JPH0194193A - Two stage type shielding device - Google Patents
Two stage type shielding deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明はトンネル工法の一種であるシールド工法に使用
するシールド装置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 device used in a shield method, which is a type of tunnel construction method.
〈従来の技術〉
一般的に従来のシールド装置は、第５図に示すように、
全体はスキンプレート１１で覆われた円筒状をなし、前
面にて地盤の掘削を行うフード部１２と、後部でセグメ
ント７の組立てを行うテール部１３、及びこれらの中間
を結びシ−ル装置全体の構造を支持し、かつ補強をなす
リングガータ部１４の三つの部分からなる。<Prior art> In general, a conventional shield device has the following characteristics, as shown in Fig. 5.
The whole has a cylindrical shape covered with a skin plate 11, and has a hood part 12 for excavating the ground at the front, a tail part 13 for assembling the segments 7 at the rear, and the entire sealing device by connecting the intermediate parts thereof. The ring garter part 14 supports and reinforces the structure of the ring.
そして、フード部１２において地盤の掘削を行いながら
、内部に設置したシールドジヤツキ１５の推進力によっ
て地盤内を前進して、トンネルを構築するよう構成され
ている。Then, while excavating the ground in the hood part 12, the tunnel is constructed by moving forward in the ground by the propulsion force of the shield jack 15 installed inside.
〈本発明が解決しようとする問題点〉
シールド工法は一般的に軟弱地盤を対象としたトンネル
の構築法である。<Problems to be Solved by the Present Invention> The shield method is generally a method for constructing tunnels on soft ground.
従って、軟弱地盤は崩壊しやすいため、いかに安全かつ
迅速な掘削を行うかが一大命題となっている。Therefore, since soft ground is prone to collapse, how to carry out excavation safely and quickly is a major issue.
そこで従来から薬液注入工法が採用されている。Therefore, the chemical injection method has traditionally been used.
この薬液注入工法は掘削予定地盤に薬液を注入して、予
め軟弱地盤をある程度硬化させておき、地盤の崩壊を防
止して掘削を行うものである。This chemical injection method involves injecting a chemical into the ground to be excavated to harden the soft ground to some extent in advance to prevent the ground from collapsing before excavation is carried out.
しかし、従来のシールド装置の場合は、前述した前面の
フード部１２から薬液の注入を行うため、薬液は扇状に
注入され、フード部１２の直前のごく僅かな範囲の地盤
にしか薬液を注入することができない。However, in the case of the conventional shield device, the chemical solution is injected from the front hood part 12 mentioned above, so the chemical solution is injected in a fan shape, and the chemical solution is injected only into a very small area of the ground immediately in front of the hood part 12. I can't.
即ち、第５図に示すように、扇状の波線で囲んだ範囲Ａ
にしか薬液を注入することができず、その周囲の同じ（
波線で囲んだ範囲Ｂ及びＣには薬液の注入ができない訳
である。That is, as shown in FIG. 5, the area A surrounded by the fan-shaped wavy line
The drug solution can only be injected into the same (
This means that no chemical solution can be injected into areas B and C surrounded by the wavy lines.
そのため、−度に広範囲の地盤を掘削することができず
、地盤の掘削と薬液の注入を頻繁に繰り返して行う必要
がある。Therefore, it is not possible to excavate a wide range of ground at once, and it is necessary to repeatedly excavate the ground and inject the chemical solution.
従って、効率良く掘進作業を行うことが困難となる。Therefore, it becomes difficult to perform excavation work efficiently.
また、シールド装置の斜め上方部の波線で囲んだ範囲Ｂ
に薬液を注入することが困難であるため、上部地盤の崩
壊を招くおそれがあり、危険である。Also, the area B surrounded by the wavy line diagonally above the shield device
It is difficult to inject chemicals into the ground, which is dangerous as it may cause the upper ground to collapse.
く本発明の目的〉
本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、先行した薬液注入が可能で、しかも注入位置の
選択を自由にかつ確実に行うことができる二段式シール
ド装置を提供することを目的とする。OBJECT OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The purpose of the present invention is to provide a type shield device.
く本発明の構成ン
以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の装置は大口径シールド装置１と小口径シールド
装置５からなる。The device of the present invention consists of a large diameter shield device 1 and a small diameter shield device 5.
〈イ〉大口径シールド装置（第１〜３図）大口径シール
ド装置１には公知のシールド装置の内部に反力壁４１を
設けたものを使用する。<A> Large-diameter shield device (FIGS. 1 to 3) The large-diameter shield device 1 uses a known shield device with a reaction wall 41 provided inside.
（１）カッターヘッド
カッターヘッド２は第２図に示すように、円盤上に掘削
ビット２１を配置し、その間に土砂取り入れ口２２を設
けである。(1) Cutter head As shown in FIG. 2, the cutter head 2 has an excavation bit 21 arranged on a disk, and a sand intake port 22 provided therebetween.
中央部にはトンネルの軸方向上並行に、小口径シールド
装置５の径とほぼ等しい径を有する中央孔２６を開設し
、その内周にはシール材２３を取り付ける。A central hole 26 having a diameter approximately equal to the diameter of the small-diameter shield device 5 is provided in the central portion parallel to the axial direction of the tunnel, and a sealing material 23 is attached to the inner periphery of the central hole 26 .
（２）回転モーター
カッターヘッド２は第３図に示すように、カッターヘッ
ド２を支持する大小のドーナツ状の支持部材２４を介し
て、リング状のギア部材２５に連結している。(2) As shown in FIG. 3, the rotary motor cutter head 2 is connected to a ring-shaped gear member 25 via large and small doughnut-shaped support members 24 that support the cutter head 2.
ギア部材２５には複数の回転モーター３のギアが噛合さ
れており、回転モーター３の駆動によりカッターヘッド
２を回転させることができる。Gears of a plurality of rotary motors 3 are meshed with the gear member 25, and the cutter head 2 can be rotated by driving the rotary motors 3.
支持部材２４は第１図に示すように、スキンプレート１
１の内周に固定された壁体３１と摺動自在に嵌合してお
り、回転モーター３もこの壁体３１に固定されている。The support member 24 is attached to the skin plate 1 as shown in FIG.
The rotary motor 3 is slidably fitted into a wall 31 fixed to the inner periphery of the motor 1, and the rotary motor 3 is also fixed to this wall 31.
（３）反力壁
反力壁４１は第３図に示すように、大口径シールド装置
１の内部に固定された補強柱４に設けられた壁体である
。(3) Reaction Wall The reaction wall 41 is a wall provided on the reinforcing column 4 fixed inside the large-diameter shield device 1, as shown in FIG.
この反力壁４１は小口径シールド装置５の最後尾に位置
し、小口径シールド装置５が推進するための反力をとる
ものである。This reaction wall 41 is located at the rear end of the small-diameter shield device 5 and takes a reaction force for propelling the small-diameter shield device 5.
反力壁４１の中心部には窓を設け、掘削した土砂の搬送
などを行う。A window is provided in the center of the reaction wall 41 to transport excavated earth and sand.
く口〉小口径シールド装置
小口径シールド装置５には公知のシールド装置を用いる
。〉Small diameter shield device A known shield device is used as the small diameter shield device 5.
本実施例では機械掘りの回転切削式シールド装置を用い
た場合について説明する。In this embodiment, a case will be described in which a rotary cutting type shield device with mechanical digging is used.
小口径シールド装置５の径は、上記の大口径シールド装
置１のカッターヘッド２の中央孔２６とほぼ等しく形成
し、その中央孔２６から小口径シールド装置５を大口径
シールド装置１内に収納する。The diameter of the small-diameter shield device 5 is formed to be approximately equal to the center hole 26 of the cutter head 2 of the above-described large-diameter shield device 1, and the small-diameter shield device 5 is housed in the large-diameter shield device 1 through the center hole 26. .
このとき小口径シールド装置５のカッターヘツド５１が
、大口径シールド装置１のカッターヘッド２と平面状に
なるように位置させ、最後尾は反力壁４１に接触させて
収納する。At this time, the cutter head 51 of the small-diameter shield device 5 is positioned so as to be in a plane with the cutter head 2 of the large-diameter shield device 1, and the rearmost portion is housed in contact with the reaction wall 41.
小口径シールド装置５の内部には、周囲の地盤内に薬液
を注入するための薬液注入器５２を任意の位置に取り付
ける場合もある。Inside the small-diameter shield device 5, a chemical liquid injector 52 for injecting a chemical liquid into the surrounding ground may be installed at an arbitrary position.
く本発明の装置の使用方法〉（第４図）〈イ〉小口径シ
ールド装置の突出
小口径シールド装置５のカッターヘッド５１を回転させ
て地盤の掘削を行いながら、後部に小型セグメント５３
を組み立て、ジヤツキの推進力によって小口径シールド
装置５を地盤内に突出させる。How to use the device of the present invention> (Fig. 4) <A> Protrusion of the small diameter shield device While excavating the ground by rotating the cutter head 51 of the small diameter shield device 5, insert the small segment 53 at the rear.
are assembled, and the small-diameter shield device 5 is made to protrude into the ground by the propulsion force of the jack.
このとき小口径シールド装置５を推進させるための反力
は、反力壁４１によって確保されるため、確実に小口径
シールド装置５を突出させることができる。At this time, the reaction force for propelling the small-diameter shield device 5 is ensured by the reaction wall 41, so that the small-diameter shield device 5 can be reliably projected.
また、大口径シールド装置１のカッターヘッド２の中央
孔２６の内周面にはシール材２３が取り付けであるため
、土砂などが間隙に挟まることがなく、小口径シールド
装置５のスムーズな突出、収納を行うことができる。In addition, since the sealing material 23 is attached to the inner circumferential surface of the central hole 26 of the cutter head 2 of the large-diameter shield device 1, dirt and the like will not be caught in the gap, and the small-diameter shield device 5 can smoothly protrude. Can be stored.
〈口〉薬液の注入
小口径シールド装置５を所定の距離だけ突出させた後、
薬液注入器５２から地盤内に薬液６を注入する。<Port> Injection of chemical solution After protruding the small diameter shield device 5 by a predetermined distance,
The chemical liquid 6 is injected into the ground from the chemical liquid injector 52.
このとき薬液注入器５２は任意の位置に取り付けること
ができるため、薬液６の注入位置を自由に選択すること
ができる。At this time, since the drug solution injector 52 can be attached to any position, the injection position of the drug solution 6 can be freely selected.
従って、第５図に示すような、従来のシールド装置では
注入できなかった波線で囲んだ範囲Ｂ及びＣに薬液６を
注入することができる。Therefore, as shown in FIG. 5, the chemical solution 6 can be injected into the ranges B and C surrounded by the dotted lines, which could not be injected with the conventional shield device.
くハ〉小口径シールド装置の収納
薬液６の注入後は、組み立てた小型セグメント５３を取
り外し、大口径シールド装置１の掘削、推進を行うこと
によって、小口径シールド装置５は自然と大口径シール
ド装置１内に収納される。(kuha) After injecting the chemical solution 6 stored in the small-diameter shield device, the assembled small segment 53 is removed, and the large-diameter shield device 1 is excavated and propelled, so that the small-diameter shield device 5 naturally becomes the large-diameter shield device. It is stored in 1.
なお、通常地盤において小口径シールド装置５を収納し
た状態で、大口径シールド装置１による掘削を行う場合
、地山に一時的な応力解放が発生し、地盤の変形を招く
おそれがある。In addition, when excavating with the large-diameter shield device 1 in a state where the small-diameter shield device 5 is housed in normal ground, there is a possibility that temporary stress release occurs in the ground, leading to deformation of the ground.
この場合、収納状態の小口径シールド装置５の内圧を高
く保持することにより、切羽側の中心部分の地山を支持
し、地盤の変形を小さくすることができる。In this case, by keeping the internal pressure of the small-diameter shield device 5 in the stored state high, it is possible to support the ground at the center portion on the face side and reduce the deformation of the ground.
くその他の実施例〉
上記の実施例ではセグメント式の小口径シールド装置５
を用いたが、その他の実施例として、反力壁４１側から
ジヤツキによって推進させる推進式構造や、油圧によっ
て伸縮させるテレスコピック式構造の小口径シールド装
置５を採用することができる。Other Embodiments> In the above embodiment, a segment type small diameter shield device 5 is used.
However, as other embodiments, a propulsion type structure propelled by a jack from the reaction wall 41 side or a small diameter shield device 5 of a telescopic type structure expanded and contracted by hydraulic pressure can be adopted.
く本発明の効果〉
本発明は以上説明したようになるので、次のような効果
を期待することができる。Effects of the Present Invention> Since the present invention has been described above, the following effects can be expected.
〈イ〉従来のシールド装置の場合は、前面のフード部か
ら薬液の注入を行うため、薬液は扇状に注人され、フー
ド部の直前のごく僅かな範囲の地盤にしか薬液を注入す
ることができない。<B> In the case of conventional shield devices, the chemical liquid is injected from the front hood, so the chemical liquid is poured in a fan shape, and the chemical liquid can only be injected into a very small area of the ground just in front of the hood. Can not.
そのため、−度に広範囲の地盤を掘削することができず
、地盤の掘削と薬液の注入を頻繁に繰り返して行う必要
があり、効率良（作業を行うことが困難となる。Therefore, it is not possible to excavate a wide range of ground at once, and it is necessary to repeatedly excavate the ground and inject the chemical solution, making it difficult to perform the work efficiently.
しかし本発明の場合には、小口径シールド装置が先行し
て地盤内に突出し、従来には注入することができなかっ
た前方の広範囲まで薬液を注入することができる。However, in the case of the present invention, the small-diameter shield device protrudes into the ground in advance, making it possible to inject the chemical solution to a wide range in front, which could not be injected conventionally.
そのため、−度に広範囲の地盤を掘削することができ、
地盤の掘削と薬液の注入を頻繁に繰り返して行う必要が
なく、効率良く作業を行うことができる。Therefore, it is possible to excavate a wide range of ground at once.
There is no need to repeatedly excavate the ground and inject chemicals, making the work more efficient.
く口〉従来はシールド装置の前方の斜め上方部の地盤に
薬液を注入することが困難であるため、上部地盤の崩壊
を招くおそれがあり、危・険である。Previously, it was difficult to inject chemical solution into the ground diagonally above the front of the shield device, which was dangerous as it could cause the upper ground to collapse.
しかし本発明は、薬液注入器を小口径シールド装置の任
意の位置に取り付けることができるため、薬液の注入位
置を自由に選択することができる。However, in the present invention, the chemical liquid injector can be attached to any position on the small-diameter shield device, so the position for injecting the chemical liquid can be freely selected.
そのため、従来のシールド装置では注入できなかった、
シールド装置の前方の斜め上方部の地盤に薬液を注入す
ることができる。Therefore, it is impossible to inject with conventional shield equipment.
A chemical solution can be injected into the ground diagonally above the front of the shield device.
従って、上部地盤の崩壊を招くおそれがなく、安全に作
業を行うことができる。Therefore, there is no risk of the upper ground collapsing, and the work can be carried out safely.
くハ〉本発明の装置は薬液の注入位置を自由に選択する
ことができる。(c) The device of the present invention allows the injection position of the chemical solution to be freely selected.
そのため、シールド装置の周囲の地盤において、薬液を
注入することができない範囲がなくなった。Therefore, there is no longer any area in the ground around the shield device where chemical solution cannot be injected.
従って、確実に地盤に薬液を注入して軟弱地盤の硬化を
図ることができ、地盤の崩壊を防止して安全に掘削を行
うことができる。Therefore, the chemical solution can be reliably injected into the ground to harden the soft ground, thereby preventing the ground from collapsing and allowing safe excavation.
〈二〉従来のカッターヘッドの面が一体に構成されたシ
ールド装置は、カッターヘッドの中心部と周縁部との周
速が異なるため、均等な地盤の掘削の妨げになるおそれ
がある。(2) In conventional shield devices in which the cutter head surface is integrated, the circumferential speeds of the center and peripheral portions of the cutter head are different, which may impede uniform excavation of the ground.
しかし本発明は大口径シールド装置と小口径シールド装
置とからなるため、カッターヘッドの中心部と周縁部と
がそれぞれ独立して回転することができる。However, since the present invention includes a large-diameter shield device and a small-diameter shield device, the center and peripheral portions of the cutter head can each rotate independently.
従って、カッターヘッドの中心部と周縁部との周速の違
いをなくし、均等な地盤の掘削を行うことができる。Therefore, it is possible to eliminate the difference in circumferential speed between the center portion and the peripheral portion of the cutter head, and to perform uniform excavation of the ground.
くホ〉掘進計画線の両側からシールド装置によって掘削
を行う場合、地中の接合点においてシールド装置を撤去
して、トンネルを貫通させる。Kuho> When excavating using a shield device from both sides of the planned excavation line, remove the shield device at the underground junction and penetrate the tunnel.
このとき、接合点の周囲が軟弱地盤で形成されていると
、シールド装置の撤去時にトンネル内に土砂が流入する
おそれがある。At this time, if the area around the junction is made of soft ground, there is a risk that earth and sand may flow into the tunnel when the shield device is removed.
しかし、本発明の場合は、小口径シールド装置を伸長さ
せて薬液を注入し、確実にしかも滞りなく接合点の周辺
地盤を改良することができる。However, in the case of the present invention, by extending the small-diameter shield device and injecting the chemical solution, it is possible to reliably and seamlessly improve the ground surrounding the joint point.
そのため、シールド装置撤去時にトンネル内に土砂が流
入することがなく、安全かつ迅速にトンネルの貫通作業
ができる。Therefore, earth and sand will not flow into the tunnel when the shield device is removed, and the tunnel can be penetrated safely and quickly.
〈へ〉従来の大口径シールド装置のみによって掘削を行
う場合、地山に一時的な応力解放が発生し、地盤の変形
を招（おそれがある。(f) When excavating only with conventional large-diameter shield equipment, temporary stress release occurs in the ground, which may lead to deformation of the ground.
しかし発明の場合は、収納状態の小口径シールド装置の
内圧を高く保持することにより、切羽側の中心部分の地
山を支持し、地盤の変形を小さくすることができる。However, in the case of the present invention, by maintaining the internal pressure of the small-diameter shield device in the stored state high, it is possible to support the ground in the center portion on the face side and reduce the deformation of the ground.
第１図二本発明の装置の断面図
第２図二本発明の装置の正面図
第３図：大口径シールド装置の内部構造の説明図第４図
：薬液注入時の状態を示す説明図第５図：従来のシール
ド装置の説明図Fig. 1.2 A sectional view of the device of the present invention. Fig. 2.2 A front view of the device of the present invention. Fig. 3: An explanatory diagram of the internal structure of the large-diameter shield device. Fig. 4: An explanatory diagram showing the state during drug injection. Figure 5: Explanatory diagram of conventional shielding device
Claims (1)
によって地盤内を前進するシールド装置において、 前面掘削部の中央部に、トンネルの軸方向と並行の中央
孔を有し、かつ内部に小口径シールド用の反力壁を設け
た大口径のシールド装置と、その大口径シールド装置の
中央孔内に収納可能な小口径のシールド装置とからなる
、 二段式シールド装置[Scope of Claim] In a shield device that excavates the ground with an excavation part located at the front of a cylindrical body and moves forward in the ground by the propulsive force of a jack while assembling segments at the rear part, the shield device includes: , a large-diameter shield device that has a central hole parallel to the axial direction of the tunnel and has a reaction wall for a small-diameter shield inside, and a small-diameter shield device that can be stored in the center hole of the large-diameter shield device. A two-stage shield device consisting of a shield device and a shield device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62245835A JP2630600B2 (en) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | Ground excavation method using two-stage shield device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62245835A JP2630600B2 (en) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | Ground excavation method using two-stage shield device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0194193A true JPH0194193A (en) | 1989-04-12 |
| JP2630600B2 JP2630600B2 (en) | 1997-07-16 |
Family
ID=17139557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62245835A Expired - Lifetime JP2630600B2 (en) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | Ground excavation method using two-stage shield device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2630600B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0288883A (en) * | 1988-09-26 | 1990-03-29 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Method of shielding construction and excavator thereof |
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| JPS5947800A (en) * | 1982-08-11 | 1984-03-17 | エムハート インコーポレーテッド | Automatic part inserting machine |
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| JPS6038794A (en) * | 1983-08-09 | 1985-02-28 | Nec Corp | Sense amplifying circuit |
-
1987
- 1987-10-01 JP JP62245835A patent/JP2630600B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JP2630600B2 (en) | 1997-07-16 |
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