JPH01210596A - シールド堀進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、シールド掘進機に関する。

（従来の技術） 周知のように、地下鉄トンネルの構築方法として、シー
ルド工法があり、この工法ではトンネルの掘削にシール
ド掘進機が使用される。

シールド掘進機には、各種の形式があるが、−船釣には
円形断面のものが広く採用されている。

ところで、地下鉄トンネルでは、上下線の二本の軌条を
通常必要とする。

この場合、トンネルをそれぞれ個別に掘削すると、用地
的な面や、工期、工費に無駄が大きくなる。

そこで、円形の大断面を一度に掘削することが考えられ
るが、この方法では、個別に掘削する場合よりも若干工
期の点で有利になるものの、断面効率は改善されない。

このため、例えば、特開昭４７−４４９３１号公報に見
られるように、二つの円形断面をオーバラップさせた断
面で掘削するシールド掘進機が提案されているが、この
掘進機には以下に説明する技術的課題があった。

（発明が解決しようとする課題） すなわち、上記公報に開示されているシールド掘進機で
は、円形断面をオーバラップさせた断面なので、その断
面効率は向上するものの、掘削後に設置されるセグメン
トも円形をオーバラップさせた形状となるので、その組
み立てや製作が複雑になるという問題があった。

また、この構造のシールド掘進機では、前後にズラして
配置された２つのカッターにそれぞれ駆動機構が必要に
なるので、構造および制御が複雑になるという問題もあ
った。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、セグメントの
組み立ておよび製作が簡単にできるとともに、駆動およ
び制御が簡単に行えるシールド掘進機を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、両端が開口し
た筒状のスキンプレートと、このスキンプレートの先端
側に回転自在に配置されたカッターフェイスと、このカ
ッターフェイスをその背面に固設されたカッターシャフ
トを介して回転駆動させる駆動用モータと、前記スキン
プレートの後端側に設置されるセグメントに反力を取っ
てこれを前進させるシールドジヤツキとを備えたシール
ド掘進機において、前記スキンプレートを長円断面に形
成するとともに、前記カッターシャフトが隔壁を貫通す
る部分に前記カッターフェイスを前記スキンプレートの
長軸方向に移動させるスライド装置を設けた。

（作　用） 上記構成のシールド掘進機によれば、カッターフェイス
をスライド装置でスキンプレートの長軸方向に移動させ
ながら掘進させると、形成されるトンネルは、長円断面
になり、円形断面と二つの円形断面をオーバラップさせ
た断面との中間の断面効率が得られるとともに、セグメ
ントの形状も長円になるので、製作、施工が比較的簡単
にできる。

また、長円断面の掘削は、カッターフェイスを回転しな
がらスライド装置でスキンプレートの長軸方向へ移動さ
せることで行うので、駆動機構が簡単になるとともに、
スライド装置でのカッターフェイスの移動範囲をスキン
プレートの外方まで行うと、スキンプレートの外周に余
堀が簡単に形成され、局部的な拡開工事や、曲進施工に
も簡単に対応できる。

（実施例） 以下、この発明の好適な実施例について添付図面を参照
にして詳細に説明する。

第１図から第５図は、この発明にかかるシールド掘進機
の一実施例を示している。

同図に示すシールド掘進機は、この発明を土圧式シール
ド掘進機に適用したものを例示しており、シールド掘進
機は、両端が開口した長円断面のスキンプレート１０と
、このスキンプレート１０の先端側に回転自在に配置さ
れ、スキンプレート１０の短軸の長さとほぼ同じ長さの
直径を有するカッターフェイス１２と、カッターフェイ
ス１２の背面側に固設されたカッターシャフト１４と、
このカッターシャフト１４の後端に連結され、前記カッ
ターフェイス１２を回転駆動するカッターモータ１６と
から概略構成されている。

上記スキンプレート１０の前部側には、掘削土砂を充満
して切羽に対抗する圧力室１８を画成する隔壁２０が固
設されており、隔壁２０には圧力室１８内の掘削土砂を
外部に排出するためのスクリューコンベア（図示省略）
が設置されている。

また、スキンプレート１０内にはその後端側に順次設置
されるセグメント２２に反力をとって、これを前方に推
進するためのシールドジヤツキ２４が周方向に間隔を置
いて複数設置されている。

上記カッターシャフト１４が隔壁２０を貫通する部分に
は、カッターフェイス１２をスキンプレート１０の長軸
方向に平行移動させるスライド装置２６が設置されてい
る。

スライド装置２６は、上記カッターシャフト１４に固着
されたスライド板２８と、このスライド板２８の上端に
刻設されたラック３０と歯合するビニオン３２を有する
スライドモータ３４とから構成され、スライドモータ３
４は隔壁２０に設けられた個所にカバーを装着して設置
されている。

スライド板２８の下部には、支持板３６が水平方向に延
設され、この支持板３６上には上記カッターモータ１６
が設置されており、カッタモータ３４の回転軸に円管さ
れた原動ギア３８は、カッターシャフト１４に円管され
たホイールギア３つと歯合している。

上記カッターシャフト１４が隔壁２０を貫通する個所に
は、スキンプレート１０の長軸方向に延びる長孔４０が
穿設され、カッターシャフト１４はその外周にベアリン
グ４２を装着してこの長孔４０に挿通されている。

また、上記スライド板２８は、隔壁２０に突設された一
対のガイド板４４にその上下部が案内支持されている。

さらに、隔ｕ２０に穿設された長孔４０は、カッターシ
ャフト１４に固設され、上記圧力室１８内に位置すると
ともに、カッターシャフト１４とともに移動する閉止板
４６と、シール材４８とによって閉塞されており、閉止
板４６は長孔４０の長さよりも若干大きく形成されてい
る。

以上のごとく構成されたシールド掘進機では、カッター
フェイス１２をカッターモータ１６で回転駆動させなが
ら、シールドジヤツキ２４を伸長させて掘進機全体を前
進させ、圧力室１８内に取り込んだ掘削土砂を切羽の崩
壊を防止しつつ外部に搬出する。

ここで、スライド装置２６のスライドモー　タ３４を駆
動すると、ラック３０とピニオン３２の歯合により、ス
ライド板２８がガイド板４４に沿って移動し、これによ
り、カッターシャフト１４がスライド板２８と同じ方向
に移動するので、この結果カッターフェイス１２がスキ
ンプレート１０の長軸方向に水平移動する。

従って、カッターシャフト１４の移動量をスキンプレー
ト１０の長軸の範囲内に制御すれば、シールド掘進機で
掘削される断面はスキンプレート１０の断面に対応した
長円断面になる。

このようにして掘削される長円断面のトンネルでは、従
来の円断面と、２個の円断面を重合したものとの中間の
断面効率が得られるとともに、セグメントも長円断面と
なるのでその組み立ておよび製作が簡単になる。

また、曲線個所の施工では、カッターシャフト１４の長
軸方向の移動量をスキンプレート１０の長軸の長さより
も大きくすると、スキンプレート１０の長軸方向外周に
余堀部分が掘削されるので、曲線施工が容易になる。

なお、上記構成のシールド掘進機では、カッターフェイ
ス１２に半径方向に伸縮するコピーカッター５０を装着
し、スキンプレート１０の上下方向外側に余堀部分を形
成し、楕円断面が掘削できるようにしてもよい。

また、上記実施例では、この発明を土庄式のシールド掘
進機に適用したものを例示したが、この発明の実施はこ
れに限定されることはなく他の形式のシールド掘進機に
も適用できる。

（発明の効果） 以上実施例で説明したように、この発明にかかるシール
ド掘進機によれば、形成されるトンネルは、長円断面に
なり、円形断面と二つの円形断面をオーバラップさせた
断面との中間の断面効率が得られ、断面効率の大幅な低
下が防止されるとともに、セグメントの形状も長円にな
り、製作、施工が比較的簡単にできる。

また、シールド掘進機の駆動機構は従来のシールドジヤ
ツキと駆動モータにスライド装置を付加するだけなので
、構造が簡単になるとともに、制御もそれ程複雑化しな
い。

また、曲線施工や部分的な拡開工事が簡単に行えるとい
う利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図は本発明のシールド掘進機の一例を示
しており、第１図は同掘進機の正面図、第２図はその全
体構成図、第３図はスライド装置の要部説明図、第４図
はスライド装置の取付は状態を示す断面図、第５図は隔
壁に設けられた長孔の説明図である。 １０・・・・・・・・・・・・スキンプレート１２・・
・・・・・・・・・・カッターフェイス１４・・・・・
・・・・・・・カッターシャフト１６・・・・・・・・
・・・・カッターモータ２２・・・・・・・・・・・・
セグメント２４・・・・・・・・・・・・シールドジヤ
ツキ２６・・・・・・・・・・・・スライド装置特許出
願人　　　　　　　株式会社　大　林　組代　理　人　
　　　　　　弁理士　−色　健　補間　　　　　　　　
　弁理士　松　本　雅　利第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）両端が開口した筒状のスキンプレートと、このス
   キンプレートの先端側に回転自在に配置されたカッター
   フェイスと、このカッターフェイスをその背面に固設さ
   れたカッターシャフトを介して回転駆動させる駆動用モ
   ータと、前記スキンプレートの後端側に設置されるセグ
   メントに反力を取ってこれを前進させるシールドジャッ
   キとを備えたシールド掘進機において、前記スキンプレ
   ートを長円断面に形成するとともに、前記カッターシャ
   フトが隔壁を貫通する部分に前記カッターフェイスを前
   記スキンプレートの長軸方向に移動させるスライド装置
   を設けたことを特徴とするシールド掘進機。