JP3306338B2 - シールド掘進機 - Google Patents
シールド掘進機Info
- Publication number
- JP3306338B2 JP3306338B2 JP14869197A JP14869197A JP3306338B2 JP 3306338 B2 JP3306338 B2 JP 3306338B2 JP 14869197 A JP14869197 A JP 14869197A JP 14869197 A JP14869197 A JP 14869197A JP 3306338 B2 JP3306338 B2 JP 3306338B2
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- Japan
- Prior art keywords
- outer shell
- corner
- cutter
- arm
- shield machine
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- 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.)
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘進機に
関する。
関する。
【0002】
【発明の背景】シールド掘進機は、シールドによって土
砂の崩落を防ぎながら、カッターヘッドを回転させて土
砂の掘削を行いながら推進するものである。このような
シールド掘進機によって形成されるトンネルは、断面が
円形になっている。しかしながら、使用目的からいう
と、トンネルの断面は円形よりも矩形が望ましい。そこ
で、矩形断面のトンネルを形成するために、種々の技術
が開発されている。
砂の崩落を防ぎながら、カッターヘッドを回転させて土
砂の掘削を行いながら推進するものである。このような
シールド掘進機によって形成されるトンネルは、断面が
円形になっている。しかしながら、使用目的からいう
と、トンネルの断面は円形よりも矩形が望ましい。そこ
で、矩形断面のトンネルを形成するために、種々の技術
が開発されている。
【0003】例えば、複数の円形のカッターヘッドを、
回転軸をずらして配置してトンネルを掘削するシールド
掘進機が公知である。しかし、このようなシールド掘進
機によっても、トンネルの断面は、矩形に近くなるもの
の矩形ではないため、トンネルの利用効率がよくない。
回転軸をずらして配置してトンネルを掘削するシールド
掘進機が公知である。しかし、このようなシールド掘進
機によっても、トンネルの断面は、矩形に近くなるもの
の矩形ではないため、トンネルの利用効率がよくない。
【0004】または、ドラム式カッタを有するシールド
掘進機が知られている。しかし、このようなシールド掘
進機は、構造が複雑であるばかりか、ドラム式カッタが
重くて操作性に劣るという問題がある。
掘進機が知られている。しかし、このようなシールド掘
進機は、構造が複雑であるばかりか、ドラム式カッタが
重くて操作性に劣るという問題がある。
【0005】本発明は、この問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、簡易な構成で矩形断面のト
ンネルを掘削することができるシールド掘進機を提供す
ることにある。
されたもので、その目的は、簡易な構成で矩形断面のト
ンネルを掘削することができるシールド掘進機を提供す
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
に、請求項1記載の発明は、外部からの荷重に対して内
部を保護する矩形断面の外殻部と、前記外殻部の前部に
て円形断面の掘削を行うカッタヘッドと、前記カッタヘ
ッドの外周と前記外殻部の外形との間の領域で掘削を行
う隅角カッタ手段と、を有し、前記隅角カッタ手段は、
前記外殻部の角部を中心として前記外殻部の角部範囲で
揺動するアームと、このアームに設けられるカッタビッ
トと、を含む。
に、請求項1記載の発明は、外部からの荷重に対して内
部を保護する矩形断面の外殻部と、前記外殻部の前部に
て円形断面の掘削を行うカッタヘッドと、前記カッタヘ
ッドの外周と前記外殻部の外形との間の領域で掘削を行
う隅角カッタ手段と、を有し、前記隅角カッタ手段は、
前記外殻部の角部を中心として前記外殻部の角部範囲で
揺動するアームと、このアームに設けられるカッタビッ
トと、を含む。
【0007】本発明によれば、カッタヘッド及び隅角カ
ッタ手段によって、矩形の掘削を行うことができる。詳
しくは、カッタヘッドは、円形断面の掘削を行う。ま
た、隅角カッタ手段は、外殻部の角部を中心として前記
外殻部の角部範囲でアームが揺動し、このアームに設け
られたカッタビットによって掘削を行うようになってい
る。したがって、外殻部の隅角部において、隅角カッタ
手段は掘削を行う。こうして、カッタヘッド及び隅角カ
ッタ手段のそれぞれの掘削領域を重ねると、形成される
トンネルの断面形状は矩形になる。
ッタ手段によって、矩形の掘削を行うことができる。詳
しくは、カッタヘッドは、円形断面の掘削を行う。ま
た、隅角カッタ手段は、外殻部の角部を中心として前記
外殻部の角部範囲でアームが揺動し、このアームに設け
られたカッタビットによって掘削を行うようになってい
る。したがって、外殻部の隅角部において、隅角カッタ
手段は掘削を行う。こうして、カッタヘッド及び隅角カ
ッタ手段のそれぞれの掘削領域を重ねると、形成される
トンネルの断面形状は矩形になる。
【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載のシ
ールド掘進機において、前記隅角カッタ手段は、切羽か
らの圧力に対して前記アームを支持する支持部を有する
ことを特徴とする。
ールド掘進機において、前記隅角カッタ手段は、切羽か
らの圧力に対して前記アームを支持する支持部を有する
ことを特徴とする。
【0009】本発明によれば、支持部によってアームの
変形を防止することができる。
変形を防止することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の
実施形態に係るシールド掘進機を示す縦断面図であり、
図2におけるI−I線断面に対応する。また、図2は、
本発明の実施形態に係るシールド掘進機を示す正面図で
ある。シールド掘進機1は、泥水式のもので、外殻部1
0と、カッタヘッド20と、隅角カッタ30と、隔壁4
0と、を有する。
について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の
実施形態に係るシールド掘進機を示す縦断面図であり、
図2におけるI−I線断面に対応する。また、図2は、
本発明の実施形態に係るシールド掘進機を示す正面図で
ある。シールド掘進機1は、泥水式のもので、外殻部1
0と、カッタヘッド20と、隅角カッタ30と、隔壁4
0と、を有する。
【0011】外殻部10は、スキンプレート12を、矩
形断面の大径パイプ状に形成してなり、外部からの荷重
を受けて内部を保護するようになっている。外殻部10
によって、土砂の崩落を防ぎながらトンネルの掘削を行
うことができる。
形断面の大径パイプ状に形成してなり、外部からの荷重
を受けて内部を保護するようになっている。外殻部10
によって、土砂の崩落を防ぎながらトンネルの掘削を行
うことができる。
【0012】外殻部10の内部では、図示しないエレク
タによってセグメント16が組み立てられる。また、外
殻部10には、ジャッキ14が設けられている。このシ
ールド掘進機1は、セグメント16に反力をとって、ジ
ャッキ14の推進力によって掘進できるようになってい
る。なお、セグメント16とスキンプレート12との間
にはテールシール18が設けられており、周辺地盤から
の土砂、地下水、裏込め材、泥水又は泥土などが外殻部
10の内部に流入することを防止している。
タによってセグメント16が組み立てられる。また、外
殻部10には、ジャッキ14が設けられている。このシ
ールド掘進機1は、セグメント16に反力をとって、ジ
ャッキ14の推進力によって掘進できるようになってい
る。なお、セグメント16とスキンプレート12との間
にはテールシール18が設けられており、周辺地盤から
の土砂、地下水、裏込め材、泥水又は泥土などが外殻部
10の内部に流入することを防止している。
【0013】隔壁40は、外殻部10の前部においてチ
ャンバ42を区画するように設けられ、チャンバ42に
は送泥パイプ44から泥水が送り込まれる。こうして、
チャンバ42を所定の土水圧に維持して切羽の崩落を防
ぎながら掘削を行うことができる。掘削された土砂は、
泥水とともに排泥パイプ46から送り出される。
ャンバ42を区画するように設けられ、チャンバ42に
は送泥パイプ44から泥水が送り込まれる。こうして、
チャンバ42を所定の土水圧に維持して切羽の崩落を防
ぎながら掘削を行うことができる。掘削された土砂は、
泥水とともに排泥パイプ46から送り出される。
【0014】カッタヘッド20は、複数のカッタビット
22を有し、モータ24によって回転するようになって
いる。詳しくは、モータ24の駆動力は、ギア24a、
リングギア20aに伝達され、シャフト26を介してカ
ッタヘッド20に伝達されるようになっている。また、
カッタヘッド20は、図2に示すようにスポークタイプ
のもので、掘削した土砂をチャンバ42内に取り込みや
すいようになっている。
22を有し、モータ24によって回転するようになって
いる。詳しくは、モータ24の駆動力は、ギア24a、
リングギア20aに伝達され、シャフト26を介してカ
ッタヘッド20に伝達されるようになっている。また、
カッタヘッド20は、図2に示すようにスポークタイプ
のもので、掘削した土砂をチャンバ42内に取り込みや
すいようになっている。
【0015】隅角カッタ30は、外殻部10の角部を中
心として揺動するアーム32と、各アーム32に設けら
れる複数のカッタビット34と、を有する。各アーム3
2は、外殻部10の角部が90゜の角度であることに対
応して、90゜の範囲で揺動する。アーム32は、モー
タ36によって駆動される。詳しくは、外殻部10の角
部にモータ36が取り付けられ、その駆動力が、ギア3
6a、38aを介して回転軸38に伝達されるようにな
っている。回転軸38は、軸受37を介して外殻部10
の角部で回転可能に取り付けられ、アーム32を揺動さ
せる。
心として揺動するアーム32と、各アーム32に設けら
れる複数のカッタビット34と、を有する。各アーム3
2は、外殻部10の角部が90゜の角度であることに対
応して、90゜の範囲で揺動する。アーム32は、モー
タ36によって駆動される。詳しくは、外殻部10の角
部にモータ36が取り付けられ、その駆動力が、ギア3
6a、38aを介して回転軸38に伝達されるようにな
っている。回転軸38は、軸受37を介して外殻部10
の角部で回転可能に取り付けられ、アーム32を揺動さ
せる。
【0016】各隅角カッタ30は、シールド掘進機1の
進行方向に対して、後方でアーム32を支持する支持部
39を有する。支持部39は、外殻部10の角部におい
て、角を挟む2辺に対して掛け渡されて設けられ、アー
ム32は、支持部39に対して摺動するようになってい
る。こうすることで、支持部39は、切羽からの圧力に
対抗してアーム32を支持することができる。そして、
アーム32の変形が防止される。
進行方向に対して、後方でアーム32を支持する支持部
39を有する。支持部39は、外殻部10の角部におい
て、角を挟む2辺に対して掛け渡されて設けられ、アー
ム32は、支持部39に対して摺動するようになってい
る。こうすることで、支持部39は、切羽からの圧力に
対抗してアーム32を支持することができる。そして、
アーム32の変形が防止される。
【0017】なお、支持部は、アーム32の揺動の軌跡
に沿って、円弧を描くように設けても良い。この場合、
アーム32の一箇所のみが支持部と摺動するようにな
る。したがって、このアーム32の支持部との摺動部分
に、ローラなどを設ければ摺動の摩擦を減らすことがで
きる。
に沿って、円弧を描くように設けても良い。この場合、
アーム32の一箇所のみが支持部と摺動するようにな
る。したがって、このアーム32の支持部との摺動部分
に、ローラなどを設ければ摺動の摩擦を減らすことがで
きる。
【0018】次に、図3は、本実施形態に係るシールド
掘進機による掘削の断面形状を説明する図である。この
シールド掘進機1では、カッタヘッド20及び隅角カッ
タ30によって掘削が行われる。図3において、領域2
は、カッタヘッド20による掘削領域を示し、領域3
は、隅角カッタ30による掘削領域を示す。
掘進機による掘削の断面形状を説明する図である。この
シールド掘進機1では、カッタヘッド20及び隅角カッ
タ30によって掘削が行われる。図3において、領域2
は、カッタヘッド20による掘削領域を示し、領域3
は、隅角カッタ30による掘削領域を示す。
【0019】本実施形態によれば、同図に示すように、
カッタヘッド20によって円形断面の掘削が行われ、各
隅角カッタ30によって扇形断面の掘削が行われる。そ
して、隅角カッタ30による扇形断面の領域3は、その
弧が、カッタヘッド20による円形断面の領域2に重複
し、直線の辺が外殻部10の角部に対応して位置してい
る。したがって、全体として矩形断面の掘削が可能にな
っている。
カッタヘッド20によって円形断面の掘削が行われ、各
隅角カッタ30によって扇形断面の掘削が行われる。そ
して、隅角カッタ30による扇形断面の領域3は、その
弧が、カッタヘッド20による円形断面の領域2に重複
し、直線の辺が外殻部10の角部に対応して位置してい
る。したがって、全体として矩形断面の掘削が可能にな
っている。
【0020】本実施形態に係るシールド掘進機1によれ
ば、矩形断面の掘削が可能なので、図4に示すように複
数のシールド掘進機1を横に連結することで、さらに大
断面のトンネルを形成することができる。
ば、矩形断面の掘削が可能なので、図4に示すように複
数のシールド掘進機1を横に連結することで、さらに大
断面のトンネルを形成することができる。
【0021】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、種々の変形実施が可能である。図5
は、本実施形態の変形例を示す図である。この変形例に
係るシールド掘進機50は、土圧式のものであり、スク
リューコンベア52が設けられている。これ以外の構成
は、上記実施形態と同様であるため説明を省略する。こ
の変形例によっても、矩形断面のトンネルを造築するこ
とができる。
るものではなく、種々の変形実施が可能である。図5
は、本実施形態の変形例を示す図である。この変形例に
係るシールド掘進機50は、土圧式のものであり、スク
リューコンベア52が設けられている。これ以外の構成
は、上記実施形態と同様であるため説明を省略する。こ
の変形例によっても、矩形断面のトンネルを造築するこ
とができる。
【0022】また、図6は、隅角カッタの変形例を説明
する図である。同図において、隅角カッタ130は、油
圧ジャッキ140によって駆動される。隅角カッタ13
0は、アーム132の複数の領域134にカッタビット
(図示せず)が取り付けられてなり、回転軸138を中
心に揺動する。詳しくは、回転軸138は、軸受136
によって回転自在に支持され、一端にクランク142が
固定されている。このクランク142には、油圧ジャッ
キ140のピストン144の直線運動が伝達されるよう
になっており、回転軸138が回転する。こうして、回
転する回転軸138の他端にアーム132が固定されて
いるので、図6に示すように、アーム132が揺動す
る。この変形例によれば、油圧ジャッキ140によって
アームを揺動させるので、大きな駆動力を出すことがで
きる。
する図である。同図において、隅角カッタ130は、油
圧ジャッキ140によって駆動される。隅角カッタ13
0は、アーム132の複数の領域134にカッタビット
(図示せず)が取り付けられてなり、回転軸138を中
心に揺動する。詳しくは、回転軸138は、軸受136
によって回転自在に支持され、一端にクランク142が
固定されている。このクランク142には、油圧ジャッ
キ140のピストン144の直線運動が伝達されるよう
になっており、回転軸138が回転する。こうして、回
転する回転軸138の他端にアーム132が固定されて
いるので、図6に示すように、アーム132が揺動す
る。この変形例によれば、油圧ジャッキ140によって
アームを揺動させるので、大きな駆動力を出すことがで
きる。
【0023】
【図1】本発明の実施形態に係るシールド掘進機を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図2】本発明の実施形態に係るシールド掘進機を示す
正面図である。
正面図である。
【図3】本実施形態に係るシールド掘進機による掘削の
断面形状を説明する図である。
断面形状を説明する図である。
【図4】本実施形態に係るシールド掘進機を連結した例
を示す図である。
を示す図である。
【図5】本実施形態の変形例を示す図である。
【図6】隅角カッタ手段の駆動手段の変形例を説明する
図である。
図である。
1 シールド掘進機 10 外殻部 20 カッタヘッド 30 隅角カッタ 32 アーム 34 カッタビット 39 支持部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/08 E21D 9/06 301
Claims (2)
- 【請求項1】 外部からの荷重に対して内部を保護する
矩形断面の外殻部と、前記外殻部の前部にて円形断面の
掘削を行うカッタヘッドと、前記カッタヘッドの外周と
前記外殻部の外形との間の領域で掘削を行う隅角カッタ
手段と、を有し、 前記隅角カッタ手段は、前記外殻部の角部を中心として
前記外殻部の角部範囲で揺動するアームと、このアーム
に設けられるカッタビットと、を含むことを特徴とする
シールド掘進機。 - 【請求項2】 請求項1記載のシールド掘進機におい
て、 前記隅角カッタ手段は、切羽からの圧力に対して前記ア
ームを支持する支持部を有することを特徴とするシール
ド掘進機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14869197A JP3306338B2 (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | シールド掘進機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14869197A JP3306338B2 (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | シールド掘進機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10317885A JPH10317885A (ja) | 1998-12-02 |
JP3306338B2 true JP3306338B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=15458451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14869197A Expired - Fee Related JP3306338B2 (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | シールド掘進機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3306338B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4411780B2 (ja) * | 2000-12-07 | 2010-02-10 | 株式会社Ihi | 特殊断面シールド掘進機 |
JP5015868B2 (ja) * | 2008-06-25 | 2012-08-29 | 大成建設株式会社 | トンネル掘削機 |
CN102085673B (zh) * | 2010-10-26 | 2012-07-04 | 青岛海刚烫印设备制造有限公司 | 机械式双头切角机 |
JP5416807B2 (ja) * | 2012-06-05 | 2014-02-12 | 大成建設株式会社 | トンネル掘削機 |
-
1997
- 1997-05-21 JP JP14869197A patent/JP3306338B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10317885A (ja) | 1998-12-02 |
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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: 20020423 |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |