JP3145551B2 - 水底トンネル掘削機 - Google Patents
水底トンネル掘削機Info
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- JP3145551B2 JP3145551B2 JP33514293A JP33514293A JP3145551B2 JP 3145551 B2 JP3145551 B2 JP 3145551B2 JP 33514293 A JP33514293 A JP 33514293A JP 33514293 A JP33514293 A JP 33514293A JP 3145551 B2 JP3145551 B2 JP 3145551B2
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- Japan
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- excavator
- gate
- underwater tunnel
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、河川や海、湖等の水底
にトンネルを構築するための水底トンネル掘削機に関す
る。
にトンネルを構築するための水底トンネル掘削機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】トンネルの施工方法としては、シールド
工法や沈埋工法などがあり、水底トンネルを施工する場
合には、海底や湖底等の水底ぎりぎりを掘削してトンネ
ルを施工するオープンシールド施工方法が開発されてい
る。このオープンシールド施工方法はトンネルの構成材
であるリングピースの搬入口を備えた水中掘削機を使用
し、この水中掘削機でリングピース１つの長さ分だけ溝
を掘った後に推進ジャッキによって空間部を形成し、水
上からこの空間部にリングピースを吊り込み、水中掘削
機内でリングピースを接続しながら水底トンネルを構築
していくものである。
工法や沈埋工法などがあり、水底トンネルを施工する場
合には、海底や湖底等の水底ぎりぎりを掘削してトンネ
ルを施工するオープンシールド施工方法が開発されてい
る。このオープンシールド施工方法はトンネルの構成材
であるリングピースの搬入口を備えた水中掘削機を使用
し、この水中掘削機でリングピース１つの長さ分だけ溝
を掘った後に推進ジャッキによって空間部を形成し、水
上からこの空間部にリングピースを吊り込み、水中掘削
機内でリングピースを接続しながら水底トンネルを構築
していくものである。
【０００３】図４にオープンシールド施工方法を実施す
るための従来の水底トンネル掘削機の断面、図５にその
水底トンネル掘削機の正面視を示す。
るための従来の水底トンネル掘削機の断面、図５にその
水底トンネル掘削機の正面視を示す。
【０００４】図４及び図５に示すように、水底トンネル
掘削機１０において、掘削機本体１１は四角筒形状をな
し、前端部には地盤１００の切羽面１０１に対向する刃
口部１２が装着されており、その刃口部１２の後方には
バルクヘッド１３によって仕切られたチャンバ１４が設
けられている。また、掘削機本体１１の円周方向に複数
の推進ジャッキ１５及び方向制御ジャッキ１６が装着さ
れている。この推進ジャッキ１５は水底トンネル掘削機
１０の掘進方向後方に伸長することで、掘削したトンネ
ル内周面に構築されるリングピース１７ａを既設のリン
グピース１７ｂに押しつけながらこの掘削機本体１１を
前進させるものである。一方、方向制御ジャッキ１６は
伸長することで刃口部１２の向きを変えて掘進方向を制
御するものである。そして、掘削機本体１１内にはこの
リングピース１７を組み付けるエレクタ装置１８が設け
られている。なお、掘削機本体１１の後端部には既設の
リングピース１７ｂの外周部に密着するシール部材１９
が取り付けられている。
掘削機１０において、掘削機本体１１は四角筒形状をな
し、前端部には地盤１００の切羽面１０１に対向する刃
口部１２が装着されており、その刃口部１２の後方には
バルクヘッド１３によって仕切られたチャンバ１４が設
けられている。また、掘削機本体１１の円周方向に複数
の推進ジャッキ１５及び方向制御ジャッキ１６が装着さ
れている。この推進ジャッキ１５は水底トンネル掘削機
１０の掘進方向後方に伸長することで、掘削したトンネ
ル内周面に構築されるリングピース１７ａを既設のリン
グピース１７ｂに押しつけながらこの掘削機本体１１を
前進させるものである。一方、方向制御ジャッキ１６は
伸長することで刃口部１２の向きを変えて掘進方向を制
御するものである。そして、掘削機本体１１内にはこの
リングピース１７を組み付けるエレクタ装置１８が設け
られている。なお、掘削機本体１１の後端部には既設の
リングピース１７ｂの外周部に密着するシール部材１９
が取り付けられている。
【０００５】また、掘削機本体１１の前部（厳密には刃
口部１２）にはゲート部が刃口部１２の幅方向に４分割
されて形成され、それぞれのゲート板２０が昇降自在に
設けられている。各ゲート板２０は、フレーム２１に装
着されたゲートジャッキ２２によってそれぞれ駆動さ
れ、その昇降位置によって刃口部１２の開口割合を変更
するものである。チャンバ１４には土砂搬出用のシュノ
ーケル２３が連通しており、このシュノーケル２３の上
部は水面１０２に開口している。掘削機本体１１の後部
にはリングピース搬入用のシュノーケル２４が連通して
おり、このシュノーケル２４は途中にジャッキ２５によ
って開閉自在なハッチゲート２６が取付けられており、
その上部は水面１０２に開口している。
口部１２）にはゲート部が刃口部１２の幅方向に４分割
されて形成され、それぞれのゲート板２０が昇降自在に
設けられている。各ゲート板２０は、フレーム２１に装
着されたゲートジャッキ２２によってそれぞれ駆動さ
れ、その昇降位置によって刃口部１２の開口割合を変更
するものである。チャンバ１４には土砂搬出用のシュノ
ーケル２３が連通しており、このシュノーケル２３の上
部は水面１０２に開口している。掘削機本体１１の後部
にはリングピース搬入用のシュノーケル２４が連通して
おり、このシュノーケル２４は途中にジャッキ２５によ
って開閉自在なハッチゲート２６が取付けられており、
その上部は水面１０２に開口している。
【０００６】このように構成されるため、水底にトンネ
ルを掘削構築するには、まず、推進ジャッキ１５を伸長
方向に作動し、既設のリングピース１７ａを介して掘削
機本体１１を前進させる一方、刃口部１２で掘削機本体
１１の前方の地盤１００を掘削し、この掘削土砂をチャ
ンバ１４内に落下させる。そして、チャンバ１４内の土
砂を図示しないクラムシェルによってシュノーケル２３
から搬出する。次に、推進ジャッキ１５を収縮方向に作
動して既設のリングピース１７ｂとの間に空所を形成
し、シュノーケル２４から新しいリングピース１７ａを
搬入し、エレクタ装置１８によって組み立てていく。こ
の作業の繰り返しによって所定長さのトンネルを構築し
ていく。
ルを掘削構築するには、まず、推進ジャッキ１５を伸長
方向に作動し、既設のリングピース１７ａを介して掘削
機本体１１を前進させる一方、刃口部１２で掘削機本体
１１の前方の地盤１００を掘削し、この掘削土砂をチャ
ンバ１４内に落下させる。そして、チャンバ１４内の土
砂を図示しないクラムシェルによってシュノーケル２３
から搬出する。次に、推進ジャッキ１５を収縮方向に作
動して既設のリングピース１７ｂとの間に空所を形成
し、シュノーケル２４から新しいリングピース１７ａを
搬入し、エレクタ装置１８によって組み立てていく。こ
の作業の繰り返しによって所定長さのトンネルを構築し
ていく。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の水底トンネル掘
削機にあっては、上述したようにゲート部のゲート板を
鉛直方向に昇降させる構造であったため、下記の問題点
があった。 (1) ゲートジャッキやこれを支持するフレーム等ゲー
ト板を昇降させるための設備が大掛かりである。 (2) このため、トップヘビーになり、掘削機本体がピ
ッチングし易い。 (3) ゲート板の開閉や開度調整によってある程度の姿
勢制御（特にヨーイング）が可能であるが、この場合土
砂の取込みに影響が生じる上微妙なコントロールは困難
である。 (4) 土砂中でゲート板を下降させるのは困難である。
削機にあっては、上述したようにゲート部のゲート板を
鉛直方向に昇降させる構造であったため、下記の問題点
があった。 (1) ゲートジャッキやこれを支持するフレーム等ゲー
ト板を昇降させるための設備が大掛かりである。 (2) このため、トップヘビーになり、掘削機本体がピ
ッチングし易い。 (3) ゲート板の開閉や開度調整によってある程度の姿
勢制御（特にヨーイング）が可能であるが、この場合土
砂の取込みに影響が生じる上微妙なコントロールは困難
である。 (4) 土砂中でゲート板を下降させるのは困難である。
【０００８】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、簡単なゲート構造で切羽面の安定性向上が図れ
ると共に掘削機本体の姿勢制御が可能な水底トンネル掘
削機を提供することを目的とする。
あって、簡単なゲート構造で切羽面の安定性向上が図れ
ると共に掘削機本体の姿勢制御が可能な水底トンネル掘
削機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の水底トンネル掘削機は、水底地盤を土被り
の無い状態で掘削して水底トンネルを構築する水底トン
ネル掘削機において、掘削機本体の前面部に複数のゲー
トを装備し、同ゲートのゲート板を軸受及びシール部材
で支持された回転軸を介してそれぞれ鉛直軸回りに回動
させるための駆動装置を配置したことを特徴とするもの
である。
めの本発明の水底トンネル掘削機は、水底地盤を土被り
の無い状態で掘削して水底トンネルを構築する水底トン
ネル掘削機において、掘削機本体の前面部に複数のゲー
トを装備し、同ゲートのゲート板を軸受及びシール部材
で支持された回転軸を介してそれぞれ鉛直軸回りに回動
させるための駆動装置を配置したことを特徴とするもの
である。
【００１０】
【作用】ゲート板は、駆動装置によって、鉛直軸回りに
回転可能な構造であり、土砂の取込み状態や掘削機本体
の姿勢変化に応じて、それぞれのゲート板を任意の回転
角度に調整可能である。
回転可能な構造であり、土砂の取込み状態や掘削機本体
の姿勢変化に応じて、それぞれのゲート板を任意の回転
角度に調整可能である。
【００１１】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１２】図１に本発明の一実施例に係る水底トンネ
ル掘削機の正面、図２に水底トンネル掘削機の側断面、
図３に作用状態の正面を示す。なお、従来例を示す図４
および図５と同様の機能を有する部材には同一の符号を
付して重複する説明は省略する。
ル掘削機の正面、図２に水底トンネル掘削機の側断面、
図３に作用状態の正面を示す。なお、従来例を示す図４
および図５と同様の機能を有する部材には同一の符号を
付して重複する説明は省略する。
【００１３】図１乃至図３に示すように、本実施例の水
底トンネル掘削機３０において、筒状の掘削機本体１１
の前端部には地盤１００の切羽面１０１に対向する刃口
部１２が装着されており、その刃口部１２の後方にはバ
ルクヘッド１３によって仕切られたチャンバ１４が設け
られている。また、掘削機本体１１には円周方向に複数
の推進ジャッキ１５及び方向制御ジャッキ１６が装着さ
れている。そして、掘削機本体１１内には搬入されたリ
ングピース１７を組み付けるエレクタ装置１８が設けら
れている。
底トンネル掘削機３０において、筒状の掘削機本体１１
の前端部には地盤１００の切羽面１０１に対向する刃口
部１２が装着されており、その刃口部１２の後方にはバ
ルクヘッド１３によって仕切られたチャンバ１４が設け
られている。また、掘削機本体１１には円周方向に複数
の推進ジャッキ１５及び方向制御ジャッキ１６が装着さ
れている。そして、掘削機本体１１内には搬入されたリ
ングピース１７を組み付けるエレクタ装置１８が設けら
れている。
【００１４】また、掘削機本体１１の前部（厳密には刃
口部１２）には刃口部１２の幅方向に等分割されて土砂
取込み用の４つのゲート３１が形成される。これらゲー
ト３１の各ゲート板３２は、上下一対の軸受３３ａ，３
３ｂ及びシール部材３４ａ，３４ｂにより各ゲート３１
の開口縁部に支持された上下一対の回転軸３５ａ，３５
ｂを有し、駆動モータ３６及び減速ギアボックス３７内
の減速機の作用によって鉛直軸回りに回転可能になって
いる。また、減速ギアボックス３７はラチェット機構の
ような機能を有し、任意の回転角度にてゲート板３２を
固定可能となっている。
口部１２）には刃口部１２の幅方向に等分割されて土砂
取込み用の４つのゲート３１が形成される。これらゲー
ト３１の各ゲート板３２は、上下一対の軸受３３ａ，３
３ｂ及びシール部材３４ａ，３４ｂにより各ゲート３１
の開口縁部に支持された上下一対の回転軸３５ａ，３５
ｂを有し、駆動モータ３６及び減速ギアボックス３７内
の減速機の作用によって鉛直軸回りに回転可能になって
いる。また、減速ギアボックス３７はラチェット機構の
ような機能を有し、任意の回転角度にてゲート板３２を
固定可能となっている。
【００１５】ところで、本実施例の水底トンネル掘削機
３０によって水底にトンネルを掘削構築するあたって
は、先ず、切羽面の安定性が土砂の取込み状態に左右さ
れる。また、掘削断面積が大きいため、幅方向の取込み
状態の変化や土質の分布が生じやすい。そこで、切羽面
の状況に応じて各ゲート板３２の回転角，回転方向を変
化させ、最も切羽面の安定性や土砂の取込み性に有利と
なる組み合わせとなるように各ゲート板３２の開閉パタ
ーンを選択する。
３０によって水底にトンネルを掘削構築するあたって
は、先ず、切羽面の安定性が土砂の取込み状態に左右さ
れる。また、掘削断面積が大きいため、幅方向の取込み
状態の変化や土質の分布が生じやすい。そこで、切羽面
の状況に応じて各ゲート板３２の回転角，回転方向を変
化させ、最も切羽面の安定性や土砂の取込み性に有利と
なる組み合わせとなるように各ゲート板３２の開閉パタ
ーンを選択する。
【００１６】次に、ゲート板３２の回転角を調整するこ
とによってヨーイングに対する姿勢制御を行うことが可
能である。即ち、ゲート板３２を掘削機本体１１の進行
方向に対して傾けるとゲート板３２には掘削機本体１１
幅方向の分力が作用する。具体的には、図３の場合を例
にとると、左端のゲート板３２には左方向の分力が、右
端のゲート板３２には右方向の分力が作用する。これら
の分力の作用方向，大きさはゲート板３２の回転（傾
斜）角度によって変化するため、各ゲート板３２の角度
を適宜組み合わせることによって、任意の方向，大きさ
の水平方向分力を発生させることが可能である。従っ
て、掘削機本体１１のヨーイング挙動に応じてゲート板
角度を調整することによって姿勢制御や曲線施工が可能
となる。同時に、掘削機本体１１の中心軸に対して左右
のゲートパターンを対称にすることによって直進性を向
上させることが可能である。
とによってヨーイングに対する姿勢制御を行うことが可
能である。即ち、ゲート板３２を掘削機本体１１の進行
方向に対して傾けるとゲート板３２には掘削機本体１１
幅方向の分力が作用する。具体的には、図３の場合を例
にとると、左端のゲート板３２には左方向の分力が、右
端のゲート板３２には右方向の分力が作用する。これら
の分力の作用方向，大きさはゲート板３２の回転（傾
斜）角度によって変化するため、各ゲート板３２の角度
を適宜組み合わせることによって、任意の方向，大きさ
の水平方向分力を発生させることが可能である。従っ
て、掘削機本体１１のヨーイング挙動に応じてゲート板
角度を調整することによって姿勢制御や曲線施工が可能
となる。同時に、掘削機本体１１の中心軸に対して左右
のゲートパターンを対称にすることによって直進性を向
上させることが可能である。
【００１７】なお、本実施例において、各ゲート板３２
の回転（傾斜）角度は通常半回転（１８０度）以下であ
るため、駆動装置として、駆動モータ３６，減速ギアボ
ックス３７内の減速機を用いずに、油圧ジャッキを用い
たリンク機構等によっても対応可能である。
の回転（傾斜）角度は通常半回転（１８０度）以下であ
るため、駆動装置として、駆動モータ３６，減速ギアボ
ックス３７内の減速機を用いずに、油圧ジャッキを用い
たリンク機構等によっても対応可能である。
【００１８】その他掘削土砂の図示しないクラムシェル
によるシュノーケル２３から搬出作業やシュノーケル２
４より搬入したリングピース１７のエレクタ装置１８に
よる組立作業は従来と同様に行われ、これら一連の作業
を繰り返すことによって所定長さのトンネルを構築して
いく。
によるシュノーケル２３から搬出作業やシュノーケル２
４より搬入したリングピース１７のエレクタ装置１８に
よる組立作業は従来と同様に行われ、これら一連の作業
を繰り返すことによって所定長さのトンネルを構築して
いく。
【００１９】
【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明の水底トンネル掘削機によれば、以下に述べ
る効果が得られる。 (1) ゲートの駆動装置をシンプルに構成でき、従来に
比べて構造的に有利である。また、トップヘビーである
という従来の不具合も改善される。 (2) 各ゲート板の回転（傾斜）角度を調整し、適正に
組み合わせることによって切羽面の安定性をコントロー
ルすることが可能である。 (3) 各ゲート板の回転（傾斜）角度を調整し、適正に
組み合わせることによって航空機のフラップと同様の効
果が得られ、掘削機本体の姿勢制御（特にヨーイング）
が可能になると共に直進性も向上する。
うに本発明の水底トンネル掘削機によれば、以下に述べ
る効果が得られる。 (1) ゲートの駆動装置をシンプルに構成でき、従来に
比べて構造的に有利である。また、トップヘビーである
という従来の不具合も改善される。 (2) 各ゲート板の回転（傾斜）角度を調整し、適正に
組み合わせることによって切羽面の安定性をコントロー
ルすることが可能である。 (3) 各ゲート板の回転（傾斜）角度を調整し、適正に
組み合わせることによって航空機のフラップと同様の効
果が得られ、掘削機本体の姿勢制御（特にヨーイング）
が可能になると共に直進性も向上する。
【図１】本発明の一実施例に係る水底トンネル掘削機の
正面図である。
正面図である。
【図２】水底トンネル掘削機の側断面図である。
【図３】水底トンネル掘削機の作用状態を示す正面図で
ある。
ある。
【図４】従来の水底トンネル掘削機の側断面図である。
【図５】水底トンネル掘削機の正面図である。
１１ 掘削機本体 １２ 刃口部 １３ バルクヘッド １４ チャンバ １７ リングピース ２３ 土砂搬出用シュノーケル ２４ リングピース搬入用シュノーケル ３０ 水底トンネル掘削機 ３１ ゲート ３２ ゲート板 ３５ａ，３５ｂ 回転軸 ３６ａ，３６ｂ 駆動モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−257287（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E02D 29/063 - 29/077
Claims (1)
- 【請求項１】 水底地盤を土被りの無い状態で掘削して
水底トンネルを構築する水底トンネル掘削機において、
掘削機本体の前面部に複数のゲートを装備し、同ゲート
のゲート板を軸受及びシール部材で支持された回転軸を
介してそれぞれ鉛直軸回りに回動させるための駆動装置
を配置したことを特徴とする水底トンネル掘削機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33514293A JP3145551B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 水底トンネル掘削機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33514293A JP3145551B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 水底トンネル掘削機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07189275A JPH07189275A (ja) | 1995-07-28 |
| JP3145551B2 true JP3145551B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=18285234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33514293A Expired - Fee Related JP3145551B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 水底トンネル掘削機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3145551B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102204010B1 (ko) * | 2018-11-12 | 2021-01-18 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화기 및 그 제어방법 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33514293A patent/JP3145551B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102204010B1 (ko) * | 2018-11-12 | 2021-01-18 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화기 및 그 제어방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07189275A (ja) | 1995-07-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001205 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
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|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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