JPH04330194A - Excavating machine for modification of tunnel - Google Patents

Excavating machine for modification of tunnel

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JPH04330194A
JPH04330194A JP12840491A JP12840491A JPH04330194A JP H04330194 A JPH04330194 A JP H04330194A JP 12840491 A JP12840491 A JP 12840491A JP 12840491 A JP12840491 A JP 12840491A JP H04330194 A JPH04330194 A JP H04330194A
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JP
Japan
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tunnel
fuselage
cutter
existing tunnel
cutter head
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JP12840491A
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Japanese (ja)
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JPH086553B2 (en
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Takanari Endo
遠藤 隆也
Toshinori Asahi
利則 朝日
Hiromi Sato
佐藤 弘美
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Okumura Corp
Original Assignee
Okumura Corp
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は既設トンネルの壁体を破
壊しながら該既設トンネルよりも大径のトンネルを掘削
するトンネル改築用掘削機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an excavator for tunnel reconstruction, which excavates a tunnel having a larger diameter than an existing tunnel while destroying the wall of the existing tunnel.

【0002】0002

【従来の技術】長年にわたって使用されているトンネル
は、各所に補修すべき個所が発生しており、又、断面形
状を大きくして利用価値を高めたい要望が生じつゝある
。このような既設トンネルを改築するには、該トンネル
の壁体を破壊しながらトンネル外周方の地盤を掘削して
拡径すればよいが、従来からこのようなトンネル改築に
最適な掘削機が開発されておらず、既設トンネルよりも
大径の回転カッターヘッドを有する掘削機を使用してト
ンネル掘削を行っているのが現状である。
2. Description of the Related Art Tunnels that have been used for many years have many parts that need to be repaired, and there is also a growing desire to increase their utility value by increasing their cross-sectional shape. In order to reconstruct such an existing tunnel, it is necessary to destroy the walls of the tunnel and excavate the ground around the outer circumference of the tunnel to enlarge its diameter. Currently, tunnels are excavated using excavators with rotating cutter heads that have a larger diameter than existing tunnels.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、岩盤に
築造された古いトンネルは、最近のトンネル施工とは異
なって、掘削岩盤を支持する支保工として木支保工を採
用しているために、カッターヘッドに装着している圧砕
カッターでは岩盤を切り崩すことができても、トンネル
壁体に埋設されている木支保工の切除までも行うことが
できず、従って、古くなった既設トンネルの拡径、改築
作業が困難である。
[Problem to be Solved by the Invention] However, unlike modern tunnel construction, old tunnels built in bedrock use wooden supports to support the excavated bedrock, so the cutter head Although the crushing cutter installed in the tunnel can break down the rock, it is not possible to remove the wooden supports buried in the tunnel wall. The work is difficult.

【0004】これは、木支保工に圧砕カッターの刃先を
押し付けても、押圧方向に逃げが生じて木質繊維の切り
出しができないためである。本発明はこのような問題点
を解消し、古い既設トンネルの拡径、改築を円滑に行え
るようにしたトンネル改築用掘削機の提供を目的とする
[0004] This is because even if the cutting edge of the crushing cutter is pressed against the wooden support, relief occurs in the pressing direction, making it impossible to cut out the wood fibers. It is an object of the present invention to provide an excavator for tunnel reconstruction that solves these problems and enables smooth enlargement and reconstruction of old existing tunnels.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のトンネル改築用掘削機は、既設トンネルよ
りも大径の前後胴体を推進ジャッキを介して連結すると
共に前胴体の開口端に胴体内に配設した駆動機構によっ
て回転させられるカッターヘッドを配設し、このカッタ
ーヘッドに周方向に適宜間隔毎に地盤掘削用圧砕カッタ
ーと既設トンネルの壁体切削用ビット式切削カッターと
を設け、前記後胴体に掘削地盤に着脱自在に圧着させる
グリッパを設けている構造を有している。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the tunnel renovation excavator of the present invention connects the front and rear bodies, which have a larger diameter than the existing tunnel, via a propulsion jack, and also connects the front and rear bodies with each other through a propulsion jack. A cutter head rotated by a drive mechanism disposed inside the body is disposed, and a crushing cutter for ground excavation and a bit-type cutting cutter for cutting the wall of an existing tunnel are attached to this cutter head at appropriate intervals in the circumferential direction. The gripper is provided on the rear body and is attached to the excavated ground in a detachable manner.

【0006】そして、好ましくは前記既設トンネル切削
カッターをカッターヘッドの径方向に移動可能に構成し
てあり、又、前胴体の隔壁中心部にセンタービームの基
端を固定し、このセンタービームを既設トンネル内に突
出させると共に該突出部に、既設トンネル内壁に着脱す
る前後一対のグリッパ機構をジャッキを介して互いに接
離自在に配設し、さらに、センタービーム内に土砂排出
コンベアを設置してその基端をカッターヘッドの背面側
において上方に露出させていると共に先端部をセンター
ビームから前方に突出させた構造としてある。
[0006] Preferably, the existing tunnel cutting cutter is configured to be movable in the radial direction of the cutter head, and the base end of a center beam is fixed to the center of the bulkhead of the front fuselage. A pair of front and rear gripper mechanisms that protrude into the tunnel and can be attached to and detached from the inner wall of the existing tunnel are arranged on the protruding part so as to be able to move toward and away from each other via jacks.Furthermore, an earth and sand discharge conveyor is installed within the center beam. The base end is exposed upward on the back side of the cutter head, and the distal end protrudes forward from the center beam.

【0007】[0007]

【作用】後胴体に設けたグリッパを掘削地盤に圧着して
該後胴部を固定したのち、カッターヘッドを回転させる
と共に推進ジャッキを伸長方向に作動させると、前胴体
はグリッパを介して定位置に固定した後胴体に反力を受
止させた状態で前進し、カッターヘッドに装着している
ビット式切削カッターによって既設トンネル壁面を形成
している木支保工並びにコンクリートが切削されると共
に圧砕カッターによって既設トンネル外周方の岩盤が掘
削され、既設トンネルが拡径したトンネルに改築される
[Operation] After fixing the rear body by pressing the gripper provided on the rear body to the excavated ground, when the cutter head is rotated and the propulsion jack is operated in the extension direction, the front body is moved to the fixed position via the gripper. After being fixed to the tunnel, the body moves forward with the reaction force being absorbed, and the bit type cutting cutter attached to the cutter head cuts the wooden supports and concrete that form the existing tunnel wall surface, and the crushing cutter The rock around the outer periphery of the existing tunnel will be excavated, and the existing tunnel will be renovated into a tunnel with an enlarged diameter.

【0008】この際、ビット式切削カッターをカッター
ヘッドの径方向に移動自在としておくことによって、既
設トンネル断面が例えば馬締型断面であってもその断面
形状に該ビット式切削カッターを常に対向させながらト
ンネル壁体を破壊していくことができる。
At this time, by making the bit-type cutting cutter freely movable in the radial direction of the cutter head, even if the cross-section of the existing tunnel is, for example, a horse-shaped cross-section, the bit-type cutting cutter can always be opposed to the cross-sectional shape of the existing tunnel. You can destroy the tunnel wall while doing so.

【0009】又、前胴体の隔壁中心部にセンタービーム
の基端を固定し、このセンタービームを既設トンネル内
に突出させると共に該突出部に、既設トンネル内壁に着
脱する前後一対のグリッパ機構をジャッキを介して互い
に接離自在に配設しておくことによって、センタービー
ムとグリッパ機構を介して掘削機を既設トンネルの中心
方向に掘進させることができ、さらに、センタービーム
内に土砂排出コンベアを設置してその基端をカッターヘ
ッドの背面側において上方に露出させておくことによっ
て掘削された岩石やトンネル壁体片を既設トンネル内を
通じて搬出することができる。
Furthermore, the base end of the center beam is fixed to the center of the bulkhead of the front fuselage, the center beam is made to protrude into the existing tunnel, and a pair of front and rear gripper mechanisms that are attached to and detached from the inner wall of the existing tunnel are jacked onto the protrusion. By arranging them so that they can move toward and away from each other, the excavator can be moved toward the center of the existing tunnel via the center beam and gripper mechanism, and an earth and sand discharge conveyor is installed inside the center beam. By exposing the base end upwardly on the back side of the cutter head, excavated rocks and tunnel wall pieces can be carried out through the existing tunnel.

【0010】0010

【実施例】次に、本発明の実施例を図面について説明す
ると、1はシールド機本体を形成する円筒形状の前胴体
1、既設トンネルAの壁体Bの外径よりも大径に形成さ
れてあり、この前胴体1に後続して該前胴体1と同径で
且つ短寸の円筒状中間胴体2と後胴体3とを順次直列に
配設してある。
[Embodiment] Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a cylindrical front fuselage 1 forming the main body of the shield machine, which is formed to have a larger diameter than the outer diameter of the wall B of the existing tunnel A. Following the front fuselage 1, a cylindrical intermediate fuselage 2 and a rear fuselage 3, which have the same diameter as the front fuselage 1 and are shorter in size, and a rear fuselage 3 are sequentially arranged in series.

【0011】中間胴体2は前胴体1に対して揺動自在に
連結されていると共にその内部に複数本の推進ジャッキ
4を周方向に適宜間隔毎に配設してあり、これらの推進
ジャッキ4の前後端を前胴体1内の中間部に設けた隔壁
11と後胴体3の前部内周面に固着したフランジ12間
に枢着、連結して該推進ジャッキ4の作動により前後胴
体1、3間を接近、離間自在としてある。
The intermediate fuselage 2 is swingably connected to the front fuselage 1 and has a plurality of propulsion jacks 4 disposed therein at appropriate intervals in the circumferential direction. The front and rear ends of the front and rear fuselages 1 and 3 are pivoted and connected between a bulkhead 11 provided in the middle of the front fuselage 1 and a flange 12 fixed to the front inner peripheral surface of the rear fuselage 3. They can be moved closer together or moved further apart.

【0012】5は前胴体1の開口前端に配設したカッタ
ーヘッドで、既設トンネルAの壁体Bの内周面から外周
方に位置する該カッターヘッド外周部に地盤掘削用圧砕
カッター6を円周方向に所定間隔毎に設けてあり、さら
に、該カッターヘッド5の四方外周部を内端辺が短い台
形状の切欠部13を設けて、該切欠部13からビット式
切削カッター7を前方に突出させてある。
Reference numeral 5 denotes a cutter head disposed at the front end of the opening of the front body 1, and a crushing cutter 6 for ground excavation is installed on the outer periphery of the cutter head located on the outer periphery from the inner periphery of the wall B of the existing tunnel A. They are provided at predetermined intervals in the circumferential direction, and trapezoidal notches 13 with short inner edges are provided on the four outer peripheries of the cutter head 5, and the bit-type cutting cutter 7 is inserted forward from the notches 13. It's made to stick out.

【0013】圧砕カッター6は外周端縁を尖鋭端に形成
したソロバン玉形状に形成されてあり、これを数個、カ
ッターヘッド5の径方向に並設し、その一部をカッター
ヘッド前面から突出させた状態にしてその中心部をカッ
ターヘッド5の背面に回転自在に軸支されてある。
[0013] The crushing cutter 6 is formed in the shape of a bead with a sharp outer peripheral edge, and several of these are arranged in parallel in the radial direction of the cutter head 5, with some of them protruding from the front surface of the cutter head. In this state, the center portion thereof is rotatably supported on the back surface of the cutter head 5.

【0014】ビット式切削カッター7は、先端に向かう
に従って小径に形成された截頭円錐形状に形成されてそ
の先端面及び周面に多数の切削ビット7aを突設してな
り、背面中央に突設している中心回転軸14を軸受15
に回転自在に支持させていると共にこの軸受15の背面
に装着した駆動モータ16によって回転させられるよう
に構成してある。さらに、この切削カッター7の軸受1
5は、カッターヘッド5の背面内周部に装着したジャッ
キよりなる伸縮機構17によって前記切欠部13内で径
方向に移動し、切削カッター7を既設トンネルAの壁体
Bの肉厚方向に移動させるようにしてある。
The bit-type cutting cutter 7 is formed into a truncated conical shape whose diameter decreases toward the tip, and has a large number of cutting bits 7a protruding from the tip and circumferential surfaces, and a protruding bit from the center of the back. The center rotating shaft 14 provided with a bearing 15
The bearing 15 is rotatably supported by the bearing 15 and rotated by a drive motor 16 mounted on the back side of the bearing 15. Furthermore, the bearing 1 of this cutting cutter 7
5 is moved in the radial direction within the notch 13 by a telescoping mechanism 17 consisting of a jack attached to the inner periphery of the back surface of the cutter head 5, and the cutting cutter 7 is moved in the thickness direction of the wall B of the existing tunnel A. It is designed to let you do so.

【0015】カッターヘッド5はその外周縁から後方に
向かって円筒部5aを一体に設けてあり、この円筒部5
aの内周面複数個所にバケット体18を設けてある。さ
らに、円筒部5aの後端に一体に設けている小径段筒部
5bを前記隔壁11の前面外周部に回転自在に支持され
てあり、該小径段筒部5bに固着した内歯車19に隔壁
11の背面に装着している駆動モータ20の回転軸に固
着した歯車21を噛合させて、この駆動モータ20によ
りカッターヘッド5を回転させるようにしてある。なお
、前記切欠部13の両側縁にはスクレーパ36が設けら
れている。
The cutter head 5 is integrally provided with a cylindrical portion 5a extending rearward from its outer periphery.
Bucket bodies 18 are provided at a plurality of locations on the inner circumferential surface of a. Further, a small-diameter step tube portion 5b integrally provided at the rear end of the cylindrical portion 5a is rotatably supported on the front outer circumference of the partition wall 11, and the partition wall is attached to an internal gear 19 fixed to the small-diameter step tube portion 5b. A gear 21 fixed to the rotating shaft of a drive motor 20 mounted on the back side of the cutter head 11 is engaged with the gear 21, so that the cutter head 5 is rotated by the drive motor 20. Note that scrapers 36 are provided on both side edges of the notch 13.

【0016】8は後胴体3に配設した複数のグリッパで
、該後胴体3の内部に配設したジャッキ35によって後
胴体3の外周面から外径方向に出没し、カッターヘッド
5によって掘削された拡径トンネルCの掘削壁面に着離
自在に圧着して後胴体3を定位置で固定させるものであ
る。
Reference numeral 8 denotes a plurality of grippers disposed on the rear fuselage 3, which are protruded and retracted from the outer peripheral surface of the rear fuselage 3 in the radial direction by a jack 35 disposed inside the rear fuselage 3, and are excavated by the cutter head 5. The rear fuselage 3 is fixed in a fixed position by being removably pressed onto the excavated wall surface of the enlarged diameter tunnel C.

【0017】9は前胴体1の隔壁前面中心部にその基端
を固着させた中空円管体からなるセンタービームで、カ
ッターヘッド5の中心部を貫通して前方に突出させてあ
り、その内部に掘削物排出コンベア22を配設して該コ
ンベア22の搬送始端部を、センタービーム9の基端上
周部にカッターヘッド5の円筒部5a内面に向けて開口
した掘削物取入口23に臨ませていると共に、搬送終端
部をセンタービーム9から前方に突出させてある。
Reference numeral 9 denotes a center beam made of a hollow circular tube whose base end is fixed to the center of the front surface of the bulkhead of the front fuselage 1. The center beam 9 penetrates the center of the cutter head 5 and projects forward. An excavated material discharging conveyor 22 is disposed in such a manner that the conveyance start end of the conveyor 22 faces an excavated material intake port 23 which is opened toward the inner surface of the cylindrical portion 5a of the cutter head 5 at the upper circumference of the base end of the center beam 9. At the same time, the conveyance end portion is made to protrude forward from the center beam 9.

【0018】24、25はカッターヘッド5から突出し
たセンタービーム9の突出部にその中央リング部26、
27を挿通状態で被嵌させている前後一対のグリッパ機
構で、それらのリング部26、27の両側部対向面間を
テレスコピックジャッキ28によって連結していると共
にリング部26、27の上周部に径方向に向けて立設し
たジャッキ29、30のロッド先端に、既設トンネルA
の壁体Bの内周面に着離自在に圧着するグリッパ部24
a 、25a を夫々設けてあり、さらに、リング部2
6、27の下周部両側に脚部材31、31を垂設してそ
の下端に壁体Bの内周面上を移動する移動ガイド32を
設けてなるものである。なお、前側グリッパ機構24の
リング部26はセンタービーム9に対して摺動自在であ
り、後側グリッパ機構25のリング部27はセンタービ
ーム9の所定位置に固定されてある。
Reference numerals 24 and 25 designate a center ring portion 26 of the center beam 9 projecting from the cutter head 5;
27 is fitted in the front and rear gripper mechanisms, and the opposite surfaces of the ring parts 26 and 27 are connected by a telescopic jack 28. Existing tunnel A is attached to the rod tips of jacks 29 and 30 that are erected in the radial direction.
Gripper portion 24 that is removably pressed onto the inner circumferential surface of the wall body B.
a and 25a are respectively provided, and furthermore, a ring portion 2
Leg members 31, 31 are vertically provided on both sides of the lower periphery of the walls 6, 27, and a moving guide 32 that moves on the inner periphery of the wall B is provided at the lower end of the leg members 31, 31. The ring portion 26 of the front gripper mechanism 24 is slidable on the center beam 9, and the ring portion 27 of the rear gripper mechanism 25 is fixed at a predetermined position on the center beam 9.

【0019】33は前胴体1の後部に配設した複数のグ
リッパで、該前胴体1の内部に配設したジャッキ34に
よって前胴体1の外周面から外径方向に出没し、カッタ
ーヘッド5によって掘削された拡径トンネルCの掘削壁
面に着離自在に圧着して前胴体1を定位置で固定させる
ものである。
Reference numeral 33 denotes a plurality of grippers disposed at the rear of the front fuselage 1, which are protruded and retracted from the outer peripheral surface of the front fuselage 1 in the outer radial direction by a jack 34 disposed inside the front fuselage 1, and grippers by the cutter head 5. The front fuselage 1 is fixed in a fixed position by being removably pressed against the excavated wall surface of the excavated enlarged diameter tunnel C.

【0020】以上のように構成した実施例のトンネル改
修用掘削機によって、図3に示すような断面馬締形状の
既設トンネルAを拡径方向に掘削、改築するには、後胴
体3側のグリッパ8を該後胴体3から突出させ、カッタ
ーヘッド5によって掘削された拡径トンネルCの掘削壁
面に圧着させて該後胴体3を固定し、この後胴体3に反
力を受止させて推進ジャッキ4を伸長させることにより
前胴体1を推進させると共に駆動モータ20を作動させ
てカッターヘッド5を回転させ、さらに、モータ16を
作動させてビット式切削カッター7を回転させる。
[0020] In order to excavate and reconstruct the existing tunnel A, which has a horse-shaped cross section as shown in FIG. The gripper 8 is made to protrude from the rear fuselage 3 and pressed against the excavated wall surface of the enlarged diameter tunnel C excavated by the cutter head 5 to fix the rear fuselage 3, and then the fuselage 3 receives the reaction force and is propelled. By extending the jack 4, the front fuselage 1 is propelled, the drive motor 20 is operated to rotate the cutter head 5, and the motor 16 is further operated to rotate the bit-type cutting cutter 7.

【0021】この切削カッター7は圧砕カッター6より
も前方に突出しており、圧砕カッター6による岩盤掘削
に先行して既設トンネルAの壁体Bを切削していく。即
ち、該切削カッター7を回転させると、そのビット7a
が壁体Bの端面に食い込みながら該端面部を掻き回す方
向に急速回転し、壁体Bを構成しているコンクリートD
を破壊させると共に該コンクリート壁体に埋設されてい
る木支保工Eの木質繊維を切断、切削するものである。
The cutting cutter 7 projects further forward than the crushing cutter 6, and cuts the wall B of the existing tunnel A prior to rock excavation by the crushing cutter 6. That is, when the cutting cutter 7 is rotated, the bit 7a
The concrete D that constitutes the wall B rotates rapidly in the direction of stirring the end surface while biting into the end surface of the wall B.
In this method, the wood fibers of the wooden support E buried in the concrete wall are cut and destroyed.

【0022】壁体Bは円形断面ではなく上記のように馬
締形状に形成されている場合には、カッターヘッド5の
回転に従って該切削カッター7を伸縮機構の作動によっ
て径方向に移動させることにより、常に壁体Bの端面に
対向させながら該壁体Bの肉厚方向に往復動させて壁体
Bを切削していくと共に該切削カッター7の周面に突設
したビット7aによって壁体Bの外周岩盤部分も切削す
る。
When the wall body B is not circular in cross section but is formed in a horse-tight shape as described above, the cutting cutter 7 is moved in the radial direction by the operation of the telescopic mechanism in accordance with the rotation of the cutter head 5. The wall B is cut by reciprocating in the thickness direction of the wall B while always facing the end face of the wall B, and the bit 7a protruding from the circumferential surface of the cutting cutter 7 is used to cut the wall B. The outer rock area will also be cut.

【0023】切削カッター7による壁体Bの切削跡に露
出する岩盤面は該切削カッター7よりもカッターヘッド
5の外周部に配設されている圧砕カッター6によって切
り崩するように掘削される。即ち、圧砕カッター6の外
周尖鋭端が岩盤に押圧すると岩盤に亀裂が発生し、カッ
ターヘッド5の回転に伴って岩石片として破砕され、既
設トンネルAよりも大径の拡径トンネルCが掘削される
ものである。
The rock surface exposed at the cutting mark of the wall body B by the cutting cutter 7 is excavated so as to be crushed by the crushing cutter 6 disposed on the outer periphery of the cutter head 5 rather than the cutting cutter 7. That is, when the sharp outer edge of the crushing cutter 6 presses against the rock, cracks occur in the rock, which are crushed into rock pieces as the cutter head 5 rotates, and an enlarged tunnel C having a larger diameter than the existing tunnel A is excavated. It is something that

【0024】推進ジャッキ4の伸長によって一定長さ部
分の既設トンネルAの切削、改築と共に拡径トンネルC
が掘削されると、前胴体1のグリッパ33を突出させて
拡径トンネルCの掘削壁面に圧着させたのち、後胴体3
側のグリッパ8を収縮させて後同体3の固定を解き、次
いで、推進ジャッキ4を収縮させることにより後胴体3
を前胴体1側に引き寄せる。なお、前胴体1側のグリッ
パ33は前胴体1の不測の後退を防止するために設けら
れているのであって、このグリッパ33を設けなくても
推進ジャッキ4によって後胴体3を引き寄せることがで
きる。
Due to the extension of the propulsion jack 4, a certain length of the existing tunnel A is cut and renovated, and the diameter of the tunnel C is expanded.
When the front fuselage 1 is excavated, the gripper 33 of the front fuselage 1 is projected and pressed against the excavated wall surface of the enlarged diameter tunnel C, and then the rear fuselage 3 is
The rear fuselage 3 is released by contracting the side grippers 8, and then the rear fuselage 3 is released by contracting the propulsion jack 4.
Pull it toward the front fuselage 1 side. Note that the gripper 33 on the front fuselage 1 side is provided to prevent the front fuselage 1 from moving back unexpectedly, and the rear fuselage 3 can be pulled by the propulsion jack 4 even if this gripper 33 is not provided. .

【0025】こうして、後胴体3を一定距離だけ前進さ
せたのち、再び上記同様にして該後胴体3を固定し、こ
の後胴体3に反力を受止させながら前胴体1を前進させ
ることにより回転カッターヘッド5の切削カッター7に
よる壁体Bの破壊、切削と、圧砕カッター6による岩盤
の掘削を行い、この掘削工程を繰り返し行って、既設ト
ンネルAを全長に亘って切削、改築すると共に拡径トン
ネルCを掘削するものである。
After the rear fuselage 3 has been moved forward by a certain distance, the rear fuselage 3 is fixed again in the same manner as described above, and the front fuselage 1 is moved forward while allowing the rear fuselage 3 to receive the reaction force. The wall B is destroyed and cut by the cutting cutter 7 of the rotary cutter head 5, and the rock is excavated by the crushing cutter 6. This excavation process is repeated to cut the entire length of the existing tunnel A, reconstruct it, and expand it. This is to excavate a diameter tunnel C.

【0026】掘削された岩石や土砂、及び木支保工の木
屑等は、カッターヘッド5内に取り込まれてカッターヘ
ッド5と一体的に回転するバケット体18内に投入され
、該バケート体18がカッターヘッド5の回転に伴って
上周部に達した時に下向きに開口するバケット体18か
らコンベア22の搬送始端部上に投下、載置され、セン
タービーム9内を通じて既設トンネルA内に向かって搬
送されて、既設トンネルA内に待機している運搬台車(
図示せず)により、既設トンネルA内を通じて搬出され
る。
Excavated rocks, earth and sand, wood chips from the wooden support, etc. are taken into the cutter head 5 and thrown into the bucket body 18 which rotates integrally with the cutter head 5, and the bucket body 18 is transferred to the cutter. As the head 5 rotates, when it reaches the upper circumference, it is dropped from the bucket body 18, which opens downward, onto the conveyance start end of the conveyor 22, placed on it, and conveyed through the center beam 9 toward the existing tunnel A. A transport trolley waiting inside the existing tunnel A (
(not shown) to be carried out through the existing tunnel A.

【0027】前胴体1の中心から前方に突出した前記セ
ンタービーム9は前後一対のグリッパ機構24、25に
よって既設トンネルA内の中心線上に支持されてあり、
掘削機本体の前胴部1の前進時に該センタービーム9が
前部グリッパ機構24のリング部26をガイドとして一
体的に前進する。従って、前胴部1は常に既設トンネル
Aの中心線上を前進するように案内され、カッターヘッ
ド5の圧砕カッター6及び切削カッター7をトンネル掘
削面に正確に対向させながら掘削が行える。
The center beam 9 protruding forward from the center of the front fuselage 1 is supported on the center line within the existing tunnel A by a pair of front and rear gripper mechanisms 24 and 25.
When the front trunk section 1 of the excavator main body moves forward, the center beam 9 moves forward integrally using the ring section 26 of the front gripper mechanism 24 as a guide. Therefore, the front body part 1 is always guided to move forward on the center line of the existing tunnel A, and excavation can be performed while the crushing cutter 6 and cutting cutter 7 of the cutter head 5 are accurately opposed to the tunnel excavation surface.

【0028】前胴体1の前進時には前部グリッパ機構2
4が既設トンネルAの内周面にそのグリッパ部24a 
を圧着させている一方、後部グリッパ機構25のグリッ
パ部25a はその圧着を解いてセンタービーム9と一
体的に前進し、テレスコピックジャッキ28を収縮させ
ながら前部グリッパ機構24に接近する。
When the front fuselage 1 moves forward, the front gripper mechanism 2
4 is the gripper part 24a on the inner peripheral surface of the existing tunnel A.
On the other hand, the gripper part 25a of the rear gripper mechanism 25 releases the pressure and moves forward together with the center beam 9, approaching the front gripper mechanism 24 while contracting the telescopic jack 28.

【0029】そして、一定長のトンネル掘削後、後側グ
リッパ機構25のグリッパ部25a を既設トンネルA
の内周面に圧着させる一方、前側グリッパ機構24のグ
リッパ部24aの圧着を解き、テレスコピックジャッキ
28を伸長させて前側グリッパ機構24をセンタービー
ム9に対して元の位置に復帰させ、この動作を繰り返し
ながら掘削機をトンネル中心線上に案内していくもので
ある。なお、これらの前後グリッパ機構24、25を通
常のジャッキによって連結すると共にセンタービーム9
にそのリング部26、27を摺動自在に挿通しておいて
も、同様な作用効果を奏することができる。
After excavating a tunnel of a certain length, the gripper part 25a of the rear gripper mechanism 25 is attached to the existing tunnel A.
At the same time, the gripper part 24a of the front gripper mechanism 24 is released, and the telescopic jack 28 is extended to return the front gripper mechanism 24 to its original position with respect to the center beam 9. The excavator is guided along the tunnel center line while repeating the process. Note that these front and rear gripper mechanisms 24 and 25 are connected by a normal jack, and the center beam 9
Even if the ring portions 26 and 27 are slidably inserted into the hole, similar effects can be obtained.

【0030】こうして、既設トンネルAの壁体Bの破壊
と共に該既設トンネルAの外周方の岩盤を掘削すること
によって、既設トンネルAを包囲するような拡径トンネ
ルを築造するものである。
In this way, by destroying the wall B of the existing tunnel A and excavating the rock around the outer periphery of the existing tunnel A, an enlarged diameter tunnel that surrounds the existing tunnel A is constructed.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、掘削機の
回転カッターヘッドに地盤掘削用圧砕カッターと既設ト
ンネルの壁体切削用ビット式切削カッターとを設けてい
るので、該ビット式切削カッターによって従来の掘削機
では切除できなかった既設トンネル壁面を形成している
木支保工を切削、除去することができ、それと同時に圧
砕カッターによって既設トンネル外周方の岩盤を掘削し
て既設トンネルを拡径させたトンネルに能率よく改築し
得るものである。
As described above, according to the present invention, the rotary cutter head of an excavator is provided with a crushing cutter for ground excavation and a bit-type cutting cutter for cutting the wall of an existing tunnel. The cutter can cut and remove the wooden supports that form the walls of the existing tunnel, which could not be removed with conventional excavators, and at the same time, the crushing cutter can be used to excavate the rock around the outer periphery of the existing tunnel to expand the existing tunnel. It can be efficiently renovated into a tunnel with a wider diameter.

【0032】この際、ビット式切削カッターをカッター
ヘッドの径方向に移動自在としておくことによって、既
設トンネル断面が例えば馬締型断面であってもその断面
形状に応じて該ビット式切削カッターを径方向に拡縮移
動させながら確実に破壊していくことができる。
At this time, by making the bit type cutting cutter freely movable in the radial direction of the cutter head, even if the cross section of the existing tunnel is, for example, a horse clamp type cross section, the bit type cutting cutter can be moved radially according to the cross sectional shape. You can reliably destroy it while expanding and contracting in the direction.

【0009】又、前胴体の隔壁中心部にセンタービーム
の基端を固定し、このセンタービームを既設トンネル内
に突出させると共に該突出部に、既設トンネル内壁に着
脱する前後一対のグリッパ機構をジャッキを介して互い
に接離自在に配設しておくことによって、センタービー
ムとグリッパ機構を介して掘削機を既設トンネルの中心
方向に掘進させることができ、さらに、センタービーム
内に土砂排出コンベアを設置してその基端をカッターヘ
ッドの背面側において上方に露出させておくことによっ
て掘削された岩石やトンネル壁体片を既設トンネル内を
通じて搬出することができる。
Furthermore, the base end of the center beam is fixed to the center of the bulkhead of the front fuselage, the center beam is made to protrude into the existing tunnel, and a pair of front and rear gripper mechanisms that are attached to and detached from the inner wall of the existing tunnel are jacked onto the protrusion. By arranging them so that they can move toward and away from each other, the excavator can be moved toward the center of the existing tunnel via the center beam and gripper mechanism, and an earth and sand discharge conveyor is installed inside the center beam. By exposing the base end upwardly on the back side of the cutter head, excavated rocks and tunnel wall pieces can be carried out through the existing tunnel.

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

【図1】本発明掘削機の簡略縦断側面図、[Fig. 1] A simplified vertical sectional side view of the excavator of the present invention.

【図2】正面
図、
[Figure 2] Front view,

【図3】センタービーム部分の縦断正面図、[Figure 3] Longitudinal front view of the center beam section,

【図4】既
設トンネルの縦断正面図。
[Fig. 4] Vertical front view of the existing tunnel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  前胴体 3  後胴体 4  推進ジャッキ 5  カッターヘッド 6  地盤掘削用圧砕カッター 7  ビット式切削カッター 8  グリッパ 9  センタービーム 16  駆動モータ 22  排出コンベア 24  グリッパ機構 25  グリッパ機構 A  既設トンネル B  壁体 C  拡径トンネル E  木支保工 1 Front fuselage 3. Rear fuselage 4 Propulsion jack 5 Cutter head 6 Crushing cutter for ground excavation 7 Bit type cutting cutter 8 Gripper 9 Center beam 16 Drive motor 22 Discharge conveyor 24 Gripper mechanism 25 Gripper mechanism A. Existing tunnel B Wall C Expanded diameter tunnel E Wooden shoring

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  既設トンネルよりも大径の前後胴体を
推進ジャッキを介して連結すると共に前胴体の開口端に
胴体内に配設した駆動機構によって回転させられるカッ
ターヘッドを配設し、このカッターヘッドに周方向に適
宜間隔毎に地盤掘削用圧砕カッターと既設トンネルの壁
体切削用ビット式切削カッターとを設け、前記後胴体に
掘削地盤に着脱自在に圧着させるグリッパを設けている
ことを特徴とするトンネル改築用掘削機。
Claim 1: A front and rear fuselage having a diameter larger than that of the existing tunnel is connected via a propulsion jack, and a cutter head is provided at the open end of the front fuselage, which is rotated by a drive mechanism disposed within the fuselage. The head is provided with a crushing cutter for ground excavation and a bit-type cutting cutter for cutting the wall of an existing tunnel at appropriate intervals in the circumferential direction, and the rear body is provided with a gripper that is removably attached to the excavated ground. An excavator for tunnel renovation.
【請求項2】  前記既設トンネル切削カッターをカッ
ターヘッドの径方向に移動可能に構成している請求項1
記載のトンネル改築用掘削機。
2. Claim 1, wherein the existing tunnel cutting cutter is configured to be movable in the radial direction of the cutter head.
Excavator for tunnel renovation as described.
【請求項3】  前胴体の隔壁中心部にセンタービーム
の基端を固定し、このセンタービームを既設トンネル内
に突出させると共に該突出部に、既設トンネル内壁に着
脱する前後一対のグリッパ機構をジャッキを介して互い
に接離自在に配設し、さらに、センタービーム内に土砂
排出コンベアを設置してその基端をカッターヘッドの背
面側において上方に露出させていると共に先端部をセン
タービームから前方に突出させていることを特徴とする
請求項1記載のトンネル改築用掘削機。
3. The base end of the center beam is fixed to the center of the bulkhead of the front fuselage, the center beam is made to protrude into the existing tunnel, and a pair of front and rear gripper mechanisms that are attached to and detached from the inner wall of the existing tunnel are mounted on the protruding portion. Furthermore, a sand discharge conveyor is installed within the center beam, with its base end exposed upward on the back side of the cutter head, and its tip extended forward from the center beam. The excavator for tunnel renovation according to claim 1, characterized in that the excavator is protruded.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06235288A (en) * 1993-02-08 1994-08-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd Cutter head of tunnel excavator for widening
JPH06235287A (en) * 1993-02-08 1994-08-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd Widening tunnel excavator
JP2011052402A (en) * 2009-08-31 2011-03-17 Ohbayashi Corp Shield machine and excavation method using the same
CN114060053A (en) * 2021-11-19 2022-02-18 中铁工程装备集团有限公司 Pipeline updating heading machine
CN115853529A (en) * 2022-11-22 2023-03-28 中南大学 A tunnel boring machine and a method for reversely expanding the diameter of the tunnel

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4267835A1 (en) * 2020-12-23 2023-11-01 Hinfra S.r.l. Automated method and processing train for lining tunnels

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61172993A (en) * 1985-01-29 1986-08-04 株式会社 イセキ開発工機 Shielding tunnel excavator
JPH02217592A (en) * 1989-02-15 1990-08-30 Nishimatsu Kensetsu Kk Method of renewing existing buried pipe

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61172993A (en) * 1985-01-29 1986-08-04 株式会社 イセキ開発工機 Shielding tunnel excavator
JPH02217592A (en) * 1989-02-15 1990-08-30 Nishimatsu Kensetsu Kk Method of renewing existing buried pipe

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06235288A (en) * 1993-02-08 1994-08-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd Cutter head of tunnel excavator for widening
JPH06235287A (en) * 1993-02-08 1994-08-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd Widening tunnel excavator
JP2011052402A (en) * 2009-08-31 2011-03-17 Ohbayashi Corp Shield machine and excavation method using the same
CN114060053A (en) * 2021-11-19 2022-02-18 中铁工程装备集团有限公司 Pipeline updating heading machine
CN115853529A (en) * 2022-11-22 2023-03-28 中南大学 A tunnel boring machine and a method for reversely expanding the diameter of the tunnel

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