[發(fā)明專利]隧道掘進(jìn)裝置及隧道掘進(jìn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710260842.4
• 申請(qǐng)日: 2017-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN108729920A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 株木康吉;武田光雄;株木雅浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株木建設(shè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): E21D9/06
• 分類號(hào): E21D9/06;E21D9/08
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 鄧云鵬

本發(fā)明提供一種隧道掘進(jìn)裝置，其適于盾構(gòu)方法，以圓環(huán)狀掘進(jìn)地層。隧道掘進(jìn)裝置(1)以圓環(huán)狀掘進(jìn)地層，具有掘進(jìn)裝置主體(2)和掘進(jìn)機(jī)構(gòu)(4)，該掘進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在掘進(jìn)裝置主體(2)的前端，相對(duì)于掘進(jìn)裝置主體(2)被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，掘進(jìn)機(jī)構(gòu)(4)具有：圓筒狀的外部機(jī)架(24)；圓筒狀的內(nèi)部機(jī)架(26)，其與外部機(jī)架(24)同軸地設(shè)置；徑向機(jī)架(28)，其連接內(nèi)部機(jī)架(26)和外部機(jī)架(24)并沿徑向延伸；以及掘進(jìn)頭(30)，其設(shè)置在外部機(jī)架(24)、內(nèi)部機(jī)架(26)和徑向機(jī)架(28)的前端面上，徑向機(jī)架(28)的徑向內(nèi)側(cè)的后部的邊緣部向后方朝徑向外側(cè)傾斜，在徑向內(nèi)側(cè)的后部的邊緣部上設(shè)置有后側(cè)掘進(jìn)頭(32)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種隧道掘進(jìn)裝置及隧道掘進(jìn)方法。

背景技術(shù)

本發(fā)明人迄今為止，針對(duì)使用隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)而在地層中挖掘隧道的隧道掘進(jìn)方法(TBM方法)，提出了一種如下所述構(gòu)筑隧道的方法，即，利用圓筒狀的掘進(jìn)裝置而先將位于隧道的外環(huán)部的地層以圓環(huán)狀進(jìn)行掘進(jìn)的工序；以及利用配置在掘進(jìn)裝置內(nèi)側(cè)的重型設(shè)備將以圓柱狀殘留在掘進(jìn)裝置內(nèi)側(cè)的地層進(jìn)行掘進(jìn)的工序，從而構(gòu)筑隧道。

并且，作為用于利用上述方法掘進(jìn)隧道的掘進(jìn)裝置，本發(fā)明人還提出了一種掘進(jìn)裝置，該裝置的前端面上具有圓環(huán)狀的刀盤，該刀盤安裝有多個(gè)掘進(jìn)頭，通過在將該刀盤向地層推壓的同時(shí)使其旋轉(zhuǎn)，從而以圓環(huán)狀掘進(jìn)地層(參考專利文獻(xiàn)1～3)。

專利文獻(xiàn)1：日本專利第4934234號(hào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利第5138821號(hào)

專利文獻(xiàn)3：日本專利2014-5677號(hào)公報(bào)

本發(fā)明人目前已經(jīng)開發(fā)了用于TBM方法的圓筒狀的隧道掘進(jìn)裝置，正在研究使該裝置應(yīng)用于盾構(gòu)方法的方式。TBM方法是針對(duì)由巖床構(gòu)成的堅(jiān)固的地層掘進(jìn)隧道的方法，與此相對(duì)，盾構(gòu)方法則是針對(duì)沙土等比較松軟的地層掘進(jìn)隧道的方法。這樣，由于TBM方法和盾構(gòu)方法應(yīng)用的地層不同，因而將用于TBM方法的隧道掘進(jìn)裝置直接應(yīng)用于盾構(gòu)方法不合適。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是鑒于上述課題而提出的，其目的在于提供一種適合盾構(gòu)方法的、以圓環(huán)狀掘進(jìn)地層的隧道掘進(jìn)裝置。

本發(fā)明的隧道掘進(jìn)裝置是一種以圓環(huán)狀掘進(jìn)地層的隧道掘進(jìn)裝置，其具有掘進(jìn)裝置主體和掘進(jìn)機(jī)構(gòu)，該掘進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在掘進(jìn)裝置主體的前端，且相對(duì)于掘進(jìn)裝置主體而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，該隧道掘進(jìn)裝置的特征在于，掘進(jìn)機(jī)構(gòu)具有：圓筒狀的外部機(jī)架；圓筒狀的內(nèi)部機(jī)架，其在外部機(jī)架的內(nèi)側(cè)，與外部機(jī)架同軸地設(shè)置；徑向機(jī)架，其連接內(nèi)部機(jī)架和外部機(jī)架并沿徑向延伸；以及掘進(jìn)頭，其設(shè)置在外部機(jī)架、內(nèi)部機(jī)架和徑向機(jī)架的前端面上，徑向機(jī)架的徑向內(nèi)側(cè)的后部的邊緣部向后方朝徑向外側(cè)傾斜，在徑向內(nèi)側(cè)的后部的邊緣部上設(shè)置有后側(cè)掘進(jìn)頭。

本發(fā)明中，優(yōu)選隧道掘進(jìn)裝置為盾構(gòu)機(jī)，其通過設(shè)置于掘進(jìn)裝置主體的后部的千斤頂在新設(shè)置的盾構(gòu)管片上獲取反作用力而推進(jìn)。

如上所述，例如，在適用盾構(gòu)方法所適用的松軟的地層中上，在使用掘進(jìn)裝置以圓環(huán)狀掘進(jìn)地層后，殘留于圓環(huán)狀掘進(jìn)地層內(nèi)側(cè)的圓柱狀的地層將由于自重而崩解。對(duì)此，根據(jù)本發(fā)明，能夠在圓柱狀的地層由于自重而崩解之后，使用后側(cè)掘進(jìn)頭而將該地層細(xì)致地粉碎。這樣，根據(jù)本發(fā)明，由于能夠僅通過掘進(jìn)圓環(huán)狀截面而并非掘進(jìn)隧道的整個(gè)截面就構(gòu)筑隧道，從而能夠提高掘進(jìn)速度。并且，由于在掘進(jìn)特別松軟的地層時(shí)，被以圓環(huán)狀掘進(jìn)后的地層的內(nèi)側(cè)的地層易于由于自重而崩解，從而本發(fā)明的隧道掘進(jìn)裝置作為盾構(gòu)方法中所使用的盾構(gòu)機(jī)是非常有效的。

本發(fā)明中，優(yōu)選還具有：鎖閉部件，其設(shè)置在掘進(jìn)裝置主體的內(nèi)部，具有開口，將掘進(jìn)機(jī)構(gòu)從后方鎖閉；以及排出機(jī)構(gòu)，其通過形成于鎖閉部件上的孔將進(jìn)入鎖閉部件的前方側(cè)的空間內(nèi)的掘進(jìn)土向后方排出。