JP2657224B2 - シールド掘進機 - Google Patents
シールド掘進機Info
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- JP2657224B2 JP2657224B2 JP34180789A JP34180789A JP2657224B2 JP 2657224 B2 JP2657224 B2 JP 2657224B2 JP 34180789 A JP34180789 A JP 34180789A JP 34180789 A JP34180789 A JP 34180789A JP 2657224 B2 JP2657224 B2 JP 2657224B2
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、掘進途中にてカッタービットを交換するこ
とにより長距離間トンネルの連続掘削を可能にするシー
ルド掘進機に関する。
とにより長距離間トンネルの連続掘削を可能にするシー
ルド掘進機に関する。
（従来の技術） 従来のシールド掘進機は、円筒状をしたシールド筒の
先端部に隔壁を設け、その前方側を掘削チャンバーとな
し、このチャンバー内に前後に移動できる回転カッター
を収容し、該カッターを回転させて前方側の地山を掘削
し、掘削された土砂をスクリューコンベア搬送等の各種
装置によって排出させ、また、掘進の都度、シールド筒
後端にてセグメントを円筒状に組み立てて一次覆工する
ようにしている。
先端部に隔壁を設け、その前方側を掘削チャンバーとな
し、このチャンバー内に前後に移動できる回転カッター
を収容し、該カッターを回転させて前方側の地山を掘削
し、掘削された土砂をスクリューコンベア搬送等の各種
装置によって排出させ、また、掘進の都度、シールド筒
後端にてセグメントを円筒状に組み立てて一次覆工する
ようにしている。
（発明が解決しようとする課題） このような従来のシールド掘進機は、カッターの前面
に突設したカッタービットによって土砂を掘削するもの
であり、このカッタービットは、掘削中に徐々に摩耗
し、掘削能力が低下し、ついには掘削不能になる。そこ
でカッタービットの交換が必要になるが、カッターがシ
ールド筒の隔壁の前方にあるため、掘進中には交換が不
可能であった。
に突設したカッタービットによって土砂を掘削するもの
であり、このカッタービットは、掘削中に徐々に摩耗
し、掘削能力が低下し、ついには掘削不能になる。そこ
でカッタービットの交換が必要になるが、カッターがシ
ールド筒の隔壁の前方にあるため、掘進中には交換が不
可能であった。
このため、従来は、カッタービットの交換が必要とな
る箇所に中間立坑を設ける必要が生じ、カッタービット
の性能や掘削する地山の土質にもよるが、一工事区間に
多数の立坑が必要になり、その構築のための費用が大き
く、また、工期も長くなるという問題があった。
る箇所に中間立坑を設ける必要が生じ、カッタービット
の性能や掘削する地山の土質にもよるが、一工事区間に
多数の立坑が必要になり、その構築のための費用が大き
く、また、工期も長くなるという問題があった。
本発明は上述の如き従来の問題にかんがみ、立坑間の
掘進途中位置にてカッタービットの交換ができ、長距離
の連続した掘進が可能なシールド掘進機の提供を目的と
したものである。
掘進途中位置にてカッタービットの交換ができ、長距離
の連続した掘進が可能なシールド掘進機の提供を目的と
したものである。
（課題を解決するための手段） 上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成す
るための本発明のシールド掘進機の特徴は、シールド筒
の先端部内側に隔壁を設け、該隔壁の前方側に放射状の
カッタースポークを、該隔壁の中心に貫通させたカッタ
ー軸を中心にして回転自在に備え、該カッタースポーク
に複数の着脱式カッタービットを突設してなるシールド
掘進機において、前記着脱式カッタービットをカッター
スポークの前後へ旋回移動可能に取り付け、かつ、前記
隔壁の一部に、前記カッタースポークに向けて前後方向
にスライド自在なビット交換作業用スライドボックスを
設け、該スライドボックスを前進させて、その先端開口
部にて前記カッタースポークの背面を覆い、該スライド
ボックスを通してカッタービット着脱をできるようにし
たことにある。
るための本発明のシールド掘進機の特徴は、シールド筒
の先端部内側に隔壁を設け、該隔壁の前方側に放射状の
カッタースポークを、該隔壁の中心に貫通させたカッタ
ー軸を中心にして回転自在に備え、該カッタースポーク
に複数の着脱式カッタービットを突設してなるシールド
掘進機において、前記着脱式カッタービットをカッター
スポークの前後へ旋回移動可能に取り付け、かつ、前記
隔壁の一部に、前記カッタースポークに向けて前後方向
にスライド自在なビット交換作業用スライドボックスを
設け、該スライドボックスを前進させて、その先端開口
部にて前記カッタースポークの背面を覆い、該スライド
ボックスを通してカッタービット着脱をできるようにし
たことにある。
尚、カッタースポークは、その外周に、その軸方向を
中心にして旋回可能な外筒を備え、該外筒に着脱式カッ
タービットを取り付け、該外筒の旋回により前記着脱式
カッタービットがカッタースポークの前後へ旋回移動さ
れるようにすることが好ましい。
中心にして旋回可能な外筒を備え、該外筒に着脱式カッ
タービットを取り付け、該外筒の旋回により前記着脱式
カッタービットがカッタースポークの前後へ旋回移動さ
れるようにすることが好ましい。
（作用） このシールド掘進機は、カッタースポークの回転を停
止させ、隔壁前面に掘削土砂で満され、場合によっては
切羽崩落防止のために必要な泥水圧が加えられたままの
状態で外筒を回転させ、交換しようとするカッタービッ
トを背面側に向ける。次いでスライドボックスを前進さ
せ、その開口周縁部をカッタースポークに水密状態を維
持させて当接させる。この状態で隔壁背面側よりスライ
ドボックス内の土砂を排除し、スライドボックスに囲ま
れて後方に露出されたカッタースポーク背面位置のカッ
タービットを交換する。
止させ、隔壁前面に掘削土砂で満され、場合によっては
切羽崩落防止のために必要な泥水圧が加えられたままの
状態で外筒を回転させ、交換しようとするカッタービッ
トを背面側に向ける。次いでスライドボックスを前進さ
せ、その開口周縁部をカッタースポークに水密状態を維
持させて当接させる。この状態で隔壁背面側よりスライ
ドボックス内の土砂を排除し、スライドボックスに囲ま
れて後方に露出されたカッタースポーク背面位置のカッ
タービットを交換する。
（実施例） 次に本発明の実施の一例を図面について説明する。
図において、１は円筒状をしたシールド筒であり、２
はシールド筒１の後端内に設けたセグメント組立位置、
３はこれによって組立られたセグメント、４は組立後の
セグメント３に反力を取ってシールド筒を押し出すため
のシールド筒押出ジャッキである。
はシールド筒１の後端内に設けたセグメント組立位置、
３はこれによって組立られたセグメント、４は組立後の
セグメント３に反力を取ってシールド筒を押し出すため
のシールド筒押出ジャッキである。
シールド筒１の前端部内には、前後を遮断する隔壁５
が設けられ、その前方側を掘削チャンバー６としてい
る。
が設けられ、その前方側を掘削チャンバー６としてい
る。
隔壁５の中心部分には、軸受７が固定され、この軸受
７にカッター軸８が軸方向スライド自在に軸受されてい
る。このカッター軸８の先端に放射状に４本のカッター
スポーク9,9……が固定されている。このカッタースポ
ーク９の前後面に着脱式のカッタービット10,10……が
突設され、前面側を掘削用として背面側を削土混練用と
している。カッタースポーク9,9……の中心体11の前面
には、フィッシテール状カッタープレート12が突出さ
れ、その前端に多数のカッタービットが突設されてい
る。
７にカッター軸８が軸方向スライド自在に軸受されてい
る。このカッター軸８の先端に放射状に４本のカッター
スポーク9,9……が固定されている。このカッタースポ
ーク９の前後面に着脱式のカッタービット10,10……が
突設され、前面側を掘削用として背面側を削土混練用と
している。カッタースポーク9,9……の中心体11の前面
には、フィッシテール状カッタープレート12が突出さ
れ、その前端に多数のカッタービットが突設されてい
る。
カッター軸８の後端は、駆動用架台13に対し、回転自
在で、かつ、軸方向に移動不能に連結されており、この
駆動架台13に支持された油圧モータ14によりカッター軸
８が駆動されるようになっている。
在で、かつ、軸方向に移動不能に連結されており、この
駆動架台13に支持された油圧モータ14によりカッター軸
８が駆動されるようになっている。
また、駆動用架台13は、シールド筒１に対して回転不
能で、かつ、軸心方向に移動可能に支持され、この駆動
用架台13と隔壁５の背面間に介在させたカッター軸スラ
イド用油圧シリンダー14によって軸方向にスライドされ
るようになっている。
能で、かつ、軸心方向に移動可能に支持され、この駆動
用架台13と隔壁５の背面間に介在させたカッター軸スラ
イド用油圧シリンダー14によって軸方向にスライドされ
るようになっている。
隔壁５の下部には、混練土砂を排出するスクリューコ
ンベア15が背面側から前面に貫通され、これによって掘
削チャンバー６内で混練された掘削土砂を排出させるよ
うになっている。
ンベア15が背面側から前面に貫通され、これによって掘
削チャンバー６内で混練された掘削土砂を排出させるよ
うになっている。
各カッタースポーク９は、第２図に示すように放射中
心体11から一体に突設した円筒状の内筒20と、この内筒
20の外側に軸受21を介して回転自在に支持させた外筒22
とから構成されており、外筒22の前面及び背面にカッタ
ービット10,10……が突設されている。外筒22は、内筒2
0に対し、回転自在であるとともに軸方向にスライド可
能に支持させ、その基端側が放射中心体11から突設させ
た筒状のスポークサポート11a内に嵌合されている。ま
た、内筒20内には、スポーク伸縮用ジャッキ23が収容さ
れ、その出入ロッド23aの先端がモータボックス24を介
して外筒22の先端部内面に連結されている。
心体11から一体に突設した円筒状の内筒20と、この内筒
20の外側に軸受21を介して回転自在に支持させた外筒22
とから構成されており、外筒22の前面及び背面にカッタ
ービット10,10……が突設されている。外筒22は、内筒2
0に対し、回転自在であるとともに軸方向にスライド可
能に支持させ、その基端側が放射中心体11から突設させ
た筒状のスポークサポート11a内に嵌合されている。ま
た、内筒20内には、スポーク伸縮用ジャッキ23が収容さ
れ、その出入ロッド23aの先端がモータボックス24を介
して外筒22の先端部内面に連結されている。
モータボックス24は、外筒22に対して回転自在に連結
され、その内部に外筒旋回用のモータ25が収容され、こ
のモータ25により外筒22を内筒20に対して旋回させるよ
うにしている。
され、その内部に外筒旋回用のモータ25が収容され、こ
のモータ25により外筒22を内筒20に対して旋回させるよ
うにしている。
なお、図において26はジャッキ固定ピンである。
隔壁５には、その一部にカッタースポークの放射方向
に向けた作業用の窓30が設けられ、常時は蓋31によって
閉じられている。蓋31には、その前面側の圧力を示す水
圧計32と、前面側に通じる排圧用バルブ33が設けられて
いる。
に向けた作業用の窓30が設けられ、常時は蓋31によって
閉じられている。蓋31には、その前面側の圧力を示す水
圧計32と、前面側に通じる排圧用バルブ33が設けられて
いる。
また、窓30の周囲には、二重の内外のガイドボックス
34a,34bが固定され、その両ガイドボックス34a,34b間に
形成されるガイド溝35は、隔壁５の前面側が開放され、
その内部に筒状のスライドボックス36が前方へ突出自在
に収容されている。ガイド溝35内には、スライドボック
ス36の内外に摺接する止水パッキン37,37……が固着さ
れている。
34a,34bが固定され、その両ガイドボックス34a,34b間に
形成されるガイド溝35は、隔壁５の前面側が開放され、
その内部に筒状のスライドボックス36が前方へ突出自在
に収容されている。ガイド溝35内には、スライドボック
ス36の内外に摺接する止水パッキン37,37……が固着さ
れている。
このスライドボックス36の前端周縁には、止水パッキ
ン36aが固着されているとともに、スライドボックス36
の側面に突設した操作用の突起38,38……が外ガイドボ
ックス31aに形成したスリット39,39……を通して突出さ
れ、これにスライドボックス出入操作用のジャッキ40,4
0……の出入ロッド40aが連結されている。なお、ジャッ
キ40は外ガイドボックス34bに固定した反力受41,41……
に支持されている。
ン36aが固着されているとともに、スライドボックス36
の側面に突設した操作用の突起38,38……が外ガイドボ
ックス31aに形成したスリット39,39……を通して突出さ
れ、これにスライドボックス出入操作用のジャッキ40,4
0……の出入ロッド40aが連結されている。なお、ジャッ
キ40は外ガイドボックス34bに固定した反力受41,41……
に支持されている。
このように構成されるシールド掘進機のカッタービッ
ト10,10……の取り換えは、掘進途中において装置を停
止させ、カッタースポーク９全体を隔壁５に接近させる
方向に後退させるとともに、いずれか１のカッタースポ
ーク９を窓30に対向させて停止させる。この状態でモー
ター25を駆動させて外筒22を回転させ、取り換えようと
するカッタービット10を窓30側に向ける。次いでジャッ
キ40,40……を駆動させてスライドボックス36を前進さ
せ、その先端を外筒22の外周面に圧接させる。この圧接
後、排圧用バルブ33を開く。これによってスライドボッ
クス36の内圧が降下され、これを水圧計32にて確認す
る。そして、充分に内圧が降下し、スライドボックス内
への泥水の流入がないのを確認した後、蓋31を取り外
し、スライドボックス36内の土砂を取り出し、その中に
あるカッタービット10を新たなものと交換する。
ト10,10……の取り換えは、掘進途中において装置を停
止させ、カッタースポーク９全体を隔壁５に接近させる
方向に後退させるとともに、いずれか１のカッタースポ
ーク９を窓30に対向させて停止させる。この状態でモー
ター25を駆動させて外筒22を回転させ、取り換えようと
するカッタービット10を窓30側に向ける。次いでジャッ
キ40,40……を駆動させてスライドボックス36を前進さ
せ、その先端を外筒22の外周面に圧接させる。この圧接
後、排圧用バルブ33を開く。これによってスライドボッ
クス36の内圧が降下され、これを水圧計32にて確認す
る。そして、充分に内圧が降下し、スライドボックス内
への泥水の流入がないのを確認した後、蓋31を取り外
し、スライドボックス36内の土砂を取り出し、その中に
あるカッタービット10を新たなものと交換する。
（発明の効果） 上述したように本発明のシールド掘進機は、カッター
スポークの外周に、着脱式カッタービットを該カッター
スポークの前後へ旋回移動可能に取り付けるとともに、
隔壁にスライドボックスを出入自在に設け、このスライ
ドボックスにてカッタースポークの外筒背面側を覆い、
その内部のカッタービットを交換できるようにしたた
め、立坑に到達する前のシールド掘削途中位置でカッタ
ービットの交換ができることとなり、従って立坑なしで
長い距離の掘削が可能になり、立坑構築のための工費が
省かれ、工期も短縮されることとなったものである。
スポークの外周に、着脱式カッタービットを該カッター
スポークの前後へ旋回移動可能に取り付けるとともに、
隔壁にスライドボックスを出入自在に設け、このスライ
ドボックスにてカッタースポークの外筒背面側を覆い、
その内部のカッタービットを交換できるようにしたた
め、立坑に到達する前のシールド掘削途中位置でカッタ
ービットの交換ができることとなり、従って立坑なしで
長い距離の掘削が可能になり、立坑構築のための工費が
省かれ、工期も短縮されることとなったものである。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は全体の概
略構成の断面図、第２図は部分拡大断面図、第３図は第
２図中のＡ−Ａ線断面図である。 １……シールド筒、２……セグメント組立装置、３……
セグメント、４……シールド筒押出ジャッキ、５……隔
壁、６……掘削チャンバー、7,21……軸受、８……カッ
ター軸、９……カッタースポーク、10……カッタービッ
ト、20……内筒、22……外筒、23……スポーク伸縮用ジ
ャッキ、23a……ロッド、24……モータボックス、26…
…ジャッキ固定ピン、30……窓、31……蓋、32……水圧
計、33……バルブ、34a,34b……ガイドボックス、35…
…ガイド溝、36……スライドボックス、36a……止水パ
ッキン、38……突起、39……スリット、40……ジャッ
キ、40a……ロッド、41……反力受。
略構成の断面図、第２図は部分拡大断面図、第３図は第
２図中のＡ−Ａ線断面図である。 １……シールド筒、２……セグメント組立装置、３……
セグメント、４……シールド筒押出ジャッキ、５……隔
壁、６……掘削チャンバー、7,21……軸受、８……カッ
ター軸、９……カッタースポーク、10……カッタービッ
ト、20……内筒、22……外筒、23……スポーク伸縮用ジ
ャッキ、23a……ロッド、24……モータボックス、26…
…ジャッキ固定ピン、30……窓、31……蓋、32……水圧
計、33……バルブ、34a,34b……ガイドボックス、35…
…ガイド溝、36……スライドボックス、36a……止水パ
ッキン、38……突起、39……スリット、40……ジャッ
キ、40a……ロッド、41……反力受。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古田 哲男 東京都文京区後楽２丁目２番８号 五洋 建設株式会社内 (72)発明者 小笠 健 東京都文京区後楽２丁目２番８号 五洋 建設株式会社内 (72)発明者 寺本 利徳 東京都文京区後楽２丁目２番８号 五洋 建設株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−165395（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】シールド筒の先端部内側に隔壁を設け、該
隔壁の前方側に放射状のカッタースポークを、該隔壁の
中心に貫通させたカッター軸を中心にして回転自在に備
え、該カッタースポークに複数の着脱式カッタービット
を突設してなるシールド掘進機において、前記着脱式カ
ッタービットをカッタースポークの前後へ旋回移動可能
に取り付け、かつ、前記隔壁の一部に、前記カッタース
ポークに向けて前後方向にスライド自在なビット交換作
業用スライドボックスを設け、該スライドボックスを前
進させて、その先端開口部にて前記カッタースポークの
背面を覆い、該スライドボックスを通してカッタービッ
ト着脱をできるようにしたことを特徴としてなるシール
ド掘進機。 - 【請求項２】カッタースポークは、その外周に、その軸
方向を中心にして旋回可能な外筒を備え、該外筒に着脱
式カッタービットを取り付け、該外筒の旋回により前記
着脱式カッタービットがカッタースポークの前後へ旋回
移動されるようにしてなる請求項１に記載のシールド掘
進機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34180789A JP2657224B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | シールド掘進機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34180789A JP2657224B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | シールド掘進機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03202593A JPH03202593A (ja) | 1991-09-04 |
| JP2657224B2 true JP2657224B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=18348912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34180789A Expired - Fee Related JP2657224B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | シールド掘進機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2657224B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2584177B2 (ja) * | 1992-11-11 | 1997-02-19 | 鹿島建設株式会社 | シールド機のカッタディスク |
| JP4600626B2 (ja) * | 2001-05-09 | 2010-12-15 | ジャパントンネルシステムズ株式会社 | カッタビット交換装置 |
| CN105019912B (zh) * | 2015-07-24 | 2017-04-19 | 王燏斌 | 一种盾构法及盾构机 |
| JP6685952B2 (ja) * | 2017-02-27 | 2020-04-22 | 川崎重工業株式会社 | トンネル掘進機 |
| CN108266200B (zh) * | 2018-03-07 | 2024-06-11 | 中铁隧道局集团有限公司 | 盾构机常压换刀刀盖、刀筒及换刀方法 |
| CN109664320B (zh) * | 2018-12-17 | 2021-04-20 | 大连理工大学 | 一种用于全断面隧道掘进机换刀机器人的末端执行器 |
| JP7361014B2 (ja) * | 2020-12-21 | 2023-10-13 | 地中空間開発株式会社 | トンネル掘削機および掘削ツール交換方法 |
-
1989
- 1989-12-29 JP JP34180789A patent/JP2657224B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03202593A (ja) | 1991-09-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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