JPH0483090A - シールド掘進機 - 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） この発明は急曲線に沿った施工が可能なシールド掘進機
に関する。

（従来の技術） 従来トンネルを掘削するシールド掘進機にはグリッパに
より反力を受けながら曲線に沿って施工が可能なグリッ
パ推進方式を採用したものがある。

上記グリッパ推進方式を採用した掘進機には第８図に示
すようにシールド本体ａの中心部にメインビームｂを設
けたものがある。

上記メインビームｂの先端には切羽を掘削するカッタヘ
ッドＣが設けられていると共に、メインビームｂの中間
部にはグリッパｄが移動自在に支承されていて、このグ
リッパｄとメインビームｂの間にメインビームｂを推進
させるスラストシリンダｅが設けられている。

そして曲線に沿って施工する場合は、グリッパｄを拡縮
するグリッパシリンダｆによりメインビームｂの後端を
振って、メインビームｂの先端に設けられたカッタヘッ
ドＣを曲線方向に向けることにより曲線に沿って掘削で
きるようになっている。

また別のシールド掘進機としては、第９図に示すように
シールド本体ａを前部シールドｇと後部シールドｈに分
割して、これらシールドｇｈの間をアーティキュレート
シリンダｉにより屈曲自在としたものがある。

各シールドｇ、ｈにはそれぞれ反力を受けるグリッパｊ
、ｋが設けられていて、これらグリッパｊ、ｋにより互
に反力を受けながら掘進するもので２前後シールドｇ、
ｈの間を屈曲させることにより曲線に沿った施工を可能
にしたものである。

（発明が解決しようとする課題） しかし何れのシールド掘進機も曲線施工時シールド本体
ａ外側を掘削する余堀りを必要とするため掘削速度が遅
いと共に、岩盤以外での施工が困難である。

また前者のメインビームｂがシールド本体ａの中心部を
貫通するものでは、′＠、曲線に沿った施工が困難であ
ると共に、後者のシールド本体ａを前後に分割したもの
でも、象１曲線に沿った施工の場合、前部シールドｇと
後部シールドｈの間に設けられた嵌合部！のシールが難
しくなるため急曲線に沿った施工が困難であるなどの不
具合があった。

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
、象、曲線に沿った施工が容易かつ能率良く行えるよう
にしたシールド掘進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、シールド本体を多分割し９例
えば前部シールドと中間シールド及び後部シールドに３
分割して、前部シールドの前面に切羽を掘削するカッタ
ヘッドを設け、また各シールドにそれぞれグリッパを設
けて、推進時の反力をこれらグリッパにより支持すると
共に、各シールドの間を伸縮及び球状部を中心に回動自
在な連結装置により屈曲自在に連結し、かつ各シールド
の間に設けた複数本のスラストシリンダにより各シール
ドを交互に推進させるようにしたものである。

これにより中折れ角を制限するようなスキンプレートの
嵌合部が不用となるため、急曲線に沿った掘削が余堀り
せずに行えると共に、各シールドに設けたグリッパのう
ち複数のグリッパで推進反力を受けるため、硬質岩、軟
弱岩盤。

岩盤などの広範囲な地質での急曲線施工が可能となる。

（実施例） この発明の一実施例を第１図ないし第７図に示す図面を
参照して詳述する。

図において１はシールド本体で、前部シールド１ａと中
間シールド１ｂ及び後部シールドＩＣに３分割されてい
る。

前部シールド１ａの前面にはカッタモータ２により回転
されるカッタヘッド３が設けられていて、このカッタヘ
ッド３によりシールド本体１前方の切羽を掘削すると共
に、掘削された土砂はチャンバ３ａ内へ取込まれた後シ
ールド本体１の中心部を貫通するように設けられたベル
トコンベヤなどの排出装置４により後方へ搬出されるよ
うになっている。

また前部シールド１ａと中間シールド１ｂ及ヒ後部シー
ルド１ｃのそれぞれ外周部には各シールド１ａないしＩ
Ｃを交互にトンネル内壁に固定して推進反力を受けるグ
リッパ５，６．７が設けられていると共に、各シールド
１ａ、１ｂ、ｔｃＯ間は球継手よりなる連結装置８によ
り屈曲自在に連結されている。

すなわち前部シールド１ａの後端と中間シールド１ｂの
前後端及び後部シールドＩＣの前端は屈曲時互に干渉し
ないようにテーバ状に形成していて、前部シールド１ａ
の中心部及び後部シールド１ｃの中心部に連結装置８の
軸部８ａが摺動自在に支承されている。

上記軸部８ａは第３図及び第４図に示すように２重構造
となっていて、軸部８ａに摺動自在に嵌合された筒状部
８ｂが前部シールド１ａと後部シールドＩＣにそれぞれ
固定されていると共に、軸部８ａ及び該軸部８ａの一端
に膨出形成された球状部８ｃ内は中空となっていて、内
部を排土装置４が通せるようになっている。

一方各軸部８ａの一端に形成された球状部８ｃは中間シ
ールド１ｂの中心部に球面受け８ｄを介して摺動自在に
支承されていて、これら球状部８ｃを中心に前後シール
ドｌａ、ｌｃが中間シールド１ｂに対して屈曲できるよ
うになっていると共に、各球状部８０間は内部に排土装
置４が挿通された可視管９を介して接続されている。

また前部シールド１ａと中間部シールド１ｂ及び中間部
シールド１ｂと後部シールドｌｃの間に複数のスラスト
シリンダ１０が設けられている。

これらスラストシリンダ１０のシールド部１０ａは球面
ブツシュ１１を介して中間シールド１ｂと後部シールド
ＩＣにそれぞれ取付けられていると共に、シリンダ部１
０ａより突設されたロッド１０ｂの先端は球面ブツシュ
１２を介して前部シールド１ａの後端と中間シールド１
ｂの後端にそれぞれ取付けられている。

次に上記シールド掘進機により急曲線に沿って掘進する
場合の作用を説明する。

直線掘進時には、第２図に示すように前部シールド１ａ
と中間シールド１ｂ及び後部シールドＩＣは一直線上に
保持されていて、スラストシリンダ１０により前部シー
ルドｌａ、中間シールドｌｂ、後部シールドＩＣを順次
推進させて掘進するが、急曲線に沿った施工に際しては
第１図に示すように各スラストシリンダ１０の伸縮量を
調整して前部シールド１ａと中間シールド１ｂ及び後部
シールドＩＣ間を栄１曲線に沿って屈曲させる。

そしてまず第５図に示すように中間シールド１ｂと後部
シールドＩＣをグリッパ６．７によりトンネル内壁に固
定して、この状態でスラストシリンダ１０により前部シ
ールド１ａを推進させ、グリッパ６．７で反力を受けな
がらカッタヘッド３により掘削する。

掘削した土砂はチャンバ３ａ内へ取込んだ後排土装置４
により後方へ排出し、１ピツチ掘進したところで次に第
６図に示すようにグリッパ５と７で前部シールド１ａ及
び後部シールドＩＣを固定して、中間シールド１ｂと後
部シールドＩＣのスラストシリンダｌＯにより中間シー
ルド１ｂを推進させる。

その後第７図に示すようにグリッパ５と６で前部シール
ド１ａと中間部シールド１ｂを固定して、中間シールド
１ｂと後部シールドＩＣのスラストシリンダ１０を短縮
し、後部シールドＩＣを前進させる。

以上上記動作を繰返すことにより急曲線に沿って掘進す
るもので、中間シールド１ｂの中心線に対して前後シー
ルドｌａ、ｌｃの中心線を２０°付近まで屈曲させるこ
とができるため、急、曲線に沿った施工が容易に行える
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を多分割し
、かつこれらシールドの間を伸縮及び回動自在な連結装
置により連結すると共に。

各シールドの間に設けたスラストシリンダにより交互に
各シールドを推進させて掘進するようにしたことから、
従来のスキンプレートを外周部に有するシールドのよう
に前後シールドの間に中折れ角を制限する嵌合部を設け
る必要がないため、急曲線に沿った施工が容易に行える
ようになる。

また余堀りを必要としないため１曲線施工時の掘削効率
を大幅に向上させることができると共に５各シールドに
設けられた複数のグリッパにより反力を受けながら掘進
することができるため、岩盤以外の軟弱な地盤でも推進
が可能となり、広範囲な土質に対しての施工が容易に行
える。

しかも各シールドを連結する連結装置を中空に形成する
ことによって内部を排土に利用できるため、排出も容易
に行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例になるシールド掘進機の断
面図、第２図は同模式図、第３図は連結装置の拡大斜視
図、第４図は同伸長時の斜視図、第５図ないし第７図は
作用説明図、第８図及び第９図は従来のシールド掘進機
の説明図である。 １・・・シールド本体、　　　ｌａ・・・前部シールド
。 １ｂ・・・中間シールド、ｌｃ・・・後部シールド。 ３・・・カッタヘッド。 ５．６．７・・・グリッパ。 ８・・・連結装置、　　　　　８ｃ・・・球状部。 １０・・・スラストシリンダ。 特許出願人　　　　　株式会社　小松製作所化　　理　
　人　　　　　　　　弁理士　　松　　澤　　　統（ほ
か１名） 第− 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シールド本体１を多分割し、例えば前部シールド１ａと
   中間シールド１ｂ及び後部シールド１ｃに３分割して前
   部シールド１ａの前面に切羽を掘削するカッタヘッド３
   を設け、また各シールド１ａ、１ｂ、１ｃにそれぞれグ
   リッパ５、６、７を設けて推進時の反力をこれらグリッ
   パ５、６、７、により支持すると共に、各シールド１ａ
   、１ｂ、１ｃの間を伸縮及び球状部８ｃを中心に回動自
   在な連結装置８により屈曲自在に連結し、かつ各シール
   ド１ａ、１ｂ、１ｃの間に設けた複数本のスラストシリ
   ンダ１０により各シールド１ａ、１ｂ、１ｃを交互に推
   進させるようにしてなるシールド掘進機。