JP2932005B2 - 非円形断面のシールド掘進機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は非円形断面に掘削できるシールド掘進機に関
し、詳細には余掘機能を有するシールド掘進機に関す
る。

＜従来の技術＞ シールド掘進機は円形断面が一般的である。

また従来は曲線区間を施工する場合や掘進方向を修正
する場合に、シールド本体の外側を余掘することが知ら
れている。

この余掘作業は円盤状の回転カッタの円周面に出入り
自在に収容したコピーカッタと呼ばれる棒状のビットを
回転カッタの放射線方向に突出させることで行ってい
る。

＜従来の技術の問題点＞ 現在施工の経済性の観点から非円形断面図の掘削が注
目されている。

非円形断面の掘削に従来の余掘技術を適用すると、技
術的には余掘が可能であるが余分なコピーカッタを多数
必要とし、不経済である。

しかも多数のコピーカッタの出入り制御が複雑とな
る。

＜本発明の目的＞ 本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、簡単な構造で容易に余掘できる非円形
断面のシールド掘進機を提供することにある。

＜問題点を解決するための手段＞ すなわち本発明はシールド本体の前面にシールド本体
に内接しながら公転する公転盤を有し、公転盤の前面に
突設した複数のカッタビットを公転させて掘削する非円
形断面のシールド掘進機において、公転盤を複数の分割
体に分割し、各分割体を掘削面と平行に摺動自在に構成
したことを特徴とする、非円形断面のシールド掘進機で
ある。

＜本発明の構成＞ 以下図面を参照しながら本発明について説明する。

＜イ＞シールド本体 第１図にシールド掘進機の水平断面図を示し、第２図
にカッタフェイスの正面図を示す。

１は筒状のシールド本体１で、その輪郭形は卵形を呈
している。

シールド本体１の輪郭はその他に楕円形、矩形などの
掘削断面形に応じた種々の非円形を採用できる。

＜ロ＞拡径カッタ装置 拡径カッタ装置２はシールド本体１の前面で公転自在
に配置され、シールド本体１の外形より小さい相似形を
呈する公転盤21と、公転盤21の前面に植設した多数のカ
ッタビット22で構成される。

公転盤21は複数の分割体、すなわち中央盤21aと、中
央盤21aの両側に位置して中央盤21aの周囲を包囲する側
盤21b,21bとで構成される。

中央盤21aと各側盤21b、21cの間または側盤21b,21cの
間には余掘ジャッキ23が複数配設され、余掘ジャッキ23
の伸長により側盤21b、21cを個別に掘削面と平行に摺動
自在に構成してある。

側盤21b、21cの他の拡縮手段として、ねじ機構やラッ
クとピニオンギア等の公知の摺動機構を採用してもよ
い。

カッタビット22は多角柱体からなり、各峰部にチップ
が埋設してあって、全方位に掘削できるように構成して
ある。

また各カッタビット22はシールド本体１の全断面の範
囲を掘削できるように、一定の間隔を介して公転盤２の
前面に配置されている。

＜ハ＞公転手段 本発明は公転盤３に掘削面と平行な公転運動を与える
ことで、シールド本体１の全断面を掘削することを前提
とする。

すなわち、シールド本体１の内周面に隔壁３を設け、
この隔壁３の複数箇所に回転軸４、５を回転自在に設
け、各回転軸４、５の前面の円周部に公転軸41、51を連
結し、各公転軸41、51の先端を公転盤２を構成する中央
盤21aの背面側に接続し、隔壁３の背面に配置したモー
タ６の回転を受けて両回転軸４、５に同一方向の回転を
与えることで、公転盤２をシールド本体１の輪郭に内接
した状態で公転させることができる。

公転盤２が公転する場合に重要なことは、各回転軸
４、５と各公転軸41、51とが偏心していることと、各公
転軸41、51が等しい回転角で以て各回転軸４、５に接続
していることと、回転軸４、５に同一方向の回転を与え
ることである。

＜作用＞ つぎの掘削方法について説明する。

＜イ＞直線掘削 シールド掘進機を直進する場合は、第３図に示すよう
に対称位置の各余掘ジャッキ23を収縮させておく。

そして、第１図に示すモータ６を稼働して両回転軸
４、５に同一方向の回転を与えると、公転軸41、51を介
して公転盤３がシールド本体１との内接位置を移動しな
がら公転する。

公転盤２の公転により各カッタビット22群が一斉に公
転を開始し、各カッタビット22による掘削面と直交する
方向の掘削が進行する。

公転盤２が一回公転を終えるとシールド本体１の全断
面の掘削が完了する。

このようにシールド本体１の全断面を掘削しながらシ
ールド掘進機を直進させる。

＜ロ＞余掘 曲線区間を施工する場合や掘進方向を修正するために
余掘したいときは、第４図に示すように余掘側の余掘ジ
ャッキ23を伸長して例えば側盤21cを側方へ拡径する。

この状態で公転盤２を公転すると、側盤21cがシール
ド本体１の外殻を越えて外側へ拡径した分だけ掘削範囲
が広がり、余掘される。

余掘を完了したら、余掘ジャッキ23を収縮して側盤21
cを元の位置に戻す。

＜その他の実施例＞ 第５図に示すように、既述した各側盤21b,21bを上下
に二分割し、中央盤21aとこれらの各側盤21bの間に余掘
ジャッキ23を配設すれば、シールド本体１の左右方向だ
けでなく上下方向にも余掘りすることができる。

＜本発明の効果＞ 本発明は上記したような構造を採用するから次のよう
な効果を期待することができる。

＜イ＞ 複数の側盤を余掘り方向に向けて掘削面と平行
に摺動させるだけで、シールド本体の左右方向だけでな
く上下方向にも余掘りできる。

したがって、従来まで困難とされていた非円形断面の
余掘りを簡単に行える。

＜ロ＞ 余掘専用のビットやカッタが不要である。

＜ハ＞ 非円形断面のシールド機に限らず、従来の円形
カッタの一部を分割すると共に、この分割体を摺動自在
に構成することで、従来の円形シールド機に適用するこ
とも可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図：シールド掘進の水平断面図 第２図：第１図のII−IIの断面図 第３図：第１図のIII−IIIの断面図 第４図：余掘時におけるシールド掘進機の正面図 第５図：その他の実施例に係るシールド掘進機の正面図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 文哉 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 須田 正男 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (56)参考文献 特開 平４−115095（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シールド本体の前面にシールド本体に内接
   しながら公転する公転盤を有し、公転盤の前面に突設し
   た複数のカッタビットを公転させて掘削する非円形断面
   のシールド掘進機において、 公転盤を分割して中央盤と、該中央盤の周囲を包囲する
   複数の側盤とにより構成し、 前記各側盤を掘削面と平行に摺動自在に構成したことを
   特徴とする、 非円形断面のシールド掘進機。