JPH0523676Y2

JPH0523676Y2 -

Info

Publication number: JPH0523676Y2
Application number: JP1987087881U
Authority: JP
Priority date: 1987-06-05
Filing date: 1987-06-05
Publication date: 1993-06-16
Anticipated expiration: 2002-06-05
Also published as: JPS63198695U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は曲線施工可能なシールド掘進機に関す
る。

従来の技術従来、曲線施工を容易に行うために、たとえば
実公昭55−31117号公報のものが提案されている。
この推進掘削機は、ヒユーム管嵌合筒前部のカツ
ターを回転駆動する回転軸を、カツター後部の隔
壁貫通部で、自在軸受により回転自在でかつ傾動
自在に支持したもので、この回転軸の後端部に連
結されるモーターを移動させることにより、回転
軸を自在軸受を中心に傾動させてカツター前面を
嵌合筒軸心の直交方向から傾動させ、掘削方向を
任意に変更していた。

考案が解決しようとする問題点しかし、従来の構成によれば、上記自在軸受に
は球面軸受が使用され、掘削推進時にカツターに
作用するスラスト方向の荷重はすべて自在継手の
球面部分で受けて支持している。したがつて、従
来例のヒユーム管用の穴等の小口径の掘削には問
題は生じないが、比較的大口径の掘削の場合には
シールドの推進力によるスラスト方向の荷重が大
きく、球面軸受の変形や〓間が生じて傾動が円滑
にできなかつたり、また球面軸受の強度が不足す
ることがあつた。

本考案は上記問題点を解決して比較的大口径の
掘削であつても、カツタヘツドを円滑に傾動で
き、シールドの推進力によるスラスト方向の荷重
が大きくても、カツタヘツドを充分に支持できる
強度が得られるシールド掘進機を提供することを
目的とする。

問題点を解決するための手段本考案は上記問題点を解決するために、前胴と
後胴とに分割されて互いに傾動自在に連結された
シールド本体を設け、このシールド本体前部に配
設されるカツタヘツドの回転軸部を回転自在に支
持する軸受を設け、この軸受の外周面を球面状に
形成するとともに、軸受の外周面で上記前胴と後
胴との傾動中心と平行な一対の回動軸を対称位置
に突設し、この回動軸に嵌合して回動軸を回動自
在に支持する軸受部と、一対の回動軸の間で上記
軸受の外周面に摺動自在に外嵌して軸受を回動軸
を中心に回動自在に保持する受座部とを有する支
持体をシールド本体に設け、上記軸受を回動軸を
中心に回動させて、カツタヘツドを傾動させる傾
動装置を設けた構成としたものである。

作用上記構成において曲線施工時は、傾動装置を作
動させて軸受を回動軸を中心として回動させ、軸
受が支持する回転軸部を介してカツタヘツドを前
胴と後胴の傾動面内で傾動させ、シールド本体を
曲線に沿つて掘削推進させる。この推進力により
カツタヘツドに加わる負荷は、軸受から突設され
た回動軸を支持する支持体の軸受部と、軸受の外
周面を保持する支持体の受座部とで確実に支持さ
れる。そして、回動軸が支持体の軸受部で支持さ
れることから、軸受の球面状外周面が変形したり
歪んだりしても、支持体の受座部に喰い込むこと
なく、かつ回動軸により回動中心が確保されるた
め、軸受の回動が阻害されることはない。

実施例以下本考案の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図〜第４図は第１の実施例の泥水加圧型も
しくは泥漿加圧型のシールド掘進機で、シールド
本体１は前胴１Ａと、この前胴１Ａに垂直方向の
屈曲用ピン３２を介して水平方向に傾動自在に連
結された後胴１Ｂからなり、前胴１Ａの前部には
カツタヘツド２が回転自在に支持され、このカツ
タヘツド２は、カツタビツト３を有する面板４
と、この面板４の後部に突設された複数の連結脚
５ａおよびこの連結脚５ａの後端に固着されたリ
ング体５ｂからなる回転軸部５とを備え、この回
転軸部５のリング体５ｂはベアリング６を介して
円筒状の回転軸受７に回転自在に支持されてい
る。そして、リング体５ｂの後端内周面にはリン
グギヤ８が固定され、回転軸受７の内部に配設さ
れた油圧モータ等のカツタヘツド回転駆動装置９
の駆動軸に設けられたピニオン１０がこのリング
ギヤ８に噛合してカツタヘツド２が回転駆動され
る。

また、回転軸受７は、第３図に示すように、外
周面７ａがシールド本体１の軸心Ａ上で球心Ｂを
有する球面状に形成され、さらにこの外周面７ａ
の上下端部には、前記屈曲用ピン３２と平行でか
つその軸心Ｃが上記球心Ｂを通る垂直方向の一対
の回動軸１１が突設される。この回転軸受７の外
周部には、回動軸１１に外嵌して回転軸受７を回
動軸１１を中心に回動自在に支持する軸受部１２
ａと、回転軸受７の外周面７ａに摺動自在に外嵌
して回転軸受７を回動軸１１を中心に回動自在に
保持する球面受座１２ｂとを備えた支持体１２が
嵌合される。この支持体１２は前胴１Ａ内周部に
わたつて固定され、たとえば、回転軸受７の後部
を保持する後部支持体１２Ａと、この後部支持体
１２Ａに取付けられて回転軸受７の前部を保持す
る前部支持体１２Ｂとの二分割構造となつてい
る。後部支持体１２Ａは、カツタヘツド２後部の
圧力室１３とシールド本体１側の大気室１４とを
区画する周部隔壁としての役目をしている。ま
た、前胴１Ａ内の両側部には回転軸受７を回動軸
１１を中心に回動させる回動用ジヤツキ１５が揺
動自在に取付けられ、その作動杆が回動軸１１に
突設された受部材１６に回動自在に連結されて、
回動用ジヤツキ１５により回転軸受７を回動軸１
１を中心に回動させ、回転軸部５を介してカツタ
ヘツド２を傾動させる。

一方、リング体５ｂの内部には圧力室１３と大
気室１４を区画する内部隔壁１７が設けられ、そ
の中心部には軸心Ａ上に配設された注入保護管１
８と混練用リボンスクリユ２０とを回転自在に支
持する混練軸受１９が設けられる。この注入保護
管１８は、先端部がカツタヘツド２の面板４に回
転自在に支持され、面板４と混練軸受１９との間
にはリボンスクリユ２０が配設され、混練用リボ
ンスクリユ２０後端部に固定された従動ギヤ２１
が、回転軸受７に支持部材２２を介して取付けら
れた混練スクリユ駆動装置２３の駆動ギヤ２４に
噛合されて、混練用リボンスクリユ２０が回転さ
れる。そして、後部支持体１２Ａ上部に貫設され
た送泥管２５から供給された泥水もしくは泥漿と
掘削された土砂とを圧力室１３内でリボンスクリ
ユ２０により混練する。この混練された泥水は後
部支持体１２Ａ下部に貫設された排泥管２６から
排出される。２７はリング体５ｂ外周部と回転軸
受７との間に介装されたシール、２８は回転軸受
７の外周面７ａと支持体１２Ａ，１２Ｂの受座部
１２ｂとの間に介装されたシール、２９はカツタ
ヘツドの面板４周部に設けられて、曲線施工時に
余掘を行うコピーカツタである。

ところで、前胴１Ａと後胴１Ｂは、前胴１Ａ内
後部の上下端部および後胴１Ｂ前部の上下端部に
それぞれ設けられたブラケツト３０，３１に左右
一対の垂直方向の屈折用ピン３２を嵌合して回動
自在に連結され、前胴１Ａと後胴１Ｂとはピン３
２を中心に水平方向に傾動自在である。そして、
前胴１Ａ内の側部に揺動自在に設けられた屈折用
ジヤツキ３３の作動杆が後胴１Ｂの前端部に回動
自在に連結され、屈折用ジヤツキ３３を作動する
ことにより、前胴１Ａを後胴１Ｂに対してピン３
２を中心に水平方向に傾動させる。３４は前胴１
Ａの後端周部と、後胴１Ｂの前端周部に突設され
た円筒状シール板３５との間に介装されたシール
材で、揺動時に前胴１Ａ後端部とシール板３５と
が接近離間するのを許容できるように構成され
る。３６は前胴１Ａに固定されたシールドジヤツ
キ、３７は掘削された穴内に設置されたセグメン
トである。

次にこのシールド掘進機の作用について説明す
る。

まず、直線施工をする場合には、第１図および
第２図に示すように、前胴１Ａと後胴１Ｂと回転
軸部５の各軸心を同一の軸心Ａ上に一致させる。
そして、カツタヘツド駆動装置９によりピニオン
１０およびリングギヤ８を介して回転軸部５のリ
ング体５ｂを回転させ、カツタヘツド２を回転駆
動させる。さらに、シールドジヤツキ３６により
前胴１Ａを前方に推進して掘削を行う。

つぎに曲線施工を行う場合には、回動ジヤツキ
１５を作動させて回転軸受７を回動軸１１を中心
に回動させ、カツタヘツド２を所定の水平方向に
傾動させ、掘削方向を変更する。掘削が進行する
と、第４図に示すように、掘削曲線Ｌに沿う水平
方向に前胴１Ａが屈折用ジヤツキ３３により屈折
用ピン３２を中心に揺動される。すなわち、前胴
１Ａの軸心A₂は後胴１Ｂの軸心A₁に対してα°傾
斜し、回転軸部５の軸心A₃は前胴１Ａの軸心A₂
に対してβ°傾斜することになる。したがつて、カ
ツタヘツド２の回転軸部５および前胴１Ａならび
に後胴１Ｂを掘削曲線Ｌに沿つて傾斜し、曲線施
工を円滑に行える。

第４図および第５図は第２の実施例の圧力保持
型（土圧系）のシールド掘進機を示し、前胴５１
Ａ前部のカツタヘツド５２は軸心上に回転軸５３
を備え、この回転軸５３が軸受５４により回転自
在に支持される。そして、カツタヘツド５２は、
回転軸５３後端部に固定された大ギヤ５５が、軸
受５４の後部に設けられたカツタヘツド回転駆動
装置５６の駆動軸の小ギヤ５６ａに噛合されて回
転される。上記軸受５４は、第１の実施例と同様
に、外周面が球面状に形成されるとともに、対称
位置に上下一対の回動軸５７が垂直方向に突設さ
れる。そして、軸受５４の周囲に、回動軸５７を
回転自在に支持する軸受部５８ａと、軸受５４の
外周面を回動軸５７を中心に回動自在に保持する
球面状の受座部５８ｂとを有する支持体５８が配
置される。この支持体５８は前胴１Ａの内周部に
わたつて固定され、カツタヘツド２後部の圧力室
５９と大気室６０とを区画している。前胴１Ａと
後胴１Ｂとは上下端のブラケツト６１，６２に嵌
合された垂直方向の上下一対の屈折用ピン６３に
より水平方向に揺動自在に連結される。６４は支
持体５８と軸受５４との間に設けられた回転軸５
３の傾動用ジヤツキ、６５は前胴１Ａと後胴１Ｂ
の間に設けられた屈折用ジヤツキ、６６はシール
ドジヤツキ、６７，６８はシール材、６９はコピ
ーカツタ、７０はセグメントである。

このシールド掘進機は、掘削された圧力室５９
内の土砂を、スクリユコンベア７１ａを有する排
土装置７１により圧力室５９の圧力を保持しつ
つ、大気室６０に排出する。そして曲線施工時に
は、傾動用ジヤツキ６４により軸受５４を回動軸
５７を中心に回動させて回転軸５３を傾動させ、
さらに屈折用ジヤツキ６５により前胴５１Ａをピ
ン６３を中心に揺動させて、シールド本体５１を
掘削曲線に沿つて屈折させる。

第５図および第６図はスクリユ排土の圧力保持
型（土圧系）シールドのものを示したが掘削土砂
をスラリ輸送する泥水加圧シールでも同様の効果
を得ることができる。

なお、上記各実施例では回動軸および屈折用ピ
ンを垂直方向に配設して、回転軸部と前胴とを後
胴に対して水平面上で傾動させたが、回動軸およ
び屈折用ピンを水平方向として垂直面上で傾動さ
せてもよい。

また、上記各実施例ではシールド本体を前胴と
後胴に２分割したが、３分割以上であつてもよ
い。

考案の効果以上に述べたごとく本考案によれば、カツタヘ
ツドの回転軸部を支持する軸受を、支持体の軸受
部により軸受外周面に突設された回動軸を回動自
在に支持するとともに、支持体の受座部により軸
受の外周面を回動軸を中心に回動自在に保持した
ので、曲線施工において大口径の掘削であつて
も、推進力によるスラスト方向の大きい負荷を支
持体の軸受部と受座部とで軸受の回動軸および外
周面を確実に支持でき、回動軸により軸受外周面
に変形や歪みを生じて受座面に噛み込むのを防止
でき、回転軸部の傾動を円滑に行える。また固い
岩盤等の掘削によりカツタヘツドに部分的に大き
い周方向の外力が加わつた場合でも、周方向の負
荷が回動軸に支持されるので、受座部に対して軸
受部が周方向に回動することもなく、傾動装置に
ねじれを生じるようなこともない。さらに、回動
中心となる回動軸を有するので、大型で分割され
たシールド本体の組立中に各部材の位置決めが容
易で、極めて作業性がよい。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本考案の第１の実施例を示
し、第１図および第２図はシールド掘進機の側面
断面図および平面断面図、第３図は軸受の斜視
図、第４図は動作説明図、第５図および第６図は
第２の実施例を示すシールド掘進機の側面断面図
および平面断面図である。１……シールド本体、１Ａ……前胴、１Ｂ……
後胴、２……カツタヘツド、５……回転軸部、５
ａ……連絡脚、５ｂ……リング体、７……回転軸
受、９……カツタヘツド回転駆動装置、１１……
回動軸、１２……支持体、１２ａ……軸受部、１
２ｂ……受座部、１５……回動用ジヤツキ、３２
……屈折用ピン、３３……屈折用ジヤツキ、５１
……シールド本体、５１Ａ……前胴、５１Ｂ……
後胴、５２……カツタヘツド、５３……回転軸、
５４……軸受、５７……回動軸、５８……支持
体、５８ａ……軸受部、５８ｂ……受座部、６３
……ピン、６４……傾動用ジヤツキ、６５……屈
折用ジヤツキ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

前胴と後胴とに分割されて互いに傾動自在に連
結されたシールド本体を設け、このシールド本体
前部に配設されるカツタヘツドの回転軸部を回転
自在に支持する軸受を設け、この軸受の外周面を
球面状に形成するとともに、軸受の外周面で上記
前胴と後胴との傾動中心と平行な一対の回動軸を
対称位置に突設し、この回動軸に嵌合して回動軸
を回動自在に支持する軸受部と、一対の回動軸の
間で上記軸受の外周面に摺動自在に外嵌して軸受
を回動軸を中心に回動自在に保持する受座部とを
有する支持体をシールド本体に設け、上記軸受を
回動軸を中心に回動させて、カツタヘツドを傾動
させる傾動装置を設けたことを特徴とするシール
ド掘進機。