JP3492431B2 - シールド掘進機 - Google Patents
シールド掘進機Info
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- JP3492431B2 JP3492431B2 JP28987294A JP28987294A JP3492431B2 JP 3492431 B2 JP3492431 B2 JP 3492431B2 JP 28987294 A JP28987294 A JP 28987294A JP 28987294 A JP28987294 A JP 28987294A JP 3492431 B2 JP3492431 B2 JP 3492431B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシールド掘進機（以下、
単に掘進機という）に関する。さらに詳しくは、互いに
屈曲しうる前胴と後胴とを有する曲進施工可能な掘進機
（いわゆる中折れ式掘進機である）であって、簡易な構
成によって曲進曲率を飛躍的に増大せしめた掘進機に関
する。
単に掘進機という）に関する。さらに詳しくは、互いに
屈曲しうる前胴と後胴とを有する曲進施工可能な掘進機
（いわゆる中折れ式掘進機である）であって、簡易な構
成によって曲進曲率を飛躍的に増大せしめた掘進機に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年トンネルや共同溝等の工事はシール
ド工法によることが多くなっているが、それに伴って施
工条件の制約も増えている。とくに、湾曲したトンネル
等を形成する場合に用いられる曲進施工可能な掘進機で
あっても、以下説明するように曲進施工における曲率半
径についてはシールド掘進機の構造的な制限がある。し
かしながら、最近ではかかる曲率半径の小さいものが要
求されることが多くなっている。
ド工法によることが多くなっているが、それに伴って施
工条件の制約も増えている。とくに、湾曲したトンネル
等を形成する場合に用いられる曲進施工可能な掘進機で
あっても、以下説明するように曲進施工における曲率半
径についてはシールド掘進機の構造的な制限がある。し
かしながら、最近ではかかる曲率半径の小さいものが要
求されることが多くなっている。
【０００３】曲進施工におけるトンネルの曲率半径と掘
進機の中折れ角度（前胴の中心軸と後胴の中心軸とのな
す角度）とは、たとえば図４に示すとおり下記のような
関係がある。すなわち、θ＝２×ｔａｎ-1(L/R) で
ある。
進機の中折れ角度（前胴の中心軸と後胴の中心軸とのな
す角度）とは、たとえば図４に示すとおり下記のような
関係がある。すなわち、θ＝２×ｔａｎ-1(L/R) で
ある。
【０００４】ここで、θ：掘進機の中折れ角度（°）
Ｌ：中折れ中心ＯよりセグメントＳの前端までの距離
Ｒ：トンネルの曲率半径
このように、曲率半径Ｒを小さくすればするほど中折れ
角度を大きくする必要がある。さらに、スムーズに曲進
するために、前胴の前端部に、より外方を切削するため
のいわゆるオーバーカッターＣを半径方向に伸縮可能に
突設して、いわゆる余堀りを行っている。
角度を大きくする必要がある。さらに、スムーズに曲進
するために、前胴の前端部に、より外方を切削するため
のいわゆるオーバーカッターＣを半径方向に伸縮可能に
突設して、いわゆる余堀りを行っている。
【０００５】しかしながら掘進機の前胴内部には、カッ
ターディスクを回転駆動するためのモータ、リングギ
ア、減速機、およびこれらを固定しておく支持部材等、
様々な機器や構造物が装着されている。さらに後胴と前
胴とのあいだには、円周上に配設されて、組み立て済の
セグメントの前端を押してその反力で掘進機を前進させ
るための複数個の推進用ジャッキ、および円周上に配設
されて片側のみを伸長させることにより前胴を後胴に対
して屈曲させるための屈曲用ジャッキが架設されてい
る。したがって、屈曲角度を大きくしようとすれば、前
胴の後端部または後胴の前端部（具体的にはシールリン
グの先端部）がかかる機器類と干渉してしまう。とく
に、後胴の前端部が上記ジャッキに干渉するので屈曲角
度はきわめて小さい範囲（従来１０°が限度といわれて
いる）に限定されてしまう。
ターディスクを回転駆動するためのモータ、リングギ
ア、減速機、およびこれらを固定しておく支持部材等、
様々な機器や構造物が装着されている。さらに後胴と前
胴とのあいだには、円周上に配設されて、組み立て済の
セグメントの前端を押してその反力で掘進機を前進させ
るための複数個の推進用ジャッキ、および円周上に配設
されて片側のみを伸長させることにより前胴を後胴に対
して屈曲させるための屈曲用ジャッキが架設されてい
る。したがって、屈曲角度を大きくしようとすれば、前
胴の後端部または後胴の前端部（具体的にはシールリン
グの先端部）がかかる機器類と干渉してしまう。とく
に、後胴の前端部が上記ジャッキに干渉するので屈曲角
度はきわめて小さい範囲（従来１０°が限度といわれて
いる）に限定されてしまう。
【０００６】 この問題を解消せんとして下記のごとき
掘進機が提案されている。すなわち、(1) オーバーカッターをできるだけ長く突出させてトン
ネル掘削内径を大きくし、それによっての屈曲側の曲率
半径を小さくすることにより、中折れ角度を大きくする
必要なくトンネルの曲率半径を小さくしようとするも
の。
掘進機が提案されている。すなわち、(1) オーバーカッターをできるだけ長く突出させてトン
ネル掘削内径を大きくし、それによっての屈曲側の曲率
半径を小さくすることにより、中折れ角度を大きくする
必要なくトンネルの曲率半径を小さくしようとするも
の。
【０００７】(2) 図５に示すように、前胴５１と後胴５
２との屈曲に加えて、掘進機５３前端のカッターディス
ク５４を前胴５１に対して屈曲させうるように構成する
ことにより、掘進機５３全体の屈曲角度を大きくとれる
ようにしてトンネルの曲率半径を小さくしようとするも
の（特公平２−４０８３８号公報参照）。
２との屈曲に加えて、掘進機５３前端のカッターディス
ク５４を前胴５１に対して屈曲させうるように構成する
ことにより、掘進機５３全体の屈曲角度を大きくとれる
ようにしてトンネルの曲率半径を小さくしようとするも
の（特公平２−４０８３８号公報参照）。
【０００８】(3) 図６に示すように、前胴５１と後胴５
２との屈曲に加えて、カッターディスク５４を前胴５１
前端面に対して平行移動しうるように構成することによ
り、カッターディスク５４を後胴５２に対して、より屈
曲側に移動可能にしてトンネルの曲率半径を小さくしよ
うとするもの。
２との屈曲に加えて、カッターディスク５４を前胴５１
前端面に対して平行移動しうるように構成することによ
り、カッターディスク５４を後胴５２に対して、より屈
曲側に移動可能にしてトンネルの曲率半径を小さくしよ
うとするもの。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(1) については、あまりオーバーカッターを長く突出さ
せると、オーバーカッターが折損したり湾曲したりする
可能性があるため、せいぜい１５０〜２００ｍｍ程度し
か突出させることができない。
(1) については、あまりオーバーカッターを長く突出さ
せると、オーバーカッターが折損したり湾曲したりする
可能性があるため、せいぜい１５０〜２００ｍｍ程度し
か突出させることができない。
【００１０】 上記(2) については、図５に示す環状球
面軸受け５５やカッターディスク傾動用ジャッキ５６な
どの大がかりな機器類を必要とし、さらにはカッターデ
ィスク５４と前胴５１とのあいだのシール機構をも必要
とするため、全体の構造が複雑なものとなる。結果的に
製造コストも上昇する。
面軸受け５５やカッターディスク傾動用ジャッキ５６な
どの大がかりな機器類を必要とし、さらにはカッターデ
ィスク５４と前胴５１とのあいだのシール機構をも必要
とするため、全体の構造が複雑なものとなる。結果的に
製造コストも上昇する。
【００１１】 また、上記(3) についても、図６に示す
カッターディスク５４を直線移動させるための駆動ジャ
ッキ５７やガイド５８などを必要とするために全体の構
造が複雑になり、カッターディスク５４と前胴５１との
シール機構も複雑なものとなる。
カッターディスク５４を直線移動させるための駆動ジャ
ッキ５７やガイド５８などを必要とするために全体の構
造が複雑になり、カッターディスク５４と前胴５１との
シール機構も複雑なものとなる。
【００１２】したがって、製造コストも上昇する。
【００１３】 さらに、上記(2) 、 (3)ともに、胴の中折
れ操作と並行してカッターディスクの傾動または平行移
動の操作を行うことによって、計画通りの曲率で曲進し
なければならないため、操作がやっかいである。本発明
は、かかる課題を解決するためになされたものであり、
シールリングの形状を改善するという簡易な構成によっ
て大きい中折れ角度を実現し、曲進曲率を飛躍的に増大
せしめた掘進機を提供することを目的としている。
れ操作と並行してカッターディスクの傾動または平行移
動の操作を行うことによって、計画通りの曲率で曲進し
なければならないため、操作がやっかいである。本発明
は、かかる課題を解決するためになされたものであり、
シールリングの形状を改善するという簡易な構成によっ
て大きい中折れ角度を実現し、曲進曲率を飛躍的に増大
せしめた掘進機を提供することを目的としている。
【００１４】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたものであり、シールリングの形状を改善するとい
う簡易な構成によって大きい中折れ角度を実現し、曲進
曲率を飛躍的に増大せしめた掘進機を提供することを目
的としている。
されたものであり、シールリングの形状を改善するとい
う簡易な構成によって大きい中折れ角度を実現し、曲進
曲率を飛躍的に増大せしめた掘進機を提供することを目
的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の第一態様に係る
シールド掘進機は、互いに屈曲しうる前胴と後胴とを有
する曲進施工可能なシールド掘進機であって、前記後胴
の前端部または前胴の後端部のいずれか一方の全周にわ
たって、実質的に円筒状のシールリングが同軸状に形成
されており、該シールリングが、その中心軸方向の断面
が部分円状の曲面を呈した外周面を有するとともに、そ
の中心軸に垂直な面から傾斜した面で切断された形状の
前端面を有していることを特徴としている。すなわち、
たとえばシールリングが後胴前端部に形成されたもので
あって、理解容易のためにシールリングの基端縁（後端
縁）が中心軸に垂直な面内にあるものであれば、シール
リングの中心軸を挟んで一方側は中心軸に沿って長く、
他方側は中心軸に沿って短くなっている。
シールド掘進機は、互いに屈曲しうる前胴と後胴とを有
する曲進施工可能なシールド掘進機であって、前記後胴
の前端部または前胴の後端部のいずれか一方の全周にわ
たって、実質的に円筒状のシールリングが同軸状に形成
されており、該シールリングが、その中心軸方向の断面
が部分円状の曲面を呈した外周面を有するとともに、そ
の中心軸に垂直な面から傾斜した面で切断された形状の
前端面を有していることを特徴としている。すなわち、
たとえばシールリングが後胴前端部に形成されたもので
あって、理解容易のためにシールリングの基端縁（後端
縁）が中心軸に垂直な面内にあるものであれば、シール
リングの中心軸を挟んで一方側は中心軸に沿って長く、
他方側は中心軸に沿って短くなっている。
【００１６】 本発明の第二態様に係るシールド掘進機
は、互いに屈曲しうる前胴と後胴とを有する曲進施工可
能なシールド掘進機であって、前記後胴の前端部または
前胴の後端部のいずれか一方の全周にわたって、実質的
に円筒状のシールリングが同軸状に形成されており、該
シールリングが、その中心軸方向に部分円状を呈した外
周面を有するとともに、その長手方向の中間部から先端
部にかけて、該シールリングの中心軸から傾斜した該シ
ールリングの内径とほぼ同一直径の円柱状に切削された
傾斜内周面を部分的に形成していることを特徴としてい
る。したがって、シールリングの外周面が中心軸方向に
部分円状を呈していることから、傾斜内周面を有する側
の先端縁は基端部方向に後退した形状となるのがほとん
どである。
は、互いに屈曲しうる前胴と後胴とを有する曲進施工可
能なシールド掘進機であって、前記後胴の前端部または
前胴の後端部のいずれか一方の全周にわたって、実質的
に円筒状のシールリングが同軸状に形成されており、該
シールリングが、その中心軸方向に部分円状を呈した外
周面を有するとともに、その長手方向の中間部から先端
部にかけて、該シールリングの中心軸から傾斜した該シ
ールリングの内径とほぼ同一直径の円柱状に切削された
傾斜内周面を部分的に形成していることを特徴としてい
る。したがって、シールリングの外周面が中心軸方向に
部分円状を呈していることから、傾斜内周面を有する側
の先端縁は基端部方向に後退した形状となるのがほとん
どである。
【００１７】 前記第二態様に係るシールド掘進機にお
いて、前記シールリングに、その中心軸方向に部分円状
を呈した外周面を形成するとともに、その中心軸に垂直
な面から傾斜した面で切断された形状の前端面を形成
し、前記部分的に形成する傾斜内周面の傾斜方向を、傾
斜した前端部における最も基端部に近い縁に向くように
構成するのが、掘進機の中折れ角度をより大きくとれる
点で好ましい。
いて、前記シールリングに、その中心軸方向に部分円状
を呈した外周面を形成するとともに、その中心軸に垂直
な面から傾斜した面で切断された形状の前端面を形成
し、前記部分的に形成する傾斜内周面の傾斜方向を、傾
斜した前端部における最も基端部に近い縁に向くように
構成するのが、掘進機の中折れ角度をより大きくとれる
点で好ましい。
【００１８】 さらに、前記第二態様に係るシールド掘
進機において、前記部分的に形成する傾斜内周面の中心
軸を、前胴と後胴とを最大に屈曲させた場合における、
前記シールリングが形成されていない側の胴の中心軸と
ほぼ一致するように構成するのが、とくに問題となる屈
曲用ジャッキとの干渉を効果的に避けうるので好まし
い。
進機において、前記部分的に形成する傾斜内周面の中心
軸を、前胴と後胴とを最大に屈曲させた場合における、
前記シールリングが形成されていない側の胴の中心軸と
ほぼ一致するように構成するのが、とくに問題となる屈
曲用ジャッキとの干渉を効果的に避けうるので好まし
い。
【００１９】なお、シールリングは、前胴と後胴との中
心軸同士を相対的に折る中折れ時に生じる、前胴と後胴
との端縁同士の相対ずれによる前記胴同士の間隙をシー
ルするために設けられたものである。
心軸同士を相対的に折る中折れ時に生じる、前胴と後胴
との端縁同士の相対ずれによる前記胴同士の間隙をシー
ルするために設けられたものである。
【００２０】
【作用】本発明の第一態様に係る掘進機によれば、たと
えばシールリングが後胴前端部に形成されたものであっ
て、理解容易のためにシールリングの基端縁（後端縁）
が中心軸に垂直な面内にあるものであれば、たとえば図
１に示すように、シールリングの短い側を屈曲側として
中折れを行うことによって屈曲ジャッキ等がシールリン
グの前端と干渉することなく、大きな中折れ角度を実現
することができる。その結果、大きな曲率で曲進施工を
することができる。
えばシールリングが後胴前端部に形成されたものであっ
て、理解容易のためにシールリングの基端縁（後端縁）
が中心軸に垂直な面内にあるものであれば、たとえば図
１に示すように、シールリングの短い側を屈曲側として
中折れを行うことによって屈曲ジャッキ等がシールリン
グの前端と干渉することなく、大きな中折れ角度を実現
することができる。その結果、大きな曲率で曲進施工を
することができる。
【００２１】本発明の第二態様に係る掘進機によれば、
そのシールリングの傾斜内周面が形成された側に掘進機
を屈曲させることにより、屈曲ジャッキがシールリング
の上記傾斜内周面により画されるスペースに入ることに
よって、屈曲ジャッキ等がシールリングの前端と干渉す
ることなく、大きな中折れ角度を実現することができ
る。その結果、大きな曲率で曲進施工をすることができ
る。
そのシールリングの傾斜内周面が形成された側に掘進機
を屈曲させることにより、屈曲ジャッキがシールリング
の上記傾斜内周面により画されるスペースに入ることに
よって、屈曲ジャッキ等がシールリングの前端と干渉す
ることなく、大きな中折れ角度を実現することができ
る。その結果、大きな曲率で曲進施工をすることができ
る。
【００２２】いずれの態様の掘進機も従来の掘進機に比
べて構成はシンプルである。
べて構成はシンプルである。
【００２３】
【実施例】つぎに、図面を参照しつつ本発明の掘進機の
実施例を説明する。
実施例を説明する。
【００２４】図１は本発明の第一態様に係る掘進機の一
実施例を示す平面断面図、図２は図１の掘進機における
シールリングの内径側の形状を説明する斜視図、図３は
本発明の第一態様に係る掘進機の他の実施例におけるシ
ールリングを示す要部平面断面図である。
実施例を示す平面断面図、図２は図１の掘進機における
シールリングの内径側の形状を説明する斜視図、図３は
本発明の第一態様に係る掘進機の他の実施例におけるシ
ールリングを示す要部平面断面図である。
【００２５】図１において、１は掘進機であり、後胴２
と前胴３とが同軸状に備えられており、後胴２と前胴３
とは互いにそれらの中心軸を屈曲させることができる。
本実施例では胴２、３同士の屈曲はピン結合（図示して
いない）および後述の屈曲用ジャッキ１１の伸縮によっ
て可能である。屈曲中心はほぼ両胴２、３の中心軸上で
あって、両胴２、３の嵌合し合った端縁間のほぼ中間点
（本実施例の場合前胴３の後端縁と後述のシールリング
７の前端縁の中間点）となる。
と前胴３とが同軸状に備えられており、後胴２と前胴３
とは互いにそれらの中心軸を屈曲させることができる。
本実施例では胴２、３同士の屈曲はピン結合（図示して
いない）および後述の屈曲用ジャッキ１１の伸縮によっ
て可能である。屈曲中心はほぼ両胴２、３の中心軸上で
あって、両胴２、３の嵌合し合った端縁間のほぼ中間点
（本実施例の場合前胴３の後端縁と後述のシールリング
７の前端縁の中間点）となる。
【００２６】前胴３の前端部にはその前面に多数個のカ
ッター４を備えたカッターディスク５が回転可能に装着
されている。６はカッターディスク５を回転させるため
の駆動部である。
ッター４を備えたカッターディスク５が回転可能に装着
されている。６はカッターディスク５を回転させるため
の駆動部である。
【００２７】後胴２の前端部には後胴２と同軸状に円筒
状の金属製シールリング７が装着されている。シールリ
ング７は、前胴３と後胴２との中心軸同士を相対的に折
る、いわゆる中折れ時に生じる前胴３と後胴２との端縁
同士の相対ずれによる前記胴２、３同士の間隙をシール
するためのものである。
状の金属製シールリング７が装着されている。シールリ
ング７は、前胴３と後胴２との中心軸同士を相対的に折
る、いわゆる中折れ時に生じる前胴３と後胴２との端縁
同士の相対ずれによる前記胴２、３同士の間隙をシール
するためのものである。
【００２８】上述のごとくシールリング７は中折れ時に
機能するものであるため、その外周面は中心軸方向に部
分円状を呈している。すなわち、全体的に樽状の外形を
呈している。そして、前胴３の後端部内周側には前記シ
ールリング７の外周面と摺接することによって掘進機１
の内外をシールするパッキン８が備えられている。
機能するものであるため、その外周面は中心軸方向に部
分円状を呈している。すなわち、全体的に樽状の外形を
呈している。そして、前胴３の後端部内周側には前記シ
ールリング７の外周面と摺接することによって掘進機１
の内外をシールするパッキン８が備えられている。
【００２９】９は後胴２の内側の円周上に複数個固設さ
れた推進用ジャッキであり、そのピストンロッド１０を
伸長して組み立て済のセグメントＳ前端を押すことによ
り、その反力で掘進機１を前進させるものである。
れた推進用ジャッキであり、そのピストンロッド１０を
伸長して組み立て済のセグメントＳ前端を押すことによ
り、その反力で掘進機１を前進させるものである。
【００３０】１１は後胴２の内側の円周上にその基部が
揺動自在に支持された複数個の屈曲用ジャッキであり、
そのピストンロッド１２の先端は前胴３の内側に揺動自
在に支持されている。そして、一方側の屈曲用ジャッキ
１１のピストンロッド１２を伸長し、反対側の屈曲用ジ
ャッキ１１のピストンロッド１２を収縮させることによ
って掘進機１の中折れを行う。
揺動自在に支持された複数個の屈曲用ジャッキであり、
そのピストンロッド１２の先端は前胴３の内側に揺動自
在に支持されている。そして、一方側の屈曲用ジャッキ
１１のピストンロッド１２を伸長し、反対側の屈曲用ジ
ャッキ１１のピストンロッド１２を収縮させることによ
って掘進機１の中折れを行う。
【００３１】１３はセグメントＳを組み立てるためのエ
レクターである。
レクターである。
【００３２】 シールリング７は図示のごとくその基端
部が中心軸に垂直な面で切断された形状を呈しており、
その前端面７ａが中心軸に垂直な面から若干傾斜（本実
施例では約４°）した面で切断された形状を呈してい
る。いいかえれば、中心軸を挟んで一方側の軸方向長さ
が長く（長尺側という）、他方側が短くなっている（短
尺側という）。さらに、短くなっている側の内周面は斜
面１４にされている。この斜面１４は、具体的には図２
に示すようにシールリング７の中心軸から若干傾斜した
方向に、ほぼシールリング７の内径に等しい直径の部分
円形断面に形成されている。したがって、シールリング
７の前端面７ａに垂直な方向（図２中矢印Ａ方向）にみ
ればシールリング内径側形状は長円状になっているとい
える。
部が中心軸に垂直な面で切断された形状を呈しており、
その前端面７ａが中心軸に垂直な面から若干傾斜（本実
施例では約４°）した面で切断された形状を呈してい
る。いいかえれば、中心軸を挟んで一方側の軸方向長さ
が長く（長尺側という）、他方側が短くなっている（短
尺側という）。さらに、短くなっている側の内周面は斜
面１４にされている。この斜面１４は、具体的には図２
に示すようにシールリング７の中心軸から若干傾斜した
方向に、ほぼシールリング７の内径に等しい直径の部分
円形断面に形成されている。したがって、シールリング
７の前端面７ａに垂直な方向（図２中矢印Ａ方向）にみ
ればシールリング内径側形状は長円状になっているとい
える。
【００３３】なお、図２は図１のシールリング７を示す
ものではないが、図１のシールリング７の内周面の上記
斜面１４の説明に利用しただけである。
ものではないが、図１のシールリング７の内周面の上記
斜面１４の説明に利用しただけである。
【００３４】上記傾斜角度は、前胴３と後胴２とを互い
に最大限に屈曲させたときにほぼ前胴３の中心軸に並行
になる角度であり、本実施例では後胴２の中心軸に対し
て約１４°である。これは、最大限に屈曲させたときに
屈曲用ジャッキ１１の中心軸にも平行となる角度であ
る。ちなみに、図１に示されている掘進機１の胴２、３
の外径は約３６９０ｍｍであり、シールリング７の最厚
肉部の肉厚は約１４０ｍｍ、シールリング７の最長部の
長さ（部分円状外周面が形成されている範囲）は約１１
８０ｍｍ、最短部の長さ（部分円状外周面が形成されて
いる範囲）は約９００ｍｍである。シールリング７外周
面の形状は、その部分円の最も膨出した部位がシールリ
ングの長さの中央部に相当している。
に最大限に屈曲させたときにほぼ前胴３の中心軸に並行
になる角度であり、本実施例では後胴２の中心軸に対し
て約１４°である。これは、最大限に屈曲させたときに
屈曲用ジャッキ１１の中心軸にも平行となる角度であ
る。ちなみに、図１に示されている掘進機１の胴２、３
の外径は約３６９０ｍｍであり、シールリング７の最厚
肉部の肉厚は約１４０ｍｍ、シールリング７の最長部の
長さ（部分円状外周面が形成されている範囲）は約１１
８０ｍｍ、最短部の長さ（部分円状外周面が形成されて
いる範囲）は約９００ｍｍである。シールリング７外周
面の形状は、その部分円の最も膨出した部位がシールリ
ングの長さの中央部に相当している。
【００３５】かかる構成の掘進機１を、図１に示すよう
にそのシールリング７の短尺側に屈曲させれば、とくに
屈曲用ジャッキ１１と干渉することもなく大きな曲率で
曲進施工することができる。上記胴外径が約３６９０ｍ
ｍの掘進機を例にとれば、中折れ角度が１０°しかとれ
ない従来のものでは、最小曲率半径が約１５ｍの曲進施
工しかできなかったが、本実施例の掘進機１であれば約
１４°まで屈曲しうるので、約１０ｍの曲率半径で曲進
施工することができる。ここで、曲率半径とは、胴２、
３の中心軸の軌跡の曲率半径をいう。なお、シールリン
グの長さおよび最大肉厚は掘進機の胴外径に応じて変え
ればよく、また曲進加工の曲率半径は掘進機の胴外径や
胴長さによって変化する。しかしながら、同一サイズの
掘進機の場合は本発明の掘進機のように、中折れ角度が
大きいほど曲進曲率が大きくなるのは明らかである。
にそのシールリング７の短尺側に屈曲させれば、とくに
屈曲用ジャッキ１１と干渉することもなく大きな曲率で
曲進施工することができる。上記胴外径が約３６９０ｍ
ｍの掘進機を例にとれば、中折れ角度が１０°しかとれ
ない従来のものでは、最小曲率半径が約１５ｍの曲進施
工しかできなかったが、本実施例の掘進機１であれば約
１４°まで屈曲しうるので、約１０ｍの曲率半径で曲進
施工することができる。ここで、曲率半径とは、胴２、
３の中心軸の軌跡の曲率半径をいう。なお、シールリン
グの長さおよび最大肉厚は掘進機の胴外径に応じて変え
ればよく、また曲進加工の曲率半径は掘進機の胴外径や
胴長さによって変化する。しかしながら、同一サイズの
掘進機の場合は本発明の掘進機のように、中折れ角度が
大きいほど曲進曲率が大きくなるのは明らかである。
【００３６】 なお、上記実施例におけるシールリング
７では、その前端面を中心軸に対して傾斜するように形
成したうえで、部分的な傾斜内周面を設けていたが、た
とえば図２に示すように、とくにシールリング７の前端
面７ａを傾斜させずに、内径側に部分的な傾斜内周面１
４のみを形成することによっても上記各実施例と同様な
効果を奏することができることは明らかである。しか
し、このシールリング７の前端面７ａは若干の角度をな
す二面から形成されることになる。
７では、その前端面を中心軸に対して傾斜するように形
成したうえで、部分的な傾斜内周面を設けていたが、た
とえば図２に示すように、とくにシールリング７の前端
面７ａを傾斜させずに、内径側に部分的な傾斜内周面１
４のみを形成することによっても上記各実施例と同様な
効果を奏することができることは明らかである。しか
し、このシールリング７の前端面７ａは若干の角度をな
す二面から形成されることになる。
【００３７】一方、図３に示すシールリング１７のよう
に、とくに部分的な傾斜内周面を設けずに前端面１７ａ
のみを傾斜させたものであっても、シールリング１７に
前胴の内蔵機器類が干渉せず、大きな中折れ角度をとる
ことができる。しかし、図１の掘進機１のように、傾斜
前端面および傾斜内周面の両方が形成されたものが中折
れ角度を最も大きくとれるので好ましい。
に、とくに部分的な傾斜内周面を設けずに前端面１７ａ
のみを傾斜させたものであっても、シールリング１７に
前胴の内蔵機器類が干渉せず、大きな中折れ角度をとる
ことができる。しかし、図１の掘進機１のように、傾斜
前端面および傾斜内周面の両方が形成されたものが中折
れ角度を最も大きくとれるので好ましい。
【００３８】叙上の掘進機では、大きな曲率で曲進しう
る方向は一方向である。しかし、シールリングの短尺側
の長さを適切に設定することにより、反対側にもある程
度の曲率で曲進することはできる。すなわち、掘進機が
直進するためには、理論的にはシールリングは最小限そ
の基端部から長手方向中央（外周面における前記部分円
の最も膨出した部位）まで存在すればよい。したがっ
て、計画されたトンネルや共同溝などの形状に応じてシ
ールリングの前端面の傾斜角度を決定し、そのうえで傾
斜内周面の傾斜角度を決定すればよい。
る方向は一方向である。しかし、シールリングの短尺側
の長さを適切に設定することにより、反対側にもある程
度の曲率で曲進することはできる。すなわち、掘進機が
直進するためには、理論的にはシールリングは最小限そ
の基端部から長手方向中央（外周面における前記部分円
の最も膨出した部位）まで存在すればよい。したがっ
て、計画されたトンネルや共同溝などの形状に応じてシ
ールリングの前端面の傾斜角度を決定し、そのうえで傾
斜内周面の傾斜角度を決定すればよい。
【００３９】本発明の掘進機には、前記従来の掘進機が
有するオーバーカッター、傾動式のカッターディスク、
または前胴前端面に平行に移動しうるカッターディスク
をも備えることができる。
有するオーバーカッター、傾動式のカッターディスク、
または前胴前端面に平行に移動しうるカッターディスク
をも備えることができる。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、きわめて簡易な構成に
よって大きい中折れ角度を実現しうるために曲進施工時
の曲率が飛躍的に増大し、最近のトンネル施工等におけ
るニーズにコストの上昇を伴うことなく応えることがで
きる。
よって大きい中折れ角度を実現しうるために曲進施工時
の曲率が飛躍的に増大し、最近のトンネル施工等におけ
るニーズにコストの上昇を伴うことなく応えることがで
きる。
【図１】本発明の第一態様に係る掘進機の一実施例を示
す平面断面図である。
す平面断面図である。
【図２】図１の掘進機におけるシールリングの内径側の
形状を説明する斜視図である。
形状を説明する斜視図である。
【図３】本発明の第一態様に係る掘進機の他の実施例に
おけるシールリングを示す要部平面断面図である。
おけるシールリングを示す要部平面断面図である。
【図４】掘進機の中折れ角度と曲進曲率半径との関係を
例示する説明図である。
例示する説明図である。
【図５】従来の掘進機の一例を示す平面断面図である。
【図６】従来の掘進機の他の例を示す平面断面図であ
る。
る。
１・・・掘進機
２・・・後胴
３・・・前胴
５・・・カッターディスク
７・・・シールリング
７ａ・・前端面
９・・・推進用ジャッキ
１１・・・屈曲用ジャッキ
１４・・・斜面
１７・・・シールリング１
７ａ・・前端面
Ｓ・・・セグメント
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−155098（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−32489（ＪＰ，Ｕ)
実開 平３−83292（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
E21D 9/06
E21D 9/093
Claims (4)
- 【請求項１】 互いに屈曲しうる前胴と後胴とを有する
曲進施工可能なシールド掘進機であって、 前記後胴の前端部または前胴の後端部のいずれか一方の
全周にわたって、実質的に円筒状のシールリングが同軸
状に形成されており、該シールリングが、その中心軸方
向の断面が部分円状の曲面を呈した外周面を有するとと
もに、その中心軸に垂直な面から傾斜した面で切断され
た形状の前端面を有してなるシールド掘進機。 - 【請求項２】 互いに屈曲しうる前胴と後胴とを有する
曲進施工可能なシールド掘進機であって、 前記後胴の前端部または前胴の後端部のいずれか一方の
全周にわたって、実質的に円筒状のシールリングが同軸
状に形成されており、該シールリングが、その中心軸方
向に部分円状を呈した外周面を有するとともに、その長
手方向の中間部から先端部にかけて、該シールリングの
中心軸から傾斜した該シールリングの内径とほぼ同一直
径の円柱状に切削された傾斜内周面を部分的に形成して
なるシールド掘進機。 - 【請求項３】 前記シールリングが、その中心軸方向に
部分円状を呈した外周面を有するとともに、その中心軸
に垂直な面から傾斜した面で切断された形状の前端面を
有しており、前記部分的に形成された傾斜内周面の傾斜
方向が、傾斜した前端部における最も基端部に近い縁に
向くように構成されてなる請求項２記載のシールド掘進
機。 - 【請求項４】 前記部分的に形成された傾斜内周面の中
心軸が、前胴と後胴とを最大に屈曲させた場合におけ
る、前記シールリングが形成されていない側の胴の中心
軸とほぼ一致するように構成されてなる請求項２記載の
シールド掘進機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28987294A JP3492431B2 (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | シールド掘進機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28987294A JP3492431B2 (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | シールド掘進機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08144689A JPH08144689A (ja) | 1996-06-04 |
| JP3492431B2 true JP3492431B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=17748863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28987294A Expired - Fee Related JP3492431B2 (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | シールド掘進機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3492431B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102704945B (zh) * | 2012-06-29 | 2014-10-22 | 中国铁建重工集团有限公司 | 一种长距离大坡度斜井全断面岩石掘进机 |
| JP7356944B2 (ja) * | 2020-03-30 | 2023-10-05 | 株式会社奥村組 | シールド掘削工法 |
-
1994
- 1994-11-24 JP JP28987294A patent/JP3492431B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08144689A (ja) | 1996-06-04 |
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