JP2524824B2 - 異形シ―ルド掘進機 - Google Patents
異形シ―ルド掘進機Info
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/08—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield
- E21D9/0875—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a movable support arm carrying cutting tools for attacking the front face, e.g. a bucket
- E21D9/0879—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a movable support arm carrying cutting tools for attacking the front face, e.g. a bucket the shield being provided with devices for lining the tunnel, e.g. shuttering
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は大口径のトンネル掘削が可能な屈曲式異形
シールド掘進機に関する。
シールド掘進機に関する。
従来大口径のトンネルを掘削するシールド掘進機には，
シールド本体の口径を大口径にしたものが一般に採用さ
れている。
シールド本体の口径を大口径にしたものが一般に採用さ
れている。
しかし大口径のシールド掘進機は，シールド本体の前
部に設けられたカッタヘッドを回転自在に支承するベア
リングも大口径となるため，シールド本体は分割して輸
送ができても，分割できない上記ベアリングの輸送が困
難であるなどの不具合があった。
部に設けられたカッタヘッドを回転自在に支承するベア
リングも大口径となるため，シールド本体は分割して輸
送ができても，分割できない上記ベアリングの輸送が困
難であるなどの不具合があった。
また大口径のトンネルを掘削するシールド掘進機とし
て，シールド本体の前部に複数個のカッタヘッドを設け
たものが公知である。例えば実開昭61-188697号，特開
昭62-178696号，特開昭62-99597号，特開昭62-153495
号，特開昭62-178695号，特開昭62-178694号，特開昭62
-178693号，特開昭63-65799号公報など。
て，シールド本体の前部に複数個のカッタヘッドを設け
たものが公知である。例えば実開昭61-188697号，特開
昭62-178696号，特開昭62-99597号，特開昭62-153495
号，特開昭62-178695号，特開昭62-178694号，特開昭62
-178693号，特開昭63-65799号公報など。
上記従来の異形シールドはシールド本体に対してカッ
タヘッドを複数とすることにより，カッタヘッドの小口
径化が図られるため，これを回転自在に支承するベアリ
ングが小型となって輸送などが容易となる利点を有す
る。
タヘッドを複数とすることにより，カッタヘッドの小口
径化が図られるため，これを回転自在に支承するベアリ
ングが小型となって輸送などが容易となる利点を有す
る。
しかし反面シールド本体の方向制御方法が確立されて
いないため，掘進方向が計画線より外れた場合の修正が
困難であったり，特に上下方向にカッタヘッドが配置さ
れたシールド掘進機の場合，ローリングが発生するとこ
れに対処するのが困難であるなどの不具合があった。
いないため，掘進方向が計画線より外れた場合の修正が
困難であったり，特に上下方向にカッタヘッドが配置さ
れたシールド掘進機の場合，ローリングが発生するとこ
れに対処するのが困難であるなどの不具合があった。
また各カッタヘッドの間に生じる中央コーナ部の掘削
ができなかったり，各カッタヘッドが掘削したトンネル
を覆工するのに，各トンネル毎にリング式のセグメント
エレクタを配置してセグメントを別個に組立てているた
め，組立て作業が煩雑であるなどの不具合もあった。
ができなかったり，各カッタヘッドが掘削したトンネル
を覆工するのに，各トンネル毎にリング式のセグメント
エレクタを配置してセグメントを別個に組立てているた
め，組立て作業が煩雑であるなどの不具合もあった。
この発明は上記不具合を改善する目的でなされたもの
で，方向制御が容易で，かつローリングにも対処できる
屈曲式異形シールド掘進機を提供しようとするものであ
る。
で，方向制御が容易で，かつローリングにも対処できる
屈曲式異形シールド掘進機を提供しようとするものであ
る。
この発明は上記目的を達成するためになされたもの
で、 （１） シールド本体の前面にカッタ回転モータにより
回転駆動される複数のカッタヘッドを設けた異形シール
ド掘進機においてカッタヘッド間の中央コーナ部にカッ
タヘッドが削り残した切羽を掘削するカッテングエッジ
を前後動または上下摺動自在に設けた。
で、 （１） シールド本体の前面にカッタ回転モータにより
回転駆動される複数のカッタヘッドを設けた異形シール
ド掘進機においてカッタヘッド間の中央コーナ部にカッ
タヘッドが削り残した切羽を掘削するカッテングエッジ
を前後動または上下摺動自在に設けた。
このように各カッタヘッド間の互いに重なり合う部分
の両側に生じるほぼ三角形状の中央コーナ部には隔壁の
前面より支持部材が突設され、この支持部材にカッテン
グエッジが前後動または上下摺動自在に取り付けられて
いる。
の両側に生じるほぼ三角形状の中央コーナ部には隔壁の
前面より支持部材が突設され、この支持部材にカッテン
グエッジが前後動または上下摺動自在に取り付けられて
いる。
このカッテングエッジにより、カッタヘッドが削り残
した中央コーナ部の切羽を掘削するので、切羽の削り残
しのない掘削が確実に行えるようになる。
した中央コーナ部の切羽を掘削するので、切羽の削り残
しのない掘削が確実に行えるようになる。
（２） さらにこの発明はシールド本体の前面にカッタ
回転モータにより、回転駆動される複数のカッタヘッド
を設けた異形シールド掘進機において、上記シールド本
体内の左右及び下部に注水することにより、シールド本
体の安定化を図る左右バラストタンクあるいは下部バラ
ストタンクを設けたものである。
回転モータにより、回転駆動される複数のカッタヘッド
を設けた異形シールド掘進機において、上記シールド本
体内の左右及び下部に注水することにより、シールド本
体の安定化を図る左右バラストタンクあるいは下部バラ
ストタンクを設けたものである。
従って左右のバラストタンクに注水する注水量を加減
することにより、シールド本体のローリング防止やロー
リング修正できると共に、下部バラストタンクに注水し
て重心を下げることにより、安定性の向上が図れる。
することにより、シールド本体のローリング防止やロー
リング修正できると共に、下部バラストタンクに注水し
て重心を下げることにより、安定性の向上が図れる。
この発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
図において１はシールド本体で，前部シールド1aと後
部シールド1bとより構成されていて，これら前後シール
ド1a,1bの間はアーティキュレートシリンダに２より屈
曲自在に接続されている。
部シールド1bとより構成されていて，これら前後シール
ド1a,1bの間はアーティキュレートシリンダに２より屈
曲自在に接続されている。
３はシールド本体１が掘削したトンネルの内面に沿っ
て組立てられたゼグメント４を反力受けとして上記シー
ルド本体１を推進させるシールドジヤッキで，円周方向
に複数本設けられている。
て組立てられたゼグメント４を反力受けとして上記シー
ルド本体１を推進させるシールドジヤッキで，円周方向
に複数本設けられている。
上記シールド本体１は上下方向にずらして２つの円を
重ねたほぼ繭型に形成されていて，前部のシールド1aの
前面に上記円の径とほぼ等しい２個のカッタヘッド５が
上下方向に分離して設けられている。
重ねたほぼ繭型に形成されていて，前部のシールド1aの
前面に上記円の径とほぼ等しい２個のカッタヘッド５が
上下方向に分離して設けられている。
上記各カッタヘッド５は前面中央部がコーン型となっ
ていて，上側のカッタヘッド５に対して下側のカッタヘ
ッド５が後側に位置するように配置されており，これに
よって互いに重なり合う部分が干渉しないようになって
いると共に，上下カッタヘッド５の前面板5a間は段差が
生じないよう滑らかに連続する形状に形成されていて，
切羽の安定を図るようにしている。
ていて，上側のカッタヘッド５に対して下側のカッタヘ
ッド５が後側に位置するように配置されており，これに
よって互いに重なり合う部分が干渉しないようになって
いると共に，上下カッタヘッド５の前面板5a間は段差が
生じないよう滑らかに連続する形状に形成されていて，
切羽の安定を図るようにしている。
上記各カッタヘッド５は，前面板5aの裏面中央に後方
へ向けて筒状の支持部5bの後端部が互いに平行するよう
上下２段に設けられたベアリング６を介して，上記前部
シールド1a内の隔壁1cに回転自在に支承されている。
へ向けて筒状の支持部5bの後端部が互いに平行するよう
上下２段に設けられたベアリング６を介して，上記前部
シールド1a内の隔壁1cに回転自在に支承されている。
そして上記隔壁1cの内側面には数個のカッタ回転モー
タ７が設けられていて，これらモータ７によりカッタヘ
ッド５がギヤ８を介して回転されるようになっている。
タ７が設けられていて，これらモータ７によりカッタヘ
ッド５がギヤ８を介して回転されるようになっている。
また上記各カッタヘッド５の前面には，放射方向に多
数のカッタ10が突設されていて，各カッタヘッド５の回
転に伴い，これらカッタ10で掘削された土砂は土砂取入
れ口5bよりカッタヘッド５と隔壁1cの間に取込まれるよ
うになっていると共に，取込まれた土砂は，送水管11よ
り注入された泥水とアジテータ12により攪拌されてスラ
リー化された後，排泥管13によりシールド本体１内を後
方へと排出されるようになっている。
数のカッタ10が突設されていて，各カッタヘッド５の回
転に伴い，これらカッタ10で掘削された土砂は土砂取入
れ口5bよりカッタヘッド５と隔壁1cの間に取込まれるよ
うになっていると共に，取込まれた土砂は，送水管11よ
り注入された泥水とアジテータ12により攪拌されてスラ
リー化された後，排泥管13によりシールド本体１内を後
方へと排出されるようになっている。
一方上記各カッタヘッド５の互に重なり合う部分の両
側に生じるほぼ三角形状の中央コーナ部1eには，第３図
に示すように隔壁1cの前面より支持部分1dが突設されて
いて，この支持部材1dにカッティングエッジ取付け部14
がガイド杆14aを介して前後摺動自在に支承されてい
る。
側に生じるほぼ三角形状の中央コーナ部1eには，第３図
に示すように隔壁1cの前面より支持部分1dが突設されて
いて，この支持部材1dにカッティングエッジ取付け部14
がガイド杆14aを介して前後摺動自在に支承されてい
る。
上記カッティングエッジ取付け部14は上側が前方へ突
出した直角三角形状に形成されていて前縁に複数のカッ
ティングエッジ15が取付けられていると共に，カッティ
ングエッジ取付け部14と上記支持部材1dの間にはカッテ
ィングエッジ15を前後動させるシフトシリンダ16が設け
られていて，このシフトシリンダ16によりカッティング
エッジ15が第３図実線位置から仮想線で示す位置までシ
フトできるようになっている。
出した直角三角形状に形成されていて前縁に複数のカッ
ティングエッジ15が取付けられていると共に，カッティ
ングエッジ取付け部14と上記支持部材1dの間にはカッテ
ィングエッジ15を前後動させるシフトシリンダ16が設け
られていて，このシフトシリンダ16によりカッティング
エッジ15が第３図実線位置から仮想線で示す位置までシ
フトできるようになっている。
なお上記カッティングエッジ15は各カッタヘッド５が
削り残した中央コーナ部1eの切羽を掘削するもので，カ
ッティングエッジ15を上下方向へ摺動させて中央コーナ
部の掘削を行うか，第４図に示すように小型のカッタヘ
ッド16を１個ないし複数個設けて，これらカッタヘッド
16で中央コーナ部1eの掘削を行うようにしてもよい。
削り残した中央コーナ部1eの切羽を掘削するもので，カ
ッティングエッジ15を上下方向へ摺動させて中央コーナ
部の掘削を行うか，第４図に示すように小型のカッタヘ
ッド16を１個ないし複数個設けて，これらカッタヘッド
16で中央コーナ部1eの掘削を行うようにしてもよい。
一方上記前部シールド1a内には左右方向に離間して左
右バラストタンク18が，そして下部に下部バラストタン
ク19がそれぞれ設置されている。
右バラストタンク18が，そして下部に下部バラストタン
ク19がそれぞれ設置されている。
これらバラストタンク18,19内には水が注水できるよ
うになっていて，左右バラストタンク18に注入する水の
量を加減することにより，シールド本体１の左右方向の
傾きが修正できるようになっていてると共に，下部バラ
ストタンク19へ注水することににより，シールド本体１
の重心位置を低くしてシールド本体１の安定性を向上す
るようになっている。
うになっていて，左右バラストタンク18に注入する水の
量を加減することにより，シールド本体１の左右方向の
傾きが修正できるようになっていてると共に，下部バラ
ストタンク19へ注水することににより，シールド本体１
の重心位置を低くしてシールド本体１の安定性を向上す
るようになっている。
また前部シールド1aの外周面には，各カッタヘッド５
の中心線上に位置してローリングストッパ20が片側２個
所，計４個所に亘って設けられている。
の中心線上に位置してローリングストッパ20が片側２個
所，計４個所に亘って設けられている。
上記ローリングストッパ20は縦方向に長い楕円状に形
成されていて，前部シールド1aの外周面より出没自在と
なっており，前部シールド1a内に設けられたストッパシ
リンダ21により前部シールド1aの外周面より選択的に押
出すことにより，シールド本体１のローリング修正と方
向修正が行えるようになっている。
成されていて，前部シールド1aの外周面より出没自在と
なっており，前部シールド1a内に設けられたストッパシ
リンダ21により前部シールド1aの外周面より選択的に押
出すことにより，シールド本体１のローリング修正と方
向修正が行えるようになっている。
なおローリングストッパ20を楕円形としたのはシール
を容易とするためである。
を容易とするためである。
一方図中24は後部シールド1b内に設けられたセグメン
トエレクタで，後部シールド1bの内面に沿って布設され
た長円状のガイドレール25に支承されていると共に，油
圧モータ26に設けられたギヤ27が，上記ガイドレール25
に設けられたピンギヤ28に噛合されていて，上記油圧モ
ータ26によりガイドレール25に沿って自走できるように
なっている。
トエレクタで，後部シールド1bの内面に沿って布設され
た長円状のガイドレール25に支承されていると共に，油
圧モータ26に設けられたギヤ27が，上記ガイドレール25
に設けられたピンギヤ28に噛合されていて，上記油圧モ
ータ26によりガイドレール25に沿って自走できるように
なっている。
次に作用を説明すると，カッタヘッド回転モータ７に
より各カッタヘッド５を回転させながら，シールドジヤ
ッキ３によりシールド本体１を推進させ，各カッタヘッ
ド５で切羽を掘削する。各カッタヘッド５で掘削された
土砂はカッタヘッド５と隔壁1cの間に取込まれた後スラ
リー化されて排泥管13により後方へ排出されると共に，
シールド本体１の推進により，すでに組立てられている
セグメント４と，シールドジャッキ３の間に生じた隙間
には，ガイドレール25に沿って自走するセグメントエレ
クタ24によりセグメント４が組立てられる。
より各カッタヘッド５を回転させながら，シールドジヤ
ッキ３によりシールド本体１を推進させ，各カッタヘッ
ド５で切羽を掘削する。各カッタヘッド５で掘削された
土砂はカッタヘッド５と隔壁1cの間に取込まれた後スラ
リー化されて排泥管13により後方へ排出されると共に，
シールド本体１の推進により，すでに組立てられている
セグメント４と，シールドジャッキ３の間に生じた隙間
には，ガイドレール25に沿って自走するセグメントエレ
クタ24によりセグメント４が組立てられる。
以下上記動作を繰返してトンネルの掘進が行われると
共に，シールド本体１が計画線より外れた場合や，予め
曲線に沿って掘進する場合は，アーティキュレートシリ
ンダ２により前後シールド1a,1bを屈曲することにより
大幅な方向修正や曲線施工が行えるようになる。
共に，シールド本体１が計画線より外れた場合や，予め
曲線に沿って掘進する場合は，アーティキュレートシリ
ンダ２により前後シールド1a,1bを屈曲することにより
大幅な方向修正や曲線施工が行えるようになる。
なお小幅な方向修正やローリング修正はローリングス
トッパ20を選択的に突出することにより行えるようにな
る。一方掘進中シールド本体１が左右方向へ傾斜するよ
うな場合は，傾斜した側と反対の左右バラストタンク18
に注水することにより，傾斜が修正できると共に，シー
ルド本体１の重心を下げて安定性を増す場合は，下部バ
ラストタンク19に注水すればよい。
トッパ20を選択的に突出することにより行えるようにな
る。一方掘進中シールド本体１が左右方向へ傾斜するよ
うな場合は，傾斜した側と反対の左右バラストタンク18
に注水することにより，傾斜が修正できると共に，シー
ルド本体１の重心を下げて安定性を増す場合は，下部バ
ラストタンク19に注水すればよい。
なお上記実施例はカッタヘッド５を上下方向に配置し
たが左右方向に配置したシールド本体１にも実施できる
ものである。
たが左右方向に配置したシールド本体１にも実施できる
ものである。
この発明は以上詳述したように，シールド本体を複数
分割して，各シールドの間を屈曲できるようにしたこと
から，シールド本体の前部に複数のカッタヘッドを有す
る異形シールドであっても方向修正や曲線施工が容易に
行えるようになる。
分割して，各シールドの間を屈曲できるようにしたこと
から，シールド本体の前部に複数のカッタヘッドを有す
る異形シールドであっても方向修正や曲線施工が容易に
行えるようになる。
また出没自在なローリングストッパを上下左右に複数
個設けたことによりシールド本体のローリング修正や小
幅な方向修正が容易に行えると共に，各カッタヘッド間
の中央コーナ部にカッティングエッジを設けたことによ
り，中央コーナ部の掘削が可能となり，切羽の掘削が確
実に行えるようになる。
個設けたことによりシールド本体のローリング修正や小
幅な方向修正が容易に行えると共に，各カッタヘッド間
の中央コーナ部にカッティングエッジを設けたことによ
り，中央コーナ部の掘削が可能となり，切羽の掘削が確
実に行えるようになる。
さらにシールド本体内の左右及び下部にバラストタン
クを設けて，これらバラストタンクに注水するようにし
たことから，注水量の加減によりシールド本体のローリ
ング防止や，重心位置を下げることにより安定性の向上
が図れると共に，シールド本体の内周面に沿って自走す
るセグメントエレクタにより各カッタヘッドが掘削した
トンネル内をセグメントにより同時に覆工することがで
きるため，従来の別個に行っていたときに比べて，セグ
メント組立て作業の能率向上が図れるようになる。
クを設けて，これらバラストタンクに注水するようにし
たことから，注水量の加減によりシールド本体のローリ
ング防止や，重心位置を下げることにより安定性の向上
が図れると共に，シールド本体の内周面に沿って自走す
るセグメントエレクタにより各カッタヘッドが掘削した
トンネル内をセグメントにより同時に覆工することがで
きるため，従来の別個に行っていたときに比べて，セグ
メント組立て作業の能率向上が図れるようになる。
図面はこの発明の一実施例を示し，第１図は正面図，第
２図は断面図，第３図は第１図III方向からの矢視図，
第４図は中央コーナ部掘削方法の第２案である。 １……シールド本体,1a……前部シールド,1b……後部シ
ールド,2……アーティキュレートシリンダ,3……シール
ドジヤッキ,5……カッタヘッド,7……カッタヘッド回転
モータ,15……カッティングエッジ,18……左右バラスト
タンク,19……下部バラストタンク,20……ローリングス
トッパ,21……ストッパシリンダ,24……セグメントエレ
クタ,25……ガイドレール。
２図は断面図，第３図は第１図III方向からの矢視図，
第４図は中央コーナ部掘削方法の第２案である。 １……シールド本体,1a……前部シールド,1b……後部シ
ールド,2……アーティキュレートシリンダ,3……シール
ドジヤッキ,5……カッタヘッド,7……カッタヘッド回転
モータ,15……カッティングエッジ,18……左右バラスト
タンク,19……下部バラストタンク,20……ローリングス
トッパ,21……ストッパシリンダ,24……セグメントエレ
クタ,25……ガイドレール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−120997（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−178693（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−185689（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】シールド本体（１）の前面にカッタ回転モ
ータ（７）により回転駆動される複数のカッタヘッド
（５）を設けた異形シールド掘進機において、カッタヘ
ッド（５）間の中央コーナ部（1e）にカッタヘッド
（５）が削り残した切羽を掘削するカッティングエッジ
（15）を前後動または上下摺動自在に設けてなる異形シ
ールド掘進機。 - 【請求項２】シールド本体（１）の前面にカッタ回転モ
ータ（７）により回転駆動される複数のカッタヘッド
（５）を設けた異形シールド掘進機において、上記シー
ルド本体（１）内の左右及び下部に注水することによ
り、シールド本体（１）の安定化を図る左右バラストタ
ンク（18）あるいは下部バラストタンク（19）を設けて
なる異形シールド掘進機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63280345A JP2524824B2 (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | 異形シ―ルド掘進機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63280345A JP2524824B2 (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | 異形シ―ルド掘進機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02128095A JPH02128095A (ja) | 1990-05-16 |
| JP2524824B2 true JP2524824B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=17623713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63280345A Expired - Fee Related JP2524824B2 (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | 異形シ―ルド掘進機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2524824B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8689460B2 (en) | 2010-09-28 | 2014-04-08 | Baxter International Inc. | Optimization of nucleation and crystallization for lyophilization using gap freezing |
| US8966782B2 (en) | 2010-09-28 | 2015-03-03 | Baxter International Inc. | Optimization of nucleation and crystallization for lyophilization using gap freezing |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58120997A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-19 | 川崎重工業株式会社 | トンネル掘削機 |
| JPS58185689U (ja) * | 1982-06-03 | 1983-12-09 | 三井造船株式会社 | シ−ルド掘進機 |
| JPS62178693A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-05 | 松本 嘉司 | シ−ルド掘進機 |
-
1988
- 1988-11-08 JP JP63280345A patent/JP2524824B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02128095A (ja) | 1990-05-16 |
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