JPH0363395A - 異形シールド掘削機 - 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） この発明は複数の円形カッタが削り残した部分の掘削を
行う揺動カッタを有する異形シールド掘削機に関する。

（従来の技術） 近年トンネルの利用範囲の拡大や多様化に伴って、従来
の円形断面のトンネルに対して異形断面のトンネルが要
望されるようになっている。

上記要望に対処すべく最近では、複数個の円形カッタを
例えば第１１図（イ〉ないしく二）に示すように組合せ
ることにより異形断面のトンネルが掘削できるようにし
た異形シールド掘削機が提案されている。

また上記第１１図（イ）ないしく二）に示すように円形
カンタａを配置した場合、これら円形カッタａの接線部
すに削り残しが発生するが、これを後掘削で掘削すると
工程が２工程となって掘削効率が低下することから９円
形カッタが削り残した部分も同時に掘削できるようにし
た異形シールド掘削機も提案されている。

例えば特開昭６０−４３６００号、特開昭６１−２２１
４９４号、特開昭６２−９９５９７号、特開昭６３−１
３０８９５号、特開昭６３−１３４７８７号公報など。

（発明が解決しようとする課題） しかし上記従来の異形シールド掘削機は９円形カッタが
削り残した部分を掘削するためのカンタ機構の構造が複
雑となったり、特定な円形カッタの組合せにしか適用で
きないため、地質によっては掘削が困難となるなどの不
具合があった。

またカッタ機構により掘削された土砂を排土口に案内す
るバルクヘッドなども存在しないため、排土効率が悪い
などの不具合もあった。

この発明は上記不具合を改善する目的でなされたもので
、＋１動カンタが掘削した土砂を排土口へ効率よく取込
めるようにしたバルクヘッドを設けた異形シールド掘削
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および作用）この発明は上
記目的を達成するために、シールドジヤツキにより地中
へ推進されるシールド本体の前面に複数の円形カッタを
回転自在に設けて、これら円形カンタにより異形断面の
トンネルを掘削する異形シールド掘削機において。

上記円形カッタの接線部に２円形カッタが削り残した部
分を掘削する揺動カンタを設けると共に、シールド本体
の前部に設けられたチャンバ内に円形カッタ及び揺動カ
ッタが掘削した土砂をチャンバ内に開口する排土口へ案
内するバルクヘッドを設けたことにより１円形カッタ及
び揺動カッタが掘削してチャンバ内へ取込まれた土砂を
効率よく排土口より排出できるようにした異形シールド
掘削機を提案するものである。

（実施例〉 この発明の一実施例を図面を参照して詳述すると２図に
おいてｌは前部シールド１ａと後部シールド１ｂに２分
割されたシールド本体で。

前部シールド本体と後部シールド１ｂの間はアーティキ
ュレートジヤツキ２により屈曲自在となっていると共に
、シールド本体ｌ全体がシールドジヤツキ３により地中
へ推進されるようになっている。

４は上記シールド本体１の前面に回転自在に設けられた
大径な円形カッタで１回転中心０１がシールド本体１の
中心Ｏよりやや上側に位置していて１回転駆動源５によ
り中心０１を中心に回転されるようになっている。

上記回転カッタ４は十字方向にスポーク４ａを有してい
て、これらスポーク４ａの両側に多数のカンタ４ｂが突
設され２円形カッタ４の回転に伴いこれらカッタ４ｂに
より掘削された土砂はスポーク４ａの間に開口された土
砂取込み口４Ｃよりシールド本体１前部のチャンバｌＣ
内へ取込まれた後、排土口２１ａよりスクリュウコンベ
ヤ２１によりシールド本体１内へ搬入され。

さらにベルトコンベヤなどの排土装置７によりシールド
本体１の後方へ搬出されるようになっている。

また図中８は回転カッタ４の下方に設けられた２個の小
径な回転カッタで、大径の回転カッタ４と干渉を避ける
ため大径な回転カンタ４の後方に設置されていて１回転
駆動源９により回転中心０８を中心に回転されるように
なっていると共に、−直線状のスポーク８ａ両側に突出
されたカッタ８ｂにより掘削された土砂は土砂取込み口
８ＣよりチャンバＩＣ内へ取込まれた後、スクリュウコ
ンベヤ６及び排土装置７により排出されるようになって
いる。

一方上記大径の円形カッタ４と小径の円形カッタ８の接
線部及び小径の円形カッタ８の間の接線部にそれぞれ揺
動カッタ１２が設けられている。

これら揺動カッタ１２は円形カッタ４．８が削り残した
部分を掘削するために設けられたもので、それぞれ扇状
の面板１２ａを有している。

面板１２ａの円弧状部１２ｂには円周方向に間隔を置い
て複数個のカフタビブト１３が突設されていると共に１
面板１２ａのカナメ部分は駆動軸１５の一端に固着され
ている。

上記駆動軸１５はシールド本体ｌの前部に設けられたチ
ャンバ１ａの両側にそれぞれ１本ずつそして底部に巾方
向に間隔を存して２本支承されている。

チャンバ１ａの両側に設けられた駆動軸１５はシールド
本体１の推進方向と直交する方向に水平に支承されてい
て、これら駆動軸１５の一端に固着された揺動カッタ１
２のカンタビット１３は前方へ突出されている。

また各駆動軸１５の他端にはレバー１６が固着されてい
て、これらレバー１６の先端に揺動シリンダ１７が接続
され、揺動シリンダ１７により駆動軸１５を中心に揺動
カッタ１２の面板１２ａが上下方向へ回動できるように
なっている。

一方チャンバ１ａの底部に設けられた２本の駆動軸１５
はほぼ垂直に支承されていて、それぞれ下端に面板１２
ａのカナメ部分が固着されている。

面板１２ａに固着されたカンタビット１３は前方へ突出
されていると共に、各駆動軸１５の上端に固着されたレ
バー１６の先端には揺動シリンダ１７が接続されていて
、これら揺動シリンダ１７により駆動軸１５を中心に各
揺動カッタ１２の面板１２ａが水平方向へ回動されるよ
うになっている。

またシールド本体１のチャンバｌ日内には。

上部に円形カッタ４．８が掘削した土砂とチャンバｌ日
内に開口する排土口２１ａ側へ案内するバルクヘッド２
２が、そして下部には揺動カッタ１２が掘削した土砂を
排土口２１ａへ案内するバルクヘッド２３がそれぞれ設
けられている。

チャンバ１ａの上部に設けられたバルクヘッド２２は第
８図に示すように傾斜角の異なる複数の斜板２２ａ、２
２ｂを前後複数段に設けた構成で。

チャンバ１ａの両側に設けられた揺動カッタ１２近傍の
斜板２２ａは特に大きな土圧を受けるため裏面に第９図
に示すように複数の補強リブ２２ｂが設けられている。

またチャンバ１ａの下部に設けられたバルクヘッド２３
は、第１Ｏ図に示すようにチャンバ１ａの底部に設けら
れた揺動カンタ１２の両側に位置し、かつチャンバ１ａ
の内周に沿って稜線２３ａを有するほぼ山形に形成され
ていて、稜ａ２３ａの前後に傾斜面２３ｂ、ｚ３ｃが設
けられている。

そして揺動カッタ１２近傍のバルクヘッド２３は大きな
土圧を受けるため、裏面に第１１図に示すように複数の
補強リプ２３ｄが設けられている。

一方シールド本体１内には一端側が上記排土口２１ａに
開口するスクリュウコンベヤ２１が設置されていて、チ
ャンバｌ日内に取込まれた土砂をチャンバｌ日内より排
出し、さらにベルトコンベヤなどの排土装置２５により
シールド本体ｌの後方へ搬出できるようになっている。

次に作用を説明すると、シールド本体１の前面に設けら
れた円形カッタ４，８を回転させながらシールドジヤツ
キ３によりシールド本体１を推進させて異形断面のトン
ネルを掘削するもので１円形カッタ４．８により掘削さ
れてチャンバｌ日内へ取込まれた土砂はチャンバ１ａ上
部のバルクヘッド２２に第７図に示す矢印のように案内
されて中心部側へ集められ、チャンバ１ａの下部に開口
する排土口２１ａの手前に落下してスクリュウコンベヤ
２１内に取込まれる。

また円形カッタ４，８が削り残した部分は揺動カッタ１
２が掘削して、揺動カッタ１２の揺動に伴いチャンバｌ
日内へ取込まれる。

またシールド本体１の推進に伴いチャンバ１ａ下部のバ
ルクヘッド２３により第１０図の矢印で示すように土砂
が揺動カッタ１２へと流れ、さらに揺動カッタ１２の揺
動に伴い排土口２１ａ側へ送り込まれるため、排土口２
１ａよりスクリュウコンベヤ２１内へ効率よく土砂を取
込むことができるようになる。

（発明の効果） この発明は以上詳述したように、シールド本体の前面に
設けられた複数の円形カフタの接線部に揺動カンタを設
けて１円形カッタが削り残した部分を上記揺動力ンクが
同時に掘削するようにしたことから、異形断面のトンネ
ルの掘削が円形カンタと揺動カッタにより効率よく行え
ると共に、シールド本体の前部に設けられたチャンバ内
に円形カッタが掘削した土砂を排土口に案内するバルク
ヘッド及び揺動カッタが掘削した土砂を排土口へ案内す
るバルクヘッドを設けたことから、チャンバ内に取込ま
れた土砂の排土が効率よく行えるようになり、これによ
って掘削速度の向上も図れるようになる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は正面図、第
２図は縦断面図、第３図は第２図■−ｍ線に沿う断面図
、第４図は第３図■方向からの矢視図、第５図は第３図
Ｖ方向からの矢視図、第６図はチャンバ内の正面図、第
７図は上部バルクヘッドの斜視図、第８図は第６図■−
■線に沿う断面図、第９図は第８図ＩＸ−ＩＸ線に沿う
断面図、第１０図は下部バルクヘッドの斜視図、第１１
図は第１θ図訂円内の破断図、第１２図（イ）ないしく
＝〉は従来の説明図である。 ｌ・・・シールド本体、　　　　１ａ・・・チャンバ。 ３・・・シールドジヤツキ、４．８・・・円形カッタ。 １２・・・揺動カンタ、　　　　２１ａ・・・排土口。 ２２、２３・・・バルクヘッド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シールドジャッキ３により地中へ推進されるシールド本
   体１の前面に複数の円形カッタ４，８を回転自在に設け
   て、これら円形カッタ４，８により異形断面のトンネル
   を掘削する異形シールド掘削機において、上記円形カッ
   タ４，８の接線部に、円形カッタ４，８が削り残した部
   分を掘削する揺動カッタ１２を設けると共に、シールド
   本体１の前部に設けられたチャンバ１ａ内に円形カッタ
   ４，８及び揺動カッタ１２が掘削した土砂をチャンバ内
   に開口する排土口２１ａへ案内するバルクヘッド２２、
   ２３を設けてなる異形シールド掘削機。