JPH02210193A

JPH02210193A - シールド掘進機

Info

Publication number: JPH02210193A
Application number: JP2860689A
Authority: JP
Inventors: Tomomi Yamada; 山田　知海; Koji Tada; 幸司多田; Toru Taniguchi; 徹谷口; Yuji Tachikawa; 舘川　裕次; Masahiro Nakagawa; 雅弘中川
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 1989-02-09
Filing date: 1989-02-09
Publication date: 1990-08-21
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: JPH0696953B2

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）本発明は地下に構築される道路、鉄道トンネル等の曲線
部の拡幅及び大口径の地下トンネル等の掘削施工に使用
されるシールド掘進機に関するものである。

〈従来の技術）地下に構築される道路、鉄道トンネル等における駅部の
拡幅は、第１３図の■に示すように一旦通常のシールド
掘進機で所定の口径のトンネルＴを掘削した後、該トン
ネルＴと並行した別のトンネルＴ′を別のシールド掘進
機で掘削して拡幅する工法がとられている。

また、大口径の地下トンネル、例えば２車線用の地下鉄
用トンネルを掘削する場合は、第１３図の■又は■に示
すように２車線分のスペースを有する大口径のトンネル
Ｔを掘削する工法、又は小口径の２本のトンネルＴを並
行に掘削する、所謂断面まゆ形のトンネルＴを掘削する
工法がとられていた。

（発明が解決しようとする課題）しかし、上記のような工法において前記■の場合は、２
本のトンネルが夫々別々に掘削される、所謂２度掘りが
行われるため、工事費が多大になるばかりでなく、工期
も長期化するといった問題があった。

また前記■の場合は掘削は１度であるが、大口径である
がゆえに掘削土量が多く、しかもトンネル内に利用され
ない無駄な空間が多いという問題があった。

さらに前記■の場合は断面がまゆ形であるため、上下面
の中央部に未切削部が残ってしまい地下空間を有効に利
用することができないという問題があった。

本発明は上記■、■、■の問題に鑑みてなされたもので
あり、その目的は掘削中に口径の拡大、縮小が自在にで
きるとともに、工期の短縮及び工費の節減を図ることの
できるシールド掘進機を提供することである。

（課題を達成するための手段）以上の課題を達成するための本発明の手段は、先端部に
カッタを備えた複数のシールド本体を横方向に伸縮自在
に連結し、前記カッタの隣接する側部同志を前後に重複
可能に構成したことを特徴とするシールド掘進機に存す
る。

（作用）而して上記構成によれば、トンネルの掘進中にシールド
本体を横方向に伸縮することにより、その口径の拡大、
縮小が自在にできるので、工期の短縮及び工費の節減を
図ることができる。

（実施例）以下、一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、シールド掘進機Ａの断面図であり、先端部に
カッタ２を備えたシールド本体１が横方向に伸縮自在に
連結して形成されている。

シールド本体１は前部シールド１ａと後部シールドｉｂ
とによりなり、前部シールド１ａの側面開口部に後部シ
ールド１ｂの側部が挿入されて水密状に連結され、伸縮
ジヤツキ３により横方向に伸縮可能に形成されている。

また、これら前後部シールド１ａ、１ｂの前部には隣接
する先端部が前後に重なり合った隔壁ｍが設けられて圧
力室Ｒが形成され、該圧力室Ｒの前側にカッタ２が設け
られている。

カッタ２は図示するようにシールド本体１が収縮した状
態で隣接する側部同志が前後に重なり合うように、前部
シールド１ａのカッタ２ａと後部シールドのカッタ２ｂ
とが前後にずれた状態で設けられている。

またカッタ２は隣接する端部同志がそれぞれ前後に重複
して設けられた面板カッタ４と掘削カッタ５とによりな
り、該掘削カッタ５が掘進方向と水平状に直交した状態
で上下に連続して多数配列されている。

面板カッタ４は駆動モータＭと連結された回転軸ｎが隔
壁ｍに軸支されて、前後部シールド１ａ、１ｂの前面外
側に回転自在に設けられている。また面板カッタ４の面
板４ａには、土砂取込用のスリット４ｂが放射状に形成
され、これら各スリット４ｂの長手方向の側面にはカッ
タビット４ｃが多数設けられている。また、面板４ａの
周縁にはトンネルの側部を掘削するオーバーカッタ４ｄ
が適宜間隔ごとに設けられている。

掘削カッタ５は第５図に示すように、ギアケース８に軸
支されたシャフト５ａに適宜間隔をもって回転自在に取
り付けられた一対のドラムカッタ６と、前記シャフト５
ａの上下に設けたシャフト５ｂを介してドラムカッタ６
間に回転自在に設けられた一対のリングカッタ７とによ
り構成されている。

また、これらドラムカッタ６及びリングカッタ７のドラ
ム面及びリング面面にはカッタビット４ｃが螺線状に突
設されている。

而して、これら掘削カッタ５は隔壁ｍに設けた駆動モー
タＭにより回転されるが、その回転は第６図に示す各種
ギアによりなる動力伝達機構８で伝達されることにより
、ドラムカッタ６とリングカッタ７とがともに回転する
。

動力伝達機構８はギアケース９と、減速機の出力軸１０
に固着されているベベルギア１１及びその他各種のギア
１３．１４とで構成されている。

該ベベルギア１１は、シャフトｌｌｂの両端部に固着さ
れた他のベベルギアｌｌａと噛み合い、該シャフトｌｌ
ｂの中央部にはギア１２が固着されている。

そして該ギア１２は、その他各種のギア１３、・・・・
・・を介してギアケース９に回転自在に支持された、ド
ラムカッタ６のシャフト５ａのギア６ａに連結されてい
る。

また、該ドラムカッタ６のシャフト５ａのギア６ａは他
のギア１４を介して前記と同様にギアケース９に回転自
在に支持されたリングカッタ７のシャフト５ｂのギア７
ａに連結されている。

また、前後部シールド１ａ、１ｂの隔壁ｍの上部には送
泥管１５が、下部には排泥管１６が夫々設けられている
。

而して、駆動モータＭが駆動すると上記各種のギア１３
・・・・・・を介してドラムカッタ６とリングカッタ７
とが同時に同方向へ回転し、これら面板カッタ４および
掘削カッタ５を回転させながら推進することにより、断
面小判状のトンネルを掘削することができる。

また、シールド掘進機Ａは、通常第１図の■に示すよう
に収縮した状態で掘進するが、拡幅の必要なトンネルの
曲線部や駅部を掘削する場合は、第１図の■に示すよう
に、伸縮ジヤツキ３により前後部のシールド１ａ、１ｂ
を横方向にｄの長さ伸張させて掘進する。

さらに、伸張したシールド掘進機Ａを収縮する場合は、
前記の伸縮ジヤツキ３を縮めることにより、前後部のシ
ールドｌａ、ｌｂが内側に収縮されるとともに、カッタ
２の隣接する側部が前後に重ね合わされる。

第７図〜第９図はカッタ２を掘削カッタ５のみで形成し
た場合であり、前後部シールド１ａ、１ｂの前面にシャ
フト５ａが掘進方向と水平状に直交した状態で横方向に
２つ、縦方向に４つ配列して形成したものである。

これは、前記と同様に前後部のシールド１ａ、１ｂが横
方向に伸縮することにより、掘削カッタ５内側の隣接す
る端部同志が前後に重ね合わせ可能となる。

また、これら外側に配列された掘削カッタ５の側面には
オーバーカッタ４ｄが設けられており、該オーバーカッ
タ４ｄはシールド掘進機Ａが横方向に拡張された際に、
地山の側面を掘削するものである。

掘削カッタ５は前記と同様の構成であり、隔壁ｍの駆動
モータＭにより回転される。

而して、該シールド掘進機Ａはその伸縮により、掘削中
にトンネルの口径の拡大及び縮小を容易に行うことがで
きるとともに、任意の口径でかつ矩形状の断面のトンネ
ルを掘削することができる。

第１０図〜第１２図は掘削カッタ５を掘進方向と水平及
び垂直状に直交させて配列した場合であり、前後部シー
ルド１ａ、１ｂの内側に掘進方向と水平状に直交した状
態で縦方向に３つ配列するとともに、外側に掘進方向と
垂直状に直交した状態で縦方向に２つ配列して形成され
ている。

また、これは前記と同様に前後部シールド１ａ、４１ｂ
が横方向に伸縮することにより、カッタ２内側の隣接す
る端部同志が前後に重なり合うものである。

また該掘削カッタ５も前記と同様の構成である。

而して、前記と同様に掘削中にトンネルの口径の拡大及
び縮小を容易に行うことができるとともに、断面矩形状
で且つ任意の口径のトンネルを掘削することができる。

（発明の効果）本発明は以上の様な構成にしたことにより下記の効果を
有する。

■　先端部にカッタを備えた複数のシールド本体を横方
向に伸縮自在に連結し、前記カッタの隣接する側部同志
を前後に重複可能に構成したことにより、シールド掘削
中にトンネルの口径の拡大及び縮小を容易に行うことが
できるとともに、地盤改良をする必要がないので工費の
低減及び工期の短縮を図ることができる。

■　任意の大きさ及び形状、例えば断面小判形や矩形状
のトンネルを容易に掘削することができるので、空間の
有効利用及び有効断面の増加を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシールド掘進機の断面図、第２図は同
正面図、第３図は同背面図、第４図は同斜視図、第５図
は掘削カッタの拡大縦断面図、第６図は同拡大横断面図
、第７図はカッタを掘削カッタのみにした状態の断面図
、第８図は同正面図、第９図は同斜視図、第１０図は掘
削カッタの配列を変えた状態の断面図、第１１図は同正
面図、第１２図は同斜視図、第１３図は従来の掘削工法
を示す断面図である。また図中、Ａ：シールド掘進機１：シールド本体２：カッタである。第１図戸田建設株式会社第５図第４図第２図第３図ｂ］ｉ：５第９図Ａメ第１２図第７図第１０図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）先端部にカッタを備えた複数のシールド本体を横
方向に伸縮自在に連結し、前記カッタの隣接する側部同
志を前後に重複可能に構成したことを特徴とするシール
ド掘進機。
（２）前記カッタが面板カッタと、ドラムカッタとリン
グカッタとによりなる掘削カッタとで構成されたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のシールド掘進機
。
（３）前記カッタがドラムカッタとリングカッタとによ
りなる掘削カッタで構成されたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のシールド掘進機。
（４）前記掘削カッタが回転軸を掘進方向と水平状に直
交させた状態で多数配列されたことを特徴とする特許請
求の範囲第３項記載のシールド掘進機。
（５）前記掘削カッタが回転軸を掘進方向と水平及び垂
直状に直交させた状態で多数配列したことを特徴とする
特許請求の範囲第３項記載のシールド掘進機。