JPH09170399A - Rectangular shield machine - Google Patents

Rectangular shield machine

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JPH09170399A
JPH09170399A JP7333041A JP33304195A JPH09170399A JP H09170399 A JPH09170399 A JP H09170399A JP 7333041 A JP7333041 A JP 7333041A JP 33304195 A JP33304195 A JP 33304195A JP H09170399 A JPH09170399 A JP H09170399A
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cutter
excavator
main cutter
shield machine
tunnel
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Shinichi Sugiyama
伸一 杉山
Kiyohide Kaihatsu
清秀 改発
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の大きさの、最終の使用状態に近い矩形
状断面のトンネルを掘削することができる矩形シールド
掘進機を提供する。 【解決手段】 掘進機1の前面に並設された複数個の主
カッターディスク2A、2Bと、掘進機前面の外辺たる
隣接する主カッターディスク2A、2B同士の略共通接
線上および該接線に垂直な接線上にそれぞれ配設された
複数個のカッタードラム13と、掘進機1前面の矩形の
四隅に配設された補助カッターディスク20とを備え、
該主カッターディスク2A、2Bとカッタードラム13
とで掘進機前面が前述のごとく略矩形に形成され、各主
カッターディスク2A、2Bに対して矩形断面の胴要素
3aが配設され、各主カッターディスク2A、2Bと胴
要素3aとからなる掘進機要素1aが相互に着脱可能に
連結されている。
(57) Abstract: A rectangular shield machine capable of excavating a tunnel having a desired size and a rectangular cross section close to the final use state. SOLUTION: A plurality of main cutter disks 2A, 2B arranged side by side on the front surface of the excavator 1 and adjacent main cutter disks 2A, 2B on the outer side of the front surface of the excavator are on a substantially common tangent line and on the tangent line. A plurality of cutter drums 13 respectively arranged on vertical tangent lines, and auxiliary cutter disks 20 arranged at the four corners of the rectangle on the front surface of the excavator 1.
The main cutter disks 2A and 2B and the cutter drum 13
The front surface of the excavator is formed in a substantially rectangular shape as described above, and the body element 3a having a rectangular cross section is arranged for each of the main cutter disks 2A and 2B, and each main cutter disk 2A, 2B and the body element 3a are formed. The excavator elements 1a are detachably connected to each other.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は矩形シールド掘進機に関
する。さらに詳しくは、円形の主カッターディスクを用
いながらも掘削周縁の凹凸を付加カッターによって掘削
することによって矩形断面トンネルの掘削を可能にする
矩形シールド掘進機に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a rectangular shield machine. More specifically, the present invention relates to a rectangular shield excavator that enables excavation of a tunnel having a rectangular cross section by excavating unevenness of an excavation peripheral edge with an additional cutter while using a circular main cutter disk.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、地中にトンネルを形成する機
械としてシールド掘進機が用いられており、通常は、円
形断面のトンネルを掘削する円形シールド掘進機が多用
されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a shield excavator has been used as a machine for forming a tunnel in the ground, and a circular shield excavator for excavating a tunnel having a circular cross section is often used.

【0003】一方、例えば複数車線の道路等を敷設する
ための拡幅したトンネルを形成する要望もある。このよ
うな要望に対して前記円形シールド掘進機によって掘削
する場合、大径の円形断面に掘削しなければならず、通
常横長の矩形断面のトンネル形成にとっては埋め戻し等
の無駄な作業を要する。または、複数本の円形断面のト
ンネルを互いに重合させて並設しうるように掘削するこ
とがある。しかし、円形を重合させて所望の拡幅したト
ンネルを掘削するためには重合代を大きく取らなければ
ならないため、必要以上に大径のシールド掘進機が必要
となるとともに効率の悪い作業となってしまう。
On the other hand, there is also a demand for forming a widened tunnel for laying a road having a plurality of lanes, for example. In order to meet such a demand, when excavating with the circular shield machine, it is necessary to excavate into a large-diameter circular cross section, and usually wasteful work such as backfilling is required for forming a tunnel having a horizontally long rectangular cross section. Alternatively, a plurality of tunnels each having a circular cross section may be excavated so as to be overlapped with each other and arranged side by side. However, in order to excavate a desired widened tunnel by superimposing circles, it is necessary to take a large margin of superimposition, so a shield excavator with a larger diameter than necessary is required and it becomes inefficient work. .

【0004】このため、例えば実公平4−14552号
公報に記載されているような円形断面以外の特殊断面を
掘削する従来技術がある。この技術は、単一の円形断面
掘削用カッタをカッタガイドに沿って移動させることに
より、例えば矩形状断面の横坑を掘削しようとするもの
である。つまり、図12に示すように、一個のカッター
ディスク51を、そのカッターシャフト52を伸長させ
且つカッターシャフト52を支持する球面軸受53を用
いて全方向に揺動させる(いわゆるピボッティング)こ
とによって掘削範囲を拡大するものであって、とくに横
方向に大きく揺動させて拡幅したトンネルを掘削しよう
というものである(従来例1)。
Therefore, for example, there is a conventional technique for excavating a special cross section other than the circular cross section as described in Japanese Utility Model Publication No. 4-14552. This technique attempts to excavate a horizontal shaft having a rectangular cross section, for example, by moving a single circular cross section excavating cutter along a cutter guide. That is, as shown in FIG. 12, a single cutter disk 51 is swung in all directions using a spherical bearing 53 that extends the cutter shaft 52 and supports the cutter shaft 52 (so-called pivoting). It is intended to excavate a widened tunnel by swinging it in a lateral direction (conventional example 1).

【0005】さらに他の従来技術として特開昭62−2
25694号公報記載の技術がある。この技術は高速道
路(四車線)等の拡幅した掘削断面のトンネルを掘削す
るために、図13に示す(シールド掘進機の前面を示す
正面図)ように、複数個の大径のカッタ60を回転自在
に並設し、これら大径のカッタ60の間に小径のカッタ
61を備えたものである。これらのカッタ60、61に
よる掘削域が相互に重合するように掘削して拡幅した断
面形状を有するトンネルを掘削しようとするものである
(従来例2)。
Still another conventional technique is Japanese Patent Laid-Open No. 62-2.
There is a technique described in Japanese Patent No. 25694. In order to excavate a tunnel with a wide excavation cross section such as a highway (four lanes), this technique uses a plurality of large-diameter cutters 60 as shown in FIG. 13 (a front view showing the front of the shield machine). A cutter 61 of small diameter is provided between the cutters 60 of large diameter, which are rotatably arranged side by side. An attempt is made to excavate a tunnel having an enlarged cross-sectional shape such that excavation areas by the cutters 60 and 61 overlap with each other (conventional example 2).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記従来例1では図1
2から明らかなように、トンネルを拡幅するためにはカ
ッターシャフト52を長くする必要がある。このように
カッターシャフト52を長くすると掘削反力によるモー
メントが大きくなり、このモーメントを支持するための
機構が大きくなるため、高さ方向にも胴54を大きくせ
ざるを得ない。したがって、矩形トンネルの縦横比が制
限される。しかも、地中の掘削面はどうしても部分球状
になり地山が不安定になって崩れやすい。そのうえ、単
一のカッタディスク51で矩形状の断面を掘削しようと
するものであるため、カッタディスク51をあまり大き
くするとトンネル角部を矩形状に掘削することが難しく
なる。その結果カッタディスク51を比較的小さくする
必要が生じる。しかし、カッタディスク51を小さくす
ると矩形状断面内に占めるカッタディスク51の割合が
小さくなってシールド掘削機前面での山留めができず、
掘削時に地山の崩壊の恐れがある軟弱地盤等の崩壊性地
盤の掘削には不向きで、例えば泥水加圧式シールド掘進
機においては採用できない構成となり、自立性のある山
でないと矩形状に掘削することができないものとなる。
In the prior art example 1 shown in FIG.
As is clear from 2, it is necessary to lengthen the cutter shaft 52 in order to widen the tunnel. When the cutter shaft 52 is lengthened in this way, the moment due to the excavation reaction force becomes large, and the mechanism for supporting this moment becomes large, so that the body 54 must be enlarged in the height direction. Therefore, the aspect ratio of the rectangular tunnel is limited. Moreover, the excavated surface in the ground is inevitably partly spherical, and the ground is unstable and easily collapses. Moreover, since a single cutter disk 51 is used to excavate a rectangular cross section, if the cutter disk 51 is made too large, it becomes difficult to excavate the tunnel corner into a rectangular shape. As a result, it becomes necessary to make the cutter disk 51 relatively small. However, if the cutter disk 51 is made smaller, the ratio of the cutter disk 51 in the rectangular cross section becomes smaller, and the mountain clasp at the front face of the shield excavator cannot be achieved.
It is not suitable for excavating collapsible ground such as soft ground where there is a risk of collapse of the ground at the time of excavation.For example, it will not be used in a mud pressure shield excavator. It will not be possible.

【0007】一方、前記従来例2では、図13に示すよ
うに大径のカッタ60と小径のカッタ61とである程度
矩形状に近い形状の掘削ができるが、大径カッタ60と
小径カッタ61の間に凹凸状の未掘削部62が残り、こ
の未掘削部62をシールド掘進機の掘進時に機械外郭部
63(フードプレート部)で強制的に掘削して進む必要
があるため、地山が硬質地盤であると掘進抵抗が増加し
て掘進が困難になる。また、機械外郭部63で強制的に
掘削したとしても、この機械外郭部63が早期磨耗を生
じてシールド掘進機自体の早期交換が必要となって、費
用及び時間を要する非常に効率の悪い作業となるので、
この従来例2も軟弱地盤でないと掘進が困難になる。
On the other hand, in the conventional example 2, as shown in FIG. 13, the large-diameter cutter 60 and the small-diameter cutter 61 can excavate a rectangular shape to some extent, but the large-diameter cutter 60 and the small-diameter cutter 61 are used. An uneven unexcavated portion 62 remains between the unexcavated portions 62 and it is necessary to forcibly excavate the unexcavated portion 62 in the machine outer shell portion 63 (hood plate portion) when the shield excavator advances, so the ground is hard. If it is the ground, the excavation resistance increases and the excavation becomes difficult. Even if the machine outer casing 63 is forcibly excavated, the machine outer casing 63 is prematurely worn and the shield excavator itself needs to be replaced early, which is a very inefficient operation that requires cost and time. Therefore,
This conventional example 2 also has difficulty in excavation unless the ground is soft.

【0008】ところで、前記掘進抵抗を減少させるため
に、仮に、この従来例2のシールド掘進機の機械外郭部
63を大径と小径のカッタ外周を連続させた形状とほぼ
同じ凹凸形状に形成したとすると、その製作上、時間と
費用を要するとともにこのシールド掘進機で掘削した後
には凹凸状の未掘削部62が残ってしまう。
In order to reduce the excavation resistance, it is assumed that the machine shell 63 of the shield machine according to Conventional Example 2 has an uneven shape which is substantially the same as the shape in which the outer circumferences of the large diameter cutter and the small diameter cutter are continuous. In that case, it takes time and cost in manufacturing, and the uneven unexcavated portion 62 remains after excavation by the shield machine.

【0009】そのため、このようなシールド掘進機で先
に形成した矩形状のトンネルに別の矩形状のトンネルを
並設することが考えられる。その場合、通常は先のトン
ネルを掘削するときにセグメントと地山との間にコンク
リートの裏込材を注入してトンネルを形成しているた
め、後のトンネルを掘削するときに先のトンネルの裏込
材を掘削しながら掘進して、後のトンネルの裏込材を先
のトンネルの裏込材と結合させるように並設して両トン
ネルを強固に並設しようとする。
Therefore, it is conceivable to install another rectangular tunnel in parallel with the rectangular tunnel previously formed by such a shield machine. In that case, usually when excavating the previous tunnel, the concrete backing material is injected between the segment and the ground to form the tunnel, so when excavating the latter tunnel, The backfill material is excavated while excavating, and the backfill material of the later tunnel is installed side by side so as to be combined with the backfill material of the previous tunnel, and both tunnels are firmly arranged side by side.

【0010】しかし、前述のごとく凹凸状の未掘削部6
2が残ると後のトンネルを掘削するときに先のトンネル
との間の重合代を大きく取らないと掘削できない部分が
残るため、この掘削作業は重合代を大きくした効率の悪
い作業となる。
However, as described above, the unexcavated portion 6 having the uneven shape is formed.
If 2 remains, there will be a portion that cannot be excavated unless a large margin of overlap with the previous tunnel is left when excavating a later tunnel, so this excavation work becomes an inefficient operation with a large margin of overlap.

【0011】しかも、矩形状のトンネルを並設して、例
えば道路トンネルを形成しようとした場合、通常、道路
トンネルは5%程度の勾配で上下して掘削することが多
いため、前記従来例2のように凹凸状の未掘削部62が
残ると後行トンネルを掘削する時に先行トンネルの凹凸
状と後行トンネルの凹凸状との間にずれを生じて更に未
掘削部62が多くなる場合がある。従って、このような
場合には重合代を更に大きくした効率の悪い掘削作業が
必要となる。更にこの時、重合代をあまり大きくすると
後行のシールド掘進機が先行トンネルのセグメントを掘
削してしまう可能性もあるため掘削作業に高度な技術を
要することとなる。
Further, when it is attempted to form a road tunnel by arranging rectangular tunnels side by side, the road tunnel is usually excavated up and down with a gradient of about 5%. When the uneven unexcavated portion 62 remains, the unevenness of the leading tunnel and the unevenness of the trailing tunnel may deviate when excavating the trailing tunnel, and the unexcavated portion 62 may further increase. is there. Therefore, in such a case, an inefficient excavation operation with a larger polymerization margin is required. Further, at this time, if the overlap allowance is too large, there is a possibility that the subsequent shield machine may excavate the segment of the preceding tunnel, so that the excavation operation requires advanced technology.

【0012】なお、このような矩形状のトンネルを並設
する場合、両断面を1度に掘削できる大掘削断面のシー
ルド掘進機を製造すればよいが、この場合、例えば、機
械の幅が20m以上もあるシールド掘進機となるため、
その製作上は技術的に困難で、また、輸送上の問題や、
あるいは組立上の問題もあり、不経済で実現するのは非
常に困難である。
When such rectangular tunnels are juxtaposed, a shield excavator having a large excavation section capable of excavating both sections at once may be manufactured. In this case, for example, the width of the machine is 20 m. Because it becomes a shield excavator with more than
Its production is technically difficult,
Alternatively, there is a problem in assembling, and it is very difficult to realize it uneconomically.

【0013】本発明は前記課題を解決するためになされ
たものであり、最終的に必要なトンネルの断面にきわめ
て近い矩形断面状に掘削することができる矩形シールド
掘進機を提供することを目的としている。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a rectangular shield machine capable of excavating in a rectangular cross section which is extremely close to the cross section of a tunnel finally required. There is.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の矩形シールド掘
進機は、シールド掘進機前面に相互が軸方向に干渉しな
い所定距離ずらして並設された複数個の主カッターディ
スクと、シールド掘進機前面の外辺たる隣接する主カッ
ターディスク同士のほぼ共通接線上および該接線に垂直
な接線上にそれぞれ配設された、前記主カッターディス
クの未掘削部を掘削するための実質的に円筒状を呈する
複数個のカッタードラムと、該主カッターディスクとカ
ッタードラムとで略矩形に形成されたシールド掘進機前
面と略同一の矩形断面を有する胴とを備えている。
SUMMARY OF THE INVENTION A rectangular shield machine according to the present invention comprises a plurality of main cutter disks arranged side by side on a front surface of the shield machine with a predetermined distance from each other so as not to interfere with each other in an axial direction, and a front surface of the shield machine. A substantially cylindrical shape for excavating the unexcavated portion of the main cutter discs, which are respectively disposed on substantially common tangent lines of adjacent main cutter discs that are the outer edges of the main cutter discs and tangent lines perpendicular to the tangent lines. It is provided with a plurality of cutter drums, and a cylinder having a rectangular cross section substantially the same as the front surface of the shield machine formed in a substantially rectangular shape by the main cutter disk and the cutter drum.

【0015】かかる構成によって本発明の矩形シールド
掘進機は、複数個の主カッターディスクによってその前
面を掘削することができ、複数個のカッタードラムによ
ってシールド掘進機前面の外辺部における主カッターデ
ィスクによる未掘削部を掘削することができる。そうす
ることによって矩形状のトンネルを掘削することができ
る。
With such a construction, the rectangular shield machine of the present invention can excavate its front surface by a plurality of main cutter disks, and the plurality of cutter drums can be used by the main cutter disk at the outer peripheral portion of the front surface of the shield machine. The unexcavated part can be excavated. By doing so, a rectangular tunnel can be excavated.

【0016】かかる矩形シールド掘進機において、前記
略矩形を呈した前面の四隅に少なくとも主カッターディ
スクの未掘削部を掘削するための主カッターディスクよ
り小径の補助カッターディスクを配設し、該補助カッタ
ーディスクの面が前記主カッターディスクの面に略平行
になるように構成するのが、主カッターディスクの両端
角部の未掘削部をを掘削することができるので、より矩
形状に近い形状に掘削することができる。さらに、補助
カッターディスクの面が前記主カッターディスクの面に
略平行になっているため、補助カッターディスクによっ
て掘削された地山の面も安定して崩れにくいという点で
も好ましい。
In such a rectangular shield machine, an auxiliary cutter disk having a diameter smaller than that of the main cutter disk for excavating an unexcavated portion of the main cutter disk is disposed at the four corners of the front surface having the substantially rectangular shape. It is possible to excavate the unexcavated parts at the both end corners of the main cutter disc so that the disc surface is substantially parallel to the surface of the main cutter disc. can do. Furthermore, since the surface of the auxiliary cutter disk is substantially parallel to the surface of the main cutter disk, the surface of the ground excavated by the auxiliary cutter disk is also stable and difficult to collapse.

【0017】そして、前記略矩形断面を有する胴を、各
主カッターディスク毎にその後方に配設された矩形断面
の胴要素を相互に着脱自在に連結することによって形成
するのが、掘削しようとするトンネルの幅や高さに応じ
て適宜基数だけ連結しうる点で好ましく、さらに、掘進
機を搬送する場合も各主カッターディスクおよび胴要素
の対に分割してから運べる点で好ましい。
The cylinder having the substantially rectangular cross section is formed by detachably connecting the cylinder elements of the rectangular cross section arranged behind each main cutter disk to each other so as to be excavated. This is preferable in that the number of radixes can be appropriately connected according to the width and height of the tunnel to be formed. Further, when the excavator is conveyed, it is preferable in that it can be divided into pairs of main cutter disks and barrel elements and then conveyed.

【0018】また、前記カッタードラムを、前記主カッ
ターディスクの接線から外方へ進出および後退しうるよ
うに揺動駆動可能に構成するのが、外方へ進出させた側
のいわゆる余掘りを行うことができるため、カーブしつ
つ掘進できる、つまり湾曲掘進が可能となる点で好まし
い。また、若干の拡幅掘削も可能となる。
Further, the cutter drum is constructed so as to be swingable so as to be able to advance and retreat outward from the tangent line of the main cutter disc, so that so-called over-digging is performed on the side that has advanced outward. Therefore, it is preferable that the excavation can be performed while curving, that is, the curved excavation can be performed. In addition, it is possible to perform a wide widening excavation.

【0019】さらに、前記補助カッターディスクを、前
記主カッターディスクの略接線方向へ移動しうるように
揺動駆動可能に構成するのが、掘削代を外方に拡大でき
るため、たとえば複数本のトンネルを隣接させて掘削す
る場合にトンネル相互間を容易に連通しうる点で好まし
い。また、若干の拡幅掘削も可能となる。
Further, the auxiliary cutter disk is constructed so that it can be rockably driven so as to be movable in a substantially tangential direction of the main cutter disk. Since the excavation allowance can be expanded outward, a plurality of tunnels, for example, can be used. When excavating adjacent to each other, tunnels can be easily communicated with each other, which is preferable. In addition, it is possible to perform a wide widening excavation.

【0020】加えて、前記略矩形断面を有する胴要素そ
れぞれを、中折れピンによって接続された前胴および後
胴から中折れ可能に構成し、前記後胴同士をそれぞれが
着脱自在に固定連結し、前記前胴をそれぞれ前記中折れ
ピンを中心に揺動駆動可能に構成するのが、前記湾曲掘
進が可能となる点で好ましく、また、胴要素それぞれを
適宜反対方向に屈曲させることにより、掘進機をその軸
回りに回転させることができるため、掘進機の姿勢調整
を行いうる点で好ましい。
In addition, each of the body elements having the substantially rectangular cross section is configured to be capable of being center-folded from a front body and a rear body connected by center folding pins, and the rear bodies are detachably fixedly connected to each other. It is preferable that each of the front cylinders be configured to be swingably driven around the center bending pin in terms of enabling the curved excavation, and the excavation can be performed by bending each of the cylinder elements in opposite directions as appropriate. Since the machine can be rotated around its axis, it is preferable in that the attitude of the machine can be adjusted.

【0021】また、前記各主カッターディスクおよび該
主カッターディスクの後方の胴要素から掘進機要素を構
成し、各掘進機要素を、その主カッターディスクの直交
する四本の接線方向それぞれに前記カッタードラムが配
設されうるように構成するのが、掘削しようとするトン
ネルの幅や高さに応じて適宜基数だけ掘進機要素を連結
しうる点で好ましく、連結基数に拘らず矩形断面のトン
ネルを掘削することができる。
Further, an excavator element is constituted by each of the main cutter disks and a trunk element behind the main cutter disk, and each excavator element is provided with the cutter in each of four orthogonal tangential directions of the main cutter disk. It is preferable to configure the drum so that the excavator elements can be connected in a suitable radix according to the width and height of the tunnel to be excavated, and a tunnel having a rectangular cross section can be used regardless of the connection radix. Can be drilled.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に記載の実施形態
を参照しつつ本発明の矩形シールド掘進機(以下、単に
掘進機という)を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A rectangular shield machine (hereinafter, simply referred to as a machine) of the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.

【0023】図1は本発明の掘進機の一実施形態を示す
斜視図、図2は図1の掘進機の前面を示す正面図、図3
は図2のA1 −A2 −A3 −A4 線断面を示す側面断面
図、図4は図2のB−B線断面を示す部分平面断面図、
図5は図1の掘進機における補助カッターディスクを示
す斜視図、図6は図1の掘進機におけるカッタードラム
を示す説明図、図7は図4の掘進機における連結ピンの
構成を示す斜視図、図8は図1の掘進機の中折れ状態を
示す説明図、図9は図1の掘進機によるトンネル掘削例
を示す説明図、図10は図1の掘進機による他のトンネ
ル掘削例を示す説明図、図11は図1の掘進機によるさ
らに他のトンネル掘削例を示す説明図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the excavator of the present invention, FIG. 2 is a front view showing the front of the excavator of FIG. 1, and FIG.
2 is a side sectional view showing a section taken along line A1-A2-A3-A4 of FIG. 2, and FIG. 4 is a partial plan sectional view showing a section taken along line BB of FIG.
5 is a perspective view showing an auxiliary cutter disk in the excavator in FIG. 1, FIG. 6 is an explanatory view showing a cutter drum in the excavator in FIG. 1, and FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a connecting pin in the excavator in FIG. 8, FIG. 8 is an explanatory view showing a broken state of the excavator of FIG. 1, FIG. 9 is an explanatory view showing an example of tunnel excavation by the excavator of FIG. 1, and FIG. 10 is another example of tunnel excavation by the excavator of FIG. 11 is an explanatory diagram showing yet another example of tunnel excavation by the excavator of FIG. 1.

【0024】図1に示すように、掘進機1の前部には略
同一径の3個の主カッターディスク2が一列に並設され
ている。この実施形態では主カッターディスク2が相互
に干渉しないように、中央部の主カッターディスク2A
が両側の主カッターディスク2Bよりも所定距離D(図
3)だけ前方に突出するようにずらして配設されてい
る。また、隣接する主カッターディスク同士は、その中
心間がこの主カッターディスクの半径以上で直径以下の
距離E(図2)だけ離間して配設されている。
As shown in FIG. 1, three main cutter disks 2 having substantially the same diameter are arranged side by side in a row at the front of the excavator 1. In this embodiment, the main cutter disks 2A in the central portion are arranged so that the main cutter disks 2 do not interfere with each other.
Are arranged so as to project forward by a predetermined distance D (FIG. 3) from the main cutter disks 2B on both sides. Adjacent main cutter disks are disposed such that the centers thereof are separated by a distance E (FIG. 2) equal to or larger than the radius of the main cutter disk and equal to or smaller than the diameter.

【0025】これら主カッターディスク2A、2Bは、
図3および図4に示すように掘進機1の胴3内における
バルクヘッド4より後方に設けられた回転駆動装置5に
よって回転駆動される駆動軸6により旋回させられる。
なお、駆動軸6はシール箱7および軸受8によって支持
されている。
The main cutter disks 2A, 2B are
As shown in FIGS. 3 and 4, the drive shaft 6 is rotated by a rotary drive device 5 provided behind the bulkhead 4 in the body 3 of the excavator 1.
The drive shaft 6 is supported by a seal box 7 and a bearing 8.

【0026】また、この実施形態では掘削ズリの排出に
送泥管9と排泥管10とを用いた泥水式を例示してい
る。もちろん、本発明においては泥水式以外にスクリュ
ウコンベヤを用いた泥土圧式またはコンベヤ等を用いた
オープンメカニカル式等の公知の掘削方式を用いてもよ
い。
Further, in this embodiment, a mud-water type using the mud pipe 9 and the mud pipe 10 for discharging the drilling waste is illustrated. Of course, in the present invention, a well-known excavation method such as a mud pressure type using a screw conveyor or an open mechanical type using a conveyor or the like may be used in addition to the muddy water type.

【0027】なお、Sはトンネル殻を形成するセグメン
トであり、11はセグメントSを組み付けるためのエレ
クターである。12はセグメントSを押してその反力で
掘進機1を前進せしめる推進ジャッキである。
Incidentally, S is a segment forming a tunnel shell, and 11 is an erector for assembling the segment S. Reference numeral 12 denotes a propulsion jack that pushes the segment S and advances the excavator 1 by the reaction force.

【0028】図1および図2から明らかなように、一個
の主カッターディスク2に対して、その後方に一個の胴
要素3aが配設されている。後述するように胴要素3a
同士は互いに着脱自在に連結されている。以下、この一
個の主カッターディスク2と対応する一個の胴要素3a
とからなるものを掘進機要素1aと呼ぶ。
As is apparent from FIGS. 1 and 2, one barrel element 3a is arranged behind one main cutter disk 2. Body element 3a as described below
The parts are removably connected to each other. Hereinafter, one body element 3a corresponding to this one main cutter disc 2
An element consisting of and is called an excavator element 1a.

【0029】そして、隣接する主カッターディスク2
A、2Bのほぼ共通接線上および該接線に垂直な接線上
にはカッタードラム13がそれぞれ設けられている。言
い換えれば、カッタードラム13は、両端部の主カッタ
ーディスク2Bの両隅部と、隣接する主カッターディス
ク2A、2Bの中心間距離Eのほぼ中央部に相当する外
辺部とにそれぞれ設けられている。それによって掘進機
1の前面は略長方形状を呈している。このカッタードラ
ム13は円筒状ドラム13aの表面に複数個のカッター
ビット13bが整列配設されたものである。両端部の主
カッターディスク2Bの両隅部のカッタードラム13は
二個のドラム13aが中間部材13cによって連結され
たものである(以下、カッタードラム対という)。中間
部材13cの位置に対応する地山の部分は両端の主カッ
ターディスク2Bによって既に掘削されており、掘進機
1の掘進に際して中間部材13cにとって前記地山部分
が邪魔になることはないので問題はなく、駆動機構がカ
ッタードラム13二個に対して一基となるので経済的で
ある。一方、隣接する主カッターディスク2A、2B間
のカッタードラム13は一個ずつ配設されている。もち
ろん、一基の掘進機要素1aに対して、その主カッター
ディスク2の直交四辺それぞれに前記一個のカッタード
ラム13または一個のカッタードラム対13を配設しう
るように構成してもよい。そうすることにより、連結す
る掘進機要素1aの基数に応じて各掘進機要素1aの前
面のいずれの辺にカッタードラムまたはカッタードラム
対を配設すべきかを選択することができる。
Then, the adjacent main cutter disk 2
A cutter drum 13 is provided on a substantially common tangent of A and 2B and on a tangent perpendicular to the tangent. In other words, the cutter drums 13 are provided at both corners of the main cutter disc 2B at both ends and at an outer edge corresponding to a substantially central portion of the center distance E between the adjacent main cutter discs 2A and 2B. I have. Thereby, the front surface of the excavator 1 has a substantially rectangular shape. The cutter drum 13 has a plurality of cutter bits 13b arranged on the surface of a cylindrical drum 13a. The cutter drums 13 at both corners of the main cutter discs 2B at both ends are formed by connecting two drums 13a by an intermediate member 13c (hereinafter referred to as a cutter drum pair). The ground portion corresponding to the position of the intermediate member 13c has already been excavated by the main cutter discs 2B at both ends, and the ground portion does not become an obstacle for the intermediate member 13c when the excavator 1 excavates. In addition, the driving mechanism is economical because one driving mechanism is provided for two cutter drums 13. On the other hand, the cutter drums 13 between the adjacent main cutter disks 2A, 2B are arranged one by one. Of course, it may be configured such that one cutter drum 13 or one cutter drum pair 13 can be disposed on each of four orthogonal sides of the main cutter disc 2 for one excavator element 1a. By doing so, it is possible to select on which side of the front surface of each excavator element 1a the cutter drum or the pair of cutter drums should be disposed according to the radix of the excavator elements 1a to be connected.

【0030】図2に示すように、このカッタードラム1
3は掘進機前面の各辺に垂直な矢印F方向および矢印G
方向に進退させられる。すなわち、各カッタードラム1
3は掘進機1前面の長方形の長辺および短辺から外方に
進出させられ且つ後退させられるように構成されてい
る。図4にこのカッタードラム13を進退させる往復駆
動機構14が示されている。すなわち、バルクヘッド4
にカッタードラム13の支持部材14aを揺動自在に支
持する軸受14bが装備されており、前記支持部材14
aを矢印H−J方向に揺動駆動させるための駆動ジャッ
キ14cがバルクヘッド4後方に配設されている。図4
では掘進機前面の長方形短辺のカッタードラム13の往
復駆動機構14のみ示されてれいるが、長辺側のカッタ
ードラム13についても同様の往復駆動機構が採用され
る。このようにカッタードラム13を外方に進出させて
掘進することにより、カッタードラム13を進出させた
側のいわゆる余掘りが可能となる。また、主カッターデ
ィスクには公知のいわゆるコピーカット機構が配設され
ているので、かかるコピーカット機構によっても余掘り
が可能となる。したがって、余掘りを行った方向に容易
に掘進機1をカーブさせて進ませることができる。
As shown in FIG. 2, this cutter drum 1
3 is an arrow F direction and an arrow G perpendicular to each side of the excavator.
You can move back and forth in the direction. That is, each cutter drum 1
Numeral 3 is configured to be advanced outward from the long sides and short sides of the rectangle on the front surface of the excavator 1 and to be retracted. FIG. 4 shows a reciprocating drive mechanism 14 for moving the cutter drum 13 back and forth. That is, the bulkhead 4
Is equipped with a bearing 14b for swingably supporting the support member 14a of the cutter drum 13.
A drive jack 14c for swinging and driving a in the direction of the arrow HJ is provided behind the bulkhead 4. FIG.
Although only the reciprocating drive mechanism 14 of the cutter drum 13 on the rectangular short side on the front side of the excavator is shown in the above, a similar reciprocating drive mechanism is also used on the cutter drum 13 on the long side. In this way, by making the cutter drum 13 advance outward and digging, so-called extra digging on the side where the cutter drum 13 has advanced becomes possible. In addition, since a known so-called copy cut mechanism is provided on the main cutter disk, it is possible to perform extra cutting by such a copy cut mechanism. Therefore, the excavator 1 can be easily curved and advanced in the direction in which the excavation has been performed.

【0031】カッタードラムおよびカッタードラム対の
回転駆動機構はいずれも同じで図5に示すような構成を
備えている。すなわち、バルクヘッド4後方の駆動装置
15によってバルクヘッド4を貫通する駆動軸16を回
転させ、駆動軸16の先端側に配設された傘歯車機構1
7を介してドラム軸13dを回転させてドラム13aを
回転させる。ここで、カッタードラム対13の場合は中
間部材13cに傘歯車機構17およびドラム軸13dが
内装されている。18は傘歯車機構17の押圧反力を受
けるために設けられたテーパーローラーベアリングであ
り、19は円筒コロベアリングである。14bは前記軸
受(図4)である。前記支持部材14a(図4)はその
図示が省略されている。
The rotary drive mechanism for the cutter drum and the pair of cutter drums are the same, and have the structure shown in FIG. That is, the drive device 15 behind the bulkhead 4 rotates the drive shaft 16 penetrating the bulkhead 4, and the bevel gear mechanism 1 disposed on the tip side of the drive shaft 16.
The drum shaft 13d is rotated via 7 to rotate the drum 13a. Here, in the case of the cutter drum pair 13, the bevel gear mechanism 17 and the drum shaft 13d are incorporated in the intermediate member 13c. Reference numeral 18 denotes a taper roller bearing provided to receive the pressing reaction force of the bevel gear mechanism 17, and 19 denotes a cylindrical roller bearing. 14b is the bearing (FIG. 4). Illustration of the support member 14a (FIG. 4) is omitted.

【0032】再び図1および図2に戻って、掘進機1前
面の四隅それぞれには主カッターディスク2より小径の
補助カッターディスク20が配設されている。この補助
カッターディスク20それぞれその外周部は、前記全主
カッターディスク2の接線が全主カッターディスク2を
包絡する長方形より若干外方へはみ出した状態で配設さ
れている。そして、図2に示すように、掘進機1前面の
長方形の長辺に沿う矢印K−L方向に往復動させられる
ように構成されている。
Returning to FIGS. 1 and 2, an auxiliary cutter disk 20 having a diameter smaller than that of the main cutter disk 2 is provided at each of the four corners of the front face of the excavator 1. The outer peripheral portion of each of the auxiliary cutter disks 20 is disposed in such a manner that the tangent line of all the main cutter disks 2 protrudes slightly outward from a rectangle surrounding the entire main cutter disks 2. And as shown in FIG. 2, it is comprised so that it can reciprocate in the arrow KL direction along the long side of the rectangle of the excavator 1 front surface.

【0033】その構成は図3および図6から明らかであ
る。両図において、補助カッターディスク20を支持す
る第一部材21と第二部材22とはアーム部材23によ
ってクランク状に固定連結されている。そして、第二部
材22は軸受部材24を通してバルクヘッド4を貫通し
ている。補助カッターディスク20を回転させる駆動装
置25はバルクヘッド4後方に配設されており、回転駆
動力は第一部材21、第二部材22およびアーム部材2
3の内部を通してチェーンドライブまたはシャフトドラ
イブ等の公知の機構(図示されていない)で伝達され
る。そして、補助カッターディスク20の往復動機構と
しては駆動シリンダ26が用いられている。この駆動シ
リンダ26によって、第二部材22のバルクヘッド4後
方部分に形成されたブラケット22aを押し引きするこ
とにより、第二部材22の軸回りにアーム部材23を回
動させて補助カッターディスク20を矢印M−N方向に
回動させることができる。そうすることにより、補助カ
ッターディスク20を完全な直線移動ではないが、略前
記掘進機1前面の長方形の長辺に沿う矢印K−L方向
(図2)に往復動させることができる。したがって、こ
れら補助カッターディスク20を掘進機1前面の長方形
の長辺に沿って外方に進出させることによっても、主カ
ッターディスク2A、2Bの未掘削部を掘削してほぼ矩
形断面のトンネルが掘削できる。
The structure is apparent from FIGS. 3 and 6. In both figures, a first member 21 and a second member 22 that support the auxiliary cutter disk 20 are fixedly connected in a crank shape by an arm member 23. The second member 22 penetrates the bulkhead 4 through the bearing member 24. A driving device 25 for rotating the auxiliary cutter disc 20 is disposed behind the bulkhead 4, and the rotational driving force is applied to the first member 21, the second member 22, and the arm member 2.
3 through a known mechanism (not shown) such as a chain drive or a shaft drive. The drive cylinder 26 is used as a reciprocating mechanism of the auxiliary cutter disk 20. The drive cylinder 26 pushes and pulls a bracket 22 a formed on the rear part of the bulkhead 4 of the second member 22, thereby rotating the arm member 23 about the axis of the second member 22 to remove the auxiliary cutter disk 20. It can be rotated in the direction of arrow MN. By doing so, the auxiliary cutter disk 20 can be reciprocated in the arrow KL direction (FIG. 2) substantially along the long side of the rectangle on the front surface of the excavator 1, although the auxiliary cutter disk 20 is not a complete linear movement. Therefore, by advancing these auxiliary cutter disks 20 outward along the long sides of the rectangle on the front of the excavator 1, the unexcavated portions of the main cutter disks 2A, 2B are excavated to excavate a tunnel having a substantially rectangular cross section. it can.

【0034】なお、この実施形態では補助カッターディ
スク20は掘進機1前面の長方形の長辺に沿って往復動
させられるようにされている。しかし、長方形の長辺に
限定されることはなく、短辺に沿って往復動しうるよう
に構成してもよい。また、図6に示す構成を有している
ため、同一の補助カッターディスク20を、長方形の隅
を経由して長辺方向および短辺方向ともに移動しうるよ
うに構成することも可能である。
In this embodiment, the auxiliary cutter disk 20 is reciprocated along the long side of the rectangle on the front surface of the excavator 1. However, it is not limited to the long side of the rectangle, and may be configured to be able to reciprocate along the short side. Further, since it has the configuration shown in FIG. 6, it is possible to configure the same auxiliary cutter disk 20 so as to be movable in both the long side direction and the short side direction via the corners of the rectangle.

【0035】また、前記カッタードラム13の外方進出
と補助カッターディスク20の外方進出とを同時に行う
ことによって若干のトンネル拡幅も可能となる。
Further, by allowing the cutter drum 13 to move outward and the auxiliary cutter disk 20 to move outward at the same time, a slight tunnel widening is possible.

【0036】なお、本発明ではとくに補助カッターディ
スク20を備えた掘進機に限定されることはなく、補助
カッターディスク20は省略して主カッターディスクと
カッタードラムとを備えたものであってもよい。かかる
掘進機であっても矩形断面トンネルの掘削を容易に行う
ことができる。
The present invention is not particularly limited to the excavator equipped with the auxiliary cutter disk 20, and the auxiliary cutter disk 20 may be omitted and the main cutter disk and the cutter drum may be provided. . Even such an excavator can easily excavate a rectangular cross-section tunnel.

【0037】つぎに、前述のとおり本実施形態では三基
の掘進機要素1aが連結されている(図1参照)。そし
て図4に示すように、各掘進機要素1aとも前胴27と
後胴28とから構成され、前胴27は後胴28に対して
若干角度だけ屈曲しうるように中折れピン29によって
連結されている。各掘進機要素1aとも軸方向の同一位
置で前胴27と後胴28とが連結されている。各掘進機
要素1aの後胴28同士は各自のフランジ30を介して
ボルト31によって固定連結されている。前胴27同士
は図7に示すように一方が丸孔32で他方が長孔33に
よって構成された連結孔に連結ピン34を装入すること
により、前記屈曲が可能で且つ掘進機要素1aの軸方向
には相対移動不可能に連結されている。なお、図4では
一端の掘進機要素1aについては図示が省略されてい
る。
Next, as described above, in this embodiment, three excavator elements 1a are connected (see FIG. 1). As shown in FIG. 4, each excavator element 1a is composed of a front body 27 and a rear body 28, and the front body 27 is connected by a center bending pin 29 so that the front body 27 can be bent at a slight angle with respect to the rear body 28. Has been done. A front body 27 and a rear body 28 are connected to each of the machine elements 1a at the same axial position. The rear trunks 28 of the excavator elements 1a are fixedly connected to each other by bolts 31 via their own flanges 30. As shown in FIG. 7, the front torso 27 is bendable by inserting the connecting pin 34 into the connecting hole formed by the round hole 32 on one side and the elongated hole 33 on the other side, and the excavator element 1a can be bent. They are connected so that they cannot move relative to each other in the axial direction. In addition, in FIG. 4, illustration of the excavator element 1a at one end is omitted.

【0038】かかる構成によって、前記三基の掘進機要
素1aはそれらの前胴27を個別に異なる方向に、たと
えば図8に示すように揺動させることが可能である。図
8の(a)、(b)、(c)ともにその上段は平面図で
あり、下段は正面図である。図8(a)は三基の掘進機
要素1aともに同一方向(紙面右方向)に前胴27を揺
動させた状態である。その状態で掘進すれば、掘削反力
によって掘進機1は矢印Pの方向にカーブして進む。し
たがって、掘進方向を曲げる場合に便利である。前述の
カッタードラム13の進出と組み合わせるとさらに掘進
方向の変更が容易になる。
With this configuration, the three excavator elements 1a can swing their front bodies 27 individually in different directions, for example, as shown in FIG. 8A, 8B, and 8C, the upper stage is a plan view and the lower stage is a front view. FIG. 8A shows a state in which the front trunk 27 is swung in the same direction (rightward in the drawing) in all the three excavator elements 1a. If the excavation is performed in that state, the excavator 1 curves in the direction of the arrow P due to the excavation reaction force. Therefore, it is convenient when bending the excavation direction. When combined with the advance of the cutter drum 13 described above, it becomes easier to change the excavation direction.

【0039】図8(b)は中央の掘進機要素1aは前胴
27を揺動させておらず(後胴28と軸方向が一致して
いる)、両端の掘進機要素1aは前胴27を互いに反対
方向に揺動させている。その状態で掘進すれば、掘削反
力によって掘進機1は矢印Qの方向に回転しつつ進む。
したがって、掘進中に何らかの原因で掘進機1が軸回り
に回転する兆候があったときに修正を加えうるので便利
である。
In FIG. 8 (b), the excavator element 1a at the center does not swing the front body 27 (axial direction coincides with the rear body 28), and the excavator elements 1a at both ends have the front body 27. Are oscillated in opposite directions. If the digging machine 1 is advanced in this state, the excavator 1 rotates while moving in the direction of arrow Q due to the digging reaction force.
Therefore, it is convenient because correction can be made when there is a sign that the excavator 1 rotates around the axis for some reason during excavation.

【0040】図8(c)は両端の掘進機要素1aの前胴
27が図8(b)のそれと反対方向に揺動させられた状
態であり、掘進機1をその軸回りに図8(b)のそれと
反対にR方向に回転させることができる。
FIG. 8C shows a state in which the front body 27 of the excavator element 1a at both ends is swung in the opposite direction to that of FIG. 8B, and the excavator 1 is rotated around its axis as shown in FIG. In contrast to that of b), it can be rotated in the R direction.

【0041】図8では掘進機1を上下に長く連結してい
るが、水平方向に長く連結しても同等の作用が奏され
る。
In FIG. 8, the excavator 1 is vertically connected long, but the same effect can be obtained even if it is horizontally connected long.

【0042】前述の実施形態では掘進機要素1aを三基
連結していたが、本発明ではとくに三基に限定されるこ
とはなく、二基または四基以上連結してもよい。
In the above embodiment, three excavator elements 1a were connected, but the present invention is not limited to three, and two or four or more may be connected.

【0043】以上のように構成された掘進機1によれ
ば、以下のようにして矩形断面のトンネルを掘削するこ
とができる。
According to the excavator 1 configured as described above, a tunnel having a rectangular cross section can be excavated as follows.

【0044】すなわち、掘進機1の前面に設けられた3
個の主カッターディスク2A、2Bによって相互に干渉
することなく前面の地山を掘削し、これらの主カッター
ディスク2A、2Bによる未掘削部を後方に設けられた
補助カッターディスク20およびカッタードラム13に
よって掘削する。この補助カッターディスク20は、前
記駆動シリンダ26によるアーム部材23の揺動駆動に
よって往復動しつつ主カッターディスク2の未掘削部を
掘削することとなる。
That is, 3 provided on the front surface of the excavator 1
The front ground is excavated by the main cutter disks 2A, 2B without interfering with each other, and the unexcavated portion by the main cutter disks 2A, 2B is provided by the auxiliary cutter disk 20 and the cutter drum 13 provided at the rear. Excavate. The auxiliary cutter disc 20 excavates the unexcavated portion of the main cutter disc 2 while reciprocating by the swing drive of the arm member 23 by the drive cylinder 26.

【0045】叙上の掘進機1で掘削しうるトンネルの概
略を図9〜11に模式図として示す。
An outline of a tunnel which can be excavated by the above-mentioned excavator 1 is shown in FIGS.

【0046】図9に示すように、叙上のごとき構成によ
って前記掘進機1はそれ一基のみによっても矩形断面の
トンネルを掘削することができる。図9において掘削さ
れたトンネルは二点鎖線で示し、敷設されたセグメント
Sは実線で示す。なお、本掘進機1によれば、掘進機要
素1a同士の連結方向を選択することによって、横長の
矩形状トンネルのみならず縦長の矩形状トンネルも掘削
することができる。
As shown in FIG. 9, the excavator 1 can excavate a tunnel having a rectangular cross section with only one unit by the above-mentioned configuration. The excavated tunnel in FIG. 9 is shown by a chain double-dashed line, and the laid segment S is shown by a solid line. According to the present excavator 1, by selecting the connecting direction of the excavator elements 1a, not only the horizontally long rectangular tunnel but also the vertically long rectangular tunnel can be excavated.

【0047】一方、この一基の掘進機1によって地山の
異なる部位を複数回掘削することによって、より大きい
断面積の矩形断面トンネルを掘削することもできる。す
なわち、図10に示すように、まず一基の掘進機1によ
って第一トンネルTを掘削し(図10中の右側に二点鎖
線で示す)、ついでその掘進機1を掘削開始点まで戻
し、ついで第一トンネルTに隣接させて第二トンネルU
を掘削する(図10中の左側に実線で示す)。なお、図
中にハッチングで示されるのはセグメントSである。ま
た、この場合には補助カッターを掘進機前面の長方形長
辺に沿って移動させつつ掘削している。そして、第一ト
ンネルTと第二トンネルUとは前記補助カッターの掘削
部同士によって連通させられる。そして、図10中のセ
グメントS外部の掘削部はセグメント裏込材が充填され
て固化される。また、最終的には第一トンネルTと第二
トンネルUとは、その間のセグメント裏込材を切除する
ことによって連通され、幅寸法の大きい矩形断面のトン
ネルが完成する。
On the other hand, it is also possible to excavate a rectangular cross-section tunnel having a larger cross-sectional area by excavating different parts of the ground several times with this single excavator 1. That is, as shown in FIG. 10, first the excavator 1 excavates the first tunnel T (indicated by a chain double-dashed line on the right side in FIG. 10), and then the excavator 1 is returned to the excavation start point. Then, next to the first tunnel T, the second tunnel U
Excavation (shown by the solid line on the left side in FIG. 10). The segment S is indicated by hatching in the figure. Further, in this case, the auxiliary cutter is moved while moving along the long side of the rectangle in front of the excavator. Then, the first tunnel T and the second tunnel U are communicated with each other by the excavated portions of the auxiliary cutter. Then, the excavated portion outside the segment S in FIG. 10 is filled with the segment backing material and solidified. Finally, the first tunnel T and the second tunnel U are communicated by cutting the segment backing material between them to complete a tunnel having a rectangular cross section with a large width dimension.

【0048】図11にはより大きい寸法の矩形断面のト
ンネルの掘削法が示されている。このトンネルは図10
に示された方法を繰り返して複数本のトンネルを連通さ
せることによって形成されるものである。ハッチングは
セグメントSを示し、二点鎖線はセグメント裏込材が充
填されるべき掘削部外縁を示している。図中、六本のト
ンネルで囲まれた内部Vは、掘削前面側からの地山の崩
壊の無い範囲内で掘っていくか、または崩壊を防止する
ためのいわゆる山留工法を用いれば、とくにシールド掘
進機を用いる必要もなくバックホウ等の通常の掘削機に
よって容易に掘削することができる。
FIG. 11 shows a method of excavating a tunnel having a larger cross section. This tunnel is shown in Figure 10.
It is formed by repeating the method shown in (1) to connect a plurality of tunnels. The hatching indicates the segment S, and the chain double-dashed line indicates the outer edge of the excavation portion to be filled with the segment backing material. In the figure, the inside V surrounded by six tunnels is excavated within a range where there is no collapse of the ground from the front side of the excavation, or if the so-called mountain retaining method for preventing collapse is used, It is not necessary to use a shield machine, and can be easily excavated by an ordinary excavator such as a backhoe.

【0049】このように、一基の掘進機によって大寸法
の矩形断面トンネルを掘削することができる。
In this way, a large-sized rectangular section tunnel can be excavated by a single machine.

【0050】なお、一基の掘進機によって複数本のトン
ネルを掘削する場合には、一本のトンネル掘削の完了後
に再度掘削開始点まで掘進機を搬送するが、上述のとお
り本掘進機は掘進機要素ごとに分割しうるため、かかる
搬送が容易に行われる。さらに、掘進機を掘削開始点ま
で搬送したのちは、ボルトや連結ピンによって容易に再
連結することができる。
When excavating a plurality of tunnels by one excavator, the excavator is transported to the excavation start point again after the completion of excavation of one tunnel. Since the machine element can be divided, it can be easily transported. Furthermore, after the excavator is transported to the excavation start point, it can be easily re-connected by bolts or connecting pins.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明の掘進機は、複数個の主カッター
ディスクによってその前面を掘削することができ、複数
個のカッタードラムによってシールド掘進機前面の外辺
部における主カッターディスクによる未掘削部を掘削す
ることができる。そうすることによって矩形状のトンネ
ルを掘削することができる。
The excavator according to the present invention can excavate its front surface by a plurality of main cutter disks, and the unexcavated portion by the main cutter disk on the outer peripheral portion of the front surface of the shield excavator by a plurality of cutter drums. Can be drilled. By doing so, a rectangular tunnel can be excavated.

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

【図1】本発明の掘進機の一実施形態を示す斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the excavator of the present invention.

【図2】図1の掘進機の前面を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing a front surface of the machine shown in FIG. 1;

【図3】図2のA1 −A2 −A3 −A4 線断面を示す側
面断面図である。
FIG. 3 is a side sectional view showing a section taken along line A1-A2-A3-A4 of FIG.

【図4】図2のB−B線断面を示す部分平面断面図であ
る。
FIG. 4 is a partial plan cross-sectional view showing a cross section taken along the line BB of FIG.

【図5】図1の掘進機における補助カッターディスクを
示す斜視図である。
5 is a perspective view showing an auxiliary cutter disk in the excavator of FIG. 1. FIG.

【図6】図1の掘進機におけるカッタードラムを示す説
明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a cutter drum in the excavator of FIG. 1.

【図7】図4の掘進機における連結ピンの構成を示す斜
視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a connecting pin in the excavator of FIG.

【図8】図1の掘進機の中折れ状態を示す説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state in which the excavator of FIG. 1 is broken.

【図9】図1の掘進機によるトンネル掘削例を示す説明
図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of tunnel excavation by the excavator of FIG. 1.

【図10】図1の掘進機による他のトンネル掘削例を示
す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing another example of tunnel excavation by the excavator of FIG. 1.

【図11】図1の掘進機によるさらに他のトンネル掘削
例を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing still another example of tunnel excavation by the excavator of FIG. 1.

【図12】従来の掘進機の一例を示す説明図であり、
(a)は概略正面図であり(b)は側面図である。
FIG. 12 is an explanatory view showing an example of a conventional excavator,
(A) is a schematic front view and (b) is a side view.

【図13】従来の掘進機の他の例を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory view showing another example of a conventional excavator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・掘進機 1a・・掘進機要素 2・・・主カッターディスク 3・・・胴 4・・・バルクヘッド 13・・・カッタードラム 20・・・補助カッターディスク 27・・・前胴 28・・・後胴 29・・・中折れピン 33・・・連結ピン T・・・第一トンネル U・・・第二トンネル 1 ... Excavator 1a ... Excavator element 2 ... Main cutter disk 3 ... Trunk 4 ... Bulkhead 13 ... Cutter drum 20 ... Auxiliary cutter disk 27 ... Front trunk 28・ ・ ・ Rear body 29 ・ ・ ・ Center bent pin 33 ・ ・ ・ Connecting pin T ・ ・ ・ First tunnel U ・ ・ ・ Second tunnel

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シールド掘進機前面に相互が軸方向に干
渉しない所定距離ずらして並設された複数個の主カッタ
ーディスクと、シールド掘進機前面の外辺たる隣接する
主カッターディスク同士のほぼ共通接線上および該接線
に垂直な接線上にそれぞれ配設された、前記主カッター
ディスクの未掘削部を掘削するための実質的に円筒状を
呈する複数個のカッタードラムと、該主カッターディス
クとカッタードラムとで略矩形に形成されたシールド掘
進機前面と略同一の矩形断面を有する胴とを備えてなる
矩形シールド掘進機。
1. A plurality of main cutter disks, which are arranged side by side by a predetermined distance so as not to mutually interfere in the axial direction with each other on the front surface of the shield machine, and adjacent main cutter disks, which are the outer edges of the front surface of the shield machine, are substantially common to each other. A plurality of substantially cylindrical cutter drums for digging the unexcavated portion of the main cutter disc, which are respectively disposed on a tangent line and a tangent line perpendicular to the tangent line, the main cutter disc and the cutter A rectangular shield machine having a drum and a shield machine formed in a substantially rectangular shape with a drum and a barrel having a substantially rectangular cross section.
【請求項2】 前記略矩形を呈した前面の四隅に少なく
とも主カッターディスクの未掘削部を掘削するための主
カッターディスクより小径の補助カッターディスクが配
設されており、該補助カッターディスクの面が前記主カ
ッターディスクの面に略平行にされてなる請求項1記載
の矩形シールド掘進機。
2. An auxiliary cutter disc having a diameter smaller than that of the main cutter disc for excavating at least the unexcavated portion of the main cutter disc is provided at four corners of the front face having the substantially rectangular shape, and the face of the auxiliary cutter disc is provided. 2. The rectangular shield machine according to claim 1, wherein is made substantially parallel to the surface of the main cutter disk.
【請求項3】 前記略矩形断面を有する胴が、各主カッ
ターディスク毎に配設された矩形断面を有する胴要素が
相互に着脱自在に連結されることによって形成されてな
る請求項1記載の矩形シールド掘進機。
3. The cylinder having a substantially rectangular cross section is formed by detachably connecting the cylinder elements having a rectangular cross section arranged for each main cutter disk to each other. Rectangular shield machine.
【請求項4】 前記カッタードラムが、前記主カッター
ディスクの接線から外方へ進出および後退しうるように
揺動駆動可能に構成されてなる請求項1記載の矩形シー
ルド掘進機。
4. The rectangular shield machine according to claim 1, wherein the cutter drum is configured to be swingably driven so as to be able to advance and retreat outward from a tangent line of the main cutter disk.
【請求項5】 前記補助カッターディスクが、前記主カ
ッターディスクの略接線方向へ移動しうるように揺動駆
動可能に構成されてなる請求項2記載の矩形シールド掘
進機。
5. The rectangular shield machine according to claim 2, wherein the auxiliary cutter disk is configured to be swingable so as to be movable in a substantially tangential direction of the main cutter disk.
【請求項6】 前記略矩形断面を有する胴要素それぞれ
が中折れピンによって接続された前胴および後胴から中
折れ可能に構成されており、前記後胴同士はそれぞれが
着脱自在に固定連結され、前記前胴はそれぞれに前記中
折れピンを中心に揺動駆動可能に構成されてなる請求項
3記載の矩形シールド掘進機。
6. A body element having the substantially rectangular cross section is configured to be capable of being center-folded from a front body and a rear body connected by center-folding pins, and the rear bodies are detachably fixedly connected to each other. 4. The rectangular shield machine according to claim 3, wherein each of the front barrels is configured to be swingably driven around the center bending pin.
【請求項7】 前記各主カッターディスクおよび該主カ
ッターディスクの後方の胴要素から掘進機要素が構成さ
れており、各掘進機要素が、その主カッターディスクの
直交する四本の接線方向それぞれに前記カッタードラム
が配設されうるように構成されてなる請求項1記載の矩
形シールド掘進機。
7. An excavator element is formed from each of the main cutter discs and a trunk element behind the main cutter discs, and each excavator element is provided in each of four orthogonal tangential directions of the main cutter disc. The rectangular shield machine according to claim 1, wherein the cutter drum is arranged so that the cutter drum can be arranged.
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