JP3869419B2 - シールド機 - Google Patents

Description

本発明は、カッタヘッドに平行リンク運動を与えて切羽を掘削する型式のシールド機に関する。

この種、カッタヘッドに平行リンク運動を与えて切羽を掘削する型式のシールド機は、平行リンク機構を備えている。

前記平行リンク機構は、シールド機の隔壁に、互いに所定の間隔をおいて回転可能に組み込まれかつ回転駆動装置に連結された旋回体と、各旋回体に、所定の偏心距離をおいた偏心位置に直接またはクランク腕や偏心回転体等を介して偏心軸を取り付けて構成されている。

そして、複数本の偏心軸に、共通にカッタヘッドが連結されており、この結合構造を介して平行リンク機構にカッタヘッドが取り付けられている。

しかして、各旋回体や偏心軸のごとく回転または旋回する部材と、固定側の部材間には、軸受やシール部材が設けられている。

なお、この種シールド機の特許文献としては、次のようなものがある。
特許第２０２４１９６号公報 特許第２０５０５８４号公報 特許第２０５０５９６号公報 特許第２５５２２５５号公報 特公平７−６８８６８号公報

ところで、従来技術では掘削土砂や地下水等を取り込むチャンバに臨む位置に介装されたシール部材に、チャンバ内の掘削土砂や泥水が浸入することに対して配慮されていない。その結果、シール部材を通して回転部と固定部間のすき間に、掘削土砂や泥水の粒子が入り込んでしまい、回転部が円滑に回転しなくなるという課題があった。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、掘削土砂や地下水等を取り込むチャンバに臨むシール部材のシール機能を強化し、シール部材を通して、回転部と固定部間のすき間への、掘削土砂や泥水の粒子の浸入を有効に阻止でき、しかも前記シール部材に対する給脂管や他の管が捩れないように配管し得るシールド機を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の請求項１記載の発明ではシールド機１の隔壁３に、互いに所定の間隔をおいて旋回軸受により回転可能に軸支持されて組み込まれた複数個の旋回体６と全てないしはその一部の旋回体６を回転駆動装置２１に連結して回転可能として、各旋回体６に、当該旋回体６の中心に対して偏心距離ｅをおいた偏心位置に回転可能に軸支持されて組み込まれた偏心回転体８と、各偏心回転体８の中心部に取り付けられた偏心軸１１とを有する複数組のアセンブリにより平行リンク機構を構成し、複数本の偏心軸１１に共通にカッタヘッド１３を取り付け、前記カッタヘッド１３に平行リンク機構を介して平行リンク運動を与えて切羽を掘削するシールド機であって、掘削土砂を取り込むチャンバ１８に臨む位置で、回転部と固定部の間あるいは相対的な回転部の間に、シール部材を介装し、少なくとも作泥土材供給管３０、液圧配管４０ａ，４０ｂおよび給脂管３２をシールド筒２の内部から旋回体６の内部を通り、偏心回転体８と偏心軸１１のほぼ中心線に沿って貫挿し、前記給脂管３２から各シール部材に油脂を供給可能に配管し、前記作泥土材供給管３０を通してカッタヘッド１３から作泥土材を切羽ないしはチャンバ１８に注出可能に配管し、前記液圧配管４０ａ，４０ｂを通じてカッタヘッド１３に設けられた油圧装置に圧力油を供給・排出可能に配管している。ここで、相対的な回転部とは例えば偏心回転体８と旋回体６の関係をいう。また、固定部とは例えば隔壁３をいう。

また、前記目的を達成するため、本発明の請求項２記載の発明ではシールド機４１の隔壁４３に、互いに所定の間隔をおいて旋回軸受により回転可能に軸支持されて組み込まれた複数個の旋回体４５と全てないしはその一部の旋回体４５を回転駆動装置５７に連結して回転可能として、各旋回体４５に、当該旋回体４５の中心に対して偏心距離ｅをおいた偏心位置に取り付けられた偏心軸４７とを有する複数組のアセンブリにより平行リンク機構を構成し、複数本の偏心軸４７に共通にカッタヘッド５２を取り付け、このカッタヘッド５２に平行リンク機構を介して平行リンク運動を与えて切羽を掘削するシールド機であって、掘削土砂を取り込むチャンバ５４に臨む位置で、各旋回体４５や偏心軸４７等における回転部と固定部の間あるいは相対的な回転部の間に、シール部材を介装し、前記シールド筒４２の内部から各旋回体４５のほぼ中心部に給脂管６６を設け、この給脂管６６から旋回体４５および偏心軸４７の内部を通じて、前記シール部材に油脂を供給可能に配管し、前記隔壁４３におけるシールド筒４２の中心部に当たる位置に、軸受により回転可能に軸支持された配管回転体６９を設け、この配管回転体６９における中心から所定の偏心距離ｅをおいた偏心位置に、配管回転体駆動ロッド７３を取り付け、この配管回転体駆動ロッド７３の前端部をカッタヘッド５２の中心部に結合し、前記チャンバ５４に臨む位置で、前記配管回転体６９および配管回転体駆動ロッド７３における回転部と固定部の間あるいは相対的な回転部の間に、シール部材を介装し、前記シールド筒４２の内部から配管回転体駆動ロッド７３のほぼ中心部に、少なくとも作泥土材供給管７９と給脂管８３と液圧配管９０ａ，９０ｂを設け、前記給脂管８３から各シール部材に油脂を供給可能に配管し、前記作泥土材供給管７９から配管回転体６９および配管回転体駆動ロッド７３の内部を通ってカッタヘッド５２から作泥土材を切羽ないしはチャンバ５４に注出可能に配管し、前記液圧配管９０ａ，９０ｂを通じて、カッタヘッド５２に設けられた油圧装置に圧力油を供給可能に配管している。ここで、相対的な回転部とは例えば旋回体４５の中心に対する偏心位置に回転体を組み込み、この回転体に偏心軸４７を取り付けた場合の、前記旋回体４５と回転体との関係をいい、さらには例えば配管回転体６９の中心に対する偏心位置に、他の回転体を組み込み、その回転体に配管回転体駆動ロッド７３を取り付けた場合の前記配管回転体６９とこれに組み込まれた回転体との関係をいう。また、固定部とは例えば隔壁４３をいう。

本発明の請求項１記載の発明では、掘削土砂を取り込むチャンバ１８に臨む位置で、回転部と固定部の間あるいは相対的な回転部の間に、シール部材を介装し、給脂管３２から各シール部材に油脂を供給する。これにより、各シール部材のシール機能を強化でき、回転部と固定部間等のすき間への掘削土砂や泥水の浸入を阻止できるので、これらのすき間に掘削土砂や泥水の粒子が浸入して付着することによって生ずるトラブルを未然に解消し得る効果がある。

また、同請求項１記載の発明では、作泥土材供給管３０と給脂管３２と液圧配管４０ａ，４０ｂをシールド筒２の内部から旋回体６の内部を通り、偏心回転体８と偏心軸１１のほぼ中心線に沿って貫挿しており、偏心回転体８と偏心軸１１とは旋回体６の中心の回りに公転するが、自転はしないので、作泥土材供給管３０と給脂管３２と液圧配管４０ａ，４０ｂが捩れないので、これらの管が捩れることによって生ずる不具合をも未然に解消し得る効果がある。

本発明の請求項２記載の発明では、掘削土砂を取り込むチャンバ５４に臨む位置で、各旋回体４５や偏心軸４７等における回転部と固定部の間あるいは相対的な回転部の間に、シール部材を介装し、給脂管６６から各シール部材に油脂を供給する。これにより、各シール部材のシール機能を強化することができるので、各旋回体４５や偏心軸４７等における各回転部と固定部間等のすき間への掘削土砂や泥水の浸入を阻止できるので、これらのすき間に掘削土砂や泥水の粒子が浸入し付着することによって生ずるトラブルを未然に解消し得る効果がある。

さらに、同請求項２記載の発明では、前記チャンバ５４に臨む位置で、配管回転体６９および配管回転体駆動ロッド７３の間あるいは相対的な回転部の間に、シール部材を介装し、給脂管８３から各シール部材に油脂を供給する。これにより、各シール部材のシール機能を強化することができるので、配管回転体６９および配管回転体駆動ロッド７３における回転部と固定部間のすき間への掘削土砂や泥水の浸入を阻止できるので、これらのすき間に掘削土砂や泥水の粒子が浸入し付着することによって生ずるトラブルをも未然に解消し得る効果がある。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１〜図４は本発明の実施例１を示すもので、図１は縦断側面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１の正面図、図４は図１のＢ部分の拡大縦断側面図である。

これら図１〜図４に示す実施例１のシールド機１は、シールド筒２を備えている。このシールド筒２の前部には、隔壁３が取り付けられている。この隔壁３の前部には、フード４が取り付けられている。また、前記シールド筒４の後部にはテールシール５が設けられている。

前記隔壁３には、シールド筒２の中心Ｏ１に対して偏心距離ｅをおいた偏心位置Ｏ２の回りに、互いに所定の間隔をおいて、この実施例１では複数個としての４個の旋回体６が回転可能に組み込まれている。各旋回体６の外周と隔壁３間における後述のチャンバ１８に臨む位置には、シール部材７が介装されている。

各旋回体６には、当該旋回体６の中心Ｏ３に対して偏心距離ｅをおいた偏心位置Ｏ４に、偏心回転体８が組み込まれている。各偏心回転体８は、当該旋回体６の中心Ｏ３の回りに公転するようになっている。また、各偏心回転体８の外周と当該旋回体６の内周間における後述のチャンバ１８に臨む位置には、シール部材９が介装されている。また、各偏心回転体８の後部と当該旋回体６間には、スラスト軸受１０が設けられている。

各偏心回転体８の前部には、当該偏心回転体８と同一軸心上に、偏心軸１１が取り付けられている。各偏心軸１１の根元部分は、リブ１２により補強されている。

複数本としての４本の偏心軸１１の前端部には、共通にカッタヘッド１３が取り付けられている。各偏心軸１１の外周とカッタヘッド１３間には、メタル１５が設けられている。また、各偏心軸１１の前端面とカッタヘッド１３の前面には、カッタ固定部材１６が取り付けられていて、このカッタ固定部材１６を介して偏心軸１１にカッタヘッド１３が固定されている。さらに、カッタヘッド１３の後端面側における各偏心軸１１の外周には、偏心軸反力受部材１７が取り付けられている。

前記旋回体６と偏心回転体８と偏心軸１１とで１組のアセンブリが構成されている。そして、この実施例では４組のアセンブリにより平行リンク機構が構成されている。この平行リンク機構は、シールド筒２の中心Ｏ１の回りに、偏心距離ｅを回転半径としてカッタヘッド１３に平行リンク運動を与えるようになっている。

前記カッタヘッド１３の前面には、多数の掘削ビット１４が装着されている。

前記隔壁３とフード４とカッタヘッド１３とにより囲まれた空間には、チャンバ１８が形成されている。このチャンバ１８には、掘削土砂や地下水等を取り込むようになっている。

前記カッタヘッド１３の後面には、チャンバ１８に臨ませて複数本の練り混ぜ翼１９が取り付けられている。また、各旋回体６の前面には同チャンバ１８に臨ませて練り混ぜ翼２０が取り付けられている。

各旋回体６は、当該回転駆動装置２１に連結されている。したがって、この実施例では回転駆動装置２１は、４組設けられている。

各回転駆動装置２１は、隔壁３の後面側に支持された回転駆動源２２と、この回転駆動源２２の出力軸に取り付けられたピニオン２３と、インターナルギヤ２５および旋回軸受としてのラジアル軸受２６を有する大歯車２４とを備えている。前記回転駆動源２２には、電動機や油圧モータ等が用いられる。前記インターナルギヤ２５は、当該ピニオン２３に噛み合わされていて、このピニオン２３とインターナルギヤ２５とにより減速機構が構成されている。前記大歯車２４は、ラジアル軸受２６を介して隔壁３に回転可能に組み込まれ、かつ旋回体６に連結されている。

しかして、各回転駆動装置２１は切羽の掘削時に、４台の回転駆動源２２が一斉に同じ回転方向に回転駆動され、ピニオン２３とインターナルギヤ２５とにより大歯車２４が減速回転され、当該旋回体６をその中心Ｏ３の回りに回転させるようになっている。なお、全ての旋回体６に回転駆動装置２１を設ける実施例に限らず、一部の旋回体６に回転駆動装置２１を設けても良い。

前記隔壁３の下部側には、排土装置２７が設置されている。この実施例では、排土装置２７としてスクリューコンベアが用いられている。この排土装置２７は、シールド筒２の内部から隔壁３を通して、土砂取り込み口を前記チャンバ１８に臨ませて設置されている。

前記シールド筒２の内部には、複数基のシールドジャッキ２８が設置されている。これら複数基のシールドジャッキ２８は、カッタヘッド１３に植え込まれた掘削ビット１４により切羽を掘削した後、一斉に伸長操作され、セグメント９１に反力を取って、シールド筒２とこれに付属の部材を推進させた後、縮小操作されるようになっている。

前記カッタヘッド１３の前面側の偶角部には、図１および図４に示すように、オーバーカッタ３６が設けられている。

このオーバカッタ３６は、液圧装置としての液圧ジャッキ３７に嵌挿されたピストンロッド３８に取り付けられている。前記液圧ジャッキ３７は、カッタヘッド１３内に固定された取り付け台３９に取り付けられている。

前記シールド筒２の内部から各旋回体６および偏心回転体８ならびに当該偏心軸１１にわたり、偏心回転体８と偏心軸１１のほぼ中心線に沿って、管束２９が貫挿されている。この管束２９は、図１および図４に示すように、作泥土材供給管３０と、給脂管３２と、液圧配管４０ａ，４０ｂとを一束にまとめて形成されている。

前記作泥土材供給管３０は、この実施例では当該偏心軸１１からカッタヘッド１３の内部を通り、このカッタヘッド１３に複数個設けられた作泥土材注出口３１に接続され、カッタヘッド１３の前方に向かって、ベントナイト等の作泥土材を注出するようになっている。なお、作泥土材をカッタヘッド１３の前方または／およびチャンバ１８内の掘削土砂に対して注出可能に配管しても良い。

前記給脂管３２は、当該旋回体６の内部から外周に向かって設けられた給脂配管３３を通じて、シール部材７にグリース等の油脂を供給するようになっている。また、給脂管３２は当該偏心回転体８の内部から外周に向かって設けられた給脂配管３４を通じて、シール部材９に油脂を供給するようになっている。

前記液圧配管４０ａ，４０ｂは、図４に示すように、当該偏心回転体８と偏心軸１１のほぼ中心線上に貫挿され、液圧ジャッキ３７に接続されている。

前記隔壁３には、圧力計３５が複数個、適正配置されている。この圧力計３５は、チャンバ１８内の土圧を計測するものである。

前述のごとく構成した実施例１のシールド機１は、次のように運転され、作用する。

初期状態では、少なくとも一環、セグメント９１が組み立てられており、また複数基配備されたシールドジャッキ２８はそれぞれ縮小されているものとする。

この状態から、カッタヘッド用の複数組（この実施例では４組）の回転駆動装置２１の回転駆動源２２を同一方向に回転駆動すると、各回転駆動装置２１のピニオン２３と、これに噛み合わされたインターナルギヤ２５を通じて大歯車２４が減速されて回転し、この大歯車２４に連結された旋回体６が回転し、この旋回体６に組み込まれた偏心回転体８と、この偏心回転体８に取り付けられた偏心軸１１が旋回体６の中心Ｏ３の回りに、偏心距離ｅを回転半径として公転する。

各組の偏心回転体８と偏心軸１１が旋回体６の中心Ｏ３の回りに偏心距離ｅを回転半径として公転するに伴い、各組の偏心軸１１に共通に取り付けられたカッタヘッド１３が、前記旋回体６と偏心回転体８と偏心軸１１を１組とする４組のアセンブリにより構成された平行リンク機構を介して、シールド筒２の中心Ｏ１の回りに偏心距離ｅを回転半径として平行リンク運動する。

前述のごとく、カッタヘッド１３が平行リンク運動を行うことによって、このカッタヘッド１３に装着された多数の掘削ビット１４により切羽を掘削する。

かかる切羽の掘削時、必要により、管束２９に纒束されている作泥土材供給管３０を通じてベントナイト等の作泥土材を圧送し、この作泥土材を作泥土材注出口３１から掘削土砂に注出して混入させ、掘削土砂に所定の塑性流動性を付与する。

一方、管束２９に纒束されている給脂管３２からグリース等の油脂を圧送し、その油脂を旋回体６の内部から外周に向かって設けられた給脂配管３３を通じて、当該旋回体６の外周と隔壁３間に介装されたシール部材７に供給する。また、同給脂管３２から、偏心回転体８の内部より外周に向かって設けられた給脂配管３４を通じて、当該偏心回転体８の外周と旋回体６の内周間に介装されたシール部材９に供給すると同時に、偏心回転体８の外周と旋回体６の内周間のすき間を通じて、スラスト軸受１０に油脂を供給し、潤滑する。

前述のごとく、シール部材７に油脂を供給することによって、シール機能が強化され、、チャンバ１８から旋回体６の外周と隔壁３間のすき間への掘削土砂や泥水の浸入を阻止することができ、またシール部材９に油脂を供給することによって、シール機能が強化されチャンバ１８から偏心回転体８の外周と旋回体６の内周間のすき間への掘削土砂や泥水の浸入を阻止することができる。その結果、これらのすき間に掘削土砂や泥水の粒子が浸入し、付着するなどによって生ずるトラブルを未然に解消することができる。

また、固定部としての隔壁３に給脂配管３３′を設け、前記シール部材７に前記給脂配管３３のほかに、給脂配管３３′からも給脂するようにしても良い。

さらには、必要により前記液圧配管４０ａを通じて液圧ジャッキ３７のピストン室側に液圧を供給し、ピストンロッド３８を介してオーバカッタ３６を突出させ、このオーバカッタ３６によりシールド筒２の外径よりも大径の断面形状を掘削する。この掘削形態によって曲線掘削時に必要な余掘りを行うことができる。

前記オーバカッタ３６の使用後は、液圧配管４０ｂから液圧ジャッキ３７のピストンロッド室側に液圧を供給し、ピストンロッド３８を介してオーバカッタ３６を没入させる。

また、この実施例では前記作泥土材供給管３０と給脂管３２と液圧配管４０ａ，４０ｂとを一束にまとめ、その管束２９をシールド筒２の内部から旋回体６に通して、偏心回転体８と偏心軸１１のほぼ中心線に沿って貫挿させており、前記偏心回転体８と偏心軸１１は自転しないので、作泥土材供給管３０と給脂管３２と液圧配管４０ａ，４０ｂとを簡潔に配管でき、しかもこれらの管が捩れることによって生ずるトラブルをも未然に解消することができる。

さらに、この実施例では偏心軸１１の外周とカッタヘッド１３間にメタル１５を介装し、偏心軸１１の前端面とカッタヘッド１３の前面にカッタ固定部材１６を取り付け、しかもカッタヘッド１３の後端面側において、偏心軸１１の外周に偏心軸反力部材１７を設けた構造により、偏心軸１１にカッタヘッド１３を固定しているので、礫層などの掘削時に生ずる掘削の衝撃力が前記カッタ固定部材１６、メタル１５、偏心軸反力受部材１７、偏心軸１１および偏心回転体８を経て緩和されてスラスト軸受１０に伝達されるので、このスラスト軸受１０の耐久性を向上させることができる。

ところで、前述のごとくカッタヘッド１３に平行リンク運動を与え、カッタヘッド１３に装着された多数の掘削ビット１４により切羽を掘削した後、その掘削土砂と地下水等をチャンバ１８に取り込み、カッタヘッド１３に設けられた練り混ぜ翼１９と、旋回体６に設けられた練り混ぜ翼２０により混練する。また、圧力計３５によりチャンバ１８内の土圧を計測する。そして、チャンバ１８内を所定の土圧に保持し、切羽の崩壊を防止しつつ掘削土砂を排土装置２７に取り込み、シールド筒２の内部後方に排土する。

このようにして、切羽を所定距離、掘削した後、複数基のシールドジャッキ２８をセグメント９１に反力を取って一斉に伸長させ、シールド筒２とこれに付属の部材を推進させる。

前述のごとく、シールド筒２とこれに付属の部材を推進後、各シールドジャッキ２８を縮小させ、シールド筒２の後部に新たにセグメント９１を搬入して組み立てる。

以上の作業工程を繰り返して行い、トンネルを掘進して行く。

図５は本発明の実施例２を示すもので、下部を省略して示した縦断側面図である。

この図５に示す実施例２のシールド機４１は、シールド筒４２を備えている。このシールド筒４２の前部には、隔壁４３が取り付けられている。前記隔壁４３の前部には、フード４４が取り付けられている。

前記隔壁４３におけるシールド筒４２の中心Ｏ１に対して偏心距離ｅをおいた偏心位置の回りには、互いに所定の間隔をおいて、例えば４個等の複数個の旋回体４５が回転可能に軸支持されて組み込まれている。各旋回体４５の外周と隔壁４３間には、後述のチャンバ５４に臨む位置に、シール部材４６が介装されている。また、各旋回体４５の後部と隔壁４３間には、後述の回転駆動装置４７の一部をなす旋回軸受としてのラジアル軸受６３が設けられている。

各旋回体４５には、当該旋回体４５の中心Ｏ３における所定の偏心距離ｅをおいた偏心位置に、偏心軸４７が取り付けられている。

各偏心軸４７の前端部には、断面ほぼコ字型の固定ブロック４８を介して共通にカッタヘッド５２が取り付けられている。このカッタヘッド５２の前面には、多数の掘削ビット５３が装着されている。

各固定ブロック４８の内部と当該偏心軸４７の前端面間には、スラスト軸受４９が設けられている。また、各固定ブロック４８の内周と当該偏心軸４７の外周間にはラジアル軸受５０が設けられている。さらに、各固定ブロック４８の内周と当該偏心軸４７間における後述のチャンバ５４に臨む位置には、シール部材５１が介装されている。

各旋回体４５と偏心軸４７とで１組のアセンブリが構成されている。そして、例えば４組等の複数組のアセンブリにより平行リンク機構が構成されている。この平行リンク機構により、前記カッタヘッド５２に平行リンク運動を与えるようになっている。

前記隔壁４３とフード４４とカッタヘッド５２とにより囲まれた空間には、チャンバ５４が形成されている。このチャンバ５４には、切羽の掘削土砂や地下水等を取り込むようになっている。

前記カッタヘッド５２の後面には、チャンバ５４に臨ませて複数本の練り混ぜ翼５５が取り付けられている。また、各旋回体４５の前面には同チャンバ５４に臨ませて練り混ぜ翼５６が取り付けられている。

各旋回体４５は、当該回転駆動装置５７に連結されている。各回転駆動装置５７は、取り付け部材５８を介して隔壁４３の後面側に支持された回転駆動源５９と、この回転駆動源５９の出力軸に取り付けられたピニオン６０と、ラジアル軸受６３の内周面に形成されたインターナルギヤ６２を有する大歯車６１とを備えて構成されている。前記インターナルギヤ６２は、当該ピニオン６０に噛み合わされており、これらピニオン６０とインターナルギヤ６２とにより減速機構が構成されている。前記大歯車６１は、当該旋回体４５に連結されている。前記ラジアル軸受６３は、当該旋回体４５の後部と隔壁４３間に設けられている。しかして、この回転駆動装置５７は複数台の回転駆動源５９が同じ方向に回転駆動されるに伴い、ピニオン６０とインターナルギヤ６２を通じて大歯車６１が減速回転され、この大歯車６１を通じて当該旋回体４５を回転させ、当該偏心軸４７を旋回体４５の中心Ｏ３に対して偏心距離ｅを回転半径として、旋回体４５の中心Ｏ３の回りに旋回させ、複数本の偏心軸４７を通じてカッタヘッド５２に平行リンク運動を与えるようになっている。

前記シールド筒４２の内部から各旋回体４５のほぼ中心部を通って当該旋回体４５の内部に、給脂管６６が設けられている。各給脂管６６は、スイベルジョイント６５を介して給脂元管６４に接続されている。各旋回体４５の内部には、給脂通路６７が設けられている。また、各旋回体４５の内部を通り、当該偏心軸４７のほぼ中心線に沿って、給脂通路６８が設けられている。前記給脂通路６７は、給脂管６６に連通しており、当該旋回体４５の外周と隔壁４３間に介装されたシール部材４６にグリース等の油脂を供給するようになっている。前記給脂通路６８も給脂管６６に連通しており、この給脂通路６８からは当該固定ブロック４８と偏心軸４７間に設けられたスラスト軸受４９およびラジアル軸受５０を経て、固定ブロック４８の内周と偏心軸４７の外周間に介装されたシール部材５１に油脂を供給するようになっている。

前記カッタヘッド５２の前面側の偶角部には、オーバカッタ８７が設けられている。

前記オーバカッタ８７は、液圧ジャッキ８８に嵌挿されたピストンロッドに取り付けられている。前記液圧ジャッキ８８は、カッタヘッド５２内に固定された取り付け台８９に取り付けられている。

前記隔壁４３には、シールド筒４２の中心部に配管回転体６９が組み込まれている。この配管回転体６９の後部と隔壁４３間には、スラスト軸受７０が設けられている。また、配管回転体６９の外周と隔壁４３間には、ラジアル軸受７１が設けられている。さらに、配管回転体６９の外周と隔壁４３間におけるチャンバ５４に臨む位置には、シール部材７２が介装されている。

前記配管回転体６９には、この配管回転体６９の中心に対して偏心距離ｅをおいた偏心位置に、管状の配管回転体駆動ロッド７３が設けられている。この配管回転体駆動ロッド７３の根元部分の外周と配管回転体６９の内周間には、ラジアル軸受７４とシール部材７５が設けられている。このシール部材７５は、チャンバ５４に臨む位置に介装されている。また、配管回転体駆動ロッド７３の前端部は、結合ブロック７６を介して前記カッタヘッド５２の中心部に結合されている。したがって、前記カッタヘッド５２が平行リンク運動するに伴い、配管回転体駆動ロッド７３が偏心距離ｅを回転半径として、配管回転体６９の中心を回転中心として旋回し、配管回転体６９を回転させるようになっている。

前記シールド筒４２の内部から配管回転体駆動ロッド７３の内部に、これのほぼ中心線に沿って、管束７７が貫挿されている。この管束７７は、作泥土材供給管７９と給脂管８３と液圧配管９０ａ，９０ｂを一束にまとめて形成されている。なお、この管束７７は途中で継手７８により接続されている。

前記作泥土材供給管７９は、端子８０の個所で複数本の作泥土材配管８１に分岐されている。そして、各作泥土材配管８１はカッタヘッド５２に設けられた作泥土材注出口８２に接続されており、この作泥土材注出口８２を通じてカッタヘッド５２の前方にベントナイト等の作泥土材を注出し、掘削土砂に混入させるようにしている。なお、作泥土材をカッタヘッド５２の前方または／およびチャンバ５４内の掘削土砂に注出するようにしても良い。

前記給脂管８３には、給脂配管８４，８５が接続されている。そして、一つの給脂配管８４からは、配管回転体６９の外周と隔壁４３の内周間に介装されたシール部材７２にグリース等の油脂を供給するようになっている。また、他の給脂配管８５からは、配管回転体駆動ロッド７３の根元部分の外周と配管回転体６９の内周間に介装されたシール部材７５に油脂を供給するようになっている。

前記液圧配管９０ａ，９０ｂのうちの、液圧配管９０ａからは液圧ジャッキ８８のピストン室側に液圧を供給し、ピストンロッドを介してオーバカッタ８７を突出させ、このオーバカッタ８７によりシールド筒４２の外径よりも大径の断面形状を掘削する。

そして、オーバカッタ８７の使用後は液圧配管９０ｂから液圧ジャッキ８８のピストンロッド室側に液圧を供給し、ピストンロッドを介してオーバカッタ８７を没入させる。

前記シールド筒４２の内部からチャンバ５４の下部に臨ませて、排土装置が設けられているが、図面では省略されている。

前記シールド筒４２の内周には、複数基のシールドジャッキ８６が設置されている。これらのシールドジャッキ８６は、セグメント（図示せず）に反力を取ってシールド筒４２と、これに付属の部材を推進させるようになっている。

ところで、この実施例２では前記給脂元管６４、スイベルジョイント６５、給脂管６６を通り、旋回体４５の内部に設けられた給脂通路６７を通じて、当該旋回体４５の外周と隔壁４３間に介装されたシール部材４６に油脂を供給する。これにより、シール部材４６のシール機能を強化できるので、チャンバ５４側から旋回体４５の外周と隔壁４３間のすき間への掘削土砂や泥水の浸入を阻止することができる。

また、前記給脂管６６から、旋回体４５の内部を経て当該偏心軸４７のほぼ中心線に沿って設けられた給脂通路６８、固定ブロック４８の内部と当該偏心軸４７の前端面間に設けられたスラスト軸受４９、同固定ブロック４８の内周と偏心軸４７の外周間に設けられたラジアル軸受５０を経由して、同固定ブロック４８の内周と偏心軸４７の外周間に介装されたシール部材５１に油脂を供給する。これにより、前記スラスト軸受４９およびラジアル軸受５０に潤滑材として油脂を供給すると同時に、シール部材５１にも油脂を供給する。このように、シール部材５１に油脂を供給することによって、シール部材５１のシール機能を強化できるので、このシール部材５１によりチャンバ５４側から固定ブロック４８の内周と偏心軸４７の外周間への掘削土砂や泥水の浸入を阻止することができる。

また、この実施例２では作泥土材供給管７９と給脂管８３と液圧配管９０ａ，９０ｂを束ねた管束７７、前記給脂管８３および給脂配管８４を通じて、配管回転体６９の外周と隔壁４３間に介装されたシール部材７２に油脂を供給する。これにより、シール部材７２のシール機能を強化できるので、このシール部材７２によりチャンバ５４側から配管回転体６９の外周と隔壁４３間のすき間への掘削土砂や泥水の浸入を阻止することができる。

さらに、前記給脂管７７および給脂配管８５を通じて、配管回転体駆動ロッド７３の根元部分の外周と配管回転体６９の内周間に介装されたシール部材７５に油脂を供給する。これにより、シール部材７２のシール機能を強化できるので、このシール部材７２によりチャンバ５４側から配管回転体駆動ロッド７３の根元部分の外周と配管回転体６９の内周間のすき間への掘削土砂や泥水の浸入を阻止することができる。

そして、この実施例２では前記管束７７に束ねられた作泥土材供給管７９、端子８０、これより分岐された作泥土材配管８１を通じて、カッタヘッド５２に複数個設けられた作泥土材注出口８２に作泥土材を圧送し、その作泥土材を作泥土材注出口８２からカッタヘッド５２の前方に注出し、掘削土砂に混入させ、掘削土砂に所定の塑性流動性を付与することができる。

また、この実施例２では作泥土材供給管７９と給脂管８３と液圧配管９０ａ，９０ｂを一緒にまとめて束ね、その管束７７を、シールド筒４２の中心Ｏ１を回転中心として回転する配管回転体６９に偏心距離ｅをおいて取り付けられかつカッタヘッド５２に結合された配管回転体駆動ロッド７３のほぼ中心線に沿って貫挿している。その結果、前記配管回転体駆動ロッド７３はシールド筒４２の中心Ｏ１の回りに偏心距離ｅを回転半径として公転するが、自転はしないので、管束７７は捩れない。したがって、前記管束７７が捩れることによって生ずる不具合を未然に解消することができる。

さらに、この実施例２では隔壁４３におけるシールド筒４２の中心部に、回転可能に配管回転体６９を組み込み、この配管回転体６９の中心に対して所定の偏心距離ｅをおいた偏心位置に、配管回転体駆動ロッド７３を取り付け、この配管回転体駆動ロッド７３を、結合ブロック７６を介してカッタヘッド５２に結合している。その結果、礫層等の掘削時に生ずる掘削の衝撃力を、前記結合ブロック７６、配管回転体駆動ロッド７３および配管回転体６９を通じて緩和することができる。したがって、大断面トンネル掘削用の大型のカッタヘッドに対して有効に適用することができる。

なお、この実施例２における他の構成および作用については、前記実施例１と同様である。

本発明の実施例１を示す縦断側面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１の正面図である。 図１のＢ部分の拡大縦断側面図である。 本発明の実施例２を示すもので、下部を省略した縦断側面図である。

符号の説明

１ シールド機
２ シールド筒
３ 隔壁
４ フード
６ 旋回体
７ シール部材
８ 偏心回転体
９ シール部材
１０ スラスト軸受
１１ 偏心軸
１３ カッタヘッド
１４ 掘削ビット
Ｏ１ シールド筒の中心
Ｏ２ カッタヘッドの中心
Ｏ３ 旋回体の中心
Ｏ４ 偏心回転体および偏心軸の中心
１５ メタル
１６ カッタ固定部材
１７ 偏心軸反力受部材
１８ チャンバ
２１ 回転駆動装置
２２ 回転駆動源
２３ ピニオン
２４ 大歯車
２５ インターナルギヤ
２６ ラジアル軸受
２７ 排土装置
２８ シールドジャッキ
２９ 管束
３０ 作泥土材供給管
３１ 作泥土材注出口
３２ 給脂管
３３，３４ 給脂配管
３６ オーバカッタ
３７ 液圧ジャッキ
３８ ピストンロッド
４０ａ，４０ｂ 液圧配管
４１ シールド機
４２ シールド筒
４３ 隔壁
４４ フード
４５ 旋回体
４６ シール部材
４７ 偏心軸
４８ 固定ブロック
４９ スラスト軸受
５０ ラジアル軸受
５１ シール部材
５２ カッタヘッド
５３ 掘削ビット
５４ チャンバ
５７ 回転駆動装置
５８ 取り付け部材
５９ 回転駆動源
６０ ピニオン
６１ 大歯車
６２ インターナルギヤ
６３ ラジアル軸受
６４ 給脂元管
６６ 給脂管
６７，６８ 給脂通路
６９ 配管回転体
７０ スラスト軸受
７１ ラジアル軸受
７２ シール部材
７３ 配管回転体駆動ロッド
７４ ラジアル軸受
７５ シール部材
７６ 結合ブロック
７７ 管束
７９ 作泥土材供給管
８１ 作泥土材配管
８２ 作泥土材注出口
８３ 給脂管
８４，８５ 給脂配管
８６ シールドジャッキ
８７ オーバカッタ
８８ 液圧ジャッキ
９０ａ，９０ｂ 液圧配管
９１ セグメント

Claims (2)

1. シールド機（１）の隔壁（３）に、互いに所定の間隔をおいて旋回軸受により回転可能に軸支持されて組み込まれた複数個の旋回体（６）と全てないしはその一部の旋回体（６）を回転駆動装置（２１）に連結して回転可能として、各旋回体（６）に、当該旋回体（６）の中心に対して偏心距離（ｅ）をおいた偏心位置に回転可能に軸支持されて組み込まれた偏心回転体（８）と、各偏心回転体（８）の中心部に取り付けられた偏心軸（１１）とを有する複数組のアセンブリにより平行リンク機構を構成し、複数本の偏心軸（１１）に共通にカッタヘッド（１３）を取り付け、前記カッタヘッド（１３）に平行リンク機構を介して平行リンク運動を与えて切羽を掘削するシールド機であって、
   掘削土砂を取り込むチャンバ（１８）に臨む位置で、回転部と固定部の間あるいは相対的な回転部の間に、シール部材を介装し、
   少なくとも作泥土材供給管（３０）、液圧配管（４０ａ），（４０ｂ）および給脂管（３２）をシールド筒（２）の内部から旋回体（６）の内部を通り、偏心回転体（８）と偏心軸（１１）のほぼ中心線に沿って貫挿し、
   前記給脂管（３２）から各シール部材に油脂を供給可能に配管し、前記作泥土材供給管（３０）を通してカッタヘッド（１３）から作泥土材を切羽ないしはチャンバ（１８）に注出可能に配管し、前記液圧配管（４０ａ），（４０ｂ）を通じてカッタヘッド（１３）に設けられた油圧装置に圧力油を供給・排出可能に配管した、
   ことを特徴とするシールド機。
2. シールド機（４１）の隔壁（４３）に、互いに所定の間隔をおいて旋回軸受により回転可能に軸支持されて組み込まれた複数個の旋回体（４５）と全てないしはその一部の旋回体（４５）を回転駆動装置（５７）に連結して回転可能として、各旋回体（４５）に、当該旋回体（４５）の中心に対して偏心距離（ｅ）をおいた偏心位置に取り付けられた偏心軸（４７）とを有する複数組のアセンブリにより平行リンク機構を構成し、複数本の偏心軸（４７）に共通にカッタヘッド（５２）を取り付け、このカッタヘッド（５２）に平行リンク機構を介して平行リンク運動を与えて切羽を掘削するシールド機であって、
   掘削土砂を取り込むチャンバ（５４）に臨む位置で、各旋回体（４５）や偏心軸（４７）等における回転部と固定部の間あるいは相対的な回転部の間に、シール部材を介装し、
   前記シールド筒（４２）の内部から各旋回体（４５）のほぼ中心部に給脂管（６６）を設け、この給脂管（６６）から旋回体（４５）および偏心軸（４７）の内部を通じて、前記シール部材に油脂を供給可能に配管し、
   前記隔壁（４３）におけるシールド筒（４２）の中心部に当たる位置に、軸受により回転可能に軸支持された配管回転体（６９）を設け、この配管回転体（６９）における中心から所定の偏心距離（ｅ）をおいた偏心位置に、配管回転体駆動ロッド（７３）を取り付け、この配管回転体駆動ロッド（７３）の前端部をカッタヘッド（５２）の中心部に結合し、
   前記チャンバ（５４）に臨む位置で、前記配管回転体（６９）および配管回転体駆動ロッド（７３）における回転部と固定部の間あるいは相対的な回転部の間に、シール部材を介装し、
   前記シールド筒（４２）の内部から配管回転体駆動ロッド（７３）のほぼ中心部に、少なくとも作泥土材供給管（７９）と給脂管（８３）と液圧配管（９０ａ），（９０ｂ）を設け、
   前記給脂管（８３）から各シール部材に油脂を供給可能に配管し、前記作泥土材供給管（７９）から配管回転体（６９）および配管回転体駆動ロッド（７３）の内部を通ってカッタヘッド（５２）から作泥土材を切羽ないしはチャンバ（５４）に注出可能に配管し、前記液圧配管（９０ａ），（９０ｂ）を通じて、カッタヘッド（５２）に設けられた油圧装置に圧力油を供給可能に配管した、
   ことを特徴とするシールド機。

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