JP3104146B2 - シールドマシン - Google Patents

シールドマシン

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JP3104146B2
JP3104146B2 JP30440192A JP30440192A JP3104146B2 JP 3104146 B2 JP3104146 B2 JP 3104146B2 JP 30440192 A JP30440192 A JP 30440192A JP 30440192 A JP30440192 A JP 30440192A JP 3104146 B2 JP3104146 B2 JP 3104146B2
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shield machine
turntable
cutter
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working chamber
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研一 金子
俊彦 別所
俊明 上原
広幸 伊藤
年史 井上
太志 七瀬
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Taisei Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Taisei Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トンネル等を掘削する
シールドマシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】海底横断トンネルの施工において、地上
部の立坑用地の不足が問題となっている。このため、シ
ールドマシンにより長距離掘進を行い、立坑設置数を低
減するという施工の需要が高まっている。しかし、長距
離掘進を行うにあたって、シールドマシンのカッターに
付設されるビットの摩耗が問題となる。そこで、シール
ドマシンの前方に、掘削装置を設けた球状作業室を配設
し、球状作業室を回転させてカッターのビットを交換で
きるシールドマシンが提案されている。図５は、従来の
シールドマシンＡの正面図である。シールドマシンＡ
は、スポークＢが回転盤Ｃの中心から放射状に配置され
ている。しかし、スポークＢだけでは、外周部Ｄを掘削
することができない。このため、スポークＢ内に収納さ
れたオーバーカッターＥが外周部Ｄに延出して、外周部
Ｄの余掘りを行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】前記した従来のシー
ルドマシンにあっては、次のような問題点がある。 ＜イ＞ オーバーカッターが回転盤の中心から放射状に
配置されているので、オーバーカッターの伸縮量が制限
される。このため、シールドマシン外周付近の余掘り面
積を大きく取ることができない。
【０００４】＜ロ＞ オーバーカッターが回転盤に固定
される中心部カッターのスポーク内部に収納されるため
オーバーカッターを太く形成することができない。ま
た、オーバーカッターを一本のスポークで支持するか
ら、掘削に対する耐久性がない。
【０００５】＜ハ＞ オーバーカッターにビットがつい
ていないため掘削に限界がある。また、オーバーカッタ
ーにビットを付設するにしても面積の点で限界がある。
【０００６】
【本発明の目的】本発明は以上の問題を解決するために
成されたもので、その目的とするところは、余掘り面積
を大きく取れ、耐久性に優れたシールドマシンを提供す
ることにある。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】本発明は、マシンの外
殻と、該外殻内の先端部に回転可能に設置した球状作業
室と、該外殻内の後端部に設置した推進ジャッキと、該
球状作業室内に設置し球状作業室の開口部から突出する
回転盤と、回転盤上に設けたカッターとからなり、該球
状作業室が回転して回転盤及びカッターが外殻の内側に
向くように構成したシールドマシンにおいて、前記カッ
ターは二つの直線部と一つの曲折部とよりなる略Ｕ字型
であり、該直線部は回転盤上に固定し、該曲折部は回転
盤の外径内外に収納及び突出を可能に構成したことを特
徴とするシールドマシンである。また本発明は、直線部
と曲折部をジャッキで連結して、曲折部を回転盤の外径
内外に収納及び突出可能に構成したことを特徴とする上
記に記載のシールドマシンである。また本発明は、略Ｕ
字型のカッターを二つ用いて、それらの直線部を平行か
つ交互に回転盤上に固定し、曲折部同士を対向させて位
置させたことを特徴とする上記に記載のシールドマシン
である。
【０００８】
【実施例】以下図面を参照しながら本発明について説明
する。 ＜イ＞全体の構成 シールドマシン１０は、土圧式のシールドマシンであ
り、外殻２０と球状作業室３０と掘削装置４０と推進ジ
ャッキ５０とにより構成される。以下各部について詳述
する。
【０００９】＜ロ＞外殻 外殻２０は、両端を開口した筒体で構成され、各部材を
シールドする部位である。
【００１０】＜ハ＞球状作業室 球状作業室３０は、開口部３１を有する球体で構成され
る。この球状作業室３０は、前記外殻２０内の先端部に
配置され、回転ジャッキ３２の伸縮により回転可能に取
り付けられている。
【００１１】＜ニ＞掘削装置 掘削装置４０は、駆動部４１と回転軸４２と回転盤４３
とカッター４４とにより構成される。駆動部４１は、回
転軸４２を回転させ、また伸縮させる機能を有する。回
転軸４２は、球状作業室３０の開口部３１の中心に向け
て配設されている。回転盤４３は、回転軸４２の先端に
設置される平板状の円盤であり、回転軸４２と一体に運
動する。カッター４４は、直線部４４ａと曲折部４４ｂ
とピストン部４４ｃとにより略Ｕ字型に構成され、例え
ば回転盤４３上に二組設置される。即ち、二組の略Ｕ字
型のカッター４４は、それらの直線部４４ａを平行かつ
交互に回転盤４３上に固定し、曲折部４４ｂ同士を対向
させて配設される。直線部４４ａと曲折部４４ｂの表面
には、ビット４５が付設されている。直線部４４ａは、
回転盤４３に固定され、内部にピストン部４４ｃを伸縮
させるシリンダが設置されている。曲折部４４ｂは、伸
縮可能なピストン部４４ｃを介して直線部４４ａと連結
される。このピストン部４４ｃを伸長させて、曲折部４
４ｂを外周付近に位置されることにより、シールドマシ
ン１０外周部分の余掘りを行うことができる。
【００１２】＜ホ＞推進ジャッキ 推進ジャッキ５０は、外殻２０の後端部に固定される。
この推進ジャッキ５０は、公知ものを採用することがで
きる。
【００１３】
【作用】つぎにシールドマシン１０を使用した施工方法
について説明する。 ＜イ＞掘削作業 球状作業室３０の開口部３１を外殻２０の開口端部の方
向に向け、掘削装置４０の回転軸４２を伸長して回転盤
４３をシールドマシン１０の前方に位置させる。 ま
た、カッター４４の直線部４４ａからピストン部４４ｃ
を伸長して曲折部４４ｂをシールドマシン１０の外周部
分に位置させる。そして、駆動部４１を回転させ、推進
ジャッキ５０を伸長させて外殻２０の外周に等しい前面
の掘削を行う。掘削が一定の距離に達するごとに、外殻
２０の内部にセグメント５１を組み立てていき、トンネ
ルを構成してゆく工程は従来と同様である。
【００１４】＜ロ＞ビット交換作業 掘削が進行するにつれて、ビット４５が摩耗してくる。
カッター４４のピストン部４４ｃを収縮して曲折部４４
ｂを回転盤４３の外径内に収納する。図３の様に回転軸
４２を収縮し、図４の様に球状作業室３０を徐々に回転
させて開口部３１を外殻２０の内部に向ける。地盤の掘
削面を球状作業室３０の曲面で押さえるので、掘削面の
崩壊を回避することができる。外殻２０の内部に向けた
カッター４４を直接検査でき、ビット４５の交換を容易
に行うことができる。ビット４５の交換が終了したら、
球状作業室３０を再び回転させ掘削作業を続ける。
【００１５】
【発明の効果】本発明は以上説明したようになるから次
のような効果を得ることができる。 ＜イ＞ カッターが従来の様に放射状でなくＵ字型をし
ており、カッターの直線部を回転盤の中央部を横断して
固定できるため、カッターの伸縮量を大きく取ることが
できる。従って、シールドマシンの外周部分の余掘り範
囲を大きく取ることができる。
【００１６】＜ロ＞ カッターをＵ字型にして、二本の
直線部で外周部分を掘削する曲折部を支持するので、周
速度が大きく抵抗の大きいカッター曲折部の耐久性を向
上することができる。
【００１７】＜ハ＞ カッターを収縮させた時に、移動
する曲折部が直線部内に収納されることがないので、ビ
ットだけでなくカッター全体の修理が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 シールドマシンの側面断面図
【図２】 シールドマシンの正面図
【図３】 ビット交換作業の説明図
【図４】 ビット交換作業の説明図
【図５】 従来のシールドマシンの正面図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 別所 俊彦 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大 成建設株式会社内 (72)発明者 上原 俊明 愛知県知多市北浜町11番１号 石川島播 磨重工業株式会社 愛知工場内 (72)発明者 伊藤 広幸 愛知県知多市北浜町11番１号 石川島播 磨重工業株式会社 愛知工場内 (72)発明者 井上 年史 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番 １号 三菱重工業株式会社 神戸造船所 内 (72)発明者 七瀬 太志 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番 １号 三菱重工業株式会社 神戸造船所 内 (56)参考文献 特開 平３−250193（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E21D 9/08 E21D 9/06 301

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マシンの外殻と、該外殻内の先端部に回
    転可能に設置した球状作業室と、該外殻内の後端部に設
    置した推進ジャッキと、該球状作業室内に設置し球状作
    業室の開口部から突出する回転盤と、回転盤上に設けた
    カッターとからなり、該球状作業室が回転して回転盤及
    びカッターが外殻の内側に向くように構成したシールド
    マシンにおいて、 前記カッターは二つの直線部と一つの曲折部とよりなる
    略Ｕ字型であり、 該直線部は回転盤上に固定し、該曲折部は回転盤の外径
    内外に収納及び突出を可能に構成したことを特徴とす
    る、 シールドマシン。
  2. 【請求項２】 直線部と曲折部をジャッキで連結して、 曲折部を回転盤の外径内外に収納及び突出可能に構成し
    たことを特徴とする、 前記請求項１に記載のシールドマシン。
  3. 【請求項３】 略Ｕ字型のカッターを二つ用いて、 それらの直線部を平行かつ交互に回転盤上に固定し、 曲折部同士を対向させて位置させたことを特徴とする、 前記請求項１又は請求項２に記載のシールドマシン。
JP30440192A 1992-10-19 1992-10-19 シールドマシン Expired - Lifetime JP3104146B2 (ja)

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TWI221501B (en) * 2001-07-23 2004-10-01 Taisei Corp Shield tunneling method and shield tunneling machine
JP4504844B2 (ja) * 2005-03-10 2010-07-14 大成建設株式会社 掘進機と地下構造物の構築方法

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