JP3375299B2 - シールド掘進機用伸縮スポーク装置 - Google Patents

シールド掘進機用伸縮スポーク装置

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JP3375299B2
JP3375299B2 JP10908699A JP10908699A JP3375299B2 JP 3375299 B2 JP3375299 B2 JP 3375299B2 JP 10908699 A JP10908699 A JP 10908699A JP 10908699 A JP10908699 A JP 10908699A JP 3375299 B2 JP3375299 B2 JP 3375299B2
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光雄 清水
三郎 森尾
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Kawasaki Jukogyo KK
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、カッタースポー
クを拡径状態と縮径状態とに切換え可能にする伸縮スポ
ーク装置に関し、特に固定側カッタースポークに移動可
能に装着される可動スポークが変形したりした場合にも
縮径状態に確実に切換え可能にしたものに関する。
【0002】
【従来の技術】 近年上下水道用トンネルや共同溝等を
シールド工法により掘進することが多く、その場合には
工事期間の制約があり、1台のシールド掘進機により掘
進できる距離にも限界があるため、複数の立坑を設け立
坑と立坑の間の区間を各シールド掘進機で分担して掘進
することも多い。そのトンネルは同径の場合もあるし、
途中で径が変化する場合もある。
【0003】都市部の地下に形成するトンネルの場合、
地上地下ともに構造物が輻輳していて立坑を形成できな
いことも多いため、同径の又は異径の2台のシールド掘
進機を離間地点から相接近方向へ掘進させ、最終的に2
台のシールド掘進機の前端部同士を地中接合する技術も
種々提案されて実用化されている。これらシールド掘進
機の前端部同士を地中接合したり、トンネル径を途中で
変えたりする場合には、掘進機本体の前端部に設けたカ
ッターディスクのカッタースポークを、少なくとも胴部
材よりも小径化した縮径状態に切換えなければならな
い。
【0004】特開昭63−7494号公報には、同径の
2台のシールド掘進機を相接近方向へ掘進させ、所定の
接合地点において両シールド掘進機の伸縮スポーク装置
を、ネジジャッキ等により夫々の胴部材よりも小径化し
た縮径状態に切換え、その後貫入側のシールド掘進機の
貫入リングを、各伸縮スポーク装置に干渉することなく
受入側のシールド掘進機の受圧リングに挿入すること
で、2台のシールド掘進機を機械的に接合して一体化す
る技術が記載されている。
【0005】特開平5−248170号公報には、2台
のシールド掘進機のうち、受入側のシールド掘進機は内
胴と外胴が2重構造をなし、その間にチューブシールが
装着されると共に、内胴が後退可能に構成されたシール
ド掘進機が記載されている。両シールド掘進機は伸縮ス
ポーク装置を有し、これら2台のシールド掘進機を相接
近方向へ掘進させ、所定の接合地点において両シールド
掘進機の伸縮スポーク装置を夫々の胴部材よりも小径化
した縮径状態に切換え、その後受入側のシールド掘進機
の内胴を後退させる。一方、貫入側のカッターディスク
を受入側のシールド掘進機の外胴内に貫入させ、チュー
ブシールで止水することにより、2台のシールド掘進機
を地中接合することができる。
【0006】ところで、電力用ケーブルや通信用ケーブ
ルなどの為のトンネルにおいてケーブル接続機器等の配
置の為のスペースを確保する為に、トンネル径を拡幅し
た所定長さの大径トンネルを形成し、その後、トンネル
径を小さく変更したりする場合がある。例えば、特開平
10−37659号公報には、大径の親シールド本体内
から小径の子シールド本体が同一軸心で発進する親子シ
ールド掘進機が記載されている。この親子シールド掘進
機によれば、大径トンネルを掘削し、その後、子シール
ド本体の前端部に設けたカッターディスクのカッタース
ポークを、伸縮スポーク装置により子シールド本体の外
面部の胴部材よりも小径化した縮径状態に切換え、子シ
ールド本体を発進させて小径トンネルを掘削することが
できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】 従来のカッターディ
スクにおいては、例えば4本のカッタースポークに夫々
可動スポークが装着されている。トンネルの掘進の際に
は多数のシールドジャッキで強力な掘進推力を発生させ
て掘進を行う。このとき、切羽に硬質の石塊等が現れた
りした場合には、何れかの可動スポークが僅かに変形す
ることがある。可動スポークは固定側カッタースポーク
に伸縮摺動自在に装着され、その摺動隙間から固定側カ
ッタースポーク内へ土砂が流入しないように、可動スポ
ークと固定側カッタースポーク間の摺動隙間は非常に小
さく形成されている。そのため、可動スポークが僅かに
変形しただけでも、可動スポークを拡径状態から縮径状
態に切換えることができなくなる。
【0008】変形した可動スポークを強制的に縮径状態
に切換える為に、伸縮スポーク装置の油圧シリンダに供
給する油圧を高める等の対策が考えられるが、油圧を高
めても縮径状態に切換わらないことも少なくない。その
ような場合には、作業者がチャンバー内に入り土砂や水
が流入する悪条件の中、可動スポークを切断しなければ
ならない。他方、可動スポークの変形を抑えるには、可
動スポークを太くして剛性を高めることが望ましいが、
その場合にはカッターディスクの重量が大きくなり、カ
ッターディスクを駆動する油圧モータが大型化し、カッ
ターディスクの製作費が高価になる。
【0009】本発明の目的は、可動スポークが変形して
もその可動スポークを確実に縮径状態に切換えることの
できるようなシールド掘進機用伸縮スポーク装置を提供
することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】 請求項1のシールド掘
進機用伸縮スポーク装置は、カッターディスクのカッタ
ースポークを拡径状態と縮径状態とに切換え可能にする
シールド掘進機用伸縮スポーク装置において、前記カッ
ターディスクの半径方向に移動可能にカッタースポーク
の固定側カッタースポークに装着される可動スポーク
と、前記可動スポークを進退駆動する為の油圧シリンダ
と、前記固定側カッタースポークに可動スポークを支承
する軸受け構造とを備え、前記軸受け構造が、周方向に
複数分割され可動スポークを支承する軸受けメタルと、
この軸受けメタルを外側から支承する軸受けブッシュ
と、この軸受けブッシュをカッターディスクの中心側へ
移動可能な環状油圧シリンダとを備え、前記環状油圧シ
リンダは、固定側カッタースポークの壁部と、軸受けメ
タルと、壁部と軸受けメタルとの間にカッターディスク
の中心側へ移動可能に内嵌された軸受けブッシュとで形
成されたことを特徴とするものである。
【0011】通常のトンネル掘削時においては、油圧シ
リンダにより、可動スポークを固定側カッタースポーク
に対して半径方向外側に駆動させ、カッタースポークを
拡径状態に切換えた状態で掘削する。2台のシールド掘
進機の地中接合時あるいは親子シールド掘進機の子シー
ルド本体の発進時等において、カッタースポークを縮径
状態に切換える必要のある場合には、油圧シリンダによ
り可動スポークを中心側へ駆動してカッタースポークを
縮径状態に切換える。このとき、可動スポークが変形し
ていなければカッタースポークを簡単に縮径状態に切換
えることができる。
【0012】しかし、可動スポークが強力な掘進推力等
により変形している場合には、軸受け構造の環状油圧シ
リンダを作動させて軸受けブッシュをカッターディスク
の中心側へ移動させ、その後油圧シリンダにより可動ス
ポークを変形した状態のままカッターディスクの中心側
へ移動させる。このとき、周方向に複数分割されている
軸受けメタルは、可動スポークの変形量に応じて分割面
を拡げつつ可動スポークを支承するため、可動スポーク
が変形状態のまま固定側カッタースポークに対して中心
側へつまり縮径側へ移動し、カッタースポークは縮径状
態になる。また、環状油圧シリンダは、固定側カッター
スポークの壁部と、軸受けメタルと、軸受けブッシュと
で形成されているので、環状油圧シリンダの構造が簡単
化し、小型化可能である。
【0013】請求項2のシールド掘進機用伸縮スポーク
装置は、請求項1の発明において、前記軸受けメタルが
カッターディスクの中心側へ向かって壁厚が低減するテ
ーパ状に形成されたことを特徴とするものである。軸受
けメタルは、カッターディスクの中心側に向かう程壁厚
が薄くなるから、軸受けメタルに外側から当接している
軸受けブッシュをカッターディスクの中心側に移動させ
やすくなり、環状油圧シリンダにより軸受けブッシュを
容易にカッターディスクの中心側へ移動させることがで
きる。
【0014】請求項3のシールド掘進機用伸縮スポーク
装置は、請求項2の発明において、前記軸受けブッシュ
がカッターディスクの中心側へ向かって壁厚が増加する
テーパ状に形成されたことを特徴とするものである。軸
受けメタルのテーパ状の壁部と、軸受けブッシュのテー
パ状の壁部とを強固に係合させて、円筒状の軸受け部材
を形成し、可動スポークを安定的に支承することができ
る。
【0015】
【0016】請求項のシールド掘進機用伸縮スポーク
装置は、請求項1〜の何れかの発明において、前記固
定側カッタースポークの半径方向外端部の壁部に、可動
スポークが挿通するガイド穴が形成され、このガイド穴
と可動スポークの外周面間に所定隙間を形成したことを
特徴とするものである。このように、ガイド穴と可動ス
ポークの外周面間に所定隙間を形成したため、可動スポ
ークが変形した場合には、軸受けメタルが周方向へ複数
に分かれ、変形した可動スポークがそのガイド穴を通過
できるので、カッタースポークを縮径状態にすることが
できる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本実施形態は、図1〜図3
に示す地中接合型の第1,第2シールド掘進機1,2の
夫々の伸縮スポーク装置に本発明を適用した場合の例で
ある。最初にシールド掘進機について概略説明し、次に
伸縮スポーク装置について説明する。
【0018】最初に第1シールド掘進機1について簡単
に説明する。但し、その掘進方向に向かって前後左右を
前後左右として説明する。図1に示すように、第1シー
ルド掘進機1は、第1胴部材3と、第1胴部材3の前端
側に設けられたカッターディスク4と、カッター駆動機
構5と、中折れ部6と、複数対の中折れジャッキ7と、
カッターディスク4やカッター駆動機構5等を第1胴部
材3に対して後方へ移動させる複数の油圧ジャッキ8
と、掘進推力を発生させる複数のシールドジャッキ9
と、エレクター装置10と、排泥設備11等を有する。
【0019】カッターディスク4には、径方向に複数本
(例えば4本)のカッタースポーク12が放射状に設け
られ、これらカッタースポーク12の後端側には、複数
の連結フレーム13を介して環状のカッタードラム14
が一体的に連結されている。カッター駆動機構5は、複
数の油圧モータ15と、ピニオンギヤ15aと、リング
ギヤ16等から成り、油圧モータ15の出力軸のピニオ
ンギヤ15aがリングギヤ16のギヤ歯に噛合してい
る。
【0020】第1胴部材3は前胴3aと後胴3bからな
り、前胴2aの内部においてカッターディスク4の後側
には、可動の隔壁17を介してチャンバー18が形成さ
れ、この隔壁17には、カッタードラム14や油圧モー
タ15などが装着されている。尚、符合19は、隔壁1
7に固着されたロータリージョイントを示し、符合2
0,21は、夫々隔壁17に固着された排泥設備11の
送水管、排泥管を示す。符合22は、ロータリージョイ
ント19とカッターディスク4とを連結するセンター部
材を示し、ロータリージョイント19とセンター部材2
2の内部には、伸縮スポーク装置23に油圧を供給する
為の複数の油路等が設けられている。尚、前胴3aの先
端部の内周側には、公知の止水シール機構が設けられて
いる。
【0021】図1に示すように、前胴3aの後端部の内
面にはリングウェブ24が溶接接合され、リングウェブ
24と隔壁17との間には、複数のストッパ部材25が
周方向適当間隔おきに取外し可能に配設されてトンネル
軸方向の荷重を伝達可能になっている。複数の油圧ジャ
ッキ8は、リングウェブ24に支持され、隔壁17と前
胴3aの後端部との間に前後方向向きに且つ周方向適当
間隔おきに配設され、カッターディスク4に作用する土
水圧荷重を前胴3aで支持できるようになっている。
【0022】次に、第2シールド掘進機2について簡単
に説明する。但し、その掘進方向に向かって前後左右を
前後左右として説明する。第2シールド掘進機2は、第
1シールド掘進機1と概ね同様の構成であるので、第1
シールド掘進機1と同じ部材には同一の符合を付して説
明を適宜省略し、異なる構成について説明する。
【0023】図1に示すように、第2シールド掘進機2
は、胴部材30と、カッターディスク4とカッター駆動
機構5と中折れ部6と複数対の中折れジャッキ7と複数
のシールドジャッキ9とエレクター装置10と排泥設備
11等を有する。但し、カッターディスク4やカッター
駆動機構5等を胴部材30に対して後方へ後退移動させ
る必要はないので、第2シールド掘進機2には、第1シ
ールド掘進機1の油圧ジャッキ8に相当する複数の油圧
ジャッキは設けられていない。胴部材30の後胴30b
の内面には、リングウェブ31が溶接接合され、このリ
ングウェブ31と隔壁32との間には、複数のストッパ
部材ではなく複数の連結部材33が固着され荷重伝達可
能になっている。尚、隔壁32は、可動ではなく胴部材
30の前胴30aに溶接接合されている。
【0024】次に、伸縮スポーク装置23について説明
する。但し、第1,第2シールド掘進機1,2の夫々の
伸縮スポーク装置は同一の構成であるので、第1シール
ド掘進機1に設けた伸縮スポーク装置23について説明
する。図1、図4〜図6に示すように、カッターディス
ク4は例えば4本のカッタースポーク12を有し、各カ
ッタースポーク12は固定側カッタースポーク34と、
この固定側カッタースポーク34に摺動自在に装着され
た可動スホーク35とを備えている。伸縮スポーク装置
23は、カッタースポーク12を拡径状態と縮径状態と
に切換え可能にするものであり、伸縮スポーク装置23
は、可動スポーク35と、油圧シリンダ36と、軸受け
構造37とを備えている。
【0025】図1、図10に示すように、固定側カッタ
ースポーク34は角筒状のもので、この固定側カッター
スポーク34には、円筒状の可動スポーク35が摺動自
在に装着され、可動スポーク35はカッターディスク4
の半径方向に移動可能に構成されている。図7、図9、
図10、図13に示すように、固定側カッタースポーク
34の半径方向外端部には、押さえ蓋38がボルト39
により固定され、押さえ蓋38には、可動スポーク35
が挿通するガイド穴38aが形成され、このガイド穴3
8aの周面と可動スポーク35の外周面間には、所定隙
間S(片側約4mm)が形成されている。尚、符合40
は土砂シール、符合41,42はシール部材を示す。
【0026】図7〜図10に示すように、可動スポーク
35の外周部には、図13において左右1対の平坦部4
3が、半径方向内端から外端側約1/3に亙って且つ可
動スポーク35の太さの約1/2の幅にて平行な平面状
に加工形成され、固定側カッタースポーク34の内部に
は、半径方向外端から約1/4の位置で、各平坦部43
に摺接する矩形状の軸受けメタル44が座金45を介し
て固着され、これら軸受けメタル44と平坦部43と
で、可動スポーク35がその軸心回りに回転しないよう
に拘束する。尚、可動スポーク35には、複数のカッタ
ービットを取付ける為の外周フレーム46を有し、外周
フレーム46には回り止めの為の1対の平坦部47が形
成されている。
【0027】図4〜図6に示すように、固定側カッター
スポーク34の半径方向内端部には、カッターディスク
4のセンターフレーム48が固着され、固定側カッター
スポーク34の内部には油圧シリンダ36が配設され、
固定側カッタースポーク34のセンターフレーム48付
近には、油圧シリンダ36を取付ける為のブラケット4
9が固着されている。このブラケット49には、油圧シ
リンダ36のロッド部36aがピン連結され、可動スポ
ーク35の半径方向内端部には、油圧シリンダ36のシ
リンダ本体がピン連結され、この油圧シリンダ36によ
り可動スポーク35を半径方向へ進退駆動し、カッター
スポーク12を拡径状態と縮径状態とに亙って切換え可
能になっている。
【0028】次に、軸受け構造37について説明する。
図7〜図9に示すように、軸受け構造37は、周方向に
2分割され可動スポーク35を支承する軸受けメタル5
0と、この軸受けメタル50を外側から支承する軸受け
ブッシュ51と、この軸受けブッシュ51をカッターデ
ィスク4の中心側へ移動可能な環状油圧シリンダ52と
を有する。軸受けメタル50は、周方向に2等分に分割
されたテーパ状の筒状体をなし、カッターディスク4の
中心側に向かって壁厚が低減するテーパ状に形成されて
いる。
【0029】図11に示すように、軸受けメタル50の
分割面はその前端と後端に形成され、それら分割面がカ
ッターディスクの前後方向中央部に対応する位置にトン
ネル軸心と直交する面をなすように形成されている。そ
れ故、可動スポーク35からの面圧を分割面の付近で受
けることがないし、後述のように環状油圧シリンダ52
を作動させて軸受けメタル50を分割する上でも有利で
ある。軸受けブッシュ51の外端部の内面部と外面部に
はシール部材56,57が装着され、シール部材56は
大きく弾性変形させた状態で装着されている。
【0030】図7〜図9、図13に示すように、軸受け
ブッシュ51は、軸受けメタル50を外側から支承し、
カッターディスク4の中心側へ向かって壁厚が増加する
テーパ状に形成されている。この軸受けブッシュ51の
半径方向内端部には、内周に沿って段付き部55が形成
され、常時はこの段付き部55と軸受けメタル50の半
径方向内端部とが係合した状態で可動スポーク35を支
承するようになっている。尚、符合56,57は、シー
ル部材を示す。
【0031】図7、図12〜図14に示すように、環状
油圧シリンダ52は、固定側カッタースポーク34の壁
部と軸受けメタル50と軸受けブッシュ51とで形成さ
れ、固定側カッタースポーク34の壁部には、半径方向
向きの油路58が形成され、この油路58は環状油圧シ
リンダ52の環状油室59に連通され、この油路58は
油圧ホース等を介して油圧供給源に接続され、軸受けブ
ッシュ51をカッターディスク4の中心側へ移動する際
には、油路58を介して環状油室59に油圧を導入可能
に構成してある。尚、カッタースポーク34に属する段
付き部60が形成され、中心側へ移動した軸受けブッシ
ュ51の半径方向内端部を係止することで、軸受けブッ
シュ51のストロークを規制するようになっている。
【0032】以上説明したカッターディスク4とその伸
縮スポーク装置23の作用について説明する。図7〜図
9に示すように、通常のトンネル掘削時においては、油
圧シリンダ36により、可動スポーク35を固定側カッ
タースポーク34から半径方向の外側に向かって駆動さ
せることで、カッタースポーク12を拡径状態に切換え
てカッターディスク4の面積を大きくする。地中接合時
など、カッターディスク4のカッタースポーク12を縮
径状態に切換える場合において、切羽の掘削抵抗が過大
でなく、可動スポーク35が変形していなければ、環状
油圧シリンダ52へ油圧を供給することなく、油圧シリ
ンダ36により可動スポーク35をカッターディスク4
の半径方向中心側に向かって移動させ、その大部分を固
定側カッタースポーク34の内部へ収納する。このと
き、軸受けメタル50により可動スポーク35が支承さ
れつつ案内される(図6、図9参照)。
【0033】一方、トンネル掘進中に切羽の硬い岩石等
を掘削した際には、図12〜図14に示すように、一部
のまたは全部の可動スポーク35が後方(反切羽側)へ
僅かに変形することがある。このような場合に、カッタ
ースポーク12を縮径状態に切換える為に、油圧シリン
ダ36で可動スポーク35を中心側へ駆動しても、可動
スポーク35は軸受けメタル50に阻まれて縮径側へ移
動できない。そこで、本願特有の軸受け構造を介して可
動スポーク35を縮径側へ移動させる。
【0034】即ち、図12〜図14に示すように、環状
油圧シリンダ52に油圧を供給し、環状油圧シリンダ5
2により軸受けブッシュ51をカッターディスク4の中
心側へ移動させ、固定側カッタースポーク34の段付き
部60で係止する。尚、軸受けブッシュ51の移動中に
も、シール部材56が弾性的に復原しつつシール機能を
維持する。その結果、軸受けメタル50の外周側には環
状の空間が形成されて、軸受けメタル50が2つに割れ
やすくなる。しかも、ガイド穴38aは可動スポーク3
5よりも太く、ガイド穴38aには所定隙間Sがある。
【0035】そこで、油圧シリンダ36で可動スポーク
35を縮径側へ駆動すると、軸受けメタル50は、可動
スポーク35の変形量に応じてその分割面を前後方向へ
拡げつつ可動スポーク35を部分的に支承しつつ縮径側
へ移動する。こうして、カッタースポーク12を確実に
縮径状態に切換えることができる。尚、環状油室59の
半径方向厚さは所定隙間Sに比較して十分に大きいの
で、可動スポーク35の変形量がかなり大きい場合でも
軸受けメタル50が可動スポーク35の移動を規制する
ことはないし、ガイド穴38aの軸方向長さも短いの
で、可動スポーク35を確実に縮径側へ移動させること
ができる。
【0036】以上説明した伸縮スポーク装置23を夫々
備えた両シールド掘進機1,2を、地中接合する地中接
合方法について説明する。図1に示すように、相接近方
向へ掘進してきた第1,第2シールド掘進機1,2をそ
れらの軸心がほぼ一致するように調節し且つそれらのカ
ッターディスク4が切羽の地山を隔てて接近対向する状
態に近づけ、第1シールド掘進機1が図12に示す接合
位置に到達した時点で第1シールド掘進機1を停止させ
るとともに、第2シールド掘進機2を一時停止させる。
【0037】次に、第1シールド掘進機1においては、
油圧ジャッキ8を伸長させ、この第1シールド掘進機1
のカッターディスク4に作用する土水圧を支持した状態
にして複数のストッパ部材25を取外し、カッターディ
スク4のカッタースポーク12を縮径状態にする。次
に、第2シールド掘進機2を前進させて第1シールド掘
進機1に接近させる。
【0038】次に、図2に示すように、第2シールド掘
進機2が接合位置に直前位置に到達した時点で第2シー
ルド掘進機2を一旦停止させ、第1シールド掘進機1の
カッターディスク4及びカッタードラム14、隔壁1
7、カッター駆動機構5、排泥設備11等を、複数の油
圧ジャッキ8により第1胴部材3に対して後方へ後退移
動させる。これと並行して第2シールド掘進機2のカッ
ターディスク4のカッタースポーク12を縮径状態に
し、第2シールド掘進機2を更に前進させる。
【0039】次に、図3に示すように、止水シール機構
を作動させて止水状態にし、第2シールド掘進機2の裏
込め材注入孔(図示略)からモルタル等の裏込め材を地
山側へ注入し接合作業が完了する。尚、裏込め材が固化
してから、第1,第2胴部材3,30を残したまま内部
機器や構造部材を含む内部構造体を撤去する。
【0040】以上説明した伸縮スポーク装置23によれ
ば、可動スポーク35を支承する軸受けメタル50が周
方向に2分割されているので、軸受けメタル50を支承
する軸受けブッシュ51を、環状油圧シリンダ52によ
りカッターディスク4の中心側へ移動させると、軸受け
メタル50を太く拡大することができる。それ故、可動
スポーク35が変形している場合でも、その変形量に応
じて軸受けメタル50はその分割面を前後方向に拡げつ
つ可動スポーク35を支承し、可動スポーク35をカッ
ターディスク4の中心側(縮径側)へ確実に移動させる
ことができる。
【0041】軸受けメタル50が、カッターディスク4
の中心側に向かって壁厚が低減するテーパ状に形成され
たので、軸受けブッシュ51が軸受けメタル50から外
しやすく、環状油圧シリンダ52により軸受けブッシュ
51を容易に縮径側へ移動させることができる。軸受け
ブッシュ51が、カッターディスク4の中心側に向かっ
て壁厚が増加するテーパ状に形成され、軸受けメタル5
0と軸受けブッシュ51とを嵌合させた状態では円筒状
の軸受け体と同様の構造となる。可動スポーク35が変
形していない場合、軸受けブッシュ51と軸受けメタル
50とを強固に嵌合させた状態でもって可動スポーク3
5を強固に軸承することができる。
【0042】環状油圧シリンダ52を、固定側カッター
スポーク34の壁部と軸受けメタル50と軸受けブッシ
ュ51とで形成したので、環状油圧シリンダ52の構造
が簡単化し、小型化可能となる。所定隙間Sをガイド穴
38aと可動スポーク35の外周面間に形成したので、
可動スポーク35が変形した場合でも可動スポーク35
がそのガイド穴38aを通過でき、可動スポーク35の
大部分を固定側カッタースポーク34の内部に収納でき
る。
【0043】次に、本実施形態を部分的に変更した変更
形態について説明する。 1)本実施形態は、地中接合型の第1,第2シールド掘
進機1,2のカッターディスク4のカッタースポーク1
2に設ける伸縮スポーク装置に本発明を適用した例につ
いて説明したが、その他種々のシールド掘進機のカッタ
ーディスクのカッタースポークの伸縮スポーク装置に本
発明を適用することもできる。 2)軸受けメタルは、周方向に複数分割されていればよ
く、2分割に限定されず3分割以上に分割されていても
よい。 3)可動スポーク35が変形している場合には、可動ス
ポーク35を縮径側により収納し易くするため、油圧シ
リンダ36の油圧を高める場合もある。その他、本発明
の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施形態に種々の変更
を付加した形態で実施することも可能である。
【0044】
【発明の効果】 請求項1の発明によれば、固定側カッ
タースポークに移動可能に装着された可動スポークと、
この可動スポークと、固定側カッタースポークに可動ス
ポークを支承する軸受け構造とを備え、この軸受け構造
が、軸受けメタルと軸受けブッシュと環状油圧シリンダ
とを有し、可動スポークを支承する軸受けメタルが、周
方向に複数分割されているので、可動スポークが変形し
た場合には、環状油圧シリンダで軸受けブッシュをカッ
ターディスクの中心側へ移動させ、軸受けメタルを径拡
大側へ移動させ、可動スポークを縮径側に確実に切換え
て、カッタースポークを確実に縮径状態に切換えること
ができる。
【0045】可動スポークの変形防止の為に固定側カッ
タースポークや可動スポークの剛性を高める必要がない
ため、カッタースポークを軽量化し、カッターディスク
駆動用の油圧モータが大型化するのを防止でき、カッタ
ーディスクの製作費が高価にるのを防止できる。また、
環状油圧シリンダを、固定側カッタースポークの壁部と
軸受けメタルと軸受けブッシュとで形成したので、環状
油圧シリンダの構造を簡単化し、小型化することができ
る。
【0046】請求項2の発明によれば、軸受けメタル
が、カッターディスクの中心側に向かって壁厚が低減す
るテーパ状に形成されたので、軸受けブッシュをカッタ
ーディスクの中心側へ移動させ易くなる。その他請求項
1と同様の効果を奏する。
【0047】請求項3の発明によれば、軸受けブッシュ
が、カッターディスクの中心側に向かって壁厚が増加す
るテーパ状に形成されたので、可動スポークが変形して
いない場合、軸受けブッシュと軸受けメタルとを強固に
嵌合させ円筒状にした状態でもって可動スポークを強固
に支承することができる。その他請求項2と同様の効果
を奏する。
【0048】
【0049】請求項の発明によれば、ガイド穴と可動
スポークの外周面間に所定隙間を形成したので、可動ス
ポークが変形した場合でも、変形した可動スポークがこ
のガイド穴を確実に通過でき、可動スポークを縮径側へ
駆動できる。その他請求項1〜の何れか1項と同様の
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る第1,第2シールド掘
進機(地中接合直前状態)の断面図である。
【図2】第1,第2シールド掘進機(地中接合開始状
態)の断面図である。
【図3】第1,第2シールド掘進機(地中接合状態)の
断面図である。
【図4】カッタースポーク(拡径状態)の縦断面図であ
る。
【図5】図4のV−V線断面図である。
【図6】カッタースポーク(縮径状態)の縦断面図であ
る。
【図7】図4のカッタースポークの要部拡大図である。
【図8】図5のカッタースポークの要部拡大図である。
【図9】図6のカッタースポークの要部拡大図である。
【図10】可動スポークの回り止め機構を示す図2のX
−X線断面図である。
【図11】軸受けメタルの断面図である。
【図12】環状油圧シリンダを作動させて軸受けブッシ
ュを移動させた状態の図8相当図である。
【図13】図12の環状油圧シリンダの要部拡大図であ
る。
【図14】軸受けブッシュの移動後のカッタースポーク
(縮径状態)を示す断面図である。
【符号の説明】
1 第1シールド掘進機 2 第2シールド掘進機 4 カッターディスク 12 カッタースポーク 23 伸縮スポーク装置 34 固定側カッタースポーク 35 可動スポーク 36 油圧シリンダ 37 軸受け構造 38a ガイド穴 50 軸受けメタル 51 軸受けブッシュ 52 環状油圧シリンダ S 所定隙間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−7494(JP,A) 特開 平8−193326(JP,A) 特開 平11−108013(JP,A) 実開 平3−122197(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/08 E21D 9/06 301

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カッターディスクのカッタースポークを
    拡径状態と縮径状態とに切換え可能にするシールド掘進
    機用伸縮スポーク装置において、 前記カッターディスクの半径方向に移動可能にカッター
    スポークの固定側カッタースポークに装着される可動ス
    ポークと、 前記可動スポークを進退駆動する為の油圧シリンダと、 前記固定側カッタースポークに可動スポークを支承する
    軸受け構造とを備え、 前記軸受け構造が、周方向に複数分割され可動スポーク
    を支承する軸受けメタルと、この軸受けメタルを外側か
    ら支承する軸受けブッシュと、この軸受けブッシュをカ
    ッターディスクの中心側へ移動可能な環状油圧シリンダ
    とを備え、 前記環状油圧シリンダは、固定側カッタースポークの壁
    部と、軸受けメタルと、壁部と軸受けメタルとの間にカ
    ッターディスクの中心側へ移動可能に内嵌された軸受け
    ブッシュとで形成された ことを特徴とするシールド掘進
    機用伸縮スポーク装置。
  2. 【請求項2】 前記軸受けメタルがカッターディスクの
    中心側へ向かって壁厚が低減するテーパ状に形成された
    ことを特徴とする請求項1に記載のシールド掘進機用伸
    縮スポーク装置。
  3. 【請求項3】 前記軸受けブッシュがカッターディスク
    の中心側へ向かって壁厚が増加するテーパ状に形成され
    たことを特徴とする請求項2に記載のシールド掘進機用
    伸縮スポーク装置。
  4. 【請求項4】 前記固定側カッタースポークの半径方向
    外端部の壁部に、可動スポークが挿通するガイド穴が形
    成され、このガイド穴と可動スポークの外周面間に所定
    隙間を形成したことを特徴とする請求項1〜の何れか
    1項に記載のシールド掘進機用伸縮スポーク装置。
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