JP2000337082A - 土圧調整及び土砂撹拌装置を備えたシールド掘削機 - Google Patents

土圧調整及び土砂撹拌装置を備えたシールド掘削機

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JP2000337082A
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沼 出 黒
Takashi Mitsui
井 隆 三
正 ▲吉▼川
Tadashi Yoshikawa
Koichi Tanaka
中 耕 一 田
Takeshi Kadota
田 健 門
Masahiro Fukuda
田 昌 弘 福
Takashi Minami
敬 南
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カッターディスク又はカッタースポークの一
部を伸縮させて掘削するシールド掘削機において、シー
ルド掘削機前方の切羽の土圧変動を抑制すると共に、土
砂の撹拌性を高めることが出来るようにしたシールド掘
削機を提供するにある。 【解決手段】 伸縮部分（２）を装備した掘削用カッタ
ーディスク又はカッタースポーク（１）と同軸上で、そ
の後方に土圧調整及び土砂撹拌用の補助ディスク又は補
助スポーク（４）を設け、その補助ディスク又は補助ス
ポーク（４）は、伸縮可能な部分（５）を装備してお
り、前記掘削用カッターディスク又はカッタースポーク
（１）の回転に対し同方向、逆方向に回転可能である土
圧調整及び土砂撹拌装置を備えたシールド掘削機。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘削機前
方の切羽の土圧変動を抑制すると共に、土砂の撹拌性を
高めることが出来るようにしたシールド掘削機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】シールド掘削機などにおいて、カッター
ディスク又はカッタースポークを回転又は揺動させて掘
削を行う際に、ディスク又はスポークの一部を伸縮させ
ることで、任意形状の掘削面を施工することは知られて
いる。この様な施工は、例えば、トンネルの連絡通路の
施工等に採用されている。
【０００３】しかし、この施工法による場合は、カッタ
ーディスク又はカッタースポークの一部を伸縮させるこ
とで、切羽空間に機械部分が占める割合が変化するた
め、それにより土圧が変化する恐れがある。また、揺動
型の場合、土砂の撹拌性が回転型に比べ低下する恐れが
ある。そのように土圧の変化に伴い地表に隆起や陥没が
生ずる恐れもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、カッターデ
ィスク又はカッタースポークの一部を伸縮させて掘削す
るシールド掘削機の前記の問題点を解決すべくなされた
もので、シールド掘削機前方の切羽の土圧変動を抑制す
ると共に、土砂の撹拌性を高めることが出来るようにし
たシールド掘削機を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、シール
ド掘削機は、伸縮部分を装備した掘削用カッターディス
ク又はカッタースポークと同軸上で、その後方に土圧調
整及び土砂撹拌用の補助ディスク又は補助スポークを設
け、その補助ディスク又は補助スポークは、伸縮可能な
伸縮部分を装備しており、掘削用カッターディスク又は
カッタースポークの回転に対し同方向、逆方向に回転可
能にされている。
【０００６】伸縮部分の伸縮は、例えば伸縮部に油圧ジ
ャッキを装備して行うようにする。
【０００７】また、補助ディスク及び補助スポークの前
面には、撹拌性能を高めるための撹拌翼を装備するよう
にするとよい。
【０００８】掘削用カッターディスク又はカッタースポ
ークの回転、土圧調整及び土砂撹拌用の補助ディスク又
は補助スポークの回転は、回転軸に油圧モータより成る
回転機構が作用するようにすることで行う。
【０００９】その際、掘削用カッターディスク又はカッ
タースポーク、土圧調整及び土砂撹拌用の補助ディスク
又は補助スポークを、遊星歯車機構を用いて回転させる
ことにより、機構の共通化が図られる。
【００１０】また、掘削用カッターディスク又はカッタ
ースポークの揺動、土圧調整及び土砂撹拌用の補助ディ
スク又は補助スポークの揺動は、回転軸に、油圧ジャッ
キより成る揺動機構が作用するようにすることで行う。
【００１１】掘削用カッタディスク又はカッタースポー
クの伸縮部分の伸縮に伴う切羽土圧の変動が補助ディス
ク及び補助スポークの伸縮部分の伸縮により抑えられ、
安定した掘削が行える。
【００１２】また、補助ディスク及び補助スポークの回
転又は揺動により、掘削土は十分に撹拌され、加泥材等
との馴染みが良くなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１及び図２において、全体を符
号Ｓで示すシールド機械の正面に設けて掘削用カッター
スポーク１は、第１の伸縮部分２を装備している。な
お、掘削用カッタースポークに代えて掘削用ディスクを
用い得ることは明らかである。
【００１４】掘削用カッタースポーク１と同軸上で、そ
の後方に土圧調整及び土砂撹拌用の補助スポーク４が設
けられており、この補助スポーク４は、やはり第２の伸
縮部分５を装備している。この補助スポーク４も補助デ
ィスクを用いてもよい。図中１２は切削刃である。
【００１５】そして、補助スポーク４は、前記掘削用カ
ッタースポーク１の回転に対し同方向又は逆方向に回転
可能である。
【００１６】また、補助スポーク４の前面に、図３に示
すように、撹拌性能を高めるための撹拌翼７を装備して
いる。
【００１７】図４に示すように掘削用カッタースポーク
１の回転軸３および補助スポーク４の回転軸６はそれぞ
れ油圧モータ８ａおよび８ｂによる回転機構を用いて回
転されるようになっている。
【００１８】また図５に示すように回転軸３および６に
揺動ジャッキ９ａ、９ｂを作用させることができる。な
お、この揺動機構は例えば特開平１０−１４０９７９号
公報に記載の公知のものを適用できる。このように補助
スポーク４を回転および揺動させることにより、掘削土
を充分に攪拌でき、加泥材等とのなじみをよくし、土砂
の取り込みを容易にすることができる。
【００１９】図６は、掘削用カッタースポーク１の伸縮
部分２を伸縮させるために、油圧ジャッキ１０を掘削用
カッタースポーク１の内に組込んである。図中１１はシ
ール機構である。補助スポーク４に関しても同様に構成
できる。すなわち補助スポーク４内に油圧ジャッキを設
ければよい。
【００２０】図７は掘削用カッタースポーク１および補
助スポーク４の回転又は揺動方向が常に逆方向である場
合に、遊星歯車機構１３を用いた例を示している。図に
おいて掘削用カッタースポーク１と一体に回転する中心
の回転体１４を太陽歯車とし、補助スポーク４と一体に
回転する回転体１５をリング歯車とし、回転体１４、１
５の間に遊星歯車１６が設けられている。
【００２１】掘削用カッタースポーク１の伸縮部分２の
伸縮に伴い切羽土圧が変動するが、図１及び図２に示す
ように、掘削用カッタースポーク１の伸縮部分２が矢印
方向に伸長したら、補助スポーク４の伸縮部分５を矢印
方向に収縮し、又、掘削用カッタースポーク１の伸縮部
分２が収縮したら、補助スポーク４の伸縮部分５を伸長
することで、切羽土圧の変動が抑えられ、安定した掘削
が行われる。
【００２２】また、補助スポーク４の回転又は揺動によ
り、掘削土は十分に撹拌され、加泥材等との馴染みが良
くなる。
【００２３】
【発明の効果】掘削用カッタディスク又はカッタースポ
ークの伸縮部分の伸縮に伴う切羽土圧の変動が補助ディ
スク及び補助スポークの伸縮部分の伸縮により抑えらる
ので、安定した掘削が行えることに加え、施工する深さ
が地表から浅い場合に、地表面の陥没や隆起を防止する
ことが出来る。また、補助ディスク及び補助スポークの
回転又は揺動により、掘削土は十分に撹拌されるため、
加泥材等との馴染みも良くなり、土砂切り込みが容易に
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】伸縮部分を装備した補助スポークを備えた伸縮
部分を装備したシールド掘削機の側面図。
【図２】図１の正面図。
【図３】撹拌翼を備えた補助スポークの正面図。
【図４】図１に示すシールド掘削機の回転機構を示す側
面図。
【図５】図１に示すシールド掘削機の揺動機構を示す側
面図。
【図６】伸縮部分の伸縮機構を示す正面図。
【図７】遊星歯車式回転機構を示す正面図。
【符号の説明】
１・・・掘削用カッタースポーク ２・・・伸縮部分 ３・・・回転軸 ４・・・補助スポーク ５・・・伸縮部分 ６・・・回転軸 ７・・・撹拌翼 ８・・・回転モータ ９・・・揺動ジャッキ １０・・・油圧ジャッキ １１・・・シール機構 １２・・・切削刃 １３・・・遊星歯車機構 １４・・・太陽歯車 １５・・・リング歯車 １６・・・遊星歯車
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三 井 隆 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼川 正 東京都港区元赤坂一丁目３番８号 鹿島建 設株式会社東京支店内 (72)発明者 田 中 耕 一 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 門 田 健 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 福 田 昌 弘 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 南 敬 石川県小松市八日市町地方５ 株式会社小 松製作所小松工場内 Ｆターム(参考） 2D054 BA25 CA01 CA08

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 伸縮部分を装備した掘削用カッターディ
    スク又はカッタースポークと同軸上で、その後方に土圧
    調整及び土砂撹拌用の補助ディスク又は補助スポークを
    設け、その補助ディスク又は補助スポークは、伸縮可能
    な伸縮部分を装備しており、前記掘削用カッターディス
    ク又はカッタースポークの回転に対し同方向、逆方向に
    回転可能であることを特徴とする土圧調整及び土砂撹拌
    装置を備えたシールド掘削機。
  2. 【請求項２】 各伸縮部分の伸縮が油圧ジャッキにより
    行われることを特徴とする請求項１に記載の土圧調整及
    び土砂撹拌装置を備えたシールド掘削機。
  3. 【請求項３】 補助ディスク又は補助スポークの前面
    に、撹拌性能を高めるための撹拌翼を装備していること
    を特徴とする請求項１及び２に記載の土圧調整及び土砂
    撹拌装置を備えたシールド掘削機。
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