JP4277673B2 - 親子シールド掘進機 - Google Patents

Description

本発明は、親シールド掘進機の親カッタ面板と子シールド掘進機の子カッタ面板とを脱着ジャッキを介して連結した親子シールド掘進機に関するものである。

親シールド掘進機の親カッタ面板と子シールド掘進機の子カッタ面板とを脱着ジャッキを介して連結する親子シールド掘進機は、一般に脱着ジャッキを子シールド掘進機に設け、子カッタ面板側から脱着ジャッキを出没させて親カッタ面板を切り離すようになっている。

また、子カッタ面板に設けた脱着ジャッキに親カッタ面板側へ油圧を供給するための油圧導入路を設け、親カッタ面板に油圧導入路に接続される親機側油圧配管を設け、脱着ジャッキを縮退させることで子カッタ面板と親カッタ面板を切り離しつつ油圧導入路と親機側油圧配管とを切り離す技術が、特許文献１に記載されている。

特許第２６９６５０２号公報

ところで、近年、工事の作業効率と安全性とを更に高めるため、親カッタ面板及び子カッタ面板のスポークに伸縮タイプの予備カッタ装置等を設けるケースが増えており、特に掘削面積が小さい子カッタ面板に脱着ジャッキとその油圧供給配管とを設けるスペースを確保できないという課題があった。このため、子カッタ面板と親カッタ面板との脱着が困難となり、さらに子カッタ面板側から親カッタ面板側への油圧及び加泥材の供給が困難となっていた。

そこで本発明の目的は上記課題を解決し、子カッタ面板の掘削面積が小さくとも子カッタ面板と親カッタ面板とを脱着自在に連結でき、子カッタ面板側から親カッタ面板側へ容易に油圧及び加泥材の供給ができる親子シールド掘進機を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、親シールド掘進機の親カッタ面板と子シールド掘進機の子カッタ面板とを脱着ジャッキを介して連結した親子シールド掘進機において、親カッタ面板に、子カッタ面板を連結する脱着ジャッキを設けると共に、脱着ジャッキのピストンロッドの先端に流入材導入路を形成し、他方子カッタ面板に脱着ジャッキの連結時にピストンロッドの流入材導入路と連結する子機側流入材配管を設け、さらに脱着ジャッキのシリンダに、連結時にピストンロッドの流入材導入路とつながる親機側流入材配管を設け、上記脱着ジャッキにピストンロッドの回り止め装置を設け、上記親機側流入材配管は親カッタ面板の外周部に出没自在に設けられるコピーカッタに連結され、上記脱着ジャッキ内に配管される加泥ラインは、親カッタ面板の外周部に形成される注入口に接続されるものである。

また、親シールド掘進機の親カッタ面板と子シールド掘進機の子カッタ面板とを脱着ジャッキを介して連結した親子シールド掘進機において、親カッタ面板に、子カッタ面板を連結する脱着ジャッキを設けると共に、脱着ジャッキのピストンロッドの先端に流入材導入路を形成し、他方子カッタ面板に脱着ジャッキの連結時にピストンロッドの流入材導入路と連結する子機側流入材配管を設け、さらに脱着ジャッキのシリンダに、連結時にピストンロッドの流入材導入路とつながる親機側流入材配管を設け、上記脱着ジャッキにピストンロッドの回り止め装置を設け、上記親カッタ面板は、支持部材を介して旋回リングに保持されると共に、その旋回リングが親シールドフレームに回転自在に支持され、脱着ジャッキを駆動する流入材の回路は、旋回リングから支持部材を介して脱着ジャッキに接続されるものである。

また、上記子カッタ面板の子機側流入材配管は、その外周が緩衝材を介して子カッタ面板に支持されるとよい。

本発明によれば、子カッタ面板の掘削面積が小さくとも子カッタ面板と親カッタ面板とを脱着自在に連結でき、子カッタ面板側から親カッタ面板側へ容易に油圧及び加泥材を供給できる。

図１は本発明の好適実施の形態を示す親子シールド掘進機の前部拡大側面断面図であり、図２は親子シールド掘進機の概略正面図であり、図３は親カッタ面板と子カッタ面板のスポークの正面断面図である。

図１及び図２に示すように、親子シールド掘進機１は、親シールド掘進機２と親シールド掘進機２の機軸上に分離可能に設けられた子シールド掘進機３とからなり、掘削土中にて子シールド掘進機３を分離・発進できるように構成されている。

親シールド掘進機２と子シールド掘進機３とは、それぞれの掘進方向の前端にそれぞれのシールドフレーム６、１２と正面視略同形状のカッタ４、５を有する。すなわち、略筒状に形成された親シールド掘進機２は、リング板状の親カッタ面板４を有し、親シールド掘進機２内に設けられる子シールド掘進機３は、親カッタ面板４内に収まる小径の円盤状の子カッタ面板５を有する。親カッタ面板４は、親シールドフレーム６に機軸回り回転自在に支持された旋回リング７に支持部材８を介して保持されている。また、旋回リング７には、親シールドフレーム６に設けられた第１駆動装置９から駆動力を受けるギア１０が設けられており、親カッタ面板４は、旋回リング７が回転駆動されることで支持部材８と共に回転するようになっている。子カッタ面板５は、機軸上に配置されるセンターシャフト１１を介して子シールドフレーム１２に枢支されており、センターシャフト１１が子シールドフレーム１２に設けられた第２駆動装置１３から駆動力を受けることでセンターシャフト１１と共に回転するようになっている。

また、親カッタ面板４と子カッタ面板５とは脱着ジャッキ１４を介して脱着可能に連結される。脱着ジャッキ１４は、油圧ジャッキからなり、親カッタ面板４のスポーク１５に少なくとも２系統以上設けられている。これは双方の脱着ジャッキ１４に後述する油圧導入路１６を形成し、一方の油圧導入路１６を油圧供給用として用いたときに他方の油圧導入路１６を油圧回収用として用いるためである。油圧導入路１６等、油圧ラインの詳細については後述する。

図１及び図３に示すように、脱着ジャッキ１４は、スポーク１５に一体に設けられたシリンダ１７と、シリンダ１７に出没自在に設けられ子カッタ面板５へ向けて延びるピストンロッド１８と、ピストンロッド１８がシリンダ１７内で回転するのを規制する回り止め装置１９とを備えて構成されている。ピストンロッド１８の先端には、脱着ジャッキ１４を子カッタ面板５に連結したときに子カッタ面板５の子機側油圧配管２０に接続されると共に親カッタ面板４の親機側油圧配管２１に接続される油圧導入路１６が形成されている。具体的には、油圧導入路１６は、ピストンロッド１８の先端面と外周面とに開口端を有するＬ字状に形成されている。子機側油圧配管２０は、ピストンロッド１８の延長線上に配置される第１接続器２２を有し、親機側油圧配管２１は、シリンダ１７に設けられピストンロッド１８の外周面に臨んで開口する第２接続器２３を有する。そして、第１接続器２２と第２接続器２３とは、ピストンロッド１８が子カッタ面板５に連結される位置でそれぞれ油圧導入路１６の開口端に接続されるような位置に配置されている。

また、図２に示すように、親機側油圧配管２１は、親カッタ面板４の外周部に出没自在に設けられるコピーカッタ２４にそれぞれ連結されており、コピーカッタ２４に油圧を供給し、または回収するようになっている。すなわち、二つの脱着ジャッキ１４に接続されるそれぞれの親機側油圧配管２１のうち、いずれか一方からコピーカッタ２４に油圧を供給したとき、他方から油圧を回収するように油圧回路が構成されている。

図１及び図３に示すように、子機側油圧配管２０は、それぞれの親機側油圧配管２１に対応するように少なくとも二本以上がセンターシャフト１１に沿って機内に延びており、それぞれ機内の油圧源（図示せず）等に切換自在に接続されている。そして、それぞれの子機側油圧配管２０には、親機側油圧配管２１と切断されたときに油圧路を閉じるためのバルブ（図示せず）が設けられており、地中に油を漏洩させないように構成されている。

また、子機側油圧配管２０は、その外周が緩衝材２５を介して子カッタ面板５に支持されており、親カッタ面板４と子カッタ面板５とに生じる振動等を吸収して油圧導入路１６との接続を確実なものとする。

図３及び図５に示すように、回り止め装置１９は、ピストンロッド１８が回転してその油圧導入路１６と親機側油圧配管２１とが接続できなくなるのを防ぐべく、ピストンロッド１８の回転を規制するものであり、ピストンロッド１８内に形成された断面矩形状のガイド穴２６と、シリンダ１７に支持ロッド２７を介して設けられガイド穴２６の内壁２８に当接してピストンロッド１８の回転を規制する四角柱状のガイドブロック２９とを備えて構成されている。また、回り止め装置１９は、油圧シリンダとしての機能も備える。具体的には、ガイドブロック２９でガイド穴２６内を伸縮方向に二分することでガイド穴２６内に伸長側油圧室３０と縮退側油圧室３１とを形成するようになっており、支持ロッド２７とガイドブロック２９との内部には、それぞれの油圧室３０、３１に接続される油圧供給路（図示せず）が形成されている。また、ピストンロッド１８には、支持ロッド２７の外周に液密に摺接されるシール部３２が形成されており、縮退側油圧室３１を液密に塞ぐようになっている。

図１及び図４に示すように、脱着ジャッキ１４を駆動する油圧回路３３は、旋回リング７から支持部材８を介して脱着ジャッキ１４に接続されるようになっている。この油圧回路３３は、親カッタ面板４と子カッタ面板５とを切り離すときにのみ、機内の油圧回路３４に接続されるようになっており、親子シールド掘進機１が親子一体に掘進する通常掘進時には回路内の油圧を高圧に保ったまま閉じられるようになっている。

次に本実施の形態の作用を述べる。

図１及び図２に示すように、親子シールド掘進機１を親子一体で掘進させる場合、脱着ジャッキ１４を子カッタ面板５に連結した状態で第１駆動装置９と第２駆動装置１３とを駆動させ、親カッタ面板４と子カッタ面板５とを一体に回転させる。そして、カーブ施工等のために親カッタ面板４側のコピーカッタ２４を伸長させる場合は、二つの子機側油圧配管２０の一方に油圧を供給する。子機側油圧配管２０に供給された油圧は、脱着ジャッキ１４の油圧導入路１６を経て対応する親機側油圧配管２１に供給され、コピーカッタ２４に供給される。コピーカッタ２４から排出される油は、親機側油圧配管２１に流れ、脱着ジャッキ１４の油圧導入路１６を経て対応する子機側油圧配管２０側へ流れる。このとき、ピストンロッド１８は回り止め装置１９で回り止めされているため、ピストンロッド１８が勝手に回転してその油圧導入路１６と親機側油圧配管２１とが切断されることはなく、安定して油圧を供給できる。

親子シールド掘進機１から子シールド掘進機３を発進させるべく親カッタ面板４と子カッタ面板５とを分離する場合、子機側油圧配管２０のバルブをそれぞれ閉じると共に、脱着ジャッキ１４を駆動する油圧回路３３に機内の油圧回路３４を接続し、脱着ジャッキ１４に油圧を供給する。この油圧は、縮退側油圧室３１に供給され、図４及び図５に示すように、脱着ジャッキ１４を縮退させる。これにより、脱着ジャッキ１４は子カッタ面板５から離脱され、子カッタ面板５と親カッタ面板４とを分離でき、かつ、ピストンロッド１８の油圧導入路１６を親機側油圧配管２１と子機側油圧配管２０とから離間させて切り離すことができ、親機側油圧配管２１と子機側油圧配管２０とを切断することができる。

このように、親カッタ面板４に、子カッタ面板５を連結する脱着ジャッキ１４を設けると共に、脱着ジャッキ１４のピストンロッド１８の先端に油圧導入路１６を形成し、他方子カッタ面板５に脱着ジャッキ１４の連結時にピストンロッド１８の油圧導入路１６と連結する子機側油圧配管２０を設け、さらに脱着ジャッキ１４のシリンダ１７に、連結時にピストンロッド１８の油圧導入路１６とつながる親機側油圧配管２１を設けて親子シールド掘進機１を構成したため、子カッタ面板５の掘削面積が小さくとも子カッタ面板５と親カッタ面板４とを脱着自在に連結でき、子カッタ面板５側から親カッタ面板４側へ容易に油圧を供給できる。

そして、油圧供給と回収とを行うべく親カッタ面板４に少なくとも二本の脱着ジャッキ１４を設けたため、油圧回路を簡単な構造で容易に形成できる。

また、脱着ジャッキ１４にピストンロッド１８の回り止め装置１９を設けたため、ピストンロッド１８が勝手に回転してその油圧導入路１６と親機側油圧配管２１とが切断されるのを防ぐことができ、安定して油圧を供給できる。

またさらに、子カッタ面板５の子機側油圧配管２０は、その外周が緩衝材２５を介して子カッタ面板５に支持されるものとしたため、親カッタ面板４と子カッタ面板５とに生じる振動等を吸収でき、子機側油圧配管２０と油圧導入路１６との接続状態を確実に、かつ安定して維持できる。

親カッタ面板４は、支持部材８を介して旋回リング７に保持されると共に、その旋回リング７が親シールドフレーム６に回転自在に支持され、脱着ジャッキ１４を駆動する油圧回路３３は、旋回リング７から支持部材８を介して脱着ジャッキ１４に接続されるものとしたため、脱着ジャッキ１４を駆動する油圧回路３３に油圧源を機内側から容易に接続でき、親カッタ面板４と子カッタ面板５との分離作業を容易にかつ安全に行うことができる。

なお、脱着ジャッキ１４に油圧導入路１６からなる油圧配管を設け、流入材たる油圧をコピーカッタ２４に供給し、または回収する構成について述べたが、これに限るものではない。流入材は油圧に限らず加泥材等であってもよい。すなわち、油圧導入路１６は他の流入材を導入するための流入材導入路であってもよく、子機側油圧配管２０は他の流入材を供給するための子機側流入材配管であってもよく、親機側油圧配管２１は他の流入材を供給するための親機側流入材配管であってもよい。図２に示すように、脱着ジャッキ１４には加泥ライン４０を構成する配管（図示せず）を設けて親カッタ面板４側に加泥材を供給してもよく、他の用途の流入材ラインの配管（図示せず）を設けてもよい。親カッタ面板４側に加泥材を供給する場合、親カッタ面板４の外周部に注入口４１を形成し、この注入口４１に加泥ライン４０を接続するとよい。

本発明の好適実施の形態を示す親子シールド掘進機の前部拡大側面断面図である。 親子シールド掘進機の概略正面図である。 図２の正面断面図である。 親カッタ面板から子カッタ面板を切り離した親子シールド掘進機の要部拡大側面断面図である。 親カッタ面板から子カッタ面板を切り離した親子シールド掘進機の要部拡大正面断面図である。

符号の説明

１ 親子シールド掘進機
２ 親シールド掘進機
３ 子シールド掘進機
４ 親カッタ面板
５ 子カッタ面板
６ 親シールドフレーム
７ 旋回リング
８ 支持部材
１４ 脱着ジャッキ
１６ 油圧導入路（流入材導入路）
１７ シリンダ
１８ ピストンロッド
１９ 回り止め装置
２０ 子機側油圧配管（子機側流入材配管）
２１ 親機側油圧配管（親機側流入材配管）
２４ コピーカッタ
２５ 緩衝材
３３ 油圧回路
４０ 加泥ライン（流入材ライン）

Claims (3)

1. 親シールド掘進機の親カッタ面板と子シールド掘進機の子カッタ面板とを脱着ジャッキを介して連結した親子シールド掘進機において、親カッタ面板に、子カッタ面板を連結する脱着ジャッキを設けると共に、脱着ジャッキのピストンロッドの先端に流入材導入路を形成し、他方子カッタ面板に脱着ジャッキの連結時にピストンロッドの流入材導入路と連結する子機側流入材配管を設け、さらに脱着ジャッキのシリンダに、連結時にピストンロッドの流入材導入路とつながる親機側流入材配管を設け、上記脱着ジャッキにピストンロッドの回り止め装置を設け、上記親機側流入材配管は親カッタ面板の外周部に出没自在に設けられるコピーカッタに連結され、上記脱着ジャッキ内に配管される加泥ラインは、親カッタ面板の外周部に形成される注入口に接続されることを特徴とする親子シールド掘進機。
2. 親シールド掘進機の親カッタ面板と子シールド掘進機の子カッタ面板とを脱着ジャッキを介して連結した親子シールド掘進機において、親カッタ面板に、子カッタ面板を連結する脱着ジャッキを設けると共に、脱着ジャッキのピストンロッドの先端に流入材導入路を形成し、他方子カッタ面板に脱着ジャッキの連結時にピストンロッドの流入材導入路と連結する子機側流入材配管を設け、さらに脱着ジャッキのシリンダに、連結時にピストンロッドの流入材導入路とつながる親機側流入材配管を設け、上記脱着ジャッキにピストンロッドの回り止め装置を設け、上記親カッタ面板は、支持部材を介して旋回リングに保持されると共に、その旋回リングが親シールドフレームに回転自在に支持され、脱着ジャッキを駆動する流入材の回路は、旋回リングから支持部材を介して脱着ジャッキに接続されることを特徴とする親子シールド掘進機。
3. 上記子カッタ面板の子機側流入材配管は、その外周が緩衝材を介して子カッタ面板に支持される請求項１又は２記載の親子シールド掘進機。

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