JPH06108781A

JPH06108781A - 地中掘削機

Info

Publication number: JPH06108781A
Application number: JP4780391A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Kashima; 豊加島; Masami Inoue; 正巳井上; Makoto Terajima; 良寺嶋; Yukihiro Kitamura; 行宏北村
Original assignee: Daiho Construction Co Ltd
Current assignee: Daiho Construction Co Ltd
Priority date: 1991-02-20
Filing date: 1991-02-20
Publication date: 1994-04-19
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: JPH0696941B2

Abstract

(57)【要約】【目的】掘削具が平行リンク機構的に回動する地中掘
削機において、作泥土材を均一に注入し、泥土化をより
早く行うことのできる作泥土材注入装置を備えた経済的
なシールド機を提供すること。【構成】平行リンク機構的に回動する掘削具Ｂを有
し、この掘削具Ｂの後方に掘削具Ｂを回動させるべく駆
動装置によって回転自在であると共に、作泥土材注入装
置を備えた回転体５ａが設けられた地中掘削機におい
て、前記掘削具Ｂに、支持軸１５（１５ａ）を介し前記
作泥土材注入装置とは別の作泥土材注入装置を備えた回
転体５ｂ（５Ｂ）を設けたことを特徴とする地中掘削
機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地下鉄、道路用トンネ
ルや上下水道等に適用できる断面を掘削する、平行リン
ク機構的に回動する掘削具を備えた地中掘削機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】削土に、例えば粘土、ベントナイト溶液
等の粘性付与材（以下、作泥土材という）を加えて混合
した混合体に圧力を作用させ、その圧力により切羽を押
さえながら掘進するシールド機において、作泥土材の注
入は削土の泥土化にとって重要なものであり、特に比較
的大きなシールド機では、泥土化をより早く均一に行う
ためには作泥土材を地山の切羽や切羽室内に注入する注
入口を複数設け切羽に近い箇所から、つまりカッターに
設けられた切削刃の直後に注入口を設けることが望まし
い。

【０００３】しかして、図４は特願平１−２６１３８１
号として本出願人によって既に提案されている地中掘削
機１０１を示すもので、この地中掘削機１０１は、隔壁
１１３の部分に、後方に設けられた駆動装置１１２によ
って回転自在な回転体１０２が設けられ、この回転体１
０２の偏心位置に掘削具１０４を有する支持軸１０３が
設けられ、掘削具１０４が平行リンク機構的に回動する
構成となっている。

【０００４】この地中掘削機１０１の作泥土材注入装置
は、支持軸１０３の内部に作泥土材注入穴１０５があけ
られ、後方は支持軸１０３の後端に設けられたスイベル
ジョイント１０６を介し、作泥土材注入管１０７の一端
と接続された構成となっている。そして、この作泥土材
注入管１０７の他端は、回転体１０２に設けてあるスイ
ベルジョイント１０８に接続されている。このスイベル
ジョイント１０８は、回転体１０２の後部の略中央部に
支持され、かつ前後には、注入管１０９が設けられ、注
入管１０９の前方には回転体１０２の前部の略中央部に
突設された作泥土材注入穴があけられた作泥土材吐出孔
兼撹拌棒１１０と連結されている。また、上記において
支持軸１０３内の作泥土材注入穴１０５は支持軸１０３
の前端に設けられた桁材１１１の内部を通り切羽に近い
箇所から噴出可能となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、比較的大きい
シールド機の場合、掘削面に均一な注入を行うには、駆
動部の回転体１０２を多数設ける方法、あるいは桁材１
１１の内部の作泥土材注入穴１０５を多数設け作泥土材
を均一に注入する方法が考えられるが、駆動装置１１２
を増やすことは不経済であり、また、作泥土材注入穴１
０５を多数設けることは桁材１１１の強度も低下し、あ
まり好ましくない。また、回転体１０２以外の隔壁１１
３からの注入方法は、注入範囲が小さく、多数設けて均
一な注入を図らなければならず構成面や強度面で好まし
くない、といった課題がある。

【０００６】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、平行リンク機構的に回動
する掘削具を備えた地中掘削機において、作泥土材を均
一に注入し、泥土化をより早く行うことのできる作泥土
材注入装置を備えた経済的な地中掘削機を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の地中掘削機は、平行リンク機構的に回動す
る掘削具Ｂを有し、この掘削具Ｂの後方に掘削具Ｂを回
動させるべく駆動装置によって回転自在であると共に、
作泥土材注入装置を備えた回転体５ａが設けられた地中
掘削機において、前記掘削具Ｂに、支持軸１５（１５
ａ）を介し前記作泥土材注入装置とは別の作泥土材注入
装置を備えた回転体５ｂ（５Ｂ）を設けたことを特徴と
する。

【０００８】

【作用】本発明では、掘削具Ｂを回動させるためのそれ
自体駆動装置によって回転自在であって、作泥土材注入
装置を備えた回転体５ａの他に、任意の位置に作泥土材
注入装置を有し、かつ駆動装置を有さない回転体５ｂ
（５Ｂ）を設けたため、この回転体５ｂ（５Ｂ）の作泥
土材注入装置により、好適な部位に作泥土材を削土に対
し注入可能とし、削土の泥土化を簡単、かつ速やかに行
うことができるようにしている。

【０００９】また、回転体５ｂ（５Ｂ）の支持軸１５
（１５ａ）によっても掘削具Ｂを構成する桁材２４を支
持するようにしており、強度面でも有利としている。

【００１０】

【実施例１】以下、図面に沿って本発明を説明する。図
１は作泥土材注入装置を備えた地中掘削機の内部構造を
示す側断面図、図２は正面図で、図２から明らかなよう
に掘削断面が略長方形をなす泥土圧シールドに適用した
場合の一例を示す。図１において１は地中掘削機、２は
この地中掘削機１の構成部材をなす略矩形のシールド筒
で、その前方にはフード３が形成され、また、前方内は
切羽室Ａを形成するために隔壁４で仕切られている。

【００１１】しかして、図２から明らかなように、それ
自身駆動装置により回転自在であって作泥土材注入装置
の一構成部材をなすやや肉厚の略円盤状の回転体５ａが
上側に、好間隔で例えば３つ、横方向に並設され下側の
両側には２つ並設され、また、中央部分には駆動装置を
もたない３つの回転体５ｂが上側の各回転体５ａの、例
えばほぼ下方位置に並設され、これらの回転体５ａ，５
ｂも前記とは別の作泥土材注入装置の構成部材をなし、
隔壁４の前方に回転自在に設けられている。

【００１２】すなわち、図１において、符号６は上記駆
動装置の一構成部材である駆動モータであり、隔壁４の
後方側に間隔を介して設けられたフレーム７に取り付け
られて、その回転軸に歯車８が設けられ、この歯車８に
減速歯車９が噛合されている。

【００１３】また、減速歯車９は円柱状のシャフト１０
の後端側に連結され、シャフト１０は隔壁４に対しシー
ル兼ベアリング１１によって回転自在に支持され、この
シャフト１０の前端部に上記回転体５ａが設けられてい
る。なお、この回転体５ａは隔壁４の前方側に位置され
ている。

【００１４】また、後部に駆動装置をもたない回転体５
ｂは中空短円柱状をなし、隔壁４とその後方に設けられ
たフレーム７の間に位置され、かつ外周部側に設けられ
たベアリング１２や後部側に設けられたベアリング１３
によって隔壁４とフレーム７間に設けられた支持部材１
４やフレーム７等に対し回転自在に支持されている。

【００１５】この場合、回転体５ｂの前面は隔壁４の前
面と略面一となっている。また、回転体５ｂの前部には
その中心から偏位した位置において支持軸１５が貫通さ
れており、この支持軸１５はベアリング１６によって回
転体５ｂに対し回転自在に支持され、かつ回転体５ｂの
前部にシール１７が設けられ、回転体５ｂの前面から前
方へ突出している。

【００１６】この支持軸１５の内部には軸方向に沿って
延びる作泥土材注入穴１８があけられ、この作泥土材注
入穴１８の後方には支持軸１５の後端に設けられたスイ
ベルジョイント１９を介し作泥土材注入管２０の一端と
接続されている。また、この作泥土材注入管２０の他端
は回転体５ｂに設けてあるスイベルジョイント２１に接
続されている。このスイベルジョイント２１は回転体５
ｂの後部の略中央部に支持されている。

【００１７】また、スイベルジョイント２１の前後には
略直線状に貫通して延びる作泥土材注入管２２が設けら
れ、この作泥土材注入管２２の前方には回転体５ｂの前
部略中央部に突設され、かつ切羽室Ａ内に位置すると共
に、内部に作泥土材注入穴があけられた作泥土材吐出孔
兼撹拌棒２３と連結される。なお、回転体５ｂの前部の
好位置に撹拌棒２３ａが設けられている。また、上記支
持軸１５の作泥土材注入穴１８の前方には掘削具Ｂの構
成部材である桁材２４が設けられ、この桁材２４の内部
にも作泥土材注入穴１８が直線状にあけられている。

【００１８】このようにして、回転体５ｂ側には、桁材
２４の作泥土材注入穴１８と連通する作泥土材注入穴１
８を内部に有する回転自在な支持軸１５、その後方に設
けられたスイベルジョイント１９、作泥土材注入管２
０、これと接続されたスイベルジョイント２１、このス
イベルジョイント２１を貫通する作泥土材注入管２２、
回転体５ｂの前面の略中央部から前方へ突出し、桁材２
４に設けられた切削刃２３のすぐ後部に先端が臨設さ
れ、かつ内部に作泥土材注入管２０と連通する作泥土材
注入穴があけられた作泥土材吐出孔兼攪拌棒２３等から
なる作泥土材注入装置が設けられている。

【００１９】なお、回転体５ａの前部にはその中心から
偏位した位置であって回転体５ａの外周部に棒状の支持
軸２５が設けられ、この支持軸２５の前方は支持軸１５
と同様に桁材２４に連結されている。また、回転体５ａ
の前部であって支持軸２５の反対側の対向位置には作泥
土材吐出孔兼撹拌棒２６が突設されている。

【００２０】しかして、回転体５の側には、桁材２４、
これと連結された支持軸２５、回転体５ａ、作泥土材吐
出孔兼撹拌棒２６、シャフト１０、歯車９等の内部に作
泥土材注入穴２７が設けられ、歯車９の後方に作泥土材
注入穴２７と連結されるスイベルジョイント２８等から
なる作泥土材注入装置が設けられている。

【００２１】その他、図中２９は、例えばスクリュウコ
ンベヤの如き排土装置で、前端は隔壁４の下方略中央部
に接続され、切羽室Ａ内の泥土化された削土を掘進に伴
い外部に排出するようになっている。また、３０は地中
掘削機１の掘進用のシールドジャッキで、前端はフレー
ム７側に、後端は反力受け側セグメント等（図示せず）
に位置されている。

【００２２】なお、桁材２４は正面から見ると矩形をな
し（図示せず）、かつ前部に多数の切削刃３１が設けら
れ、回転体５ａの偏位した支持軸２５と連結され、平行
リンク機構的に回動する掘削具Ｂを構成している。この
場合、桁材２４は正面から見るとマス目状をなすが、矩
形の面板状とすることも可能である。

【００２３】次に本発明の動作を説明する。駆動装置に
より平行リンク機構的の動きを有する掘削具Ｂの駆動機
構の主要部である回転体５ａを回転させ、この運動を支
持軸２５を介し掘削具Ｂに伝え運動させる。ここで、駆
動部の回転体５ａ、及び駆動部以外の回転体５ｂの作泥
土材注入装置等により切削に近い箇所から均一に地山に
注入され、掘削具Ｂの前面に取り付けられている切削刃
３１によって地山が切削される。

【００２４】切削された土砂は、切羽室Ａに取り込ま
れ、充満し、作泥土材吐出孔兼撹拌棒２６等により、必
要により注入された作泥土材と十分に練り混ぜ、土砂に
不透水性と塑性流動性をもたせ、推進用ジャッキ３０に
より切羽室Ａ内を加圧し、好位置に設けられた土圧計
（図示せず）により一定の圧力を管理し、排土装置２９
により適量の排土をしながら掘進する。

【００２５】この場合において、支持軸２５を介して平
行リンク機構的に回動させる、後部に駆動装置を備えた
適数の回転体５ａの作泥土材注入装置の他に、後部に駆
動装置を持たず、上記平行リンク機構的に回動する掘削
具Ｂに支持軸１５を介して回転する回転体５ｂの作泥土
材注入装置は、任意の箇所にその装置を設けることがで
き、切削刃３１の直後に作泥土材を注入することがで
き、泥土化が早く均一に行うことができる。

【００２６】また、掘削具Ｂに作用する荷重（土圧、水
圧等）の一部をその支持軸１５が受け持つことにより掘
削具Ｂの断面を小さくし得る。

【００２７】

【実施例２】図３は本発明の第２実施例を示す。この例
では中央部の回転体５Ｂが第１実施例のものとは異なる
タイプで構成したことに特徴を有している。

【００２８】すなわち、回転体５Ｂは隔壁４の前方に設
けられ、かつ後部は隔壁４に対し回転自在に支持された
シャフト１０ａに支持され、このシャフト１０ａの後方
はスイベルジョイント２１ａが設けられ、その後方に作
泥土材注入管２２ａが設けられ、かつシャフト１０ａや
回転体５Ｂ内に作泥土材注入穴１８ａが設けられてい
る。

【００２９】また、回転体５Ｂ前面には、その中心から
偏位した位置に支持軸１５ａ、及び作泥土材吐出孔兼撹
拌棒２３ｂが取り付けられている。また、桁材２４に対
しては、ベアリング３４により支持され、掘削具Ｂの回
転運動を支持軸１５ａを介して回転体５Ｂに伝達できる
ように構成されている。その他の構成、作用は第１実施
例と同様である。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、それ自身
駆動装置により回転自在な回転体５ａの作泥土材注入装
置の他に、後部に駆動装置を持たず、上記平行リンク機
構的に回動する掘削具Ｂに支持軸１５を介して回転する
回転体５ｂの作泥土材注入装置は、任意の箇所にその装
置を設けることができるため、切削刃３１の直後に作泥
土材を注入する位置に設ければ、その部分に作泥土材を
注入することができ、よって、削土の泥土化が早く均一
に行うことができ、作業性が向上する、といった効果が
ある。

【００３１】また、掘削具Ｂに作用する荷重（土圧、水
圧等）の一部をその支持軸１５が受け持つことにより、
掘削具Ｂの断面を小さくすることができるため、経済性
を図り得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の側断面図である。

【図２】図１におけるＣ−Ｃ線断面の正面図である。

【図３】本発明の第２実施例の側断面図である。

【図４】本出願人による先行例である。

【符号の説明】

１地中掘削機２シールド筒３フード４隔壁５ａ回転体５ｂ回転体５Ｂ回転体６駆動モータ７フレーム８減速歯車９歯車１０シャフト１１シール兼ベアリング１２ベアリング１３ベアリング１４支持部材１５支持軸１６ベアリング１７シール１８作泥土材注入穴１９スイベルジョイント２０作泥土材注入管２１スイベルジョイント２２作泥土材注入管２３作泥土材吐出孔兼撹拌棒２４桁材２５支持軸２６作泥土材吐出孔兼撹拌棒２７作泥土材注入孔２８スイベルジョイント２９排土装置３０掘進用のシールドジャッキ３１切削刃

フロントページの続き (72)発明者北村行宏東京都中央区新川１丁目24番４号大豊建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平行リンク機構的に回動する掘削具Ｂを
有し、この掘削具Ｂの後方に掘削具Ｂを回動させるべく
駆動装置によって回転自在であると共に、作泥土材注入
装置を備えた回転体５ａが設けられた地中掘削機におい
て、前記掘削具Ｂに、支持軸１５（１５ａ）を介し前記
作泥土材注入装置とは別の作泥土材注入装置を備えた回
転体５ｂ（５Ｂ）を設けたことを特徴とする地中掘削
機。