JPH02217591A - 既設埋設管更新用シールド掘進機 - 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」 本発明は既設埋設管Ｔ１内シールド掘進機に関するもの
である。

ｒ従来の技術１ 従来、地下下水道等の既設埋設管を更新するには、該既
設埋設管の使用を中断することが困難であるため、既設
埋設管とは別なルートまたは既設埋設管よりさらに深い
場所に新規な埋設管路を構築する方法が一般的に採用さ
れている。

ｒ発明が解決しようとする問題点Ｊ しかし、上記従来の既設埋設管更新方法は、別ルートに
埋設管を新設するには新たな用地を確保する必要性を有
しこの用地確保が困難なことが多く、また、既設埋設管
より深い位置に埋設管を新設するには施工経費がかさむ
という欠点を有している。

「目的Ｊ そこで本発明は上記に鑑みなされたもので、既設埋設管
の使用を中断することなく、既設埋設管を順次除去しな
がら同じ場所に新設の埋設管を構築していくことのでき
る既設埋設管更新用シールド掘進機を提供することを目
的としたものである「問題点を解決するための手段Ｊ 上記の目的に沿い、先述特許請求の範囲を要旨とする本
発明の構成は前述問題点を解決するために、シールド掘
進機本体Ａのスキンプレート１の前端部位に、駆動源２
により回転するカッターディスク３を設け、また、この
スキンプレート１内の上記カッターディスク３より後方
側部位には隔壁４を設け、 上記カッターディスク３の中心部位を貫通して筒体１０
を配設し、この筒体１０の先端には、既設埋設管Ｔ１内
に収納されシールド掘進機本体Ａの掘進にともなって該
既設埋設管Ｔｉ内を押し進められる先行隔壁体Ｂを連結
し、 該先行隔壁体Ｂには上記筒体１０とこの先行隔壁体Ｂの
先方側とを連通ずる連通孔５１を設け、また、該筒体１
０の後端は上記隔壁４を貫通せしめて該隔壁４の後方部
位で構築した新設埋設管Ｔ２内まで連通してなる技術的
手段を講じたものである。

１作用」 それ故、本発明既設埋設管更新用シールド掘進機は、シ
ールド掘進機本体Ａのカッターディスク３で既設埋設管
Ｔ１を、その下流側より上流側に向けて順次除去して掘
進を行ない、掘進にともなってスキンプレート１内には
順次セグメントを組立てる等して、図に符号Ｔ２で示す
新設埋設管を構築していくが、この際に、既設埋設管Ｔ
１のカッターディスク３よりさらに掘進前方部位は、先
行隔壁体Ｂで仕切られている。

したが９て、既設埋設管Ｔ１内を流れる下水等の流れは
、この先行隔壁体Ｂまでは従来通りに流れることになる
。

そして、この下水等の流れは先行隔壁体Ｂで一応堰き止
められることになり、該先行隔壁体Ｂの手前側には筒体
１０によって構成される特定水路を除いて下水等が流れ
てこないことになりシールド掘進機本体Ａの収納スペー
ス及び該シールド掘進機本体Ａ内における作業スペース
を確保することになる。

そして、この先行隔壁体Ｂによって堰ぎ止められた下水
等は、その後、連通孔５１より取入れられ、筒体ｌＯを
内を通って隔壁４の後方新設埋設管Ｔ２にまで流れるの
で、先行隔壁体Ｂと隔壁４との間を下水等の流れとは完
全に仕切った掘削スペースとなし、また、シールド掘進
機本体Ａが順次掘進するも、上記既設埋設管Ｔ１と、連
通孔５１と、筒体１０と、新設埋設管Ｔ２との連通関係
は保たれるので、下水等の流れが途中から漏れることが
ない水路系を常に確保でき、既設埋設管Ｔ１の流れを止
めることなく既設埋設管Ｔ１を順次新設埋設管Ｔ２に更
新して行くことができる作用を呈するものである。

なお、先行隔壁体Ｂは筒体１０の先端に連結されている
ので、シールド掘進機本体Ａが掘進すると、この進行に
伴なフて該筒体１ｏで押され既設埋設管Ｔ１内を順次上
流側に押し進められて変移していくことになる。

ｒ実施例」 次に、本発明の実施例を第１図乃至第３図に従って説明
すれば以下の通りである。

図中、Ｔ１が既設埋設管、Ｔ２が本発明既設埋設管更新
用シールド掘進機によって掘削されたトンネル内に構築
された新設埋設管である。

また、図中、Ａはシールド掘進機本体、Ｂは該シールド
掘進機本体Ａの前方の既設埋設管Ｔ１内に収納されシー
ルド掘進機本体Ａの掘進に伴なって該既設埋設管Ｔｌ内
を押し進められる先行隔壁体である。

上記、シールド掘進機本体Ａはスキンプレート１の前端
に駆動源２により回転するカッターディスク３を設け、
また、このスキンプレート１内の上記カッターディスク
３より後方側には隔壁４を設けてなるのは従来のシール
ド掘進機と同じであり、さらに、このシールド掘進機本
体Ａは、スキンプレート１の後部内にセグメントを組み
立てる等して新設埋設管Ｔ２を形成するようになすとと
もに、このスキンプレートｌの後部には該新設埋設管Ｔ
２を反力受けとしてスキンプレート１を推進する推進ジ
ヤツキ５を装着してなるのも従来と同じである。

図示例において、上記カッターディスク３は、そのカッ
ターディスクドラム３ａの外周を支承する所謂、周囲支
持方式（正確には、中心軸６を隔壁４の中心部位に固定
した軸受７に回転可能に支承するので中央支持方式との
混合方式）を使用している。そして、このカッターディ
スク３の後方にはカッターディスクドラム３ａを介して
内歯歯車８が固着され、スキンプレート１内には駆動源
２が固定（この駆動源２は通常複数固定される。

）され、この駆動源２の駆動軸に配したビニオン９が上
記内歯歯車８に噛合するようになし、この駆動源２によ
り内歯歯車８乃至カッターディスク３が回転するように
なしであるが、このカッターディスク３の支持方式、及
び該カッターディスク３の駆動方式に関しては、図示例
に限定されることなく、従来公知な別の方式を使用して
もよい。

また、上記カッタ−ディスク３自体も、従来公知なもの
を使用すればよいが、本実施例では、既設埋設管Ｔｌ内
に鉄筋等の筋材が埋入されている場合に対処すべく、通
常のローラカッタ３１、トゥースカッタ３２（第２図参
照）の他に、筋材を切削するフライスカッタ３３を設け
ている。

上記フライスカッタ３３はカッターディスク３の偏心位
置にフライス駆動源３４により回転せしめられるように
配され、このフライスカッタ３３とフライス駆動源３４
とはカッターディスク３の回転にともなっても回転する
よう、すなわちプラネット（遊星）回転するようになし
ている。

なお、上記フライスカッタ３３は、第３図に最も明かに
示すごとく、その歯先をカッターディスク３の歯先より
多少の距１１１Ｌだけ後方に位置するようになして、ロ
ーラカッタ３トトウースヵッタ３２でコンクリート部Ｔ
１’を圧壊・切削した後、該コンクリート部Ｔ１°の表
面に突出した筋材部Ｔ１″をこのフライスカッタ３３で
切削するようになしである０通常ローラカッタ３１やト
ゥ−スカッタ３２で地山やコンクリート部Ｔ１°を切削
すると比較的もろいコンクリート部ＴＩ’　は大きく掻
き取られ、鉄筋部Ｔ１″部は撮討取られた表面に突出す
る状態になる傾向を有し、次ぎに新たな面を掘削する場
合は、該ローラカッタ３１やトウースカッタ３２はこの
突出した筋材部Ｔ１″を押し潰したり局所的に押し込む
状態に曲げて該筋材部Ｔ１”の上を通過する。また、強
度の大きい筋材部Ｔ１″の切削は従来のカッターディス
ク３の回転速度程度では適確な切削が困難でより高速に
切削歯を回転しなくてはならない、しかし、切削歯を高
速回転させながらコンクリート部Ｔ１゛を共に切削する
と切削歯の摩耗が極度に進行する。そこで、従来のカッ
ターディスク３に取付けたローラカッタ３１やトウース
ヵッタ３２でコンクリート部Ｔ１°を切削し、そこに突
出した筋材部Ｔ１″を続いてフライスカッタ３３で切削
して、該フライスカッタ３３の切削歯の摩耗を少なくし
、しかも、該フライスカッタ３３の回転速度をカッター
ディスク３の回転速度よりも高速となして確実に筋材部
Ｔ１”をも切削するようになしである。

そして、上記カッターディスク３の中心部位を貫通して
筒体１０を配設し、この筒体１０の先端には、既設埋設
管Ｔ１内に収納されシールド掘進機本体Ａの掘進にとも
なって該既設埋設管Ｔ１内を押し進められる先行隔壁体
Ｂを連結しである。

上記先行隔壁体Ｂは、既設埋設管Ｔ１の断面形状より一
回り小さい断面形状に形成され、この先行隔壁体Ｂの外
周面には既設埋設管Ｔ】との間隙を密閉するバッキング
５２，５２．５２・・・が装着しである。なお、このバ
ッキング５２は既設埋設管Ｔ１内を流れて来る下水等を
確実に遮断し、シールド掘進機本体Ａの掘進によフて該
先行隔壁体ＢＲ筒体１０で押され既設埋設管Ｔ１内を押
し進められる強さに設定される。

そして、この先行隔壁体Ｂと筒体１ｏとの連結部は、図
示例では、筒体１ｏが回転しても先行隔壁体Ｂは回転し
ないように回転継手５３を介して連結しである。

そして、該先行隔壁体Ｂには上記筒体１ｏとこの先行隔
壁体Ｂの先方側とを連通ずる連通孔５１を設けである。

すなわち、この先行隔壁体Ｂは既設埋設管Ｔ１を仕切る
が、この連通孔５１により筒体１０に連通ずるようにな
しである。なお、この連通孔５１は先行隔壁体Ｂを貫通
するものであれば、筒体１０の先端部が先行隔壁体Ｂを
貫通するようになしてもよく、この場合は回転継手５３
は筒体１０の外周面と先行隔壁体Ｂの連通孔５１の内周
面との間に配するか、先行隔壁休日に気密を保って回転
する水平回転筒を挿通にせて該筒体１０の先端部はこの
水平回転筒内に嵌入させる等すればよい。

また、該筒体１０の後端は上記隔壁４を貫通せしめて該
隔壁４の後方部位で構築した新設埋設管Ｔ２内まで連通
してなる。

上記筒体１０は、カッターディスク３または隔壁４に固
定して配設してもよいが、図示実施例においては、この
筒体１ｏがズリ搬送用のスクリューコンベヤ１１の駆動
軸を兼ねる構成となっている。したがって、先ず、隔壁
４を貫通してスクリューコンベヤ１１のシリンダ１２が
固定され、上記筒体１０はこのシリンダ１２内に同心状
に収納され、さらにこの筒体１ｏはシリンダ１２に固定
されたコンベヤ駆動源１３により回転せしめられるよう
になしである。そして、このシリンダ１２の先端は隔壁
４を貫通した後、カッターディスク３の中心軸６内に挿
入され、カッターディスク３の後方部位で間ロレギシて
いる。すなわち、上記カッターディスク３の中心軸６は
筒状に構成され、その外周面が軸受７の内周面によって
軸承される。

そして、上記中心軸６の一部にはズリ流人口６ａが開口
され、カッターディスク３により掘削されたズリ（フラ
イスカッタ３３により切削された筋材を含む）はこの流
入口６ａから中心軸６内に入り、さらにシリンダ１２内
を通ってスクリューコンベヤ１１で排出されるようにな
っている。なお、本実施例は泥土加圧式シールド方式を
使用しており、上記ズリは、図示しない送泥管より隔壁
４の先方チャンバ内に圧送された泥土とともにスクリュ
ーコンベヤ１１で排出されるが、該スクリューコンベヤ
１１のシリンダ１２の後端に設けた排出口１４には排出
調整装置１５が設けられ、泥土の圧送量と該排土調整装
置１５よりの排出量とを調整して隔壁４より前方が一定
の加圧状態を保ち地山を保護するようになしである。

また、この筒体１０（スクリューコンベヤ１１）はカッ
ターディスク３に固着し、カッターディスク３の回転に
よって、すなわち駆動源２によりて回転するようになし
てもよいが、カッターディスク３は地山の性状によりて
回転速度や回転方向を変更したりする場合が有り、一方
スクリユーコンベヤ１１も地山の性状によフて別途回転
数乃至ズリ搬出量を調整する必要性が有るので、このス
クリューコンベヤ１１は別個のコンベヤ駆動源１３によ
り回転せしめることが望ましく、本実施例では該筒体１
０の先端がカッターディスク３を貫通する際は、遊びを
有して該カッターディスク３を貫通するようになしてい
る。

また、この筒体１０の後端は隔壁４を貫通せしめた後、
適宜下流側（掘進方向とは逆側）まで、排水バイブで案
内して放流すればよいが、本実施例では、この筒体１０
の後端はシリンダ１２の後端より気密を保って賞出され
回転継手１６を介して排水バイブ１７が連結されている
。なお。この排水バイブ１７の途中には図示しない排水
ポンプを介在せしめて排水量を調整可能となしておくこ
とが望ましい。

なお、前述フライス駆動源３４は本実施例では油圧モー
タが使用され、このフライス駆動源３４への送油管３５
、排油管３６は、夫々中心軸６に埋設した流路３５ａ、
３６ａに連結し、この流路３５ｇ、３６ａの一端は夫々
軸受フの内面に向けて開口させ、さらに、この軸受７の
内面には両流路３５ａ、３６ａの各開口から、軸受フの
外面に設けた注油口３５ｃ及び排油口３６ｃに連通ずる
溝状流路３５ｂ、３６ｂを設けてなり、固定部である注
油口３５ｃ及び排油口３６ｃと、回転部であるフライス
駆動源３４とを連通してなる。

なお、図中、５４は壁面保護シュー　ｂはベアリング、
ｐはバッキング、Ｐｌはテールシールを示すものである
。

ｒ発明の効果１ 本発明既設埋設管更新用シールド掘進機は上記のごとき
であるので、シールド掘進機本体Ａは従来と同じにトン
ネルを掘進でき、このトンネル内に新設埋設管Ｔ２を順
次構築でき、その際に、このシールド掘進機本体Ａの前
方には既設埋設管Ｔ１に先行隔壁体Ｂを収納してなるの
で、この下水等の流れに影響されることなく掘進作業を
行なうことができる既設埋設管更新用シールド掘進機を
提供することができるものである。

そして、本発明はカッターディスク３の中心部位を貫通
して筒体１０を配設し、先行隔壁体Ｂには連通孔５１を
設けであるため、既設埋設管Ｔ１を流れて来た下水等は
この筒体１０を通って新設埋設管Ｔ２の下流側に流れ、
この流れを止めることなく掘進を行なう既設埋設管更新
用シールド掘進機を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明既設埋設管更新用シールド掘進機の実施
例を示す縦断面図、第２図は本発明に使用されるカッタ
ーディスクの右半分正面図、第三図は切削作用を説明す
る切削部所面図である。 Ａ〜シールド掘進機本体　　　Ｂ〜先行隔壁体Ｔ１〜既
設埋設管　　　Ｔ２〜新設埋設管１〜スキンプレート　
　　２〜駆動源 ３〜カツターデイスク　　　４〜隔壁　　　１０〜筒体
　　　５１〜達通孔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シールド掘進機本体Ａのスキンプレート１の前端部位に
   、駆動源２により回転するカッターディスク３を設け、
   また、このスキンプレート１内の上記カッターディスク
   ３より後方側部位には隔壁４を設け、 上記カッターディスク３の中心部位を貫通して筒体１０
   を配設し、この筒体１０の先端には、既設埋設管Ｔ１内
   に収納されシールド掘進機本体Ａの掘進にともなって該
   既設埋設管Ｔ１内を押し進められる先行隔壁体Ｂを連結
   し、 該先行隔壁体Ｂには上記筒体１０とこの先行隔壁体Ｂの
   先方側とを連通する連通孔５１を設け、また、該筒体１
   ０の後端は上記隔壁４を貫通せしめて該隔壁４の後方部
   位で構築した新設埋設管Ｔ２内まで連通してなる既設埋
   設管更新用シールド掘進機。