been proposed in which a drive ring garter having a cutter head is slid rearward after being advanced to a position. According to this prior application invention, it is possible to reliably prevent ground collapse that occurs when the drive unit ring garter slides backward, and to reliably slide the drive unit ring garter without causing sand or the like. It is possible to obtain operational effects such as.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior application invention, for example, in the case where the retracting side shield machine is an excavator having a bendable body part, the operation of advancing the front body with respect to the rear body is performed by a folded jack (articulated jack). This is a complicated procedure because the sliding operation to the rear of the drive unit ring gutter is performed by a shield jack, and it is necessary to switch between two types of jacks when replacing the ground joint. There is a problem of becoming.
[0007]
Further, in the prior invention, since the skin plate itself is slid to advance the body of the shield machine to the position covering the outer periphery of the cutter head, the drive unit after the body is advanced There is a problem that the length of the ring garter becomes large and the captain becomes longer as a whole.
[0008]
The present invention has been made in view of such problems, and in the retracting side shield excavator used in the underground bonding method, the replacement procedure at the time of underground bonding can be further simplified, and the captain is also shortened as a whole. It aims at providing the shield machine which can be done.
[0009]
[Means for solving the problems and actions / effects]
In order to achieve the above object, a shield machine according to the first invention is:
A skin plate, a cutter head drive support that is slidably inserted back and forth along the inner peripheral surface of the skin plate, and a slide back and forth along the inner peripheral surface of the cutter head drive support A cutter head driving unit that is fitted in, a cutter head that has an overcutter on the outer periphery and is rotatably supported in front of the cutter head driving unit, and a front end portion supported by the cutter head driving unit support. In a shield machine equipped with a shield jack,
A cutter head cover ring slidably inserted back and forth between the front end of the skin plate and the cutter head drive unit support, and holds the cutter head cover ring and the cutter head drive unit support so as not to move relative to each other. A first holding mechanism that can be held; a second holding mechanism that can hold the skin plate and the cutter head driving unit support member so as not to move relative to each other; and a connection that connects the cutter head driving unit and the skin plate. A first shield jack fixing means capable of fixing the member, the shield jack main body and the skin plate; and a second shield jack fixing capable of fixing the rod tip portion of the shield jack, the skin plate and the segment. And a driving unit fixing unit capable of fixing the cutter head driving unit and the cutter head driving unit support to each other. Means
It is characterized by providing.
[0010]
The shield excavator according to the present invention is used as a retracting side shield excavating machine in the underground bonding method, and when the retracting side shield excavating machine and the insertion side shield excavating machine are joined in the ground, first, the overcutter is shrunk and the shield jack is used. The rod tip portion, skin plate, and segment are fixed to each other by the second shield jack fixing means, the fixed state of the shield jack body and the skin plate by the first shield jack fixing means is released, and the drive portion The fixed state of the cutter head driving unit and the cutter head driving unit support by the fixing means is released. Next, the connection state between the cutter head cover ring and the cutter head drive unit support by the first holding mechanism is released, and the connection state between the skin plate and the cutter head drive unit support by the second holding mechanism is released. Then, the cutter head cover ring and the cutter head driving unit support are brought into a movable state. Next, by extending the shield jack, the cutter head driving unit support and the cutter head cover ring are advanced to a position covering the outer periphery of the cutter head with respect to the cutter head driving unit, and then the cutter head driving unit, the cutter head driving unit support, After fixing, the connecting member connecting the cutter head driving unit and the skin plate is removed. After that, the cutter head drive part is slid rearward by contraction of the shield jack to secure the receiving space of the insertion side shield machine, and the skin plate of the insertion side shield machine is placed inside the skin plate of the draw side shield machine. And the fitting part is stopped, and the tunnel underground connection is completed.
[0011]
According to the shield machine of the present invention, the slide operation of the cutter head driving unit support body can be performed only by the extension / contraction operation of the shield jack, so that the shield jack and the other jack are switched and switched as in the past. Compared to those, the replacement procedure at the time of underground bonding can be simplified. In addition, since the cutter head cover ring is used to cover the outer periphery of the cutter head, it is possible to reduce the retraction margin of the cutter head driving unit support as compared with the case where the skin plate itself is slid. Can be shortened.
[0012]
Next, the shield machine according to the second invention is:
A rear torso skin plate, a front torso skin plate that can be bent with respect to the rear torso skin plate, and a cutter head driving unit support that is slidably inserted back and forth along the inner peripheral surface of the front torso skin plate; The cutter head drive unit is slidably fitted back and forth along the inner peripheral surface of the cutter head drive unit support body, and the cutter head drive unit has an overcutter on the outer periphery and is rotatably supported in front of the cutter head drive unit. In a shield machine provided with a cutter head, a shield jack whose front end is supported by the cutter head drive unit support, and a bent jack that connects the cutter head drive unit and the rear trunk skin plate,
A cutter head cover ring slidably inserted back and forth between the front end portion of the front body skin plate and the cutter head drive unit support body, and the cutter head cover ring and the cutter head drive unit support unit cannot be moved relative to each other. A first holding mechanism that can be held on the front body, a second holding mechanism that is capable of holding the front body skin plate and the cutter head driving unit support so as not to move relative to each other, the shield jack body, and the rear body skin plate. A first shield jack fixing means capable of fixing the front end skin plate, a second shield jack fixing means capable of fixing the rod tip portion of the shield jack, the rear trunk skin plate and the segment, and the front trunk skin plate; Front and rear torso connection means for connecting the rear torso skin plate so as not to bend, the cutter head drive unit, and the cutter head drive Fixable driver fixing means mutual support
It is characterized by providing.
[0013]
The shield machine according to the present invention is applied to a bent type shield machine. When this shield machine is used as a retracting side shield machine in the underground welding method, when joining the retracting side shield machine and the insertion side shield machine, the overcutter is first shortened and the rod end of the shield jack And fixing the part, skin plate and segment to each other by the second shield jack fixing means, releasing the fixed state between the shield jack main body and the skin plate by the first shield jack fixing means, and by the drive part fixing means The fixed state of the cutter head driving unit and the cutter head driving unit support is released. Next, the connection state between the cutter head cover ring and the cutter head drive unit support by the first holding mechanism is released, and the connection state between the skin plate and the cutter head drive unit support by the second holding mechanism is released. The cutter head cover ring and the cutter head driving unit support are made movable, and the front trunk skin plate and the rear trunk skin plate are connected so as not to be bent by the front trunk / rear trunk connecting means. Next, by extending the shield jack, the cutter head driving unit support and the cutter head cover ring are advanced to a position covering the outer periphery of the cutter head with respect to the cutter head driving unit, and then the cutter head driving unit, the cutter head driving unit support, After fixing, the bent jack that connects the cutter head drive unit and the front trunk skin plate is removed. After that, the cutter head drive part is slid rearward by contraction of the shield jack to secure a receiving space for the insertion side shield machine, and the insertion side shield machine is placed inside the front body skin plate of the drawing side shield machine. The skin plate is fitted, the fitting part is stopped, and the tunnel underground joint is completed.
[0014]
According to the present invention, as in the first aspect of the invention, since the slide operation of the cutter head drive unit support body can be performed only by extending / contracting the shield jack without using the folding jack, the replacement at the time of underground joining is performed. The procedure can be simplified. In addition, since the cutter head cover ring is used to cover the outer peripheral portion of the cutter head, it is possible to reduce the pull-in allowance of the cutter head driving unit support, and the overall length can be shortened. Furthermore, since the middle-folded jack is not used for replacement, the middle-folded portion (bent portion) does not move, and even if this middle-folded portion is a perfect spherical type corresponding to a sharp curve, the cutter head drive unit support The sliding operation can be performed reliably.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, specific embodiments of the shield machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a shield machine (retraction-side shield machine) according to the first embodiment of the present invention.
[0017]
In the lead-side shield machine 1 of the present embodiment, the trunk is divided into a front trunk skin plate 2 and a rear trunk skin plate 3, and the front trunk skin plate 2 is fitted to the front end of the rear trunk skin plate 3. It is supported via the part 4 so as to be bent. A cutter head drive unit support 5 is slidably fitted back and forth on the inner peripheral surface of the front body skin plate 2, and the cutter head drive unit 6 is inserted on the inner peripheral surface of the cutter head drive unit support 5. Is inserted so as to be slidable back and forth, and a cutter head 7 is rotatably supported in front of the cutter head drive unit 6. Here, at the time of normal excavation, the cutter head driving unit support 5 and the cutter head driving unit 6 are connected to each other via a driving unit fixing bracket (driving unit fixing means) 8 having a substantially bowl-shaped cross section that can be attached and detached. Yes.
[0018]
As is clear from the partially enlarged view shown in FIG. 2A, the cutter head covering ring is slidable back and forth with respect to the front body skin plate 2 on the inner peripheral surface of the front end skin plate 2. 9 is inserted. Further, the cutter head driving unit support 5 includes a first holding jack (first holding mechanism) 10 as a cutter head covering holding jack and a second holding jack (second holding jack) as a front trunk skin plate holding jack. (Mechanism) 11 is mounted, and during normal excavation, the cutter head cover ring 9 is integrated with the cutter head driving unit support 5 by the extension of the first holding jack 10, and the movement in the front-rear direction is restricted. The front body skin plate 2 is integrated with the cutter head driving unit support 5 by the extension of the second holding jack 11, and the movement in the front-rear direction is restricted.
[0019]
The front plate of the cutter head 7 is provided with a center cutter 12 at the center, a number of cutter bits 13 provided radially from the center to the periphery, and an outer peripheral portion at a position near the periphery. A plurality of overcutter devices 14 for excavating the cutter head are provided so as to be able to protrude from the outer peripheral edge of the cutter head 7.
[0020]
Further, the bracket 15 fixed to the rear surface of the cutter head driving unit 6 is pin-supported at the base end portion of a plurality of middle-folded jacks 16, and the tip portion thereof is attached to the ring gutter 17 at the front end portion of the rear trunk skin plate 3. Pins are supported by the bracket 18 to be attached. In this way, the bending direction of the front body skin plate 2 with respect to the rear body skin plate 3 is controlled by selectively expanding and contracting the plurality of middle folding jacks 16.
[0021]
A plurality of shield jacks 19 are fixed to the ring gutter 17 via shield jack fixing brackets (first shield jack fixing means) 20. Each shield jack 19 is pin-supported on the rear surface of the cutter head drive unit support 5 on the base end side, and a spreader 22 for contacting the front end surface of the segment 21 to obtain a propulsion reaction force is provided at the rod front end portion. It is installed. The segment 21 is assembled by a segment erector (not shown). Further, the clearance between the segment 21 and the rear trunk skin plate 3 is stopped by a tail seal 23 provided at the rear end of the rear trunk skin plate 3.
[0022]
In contrast to such a draw-side shield machine 1, the insertion-side shield machine 30 has the same diameter as that of the draw-side shield machine 1 as shown in FIG. This is a shield machine known per se except that it has a configuration in which a cutter head having a slightly smaller diameter than the trunk part of the retracting shield machine 1 is slidable forward relative to the trunk part. The front torso skin plate 31 is provided at the front end of the rear torso skin plate 32 so as to be freely bent by the operation of the middle folding jack 34 via the fitting part 33, and the shield jack 35, the cutter head 36, the cutter head driving part 37, etc. It is configured with.
[0023]
Next, a tunnel underground joining procedure by the pull-in side shield machine 1 and the insertion-side shield machine 30 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS.
[0024]
(1) Start of underground joint preparation (Fig. 3)
In the lead-side shield machine 1, after arriving at the joining position, the overcutter device 14 is contracted as indicated by the arrow A, and high-concentration mud is injected into the chamber 24 formed behind the cutter head 7. The chamber 24 is replaced with high-concentration mud. Next, a cutter head driving motor, a mud pipe, a mud pipe, a bypass pipe and the like (not shown) are removed. Thereafter, a shield jack fixing ring (second shield jack fixing means) 25 is carried in and fixed to the inner peripheral surface of the rear trunk skin plate 3 by welding, and the segment 21 is bolted to the shield jack fixing ring 25. To fix. Next, in order to replace the shield jack 19, the spreader 22 and the shield jack fixing ring 25 are fixed by bolt fastening, and the shield jack fixing bracket 20 is removed. Further, the driving unit fixing bracket 8 connecting the cutter head driving unit support 5 and the cutter head driving unit 6 is removed.
[0025]
On the other hand, in the insertion-side shield machine 30, after arriving in the vicinity of the joining position, the rear end portion of the connection bracket 39 fixed to the rear portion of the cutter head driving unit support 38 by bolt fastening, and the rear end of the bent jack 34. The front torso skin plate 31 and the back torso skin plate 32 are fixed by fastening bolts (B portion in the figure) to the front end of the bracket 40 that supports the end. Next, the bolt that fastens the front end portion of the connection bracket 39 and the cutter head driving portion support 38, in other words, the bolt at the portion C in the figure is removed, and the cutter head 36, the cutter head driving portion 37, and the cutter head driving portion are removed. The support 38 can be slid with respect to the front body skin plate 31.
[0026]
(2) Projection of the cutter head cover ring (Fig. 4)
In the lead-side shield machine 1, the first holding jack 10 and the second holding jack 11 are both operated in the contraction direction (arrow D direction) to connect the cutter head cover ring 9 and the cutter head drive unit support 5. Then, the connection between the front body skin plate 2 and the cutter head driving unit support 5 is released. Next, the front body skin plate 2 and the rear body skin plate 3 (E portion in the figure) are fixed by bolt fastening (front body / rear body connecting means) to integrate them. Thereafter, the shield jack 19 is operated in the extending direction (arrow F direction) (however, the arrow F indicates the moving direction of the shield jack main body), and as indicated by the arrow G, the cutter head driving unit support body. 5 and the cutter head cover ring 9 are advanced forward, the cutter head cover ring 9 covers the outer periphery of the cutter head 7, and the edge portion 9a at the tip of the cutter head cover ring 9 is bitten into the ground. Then, the cutter head cover ring 9 is fixed between the front head skin plate 2 and the cutter head cover ring 9 at a forward position of the cutter head cover ring 9 by a lock pin 26 (see FIG. 2B). Subsequently, after fixing the cutter head drive unit support 5 and the cutter head drive unit 6 with another drive unit fixing bracket (drive unit fixing means) 8 ', the bent jack 16 is removed.
[0027]
On the other hand, in the insertion-side shield machine 30, the folding jack 34 is extended and the cutter head 36 is rotated to dig, and only the cutter head 36, the cutter head drive unit 37, and the cutter head drive unit support 38 are moved forward. Slide to. Next, after sliding for a predetermined distance, the cutter head 36, the cutter head drive unit 37, the cutter head drive unit support 38, and the front body skin plate 31 are fixed by the spacer 41. Further, the bolt between the rear end portion of the connecting bracket 39 and the front end portion of the bracket 40 (B portion in the figure) is removed so that the front body skin plate 31 can be bent.
[0028]
(3) Retraction of the cutter head and the cutter head drive unit (FIG. 5)
In the draw-in side shield machine 1, the shield jack 19 is operated in the contraction direction, and the cutter head 7 and the cutter head drive unit 6 are slid rearward as indicated by an arrow H (see FIG. 2C). At this time, high-concentration muddy water is additionally injected into the chamber 24 of the draw-in shield machine 1 as necessary. After completion of the pull-in, the high-concentration mud is replaced with a solidified material.
[0029]
On the other hand, in the insertion side shield machine 30, the front part is penetrated into the drawing side shield machine 1 using the shield jack 35 (arrow I). At the time of this penetration, the digging direction of the insertion side shield digging machine 30 is corrected by the operation of the bent jack 34. The over cutter device 42 is stored before penetrating. And after making it penetrate to a predetermined position, a water stop agent is inject | poured into the fitting part of both shield machine 1 and 30 using an injection pipe, and water stop is performed.
[0030]
(4) Internal member removal and welding (Fig. 6)
When the joining of the shield machine 1 and 30 is completed in this way, the internal members are removed leaving the skin plates 2, 3; 31, 32 of each machine, and the inside of the skin plate (J portion in the figure) is welded, Ground bonding is completed.
[0031]
Next, an embodiment applied to a straight body type shield machine will be described. The longitudinal cross-sectional view of the shield machine (drawing side shield machine) which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is shown by FIG.
[0032]
In the lead-side shield machine 1A of the present embodiment, the ring garter is configured with a straight body skin plate 2A and is fixed to the bracket 15 on the rear surface of the cutter head driving unit 6 and the skin plate 3. A plurality of drive unit holding connecting members 16 </ b> A are attached to the drive unit 17. Other than this, there is basically no difference from the first embodiment (the same applies to the insertion-side shield machine 30). Accordingly, the same reference numerals are given to the parts common to the first embodiment, and the detailed description thereof is omitted.
[0033]
Next, a tunnel underground joining procedure by the pull-in side shield machine 1A and the insertion-side shield machine 30 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS.
[0034]
(1) Preparation for underground bonding started (Fig. 8)
In the lead-side shield machine 1A, after arriving at the joining position, the overcutter device 14 is contracted as shown by the arrow A, and high-concentration mud water is injected into the chamber 24 formed behind the cutter head 7. The chamber 24 is replaced with high-concentration mud. Next, a cutter head driving motor, a mud pipe, a mud pipe, a bypass pipe and the like (not shown) are removed. Thereafter, the shield jack fixing ring 25 is carried in and fixed to the inner peripheral surface of the skin plate 2A by welding, and the segment 21 is fixed to the shield jack fixing ring 25 by bolt fastening. Next, in order to replace the shield jack 19, the spreader 22 and the shield jack fixing ring 25 are fixed by bolt fastening, and the shield jack fixing bracket 20 is removed. Further, the driving unit fixing bracket 8 connecting the cutter head driving unit support 5 and the cutter head driving unit 6 is removed.
[0035]
On the other hand, in the insertion-side shield machine 30, after arriving in the vicinity of the joining position, the rear end portion of the connection bracket 39 fixed to the rear portion of the cutter head driving unit support 38 by bolt fastening, and the rear end of the bent jack 34. The front torso skin plate 31 and the back torso skin plate 32 are fixed by fastening bolts (B portion in the figure) to the front end of the bracket 40 that supports the end. Next, the bolt that fastens the front end portion of the connection bracket 39 and the cutter head driving portion support 38, in other words, the bolt at the portion C in the figure is removed, and the cutter head 36, the cutter head driving portion 37, and the cutter head driving portion are removed. The support 38 can be slid with respect to the front body skin plate 31.
[0036]
(2) Cutter head cover ring protrusion (Fig. 9)
In the lead-side shield machine 1A, the first holding jack 10 and the second holding jack 11 are both operated in the contraction direction (arrow D direction) to connect the cutter head cover ring 9 and the cutter head drive unit support 5 to each other. Further, the connection between the skin plate 2A and the cutter head driving unit support 5 is released. Next, the shield jack 19 is operated in the extending direction (arrow F direction), and as shown by the arrow G, the cutter head driving unit support 5 and the cutter head cover ring 9 are moved forward, and the cutter head cover ring 9 is moved forward. Thus, the outer periphery of the cutter head 7 is covered, and the edge portion 9a at the tip of the cutter head cover ring 9 is bitten into the ground. Then, the cutter head cover ring 9 is fixed between the cutter head cover ring 9 and the skin plate 2A by the lock pin 26 at the forward position of the cutter head cover ring 9 (see FIG. 2B). Subsequently, after the cutter head driving unit support 5 and the cutter head driving unit 6 are fixed by another driving unit fixing bracket 8 ', the driving unit holding connecting member 16A is removed.
[0037]
On the other hand, in the insertion-side shield machine 30, the folding jack 34 is extended and the cutter head 36 is rotated to dig, and only the cutter head 36, the cutter head drive unit 37, and the cutter head drive unit support 38 are moved forward. Slide to. Next, after sliding for a predetermined distance, the cutter head 36, the cutter head drive unit 37, the cutter head drive unit support 38, and the front body skin plate 31 are fixed by the spacer 41. Further, the bolt between the rear end portion of the connecting bracket 39 and the front end portion of the bracket 40 (B portion in the figure) is removed so that the front body skin plate 31 can be bent.
[0038]
(3) Retraction of the cutter head and the cutter head drive unit (FIG. 10)
In the lead-side shield machine 1A, the shield jack 19 is operated in the contraction direction, and the cutter head 7 and the cutter head drive unit 6 are slid rearward as indicated by the arrow H (see FIG. 2C). At this time, high-concentration muddy water is additionally injected into the chamber 24 of the draw-in shield machine 1 as necessary. After completion of the pull-in, the high-concentration mud is replaced with a solidified material.
[0039]
On the other hand, in the insertion-side shield machine 30, the shield jack 35 is used to penetrate the front portion of the insertion-side shield machine 30 while digging into the draw-side shield machine 1 </ b> A (arrow I). At the time of this penetration, the digging direction of the insertion side shield digging machine 30 is corrected by the operation of the bent jack 34. The over cutter device 42 is stored before penetrating. And after penetrating to a predetermined position, a water stop agent is inject | poured into the fitting part of both shield machine 1A, 30 using an injection pipe, and water stop is performed.
[0040]
(4) Internal member removal and welding (Fig. 11)
When the joining of both shield machines 1A, 30 is completed in this way, the internal members are removed leaving the skin plates 2A; 31, 32 of each machine, and the inside of the skin plate (J portion in the figure) is welded, Joining is complete.
[0041]
In the present embodiment, the drive unit holding connecting member 16A is attached from the normal excavation in the lead-side shield machine 1A. However, the connecting member 16A is attached before entering the underground joining work. Anyway.
[0042]
In each of the embodiments, when the cutter head cover ring 9 reaches the forward movement position, the lock pin 26 fixes the cutter head cover ring 9 and the front body skin plate 2 (or skin plate 2A). However, since the cutter head cover ring 9 may be fixed by a natural ground in the forward position, the lock pin 26 does not necessarily have to be mounted.
[0043]
In each of the above embodiments, the description has been given of the case where the shield jack fixing ring 25 is used to fix the rod end of the shield jack 19 to the segment 21 and the rear trunk skin plate 3 (or the skin plate 2A). It is not always necessary to use a ring-shaped fixing means, and the shape can be appropriately selected as long as it serves to fix the shield jack, the segment, and the skin plate to each other.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a shield machine (retraction-side shield machine) according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view of the front end portion in FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram (1) of a tunnel underground junction procedure in the first embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram (2) of a tunnel underground junction procedure according to the first embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram (3) of a tunnel underground junction procedure according to the first embodiment;
FIG. 6 is an explanatory diagram (4) of a tunnel underground junction procedure in the first embodiment.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a shield machine (retraction side shield machine) according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram (1) of a tunnel underground junction procedure in the second embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram (2) of a tunnel underground junction procedure according to the second embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram (3) of a tunnel underground junction procedure according to the second embodiment.
FIG. 11 is an explanatory diagram (4) of a tunnel underground junction procedure according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1,1A Lead-side shield machine
2 Front body skin plate
2A skin plate
3 Rear trunk skin plate
5 Cutter head drive support
6 Cutter head drive
7 Cutter head
8,8 'drive unit fixing bracket (drive unit fixing means)
9 Cutter head covering
10 First holding jack (first holding mechanism)
11 Second holding jack (second holding mechanism)
14 Overcutter device
16 Folding jack
16A Driving part holding connecting member (connecting member)
19 Shield Jack
20 Shield jack fixing bracket (first shield jack fixing means)
21 segments
22 Spreader
25 Shield jack fixing ring (second shield jack fixing means)
26 Lock pin

Claims (2)

スキンプレートと、このスキンプレートの内周面に沿って前後に摺動自在に嵌挿されるカッタヘッド駆動部支持体と、このカッタヘッド駆動部支持体の内周面に沿って前後に摺動自在に嵌挿されるカッタヘッド駆動部と、外周部にオーバーカッタを有し前記カッタヘッド駆動部の前方に回転自在に支持されるカッタヘッドと、前記カッタヘッド駆動部支持体に前端部が支持されるシールドジャッキを備えるシールド掘進機において、
前記スキンプレートの前端部とカッタヘッド駆動部支持体との間に前後に摺動自在に介挿されるカッタヘッドカバーリングと、このカッタヘッドカバーリングと前記カッタヘッド駆動部支持体とを相対移動不能に保持可能な第1の保持機構と、前記スキンプレートと前記カッタヘッド駆動部支持体とを相対移動不能に保持可能な第2の保持機構と、前記カッタヘッド駆動部と前記スキンプレートとを連結する連結部材と、前記シールドジャッキ本体と前記スキンプレートとを固定可能な第1のシールドジャッキ固定手段と、前記シールドジャッキのロッド先端部、スキンプレートおよびセグメントの相互間を固定可能な第2のシールドジャッキ固定手段と、前記カッタヘッド駆動部とカッタヘッド駆動部支持体の相互間を固定可能な駆動部固定手段
を備えることを特徴とするシールド掘進機。
A skin plate, a cutter head drive support that is slidably inserted back and forth along the inner peripheral surface of the skin plate, and a slide back and forth along the inner peripheral surface of the cutter head drive support A cutter head driving unit that is fitted in, a cutter head that has an overcutter on the outer periphery and is rotatably supported in front of the cutter head driving unit, and a front end portion supported by the cutter head driving unit support. In a shield machine equipped with a shield jack,
A cutter head cover ring slidably inserted back and forth between the front end of the skin plate and the cutter head drive unit support, and holds the cutter head cover ring and the cutter head drive unit support so as not to move relative to each other. A first holding mechanism that can be held; a second holding mechanism that can hold the skin plate and the cutter head driving unit support member so as not to move relative to each other; and a connection that connects the cutter head driving unit and the skin plate. A first shield jack fixing means capable of fixing the member, the shield jack main body and the skin plate; and a second shield jack fixing capable of fixing the rod tip portion of the shield jack, the skin plate and the segment. And a driving unit fixing unit capable of fixing the cutter head driving unit and the cutter head driving unit support to each other. Shield machine, characterized in that it comprises means.
後胴スキンプレートと、この後胴スキンプレートに対し屈曲自在な前胴スキンプレートと、この前胴スキンプレートの内周面に沿って前後に摺動自在に嵌挿されるカッタヘッド駆動部支持体と、このカッタヘッド駆動部支持体の内周面に沿って前後に摺動自在に嵌挿されるカッタヘッド駆動部と、外周部にオーバーカッタを有し前記カッタヘッド駆動部の前方に回転自在に支持されるカッタヘッドと、前記カッタヘッド駆動部支持体に前端部が支持されるシールドジャッキと、前記カッタヘッド駆動部と前記後胴スキンプレートとを連結する中折れジャッキを備えるシールド掘進機において、
前記前胴スキンプレートの前端部とカッタヘッド駆動部支持体との間に前後に摺動自在に介挿されるカッタヘッドカバーリングと、このカッタヘッドカバーリングと前記カッタヘッド駆動部支持体とを相対移動不能に保持可能な第1の保持機構と、前記前胴スキンプレートと前記カッタヘッド駆動部支持体とを相対移動不能に保持可能な第2の保持機構と、前記シールドジャッキ本体と前記後胴スキンプレートとを固定可能な第1のシールドジャッキ固定手段と、前記シールドジャッキのロッド先端部、後胴スキンプレートおよびセグメントの相互間を固定可能な第2のシールドジャッキ固定手段と、前記前胴スキンプレートと後胴スキンプレートとを屈曲不能に接続する前胴・後胴接続手段と、前記カッタヘッド駆動部とカッタヘッド駆動部支持体の相互間を固定可能な駆動部固定手段
を備えることを特徴とするシールド掘進機。
A rear torso skin plate, a front torso skin plate that can be bent with respect to the rear torso skin plate, and a cutter head drive unit support that is slidably inserted back and forth along the inner peripheral surface of the front torso skin plate; The cutter head drive unit is slidably fitted back and forth along the inner peripheral surface of the cutter head drive unit support body, and the cutter head drive unit has an overcutter on the outer periphery and is rotatably supported in front of the cutter head drive unit. In a shield machine provided with a cutter head, a shield jack whose front end is supported by the cutter head drive unit support, and a bent jack that connects the cutter head drive unit and the rear trunk skin plate,
A cutter head cover ring that is slidably inserted back and forth between the front end portion of the front body skin plate and the cutter head drive unit support, and the cutter head cover ring and the cutter head drive unit support are not relatively movable. A first holding mechanism that can be held on the front body, a second holding mechanism that is capable of holding the front body skin plate and the cutter head driving unit support so as not to move relative to each other, the shield jack body, and the rear body skin plate. A first shield jack fixing means capable of fixing the front end skin plate, a second shield jack fixing means capable of fixing the rod tip portion of the shield jack, the rear trunk skin plate and the segment, and the front trunk skin plate; Front and rear torso connection means for connecting the rear torso skin plate so as not to bend, the cutter head drive unit, and the cutter head drive Shield machine, characterized in that it comprises a lockable driver fixing means mutual support.
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