JPH0336638Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、直線および曲線のトンネルを連続
して掘削可能な掘進方向制御機構付きシールド掘
進機の改良に関するものである。

（従来の技術） 曲線部分を有するトンネルを掘削するシールド
掘進機として、従来より、掘進機の前胴と後胴と
を分離して中折ピン方式やアーテイキユレイトジ
ヤツキ方式等により屈折自在に連結し、カツター
装置の周縁部に配備したサイドオーバーカツター
により予めトンネルの屈曲方向側を余堀してお
き、掘進機の全周に平均的に配置されたシールド
ジヤツキの内の反屈曲方向側ジヤツキを伸張して
屈曲方向への推進力を与えて、前胴を屈曲方向に
傾斜させて掘削作業を行うようにした構造のもの
が一般に知られている。

（考案が解決しようとする問題点） しかし、上記した従来構造のシールド掘進機
は、シールドジヤツキの推力によつて間接的に掘
進機前胴に横向きの力を作用させるため、横方向
への移動力が小さい。したがつて、曲線半径Ｒが
30ｍ以下の急曲線状のトンネルの掘削は困難であ
つた。

この考案は上述の点に鑑みなされたもので、シ
ールド掘進機（前胴）のできるだけ前端寄りの位
置から半径方向力を、トンネル坑壁に付与させる
半径方向力発生機構を設けて、直接に掘進機を半
径方向へ押せるようにして、曲線半径の小さな曲
線トンネルの掘削作業が可能なシールド掘進機を
提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するためのこの考案の基本的構
成は、掘進機の前胴の前端部周囲に、可撓性枠状
体、又は可撓性袋体を介して金属製枠状体を流体
圧力により半径方向へ出入自在に配設すると共
に、該枠状体で囲まれた領域の前胴周面に泥土圧
入口を設けて該領域内に加泥圧を付加できるよう
にしたことを要旨とするものである。

（作用） この考案のシールド掘進機によれば、掘進機を
屈曲させようとする方向と反対側の可撓性枠状体
又は可撓性袋体を介して金属製枠状体を流体圧力
により半径方向へ張り出させ、トンネル坑壁面に
前記枠状体の先端部を押付けて密閉領域を形成す
る。そして、この密閉領域内に泥土圧入口より泥
土を圧入して該領域内に加泥圧を付加し、この加
泥圧力と前記枠状体の押付力とによつて、掘進機
を特定の屈曲方向へ傾斜させるための半径方向力
を発生させる。

（実施例） 以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図は実施例を示すシールド掘進機の概要側
面図、第２図は第１図の−線断面図、第３図
は第２図の部分拡大図、第４図は第３図の部分拡
大図、第５図及び第６図はシールド掘進機を横移
動させる態様を示す横断面図、第７図はシールド
掘進機の詳細断面図である。なお、実施例はシー
ルド掘進機を横移動させる態様を示すが、この移
動方向は半径方向の何れでもよい。第７図におい
て、１は掘進機で、この掘進機１の前胴２と後胴
３は分離され、中折れピン４により相互に屈折自
在に連結されている。

前胴２の前面に、カツター装置５が設けられ、
また、カツター装置５の周縁部には、半径方向に
適宜張出操作可能なサイドオーバーカツター６が
配備されている。７はカツター装置５の後部に設
けられたカツターチヤンバーで、このカツターチ
ヤンバー７に搬入口８ａを臨ませてスクリユーコ
ンベヤ８が後胴３の後端より後方へ突出して配設
されている。９はシールドジヤツキで、このシー
ルドジヤツキ９は前胴２内の全周にわたり等間隔
に配置され、前胴２の中間位置より後胴３内に突
出して配備されている（第７図では、上部のジヤ
ツキを省略している。）。１０はゼグメントＡ組立
用のエレクタで、後胴３内に配備されている。

上記構成は従来のシールド掘進機と共通するも
のである。

次に、第１図〜第６図において、１１はゴム等
の可撓性部材からなる枠状体で、この枠状体１１
は前胴２側周面両側の前端部において方形や円形
の環状に形成された環状溝１２内に、側方へ出入
自在に嵌着されている。そして、各枠状体１１に
は流体圧源（図示せず）に接続された流体の流入
管１３が、それぞれ選択的に枠状体１１内に流体
圧を導入し或いは排出できるように制御弁（図示
せず）を介して接続されている。

１４は泥土の圧入口で、この圧入口１４は前記
枠状体１１で囲まれた領域（枠状体内領域）１１
Ａにおいて、前胴２の側周面に貫通して穿設さ
れ、泥土搬送管１５により弁機構（図示せず）を
介して、坑外に設備した泥土作製プラント（図示
せず）と接続されている。また、泥土作製プラン
トの泥土はカツターチヤンバー７へも圧送され、
チヤンバー７内をバツクアツプとして加泥するよ
うにしている。

なお、前記環状溝１２は前胴２の可及的前端寄
り位置において、掘進機１の機能に支障のない空
きスペースを利用して設ける。また、前記枠状体
１１は前記環状溝１２に嵌着した場合を示した
が、環状のものに限定するものではなく、例えば
泥土を充填しない中実のものでもよい。

次に、上記実施例の掘進機について横移動させ
る際の作動態様を説明する。

トンネル掘削作業工程において、曲線トンネル
掘削予定位置の所定距離手前で、サイドオーバカ
ツター６を屈曲させる側に円周角度で略180゜の間
張り出させて掘進作業を施工し、第５図に示すよ
うな余堀部Ｂを少なくとも前胴２長さに相当する
距離は形成する。

この状態で、反屈曲側の枠状体１１内の環状溝
１２に流体を導入し枠状体１１を膨らして側方へ
張出させ、トンネル坑壁Ｃに枠状体１１の先端部
を押付け密着させてトンネル坑壁Ｃと前胴２間の
枠状体１１内領域に密閉空間を形成する。そし
て、この密閉空間内に、バツクアツプとして別途
設けた作泥プラント（図示せず）からの泥土を送
泥ポンプ（図示せず）によつて、泥土圧入口１４
より圧入する。この結果、枠状体１１の押圧力並
びにバツクアツプとしての泥土圧力（枠状体１１
内の面積分）がトンネル坑壁Ｃに作用し、この反
力により掘進機１の前胴２が第６図に示すように
余堀部Ｂ側へ横移動される。なお、枠状体１１の
押圧力並びにバツクアツプとしての泥土圧力の発
生操作に加えて、従来のシールドジヤツキ９によ
る横向き力を発生させる操作を併用すれば、更
に、大きな横向き力を付与できる。

また、枠状体１１内に圧入された泥土は、枠状
体１１が可撓性を有しているので、トンネル坑壁
Ｃに対する密着性が高く、しかも、泥土の一部が
枠状体１１の外方へ漏れ出る場合には、その泥土
が潤滑剤的な作用をなす。

次に、第８図は本考案の他の実施例を示し、前
記可撓性の枠状体１１に代えて金属製の枠状体２
１を、前胴２の側周面より出入自在に配設すると
共に、この枠状体２１の基端面に一部を接着した
可撓性袋体２３を環状溝２４内に配装し、袋体２
３をスプリング２２によつて内方へ付勢した構造
からなる。なお、２５はシール部材である。そし
て、前記実施例と同様に、流体圧により袋体２１
を膨らせて枠状体２１をスプリング２２に抗して
側方へ突出させてトンネル坑壁Ｃに押付け、枠状
体２１内に泥土を圧入して前胴２を特定方向の横
向きに移動させるようにしている。

（効果） 以上説明したように、この考案の泥土圧式シー
ルド掘進機は上記した構成からなるから、下記の
如き効果を奏する。

(1) 掘進機の前胴部を直接半径方向に押付けて半
径方向に移動させるようにしたから、従来のシ
ールドジヤキにより間接的に横向き応力を発生
させる構造に比べて、確実に半径方向に移動で
きると共にその移動量を増大でき、したがつ
て、曲線半径が例えば30ｍ以下の小さな曲線状
トンネルの掘削作業が、補助工法（例えば、地
上から地中内にトンネルの予定曲線に沿つて薬
液注入坑を打ち込む工法）を用いずに可能とな
り、工期の短縮や工費の削減を図れる。

(2) 可撓性枠状体又は可撓性袋体を流体圧により
拡縮させて枠状体を前胴の周面より半径方向へ
出入させるようにすると共に、バツクアツプと
して枠状体内領域に作泥プラントからの泥土を
圧入して泥土圧により半径方向の力を発生させ
るようにしたから、これらの半径方向力発生機
構を装備するためのスペースが極めて小さくて
済み、このために、前胴の前端寄り位置に設置
することが可能となり、発生する半径方向の力
を後端を中心とする前胴の特定方向への回転操
作に最大限発揮させることができる。しかも、
掘進機に配備されている泥土室内の圧力を利用
して主たる半径方向の力を発生させるので、付
帯設備が少なくこの分、掘進機本体の構造が複
雑にならず、コストアツプも抑制できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示すシールド掘進
機の概要側面図、第２図は第１図の−線断面
図、第３図は第２図の部分拡大図、第４図は第３
図の部分拡大図、第５図及び第６図はシールド掘
進機を横移動させる態様を示す横断面図、第７図
はシールド掘進機の詳細断面図、第８図は他の実
施例を示す第３図と同態様の断面図である。 １……シールド掘進機、２……前胴、３……後
胴、４……中折れピン、５……カツター装置、６
……サイドオーバーカツター、７……カツターチ
ヤンバー、９……シールドジヤツキ、１１，２１
……枠状体、１２，２４……環状溝、１４……泥
土圧入口、２２……スプリング、２３……袋体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 掘進機の前胴と後胴とを屈折自在に連結し、カ
   ツター後部に密閉構造のカツターチヤンバーを備
   えた泥土圧式シールド掘進機において、前記前胴
   の前端部周面に、可撓性枠状体、又は可撓性袋体
   を介して金属製枠状体を流体圧力により半径方向
   へ出入自在に配設すると共に、該枠状体で囲まれ
   た領域の前胴周面に泥土圧入口を設けて該領域内
   に加泥圧を付加できるようにしたことを特徴とす
   る掘進方向制御機構付きシールド掘進機。