JP2006274651A

JP2006274651A - シールドジャッキ

Info

Publication number: JP2006274651A
Application number: JP2005094518A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Oe; 郁夫大江; Kenji Mito; 憲二三戸
Original assignee: Nishimatsu Construction Co Ltd
Current assignee: Nishimatsu Construction Co Ltd
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2006-10-12

Abstract

【課題】シールド掘進機に用いるシールドジャッキにおいて、推力作用時にジャッキロッドの先端部が法線方向の外側へ変形するのを抑止して、セグメントに発生するクラックや欠けなどの不具合の発生を防止する。
【解決手段】シールド掘進機においてスキンプレート１の内周面にその周方向に沿って配置され、組み立てられたセグメント３を押圧して推力を発生させるシールドジャッキ４において、変形抑止材９が推力によりジャッキロッド６の先端部が法線方向の外側へ変形するのをスキンプレート１に反力を取って抑止する。これにより、組み立てられたセグメント３を法線方向の外側に押し出そうとする力が軽減され、セグメント３の変形が抑えられ、クラックや欠けなどの不具合の発生が防止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、シールド掘進機に用いられるシールドジャッキに関する。

図２に示すように、シールド掘進機に用いられるシールドジャッキ４は、スキンプレート１の内周面にその周方向に沿って配置され、そのジャッキロッド６を後方へ伸長して、組み立てられたセグメント３を介してシールド機を前進させる推力を発生させている。

例えば、シールドジャッキ４の中心とセグメント３の断面中心が偏心している場合には、ジャッキロッド６の先端部に偏心金具７が着脱可能に固着され、偏心金具７のセグメント３側にはセグメント３の断面中心に合う位置にスプレッダー８が揺動自在に取り付けられている。そして、シールドジャッキ４に対してスプレッダー８から偏心金具７を介して推力を伝達するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−９３５７１号公報

しかし、シールドジャッキ４の中心とスプレッダー８の中心に偏心があるため、シールドジャッキ４には推力が作用している時に法線方向の外向きの曲げモーメントが作用する。この曲げモーメントにより、シールドジャッキ４が法線方向の外側に変形しようとし、セグメント３に対しては法線方向の外側に押し出そうとする押出し力が作用することになる。

特に、シールド機に中折れを設けると、偏心量が大きくなり、セグメント３に作用する押出し力が大きくなる。また、曲線施工または方向修正時に、例えば、左右方向にシールド機を回転する時に、片側だけジャッキを使用すると、組み立てられたリング状のセグメント３に作用する押出し力は、左右方向よりも上下方向のほうが大きくなり、リング状のセグメント３は上下に伸びて左右に縮んだ状態に変形する。

ところで、セグメント３は、施工コストの縮減のため薄くなりつつある。一方、大深度などの硬質地盤での施工では大きな推力が必要となり、セグメント３に作用する施工時の荷重は大きくなる傾向にある。また、曲線施工または方向修正時には、使用するシールドジャッキ４が少なくなるため、１本当たりのジャッキ推力が大きくなる。

このように、薄くなったセグメント３に大きなジャッキ推力を偏心して作用させると、セグメント３を変形させ、セグメント３にクラックや欠けなどの不具合を発生させやすい。

本発明の課題は、シールド掘進機に用いるシールドジャッキにおいて、推力作用時にジャッキロッドの先端部が法線方向の外側へ変形するのを抑止して、セグメントに発生するクラックや欠けなどの不具合の発生を防止することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１に示すように、シールド掘進機においてスキンプレート１の内周面にその周方向に沿って配置され、組み立てられたセグメント３を押圧して推力を発生させるシールドジャッキ４であって、前記推力によりジャッキロッド６の先端部が法線方向の外側へ変形するのを、前記スキンプレート１に反力を取って抑止する変形抑止材９を備えることを特徴とする。

このように、変形抑止材９によりスキンプレート１から反力を取って、推力作用時にジャッキロッド６の先端部が法線方向の外側へ変形するのを抑止することにより、組み立てられたセグメント３が法線方向の外側に押し出そうとする力を軽減して、セグメント３の変形を抑え、クラックや欠けなどの不具合を防ぐことができる。

なお、変形抑止材９とスキンプレート１の内周面との間に、セグメント３の変形が許容される範囲内で隙間を設けてよい。例えば、変形抑止材９を棒部材として、その端部とスキンプレート１との間に隙間を設けて、スキンプレート１に変形があっても、ジャッキロッド６の伸縮に支障がないようにすることができる。

また、変形抑止材９がジャッキロッド６の動きに連動してスキンプレート１の内周面に接触する場合には、スキンプレート１との間の摩擦係数を小さくすることが望ましい。例えば、変形抑止材９が鋼等の金属材料であれば、その接触面を滑らかにしたり、その端部のエッジを丸くしたりすることが望ましい。さらに、接触面に潤滑材を塗布してもよい。また、変形抑止材９の少なくとも接触部分に摩擦係数の小さい材料、例えばテフロン（登録商標）などの樹脂材料を用いてもよい。

請求項２に記載の発明は、例えば図１に示すように、請求項１に記載のシールドジャッキ４において、前記変形抑止材９は、前記スキンプレート１の内周面に回動可能に接する車輪１１を有することを特徴とする。

このように、回動可能に接する車輪１１がスキンプレート１の内面を走行することにより、ジャッキロッド６の伸縮をスムーズに行うことができる。

請求項３に記載の発明は、例えば図１に示すように、請求項１または２に記載のシールドジャッキ４において、前記変形抑止材９は、法線方向に所定長さ伸縮可能な弾性部材（スプリング１０）を有することを特徴とする。

このように、弾性部材が法線方向に所定長さ伸縮することにより、スキンプレート１に変形があっても、この変形に追従させてジャッキロッド６を伸縮させることができる。

ここで、弾性部材としては、コイルバネや板バネなどのバネ部材、ゴム製や樹脂製の部材などが挙げられる。なお、所定長さとは、セグメント３のおいて許容される変形量よりも小さいものである。また、変形抑止材９のほぼ全体を弾性部材としてもよく、変形抑止材９の一部に弾性部材を組み入れてもよい。

本発明によれば、シールド掘進機においてスキンプレートの内周面にその周方向に沿って配置され、組み立てられたセグメントを押圧して推力を発生させるシールドジャッキにおいて、変形抑止材が推力によりジャッキロッドの先端部が法線方向の外側へ変形するのをスキンプレートに反力を取って抑止する。これにより、組み立てられたセグメントを法線方向の外側に押し出そうとする力が軽減され、セグメントの変形が抑えられ、クラックや欠けなどの不具合の発生が防止される。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
本実施の形態のシールドジャッキ４は、図１（ａ）に示すように、従来のシールド掘進機に用いられるのと同様に、スキンプレート１の内周面にその周方向に沿ってほぼ等間隔に配置され、そのジャッキロッド６を後方へ伸長して、組み立てられた鉄筋コンクリート製のセグメント３を介してシールド機を前進させる推力を発生させるものである。

シールドジャッキ４のジャッキシリンダ５は、スキンプレート１の内周面に固着されているリングウェブ材２に固定されている。また、シールドジャッキ４の中心とセグメント３の断面中心が偏心しているため、ジャッキロッド６の先端部に偏心金具７が着脱可能に固定され、偏心金具７のセグメント３側にはセグメント３の断面中心に合う位置にスプレッダー８が揺動自在に取り付けられている。そして、シールドジャッキ４に対してスプレッダー８から偏心金具７を介して推力を伝達するようになっている。

つまり、組み立てられたセグメント３に、ジャッキロッド６の先端部に取り付けられたスプレッダー８を当接し、シールドジャッキ４を伸長することによりセグメント３を押圧し、セグメント３に対する反力でシールド掘進機を前進させる。

ここで、シールドジャッキ４の中心とスプレッダー８の中心とは法線方向に偏心があるため、シールドジャッキ４に推力が作用している時に、ジャッキシリンダ５のリングウェブ材２による固定箇所を支点として法線方向の外向きの曲げモーメントが作用する。この曲げモーメントにより、ジャッキロッド６の先端部が法線方向の外側に変形しようとし、セグメント３に対しては法線方向の外側に押し出そうとする押出し力が作用することになる。

そこで、本実施の形態においては、ジャッキロッド６の先端部が法線方向の外側へ変形するのを抑止する変形抑止材９を、ジャッキロッド６の先端部である偏心金具７にスキンプレート１に反力を取るように設けている。これにより、曲げモーメントによる法線方向の外向きの力を変形抑止材９を介してスキンプレート１に伝達させ、組み立てられたセグメント３における法線方向の外側への押出し力を軽減し、セグメント３の変形を抑え、クラックや欠けなどの不具合を防ぐことができる。

図１（ｂ）に示すように、変形抑止材９は、２つの圧縮コイルバネであるスプリング１０（弾性部材）とそれぞれのスプリング１０に取り付けられる２つの車輪１１とから構成されている。スプリング１０は、その一端を偏心金具７に固定し他端をスキンプレート１に向けて、横断面方向にハの字状に開いて設けられている。車輪１１は、それぞれのスプリング１０の他端にスキンプレート１に回動自在に接するように設けられている。

車輪１１がスキンプレート１の内周面を走行することで、ジャッキロッド６の伸縮がスムーズに行うことができ、また、スプリング１０が法線方向に所定長さ伸縮することで、スキンプレート１に製作精度、施工時荷重による変形があっても、この変形に追従させてジャッキロッド６を伸縮させることができる。なお、所定長さとは、セグメント３のおいて許容される変形量よりも小さいものである。

なお、以上の実施の形態においては、ジャッキロッド６の先端部に偏心金具７を固定し、この偏心金具７にスプレッダー８を取り付ける構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、偏心金具７及びスプレッダー８は必ずしも備えていなくても良い。

また、変形抑止材９を２本のスプリング１０とそれぞれのスプリングに取り付けられる車輪１１とから構成したが、スプリング１０は１つであってもよく、３つ以上であってもよく、車輪も１つであってもよく、３つ以上であってもよい。弾性部材としては、圧縮コイルバネを用いたが、板バネその他のバネ部材であってもよく、所定の弾性を有するゴム製、樹脂製の部材であってもよい。また、変形抑止材をハの字状に配置したが、このような形状に限らず、その数などに応じて適宜変更可能である。さらに、変形抑止材９を弾性部材でなく棒部材として、その端部とスキンプレート１との間に隙間を設けてもよい。これらにより、スキンプレート１に変形があっても、ジャッキロッド６の伸縮に支障がない。

また、車輪を用いることなく、変形抑止材９をジャッキロッド６の動きに連動してスキンプレート１の内周面に接触させる場合には、スキンプレート１との間の摩擦係数を小さくすることが望ましい。例えば、変形抑止材９が鋼等の金属材料であれば、その接触面を滑らかにしたり、その端部のエッジを丸くしたりすることが望ましい。さらに、接触面に潤滑材を塗布してもよい。また、変形抑止材９の少なくとも接触部分に摩擦係数の小さい材料、例えばテフロンなどの樹脂材料を用いてもよい。

また、変形抑止材９の配置は、ジャッキロッド６の先端部付近が望ましいがこれに限られるものではなく、その数も適宜に変更可能である。その他具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明を適用した一実施の形態のシールドジャッキの構成を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図である。従来のシールドジャッキの構成を示す図である。

符号の説明

１スキンプレート
２リングウェブ材
３セグメント
４シールドジャッキ
５ジャッキシリンダ
６ジャッキロッド
７偏心金具
８スプレッダー
９変形抑止材
１０スプリング（弾性部材）
１１車輪

Claims

シールド掘進機においてスキンプレートの内周面にその周方向に沿って配置され、組み立てられたセグメントを押圧して推力を発生させるシールドジャッキであって、
前記推力によりジャッキロッドの先端部が法線方向の外側へ変形するのを、前記スキンプレートに反力を取って抑止する変形抑止材を備えることを特徴とするシールドジャッキ。
前記変形抑止材は、前記スキンプレートの内周面に回動可能に接する車輪を有することを特徴とする請求項１に記載のシールドジャッキ。
前記変形抑止材は、法線方向に所定長さ伸縮可能な弾性部材を有することを特徴とする請求項１または２に記載のシールドジャッキ。