JPH03267495A - 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〉 本発明はシールド掘進機に関し、特に砂、砂礫層に適し
たシールド掘進機に関する。

〈従来の技術〉 一般に、崩壊性の高い砂層、砂礫層には、第３図、第４
図に示めすように先端にカッターディスクを有し、カッ
ターディスク背面には隔壁と該カッターディスクにより
土圧室が形成され、隔壁中央部分には土圧室に充満した
土砂を後方へ搬送するスクリュウコンベアが隔壁を貫通
して設置したシールド掘進機が用いられている。掘進方
法としては、先端カッターディスク前面や土圧室内に設
けられた注入孔より泥シジウ材を注入し、カッターディ
スクにより切削された掘削土砂を土圧室内にて撹判して
塑性流動化させ、切羽土庄、水圧に対抗させると共に、
土圧室内に充満した土砂をスムーズにスクリュウコンベ
アより搬送させながらシールド機を掘進していく方法が
採用されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 従来技術による土庄系シールド掘進機においては、シー
ルド掘進機のカッターディスク背面に設けられた土圧室
内に掘削土砂を充満させることを必要としているが、土
質が圧密性の無い砂層や砂礫層の場合には、土圧室内に
取り込まれた掘削土砂は、切羽掘削土砂の過剰な取り込
みや推進力により、土圧室内で過圧縮されて間隙水が減
少し、土粒子間接触、内部摩擦力が増大し、土圧室内で
締固め現象が発生し、カッターやスクリュウコンベアの
トルク増大が起こり、しばしばシールド掘進の停止を招
来している。また、先端カッターディスクに設けられた
土砂取り込み用のスリットには、泥シぢつ材による付着
作用により掘削土砂がスリット内に固結し易くなりスリ
ット内閉塞を起こし、掘削不可能となり、地上よりシー
ルド機部分を掘削してスリット内を清掃して対処してい
るが、シールド機部分の掘削費用の増加や工期の長期化
を来しているのが現状である。

く問題点を解決するための手段〉 上記、問題点である土圧室内での締固め現象やカッター
ディスクのスリット内閉塞は、シールド機先端の全断面
に設けられたカッターディスクに起因しており、この問
題点を解決するために、本発明は、シールド機先端のカ
ッターディスクを外殼の外周部分のみに設け、土質に応
じてカッターディスク前面に複数の切削具や破砕具を装
備し、カッターディスク後部には外殼支持体により支持
され回転自在な駆動体を接合し、該駆動体を回転させる
駆動装置を設置し、さらに先端カッターディスクの前面
及び内面には複数の注入孔を設け、この注入孔より泥シ
ョウ材を供給する装置を設けたシールド掘進機を要旨と
する。

く作　用〉 上記シールド掘進機により、切羽の切削や破砕はシール
ド機外殼の外周部のみで行ない、切羽中央部分は掘削せ
ず、土圧室内に貯留した掘削土砂とバランスさせながら
、自然に取り込みを行なう。

土圧室内においては、カッターディスクの支持ビームに
より泥ショウ材と掘削土砂が混練され、過圧縮されるこ
となく塑性流動化することを確実にし、砂層、砂礫層の
掘進を容易とした。

〈実　施　例〉 以下、本発明の実施例を第１図、第２図に基づいて詳細
に説明する。

シールド機１の先端外殼の外周部分のみに、回転可能な
カッターディスク２を設け、カッターディスク２内側に
は前面が開放された土圧室６を形成し、カッタ−ディス
ク２前面の複数カ所には、礫を破砕するローラービット
３が装備されている。

本実施例においては、礫地盤用のシールド掘進機１を掲
示しているが、土質に応じて切削具を装備させることも
可能である。カッタ−ディスク２後部には、外殼支持体
４により支持され回転自在に駆動する駆動体５を接合し
、該駆動体５を回転させる駆動装置７が後方に設置され
ている。土圧室６内の中央部分には、土圧室６内に充満
した掘削土砂を後方へ搬送するスクリュウコンベア８が
装備されている。さらに、前記カッターディスク２の前
面及び内面に複数の注入孔９を設け、この注入孔９より
泥ショウ材を供給する装置を設けたシールド掘進機であ
る。

上記、シールド掘進機１による掘進状況を説明すると、
駆動装置７の稼働により回転力は駆動体５に賦与され、
先端力、ターディスク２は回転を開始する。カッターデ
ィスク２の回転により、シールド掘進機１の外周部分の
切羽地山はローラービット３により切削、破砕され、土
圧室６内に取り込まれる。シールド掘進機１の中央部分
の切羽地山はシールド掘進機１の掘進に伴い土圧室６内
に徐々に取り込まれる。この時、回転掘削と同時にカッ
タ−ディスク２前面及び内面に装備された注入孔９から
は、泥ショウ材が注入されており、力、ターディスク２
の支持ビーム１０により土圧室６内の掘削土砂は、混練
され、塑性流動化した掘削土砂として貯留される。この
ように常に塑性流動化した掘削土砂を充満しながらシー
ルド掘進機１の掘進が行なわれ、シールド掘進機ｌの中
央部分の切羽地山は、土圧室６内に充満した塑性流動化
土砂とバランスしながら徐々に塑性流動化土砂を後方へ
押しやり、外周部分の切削された土砂と共に土圧室６内
に取り込まれる。シールド掘進機１の掘進速度は、土圧
室６内の掘削土砂を搬送するスクリュウコンベア８の搬
送能力に合わせ、絶えず土圧室６内に土砂が充満されて
いる状態となるように、土圧室６内後部に設置した土圧
計１１により調整して掘進される。

〈発明の効果〉 本発明は、シールド掘進機先端全面にカッターディスク
を装備せず、土圧室内で確実に塑性流動化した掘削土砂
を充満させることにより、切羽中央部分の地山は塑性流
動化した土砂により保持する機構としたため、従来技術
の問題点であった土圧室内での過圧縮による固結やカッ
ターディスクのスリット内閉塞は皆無となった。

また、土圧室内の過圧縮による締固め現象が無くなり、
先端カッターディスク背面の固結土砂との摩擦力も著し
く低下し、カッタートルクの軽減が可能となり、カッタ
ーモーター数の減少等が行なえ機内スペース確保やスク
リュウコンベア径の拡大が容易に行なえ、砂層、砂礫層
地盤での掘進を安全で確実なものとした。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のシールド掘進機を示す縦断面図。第
２図は、本発明シールド掘進機の先端部分を示す正面図
。第３図は、従来技術における土庄系シールド掘進機を
示す縦断面図。第４図は、土庄系シールド掘進機の先端
カッターディスクを示す正面図。 なお、図中１はシールド掘進機。２はカッターディスク
。３はローラービット。４は外殼支持体。 ５は駆動体。６は土圧室。７は駆動装置。８はスクリュ
ウコンベア。９は注入孔。１０は支持ビーム。１１は土
圧計。１２はスリットを示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シールド機の先端外殼の外周部のみに回転可能な
   カッターディスクを設け、カッターディスク内側には前
   面が開放された土圧室を形成し、カッターディスク前面
   には土質条件に応じて複数箇の切削具や破砕具を装備し
   、カッターディスク後部には外殼支持体により支持され
   回転自在な駆動体を接合し、該駆動体を回転させる駆動
   装置を設置したことを特徴とするシールド掘進機。
2. （２）前記カッターディスクの前面及び内面には複数箇
   の注入孔が設けられ、この注入孔より泥ショウ材を供給
   する装置を設け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。