JP2763471B2 - ドレーン材等の切断装置を備えたシールド掘進機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ドレーン材等の切断
装置を備えたシールド掘進機に関するものであり、特
に、ドレーン材を切断する装置としてウォータージェッ
トを用いたシールド掘進機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】密閉式シールド工法に於て、ドレーン材
と称せられる合成繊維束が切羽面に出現することがあ
る。而して、該ドレーン材は切断して之を撤去する必要
があるが、その切断方式として、薬液注入によって切羽
地盤を改良安定した後、作業員がシールド掘進機の前面
に設けた隔壁と切羽との間に入り、そして、ピックやガ
ス切断器等を用いて該ドレーン材を切断する方式及びシ
ールド掘進機の前端面に配設されているカッタビットに
ドレーン材を引掛して該ドレーン材を強制的に引き裂い
て切断する方式等が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術の前者
は、作業員がシールド掘進機の隔壁と切羽との間に入っ
てドレーン材の切断作業を行っている間は、該シールド
掘進機の運転を一時停止させねばならないので、掘進効
率が低下し、更に、前記隔壁と切羽との間の空間は狭い
ので、作業性が悪く、且つ、切断時に生じるガス等によ
って作業環境が悪化して極めて危険であると共に、圧気
下の作業であるため苦渋作業となる。又、前記後者の場
合は、ドレーン材を強引にカッタビットでシールドに取
り込もうとするのであるから、周辺地盤を乱し、地表面
の沈下を招くと共に、ドレーン材がカッタビットに絡み
付く恐れもある。

【０００４】そこで、シールド掘進機の作業を停止する
ことなく、ドレーン材等の切断を効率良く行うために解
決せらるべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明
は該課題を解決することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案せられたものであり、シールド掘進機の
前方部に配設されるカッタヘッドに、ウォーターノズル
を突設したウォーターノズル取付ボスを前後旋回自在に
組み込み、更に、該カッタヘッドの背後に該カッタヘッ
ドと一定間隔を有してシールド掘進機の前面側に固設さ
れている隔壁に開口部を設け、該開口部にウォーターノ
ズル交換室を前後摺動自在に嵌挿すると共に、該開口部
前面に開閉自在のゲートを設け、更に、前記ウォーター
ノズル交換室の前面に前記ウォーターノズル取付部の周
面を水密に圧接できる口部を形成したドレーン材等の切
断装置を備えたシールド掘進機を提供するものである。

【０００６】

【作用】本発明は、シールド掘進機の前方部に配設され
ているカッタヘッドに組み込まれているウォーターノズ
ルより超高圧ジェット水を切羽面に噴射する。而も、該
ウォーターノズルはカッタヘッドの回転によって円形に
回転し、依って、該切羽面に現れているドレーン材は、
該ウォーターノズルから噴射される前記超高圧ジェット
水にて該ウォーターノズルの回転軌跡に沿って切断され
ることになる。斯くして、シールド掘進機による切羽面
の掘削作業とウォータージェット水によるドレーン材の
切断作業とが同時に行われることができる。

【０００７】又、前記ウォーターノズルを交換しようと
するときは、先ず、カッタヘッドを回転せしめ乍らウォ
ーターノズルの芯とウォーターノズル交換室の前面に設
けたウォーターノズル取付部の周面を圧接する口部の芯
とを一致させ、そして、その位置で該カッタヘッドを停
止させる。次に、ウォーターノズル取付ボスをモータ駆
動等の手段によって１８０度回転させ、そして、ウォー
ターノズル交換室前面の開口部のゲートを開く。次に、
ウォーターノズル交換室を推進シリンダー等を用いて前
進させ、該ウォーターノズル交換室の前面に形成した口
部をウォーターノズル取付部の周面に圧接させる。然る
ときは、該開口部より水等が侵入するようなことはな
い。そこで、予め、該ウォーターノズル交換室の後部を
閉塞している止切板を開放し、そして、該ウォーターノ
ズル交換室内に作業員が入って、該ウォーターノズル交
換室内に臨んでいるウォーターノズルを交換するのであ
る。更に、ウォーターノズルの交換作業が終了した後、
前記止切板を該ウォーターノズル交換室に取付け、そし
て、該ウォーターノズル交換室を後退させて前記ゲート
を閉塞する。その後、ウォーターノズル取付ボスを１８
０度回転させて該ウォーターノズルを切羽面に臨ませ、
前述のドレーン材等の切断作業を再開するのである。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２に従
って詳述する。図１は正面図、図２は要部を切欠した縦
断側面図である。図に於て、１はシールド掘進機を示
す。該シールド掘進機１の前端部にカッタビット２，２
…を取付けられたカッタヘッド３が設けられている。図
示例では該カッタヘッド３は十字状に形成されている
が、之に限定せらるべきではない。而して、該カッタヘ
ッド３は回転軸４に固設されており、更に、該回転軸４
の後部を、該カッタヘッド３と一定間隔を有してシール
ド掘進機１の前面に設けられた隔壁５を挿通せしめて大
歯車６を嵌着し、そして、該大歯車６を駆動モータ７の
ピニオンギヤ８と歯合せしめて該カッタヘッド３を回転
せしめ、該カッタヘッド３に取付けられている前記カッ
タビット２，２…にて切羽面９を掘削し、そして、ズリ
はスクリューコンベヤ１０を介して外部に排出されるの
である。

【０００９】而して、前記カッタヘッド３の先端部を切
欠３ａし、該切欠部３ａに、ウォーターノズル取付ボス
１１を前後に１８０度回転可能に取付ける。従って、該
ウォーターノズル取付ボス１１は該カッタヘッド３の先
端部を構成することになり、そして、該ウォーターノズ
ル取付ボス１１の前方にウォーターノズル１２が取替自
在に嵌着又は螺着されている。又、該ウォーターノズル
１２を有する該ウォーターノズル取付ボス１１はカッタ
ヘッド３の先端部及び中間部にも設けることができる。

【００１０】又、該ウォーターノズル取付ボス１１の下
部に大歯車１３を嵌着し、そして、該大歯車１３を反転
駆動モータ１４のピニオンギヤ１５と歯合させ、そし
て、該ウォーターノズル取付ボスの軸部１１ａに軸受１
６を介して該カッタヘッド３に支持され、該反転駆動モ
ータ１４の駆動にて前方及び後方へ１８０度回転できる
ように構成されている。

【００１１】又、前記回転軸４の中心軸方向には超高圧
ジェット水通路４ａが開穿され、そして、該超高圧ジェ
ット水通路４ａの前端部はスイベルジョイント１７を介
して配管１８と連結し、そして、該配管１８を前記ウォ
ーターノズル１２と連結してある。更に、該超高圧ジェ
ット水通路４ａの後端部もスイベルジョイント１７を介
して高圧ホース１９に連結され、そして、該高圧ホース
１９をジェットポンプ２０に連結して、該ジェットポン
プ２０にて生成される超高圧ジェット水Ｗを前記ウォー
ターノズル１２より切羽面９に噴出せしめ、該超高圧ジ
ェット水Ｗにて該切羽面９に現れている合成繊維束のド
レーン材２１，２１…等を切断することができるように
構成されている。

【００１２】又、前記ウォーターノズル取付ボス１１が
カッタヘッド３の回転にて上方に回転移動してきたと
き、その上部位置と一致する位置の前記隔壁５に開口部
２２を設け、そして、該開口部２２にウォーターノズル
交換室２３を前後摺動自在に嵌着する。而して、該ウォ
ーターノズル交換室２３は、該ウォーターノズル交換室
２３に作業員が入って前記ウォーターノズル１２を交換
できるように形成されており、そして、その後部は取外
し自在の止切板２４にて閉塞し、更に、前面は前記ウォ
ーターノズル取付ボス１１の表面を水密に圧接できる口
部２５が開穿されている。

【００１３】又、前記開口部２２には上下中心線から左
右に引戸式に開閉できる二つ割れ状のゲート２６，２６
を設けてある。従って、左右のゲート２６，２６は該開
口部２２の上下中心線に向って摺動してその端部が合接
したとき該開口部２２を閉塞し、そして、左右に夫々摺
動したとき該開口部２２を開放するように構成されてい
る。又、前記開口部２２の左右夫々の位置にて前記隔壁
５にシリンダ２７，２７を枢支し、該シリンダ２７，２
７のピストンロッド２７ａ，２７ａを前記左右の夫々の
ゲート２６，２６の端部に枢着する。斯くして、該シリ
ンダ２７，２７の駆動にて該ゲート２６，２６が移動
し、該開口部２２を開閉するのである。更に、該開口部
２２が開放されたとき、該開口部２２より前記ウォータ
ーノズル交換室２３を前方へ摺動させるための推進シリ
ンダ２８を該開口部２２の側壁２２ａに枢支し、そし
て、そのピストンロッド２８ａの先端部を該ウォーター
ノズル交換室２３の後端部に枢支し、該推進シリンダ２
８の駆動により、該ウォーターノズル交換室２３の前方
部を前記開口部２２より前方へ摺動せしめ、又は後退さ
せることができるように構成されている。

【００１４】本発明の一実施例は上述せる如き構成に係
るから、ウォーターノズル１２を前方に臨ませ、そし
て、シールド掘進機１にて切羽面９を掘進すると同時
に、前記ジェットポンプを駆動して該ウォーターノズル
１２より超高圧ジェット水Ｗを噴射する。然るときは、
該切羽面９に現れているドレーン材２１，２１…等は該
超高圧ジェット水Ｗにて切断される。斯くして、該ドレ
ーン材２１，２１…等がカッタヘッド３に取付けられて
いるカッタビット２，２…に絡んで引張されることがな
いので、地表面の地盤沈下を来すようなことはない。

【００１５】又、該ウォーターノズル１２を取替える場
合は、ウォーターノズル取付ボス１１の位置がゲート２
６の芯と一致する位置で停止させ、そして、該ウォータ
ーノズル取付ボス１１を駆動モータ１４の駆動にて１８
０度反転させて該ウォーターノズル１２を後方へ向って
突設せしめる。そして、ゲート２６，２６を開放してウ
ォーターノズル交換室２３を推進シリンダ２８の駆動に
て前進させる。このとき、該ウォーターノズル交換室２
３の前方に設けてある口部２５が前記後方へ向って突設
しているウォーターノズル取付ボス１１の外面に嵌合し
て水密に維持する。そこで、該ウォーターノズル交換室
２３の後方へ閉塞している止切板２４を開放し、そし
て、作業員が該ウォーターノズル交換室２３に入り、そ
して、該ウォーターノズル交換室２３内にて該ウォータ
ーノズル１２を交換する。該ウォーターノズル１２の交
換作業が終了すれば、前記止切板２４を取付けて該ウォ
ーターノズル交換室２３を閉塞し、該ウォーターノズル
交換室２３を前記推進シリンダ２８の駆動にて後退さ
せ、そして、該ゲート２６を閉じ、更に、ウォーターノ
ズル取付ボス１１を反転駆動モータ１４の駆動にて反転
せしめて該ウォーターノズル１２を前方の切羽面９に向
って臨ませ、前記ドレーン材２１，２１…等の切断作業
を再開する。

【００１６】尚、この発明は、この発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、この発
明が該改変せられたものに及ぶことは当然である。

【００１７】

【発明の効果】本発明は上記一実施例にて詳述せる如
く、シールド掘進機の前面で切羽面に現れるドレーン材
等の外周及びその内側部を切断できるので、掘削土と共
に、之等切断されたドレーン材等の排出を容易に行うこ
とができる。従って、シールド掘進部の断面以外の地盤
に影響を与えず、更に、ドレーン材等をカッタビットに
て引張り込むことがなくなるので、地表面の地盤沈下を
招来することはない。

【００１８】又、シールド掘進機の掘進作業を中止しな
いで、前記ドレーン材等の切断作業を行うことができ、
且つ、切羽面に作業員が出て前記ドレーン材の切断作業
を行う必要がなくなるので、作業性の向上と安全性に寄
与する等、正に、諸種の効果を奏する発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、その正面図。

【図２】図１の一部切欠縦断側面図。

【符号の説明】

１ シールド掘進機 ３ カッタヘッド ５ 隔壁 １１ ウォーターノズル取付ボス １２ ウォーターノズル ２１ ドレーン材 ２２ 開口部 ２３ ウォーターノズル交換室 ２４ 止切板 ２５ 口部 ２６ ゲート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松下 重治 神奈川県横浜市神奈川区富家町１番地１ 株式会社熊谷組横浜支店内 (72)発明者 甲田 信 愛知県豊川市穂ノ原２丁目１番 株式会 社熊谷組豊川工場内 (56)参考文献 特開 昭64−62596（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/08 E21D 9/06 301

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド掘進機の前方部に配設される
   カッタヘッドに、ウォーターノズルを突設したウォータ
   ーノズル取付ボスを前後旋回自在に組み込み、更に、該
   カッタヘッドの背後に該カッタヘッドと一定間隔を有し
   てシールド掘進機の前面側に固設されている隔壁に開口
   部を設け、該開口部にウォーターノズル交換室を前後摺
   動自在に嵌挿すると共に、該開口部前面に開閉自在のゲ
   ートを設け、更に、前記ウォーターノズル交換室の前面
   に前記ウォーターノズル取付部の周面を水密に圧接でき
   る口部を形成したことを特徴とするドレーン材等の切断
   装置を備えたシールド掘進機。