JPH04285294A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複線地下道路のような並
設トンネルを同時に掘削し得るシールド掘進機に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、このような並設トンネルを掘
削するシールド掘進機としては、図７及び図８に示すよ
うに、両側部を円筒形状に形成した正面眼鏡形状のスキ
ンプレート２１の該両側部内に一対の円形カッター板２
２、２２を左右に小間隔を存して配設すると共にこれら
の円形カッター板２２、２２間の背面に小径の円形カッ
ター板２３を重複するように配設し、該小径円形カッタ
ー板２３の上下周縁に沿って前記スキンプレートの中央
円弧状彎曲部２４を被覆させ、これらのカッター板２２
、２３を隔壁２５に装着した駆動機構２６、２７により
回転駆動させるように構成したものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなシールド掘削機では、両側の大径円形カッター板の
上端部間並びに下端部間の地盤を掘削することができず
、複雑な断面形状のトンネルが掘削されることになって
その掘削壁面にセグメント覆工を施す作業が煩雑化し、
作業能率が低下すると共に大径円形カッター板による両
側トンネル間の空間が狭くなって、有効な利用が期待で
きないという問題点があった。本発明はこのような問題
点を解消し、断面長円形状のトンネルの掘削が能率よく
行えるシールド掘削機の提供を目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のシールド掘削機は、スキンプレートを長円
形断面に形成し、その開口両側部に該スキンプレートの
円弧状端面に沿って地盤を掘削する一対のカッターを配
設すると共にこれらのカッターの対向側面間の空間部に
おける上下部に前記スキンプレートの直状部内面に沿う
端部カッターを配設し、これらのカッターをスキンプレ
ート内の前端部に一体に設けた隔壁に回転自在に支持さ
せ、さらに、スキンプレートの後部内に推進ジャッキを
装着すると共に適宜な掘削土砂排出手段を配設してなる
構造を有するものである。

【０００５】

【作用】両側に配設した対のカッターの回転によって並
設トンネルが掘削されると共にこれらのカッターによっ
て掘削できない両カッター間の地盤は上下の端部カッタ
ー板によって掘削され、両側トンネル間が連通した断面
長円形状のトンネルが築造される。

【０００６】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面について説明す
ると、１は長円形断面を有する筒状スキンプレートで、
両側面が半円形状の屈曲板部１ａ、１ａに、上下面が該
屈曲部１ａに一連に連なった直状の水平板部１ｂ、１ｂ
に形成されてある。２はスキンプレート１の前端部にお
ける長円形内周面にその外周端面を一体的に固着してな
る隔壁である。

【０００７】３、３はスキンプレート１の開口端両側部
に配設した一対の全面閉鎖型円形カッター板で、その外
側一半部の外周端縁をスキンプレート１の半円形屈曲部
１ａに沿わせあり、中心軸４、４を前記隔壁２の両側部
に夫々回転自在に貫通、支持させ、隔離２の背面に装着
した駆動装置５によって回転駆動させられる。６はカッ
ター板３、３の背面と隔壁２の前面との間の空間部で形
成された土砂取入室である。なお、これらのカッター板
３、３には公知のように、土砂取り込みスリット３ａを
放射状に設けていると共に該スリット３ａに沿って多数
のカッタービット３ｂを突設してある。

【０００８】７、７は円形カッター板３、３の対向側面
間の上下Ｖ字状空間部８に配設した上下一対の端部カッ
ターで、水平回転軸７ａの外周に螺旋掘削刃７ｂを突設
したオーガスクリュー形状に形成されてあり、その螺旋
掘削刃７ｂをスキンプレート１の直状水平板部１ｂの内
面に近接させた状態にして両端部を両側円形カッター板
３、３の背面にまで沿わせ、その回転軸７ａの両端を隔
壁２の前面両側部に突設した軸受９、９に回転自在に支
持させてある。なお、この端部カッター７としては、回
転軸筒の外周面に多数の掘削ビットを突設してなるドラ
ム形状のものであってもよい。

【０００９】１０は端部カッター７の回転駆動用モータ
で、その回転を隔壁２を通じて前記軸受９内に配設した
噛合歯車機構等の適宜な伝達機構（図示せず）を介して
端部カッター７の水平回転軸７ａに伝達するものである
。

【００１０】１１はスキンプレート１の後部内周面に周
設している支持ブラケットで、スキンプレートの内面に
沿って小間隔毎に装着した多数本の推進ジャッキ１２を
固定、支持してあり、これらの推進ジャッキ１２のロッ
ド端をセグメント覆工Ｓの前端面に押圧させて、該推進
ジャッキ１２の伸長によりシールド機全体を前進させる
ものである。

【００１１】１３、１４は掘削されるトンネル内からス
キンプレート１内に配設された送排泥管で、それらの開
口前端を前記隔壁２を貫通して土砂取入室６に連通させ
てあり、該送排泥管１３、１４と地上に設置した土砂分
離槽（図示せず）間で泥水を還流させて掘削される土砂
を地上に排出させるようにしてある。

【００１２】このように構成したので、駆動装置５及び
モータ１０を作動させて両側の円形カッター板３、３と
これらのカッター板３、３間の上下部に配設している端
部カッター７、７を回転させると共に、スキンプレート
１のテール部内でエレクタ（図示せず）を使用してスキ
ンプレート１の後端内面に沿って既に組立てたセグメン
ト覆工Ｓの前端面に推進ジャッキ１２のロッド端を受止
させ、該推進ジャッキ１２を伸長させると、シールド掘
削機が前進して両側円形カッター板３、３により円形状
並設トンネル部Ｔ、Ｔが掘削されると同時にこれらのカ
ッター板３、３によって掘削できない両カッター板３、
３間の地盤は上下端部カッター７、７によって掘削され
、図６に示すように並設トンネル部Ｔ、Ｔを連通させた
中央空間部Ｒが形成され、全体としてスキンプレート１
の断面形状、即ち、長円形状のトンネルが掘削される。

【００１３】掘削土砂はカッター板背面側の取入室６に
取り込まれ、送排泥管１３、１４を還流する泥水によっ
てトンネル内を通じて地上に設置した土砂分離槽に排出
される。シールド掘削機全体が上記推進ジャッキ１２の
作動によって一定長、掘進すると、該推進ジャッキ１２
を収縮させたのち、複数のセグメントをトンネル内壁面
に沿うように上述したようにテール部内で周方向に組立
て、この作業を装置全体の一定長さの掘進毎に繰り返し
行うことによって、前記断面形状を有するトンネルを所
望長さ築造し、セグメント覆工Ｓの施工後に２次覆工及
び隔壁、柱等の築造を行って複線地下道路等を形成する
。

【００１４】なお、上記実施例において、上下端部カッ
ター７、７間におけるスキンプレート１の中央部に両側
部が前記円形カッター板３、３の背面に重複するように
、小径の円形カッター板を配設してもよい。

【００１５】図４及び図５は本発明の別な実施例を示す
もので、前記実施例において採用している全面閉鎖型の
円形カッター板３、３に変えて、多数のカッタービット
３ｂを突設している一定長さ（スキンプレートの屈曲板
部１ａの半径に略等しい長さ）のアームを中心軸４から
四方に放射状に突設してなるカッター３を使用している
ものである。

【００１６】このシールド掘削機の構造を更に詳しく述
べると、断面長円形筒状スキンプレート１の開口端両側
部に一対のカッター３、３を配設してその中心軸４を隔
壁２に回転自在に貫通、支持させると共に上記実施例と
同様に、該カッター３、３間の背面側上下部にスキンプ
レート１の直状水平板部１ｂの内面に沿って端部カッタ
ー７、７　を配設する。

【００１７】さらに、上下端部カッター７、７間におけ
るスキンプレート１の中央部に前記カッター３の小型形
状を有するセンターカッター１５を配設してその中心軸
１６を隔壁２に回転自在に貫通、支持させると共に隔壁
２の背面に配設した駆動装置１７によって回転駆動させ
られるように構成している。

【００１８】このセンターカッター１５は、カッター３
と同様に、多数のカッタービット１９を突設しているア
ーム部材１８を中心軸１６から四方に放射状に突設して
なり、そのアーム部材１８の回転による掘削範囲をカッ
ター３の掘削範囲と上下端部カッター７、７の掘削範囲
とに一部重複させている。

【００１９】従って、このシールド掘削機によれば両側
カッター３、３間に掘り残し部分が全く生じることなく
、両カッター３、３間の地盤を上下端部カッター７、７
とセンターカッター１５によって掘削することができ、
上記のような長円形断面を有するトンネルを確実且つ能
率よく築造できるものである。その他の構造は上記実施
例と同様であるから省略する。

【００２０】なお、本発明は上記のような泥水還流式土
砂排出手段を用いた密閉型シールド掘進機に限定される
ことなく、スクリューコンベア等の適宜の土砂排出手段
を備えたシールド掘進機にも採用し得ることは勿論であ
り、さらに、両側シールド機体２、２を左右に並設する
以外に上下方向に並設して地下道路等を築造することも
でき、又、地下道路以外に地下鉄道や地下街の一部等の
築造にも使用することができる。又、上記においてはス
キンプレート１の直状水平板部１ｂは半円形状屈曲板部
１ａの半径に相当する高さに設けているが、これよりも
低くした位置に設けておいてもよく、要するに端部カッ
ター７、７によって該直状水平板部１ｂに沿う掘り残し
部分を掘削させるようにしておけばよい。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明の並設トンネル掘削
用シールド掘進機によれば、スキンプレートを長円形断
面に形成し、その開口両側部に該スキンプレートの円弧
状端面に沿って地盤を掘削する一対のカッターを配設す
ると共にこれらのカッターの対向側面間の空間部におけ
る上下部に前記スキンプレートの直状部内面に沿う端部
カッターを配設しているので、両側に配設した対のカッ
ターの回転によって並設した円形断面のトンネルが掘削
されると共にこれらのカッターによって掘削できない両
カッター間の地盤を上下の端部カッター板によって前記
円形トンネルの直径に略等しい高さを有する空間部に掘
削することができ、両側円形トンネル間が連通した断面
長円形状のトンネルを精度良く能率的に築造することが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】正面図、

【図２】横断面図、

【図３】簡略縦断側面図、

【図４】別な実施例を示す簡略正面図、

【図５】その簡
略横断面図、

【図６】築造されたトンネルの断面図、

【図７】従来例
を示す正面図、

【図８】その簡略横断面図。

【符号の説明】

１　　スキンプレート １ａ　　半円形状屈曲板部 １ｂ　　直状水平板部 ２　　隔壁 ３　　カッター ７　　端部カッター １２　　推進ジャッキ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　長円形断面のスキンプレートの開口両
   側部に該スキンプレートの円弧状端面に沿って地盤を掘
   削する一対のカッターを配設すると共にこれらのカッタ
   ーの対向側面間の空間部における上下部に前記スキンプ
   レートの直状部内面に沿う端部カッターを配設し、これ
   らのカッターをスキンプレート内の前端部に一体に設け
   た隔壁に回転自在に支持させ、さらに、スキンプレート
   の後部内に推進ジャッキを装着すると共に適宜な掘削土
   砂排出手段を配設してなることを特徴とするシールド掘
   削機。