JP2000130089A - トンネル掘進機 - Google Patents
トンネル掘進機Info
- Publication number
- JP2000130089A JP2000130089A JP30007498A JP30007498A JP2000130089A JP 2000130089 A JP2000130089 A JP 2000130089A JP 30007498 A JP30007498 A JP 30007498A JP 30007498 A JP30007498 A JP 30007498A JP 2000130089 A JP2000130089 A JP 2000130089A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutter head
- tunnel
- earth
- cutter
- outer peripheral
- Prior art date
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- Withdrawn
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 急曲線施工時等において余掘り範囲の掘削土
砂をカッタヘッド内に確実に取り込む。 【解決手段】 カッタヘッドに余掘装置を装着したもの
において、カッタヘッドの外周部に、余掘装置の突出時
に径方向に突出される土砂取り込み装置１０を設ける。
砂をカッタヘッド内に確実に取り込む。 【解決手段】 カッタヘッドに余掘装置を装着したもの
において、カッタヘッドの外周部に、余掘装置の突出時
に径方向に突出される土砂取り込み装置１０を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転自在なカッタ
ヘッドに余掘装置を装着してなるトンネル掘進機に関す
るものである。
ヘッドに余掘装置を装着してなるトンネル掘進機に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、例えば岩盤を掘削するのに用い
られるトンネル掘進機（岩盤シールド掘進機）において
は、カッタヘッドの外周側に設けられるディスクカッタ
の出代を調整する出代調整機構が設けられていて、急曲
線施工時のように余掘りを必要とする際に、この出代調
整機構によってディスクカッタの出代を大きくするよう
にされている。
られるトンネル掘進機（岩盤シールド掘進機）において
は、カッタヘッドの外周側に設けられるディスクカッタ
の出代を調整する出代調整機構が設けられていて、急曲
線施工時のように余掘りを必要とする際に、この出代調
整機構によってディスクカッタの出代を大きくするよう
にされている。
【０００３】また、前記カッタヘッドにはさらに、ゲー
ジカッタと称する余掘手段が装着されていて、余掘り時
には、このゲージカッタをスキンプレート表面からの出
代の大きいものに取り替えて所望の作用を行わせるよう
にされている。なお、このゲージカッタの取り替え作業
は、チャンバー内に作業者が入って手作業により行われ
ている。
ジカッタと称する余掘手段が装着されていて、余掘り時
には、このゲージカッタをスキンプレート表面からの出
代の大きいものに取り替えて所望の作用を行わせるよう
にされている。なお、このゲージカッタの取り替え作業
は、チャンバー内に作業者が入って手作業により行われ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来のカッタヘッド構造では、急曲線施工等に際
しての余掘り時に、特に外周側のディスクカッタにより
掘削された土砂、岩、ズリ等をカッタヘッド内に効果的
に取り込むことが困難で、結果として急曲線施工が効率
的に行えないという問題点がある。
ような従来のカッタヘッド構造では、急曲線施工等に際
しての余掘り時に、特に外周側のディスクカッタにより
掘削された土砂、岩、ズリ等をカッタヘッド内に効果的
に取り込むことが困難で、結果として急曲線施工が効率
的に行えないという問題点がある。
【０００５】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、急曲線施工時等において余掘り範
囲の掘削土砂をカッタヘッド内に確実に取り込むことの
できるトンネル掘進機を提供することを目的とするもの
である。
めになされたもので、急曲線施工時等において余掘り範
囲の掘削土砂をカッタヘッド内に確実に取り込むことの
できるトンネル掘進機を提供することを目的とするもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用・効果】前記目
的を達成するために、本発明によるトンネル掘進機は、
回転自在なカッタヘッドに余掘装置を装着してなるトン
ネル掘進機において、前記カッタヘッドの外周部に、前
記余掘装置の突出時に径方向に突出される土砂取り込み
装置を設けることを特徴とするものである。
的を達成するために、本発明によるトンネル掘進機は、
回転自在なカッタヘッドに余掘装置を装着してなるトン
ネル掘進機において、前記カッタヘッドの外周部に、前
記余掘装置の突出時に径方向に突出される土砂取り込み
装置を設けることを特徴とするものである。
【０００７】本発明においては、カッタヘッドの外周部
に、余掘装置の突出時にカッタヘッドの径方向に突出さ
れる土砂取り込み装置が設けられているので、急曲線施
工時等に余掘装置を用いて余掘り作業を行う際に、その
余掘り範囲の掘削土砂、岩、ズリをその土砂取り込み装
置にてカッタヘッド内に確実に取り込むことができる。
したがって、余掘りをスムーズに行うことができ、岩盤
内で急曲線施工を行う際にも、その作業を効率的に行う
ことができる。
に、余掘装置の突出時にカッタヘッドの径方向に突出さ
れる土砂取り込み装置が設けられているので、急曲線施
工時等に余掘装置を用いて余掘り作業を行う際に、その
余掘り範囲の掘削土砂、岩、ズリをその土砂取り込み装
置にてカッタヘッド内に確実に取り込むことができる。
したがって、余掘りをスムーズに行うことができ、岩盤
内で急曲線施工を行う際にも、その作業を効率的に行う
ことができる。
【０００８】本発明において、前記土砂取り込み装置は
その出没量が調整可能とされているのが好ましい。こう
することで、余掘り量、言い換えれば余掘装置の出没量
に応じて土砂取り込み装置の出没量を自由に調整するこ
とができる。
その出没量が調整可能とされているのが好ましい。こう
することで、余掘り量、言い換えれば余掘装置の出没量
に応じて土砂取り込み装置の出没量を自由に調整するこ
とができる。
【０００９】また、前記土砂取り込み装置の出没操作は
遠隔操作により行われるのが好ましい。こうすること
で、オペレータ席でその出没操作が行えるので、作業が
より容易に行えることになる。
遠隔操作により行われるのが好ましい。こうすること
で、オペレータ席でその出没操作が行えるので、作業が
より容易に行えることになる。
【００１０】さらに、前記土砂取り込み装置の刃先形状
は平のみ形状とするのが、余掘り量を確実に確保する上
で好ましい。
は平のみ形状とするのが、余掘り量を確実に確保する上
で好ましい。
【００１１】また、前記土砂取り込み装置は、前記余掘
装置より後方位置で、前記カッタヘッドの面板と外周板
との境界部近傍に設けられるのが好ましい。これによ
り、余掘装置にて掘削された土砂等を効率良く土砂取り
込み装置にて取り込むことができる。
装置より後方位置で、前記カッタヘッドの面板と外周板
との境界部近傍に設けられるのが好ましい。これによ
り、余掘装置にて掘削された土砂等を効率良く土砂取り
込み装置にて取り込むことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明によるトンネル掘進
機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説
明する。
機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説
明する。
【００１３】図１には、岩盤（硬岩）掘削用シールド掘
進機に適用した本発明の一実施例に係るトンネル掘進機
の縦断面図が示され、図２には、同トンネル掘進機の正
面図が示されている。
進機に適用した本発明の一実施例に係るトンネル掘進機
の縦断面図が示され、図２には、同トンネル掘進機の正
面図が示されている。
【００１４】本実施例のトンネル掘進機１においては、
相互に屈曲可能とされる前胴２ａおよび後胴２ｂよりな
るシールド本体２の前部にカッタヘッドサポート３が固
定され、このカッタヘッドサポート３に軸受４を介して
面板５ａおよび外周板５ｂを有するカッタヘッド５が回
転自在に支承されている。このカッタヘッド５の面板５
ａには多数個のディスクカッタ６が装着されている。ま
た、シールド本体２には隔壁７が固定され、この隔壁７
と前記カッタヘッド５との間には、掘削土砂（岩、ズ
リ）を取り込むためのチャンバー８が画成されている。
相互に屈曲可能とされる前胴２ａおよび後胴２ｂよりな
るシールド本体２の前部にカッタヘッドサポート３が固
定され、このカッタヘッドサポート３に軸受４を介して
面板５ａおよび外周板５ｂを有するカッタヘッド５が回
転自在に支承されている。このカッタヘッド５の面板５
ａには多数個のディスクカッタ６が装着されている。ま
た、シールド本体２には隔壁７が固定され、この隔壁７
と前記カッタヘッド５との間には、掘削土砂（岩、ズ
リ）を取り込むためのチャンバー８が画成されている。
【００１５】前記ディスクカッタ６のうち、カッタヘッ
ド５の外周側に装着されるディスクカッタ６（本実施例
では、図２で符号６Ａ，６Ｂ，６Ｃで示す３個のディス
クカッタ）には、出代調整機構（嵩上げ機構）が設けら
れている。この出代調整機構は、曲線施工時に、遠隔操
作により所要部に油圧が供給されてディスクカッタ本体
がそれを支持するホルダに対して所定の嵩上げ量だけ前
進され、曲線施工に必要な余掘り量が確保できるように
構成されている。この場合、前記各ディスクカッタ６
Ａ，６Ｂ，６Ｃは、カッタヘッド５の回転方向に沿って
その出没量（嵩上げ量）が順次大きくなるように、言い
換えればディスクカッタ６Ａ→６Ｂ→６Ｃの順にカッタ
ヘッド５のより外周側に近いディスクカッタほどその出
没量が大きくなるように設定されている。こうして、こ
れら各ディスクカッタ６Ａ，６Ｂ，６Ｃの刃先のプロフ
ィールを滑らかに変化する曲線にして、余掘り時に各デ
ィスクカッタ６Ａ，６Ｂ，６Ｃに過負荷がかかるのを回
避するようにされている。
ド５の外周側に装着されるディスクカッタ６（本実施例
では、図２で符号６Ａ，６Ｂ，６Ｃで示す３個のディス
クカッタ）には、出代調整機構（嵩上げ機構）が設けら
れている。この出代調整機構は、曲線施工時に、遠隔操
作により所要部に油圧が供給されてディスクカッタ本体
がそれを支持するホルダに対して所定の嵩上げ量だけ前
進され、曲線施工に必要な余掘り量が確保できるように
構成されている。この場合、前記各ディスクカッタ６
Ａ，６Ｂ，６Ｃは、カッタヘッド５の回転方向に沿って
その出没量（嵩上げ量）が順次大きくなるように、言い
換えればディスクカッタ６Ａ→６Ｂ→６Ｃの順にカッタ
ヘッド５のより外周側に近いディスクカッタほどその出
没量が大きくなるように設定されている。こうして、こ
れら各ディスクカッタ６Ａ，６Ｂ，６Ｃの刃先のプロフ
ィールを滑らかに変化する曲線にして、余掘り時に各デ
ィスクカッタ６Ａ，６Ｂ，６Ｃに過負荷がかかるのを回
避するようにされている。
【００１６】前記カッタヘッド５には、面板５ａの切欠
部に面して土砂掬い込み用のスクレーパ９が装着され、
一方側（図２で上方側）のスクレーパ９，９に近接して
伸縮式の土砂取り込み装置１０が配されるとともに、他
方側（図２で下方側）のスクレーパ９，９に近接して固
定式のゲージカッタ１１が配されている。
部に面して土砂掬い込み用のスクレーパ９が装着され、
一方側（図２で上方側）のスクレーパ９，９に近接して
伸縮式の土砂取り込み装置１０が配されるとともに、他
方側（図２で下方側）のスクレーパ９，９に近接して固
定式のゲージカッタ１１が配されている。
【００１７】前記土砂取り込み装置１０は、図３にも示
されているように油圧ジャッキ式であって、その油圧ジ
ャッキのシリンダ１２が取付けブラケットを介してカッ
タヘッド５に固定され、このシリンダ１２にピストン１
３が嵌合されて構成されている。このピストン１３の先
端部には、シャンク１４とそのシャンク１４の両側部に
ロウ付けされた超硬チップ１５とよりなる平のみ形状の
刃先を有するカッタ１６が装着されている。
されているように油圧ジャッキ式であって、その油圧ジ
ャッキのシリンダ１２が取付けブラケットを介してカッ
タヘッド５に固定され、このシリンダ１２にピストン１
３が嵌合されて構成されている。このピストン１３の先
端部には、シャンク１４とそのシャンク１４の両側部に
ロウ付けされた超硬チップ１５とよりなる平のみ形状の
刃先を有するカッタ１６が装着されている。
【００１８】この土砂取り込み装置１０は、余掘り用の
ディスクカッタ６Ａ，６Ｂ，６Ｃより後方位置に配され
ていて、通常掘進時にはカッタヘッド５の外周板５ｂの
内側に収納された状態（図３（ａ）の実線位置）にあ
る。一方、トンネル掘進機１が直線施工から曲線施工に
移行するに際して、カーブ開始点において、オペレータ
席での作業者の操作により各ディスクカッタ６Ａ，６
Ｂ，６Ｃの出代調整機構が突出方向に作動されると、必
要余掘り量にほぼ一致させた量だけ土砂取り込み装置１
０のカッタ１６が伸長方向に操作されて、外周板５ｂに
形成された土砂取り込み孔１７から外方へ図３（ａ）の
鎖線位置に示されるように突出される。こうして、各デ
ィスクカッタ６Ａ，６Ｂ，６Ｃにて余掘りされた掘削土
砂、岩、ズリがカッタ１６にて土砂取り込み孔１７から
チャンバー８内にスムーズに取り込まれる。なお、掘進
機がカーブ終了点に到達すると、遠隔操作によりディス
クカッタ６Ａ，６Ｂ，６Ｃの各出代調整機構が元の位置
に戻されるとともに、土砂取り込み装置１０も元の位置
に戻され、通常の直線施工に移行する。
ディスクカッタ６Ａ，６Ｂ，６Ｃより後方位置に配され
ていて、通常掘進時にはカッタヘッド５の外周板５ｂの
内側に収納された状態（図３（ａ）の実線位置）にあ
る。一方、トンネル掘進機１が直線施工から曲線施工に
移行するに際して、カーブ開始点において、オペレータ
席での作業者の操作により各ディスクカッタ６Ａ，６
Ｂ，６Ｃの出代調整機構が突出方向に作動されると、必
要余掘り量にほぼ一致させた量だけ土砂取り込み装置１
０のカッタ１６が伸長方向に操作されて、外周板５ｂに
形成された土砂取り込み孔１７から外方へ図３（ａ）の
鎖線位置に示されるように突出される。こうして、各デ
ィスクカッタ６Ａ，６Ｂ，６Ｃにて余掘りされた掘削土
砂、岩、ズリがカッタ１６にて土砂取り込み孔１７から
チャンバー８内にスムーズに取り込まれる。なお、掘進
機がカーブ終了点に到達すると、遠隔操作によりディス
クカッタ６Ａ，６Ｂ，６Ｃの各出代調整機構が元の位置
に戻されるとともに、土砂取り込み装置１０も元の位置
に戻され、通常の直線施工に移行する。
【００１９】このように本実施例のトンネル掘進機によ
れば、曲線施工時に、作業者がチャンバー内に入って作
業を行う必要がなく、オペレータ席でディスクカッタ６
の出没操作および土砂取り込み装置１０の出没操作を行
うことができるので、作業者の安全性を確保できるとと
もに、余掘り操作の作業時間、段取り時間を短縮させる
ことができる。また、各ディスクカッタ６Ａ，６Ｂ，６
Ｃの突出により掘削された余掘り範囲の土砂を、それら
ディスクカッタ６Ａ，６Ｂ，６Ｃより後方位置にある土
砂取り込み装置１０により確実にカッタヘッド５のチャ
ンバー８内に取り込むことができるので、余掘りをスム
ーズに行うことができ、岩盤内で急曲線施工に際しても
その作業を効率的に行うことができる。
れば、曲線施工時に、作業者がチャンバー内に入って作
業を行う必要がなく、オペレータ席でディスクカッタ６
の出没操作および土砂取り込み装置１０の出没操作を行
うことができるので、作業者の安全性を確保できるとと
もに、余掘り操作の作業時間、段取り時間を短縮させる
ことができる。また、各ディスクカッタ６Ａ，６Ｂ，６
Ｃの突出により掘削された余掘り範囲の土砂を、それら
ディスクカッタ６Ａ，６Ｂ，６Ｃより後方位置にある土
砂取り込み装置１０により確実にカッタヘッド５のチャ
ンバー８内に取り込むことができるので、余掘りをスム
ーズに行うことができ、岩盤内で急曲線施工に際しても
その作業を効率的に行うことができる。
【００２０】図４には、巨礫掘削用シールド掘進機に適
用した本発明の他の実施例に係るトンネル掘進機の縦断
面図が示され、図５には、同トンネル掘進機の正面図が
示されている。
用した本発明の他の実施例に係るトンネル掘進機の縦断
面図が示され、図５には、同トンネル掘進機の正面図が
示されている。
【００２１】本実施例においては、カッタヘッドの面板
形状や土砂搬出手段等の構成が異なる以外は、基本的に
は先の実施例と異なるところがない。したがって、先の
実施例と共通する部分には図に同一符号を付すに留めて
その詳細な説明を省略することとする。本実施例のトン
ネル掘進機においても、前記実施例と同様の作用・効果
を奏するものである。
形状や土砂搬出手段等の構成が異なる以外は、基本的に
は先の実施例と異なるところがない。したがって、先の
実施例と共通する部分には図に同一符号を付すに留めて
その詳細な説明を省略することとする。本実施例のトン
ネル掘進機においても、前記実施例と同様の作用・効果
を奏するものである。
【００２２】前記実施例では、土砂取り込み装置１０に
おけるカッタ１６として、シャンクに超硬チップをロウ
付けしたものを採用したが、このカッタとしては、他に
いろいろの構造のものを採用することができる。図６に
示されているのはそのカッタの別実施例であって、図６
（ａ）に示されるものは、鋼材よりなるシャンク１８の
先端部に耐摩耗肉盛溶接等のハードフェーシング１９を
形成した例であり、また図６（ｂ）に示されるものは、
断面コ字状の止め金具２０に多数本のブラシ状の硬鋼線
２１をリベット２２止めして構成した例である。このよ
うなカッタ形状であっても、前記実施例と同様の作用・
効果を奏し得る。
おけるカッタ１６として、シャンクに超硬チップをロウ
付けしたものを採用したが、このカッタとしては、他に
いろいろの構造のものを採用することができる。図６に
示されているのはそのカッタの別実施例であって、図６
（ａ）に示されるものは、鋼材よりなるシャンク１８の
先端部に耐摩耗肉盛溶接等のハードフェーシング１９を
形成した例であり、また図６（ｂ）に示されるものは、
断面コ字状の止め金具２０に多数本のブラシ状の硬鋼線
２１をリベット２２止めして構成した例である。このよ
うなカッタ形状であっても、前記実施例と同様の作用・
効果を奏し得る。
【００２３】前記実施例の説明では、土砂取り込み装置
１０をカッタヘッド５の外周板５ｂの近傍に配置するも
のとしたが、この土砂取り込み装置１０は、余掘装置
（ディスクカッタ）の後方位置であれば、面板５ａに取
付けても良く、好ましくは面板５ａと外周板５ｂとの境
界部近傍に取付けるのが良い。
１０をカッタヘッド５の外周板５ｂの近傍に配置するも
のとしたが、この土砂取り込み装置１０は、余掘装置
（ディスクカッタ）の後方位置であれば、面板５ａに取
付けても良く、好ましくは面板５ａと外周板５ｂとの境
界部近傍に取付けるのが良い。
【図１】図１は、本発明の一実施例に係るトンネル掘進
機の縦断面図である。
機の縦断面図である。
【図２】図２は、本実施例のトンネル掘進機の正面図で
ある。
ある。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は、土砂取り込み装置の詳細
図である。
図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施例に係るトンネル掘
進機の縦断面図である。
進機の縦断面図である。
【図５】図５は、他の実施例に係るトンネル掘進機の正
面図である。
面図である。
【図６】図６（ａ）（ｂ）は、土砂取り込み装置の別実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
１ トンネル掘進機 ２ シールド本体 ５ カッタヘッド ５ａ 面板 ５ｂ 外周板 ６（６Ａ，６Ｂ，６Ｃ） ディスクカッタ ８ チャンバー ９ スクレーパ １０ 土砂取り込み装置 １１ ゲージカッタ １２ シリンダ １３ ピストン １４ シャンク １５ 超硬チップ １６ カッタ １７ 土砂取り込み孔 １８ シャンク １９ ハードフェーシング ２０ 止め金具 ２１ 硬鋼線 ２２ リベット
Claims (5)
- 【請求項１】 回転自在なカッタヘッドに余掘装置を装
着してなるトンネル掘進機において、前記カッタヘッド
の外周部に、前記余掘装置の突出時に径方向に突出され
る土砂取り込み装置を設けることを特徴とするトンネル
掘進機。 - 【請求項２】 前記土砂取り込み装置の出没量が調整可
能とされている請求項１に記載のトンネル掘進機。 - 【請求項３】 前記土砂取り込み装置の出没操作が遠隔
操作により行われる請求項１または２に記載のトンネル
掘進機。 - 【請求項４】 前記土砂取り込み装置の刃先形状が平の
み形状である請求項１〜３のうちのいずれかに記載のト
ンネル掘進機。 - 【請求項５】 前記土砂取り込み装置は、前記余掘装置
より後方位置で、前記カッタヘッドの面板と外周板との
境界部近傍に設けられる請求項１〜４のうちのいずれか
に記載のトンネル掘進機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30007498A JP2000130089A (ja) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | トンネル掘進機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30007498A JP2000130089A (ja) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | トンネル掘進機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000130089A true JP2000130089A (ja) | 2000-05-09 |
Family
ID=17880400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30007498A Withdrawn JP2000130089A (ja) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | トンネル掘進機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000130089A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103233744A (zh) * | 2013-04-07 | 2013-08-07 | 大连理工大学 | 全断面岩石掘进机刀盘溜碴板支撑筋设计方法 |
-
1998
- 1998-10-21 JP JP30007498A patent/JP2000130089A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103233744A (zh) * | 2013-04-07 | 2013-08-07 | 大连理工大学 | 全断面岩石掘进机刀盘溜碴板支撑筋设计方法 |
| CN103233744B (zh) * | 2013-04-07 | 2015-11-18 | 大连理工大学 | 全断面岩石掘进机刀盘溜碴板支撑筋设计方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |