JPH04176988A

JPH04176988A - 矩形断面シールド掘進機

Info

Publication number: JPH04176988A
Application number: JP30370790A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Ueno; 植野　利之; Shoji Nishida; 昭二西田; Hiroshi Itonaga; 糸永　洋
Original assignee: ORIESU SOGO KENKYUSHO KK; Hitachi Zosen Corp
Current assignee: ORIESU SOGO KENKYUSHO KK; Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1990-11-07
Filing date: 1990-11-07
Publication date: 1992-06-24
Anticipated expiration: 2014-08-16
Also published as: JP2935558B2

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後部で型枠を組み立ててコンクリートを注入打
設しトンネルを覆工するとともに、この型枠および打設
コンクリートを反力受けとして推進するシールド掘進機
に関する。

従来の技術従来のシールド工法には、トンネルの覆工に場所打ちコ
ンクリートを採用したＥＣＬ工法（セグメントか不要な
場所打ちコンクリートライニング工法）かある。

発明か解決しようとする課題このＥＣＬ工法とシールド掘進機を組み合わせた場合、
掘削断面か大きいとシールド掘進機を推進させるための
大きい反力が型枠等に加わり、したがって型枠の強度を
大幅に増強させる必要かあった。そのため、型枠が大型
化、大重量化され、ける型枠や打設コンクリートの強度
か低くても、大口径のトンネルの掘削が可能なシールド
掘進機を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段上記問題点を解決するために本発明は、後部で型枠を組
み立ててコンクリートを注入打設しトンネルを覆工する
とともに、この型枠および打設コンクリートを反力受け
として推進するシールド掘進機において、シールド本体
を、前後に分割されて前後方向に互いにスライド自在な
前胴と後胴とて構成するとともに、前記前胴を、横断面
で複数に分割されて前後方向に互いにスライド自在な複
数の分割前胴により構成し、前記各分割前胴の前部にそ
れぞれ掘削用カッターを設けるとともに、各分割前胴と
後胴の間にそれぞれ掘進用ジヤツキを設け、前記後胴に
、型枠および打設コンクリートを反力受けとして当接し
伸縮する前進用ジヤツキを設けたものである。

作用上記構成において、全てのジヤツキを収縮するとともに
、前進用ジヤツキを型枠に当接させた状態で、まず一つ
の分割前胴のカッターを駆動してその掘進用ジヤツキを
進展し前方に推進させる。

この時この分割前胴の推進反力は後胴から前進用ジヤツ
キを介して型枠等に伝達され支持される。

つぎに、他の分割前胴を同様にして順次推進させる。全
ての分割前胴の推進か終了した後、各掘進用ジヤツキを
収縮させると同時に前進用ジヤツキを進展させて後胴を
前進させる。そして前進用ジヤツキを収縮させて型枠を
組立てコンクリートを打設する。このようにしてシール
ド本体を掘進させるので、型枠や打設コンクリートが支
持する推進反力は各分割前胴それぞれの推進反力となり
、推進反力を受ける型枠や打設コンクリートの強度か低
くても、大口径のトンネルの掘削が可能となる。

実施例以下本発明の一実施例を第１図〜第３図に基づいて説明
する。

第１図、第２図において、１は矩形状断面に形成された
シールド本体て、前胴２と、前胴２後部内で前後方向に
スライド自在に配設された後胴３とで構成される。また
、二〇前胴２は二分割されて、中央部の中央前胴（分割
前胴）４と、この中央前胴４の下辺を除く各辺て通溝形
状に形成された左右対称のフード前胴（分割前胴）５と
て構成され、前記中央前胴４はフード前胴５内に前後方
向にスライド自在に内嵌されている。

中央前胴４の前部には、左右一対の横カツタ−ドラム６
か上下方向一定間隔毎に合計８本が回転自在に設けられ
る。これら横カツタ−ドラム６は、中央前胴４内の仕切
板７に設けられたカッター駆動モーター８から駆動軸１
０が土砂取り込み室９に突出され、この駆動軸１０と横
カツタ−ドラム６かつオーム歯車機構１１を介して連結
連動されて回転駆動される。そして、これら横カツタ−
ドラム６により掘削された土砂は上下に分割された土砂
取り込み室９に取り込まれ、中央部排土装置１２により
排土口１２ａからそれぞれシールド本体１後方に排出さ
れる。図示しないか、前記ウオーム歯車機構１１等の駆
動部はカバーに覆われて土砂から保護されている。また
、フード前胴５の前部には、−上辺および両側辺に沿う
横カツタ−ドラム１３．縦カツタードラム１４かそれぞ
れ回転自在に設けられ、ドラム１３ａ、１４ａ内に内蔵
されたカッター駆動モーター（図示せず）により回転駆
動される。前述した各カッタードラム６゜１３．１４は
円筒状ドラム６ａ、１３ａ、１４ａの外周面に複数のカ
ッター６ｂ、１３ｂ、１４ｂか突設されて形成されてい
る。フード前胴５の横カツタ−ドラム１３．縦カツター
ドラム１４の後方には各カッタードラム１３．１４にそ
れぞれ平行な排土用スクリュウフィーダー１５．１６が
配設されており、横カツタ−ドラム１３により掘削した
土砂を矢印Ａ方向で示す中央部に搬送し、フード部排土
装置１７により排土口１７ａからシールド本体１後方に
排出する。また、縦カツタードラム１４により掘削した
土砂を矢印Ｂ方向で示す下方に搬送し、フード部排土装
置１７により排土口１７ｂからそれぞれシールド本体１
後方に排出する。さらにここでフード前胴５のカッター
ドラム１３．１４が中央前胴４の横カツタ−ドラム６よ
り前方に突出しているのは、掘削部の土砂の安息角を考
慮して切羽の安定を保っためである。

中央前胴４の仕切板７と後胴３前部のフランジ板１９と
の間には所定間隔毎に前後方向の中央部掘進用ジヤツキ
２０か複数本連結され、またフード前胴５の仕切板２１
と後胴３のフランジ板１９との間には所定間隔毎に前後
方向のフード部掘進用ジヤツキ２２が複数本連結されて
いる。さらに、後胴３のフランジ板１９外周部には所定
間隔毎に後方に延びる後胴前進ジヤツキ２３が取り付け
られ、出力ロット先端の押付部材２４を、後胴３内の形
枠組立装置〔エレクタ装置〕　（図示せず）により組み
立てられてコンクリート注入装置（図示せず）によりコ
ンクリート２６か注入された形枠２５押し付は可能に構
成される。

上記構成のシールド掘進機の掘進作業を第３図により説
明する。

■フード前胴５の横カツタ−ドラム１３．縦カツタード
ラム１４を回転駆動し、形枠組立装置により組み立てら
れコンクリート２６か打設された形枠２５に打設後胴前
進ジヤツキ２３の押付部材２４を収縮位置近傍で押し付
けるとともに、フート部掘進用ジヤツキ２２を進展して
、フード前胴５を前方に推進させ、前方の地山を通溝形
状に掘削する。この時、フート前胴５の推進反力Ｆ、は
後胴３から後胴前進ジヤツキ２３を介して形枠２５およ
び打設コンクリート２６に支持される。〔第３図（ａ）
、第３図（ｂ）〕 ■中央前胴４の横カツタ−ドラム６を回転駆動して中央
部掘進用ジヤツキ２ｏを進展し、中央前胴４を前方に推
進させてフード前胴５に囲まれた前方の地山を掘削する
。この時、中央前胴４の推進反力Ｆ２は後胴３から後胴
前進ジヤツキ２３を介して形枠２５および打設コンクリ
ート２６に支持される。〔第３図（Ｃ）〕 ■フード部掘進用ジヤツキ２２および中央部掘進用ジヤ
ツキ２０を収縮すると同時に、後胴前進ジヤツキ２３を
進展して後胴３を前方に移動させる。この時、後胴３の
前進反力Ｆ３は形枠２５および打設コンクリート２６に
支持される。〔第３図（ｄ）〕 ■後胴前進ジヤツキ２３を収縮して形枠組立装置により
形枠２５を組み立て、形枠２５内にコンクリート２６を
打設する。〔第３図（ａ）〕上記実施例によれば、シー
ルド掘進機は、２つに分離されたフード前胴５と中央前
胴４を交互に前進させて掘進するので、形枠２５および
打設コンクリート２６に支持される推進反力はフード前
胴５の推進反力Ｆ１と中央前胴４の推進反力Ｆ２か分離
されて加わる。したがって、形枠２５および打設コンク
リート２６の強度かそれほど大きくなくても、大口径の
シールド掘進機の推進反力を支持することかできる。

なお、上記実施例でフード前胴５を通溝形状断面に形成
したか、第４図に示すように四角筒状に形成してもよい
。

また、第５図に示すように、円形断面のシールド掘進機
の場合には、前胴３１を中心前胴３２と、中心前胴３２
の外周に前後方向にスライド自在に配設された外周前胴
３３とで構成し、中心前胴３２の前部ｔｉ円形カッター
ディスク３４を設けるとともに、外周前胴３３の前部に
リング状カッターディスク３５を設けて構成すればよい
。

また、上記実施例ては排土装置としてスクリュウコンベ
ヤを示したか、泥水スラリー配管とすることもてきる。

発明の効果以上に述べたごとく本発明によれば、シールド本体を複
数の分割前胴と後胴とで構成し、掘進用ジヤツキにより
分割前胴を順次推進させてその推進反力を後胴から前進
用ジヤツキを介して形枠および打設コンクリートに支持
させるので、形枠および打設コンクリートが支持する推
進反力は分割前胴それぞれの掘削推進反力だけとなる。

したがって、形枠および打設コンクリートの強度か低く
ても、分割前胴の掘削面積を小さくすることにより大口
径のシールド掘進機の使用に耐えることかでき、推進反
力の支持強度か比較的小さい形枠を使用したＥＣＬ工法
であっても、大口径のトンネルを容易に掘削することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示し、第１図はシ
ールド掘進機の縦断面図、第２図は同正面半断面図、第
３図ｉａｌ〜（ｄｌは掘削作業の説明図、第４図は他の
実施例のシールド掘進機を示す斜視図、第５図はさらに
他の実施例のシールド掘進機を示す概略縦断面図である
。１・・・シールド本体、２・・・前胴、３・・・後胴、
４・・・中央前胴（分割前胴）、５・・・フード前胴（
分割前胴）、６・・・横カツタ−ドラム、１３・・・横
カツタ−ドラム、１４・・・縦カツタードラム、２０・
・・中央部掘進用ジヤツキ、２２・・・フード部掘進用
ジヤツキ、２３・・・後胴前進ジヤツキ、２５・・・形
枠、２６・・・打設コンクリート、Ｆ、、Ｆ、・・・推
進反力。

Claims

【特許請求の範囲】

１、後部で型枠を組み立ててコンクリートを注入打設し
トンネルを覆工するとともに、この型枠および打設コン
クリートを反力受けとして推進するシールド掘進機にお
いて、シールド本体を、前後に分割されて前後方向に互
いにスライド自在な前胴と後胴とで構成するとともに、
前記前胴を、横断面で複数に分割されて前後方向に互い
にスライド自在な複数の分割前胴により構成し、前記各
分割前胴の前部にそれぞれ掘削用カッターを設けるとと
もに、各分割前胴と後胴の間にそれぞれ掘進用ジャッキ
を設け、前記後胴に、型枠および打設コンクリートを反
力受けとして当接し伸縮する前進用ジャッキを設けたこ
とを特徴とするシールド掘進機。