JPH0626629Y2 - シールド掘進機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は既設のトンネルにサイドトンネルを連結させた
り、既設立坑にトンネルを連結させる等の地中ドッキン
グに適した密閉形のシールド掘進機に関するものであ
る。

［従来の技術］ 鉄道或いは車輌用のトンネルには地下ケーブル等を敷設
するためのサイドトンネルをドッキングさせることが一
般に必要である。

従来は第６図に示すように、該サイドトンネルａもシー
ルド掘進機ｂで掘削するため、主トンネルｃにサイドト
ンネルａを連結する場合、シールド掘進機ｂを主トンネ
ルｃの側部直前で停止し、カッターフレームｄ等を取り
外した後、作業者がシールド掘進機ｂの前部に出て残り
の連結部ｅの土砂を掘削している。

この際、カッターフレームｄを取り外した後の土砂崩れ
を防止するため、従来はセメントミルク等の地盤硬化剤
を連結部ｅ周囲主として上方の地盤に注入し、地盤を強
化する方法がとられている。

しかしながら、斯かる地盤硬化剤による地盤強化方法で
は、砂質の地盤や地下水の多い地盤の場合、地盤硬化剤
の効果は疑問があり、又、主要道路の交差点では交通量
が多く、煩繁な振動により地盤が陥没し易い状態にあ
る。

従って、主トンネルｃとサイドトンネルａの連結部ｅの
連結作業の安全性は、充分とはいえず、地盤の崩れによ
る人身事故発生のおそれがある。

このため、本考案者は、特願昭62-91268号においてシー
ルド掘進機を先に提案した。

この先に提案したシールド掘進機は、シールドフレーム
の先端部外周に保護筒を突出或いは引込み可能に設け、
地中ドッキング時に保護筒を張り出させて既設トンネル
等に押し当て、少なくともシールドフレーム先端部上方
の地盤を支えるようにしたものである。

［考案が解決しようとする課題］ しかし、上記保護筒を備えたシールド掘進機において保
護筒とシールドフレームとの間の水密性を厳重に保持し
ないと上記保護筒とシールドフレームとの間から大量の
出水が噴出することが判明した。即ち、シールドフレー
ムの外周と土砂との隙間は、掘削して来たトンネルの後
方外周部と連通しており、こうした隙間には高い圧力を
持った出水が溜っているために、前記保護筒とシールド
フレームとの間にわずかな隙間があると後方からの出水
が回り込んで来て噴出する。特に前記特願昭62-91268号
に示したシールド掘進機は、シールドフレームの先端外
周に設けた保護筒を後方引き込み状態から前方に突出さ
せるために、隔壁の後部においてシールドフレームに形
成した長孔を通して保護筒に接続するようにしたブラケ
ットを備え、該ブラケットを介して前記保護筒を前方に
突出させる油圧ジャッキを備えるようにしているので、
前記出水が前記長孔を通して隔壁の後部室に漏出する危
険が考えられ、この問題を解決する必要がある。

本考案は、上記問題点に着目してなしたもので、保護筒
とシールドフレームとの間から水が隔壁の後部室に噴出
するのを防止することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、隔壁を備えた密閉形のシールド掘進機のシー
ルドフレームの先端外周に保護筒を配設し、隔壁の後部
において前記シールドフレームに形成した長孔を通して
前記保護筒に固定するようにしたブラケットを備えると
共に、該ブラケットを介して前記保護筒を後方引き込み
状態から前方に突出させるための油圧ジャッキを備えた
シールド掘進機であって、前記保護筒の後端部の内周面
に、前記シールドフレームの外周面に接して水密を保持
するシール装置を設けたことを特徴とするシールド掘進
機、に係るものである。

［作用］ 保護筒の後端部内面に備えたシール装置により、シール
ドフレームとの間のシールを行ってシールドフレームに
形成された長孔から隔壁の後部室内に出水が噴出するの
を防止することができ、且つ前記シール装置が保護筒の
後端部内面に備えられているので、保護筒を後方引き込
み状態から前方に突出するときに、シール装置がシール
ドフレームの未だ土砂の接触を受けていない綺麗な外周
面に沿ってのみ移動することになり、土砂が噛み込まれ
るのを防止できるので、高いシール性を保持して隔壁の
後部室への出水の発生を確実に防止することができる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明する。

第３〜５図は泥土加圧式のシールド掘進機の一例であ
り、図中１はシールドフレーム、２はカッターウイン
グ、３はカッタービット、４はフィッシュテール、５は
隔壁、６はスクリューコンベア、７は主トンネルであ
り、前記シールドフレーム１の先端部近傍に該先端部側
が若干小径となるよう段差８を設け、その小径部９に円
筒状の保護筒10を該小径部９と密着して摺動し得るよう
に嵌装してある。該保護筒10の外径は前記シールドフレ
ーム１の外径と略同一とする。

該保護筒10の先端側上部には、既設の主トンネル７のセ
グメント11外周面に密着し得るよう切欠き12を設け、又
該保護筒10の先端側下半分に切欠き13を設け、該保護筒
10がシールドフレーム１の小径部９先端側に最も突出し
た状態において、カッターウイング２の最外周ビット14
と干渉しないようにする。ここで、１つのカッターウイ
ング２′には最外周ビット14を設けず、該カッターウイ
ング２′が上方に張り出す保護筒10と干渉しないように
する。

前記シールドフレーム１の小径部９であって隔壁５後方
近傍部の外周面に長孔15を複数ケ所（本実施例で４ケ
所）に穿設し、該各長孔15を通してブラケット16を前記
保護筒10内周面に溶接等により固着し得るようにし、該
ブラケット16を固着してない状態のときは図示しない盲
蓋を前記小径部９内周面にビス等により着脱可能に固定
する。

該各長孔15の後方のシールドフレーム１内周面に油圧ジ
ャッキ18を、ブラケット19,20及びピン21を介してシー
ルドフレーム１の軸方向に枢着し、該各油圧ジャッキ18
のロッド22先端部を前記各ブラケット16に、中間継手23
及びピン24を介して接続し得るようにする。

前記保護筒10の後端部内面に、第１図に示すように、ワ
イヤブラシ25内にメッシュ、グリースその他の止水材を
施し、シールドフレーム１外周面に押圧するように環状
に形成したシール装置17を設け、或いは第２図に示すよ
うに、保護筒10の後端内周面に形成した環状の溝26内
に、樹脂等の可撓性と摩耗強度を有してシールドフレー
ム１外周面に押圧するようにしたシール材27を装入して
なるシール装置17を設ける。

上記構成において、通常のサイドトンネル28の掘削の場
合は、保護筒10をシールドフレーム１の小径部９後端側
に引き込み、少なくとも該保護筒10の先端部が回転する
カッターウイング２の最外周ビット14と干渉しないよう
にする。このとき各長孔15は盲蓋により塞ぎ、漏水等を
防止しておく。該保護筒10の外径はシールドフレーム１
の外径と略同一であるので、掘削抵抗の増加は殆どな
い。

該サイドトンネル28を主トンネル７の直前まで掘り進ん
だ後、最外周ビット14を取り付けてないカッターウイン
グ２′が頂部に位置するようにして掘進を停止し、前記
各盲蓋を取り外し、ブラケット16を各長孔15から通して
保護筒10内周側に溶接し、該各ブラケット16と油圧ジャ
ッキ18のロッド22とを中間継手23及びピン24を介して接
続する。

次いで、各油圧ジャッキ18のロッド22を同期して突出
し、保護筒10をブラケット16を介して前方に押し出す。
油圧ジャッキ18のストローク及び長孔15の長さが充分長
ければ、保護筒10の先端側切欠き12が主トンネル７のセ
グメント11の外側面に密着する。しかし、油圧ジャッキ
18のストローク又は長孔15の長さが短かい場合は、第１
回目のストロークエンドまで押し出した後、ブラケット
16をハツリ等により取り外し、油圧ジャッキ18のロッド
22を引き込んでから該ブラケット16を保護筒10後部に固
着し直し、再び油圧ジャッキ18により保護筒10を押し出
し、該保護筒10の切欠き12をセグメント11に密着させ
る。

このとき、上側のカッターウイング２′の先端には最外
周ビット14が取り付けられていないため、保護筒10の押
し出しの際干渉せず、又保護筒10の先端下半分に切欠き
13が設けられているため、他のカッターウイング２の最
外周ビット14が保護筒10の押し出しの際干渉しない。

上記において、保護筒10とシールドフレーム１との間
が、シール装置17により常に水密が確保されているの
で、サイドトンネル28後方からの出水が、保護筒10とシ
ールドフレーム１との間からシールドフレーム１内の特
に隔壁５の後部室内に噴出するようなことが防止され
る。

また、上記シール装置17によるシール効果が良好に作用
すると、前記長孔15を盲蓋で塞ぐ作業を省略することも
できる。

このようにして、主トンネル７とサイドトンネル28の連
結部上方の地盤が、保護筒10により支持されているの
で、作業者が隔壁５の出入口から切羽側に出て、カッタ
ーウイング2,2′等を取り外すと共に残りの連結部の土
砂を掘削し、スクリューコンベア６により排出する。一
般に土圧は垂直方向が最も大きく、横方向は著しく小さ
いので、通常は本実施例の如く上半分の支持で充分であ
り、作業者は地盤の崩れの危険なく、安全に作業でき
る。

尚、本考案は上述の実施例のみに限定されるものではな
く、種々の型式の密閉形シールド掘進機に適用し得るこ
と、連結部の地盤が著しく弱い場合は地盤硬化剤を併用
してもよいこと、その他本考案の要旨を逸脱しない範囲
内において種々変更を加え得ることは勿論である。

［考案の効果］ 以上述べたように本考案のシールド掘進機によれば、シ
ールドフレームの先端部外周に保護筒を配設し、隔壁の
後部において前記シールドフレームに形成した長孔を通
して前記保護筒に固定するようにしたブラケットを介し
て、前記保護筒を後方引き込み状態から前方に突出させ
る油圧ジャッキを備えた構成において、保護筒の後端部
内面にシール装置を備えたことにより、シールドフレー
ムとの間のシールを行ってシールドフレームの長孔から
隔壁の後部室内に出水が噴出するのを防止することがで
き、しかも、シール装置を保護筒の後端部内面に備えて
いるために、保護筒を後方引き込み状態から前方に突出
する時、シール装置がシールドフレームの未だ土砂の接
触を受けていない綺麗な外周面に沿ってのみ移動するこ
とになり、土砂の噛み込みを生じないために、高いシー
ル性を保持して隔壁の後部室への出水を確実に防止する
ことができる優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２図は他の
実施例を示す断面図、第３図は保護筒を備えたシールド
掘進機の側断面図、第４図は第３図のIV-IV矢視図、第
５図は第３図のＶ−Ｖ矢視図、第６図は従来の地中ドッ
キング工法の一例を示す側面図である。 １はシールドフレーム、８は段差、９は小径部、10は保
護筒、17はシール装置、25はワイヤブラシ、27はシール
材を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 松島 輝男 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)考案者 三井 隆 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)考案者 永森 邦博 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)考案者 大塚 隆三郎 愛知県名古屋市港区昭和町13番地 石川島 播磨重工業株式会社名古屋工場内 (72)考案者 水野 修介 愛知県名古屋市港区昭和町13番地 石川島 播磨重工業株式会社名古屋工場内 (56)参考文献 特開 昭63−255497（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−6990（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】隔壁を備えた密閉形のシールド掘進機のシ
   ールドフレームの先端外周に保護筒を配設し、隔壁の後
   部において前記シールドフレームに形成した長孔を通し
   て前記保護筒に固定するようにしたブラケットを備える
   と共に、該ブラケットを介して前記保護筒を後方引き込
   み状態から前方に突出させるための油圧ジャッキを備え
   たシールド掘進機であって、前記保護筒の後端部の内周
   面に、前記シールドフレームの外周面に接して水密を保
   持するシール装置を設けたことを特徴とするシールド掘
   進機。