JPH0224480A - シールドマシンの推進装置 - 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、中折式シールドマシンに係り、特に前胴、後
胴に分割されるシールドマシンの前胴を屈曲させて任意
の方向に掘進する際に、特製のヘッド及び特製のスプレ
ッダを必要とせず、シールドマシンの前胴を屈曲させて
もシールドジヤツキのピストンロッドのヘッドの中心と
セグメント中立軸との偏差を小さくすることができ、ス
プレッダの中心とセグメント中立軸との偏心量を変化さ
せることなく、かつ従来のシールドジヤツキと同じ大き
さのものを用いても推進力を減少させないでシールドジ
ヤツキのロッドを伸長した際、該ロッドを破損すること
のなくシールドマシンを推進させることのできるシール
ドマシンの推進装置に関する。

【従来の技術】

一般に電話線やあるいは電力線といった送信線あるいは
送電線を地下ケーブルによって配設する場合、後の補修
が容易に行い得るように直径３〜５ｍの大きさの横坑を
掘って配設している。この横坑を掘るには、従来より手
作業によらず、能率も良いところからジヤツキの力を推
進力とするシールドマシンを用いた方法が採られている
。この方法は地下鉄工事や下水工事等にも採用されてい
る。すなわち、横坑をシールドマシンを用いて自動的に
掘り進んで行くわけである。 従来のシールドマシンは、第３図に示す如き構成を有し
ている。すなわち、シールドマシン１００は、筒状に形
成され前胴１０１と後胴１０２とを有し、この前胴１０
１と後胴１０２との間は、シール部材１０３によってシ
ールされ中折部１０４が形成されている。この前胴１０
１は、掘進方向を任意の方向に操作することができるも
のである。そして、この前胴１０１の掘進方向は、後胴
１０２にその本体が回動自在に設けられている中折れジ
ヤツキ１０５を操作し、このピストンロッドを伸長する
ことによって行なわれる。また、このシールドマシン１
００の前胴１０１の先端部には、回転軸１０６に十字状
に複数の握力１０７の取付けられたカッター１０８が取
付けられている。 このカッター１０８の後方側面には、コピーカッター１
０９が設けられている。このコピーカッター１０９は土
質によって出入りさせることができるようになっている
。また、このコピーカッター１０９の後方には、仕切板
１１０が設けられており、この仕切板１１０と筒状に形
成される前胴１０１の内壁面とによって土砂等収納部１
１１が設けられており、この土砂等収納部１１１に第１
スクリユーコンベア１１２の先端が接続されている。 この第１スクリユーコンベア１１２は、筒状体の内部に
設けられたスクリューを回転することにより土砂等収納
部１１１内の土砂等を掻き込み、この掻き込んだ土砂等
を後方に搬送するものである。 この第１スクリユーコンベア１１２の後部には、排出口
１１３が設けられており、この排出口１１３には、第２
スクリユーコンベア１１４が接続されている。この第２
スクリユーコンベア１１４への土砂等の排出は、スクリ
ューゲートジヤツキ１１５によるゲートのオンオフによ
って行なっている。この第１スクリユーコンベア１１２
は、アーム１１６によって筒状に形成される前胴１０１
に固定されている。 また、回転軸１０６は、ロータリジヨイント１１７を介
してカッターモータ１１８によって駆動できるように構
成されている。また、後胴１０２の内壁には、固定部材
１１９が設けられており、この固定部材１１９には、第
４図に示す如くシールドジヤツキ１２０が固定されてい
る。このシールドジヤツキ１２０のロッド１２１の先端
には。 特製のヘッド１２２が取付けられている。このヘッド１
２２は、特製のスプレッダ１２３に当接するようになっ
ている。また、このスプレッダ１２３は、トンネル内壁
をスライドしていき複数個組み合わされてリング状に形
成されているコンクリートセグメント（金属性セグメン
トの場合もある）１２４の端部に当接するようになって
いる。そして、このコンクリートセグメント１２４を足
場にしてシールドジヤツキ１２０は、駆動してスプレッ
ダ１２３によってコンクリートセグメント１２４を後方
に押圧し後ｒＭ１０２を前進させる。この後胴１０２の
前進によって、後胴１０２に前胴１０１が押されて推進
する。そして、前胴１０１が掘進した後方には、コンク
リートセグメント１２４が複数個組み合わされてリング
状に組み上げられ、トンネルの内壁を形成する。このリ
ング状に組み上げられるコンクリートセグメント１２４
を組み上げていき最後に固定するため、キーセグメント
が用いられている。 このシールドジヤツキ１２０は、第５図に示す如く、前
胴１０１に固定され、仕切板１１０を固定する固定部材
１２５にその端部が固定されている場合もある。この場
合シールドジヤツキ１２０本体は、後胴１０２には固定
されていない。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のシールドマシンにあっては、シー
ルドジヤツキ１２０の本体が後胴１０２に固定されてい
る場合は、第４図に示す如くシールドジヤツキ１２０の
ロッド１２１を縮めた状態において後胴１０２の内壁か
らスプレッダ１２３の中心Ｂまでは、高さｙを有してお
り、スプレッダ１２３の中心Ｂからシールドジヤツキ１
２０の中心Ａまでは、距離Ｘを有している。この状態か
らシールドジヤツキ１２０のロッド１２１を第４図図示
矢印Ｃに示す如く伸長すると、シールドジヤツキ１２０
の本体を後Ｍ１０２に設けられる固定部材１１９に固定
しているため、後胴１０２の内壁からスプレッダ１２３
の中心Ｂまでの距離ｙが、後胴１０２からコンクリート
セグメント１２４の中立軸りまでの距離りよりも偏差δ
だけ大きくなってしまう、このため、シールドジヤツキ
１２０のロッド１２１を伸長した場合、偏心量δズして
スプレッダ１２３がコンクリートセグメント１２４を押
圧することになる。このようにスプレッダ１２３の中心
Ｂとコンクリートセグメント１２４の中立軸りとに偏心
量δが生じると、シールドジヤツキ１２０を従来の推力
で駆動すると、シールドジヤツキ１２０の推力によって
コンクリートセグメント１２４をより偏心した状態で押
圧することになり、コンクリートセグメント１２４を破
損したり、甚だしいときには、シールドジヤツキ１２０
のロッド１２１に変形を来すことがある。 したがって、従来のシールドジヤツキ１２０の本体が後
胴１０２に固定されているシールドマシンにあっては、
スプレッダ１２３の中心Ｂとコンクリートセグメント１
２４の中立軸りとの偏心量δに酎え得るように特製のヘ
ッド及び特製のスプレッダを必要とし、また、シールド
ジヤツキ１２０の推力を減少しなければならないという
問題点を有している。 また、従来のシールドジヤツキ１２０の本体が前胴１０
１に固定されているシールドマシンにあっては、第５図
に示す如くシールドジヤツキ１２０のロッド１２１を縮
めた状態において後ＪＩＭＩＯ２の内壁からスプレッダ
１２３の中心Ｂまでは、高さｙを有しており、スプレッ
ダ１２３の中心Ｂからシールドジヤツキ１２０の中心Ａ
までは、距離Ｘを有している。この状態からシールドジ
ヤツキ１２０のロッド１２１を第５図図示矢印Ｃに示す
如く伸長すると、シールドジヤツキ１２０の本体を前胴
１０１に設けられる固定部材１２５に固定しているため
、後胴１０２の内壁からスプレッダ１２３の中心Ｂまで
の距離ｙが、後胴１０２からコンクリートセグメント１
２４の中立軸りまでの距離りよりも偏差δだけ大きくな
ってしまう。 いま、シールドマシン１００の前胴１０１が第５図図示
矢印Ｅに示す如く屈曲すると、前胴１０１の前進方向と
、後胴１０２の前進方向との間に所定角度を発生させ、
この角度は、シールドジヤツキ１２０の向きに影響を与
える。すなわち、前胴１０１が屈曲すると、シールドジ
ヤツキ１２０が固定具１２５に伴って前胴１０１が屈曲
した分、シールドジヤツキ１２０の先端が第５図におい
て上方に動くことになり、シールドジヤツキ１２０のロ
ット１２１に設けられているヘッド１２２がシールドジ
ヤツキ１２０の本体固定されている部分の移動方向とは
反対方向に移動することになる。 このため、シールドジヤツキ１２０のロッド１２１の先
端のヘッド１２２の中心とコンクリートセグメント１２
４の中立軸りに生じていた偏心量δが増加し、前胴１０
１を推進するために従来より多大な推力を要する。そこ
で、前胴１０１を推進するためにシールドジヤツキ１２
０のロッド１２１を伸長して多大な力を与えると、偏心
量δズしてスプレッダ１２３がコンクリートセグメント
１２４を多大な力で押圧することになる。このようにス
プレッダ１２３の中心Ｂとコンクリートセグメント１２
４の中立軸りとに偏心量δが生じた状態でシールドマシ
ン１００を推進するため、シールドジヤツキ１２０を従
来以上の力で駆動すると、シールドジヤツキ１２０の推
、によってコンクリートセグメント１２４をより大きく
偏心した状態で押圧することになり、コンクリートセグ
メント１２４を破損したり、甚だしいときには、シール
ドジヤツキ１２０のロッド１２１に変形を来すことがあ
る。したがって、従来のシールドジヤツキ１２０の本体
が前ＷＡ１ｏ１に固定されているシールドマシンにあっ
ては、スプレッダ１２３の中心Ｂとコンクリートセグメ
ント１２４の中立軸りとの偏心量δに耐え得るように特
製のヘッド及び特製のスプレッダを必要とし、また、シ
ールドジヤツキ１２０の推力を減少しなければならない
という問題点を有している。 本発明は、前胴、後胴に分割されるシールドマシンの前
胴を屈曲させて任意の方向に掘進する際に、特製のヘッ
ド及び特製のスプレッダを必要とせず、シールドマシン
の前胴を屈曲させてもシールドジヤツキのピストンロッ
ドのヘッドの中心とセグメント中立軸との偏差を小さく
することができ、スプレッダの中心とセグメント中立軸
との偏心量を変化させることなく、かつ従来のシールド
ジヤツキと同じ大きさのものを用いても推進力を減少さ
せないでシールドジヤツキのロットを伸長した際、該ロ
ットを破損することのなくシールドマシンを推進させる
ことのできるシールドマシンの推進装置を提供すること
を目的としている。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本発明におけるシールドマ
シンの推進装置においては、前胴、後胴に分割されるシ
ールドマシン本体の前胴先端に設けられる掘刃を回転さ
せて土砂等を掘削し該掘削した土砂等をスクリューコン
ベアにて外部に排出しながら推進装置によって前胴を任
意方向に屈曲させて推進させて円周方向に複数分割され
た所定幅のコンクリートセグメントを局面に順次組み上
げてキーセグメントによって締め付け固定して前進方向
に継ぎ足すようして洞道を形成するものにおいて、上記
推進装置を、前胴に回動自在に取り付けられるシールド
ジヤツキと、シールドジヤツキのロッドに取付けられ先
端が球面状に形成されるヘッドと、一端に凹面状の凹部
が形成された当接部を有し他端で上記コンクリートセグ
メントを押圧するスプレッダとによって構成したもので
ある。 そして、上記前胴に取り付けられるシールドジヤツキを
、その中心が上記コンクリートセグメントの中立軸に対
して常時所定角度有するようにしたものである。 この上記シールドジヤツキの前胴への取り付け角度を、
上記コンクリートセグメントの中立軸に対し前胴の最大
曲がり角度と等しい角度又は大きい角度としたものであ
る。 そして、上記シールドジヤツキの固定箇所は、シールド
ジヤツキ本体の後端部にするのが好ましい。 さらに、上記目的を達成するために、本発明におけるシ
ールドマシンの推進装置においては、前胴、後胴に分割
されるシールドマシン本体の前胴先端に設けられる握力
を回転させて土砂等を掘削し該掘削した土砂等をスクリ
ューコンベアにて外部に排出しながら推進装置によって
前胴を任意方向に屈曲させて推進させて円周方向に複数
分割された所定幅のコンクリートセグメントを周面に順
次組み上げてキーセグメントによって締め付け固定して
前進方向に継ぎ足すようして洞道を形成するものにおい
て、上記推進装置を、後胴に回動自在に取り付けられる
シールドジヤツキと、シールドジヤツキのロッドに取付
けられ先端が球面状に形成されるヘッドと、一端に凹面
状の凹部が形成された当接部を有し他端で上記コンクリ
ートセグメントを押圧するスプレッダとによって構成す
ると共に前記シールドジヤツキの中心が上記コンクリー
トセグメントの中立軸に対して常時所定角度有するよう
に設けたものである。 そして、上記シールドジヤツキの固定箇所を、シールド
ジヤツキ本体の中央部よりも後端寄りにしたものである
。 さらに、上記シールドジヤツキのロッドに設けられる先
端が球面状に形成されるヘッドは、シールドジヤツキの
ロッドの中心よりも偏心した位置に設けるのが好ましい
。 そして、上記シールドジヤツキ本体先端部をシールドマ
シン胴体壁面側に付勢する付勢部材をシールドマシン本
体に設けたものである。 さらに、上記付勢部材は、一端がシールドマシン本体に
固定され、他端がシールドジヤツキ本体先端部に固定さ
れるスプリングで構成するのが好ましい。

【作用】

前胴、後胴に分割されるシールドマシン本体の前胴先端
に設けられる握力を回転させて土砂等を掘削しながら前
進していく前胴を進行方向を何らかの理由によって任意
の角度屈曲すると、シールドジヤツキ本体は、その固定
箇所が前胴である場合には、その固定箇所とシールドジ
ヤツキのロッドに先端に取り付けられているヘッドの当
接しているスプレッダとの間で、その方向を変化させる
。 このため、シールドジヤツキのロッドの押し出す方向す
なわちヘッドの中心と、スプレッダの中心すなわちコン
クリートセグメントの中立軸との偏心量の変化が発生す
るのを防止することができる。 また、シールドジヤツキ本体の固定箇所が、後胴である
場合には、その固定箇所を後胴にしたがゆえに、ロッド
を伸長しても、その固定箇所とシールドジヤツキのロッ
ド先端に取付けられているヘッドの中心とヘッドに当接
しているスプレッダの中心との間で、スプレッダの押出
し方向に変化を生じさせない。このため、シールドジヤ
ツキのロッドの押し出す方向すなわちヘッドの中心と、
スプレッダの中心すなわちコンクリートセグメントの中
立軸との偏心量の変化が発生するのを防止することがで
きる。

【実施例】

以下、本発明の実施例について説明する。 第１実施例（第１図） 第１図には、本発明に係るシールドマシンの推進装置の
第１実施例が示されている。 図において、シールドマシンの推進装置１は、シールド
マシン２の前胴３に固定されている。このシールドマシ
ン２は、筒状に形成され前胴３と後胴４とを有し、この
前胴３と後胴４との間は、シール部材５によってシール
され中折部６が形成される中折式シールドマシンを構成
している。この前Ｊ］ｉ３は、掘進方向を任意の方向に
操作することができるものである。そして、この前胴３
の掘進方向は、後胴４にその本体が回動自在に設けられ
前胴３にピストンロッドが固定されている中折れジヤツ
キ（第３図に示されている）を操作し、この中折れジヤ
ツキのピストンロッドを適宜伸長することによって行な
われる。この前胴２の内壁には、固定部材７が設けられ
ており、この固定部材７には、仕切板８（第３図に示さ
れている仕切板１１０と同一）が固定されている。この
固定部材７には、シールドジヤツキ９の本体が回動自在
に取付けられている。 このシールドジヤツキ９の本体は、前胴３と後胴４とに
跨って設けられ、その先端部が後胴４内に突出するよう
に設けられている。また、このシールドジヤツキ９のピ
ストンロッド１０の先端には、ヘッド１１が取付けられ
ている。また、このシールドジヤツキ９の本体は、後Ｊ
ｊｉ４の壁面に対し後Ｍ４の壁面に向かって傾斜角をも
って固定されている。すなわち、シールドジヤツキ９の
後端部の固定箇所がシールドジヤツキ９の先端部に比し
て高い位置となっている。 また、ピストンロッド１ｏの先端に固着されているヘッ
ド１１は、標準型のものであり、ロッド１０先端固定部
１１Ａと、このロッド１０先端固定 おりロッド１０の中心より偏心した位置に設けられる砲
弾状の球面部１１Ｂを有している。このヘッド１１先端
の球面部１１Ｂは，スプレッダ１２に当接するようにな
っている。このスプレッダ１２は、標準型のもので、方
形状に形成されており、その−面に前記ヘッド１１先端
の球面部１１Ｂが回動自在に嵌合することのでき、この
球面部１１Ｂよりも緩やかな縦断面放物線状に形成され
る凹部１２Ａが形成されている。また、このスプレッダ
１２は、後胴４の内壁をスライドするようになっている
。 また、シールドジヤツキ９の本体の先端部で後胴４内に
突出する部分には，付勢部材１３が設けられている。こ
の付勢部材１３は、シールドジヤツキ９の本体の先端部
を押えるジヤツキ押え金具１３Ａと後胴４の内壁に固着
されるスプリングによって構成されており、常時第１図
図示矢印Ａに示す如く後胴４の内壁側に付勢されている
。したがって、この付勢部材１３によってシールドジヤ
ツキ９の本体は、後胴４の壁面に対し後胴４の壁面に向
かっである傾斜角を有することになる。 また、後胴４内スプレツダ１２の後方には，コンクリー
トセグメント（金属性セグメントの場合もある）１４が
複数個組み合わされてリング状に組み上げられ、トンネ
ルの内壁を形成している。 このリング状に組み上げられるコンクリートセグメント
１４は、組み上げられいき最後に固定するためのキーセ
グメントが用いられている。 次に本実施例の動作について説明する。 まず、リング状に組み上げられたコンクリートセグメン
ト１４の端部に、ロッド１０の先端に設けられているヘ
ッド１１の球面部１１Ｂが凹部１２Ａに嵌合しているス
プレッダ１２を当接せしめ、シールドジヤツキ９を駆動
してロッド１０を伸長する。このロッド１０が伸長する
と、コンクリートセグメント１４を足場にしてスプレッ
ダ１２によってコンクリートセグメント１４を後方に押
圧しシールドジヤツキ９本体の固定されている前胴３を
前進させる。このようにシールドジヤツキ９の推進力に
よって前胴３が前進すると、この前胴３によって後胴４
が引っ張られ前方に移動し、シールドマシン２が前方に
推進する。このシールドマシン２が推進するときスプレ
ッダ１２は、第１図図示矢印Ｂに示す如く後胴４の内壁
をスライドすることになる。 このように第１図に示す如くシールドジヤツキ９のロッ
ド１０を縮めた状態においては、後胴４の内壁からスプ
レッダ１２の中心Ｃまでは、高さｙを有しており、スプ
レッダ１２の中心Ｃからシールドジヤツキ９の中心りと
ロッド１０先端のヘッド１１のスプレッダ１２の凹部１
２Ａに嵌合している球面部１１Ｂの中心点Ｅを通る垂直
線との交点Ｆまでは、距離Ｘを有している。この中心点
Ｅには、スプレッダ１２の凹部１２Ａに嵌合している球
面部１１Ｂの中心線Ｇが通っている。また、この中心点
Ｅには、スプレッダ１２の中心Ｃが交叉している。この
スプレッダ１２の中心Ｃは、コ。 ンクリートセグメント１４の中立軸Ｈの高さｈと同一の
高さ（距離）に設定されている。 いま、この状態からシールドジヤツキ９のロッド１０を
第１図図示矢印Ｂに示す如く伸長していくと、シールド
ジヤツキ９が、その本体を前胴３に設けられる固定部材
７に回動自在に固定され、しかもシールドジヤツキ９の
本体を第１図に示す如く後胴４の壁面に対し後胴４の壁
面に向かって傾斜する傾斜角を有して、すなわちシール
ドジヤツキ９の後端部の固定箇所がシールドジヤツキ９
の先端部に比して高い位置に固定されているため、スプ
レッダ１２がスライドするときのロッド１０先端のヘッ
ド１１の球面部１１Ｂのスプレッダ１２の凹部１２Ａに
対する押圧方向は、常に後胴４の壁面に向かった方向と
なる。すなわち、シールドジヤツキ９の中心線りがロッ
ド１０の伸長にしたがって第１図図示ラインエの如く変
化してもスプレッダ１２の中心線Ｃの位置は、コンクリ
ートセグメント１４の中立軸Ｈと同一の高さを維持する
。 そこで、前胴３を進行方向上方に屈曲すると、シールド
ジヤツキ９の後端部の固定箇所がシールドジヤツキ９の
先端部よりもさらに高い位置に固定されることになり、
シールドジヤツキ９は、後胴４の壁面に対し後胴４の壁
面に向かってさらに大きな傾斜の傾斜角を有することに
なる。また。 前胴３を進行方向下方に屈曲すると、シールドジヤツキ
９を後胴４の壁面に対し平行になる方向に作用するが、
シールドジヤツキ９の後端部の固定箇所がシールドジヤ
ツキ９の先端部に比して高い位置に固定されているため
、前１１１４３を最大限に屈曲してもシールドジヤツキ
９の抑圧方向を後胴４の壁面に対し後Ｊｊ！４の壁面に
向かってさらに大きな傾斜の傾斜角を有することができ
る。 したがって、本実施例によれば、シールドジヤツキのロ
ッド先端に設けられるヘッド及びヘッドの球面部に当接
するスプレッダに標準型のものを使用することができる
。また、しかも本実施例によれば、スプレッダ１２の中
心Ｃからシールドジヤツキ９の中心りとロッド１０先端
のヘッド１１のスプレッダ１２の凹部１２Ａに嵌合して
いる球面部１１Ｂの中心点Ｅを通る垂直線との交点Ｆま
での距離Ｘを標準寸法（４０ｍｍ〜６０ｍ＋）のまま使
用することができる。また、本実施例によれば、シール
ドジヤツキ９の本体を後胴４の壁面に対し後胴４の壁面
に向かって傾斜する傾斜角を有して、すなわちシールド
ジヤツキ９の後端部の固定箇所がシールドジヤツキ９の
先端部に比して高い位置に固定されているため、後胴４
の内壁からスプレッダ１２の中心Ｃまでの高さｙを従来
よりも小さくすることができ、スプレッダ１２の中心Ｃ
をコンクリートセグメント１４の中立軸Ｈの高さｈと同
一の高さ（距離）に設定することができる。このため、
ピストンロッド１０押出し始めとピストンロッド１０の
押出し終りで偏心量（第１図図示距離Ｘ）に変化がなく
、従来のように角度による推力の減少が大きくないため
、シールドジヤツキの推力を減少しなくても、セグメン
トの変形あるいはピストンロッドの変形を来すことがな
く、シールドジヤツキの推力を減少することなく使用す
ることができる。 第２実施例（第２図） 第２図には、本発明に係るシールドマシンの推進装置の
第２実施例が示されている。 図において、シールドマシンの推進装置２０は、シール
ドマシン２１の前胴２２に固定されている。 このシールドマシン２１は、筒状に形成され前胴２２と
後胴２３とを有し、この前胴２２と後胴２３との間は、
シール部材２４によってシールされ中折部２５が形成さ
れる中折式シールドマシンを構成している。この前胴２
２は、掘進方向を任意の方向に操作することができるも
のである。そして、この前胴２２の掘進方向は、後胴２
３にその本体が回動自在に設けら前ＨＸｆ４２２にピス
トンロッドが固定されている中折れジヤツキ（第３図に
示されている）を操作し、この中折れジヤツキのピスト
ンロッドを適宜伸長することによって行なわれる。この
後Ｈ４２３の先端部には、その先端部前胴２２内に突出
するように固定部材２６が設けられており、この固定部
材２６には、シールドジヤツキ２７の本体が回動自在に
取付けられている。 このシールドジヤツキ２７の本体は、前Ｍ２２と後胴２
３とに跨って設けられ、その後端部が前胴２２内に突出
するように設けられている。また、このシールドジヤツ
キ２７のピストンロッド２８の先端には、ヘッド２９が
取付けられている。また、このシールドジヤツキ２７の
本体は、後胴２３の壁面に対し後胴２３の壁面に向かっ
て傾斜角をもって固定されている。すなわち、シールド
ジヤツキ２７の後端部の固定箇所がシールドジヤツキ２
７の先端部に比して高い位置となっている。 また、ピストンロッド２８の先端に固着されているヘッ
ド２９は、標準型のものであり、ロッド２８先端固定部
２９Ａと、このロッド２８先端固定部２９Ａに固定され
先端が球面状に形成されておリロッド２８の中心より偏
心した位置に設けられる砲弾状の球面部２９Ｂを有して
いる。このヘッド２９先端の球面部２９Ｂは、スプレッ
ダ３０に当接するようになっている。このスプレッダ３
０は、標準型のもので、方形状に形成されており、その
−面に前記ヘッド２９先端の球面部２９Ｂが回動自在に
嵌合することのでき、この球面部２９Ｂよりも緩やかな
縦断面放物線状に形成される凹部３０Ａが形成されてい
る。また、このスプレッダ３０は、後胴２３の内壁をス
ライドするようになっている。 また、シールドジヤツキ２７の本体の先端部で後胴２３
内に突出する部分には、付勢部材３１が設けられている
。この付勢部材３１は、シールドジヤツキ２７の本体の
先端部を押えるジヤツキ押え金具３１Ａと後胴２３の内
壁に固着されるスプリング３１Ａによって構成されてお
り、常時第１図図示矢印Ａに示す如く後胴２３の内壁側
に付勢されている。したがって、この付勢部材３１によ
ってシールドジヤツキ２３の本体は、後胴２３の壁面に
対し後胴２３の壁面に向かっである傾斜角を有すること
になる。 また、後胴２３内スプレツダ３０の後方には、コンクリ
ートセグメント（金属性セグメントの場合もある）３２
が複数個組み合わされてリング状に組み上げられ、トン
ネルの内壁を形成している。 このリング状に組み上げられるコンクリートセグメント
３２は、組み上げられいき最後に固定するためのキーセ
グメントが用いられている。 次に本実施例の動作について説明する。 まず、リング状に組み上げられたコンクリートセグメン
ト３２の端部に、ロッド２８の先端に設けられているヘ
ッド２９の球面部２９Ｂが凹部３０Ａに嵌合しているス
プレッダ３０を当接せしめ、シールドジヤツキ２３を駆
動してロッド２８を伸長する。このロッド２８が伸長す
ると、コンクリートセグメント３２を足場にしてスプレ
ッダ３０によってコンクリートセグメント３２を後方に
押圧し後胴２３を前進させる。このようにシールドジヤ
ツキ２７の推進力によって後胴２３が前進すると、この
後胴２３によって前胴２２が押され前方に前進し、シー
ルドマシン２１が前方に推進する。このシールドマシン
２１が推進するときスプレッダ３０は、第１図図示矢印
Ｂに示す如く後胴２３の内壁をスライドする。 このように第１図に示す如くシールドジヤツキ２７のロ
ッド２８を縮めた状態においては、後胴２３の内壁から
スプレッダ３０の中心Ｃまでは、高さｙを有しており、
スプレッダ３０の中心Ｃからシールドジヤツキ２７の中
心りとロッド２８先端のヘッド２９のスプレッダ３０の
凹部３０Ａに嵌合している球面部２９Ｂの中心点Ｅを通
る垂直線との交点Ｆまでは、距離Ｘを有している。この
中心点Ｅには、スプレッダ３ｏの凹部３０Ａに嵌合して
いる球面部２９Ｂの中心線Ｇが通っている。 また、この中心点Ｅには、スプレッダ３０の中心Ｃが交
叉している。このスプレッダ３０の中心Ｃは、コンクリ
ートセグメント３２の中立軸Ｈの高さｈと同一の高さ（
距離）に設定されている。 いま、この状態からシールドジヤツキ２７のロッド２８
を第１図図示矢印Ｂに示す如く伸長していくと、シール
ドジヤツキ２７が、その本体を後胴２３に設けられる固
定部材２６に回動自在に固定され、しかもシールドジヤ
ツキ２７の本体を第１図に示す如く後胴２３の壁面に対
し後胴２３の壁面に向かって傾斜する傾斜角を有して、
すなわちシールドジヤツキ２７の後端部の固定箇所がシ
ールドジヤツキ２７の先端部に比して高い位置に固定さ
れているため、スプレッダ３０がスライドするときのロ
ッド２８先端のヘッド２９の球面部２９Ｂのスプレッダ
３０の凹部３０Ａに対する抑圧方向は、常に後胴２３の
壁面に向かった方向となる。すなわち、シールドジヤツ
キ２７の中心線りがロッド２８の伸長にしたがって第１
図図示ラインＩの如く変化してもスプレッダ３０の中心
線Ｃの位置は、コンクリートセグメント３２の中立軸Ｈ
と同一の高さを維持する。 そこで、前胴２２を進行方向上方または下方に屈曲して
も、シールドジヤツキ２７の固定箇所がシールドジヤツ
キ２７の先端部よりも高い位置に固定される点に変化が
なく、シールドジヤツキ２７は、後胴２３の壁面に対し
後胴２３の壁面に向かって所定の傾斜角を維持すること
になる。 したがって１本実施例によれば、シールドジヤツキのロ
ッド先端に設けられるヘッド及びヘッドの球面部に当接
するスプレッダを標準型のものを使用することができる
。また、しかも本実施例によれば、スプレッダ３０の中
心Ｃからシールドジヤツキ２７の中心りとロッド２８先
端のヘッド２９のスプレッダ３０の凹部３０Ａに嵌合し
ている球面部２９Ｂの中心点Ｅを通る垂直線との交点Ｆ
までの距離Ｘを標準寸法（４０ｍ〜６０田）のまま使用
することができる。また１本実施例によれば、シールド
ジヤツキ２７の本体を後胴２３の壁面に対し後Ｊｌｉ２
３の壁面に向かって傾斜する傾斜角を有して、すなわち
シールドジヤツキ２７の固定箇所がシールドジヤツキ２
７の先端部に比して高い位置に固定されているため、後
胴２３の内壁からスプレッダ３０の中心Ｃまでの高さｙ
を従来よりも小さくすることができ、スプレッダ３０の
中心Ｃをコンクリートセグメント３２の中立軸Ｈの高さ
ｈと同一の高さ（距離）に設定することができる。この
ため、ピストンロッド２８の押出し始めとピストンロッ
ド２８の押出し終りで偏心量（第１図図示顕Ｒｘ）に変
化がなく、従来のように角度による推力の減少が大きく
ないため、シールドジヤツキの推力を減少しなくても、
セグメントの変形あるいはピストンロッドの変形を来す
ことがなく、シールドジヤツキの推力を減少することな
く使用することができる。

【発明の効果】

本発明は、以上説明したよう構成されているので、以下
に記載されるような効果を奏する。 シールドジヤツキと、シールドジヤツキのロッドに取付
けられ先端が球面状に形成されるヘッドと、一端に凹面
状の凹部が形成された当接部を有し他端で上記コンクリ
ートセグメントを押圧するスプレッダとによって構成す
ることにより、前胴。 後胴に分割されるシールドマシンの前胴を屈曲させて任
意の方向に掘進する際に、特製のヘッド及び特製のスプ
レッダを必要とせず、シールドマシンの前胴を屈曲させ
てもシールドジヤツキのピストンロッドの押出し方向中
心とセグメント中立軸との偏差を小さくすることができ
、スプレッダの中心とセグメント中立軸との偏心量を変
化させることなく、かつ従来のシールドジヤツキと同じ
大きさのものを用いても推進力を減少させないでシール
ドジヤツキのロッドを伸長した際、該ロッドを破損する
ことのなくシールドマシンを推進させることができる。 また、前胴に取り付けられるシールドジヤツキを、その
中心がコンクリートセグメントの中立軸に対して常時所
定角度有するようにすることによりスプレッダの中心位
置をシールドジヤツキのロッドを伸縮しても常にコンク
リートセグメントの中立軸に合わせることができる。 また、シールドジヤツキの前胴への取り付け角度を、コ
ンクリートセグメントの中立軸に対し前胴の最大曲がり
角度と等しい角度又は大きい角度にすることにより、前
胴の屈曲に係りなく常にシールドジヤツキ本体を後胴の
壁面に対し後胴の壁面に向かって傾斜角を持つことがで
きる。これは。 シールドジヤツキの固定箇所をシールドジヤツキ本体の
後端部にすることにより、より効果的になる。 また、シールドマシンの推進装置を、後胴に回動自在に
取り付けられるシールドジヤツキと、シールドジヤツキ
のロッドに取付けられ先端が球面状に形成されるヘッド
と、一端に凹面状の凹部が形成された当接部を有し他端
で上記コンクリートセグメントを押圧するスプレッダと
によって構成すると共に前記シールドジヤツキの中心が
上記コンクリートセグメントの中立軸に対して常時所定
角度有するように設けることにより、前胴、後胴に分割
されるシールドマシンの前胴を屈曲させて任意の方向に
掘進する際に、特製のヘッド及び特製のスプレッダを必
要とせず、シールドマシンの前胴を屈曲させてもシール
ドジヤツキのピストンロッドの押出し方向中心とセグメ
ント中立軸との偏差を小さくすることができ、スプレッ
ダの中心とセグメント中立軸との偏心量を変化させるこ
となく、かつ従来のシールドジヤツキと同じ大きさのも
のを用いても推進力を減少させないでシールドジヤツキ
のロッドを伸長した際、該ロッドを破損することのなく
シールドマシンを推進させることができる。 また、シールドジヤツキの固定箇所を、シールドジヤツ
キ本体の中央部よりも後端寄りにし、シールドジヤツキ
のロッドに設けられる先端が球面状に形成されるヘッド
は、シールドジヤツキのロッドの中心よりも偏心した位
置に設けることにより、前胴、後胴に分割されるシール
ドマシンの前胴を屈曲させて任意の方向に掘進する際に
、特製のヘッド及び特製のスプレッダを必要とせず、シ
ールドマシンの前胴を屈曲させてもシールドジヤツキの
ピストンロッドの押出し方向中心とセグメント中立軸と
の偏差を小さくすることができ、スプレッダの中心とセ
グメント中立軸との偏心量を変化させることなく、かつ
従来のシールドジヤツキと同じ大きさのものを用いても
推進力を減少させないでシールドジヤツキのロッドを伸
長した際、該ロッドを破損することのなくシールドマシ
ンを推進させることができる。 また、シールドジヤツキ本体先端部をシールドマシン胴
体壁面側に付勢する付勢部材をシールドマシン本体に設
け、この付勢部材を一端がシールドマシン本体に固定さ
れ、他端がシールドジヤツキ本体先端部に固定されるス
プリングで構成することにより、前胴の屈曲の有無に係
りなくより確実にシールドジヤツキのロッド先端に固着
されているヘッドに当接するスプレッダを後胴内壁に密
着させてスライドさせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るシールドマシンの推進装置の第１
実施例を示す全体図、第２図は本発明に係るシールドマ
シンの推進装置の第２実施例を示す全体図、第３図は本
発明の適用される中折式シールドマシンの全体構成図、
第４図は従来の後胴固定型のシールドマシンの推進装置
の全体図、第５図は従来の前胴固定型のシールドマシン
の推進装置の全体図である。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）前胴、後胴に分割されるシールドマシン本体の前
   胴先端に設けられる掘刃を回転させて土砂等を掘削し該
   掘削した土砂等をスクリューコンベアにて外部に排出し
   ながら推進装置によって前胴を任意方向に屈曲させて推
   進させて円周方向に複数分割された所定幅のコンクリー
   トセグメントを周面に順次組み上げてキーセグメントに
   よって締め付け固定して前進方向に継ぎ足すようして洞
   道を形成するものにおいて、上記推進装置を、前胴に回
   動自在に取り付けられるシールドジャッキと、シールド
   ジャッキのロッドに取付けられ先端が球面状に形成され
   るヘッドと、一端に凹面状の凹部が形成された当接部を
   有し他端で上記コンクリートセグメントを押圧するスプ
   レッダとによって構成したことを特徴とするシールドマ
   シンの推進装置。
2. （２）上記前胴に取り付けられるシールドジャッキは、
   その中心が上記コンクリートセグメントの中立軸に対し
   て常時所定角度もって設けられたものである請求項１記
   載のシールドマシンの推進装置。
3. （３）上記シールドジャッキの前胴への取り付け角度は
   、上記コンクリートセグメントの中立軸に対し前胴の最
   大曲がり角度と等しい角度又は大きい角度としたもので
   ある請求項２記載のシールドマシンの推進装置。
4. （４）上記シールドジャッキの固定箇所は、シールドジ
   ャッキ本体の後端部である請求項１、２又は３記載のシ
   ールドマシンの推進装置。
5. （５）前胴、後胴に分割されるシールドマシン本体の前
   胴先端に設けられる掘刃を回転させて土砂等を掘削し該
   掘削した土砂等をスクリューコンベアにて外部に排出し
   ながら推進装置によって前胴を任意方向に屈曲させて推
   進させて円周方向に複数分割された所定幅のコンクリー
   トセグメントを周面に順次組み上げてキーセグメントに
   よって締め付け固定して前進方向に継ぎ足すようして洞
   道を形成するものにおいて、上記推進装置を、後胴に回
   動自在に取り付けられるシールドジャッキと、シールド
   ジャッキのロッドに取付けられ先端が球面状に形成され
   るヘッドと、一端に凹面状の凹部が形成された当接部を
   有し他端で上記コンクリートセグメントを押圧するスプ
   レッダとによって構成すると共に前記シールドジャッキ
   の中心が上記コンクリートセグメントの中立軸に対して
   常時所定角度有するように設けたことを特徴とするシー
   ルドマシンの推進装置。
6. （６）上記シールドジャッキの固定箇所は、シールドジ
   ャッキ本体の中央部よりも後端寄りである請求項６記載
   のシールドマシンの推進装置。
7. （７）上記シールドジャッキのロッドに設けられる先端
   が球面状に形成されるヘッドは、シールドジャッキのロ
   ッドの中心よりも偏心した位置に設けたものである請求
   項１、２、３、４、５又は６記載のシールドマシンの推
   進装置。
8. （８）上記シールドジャッキ本体先端部をシールドマシ
   ン胴体壁面側に常時付勢する付勢部材をシールドマシン
   本体に設けた請求項１、２、３、４、５、６又は７記載
   のシールドマシンの推進装置。
9. （９）上記付勢部材は、一端がシールドマシン本体に固
   定され、他端がシールドジャッキ本体先端部に固定され
   るスプリングである請求項１、２、３、４、５、６、７
   又は８記載のシールドマシンの推進装置。