JPH02236395A - 馬てい形シールド掘削機 - 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 この発明は馬てい形シールド掘削機に関する．従来の技
術 従来馬てい形のトンネルを掘削する場合は、円形シール
ド掘削機を使用し、このようにして掘削された複線トン
ネルの例３１が第７図に示されており、そり掘削断面は
円形となる。

このようなトンネル３１はその下部に当る部分まで不要
に掘削されてしまうため，掘削費用，残土処理費用等に
余分な費用が必要となるのに加えて、インバートコンク
リート等の充填資材３２を使用して埋戻しをしなければ
ならないというような問題があった。

発明が解決しようとする課題 そこでこの出願の出願人は、このような問題を解消する
ものとして，特開昭６３−１３０８９５号公報に開示さ
れているような馬てい形シールド掘削機を提案した。

そしてこの掘削機は円形シールド掘削機のもつ前記のよ
うな問題点を解消することはできたが、カッタヘッドが
往復回転運動を行うものであるため、エネルギの無駄を
生じ、作業能率の点において不満足なものとなっている
という問題がある． そこでこの発明の目的は、前記のような従来のもののも
つ問題点を解消し，馬てい形孔を能率よく掘削すること
のできるシールド掘削機を提供するにある， 課題を解決するための手段 この発明は前記のような目的を達成するために，馬てい
形外殻の中心線に対して、円形カッタヘッドをその中心
線を下方に偏位させて配置し、その偏位量はカッタヘッ
ドの外周縁が掘削孔の底部とほぼ一致するような位置と
なるようにし、カッタヘッドの外周縁の放射状に配置さ
れた補助カッタの基端を枢着し、さらにこの補助カッタ
をカッタヘッドの半径方向に揺動する作動部材を設けた
。

また補助カッタはスクリュー形式のものからなり、作動
部材は伸縮ジャッキからなっている．作　　　用 前記のようなシールド掘削機により掘削するに際しては
、カッタヘッドを一方向に回転し，馬てい形孔の上部の
円弧部にあっては，作動部材によって補助カッタを外方
へ向けて揺動して傾斜位置とし、カッタヘッドによる円
形孔の外周に該補助カッタによって拡張円形孔部を掘削
し、馬てい形孔の底部にあっては、拡張円形孔部の一方
の端部から、底部の中央にかけて、作動部材により補助
カッタを順次内方へ向けて揺動しながらほぼ水平状態に
戻し、それから順次これとは反対に、拡張円形孔部の他
方の端部に向けて外方へ揺動して傾斜位置にもたらし，
この間従来のシールド掘削機と同様に馬てい形外殻を前
進させる。

実施例 第１、第２図に示す第１実施例は、馬てい形の外殻１を
具え、この外殻１は平担な底部２及びその両端に連設さ
れた円弧状のフード部３を有しており，その前面には隔
壁４が設けられている。この隔壁４に回転可能に支持さ
れた駆動軸６を有するカッタヘッド５が設けられ、この
カッタヘッド５の中心線７は、フード部３の中心線１９
より下方に偏位しており、この偏位量はカッタヘッド５
の外周縁が底部２の中央とほぼ一致するような量となっ
ている。この実施例にあっては、カッタヘッド５は面板
構造となっていて、表面に多数のビット１３と、掘削土
砂を内部に取込むための多数のスリット１４が設けられ
ている。

カッタヘッド５の外周縁には放射状に配置されたスクリ
ュー形式の補助カッタ１５の基端２０が枢支され、この
基端２０には後方に向けてコンロットｌ７が設けられ，
このコンロット１７の先端にカッタヘッド５の裏面に基
端が枢支された油圧ジャッキ等からなる伸縮ジャッキ１
８の作動杆が連結されており、１６は補助力ッタｌ５の
基端に設けられた電動モータ、油圧モータ等からなる駆
動装置を示す。この実施例では補助カッタ１５は４個設
けられているが、これ以外の個数であってもよい。

９は外ｆｉｌ内の図示しない支持部材に設置された駆動
モータを示し，この駆動モータ９によって回転するピニ
オン１０が、駆動軸６に取付けられたリングギア８に噛
合している。１１は推進ジャッキ，１２は覆エセグメン
トを示す。

このようなシールド掘削機により第６図に示すような馬
てい形孔２１を掘削するに際しては、駆動モータ９によ
ってカッタヘッド５を一方向に回転し、その際３推進ジ
ャッキ１１により外殻１を推進させ、それによりカッタ
ヘッド５に所定の掘削圧力をかけ、トンネルの切羽にビ
ット１３により中心孔を掘削し、それと同時にその外周
部にフード３に対応する拡張円形孔耶及び底部２に対応
する水平部の掘削を行う。

拡張円形孔部の掘削に際しては、伸縮ジャッキｌ８を作
動して補助カッタ１５をその先端がフード部３に近接し
た傾斜位置に揺動し、この補助力ッタ１５の駆動装置１
６による自転と、それが取付けられているカッタヘッド
５の公転とによって掘削をする。

底部２に対応する平担部分の掘削は、カッタヘッド５の
一部にスイッチを設け，このスイッチがカッタヘッド５
の回転に伴って，前記拡張円形部の一端に到達した際に
信号を発生し、図示しない制御装置により，該一端から
底部２の中央部にかけて伸縮ジャッキｌ８の容積をじよ
じょに増大して、補助力ッタ１５を傾斜位置から次第に
水平位置へ揺動し、このようにして一側の水平部を掘削
し，ついで逆に伸縮ジャッキ１８の容積をじよじよに減
少して、補助力ッタｌ５を水平位置から傾斜位置へ次第
に揺動し、このようにして他側の水平部の掘削を行う。

この場合駆動モータ９、駆動装［１６は通常のこの種の
ものと同様の図示しない制御装置により、その回転速度
は適宜調節される。

第３，第４図に示す第２実施例は、カッタヘッド５′を
面板構造のものとする代りに、スポーク構造としたもの
であり，２２はスポーク状ビット、２３はリングを示す
。

第５図に示す第３実施例は，駆動軸６′が中実体からな
り、補助力ッタ１５が１個設けられている点で，他の実
施例と相違するのみで他は同様である。

第２、第３実施例は第１実施例と全く同様にして使用さ
れるもので，その詳細は省略する。

発明の効果 この発明は酵記のようであって、円形カッタヘッドをそ
の中心線が馬てい形外殻の中心線より下方にあって，そ
の外周縁が掘削孔の底部中央部とほぼ一致するように偏
位して配置し、該円形カッタの外周縁に放射状に配置し
た補助カッタの基端を枢着し、この補助カッタをカソタ
ヘッドの半径方向に揺動する作動部材を設けたので．カ
ッタヘッドを一方向にのみ回転させ、その間作動部材に
よる補助カッタの揺動により、馬てい形孔が自動的に掘
削されることとなり、掘削エネルギの無駄がなくて，そ
の掘削はきわめて能率よく遂行されるという効果がある
。

そして補助カッタがスクリュー形式のもので作動部材が
伸縮ジャッキからなることにより、外周部の掘削が円滑
に行われるとともに、その制御も容易であるという効果
もある．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の縦断正面図、第２図は
同上の左側面図、第３図はこの発明の第２実施例の縦断
正面図、第４図は同上の左側面図、第５図はこの発明の
第３実施例の縦断正面図，第６図はこの発明のシールド
掘削機によって掘削されたトンネルの縦断正面図、第７
図は従来のシールド掘削機によって掘削された典形的な
トンネルの縦断正面図である。 １・・・外殻、２・・・底部，３・・・フード部、５，
５′・・・カッタヘッド、６，６′・・・駆動軸、７，
１９・・・中心線、９・・・駆動モータ、工１・・・推
進ジャッキ、１６・・・駆動装置，１８・・・伸縮ジャ
ッキ、２１・・・馬てい形孔 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、馬てい形外殻の中心線に対して、円形カッタヘッド
   をその中心線を下方に偏位させて配置し、その偏位量は
   カッタヘッドの外周縁が掘削孔の底部とほぼ一致するよ
   うな位置となるようにし、カッタヘッドの外周縁に放射
   状に配置された補助カッタの基端を枢着し、さらにこの
   補助カッタをカッタヘッドの半径方向に揺動する作動部
   材を設けたことを特徴とする馬てい形シールド掘削機。 ２、補助カッタはスクリュー形式のものからなる請求項
   １に記載の馬てい形シールド掘削機。 ３、作動部材は伸縮ジャッキからなる請求項１または２
   に記載の馬てい形シールド掘削機。