JP2003035093A - シールド掘進機 - Google Patents

シールド掘進機

Info

Publication number
JP2003035093A
JP2003035093A JP2001225810A JP2001225810A JP2003035093A JP 2003035093 A JP2003035093 A JP 2003035093A JP 2001225810 A JP2001225810 A JP 2001225810A JP 2001225810 A JP2001225810 A JP 2001225810A JP 2003035093 A JP2003035093 A JP 2003035093A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutter
chamber
shield machine
stirring blade
disk
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001225810A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3560941B2 (ja
Inventor
Yasunori Kondo
保徳 近藤
Saburo Morio
三郎 森尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority to JP2001225810A priority Critical patent/JP3560941B2/ja
Publication of JP2003035093A publication Critical patent/JP2003035093A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3560941B2 publication Critical patent/JP3560941B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】土圧式シールド掘進機のチャンバー内の土圧の
圧力制御を容易に行えるようにし、土圧式シールド掘進
機の地山保持能力を高め、大径トンネル掘削用に土圧式
シールド掘進機を採用することができるシールド掘進機
を提供する。 【解決手段】チャンバー26内に配設されてカッターデ
ィスク2とカッタードラム30に支持され且つチャンバ
ー26内の掘削土を攪拌する攪拌羽根5と、カッター駆
動機構4の回転駆動力により攪拌羽根5を自転させつつ
公転させる攪拌羽根駆動機構6とを設け、チャンバー2
6内の掘削土を万遍なく攪拌することで、チャンバー2
6内における掘削土の性状を均一化し前記土圧が均一化
することで、チャンバー26内の土圧の圧力制御がやり
易くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、シールド掘進機
に関し、特にチャンバー内の掘削土を均一に攪拌可能な
攪拌羽根と、チャンバー内の土圧調整の為の圧力発生機
構と、排土設備とを設け、地山の保持能力を向上させ大
径シールドにも適用可能な土圧式のシールド掘進機に関
する。
【0002】
【従来の技術】 各種のシールド坑(上下水道用トンネ
ル、地下鉄用トンネル、通信ケーブル用トンネル、共同
溝用トンネルなど)をシールド工法により構築する為の
掘削装置としてシールド掘進機が広く実用に供されてい
る。このシールド掘進機は、一般に、掘進機本体と、こ
の掘進機本体の前端部に回転可能に設けられたカッター
ディスクと、カッターディスクを正逆回転駆動するカッ
ター駆動機構と、複数のシールドジャッキと、掘進機本
体の後胴内に配設されてトンネル軸方向に所定長さ掘削
する毎に、トンネル内面を複数のセグメントで順次覆工
していく為のエレクターと、スクリューコンベヤを含む
土圧式の排土設備あるいは排泥設備等を有する。
【0003】ところで、直径約8m以上の大径トンネル
を掘削する際には、地山保持能力の高い排泥設備を備え
た泥水式シールド掘進機を採用する実績が多い。即ち、
排泥設備は、送泥管と排泥管とバイパス管等を有し、送
泥管は、地上からトンネル内に導入された送水系に接続
され、掘進機本体の前端部の隔壁に貫通状に固定されて
カッターディスクの背面側のチャンバーに連通してい
る。排泥管は、隔壁に貫通状に固定され、トンネル内を
後方へ延び地上へ導出された排泥系に接続されている。
【0004】前記泥水式シールド掘進機では、チャンバ
ー内のスラリー(泥水)が、略均一流体でありその圧力
分布が均等になるだけでなく、掘進速度に関係なく排泥
設備のポンプ駆動モータの回転数を制御したり開閉バル
ブを適宜切換える等して圧力制御を容易に行うことがで
きるので、地山保持能力が高くなり、特に切羽圧力の高
くなる大径シールドに適用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】 前記泥水式シールド
掘進機では、チャンバー内のスラリーを排泥管を通して
地上の処理プラントに送り、土砂と水に分離する後処理
工程を行う必要があり、処理プラントの設備費用や処理
費用が高くつく。前記処理プラントを省略すれば、スラ
リーが産業廃棄物扱いとなりその処理の費用も高いもの
となる。
【0006】土圧式シールド掘進機においては、チャン
バー内の土圧が不均一であるし、掘進速度の影響を受け
易く圧力制御する事自体が難しいから、地山保持能力が
低く、特に切羽圧力の高くなる前記大径シールドに採用
するのは難しい。ここで、チャンバー内の土圧を均一に
するため、チャンバー内においてカッターディスクの背
面に攪拌羽根を装備したものや、チャンバー内でカッタ
ーディスクのセンターシャフトに攪拌装置を外装したも
のが開発されている。
【0007】しかし、カッターディスクの背面に攪拌羽
根を装備したものでは、チャンバー内の内周側周速が小
さいのでチャンバー内の掘削土を万遍なく攪拌できない
し、カッターディスクのセンターシャフトに攪拌装置を
外装したものは、スペース的にその攪拌羽根を大径化で
きないから、センターシャフト付近の掘削土しか攪拌で
きない。複数の攪拌装置を隔壁に固着してチャンバー内
の掘削土を攪拌することも考えられるが、各攪拌装置の
設置付近しか攪拌できず製作費も高くなる。本発明の目
的は、土圧式シールド掘進機のチャンバー内の土圧の圧
力制御を容易に行えるようにすること、土圧式シールド
掘進機の地山保持能力を高めること、大径トンネル掘削
用に土圧式シールド掘進機を採用すること、等である。
【0008】
【課題を解決するための手段】 請求項1のシールド掘
進機は、カッターディスクと、胴部材と、カッターディ
スクの背面側に隔壁で仕切って形成されたチャンバー
と、チャンバー内の掘削土を排出する為の排土設備と、
カッターディスクに連結されたカッタードラムと、カッ
ターディスクとカッタードラムを回転駆動するカッター
駆動手段とを備えたシールド掘進機において、前記チャ
ンバー内に配設されてカッターディスクとカッタードラ
ムに支持され且つチャンバー内の掘削土を攪拌する攪拌
羽根と、前記カッター駆動手段の回転駆動力により攪拌
羽根を自転させながらカッターディスクと同期して公転
させる攪拌羽根駆動機構とを備えたことを特徴とするも
のである。
【0009】トンネル掘進の際には、カッターディスク
とカッタードラムをカッター駆動手段により回転駆動す
ると共に、掘進推力を発生させる。このときチャンバー
内に掘削土が侵入するが、攪拌羽根駆動機構は、攪拌羽
根をカッター駆動手段の回転駆動力により自転させなが
らカッターディスクと同期して公転させることで、チャ
ンバー内の掘削土を万遍なく攪拌する。カッター駆動手
段の回転駆動力により攪拌羽根を自転させつつ公転させ
ることができるから、攪拌羽根を回転させる特別の駆動
源が不要となる。
【0010】請求項2のシールド掘進機は、請求項1の
発明において、前記攪拌羽根駆動機構は、カッタードラ
ムの公転に連動して攪拌羽根を自転させる遊星歯車機構
を有することを特徴とするものである。それ故、攪拌羽
根を回転させる特別の駆動源が不要となるし、シールド
掘進機の回転軸中心付近部のスペースを有効活用するこ
とができる。
【0011】請求項3のシールド掘進機は、請求項1又
は2の発明において、前記チャンバー内の土圧を調整す
る為の圧力発生手段を含む圧力制御手段を設けたことを
特徴とするものである。掘進速度が低下した場合や掘進
停止中にチャンバー内の土圧が低くなるが、この土圧が
低くなった分、圧力発生手段から圧力を発生させ前記土
圧を略一定の状態に保持する。
【0012】請求項4のシールド掘進機は、請求項1〜
3の何れかの発明において、前記カッターディスクの最
外周部に、オーバーカットのない貫入掘削型の環状のナ
イフエッジカッターを装備し、このナイフエッジカッタ
ーをカッターディスクの前面側の複数のカッタービット
よりも前方へ突出させたことを特徴とするものである。
トンネル掘進の際に、複数のカッタービットよりもナイ
フエッジカッターが先行することで地山を乱すことなく
貫入状に掘削する。
【0013】請求項5のシールド掘進機は、請求項1〜
4の何れかの発明において、前記カッターディスクの外
周部に、オートクローズ型のオーバーカッターを設け、
不使用状態のときにはオーバーカッター突出用開口部を
自動的に閉じる封鎖機構を設けたことを特徴とするもの
である。直進掘削する場合などこのオーバーカッターの
不使用状態のときには、封鎖機構によりオーバーカッタ
ー突出用開口部を自動的に閉じ、チャンバー内に地山か
らの不要な土砂が入り込むのを防止する。
【0014】請求項6のシールド掘進機は、請求項1〜
5の何れかの発明において、前記排土設備は、チャンバ
ー内から掘削土を排出するスクリューコンベヤであって
その内部に複数のオーガを直列的に配設したスクリュー
コンベヤと、前記複数のオーガを独立に駆動可能な複数
のオーガ駆動手段とを有することを特徴とするものであ
る。例えば前側の第1オーガとこれに直列的に続く第2
オーガとの間には、オーガのない掘削土砂が圧密された
所謂プラグゾーンが形成されることになる。掘進中チャ
ンバー内に突発的に高圧が作用しても、プラグゾーンに
よりシールド内部に掘削土が噴発するのを防止する。し
かも主に第1オーガの回転数を制御するのみで切羽圧力
をコントロールすることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。本実施形態は、直径約8
m以上の大径シールドに本発明のシールド掘進機を適用
した場合の例について説明する。尚、掘進方向に向かっ
て前後左右を前後左右として説明する。図1に示すよう
に、シールド掘進機1は、カッターディスク2と、胴部
材3と、カッターディスク2を回転駆動するカッター駆
動機構4と、攪拌羽根5と、攪拌羽根駆動機構6と、圧
力制御機構7と、掘進推力を発生させる複数のシールド
ジャッキ8と、複数対の中折れジャッキ9と、トンネル
坑壁にセグメントSを組付けるエレクタ10と、真円保
持装置11と、排土設備12等を備えている。
【0016】先ずカッターディスク2について説明す
る。図1、図2、図4に示すように、カッターディスク
2は、センターフレーム13と、このセンターフレーム
13から径方向に延びる6本のカッタースポーク14
と、胴部材3と略同径の環状のナイフエッジカッター1
5と、オーバーカッター16等を有する。各カッタース
ポーク14の前面には多数のカッタービット17が付設
され、ナイフエッジカッター15は、カッターディスク
2の最外周部に設けられた貫入掘削型のナイフエッジカ
ッター15であって、カッタービット17よりも所定小
距離前方へ突出するように配設されている。ナイフエッ
ジカッター15の内径面は前方に向かう程拡径状のテー
パ形状であり、先端部に超硬チップ15aが溶接接合さ
れている。ナイフエッジカッター15の後端部には、胴
部材の先端部の形状に略一致する段部15bが形成さ
れ、地山からの不要な土砂がこのナイフエッジカッター
15と胴部材3との間の隙間δから内部に入り込むのを
極力防止する。
【0017】図2に示すように、2本のカッタースポー
ク14の外周部には、2つのオートクローズ型のオーバ
ーカッター16が夫々あり、各オーバーカッター16に
は封鎖機構18が設けられている。この封鎖機構18
は、そのオーバーカッター16の不使用状態のときにオ
ーバーカッター突出用開口部19を自動的に閉じる機能
を有し、カッタースポーク14に径外方向きで揺動可能
に支持された油圧シリンダ20と、この油圧シリンダ2
0のロッドに連結され且つカッタースポーク14に油圧
シリンダ20と略直交する方向で枢支されたリンク21
とを有する。リンク21の先端部にオーバーカッター1
6が固着され、油圧シリンダ20を伸長すると、リンク
21の基端部が拡径位置に切換わり、オーバーカッター
16は開口部19を閉じる閉位置に切換わる。油圧シリ
ンダ20を収縮すると、リンク21の基端部が縮径位置
に切換わり、オーバーカッター16は使用位置に切換わ
る。
【0018】次に、胴部材3等について説明する。図
1、図3に示すように、胴部材3は、前胴22と、この
前胴22の後端部に中折れ部23及び前記中折れジャッ
キ9を介して接合された後胴24とを有し、後胴24の
後端側内周面には3列のテールグラウトシール25が付
設されている。カッターディスク2の背面側には、チャ
ンバー26を隔てて前胴22に一体的に固定された隔壁
27があり、この隔壁27は、横向き状の円筒体27a
と、円筒体27aの前端を封鎖する中央壁部27bと、
円筒体27aの後端の周縁部から径方向の外方へ向けて
前胴22の内周に溶接接合された開口壁部27cとで構
成されている。開口壁部27cの前面と前胴22とにわ
たって断面略L型の環状フレーム28が接合され、環状
フレーム28と円筒体27aとの間には環状凹部29が
形成されている。
【0019】カッターディスク2には、複数の連結部材
を介して環状のカッタードラム30が連結され、カッタ
ードラム30は環状凹部29に複数の軸受31と土砂シ
ール32(図4参照)を介して回動自在に支持されてい
る。中央壁部27bの中央部にはロータリジョイント3
3があり、カッターディスク2から後方向きにロータリ
ジョイント33まで延びるセンター部材34がある。こ
れらロータリジョイント33とセンター部材34には、
複数の油路や加泥剤の為の通路が設けられ、前記複数の
油路、通路は順次ロータリジョイント33、センター部
材34、カッタースポーク14を通って夫々油圧シリン
ダ20、加泥剤供給孔35(図2参照)まで導設されて
いる。作業者の体を減圧に対して順応させる為のマンロ
ック36等もある。
【0020】次に、カッター駆動機構4について説明す
る。図1、図3に示すように、カッター駆動機構4は、
開口壁部27cに支持された複数の油圧式または電動式
のカッター駆動モータ37と、開口壁部27cに固着さ
れたリングギヤ38とを備えている。カッタードラム3
0の後端部と開口壁部27cの間にリングギヤ38があ
り、複数のカッター駆動モータ37によりピニオンギヤ
37aが回転して、リングギヤ38が回転し、カッター
ドラム30とカッターディスク2を回転駆動する。
【0021】次に、攪拌羽根5と攪拌羽根駆動機構6に
ついて説明する。図1、図4に示すように、チャンバー
26内の掘削土を攪拌する攪拌羽根5は、後述する遊星
シャフト39にキー40を介して回動不能に外装されて
いる。攪拌羽根駆動機構6は、カッタードラム30の公
転に連動して攪拌羽根5を自転させる遊星歯車機構41
を有し、この遊星歯車機構41は、1対の遊星シャフト
39の後端側に夫々一体的にスプライン結合された1対
の遊星ギヤ42と、これら遊星ギヤ42に共通に噛合し
た太陽ギヤ43とを有する。カッタードラム30の前端
部には、前方へやや延びる1対の外筒部材44が固着さ
れ、各外筒部材44に内装された軸受45,46とカッ
タースポーク14に内装された軸受47,48を介して
各遊星シャフト39がカッターディスク2とカッタード
ラム30に回動可能に支持されている。チャンバー26
内の掘削土や泥水が軸受45〜48内に侵入するのを防
ぐ為のシール部材49,50も設けられている。
【0022】太陽ギヤ43は円筒体27bの外周に固着
され、各遊星ギヤ42はカッタードラム30に軸受5
1,52を介して回動可能に支持されている。複数のカ
ッター駆動モータ37によりカッタードラム30を回転
駆動することで、遊星シャフト39つまり攪拌羽根5が
カッターディスク2と同期して公転すると共に、太陽ギ
ヤ43に対して1対の遊星ギヤ42が回転し、1対の遊
星シャフト39を介して1対の攪拌羽根5が夫々回転
(自転)する。
【0023】次に、圧力制御機構7について説明する。
図1に示すように、圧力制御機構7は、チャンバー26
内の土圧を調整する為の圧力発生機構53を含む。圧力
発生機構53は、油圧式の圧力発生機構であり、油圧供
給源と、環状フレーム28に支持されチャンバー26側
にピストン部53aが露出するダンパー53とを有し、
チャンバー26内の土圧を略一定の状態に保持するよう
になっている。即ちチャンバー26内の土圧が所定値よ
りも大きくなるのに応じてダンパー53のピストン部5
3aが後方向きに押込まれ、土圧が所定値よりも小さく
なるのに応じてピストン部53aがチャンバー26内に
突出することで、チャンバー26内の土圧を略一定の状
態に保持する。
【0024】次に、シールドジャッキ8について説明す
る。図1に示すように、後胴24の前端部の内側にはリ
ングウェブ54が溶接接合され、リングウェブ54に複
数のシールドジャッキ8が前後方向向き且つロッドを後
方向きにして固定されている。ロッドの先端部には偏心
金具55を介してスプレッダー56が連結され、シール
ド掘進時には、トンネルの内面に覆工されたセグメント
Sの前端に複数のスプレッダー56で反力をとり掘進推
力を発生させる。エレクタ10について説明すると、エ
レクタ10は、複数の回動ローラ57に回転自在に支持
されたエレクタドラム58と、エレクタドラム58に取
り付けられたエレクタ本体59と、エレクタ本体59を
回転駆動する図示外の駆動モータ等を有する。
【0025】次に、排土設備12について説明する。図
1、図3に示すように、排土設備12は、チャンバー2
6内から掘削土を排出するスクリューコンベヤ60と、
2つのオーガ駆動機構61,62とを有する。スクリュ
ーコンベヤ60は環状フレーム28から後方上り傾斜状
に配設され、スクリューコンベヤ60の内部には、部分
的にチャンバー26内に配置される前端側の第1オーガ
63と、この第1オーガ63の後方に直列的に配設され
た第2オーガ64があり、これら第1オーガ63と第2
オーガ64との間には、オーガのない掘削土砂が圧密さ
れた所謂プラグゾーンが形成されている。第1オーガ6
3はオーガ駆動機構61により独立に駆動可能であり、
第2オーガ64はオーガ駆動機構62により独立に駆動
可能である。プラグゾーンの長さ調整の為の油圧シリン
ダ65、開閉シャッター66を開閉する為の油圧シリン
ダ67も設けられている。
【0026】以上説明したシールド掘進機1の作用につ
いて説明する。トンネル掘進の際には、カッターディス
ク2とカッタードラム30をカッター駆動機構4により
回転駆動し、複数のシールドジャッキ8により掘進推力
を発生させる。このとき、チャンバー26内に掘削土が
侵入するが、攪拌羽根駆動機構6が、1対の攪拌羽根5
をカッター駆動機構4の回転駆動力により自転させなが
らカッターディスク2と同期して公転させることで、チ
ャンバー26内の掘削土を万遍なく攪拌することができ
るので、チャンバー26内における掘削土の性状が均一
化してチャンバー26内の土圧が均一化する。それ故、
チャンバー26内の土圧の圧力制御がやり易くなり、シ
ールド掘進機1の地山保持能力を高めることができる。
【0027】攪拌羽根駆動機構6は、カッタードラム3
0の公転に連動して攪拌羽根5を自転させる遊星歯車機
構41を有するので、攪拌羽根5を回転させる特別の駆
動源が不要となるし、シールド掘進機1の回転軸中心付
近部のスペースを有効活用することができる。更に、チ
ャンバー26内の土圧を調整する為の圧力発生機構53
を含む圧力制御機構7を設けたので、チャンバー26内
の土圧が所定値より大小変動することがあってもチャン
バー26内の土圧を略一定の状態に保持することがで
き、土圧の圧力制御を一層高精度に行うことができる。
【0028】カッターディスク2の最外周部に、オーバ
ーカットのない貫入掘削型の環状のナイフエッジカッタ
ー15を装備し、複数のカッタービット17よりも前方
へ突出させたので、トンネル掘進の際に、複数のカッタ
ービット17よりもナイフエッジカッター15が先行す
ることで地山を乱すことなく貫入状に掘削することがで
き、より安定した掘削が行えるようになる。
【0029】カッターディスク2の外周部に、オートク
ローズ型のオーバーカッター16を設け、不使用状態の
ときにはオーバーカッター突出用開口部19を自動的に
閉じる封鎖機構18を設けたので、オーバーカッターの
不使用状態のときには、封鎖機構によりオーバーカッタ
ー突出用開口部19を自動的に閉じ、チャンバー26内
に地山からの不要な土砂が入り込むのを防止することが
できるから、チャンバー26内の土圧が安定すると共に
地山の安定性が向上する。
【0030】特に、土圧式のシールド掘進機1のチャン
バー26内の土圧の圧力制御を容易に行えるようになる
だけでなく、直径約8m以上の大径シールドに土圧式の
シールド掘進機を適用しても地山保持能力を高めること
ができる。つまり、大径トンネル掘削用に土圧式シール
ド掘進機を採用することが可能となり、泥水式シールド
掘進機を採用した場合に必要なスラリー(泥水)の後処
理の為の処理プラント費用や処理費用が不要となり。そ
の分大幅なコスト削減を実現できる。
【0031】次に、本実施形態を部分的に変更した変更
形態について説明する。 1)ナイフエッジカッター15の後端部に段部15bを
形成するのを省略し、ストレート状に変更してもよい。 2)エアー式の圧力発生機構を適用することも可能であ
るが、この場合には、空気圧供給源が必要になる。その
他、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲において前記実施
形態に種々の変更を付加した形態で実施可能である。
【0032】
【発明の効果】 請求項1の発明によれば、トンネル掘
進中にチャンバー内に掘削土が侵入し、攪拌羽根駆動機
構は、攪拌羽根をカッター駆動手段の回転駆動力により
自転させながらカッターディスクと同期して公転させる
ことで、チャンバー内の掘削土を万遍なく攪拌すること
ができるので、チャンバー内における掘削土の性状が均
一化してチャンバー内の土圧が均一化する。それ故、チ
ャンバー内の土圧の圧力制御がやり易くなり、土圧式シ
ールド掘進機の地山保持能力を高めることができる。し
かも攪拌羽根を回転させる特別の駆動源が不要となる。
【0033】請求項2の発明によれば、攪拌羽根を回転
させる特別の駆動源が不要となるし、シールド掘進機の
回転軸中心付近部のスペースを有効活用することができ
る。その他請求項1と同様の効果を奏する。請求項3の
発明によれば、掘進速度が低下した場合や掘進停止中
に、チャンバー内の土圧が低くなったとき、土圧が低く
なった分、圧力発生手段からの圧力により前記土圧を略
一定の状態に保持することができるので、土圧の圧力制
御を一層高精度に行うことができる。その他請求項1又
は2と同様の効果を奏する。
【0034】請求項4の発明によれば、カッターディス
クの最外周部に、オーバーカットのない貫入掘削型の環
状のナイフエッジカッターを装備し、複数のカッタービ
ットよりも前方へ突出させたので、トンネル掘進の際
に、複数のカッタービットよりもナイフエッジカッター
が先行することで地山を乱すことなく貫入状に掘削する
ことができ、より安定した掘削が行えるようになる。そ
の他請求項1〜3の何れかと同様の効果を奏する。
【0035】請求項5の発明によれば、直進掘削する場
合などこのオーバーカッターの不使用状態のときには、
封鎖機構によりオーバーカッター突出用開口部を自動的
に閉じ、チャンバー内に地山からの不要な土砂が入り込
むのを防止することができるから、チャンバー内の土圧
が安定すると共に地山の安定性が向上する。その他請求
項1〜4の何れかと同様の効果を奏する。
【0036】請求項6の発明によれば、例えば前端側の
1次オーガとこれに直列的に続く2次オーガとの間に
は、オーガのなく掘削土砂が圧密された所謂プラグゾー
ンが形成されることになるが、掘進中チャンバー内に突
発的に高圧が作用しても、プラグゾーンによりシールド
内部に掘削土が噴発するのを防止することができる。し
かも主に前記1次オーガの回転数を制御するのみで切羽
圧力をコントロールすることができる。その他請求項1
〜5の何れかと同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のシールド掘進機の縦断面図
である。
【図2】カッターディスクの正面図である。
【図3】図1のIII − III線断面図である。
【図4】攪拌羽根駆動機構等の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
1 シールド掘進機 2 カッターディスク 3 胴部材 4 カッター駆動機構 5 攪拌羽根 6 攪拌羽根駆動機構 7 圧力制御機構 12 排土設備 15 ナイフエッジカッター 16 オーバーカッター 18 封鎖機構 19 開口部 26 チャンバー 27 隔壁 30 カッタードラム 41 遊星歯車機構 53 圧力発生機構 60 スクリューコンベヤ 61,62 オーガ駆動機構 63,64 第1オーガ,第2オーガ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カッターディスクと、胴部材と、カッタ
    ーディスクの背面側に隔壁で仕切って形成されたチャン
    バーと、チャンバー内の掘削土を排出する為の排土設備
    と、カッターディスクに連結されたカッタードラムと、
    カッターディスクとカッタードラムを回転駆動するカッ
    ター駆動手段とを備えたシールド掘進機において、 前記チャンバー内に配設されてカッターディスクとカッ
    タードラムに支持され且つチャンバー内の掘削土を攪拌
    する攪拌羽根と、 前記カッター駆動手段の回転駆動力により攪拌羽根を自
    転させながらカッターディスクと同期して公転させる攪
    拌羽根駆動機構と、 を備えたことを特徴とするシールド掘進機。
  2. 【請求項2】 前記攪拌羽根駆動機構は、カッタードラ
    ムの公転に連動して攪拌羽根を自転させる遊星歯車機構
    を有することを特徴とする請求項1に記載のシールド掘
    進機。
  3. 【請求項3】 前記チャンバー内の土圧を調整する為の
    圧力発生手段を含む圧力制御手段を設けたことを特徴と
    する請求項1又は2に記載のシールド掘進機。
  4. 【請求項4】 前記カッターディスクの最外周部に、オ
    ーバーカットのない貫入掘削型の環状のナイフエッジカ
    ッターを装備し、このナイフエッジカッターをカッター
    ディスクの前面側の複数のカッタービットよりも前方へ
    突出させたことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記
    載のシールド掘進機。
  5. 【請求項5】 前記カッターディスクの外周部に、オー
    トクローズ型のオーバーカッターを設け、不使用状態の
    ときにはオーバーカッター突出用開口部を自動的に閉じ
    る封鎖機構を設けたことを特徴とする請求項1〜4の何
    れかに記載のシールド掘進機。
  6. 【請求項6】 前記排土設備は、チャンバー内から掘削
    土を排出するスクリューコンベヤであってその内部に複
    数のオーガを直列的に配設したスクリューコンベヤと、
    前記複数のオーガを独立に駆動可能な複数のオーガ駆動
    手段とを有することを特徴とする請求項1〜5の何れか
    に記載のシールド掘進機。
JP2001225810A 2001-07-26 2001-07-26 シールド掘進機 Expired - Fee Related JP3560941B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001225810A JP3560941B2 (ja) 2001-07-26 2001-07-26 シールド掘進機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001225810A JP3560941B2 (ja) 2001-07-26 2001-07-26 シールド掘進機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003035093A true JP2003035093A (ja) 2003-02-07
JP3560941B2 JP3560941B2 (ja) 2004-09-02

Family

ID=19058740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001225810A Expired - Fee Related JP3560941B2 (ja) 2001-07-26 2001-07-26 シールド掘進機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3560941B2 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102678129A (zh) * 2012-05-29 2012-09-19 武汉船用机械有限责任公司 一种土压平衡式盾构机的土仓结构和土压平衡盾构机
CN102953735A (zh) * 2012-12-04 2013-03-06 大连华锐重工集团股份有限公司 带有前后支撑的复合式土压平衡盾构机
JP2013181312A (ja) * 2012-03-01 2013-09-12 Taisei Corp シールド掘削機
CN104033158A (zh) * 2014-06-22 2014-09-10 无锡市翱宇特新科技发展有限公司 一种土体搅拌装置
CN105863655A (zh) * 2016-04-01 2016-08-17 石家庄铁道大学 大型盾构机土体主动搅拌系统
CN108443507A (zh) * 2018-04-13 2018-08-24 中建三局集团有限公司 一种用于复合土压平衡式盾构的主驱动密封结构
CN108979653A (zh) * 2018-09-29 2018-12-11 华东交通大学 一种无土舱螺旋钻微扰动施工盾构机及其工作方法
CN111608677A (zh) * 2020-05-27 2020-09-01 重庆交通建设(集团)有限责任公司 新型双模式tbm及其控制方法
CN113356873A (zh) * 2021-05-26 2021-09-07 上海隧道工程有限公司 偏心刀盘的驱动油路装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013181312A (ja) * 2012-03-01 2013-09-12 Taisei Corp シールド掘削機
CN102678129A (zh) * 2012-05-29 2012-09-19 武汉船用机械有限责任公司 一种土压平衡式盾构机的土仓结构和土压平衡盾构机
CN102953735A (zh) * 2012-12-04 2013-03-06 大连华锐重工集团股份有限公司 带有前后支撑的复合式土压平衡盾构机
CN104033158A (zh) * 2014-06-22 2014-09-10 无锡市翱宇特新科技发展有限公司 一种土体搅拌装置
CN105863655A (zh) * 2016-04-01 2016-08-17 石家庄铁道大学 大型盾构机土体主动搅拌系统
CN108443507A (zh) * 2018-04-13 2018-08-24 中建三局集团有限公司 一种用于复合土压平衡式盾构的主驱动密封结构
CN108443507B (zh) * 2018-04-13 2023-11-10 中建三局集团有限公司 一种用于复合土压平衡式盾构的主驱动密封结构
CN108979653A (zh) * 2018-09-29 2018-12-11 华东交通大学 一种无土舱螺旋钻微扰动施工盾构机及其工作方法
CN111608677A (zh) * 2020-05-27 2020-09-01 重庆交通建设(集团)有限责任公司 新型双模式tbm及其控制方法
CN113356873A (zh) * 2021-05-26 2021-09-07 上海隧道工程有限公司 偏心刀盘的驱动油路装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3560941B2 (ja) 2004-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3560941B2 (ja) シールド掘進機
JP3139749B2 (ja) シールド掘進機用カッター装置
EP0352349A1 (en) Shield tunneling machine
JP3667717B2 (ja) シールド掘進機
JPH0656076B2 (ja) シールド掘進機
JP2005030102A (ja) シールド掘進機
JP2000257385A (ja) 地中掘削機
JP5420788B1 (ja) シールド掘進機、及びシールド工法
JP2662576B2 (ja) シールド掘削機
JP3993615B2 (ja) 掘進機
JPH0716799Y2 (ja) シールド掘進機
JP2002295183A (ja) 自由断面トンネル用シールド掘進機
JP3333152B2 (ja) シールド掘進機
JPH0533583A (ja) 矩形シールド掘削機
JP2815779B2 (ja) 矩形加泥シールド掘削機
JP2831904B2 (ja) 矩形泥水シールド掘削機
JP4272316B2 (ja) 自由形状掘削シールド機
JP2824039B2 (ja) 地中掘削機
JPH07252992A (ja) シールド掘進機
JP3509768B2 (ja) 掘進機
JP2815780B2 (ja) 矩形シールド掘削機
JP2815783B2 (ja) 矩形シールド掘削機
JPH1061383A (ja) シールド掘進機
JPH04106297A (ja) シールド掘進機
JP2717220B2 (ja) シールド掘削機

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040109

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040305

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040329

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040423

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040525

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040526

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3560941

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090604

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100604

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110604

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110604

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120604

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120604

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130604

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130604

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees