JP2975983B2 - 小口径シールド掘削装置における先導体 - Google Patents
小口径シールド掘削装置における先導体Info
- Publication number
- JP2975983B2 JP2975983B2 JP6191920A JP19192094A JP2975983B2 JP 2975983 B2 JP2975983 B2 JP 2975983B2 JP 6191920 A JP6191920 A JP 6191920A JP 19192094 A JP19192094 A JP 19192094A JP 2975983 B2 JP2975983 B2 JP 2975983B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pit
- screw
- conductor
- cutter head
- swash plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は地下に埋設される上・
下水道管をはじめ、ガス管、電線類の地中化または石油
及び温泉掘削など、工事分野に広く利用される小口径シ
ールド推進工法における掘削機に関し、特に先導体に内
装されるカッタヘッドやスクリュースリーブ等の回転駆
動を、先導体内に設けられた油圧回転モータによって行
うようにした点に、特徴を有するものである。
下水道管をはじめ、ガス管、電線類の地中化または石油
及び温泉掘削など、工事分野に広く利用される小口径シ
ールド推進工法における掘削機に関し、特に先導体に内
装されるカッタヘッドやスクリュースリーブ等の回転駆
動を、先導体内に設けられた油圧回転モータによって行
うようにした点に、特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば近年の下水道管埋設工事などにお
いては、従来行われて来たような地表を掘り割って上か
らパイプを埋め込む開削工法に代わって、地下を掘削機
で掘り進む小口径シールド推進工法が主流をなすように
なった。
いては、従来行われて来たような地表を掘り割って上か
らパイプを埋め込む開削工法に代わって、地下を掘削機
で掘り進む小口径シールド推進工法が主流をなすように
なった。
【０００３】この小口径シールド工法は、道路等の開削
工事につきものの騒音や振動或いは交通障害等の緩和に
大きな成果が得られることが知られている。この場合の
小口径掘削機としては、一定の距離を保って地表から発
進坑と到達坑を掘り下げ、発進坑にはスクリューを内蔵
し、先端にカッタヘッドを装着してなる先導体の回転並
びに推進装置を設置して、上記先導体の掘進に応じて別
途スクリューを内蔵した所定口径のヒューム管を順次接
続して推進するという工法が広く採用されている。
工事につきものの騒音や振動或いは交通障害等の緩和に
大きな成果が得られることが知られている。この場合の
小口径掘削機としては、一定の距離を保って地表から発
進坑と到達坑を掘り下げ、発進坑にはスクリューを内蔵
し、先端にカッタヘッドを装着してなる先導体の回転並
びに推進装置を設置して、上記先導体の掘進に応じて別
途スクリューを内蔵した所定口径のヒューム管を順次接
続して推進するという工法が広く採用されている。
【０００４】又、上記先導体中に掘削方向の修正機能
や、ヒューム管の接続部分を利用して止水又は排出土の
流量制御を行うためのピンチ弁機能を設けることも知ら
れている。
や、ヒューム管の接続部分を利用して止水又は排出土の
流量制御を行うためのピンチ弁機能を設けることも知ら
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】而して、上記従来のこ
の種掘進装置における先導体のカッタヘッド及びこれに
連動するスクリュー等の駆動は、上記発進坑に設置され
た電動又は油圧モータ等によって行われるものであった
から、掘削が進行するに従って距離が増大するカッタヘ
ッドや中間スクリューの回転力は次第に減衰して掘削能
力を低下させるだけでなく、これが孔曲りの一因ともな
って長孔の掘削が制限されるという共通的な課題が見ら
れたものである。
の種掘進装置における先導体のカッタヘッド及びこれに
連動するスクリュー等の駆動は、上記発進坑に設置され
た電動又は油圧モータ等によって行われるものであった
から、掘削が進行するに従って距離が増大するカッタヘ
ッドや中間スクリューの回転力は次第に減衰して掘削能
力を低下させるだけでなく、これが孔曲りの一因ともな
って長孔の掘削が制限されるという共通的な課題が見ら
れたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】叙上の実情に鑑み、本発
明は先導体の駆動を先導体の外管部に内蔵されるスクリ
ュースリーブを軸として該スリーブの外周に斜板を固設
し、ジャンネーポンプに代表されるアキシャル型プラン
ジャーポンプの原理を逆応用して、上記斜板の一面に多
数のピストンを順次衝当させることで、上記斜板を一定
方向に回転可能とした油圧回転モータ（以下「ピストン
モータ」という）を構成し、上記先導体内で上記スクリ
ュースリーブを介してスクリュー及びカッタヘッドを駆
動させるようにして、従来のこの種掘削装置における課
題を解決したものである。
明は先導体の駆動を先導体の外管部に内蔵されるスクリ
ュースリーブを軸として該スリーブの外周に斜板を固設
し、ジャンネーポンプに代表されるアキシャル型プラン
ジャーポンプの原理を逆応用して、上記斜板の一面に多
数のピストンを順次衝当させることで、上記斜板を一定
方向に回転可能とした油圧回転モータ（以下「ピストン
モータ」という）を構成し、上記先導体内で上記スクリ
ュースリーブを介してスクリュー及びカッタヘッドを駆
動させるようにして、従来のこの種掘削装置における課
題を解決したものである。
【０００７】即ち、発進坑に推進装置を設置し、他側の
到達坑に向けて先導体によりシールド坑を開削するよう
にした小口径シールド掘削装置であって、上記先導体は
カッタヘッド及びスリーブ内にスクリューを内蔵してお
り、スクリュースリーブを駆動軸として、その外周に多
数の油圧シリンダーを輪設固定すると共に、順次突出す
るピストン先端が衝当する位置に斜板を僅かに偏心させ
て固設するという手段を講じたものである。
到達坑に向けて先導体によりシールド坑を開削するよう
にした小口径シールド掘削装置であって、上記先導体は
カッタヘッド及びスリーブ内にスクリューを内蔵してお
り、スクリュースリーブを駆動軸として、その外周に多
数の油圧シリンダーを輪設固定すると共に、順次突出す
るピストン先端が衝当する位置に斜板を僅かに偏心させ
て固設するという手段を講じたものである。
【０００８】
【作用】上記の構成に係る本発明の掘削装置の先導体に
よれば、先導体内のスクリュースリーブにスクリューを
含むカッタヘッドの駆動機構を設けたため、掘進される
シールド坑の長さに関係なく、強力なカッタヘッドの回
転（駆動）力が得られるという格別の作用を有する。
よれば、先導体内のスクリュースリーブにスクリューを
含むカッタヘッドの駆動機構を設けたため、掘進される
シールド坑の長さに関係なく、強力なカッタヘッドの回
転（駆動）力が得られるという格別の作用を有する。
【０００９】又、先導体内に装備される上記駆動機構を
ピストンモータとしたため、一般のギヤー回転構造に見
られるギヤーの摩耗、損傷や先導体内部への土砂の侵入
などの不都合がなく、しかも先導体の構造が簡潔に仕上
げられて効率的な掘削が保障される等の作用も得られ
る。
ピストンモータとしたため、一般のギヤー回転構造に見
られるギヤーの摩耗、損傷や先導体内部への土砂の侵入
などの不都合がなく、しかも先導体の構造が簡潔に仕上
げられて効率的な掘削が保障される等の作用も得られ
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の機構を図面に示す実施側に従
って更に詳述すると、図１は本発明に係る掘削装置を使
用した小口径シールド推進工法の概略図であって、地表
Ｅから所要深度で掘下げられる発進坑Ｓと到達坑Ｒを一
定の距離を保って掘下げ、予め上記発進坑Ｓ内に前後動
自在な押板Ｐを備えた油圧ジャッキ等からなる推進装置
Ｆを設備する。
って更に詳述すると、図１は本発明に係る掘削装置を使
用した小口径シールド推進工法の概略図であって、地表
Ｅから所要深度で掘下げられる発進坑Ｓと到達坑Ｒを一
定の距離を保って掘下げ、予め上記発進坑Ｓ内に前後動
自在な押板Ｐを備えた油圧ジャッキ等からなる推進装置
Ｆを設備する。
【００１１】而して上記押板Ｐが後退した状態におい
て、発進坑Ｓ側の所定の位置に後述する先導体１を吊り
降した後、該先導体１を駆動しつつ上記推進装置Ｆによ
って掘進し、先導体による掘進が完了すれば、押板Ｐを
後退させて別途スクリューを内蔵したヒューム管Ｈを吊
り降して継足して掘進を継続し、このような工程を繰り
返すことにより、シールド坑を他側の到達坑Ｒに貫通さ
せるのであるが、この工程・動作は猶、従前のこの種小
口径シールド推進工法のそれと同様である。
て、発進坑Ｓ側の所定の位置に後述する先導体１を吊り
降した後、該先導体１を駆動しつつ上記推進装置Ｆによ
って掘進し、先導体による掘進が完了すれば、押板Ｐを
後退させて別途スクリューを内蔵したヒューム管Ｈを吊
り降して継足して掘進を継続し、このような工程を繰り
返すことにより、シールド坑を他側の到達坑Ｒに貫通さ
せるのであるが、この工程・動作は猶、従前のこの種小
口径シールド推進工法のそれと同様である。
【００１２】尚、上述した発進坑Ｓに設置される推進装
置Ｆ並びに個々にスクリューを内蔵したヒューム管Ｈ等
の構造や仕様は、従来からこの種のシールド推進工法に
使用されているものをそのまま利用することができるの
で、それらの詳細についても説明を省略することとし、
以下主としてピストンモータによって駆動する先導体１
について述べることにする。
置Ｆ並びに個々にスクリューを内蔵したヒューム管Ｈ等
の構造や仕様は、従来からこの種のシールド推進工法に
使用されているものをそのまま利用することができるの
で、それらの詳細についても説明を省略することとし、
以下主としてピストンモータによって駆動する先導体１
について述べることにする。
【００１３】図２は、本発明の先導体１の要部を断面し
て示した側断面図であって、その先導体１は先端に回転
自在に設けられたカッタヘッド２を有し、該カッタヘッ
ド２の背後に位置してスクリュー３ａを内蔵してなるス
クリュースリーブ３を配し、上記スクリュー３ａの軸３
ｂの先端を上記カッタヘッド２の背面中心部に連結、固
定することによって、後述するピストンモータで回転さ
れるスクリュースリーブ３を介してスクリュー３ａ及び
カッタヘッド２を同時に回転し得るようにしたものであ
る。
て示した側断面図であって、その先導体１は先端に回転
自在に設けられたカッタヘッド２を有し、該カッタヘッ
ド２の背後に位置してスクリュー３ａを内蔵してなるス
クリュースリーブ３を配し、上記スクリュー３ａの軸３
ｂの先端を上記カッタヘッド２の背面中心部に連結、固
定することによって、後述するピストンモータで回転さ
れるスクリュースリーブ３を介してスクリュー３ａ及び
カッタヘッド２を同時に回転し得るようにしたものであ
る。
【００１４】而して上記先導体１の外筒部４は前筒４
ａ、後筒４ｂと中間筒４ｃの三部材から構成されてお
り、上記前・後筒４ａ、４ｂとスクリュースリーブ３と
はベアリング（Ｂｅ）又はブッシュ（Ｂｕ）を介してス
クリュースリーブ３を回転自在に支持する一方、中間筒
４ｃにはスクリュースリーブ３の周面に固定されて軸方
向に等間隔で多数のシリンダ６ａを貫設してなるロータ
シリンダ６を支承させ、更に上記ロータシリンダ６は、
後筒４ｂに穿設され、上半部を送油孔５ａ、また下半部
を排油孔５ｂとした圧油通路５にそれぞれ連通可能とし
たものである。
ａ、後筒４ｂと中間筒４ｃの三部材から構成されてお
り、上記前・後筒４ａ、４ｂとスクリュースリーブ３と
はベアリング（Ｂｅ）又はブッシュ（Ｂｕ）を介してス
クリュースリーブ３を回転自在に支持する一方、中間筒
４ｃにはスクリュースリーブ３の周面に固定されて軸方
向に等間隔で多数のシリンダ６ａを貫設してなるロータ
シリンダ６を支承させ、更に上記ロータシリンダ６は、
後筒４ｂに穿設され、上半部を送油孔５ａ、また下半部
を排油孔５ｂとした圧油通路５にそれぞれ連通可能とし
たものである。
【００１５】次に上記ピストンモータの一例について述
べると、上記スクリュースリーブ３が稍偏心状に貫通す
る斜板部７を有し、該斜板部は前筒４ａの内段部４ｄに
固設される固定斜板７ａと、該固定斜板７ａにスラスト
ベアリング７ｃを介して回転自在に取り付けられた可動
斜板７ｂとから構成され、上記可動斜板７ｂ面に前記ロ
ータシリンダ６の各シリンダ６ａから順次突出するピス
トン６ｂの先端を衝当させることにより、その分力の作
用で可動斜板７ｂを一定方向に回転可能にしたものであ
る。
べると、上記スクリュースリーブ３が稍偏心状に貫通す
る斜板部７を有し、該斜板部は前筒４ａの内段部４ｄに
固設される固定斜板７ａと、該固定斜板７ａにスラスト
ベアリング７ｃを介して回転自在に取り付けられた可動
斜板７ｂとから構成され、上記可動斜板７ｂ面に前記ロ
ータシリンダ６の各シリンダ６ａから順次突出するピス
トン６ｂの先端を衝当させることにより、その分力の作
用で可動斜板７ｂを一定方向に回転可能にしたものであ
る。
【００１６】この点について更に詳しく述べると、坑外
または発進坑Ｓに設置された油圧ポンプ（図示せず）か
ら送油孔５ａを経て互いに連通するロータシリンダ６中
の複数のシリンダ６ａに規定の油圧を送給し、該当する
ピストン６ｂを順次突出させてその先端を可動斜板７ｂ
面に衝当させることにより、その際に生ずる分力の作用
で可動斜板７ｂが一定方向に回転すると同時に、下方に
移動したシリンダ６ａ内の油圧は排油孔５ｂから排出さ
れて、この部分のピストン６ｂが押し戻されるから、可
動斜板７ｂは上記スクリュースリーブ３を伴ってスムー
ズに回転するのである。
または発進坑Ｓに設置された油圧ポンプ（図示せず）か
ら送油孔５ａを経て互いに連通するロータシリンダ６中
の複数のシリンダ６ａに規定の油圧を送給し、該当する
ピストン６ｂを順次突出させてその先端を可動斜板７ｂ
面に衝当させることにより、その際に生ずる分力の作用
で可動斜板７ｂが一定方向に回転すると同時に、下方に
移動したシリンダ６ａ内の油圧は排油孔５ｂから排出さ
れて、この部分のピストン６ｂが押し戻されるから、可
動斜板７ｂは上記スクリュースリーブ３を伴ってスムー
ズに回転するのである。
【００１７】尚、図中４ｅは後部外筒４ｂの後端に設け
られた凹球部で、球面スリーブ８と揺動可能に接触し、
その後方に装置された揺動シリンダ８ａの操作によって
カッタヘッド２を含むスクリュースリーブ３の方向を随
時調整し得るようにしたものである。
られた凹球部で、球面スリーブ８と揺動可能に接触し、
その後方に装置された揺動シリンダ８ａの操作によって
カッタヘッド２を含むスクリュースリーブ３の方向を随
時調整し得るようにしたものである。
【００１８】
【発明の効果】以上詳述したところから既に明らかであ
る通り、本発明の掘削装置の先導体によれば、該先導体
内にスクリュースリーブを含むカッタヘッドの駆動機構
を設けたため、従前のように発進坑内にカッタヘッド等
の駆動機構を設置する必要がないから、坑内のスペース
を有効に利用し得るだけでなく、掘進されるシールド坑
の長さに関係なく、強力なスクリュー及びカッタヘッド
の駆動力が得られるという格別の効果が得られるのであ
る。
る通り、本発明の掘削装置の先導体によれば、該先導体
内にスクリュースリーブを含むカッタヘッドの駆動機構
を設けたため、従前のように発進坑内にカッタヘッド等
の駆動機構を設置する必要がないから、坑内のスペース
を有効に利用し得るだけでなく、掘進されるシールド坑
の長さに関係なく、強力なスクリュー及びカッタヘッド
の駆動力が得られるという格別の効果が得られるのであ
る。
【００１９】又、上記先導体の駆動機構は、ピストンモ
ータを採用したことによって、その構造が簡単且つコン
パクトに製作できる上、部品等の磨耗や消耗も少なく、
整備点検又は修理などの手数も省略できてランニングコ
ストの大幅な削減が可能である等、多くの利益が齎らさ
れるものである。
ータを採用したことによって、その構造が簡単且つコン
パクトに製作できる上、部品等の磨耗や消耗も少なく、
整備点検又は修理などの手数も省略できてランニングコ
ストの大幅な削減が可能である等、多くの利益が齎らさ
れるものである。
【図１】本発明の掘進装置を使用した小口径シールド推
進工法の概略図、
進工法の概略図、
【図２】本発明装置の先導体の要部を断面して示す側断
面図、
面図、
【図３】図２におけるＡ―Ａ線断面図、
【図４】図２におけるＢ―Ｂ線断面図、
【図５】図２におけるＣ―Ｃ線断面図である。
１ 先導体 ２ カッタヘッド ３ スクリュースリーブ ４ 外筒部 ５ 圧油通路 ６ ロータシリンダ ７ 斜板部 ８ 球面スリーブ
Claims (1)
- 【請求項１】カッタヘッド及びスリーブ内にスクリュー
を内蔵した先導体と、発進坑に設置し、上記先導体の回
転及び推進を行う装置とを備え、他側の到達坑に向けて
シールド坑を掘進するようにした小口径シールド掘削装
置であって、上記先導体のスクリュースリーブを駆動軸
として、その外周に多数の油圧シリンダーを輪設してな
るロータシリンダーを固定する一方、上記スクリュース
リーブの周上に、可動斜板を偏心的に固設して順次突出
する上記ロータシリンダーのピストン先端が当接し得る
ようにしたことを特徴とする小口径シールド掘削装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6191920A JP2975983B2 (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 小口径シールド掘削装置における先導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6191920A JP2975983B2 (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 小口径シールド掘削装置における先導体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0835397A JPH0835397A (ja) | 1996-02-06 |
| JP2975983B2 true JP2975983B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=16282649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6191920A Expired - Lifetime JP2975983B2 (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 小口径シールド掘削装置における先導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2975983B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103334765B (zh) * | 2013-07-12 | 2018-01-02 | 上海隧道工程有限公司 | 凸轮环马达盾构刀盘驱动装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58173294A (ja) * | 1982-04-03 | 1983-10-12 | 株式会社熊谷組 | 掘進機 |
-
1994
- 1994-07-22 JP JP6191920A patent/JP2975983B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0835397A (ja) | 1996-02-06 |
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