JPH0331877B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は地中にトンネルの如き横穴を築造する
際に用いられるシールド機に関する。

（従来の技術） 削土に、例えば粘土、ベントナイト溶液等の粘
性付与材を加え、この土の土圧により切羽を押え
ながら推進するシールド機において、粘性付与材
（以後、作泥土材と言う）の注入は削土の泥土化
にとつて重要なものであり、泥土化をより早く均
一に行うためには切羽に近い箇所、つまり切削刃
の直後に注入口を設けることが望ましい。

しかして、第２図は本出願人によつて既に提案
されているシールド機を示すもので、このシール
ド機は比較的大きなシールド機であつて、かつ隔
壁中央部の内部隔壁が回転掘削具４′と一体とな
つて回転するタイプのシールド機であり、この種
のシールド機は一般にセンターシヤフト２１′、
カツターウイング６′内に作泥土材注入孔２１a′，
２１b′，６a′を設け、これにより中心部および外
周部に作泥土材を注入するという方法がとられて
いる。

（発明が解決しようとする課題） しかし、この方法では、外周部に作泥土材を送
る注入孔６a′はセンターシヤフト２１′内からカ
ツターウイング６′内へ移る所で曲折しスイベル
ジヨイント３１′により連結されているため、注
入孔６a′が詰まつた時、カツターウイング６′内
に設けられた注入孔６a′およびスイベルジヨイン
ト３１′はシールド機より掃除することができず、
このため、注入孔が詰まるとその管が使用不能と
なるという欠点があつた。

本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、そ
の目的とするところは、作泥土材注入管のメンテ
ナンスをシールド機内において容易になし得、ま
た、練り混ぜ効果をも有し、特に大口径のものに
適したシールド機を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、シールド筒１内に外部隔壁２を固着
し該外部隔壁２の前方にチヤンバー２４を形成
し、該外部隔壁２の内側に、回転掘削具４と棒状
の中間支持部材１１と固着して連結され、かつ回
転可能な内部隔壁１８を設けたシールド掘進機に
おいて、 前記中間支持部材１１の一端は前記内部隔壁１
８に連結されていると共に他端は回転掘削具４の
外周に連結され、ほぼ直線状をなす作泥土材注入
管３０を前記内部隔壁１８を貫通させると共に中
間支持部材１１に沿つて添設し回転掘削具４の外
周に該作泥土材注入管３０を開口し、かつ該作泥
土材注入管３０の後端には内部掃除用の着脱自在
な栓３０ａを設けた構成とすることにより、上記
の目的を達成している。

（作用） 上記のように、本発明では後端に着脱自在な栓
３０を有する作泥土材注入管３０を回転自在な内
部隔壁１８を貫通させ、かつ回転掘削具４の外周
側に向かつて略直線的に配設したため、作泥土材
注入管３０が詰まつても、栓３０を外して機内側
から簡単に掃除をすることができ、メンテナンス
を容易としている。

また、作泥土材注入管３０はチヤンバー２４の
内側から外側に向かつて斜めに延び、かつ回転掘
削具４に開口部を設け、かつ回転掘削具と共に回
転するようにしたので、大口径であつてもまんべ
んなく外周部に作泥土材を注入でき、かつチヤン
バー２４内に取り込まれた掘削土砂と作泥土材と
を、泥土に変換すべく効率良く練り混ぜることが
できる。

（実施例） 以下、図面に沿つて本発明を説明する。

第１図イ，ロは本発明にかかるシールド機の一
実施例を示すもので、図中１は比較的大きな径の
円筒径を呈するシールド筒であり、前方部内周面
にはこのシールド筒１の半径方向中心に向かつて
延びる外部隔壁２が固着されている。なお、この
外部隔壁２は略リング状を呈し、かつ一部に土圧
計３が設けられている。

４はシールド筒１の前端開口部に回転自在に設
けられいわゆるカツターとして機能する回転掘削
具で、中央部のボス５から外周に向かつて放射状
に延びるカツターウイング６と、このカツターウ
イング６の前方に突設されたビツト７と、カツタ
ーウイング６の外周部後方に設けられた練り混ぜ
翼８と、ボス５の前面に突設され、かつ中央部作
泥土材注入口９が設けられた中央ビツト１０とを
備えており、カツターウイング６の後方略中央部
は中間支持部材１１が固着・連結されている。

１２は上記回転掘削具４を回動させるための駆
動モータで、シールド筒１内のシールド機本体内
に適宜設けられたフレーム１３に固定されてお
り、この駆動モータ１２と上記中間支持部材１１
とは回転伝達機構１４を介し連結されている。す
なわち、この回転伝達機構１４は駆動モータ１２
の駆動軸に設けられた歯車部１５と、この歯車部
１５と噛合可能な歯車部１６と、この歯車部１６
が後方外周に設けられ、かつ前端部が中間支持部
材１１側と連結される円筒状を呈する回転伝達部
材１７とにて主として構成されている。

１８は中間支持部材１１と連結され、かつ中間
支持部材１１と一体的に回転する円板状の隔壁中
央部となる内部隔壁であり中心部バルクヘツドを
構成しており、この内部隔壁１８は中間支持部材
１１の後端側に設けられ、かつ連結され、この内
部隔壁１８の外周部側には外部隔壁２が設けられ
ており、内部隔壁１８の外周端はシールド筒１側
に形成された外部隔壁２の内周端側と対向し、か
つその外周部には周動部１８ａが設けられている
と共に、内部隔壁１８の内周端側は軸受け１９に
よつて支持されている。

しかして、この周動部１８ａの外面と外部隔壁
２の内周端に形成され、かつ周動部１８ａと対向
配置されたシールド筒１側の周動部２ａとの間に
はシールド部材２０が設けられている。

２１はシールド筒１の略中央に設けられ、かつ
回転掘削具４とは別に独立して回動可能なセンタ
ーシヤフトであり、このセンターシヤフト２１は
内部隔壁１８の略中央部に設けられた軸受１９と
フレーム１３の略中央部に設けられた軸受２２と
によつて軸支され、かつその前端は回転掘削具４
を構成するボス５に回転可能に取付けられている
と共に、前端部外周には中間支持部材１１側に向
かつて放射状に延びるアーム２３が突設され、こ
のアーム２３の前後には外部隔壁２、内部隔壁１
８等によつて区画形成されるチヤンバー２４の中
央部を撹拌するための練り混ぜ翼２５が設けられ
ている。

２６はセンターシヤフト２１を駆動するための
正逆回転可能な駆動モータでフレーム１３に固定
されている。そして、駆動モータ２６の駆動軸と
センターシヤフト２１とは歯車機構２７によつて
連結され、駆動モータ２６を駆動することにより
アーム２３を介しセンターシヤフト２１に連結さ
れた練り混ぜ翼２５をセンターシヤフト２１と略
同心的に回動させるように構成されている。

２８は作泥土材注入装置であり、この作泥土材
注入装置２８は、後端が内部隔壁１８とその後方
に設けられたフレーム１３との間に位置され、か
つセンターシヤフト２１に向かつて設けられてい
ると共に、先端側は内部隔壁１８を貫通し、かつ
中央支持部材１１にそつて添設されチヤンバー２
４内に延び、かつカツターウイング６を貫通し、
カツターウイング６の外周部に作泥土材注入口２
９が設けられてなる略直線状の作泥土材注入管３
０と、センターシヤフト２１の外周部に設けられ
たスイベルジヨイント３１と、このスイベルジヨ
イント３１と作泥土材注入管３０の後端部とを連
結する中空パイプ状の連結部３２とからなつてい
る。

なお、この例では中間支持部材１１の内部に注
入孔１１ａを形成して作泥土材注入管３０を構成
している。

しかして、ロ図に示すように、センターシヤフ
ト２１の中央部にはその後端から先端にかけて中
空管状を呈する作泥土材注入用の第１注入部２１
ａが形成されている。また、この第１の注入部２
１ａの後端部側の外周の一部には第２注入部２１
ｂが形成され、この第２注入部２１ｂはセンター
シヤフト２１の後端に形成された作泥土材注入口
２１ｃとスイベルジヨイント３１内に形成された
孔３１ａとを連結するためのもので、スイベルジ
ヨイント３１に向かつてＬ字状に折曲形成され、
この第２注入部２１ｂとスイベルジヨイント３１
の孔３１ａと作泥土材注入管３０とは相互に連通
するように形成されている。

なお、作泥土材注入管３０は図示の実施例にお
いてセンターシヤフト２１の後端部近傍からカツ
ターウイング６の外周部に向かつて斜めに立ち上
がつて直線状に形成されているが、管内掃除の容
易性を確保したまま注入口２９をより外側へ開口
させるべく多少湾曲して形成しても良いことは勿
論である。

また、作泥土材注入管３０は一本の管にて必ず
しも形成する必要はなく、カツターウイング６、
内部隔壁１８に孔を形成し、それらの孔を作泥土
材注入管３０の一部に代用することも可能であ
る。

３３はチヤツバー２４の下方部に前端部が連通
可能に設けられた周知構成の排土装置で、円筒状
の筒体３４と、この筒体３４内に回転可能に設け
られたスクリユーコンベヤ３５とを備えている。
また、３６は周動面１８ａの後方とシールド機本
体内との間に設けられたシールド部材である。

次に本発明の動作を説明する。

横穴の掘削は回転掘削具４によつて行われる。
すなわち、駆動モータ１２を駆動すると、この駆
動モータ１２の回転は、歯車部１５，１６、回転
伝達部材１８、支持部材１７等を介し回転可能な
内部隔壁１８に伝達され、更にこの内部隔壁１８
と固着して連結された中間支持部材１１にも伝達
され、中央ビツト１０を有するボス５に連結され
たカツターウイング６が回転し、これによつて中
央ビツト１０、ビツト７等を介し切羽が掘削され
る。なお、この場合、外周部へ作泥土材を注入す
る作泥土材注入装置も回転し、土質に応じ作泥土
材注入口９，２９から適宜作泥土材管粘性付与材
が注入される。

すなわち、センターシヤフト２１の後端の作泥
土材注入孔２１ｃから作泥土材を注入すればこの
作泥土材の一部は第１注入部材２１ａを通つて回
転掘削具４の中央部の作泥土材注入口９から外部
へ注入される。また、作泥土材は第２注入部２１
ｂ、スイベルジヨイント３１、作泥土材注入管３
０等を通つて回転掘削具４の外周部からも注入さ
れる。

しかして、掘削土砂、作泥土材等はチヤンバー
２４内に取り込まれ、かつチヤンバー２４内の外
周部の掘削土砂等は練り混ぜ翼８によつて撹拌さ
れる。

また、チヤンバー２４内の掘削土砂等は、中間
支持部材１１に沿つて添設された作泥土材注入管
３０や駆動モータ２６、歯車機構２７、センター
シヤフト２１等を介して駆動されるアーム２３に
突設された練り混ぜ翼２５によつて撹拌される。

そして、練り混ぜられた掘削土砂に周知の手段
により土圧を発生せしめ切羽を押え、かつ排土装
置３３を介し適宜排土をしながら掘削作業を行う
ものである。

これらの過程等において、作泥土材注入管３０
の内部が詰まつたような場合、作業者がフレーム
１３に設けられた開閉自在な扉１３ａを開け、か
つ作泥土材注入管３０の後端に設けられた着脱自
在な栓３０ａを取り外すなどすれば作泥土材注入
管３０は略直線的に形成されるため、その内部に
容易に掃除用の器具を挿入でき、かつ掃除を容易
に行うことができる。また、従前のものに比べス
イベルジヨイント３１のメンテナンスも容易に行
うことができる。

なお、図示の実施例では一対の中間支持部材１
１に作泥土材注入管３０の機能をもたせて構成し
たが、何れか一方のみとしても良い。他の構成等
は前述の実施例と同様である。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、シールド筒１内
に外部隔壁２を固着し該外部隔壁２の前方にチヤ
ンバー２４を形成し、該外部隔壁２の内側に、回
転掘削具４と棒状の中間支持部材１１と固着して
連結され、かつ回転可能な内部隔壁１８を設けた
シールド掘進機において、 前記中間支持部材１１の一端は前記内部隔壁１
８に連結されていると共に他端は回転掘削具４の
外周に連結され、ほぼ直線状をなす作泥土材注入
管３０を前記内部隔壁１８を貫通させると共に中
間支持部材１１に沿つて添設し回転掘削具４の外
周に該作泥土材注入管３０を開口し、かつ該作泥
土材注入管３０の後端には内部掃除用の着脱自在
な栓３０ａを設けた構成としたから、作泥土材注
入管３０の内部が詰まつても栓３０を外して掃除
用の器具を簡単に挿入して掃除を行うことがで
き、作泥土材注入機構が簡易構成となつているた
め、作泥土材注入経路のメンテナンスが容易であ
る利点がある。

また、回転掘削具４の回転に伴い略前周にわた
り作泥土材を放出可能となつているため、大口径
のシールド機であつてもまんべんなく作泥土材を
放出でき、かつ作泥土材注入管３０は回転可能な
内部隔壁１８を貫設し、かつ回転掘削具の外周部
に向かつて中間支持部材１１に沿つて延びている
ため、チヤンバー内に取り込まれた掘削土砂と作
泥土材とを作泥土材注入管３０等によつてもチヤ
ンバー内の中央部分から外周部にかけて練り混ぜ
ることができるので、練り混ぜ効率を向上せしめ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図イは本発明の一実施例、同ロは部分断面
説明図、第２図は既に提案されている先行例であ
る。 １……シールド筒、２……外部隔壁、４……回
転掘削具、１１……中間支持部材、９，２９……
注入口、１８……内部隔壁、２８……作泥土材注
入装置、３０……作泥土材注入管、３１……スイ
ベルジヨイント。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シールド筒１内に外部隔壁２を固着し該外部
   隔壁２の前方にチヤンバー２４を形成し、該外部
   隔壁２の内側に、回転掘削具４と棒状の中間支持
   部材１１と固着して連結され、かつ回転可能な内
   部隔壁１８を設けたシールド掘進機において、 前記中間支持部材１１の一端は前記内部隔壁１
   ８に連結されていると共に他端は回転掘削具４の
   外周に連結され、ほぼ直線状をなす作泥土材注入
   管３０を前記内部隔壁１８を貫通させると共に中
   間支持部材１１に沿つて添設し回転掘削具４の外
   周に該作泥土材注入管３０を開口し、かつ該作泥
   土材注入管３０の後端には内部掃除用の着脱自在
   な栓３０ａを設けたことを特徴とするシールド
   機。