JP2815783B2 - 矩形シールド掘削機 - 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、断面が正方形の横孔
を掘削するための矩形シールド掘削機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シールド掘削機としては次のよう
なものがある(特開昭６３−２４７４９７号公報)。この
シールド掘削機は、円筒形状のスキンプレートの前端に
漏斗形状のフードを固定し、上記スキンプレートにフー
ドの後方に位置するように隔壁を固定して、上記フード
の後端と隔壁との間にチャンバーを形成している。この
隔壁の中心には回転軸を回転自在に嵌合し、この回転軸
の先端にカッタヘッドを固定している。このカッタヘッ
ドは回転軸の先端に固定したコーンとこのコーンの先端
に固定したカッタアーム等の掘削部とからなっており、
上記コーンとフードとの間に破砕室を形成している。そ
して、この破砕室には送泥管により泥水を供給し、掘削
部により地盤を掘削し、掘削された礫を破砕室で破砕
し、破砕された礫，土砂等を破砕室からチャンバーに導
き、さらに、チャンバーに連通する排泥管により外部に
排出するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、断面
が正方形の管路のための横孔を掘る際には、その管路の
形状に合わせて断面が正方形の横孔を掘削したいという
要請がある。

【０００４】ところが、上記従来のシールド掘削機は円
筒形のスキンプレートに固定した隔壁の中心、つまり円
筒形のスキンプレートの中心に回転軸を配置し、この回
転軸に固定したカッタヘッドの回転によって掘削を行う
ため、掘削された横孔は必然的に円形になり、断面が正
方形の横孔を掘ることができないという問題がある。

【０００５】そこで、この発明の目的は、断面が正方形
の横孔を掘削することができる矩形シールド掘削機を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の矩形シールド掘削機は、断面略正
方形状のスキンプレートと、上記スキンプレートの内側
に配置され、上記スキンプレートの中心を中心とした円
孔を穿った固定隔壁と、上記円孔に嵌合され、上記固定
隔壁に回転自在に支持された円形の回転隔壁と、上記回
転隔壁の中心に対して偏心した位置に回転自在に支持さ
れた回転軸と、上記回転軸の先端に固定され、略正三角
形を構成する掘削部を有するカッタヘッドと、上記回転
隔壁と上記カッタヘッドとの間に配置され、上記カッタ
ヘッドと前面との間に土圧室を形成し、上記回転隔壁と
後面との間にチャンバーを形成した固定仕切板と、上記
固定仕切板に設けられ、上記土圧室から上記チャンバー
へ被掘削物を通過させる排土口と、上記回転軸の他端に
固定された外歯ギヤと、中心が上記スキンプレートの中
心と一致するように上記スキンプレートに固定されると
ともに、ピッチ円の直径が上記外歯ギヤのピッチ円の直
径の４／３倍であり、かつ、上記外歯ギヤと噛合する内
歯ギヤと、上記回転軸を上記スキンプレートの中心に対
して公転させる駆動装置と、上記チャンバー内に外部か
ら泥水を送り込む送泥管と、上記チャンバー内の披掘削
物と泥水とを外部に排出する排泥管とを備えたことを特
徴とする矩形シールド掘削機。

【０００７】また、請求項２の発明の矩形シールド掘削
機は、請求項１の矩形シールド掘削機において、上記土
圧室内に外部から加泥剤を注入する加泥剤注入管を備え
たことを特徴としている。

【０００８】また、請求項３の発明の矩形シールド掘削
機は、請求項１または２の矩形シールド掘削機におい
て、上記カッタヘッドの背面に攪拌羽根を固定したこと
を特徴としている。

【０００９】

【作用】上記請求項１の矩形シールド掘削機は、上記駆
動装置を駆動すると、上記回転隔壁のスキンプレートの
中心に対して偏心した位置で支持された回転軸はスキン
プレートの中心の回りを公転して、上記固定隔壁に回転
自在に支持された回転隔壁が回転する。このため、上記
回転軸の他端に固定された外歯ギヤが内歯ギヤに噛合し
て、公転しながら自転する。したがって、上記回転軸も
スキンプレートの中心の回りを公転しながら自転する。
すなわち、上記回転軸は、回転する回転隔壁を介してス
キンプレートにその中心に対して偏心して支持された状
態で、自転しながら公転する遊星運動を行うのである。
そして、上記回転軸の先端に固定されたカッタヘッドの
略正三角形を構成する掘削部は、地盤の土砂や礫を掘削
する。このとき、上記カッタヘッドの掘削部は、外歯ギ
ヤのピッチ円の直径と内歯ギヤのピッチ円の直径とが３
対４の比であるから、上記回転軸が遊星運動を行い、こ
の掘削部の軌跡の包絡線は略正方形となる。したがっ
て、上記スキンプレートの断面が略正方形状であること
と相俟って、略正方形の横孔を掘削できる。また、上記
カッタヘッドにより掘削された土砂や礫は、カッタヘッ
ドと回転隔壁との間の土圧室内に溜り、この土圧室内の
溜った土砂や礫は、上記固定仕切板に設けられた排土口
を通過して、チャンバー内に入る。このチャンバー内の
土砂や礫は、送泥管から送り込まれた泥水と攪拌され
る。そして、攪拌された土砂や礫を含む泥水は、排泥管
から外部に排出される。

【００１０】また、上記回転軸は駆動装置により公転
し、これにより、回転軸とともに外歯ギヤは内歯ギヤに
噛合して遊星運動を行うから、この矩形シールド掘削機
は、例えばクランク機構を用いるものに比べて構造を簡
単にでき、機長を短くできる。また、この矩形シールド
掘削機の機長が短くなるから、掘削部の進む角度を従来
より大きな角度に変えることができ、曲線施行がしやす
くなる。

【００１１】また、上固定仕切板とカッタヘッドとの間
の土圧室内に溜った土砂や礫によって、上記カッタヘッ
ドが面する地盤の切羽表面を押えて、地盤の切羽部分が
崩れないようにできる。

【００１２】上記回転軸が遊星運動しているため、この
箇所でスキンプレート内をカッタヘッド側と駆動装置側
とに仕切ることは、通常困難と考えられている。しか
し、この発明では、上記回転軸は回転隔壁の偏心した位
置に回転自在に支持され、かつ回転隔壁は固定隔壁に回
転自在に支持されているから、上記回転軸の遊星運動を
許容しつつ、上記スキンプレート内のチャンバー側と駆
動装置側とを密に仕切ることができる。

【００１３】また、請求項２の矩形シールド掘削機は、
上記請求項１の矩形シールド掘削機において、上記土圧
室内に外部から加泥剤を注入する加泥剤注入管を備え、
被掘削物である土砂や礫が溜まった土圧室内に加泥剤注
入管から加泥剤を注入する。そして、上記土圧室内の土
砂や礫は、加泥剤とともに攪拌される。

【００１４】したがって、上記土砂や礫は土圧室内で加
泥剤と攪拌されて塑性流動状態となるから、この塑性流
動状態の土砂や礫がカッタヘッドが面する地盤の切羽表
面を支持し、地盤の切羽部分が崩れないようにできる。
かつ、地盤の切羽表面に加泥剤を含む膜を形成して、こ
の膜によっても地盤の切羽部分が崩れないようにでき
る。

【００１５】また、請求項３の矩形シールド掘削機によ
れば、上記請求項１または２の矩形シールド掘削機にお
いて、上記カッタヘッドの背面に攪拌羽根を固定してい
る。このカッタヘッドの背面の攪拌羽根は、上記回転隔
壁が３回転する間に逆の回転方向に１回転する。

【００１６】したがって、上記土圧室内の土砂や礫を効
率よく攪拌できる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の矩形シールド掘削機を一実
施例により詳細に説明する。

【００１８】図１はこの発明の一実施例の矩形シールド
掘削機の断面図を示しており、１は断面が略正方形状の
スキンプレート、２は上記スキンプレート１の内側に固
定された支持板、３は固定隔壁１２および支持板２にベ
アリング１１を介して、上記スキンプレート１の中心を
回転中心として回転自在に支持された回転隔壁である。
上記回転隔壁３のスキンプレート１の中心に対して偏心
した位置に第１円筒部５を固定し、その内側に回転軸１
５を挿通し、図示しないブッシュを介して回転自在に支
持している。上記回転軸１５の前方の一端には、カッタ
ヘッド２０を固定している。そして、上記回転隔壁３と
カッタヘッド２０との間のスキンプレート１の内側に固
定仕切板１６を固定し、この固定仕切板１６に回転軸１
５が挿通する円形の排土口１７を形成している。この固
定仕切板１６の前面とカッタヘッド２０との間に土圧室
４５を形成するとともに、固定仕切板１６の後面と回転
隔壁３との間にチャンバー４６を形成している。一方、
上記回転軸１５の支持板２側の他端には、外歯ギヤ３１
を固定している。この外歯ギヤ３１は、スキンプレート
１の内周に固定された内歯ギヤ３２と歯合し、この外歯
ギヤ３１と内歯ギヤ３２とで偏心リングギヤ装置３０を
構成している。

【００１９】上記回転隔壁３は、円板部４と、この円板
部４に固定された上記第１円筒部５と、この円板部４の
外周から支持板２側に延びる第２円筒部４ａと、この第
２円筒部４ａから支持板２側に延び、内周が第２円筒部
４ａの内周と同径で外周が第２円筒部４ａより小径の第
３円筒部４ｂとを備えている。上記第２円筒部４ａと第
３円筒部４ｂとの段部と固定隔壁１２および支持板２と
の間にベアリング１１を配置して、このベアリング１１
を介して回転隔壁３を固定隔壁１２および支持板２に回
転自在に支持している。上記ベアリング１１によって、
回転隔壁３に作用するラジアル荷重とスラスト荷重の両
方を支持することができる。また、上記回転隔壁３の円
板部４の前方に面する壁面には、図４に示すように、回
転隔壁３の回転角度にして略９０度毎に放射状に配置し
た三つの第１攪拌羽根７を備え、回転隔壁３と固定仕切
板１７との間のチャンバー４６内において礫や土砂など
を攪拌する働きをする。また、上記第３円筒部４ｂは支
持板２の内周を貫通し、この第３円筒部４ｂの偏心リン
グギヤ装置３０側の外周には、図５に示す外歯ギヤ６を
形成している。この外歯ギヤ６と互いに歯合する駆動ギ
ヤ４１を介して駆動装置としての電動機４２により、第
３円筒部４ｂすなわち回転隔壁３を回転するようにして
いる。

【００２０】上記カッタヘッド２０は、図１および図２
に示すように、上記回転軸１５の先端に固定された円筒
部２６と、この円筒部２６に円周方向に等間隔に固定さ
れ、半径方向に延びる３本のカッタアーム２１と、この
カッタアーム２１のほぼ先端部をつなぐ小さな曲率のカ
ッタリング２２とから構成されている。そして、上記カ
ッタアーム２１の背面には、図１に示す第２攪拌羽根２
３を固定している。上記カッタアーム２１の前面には、
一つまたは二つのカッタ歯２４を半径方向に異なった位
置に夫々配置する一方、カッタリング２２の前面の中央
には、一つの外周ビット２５を夫々配置している。な
お、上記各カッタアーム２１の頂点Ａは、断面が略正方
形のスキンプレート１のほぼ外側に位置し、このカッタ
アーム２１の頂点Ａを夫々結ぶと正三角形が構成される
ようにしている。

【００２１】また、上記固定仕切板１６は、図１および
図３に示すよう、上記スキンプレート１の中心を中心と
した位置に円形の排土口１７を設けている。そして、こ
の排土口１７を貫通する回転軸１５の後述する公転によ
って、回転軸１５に固定された円筒部２６の外周面が排
土口１７の内周面に当接しないように、排土口１７の直
径を設定している。なお、上記排土口１７の形状は円形
でなくてもよい。また、上記回転軸１５の排土口１７を
貫通する位置に円筒部２６がないようにして、排土口１
７をさらに小さくしてもよい。

【００２２】一方、上記偏心リングギヤ装置３０は、図
６に示す内歯ギヤ３２のピッチ円の半径と外歯ギヤ３１
のピッチ円の半径の比は４対３になっている。この内歯
ギヤ３２の中心はスキンプレート１の中心に位置してい
る。例えば、上記内歯ギヤ３２のピッチ円の半径Ｒ1＝
４、外歯ギヤ３１のピッチ円の半径Ｒ2＝３とすると、
上記回転軸１５および外歯ギヤ３１はスキンプレート１
の中心から偏心量ｅ＝１だけ偏心していることになる。
さらに、この偏心量ｅ＝１、半径Ｒ1＝４、半径Ｒ2＝３
のときに、図２に示すように、スキンプレート１の一辺
の長さＳ＝１４とし、カッタアームの頂点Ａを結ぶ正三
角形の一辺の長さＳ＝１４としている。そして、上記電
動機４２が第３円筒部４ｂの外歯ギヤ６と駆動ギヤ４１
とを介して回転隔壁３を回転させると、上記偏心リング
ギヤ装置３０の外歯ギヤ３１は内歯ギヤ３２に噛合し、
外歯ギヤ３１は内歯ギヤ３２の内周を自転しながら公転
することができる。

【００２３】また、図１および図４において、５１はこ
の矩形シールド掘削機の掘進方向を修正するための方向
修正ジャッキ、５２は上記内歯ギヤ３２と固定隔壁１２
を貫通し、上記固定仕切板１６のスキンプレート１のコ
ーナー部近傍の広い箇所に設けた図３に示す開口部５２
ａを通して、上記土圧室４５内に加泥剤としてのベント
ナイトを注入する加泥剤注入管、５３は上記固定隔壁１
２のスキンプレート１の下側の一方のコーナー部近傍の
広い箇所に設けた開口部５３ａを通して、泥水をチャン
バー４６内に導く送泥管、５４は上記固定隔壁１２のス
キンプレート１の下側の他方のコーナー部近傍の広い箇
所に設けた開口部５４ａを通して、チャンバー４６内の
被掘削物としての土砂や礫を外部に排出するための排泥
管である。

【００２４】上記構成の矩形シールド掘削機は次のよう
に動作する。まず、この矩形シールド掘削機は、縦穴の
底部に設けた図示しないジャッキによって埋設管を介し
て前方に推進される。

【００２５】この矩形シールド掘削機を前方に推進しな
がら、電動機４２によって第３円筒部４ｂの外歯ギヤ６
と駆動ギヤ４１とを介して回転隔壁３を回転させると、
回転隔壁３に偏心した位置に回転自在に支持された回転
軸１５がスキンプレート１の中心の回りを回る。このた
め、上記回転軸１５の一端に固定された外歯ギヤ３１
は、内歯ギヤ３２に歯合して自転し、回転隔壁３が３回
転する間に自転を１回行い、自転をしながらその自転と
逆方向の公転を３回行う。この外歯ギヤ３１の遊星運動
によって、上記回転軸１５やカッタヘッド２０も同様に
回転隔壁３が３回転する間に自転を１回行い、それと逆
方向の公転を３回して遊星運動を行う。

【００２６】一方、上記偏心リングギヤ装置３０の内歯
ギヤ３２のピッチ円の半径Ｒ1＝４、外歯ギヤ３１のピッ
チ円の半径Ｒ2＝３、回転隔壁３の偏心量ｅ＝１、カッ
タアーム２１の頂点Ａを結ぶ正三角形の一辺の長さＳ＝
１４、およびスキンプレート１の一辺の長さＳ＝１４で
あるため、上記カッタヘッド２０のカッタアーム２１の
先端Ａの軌跡は、図７に示すように、スキンプレート１
の外形に適合した略正方形となる。したがって、上記カ
ッタアーム２１等の掘削部は、スキンプレート１の外形
に適合した略正方形の横孔を掘削する。

【００２７】そして、掘削された土砂や礫は土圧室４５
内に溜まり、加泥剤注入管５２の開口部５２ａからベン
トナイトを土圧室４５内に注入する。そして、上記土圧
室４５内の土砂や礫をカッタヘッド２０の第２攪拌羽根
２３によって攪拌して塑性流動状態にする。この塑性流
動状態となった土砂や礫は、土圧室４５内から固定仕切
板１６の排土口１７を通って、チャンバー４６内に入
る。そして、このチャンバー４６内の土砂や礫は、送泥
管５３の開口部５３ａから導かれた泥水とともに、回転
隔壁３の第１攪拌羽根７によって攪拌され、開口部５４
ａから排泥管５４を通して外部に排出される。

【００２８】このように、上記カッタヘッド２０のカッ
タアーム２１の先端は、略正方形の軌跡を描きながら前
方の地盤を掘削するので、スキンプレート１の外形が略
正方形であることと相俟って、略正方形の横孔を掘削す
ることができる。

【００２９】また、上記電動機４２が第３円筒部４ｂの
外歯ギヤ６と駆動ギヤ４１とを介して回転隔壁３を回転
させるから、外歯ギヤ３１を遊星運動させるための、例
えばクランク機構のような全長の長い伝達機構が不要で
ある。したがって、この矩形シールド掘削機の構造を簡
単にでき、機長を短くすることができる。また、この矩
形シールド掘削機の機長が短くなることによって、上記
方向修正ジャッキ５１による掘削部の進む角度を大きく
変えることができ、横孔の曲線施行がしやすくなる。

【００３０】また、上記固定仕切板１６とカッタヘッド
２０との間の土圧室４５内の土砂や礫は、固定仕切板１
６の排土口１７を通って一部が順にチャンバー４６内に
移るが、土圧室４５内にはその内部をほぼ満たす量の土
砂や礫が常に溜まった状態となっている。したがって、
上記土圧室４５内の土砂や礫は、カッタヘッド２０が面
する地盤の切羽表面を押えて、地盤の切羽部分が崩れな
いようにできる。また、上記土圧室４５内のベントナイ
トと攪拌された土砂や礫は塑性流動状態となって、その
全体の圧力で地盤の切羽表面を押えることができる。一
方、地盤の切羽表面にベントナイトを含む膜を形成し
て、この膜によって地盤の切羽部分が崩れないようにで
きる。

【００３１】また、上記回転隔壁３が３回転する間にカ
ッタヘッド２０の第２攪拌羽根２３は１回転するから、
上記土圧室４５内の土砂や礫を効率よく攪拌することが
できる。また、上記回転隔壁３の第１攪拌羽根７は、上
記カッタヘッド２０が１回転する間に逆の回転方向に３
回転するから、上記チャンバー４６内の土砂や礫を効率
よく泥水と攪拌することができる。

【００３２】また、地盤を掘削する際に、遊星運動する
回転軸１５に作用する大きな曲げモーメントは、上記回
転軸１５を偏心した位置で回転自在に支持しながら回転
する回転隔壁３によって支持されるから、この回転軸１
５は曲がることなくスムーズに回転することができる。

【００３３】また、上記回転軸１５は回転隔壁３の偏心
した位置に回転自在に支持され、かつ回転隔壁３は固定
隔壁１２に回転自在に支持されているから、上記回転軸
１５の遊星運動を許容しつつ、上記スキンプレート１内
のカッタヘッド２０側と偏心リングギヤ装置３０側とを
密に仕切ることができる。したがって、上記チャンバー
４６内の泥水と攪拌された土砂や礫が、上記スキンプレ
ート１内の偏心リングギヤ装置３０側に侵入するのを防
止することができる。

【００３４】上記実施例では、上記第３円筒部４ｂの外
歯ギヤ６と駆動ギヤ４１とを介して電動機４２により回
転隔壁３を回転させたが、電動機等の駆動装置から回転
隔壁に回転させる力を伝える伝達機構はこれに限らない
のは勿論である。なお、駆動装置は必ずしも回転隔壁を
駆動する必要はなく、クランク軸で回転軸を直接駆動す
るようにしてもよい。

【００３５】また、上記実施例では、上記回転隔壁３の
偏心量ｅ＝１、内歯ギヤ３２のピッチ円の半径Ｒ1＝
４、外歯ギヤ３１のピッチ円の半径Ｒ2＝３とし、さら
にカッタアーム２１の頂点Ａを結ぶ正三角形の一辺の長
さＳ＝１４としたが、この一辺の長さＳの長さと偏心量
ｅとの比を変えることによって各一辺が内側あるいは外
側に湾曲した多少変形した略正方形の断面の横孔を掘削
することができる。

【００３６】また、上記実施例では、加泥剤としてベン
トナイトを用いたが、加泥剤はこれに限らず、土砂や礫
などを塑性流動状態にするとともに、地盤の切羽表面の
崩れを防ぐ膜を形成する加泥剤であればよい。また、地
盤の性質によっては加泥剤を必要としないので、その場
合は加泥剤を注入しないか、加泥注入管を備えなくとも
よい。

【００３７】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の矩形シールド掘削機は、断面略正方形のスキンプレ
ートの内側にスキンプレートの中心を中心とした円孔を
穿った固定隔壁を配置し、この固定隔壁の円孔に円形の
回転隔壁を嵌合して、上記固定隔壁に回転隔壁を回転自
在に支持するとともに、上記回転隔壁の中心に対して偏
心した位置に回転軸を回転自在に支持し、上記回転軸の
先端に略正三角形を構成する掘削部を有するカッタヘッ
ドを固定し、上記回転隔壁とカッタヘッドとの間のスキ
ンプレートの内側に固定仕切板を配置し、上記カッタヘ
ッドと固定仕切板の前面との間に土圧室を形成し、上記
回転隔壁と固定仕切板の後面との間にチャンバーを形成
し、上記固定仕切板に土圧室から上記チャンバーへ被掘
削物を通過させる排土口を設け、上記回転軸の他端に外
歯ギヤを固定し、ピッチ円の直径が外歯ギヤのピッチ円
の直径の４／３倍の内歯ギヤを外歯ギヤと歯合し、この
内歯ギヤの中心がスキンプレートと一致するようにスキ
ンプレートに固定し、上記回転軸を駆動装置によりスキ
ンプレートの中心に対して公転させ、上記チャンバー内
に送泥管から泥水を送り込み、上記チャンバー内の披掘
削物と泥水とを排泥管から外部に排出するものである。

【００３８】したがって、請求項１の発明の矩形シール
ド掘削機によれば、駆動装置によって回転軸を公転させ
ると、上記固定隔壁に回転自在に支持された回転隔壁が
回転する。この回転隔壁の回転によって外歯ギヤを内歯
ギヤに噛合しながら自転をさせ、それと逆方向の公転を
させて、この外歯ギヤに固定した回転軸とカッタヘッド
を自転させながら公転させる。このため、上記カッタヘ
ッドの略正三角形を構成する掘削部が遊星運動し、この
略正三角形の掘削部の軌跡が略正方形となるので、スキ
ンプレートが略正方形断面を有することと相俟って、略
正方形の横孔を掘削することができる。

【００３９】また、上記駆動装置は回転軸を公転させ、
クランク軸等を用いて外歯ギヤを駆動するような長い伝
達機構が不要であるから、この矩形シールド掘削機の構
造を簡単にでき、機長を短くすることができる。また、
この矩形シールド掘削機の機長が短くなると、掘削部の
進む角度をより大きく変えることができ、横孔の曲線施
行がしやすくなる。

【００４０】また、上記固定仕切板とカッタヘッドとの
間の土圧室内の土砂や礫は、その一部が固定仕切板に設
けた排土口から順にチャンバー内に移り、土圧室内には
その内部をほぼ満たす量の土砂や礫が常に溜まった状態
となる。したがって、上記土圧室内に満たされた土砂や
礫によって、上記カッタヘッドが面する地盤の切羽表面
を押えて、地盤の切羽部分が崩れないようにすることが
できる。

【００４１】また、掘削時に、遊星運動している回転軸
に作用する大きな曲げモーメントは、上記回転隔壁によ
り支持されるから、この回転軸は曲がることなくスムー
ズに回転することができる。

【００４２】また、上記回転軸は回転隔壁の偏心した位
置に回転自在に支持され、かつ上記回転隔壁は固定隔壁
に回転自在に支持されているから、上記回転軸の遊星運
動を許容しつつ、上記スキンプレート内のカッタヘッド
側と駆動装置側とを密に仕切ることができる。

【００４３】また、請求項２の発明の矩形シールド掘削
機は、請求項１の矩形シールド掘削機において、上記土
圧室内に外部から加泥剤を注入する加泥剤注入管を備え
たものである。

【００４４】したがって、請求項２の発明の矩形シール
ド掘削機によれば、上記土圧室内で土砂や礫は加泥剤と
攪拌されて塑性流動状態となるから、この塑性流動状態
の土砂や礫による圧力がカッタヘッドが面する地盤の切
羽表面に略均等に支持し、地盤の切羽部分が崩れないよ
うにすることができる。さらに、この地盤の切羽表面に
加泥剤を含む膜を形成して、この膜によっても地盤の切
羽部分が土圧室内に崩れない。

【００４５】また、請求項３の発明の矩形シールド掘削
機は、請求項１または２の矩形シールド掘削機におい
て、上記カッタヘッドの背面に攪拌羽根を固定したもの
である。

【００４６】したがって、請求項３の発明の矩形シール
ド掘削機によれば、上記カッタヘッドの背面の攪拌羽根
は、上記回転隔壁が３回転する間に逆の回転方向に１回
転するから、上記土圧室内の土砂や礫を効率よく攪拌で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の一実施例の矩形シールド掘
削機の断面図である。

【図２】 図２は図１のII−II線から見た図である。

【図３】 図３は図１のIII−III線から見た図である。

【図４】 図４は図１のIV−IV線から見た図である。

【図５】 図５は図１のV−V線から見た図である。

【図６】 図６は図１のVI−VI線から見た図である。

【図７】 図７は正三角形を構成する掘削部が遊星運動
を行うことによって、正方形の横孔を掘削することを示
す説明図である。

【符号の説明】

１…スキンプレート、２…支持板、３…回転隔壁、４…
円板部、４ａ…第２円筒部、４ｂ…第３円筒部、５…第
１円筒部、６…外歯ギヤ、７…第１攪拌羽根、１１…ベ
アリング、１２…固定隔壁、１５…回転軸、１６…固定
仕切板、１７…排土口、２０…カッタヘッド、２１…カ
ッタアーム、２２…カッタリング、２３…第２攪拌羽
根、３０…偏心リングギヤ装置、３１…外歯ギヤ、３２
…内歯ギヤ、４１…駆動ギヤ、４２…電動機、５１…方
向修正ジャッキ、５２…加泥剤注入管、５３…送泥管、
５４…排泥管。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面略正方形状のスキンプレートと、 上記スキンプレートの内側に配置され、上記スキンプレ
   ートの中心を中心とした円孔を穿った固定隔壁と、 上記円孔に嵌合され、上記固定隔壁に回転自在に支持さ
   れた円形の回転隔壁と、 上記回転隔壁の中心に対して偏心した位置に回転自在に
   支持された回転軸と、上記回転軸の先端に固定され、略
   正三角形を構成する掘削部を有するカッタヘッドと、 上記回転隔壁と上記カッタヘッドとの間に配置され、上
   記カッタヘッドと前面との間に土圧室を形成し、上記回
   転隔壁と後面との間にチャンバーを形成した固定仕切板
   と、 上記固定仕切板に設けられ、上記土圧室から上記チャン
   バーへ被掘削物を通過させる排土口と、 上記回転軸の他端に固定された外歯ギヤと、 中心が上記スキンプレートの中心と一致するように上記
   スキンプレートに固定されるとともに、ピッチ円の直径
   が上記外歯ギヤのピッチ円の直径の４／３倍であり、か
   つ、上記外歯ギヤと噛合する内歯ギヤと、 上記回転軸を上記スキンプレートの中心に対して公転さ
   せる駆動装置と、 上記チャンバー内に外部から泥水を送り込む送泥管と、 上記チャンバー内の披掘削物と泥水とを外部に排出する
   排泥管とを備えたことを特徴とする矩形シールド掘削
   機。
2. 【請求項２】 上記土圧室内に外部から加泥剤を注入す
   る加泥剤注入管を備えたことを特徴とする請求項１に記
   載の矩形シールド掘削機。
3. 【請求項３】 上記カッタヘッドの背面に攪拌羽根を固
   定したことを特徴とする請求項１または２に記載の矩形
   シールド掘削機。