JPH01322091A - 穿孔方法および装置 - Google Patents
穿孔方法および装置Info
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- JPH01322091A JPH01322091A JP63152377A JP15237788A JPH01322091A JP H01322091 A JPH01322091 A JP H01322091A JP 63152377 A JP63152377 A JP 63152377A JP 15237788 A JP15237788 A JP 15237788A JP H01322091 A JPH01322091 A JP H01322091A
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- drilling
- around
- excavated material
- rotor
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/08—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/20—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
- E21B7/205—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes without earth removal
- E21B7/206—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes without earth removal using down-hole drives
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/0642—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining the shield having means for additional processing at the front end
- E21D9/0657—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining the shield having means for additional processing at the front end structurally associated with rock crushers
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Earth Drilling (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
木発明は、掘削機を用いて地盤に穴を穿つ方法および装
置に関し、特に、トンネルの構築、管の敷設、既設管路
の更新、竪坑の構築、縦穴の形成等に好適な穿孔方法お
よび装置に関する。
置に関し、特に、トンネルの構築、管の敷設、既設管路
の更新、竪坑の構築、縦穴の形成等に好適な穿孔方法お
よび装置に関する。
(従来の技術)
地盤に穴を穿つ方法の つとして、特開昭59−192
193号公報に記載されているように、シールド本体と
、該シールド本体の前部に該シールド本体の軸線の周り
に偏心運動iiJ能に配置された円錐形のロータとを含
む掘進機を用いる月−人力法がある。この圧入方法は、
シールド本体に推力を作用させつつロータを偏心連動さ
せることにより、シールド本体の面方の十砂をロータで
押しのけつつ穴を形成する。
193号公報に記載されているように、シールド本体と
、該シールド本体の前部に該シールド本体の軸線の周り
に偏心運動iiJ能に配置された円錐形のロータとを含
む掘進機を用いる月−人力法がある。この圧入方法は、
シールド本体に推力を作用させつつロータを偏心連動さ
せることにより、シールド本体の面方の十砂をロータで
押しのけつつ穴を形成する。
地盤に穴を穿つ他の方法の一つとして、特開昭6C1−
242295号公報、特開昭61−102999号公報
等に記載されているように、シールド本体と、該シール
ド本体の前部に該シールド本体の軸線の周りに回転可能
に配置された掘削手段と、該掘削1段により掘削さゎた
掘削物をシールド本体の後方へ排出する手段とを含む掘
削機を用いる掘削方法がある。この掘削力法は、シール
ド本体に■f力を作用させつつ掘削り段を回転させるこ
とにより地盤を掘削し、掘削物を地上へ排出することに
より穴を形成する。地上へ排出された掘削物は、所定の
処理をされた後、所定の場所に運搬され、廃棄される。
242295号公報、特開昭61−102999号公報
等に記載されているように、シールド本体と、該シール
ド本体の前部に該シールド本体の軸線の周りに回転可能
に配置された掘削手段と、該掘削1段により掘削さゎた
掘削物をシールド本体の後方へ排出する手段とを含む掘
削機を用いる掘削方法がある。この掘削力法は、シール
ド本体に■f力を作用させつつ掘削り段を回転させるこ
とにより地盤を掘削し、掘削物を地上へ排出することに
より穴を形成する。地上へ排出された掘削物は、所定の
処理をされた後、所定の場所に運搬され、廃棄される。
(発明か解決しようとする課題)
しかし、前者すなわち圧入方法は、シールド本体の推進
時にロータに大きな反力が作用することから、シールド
本体に大きな推力を作用させなけわはならないという問
題かある。これに対し、後者すなわち掘削方法は、全て
の掘削物を地」−に排出することから、高価になるとい
う問題がある。
時にロータに大きな反力が作用することから、シールド
本体に大きな推力を作用させなけわはならないという問
題かある。これに対し、後者すなわち掘削方法は、全て
の掘削物を地」−に排出することから、高価になるとい
う問題がある。
本発明は、本体に大きなJff力を作用させる必要がな
い、廉価な穿孔方法および装置を提供することをLI的
とする。
い、廉価な穿孔方法および装置を提供することをLI的
とする。
(課題を解決するための手段)
本発明の穿孔方法は、筒状の本体および該本体に支承さ
れた掘削手段を有する掘削機を前進させつつ前記掘削手
段により地盤を掘削し、掘削された掘削物を前記本体の
周りに移動させることを含むことを特徴とする。
れた掘削手段を有する掘削機を前進させつつ前記掘削手
段により地盤を掘削し、掘削された掘削物を前記本体の
周りに移動させることを含むことを特徴とする。
木発明の穿孔方法において、掘削物を、本体内を経て該
本体の周りへ移動させることが好ましい。特に、掘削物
を本体の内部がら外部へ強制的に押し出すと好適てあり
、また、本体の周りの掘削物にこれを圧縮する力を繰り
返し作用させると好適である。さらに、掘削機内に受は
入れられた掘削物に礫のような固形物が存在するときは
、該固形物を掘削機内で破砕することが好ましい。
本体の周りへ移動させることが好ましい。特に、掘削物
を本体の内部がら外部へ強制的に押し出すと好適てあり
、また、本体の周りの掘削物にこれを圧縮する力を繰り
返し作用させると好適である。さらに、掘削機内に受は
入れられた掘削物に礫のような固形物が存在するときは
、該固形物を掘削機内で破砕することが好ましい。
木発明の穿孔装置は、筒状の本体と、地盤を掘削するよ
うに前記本体に支承された掘削手段と、掘削された掘削
物を前記本体の周りへ移動させる手段と、面記掘削毛段
を作動させる駆動手段とを備える掘削機を含むことを特
徴とする。
うに前記本体に支承された掘削手段と、掘削された掘削
物を前記本体の周りへ移動させる手段と、面記掘削毛段
を作動させる駆動手段とを備える掘削機を含むことを特
徴とする。
本発明の穿孔装置において、掘削物を本体内がら本体の
周りへ移動させる少なくとも−っ穴を本体に形成1−る
ことか好ましい。この場合、掘削手段は前記穴より前方
、好ましくは本体の前部に配置される。
周りへ移動させる少なくとも−っ穴を本体に形成1−る
ことか好ましい。この場合、掘削手段は前記穴より前方
、好ましくは本体の前部に配置される。
移動手段は、前記穴を経て掘削物を本体の周りに強制的
に押し出すように本体の半径方向へ移動される押出し機
構をさらに含むことが好ましい。
に押し出すように本体の半径方向へ移動される押出し機
構をさらに含むことが好ましい。
また、押出し機構は、本体の周りの掘削物にこれを圧縮
する圧縮力を繰り返し作用させるように、本体の軸線の
周りに偏心運動をされるロータを含むことがより好まし
い。さらに、ロータと本体とがクラッシャを構成する構
造であると好適である。
する圧縮力を繰り返し作用させるように、本体の軸線の
周りに偏心運動をされるロータを含むことがより好まし
い。さらに、ロータと本体とがクラッシャを構成する構
造であると好適である。
(発明の作用、効果)
掘削機は掘削手段により地盤を掘削しつつ前進され、掘
削物は本体の周りに除かれる。掘削機により形成された
穴にはバイブ、覆工、杭等が配置され、これらは周りの
掘削物により安定に維持される。
削物は本体の周りに除かれる。掘削機により形成された
穴にはバイブ、覆工、杭等が配置され、これらは周りの
掘削物により安定に維持される。
本発明によれば、掘削機か地盤を掘削しつつ前進される
から、従来の圧入式の穿孔方法および装置に比べ小さな
推力により掘削機を前進させることができる。また、掘
削物を本体の周りに移動させるから、地盤沈下を招くお
それがない。
から、従来の圧入式の穿孔方法および装置に比べ小さな
推力により掘削機を前進させることができる。また、掘
削物を本体の周りに移動させるから、地盤沈下を招くお
それがない。
全ての掘削物を本体の周りに除去する場合は、掘削物の
排出手段および排出物の処理作業が不要であるから、廉
価になる。また、掘削物の一部を本体の周りに除去し、
残りの掘削物を地上へ排出する場合は、全ての掘削物を
地上へ排出する場合に比べ、地上へ排出される掘削物の
量か少ないことから、排出物の減少量に対応する分だけ
排出物の積換え作業、運搬作業等地上における処理作業
が減少し、廉価になる。
排出手段および排出物の処理作業が不要であるから、廉
価になる。また、掘削物の一部を本体の周りに除去し、
残りの掘削物を地上へ排出する場合は、全ての掘削物を
地上へ排出する場合に比べ、地上へ排出される掘削物の
量か少ないことから、排出物の減少量に対応する分だけ
排出物の積換え作業、運搬作業等地上における処理作業
が減少し、廉価になる。
請求項(2)の穿孔方法および請求項(7)の穿孔装置
によれば、掘削物手段による掘削の妨げになることなく
、掘削物を本体の周りに移動させることができる。
によれば、掘削物手段による掘削の妨げになることなく
、掘削物を本体の周りに移動させることができる。
請求項(3)の穿孔方法および請求項(8)の穿孔装置
によれば、掘削物を本体の周りに確実に移動させること
がてきる。
によれば、掘削物を本体の周りに確実に移動させること
がてきる。
請求項(4)の穿孔方法および請求項(9)の穿孔装置
によれば、本体の周りの掘削物が繰返し圧縮により圧密
され、その結果本体の周りの掘削物の膨張力が減少する
。このため、本体の周りの掘削物と本体との間の摩擦抵
抗が大きくならず、また、本体の周りに多量の掘削物を
移動させることができる。
によれば、本体の周りの掘削物が繰返し圧縮により圧密
され、その結果本体の周りの掘削物の膨張力が減少する
。このため、本体の周りの掘削物と本体との間の摩擦抵
抗が大きくならず、また、本体の周りに多量の掘削物を
移動させることができる。
請求項(5)の穿孔方法および請求項(10)の穿孔装
置によれば、掘削物中の固形物が破砕されるから、掘削
物をより確実に押し出すことができる。
置によれば、掘削物中の固形物が破砕されるから、掘削
物をより確実に押し出すことができる。
請求項(10)の穿孔装置によれば、また、ロータは、
掘削物中の固形物の破砕手段、掘削物の強制押出し手段
、本体の周りの掘削物への繰り返し圧縮力の付与手段と
して作用する。
掘削物中の固形物の破砕手段、掘削物の強制押出し手段
、本体の周りの掘削物への繰り返し圧縮力の付与手段と
して作用する。
(実施例)
以下、図面に示す本発明の実施例について説明する。
第1図に示す穿孔装置10は、シールド型トンネル掘削
機12と、掘削機12およびこれの後方に連なる複数の
管14とに推力を及ぼす、それ自体公知の基押し装置゛
(図示せず)とを含み、また、管推進工法に用いられる
。
機12と、掘削機12およびこれの後方に連なる複数の
管14とに推力を及ぼす、それ自体公知の基押し装置゛
(図示せず)とを含み、また、管推進工法に用いられる
。
シールド型トンネル掘削機12は、互いに同軸的に突き
合わされた第1および第2の本体部16a、16bに分
割された円筒状のシールド本体16を含む。第1および
第2の本体部16a。
合わされた第1および第2の本体部16a、16bに分
割された円筒状のシールド本体16を含む。第1および
第2の本体部16a。
16bは、方向修正用の複数のジヤツキ18により互い
に連結されている。
に連結されている。
第1の本体部16a内は、これの内部に設けられた隔壁
20により、シールド本体16の軸線方向へ隔てられた
二つの室22.24に区画されている。前方の室22は
、内径寸法が後方へ向けて漸次減少する截頭円雌形の形
状を有する。第1の本体部16aは、室22とシールド
本体16の外周部とを連通ずる複数の窓穴26を有する
。各窓穴26は、隔壁18の側にあって、シールド本体
16の軸線の周りに等角度間隔に形成されている。
20により、シールド本体16の軸線方向へ隔てられた
二つの室22.24に区画されている。前方の室22は
、内径寸法が後方へ向けて漸次減少する截頭円雌形の形
状を有する。第1の本体部16aは、室22とシールド
本体16の外周部とを連通ずる複数の窓穴26を有する
。各窓穴26は、隔壁18の側にあって、シールド本体
16の軸線の周りに等角度間隔に形成されている。
第1の本体部16aの後部に連結された第2の本体部1
6bは、第1の本体部16aの隔壁20の後方の室24
に連通する室28を規定する。
6bは、第1の本体部16aの隔壁20の後方の室24
に連通する室28を規定する。
第2の本体部16bの先端部は、第1の本体部16の後
端部に滑動可能に受は入れられている。第1の本体部1
6aの後端部内面と第2の本体部16bの前端部外周面
との間には、シール部材が配置されている。
端部に滑動可能に受は入れられている。第1の本体部1
6aの後端部内面と第2の本体部16bの前端部外周面
との間には、シール部材が配置されている。
隔壁20には、クランク軸30が複数の軸受32を介し
てシールド本体16の軸線の周りに回転可能に支承され
ている。クランク軸30は、これの偏心部34が室22
の側となるように、隔壁20をシールド本体16の軸線
に沿って貫通して伸びる。クランク軸30は、これの回
転軸線がシールド本体16の中心軸線と一致するように
配置されている。偏心部34は、クランク軸30の回転
軸線すなわちシールド本体16の軸線からeだけ偏心さ
れている。 ・ クランク軸30は、隔壁20の後部すなわち室24の側
に複数のボルトにより固定された駆動機構36により回
転される。駆動機構36は、電動機38と減速機40と
を備える。駆動機構36の出力軸42は、第1図に示す
ようにクランク軸30の後端部に相対的な回転が不能に
連結されている。
てシールド本体16の軸線の周りに回転可能に支承され
ている。クランク軸30は、これの偏心部34が室22
の側となるように、隔壁20をシールド本体16の軸線
に沿って貫通して伸びる。クランク軸30は、これの回
転軸線がシールド本体16の中心軸線と一致するように
配置されている。偏心部34は、クランク軸30の回転
軸線すなわちシールド本体16の軸線からeだけ偏心さ
れている。 ・ クランク軸30は、隔壁20の後部すなわち室24の側
に複数のボルトにより固定された駆動機構36により回
転される。駆動機構36は、電動機38と減速機40と
を備える。駆動機構36の出力軸42は、第1図に示す
ようにクランク軸30の後端部に相対的な回転が不能に
連結されている。
クランク軸30の偏心部34には、ロータ44か複数の
軸受46を介して偏心部34の軸線の周りに回転可能に
支承されている。ロータ44は、直径寸法が前端の側か
ら後端の側に向けて漸増する外表面を有する截頭円錐形
の形状を有する。
軸受46を介して偏心部34の軸線の周りに回転可能に
支承されている。ロータ44は、直径寸法が前端の側か
ら後端の側に向けて漸増する外表面を有する截頭円錐形
の形状を有する。
ロータ44の後端部には、ロータ44の後端面と隔壁2
0との間の液密+1を維持するシール材が配置されてい
る。
0との間の液密+1を維持するシール材が配置されてい
る。
ロータ44の先端部にはカッタ組立体48が固定されて
いる。カッタ組立体48は、第3図に示−4−ように、
ロータ44からシールド本体16の半径方向へ伸びる複
数のアーム50と、アーム50の先端部を互いに連結す
る円形のリング52と、アーム50およびリンク52に
固定された複数のカッタビット54,56と、ロータ4
4の先端面に固定された複数のカッタピット58とを備
える。
いる。カッタ組立体48は、第3図に示−4−ように、
ロータ44からシールド本体16の半径方向へ伸びる複
数のアーム50と、アーム50の先端部を互いに連結す
る円形のリング52と、アーム50およびリンク52に
固定された複数のカッタビット54,56と、ロータ4
4の先端面に固定された複数のカッタピット58とを備
える。
カッタ組立体48は、図示の例てはシールド本体16の
前方に配置されている。しかし、軟弱地盤に穴を穿つ穿
孔装置の場合、カッタ組すノ7体48をシールド本体1
6内に配置してもよい。
前方に配置されている。しかし、軟弱地盤に穴を穿つ穿
孔装置の場合、カッタ組すノ7体48をシールド本体1
6内に配置してもよい。
隔壁20の室22の側には、シールド本体16の軸線を
中心とする外歯車60が固定されている。これに対し、
ロータ44の後端面には、外歯車60と噛合する内歯車
62が固定されている。内歯車62は、外歯車60に対
し、クランク軸30の偏心部34の偏心量eと同一の距
離たけ偏心されている。このため、歯車60.62は、
その直径方向の一方の部位においてh:いに噛合 “
し、両者が噛合する部位はクランクll1lII30の
回転にともなってシールド本体16の軸線の周りに変位
する。外歯車60をロータ44に固定し、内歯車62を
隔壁20に固定してもよい。
中心とする外歯車60が固定されている。これに対し、
ロータ44の後端面には、外歯車60と噛合する内歯車
62が固定されている。内歯車62は、外歯車60に対
し、クランク軸30の偏心部34の偏心量eと同一の距
離たけ偏心されている。このため、歯車60.62は、
その直径方向の一方の部位においてh:いに噛合 “
し、両者が噛合する部位はクランクll1lII30の
回転にともなってシールド本体16の軸線の周りに変位
する。外歯車60をロータ44に固定し、内歯車62を
隔壁20に固定してもよい。
ロータ44およびカッタ組立体48は、クランクii+
l130が回転されると、シールド本体16の軸線の周
りに旋回(公転)され、また、内歯車62と外歯車60
とが噛合していることにより、偏心部34の軸線の周り
に回転(自転)される。ロータ44は、第1の本体部1
6aとともに、クラッシャを構成する。なお、室22を
規定する第1の本体部16aの内面と、ロータ44の外
表面とに、その周方向へ伸びる複数の突出部を設けても
よい。
l130が回転されると、シールド本体16の軸線の周
りに旋回(公転)され、また、内歯車62と外歯車60
とが噛合していることにより、偏心部34の軸線の周り
に回転(自転)される。ロータ44は、第1の本体部1
6aとともに、クラッシャを構成する。なお、室22を
規定する第1の本体部16aの内面と、ロータ44の外
表面とに、その周方向へ伸びる複数の突出部を設けても
よい。
掘削時、掘削機12は、前記した元押し装置から管14
を介して与えられる推力により管14とともに面進され
る。掘削機12の前進時、駆動機構36が作動される。
を介して与えられる推力により管14とともに面進され
る。掘削機12の前進時、駆動機構36が作動される。
これにより、クランク軸30がシールド本体16の軸線
の周りに回転されるから、ロータ44とカッタ組立体4
8とは、シールド本体16の軸線の周りに旋回されつつ
、偏心部34の軸線の周りに回転される。
の周りに回転されるから、ロータ44とカッタ組立体4
8とは、シールド本体16の軸線の周りに旋回されつつ
、偏心部34の軸線の周りに回転される。
この射1果、切羽面はカッタ組立体48により掘削され
、掘削された掘削物は室22内へ受は入れられる。室2
2内の掘削物中の大きい固形物は、ロータ44か自転お
よび公転をすることにより、0−タ44と第1の本体部
16aとの共同作用により破砕される。
、掘削された掘削物は室22内へ受は入れられる。室2
2内の掘削物中の大きい固形物は、ロータ44か自転お
よび公転をすることにより、0−タ44と第1の本体部
16aとの共同作用により破砕される。
室22内の掘削物は、ロータ44の公転運動すなわち旋
回運動にともなって窓穴26からシールド本体16の外
へ強制的に押し出される。シールド本体16の外へ押し
出された掘削物64は、第1図に示すように、シールド
本体16の周りの既存の土砂66を圧縮させて既存の土
砂66とシールド本体16との間に排出される。
回運動にともなって窓穴26からシールド本体16の外
へ強制的に押し出される。シールド本体16の外へ押し
出された掘削物64は、第1図に示すように、シールド
本体16の周りの既存の土砂66を圧縮させて既存の土
砂66とシールド本体16との間に排出される。
シールド本体16の周りの掘削物64および土砂66は
、ロータ44の旋回運動にともなって繰り返し圧縮され
る。このため、シールド本体16の周りの掘削物64お
よび土砂66は、徐々に圧衝され、また、掘削物64お
よび土砂66の膨張力は徐々に低下する。
、ロータ44の旋回運動にともなって繰り返し圧縮され
る。このため、シールド本体16の周りの掘削物64お
よび土砂66は、徐々に圧衝され、また、掘削物64お
よび土砂66の膨張力は徐々に低下する。
シールド本体16の周りの地盤は、掘削物がシールド本
体16の周りに押し出されることによる、圧縮力を繰り
返し受ける。しかし、この圧縮力は、土砂を圧密し、該
土砂の膨張力を低下させる力として作用する。この結果
、シールト本体16の周りに多量の土砂を排出すること
ができ、また、シールド本体16および管14の前進時
におけるシールド本体16および管14とこれらの周り
の土砂との間の抵抗が大きくなることがない。
体16の周りに押し出されることによる、圧縮力を繰り
返し受ける。しかし、この圧縮力は、土砂を圧密し、該
土砂の膨張力を低下させる力として作用する。この結果
、シールト本体16の周りに多量の土砂を排出すること
ができ、また、シールド本体16および管14の前進時
におけるシールド本体16および管14とこれらの周り
の土砂との間の抵抗が大きくなることがない。
地表面における地盤の隆起は、シールド本体16と地表
面との間の距離を、前記圧縮力と土庄とが平衡する位置
とシールド本体16との間の距離以上とすることにより
、防止することができる。
面との間の距離を、前記圧縮力と土庄とが平衡する位置
とシールド本体16との間の距離以上とすることにより
、防止することができる。
なお、ロータ44の代りに他の手段により掘削物をシー
ルド本体16の外へ押し出すようにしてもよい。また、
軟弱地盤のように掘削物の流動性が高い地盤用の穿孔装
置の場合は、ロータ44の代りに、掘削物を窓穴へ案内
する手段を設けてもよい。
ルド本体16の外へ押し出すようにしてもよい。また、
軟弱地盤のように掘削物の流動性が高い地盤用の穿孔装
置の場合は、ロータ44の代りに、掘削物を窓穴へ案内
する手段を設けてもよい。
シールド型トンネル掘削機10によれば、掘削機10の
前進にともなって切羽面に作用する力が地盤に蓄積せず
、したがフて地盤が隆起するおそれが少ない。
前進にともなって切羽面に作用する力が地盤に蓄積せず
、したがフて地盤が隆起するおそれが少ない。
シールド型トンネル掘削機10によれば、また、掘削物
を取り除くことなく、掘削物をシールド本体16の周り
に押し出すから、掘削跡に配置される管14の周りの土
砂が時間の経過とともに土圧により管14に密着しても
、地盤沈下を生じない。このため、管14は、安定に維
持される。
を取り除くことなく、掘削物をシールド本体16の周り
に押し出すから、掘削跡に配置される管14の周りの土
砂が時間の経過とともに土圧により管14に密着しても
、地盤沈下を生じない。このため、管14は、安定に維
持される。
シールド型トンネル掘削機10によれば、さらに、室2
2内の圧力がある程度高くならないと、室22内の掘削
物がシールド本体16の周囲に移動されないため、室2
2内の圧力が所定の圧力に自然の維持され、したがって
、室22内の圧力を高鯖度に制御することなく、切羽の
崩壊を防止することができる。
2内の圧力がある程度高くならないと、室22内の掘削
物がシールド本体16の周囲に移動されないため、室2
2内の圧力が所定の圧力に自然の維持され、したがって
、室22内の圧力を高鯖度に制御することなく、切羽の
崩壊を防止することができる。
さらに、室22内の掘削物は、窓穴26を介して押し出
されるから、第4図に示すように、−以上の窓穴26を
閉鎖し、室22内の掘削物の排出方向を規制することに
より、掘削物の強制押し出しによるシールド本体16の
周囲の地盤への圧力の作用方向を制限することができる
。
されるから、第4図に示すように、−以上の窓穴26を
閉鎖し、室22内の掘削物の排出方向を規制することに
より、掘削物の強制押し出しによるシールド本体16の
周囲の地盤への圧力の作用方向を制限することができる
。
なお、室22内の掘削物の一部を地上へ排出してもよい
。この場合には、たとえは、第1図に二点鎖線で示すよ
うに、筒状のケーシングと該ケーシング内に回転可能に
収容されたスクリューコンベアとを備える排出機構68
を用い、排出機構68により室22内の掘削物を室24
の側へ排出ずれはよい。
。この場合には、たとえは、第1図に二点鎖線で示すよ
うに、筒状のケーシングと該ケーシング内に回転可能に
収容されたスクリューコンベアとを備える排出機構68
を用い、排出機構68により室22内の掘削物を室24
の側へ排出ずれはよい。
第5図に示す穿孔装置70は、自走可能のシールド型ト
ンネル掘削機72を含み、また、大口径のトンネルの掘
削に用いられる。シールド型トンネル掘削機72は、図
示の例ては、シールド本体74が二つの本体部に分割さ
れていないこと、方向修正ジヤツキを備えていないこと
、および、掘削機72による掘削跡に組み付けられたセ
グメントリング76に反力を得てシールド本体72を前
進させる複数の推進ジヤツキ78を含むことにおいて、
第1図〜第3図に示すシールド型トンネル掘削機12と
相違する。
ンネル掘削機72を含み、また、大口径のトンネルの掘
削に用いられる。シールド型トンネル掘削機72は、図
示の例ては、シールド本体74が二つの本体部に分割さ
れていないこと、方向修正ジヤツキを備えていないこと
、および、掘削機72による掘削跡に組み付けられたセ
グメントリング76に反力を得てシールド本体72を前
進させる複数の推進ジヤツキ78を含むことにおいて、
第1図〜第3図に示すシールド型トンネル掘削機12と
相違する。
しかし、シールド本体74は、シールド本体74内をこ
れの軸線方向へ隔てられた二つの室80.82に区画す
る隔壁20と、室8oとシールド本体74の外部とを連
通ずる複数の窓穴26とを有する。室80は、内径寸法
が後方へ向けて漸次減少する截頭円錐形の形状を有する
。
れの軸線方向へ隔てられた二つの室80.82に区画す
る隔壁20と、室8oとシールド本体74の外部とを連
通ずる複数の窓穴26とを有する。室80は、内径寸法
が後方へ向けて漸次減少する截頭円錐形の形状を有する
。
シールド型トンネル掘削機72は、また、シールド本体
16の軸線の周りに回転可能に隔壁2゜に支承されたク
ランク軸30と、クランク軸3゜を回転させる駆動機構
36と、偏心部34の軸線の周りに回転可能に偏心部3
4に支承された、直径寸法が前端の側から後端の側に向
けて漸増する外表面を有する截頭円錐形の形状を有する
ロータ44と、ロータ44の先端部に固定されたカッタ
組立体48と、隔壁20に固定された外歯車60と、外
歯車60に対し距離eたけ偏心するようにロータ44に
固定された、外歯車60と噛合する内歯車62とを含む
。
16の軸線の周りに回転可能に隔壁2゜に支承されたク
ランク軸30と、クランク軸3゜を回転させる駆動機構
36と、偏心部34の軸線の周りに回転可能に偏心部3
4に支承された、直径寸法が前端の側から後端の側に向
けて漸増する外表面を有する截頭円錐形の形状を有する
ロータ44と、ロータ44の先端部に固定されたカッタ
組立体48と、隔壁20に固定された外歯車60と、外
歯車60に対し距離eたけ偏心するようにロータ44に
固定された、外歯車60と噛合する内歯車62とを含む
。
なお、シールド型トンネル掘削機70にも、第5図に二
点鎖線で示す排出機構68を設けてもよい。
点鎖線で示す排出機構68を設けてもよい。
掘削時、ジヤツキ78と駆動機構36が作動される。こ
れにより、掘削機72は前進される。また、クランク4
1+ 3 oがシールド本体74の軸線の周りに回転さ
れるから、ロータ44とカッタ組立体48とは、シール
ド本体74の軸線の周りに旋回されつつ、偏心部34の
軸線の周りに回転される3、 この結果、切羽面ばカッタ組立体48により掘削され、
掘削された掘削物は室80内へ受は入れられる。室80
内の掘削物中の大きい固形物は、ロータ44か自転およ
び公転をする間に、ロータ44とシールド本体74との
共同作用により破砕される。室80内の掘削物は、ロー
タ44の旋回運動にともなって窓穴26からシールド本
体74の周りに強制的に押し出される。押し出された掘
削物64は、第5図に示すように、シールド本体74の
周りの既存の土砂66を圧縮させて既存の土砂66とシ
ールド本体74との間に排出される。
れにより、掘削機72は前進される。また、クランク4
1+ 3 oがシールド本体74の軸線の周りに回転さ
れるから、ロータ44とカッタ組立体48とは、シール
ド本体74の軸線の周りに旋回されつつ、偏心部34の
軸線の周りに回転される3、 この結果、切羽面ばカッタ組立体48により掘削され、
掘削された掘削物は室80内へ受は入れられる。室80
内の掘削物中の大きい固形物は、ロータ44か自転およ
び公転をする間に、ロータ44とシールド本体74との
共同作用により破砕される。室80内の掘削物は、ロー
タ44の旋回運動にともなって窓穴26からシールド本
体74の周りに強制的に押し出される。押し出された掘
削物64は、第5図に示すように、シールド本体74の
周りの既存の土砂66を圧縮させて既存の土砂66とシ
ールド本体74との間に排出される。
シールド本体74の周りの掘削物64および土砂66は
、ロータ44の旋回運動にともなって繰り返し圧縮され
る。このため、シールド本体74の周りの掘削物64お
よび土砂66は、徐々に圧密され、また、掘削物64お
よび土砂66の膨張力は徐々に低−1する。この結果、
シールド本体74の周りに多量の土砂を排出することが
でき、また、掘削機7oの前進時におりるシールド本体
74とこれらの周りの土砂との間の抵抗が犬きくなるこ
とがない。
、ロータ44の旋回運動にともなって繰り返し圧縮され
る。このため、シールド本体74の周りの掘削物64お
よび土砂66は、徐々に圧密され、また、掘削物64お
よび土砂66の膨張力は徐々に低−1する。この結果、
シールド本体74の周りに多量の土砂を排出することが
でき、また、掘削機7oの前進時におりるシールド本体
74とこれらの周りの土砂との間の抵抗が犬きくなるこ
とがない。
シールド型トンネル掘削機7oにより掘削さゎた穴は、
新たなセグメントリング76が組み付けられることによ
り、維持される。
新たなセグメントリング76が組み付けられることによ
り、維持される。
第6図に示す穿孔装置90は、アースオーガのように縦
穴の形成に用いられる。穿孔装置9゜は、トラクタ92
を含む。トラクタ92は、キャタピラを用いた下部機構
94と、下部機構94に旋回可能に支承された上部旋回
体96とを含む既知のものである。上部旋回体96は、
運転部を備える。
穴の形成に用いられる。穿孔装置9゜は、トラクタ92
を含む。トラクタ92は、キャタピラを用いた下部機構
94と、下部機構94に旋回可能に支承された上部旋回
体96とを含む既知のものである。上部旋回体96は、
運転部を備える。
下部旋回体96の前端部には、支社98が一4二部旋回
体96から伸びるアーム1ooにより上下方向へ伸びる
ように支持されている。支柱98にはロッド102が上
下方向へ伸びるように取り付けられており、ロット10
2には環状のカイト104が取り付けられている。カイ
ト104は、hいに−にド方向へ隔てられている。
体96から伸びるアーム1ooにより上下方向へ伸びる
ように支持されている。支柱98にはロッド102が上
下方向へ伸びるように取り付けられており、ロット10
2には環状のカイト104が取り付けられている。カイ
ト104は、hいに−にド方向へ隔てられている。
支柱98の上端部には、シーブ機構106が水平方向へ
伸ひる軸線の周りに角度的に回転可能に支承されている
。シーブ機構106は、支柱98の−1一部に枢着され
たシーソ108と、シーソ108の両端部に回転可能に
独立的に配置されたシーブ110とを備える。
伸ひる軸線の周りに角度的に回転可能に支承されている
。シーブ機構106は、支柱98の−1一部に枢着され
たシーソ108と、シーソ108の両端部に回転可能に
独立的に配置されたシーブ110とを備える。
シーブ110には、上部旋回体96に配置されたウィン
チ(図ボせず)から、支柱98の途中に回転可能に取り
付けられたローラ112を経て伸びて一11部旋回体9
6へ戻るように伸びるワイヤーローブ114が巻き掛け
られている。ワイヤーローブ114には、掘削機116
が吊下けられている。
チ(図ボせず)から、支柱98の途中に回転可能に取り
付けられたローラ112を経て伸びて一11部旋回体9
6へ戻るように伸びるワイヤーローブ114が巻き掛け
られている。ワイヤーローブ114には、掘削機116
が吊下けられている。
掘削機116は、ワイヤーローブ114に吊下けられた
滑車118を含む。滑車118には、電動機および減速
機を備える駆動機構120が取り付けられでいる。駆動
機構120は、ロッド102により上下方向への移動を
案内される3、駆動機構118には、これから下方へ伸
びる、複数のパイプを直列的に連結したパイプ組X″ノ
。
滑車118を含む。滑車118には、電動機および減速
機を備える駆動機構120が取り付けられでいる。駆動
機構120は、ロッド102により上下方向への移動を
案内される3、駆動機構118には、これから下方へ伸
びる、複数のパイプを直列的に連結したパイプ組X″ノ
。
体122が駆動機構120とともに上下方向へ移動する
ように連結されている。パイプ組)′f体122は、ガ
イド104を滑動可能に貫通ずる。
ように連結されている。パイプ組)′f体122は、ガ
イド104を滑動可能に貫通ずる。
駆動機構120の出力軸には、パイプ組立体122を回
転可能に貫通ずる回転軸124が連結されている。パイ
プ組立体122の下端部には、掘削機構126が連結さ
れている。
転可能に貫通ずる回転軸124が連結されている。パイ
プ組立体122の下端部には、掘削機構126が連結さ
れている。
掘削機構126は、第7図に示すように、上下方向へ伸
びる円筒状の本体128を含む1、本体128の上端は
、パイプ組立体122の下端部に連結されている。本体
128は、本体128内をこれの軸線方向へ隔てられた
二つの室130゜132に区画する隔壁20と、室13
0と木体128の外部とを連通ずる複数の窓穴26とを
有する。室130は、内径寸法が後方へ向けて漸次減少
する截頭円錐形の形状を有する。
びる円筒状の本体128を含む1、本体128の上端は
、パイプ組立体122の下端部に連結されている。本体
128は、本体128内をこれの軸線方向へ隔てられた
二つの室130゜132に区画する隔壁20と、室13
0と木体128の外部とを連通ずる複数の窓穴26とを
有する。室130は、内径寸法が後方へ向けて漸次減少
する截頭円錐形の形状を有する。
掘削機構126は、本体128の軸線の周りに回転可能
に隔壁20に支承されたクランク軸30と、クランク軸
30の偏心部34の軸線の周りに回転可能に偏心部34
に支承された、ロータ44は、直径」−法か+1ir端
の側から後端の側に向けて漸増する外表面を有する截頭
円錐形の形状を有するロータ44と、ロータ44の先端
部に固定されたカッタ組立体48と、隔壁20に固定さ
れた外歯車60と、外歯部60に対し距離eたけ偏心す
るようにロータ44に固定された、外歯車60と噛合1
−る内歯車62とを含む。掘削機126にも、第7図に
二点鎖線で示す排出機構68を設けてもよい。
に隔壁20に支承されたクランク軸30と、クランク軸
30の偏心部34の軸線の周りに回転可能に偏心部34
に支承された、ロータ44は、直径」−法か+1ir端
の側から後端の側に向けて漸増する外表面を有する截頭
円錐形の形状を有するロータ44と、ロータ44の先端
部に固定されたカッタ組立体48と、隔壁20に固定さ
れた外歯車60と、外歯部60に対し距離eたけ偏心す
るようにロータ44に固定された、外歯車60と噛合1
−る内歯車62とを含む。掘削機126にも、第7図に
二点鎖線で示す排出機構68を設けてもよい。
上記の各部材は、第1図および第5図に示す対応する部
材と同様の構造を有し、かつ、同様に配置されている。
材と同様の構造を有し、かつ、同様に配置されている。
したがって、クランク軸30は、その偏心部34が室1
30となるように配置されている。しかし、クランク軸
34は、回転軸124に連結されている。
30となるように配置されている。しかし、クランク軸
34は、回転軸124に連結されている。
削孔時、掘削機116は、ローブ114が所定量づつ繰
り出され、これにより、掘削機116は自重で降下され
る。掘削機116が降下されるとき、駆動機構120が
作動される。これにより、クランク軸30が本体128
の軸線の周りに回転されるから、ロータ44とカッタ組
立体48とは、本体128の軸線の周りに旋回されつつ
、偏心部34の軸線の周りに回転される。
り出され、これにより、掘削機116は自重で降下され
る。掘削機116が降下されるとき、駆動機構120が
作動される。これにより、クランク軸30が本体128
の軸線の周りに回転されるから、ロータ44とカッタ組
立体48とは、本体128の軸線の周りに旋回されつつ
、偏心部34の軸線の周りに回転される。
この結果、穴の底面はカッタ組立体48により掘削され
、掘削された掘削物は室130内へ受は入れられる。室
130内の掘削物中の大きい固形物は、ロータ44が自
転および公転をする間に、ロータ44と本体128との
共同作用により破砕される。室130内の掘削物は、ロ
ータ44の旋回運動にともなって窓穴26から本体12
8の周りに強制的に押し出される。押し出された掘削物
134は、第7図に示すように、本体128の周りの既
存の土砂136を圧縮させて既存の土砂136と本体1
28との間に排出される。
、掘削された掘削物は室130内へ受は入れられる。室
130内の掘削物中の大きい固形物は、ロータ44が自
転および公転をする間に、ロータ44と本体128との
共同作用により破砕される。室130内の掘削物は、ロ
ータ44の旋回運動にともなって窓穴26から本体12
8の周りに強制的に押し出される。押し出された掘削物
134は、第7図に示すように、本体128の周りの既
存の土砂136を圧縮させて既存の土砂136と本体1
28との間に排出される。
本体128の周りの掘削物134および土砂136は、
ロータ44の旋回運動にともなって繰り返し圧縮される
。このため、掘削物134および土砂136は、徐々に
圧密され、また、掘削物134および土砂136の膨張
力は徐々に低下する。この結果、本体128の周りに多
量の土砂を排出することができ、また、掘削機構126
の旧道時における本体128とこれらの周りの土砂との
間の抵抗が大きくなることがない。
ロータ44の旋回運動にともなって繰り返し圧縮される
。このため、掘削物134および土砂136は、徐々に
圧密され、また、掘削物134および土砂136の膨張
力は徐々に低下する。この結果、本体128の周りに多
量の土砂を排出することができ、また、掘削機構126
の旧道時における本体128とこれらの周りの土砂との
間の抵抗が大きくなることがない。
所定の深さに削孔後、ロープ114をウィンチに巻き取
ることにより、掘削機116が抜き取られ、その跡に杭
か挿入される。前記杭は、時間の経過とともに、杭の周
りの土砂により安定に維持される。
ることにより、掘削機116が抜き取られ、その跡に杭
か挿入される。前記杭は、時間の経過とともに、杭の周
りの土砂により安定に維持される。
第1図は本発明の穿孔装置の一実施例を示す縦断面図、
第2図は第1図の2−2線に沿って得た拡大断面図、第
3図は第1図の穿孔装置の左側面図、′frjd図は穿
孔装置の変形例を示す第2図と同様の断面図、第5図は
穿孔装置の他の実施例を示縦断面図、第6図は穿孔装置
のさらに他の実施例を示す正面図、第7図は第6図の穿
孔装置で用いる掘削機の一部を拡大して示す縦断面図で
ある。 10.70,90:穿孔装置、 12.72,116:掘削機、 16.74,128:本体、 26:窓穴、 30、クランク軸、 36.120:駆動機構、 44:ロータ、 48、カッタ組立体、 66:掘削物。 代理人 弁理士 松 永 宣 行 第2図 どb 第3図 第6図 第7図
第2図は第1図の2−2線に沿って得た拡大断面図、第
3図は第1図の穿孔装置の左側面図、′frjd図は穿
孔装置の変形例を示す第2図と同様の断面図、第5図は
穿孔装置の他の実施例を示縦断面図、第6図は穿孔装置
のさらに他の実施例を示す正面図、第7図は第6図の穿
孔装置で用いる掘削機の一部を拡大して示す縦断面図で
ある。 10.70,90:穿孔装置、 12.72,116:掘削機、 16.74,128:本体、 26:窓穴、 30、クランク軸、 36.120:駆動機構、 44:ロータ、 48、カッタ組立体、 66:掘削物。 代理人 弁理士 松 永 宣 行 第2図 どb 第3図 第6図 第7図
Claims (10)
- (1)筒状の本体および該本体に支承された掘削手段を
有する掘削機を前進させつつ前記掘削手段により地盤を
掘削し、掘削された掘削物を前記本体の周りへ移動させ
ることを含む、穿孔方法。 - (2)前記掘削物を、前記本体内を経て前記本体の周り
へ移動させる、請求項(1)に記載の穿孔方法。 - (3)前記掘削物を前記本体の内部から外部へ強制的に
押し出す、請求項(2)に記載の穿孔方法。 - (4)前記本体の周りの前記掘削物にこれを圧縮する力
を繰り返し作用させることを含む、請求項(3)に記載
の穿孔方法。 - (5)前記本体内にあって前記掘削物中の固形物を破砕
することをさらに含む、請求項(4)に記載の穿孔方法
。 - (6)筒状の本体と、地盤を掘削するように前記本体に
支承された掘削手段と、掘削された掘削物を前記本体の
周りへ移動させる手段と、前記掘削手段を作動させる駆
動手段とを備える掘削機を含む、穿孔装置。 - (7)前記掘削手段は前記本体の前部に配置され、前記
移動手段は前記掘削手段の後方にあって前記本体をこれ
の半径方向へ貫くように前記本体に形成された、前記掘
削物が通過可能の穴を含む、請求項(6)に記載の穿孔
装置。 - (8)前記移動手段は、前記穴を経て前記掘削物を前記
本体の内部から外部へ強制的に押し出すように、前記本
体の半径方向へ移動される押出し機構をさらに含む、請
求項(7)に記載の穿孔装置。 - (9)前記押出し機構は、前記本体の周りの前記掘削物
にこれを圧縮する力を繰り返し作用させるように、前記
本体の軸線の周りに偏心運動をするロータを含む、請求
項(8)に記載の穿孔装置。 - (10)前記ロータと前記本体とは、クラッシャを構成
する、請求項(9)に記載の穿孔装置。
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63152377A JPH0718316B2 (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 穿孔方法および装置 |
CA000602825A CA1315273C (en) | 1988-06-22 | 1989-06-14 | Method for boring hole in the ground and apparatus therefor |
ES89306143T ES2044120T3 (es) | 1988-06-22 | 1989-06-16 | Metodo para perforar un agujero en el suelo utilizando una excavadora. |
EP89306143A EP0348118B1 (en) | 1988-06-22 | 1989-06-16 | Method for boring hole in the ground and apparatus therefor |
DE89306143T DE68908288T2 (de) | 1988-06-22 | 1989-06-16 | Verfahren und Vorrichtung zum Bohren eines Loches im Boden. |
AU36653/89A AU612855B2 (en) | 1988-06-22 | 1989-06-21 | Method for boring hole in the ground and apparatus therefor |
KR1019890008626A KR940009462B1 (ko) | 1988-06-22 | 1989-06-22 | 천공방법 및 장치 |
CN89104274A CN1016206B (zh) | 1988-06-22 | 1989-06-22 | 在地下打洞的方法及装备 |
US07/561,883 US5078545A (en) | 1988-06-22 | 1990-08-02 | Method for boring hole in the ground and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63152377A JPH0718316B2 (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 穿孔方法および装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01322091A true JPH01322091A (ja) | 1989-12-27 |
JPH0718316B2 JPH0718316B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=15539195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63152377A Expired - Fee Related JPH0718316B2 (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 穿孔方法および装置 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5078545A (ja) |
EP (1) | EP0348118B1 (ja) |
JP (1) | JPH0718316B2 (ja) |
KR (1) | KR940009462B1 (ja) |
CN (1) | CN1016206B (ja) |
AU (1) | AU612855B2 (ja) |
CA (1) | CA1315273C (ja) |
DE (1) | DE68908288T2 (ja) |
ES (1) | ES2044120T3 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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