JPH03191196A - 立坑と横坑の連続掘進機 - 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１台の掘進機で立坑と横坑の掘削を連続的に行
うようにした立坑と横坑の連続掘進機に関するものであ
る。

［従来の技術］ トンネルの施工を行う場合、従来は、第１３図に一例を
示す如く、立坑ａを開削又はケーソン工法により施工し
た後、」二足立坑ａ内にシールド掘進機すを搬入し、該
シールド掘進機すにより横坑となるトンネルＣを掘削す
るようにしている。

［発明か解決しようとする課題］ ところか、上記従来方式の場合、立坑ａ内へシールド掘
進機すの搬入工事が大変であり、又、立坑ａの掘削と横
坑であるトンネルＣの掘削のために別々の機械を用意し
なければならず費用も嵩む問題があった。

そこで、本発明は、立坑掘削から横坑掘削までを１台の
機械で併用して行うことができ、且つ掘削方向の転換を
良好に行えるようにした立坑と横坑の連続掘進機を提供
しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は立坑と横坑の連続掘進機に関し、立坑用スキン
プレートの先端部内に収容される球面シール体と、該球
面シール体を前記立坑用スキンプレートの中心軸線と直
交する水平な軸線を中心に回転可能に支持するための立
坑用スキンプレートに設けた支持シャフトと、前記球面
ンール体内に支持され且つ該球面シール体による球状市
内に収容可能なシールド掘進機と、前記球面シール体の
外周に接するように立坑用スキンプレート内に設けられ
た球面シール材とを備え、且つ前記球面シール体の上部
を、前記水平軸線と平行な複数の面によって分割して着
脱可能とした分割プレートにより構成したことを特徴と
し、又球面シール体を、シールド掘進機を収容する球面
シール内側体と、立坑用スキンプレートの球面シール材
に沿って回転でき、且つ前記球面シール内側体との間で
も回転か可能な球面シール外側体とからなる二重殻シー
ル体としたことを特徴とし、又球面シール体を単一構造
としたことを特徴とするものである。

［作　　　用］ 垂直方向に向けた立坑用スキンプレート内のシールド掘
進機を下方に向けた状態で立坑の掘削を行った後、シー
ルド掘進機を回転させて横坑を連続して掘削する。この
回転時、シールド掘進機か、立坑用スキンプレートの先
端内部に納められた球面シール体内に支持されており、
且つ球面シール体による球状面内に収容される構成を存
しているので、シールド掘進機を回転させる際、球面シ
ール体を回転させることて同等障害を生じることなく小
さな力で回転させることができる。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示すもので、立坑
１及び横坑２を掘削するためのカッタ３を装備した装置
全体の本体部となるシールド掘進機４は、立坑■の掘削
時にのみ用いる立坑用スキンプレート５の先端部内にお
いて、セグメント６に反力をとって掘進を行うための降
下ジヤツキ７を有した立坑用スキンプレート５と一体の
シールドフレーム８の下側に支持された球面シール体９
内に収納されており、又球面シール体９は立坑用スキン
プレート５内に収容される大きさををしている。

球面シール体９は、下端周方向に有した発進シール材１
０を介してシールド掘進機４の内側スキンプレート２８
部を上下方向に移動可能に支持しており、且つ第２図に
示すように、前記立坑用スキンプレート５の中心軸線５
゛と直交する１つの水平軸線１３上において立坑用スキ
ンプレト５内面に設けた支持シャフト１１に嵌合する左
右の支持嵌合部１２を有して、シールド掘進機４を球面
シール体９ごと横坑２を掘削する方向（前側）に９０″
回転することかできるようにしである。

更に球面シール体９は、下側がカッタ３のために水平に
切欠かれており、又前記左右の支持シャフト１１の軸中
心を結ぶ水平軸線１３の直上から後側にかけて所要の範
囲で切欠かれて開口部１４が形成されることにより、前
側シール部１５と後側シール部１６が構成されている。

又前側シール部１５は、前記水平軸線１３を通る平面か
ら前記開口部１４まての間か、水平軸線１３と平行な複
数の面で縦割りにした分割プレート１７を着脱自在に連
結することにより構成しである。

前記シールドフレーム８の前側と立坑用スキンプレート
５の後側下端部との間には、前側に向けて略４５＠に傾
斜した球面シール材１８が設けられて前記球面シール体
９の外周をシールするようにしている。

更に、前記シールドフレーム８には、球面シール体９の
前側ンール部１５及び後側シール部１６との間を着脱自
在に連結して前記球面シール体９の支持シャフト１１を
中心とする回転を行わせるための回転ジヤツキ１９．２
０を備えである。

前記カッタ３は、第３図に示すように内側カッタ２１と
、該内側カッタ２１の外周に外嵌され、内側カッタ２１
内に備えた連結・切離し装置２２の抜き差しによって連
結・離反か可能な外側カッタ２３を備えており、該外側
カンタ２３の外径が前記立坑用スキンプレート５の外径
と一致するようになっている。

又前記内外側のカッタ２１．２３は、シールド掘進機４
に備えられた回転駆動装置２４によって回転されると共
に、昇降装置２５によって昇降可能に支持されている。

前記立坑用スキンプレート５は、前記外側カッタ２３の
直上位置まで延びており、且つ前記球面シール体９及び
シールド掘進機４が回転して横坑２を掘進する前側には
、略ｎ状の切欠き２６が形成しである。２７はシールド
掘進機４に備えた横坑２掘削用の推進ジヤツキである。

次に作用を説明する。

立坑１と横坑２を連続的に掘削して行く場合、第１図に
示す如く、掘削装置全体を、上記シルト掘進機４が下向
きになるように配置し且つシールド掘進機４の旋回方向
が掘削すべき横坑２の方向に一致するように配置し、カ
ッタ３の駆動により掘削を行いつつ降下ジヤツキ７によ
り推進力を与えることによって所定の深さ位置まで立坑
１を施工する。この際、上記立坑ｌの施工時に掘削され
た土砂は、開口部１４から地上に容易に排出することが
でき、更にこの際、球面シール体９が立坑用スキンプレ
ート５及びシルトフレーム８に対して球面シール材１８
によりシールされているので、シールド掘進機４内」二
側に削土が入り込んでしまうようなことはない。

所定の深さまで立坑１が掘削されて続いて横坑２を掘削
する際は、まずカッタ３の連結・切離し装置２２を引込
めて内側カッタ２１から外側カッタ２３を切離し、続い
て昇降装置２５を作動して内側カッタ２１を引き上げる
。このとき、内側カッタ２１は球面シール体９による球
状面Ｒ内に納まるように形成されている。

続いて前記回転ジヤツキ１９．２０を伸長して第４図に
示すように前記分割プレート１７−個分だけ球面シール
体９を水平軸線１３を中心に回転させ、更に今、回転ジ
ヤツキ１９が取付けられている分割プレート１７を前側
シール部１５から切離して後側シール部１６に取付ける
。

続いて、回転ジヤツキ１９を前側シール部１５の次の分
割プレーＨ７に、又、回転ジヤツキ２０を後側シール部
１６に取付けられた分割プレート１７に夫々連結して同
時に伸長させることにより再び分割プレート１７−個分
だけ球面シール体９を回転させ、以後第５図のように同
様の操作を繰返して第６図に示す如くシールド掘進機４
を水平（真横）に向ける。

次に立坑用スキンプレート５内及び後側シール部１Ｂに
バックアンカー２９を取り付け、推進ジヤツキ２７によ
りバックアンカー２９に反力を取って内側スキンプレー
ト２８によりシールしながら横坑２を掘削する。

上記において、シールド掘進機４の回転時、シールド掘
進機４のすべてか球面シール体９の球状面Ｒ内に収容さ
れるので、回転操作を小さな力で容易に行わせることが
できる。

又、上記シールド掘進機４の回転時、分割プレート１７
を前側シール部１５から後側シール部１６に順次盛り替
えて行くようにしているので、常に開口部１４を形成さ
せて作業スペースを確保することができる。又球面シー
ル体９と球面シール材１８とによるシール効果により、
立坑用スキンケーシング５内上部に土砂等か侵入するの
を防止できる。

尚、上記実施例では外側カッタ２３を切離す方式につい
て説明したが、内側カッタ２１にオーバーカッタを備え
て伸縮させる方式としても良い。

第７図〜第９図は本発明の他の実施例を示すもので、球
状面Ｒを前記水平軸線１３を挟む上下位置で水平に輪切
りにした形状を有し、且つ水平軸線１３を中心に回転可
能に支持された球面シル内側体３０をシールド掘進機４
外周に設け、更に前記球面シール内側体３０の外側に嵌
合し、且つ該球面シール内側体３０より上側に幅広とな
るように輪切りにした形状を有する球面シール外側体３
１を設けることにより二重殻シール体３２を構成してい
る。球面シール外側体３１の外周は前記第１図と同様の
球面シール材１８に沿って水平軸線１３を中心に回転で
きるようになっている。

３３は球面シール外側体３１の上側に形成される開口部
を示す。

」−記において第７図は立坑１の掘削か終って次に横坑
２を掘削しようとしている状態であり、／−ルト掘進機
４は真下を向いており、又球面シール外側体３１は前側
の上端側か球面シール材１８に接し、後側の下端側か球
面シール材１８に接するように傾斜している。

まず、球面シール内側体３０と球面シール外側体３１と
の間に図示しない回転ジヤツキを備えて球面シール内側
体３０を第８図に示すように回転させ、続いてシールド
フレーム８と球面シール外側体３１との間に図示しない
回転ジヤツキを備えて球面シール外側体３１を第９図の
ように回転させる。

続いて、前記球面シール内側体３０を前記と同様にして
球面シール外側体３１に対して回転させるとシールド掘
進機４が水平となって回転が終了する。

上記実施例においても、シールド掘進機４が球面シール
内側体３０による球状面Ｒ内に収容されるようになって
いるので、回転を容易に行わせることかでき、且つ常に
開口部３３を確保し、更に二重殻シール体３２と球面シ
ール材１８の作用によってシールを保持しつつ回転させ
ることかできる。

第１Ｏ図〜第１２図は本発明の更に他の実施例を示すも
ので、シールド掘進機４か下部と上部の開口部３４以外
全周をシールする形状の単一構造の球面シール体３５内
に支持されており、カッタ３もオーバカッタ３６を縮小
させることによって球面シール体３５の球状面Ｒ内に納
めることができるようになっており、カッタ３の下面は
球面状を有している。３７は球面シール体３５内に備え
た回転ジヤツキ、３８はシールドフレーム８の後側に有
したガイド板、３９は反力受を示す。

」１記実施例において、第１Ｏ図の状態からシールド掘
進機４を回転させる際は、オーバカッタ３６を引込めた
後、前記開口部３４においてガイド板３８に反力受３９
を取付け、この反力受３９に反力をとって回転ジヤツキ
３７の伸長により球面シル体３５を所要角度回転させ、
続いてガイド板３８に対する反力受３９の固定位置を順
次ずらして第１１図のように回転を行い、第１２図のよ
うにシールド掘進機４か水平になったところで、回転を
終了する。このとき前記開口部３４は立技用スキンブレ
ート５と対向する位置に移動しているので、第１３図の
ように球面シール体３５の所要位置に作業口４０を開口
させるようにする。

上記実施例においても、シールド掘進機４が球面シール
体３５による球状面Ｒ内に納まるようになっているので
、容易に回転を行わせることかでき、且つ球面シール体
３５と球面シール材１８とによってシールを保持しつつ
回転を行うことができる。

尚、本発明の立坑と横坑の連続掘進機は、上述の実施例
にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の立坑と横坑の連続掘進機
によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

（ｉ）　　シールド掘進機か、立坑用スキンプレートの
先端内部に納められた球面シール体内に支持されており
、且つ球面シール体による球状面内に収容できる構成を
有しているので、シルト掘進機を回転させる際、球面シ
ール体を回転させることで同等障害を生じることなく小
さな力で容易に回転させることができる。

（ｉｔ）　　球面シール体と球面シール材とにより、シ
ルト掘進機の回転時に立坑用スキンプレート内に土砂等
か浸入するのを防ＩＬすることかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の切断側面図、第２図は第１
図におけるシールド掘進機を回転させた状態における正
面図であって右半分は切断して示した図、第３図は第１
図の底面図、第４図〜第６図はシールド掘進機の回転と
球面ンル体の作動法帖を示す側面図、第７図〜第９図は
本発明の他の実施例の構成とその作動状態を示す側面図
、第１Ｏ図〜第１２図は本発明の更に他の実施例の構成
と作動状聾を示す側面図、第１３図は従来のトンネル施
工の作業要領を示す概略図である。 ４はシールド掘進機、５は立坑用スキンプレート、５′
は中心軸線、９は球面シール体、１１は支持シャツ！・
、１３は水平軸線、１７は分割プレト、１８は球面シー
ル材、３ｏは球面シール内側体、３１は球面シール外側
体、３２は二重殻シール体、３５は球面シール体、Ｒは
球状面を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）立坑用スキンプレートの先端部内に収容される球面
   シール体と、該球面シール体を前記立坑用スキンプレー
   トの中心軸線と直交する水平な軸線を中心に回転可能に
   支持するための立坑用スキンプレートに設けた支持シャ
   フトと、前記球面シール体内に支持され且つ該球面シー
   ル体による球状面内に収容可能なシールド掘進機と、前
   記球面シール体の外周に接するように立坑用スキンプレ
   ート内に設けられた球面シール材とを備え、且つ前記球
   面シール体の上部を、前記水平軸線と平行な複数の面に
   よって分割して着脱可能とした分割プレートにより構成
   したことを特徴とする立坑と横坑の連続掘進機。 ２）球面シール体を、シールド掘進機を収容する球面シ
   ール内側体と、立坑用スキンプレートの球面シール材に
   沿って回転でき、且つ前記球面シール内側体との間でも
   回転が可能な球面シール外側体とからなる二重殻シール
   体とした請求項１の立坑と横坑の連続掘進機。 ３）球面シール体を単一構造とした請求項１の立坑と横
   坑の連続掘進機。