JPH04106294A

JPH04106294A - シールド掘進機

Info

Publication number: JPH04106294A
Application number: JP22369990A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Takahashi; 高橋　繁夫
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1990-08-24
Publication date: 1992-04-08
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: JPH0823265B2

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）本発明はトンネル構築等に用いるシールド掘進機に関す
る。

（従来の技術）第６図は泥漿式シールド掘進機を示し、１０１はシール
ド円筒、１０２はカッター盤、１０３は駆動モータ、１
０４はチャンバ、１０５は隔壁、１０６は作泥材注入通
路、１０７は削土排出用のスクリューコンベア、１０８
はゲートである。

この泥漿式シールド掘進機は、作泥材をカッター盤１０
２の前面または隔壁１０５より注入し、チャンバ１０４
内で掘削上砂と作泥材を？ＨＷして、スクリューコンベ
ア１０７て後方のゲート１０８から排土するものである
。

また、第７図は泥土加圧式シールド掘進機を示すもので
、　　ｔ　ｔ　ｉはシールド円筒、１１２はカッター盤
、１１３は駆動モータ、１１４ｉ、ｉチャンバ、＋３５
は隔壁、１１６は作泥材吐出孔１１７はスクリューコン
ベア、＋１８はゲート、１１９は撹拌翼である。

この泥土加圧式シールド掘進機は、作泥材をカッター盤
１１２の前面中央部または隔壁１１５より注入し、チャ
ンバ１１４内において、カッター盤１１２と一体の撹拌
翼１１９により掘削土砂と作泥材を混練して、スクリュ
ーコンベア１１７で後方のゲート１．１８がら排出する
ものである。

また、特公平２−２９８３８号公報には、カッター盤背
面の撹拌翼の池に、縦方向の回転軸に設けた撹拌翼を備
えた密閉機械式シールド掘進機が開示されている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、第６図の７尼Ｋｉｌ！式シールド掘進機（ま
チャンバ１０４内に撹拌翼を備えていないたダ）掘削土
砂と作泥材との撹拌は、チャンバ＋０４内に臨もスクリ
ューコンベア１０７の先端のみてしかなネれず、そのた
め、掘削上砂と作泥材との撹拌が充分に行なえず、塑・
性流動化が均一に行なえないことから、チャンバ＋０４
内に土砂が付着しやすく地下水圧に対する正水性の面で
不ｉ１がある。

また、第７図の泥土加圧シールド掘進機は、カッター盤
１１２と一体の撹拌ｇｌ　１９による撹拌が行なえるも
のの、［ｔ’ｌ’！？１１９はシールド円筒１１．１の
軸心と平行して延出しでいるため撹拌効果が少なく、粘
性土層等に対して十分な撹拌を行なえない場合がある。

そして、前記特公平２−２９８３８号公報開示の密閉機
械式シール１−掘進機は、カッター盤背面の撹拌翼で掘
削土砂と作泥材を混練してから、更に、縦方向の回転軸
に設けた撹拌翼により２段階で五線できるが、１次攪拌
はあくまでもカッター盤背面の撹拌翼によるため、必ず
しも粘性上層等に対する充分な攪拌が行なえない場合あ
る。

本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発
明の目的は、作泥材を効果的に吐出させて掘削土砂と作
泥材との混線を高め、＃１１拌・混合の高効率化により
、塑性流動化及び難透水性化の促進による止水性の向上
とチャンバ内の閉塞防止効果を高めて、掘進の安定、効
率化を図ったいわゆる泥土圧式のシールド掘進機を提供
するにある。

（課題を解決するための手段）前記目的を達成するため本発明に係るシールド掘進機は
、シールド円筒と、前記シールド円筒の前端に回転自在
に配設されたカッター盤と、前記カッター盤の後方に設
けられた混練用のチャンバと、前記カッター盤に接続さ
れた作泥材注入装置と、前記チャンバに接続された削土
排出装置と、前記チャンバ内に前記シールド円筒の軸心
を中心として回転可能に配設された撹拌翼とを備えるシ
ールド掘進機において、前記撹拌翼の内部に前記作泥材
注入装置に連通する作泥材用通路を設け、前記作泥材用
通路の端部の作泥材吐出孔を萌記撹拌質の先端に開口し
たことを特徴とする。

（作用）撹拌翼の先端から作泥材を吐出できるので、掘削上砂と
作泥材との混線が強制攪拌により効率良く行なわれ、塑
性？Ｌ動化が向上する。

前記撹拌翼をシールド円筒の軸心に対して傾斜しで設け
ると、掘削土砂と作泥材との混練をより効率良く行うこ
とができ、更に、複数の撹拌翼の各々をシールド円筒の
軸心に対して互いに異なった角度で傾斜させれば、掘削
土砂と作泥材との混線をより一層効率良く行うことがで
きる。

（実施例）以下、本発明の好適一実施例を添付図面に従って説明す
る。

第１図は本発明によるいわゆる泥土圧式のシールド掘進
機の縦断側面図を示す。

１はシールド円筒（スキンプレート）、２はカッター盤
、３はその駆動モータ、４はチャンバ、５は撹拌翼、６
はその駆動モータ、７は作泥＋４．モ入装置、９は削土
排出装置としてのスフツユ−コンベアである。

シールド円筒１は、リングガーター１１．１２により固
設された内筒ｌ：３を備える。

カッター盤２の１１１面にはカッタービット２１が設け
られ、カッター盤２には軸受座２２を介してその背面の
後方に延出するドラム２３が一体化されている。

このカッター盤２の背面にはチャンバ４が形成され、カ
ッター盤２の軸受座２２と、シールド円筒１のリングガ
ーター１４との間にカッターベアリング１５が介設され
、図中１６はりツブシールを示す。

撹拌翼５は、第３図に示すように、円環５１の１ｉｉｉ
面に放射状に３本取り付けられ、撹拌翼５は円柱状を呈
し、シールド円筒１の軸心に対してその先端が次第に径
方向外方に位置するように（ψ糾して設けられている。

円ｆｉ５１の内方はチャンバ４の開口部５２にＩＩ成さ
れ、この円ｒ＝５１に後方へ延出するドラム５３が連結
されている。

この撹拌翼５のドラム５３は、シールド円筒ｌの内筒１
３の外周」二に軸受５４．．５５を介して回転自在に組
み付けられ、更に６撹拌貿５のドラム５３の外周上に、
カシター盤２のドうム２３が軸受２４，５６を介して回
転自在に組み付けられ図中１７．２５はリップシールで
ある。

そして、シールド円筒ｌのリングカーター１１に取り付
けた駆動モータ３の駆動ギヤ３１に噛合する波動ギヤ３
２が、カッター盤２のドラム２３に固設され、また、シ
ールド円筒ｌのリングガーター１２に取り付けた駆動モ
ータ６の駆動ギヤ６１に噛合する被動ギヤ６２が、撹拌
翼５のドラム５３に固設されている。

両駆動モータ３，６は、油圧モータまたは減速機付電動
機等により構成されるもので、油圧駆動の場合は油量制
御によって、また、電動機駆動の場合は、インバータ制
御卸等によって回転数を頃段階に制（財）される。

作泥材汀大装置７は、第２図に拡大して示すように、不
図示のポンプに連なる２本の注入通路７１．８１を有し
ている。

一方の注入通路７１は、シールド円筒１の内筒１３に接
続した注入管７２と、第５図に示す如く撹拌翼５のドラ
ム５３に形成した２本の貫通孔７３と、カッター盤２の
ドラム２３に接続した注入管７４とで構成され、注入管
７４はカッター盤２の背面に接続され、力・ンター盤２
の前面には複数の吐出孔７５が開口している。

また、他方の注入通路８１は、シールド円筒】の内筒に
接続した注入管８２と、第４図に示す如く撹拌翼５のド
ラム５３及び円環５１に形成した３本の貫通孔８３．８
４と、各撹拌翼５自体に形成した貫通孔８５とで構成さ
れ、貫通孔８５先端の吐出孔８６に逆止弁８７が設けら
れている。

尚、撹拌翼５のドラム５３において、その内外周にはシ
ールリング５７．５８が設けられている。

そして、スクリエーコンベア９のケージング９１が、シ
ールド円筒１の内筒１３萌端に接続されている。

以上の構成からなるシールド掘進機によればカッター盤
２ｉｉｉｉ面の吐出孔７５．７５から吐出した水や流動
化材等の作泥材が混入された掘削上砂に、更に、チャン
バ４内において、円各撹ｔ′ｌ！翼５．５５先端の吐出
孔８６，８６．８６からも作泥材を独立して吐出させる
ため、より高い撹拌混合効果をもって掘削土砂と作泥材
との混練による塑性流動化を促進できる。

また、各撹拌！５，５．５に傾斜角度をもたせたので、
各撹拌翼５，５．５によって一層効果的に強制撹拌する
ことが可能となり、更に、複数の撹拌翼５，５．５をシ
ールド円筒１の軸心に対して互いに異なった角度で傾斜
させれば、撹拌翼５．５．５の通過する軌跡が異なって
掘削土砂と作泥材とをより一層効果的に強制攪拌するこ
とが可能となる。

また、実施例のように各撹拌翼５，５．５をシ−ルド円
筒Ｉ　ＩＩＩで回転可能に支持するようにすれは、カッ
ター盤２と撹拌＠５とを独ぐ１して駆動させる二ともで
１〜、カックー盤２の回転方向及び同転数に拘束さ才１
ず、掘削１−る土質に応して撹拌翼５の回転方向及び回
転数を設定することも、また、撹拌翼５の取付数や形状
を設定することも可能となる。

（年明の効果）トス上のように本発明に係るシールド掘進機によｔば、
チャンバ内において撹拌翼の先端から作泥材を吐出させ
る構成にしたので、掘削上砂と作泥材との混練を強制撹
拌によって効率良く行なって、塑性流動化を向上でき、
難透水性化の促進と併せ止水性を向上できると共に、チ
ャンバ内の閉塞防止効果も高められ、従って、掘進の安
定と効率化を達成することができる。

また、撹拌翼に傾斜角度を持たせることで一層効果的に
強制撹拌でき、更に、複数の撹拌翼の各ｔ１をシールド
の軸心に対して互いに異なった角度で傾斜させれば、掘
削土砂と作泥材とをより一層効果的に強制撹拌できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るシールド掘進機の縦断側面図、第
２図はその要部拡大図、第：３同動全第５図は第１図の
失視Ａ、Ｂ、Ｃ４）各断面図、第６図及び第７図は従来
のシールド掘進機を例示した各縦断側面図である。尚図中、１はシールド円筒、１３は内筒、２はカッター
盤、２３はドラム、３は駆動モータ、４はチャンバ、５
は撹拌翼、５１は円環、５３はドラム、６は駆動モータ
、７は作泥材汀大装置、７１．８１は注入通路、７５．
８６は吐出孔、９は削土排出装置である。特許出願人　　　　　　フシタＩｔ株式会社代理人　弁
理士　　　　　　野　Ｅｊ］　　　茂第図第図Ｕフ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シールド円筒と、前記シールド円筒の前端に回転自在に配設されたカッタ
ー盤と、前記カッター盤の後方に設けられた混練用のチャンバと
、前記カッター盤に接続された作泥材注入装置と、前記チャンバに接続された削土排出装置と、前記チャン
バ内に前記シールド円筒の軸心を中心として回転可能に
配設された撹拌翼と、を備えるシールド掘進機において、前記撹拌翼の内部に前記作泥材注入装置に連通する作泥
材用通路を設け、前記作泥材用通路の端部の作泥材吐出孔を前記撹拌翼の
先端に開口した、ことを特徴とするシールド掘進機。
（２）前記撹拌翼はシールド円筒の軸心に対して傾斜し
て設けられている請求項１記載のシールド掘進機。
（３）前記撹拌翼は複数設けられ、各撹拌翼はシールド
円筒の軸心に対して互いに異なった角度で傾斜している
請求項１または２記載のシールド掘進機。