JPH0768864B2 - シールド装置 - Google Patents
シールド装置Info
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- JPH0768864B2 JPH0768864B2 JP4169863A JP16986392A JPH0768864B2 JP H0768864 B2 JPH0768864 B2 JP H0768864B2 JP 4169863 A JP4169863 A JP 4169863A JP 16986392 A JP16986392 A JP 16986392A JP H0768864 B2 JPH0768864 B2 JP H0768864B2
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- JP
- Japan
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- rotor
- axis
- crankshaft
- shield
- rotors
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- Expired - Lifetime
Links
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- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/0692—Cutter drive shields
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/20—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
- E21B7/205—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes without earth removal
- E21B7/206—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes without earth removal using down-hole drives
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
- E21D9/1006—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、横穴、縦穴、トンネル
等を地中に構築するときに用いるシールド装置に関す
る。
等を地中に構築するときに用いるシールド装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】杭打ち機のように地盤を圧密させること
により、地盤を掘削することなくトンネル等を構築する
シールド装置の１つとして、筒状のシールド本体と、該
本体の軸線の周りに回転可能にシールド本体に支承され
かつ偏心部を有するクランク軸と、シールド本体の前方
にあってクランク軸の偏心部に回転可能に支承された、
ほぼ円錐形または截頭円錐形の外表面を有するロータ
と、クランンク軸を前記軸線の周りに回転させる駆動機
構とを含むものがある（特開昭５９−１９２１９３号公
報）。
により、地盤を掘削することなくトンネル等を構築する
シールド装置の１つとして、筒状のシールド本体と、該
本体の軸線の周りに回転可能にシールド本体に支承され
かつ偏心部を有するクランク軸と、シールド本体の前方
にあってクランク軸の偏心部に回転可能に支承された、
ほぼ円錐形または截頭円錐形の外表面を有するロータ
と、クランンク軸を前記軸線の周りに回転させる駆動機
構とを含むものがある（特開昭５９−１９２１９３号公
報）。
【０００３】この公知のシールド装置は、クランク軸が
回転された状態で元押し機構等により前進される。ロー
タは、クランク軸の回転にともなってクランク軸の回転
軸線の周りに旋回運動（公転運動）をし、またこのとき
に外周面を地盤に当接しつつ旋回することによりクラン
ク軸の偏心部の軸線の周りに回転運動（自転運動）をす
る。これにより、公知のシールド装置は、地盤をロータ
の外表面で圧密しつつ前進されて、地中にトンネル等の
穴を形成する。
回転された状態で元押し機構等により前進される。ロー
タは、クランク軸の回転にともなってクランク軸の回転
軸線の周りに旋回運動（公転運動）をし、またこのとき
に外周面を地盤に当接しつつ旋回することによりクラン
ク軸の偏心部の軸線の周りに回転運動（自転運動）をす
る。これにより、公知のシールド装置は、地盤をロータ
の外表面で圧密しつつ前進されて、地中にトンネル等の
穴を形成する。
【０００４】この種のシールド装置においては、ロータ
による地盤の圧密にともなってシールド本体または形成
すべき穴の半径方向への反力がロータに生じる。この反
力は、シールド本体を地盤に押し付け、シールド本体の
前進時にシールド本体と地盤との間に摩擦力を生じさせ
るように、シールド本体に作用する。このような摩擦力
の大小は、シールド本体の前進に必要な推力に大きく影
響する。
による地盤の圧密にともなってシールド本体または形成
すべき穴の半径方向への反力がロータに生じる。この反
力は、シールド本体を地盤に押し付け、シールド本体の
前進時にシールド本体と地盤との間に摩擦力を生じさせ
るように、シールド本体に作用する。このような摩擦力
の大小は、シールド本体の前進に必要な推力に大きく影
響する。
【０００５】しかし、前記した公知のシールド装置で
は、１つのロータを用いているにすぎないから、前記反
力がそのままシールド本体に作用し、その結果シールド
本体と地盤との間の摩擦力が大きく、大きな推力が必要
であり、また前記反力がシールド本体に曲げモーメント
として作用し、装置の前進方向が不安定であった。
は、１つのロータを用いているにすぎないから、前記反
力がそのままシールド本体に作用し、その結果シールド
本体と地盤との間の摩擦力が大きく、大きな推力が必要
であり、また前記反力がシールド本体に曲げモーメント
として作用し、装置の前進方向が不安定であった。
【０００６】地盤を圧密させることにより、地盤を掘削
することなくトンネル等を構築する他の装置の１つとし
て、駆動機構と、該駆動機構により回転されるクランク
軸と、前記駆動機構の前方にあってクランク軸に回転可
能に支承された複数のロータとを含む構築装置がある
（米国特許第３，９２６，２６７号）。前記駆動機構
は、ケーシングと、前記ロータの回転運動および旋回運
動により形成された穴の内面に当接すべく前記ケーシン
グから突出する複数の突出部とを備える。
することなくトンネル等を構築する他の装置の１つとし
て、駆動機構と、該駆動機構により回転されるクランク
軸と、前記駆動機構の前方にあってクランク軸に回転可
能に支承された複数のロータとを含む構築装置がある
（米国特許第３，９２６，２６７号）。前記駆動機構
は、ケーシングと、前記ロータの回転運動および旋回運
動により形成された穴の内面に当接すべく前記ケーシン
グから突出する複数の突出部とを備える。
【０００７】この公知の構築装置において、駆動機構の
ケーシングは、形成される穴の内径より小さい外径を有
する。このため、穴が形成される間、ケーシングの周り
の穴は該穴の周りの圧密された地盤により維持され、ま
たロータの回転運動および旋回運動に起因する回転反力
は突出部を経て地盤に伝達される。
ケーシングは、形成される穴の内径より小さい外径を有
する。このため、穴が形成される間、ケーシングの周り
の穴は該穴の周りの圧密された地盤により維持され、ま
たロータの回転運動および旋回運動に起因する回転反力
は突出部を経て地盤に伝達される。
【０００８】しかし、このように形成される穴の内径よ
り小さい外径を有するケーシングを用いる装置では、ケ
ーシングが穴の周りの地盤に接触しないから、穴の半径
方向への反力に起因する前記した摩擦力の問題は生じな
いが、ケーシングが穴の周りの地盤の崩壊を防止する作
用を有しておらず、したがって穴の周りの地盤の崩壊を
防止することができず、実用的でない。
り小さい外径を有するケーシングを用いる装置では、ケ
ーシングが穴の周りの地盤に接触しないから、穴の半径
方向への反力に起因する前記した摩擦力の問題は生じな
いが、ケーシングが穴の周りの地盤の崩壊を防止する作
用を有しておらず、したがって穴の周りの地盤の崩壊を
防止することができず、実用的でない。
【０００９】
【解決しようとする課題】本発明の目的は、地盤の圧密
時にシールド本体にこれの半径方向に作用する反力を小
さくして、前記反力に起因するシールド本体と地盤との
間の摩擦力を小さくし、装置の前進方向を安定化させる
ことにある。
時にシールド本体にこれの半径方向に作用する反力を小
さくして、前記反力に起因するシールド本体と地盤との
間の摩擦力を小さくし、装置の前進方向を安定化させる
ことにある。
【００１０】
【解決手段、作用、効果】本発明のシールド装置は、筒
状のシールド本体と、該本体の軸線の周りに回転可能に
前記本体に支承されたクランク軸と、前記本体より前方
の領域に前記軸線の方向に順次配置されかつ前記クラン
ク軸に回転可能に支承された複数のロータと、前記クラ
ンンク軸を前記軸線の周りに回転させる駆動機構とを含
み、前記ロータがほぼ円錐形または截頭円錐形の外表面
を互いに共同して規定し、隣り合う前記ロータが互いに
異なる方向へ偏心されている、ことを特徴とする。
状のシールド本体と、該本体の軸線の周りに回転可能に
前記本体に支承されたクランク軸と、前記本体より前方
の領域に前記軸線の方向に順次配置されかつ前記クラン
ク軸に回転可能に支承された複数のロータと、前記クラ
ンンク軸を前記軸線の周りに回転させる駆動機構とを含
み、前記ロータがほぼ円錐形または截頭円錐形の外表面
を互いに共同して規定し、隣り合う前記ロータが互いに
異なる方向へ偏心されている、ことを特徴とする。
【００１１】シールド装置は、クランク軸が回転された
状態で元押し機構等により前進される。各ロータは、ク
ランク軸の回転にともなってクランク軸の回転軸線の周
りに旋回運動（公転運動）をし、またこのときに外周面
を地盤に当接しつつ旋回することによりクランク軸の偏
心部の軸線の周りに回転運動（自転運動）をする。これ
により、シールド装置は、地盤をロータの外表面で圧密
しつつ前進されて、地中にトンネル等の穴を形成する。
状態で元押し機構等により前進される。各ロータは、ク
ランク軸の回転にともなってクランク軸の回転軸線の周
りに旋回運動（公転運動）をし、またこのときに外周面
を地盤に当接しつつ旋回することによりクランク軸の偏
心部の軸線の周りに回転運動（自転運動）をする。これ
により、シールド装置は、地盤をロータの外表面で圧密
しつつ前進されて、地中にトンネル等の穴を形成する。
【００１２】地盤を圧密するとき、シールド本体の半径
方向への反力が各ロータに生じる。しかし、隣り合うロ
ータが互いに異なる方向へ偏心されているから、前記反
力の方向がロータ毎に異なる。これにより、前記反力が
互いに減殺し合うから、シールド本体に作用する反力が
小さくなり、その結果前記反力に起因するシールド本体
と地盤との間の摩擦力が小さくなり、シールド本体の前
進に必要な推力が小さくなる。また、シールド本体に作
用する曲げモーメントが前記反力の減少に比例して小さ
くなるから、装置の前進方向が安定化する。
方向への反力が各ロータに生じる。しかし、隣り合うロ
ータが互いに異なる方向へ偏心されているから、前記反
力の方向がロータ毎に異なる。これにより、前記反力が
互いに減殺し合うから、シールド本体に作用する反力が
小さくなり、その結果前記反力に起因するシールド本体
と地盤との間の摩擦力が小さくなり、シールド本体の前
進に必要な推力が小さくなる。また、シールド本体に作
用する曲げモーメントが前記反力の減少に比例して小さ
くなるから、装置の前進方向が安定化する。
【００１３】上記のように、本発明によれば、シールド
本体と複数のロータとを用い、かつ隣り合うロータを互
いに異なる万向へ偏心させたから、地盤を圧密すると
き、ロータに生じる反力が互いに減殺し合い、その結果
シールド本体にこれの半径方向に作用する反力が小さく
なるから、前記反力に起因するシールド本体と地盤との
間の摩擦力が小さくなり、またシールド本体に作用する
曲げモーメントが小さくなり、その結果装置の前進方向
が安定化する。さらに、シールド本体がその周りの地盤
に接触するから、シールド本体の周りの地盤の崩壊を防
止することができる。
本体と複数のロータとを用い、かつ隣り合うロータを互
いに異なる万向へ偏心させたから、地盤を圧密すると
き、ロータに生じる反力が互いに減殺し合い、その結果
シールド本体にこれの半径方向に作用する反力が小さく
なるから、前記反力に起因するシールド本体と地盤との
間の摩擦力が小さくなり、またシールド本体に作用する
曲げモーメントが小さくなり、その結果装置の前進方向
が安定化する。さらに、シールド本体がその周りの地盤
に接触するから、シールド本体の周りの地盤の崩壊を防
止することができる。
【００１４】前記本体は、筒状部と、該筒状部の前端に
あって前記筒状部の内部を前記前方の領域から区画する
壁部とを備え、前記クランク軸は前記壁部に回転可能に
支承されていることが好ましい。これにより、土砂がシ
ールド本体内に入り込むことを防止することができる。
隣り合う前記ロータを前記軸線に関して逆の方向へ偏心
させることが好ましい。これにより、反力の減殺量が大
きくなるから、シールド本体に作用する反力ひいてはシ
ールド本体と地盤との間の摩擦力がより小さくなる。
あって前記筒状部の内部を前記前方の領域から区画する
壁部とを備え、前記クランク軸は前記壁部に回転可能に
支承されていることが好ましい。これにより、土砂がシ
ールド本体内に入り込むことを防止することができる。
隣り合う前記ロータを前記軸線に関して逆の方向へ偏心
させることが好ましい。これにより、反力の減殺量が大
きくなるから、シールド本体に作用する反力ひいてはシ
ールド本体と地盤との間の摩擦力がより小さくなる。
【００１５】前記前方の領域の部位にあって前記ロータ
をそれぞれ支承する複数の偏心部を前記クランク軸に前
記軸線の方向に順次形成し、隣り合う前記偏心部を前記
軸線に関して互いに異なる方向へ偏心させることができ
る。
をそれぞれ支承する複数の偏心部を前記クランク軸に前
記軸線の方向に順次形成し、隣り合う前記偏心部を前記
軸線に関して互いに異なる方向へ偏心させることができ
る。
【００１６】さらに、前記クランク軸の周りを連続的に
伸びかつ隣合う前記ロータに対応して配置されて対応す
る前記ロータ間のシール作用をするメカニカルシール
と、前記クランク軸の周りを連続的に伸びかつ前記本体
と該本体に最も近い前記ロータとに対応して配置されて
対応する前記本体と前記ロータとの間のシール作用をす
るメカニカルシールとを備えることが好ましい。これに
より、隣り合うロータが、およびシールド本体とこれに
最も近いロータとが本体の半径方向へ相対的に移動する
にもかかわらず、土砂が、隣り合うロータの間および本
体とこれに最も近いロータとの間から、ロータとクラン
ク軸との間に入り込むことを防止することができる。
伸びかつ隣合う前記ロータに対応して配置されて対応す
る前記ロータ間のシール作用をするメカニカルシール
と、前記クランク軸の周りを連続的に伸びかつ前記本体
と該本体に最も近い前記ロータとに対応して配置されて
対応する前記本体と前記ロータとの間のシール作用をす
るメカニカルシールとを備えることが好ましい。これに
より、隣り合うロータが、およびシールド本体とこれに
最も近いロータとが本体の半径方向へ相対的に移動する
にもかかわらず、土砂が、隣り合うロータの間および本
体とこれに最も近いロータとの間から、ロータとクラン
ク軸との間に入り込むことを防止することができる。
【００１７】最先端に位置する前記ロータの前端部に、
該ロータの回転にともなって前記軸線の近傍の土砂を掘
削するカッタ部を設けることが好ましい。これにより、
本体の軸線近傍の地盤が掘削されるから、本体の軸線近
傍の地盤が掘削されない場合に比べ、シールド本体の直
進性が向上し、また必要な推力がより小さくなる。
該ロータの回転にともなって前記軸線の近傍の土砂を掘
削するカッタ部を設けることが好ましい。これにより、
本体の軸線近傍の地盤が掘削されるから、本体の軸線近
傍の地盤が掘削されない場合に比べ、シールド本体の直
進性が向上し、また必要な推力がより小さくなる。
【００１８】前記筒状部は、前記壁部が形成された第１
の筒状部と、前記軸線の周りに間隔をおいて配置された
複数のジャッキにより前記第１の筒状部に連結された第
２の筒状部とを有することが好ましい。これにより、複
数のロータが異なる方向に偏心して配置されたこととあ
いまって、装置の前進の方向を容易にかつ正確に修正す
ることができる。
の筒状部と、前記軸線の周りに間隔をおいて配置された
複数のジャッキにより前記第１の筒状部に連結された第
２の筒状部とを有することが好ましい。これにより、複
数のロータが異なる方向に偏心して配置されたこととあ
いまって、装置の前進の方向を容易にかつ正確に修正す
ることができる。
【００１９】
【実施例】図１および図２を参照するに、シールド装置
１０は、軸線１２を有する円筒状のシールド本体１４
と、軸線１２の周りに回転可能に本体１４に支承された
クランク軸１６と、本体１４より前方の領域に軸線１２
の方向に順次配置されかつクランク軸１６に回転可能に
支承された複数のロータ１８，２０と、クランク軸１６
を軸線１２の周りに回転させる駆動機構２２とを含む。
１０は、軸線１２を有する円筒状のシールド本体１４
と、軸線１２の周りに回転可能に本体１４に支承された
クランク軸１６と、本体１４より前方の領域に軸線１２
の方向に順次配置されかつクランク軸１６に回転可能に
支承された複数のロータ１８，２０と、クランク軸１６
を軸線１２の周りに回転させる駆動機構２２とを含む。
【００２０】シールド本体１４は、第１の筒状部２４
と、第１の筒状部２４の後端部に部分的に嵌合された第
２の筒状部２６と、第１の筒状部２４の前端に設けられ
かつシールド本体１４の内部を前記前方の領域から区画
する壁部２８と、軸線１２の周りに間隔をおいて配置さ
れかつ第１および第２の筒状部２４，２６を相互に連結
する油圧式の複数のジャッキ３０とを備える。
と、第１の筒状部２４の後端部に部分的に嵌合された第
２の筒状部２６と、第１の筒状部２４の前端に設けられ
かつシールド本体１４の内部を前記前方の領域から区画
する壁部２８と、軸線１２の周りに間隔をおいて配置さ
れかつ第１および第２の筒状部２４，２６を相互に連結
する油圧式の複数のジャッキ３０とを備える。
【００２１】第２の筒状部２６に対する第１の筒状部２
４の向きは、公知のように、少なくとも１つのジャッキ
３０を所定の量だけ伸長または収縮させることにより、
修正される。これにより、シールド装置１０の前進方向
が修正される。
４の向きは、公知のように、少なくとも１つのジャッキ
３０を所定の量だけ伸長または収縮させることにより、
修正される。これにより、シールド装置１０の前進方向
が修正される。
【００２２】クランク軸１６は、主軸部３２と、主軸部
３２の一端に順次続く複数の偏心部３４，３６とを有し
ており、また偏心部３４，３６が壁部２８から前方へ突
出するように、壁部２８に形成されたボス部３８に複数
の軸受４０によって支承されている。ロータ１８および
２０は、それぞれ、偏心部３４および３６に複数の軸受
４２および４４により支承されている。ロータ１８，２
０は、ほぼ円錐形または截頭円錐形の外表面を互いに共
同して規定する形状に形成されている。
３２の一端に順次続く複数の偏心部３４，３６とを有し
ており、また偏心部３４，３６が壁部２８から前方へ突
出するように、壁部２８に形成されたボス部３８に複数
の軸受４０によって支承されている。ロータ１８および
２０は、それぞれ、偏心部３４および３６に複数の軸受
４２および４４により支承されている。ロータ１８，２
０は、ほぼ円錐形または截頭円錐形の外表面を互いに共
同して規定する形状に形成されている。
【００２３】図示の例では、２つのロータ１８，２０が
設けられており、従って２つの偏心部３４，３６がクラ
ンク軸１６に形成されている。このため、図示の例で
は、ロータ１８および２０はそれぞれ軸線１２に関して
逆の方向へｅ１およびｅ２偏心されており、従って偏心
部３４および３６もそれぞれ軸線１２に関して逆の方向
へｅ１およびｅ２偏心されている。しかし、３以上のロ
ータを用いてもよい。
設けられており、従って２つの偏心部３４，３６がクラ
ンク軸１６に形成されている。このため、図示の例で
は、ロータ１８および２０はそれぞれ軸線１２に関して
逆の方向へｅ１およびｅ２偏心されており、従って偏心
部３４および３６もそれぞれ軸線１２に関して逆の方向
へｅ１およびｅ２偏心されている。しかし、３以上のロ
ータを用いてもよい。
【００２４】駆動機構２２は、モータのような回転源４
６と、該回転源に連結された減速機４８とを備えてお
り、また図示しない複数のボルトによりボス部３８に取
り付けられている。駆動機構２２は、減速機４８の出力
軸においてキー５０によりクランク軸１６の主軸部３２
に結合されている。
６と、該回転源に連結された減速機４８とを備えてお
り、また図示しない複数のボルトによりボス部３８に取
り付けられている。駆動機構２２は、減速機４８の出力
軸においてキー５０によりクランク軸１６の主軸部３２
に結合されている。
【００２５】軸受４０，４２，４４が配置された空間
は、潤滑油で満たされている。この潤滑油を土砂から保
護するために、メカニカルシール５２および５４がそれ
それ壁部１８とロータ１８との間および隣り合うロータ
１８，２０の間に配置されており、また図示しないシー
ル部材が駆動機構２２とボス部３８との間に配置されて
いる。
は、潤滑油で満たされている。この潤滑油を土砂から保
護するために、メカニカルシール５２および５４がそれ
それ壁部１８とロータ１８との間および隣り合うロータ
１８，２０の間に配置されており、また図示しないシー
ル部材が駆動機構２２とボス部３８との間に配置されて
いる。
【００２６】メカニカルシール５２は、ロータ１８の後
面に形成された凹所に配置されかつクランク軸１６の周
りを伸びるリング５６と、該リングを壁部２８の前面に
押圧する複数の圧縮コイルばね５８とを備える。ばね５
８は、ロータ１８に軸線１２の周りに等角度間隔に形成
された凹所に配置されている。しかし、リング５６およ
びばね５８を壁部２８に配置し、リング５６をロータ１
８の後面に押圧するようにしてもよい。
面に形成された凹所に配置されかつクランク軸１６の周
りを伸びるリング５６と、該リングを壁部２８の前面に
押圧する複数の圧縮コイルばね５８とを備える。ばね５
８は、ロータ１８に軸線１２の周りに等角度間隔に形成
された凹所に配置されている。しかし、リング５６およ
びばね５８を壁部２８に配置し、リング５６をロータ１
８の後面に押圧するようにしてもよい。
【００２７】メカニカルシール５４は、ロータ１８の前
面に形成された凹所に配置されかつクランク軸１６の周
りを伸びるリング６０と、該リングをロータ２０の後面
に押圧する複数の圧縮コイルばね６２とを備える。ばね
６２は、ロータ１８に軸線１２の周りに等角度間隔に形
成された凹所に配置されている。しかし、リング６０お
よびばね６２をロータ２０に配置し、リング６０をロー
タ１８の前面に押圧するようにしてもよい。
面に形成された凹所に配置されかつクランク軸１６の周
りを伸びるリング６０と、該リングをロータ２０の後面
に押圧する複数の圧縮コイルばね６２とを備える。ばね
６２は、ロータ１８に軸線１２の周りに等角度間隔に形
成された凹所に配置されている。しかし、リング６０お
よびばね６２をロータ２０に配置し、リング６０をロー
タ１８の前面に押圧するようにしてもよい。
【００２８】なお、最先端に位置するロータ２０の前端
部に、ロータ２０の回転にともなって軸線１２の近傍の
土砂を掘削するカッタ部６４を設けてもよい。
部に、ロータ２０の回転にともなって軸線１２の近傍の
土砂を掘削するカッタ部６４を設けてもよい。
【００２９】図示の実施例は、管推進工法に用いられる
シールド装置であることから、シールド装置１０は、元
押し機構等からの推力をシールド本体１４の後部に続く
１以上のパイプ６６を介して受けることにより、パイプ
６６と共に前進される。しかし、シールド装置の前進
は、最先端に配置されたパイプ６６とシールド本体１４
の後部との間に複数のジャッキを配置し、該ジャッキに
より行わせてもよい。
シールド装置であることから、シールド装置１０は、元
押し機構等からの推力をシールド本体１４の後部に続く
１以上のパイプ６６を介して受けることにより、パイプ
６６と共に前進される。しかし、シールド装置の前進
は、最先端に配置されたパイプ６６とシールド本体１４
の後部との間に複数のジャッキを配置し、該ジャッキに
より行わせてもよい。
【００３０】シールド装置１０が前記推力を受けている
間、クランク軸１６は回転機構２２により回転される。
これにより、ロータ１８および２０は、それぞれ、クラ
ンク軸１６の回転にともなって軸線１２の周りに旋回運
動（公転運動）をし、またこのときに外周面を地盤に当
接しつつ旋回することによりクランク軸１６の偏心部３
２および３４の軸線の周りに回転運動（自転運動）をす
る。その結果、シールド装置１０は、地盤をロータ１
８，２０の外表面で圧密しつつ前進されて、地中にトン
ネル等の穴を形成する。
間、クランク軸１６は回転機構２２により回転される。
これにより、ロータ１８および２０は、それぞれ、クラ
ンク軸１６の回転にともなって軸線１２の周りに旋回運
動（公転運動）をし、またこのときに外周面を地盤に当
接しつつ旋回することによりクランク軸１６の偏心部３
２および３４の軸線の周りに回転運動（自転運動）をす
る。その結果、シールド装置１０は、地盤をロータ１
８，２０の外表面で圧密しつつ前進されて、地中にトン
ネル等の穴を形成する。
【００３１】地盤を圧密するとき、シールド本体１４の
半径方向への反力がロータ１８，２０に生じる。この反
力がそのままシールド本体１４に伝達されると、シール
ド本体１４が地盤に強く押圧されるから、シールド本体
１４と地盤との間に大きな摩擦力が生じ、その結果シー
ルド本体１４の前進に大きな推力を必要とする。
半径方向への反力がロータ１８，２０に生じる。この反
力がそのままシールド本体１４に伝達されると、シール
ド本体１４が地盤に強く押圧されるから、シールド本体
１４と地盤との間に大きな摩擦力が生じ、その結果シー
ルド本体１４の前進に大きな推力を必要とする。
【００３２】しかし、シールド装置１０では、隣り合う
ロータ１８，２０が軸線１２に関して逆の方向へ偏心さ
れているから、ロータ１８の反力の方向とロータ２０の
反力の方向とが逆になる。これにより、ロータ１８の反
力とロータ２０の反力とが互いに減殺し合うから、シー
ルド本体１４に作用する反力が小さくなり、前記反力に
起因するシールド本体１４と地盤との間の摩擦力が小さ
くなり、その結果シールド本体１４の前進に必要な推力
が小さくなる。
ロータ１８，２０が軸線１２に関して逆の方向へ偏心さ
れているから、ロータ１８の反力の方向とロータ２０の
反力の方向とが逆になる。これにより、ロータ１８の反
力とロータ２０の反力とが互いに減殺し合うから、シー
ルド本体１４に作用する反力が小さくなり、前記反力に
起因するシールド本体１４と地盤との間の摩擦力が小さ
くなり、その結果シールド本体１４の前進に必要な推力
が小さくなる。
【００３３】また、ロータに生じる反力の方向が同じで
あると、この反力はシールド本体に曲げモーメントとし
て作用する。このような曲げモーメントがシールド本体
に作用すると、シールド装置の前進方向が不安定にな
る。特に、図示の実施例のように、第１の筒状部２６に
対する第１の筒状部２４の向きをジャッキ３０により修
正することによりシールド装置の前進方向を修正する装
置の場合、シールド本体に作用する曲げモーメントによ
り、シールド装置１０の前進方向が不安定になり、方向
修正を頻繁に実行しなければならないし、方向修正作業
が煩雑になり、方向制御が不安定になる。
あると、この反力はシールド本体に曲げモーメントとし
て作用する。このような曲げモーメントがシールド本体
に作用すると、シールド装置の前進方向が不安定にな
る。特に、図示の実施例のように、第１の筒状部２６に
対する第１の筒状部２４の向きをジャッキ３０により修
正することによりシールド装置の前進方向を修正する装
置の場合、シールド本体に作用する曲げモーメントによ
り、シールド装置１０の前進方向が不安定になり、方向
修正を頻繁に実行しなければならないし、方向修正作業
が煩雑になり、方向制御が不安定になる。
【００３４】しかし、シールド装置１０では、ロータ１
８の反力とロータ２０の反力とが互いに減殺し合うか
ら、シールド本体１４に曲げモーメントとして作用する
反力が小さくなり、シールド装置１０の前進方向が安定
化する。また、特に方向修正が可能な装置であるにもか
かわらず、シールド装置１０の前進方向が安定化し、方
向修正の回数が減少し、方向修正作業が容易になり、方
向制御が安定化する。
８の反力とロータ２０の反力とが互いに減殺し合うか
ら、シールド本体１４に曲げモーメントとして作用する
反力が小さくなり、シールド装置１０の前進方向が安定
化する。また、特に方向修正が可能な装置であるにもか
かわらず、シールド装置１０の前進方向が安定化し、方
向修正の回数が減少し、方向修正作業が容易になり、方
向制御が安定化する。
【００３５】図示の実施例の場合、図３および図４に示
すように、ロータ１８の反力Ｆ１８は、シールド本体１
４に作用する反力Ｆ１４とロータ２０に作用する反力Ｆ
２０とに分割され、シールド本体１４に作用する反力Ｆ
１４は、ロータ１８，２０が同じ方向へ偏心されている
場合に比べ、著しく減少する。すなわち、シールド本体
１４に作用する反力Ｆ１４は、図示の実施例の場合に
は、Ｆ１４＝Ｆ１８−Ｆ２０であるが、ロータ１８，２
０が同じ方向へ偏心されている場合には、Ｆ１４＝Ｆ１
８＋Ｆ２０である。
すように、ロータ１８の反力Ｆ１８は、シールド本体１
４に作用する反力Ｆ１４とロータ２０に作用する反力Ｆ
２０とに分割され、シールド本体１４に作用する反力Ｆ
１４は、ロータ１８，２０が同じ方向へ偏心されている
場合に比べ、著しく減少する。すなわち、シールド本体
１４に作用する反力Ｆ１４は、図示の実施例の場合に
は、Ｆ１４＝Ｆ１８−Ｆ２０であるが、ロータ１８，２
０が同じ方向へ偏心されている場合には、Ｆ１４＝Ｆ１
８＋Ｆ２０である。
【００３６】反力Ｆ１４とＦ２０との割合は、シールド
本体１４の受圧面積とロータ２０の受圧面積との割合に
より決定される。また、用いるロータの数を多くするこ
とにより、シールド本体１４に作用する反力Ｆ１４を小
さくすることができる。３以上のロータを用いた場合、
ロータの偏心方向が軸線１２を中心として等角度間隔と
なるようにロータを配置してもよいし、隣り合うロータ
の偏心方向が軸線１２に関して逆となるようにロータを
配置してもよい。
本体１４の受圧面積とロータ２０の受圧面積との割合に
より決定される。また、用いるロータの数を多くするこ
とにより、シールド本体１４に作用する反力Ｆ１４を小
さくすることができる。３以上のロータを用いた場合、
ロータの偏心方向が軸線１２を中心として等角度間隔と
なるようにロータを配置してもよいし、隣り合うロータ
の偏心方向が軸線１２に関して逆となるようにロータを
配置してもよい。
【図１】本発明のシールド装置の一実施例を示す断面図
である。
である。
【図２】図１に示すシールド装置の一部の拡大断面図で
ある。
ある。
【図３】反力の説明をするための図である。
【図４】反力を説明するための他の図である。
１０ シールド装置 １２ シールド本体の軸線 １４ シールド本体 １６ クランク軸 １８，２０ ロータ ２２ 駆動機構 ２４ 第１の筒状部 ２６ 第２の筒状部 ２８ 壁部 ３０ 方向修正用のジャッキ ３２ クランク軸の主軸部 ３４，３６ クランク軸の偏心部 ３８ ボス部 ５２、５４ メカニカルシール ６４ カッタ部
Claims (7)
- 【請求項１】 筒状のシールド本体と、該本体の軸線の
周りに回転可能に前記本体に支承されたクランク軸と、
前記本体より前方の領域に前記軸線の方向に順次配置さ
れかつ前記クランク軸に回転可能に支承された複数のロ
ータと、前記クランンク軸を前記軸線の周りに回転させ
る駆動機構とを含み、前記ロータはほぼ円錐形または截
頭円錐形の外表面を互いに共同して規定し、隣り合う前
記ロータは互いに異なる方向へ偏心されている、シール
ド装置。 - 【請求項２】 前記本体は、筒状部と、該筒状部の前端
にあって前記筒状部の内部を前記前方の領域から区画す
る壁部とを備え、前記クランク軸は前記壁部に回転可能
に支承されている、請求項１に記載のシールド装置。 - 【請求項３】 隣り合う前記ロータは、前記軸線に関し
て逆の方向へ偏心されている、請求項１に記載のシール
ド装置。 - 【請求項４】 前記クランク軸は、前記前方の領域の部
位に前記軸線の方向に順次形成されかつ前記ロータをそ
れぞれ支承する複数の偏心部を有し、隣り合う前記偏心
部は前記軸線に関して互いに異なる方向へ偏心されてい
る、請求項１に記載のシールド装置。 - 【請求項５】 さらに、前記クランク軸の周りを連続的
に伸びかつ隣合う前記ロータに対応して配置されて対応
する前記ロータ間のシール作用をするメカニカルシール
と、前記クランク軸の周りを連続的に伸びかつ前記本体
と該本体に最も近い前記ロータとに対応して配置されて
対応する前記本体と前記ロータとの間のシール作用をす
るメカニカルシールとを含む、請求項１に記載のシール
ド装置。 - 【請求項６】 最先端に位置する前記ロータは、該ロー
タの前端部にあって該ロータの回転にともなって前記軸
線の近傍の土砂を掘削するカッタ部を有する、請求項１
に記載のシールド装置。 - 【請求項７】 前記筒状部は、前記壁部が形成された第
１の筒状部と、該第１の筒状部の後部に結合された第２
の筒状部とを有し、前記第１および第２の筒状部は前記
軸線の周りに間隔をおいて配置された複数のジャッキに
より相互に連結されている、請求項２に記載のシールド
装置。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4169863A JPH0768864B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | シールド装置 |
| AU38753/93A AU661147B2 (en) | 1992-06-05 | 1993-05-24 | Shielding apparatus |
| TW082104149A TW247339B (ja) | 1992-06-05 | 1993-05-26 | |
| CA002097154A CA2097154C (en) | 1992-06-05 | 1993-05-27 | Shielding apparatus |
| DE69305693T DE69305693T2 (de) | 1992-06-05 | 1993-05-28 | Schildvortriebsmaschine |
| SG1996005561A SG73395A1 (en) | 1992-06-05 | 1993-05-28 | Shielding apparatus |
| EP93304172A EP0573227B1 (en) | 1992-06-05 | 1993-05-28 | Shielding apparatus |
| US08/072,169 US5370479A (en) | 1992-06-05 | 1993-06-04 | Shielding apparatus |
| KR1019930010057A KR970007381B1 (ko) | 1992-06-05 | 1993-06-04 | 실드(shield)장치 |
| CN93106688A CN1041123C (zh) | 1992-06-05 | 1993-06-05 | 盾构装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4169863A JPH0768864B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | シールド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05340187A JPH05340187A (ja) | 1993-12-21 |
| JPH0768864B2 true JPH0768864B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=15894348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4169863A Expired - Lifetime JPH0768864B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | シールド装置 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5370479A (ja) |
| EP (1) | EP0573227B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0768864B2 (ja) |
| KR (1) | KR970007381B1 (ja) |
| CN (1) | CN1041123C (ja) |
| AU (1) | AU661147B2 (ja) |
| CA (1) | CA2097154C (ja) |
| DE (1) | DE69305693T2 (ja) |
| SG (1) | SG73395A1 (ja) |
| TW (1) | TW247339B (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU5099996A (en) * | 1996-03-23 | 1997-10-17 | Herrenknecht Gmbh | Displacement machine |
| KR100262623B1 (ko) * | 1998-03-18 | 2001-01-15 | 이한용 | 단열재용 발포유리 유리조성 및 그 제조방법 |
| HU224808B1 (en) * | 1998-11-12 | 2006-02-28 | Laszlo Hoffmann | Method for producing of silicate foam product from waste material |
| US6422328B1 (en) | 1999-10-27 | 2002-07-23 | Baker Hughes Incorporated | Dual cutting mill |
| KR20000050105A (ko) * | 2000-05-16 | 2000-08-05 | 이상윤 | 발포성 유리의 제조방법 |
| WO2001087783A1 (en) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Lee Yoon Woo | Method of producing foam glass for refractory thermal insulation material |
| KR100527343B1 (ko) | 2003-06-28 | 2005-11-09 | 한국전자통신연구원 | 호 설정을 위한 미디어게이트웨이 제어장치 및 방법 |
| JP4551427B2 (ja) * | 2007-06-25 | 2010-09-29 | 登始夫 明坂 | 圧入推進装置 |
| KR101367099B1 (ko) * | 2012-11-15 | 2014-02-26 | 대원전기 주식회사 | 지하매설물 확인용 카메라를 갖는 오거크레인 및 백호우용 굴착 스크류 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3926267A (en) * | 1974-07-31 | 1975-12-16 | Valentin Konstant Svirschevsky | Device for driving holes in the ground |
| US4230191A (en) * | 1979-01-24 | 1980-10-28 | Svirschevsky Valentin K | Machine for making underground excavations |
| JPS59192193A (ja) * | 1983-04-14 | 1984-10-31 | 株式会社イセキ開発工機 | シールド掘進装置 |
| JPH086551B2 (ja) * | 1989-07-19 | 1996-01-24 | 株式会社イセキ開発工機 | シールド型トンネル機械の方向修正装置 |
| HU892284D0 (en) * | 1988-05-13 | 1991-01-28 | Tsni I Pexi Mek I Tekhn Pomosh | Apparatus for making bores in the soil |
| CA1324619C (en) * | 1988-07-26 | 1993-11-23 | Kabushiki Kaisha Iseki Kaihatsu Koki | Shield tunneling machine with eccentricity accommodating seal structure |
-
1992
- 1992-06-05 JP JP4169863A patent/JPH0768864B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-05-24 AU AU38753/93A patent/AU661147B2/en not_active Ceased
- 1993-05-26 TW TW082104149A patent/TW247339B/zh active
- 1993-05-27 CA CA002097154A patent/CA2097154C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-05-28 DE DE69305693T patent/DE69305693T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-05-28 EP EP93304172A patent/EP0573227B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-28 SG SG1996005561A patent/SG73395A1/en unknown
- 1993-06-04 US US08/072,169 patent/US5370479A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-06-04 KR KR1019930010057A patent/KR970007381B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-06-05 CN CN93106688A patent/CN1041123C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5370479A (en) | 1994-12-06 |
| JPH05340187A (ja) | 1993-12-21 |
| DE69305693D1 (de) | 1996-12-05 |
| CA2097154A1 (en) | 1993-12-06 |
| CN1041123C (zh) | 1998-12-09 |
| AU3875393A (en) | 1993-12-09 |
| KR970007381B1 (ko) | 1997-05-08 |
| EP0573227B1 (en) | 1996-10-30 |
| EP0573227A1 (en) | 1993-12-08 |
| TW247339B (ja) | 1995-05-11 |
| KR940000722A (ko) | 1994-01-03 |
| DE69305693T2 (de) | 1997-06-12 |
| SG73395A1 (en) | 2000-06-20 |
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