JPH0434677B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はシールド掘進機に関する。

（従来の技術） 従来、密閉型シールド掘進機の場合、その掘進
中にビツト交換、障害物の撤去等のために切羽附
近の地盤改良を行ない切羽へ人が出る必要性が生
ずる。その場合、地盤改良の方法としては、坑内
よりの改良と地表面からの改良との２つの方法が
ある。

しかるに、従来のシールド掘進機は、第３図に
示すように、シールド筒２′の前部に隔壁３′が設
けられて切羽室４′が形成され、この切羽室４′内
に回転可能なカツター９′が設けられている。そ
して、この回転カツター９′の駆動源である駆動
モータ２０′は、通常、隔壁３′のすぐ後部にカツ
ターの減速歯車機構１９′などを内部に有する支
持部材１９′を介して取付けられ、この駆動モー
タ２０′によりセンターシヤフト１２′を回転させ
てカツタースポーク１５′を回転させる構成とな
つており、いわゆるセンターシヤフト駆動方式を
採用し、駆動モータ２０′、カツター駆動伝達部
が機内のスペースの大部分を占めている。また、
これに加えて隔壁３′の下部には排土装置２２′の
前端が接続され、かつこの排土装置２２′の後端
は上方に立ち上げた構成となつており、機内のス
ペースが非常に狭くなつている。

（発明が解決しようとする問題点） このため、坑内より地盤改良が必要な部分ａの
地盤改良作業を行う場合、駆動モータ２０′、ギ
アー等が障害になり、作業用部材２６a′の配設作
業がしづらく、よつて、削孔精度が悪くなつた
り、削孔が多くできず、地盤改良ができない部分
ができるという問題点があつた。

一方、地表面より地壁改良する場合、道路を使
用するため交通等の問題や地盤改良する場所が深
いと精度が悪くなり、さらに、坑内側からも補助
薬注を行なわなければならず不経済であるといつ
た問題点があつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、そ
の目的とするところは坑内からの地盤改良作業が
容易となり、かつ精度も良好となるシールド掘進
機を提供することにある。

すなわち、本発明は上記目的を達成するため
に、シールド機本体の前方に前隔壁と後隔壁の二
枚の隔壁を設け、この二枚の隔壁の間を作業室と
すると共に、前隔壁前方に切羽全断面切削用のカ
ツタを設けたカツタ駆動軸をこの二枚の隔壁に貫
通・軸支せしめ、更にカツタ駆動軸の後隔壁後部
にカツタ駆動装置を装着し、前隔壁には作業室か
ら切羽室へ通じる地盤改良のための多数の削孔用
穴、および／または前隔壁と後隔壁との間のシー
ルド筒部分に作業室から外部へ通じる地盤改良の
ための多数の削孔用穴を設けると共に、これらの
削孔用穴に着脱自在な栓を設け、作業室内に設け
られた作業用部材を介して架設された削孔用ドリ
ルロツドおよび駆動装置を設け、切羽室に滞留し
た土砂を排出する排土装置を前記作業室を貫通せ
しめ切羽室の端部に臨ませて設けた点に構成上の
特徴を有している。

（発明の構成） 以下、図面に沿つて本発明を説明する。

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す
もので、図中、１はシールド掘進機本体１、２は
このシールド掘進機本体１を構成する円筒状のシ
ールド筒で、その前方部には前隔壁３が設けら
れ、これによりその前部に切羽室４が区画形成さ
れている。この場合、前隔壁３の適位置に作業員
が切羽に出入り可能な大きさをなし、かつ開閉自
在なマンホール５を設けておくと好ましい。ま
た、６は前隔壁３の後方に間隔を介して設けられ
た後隔壁であり、この後隔壁６、前隔壁３および
その間のシールド筒内周壁によつて作業室７が区
画形成されている。換言すると、前隔壁３および
後隔壁６間は内部に作業員が入り地盤改良などの
作業を行なうに好適な空間を確保するに足る程度
の間隔となつている。なお、後隔壁６の適位置に
は作業員が坑内から作業室７内へ出入り可能な蓋
８が設けられている。

９は切羽室４の前部に設けられた回転カツター
で、この回転カツター９は前・後隔壁３，６の略
中央部を貫通しかつ軸受１０，１１によつて回転
可能に軸支されたカツタ駆動軸１２と、このカツ
タ駆動軸１２の先端部に設けられたフイツシユテ
ールビツト１３と、このフイツシユテールビツト
１３のやや後方に設けられ、かつ基端がカツタ駆
動軸１２に固着されていると共に、前部に多数の
ビツト１４が設けられたカツタースポーク１５
と、このカツタースポーク１５の後方に必要に応
じ設けられる練混ぜ翼１６とを備えている。ま
た、カツタ駆動軸１２の中央部には管状の作泥土
材注入管１２ａが形成され、かつその先端はベン
トナイトあるいはその溶液、CMCなどの作泥土
材を噴射する作泥土噴射孔１２ｂとしてフイツシ
ユテールビツト１３部分に開口している。一方、
作泥土材注入管１２ａの後端はカツタ駆動軸１２
に設けられたスイベルジヨイント１７を介して作
泥土材注入手段（図示せず）と連結された作泥土
材注入パイプ１８と接続されている。また、カツ
タ駆動軸１２の後部は後隔壁６の後方に設けられ
たカツタ駆動装置と接続されている。このカツタ
ー駆動装置は後隔壁６後部に設けられた支持部材
１９に取付けられた正逆回転可能な駆動モータ２
０と、この駆動モータ２０のモータ軸とカツタ駆
動軸１２との間に設けられ、かつ駆動モータ２
０′の回転力を回転カツター９へ伝達する減速歯
車機構２１にて構成されている。

２２は切羽室４内に滞留した土砂を搬出するた
めの排土装置でスクリユーコンベヤなどから成
り、前記作業室７を貫通せしめて切羽室４の端部
に臨むように設けられている。すなわち、排土装
置２２は円筒状の筒体２３と、この筒体２３内に
設けられたスクリユー２４にてなり、筒体２３の
前端は前隔壁３の下部に連結され、かつ筒体２３
は作業室７、後隔壁６を貫通し後隔壁６後方の坑
内側へゆるやに立ち上がつて延びている。

しかして、本発明においては前隔壁３の適位置
には多数の削孔用穴３ａが貫設されている。これ
らの削孔用穴３ａは通常着脱自在の栓３ｂによつ
て塞がれている。着脱自在手段としては、例えば
削孔用穴３ａの内周部にネジ部を形成すると共
に、栓３ｂの外周部に対応するネジ部を形成し削
孔用穴３ａ内に栓３ｂを螺設するように構成する
などすれば良い。また、前・後隔壁３，６によつ
て仕切られたシールド筒部分にも同様の削孔用穴
２ａおよび栓２ｂが設けられている。そして、作
業室７内に設けられたドリルロツド駆動装置固定
棒２５などの作業用部材を介してドリルロツド駆
動装置２６を架設し、先端に削孔ビツト２７を有
するドリルロツド駆動装置２６を地盤改良が必要
とされる部分に面する削孔用穴３ａに挿通し容易
に削孔作業などを行うことができるように構成さ
れている。

なお、２８は後隔壁６の外周部後方に設けられ
た推進用ジヤツキ、２９はシールド掘進機１の掘
進に伴ない順次組立てられたセグメント、３０は
シールド筒後端に設けられたテールシールであ
る。

次に本発明の動作を説明する。

地山の掘削は駆動モータ２０を介し回転する回
転カツター９によつて行われる。この場合、地山
が砂や砂礫層であるとき作泥土材噴射孔１２ｂか
ら作泥土材を噴射させ地山や掘削土に作泥土材を
注入し、かつ作泥土材と掘削土とをカツタースポ
ーク１５の後方に設けた練混ぜ翼１６によつて練
混ぜ塑性流動性と不透水性を持つ泥土の如き土に
変換し、この土を切羽室４と排土装置２２内に充
満する。なお、掘削土が軟弱な粘性土などの場合
には必らずしも作泥土材を注入しなくとも良いこ
とは勿論である。

そして、この状態を維持して推進ジヤツキ２８
の推力により切羽室４内の土に土圧を発生させ、
この土圧を切羽が崩壊しようとする土圧および地
下水圧に対抗させて切羽を抑えシールド掘進機の
掘進と排土のバランスを図りながら、さらに回転
カツター９を駆動させつつ掘進していく。

しかして、地盤改良をする必要性が生じた場
合、蓋８を開けて作業員が作業室７内に入り地盤
改良作業を行うに一番好適な削孔用穴３ａの栓３
ｂを取り外し、かつその削孔用穴３ａより削孔用
ドリルロツド２６ａの先端に付けた削孔ビツト２
７で先ず削孔して孔を形成し、この削孔に注入パ
イプ（図示せず）を挿入し薬液注入、凍結工法な
どを行なうものである。なお、前隔壁３には既設
の削孔用穴３ａ以外に必要に応じ現場にて新しい
穴をあけることも可能である。さらに蓋８とマン
ホール５を圧気扉として使用することにより作業
室７は圧気のロツクとして人が切羽に安全に出入
りするために使用することも可能である。

上記実施例では泥土加圧式シールドの場合につ
いて説明したが土圧バランスや泥水シールド、泥
漿シールドなどの密閉型の機械シールドにも適用
できるのは勿論である。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、シールド機本体
の前方に前隔壁と後隔壁の二枚の隔壁を設け、こ
の二枚の隔壁の間を作業室とすると共に、前隔壁
前方に切羽全断面切削用のカツタを設けたカツタ
駆動軸をこの二枚の隔壁に貫通・軸支せしめ、更
にカツタ駆動軸の後隔壁後部にカツタ駆動装置を
装着し、前隔壁には作業室から切羽室へ通じる地
盤改良のための多数の削孔用穴、および／または
前隔壁と後隔壁との間のシールド筒部分に作業室
から外部へ通じる地盤改良のための多数の削孔用
穴を設けると共に、これらの削孔用穴に着脱自在
な栓を設け、作業室内に設けられた作業用部材を
介して架設された削孔用ドリルロツドおよび駆動
装置を設け、切羽室に滞留した土砂を排出する排
土装置を前記作業室を貫通せしめ切羽室の端部に
臨ませて設けたことで、この作業室を介し坑内側
より地盤改良ができるので、いつなんどき掘進不
能に陥つても掘進不能位置から容易に地盤改良作
業を行なうことができ、しかも地盤改良が必要な
部分を精度良く確実に地盤改良することができる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例で、第
１図は本発明にかかるシールド掘進機の概略側断
面図、第２図は第１図中Ａ−Ａ線断面図、第３図
は従来例である。 ２……シールド筒、３……前隔壁、６……後隔
壁、２ａ，３ａ……削孔用穴、２ｂ，３ｂ……
栓。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シールド機本体の前方に前隔壁と後隔壁の二
   枚の隔壁を設け、この二枚の隔壁の間を作業室と
   すると共に、前隔壁前方に切羽全断面切削用のカ
   ツタを設けたカツタ駆動軸をこの二枚の隔壁に貫
   通・軸支せしめ、更にカツタ駆動軸の後隔壁後部
   にカツタ駆動装置を装着し、前隔壁には作業室か
   ら切羽室へ通じる地盤改良のための多数の削孔用
   穴、および／または前隔壁と後隔壁との間のシー
   ルド筒部分に作業室から外部へ通じる地盤改良の
   ための多数の削孔用穴を設けると共に、これらの
   削孔用穴に着脱自在な栓を設け、作業室内に設け
   られた作業用部材を介して架設された削孔用ドリ
   ルロツドおよび駆動装置を設け、切羽室に滞留し
   た土砂を排出する排土装置を前記作業室を貫通せ
   しめ切羽室の端部に臨ませて設けたことを特徴と
   するシールド掘進機。