JPH08338194A - 矩形シールド掘進機 - Google Patents
矩形シールド掘進機Info
- Publication number
- JPH08338194A JPH08338194A JP18202795A JP18202795A JPH08338194A JP H08338194 A JPH08338194 A JP H08338194A JP 18202795 A JP18202795 A JP 18202795A JP 18202795 A JP18202795 A JP 18202795A JP H08338194 A JPH08338194 A JP H08338194A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】断面が矩形の管渠を推進埋設する方法のシール
ド掘進機において、製作費用が安価で、汎用性のある矩
形シールド掘進機を提供するものである。 【構成】断面が矩形の外殻と、前記外殻の内側に配列し
た複数個の円形状シールド掘進機と、前記外殻の先端に
固設され複数個の円形状シールド掘進機を支持する取付
板と、前記取付板上に適宜装備した複数個の流体噴出孔
とを備えた矩形シールド掘進機である。
ド掘進機において、製作費用が安価で、汎用性のある矩
形シールド掘進機を提供するものである。 【構成】断面が矩形の外殻と、前記外殻の内側に配列し
た複数個の円形状シールド掘進機と、前記外殻の先端に
固設され複数個の円形状シールド掘進機を支持する取付
板と、前記取付板上に適宜装備した複数個の流体噴出孔
とを備えた矩形シールド掘進機である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、断面が矩形のトンネル
を掘削するためのシールド掘進機に関するものである。
を掘削するためのシールド掘進機に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来、矩形断面の推進工法では、矩形管渠
の先端に前面が開放された矩形刃口を嵌設して矩形管渠
の後端面を推進装置により押圧して、矩形刃口を地山に
貫入し、矩形刃口内に入って土砂を人力により掘削し、
矩形管渠内を経て立坑外へ搬出している。推進箇所の地
盤が軟弱な場合は、推進路線に沿って薬液注入等の補助
工法を採用して、地盤の改良を行ない、矩形刃口部の地
山の自立性を向上させて推進する方法が採用されてい
る。
の先端に前面が開放された矩形刃口を嵌設して矩形管渠
の後端面を推進装置により押圧して、矩形刃口を地山に
貫入し、矩形刃口内に入って土砂を人力により掘削し、
矩形管渠内を経て立坑外へ搬出している。推進箇所の地
盤が軟弱な場合は、推進路線に沿って薬液注入等の補助
工法を採用して、地盤の改良を行ない、矩形刃口部の地
山の自立性を向上させて推進する方法が採用されてい
る。
【０００３】また、近年、地下水の多い軟弱な土質での
推進施工では、薬液注入等の補助工法の効果が期待でき
なく、先端の切羽面を閉塞して地山の崩壊を防止しなが
ら掘削していく、円形状の泥水加圧方式や土圧方式のシ
ールド掘進機技術を利用した矩形シールド掘進機が開発
されている。
推進施工では、薬液注入等の補助工法の効果が期待でき
なく、先端の切羽面を閉塞して地山の崩壊を防止しなが
ら掘削していく、円形状の泥水加圧方式や土圧方式のシ
ールド掘進機技術を利用した矩形シールド掘進機が開発
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した矩形刃口の前
面を開放した従来技術では、土質が比較的良好な場合
は、切羽面も自立しているので、矩形刃口内に貫入した
土砂を掘削したり、搬出するのに問題はないが、掘削が
人力で行われるので、矩形管渠断面が大きくなると、掘
削に要する時間が非常に多くなること、さらに、掘削が
人力で行なわれるために、作業環境が悪くなる等の問題
がある。
面を開放した従来技術では、土質が比較的良好な場合
は、切羽面も自立しているので、矩形刃口内に貫入した
土砂を掘削したり、搬出するのに問題はないが、掘削が
人力で行われるので、矩形管渠断面が大きくなると、掘
削に要する時間が非常に多くなること、さらに、掘削が
人力で行なわれるために、作業環境が悪くなる等の問題
がある。
【０００５】また、近年開発された泥水加圧方式や土圧
方式の技術を利用した矩形シールド掘進機の技術では、
地下水の多い軟弱な土質での推進施工でも、切羽面に泥
水圧や土圧を発生させて切羽面を保持しつつ掘削および
土砂搬出が確実に行なえるようになった。しかし、矩形
断面を切削するために、ドラムカッタを矩形状に配列し
たり、前面の切削カッタを偏心回転させて矩形断面を全
面掘削できるように、複雑な機構とする必要があり、製
作費用としては非常に高価なものとなる。また、シール
ド掘進機を用いた推進工法においては、通常、シールド
工法に比べて推進延長が比較的短かいため、数回にわた
って繰り返し使用して、活用されるのが一般的である
が、推進埋設される矩形管渠の場合は、発注者毎に寸法
や形状が異なり、同一寸法、形状となることはほとんど
なく、矩形シールド掘進機の繰り返し使用ができなく、
汎用性に乏しく、高価な機械となる。
方式の技術を利用した矩形シールド掘進機の技術では、
地下水の多い軟弱な土質での推進施工でも、切羽面に泥
水圧や土圧を発生させて切羽面を保持しつつ掘削および
土砂搬出が確実に行なえるようになった。しかし、矩形
断面を切削するために、ドラムカッタを矩形状に配列し
たり、前面の切削カッタを偏心回転させて矩形断面を全
面掘削できるように、複雑な機構とする必要があり、製
作費用としては非常に高価なものとなる。また、シール
ド掘進機を用いた推進工法においては、通常、シールド
工法に比べて推進延長が比較的短かいため、数回にわた
って繰り返し使用して、活用されるのが一般的である
が、推進埋設される矩形管渠の場合は、発注者毎に寸法
や形状が異なり、同一寸法、形状となることはほとんど
なく、矩形シールド掘進機の繰り返し使用ができなく、
汎用性に乏しく、高価な機械となる。
【０００６】そこで本発明は、上記した従来技術の問題
点を解決するために、比較的安価で、汎用性のある矩形
シールド掘進機を提供するものである。
点を解決するために、比較的安価で、汎用性のある矩形
シールド掘進機を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、断面
が矩形状の外殻と、前記外殻の内側に配列した複数個の
円形状シールド掘進機と、前記外殻の先端に固設され複
数個の円形状シールド掘進機を支持する取付板と、前記
取付板上に適宜装備した複数個の流体噴射孔とを備えた
ことを特徴としている。
が矩形状の外殻と、前記外殻の内側に配列した複数個の
円形状シールド掘進機と、前記外殻の先端に固設され複
数個の円形状シールド掘進機を支持する取付板と、前記
取付板上に適宜装備した複数個の流体噴射孔とを備えた
ことを特徴としている。
【０００８】外殻は、土圧や水圧等の荷重に対して変形
しないように、所定の厚さをもった鋼材により製作され
ている。外殻先端の四隅は、地山の噛み込みや曲線推進
時の曲線偏向時に支障となるため、四隅を丸く切り欠い
ておくと良い。
しないように、所定の厚さをもった鋼材により製作され
ている。外殻先端の四隅は、地山の噛み込みや曲線推進
時の曲線偏向時に支障となるため、四隅を丸く切り欠い
ておくと良い。
【０００９】円形状シールド掘進機としては、通常使用
される泥水加圧シールド掘進機や土圧式シールド掘進機
が用いられる。円形状シールド掘進機の大きさとして
は、矩形管渠の形状に応じて製作された外殻の内側に、
対称に配列できる大きさのものが選定される。
される泥水加圧シールド掘進機や土圧式シールド掘進機
が用いられる。円形状シールド掘進機の大きさとして
は、矩形管渠の形状に応じて製作された外殻の内側に、
対称に配列できる大きさのものが選定される。
【００１０】外殻内側に設置された円形状シールド掘進
機は、外殻の先端と後方の２箇所に固設した取付板に設
置したシール材で支持されて、密閉されている。
機は、外殻の先端と後方の２箇所に固設した取付板に設
置したシール材で支持されて、密閉されている。
【００１１】流体噴出孔が装備される位置は、円形状シ
ールド掘進機に挟まれた掘削不能な部分であり、泥水や
水等を高圧で噴射して地山を切削する。
ールド掘進機に挟まれた掘削不能な部分であり、泥水や
水等を高圧で噴射して地山を切削する。
【００１２】
【作用】上記した発明によれば、矩形管渠の大きさに応
じて、通常使用されている円形状シールド掘進機を適宜
選択して組み合わせることにより、要望にあった矩形シ
ールド掘進機が製作できる。矩形断面の掘削は、各円形
状シールド掘進機の先端面板を回転させることにより掘
削が行われる。円形状シールド掘進機に挟まれた掘削不
可能な部分の地山は、流体噴出孔から噴射される泥水等
によって切削され、各円形状シールド掘進機の掘削土砂
とともに、面板上に設けた取込口から取り込まれる。推
進が完了すると、各円形状シールド掘進機は、取り外さ
れて、他の矩形シールド掘進機への組み替えや単独の円
形管推進が可能となる。
じて、通常使用されている円形状シールド掘進機を適宜
選択して組み合わせることにより、要望にあった矩形シ
ールド掘進機が製作できる。矩形断面の掘削は、各円形
状シールド掘進機の先端面板を回転させることにより掘
削が行われる。円形状シールド掘進機に挟まれた掘削不
可能な部分の地山は、流体噴出孔から噴射される泥水等
によって切削され、各円形状シールド掘進機の掘削土砂
とともに、面板上に設けた取込口から取り込まれる。推
進が完了すると、各円形状シールド掘進機は、取り外さ
れて、他の矩形シールド掘進機への組み替えや単独の円
形管推進が可能となる。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を基に
説明する。図１は、本発明の一実施例である矩形シール
ド掘進機を説明する正面図である。図２は、矩形シール
ド掘進機を説明する縦断面図である。図３は、本発明の
他の実施例を説明する矩形シールド掘進機の正面図であ
る。
説明する。図１は、本発明の一実施例である矩形シール
ド掘進機を説明する正面図である。図２は、矩形シール
ド掘進機を説明する縦断面図である。図３は、本発明の
他の実施例を説明する矩形シールド掘進機の正面図であ
る。
【００１４】本発明の矩形シールド掘進機１の構成を説
明すると、断面が矩形状の外殻２内に、４台の円形状シ
ールド掘進機３が嵌設されて組み込まれている。外殻の
先端には、各円形状シールド掘進機３間の隙間を密閉す
るために、取付板１５が固設されている。各円形状シー
ルド掘進機３の外周には、止水性を向上させるためと各
円形状シールド掘進機３を支持する前部シール材１１と
後部シール材１２が、取付板１５に設置されている。各
円形状シールド掘進機３に挟まれた掘削不能な部分に
は、複数個の中央部流体噴出孔１３や側部流体噴出孔１
４が装備されている。流体噴出孔１３、１４は、鋼管パ
イプ等に接続されて、後方に設置した注入ポンプに接続
され、泥水や水を高圧で噴射させる機構となっている
（図示省略）。円形伏シールド掘進機３の先端には、切
削具を装備した面板４が回転自在に装着され、地山の掘
削を行なう。各円形状シールド掘進機３内には、隔壁１
６を貫通して送排泥管６が配設されて、面板４の前後に
泥水を充満し、循環させている。面板４により掘削され
た土砂は、取込口７から取り込まれ、泥水とともに搬出
される。各送排泥管６は、円形状シールド掘進機３の後
方で、管継手８により送泥管と排泥管とが一本づつに集
められた集合送排出管１０となり、立坑側へと配管され
ていく。
明すると、断面が矩形状の外殻２内に、４台の円形状シ
ールド掘進機３が嵌設されて組み込まれている。外殻の
先端には、各円形状シールド掘進機３間の隙間を密閉す
るために、取付板１５が固設されている。各円形状シー
ルド掘進機３の外周には、止水性を向上させるためと各
円形状シールド掘進機３を支持する前部シール材１１と
後部シール材１２が、取付板１５に設置されている。各
円形状シールド掘進機３に挟まれた掘削不能な部分に
は、複数個の中央部流体噴出孔１３や側部流体噴出孔１
４が装備されている。流体噴出孔１３、１４は、鋼管パ
イプ等に接続されて、後方に設置した注入ポンプに接続
され、泥水や水を高圧で噴射させる機構となっている
（図示省略）。円形伏シールド掘進機３の先端には、切
削具を装備した面板４が回転自在に装着され、地山の掘
削を行なう。各円形状シールド掘進機３内には、隔壁１
６を貫通して送排泥管６が配設されて、面板４の前後に
泥水を充満し、循環させている。面板４により掘削され
た土砂は、取込口７から取り込まれ、泥水とともに搬出
される。各送排泥管６は、円形状シールド掘進機３の後
方で、管継手８により送泥管と排泥管とが一本づつに集
められた集合送排出管１０となり、立坑側へと配管され
ていく。
【００１５】本実施例では、泥水加圧方式の円形状シー
ルド掘進機３を例示したが、土圧方式の円形状シールド
掘進機を対称に配列して、矩形シールド掘進機とするこ
とも可能である。また、配列方法として、４台の円形状
シールド掘進機３を例示したが、図３に示すように矩形
管渠１７の形状や寸法に応じて、組合せを変化させるこ
とが可能である。
ルド掘進機３を例示したが、土圧方式の円形状シールド
掘進機を対称に配列して、矩形シールド掘進機とするこ
とも可能である。また、配列方法として、４台の円形状
シールド掘進機３を例示したが、図３に示すように矩形
管渠１７の形状や寸法に応じて、組合せを変化させるこ
とが可能である。
【００１６】次に、上記発明の矩形シールド掘進機１を
用いた掘進方法について、図１および図２を基に説明す
る。矩形シールド掘進機１を立坑内の所定の位置に設置
し、矩形シールド掘進機１内に嵌設された４台の円形状
シールド掘進機３の面板４の駆動機５を稼働させ、面板
４を回転させる。各面板４の回転数は同回転となるよう
に設定されている。面板４の回転と並行して、送泥管か
ら泥水が圧送され、面板４の前後に泥水が充満される。
面板４の回転により掘削された土砂は、泥水とともに面
板４の取込口７から各円形状シールド掘進機３内に取り
込まれ、排泥パイプを経て後方へと搬出される。
用いた掘進方法について、図１および図２を基に説明す
る。矩形シールド掘進機１を立坑内の所定の位置に設置
し、矩形シールド掘進機１内に嵌設された４台の円形状
シールド掘進機３の面板４の駆動機５を稼働させ、面板
４を回転させる。各面板４の回転数は同回転となるよう
に設定されている。面板４の回転と並行して、送泥管か
ら泥水が圧送され、面板４の前後に泥水が充満される。
面板４の回転により掘削された土砂は、泥水とともに面
板４の取込口７から各円形状シールド掘進機３内に取り
込まれ、排泥パイプを経て後方へと搬出される。
【００１７】また、各円形状シールド掘進機３に挟まれ
たされた掘削不能な部分に装備された流体噴出孔１３、
１４からは、泥水が噴射されて地山を切削する。切削さ
れた土砂は、円形状シールド掘進機１で掘削された土砂
とともに搬出される。各面板４の回転とともに、立坑の
後方に設置した推進設備により、矩形シールド掘進機１
が押圧され、矩形シールド掘進機１および矩形管渠１７
が推進されていく。
たされた掘削不能な部分に装備された流体噴出孔１３、
１４からは、泥水が噴射されて地山を切削する。切削さ
れた土砂は、円形状シールド掘進機１で掘削された土砂
とともに搬出される。各面板４の回転とともに、立坑の
後方に設置した推進設備により、矩形シールド掘進機１
が押圧され、矩形シールド掘進機１および矩形管渠１７
が推進されていく。
【００１８】矩形管渠推進に曲線推進を含む場合は、曲
線形成のために管渠断面よりやや大きな掘削穴を必要と
するため、円形状シールド掘進機３の面板４の側面部に
拡幅ビッを装備して対処する方法が用いられる。さら
に、曲線形成時には、円形状シールド掘進機３の左右の
面板４の回転数を変化させることにより、容易に曲線推
進が可能となる。
線形成のために管渠断面よりやや大きな掘削穴を必要と
するため、円形状シールド掘進機３の面板４の側面部に
拡幅ビッを装備して対処する方法が用いられる。さら
に、曲線形成時には、円形状シールド掘進機３の左右の
面板４の回転数を変化させることにより、容易に曲線推
進が可能となる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の矩形シールド掘進機により、施
工の都度、形状や寸法の変化する矩形管渠に対して、通
常使用する円形状シールド掘進機を適宜組み合わせるこ
とにより、効率良い施工が可能となるとともに、矩形シ
ールド掘進機にかかる製作費用も新規に開発され、製作
される矩形シールド掘進機よりも、非常に安価なものと
なる。また、本発明の矩形シールド掘進機は、推進施工
完了後に組込みを解体することにより、他の矩形シール
ド掘進機へ利用したり、単体で円形状シールド掘進機と
して利用したりでき、汎用性に富み、有効に活用でき
る。
工の都度、形状や寸法の変化する矩形管渠に対して、通
常使用する円形状シールド掘進機を適宜組み合わせるこ
とにより、効率良い施工が可能となるとともに、矩形シ
ールド掘進機にかかる製作費用も新規に開発され、製作
される矩形シールド掘進機よりも、非常に安価なものと
なる。また、本発明の矩形シールド掘進機は、推進施工
完了後に組込みを解体することにより、他の矩形シール
ド掘進機へ利用したり、単体で円形状シールド掘進機と
して利用したりでき、汎用性に富み、有効に活用でき
る。
【００２０】
【図１】本発明の矩形シールド掘進機を説明する正面図
である。
である。
【図２】本発明の矩形シールド掘進機を説明する縦断面
図である。
図である。
【図３】本発明の他の実施例である矩形シールド掘進機
を説明する正面図である。
を説明する正面図である。
１ 矩形シールド掘進機 ２ 外殻 ３ 円形状シールド掘進機 ４ 面板 ５ 駆動機 ６ 送排泥管 ７ 取込口 ８ 管継手 ９ レジューサ １０ 集合送排泥管 １１ 前部シール材 １２ 後部シール材 １３ 中央部流体噴出孔 １４ 側部流体噴出孔 １５ 取付板 １６ 隔壁 １７ 矩形管渠
Claims (1)
- 【請求項１】矩形状のトンネルを掘削していく矩形シー
ルド掘進機において、断面が矩形状の外殻と、前記外殻
の内側に配列した複数個の円形状シールド掘進機と、前
記外殻の先端に固設して複数個の円形状シールド掘進機
を支持する取付板と、前記取付板上に適宜装備した複数
個の流体噴出孔とを備えたことを特徴とする矩形シール
ド掘進機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18202795A JP3084212B2 (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | 矩形シールド掘進機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18202795A JP3084212B2 (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | 矩形シールド掘進機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08338194A true JPH08338194A (ja) | 1996-12-24 |
| JP3084212B2 JP3084212B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=16111065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18202795A Expired - Fee Related JP3084212B2 (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | 矩形シールド掘進機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3084212B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102691504A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-09-26 | 唐兆连 | 矩形隧道围岩成型机 |
| CN103410445A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-11-27 | 镇江安达煤矿专用设备有限公司 | 全断面切削矩形顶管机切削机构 |
| CN103867211A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-06-18 | 中铁十四局集团有限公司 | 泥水盾构刀盘冲刷系统 |
| JP2016008377A (ja) * | 2014-06-20 | 2016-01-18 | 株式会社アルファシビルエンジニアリング | 矩形断面推進工法 |
| CN111075458A (zh) * | 2018-12-05 | 2020-04-28 | 黄河科技学院 | 用于地下盾构工程的渣土改良注入装置 |
| CN111075465A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-28 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种可用于三车道矩形隧道施工的顶管机 |
| CN112647955A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-13 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种开挖盲区预处理方法及隧道掘进施工方法 |
| CN113006805A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-06-22 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种机械法修建地铁车站的装备及其施工方法 |
-
1995
- 1995-06-13 JP JP18202795A patent/JP3084212B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3084212B2 (ja) | 2000-09-04 |
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Legal Events
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